内容正文:
山东省济宁市2025-2026学年八年级下学期物理期末自编模拟卷
(时间:60分钟 满分:60分)
一、选择题:下列各题的四个选项中,只有一项符合题意,每小题2分,共20分。
1.科学研究中常用图像来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了 ,下列两个量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.物质的密度与质量的关系
B.物体受到的重力与质量的关系
C.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
D.同种物质质量与体积的关系
2.如图,五岳之首的泰山景区最先配备了“智能挑夫”机器狗,正式“上岗”当起了“挑山工”,有效解决了垃圾清运和物资运输难题。下列情境中机器狗对物资做功的是( )
A.驮着物资上山 B.物资从机器狗背上掉落
C.驮着物资在水平路上匀速前行 D.驮着物资蹲着不动
3.在跨学科实践活动中,“探物”小组开展了“探索人体中的杠杆”实践活动,下面说法正确的是( )
A.如图甲,做仰卧起坐时,属于费力杠杆
B.如图乙,踮脚过程动力臂小于阻力臂
C.如图丙,做下压运动锻炼,动力臂如图所示
D.如图丁,手提重物时前臂是省力杠杆
4.如图是唐代的一幅“马球图”,马球比赛时两队对抗,人骑在马上用球杖击球,将球射进对方球门的一队得分。下列说法正确的是( )
A.被击出去的球能够在空中继续向前飞行,是因为球受到惯性的作用
B.用球杖将球击打出去,说明力可以改变物体的运动状态
C.若正在向前飞行的球所受的外力全部消失,球将静止在空中
D.人骑马静止在地面上,人对马的压力和人受到的支持力是一对平衡力
5.中国高铁是全球规模最大、技术最全面的高铁体系,下列关于高铁的描述正确的是( )
A.铁轨下铺放枕木,是为了增大压强
B.车厢内座椅宽大柔软,是为了减小压强
C.破窗锤的锥状的敲击端,是为了增大压力
D.高铁超载不会导致列车对铁轨的压强增大
6.如图所示的现象及描述中,正确的是( )
A.如图甲,匀速向右直行车厢的光滑地板上,放着质量不同的两个小球(),车厢足够长,当车突然减速时,两小球相对车厢向右运动,两小球之间的距离不变
B.如图乙,小球离开弹簧运动到最高点时,若一切外力消失,小球将会做匀速直线运动
C.如图丙,运动员投出去的篮球在空中运动到最高点时,若一切外力消失,篮球将静止
D.如图丁,一辆运输液体货物的车向右匀速运动,液体中有气泡,当车突然刹车时,气泡将相对车厢内向右运动
7.下列选项中,对我国古代劳动人民的发明创造理解错误的是( )
A.①图:古人利用圆木滚动来搬运巨石,是为了减小摩擦
B.②图:新疆坎儿井是我国历史上著名的水利工程,当A、B之间的水不流动时,各竖井中的水位会相平,是因为此时的井与明渠形成一个连通器
C.③图:中医使用的“拔火罐”技术利用了大气压强
D.④图:人推车匀速前进,人的推力大于摩擦力
8.下列有关浮力大小的比较描述正确的是(铜块与铝块均为实心)( )
A.同样重的铝块和铜块,都浸没在煤油中,铜块受到的浮力大
B.同样重的两铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,它们受到的浮力一样大
C.体积相同的铜块和铝块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,铝块受到的浮力大
D.体积相同的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,受到的浮力一样大
9.在篮球训练和比赛中,为满足传球、投篮等技术动作的需要,常要将篮球反弹得更高。某次,由静止释放的篮球反弹后的最大高度比起始释放高度低,下列做法可能使篮球反弹后的最大高度比起始释放高度更高的是( )
A.增大篮球的质量 B.增加篮球释放时的高度
C.让篮球落在更硬的地面上 D.让篮球以一定速度向下释放
10.一根长1米、重24N的均匀窄木板放在水平地面上,将木板从位置处截下,截下部分叠加在剩下的那段上面,如图所示,这时,在它的最左端恰好抬起木板,需要的力为( )
A.8N B.10N C.12N D.16N
二、填空题:每空1分,共12分。
11.在小区中我们常看到一些标志,如图所示。甲图为限速标志,设置原因是:同一辆汽车行驶速度越大,汽车具有的________能就越大;乙图为禁止高空抛物标志,物体从高空下落过程中________势能转化为动能。
12.如图所示的装置是人体腹式呼吸过程的简单模型,气球相当于肺,橡皮膜相当于体内腹部上方的横膈膜。当向下拉橡皮膜时,瓶内的气球将变大,说明此时瓶内气压______大气压(选填“大于”或“小于”),这个步骤是模拟人的______(选填“吸”或“呼”)气过程。
13.中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304 m、舰宽70.5 m,满载时排水量达67500t。满载时所受的浮力为___________N。(g取10 N/kg)当它从海洋驶入长江时,所受浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图所示是一座高山的等高线图(即等高线上每点的高度均相同)。质量为50千克的登山运动员从A匀速到达B点,运动员在A点的动能__________在B点的动能(选填“大于”、“等于”或“小于”),登山运动员做了__________焦的功。
15.如图所示,有一斜面倾斜角度为,斜面长。用的力,将重的物体沿斜面匀速拉到顶端,则此过程中摩擦力做的功为___________J,斜面的机械效率为___________(保留小数点后一位)。
16.如图甲所示,一个底面积为、重为、高为的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有深的水。现将边长为的正方体放入其中,漂浮于水面,有的体积露出水面,如图乙所示,物体A的密度是_____,若图乙中给施加一个竖直向下的力,使恰好浸没水中静止,此时容器对地面的压强_____Pa。
三、实验题:17题4分,18题8分,19题2分,20题4分,共18分。
17.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,小阳利用两张材料相同、目数不同的砂纸(目数越小表面越粗糙)等器材,进行了如图所示的实验。实验中,沿竖直方向向上拉弹簧测力计,使木块向右做匀速直线运动。
(1)实验中,定滑轮的作用是_________;
(2)为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较_________两次实验。若乙、丙两图中弹簧测力计的示数相等,则砂纸_________(选填“1”或“2”)的目数较小;
(3)若增大图甲中木块做匀速直线运动的速度,弹簧测力计的示数_________。
18.请完成下列填空。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,测力计的示数如图1所示,则木块所受摩擦力为__________N。当水平拉力增大到3N时,木块受到的摩擦力为______N;
(2)如图2所示的托里拆利实验,将玻璃管稍倾斜一点,管内外水银柱的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),若玻璃管的顶端混入了空气,那么大气压强的测量值将______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值;
(3)如图3所示,用一块长方体金属块和一块海绵探究影响压力作用效果的因素。实验现象说明:在压力一定时,______,压力的作用效果越明显;
(4)为探究物体的动能跟哪些因素有关,利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动,运动的钢球碰上木块后,能将木块撞出一段距离s,如图4所示。
①实验中探究的“物体的动能”是指______(选填字母)。
A.钢球在斜面上的动能
B.钢球撞击木块时的动能
C.木块被撞击后的动能
②若水平面是光滑的,______(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
③实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施:______。
19.如图所示(a)、(b)、(c)是小明同学“测量滑轮组的机械效率”的实验过程示意图。
(1)从图(a)、(b)、(c)所示的三次实验的过程可以看出,该同学研究的是“滑轮组的机械效率”与________________的关系;
(2)小亮同学若还想研究“滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关”,请你将图(d)补充完整,并与图(b)所示实验进行对比。
20.星期天,小飞回到乡村看望奶奶,奶奶家现在还在使用图甲所示的活塞式抽水机,这种抽水机需要利用人力反复提压手柄抽水。他又联系到自己所学,准备自己动手制作一台简易活塞式抽水机并探究其中的物理原理。
任务一 设计与制作
小飞找到纸杯、硬塑料瓶子、细塑料管、玻璃球、筷子和剪刀、防水胶等工具,制作了如图乙(a)所示的简易抽水机。
任务二 探究活塞式抽水机的原理与性能
(1)活塞式抽水机是利用__________来工作的,图乙(a)中活塞上留有小孔,需要用防水胶在活塞上固定一橡胶片作为阀门,则正确的固定方式为__________(选填“b”或“c”)。
(2)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,其目的是__________。
(3)请在图丙中画出阻力的力臂,并在压水杆的C点,画出所用最小力的示意图。
四、计算题
21.如图甲,用滑轮组将重为240N的物体匀速提起,在5s内物体上升的高度为1m;不计绳重和摩擦。图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图像,图乙中阴影部分的面积的数值为300。g取10N/kg,求:
(1)拉力F的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮的重力。
22.如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A上端固定在水平杆上,下端通过细线与正方体E相连,水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B,小桶D放在力传感器B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感器B的示数随时间t变化的关系如图乙所示。已知,。
(1)当时,求正方体E受到的浮力;
(2)当时,力传感器A的示数,求正方体E的密度。
【参考答案】
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
A
B
B
A
D
C
D
B
11. 动 重力
12. 小于 吸
13. 不变
14.等于 4.9×105
15.4 71.4
16.0.75×103 2325
17.(1)改变力的方向
(2) 甲、丙 2
(3)不变
18.(1)1.4 1.4
(2) 不变 小于
(3)受力面积越小
(4) B 不能 增大钢球下滑的高度
19.(1)物重
(2)如图所示:
20.(1) 大气压 b
(2)圆筒里面空气排出,同时增加活塞与圆筒密闭性
(3)如图所示:
21.解:(1)由图乙可知,拉力F做的总功等于阴影部分的面积,即
拉力F的功率为
(2)滑轮组做的有用功为
滑轮组的机械效率为
(3)不计绳重和摩擦,滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力所做的功
动滑轮的重力为
22.解:(1)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体所受的重力,即
由图乙可知, 时正方体E还未排开水,力传感器B的示数等于小桶D的重力,即
当时,力传感器B的示数等于小桶D和排开水的总重力。由图乙可知,力传感器B的示数
则排开水的重力
因此正方体E受到的浮力
(2)由图乙可知,时正方体E浸没在水中,排开水的体积等于正方体E的体积,即
根据阿基米德原理得,排开水的体积
力传感器A下端通过细线与正方体E相连,故E受到绳对它向上的拉力等于力传感器A的示数。此时E受力平衡,则E的重力
则正方体E质量
正方体密度
【答案与解析】
1.A
【详解】如图,y与x是成正比关系。
A.物质的密度与质量无关,故A符合题意;
B.由得,物体受到的重力与质量成正比,故B不符合题意;
C.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,故C不符合题意;
D.同种物质由得,质量与体积成正比,故D不符合题意。
故选A。
2.A
【详解】ABCD.做功的条件是对物体施加力并且在力的方向上移动一段距离;不做功的几种情形:劳而无功,即有力无距离(选项D情形);不劳无功,即不对物体施加力(选项B情形);力与运动方向垂直(选项C情形,支持力竖直向上,沿水平方向运动)。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】A.做仰卧起坐时,人体的腹部肌肉作为动力,腹部肌肉的附着点到腰椎的距离小于上半身重心到腰椎的距离,因此动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,属于费力杠杆,故A正确;
B.踮脚时,脚趾作为支点,小腿肌肉的附着点到脚趾的距离大于身体重心到脚趾的距离,因此动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,属于省力杠杆,故B错误;
C.力臂是支点到力的作用线的垂线段,图中F1与l1不垂直,故力臂画法错误,故C错误;
D.手提重物时,前臂肌肉作为动力,前臂肌肉的附着点到肘关节的距离小于重物到肘关节的距离,因此动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,属于费力杠杆,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】A.被击出的球能继续飞行,是因为球具有惯性,惯性是一种性质,不是力,所以不能说“受到惯性的作用”,故A错误;
B.用球杖击球,球由静止变为运动,运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.由牛顿第一定律知,当外力全部消失后,运动物体将保持原来的速度做匀速直线运动,而非静止,故C错误;
D.平衡力必须作用在同一个物体上,人对马的压力,受力物体是马,人受到的支持力,受力物体是人,在两个不同物体上,故它们不是平衡力,故D错误。
故选 B。
5.B
【详解】A.铁轨下铺放枕木,是在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.车厢内座椅宽大柔软,是在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强,故B正确;
C.破窗锤的锥状敲击端,是在压力不变时,通过减小受力面积来增大压强,并非增大压力,故C错误;
D.高铁超载时,列车对铁轨的压力增大,受力面积不变,压强会增大,故D错误。
故选B。
6.A
【详解】A.车厢光滑,小球不受摩擦力,当车突然减速时,两小球由于惯性仍保持原来的运动状态不变,因此它们之间的距离不变,故A正确;
B.小球离开弹簧运动到最高点时的瞬时速度为0,若一切外力消失,小球将会静止,故B错误;
C.篮球运动到最高点时,向上的速度为零,但仍有向右的速度,此时若一切外力消失,篮球将会向右做匀速直线运动,故C错误;
D.运输液体货物的车向右匀速运动,液体中有气泡,当车突然刹车时,车内的液体质量大、惯性大,仍保持原来的运动状态,所以相对于车厢向右运动,气泡质量小、惯性小,所以受液体的挤压而向左运动,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】A.古人利用圆木滚动来搬运巨石,是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦的,故A正确,不符合题意;
B.连通器是指上端开口、底部相连通的容器,当A、B之间的水不流动时,此时的井与明渠形成一个连通器,各竖井中的水位会相平,故B正确,不符合题意;
C.中医的“拔火罐”,火罐在大气压力作用下被吸住,属于大气压的应用,故C正确,不符合题意;
D.因为车做匀速直线运动,处于平衡状态,人的推力与车所受的摩擦力是一对平衡力,所以人的推力等于车所受的摩擦力,故D错误,符合题意。
故选D。
8.C
【详解】A.由的变形式 和知,同样重的实心铝块和铜块,铝块的体积大,都浸没在煤油中,铝块排开煤油的体积大,由知,铝块受到的浮力大,故A错误;
B.由的变形式知,同样重的两个实心铜块甲和乙的体积相等,甲浸没在水中和乙浸没在煤油中时排开液体的体积相等,由和知,甲受到的浮力大,故B错误;
C.体积相同的铜块和铝块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,由和知,铝块受到的浮力大,故C正确;
D.体积相同的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,由和知,甲受到的浮力大,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.增大篮球质量,仍为静止释放,初始机械能仍等于对应释放高度的重力势能,能量损失后反弹高度仍低于释放高度,故A不符合题意;
B.增加释放高度,仍为静止释放,能量损失后反弹高度仍低于本次的起始释放高度,故B不符合题意;
C.更硬的地面仅能减少碰撞的能量损失,依然存在能量损耗,静止释放后反弹高度仍低于释放高度,故C不符合题意;
D.以一定速度向下释放,篮球初始除重力势能外还有动能,碰撞损失能量后,剩余机械能仍可大于起始释放位置的重力势能,使反弹最大高度超过起始释放高度,故D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】一根长1米、重24N的均匀窄木板放在水平地面上,将木板从位置处截下,截下部分的重力为
剩下部分木板的重力为
在它的最左端恰好抬起木板,此时图中木板右端为支点,则动力F的力臂为
剩下部分对应的阻力臂为
截下部分对应的阻力臂为
由杠杆平衡条件可得,
即
解得
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 动 重力
【解析】【小题1】动能的大小和物体质量、速度有关,同一辆汽车质量不变,行驶速度越大,具有的动能越大,发生事故时破坏性更强,因此需要限速。
重力势能的大小和物体的质量、高度有关,高空下落的物体,高度降低使得重力势能减小,速度增大使得动能增大,因此是重力势能转化为动能。
12. 小于 吸
【详解】[1][2]当向下拉动橡皮膜时,瓶内气体的体积增大,根据气体压强跟体积的关系可知,此时瓶内气体的压强将减小,由于瓶内气压减小,小于瓶外大气压,所以气球会在大气压的作用下体积变大;吸气时,人的肺体积增大,肺内气压减小,外界空气在大气压的作用下进入人的肺内,这个步骤是模拟人的吸气过程。
13. 不变
【详解】[1]根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即
[2]航母从海洋驶入长江时,始终处于漂浮状态,漂浮条件为浮力等于物体自身重力,航母的重力不变,因此所受浮力不变。
14.等于 4.9×105
【详解】[1]登山运动员从A匀速到达B点时,质量不变、速度不变,则动能不变,即运动员在A点的动能等于在B点的动能。
[2]A、B两点的高度差:h=2000m-1000m=1000m
重力做功:W=Gh=mgh=50kg×9.8N/kg×1000m=4.9×105J
15.4 71.4
【详解】斜面倾角为,根据直角三角形性质,角所对的直角边为斜边的一半,因此斜面高度
有用功为
拉力做的总功
额外功就是克服摩擦力做的功,因此摩擦力做功大小
斜面机械效率
16.0.75×103 2325
【详解】[1]A的体积为V=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
漂浮时,排开水的体积为
所受浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-4m3=7.5N
漂浮时,物体受到的浮力等于自身重力,所以A的重力为GA=F浮=7.5N
A的质量为
A 的密度为
[2]容器上方空余的容积为V剩=S(h容-h)=400cm2×(22cm-20cm)=800cm3<V
所以A浸没时,有水溢出,水面到达容器口,水深为h0=22cm=0.22m
水对容器底的压强为p0=ρ水gh0=1×103kg/m3×10N/kg×0.22m=2200Pa
水对容器底的压力为F0=p0S=2200Pa×400×10-4m2=88N
容器对地面的压力为F=F0+G容=88N+5N=93N
容器对地面的压强为
17.(1)改变力的方向
(2) 甲、丙 2
(3)不变
【详解】(1)使用定滑轮后,拉力由向右变为向上,所以定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[1]为研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应控制压力大小相等,接触面粗糙程度不同,所以应比较甲、丙两次实验。
[2]比较乙、丙两图知道,乙图中压力大,而此时弹簧测力计的示数相等,则滑动摩擦力相等,说明砂纸2较粗糙,目数较小。
(3)当增大图甲中木块做匀速直线运动的速度时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不会发生变化,故弹簧测力计的示数不变。
18.(1)1.4
(2) 不变 小于
(3)受力面积越小
(4) B 不能 增大钢球下滑的高度
【详解】(1)当用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。由图1可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N,所以此时摩擦力f=1.4N
当水平拉力增大到3N时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,根据影响滑动摩擦力大小的因素,滑动摩擦力大小不变,仍为1.4N。
(2)[1]在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度是由外界大气压决定的,只要外界大气压不变,管内外水银柱的高度差就不变。所以当玻璃管稍倾斜一点时,管内外水银柱的高度差不变。
[2]如果玻璃管的顶部混入了空气,这些空气会对管内水银柱产生一个向下的压强,使得测量的水银柱高度变小,从而导致大气压强的测量值小于真实值。
(3)观察图3,用一块长方体金属块和一块海绵探究影响压力作用效果的因素,金属块对海绵的压力不变,改变了金属块与海绵的接触面积,可以看到海绵的凹陷程度不同,这说明在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[1]实验中探究的“物体的动能”是指钢球撞击木块时的动能,因为钢球从斜槽滚下,撞击木块时的动能大小会影响木块被推动的距离,从而探究动能与哪些因素有关,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[2]若水平面是光滑的,木块被撞击后将做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离来比较钢球动能的大小,所以不能达到探究目的。
[3]实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较,可以通过增大钢球下滑的高度来增大钢球的动能,从而增大木块移动的距离,便于观察和比较。
19.(1)物重
(2)如图所示:
【详解】(1)从图(a)、(b)、(c)所示的三次实验的过程可以看出,其他条件都相同,而提升物体的重力不同,因此该同学研究的是“滑轮组的机械效率”与物重的关系。
(2)若探究滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关,则要改变滑轮组的绕线方式,通过比较可知,(b)图从动滑轮绕起,所以需从(d)图定滑轮绕起,又因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关,所以被提升的物体应不变,故绳子的绕法如下图:
20.(1) 大气压 b
(2)圆筒里面空气排出,同时增加活塞与圆筒密闭性
(3)如图所示:
【详解】(1)[1]活塞式抽水机的工作原理基于大气压的作用。当提起活塞时,抽水机圆筒内的体积变大,内部气压随之减小,此时外界大气压大于圆筒内气压,在大气压的作用下,下方水源中的水会被压入圆筒内;当压下活塞时,圆筒内体积变小,气压增大,水则会通过活塞上的阀门被压出,从而实现抽水,所以它是利用大气压来工作的。
[2]阀门的作用是保证水只能沿着一个方向流动,防止水倒流。对于活塞上的小孔所对应的橡胶片阀门,当提起活塞时,圆筒内下方气压小于上方气压,水需要从下方通过小孔向上进入活塞上方空间,此时阀门应能向上打开;当压下活塞时,圆筒内上方气压大于下方气压,阀门需关闭,阻止水从上方流回下方。图中b阀门向上开口,符合提起活塞时打开、压下活塞时关闭的要求;而c阀门向下开口,会导致压下活塞时水无法被有效向上压出,反而可能倒流,所以正确的固定方式为b。
(2)活塞式抽水机工作时,需要依靠圆筒内外的气压差来吸水和压水。若圆筒内留有空气,内部气压会抵消一部分外界大气压,导致吸水效果变差甚至无法吸水。工作前向圆筒内灌入几杯水,一方面,水会将圆筒内的空气排出,使圆筒内接近真空状态,这样在提起活塞时,外界大气压能更有效地将水压入圆筒;另一方面,水可以填充活塞与圆筒之间的缝隙,增加两者之间的密闭性,减少气体泄漏,确保圆筒内气压能随活塞运动顺利变化,从而保证抽水机正常工作。
(3)首先确定支点O(压水杆绕着转动的固定点),然后延长阻力F2的作用线(用虚线表示),从支点O向阻力F2的作用线作垂线段,该垂线段的长度即为阻力臂L2,在垂线段的末端标注L2。最小力的画法:根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。要使在C点施加的力F1最小,需让动力臂最长,最长的动力臂是从支点O到作用点C的线段OC。因此,过C点作OC的垂线,即为最小力F1的作用线;再根据压水杆的工作情况,为了能顺利压水,力的方向应垂直于OC向下,在箭头末端标注F1。如图所示:
21.(1)60W
(2)80%
(3)60N
【详解】(1)由图乙可知,拉力F做的总功等于阴影部分的面积,即
拉力F的功率为
(2)滑轮组做的有用功为
滑轮组的机械效率为
(3)不计绳重和摩擦,滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力所做的功
动滑轮的重力为
22.(1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体所受的重力,即
由图乙可知, 时正方体E还未排开水,力传感器B的示数等于小桶D的重力,即
当时,力传感器B的示数等于小桶D和排开水的总重力。由图乙可知,力传感器B的示数
则排开水的重力
因此正方体E受到的浮力
(2)由图乙可知,时正方体E浸没在水中,排开水的体积等于正方体E的体积,即
根据阿基米德原理得,排开水的体积
力传感器A下端通过细线与正方体E相连,故E受到绳对它向上的拉力等于力传感器A的示数。此时E受力平衡,则E的重力
则正方体E质量
正方体密度
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