广东省潮州市饶平县2024-2025学年八年级下学期物理期末试题
2025-08-16
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内容正文:
2024-2025学年广东省潮州市饶平县八年级(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共21分。
1.下列物体中,重力最接近的是( )
A. 一个鸡蛋 B. 一个手机 C. 一张课桌 D. 一枚回形针
2.作用在同一物体的两个力为和,关于它们的合力,下列说法中错误的是( )
A. 与方向相同时,这两个力的合力大小为
B. 与方向相反时,这两个力的合力大小为大于
C. 这两个力的合力的作用效果与这两个力共同作用的效果相同
D. 合力一定大于其中任意一个力
3.如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 如图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B. 如图乙所示用吸管吸饮料
C. 如图丙所示向B管吹气,A管中的水面上升
D. 如图丁所示飞机产生升力的原因
4.我国高铁技术世界领先,高铁线路总里程世界第一。下列有关高铁的设计描述正确的是( )
A. 图甲:高铁铁轨下铺设枕木是为了增大压强
B. 图乙:高铁车厢内的破窗锤锤头做成锥形,是为了减少压强
C. 图丙:站台上安全线处有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D. 图丁:高铁车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压力
5.如图甲所示,用核桃钳夹核桃时,其上部的手柄ABC可简化为图乙所示的杠杆,若,,,忽略杠杆自身的重力,则( )
A. 核桃钳为费力杠杆 B. 核桃钳的支点B C. 的大小为30N D. 的大小为50N
6.科学家们正在研发各种能够代替人类完成一些危险工作的仿生机器人。如图是某机器人沿竖直树干从底部开始向上爬行的图像,下列判断正确的是( )
A. 内,该机器人沿树干匀速向上运动
B. 内,该机器人静止
C. 内,该机器人沿树干向上爬行了
D. 内,该机器人沿树干向下运动
7.小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示:然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法判断
二、填空题:本大题共8小题,共26分。
8.打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是______现象。慢火熬制,等药汤沸腾后,药香味更加浓郁,这说明温度越高,分子的运动越______选填“剧烈”或“缓慢”。捆扎药包的细绳很难被拉断,是因为分子间存在______选填“引力”或“斥力”。
9.诗句“白毛浮绿水,红掌拨清波”中,白鹅的红掌向后拨水,白鹅受力向______运动,这说明力的作用是______的,白鹅停止拨水后由于______还能运动一段距离。
10.在珠海航展中,如图所示的多架某型号战机以相同的速度并排列队飞行。此时,若以战机下面的白云为参照物,战机是______选填“运动”或“静止”的。以其中一架战机为参照物,其他并排飞行的战机是______选填“运动”或“静止”的。从飞行员头上摄像机拍摄的视频看,我们感觉大地在向后运动,那是因为我们以______作为参照物。
11.茶文化是我国的传统文化之一,如图是一个装有水的茶壶,壶嘴与壶身构成了一______;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,由于______的存在,壶中的水______选填“能”或“不能”倒出来。
12.探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,小明对实验进行改进,如图所示,固定弹簧测力计,拉动长木板,弹簧测力计的示数为,则物体A受到的滑动摩擦力为______ N,方向______选填“向左”或“向右”,此过程长木板______选填“必须”或“不必”匀速运动。
13.用如图所示的两个滑轮组分别匀速提升重240N的物体,不计动滑轮重、绳重和摩擦。图甲中,物体在1s内上升的高度为2m,则绳子自由端移动的速度为______,拉力为______ N;图乙中,拉力为______ N。
14.我国自主研发建造的003号航母被命名为“福建舰”。该舰排水量约8万吨,开创了常规动力航母使用电磁弹射器的先河。该舰满载时受到的浮力约是______ N,它从长江口进入到东海,受到的浮力______选填“变大”、“变小”或“不变”,船身将______选填“上浮一些”、“位置不变”或“下沉一些”。取
15.2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰“福建舰”从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。
舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程说明力可以改变物体的______;
舰载机在航母上降落时,舰钩对拦阻索的拉力______选填“大于”“小于”或“等于”拦阻索对舰钩的拉力;
航母在无风的海面上向东匀速直线航行时,停在水平甲板上的舰载机______选填“受”或“不受”摩擦力;
为庆祝福建舰海试成功,各种焰火缤纷淀放。有一种质量为100g的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为5倍自重的恒定推力,因其速度快产生啸叫声,所以被称为“高声”焰火。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图乙所示,则焰火受到的最大阻力为______ N,焰火能够达到的最大速度为______。火药的质量不计,g取
三、作图题:本大题共3小题,共7分。
16.如图所示,潜水艇正在上浮,O为其重心,请画出此时潜水艇受力的示意图。
17.如图为用于调整照明灯高度的拉力装置,轻质杠杆ABO可绕O点自由转动。请作出动力F的力臂,并在图上画出杠杆所受的阻力的示意图。
18.某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练,请画出滑轮组的绕线方式。
四、实验探究题:本大题共5小题,共33分。
19.弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成______比,如图1所示,弹簧测力计的量程为______ N,读数为______ N。
小明同学用图2所示的实验装置测量小车沿斜面下滑时的平均速度,点B为AC段的中点,图中已标出小车经过A、B、C三点时所对应的时刻。
①该实验的原理是______用公式表示;
②实验过程中,由于小车的运动时间较短,为了便于计时,应使斜面的倾斜程度______选填“大”或“小”一点,即将木块向______选填“左”或“右”适当移动。
20.小明所在小组用图甲所示装置探究杠杆的平衡条件,每个钩码的重力均为。
实验前,杠杆静止,如图甲所示,此时杠杆______选填“是”或“不是”处于平衡状态;接下来小明应将平衡螺母向______选填“左”或“右”调,使杠杆保持水平并静止,此操作可方便测量力臂,原因是此时力臂与杠杆______;
小明改变杠杆左侧钩码的数量和位置,在杠杆右侧竖直向下拉动弹簧测力计使杠杆水平平衡,进行了4次实验,并将记录的数据填入下表中。图乙是第4次实验中杠杆平衡时的情景,请将杠杆右侧阻力、阻力臂的数值填入表中;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
2
2
2
2
3
2
4
①______
②______
若将图乙中弹簧测力计转至图丙所示位置,杠杆仍水平平衡,则弹簧测力计的示数______选填“变大”“变小”或“不变”;
实验中测量多组数据的目的是______;
小亮进行了如图丁所示的实验,发现当杠杆水平平衡时,得到的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符,原因可能是______对实验有影响。
21.在“探究浮力的大小与什么因素有关”实验中,小明做了如图所示的一系列实验。
测量前,需沿______方向将弹簧测力计调零;
②中铜块所受的浮力大小为______N;
比较①②③④可知:物体所受浮力的大小与______有关,与物体浸没的深度______选填“有关”或“无关”;
分析①③⑤三次实验可知:物体所受浮力的大小与液体的密度有关。其中主要用到的实验方法是______;
由实验数据可得出铜块的密度为______已知,g取;
实验时,若先将铜块放入水中测出拉力,再测铜块的重力,则浮力的测量结果会______选填“偏大”或“偏小”。
22.小明所在的实验小组用如图1所示的装置研究液体内部的压强。
如图A装置是测量液体内部压强的仪器,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的,如果液体内部存在压强,放在液体里的橡皮膜就会发生形变,U形管左、右两侧液面就会产生______;
根据如图B、C所示现象可以研究:液体内部压强大小与______的关系;根据研究得出的结论,拦河大坝应设计成______选填“下宽上窄”或“下窄上宽”的形状;
保持如图C中探头在水中的深度不变,改变探头的方向,如图D、E所示,由此,可以初步得出实验结论:在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强______;
小明在实验室配制了一定浓度的盐水,他想利用掌握的液体压强知识测量盐水的密度。过程如下:
①向图2所示容器的左侧倒入适量的水,观察到橡皮膜向右凸起;
②再向容器的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜______;
③测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为;测得右侧盐水液面到橡皮膜中心的深度为;
④则该盐水密度的表达式为______。用、、表示
23.如图甲所示,受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆、足量的水和油性笔等,测量小玻璃珠的密度。
实验步骤如下请将步骤③④补充完整:
①如图乙,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图丙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积;
③如图丁,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积______mL;
④如图戊,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面______,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积。
请完成下列填空:
小玻璃珠的总体积______;
小玻璃珠的总质量______g;
小玻璃珠的密度______;
在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施:______。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
24.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为36N,底面积为忽略鱼缸厚度,缸内装有重260N的水和一条重为4N的鱼,此时水的深度为。取求:
水对鱼缸底的压强;
水对鱼缸底的压力;
鱼缸对桌面的压强。
25.如图是我国海军096型战略核潜艇,它作为海下利器,对我国的国防安全有着重要意义。水舱排空状态的核潜艇总质量为,体积为。取求:
核潜艇排空水舱并漂浮在海面上时所受的浮力;
核潜艇在海面下800m深处悬浮时,水舱中海水的重力。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、一个鸡蛋质量约为,其受到的重力,故A正确;
B、一个手机,其受到的重力,故B错误;
C、一张课桌的质量为20kg,其受到的重力,故C错误;
D、一枚回形针的质量约为,其受到的重力,故D错误。
故选:A。
先估出物体的质量,再根据得到物体的重力。
本题考查重力的估测,通常先估出物体的质量,再由重力公式得到物体的重力。
2.【答案】D
【解析】解:同一直线上同方向二力的合力等于二力之和,所以,与方向相同时,这两个力的合力大小为,故A正确;
B.同一直线反方向二力的合力等于二力之差,所以与方向相反时,这两个力的合力大小为大于,故B正确;
C.合力的作用效果与二力的作用效果相同,故C正确;
D.当两个的方向相反时,同一直线上二力的合力等于二力之差,合力可以小于任何一个力,故D错误。
故选:D。
根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差。
知道合力与分力的关系,会计算同一直线上二力的合力。
3.【答案】B
【解析】解:A、对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,故A不符合题意。
B、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故B符合题意。
C、往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,在这个管内外产生压强差的作用下,液面上升,故C不符合题意。
D、相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力;能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
故选:B。
气体的压强与气体的流速有关,流速越大的地方压强越小。
当用口吸吸管时,管内气压减小,小于外界大气压,大气压压着饮料进入口中。
当向B管吹气时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,管内外产生压强差将液体压上去。
大气压在生活中应用很广泛,吸盘、抽水机、呼吸、吸管吸饮料等都是大气压作用的结果。
掌握流体压强跟流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。能用流体压强解释有关的问题,本题反映了物理来源于生活,应用于生活。
4.【答案】C
【解析】解:A、铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B、高铁车厢内的破窗锤锤头做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C、站台上安全线处有凹凸不平的花纹,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C正确;
D、高铁车厢座椅用软质材料包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:C。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
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。
掌握压强和摩擦力大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦力的问题。
5.【答案】D
【解析】解:ABCD、杠杆绕着A转动,故A点为核桃钳的支点;
由杠杆的平衡条件得:
;
动力臂大于阻力臂,
故为省力杠杆;
故ABC错误、D正确。
故选:D。
杠杆绕着转动的固定点为支点;由杠杆的平衡条件求出的大小;动力臂大于阻力臂为省力杠杆,动力臂小于阻力臂为费力杠杆。
本题考查了杠杆的平衡条件,费力杠杆和省力杠杆的区分。
6.【答案】C
【解析】解:内,根据图知,速度大小在增大,该机器人沿树干加速向上运动,故A错误;
内,该机器人速度不变,大小为,则内机器人做匀速直线运动,爬行时间为,沿树干向上爬行距离,故B错误、C正确;
由图可知,内,速度减小,该机器人沿树干向上爬行,故D错误。
故选:C。
由图像判断各段的运动状态;
根据算出10s至25s时间内上爬的距离;
根据速度图像分析速度变化。
本题考查速度公式的灵活运用、读图分析能力,是一道中等题,难度不是很大。
7.【答案】B
【解析】解:由图可知,b漂浮,,a沉底,,
将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,它们处于漂浮状态,则,
由阿基米德原理可知,,
即将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中排开水的体积比原来变大了,则水面高度将升高。
故选:B。
本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,掌握液面升降问题,知道液面变化前后实质上分析排开水的体积的变化,根据阿基米德原理分析出浮力的变化是解题的关键。
8.【答案】扩散 剧烈 引力
【解析】解:打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是分子在不停地做无规则运动,即扩散现象;
温度越高,分子运动越剧烈;
分子间存在相互作用的引力,在分子间引力作用下,捆扎药包的细绳很难被拉断。
故答案为:扩散;剧烈;引力。
根据分子动理论知识可知:物质是由大量分子或原子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈,分子间存在相互的引力和斥力。
本题主要考查分子运动和分子间作用力,属于基础知识的考查,难度不大。
9.【答案】前 相互 惯性
【解析】解:当鹅的脚掌拨清波时,对水施加向后的力,物体间力的作用是相互的,因此同时水对脚掌也施加一个向前的力,白鹅停止拨水后由于惯性还能运动一段距离。
故答案为:前;相互;惯性。
当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。惯性是指物体保持原来运动状态的特征。
本题考查了惯性、力的作用效果和力作用的相互性,属于基础题。
10.【答案】运动 静止 战机
【解析】解:若以战机下面的白云为参照物,战机相对于白云的位置发生了变化,所以相对于白云是运动的。
六架战机以相同的速度列队飞行,以其中一架战机为参照物,其他并排飞行的战机相对于被选作参照物的战机位置都没发生变化,故以其中任意一架战机为参照物,其他并排战机是静止的。
从飞行员头上摄像机拍摄的视频看,我们感觉大地在向后运动,是因为摄像机与飞机以相同的速度,大地相对飞机位置发生了变化,此时我们是以战机为参照物的。
故答案为:运动;静止;战机。
在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
此题主要考查了运动和静止的相对性,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
11.【答案】连通器 大气压 不能
【解析】解:茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平;
若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,由于外部的大气压大于壶内压强,壶中的水不能倒出。
故答案为:连通器;大气压;不能。
连通器的结构特征是上端开口、底部连通;
茶壶盖上的小孔能保证与大气相通。
本题考查了连通器的特点、大气压的应用,是一道基础题目。
12.【答案】 向左 不必
【解析】解:如图所示,物体A相对于地面保持静止,A受到平衡力的作用,即测力计对A的拉力和A受到的摩擦力大小相等。已知弹簧测力计的示数为,所以物体A受到的滑动摩擦力。
因为测力计对A的拉力方向向右,根据二力平衡中两个力方向相反,所以A受到的摩擦力方向向左。
在这个改进实验中,物体A相对于地面始终保持静止状态,A受到的摩擦力大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,这两个因素不变,摩擦力大小就不变,与木板的运动状态无关,所以木板不必匀速运动。故答案为:;向左;不必。
通过对A进行受力分析可知,物体A相对于地面保持静止,测力计对A的拉力和A受到的摩擦力大小相等。据此得出物体A受到的滑动摩擦力。
一对平衡力,大小相等、方向相反,据此得出滑动摩擦力的方向。滑动摩擦力摩擦力大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,结合物体A受力平衡,得出答案。
本题探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,利用控制变量法分析。
13.【答案】4 120 80
【解析】解:由图甲可知,,绳子自由端移动的速度为:
;
不计动滑轮重、绳重和摩擦,拉力的大小为:
;
由图乙可知,,不计动滑轮重、绳重和摩擦,拉力的大小为:
。
故答案为:4;120;80。
根据图甲滑轮组装置确定绳子股数,利用求出绳子自由端移动的速度;
不计动滑轮重、绳重和摩擦,根据求出拉力的大小;
根据图乙滑轮组装置确定绳子股数,不计动滑轮重、绳重和摩擦,利用求出拉力的大小。
本题考查了滑轮组相关计算,基础题。
14.【答案】 不变 上浮一些
【解析】解:
“福建舰”的排水量约8万吨,该舰满载时受到的浮力约为:
;
因为“福建舰”处于漂浮状态时,浮力等于自身的重力,因此当它从长江驶入东海时,浮力保持不变;
由于东海的海水密度大于长江水的密度,由可得,液体密度变大,排开液体的体积变小,故舰身会上浮一些。
故答案为:;不变;上浮一些。
知道“福建舰”的排水量,利用阿基米德原理求“福建舰”满载时受到的浮力;
根据漂浮条件可知,“福建舰”满载时从长江驶入东海时,浮力保持不变,利用阿基米德原理可知其排水量和船身的位置变化。
本题主要考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,知道物体漂浮时浮力等于物体自身的重力是解题的关键。
15.【答案】运动状态; 等于; 不受; 4;8
【解析】解:飞机降落时,舰钩钩住甲板上的阻拦索,使飞机强行减速,说明了力可以改变物体的运动状态;
舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,大小相等;
由于航母匀速行驶,所以水平甲板上的舰载机处于平衡状态,没有相对运动或相对运动趋势,所以不受摩擦力;
焰火的重力:,
恒定的推力:,
当焰火上升时,焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力,
所以最大阻力;
由图可知,当阻力最大为4N时,焰火能够达到的最大速度。
故答案为:运动状态;等于;不受;;8。
力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
物体间力的作用是相互的,相互作用力的大小相同;
根据摩擦力产生的条件进行分析;
根据题意先求出最大推力,根据力的平衡条件求出焰火受到的最大阻力;根据图象读出此时的速度即为焰火能够达到的最大速度。
本题以航母为题考查了力的作用效果、二力平衡条件的应用及浮力的计算等相关的物理知识,综合性很强,有一定难度。
16.【答案】。
【解析】解:潜水艇正在上浮,潜水艇受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,浮力大于重力,过潜水艇的重心O分别画出重力、浮力,示意图如图所示:
。
潜水艇正在上浮,潜水艇受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,按力的示意图要求作图即可。
本题考查受力示意图的作图,正确分析物体受到的力的方向和大小是解题的关键。
17.【答案】解:过A点作竖直向下的力,即阻力;过支点O作垂直于动力作用线的垂线段,即动力臂如图所示:
故答案为:见解答图。
【解析】先确定动力作用点即B点,然后过动力作用点表示动力的方向即竖直向上;已知支点和动力的方向,过支点作力的作用线的垂线段即力臂;
杠杆所受的阻力为照明灯的重力,据此分析。
本题考查了力的示意图和力臂的画法,难度不大。
18.【答案】解:由图可知,拉力的方向水平向右,绳子可以先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮,再向上绕过定滑轮,也可以先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再向上绕过定滑轮,如图所示:
【解析】滑轮组绳子的绕法有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重。
对于滑轮组的组装与绕线方法,要看清题目的每一个要求,灵活运用,不能死记硬背省力的绕线方法。
19.【答案】正;;; ①;②小;右
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。由图1可知,弹簧测力计的量程为,分度值为,图中的示数为。
测量小车沿斜面下滑时的平均速度的实验原理是,实验时坡度小一些,小车运动的就会慢一些,这样我们就方便记录时间;为了减小坡度,根据图可知,支撑木块应该向右移动;
故答案为:正;;;①;②小;右。
在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
实验时坡度小一些,小车运动的就会慢一些,便于测量时间。
此题考查弹簧的伸长量与拉力成正比,测量小车运动的平均速度,难度较小。
20.【答案】是;左;重合;
①1;②;
变大;
得出普遍规律;
杠杆自重
【解析】杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,实验前杠杆静止,所以此时杠杆是处于平衡状态。由图甲可知,杠杆右端下沉,根据杠杆平衡条件,应将平衡螺母向左调,使杠杆保持水平并静止。当杠杆水平时,力臂与杠杆重合,这样便于测量力臂。
由图乙可知,弹簧测力计的分度值是,示数为1N,即阻力为1N。
根据杠杆平衡条件可得:
解得:。
将图乙中弹簧测力计转至图丙所示位置,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,在动力和动力臂不变的情况下,阻力臂变小,阻力变大,所以弹簧测力计的示数变大。
实验中测量多组数据的目的是为了避免实验的偶然性,使实验结论具有普遍性。
进行的如图丁所示的实验,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身重力对杠杆平衡有影响,所以得到的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符。
故答案为:是;左;重合;①1;②;
变大;
得出普遍规律;
杠杆自重。
杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态。杠杆右端下沉,根据杠杆平衡条件,应将平衡螺母向左调,使杠杆保持水平并静止,此时力臂与杠杆重合,这样便于测量力臂。
由图乙得出弹簧测力计的示数,即阻力大小。
根据杠杆平衡条件可得阻力臂大小。
根据杠杆平衡条件可知,在动力和动力臂不变的情况下,阻力臂变小,阻力变大。
实验中测量多组数据的目的是为了避免实验的偶然性,使实验结论具有普遍性。
图丁所示的实验,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身重力对杠杆平衡有影响。
本题探究杠杆平衡条件的实验,掌握杠杆平衡公式是关键。
21.【答案】竖直;
;
排开液体的体积;无关;
控制变量法;
;
偏大
【解析】因本实验要在竖直方向上测力,测量前,需沿竖直方向将弹簧测力计调零;
由称重法测浮力,②中铜块所受的浮力大小为
;
②③中物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,受到的浮力不同,比较①②③可知:物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关,比较③④知,浸没的深度不同,则受到的浮力相同,故浸没的物体受到浮力与物体浸没的深度无关;
分析①③⑤三次实验可知:物体所受浮力的大小与液体的密度有关。其中主要用到的实验方法是控制变量法;
铜块浸没在水中时受到的浮力为
由阿基米德原理得出排开水的体积即物体的体积为
铜块的密度为
实验时,若先将铜块放入水中测出拉力,再测铜块的重力,因上面有水,重力变大,则浮力的测量结果会偏大
故答案为:竖直;
;
排开液体的体积;无关;
控制变量法;
;
偏大。
测力计使用要在测量力的方向上调零;本实验要在竖直方向上测力,据此分析;
由称重法测浮力得出②中铜块所受的浮力大小;
②③中物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,受到的浮力不同,由控制变量法分析;比较③④知,浸没的深度不同,则受到的浮力相同,据此得出结论;
根据控制变量法分析;
由称重法得出铜块浸没在水中时受到的浮力大小,由阿基米德原理得出排开水的体积即物体的体积,根据密度公式得出铜块的密度;实验时,若先将铜块放入水中测出拉力,再测铜块的重力,因上面有水,重力变大,据此分析。
本题探究浮力的大小与什么因素有关实验,考查对操作过程的理解、阿基米德原理的运用及密度公式的运用和误差分析。
22.【答案】高度差; 液体深度;下宽上窄; 相等; 相平;
【解析】当将探头放在液体里时,由于液体内部存在压强,金属盒上的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,U形管液面的高度差越大,液体内部的压强越大;
分析图乙、图丙的实验现象知道,两次实验中液体的种类相同而探头所处的深度不同,图3中U形管左右两侧液面高度差较大,这就说明图3中探头所受的压强较大,由此我们可以得出初步结论:液体内部压强大小与液体深度有关;所以拦河大坝设计成上窄下宽的形状,防止液体压强过大,冲垮大坝;
如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管两侧液面的高度差,发现高度差不变;这表明:同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等;
在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜变平,则左右液体产生的压强相同,测得水面到橡皮膜中心的深度为,测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为,根据知道,液体的密度的表达式为。
故答案为:高度差;液体深度;下宽上窄;相等;相平;。
液体压强计就是利用当薄膜受压强时,薄膜会发生形变,U形管中液面就会产生高度差,压强越大,U形管液面高度差越大,这用到了转换法;
液体压强随着深度的增加而增加;
液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
在本实验中,我们要根据实验目的,控制相应的变量。观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,根据可求出液体的密度的表达式。
本题利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,考查器材调试、控制变量法和转换法的运用。
23.【答案】③80;④相平; 20; 50; ; 换用分度值更小的量筒或在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗
【解析】③由图丁可知,量筒的分度值为1mL,量筒中小玻璃珠和水的总体积为:;
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积;
量筒中水的体积,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积,小玻璃珠的总体积为;
取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积;
将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,根据等效替代法,量筒中减小的水的质量即小玻璃珠的总质量,
减小水的体积:,
减小水的质量:;
小玻璃珠密度的表达式为:;
在不改变实验方法的前提下,提高测量精度的措施:取出碗中所有的小玻璃珠,慢慢放入量筒中,注意不要溅出水或测量水的体积时,视线要以凹液面为准。
故答案为:③80;④相平;;;;换用分度值更小的量筒或在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗。
③弄清量筒的分度值,根据液面对应的刻度读出量筒中小玻璃珠和水的总体积;
④根据等效替代法分析;
根据排水法得出小玻璃珠的总体积;
量筒中减小的水的质量即小玻璃珠的总质量,求出量筒中减小水的体积,根据密度公式求出减小水的质量;
根据求出小玻璃珠密度的表达式;
从提高测量体积的精度性考虑。
本题测量小玻璃珠的密度,考查排水法测体积和等效法测量物体的质量及减小误差的方法。
24.【答案】水对鱼缸底的压强为;
水对鱼缸底的压力为240N;
鱼缸对桌面的压强为
【解析】水对鱼缸底的压强为:
;
水对鱼缸底的压力为:
;
鱼缸对桌面的压力:
,
鱼缸对桌面的压强为:
。
答:水对鱼缸底的压强为;
水对鱼缸底的压力为240N;
鱼缸对桌面的压强为。
已知水的深度和水的密度,利用求水对鱼缸底的压强;
知道鱼缸底面积受力面积,利用求水对鱼缸底产生的压力;
鱼缸对桌面的压力等于水、鱼和鱼缸的重力之和,利用压强的公式计算鱼缸对桌面产生的压强。
本题考查了液体压强公式和压强定义式的应用,对液体压强和固体压强,计算的方法不同,利用的公式也不同,注意区分!
25.【答案】核潜艇水舱排空漂浮在海面上时所受的浮力为;
核潜艇在潜入800m深处并静止悬浮状态时,水舱中水的重力
【解析】核潜艇水舱排空漂浮在海面上时,潜艇漂浮时受到的浮力等于自重,所以所受的浮力:
;
潜艇处于浸没状态时受到的浮力为:
,
核潜艇在液体中悬浮时,浮力等于总重力,水舱中水的重力为:
。
答:核潜艇水舱排空漂浮在海面上时所受的浮力为;
核潜艇在潜入800m深处并静止悬浮状态时,水舱中水的重力。
物体漂浮时,浮力等于重力,根据物体质量求出物体受到的浮力。
核潜艇在液体中悬浮时,浮力等于总重力。计算核潜艇完全浸没受到的浮力,则水舱中容纳水的重力等于浮力与核潜艇的自身重的差。
该题是阿基米德原理和液体压强以及浮沉条件的综合运用。解题时注意选择合适的公式,找准物理量。
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