内容正文:
2023—2024学年度第二学期期末素质测试
八年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五大题,满分 70分,考试时间60分钟。
2.答卷前将相关信息在答题卡上准确填涂,请用2B铅笔或黑色水笔在答题卡作答。
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 为了纪念在科学历程中做出杰出贡献的科学家,人们往往会用他们的名字作为物理量的单位。如以物理学家_______的名字作为压强的单位,以物理学家 ___________的名字作为功率的单位。
2. 如图所示,在开口的矿泉水瓶上扎一个小孔,水便从小孔喷出。随着瓶内水面的降低,水喷出的距离越来越短,是因为小孔处水的压强逐渐变________。堵住瓶口,水很快就停止流出,此时瓶内水面上方的气压比瓶外大气压________。
3. 如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为___________;物体受到的摩擦力为___________N;若仅使倾角θ逐渐增大,此斜面的机械效率将逐渐__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
4. 小红放学回家后,看到妈妈正在给奶奶拔火罐,想到了拔火罐的原理是利用了__________;她去给妈妈倒了一杯茶,手拿起茶壶时又想到了茶壶的壶身和壶嘴构成了__________。喝完茶后,妈妈端起高压锅去做饭,高压锅是利用锅内气压增大,水的沸点__________的道理来很快把饭做熟的。
5. 在中招体育测试中,李强的跳绳成绩是1min跳180次。他的质量为50kg,每次跳起的高度约为6cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为___________(g取10N/kg);在整个跳绳过程中李强的机械能___________(选填“守恒”或“不守恒”)。
6. 端午节划龙舟是我国的传统风俗。如图所示,桨手们在鼓声的号令下齐心协力向后划桨:龙舟快速向前运动,冲过终点后,停止划桨,龙舟速度慢慢减小,最终静止在平静的水面上。请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用运动和力的相关知识进行解释,不要与示例重复。
(示例)问题:龙舟为什么静止在水平水面上?
解释:龙舟受到重力与浮力,二力平衡,龙舟保持静止状态。
问题:___________;
解释:___________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题每题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,只选一个且正确的得1分,有错选的得0分)
7. 下列数据最接近实际的是( )
A. 八年级物理课本的质量大约是5kg B. 正常人步行的速度约为3km/h
C. 人的脉搏每秒钟大约跳动75次 D. 小轿车的功率约为100W
8. 关于运动和力的关系,正确的是( )
A. 物体受到力的作用,运动状态一定发生改变
B. 物体不受力的作用,运动状态一定不会改变
C. 物体运动状态不变,说明它不受力的作用
D. 物体运动状态改变了,不一定受到力的作用
9. 在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A. 排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
10. 如图所示,放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙总重力为G时,物块AB恰好一起做匀速直线运动。此过程中下列说法正确的是( )
A. B受到向右的滑动摩擦力,其大小为G
B. A受到的重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
C. 小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能
D. B对A的压力是B的形变产生的
11. 用如图所示的滑轮组拉动物体A,使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s,已知物体A重500N,物体A受到的摩擦力为120N,拉力F的功率为30W,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为2m
B. 克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B,滑轮组的机械效率不变
12. 汽车上涉及到许多物理知识,其中分析不正确的是( )
A. 车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大,压强小
B. 汽车在水平地面上匀速行驶时,重力对汽车做了功
C. 方向盘属于轮轴这一类简单机械,使用时可以省力
D. 车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强
13. 关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率越大,做功就越快 B. 做功时间越短,功率就越大
C. 机械效率越大,表明它越省力 D. 有用功一定,减小额外功,可以提高机械效率
14. 将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大
C. 两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D. 两容器底部受到的液体压强相等
三、作图题(每小题2分,共4分)
15. 如图所示,物体A静止在斜面上,请画出物体A受到的重力和摩擦力的示意图。
16. 如图所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动。请在C点画出这个最小力F的示意图,并标出它的力臂L。
四、实验题(每空1分,17题5分,18题6分,19题7分,共18分)
17. 如图所示,这是实验小组探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置,其中mA =mB<mC,hA=hC>hB;
(1)实验中,通过观察木块被钢球撞击后___________来判断钢球的动能大小;采用的研究方法是_______________;
(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的__________相同;比较甲、乙两图,得到的结论是______________________;
(3)根据实验结论,请你给汽车司机写出一条交通警示语:_____________。(合理即可)
18. 如图甲所示,伟漫同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到浸没在溢水杯内的水中,用小桶收集溢出的水。
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为___________N;
(2)比较___________两图可知:浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体体积有关;比较c、d两图可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随___________而改变;
(3)伟漫同学完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图像,那么物体浸没在这种液体中受到的浮力为__________N,该液体的密度是_________kg/m³,圆柱体的体积是__________m3。()
19. 小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是______;
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂______个钩码;
(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,弹簧测力计的拉力为______N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则弹簧测力计的读数将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)下表是小明实验记录的数据,并由表中数据得出了杠杆平衡条件为F1l1=F2l2结论,你认为结论是否可靠?______,原因是______ 。
实验次数
动力F1(N)
动力臂l1(cm)
动力F2(N)
动力臂l2(cm)
1
1
15
1.5
10
五、计算题(20题8分,21题10分,共18分)
20. 某小型载重汽车自重,车轮与路面总接触面积为,如果路面能承受的最大压强为,(取),请计算:
(1)该车行驶时,路面能承受的最大压力是多少?
(2)该车最多可以装运货物多少吨?(设轮胎与路面的接触面积不变)
(3)若汽车以的速度匀速行驶,发动机的牵引力为,求内牵引力做的功是多少?
21. 公务船是维护国家主权和海洋权利的行政执法船。如图所示,这是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在巡航的示意图。该船满载排水量为3400t,最大航行速度为54km/h。(长江水的密度为,海水密度为,g取10N/kg)
(1)公务船由东海驶入长江后,公务船排开液体的体积__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若该船的声呐探头距海面深度为8m,则该声呐探头受到海水的压强是多少;__________
(3)该船满载时受到海水的浮力和重力各为多少;__________
(4)当该公务船满载时以最大航行速度匀速直线航行5min,受到的阻力为船总重的0.05倍,则该公务船航行5min动力做功的功率是多少?__________
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2023—2024学年度第二学期期末素质测试
八年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五大题,满分 70分,考试时间60分钟。
2.答卷前将相关信息在答题卡上准确填涂,请用2B铅笔或黑色水笔在答题卡作答。
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 为了纪念在科学历程中做出杰出贡献的科学家,人们往往会用他们的名字作为物理量的单位。如以物理学家_______的名字作为压强的单位,以物理学家 ___________的名字作为功率的单位。
【答案】 ①. 帕斯卡 ②. 瓦特
【解析】
【详解】[1][2]为了纪念在科学历程过程中作出杰出贡献的科学家,人们往往会用它们的名字命名所从事研究的量的单位,如以物理学家帕斯卡的名字作为压强的单位,以物理学家瓦特的名字作为功率的单位。
2. 如图所示,在开口的矿泉水瓶上扎一个小孔,水便从小孔喷出。随着瓶内水面的降低,水喷出的距离越来越短,是因为小孔处水的压强逐渐变________。堵住瓶口,水很快就停止流出,此时瓶内水面上方的气压比瓶外大气压________。
【答案】 ①. 小 ②. 小
【解析】
【详解】[1]小孔处水的压强与该处距离液面的高度有关,高度逐渐减小时,压强逐渐变小;
[2]堵住瓶口,水很快就停止流出,这说明小孔处内外压强相等,即瓶内水面上方的气压加上液体产生的压强等于瓶外大气压,所以此时瓶内水面上方的气压比瓶外大气压小。
3. 如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为___________;物体受到的摩擦力为___________N;若仅使倾角θ逐渐增大,此斜面的机械效率将逐渐__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 80% ②. 1 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]根据题意可知,斜面的机械效率为
[2]根据题意可知,拉力F做功为
W总=Fs=5N×1m=5J
重力做功为
W有用=Gh=10N×0.4m=4J
摩擦力做功为
W额外=W总-W有用=5J-4J=1J
物体与斜面之间的摩擦力为
[3]其他条件不变,斜面的倾斜程度越大,铁块对斜面的压力减小,摩擦力减小,故额外功变小,所以机械效率增大。
4. 小红放学回家后,看到妈妈正在给奶奶拔火罐,想到了拔火罐的原理是利用了__________;她去给妈妈倒了一杯茶,手拿起茶壶时又想到了茶壶的壶身和壶嘴构成了__________。喝完茶后,妈妈端起高压锅去做饭,高压锅是利用锅内气压增大,水的沸点__________的道理来很快把饭做熟的。
【答案】 ①. 大气压 ②. 连通器 ③. 升高
【解析】
【详解】[1]拔罐时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以利用的是大气压原理。
[2]壶身和壶嘴下部连通,上端开口,符合连通器的特点,即壶嘴和壶身相通就构成了连通器。
[3]高压锅是利用增大锅内气体的压强,提高水的沸点来提高锅内温度的。
5. 在中招体育测试中,李强的跳绳成绩是1min跳180次。他的质量为50kg,每次跳起的高度约为6cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为___________(g取10N/kg);在整个跳绳过程中李强的机械能___________(选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】 ①. 90W ②. 不守恒
【解析】
【详解】[1]他跳绳时,跳一次克服重力做功为
他跳绳时克服重力做功的平均功率约为
[2]跳绳过程中,会有阻力,由于涉及其它形式的能量的转化,在整个跳绳过程中李强的机械能不守恒。
6. 端午节划龙舟是我国的传统风俗。如图所示,桨手们在鼓声的号令下齐心协力向后划桨:龙舟快速向前运动,冲过终点后,停止划桨,龙舟速度慢慢减小,最终静止在平静的水面上。请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用运动和力的相关知识进行解释,不要与示例重复。
(示例)问题:龙舟为什么静止在水平水面上?
解释:龙舟受到重力与浮力,二力平衡,龙舟保持静止状态。
问题:___________;
解释:___________。
【答案】 ①. 停止划桨,龙舟为什么会继续向前运动? ②. 由于龙舟具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动。
【解析】
【详解】[1][2]提出一个物理问题,要求运用运动和力的相关知识进行解释,可提出问题:停止划桨,龙舟为什么会继续向前运动?对应的解释:由于龙舟具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题每题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,只选一个且正确的得1分,有错选的得0分)
7. 下列数据最接近实际的是( )
A. 八年级物理课本的质量大约是5kg B. 正常人步行的速度约为3km/h
C. 人的脉搏每秒钟大约跳动75次 D. 小轿车的功率约为100W
【答案】B
【解析】
【详解】A.八年级物理课本的质量大约是200g,即0.2kg,故A不符合题意;
B.正常人步行的速度约为1m/s,即3.6km/h,故B符合题意;
C.人的脉搏每秒钟大约跳动1次,故C不符合题意;
D.小轿车的功率约为66kW,故D不符合题意。
故选B。
8. 关于运动和力的关系,正确的是( )
A. 物体受到力的作用,运动状态一定发生改变
B. 物体不受力的作用,运动状态一定不会改变
C. 物体运动状态不变,说明它不受力的作用
D. 物体运动状态改变了,不一定受到力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体受到非平衡力的作用时,运动状态一定会发生改变,但是受到平衡力的作用时,运动状态就不会发生变化,故A错误;
B.物体不受力的作用时,可能处于静止状态或匀速直线运动状态,运动状态一定不会改变,故B正确;
C.物体的运动状态不变,可能不受力也可能受平衡力,故C错误;
D.物体运动状态发生改变了,一定受到力的作用,故D错误。
故选B。
9. 在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A. 排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D. 排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球具有向上运动的惯性,一切物体都有惯性,故A错误;
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,如果不考虑空气阻力,排球受到方向竖直向下的重力,故B错误;
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,克服重力做功,位置升高,重力势能逐渐增加,故C错误;
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受重力作用,速度逐渐减小,动能逐渐减小,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙总重力为G时,物块AB恰好一起做匀速直线运动。此过程中下列说法正确的是( )
A. B受到向右的滑动摩擦力,其大小为G
B. A受到的重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
C. 小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能
D. B对A的压力是B的形变产生的
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.沙桶与沙的总重力为G,使用定滑轮不能改变力的大小(忽略细线与滑轮之间的摩擦),则物块受到的拉力大小为G,因为物块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以A和B所受滑动摩擦力的大小为G,B相对于A相对静止且没有相对运动的趋势,故不受摩擦力,故A错误;
B.物块A受到的重力与桌面对A的支持力,大小不等,不是一对平衡力,故B错误;
C.小桶匀速下降的过程中速度和质量不变,动能不变,重力势能克服摩擦力做功转化为内能,故C错误;
D.AB之间相互挤压,B对A的压力是B的形变产生的,故D正确。
故选D。
11. 用如图所示的滑轮组拉动物体A,使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s,已知物体A重500N,物体A受到的摩擦力为120N,拉力F的功率为30W,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为2m
B. 克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B,滑轮组的机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,物体移动的距离
s=vt=0.2m/s×10s=2m
动滑轮上有三股绳,绳端移动的距离是物体移动距离的3倍,所以绳端移动的距离为6m,故A错误;
B.克服物体A与地面的摩擦力所做的功为有用功,不是额外功,故B错误;
C.由题意及前面分析可知,有用功为
总功为拉力所做的功,由功率计算公式变形可知总功为
故C正确;
D.相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体时,物体与地面的摩擦力增大,有用功增大,而系统的额外功不变,有用功占总功的比值增大,滑轮组的机械效率应该增大,故D错误。
故选C。
12. 汽车上涉及到许多物理知识,其中分析不正确的是( )
A. 车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大,压强小
B. 汽车在水平地面上匀速行驶时,重力对汽车做了功
C. 方向盘属于轮轴这一类简单机械,使用时可以省力
D. 车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车行驶时,打开车窗,遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大,压强小,故A正确,不符合题意;
B.汽车在水平地面上匀速行驶时,在重力方向没有距离,所以重力对汽车没有做功,故B错误,符合题意;
C.汽车方向盘的轮和轴可以绕着中心的同一个点连续转动,属于轮轴。动力作用在轮上则省力,作用在轴上则费力,而汽车方向盘的动力是作用在轮上,轮半径比轴半径要长,因而省力,但是费距离,故C正确,不符合题意;
D.车内的破窗锤是通过减小受力面积来增大压强的,故D正确,不符合题意。
故选B。
13. 关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率越大,做功就越快 B. 做功时间越短,功率就越大
C. 机械效率越大,表明它越省力 D. 有用功一定,减小额外功,可以提高机械效率
【答案】AD
【解析】
【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故A正确;
B.由知,做功时间越短,做功多少不确定,功率不能确定,故B错误;
C.机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与否,与机械效率的大小无关,故C错误;
D.由知,有用功一定,减小额外功,可以提高机械效率,故D正确。
故选AD。
14. 将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大
C. 两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D. 两容器底部受到的液体压强相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.两个木块均漂浮,所以浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,A正确;
B.根据阿基米德原理,两个木块受到的浮力相等,所以排开液体重力相等,故排开液体质量也相等,B错误;
C.两木块上表面均未浸没,故下表面压力等于浮力,且下表面底面积相等,故下表面液体压强相等,C正确;
D.两木块浮力相等,但甲液体中木块浸入体积小于乙液体,故甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,甲液体密度大,液体底部压强也大,D错误。
故选AC。
三、作图题(每小题2分,共4分)
15. 如图所示,物体A静止在斜面上,请画出物体A受到的重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过木块的重心作竖直向下的力,即为重力G,过木块的重心作沿斜面向上的力,即为物体受到的摩擦力f,如下图所示:
16. 如图所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动。请在C点画出这个最小力F的示意图,并标出它的力臂L。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】根据杠杆平衡的条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,连接AC,则AC就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;如图所示:
四、实验题(每空1分,17题5分,18题6分,19题7分,共18分)
17. 如图所示,这是实验小组探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置,其中mA =mB<mC,hA=hC>hB;
(1)实验中,通过观察木块被钢球撞击后___________来判断钢球的动能大小;采用的研究方法是_______________;
(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的__________相同;比较甲、乙两图,得到的结论是______________________;
(3)根据实验结论,请你给汽车司机写出一条交通警示语:_____________。(合理即可)
【答案】 ①. 移动的距离 ②. 转换法 ③. 速度 ④. 质量一定时,速度越大,物体的动能越大 ⑤. 严禁超速
【解析】
【详解】(1)[1][2]钢球的动能越大,对外做功越多,木块被撞移动的距离越大,故可以通过木块被撞移动的距离来判断动能的大小;用看得见的木块被撞移动的距离来判断看不见的动能的大小,称为转换法。
(2)[3][4]在图甲和图丙中,从斜面上相同高度自由滚下,目的是到达水平面时的速度相同,保证钢球撞击木块时的速度相同;比较甲、乙两图,质量相同,高度不同,到达水平面的速度不同,A钢球的速度大,甲图中木块被撞后移动的距离远,动能大,得到的结论是质量一定时,速度越大,物体的动能越大。
(3)[5]根据甲、乙可知,动能与速度有关,故交通警示语为严禁超速。
18. 如图甲所示,伟漫同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到浸没在溢水杯内的水中,用小桶收集溢出的水。
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为___________N;
(2)比较___________两图可知:浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体体积有关;比较c、d两图可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随___________而改变;
(3)伟漫同学完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图像,那么物体浸没在这种液体中受到的浮力为__________N,该液体的密度是_________kg/m³,圆柱体的体积是__________m3。()
【答案】 ①. 4 ②. b、c ③. 深度 ④. 3 ⑤. 0.75×103 ⑥. 4×10-4
【解析】
【详解】(1)[1]由图a知,圆柱体的重力为
由图a、c知,圆柱体浸没在水中后所受浮力为
(2)[2]要探究浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关,需要控制液体密度相同,排开液体的体积不同,图b、c或b、d符合要求。
[3]由c、d两图可知,圆柱体完全浸没,下沉过程中,测力计的示数不变,即物体所受浮力不变;可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随深度而改变。
(3)[4]由图乙知,物体完全浸没时测力计的示数为3N,则圆柱体浸没在液体中后所受浮力为
由实验知,浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟液体的密度有关。
[5][6]圆柱体浸没在水中时,排开水的体积为
物体浸没在另一液体中时,排开液体的体积不变,V排仍然为4×10-4m3,液体的密度为
19. 小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是______;
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂______个钩码;
(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,弹簧测力计的拉力为______N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则弹簧测力计的读数将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)下表是小明实验记录的数据,并由表中数据得出了杠杆平衡条件为F1l1=F2l2结论,你认为结论是否可靠?______,原因是______ 。
实验次数
动力F1(N)
动力臂l1(cm)
动力F2(N)
动力臂l2(cm)
1
1
15
1.5
10
【答案】 ①. 右 ②. 便于测量力臂 ③. 2 ④. 1 ⑤. 变大 ⑥. 不可靠 ⑦. 实验次数太少,结论不具有普遍性
【解析】
【详解】(1)[1]根据杠杆的调平原理,“左偏右调,右偏左调”可知,此时应该向右移动平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆只有在水平位置平衡时,支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上,也就是正好等于相应杠杆的长,这样测量起来会比较方便,所以好处是便于测量力臂。
(2)[3]设杠杆每个格的长度为l,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件
FAlA=FBlB
代入数据可得
4G×2l=FB×4l
解得FB=2G,即需在B点处挂2个钩码。
(3)[4]取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,根据杠杆的平衡条件可得
FAlA=FClC
代入数据可得
4G×2l=FC×4l
解得
FC=2G=2×0.5N=1N
[5]弹簧测力计与竖直方向有夹角,杠杆仍保持水平位置平衡时,从支点O到动力作用线作垂线,支点与垂足之间的距离即为力臂,拉力的方向斜向右上方时,动力臂减小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力增大,即弹簧测力计的读数将变大。
(4)[6][7]由表中数据可知,实验次数只有一次,实验次数太少,所以结论不具有普遍性,实验结论不可靠。
五、计算题(20题8分,21题10分,共18分)
20. 某小型载重汽车自重,车轮与路面总接触面积为,如果路面能承受的最大压强为,(取),请计算:
(1)该车行驶时,路面能承受的最大压力是多少?
(2)该车最多可以装运货物多少吨?(设轮胎与路面的接触面积不变)
(3)若汽车以的速度匀速行驶,发动机的牵引力为,求内牵引力做的功是多少?
【答案】(1);(2)6t;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由可得:路面能承受的最大压力
(2)车自身的重力
路面能承受的最大压力等于该车的最大重力,所以该车的量大载重量为
最多可以装运货物
(3)汽车以15m/s的速度匀速行驶时,功率
内牵引力做的功
答:(1)该车行驶时,路面能承受的最大压力是;
(2)该车最多可以装运货物6t;
(3)1min内牵引力做的功是。
21. 公务船是维护国家主权和海洋权利的行政执法船。如图所示,这是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在巡航的示意图。该船满载排水量为3400t,最大航行速度为54km/h。(长江水的密度为,海水密度为,g取10N/kg)
(1)公务船由东海驶入长江后,公务船排开液体的体积__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若该船的声呐探头距海面深度为8m,则该声呐探头受到海水的压强是多少;__________
(3)该船满载时受到海水的浮力和重力各为多少;__________
(4)当该公务船满载时以最大航行速度匀速直线航行5min,受到的阻力为船总重的0.05倍,则该公务船航行5min动力做功的功率是多少?__________
【答案】 ①. 变大 ②. 8.16×104 ③. 3.4×107;3.4×107 ④. 2.55×107
【解析】
【详解】(1)[1]公务船由东海驶入长江后,公务船的重力不变,浮力的大小不变,根据可知,排开液体的密度变小,则公务船排开液体的体积变大。
(2)[2]该声呐探头受到海水的压强
(3)[3]公务船的重力为
公务船漂浮在水面上,则公务船所受到的浮力
(4)[4] 由得,船的路程为
由于船匀速行驶,则船受到的动力
动力所做的功
动力所做功功率
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