精品解析:福建省福州市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
2025-07-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.37 MB |
| 发布时间 | 2025-07-29 |
| 更新时间 | 2025-07-29 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53267076.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023福州市八年级下册期末物理试卷
一、选择题
1. 下列估算最接近实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量大约是0.5 kg B. 一个苹果的质量大约是0.2 kg
C. 一只母鸡的重力大约是1.5 N D. 一个中学生的体重大约是50 N
2. 共享单车是节能环保的交通工具,为短途出行的人们带来便利。下列关于骑行共享单车的说法正确的是( )
A. 骑行的速度最高可以达到50m/s
B. 骑车匀速转弯时,车的运动状态发生变化
C. 骑车下坡不蹬车,车也会越来越快,是因为车具有惯性
D. 在水平路面匀速骑行时,车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
3. 若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后,小球的运动情况是( )
A. 匀速直线下落 B. 匀速直线上升
C. 静止 D. 水平向右匀速直线运动
4. 厨房里涉及到许多物理知识,下列说法错误的是( )
A. 下水道的U形管利用了连通器原理
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大
C. 菜刀磨得很锋利,是通过减小受力面积的方法增大了压强
D. 墙上的塑料吸盘挂钩能悬挂物体而不脱落,是大气压作用的结果
5. 如图所示,物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型(忽略进气、排气管的体积),探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是( )
A. 模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B. 潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
C. 若要让悬浮的模型上浮,应使模型中进水
D. 模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
6. 如图所示,用一细线悬挂一根的,使其静止在水平方向上,O为竹签的中点。这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着竹签的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中竹签在水平方向始终保持平衡,则( )
A. 两蚂蚁的质量一定相等
B. 两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C. 两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D. 两蚂蚁对竹签的压力一定相等
7. 预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )
A. 构件的边长为4m
B. 构件的密度为3×103kg/m3
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D. 当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
8. 如图所示,斜面与水平面在M点相连,弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后最高返回到T点。则下列说法中正确的是( )
A. 小物块从P向M运动过程中,机械能减小
B. 小物块从P向M运动过程中,重力势能增大
C. 弹簧被压缩到最短时,小物块动能最大
D. 小物块从M向T运动过程中,速度变快
二、填空题
9. 图甲中,游泳时,人向后拨水,水同时向前推人,这说明物体间力的作用是______的,图乙中,分别用大小等的力拉和压同一弹簧,该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的______有关;图丙中,揉面时,力能使面团发生______。
10. 玩滑板车是小朋友们喜爱的一项运动。小朋友一只脚踏在滑板车上对车的压强比双脚站立时 ______(选填“大”或“小”);小朋友用力蹬地后双脚离地,滑板车和人会向前滑行一段距离,这是利用了物体间 ______;双脚离地后,由于 ______,滑板车将继续向右滑行。
11. 如图所示,某同学用40N的水平力将一个重50N的正方体物块压在竖直的墙壁上使其处于静止状态,则物体与墙壁间的摩擦力是___________N,若该正方体的边长为10cm,则物块对墙壁的压强是___________Pa
12. 用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示,木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越______;比较______两次实验可知:物体重力势能的大小与物体的质量有关。
13. 磁性黑板擦与黑板之间的吸引力恒为4N不变,黑板擦重1.5N,当用0.5N的推力竖直向下匀速擦黑板时,黑板擦受到的摩擦力为________N;若要竖直向上匀速擦黑板,则需要对黑板擦施加________N的力。
14. 在赛车比赛中,有时尽管赛车手紧急刹车,但赛车由于______要保持原来运动状态,会继续向前滑行一段距离才能停下来。通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”,为避免此现象发生,在赛车的尾部安装上尾翼(又叫气流偏导器),形状如图所示。它运用了在气体中流速越大的位置,压强越______(选填“大”或“小”)的原理。
15. 如图所示,当用镊子夹取物体时,镊子就相当于 ______(选填“省力”或“费力”)杠杆,它的支点在 ______点。若要用较小的力夹起物体,则手压的地方应尽量靠近 ______点。
16. (1)小军站在斜面顶端,如图甲所示,已知斜面长4m,高2m。他用平行于斜面向上的70N的拉力在10s内将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则斜面对木块的支持力做功为___________J,拉力做功的功率为___________W;
(2)如图乙所示,小军将一个小球在A点处静止释放,小球下落速度越来越大,相继经过B、C两点。若,则小球所受的重力:在AB段做的功_____________在BC段做的功,在AB段做功的功率__________在BC段做功的功率。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
17. 重为10牛的物体静止在斜面上,对斜面的压力为6牛,请用力的图示法在图中画出斜面受到的压力F。
18. 画出图中F2的力臂,并在B点画出使杠杆平衡时最省力的力F1。
19. 工人师傅站在地上把货物提起,如图所示,请画出绳子的绕线方式。
20. 地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他进行了探究。
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是:______、______;
(2)如图甲所示是他第2次测量中弹簧测力计的读数,请将此时测力计的示数填入下表的空格处;
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1
______
3
4
(3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像______;
(4)由数据与图像可知,结论是:______;
(5)若干年后,小考在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材 ______(填“能”或“不能”)完成该探究。
21. 如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做______运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:______,滑动摩擦力越大;
(4)经实验证明,滑动摩擦力与压力成正比,则如图丁所示,在图丙中物块A上叠放一块与之相同物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动。弹簧测力计示数为F4,则F4∶F3=______;此运动过程中,物块B受到的摩擦力fB=______N;
(5)比较图甲、图丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出;滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的;理由是: ______ ;
(6)小芳发现了两种测摩擦力的方法,如图戊和图己,如果你是小芳你会选择图______,理由是______。(写出一条即可得分)
22. 如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面的______来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置______(选填“漏气”或“不漏气”);本实验中U形管能否视为连通器______(填“是”或“否”);
(2)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______;
(3)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的______;
(4)最后可得到影响液体内部压强大小的因素是______和______。
23. 小明用弹簧测力计、合金块、烧杯和水进行了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,如图所示。(g取10N/kg)
(1)根据乙、丙、丁可得出的结论______;
(2)合金块的重力是______,合金块浸没在水中时,受到的浮力是______N,合金块的密度是______;
(3)实验时应先测物体的重力再放入水中测浮力,改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏______(选填“大”或“小”);
(4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是______。
24. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽设计了甲、乙、丙三次实验。让钢球从同一斜面上某处由静止开始滚下,然后与放在水平面上的纸盒相碰,钢球推动纸盒在水平桌面上共同移动一段距离后静止。
(1)要让钢球每次到达斜面底部的速度相同,小丽的做法是______。实验中钢球的速度越大,纸盒被撞的越远,钢球对纸盒做的______越多,表明钢球具有的______越大,小丽是通过比较______知道钢球动能大小的;
(2)甲、乙、丙三次实验中,都是让钢球从斜面上由静止开始滚下。小丽通过观察分析很快就发现钢球到达斜面底部速度大小与______有关,而与______无关;
(3)甲、丙两次实验是探究动能的大小与______的关系,实验中用到了______法;
(4)若水平桌面绝对光滑,还能完成探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验吗?______原因是______ 。
25. 小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O;
②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;
③用刻度尺测量OA的长度为l1,OB的长度为l2;
④保持重物悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;
⑤用刻度尺测量OC的长度为l3。
请根据她测量方案回答以下问题:
(1)实验过程中调节直杆在水平位置平衡的目的是______;
(2)实验中C点应该在B点的______(选填“左”或“右”)侧;
(3)小石块密度的表达式为ρ=______(选用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
26. 一辆轿车的总质量为2t,当它在水平高速公路上以108km/h速度匀速直线行驶时,受到的阻力是它重力的0.125倍.求:
(1)轿车以108km/h速度匀速直线行驶时,发动机的牵引力是多少?
(2)轿车以108km/h速度匀速直线行驶时,轿车牵引力做功的功率是多少?
27. 如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处,如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像(容器厚度不计,忽略液面变化,g=10N/kg),求:
(1)圆柱体的重力为 ______N,圆柱体完全浸没时受到的浮力为 ______N;
(2)圆柱体的密度?______
(3)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强?______
(4)若盛水容器的底面积为1000cm2,当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较(水未溢出),水对容器底产生的压强增加了多少?______
28. 如图是一个用圆柱体浮筒、灯泡和收放线装置A制作的航标灯示意图,细线下端固定在航标站底部,航标灯总质量为80kg。当水位上升时,A放线;水位下降时,A收线,从而使细线的拉力保持不变。航标灯静止时浸入水中的深度h始终为2m,排开水的体积始终为0.1m3。当航标灯静止时,求:
(1)航标灯受到的重力;
(2)航标灯下表面受到水的压强;
(3)若剪断细线,航标灯再次静止时浸入水中的深度比未剪断前改变了多少?
29. 如图所示,在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功,求:
(1)斜面的机械效率;
(2)此过程所做的额外功;
(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。
30. 工人用滑轮组提升水中物体A,如图所示,当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,工人对绳子竖直向下的拉力为220N。当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,工人对绳子竖直向下的拉力为F。已知:物体A所受重力为1000N,体积为8.0×10-2m3,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3。滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计。求:
(1)物体A完全在水面下时受到的浮力;
(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力;
(3)工人对绳子竖直向下的拉力F。
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2023福州市八年级下册期末物理试卷
一、选择题
1. 下列估算最接近实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量大约是0.5 kg B. 一个苹果的质量大约是0.2 kg
C. 一只母鸡的重力大约是1.5 N D. 一个中学生的体重大约是50 N
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量大约是0.05 kg,故A不符合题意;
B.一个苹果的质量大约是约为200g,合0.2 kg,故B符合题意;
C.一只母鸡的质量为1.5kg,故重力大约是15N,故C不符合题意;
D.一个中学生的体重大约是500 N,故D不符合题意。
故选B。
2. 共享单车是节能环保的交通工具,为短途出行的人们带来便利。下列关于骑行共享单车的说法正确的是( )
A. 骑行的速度最高可以达到50m/s
B. 骑车匀速转弯时,车的运动状态发生变化
C. 骑车下坡不蹬车,车也会越来越快,是因为车具有惯性
D. 在水平路面匀速骑行时,车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.共享单车的速度约为5m/s,不可能达到50m/s,故A错误;
B.骑车匀速转弯时,运动方向不断变化,其运动状态不断变化,故B正确;
C.下坡时不蹬车,车也会越来越快,是因为车受到竖直向下的重力,它的重力势能不断转化为动能,故C错误;
D.在水平路面匀速骑行时,车对路面的压力和路面对车的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
3. 若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后,小球的运动情况是( )
A. 匀速直线下落 B. 匀速直线上升
C. 静止 D. 水平向右匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变,小球向右摆动到最低点时,其运动方向是水平向右的,则当外力突然消失时,小球仍然保持原来的运动状态,即小球沿水平方向向右做匀速直线运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 厨房里涉及到许多物理知识,下列说法错误的是( )
A. 下水道的U形管利用了连通器原理
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大
C. 菜刀磨得很锋利,是通过减小受力面积的方法增大了压强
D. 墙上的塑料吸盘挂钩能悬挂物体而不脱落,是大气压作用的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A.下水道的U形管两端开口,底部相连通,利用了连通器原理,故A正确,不符合题意;
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,烟在内外压强差的作用下被挤出室内,故B错误,符合题意;
C.菜刀磨得很锋利,是当压力不变时,通过减小受力面积的方法增大了压强,故C正确,不符合题意;
D.墙上的塑料吸盘挂钩能悬挂物体而不脱落,是在大气压作用下,吸盘紧紧贴在墙上,吸盘与墙壁间产生摩擦,故D正确,不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型(忽略进气、排气管的体积),探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是( )
A. 模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B. 潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
C. 若要让悬浮的模型上浮,应使模型中进水
D. 模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.模型的体积为
V=170cm3=1.7×10-4m3
浸没在水中受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10-4m3=1.7N
故A正确,不符合题意;
B.潜水艇在水中浸没时,排开水的体积不变,浮力不变,是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉,故B正确,不符合题意;
C.若要让模型上浮,应使模型受到的浮力大于模型自身的重力,因此模型应往外排水,故C错误,符合题意;
D.模型浸没后继续下沉的过程中,模型排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,模型受到的浮力不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,用一细线悬挂一根的,使其静止在水平方向上,O为竹签的中点。这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着竹签的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中竹签在水平方向始终保持平衡,则( )
A. 两蚂蚁的质量一定相等
B. 两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C. 两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D. 两蚂蚁对竹签的压力一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据杠杆平衡条件可知,蚂蚁爬行时满足
G1l1=G2l2
由G=mg和v=得
m1gv1t=m2gv2t
所以
m1v1=m2v2
故AB不符合题意,C符合题意。
D.因在蚂蚁爬行的过程中竹签在水平方向始终保持平衡,则两蚂蚁对竹签的压力等于各自的重力,不一定相等。故D不符合题意。
故选C。
7. 预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )
A. 构件的边长为4m
B. 构件的密度为3×103kg/m3
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D. 当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
【答案】B
【解析】
【分析】(1)当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;
(2)利用体积公式求出其体积,根据图中可知构件完全浸没时拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G-F2 ,然后将密度和体积代入可得ρ水gV排=ρgV-F2,将已知数据代入即可求出构件的密度。
(3)先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变;
(4)利用p=ρ水gh即可求出底部受到江水的压强。
【详解】A.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,故A错误;
B.构件体积
V=2m×2m×2m=8m3
构件完全淹没时,V排=V=8m3,F2=1.6×105N,则有
F浮=G−F2
ρ水gV排=ρgV−F2
代入数值可得
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3−1.6×105N
则ρ=3×103kg/m3,故B正确;
C.由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故C错误;
D.当h=3m时,构件底部受到江水的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa
故D错误。
故选B。
8. 如图所示,斜面与水平面在M点相连,弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后最高返回到T点。则下列说法中正确的是( )
A. 小物块从P向M运动过程中,机械能减小
B. 小物块从P向M运动过程中,重力势能增大
C. 弹簧被压缩到最短时,小物块动能最大
D. 小物块从M向T运动过程中,速度变快
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了动能、势能、弹性势能的转化,以及机械能变化的判断,明确各自的影响因素是解答此题的关键。
【详解】A.小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后最高返回到T点,说明接触面不光滑,则小物块从P向M运动过程中,需要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,所以小物块的机械能减小,故A正确;
B.小物块从P向M运动过程中,质量不变,高度变小,其重力势能减小;故B错误;
C.弹簧被压缩的过程,小物块的动能转化为弹簧的弹性势能,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性形变达到最大,其弹性势能最大,此时小物块的动能最小,故C错误;
D.小物块从M向T运动过程中,动能不断转化为重力势能和内能,所以小物块的动能减小、速度变慢,故D错误。
故选A。
二、填空题
9. 图甲中,游泳时,人向后拨水,水同时向前推人,这说明物体间力的作用是______的,图乙中,分别用大小等的力拉和压同一弹簧,该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的______有关;图丙中,揉面时,力能使面团发生______。
【答案】 ①. 相互 ②. 方向 ③. 形变
【解析】
【详解】[1]游泳时,人向后拨水,水同时向前推人,物体施力的同时也受力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
[2]依题意得,作用在弹簧上的两个拉力的大小相等。从图乙中可以看出,作用在弹簧上的两个拉力的方向相反,拉力的作用点相同,弹簧一个被拉伸,一个被压缩,说明弹簧受力产生的效果与力的方向有关。
[3]图丙中,揉面时,面团受到力的作用,面团的形状发生改变,说明力能使面团发生形变。
10. 玩滑板车是小朋友们喜爱的一项运动。小朋友一只脚踏在滑板车上对车的压强比双脚站立时 ______(选填“大”或“小”);小朋友用力蹬地后双脚离地,滑板车和人会向前滑行一段距离,这是利用了物体间 ______;双脚离地后,由于 ______,滑板车将继续向右滑行。
【答案】 ①. 大 ②. 力的作用是相互的 ③. 惯性
【解析】
【分析】
【详解】[1]小朋友站在滑板车上对滑板车的压力等于自身重力,一只脚踏上滑板车比两只脚踏上滑板车上的受力面积小,由可知,小朋友一只脚踏在滑板车上对车的压强比双脚站立时大。
[2]小朋友用力蹬地时,由于力的作用是相互的,地面同时给脚一个向前的力,使得滑板车和人会向前滑行。
[3]脚离地后,由于惯性,滑板车将保持原来的运动状态继续向前滑行。
11. 如图所示,某同学用40N的水平力将一个重50N的正方体物块压在竖直的墙壁上使其处于静止状态,则物体与墙壁间的摩擦力是___________N,若该正方体的边长为10cm,则物块对墙壁的压强是___________Pa
【答案】 ①. 50 ②. 4×103
【解析】
【分析】
【详解】[1]用40N的力把物体压在竖直墙壁上,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,则摩擦力
f=G=50N
[2]正方体的侧面积
S=a2=(10cm)2=100cm2=0.01m2
物块对墙壁的压强
12. 用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示,木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越______;比较______两次实验可知:物体重力势能的大小与物体的质量有关。
【答案】 ①. 多 ②. a、c
【解析】
【分析】
【详解】[1]木桩陷入沙子的过程中,木桩会对沙子做功,所以木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越多,说明木桩在起始位置的重力势能越大。
[2]图a、c两组实验中,木桩的高度相同,c组中木桩的质量大,其陷入沙坑中的深度深,说明物体重力势能的大小与物体的质量有关,结论是高度一定时,质量越大,重力势能越大。
13. 磁性黑板擦与黑板之间的吸引力恒为4N不变,黑板擦重1.5N,当用0.5N的推力竖直向下匀速擦黑板时,黑板擦受到的摩擦力为________N;若要竖直向上匀速擦黑板,则需要对黑板擦施加________N的力。
【答案】 ①. 2 ②. 3.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]当用0.5N的推力竖直向下匀速擦黑板时,向下的合力为2N,故摩擦力的大小为2N。
[2]若要竖直向上匀速擦黑板,黑板擦处于平衡态,故向上的力与向下的合力是平衡力,而向下受到了重力1.5N,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变,故向下合力为3.5N,故向上的推力为3.5N。
14. 在赛车比赛中,有时尽管赛车手紧急刹车,但赛车由于______要保持原来的运动状态,会继续向前滑行一段距离才能停下来。通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”,为避免此现象发生,在赛车的尾部安装上尾翼(又叫气流偏导器),形状如图所示。它运用了在气体中流速越大的位置,压强越______(选填“大”或“小”)的原理。
【答案】 ①. 惯性 ②. 小
【解析】
【详解】[1]赛车由于惯性会保持原来的运动状态,但受到摩擦力,会滑行一段距离后停下来。
[2]赛车尾翼上方流速慢,压强大,下方流速快,压强小,使尾翼受到一个向下的压力差,所以它运用了流体流速越大的位置,压强越小的原理。
15. 如图所示,当用镊子夹取物体时,镊子就相当于 ______(选填“省力”或“费力”)杠杆,它的支点在 ______点。若要用较小的力夹起物体,则手压的地方应尽量靠近 ______点。
【答案】 ①. 费力 ②. A ③. C
【解析】
【详解】[1][2]如图,在使用镊子时,绕A点转动,所以A是支点,动力臂小于阻力臂,故镊子就相当于费力杠杆。
[3]动力垂直作用在点,阻力垂直作用在点,A为支点,由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。所以,要用较小的力夹起物体,应该增大动力臂,即手压的地方应尽量靠近点。
16. (1)小军站在斜面顶端,如图甲所示,已知斜面长4m,高2m。他用平行于斜面向上的70N的拉力在10s内将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则斜面对木块的支持力做功为___________J,拉力做功的功率为___________W;
(2)如图乙所示,小军将一个小球在A点处静止释放,小球下落速度越来越大,相继经过B、C两点。若,则小球所受的重力:在AB段做的功_____________在BC段做的功,在AB段做功的功率__________在BC段做功的功率。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 0 ②. 28 ③. 等于 ④. 小于
【解析】
【详解】[1]斜面对木块的支持力的方向与木块运动方向垂直,即木块在支持力的方向上没有移动距离,所以斜面对木块的支持力做功为0。
[2]拉力做功为W=Fs=70N×4m=280J
拉力做功的功率为
[3]重力做功W=Gh,小球的重力不变,又,所以小球所受的重力在AB段与BC段做功相等,即小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功。
[4]但下落过程中,速度越来越大,由P=Fv=Gv知,小球在AB段所做功的功率小于在BC段所做功的功率。
17. 重为10牛的物体静止在斜面上,对斜面的压力为6牛,请用力的图示法在图中画出斜面受到的压力F。
【答案】
【解析】
【详解】物体对斜面的压力,作用点在接触面的中点处,方向垂直于斜面向下,大小为6N;选取标度为3N,则所画线段长度为标度的两倍,如图所示:
18. 画出图中F2的力臂,并在B点画出使杠杆平衡时最省力的力F1。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】反向延长力F2的作用线,从支点向力的作用线引垂线段,垂线段的长即为力臂L2;由题意知,最长的动力臂为OB,连接OB即为最长动力臂,又因为F2使杠杆沿顺时针转动,所以F1应使杠杆沿逆时针转动,因此F1方向应垂直OB向上,如图所示:
。
19. 工人师傅站在地上把货物提起,如图所示,请画出绳子的绕线方式。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意知道,要使该滑轮组向下用力物体向上运动,应从定滑轮开始绕,或者从绳子自由端向下从外向里绕绳,如下图
20. 地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他进行了探究。
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是:______、______;
(2)如图甲所示是他第2次测量中弹簧测力计的读数,请将此时测力计的示数填入下表的空格处;
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1
______
3
4
(3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像______;
(4)由数据与图像可知,结论是:______;
(5)若干年后,小考在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材 ______(填“能”或“不能”)完成该探究。
【答案】 ①. 天平 ②. 弹簧测力计 ③. 2 ④. ⑤. 物体的重力跟物体质量成正比 ⑥. 不能
【解析】
【详解】(1)[1][2]本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。
(2)[3]由图知,测力计的量程为0~5N;弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.2N,弹簧测力计示数是2N。
(3)[4]据表中实验数据,在坐标纸上描点,然后用平滑的线连接起来;如图所示:
(4)[5]由图像知,G﹣m图像为一条过原点的斜线,则可以得出结论:物体的重力跟物体质量成正比。
(5)[6]由于在太空站中,物体处于失重状态,不能用弹簧测力计测出物体受到的重力,所以用同样的器材,在太空站中不能完成该实验。
21. 如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做______运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小;
(2)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:______,滑动摩擦力越大;
(4)经实验证明,滑动摩擦力与压力成正比,则如图丁所示,在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动。弹簧测力计示数为F4,则F4∶F3=______;此运动过程中,物块B受到的摩擦力fB=______N;
(5)比较图甲、图丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出;滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的;理由是: ______ ;
(6)小芳发现了两种测摩擦力的方法,如图戊和图己,如果你是小芳你会选择图______,理由是______。(写出一条即可得分)
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 压力 ③. 压力相同时,接触面越粗糙 ④. 2∶1 ⑤. 0 ⑥. 错误的 ⑦. 没有保证压力相同 ⑧. 戌 ⑨. 见解析
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)[2]比较甲、乙两图,接触面材料相同,乙图中压力大,乙弹簧测力计的示数大,即摩擦力大,说明滑动摩擦力与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]由图甲和丙可知,弹簧测力计的示数F1<F3,压力相同,丙图接触面比较粗糙,摩擦力较大,可以得到压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[4]由于接触面的粗糙程度相同,摩擦力大小与压力成正比,丁的压力是丙的2倍,可知丁的摩擦力是丙的2倍,即
F4∶F 3=2∶1
[5] 此运动过程中,物块B与A保持相对静止,没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力,即受到的摩擦力fB=0N。
(5)[6][7]研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,图甲和图丁,压力大小不同,故他的结论是错误的,没有控制压力大小相同。
(6)[8][9]选择图戌测量摩擦力,因为木板不用做匀速直线运动,便于操作,测力计保持静止,便于读数。
22. 如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面的______来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置______(选填“漏气”或“不漏气”);本实验中U形管能否视为连通器______(填“是”或“否”);
(2)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______;
(3)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的______;
(4)最后可得到影响液体内部压强大小的因素是______和______。
【答案】 ①. 高度差 ②. 不漏气 ③. 否 ④. 相等 ⑤. 高度差变大 ⑥. 液体深度 ⑦. 液体密度
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]当把压强计放入液体中时,金属盒橡皮膜受到的压强增大,推动管中的气体向右侧移动,U形管中两侧液面出现高度差,压强计是通过U形管中水面的高度差来反映被测压强大小的,高度差越大,说明液体的压强越大。
[2]用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明橡胶管密封性良好,装置不漏气。
[3]底部连通,上端开口的容器叫连通器,连通器至少有两个开口;U形管的上端有一个不是开口的,故不是连通器;
(2)[4]乙图、丙图和丁图橡皮膜在相同液体的同一深度,橡皮膜的朝向不同,压强计是U形管中水面的高度差相等,说明液体内部向各个方向的压强相等。
(3)[5]在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差变大。
(4)[6][7]由以上实验步骤可知:影响液体内部压强大小的因素是液体的深度和液体密度。
23. 小明用弹簧测力计、合金块、烧杯和水进行了“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,如图所示。(g取10N/kg)
(1)根据乙、丙、丁可得出的结论______;
(2)合金块的重力是______,合金块浸没在水中时,受到的浮力是______N,合金块的密度是______;
(3)实验时应先测物体的重力再放入水中测浮力,改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏______(选填“大”或“小”);
(4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是______。
【答案】 ①. 物体浸入同种液体中(或液体密度一定) ,排开液体的体积越大,所受浮力越大 ②. 3.6N ③. 1.0N ④. ⑤. 大 ⑥. B
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]实验中所用液体均为水。图甲中,测力计的示数即为物体的重力,乙、丙、丁图中,物体排开液体的体积逐渐变大,而测力计示数逐渐变小,由称重法测浮力
F浮=G-F
乙、丙、丁实验中物体受到的浮力逐渐变大,可得出的结论:物体浸入同种液体中(或液体密度一定) ,排开液体的体积越大,所受浮力越大。
(2)[2][3][4]由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,合金块的重力是3.6N;合金块浸没在水中时,测力计示数为2.6N,合金块浸没受到的浮力是
根据阿基米德原理,合金块的体积即合金块浸没时排开水的体积
①
合金块的密度是
②
将①代入②,并代入已知量,得合金块的密度是
(3)[5]实验时应先测物体的重力再放入水中测浮力,若改变操作先后顺序,即后测物体的重力,因物体上沾有水,会使测量出的重力偏大,根据
F浮=G-F
会使浮力的测量结果偏大。
(4)[6]从圆柱体下表面恰好接触水面到圆柱体刚好浸没,圆柱体排开水的体积逐渐变大,由阿基米德原理,圆柱体受到的浮力变大,由称重法测浮力,测力计示数逐渐变小;从圆柱体刚好浸没到圆柱体在水中的深度继续增加的过程中,因其排开水的体积不变,故受到的浮力不变,测力计示数不变,故能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是B。
24. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小丽设计了甲、乙、丙三次实验。让钢球从同一斜面上某处由静止开始滚下,然后与放在水平面上的纸盒相碰,钢球推动纸盒在水平桌面上共同移动一段距离后静止。
(1)要让钢球每次到达斜面底部的速度相同,小丽的做法是______。实验中钢球的速度越大,纸盒被撞的越远,钢球对纸盒做的______越多,表明钢球具有的______越大,小丽是通过比较______知道钢球动能大小的;
(2)甲、乙、丙三次实验中,都是让钢球从斜面上由静止开始滚下。小丽通过观察分析很快就发现钢球到达斜面底部的速度大小与______有关,而与______无关;
(3)甲、丙两次实验是探究动能的大小与______的关系,实验中用到了______法;
(4)若水平桌面绝对光滑,还能完成探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验吗?______原因是______ 。
【答案】 ①. 钢球从同一斜面的同一高度由静止开始滚下 ②. 功 ③. 能量(动能) ④. 纸盒运动的距离或(钢球对纸盒做功的多少) ⑤. 放在斜面的高度 ⑥. 钢球的质量 ⑦. 速度 ⑧. “控制变量”或“转换” ⑨. 不能 ⑩. 纸盒将永远做匀速直线运动或(无法通过比较纸盒运动的距离来判断动能的大小。)
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为了让钢球每次到达斜面底部的速度相同,要让钢球每次从同一斜面的同一高度由静止开始滚下。
[2]钢球的速度越大,纸盒被撞的越远,由于纸盒与桌面的摩擦力不变,说明钢球对纸盒做的功越多。
[3]钢球做功越多,表明钢球具有的动能越大。
[4]由题意可知,小丽是通过比较纸盒移动距离的远近知道钢球动能大小的。
(2)[5][6]质量不同的钢球在斜面上处于相同高度时,到达水平面的速度相同,说明钢球到达斜面底部的速度大小与钢球放在斜面上的高度有关。钢球到达斜面底部的速度大小与钢球的质量无关。
(3)[7]甲、丙两次实验中钢球的质量相同,放在斜面上的高度不同,会使钢球到达斜面底部的速度不同,是探究动能的大小与速度的关系。
[8]实验中用到了控制变量法和转换法,答对其一即为正确。
(4)[9][10]如果水平桌面绝对光滑,将不能完成实验。纸盒在光滑的桌面上不受外力,将做匀速直线运动,无法通过比较纸盒的运动距离来判断动能的大小。
25. 小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O;
②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;
③用刻度尺测量OA的长度为l1,OB的长度为l2;
④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;
⑤用刻度尺测量OC的长度为l3。
请根据她的测量方案回答以下问题:
(1)实验过程中调节直杆在水平位置平衡的目的是______;
(2)实验中C点应该在B点的______(选填“左”或“右”)侧;
(3)小石块密度的表达式为ρ=______(选用字母ρ水、l1、l2、l3表示)。
【答案】 ①. 便于测量力臂 ②. 右 ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据①的操作,可知O为杠杆的重心和支点。重力的方向竖直向下,而从支点到力的作用线的距离叫力臂。实验过程中,调节直杆在水平位置,这时支点与力的作用点的距离即为力臂大小,故调节直杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。
(2)[2]在④中,保持重物的悬点位置A不变,重物的重力视为动力,即保持动力和动力臂不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),因小石块受到浮力的作用,故系小石块的绳子对杠杆的作用力(阻力)变小,根据杠杆的平衡条件,阻力臂要变大,故实验中C点应该在B点的右侧。
(3)[3]在②③中,根据杠杆的平衡条件有
在④⑤中,小石块受到浮力的作用,根据杠杆的平衡条件有
由以上两式有
由阿基米德原理结合
可得
小石块密度的表达式为
ρ=
26. 一辆轿车的总质量为2t,当它在水平高速公路上以108km/h速度匀速直线行驶时,受到的阻力是它重力的0.125倍.求:
(1)轿车以108km/h速度匀速直线行驶时,发动机的牵引力是多少?
(2)轿车以108km/h速度匀速直线行驶时,轿车牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1) 1250N;(2) 3.75×104 W
【解析】
【详解】(1)根据题意知道,这辆电动汽车受到的阻力是:
f=0.125G=0.125mg=0.125×2×10^3 kg×10N/kg=1250N;
由于电动汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到牵引力和阻力是一对平衡力,所以,电动汽车受到的牵引力是:
F=f=1250N;
(2)轿车的速度v=108km/h=30m/s;由知道,电动汽车牵引力做功的功率是:
.
答:(1)汽车发动机的牵引力为1250N;
(2)轿车牵引力做功的功率为3.75×104 W.
27. 如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处,如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像(容器厚度不计,忽略液面变化,g=10N/kg),求:
(1)圆柱体的重力为 ______N,圆柱体完全浸没时受到的浮力为 ______N;
(2)圆柱体的密度?______
(3)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强?______
(4)若盛水容器的底面积为1000cm2,当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较(水未溢出),水对容器底产生的压强增加了多少?______
【答案】 ①. 12 ②. 8 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】解:(1)由图像可知,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,圆柱体重力为
图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力为
圆柱体浸没时受到的浮力为
(2)由
得圆柱体完全浸入水中时排开水的体积为
圆柱体的质量为
圆柱体的密度:
(3)若忽略液面变化,由图像可知,圆柱体在刚浸没时,物体又下降4cm,下表面所处的深度为
因此刚浸没时下表面受到的液体压强为
(4)物体完全浸没时排开水的体积为
水面升高的深度为
水对容器底压强的增加量为
答:(1)圆柱体的重力为12N,圆柱体完全浸没时受到的浮力为8N。
(2)圆柱体的密度为。
(3)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强为。
(4)当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较,水对容器底产生的压强增加了。
28. 如图是一个用圆柱体浮筒、灯泡和收放线装置A制作的航标灯示意图,细线下端固定在航标站底部,航标灯总质量为80kg。当水位上升时,A放线;水位下降时,A收线,从而使细线的拉力保持不变。航标灯静止时浸入水中的深度h始终为2m,排开水的体积始终为0.1m3。当航标灯静止时,求:
(1)航标灯受到的重力;
(2)航标灯下表面受到水的压强;
(3)若剪断细线,航标灯再次静止时浸入水中的深度比未剪断前改变了多少?
【答案】(1)800N;(2)2×104Pa;(3)0.4m
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)由题意可知,航标灯受到的重力为
G=mg=80kg×10N/kg=800N
(2)因航标灯浸入水中的深度为h=2m,故航标灯下表面受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa
(3)由题意可知,航标灯的横截面积为
剪断细线后,航标灯漂浮,静止时受到的浮力为
F浮=G=800N
故由F浮 =ρV排g可得,此时航标灯排开水的体积为
此时航标灯浸入水中的深度为
故剪断细线后航标灯再次静止时浸入水中的深度比未剪断前减少了
答:(1)航标灯受到的重力为800N;
(2)航标灯下表面受到水的压强为2104Pa;
(3)剪断细线,航标灯再次静止时浸入水中的深度比未剪断前改变了0.4m。
29. 如图所示,在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功,求:
(1)斜面的机械效率;
(2)此过程所做的额外功;
(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。
【答案】(1)62.5%;(2)0.81J;(3)0.675N
【解析】
【分析】
详解】(1)有用功
W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J
拉力做的总功
W总=Fs=1.8×1.2m=2.16J
斜面的机械效率
(2)拉力所做的额外功
W额=W总-W有=2.16J-1.35J=0.81J
(3)由于W额=fs,所以摩擦力
答:(1)斜面的机械效率62.5%;
(2)此过程所做的额外功是0.81J;
(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小0.675N。
30. 工人用滑轮组提升水中物体A,如图所示,当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,工人对绳子竖直向下的拉力为220N。当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,工人对绳子竖直向下的拉力为F。已知:物体A所受重力为1000N,体积为8.0×10-2m3,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3。滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计。求:
(1)物体A完全在水面下时受到的浮力;
(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力;
(3)工人对绳子竖直向下的拉力F。
【答案】(1)800N;(2)200N;(3)620N
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)物体A完全在水面下时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m3=800N
(2)物体A完全在水面下做匀速直线运动时,所以它受到的重力、浮力和拉力构成平衡力,那么
F拉=GA-F浮=1000N-800N=200N
(3)当物体A完全在水面下被匀速提升过程中,以动滑轮为研究对象,物体A的拉力、动滑轮自身的重力和绳子对它的拉力构成平衡力,而
nF人=G动+F拉
那么
G动=nF人-F拉=2×220N-200N=240N
物体A完全被打捞出水面后匀速提升的过程中,工人对绳子向下的拉力
F=(GA+G动)=(1000N+240N)=620N
答:(1)物体A完全在水面下时受到的浮力为800N;
(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力为200N;
(3)工人对绳子竖直向下的拉力F为620N。
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