精品解析:河北省保定市阜平县2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题
2024-07-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 保定市 |
| 地区(区县) | 阜平县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.85 MB |
| 发布时间 | 2024-07-17 |
| 更新时间 | 2024-07-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46384972.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023~2024学年八年级第二学期期末质量监测物理
注意事项:
1.本试卷共6页。总分100分,考试时间90分钟。
2.仔细审题,工整作答,保持卷面整洁。
3.考生完成试卷后,务必从头到尾认真检查一遍.
一、选择题。(本大题共10个小题,每小题2分,共20分。每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 踢足球是很多同学喜欢的体育活动之一,下列有关说法正确的是( )
A. 运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力和脚的踢力
B. 运动员踢足球时脚会有疼痛感,表明力的作用是相互的
C. 守门员抱住飞向球门的足球,表明力可以改变物体的形状
D. 只要运动员对足球施加大小相同的力,力的作用效果就相同
2. “低碳环保,绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具,以下设计和操作,可以减小摩擦的是( )
A. 轮胎表面有凹凸不平的花纹 B. 给轴承加润滑油
C. 用力捏闸,使车更快地停下来 D. 刹车时,使车轮由滚动变为滑动
3. 一块长方体合金块,重1.2N,平放于面积为1m²的水平桌面正中间,它与桌面的接触面积是,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余合金块对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余合金块对桌面的压强不变
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
4. 以下实例中,与大气压作用有关的是( )
A. 沙漠越野车安装宽大的车轮 B. 用吸管吸玻璃杯中的饮料
C 船经过船闸从上游驶往下游 D. 拦河大坝上窄下宽
5. 如图所示,聪聪研究轮船制作原理。他将两块相同的橡皮泥分别做成实心球形和碗形,放入甲、乙两杯水中(两个杯子完全相同),静止时水面相平,则下列分析正确的是( )
A. 球形橡皮泥受到浮力大
B. 碗形橡皮泥受到浮力大
C. 放入前,乙杯水对容器底的压强大
D. 放入后,乙杯水对容器底的压强大
6. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较小
B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等
D. 两密度计在水面处的刻度值不同
7. 如图所示,水平木板上有甲乙两个木块,甲的质量大于乙的质量,两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A. 大于 B. 比的功率大
C. 与做功一样多 D. 甲的重力做功较多
8. 熟透的苹果从树上落下的过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能增大,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能减小 D. 动能减小,重力势能增大
9. 如图所示,物体A、B的重力分别为、,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则F的大小为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,将一个重400N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为300N,在斜面上移动的距离s=2m,物体升高的高度h=1m。下列说法正确的是( )
A. 使用该斜面能省功
B. 拉力做的总功为300J
C. 斜面的机械效率为75%
D. 斜面对物体的摩擦力大小为100N
二、填空题。(本大题共5个小题;11-13题每空2分,14-15题每空3分,共29分)
11. 在体育测试中,小明同学投出的铅球的运动轨迹如图所示。铅球离开手后能继续前进是因为铅球具有____________;铅球运动到最高点a时,处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,若铅球受到的所有外力突然消失,铅球将沿_____________(选填图中数字)轨迹运动。
12. 如图所示的装置,上方为一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管,该装置可以看作是一个_______________。当用吹风机在乙端向玻璃管中吹风时,A管中液面低于B管中液面,原因是B管上方的空气流速大,压强_____________。
13. 如图所示,把钢球A放在斜面的不同高度由静止释放进行实验,是为了探究___________(选填“钢球A”或“木块B”)的动能与速度的关系。实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施:__________________________。
14. 我国自主研发的奋斗者号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,刷新中国载人深潜的新纪录。据报道潜水器质量约为24t,当它漂浮在海面上时,所受浮力约为_________N,设海水密度不变,潜水器没入水面下继续下潜时,受到海水的压强_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。潜水器与潜水艇原理相同,都是靠改变_________实现浮与沉的。(g取)
15. 在做俯卧撑时,人体可看成一个杠杆,如图所示,A为重心,O为支点,支撑点是B。此时,人体相当于一个______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若此人质量是60kg,双手与地面的接触面积为,则此时人的双手对地面的压强为______Pa。(g取10N/kg)
三、实验与探究题。(本大题共3个小题;第16题10分,第17题12分,第18题13分,共35分)
16. 小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)实验中,小车所受阻力大小是通过__________________改变的;
(2)同一小车从同一斜面的同一高度处由静止滑下,这样做的目的是使小车到达水平面的_____________相同;
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______________(选填“快”或“慢”);
(4)在步骤(3)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做__________________运动,说明物体的运动_______________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
17. 如图所示是“探究阿基米德原理”实验,其中A为圆柱形小桶。
(1)如图甲,用弹簧测力计测出空桶A所受的重力,再将空桶A轻放入溢水杯中,静止时如图丙,空桶A受到的浮力是____________N。由图___________两个步骤可得出空桶A排开水所受的重力G排,比较F浮与G排,就可以得到浮力的大小跟物体排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理:F浮=G排;
(2)排除测量误差的影响,若小明在做该实验时,发现桶A排开水的重力明显小于它所受的浮力,造成这种结果的原因可能是:___________________________________________;
(3)改正后,小明往桶A 中加入沙子继续进行实验,加入的沙子越多,桶A漂浮在溢水杯水中时浸入水中的深度就越__________;
(4)根据多次实验数据得出阿基米德原理后,小明进一步探究,将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一种液体中,桶A均漂浮,浸入水中的深度为h₁,浸入另一种液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一种液体的密度ρ=_________(用字母表示)。
18. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示:
次数
物体的重力
物体被提升高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
1.0
0.3
2
3
0.1
1.4
0.3
3
4
0.1
1.8
0.3
4
2
01
1.5
0.2
(1)实验中要竖直____________________拉动弹簧测力计,使物体升高。小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法__________(选填“正确”或“错误”);
(2)分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定,若增大提升物体的重力,滑轮组的机械效率__________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)表格内的第4次实验数据是用图__________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的,应补充的数据是__________(结果精确到);
(4)在上述实验的基础上,若小明还想验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力是否有关,还需增加的实验器材是____________________。
四、计算应用题。(本大题共2个小题;第19题8分,第20题8分,共16分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19. 如图所示,盛有水的圆柱形容器,容器内水深0.3m,侧壁上固定了一块水平薄挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为1×10-4m3、重力为的实心小球。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对容器底的压强;
(2)小球浸没在水中时受到的浮力和挡板对小球的压力。
20. 如图所示,重力不计的木棒可绕支点无摩擦转动,木棒长为,物体甲是重力为、边长为的正方体,物体乙所受重力为,当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点、上时,木棒在水平位置平衡,支点距点。求:
(1)A端受到绳子的拉力;
(2)物体甲对地面的压强。
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2023~2024学年八年级第二学期期末质量监测物理
注意事项:
1.本试卷共6页。总分100分,考试时间90分钟。
2.仔细审题,工整作答,保持卷面整洁。
3.考生完成试卷后,务必从头到尾认真检查一遍.
一、选择题。(本大题共10个小题,每小题2分,共20分。每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 踢足球是很多同学喜欢的体育活动之一,下列有关说法正确的是( )
A. 运动员踢出的足球在空中飞行时,受到重力和脚的踢力
B. 运动员踢足球时脚会有疼痛感,表明力的作用是相互的
C. 守门员抱住飞向球门的足球,表明力可以改变物体的形状
D. 只要运动员对足球施加大小相同的力,力的作用效果就相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.运动员踢出的足球在空中飞行时,只受到重力的作用,故A错误;
B.运动员踢足球时,脚对球有力的作用,由于物体间力的作用是相互的,所以球也会给脚一个力,所以脚会感到疼,故B正确;
C.守门员抱住了飞向球门的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,所以施加力的方向相同时,力的作用效果不一定相同,故D错误。
故选B。
2. “低碳环保,绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具,以下设计和操作,可以减小摩擦的是( )
A. 轮胎表面有凹凸不平的花纹 B. 给轴承加润滑油
C. 用力捏闸,使车更快地停下来 D. 刹车时,使车轮由滚动变为滑动
【答案】B
【解析】
【详解】A.轮胎表面有凹凸不平的花纹,通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,故A不符合题意;
B.给轴承加润滑油,隔离接触面,从而减小摩擦,故B符合题意;
C.用力捏闸,使车更快地停下来,是通过增大压力,从而增大摩擦力,故C不符合题意;
D.刹车时,使车轮由滚动变为滑动,增大摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
3. 一块长方体合金块,重1.2N,平放于面积为1m²的水平桌面正中间,它与桌面的接触面积是,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余合金块对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余合金块对桌面的压强不变
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】①②合金块对桌面的压强是
③若沿竖直方向切去一块,压力减小和受力面积都变小,变小比列相同,由得,剩余合金块对桌面的压强不变。
④若沿水平方向切去一块,压力减小,但受力面积不变,由得,剩余合金块对桌面的压强减小。
②③正确,①④错误,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 以下实例中,与大气压作用有关的是( )
A. 沙漠越野车安装宽大车轮 B. 用吸管吸玻璃杯中的饮料
C. 船经过船闸从上游驶往下游 D. 拦河大坝上窄下宽
【答案】B
【解析】
【详解】A.沙漠越野车安装宽大的车轮是为了通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.用吸管吸玻璃杯中的饮料,吸管内的气体被吸走后,压强减小,在大气压的作用下,饮料进入口中,这里是利用了大气压强的作用,故B符合题意;
C.船闸工作时,闸室分别与上游、下游底端连通,上端开口,构成连通器,利用的是连通器原理,故C不符合题意;
D.拦河大坝上窄下宽,是因为深度越深,液体压强越大,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,聪聪研究轮船制作原理。他将两块相同的橡皮泥分别做成实心球形和碗形,放入甲、乙两杯水中(两个杯子完全相同),静止时水面相平,则下列分析正确的是( )
A. 球形橡皮泥受到浮力大
B. 碗形橡皮泥受到浮力大
C. 放入前,乙杯水对容器底的压强大
D. 放入后,乙杯水对容器底的压强大
【答案】B
【解析】
【详解】.因为实心球橡皮泥沉到容器底部,所以实心球橡皮泥受到的浮力:;因为碗状橡皮泥漂浮在水面,所以碗状橡皮泥受到的浮力:,由此可知,,即乙中的浮力大;故A错误,B正确;
.放入后,乙中橡皮泥受到的浮力大,根据可知,乙中橡皮泥排开的水的体积大,所以乙杯中水面升高得多,此时甲、乙两杯的液面相同,根据可知,放入后,甲、乙杯水对容器底的压强相同;放入前,甲杯中的水面高,根据可知,放入前,甲杯水对容器底的压强大,故CD错误。
故选。
6. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较小
B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等
D. 两密度计在水面处的刻度值不同
【答案】A
【解析】
详解】A.根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV排
A、B均漂浮在水中,故液体密度相同。由图可知
VB排>VA排
可得
FB浮>FA浮
故A正确;
B.密度计处于漂浮状态,浮力和重力的关系为
F浮=G计
因为
FB浮>FA浮
所以
GB>GA
故B错误;
C.A、B浸没的深度关系为
hA<hB
根据液体压强公式
p=ρgh
可得
pA<pB
故C错误;
D.密度计是用来测量液体密度的仪器,密度计漂浮时,在液面处的刻度就是所测液体的密度,A、B均为密度计,漂浮在水上,所以两密度计在水面处的刻度都是水的密度,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,水平木板上有甲乙两个木块,甲的质量大于乙的质量,两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A. 大于 B. 比的功率大
C. 与做功一样多 D. 甲的重力做功较多
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲的质量大于乙的质量,则甲对木板压力更大,两木块下表面的粗糙程度相同,所以甲受到的滑动摩擦力更大,甲、乙分别在水平拉力和的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间,均受力平衡,拉力等于摩擦力,所以大于,故A正确;
B.大于,速度相同,根据可知比的功率小,故B错误;
C.比的功率小,时间相同,根据可知比做功少,故C错误;
D.甲没有在重力的方向上移动距离,所以甲的重力没有做功,故D错误。
故选A。
8. 熟透的苹果从树上落下的过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能增大,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能减小 D. 动能减小,重力势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】熟透的苹果从树上落下的过程中,质量不变,速度增大、高度降低,则动能增大、重力势能减小。
故选C。
9. 如图所示,物体A、B的重力分别为、,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则F的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以物体A受到的拉力为
此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡,所以摩擦力的大小为
方向水平向左,若使物体A向左做匀速直线运动,则A受摩擦力水平向右,则拉力F为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,将一个重400N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为300N,在斜面上移动的距离s=2m,物体升高的高度h=1m。下列说法正确的是( )
A. 使用该斜面能省功
B. 拉力做的总功为300J
C. 斜面的机械效率为75%
D. 斜面对物体的摩擦力大小为100N
【答案】D
【解析】
【详解】A.任何机械都不能省功,斜面可以省力,但是费距离,故A错误;
B.拉力做的总功
W总=Fs=300N×2m=600J
故B错误;
C.克服物体重力做功即有用功
W有=Gh=400N×1m=400J
斜面的机械效率
故C错误;
D.额外功
W额=W总-W有=600J-400J=200J
由W额=fs得,摩擦力
故D正确。
故选D。
二、填空题。(本大题共5个小题;11-13题每空2分,14-15题每空3分,共29分)
11. 在体育测试中,小明同学投出的铅球的运动轨迹如图所示。铅球离开手后能继续前进是因为铅球具有____________;铅球运动到最高点a时,处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,若铅球受到的所有外力突然消失,铅球将沿_____________(选填图中数字)轨迹运动。
【答案】 ①. 惯性 ②. 非平衡 ③. 1
【解析】
【详解】[1]铅球离开手后由于惯性,要保持原来的运动状态,所以能继续前进。
[2]铅球运动到最高点a时,受到竖直向下的重力和向左的空气阻力,受力不平衡,故处于非平衡状态。
[3]铅球在a点时具有水平向右的速度,若铅球受到的所有外力突然消失,由牛顿第一定律知,铅球将沿水平向右的方向做匀速直线运动,即沿1轨迹运动。
12. 如图所示的装置,上方为一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管,该装置可以看作是一个_______________。当用吹风机在乙端向玻璃管中吹风时,A管中液面低于B管中液面,原因是B管上方的空气流速大,压强_____________。
【答案】 ①. 连通器 ②. 小
【解析】
【详解】[1]该装置上端开口,下端连通,可以看成一个连通器。
[2]B管上方玻璃管细,空气流速大,压强小,A管上方压强大于B管上方,所以B管液面上升,使得A管中液面低于B管中液面。
13. 如图所示,把钢球A放在斜面的不同高度由静止释放进行实验,是为了探究___________(选填“钢球A”或“木块B”)的动能与速度的关系。实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施:__________________________。
【答案】 ①. 钢球A ②. 减小木块的质量
【解析】
【详解】[1]该实验中的动能是钢球A到达水平面时的动能。通过木块移动的距离的长短反应钢球A的动能大小。
[2]要使木块移动的距离更大些,可以减小木块的质量,或者减小水平面的粗糙程度等。
14. 我国自主研发的奋斗者号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,刷新中国载人深潜的新纪录。据报道潜水器质量约为24t,当它漂浮在海面上时,所受浮力约为_________N,设海水密度不变,潜水器没入水面下继续下潜时,受到海水的压强_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。潜水器与潜水艇原理相同,都是靠改变_________实现浮与沉的。(g取)
【答案】 ①. 2.4×105 ②. 增大 ③. 自身重力
【解析】
【详解】[1]当它漂浮在海面上时,所受浮力
F浮=G排=G=mg=24×103kg×10N/kg=2.4×105N
[2]设海水密度不变,潜水器没入水面下继续下潜时,所处深度h变大,由p=ρ水gh可知,它受到海水的压强变大。
[3]潜水艇是靠改变自身重力来实现浮与沉的,潜水器与潜水艇原理相同,也是靠改变自身重力来实现浮与沉的。
15. 在做俯卧撑时,人体可看成一个杠杆,如图所示,A为重心,O为支点,支撑点是B。此时,人体相当于一个______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若此人的质量是60kg,双手与地面的接触面积为,则此时人的双手对地面的压强为______Pa。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 省力 ②.
【解析】
【详解】[1]做俯卧撑,将人体看作杠杆,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]人的重力
如图
根据杠杆平衡条件得,地面对双手的支持力
此时人的双手对地面的压力
此时人的双手对地面的压强
三、实验与探究题。(本大题共3个小题;第16题10分,第17题12分,第18题13分,共35分)
16. 小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)实验中,小车所受阻力的大小是通过__________________改变的;
(2)同一小车从同一斜面的同一高度处由静止滑下,这样做的目的是使小车到达水平面的_____________相同;
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______________(选填“快”或“慢”);
(4)在步骤(3)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做__________________运动,说明物体的运动_______________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】 ①. 改变接触面的粗糙程度来 ②. 速度 ③. 慢 ④. 匀速直线 ⑤. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1]实验中分别使用毛巾、棉布、木板三种材质接触面,使得接触面的粗糙程度不同,从而改变小车所受阻力大小。
(2)[2]本实验需要控制小车到达斜面底端的速度相同,所以应使小车从斜面的同一高度由静止滑下。
(3)[3]毛巾、棉布、木板对小车的阻力依次变小,而小车在各水平面上运动的距离依次变大,说明小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。
(4)[4][5]小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢;进一步推理可知,若没有阻力,则小车的速度将不再减小,保持匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
17. 如图所示是“探究阿基米德原理”实验,其中A为圆柱形小桶。
(1)如图甲,用弹簧测力计测出空桶A所受的重力,再将空桶A轻放入溢水杯中,静止时如图丙,空桶A受到的浮力是____________N。由图___________两个步骤可得出空桶A排开水所受的重力G排,比较F浮与G排,就可以得到浮力的大小跟物体排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理:F浮=G排;
(2)排除测量误差的影响,若小明在做该实验时,发现桶A排开水的重力明显小于它所受的浮力,造成这种结果的原因可能是:___________________________________________;
(3)改正后,小明往桶A 中加入沙子继续进行实验,加入的沙子越多,桶A漂浮在溢水杯水中时浸入水中的深度就越__________;
(4)根据多次实验数据得出阿基米德原理后,小明进一步探究,将装有适量沙子桶A分别放入水中和另一种液体中,桶A均漂浮,浸入水中的深度为h₁,浸入另一种液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一种液体的密度ρ=_________(用字母表示)。
【答案】 ①. 2 ②. 乙、丁 ③. 溢水杯中的水未装满 ④. 深 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲,弹簧测力计的示数为2N,空桶A的重力等于弹簧测力计的示数,空桶A漂浮,受到的浮力等于自身重力,浮力为
F浮=GA=F示=2N
[2]排开水的重力等于桶B和排开水的总重力与桶B的重力之差,由乙、丁两个步骤可以得出。
(2)[3]若溢水杯未装满水,则排出的水偏少,导致桶A排开水的重力小于它所受的浮力。
(3)[4]小桶A加入沙子后,仍然在水中漂浮,浮力等于桶A和沙子的总重力,加入的沙子越多,总重力越大,浮力越大,由F浮=ρ液gV排知,排开水的体积越大,故桶A浸入水中的深度就越深。
(4)[5]设桶A的底面积为S,桶A分别放入水中和另一种液体中,桶A均漂浮,浮力均等于重力,重力相等,故浮力相等,即
ρgSh2=ρ水gSh1
整理得,另一种液体的密度为
18. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示:
次数
物体的重力
物体被提升高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
1.0
0.3
2
3
0.1
1.4
0.3
3
4
0.1
1.8
0.3
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)实验中要竖直____________________拉动弹簧测力计,使物体升高。小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法__________(选填“正确”或“错误”);
(2)分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定,若增大提升物体的重力,滑轮组的机械效率__________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)表格内的第4次实验数据是用图__________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的,应补充的数据是__________(结果精确到);
(4)在上述实验的基础上,若小明还想验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力是否有关,还需增加的实验器材是____________________。
【答案】 ①. 匀速 ②. 错误 ③. 变大 ④. 乙 ⑤. 66.7% ⑥. 几个自重不同的滑轮
【解析】
【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计的示数稳定,且便于读数,应缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做匀速直线运动。
[2]若静止读数,没有测量出机械之间的摩擦力,拉力测量值偏小,故她的想法是错误的。
(2)[3]分析1、2、3次实验的数据可知,其他因素相同时,钩码越重,滑轮组的机械效率越大,说明使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,机械效率越大。
(3)[4]第4次实验中绳子自由端移动的距离s与物体被提升的高度h之间满足关系s=2h,故滑轮组承重绳子段数n=2,所以是图乙滑轮组测出的数据。
[5]第4次实验的机械效率为
(4)[6]要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力是否有关,需要保持其他因素不变,使用不同重力的动滑轮,故还需添加的实验器材是不同重力的动滑轮。
四、计算应用题。(本大题共2个小题;第19题8分,第20题8分,共16分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19. 如图所示,盛有水的圆柱形容器,容器内水深0.3m,侧壁上固定了一块水平薄挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为1×10-4m3、重力为的实心小球。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对容器底的压强;
(2)小球浸没在水中时受到的浮力和挡板对小球的压力。
【答案】(1)3×103Pa;(2)1N,0.4N
【解析】
【详解】解:(1)容器内水深为h=0.3m,根据液体压强公式可得,水对容器底的压强为
(2)因为此时小球全部浸没在水中,所以排开水的体积等于球的体积,即
则小球受到的浮力为
此时小球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力的作用,且处于静止状态,由力的平衡条件可知,挡板对小球的压力为
答:(1)水对容器底的压强为3×103Pa;
(2)小球浸没在水中时受到的浮力为1N,挡板对小球的压力为0.4N。
20. 如图所示,重力不计的木棒可绕支点无摩擦转动,木棒长为,物体甲是重力为、边长为的正方体,物体乙所受重力为,当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点、上时,木棒在水平位置平衡,支点距点。求:
(1)A端受到绳子的拉力;
(2)物体甲对地面的压强。
【答案】(1)49N;(2)3000Pa
【解析】
【详解】解:(1)根据题意知道,木棒水平位置平衡
OA=0.8m
OB=AB-OA=1.5m-0.8m=0.7m
由杠杆平衡条件知道
FA×OA=F乙×OB
A端受到绳子的拉力
(2)甲与地面的受力面积为
S=(0.1m)2=0.01m2
甲受到的支持力即甲对地面的压力为
物体甲对地面的压强为
答:(1)A端受到绳子的拉力为49N;
(2)物体甲对地面的压强为3000Pa。
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