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文档简介
第第页第=page22页,共=sectionpages22页八年级下学期期末物理试卷及答案(时间90分钟,满分100分)题号一二三四五总分得分一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)下列说法正确的是()A.功和能量的国际单位都是“焦耳”
B.电动机的能量转化效率比柴油机低
C.做功的过程一定有机械能转化为内能
D.要“绿色发展”就不能使用常规能源30N可能是下列哪一个物体受到的重力()A.一名小学生 B.一本物理书
C.一支铅笔 D.一个装满书本的书包2020年5月26日,十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》,其中把“高空坠物”纳入了违法行为,这是一种不文明的行为,会带来很大的社会危害,因为高处的物体具有较大的()A.动能 B.重力势能 C.惯性 D.重力创建文明城市,营造和谐生活环境,下列描述正确的是()A.“礼让行人”,机动车经过斑马线能减速可以减小惯性
B.在公共场所不大声喧哗,是在声音传播过程中控制噪声
C.绿色安全出行,骑共享自行车刹车时用力捏车闸,是通过增大压力来增大摩擦力
D.公共场所禁止吸烟,是为了避免分子间存在引力导致“二手烟”扩散,影响他人健康体育中考时小明投掷实心球的过程如图所示,B点是实心球运动的最高点,下列说法正确的是()
A.球被举在头顶
M
点时,该同学对球做了功
B.球能在空中飞行是因为受到惯性的作用
C.球从
A
点运动到
C
点过程中,动能先变小后变大
D.球在
B
点时,若所受的力全部消失,球将静止不动如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是()A.筷子 B.托盘天平
C.核桃夹 D.瓶起子下列设备没有利用连通器原理的是()A.
茶壶
B.
船闸
C.
活塞式抽水机
D.
下水道存水管以下关于小汽车的说法中,不正确的是()A.汽车内的乘客看到路旁的树木往后退是因为以车厢为参照物
B.汽车轮胎上刻有花纹是为了增大摩擦
C.安全气囊会在汽车发生严重撞击时弹出,对车内的人由于惯性而撞伤起到保护作用
D.乘客能判断出汽车内音响播放的歌曲是宋祖英演唱的,他们是根据音调判断的如图所示,试管A漂浮在水面上,试管B悬浮在水中,试管A与试管B都封闭有一定量的空气,以下说法正确的是()A.将试管A上提一微小距离,放手后试管A不会回到原来位置
B.将试管A下压一微小距离,放手后试管A会回到原来位置
C.将试管B上提一微小距离,放手后试管B会回到原来位置
D.将试管B下压一微小距离,放手后试管B会回到原来位置
如图所示是舰载机飞离甲板的过程中,下列说法正确的是()
A.飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,会逐渐停下来
B.飞机起飞时加速助跑,可获得更大的惯性,利于升空
C.飞机加速升空,动能转化为重力势能,机械能增大
D.飞机飞离甲板后,舰艇底部受到水的压强变小二、填空题(本大题共3小题,共6.0分)如图是网红擦玻璃神器,质量为1kg,其磁性强弱可调节,某时刻神器静止在竖直玻璃窗上,对玻璃的压力为100N,所受摩擦力为______N:减弱磁性,神器对玻璃的压力为30N,其匀速下滑,所受摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)下滑过程中的能量转化是______。
潜水艇在浮出水面的过程中,所受浮力______;潜水艇在水中下沉的过程中,所受浮力______.(均选填“变大”、“变小,或“不变”)在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,这是因为当火车驶过时,离火车越近,空气的流速越大,产生的压强就越______.(选填“小”或“大”)三、实验探究题(本大题共5小题,共30.0分)按要求填空:
(1)如图甲所示,在光的色散现象中,若要看到七彩光带,使用的光屏是______(选填“黑”或“白”)色的。
(2)如图乙所示,静止在水平面上的长方体木块,在水平推力F作用下向前移动,改变推力P作用的位置,木块却向前倾倒,说明力的作用效果与______有关。
(3)如图丙所示,AB和CD均为镍铬合金线,闭合开关后,通过观察______,可以比较出合金线电阻的大小,这个实验装置是研究电阻大小与导体______的关系。在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止释放,小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题:
(1)本实验使小车获得动能的操作方法是______,到达水平面时的动能是由______转化来的;通过______来比较小车动能大小。
(2)同一小车从斜面不同高度由静止将放,如图甲、乙所示,是探究动能大小与______的关系。图______中小车撞击木块做功多。
(3)如图为某段道路的限速标志牌,请结合动能知识解释:
①对机动车限定最高行驶速度:______。
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:______。在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利用两滑轮组进行了5次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据,用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据,测得数据如表:实验次数动滑轮重G动/N物重G/N钩码上升高度h/m动力F/N动力作用点移动距离s/m滑轮组的机械效率η/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.360.640.540.120.3①5140.1②0.5(1)请根据前四组数据,在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)实验中应沿竖直方向______(匀速/静止)拉动弹簧测力计.如果选择另一种测得的机械效率将______(选填“偏大”或“偏小”).
(3)表格中编号①处数据应为______;根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为______N.
(4)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与______无关.
(5)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和______有关.
(6)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.你认为这句话是______的(填“正确”或“错误”).你是用小明收集的数据中______两组数据对比分析来判断的.如图所示是小洋和同学们利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)若小洋在水平平衡后杠杆的左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,则杠杆的______(选填“左”或“右”)端将会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变左右两侧钩码个数的前提下,只需将______即可;
(3)小洋和同学们又分别设计了两种实验方案,方案如图丙、丁所示。______图中弹簧测力计示数更大一些;
(4)请在图丁中画出拉力的力臂L。小王同学探究“物体在液体中受到的浮力大小与哪些因素有关“,他将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,如图甲所示,弹簧测力计的示数为5N。再将金属块缓慢浸入溢水杯的水中,且始终不与杯底接触,如图乙所示,弹簧测力计的示数为2.5N。
(1)随着金属块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数逐渐变小,说明物体所受浮力大小逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”);然后将金属块浸没在水中不同深度,发现弹簧测力计的示数不变。根据上述现象可得出物体在水中受到的浮力大小与______有关。
(2)根据实验数据,物体浸没在水中时所受的浮力为______N,还可测出物体的密度为______kg/m3。
(3)小王另取一杯酒精,用弹簧测力计吊着该金属块浸没于酒精中,观察到弹簧测力计示数为3N,由此初步得到:物体在液体中受到的浮力大小与______有关。
(4)从金属块开始浸入装满液体的溢水杯,直至金属块刚好完全浸没(金属块未接触容器底),该过程中,电子秤的示数变化情况是______(选填“先变大后不变”、“先变小后不变”或“不变”),水对溢水杯底部的压强______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。该实验装置______(选填“能”或“不能“)验证阿基米德原理。四、计算题(本大题共3小题,共24.0分)有一块质量为24g、规格为5cm×4cm×1cm的长方体橡皮泥,小华将它轻轻地放入盛满某种液体的烧杯中,发现橡皮泥下沉到烧杯底部,同时有部分液体从烧杯中溢出,他测得溢出液体的质量为18g.取g=10N/kg,请计算并回答:
(1)这块橡皮泥的密度多大?
(2)这块橡皮泥在液体中受到的浮力多大?
(3)把橡皮泥捏成船状使之漂浮在这种液体中,浮力多大?
如图所示,将质量为6kg、高为40cm、底面积为250cm2的长方体木块放入柱形容器中。已知容器的底面积为550cm2、高为0.6m,向容器中注入6kg的水,求(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3):
(1)未注水时木块对容器底的压强为多少?
(2)木块受到的浮力为多少?
(3)现再次往容器中缓慢加水直到加满,求再次加入水的质量及再次加水过程中木块受的浮力对木块做的机械功为多少J?
建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速吊起重为4.8×103N的物体时,物体4s内上升了6m,在此过程中,拉力F为2×103N,求在此过程中:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)拉力F所做总功;
(3)拉力F的功率;
(4)起重机吊起重物过程中所做的有用功;
(5)滑轮组的机械效率。
五、综合题(本大题共2小题,共20.0分)2021年6月12日,中国女排3:0战胜荷兰女排。比赛中队员们在击打排球时,手感觉到疼痛说明物体间力的作用是______的。排球在空中飞行时不考虑空气阻力排球受到______力的作用。阅读《神奇的公道杯》,回答下题
小阳和同学们一起参观中国科技馆,在中国科技馆一层“华夏之光”展厅的“中国古代的科学探索”展区,看到了如图甲所示的公道杯,其结构示意图如图乙所示。他们将水缓慢装入杯中,观察到当公道杯中装入水量较少时,水不会流出来;当装入水量超过最高点时,水会从杯底全部流出,小阳通过科技馆老师的讲解和仔细的观察,知道公道杯是利用了虹吸现象。
在一根塑料管中装满水,将塑料管一端置于装有水的A容器中,如图丙所示,容器内的水会持续通过塑料管流到B容器中,仿佛有一种“神奇”的力量把水从容器中吸走了一般。虽然有一段塑料管中水是向上流的,但是观察整体结构,我们发现水其实还是从高处的容器顺着这段弯管向下流动到了低处,这种不用水泵而利用液面高度差的作用力吸抽液体的现象叫虹吸现象。
回家后,小阳看到爸爸在家利用一根胶皮管给鱼缸换水,小阳眼前一亮,他马上想到了这正是利用了虹吸现象。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)公道杯中水流管的两端口一端在杯内,一端在______。
(2)产生虹吸现象的条件是______。
(3)小阳利用一个透明的塑料杯和吸管自制了一个公道杯,如图所示,请你观察公道杯,其盛水的最高水位取决于杯中______(选填:“A”、“B”或“C”)点的高度。
答案和解析1.【答案】A
【解析】解:A、为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就,物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位。故A正确;
B、电动机将电能转化为机械能,转换效率一般在80%以上;柴油机将柴油燃烧释放的内能转化为机械能,转化效率在35%左右。故B错误;
C、电饭锅发热的过程,是电流做功的过程,此过程将电能转化为内能。故C错误;
D、“绿色发展”不是不使用常规能源,而是合理使用,减小污染。故D错误。
故选:A。
①在物理学中,功和各种能量的基本单位都是焦耳;
②不同机器工作过程本质是能量的转化过程,不同机器的能量转化效率不同;
③电流做功的过程是将电能转化为其他形式的能量的过程;
④绿色发展是以效率、和谐、持续为目标的经济增长和社会发展方式。
此题考查了物理量的单位、能量的转化效率及绿色发展的内涵,包含的知识点较多,难度不大。
2.【答案】D
【解析】解:
A、一名小学生的质量约为40kg,受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N,故A不符合题意;
B、一本物理书的质量约为0.3kg,受到的重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故B不符合题意;
C、一支铅笔的质量约为5g=0.005kg,受到的重力G=mg=0.005kg×10N/kg=0.05N,故C不符合题意;
D、一个装满书的书包的质量约为3kg,受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N,故D符合题意。
故选:D。
首先将选项中的物体的质量进行估测,然后再根据G=mg可求得物体的重力即可作出判断。
对物体长度、质量、重力等进行估测,是初中物理的一项基本要求,平时结合所学知识对身边的如:人高、教室高、一步长、步行速度、气温、体温等等,多观察多思考,必要时做出正确判断。
3.【答案】B
【解析】解:质量一定的物体从高空抛下,具有的重力势能就比较大,落下时对砸中的人或物体做的功就多,在很短的作用时间就会产生很大的破坏力。
故选:B。
机械能包括动能和势能;物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于被举高而具有的能量叫重力势能;物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。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。
深入理解影响重力势能的因素,可解答此题,此题与实际生活联系密切,且对学生进行了安全教育,是一道好题。
4.【答案】C
【解析】解:
A、机动车减速是速度的变化,但不能改变惯性的大小,因为影响惯性大小的因素是物体的质量,故A错误;
B、在公共场所不大声喧哗,是在声源处控制噪声,故B错误;
C、自行车在刹车时用力捍车闸,是通过增大压力来增大摩擦力,故C正确;
D、“二手烟”的扩散不是由于分子间的引力引起的,而是由于分子的无规则运动引起的,故D错误。
故选:C。
(1)惯性是物体的固有属性,它是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
(2)减弱噪声的途径有三条:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱;
(3)增大摩擦力的方法通常是增大压力和增大接触面的粗糙程度;
(4)扩散现象是分子不停地做无规则运动引起的。
本题以创建文明城市为背景,综合考查了惯性大小的影响因素、减弱噪声的途径、增大摩擦的方法和扩散现象。
5.【答案】C
【解析】【分析】
(1)力做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(3)动能的大小与质量和速度有关;
(4)根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题为力学综合题,考查了力是否做功的判断、惯性、动能大小的影响因素,以及牛顿第一定律,但都属于基础知识,难度不大。
【解答】解:A、球被举在头顶
M
点时,该同学对球施加了力的作用,但球没有在该力的方向上通过距离,所以该同学对球没有做功。故A错误;
B、球能在空中飞行是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用;故B错误;
C、球从
A
点运动到
C
点过程中,质量不变,速度先变小后变大,故动能先变小后变大;故C正确;
D、球在
B
点时处于运动状态,若所受的力全部消失,球将做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
6.【答案】A
【解析】解:
A.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;故A正确;
B、托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B错误;
CD、核桃夹、酒瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故CD错误。
故选:A。
结合图片和生活经验,先判断它们在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。杠杆的分类:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
本题的解题关键是结合自己的生活经验,先判断各种杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
7.【答案】C
【解析】解:A、壶嘴和壶身构成了连通器;
B、船闸左右两个上端开口,底部相连,构成了一个连通器;
C、活塞式抽水机是利用大气压的原理来工作的,不属于连通器;
D、下水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,属于连通器;
故选:C。
连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
本题考查连通器的原理,关键知道连通器是上端开口,底部相连的,液面静止时保持相平。
8.【答案】D
【解析】解:A、汽车内的乘客看到路旁的树木往后退说明树木相对车厢是运动的,所以肯定是以车厢为参照物.此选项说法正确,不合题意.
B、汽车轮胎刻有花纹增大了接触面的粗糙程度,所以增大了摩擦力.此选项说法正确,不合题意.
C、在汽车发生严重撞击时,车内的人由于惯性会向前倾倒,安全气囊弹出会起到对人的保护作用.此选项说法正确,不合题意.
D、不同人的声音是通过音色来区分的.此选项说法错误,符合题意.
故选D.
①选择不同的参照物,物体的运动情况是不一样的,凡是选作参照物的物体都认为其是静止的;
②影响滑动摩擦力大小的因素主要有两个:物体所受的压力以及接触面的粗糙程度;
③惯性是物体保持原来运动状态不变的性质.并能利用惯性的知识解决实际的问题;
④音色是指声音的感觉特性,通过音色能辨别不同人的声音.
本题考查学生对参照物的理解,影响滑动摩擦力大小的因素、惯性、音色等物理知识的掌握情况,综合性较强.
选择参照物时,一般以地面为参照物判断物体是否运动,但相对地面静止的物体,如果以相对地面运动的物体为参照物,就是运动的,可根据题意进行判断.
9.【答案】B
【解析】解:A试管:设试管中空气的压强为P,大气压强为P0,试管中水面到容器中水面的距离为h,试管重为G,顶部的面积为S,则试管受到内部空气对它向上的压力,其大小为F=PS,大气对它向下的压力F0=P0S,试管静止时F-F0=G,即PS-P0S=G,解得:P=-P0,所以P不变,由于P=ρgh,可知h不变,则V排不变,试管所受浮力不变,不管上提、下压,放手后,试管还会回到原来位置,故A错、B对;
B试管:上提时,试管内空气柱的下表面受到水的压强减小,气体体积增大,即V排增大,所示浮力增大,所以放手后会上浮;下压时,相反会下沉,故CD错。
故选:B。
(1)试管内封闭一定量的空气,试管受到内部空气对它的压力,以及大气对它向下的压力,这个压力差就是浮力,根据试管浮沉情况,求出试管内部气压的大小。
(2)如果试管内气压变化,试管排开水的体积就变化,试管在水中的深度就会变化。
本题考查学生对浮沉条件、阿基米德原理以及液体压强的掌握,有一定的难度。
10.【答案】D
【解析】解:
A、当飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,根据牛顿第一定律他将会作向上的匀速直线运动,故A错误;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,故飞机起飞时加速助跑,是为了获得更大的动能,利于升空,不能增大惯性,故B错误;
C、飞机加速升空,质量不变,速度和高度都增加,故动能和重力势能都变大,动能没有转化为重力势能,故C错误;
D、飞机飞离甲板后,舰艇总重力减小,浮力减小,舰艇排开水的体积减小,所以舰艇底部的深度减小,其受到水的压强会变小,故D正确。
故选:D。
(1)根据牛顿第一定律,当物体不受力时,将处于静止状态或匀速直线运动状态,若物体原来是运动的,不受力将保持原来的速度做匀速直线运动;
(2)惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
(3)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析;
(4)漂浮物体的浮力始终等于自身重力,判断出重力的变化情况,即可得知浮力如何变化,进而判断出排开水的体积变化、舰艇底部所处深度变化,再根据液体压强特点判断压强变化。
本题借助舰载机飞离甲板这个场景,考查相关的物理知识,综合性较强,注重了物理和生活的联系,是中考的热点。
11.【答案】10
不变
机械能转化为内能
【解析】解:
神器静止在竖直玻璃窗上,竖直方向上受到的向上的摩擦力和向下的重力,这两个力是一对平衡力,大小相等,则所受摩擦力为f=G=mg=1kg×10N/kg=10N:
减弱磁性,神器匀速下滑,此时的神器受力仍然平衡,竖直方向上受到的向上的摩擦力和向下的重力,这两个力仍然是一对平衡力,重力的大小不变,则摩擦力的大小也不变;
下滑过程中神器克服摩擦做功,神器的机械能会转化为内能。
故答案为:10;不变;机械能转化为内能。
根据G=mg可以求出神器的重力;神器处于静止或匀速直线运动状态时,为平衡状态,竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力;物体克服摩擦做功,机械能转化为内能。
本题考查了二力平衡条件的应用、能量的转化;能理解摩擦力和重力是一对平衡力是解题的关键。
12.【答案】变小;不变
【解析】解:潜水艇浮出水面的过程中,排开水的体积逐渐变小,根据F浮=ρ水gV排,浮力变小;
潜水艇在水中下沉的过程中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,浮力不变,因为浮力小于重力而下沉.
故答案为:变小;不变.
(1)潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下沉的;
(2)根据F浮=ρ液gV排来判断浮力的大小变化.
此题考查了阿基米德原理的应用,属于基础题;要掌握潜水艇的工作原理:潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的.
13.【答案】小
【解析】解:当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险.
故答案为:小
当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快,从而造成人周围空气流速不同,结合流体压强与流速的关系即可解决此题.
解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象.
14.【答案】白
力的作用点
电流表的示数
横截面积
【解析】解:(1)因为白色物体反射各种颜色的光,所以只有用白色光屏,我们才能看到看到七彩光带;
(2)用一水平推力推长方体木块的下部,长方体木块会向前移动,用同样大小的力推长方体木块的上部,长方体木块会倾倒,比较可得:力的作用效果与力的作用点有关;
(3)在温度不变时,导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定的,分析图中的两电阻丝的长度和材料相同,横截面积不同,故通过观察电流表示数可研究导体的电阻与导体的横截面积的关系。
故答案为:(1)白;(2)力的作用点;(3)电流表的示数;横截面积。
(1)白色物体反射各种颜色的光,黑色物体吸收各种颜色的光;
(2)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果;
(3)图丙的实验中,通过观察电流表的示数来反映电阻的大小。影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度,注意要用控制变量的思维来分析。
本题考查了物体颜色的规律、力的三要素对力的作用效果的影响、影响电阻大小因素的探究实验等,有一定综合性。
15.【答案】让小车从斜面上由静止滑下
重力势能
木块被撞后移动的距离
速度
甲
质量相同的物体,运动的速度越大,动能越大
运动速度相同的物体,质量越大,动能越大
【解析】解:
(1)本实验使小车获得动能的操作方法是让小车从斜面上由静止滑下;
从能量转化来看,这样做的理论依据是小车的重力势能转化为小车的动能;
实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小;
(2)实验中,小车的质量一定,让小车在斜面上的不同高度滑下,是为了使小车到达下端时具有不同的速度,研究铁球的动能大小与速度的关系;
甲图中,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大;
(3)①机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;
②在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同;
故答案为:(1)让小车从斜面上由静止滑下;重力势能;木块被撞后移动的距离;(2)速度;甲;(3)①质量相同的物体,运动的速度越大,动能越大;②运动速度相同的物体,质量越大,动能越大。
(1)此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离,距离越远表明铁球的动能越大;物体质量一定时,高度降低,重力势能减小,速度变大时,动能变大;
(2)实验过程要采用控制变量法,当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一小车,这样可以保证小车的质量相同;让小车从不同的高度滑下,从而获得不同的运动速度;
(3)对机动车的行驶速度进行限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低。
动能的决定因素有两个:质量和速度,要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时,要从控制变量法的思路入手分析;注意解本题时,要把握转换法和控制变量法的运用。
16.【答案】匀速;偏小;66.7;1.6;物体被提升的高度;被提升的物重;错误;4、5
【解析】解:(1)由前4组实验数据知,s=3h,所以滑轮组由3段绳子承担物重,因此应从动滑轮绕起,如图所示:
;
(2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,这样才能准确测出拉力的值;如果选择另一种进行测量,由于动滑轮的个数增加,所做的额外功变大,在有用功不变的情况下,机械效率会变小;
(3)①η=×100%=×100%=×100%≈66.7%;
②由图知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为1.6N;
(4)第1、2组数据,动滑轮重、钩码重相同,钩码被提升的高度不同,机械效率相同,可知同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关;
(5)第3、4组数据,动滑轮、钩码被提升的高度相同,被提升的钩码重不同,机械效率不同,可知同一滑轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关;
(6)由表格中数据知,第5组滑轮组由5段绳子承担物重,η=×100%=×100%=×100%=50%;
由计算知,第五组比第四组滑轮组省力,但机械效率更低,所以“机械越省力,它的机械效率越高”的说法不正确.
故答案为:(1)见上图;(2)匀速;偏小;(3)66.7;1.6;(4)物体被提升的高度;(5)被提升的物重;(6)错误;4、5.
(1)根据h与s的关系(s=nh)结合表格中数据判断承担物重的绳子段数,然后绕线;
(2)为准确地测出拉力,需竖直向上匀速拉动测力计;根据额外功的多少判定机械效率的变化;
(3)根据公式η=×100%=×100%计算①的机械效率;进行②的读数时,注意测力计的分度值;
(4)分析机械效率的变化及前面物理量的变化得出结论,机械效率与物体被提升的高度无关;
(5)分析3、4中机械效率和物理量的变化,得出机械效率与被提升的物重之间的关系;
(6)计算出第5组数据与前面的几组机械效率比较,得出结论.
此题是“探究滑轮组的机械效率”实验,考查了滑轮组机械效率的计算,根据数据分析影响滑轮组效率的因素,同时考查了有关滑轮组的组装及测力计的读数问题,要细心分析每一个问题.
17.【答案】右
左
将右侧钩码向右移动1格
丙
【解析】解:(1)调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:F左L左=F右L右,即左端:4G×2L=8GL,右端:2G×3L=6GL,8GL>6GL,故左端下沉;
要使杠杆重新在水平位置平衡,由杠杆平衡条件可知:4G×2L=2G×nL,解得:n=4,即应将右侧钩码挂右边第4格处,故在不改变左右两侧钩码个数的前提下,只需将右侧钩码向右移动1格;
(3)由图可知,弹簧测力计在图丁中的力与杠杆垂直,力臂在杠杆上便于测量,此时力臂为3L,图丙的力不与杠杆垂直,力臂不方便测量,此时力臂小于3L,根据杠杆平衡条件可知,图丙中力臂短一些,测力计的示数要大一些;
(4)沿测力计方向作出力F,再作点O到力F的作用线的距离,标出力臂L,如图所示:
故答案为:(1)右;(2)左;将右侧钩码向右移动1格;(3)丙;(4)见解答。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断杠杆向哪端下降,要保持平衡,根据杠杆的平衡条件判断移动哪侧钩码;
(3)根据杠杆的平衡条件可知,图丙方向不与杠杆垂直,图丁弹簧测力计方向向上,由图可知,图丙中力臂短一些,测力计的示数要大一些;
(4)画力臂的步骤:①找到支点O;②用虚线延长力的作用线;③做支点到力的作用线的垂线;④标注出力臂L。
本题考查探究杠杆平衡条件的实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
18.【答案】变大
排开液体的体积
2.5
2×103
液体的密度
不变
不变
能
【解析】解:(1)随着金属块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数逐渐变小,根据称重法测浮力F浮=G-F,说明物体所受浮力大小逐渐变大;然后将金属块浸没在水中不同深度,发现弹簧测力计的示数不变,即受到浮力不变,根据上述现象可得出物体在水中受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
(2)根据实验数据,物体浸没在水中时所受的浮力为:
F浮=G-F=5N-2.5N=2.5N;
由F浮=ρ水gV排可得物体排开的水的体积即物体的体积为:
V=V排===2.5×10-4m3;
金属块的密度:
ρ====2×103kg/m3;
(3)小萌另取一杯酒精,用弹簧测力计吊着该金属块浸没于酒精中,观察到弹簧测力计示数为3N,根据称重法,在酒精中受到的浮力为′F′浮=5N-3N=2N,由此初步得到:物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关;
(4)由阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体的重力,而排开液体全部溢出了,即容器中增加的液体的质量始终等于排开液体的质量;
水对金属块有向上的浮力,金属块对水有向下的压力,浮力与压力相等,秤的示数不变,说明增大的压力与减小的水的重力相等,即排出水的重力等于浮力;
因为物体放入前后,溢水杯都是满的,水的深度不变,根据p=ρgh知对溢水杯底部的压强不变。
故答案为:(1)变大;排开液体的体积;(2)2.5;2×103;(3)液体的密度;(4)不变;不变;能。
(1)由相关实验,根据称重法测浮力F浮=G-F分析;将金属块浸没在水中不同深度,根据实验现象得出结论;
(2)根据实验数据,由称重法求出物体浸没在水中时所受的浮力,根据阿基米德原理求出V物,根据ρ=求出物体的密度;
(3)根据称重法求出浸没在在酒精中受到的浮力,与浸没在水中的浮力比较得出结论;
(4)由阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体的重力,由力的相互性结合增大的压力与减小的水的重力相等分析,根据p=ρgh判断出水对溢水杯底部压强的变化。
本题物体在液体中受到的浮力大小与哪些因素有关,考查控制变量法、数据分析、阿基米德原理、称重法测浮力等知识。
19.【答案】解:(1)m=24g=0.024kg,V=5cm×4cm×1cm=20cm3=2×10-5m3,
橡皮泥的密度
ρ===1.2×103kg/m3;
(2)m排=18g=0.018kg
由阿基米德原理,橡皮泥在液体中受到的浮力
F浮=G排=m排g=0.018kg×10N/kg=0.18N;
(3)橡皮泥漂浮,所以F浮=G物=m物g=0.024kg×10N/kg=0.24N.
答:(1)这块橡皮泥的密度1.2×103kg/m3.
(2)这块橡皮泥在液体中受到的浮力0.18N,
(3)把橡皮泥捏成船状使之漂浮在这种液体中,浮力为0.24N.
【解析】(1)已知橡皮泥的质量和规格,根据公式ρ=可求这块橡皮泥的密度;
(2)受到的浮力等于排开的液体的重力,根据公式G=mg可求受到的浮力;
(3)根据物体的浮沉条件F浮=G,可求得浮力.
本题考查密度、重力、浮力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算.
20.【答案】解:
(1)木块重力:
G=mg=6kg×10N/kg=60N,
未注水时木块对容器底的压力:
F=G=60N;
受力面积:S=250cm2=0.025m2,
木块对容器底的压强:
p===2400Pa;
(2)由ρ=可得注入水的体积:
V水===6×10-3m3,
假设木块沉底,则水深:
h水===0.2m=20cm,
排开水的体积:
V排=S木h水=250cm2×20cm=5000cm3=5×10-3m3,
受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×5×10-3m3×10N/kg=50N,
木块重力:
G木=m木g=6kg×10N/kg=60N,
因为F浮<G木,
所以木块沉底成立,此时木块受到的浮力为50N;
(3)由于ρ木<ρ水,且h水<h容,所以当水加满时。木块会处于漂浮状态,此时受到的浮力:
F浮′=G木=60N,
排开水的体积:
V排′===6×10-3m3,
再加水后水的总体积:
V水总=V容-V排′=550×10-4m2×0.6m-6×10-3m3=0.027m3,
水的总质量:
m水总=ρ水V水总=1×103kg/m3×0.027m3=27kg,
原来已注入6kg的水,使用需再加水的质量:
△m水=m水总-m水=27kg-6kg=21kg;
木块浸入水中深度:
h浸===0.24m,
木块下表面上升距离,即木块重心上升高度:
h=h容-h浸=0
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