摘要:
**基本信息**
以天宫太空站、冰壶比赛等真实情境为载体,覆盖力学核心知识,梯度设计凸显物理观念建构与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选|9|力的做功判断、惯性、密度应用等|结合“冰墩墩”太空运动考运动与力关系,情境具时代性|
|多选|8|大气压应用、阻力对运动影响等|第16题结合v-t图像分析功与功率,考查科学推理|
|实验探究|2|压力作用效果、杠杆平衡条件|第28题用海绵与木板对比,渗透转换法与控制变量法|
|综合题|2|压强计算、浮力与密度综合|第31题结合压强图像分析浮力变化,体现问题解决能力|
内容正文:
期末模拟测试卷一 2025-2026学年北师大版物理八年级下册
一、单选题
1.下列情景中,人对球有做功的是( )
A.球被捡起来 B.球停在空中
C.球在空中飞 D.球在地上滚
2.如图所示,小智用水平方向的力轻轻推动瓶子底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用同样大小的力沿水平方向轻推瓶盖时,瓶子翻倒了。这个现象说明:力的作用效果与( )
A.力的作用点有关 B.力的方向有关
C.力的大小有关 D.与以上三者都有关
3.如图所示,在天宫太空站,抛出去的北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”玩偶没有沿抛物线方向下坠、落下,而是沿原有方向近似匀速前进,“冰墩墩”做近似匀速直线运动的原因是( )
A.完全不受重力作用 B.受到一个恒定外力作用
C.受惯性力作用 D.近似不受力作用
4.假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是( )
A.200N B.300N C.500N D.100N
5.密度是物质的重要特性,其知识在生产生活中应用广泛。下列说法正确的是( )
A.机床底座常采用硬度大、低密度的合金材料
B.快递包装往往使用泡沫、纸质、空气袋等密度较小的材料
C.航空器材常采用低强度、低密度的合金或新型材料
D.海上风力发电机叶片往往使用高强度、高密度的材料
6.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
B.若物体间有相互作用的弹力,那他们之间就一定存在摩擦力
C.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
D.地面上同一点处,物体所受重力的大小与它的质量成正比
7.如图所示,三个容器的底面积相等,分别装有不同质量且液面高度也不同的同种液体,容器底部受到液体的压强大小关系是( )
A. B. C. D.以上皆不是
8.兴趣小组在测量“浮力的大小”时,其实验操作步骤及弹簧测力计的示数均如图所示。下列等式正确的是( )
A.F2-F3=F4-F1 B.F2-F1=F4-F3
C.F3-F1=F2-F4 D.F1=F2-F3-F4
9.在登楼梯比赛中,60kg的小明同学从一楼匀速登上五楼,共用了24s,则他登楼时克服自身重力所做功的功率最接近于( )
A.3W B.150W C.300W D.3000W
二、多选题
10.下列现象中,利用大气压工作的是( )
A.用塑料吸盘挂物体 B.用吸尘器吸尘土
C.用注射器将药液注入病人体内 D.船经过船闸从上游驶往下游
11.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验,下列说法正确的是( )
A.小车从斜面的相同位置自由滑下,获得在水平面上相等的初速度
B.小车在表面不同的水平面上受到的阻力越小,其速度减小得越慢
C.三次实验中小车最终都会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D.根据实验做“阻力为零”的推理,可得到小车将一直运动的结论
12.本学期我们练习使用了一个测量工具——弹簧测力计,有关弹簧测力计的使用正确的是( )
A.弹簧测力计只能竖直悬挂使用
B.要观察弹簧测力计的量程和分度值
C.要检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上
D.把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上,发现弹簧被拉长,说明力可以改变物体的运动状态
13.如图是铅球离开手后在空中的运动轨迹(不计空气阻力),Q为铅球运动的最高点,则( )
A.铅球运动过程中运动状态不断变化
B.铅球离开手后能继续运动是因为铅球受到惯性的作用
C.在Q时,若重力消失,铅球将静止
D.在Q时,若重力消失,铅球将沿Qa方向做匀速直线运动
14.如图所示为冰壶比赛时的情景。投掷队员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力蹬,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶。将冰壶用力推出后,冰壶会在冰面上滑行,两名队友在冰壶前用特制的冰刷刷冰面,以控制冰壶的方向和速度。下列说法中正确的是( )
A.投掷队员用力向后蹬起蹬器,人却向前运动是利用了物体间力的作用是相互的
B.队友用冰刷刷冰面是通过减小摩擦力以控制冰壶的方向和速度
C.投掷队员掷球时,身体下蹲,身体重心位置降低
D.将冰壶用力推出后,冰壶会在冰面上滑行因为冰壶受到惯性力的作用
15.图为甲、乙两种物质的质量随体积变化的图像。下列说法正确的是( )
A.体积为的甲物质的质量为
B.乙物质的质量与体积成正比
C.甲物质的密度比乙的密度小
D.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍
16.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的图像如图所示。根据图像,下列判断错误的是( )
A.物体时的速度大于时的速度
B.拉力对物体所做的功大于拉力对物体所做的功
C.拉力对物体做功的功率小于拉力对物体做功的功率
D.物体所受的拉力大于物体所受的拉力
17. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用力F向右拉物体,拉力F的大小随时间变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.当时,物体所受摩擦力为
B.当时,物体所受摩擦力为
C.在内,物体处于匀速直线运动状态
D.在内,物体处于静止状态,摩擦力为
三、填空题
18.家用洗手池的排水管通常会做成如图所示的U形,当大部分废水流走后,残留的废水能阻止下水道的异味上传,这是运用了 原理,其结构特征是 。
19.如图甲所示,将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样大小的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明滚动摩擦力 (选填“大于”或“小于”)滑动摩擦力。如图乙所示,用一水平推力推瓶子的下部,瓶子会沿桌面滑动;用同样大小的水平推力推瓶子的上部,瓶子会倾倒。这说明力的作用效果与力的 有关。
20.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球在间来回摆动。若小球摆到C点时其所受力全部消失,则小球将 (均选填“静止”、“做匀速直线运动”)。
21.小英同学调节好托盘天平后,把被测物体放在天平的右盘,将砝码放在天平的左盘,砝码总质量为136g,游码读数为0.6g,则被测物体的质量是 。
22.如图所示,小刚同学用50N的水平拉力F拉重力为400N的木箱,使木箱在水平面上匀速直线运动前进了4m,若木箱与地面之间的摩擦力是80N。此过程中该滑轮组的机械效率是 。
23.如图甲,普通水壶的壶嘴与壶身高度相同,其设计理念基于 。在图乙中,手握玻璃杯的圆柱部分并使其悬空,杯子不掉落是因为受到了 的作用。另外,利用吸管可以轻松地将饮料吸入口中,这得益于 的作用。
24.如图所示,用100N的水平推力F按住一重为 N的木块,木块在竖直墙壁上静止,木块受到的摩擦力的大小为40N,将水平推力增大至200N,木块受到的摩擦力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
25.如图所示,一均匀木条可绕转轴O自由转动,现有材料相同,长度相同,横截面积之比 的三支蜡烛a、b、c,垂直立于木条上,木条恰好处于平衡.三支蜡烛到转轴的距离分别为 L1、L2 和 L3.若. 则 L2.若同时点燃蜡烛,蜡烛在燃烧过程中,要使杠杆保持平衡,则 (设蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同).
四、计算题
26.质量为40kg的物体在一个水平向左的拉力F的作用下,沿水平地面以0.3m/s的速度做匀速直线运动,已知物体运动时受到的摩擦力是其重力的0.2倍,求:
(1)物体受到的重力的大小;
(2)物体受到的拉力F的大小;
(3)若物体速度增大为0.5m/s并做匀速直线运动,物体受到的摩擦力的大小。
五、作图题
27.如图甲是学校农场一个拔草神器。拔草时,可以看成一个杠杆,图乙为其简化示意图,为拔草时杠杆受到的阻力。请在乙图中画出:
(1)阻力的力臂;
(2)作用在C点的最小动力的方向。
六、实验探究题
28.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图的甲、乙、丙所示。
(1)该实验使用的研究方法叫做 。图中压力的作用效果是通过观察 来比较压力作用效果的。我们 (填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时 ,压力的作用效果越明显,通过比较图 (填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)将图丙中的小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强 和图丁中木板受到的压强 的大小关系为 (填“ ”“ ”或“ ”)。
(4)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。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
29.探究杠杆的平衡条件.
(1)杠杆两端的螺母作用是 .
(2)小明用如图所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 .
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
3.0
0.1
2.0
0.15
(3)小明又图所示装置进行实验.请在图中画出拉力F的力臂 ,弹簧测力计的读数应是 N.(一个钩码重0.5 N)
(4)如图所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡.她用刻度尺测出L1和L2,则2L1 (选填“>”“<” 或“=”) 3L2.
(5)【拓展】探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算.她用刻度尺测出L1和L2 (如图所示),则游码的质量为 g.
七、综合题
30.如图1所示,一底面积为的物块A放置在水平地面上,其对地面的压强为2000Pa。它在大小为10N的水平拉力F的作用下从O点向右做匀速直线运动。物块A运动到M点时水平拉力的大小变为15N,当物块A运动到N点时撤去水平拉力,它最后静止在Q点处。已知水平地面粗糙程度相同。(g取)
(1)物块A的质量为 ;
(2)物块A在OM段所受到的摩擦力 (选填“大于”“等于”或“小于”)它在MN段所受到的摩擦力;
(3)撤去水平拉力后,物块A运动一段距离后最终静止下来是由于 ;
(4)请在图2方框内画出物块A(以黑点表示)运动到位置P时在水平方向上所受到的力的示意图 。此时,物块A所受到的摩擦力为 N。
31.一个底面积的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部,长方体容器内部底面积为,水面与圆柱体上表面恰好相平,如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体底部受到的液体压强随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示,水的密度,g取10N/kg。
(1)由图像分析,在放水过程中,水的深度为、、中 (选填“”、“”或“”)时,绳子的拉力恰好变为0,圆柱体物体恰处于 (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态;
(2)求圆柱体的重力G和密度;
(3)若不将水放出,只剪断细线,圆柱体静止后,与剪断细线前相比,液体对容器底部压强减少了多少?
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、将地上的球捡起来,有力作用在球上,且球在力的方向上移动了一定距离,满足做功的两个必要条件,故 A 符合题意;
B、将球举起停在空中不动,有力作用在球上,但球没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,故 B 不符合题意;
C、球在空中飞行时,依靠惯性向前运动,人对球没有施加力的作用,不满足做功条件,故 C 不符合题意;
D、球落地后继续滚动,人对球没有施加力的作用,不满足做功条件,故 D 不符合题意;
故答案为:A。
【分析】考查做功的判断,解题要点是做功的两个必要条件:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;
2.【答案】A
【解析】【解答】第一次用水平方向的力轻轻推动瓶子底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用同样大小的力沿水平方向轻推瓶盖时,瓶子翻倒了。两次用力的作用点不同,产生的效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】力的三要素为力的大小、方向和作用点,力的三要素都会影响力的作用效果。
3.【答案】D
4.【答案】B
【解析】【解答】根据题意可知,小明水平向前拉车,小芳水平向前推车,则两个力在同一条直线上且力的方向相同,那么合力等于二力之和,即F合=200N+100N=300N,
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法,合力的方向与较大力的方向一致。
5.【答案】B
6.【答案】D
【解析】【解答】A.重力是由于地球的吸引而产生的,则重力的施力物体是地球,故A错误;
B.根据摩擦力产生的条件可知,当物体间有相互作用的弹力时,如果没有相对运动或相对运动的趋势,则物体也不受摩擦力,故B错误;
C.传送带上的物体,当传送带做加速运动时,相当于物体向后做加速运动,则此时摩擦力的方向向前,与运动方向就相同,故C错误;
D.根据G=mg可知,地面上同一点处,物体所受重力的大小与它的质量成正比,故D正确。
故选D。
【分析】A.一切物体都有施力物体;
B.产生摩擦力的条件:①相互接触;②存在压力;③做相对运动或有相对运动的趋势;
C.根据摩擦力方向的知识判断;
D.根据G=mg分析判断。
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】C
【解析】【解答】从一楼到五楼的高度:h=3m×(5-1)=12m;
小明登楼时克服重力做的功:W=Gh=60kg×10N/kg×12m=7200J;
则登楼的功率为:。
故选C。
【分析】根据W=Gh估算上楼做的功,再根据计算上楼的功率。
10.【答案】A,B
11.【答案】A,B,D
12.【答案】B,C
13.【答案】A,D
14.【答案】A,B,C
15.【答案】A,B,D
16.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A.根据图像,0~6s和6~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程是3m,6~12s的过程中通过路程为1m。相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此0~6s过程中的速度大于6~12s时的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故A错误,A符合题意;
BD.根据图像,0~6s过程中通过的距离为3m;6~12s的过程中通过的距离为1m;物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力二力平衡,压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,拉力相等,根据W=Fs,0~6s内拉力做的功大于6~12s内拉力做的功,故B正确,B不符合题意,D错误,D符合题意;
C.由于物体所受的拉力不变,而速度发生了改变,根据P=Fv,速度越大,功率越大,0~6s拉力对物体做功的功率大于6~12s拉力对物体做功的功率,故C错误,C符合题意。
故选ACD。
【分析】根据W=Fs,分析拉力做功的多少;根据P=Fv,计算功率的大小。
17.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A:由丙图知道,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图知道,前2s物体所受拉力为2N, 所以摩擦力也为2N。 故A正确;
B:由丙图知道,4~6s内,物体做匀速直线运动,速度为 ,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,由乙图知道,此时物体所受拉力为4N,此时摩擦力等于拉力 。滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,2~4s内,物体在做加速运动,所受的摩擦力不变, 仍为4N。 故B正确;
C:由丙图知道,4~6s内,物体做匀速直线运动,速度为 ,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,由乙图知道,此时物体所受拉力为4N,此时摩擦力等于拉力 。滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,2~4s内,物体在做加速运动,所受的摩擦力不变, 仍为4N。 故C正确;
D:由丙图知道,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图知道,前2s物体所受拉力为2N, 所以摩擦力也为2N。 故D错误。
综上所述,正确答案为A、B、C。
【分析】 从丙图获取物体不同时间段的运动状态信息,对于前 2s 静止状态,依据平衡力知识,结合乙图中此时的拉力大小得出摩擦力大小;对于 4~6s 匀速直线运动状态,同样根据平衡力及此时拉力得出摩擦力,并强调滑动摩擦力的特点,说明 2~4s 加速运动时摩擦力不变 。
18.【答案】连通器;上端开口,下端连通
19.【答案】小于;作用点
20.【答案】静止
21.【答案】135.4g
【解析】【解答】根据天平的称量原理可知,m左=m右+m游码,
得:136g=m物+0.6g,
物体质量m物=136g﹣0.6g=135.4g。
【分析】当天平平衡时,左盘的质量等于右盘的质量与游码的质量之和,据此分析计算。
22.【答案】80%
23.【答案】连通器;摩擦力;大气压
【解析】【解答】(1)图甲所示,可以看到壶嘴与壶身是高度相同的,上端开口、下端连通,连通器内盛有同种液体且液体静止时,容器中的液面相平,这样的设计正是基于连通器的原理。
(2)根据二力平衡,用手握住玻璃瓶的圆柱形部分停在空中,玻璃瓶不掉下,说明玻璃瓶处于静止状态,在竖直方向,玻璃瓶受竖直向下的重力和手对玻璃瓶的竖直向上的摩擦力作用,这两个力相互平衡,即玻璃瓶不掉下,是因为它受到了摩擦力的作用。
(3)图乙中,用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,这是利用了大气压。
【分析】(1)根据上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的液体不流动时,各个容器中液面总是相平的;
(2)玻璃瓶不掉下来,说明玻璃瓶处于平衡状态,根据二力平衡条件分析解答;
(3)饮料在大气压力作用下被压入嘴中。
24.【答案】40;不变
25.【答案】4;2:1:3
【解析】【解答】(1)m =ρV =ρSh;三蜡烛的质量之比 ,设 则 由木条平衡有 又因为
所以
解得
(2)由木条原来平衡有 故 ①.
由题知,蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同,则在相同的时间内三蜡烛减小的质量m相同.
要使木条平衡,两边减去的力和力臂的乘积相等,即
由此可得 ②.①-②得3L2= L3③,即 由②得2L1+2L2= 2L3④.
①-③得 ⑤.由③⑤得
【分析】密度的计算:公式为m=ρv=ρSh;题目中蜡烛的横截面的比值已知,题目中蜡烛的密度和高度相同,所以质量之比为横截面积之比,结合杠杆平衡定律:动力×动力臂=阻力×阻力臂,计算力臂的比值。相同的时间内三蜡烛减小的质量m相同,结合杠杆平衡原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知两边减去的力和力臂的乘积相等,据此计算力臂的比值。
26.【答案】(1)400N
(2)80N
(3)80N
27.【答案】
【解析】【解答】(1)图中,支点B向阻力F2的作用线作垂线,为阻力臂L2,如图:
(2)在阻力跟阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小;连接BC为最大的动力臂L1;过C作BC的垂线,是动力位置,阻力F2使杠杆逆时针转动,动力应使杠杆顺时针转动,动力F1的方向应向下,如图:
【分析】从支点向力的作用线画垂线,是力臂;连接支点到力的作用点是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
28.【答案】(1)控制变量法;海绵的凹陷程度;可以
(2)压力越大;乙、丙
(3)=
(4)没有控制压力相等
【解析】【解答】(1)实验中,对压力和受力面积分别进行控制,一个一个地进行探究,这种方法叫控制变量法。
实验中,压力的作用效果不易于直接比较,通过比较海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种方法叫转换法。
受到压力时,沙子的形变也很明显,所以可以用沙子代替海绵来完成实验。(2)比较图甲和图乙,受力面积相同,压力不同,压力较大的,海绵的凹陷程度也较大,即压力的作用效果较明显,所以可以说明:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
比较图乙和图丙,压力相同,受力面积不同,受力面积小的,海绵的凹陷程度也较大,即压力的作用效果较明显,所以可以说明:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)图丙和丁中,压力相同,受力面积也相同,所以压力的作用效果相同,即压强相等,受压物体的形变程度不同是因为不同材料的抗压能力不同。(4)实验时,要应用控制变量法,每次只能有一个变量改变,探究中存在的问题是,在探究压力与受力面积的关系时,没有控制压力相等。
【分析】(1)探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大;实验中要探究压力对压强的影响,需要保证受力面积大小相同;同理要探究受力面积大小对压强的影响,需要保证压力相同;
(2)压强与受力面积和压力大小有关系,受力面积相同时,压力越大,力的作用效果越明显,压强越大。
(3)物体受到的压力和受力面积都相同,压强就相同;
(4)实验中要探究压力对压强的影响,需要保证受力面积大小相同;同理要探究受力面积大小对压强的影响,需要保证压力相同。
29.【答案】(1)调节杠杆在水平位置平衡
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂
(3);2N
(4)>
(5)
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件,
(1)通过调节平衡螺母,可以使杠杆在水平方向平衡,螺母作用是调节杠杆在水平位置平衡;
(2)根据表中的数据并分析,0.5N×0.2m=1N×0.1m;1.0N×0.15cm=1.5N×0.1m;3.0N×0.1cm=2.0N×0.15cm,可知,杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(3)根据图像,拉力的力臂是从支点O向拉力F作垂线,如图 ;由于拉力和杠杆夹角为30°,力臂是斜面长的一半,斜面长6格,拉力的力臂为3格,根据杠杆的平衡条件,可得3×0.5N×4格=F×3格,则弹簧测力计的拉力为F=2N;
(4)杠杆上放硬币后平衡,由于硬币的半径长度,杠杆在水平位置平衡时,2×(r+L1)=3×(r+L2),由于2r+2L1=3r+3L2,2r<3r,则2L1>3L2;
(5)如图,刻度尺测出L1和L2 ,游码在左侧时,①,游码在右侧5g处,左盘放5g钩码,天平平衡,②,用②-①,解得,游码的质量为g。
【分析】(1)杠杆的平衡螺母可以调节杠杆水平平衡;
(2)根据多次测量的数据,总结杠杆平衡条件;
(3)杠杆上的力臂是从支点到力的作用线的垂线;根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上测力计的拉力;
(4)根据杠杆的平衡条件,结合硬币的半径和力臂的不同,分析力臂关系;
(5)根据杠杆的平衡条件,根据改变游码的位置和砝码的质量,计算游码的质量。
30.【答案】(1)2kg
(2)等于
(3)受到摩擦力的作用
(4);10
【解析】【解答】(1)已知底面积S=0.01m2,对地面的压强p=2000Pa,由压强公式可知,物块A对地面的压力:
水平面上,物块A对地面的压力等于其重力,物体重力:
由G=mg可知,物体的质量:
(2)物块A在OM段和在MN段对地面的压力和接触面的粗糙程度相同,所以它们受到的摩擦力大小相等。
(3) 撤去水平拉力后,物块A运动一段距离后最终静止下来是由于受到摩擦力的作用。
(4)物块A运动到位置P时,在水平面上只受到地面的摩擦力的作用,而摩擦力的方向与运动方向相反,即摩擦力方向向左,当物体匀速运动时,受力平衡,摩擦力大小等于拉力大小,等于10N,物体在整个过程中对地面的压力和接触面的粗糙程度相同,摩擦力不变,大小等于10N,如图所示:
故答案为:(1)2kg;(2)等于;(3)受到摩擦力的作用;(4);10。
【分析】(1)由可求得当物块A对地面的压力,此时物块A对地面的压力等于其重力,由G=mg可求得其质量;
(2)滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动状态无关;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)物块A(以黑点表示)运动到位置P时在水平方向上不受拉力,只受摩擦力,方向向左。
(1)由可知,当物块A对地面的压力
此时物块A对地面的压力等于其重力,物体重力
由G=mg可知,物体的质量
(2)滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动状态无关,而物块A在OM段和在MN段对地面的压力和接触面的粗糙程度相同,所以它们受到的摩擦力大小相等。
(3)撤去水平拉力后,物块A在水平方向只受摩擦力的作用,而摩擦力的方向与物体运动的方向相反,使物体运动越来越慢,最终静止下来。
(4)[1][2]物块A运动到位置P时只受到地面摩擦力的作用,而摩擦力的方向与运动方向相反,即摩擦力方向向右,大小等于10N。如图所示:
31.【答案】(1);漂浮
(2)解: 由乙图可知,圆柱体漂浮时,底部受到的液体压强为,在圆柱体底部受到的压力是F=pS1=900Pa×0.01m2=9N
浮力等于圆柱底部受到的压力,圆柱体漂浮,浮力等于重力,所以圆柱体的重力为
[4]圆柱体的质量为
当容器中水的深度为h3时,物体浸入液体中体积等于物体体积,此时浮力
圆柱体的体积为
圆柱体的密度
(3)解: 剪断绳子稳定后,浸在水中的体积为
则液面下降的高度
则液体对容器底部压强减少量为
【解析】【解答】 (1)由图可知,当细线的拉力刚刚变为0时,分析可知对应的水的深度为;
(2)当容器中水的深度由h2下降到h的过程中,圆柱体处于漂浮状态,物块只受到重力G和浮力
由可知,圆柱体下表面受到的压力:
,
由浮力产生的原因可知,此时圆柱体受到的浮力:,
由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力:;
由G=mg可知,圆柱体的质量:,
当容器中水的深度为h3时,圆柱体刚好浸没水中,由浮力产生的原因和可知,此时圆柱体受到的浮力:,
由可知,圆柱体的体积:=
则圆柱体密度:;
(3)因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断绳子稳定后,圆柱体漂浮在水中,
由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力:,
则圆柱体排开水的体积:
则液面下降的高度:
则液体对容器底部压强减少量为:
;
故答案为:(1) h2、漂浮; (2) 9;0.6x103kg/m3;(3) 60。
【分析】(1)根据图象分析;
根据物体的漂浮条件和浮力产生的原因求出圆柱体的重力;
(2)根据G=mg求出圆柱体的质量;由题意可知,当容器中水的深度为h3时,圆柱体刚好浸没水中,根据浮力产生的原因和阿基米德原理求出圆柱体浸没时排开水的体积,进而求出圆柱体的体积,根据密度公式求出圆柱体的密度;
(3)比较圆柱体的密度和水的密度,根据物体的浮沉条件分析出剪断细线,圆柱体静止后的状态,根据漂浮条件求出此时圆柱体受到的浮力,根据阿基米德原理求出圆柱体排开水的体积,根据体积关系求出剪断细线后液面下降的高度,根据求出液体对容器底部压强减少量。
学科网(北京)股份有限公司
$