内容正文:
2024年上期八年级期末质量检测
物理
(温馨提示:本试卷共四个大题,总分100分,考试时量60分钟)
一、选择题(每小题3分,共36分,每小题四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A. 戴防滑手套 B. 在路面上铺防滑垫
C. 穿鞋底粗糙的橡胶鞋 D. 铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
2. 如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知)( )
A. 酒精 B. 植物油 C. 纯水 D. 浓盐水
3. 关于压强,下列说法中不正确的是
A. 用吸管把饮料吸入口中是利用了大气压强
B. 拦河大坝修成上窄下宽,是因为液体压强的大小与容器的形状有关
C. 载重汽车装有许多车轮是为了减小车轮对路面的压强
D. 起风时,屋内窗帘飘向窗外,是因为窗外空气流速大,压强小
4. 人用水平方向的力推物体,使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 人对物体的推力大于水平面对物体的摩擦力
B. 若增大推力,物体所受摩擦力也将增大,物体仍做匀速直线运动
C. 若撤去推力,物体的动能将保持不变
D. 若撤去推力,物体在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
5. 小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是( )
A. 甲图此刻人对箱子没有做功
B. 乙图此刻箱子受到的摩擦阻力等于甲图此刻箱子受到的摩擦阻力
C. 丙图说明力可以改变物体的运动状态
D. 丙图物体被水平推动的过程中,重力对箱子没有做功
6. 为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A. B.
C.
D.
7. 如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中( )
A. 动能增大 B. 重力势能增大
C. 机械能增大 D. 动能转化为重力势能
8. 有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身.救援者将宽大的木板平绑在鞋底,顺利走到受困者身边,如图所示。受困者的质量为、对淤泥的压强为,救援者连同木板的总质量为、对淤泥的压强为,淤泥处处相同,则( )
A. B.
C. D. 数据不全,无法比较
9. 如图所示,2022年北京冬奥会高山滑雪比赛,运动员与旗门杆(弹性杆)发生碰撞,导致运动员滑行速度明显变慢且杆明显变弯。碰撞过程中,杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力,属于( )
A. 同一个力 B. 一对平衡力
C. 一对相互作用力 D. 大小不相等的两个力
10. 图为撑竿跳高运动员跃过横杆前的一个情景,下列说法正确的是( )
A. 人对竿的力改变了竿的形状 B. 竿对人没有作用力
C. 竿发生了塑性形变 D. 人在上升时运动状态不变
11. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,弹簧测力计示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
12. 用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m,拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是( )
A 66.7%,50W B. 66.7%,100W C. 75%,50W D. 75%,100W
二、填空题(本大题共4个小题,每空2分,共18分)
13. 北京时间2023年2月10日00时16分,经过约7小时的出舱活动,神舟十五号航天员圆满完成出舱活动全部既定任务。航天员离开飞船时,航天员相对于飞船是______(选填“静止”或“运动”)的,助推器喷气使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的______。
14. 踢足球时,足球离开脚后能继续在地面上滚动是由于______的缘故,最后足球会停下来,是因为足球受到了地面对它的摩擦阻力。如果足球离开脚后的瞬间,足球所受到的力全部消失,足球将处于______状态。
15. 小明在超市购物时,用20N的力沿水平方向推着重300N的购物车在水平地面上前进10m,用时10s,则重力做功______J,推力的功率等于______W。
16. 一长方形木块,质量为27g,漂浮于密度为的液体中,露出液面的高度为8cm,木块底面积为,则木块受到的浮力为______N,木块排开液体的体积为______,木块密度是______。
三、作图与实验探究题(本大题共4个小题,作图题17题2分,18至20题,每空2分,共28分)
17. 如图所示,物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。
18. 小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
(1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。根据两次观察到的现象,可以得出:乒乓球受到的浮力的方向______(选填序号):
A.是斜向上 B.是竖直向上的
C.可能竖直向上也可能斜向上 D.是竖直向下的
(2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是4.0N,然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块部分浸入水中,弹簧测力计示数如图丙所示,此时铝块受到浮力大小是______N;
(3)当铝块全部浸没在水中,弹簧测力计示数如图丁所示,此时铝块受到浮力大小是_______N。由此可知:铝块浸在水中的体积越大,受到浮力越______。
19. 如图所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水,甲图中盐水的密度与丁图相同。探头在液体中的深度甲与乙相同,丙与丁相同。
(1)为使实验现象更明显,压强计U形管中的液体最好用______(选填“水”或“水银”);
(2)要探究液体压强与深度的关系,应选______两图;
(3)甲和乙说明在同一深度,液体的压强与液体的______有关;
(4)四个烧杯中,盐水密度最大的是______图。
20. 在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计;
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
2.0
0.1
1.0
03
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
请你解答如下问题:
(1)为测量准确,必须拉着弹簧测力计向上缓慢做______运动;
(2)表中第3次实验时滑轮组机械效率为______;
(3)根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;______
(4)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”“越低”或“不变”);
(5)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是与原来质量______(选填“相同”或“不相同”)的动滑轮。
四、综合题(本大题共2个小题,每小题9分,共18分)
21. 在物理做中学实践活动中,某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上,并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”,放入水中漂浮,试着向其中添加物体,发现最多只能装载25g的物体,如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少?
(2)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少?
(3)该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力,请你帮助他们提出一条合理化的建议。
22. 小明将重6N、底面积、深度10cm的薄壁圆柱形容器,放置在水平桌面上,其中盛有6cm深的水,如图所示,然后将一质量为2.7kg的实心正方体铝块放入水中。(已知,g取10N/kg)求:
(1)铝块的体积多大?
(2)未放铝块时容器对水平桌面压强为多少?
(3)放入铝块后,水对容器底部的压强增加了多少Pa?
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2024年上期八年级期末质量检测
物理
(温馨提示:本试卷共四个大题,总分100分,考试时量60分钟)
一、选择题(每小题3分,共36分,每小题四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A. 戴防滑手套 B. 在路面上铺防滑垫
C. 穿鞋底粗糙的橡胶鞋 D. 铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
【答案】D
【解析】
【详解】A.戴防滑手套,手套上有花纹,采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦,故A不符合题意;
B.在路面上铺防滑垫,防滑垫上有凹凸不平的花纹,采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦,故B不符合题意;
C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋,采用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦,故C不符合题意;
D.铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落,采用增大压力的方法来增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知)( )
A. 酒精 B. 植物油 C. 纯水 D. 浓盐水
【答案】D
【解析】
【详解】A.向杯中加酒精,只能使杯内水的密度减小,使鸡蛋受到的浮力减小,不能使鸡蛋上浮,故A不符合题意;
B.向杯中加植物油,植物油不溶于水,不会改变水的密度,不能增大鸡蛋受到的浮力,不能使鸡蛋上浮,故B不符合题意;
C.向杯内加水、不会改变水的密度,不能增大鸡蛋受到的浮力,不能使鸡蛋上浮,故C不符合题意;
D.向杯中加盐,盐溶解后,使水的密度增大,在鸡蛋排开水的体积不变的情况下,由知道,鸡蛋受到的浮力增大,当受到的浮力大于鸡蛋重时,鸡蛋将上浮,故D符合题意。
故选D。
3. 关于压强,下列说法中不正确的是
A. 用吸管把饮料吸入口中是利用了大气压强
B. 拦河大坝修成上窄下宽,是因为液体压强的大小与容器的形状有关
C. 载重汽车装有许多车轮是为了减小车轮对路面的压强
D. 起风时,屋内窗帘飘向窗外,是因为窗外空气流速大,压强小
【答案】B
【解析】
【详解】A.用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压.故A正确;
B.拦河大坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,为了能承受更大的压强,下面更宽,故B错误;
C. 载重汽车装有许多车轮是通过增大受力面积减小车轮对路面的压强,故C正确;
D. 由于流速大的地方,压强小,所以起风时,屋内空气流速大,压强小,窗帘飘向窗外,故D正确.
4. 人用水平方向的力推物体,使物体在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 人对物体的推力大于水平面对物体的摩擦力
B. 若增大推力,物体所受摩擦力也将增大,物体仍做匀速直线运动
C. 若撤去推力,物体的动能将保持不变
D. 若撤去推力,物体在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.用水平方向的力推在水平地面上的物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则在水平方向上受的力是平衡力,摩擦力和推力的大小相等,故A错误;
BD.滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,在压力和接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力大小不变,故B错误,D正确;
C.撤去推力后物体受到了阻力的作用慢慢停下来,速度变小,物体的动能将变小,故C错误。
故选D
5. 小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是( )
A. 甲图此刻人对箱子没有做功
B. 乙图此刻箱子受到的摩擦阻力等于甲图此刻箱子受到的摩擦阻力
C. 丙图说明力可以改变物体的运动状态
D. 丙图物体被水平推动的过程中,重力对箱子没有做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,虽然人对箱子施加了力,但箱子并没有在力的方向上移动距离(因为箱子是静止的),根据做功的定义,这种情况下人对箱子没有做功,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,小明用更大的力推箱子,箱子仍然静止,此时箱子受到的摩擦阻力和推力是一对平衡力,大小相等,此时所受摩擦力比甲图更大,故B错误,符合题意;
C.丙图中,箱子在推力的作用下由静止变为运动,这说明力可以改变物体的运动状态。故C正确,不符合题意;
D.丙图中,虽然箱子在水平方向上被推动了,但在这个过程中,箱子在重力方向上并没有移动距离,根据做功的定义,重力对箱子没有做功。故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】杠杆平衡条件。根据题意可知阻力大小是不变的,要让动力最小,应该使尽量小,尽量大。根据图示最小,垂直于杠杆,的长度最大的,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中( )
A. 动能增大 B. 重力势能增大
C. 机械能增大 D. 动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大。重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大。机械能是动能和势能的总和。小庆在收起雪杖加速下滑的过程中,他的质量是不变的。由于他加速下滑,所以他的速度在增大,他的动能是增大的。同时,由于他下滑,他的高度在降低,他的重力势能是减小的。在这个过程中,小庆的重力势能转化为动能。下滑过程中,由于雪杖克服摩擦做功,消耗了一部分机械能,则机械能变小。综上所述,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身.救援者将宽大木板平绑在鞋底,顺利走到受困者身边,如图所示。受困者的质量为、对淤泥的压强为,救援者连同木板的总质量为、对淤泥的压强为,淤泥处处相同,则( )
A. B.
C. D. 数据不全,无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】淤泥处处一样,根据两人所处的状态,受困者深陷泥潭,施救者由于与地面接触面积大,其在淤泥表面,故根据压力作用效果的定义可知p1> p2。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B
9. 如图所示,2022年北京冬奥会高山滑雪比赛,运动员与旗门杆(弹性杆)发生碰撞,导致运动员滑行速度明显变慢且杆明显变弯。碰撞过程中,杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力,属于( )
A. 同一个力 B. 一对平衡力
C. 一对相互作用力 D. 大小不相等的两个力
【答案】C
【解析】
【详解】A.这两个力一个是杆对运动员的作用力,另一个是运动员对杆的作用力,作用点和作用对象都不同,这两个力不为同一个力,故A不符合题意;
B.平衡力是作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力。而这两个力分别作用在运动员和杆上,不是作用在同一个物体上,所以它们不是一对平衡力。故B不符合题意;
CD.相互作用力是作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力。杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力符合相互作用力的特征,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10. 图为撑竿跳高运动员跃过横杆前的一个情景,下列说法正确的是( )
A. 人对竿的力改变了竿的形状 B. 竿对人没有作用力
C. 竿发生了塑性形变 D. 人在上升时运动状态不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.人对竿施加了力,这个力使竿弯曲,即改变了竿的形状,故A正确;
B.物体间力的作用是相互的,人对竿施加了力,竿对人也有作用力,故B错误;
C.撑竿时竿的形状发生变化,之后竿还可以恢复原状,所以撑竿是发生了弹性形变,故C错误;
D.人在上升时,速度的大小和方向均改变,所以运动状态发生了改变,故D错误。
故选A。
11. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲所示实验中,弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,由二力平衡可知,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故A错误;
B.图乙所示实验中,将铁块放在木块上,所以木板受到的压力等于木块的重力和铁块的重力之和,故B错误;
CD.将铁块放在木块上,增大了木块对木板的压力,控制木块与木板间的接触面粗糙程度不变,所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关,故C正确,D错误。
故选C。
12. 用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m,拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是( )
A. 66.7%,50W B. 66.7%,100W C. 75%,50W D. 75%,100W
【答案】D
【解析】
【详解】AB.一个动滑轮提升重物,一共有两段绳子分担物重,故n=2,这个动滑轮的机械效率
故AB不符合题意;
CD.绳子移动的距离为
拉力的功率分别是
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、填空题(本大题共4个小题,每空2分,共18分)
13. 北京时间2023年2月10日00时16分,经过约7小时的出舱活动,神舟十五号航天员圆满完成出舱活动全部既定任务。航天员离开飞船时,航天员相对于飞船是______(选填“静止”或“运动”)的,助推器喷气使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的______。
【答案】 ①. 运动 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]当航天员离开飞船进行出舱活动时,他与飞船之间的位置发生了改变,因此,航天员相对于飞船是运动的。
[2] 力可以改变物体的形状和运动状态。助推器使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的运动状态。
14. 踢足球时,足球离开脚后能继续在地面上滚动是由于______的缘故,最后足球会停下来,是因为足球受到了地面对它的摩擦阻力。如果足球离开脚后的瞬间,足球所受到的力全部消失,足球将处于______状态。
【答案】 ①. 足球具有惯性 ②. 匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]足球离开脚后继续向前运动,是由于足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态。
[2]由牛顿第一定律可知,如果足球离开脚后的瞬间,具有一定的速度,若足球所受到的力全部消失,足球将处于匀速直线运动状态。
15. 小明在超市购物时,用20N的力沿水平方向推着重300N的购物车在水平地面上前进10m,用时10s,则重力做功______J,推力的功率等于______W。
【答案】 ①. 0 ②. 20
【解析】
【详解】[1]物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。
[2]推力做功
W=Fs=20N×10m=200J
推力的功率为
16. 一长方形木块,质量为27g,漂浮于密度为的液体中,露出液面的高度为8cm,木块底面积为,则木块受到的浮力为______N,木块排开液体的体积为______,木块密度是______。
【答案】 ①. 0.27 ②. 30 ③.
【解析】
【详解】[1]由于木块漂浮在液体中,根据物体浮沉条件,木块受到的浮力F浮等于其重力G。木块的质量为27g,即0.027kg,所以其重力为
G=mg=0.027kg×10N/kg=0.27N
因此,木块受到的浮力也为0.27N。
[2]由阿基米德原理可得木块排开液体的体积
[3]由于木块漂浮在液体中,其浸入液体中的体积V浸与排开液体的体积V排相等,即
V浸=V排=30cm3
木块露出液面的体积
V露=Sh露=0.75cm2×8cm=6cm3
木块的总体积
V木=30cm3+6cm3=36cm3=3.6×10−5m3
木块的密度
三、作图与实验探究题(本大题共4个小题,作图题17题2分,18至20题,每空2分,共28分)
17. 如图所示,物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】斜面上的物体,受到重力作用,斜面对物体的支持力作用,物体匀速下滑,所以受到沿斜面向上的摩擦力作用,作物体所受力的示意图,如图所示:
18. 小明等几位同学设计不同实验探究浮力。
(1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。根据两次观察到的现象,可以得出:乒乓球受到的浮力的方向______(选填序号):
A.是斜向上 B.是竖直向上的
C.可能竖直向上也可能斜向上 D.是竖直向下的
(2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是4.0N,然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块部分浸入水中,弹簧测力计示数如图丙所示,此时铝块受到浮力大小是______N;
(3)当铝块全部浸没在水中,弹簧测力计示数如图丁所示,此时铝块受到浮力大小是_______N。由此可知:铝块浸在水中的体积越大,受到浮力越______。
【答案】 ①. B ②. 1 ③. 1.5 ④. 大
【解析】
【详解】(1)[1]在图甲中,乒乓球受到水的浮力作用,同时受到红线的拉力作用,两者方向相反,由于红线在竖直方向被拉直,说明拉力的方向是竖直向上的,因此浮力的方向也是竖直向上的,与重力的方向相反。在图乙中,当大烧杯倾斜时,红线仍然保持竖直方向被拉直,这说明浮力的方向并没有因为烧杯的倾斜而改变,仍然是竖直向上的。因此,根据两次观察到的现象,我们可以得出结论:乒乓球受到的浮力的方向是竖直向上的,选项B正确。
(2)[2]在图丙中,铝块部分浸入水中,此时弹簧测力计的示数为3.0N。根据称重法测浮力的知识,铝块受到的浮力
F浮=G−F丙=4.0N−3.0N=1.0N
(3)[3][4]在图丁中,铝块全部浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为2.5N。同样根据称重法测浮力的知识,此时铝块受到的浮力
F浮′=G−F丁=4.0N−2.5N=1.5N
比较两次的浮力大小,当铝块浸在水中的体积增大时(从部分浸入到全部浸没),它受到的浮力也增大。因此,可以得出结论:铝块浸在水中的体积越大,受到的浮力越大。
19. 如图所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水,甲图中盐水的密度与丁图相同。探头在液体中的深度甲与乙相同,丙与丁相同。
(1)为使实验现象更明显,压强计U形管中的液体最好用______(选填“水”或“水银”);
(2)要探究液体压强与深度的关系,应选______两图;
(3)甲和乙说明在同一深度,液体的压强与液体的______有关;
(4)四个烧杯中,盐水密度最大的是______图。
【答案】 ①. 水 ②. 甲和丁 ③. 密度 ④. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]在探究液体内部压强的实验中,为了更明显地观察到压强计U形管中液面的高度差,从而判断液体压强的大小,应该选择密度较小的液体作为U形管中的液体。因为当液体压强相同时,密度较小的液体在U形管中产生的液面高度差会更大,从而更容易观察。因此,压强计U形管中的液体最好用密度较小的水。
(2)[2]为了探究液体压强与深度的关系,我们需要控制液体的密度、橡皮膜的朝向不变,只改变液体的深度。故选择图甲和图丁进行实验。
(3)[3]观察图甲和图乙,探头在两种液体中的深度相同,液体的密度不同。同时,压强计U形管中的液面高度差也不同,说明两种液体在相同深度处的压强不同。因此,甲和乙两图说明在同一深度,液体的压强与液体的密度有关。
(4)[4]在同一深度下,U形管内液面高度差越大,压强越大,则液体密度越大。由图可知,图乙、丙、丁中U形管中液面高度差相等且大于甲,而乙中深度较小,由可知,盐水密度最大的是乙图。
20. 在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受重力有关;
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计;
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
请你解答如下问题:
(1)为测量准确,必须拉着弹簧测力计向上缓慢做______运动;
(2)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______;
(3)根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;______
(4)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”“越低”或“不变”);
(5)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是与原来质量______(选填“相同”或“不相同”)的动滑轮。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 80% ③. ④. 越高 ⑤. 不相同
【解析】
【详解】(1)[1]在实验过程中,为了准确测量拉力的大小,需要拉着弹簧测力计向上做匀速直线运动,测量结果才准确。
(2)[2]第3次实验的机械效率
(3)[3]根据表中数据,绳端移动的距离是钩码提升的高度的三倍,即n=3,说明滑轮组由3段绳子承担物重。具体绕线方式如图所示:
(4)[4]分析表中数据,随着钩码所受的重力G的增加,滑轮组的机械效率η也在逐渐提高。这说明用同一滑轮组提升不同的物体时,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)[5]为了验证猜想二,即滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关,需要改变动滑轮的重力来进行实验。因此,需要增加的实验器材是与原来质量不相同的动滑轮,以便比较不同动滑轮重力下滑轮组的机械效率。
四、综合题(本大题共2个小题,每小题9分,共18分)
21. 在物理做中学实践活动中,某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上,并探究橡皮泥“船”装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”,放入水中漂浮,试着向其中添加物体,发现最多只能装载25g的物体,如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少?
(2)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少?
(3)该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力,请你帮助他们提出一条合理化的建议。
【答案】(1)(2)(3)见解析
【解析】
【详解】(1)已知
根据阿基米德原理可知
(2)已知橡皮泥体积为
橡皮泥密度为
故橡皮泥的重力为
物体的质量为
物体的重力为
对整体进行受力分析,这只橡皮泥“船”装载最多物体时,浮力为
(3)如果要提高橡皮泥“船”的装载能力,根据阿基米德原理
我们可以通过增大水的密度或者减少船身重量或者增大船的体积等方式来提高船的装载能力。
答:(1)将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为;
(2)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为;
(3)见解析。
22. 小明将重6N、底面积、深度10cm的薄壁圆柱形容器,放置在水平桌面上,其中盛有6cm深的水,如图所示,然后将一质量为2.7kg的实心正方体铝块放入水中。(已知,g取10N/kg)求:
(1)铝块的体积多大?
(2)未放铝块时容器对水平桌面的压强为多少?
(3)放入铝块后,水对容器底部的压强增加了多少Pa?
【答案】(1)1000cm3;(2)800Pa;(3)300Pa
【解析】
【详解】解:(1)正方形铝块的体积
(2)容器内水的重力
未放铝块时容器对水平桌面的压力
未放铝块时容器对水平桌面的压强
(3)因铝块密度比水大,放入正方形铝块后,铝块会沉底,则水位增加的高度
水对容器底部增加的压强
答:(1)铝块的体积为1000cm3;
(2)未放铝块时容器对水平桌面的压强为800Pa;
(3)放入铝块后,水对容器底部的压强增加了300Pa。
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