内容正文:
八年级阶段性训练
物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,飞机在飞行中投放救援物资,飞机应在________(选填“A”、“B”或“C”)点处进行空投,才能将救援物资投至目标处,这是因为物资具有________。投放后,物资在下落过程中运动状态________(选填“发生改变”或“保持不变”)。
2. 拔火罐医疗方法在我国已有很悠久的历史,如图所示。使用时先加热一下火罐内的气体,再迅速将火罐按在皮肤上,自然冷却后,罐内气压______(选填“增大”“减小”或“不变”),火罐在______的作用下牢牢吸在身上。
3. 如图所示,桌面上有甲、乙两个完全相同的装满了水的玻璃缸。其中甲水中漂浮着一只小鸭子,乙水中漂浮着一只大鸭子。若两只鸭子受到的浮力分别为,玻璃缸对桌面的压力分别为。则________,_________。
4. 如图所示是跳台滑雪示意图,运动员助滑后获得较大速度,在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作,最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力,运动员从B到C过程中________能转化为________能,运动员在C时的机械能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在D时的机械能。
5. 如图所示,物体以的速度,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为,物体受到的摩擦力___________,2秒内拉力走过的距离___________m。(不计轮重、绳重、摩擦)
6. 煮粽子时,飘散在空气中的香味比放凉后更浓郁,表明温度越高,分子运动得越______(选填“剧烈”或“不剧烈”)。捆扎粽子的马莲很难被拉断,是因为分子间存在______力。
二、选择题(本题共8小题,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,选对但不全得1分,有错选的得0分,请将其字母代号填在题后的括号内)
7. 如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 小包的重力和箱子对小包的支持力是一对相互作用力
B. 小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
C. 行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对相互作用力
8. 如图所示,关于下列物理现象的解释,错误的是( )
A. 甲图钢笔吸墨水利用了大气压
B. 乙图船闸利用了连通器原理
C. 丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,水从孔中向外喷出,说明了水对瓶子侧壁有压强
D. 丁图两船并排行驶,因为两船中间水的流速较小压强较小,所以船容易发生碰撞
9. 小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲,乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体密度较大 B. 乙杯液体的密度较大
C. 木棒在甲杯液体中受到的浮力较大 D. 木棒在乙杯液体中受到的浮力较大
10. 对功的理解,下列说法中正确的是( )
A. 力作用的时间越长,力做功越多 B. 物体通过的路程越长,力做功越多
C. 作用在物体上力越大,力做功越多 D. 运动员举起杠铃的过程中,他对杠铃做了功
11. 如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体10s内匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s B. 该装置做的有用功为600J
C. 拉力F的功率为120W D. 该动滑轮的机械效率为80%
12. 微观粒子与宇宙天体之间有很多相似之处,下列说法中错误的是( )
A. 原子结构与太阳系结构很相似
B. 宇宙天体、分子都在永不停息地运动
C. 天体之间、分子之间都存在相互作用力
D. 原子核是原子的中心,太阳是宇宙的中心
13. 如图所示,长方体物块A所受的重力为G,物块A受到水平向左的压力F的作用,被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小不变 B. 物块受到的摩擦力等于G+F
C. 物块受到的合力大小不变 D. 物块对墙面的压强大小不变
14. 质量一定的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动,两次运动的路程与时间的关系图像如图甲、乙所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A. 物体速度大小v甲<v乙
B. 0-6s内拉力对物体所做的功W甲>W乙
C. 0-6s内拉力对物体做功的功率P甲>P乙
D. 两次运动中物体所受的拉力F甲>F乙
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 冰雪运动让校园“热”起来。如图甲所示、当某同学把冰壶推出去之后,冰壶在冰面上向前滑行并最终停下。请在图乙中画出正在滑行的冰壶受到的力。
16. 小明在学校运动会上是仪仗队旗手,如图所示,他竖直举旗前进时,红旗受到风的水平阻力F2,其作用点可以看成在A点,若以B点为支点,请画出手对旗杆施加的最小动力F1及阻力F2的力臂。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题7分,共18分)
17. 小东在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车在不同材料的水平表面上滑行的距离,如图所示。
(1)实验中,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面的_____相同;
(2)分别选用毛巾、棉布和木板三种质地不同的水平表面进行实验,目的是通过改变_____从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;
(3)根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越_____,速度减小得越慢,在水平面上运动的距离越远。推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将_____。
18. 如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据他的实验探究数据,请你回答下列问题:
(1)如图甲,小明把一个空的饮料罐缓慢按入水中,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,于是他设计了如图乙所示的实验步骤;
(2)图乙B中物体所受浮力______N,分析图A、B、C,说明浮力的大小与______有关;
(3)探究浮力大小与物体浸在液体中的深度有无关系,可选用______三图的装置来探究;
(4)比较A、D、E三图可以得到排开液体的体积相同时,______越大,物体所受浮力越大;
(5)用图示实验数据可测出盐水的密度是______;
(6)小明又找来溢水杯和电子秤,他将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用手提着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯中,如图丙所示,从铝块底部入水到浸没的过程,电子秤的读数将______。
19. 如图所示,某同学利用铁架台、刻度均匀的匀质杠杆、细线、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
【证据】
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置保持静止,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,若要使其水平平衡,则应将平衡螺母向______调节;
(2)调节杠杆在水平位置平衡,除了消除杠杆自重对实验的影响外,还便于测量______;
(3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂4个钩码,则应在B点挂______个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)多次实验后,得到的数据如下表:
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1
6
2
3
2
2
9
2
9
3
1.5
6
1
9
【解释】分析表中的实验数据,可得出杠杆的平衡条件是______;
【交流】完成上述实验后,该同学又找来弹簧测力计,用弹簧测力计替代钩码,如图丙所示,在保持杠杆平衡的条件下,将弹簧测力计由a位置逐渐转至b位置,该过程中,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
五、综合应用题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
20. 一个容器中装有2kg水,放在水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下,测力计的示数为 5.6N,慢慢将石块浸没在水中,不接触杯壁和杯底,稳定后,弹簧测力计的示数为3.6N。g取10N/ kg, 求:
(1)石块的质量;
(2)石块所受的浮力;
(3)石块的密度。
21. 在美丽乡村建设中,政府为某村购置了一批健身器材。装货时,工人在货车尾部斜搭一块木板,构成了一个斜面,已知该斜面长5m,高1.5m,然后工人用400N的推力沿平行于斜面方向,将100kg的货物沿木板由斜面底端匀速推到顶端。求此过程中:
(1)工人所做的有用功;
(2)斜面机械效率;
(3)物体受到的摩擦力大小。
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八年级阶段性训练
物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,飞机在飞行中投放救援物资,飞机应在________(选填“A”、“B”或“C”)点处进行空投,才能将救援物资投至目标处,这是因为物资具有________。投放后,物资在下落过程中运动状态________(选填“发生改变”或“保持不变”)。
【答案】 ①. A ②. 惯性 ③. 发生改变
【解析】
【详解】[1][2]由于物资具有惯性,要保持原来的运动状态不变,物资离开飞机后水平方向上要保持原来的速度不变,故若想将救援物资投至目标处,应在目标的前方即A处投放。
[3]投放后,物资在下落过程中运动的速度和方向始终在改变,故物资在下落过程中运动状态发生改变。
2. 拔火罐的医疗方法在我国已有很悠久的历史,如图所示。使用时先加热一下火罐内的气体,再迅速将火罐按在皮肤上,自然冷却后,罐内气压______(选填“增大”“减小”或“不变”),火罐在______的作用下牢牢吸在身上。
【答案】 ①. 减小 ②. 大气压
【解析】
【详解】[1][2]先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,等到罐内的空气冷却后压强减小,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。
3. 如图所示,桌面上有甲、乙两个完全相同的装满了水的玻璃缸。其中甲水中漂浮着一只小鸭子,乙水中漂浮着一只大鸭子。若两只鸭子受到的浮力分别为,玻璃缸对桌面的压力分别为。则________,_________。
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]如图,两只鸭子都漂浮在水面上,大鸭子排开水的体积较大,根据阿基米德原理可知,大鸭子受到的浮力较大,即。
[2]两只鸭子都漂浮在水面上,受到的浮力等于各自的重力,即它们各自的重力等于它们排开的水的重力,所以,两个玻璃缸中水和鸭子的总重是相等的,玻璃缸也完全相同,所以,两个玻璃缸与各自里面的水、鸭子的总重相等,它们对桌面的压力也相等,即。
4. 如图所示是跳台滑雪示意图,运动员助滑后获得较大速度,在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作,最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力,运动员从B到C过程中________能转化为________能,运动员在C时的机械能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在D时的机械能。
【答案】 ①. 动 ②. 重力势 ③. 等于
【解析】
【详解】[1][2][3]运动员从B到C过程中,质量不变,速度变小,高度增加,动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能;运动员从C位置到D位置的过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,保持不变,所以运动员在C时的机械能等于在D时的机械能。
5. 如图所示,物体以的速度,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为,物体受到的摩擦力___________,2秒内拉力走过的距离___________m。(不计轮重、绳重、摩擦)
【答案】 ①. 6N ②. 0.08
【解析】
【详解】[1]图中滑轮为动滑轮,两股绳共同分担物体A受到摩擦力,已知弹簧测力计的示数为,则物体A受到的摩擦力为
[2]物体A移动的速度是,则拉力,2秒内移动的距离为
6. 煮粽子时,飘散在空气中的香味比放凉后更浓郁,表明温度越高,分子运动得越______(选填“剧烈”或“不剧烈”)。捆扎粽子的马莲很难被拉断,是因为分子间存在______力。
【答案】 ①. 剧烈 ②. 引
【解析】
【详解】[1][2]根据分子动理论知识可知,物质是由大量分子(或原子)组成的,分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈,分子间存在相互的引力和斥力。煮粽子时,飘散在空气中的香味比放凉后更浓郁,这是分子在不停地做无规则运动,即扩散现象,扩散现象与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。捆扎粽子的马莲很难被拉断,说明分子间存在相互作用的引力。
二、选择题(本题共8小题,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,选对但不全得1分,有错选的得0分,请将其字母代号填在题后的括号内)
7. 如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 小包的重力和箱子对小包的支持力是一对相互作用力
B. 小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
C. 行李箱重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.小包的重力和箱子对小包的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故A错误;
B.小包与行李箱一起水平向右做匀速直线运动,小包相对于行李箱没有相对运动,也没有相对运动的趋势,小包不受行李箱的摩擦力,空气阻力忽略不计,只受重力、支持力两个力的作用,故B错误;
C.地面对行李箱的支持力等于小包与行李箱的总重力,行李箱的重力和地面对行李箱的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.小包对行李箱的压力、行李箱对小包的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,关于下列物理现象的解释,错误的是( )
A. 甲图钢笔吸墨水利用了大气压
B. 乙图船闸利用了连通器原理
C. 丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,水从孔中向外喷出,说明了水对瓶子侧壁有压强
D. 丁图两船并排行驶,因为两船中间水的流速较小压强较小,所以船容易发生碰撞
【答案】D
【解析】
【详解】A.当钢笔吸墨水时,先按压橡皮袋,排出里面的空气,橡皮袋由于弹性要恢复原状,在袋内形成低压区,墨水在大气压的作用下,被压入橡皮袋,所以钢笔吸墨水是利用了大气压而实现的,故A正确,不符合题意;
B.连通器原理是指在连通器中装有同种液体,当连通器中液体不流动时,各容器中液面总保持相平。大型船闸就是通过连通器原理让船只由上游通过船闸进入下游的,故B正确,不符合题意;
C.根据液体压强规律可知,丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,水从孔中向外喷出,证实了水对瓶子侧壁有压强,故C正确,不符合题意;
D.由流体力学知识可知,丁图中两船并排行驶时,容易发生碰撞,原因是两船中间水的流速较大压强较小,周围的水会推着两船向一块靠拢,从而引发碰撞事故,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲,乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体的密度较大 B. 乙杯液体的密度较大
C. 木棒在甲杯液体中受到的浮力较大 D. 木棒在乙杯液体中受到的浮力较大
【答案】B
【解析】
【详解】CD.木棒在甲、乙两杯液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,木棒受到的浮力等于自身重力。同一支木棒重力不变,则两次浮力相等,故CD错误;
AB.由图可知,木棒在甲液体中排开液体的体积大于乙液体中排开液体的体积,而浮力相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲杯液体的密度小、乙杯体的密度大。故A错误,B正确。
故选B。
10. 对功的理解,下列说法中正确的是( )
A. 力作用的时间越长,力做功越多 B. 物体通过的路程越长,力做功越多
C. 作用在物体上的力越大,力做功越多 D. 运动员举起杠铃的过程中,他对杠铃做了功
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据可知,功的大小跟力的大小、物体在力的方向上移动的距离都有关,与时间无关,故ABC错误;
D.运动员举起杠铃过程中,他对杠铃施加了向上的作用力,杠铃在力的方向上移动了一段距离,所以,他对杠铃做了功,故D正确。
故选 D。
11. 如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体10s内匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s B. 该装置做的有用功为600J
C. 拉力F的功率为120W D. 该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,承担物重的绳子段数n=2。物体上升高度h=3m,根据公式s=nh可得绳子自由端移动距离s=2×3m=6m
根据速度公式可得绳子自由端移动速度
故A错误;
B.有用功W有=Gh=400N×3m=1200J
故B错误;
C.拉力做的总功W总=Fs=250N×6m=1500J
拉力F的功率
故C错误;
D.该动滑轮的机械效率
故D正确。
故选D。
12. 微观粒子与宇宙天体之间有很多相似之处,下列说法中错误的是( )
A. 原子结构与太阳系结构很相似
B. 宇宙天体、分子都在永不停息地运动
C. 天体之间、分子之间都存在相互作用力
D. 原子核是原子的中心,太阳是宇宙的中心
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子由原子核与核外绕原子核运动的电子组成,结构与太阳系相似,故A正确,不符合题意;
B.宇宙中任何物质都在永不停息地运动,运动是绝对的,而静止则是相对的,故B正确,不符合题意;
C.天体间存在万有引力,分子间存在引力与斥力,即天体之间、分子之间都存在着相互的作用力,故C正确,不符合题意;
D.原子核是原子的核心,占极小体积但集中几乎全部质量,电子绕核运动。太阳是太阳系的中心,但并非宇宙的中心。现代宇宙学表明,宇宙无中心,故D错误,符合题意。
故选D。
13. 如图所示,长方体物块A所受的重力为G,物块A受到水平向左的压力F的作用,被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小不变 B. 物块受到的摩擦力等于G+F
C. 物块受到的合力大小不变 D. 物块对墙面的压强大小不变
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.逐渐增大压力F,物块A始终处于静止状态,受力平衡,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对物块的静摩擦力,两个力是一对平衡力,所以摩擦力等于重力,当压力增大时,物块的重力不变,所以静摩擦力也不变,故A正确,B错误;
C.物块A始终处于静止状态,物块受到的合力大小不变,都为零,故C正确;
D.增大压力后,受力面积不变,根据可知,物块对墙面的压强变大,故D错误。
故选AC。
14. 质量一定的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动,两次运动的路程与时间的关系图像如图甲、乙所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A. 物体的速度大小v甲<v乙
B. 0-6s内拉力对物体所做的功W甲>W乙
C. 0-6s内拉力对物体做功的功率P甲>P乙
D. 两次运动中物体所受的拉力F甲>F乙
【答案】BC
【解析】
【详解】A.据图可知,两次运动的过程中物体均做匀速直线运动,且当时间为6s时,甲运动的路程大于乙运动的路程,根据可知,甲的速度大于乙的速度,即,故A错误;
BCD.两次拉动过程中,拉力均与摩擦力为一对平衡力,两次运动中压力与接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,则两次拉力大小相等,即;0-6s内甲运动的路程大于乙运动的路程,根据可知,甲运动拉力对物体所做的功大于乙运动拉力对物体做的功,即W甲>W乙;由于两次运动的时间相同,根据可知,甲运动的功率大于乙运动的功率,即,故BC正确,D错误。
故选BC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 冰雪运动让校园“热”起来。如图甲所示、当某同学把冰壶推出去之后,冰壶在冰面上向前滑行并最终停下。请在图乙中画出正在滑行的冰壶受到的力。
【答案】
【解析】
【详解】冰壶在水平冰面上向右减速运动,因此受到一个水平向左的摩擦力,在竖直方向上受到竖直向下的重力以及冰面对其竖直向上的支持力,由于竖直方向上保持平衡,因此支持力F和G的大小相等,故线段长度相等,如图所示
16. 小明在学校运动会上是仪仗队旗手,如图所示,他竖直举旗前进时,红旗受到风的水平阻力F2,其作用点可以看成在A点,若以B点为支点,请画出手对旗杆施加的最小动力F1及阻力F2的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】B点为支点,过B点作阻力的垂线,即为阻力的力臂;在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,动力臂需要最长,可知最长的动力臂为BC,即过C点作AC的垂线即为手对旗杆施加的最小动力,因阻力使杠杆顺时针转动,故动力使杠杆逆时针转动,所以动力的方向应该水平向右,如下图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题7分,共18分)
17. 小东在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车在不同材料的水平表面上滑行的距离,如图所示。
(1)实验中,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面的_____相同;
(2)分别选用毛巾、棉布和木板三种质地不同的水平表面进行实验,目的是通过改变_____从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;
(3)根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越_____,速度减小得越慢,在水平面上运动的距离越远。推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将_____。
【答案】(1)速度 (2)接触面粗糙程度
(3) ①. 小 ②. 保持匀速直线运动##一直运动下去
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法可知,实验中让小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面的初速度相同。
【小问2详解】
根据控制变量法可知,分别选用毛巾、棉布和木板三种质地不同的水平表面进行实验,是为了在压力不变时,通过改变接触面的粗糙程度,从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力的大小。
【小问3详解】
[1][2]对比三幅图的实验现象可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,在水平面上运动的距离越远。若水平面绝对光滑,小车的速度将不会减小,它将一直做匀速直线运动。
18. 如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据他的实验探究数据,请你回答下列问题:
(1)如图甲,小明把一个空的饮料罐缓慢按入水中,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,于是他设计了如图乙所示的实验步骤;
(2)图乙B中物体所受浮力______N,分析图A、B、C,说明浮力大小与______有关;
(3)探究浮力大小与物体浸在液体中的深度有无关系,可选用______三图的装置来探究;
(4)比较A、D、E三图可以得到排开液体的体积相同时,______越大,物体所受浮力越大;
(5)用图示实验数据可测出盐水的密度是______;
(6)小明又找来溢水杯和电子秤,他将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用手提着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯中,如图丙所示,从铝块底部入水到浸没的过程,电子秤的读数将______。
【答案】 ①. 1.6 ②. 排开液体的体积 ③. A、C、D ④. 液体密度 ⑤. ⑥. 不变
【解析】
【详解】(2)[1]由图A可知,物体重力为5N,根据称重法,图乙B中物体所受浮力
[2]比较图A、B、C,物体排开水的体积不同,测力计示数不同,则浮力不同,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]探究浮力大小与物体浸在液体中的深度有无关系,根据控制变量法,应只改变物体浸在液体中的深度,所以选择A、C、D两图的装置来探究。
(4)[4]比较A、D、E三图,物体排开液体的体积相同,盐水的密度较大,物体浸没在盐水中时测力计示数较小,根据称重法可知物体浸没在盐水中时的浮力较大,可得:物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。
(5)[5]由图A、D可得物体浸没在水中的浮力为
物体排开水的体积为
由图A、E可得物体浸没在盐水中的浮力为
则盐水密度为
(6)[6]溢水杯对电子秤的压力为
根据称重法和阿基米德原理可得溢水杯对电子秤的压力
溢水杯对电子秤的压力始终等于溢水杯和原本水的总重力,所以从铝块底部入水到浸没的过程,电子秤的读数将不变。
19. 如图所示,某同学利用铁架台、刻度均匀的匀质杠杆、细线、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
【证据】
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置保持静止,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,若要使其水平平衡,则应将平衡螺母向______调节;
(2)调节杠杆在水平位置平衡,除了消除杠杆自重对实验的影响外,还便于测量______;
(3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂4个钩码,则应在B点挂______个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)多次实验后,得到的数据如下表:
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1
6
2
3
2
2
9
2
9
3
1.5
6
1
9
【解释】分析表中的实验数据,可得出杠杆的平衡条件是______;
【交流】完成上述实验后,该同学又找来弹簧测力计,用弹簧测力计替代钩码,如图丙所示,在保持杠杆平衡的条件下,将弹簧测力计由a位置逐渐转至b位置,该过程中,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 (2)力臂
(3) ①. 6 ②. 右
(4) ①. F1L1=F2L2 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态,甲图中杠杆处于静止状态,所以此时杠杆是平衡状态。
[2]甲图中,杠杆的右端上翘,说明左端沉,所以应将平衡螺母向右端移动,直至杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
当杠杆在水平位置平衡时,支点到悬挂点的距离就是力臂,所以杠杆在水平位置平衡,还可以便于测量力臂。
【小问3详解】
[1]设杠杆时一个格的长度为L,一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得4G×3L=nG×2L
解得n=6,即在B点挂6个钩码,能使杠杆在水平位置保持平衡。
[2]两边各取下一个钩码后,左端力与力臂的乘积为3G×3L=9GL
右端力与力臂的乘积为5G×2L=10GL
右端比左端大,所以杠杆右端下沉。
【小问4详解】
[1]由表可知,每次实验中,动力与动力臂的乘积均等于阻力与阻力臂的乘积,所以可得出杠杆平衡的条件为F1L1=F2L2。
[2]若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,阻力和阻力臂不变,而弹簧测力计拉力的力臂变小,由杠杆平衡原理知,拉力变大,即弹簧测力计的示数变大。
五、综合应用题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
20. 一个容器中装有2kg水,放在水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下,测力计的示数为 5.6N,慢慢将石块浸没在水中,不接触杯壁和杯底,稳定后,弹簧测力计的示数为3.6N。g取10N/ kg, 求:
(1)石块的质量;
(2)石块所受的浮力;
(3)石块的密度。
【答案】(1)0.56kg (2)2N
(3)2.8×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,石块的重力是5.6N,则石块的质量为
【小问2详解】
根据称重法可得,石块受到的浮力为
【小问3详解】
石块浸没后排开水的体积与石块的体积相等,则石块的体积为
石块的密度为
21. 在美丽乡村建设中,政府为某村购置了一批健身器材。装货时,工人在货车尾部斜搭一块木板,构成了一个斜面,已知该斜面长5m,高1.5m,然后工人用400N的推力沿平行于斜面方向,将100kg的货物沿木板由斜面底端匀速推到顶端。求此过程中:
(1)工人所做的有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)物体受到的摩擦力大小。
【答案】(1)1500J
(2)75% (3)100N
【解析】
【小问1详解】
货物所受重力
工人所做的有用功
【小问2详解】
推力做的总功
该斜面的机械效率
【小问3详解】
额外功
物体受到的摩擦力
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