内容正文:
2023—2024学年度下期期末素质测试题
八年级物理
(注:请在答题卷上答题)
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 如图所示,游泳时手和脚向后划水,人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是______,此现象说明力的作用是______,人停止划水后仍然向前运动说明运动员具有______。
2. 如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,且,则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力;第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
3. 小宇在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于 ___________mm高水银柱产生的压强;如果此时在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将 ___________(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。如果把玻璃管稍稍提高一点(管口未离开液面),水银柱的高度将 ___________(选填“变长”、“变短”或“不变”)。
4. 如图所示是三种类型的剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择___________(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了___________(选填“省力”“省距离”或“省功”)。
5. 如图所示,在绳子自由端拉力作用下重为的物体沿水平面以0.01m/s的速度匀速行驶,受到的摩擦力为。拉力___________,绳子自由端拉动的速度是___________。(忽略绳子和滑轮的重力及滑轮间的摩擦)
6. 如图所示的斜面高为h=2m,长为L=5m,现用平行于斜面的拉力F=200N,将一个G=400N的重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端,拉力做的总功是______,斜面的机械效率是______。
二、选择题(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,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选1个且正确的得1分,有选错的得0分。
7. 如图所示,以下各实例中属于防止惯性不利影响的是( )
A. 投掷纸飞机 B. 套紧锤头
C. 系好安全带 D. 跳远助跑
8. 学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静水面下往往暗藏漩涡,若被卷其中可能会出现危险,因为漩涡中心( )
A. 水流速度大,压强大 B. 水流速度小,压强小
C. 水流速度大,压强小 D. 水流速度小,压强大
9. 如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是( )
A. 密度计在乙液体中所受的浮力大
B. 乙液体的密度大于甲液体的密度
C. 密度计上的刻度值上大下小
D. 密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等
10. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
11. 阿基米德曾说:“给我一个支点,我可以撬动地球”。杠杆平衡条件正是这位伟大的科学家最早提出的。如图为使用各种工具的情景,其中费力的是( )
A. 羊角锤 B. 核桃夹
C. 食品夹 D. 瓶起子
12. 用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为,绳b对人的拉力为。此过程( )
A. 有用功为300J
B. 做的功等于做的功
C. 做的功小于做的功
D. 滑轮组机械效率为80%
13. 物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 整个橙子的密度小于水的密度
B. 大块橙子受到的浮力大于其重力
C. 小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D. 两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到浮力
14. 如图所示,是小朋友们喜欢的荡秋千游戏,下列说法中正确的是( )
A. 秋千运动到最高处时动能最大
B. 秋千从高处向低处运动过程中,重力在做功
C. 秋千从低处向高处运动过程中,重力势能转化为动能
D. 秋千最终会停下来,说明机械能转化成其它形式的能
三、作图题(每小题2分,共4分)
15. 如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
16. 植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
四、实验探究题(17题6分、18题5分、19题7分,共18分)
17. 董宇辉在探究“液体压强的特点”实验中,进行了如图的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面_______;如果在使用压强计前,发现U形管中液面已经有高度差,应该通过______方法进行调节(请从下列选项中选择);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量水
(2)甲、乙两图是探究液体压强与______的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择图中_____两图进行对比;
(4)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向___________的压强大小关系。
18. 小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明物体受到浮力的大小与______有关;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图______的装置来进行操作;
(3)分析图甲、丁、戊,说明物体受到浮力的大小与______ 有关;
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是______ kg/m3。(g取10N/kg,水的密度是1.0×103 kg/m3)
19. 在探究杠杆平衡条件实验中。
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图乙是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为_______,②为_______;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2.5
0.2
2.0
0.25
2
2.0
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
(3)分析上述实验数据,可得到杠杆平衡条件是_______(用题中所给物理量符号表示);
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图丙所示又进行了实验。当只将弹簧测力计从竖直方向转动到虚线位置,杠杆仍然在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将_______(选填“增大”“不变”或“减小”);
(5)在实验中,发现用如图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师不建议同学们采用这种方式,主要是因为_______(选填字母)。
A.一个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
五、综合应用题(第20题9分,第21题8分,共18分)
20. 如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为500kg,静止在水平雪地时履带与地面的总接触面积为。机器人在水平雪地上以某一速度匀速行驶时受到的阻力为总重的0.1倍,g取求:
(1)极地漫游机器人采用履带轮胎的优点是___________ (写一条即可),极地漫游机器人在水平雪地上以某一速度匀速行驶时牵引力大小是多少?___________
(2)极地漫游机器人静止在水平雪地上对雪地的压强是多少?___________
(3)若南极某处水平冰面能承受的压强为,机器人要安全通过该处,则所装载装备的质量最大为多少kg?___________
21. 如图所示,小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,g取10N/kg。求:
(1)小明所受重力的大小;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功;
(3)30s内克服重力做功的功率。
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2023—2024学年度下期期末素质测试题
八年级物理
(注:请在答题卷上答题)
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 如图所示,游泳时手和脚向后划水,人会向前运动。推动人向前运动力的施力物体是______,此现象说明力的作用是______,人停止划水后仍然向前运动说明运动员具有______。
【答案】 ①. 水 ②. 相互的 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1][2]游泳时手和脚向后划水,人会向前运动,这是因为力的作用是相互的,人向后划水时,人也会受到水向前的反作用力,因经,推动人向前运动的力的施力物体是水。
[3]人停止划水后仍然向前运动说明运动员具有惯性,仍会保持原来的运动状态。
2. 如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,且,则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力;第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]由于木块对水平木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力不变,即f1=f2。
[2]而木块两次沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,木块受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等,则两次木块受到的拉力相等,即F1=F2,由W=Fs可得,第一次拉力做的功和第二次拉力做的功相等。
3. 小宇在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于 ___________mm高水银柱产生的压强;如果此时在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将 ___________(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。如果把玻璃管稍稍提高一点(管口未离开液面),水银柱的高度将 ___________(选填“变长”、“变短”或“不变”)。
【答案】 ①. 750 ②. 低于 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]由图示知,玻璃管内外水银的高度差为750mm,所以此时大气压强能支持的水银柱高度为750mm,大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
[2]一标准大气压能支持水银柱的高度为760mm,实验探究时的气压低于一标准大气压,所以水的沸点低于100摄氏度。
[3]玻璃管稍稍提高但管口未离开液面的过程,大气压不变,则支持水银柱的高度不变。
4. 如图所示是三种类型的剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择___________(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了___________(选填“省力”“省距离”或“省功”)。
【答案】 ①. A ②. 省力
【解析】
【详解】[1][2]由于剪铁皮需要的力较大,为了省力,需要选择省力杠杆,由图可知,A剪刀的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可用来剪铁皮,目的是为了省力。
5. 如图所示,在绳子自由端拉力作用下重为的物体沿水平面以0.01m/s的速度匀速行驶,受到的摩擦力为。拉力___________,绳子自由端拉动的速度是___________。(忽略绳子和滑轮的重力及滑轮间的摩擦)
【答案】 ①. 15 ②. 0.02
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图知,n=2,摩擦力为f=,则拉力
[2]物体运动的速度v物=0.01m/s ,绳子自由端拉动的速度是
vF=2v=2×0.01m/s=0.02m/s
6. 如图所示的斜面高为h=2m,长为L=5m,现用平行于斜面的拉力F=200N,将一个G=400N的重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端,拉力做的总功是______,斜面的机械效率是______。
【答案】 ①. 1000J ②. 80%
【解析】
【详解】[1]拉力做的总功
W总=FL=200N×5m=1000J
[2]有用功为
W有=Gh=400N×2m=800J
该斜面的机械效率为
二、选择题(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,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选1个且正确的得1分,有选错的得0分。
7. 如图所示,以下各实例中属于防止惯性的不利影响的是( )
A. 投掷纸飞机 B. 套紧锤头
C. 系好安全带 D. 跳远助跑
【答案】C
【解析】
【详解】A.投掷纸飞机,纸飞机离开手后由于惯性继续向前运动,利用了惯性,故A不符合题意;
B.套紧锤头,是利用了锤头的惯性,故B不符合题意;
C.系好安全带,是为了防止当紧急刹车时,人由于惯性向前倾而可以造成的伤害,故C符合题意;
D.跳远助跑,是利用人惯性,可提高跳远成绩,故D不符合题意。
故选C。
8. 学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,若被卷其中可能会出现危险,因为漩涡中心( )
A. 水流速度大,压强大 B. 水流速度小,压强小
C. 水流速度大,压强小 D. 水流速度小,压强大
【答案】C
【解析】
【详解】在流体中,流速大的位置压强小。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,旋涡中心流速快,压强小,而远处水流速度小,压强大,在压强差的作用下,水性不好的人容易被压向旋涡中心而发生溺水事故,所以禁止中小学生私自下河游泳。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是( )
A. 密度计在乙液体中所受的浮力大
B. 乙液体的密度大于甲液体的密度
C. 密度计上的刻度值上大下小
D. 密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等
【答案】D
【解析】
【详解】AD.因为同一支密度计在甲、乙两种液体中都是漂浮,根据物体的浮沉条件得,在甲、乙两种液体中浮力都等于重力,即浮力相等,故A错误,D正确;
B.由得
由A知,浮力相等,在甲中排开液体体积小,所以甲的密度大于乙液体的密度,故B错误;
C.由B知,甲所示的刻度大于乙图所示的刻度,所以密度计的刻度是上小下大,故C错误。
故选D。
10. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,由于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的高度比原来的高度低较多,当第二次从水泥地上弹起时,水泥地坚硬,撞击损失的能量较少,反弹后最大高度降低较小,但一定比草地上反弹最大高度小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 阿基米德曾说:“给我一个支点,我可以撬动地球”。杠杆平衡条件正是这位伟大的科学家最早提出的。如图为使用各种工具的情景,其中费力的是( )
A. 羊角锤 B. 核桃夹
C. 食品夹 D. 瓶起子
【答案】C
【解析】
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用过程中,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
12. 用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为,绳b对人的拉力为。此过程( )
A. 有用功为300J
B. 做的功等于做的功
C. 做的功小于做的功
D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.做的功为有用功,大小为
故A错误,不符合题意;
BC.做的功为总功,大小为
故BC错误,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确,符合题意。
故选D。
13. 物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 整个橙子密度小于水的密度
B. 大块橙子受到的浮力大于其重力
C. 小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D. 两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.整个橙子放入水中,橙子漂浮在水面上,所以整个橙子的密度小于水的密度,故A正确;
B.大块橙子在水中处于漂浮状态,大块橙子受到的浮力等于其重力,故B错误;
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中,水的密度不变,橙子排开水的体积先变大后不变,由F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力大小先变大后不变,故C错误;
D.整个橙子在水中处于漂浮状态,则整个橙子受到的浮力等于其重力,即F浮=G;将小块放入水中,发现小块沉入水底,说明F小<G小;大块仍漂浮,则F大=G大,又因为
G小+G大=G
F浮′=F大+F小
则两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力,故D正确。
故选AD。
14. 如图所示,是小朋友们喜欢的荡秋千游戏,下列说法中正确的是( )
A. 秋千运动到最高处时动能最大
B. 秋千从高处向低处运动过程中,重力在做功
C. 秋千从低处向高处运动过程中,重力势能转化为动能
D. 秋千最终会停下来,说明机械能转化成其它形式的能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.秋千运动到最高处时速度为零,动能为零,故A错误;
B.秋千从高处向低处运动过程中,重力竖直向下,秋千向下运动,重力在做功,故B正确;
C.秋千从低处向高处运动过程中,质量不变,高度变大,速度变小,重力势能变大,动能变小,动能转化为重力势能,故C错误;
D.秋千最终会停下来,克服阻力不断做功,说明机械能转化成其它形式的能,故D正确。
故选BD。
三、作图题(每小题2分,共4分)
15. 如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
【答案】
【解析】
【详解】要使滑轮组最省力,则动滑轮上缠绕的绳子数应最多,由图中可知,滑轮组中有一个动滑轮,则动滑轮上最多可缠绕三股绳子,如下图所示
16. 植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】手在A处施加最小动力F时,由杠杆平衡条件可知,此时动力臂最长,最长的动力臂为OA,过A点做垂直于OA向上的力为最小动力F,如下图所示:
四、实验探究题(17题6分、18题5分、19题7分,共18分)
17. 董宇辉在探究“液体压强的特点”实验中,进行了如图的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面_______;如果在使用压强计前,发现U形管中液面已经有高度差,应该通过______方法进行调节(请从下列选项中选择);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量水
(2)甲、乙两图是探究液体压强与______的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择图中_____两图进行对比;
(4)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向___________的压强大小关系。
【答案】 ①. 相平 ②. B ③. 深度 ④. 丙、丁 ⑤. 各个方向
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验前,应使U形管两侧的压强相等,即两侧液面相平。若在使用压强计前发现U形管中有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故选B。
(2)[3]比较甲、乙可知,液体的密度相同,金属盒浸没的深度不同,因此,探究的是液体压强与深度的关系。
(3)[4]要探究液体压强与盛放液体的容器形状的关系,需控制液体密度相同、深度相同,而容器的形状不同,由图可知,应选择图中丙与丁两图对比。
(4)[5]图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,同为水,深度相同,只有金属盒的朝向不同,这是为了探究同一深度处,液体向各个方向的压强大小关系。
18. 小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明物体受到浮力的大小与______有关;
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图______的装置来进行操作;
(3)分析图甲、丁、戊,说明物体受到浮力的大小与______ 有关;
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是______ kg/m3。(g取10N/kg,水的密度是1.0×103 kg/m3)
【答案】 ①. 物体排开液体的体积 ②. 甲、丙、丁 ③. 液体的密度 ④. 1.1×103
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[2]探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图甲、丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图甲、丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
(3)[3]分析图甲、丁、戊可知,在排开液体体积相同时,在水中受到的浮力为
在盐水中受到的浮力为
故浮力大小与液体密度有关。
(4)[4]由上述分析可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为4N,圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力为4.4N,由可知,圆柱体的体积为
盐水的密度为
19. 在探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图乙是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为_______,②为_______;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2.5
0.2
2.0
0.25
2
2.0
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
(3)分析上述实验数据,可得到杠杆平衡条件是_______(用题中所给物理量符号表示);
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图丙所示又进行了实验。当只将弹簧测力计从竖直方向转动到虚线位置,杠杆仍然在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将_______(选填“增大”“不变”或“减小”);
(5)在实验中,发现用如图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师不建议同学们采用这种方式,主要是因为_______(选填字母)。
A.一个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
【答案】 ①. 左 ②. 1.0 ③. 0.15 ④. ⑤. 增大 ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1]由图知,左端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向左调节。
(2)[2][3]由图乙可知,杠杆左端挂了3个钩码,钩码在两格处,右端挂了两个钩码,位置在3格处,结合表中数据可知,两格处的力臂是0.1m,因此3格处的力臂为0.15m,故①为1.0,②为0.15。
(3)[4]根据表中数据可知,杠杆的平衡条件为。
(4)[5]若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂一定,动力F的力臂变短,则动力F变大。
(5)[6]实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
五、综合应用题(第20题9分,第21题8分,共18分)
20. 如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为500kg,静止在水平雪地时履带与地面的总接触面积为。机器人在水平雪地上以某一速度匀速行驶时受到的阻力为总重的0.1倍,g取求:
(1)极地漫游机器人采用履带轮胎的优点是___________ (写一条即可),极地漫游机器人在水平雪地上以某一速度匀速行驶时牵引力大小是多少?___________
(2)极地漫游机器人静止在水平雪地上对雪地的压强是多少?___________
(3)若南极某处水平冰面能承受的压强为,机器人要安全通过该处,则所装载装备的质量最大为多少kg?___________
【答案】 ①. 减小压强 ②. 500N ③. ④. 780kg
【解析】
【详解】解:(1)[1]极地漫游机器人采用履带轮胎,增大了受力面积,在压力一定时,可以减小对地面的压强。
[2]机器人的重力
机器人匀速行驶时受到的阻力
因为机器人匀速行驶时受力平衡,所以根据二力平衡条件可知牵引力
(2)[3]机器人静止在水平雪地上时对地面的压力
此时机器人对水平雪地的压强
(3)[4]冰面能承受的最大压力
机器人要安全通过该处,所装载装备的最大重力
由可得,所装载装备的最大质量
答:(1)极地漫游机器人采用履带轮胎的优点是减小压强,极地漫游机器人在水平雪地上以某一速度匀速行驶时牵引力为500N;
(2)机器人静止在雪地上对地面的压强为;
(3)机器人要安全通过该处,所装载装备的质量最大为780kg。
21. 如图所示,小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,g取10N/kg。求:
(1)小明所受重力的大小;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功;
(3)30s内克服重力做功的功率。
【答案】(1)600N;(2)300J;(3)100W
【解析】
【详解】解:(1)小明所受的重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
(2)完成一个引体向上克服重力做的功为
W=Gh=600N×0.5m=300J
(3)30s内克服重力做的功为
W总=10W=10×300J=3000J
30s内克服重力做功的功率为
答:(1)小明所受重力为600N;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功为300J;
(3)30s内克服重力做功功率为100W。
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