【精品解析】教科版初中物理八年级下学期期末模拟测试卷B卷

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【精品解析】教科版初中物理八年级下学期期末模拟测试卷B卷

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教科版初中物理八年级下学期期末模拟测试卷B卷
一、选择题(共10小题,每道题只有一个选项符合,每题3分,共30分)
1.如图是我国选手在乒乓球比赛中的精彩场面。下列有关说法正确的是(  )
A.打出去的乒乓球仍会受到球拍的作用力
B.乒乓球在空中运动的过程中,处于平衡状态
C.乒乓球被球台弹起的力是球台发生形变产生的
D.乒乓球落地后越滚越慢,说明运动需要力来维持
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、乒乓球离开球拍后,二者不再接触,不再受到球拍的作用力,依靠惯性向前运动,故 A 错误;
B、乒乓球在空中运动时受重力与空气阻力,受力不平衡,运动状态不断改变,不处于平衡状态,故 B 错误;
C、弹力由施力物体发生弹性形变产生,乒乓球被弹起的弹力是球台发生形变产生的,故 C 正确;
D、乒乓球落地后越滚越慢是因为受到地面阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,运动不需要力维持,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查弹力产生条件,弹力需要两物体相互接触且发生形变,离开球拍后无弹力;
B、考查平衡状态判断,匀速直线运动或静止才是平衡状态,空中乒乓球变速运动;
C、考查弹力成因,施力物体形变产生弹力;
D、考查力与运动的关系,力是改变运动状态的原因,惯性维持物体运动。
2.如图所示,一名学生在蹦床上跳跃,关于蹦床所产生的弹力,下列说法错误的是(  )
A.蹦床对人的弹力方向始终向上
B.人在起跳腾空后,就不再受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
【答案】D
【知识点】弹力;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A.蹦床发生弹性形变,对人有弹力,人向上运动,弹力总垂直于接触面,方向向上,故A正确,不符合题意;
B.人运动到最高点时,与蹦床不接触,人不受蹦床的弹力,故B正确,不符合题意;
C.人降到最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,弹力最大,故C正确,不符合题意;
D.人落在蹦床上并使蹦床向下凹陷,使蹦床发生形变的力是人对蹦床的压力,不是人的重力,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】物体发生弹性形变,产生弹力;弹性形变程度越大, 弹力越大。
3.小星和爸爸妈妈周末驾车到长沙市的橘子洲风景区去游玩,下列有关惯性的说法中正确的是(  )
A.小星和爸爸妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.汽车行驶过程中车速不能过快,是因为汽车速度越大惯性越大
C.爸爸踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D.汽车紧急刹车时,小星向前倾,是由于小星受到惯性的作用
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性大小只与物体的质量有关,系安全带不能减小人的惯性,只能防止惯性带来的伤害,故 A 错误;
B、惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关,汽车速度越快,动能越大,制动距离越长,但惯性不变,故 B 错误;
C、爸爸踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性,要保持原来的运动状态继续前进,故 C 正确;
D、汽车紧急刹车时,小星向前倾,是由于小星具有惯性,惯性是物体的固有属性,不能说 “受到惯性的作用”,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查惯性的影响因素,惯性只与质量有关,系安全带无法改变质量,因此不能减小惯性;
B、考查惯性与速度的关系,惯性与速度无关,速度大时动能大,制动距离长,与惯性大小无关;
C、考查惯性的应用,物体具有保持原来运动状态不变的性质,汽车刹车后因惯性继续滑行;
D、考查惯性的表述,惯性是物体的属性,不是力,不能说 “受到惯性的作用”。
4.如图所示,在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则(  )
A.B所受滑动摩擦力为3N,方向水平向左
B.B所受滑动摩擦力为9N,方向水平向右
C.A受到地面的摩擦力大小为9N,方向水平向左
D.A受到地面的摩擦力大小为12N,方向水平向左
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A、物体 B 相对于地面静止,受力平衡,水平方向上弹簧测力计对 B 的拉力与 A 对 B 的滑动摩擦力大小相等、方向相反,弹簧测力计示数为 3N,故 B 所受滑动摩擦力为 3N,方向水平向右,故 A 错误;
B、由上述分析可知,B 所受滑动摩擦力为 3N,方向水平向右,故 B 错误;
C、木板 A 匀速向右运动,受力平衡,水平方向上受到向右的拉力 F=12N,向左的 B 对 A 的摩擦力(大小为 3N)和地面对 A 的摩擦力,故地面对 A 的摩擦力大小为 12N-3N=9N,方向水平向左,故 C 正确;
D、由上述分析可知,A 受到地面的摩擦力大小为 9N,方向水平向左,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查二力平衡的应用,物体 B 静止时,滑动摩擦力与弹簧测力计拉力大小相等、方向相反;
B、考查滑动摩擦力的方向判断,摩擦力方向与相对运动方向相反,A 向右运动,故 B 受到的摩擦力方向向右;
C、考查受力分析与二力平衡,木板 A 匀速运动时,拉力与两个摩擦力的合力平衡,据此计算地面对 A 的摩擦力;
D、考查受力分析,忽略了 B 对 A 的摩擦力,错误地认为地面对 A 的摩擦力等于拉力 F。
5. 下列单位换算中正确的是(  )
A.
B.
C.
D.|
【答案】C
【知识点】压强
【解析】【解答】1mm2=10-6m2,,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】物理量不同单位的换算正确与否包括两方面:进率和过程。据此作出判断。
6. 如图所示,把吸盘压在光滑的陶瓷墙上,挤出空气,它就“吸”在墙上。下列选项中和吸盘应用的原理相同的是(  )
A.洗手盆的存水弯
B.用吸管喝饮料
C.高铁站台设置安全线
D.拦河大坝上窄下宽
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】挤出吸盘空气,内部压强小,小于大气压,是利用大气压将吸盘“吸”在墙上。
A、U形“反水弯”是利用连通器工作的,没有利用大气压,故A错误;
B、 用吸管喝饮料利用了大气压强的作用,故B正确;
C、行驶的列车快速驶过时,列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小,因而乘客会受到指向列车的压力差,可能会被“吸”向行驶的列车,所以候车的乘客应站在安全线以外,没有利用大气压,故C正确;
D、拦河大坝修建的上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,没有利用大气压,故D错误。
故选:B。
【分析】上端开口,下端连通的容器是连通器; 用吸管喝饮料利用了大气压的作用;液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;同种液体随深度的增加而增大。
7.下列现象与飞机升空原理相同的是(  )
A.图甲:底部连通的四个玻璃管中的液面相齐
B.图乙:用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后硬纸片不会掉下
C.图丙:向水平方向吹气,下垂的纸条会向上运动
D.图丁:真空吸盘吸住玻璃
【答案】C
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】飞机升空原理:流体流速越大,压强越小,机翼上下流速差产生压力差(升力):
A:甲是连通器原理,液面齐平,和流体压强无关,A 错误;
B:乙纸片不下落是大气压托住水,利用大气压强,B 错误;
C:丙纸条上方吹气流速大、压强小,下方压强大把纸条托起,符合流体流速与压强关系,C 正确;
D:丁吸盘吸玻璃依靠大气压强,D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查连通器特点,连通器静止时各液面保持相平;
B、考查大气压的应用,大气压支撑杯内水和纸片;
C、考查流体压强与流速关系,流速大处压强小,和飞机升力原理一致;
D、考查大气压的应用,吸盘挤出空气后靠大气压吸附在玻璃上。
8.取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙,两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则(  )
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】 AB.同一个密度计放在甲、乙液体中都处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于自身的重力,
由于密度计的重力保持不变,所以浮力F甲=F乙,
所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,故AB错误;
CD.根据图片可知,密度计排开液体的体积V排甲<V排乙,且二者受到的浮力相等,
根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,液体的密度ρ甲>ρ乙,故C正确、D错误。
故选C。
【分析】 AB.根据物体的漂浮条件比较甲和乙受到浮力的大小;
CD.根据图片比较密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g分析液体的密度大小关系。
9.如图甲所示,停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,下列说法正确的是(  )
A.闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是省力杠杆
B.闸杆升起时,沿F1方向比沿F2方向更省力
C.闸杆升起的过程中,阻力臂逐渐减小
D.适当将支点O远离B端,可以减小升起闸杆的动力
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】我们结合杠杆平衡条件F1L1=F2L2来逐一分析选项:
A、动力为F1,动力臂是支点O到F1作用线的垂直距离;阻力是闸杆的重力G,阻力臂是支点O到重力作用线的垂直距离。由图可知,动力臂小于阻力臂,根据杠杆分类,这是费力杠杆,不是省力杠杆。故A错误。
B、力臂是支点到力作用线的垂直距离。沿F2方向时,力的方向竖直向下,作用点在 A,此时动力臂等于OA(最长的动力臂);沿F1方向时,动力臂比OA更短。根据F1L1=F2L2,动力臂越长,所需动力越小。因此沿F2方向更省力。故B错误。
C、阻力是闸杆的重力G,方向始终竖直向下。闸杆升起时,重力作用线到支点O的垂直距离(即阻力臂)会逐渐减小。故C正确。
D、若将支点O远离B端,意味着O向A端移动:阻力G不变,但阻力臂会变大;动力臂会变小;根据 F1 =,分子变大、分母变小,所需动力会增大,而非减小。故D错误。
故答案为:C。
【分析】1、杠杆的五要素
支点O:杠杆绕着转动的固定点。
动力F1:使杠杆转动的力;阻力F2:阻碍杠杆转动的力。
动力臂L1:支点到动力作用线的垂直距离;阻力臂L2:支点到阻力作用线的垂直距离。
力臂是垂直距离,不是支点到力作用点的距离。
2、杠杆平衡条件
公式:F1L1=F2L2(动力×动力臂 = 阻力×阻力臂)。
应用:分析动态杠杆时,先确定不变量(如本题中阻力G不变),再分析力臂变化,最后推导力的变化。
3、杠杆的分类
省力杠杆:L1>L2,F1费力杠杆:L1< L2,F1>F2(费力但省距离)。
等臂杠杆:L1=L2,F1=F2(不省力也不费力)。
4、动态杠杆分析方法
步骤:①确定支点 → ②找出动力、阻力 → ③分析动力臂、阻力臂的变化 → ④利用平衡条件推导力的变化。
本题中,闸杆升起时,重力方向不变,重力作用线与支点的垂直距离(阻力臂)随杆的转动而减小,是解题关键。
10.很多同学都玩过荡秋千,下列说法正确的是(  )
A.秋千荡到最低点时只有动能
B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大,重力势能减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.当秋千运动到最低点时,秋千距离地面仍存在一定高度,因此同时具有动能和重力势能,故A错误;
B.当秋千运动到最高点时,秋千的瞬时速度为0,此时只具有重力势能,动能为零,故B错误;
C.秋千从最低点荡向最高点的过程中,速度逐渐减小,高度逐渐升高,是动能转化为重力势能,故C错误;
D.秋千从最高点荡向最低点的过程中,高度逐渐降低,速度逐渐增大,重力势能转化为动能,因此动能增大,重力势能减小,故D正确。
故选D。
【分析】机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
二、多选题(共2小题,每道题有多个选项符合答案,选项选对但不全对得2分,选错不得分,全部选对得4分,共8分)
11.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到水平向右的推力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示,物体的速度与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是(  )
A.0~2s内,物体没有被推动,此时推力等于摩擦力
B.2~4s内,物体做加速运动,此时摩擦力大小为3N
C.4~6s内,物体受到的摩擦力和水平推力是一对平衡力
D.4~6s内,物体受到的合力为零
【答案】A,C,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;平衡状态的判断;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.根据图像分析,在0~2秒内物体未被推动,处于静止平衡状态,此时推力与静摩擦力大小相等,因此选项A正确。
BCD.由丙图可知,4~6秒期间物体做匀速直线运动,处于动态平衡状态,所受合力为零。结合乙图数据,此时推力F=2N,根据平衡条件可得滑动摩擦力:
观察丙图发现,2~4秒物体做加速运动,此时推力为3N。由于滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,因此加速阶段摩擦力仍保持2N不变。由此判断选项C、D正确,而B选项错误。
最终正确答案为ACD。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以0~2秒内物体受到的推力等于摩擦力;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
12.某次实验,小明同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,水的密度是。下列说法中正确的是(  )
A.物块受到的重力是12N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是2N
C.物块的密度为6g/cm3
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
【答案】A,B,C
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算;示差法测浮力
【解析】【解答】A.由图像可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,根据二力平衡可知,此时物块的重力等于拉力,即,故A正确;
B.由称重法可知,物块完全浸没在水中受到的浮力,故B正确;
C.物块完全浸没在水中时,受到的浮力为2N,由计算可知物块的体积:,结合密度的公式计算可知物块的密度
,故C正确;
D.物块刚好浸没时下表面所处的深度为,结合压强公式计算可知物块下表面受到水的压强
,故D错误。
故选ABC。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
3、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
三、填空题(共6小题,每空1分,共19分)
13.图中小明正站在桌面上调整画框位置。铅垂线利用的是重力的方向始终   。重力的施力物体是   ,挂好画后,小明静止在水平桌面上,小明所受重力和桌面对小明的支持力是一对   (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】竖直向下;地球;平衡力
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向;平衡力的辨别
【解析】【解答】铅垂线利用的是重力的方向始终竖直向下,重力的势力物体为地球,小明所受重力和桌面对小明的支持力作用于同一物体,大小相同,方向相反,属于平衡力。
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
14.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示。从t=0s开始,香香每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示,由图像可知,当t=14s时,物体受到的摩擦力为   N,当t=10s时,物体处于   运动状态,物体受到的摩擦力为   N。
【答案】4;加速;4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合
【解析】【解答】由图丙知,12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等,物块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,物块受到的摩擦力等于拉力,由图乙知,此时f=F=4N,所以当t=14s时,物体受到的摩擦力4N;
由图丙知,8~12s内,物体在相同时间内通过的路程越来越大,所以物体做加速运动,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于4N。
故答案为:4;加速;4。
【分析】根据图丙直线运动路程和时间的图像及图乙拉力的情况,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小,比较拉力和摩擦力的大小;
滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,据此确定物体在不同时间段的运动状态。
15.如图所示,将一个长方体物块放在水平桌面上。若沿虚线 aa'将它切成两块,拿去上面的部分,则剩余物块对桌面的压力将   。若沿虚线 bb'将它切成两块,拿去右边的部分,则剩余物块对桌面的压力将   、压强将   。(均填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】变小;变小;不变
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】图中物体是长方体,水平面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,当沿aa'线将它切成两块,拿去上面的部分后,物体的重力减小,则剩余物块对桌面的压力将减小。
水平面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,沿bb'线切开,拿去右半部分后,物体的重力减小, 则剩余物块对桌面的压力将减小。物体的密度大小不变,高度不变,长方体属于柱体,根据柱体压强公式可知,物体对桌面的压强不变。
故答案为:变小;变小;不变。
【分析】 将物体放在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,沿aa'线切和沿bb'线切,对桌面压力肯定减小,再根据柱体压强公式p=ρgh分析解答。
16.如图所示的容器是   器。塞子拔出后各液面高低不同,粗管处液柱比细管处液柱   (选填“高”或“低”),是因为流速大的位置压强小。以下现象中与其原理相同的是   (选填序号:A.热气球在空中漂浮 B.C919大客机在空中飞行 C.中国空间站绕地球飞行)。
【答案】连通;高;B
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】图中,容器的底部连通,上部开口,容器是连通器。根据流速大的位置压强小,塞子拔出后,粗管处液体流速小,压强大,液柱比细管处液柱高,A.热气球在空中漂浮,是受到浮力的原因,B.C919大客机在空中飞行,机翼的上方空气流速大,压强小,使飞机获得升力而升空,符合要求; C.中国空间站绕地球飞行,是空间站具有惯性,不是流速和压强的关系。
【分析】底部连通,上部开口,是连通器;流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;热气球升空,利用浮力。
17.如图,两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中,静止时两液面相平,则密度计排开两种液体的体积V甲   V乙,液体密度ρ甲    ρ乙,两支密度计所受的浮力F甲    F乙,甲、乙两种液体对容器底部的压强p甲    p乙.(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】<;>;=;>
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据图片可知, 密度计在甲中的深度较小,则排开甲液体的体积较小,即V甲<V乙,根据密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,即两只密度计受到的浮力都等于自身的重力,
即二者受到的浮力大小相等,也就是F甲=F乙;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲>ρ乙;
容器中液面相平,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙。
【分析】 根据图片确定密度计排开液体的体积大小,根据漂浮条件比较密度计在两种液体中受到浮力大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小,最后根据p=ρ液gh比较容器底部受到液体压强的大小。
18.功率是表示物体做功   的物理量。某机器的功率是500W,其物理意义是   。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9,则它们的功率之比为   。
【答案】快慢;机器每秒钟做功500J;15∶4
【知识点】功率的概念;功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)功率表示单位时间内做功的多少,是表示物体做功快慢的物理量。
(2)某机器的功率是500W,其物理意义是机器每秒钟做功500J。
(3) 若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9, 由功率的定义公式可得,它们的功率之比为。
【分析】(1)根据功率的物理意义解答;
(2)机器每秒钟内做功的多少叫功率;
(3)根据公式计算二者的功率之比。
四、作图题(共2小题,请选用规范的作图工具作答,19题2分,20题6分,共8分)
19.如图所示,用50N的水平向右的力作用在重为20N的砖块A上时,砖块静止。在图中画出砖块在竖直方向上的受力示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】 竖直方向砖块受到自身竖直向下的重力,大小为;由于砖块静止,墙对砖块产生竖直向上的静摩擦力,两个力是一对平衡力,大小相等,即,如下图所示:
【分析】砖块静止在竖直方向,受力平衡:竖直向下的重力G和竖直向上的静摩擦力f大小相等、方向相反,均为 20N,作用点都在砖块重心。
20.按要求完成下列作图。
(1)如图1,将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,乒乓球被弹开。请画出此时乒乓球受到的重力G和绳子拉力F的示意图(忽略空气阻力);
(2)杠杆AB可绕O点转动,受力情况如图2所示,请在图中作出作用在杠杆B点的最小作用力、作用在杠杆A点的阻力及阻力臂;
(3)工人师傅采用如图3所示的滑轮组,站在地上就可以把材料运上楼,请你画出利用滑轮组省力的绕线示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】重力示意图;力臂的画法;杠杆中最小力的问题;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乒乓球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳斜向上,二者的作用点都画在乒乓球的重心上,如下图所示:
(2)根据图片可知,O点为支点,B点为动力作用点,则最长的动力臂是OB,过B点做垂直向下的力,即为最小动力F1。杠杆A点受到的阻力由物体的重力禅,即阻力F2竖直向下,由支点O向F2的作用线作垂线即为阻力臂l2。力臂是支点到力的作用线的垂直距离,如下图所示:
(3)人站在地面上,则绳子的拉力方向向下。先画好这个拉力,然后按照从上到下、从外到内的顺序缠绕滑轮组即可,如下图所示:
【分析】(1)对乒乓球进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
(3)根据题意确定拉力的方向,然后按照从上到下、从外到内的顺序依次完成缠绕即可。
(1)不计空气阻力,乒乓球在图示位置时,受到重力和拉力的作用,所受重力的方向竖直向下,由乒乓球重心竖直向下画一个带有箭头的线段,并标G;拉力的方向沿绳斜向上,由乒乓球重心沿绳子斜向上画一个带有箭头的线段,并标F,作用点都画在乒乓球的重心上,如图所示:
(2)物体具有重力,杠杆A点受到的阻力F2竖直向下,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,由支点O向F2的作用线作垂线即为阻力臂l2;根据杠杆平衡的条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,因此以OB为动力臂,过B点做垂直向下的力,即为最小动力F1,如图所示:
(3)一个动滑轮上最多能有三根绳子,但是不能站在地上把材料运上楼,所以承担物重的绳子股数最多只能是2根,所以滑轮组的绕线示意图如图所示:
五、实验探究题(共3小题,每空1分,共19分)
21.小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如下图甲所示,应将杠杆右端的螺母向   (选填 “左”或“右”)调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于测量   (选填“力”或“力臂”)。杠杆平衡后,在实验过程中,   ( “可以”或“不可以”)再调节螺母;
(2) 在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码。改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据。总结可得杠杆的平衡条件为:   ;
(3) 根据结论可知,要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态,应在B点挂   个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(如图丙所示),此过程中弹簧测力计拉力的力臂   ,拉力的大小   。(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】右;力臂;不可以;;4;变小;不变
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)图甲中,左端较重,应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆处于水平平衡状态。
杠杆水平平衡时,能便于直接测量力臂。在实验过程中,根据杠杆实验规则,杠杆平衡后,不可以再调节平衡螺母。
(2)根据使用数据,总结杠杆的平衡条件为:;
(3)根据杠杆的平衡条件可得,则,B处应该悬挂4个钩码。
图丙中,杠杆倾斜时,弹簧测力计拉力的力臂和阻力臂的比值不变,拉力大小将不变。
【分析】(1)探究杠杆平衡条件时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据实验数据,总结杠杆的平衡条件;
(3)根据杠杆上力和力臂的乘积,判断杠杆上的拉力;杠杆倾斜时,力臂的比值不变,拉力不变。
22.顺着液体压强的探究,小明又深入到浮力的世界,进一步验证阿基米德原理:
(1)由实验   两步可以测出物块浸没在水中时受到的浮力    
(2)由图A和图   可得出该物块排开水所受的重力G格,比较FF3与G40,就可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理;
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力   (选填“大于”“小于”或“等于”)溢出水所受的重力;
(4)小明对实验进行了改进,如图F,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。逐渐调高升降台时,发现随着物块没入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数变化量   (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计乙的示数变化量,若只将物块的一部分没在水中,则   (选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
【答案】(1)BD;1.2
(2)E
(3)大于
(4)等于;能
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由称重法可知,要测出物块浸没在水中时受到的浮力,需测出物体在空气中的重力和浸没在水中时的拉力,故由实验B、D两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力。
测力计分度值为0.2N,图B中所示物体重力是4.2N,图D中所示物体浸没在水中后拉力是3N,所以物体受到的浮力为F浮=G-F拉=4.2N-3N=1.2N。
(2)要测物块排开水所受的重力,需知道小桶的重力、小桶与水的总重力,用小桶与水的总重力减去小桶的重力,就是物块排开水的重力。故由步骤A和E可得出该物块排开水所受的重力G排。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,水要先升高到管口才能溢出,则溢出的水会偏少,即排开水的重力减少,故物体受到的浮力大于溢出液体所受的重力。
(4)当逐渐调高升降台时,根据称重法F浮=G-F拉可知,弹簧测力计甲的示数变化量等于浮力,弹簧测力计乙的示数变化量等于排开水的重力,根据阿基米德原理可知,弹簧测力计甲的示数变化量等于弹簧测力计乙的示数变化量。根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,无需浸没,故若只将物块的一部分浸在水中,仍能得到与(2)相同的结论。
【分析】(1)根据称重法可计算出浮力大小;根据测力计分度值得出图中测力计示数;
(2)根据G排=G桶和水-G桶分析回答;
(3)溢水杯的水没装满,会导致有一部分水没有排出溢水杯;
(4)根据阿基米德原理判断弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量之间的关系;浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力。
23.提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究,用到的装置如图所示,数据记录如表所示:
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳子拉力F/N 绳子移动距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3  
4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应   拉动弹簧测力计;
(2)第三次实验中,滑轮组的机械效率为   (保留一位小数);
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用图   (选填“甲”、“乙”或“丙”)所示装置来完成的;
(4)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与钩码上升高度    (选填“有关”或“无关”);通过比较    两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
(5)为提高滑轮组机械效率,根据以上结论和生活经验,你认为可采取的措施有   、(多选,填写字母)
A.减轻动滑轮重量
B.增加所提物体重量
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
【答案】竖直向上匀速;70.2%;丙;无关;1、4;ABC
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力等于测力计的示数,且保持不变,测量拉力更准确;
(2)根据第三次实验,则滑轮组的机械效率:;
(3)根据第4次实验数据,绳端移动距离s是钩码上升高度h的5倍,则承担物重的绳子段数n=5,则第4次实验是用图丙装置完成的。
(4)根据1、2两次实验数据,可得使用同一滑轮组提升相同重物时,钩码上升的高度不同,但滑轮组的机械效率相同,可以得:滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
探究滑轮组的机械效率是否与物体重有关,选择同一滑轮组提升重力不同的物体,且升高的高度相同,可以通过比较1、3两次实验数据,则使用同一滑轮组时,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)A.动滑轮本身也需要被提升,重量会消耗一部分额外功,减轻动滑轮重量可以减少额外功,提高机械效率,故A符合题意;
B.根据实验结论,对于组合好的滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,故B符合题意;
C.润滑油可以减少机械部件之间的摩擦,从而减少额外功的消耗,提高机械效率,故C符合题意;
D.对于组合好的滑轮组,由,滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关,故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】(1)测量滑轮组的机械效率时,要匀速直线拉动弹簧测力计;
(2)根据,计算机械效率;
(3)使用滑轮组时,绳子移动距离和物体移动距离的倍数,是绳子股数;
(4)滑轮组的机械效率和物体的高度无关,和物体重力有关;
(5)减小动滑轮重力、增大物体重力,减小摩擦力,可以提高机械效率。
六、计算题(共2小题,每题8分,共16分)
24.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。
(1)动滑轮的重力是多大?
(2)若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升了 12m,作用在钢绳上的拉力为 200N,求拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为 80% 时,运送建材的重力是多大?
【答案】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【知识点】功率的计算;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算,F=,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
25.如图所示,底面积为100cm2、高为14cm的薄壁圆柱形容器中,装有深度为10cm的水。另有一个底面积为50cm2,高为10cm的厚底柱形玻璃杯(ρ玻璃=2.5g/cm3,ρ酒精=0.8g/cm3,g取10N/kg)。求:
(1)容器中水的质量为多少?
(2)向玻璃杯中倒入质量为160g的酒精,刚好将杯子装满,空玻璃杯的重力为多少?
(3)将酒精全部倒出,并将玻璃杯擦干;然后杯口向上、竖直缓慢放入水中,直至静止在容器底部,整个过程杯子没有倾斜,待水面静止后,玻璃杯受到的浮力是多少?水对容器底部的压强大小为多少?
【答案】(1)解:容器中水的体积
则水的质量
(2)解:玻璃杯容积
玻璃杯的体积
玻璃杯的质量
玻璃杯的重力
(3)解:玻璃杯的总体积为
容器上方空余体积为
由于容器中水面上方的空余体积小于玻璃杯的总体积,当玻璃杯全部没入水中时,将有部分水溢出,溢出水的体积为
当玻璃杯沉底时,容器中水位高度为
因此,玻璃杯完全浸没,故
浮力是
水对容器底部的压强
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据底面积和高度,计算体积,根据m=ρV,计算水的质量;
(2)根据,计算玻璃杯的容积,利用m=ρV,计算质量,根据G=mg,计算重力;
(3)根据体积关系,结合底面积,计算深度,根据,计算浮力大小,结合,计算液体压强。
(1)容器中水的体积
则水的质量
(2)玻璃杯容积
玻璃杯的体积
玻璃杯的质量
玻璃杯的重力
(3)玻璃杯的总体积为
容器上方空余体积为
由于容器中水面上方的空余体积小于玻璃杯的总体积,当玻璃杯全部没入水中时,将有部分水溢出,溢出水的体积为
当玻璃杯沉底时,容器中水位高度为
因此,玻璃杯完全浸没,故
浮力是
水对容器底部的压强
1 / 1教科版初中物理八年级下学期期末模拟测试卷B卷
一、选择题(共10小题,每道题只有一个选项符合,每题3分,共30分)
1.如图是我国选手在乒乓球比赛中的精彩场面。下列有关说法正确的是(  )
A.打出去的乒乓球仍会受到球拍的作用力
B.乒乓球在空中运动的过程中,处于平衡状态
C.乒乓球被球台弹起的力是球台发生形变产生的
D.乒乓球落地后越滚越慢,说明运动需要力来维持
2.如图所示,一名学生在蹦床上跳跃,关于蹦床所产生的弹力,下列说法错误的是(  )
A.蹦床对人的弹力方向始终向上
B.人在起跳腾空后,就不再受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
3.小星和爸爸妈妈周末驾车到长沙市的橘子洲风景区去游玩,下列有关惯性的说法中正确的是(  )
A.小星和爸爸妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.汽车行驶过程中车速不能过快,是因为汽车速度越大惯性越大
C.爸爸踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D.汽车紧急刹车时,小星向前倾,是由于小星受到惯性的作用
4.如图所示,在12N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则(  )
A.B所受滑动摩擦力为3N,方向水平向左
B.B所受滑动摩擦力为9N,方向水平向右
C.A受到地面的摩擦力大小为9N,方向水平向左
D.A受到地面的摩擦力大小为12N,方向水平向左
5. 下列单位换算中正确的是(  )
A.
B.
C.
D.|
6. 如图所示,把吸盘压在光滑的陶瓷墙上,挤出空气,它就“吸”在墙上。下列选项中和吸盘应用的原理相同的是(  )
A.洗手盆的存水弯
B.用吸管喝饮料
C.高铁站台设置安全线
D.拦河大坝上窄下宽
7.下列现象与飞机升空原理相同的是(  )
A.图甲:底部连通的四个玻璃管中的液面相齐
B.图乙:用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后硬纸片不会掉下
C.图丙:向水平方向吹气,下垂的纸条会向上运动
D.图丁:真空吸盘吸住玻璃
8.取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙,两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则(  )
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
9.如图甲所示,停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,下列说法正确的是(  )
A.闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是省力杠杆
B.闸杆升起时,沿F1方向比沿F2方向更省力
C.闸杆升起的过程中,阻力臂逐渐减小
D.适当将支点O远离B端,可以减小升起闸杆的动力
10.很多同学都玩过荡秋千,下列说法正确的是(  )
A.秋千荡到最低点时只有动能
B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大,重力势能减少
二、多选题(共2小题,每道题有多个选项符合答案,选项选对但不全对得2分,选错不得分,全部选对得4分,共8分)
11.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到水平向右的推力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示,物体的速度与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是(  )
A.0~2s内,物体没有被推动,此时推力等于摩擦力
B.2~4s内,物体做加速运动,此时摩擦力大小为3N
C.4~6s内,物体受到的摩擦力和水平推力是一对平衡力
D.4~6s内,物体受到的合力为零
12.某次实验,小明同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,水的密度是。下列说法中正确的是(  )
A.物块受到的重力是12N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是2N
C.物块的密度为6g/cm3
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
三、填空题(共6小题,每空1分,共19分)
13.图中小明正站在桌面上调整画框位置。铅垂线利用的是重力的方向始终   。重力的施力物体是   ,挂好画后,小明静止在水平桌面上,小明所受重力和桌面对小明的支持力是一对   (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
14.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示。从t=0s开始,香香每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示,由图像可知,当t=14s时,物体受到的摩擦力为   N,当t=10s时,物体处于   运动状态,物体受到的摩擦力为   N。
15.如图所示,将一个长方体物块放在水平桌面上。若沿虚线 aa'将它切成两块,拿去上面的部分,则剩余物块对桌面的压力将   。若沿虚线 bb'将它切成两块,拿去右边的部分,则剩余物块对桌面的压力将   、压强将   。(均填“变大”“不变”或“变小”)
16.如图所示的容器是   器。塞子拔出后各液面高低不同,粗管处液柱比细管处液柱   (选填“高”或“低”),是因为流速大的位置压强小。以下现象中与其原理相同的是   (选填序号:A.热气球在空中漂浮 B.C919大客机在空中飞行 C.中国空间站绕地球飞行)。
17.如图,两支完全相同的密度计漂浮在甲、乙两种液体中,静止时两液面相平,则密度计排开两种液体的体积V甲   V乙,液体密度ρ甲    ρ乙,两支密度计所受的浮力F甲    F乙,甲、乙两种液体对容器底部的压强p甲    p乙.(均选填“>”、“<”或“=”)
18.功率是表示物体做功   的物理量。某机器的功率是500W,其物理意义是   。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9,则它们的功率之比为   。
四、作图题(共2小题,请选用规范的作图工具作答,19题2分,20题6分,共8分)
19.如图所示,用50N的水平向右的力作用在重为20N的砖块A上时,砖块静止。在图中画出砖块在竖直方向上的受力示意图。
20.按要求完成下列作图。
(1)如图1,将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,乒乓球被弹开。请画出此时乒乓球受到的重力G和绳子拉力F的示意图(忽略空气阻力);
(2)杠杆AB可绕O点转动,受力情况如图2所示,请在图中作出作用在杠杆B点的最小作用力、作用在杠杆A点的阻力及阻力臂;
(3)工人师傅采用如图3所示的滑轮组,站在地上就可以把材料运上楼,请你画出利用滑轮组省力的绕线示意图。
五、实验探究题(共3小题,每空1分,共19分)
21.小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如下图甲所示,应将杠杆右端的螺母向   (选填 “左”或“右”)调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于测量   (选填“力”或“力臂”)。杠杆平衡后,在实验过程中,   ( “可以”或“不可以”)再调节螺母;
(2) 在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码。改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据。总结可得杠杆的平衡条件为:   ;
(3) 根据结论可知,要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态,应在B点挂   个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(如图丙所示),此过程中弹簧测力计拉力的力臂   ,拉力的大小   。(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
22.顺着液体压强的探究,小明又深入到浮力的世界,进一步验证阿基米德原理:
(1)由实验   两步可以测出物块浸没在水中时受到的浮力    
(2)由图A和图   可得出该物块排开水所受的重力G格,比较FF3与G40,就可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理;
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力   (选填“大于”“小于”或“等于”)溢出水所受的重力;
(4)小明对实验进行了改进,如图F,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。逐渐调高升降台时,发现随着物块没入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数变化量   (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计乙的示数变化量,若只将物块的一部分没在水中,则   (选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
23.提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究,用到的装置如图所示,数据记录如表所示:
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳子拉力F/N 绳子移动距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3  
4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应   拉动弹簧测力计;
(2)第三次实验中,滑轮组的机械效率为   (保留一位小数);
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用图   (选填“甲”、“乙”或“丙”)所示装置来完成的;
(4)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与钩码上升高度    (选填“有关”或“无关”);通过比较    两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
(5)为提高滑轮组机械效率,根据以上结论和生活经验,你认为可采取的措施有   、(多选,填写字母)
A.减轻动滑轮重量
B.增加所提物体重量
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
六、计算题(共2小题,每题8分,共16分)
24.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。
(1)动滑轮的重力是多大?
(2)若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升了 12m,作用在钢绳上的拉力为 200N,求拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为 80% 时,运送建材的重力是多大?
25.如图所示,底面积为100cm2、高为14cm的薄壁圆柱形容器中,装有深度为10cm的水。另有一个底面积为50cm2,高为10cm的厚底柱形玻璃杯(ρ玻璃=2.5g/cm3,ρ酒精=0.8g/cm3,g取10N/kg)。求:
(1)容器中水的质量为多少?
(2)向玻璃杯中倒入质量为160g的酒精,刚好将杯子装满,空玻璃杯的重力为多少?
(3)将酒精全部倒出,并将玻璃杯擦干;然后杯口向上、竖直缓慢放入水中,直至静止在容器底部,整个过程杯子没有倾斜,待水面静止后,玻璃杯受到的浮力是多少?水对容器底部的压强大小为多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、乒乓球离开球拍后,二者不再接触,不再受到球拍的作用力,依靠惯性向前运动,故 A 错误;
B、乒乓球在空中运动时受重力与空气阻力,受力不平衡,运动状态不断改变,不处于平衡状态,故 B 错误;
C、弹力由施力物体发生弹性形变产生,乒乓球被弹起的弹力是球台发生形变产生的,故 C 正确;
D、乒乓球落地后越滚越慢是因为受到地面阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,运动不需要力维持,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查弹力产生条件,弹力需要两物体相互接触且发生形变,离开球拍后无弹力;
B、考查平衡状态判断,匀速直线运动或静止才是平衡状态,空中乒乓球变速运动;
C、考查弹力成因,施力物体形变产生弹力;
D、考查力与运动的关系,力是改变运动状态的原因,惯性维持物体运动。
2.【答案】D
【知识点】弹力;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A.蹦床发生弹性形变,对人有弹力,人向上运动,弹力总垂直于接触面,方向向上,故A正确,不符合题意;
B.人运动到最高点时,与蹦床不接触,人不受蹦床的弹力,故B正确,不符合题意;
C.人降到最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,弹力最大,故C正确,不符合题意;
D.人落在蹦床上并使蹦床向下凹陷,使蹦床发生形变的力是人对蹦床的压力,不是人的重力,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】物体发生弹性形变,产生弹力;弹性形变程度越大, 弹力越大。
3.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性大小只与物体的质量有关,系安全带不能减小人的惯性,只能防止惯性带来的伤害,故 A 错误;
B、惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关,汽车速度越快,动能越大,制动距离越长,但惯性不变,故 B 错误;
C、爸爸踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性,要保持原来的运动状态继续前进,故 C 正确;
D、汽车紧急刹车时,小星向前倾,是由于小星具有惯性,惯性是物体的固有属性,不能说 “受到惯性的作用”,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查惯性的影响因素,惯性只与质量有关,系安全带无法改变质量,因此不能减小惯性;
B、考查惯性与速度的关系,惯性与速度无关,速度大时动能大,制动距离长,与惯性大小无关;
C、考查惯性的应用,物体具有保持原来运动状态不变的性质,汽车刹车后因惯性继续滑行;
D、考查惯性的表述,惯性是物体的属性,不是力,不能说 “受到惯性的作用”。
4.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A、物体 B 相对于地面静止,受力平衡,水平方向上弹簧测力计对 B 的拉力与 A 对 B 的滑动摩擦力大小相等、方向相反,弹簧测力计示数为 3N,故 B 所受滑动摩擦力为 3N,方向水平向右,故 A 错误;
B、由上述分析可知,B 所受滑动摩擦力为 3N,方向水平向右,故 B 错误;
C、木板 A 匀速向右运动,受力平衡,水平方向上受到向右的拉力 F=12N,向左的 B 对 A 的摩擦力(大小为 3N)和地面对 A 的摩擦力,故地面对 A 的摩擦力大小为 12N-3N=9N,方向水平向左,故 C 正确;
D、由上述分析可知,A 受到地面的摩擦力大小为 9N,方向水平向左,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查二力平衡的应用,物体 B 静止时,滑动摩擦力与弹簧测力计拉力大小相等、方向相反;
B、考查滑动摩擦力的方向判断,摩擦力方向与相对运动方向相反,A 向右运动,故 B 受到的摩擦力方向向右;
C、考查受力分析与二力平衡,木板 A 匀速运动时,拉力与两个摩擦力的合力平衡,据此计算地面对 A 的摩擦力;
D、考查受力分析,忽略了 B 对 A 的摩擦力,错误地认为地面对 A 的摩擦力等于拉力 F。
5.【答案】C
【知识点】压强
【解析】【解答】1mm2=10-6m2,,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】物理量不同单位的换算正确与否包括两方面:进率和过程。据此作出判断。
6.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】挤出吸盘空气,内部压强小,小于大气压,是利用大气压将吸盘“吸”在墙上。
A、U形“反水弯”是利用连通器工作的,没有利用大气压,故A错误;
B、 用吸管喝饮料利用了大气压强的作用,故B正确;
C、行驶的列车快速驶过时,列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小,因而乘客会受到指向列车的压力差,可能会被“吸”向行驶的列车,所以候车的乘客应站在安全线以外,没有利用大气压,故C正确;
D、拦河大坝修建的上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,没有利用大气压,故D错误。
故选:B。
【分析】上端开口,下端连通的容器是连通器; 用吸管喝饮料利用了大气压的作用;液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;同种液体随深度的增加而增大。
7.【答案】C
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】飞机升空原理:流体流速越大,压强越小,机翼上下流速差产生压力差(升力):
A:甲是连通器原理,液面齐平,和流体压强无关,A 错误;
B:乙纸片不下落是大气压托住水,利用大气压强,B 错误;
C:丙纸条上方吹气流速大、压强小,下方压强大把纸条托起,符合流体流速与压强关系,C 正确;
D:丁吸盘吸玻璃依靠大气压强,D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查连通器特点,连通器静止时各液面保持相平;
B、考查大气压的应用,大气压支撑杯内水和纸片;
C、考查流体压强与流速关系,流速大处压强小,和飞机升力原理一致;
D、考查大气压的应用,吸盘挤出空气后靠大气压吸附在玻璃上。
8.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】 AB.同一个密度计放在甲、乙液体中都处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于自身的重力,
由于密度计的重力保持不变,所以浮力F甲=F乙,
所以密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,故AB错误;
CD.根据图片可知,密度计排开液体的体积V排甲<V排乙,且二者受到的浮力相等,
根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,液体的密度ρ甲>ρ乙,故C正确、D错误。
故选C。
【分析】 AB.根据物体的漂浮条件比较甲和乙受到浮力的大小;
CD.根据图片比较密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g分析液体的密度大小关系。
9.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件;杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】我们结合杠杆平衡条件F1L1=F2L2来逐一分析选项:
A、动力为F1,动力臂是支点O到F1作用线的垂直距离;阻力是闸杆的重力G,阻力臂是支点O到重力作用线的垂直距离。由图可知,动力臂小于阻力臂,根据杠杆分类,这是费力杠杆,不是省力杠杆。故A错误。
B、力臂是支点到力作用线的垂直距离。沿F2方向时,力的方向竖直向下,作用点在 A,此时动力臂等于OA(最长的动力臂);沿F1方向时,动力臂比OA更短。根据F1L1=F2L2,动力臂越长,所需动力越小。因此沿F2方向更省力。故B错误。
C、阻力是闸杆的重力G,方向始终竖直向下。闸杆升起时,重力作用线到支点O的垂直距离(即阻力臂)会逐渐减小。故C正确。
D、若将支点O远离B端,意味着O向A端移动:阻力G不变,但阻力臂会变大;动力臂会变小;根据 F1 =,分子变大、分母变小,所需动力会增大,而非减小。故D错误。
故答案为:C。
【分析】1、杠杆的五要素
支点O:杠杆绕着转动的固定点。
动力F1:使杠杆转动的力;阻力F2:阻碍杠杆转动的力。
动力臂L1:支点到动力作用线的垂直距离;阻力臂L2:支点到阻力作用线的垂直距离。
力臂是垂直距离,不是支点到力作用点的距离。
2、杠杆平衡条件
公式:F1L1=F2L2(动力×动力臂 = 阻力×阻力臂)。
应用:分析动态杠杆时,先确定不变量(如本题中阻力G不变),再分析力臂变化,最后推导力的变化。
3、杠杆的分类
省力杠杆:L1>L2,F1费力杠杆:L1< L2,F1>F2(费力但省距离)。
等臂杠杆:L1=L2,F1=F2(不省力也不费力)。
4、动态杠杆分析方法
步骤:①确定支点 → ②找出动力、阻力 → ③分析动力臂、阻力臂的变化 → ④利用平衡条件推导力的变化。
本题中,闸杆升起时,重力方向不变,重力作用线与支点的垂直距离(阻力臂)随杆的转动而减小,是解题关键。
10.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.当秋千运动到最低点时,秋千距离地面仍存在一定高度,因此同时具有动能和重力势能,故A错误;
B.当秋千运动到最高点时,秋千的瞬时速度为0,此时只具有重力势能,动能为零,故B错误;
C.秋千从最低点荡向最高点的过程中,速度逐渐减小,高度逐渐升高,是动能转化为重力势能,故C错误;
D.秋千从最高点荡向最低点的过程中,高度逐渐降低,速度逐渐增大,重力势能转化为动能,因此动能增大,重力势能减小,故D正确。
故选D。
【分析】机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.【答案】A,C,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;平衡状态的判断;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.根据图像分析,在0~2秒内物体未被推动,处于静止平衡状态,此时推力与静摩擦力大小相等,因此选项A正确。
BCD.由丙图可知,4~6秒期间物体做匀速直线运动,处于动态平衡状态,所受合力为零。结合乙图数据,此时推力F=2N,根据平衡条件可得滑动摩擦力:
观察丙图发现,2~4秒物体做加速运动,此时推力为3N。由于滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,因此加速阶段摩擦力仍保持2N不变。由此判断选项C、D正确,而B选项错误。
最终正确答案为ACD。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以0~2秒内物体受到的推力等于摩擦力;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
12.【答案】A,B,C
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算;示差法测浮力
【解析】【解答】A.由图像可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,根据二力平衡可知,此时物块的重力等于拉力,即,故A正确;
B.由称重法可知,物块完全浸没在水中受到的浮力,故B正确;
C.物块完全浸没在水中时,受到的浮力为2N,由计算可知物块的体积:,结合密度的公式计算可知物块的密度
,故C正确;
D.物块刚好浸没时下表面所处的深度为,结合压强公式计算可知物块下表面受到水的压强
,故D错误。
故选ABC。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
3、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
13.【答案】竖直向下;地球;平衡力
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向;平衡力的辨别
【解析】【解答】铅垂线利用的是重力的方向始终竖直向下,重力的势力物体为地球,小明所受重力和桌面对小明的支持力作用于同一物体,大小相同,方向相反,属于平衡力。
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
14.【答案】4;加速;4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合
【解析】【解答】由图丙知,12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等,物块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,物块受到的摩擦力等于拉力,由图乙知,此时f=F=4N,所以当t=14s时,物体受到的摩擦力4N;
由图丙知,8~12s内,物体在相同时间内通过的路程越来越大,所以物体做加速运动,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于4N。
故答案为:4;加速;4。
【分析】根据图丙直线运动路程和时间的图像及图乙拉力的情况,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小,比较拉力和摩擦力的大小;
滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,据此确定物体在不同时间段的运动状态。
15.【答案】变小;变小;不变
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】图中物体是长方体,水平面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,当沿aa'线将它切成两块,拿去上面的部分后,物体的重力减小,则剩余物块对桌面的压力将减小。
水平面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,沿bb'线切开,拿去右半部分后,物体的重力减小, 则剩余物块对桌面的压力将减小。物体的密度大小不变,高度不变,长方体属于柱体,根据柱体压强公式可知,物体对桌面的压强不变。
故答案为:变小;变小;不变。
【分析】 将物体放在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,沿aa'线切和沿bb'线切,对桌面压力肯定减小,再根据柱体压强公式p=ρgh分析解答。
16.【答案】连通;高;B
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】图中,容器的底部连通,上部开口,容器是连通器。根据流速大的位置压强小,塞子拔出后,粗管处液体流速小,压强大,液柱比细管处液柱高,A.热气球在空中漂浮,是受到浮力的原因,B.C919大客机在空中飞行,机翼的上方空气流速大,压强小,使飞机获得升力而升空,符合要求; C.中国空间站绕地球飞行,是空间站具有惯性,不是流速和压强的关系。
【分析】底部连通,上部开口,是连通器;流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;热气球升空,利用浮力。
17.【答案】<;>;=;>
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据图片可知, 密度计在甲中的深度较小,则排开甲液体的体积较小,即V甲<V乙,根据密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,即两只密度计受到的浮力都等于自身的重力,
即二者受到的浮力大小相等,也就是F甲=F乙;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲>ρ乙;
容器中液面相平,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙。
【分析】 根据图片确定密度计排开液体的体积大小,根据漂浮条件比较密度计在两种液体中受到浮力大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小,最后根据p=ρ液gh比较容器底部受到液体压强的大小。
18.【答案】快慢;机器每秒钟做功500J;15∶4
【知识点】功率的概念;功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)功率表示单位时间内做功的多少,是表示物体做功快慢的物理量。
(2)某机器的功率是500W,其物理意义是机器每秒钟做功500J。
(3) 若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9, 由功率的定义公式可得,它们的功率之比为。
【分析】(1)根据功率的物理意义解答;
(2)机器每秒钟内做功的多少叫功率;
(3)根据公式计算二者的功率之比。
19.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】 竖直方向砖块受到自身竖直向下的重力,大小为;由于砖块静止,墙对砖块产生竖直向上的静摩擦力,两个力是一对平衡力,大小相等,即,如下图所示:
【分析】砖块静止在竖直方向,受力平衡:竖直向下的重力G和竖直向上的静摩擦力f大小相等、方向相反,均为 20N,作用点都在砖块重心。
20.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】重力示意图;力臂的画法;杠杆中最小力的问题;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)根据图片可知,乒乓球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳斜向上,二者的作用点都画在乒乓球的重心上,如下图所示:
(2)根据图片可知,O点为支点,B点为动力作用点,则最长的动力臂是OB,过B点做垂直向下的力,即为最小动力F1。杠杆A点受到的阻力由物体的重力禅,即阻力F2竖直向下,由支点O向F2的作用线作垂线即为阻力臂l2。力臂是支点到力的作用线的垂直距离,如下图所示:
(3)人站在地面上,则绳子的拉力方向向下。先画好这个拉力,然后按照从上到下、从外到内的顺序缠绕滑轮组即可,如下图所示:
【分析】(1)对乒乓球进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
(3)根据题意确定拉力的方向,然后按照从上到下、从外到内的顺序依次完成缠绕即可。
(1)不计空气阻力,乒乓球在图示位置时,受到重力和拉力的作用,所受重力的方向竖直向下,由乒乓球重心竖直向下画一个带有箭头的线段,并标G;拉力的方向沿绳斜向上,由乒乓球重心沿绳子斜向上画一个带有箭头的线段,并标F,作用点都画在乒乓球的重心上,如图所示:
(2)物体具有重力,杠杆A点受到的阻力F2竖直向下,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,由支点O向F2的作用线作垂线即为阻力臂l2;根据杠杆平衡的条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,因此以OB为动力臂,过B点做垂直向下的力,即为最小动力F1,如图所示:
(3)一个动滑轮上最多能有三根绳子,但是不能站在地上把材料运上楼,所以承担物重的绳子股数最多只能是2根,所以滑轮组的绕线示意图如图所示:
21.【答案】右;力臂;不可以;;4;变小;不变
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)图甲中,左端较重,应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆处于水平平衡状态。
杠杆水平平衡时,能便于直接测量力臂。在实验过程中,根据杠杆实验规则,杠杆平衡后,不可以再调节平衡螺母。
(2)根据使用数据,总结杠杆的平衡条件为:;
(3)根据杠杆的平衡条件可得,则,B处应该悬挂4个钩码。
图丙中,杠杆倾斜时,弹簧测力计拉力的力臂和阻力臂的比值不变,拉力大小将不变。
【分析】(1)探究杠杆平衡条件时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据实验数据,总结杠杆的平衡条件;
(3)根据杠杆上力和力臂的乘积,判断杠杆上的拉力;杠杆倾斜时,力臂的比值不变,拉力不变。
22.【答案】(1)BD;1.2
(2)E
(3)大于
(4)等于;能
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由称重法可知,要测出物块浸没在水中时受到的浮力,需测出物体在空气中的重力和浸没在水中时的拉力,故由实验B、D两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力。
测力计分度值为0.2N,图B中所示物体重力是4.2N,图D中所示物体浸没在水中后拉力是3N,所以物体受到的浮力为F浮=G-F拉=4.2N-3N=1.2N。
(2)要测物块排开水所受的重力,需知道小桶的重力、小桶与水的总重力,用小桶与水的总重力减去小桶的重力,就是物块排开水的重力。故由步骤A和E可得出该物块排开水所受的重力G排。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,水要先升高到管口才能溢出,则溢出的水会偏少,即排开水的重力减少,故物体受到的浮力大于溢出液体所受的重力。
(4)当逐渐调高升降台时,根据称重法F浮=G-F拉可知,弹簧测力计甲的示数变化量等于浮力,弹簧测力计乙的示数变化量等于排开水的重力,根据阿基米德原理可知,弹簧测力计甲的示数变化量等于弹簧测力计乙的示数变化量。根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,无需浸没,故若只将物块的一部分浸在水中,仍能得到与(2)相同的结论。
【分析】(1)根据称重法可计算出浮力大小;根据测力计分度值得出图中测力计示数;
(2)根据G排=G桶和水-G桶分析回答;
(3)溢水杯的水没装满,会导致有一部分水没有排出溢水杯;
(4)根据阿基米德原理判断弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量之间的关系;浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力。
23.【答案】竖直向上匀速;70.2%;丙;无关;1、4;ABC
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力等于测力计的示数,且保持不变,测量拉力更准确;
(2)根据第三次实验,则滑轮组的机械效率:;
(3)根据第4次实验数据,绳端移动距离s是钩码上升高度h的5倍,则承担物重的绳子段数n=5,则第4次实验是用图丙装置完成的。
(4)根据1、2两次实验数据,可得使用同一滑轮组提升相同重物时,钩码上升的高度不同,但滑轮组的机械效率相同,可以得:滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
探究滑轮组的机械效率是否与物体重有关,选择同一滑轮组提升重力不同的物体,且升高的高度相同,可以通过比较1、3两次实验数据,则使用同一滑轮组时,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)A.动滑轮本身也需要被提升,重量会消耗一部分额外功,减轻动滑轮重量可以减少额外功,提高机械效率,故A符合题意;
B.根据实验结论,对于组合好的滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,故B符合题意;
C.润滑油可以减少机械部件之间的摩擦,从而减少额外功的消耗,提高机械效率,故C符合题意;
D.对于组合好的滑轮组,由,滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关,故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】(1)测量滑轮组的机械效率时,要匀速直线拉动弹簧测力计;
(2)根据,计算机械效率;
(3)使用滑轮组时,绳子移动距离和物体移动距离的倍数,是绳子股数;
(4)滑轮组的机械效率和物体的高度无关,和物体重力有关;
(5)减小动滑轮重力、增大物体重力,减小摩擦力,可以提高机械效率。
24.【答案】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【知识点】功率的计算;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算,F=,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
25.【答案】(1)解:容器中水的体积
则水的质量
(2)解:玻璃杯容积
玻璃杯的体积
玻璃杯的质量
玻璃杯的重力
(3)解:玻璃杯的总体积为
容器上方空余体积为
由于容器中水面上方的空余体积小于玻璃杯的总体积,当玻璃杯全部没入水中时,将有部分水溢出,溢出水的体积为
当玻璃杯沉底时,容器中水位高度为
因此,玻璃杯完全浸没,故
浮力是
水对容器底部的压强
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据底面积和高度,计算体积,根据m=ρV,计算水的质量;
(2)根据,计算玻璃杯的容积,利用m=ρV,计算质量,根据G=mg,计算重力;
(3)根据体积关系,结合底面积,计算深度,根据,计算浮力大小,结合,计算液体压强。
(1)容器中水的体积
则水的质量
(2)玻璃杯容积
玻璃杯的体积
玻璃杯的质量
玻璃杯的重力
(3)玻璃杯的总体积为
容器上方空余体积为
由于容器中水面上方的空余体积小于玻璃杯的总体积,当玻璃杯全部没入水中时,将有部分水溢出,溢出水的体积为
当玻璃杯沉底时,容器中水位高度为
因此,玻璃杯完全浸没,故
浮力是
水对容器底部的压强
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