内容正文:
八下物理期末综合测试卷
学校:____________姓名:____________班级:____________考号:____________
一、单选题
1. 教室的护眼灯静止吊在天花板上,如果灯所受一切外力突然消失,它将会( )
A. 加速下落 B. 保持静止 C. 加速上升 D. 匀速下落
2. 下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法,正确的是( )
A. 合力的大小一定大于每一个分力的大小
B. 合力的大小一定等于各个分力大小之和
C. 若只增大某一个分力,合力可能会变小
D. 若同时减小两个分力,合力一定会变小
3. 如图所示,铁杆OA能绕固定在竖直墙上的O点转动。用始终垂直于OA的力F缓慢向上将铁杆抬高到OA'的位置,则力F的大小是( )
A. 逐渐增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐减小 D. 保持不变
4. 如图所示,甲、乙两实心均匀正方体分别放置在同一水平桌面上,它们对桌面的压强相等,现分别在两个正方体的上部沿水平方向切去相同高度,它们剩余部分对地面的压力和压强分别为、和、,则正确的是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
5. 甲、乙两台起重机分别从地面匀速吊起质量相等的集装箱到同一高度,甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5 m/s和1 m/s,则( )
A. 甲起重机做功多,功率大
B. 乙起重机做功多,功率大
C. 甲、乙两台起重机做功一样多,但甲功率大
D. 甲、乙两台起重机做功一样多,但乙功率大
6. 如图是一名运动员投掷飞镖时的场景,他将飞镖按图示虚线方向投出,整个过程不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 飞镖在空中会一直沿虚线方向飞行,击中P点
B. 飞镖在空中飞行过程中,运动员对飞镖做了功
C. 飞镖在空中飞行过程中,机械能先增大后减小
D. 飞镖在空中飞行过程中,机械能保持不变
二、填空题
7. 如下图中(a)、(b)所示,在桌面上固定一根弹簧,分别用手“压”或“拉”弹簧,其现象表明:力可以改变物体的__________,且这种作用效果与力三要素中的__________有关。
8. 在生活中,洗完手以后身边没有毛巾或其它可以擦手的东西,此时为了让手快点干,通常会采用的做法是甩甩手,该做法用到的物理知识是________,请你再写出一个生活中应用此物理知识的例子________________。
9. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,返回舱减速下降时,受到______(填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;随着高度的降低,返回舱受到的大气压______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
10. 如图甲所示,把一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住倒置,松开手后,乒乓球在______的作用下不会下落;如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入瓶内,若从瓶口处用力向上吹气,由于气体流速越大的位置,压强越_______,所以乒乓球不会上升.
11. 北京冬奥会上,中国运动员谷爱凌获得自由式滑雪双板大跳台冠军,图中显示的是谷爱凌在空中最高处的情形,她从高处下落后________能转化为________能。
12. 如图所示,在高为0.1m 的容器内装满水并密封,水对容器底面的压强为_________ Pa,若将该容器倒置,如图乙所示,此时容器底面受到的压力与甲图相比将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg,)
13. 如图,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,B物块受到水平向左拉力F=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则B对A的摩擦力为________ N,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向_________。
14. 一位学生在玩搭积木游戏时,将在平放在水平地面上的完全相同的10块正方体实心积木一块块地叠高,如图所示,已知每个正方体积木的质量为100g,边长均为5cm,这个过程中人至少要克服积木的重力做功________J,叠高后的木块对地面的压强是_______Pa。(g=10N/kg)
15. 小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。大碗所受浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)它的重力;若将水盆中的一些水放入大碗中,大碗仍然漂浮,与原先相比,大碗所受到的浮力将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
三、计算题
16. 用图甲所示的滑轮组提升物体。已知被提升的物体M质量为72kg,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小。求:(g取10N/kg)
(1)拉力F做功的功率;
(2)绳子自由端拉力F的大小;
(3)滑轮组提升重物的机械效率。
17. “水密隔舱福船制造技艺”是中国对世界航海的重大贡献。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,大大提高了船舶的整体抗沉性。若某福船满载时,吃水3.9m,总质量可达1170t。求:(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)满载时福船的总重力;
(2)该福船满载时排开水的体积;
(3)该福船满载时船底0.2m2的面积受到海水的压力。
四、简答题
18. 体操运动员在上器械前,会在手上涂镁粉,这是为什么?
19. 新情境2024年2月18日,第十四届全国冬季运动会短道速滑女子3000米接力A组决赛中,黑龙江队以4分13秒075的成绩夺冠。接力时,运动员不是直接交接接力棒,而是交棒运动员在后面用力推一下接棒运动员。此时接棒运动员动能如何变化?交棒后,交棒运动员停止蹬冰后速度逐渐减小,原因是什么?
20. 试一试,按如图所示的三种方法关门,哪一种方法最省力?请你用杠杆的知识解释这个问题。
五、作图题
21. 按要求作图;
(1)如图所示,气球在空中从A到B做匀速直线运动,请画出气球受到的力的示意图。(不计空气阻力)
(2)如图所示,是自卸车卸货的示意图,随着B点处液压缸逐渐升高,车厢绕C点转动,忽略车厢的质量,请你在图中画出阻力F2及其阻力臂l2。
(3)如图所示,小海站在A处用滑轮组提升重物,请画出滑轮组最省力的绕线方法。
六、实验题
22. 为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某物理创新实验小组设计了如图所示的实验装置:
(1)用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为G₁和G₂;
(2)实验中除了要保持甲物体在电子秤上静止外,还需要控制 ( )
A. 定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
B.拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动
C.A 和B 都需要控制
(3)正确操作的情况下读出电子秤示数为G,则物体乙所受的摩擦力大小为 ___________
23. 在物理科技兴趣小组的实践活动中,小雨和小组同学利用身边的器材做了一些小实验来验证我们所学的物理知识。
(1)如图甲所示,气球两侧的形变不同,说明压强与______有关;
(2)如图乙所示,若两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准两气球中间用力吹气,可观察到两气球______(选填“分开”或“合拢”);
(3)如图丙所示,由于力的作用是相互的,气球向左运动则必须向______喷气。
24. 如图所示为探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置。
(1)分析比较甲、乙两次实验,可得出结论:质量相同的物体,____越大,动能越大;分析比较____________两次实验,可探究动能大小与质量的关系。
(2)若水平面绝对光滑,____________(“能”“不能”)达到探究目的。
(3)如果“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”,比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,____________越大,重力势能越大。
25. 如图所示是“探究液体内部压强”的实验情形。
(1)图A所示的压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法:______。实验中通过观察______显示液体内部压强的大小;
(2)某同学的实验过程如图B、C、D所示:
①比较图B和C可以探究的问题是______;
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,根据实验现象可以得出结论:______。
26. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,陇西某中学同学们根据生活经验提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为______N。
(2)分析a、c、d三次实验可知,浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);分析______三次实验可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验可知,在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”)。
(3)物体P的密度为______kg/m3。(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
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八下物理期末综合测试卷
学校:____________姓名:____________班级:____________考号:____________
一、单选题
1. 教室的护眼灯静止吊在天花板上,如果灯所受一切外力突然消失,它将会( )
A. 加速下落 B. 保持静止 C. 加速上升 D. 匀速下落
【答案】B
【解析】
【详解】因为物体的运动必须有力来改变,若所有外力都消失了,则物体的运动状态将不做任何改变,因此,教室的护眼灯静止吊在天花板上,如果灯所受一切外力突然消失,灯将会保持静止状态。
故选B。
2. 下列关于同一直线上的两个分力及其合力的说法,正确的是( )
A. 合力的大小一定大于每一个分力的大小
B. 合力的大小一定等于各个分力大小之和
C. 若只增大某一个分力,合力可能会变小
D. 若同时减小两个分力,合力一定会变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.当二力反向时,合力等于二力大小之差,合力有可能小于分力,故A错误;
B.当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,故B错误;
C. 当二力反向时,合力等于二力大小之差,若只增大某一个分力,合力会变小,当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,若只增大某一个分力,合力会增大,所以若只增大某一个分力,合力可能会变小,故C正确;
D.两个分力是同向或者反向时,情况不同,所以若同时减小两个分力,合力可能会变小,也可能会变大,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,铁杆OA能绕固定在竖直墙上的O点转动。用始终垂直于OA的力F缓慢向上将铁杆抬高到OA'的位置,则力F的大小是( )
A. 逐渐增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐减小 D. 保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】本题中,O为杠杆的支点,F动力,阻力为铁杆的重力,大小保持不变,阻力作用点在其几何中心,由力臂的定义,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力力臂变大,根据杠杆平衡条件,所以动力增大;当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆平衡条件,所以动力减小。故F先增大后减小,故只有B符合题意,ACD不符合题意。
故选B 。
4. 如图所示,甲、乙两实心均匀正方体分别放置在同一水平桌面上,它们对桌面的压强相等,现分别在两个正方体的上部沿水平方向切去相同高度,它们剩余部分对地面的压力和压强分别为、和、,则正确的是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】根据图示可知,甲的边长小于乙的边长,甲的底面积小于乙的底面积;它们对桌面的压强相等,根据可知,甲的密度大于乙的密度。
分别再将两个正方体的上部沿水平方向切去相同高度,根据可知,甲减小的压强大于乙减小的压强,所以剩余部分的压强关系为;
甲的底面积小于乙的底面积,根据可知,剩余部分对地面的压力关系为,故C正确,ABD不正确。
故选C
5. 甲、乙两台起重机分别从地面匀速吊起质量相等的集装箱到同一高度,甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5 m/s和1 m/s,则( )
A. 甲起重机做功多,功率大
B. 乙起重机做功多,功率大
C. 甲、乙两台起重机做功一样多,但甲功率大
D. 甲、乙两台起重机做功一样多,但乙功率大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,甲、乙两台起重机分别质量相等的集装箱到同一高度,则货物的重相等,提升的高度也相等,根据可知,甲、乙两台起重机做功一样多,故AB不符合题意;
CD.甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5 m/s和1 m/s,根据可知,拉力相等时,速度大功率大,所以乙起重机功率大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 如图是一名运动员投掷飞镖时的场景,他将飞镖按图示虚线方向投出,整个过程不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 飞镖在空中会一直沿虚线方向飞行,击中P点
B. 飞镖在空中飞行过程中,运动员对飞镖做了功
C. 飞镖在空中飞行过程中,机械能先增大后减小
D. 飞镖在空中飞行过程中,机械能保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.将飞镖按图示虚线方向投出,飞镖受重力作用,由于重力的方向竖直向下,飞镖不做直线运动,故不能击中靶上的P点,故A错误;
B.飞镖在空中飞行过程中,运动员对飞镖没有力的作用,所以运动员对飞镖没有做功,故B错误;
CD.飞镖在空中飞行过程中只受重力作用,不计空气阻力,飞镖的机械能保持不变,重力势能转化为动能,故C错误,D正确。
故选D。
二、填空题
7. 如下图中(a)、(b)所示,在桌面上固定一根弹簧,分别用手“压”或“拉”弹簧,其现象表明:力可以改变物体的__________,且这种作用效果与力三要素中的__________有关。
【答案】 ①. 形状 ②. 力的方向
【解析】
【详解】[1][2]图示中,向下用力,弹簧被压缩,向上用力,弹簧被拉长,这是力改变了物体的形状,力的方向不同,弹簧的形变也不同,所以力的作用效果与力的方向有关。
8. 在生活中,洗完手以后身边没有毛巾或其它可以擦手的东西,此时为了让手快点干,通常会采用的做法是甩甩手,该做法用到的物理知识是________,请你再写出一个生活中应用此物理知识的例子________________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 拍打衣服上的灰尘
【解析】
【详解】[1]为了让手快点干,可以采用的方法是甩手,甩手时,手和水一起运动,当手停止运动时,水由于惯性,仍然要保持原来的运动状态,所以手上的水被甩出。
[2]拍打衣服上的灰尘时,衣服由静止变为运动,而灰尘由于惯性要继续保持原来静止的状态,两者分离,从而将灰尘拍落。
9. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,返回舱减速下降时,受到______(填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;随着高度的降低,返回舱受到的大气压______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 非平衡力 ②. 变大
【解析】
【详解】[1] 返回舱减速下降,速度变小,不属于平衡状态,故受到非平衡力作用。
[2] 随着高度的降低,返回舱受到的大气压会随着海拔的降低而变大。
10. 如图甲所示,把一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住倒置,松开手后,乒乓球在______的作用下不会下落;如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入瓶内,若从瓶口处用力向上吹气,由于气体流速越大的位置,压强越_______,所以乒乓球不会上升.
【答案】 ①. 大气压 ②. 小
【解析】
【详解】图甲的实验中,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会落下,是大气压将乒乓球和水托住的,该现象说明了大气压强的存在;
图乙的实验中,从瓶口处用力向上吹,流速大的地方压强小,因此瓶口处压力变小,瓶内的大气压就会产生一个力把乒乓球往下压,所以乒乓球不会上升.
11. 北京冬奥会上,中国运动员谷爱凌获得自由式滑雪双板大跳台冠军,图中显示的是谷爱凌在空中最高处的情形,她从高处下落后________能转化为________能。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动
【解析】
【详解】[1][2]他从高处下落后,质量不变,高度降低,重力势能减小;质量不变,速度增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
12. 如图所示,在高为0.1m 的容器内装满水并密封,水对容器底面的压强为_________ Pa,若将该容器倒置,如图乙所示,此时容器底面受到的压力与甲图相比将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg,)
【答案】 ①. 1×103 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]水对容器底部的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
[2]将容器倒置后,液面深度没变,故由p=ρgh可得,水对容器底部的压强不变;因水与容器底部的接触面积减小,故由F=pS可知压力减小
13. 如图,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,B物块受到水平向左拉力F=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则B对A的摩擦力为________ N,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向_________。
【答案】 ①. 0 ②. 左
【解析】
【详解】[1]对A物体分析可知,A物体保持静止状态,假设A受B给它的摩擦力,没有其他力与其平衡,故假设不成立,A物体不受摩擦力为0N。
[2]根据整体法,在水平方向,AB整体,受到水平向右的力,因处于平衡状态,则桌面对B的摩擦力大小
方向水平向右,由于力的作用是相互的,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向左的。
14. 一位学生在玩搭积木游戏时,将在平放在水平地面上的完全相同的10块正方体实心积木一块块地叠高,如图所示,已知每个正方体积木的质量为100g,边长均为5cm,这个过程中人至少要克服积木的重力做功________J,叠高后的木块对地面的压强是_______Pa。(g=10N/kg)
【答案】 ①. 2.25 ②. 4000
【解析】
【分析】
【详解】[1]把10块积木看成一个整体,如图所示:
10个积木的总重力为
G总=m总g=10mg=10×0.1kg×10N/kg=10N
原来重心的高度
h1=×5cm=2.5cm=0.025m
叠放后整体的重心高度
h2=×10×5cm=25cm=0.25m
将积木竖直叠放后,整体重心上升的高度为
h=h2-h1=0.25m-0.025m=0.225m
克服总重力做的功
W=G总h=10N×0.225m=2.25J
[2]因为水平面上物体对支持面的压力和自身的重力相等,所以叠高后的木块对地面的压力为
F=G总=10N
受力面积为
S=d2=(0.05m)2=2.5×10-3m2
则叠高后的积木对地面的压强为
15. 小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。大碗所受浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)它的重力;若将水盆中的一些水放入大碗中,大碗仍然漂浮,与原先相比,大碗所受到的浮力将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]大碗漂浮在水盆中,由漂浮条件可知大碗所受浮力等于它的重力;将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮,碗受到的浮力等于大碗和里面水的重力,总重力变大,因此大碗所受到的浮力变大。
三、计算题
16. 用图甲所示的滑轮组提升物体。已知被提升的物体M质量为72kg,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小。求:(g取10N/kg)
(1)拉力F做功的功率;
(2)绳子自由端拉力F的大小;
(3)滑轮组提升重物的机械效率。
【答案】(1)400W
(2)400N (3)90%
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,当拉力F做的功为8000J时,所用时间为20s,则拉力F做功的功率为
【小问2详解】
由图甲可知绳子段数为2,则绳子自由端移动的速度为v=nv物=2×0.5m/s=1m/s
由公式P=Fv可知,绳子自由端拉力为
【小问3详解】
由题意可知,物体M的重力为G=mg=72kg×10N/kg=720N
则20s内所做的有用功为W有=Gh=720N×0.5m/s×20s=7200J
滑轮组提升重物的机械效率为
17. “水密隔舱福船制造技艺”是中国对世界航海的重大贡献。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,大大提高了船舶的整体抗沉性。若某福船满载时,吃水3.9m,总质量可达1170t。求:(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)满载时福船的总重力;
(2)该福船满载时排开水的体积;
(3)该福船满载时船底0.2m2的面积受到海水的压力。
【答案】(1)1.17×107N
(2)1.17×103m3
(3)7.8×103N
【解析】
【小问1详解】
满载时福船的总重力
【小问2详解】
该福船满载时所受浮力
该福船满载时排开水的体积
【小问3详解】
该福船满载时船底所受海水压强
船底0.2m2的面积受到的海水压力
四、简答题
18. 体操运动员在上器械前,会在手上涂镁粉,这是为什么?
【答案】见解析
【解析】
【详解】体操运动员在上器械前,会在手上涂镁粉,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
19. 新情境2024年2月18日,第十四届全国冬季运动会短道速滑女子3000米接力A组决赛中,黑龙江队以4分13秒075的成绩夺冠。接力时,运动员不是直接交接接力棒,而是交棒运动员在后面用力推一下接棒运动员。此时接棒运动员动能如何变化?交棒后,交棒运动员停止蹬冰后速度逐渐减小,原因是什么?
【答案】见解析
【解析】
【详解】动能的大小与物体的质量和运动的速度有关,交棒运动员在后面用力推一下接棒运动员后,接棒运动员质量不变,速度变大,则接棒运动员动能变大;力可以改变物体的运动状态,交棒运动员停止蹬冰后速度逐渐减小,是因为受到摩擦力的作用,使速度逐渐减小。
20. 试一试,按如图所示的三种方法关门,哪一种方法最省力?请你用杠杆的知识解释这个问题。
【答案】见解析
【解析】
【详解】按图示的A、B、C三种方法关门,A种方法不能将门关上,是因为此时力的作用线通过支点,导致该力的力臂为0,不能使门转动,不能将门关上;根据杠杆平衡原理,在阻力和阻力臂不变的情况下,在B点施力其动力臂最长,动力最小则最省力。即用FB关门最省力。
五、作图题
21. 按要求作图;
(1)如图所示,气球在空中从A到B做匀速直线运动,请画出气球受到的力的示意图。(不计空气阻力)
(2)如图所示,是自卸车卸货的示意图,随着B点处液压缸逐渐升高,车厢绕C点转动,忽略车厢的质量,请你在图中画出阻力F2及其阻力臂l2。
(3)如图所示,小海站在A处用滑轮组提升重物,请画出滑轮组最省力的绕线方法。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,气球做匀速直线运动,处于平衡状态,不计空气阻力,只受到重力与浮力的作用,且重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,如下图所示:
【小问2详解】
对图进行分析可知,阻力为货物对车厢的压力,作用点为A点,方向与车厢垂直向下,动力为液压杆对车厢的作用力,作用点为B点,方向竖直向上,支点为C点,则可得阻力F2及其阻力臂l2如下图所示:
【小问3详解】
在滑轮组中,绳子段数越多越省力,一个动滑轮与一个定滑轮组成的滑轮组,最多可以有3段绳子承担重物,所以应从动滑轮的挂钩开始绕线,将绳子依次绕过定滑轮与动滑轮,得到有3段绳子承担重物的绕线方式,如下图所示:
六、实验题
22. 为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某物理创新实验小组设计了如图所示的实验装置:
(1)用电子秤测量甲、乙两个物体的重分别为G₁和G₂;
(2)实验中除了要保持甲物体在电子秤上静止外,还需要控制 ( )
A. 定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
B.拉长木板时必须使长木板做匀速直线运动
C.A 和B 都需要控制
(3)正确操作的情况下读出电子秤示数为G,则物体乙所受的摩擦力大小为 ___________
【答案】 ①. A ②.
【解析】
【详解】(2)[1]本实验要保证甲物体在电子秤上保持静止,乙物体才能保持静止;当长木板运动时,乙物体受到的摩擦力大小就等于乙物体的拉力,所以长木板不一定要匀速运动,但是乙物体受到的拉力方向必须是水平向右的,否则乙物体受到的拉力就不等于摩擦力,所以实验除了要保证甲物体在电子秤上保持相对静止外,还需控制的条件是:定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平。
故选A。
(3)[2]对乙物体进行受力分析可知,乙物体通过细绳对甲的拉力等于乙受到的摩擦力f,对甲物体进行受力分析可知,甲物体除了受到细绳对它向上的拉力F(物体间力的作用是相互的,所以绳子的拉力大小也为F)外,还受到竖直向下的重力G1和竖直向上的支持力,甲物体受到竖直向上的支持力大小和电子秤的读数一样,为G。因甲物体静止,受力平衡,所以此时绳子的拉力
则物体乙所受的摩擦力大小
23. 在物理科技兴趣小组的实践活动中,小雨和小组同学利用身边的器材做了一些小实验来验证我们所学的物理知识。
(1)如图甲所示,气球两侧的形变不同,说明压强与______有关;
(2)如图乙所示,若两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准两气球中间用力吹气,可观察到两气球______(选填“分开”或“合拢”);
(3)如图丙所示,由于力的作用是相互的,气球向左运动则必须向______喷气。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 合拢 ③. 右
【解析】
【详解】(1)[1]气球与手掌、手指接触的两个部分变形的效果不同,是因为手掌与气球接触的面积大,而手指与气球的接触面积小,在压力一定的情况下,受力面积越小,压力的作用效果越明显,反之亦然,故说明了压力的作用效果与受力面积有关。
(2)[2]两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准两气球中间用力吹气,中间的空气流速快,压强小,小于两侧的大气压,在两侧大气压的作用下两气球相互合拢。
(3)[3]气球向右喷气时,由于力的作用是相互的,气球会受到气体向左的反作用力,在反作用力的作用下,气球会向左运动,故气球向左运动则必须向右喷气。
24. 如图所示为探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置。
(1)分析比较甲、乙两次实验,可得出结论:质量相同的物体,____越大,动能越大;分析比较____________两次实验,可探究动能大小与质量的关系。
(2)若水平面绝对光滑,____________(“能”“不能”)达到探究目的。
(3)如果“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”,比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,____________越大,重力势能越大。
【答案】(1) ①. 速度 ②. 甲、丙
(2)不能 (3)高度
【解析】
【小问1详解】
分析比较甲、乙两次实验可知,钢球质量相同,从斜面上释放的高度越高,到达平面时的速度越大,将木块推动的距离越远,说明推动木块前钢球的动能越大,由此可得出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
分析比较甲、丙两次实验可知,钢球质量不同,从斜面上释放的高度相同,到达平面时的速度相同,钢球将木块推动的距离不同,可以探究动能大小与质量的关系。
【小问2详解】
若水平面绝对光滑,木块被推动后不会停下来,无法比较不同情况下木块移动的距离,不能反映钢球撞击木块前动能的大小,不能达到探究目的。
【小问3详解】
比较甲、乙两次实验,质量相同的钢球释放的高度越高,推动木块移动的距离越远,说明原来释放位置越高的物体所具有的重力势能越大,可探究出的结论是:质量相同的物体,高度越大,重力势能越大。
25. 如图所示是“探究液体内部压强”的实验情形。
(1)图A所示的压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法:______。实验中通过观察______显示液体内部压强的大小;
(2)某同学的实验过程如图B、C、D所示:
①比较图B和C可以探究的问题是______;
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,根据实验现象可以得出结论:______。
【答案】 ①. 用手按压压强计的橡皮膜,观察U形管左右两侧液面是否有高度差 ②. U形管两侧液面的高度差 ③. 探究液体压强与深度的关系 ④. 同种液体在同一深度,向各个方向的压强都相等
【解析】
【详解】(1)[1]用手指轻按压强计的橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好,这是因为加在橡皮膜的压强由管内空气传递到U形管水面的缘故。
[2]实验中用U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小,两侧液面的高度差越大,液体内部的压强越大,使用了转换法。
(2)①[3]图B和图C是同一种液体,压强计所处的深度不同,故探究的是同种液体,液体压强与深度的关系。
②[4]如图C、D所示,同种液体,水中的深度不变,探头的方向不同,U形管液面有高度差相同,故结论为:同种液体内部同一深度各个方向的压强相同。
26. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,陇西某中学同学们根据生活经验提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为______N。
(2)分析a、c、d三次实验可知,浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);分析______三次实验可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验可知,在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”)。
(3)物体P的密度为______kg/m3。(g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
【答案】(1)1.4 (2) ①. 无关 ②. a、b、c ③. 越大
(3)
【解析】
【小问1详解】
序号b中物体P所受浮力的大小为弹簧测力计在空气中的示数减去浸入液体中的示数,即:4.8N−3.4N=1.4N
【小问2详解】
[1]分析a、c、d三次实验,物体P浸没在水中不同深度时,弹簧测力计的示数相同,说明浮力大小相同,因此浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]根据控制变量法的思想,要想探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,因此应分析a、b、c三次实验,物体P浸入水中的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]分析a、d、e三次实验,物体P排开液体的体积相同,但液体密度不同(水和盐水),弹簧测力计的示数不同,说明在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
【小问3详解】
由a图可知,物体P的重力 G=4.8N,质量
由a、d两图可知,物体P浸没在水中时受到的浮力4.8N− 2.8N = 2.0N
根据阿基米德原理,物体P的体积
物体P的密度:
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