内容正文:
2024学年第二学期期末诊断性调研
八年级物理学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上.
2.用2B铅笔将考生号、座位号等填涂在答题卡相应位置上.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上,作图可用2B铅笔;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔(作图除外)、涂改液和涂改带.不按以上要求作答无效.
4.考生必须保证答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求.
1. 以下蔬果质量能达到5kg的是( )
A. 一个苹果 B. 一个冬瓜 C. 一个番茄 D. 一根香蕉
2. 甲是用金属材质制成的空心球,实心部分质地均匀,此球的轴截面(经过球心的截面)如图所示,正中心就是它的几何中心。以下选项中甲均静止不动,它所受重力的示意图正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
3. 小慧用弹簧测力计、木块、钩码、长木板、毛巾等实验器材在水平桌面上进行探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 该实验不需要匀速水平拉动弹簧测力计
B. 对比甲、乙可以探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系
C. 对比乙、丙可以探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系
D. 对比甲、丙可以探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系
4. 弹弓一般由弓架、皮筋、皮兜三部分组成,如图甲所示。打弹弓一般都是以拉满弓静态击发方式使用,如图乙所示。以下用弹弓射击的情景能明显表明“力可以使物体发生形变”的是( )
A. 瞄准时,手的拉力把皮筋拉长 B. 松手后,皮筋的弹力把弹丸射出
C. 飞行中,重力让弹丸划出一道弧线 D. 中靶时,靶对弹丸的力把弹丸弹开
5. 列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢内的桌面上有一物块,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,列车经过一大树时如图所示。若列车此时突然向右加速,以下选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
6. 小加是个爱动脑筋的小学生,对物理的实验器材很感兴趣。他想用托盘天平来比较物块M和N的质量大小。小加的操作如下:先把正确调好的托盘天平放在水平桌面上;再把物块M、N分别放在天平的左、右盘中,天平横梁静止时如图甲所示;最后调节右边的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,如图乙所示。根据小加的操作,以下说法正确的是( )
A. M的质量较大 B. N的质量较大
C. M和N的质量大小相等 D. 无法比较M、N的质量大小
7. 如图是研究“流体压强和流速关系”实验装置,U形管中装有水,a、b两管直径相同.以下说法正确的是( )
A. 从左端用抽气机持续抽出空气时,a管液面一定下降
B. 从左端用抽气机持续抽出空气时,a管液面一定上升
C. 从右端用抽气机持续抽出空气时,a管液面可能下降
D. 从右端用抽气机持续抽出空气时,a、b管液面保持相平
8. 质地均匀且等高的实心圆柱体M、N由同种金属制成,密度为,高为h,M的底面积较小。把M、N叠放在水平地面,如图甲所示,此时M对N的压强为;再把M、N倒置叠放在水平地面,如图乙所示,此时N对M的压强为,两次叠放时,M、N的轴均在同一直线上,以下说法正确的是( )
① ② ③ ④
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①④
9. 小加将篮球使劲掷向水平地面后篮球向斜上方反弹,篮球从M点离地反弹到达最高点N(N点离地高度),篮球从M到N的运动轨迹如图虚线所示,忽略空气的作用力,篮球在M、N两位置的动能大小如表所示。以下选项中,关于篮球的动能和重力势能随高度h变化的图象(用实线表示、用虚线表示)正确的是( )
位置
动能
M
N
A. B. C. D.
10. 水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满液体1、液体2,将一个小球轻轻放入液体1中,小球静止时,溢出液体的体积为、质量为,如图甲所示;将该小球轻轻放入液体2中,小球静止时,溢出液体的体积为、质量为,如图乙所示,以下说法正确的是( )
A. B.
C. 小球的密度为 D. 小球的密度为
二、非选择题:本部分共8题,共60分.按题目要求作答.
11. 图甲是一把阴阳壶,壶身上有A、B两孔,壶内被隔为互相独立的上下两部分,分别装有不同液体,图乙为该壶的结构示意图(液面未画出)。
(1)上半部分的壶嘴与壶身组成连通器,当上半部分所装的液体1不流动时,此部分的壶嘴与壶身中的液面高度___________(选填“相同”或“不相同”);
(2)若只捂紧A孔,则倒出大量的___________(选填“液体1”或“液体2”)。
12. 如图所示的摆设,通过观察,发现摆设上有一电源,通电后小轮正常运行时,它在支架上来回滚动,每次到达的最大高度相同(最大高度时速度为零).
(1)小轮正常运行,在某一时刻到达最大高度,此时小轮的机械能为E.一段时间后,小轮再次到达最大高度,此时的机械能为,则___________E(选填“>”或“=”或“<”);
(2)在小轮从支架的一端滚动到支架中间的过程中,小轮所受的重力是否会对小轮做功?___________(选填“是”或“否”)
13. 量杯是测量液体体积的实验器材,小羽打算用量杯和其他实验器材来探究“物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间的关系”.
(1)量杯造型如图所示,它的刻度是不均匀分布(刻度未显示),刻度间距___________(选填对应的字母);
A. 相等 B. 越向上越小 C. 越向上越大
(2)小羽用溢水杯和弹簧测力计等实验器材进行以下实验,如图所示.
①如图甲所示,用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中弹簧测力计示数.如图乙所示,物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数___________N.物体在水中所受的浮力大小___________N;
②用量杯将排开的水收集起来,测得这些水的体积,则这些水受到的重力___________N;
③与的大小不相等,两者大小不相等的主要原因:________________。
14. 一个茶杯内部底面积为,放在水平桌面上,如图所示.水杯中装有水,水深.水对杯底的压力是多少?
15. 在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成.
(1)小慧研究同一直线上二力的合成,实验如图所示:橡皮筋原长为,将橡皮筋一端固定,另一端与小圆环相连.把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,沿水平方向向右拉橡皮筋,将小圆环拉至C点静止不动,记录两个弹簧测力计的示数,此时
①和的合力的大小是___________N;
②在图的方框中画出小圆环在水平方向上受到的力,并标出所受到的力的大小(用“·”表示小圆环);_________
(2)小慧想知道“如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角时,合力F的大小与两个分力的大小关系”.她用两个不在同一直线上的力和,向右拉橡皮筋,将小圆环拉至C点静止不动,如图所示。接下来小慧的合理操作是:第一步___________,第二步___________(选填对应的字母)。
A保持和不变,再施加一个力F B.使橡皮筋伸长至C点
C.撤去和以后,单独施加一个力F D.使橡皮筋伸长至D点
16. 如图1所示,静止在水平地面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示。物块在第时开始运动,物块做匀速直线运动,小羽每隔记录的物块位置和时刻如图3所示,则
(1),物块受到的摩擦力___________N;
(2),拉力F做的功是多少?功率是多少?
17. 测定玻璃珠在甘油中的下沉速度是工业中用于检测甘油粘度的一种方法.玻璃珠是半径始终为R的小球,理想情况下,玻璃珠在甘油中下沉时所受的粘滞阻力为(其中v是玻璃珠的运动速度,k是与粘度系数相关的常数,f的方向与相对运动方向相反)。现将玻璃珠从刚好在甘油中浸没的位置释放,其下沉速度v与时间t的关系图象如图所示。(甘油的密度,玻璃珠的密度,玻璃珠的体积)
(1)过程中,玻璃珠受到___________(选填“平衡力”或“非平衡力”);
(2)玻璃珠在时刻和时刻受到的粘滞阻力分别为和,则和的大小___________(选填“相等”或“不相等”);
(3)过程中玻璃珠受到浮力___________N。
18. 小羽制作一个简易的密度计。
(1)她把塑料吸管的下端用蜡封口放入某液体中,发现吸管无法竖直漂浮在液面,于是在吸管的下端缠上铜丝作为配重,放入该液体中后发现作为标度杆的吸管能竖直了,但是触碰瓶底了,如图所示。下列选项中,可能让吸管竖直漂浮在该液体中的做法有___________(选填以下对应字母);
A. 配重铜丝少绕几圈
B. 将配重铜丝上移至吸管中部
C. 在吸管中部套一个实心铁球作为浮子,浮子浸没在液体中
D. 在吸管中部套一个泡沫塑料球作为浮子,浮子浸没在液体中
(2)经改进,这个自制的密度计可以竖直漂浮在液面上了。小羽把这个密度计分别放入甲、乙两种密度不同的液体中竖直漂浮,待密度计在甲液体中静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号A,待密度计在乙液体中静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号B,如图所示。A、B的间距过小,不便于观察者分辨两种液体.请提出一个方法使A、B的间距大一些。
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2024学年第二学期期末诊断性调研
八年级物理学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上.
2.用2B铅笔将考生号、座位号等填涂在答题卡相应位置上.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上,作图可用2B铅笔;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔(作图除外)、涂改液和涂改带.不按以上要求作答无效.
4.考生必须保证答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求.
1. 以下蔬果质量能达到5kg的是( )
A. 一个苹果 B. 一个冬瓜 C. 一个番茄 D. 一根香蕉
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个苹果质量通常约为0.2kg,远小于5kg,故A不符合题意;
B.一个冬瓜的质量较大,常见的小型冬瓜可达5kg,故B符合题意;
C.一个番茄的质量约0.15kg,远小于5kg,故C不符合题意;
D.一根香蕉的质量约为0.1kg~0.15kg,远小于5kg,故D不符合题意。
故选B。
2. 甲是用金属材质制成的空心球,实心部分质地均匀,此球的轴截面(经过球心的截面)如图所示,正中心就是它的几何中心。以下选项中甲均静止不动,它所受重力的示意图正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】重力的方向竖直向下,作用在物体的重心处,用金属材质制成的空心球,实心部分质地均匀,则重心在其几何中心,即正中心,故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 小慧用弹簧测力计、木块、钩码、长木板、毛巾等实验器材在水平桌面上进行探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 该实验不需要匀速水平拉动弹簧测力计
B. 对比甲、乙可以探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系
C. 对比乙、丙可以探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系
D. 对比甲、丙可以探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力关系
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等,可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力,若不匀速拉动,拉力与摩擦力不是平衡力,大小不相等,因此该实验需要匀速水平拉动弹簧测力计,故A错误;
B.甲乙两次实验中,压力相同,接触面粗糙程度不同,根据控制变量法可知,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,而不能探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系,故B错误;
C.乙丙两次实验中,压力不相同,接触面粗糙程度相同,根据控制变量法可知,可以探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系,而不能探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,故C正确;
D.甲乙两次实验中,压力不同,接触面粗糙程度也不同,根据控制变量法可知,不能探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,也不能探究滑动摩擦力大小与接触面所受压力的关系,故D错误。
故选C。
4. 弹弓一般由弓架、皮筋、皮兜三部分组成,如图甲所示。打弹弓一般都是以拉满弓静态击发方式使用,如图乙所示。以下用弹弓射击情景能明显表明“力可以使物体发生形变”的是( )
A. 瞄准时,手的拉力把皮筋拉长 B. 松手后,皮筋的弹力把弹丸射出
C. 飞行中,重力让弹丸划出一道弧线 D. 中靶时,靶对弹丸的力把弹丸弹开
【答案】A
【解析】
【详解】A.瞄准时,手的拉力把皮筋拉长,皮筋的形状发生了改变,表明力可以使物体发生形变,故A符合题意;
B.松手后,皮筋的弹力把弹丸射出,弹丸由静止变为运动,表明力可以改变物体的运动状态,故B不符合题意;
C.飞行中,重力让弹丸划出一道弧线,弹丸的运动方向发生改变,表明力可以改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.中靶时,靶对弹丸的力把弹丸弹开,弹丸的运动状态发生改变,表明力可以改变物体的运动状态,故D不符合题意。
故选A。
5. 列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢内的桌面上有一物块,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,列车经过一大树时如图所示。若列车此时突然向右加速,以下选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】列车突然向右加速,物块由于惯性,要保持原来的运动状态,所以物块相对于列车,会向左运动;列车突然向右加速,以列车为参照物,大树向左运动;所以物块和大树都在列车左端,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 小加是个爱动脑筋的小学生,对物理的实验器材很感兴趣。他想用托盘天平来比较物块M和N的质量大小。小加的操作如下:先把正确调好的托盘天平放在水平桌面上;再把物块M、N分别放在天平的左、右盘中,天平横梁静止时如图甲所示;最后调节右边的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,如图乙所示。根据小加的操作,以下说法正确的是( )
A. M的质量较大 B. N的质量较大
C. M和N的质量大小相等 D. 无法比较M、N的质量大小
【答案】A
【解析】
【详解】把物块M、N分别放在天平的左、右盘中,天平横梁静止时如图甲所示,指针左偏,说明左边重,由甲、乙两图对比可知,他将平衡螺母向右调,指针指在分度盘的中线处,相当于向右盘加重量,两边重量相等,因此说明M的质量较大,N的质量较小,故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 如图是研究“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,a、b两管直径相同.以下说法正确的是( )
A. 从左端用抽气机持续抽出空气时,a管液面一定下降
B. 从左端用抽气机持续抽出空气时,a管液面一定上升
C. 从右端用抽气机持续抽出空气时,a管液面可能下降
D. 从右端用抽气机持续抽出空气时,a、b管液面保持相平
【答案】B
【解析】
【详解】不管从左端用抽气机持续抽出空气时还是从右端用抽气机持续抽出空气时,由于b处上方比a处上方粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小。所以b管上方空气流速小,压强大;a管上方空气流速相对大,压强小。在压强差的作用下,a管液面会上升,b管液面会下降,故B正确,ACD错误。
故选B。
8. 质地均匀且等高的实心圆柱体M、N由同种金属制成,密度为,高为h,M的底面积较小。把M、N叠放在水平地面,如图甲所示,此时M对N的压强为;再把M、N倒置叠放在水平地面,如图乙所示,此时N对M的压强为,两次叠放时,M、N的轴均在同一直线上,以下说法正确的是( )
① ② ③ ④
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】①由题可知,质地均匀且等高的实心圆柱体M、N由同种金属制成,第一次叠放时,M在N的上面,在水平面上,M对N的压力等于M的重力,即
根据公式可知,M对N的压强为
故①正确;
②③④第二次叠放时N在M的上面,在水平面上,N对M的压力等于N的重力,即
N对M的压强指的是N压在M上,支撑面是M的底面积,根据公式可知,N对M的压强为
因为M的底面积较小,所以,所以,因此,故②③错误,④正确,
综上所述,正确的有①④,故ABC错误,D正确。
故选D。
9. 小加将篮球使劲掷向水平地面后篮球向斜上方反弹,篮球从M点离地反弹到达最高点N(N点离地高度),篮球从M到N的运动轨迹如图虚线所示,忽略空气的作用力,篮球在M、N两位置的动能大小如表所示。以下选项中,关于篮球的动能和重力势能随高度h变化的图象(用实线表示、用虚线表示)正确的是( )
位置
动能
M
N
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】篮球从M到N,质量不变,高度h增大,重力势能增大;速度减小,动能减小。忽略空气阻力,机械能守恒,在M点()动能,重力势能(以地面为零势能面 );在N点()动能,则N点重力势能。
故选D。
10. 水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满液体1、液体2,将一个小球轻轻放入液体1中,小球静止时,溢出液体体积为、质量为,如图甲所示;将该小球轻轻放入液体2中,小球静止时,溢出液体的体积为、质量为,如图乙所示,以下说法正确的是( )
A. B.
C. 小球的密度为 D. 小球的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据物体的浮沉条件可知,小球在液体1中漂浮,;在液体2中悬浮,,所以,根据阿基米德原理可得,可得,故A错误;
B.小球在液体1中漂浮,
在液体 2 中悬浮,
所以,故B错误;
C.因为小球在液体1中漂浮,所以小球的密度小于液体1的密度,即
故C错误;
D.因为小球在液体2中悬浮,所以小球的密度等于液体2的密度,即,由A选项解析可知,,则小球的密度为
故D正确。
故选D。
二、非选择题:本部分共8题,共60分.按题目要求作答.
11. 图甲是一把阴阳壶,壶身上有A、B两孔,壶内被隔为互相独立的上下两部分,分别装有不同液体,图乙为该壶的结构示意图(液面未画出)。
(1)上半部分的壶嘴与壶身组成连通器,当上半部分所装的液体1不流动时,此部分的壶嘴与壶身中的液面高度___________(选填“相同”或“不相同”);
(2)若只捂紧A孔,则倒出大量的___________(选填“液体1”或“液体2”)。
【答案】(1)相同 (2)液体2
【解析】
【小问1详解】
连通器是指上端开口、底部相连通的容器,连通器的特点是当连通器内装有同种液体且液体不流动时,各部分中的液面高度总是相同的。 因为上半部分的壶嘴与壶身组成连通器,当上半部分所装的液体1不流动时,根据连通器原理,此部分的壶嘴与壶身中的液面高度相同。
【小问2详解】
当只捂紧A孔时,上半部分壶内与外界大气隔绝,倒壶时,随着液体1的流出,壶内气体体积增大,压强减小,小于外界大气压,在大气压的作用下,液体1很难流出。 而下半部分的壶通过B孔与外界大气相通,倒壶时,在重力的作用下,液体2可以顺利流出,所以会倒出大量的液体2。
12. 如图所示的摆设,通过观察,发现摆设上有一电源,通电后小轮正常运行时,它在支架上来回滚动,每次到达的最大高度相同(最大高度时速度为零).
(1)小轮正常运行,在某一时刻到达最大高度,此时小轮的机械能为E.一段时间后,小轮再次到达最大高度,此时的机械能为,则___________E(选填“>”或“=”或“<”);
(2)在小轮从支架的一端滚动到支架中间的过程中,小轮所受的重力是否会对小轮做功?___________(选填“是”或“否”)
【答案】(1)= (2)是
【解析】
【小问1详解】
在正常运行时小轮到达两端最高点时速度为零,只具有重力势能,在某一时刻到达最大高度,此时小轮的机械能为E。一段时间后,小轮再次到达最大高度,此时的机械能为,且每次到达的最大高度相同,说明具有重力势能相同,则E'=E。
【小问2详解】
小轮滚动过程中受到竖直向下的重力,小轮也在竖直方向上移动了距离,所以重力对小轮做功。
13. 量杯是测量液体体积的实验器材,小羽打算用量杯和其他实验器材来探究“物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间的关系”.
(1)量杯的造型如图所示,它的刻度是不均匀分布(刻度未显示),刻度间距___________(选填对应的字母);
A. 相等 B. 越向上越小 C. 越向上越大
(2)小羽用溢水杯和弹簧测力计等实验器材进行以下实验,如图所示.
①如图甲所示,用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中弹簧测力计的示数.如图乙所示,物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数___________N.物体在水中所受的浮力大小___________N;
②用量杯将排开的水收集起来,测得这些水的体积,则这些水受到的重力___________N;
③与的大小不相等,两者大小不相等的主要原因:________________。
【答案】(1)B (2) ①. 2.2 ②. 1 ③. 0.7 ④. 见解析
【解析】
【小问1详解】
量杯的造型为“上粗下细”。根据体积公式(为体积,为横截面积,为高度),当体积变化量相同时,横截面积越大,高度变化量越小。量杯下方较细(小),相同体积的液体对应的高度变化大,刻度密集;上方较粗(大),相同体积的液体对应的高度变化小,刻度稀疏。因此,刻度间距越向上越小。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
[1]如图乙,弹簧测力计的分度值为,测力计示数
[2]弹簧测力计对物体拉力,由图甲,物体重力
由图乙,物体浸没在水中时,根据称重法,
[3]由,,则这些水受到的重力
[4]实验过程中溢水杯中的水未装满,导致物体排开的水有一部分未能被收集,从而使得测量的排开水体积偏小,进而导致偏小,,与的大小不相等。
14. 一个茶杯的内部底面积为,放在水平桌面上,如图所示.水杯中装有水,水深.水对杯底的压力是多少?
【答案】1.5N
【解析】
【详解】水对杯底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
由可知,水对杯底的压力为F=pS=500Pa×3×10−3m2=1.5N
15. 在物理学中,求几个力合力的过程叫作力的合成.
(1)小慧研究同一直线上二力的合成,实验如图所示:橡皮筋原长为,将橡皮筋一端固定,另一端与小圆环相连.把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,沿水平方向向右拉橡皮筋,将小圆环拉至C点静止不动,记录两个弹簧测力计的示数,此时
①和的合力的大小是___________N;
②在图的方框中画出小圆环在水平方向上受到的力,并标出所受到的力的大小(用“·”表示小圆环);_________
(2)小慧想知道“如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角时,合力F的大小与两个分力的大小关系”.她用两个不在同一直线上的力和,向右拉橡皮筋,将小圆环拉至C点静止不动,如图所示。接下来小慧的合理操作是:第一步___________,第二步___________(选填对应的字母)。
A保持和不变,再施加一个力F B.使橡皮筋伸长至C点
C.撤去和以后,单独施加一个力F D.使橡皮筋伸长至D点
【答案】(1) ①. 7.2 ②.
(2) ①. C ②. B
【解析】
【小问1详解】
①[1]已知F1和F2都沿水平方向向右拉橡皮筋,即两个力的方向相同。 根据同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,可得F1和F2的合力大小为F=F1+F2=3N+4.2N=7.2N
②[2]小圆环在水平方向上受到橡皮筋水平向左的拉力以及两个弹簧测力计水平向右的拉力F1和F2,作用点都在小圆环上。因小圆环静止不动,受力平衡,即小圆环受到向左的力和向右力的合力为了,即小圆环受到左右两边的力的大小相等,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]要探究不在同一直线上的两个力F3和F4的合力F与这两个分力的大小关系,需要采用等效替代法。 先用两个不在同一直线上的力F3和F4将小圆环拉至C点静止不动,然后撤去F3和F4,单独施加一个力F,使橡皮筋仍然伸长至C点,此时力F的作用效果与F3和F4的共同作用效果相同,力F就是F3和F4的合力。 所以接下来小慧的合理操作是:第一步选C,撤F3和F4以后,单独施加一个力F;第二步选B,使橡皮筋伸长至 C点。
16. 如图1所示,静止在水平地面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示。物块在第时开始运动,物块做匀速直线运动,小羽每隔记录的物块位置和时刻如图3所示,则
(1),物块受到的摩擦力___________N;
(2),拉力F做的功是多少?功率是多少?
【答案】(1)2 (2)48J,24W
【解析】
【小问1详解】
由图3知,12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等,物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图2知,此时的拉力大小为F=4N,根据二力平衡的条件,此时f=F=4N
物块在第6s时开始运动,1~5s时,物体处于静止状态,拉力和摩擦力是平衡力,由图2可知,拉力是2N,摩擦力f1=2N。
【小问2详解】
14~16s,拉力F做的功
功率为
17. 测定玻璃珠在甘油中的下沉速度是工业中用于检测甘油粘度的一种方法.玻璃珠是半径始终为R的小球,理想情况下,玻璃珠在甘油中下沉时所受的粘滞阻力为(其中v是玻璃珠的运动速度,k是与粘度系数相关的常数,f的方向与相对运动方向相反)。现将玻璃珠从刚好在甘油中浸没的位置释放,其下沉速度v与时间t的关系图象如图所示。(甘油的密度,玻璃珠的密度,玻璃珠的体积)
(1)过程中,玻璃珠受到___________(选填“平衡力”或“非平衡力”);
(2)玻璃珠在时刻和时刻受到的粘滞阻力分别为和,则和的大小___________(选填“相等”或“不相等”);
(3)过程中玻璃珠受到的浮力___________N。
【答案】(1)非平衡力
(2)不相等 (3)1.26×10−3
【解析】
【小问1详解】
由图象可知,0~t1段的图线是曲线,玻璃珠的速度在不断变化,说明玻璃珠受到非平衡力的作用。
【小问2详解】
由粘滞阻力公式为f=kv可知,阻力大小与速度成正比。由图象可知,t3时刻的速度大于 t1时刻的速度,因此。
【小问3详解】
根据阿基米德原理得,玻璃珠完全浸没在甘油中,所以排开甘油的体积V排=V=1×10−7m3
过程中玻璃珠受到的浮力
18. 小羽制作一个简易的密度计。
(1)她把塑料吸管的下端用蜡封口放入某液体中,发现吸管无法竖直漂浮在液面,于是在吸管的下端缠上铜丝作为配重,放入该液体中后发现作为标度杆的吸管能竖直了,但是触碰瓶底了,如图所示。下列选项中,可能让吸管竖直漂浮在该液体中的做法有___________(选填以下对应字母);
A. 配重铜丝少绕几圈
B. 将配重铜丝上移至吸管中部
C. 在吸管中部套一个实心铁球作为浮子,浮子浸没在液体中
D. 在吸管中部套一个泡沫塑料球作为浮子,浮子浸没在液体中
(2)经改进,这个自制的密度计可以竖直漂浮在液面上了。小羽把这个密度计分别放入甲、乙两种密度不同的液体中竖直漂浮,待密度计在甲液体中静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号A,待密度计在乙液体中静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号B,如图所示。A、B的间距过小,不便于观察者分辨两种液体.请提出一个方法使A、B的间距大一些。
【答案】(1)AD (2)换用更细的吸管
【解析】
【小问1详解】
A.配重铜丝少绕几圈,减小了密度计的重力,当密度计重力小于触碰瓶底时的浮力时,密度计会上浮,最终漂浮,故A符合题意;
B.将配重铜丝上移至吸管中部,使密度计重心上升,但密度计自身重力没有减小,所以不会上浮,最终也不会漂浮,故B不符合题意;
C.在吸管中部套一个实心铁球作为浮子,浮子浸没在液体中,因为铁的密度较大,所以增大的重力大于增大的浮力,所以密度计重力仍大于触碰瓶底时的浮力,密度计不会上浮,最终也不会漂浮,故C不符合题意;
D.在吸管中部套一个泡沫塑料球作为浮子,浮子浸没在液体中,因为塑料的密度较小,所以增大的重力小于增大的浮力,所以密度计重力可能会小于触碰瓶底时的浮力,密度计会上浮,最终漂浮,故D符合题意。
故选AD。
【小问2详解】
因为密度计一直漂浮在液体表面,即,进一步推导可得
即
那么A、B的间距为
因此在两种液体密度不变时,可以增大密度计的配重或用更细的吸管。
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