内容正文:
2024至2025学年度第二学期八年级物理单元练习(三)
(内容:第十、十一章)
一、单项选择题。
1. 如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 海上航行的福建舰
B. 停在水面的天鹅
C. 浸在水中的桥墩
D. 空中飞行的飞艇
2. 如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的向下压力为,下表面受到水向上的压力为,则长方体受到水的浮力为( )
A. B. C. D.
3. 2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力( )
A. 变大 B. 不变
C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
4. 某小组在探究物体的浮沉条件时,将同一个鸡蛋分别放入密度不同的甲、乙两杯盐水中,静止时的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在甲杯中受到的浮力大
B. 鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度
C. 甲杯盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
D. 甲杯盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
5. 健身教练可以通过改变音乐的节奏来调节健身人士的运动量。从物理学视角分析,主要是改变了人的( )
A. 消耗能量多少 B. 做功多少 C. 做功时间 D. 做功快慢
6. 以下事例中,重力做功的是( )
A. 冰球在水平的冰面上滚动 B. 皮划艇在平静水面快速滑行
C. 跳水运动员下落 D. 举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动
7. 2024年10月11 日,我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。卫星在减速下落的过程中,下列关于卫星的说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能不变 B. 动能变大,重力势能变小
C. 机械能不变 D. 动能变小,重力势能变小
二、填空题。
8. 如图所示,自制的密度计是利用浮力____________重力的条件来工作的,它的刻度线分布是____________(选填“均匀”或“不均匀”)的。被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越____________,因此密度计越往下,标注的密度值就越大。
9. 轮船是采用________________________的办法来增大可利用的浮力;潜水艇是通过改变________________________达到上浮和下沉的;热气球通过加热空气或填充某些密度比空气密度____________(填“大”或者“小”)的气体从而获得较大的浮力升到空中的。
10. 将重0.5kg的物体压入水中,排开水的重力为8N,此时物体受到的浮力为__________N;放手后物体将______________(选填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受浮力为___________N。(g取10N/kg)
11. 如图甲所示,人用力推车,车未动,则人的推力对车______功;如图乙所示,汽车的牵引力使汽车沿水平方向移动一段距离,则汽车的牵引力对汽车______功,汽车的重力对汽车______功。(以上均选填“做了”或“没做”)。
12. 如图所示是用弹弓弹射“子弹”的情景,橡皮筋拉得越长,橡皮筋的______能越大。将“子弹”斜向上射出,“子弹”在上升的过程中,它的动能______(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),机械能______。
13. 用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好相平,如图甲所示,由此处匀速下放物块,直至浸没于水中。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,回答以下问题:()
(1)物块受到的重力为___________N;
(2)物块浸没在水中时受到的浮力是___________N;
(3)物块的密度是___________kg/m3。
14. 如图是“天宫一号”运行轨道的示意图,若飞船沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则它从远地点向近地点运行的过程中将______能转化成______能,在远地点时速度最______(选填“大”或“小”)。
三、作图题。
15. 装水的烧杯放在斜面上,有一个重为0.2N的小球漂浮在水面上,如图所示。请画出该球受到的力的示意图。
四、实验题。
16. 如图甲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(在物体未浸入液体中时,溢水杯中盛满水或酒精,)。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为____________N;
(2)由图甲中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)由图甲中A、D、E可得:当____________一定时,____________;
(4)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明____________。
17. 近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为和()的小钢球从圆弧轨道的一定高度()由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。
(1)分析甲、乙两图可知,____________(选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大;
(2)比较甲、乙两图可知,在____________一定时,小钢球的____________越大,动能越大。
(3)比较乙丙两图可得:____________;
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项____________。
五、计算题。
18. 浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自重自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的上举力,让沉船上浮。已知,每个浮筒质量为,体积为,海水密度为,。求:
(1)每个浮筒在海底沉船处充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的上举力大小;
(2)若沉船需要受到向上的上举力,才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
19. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。(g取)
(1)求返回舱在这段时间内
①平均速度;②重力做的功和功率;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,求它对水平地面的压强。
六、综合能力题
20. 阅读材料,回答问题:
在北京冬奥会我国运动员谷爱凌取得了两金一银的辉煌成绩,尤其是在自由式滑雪女子大跳台决赛上谷爱凌更是有着超常发挥。跳台滑雪简称“跳雪”,是冬季奥运会的比赛项目之一,其跳台由助滑坡、着陆坡和停止区组成,简化模型如图乙。运动员穿着特制的滑雪板,沿着倾斜的助滑坡下滑,借助速度和弹跳力,使身体跃入空中,使整个身体在空中飞行约4-5秒钟后,落在着陆坡上(d点是落地点),继续滑行至停止区,跳台滑雪整个过程即为完成,而运动员顺着助滑坡滑行时,速度越来越快,最高速度可达30m/s。
(1)运动员处于着落坡上,由于______,会继续向前滑行一段距离,在雪地______的作用下,然后速度慢慢减少,最后停在停止区;
(2)如果不计空气阻力,谷爱凌从a点向b点运动过程中,她的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在a点处的机械能______她在c点处的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”);从c点到d点腾空运动过程中她的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在空中下落的过程中,重力做功越来越______(填“快”或“慢”)。
21. 小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图所示,当该液体温度为时,质量为的小球b悬浮,b标记“”;另外两个小球分别标记“”“”,当小球悬浮时,它标记的温度与液体温度相等。图甲、图乙、图丙中小球a、b、c均静止,忽略小球体积变化,取。
(1)图甲中b悬浮:①求此时b受到的浮力____________;②此时液体密度为,求b排开液体的体积____________;
(2)图乙中b漂浮:
①此时b所受浮力____________图甲中b所受浮力;②此时液体温度____________;③小球c对应标记____________(选填“”或“”)。
(3)图丙中液体温度的范围可能是____________。
A. 以下 B. C. D. 以上
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2024至2025学年度第二学期八年级物理单元练习(三)
(内容:第十、十一章)
一、单项选择题。
1. 如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 海上航行的福建舰
B. 停在水面的天鹅
C. 浸在水中的桥墩
D. 空中飞行的飞艇
【答案】C
【解析】
【详解】A.航行的福建舰浸在水中,因为液体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用,故它受到浮力作用,故A不符合题意;
B.停在水面的天鹅受到水对它竖直向上的浮力,故B不符合题意;
C.浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下,没有与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用,故C符合题意;
D.空中飞行的飞艇浸在空气中,因为气体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用,故它受到浮力作用,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的向下压力为,下表面受到水向上的压力为,则长方体受到水的浮力为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】长方体浸没在水中,受到水的浮力为
F浮=F下表面﹣F上表面=5N-2N=3N
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力( )
A. 变大 B. 不变
C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:船受到的浮力大小等于重力大小,而船的重力大小不变,则船受到的浮力大小不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 某小组在探究物体的浮沉条件时,将同一个鸡蛋分别放入密度不同的甲、乙两杯盐水中,静止时的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在甲杯中受到的浮力大
B. 鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度
C. 甲杯盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
D. 甲杯盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一个鸡蛋重力不变,甲杯中鸡蛋漂浮,由漂浮条件可知;乙杯中鸡蛋悬浮,由悬浮条件可知 ,则 ,故A错误;
BCD.甲杯中鸡蛋漂浮,由浮沉条件可知 ;乙杯中鸡蛋悬浮,由浮沉条件可知 ,故 ,故C正确,BD错误。
故选C。
5. 健身教练可以通过改变音乐的节奏来调节健身人士的运动量。从物理学视角分析,主要是改变了人的( )
A. 消耗能量多少 B. 做功多少 C. 做功时间 D. 做功快慢
【答案】D
【解析】
【详解】健身教练可以通过改变音乐的节奏来调节健身人士的运动量。从物理学视角分析,主要是改变了人的做功快慢,物理上用功率来表示物体做功的快慢,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 以下事例中,重力做功的是( )
A. 冰球在水平的冰面上滚动 B. 皮划艇在平静水面快速滑行
C. 跳水运动员下落 D. 举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰球在水平的冰面上滚动,在重力的方向上冰球没有通过距离,所以重力不做功,故A不符合题意;
B.皮划艇在平静水面快速滑行,皮划艇在重力的方向上没有通过距离,所以重力不做功,故B不符合题意;
C.跳水运动员下落时,运动员受重力作用并在重力方向上通过了距离,所以重力做了功,故C符合题意;
D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动,杠铃在重力的方向上没有通过距离,所以重力不做功,故D不符合题意。
故选C。
7. 2024年10月11 日,我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。卫星在减速下落的过程中,下列关于卫星的说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能不变 B. 动能变大,重力势能变小
C. 机械能不变 D. 动能变小,重力势能变小
【答案】D
【解析】
【详解】当卫星在减速下落的过程中,卫星的质量不变,高度越来越低,重力势能越来越小;速度越来越小,动能越来越小,则机械能变小,故ABC错误,D正确。
故选D。
二、填空题。
8. 如图所示,自制的密度计是利用浮力____________重力的条件来工作的,它的刻度线分布是____________(选填“均匀”或“不均匀”)的。被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越____________,因此密度计越往下,标注的密度值就越大。
【答案】 ①. 等于 ②. 不均匀 ③. 小
【解析】
【详解】密度计漂浮,由漂浮条件可知浮力等于重力。由
可知,液体密度与排开液体体积成反比,故刻度线分布不均匀。由上述反比关系可知,被测液体密度越大,密度计排开液体的体积越小。
9. 轮船是采用________________________的办法来增大可利用的浮力;潜水艇是通过改变________________________达到上浮和下沉的;热气球通过加热空气或填充某些密度比空气密度____________(填“大”或者“小”)的气体从而获得较大的浮力升到空中的。
【答案】 ①. 空心 ②. 自身重力 ③. 小
【解析】
【详解】由阿基米德原理可知,轮船采用空心的方法增大排开液体的体积,从而增大可利用的浮力;
因潜水艇浸没后排开液体的体积不变,所受浮力大小不变,故通过灌入和排出水改变自身重力实现上浮和下沉;
由物体浮沉条件可知,热气球填充密度比空气小的气体时,总重力小于所受浮力,能够升到空中。
10. 将重0.5kg的物体压入水中,排开水的重力为8N,此时物体受到的浮力为__________N;放手后物体将______________(选填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受浮力为___________N。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 8 ②. 上浮 ③. 5
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理可知,物体受到的浮力为
[2][3]物体的重力为
因,故放手后物体将上浮。待物体静止时处于漂浮状态为二力平衡状态,由二力平衡知识可知,所受浮力为
11. 如图甲所示,人用力推车,车未动,则人的推力对车______功;如图乙所示,汽车的牵引力使汽车沿水平方向移动一段距离,则汽车的牵引力对汽车______功,汽车的重力对汽车______功。(以上均选填“做了”或“没做”)。
【答案】 ①. 没做 ②. 做了 ③. 没做
【解析】
【详解】[1]人用力推车,车未动,人对车施加了作用力,车没有在力的方向上移动一段距离,则人的推力对车没做功。
[2]发动机对车施加了牵引力,车在牵引力方向上移动了一段距离,牵引力对汽车做了功。
[3]汽车移动的距离和重力方向垂直,车的重力对汽车没做功。
12. 如图所示是用弹弓弹射“子弹”的情景,橡皮筋拉得越长,橡皮筋的______能越大。将“子弹”斜向上射出,“子弹”在上升的过程中,它的动能______(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),机械能______。
【答案】 ①. 弹性 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]橡皮筋由于发生弹性形变具有的能量称为弹性势能,橡皮筋拉得越长,弹性形变就越大,橡皮筋的弹性势能越大。
[2]“子弹”在上升的过程中,动能转化为重力势能,动能减小。
[3]“子弹”在上升的过程中,克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,故机械能减小。
13. 用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好相平,如图甲所示,由此处匀速下放物块,直至浸没于水中。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,回答以下问题:()
(1)物块受到的重力为___________N;
(2)物块浸没在水中时受到的浮力是___________N;
(3)物块的密度是___________kg/m3。
【答案】(1)8 (2)4
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,时弹簧测力计示数为,此时物块没有浸入水中,根据二力平衡,此时弹簧测力计的拉力等于重力,即
【小问2详解】
物块浸没时弹簧测力计示数为4N,由称重法测浮力得
【小问3详解】
因物块浸没,故,由阿基米德原理得
物块质量
密度为
14. 如图是“天宫一号”运行轨道的示意图,若飞船沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则它从远地点向近地点运行的过程中将______能转化成______能,在远地点时速度最______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. 小
【解析】
【详解】[1][2]飞船从远地点向近地点运行的过程中,高度降低,重力势能减小,由于机械能守恒,则动能会增加,因此将重力势能转化为动能。
[3]在远地点时,飞船的高度最高,重力势能最大,则动能最小,速度最小。
三、作图题。
15. 装水的烧杯放在斜面上,有一个重为0.2N的小球漂浮在水面上,如图所示。请画出该球受到的力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球漂浮在静止的水面上,处于平衡状态,此时小球受自身的重力和水对它的浮力;重力的方向始终竖直向下,浮力是水对小球的向上托力,方向始终竖直向上,二力大小相等;因此以小球的重心点为作用点,画一条竖直向下的带箭头线段,标注,代表小球受到的重力;画一条竖直向上、长度与重力线段相等的带箭头线段,标注,代表小球受到的浮力。
四、实验题。
16. 如图甲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(在物体未浸入液体中时,溢水杯中盛满水或酒精,)。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为____________N;
(2)由图甲中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)由图甲中A、D、E可得:当____________一定时,____________;
(4)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明____________。
【答案】(1)1 (2)无关
(3) ①. 排开液体的体积 ②. 液体密度越大,物体所受浮力越大
(4)物体受到的浮力等于排开液体的重力
【解析】
【小问1详解】
C图中物体完全浸没在水中,根据称重法可得物体浸没在水中受到的浮力为
【小问2详解】
由图甲中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,均为3N,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】
A、D、E三次实验中,物体都完全浸没,排开液体的体积相等,只有液体的种类(密度)不同;根据称重法,在水中浮力为1N,在酒精中浮力为
因此可得结论:当物体排开液体的体积一定时,物体受到的浮力大小与液体密度有关,液体密度越大,物体所受浮力越大。
【小问4详解】
初始状态天平平衡,说明左盘溢水杯和水的总质量等于右盘砝码总质量。放入漂浮的木块后,溢出部分水,天平仍保持平衡,说明木块的重力恰好等于溢出的水的重力;而漂浮时木块的浮力等于自身重力,因此可说明物体受到的浮力等于它排开的液体的重力。
17. 近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为和()的小钢球从圆弧轨道的一定高度()由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。
(1)分析甲、乙两图可知,____________(选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大;
(2)比较甲、乙两图可知,在____________一定时,小钢球的____________越大,动能越大。
(3)比较乙丙两图可得:____________;
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项____________。
【答案】(1)乙 (2) ①. 质量 ②. 速度
(3)当速度一定时,物体的质量越大,动能越大
(4)不超载、不超速行驶
【解析】
【小问1详解】
分析甲、乙两图可知,实验用小球质量相同,乙图水平面上的纸盒移动的距离较大,说明乙图中小球的动能较大,则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。
【小问2详解】
比较甲、乙两图可知,小球质量相同,,则乙图中小球速度较大,纸盒移动的距离较大,故可得出结论:在质量一定时,小钢球的速度越大,动能越大。
【小问3详解】
乙丙两图钢球在斜面高度相同,则到达水平面的速度相同,丙图的质量较大,纸盒移动的距离较大,说明丙图钢球的动能较大,可得出结论:当速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
【小问4详解】
在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载,无论是超速还是超载,都会使车的动能增大,遇到交通事故时,其破坏程度就很大。
五、计算题。
18. 浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自重自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的上举力,让沉船上浮。已知,每个浮筒质量为,体积为,海水密度为,。求:
(1)每个浮筒在海底沉船处充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的上举力大小;
(2)若沉船需要受到向上的上举力,才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
【答案】(1),
(2)26个
【解析】
【小问1详解】
根据阿基米德原理,浮筒完全浸没在海水中,排开海水的体积等于浮筒自身的体积,因此浮筒受到的浮力为
浮筒自身的重力为
上举力是浮力抵消浮筒自身重力后,剩余的可用于提升沉船的向上的力,因此
【小问2详解】
总需要的上举力为
单个浮筒上举力为
因此需要的浮筒数
浮筒个数必须为整数,25个浮筒提供的总上举力不足要求,因此向上取整,至少需要26个浮筒。
19. 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。(g取)
(1)求返回舱在这段时间内
①平均速度;②重力做的功和功率;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,求它对水平地面的压强。
【答案】(1)①;②,
(2)
【解析】
【小问1详解】
返回舱的平均速度
返回舱的重力
重力做的功
重力做的功率
【小问2详解】
返回舱对水平面的压强
六、综合能力题
20. 阅读材料,回答问题:
在北京冬奥会我国运动员谷爱凌取得了两金一银的辉煌成绩,尤其是在自由式滑雪女子大跳台决赛上谷爱凌更是有着超常发挥。跳台滑雪简称“跳雪”,是冬季奥运会的比赛项目之一,其跳台由助滑坡、着陆坡和停止区组成,简化模型如图乙。运动员穿着特制的滑雪板,沿着倾斜的助滑坡下滑,借助速度和弹跳力,使身体跃入空中,使整个身体在空中飞行约4-5秒钟后,落在着陆坡上(d点是落地点),继续滑行至停止区,跳台滑雪整个过程即为完成,而运动员顺着助滑坡滑行时,速度越来越快,最高速度可达30m/s。
(1)运动员处于着落坡上,由于______,会继续向前滑行一段距离,在雪地______的作用下,然后速度慢慢减少,最后停在停止区;
(2)如果不计空气阻力,谷爱凌从a点向b点运动过程中,她的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在a点处的机械能______她在c点处的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”);从c点到d点腾空运动过程中她的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在空中下落的过程中,重力做功越来越______(填“快”或“慢”)。
【答案】 ①. 惯性 ②. 摩擦力 ③. 增大 ④. 大于 ⑤. 不变 ⑥. 快
【解析】
【详解】(1)[1]运动员处于着落坡上时,由于具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前滑行一段距离。
[2]在滑行过程中,运动员会受到雪地摩擦力(阻力)的作用,这个阻力会阻碍运动员的运动,使其速度慢慢减小,最后停在停止区。
(2)[3]谷爱凌从a点向b点运动过程中,她的质量不变,速度增大,她的动能会增大。
[4]由于机械能是动能和势能的总和,而在这个过程中,她的高度降低,所以重力势能减小。但是,由于受到雪地摩擦力(阻力)的作用,所以她的机械能是减小的,因此,她在a点处的机械能大于她在c点处的机械能。
[5]从c点到d点腾空运动过程中,不计空气阻力,她的机械能守恒,即机械能不变。
[6]谷爱凌向上腾空跃起到达最高点的过程中,她的动能转化为重力势能;她在空中下落的过程中,根据
速度越来越快,可知重力做功越来越快。
21. 小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图所示,当该液体温度为时,质量为的小球b悬浮,b标记“”;另外两个小球分别标记“”“”,当小球悬浮时,它标记的温度与液体温度相等。图甲、图乙、图丙中小球a、b、c均静止,忽略小球体积变化,取。
(1)图甲中b悬浮:①求此时b受到的浮力____________;②此时液体密度为,求b排开液体的体积____________;
(2)图乙中b漂浮:
①此时b所受浮力____________图甲中b所受浮力;②此时液体温度____________;③小球c对应标记____________(选填“”或“”)。
(3)图丙中液体温度的范围可能是____________。
A. 以下 B. C. D. 以上
【答案】(1) ①. 0.04 ②.
(2) ①. 等于##= ②. 低于 ③. (3)D
【解析】
【小问1详解】
① 小球b悬浮时浮力等于重力即
② 由阿基米德原理,得
【小问2详解】
① 小球b漂浮时仍受力平衡,浮力等于重力,小球重力不变,故浮力等于图甲中所受浮力。
②图乙中b漂浮,图甲中b悬浮,则图乙中b排开液体的体积比图甲中小,由于浮力相同,由可知,图乙中液体密度比图甲中大,由于液体密度随温度升高而变小,图甲中液体温度为,所以图乙中液体温度低于。
③ 时c沉底,说明小球c的密度大于此时的液体密度即,而c悬浮时的液体密度和小球密度相等即,则可得,因液体密度随温度升高而变小,则c悬浮时的标记温度低于,故选填。
【小问3详解】
丙图中三个小球均沉底,其中温度最高的小球标有,当此小球悬浮时,受到的浮力等于本身重力,此时液体温度为;
由于此小球沉底,受到的浮力小于本身重力,所以与悬浮时相比浮力变小,由可知,此时液体密度比悬浮时的小,由于液体密度随温度升高而变小,所以此时液体温度大于。
故选D。
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