第7-12章综合复习综合题(巩固复习.培优卷)-2024-2025学年八年级下册物理人教版(2024)
2025-07-14
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内容正文:
第7-12章综合复习综合题
一、综合题
1.明代宋应星在《天工开物》中记载的汲水装置——辘轳沿用至今。如图甲是一种辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成,它的大轮和小轮具有共同转动的轴,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。某次取水时用井绳拉着水桶在50s内使水桶缓慢匀速上升3m,水桶重5N,水桶中水重100N。在这一过程中,水的密度为,g取10N/kg。
(1)如图甲所示辘轳可视为杠杆,它是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是 (选填“A”“B”或“C”)点;
(2)辘轳在图乙时刻静止,AB长0.2m,AC长0.7m,人在大轮上C点施加的力为多大 ?
(3)水桶中水的体积是多少 ?
(4)此次取水过程中,人做有用功的功率为多少 ?
2.如图所示是某品牌的“共享汽车”,其空车质量为1200kg,该车在平直公路上匀速直线运动的过程中,受到的阻力为总重力的0.1倍,g=10N/kg。求:
(1)汽车所受的重力是多少?
(2)该车以54km/h的速度匀速行驶30min通过的路程是多少?
(3)总质量为200kg的人员乘坐该车,汽车匀速行驶过程中受到的牵引力是多少?
(4)为了防止惯性带来的危害,请你就驾车或乘车提出一条合理建议。
3.星期天,小强和同学们一起在足球场上踢足球。如图所示,踢出去的足球之所以能在空中继续飞行,是因为足球具有 ;当足球运动到最高点时,它受作用 (选填“平衡”“非平衡力”)。若足球在最高点时所受到的力全部消失,球将 (选填“沿水平方向做匀速直线运动”“保持静止状态”或“沿竖直方向匀速下落”、“向右下方做匀速直线运动”)。画出足球在空中受到的重力的示意图 。
4.现有一个不吸水材料的长方体A,底面积为,体积为,质量为0.9kg。将它放入底面积为,装有适量水的薄壁圆柱形容器中,容器足够高,A漂浮于水面(如图甲所示)。(,)
(1)求A的重力;
(2)求A的底部受到的液体压强;
(3)如图乙所示,将重10N,体积为的长方体B(不吸水)置于A上,待两物体静止时,请判断B浸入水中的情况: (选填“不会浸入”或“部分浸入”或“全部浸入”并说明理由 ,求放入B后容器内水面上升的高度。 )
5.力是物理中最基本的概念之一,它的种类很多。在学习过程中,我们可以从以下几个方面对力进行认识:
(1)力是如何产生的,分清施力物体和受力物体;如物体重力的施力物体是 。
(2)力的三要素,分别是大小、方向和作用点;如重力的方向为 。
(3)力的作用效果,如压力的作用效果为 ,为定量研究而引入了压强;滚动的小球由于受阻力作用而静止,阻力的作用效果表现为 。
6.如图甲所示,是小宇设计的“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置,根据实验数据,描绘出水的温度随时间变化的关系图像,如图乙.
(1)水的沸点是 ℃.
(2)实验时大气压 (填 “大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压.
(3)为了缩短把水加热到沸腾的时间,请提出一条可行的措施 .
7.物理是一门以实验研究为基础的学科,在实验研究的过程中涉及很多的物理研究方法。在研究物体受到几个力作用时,引入“合力”概念,用到了 研究方法。探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,用到的研究方法是 。为了测定滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面上做匀速直线运动,可测量滑动摩擦力的大小,如图甲乙所示的实验情景,分析可得滑动摩擦力与 有关。如图丙是在机械制造工业上广泛应用滚动轴承,是利用了滚动摩擦力 滑动摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
8.如图所示,两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲的质量为千克,边长为米。
(1)求甲的密度。
(2)求甲对水平地面的压力和压强。
(3)若甲、乙各自对水平地面的压强相等,现分别在两物体上沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在对方剩余部分的上方,此时甲、乙剩余部分对地面的压强分别为压强和,大小关系为 ,选填“大于”、“等于”或“小于”。第题不需要计算过程,请直接在空格内填写结果
9.如图甲所示,盛水的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,容器的底面积是 ,石块在细绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度缓慢下降,直至全部没入水中。图乙是细绳拉力F随时间t变化的图像。根据图像,回答下列问题( , )。
(1)石块的重力是 N,石块全部进入水中后,所受的浮力是 N。
(2)在 这段时间内,细绳拉力F逐渐减小,原因是 。
(3)石块的密度是 。
(4)石块刚浸没水中时与入水前相比,水平地面受到的压强增加了 Pa、
10.在一间普通的教室里,一位教师拿着一个质量为6克的气球,给予充满氢气恰好让氢气球悬浮在教室空中。(已知空气密度是1.3千克/米3、氢气密度是0.09千克/米3)试完成下列问题:
(1)这间教室中空气的质量相当于以下哪组物体的质量________________;
A.三只鸡 B.三个成人 C.三张纸 D.三本书
(2)氢气球悬浮在教室空中时受到的浮力约为_______________;
A.0.01牛 B.0.06牛 C.1牛 D.6牛
(3)若让教室密闭,且用抽气机不断抽掉教室里的空气,则原来悬浮在教室空中氢气球将 (选填“上升”、“仍悬浮”或“下降”);
(4)小明同学用拳头击打气球、小红同学用针尖触碰气球,结果小明未能弄破气球,而小红轻易弄破气球。试用学过的物理知识来解释。
11.如图所示,某同学通过甲→乙→丙→丁过程表演“不湿手取水中的硬币”做法。
(1)图甲中硬币受到的力的示意图,在下图方框画出(以“●”代表硬币、在方框中已画出其所受的浮力);
(2)比较丙图刚扣杯子瞬间与蜡烛燃尽时,杯子中气体压强分别用p丙和p丁表示,则p丙 p丁(选填“<”、“=”或“>”);
(3)所用的杯子是塑料杯,其底部开一小孔,实验时小孔用橡皮泥封住,当水全部进入杯子后如图丁,揭开橡皮泥,可能出现什么现象: (填选项符号)
A.杯子中的水流回盘子 B.水从小孔喷出 C.不受影响保持图丁状态
12.在探究影响浮力大小的因素时,同学们做了如图所示的一系列实验。请你根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)物体A浸没在水中所受浮力为 N;
(2)根据图乙和图 可知,浮力的大小与排开液体体积有关。
(3)根据图丙和图丁可知,浮力的大小与液体 有关。
13.小去用矿泉水瓶做实验,如图所示。
(1)将两瓶相同的矿泉水如图甲放置,验证的是压力的作用效果与 的关系;
(2)如图乙,他在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,再马上盖上瓶盖,看到矿泉水瓶瘪了,验证的是 的存在。
14.学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点.
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持 状态,并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块,收集到表中的实验数据:①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:使用斜面时 (选选填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越 (选填“省力”或“费力”);②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向 (选填“左”或“右”)移;
斜面倾
斜程度
木块重力G/N
斜面
高度h/m
斜面
长S/m
沿斜面拉力F/N
较缓
5
0.2
1
2
较陡
5
0.3
1
2.6
③请举出应用斜面的一种实例: .(写出一种即可)
15.如图所示是北京冬奥会冰壶比赛时的场景。
(1)冰壶比赛时,运动员需要根据冰壶的运动情况不断调节自己的运动。运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同。蹬冰脚的鞋底为 (填“橡胶”或“塑料”)制成,这样可以 (填“增大”或“减小”)摩擦力;
(2)冰壶向前滑行时,其惯性大小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
16.肥胖可能会引发许多慢性疾病,小华用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼,配重由若干金属块组成,锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量.若他用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重块在2s内匀速升高40cm,不计摩擦、拉杆和绳的重力,g取10N/kg
(1)小华锻炼时对配重块所做的功是多少.
(2)此过程中拉力器的机械效率.
17.世乒赛中现在使用“40+”新球,新球与“40”旧球如图甲所示。
小华想比较两种球的弹性大小,做了如下一次实验:将两球同时静止释放,比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性的大小,发现很难比较两球弹起的高度,继续观察,两球在桌面上反复弹跳,发现新球停止弹跳时,旧球还在弹跳,如图乙所示,小华就此得到旧球的弹性比新球好。
(1)将两球同时静止释放时,应该控制 相同。
(2)乒乓球弹跳过程中,它的机械能逐渐 (增大/减小/不变)。
(3)请你分析小华得到的结论是否恰当,并说明理由: 。
18.2011年7月26日,我国自行研制的“蛟龙”号深海载人潜水器下潜到5188m深度,达到世界先进水平.
(1)潜水器从海面处下潜到5000m深处用时2.5h,则下潜过程中平均速度为 km/h.
(2)潜水器在水下航行时,需要螺旋桨向后推水,说明 .
(3)海面处1m3海水的质量是1022kg,而在5000m深处,由于海水被压缩,1m3海水的质量是1050kg由此说明液体分子间有 ,潜水器下潜深度增加,受到的浮力 (增大/不变/减小).已知潜水器的总体积为8m3,则在5000m深度处,潜水器受到的浮力为 N(g取10N/kg).
19.如图甲为开瓶器起瓶盖时的情景。它可简化抽象为图乙所示的不计自重的杠杆模型,O为支点,动力和阻力的方向均垂直于杠杆,AO=6 cm,BO=1 cm,动力F1=20 N。
(1)这是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)求阻力F2的大小?
20.你在与同学合作测量人上楼梯的功率实验中:
(1)所需要测量的工具有:磅秤、 、 .
(2)需要测量的物理量有 、 、 .
(3)测得的功率表达式为:P= .
21.小明在测量某物体的重力时,发现物体的重力超出了弹簧测力计的量程,一时又找不到其他测量工具,为了测出该物体的重力,他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进:
步骤一:将细线系在木棒的A位置,在木棒的左端绕上适量的细铁丝,使木棒处于水平位置平衡,如图甲.
步骤二:将弹簧测力计倒转过来,用手指勾住弹簧测力计的B处,对弹簧测力计进行操作,如图乙.
步骤三:在木棒左端挂上物体,右端用弹簧测力计竖直向下拉,如图丙
(1)步骤一中,“在木棒的左端绕上适量的细铁丝,使木棒处于水平位置平衡”是为了防止 对测量结果的影响.
(2)步骤二中,对弹簧测力计的操作是 .
(3)步骤三中,当木棒处于水平位置平衡时,弹簧测力计的示数如图丁所示,为 N,则该铁块的重力 N.
22.在今年抗击新冠疫情的过程中,负压式救护车发挥了重要作用。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上安装了消毒灯、中心供氧接口等,还配备了呼吸机、除颤仪等系列抢救设备,这在普通救护车上是难以实现的。根据以上信息,请回答下列问题:
(1)相较于普通救护车,负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由 ,(选填“车内流向车外”或“车外流向车内”)从而可以大大减少交叉感染的概率;
(2)救护车多设计为流线型,如图的外形,当救护车高速行驶时,救护车对路面的压力会 (选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车受到的重力;
(3)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。若某款救护车车内气压为外界大气压的90%。车顶的面积大约为5m2,此时车顶受到的内外压力差为 ;
(4)某兴趣小组用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,则大气对吸盘的压力为 N(g取10N/kg),大气压的测量值为 Pa。若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 ;
(5)若该实验小组在某地用长1m的玻璃管和水银做托里拆利实验,将灌满水银的玻璃管竖直倒插入水银槽中,管内水银面降到比管外水银面高750mm时就不再下降了。若再将玻璃管倾斜,水银柱的长度增加到760mm,则此时大气压强的值应是______。
A.760mm水银柱 B.750mm水银柱 C.755mm水银柱 D.无法确定
23.在探究浮力大小与那些因素有关的实验中,小明同学直接将重为3N石块浸没在水和盐水中时,弹簧测力计的示数如图甲、乙所示:
(1)从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关。
(2)若剪断图乙中的细线,石块将 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
24.甲、乙两个完全相同的容器放在水平地面上,里面盛有质量相等的水和酒精。如图所示。(ρ水=1×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)甲盛的是 (选填“水”或“酒精”);
(2)根据公式 ,可以求得B点所受到的液体压强大小为 ;
(3)A点和B点到液面的距离相同,则A点所受到的液体压强 (选填“等于”或“不等于”)B点所受到的液体压强;
(4)甲容器底部受到的液体压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器底部受到的液体压强。
25.流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q 表示.流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测湘江的流量是抗洪防汛的重要工作.
(1)如图a所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为 S.取一段管道AB,水从B 端流到A 端所用时间为t,则AB间水柱的长度l= ,体积V= (要求用S、v、t 表示).根据流量的定义 可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积.
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图b所示的玻璃管.待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速, 处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面较高.
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细.请你指出产生这种现象的原因: (提示:流量不变).
(4)利用流量Q=vS,请你设计一个测量水龙头出水速度的实验方案 .要求:①列出主要的操作步骤;②说明需要测量的物理量;③写出出水速度的表达式.
26.(1)如图所示,弹簧测力计量程为 ,分度值为 ;
(2)用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上做匀速直线运动,此时测力计的示数为 N,用A点代表木块,在方框中画出此时木块在水平方向所受到的力的示意图;
(3)在不同的水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,可探究木块的 关系(进填序号:
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度;
②滑动摩擦力的大小与压力大小。
27.
(1)如图1,质量分布均匀的硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为 N;
(2)如图2以O为支点,拉力F作用在B点并沿着虚线方向,使硬棒水平静止,在图中画2出拉力F及其力臂l;
(3)能否用如图1中的弹簧测力计在图2中的B点施加拉力使硬棒水平静止? ,依据是 。
28.一根金属棒AB置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示,在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示,请根据图象解答下列问题.
(1)该金属棒的长度l= m
(2)在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1= N;当x2=1.6m时,测力计的示数F2= N
(3)求金属棒的重心到A端的距离d
29.如图4.114所示,重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板绕底端逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1,F2如何变化?
30.如图甲的强夯机是一种广泛应用于建筑工程中对松土进行压实处理的机器,图乙是强夯机的示意图,使用时夯锤从高处下落撞击地面,从而起到夯实地基的作用.已知夯锤的质量为2t,夯锤底面积为0.5 m²,某次作业中,卷扬机把夯锤匀速提升4m,所用时间为10s,在此提升过程中卷扬机的功率为1.2×104W,g取10 N/kg.
(1)强夯机宽大的履带可以起到减小 的作用;使用时将夯锤提升到高处是为了增大夯锤的 能.
(2)若夯锤下落打在地面的瞬时压力为1×10⁵N,求此时夯锤对地面的压强.
(3)求提升夯锤过程中滑轮组的机械效率及钢绳上的拉力大小.(机械效率结果保留至0.1%)
31.请仔细阅读下面的两段文字,按要求回答后面的问题。
随着我国科技的发展,推力巨大的“长征”系列火箭已能克服地球引力的作用,将“风云”气象卫星、“海洋一号”卫星和“神舟”系列载人实验飞船送入太空。2003年10月15日,我国航天员杨利伟乘坐“神舟五号”宇宙飞船遨游太空14圈后,于10月16日成功地返回地面。
美国航天员曾涉足月球,由于他们远离地球,地球对它们的引力作用已减弱到可以忽略①,而这时月球的引力则起主要作用。其实,宇宙间任何两个物体之间都存在着引力作用②。通常的两个较轻物体之间的引力十分微小,我们不易察觉到,但宇宙天体间(如太阳和地球)的引力就非常大③。
(1)在飞船进入太空的过程中,宇航员杨利伟的质量将___
A.先减小再增大 B.先增大后减小
C.始终不变 D.逐渐减小
(2)在太空中能进行的实验是(____)
A.用弹簧测力计测拉力 B.用天平测质量
C.测声速 D.测杯子对桌面的压力
(3)在月球上能做到的是(____)
A.观察到星星“眨眼睛” B.举行露天音乐会
C.进行无线电交流 D.轻轻一跳就离开月球
(4)第②句其实是牛顿所创立的万有引力理论,由第①句,我们可以知道万有引力跟 有关,再由第③句我们可以猜想出万有引力还跟 有关。
(5)“神舟五号”飞船的成功巡天,是中国航天事业的重大成就。制造飞船返回舱的材料是一种复合材料,利用你学过的知识,猜猜看,该复合材料应该具备哪些物理属性?(写出两种)
属性1, 属性2,
32.李浩同学用一根弹簧做弹簧受力与弹簧伸长关系的实验时,测得数据如下表,若用这种规格的弹簧做弹簧测力计,则:
拉力/N
0
10
20
30
40
50
60
70
80
弹簧长度/cm
10
11
12
13
14
15
16.5
18
19
(1)弹簧的原长是 cm;
(2)拉力增加1N弹簧伸长 cm;
(3)该弹簧测力计的测量范围是 。
33.2014年3月8日,马来西亚航空公司的MH370次航班发生了失联事件,我国派出多艘舰船进行搜救.其中一艘船的排水量为5000t,海水的密度是1.0×103kg/m3.(g=10N/kg)请解答下列问题:
(1)满载时,该船受到的浮力是多少?
(2)该船用声呐搜寻水下2000m处有一疑似失联客机的物体,该物体受到海水的压强是多少?
(3)在某次执行搜寻任务时,该船以18km/h匀速行驶5h,受到的动力为1.2×106N,则该船在5h内动力做的功是多少?
34.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.它的质量约为1.0×105kg.底面积约为500m2.问:
(1)登陆艇漂浮在海面上时,受到的浮力是多少,
(2)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少?
(3)若登陆艇用3.0×105N的推进力,以20m/s的航速行驶10min,则登陆艇的功率是多少.
35.数字式液体压强计由薄片式压强传感器和数据采集显示器两部分组成。如图甲所示,将传感器放在大气中调零后,放入浮有圆柱体A的圆柱形水槽底部,用它来测量水槽底受到水的压强。然后在圆柱体A上逐个放上圆板,水槽底受到水的压强与所加圆板个数的关系如图乙所示。已知圆柱体的底面积S=0.02 m2,圆柱体A的密度为0.75×103 kg/m3。所有的圆板完全相同,圆板与圆柱体A的底面积相等,厚度d=5 ×10-3m,g取10 N/kg。求:
(1)圆柱体A上没有放圆板时水槽中水的深度 m;
(2)圆柱形水槽的底面积为 m2;
(3)一个圆板的质量m1与圆柱体A 的质量mA的比值为 。
36.如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,它们各自对地面的压强相等,大小均为p .甲的质量为5千克,边长为0.1米.乙的边长为0.05米.求:
(1)甲的密度ρ甲 .
(2)甲对地面的压力F甲和压强p .
(3)若将甲、乙中的一个物体叠放到另一个物体上表面的中央后,两物体对地面的压强为p',则跟原先甲对地面的压强p相比,小华同学在下表中提出了三种不同的设想.
(a)请你判断,设想Ⅰ是 的,设想Ⅱ是 的,设想Ⅲ是 的.(均选填“可能”或“不可能”)
(b)请选择一个可能的设想,计算出相应的压强p' .
37.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是 N;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)圆柱体的体积是 ;圆柱体的密度是 ;(g取10N/kg)
(3)分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 (选填“大”或“小”);
(4)分析图象CD段,可得结论 。
38.在研究物体的浮沉条件及其应用的实验中,将一只鸡蛋放在一杯水中浸没.向水中不断加盐,直至盐不能再溶解为止.鸡蛋受到的浮力F随盐水密度ρ变化的图象如图所示.(已知 )
(1)从烧杯侧面观察水中的鸡蛋,所看到的是鸡蛋正立的放大的 (实/虚)像.
(2)当盐水的密度小于 时,鸡蛋受到浮力鸡蛋受到的重力,处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态.
(3)在盐水的密度由 当增大到 的过程中,鸡蛋受到的浮力 (变大/变小/不变).
(4)若实验中鸡蛋受到最大浮力为 ,则实验过程中鸡蛋受到的最小浮力F= .
39.我国第二艘075型两栖攻击舰,该舰舰长为250m,宽为30m,具有4个直升机起降点,满载排水量为40000t,吃水深度7m。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)问:
(1)075型两栖攻击舰满载时舰底受到的海水压强是多少?
(2)当075型两栖攻击舰满载行驶在海面上时,其所受的浮力是多少?
(3)当一架质量为13t的舰载直升机从075型两栖攻击舰的甲板上起飞后,两栖攻击舰将 (选填“上浮一些”“位置不变”或“下降一些”),两栖攻击舰排开海水的体积变化了多少?
40.用滑轮组提升重物时,我们可以用参数“M”()来衡量滑轮组的省力程度,M越大,此时滑轮组越省力。如图所示,当被提升物体的重力G=300N时,M=1.5(绳重和摩擦忽略不计)。请计算:
(1)当被提升物体重力G=300N时,滑轮组的机械效率;
(2)当被提升物体重力G=300N时,若物体上升速度为0.1m/s,求此时拉力F的功率;
(3)请推导:该滑轮组提升不同重物时,被提升物体越重,滑轮组越省力。
答案解析
1.【答案】(1)省力;B
(2)42N
(3)0.01m3
(4)6W
2.【答案】(1)1.2×104N;(2)2.7×104m;(3)1.4×103N;(4)驾车时不能超载
3.【答案】惯性;非平衡力;沿水平方向做匀速直线运动;
4.【答案】(1)解:A的重力
(2)解:A漂浮于水面,则A受到的浮力
物体A排开水的体积
物体A浸入水中的深度
A的底部受到的液体压强
(3)部分浸入;物体A和B的总重力物体A和B的总体积若AB浸没在水中,则所受浮力则AB静止时漂浮在水面上,排开水的总体积比较可得,,则物体B部分浸入水中。;放入B后增加的浮力增加排开水的体积放入B后容器内水面上升的高度
【解析】【分析】(1)A的重力GA=mg,代入数据求得。(2)如图所示,A漂浮在水面上受浮力作用,且浮力等于重力即F浮A=GA,根据阿基米德原理,所以A排开液体的体积为,所以求出物体A浸入水中的深度,根据液体压强公式知pA=ρ水ghA浸,三式代入数值即可求得。(3)A的重力为9N,B的重力为10N,即若AB完全浸没在水中时,VAB=1.5×10-3m3+5×10-4m3=2×10-3m3,根据阿基米德原理,此时物体AB的浮力为F浮=ρ液gV排=20N>19N,所以AB最后漂浮在水面上,但由于最大的浮力为19N,所以此时排开水的体积根据阿基米德原理可知为=1.9×10-3m3,所以物体B部分浸入水中。且放入B后增加的浮力为B的重力,所以排开水的体积代入数值计算,所以。
5.【答案】(1)地球
(2)竖直向下
(3)改变物体的形状;改变物体的运动状态
【解析】【解答】(1)力是物体对物体的作用,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的施力物体是地球;(2)力的三要素是:力的大小、方向和作用点;重力的方向是竖直向下的;(3)力的作用效果包括改变物体的形状和改变物体的运动状态;如压力的作用效果为使物体发生形变;滚动的小球由于受阻力作用而静止,阻力的作用效果表现为改变物体的运动状态。
故答案为:地球;竖直向下; 改变物体的形状; 改变物体的运动状态 .
【分析】(1)重力:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力.
(2)重力的方向总是竖直向下的.
(3)力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)
6.【答案】(1)98
(2)小于
(3)烧杯上加盖子(减小水量、增加水的初温或增大酒精灯火焰)
【解析】【解答】(1)由图乙可知,水在98℃时吸收热量但温度不变,故水的沸点为98℃。(2)水的沸点是98℃,低于标准大气压下的沸点100℃,所以当时大气压小于标准大气压。(3)为减少加热时间,可以给烧杯加盖或适当减少水的质量或适当提高水的初温或增大酒精灯火焰。
故答案为:(1)98;(2)小于;(3)烧杯上加盖子(减小水量、增加水的初温或增大酒精灯火焰).
【分析】水在沸腾时,温度保持不变,水的沸点和大气压有关.
7.【答案】等效替代;控制变量法;接触面的粗糙程度;小于
8.【答案】(1)甲的体积:;
甲的密度:;
(2)甲的重力:,
甲对水平地面的压力等于其重力,,
甲的底面积即受力面积:;
甲对水平地面的压强:;
(3)大于
【解析】【解答】3)由图可知,竖直方向甲切的体积少,乙切除的体积大,所以剩余底面积甲大于乙,压力相同,所以 >
【分析】(1)根据几何关系得到甲的体积,在结合密度公式算出甲的密度;
(2)根据水平地面上静止的物体,对水平面的压力大小与其自身重力大小相等可求出压力F=G,再根据压强公式P=F/s计算压强
(3) 根据已知条件,物体被切去相等质量并叠加后,对水平表面的压力不变,受力面积减小,所以压强都变大,且面积减小得多的压强增大得多,根据判断出哪个物体面积减小的多,然后确定压强的大小。
9.【答案】(1)1400;500
(2)物体浸入液体的体积越大,所受的浮力越大,拉力就会减小
(3)
(4)12500
【解析】【解答】(1)由图乙可知,当石块没有浸入水中时,拉力等于重力
由图乙知,当石块全部浸入水中后受到的浮力
(2)根据公式得到石块排开水的体积 可知浸入水的体积越大,所受的浮力也就越大,所以物体收到的浮力会不断增加,根据二力平衡可知,拉力会逐渐减小。
(3)根据公式 可知,
石块的质量
石块的密度
(4)由图像知,石块会沉底,对地面的压力会增加500N;故水平地面受到的压强增加了
【分析】(1)根据测力计对物体的拉力计算重力,利用物体的重力和浸入液体中测力计的示数差,计算浮力;
(2)物体进入液体中的体积越大,受到的浮力越大,测力计对物体的拉力越小;
(3)根据物体的重力计算质量,利用浮力和液体密度计算体积,根据质量和体积的比值计算密度;
(4)根据水平面受到的压力的变化量和受力面积的比值,计算压强的变化量。
10.【答案】(1)B
(2)B
(3)下降
(4)小明同学用拳头击打气球,压力一定时,受力面积较大,产生的压强较小,未能弄破气球,小红同学所用的针尖刺气球,虽用力不大,但针尖的受力面积小,产生较大的压强,所以小红容易弄破气球。
【解析】【解答】(1)教室内空气的体积大约是V=10m×5m×3m=150m3,空气的密度是ρ=1.3kg/m3,教室内空气的质量m=ρV=1.3kg/m3×150m3=195kg
A.一只鸡的质量大约是2kg,三只鸡的质量约为6kg,A不符合题意;
B.一个成人的质量大约是60kg,三个成人的质量约为180kg,B符合题意;
C.三张纸的质量不到3g,C不符合题意;
D.一本书的质量大约是0.25kg,三本书的质量约为0.75kg,D不符合题意。
故答案为:B。
(2)氢气球悬浮在教室空中时受到的浮力F浮=G=mg=6×10-3kg×10N/kg=0.06N,B符合题意,ACD不符合题意。故答案为:B。
(3)原来悬浮在教室空中氢气球的密度等于空气的密度,若让教室密闭,且用抽气机不断抽掉教室里的空气,教室内空气减少,空气的密度减小,氢气球的密度大于空气的密度,氢气球会下降。
(4)小明同学用拳头击打气球,压力一定时,受力面积较大,产生的压强较小,未能弄破气球,小红同学所用的针尖刺气球,虽用力不大,但针尖的受力面积小,产生较大的压强,所以小红容易弄破气球。
【分析】(1)根据公式m=ρV,可求出质量,结合数据选择;
(2)根据公式F浮=G=mg,可求出浮力;
(3)物体密度大于空气密度,物体下沉;
(4)压力一定时,受力面积面积越大,压强越小。
11.【答案】;>;A
【解析】【解答】(1)对硬币进行受力分析,硬币受重力、支持力和浮力的作用,其中支持力和浮力的方向竖直向上,重力方向竖直向下;图甲中硬币受到的力的示意图如下:
(2)蜡烛燃烧时,氧气含量减少,蜡烛熄灭,温度降低,杯子内气体压强变小,盘子里的水在大气压的作用下进入杯中的,所以可分析p丙>p丁;
(3)揭开橡皮泥,杯子构成连通器,空气进入杯子,杯子中的水流回盘子,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【分析】1、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
3、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
12.【答案】(1)1
(2)丙
(3)密度
【解析】【解答】解:(1)由图a知:G=4N,由图丙知,F=3N,所以F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(2)图乙和图丙液体的密度相同,排开液体的体积不同,可得出浮力的大小与排开液体体积有关;
(3)图丙中液体是水,图丁中的液体是酒精,根据图丙和图丁可知,物体受到的浮力不同,所以说浮力的大小与液体密度有关.
故答案为:(1)1;(2)丙;(3)密度.
【分析】(1)由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小;
(2)(3)影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,要探究浮力和其中一个因素的关系,就要采用控制变量法控制另外一个因素一定;由此进行解答.
13.【答案】(1)受力面积
(2)大气压
【解析】【解答】(1)两瓶相同的矿泉水产生的压力相同,但倒置后接触面积会发生改变,所以验证的是压力的作用效果与受力面积的关系。(2)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,这说明:大气存在压强。
【分析】(1)压强与受力面积和压力大小有关系,压力越大,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大;
(2)当气体的质量一定时,气体的体积越大,对外的压强就越小,在外界大气压的作用下瓶子被压扁了。
14.【答案】(1)静止;二力平衡
(2)匀速;能;省力;右;盘山公路
【解析】【解答】解:(1)测量木块的重力时,让木块处于静止状态,此时木块受到重力和弹簧测力计拉力的作用,此二力为平衡力,木块重力的大小等于弹簧测力计的示数;(2)①由表中数据可知,斜面的倾角变大,则沿斜面拉力F的数值也随之变大,但始终小于物体的重力,因此使用斜面可以省力,并且斜面长度相同时,斜面高度越低越省力;②要减小斜面的倾斜程度,木块A应向右移动.③盘山公路是斜面应用的一个很好的例子.故答案为:(1)静止;二力平衡;(2)匀速;①能;省力;②右;③盘山公路.
【分析】(1)根据二力平衡的特点得出木块的重力;(2)只有用弹簧测力计沿着斜面把木块匀速拉上去时,才能得到比较准确的拉力;①分析表格中的数据,分析拉力的大小变化与斜面倾斜角度的大小变化.②木块离得斜面底端越远则斜面倾斜程度越小.离得越近,则斜面的倾斜程度越大.③斜面的应用如盘山公路.
15.【答案】橡胶;增大;不变
16.【答案】(1)解:小华锻炼时对配重块所做的功:
W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.4m=80J
(2)解:由图知,两个滑轮均为定滑轮,则拉力端移动的距离s=h=0.4m,
总功:W总=Fs=250N×0.4m=100J;
拉力器的机械效率:
η= ×100%= ×100%=80%.
【解析】【分析】(1)知道配重的质量,利用G=mg求配重的重力,W=Gh求小华锻炼时对配重块所做的功;(2)由图知,使用的是定滑轮,拉力端移动的距离s=h,利用W=Fs求总功,再利用效率公式求拉力器的机械效率.
17.【答案】(1)高度
(2)减小
(3)实验次数少,不具有普遍性
【解析】【解答】(1)利用乒乓球反弹的高度探究弹力势能大小时,应控制球下落的高度相同;
(2)根据实验,球下落后,最后停止,说明能量转化为其它能量了,总的机械能减小了;
(3)探究乒乓球的弹性势能时,要通过多次实验,才能探究规律的普遍性,一次实验得到的结论不准确,不恰当。
故答案为:(1)高度;(2)减小;(3)实验次数少,不具有普遍性。
【分析】(1)探究不同物体的弹性势能时,要控制其他因素相同,通过反弹高度反应弹性势能,要保持下落高度相同;
(2)物体在运动过程中,由于克服空气阻力,机械能总量减小;
(3)规律的普遍性需要多次实验获得。
18.【答案】(1)2
(2)物体间力的作用是相互的
(3)空隙;增大;8.4×104
【解析】【解答】解:(1)v= = =2km/h.(2)潜水器在水下航行时,需要螺旋桨向后推水,水给潜水器一个向前的力,说明物体间力的作用是相互的.(3)海面处1m3海水的质量是1022kg,而在5000m深处,由于海水被压缩,1m3海水的质量是1050kg,说明1m3海水容纳的水分子的个数增加,说明分子间有空隙.
海面处1m3海水的质量是1022kg,海面处海水的密度是1.022×103kg/m3,
在5000m深处,由于海水被压缩,1m3海水的质量是1050kg,在5000m深处海水的密度是1.050×103kg/m3,
根据阿基米德原理得,物体排开水的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大.
潜水器在5000m深度受到的浮力:F浮=ρ海水gV=1.050×103kg/m3×10N/kg×8m3=8.4×104N.
故答案为:(1)2;(2)物体间力的作用是相互的;(3)空隙;增大;8.4×104.
【分析】(1)知道潜水器的路程和时间,根据速度公式求出平均速度.(2)一个物体给另一个物体施加力,同时又得到另一个物体的反作用力,说明物体间力的作用是相互的.(3)分子间存在空隙;根据阿基米德原理判断潜水器受到的浮力大小;知道5000m深度水的质量和体积,求出此处水的密度,根据阿基米德原理求出浮力大小.
19.【答案】省力;120N
20.【答案】(1)刻度尺;秒表
(2)m;h;t
(3)
【解析】【解答】解:上楼就是克服自身的重力做功,上楼的功率P= = = ,
由P= 可知,实验时需要测量:质量m,上楼的高度h,上楼所用的时间t,
需要的实验器材为:磅秤测质量m、用刻度尺测出上楼的高度h,用秒表测量上楼所用的时间t.
故答案为:(1)刻度尺;秒表;(2)m;h;t;(3) .
【分析】上楼就是克服自身的重力做功,我们可以用磅秤测出自身的质量,根据G=mg求出重力,用皮尺测出楼高,根据W=Gh求出上楼时所做的功,用秒表测出上楼的时间,根据P= 求出上楼的功率.
21.【答案】(1)木棒自身重力
(2)调零
(3)2.2;6.6
【解析】【解答】解:(1)在木棒左端绕上适量的细铁丝,使木棒处于水平位置平衡,这是为了防止木棒自身重力对测量结果的影响;(2)弹簧测力计自身有一定重力,在倒转使用时,应先调零,否则会造成所测量结果不准确;(3)由图丁知,测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N;
根据图示利用杠杆平衡条件可得:G× =F×(1﹣ ),
解得:G=3F=3×2.2N=6.6N.
故答案为:(1)木棒自身重力;(2)调零; (3)2.2;6.6.
【分析】(1)为消除杠杆重力对实验效果的影响,实验中应调节杠杆在水平位置平衡;(2)弹簧测力计自身有一定重力,在倒转使用时,应先调零;(3)读出测力计的示数,根据杠杆平衡条件求出铁块的重力.
22.【答案】(1)车外流向车内
(2)小于
(3)5.05×104
(4)32;8×104;小
(5)B
【解析】【解答】(1)负压式救护车的车内的压强小,车外的压强大,车内气压低于外界大气压,空气自由流动的方向只能由车外流向车内从而可以大大减少交叉感染的概率。
(2)救护车多设计为流线型,上方凸起,上方空气流速快,压强小。下方平滑,空气流速慢,压强大。救护车受到向上的升力,所以,救护车对路面的压力大于汽车受到的重力。
(3)已知标准大气压的值约为
救护车车内气压为
车顶受到的内外压强差为
由 可知,车顶受到的内外压力差为
(4)吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,则吸盘、小桶和沙子的总重力为
吸盘受到向下的拉力大小等于吸盘、小桶和沙子的总重力
对吸盘进行受力分析可知,大气对吸盘的压力与吸盘受到的拉力是一对平衡力,则大气对吸盘的压力为
大气压的测量值为
根据压强公式 可知大气压的测量值
若吸盘内的空气不能完全被排出,拉动过程中的形变、接触面带有杂质等因素都会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小。
(5)在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、将玻璃管轻轻上提一点、往水银槽中加些水银等操作,都不会影响到管内外水银面的竖直高度差。若再将玻璃管倾斜,水银柱的长度增加到760mm,但外界大气压不变,竖直方向上水银柱的高度差依然为750mm不变。
故答案为:B。
【分析】(1)负压车中的气体向外流动;
(2)流体在流速大的地方压强小,产生的压力小;
(3)根据负压空间的压强差,结合受力面积计算压力;
(4)根据质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(5)利用水银管测量大气压时,大气压等于竖直高度的水银产生的压强。
23.【答案】(1)密度
(2)下沉
【解析】【解答】(1)石块在水中所受浮力
石块在盐水中受到的浮力
石块排开水的体积相同、液体的密度不同,可见浮力的大小与液体的密度有关。(2)若剪断图乙中的细线时,受到的重力3N大于受到的浮力1.2N,所以石块会下沉。
【分析】(1)当物体排开液体的体积相同时,浮力和液体密度有关;(2)物体的重力大于浮力时,物体下沉。
24.【答案】(1)水
(2)p=ρgh;400Pa
(3)不等于
(4)等于
【解析】【解答】(1)由图可知,质量相同的两种液体,甲容器中液体的体积更小,则根据公式可知,甲容器中液体密度较大,因此甲盛的是水。
(2)由图可知,B点在液体中的深度h=20cm-15cm=5cm=0.05m
已知乙容器中装酒精,根据公式p=ρgh可知,B点压强p=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.05cm=400Pa
(3)A点和B点到液面的距离相同,即A、B点在液体中的深度h相同,因甲容器中水的密度大于乙容器中酒精的密度,根据公式p=ρgh可知,A点压强大于B点压强,即两点所受的液体压强不相等。
(4)两容器内液体的质量相等,由G=mg可知,两容器内的液体的重力相等,因为柱形容器内液体对容器底部的压力大小等于容器内液体的重力,所以两容器底部受到液体的压力相等,而两容器底面积相同,由可知,两容器底部受到液体的压强相等。
【分析】(1)根据公式,判断液体密度;
(2)根据公式p=ρgh,求出压强;
(3)根据公式p=ρgh,液体中的深度h相同,液体密度不同,压强不同;
(4)根据,判断压强关系。
25.【答案】(1)vt;vtS
(2)2;C
(3)由 Q=vS 可知,流量不变,流速越快,水柱越细
(4)a.所需器材:水表、秒表、刻度尺.b.操作:①把水表接在自来水管上;②用刻度尺量出出水口处的直径D;③让水龙头流水,使水表读数增加V,记录所要时间t.c.表达式推导
26.【答案】0∼5N;0.2N;0.8;;①
27.【答案】(1)3.6
(2)
(3)能;此时拉力F的大小为1.8N,小于弹簧测力计的最大测量值。
【解析】【解答】(1)由图1知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N。
(2)如图2以O为支点,拉力F作用在B点并沿着虚线方向,使硬棒水平静止,硬棒所受重力的方向竖直向下的,可促进杠杆顺时针转动,因此拉力F可阻碍杠杆转动,方向应该沿着虚线方向向上;然后从支点O向拉力F的力的作用线作垂线段即为力臂l。如图所示
(3)由图可知,可设硬棒上每一小格的长度为a,则力臂l=20a。由图1可知,质量分布均匀的硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为3.6N,即杠杆重为3.6N,杠杆的重心在杠杆的中点,即A点,重力的方向是竖直向下的,那么杠杆所受的阻力也是竖直向下的,因为杠杆在水平位置静止,力与力臂垂直,所以OA为阻力臂,长度为10a。由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得3.6N×10a=F×20a
解得拉力F的大小为F=1.8N
1.8N在弹簧测力计的量程0~5N内,因此能用如图1中的弹簧测力计在图2中的B点施加拉力使硬棒水平静止。依据是此时拉力F的大小为1.8N,小于弹簧测力计的最大测量值。
【分析】(1)根据弹簧测力计的分度值读数。
(2)如图2所示,当硬棒水平位置静止时,由力臂的定义可知动力臂和阻力臂的大小,根据杠杆的平衡条件求出拉力大小,据此画出F,方向竖直向上,作用点在杠杆上,根据力臂的定义画出动力臂l。
(3)由杠杆的平衡条件分析回答。
28.【答案】(1)1.2
(2)3;5
(3)解:由杠杆平衡条件得,
重心到A端的距离d==0.72m.
答:金属棒的重心到A端的距离d为0.72m
【解析】【解答】解:
(1)由于拉力始终竖直向上,由杠杆的平衡条件可知,拉力不变(动力臂与阻力臂之比不变).
由图甲可知,当B端离地1.2m时,A端刚离地,所以金属棒长1.2米;
(2)因为W=Gh,
所以金属棒的重力即F2=5N;
由图乙可知拉力F1==3N;
(3)由杠杆平衡条件得,
重心到A端的距离d==0.72m.
答:(1)1.2;
(2)3;5;
(3)金属棒的重心到A端的距离d为0.72m
【分析】(1)由甲乙图和杠杆平衡条件分析可知杆的长度;
(2)在已知杆的长度的情况下,根据乙图x的不同长度对应的功的大小,得到杆的重力,也就是F2的示数;根据图乙得到F1的数值;
(3)由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离
29.【答案】如图(a)所示,小球受三个力作用,由于小球始终受力平衡,斜面对小球的弹力F1和挡板对小球的弹力F2的合力F与重力等大反向。
将弹力F1,F2以及重力G平移,围成封闭三角形,其中力F1始终垂直于斜面,方向不变,力F2始终垂直于挡板,在挡板缓慢逆时针转动的过程中,力F2将缓慢逆时针转动,但其末端始终落在F的作用线上,如图(b)所示。
当F2由初始位置转向垂直于F1时,F2逐渐变小;当F2由垂直于F1的位置继续逆时针向上转动时,F2又逐渐变大。可见,F2垂直于F1时,F2取得最小值。以上整个过程中,F1均为由F2的末端指向G起始端的有向线段,因此F1始终减小。
【解析】【分析】对小球进行受力分析,画出受力分析图,然后利用三角形原理,结合三角函数的知识对两个力的大小变化分析解答。
30.【答案】(1)压强;重力势
(2)根据对地面的压力和夯锤的受力面积,计算压强为:
(3)夯锤的重力:G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
则有用功:W有=Gh=2×104N×4m=8×104J,由可知,拉力做的总功:W总=Pt=1.2×104W×10s=1.2×105J,
滑轮组的机械效率:;
由图可知n=3,绳子自由端移动的距离:s=nh=3×4m=12m,
由W总=Fs可知,钢绳上的拉力:。
【解析】【解答】(1)强夯机宽大的履带,增大了受力面积,可以起到减小压强的作用;夯锤的质量不变,将夯锤提升到高处,由重力势能大小的影响因素可知,此时是为了增大夯锤的重力势能;
【分析】(1)当压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;质量一定时,物体的高度越高,重力势能越大;
(2)根据压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据物体的质量计算重力,利用力和距离的乘积计算做功多少,根据有用功和总功间 比值,计算机械效率。
31.【答案】(1)C
(2)A
(3)C
(4)距离;质量
(5)硬度大;熔点高
【解析】【解答】(1)质量是物体的属性,宇航员进入太空,位置发生了变化,但质量不变,C说法正确。(2)A、弹簧测力计的原理是弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。在失重情况下,弹簧仍能产生弹力,弹力是不同于重力的另一种性质的力,所以弹簧测力计仍能测量拉力,A符合题意。B. 天平实质是等臂杠杆,如果没有重力,杠杆两端没有了作用力,无论天平两端挂质量多大的物体,都不能改变天平的平衡,B不符合题意。C. 太空为真空,没有介质,声音不能在太空传播,所以不能测声速,C不符合题意。D. 在水平面上,杯子对桌面的压力是由重力产生的,在太空环境中无重力作用,所以无法进行,D不符合题意。
故答案为:A. (3)因为月球上没空气,真空不能传声,所以在月球上,宇航员只能通过无线电进行交流,
故答案为:C. (4)∵航天员到月球的距离近,这时月球的引力则起主要作用,而他们远离地球,地球对它们的引力作用可以忽略,∴由第①句,我们可以知道万有引力跟距离有关;∵两个较轻物体质量小,它们之间的引力十分微小,宇宙天体质量大,它们间的引力就非常大,∴由第③句我们可以猜想出万有引力还跟质量有关。(5)因为返回舱在返回时与大气剧烈摩擦,产生高温,为了防止烧毁返回舱,所以这种材料应具备耐高温的特点;还有要防止舱内温度过高导致对宇航员产生危险,这种材料还应具备隔热性好的特点,返回舱我们希望它越轻便越好,所以这种复合材料应具备密度小的特点。
故答案为:隔热性好,耐高温 , 熔点高
【分析】学生要对物体处于失重状态下会发生什么样的情景做出判断,其实也是考查了学生对重力的理解.我们身边所发生的现象都与重力有关,那么凡是与重力有关的现象则都不会发生了,这就需要我们采用逆向思维.质量(m):物体中含有物质的多少叫质量.物体的质量不随形状,状态,位置和温度而改变.
32.【答案】(1)10
(2)0.1
(3)0~50N
【解析】【解答】当拉力为零时,测力计的长度即为其原长;计算出弹簧的伸长与增大的拉力之比,即为拉力增加1N弹簧伸长;根据在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与拉力成正比的特点进行分析; (1)由表格中数据知,当拉力为0时,弹簧的长度为10cm,所以弹簧的原长为10cm;(2)拉力每增大10N,弹簧伸长1cm,则1cm÷10N=0.1cm/N,所以拉力增加1N,弹簧伸长0.1cm;(3)由表格中数据可以知道:在一定限度内,弹簧受到的拉力每增加10N,弹簧的伸长就增加1cm,即成正比例关系;当拉力达到60N时,弹簧的伸长不再满足此关系,说明了弹簧的测量范围是0~50N。
【分析】(1)弹簧不受力时的长度是原长;
(2)根据弹簧受到的力和伸长长度的比值计算伸长关系;
(3)当弹簧的伸长失去规律时,就是超过测力计的测量范围了。
33.【答案】(1)解:满载时,该船受到的浮力: F浮=G排=m排g=5×106kg×10N/kg=5×107N
(2)解:该物体受到海水的压强:P =ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa
(3)解:该船在5h内通过的路程:S=vt=18km/h×5h=90km=9×104m,该船在5h内动力做的功:W=Fs=1.2×106N×9×104m=1.08×1011J
【解析】【分析】(1)利用阿基米德原理 F浮=G排=m排g求该舰满载时所受浮力;
(2)根据p=ρgh求出该物体受到海水的压强;
(3)根据v=求出船行驶的距离,再根据W=Fs求出该船在5h内动力做的功.
34.【答案】(1)解:登陆艇的质量m=1.0×105kg,
登陆艇的重力G=mg=1.0×105kg×10N/kg=1.0×106N;
因为登陆艇漂浮在海面上,
所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.0×106N
答:它漂浮在海面上时,受到的浮力是1.0×106N.
(2)解:登陆艇静止在水平海滩上,
登陆艇对水平海滩的压力:F=G=1×106N,
登陆艇对水平海滩的压强:p===2×103Pa;
答:登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是2×103Pa.
(3)解:F=3.0×105N,v=20m/s,
登陆艇的功率P===Fv=3.0×105N×20m/s=6×106W.
答:登陆艇的功率是6×106W.
【解析】【解答】解:
(1)登陆艇的质量m=1.0×105kg,
登陆艇的重力G=mg=1.0×105kg×10N/kg=1.0×106N;
因为登陆艇漂浮在海面上,
所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.0×106N;
(2)登陆艇静止在水平海滩上,
登陆艇对水平海滩的压力:F=G=1×106N,
登陆艇对水平海滩的压强:p===2×103Pa;
(3)F=3.0×105N,v=20m/s,
登陆艇的功率P===Fv=3.0×105N×20m/s=6×106W.
答:(1)它漂浮在海面上时,受到的浮力是1.0×106N;
(2)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是2×103Pa;
(3)登陆艇的功率是6×106W.
【分析】(1)知道两栖的登陆艇质量,根据公式G=mg求出登陆艇受到的重力;根据物体的浮沉条件F浮=G可知当两栖登陆艇在海面上漂浮时受到的浮力;
(2)知道登陆艇着地总面积(地面受力面积),利用压强公式p=求登陆艇对水平地面的压强;
(3)知道登陆艇的推进力和航行速度根据公式P=Fv求出登陆艇的功率.
35.【答案】0.3;0.1;1∶3
36.【答案】5×103kg/m3;49;4.9×103Pa;不可能;可能;可能;6125Pa;2.45×104Pa
37.【答案】(1)12;8
(2);1.5
(3)大
(4)浮力大小跟物体的浸没深度无关
【解析】【解答】(1) 第1空、 由图象可知, 当 时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中, 根据二力平衡条件可知, G=12N。故该空填”12“;
第2空、 从 开始,弹簧测力计示数F'不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力: 8N。故该空填”8“;
(2) 第1空、 因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液V排g得,圆柱体的体积:
。故该空填” “;
第2空、 由G 可得,物体的质量:
,
则圆柱体的密度:
。故该空填”1.5“;
(3) 第1空、 分析图象BC段,物体完全浸没前,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明受到的浮力增大;故该空填” 大 “;
(4) 第1空、 分析CD,物体完全浸没,浸没的深度变化,测力计的示数不变,可知浮力大小不变,可得结论:浮力大小与物体浸没的深度无关.故该空填” 浮力大小跟物体的浸没深度无关 “。
【分析】由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系。分析图象AB段,物体还没浸入水中,由二力平衡知物重;分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析 ;)物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,由阿基米德原理求出圆柱体排开水的体积和自身的体积相等;由公式 求出质量,再由 求出物体的密度;分析BC段, 为物体慢慢浸入液体,直到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化; 分析CD段,完全浸没时测力计的变化,得出浮力的变化。
38.【答案】(1)虚
(2)沉底
(3)不变
(4)
【解析】【解答】(1)装满水的玻璃杯相当于凸透镜,它对水中的鸡蛋成正立、放大的虚像.(2)由图可知:当盐水的密度小于 时,鸡蛋受到浮力,随着盐水的密度的增大而变大,但还没有达到浮力的最大值,则鸡蛋受到浮力小于鸡蛋受到的重力,处于沉底状态.(3)由图可知:在盐水的密度由 增大到 的过程中,鸡蛋受到的浮力不变.(4)当盐水的密度等于 时,鸡蛋受到浮力最大,由于盐水的密度再增大,而浮力保持不变,所以根据 可知, 是减小,会小于鸡蛋的体积,即鸡蛋开始处于漂浮状态;由此可知:当盐水的密度等于 时,鸡蛋处于悬浮状态;则鸡蛋重力 ,根据阿基米德原理可知鸡蛋的体积为 ,根据阿基米德原理可知排开盐水的体积相同的条件下,盐水的密度最小时,受到的浮力最小;即受到的最小浮力 .故答案为:(1)虚;(2)沉底;(3)不变;(4) .
【分析】(1)装满水的玻璃杯相当于凸透镜,可以对物体成正立、放大的虚像.(2)鸡蛋沉底说明受到的浮力小于自身的重力;当水中加盐,食盐溶化后,水的密度增大;鸡蛋的体积不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知鸡蛋受到的浮力增大,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,在鸡蛋上浮过程中,重力不变,根据物体的浮沉条件及其应用进行解答.
39.【答案】(1)075型两栖攻击舰满载时舰底受到的海水压强:p=ρ海gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7m=7×104Pa;
答:075型两栖攻击舰满载时舰底受到的海水压强是7×104Pa。
(2)当075型两栖攻击舰满载行驶在海面上时,其所受的浮力:F浮=G排=m排g=40000×103kg×10N/kg=4×108N;
答:当075型两栖攻击舰满载行驶在海面上时,其所受的浮力是4×108N。
(3)上浮一些;两栖攻击舰减小的浮力:ΔF浮=ΔG=Δmg=13×103kg×10N/kg=1.3×105N,两栖攻击舰排开海水的体积变化量:。
【解析】【分析】(1)满载时,舰底到水面的深度就是吃水深度,由p=ρ海gh计算出海水对舰底的压强;
(2)满载行驶在海面上时,其所受的浮力等于排开液体重力,即F浮=G排;
(3)舰载直升机从甲板上起飞后,总重力减小,所以浮力减小,由可知排开液体体积减小,所以两栖攻击舰将上浮一些,两栖攻击舰始终是漂浮的,浮力变化等于重力变化,由的变形式即可求出排开海水的体积变化。
40.【答案】(1)75%;(2)40W;(3),所以被提升物体越重,M值越大,即越省力
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