精品解析:山西省吕梁市中阳县多校联考2022-2023学年八年级下学期五月月考物理试题
2024-08-15
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内容正文:
2022-2023学年山西省吕梁市中阳县多校联考八年级(下)月考物理试卷(5月份)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共5分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出答案序号填在下表中)
1. 学校开展组织“学雷锋实践活动”。小梦将如图所示的一袋5kg的大米送到二楼王奶奶家,则克服这袋大米重力做的功大约是( )
A. 50J B. 150J C. 1000J D. 500J
2. 每年的3月12日是植树节,小明积极参加植树造林活动,下面是关于他植树活动中的一些情景,其中对树苗做功的是( )
A. 把树苗从地面提起来 B. 提着树苗水平移动
C. 提着树苗悬空等待 D. 扶着树苗回填土
3. 下列例子中没有受到浮力作用的物体是( )
A. 漂在运城盐湖的湖面上读书的人 B. 正在升空的氢气球
C. 晋陕黄河特大桥的桥墩 D. 迎泽公园湖面上嬉戏的水鸟
4. 春天万物复苏,阳光明媚很适合锻炼。小丽和妈妈进行爬山比赛,她们选择起点、路径和终点都相同,爬到山顶,结果小丽先到达。已知小丽的体重比妈妈的体重小( )
A. 爬到山顶时,小丽做的功比妈妈做的功多 B. 爬到山顶时,妈妈做的功比小丽做的功多
C. 小丽做功的功率一定比妈妈做功的功率大 D. 妈妈做功的功率一定比小丽做功的功率大
5. 如图所示,这是汽车上用于紧急情况下破窗逃生的安全锤,安全锤的尖端设计为圆锥形。通过增大压强的方式使得玻璃更容易被敲破,下列物体在使用时与安全锤改变压强的效果相同的是( )
A. 注射器的针做得很尖 B. 载重汽车安装多个车轮
C. 挖掘机有宽大的履带 D. 滑雪板板面做得很大
6. 如图展示了生产生活中的一些智慧成果,其中利用大气压工作的是( )
A. 拔火罐 B. 三峡船闸
C. 拦河大坝 D. 高压锅
7. 如图所示,这是我国自主研发的C919大型商用客机,关于客机的物理知识( )
A. 停在机场的飞机受到的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
B. 机翼做成上凸下平的形状是利用了流体压强与流速的关系
C. 飞机升空主要是由于受到空气的浮力
D. 飞机起飞过程中受到平衡力的作用
8. 第22届世界杯足球赛在卡塔尔举行。在比赛中出色足球运动员常会利用“香蕉球”破门得分。“香蕉球”在空中画出一道优美的弧线,如图所示。下列相关说法正确的是( )
A. “香蕉球”沿弧线运动说明力可以改变物体的形状
B. 足球在飞行过程中受惯性作用不断向内侧偏转
C. 踢“香蕉球”时脚要踢足球外侧,说明力的作用点对力的作用效果有影响
D. 若在最高点时突然所有的力都消失,足球将保持静止状态
9. 如图所示,将两个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,且两杯液体的液面相平。则下列判断正确的是( )
A. 两种液体的密度关系为 B. 鸡蛋排开两种液体的质量关系为
C. 鸡蛋受到两种液体浮力关系为 D. 两种液体对容器底部的压强关系为
10. 如图甲所示,一个圆柱形金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方一定高度匀速下降,直至金属块没入水中。如图乙所示,这是钢绳拉力F随金属块下降高度h变化的关系图像。若不计水的阻力,忽略水的深度变化。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A. 金属块受到的重力为4N
B. 金属块受到的最大浮力为12N
C. 金属块的体积为8×10﹣4m3
D. 金属块刚好浸没在水中时下表面受到水的压强为4×103Pa
二、实验探究(本大题共5个小题,11小题4分,12小题6分,13小题6分,14、15小题各4分,共24分)
11. 小明用如图所示的器材“探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系”。
(1)在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致测得的“排开液体所受的重力”________(选填“偏小”“不变”或“偏大”);
(2)图中的四个实验步骤的最佳顺序是__________;
(3)分析图中的实验数据,可以得出实验结论:_________;
(4)在乙步骤的操作中,若只将物块的一部分浸在水中,其他操作步骤不变.则_________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
12. 小梦利用如图甲所示的实验装置,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,她应沿水平方向拉着木块做 ___________运动,此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等,应用到了 ___________的原理;
(2)小梦在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,记录实验数据如表。请根据测量数据在图乙中描点作出图象________。分析图象可以得出的结论:当接触面的粗糙程度相同时___________(选填“正比”或“反比”);
次数
1
2
3
4
5
6
F压/N
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
f/N
0.8
1.2
1.6
2
2.4
2.8
(3)同桌小丽设计了如图丙所示方案:木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细绳水平拉动木板。此方案的优点:___________,此时木板受到的摩擦力方向 ___________。
13. 如图,小亮利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)如图A所示,可知圆柱体重 ___________N;圆柱体浸没在水中受到的浮力为 ___________N。
(2)选用图A、D、E的实验是为了验证猜想 ___________;比较A、B、D步骤的数据,___________(选填“能”或“不能”)得出浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,其原因是 ___________。
(3)由实验数据可以求得盐水的密度为 ___________kg/m3。
14. 细心的小梦发现水箱接口处使用不同内径的水管时,出水口水流喷射的远近不同。于是小梦想探究“水压相同时,水管出水口水流速度大小与水管内径的关系”。她设计了如图所示的实验装置。
(1)实验过程中,需控制水箱中水的 ___________不变,从而使接口水箱T处水的压强不变,保持出水口的高度h不变,通过___________来反映出水口水流速度的大小。
(2)小梦将不同内径的水管接入上述装置进行实验,得到如表所示的实验数据,分析实验数据可知:当材质和长度一定时,水管内径越大,出水口水流速度 ___________;要想家中的自来水流快一些,喷水口会做得比较 ___________(选填“粗”或“细”)。
实验序号
长度l/cm
内径d/cm
喷射距离s/cm
1
40
1.0
14
2
1.5
16
3
2.0
20
15. 跳绳是一种很好的锻炼身体的方式,小明在学习完功率的相关知识后决定测量一下自己跳绳的功率。请你帮小明选择实验装置并设计实验。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:___________。
(3)跳绳功率的表达式:___________。
三、综合应用(本大题共8个小题,16、17、18小题各2分,19、20小题各4分,21小题2分,22小题4分,23小题6分,共26分)
16. 物理学中有很多单位都是用物理学家的名字命名的,如功率的单位就是用 ___________的名字命名的;若某物体做功的功率为50W,则该功率值的物理意义是 ___________。
17. 据科学研究,人的大脑在思考时相当于一个发动机。若物理考试一共考了80min,大脑共做功72000J,则大脑在这次考试中的功率为___________W;大脑做的这些功相当于重为500N的人上升高度___________m时克服重力做的功。
18. 如图,这是某校的甲、乙两队学生正在进行一场拔河比赛的情景。甲队正在拉动乙队朝自己这边运动,甲队最终获胜。有同学认为甲队获胜是因为甲队施加的拉力大于乙队,你同意这个观点吗?___________,支持你观点的理由是 ___________。
19. 阅读短文,回答问题。
绝境重生的372潜艇
海水跃层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,如突遭“海中断崖”,会急剧掉向海底,大多数常规潜艇的有效潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,造成失事。中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中,碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉得又快又深,艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开;1分钟内,上百个阀门关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,“掉深”终于停止,深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。
(1)“海中断崖”是指海水跃层处于 ___________的状态,潜艇遇到“海中断崖”时,潜艇所处的海水密度突然变小,导致浮力___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
(2)“向所有水柜供气”的目的是 ___________。
(3)潜艇“掉深”有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有 ___________。
20. 周末小明爸爸带全家回老家看爷爷奶奶,细心的小明发现爸爸在汽车爬坡时,加大了油门同时换用低速挡, 这是为什么?
21. 油条是传统早点之一,如图甲是油条制作过程,请在图乙中画出油条浮在油面上时受到浮力的示意图。(O为重心)
22. 63A式水陆两栖坦克是我军两栖装甲师和海军陆战队的主要突击力量,如图所示。该坦克总重达2.2×105N,它不仅可以在陆地上行驶,还能像船一样在水中航行,履带与地面接触的总面积是4×104cm2,求:(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
(1)坦克静止在陆地上时,对水平地面的压强;
(2)坦克在水上匀速直线航行时排开水的体积。
23. 电动汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小昊的爸爸驾驶电动汽车在平直的高速公路上行驶,图为交管部门用相机每隔10s曝光一次的车辆照片。已知该电动汽车和小昊爸爸的总质量为1.6×103kg,行驶中汽车受到的阻力为车重的。求:(g取10N/kg)
(1)此过程中该车受到的牵引力;
(2)牵引力所做功的功率。
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2022-2023学年山西省吕梁市中阳县多校联考八年级(下)月考物理试卷(5月份)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共5分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出答案序号填在下表中)
1. 学校开展组织“学雷锋实践活动”。小梦将如图所示的一袋5kg的大米送到二楼王奶奶家,则克服这袋大米重力做的功大约是( )
A. 50J B. 150J C. 1000J D. 500J
【答案】B
【解析】
【详解】一层楼的高度约3m,克服这袋大米重力做的功
W=Gh=mgh=5kg×10N/kg×3m=150J
故选B。
2. 每年的3月12日是植树节,小明积极参加植树造林活动,下面是关于他植树活动中的一些情景,其中对树苗做功的是( )
A. 把树苗从地面提起来 B. 提着树苗水平移动
C. 提着树苗悬空等待 D. 扶着树苗回填土
【答案】A
【解析】
【详解】A.把树苗从地面提起来,提树苗的力在竖直方向,树苗在竖直方向上移动了一段距离,所以把树苗从地面提起的力做了功,故A符合题意;
B.提着树苗水平移动,人对树苗的力在竖直方向上,树苗在竖直方向上没有移动的距离,所以人对树苗的力没有做功,故B不符合题意;
C.提着树苗悬空等待,人对树苗的力在竖直方向上,树苗在竖直方向上没有移动的距离,所以人对树苗的力没有做功,故C不符合题意;
D.扶着树苗回填土的过程中,在扶树苗的力的方向上没有移动的距离,所以扶树苗的力没有做功,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列例子中没有受到浮力作用的物体是( )
A. 漂在运城盐湖的湖面上读书的人 B. 正在升空的氢气球
C. 晋陕黄河特大桥的桥墩 D. 迎泽公园湖面上嬉戏的水鸟
【答案】C
【解析】
【详解】A.漂在运城盐湖的湖面上读书的人,是因为受到了竖直向上的浮力作用,故A不符合题意;
B.正在升空的氢气球,受到了空气对其的浮力,故B不符合题意;
C.晋陕黄河特大桥的桥墩由于底面埋在地下,因此圆柱形桥墩没有受到水对其向上的压力,即不受到浮力的作用,故C符合题意;
D.迎泽公园湖面上嬉戏的水鸟,漂浮在水面上,受到了水对其竖直向上的浮力,故D不符合题意。
故选C。
4. 春天万物复苏,阳光明媚很适合锻炼。小丽和妈妈进行爬山比赛,她们选择的起点、路径和终点都相同,爬到山顶,结果小丽先到达。已知小丽的体重比妈妈的体重小( )
A. 爬到山顶时,小丽做的功比妈妈做的功多 B. 爬到山顶时,妈妈做的功比小丽做的功多
C. 小丽做功的功率一定比妈妈做功的功率大 D. 妈妈做功的功率一定比小丽做功的功率大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小丽的体重比妈妈的体重小,从山底出发,高度相同,由W=Gh可知,妈妈做的功比小丽做的功多,故B正确,A错误;
CD.妈妈做的功比小丽做的功多,但妈妈用的时间比小丽长,由可知,无法比较功率的大小,故CD错误。
故选B。
5. 如图所示,这是汽车上用于紧急情况下破窗逃生的安全锤,安全锤的尖端设计为圆锥形。通过增大压强的方式使得玻璃更容易被敲破,下列物体在使用时与安全锤改变压强的效果相同的是( )
A. 注射器的针做得很尖 B. 载重汽车安装多个车轮
C. 挖掘机有宽大的履带 D. 滑雪板板面做得很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.注射器的针做得很尖,是通过减小受力面积来增大压强的,故A符合题意;
B.载重汽车安装多个车轮,是通过增大受力面积来减小压强的,故B不符合题意;
C.挖掘机有宽大的履带,是通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
D.滑雪板板面做得很大,是通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图展示了生产生活中的一些智慧成果,其中利用大气压工作的是( )
A. 拔火罐 B. 三峡船闸
C. 拦河大坝 D. 高压锅
【答案】A
【解析】
【详解】A、拔火罐时,罐内的气压小于罐外的大气压,故A符合题意;
B、船闸是利用连通器的原理工作的,故B不符合题意;
C、拦河大坝上窄下宽是由于深度越深压强越大,下部较宽可以抵抗下部水较大的压强,不是利用大气压,故C不符合题意;
D、高压锅利用液体的沸点随着气压的升高而增大,故D不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,这是我国自主研发的C919大型商用客机,关于客机的物理知识( )
A. 停在机场的飞机受到的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
B. 机翼做成上凸下平的形状是利用了流体压强与流速的关系
C. 飞机升空主要是由于受到空气的浮力
D. 飞机起飞过程中受到平衡力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.飞机受到的重力,受力物体是飞机,方向竖直向下,它对地面的压力,受力物体是地面,方向竖直向下,受力方向相同,不是相互作用力,故A不符合题意;
BC.飞机飞行时,机翼上方空气流速大于下方空气流速,机翼上方空气压强小于下方压强,所以机翼做成上凸下平的形状主要是为了利用流体压强与流速的关系,获得向上的升力,故B符合题意,C不符合题意;
D.飞机在起飞过程中速度会增加,此时飞机不是处于平衡状态,所受力不是平衡力,故D不符合题意。
故选B。
8. 第22届世界杯足球赛在卡塔尔举行。在比赛中出色的足球运动员常会利用“香蕉球”破门得分。“香蕉球”在空中画出一道优美的弧线,如图所示。下列相关说法正确的是( )
A. “香蕉球”沿弧线运动说明力可以改变物体的形状
B. 足球在飞行过程中受惯性作用不断向内侧偏转
C. 踢“香蕉球”时脚要踢足球外侧,说明力的作用点对力的作用效果有影响
D. 若在最高点时突然所有的力都消失,足球将保持静止状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.“香蕉球”沿弧线运动说明力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B.惯性是一种性质不是作用力,故B错误;
C.踢“香蕉球”时脚要踢足球外侧,踢足球不同位置,足球的运动情况可能不同,说明力的作用点对力的作用效果有影响,故C正确;
D.足球被踢出后在空中做斜抛运动,在最高点时,竖直方向上的速度为零,如果此时受到的力全部消失,足球将会沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,将两个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,且两杯液体的液面相平。则下列判断正确的是( )
A. 两种液体的密度关系为 B. 鸡蛋排开两种液体的质量关系为
C. 鸡蛋受到两种液体的浮力关系为 D. 两种液体对容器底部的压强关系为
【答案】D
【解析】
【详解】A.鸡蛋在甲中悬浮,说明鸡蛋的密度等于甲液体的密度,鸡蛋在乙中漂浮,说明鸡蛋的密度小于乙液体的密度,所以,故A错误;
BC.物体在液体中所受浮力等于物体排开液体所受到的重力,鸡蛋漂浮和悬浮时,浮力都等于鸡蛋的重力,所以浮力相等,则排开液体受到的重力相等,所以鸡蛋排开两种液体的质量相等,故BC错误;
D.两杯液体的液面相平,,由可知,两种液体对容器底部的压强关系为,故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示,一个圆柱形金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方一定高度匀速下降,直至金属块没入水中。如图乙所示,这是钢绳拉力F随金属块下降高度h变化的关系图像。若不计水的阻力,忽略水的深度变化。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A. 金属块受到的重力为4N
B. 金属块受到的最大浮力为12N
C. 金属块的体积为8×10﹣4m3
D. 金属块刚好浸没在水中时下表面受到水的压强为4×103Pa
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示:
A.由图像可知,钢绳在线AB段受拉力为12N,则金属块的重力
G=F拉=12N
故A错误;
B.在CD段,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,钢绳的拉力F′=4N,则金属块完全浸入水中时受到的浮力
F浮=G﹣F′=12N﹣4N=8N
故B错误;
C.因为金属块浸没时排开水的体积和自身的体积相等,由F浮=ρ水gV排可得金属块的体积
故C正确;
D.由图像可知,下表面所处的深度
h=7cm﹣3cm=4cm=0.04m
下表面受到的水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
故D错误。
故选C。
二、实验探究(本大题共5个小题,11小题4分,12小题6分,13小题6分,14、15小题各4分,共24分)
11. 小明用如图所示的器材“探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系”。
(1)在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致测得的“排开液体所受的重力”________(选填“偏小”“不变”或“偏大”);
(2)图中的四个实验步骤的最佳顺序是__________;
(3)分析图中的实验数据,可以得出实验结论:_________;
(4)在乙步骤的操作中,若只将物块的一部分浸在水中,其他操作步骤不变.则_________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
【答案】 ①. 偏小 ②. 丁、甲、乙、丙 ③. 浸在液体中物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力 ④. 能
【解析】
【详解】(1)[1]在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致排开的水的体积变小,则测得的“排开液体所受重力”偏小。
(2)[2]图中要先测量空桶的重力,然后测量物体的重力,再将物体浸没在液体中,读出此时测力计的示数,最后测量空桶与排开液体的总重力,实验顺序应为丁、甲、乙、丙。
(3)[3]根据称重法可知:甲、乙两图弹簧测力计的示数可以得到物体受到的浮力,即
F浮=F甲-F乙=2N-1N=1N
丙、丁两图弹簧测力计的示数可以求出石块排开液体受到的重力
G排=F丙-F丁=2.2N-1.2N=1N
则F浮=G排,即可以得出实验结论:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力。
(4)[4]在乙步骤的操作中,若只将物体的一部分浸在水中,则浮力和排开液体的重力同步减小,部分浸没同样满足阿基米德原理,其他步骤操作不变,则能得到与(3)相同的结论。
12. 小梦利用如图甲所示的实验装置,探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,她应沿水平方向拉着木块做 ___________运动,此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等,应用到了 ___________的原理;
(2)小梦在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,记录实验数据如表。请根据测量数据在图乙中描点作出图象________。分析图象可以得出的结论:当接触面的粗糙程度相同时___________(选填“正比”或“反比”);
次数
1
2
3
4
5
6
F压/N
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
f/N
0.8
1.2
1.6
2
2.4
2.8
(3)同桌小丽设计了如图丙所示的方案:木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细绳水平拉动木板。此方案的优点:___________,此时木板受到的摩擦力方向 ___________。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2) ①. ②. 正比
(3) ①. 读数时弹簧测力计的示数稳定 ②. 水平向左
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
【小问2详解】
[1]根据表格中的数据,在图中描点作出图像如下图
[2]根据测量数据作出的图像知道,摩擦力随压力的变化关系图像为过原点的直线,得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比。
【小问3详解】
[1]丙图中木块相对地面是静止的,受到的弹簧测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,不需要匀速拉动木板,测力计示数稳定易读数,实验更容易操作。
[2]木块静止时,木块水平方向受向左的拉力和向右的木板对木块的摩擦力,由于相互作用力的方向相反,故木块给木板的摩擦力水平向左。
13. 如图,小亮利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)如图A所示,可知圆柱体重 ___________N;圆柱体浸没在水中受到的浮力为 ___________N。
(2)选用图A、D、E的实验是为了验证猜想 ___________;比较A、B、D步骤的数据,___________(选填“能”或“不能”)得出浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,其原因是 ___________。
(3)由实验数据可以求得盐水的密度为 ___________kg/m3。
【答案】(1) ①. 2.6 ②. 1.2
(2) ①. c ②. 不能 ③. 没有控制物体排开液体的体积相同
(3)1.08×103
【解析】
【详解】【小问1详解】
[1]在图A中,弹簧测力计的分度值为0.2N,即圆柱体的重力为G=2.6N。
[2]在图C中,圆柱体浸没在水中FC=1.4N,则此时圆柱体受到的浮力为
F浮=G﹣FC=2.6N﹣1.4N=1.2N
【小问2详解】
[1]浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要验证浮力大小与液体的密度有关,选用图A、D、E,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,由此可知浮力大小与液体的密度有关,验证了猜想c。
[2][3]要探究“浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系”应该控制液体和密度和物体排开液体的体积都相同,比较A、B、D步骤可知,物体所处深度不同,液体的密度相同,物体排开液体的体积也不同,物体受到的浮力不同,因为没有控制物体排开液体的体积相同,所以不能得出:“浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系”。
【小问3详解】
圆柱体浸没在水和盐水中时,排开水的体积都等于圆柱体的体积,由A、C步骤数据可知
F浮C=G﹣FC=2.6N﹣1.4N=1.2N
由F浮=ρ液gV排可得
1.2N=ρ水gV排﹣﹣﹣﹣①
由E图中盐水中弹簧测力计的示数为1.3N;由图A、E可知,物体浸没在盐水中受到的浮力
F浮′=G﹣FE=2.6N﹣1.3N=1.3N
由F浮=ρ液gV排可得
1.3N=ρ盐水gV排﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
圆柱体浸没在水和盐水中时,排开水的体积都等于圆柱体的体积,联立①②得
14. 细心的小梦发现水箱接口处使用不同内径的水管时,出水口水流喷射的远近不同。于是小梦想探究“水压相同时,水管出水口水流速度大小与水管内径的关系”。她设计了如图所示的实验装置。
(1)实验过程中,需控制水箱中水的 ___________不变,从而使接口水箱T处水的压强不变,保持出水口的高度h不变,通过___________来反映出水口水流速度的大小。
(2)小梦将不同内径的水管接入上述装置进行实验,得到如表所示的实验数据,分析实验数据可知:当材质和长度一定时,水管内径越大,出水口水流速度 ___________;要想家中的自来水流快一些,喷水口会做得比较 ___________(选填“粗”或“细”)。
实验序号
长度l/cm
内径d/cm
喷射距离s/cm
1
40
1.0
14
2
1.5
16
3
2.0
20
【答案】(1) ①. 深度 ②. 喷射距离
(2) ①. 快 ②. 粗
【解析】
【小问1详解】
[1]因为液体压强与深度和密度有关,实验过程中,因而需控制水箱中水的深度不变,保持水的压强不变。
[2]实验中采用转换法,通过测量喷射距离来反映出水口水流速度的大小。
【小问2详解】
[1]比较序号1、2、3的实验数据得,水压不变时,内径增大,喷射距离变大,可得结论:当材质和长度一定时,水管内径越大,出水口水流速度越大。
[2]由实验结论得,要想家中的自来水流快一些,即速度较大,喷水口可以做得比较粗。
15. 跳绳是一种很好锻炼身体的方式,小明在学习完功率的相关知识后决定测量一下自己跳绳的功率。请你帮小明选择实验装置并设计实验。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:___________。
(3)跳绳功率的表达式:___________。
【答案】(1)台秤、刻度尺、秒表
(2)①用台秤称出人的质量m;②用刻度尺测出每次跳的高度h;③用秒表计时60秒,记下跳的次数n
(3)P=
【解析】
【小问1详解】
根据(60秒跳的次数为n)可知,需要用台秤测质量m,用刻度尺测每次跳起的高度h,用秒表记录时间。
【小问2详解】
主要步骤:
①用台秤称出人的质量m;
②用刻度尺测出每次跳的高度h;
③用秒表计时60秒,记下跳的次数n。
【小问3详解】
跳绳功率的表达式为
三、综合应用(本大题共8个小题,16、17、18小题各2分,19、20小题各4分,21小题2分,22小题4分,23小题6分,共26分)
16. 物理学中有很多单位都是用物理学家的名字命名的,如功率的单位就是用 ___________的名字命名的;若某物体做功的功率为50W,则该功率值的物理意义是 ___________。
【答案】 ①. 瓦特 ②. 该物体每秒做功50J
【解析】
【详解】[1]为了纪念瓦特做出的重大贡献,把他的名字作为了功率的单位,简称瓦,符号为W。
[2]某物体做功的功率为50W=50J/s,则该功率值的物理意义是该物体每秒做功50J。
17. 据科学研究,人的大脑在思考时相当于一个发动机。若物理考试一共考了80min,大脑共做功72000J,则大脑在这次考试中的功率为___________W;大脑做的这些功相当于重为500N的人上升高度___________m时克服重力做的功。
【答案】 ①. 15 ②. 144
【解析】
【详解】[1]大脑在这次考试中的功率为
[2]大脑做的这些功相当于重为500N的人上升高度h时克服重力做的功,则
18. 如图,这是某校的甲、乙两队学生正在进行一场拔河比赛的情景。甲队正在拉动乙队朝自己这边运动,甲队最终获胜。有同学认为甲队获胜是因为甲队施加的拉力大于乙队,你同意这个观点吗?___________,支持你观点的理由是 ___________。
【答案】 ①. 不同意 ②. 甲队的拉力和乙队的拉力是一对相互作用力,大小相等
【解析】
【详解】[1]有同学认为甲队获胜是因为甲队施加的拉力大于乙队,这个观点是错误的;故我不同意该观点;
[2]因为甲队的拉力和乙队的拉力是一对相互作用力,大小相等。
19. 阅读短文,回答问题。
绝境重生372潜艇
海水跃层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,如突遭“海中断崖”,会急剧掉向海底,大多数常规潜艇的有效潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,造成失事。中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中,碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉得又快又深,艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开;1分钟内,上百个阀门关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,“掉深”终于停止,深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。
(1)“海中断崖”是指海水跃层处于 ___________的状态,潜艇遇到“海中断崖”时,潜艇所处的海水密度突然变小,导致浮力___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
(2)“向所有水柜供气”的目的是 ___________。
(3)潜艇“掉深”有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有 ___________。
【答案】(1) ①. 上层密度大、下层密度小 ②. 小于
(2)减小自身重力 (3)惯性
【解析】
【小问1详解】
[1]根据短文知道,潜艇遇到“海中断崖”时、海水上层密度大、下层密度小。
[2]由F浮=ρgV排知道,海中断崖的海水密度变小,会造成潜艇受到的浮力减小,当浮力小于重力时,潜水艇会下沉。
【小问2详解】
潜艇能够在海底自由的上浮和下潜靠的是改变自身重力来实现的。“向所有的水柜供气”的目的是排出水柜内的水,减小自身重力。从而使重力小于浮力而上升。
【小问3详解】
潜艇“掉深”时向下运动,实施高压供气、关闭各种阀门后,由于惯性还会保持原来的运动状态,不会立即停下来。
20. 周末小明爸爸带全家回老家看爷爷奶奶,细心的小明发现爸爸在汽车爬坡时,加大了油门同时换用低速挡, 这是为什么?
【答案】见解析
【解析】
【详解】汽车爬坡时需要发动机提供更大的动力,加大油门可以增大发动机的功率,由
加大油门的同时换用低速挡能增大发动机的动力,利于汽车爬坡。
21. 油条是传统早点之一,如图甲是油条制作过程,请在图乙中画出油条浮在油面上时受到的浮力的示意图。(O为重心)
【答案】
【解析】
【详解】当油条漂浮时,油条受到的浮力方向竖直向上,大小等于重力的大小,作用点在油条重心上,据此过油条的重心O沿竖直向上的方向作一条有向线段,符号为F浮,如图所示:
22. 63A式水陆两栖坦克是我军两栖装甲师和海军陆战队的主要突击力量,如图所示。该坦克总重达2.2×105N,它不仅可以在陆地上行驶,还能像船一样在水中航行,履带与地面接触的总面积是4×104cm2,求:(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
(1)坦克静止在陆地上时,对水平地面的压强;
(2)坦克在水上匀速直线航行时排开水的体积。
【答案】(1)5.5×104Pa
(2)22m3
【解析】
小问1详解】
坦克静止时对水平地面的压力
F=G=2.2×105N
对水平地面的压强
【小问2详解】
坦克在水面航行时受到的浮力为
F浮=G=2.2×105N
由阿基米德原理可知,坦克在水面航行时排开水的体积为
23. 电动汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小昊的爸爸驾驶电动汽车在平直的高速公路上行驶,图为交管部门用相机每隔10s曝光一次的车辆照片。已知该电动汽车和小昊爸爸的总质量为1.6×103kg,行驶中汽车受到的阻力为车重的。求:(g取10N/kg)
(1)此过程中该车受到的牵引力;
(2)牵引力所做功的功率。
【答案】(1)800N
(2)24000W
【解析】
【小问1详解】
汽车的重力
汽车受到的牵引力
【小问2详解】
牵引力做功
牵引力所做功的功率
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