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2021-2022学年内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区八年级(下)期末物理试卷(含解析) |
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2021-2022学年内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区八年级(下)期末物理试卷
(时间90分钟,满分100分)
题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分
一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)
甲、乙两队举行拔河比赛,甲拉绳子的力为F1,乙拉绳子的力为F2,结果甲胜,则( )
A. F1>F2 B. F1<F2 C. F1=F2 D. 无法判定F1、F2谁大
关于足球受力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 足球受平衡力的作用,一定处于静止状态 B. 没有力的作用,运动的足球会慢慢停下来 C. 足球的运动状态改变,一定受到非平衡力的作用 D. 足球踢出去后继续运动,是因为受到脚给它的力
下列实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 轮胎上制有花纹 B. 气垫船的船底与水面之间有一层空气垫 C. 在轴承中加滚珠 D. 磁悬浮列车被轨道上的强磁场微微托起
四幅图对应的说法正确的是( )
A. 图(甲)中的某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下 B. 图(乙)中筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向向上 C. 图(丙)中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,弹簧测力计的示数保持不变 D. 图(丁)为每隔相等时间拍摄的向右运动的某个同学的位置图片,由图可知该同学运动越来越快
襄阳市今年区推行公共自行车免费使用政策,不仅给市民的出行带来方便,而且低碳环保,下列有关自行车结构及使用的说法中正确的是()
A. 增大座垫面积能减小对人的压强 B. 自行车转弯时受到平衡力的作用 C. 人对自行车的压力和自行车对人的支持力是一对平衡力 D. 若人和车在滑行过程中所受到的力突然消失,将立即停下来
如图所示为自制的气压计,在用塞子封闭后,向瓶内吹气,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从楼下到楼上,可以观察到玻璃管内水柱高度( )
A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 先减小后增大
小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气并将手指移开,如图所示,则乒乓球( )
A. 会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大 B. 不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小 C. 不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大 D. 会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
某九年级同学,做了如下估测,(汽油的热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg)下列估测合理的是( )
A. 他从大厦一楼步行到11楼,他克服重力做功约1.5×104J,他爬楼做功的功率约为75W B. 他从大厦的一楼步行到11楼克服重力做的功,与3×10-4kg汽油完全燃烧获得热量相等,这些汽油的质量和一颗药片质量相当 C. 他在大厦一楼以正常速度沿水平方向步行走了10m,克服重力做功的功率约为500W D. 他在大厦一楼步行时对地面的压强约为1000Pa
如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段,则运动员( )
A. 助跑阶段机械能不变 B. 起跳时机械能为零 C. 经过最高点时动能最大 D. 经过最高点时重力势能最大
如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 镊子 C. 瓶起子 D. 托盘天平
如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,则( )
A. 左端下降 B. 右端下降 C. 仍然平衡 D. 无法判断
如图两个滑轮组中,每个轮的重相等,每个钩码的重也相等,相同时间内把钩码提升相同的高度,所用拉力分别为F1、F2,拉力所做的功分别为W1、W2,拉力的功率分别为P1、P2,两个滑轮组的机械效率分别为η1、η2,若不计绳重和摩擦,则下列说法中正确的是( )
A. F1>F2 B. η1>η2 C. W1>W2 D. P1>P2
把树干挖空做成独木舟,是增大了如下的哪一个物理量( )
A. 独木舟受到的重力 B. 独木舟受到的浮力 C. 独木舟自身的体积 D. 独木舟可以利用的浮力
在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有( )
A. 浮力增大,ρ1=ρ2 B. 浮力减小,ρ1=ρ2 C. 浮力不变,ρ1>ρ2 D. 浮力不变,ρ1<ρ2
放在水平桌面上的甲、乙两个圆柱形容器中分别盛有密度为ρ1、ρ2的液体.物体A、B是两个实心正方体,密度分别为ρA、ρB,所受的重力分别为GA、GB,体积分别为VA、VB.将物体A和B以不同的方式先后放入甲、乙两容器的液体中,如图所示.在甲容器中,B叠放在A上,A有的体积露出液面,液体对容器底的压力比未放入物体时增大了△F甲.在乙容器中,A、B通过细绳相连,B受到容器底的支持力为F支(B与容器底不密合),受到细绳的拉力为F拉,液体对容器底的压力比未放入物体时增大了△F乙.不计细绳的质量和体积,已知ρ1:ρ2=2:1,VA:VB=27:8,F支:F拉=1:21,下列判断中正确的是( )
A. ρA:ρB=8:135,△F甲:△F乙=1:1 B. ρA:ρB=8:135,△F甲:F支=35:1 C. ρA:ρ1=1:9,F拉:GA=2:7 D. ρB:ρ2=15:4,F拉:GB=7:10
二、多选题(本大题共1小题,共2.0分)
放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个完全相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。则下列结论正确的是( )
A. 甲容器中液体的密度较大 B. 乙容器底部受到液体的压强较大 C. 物块在甲乙液体中所受浮力一样大 D. 甲容器中物块排开液体的重力较大
三、填空题(本大题共7小题,共18.0分)
大型游轮的浴室都有防滑垫,其正而设计得很粗糙,是为了增大脚与防滑垫之间的______,与地板接触的面反而有许多小吸盘,将吸盘贴到平整的地板上,排出里面的空气,利用______,对防滑垫产生的压力,让防滑垫不会轻易滑移.
1949年,我国成立第一支海军舰队,时至今日,这支诞生在战火中的军队已成立70周年.2019年4月23日,中国人民解放军海军成立70周年海上大阅兵活动在山东青岛举行。下列三幅图是举行阅舰式时的情景: (1)如图a所示,海上舰艇护航编队在距离较近时,一般采用后“前后”队列,而不采用“并排”队列,这样的列队形式是防止因流速越大、______带来的危害,造成碰撞翻船事故。 (2)图b是我国自主设计研发的032型潜艇,为单轴、双壳体、水滴线型是现役中国乃至全球最大常规动力潜艇,最大潜深200m,此处海水产生的压强约为2×106Pa,以此数据计算:海水对“蛟龙号”每100cm2外表面产生的压力为______N;“蛟龙号”在海里上升是通过改变______(选填“浮力/重力”)而实现的。 (3)图c是国产歼-15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的情景,“辽宁号”航空母舰是中国海军的第一艘航空母舰,该航母满载时的排水量是67500t,表示它浮在海面上排开的海水质量是67500t,此时航母所受的浮力是______N;当质量为33000kg的飞机飞离航母后,此时航母排开海水的体积将变小______m3.(g取10N/kg,ρ海水=1.1×103kg/m3)
一个质量为80g的皮球从15m高处下落了5m,重力对它做了???????????J功.不计空气阻力,皮球的动能???????????,机械能???????????(后两空选填“增大”、“减小”或“不变”).
月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的.一个连同随身装备共90kg的宇航员,在月球上质量为______kg,重为______N。
一个图钉帽的面积是0.8cm2,图钉尖的面积是5×10-4cm2,手指对图钉帽的压力是20N,手对图钉帽的压强是______,图钉尖对墙的压强是______。
如图所示,用20N的拉力F匀速提起物体A(不计摩擦),A的重力为______N.若物体A在10s内上升4m,此过程中拉力F做的功为______J,功率为______W。
小华用一支自制的长为L的密度计测某液体的密度,如图所示。密度计浸在水中静止时露出水面长度为L1,受到的浮力为F1,浸在被测液体中静止时露出长度为L2,受到的浮力为F2.则F1______F2(选填“>”,“=”或“<”),待测液体的密度ρ液=______(用含有字母的式子表示ρ液,水的密度用ρ水表示)
四、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
如图,有两个杠杆,请根据图中信息,在杠杆上画出最省力的动力的力的示意图。
五、实验探究题(本大题共4小题,共22.0分)
在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想: 猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关 猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关 为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。 小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如表所示:
实验次数 钩码所受的重力G/Ν 提升高度h/m 拉力F/Ν 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1% 3 6.0 0.1 2.5 0.3 请你解答如下问题: (1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______;根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式; (2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”“越低”或“不变”); (3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是______。
在探究“动能的大小与什么因素有关”的活动中,小欣猜想:动能的大小可能与物体的质量和速度有关.实验室提供的器材有:斜面、几个质量不同的光滑钢球、木块、刻度尺等,小欣设计的实验装置如图所示.实验时,小欣让钢球从斜面上由静止滑下并推动在水平面上的同一木块运动.
(1)本实验是通过比较 来确定钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;
(2)探究动能的大小与物体质量的关系时,具体的做法是:让质量 (相同/不同)的钢球从斜面的 (相同/不同)高度由静止滑下;
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙、丙三图中的接触面相同。 (1)实验要测出滑动摩擦力的大小,他应该让木块在水平面上做______ 运动。 (2)甲、乙两图实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与______ 的关系。 (3)图丙中,木块水平运动时所受滑动摩擦力______ (选填“>”“<”或“=”)图甲中木块所受滑动摩擦力。
小刚同学在学习阿基米德原理后,发现用弹簧测力计也能测量金属块的密度。于是跟同学一起按以下操作进行实验:(g取10N/kg) (1)先用弹簧测力计挂着金属块静止在空气中,弹簧测力计的示数为3.6N,然后将金属块缓慢地完全浸没在水中示数为2.8N,则金属块所受的重力为______N,所受的浮力为______N。 (2)通过计算,可求出金属块的体积为______m3,金属块的密度为______kg/m3。 (3)实验中让金属块在水中的深度继续下降,不接触杯底,金属块受到的浮力将如何变化?______。 (4)在交流讨论中,小丽同学认为一次测量就得出实验结论不科学,你认同他的观点吗?______。你认为怎样才能减小实验误差?______。
六、计算题(本大题共5小题,共26.0分)
请在图中画出物体A所受重力的示意图。
如图所示,正方体A边长为10cm,重30N,正方体B边长为5cm,重为10N,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,试求: (1)物体A对桌面的压强为多少? (2)物体A向左做匀速直线运动时,拉力F为多少?
在我们的日常生活中,有一种测量人体重的电子秤,其测量部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质上是电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为l×107Pa,且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10N/kg.请通过计算回答:
压力F/N 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 … 电阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 90 60 … (1)当压力为0时电流表的示数为多少? (2)如果某人站在该秤踏板上,电流表的示数为0.02A,这个人的体重为多少? (3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则该秤的仪表(电流表)量程是多少?
人们常说“冰山一角”,指的是冰山露出海面的部分只是冰山的一小部分。请计算出漂浮在海里的冰山露出海面的体积是总体积的几分之几?(海水的密度是1.03×103kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3)
如图所示,用滑轮组匀速竖直提升物体A,物体A在5s内上升了2m。已知物体A重GA=1000N,此过程滑轮组的机械效率η=80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求: (1)绳自由端移动的速度大小v绳。 (2)动滑轮所受的重力大小G动。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:根据牛顿第三定律得,甲乙两力是一对相互作用力,所以不管是甲乙谁获胜,两力大小相等. 故选 C. 本题考查力的相互作用,当甲乙两队举行拔河时,不管甲乙谁获胜,由于甲乙所受的力是相互的,所以两力大小相等. 本题目考查了两力的相互作用性,以及牛顿第三定律,看学生能否根据所学知识去解决实际问题.
2.【答案】C
【解析】解:A、足球受平衡力的作用,可能静止,也可能做匀速直线运动。故A不正确; B、没有力的作用,运动的足球将做匀速直线运动。故B不正确; C、在非平衡力的作用下,物体的运动状态发生改变;足球运动状态改变,说明一定受到非平衡力的作用。故C正确; D、足球踢出去后继续运动,是因为足球具有惯性,要保持原来的运动状态。故D不正确。 故选:C。 (1)在平衡力的作用下,物体保持静止或做匀速直线运动; (2)一切物体不受力时将保持静止或匀速直线运动; (3)力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态改变,一定受到力的作用。物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变; (4)惯性是指物体能够保持原来的运动状态不变的一种性质。 此题考查了力的运动的关系及牛顿第一定律的含义。力与运动的关系是力学中的一个重点和难点,正确理解力与运动的关系是学好力学的关键。
3.【答案】A
【解析】解:A、轮胎上制有花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。符合题意。 B、气垫船底和水之间的空气垫也是让两个摩擦面分离开来减小摩擦。不符合题意。 C、轴承中装有滚珠。这是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦的,不符合题意。 D、磁悬浮列车悬浮行驶是通过使接触面脱离接触来减小摩擦力的,不符合题意。 故选:A。 (1)增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。在接触面的粗糙程度一定时,增大压力。 (2)减小摩擦的方法:在压力一定时,减小接触面的粗糙程度。在接触面的粗糙程度一定时,减小压力。使接触面脱离。滚动摩擦代替滑动摩擦。 增大有益摩擦和减小有害摩擦的事例在生活中随处可见,我们应学会用已有的知识对它们进行分析和判断。
4.【答案】C
【解析】解:A、图(甲)中某同学沿杆匀速向上爬升时,受重力和摩擦力作用,因为重力竖直向下,故该同学受到的摩擦力方向向上;故A错误; B、图(乙)中筷子提米在空中静止时,受重力和摩擦力作用,筷子对米的摩擦力竖直向上,所以米对筷子的摩擦力方向向下;故B错误; C、图(丙)中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,A受到滑动摩擦力作用,由于A、B间的压力和接触面的粗糙程度不变,即摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变;故C正确; D、从图(丁)中可知,在相等时间内,第一段距离最大,第三段距离最小,因此该同学的速度是逐渐减小的,故D错误. 故选C. (1)摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力;先分析图中现象,然后根据物体受到摩擦力的种类和二力平衡的条件确定力的大小和方向. (2)时间相同时,路程越长,速度越大,反之,速度越小. 此题考查了摩擦力的种类,关键是分析出物体发生的相对运动是何种运动方式--滑动、滚动、有运动趋势(相对静止);然后结合二力平衡的条件判断摩擦力的大小和方向.
5.【答案】A
【解析】本题考查了压强知识以及力与运动的关系。
在压力一定时,受力面积越大,压强越小,故A正确;当物体受到平衡力时,其运动状态不改变,所以自行车转弯时受到的力是非平衡力,因此B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,而人对自行车的压力和自行车对人的支持力受力物体分别是自行车和人,因此c错误;由牛顿第一定律可知,若人和车在滑行过程中所受到的力突然消失,人和自行车将保持原来的运动状态匀速直线运动下去,因此D错误。故选A。
6.【答案】B
【解析】解:由题意可知,该气压计在使用时,水柱在瓶口之上,如图所示: 此时瓶内封闭气体压强p等于大气压p0与玻璃管内水柱产生的压强之和,即p=p0+ρgh,h为玻璃管内水柱的高度; 当我们把它从楼下拿到楼上时,由于大气压随着高度的增加而减小,瓶内气体压强p不变,而大气压p0变小,所以h应变大,即玻璃管中水柱的高度上升。 故选:B。 瓶内气体压强不变,而随着高度的增加,大气压降低,所以玻璃管内的水柱升高。 此题考查了关于大气压随着高度的变化,其解题关键就是要把握住:海拔高,气压小。
7.【答案】B
【解析】解:当用力吹漏斗时,气流从漏斗的壁快速流出,速度比较大,乒乓球的上部气流流速大,压强比较小,乒乓球的下部受到的大气压是不变的,托着乒乓球不会掉下来。 故选:B。 流动的气体和液体都称为流体,流体流速大压强小。 掌握流体的流速和压强的关系,并能解释有关的问题。
8.【答案】A
【解析】解: AB、中学生的质量约为50kg,体重G=mg=50kg×10N/kg=500N, 一层楼的高度约为3m,从大厦一楼步行到11楼的高度h=10×3m=30m, 从一楼步行到11楼的时间约为t=200s, 他克服重力做功:W=Gh=500N×30m=15000J, 他爬楼做功的功率:P===75W,故A合理; 3×10-4kg汽油完全燃烧获得热量:Q=mq=3×10-4kg×4.6×107J/kg=1.38×104J≠15000J,故B不合理; C、他在大厦一楼以正常速度沿水平方向步行走了10m,重力的方向竖直向下,他在重力方向上没有移动距离,所以重力不做功,则克服重力做功的功率为0W,故C不合理; D、步行时与地面的接触面积约为S=250cm2=0.025m2, 他在大厦一楼步行时对地面的压强:p====20000Pa,故D不合理。 故选:A。 估测出爬楼的高度、中学生的体重、爬楼的时间、与地面的接触面积,然后用相应公式来进行计算。 本题考查了重力、功、功率和压强的计算,关键是估算出中学生的重力、爬楼的高度、时间、与地面的接触面积等,计算过程要注意单位的换算。
9.【答案】D
【解析】解:A、运动员在助跑阶段由于速度不断加快,所以动能不断增大,故A错误; B、运动员起跳时仍向前运动,所以有动能,故机械能不为零,故B错误; C、运动员经过最高点时高度最高,但速度并不是最快,所以动能不是最大,故C错误; D、运动员经过最高点时高度最高,所以重力势最大,故D正确。 ? (1)影响动能大小的因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大; (2)影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越大,重力势能就越大; (3)机械能等于动能和势能之和。 本题主要考查了动能和重力势能的概念,及影响其大小的因素,属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
10.【答案】B
【解析】解:羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂是省力杠杆; 镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂是费力杠杆; 瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂是省力杠杆; 托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂是等臂杠杆; 故选:B。 根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。要判断是省力杠杆还是费力杠杆,就要比较动力臂和阻力臂的大小关系。 此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种: ①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离; ②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离; ③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
11.【答案】A
【解析】解: 设一个钩码的重为G,一个格为L, 原来杠杆:3G×2L=2G×3L,处于平衡状态, 现在在两侧各去掉一个钩码后,左边=2G×2L,右边=G×3L,左边的力和力臂的乘积大,杠杆不再平衡、左端下降。 故选:A。 在杠杆两侧各去掉一个钩码后,求出两边的力和力臂的乘积,若相等,仍平衡;若不相等,将向力和力臂的乘积大的那边倾斜,据此分析判断。 本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,只比较力或力臂大小不能得出正确结果。
12.【答案】B
【解析】解: A、由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n1=3,乙滑轮组绳子的有效股数n2=4, 由题意可知,甲滑轮组只有1个动滑轮,乙滑轮组是2个动滑轮,两滑轮组中动滑轮的重力不相等,但提升物体的重力相等, 所以,忽略绳重与摩擦时,由F=(G+G动)可知,F1=(G+G动),F2=(G+2G动),物重和动滑轮重的关系未知,拉力大小无法比较,故A错误; BCD、因忽略绳重与摩擦时,克服物体重力做的功为有用功,克服动滑轮重力做功为额外功,克服物体和动滑轮总重力做的功为总功,且两物体提升相同高度,所以,由W=Gh可知,有用功相同,而右图是两个动滑轮,所以右图中拉力做的总功大于左图,则W2>W1; 由η=×100%可知,两滑轮组的机械效率关系为η1>η2; 因两物体提升相同高度用的时间相等,由P=可知,拉力做功的功率关系为P1<P2,故B正确,CD错误。 故选:B。 本题考查了滑轮组特点、机械效率、功率计算公式的应用,明确有用功和总功以及滑轮组绳子有效股数,是正确解答的关键。
13.【答案】D
【解析】解:把树木挖成空心就成了独木舟,这是采用空心的方法来增大可以利用的浮力.故选项ABC错误,选项D正确. 故选:D. 把树木挖成空心,装上货物,相当于用货物取代了木头被挖走的部分,增大可利用浮力,实际是保持排开水体积不变的条件下的质量替换. 本题考查浮力的利用,类似实验:将牙膏皮揉成一团放入水中,下沉;若内空口向上,则漂浮在水面上.
14.【答案】C
【解析】解:由于轮船漂浮, 所以F浮=G, 所以轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G, 即:ρ液gv排=G, 设北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2,轮船排开北大西洋与印度洋的海水的体积为v1、v2, 标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线, 轮船排开海水的体积: v1<v2, 所以海水的密度: ρ1>ρ2。 故选:C。 轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力; 得出了受到浮力的大小关系,由载重线知道排开水的体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析河水和海水密度的大小关系。 本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件,利用好轮船漂浮(F浮=G)是解此类题目的关键。
15.【答案】D
【解析】解:(1)由题知,物体漂浮,有的体积露出水面,此时浮力等于二者重力, 则F浮=GA+GB=ρ1gVA,液体对容器底的压力比未放入物体时增大了△F甲=F浮=ρ1gVA…① (2)在乙容器中,A、B通过细绳相连,物体A、B的重力等于其在液体中受到的浮力加上B受到容器底的支持力为F支, 即GA+GB=ρ2g(VA+VB)+F支,液体对容器底的压力比未放入物体时增大了△F乙=ρ2g(VA+VB)…② (3)单独对乙容器中的A物体进行受力分析,A物体受到的浮力等于A物体的重力加上细绳的拉力, 即GA+F拉=ρ2gVA…③, B物体的重力等于细绳的拉力加上它在此液体中受到的浮力,再加上B受到容器底的支持力 即GB=F拉+ρ2gVB+F支…④, (4)设ρ1=2,ρ2=1;VA=27,VB=8;F支=1kg.F拉=21kg,将其代入①②③④式解得 ρA=,ρB=,△F甲=36kg,△F乙=35kg, 则A、===8:135;===36:35;故A错误; B、ρA:ρB=8:135,==36:1,故B错误; C、===1:9,====7:2,故C错误; D、===15:4,====7:10.故D正确. 故选D. (1)整体分析甲,由题知,物体漂浮,有的体积露出水面,利用阿基米德原理求受到的浮力,据此得出△F甲, (2)整体分析乙,因为在乙容器中,A、B通过细绳相连,所以物体A、B的重力等于其在液体中受到的浮力加上B受到容器底的支持力为F支, (3)隔离法分析乙,A物体的重力加上细绳的拉力等于它在此液体中受到的浮力;B物体的重力等于细绳的拉力加上它在此液体中受到的浮力,再加上B受到容器底的支持力;根据以上分析,列出算式,将已知条件代入及可求得结论. 本题为力学综合题,考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,本题为选择题,实质是一道复杂的计算题,要通过计算确定各个量的具体关系再进行判断,总之,是一道难题.
16.【答案】BC
【解析】解:(1)因为物块在甲容器悬浮, 所以,ρ甲=ρ物, 因为物块在乙容器的漂浮, 所以,ρ乙>ρ物, 所以,两种液体的密度:ρ甲<ρ乙,故A错误; 又因为两容器液面等高,p=ρgh, 所以,两种液体对容器底压强:p甲<p乙,故B正确。 (2)因为两个相同的物块,在甲容器的物块悬浮,在乙容器的物块漂浮, 所以,两个相同的物块受到的浮力:F甲=F乙=G,故C正确; 又F浮=G排, 所以,G甲排=G乙排,故D错误。 故选:BC。 (1)漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两个相同的物块受浮力大小关系; (2)根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系,又知道两容器液面等高(深度h相同),利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系。 本题考查了学生对漂浮条件、悬浮条件运用(密度关系、浮力与自重关系),以及对液体压强公式的理解和运用。
17.【答案】摩擦力;大气压
【解析】解:(1)浴室防滑踏垫,其正面设计得很粗糙,这样在压力一定的情况下,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了脚与垫之间的摩擦. (2)防滑垫的背面有许多小吸盘,将吸盘内的空气挤压出来以后,在大气压的作用下,吸盘被挤压到地面上,起到了防滑的作用. 故答案为:摩擦力;大气压. (1)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面粗糙,滑动摩擦力越大. (2)吸盘是利用大气压的作用工作的. 此题通过韩国“岁月”号客轮沉没事件,考查了摩擦力、大气压,说明了物理与生活的联系,在学习物理知识的同时要注意其应用.
18.【答案】压强小? 2×104? 重力? 6.75×108? 33
【解析】解:(1)由流体压强和流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;可知:若两艇靠得比较近且并排前进,两艇之间的水流通道变窄,流速变快,压强变小,小于两艇外侧的压强,便形成向内的压强差,容易发生撞船事故,所以一般采用“前后”队列。 (2)由p=可得,每100cm2外表面产生的压力F=pS=2×106Pa×1×10-2m2=2×104N;蛟龙号”在海里上升是通过改变自身重力来实现的; (3)满载排水量67500t,即m排=67500t; F浮=G排=m排g=67500000kg×10N/kg=6.75×108 N。 (4)当质量为33000kg的飞机飞离航母后,此时减小的浮力即为该飞机的重力, 故减小的浮力是: △F浮=G飞机=mg=33000kg×10N/kg=3.3×105 N; 由F浮=ρ液gV排可知减小的体积是: △V排===33m3。 故答案为:(1)压强小;(2)2×104;重力;(3)6.75×108;33。 (1)根据气体流速和压强的关系,分析两船并排时,两船之间和两边压强的大小关系来进行解答。 (2)已知此处海水产生的压强和外表面积,利用F=pS可求得压力;潜艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的; (3)知道航母满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力,由F浮=ρ液gV排可知减小的体积。 该题考查了流体压强和流速关系的应用、阿基米德原理的应用等知识点,是一道综合题。
19.【答案】3.92;增大;不变
【解析】试题分析:重力做的功等于重力与通过的距离之积,即W=Gh;机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关;动能和势能转化过程中,机械能的变化情况取决于题目提供的条件. (1)m=80g=0.08kg;h=5m;皮球的重力为G=mg=0.08kg×9.8N/kg=0.784N;重力做功W=Gh=0.784N×5m=3.92J; (2)皮球从高处落下的过程中,将重力势能转化为动能,故皮球的动能增大; (3)由于不计空气阻力,皮球的重力势能转化为动能的过程中,没有能量损失,即机械能的总和不变; 故答案为:(1)3.92;(2)增大;(3)不变.
20.【答案】90 ? 150
【解析】解:质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了位置则质量不会发生改变,即宇航员连同随身装备的质量仍然为90kg。 宇航员在地球上的重力:G=mg=90kg×10N/kg=900N; 由题意知,宇航员在月球上的引力: G′=G=×900N=150N。 故答案为:90;150。 物体所含物质的多少叫做质量,物体的质量不随形状、状态和位置而改变; 已知宇航员的质量m,根据G=mg求出宇航员在地球上的重力,然后根据在月球上受到的重力与在地球上受到的重力关系求出宇航员在月球上受到的引力。 此题主要考查的是学生对质量的概念及其特性,以及重力计算公式的理解和掌握,基础性题目。
21.【答案】2.5×105Pa ? 4×108Pa
【解析】解:图钉尖对墙的压力等于手指对图钉帽的压力,即F2=F1=20N, 图钉帽的面积:S1=0.8cm2=8×10-5m2, 图钉尖的面积:S2=5×10-4cm2=5×10-8m2, 手对图钉帽的压强:p1===2.5×105Pa; 图钉尖对墙的压强:p2===4×108Pa。 故答案为:2.5×105Pa;4×108Pa。 当用力按图钉钉帽时,图钉将外力大小和方向不变的进行传递,钉帽的受力面积大,它对手产生的压强小,而钉尖的面积小,对墙壁产生的压强大,压强的大小根据p=计算。 本题主要考查固体对压力的传递特点及熟练应用压强公式p=.解题关键是明确固体在处于平衡状态时,能够等值的传递外加压力,但压强的传递是非等值的,它随受力面积的变化而变化。在压力一定的情况下,压强的大小与受力面积成反比。在计算时,各个量的单位必须统一使用国际单位制单位,并要注意压力和受力面积的对应性。
22.【答案】20? 80? 8
【解析】解:因为是定滑轮,所以G=F=20N。 物体上升4m,所以F下降4m,W=Fs=20N×4m=80J; P===8W。 故答案为:20;80;8。 (1)使用定滑轮,能改变力的反向,但不省力; (2)确定F运动的距离,根据公式W=Fs计算F做的功; (3)根据公式P=计算出功率。 此题主要考查了有关定滑轮的特点,同时考查了有关功和功率的计算,是一道基础性题目。
23.【答案】= ??ρ水
【解析】解:当密度计置于水、液体的容器中, 因为密度计漂浮, 所以密度计受到的浮力: F1=G,F2=G, 即F1=F2, ρ水gV排1=ρ液gV排2, ρ水gS(L-L1)=ρ液gS(L-L2), ρ液=?ρ水。 故答案为:=;?ρ水。 (1)把密度计放在水、液体时都漂浮,利用物体的漂浮条件判断出浮力的大小; (2)利用阿基米德原理和浮力相等列等式表示出液体密度。 本题涉及的知识点较多,既考查阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用,还考查控制变量法的应用,难点是将阿基米德原理和物体的浮沉条件结合起来使用。
24.【答案】解:连接O与杠杆的最左端就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向下,据此可画出最小的动力; 连接O与杠杆的最右端就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力; 答:
【解析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。 要做出杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行 1、确定杠杆中的支点和动力作用点的位置 2、连接支点与动力作用点,得到最长的线段 3、经过动力作用点做出与该线段垂直的直线 4、根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
25.【答案】80%? 越高? 几个自重不同的滑轮
【解析】解:(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为: η====80%; 由s=nh可得绳子的有效段数:n===3,该滑轮组的绕线方式如下图所示: (2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高; (3)为了验证猜想二,滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关,要控制其它因素相同,只改变动滑轮的重力,故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮。 故答案为:(1)80%;如上图所示; (2)越高; (3)几个自重不同的滑轮。 本题探究影响滑轮组机械效率的因素,考查机械效率的计算、滑轮组的连接、数据分析和控制变量法的运用。
26.【答案】(1)木块移动的距离;(2)不同;相同。
【解析】本题考查“动能的大小与什么因素有关”的实验,考查了转换法和控制变量法在实验中的具体应用。
(1)本实验是通过比较钢球推动木块移动的距离来判断钢球动能的大小的; (2)探究动能的大小与物体质量的关系时,应保持物体的速度不变,但物体的质量不同,具体的做法是:让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滑下。
故答案为:(1)木块移动的距离;(2)不同;相同。
27.【答案】匀速直线? 压力大小? =
【解析】解:(1)实验要测出滑动摩擦力的大小,他应该让木块在水平面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计对木块的拉力=木块受到的摩擦力; (2)甲、乙两图实验中,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,故是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系; (3)图丙和图甲中木块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故图丙中,木块水平运动时所受滑动摩擦力等于图甲中木块所受滑动摩擦力。 故答案为:(1)匀速直线;(2)压力大小;(3)=。 (1)根据二力平衡的条件分析; (2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;根据控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答; (3)根据影响滑动摩擦力大小的两因素不变分析。 本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和对图像的分析,体现了对过程和方法的考查。
28.【答案】3.6? 0.8? 8×10-5? 4.5×103? 不变? 认同? 多次测量取平均值
【解析】解:(1)由题可知物体的重力G=3.6N;物体浸没在水中时拉力F=2.8N,所以F浮=G-F=3.6N-2.8N=0.8N; (2)由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知:当物体浸没在水中,此时V物=V排===8×10-5m3; 金属块的密度ρ====4.5×103kg/m3; (3)增大金属块在水中的深度时,水的密度不变,金属块排开水的体积不变,因此金属块受到的浮力不变; (4)一次测量就得出实验结论不科学,我认同他的观点。在本次测量金属块的密度的实验中,要多次测量取平均值来减小实验误差。 故答案为:(1)3.6;0.8;(2)8×10-5;4.5×103;(3)不变;(4)认同;多次测量取平均值。 (1)称重法:F浮=G-F; (2)阿基米德原理:F浮=ρ液gV排;由于物体浸没在水中,故V物=V排;金属块的密度ρ==,代入数据即可求出; (3)由阿基米德原理可知,物体受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关; (4)多次测量取平均值,能减小实验误差, 此题考查了利用浮力求物体的密度,要掌握称重法和阿基米德原理的计算方法,利用好隐含条件:物体浸没液体中,排开液体的体积等于物体的体积。
29.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,过重心画一个带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【解析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可。 本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
30.【答案】解: (1)因物体A在水平面上,则A对桌面的压力:F压=GA=30N, A对桌面的压强:p===3000Pa; (2)由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重, 滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,则绳端的拉力FA=GB=×10N=5N; 物体A在水平面上向右做匀速直线运动时,A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡,所以f=FA=5N,方向水平向左; 若使物体A向左作匀速直线运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变,因此A受到的滑动摩擦力大小不变,且此时A受到摩擦力的方向水平向右, 由力的平衡条件可得,此时对物体A施加的拉力:F=FA+f=5N+5N=10N。 答:(1)物体A对桌面的压强为3000Pa; (2)物体A向左做匀速直线运动时,拉力F为10N。
【解析】(1)物体A在水平桌面上,则水平桌面受到的压力等于重力,根据p=可求出A对桌面的压强; (2)由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,则绳端的拉力F=GB,物体A在水平面上向右做匀速直线运动时,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小; 当拉动A向左匀速运动时,摩擦力的方向水平向右,根据影响滑动摩擦力大小的因素和力的平衡条件求出拉力F的大小。 此题考查了压强的计算、滑轮组的省力特点及二力平衡条件的应用,能够判断出摩擦力的大小和方向是解决此题的关键。
31.【答案】解(1)由表中数据得:当压力为0时,R=300Ω, (2),查表知:G=500N (3)F=PS=1×107Pa×2×10-4m2=2×103N,查表知R″=60Ω, 答:(1)当压力为0时电流表的示数为0.016A; (2)这个人的体重为500N; (3)电流表量程是0.016A~0.08A.
【解析】知道压力,通过表中信息可以得出电阻大小,利用欧姆定律可以求电流;知道电流,利用欧姆定律求电阻可以通过表中数据找压力(人体重);利用压强公式求压力,再通过表中信息可以得出电阻大小,利用欧姆定律可以求电流表量程.
32.【答案】解:由于ρ冰<ρ水,则冰在水中要漂浮,F浮=G冰=ρ冰V冰g, 又因为F浮=G排=ρ液V排g, 所以,ρ冰V冰g=ρ液V排g, 则:===; 由于V冰=V排+V露,则V排=V冰-V露, 则冰山露出海面的体积是总体积的1-=。 答:冰山露出海面的体积是总体积的。
【解析】利用漂浮条件F浮=G冰=ρ冰V冰g和阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g,V冰=V排+V露可以求出V露与V冰的关系。 本题为力学综合题,要求灵活运用所学知识。物体漂浮时F浮=G冰=ρ冰V冰g和阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g,要综合使用,找出内在联系:V冰=V排+V露、m物=m排、F浮=G冰、F浮=G排。
33.【答案】解: (1)物体上升的速度:v物===0.4m/s, 由图知,n=2,则绳子自由端移动的速度: v绳=2v物=2×0.4?m/s=0.8m/s; (2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,则滑轮组的机械效率: η===, 代入数据可得: 80%=, 解得动滑轮的重力: G动=250N。 答:(1)绳自由端移动的速度大小为0.8m/s; (2)动滑轮所受的重力大小为250N。
【解析】(1)由图知,使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端(拉力端)移动的速度等于物体上升速度的2倍; (2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,滑轮组的机械效率η===,据此求动滑轮重力。 本题考查了速度公式、效率公式的应用,关键是利用:绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时滑轮组的机械效率η===。
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