精品解析:安徽省淮南市寿县瓦埠中学2022-2023学年八年级下学期期末模拟物理试题
2024-08-09
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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 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 淮南市 |
| 地区(区县) | 寿县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.08 MB |
| 发布时间 | 2024-08-09 |
| 更新时间 | 2025-01-21 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46748081.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2022-2023学年安徽省淮南市寿县瓦埠中学
八年级(下)期末物理模拟试卷
一、填空题
1. 如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,受到液体对它的压强 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”),受到浮力的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2. 商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能___________,势能___________,机械能___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。有的商场安装了自动调速电动扶梯,这种扶梯不载人时,以较低速度运行;载人时则以较高的速度运行。则这种自动调速扶梯载人时做功的功率___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)不载人时做功的功率。
3. 如图所示拉力F1、F2都是100牛,滑轮的重和摩擦不计,匀速提升重物A和B,则A重为 ______牛。
4. 如图所示,一个物体重10N,用30N的力F垂直于墙壁压住物体使其静止,则物体受到的摩擦力方向为___________,大小是___________N;若压力增大到50N时物体仍然静止,则物体受到的摩擦力将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5. 某物体速度增大为原来的3倍,则它的动能增大为原来的__________倍。洒水车在酒水过程中匀速前进,则它的动能__________,重力势能__________(选填“减小”“增大”或“不变”)。
6. 如图是甲、乙两组同学拔河比赛的场景,不计绳重,比赛时,______(选填“拉力”或“受到地面摩擦力”)较大的一组最终获胜;一铁块吸附在竖直放置的足够长的,粗糙的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下,铁块竖直向上做匀速直线运动,铁块所受滑动摩擦力方向______(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
7. 如图所示,ABC为质量均匀的等边直杆,总质量为2m,C端由铰链与墙相连,当AB处于竖直、BC处于水平静止状态时,施加在A端的作用力至少为__________,最小力的方向为__________。
8. 排水量为1万吨的轮船在河水中航行。满载时,船受到的浮力为___________N,此时轮船底受到水的压力为___________N,若轮船从长江驶入大海,它受到的浮力___________,船身浸入水中的体积将___________一些。(选填“小”或“大”)(g取10N/kg)
9. 如图所示,一只锥形烧瓶量得它的上口径与底径之比为1:3,放在水平桌面上,容器内有两种互不相溶的液体充满容器,且上、下两部分液体恰好深度相同。已知上、下两种液体的密度之比为ρ1:ρ2=1:2,设上部液体对下部液体的压力为F1,下部液体对瓶底的压力为F2,则F1:F2=______。
10. 起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重2.4×104N的物体时,物体在5s内上升了5m,此过程中有用功为 ___________J,钢丝绳移动的速度为 ___________m/s;若滑轮组的机械效率为80%,拉力F等于 ___________N,克服绳重摩擦所做的功为2.4×104J,则动滑轮重 ___________N。
二、单选题
11. 各式各样剪刀都是一对对杠杆.下列剪刀,最适合剪开较硬物体的是
A. B.
C. D.
12. 小明用正确校零的弹簧测力计,以如图所示方法测甲乙物体受到的重力,下列说法正确的是( )
A. 甲乙物体重力都是2N
B. 甲物体重力是2N,乙物体重力大于2N
C. 甲物体重力是2N,乙物体重力小于2N
D. 甲物体重力小于2N,乙物体重力等于2N
13. 如图所示,升降机以1m/s的速度匀速上升时,升降机对人的支持力为500N,下列说法正确的是( )
A. 升降机以1m/s速度匀速下降时对人的支持力小于500N
B. 升降机以2m/s速度匀速上升时对人的支持力大于500N
C. 升降机以2m/s速度匀速下降时对人的支持力等于500N
D. 升降机静止在一楼时对人的支持力小于500N
14. 如下图所示的情景中,物体所受重力的示意图正确的是( )
A. 空中上升的排球
B. 斜面上的木块
C. 水中的木块
D. 推出去的铅球
15. 如图所示,两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有质量相等的两种液体,两个相同的小球分别放入容器中,一个漂浮,一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮力分别为F1和F2,容器对桌面的压强分别为p1和p2,下列说法正确的是( )
A. B.
C D.
16. 小明做了如图所示的三次测量,已知水的密度为1.0×103kg/m3,则关于实验下列说法正确的是( )
A. 图甲中,物体的下表面刚好接触水面,所受浮力为3N
B. 图乙中,物体完全浸没在水中,所受浮力为2N
C. 图丙中,盐水的密度是1.8×103kg/m3
D. 计算可得,此物体的体积是1.0×10-4m3
17. 如图所示,将一个厚底薄壁圆柱形水杯放在方形容器底部。缓慢向容器内注水,当水深为6cm 时,水杯刚刚脱离容器底;继续向容器中注水,当水深为12cm 时,停止注水。用竹签缓慢向下压水杯,当杯口与水面相平时,水深为 13cm;再向下压水杯,使水杯沉入容器底部,此时水深为11cm。已知水杯的底面积为 30cm2,容器的底面积为100cm2, ,g 取 10N/ kg。则下列结果中正确的是( )
A. 水杯的质量为 200g
B. 水杯的密度为 2.5g/ cm3
C. 水杯沉底后受到的浮力为 0.8N
D. 竹签对水杯的最大压力为0.3N
18. 如图所示,铁杆OA能绕固定在竖直墙上的O点转动。用始终垂直于OA的力F缓慢向上将铁杆抬高到OA'的位置,则力F的大小是( )
A. 逐渐增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐减小 D. 保持不变
19. 如图所示,铜、铁、铝三个实心球,用细线拴住,全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等,则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系,下列判断正确的是( )(已知密度关系ρ铜>ρ铁>ρ铝)
A. V铜>V铁>V铝,m铜>m铁>m铝
B V铜>V铁>V铝,m铜<m铁<m铝
C. V铜<V铁<V铝,m铜>m铁>m铝
D. V铜<V铁<V铝,m铜<m铁<m铝
三、实验探究题
20. 如图所示“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向______ 拉动物块;
(2)比较甲、丙两图中实验数据,可以得出的实验结论是______ ;
(3)学校举行拔河比赛,组队时应选体重大的同学参赛是应用了比较______ 两次实验所得的结论;
(4)在上述实验中发现弹簧测力计示数并不稳定,可能的原因是______ ;
(5)实验结束后,小明同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,他用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半,由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗?____并说明理由______ 。
21. 小德和同学们在探究“浮力大小与哪些因素有关”实验时,操作如下,
(1)如图甲所示,把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想浮力大小可能与排开水的体积有关,于是他设计如图乙所示的实验步骤,根据______两图可以验证猜想是否正确。通过观察b、e两图,得出了“浮力大小与液体密度有关"的结论,你认为这样得出结论是否合理?答:______(选填“是”或“否”)
(2)实验结束后,小德联想到压力、压强知识,提出了下面两个问题①b、d两图中A下表面受到水压强分别是、,则______;②由于物体A的浸入,c、e两图中烧杯对水平桌面增加的压力分别是、,则______。(以上两空均填“<”、“>”或“=”)
(3)在实验中,观察到物体浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,则说明物体在盐水中受到的浮力______(选填“大”或“小”)。
(4)通过实验数据,请计算出物体A的密度与盐水的密度之比为______。
四、计算题
22. 如图,一辆质量为1.6t的小轿车,在某段相距6km平直的高速公路上匀速行驶了4min,行驶过程中,它每只轮胎与地面的接触面积为20cm2,受到的阻力是小轿车自重的0.16倍。求:(g取10N/kg)
(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度;
(2)小轿车对地面的压强;
(3)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,发动机的牵引力。
23. 如图所示,在水平桌面上,有一重为2N的实心小球和一底面积为2×10﹣3m2的薄壁圆柱形容器,容器中装有水,现将小球轻轻放入容器后,小球浸没在水中并静止在容器底部,水未溢出,分别测出小球放入前后水对容器底部的压强p水,如表所示。(ρ水=l×103kg/m3,g取I0N/kg)求:
状态
浸入前
浸没后
p水/Pa
2000
2400
(1)小球的体积;
(2)小球的密度;
(3)放入小球后,薄壁圆柱形容器底部所受小球的压力;
(4)放入小球后,水平桌面增加压强。
24. 如图所示,将一个边长为10cm的正方体物块放入盛有水的烧杯中,物块漂浮在水面,物块底部受到水的压力是7N。已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块底部受到水的压强;
(3)物块的密度。
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2022-2023学年安徽省淮南市寿县瓦埠中学
八年级(下)期末物理模拟试卷
一、填空题
1. 如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,受到液体对它的压强 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”),受到浮力的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]液体压强随深度的增加而增加,起泡在上升的过程中,深度变浅,所以气泡受到的液体压强变小,气泡里面的气体受到的压强减少,就会膨胀,体积变大,根据阿基米德原理,物体所收到的物体等于排开液体的重力,所以排开液体的体积增加,排开液体的重力变大,所受的到浮力也变大。
2. 商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能___________,势能___________,机械能___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。有的商场安装了自动调速电动扶梯,这种扶梯不载人时,以较低速度运行;载人时则以较高的速度运行。则这种自动调速扶梯载人时做功的功率___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)不载人时做功的功率。
【答案】 ①. 不变 ②. 变大 ③. 变大 ④. 大于
【解析】
【详解】[1][2][3]电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,速度是不变的,所以顾客的动能不变,高度增加,所以重力势能变大。机械能等于动能与势能之和,故机械能变大。
[4]电动扶梯载人时,重力大,上升相同高度做功多,速度快,用时又少,所以功率大,即自动调速扶梯载人时做功的功率大于不载人时做功的功率。
3. 如图所示拉力F1、F2都是100牛,滑轮的重和摩擦不计,匀速提升重物A和B,则A重为 ______牛。
【答案】200
【解析】
【详解】由图可知,不计滑轮的重和摩擦时,A滑轮是动滑轮,使用动滑轮能够省一半的力,所以需要用的力
故
GA=2F1=200N
4. 如图所示,一个物体重10N,用30N的力F垂直于墙壁压住物体使其静止,则物体受到的摩擦力方向为___________,大小是___________N;若压力增大到50N时物体仍然静止,则物体受到的摩擦力将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 10 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]用30N的力F垂直于墙壁压住物体使其静止,处于平衡状态,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静摩擦力的作用,故摩擦力为
f=G=10N
[3]若压力增大到50N时物体仍然静止时,物体仍平衡,受到的重力不变,与之平衡的摩擦力不变,即摩擦力仍为10N。
5. 某物体速度增大为原来的3倍,则它的动能增大为原来的__________倍。洒水车在酒水过程中匀速前进,则它的动能__________,重力势能__________(选填“减小”“增大”或“不变”)。
【答案】 ①. 9 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]质量不变时动能与速度平方成正比,若速度增大为原来的3倍,则动能增大为原来的9倍。
[2][3]洒水车匀速行驶在平直的公路上,在洒水过程中,洒水车的质量不断减小,速度不变,动能减小,高度不变,重力势能减小。
6. 如图是甲、乙两组同学拔河比赛的场景,不计绳重,比赛时,______(选填“拉力”或“受到地面摩擦力”)较大的一组最终获胜;一铁块吸附在竖直放置的足够长的,粗糙的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下,铁块竖直向上做匀速直线运动,铁块所受滑动摩擦力方向______(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
【答案】 ①. 受到地面摩擦力 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1] 物体间力的作用是相互的,当物体甲给物体乙一个作用力时,物体乙必然同时给物体甲一个反作用力,拔河比赛中,靠的是受到地面摩擦力的大小。因为它们之间力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,方向相反,同时存在同时消失。
[2]滑动摩擦力是阻碍物体相对运动的。其方向与物体相对运动方向相反,铁块相对磁性黑板竖直向上运动,则铁块受到的滑动摩擦力方向竖直向下。
7. 如图所示,ABC为质量均匀的等边直杆,总质量为2m,C端由铰链与墙相连,当AB处于竖直、BC处于水平静止状态时,施加在A端的作用力至少为__________,最小力的方向为__________。
【答案】 ①. ②. 与CA垂直斜向左上方
【解析】
【详解】[1][2]如图所示:
图中,连接CA,即为最长动力臂,当动力F的方向与CA垂直时,最省力,即为最小力。设AB=BC=L,以C点支点,根据杠杆平衡条件得
解得
8. 排水量为1万吨的轮船在河水中航行。满载时,船受到的浮力为___________N,此时轮船底受到水的压力为___________N,若轮船从长江驶入大海,它受到的浮力___________,船身浸入水中的体积将___________一些。(选填“小”或“大”)(g取10N/kg)
【答案】 ①. 108 ②. 108 ③. 不变 ④. 小
【解析】
【详解】[1]船受到的浮力为
F浮=G排=m排g=1×107kg=1×108N
[2]此时轮船底受到的压力为
F向上-F向下=F浮
即
F向上=F浮+F向下=1×108N+0=1×108N
[3][4]若轮船从长江驶入大海,因为轮船始终处于漂浮状态,故浮力等于重力,且不变。根据公式F浮=ρ液gV排,可知,它受到的浮力不变,进入海水后液体密度变大,故排开液体的体积变小,它会上浮一些。
9. 如图所示,一只锥形烧瓶量得它的上口径与底径之比为1:3,放在水平桌面上,容器内有两种互不相溶的液体充满容器,且上、下两部分液体恰好深度相同。已知上、下两种液体的密度之比为ρ1:ρ2=1:2,设上部液体对下部液体的压力为F1,下部液体对瓶底的压力为F2,则F1:F2=______。
【答案】4:27
【解析】
【详解】锥形烧瓶的上口径与底径之比
r1:r2=1:3
则中间的口径
故锥形烧瓶的中间的口径与底径之比
由圆的面积公式S=πr2得,锥形烧瓶的中间面积与底面积之比
由p=ρgh得,上部液体对下部液体的压强
p1=ρ1gh
下部液体对瓶底的压强
p2=ρ1gh+ρ2gh
由 得,上部液体对下部液体的压力
F1=p1S=ρ1ghS
下部液体对瓶底的压力
F2=p2S=(ρ1gh+ρ2gh)S2
则
10. 起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重2.4×104N的物体时,物体在5s内上升了5m,此过程中有用功为 ___________J,钢丝绳移动的速度为 ___________m/s;若滑轮组的机械效率为80%,拉力F等于 ___________N,克服绳重摩擦所做的功为2.4×104J,则动滑轮重 ___________N。
【答案】 ①. 1.2×105 ②. 3 ③. 1×104 ④. 1200
【解析】
【详解】[1]拉力做的有用功
W有=Gh=2.4×104N×5m=1.2×105J
[2]由图可知n=3,绳子自由端移动的距离
s=nh=3×5m=15m
则钢丝绳移动的速度
[3]由公式
可知拉力
[4]总功
则额外功
W额=W总﹣W有=1.5×105J﹣1.2×105J=3×104J
克服绳重摩擦所做的功为2.4×104J,则克服动滑轮自重做的功为
W′=3×104J﹣2.4×104J=6000J
则动滑轮重
二、单选题
11. 各式各样的剪刀都是一对对杠杆.下列剪刀,最适合剪开较硬物体的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】为剪开较硬的物体,应选择更省力的剪刀,则应选择动力臂大于阻力臂的,B选项中的剪刀动力臂大于阻力臂.
12. 小明用正确校零的弹簧测力计,以如图所示方法测甲乙物体受到的重力,下列说法正确的是( )
A. 甲乙物体重力都是2N
B. 甲物体重力是2N,乙物体重力大于2N
C. 甲物体重力是2N,乙物体重力小于2N
D. 甲物体重力小于2N,乙物体重力等于2N
【答案】C
【解析】
【详解】甲的测量方法正确,所以甲物体重力是2N,乙弹簧测力计示数2N是乙物体和弹簧测力计外壳重力之和,所以乙物体重力小于2N。故C正确,ABD错误。
故选C。
13. 如图所示,升降机以1m/s的速度匀速上升时,升降机对人的支持力为500N,下列说法正确的是( )
A. 升降机以1m/s速度匀速下降时对人的支持力小于500N
B. 升降机以2m/s速度匀速上升时对人的支持力大于500N
C. 升降机以2m/s速度匀速下降时对人的支持力等于500N
D. 升降机静止在一楼时对人的支持力小于500N
【答案】C
【解析】
【详解】电梯以1m/s的速度匀速上升时,处于平衡状态,所以人的重力与电梯对人的支持力是一对平衡力,重力与支持力的大小相等,即
G=F支=500N
A.电梯以1m/s的速度匀速下降,处于平衡状态,所以重力和支持力仍是平衡力关系,支持力仍等于500N,故A错误;
B.电梯以2m/s的速度匀速上升,仍是平衡状态,所以重力和支持力仍是平衡力关系,支持力仍等于500N,故B错误;
C.电梯以2m/s的速度匀速下降,仍处于平衡状态,所以重力和支持力仍是平衡力关系,支持力仍等于500N,故C正确;
D.电梯静止时,人的重力与支持力仍是一对平衡力,大小相等,因此支持力仍为500N,故D错误。
故选C。
14. 如下图所示的情景中,物体所受重力的示意图正确的是( )
A. 空中上升的排球
B. 斜面上的木块
C. 水中的木块
D. 推出去的铅球
【答案】C
【解析】
【详解】重力的方向始终竖直向下,故ABD错误,C正确。
故选C。
15. 如图所示,两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有质量相等的两种液体,两个相同的小球分别放入容器中,一个漂浮,一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮力分别为F1和F2,容器对桌面的压强分别为p1和p2,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球在甲容器中漂浮,所以
F1=G物
在乙容器中沉底,所以
F2<G物
所以
F1>F2
容器的质量相等,液体的质量相等,小球的质量相等,容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力,所以容器对桌面的压力相等,甲的受力面积大于乙的受力面积,由可知
p1<p2
故选B。
16. 小明做了如图所示的三次测量,已知水的密度为1.0×103kg/m3,则关于实验下列说法正确的是( )
A. 图甲中,物体的下表面刚好接触水面,所受浮力为3N
B. 图乙中,物体完全浸没在水中,所受浮力为2N
C. 图丙中,盐水的密度是1.8×103kg/m3
D. 计算可得,此物体的体积是1.0×10-4m3
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,物体的下表面刚好接触水面,物体没有浸入水中,所受浮力为零,故A错误;
B.图乙中,物体完全浸没在水中,所受浮力为
F浮=G-F1=3N-2N=1N
故B错误;
CD.物体的体积
物体在盐水中受到的浮力
F浮盐=G-F2=3N-1.8N=1.2N
盐水的密度
故D正确,C错误。
故选D。
17. 如图所示,将一个厚底薄壁圆柱形水杯放在方形容器底部。缓慢向容器内注水,当水深为6cm 时,水杯刚刚脱离容器底;继续向容器中注水,当水深为12cm 时,停止注水。用竹签缓慢向下压水杯,当杯口与水面相平时,水深为 13cm;再向下压水杯,使水杯沉入容器底部,此时水深为11cm。已知水杯的底面积为 30cm2,容器的底面积为100cm2, ,g 取 10N/ kg。则下列结果中正确的是( )
A. 水杯的质量为 200g
B. 水杯的密度为 2.5g/ cm3
C. 水杯沉底后受到浮力为 0.8N
D. 竹签对水杯的最大压力为0.3N
【答案】C
【解析】
【详解】A.当水深为6cm时,水杯刚脱离容器底,即刚好漂浮,此时
水杯的质量
故A错误;
B.当水深为12cm时,水杯仍漂浮,此时容器中水的件积
当水深为11cm时,水杯和水的总体积
水杯的体积
水杯密度
故B错误;
C.当水深为11cm时,水杯沉底,受到的浮力
故C正确;
D.当水深为13cm时,杯口与水面相平,此时水杯排开水的体积
受到的浮力
由A可知,水杯的重力
此时竹签对水杯的最大压力
故D错误。
故选C。
18. 如图所示,铁杆OA能绕固定在竖直墙上的O点转动。用始终垂直于OA的力F缓慢向上将铁杆抬高到OA'的位置,则力F的大小是( )
A. 逐渐增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐减小 D. 保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】本题中,O为杠杆的支点,F动力,阻力为铁杆的重力,大小保持不变,阻力作用点在其几何中心,由力臂的定义,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力力臂变大,根据杠杆平衡条件,所以动力增大;当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆平衡条件,所以动力减小。故F先增大后减小,故只有B符合题意,ACD不符合题意。
故选B 。
19. 如图所示,铜、铁、铝三个实心球,用细线拴住,全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等,则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系,下列判断正确的是( )(已知密度关系ρ铜>ρ铁>ρ铝)
A. V铜>V铁>V铝,m铜>m铁>m铝
B. V铜>V铁>V铝,m铜<m铁<m铝
C. V铜<V铁<V铝,m铜>m铁>m铝
D. V铜<V铁<V铝,m铜<m铁<m铝
【答案】D
【解析】
【详解】因为球浸没在水中,所以
F拉+F浮=G
F拉=G-F浮=ρ球Vg-ρ水Vg=(ρ球-ρ水)Vg
因为ρ铜>ρ铁>ρ铝,拉力F拉相同,所以
V铜<V铁<V铝
三球受到的浮力
F铜<F铁<F铝
因为
G=mg=F拉+F浮
F拉相等,所以三球质量
m铜<m铁<m铝
故ABC错误,D正确。
故选D
三、实验探究题
20. 如图所示“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向______ 拉动物块;
(2)比较甲、丙两图中实验数据,可以得出的实验结论是______ ;
(3)学校举行拔河比赛,组队时应选体重大的同学参赛是应用了比较______ 两次实验所得的结论;
(4)在上述实验中发现弹簧测力计示数并不稳定,可能的原因是______ ;
(5)实验结束后,小明同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,他用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半,由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗?____并说明理由______ 。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ③. 乙、丙 ④. 物块没有做匀速直线运动 ⑤. 不正确 ⑥. 没有控制压力相同
【解析】
【详解】(1)[1]甲、乙、丙三次实验中,每次用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动物块,物块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)[2]比较甲、丙两图中实验可知,压力相同,丙中接触面粗糙,测力计示数大,可以得出的实验结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[3]乙、丙实验中,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,受到的滑动摩擦力;拔河比赛组队时应选体重大的同学参赛,应用了比较乙、丙两次实验所得的结论。
(4)[4]在上述实验中发现弹簧测力计示数并不稳定,可能的原因是:很难拉着物块做匀速直线运动。
(5)[5]探究摩擦力是否与接触面的大小是否有关,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向锯掉一半,压力变小了,她的结论不正确,原因是没有控制压力相同。
21. 小德和同学们在探究“浮力大小与哪些因素有关”实验时,操作如下,
(1)如图甲所示,把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想浮力大小可能与排开水的体积有关,于是他设计如图乙所示的实验步骤,根据______两图可以验证猜想是否正确。通过观察b、e两图,得出了“浮力大小与液体密度有关"的结论,你认为这样得出结论是否合理?答:______(选填“是”或“否”)
(2)实验结束后,小德联想到压力、压强知识,提出了下面两个问题①b、d两图中A下表面受到水的压强分别是、,则______;②由于物体A的浸入,c、e两图中烧杯对水平桌面增加的压力分别是、,则______。(以上两空均填“<”、“>”或“=”)
(3)在实验中,观察到物体浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,则说明物体在盐水中受到的浮力______(选填“大”或“小”)。
(4)通过实验数据,请计算出物体A的密度与盐水的密度之比为______。
【答案】 ①. bc ②. 否 ③. < ④. < ⑤. 大 ⑥. 10:3
【解析】
【详解】(1)[1]要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系,就要保证液体的密度相同,使物体排开液体的体积不同,所以bc或bd两图符合题意。
[2]研究浮力大小与液体的密度的关系,要保证排开液体的体积相等,观察b、e两图知道,物体排开液体的体积不同,液体的密度也不同,不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关,得出结论是不合理。
(2)[3]由图可知,b、d两图中液体都是水,密度相同,物体A下表面在b图中所处的深度小于在d图中的深度,由p=ρgh可知,p1<p2。
[4]由于力的作用是相互的,物体浸入水中时受到向上的浮力,物体同时给液体一个向下的压力,这两个力的大小相等,所以桌面受到的压力等于烧杯和液体的重力加上物体的浮力,因e中弹簧测力计的示数较小,由F浮=G﹣F可知受到的浮力较大,因为液体高度相同,所以液体体积相同,因为盐水的密度大,所以e中液体重力大,杯子重力相同,所以e对桌面的压力大于c对桌面的压力,即<。
(3)[5]观察到物体浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,由F浮=G﹣F可知,物体在盐水中受到的浮力较大。
(4)[6]由图a与c知道,A在水中受到的浮力
F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N
由F浮=ρ液gV排可知,物体A的体积
由G=mg知道,A的质量是
所以,A的密度是
物体A在盐水中受到的浮力是
F浮′=G﹣F′=4N﹣2.8N=1.2N
根据F浮=ρ液gV排知道,盐水的密度是
物体A与盐水的密度之比是
ρA:ρ盐水=4×103kg/m3:1.2×103kg/m3=10:3
四、计算题
22. 如图,一辆质量为1.6t的小轿车,在某段相距6km平直的高速公路上匀速行驶了4min,行驶过程中,它每只轮胎与地面的接触面积为20cm2,受到的阻力是小轿车自重的0.16倍。求:(g取10N/kg)
(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度;
(2)小轿车对地面的压强;
(3)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,发动机的牵引力。
【答案】(1)25m/s;(2)2×106Pa;(3)2.56×103N
【解析】
【详解】解:(1)在某段相距6km平直的高速公路上匀速行驶了4min,则小轿车在该平直路段匀速行驶的速度
(2)小轿车做匀速直线运动,受力平衡,在竖直方向上,小轿车对地面的压力等于小轿车的重力,即
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
每只轮胎与地面的接触面积为20cm2,小轿车与地面接触的总面积
S1=4S0=4×20×10-4m2=8×10-3m2
小轿车对地面的压强
(3)小轿车在该平直路段匀速行驶,受力平衡,小轿车受到的阻力等于牵引力,则小轿车行驶时发动机的牵引力
F'=f=0.16G=0.16×1.6×104N=2.56×103N
答:(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度是25m/s;
(2)小轿车对地面的压强是2×106Pa;
(3)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,发动机的牵引力是2.56×103N。
23. 如图所示,在水平桌面上,有一重为2N的实心小球和一底面积为2×10﹣3m2的薄壁圆柱形容器,容器中装有水,现将小球轻轻放入容器后,小球浸没在水中并静止在容器底部,水未溢出,分别测出小球放入前后水对容器底部的压强p水,如表所示。(ρ水=l×103kg/m3,g取I0N/kg)求:
状态
浸入前
浸没后
p水/Pa
2000
2400
(1)小球的体积;
(2)小球的密度;
(3)放入小球后,薄壁圆柱形容器底部所受小球的压力;
(4)放入小球后,水平桌面增加压强。
【答案】(1)8×10﹣5m3;(2)2.5×103kg/m3;(3)1.2N;(4)1000Pa
【解析】
【详解】解:(1)由表中数据可知,小球浸入前,水对容器底的压强p水1=2000Pa,由知道,容器中水的深度
球浸没后,水对容器底的压强p水2=2400Pa,由知道,容器中水的深度
容器中水的深度变化
因为小球浸没,所以小球的体积
(2)由 知道,小球的质量
小球的密度
(3)根据阿基米德原理知小球受到的浮力
F浮=ρ水gV排=10×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3=0.8N
小球静止时,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、支持力的作用,由力的平衡条件知道,受到的支持力
F支=G﹣F浮=2N﹣0.8N=1.2N
薄壁圆柱形容器底部所受小球的压力
F压=F支=1.2N
(4)放入小球后,容器对桌面的压力增加量等于小球的重力,即
ΔF=G=2N
容器对水平桌面增加的压强
答:(1)小球的体积为8×10﹣5m3;
(2)小球的密度为2.5×103kg/m3;
(3)薄壁圆柱形容器底部所受小球的压力是1.2N;
(4)放入小球后,水平桌面增加的压强1000Pa。
24. 如图所示,将一个边长为10cm的正方体物块放入盛有水的烧杯中,物块漂浮在水面,物块底部受到水的压力是7N。已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块底部受到水的压强;
(3)物块的密度。
【答案】(1)7N;(2)700Pa;(3)0.7×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)由浮力产生的原因可知物块受到浮力为
(2)物块底部受到水的压强为
(3)物体漂浮可知,物体所受浮力等于重力,故物块受到的重力为
G=F浮=7N
由
G=mg=ρVg
可知,物块的密度为
答:(1)物块受到的浮力为7N;
(2)物块底部受到水的压强为700Pa;
(3)物块的密度为0.7×103kg/m3.
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