【精品解析】四川省资阳市资阳市雁江区五校联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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四川省资阳市资阳市雁江区五校联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、选择题(本题共12个小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.生活中到处都有力的现象,力能产生不同的效果。下列情形中,与其他力所产生的作用效果不同的是(  )
A.橡皮泥被捏瘪
B.压缩弹簧
C.小铁球受磁体作用做曲线运动
D.用力拉伸弹簧
【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】ABD.橡皮泥被捏瘪、压缩弹簧、用力拉伸弹簧,都能说明力改变物体的形状;
C.小铁球受磁体作用做曲线运动,说明改变物体的运动状态,
比可知,与其它三个力的作用效果不同的是C。
故选C。
【分析】 力的作用效果包括:力可以改变物体的运动状态或改变物体的形状。
2.2025年WTT新加坡大满贯赛,中国队成绩辉煌,包揽了全部项目的冠军,同时获得3项亚军。如图所示是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是(  )
A.击球时,使乒乓球运动状态改变的力主要是球拍发生弹性形变产生的
B.击球时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
C.若乒乓球在运动过程中所有外力全部消失,乒乓球将竖直下落
D.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;弹力;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.击球时,使乒乓球运动状态改变的力需要相互接触才能产生,则应该是球拍发生弹性形变产生,故A正确;
B.击球时,球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是一对相互作用力,根据相互作用力的条件可知,二者大小相等,故B错误;
C.若乒乓球在运动过程中所有外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,乒乓球将做匀速直线运动,不会竖直下落,故C错误;
D.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选A。
【分析】A.弹力由物体发生弹性形成产生;
B.根据相互作用力的条件判断;
C.根据牛顿第一定律的内容判断;
D.物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
3.杂技是中华民族的传统文化,如图所示是杂技演员表演时的场景,演员摆好造型后仅凭手臂支撑保持静止。下列说法错误的是(  )
A.重心在直线上
B.人受到的重力和杆对人手的支持力是一对平衡力
C.杆对人手的支持力与人手对杆的压力是一对相互作用力
D.杆的重力和地面对杆的支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】重力的方向;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.当演员在支架上保持静止状态时,它受到的重力和杆对人手的支持力相互平衡,即二者大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,则重心应该在MN线上,故A、B正确,不合题意;
C.杆对人手的支持力作用在手上,而人手对杆的压力作用在杆上,二者大小相等、方向相反,作用在同一条直线上和两个物体上,则它们是一对相互作用力,故C错误;
D.地面对杆的支持力等于杆的重力和人的重力之和,肯定大于杆自身的重力,即二者大小不等,那么杆的重力和地面对杆的支持力不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】ABD.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
C.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上。
4.雨滴在下落过程中,由于受到重力和阻力的作用,一般要经历加速和匀速两个阶段,最终落到地面。关于雨滴在竖直下落过程中的运动情况,下列说法错误的是(  )
A.雨滴加速下落过程中受到的空气阻力小于重力
B.雨滴下落过程中受到的空气阻力先变大后变小
C.雨滴匀速下落过程中受到的空气阻力等于重力
D.雨滴在下落过程中所受合力先变小后不变
【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;力与运动的关系;力的合成与应用
【解析】【解答】A.开始下落时,雨滴加速下落,说明合力方向竖直向下,即空气阻力小于重力,故A正确,不符合题意;
BC.雨滴下落过程中,速度越来越大,则它受到的空气阻力逐渐增大。当空气阻力等于重力时,雨滴受力平衡,则雨滴匀速下落,此时阻力大小不变,因此空气阻力是先变大后不变,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.雨滴加速下落时,它受到的空气阻力先变大后不变,根据F合=G-f可知,合力先变小后不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】A.当合力方向与运动方向相同时,物体做加速运动;
BC.空气阻力随速度的增大而增大,当阻力和重力相同时开始做匀速运动,据此分析判断;
D.根据F合=G-f分析雨滴下落时受到合力的大小变化。
5.下列关于生活中的力学应用,下列说法正确的是(  )
A.如图甲所示,高铁铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.如图乙所示,自行车把手刻有条纹是通过增大压力的方式来增大摩擦
C.如图丙所示,高铁车厢座椅用软质材料包裹,是为了减小压力
D.如图丁所示,气垫船是利用滚动代替滑动来减小摩擦力
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.高铁铁轨下铺设枕木是在压力一定的条件下通过增大受力面积减小压强,故A正确;
B.自行车把手刻有条纹是在压力一定时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B错误;
C.高铁车厢座椅用软质材料包裹,不能改变压力,是通过增大受力面积减小压强,故C错误;
D.气垫船的下面有压缩空气,则是利用分离接触面来减小摩擦力,故D错误。
故选A。
【分析】AC.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
B.增大摩擦的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
D.减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、改变接触面和变滑动为滚动。
6.如图所示,跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置(忽略空气阻力)。下列说法错误的是(  )
A.从到,运动员的重力势能减小,动能增加
B.从到,运动员的重力势能增加
C.从到,运动员的机械能守恒
D.从到,运动员的机械能守恒
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.根据图片可知,从A到B时,运动员的质量不变,高度降低,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增加,故A正确,不符合题意;
B.根据图片可知,从B到C,运动员的质量不变,高度升高,则重力势能增加,故B正确,不符合题意;
C.根据图片可知,从C到D,运动员在空中运动,忽略空气阻力,则机械能没有损失,即机械能守恒,故C正确,不符合题意;
D.根据图片可知,从A到B过程中,运动员与雪面存在摩擦力,则机械能会部分转化为内能,因此机械能不守恒,故D错误,符合题意;
故选D。
【分析】AB.动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;
CD.注意分析运动员运动过程中机械能是否存在损失即可。
7.如图为简易活塞式抽水机的结构图。资阳市某学校科技小组计划自制一台活塞式抽水机,为确保其运转流畅,成员们需了解各部件作用与工作原理。以下关于活塞式抽水机的说法错误的是(  )
A.抽水机是利用大气压强来工作的
B.出水口的位置不宜过高
C.向下推动活塞的过程中,玻璃球会与管壁紧密贴合
D.当向上拉动活塞时,结构图中的阀门会开启
【答案】D
【知识点】大气压的综合应用;制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】A.抽水机的活塞向上提起时,井筒内气压减小,在外界大气压强的作用下将水压入晶体,是依靠大气压强工作的机器,故A正确,不符合题意;
B.出水口的位置不宜过高,则水被提上来的难度会增大,故B正确,不符合题意;
C.向下推动活塞的过程中,井筒内水压增大,玻璃球会与管壁紧密贴合,故C正确,不符合题意;
D.当向上拉动活塞时,井筒内水压减小,下面的会顶开玻璃珠向上运动,结构图中的阀门会关闭,水进入抽水机内,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】活塞式抽水机的工作原理为大气压强,结合图片展示的抽水机的结构分析判断。
8.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变。如图所示,当潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。2014年中国海军372号潜艇远海训练时遭遇“水下断崖”,船员们当机立断在180秒内将近百个阀门、几十种仪器关闭,最终成功自救。下列说法正确的是(  )
A.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受合力变小
B.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,必须快速地将水仓中的水排出
C.潜艇在高密度水层和低密度水层悬浮时所受浮力不变
D.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据题意可知潜艇从高密度水层进入低密度水层,液体密度变小,但是排开液体体积不变,根据阿基米德原理可知,浮力变小。根据 可知,此时潜艇受到的合力增大,故A错误;
B.潜艇 “掉深” 时,要实现自救必须减小自身重力,即应排出水仓中的水,故B正确;
C.潜艇浸没在水中时排开水的体积不变,但是高密度水层和低密度水层液体密度不同,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力不同,故C错误;
D.根据物体的浮沉条件可知,潜艇悬浮时,浮力等于重力,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据阿基米德原理分析潜艇受到浮力的变化,根据分析潜艇受到合力的变化;
B.潜艇 “掉深” 时,要实现自救必须减小自身重力,据此分析判断;
C.根据阿基米德原理分析潜艇受到浮力的变化;
D.根据物体的浮沉条件判断。
9.密度计作为测量液体密度的常用工具,蕴含着丰富的物理知识。如图是微型密度计的结构示意图。以下说法正确的是(  )
A.密度计的下端增加配重是为了增加密度计的重力
B.标度杆上方刻度值小,下方刻度值大
C.标度杆上的刻度值均匀分布
D.被测液体的密度越大密度计所受的浮力也越大
【答案】B
【知识点】重心;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】A.如果没有配重,那么密度计会平躺在液面上,而密度计的下端增加配重可以降低密度计的重心,从而使其竖直立在液面上,故A错误;
B.密度计在液体中始终处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于重力,即它受到的浮力不变。由阿基米德原理可知,密度计排开液体的体积越大,则液体的密度越小,则标度杆上方刻度值小,下方刻度值大,故B正确;
C.综上所述,液体的密度,液体的密度与密度计进入的深度成反比,所以标度杆上的刻度值分布不均匀,故C错误;
D.密度计在液体中始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于重力,则密度计所受的浮力不变,故D错误。
故选B。
【分析】A.物体的重心越低则越稳定;
BC.根据物体的漂浮条件和阿基米德原理分析液体密度与排开液体体积的变化规律即可;
D.根据物体的漂浮条件比较密度计受到浮力的大小。
10.下列关于功和功率说法正确的是(  )
A.物体做功越多,功率越大
B.人背着书包等车时,人对书包做了功
C.利用滑轮组来提升重物,即可以省力又可以省功
D.物体做功越快,功率越大
【答案】D
【知识点】功率的概念;机械效率;是否做功的判断
【解析】【解答】AD.根据公式可知,当时间相同时, 物体做功越多,功率越大,但是题目没有说明时间相同,故A错误,D正确;
B.人背着书包等车时,书包受到竖直向上的力,但书包在竖直方向上没有移动距离,则人对书包没有做功,故B错误;
C.使用任何机械都不能省功,则利用滑轮组来提升重物,即可以省力不能省功, 故C错误。
故选D。
【分析】AD.根据公式分析判断;
B.做功的要素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离;
C.根据功的原理判断。
11.对以下几个物理情景判断正确的是(  )
A.图甲,容器中漂浮在水面上的冰熔化完后水面会上升
B.图乙,水平面上的圆台容器内一块底面平整且面积与容器内底面等大的冰,熔化完后对容器内底面压力不变
C.图丙,两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体,如图放置,则液体对两试管底的压强相等
D.图丁,将装满水的小试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片后管中的水不会从管口流出
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A. 图甲, 冰漂浮于水面上,它受到的浮力等于重力,则它排开水的体积为:。冰熔化成水后,其质量不变,则重力不变,那么熔化成水的体积为:。比较可知,冰块排开水的体积等于熔化成水的体积,则容器中的水面高度不变,故A错误;
B. 图乙, 冰块为固体,则它对容器底的压力等于自身重力。冰熔化后,质量不变,水的重力不变,由于容器上口大下口小,则此时水对容器底部的压力小于水的重力。比较可知,熔化后容器底部受到水的压力减小,故B错误;
C. 图丙, 由右管中所装的液体体积比较大,且二者质量相等,由密度公式可知,液体的密度,由液体压强公式可知,液体对容器底部的压强,故C错误;
D. 图丁,水槽液面上受到大气压的作用,饮料瓶内只有瓶中水产生的压强,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水被大气压托着,不会流出,故D正确。
故选D。
【分析】 A.冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小;
B.固体对容器底的压力等于其重力,液体对容器底部的压力:下口大压力大,下口小压力小;
C.由密度公式判断两试管中液体的密度关系,再根据p=ρgh比较液体对两试管底的压强关系;
D.一标准大气压大约是1.0×105Pa,它相当于10m高的水产生的压强,比较试管内水产生的压强和大气压强的大小得出答案。
12.如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是(  )
A.小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B.玩具小车的重量为1.5N
C.图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D.小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.根据图片可知,将A看做支点,小车对杠杆施加阻力,始终等于重力,因此阻力保持不变。当小车向左运动过程中,阻力臂变大,而传感器2对杠杆的作用的力臂不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,此时动力增大,即传感器2的示数变大,故A错误;
BC.根据图像可知,当小车移动到C点时,移动距离为2m,对应的传感器2的拉力为3N,以A为支点,根据杠杆平衡条件可得:,


解得:小车的重力为,
故玩具小车的重量为1N,则图像与纵坐标交点 F0=1N,故B错误,C正确;
D.根据题意可知,杠杆始终在水平位置处于平衡状态时,杠杆受到小车向下的压力和传感器1向下拉力等于传感器2向上的拉力,即,则为一定值,故小车运动过程中,两传感器示数之差不变,故D错误。
故选C。
【分析】A.当小车向左运动过程中,车对杠杆的作用力大小不变,其力臂变大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析传感器2的示数;
BC.不计杠杆的自重,小车在B点时,传感器2示数为小车重力;根据最大距离时的拉力结合杠杆平衡条件计算小车的重力;
D.根据整体受力平衡分析判断。
二、图示题(本大题共4个小题,共13分)
13.
(1)如图甲所示,若不计弹簧测力计的重力,并忽略摩擦,则当水平拉力时,弹簧测力计的示数为   。
(2)如图乙(a)所示,建造水电站时要在河道中修筑大坝。大坝的下部应当比上部更为厚实,主要原因是水的压强随   的增大而增大;如图乙(b)所示,船闸是应用   的实例。
(3)如图丙所示,将质量不同的、两小球放在上表面光滑且水平的小车上,两球随小车一起向右做匀速直线运动。若小车遇到障碍物突然静止(假设小车上表面足够长,不计空气阻力),则两球   (填“会”或“不会”)相撞。
(4)为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,有人设计了如图丁所示的方案。当有风沿箭头方向从外面吹向地下通道时,墙面有凸出部分通道的空气流速大,过道中的空气流动方向是   (选填“由左向右”或“由右向左”)。
【答案】(1)2.5
(2)深度;连通器
(3)不会
(4)由左向右
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;液体压强的特点;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)根据题意可知, 当水平拉力时, 弹簧测力计的挂钩上受到的拉力为2.5N,因此弹簧测力计的示数等于2.5N。
(2)①大坝的厚度越大,则抵抗压强的能力越强,则大坝要设计成下宽上窄的形状是因为液体的压强随深度的增加而增大;
②根据丙图可知,当船从上游到中游时,上游和下游与闸室,上面开口,底部连通,因此组成连通器。
(3)两小球放在上表面光滑且水平的小车上,则小球不受摩擦阻力。若小车遇到障碍物突然静止,则两小球由于惯性将保持原来的速度继续向前运动,故不会相撞。
(4)根据丁图可知,地下通道左侧为平面,右端的过道有凸起,所以墙面有凸出部分通道的空气流速大而气压小,那么过道中的空气流动方向是由左向右。
【分析】(1)弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的拉力;
(2)①根据液体压强随深度的变化规律解答;
②上面开口、底部连通的容器为连通器。
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析解答;
(4)根据流体压强和流速的关系解答。
(1)由于力的作用是相互的,一个力不可能脱离另一个力单独存在,两个方向相反的力分别向两边拉弹簧测力计,与只拉另一端效果是相同的,故弹簧测力计的示数等于拉力的大小即2.5N。
(2)[1]液体的压强随深度的增加而增大,为承受更大的水压,大坝要设计成下宽上窄的形状。
[2]船闸是利用连通器原理工作的,上游和下游与闸室分别组成连通器,通过阀门来调节上下游的水位,从而让船顺利通过船闸。
(3)两小球放在上表面光滑且水平的小车上,则两小球在水平方向不受外力的作用,若小车遇到障碍物突然静止,两小球由于惯性将保持原来的速度做匀速直线运动,两球的速度相同,故不会相撞。
(4)地下通道右端的过道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通道时的路程长,墙面有凸出部分通道的空气流速大,由流速大压强小的特点可知,则过道右端的空气压强小于左端的空气压强,过道中的空气流动方向是由左向右。
14.如图所示,A处于静止状态,B在拉力F作用下向右加速运动。请在图中画出A物体所受的摩擦力f和支持力N的示意图(力的作用点图中已标出)。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,当B向右运动时,则A相对B向左运动,而B对A的摩擦力与其相反,则B对A的摩擦力方向水平向右。B对A的支持力竖直向上,二者都作用在A的重心上,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
15.如图所示,物块的下方与弹簧相连在水中保持静止,画出物块的受力示意图(力的作用点图中已标出)。(已知)
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】 已知 ,则根据G=ρVg和阿基米德原理F浮=ρgV排可知,浸没在水中的物体受到的重力大于浮力。当物体浸没在水中静止时,它受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和弹簧施加的支持力,三者都作用在物体的重心上,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
16.如图所示,是一根杠杆,是转轴,是一面竖直的墙,现有一根绳子将杠杆拉着使它保持平衡,绳子的一端系在墙上的点,另一端系在上的点,若绳子对拉力的力臂为,试确定的位置,画出重物给的阻力和阻力臂。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】根据题意可知,阻力由物体的重力产生,则阻力F2的方向竖直向下,且作用在悬线和杠杆的接触点上。动力臂和动力作用线垂直,通过动力臂L的末端作它的垂线,然后向两端延长,这就是绳子PQ的位置,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
三、探究与实验题(本大题共2个小题,共14分)
17.小明注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。于是他认为“湿的路面上的摩擦(湿摩擦)比干的路面上的摩擦(干摩擦)更小”,他采用图乙的装置进行实验,所需的器材有:一块附有细线的木板、水、带钩的木块、附有定滑轮的长木板、细线、弹簧测力计等。
(1)把木块放在木板上,固定弹簧测力计,沿水平方向拉动木板,根据   原理可知,弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,读出测力计示数为;
(2)在木板上滴大量的水,再次沿水平方向拉动木板,读出测力计示数为;
(3)比较、,发现   ,则湿摩擦小于干摩擦。该实验存在的不足是   ,结论不具有普遍性;
(4)该实验   (选填“需要”或“不需要”)拉动木板做匀速直线运动;
(5)小明利用相同装置,在木板上只滴少量的水,重做实验后却发现湿摩擦大于干摩擦,于是猜想,仅有少量水在接触面上时,会造成摩擦力变大。请写出一个生活中与小明猜想相符合的例子   。
【答案】二力平衡;>;实验次数太少;不需要;翻书时手指蘸少量的水
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当水平拉动物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力。根据二力平衡的知识可知,此时拉力与摩擦力大小相等。
(3)沿水平方向拉动木板时,木块受到的摩擦力等于测力计的示数。如果发现,那么湿摩擦小于干摩擦。
在实验中,由于只做一次实验,因此实验次数太少,所以得出的结论具有偶然性。
(4)在实验中,无论下面的木板是否做运动直线运动,上面木块产生的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的滑动摩擦力大小不变,可以通过测力计直接读取出来。
(5)翻书时手指蘸少量的水,就很容易将书翻页,因此得到:仅有少量水在接触面上时,会造成摩擦力变大。
【分析】(1)根据平衡力的知识分析解答;
(3)当压力相同时,测力计的示数越大,则物体受到的摩擦力越大。根据科学探究中需要多次测量的要求分析解答。
(4)根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析;
(5)从生活中寻找少量水增大摩擦力的实例。
18.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某中学“生活物理实验室”的成员小强使用了如下器材:量程为5N的弹簧测力计、细线、水、某种液体、物块等。
(1)小强测量前观察弹簧测力计,发现指针不在零刻度线位置,他应先   后再测量;
(2)小强在进行如图所示的实验A步骤所示的弹簧测力计的示数为   。小强为了探究浮力与物块M浸入深度的关系时,如步骤B所示,先将物块竖直浸入一半,记下弹簧测力计的示数在表格中;接着将物块水平浸入一半,如步骤C所示,记下测力计示数在表格中;然后再将物块竖直浸没在水和某种液体中,如步骤D、E所示,记录测力计的示数在表格中:
实验步骤 B C D E
弹簧测力计示数/N 2.3 2.3 1.8 2
①步骤B,物体所受浮力为   ;
②结合步骤A、B、C、D、E的操作和表格数据,可以得出:物体所受浮力与浸入的深度   (选填“有关”或“无关”),浮力大小跟   和   有关;
③小强结合表格中的数据,可得该种液体的密度为   ;
(3)小强想测一木块的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计了如下实验,测出了木块的密度。
①如图F所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;
②如图G所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;
③用细钢针将木块压入水中,使其   ,此时电子秤的示数为;④木块密度   (用、、和表示)。
【答案】(1)在竖直方向对测力计调零
(2)2.8;0.5;无关;物体排开液体的体积;液体密度;
(3)全部浸没;
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)在使用测力计前,我们要在拉力的方向上进行调零。在实验过程中,要测量竖直向下的重力,所以测量前先在竖直方向对测力计调零,然后再测量。
(2)根据图1可知,该测力计分度值为0.1N,则此时弹簧测力计的示数为2.8N,即物体的重力为2.8N。
①根据表格数据可知,步骤B中测力计的示数为2.3N,则物体所受浮力为:;
②根据图片可知,实验B、C中测力计的示数相同,说明它受到的浮力相同,但是B中物体的深度大于C中物体的深度,故可以得出:物体所受浮力与浸入的深度无关。
根据实验A、B、D可知,液体的密度相同,只是排开液体的体积不同,且此时测力计的示数不同,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
根据实验D、E可知,物体排开液体的体积相同,只是液体密度不同,且D实验中测力计示数不同,那么说明:浮力大小跟物体排开液体密度有关。
③根据实验AD可知,物体浸没时受到的浮力;
物体浸没时排开水的体积;
根据实验AE可知,物体浸没时受到的浮力;
DE两次实验中物体排开液体的体积相等,
则液体的密度。
(3)③用细钢针将木块压入水中,使其全部浸没,木块受到重力、压力和浮力,此时它们的关系,此时电子秤的示数为;
由①③可知,木块浸没时排开水的质量为,则物体受到的浮力;
木块的体积等于木块浸没时排开水的体积;
④ 由①②可知,木块的质量;
木块密度。
【分析】(1)弹簧测力计要在拉力的方向上进行调零;
(2)根据A图确定弹簧测力计的量程和分度值,然后根据指针的位置读出物体M的重力。
①根据称量法测量步骤B中物体受到的浮力;
②根据图片分析实验B、C中物体深度改变时浮力是否发生改变即可。根据图片分析实验A、B、D中哪个因素发生改变即可。根据图片分析实验B、E中哪个因素不同即可。
③根据实验AD计算物体浸没在水中受到的浮力,根据计算物体的体积,根据实验AE计算物体浸没在液体中受到的浮力,最后根据计算液体的密度。
(3)③④将木块压入水中时,它排开水的体积等于自身体积,而电子秤示数的增大量就是排开水的质量,根据密度公式可以计算木块的体积;
当木块漂浮在水面上时,它排开水的质量等于自身质量,即等于电子秤示数的增大量,最后根据密度公式计算木块的密度即可。
(1)测量前观察弹簧测力计,发现指针不在零刻度线位置,要测量的力在竖直方向上,他应先在竖直方向对测力计调零,然后再测量。
(2)[1]如图1,测力计分度值为0.1N,A步骤所示的弹簧测力计的示数为2.8N。
①[2]由称重法测浮力,步骤B中物体所受浮力为:
②[3]B、C的操作中,B中物体的深度大于C中物体的深度,因BC中测力计示数相同,由称重法,两次实验受到的浮力大小相同,故可以得出:物体所受浮力与浸入的深度无关。
[4]分析步骤A、B、D,根据B实验中测力计示数大于D实验中测力计示数,由称重法可知,B中物体受到的浮力小于D中物体受到的浮力大小,而实验中B中排开液体的体积小于D中排开液体的体积,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
[5]D、E实验中,物体排开液体(密度)不同,排开液体的体积相同,D实验中测力计示数小于E实验中测力计示数,由称重法可知,D中物体受到的浮力大于E中物体受到的浮力大小,故可以说明:浮力大小跟物体排开液体密度有关。
③[6]在D实验中,物体浸没时受到的浮力
物体浸没时排开水的体积
在E实验中,物体浸没时受到的浮力
DE两次实验中物体排开液体的体积相等,都等于物体的体积,液体的密度
(3)③[1]用细钢针将木块压入水中,使其全部浸没,木块受到重力、压力和浮力,三里的关系,此时电子秤的示数为;由①③可知,木块浸没时排开水的质量为,则物体受到的浮力
木块的体积等于木块浸没时排开水的体积
④[2] 由①②可知,木块的质量
木块密度
四、计算题(本大题共3个小题,共37分;解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分;有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位)
19.如图所示的平衡车是年轻人喜欢的一种出行工具。小阳从平衡车的说明书上,获取了表中的部分参数。某次骑平衡车匀速行驶,所用的时间为,取。完成下列问题:
整车质量
最大可载质量
两轮胎与地面接触总面积
(1)求该次平衡车匀速行驶的速度v;
(2)求最大载重行驶时平衡车对水平地面的压强;
(3)若该次匀速行驶过程中,平衡车受到的阻力是,求此过程中,平衡车牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)解:根据题意可知,平衡车在5min内匀速行驶1.5km,
则平衡车匀速行驶的速度为。
(2)解:平衡车对水平地面的压力等于车和载重量的和,即F=G总=(m人+m车)g=(100kg+10kg)×10N/kg=1100N;
那么最大载重行驶时平衡车对水平地面的压强。
(3)解:该平衡车在平直地面上匀速行驶时,它受到平衡力,即受到的牵引力和阻力平衡大小相等,
即平衡车的牵引力为;
此过程中平衡车的牵引力做的功为
平衡车牵引力做功的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据计算平衡车匀速行驶的速度;
(2)平衡车对水平地面的压力等于车和人的总重力,然后根据计算平衡车对水平地面的压强;
(3)首先根据平衡力的知识计算平衡力受到的牵引力,根据W=Fs计算牵引力做的功,最后根据计算牵引力做功的功率。
(1)平衡车匀速行驶的速度为
(2)平衡车最大载重行驶时,对水平地面的压力为F=G总=(m人+m车)g=(100kg+10kg)×10N/kg=1100N
受力面积
最大载重行驶时平衡车对水平地面的压强
(3)该平衡车在平直地面上匀速行驶时,受到的牵引力和阻力平衡,大小相等,根据题意知道,平衡车的牵引力为
此过程中平衡车的牵引力做的功为
平衡车牵引力做功的功率
20.如图所示,在某体育场地建设过程中,工人使用长的斜面,将质量为的重物从斜面底端匀速推至高度的顶端。已知工人所用推力,取。完成下列问题:
(1)求斜面的机械效率;
(2)求重物在斜面受到的摩擦力;
(3)工人将另一个质量的重物匀速推到同一高度,为了省力,换用长度为的斜面,此时重物与斜面间的摩擦力与(2)问中的摩擦力之比为,推上斜面共用时,求工人推力做功的功率。
【答案】(1)解:根据题意可知,重物的质量为240kg,斜面的高度为1m,
则推力做的有用功;
推力为1000N,斜面长度为3m,
则推力做的总功;
斜面的机械效率。
(2)解:推力做的额外功等于总功和有用功的差,即;
则重物在斜面受到的摩擦力。
(3)解:根据题意可知,后来的摩擦力与第一次的摩擦力之比为6:5,
则;
则此时工人做的有用功;
工人做额外功;
则总功;
故推力做功的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】 (1)根据W有用=Gh=mgh求出推力做的有用功,根据W总=FL求出推力做的总功,根据算出斜面的机械效率;(2)根据W总=W有用+W额求出额外功,再利用W额=fL求匀速推动重物过程中摩擦力大小;
(3)第二次重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6:5,据此求出第二次重物与斜面间的摩擦力;根据W有用=Gh=mgh求出第二做的有用功,利用W额=fL求出第二次做的额外功,根据W总=W有用+W额计算工人做的总功,利用求出工人推力做功的功率。
(1)推力做的有用功
推力做的总功
斜面的机械效率
(2)额外功
由可知,重物在斜面受到的摩擦力
(3)第一次推物体过程中货物与斜面间的摩擦力
由题意可知后来的摩擦力与第一次的摩擦力之比为

有用功
额外功
则总功
故推力做功的功率
21.我国科技飞速发展,激发起学生的学习和研究热情。某兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示,A为封闭的圆柱形金属罐,横截面积,B滑轮重力,在横截面积为的圆柱形水槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐A从槽底匀速捞起,在向上捞起过程中,绳索拉力与金属罐A底面到水槽底的距离的关系图像如图乙所示,图丙为金属罐A顶面刚到液面的位置,图丁为金属罐A底面刚离开液面的位置。取,不计绳重和摩擦及液体的阻力,不计物体表面附着液体的影响,捞起过程中金属罐A不与水槽侧壁接触。完成下列问题:
(1)过程中滑轮组的机械效率;
(2)金属罐A的体积;
(3)金属罐A在位置时液体对水槽底部的压强。
【答案】(1)解:根据甲图可知,滑轮组上承担重力的绳子股数为n=2。根据乙图可知,在h1~h2过程中,金属罐已经露出水面,则金属罐的重力为;
根据可知,绳子自由端的拉力为;
则此过程中滑轮组的机械效率为。
答: h1~h2过程中滑轮组的机械效率为80% 。
(2)解:设金属罐A的高度为hA, 由乙、丙、丁图可知,h0=0.6m,h1=0.8m,
则金属罐A浸没在液体中排开液体的体积为V排=ShA=(h0+hA-h1)×3S;
即;
则VA=V排=ShA=250×10-4m3×0.3m=7.5×10-3m3。
答: 金属罐A的体积为7.5×10-3m3 。
(3)解:由图乙可知,金属罐A浸没在液体内部,物体A受竖直向上的浮力、绳索拉力T1=110N及竖直向下的重力,根据平衡力的知识得到:T1+F浮=G;
110N+F浮=200N;
解得:F浮=90N,
则液体的密度为;
由图乙可知,金属罐A在h2位置时,液体的深度为0.8m,
液体对容器底部的压强p=ρ液gh'=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.8m=9.6×103Pa。
答: 金属罐A在h2位置时液体对水槽底部的压强为9.6×103Pa 。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 (1)根据图甲确定滑轮组上承担重力的绳子段数n,根据乙图确定金属罐的重力,根据计算绳子自由端的拉力,根据计算h1~h2过程中滑轮组的机械效率;
(2)根据图乙结合体积关系求出金属罐A的体积;
(3)根据图乙确定金属罐A浸没在液体内部时受力情况,根据平衡力的知识计算此时A受到的浮力,根据计算液体的密度,根据p=ρ液gh计算液体对容器底部的压强。
(1)由图甲可知,滑轮组的绳子承重股数为n=2,由图乙可知,在h1~h2过程中,金属罐已经露出水面,金属罐的重力为
绳子自由端的拉力为
则此过程中滑轮组的机械效率为
(2)设金属罐A的高度为hA,则金属罐A浸没在液体中排开液体的体积为V排=ShA=(h0+hA-h1)×3S
则VA=V排=ShA=250×10-4m3×0.3m=7.5×10-3m3
(3)金属罐A浸没在液体内部,由图乙知,物体A受竖直向上的浮力、绳索拉力T1=110N及竖直向下的重力,A静止时T1+F浮=G
代入数据有110N+F浮=200N
解得F浮=90N,则液体的密度为
由图乙可知,金属罐A在h2位置时,液体的深度为0.8m,液体对容器底部的压强p=ρ液gh'=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.8m=9.6×103Pa
1 / 1四川省资阳市资阳市雁江区五校联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、选择题(本题共12个小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.生活中到处都有力的现象,力能产生不同的效果。下列情形中,与其他力所产生的作用效果不同的是(  )
A.橡皮泥被捏瘪
B.压缩弹簧
C.小铁球受磁体作用做曲线运动
D.用力拉伸弹簧
2.2025年WTT新加坡大满贯赛,中国队成绩辉煌,包揽了全部项目的冠军,同时获得3项亚军。如图所示是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是(  )
A.击球时,使乒乓球运动状态改变的力主要是球拍发生弹性形变产生的
B.击球时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
C.若乒乓球在运动过程中所有外力全部消失,乒乓球将竖直下落
D.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
3.杂技是中华民族的传统文化,如图所示是杂技演员表演时的场景,演员摆好造型后仅凭手臂支撑保持静止。下列说法错误的是(  )
A.重心在直线上
B.人受到的重力和杆对人手的支持力是一对平衡力
C.杆对人手的支持力与人手对杆的压力是一对相互作用力
D.杆的重力和地面对杆的支持力是一对平衡力
4.雨滴在下落过程中,由于受到重力和阻力的作用,一般要经历加速和匀速两个阶段,最终落到地面。关于雨滴在竖直下落过程中的运动情况,下列说法错误的是(  )
A.雨滴加速下落过程中受到的空气阻力小于重力
B.雨滴下落过程中受到的空气阻力先变大后变小
C.雨滴匀速下落过程中受到的空气阻力等于重力
D.雨滴在下落过程中所受合力先变小后不变
5.下列关于生活中的力学应用,下列说法正确的是(  )
A.如图甲所示,高铁铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.如图乙所示,自行车把手刻有条纹是通过增大压力的方式来增大摩擦
C.如图丙所示,高铁车厢座椅用软质材料包裹,是为了减小压力
D.如图丁所示,气垫船是利用滚动代替滑动来减小摩擦力
6.如图所示,跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置(忽略空气阻力)。下列说法错误的是(  )
A.从到,运动员的重力势能减小,动能增加
B.从到,运动员的重力势能增加
C.从到,运动员的机械能守恒
D.从到,运动员的机械能守恒
7.如图为简易活塞式抽水机的结构图。资阳市某学校科技小组计划自制一台活塞式抽水机,为确保其运转流畅,成员们需了解各部件作用与工作原理。以下关于活塞式抽水机的说法错误的是(  )
A.抽水机是利用大气压强来工作的
B.出水口的位置不宜过高
C.向下推动活塞的过程中,玻璃球会与管壁紧密贴合
D.当向上拉动活塞时,结构图中的阀门会开启
8.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变。如图所示,当潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。2014年中国海军372号潜艇远海训练时遭遇“水下断崖”,船员们当机立断在180秒内将近百个阀门、几十种仪器关闭,最终成功自救。下列说法正确的是(  )
A.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受合力变小
B.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,必须快速地将水仓中的水排出
C.潜艇在高密度水层和低密度水层悬浮时所受浮力不变
D.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
9.密度计作为测量液体密度的常用工具,蕴含着丰富的物理知识。如图是微型密度计的结构示意图。以下说法正确的是(  )
A.密度计的下端增加配重是为了增加密度计的重力
B.标度杆上方刻度值小,下方刻度值大
C.标度杆上的刻度值均匀分布
D.被测液体的密度越大密度计所受的浮力也越大
10.下列关于功和功率说法正确的是(  )
A.物体做功越多,功率越大
B.人背着书包等车时,人对书包做了功
C.利用滑轮组来提升重物,即可以省力又可以省功
D.物体做功越快,功率越大
11.对以下几个物理情景判断正确的是(  )
A.图甲,容器中漂浮在水面上的冰熔化完后水面会上升
B.图乙,水平面上的圆台容器内一块底面平整且面积与容器内底面等大的冰,熔化完后对容器内底面压力不变
C.图丙,两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体,如图放置,则液体对两试管底的压强相等
D.图丁,将装满水的小试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片后管中的水不会从管口流出
12.如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是(  )
A.小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B.玩具小车的重量为1.5N
C.图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D.小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
二、图示题(本大题共4个小题,共13分)
13.
(1)如图甲所示,若不计弹簧测力计的重力,并忽略摩擦,则当水平拉力时,弹簧测力计的示数为   。
(2)如图乙(a)所示,建造水电站时要在河道中修筑大坝。大坝的下部应当比上部更为厚实,主要原因是水的压强随   的增大而增大;如图乙(b)所示,船闸是应用   的实例。
(3)如图丙所示,将质量不同的、两小球放在上表面光滑且水平的小车上,两球随小车一起向右做匀速直线运动。若小车遇到障碍物突然静止(假设小车上表面足够长,不计空气阻力),则两球   (填“会”或“不会”)相撞。
(4)为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,有人设计了如图丁所示的方案。当有风沿箭头方向从外面吹向地下通道时,墙面有凸出部分通道的空气流速大,过道中的空气流动方向是   (选填“由左向右”或“由右向左”)。
14.如图所示,A处于静止状态,B在拉力F作用下向右加速运动。请在图中画出A物体所受的摩擦力f和支持力N的示意图(力的作用点图中已标出)。
15.如图所示,物块的下方与弹簧相连在水中保持静止,画出物块的受力示意图(力的作用点图中已标出)。(已知)
16.如图所示,是一根杠杆,是转轴,是一面竖直的墙,现有一根绳子将杠杆拉着使它保持平衡,绳子的一端系在墙上的点,另一端系在上的点,若绳子对拉力的力臂为,试确定的位置,画出重物给的阻力和阻力臂。
三、探究与实验题(本大题共2个小题,共14分)
17.小明注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。于是他认为“湿的路面上的摩擦(湿摩擦)比干的路面上的摩擦(干摩擦)更小”,他采用图乙的装置进行实验,所需的器材有:一块附有细线的木板、水、带钩的木块、附有定滑轮的长木板、细线、弹簧测力计等。
(1)把木块放在木板上,固定弹簧测力计,沿水平方向拉动木板,根据   原理可知,弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,读出测力计示数为;
(2)在木板上滴大量的水,再次沿水平方向拉动木板,读出测力计示数为;
(3)比较、,发现   ,则湿摩擦小于干摩擦。该实验存在的不足是   ,结论不具有普遍性;
(4)该实验   (选填“需要”或“不需要”)拉动木板做匀速直线运动;
(5)小明利用相同装置,在木板上只滴少量的水,重做实验后却发现湿摩擦大于干摩擦,于是猜想,仅有少量水在接触面上时,会造成摩擦力变大。请写出一个生活中与小明猜想相符合的例子   。
18.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某中学“生活物理实验室”的成员小强使用了如下器材:量程为5N的弹簧测力计、细线、水、某种液体、物块等。
(1)小强测量前观察弹簧测力计,发现指针不在零刻度线位置,他应先   后再测量;
(2)小强在进行如图所示的实验A步骤所示的弹簧测力计的示数为   。小强为了探究浮力与物块M浸入深度的关系时,如步骤B所示,先将物块竖直浸入一半,记下弹簧测力计的示数在表格中;接着将物块水平浸入一半,如步骤C所示,记下测力计示数在表格中;然后再将物块竖直浸没在水和某种液体中,如步骤D、E所示,记录测力计的示数在表格中:
实验步骤 B C D E
弹簧测力计示数/N 2.3 2.3 1.8 2
①步骤B,物体所受浮力为   ;
②结合步骤A、B、C、D、E的操作和表格数据,可以得出:物体所受浮力与浸入的深度   (选填“有关”或“无关”),浮力大小跟   和   有关;
③小强结合表格中的数据,可得该种液体的密度为   ;
(3)小强想测一木块的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计了如下实验,测出了木块的密度。
①如图F所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;
②如图G所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;
③用细钢针将木块压入水中,使其   ,此时电子秤的示数为;④木块密度   (用、、和表示)。
四、计算题(本大题共3个小题,共37分;解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分;有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位)
19.如图所示的平衡车是年轻人喜欢的一种出行工具。小阳从平衡车的说明书上,获取了表中的部分参数。某次骑平衡车匀速行驶,所用的时间为,取。完成下列问题:
整车质量
最大可载质量
两轮胎与地面接触总面积
(1)求该次平衡车匀速行驶的速度v;
(2)求最大载重行驶时平衡车对水平地面的压强;
(3)若该次匀速行驶过程中,平衡车受到的阻力是,求此过程中,平衡车牵引力做功的功率是多少?
20.如图所示,在某体育场地建设过程中,工人使用长的斜面,将质量为的重物从斜面底端匀速推至高度的顶端。已知工人所用推力,取。完成下列问题:
(1)求斜面的机械效率;
(2)求重物在斜面受到的摩擦力;
(3)工人将另一个质量的重物匀速推到同一高度,为了省力,换用长度为的斜面,此时重物与斜面间的摩擦力与(2)问中的摩擦力之比为,推上斜面共用时,求工人推力做功的功率。
21.我国科技飞速发展,激发起学生的学习和研究热情。某兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示,A为封闭的圆柱形金属罐,横截面积,B滑轮重力,在横截面积为的圆柱形水槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐A从槽底匀速捞起,在向上捞起过程中,绳索拉力与金属罐A底面到水槽底的距离的关系图像如图乙所示,图丙为金属罐A顶面刚到液面的位置,图丁为金属罐A底面刚离开液面的位置。取,不计绳重和摩擦及液体的阻力,不计物体表面附着液体的影响,捞起过程中金属罐A不与水槽侧壁接触。完成下列问题:
(1)过程中滑轮组的机械效率;
(2)金属罐A的体积;
(3)金属罐A在位置时液体对水槽底部的压强。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】ABD.橡皮泥被捏瘪、压缩弹簧、用力拉伸弹簧,都能说明力改变物体的形状;
C.小铁球受磁体作用做曲线运动,说明改变物体的运动状态,
比可知,与其它三个力的作用效果不同的是C。
故选C。
【分析】 力的作用效果包括:力可以改变物体的运动状态或改变物体的形状。
2.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;弹力;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.击球时,使乒乓球运动状态改变的力需要相互接触才能产生,则应该是球拍发生弹性形变产生,故A正确;
B.击球时,球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是一对相互作用力,根据相互作用力的条件可知,二者大小相等,故B错误;
C.若乒乓球在运动过程中所有外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,乒乓球将做匀速直线运动,不会竖直下落,故C错误;
D.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选A。
【分析】A.弹力由物体发生弹性形成产生;
B.根据相互作用力的条件判断;
C.根据牛顿第一定律的内容判断;
D.物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
3.【答案】D
【知识点】重力的方向;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.当演员在支架上保持静止状态时,它受到的重力和杆对人手的支持力相互平衡,即二者大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,则重心应该在MN线上,故A、B正确,不合题意;
C.杆对人手的支持力作用在手上,而人手对杆的压力作用在杆上,二者大小相等、方向相反,作用在同一条直线上和两个物体上,则它们是一对相互作用力,故C错误;
D.地面对杆的支持力等于杆的重力和人的重力之和,肯定大于杆自身的重力,即二者大小不等,那么杆的重力和地面对杆的支持力不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】ABD.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
C.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上。
4.【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;力与运动的关系;力的合成与应用
【解析】【解答】A.开始下落时,雨滴加速下落,说明合力方向竖直向下,即空气阻力小于重力,故A正确,不符合题意;
BC.雨滴下落过程中,速度越来越大,则它受到的空气阻力逐渐增大。当空气阻力等于重力时,雨滴受力平衡,则雨滴匀速下落,此时阻力大小不变,因此空气阻力是先变大后不变,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.雨滴加速下落时,它受到的空气阻力先变大后不变,根据F合=G-f可知,合力先变小后不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】A.当合力方向与运动方向相同时,物体做加速运动;
BC.空气阻力随速度的增大而增大,当阻力和重力相同时开始做匀速运动,据此分析判断;
D.根据F合=G-f分析雨滴下落时受到合力的大小变化。
5.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.高铁铁轨下铺设枕木是在压力一定的条件下通过增大受力面积减小压强,故A正确;
B.自行车把手刻有条纹是在压力一定时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B错误;
C.高铁车厢座椅用软质材料包裹,不能改变压力,是通过增大受力面积减小压强,故C错误;
D.气垫船的下面有压缩空气,则是利用分离接触面来减小摩擦力,故D错误。
故选A。
【分析】AC.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
B.增大摩擦的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
D.减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、改变接触面和变滑动为滚动。
6.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.根据图片可知,从A到B时,运动员的质量不变,高度降低,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增加,故A正确,不符合题意;
B.根据图片可知,从B到C,运动员的质量不变,高度升高,则重力势能增加,故B正确,不符合题意;
C.根据图片可知,从C到D,运动员在空中运动,忽略空气阻力,则机械能没有损失,即机械能守恒,故C正确,不符合题意;
D.根据图片可知,从A到B过程中,运动员与雪面存在摩擦力,则机械能会部分转化为内能,因此机械能不守恒,故D错误,符合题意;
故选D。
【分析】AB.动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;
CD.注意分析运动员运动过程中机械能是否存在损失即可。
7.【答案】D
【知识点】大气压的综合应用;制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】A.抽水机的活塞向上提起时,井筒内气压减小,在外界大气压强的作用下将水压入晶体,是依靠大气压强工作的机器,故A正确,不符合题意;
B.出水口的位置不宜过高,则水被提上来的难度会增大,故B正确,不符合题意;
C.向下推动活塞的过程中,井筒内水压增大,玻璃球会与管壁紧密贴合,故C正确,不符合题意;
D.当向上拉动活塞时,井筒内水压减小,下面的会顶开玻璃珠向上运动,结构图中的阀门会关闭,水进入抽水机内,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】活塞式抽水机的工作原理为大气压强,结合图片展示的抽水机的结构分析判断。
8.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据题意可知潜艇从高密度水层进入低密度水层,液体密度变小,但是排开液体体积不变,根据阿基米德原理可知,浮力变小。根据 可知,此时潜艇受到的合力增大,故A错误;
B.潜艇 “掉深” 时,要实现自救必须减小自身重力,即应排出水仓中的水,故B正确;
C.潜艇浸没在水中时排开水的体积不变,但是高密度水层和低密度水层液体密度不同,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力不同,故C错误;
D.根据物体的浮沉条件可知,潜艇悬浮时,浮力等于重力,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据阿基米德原理分析潜艇受到浮力的变化,根据分析潜艇受到合力的变化;
B.潜艇 “掉深” 时,要实现自救必须减小自身重力,据此分析判断;
C.根据阿基米德原理分析潜艇受到浮力的变化;
D.根据物体的浮沉条件判断。
9.【答案】B
【知识点】重心;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】A.如果没有配重,那么密度计会平躺在液面上,而密度计的下端增加配重可以降低密度计的重心,从而使其竖直立在液面上,故A错误;
B.密度计在液体中始终处于漂浮状态,则它受到的浮力始终等于重力,即它受到的浮力不变。由阿基米德原理可知,密度计排开液体的体积越大,则液体的密度越小,则标度杆上方刻度值小,下方刻度值大,故B正确;
C.综上所述,液体的密度,液体的密度与密度计进入的深度成反比,所以标度杆上的刻度值分布不均匀,故C错误;
D.密度计在液体中始终处于漂浮状态,受到的浮力始终等于重力,则密度计所受的浮力不变,故D错误。
故选B。
【分析】A.物体的重心越低则越稳定;
BC.根据物体的漂浮条件和阿基米德原理分析液体密度与排开液体体积的变化规律即可;
D.根据物体的漂浮条件比较密度计受到浮力的大小。
10.【答案】D
【知识点】功率的概念;机械效率;是否做功的判断
【解析】【解答】AD.根据公式可知,当时间相同时, 物体做功越多,功率越大,但是题目没有说明时间相同,故A错误,D正确;
B.人背着书包等车时,书包受到竖直向上的力,但书包在竖直方向上没有移动距离,则人对书包没有做功,故B错误;
C.使用任何机械都不能省功,则利用滑轮组来提升重物,即可以省力不能省功, 故C错误。
故选D。
【分析】AD.根据公式分析判断;
B.做功的要素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离;
C.根据功的原理判断。
11.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A. 图甲, 冰漂浮于水面上,它受到的浮力等于重力,则它排开水的体积为:。冰熔化成水后,其质量不变,则重力不变,那么熔化成水的体积为:。比较可知,冰块排开水的体积等于熔化成水的体积,则容器中的水面高度不变,故A错误;
B. 图乙, 冰块为固体,则它对容器底的压力等于自身重力。冰熔化后,质量不变,水的重力不变,由于容器上口大下口小,则此时水对容器底部的压力小于水的重力。比较可知,熔化后容器底部受到水的压力减小,故B错误;
C. 图丙, 由右管中所装的液体体积比较大,且二者质量相等,由密度公式可知,液体的密度,由液体压强公式可知,液体对容器底部的压强,故C错误;
D. 图丁,水槽液面上受到大气压的作用,饮料瓶内只有瓶中水产生的压强,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水被大气压托着,不会流出,故D正确。
故选D。
【分析】 A.冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小;
B.固体对容器底的压力等于其重力,液体对容器底部的压力:下口大压力大,下口小压力小;
C.由密度公式判断两试管中液体的密度关系,再根据p=ρgh比较液体对两试管底的压强关系;
D.一标准大气压大约是1.0×105Pa,它相当于10m高的水产生的压强,比较试管内水产生的压强和大气压强的大小得出答案。
12.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.根据图片可知,将A看做支点,小车对杠杆施加阻力,始终等于重力,因此阻力保持不变。当小车向左运动过程中,阻力臂变大,而传感器2对杠杆的作用的力臂不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,此时动力增大,即传感器2的示数变大,故A错误;
BC.根据图像可知,当小车移动到C点时,移动距离为2m,对应的传感器2的拉力为3N,以A为支点,根据杠杆平衡条件可得:,


解得:小车的重力为,
故玩具小车的重量为1N,则图像与纵坐标交点 F0=1N,故B错误,C正确;
D.根据题意可知,杠杆始终在水平位置处于平衡状态时,杠杆受到小车向下的压力和传感器1向下拉力等于传感器2向上的拉力,即,则为一定值,故小车运动过程中,两传感器示数之差不变,故D错误。
故选C。
【分析】A.当小车向左运动过程中,车对杠杆的作用力大小不变,其力臂变大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析传感器2的示数;
BC.不计杠杆的自重,小车在B点时,传感器2示数为小车重力;根据最大距离时的拉力结合杠杆平衡条件计算小车的重力;
D.根据整体受力平衡分析判断。
13.【答案】(1)2.5
(2)深度;连通器
(3)不会
(4)由左向右
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;液体压强的特点;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)根据题意可知, 当水平拉力时, 弹簧测力计的挂钩上受到的拉力为2.5N,因此弹簧测力计的示数等于2.5N。
(2)①大坝的厚度越大,则抵抗压强的能力越强,则大坝要设计成下宽上窄的形状是因为液体的压强随深度的增加而增大;
②根据丙图可知,当船从上游到中游时,上游和下游与闸室,上面开口,底部连通,因此组成连通器。
(3)两小球放在上表面光滑且水平的小车上,则小球不受摩擦阻力。若小车遇到障碍物突然静止,则两小球由于惯性将保持原来的速度继续向前运动,故不会相撞。
(4)根据丁图可知,地下通道左侧为平面,右端的过道有凸起,所以墙面有凸出部分通道的空气流速大而气压小,那么过道中的空气流动方向是由左向右。
【分析】(1)弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的拉力;
(2)①根据液体压强随深度的变化规律解答;
②上面开口、底部连通的容器为连通器。
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,据此分析解答;
(4)根据流体压强和流速的关系解答。
(1)由于力的作用是相互的,一个力不可能脱离另一个力单独存在,两个方向相反的力分别向两边拉弹簧测力计,与只拉另一端效果是相同的,故弹簧测力计的示数等于拉力的大小即2.5N。
(2)[1]液体的压强随深度的增加而增大,为承受更大的水压,大坝要设计成下宽上窄的形状。
[2]船闸是利用连通器原理工作的,上游和下游与闸室分别组成连通器,通过阀门来调节上下游的水位,从而让船顺利通过船闸。
(3)两小球放在上表面光滑且水平的小车上,则两小球在水平方向不受外力的作用,若小车遇到障碍物突然静止,两小球由于惯性将保持原来的速度做匀速直线运动,两球的速度相同,故不会相撞。
(4)地下通道右端的过道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通道时的路程长,墙面有凸出部分通道的空气流速大,由流速大压强小的特点可知,则过道右端的空气压强小于左端的空气压强,过道中的空气流动方向是由左向右。
14.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】根据图片可知,当B向右运动时,则A相对B向左运动,而B对A的摩擦力与其相反,则B对A的摩擦力方向水平向右。B对A的支持力竖直向上,二者都作用在A的重心上,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
15.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】 已知 ,则根据G=ρVg和阿基米德原理F浮=ρgV排可知,浸没在水中的物体受到的重力大于浮力。当物体浸没在水中静止时,它受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和弹簧施加的支持力,三者都作用在物体的重心上,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
16.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】根据题意可知,阻力由物体的重力产生,则阻力F2的方向竖直向下,且作用在悬线和杠杆的接触点上。动力臂和动力作用线垂直,通过动力臂L的末端作它的垂线,然后向两端延长,这就是绳子PQ的位置,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
17.【答案】二力平衡;>;实验次数太少;不需要;翻书时手指蘸少量的水
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当水平拉动物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力。根据二力平衡的知识可知,此时拉力与摩擦力大小相等。
(3)沿水平方向拉动木板时,木块受到的摩擦力等于测力计的示数。如果发现,那么湿摩擦小于干摩擦。
在实验中,由于只做一次实验,因此实验次数太少,所以得出的结论具有偶然性。
(4)在实验中,无论下面的木板是否做运动直线运动,上面木块产生的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的滑动摩擦力大小不变,可以通过测力计直接读取出来。
(5)翻书时手指蘸少量的水,就很容易将书翻页,因此得到:仅有少量水在接触面上时,会造成摩擦力变大。
【分析】(1)根据平衡力的知识分析解答;
(3)当压力相同时,测力计的示数越大,则物体受到的摩擦力越大。根据科学探究中需要多次测量的要求分析解答。
(4)根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析;
(5)从生活中寻找少量水增大摩擦力的实例。
18.【答案】(1)在竖直方向对测力计调零
(2)2.8;0.5;无关;物体排开液体的体积;液体密度;
(3)全部浸没;
【知识点】密度公式及其应用;设计实验测密度;阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)在使用测力计前,我们要在拉力的方向上进行调零。在实验过程中,要测量竖直向下的重力,所以测量前先在竖直方向对测力计调零,然后再测量。
(2)根据图1可知,该测力计分度值为0.1N,则此时弹簧测力计的示数为2.8N,即物体的重力为2.8N。
①根据表格数据可知,步骤B中测力计的示数为2.3N,则物体所受浮力为:;
②根据图片可知,实验B、C中测力计的示数相同,说明它受到的浮力相同,但是B中物体的深度大于C中物体的深度,故可以得出:物体所受浮力与浸入的深度无关。
根据实验A、B、D可知,液体的密度相同,只是排开液体的体积不同,且此时测力计的示数不同,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
根据实验D、E可知,物体排开液体的体积相同,只是液体密度不同,且D实验中测力计示数不同,那么说明:浮力大小跟物体排开液体密度有关。
③根据实验AD可知,物体浸没时受到的浮力;
物体浸没时排开水的体积;
根据实验AE可知,物体浸没时受到的浮力;
DE两次实验中物体排开液体的体积相等,
则液体的密度。
(3)③用细钢针将木块压入水中,使其全部浸没,木块受到重力、压力和浮力,此时它们的关系,此时电子秤的示数为;
由①③可知,木块浸没时排开水的质量为,则物体受到的浮力;
木块的体积等于木块浸没时排开水的体积;
④ 由①②可知,木块的质量;
木块密度。
【分析】(1)弹簧测力计要在拉力的方向上进行调零;
(2)根据A图确定弹簧测力计的量程和分度值,然后根据指针的位置读出物体M的重力。
①根据称量法测量步骤B中物体受到的浮力;
②根据图片分析实验B、C中物体深度改变时浮力是否发生改变即可。根据图片分析实验A、B、D中哪个因素发生改变即可。根据图片分析实验B、E中哪个因素不同即可。
③根据实验AD计算物体浸没在水中受到的浮力,根据计算物体的体积,根据实验AE计算物体浸没在液体中受到的浮力,最后根据计算液体的密度。
(3)③④将木块压入水中时,它排开水的体积等于自身体积,而电子秤示数的增大量就是排开水的质量,根据密度公式可以计算木块的体积;
当木块漂浮在水面上时,它排开水的质量等于自身质量,即等于电子秤示数的增大量,最后根据密度公式计算木块的密度即可。
(1)测量前观察弹簧测力计,发现指针不在零刻度线位置,要测量的力在竖直方向上,他应先在竖直方向对测力计调零,然后再测量。
(2)[1]如图1,测力计分度值为0.1N,A步骤所示的弹簧测力计的示数为2.8N。
①[2]由称重法测浮力,步骤B中物体所受浮力为:
②[3]B、C的操作中,B中物体的深度大于C中物体的深度,因BC中测力计示数相同,由称重法,两次实验受到的浮力大小相同,故可以得出:物体所受浮力与浸入的深度无关。
[4]分析步骤A、B、D,根据B实验中测力计示数大于D实验中测力计示数,由称重法可知,B中物体受到的浮力小于D中物体受到的浮力大小,而实验中B中排开液体的体积小于D中排开液体的体积,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
[5]D、E实验中,物体排开液体(密度)不同,排开液体的体积相同,D实验中测力计示数小于E实验中测力计示数,由称重法可知,D中物体受到的浮力大于E中物体受到的浮力大小,故可以说明:浮力大小跟物体排开液体密度有关。
③[6]在D实验中,物体浸没时受到的浮力
物体浸没时排开水的体积
在E实验中,物体浸没时受到的浮力
DE两次实验中物体排开液体的体积相等,都等于物体的体积,液体的密度
(3)③[1]用细钢针将木块压入水中,使其全部浸没,木块受到重力、压力和浮力,三里的关系,此时电子秤的示数为;由①③可知,木块浸没时排开水的质量为,则物体受到的浮力
木块的体积等于木块浸没时排开水的体积
④[2] 由①②可知,木块的质量
木块密度
19.【答案】(1)解:根据题意可知,平衡车在5min内匀速行驶1.5km,
则平衡车匀速行驶的速度为。
(2)解:平衡车对水平地面的压力等于车和载重量的和,即F=G总=(m人+m车)g=(100kg+10kg)×10N/kg=1100N;
那么最大载重行驶时平衡车对水平地面的压强。
(3)解:该平衡车在平直地面上匀速行驶时,它受到平衡力,即受到的牵引力和阻力平衡大小相等,
即平衡车的牵引力为;
此过程中平衡车的牵引力做的功为
平衡车牵引力做功的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据计算平衡车匀速行驶的速度;
(2)平衡车对水平地面的压力等于车和人的总重力,然后根据计算平衡车对水平地面的压强;
(3)首先根据平衡力的知识计算平衡力受到的牵引力,根据W=Fs计算牵引力做的功,最后根据计算牵引力做功的功率。
(1)平衡车匀速行驶的速度为
(2)平衡车最大载重行驶时,对水平地面的压力为F=G总=(m人+m车)g=(100kg+10kg)×10N/kg=1100N
受力面积
最大载重行驶时平衡车对水平地面的压强
(3)该平衡车在平直地面上匀速行驶时,受到的牵引力和阻力平衡,大小相等,根据题意知道,平衡车的牵引力为
此过程中平衡车的牵引力做的功为
平衡车牵引力做功的功率
20.【答案】(1)解:根据题意可知,重物的质量为240kg,斜面的高度为1m,
则推力做的有用功;
推力为1000N,斜面长度为3m,
则推力做的总功;
斜面的机械效率。
(2)解:推力做的额外功等于总功和有用功的差,即;
则重物在斜面受到的摩擦力。
(3)解:根据题意可知,后来的摩擦力与第一次的摩擦力之比为6:5,
则;
则此时工人做的有用功;
工人做额外功;
则总功;
故推力做功的功率。
【知识点】功率计算公式的应用;斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】 (1)根据W有用=Gh=mgh求出推力做的有用功,根据W总=FL求出推力做的总功,根据算出斜面的机械效率;(2)根据W总=W有用+W额求出额外功,再利用W额=fL求匀速推动重物过程中摩擦力大小;
(3)第二次重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6:5,据此求出第二次重物与斜面间的摩擦力;根据W有用=Gh=mgh求出第二做的有用功,利用W额=fL求出第二次做的额外功,根据W总=W有用+W额计算工人做的总功,利用求出工人推力做功的功率。
(1)推力做的有用功
推力做的总功
斜面的机械效率
(2)额外功
由可知,重物在斜面受到的摩擦力
(3)第一次推物体过程中货物与斜面间的摩擦力
由题意可知后来的摩擦力与第一次的摩擦力之比为

有用功
额外功
则总功
故推力做功的功率
21.【答案】(1)解:根据甲图可知,滑轮组上承担重力的绳子股数为n=2。根据乙图可知,在h1~h2过程中,金属罐已经露出水面,则金属罐的重力为;
根据可知,绳子自由端的拉力为;
则此过程中滑轮组的机械效率为。
答: h1~h2过程中滑轮组的机械效率为80% 。
(2)解:设金属罐A的高度为hA, 由乙、丙、丁图可知,h0=0.6m,h1=0.8m,
则金属罐A浸没在液体中排开液体的体积为V排=ShA=(h0+hA-h1)×3S;
即;
则VA=V排=ShA=250×10-4m3×0.3m=7.5×10-3m3。
答: 金属罐A的体积为7.5×10-3m3 。
(3)解:由图乙可知,金属罐A浸没在液体内部,物体A受竖直向上的浮力、绳索拉力T1=110N及竖直向下的重力,根据平衡力的知识得到:T1+F浮=G;
110N+F浮=200N;
解得:F浮=90N,
则液体的密度为;
由图乙可知,金属罐A在h2位置时,液体的深度为0.8m,
液体对容器底部的压强p=ρ液gh'=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.8m=9.6×103Pa。
答: 金属罐A在h2位置时液体对水槽底部的压强为9.6×103Pa 。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 (1)根据图甲确定滑轮组上承担重力的绳子段数n,根据乙图确定金属罐的重力,根据计算绳子自由端的拉力,根据计算h1~h2过程中滑轮组的机械效率;
(2)根据图乙结合体积关系求出金属罐A的体积;
(3)根据图乙确定金属罐A浸没在液体内部时受力情况,根据平衡力的知识计算此时A受到的浮力,根据计算液体的密度,根据p=ρ液gh计算液体对容器底部的压强。
(1)由图甲可知,滑轮组的绳子承重股数为n=2,由图乙可知,在h1~h2过程中,金属罐已经露出水面,金属罐的重力为
绳子自由端的拉力为
则此过程中滑轮组的机械效率为
(2)设金属罐A的高度为hA,则金属罐A浸没在液体中排开液体的体积为V排=ShA=(h0+hA-h1)×3S
则VA=V排=ShA=250×10-4m3×0.3m=7.5×10-3m3
(3)金属罐A浸没在液体内部,由图乙知,物体A受竖直向上的浮力、绳索拉力T1=110N及竖直向下的重力,A静止时T1+F浮=G
代入数据有110N+F浮=200N
解得F浮=90N,则液体的密度为
由图乙可知,金属罐A在h2位置时,液体的深度为0.8m,液体对容器底部的压强p=ρ液gh'=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.8m=9.6×103Pa
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