内容正文:
八年级物理期末质量调研试卷
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上,答在试卷上的答案无效。
一、填空(每空1分,共14分)
1. 如图所示,当电风扇工作时,空气会由静止流动起来,同时小车将向______(选填“左”或“右”)运动,原因是______;类似的装置可应用在某些交通工具上,如:轮船在航行时是靠螺旋桨转动前进的。
2. 如图所示,物体重4N,被5N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力为____________N。如果将水平压力F增大到7N,物体受到的摩擦力____________;如果将水平压力F减少到4N,物体会沿墙壁匀速下滑,此时物体受到的摩擦力____________(后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3. 如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的实心球,它们分别静止在液体的不同位置上,则球______所受浮力最大,______球密度最小,______球质量最大。
4. 人们常常利用物体具有各种形式的能来完成某项工作.如机械手表里拧紧的发条具有___________能,就可以带动小齿轮和指针转动;风具有________能,可以推动帆船航行;打桩机举高的锤具有________能,可以完成打桩工作.
5. 在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。在投掷的过程中,小明______(选填“有”或“没有”)对实心球做功,实心球在最高点时______(选填“具有”或“不具有”)动能。球从最高点到落地点的过程中,忽略空气阻力,球的机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
6. 一农民用扁担挑水,若扁担长1.8m,扁担前端和后端分别挂上200N和250N的水桶。要想使扁担水平平衡,他的肩膀应距扁担前端______m。(不计扁担自重)
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7—12小题只有一个选项符合题目要求,第13—14小题有两个选项符合题目要求,全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 用大小不变的水平拉力拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动,如图所示。木块在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B. 木块受到的摩擦力与绳子对手的拉力是一对平衡力
C. 绳对木块的拉力与木块所受的摩擦力是一对平衡力
D. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
8. 如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A. 将玻璃管稍微倾斜,管内水银的长度将不变
B. 将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C 向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D. 换用粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
9. 下列关于大气压的说法,错误的是( )
A. 飞机的机翼下表面平,上表面凸起,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力
B. 吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里
C. 高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物
D. 一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱
10. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的
B. 阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体
C. 托里拆利实验证明了大气压的存在
D. 铁球放到水中一定会下沉
11. 如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )
A. 小明的质量 B. 单杠的高度
C. 每次身体上升的高度 D. 做引体向上的时间
12. 以下四个增大压强的情境中,所用方法与另三个不同的是
A. 盲道上有凸起的小圆点 B. 菜刀刀刃很锋利
C. 压路机的碾子很重 D. 注射器的针头很尖
13. 踢足球是广大青少年喜爱的运动.下列与踢球有关的说法正确的是( )
A. 踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B. 若两次脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C. 踢出去的球在空中运动的过程中,仍然受到力的作用
D. 守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
14. 粗糙斜面高为h,长为l,用沿斜面向上的力把重为G物体由斜面底端匀速拉到顶端的过程中,拉力做功为W,则( )
A. 拉力大小为
B. 拉力的大小为
C. 物体受摩擦力大小为
D. 物体受摩擦力大小
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,一物体静止在斜面上,请你画出物体所受重力G及物体对斜面压力F的示意图.
( )
16. 请在图中画出最小拉力F1的示意图和力F2的力臂L2。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17. 汽车超载和超速往往给公路交通带来很多安全隐患,为了模拟研究这一问 题,小敏同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一斜槽高分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动原来静止在水平面上的小木块运动一段距离后静止。回答下面问题:
(1)小球动能的大小是用______来反映的;
(2)用来研究超载安全隐患时,我们应选择图甲和图______所示实验;
(3)用来研究超速安全隐患时,我们应选择图______和图______所示实验。
18. 用如图所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的______力和______力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力;
(2)每次都让小车从同一斜面的______位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度;
(3)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越______,小车运动的越______;
(4)在此实验基础上进行合理的推理,可以得到:运动物体不受外力将______。
19. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图甲所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力这个事实可以支持以上猜想______(选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用体积相同的A、B、C三个圆柱体,在空气中测得其重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验;
①在序号b的实验中物体所受的浮力为______N;
②比较序号______三次实验,可得出结论:浮力的大小与液体的密度有关;
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越______;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力______关;
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。这结论不可靠,主要原因是:______。
五、综合应用题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
20. 如图所示。边长为0.1m的正方体塑料块,漂浮在水面上时,有五分之二的体积露出水面,如图甲所示。将塑料块从水中取出,放入另一种液体中,并在塑料块表面上放一重3N的石块,静止时,塑料块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。已知水的密度ρ水=1.0103kg/m3。求:
(1)图甲中塑料块受的浮力大小;
(2)图甲中塑料块下表面受到水的压强;
(3)图乙中液体的密度。
21. 质量为60kg的工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼,物重时,滑轮组的机械效率,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g取。求:
(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在绳上的拉力为400N,求拉力的功率。
(2)求动滑轮受到的重力。
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组机械效率最大值是多少?
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八年级物理期末质量调研试卷
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上,答在试卷上的答案无效。
一、填空(每空1分,共14分)
1. 如图所示,当电风扇工作时,空气会由静止流动起来,同时小车将向______(选填“左”或“右”)运动,原因是______;类似的装置可应用在某些交通工具上,如:轮船在航行时是靠螺旋桨转动前进的。
【答案】 ①. 右 ②. 物体间力的作用是相互的
【解析】
【详解】[1][2]由图知,风扇朝左,当风扇工作时,将向左吹风,由于力的作用是相互的,空气会给风扇一个向右的反作用力,所以小车将向右运动。
2. 如图所示,物体重4N,被5N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力为____________N。如果将水平压力F增大到7N,物体受到的摩擦力____________;如果将水平压力F减少到4N,物体会沿墙壁匀速下滑,此时物体受到的摩擦力____________(后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 4 ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]用力把物体压在竖直墙壁上,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即物体在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上摩擦力的作用,故摩擦力
[2]如果将水平压力F增大到7N,物体仍然处于静止状态,摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力不变。
[3]压力减小为4N时,物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑,则物体处于平衡状态,仍受平衡力作用,则物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,二力应大小相等方向相反,故摩擦力大小仍为4N,保持不变,方向竖直向上。
3. 如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成体积相同的实心球,它们分别静止在液体的不同位置上,则球______所受浮力最大,______球密度最小,______球质量最大。
【答案】 ①. C ②. A ③. C
【解析】
【分析】(1)由图可知,A、B、C三个球排开水的体积大小关系,利用阿基米德原理的推导公式比较受浮力的大小关系;
(2)在(1)中求出A、B、C三球受到的浮力的大小关系,根据漂浮条件得出A、B、C三球重力的大小关系,又因为三球的体积相同,再根据密度公式和重力公式得出三球的密度关系。
【详解】[1]如图三个球排开水的体积
所以三个球受到的浮力
[2][3]图中,A、B球均为漂浮,C为沉底,漂浮时
沉底时
则
,,
所以
根据可知
三球的体积相同,根据可知
4. 人们常常利用物体具有各种形式的能来完成某项工作.如机械手表里拧紧的发条具有___________能,就可以带动小齿轮和指针转动;风具有________能,可以推动帆船航行;打桩机举高的锤具有________能,可以完成打桩工作.
【答案】 ① 弹性势 ②. 动 ③. 重力势
【解析】
【详解】拧紧发条发生了弹性形变,所以其具有弹性势能.风是流动的空气,由于其运动,所以其具有动能.举高的大锤由于相对于地面位置被举高,所以其具有重力势能.
5. 在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。在投掷的过程中,小明______(选填“有”或“没有”)对实心球做功,实心球在最高点时______(选填“具有”或“不具有”)动能。球从最高点到落地点的过程中,忽略空气阻力,球的机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 有 ②. 具有 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]在投掷过程中,实心球在力的方向上有位移,所以小明对实心球做了功。
[2]实心球在最高点时,有向右的速度,所以实心球有动能。
[3]从最高点到落地点的过程中,质量不变,速度增大,高度降低,所以动能增加,重力势能减小,重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,机械能是守恒的,即实心球的机械能保持不变。
6. 一农民用扁担挑水,若扁担长1.8m,扁担前端和后端分别挂上200N和250N的水桶。要想使扁担水平平衡,他的肩膀应距扁担前端______m。(不计扁担自重)
【答案】1
【解析】
【详解】由题意,扁担水平平衡,则作用在扁担前端的力的力臂为,作用在扁担后端的力的力臂为
根据杠杆平衡条件可得
则
则
解得
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7—12小题只有一个选项符合题目要求,第13—14小题有两个选项符合题目要求,全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 用大小不变的水平拉力拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动,如图所示。木块在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B. 木块受到的摩擦力与绳子对手的拉力是一对平衡力
C. 绳对木块的拉力与木块所受的摩擦力是一对平衡力
D. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.木块对桌面的压力和木块受到的重力,二力方向相同,作用在不同的物体上,因此不是一对平衡力,故A错误;
B.木块受到的摩擦力与绳子对手的拉力,二力作用在不同的物体上,因此不是一对平衡力,故B错误;
C.绳对木块的拉力与木块所受的摩擦力,二力大小相等、方向相反、同一物体、同一直线,因此是一对平衡力,故C正确;
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力,二力大小相等、方向相反、不同物体、同一直线,因此是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
8. 如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A. 将玻璃管稍微倾斜,管内水银的长度将不变
B. 将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C. 向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D. 换用粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为外界大气压强不变,所以管内外水银面高度差会一直保持在760mm,因此将玻璃管稍微倾斜,管内水银的长度将变长,故A错误;
B.若外界大气压强不变,则管内外水银面高度差会一直保持在760mm,因此将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差不变,故B错误;
C.若外界大气压强不变,则管内外水银面高度差会一直保持在760mm,因此向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差不变,故C错误;
D.由液体压强公式p=ρgh知,液体压强与玻璃管管径无关,因此外界大气压强不变,换用粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差仍不变,故D正确。
故选D。
9. 下列关于大气压的说法,错误的是( )
A. 飞机的机翼下表面平,上表面凸起,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力
B. 吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里
C. 高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物
D. 一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱
【答案】C
【解析】
【详解】A.飞机的机翼要设计成上凸下平的形状,当飞机前进时,气流通过机翼上、下方的速度不同,空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样机翼上、下表面就存在着压强差,从而获得升力,故A正确,A不符合题意;
B.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压进了嘴里,故B正确,B不符合题意;
C.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,故C错误,C符合题意;
D.一个标准大气压的值是1.013×105Pa;根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水柱的高度
故D正确,D不符合题意。
故选C。
10. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的
B. 阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体
C. 托里拆利实验证明了大气压的存在
D. 铁球放到水中一定会下沉
【答案】A
【解析】
【详解】A.由物理常识可知,牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的,故A正确;
B.阿基米德原理适用于浸在液体中的物体,也适用于浸没在气体中的物体,故B错误;
C.“马德堡半球实验”证明了大气压的存在,托里拆利实验测出了大气压的值,故C错误;
D.铁制的物体做成空心时,它的重力没变,由于体积变大,其排开水的体积变大,所以受到的浮力变大,因此可以浮在水面上,故D错误。
故选A。
11. 如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )
A. 小明的质量 B. 单杠的高度
C. 每次身体上升的高度 D. 做引体向上的时间
【答案】B
【解析】
【详解】要想粗略测量小明同学引体向上运动的功率,根据
我们需要知道小明的质量,每次引体向上时上升的高度以及做引体向上的时间。不需要知道单杠的高度。
故选B。
12. 以下四个增大压强的情境中,所用方法与另三个不同的是
A. 盲道上有凸起的小圆点 B. 菜刀刀刃很锋利
C. 压路机的碾子很重 D. 注射器的针头很尖
【答案】C
【解析】
【详解】A. 盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
B. 菜刀很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
C.压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
D.注射器的针头很尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
综上分析,只有C选项所用方法与另三个不同.
13. 踢足球是广大青少年喜爱的运动.下列与踢球有关的说法正确的是( )
A. 踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B. 若两次脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C. 踢出去的球在空中运动的过程中,仍然受到力的作用
D. 守门员使球停下来的过程中,力改变了球的运动状态
【答案】CD
【解析】
【详解】A. 因为力的作用是相互的,所以脚踢球时,脚对球施加力的同时足球对脚也施加了力,故A错误;
B.力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果,故B错误;
C.踢出去的球在空中运动的过程中,仍受到重力的作用,故C正确;
D. 守门员使球停下来的过程中,说明力改变了球的运动状态,故D正确。
故选CD。
14. 粗糙斜面高为h,长为l,用沿斜面向上力把重为G物体由斜面底端匀速拉到顶端的过程中,拉力做功为W,则( )
A. 拉力的大小为
B. 拉力的大小为
C. 物体受摩擦力大小为
D. 物体受摩擦力大小
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB.因为W=Fl,所以拉力
F=
故A符合题意,B不符合题意;
CD.拉力做的总功
W=Gh+fl
所以物体所受摩擦力的大小
f=
故C符合题意,D不符合题意。
故选AC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,一物体静止在斜面上,请你画出物体所受重力G及物体对斜面压力F的示意图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】重力的方向总是竖直向下的,过物体的重心表示出重力的方向即可;压力是接触面受到的力,压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可.
【详解】(1)过物体重心作竖直向下的带箭头的线段,并标上重力的符号G,即为重力的示意图.
(2)在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点作垂直于斜面带箭头的线段,并标上力的符号F,即为压力的示意图.
16. 请在图中画出最小拉力F1的示意图和力F2的力臂L2。
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作阻力F2作用线的垂线段,即为F2的力臂L2;由图知,O到A点的距离最大,这是最长的动力臂,则力作用在杠杆的最右端时拉力最小,过右端点作垂直于杠杆向上的力,即为最小拉力F1的示意图。如图所示
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17. 汽车超载和超速往往给公路交通带来很多安全隐患,为了模拟研究这一问 题,小敏同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一斜槽高分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动原来静止在水平面上的小木块运动一段距离后静止。回答下面问题:
(1)小球动能的大小是用______来反映的;
(2)用来研究超载安全隐患时,我们应选择图甲和图______所示实验;
(3)用来研究超速安全隐患时,我们应选择图______和图______所示实验。
【答案】 ①. 小木块移动的距离 ②. 丙 ③. 甲 ④. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离,来比较小球动能的大小。在同样的平面上木块被撞得越远,小球的动能就越大;这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
(2)[2]超载存在安全隐患是因为汽车的速度一定时,质量越大动能越大。选择到达水平面的速度相等,质量不同的A、C小球进行实验,即甲、丙两图符合题意;
(3)[3][4]超速存在安全隐患是因为汽车的质量一定,速度越大,动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球,即甲、乙两图符合题意。
18. 用如图所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的______力和______力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力;
(2)每次都让小车从同一斜面的______位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度;
(3)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越______,小车运动的越______;
(4)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:运动物体不受外力将______。
【答案】 ① 重 ②. 支持 ③. 同一 ④. 小 ⑤. 远 ⑥. 做匀速直线运动
【解析】
【详解】(1)[1][2]小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
(2)[3]根据控制变量法的思想,让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同速度。
(3)[4][5]对比三幅图可得,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动得越远,速度减小得越慢。
(4)[6]在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出:运动物体不受外力时,其速度不会变化,即它将做匀速直线运动。
19. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图甲所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______(选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用体积相同的A、B、C三个圆柱体,在空气中测得其重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验;
①在序号b的实验中物体所受的浮力为______N;
②比较序号______三次实验,可得出结论:浮力的大小与液体的密度有关;
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越______;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力______关;
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。这结论不可靠,主要原因是:______。
【答案】 ①. 4 ②. 1 ③. a、d、e ④. 大 ⑤. 无 ⑥. 没有控制排开液体的体积相同
【解析】
【详解】(1)[1]如图用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力,这个事实说明浮力的大小可能与排开液体的体积有关,所以这个事实可以支持以上猜想4。
(2)[2]在序号b的实验中,物体的重力GB=4.5N,弹簧测力计的示数为3.5N,根据称重法测浮力可知,物体受到的浮力为
F2=GB-F示2=4.5N-3.5N=1N
[3]要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同(同一物体),改变液体的密度,故比较图中a、d、e三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
[4]根据称重法测浮力,分析序号为d、e的实验,排开液体的体积相同、液体的密度不同,并且盐水的密度大、受到的浮力大,可得结论:排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
[5]体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N,4.5N和5N,根据称重法测浮力可知,a图中物体浸没在水中,其受到的浮力为
F1=GA-F示1=4N-3N=1N
b图中物体浸没在酒精中,其受到的浮力为
F2=GB-F示2=4.5N-3.5N=1N
c图中物体浸没在盐水中,其受到的浮力为
F3=GC-F示3=5N-4N=1N
比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)[6]根据控制变量法可知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有让二者全浸入水中,即没有控制排开水的体积相同,所以小明的结论不可靠,不可靠的主要原因为没有控制排开液体的体积相同。
五、综合应用题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
20. 如图所示。边长为0.1m的正方体塑料块,漂浮在水面上时,有五分之二的体积露出水面,如图甲所示。将塑料块从水中取出,放入另一种液体中,并在塑料块表面上放一重3N的石块,静止时,塑料块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。已知水的密度ρ水=1.0103kg/m3。求:
(1)图甲中塑料块受的浮力大小;
(2)图甲中塑料块下表面受到水的压强;
(3)图乙中液体的密度。
【答案】(1)6N;(2)600Pa;(3)0.9103kg/m3
【解析】
【详解】(1)图甲中塑料块排开水的体积
由阿基米德原理可得,图甲中塑料块受的浮力大小
(2)图甲中塑料块下表面受到液体的压强
(3)因为塑料块漂浮
根据图乙的状态
塑料块恰好浸没时,排开液体的体积
由得,图乙中液体的密度
答:(1)图甲中塑料块受的浮力大小为6N;(2)图甲中塑料块下表面受到水的压强为600Pa;(3)图乙中液体的密度为。
21. 质量为60kg的工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼,物重时,滑轮组的机械效率,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g取。求:
(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在绳上的拉力为400N,求拉力的功率。
(2)求动滑轮受到的重力。
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?
【答案】(1)120W;(2)200N;(3)88.9%
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,承担物重绳子的股数是,则绳端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率
(2)已知,物重时,滑轮组的机械效率,因摩擦力及绳重忽略不计,则滑轮组的机械效率
解得。
(3)已知工人的质量为60kg,则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力
提升的最大物重
则滑轮组的最大机械效率
答:(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在绳上的拉力为400N,拉力的功率为120W;
(2)动滑轮受到的重力为200N;
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。
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