河北省石家庄市藁城区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷
2025-07-13
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内容正文:
2024-2025学年河北省石家庄市藁城区八年级(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共9小题,共18分。
1.下列估测数据中符合实际的是
A. 托起两个鸡蛋所用的力大约为
B. 一名中学生所受的重力约为
C. 一名中学生站立时对地面的压强约
D. 一名中学生从一楼上到二楼所做的功约为
2.如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 图甲:车轮装有防滑链 B. 图乙:自行车轴承有滚珠
C. 图丙:手推车装上车轮 D. 图丁:给门轴上的合页滴加润滑剂
3.“五一”小长假,小明一家自驾出行游玩。以下是小明爸爸驾驶汽车时发生的与惯性有关的现象,其中说法正确的是( )
A. 高速公路严禁超速,是因为汽车的惯性与速度有关
B. 汽车紧急刹车时,小明向前倾,是由于受到惯性力的作用
C. 乘坐汽车时都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
D. 爸爸踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
4.电动平衡车现在很受年轻人的喜爱,如图所示中,关于小花同学站在平衡车上的情景的说法正确的是( )
A. 平衡车的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B. 小花受到的重力与平衡车对她的支持力是一对平衡力
C. 地面对平衡车的支持力与小花对平衡车的压力是一对平衡力
D. 车对地面的压力与平衡车对小花的支持力是一对相互作用力
5.如图所示,关于生活中厨房里涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 甲图:高压锅煮食物容易熟,是因为气压越高沸点越低
B. 乙图:抽油烟机能够抽油烟,是利用了流体中流速大的位置压强小的原理
C. 丙图:菜刀刃磨得很锋利,是利用增大压力的方法来增大压强
D. 丁图:夹盘神器中的防滑夹头,是通过增大接触面积来增大摩擦
6.如图所示,一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在点离手,点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。在到的整个过程中,下列说法不正确的是( )
A. 只有在到的过程中,运动员对铅球做了功
B. 在到的过程中,铅球的机械能先增加后减少
C. 在到的过程中,铅球的重力势能减少
D. 在到的过程中,铅球的运动状态在不断的变化
7.如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A. 图甲中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B. 图乙中,舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C. 图丙中,静止在空中热气球,球内气体的密度与球外空气密度一样大
D. 图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,液体的密度小于液体的密度
8.如图是“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验,下列说法正确的是( )
A. 实验中让同一钢球从斜面的不同高度由静止释放是探究物体动能大小与高度的关系
B. 实验中让不同质量的钢球从斜面的相同高度由静止释放是探究物体动能大小与质量的关系
C. 该实验中,物体的动能是指木块的动能
D. 钢球由斜面滑下时机械能保持不变
9.用弹簧测力计两次沿水平方向拉动同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是木块运动的路程时间关系图像,下列说法中正确的是( )
A. 木块两次运动的速度
B. 木块两次所受的拉力分别为、,则
C. 在内两次拉力对木块做的功分别为、,则
D. 在内两次拉力对木块做功的功率分别为、,则
二、多选题:本大题共1小题,共2分。
10.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的、两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 小球的质量小于小球的质量
B. 甲液体的密度小于乙液体的密度
C. 小球在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D. 在甲液体中容器底对小球的支持力小于对小球的支持力
三、填空题:本大题共5小题,共10分。
11.如图所示,射箭运动员用力将弓拉弯,此时的弓具有______能;松手后箭被射出向前运动,说明力的作用效果是______。
12.如图所示,为我国古代劳动人民用木棒搬动巨大木料时的情景。架在支架上的木棒属于______选填“省力”、“费力”或“等臂”杠杆;为了更易撬起木料,人们对杠杆施加动力时应______选填“靠近”或“远离”杠杆支点。
13.足球是大家喜爱的运动,它包含有许多物理知识:踢球时脚感到疼,说明物体间力的作用是______的;假如足球在空中下落过程中所受力突然消失,它将______。
14.如图甲是在标准大气压下进行的托里拆利实验的情景,若将该实验装置带到高山上做实验,管内外水银面的高度差将______填“大于”“小于”或“等于”。如图乙,将自制气压计从楼下拿到楼上,玻璃管内的水柱将会______填“上升”“下降”或“不变”。
15.如图所示,工人在斜面上将一个重为的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力,斜面长、高,斜面的机械效率为______,物体受到的摩擦力为______。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
16.如图所示,小明完成下列实验,请按要求回答下列问题:
用质量相等的长方体木块和小车探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动物体。
分析甲、乙两次实验数据可知,______选填“木块”或“小车”的表面更粗糙;
观察甲、丙两次实验,可初步归纳出结论:______。
如果想探究滑动摩擦力与接触面积的关系,可以在甲次实验基础上进行的操作是:______。
用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”。
比较图乙、丙和丁,可以得到结论:______;
在乙图中,若往烧杯中倒入适量浓盐水水不溢出,压强计探头位置不变,则可以观察到形管两边液面的高度差将变大,此现象能否说明液体密度越大压强越大?请回答能否,并解释原因:______。
17.小明为探究杠杆的平衡条件,设计了如图所示的实验。
实验中为方便读取力臂,探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到水平位置平衡。挂钩码前,杠杆在图甲所示位置静止,应将杠杆右端螺母向______侧调节;
如图乙所示杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为______;
小明根据自己的实验数据,得到如下结论:动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离,这个结论与杠杆的平衡条件不相符,原因是实验过程中没有______选填序号;
改变力的大小
改变力的方向
改变力的作用点
如图丙所示,用弹簧测力计先后在、位置拉杠杆上同一点,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在位置竖直向上的拉力为,在位置斜向上的拉力为,则______选填“大于”“等于”或“小于”,请在图中画出位置时拉力的力臂。
【拓展】如图所示是我国古老的衡量工具杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。该杆秤有两个提纽分别固定于、两点,使用时有两个量程,使用提纽______选填“”“”时是大量程。
18.小明用弹簧测力计、正方体、个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
分析甲、乙、丙三个实验,说明浮力的大小与______有关;
为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用______三个实验装置来进行操作;
丙图中,逐渐增大正方体浸没在水中的深度,则正方体下表面受到水的压强______,正方体受到的浮力______两空都选填“变大”“变小”或“不变”;
根据如图的实验数据可以测出正方体的密度是______,盐水的密度是______已知,取。
拓展:小明在学习“浮力”之后,想自己制作简易密度计,如图所示;取一根粗细均匀的饮料吸管,从其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口;塞入金属丝的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中。现将吸管放到水中的情景如图所示,测得浸入的长度为;放到另一液体中后如图所示,浸入的长度为;用、分别表示液体的密度和水的密度,则与、、的关系式是: ______。
五、计算题:本大题共2小题,共12分。
19.如图所示,薄壁烧杯内装质量的水,烧杯的底面积是,将一个质量是、体积是的实心长方体用细线吊着,然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。杯内的水在实验过程中始终没有溢出。求:
长方体受到的浮力;
细线对长方体的拉力;
若剪断细线,待静止后,水对烧杯底的压强变化量。
20.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计, 取。
若某次运送建材的质量为,求此时的拉力是多少?
若工人在 内将建材匀速竖直向上提升了,作用在钢绳上的拉力为,求拉力的功率;
当滑轮组的机械效率为 时,运送建材的重力是多大?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、两个鸡蛋的质量约为,其受到的重力,手托两个鸡蛋的力等于其重力,约为,故A不符合实际;
B、一名中学生的质量约为,其所受的重力约为,故B不符合实际;
C、一名中学生站立时对地面的压力约为,与地面的接触面积约为,其对地面的压强约,故C符合实际;
D、一名中学生从一楼上到二楼上升的高度约为,所做的功约为,故D不符合实际。
故选:。
首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】
【解析】A、车轮装有防滑链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A符合题意。
B、自行车轴承有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦,故B不合题意。
C、手推车装上车轮,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦,故C不合题意。
D、给门轴上的合页滴加润滑剂,是通过使接触面光滑的方法减小摩擦力,故D不合题意。
故选:。
摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦,使其更好地为人类服务。
3.【答案】
【解析】解:、惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B、汽车紧急刹车时,小明向前倾,是由于人具有惯性,但不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C、乘坐汽车时都系上安全带,是为了减小由于惯性可能带来的伤害,但不能减小汽车行驶中人的惯性,故C错误;
D、踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性,仍会保持原来的运动状态,故D正确。
故选:。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
本题主要考查了对惯性概念的理解与应用,要学会将知识与生活中的实际相联系。
4.【答案】
【解析】解:地面对平衡车的支持力大小等于人和平衡车的总重力,所以平衡车受到的重力和地面对平衡车支持力的大小不相等,结合二力平衡的条件可知不是一对平衡力,故A错误;
B.小花受到的重力与平衡车对她的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.地面对平衡车的支持力等于人和平衡车的总重力,小花对平衡车的压力等于小花的重力,大小不相等,则二力不是一对平衡力,故C错误;
D.平衡车对地面的压力大小等于人和平衡车的总重力大小之和,平衡车对小花的支持力等于人的重力,大小不相等,结合相互作用力的条件可知不是一对相互作用力,故D错误。
故选:。
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
5.【答案】
【解析】解:、高压锅煮食物熟得快,是因为气压越高沸点越高,故A错误。
B、抽油烟机能将油烟排到室外,是因为流体流速越大的位置压强越小,故B正确。
C、切菜刀磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积的方法增大了压强,故C错误。
D、夹盘神器中的防滑夹头,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选:。
气压越大,液体沸点越高。
流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
影响压强大小的因素是:压力的大小和受力面积,压力一定时,受力面积越小压强越大,受力面积一定,压力越大压强越大。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
本题考查了液体沸点与气压的关系、增大压强和摩擦的方法、流体压强和流速的关系,涉及的知识点多,是一道综合题,但难度不大。
6.【答案】
【解析】解:、在到的过程中,铅球受到推力作用,且在推力方向上通过了距离;故运动员对铅球做了功;故A的说法正确,不符合题意;
B、因为不计空气阻力,在到的过程中,铅球的机械能不变;故B的说法错误,符合题意;
C、在到的过程中,由于铅球的高度减小,故铅球的重力势能减小;故C的说法正确,不符合题意;
D、在到的过程中,铅球的运动方向和速度都不断变化,故铅球的运动状态在不断的变化;故D的说法正确,不符合题意。
故选B。
本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致;
二者缺一不可;
机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关;
力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状即使物体发生形变。力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
明确力是否做功的判断方法、知道影响重力势能的因素、理解力可以改变物体的运动状态;可解答此题。
7.【答案】
【解析】解:、图中鸡蛋悬浮在水中,则鸡蛋的密度等于水的密度;向图中的杯子中加盐,水的密度变大,大于鸡蛋的密度,鸡蛋将上浮,在鸡蛋上表面没有露出液面之前,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据知,鸡蛋受到的浮力变大;当鸡蛋漂浮在液面上静止后,鸡蛋受到的浮力等于自身的重力,不再变化,所以浮力先变大后不变,故A错误;
B、舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小,故B错误;
C、静止在空中的热气球调大火焰开始上升,热气球的体积受热膨胀,根据可知它所受到浮力变大,故C错误;
D、同一支密度计放在、两种液体中都漂浮,则,由图知密度计排开液体的体积,根据可得,故D正确。
故选:。
分鸡蛋上表面没有露出液面之前、鸡蛋漂浮在液面上静止后两个阶段,利用和物体漂浮条件分析鸡蛋的浮力变化;
舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小;
热气球的体积受热膨胀,根据可知它所受到浮力的变化;
从图可知,密度计放在、液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系,从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,是一道浮力综合题。
8.【答案】
【解析】解:、实验中让同一钢球从斜面的不同高度由静止释放是探究物体动能大小与速度的关系,故A错误;
B、要想研究物体动能与质量的关系,需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑下;实验中让不同质量的钢球从斜面的相同高度由静止释放是探究物体动能大小与质量的关系,故B正确;
C、该实验中,物体的动能是指钢球的动能,故C错误;
D、钢球由斜面滑下时,需要克服摩擦做功,故机械能减小,故D错误。
故选:。
影响动能的因素是质量和速度,不是质量和高度;
动能的决定因素有两个:质量和速度,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,应该根据题意利用控制变量法的思路分析;
物体的动能是指钢球的动能;
钢球由斜面滑下时,若不受阻力,机械能守恒;若受阻力作用,机械能减小。
该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用,在平时做实验时要多观察,多思考。
9.【答案】
【解析】解:
A、由图象可知,在相同时间内,木块第一次通过的路程大于第二次,所以第一次运动的速度大于第二次,即,故A错误。
B、用弹簧测力计两次水平拉同一木块使它在同一水平木板上做匀速直线运动,都受到平衡力的作用,在水平方向上滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,则拉力和滑动摩擦力大小相等;
两次实验中,木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,则两次木块受到的滑动摩擦力大小不变,所以木块两次所受的拉力大小相等,即,故B错误。
C、由图象可知,木块在内相等时间内通过的路程第一次大于第二次;由可知,两次拉力大小相等,所以由可知,第一次所做的功大于第二次,即,故C正确;
D、由可知,第一次所做的功大于第二次;又知时间相等,所以根据可知,第一次拉力对木块做功的功率较大,即,故D错误。
故选:。
根据图象,通过比较木块两次在相同时间内通过的路程判断速度大小。
根据物体的运动状态,判断出木块受到平衡力的作用,即拉力等于摩擦力;然后根据滑动摩擦力大小的影响因素得出两次木块受到的摩擦力变化,进而得出木块两次所受的拉力关系。
根据图象得出木块在相同时间内两次通过的路程关系,然后利用公式比较两次做功的多少;
根据已知相同时间内做功的大小关系,根据比较两次功率的大小。
本题考查了学生的识图能力,以及对二力平衡的条件、影响摩擦力的因素、功的计算、功率公式的应用的掌握情况,解题的关键是能从图中得出相关信息,锻炼了学生的观察思考能力。
10.【答案】
【解析】解:、在乙液体中,漂浮,的密度小于乙液体的密度,下沉,的密度大于乙液体的密度,两个小球的体积相同,根据,的质量小于的质量,故A正确;
B、、在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由知,乙液体的密度大于的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B正确;
C、由图可知,在甲液体中,小球下沉,则,在乙液体中,,所以,故C错误;
D、由可知,由于、在甲液体中都沉底,由可得,在甲液体中受到的浮力相同,则根据可知支持力,所以,,故D正确。
故选:。
根据,可判断出两个小球所受浮力的大小关系;
根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件,可判断出物体密度和液体密度的大小关系,物体漂浮,则物体密度小于液体密度;物体下沉,则物体密度大于液体密度。
根据物体的浮沉条件结合阿基米德原理分析;
根据物体的受力平衡即可判断支持力。
此题通过分析小球在液体中的浮沉情况,考查了对阿基米德原理、浮沉条件的应用,同时考查了密度知识的应用,难度较大。
11.【答案】弹性势 改变物体的运动状态
【解析】解:射箭运动员用力将弓拉弯,此时的弓具有弹性势能。因为物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能,弓被拉弯发生了弹性形变,所以具有弹性势能。松手后箭被射出向前运动,说明力的作用效果是改变物体的运动状态。箭由静止变为运动,其速度大小发生了变化,属于运动状态的改变,体现了力可以使物体的运动状态发生改变。
故答案为:弹性势;改变物体的运动状态。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。
本题考查弹性势能的概念及力的作用效果。
12.【答案】省力 远离
【解析】解:由图知,架在支架上的木棒在使用过程中,动力臂大于力臂,是省力杠杆;
由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,所以为了更易撬起木料,人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点,以增大动力臂。
故答案为:省力;远离。
杠杆根据省力情况可以分为三类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;
根据杠杆平衡条件分析为了更易撬起木料,人们对杠杆施加动力时应靠近还是远离杠杆支点。
本题主要考查的是学生对杠杆的分类和特点、杠杆平衡条件的理解和掌握,基础性题目,难度不大。
13.【答案】相互 做匀速直线运动
【解析】解:踢球时,脚会对球一个力的作用,同时脚感到疼,表明脚也受到了球对它的一个力的作用,说明力的作用是相互的;
足球在空中下落过程中所受外力突然消失,由牛顿第一定律可知,它将一直做匀速直线运动。
故答案为:相互;做匀速直线运动。
物体间力的作用是相互的;
根据牛顿第一定律,运动的物体不受力的作用时,将做匀速直线运动。
本题结合学生喜闻乐见的足球运动考查了多个物理知识点,体现了物理和生活的紧密联系,考查了学生的理论联系实际的能力。
14.【答案】小于 上升
【解析】解:海拔越高,气压越小;所以若将该实验装置带到高山上做实验,管内外水银面的高度差将小于。
自制气压计中,大气压将液面向下压,若将自制气压计从楼下拿到楼上,大气压减小,在瓶内气压的作用下,玻璃管内的水柱将会上升。
故答案为:小于;上升。
大气压随着高度的增加而减小。
本题考查了大气压与高度的关系,属于基础知识。
15.【答案】
【解析】解:克服物体重力做的有用功为;
工人拉力做的总功为,
斜面的机械效率为:
;
克服摩擦力做的额外功为:,
物体受到斜面的摩擦力为:
。
故答案为:;。
根据求克服物体重力做的有用功;根据求工人拉力做的总功,根据求斜面的机械效率;
根据求克服摩擦力做的额外功;根据求箱子受到的摩擦力。
本题考查使用斜面时功、功率、机械效率和摩擦力的计算,明确额外功是关键之一。
16.【答案】小车;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;改变木块的放置方式; 在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
不能;在图乙中容器内加入适量的浓盐水,液体密度变大,压强计探头位置不变,则可以观察到型管两边液面的高度差将变大,但容器中液面上升,探头深度变深,在研究液体压强与密度的关系时,应保持深度不变,所以不能说明液体密度越大压强越大
【解析】分析甲、乙两次实验数据可知,压力相同,乙的拉力大,即滑动摩擦力大,小车的表面更粗糙。
观察甲、丙两次实验,弹簧测力计示数发生变化,根据甲、丙两次实验得出:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
研究滑动摩擦力大小与接触面积大小关系时,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积大小,即改变木块的放置方式,然后观察滑动摩擦力大小有没有改变;
比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
在图乙中容器内加入适量的浓盐水,液体密度变大,压强计探头位置不变,则可以观察到形管两边液面的高度差将变大,但容器中液面上升,探头深度变深,在研究液体压强与密度的关系时,应保持深度不变,所以不能说明液体密度越大压强越大;
故答案为:小车;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;改变木块的放置方式;在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
不能;在图乙中容器内加入适量的浓盐水,液体密度变大,压强计探头位置不变,则可以观察到形管两边液面的高度差将变大,但容器中液面上升,探头深度变深,在研究液体压强与密度的关系时,应保持深度不变,所以不能说明液体密度越大压强越大。
因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法,
分析甲、乙、丙实验数据中的相同点和不同点,比较摩擦力的大小变化是由哪个因素引起的,便可得出结论。
影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与接触面积大小关系时,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变;
在相同液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
在图乙中容器内加入适量的浓盐水,液体密度变大,但容器中液面上升,探头深度也会变深。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查;掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素是本题考查的重点。
17.【答案】右; ; ; ;见解答;【拓展】
【解析】为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
由图乙可知,测力计的分度值为,此时弹簧测力计示数为;
“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,故正确;
根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕点从位置转动到位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从到的过程逐渐减小,动力逐渐增大,即小于;
延长动力的作用线,从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂,如下图所示:
【拓展】杆秤利用了杠杆平衡原理,若物体的重力为,秤砣的重力为,提纽到秤钩的距离为,且为的力臂,提纽到秤砣的距离为且为的力臂,由杠杆的平衡条件可知满足关系:,由图可知,将秤砣置于最远处时,使用提纽,则减小而增大,此时变大,即使用提纽杆秤的量程更大。
故答案为:右;;;;见解答;【拓展】。
在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;
根据测力计的分度值和指针位置读数;
从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。
在测力计转动过程中,钩码的重力不变,其力臂不变,根据杠杆的平衡条件分析拉力与其力臂的乘积变化情况;
力臂的画法:首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂;
【拓展】根据杆秤自重重心位置及杠杆平衡条件判断分析哪个是大量程的提纽。
此题是探究杠杆平衡条件的实验,考查了杠杆的调平,及实验中应注意的问题,在实验中为得到普遍性的规律,应多测几组数据进行分析以及学生对杆秤作用的了解。
18.【答案】物体排开液体的体积; 甲、丙、丁; 变大;不变; ;;
【解析】由图甲、乙、丙所示实验可知,液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
要探究浮力大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度;分析图丙和图丁可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,物体受到的浮力不同,故可选用甲与丙、丁的装置来进行操作。
丙图中,逐渐增大正方体浸没在水中的深度,根据可知,正方体下表面受到水的压强变大;丙图中,逐渐增大正方体浸没在水中的深度,正方体排开水的体积不变,根据可知,正方体受到的浮力不变。
由图甲、丙所示实验可知,正方体浸没在水中时受到的浮力;
根据可得,排开液体的体积:,
正方体浸没在水中,,
正方体的质量:,
则正方体的密度:。
由图甲、丁所示实验可知,正方体浸没在盐水中时受到的浮力:;
根据可得,盐水的密度:。
饮料吸管竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等;
由于吸管在图、图中均漂浮,所以;
则在水和另一种液体中受到的浮力相等,设吸管的底面积为,根据物体浮沉条件可知,
,即,
解得,液体的密度:。
故答案为:物体排开液体的体积;甲、丙、丁;变大;不变;;;。
探究影响浮力大小的因素实验,应采用控制变量法,分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象即可判断。
浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,要探究浮力大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积一定,改变液体的密度,观察弹簧测力计示数的变化。
根据分析压强变化;根据分析浮力变化。
根据称重法求出正方体浸没在水中时受到的浮力,根据求出正方体的体积,根据求出质量,根据求出正方体的密度;再根据称重法求出正方体在盐水中受到的浮力,根据求出盐水的密度。
从图和图中可以看出,吸管在水和另一种液体中,浸入的深度不同,但都漂浮,所以浮力相等,都等于自身的重力,根据公式可得出与、及的关系式。
本题考查了探究影响浮力大小因素实验,涉及到称重法测浮力的方法、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用等,应用好控制变量法是正确解题的关键。
19.【答案】长方体受到的浮力为;
细线对长方体的拉力为;
若剪断细线,待静止后,水对烧杯底的压强变化量为。
【解析】解:实心长方体的体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积:
,
长方体受到的浮力:
,
长方体的重力:,
对物体受力分析可知,物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对物体的拉力,
根据力的平衡条件可知,细线对物体的拉力;
若剪断细线,由于长方体全部浸没时浮力,
根据物体的浮沉条件可知,长方体会先上浮,待静止后,长方体处于漂浮状态,长方体漂浮时受到的浮力,
根据阿基米德原理可知,漂浮时排开水的体积:,
与体积浸没时相比排开水的体积增加量:,
由可知,烧杯内水面上升的高度:
,
水对烧杯底的压强增大量:
。
答:长方体受到的浮力为;
细线对长方体的拉力为;
若剪断细线,待静止后,水对烧杯底的压强变化量为。
根据题意求出实心长方体的一半体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积,利用求出长方体受到的浮力;
根据求出长方体的重力,细线对物体的拉力等于自身的重力减去受到的浮力;
若剪断绳子,待静止后,长方体处于浸没状态,根据物体的浮沉条件可知长方体静止水受到的浮力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,据此求出排开水的体积增加量,根据求出烧杯内水面上升的高度,利用求出水对烧杯底的压强增加量。
本题考查了阿基米德原理和重力公式、液体压强公式、固体压强公式的综合应用等,有一定的难度。
20.【答案】解:
建材的重力:;
由甲图可知,,由乙图象可知,当重物时,,
因为可得:
拉力;
由图可知,,则绳子自由端移动的距离,
拉力做的功:,
拉力的功率:;
由知,当提升重物时,拉力;
由于滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,则根据可得动滑轮的重力:
;
当时,由可得,此时的物重:
。
答:某次运送建材的质量为,此时的拉力是;
拉力的功率为;
当滑轮组的机械效率为时,运动建材的重力是。
【解析】已知建材的质量,利用可求得其重力;利用即可求出拉力;
首先确定滑轮组绳子有效股数,然后利用求出绳子自由端移动的距离,再利用求出拉力做的功,再利用可求得拉力的功率;
因为滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,则根据求出动滑轮的重力,然后再利用计算当滑轮组的机械效率为时运送建材的重力。
此题考查重力、功和功率、滑轮组的机械效率的计算,关键是滑轮组绳子有效股数的确定和、的应用。
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