【精品解析】河北省唐山市迁安市2024-2025学年八年级下学期期末测试物理试题

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】河北省唐山市迁安市2024-2025学年八年级下学期期末测试物理试题

资源简介

河北省唐山市迁安市2024-2025学年八年级下学期期末测试物理试题
1.如图所示,小红用水平向右大小为80N的力推车,同时小明用水平向右大小为100N的力拉车,两个力沿同一直线。则这两个力的合力大小是(  )
A.180N B.100N C.80N D.20N
【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】因为车子在水平方向上受到水平向右的推力F1=80N和水平向右的拉力F2=100N,
因此车子受到的合力为 F=F1+F2=80N+100N=180N,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查同一直线上二力合成规律,核心思路:两个力方向相同时,合力大小等于各分力大小之和,合力方向与分力方向一致;若两力反向,则合力为两力大小之差。
2.关于惯性,下列说法正确的是(  )
A.汽车静止时没有惯性
B.汽车减速时惯性减小
C.汽车驾驶员系安全带是防止惯性带来的危害
D.汽车转弯时乘客向外侧倾斜是因为汽车有惯性
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、一切物体在任何状态下都具有惯性,汽车静止时同样存在惯性,故 A 错误;
B、惯性大小只与物体质量有关,汽车减速时质量不变,惯性大小不变,故 B 错误;
C、汽车急刹车时,驾驶员身体会因惯性向前冲,系安全带可以约束人体,防止惯性带来的撞击伤害,故 C 正确;
D、汽车转弯时乘客向外侧倾斜,是乘客自身具有惯性,并非汽车有惯性,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查惯性的基本性质,惯性是物体固有属性,与运动状态无关;
B、考查惯性的影响因素,惯性仅由质量决定,速度不改变惯性大小;
C、考查惯性的防范应用,安全带用于减小刹车时惯性造成的危害;
D、考查惯性的受力对象,倾斜现象是乘客保持原有运动状态,源于乘客自身惯性。
3.如图所示,分别在A、B两处用垂直于门面大小相等的力推门,感觉手推开门的难易程度不同,该现象表明力的作用效果与下列哪个因素有关(  )
A.力的单位 B.力的作用点 C.力的方向 D.力的大小
【答案】B
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】A、力的单位是衡量力大小的标准,不会影响力的作用效果,故A错误;
B、两次推力大小相等、方向均垂直门面,仅作用点分别为A、B两处,推门难易不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故B正确;
C、两次推力都垂直于门面,力的方向相同,不存在方向差异,故C错误;
D、题目明确两处推力大小相等,不存在力的大小差异,故D错误;
故答案为:B
【分析】A、考查力的单位的意义,单位仅用于定量描述力,不改变作用效果;
B、考查力的三要素之作用点,控制大小、方向不变,改变作用点,作用效果不同;
C、考查力的三要素之方向,本题两次施力方向一致,无变量;
D、考查力的三要素之大小,题干限定推力大小相等,无变量。
4.下列实例中,为了增大压强的是(  )
A.书包有宽宽的背带 B.越野汽车装有宽大的轮子
C.为保护道路对大型货车限重 D.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、书包宽背带,是压力不变时增大受力面积,减小压强,故 A 错误;
B、越野车宽大轮子,是压力不变时增大受力面积,减小压强,故 B 错误;
C、货车限重,是受力面积不变时减小压力,减小压强,保护路面,故 C 错误;
D、破窗锤敲击端做成锥状,是压力不变时减小受力面积,增大压强,便于击碎玻璃,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查减小压强方法,增大受力面积可减小压强;
B、考查减小压强方法,宽大车轮通过增大接触面积减小压强;
C、考查减小压强方法,限重通过减小压力减小压强;
D、考查增大压强方法,锥状端头减小受力面积,达到增大压强的目的。
5.在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,小明把同一个长方体金属块分别竖直、水平放置在同一块海绵上,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.竖放时,海绵受到的压力较大
B.平放时,海绵受到的压力较大
C.竖放时,海绵所受压力的作用效果较明显
D.平放时,海绵所受压力的作用效果较明显
【答案】C
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】A、金属块竖直放置时,海绵受到的压力等于金属块重力,平放时压力也等于金属块重力,两次压力大小相等,故A错误;
B、两次海绵受到的压力都等于金属块自身重力,压力大小相同,故B错误;
C、竖放时金属块与海绵的接触面积更小,压力相同,受力面积越小压力作用效果越明显,海绵凹陷程度更大,故C正确;
D、平放时受力面积大,压力作用效果更弱,海绵凹陷程度更小,故D错误;
故答案为:C
【分析】A、考查压力大小判断,水平面上物体对接触面的压力等于自身重力;
B、考查压力的影响因素,同一金属块重力不变,两种放置方式压力相等;
C、考查压力作用效果与受力面积的关系,压力相同时,受力面积越小,作用效果越明显;
D、考查压力作用效果的对比,平放受力面积大,作用效果更不明显。
6.图所示的现象或生活用品中,不能证明存在大气压的是(  )
A.图甲:塑料吸盘吸在墙上 B.图乙:排水管的存水弯
C.图丙:钢笔吸取墨水 D.图丁:薄薄的纸托住水
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在
【解析】【解答】A、塑料吸盘按压排出内部空气后,大气压将吸盘压紧在墙面,能证明大气压存在,故A错误;
B、排水管存水弯两端开口、底部连通,属于连通器,利用连通器原理隔绝异味,与大气压无关,不能证明大气压存在,故B正确;
C、钢笔吸墨水时挤压胶管排出空气,松开后大气压将墨水压入笔内,能证明大气压存在,故C错误;
D、覆杯实验中纸片不下落、水不流出,是大气压向上托住纸片和水,能证明大气压存在,故D错误;
故答案为:B
【分析】A、考查大气压应用,吸盘依靠内外气压差吸附,证明大气压存在;
B、考查连通器原理,存水弯是连通器装置,不涉及大气压;
C、考查大气压应用,吸墨水依靠大气压将液体压入笔管;
D、考查大气压经典实验,覆杯实验直观证明大气向上存在压强。
7.被誉为中国北方瓷都的唐山,陶瓷历史悠久。图为静止在水平桌面上的骨质瓷茶壶。下列说法正确的是(  )
A.茶壶只受重力作用
B.茶壶所受重力的施力物体是桌子
C.茶壶所受支持力的方向垂直向下
D.茶壶受到的重力和支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力的概念及单位;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、静止在桌面的茶壶同时受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力,并非只受重力,故A错误;
B、重力是地球的吸引产生的,茶壶所受重力的施力物体是地球,不是桌子,故B错误;
C、桌面对茶壶的支持力垂直于水平桌面,方向竖直向上,不是垂直向下,故C错误;
D、茶壶的重力与桌面对它的支持力,作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡条件,是一对平衡力,故D正确;
故答案为:D
【分析】A、考查受力分析,静止在水平面的物体受重力、支持力两个力;
B、考查重力的施力物体,重力施力物体始终为地球;
C、考查支持力的方向,支持力垂直于接触面指向被支撑物体;
D、考查二力平衡的判断,明确平衡力的四个判定条件。
8.小聪和小明各自把一捆质量相等的书从一楼搬到三楼,小聪用了40s,小明用了60s。下列说法正确的是(  )
A.小聪对书做功多 B.小明对书做功多
C.小聪对书做功的功率大 D.小明对书做功的功率大
【答案】C
【知识点】功率大小的比较;功的概念
【解析】【解答】两捆书质量相等,因此重力相等;均从一楼搬到三楼,提升高度相同
由做功公式可知,两人对书做的功大小相等
功率公式,做功相同时,用时越短,功率越大
小聪用时,小明用时,小聪用时更短,故小聪对书做功的功率更大
故答案为:C
【分析】本题考查功与功率的比较,核心思路:克服物体重力做功只与重力和提升高度有关,二者条件一致则做功相等;功率反映做功快慢,做功总量相同时,所用时间越短,功率越大。
9.如图所示,小明用羊角锤拔钉子,下列说法正确的是(  )
A.羊角锤是省力杠杆 B.羊角锤是费力杠杆
C.使用时费力省距离 D.手握的位置越靠近锤头越省力
【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】使用羊角锤拔钉子时,支点为锤头与木板接触点,手施加的动力的力臂大于钉子阻力的力臂,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;省力杠杆省力但费距离;手握位置靠近锤头时动力臂变短,会更费力,故A正确。
故答案为:A
【分析】本题考查杠杆分类判断,核心思路:根据动力臂、阻力臂大小区分杠杆类型,动力臂更长为省力杠杆,省力杠杆特点是省力费距离;在阻力、阻力臂不变时,动力臂越短,所需动力越大。
10.如图所示,一个质量分布均匀的正方体物块静止在水平地面上。下列说法正确的是(  )
A.若沿竖直方向切去一部分,剩余部分对地面压力变大
B.若沿竖直方向切去一部分,剩余部分对地面压强变小
C.若沿水平方向切去一部分,剩余部分对地面压力变大
D.若沿水平方向切去一部分,剩余部分对地面压强变小
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、沿竖直方向切去一部分,物块总质量减小,重力减小,对地面的压力等于重力,因此压力变小,故A错误;
B、均匀正方体竖直切割后,剩余部分高度、密度不变,根据,对地面压强不变,故B错误;
C、沿水平方向切去一部分,物块总质量减小,重力减小,对地面的压力变小,故C错误;
D、沿水平方向切去一部分,压力减小,受力面积不变,由可知,剩余部分对地面压强变小,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查压力与重力的关系,水平地面上物体压力等于重力,切去部分后重力减小,压力减小;
B、考查均匀柱体压强公式,竖直切割高度不变,压强不变;
C、考查压力变化判断,水平切割会减小物体总重力,压力随之减小;
D、考查压强计算公式,受力面积不变、压力减小,压强变小。
11.图是冰壶比赛场地的示意图,运动员从A点推动冰壶前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是(  )
A.从A到C的过程中,冰壶始终受到推力的作用
B.冰壶从A到C的过程中,运动员始终对冰壶做功
C.冰壶运动到B点时,若所受外力全部消失,冰壶将做匀速直线运动
D.冰壶从B到C的过程中,速度越来越慢,说明力是维持物体运动状态的原因
【答案】C
【知识点】力的作用效果;物体运动状态的变化;是否做功的判断
【解析】【解答】A、B点松手后,从B到C的过程冰壶不再受到运动员的推力,仅受摩擦力,故A错误;
B、做功需要有力且物体在力的方向移动距离,B到C阶段无推力,运动员不做功,因此A到C并非全程做功,故B错误;
C、B点时冰壶处于运动状态,依据牛顿第一定律,若全部外力消失,冰壶会保持此时速度做匀速直线运动,故C正确;
D、B到C冰壶减速是摩擦力改变了它的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查受力分析,推力仅存在于A到B段,松手后推力消失;
B、考查做功的两个必要条件,无作用力时不做功;
C、考查牛顿第一定律,外力消失时物体保持消失瞬间的运动状态;
D、考查力与运动的关系,力不是维持运动的原因,是改变运动状态的原因。
12.如图所示,用滑轮将一个重为200N的物体竖直向上匀速提升3m,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )
A.该滑轮改变了拉力的方向
B.绳子自由端移动的距离是3m
C.滑轮提升物体所做的有用功为600J
D.若仅增加物重,该滑轮的机械效率降低
【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算;增大或减小机械效率的方法;有用功和额外功
【解析】【解答】A、图中是动滑轮,拉力与物体运动方向均向上,没有改变拉力的方向,定滑轮才能改变拉力方向,故A错误;
B、动滑轮绳子段数,物体提升高度,绳子自由端移动距离,不是3m,故B错误;
C、有用功,计算结果正确,故C正确;
D、不计绳重和摩擦,动滑轮机械效率,仅增加物重时,机械效率会升高,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查动滑轮的特点,动滑轮省力但不能改变拉力方向;
B、考查动滑轮距离关系,自由端移动距离是物体上升高度的2倍;
C、考查有用功计算公式,直接代入重力和高度计算;
D、考查动滑轮机械效率变化规律,动滑轮自重不变时,提升物体越重,机械效率越高。
13.如图所示,两本完全相同的字典A、B,叠放在水平桌面上,质量均为0.8kg,则字典A受到的重力大小为   N,字典B对桌面的压力大小为   N。A对B的压强为,B对桌面的压强为,则   (选填“>”或“<”)(g取10N/kg)。
【答案】8;16;<
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】已知字典质量,取,根据重力公式可得字典A的重力:
两本字典完全相同,因此字典B重力,水平面上物体对接触面的压力等于总重力,
所以字典B对桌面的压力:
A对B的压力大小等于A的重力,B对桌面的压力为,两种情况受力面积相等,由压强公式可知,压力越小压强越小,因此
故答案为:;;
【分析】(1) 本题考查重力的计算,利用公式代入对应数值即可求出物体重力。
(2) 本题考查水平面上压力与重力的关系,静止在水平面上的物体,对接触面的压力等于自身总重力。
(3) 本题考查压强大小比较,受力面积相同时,压力越小,产生的压强越小。
14.如图是探究液体内部压强与深度关系的实验装置。增大探头在液体中的深度,U形管两侧液面高度差变   ,此现象说明:在同种液体内部,液体压强随深度的增加而   。因此拦河大坝设计成   (选填“上宽下窄”或“下宽上窄”)的形状。
【答案】大;增大;下宽上窄
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】增大探头在液体中的深度,液体内部压强变大,U 形管两侧液面高度差变大,此现象说明:在同种液体内部,液体压强随深度的增加而增大。因为深度越大液体压强越大,拦河大坝底部需要承受更大的水压,因此拦河大坝设计成下宽上窄的形状。
故答案为:大;增大;下宽上窄
【分析】(1) 本题考查液体内部压强特点的探究实验,U 形管两侧液面高度差用来反映液体压强大小,运用转换法。
(2) 本题考查液体压强与深度的关系,同种液体,深度越深,液体产生的压强越大。
(3) 本题考查液体压强在生活中的应用,根据压强规律解释拦河大坝的外形设计原因。
15.图甲为自制的气压计,小明同学手握气压计乘电梯从2楼上升到12楼,发现玻璃管内水面升高,这说明大气压随高度的增加而   。如图乙所示,往B管中吹气,可以看到A管中的水面   (选填“上升”或“下降”),这是由于管口处空气流速大,压强   的缘故。
【答案】减小;上升;小
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】自制气压计从2楼升到12楼,瓶内气压不变,玻璃管内水面升高,说明外界大气压变小,由此可得大气压随高度的增加而减小。往B管中吹气时,A管管口空气流速变大,该处压强变小,烧杯液面上方大气压将水压入A管,因此A管中的水面上升。
故答案为:减小;上升;小
【分析】(1) 本题考查大气压与海拔高度的关系,海拔越高,大气压强越小。
(2) 本题考查流体压强与流速的关系,流体流速越大的位置,压强越小。
(3) 本题考查自制气压计与流体压强小实验的原理分析,结合内外压强差判断液面变化。
16.位于河北省张家口市的国家跳台滑雪中心,是我国第一个以跳台滑雪为主要用途的体育场馆,滑雪场内用索道设施将物资从山脚运往山顶。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方匀速上升的过程中,物资的动能   ,重力势能   。
【答案】不变;增大
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】动能大小由质量和速度决定,物资随轿厢匀速上升,质量、速度均不变,因此物资的动能不变。重力势能大小由质量和高度决定,物资质量不变,上升过程中高度不断增加,因此重力势能增大。
故答案为:不变;增大
【分析】(1) 本题考查动能的影响因素,动能与物体质量、运动速度有关,质量与速度不变则动能不变。
(2) 本题考查重力势能的影响因素,重力势能与物体质量、所处高度有关,质量不变、高度升高则重力势能增大。
17.潜水艇通过人工的方法排水、吸水来改变潜水艇   (选填“浮力”或“自身重力”)达到上浮和下沉的目的。如图所示,某同学利用烧瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞自制潜水艇模型。当烧瓶浸没在水中悬浮时,通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,则潜水艇模型将   (选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】自身重力;上浮
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;探究潜艇的浮沉原理
【解析】【解答】潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,由阿基米德原理可知受到的浮力不变,它通过人工排水、吸水改变自身重力,以此实现上浮和下沉。烧瓶悬浮时浮力等于总重力,向管内吹气排出瓶内部分水,模型自身重力减小,浮力保持不变,此时浮力大于重力,潜水艇模型将上浮。
故答案为:自身重力;上浮
【分析】(1) 本题考查潜水艇的工作原理,潜水艇依靠改变自身重力改变浮力与重力的大小关系,实现浮沉。
(2) 本题考查物体浮沉条件的应用,浮力不变时,减小自身重力,当浮力大于重力,物体会上浮。
18.如图所示,为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,两次拉力的大小分别为和,   (选填“>”或“<”),多次实验表明,在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越   。写出一个利用此结论的生活实例   。
【答案】<;大;自行车刹车时用力捏闸快速停下
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】同一水平桌面,接触面粗糙程度不变,第二次木块上加砝码,接触面压力更大,滑动摩擦力更大。木块匀速直线运动时拉力与摩擦力是平衡力,拉力等于摩擦力,因此。多次实验可得:接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。生活实例:自行车刹车时用力捏闸,通过增大压力增大摩擦力,使车快速停下。
故答案为:;大;自行车刹车时用力捏闸快速停下
【分析】(1) 本题考查二力平衡,物体匀速直线运动时水平方向拉力和滑动摩擦力大小相等。
(2) 本题考查滑动摩擦力的影响因素,接触面粗糙程度不变,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3) 本题考查滑动摩擦力规律在生活中的应用,写出通过增大压力来增大摩擦的实例即可。
19.根据图1和图2所示实验回答下列问题。
(1)用“悬挂法”确定形状不规则薄板状物体的重心。
①如图1甲所示,在薄板上的某一点A用细线把它悬挂起来,当薄板处于   状态时,用铅笔沿悬线在板上画出竖直线AB。
②如图1乙所示,再通过另一点C用细线把薄板悬挂起来,重复上述操作,画出另一条竖直线CD。
薄板重心的位置是   。
用“悬挂法”确定形状不规则薄板状物体重心的原理是   。
(2)如图2所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从不同高度由静止滚下,撞击静止于水平面上的木块。实验发现,高度越高,钢球运动到水平面上的速度越   ,木块被撞得越   。该实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越   。
【答案】(1)静止;AB与CD的交点;二力平衡且重力方向竖直向下,物体静止时悬线所在直线必过重心
(2)大;远;大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;重心
【解析】【解答】(1) ①悬挂薄板时,需要薄板处于静止状态,此时重力与拉力为一对平衡力,悬线直线过重心;
②两次悬挂画出的竖直线 AB、CD 的交点就是薄板重心;
③原理:二力平衡,静止时重力与拉力在同一直线上,且重力方向竖直向下,悬线所在直线一定经过重心。
故答案为:静止;AB 与 CD 的交点;二力平衡且重力方向竖直向下,物体静止时悬线所在直线必过重心;
(2) 同一钢球从更高高度滚下,重力势能转化更多,到达水平面的速度越大;动能更大,推动木块做功更多,木块被撞得越远;实验结论:质量相同时,速度越大,动能越大。
故答案为:大;远;大;
【分析】(1) 本题考查悬挂法找重心的操作与原理,利用二力平衡判断重心在悬线竖直线上,两条竖直线交点即为重心。
(2) 本题探究动能与速度的关系,控制质量不变,改变下落高度改变速度,通过木块滑行距离反映动能大小,归纳动能与速度的关系。
(1)[1]当薄板处于静止状态时,薄板受到重力和悬线的拉力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力在同一条直线上,所以此时可以用铅笔沿悬线在板上画出竖直线AB。
[2]薄板重心的位置是AB与CD的交点。因为将薄板沿不同点悬挂,静止时悬线所在直线都通过重心,所以两条悬线的交点就是重心。
[3]用“悬挂法”确定形状不规则薄板状物体重心的原理是二力平衡和重力的方向是竖直向下的。当薄板静止时,重力和悬线的拉力平衡,且重力方向竖直向下,所以悬线所在直线必然通过重心。
(2)[1][2][3]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从不同高度由静止滚下,钢球的质量不变,高度越高,钢球的重力势能越大,转化为的动能越大,运动到水平面上的速度越大;木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多,钢球的动能越大,所以该实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。
20.如图1是小明“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置,用弹簧测力计拉着圆柱形金属块缓慢浸入水中,金属块浸没后继续缓慢向下移动,整个过程中金属块未接触容器底。在表格中记录金属块浸入水中的体积和对应弹簧测力计的示数F。(水的密度为,g取10N/kg)
浸入水中的体积 0 10 20 30 40 50 50 50
弹簧测力计的示数F/N 4 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 3.5 3.5
(1)由表中数据可知,金属块的重力是   N。
(2)当浸入水中的体积是时,金属块受到的浮力的大小是   N。
(3)金属块逐渐浸入水中至刚好浸没过程中,浸入水中的体积越大,浮力越   。
(4)金属块浸没后,所受浮力大小与深度   (选填“有关”或“无关”)。
(5)金属块的密度为   。
(6)换用与金属块体积相同的实心铜块和铝块依次挂在弹簧测力计下,分别读出弹簧测力计静止时的示数,再将铜块和铝块浸没在水中同一位置,分别读出弹簧测力计静止时的示数,若发现,测量任一物体时,弹簧测力计两次的   (选填“示数”或“示数变化量”)相同,则说明浮力的大小与物体密度无关。
(7)小明将一根长度为25cm的塑料管一端用橡皮泥密封,管中装入适量细沙使其竖直漂浮于水中,自制成简易密度计。
①如图2甲所示,将简易密度计放入装有适量水的玻璃杯中,用刻度尺测量简易密度计露出液面的长度。;
②如图2乙所示,再将简易密度计放入装有适量盐水的玻璃杯中,用刻度尺测量简易密度计露出液面的长度。。利用以上数据计算出该盐水的密度是   。
【答案】(1)4
(2)0.36
(3)大
(4)无关
(5)
(6)示数变化量
(7)
【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) 浸入体积时,金属块未接触水,弹簧测力计示数等于金属块重力,表格对应示数为。
故答案为:
(2) 排开水的体积等于金属块浸入水中的体积
金属块受到的浮力
故答案为:0.36
(3) 浸入过程中,浸入体积越大,测力计示数越小,根据可知浮力越大。
故答案为:大
(4) 完全浸没后,继续下移深度,测力计示数不变,浮力不变,说明浮力大小与深度无关。
故答案为:无关
(5) 金属块完全浸没时
金属块质量
密度
故答案为:
(6) 体积相同的铜块、铝块浸没水中,排开水体积相等,浮力相等;称重法中浮力等于测力计示数变化量,若两次示数变化量相同,说明浮力与物体密度无关。
故答案为:示数变化量
(7) 设塑料管的横截面积为S,在水中时F浮水=G,即ρ水gV排水=G,则ρ水gS(25cm L1)=G①
在盐水中时 F浮盐=G,即ρ盐gV排盐=G,则ρ盐gS(25cm L2)=G②
则①②联立解得盐水的密度
故答案为:;
【分析】(1) 本题考查重力读取,物体未浸入液体时弹簧测力计示数等于物体自重。
(2) 本题直接应用阿基米德原理计算浸入液体时的浮力,统一单位后代入公式求解。
(3) 本题结合称重法分析浮力与排开液体体积的关系,排液体积越大浮力越大。
(4) 本题探究浸没后深度对浮力的影响,完全浸没后排液体积不变,浮力不变,与深度无关。
(5) 本题综合称重法、阿基米德原理、密度公式计算固体密度,先求质量、再用浸没体积作为物体体积计算密度。
(6) 本题控制排液体积相同,通过测力计示数变化量反映浮力大小,验证浮力与物体自身密度无关。
(7) 本题利用漂浮条件浮力等于重力,联立水中、盐水中两组漂浮方程,消去公共量推导盐水密度表达式计算。
(1)当金属块浸入水中的体积V浸=0时,弹簧测力计的示数等于金属块受到的重力,由表格数据可知,此时弹簧测力计示数F=4N,所以金属块的重力G=4N。
(2)排开水的体积等于金属块浸入水中的体积
金属块受到的浮力
(3)由表中数据可知,金属块逐渐浸入水中至刚好浸没过程中,浸入水中的体积越大,弹簧测力计示数越小,根据F浮=G F,重力G不变,弹簧测力计示数F越小,说明浮力F浮越大,即浸入水中的体积越大,浮力越大。
(4)由表中数据可知,金属块浸入水中的体积是50cm3时,弹簧测力计示数不变,说明金属块浸没,金属块浸没后,继续缓慢向下移动,弹簧测力计示数不变,说明浮力不变,即所受浮力大小与深度无关。
(5)由表中数据可知,当金属块浸没时
金属块质量
金属块密度
(6)换用与金属块体积相同的实心铜块和铝块,控制物体的密度不同,再将铜块和铝块浸没在水中同一位置,此时物体排开液体的体积相等,浸入液体的深度相等,液体密度相等,若发现,测量任一物体时,弹簧测力计两次的示数变化量相同,则说明浮力的大小与物体密度无关。
(7)设塑料管的横截面积为S,在水中时F浮水=G,即ρ水gV排水=G,则ρ水gS(25cm L1)=G ①
在盐水中时 F浮盐=G,即ρ盐gV排盐=G,则ρ盐gS(25cm L2)=G ②
则①②联立解得盐水的密度
21.小华利用轻质杠杆和多个重为0.5N的钩码“探究杠杆的平衡条件”。
(1)不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节。
(2)把钩码挂在水平静止的杠杆两侧后,杠杆向右侧倾斜,如图2所示。为使杠杆在水平位置平衡,如果保持右侧钩码位置不动,左侧钩码位置应该向   (选填“左”或“右”)侧移动。多次改变两边钩码的位置和个数,使杠杆保持水平平衡。分析实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)小华换用弹簧测力计作为动力,改变右侧钩码个数,杠杆在水平位置平衡时,如图3所示,弹簧测力计的示数为   N,若竖直向下拉动弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图所示,小华自制了一根杆秤(不计秤杆AC的重力),该杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,B处为提纽,O处挂质量为20g的秤砣时,杆秤水平平衡,已知,其中C为最右侧刻度,g取10N/kg。则杆秤的最大称量为   g。若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,需要更换质量为   g秤砣。
【答案】(1)平衡;左
(2)左
(3)4;变小
(4)125;30
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验;制作简易杆秤
【解析】【解答】(1) 杠杆静止即处于平衡状态;图1杠杆左端上翘,遵循“左高左调”,平衡螺母向左调节。
故答案为:平衡;左;
(2) 杠杆向右倾斜,右侧力×力臂更大,保持右侧不动,向左移动左侧钩码可增大力臂,使左侧力臂乘积变大,杠杆恢复平衡。
故答案为:左;
(3) 弹簧测力计分度值0.2N,示数为4N;竖直向下拉时动力臂变长,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力变小,示数变小。
故答案为:4;变小;
(4) ①空盘平衡:,代入,,得;
最大称量时秤砣移至C点,,,联立解得;
②提纽右移,最大称量不变,代入杠杆平衡式计算得新秤砣质量。
故答案为:125;30;
【分析】(1) 本题考查杠杆平衡定义与调平操作,静止、匀速转动均为平衡状态,平衡螺母向翘起一侧调节。
(2) 本题根据杠杆倾斜判断力臂调整方向,哪边乘积偏大,就增大对侧力臂实现平衡。
(3) 本题分析拉力倾斜对动力臂的影响,竖直拉力力臂更长,所需拉力更小。
(4) 本题结合杆秤模型应用杠杆平衡条件,分空盘平衡、满载称量两步列式求解,再变更支点距离重新计算秤砣质量。
(1)[1]杠杆静止时就处于平衡状态,所以不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图1可知,杠杆左端上翘,根据杠杆平衡调节原则“左高左调,右高右调”,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)杠杆向右侧倾斜,说明右侧力与力臂的乘积较大。如果保持右侧钩码位置不动,为使杠杆在水平位置平衡,应增大左侧力臂,即左侧钩码位置应向左侧移动。
(3)[1]由图3可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为4N。
[2]当向下拉动弹簧测力计时,阻力和阻力臂不变,动力臂大,根据杠杆平衡条件可知要保持平衡,动力将变小,即弹簧测力计的示数变小。
(4)[1]根据杠杆平衡条件可得托盘不放物体时m盘g×AB=m砣g×BO①
化简可得m盘×AB=m砣×BO
杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,O处挂质量为20g的秤砣时,代入上式可得25×10-3kg×AB=20×10-3kg×BO
解得,由题意可知,BC=6BO,设杆秤的最大称量为m,根据杠杆平衡条件可得(m盘+m)g×AB=m砣g×BC
即(m盘+m)g×AB=m砣g×6BO②
联立①②可得m=5m盘=5×25g=125g
[2]若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,可得
将BC=6BO,代入可得③
联立①②③解得
22.在麦收时节,小明用小车将刚收割的小麦沿水平路面从甲地运往乙地,甲、乙两地间距离为176m,运动路径如图所示。装满小麦后,小车和小麦的总质量为50kg,车轮与路面的总接触面积是,小明用水平推力将装满小麦的小车从甲地匀速推到乙地,用时160s,运动过程中小车受到的阻力是总重的0.2倍(g取10N/kg)。求:
(1)小车从甲地到乙地的平均速度;
(2)小车静止时对路面的压强;
(3)从甲地到乙地小明对小车做功的功率。
【答案】(1)解:小车的平均速度
(2)解:由题意可知,小车做匀速直线运动,小车在竖直方向上受力平衡,小车对地面的压力等于小车受到的重力,则小车对路面的压力
小车对路面的压强
(3)解:从甲到乙的过程中,由于匀速推小车,小车做匀速直线运动,小车在水平方向上受力平衡,小车受到的推力大小等于小车受到的阻力大小,则小车受到的推力
小明对小车做功
对小车做功的功率
【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
【解析】【分析】(1) 本题考查平均速度基础计算,直接代入路程、时间的定义式求解。
(2) 本题考查固体压强计算,水平地面上静止物体压力等于自身总重力,再结合压强公式计算压强。
(3) 本题结合二力平衡、功与功率综合计算,匀速直线运动时推力等于阻力,先求推力做功,再用功率定义式算出推力做功的功率。
(1)小车的平均速度
(2)由题意可知,小车做匀速直线运动,小车在竖直方向上受力平衡,小车对地面的压力等于小车受到的重力,则小车对路面的压力
小车对路面的压强
(3)从甲到乙的过程中,由于匀速推小车,小车做匀速直线运动,小车在水平方向上受力平衡,小车受到的推力大小等于小车受到的阻力大小,则小车受到的推力
小明对小车做功
对小车做功的功率
23.图甲为底面积、高15cm的平底圆柱形薄壁容器,置于水平桌面上,容器内水深为8cm。图乙为底面积、高18cm、密度为的圆柱形实心木块(不吸水)。将木块放入容器内,木块静止时竖直漂浮,如图丙所示(水的密度为,g取10N/kg)。求:
(1)图甲中,水对容器底的压强;
(2)图丙中,木块静止时受到的浮力;
(3)竖直向下缓慢按压木块,至少需要多大的压力才能使水对容器底的压强最大。
【答案】(1)解:水的深度h=8cm=0.08m
容器内水对容器底的压强
(2)解:木块质量
木块的重力
由于木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,静止时木块受到的浮力等于木块受到的重力,则
(3)解:水的体积V水=Sh=50cm2×8cm=400cm3
水对容器底的压强最大时,水的深度最大,为15cm;设此时木块浸入水中的深度为h木,则S容h=V水+S木h木
即50cm2×15cm=400cm3+25cm2×h木
解得h木=14cm,此时木块排开液体的体积V排'=S木h木=25cm2×14cm=350cm3
此时木块受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×350×10-6m3=3.5N
所以需要施加的压力F=F浮'-F浮=3.5N-2.7N=0.8N
【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;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 本题考查液体压强基础计算,统一水深单位后代入直接求解。
(2) 本题结合密度、重力、漂浮条件计算浮力,先求木块质量与重力,利用漂浮时浮力等于重力得到浮力大小。
(3) 本题综合容积守恒、阿基米德原理、受力分析,容器装满水时水底压强最大,先算出此时木块浸入深度与对应浮力,浮力减去木块自重即为所需按压的最小压力。
(1)水的深度h=8cm=0.08m
容器内水对容器底的压强
(2)木块质量
木块的重力
由于木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,静止时木块受到的浮力等于木块受到的重力,则
(3)水的体积V水=Sh=50cm2×8cm=400cm3
水对容器底的压强最大时,水的深度最大,为15cm;设此时木块浸入水中的深度为h木,则S容h=V水+S木h木
即50cm2×15cm=400cm3+25cm2×h木
解得h木=14cm,此时木块排开液体的体积V排'=S木h木=25cm2×14cm=350cm3
此时木块受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×350×10-6m3=3.5N
所以需要施加的压力F=F浮'-F浮=3.5N-2.7N=0.8N
1 / 1河北省唐山市迁安市2024-2025学年八年级下学期期末测试物理试题
1.如图所示,小红用水平向右大小为80N的力推车,同时小明用水平向右大小为100N的力拉车,两个力沿同一直线。则这两个力的合力大小是(  )
A.180N B.100N C.80N D.20N
2.关于惯性,下列说法正确的是(  )
A.汽车静止时没有惯性
B.汽车减速时惯性减小
C.汽车驾驶员系安全带是防止惯性带来的危害
D.汽车转弯时乘客向外侧倾斜是因为汽车有惯性
3.如图所示,分别在A、B两处用垂直于门面大小相等的力推门,感觉手推开门的难易程度不同,该现象表明力的作用效果与下列哪个因素有关(  )
A.力的单位 B.力的作用点 C.力的方向 D.力的大小
4.下列实例中,为了增大压强的是(  )
A.书包有宽宽的背带 B.越野汽车装有宽大的轮子
C.为保护道路对大型货车限重 D.破窗锤的敲击端做成锥状
5.在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,小明把同一个长方体金属块分别竖直、水平放置在同一块海绵上,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.竖放时,海绵受到的压力较大
B.平放时,海绵受到的压力较大
C.竖放时,海绵所受压力的作用效果较明显
D.平放时,海绵所受压力的作用效果较明显
6.图所示的现象或生活用品中,不能证明存在大气压的是(  )
A.图甲:塑料吸盘吸在墙上 B.图乙:排水管的存水弯
C.图丙:钢笔吸取墨水 D.图丁:薄薄的纸托住水
7.被誉为中国北方瓷都的唐山,陶瓷历史悠久。图为静止在水平桌面上的骨质瓷茶壶。下列说法正确的是(  )
A.茶壶只受重力作用
B.茶壶所受重力的施力物体是桌子
C.茶壶所受支持力的方向垂直向下
D.茶壶受到的重力和支持力是一对平衡力
8.小聪和小明各自把一捆质量相等的书从一楼搬到三楼,小聪用了40s,小明用了60s。下列说法正确的是(  )
A.小聪对书做功多 B.小明对书做功多
C.小聪对书做功的功率大 D.小明对书做功的功率大
9.如图所示,小明用羊角锤拔钉子,下列说法正确的是(  )
A.羊角锤是省力杠杆 B.羊角锤是费力杠杆
C.使用时费力省距离 D.手握的位置越靠近锤头越省力
10.如图所示,一个质量分布均匀的正方体物块静止在水平地面上。下列说法正确的是(  )
A.若沿竖直方向切去一部分,剩余部分对地面压力变大
B.若沿竖直方向切去一部分,剩余部分对地面压强变小
C.若沿水平方向切去一部分,剩余部分对地面压力变大
D.若沿水平方向切去一部分,剩余部分对地面压强变小
11.图是冰壶比赛场地的示意图,运动员从A点推动冰壶前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是(  )
A.从A到C的过程中,冰壶始终受到推力的作用
B.冰壶从A到C的过程中,运动员始终对冰壶做功
C.冰壶运动到B点时,若所受外力全部消失,冰壶将做匀速直线运动
D.冰壶从B到C的过程中,速度越来越慢,说明力是维持物体运动状态的原因
12.如图所示,用滑轮将一个重为200N的物体竖直向上匀速提升3m,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )
A.该滑轮改变了拉力的方向
B.绳子自由端移动的距离是3m
C.滑轮提升物体所做的有用功为600J
D.若仅增加物重,该滑轮的机械效率降低
13.如图所示,两本完全相同的字典A、B,叠放在水平桌面上,质量均为0.8kg,则字典A受到的重力大小为   N,字典B对桌面的压力大小为   N。A对B的压强为,B对桌面的压强为,则   (选填“>”或“<”)(g取10N/kg)。
14.如图是探究液体内部压强与深度关系的实验装置。增大探头在液体中的深度,U形管两侧液面高度差变   ,此现象说明:在同种液体内部,液体压强随深度的增加而   。因此拦河大坝设计成   (选填“上宽下窄”或“下宽上窄”)的形状。
15.图甲为自制的气压计,小明同学手握气压计乘电梯从2楼上升到12楼,发现玻璃管内水面升高,这说明大气压随高度的增加而   。如图乙所示,往B管中吹气,可以看到A管中的水面   (选填“上升”或“下降”),这是由于管口处空气流速大,压强   的缘故。
16.位于河北省张家口市的国家跳台滑雪中心,是我国第一个以跳台滑雪为主要用途的体育场馆,滑雪场内用索道设施将物资从山脚运往山顶。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方匀速上升的过程中,物资的动能   ,重力势能   。
17.潜水艇通过人工的方法排水、吸水来改变潜水艇   (选填“浮力”或“自身重力”)达到上浮和下沉的目的。如图所示,某同学利用烧瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞自制潜水艇模型。当烧瓶浸没在水中悬浮时,通过橡皮管吹气,使烧瓶内部分水排出,则潜水艇模型将   (选填“上浮”或“下沉”)。
18.如图所示,为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,两次拉力的大小分别为和,   (选填“>”或“<”),多次实验表明,在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越   。写出一个利用此结论的生活实例   。
19.根据图1和图2所示实验回答下列问题。
(1)用“悬挂法”确定形状不规则薄板状物体的重心。
①如图1甲所示,在薄板上的某一点A用细线把它悬挂起来,当薄板处于   状态时,用铅笔沿悬线在板上画出竖直线AB。
②如图1乙所示,再通过另一点C用细线把薄板悬挂起来,重复上述操作,画出另一条竖直线CD。
薄板重心的位置是   。
用“悬挂法”确定形状不规则薄板状物体重心的原理是   。
(2)如图2所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从不同高度由静止滚下,撞击静止于水平面上的木块。实验发现,高度越高,钢球运动到水平面上的速度越   ,木块被撞得越   。该实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越   。
20.如图1是小明“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置,用弹簧测力计拉着圆柱形金属块缓慢浸入水中,金属块浸没后继续缓慢向下移动,整个过程中金属块未接触容器底。在表格中记录金属块浸入水中的体积和对应弹簧测力计的示数F。(水的密度为,g取10N/kg)
浸入水中的体积 0 10 20 30 40 50 50 50
弹簧测力计的示数F/N 4 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 3.5 3.5
(1)由表中数据可知,金属块的重力是   N。
(2)当浸入水中的体积是时,金属块受到的浮力的大小是   N。
(3)金属块逐渐浸入水中至刚好浸没过程中,浸入水中的体积越大,浮力越   。
(4)金属块浸没后,所受浮力大小与深度   (选填“有关”或“无关”)。
(5)金属块的密度为   。
(6)换用与金属块体积相同的实心铜块和铝块依次挂在弹簧测力计下,分别读出弹簧测力计静止时的示数,再将铜块和铝块浸没在水中同一位置,分别读出弹簧测力计静止时的示数,若发现,测量任一物体时,弹簧测力计两次的   (选填“示数”或“示数变化量”)相同,则说明浮力的大小与物体密度无关。
(7)小明将一根长度为25cm的塑料管一端用橡皮泥密封,管中装入适量细沙使其竖直漂浮于水中,自制成简易密度计。
①如图2甲所示,将简易密度计放入装有适量水的玻璃杯中,用刻度尺测量简易密度计露出液面的长度。;
②如图2乙所示,再将简易密度计放入装有适量盐水的玻璃杯中,用刻度尺测量简易密度计露出液面的长度。。利用以上数据计算出该盐水的密度是   。
21.小华利用轻质杠杆和多个重为0.5N的钩码“探究杠杆的平衡条件”。
(1)不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节。
(2)把钩码挂在水平静止的杠杆两侧后,杠杆向右侧倾斜,如图2所示。为使杠杆在水平位置平衡,如果保持右侧钩码位置不动,左侧钩码位置应该向   (选填“左”或“右”)侧移动。多次改变两边钩码的位置和个数,使杠杆保持水平平衡。分析实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)小华换用弹簧测力计作为动力,改变右侧钩码个数,杠杆在水平位置平衡时,如图3所示,弹簧测力计的示数为   N,若竖直向下拉动弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图所示,小华自制了一根杆秤(不计秤杆AC的重力),该杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,B处为提纽,O处挂质量为20g的秤砣时,杆秤水平平衡,已知,其中C为最右侧刻度,g取10N/kg。则杆秤的最大称量为   g。若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,需要更换质量为   g秤砣。
22.在麦收时节,小明用小车将刚收割的小麦沿水平路面从甲地运往乙地,甲、乙两地间距离为176m,运动路径如图所示。装满小麦后,小车和小麦的总质量为50kg,车轮与路面的总接触面积是,小明用水平推力将装满小麦的小车从甲地匀速推到乙地,用时160s,运动过程中小车受到的阻力是总重的0.2倍(g取10N/kg)。求:
(1)小车从甲地到乙地的平均速度;
(2)小车静止时对路面的压强;
(3)从甲地到乙地小明对小车做功的功率。
23.图甲为底面积、高15cm的平底圆柱形薄壁容器,置于水平桌面上,容器内水深为8cm。图乙为底面积、高18cm、密度为的圆柱形实心木块(不吸水)。将木块放入容器内,木块静止时竖直漂浮,如图丙所示(水的密度为,g取10N/kg)。求:
(1)图甲中,水对容器底的压强;
(2)图丙中,木块静止时受到的浮力;
(3)竖直向下缓慢按压木块,至少需要多大的压力才能使水对容器底的压强最大。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】因为车子在水平方向上受到水平向右的推力F1=80N和水平向右的拉力F2=100N,
因此车子受到的合力为 F=F1+F2=80N+100N=180N,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查同一直线上二力合成规律,核心思路:两个力方向相同时,合力大小等于各分力大小之和,合力方向与分力方向一致;若两力反向,则合力为两力大小之差。
2.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、一切物体在任何状态下都具有惯性,汽车静止时同样存在惯性,故 A 错误;
B、惯性大小只与物体质量有关,汽车减速时质量不变,惯性大小不变,故 B 错误;
C、汽车急刹车时,驾驶员身体会因惯性向前冲,系安全带可以约束人体,防止惯性带来的撞击伤害,故 C 正确;
D、汽车转弯时乘客向外侧倾斜,是乘客自身具有惯性,并非汽车有惯性,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查惯性的基本性质,惯性是物体固有属性,与运动状态无关;
B、考查惯性的影响因素,惯性仅由质量决定,速度不改变惯性大小;
C、考查惯性的防范应用,安全带用于减小刹车时惯性造成的危害;
D、考查惯性的受力对象,倾斜现象是乘客保持原有运动状态,源于乘客自身惯性。
3.【答案】B
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】A、力的单位是衡量力大小的标准,不会影响力的作用效果,故A错误;
B、两次推力大小相等、方向均垂直门面,仅作用点分别为A、B两处,推门难易不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故B正确;
C、两次推力都垂直于门面,力的方向相同,不存在方向差异,故C错误;
D、题目明确两处推力大小相等,不存在力的大小差异,故D错误;
故答案为:B
【分析】A、考查力的单位的意义,单位仅用于定量描述力,不改变作用效果;
B、考查力的三要素之作用点,控制大小、方向不变,改变作用点,作用效果不同;
C、考查力的三要素之方向,本题两次施力方向一致,无变量;
D、考查力的三要素之大小,题干限定推力大小相等,无变量。
4.【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、书包宽背带,是压力不变时增大受力面积,减小压强,故 A 错误;
B、越野车宽大轮子,是压力不变时增大受力面积,减小压强,故 B 错误;
C、货车限重,是受力面积不变时减小压力,减小压强,保护路面,故 C 错误;
D、破窗锤敲击端做成锥状,是压力不变时减小受力面积,增大压强,便于击碎玻璃,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查减小压强方法,增大受力面积可减小压强;
B、考查减小压强方法,宽大车轮通过增大接触面积减小压强;
C、考查减小压强方法,限重通过减小压力减小压强;
D、考查增大压强方法,锥状端头减小受力面积,达到增大压强的目的。
5.【答案】C
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】A、金属块竖直放置时,海绵受到的压力等于金属块重力,平放时压力也等于金属块重力,两次压力大小相等,故A错误;
B、两次海绵受到的压力都等于金属块自身重力,压力大小相同,故B错误;
C、竖放时金属块与海绵的接触面积更小,压力相同,受力面积越小压力作用效果越明显,海绵凹陷程度更大,故C正确;
D、平放时受力面积大,压力作用效果更弱,海绵凹陷程度更小,故D错误;
故答案为:C
【分析】A、考查压力大小判断,水平面上物体对接触面的压力等于自身重力;
B、考查压力的影响因素,同一金属块重力不变,两种放置方式压力相等;
C、考查压力作用效果与受力面积的关系,压力相同时,受力面积越小,作用效果越明显;
D、考查压力作用效果的对比,平放受力面积大,作用效果更不明显。
6.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在
【解析】【解答】A、塑料吸盘按压排出内部空气后,大气压将吸盘压紧在墙面,能证明大气压存在,故A错误;
B、排水管存水弯两端开口、底部连通,属于连通器,利用连通器原理隔绝异味,与大气压无关,不能证明大气压存在,故B正确;
C、钢笔吸墨水时挤压胶管排出空气,松开后大气压将墨水压入笔内,能证明大气压存在,故C错误;
D、覆杯实验中纸片不下落、水不流出,是大气压向上托住纸片和水,能证明大气压存在,故D错误;
故答案为:B
【分析】A、考查大气压应用,吸盘依靠内外气压差吸附,证明大气压存在;
B、考查连通器原理,存水弯是连通器装置,不涉及大气压;
C、考查大气压应用,吸墨水依靠大气压将液体压入笔管;
D、考查大气压经典实验,覆杯实验直观证明大气向上存在压强。
7.【答案】D
【知识点】力的概念及单位;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、静止在桌面的茶壶同时受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力,并非只受重力,故A错误;
B、重力是地球的吸引产生的,茶壶所受重力的施力物体是地球,不是桌子,故B错误;
C、桌面对茶壶的支持力垂直于水平桌面,方向竖直向上,不是垂直向下,故C错误;
D、茶壶的重力与桌面对它的支持力,作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡条件,是一对平衡力,故D正确;
故答案为:D
【分析】A、考查受力分析,静止在水平面的物体受重力、支持力两个力;
B、考查重力的施力物体,重力施力物体始终为地球;
C、考查支持力的方向,支持力垂直于接触面指向被支撑物体;
D、考查二力平衡的判断,明确平衡力的四个判定条件。
8.【答案】C
【知识点】功率大小的比较;功的概念
【解析】【解答】两捆书质量相等,因此重力相等;均从一楼搬到三楼,提升高度相同
由做功公式可知,两人对书做的功大小相等
功率公式,做功相同时,用时越短,功率越大
小聪用时,小明用时,小聪用时更短,故小聪对书做功的功率更大
故答案为:C
【分析】本题考查功与功率的比较,核心思路:克服物体重力做功只与重力和提升高度有关,二者条件一致则做功相等;功率反映做功快慢,做功总量相同时,所用时间越短,功率越大。
9.【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】使用羊角锤拔钉子时,支点为锤头与木板接触点,手施加的动力的力臂大于钉子阻力的力臂,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;省力杠杆省力但费距离;手握位置靠近锤头时动力臂变短,会更费力,故A正确。
故答案为:A
【分析】本题考查杠杆分类判断,核心思路:根据动力臂、阻力臂大小区分杠杆类型,动力臂更长为省力杠杆,省力杠杆特点是省力费距离;在阻力、阻力臂不变时,动力臂越短,所需动力越大。
10.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、沿竖直方向切去一部分,物块总质量减小,重力减小,对地面的压力等于重力,因此压力变小,故A错误;
B、均匀正方体竖直切割后,剩余部分高度、密度不变,根据,对地面压强不变,故B错误;
C、沿水平方向切去一部分,物块总质量减小,重力减小,对地面的压力变小,故C错误;
D、沿水平方向切去一部分,压力减小,受力面积不变,由可知,剩余部分对地面压强变小,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查压力与重力的关系,水平地面上物体压力等于重力,切去部分后重力减小,压力减小;
B、考查均匀柱体压强公式,竖直切割高度不变,压强不变;
C、考查压力变化判断,水平切割会减小物体总重力,压力随之减小;
D、考查压强计算公式,受力面积不变、压力减小,压强变小。
11.【答案】C
【知识点】力的作用效果;物体运动状态的变化;是否做功的判断
【解析】【解答】A、B点松手后,从B到C的过程冰壶不再受到运动员的推力,仅受摩擦力,故A错误;
B、做功需要有力且物体在力的方向移动距离,B到C阶段无推力,运动员不做功,因此A到C并非全程做功,故B错误;
C、B点时冰壶处于运动状态,依据牛顿第一定律,若全部外力消失,冰壶会保持此时速度做匀速直线运动,故C正确;
D、B到C冰壶减速是摩擦力改变了它的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查受力分析,推力仅存在于A到B段,松手后推力消失;
B、考查做功的两个必要条件,无作用力时不做功;
C、考查牛顿第一定律,外力消失时物体保持消失瞬间的运动状态;
D、考查力与运动的关系,力不是维持运动的原因,是改变运动状态的原因。
12.【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算;增大或减小机械效率的方法;有用功和额外功
【解析】【解答】A、图中是动滑轮,拉力与物体运动方向均向上,没有改变拉力的方向,定滑轮才能改变拉力方向,故A错误;
B、动滑轮绳子段数,物体提升高度,绳子自由端移动距离,不是3m,故B错误;
C、有用功,计算结果正确,故C正确;
D、不计绳重和摩擦,动滑轮机械效率,仅增加物重时,机械效率会升高,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查动滑轮的特点,动滑轮省力但不能改变拉力方向;
B、考查动滑轮距离关系,自由端移动距离是物体上升高度的2倍;
C、考查有用功计算公式,直接代入重力和高度计算;
D、考查动滑轮机械效率变化规律,动滑轮自重不变时,提升物体越重,机械效率越高。
13.【答案】8;16;<
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】已知字典质量,取,根据重力公式可得字典A的重力:
两本字典完全相同,因此字典B重力,水平面上物体对接触面的压力等于总重力,
所以字典B对桌面的压力:
A对B的压力大小等于A的重力,B对桌面的压力为,两种情况受力面积相等,由压强公式可知,压力越小压强越小,因此
故答案为:;;
【分析】(1) 本题考查重力的计算,利用公式代入对应数值即可求出物体重力。
(2) 本题考查水平面上压力与重力的关系,静止在水平面上的物体,对接触面的压力等于自身总重力。
(3) 本题考查压强大小比较,受力面积相同时,压力越小,产生的压强越小。
14.【答案】大;增大;下宽上窄
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】增大探头在液体中的深度,液体内部压强变大,U 形管两侧液面高度差变大,此现象说明:在同种液体内部,液体压强随深度的增加而增大。因为深度越大液体压强越大,拦河大坝底部需要承受更大的水压,因此拦河大坝设计成下宽上窄的形状。
故答案为:大;增大;下宽上窄
【分析】(1) 本题考查液体内部压强特点的探究实验,U 形管两侧液面高度差用来反映液体压强大小,运用转换法。
(2) 本题考查液体压强与深度的关系,同种液体,深度越深,液体产生的压强越大。
(3) 本题考查液体压强在生活中的应用,根据压强规律解释拦河大坝的外形设计原因。
15.【答案】减小;上升;小
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】自制气压计从2楼升到12楼,瓶内气压不变,玻璃管内水面升高,说明外界大气压变小,由此可得大气压随高度的增加而减小。往B管中吹气时,A管管口空气流速变大,该处压强变小,烧杯液面上方大气压将水压入A管,因此A管中的水面上升。
故答案为:减小;上升;小
【分析】(1) 本题考查大气压与海拔高度的关系,海拔越高,大气压强越小。
(2) 本题考查流体压强与流速的关系,流体流速越大的位置,压强越小。
(3) 本题考查自制气压计与流体压强小实验的原理分析,结合内外压强差判断液面变化。
16.【答案】不变;增大
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】动能大小由质量和速度决定,物资随轿厢匀速上升,质量、速度均不变,因此物资的动能不变。重力势能大小由质量和高度决定,物资质量不变,上升过程中高度不断增加,因此重力势能增大。
故答案为:不变;增大
【分析】(1) 本题考查动能的影响因素,动能与物体质量、运动速度有关,质量与速度不变则动能不变。
(2) 本题考查重力势能的影响因素,重力势能与物体质量、所处高度有关,质量不变、高度升高则重力势能增大。
17.【答案】自身重力;上浮
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;探究潜艇的浮沉原理
【解析】【解答】潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,由阿基米德原理可知受到的浮力不变,它通过人工排水、吸水改变自身重力,以此实现上浮和下沉。烧瓶悬浮时浮力等于总重力,向管内吹气排出瓶内部分水,模型自身重力减小,浮力保持不变,此时浮力大于重力,潜水艇模型将上浮。
故答案为:自身重力;上浮
【分析】(1) 本题考查潜水艇的工作原理,潜水艇依靠改变自身重力改变浮力与重力的大小关系,实现浮沉。
(2) 本题考查物体浮沉条件的应用,浮力不变时,减小自身重力,当浮力大于重力,物体会上浮。
18.【答案】<;大;自行车刹车时用力捏闸快速停下
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】同一水平桌面,接触面粗糙程度不变,第二次木块上加砝码,接触面压力更大,滑动摩擦力更大。木块匀速直线运动时拉力与摩擦力是平衡力,拉力等于摩擦力,因此。多次实验可得:接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。生活实例:自行车刹车时用力捏闸,通过增大压力增大摩擦力,使车快速停下。
故答案为:;大;自行车刹车时用力捏闸快速停下
【分析】(1) 本题考查二力平衡,物体匀速直线运动时水平方向拉力和滑动摩擦力大小相等。
(2) 本题考查滑动摩擦力的影响因素,接触面粗糙程度不变,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3) 本题考查滑动摩擦力规律在生活中的应用,写出通过增大压力来增大摩擦的实例即可。
19.【答案】(1)静止;AB与CD的交点;二力平衡且重力方向竖直向下,物体静止时悬线所在直线必过重心
(2)大;远;大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;重心
【解析】【解答】(1) ①悬挂薄板时,需要薄板处于静止状态,此时重力与拉力为一对平衡力,悬线直线过重心;
②两次悬挂画出的竖直线 AB、CD 的交点就是薄板重心;
③原理:二力平衡,静止时重力与拉力在同一直线上,且重力方向竖直向下,悬线所在直线一定经过重心。
故答案为:静止;AB 与 CD 的交点;二力平衡且重力方向竖直向下,物体静止时悬线所在直线必过重心;
(2) 同一钢球从更高高度滚下,重力势能转化更多,到达水平面的速度越大;动能更大,推动木块做功更多,木块被撞得越远;实验结论:质量相同时,速度越大,动能越大。
故答案为:大;远;大;
【分析】(1) 本题考查悬挂法找重心的操作与原理,利用二力平衡判断重心在悬线竖直线上,两条竖直线交点即为重心。
(2) 本题探究动能与速度的关系,控制质量不变,改变下落高度改变速度,通过木块滑行距离反映动能大小,归纳动能与速度的关系。
(1)[1]当薄板处于静止状态时,薄板受到重力和悬线的拉力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力在同一条直线上,所以此时可以用铅笔沿悬线在板上画出竖直线AB。
[2]薄板重心的位置是AB与CD的交点。因为将薄板沿不同点悬挂,静止时悬线所在直线都通过重心,所以两条悬线的交点就是重心。
[3]用“悬挂法”确定形状不规则薄板状物体重心的原理是二力平衡和重力的方向是竖直向下的。当薄板静止时,重力和悬线的拉力平衡,且重力方向竖直向下,所以悬线所在直线必然通过重心。
(2)[1][2][3]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从不同高度由静止滚下,钢球的质量不变,高度越高,钢球的重力势能越大,转化为的动能越大,运动到水平面上的速度越大;木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多,钢球的动能越大,所以该实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。
20.【答案】(1)4
(2)0.36
(3)大
(4)无关
(5)
(6)示数变化量
(7)
【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) 浸入体积时,金属块未接触水,弹簧测力计示数等于金属块重力,表格对应示数为。
故答案为:
(2) 排开水的体积等于金属块浸入水中的体积
金属块受到的浮力
故答案为:0.36
(3) 浸入过程中,浸入体积越大,测力计示数越小,根据可知浮力越大。
故答案为:大
(4) 完全浸没后,继续下移深度,测力计示数不变,浮力不变,说明浮力大小与深度无关。
故答案为:无关
(5) 金属块完全浸没时
金属块质量
密度
故答案为:
(6) 体积相同的铜块、铝块浸没水中,排开水体积相等,浮力相等;称重法中浮力等于测力计示数变化量,若两次示数变化量相同,说明浮力与物体密度无关。
故答案为:示数变化量
(7) 设塑料管的横截面积为S,在水中时F浮水=G,即ρ水gV排水=G,则ρ水gS(25cm L1)=G①
在盐水中时 F浮盐=G,即ρ盐gV排盐=G,则ρ盐gS(25cm L2)=G②
则①②联立解得盐水的密度
故答案为:;
【分析】(1) 本题考查重力读取,物体未浸入液体时弹簧测力计示数等于物体自重。
(2) 本题直接应用阿基米德原理计算浸入液体时的浮力,统一单位后代入公式求解。
(3) 本题结合称重法分析浮力与排开液体体积的关系,排液体积越大浮力越大。
(4) 本题探究浸没后深度对浮力的影响,完全浸没后排液体积不变,浮力不变,与深度无关。
(5) 本题综合称重法、阿基米德原理、密度公式计算固体密度,先求质量、再用浸没体积作为物体体积计算密度。
(6) 本题控制排液体积相同,通过测力计示数变化量反映浮力大小,验证浮力与物体自身密度无关。
(7) 本题利用漂浮条件浮力等于重力,联立水中、盐水中两组漂浮方程,消去公共量推导盐水密度表达式计算。
(1)当金属块浸入水中的体积V浸=0时,弹簧测力计的示数等于金属块受到的重力,由表格数据可知,此时弹簧测力计示数F=4N,所以金属块的重力G=4N。
(2)排开水的体积等于金属块浸入水中的体积
金属块受到的浮力
(3)由表中数据可知,金属块逐渐浸入水中至刚好浸没过程中,浸入水中的体积越大,弹簧测力计示数越小,根据F浮=G F,重力G不变,弹簧测力计示数F越小,说明浮力F浮越大,即浸入水中的体积越大,浮力越大。
(4)由表中数据可知,金属块浸入水中的体积是50cm3时,弹簧测力计示数不变,说明金属块浸没,金属块浸没后,继续缓慢向下移动,弹簧测力计示数不变,说明浮力不变,即所受浮力大小与深度无关。
(5)由表中数据可知,当金属块浸没时
金属块质量
金属块密度
(6)换用与金属块体积相同的实心铜块和铝块,控制物体的密度不同,再将铜块和铝块浸没在水中同一位置,此时物体排开液体的体积相等,浸入液体的深度相等,液体密度相等,若发现,测量任一物体时,弹簧测力计两次的示数变化量相同,则说明浮力的大小与物体密度无关。
(7)设塑料管的横截面积为S,在水中时F浮水=G,即ρ水gV排水=G,则ρ水gS(25cm L1)=G ①
在盐水中时 F浮盐=G,即ρ盐gV排盐=G,则ρ盐gS(25cm L2)=G ②
则①②联立解得盐水的密度
21.【答案】(1)平衡;左
(2)左
(3)4;变小
(4)125;30
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验;制作简易杆秤
【解析】【解答】(1) 杠杆静止即处于平衡状态;图1杠杆左端上翘,遵循“左高左调”,平衡螺母向左调节。
故答案为:平衡;左;
(2) 杠杆向右倾斜,右侧力×力臂更大,保持右侧不动,向左移动左侧钩码可增大力臂,使左侧力臂乘积变大,杠杆恢复平衡。
故答案为:左;
(3) 弹簧测力计分度值0.2N,示数为4N;竖直向下拉时动力臂变长,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力变小,示数变小。
故答案为:4;变小;
(4) ①空盘平衡:,代入,,得;
最大称量时秤砣移至C点,,,联立解得;
②提纽右移,最大称量不变,代入杠杆平衡式计算得新秤砣质量。
故答案为:125;30;
【分析】(1) 本题考查杠杆平衡定义与调平操作,静止、匀速转动均为平衡状态,平衡螺母向翘起一侧调节。
(2) 本题根据杠杆倾斜判断力臂调整方向,哪边乘积偏大,就增大对侧力臂实现平衡。
(3) 本题分析拉力倾斜对动力臂的影响,竖直拉力力臂更长,所需拉力更小。
(4) 本题结合杆秤模型应用杠杆平衡条件,分空盘平衡、满载称量两步列式求解,再变更支点距离重新计算秤砣质量。
(1)[1]杠杆静止时就处于平衡状态,所以不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图1可知,杠杆左端上翘,根据杠杆平衡调节原则“左高左调,右高右调”,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)杠杆向右侧倾斜,说明右侧力与力臂的乘积较大。如果保持右侧钩码位置不动,为使杠杆在水平位置平衡,应增大左侧力臂,即左侧钩码位置应向左侧移动。
(3)[1]由图3可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为4N。
[2]当向下拉动弹簧测力计时,阻力和阻力臂不变,动力臂大,根据杠杆平衡条件可知要保持平衡,动力将变小,即弹簧测力计的示数变小。
(4)[1]根据杠杆平衡条件可得托盘不放物体时m盘g×AB=m砣g×BO①
化简可得m盘×AB=m砣×BO
杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,O处挂质量为20g的秤砣时,代入上式可得25×10-3kg×AB=20×10-3kg×BO
解得,由题意可知,BC=6BO,设杆秤的最大称量为m,根据杠杆平衡条件可得(m盘+m)g×AB=m砣g×BC
即(m盘+m)g×AB=m砣g×6BO②
联立①②可得m=5m盘=5×25g=125g
[2]若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,可得
将BC=6BO,代入可得③
联立①②③解得
22.【答案】(1)解:小车的平均速度
(2)解:由题意可知,小车做匀速直线运动,小车在竖直方向上受力平衡,小车对地面的压力等于小车受到的重力,则小车对路面的压力
小车对路面的压强
(3)解:从甲到乙的过程中,由于匀速推小车,小车做匀速直线运动,小车在水平方向上受力平衡,小车受到的推力大小等于小车受到的阻力大小,则小车受到的推力
小明对小车做功
对小车做功的功率
【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
【解析】【分析】(1) 本题考查平均速度基础计算,直接代入路程、时间的定义式求解。
(2) 本题考查固体压强计算,水平地面上静止物体压力等于自身总重力,再结合压强公式计算压强。
(3) 本题结合二力平衡、功与功率综合计算,匀速直线运动时推力等于阻力,先求推力做功,再用功率定义式算出推力做功的功率。
(1)小车的平均速度
(2)由题意可知,小车做匀速直线运动,小车在竖直方向上受力平衡,小车对地面的压力等于小车受到的重力,则小车对路面的压力
小车对路面的压强
(3)从甲到乙的过程中,由于匀速推小车,小车做匀速直线运动,小车在水平方向上受力平衡,小车受到的推力大小等于小车受到的阻力大小,则小车受到的推力
小明对小车做功
对小车做功的功率
23.【答案】(1)解:水的深度h=8cm=0.08m
容器内水对容器底的压强
(2)解:木块质量
木块的重力
由于木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,静止时木块受到的浮力等于木块受到的重力,则
(3)解:水的体积V水=Sh=50cm2×8cm=400cm3
水对容器底的压强最大时,水的深度最大,为15cm;设此时木块浸入水中的深度为h木,则S容h=V水+S木h木
即50cm2×15cm=400cm3+25cm2×h木
解得h木=14cm,此时木块排开液体的体积V排'=S木h木=25cm2×14cm=350cm3
此时木块受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×350×10-6m3=3.5N
所以需要施加的压力F=F浮'-F浮=3.5N-2.7N=0.8N
【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;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1) 本题考查液体压强基础计算,统一水深单位后代入直接求解。
(2) 本题结合密度、重力、漂浮条件计算浮力,先求木块质量与重力,利用漂浮时浮力等于重力得到浮力大小。
(3) 本题综合容积守恒、阿基米德原理、受力分析,容器装满水时水底压强最大,先算出此时木块浸入深度与对应浮力,浮力减去木块自重即为所需按压的最小压力。
(1)水的深度h=8cm=0.08m
容器内水对容器底的压强
(2)木块质量
木块的重力
由于木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,静止时木块受到的浮力等于木块受到的重力,则
(3)水的体积V水=Sh=50cm2×8cm=400cm3
水对容器底的压强最大时,水的深度最大,为15cm;设此时木块浸入水中的深度为h木,则S容h=V水+S木h木
即50cm2×15cm=400cm3+25cm2×h木
解得h木=14cm,此时木块排开液体的体积V排'=S木h木=25cm2×14cm=350cm3
此时木块受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×350×10-6m3=3.5N
所以需要施加的压力F=F浮'-F浮=3.5N-2.7N=0.8N
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表