内容正文:
2024—2025学年下学期期末考试
八年级物理试卷
说明:1.全卷满分80分,考试时间85分钟;
2.请将答案写在答题卡上,否则不给分。
一、填空题(共16分,每空1分)
1. 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的______,这就是著名的阿基米德原理,用公式表示就是______。
2. 如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮,其作用是可以改变力的________,但不能省力。图中的扁担做得较宽,主要是为了增大受力面积,________(选填“增大”或“减小”)压强。
3. 如图所示,在烧杯中倒入适量的浓盐水,将一个鸡蛋放入烧杯中静止时,鸡蛋悬浮在盐水中。则鸡蛋受到的重力和浮力是一对______,其中重力的方向是______。
4. 如图所示,是《天工开物》中的一种汲水装置——筒车,河水流动带动筒车转动,说明力可以改变物体的________;同时通过竹筒把水运到高处,此过程竹筒内水的重力势能________。
5. 如图所示,在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速______,压强______,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
6. 如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动的过程中,将______能转化为______能。
7. 生活中要用到各种各样的机械,其中天平是一种______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;如图所示杠杆,若动力和阻力都与杠杆垂直,且,,,则______N。
8. 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力______,液体对杯底的压强______(选填“<”“=”或“>”)
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题有两个或两个以上正确选项,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A. 提升过程做了功,悬停过程做了功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功
C. 提升过程不做功,悬停过程做了功 D. 提升过程做了功,悬停过程不做功
10. 如图所示的各种工具,正常使用时省力的是( )
A. B.
C. D.
11. 下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A. 拦河坝上窄下宽更加稳固 B. 用活塞式抽水机抽水
C. 飞机机翼上凸下平获得升力 D. 船只利用船闸在上下游之间往返
12. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B. 由甲、乙两图可知,小车动能的大小与质量有关
C. 由乙、丙两图可知,小车动能的大小与速度有关
D. 小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大
13. 中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A. 在水面下匀速下潜过程中,受到的压强增大
B. 通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
C. 从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
D. 从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
14. 如图所示,固定的斜面长,高,沿斜面向上用50N的拉力,在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中( )
A. 对物体做的有用功为120J B. 物体受到的摩擦力为35N
C. 拉力做功的功率为25W D. 斜面的机械效率为30%
三、计算题(共22分,第15小题6分,第16、17小题各8分)
15. 随着科技发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人在30N的牵引力作用下做匀速直线运动,1min内行走了36m。求这个过程中:
(1)机器人的速度;
(2)机器人牵引力做的功;
(3)机器人牵引力做功的功率。
16. 如图所示,虚线框内是两个滑轮连成滑轮组,工人利用该滑轮组,用200N竖直向上的拉力F,在6s内将物体匀速提高3m,绳子自由端移动了9m。已知动滑轮重120N,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人做的总功;
(2)拉力F的功率;
(3)工人做的有用功;
(4)该滑轮组的机械效率。
17. 质量为3kg的物体放置在水平桌面上,已知物体的底面积为,体积为。()求:
(1)该物体对桌面的压强;
(2)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小华同学按如图所示的装置进行三次实验。
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块,使木块做匀速直线运动,根据______知识可知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)分析______两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)实验甲中,若木块在运动过程中,速度突然变大,则木块所受滑动摩擦力______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验后,小华在拔河比赛前为班级做了科学决策,使班级赢得比赛。他做出的科学决策是:组队时,选质量较______(选填“大”或“小”)的同学。
19. 如图所示是利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系实验。
(1)U形管两边液面的______能显示压强大小;使用前用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U形管中液面不发生变化,说明____________;
(2)如图所示,将金属盒分别放入水和盐水中,金属盒的橡皮膜受到的压强分别是和,则______(选填“<”、“=”或“>”)。
20. 如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)为了便于测量______(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。如图甲所示,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3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;
(3)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是____________;
(4)实验中进行多次实验的目的是______(选填“A”或“B”)。
A. 取平均值减少误差 B. 使实验结论具有普遍性
21. 用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重,实验数据如下表。
实验次数
钩码重力
动滑轮重力
绳端拉力F/N
机械效率
1
6.0
0.3
2.2
90.9%
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0%
4
6.0
3.2
3.4
58.8%
(1)每次实验绳端移动距离为______cm;
(2)小组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。她认为应该静止读数,她想法______(选填“正确”或“不正确”);
(3)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为______N,第2次实验滑轮组的机械效率为______。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______;
(4)小组同学在仅增大绳端移动距离的情况下,滑轮组的机械效率______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)用同一滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率是______。
A. 增大所提升物体重力 B. 增大提升物体的速度
22. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示。
(g取10N/kg,)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是______N,物体的体积为______;
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)为了验证猜想②,分析A与______三次实验,得出结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为该方案是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________;
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是______。
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2024—2025学年下学期期末考试
八年级物理试卷
说明:1.全卷满分80分,考试时间85分钟;
2.请将答案写在答题卡上,否则不给分。
一、填空题(共16分,每空1分)
1. 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的______,这就是著名的阿基米德原理,用公式表示就是______。
【答案】 ①. 重力 ②.
【解析】
【详解】[1][2]根据阿基米德原理
可知,浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。
2. 如图是我国古代劳动人民利用自制工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮,其作用是可以改变力的________,但不能省力。图中的扁担做得较宽,主要是为了增大受力面积,________(选填“增大”或“减小”)压强。
【答案】 ①. 方向 ②. 减小
【解析】
【2题详解】
[1]定滑轮实质是一个等臂杠杆,所以不省力,也不距离,但可以改变用力方向。
[2]把扁担做得较大是增大受力面积,在压力一定时可以减小扁担对人肩膀的压强,压力的作用效果就不明显,这样人肩膀就不会感到疼。
3. 如图所示,在烧杯中倒入适量浓盐水,将一个鸡蛋放入烧杯中静止时,鸡蛋悬浮在盐水中。则鸡蛋受到的重力和浮力是一对______,其中重力的方向是______。
【答案】 ①. 平衡力 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1][2]鸡蛋在水中处于悬浮状态,即鸡蛋处于平衡状态,所受重力与浮力是一对平衡力;重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两个力大小相等,方向相反,作用点都在重心上。
4. 如图所示,是《天工开物》中的一种汲水装置——筒车,河水流动带动筒车转动,说明力可以改变物体的________;同时通过竹筒把水运到高处,此过程竹筒内水的重力势能________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]河水流动带动筒车转动,筒车转动是运动状态的变化,说明力可以改变物体的运动状态,同时通过竹筒把水运到高处,质量不变,高度增大,此过程竹筒内水的重力势能增大。
5. 如图所示,在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速______,压强______,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
【答案】 ①. 大 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]高铁站的站台上有一道安全线,要求乘客必须站在安全线外候车,这是因为列车和人之间的空气流速大,压强小,人远离列车一侧的空气流速小,压强大,会形成指向列车的压力差,容易发生危险。
6. 如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动的过程中,将______能转化为______能。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动
【解析】
【详解】[1][2]卫星在太空中飞行时,从远地点向近地点运动过程中,质量不变,相对高度减小,所以重力势能变小,同时速度增大,动能增大。在整个过程中,将重力势能转化为动能。
7. 生活中要用到各种各样的机械,其中天平是一种______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;如图所示杠杆,若动力和阻力都与杠杆垂直,且,,,则______N。
【答案】 ①. 等臂 ②. 150
【解析】
【详解】[1]天平的动力臂等于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,动力等于阻力,所以天平是一种等臂杠杆。
[2]由图可知
根据杠杆平衡条件可得,即
8. 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力______,液体对杯底的压强______(选填“<”“=”或“>”)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即
[2]由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,静止时两容器中液面相平,根据可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题有两个或两个以上正确选项,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A. 提升过程做了功,悬停过程做了功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功
C. 提升过程不做功,悬停过程做了功 D. 提升过程做了功,悬停过程不做功
【答案】D
【解析】
【详解】做功两个必要条件:1.有力作用在物体上,2.物体在力的方向上通过一段距离。故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中,起重机对物体做功,再悬停6s过程中,有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离,故起重机对重物不做功,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D
10. 如图所示的各种工具,正常使用时省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力,故A不符合题意;
B.动滑轮的实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆,可以省一半力,故B符合题意;
C.筷子在使用过程中,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,不能省力,故C不符合题意;
D.划龙舟的桨在使用过程中,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,不能省力,故D不符合题意。
故选B。
11. 下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A. 拦河坝上窄下宽更加稳固 B. 用活塞式抽水机抽水
C. 飞机机翼上凸下平获得升力 D. 船只利用船闸在上下游之间往返
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知,河水越深压强越大,拦河坝上窄下宽更加稳固,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机抽水是利用了大气压强的原理,故B不符合题意;
C.在流体中,流速越大的位置压强越小,飞机机翼上凸下平,上面压强小,下面压强大,产生了压强差,从而获得升力,故C符合题意;
D.船只利用船闸在上下游之间往返是利用了连通器的原理,上端开口下端连通,故D不符合题意。
故选C。
12. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B. 由甲、乙两图可知,小车动能的大小与质量有关
C. 由乙、丙两图可知,小车动能的大小与速度有关
D. 小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想,故A正确;
B.甲、乙两图中,小车质量相同,释放的高度不同,则到达水平面的速度不同,木块被推出距离不同,说明小车动能的大小与速度有关,故B错误;
C.乙、丙两图中,小车的质量不同,释放的高度相同,则到达水平面的速度相同,木块被推出距离不同,说明小车动能的大小与质量有关,故C错误;
D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,因为要克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以机械能减小,故D错误。
故选A。
13. 中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A. 在水面下匀速下潜过程中,受到的压强增大
B. 通过改变排开水体积来实现上浮与下沉
C. 从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
D. 从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在水面下匀速下潜过程中,潜艇在水中的深度越来越大,根据液体压强公式可知,受到的压强增大,故A正确;
B.潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,故B错误;
CD.从长江潜行进入东海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力变大,需要往水仓内注水来增大自身重力,从而使自身重力仍等于受到的浮力,故C错误,D正确。
故选AC。
14. 如图所示,固定的斜面长,高,沿斜面向上用50N的拉力,在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中( )
A. 对物体做的有用功为120J B. 物体受到的摩擦力为35N
C. 拉力做功的功率为25W D. 斜面的机械效率为30%
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.根据题意,对物体做的有用功为
故A不符合题意;
B.总功为
则额外功为
则物体受的摩擦力为
故B符合题意;
C.拉力做功的功率为
故C符合题意;
D.斜面的机械效率为
故D符合题意。
故选BCD。
三、计算题(共22分,第15小题6分,第16、17小题各8分)
15. 随着科技发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人在30N的牵引力作用下做匀速直线运动,1min内行走了36m。求这个过程中:
(1)机器人的速度;
(2)机器人牵引力做的功;
(3)机器人牵引力做功的功率。
【答案】(1)0.6m/s;(2)1080J;(3)18W
【解析】
【详解】(1)机器人在这段时间内的速度
(2)牵引力做的功
W = FS = 30N ×36m = 1080J
(3)牵引力做功的功率
也可以
答:(1)机器人的速度为0.6m/s;
(2)机器人牵引力做的功为1080J;
(3)机器人牵引力做功的功率为18W。
16. 如图所示,虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组,工人利用该滑轮组,用200N竖直向上的拉力F,在6s内将物体匀速提高3m,绳子自由端移动了9m。已知动滑轮重120N,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人做的总功;
(2)拉力F的功率;
(3)工人做的有用功;
(4)该滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1800J
(2)300W (3)1440J
(4)80%
【解析】
【小问1详解】
工人做的总功W总=Fs=200N×9m=1800J
【小问2详解】
拉力F的功率
【小问3详解】
不计绳重和摩擦,工人对动滑轮做的功为额外功W额=G轮h=120N×3m=360J
工人做的有用功W有=W总-W额=1800J-360J=1440J
【小问4详解】
该滑轮组的机械效率
17. 质量为3kg的物体放置在水平桌面上,已知物体的底面积为,体积为。()求:
(1)该物体对桌面的压强;
(2)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
质量为3kg的物体放置在水平桌面上,物体对桌面的压力等于其重力
物体的底面积为,该物体对桌面的压强:
【小问2详解】
物体浸没时浮力为
物体重力,因,物体上浮最终漂浮,此时浮力等于重力
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小华同学按如图所示的装置进行三次实验。
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块,使木块做匀速直线运动,根据______知识可知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)分析______两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)实验甲中,若木块在运动过程中,速度突然变大,则木块所受滑动摩擦力______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验后,小华在拔河比赛前为班级做了科学决策,使班级赢得比赛。他做出的科学决策是:组队时,选质量较______(选填“大”或“小”)的同学。
【答案】(1)二力平衡
(2)甲、丙 (3)不变
(4)大
【解析】
【小问1详解】
木块在水平方向做匀速直线运动,此时处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小。
【小问2详解】
根据控制变量法, 探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,所以分析甲、丙两次可知,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
【小问3详解】
滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度大小无关;甲图中压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以速度突然变大,木块所受滑动摩擦力不变。
【小问4详解】
增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;所以相同接触面粗糙程度,质量大的同学对地面压力大,所受摩擦力就大。所以组队时,选质量较大的同学。
19. 如图所示是利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系实验。
(1)U形管两边液面的______能显示压强大小;使用前用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U形管中液面不发生变化,说明____________;
(2)如图所示,将金属盒分别放入水和盐水中,金属盒的橡皮膜受到的压强分别是和,则______(选填“<”、“=”或“>”)。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 装置漏气
(2)<
【解析】
【小问1详解】
[1]实验采用转换法,U形管两边液面的高度差能显示压强大小,高度差越大,压强越大。
[2]使用前用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U形管中液面不发生变化,此时是一个上端开口底端连通的连通器,液面相平,说明装置漏气。
【小问2详解】
将金属盒分别放入水和盐水中,根据图中可以看出,水中U形管两边液面的高度差小于盐水中U形管两边液面的高度差,金属盒的橡皮膜受到的压强。
20. 如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)为了便于测量______(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。如图甲所示,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3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;
(3)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是____________;
(4)实验中进行多次实验的目的是______(选填“A”或“B”)。
A. 取平均值减少误差 B. 使实验结论具有普遍性
【答案】(1) ①. 力臂 ②. 左
(2) ①. 2 ②. 左
(3) ①. 变大 ②. 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力慢慢变大
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中使杠杆处于水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于直接读取力臂。
[2]如图所示,杠杆右端下沉,说明右端重,要使杠杆平衡,应将平衡螺母向左调节。
【小问2详解】
[1]设杠杆每格的长度为1,每个钩码的重力为G,设在B点挂n个钩码,根据杠杆的平衡条件可知,,解得钩码数为
[2]随后两边各取下一个钩码后,则左端作用力和力臂的乘积为
右端作用力与力臂的乘积为
因为,所以杠杆左端下沉。
【小问3详解】
[1][2]弹簧测力计在B处竖直向下拉时,拉力的方向竖直向下与杠杆垂直,此时动力臂等于支点到力的作用点的距离;弹簧测力计在逐渐旋转过程中,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,则弹簧测力计的示数变大。
【小问4详解】
进行多次实验,改变支点两侧的钩码位置和个数,如果几乎所有组数据,都存在,则就可以得出杠杆原理,因此使实验得出的结论具有普遍性,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
21. 用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重,实验数据如下表。
实验次数
钩码重力
动滑轮重力
绳端拉力F/N
机械效率
1
6.0
0.3
2.2
90.9%
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0%
4
6.0
3.2
3.4
58.8%
(1)每次实验绳端移动距离为______cm;
(2)小组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。她认为应该静止读数,她的想法______(选填“正确”或“不正确”);
(3)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为______N,第2次实验滑轮组的机械效率为______。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______;
(4)小组同学在仅增大绳端移动距离的情况下,滑轮组的机械效率______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)用同一滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的是______。
A. 增大所提升物体的重力 B. 增大提升物体的速度
【答案】(1)30 (2)不正确
(3) ①. 2.5 ②. 80% ③. 低
(4)不变 (5)A
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,滑轮组中承担物重的绳子段数。根据(为物体上升高度 ),物体上升,则绳端移动距离
【小问2详解】
实验中应匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速上升,此时系统处于平衡状态,拉力等于弹簧测力计示数;若静止读数,没有克服摩擦力,测量的拉力偏小,所以她的想法不正确。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,拉力的读数为。
[2]第次实验,钩码重力,物体上升高度,绳端拉力,绳端移动距离为
根据机械效率公式为
[3]分析表格数据,物重不变,动滑轮越重,机械效率越低,即动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
【小问4详解】
根据(为绳子段数,为物重,为拉力),机械效率与绳端移动距离无关,所以仅增大绳端移动距离,滑轮组的机械效率不变。
【小问5详解】
A.用同一滑轮组,增大所提升物体的重力,有用功增大,额外功基本不变,有用功占总功的比例增大,机械效率提高,故A符合题意;
B.滑轮组的机械效率与提升物体的速度无关,增大提升物体的速度,机械效率不变,故B不符合题意;
故选A。
22. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示。
(g取10N/kg,)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是______N,物体的体积为______;
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)为了验证猜想②,分析A与______三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为该方案是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________;
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是______。
【答案】(1) ①. 4 ②. 4×10-4
(2)无关 (3)B、C##B、D
(4) ①. 错误 ②. 没有控制排开液体的体积相等
(5)1.1×103
【解析】
【小问1详解】
[1]由图A、C可知,物体的重力为6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N,根据称重法测浮力可知,物体浸没在水中受到的浮力F浮=G-F拉=6N-2N=4N
[2]物体浸没在水中时,物体的体积
【小问2详解】
C、D两次实验中物体浸入液体的深度不同,根据称重法测浮力可知,C、D两次实验中弹簧测力计的示数相等,则浮力大小相等,故可以得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。
【小问3详解】
根据控制变量法,要验证浮力大小与物体排开液体的体积的关系,需保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故选择A与B、C或B、D三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
【小问4详解】
[1][2]根据控制变量法,要验证浮力大小与液体的密度的关系,需保持物体排开液体的体积相等,改变液体的密度,A与B、E三次实验中,液体的密度不同,物体排开液体的体积也不同,没有控制排开液体的体积相等,所以该方案是错误的。
【小问5详解】
图A、E可知,物体浸没在盐水中受到的浮力F浮'=G-F拉'=6N-1.6N=4.4N
物体在盐水中完全浸没,物体排开盐水的体积与物体的体积相同,即V盐=V物=4×10-4m3
盐水的密度
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