精品解析:河南省南阳市桐柏县方树泉中学教育集团2024-2025学年八年级下学期6月月考物理试题
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内容正文:
桐柏县方树泉中学教育集团2025年春期第四次学情调研
八年级物理
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 行驶中的汽车刹车时,不会立即停止运动,这是因为_______,汽车的速度越来越小,最后会停下来,这是因为________。
2. 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小______,它受到的浮力______,它排开水的体积______。(填“变大”,“变小”,或“不变”)
3. 在水平地面上用60N的水平拉力拉重100N的木箱,使木箱沿拉力方向前进5m,拉力所做的功等于___________J,重力所做的功等于__________J.
4. 科技提高生活质量。某款“擦窗机器人”的“腹部”有吸盘,当机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它在________作用下,就牢牢吸在竖直玻璃上;如图所示的“无叶电风扇”,底座的电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形出风口,从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,因流速大,压强________(选填“大”或“小”),加快了周围空气向出风口的流动,使出风量可以增加到原来的15倍。
5. 甲、乙两底面积相同的轻质容器内盛有液体,置于水平桌面时,液面相平,如图所示,若两容器底部受到液体的压强相等,则甲容器中液体的密度______乙容器中液体的密度;甲容器中液体的质量______乙容器中液体的质量;甲容器对桌面的压强______乙容器对桌面的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
6. 春节是中国最重要、最隆重的传统节日,春节期间每家每户都有吃饺子的习俗。刚端上桌的饺子香气扑鼻,这是______现象;用筷子夹起饺子时,筷子属于________(填“省力”或“费力”)杠杆。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分。)
7. 如图所示,小明在玩滑板车时发现,脚蹬地的时候运动得比较快,不蹬地了,最终就会停下来。下列说法正确的是( )
A. 不蹬地了,最终就会停下来说明运动需要力来维持
B. 滑板车运动的越快,惯性越大
C. 运动中的车如果受力全部消失,它将静止
D. 滑板车如果做匀速直线运动,所受合力一定为零
8. 我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量,能够帮助我们完成很多工作。以下实例,与大气压无关的是( )
A. 用吸管吸饮料瓶中的饮料 B. 用钢笔吸墨水
C. 拦河大坝修建成上窄下宽 D. 茶壶盖上开小孔便于把水倒出
9. 三个体积相同的小球A、B、C,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是( )
A. A球所受的浮力最小 B. A球所受的浮力最大
C. C球所受的浮力最大 D. C球所受的浮力最小
10. 如图所示,下列现象与其对应的物理知识正确的是( )
A. 甲图:钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆
B. 乙图:在旗杆顶部安装定滑轮是为了改变拉力的方向
C. 丙图:C919飞机飞行时机翼上方空气流速大压强大
D. 丁图:不计绳重、滑轮重与摩擦,拉力F=G
11. 小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是( )
A. 电梯对小杰做功约3.6×103J
B. 小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C. 电梯对小杰做功的功率约1200W
D. 小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
12. 为了倡导全民健身,唐河很早就建设了体育广场。下列运动项目涉及到的物理知识描述正确的是( )
A. 打羽毛球——羽毛球斜向上运动到最高点时,若外全部消失羽毛球将永远静止
B. 打篮球——篮球出手后在空中斜向上飞行,篮球的重力势能增加
C. 踢足球——踢出去的足球仍能在草地上滚动,因为足球受到惯性作用
D. 引体向上——身体上升时,手对单杠的拉力和单杠对手的拉力是一对平衡力
13. 如图所示,滑轮组下面悬挂一重为30N的物体,在竖直向上的拉力F的作用下,该物体在10s内被匀速提升了0.1m,拉力F的大小为12N,不计绳重及摩擦,关于该滑轮组,下列计算结果正确的是( )
A. 动滑轮重为2N B. 该装置的机械效率约为83%
C. 绳子自由端移动的距离是0.2m D. 拉力的功率是0.36W
14. 如图甲所示,在弹簧测力计下方挂一个圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(忽略水面高度变化)。图乙是整个过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下降高度的关系图像,已知,取,则下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的重力为 B. 圆柱体所受的最大浮力为
C. 圆柱体的体积为 D. 圆柱体的密度为
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 右图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动.在图上画出动力臂L1和阻力F2的示意图.
( )
16. 如图所示,一个小球在水面保持静止,请画出小球的所受浮力和重力示意图。
四、实验探究题(每空1分,共18分)
17. 小丽发现当体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她的猜想如下:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小丽利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。如图所示:
(1)图甲、乙、丙中压力的作用效果是通过观察______来比较的;
(2)在研究“压力的作用效果与压力大小是否有关系”时,在甲、乙、丙图中可以通过比较______两图获得结论;
(3)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小丽发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,你认为她在探究过程中存在的问题是______;
(4)比较______两图实验能验证猜想二是正确的。下列实例中,应用该结论的是______;
A、图钉的一端做得很尖 B、严禁货车超载
C、压路机的前滚筒很重 D、菜刀要经常磨一磨
(5)比较丙、丁两图,小丽得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因是______。
18. 如图所示是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(g取10N/kg)。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为________N。
(2)由图中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)由图中A、D、E可知,浮力与液体的密度________(选填“有关”或“无关”)。
(4)圆柱体位置从B到C的过程中,容器底部受到水的压强逐渐________,圆柱体底部受到水的压强逐渐________。(以上选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)由实验数据可知,物体的密度为________kg/m3。
19. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前杠杆位置如图甲所示,应该向_______调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在A处挂上如图乙所示的钩码后,要使杠杆重新在水平位置平衡,需要在B处挂_______个相同的钩码;
(3)多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,其目的是___________;得到的实验数据如下表,分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是__________;
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
40.0
1.0
20.0
2
1.0
30.0
1.5
20.0
3
1.0
20.0
0.5
40.0
…
(4)如图丙,在始终与杠杆垂直的动力F作用下,将杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中,F的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);其原因是___________。
五、综合应用题(第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 如图所示,盛有水的平底薄壁容器放在水平桌面上静止,容器底面积为0.02m2,容器重力为4N,用细线将一个重为10N的实心金属块浸没在水中(水未溢出,实心金属块不接触容器),水面由10cm升高到12cm,求:
(1)金属块浸没时受到的浮力;
(2)细线对金属块的拉力;
(3)容器对桌面的压强为多少?
21. 如图所示,用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s.
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
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桐柏县方树泉中学教育集团2025年春期第四次学情调研
八年级物理
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 行驶中的汽车刹车时,不会立即停止运动,这是因为_______,汽车的速度越来越小,最后会停下来,这是因为________。
【答案】 ①. 汽车具有惯性 ②. 汽车受到阻力
【解析】
【详解】[1]行驶中的汽车刹车时,由于惯性,汽车要保持原来的运动状态继续向前运动,所以不会立即停下来。
[2]汽车在刹车后,受到阻力作用改变了汽车的运动状态,使其速度越来越小,最终停下来。
2. 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小______,它受到的浮力______,它排开水的体积______。(填“变大”,“变小”,或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3]轮船从海里驶入河里,始终处于漂浮状态,即处于平衡状态,轮船重力不变,则浮力大小不变,但由于液体密度变小,据阿基米德原理知,轮船排开液体体积变大。
3. 在水平地面上用60N的水平拉力拉重100N的木箱,使木箱沿拉力方向前进5m,拉力所做的功等于___________J,重力所做的功等于__________J.
【答案】 ①. 300 ②. 0
【解析】
【详解】[1]拉力做功
W=Fs=60N×5m=300J
[2]因为木箱水平运动,在竖直方向通过的距离为零,所以重力做功为0。
4. 科技提高生活质量。某款“擦窗机器人”的“腹部”有吸盘,当机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它在________作用下,就牢牢吸在竖直玻璃上;如图所示的“无叶电风扇”,底座的电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形出风口,从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,因流速大,压强________(选填“大”或“小”),加快了周围空气向出风口的流动,使出风量可以增加到原来的15倍。
【答案】 ①. 大气压 ②. 小
【解析】
【详解】[1]当机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内的气压变小,小于外界大气压,吸盘在大气压的作用下,就牢牢吸在竖直玻璃上。
[2]流体的流速与压强的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。底座的电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形出风口,从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,空气流速变大,使出风口的压强变小,周围空气在大气压的作用下向出风口的流动。
5. 甲、乙两底面积相同的轻质容器内盛有液体,置于水平桌面时,液面相平,如图所示,若两容器底部受到液体的压强相等,则甲容器中液体的密度______乙容器中液体的密度;甲容器中液体的质量______乙容器中液体的质量;甲容器对桌面的压强______乙容器对桌面的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 小于 ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2][3]根据可知,液面相平,即h相等,若两容器底部受到液体的压强相等,则甲容器中液体的密度等于乙容器中液体的密度;根据图形来看,甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,根据可知,甲容器中液体的质量小于乙容器中液体的质量;根据可知,甲容器中液体的重力小于乙容器中液体的重力,物体水平放置,压力大小等于重力大小,甲、乙两底面积相同,根据可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强。
6. 春节是中国最重要、最隆重的传统节日,春节期间每家每户都有吃饺子的习俗。刚端上桌的饺子香气扑鼻,这是______现象;用筷子夹起饺子时,筷子属于________(填“省力”或“费力”)杠杆。
【答案】 ①. 扩散 ②. 费力
【解析】
【详解】[1]刚端上桌的饺子香气扑鼻,是因为饺子的香味分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,使人能够闻到香味,这是扩散现象。
[2]筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,此时动力大于阻力,所以筷子是费力杠杆。虽然费力,但是可以省距离,方便人们夹取食物。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分。)
7. 如图所示,小明在玩滑板车时发现,脚蹬地的时候运动得比较快,不蹬地了,最终就会停下来。下列说法正确的是( )
A. 不蹬地了,最终就会停下来说明运动需要力来维持
B. 滑板车运动的越快,惯性越大
C. 运动中的车如果受力全部消失,它将静止
D. 滑板车如果做匀速直线运动,所受合力一定为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.停止蹬地滑板车就会停下来,是因为受到了阻力的作用,阻力改变了滑板车的运动状态,物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B.惯性是物体的属性,惯性只与质量有关,与速度无关,故B错误;
C.运动中的车如果所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,其运动状态不变,将做匀速直线运动,故C错误;
D.滑板车如果做匀速直线运动,说明处于平衡状态,则受力平衡,即合力为零,故D正确。
故选D。
8. 我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量,能够帮助我们完成很多工作。以下实例,与大气压无关的是( )
A. 用吸管吸饮料瓶中的饮料 B. 用钢笔吸墨水
C. 拦河大坝修建成上窄下宽 D. 茶壶盖上开小孔便于把水倒出
【答案】C
【解析】
【详解】A.用吸管喝饮料,管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口中,利用了大气压,故A不符合题意;
B.用钢笔吸墨水时,用力一按橡皮囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,橡皮囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入橡皮囊内,故B不符合题意;
C.拦河大坝修建成上窄下宽的结构是因为在同一液体当中,深度越深,压强越大,不是利用大气压,故C符合题意;
D.壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相等,在重力和大气压的作用下,水更容易倒出,利用了大气压,故D不符合题意。
故选C
9. 三个体积相同的小球A、B、C,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是( )
A. A球所受的浮力最小 B. A球所受的浮力最大
C. C球所受的浮力最大 D. C球所受的浮力最小
【答案】A
【解析】
【详解】根据阿基米德原理可知,,三个小球体积相同,从图中可以看到,A球排开水的体积最小,A球所受的浮力最小,而B、C球排开水的体积相同,则受到的浮力相等。
故选A。
10. 如图所示,下列现象与其对应的物理知识正确的是( )
A. 甲图:钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆
B. 乙图:在旗杆顶部安装定滑轮是为了改变拉力的方向
C. 丙图:C919飞机飞行时机翼上方空气流速大压强大
D. 丁图:不计绳重、滑轮重与摩擦,拉力F=G
【答案】B
【解析】
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B.用定滑轮可以改变力的方向,所以在旗杆顶部安装定滑轮,故B正确;
C.C919飞机飞行时机翼上凸下平,上方空气流速大压强小,产生向上的升力,故C错误;
D.图中滑轮组绳子股数n=2,不计绳重、滑轮重与摩擦,拉力,故D错误。
故选B。
11. 小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是( )
A. 电梯对小杰做功约3.6×103J
B. 小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C. 电梯对小杰做功的功率约1200W
D. 小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
【答案】C
【解析】
【详解】A.小杰与书包的总重力大约为600N,1楼到21楼的高度
h=20×3m=60m
电梯对小杰做的功
W=Gh=600N×60m=3.6×104J
故A不符合题意;
B.小杰乘坐电梯上升时,书包在力的方向上移动了距离,所以对书包做了功,故B不符合题意;
C.电梯对小杰做功的功率
P===1200W
故C符合题意;
D.小杰在水平路面行走时,重力没有做功,功率也为0,故D不符合题意。
故选C。
12. 为了倡导全民健身,唐河很早就建设了体育广场。下列运动项目涉及到的物理知识描述正确的是( )
A. 打羽毛球——羽毛球斜向上运动到最高点时,若外全部消失羽毛球将永远静止
B. 打篮球——篮球出手后在空中斜向上飞行,篮球的重力势能增加
C. 踢足球——踢出去的足球仍能在草地上滚动,因为足球受到惯性作用
D. 引体向上——身体上升时,手对单杠的拉力和单杠对手的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.羽毛球斜向上运动到最高点时,向上的速度为零,但还有向前的速度,所以此时若外力全部消失,羽毛球将做匀速直线运动,故A错误;
B.篮球出手后在空中斜向上飞行,质量不变,高度增大,重力势能增大,故B正确;
C.踢出去的足球仍能在草地上滚动,是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.身体上升时,手对单杠的拉力和单杠对手的拉力,这两个力分别作用在单杠和手上,是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
13. 如图所示,滑轮组下面悬挂一重为30N的物体,在竖直向上的拉力F的作用下,该物体在10s内被匀速提升了0.1m,拉力F的大小为12N,不计绳重及摩擦,关于该滑轮组,下列计算结果正确的是( )
A. 动滑轮重为2N B. 该装置的机械效率约为83%
C. 绳子自由端移动的距离是0.2m D. 拉力的功率是0.36W
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,承担物重的绳子段数为n=3,根据可知,动滑轮重为G动=nF-G=3×12N-30N=6N
故A错误;
B.该装置的机械效率为
故B正确;
C.绳子自由端移动的距离s=nh=3×0.1m=0.3m
故C错误;
D.拉力做的总功为W总=Fs=12N×0.3m=3.6J
拉力的功率
故D正确。
故选BD。
14. 如图甲所示,在弹簧测力计下方挂一个圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(忽略水面高度变化)。图乙是整个过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下降高度的关系图像,已知,取,则下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的重力为 B. 圆柱体所受的最大浮力为
C. 圆柱体的体积为 D. 圆柱体的密度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当圆柱体下降高度时,圆柱体未接触水面,弹簧测力计拉力等于圆柱体重力,由图可知此时拉力为,因此,故A错误;
B.圆柱体完全浸没后,排开水的体积最大,所受浮力最大,此时弹簧测力计拉力为,根据称重法可得最大浮力,故B正确;
C.圆柱体完全浸没时,圆柱体体积等于排开水的体积,由阿基米德原理得
故C错误;
D.圆柱体质量,则圆柱体密度,故D正确。
故选BD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 右图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动.在图上画出动力臂L1和阻力F2的示意图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】此杠杆支点在O点,支点到动力作用线的距离为动力臂,重物对杠杆的拉力为阻力.
【详解】杠杆OBA受到绳子的拉力斜向上,从支点O向动力作用线作垂线段,即为动力臂L1;物体对杠杆的拉力为阻力F2,方向竖直向下,标上字母F2;
如图所示:
【点睛】作力臂要先找到支点和力的作用线,再从支点向力的作用线引垂线,支点到垂足之间的距离为力臂的大小.
16. 如图所示,一个小球在水面保持静止,请画出小球的所受浮力和重力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】图示中,小球漂浮在水面,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,两个力是一对平衡力,大小相等,都作用在小球的重心上,如图所示:
四、实验探究题(每空1分,共18分)
17. 小丽发现当体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她的猜想如下:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小丽利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。如图所示:
(1)图甲、乙、丙中压力的作用效果是通过观察______来比较的;
(2)在研究“压力的作用效果与压力大小是否有关系”时,在甲、乙、丙图中可以通过比较______两图获得结论;
(3)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小丽发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,你认为她在探究过程中存在的问题是______;
(4)比较______两图实验能验证猜想二是正确的。下列实例中,应用该结论的是______;
A、图钉的一端做得很尖 B、严禁货车超载
C、压路机的前滚筒很重 D、菜刀要经常磨一磨
(5)比较丙、丁两图,小丽得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因是______。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)甲、乙 (3)没有控制压力大小相同
(4) ①. 甲、丙 ②. AD
(5)没有控制受力面的材料相同
【解析】
【小问1详解】
实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,即压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来反映的,这是转换法的应用。
【小问2详解】
在研究“压力的作用效果与压力大小是否有关系”时,根据控制变量法可知,应控制受力面积相同,压力大小不同,对比甲、乙图可知,受力面积相同,压力不同,所以通过比较甲、乙两图可以获得结论。
【小问3详解】
由图戊可知,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,砖块与海绵的接触面积大小不同,砖块对海绵的压力大小不同,由控制变量法可知,在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。
【小问4详解】
[1][2]通过比较甲、丙两组实验可知,压力相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,故可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,即可验证猜想二是正确的。
A.图钉的一端做得很尖,是压力相同的情况,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.严禁货车超载,在受力面积相同的情况,通过减小压力来减小压强,故B不符合题意;
C.压路机的前滚筒很重,在受力面积相同的情况,通过增大压力来增大压强,故C不符合题意;
D.菜刀要经常磨一磨,是压力相同的情况,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选AD。
【小问5详解】
不同的物体受力改变形状的难易程度是不同的,海绵受力时比较容易改变形状,木板受力时不易发生形变,受到相同的压力时,物体的形变程度不同;所以两次实验受力面的材料不同,压力的作用效果不能通过不同受压面的凹陷程度来判断,故得出了两个不同的结论。
18. 如图所示是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(g取10N/kg)。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为________N。
(2)由图中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)由图中A、D、E可知,浮力与液体的密度________(选填“有关”或“无关”)。
(4)圆柱体位置从B到C的过程中,容器底部受到水的压强逐渐________,圆柱体底部受到水的压强逐渐________。(以上选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)由实验数据可知,物体的密度为________kg/m3。
【答案】(1)1 (2)无关
(3)有关 (4) ①. 变大 ②. 变大
(5)2.4×103
【解析】
【小问1详解】
由图A得,测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即物体的重力为2.4N;C图中物体完全浸没在水中,根据称重法可知,物体浸没在水中受到的浮力为
【小问2详解】
由图中A、C、D可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,物体的重力不变,由称重法可知,受到的浮力相同,因此可得物体受到的浮力与浸入液体中的深度无关。
【小问3详解】
由图中A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,物体受到的浮力越大,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。
【小问4详解】
[1]圆柱体位置从B到C的过程中,圆柱体排开的水的体积变大,水的深度变大,由得,容器底部受到水的压强逐渐变大。
[2]圆柱体底部在水中深度变大,由得,圆柱体底部受到水的压强逐渐变大。
【小问5详解】
物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,由得,物体的体积为
由得,物体的体积为
19. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前杠杆位置如图甲所示,应该向_______调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在A处挂上如图乙所示的钩码后,要使杠杆重新在水平位置平衡,需要在B处挂_______个相同的钩码;
(3)多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,其目的是___________;得到的实验数据如下表,分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是__________;
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
40.0
1.0
20.0
2
1.0
30.0
1.5
20.0
3
1.0
20.0
0.5
40.0
…
(4)如图丙,在始终与杠杆垂直的动力F作用下,将杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中,F的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);其原因是___________。
【答案】 ①. 右 ②. 4 ③. 便于测量力臂的大小 ④. F1l1=F2l2 ⑤. 变小 ⑥. 阻力臂变小
【解析】
【详解】(1)[1]甲图杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端偏高,故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡,使支点到力的作用点的距离就是力臂,便于直接测量力臂。
(2)[2]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件
FAlA=FBlB
即
2G×4L=FB×2L
解得FB=4G,需挂4个钩码。
(3)[3]由于杠杆上有刻度,因此实验多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于测量力臂的大小。
[4]由表格数据可知,第一次实验中
第二次实验中
第三次实验中
可得杠杆的平衡条件为
动力×动力臂=阻力×阻力臂
即
F1l1=F2l2
(4)[5][6]在杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中,动力臂(即拉力F的力臂)不变,阻力G的大小不变,而阻力臂(即重力G的力臂)却逐渐减小,由杠杆的平衡条件知,当动力臂、阻力不变时,阻力臂变小,那么F也变小,即拉力F在这个过程中逐渐变小。
五、综合应用题(第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 如图所示,盛有水的平底薄壁容器放在水平桌面上静止,容器底面积为0.02m2,容器重力为4N,用细线将一个重为10N的实心金属块浸没在水中(水未溢出,实心金属块不接触容器),水面由10cm升高到12cm,求:
(1)金属块浸没时受到的浮力;
(2)细线对金属块的拉力;
(3)容器对桌面的压强为多少?
【答案】(1)4N;(2)6N;(3)1.4×103Pa
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)金属块排开水的体积
V排=SΔh=0.02m2×(0.12m-0.1m)=4×10-4m3
金属块浸没时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
(2)由称重法可知,细线对金属块的拉力
F=G-F浮=10N-4N=6N
(3)水的重力
G水=m水g=ρ水Vg=ρ水Sh1g =1×103kg/m3×0.02m2×0.1m×10N/kg=20N
容器对桌面的压力
F压=G容+G水+F浮=4N+20N+4N=28N
容器对桌面的压强为
=1.4×103Pa
答:(1)金属块浸没时受到的浮力是4N;
(2)细线对金属块的拉力是6N;
(3)容器对桌面的压强为1.4×103Pa。
21. 如图所示,用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s.
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)1800J;
(2)75W;
(3)80%.
【解析】
【详解】(1)工人做的有用功:
W有=Gh=1200N×1.5m=1800J;
(2)由滑轮组可知,有三段绳子承担物重,拉力移动的距离:
s=3h=3×1.5m=4.5m,
则人做的总功:
W总=Fs=500N×4.5m=2250J;
则工人做功的功率:
;
(3)机械效率:
.
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