辽宁省沈阳市第七中学2022-2023八年级下学期物理期中试题
辽宁省沈阳市第七中学2022-2023学年八年级下学期物理期中试题
一、多选题
1.(2023八下·沈阳期中)下列关于一个中学生的估测最符合实际的是( )
A.如图,双脚站立时对地面的压强约
B.如图,水平地面对人的支持力约500N
C.正常情况下,上到三楼做功约为3000J
D.百米赛跑时功率可达到2000W
【答案】B,C
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,
人对地面的压力约为:F压=G=500N,双脚站立时与水平地面的接触面积约0.05m2,
所以站立时对地面的压强约为:,
故A符不合题意;
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力,则水平地面对人的支持力功为:F=G=500N,故B不符合题意;
C.三楼的高度h=2×3m=6m,上到三楼做功约为:W=Gh=500N×6m=3000J,故C符合题意;
D.优秀运动员百米赛跑时的动力约为70N,跑100m用时约10s,
做功约为:W=Fs=70N×100m=7000J,
则功率约为:,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】(1)首先估测中学生的重力和双脚的着地面积,根据公式估测对地面的压强;
(2)对人进行受力分析,根据二力平衡的知识计算地面对人的支持力;
(3)根据W=Gh计算上楼做的功;
(4)根据W=Fs估算做的功,再根据计算做功的功率。
二、单选题
2.如图是中国科技馆展品“惯性车”,小火车在平直轨道上匀速行驶,当它将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.向上运动的小球在最高点时,若所有力都消失它会保持静止
B.小球在下落过程受到小火车的吸引力才会落入原来的孔中
C.小球下落时重力势能转化为动能,落回小孔时的速度大于弹出时的速度
D.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.向上运动的小球在最高点时,它开始向下运动,如果此时外力消失,那么它将向下做匀速直线运动,故A错误;
BD.小球在下落过程中,由于惯性,它在水平方向上的速度与火车完全相同,因此小球相对火车的水平位置不变,因此会落回原来的小孔,故B错误,D正确;
C.小球在运动过程中,与空气摩擦,机械能回转化为内能,因此小球落回小孔时的速度回小于弹出时的速度,故C错误。
故选D。
【分析】(1)根据牛顿第一定律判断;
(2)(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识判断;
(3)根据机械能和内能的转化分析判断。
3.小明将水性笔卡在均匀直尺的一端,放在水平桌面的边缘,如图所示。用手拨动水性笔的下端,桌面上的直尺能像不倒翁一样左右摆动而“不倒”,最终停在图中所示位置。下列说法正确的是( )
A.直尺摆动过程中,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力始终相互平衡
B.当尺和笔静止时,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力是相互作用力
C.直尺能够左右摆动而“不倒”是因为尺和笔整体重心的位置偏低且低于桌面
D.当尺和笔静止时,所受到的力彼此不平衡
【答案】A
【知识点】重力的方向;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】直尺摆动过程中,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确,B错误;
当直尺摆动时,一旦重心位置升高,那么重力会将物体拉回最低位置,从而保持稳定状态,因此尺和笔整体的重心应该略高于桌面,故C错误;
当尺和笔静止时,此时处于平衡状态,受到平衡力,故D错误。
故选A。
【分析】(1)(2)平衡力和相互作用力的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上;
(3)根据重心的知识判断;
(4)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态。
4.现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把一个鸡蛋分别放入两容器中,鸡蛋静止时的情形如图所示(甲中沉底、乙中悬浮)。鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力分别为、,放入鸡蛋后两杯液体对容器底部的压强分别是、,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋在甲液体中下沉,则浮力F甲
故选A。
【分析】根据浮沉条件比较鸡蛋受到浮力的大小,以及液体密度大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh判断液体对容器底部压强的大小。
5.爷爷和小丽进行爬楼梯比赛,爷爷的体重和小丽的体重之比是,当小丽上到6楼时爷爷刚好上到4楼。若在这段时间内爷爷做功为、功率。小丽做功为、功率为,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】AB.爷爷的体重和小丽的体重之比是:G:G'=8:5;
爷爷上升的高度与小丽上升的高度之比:h:h'=(4-1):(6-1)=3:5
则二者克服重力做功之比:W:W'=Gh:G'h'=(8×3):(5×5)=24:25,
故A、B错误;
CD.根据公式得到,二者的功率之比:P:P'=.
故C错误,D正确。
故选D。
【分析】根据W=Gh计算做功之比,根据计算功率之比。
6.如图所示为弹性小球在地面弹跳时的频闪照片,掉在地面的弹性小球会跳起,但是越跳越低。(其中A、B为等高点,C点为某次弹跳的最高点)下列说法正确的是( )
A.小球在A点的机械能等于在B点的机械能
B.小球在B点的机械能大于在C点的机械能
C.小球在A点的动能等于在B点的动能
D.小球在B点的动能等于C点的动能
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】AB.根据图片可知,每次弹起的最高点的高度都在不断减小,这说明小球的机械能转化为内能,即机械能存在损失。因为B点在A点的后面,因此B点机械能小于A点机械能。同理,B点机械能大于C点机械能,故A错误,B正确;
C.A点在B点的前面,则A点的机械能大于B点的机械能。A、B两点的高度相等,则两点的重力势能相等。根据“机械能=动能+重力势能”可知,小球在A点的动能大于在B点的动能,故C错误;
D.从B点到C点,高度增大,则重力势能增大,此时动能转化为重力势能,则小球的动能减小,即B点动能大于C点动能,故D错误。
故选B。
【分析】(1)(2)注意小球运动过程中机械能和内能的转化;
(3)首先比较A、B两点重力势能大小,在比较两点机械能的大小,最后根据“机械能=动能+重力势能”比较动能大小;
(4)根据动能和重力势能的转化判断。
三、多选题
7.如图,A、B是两个质量和表面粗糙程度都相同的物体,把它们叠放在水平桌面上,当右端挂重8N的物体C时,A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,绳与滑轮之间的摩擦不计,则下列说法正确的是( )
A.物体A与B之间的摩擦力为0
B.若剪断绳子,A、B在桌面上会逐渐停止运动,减速时A会受到水平向左的摩擦力
C.A、B向右匀速运动时,A、B、C总的机械能保持不变
D.若使A、B向左做匀速直线运动,需对物体B施加一个水平向左16N的拉力
【答案】A,B,D
【知识点】势能大小的比较;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.根据题意可知,A和B一起向右做匀速直线运动,那么二者保持相对静止,则二者之间摩擦力为0,故A正确;
B.若剪断绳子,A、B在桌面上会逐渐停止运动,而摩擦力的方向与运动的方向相反,因此减速时A受到的摩擦力水平向左,故B正确;
C.当A、B匀速向右运动时,它俩的机械能保持不变,而C的重力势能不断减小,因此三者的机械能减小,故C错误;
D.当A、B匀速向右运动时,A和B受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力,根据二力平衡的知识可知,摩擦力f=GC=8N。当A、B向左做匀速直线运动时,它受到向左的拉力F',向右的摩擦力f和绳子拉力F,则F'=F+f=8N+8N=16N,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触且存在压力;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反;
(3)注意C的重力势能的变化;
(4)对A、B进行受力分析,根据平衡力的知识分析。
四、单选题
8.(2023八下·沈阳期中)对于如图所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.如图甲,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压强
B.如图乙,隔板两侧装有不同液体,左侧的液体密度更小
C.如图丙,向硬币上方水平吹气,硬币向上“跳”起,硬币上方空气流速小,压强大
D.如图丁,在铁轨下铺枕石是通过增大受力面积,减小压力
【答案】A
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.如图甲,当盆子中水位降低到瓶口时,外界的大气进入瓶内,使瓶内气压增大,于是瓶内的水流出进入盆子。当水面封住瓶口时,在外界大气压强的作用下,瓶内水不再流出,故A正确;
B.如图乙,隔板上的橡皮膜是平的,则左右两侧液体压强相等。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧液面深度小,则左侧液体密度大,故B错误;
C.如图丙,向硬币上方水平吹气,硬币向上“跳”起,硬币上方空气流速大,压强小,于是大气对其产生向上的支持力,故C错误;
D.如图丁,在铁轨下铺枕石是通过增大受力面积,减小压强,故D错误。
故选A。
【分析】(1)根据大气压强的知识判断;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)根据流体压强和流速的关系判断;
(4)减小压强的方法:①增大受力面积;②减小压力。
五、多选题
9.(2023八下·沈阳期中)如图是一个底部带有阀门K的容器,容器左右两侧形状完全相同。将阀门K关闭,在左右两侧容器中分别装入盐水和水,把两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示(两容器中液面相平),下列说法正确的是( )
A.容器左侧底部受到的压强大于右侧底部受到的压强
B.小球A受到的浮力大于小球B受到的浮力
C.打开阀门K后,两小球静止时都将漂浮在液面上
D.打开阀门K后,两小球静止时A将悬浮、B将漂浮
【答案】A,C
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,左右两个烧杯内液面相平,即容器底部深度相同,而左侧盐水的密度大于右侧。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧容器底部受到的压强大于右侧容器底部受到的压力,故A正确;
B.A在盐水中漂浮,则它受到的浮力等于重力;B在淡水中悬浮,则它受到的浮力还等于重力。两个小球重力相等,则它们受到的浮力相等,故B错误;
CD.打开阀门K后,由于左侧液体压强大,因此盐水会向右流动,从而使右侧水的密度变大。由于左侧盐水的密度不变,因此小球A仍然漂浮在盐水表面上。右侧水的密度增大,此时大于B的密度,因此B球上升直至漂浮,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(2)根据浮沉条件比较小球受到浮力的大小;
(3)(4)根据密度的变化,结合浮沉条件判断。
10.(2023八下·沈阳期中)第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口成功举办,这是我国历史上第一次举办冬季奥运会。如图是冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶在水平冰面滑动的过程中,所受的重力做了功
B. 钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中,运动员对雪车做了功
C. 跳台滑雪运动员在空中上升的过程中,重力势能增加
D. 单板滑雪运动员从空气中高处加速下落的过程中,动能增加,机械能减小
【答案】B,C,D
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】A. 冰壶在水平冰面滑动的过程中,重力的方向竖直向下,而它没有在竖直方向上通过距离,因此重力对它不做功,故A错误;
B. 钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中,运动员对雪车施加推力,且雪车在力的方向上通过距离,因此推力对雪车做功,故B正确;
C. 跳台滑雪运动员在空中上升的过程中,质量不变高度增大,则重力势能增加,故C正确;
D. 单板滑雪运动员从空气中高处加速下落的过程中,质量不变速度增大,则动能增加。由于运动员与地面摩擦。因此部分机械能会转化为内能,即机械能减小,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)(2)做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
(3)重力势能与质量和高度有关;
(4)动能与质量和速度有关,根据机械能和内能的转化判断机械能的变化。
六、填空题
11.如图,苹果受到的重力方向为 ;苹果下落时速度变快,说明力可以改变物体的 。
【答案】竖直向下;运动状态
【知识点】力的作用效果;重力的方向
【解析】【解答】(1)如图,苹果受到的重力方向为竖直向下;
(2)苹果下落时速度变快,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】(1)根据重力的方向的知识解答;
(2)力的作用效果:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态。
12.如图甲,小明同学始终沿水平向右的方向用力推箱子,推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如丙所示。2s~4s内物体受到的摩擦力为 N;4s~6s内推力F所做的功为 J,功率为 W。
【答案】2;16;8
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)根据丙图可知,在2~6s内箱子做匀速直线运动,此时它受到的滑动摩擦力与推力相互平衡,即f=F=2N。在2~4s内,木箱做加速运动,但是它对接触面的压力和粗糙程度不变,因此受到的摩擦力还是2N。
(2)木箱运动的距离s=vt=4m/s×2s=8m;
则推力F做功:W=Fs=2N×8m=16J;
那么推力做功的功率:。
【分析】(1)根据丙图可知,在2~6s内箱子做匀速直线运动,根据二力平衡的知识计算木箱受到的滑动摩擦力。再根据影响滑动摩擦力的因素判断2~4s内箱子受到的摩擦力。
(2)根据s=vt计算木箱运动的距离,根据W=Fs计算对木箱做的功,根据计算功率。
13.“天宫课堂”点燃了同学们的科学梦想。如图,航天员在“天宫一号”空间站中演示摆球实验,拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性,运动过程中受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力;“天宫一号”的运动特点与绕地人造卫星相同,图乙是飞行器在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行的示意图,则它从近地点向远地点运行的过程中 增大。(选填“动能”“势能”或“机械能”)
【答案】具有;不是;势能
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)在此过程中,摆球具有惯性,运动过程中,摆球做曲线运动,且速度不断改变,因此不处于平衡状态,则受到的力不是平衡力;
(2)图乙是飞行器在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行的示意图,则它从近地点向远地点运行的过程中,它的质量不变高度增大,则它的重力势能增大。
【分析】(1)一切物体都有惯性;平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态;
(2)重力势能与质量和高度有关。
14.如图甲,工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体压强随 的增加而增大;如图乙三峡水电站的水库大坝使上游水位升高,在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机的上面,水轮机带动发电机发电。一定量的水,上、下水位差越大,落到低处转化的 能就越大,能发出的电就越多。巨大的落差有利于生产可观的电力,但也带来了航运方面的问题,解决这个问题的途径就是修建船闸,如图丙,船闸利用了 原理。
【答案】深度;动;连通器
【知识点】动能和势能的大小变化;液体压强计算公式的应用;连通器原理
【解析】【解答】(1)如图甲,工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体压强随深度的增加而增大;
(2)一定量的水,上、下水位差越大,则水的重力势能越大,落到低处转化的动能就越大,能发出的电就越多。
(3)如图丙,当上游阀门关闭,下游阀门打开时,下游和中游闸室底部连通,上面开口,相当连通器。
【分析】(1)根据液体压强随深度的变化规律解答;
(2)根据重力势能和动能的转化解答;
(3)上面开口,底部连通的容器为连通器。
15.辽宁号航空母舰满载时排水量达73500吨,则满载时所受的浮力是 N;它从河里驶入海里时,它的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),当航母上的舰载机起飞后,航空母舰所受浮力将 (选填“不变”“变小”或“变大”)。(g取)
【答案】;不变;变小
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)辽宁号满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=73500×103kg×10N/kg=7.35×108N;
(2)它从河里驶入海里时,它始终漂浮在水面上,那么它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。当舰载机起飞后,它的重力减小,则它受到的浮力将变小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排计算即可;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小。
16.如图,物体A、B体积相同,A的重力4N、B的重力为8N,当A、B在水中静止时,A有的体积露出水面,其中细线被拉直且有拉力,容器的底面积为。当细线剪断后,容器中的液面将 (选填“上升”“下降”或“不变),容器底部受到的水的压强变化量为 Pa。(,)
【答案】下降;40
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)剪断细线前,A和B都是漂浮,则它们受到的总浮力等于二者的重力之和。剪断细线后,物体A漂浮,它受到的浮力等于重力;物体B下沉,它受到的浮力小于重力,则二者在总浮力小于二者的总重力。比较可知,二者受到的浮力减小了,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的总体积减小了,因此容器中液面将下降。
(2) 剪断后A处于漂浮状态,即F浮=ρ水gV排=GAA排开水的体积
AB的体积相同,剪断前AB处于漂浮状态,即V=7.2×10-4m3剪断后水面高度的变化量
容器底部受到的水的压强变化量为Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m=40Pa 。
【分析】(1)根据浮沉条件比较细线剪断前后二者受到浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析排开水的体积变化即可;
(2)剪断细线前后,B始终处于浸没状态,因此它不会影响水面的变化,因此水面的变化其实就是物体A排开水的体积的变化量。剪断细线后,A在水平漂浮,则它受到的浮力等于重力,根据 计算出此时A排开水的体积。
剪断细线前,A和B一起处于漂浮状态,它们受到的浮力等于二者的总重力,根据阿基米德原理计算出此时排开水的体积,并计算出物体A的体积,最后根据 计算水面高度的变化量,根据 Δp=ρ水gΔh 计算容器底部受到水的压强的变化量即可。
17.如图甲为惊险刺激的过山车,图乙是模拟过山车运动的实验装置,小球从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C,最后停在D处。则小球从B到C的过程中 能增大,整个过程中小球的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】重力势;不守恒
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】根据乙图可知,当小球从B到C时,质量不变高度增大,则小球的重力势能增大。有益小球与轨道之间的摩擦,因此机械能会转化为内能,因此小球的机械能不守恒。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,注意摩擦对小球机械能的影响。
七、计算题
18.(2023八下·沈阳期中)将边长为10cm的正方体放入高为20cm的容器底部,如图甲所示,逐渐向容器内倒入某液体(未溢出),测量容器内液体的深度h,并计算出该物块受到的浮力,绘制了图乙所示的图像。求:
(1)物块的重力;
(2)当容器中注满液体后容器底部受到的液体压强。
【答案】(1)由图乙可知,当容器内液体的深度h等于或大于8cm时,正方体受到的浮力不再变化,而正方体的边长为10cm,所以可判断此时物块处于漂浮状态,则物块重G=F浮=10N
(2)正方体漂浮时,排开液体的体积V排=Sh浸=(10×10-2m)2×8×10-2m=8×10-4m3
由F浮=ρgV排可得,液体的密度
当容器中注满液体后,容器内液体的深度h=20cm,液体对容器底部的压强p=ρgh=1.25×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2500Pa
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体受到的浮力小于重力前,它在容器底部静止不动,随着水面的升高,它排开水的体积逐渐增大,于是它受到的浮力不断增大。当浮力等于重力时,它处于漂浮状态,即随着水面的升高它的位置也在升高,但是排开液体的体积不变,那么浮力不变,据此计算物体的重力。
(2)当物体漂浮时,根据 V排=Sh浸 计算物体排开液体的体积,再根据阿基米德原理 F浮=ρgV排 计算液体的密度。最后根据液体压强公式 p=ρ液gh 计算液体对容器底部的压强。
19.(2023八下·沈阳期中)如图是叉车抬升石材的情景。叉车空载质量900kg,轮胎接地总面积。叉车将700kg石材匀速升起2m的高度之后又以的速度在水平地面匀速行驶了20m,行驶过程中叉车受到的阻力是其总重力的0.1倍。求:
(1)求叉车空载时对水平地面的压强;
(2)叉车抬升石材时对石材做的功;
(3)叉车在水平地面行驶时牵引力的功率。
【答案】(1)由题意可知,空载叉车静止时,其对地面的压力与受到的重力大小相等,空载叉车对地面的压力F压=G=mg=900kg×10N/kg=9000N
空载的电动叉车静止时对水平地面的压强
(2)石材的重力G石=m石g=700kg×10N/kg=7000N
石材升起2m的高度,叉车对石材做的功W=G石h=7000N×2m=1.4×104J
(3)叉车和石材的总重力G总=G+G石=9000N+7000N=1.6×104N
行驶过程中叉车受到的阻力是其总重力的0.1倍,则叉车受到的阻力f=0.1G总=0.1×1.6×104N=1.6×103N
匀速行驶时,叉车受力平衡,水平方向上受到的牵引力等于阻力,叉车在水平地面行驶时牵引力的功率
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据 F压=G=mg 计算空载叉车对地面的压力。
(2)首先根据 G石=m石g 计算出石材的重力,再根据 W=G石h 计算叉车对石材做的功;
(3)首先根据 G总=G+G石 计算叉车和石材的总重力,再根据 f=0.1G总 计算叉车受到的阻力,根据二力平衡的知识F=f计算叉车受到的牵引力,最后根据P=Fv计算牵引力做的功。
八、实验题
20.(2023八下·沈阳期中)根据图片中的物理实验回答下列问题。
(1)如图甲,在探究二力平衡的实验中将小卡片转过一个角度,松手后小卡片转回原位。设计此步骤的目的是为了探究____(选填“A”或“B”);
A.不在同一直线上的两个力能否平衡
B.方向相反的两个力能否平衡
(2)乙图中的密度计放在不同液体中时,露出的体积越大则液体的密度越 ;
(3)如图丙和丁中的两个装置随着海拔高度的增加, (选填“丙”“丁”或“丙和丁”)图中的液柱高度会升高。(不考虑温度对实验的影响)
【答案】(1)A
(2)大
(3)丁
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)如图甲,在探究二力平衡的实验中将小卡片转过一个角度,此时两个拉力就不在同一直线上了,而松手后小卡片转动,则说明卡片不能处于平衡状态,那么这是为了探究不在同一直线上的两个力是否能够平衡,故选A。
(2)乙图中,密度计始终在液面上漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力不变。而露出的体积大则浸入液体的体积小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,此时液体的密度越大。
(3)当海拔高度增加时,外界大气压强变小。
①丙图中,玻璃管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,因此高度增大时水银柱产生的压强最减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,此时液柱高度会减小;
②丁图中,瓶内气压等于外界大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水。当外界大气压强减小时,水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水柱高度将升高。
【分析】(1)根据题目描述分析影响二力平衡的哪个因素发生改变即可;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答;
(3)根据大气压强随高度的变化确定大气压强的变化,再根据图片中包含的原理判断液柱高度的变化。
21.(2023八下·沈阳期中)在学习了滑动摩擦力后,小聪和小明想用所学的知识比较浴室防滑垫(如图)的防滑效果。他们准备了不同品牌的两个防滑垫,一个弹簧测力计和一条细线,实验装置如图甲所示。
(1)小聪为了准确地测量滑动摩擦力的大小,应该让防滑垫沿水平方向做 运动,利用 知识,可知弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小;
(2)小明将防滑垫平铺在水平桌面上,按正确的方法拉动弹簧测力计时,发现摩擦力过大,超过了弹簧测力计的量程。经过讨论,他俩决定借助木块来比较两个防滑垫的防滑效果。如图乙,将垫子的防滑面向上,拉动木块,读出弹簧测力计的示数为 N,如果拉动的过程中速度越来越大,则木块受到的滑动摩擦力大小 (选填“改变”或“不变”);
(3)小聪经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量(如图丙所示),这样做的好处是 ,操作更方便;
(4)画出图丙中木块所受摩擦力的示意图 ;
(5)换用另一品牌的防滑垫,仍用同一木块重复图丙实验过程,测出摩擦力的大小并比较。
实验中比较“防滑效果”实际上是比较影响滑动摩擦力的因素中的哪一个?答: ;
使用同一木块的主要目的是 。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)2.8;不变
(3)让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量,木块处于静止状态,受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力,这样改进的好处是不用匀速拉动防滑垫,且弹簧测力计处于静止状态,方便读数
(4)
(5)接触面的粗糙程度;控制压力相同
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)小聪为了准确地测量滑动摩擦力的大小,应该让防滑垫沿水平方向做匀速直线运动,利用二力平衡知识,可知弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小;
(2)根据乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,则示数为2.8N。拉动过程中速度越来越大,但是防滑垫对接触面的压力和粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力不变,因此测力计的示数不变。
(3)聪经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量(如图丙所示),这样做的好处是让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量,木块处于静止状态,受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力,这样改进的好处是不用匀速拉动防滑垫,且弹簧测力计处于静止状态,方便读数,操作更方便;
(4)根据图片可知,当水平向左拉动防滑垫时,木块相对防滑垫向右运动,而摩擦力的方向与运动方向相反,因此摩擦力水平向左,作用在木块的重心上,如下图所示:
(5)实验中比较“防滑效果”实际上是比较影响滑动摩擦力的因素中的接触面的粗糙程度,
使用同一木块的主要目的是控制压力相同。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据乙图确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数。根据影响滑动摩擦力的因素分析滑动摩擦力的变化。
(3)注意分析防滑垫是否需要保持匀速运动即可;
(4)分析摩擦力的三要求,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(5)人踩在防滑垫上时压力相等,此时防滑垫受到阻力的大小就只与接触面的粗糙程度有关。根据控制变量法的要求分析解答。
22.(2023八下·沈阳期中)在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中:
(1)通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到结论: ,压力的作用效果越明显。
(3)如图丁,铅笔两端在两根手指上的凹陷程度不同,这一现象可以通过比较 两次实验得出的结论进行解释。
【答案】(1)凹陷程度
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)乙、丙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)根据图片可知,甲和乙中都是桌腿朝下,即接触面积相同,而甲中只有小桌,乙中小桌和砝码,因此压力不同,那么得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)如图丁,铅笔两端在两根手指上的凹陷程度不同,即压力相同时,受力面积不同,则压力作用效果不同,这个现象可以通过比较乙和丙两次实验得出的结论进行解释。
【分析】(1)海绵受到小桌的压力作用后会发生凹陷,且凹陷程度越大,则压力的作用效果越明显;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述结论;
(3)根据丁图分析影响压力作用效果的因素,再根据控制变量法选择对照实验。
23.(2023八下·沈阳期中)在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中:
(1)如图甲,为了使小车在水平面刚开始运动时具有相同的速度,每次需要将小车放在斜面 高度由静止开始下滑;而让小车在不同的物体表面运动,目的是使小车运动过程中受到的阻力 (两空均选填“相同”或“不同”);
(2)实验中小明记录了三次实验小车运动的时间,发现实验①中小车运动时间最短,实验③中小车运动时间最长,可以得到小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“慢”或“快”)。由此实验可得出:物体的运动 力来维持;(选填“需要”或“不需要”)
(3)完成上面的实验后,小明想探究动能的大小与速度的关系,实验过程如图乙(⑥的小车上放置了砝码,木块被撞击后移动的位置如虚线所示):通过④、⑤两次实验可以得出:当质量一定时,运动物体的 越大,动能就越大。如果在实验④的水平面上铺上毛巾、实验⑤的水平面上铺上棉布,那么通过该实验 (选填“仍能”或“不能”)得到正确结论;
(4)如图丙是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,用④和⑥两图的实验现象所得到的结论可以解释汽车行驶时 危险性大的原因(选填“超速”或“超载”)。
【答案】(1)同一;不同
(2)慢;不需要
(3)速度;不能
(4)超载
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲,为了使小车在水平面刚开始运动时具有相同的速度,每次需要将小车放在斜面同一高度由静止开始下滑;而让小车在不同的物体表面运动,目的是使小车运动过程中受到的阻力相同。
(2)实验中小明记录了三次实验小车运动的时间,发现实验①中小车运动时间最短,实验③中小车运动时间最长,可以得到小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。由此实验可得出:物体的运动不需要力来维持;
(3)根据图片可知,实验④、⑤中小车在斜面上的高度不同,即小车到达水平面时的速度大小不同,因此得到:当质量一定时,运动物体的速度越大,动能就越大。
如果在实验④的水平面上铺上毛巾、实验⑤的水平面上铺上棉布,则木块受到的摩擦力大小不同,就不能通过距离反映小车动能的大小,即不能得到正确结论。
(4)实验④和⑥中小车在斜面上的高度相同,即速度相同,只有质量大小不同,因此可以解释汽车行驶时超载危险性大的原因。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,它到达斜面底端时的速度越大。根据滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关解答。
(2)小车运动的距离越长,速度减小的越慢;小车运动的距离越短,速度减小的越快,根据力与运动的关系解答;
(3)根据图片确定④⑤中哪个因素不同即可。如果接触面的粗糙程度不同,那么木块受到的阻力大小不同,就无法通过运动距离判断动能的大小。
(4)根据图片确定④⑥中哪个因素不同即可。
24.(2023八下·沈阳期中)某物理实验小组的同学,想验证阿基米德原理,进行了下面的实验,如图甲所示:
(1)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是____;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③ D.②①③④
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式 时(用弹簧测力计示数、、、表示),则说明阿基米德原理成立;
(3)小张利用身边的器材对实验进行了改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,观察到弹簧测力计A的示数逐渐 (选填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计B的示数逐渐增大,若弹簧测力计A的示数变化量为,B的示数变化量为,则它们的大小关系是 (选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)在这个过程中溢水杯对升降台的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)做完上述实验后,小亮想利用图乙装置测出一个苹果的密度,步骤如下:
a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
b.再将小桶中的水倒掉擦干后,用牙签将苹果全部压入溢水杯中,如图丁所示,弹簧测力计B的示数变化量为。
则该苹果密度表达式为 (用、和表示);
若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则所测得的苹果密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)B
(2)根据图中①②两个步骤,由称重法测浮力可知物体浸没在液体中受到的浮力F浮=F1-F2物体排开液体的重力G排=F3-F4如果满足F1-F2=F3-F4就可以证明浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小,即说明阿基米德原理成立
(3)减小;等于
(4)不变
(5)由图丙可知,苹果漂浮在水面上,苹果受到的浮力等于苹果的重力,由阿基米德原理可知,苹果的重力等于F1,即G苹=F1,由图丁可知,苹果完全浸入水中,苹果受到的浮力为F2,根据阿基米德原理可知,苹果的体积则苹果的密度;偏小
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)为了方便操作和减小测量误差,实验步骤如下:
④用弹簧测力计测出空桶的重力;
②用弹簧测力计测出物体的重力;
③用弹簧测力计悬挂物体浸没在溢水杯中,记下测力计的示数;
④用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力;
即正确操作顺序为:④②①③。
故选B。
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式 F2-F1=F3-F4 时,则说明阿基米德原理成立;
(3)①实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,物体排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力逐渐增大。根据F拉=G-F浮可知,测力计A的示数逐渐减小;
②根据图乙可知,测力计B示数的增大量其实就是物体排开水的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可知,测力计A示数的变化量等于B的示数变化量,即△FA=△FB;
(4)根据图片可知,升降台受到的压力F=G杯+G水-G排+F浮,而G排=F浮,因此升降台受到的压力保持不变。
(5)①根据丙图可知,苹果的重力G=F1;
根据丁图可知,苹果的体积;
那么苹果的密度:。
②若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则会导致测出苹果排开水的重力偏大,即计算出苹果的体积偏大。根据可知,此时测出苹果的密度偏小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排可知,验证阿基米德原理关键是测量物体受到的浮力和排开液体的重力,据此分析解答;
(2)在实验中,物体的重力G=F2,物体浸在液体中测力计的拉力为F1,则物体受到的浮力F浮力=G-F拉=F2-F1。小桶的重力为G桶=F4,小桶和排开水的总重力G总=F3,则物体排开液体的重力G排=G总-G桶=F3-F4。根据阿基米德原理F浮=G排确定四个测力计示数之间的关系即可。
(3)①首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,再根据F拉=G-F浮分析测力计A的示数变化。
②测力计B增大的示数其实就是物体排开水的重力,根据阿基米德原理F浮=G排分析两个测力计示数变化量之间的关系即可。
(4)根据F=G杯+G水-G排+F浮分析溢水杯对升降台的压力变化;
(5)①在a图中,苹果漂浮在水面上,它受到的浮力等于重力,而测力计B示数的变化量等于苹果排开水的重力,根据阿基米德原理F浮=G排计算苹果的重力;
在b图中,苹果在水中浸没,则它的体积等于排开水的体积,而B示数的变化量就是排开水的重力,根据密度公式计算苹果的体积;
最后根据密度公式计算苹果的密度即可。
②注意小桶内残留的水对苹果体积的影响。
辽宁省沈阳市第七中学2022-2023学年八年级下学期物理期中试题
一、多选题
1.(2023八下·沈阳期中)下列关于一个中学生的估测最符合实际的是( )
A.如图,双脚站立时对地面的压强约
B.如图,水平地面对人的支持力约500N
C.正常情况下,上到三楼做功约为3000J
D.百米赛跑时功率可达到2000W
二、单选题
2.如图是中国科技馆展品“惯性车”,小火车在平直轨道上匀速行驶,当它将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.向上运动的小球在最高点时,若所有力都消失它会保持静止
B.小球在下落过程受到小火车的吸引力才会落入原来的孔中
C.小球下落时重力势能转化为动能,落回小孔时的速度大于弹出时的速度
D.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度
3.小明将水性笔卡在均匀直尺的一端,放在水平桌面的边缘,如图所示。用手拨动水性笔的下端,桌面上的直尺能像不倒翁一样左右摆动而“不倒”,最终停在图中所示位置。下列说法正确的是( )
A.直尺摆动过程中,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力始终相互平衡
B.当尺和笔静止时,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力是相互作用力
C.直尺能够左右摆动而“不倒”是因为尺和笔整体重心的位置偏低且低于桌面
D.当尺和笔静止时,所受到的力彼此不平衡
4.现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把一个鸡蛋分别放入两容器中,鸡蛋静止时的情形如图所示(甲中沉底、乙中悬浮)。鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力分别为、,放入鸡蛋后两杯液体对容器底部的压强分别是、,则( )
A., B.,
C., D.,
5.爷爷和小丽进行爬楼梯比赛,爷爷的体重和小丽的体重之比是,当小丽上到6楼时爷爷刚好上到4楼。若在这段时间内爷爷做功为、功率。小丽做功为、功率为,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示为弹性小球在地面弹跳时的频闪照片,掉在地面的弹性小球会跳起,但是越跳越低。(其中A、B为等高点,C点为某次弹跳的最高点)下列说法正确的是( )
A.小球在A点的机械能等于在B点的机械能
B.小球在B点的机械能大于在C点的机械能
C.小球在A点的动能等于在B点的动能
D.小球在B点的动能等于C点的动能
三、多选题
7.如图,A、B是两个质量和表面粗糙程度都相同的物体,把它们叠放在水平桌面上,当右端挂重8N的物体C时,A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,绳与滑轮之间的摩擦不计,则下列说法正确的是( )
A.物体A与B之间的摩擦力为0
B.若剪断绳子,A、B在桌面上会逐渐停止运动,减速时A会受到水平向左的摩擦力
C.A、B向右匀速运动时,A、B、C总的机械能保持不变
D.若使A、B向左做匀速直线运动,需对物体B施加一个水平向左16N的拉力
四、单选题
8.(2023八下·沈阳期中)对于如图所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.如图甲,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压强
B.如图乙,隔板两侧装有不同液体,左侧的液体密度更小
C.如图丙,向硬币上方水平吹气,硬币向上“跳”起,硬币上方空气流速小,压强大
D.如图丁,在铁轨下铺枕石是通过增大受力面积,减小压力
五、多选题
9.(2023八下·沈阳期中)如图是一个底部带有阀门K的容器,容器左右两侧形状完全相同。将阀门K关闭,在左右两侧容器中分别装入盐水和水,把两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示(两容器中液面相平),下列说法正确的是( )
A.容器左侧底部受到的压强大于右侧底部受到的压强
B.小球A受到的浮力大于小球B受到的浮力
C.打开阀门K后,两小球静止时都将漂浮在液面上
D.打开阀门K后,两小球静止时A将悬浮、B将漂浮
10.(2023八下·沈阳期中)第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口成功举办,这是我国历史上第一次举办冬季奥运会。如图是冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶在水平冰面滑动的过程中,所受的重力做了功
B. 钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中,运动员对雪车做了功
C. 跳台滑雪运动员在空中上升的过程中,重力势能增加
D. 单板滑雪运动员从空气中高处加速下落的过程中,动能增加,机械能减小
六、填空题
11.如图,苹果受到的重力方向为 ;苹果下落时速度变快,说明力可以改变物体的 。
12.如图甲,小明同学始终沿水平向右的方向用力推箱子,推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如丙所示。2s~4s内物体受到的摩擦力为 N;4s~6s内推力F所做的功为 J,功率为 W。
13.“天宫课堂”点燃了同学们的科学梦想。如图,航天员在“天宫一号”空间站中演示摆球实验,拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性,运动过程中受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力;“天宫一号”的运动特点与绕地人造卫星相同,图乙是飞行器在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行的示意图,则它从近地点向远地点运行的过程中 增大。(选填“动能”“势能”或“机械能”)
14.如图甲,工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体压强随 的增加而增大;如图乙三峡水电站的水库大坝使上游水位升高,在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机的上面,水轮机带动发电机发电。一定量的水,上、下水位差越大,落到低处转化的 能就越大,能发出的电就越多。巨大的落差有利于生产可观的电力,但也带来了航运方面的问题,解决这个问题的途径就是修建船闸,如图丙,船闸利用了 原理。
15.辽宁号航空母舰满载时排水量达73500吨,则满载时所受的浮力是 N;它从河里驶入海里时,它的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),当航母上的舰载机起飞后,航空母舰所受浮力将 (选填“不变”“变小”或“变大”)。(g取)
16.如图,物体A、B体积相同,A的重力4N、B的重力为8N,当A、B在水中静止时,A有的体积露出水面,其中细线被拉直且有拉力,容器的底面积为。当细线剪断后,容器中的液面将 (选填“上升”“下降”或“不变),容器底部受到的水的压强变化量为 Pa。(,)
17.如图甲为惊险刺激的过山车,图乙是模拟过山车运动的实验装置,小球从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C,最后停在D处。则小球从B到C的过程中 能增大,整个过程中小球的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
七、计算题
18.(2023八下·沈阳期中)将边长为10cm的正方体放入高为20cm的容器底部,如图甲所示,逐渐向容器内倒入某液体(未溢出),测量容器内液体的深度h,并计算出该物块受到的浮力,绘制了图乙所示的图像。求:
(1)物块的重力;
(2)当容器中注满液体后容器底部受到的液体压强。
19.(2023八下·沈阳期中)如图是叉车抬升石材的情景。叉车空载质量900kg,轮胎接地总面积。叉车将700kg石材匀速升起2m的高度之后又以的速度在水平地面匀速行驶了20m,行驶过程中叉车受到的阻力是其总重力的0.1倍。求:
(1)求叉车空载时对水平地面的压强;
(2)叉车抬升石材时对石材做的功;
(3)叉车在水平地面行驶时牵引力的功率。
八、实验题
20.(2023八下·沈阳期中)根据图片中的物理实验回答下列问题。
(1)如图甲,在探究二力平衡的实验中将小卡片转过一个角度,松手后小卡片转回原位。设计此步骤的目的是为了探究____(选填“A”或“B”);
A.不在同一直线上的两个力能否平衡
B.方向相反的两个力能否平衡
(2)乙图中的密度计放在不同液体中时,露出的体积越大则液体的密度越 ;
(3)如图丙和丁中的两个装置随着海拔高度的增加, (选填“丙”“丁”或“丙和丁”)图中的液柱高度会升高。(不考虑温度对实验的影响)
21.(2023八下·沈阳期中)在学习了滑动摩擦力后,小聪和小明想用所学的知识比较浴室防滑垫(如图)的防滑效果。他们准备了不同品牌的两个防滑垫,一个弹簧测力计和一条细线,实验装置如图甲所示。
(1)小聪为了准确地测量滑动摩擦力的大小,应该让防滑垫沿水平方向做 运动,利用 知识,可知弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小;
(2)小明将防滑垫平铺在水平桌面上,按正确的方法拉动弹簧测力计时,发现摩擦力过大,超过了弹簧测力计的量程。经过讨论,他俩决定借助木块来比较两个防滑垫的防滑效果。如图乙,将垫子的防滑面向上,拉动木块,读出弹簧测力计的示数为 N,如果拉动的过程中速度越来越大,则木块受到的滑动摩擦力大小 (选填“改变”或“不变”);
(3)小聪经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量(如图丙所示),这样做的好处是 ,操作更方便;
(4)画出图丙中木块所受摩擦力的示意图 ;
(5)换用另一品牌的防滑垫,仍用同一木块重复图丙实验过程,测出摩擦力的大小并比较。
实验中比较“防滑效果”实际上是比较影响滑动摩擦力的因素中的哪一个?答: ;
使用同一木块的主要目的是 。
22.(2023八下·沈阳期中)在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中:
(1)通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到结论: ,压力的作用效果越明显。
(3)如图丁,铅笔两端在两根手指上的凹陷程度不同,这一现象可以通过比较 两次实验得出的结论进行解释。
23.(2023八下·沈阳期中)在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中:
(1)如图甲,为了使小车在水平面刚开始运动时具有相同的速度,每次需要将小车放在斜面 高度由静止开始下滑;而让小车在不同的物体表面运动,目的是使小车运动过程中受到的阻力 (两空均选填“相同”或“不同”);
(2)实验中小明记录了三次实验小车运动的时间,发现实验①中小车运动时间最短,实验③中小车运动时间最长,可以得到小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“慢”或“快”)。由此实验可得出:物体的运动 力来维持;(选填“需要”或“不需要”)
(3)完成上面的实验后,小明想探究动能的大小与速度的关系,实验过程如图乙(⑥的小车上放置了砝码,木块被撞击后移动的位置如虚线所示):通过④、⑤两次实验可以得出:当质量一定时,运动物体的 越大,动能就越大。如果在实验④的水平面上铺上毛巾、实验⑤的水平面上铺上棉布,那么通过该实验 (选填“仍能”或“不能”)得到正确结论;
(4)如图丙是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,用④和⑥两图的实验现象所得到的结论可以解释汽车行驶时 危险性大的原因(选填“超速”或“超载”)。
24.(2023八下·沈阳期中)某物理实验小组的同学,想验证阿基米德原理,进行了下面的实验,如图甲所示:
(1)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是____;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③ D.②①③④
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式 时(用弹簧测力计示数、、、表示),则说明阿基米德原理成立;
(3)小张利用身边的器材对实验进行了改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,观察到弹簧测力计A的示数逐渐 (选填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计B的示数逐渐增大,若弹簧测力计A的示数变化量为,B的示数变化量为,则它们的大小关系是 (选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)在这个过程中溢水杯对升降台的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)做完上述实验后,小亮想利用图乙装置测出一个苹果的密度,步骤如下:
a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
b.再将小桶中的水倒掉擦干后,用牙签将苹果全部压入溢水杯中,如图丁所示,弹簧测力计B的示数变化量为。
则该苹果密度表达式为 (用、和表示);
若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则所测得的苹果密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】B,C
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,
人对地面的压力约为:F压=G=500N,双脚站立时与水平地面的接触面积约0.05m2,
所以站立时对地面的压强约为:,
故A符不合题意;
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力,则水平地面对人的支持力功为:F=G=500N,故B不符合题意;
C.三楼的高度h=2×3m=6m,上到三楼做功约为:W=Gh=500N×6m=3000J,故C符合题意;
D.优秀运动员百米赛跑时的动力约为70N,跑100m用时约10s,
做功约为:W=Fs=70N×100m=7000J,
则功率约为:,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】(1)首先估测中学生的重力和双脚的着地面积,根据公式估测对地面的压强;
(2)对人进行受力分析,根据二力平衡的知识计算地面对人的支持力;
(3)根据W=Gh计算上楼做的功;
(4)根据W=Fs估算做的功,再根据计算做功的功率。
2.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.向上运动的小球在最高点时,它开始向下运动,如果此时外力消失,那么它将向下做匀速直线运动,故A错误;
BD.小球在下落过程中,由于惯性,它在水平方向上的速度与火车完全相同,因此小球相对火车的水平位置不变,因此会落回原来的小孔,故B错误,D正确;
C.小球在运动过程中,与空气摩擦,机械能回转化为内能,因此小球落回小孔时的速度回小于弹出时的速度,故C错误。
故选D。
【分析】(1)根据牛顿第一定律判断;
(2)(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识判断;
(3)根据机械能和内能的转化分析判断。
3.【答案】A
【知识点】重力的方向;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】直尺摆动过程中,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确,B错误;
当直尺摆动时,一旦重心位置升高,那么重力会将物体拉回最低位置,从而保持稳定状态,因此尺和笔整体的重心应该略高于桌面,故C错误;
当尺和笔静止时,此时处于平衡状态,受到平衡力,故D错误。
故选A。
【分析】(1)(2)平衡力和相互作用力的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上;
(3)根据重心的知识判断;
(4)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态。
4.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】鸡蛋在甲液体中下沉,则浮力F甲
故选A。
【分析】根据浮沉条件比较鸡蛋受到浮力的大小,以及液体密度大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh判断液体对容器底部压强的大小。
5.【答案】D
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】AB.爷爷的体重和小丽的体重之比是:G:G'=8:5;
爷爷上升的高度与小丽上升的高度之比:h:h'=(4-1):(6-1)=3:5
则二者克服重力做功之比:W:W'=Gh:G'h'=(8×3):(5×5)=24:25,
故A、B错误;
CD.根据公式得到,二者的功率之比:P:P'=.
故C错误,D正确。
故选D。
【分析】根据W=Gh计算做功之比,根据计算功率之比。
6.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】AB.根据图片可知,每次弹起的最高点的高度都在不断减小,这说明小球的机械能转化为内能,即机械能存在损失。因为B点在A点的后面,因此B点机械能小于A点机械能。同理,B点机械能大于C点机械能,故A错误,B正确;
C.A点在B点的前面,则A点的机械能大于B点的机械能。A、B两点的高度相等,则两点的重力势能相等。根据“机械能=动能+重力势能”可知,小球在A点的动能大于在B点的动能,故C错误;
D.从B点到C点,高度增大,则重力势能增大,此时动能转化为重力势能,则小球的动能减小,即B点动能大于C点动能,故D错误。
故选B。
【分析】(1)(2)注意小球运动过程中机械能和内能的转化;
(3)首先比较A、B两点重力势能大小,在比较两点机械能的大小,最后根据“机械能=动能+重力势能”比较动能大小;
(4)根据动能和重力势能的转化判断。
7.【答案】A,B,D
【知识点】势能大小的比较;二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.根据题意可知,A和B一起向右做匀速直线运动,那么二者保持相对静止,则二者之间摩擦力为0,故A正确;
B.若剪断绳子,A、B在桌面上会逐渐停止运动,而摩擦力的方向与运动的方向相反,因此减速时A受到的摩擦力水平向左,故B正确;
C.当A、B匀速向右运动时,它俩的机械能保持不变,而C的重力势能不断减小,因此三者的机械能减小,故C错误;
D.当A、B匀速向右运动时,A和B受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力,根据二力平衡的知识可知,摩擦力f=GC=8N。当A、B向左做匀速直线运动时,它受到向左的拉力F',向右的摩擦力f和绳子拉力F,则F'=F+f=8N+8N=16N,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触且存在压力;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反;
(3)注意C的重力势能的变化;
(4)对A、B进行受力分析,根据平衡力的知识分析。
8.【答案】A
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.如图甲,当盆子中水位降低到瓶口时,外界的大气进入瓶内,使瓶内气压增大,于是瓶内的水流出进入盆子。当水面封住瓶口时,在外界大气压强的作用下,瓶内水不再流出,故A正确;
B.如图乙,隔板上的橡皮膜是平的,则左右两侧液体压强相等。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧液面深度小,则左侧液体密度大,故B错误;
C.如图丙,向硬币上方水平吹气,硬币向上“跳”起,硬币上方空气流速大,压强小,于是大气对其产生向上的支持力,故C错误;
D.如图丁,在铁轨下铺枕石是通过增大受力面积,减小压强,故D错误。
故选A。
【分析】(1)根据大气压强的知识判断;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)根据流体压强和流速的关系判断;
(4)减小压强的方法:①增大受力面积;②减小压力。
9.【答案】A,C
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,左右两个烧杯内液面相平,即容器底部深度相同,而左侧盐水的密度大于右侧。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,左侧容器底部受到的压强大于右侧容器底部受到的压力,故A正确;
B.A在盐水中漂浮,则它受到的浮力等于重力;B在淡水中悬浮,则它受到的浮力还等于重力。两个小球重力相等,则它们受到的浮力相等,故B错误;
CD.打开阀门K后,由于左侧液体压强大,因此盐水会向右流动,从而使右侧水的密度变大。由于左侧盐水的密度不变,因此小球A仍然漂浮在盐水表面上。右侧水的密度增大,此时大于B的密度,因此B球上升直至漂浮,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(2)根据浮沉条件比较小球受到浮力的大小;
(3)(4)根据密度的变化,结合浮沉条件判断。
10.【答案】B,C,D
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】A. 冰壶在水平冰面滑动的过程中,重力的方向竖直向下,而它没有在竖直方向上通过距离,因此重力对它不做功,故A错误;
B. 钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中,运动员对雪车施加推力,且雪车在力的方向上通过距离,因此推力对雪车做功,故B正确;
C. 跳台滑雪运动员在空中上升的过程中,质量不变高度增大,则重力势能增加,故C正确;
D. 单板滑雪运动员从空气中高处加速下落的过程中,质量不变速度增大,则动能增加。由于运动员与地面摩擦。因此部分机械能会转化为内能,即机械能减小,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)(2)做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
(3)重力势能与质量和高度有关;
(4)动能与质量和速度有关,根据机械能和内能的转化判断机械能的变化。
11.【答案】竖直向下;运动状态
【知识点】力的作用效果;重力的方向
【解析】【解答】(1)如图,苹果受到的重力方向为竖直向下;
(2)苹果下落时速度变快,说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】(1)根据重力的方向的知识解答;
(2)力的作用效果:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态。
12.【答案】2;16;8
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)根据丙图可知,在2~6s内箱子做匀速直线运动,此时它受到的滑动摩擦力与推力相互平衡,即f=F=2N。在2~4s内,木箱做加速运动,但是它对接触面的压力和粗糙程度不变,因此受到的摩擦力还是2N。
(2)木箱运动的距离s=vt=4m/s×2s=8m;
则推力F做功:W=Fs=2N×8m=16J;
那么推力做功的功率:。
【分析】(1)根据丙图可知,在2~6s内箱子做匀速直线运动,根据二力平衡的知识计算木箱受到的滑动摩擦力。再根据影响滑动摩擦力的因素判断2~4s内箱子受到的摩擦力。
(2)根据s=vt计算木箱运动的距离,根据W=Fs计算对木箱做的功,根据计算功率。
13.【答案】具有;不是;势能
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)在此过程中,摆球具有惯性,运动过程中,摆球做曲线运动,且速度不断改变,因此不处于平衡状态,则受到的力不是平衡力;
(2)图乙是飞行器在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行的示意图,则它从近地点向远地点运行的过程中,它的质量不变高度增大,则它的重力势能增大。
【分析】(1)一切物体都有惯性;平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态;
(2)重力势能与质量和高度有关。
14.【答案】深度;动;连通器
【知识点】动能和势能的大小变化;液体压强计算公式的应用;连通器原理
【解析】【解答】(1)如图甲,工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状是因为液体压强随深度的增加而增大;
(2)一定量的水,上、下水位差越大,则水的重力势能越大,落到低处转化的动能就越大,能发出的电就越多。
(3)如图丙,当上游阀门关闭,下游阀门打开时,下游和中游闸室底部连通,上面开口,相当连通器。
【分析】(1)根据液体压强随深度的变化规律解答;
(2)根据重力势能和动能的转化解答;
(3)上面开口,底部连通的容器为连通器。
15.【答案】;不变;变小
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)辽宁号满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=73500×103kg×10N/kg=7.35×108N;
(2)它从河里驶入海里时,它始终漂浮在水面上,那么它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。当舰载机起飞后,它的重力减小,则它受到的浮力将变小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排计算即可;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小。
16.【答案】下降;40
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)剪断细线前,A和B都是漂浮,则它们受到的总浮力等于二者的重力之和。剪断细线后,物体A漂浮,它受到的浮力等于重力;物体B下沉,它受到的浮力小于重力,则二者在总浮力小于二者的总重力。比较可知,二者受到的浮力减小了,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的总体积减小了,因此容器中液面将下降。
(2) 剪断后A处于漂浮状态,即F浮=ρ水gV排=GAA排开水的体积
AB的体积相同,剪断前AB处于漂浮状态,即V=7.2×10-4m3剪断后水面高度的变化量
容器底部受到的水的压强变化量为Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m=40Pa 。
【分析】(1)根据浮沉条件比较细线剪断前后二者受到浮力的变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析排开水的体积变化即可;
(2)剪断细线前后,B始终处于浸没状态,因此它不会影响水面的变化,因此水面的变化其实就是物体A排开水的体积的变化量。剪断细线后,A在水平漂浮,则它受到的浮力等于重力,根据 计算出此时A排开水的体积。
剪断细线前,A和B一起处于漂浮状态,它们受到的浮力等于二者的总重力,根据阿基米德原理计算出此时排开水的体积,并计算出物体A的体积,最后根据 计算水面高度的变化量,根据 Δp=ρ水gΔh 计算容器底部受到水的压强的变化量即可。
17.【答案】重力势;不守恒
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】根据乙图可知,当小球从B到C时,质量不变高度增大,则小球的重力势能增大。有益小球与轨道之间的摩擦,因此机械能会转化为内能,因此小球的机械能不守恒。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,注意摩擦对小球机械能的影响。
18.【答案】(1)由图乙可知,当容器内液体的深度h等于或大于8cm时,正方体受到的浮力不再变化,而正方体的边长为10cm,所以可判断此时物块处于漂浮状态,则物块重G=F浮=10N
(2)正方体漂浮时,排开液体的体积V排=Sh浸=(10×10-2m)2×8×10-2m=8×10-4m3
由F浮=ρgV排可得,液体的密度
当容器中注满液体后,容器内液体的深度h=20cm,液体对容器底部的压强p=ρgh=1.25×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2500Pa
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体受到的浮力小于重力前,它在容器底部静止不动,随着水面的升高,它排开水的体积逐渐增大,于是它受到的浮力不断增大。当浮力等于重力时,它处于漂浮状态,即随着水面的升高它的位置也在升高,但是排开液体的体积不变,那么浮力不变,据此计算物体的重力。
(2)当物体漂浮时,根据 V排=Sh浸 计算物体排开液体的体积,再根据阿基米德原理 F浮=ρgV排 计算液体的密度。最后根据液体压强公式 p=ρ液gh 计算液体对容器底部的压强。
19.【答案】(1)由题意可知,空载叉车静止时,其对地面的压力与受到的重力大小相等,空载叉车对地面的压力F压=G=mg=900kg×10N/kg=9000N
空载的电动叉车静止时对水平地面的压强
(2)石材的重力G石=m石g=700kg×10N/kg=7000N
石材升起2m的高度,叉车对石材做的功W=G石h=7000N×2m=1.4×104J
(3)叉车和石材的总重力G总=G+G石=9000N+7000N=1.6×104N
行驶过程中叉车受到的阻力是其总重力的0.1倍,则叉车受到的阻力f=0.1G总=0.1×1.6×104N=1.6×103N
匀速行驶时,叉车受力平衡,水平方向上受到的牵引力等于阻力,叉车在水平地面行驶时牵引力的功率
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据 F压=G=mg 计算空载叉车对地面的压力。
(2)首先根据 G石=m石g 计算出石材的重力,再根据 W=G石h 计算叉车对石材做的功;
(3)首先根据 G总=G+G石 计算叉车和石材的总重力,再根据 f=0.1G总 计算叉车受到的阻力,根据二力平衡的知识F=f计算叉车受到的牵引力,最后根据P=Fv计算牵引力做的功。
20.【答案】(1)A
(2)大
(3)丁
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)如图甲,在探究二力平衡的实验中将小卡片转过一个角度,此时两个拉力就不在同一直线上了,而松手后小卡片转动,则说明卡片不能处于平衡状态,那么这是为了探究不在同一直线上的两个力是否能够平衡,故选A。
(2)乙图中,密度计始终在液面上漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力不变。而露出的体积大则浸入液体的体积小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,此时液体的密度越大。
(3)当海拔高度增加时,外界大气压强变小。
①丙图中,玻璃管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,因此高度增大时水银柱产生的压强最减小。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,此时液柱高度会减小;
②丁图中,瓶内气压等于外界大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水。当外界大气压强减小时,水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水柱高度将升高。
【分析】(1)根据题目描述分析影响二力平衡的哪个因素发生改变即可;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答;
(3)根据大气压强随高度的变化确定大气压强的变化,再根据图片中包含的原理判断液柱高度的变化。
21.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)2.8;不变
(3)让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量,木块处于静止状态,受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力,这样改进的好处是不用匀速拉动防滑垫,且弹簧测力计处于静止状态,方便读数
(4)
(5)接触面的粗糙程度;控制压力相同
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)小聪为了准确地测量滑动摩擦力的大小,应该让防滑垫沿水平方向做匀速直线运动,利用二力平衡知识,可知弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小;
(2)根据乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,则示数为2.8N。拉动过程中速度越来越大,但是防滑垫对接触面的压力和粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力不变,因此测力计的示数不变。
(3)聪经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量(如图丙所示),这样做的好处是让弹簧测力计和木块保持静止,拉动防滑垫进行测量,木块处于静止状态,受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力,这样改进的好处是不用匀速拉动防滑垫,且弹簧测力计处于静止状态,方便读数,操作更方便;
(4)根据图片可知,当水平向左拉动防滑垫时,木块相对防滑垫向右运动,而摩擦力的方向与运动方向相反,因此摩擦力水平向左,作用在木块的重心上,如下图所示:
(5)实验中比较“防滑效果”实际上是比较影响滑动摩擦力的因素中的接触面的粗糙程度,
使用同一木块的主要目的是控制压力相同。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据乙图确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数。根据影响滑动摩擦力的因素分析滑动摩擦力的变化。
(3)注意分析防滑垫是否需要保持匀速运动即可;
(4)分析摩擦力的三要求,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(5)人踩在防滑垫上时压力相等,此时防滑垫受到阻力的大小就只与接触面的粗糙程度有关。根据控制变量法的要求分析解答。
22.【答案】(1)凹陷程度
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)乙、丙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)根据图片可知,甲和乙中都是桌腿朝下,即接触面积相同,而甲中只有小桌,乙中小桌和砝码,因此压力不同,那么得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)如图丁,铅笔两端在两根手指上的凹陷程度不同,即压力相同时,受力面积不同,则压力作用效果不同,这个现象可以通过比较乙和丙两次实验得出的结论进行解释。
【分析】(1)海绵受到小桌的压力作用后会发生凹陷,且凹陷程度越大,则压力的作用效果越明显;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述结论;
(3)根据丁图分析影响压力作用效果的因素,再根据控制变量法选择对照实验。
23.【答案】(1)同一;不同
(2)慢;不需要
(3)速度;不能
(4)超载
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲,为了使小车在水平面刚开始运动时具有相同的速度,每次需要将小车放在斜面同一高度由静止开始下滑;而让小车在不同的物体表面运动,目的是使小车运动过程中受到的阻力相同。
(2)实验中小明记录了三次实验小车运动的时间,发现实验①中小车运动时间最短,实验③中小车运动时间最长,可以得到小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。由此实验可得出:物体的运动不需要力来维持;
(3)根据图片可知,实验④、⑤中小车在斜面上的高度不同,即小车到达水平面时的速度大小不同,因此得到:当质量一定时,运动物体的速度越大,动能就越大。
如果在实验④的水平面上铺上毛巾、实验⑤的水平面上铺上棉布,则木块受到的摩擦力大小不同,就不能通过距离反映小车动能的大小,即不能得到正确结论。
(4)实验④和⑥中小车在斜面上的高度相同,即速度相同,只有质量大小不同,因此可以解释汽车行驶时超载危险性大的原因。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,它到达斜面底端时的速度越大。根据滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关解答。
(2)小车运动的距离越长,速度减小的越慢;小车运动的距离越短,速度减小的越快,根据力与运动的关系解答;
(3)根据图片确定④⑤中哪个因素不同即可。如果接触面的粗糙程度不同,那么木块受到的阻力大小不同,就无法通过运动距离判断动能的大小。
(4)根据图片确定④⑥中哪个因素不同即可。
24.【答案】(1)B
(2)根据图中①②两个步骤,由称重法测浮力可知物体浸没在液体中受到的浮力F浮=F1-F2物体排开液体的重力G排=F3-F4如果满足F1-F2=F3-F4就可以证明浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小,即说明阿基米德原理成立
(3)减小;等于
(4)不变
(5)由图丙可知,苹果漂浮在水面上,苹果受到的浮力等于苹果的重力,由阿基米德原理可知,苹果的重力等于F1,即G苹=F1,由图丁可知,苹果完全浸入水中,苹果受到的浮力为F2,根据阿基米德原理可知,苹果的体积则苹果的密度;偏小
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)为了方便操作和减小测量误差,实验步骤如下:
④用弹簧测力计测出空桶的重力;
②用弹簧测力计测出物体的重力;
③用弹簧测力计悬挂物体浸没在溢水杯中,记下测力计的示数;
④用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力;
即正确操作顺序为:④②①③。
故选B。
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式 F2-F1=F3-F4 时,则说明阿基米德原理成立;
(3)①实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,物体排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力逐渐增大。根据F拉=G-F浮可知,测力计A的示数逐渐减小;
②根据图乙可知,测力计B示数的增大量其实就是物体排开水的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可知,测力计A示数的变化量等于B的示数变化量,即△FA=△FB;
(4)根据图片可知,升降台受到的压力F=G杯+G水-G排+F浮,而G排=F浮,因此升降台受到的压力保持不变。
(5)①根据丙图可知,苹果的重力G=F1;
根据丁图可知,苹果的体积;
那么苹果的密度:。
②若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则会导致测出苹果排开水的重力偏大,即计算出苹果的体积偏大。根据可知,此时测出苹果的密度偏小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排可知,验证阿基米德原理关键是测量物体受到的浮力和排开液体的重力,据此分析解答;
(2)在实验中,物体的重力G=F2,物体浸在液体中测力计的拉力为F1,则物体受到的浮力F浮力=G-F拉=F2-F1。小桶的重力为G桶=F4,小桶和排开水的总重力G总=F3,则物体排开液体的重力G排=G总-G桶=F3-F4。根据阿基米德原理F浮=G排确定四个测力计示数之间的关系即可。
(3)①首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化,再根据F拉=G-F浮分析测力计A的示数变化。
②测力计B增大的示数其实就是物体排开水的重力,根据阿基米德原理F浮=G排分析两个测力计示数变化量之间的关系即可。
(4)根据F=G杯+G水-G排+F浮分析溢水杯对升降台的压力变化;
(5)①在a图中,苹果漂浮在水面上,它受到的浮力等于重力,而测力计B示数的变化量等于苹果排开水的重力,根据阿基米德原理F浮=G排计算苹果的重力;
在b图中,苹果在水中浸没,则它的体积等于排开水的体积,而B示数的变化量就是排开水的重力,根据密度公式计算苹果的体积;
最后根据密度公式计算苹果的密度即可。
②注意小桶内残留的水对苹果体积的影响。