一、单项选择题(每题3分)
1.下列有关物理量的估算,符合实际的是( ) A.人的拇指宽度约为10cm B.洗热水澡时的水温约为66℃ C.人正常心跳一次的时间约2s
D.一瓶标有“500mL”的矿泉水,其中水的质量约为0.5kg 2.下列四个情景中,受到的浮力变小的物体是( ) A.慢慢压入水中的空矿泉水瓶 B.在码头卸载货物的轮船 C.海面下正在下沉的潜水艇 D.从长江驶入大海的轮船
3.小夏推箱子经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离.对上述过程中涉及到的物理知识,分析正确的是( )
A.图甲:因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用 B.图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没推动箱子 C.图乙:因为小夏对箱子施加了力,所以小夏对箱子做了功 D.图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积
4.如图所示,活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆,它在动力F1和阻力F2的作用下,处于平衡状态,则( )
A.F1•OC=F2•OA B.F1•OD=F2•OB C.F1•OE=F2•OA D.F1•OE=F2•OB
5.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词歌赋,我们欣赏这些诗词歌赋时,不仅要挖掘其思想内涵,还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律,下面是小明同学对部分诗句中蕴含的物理知识的理解,其中正确的是( )
①“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,人们是通过音调辨别出钟声的
②“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物的 ③“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”,“楼台倒影入池塘”是光的折射现象 ④“花气袭人知骤暖,鹄声穿树喜新晴”,“花气袭人”说明分子在做无规则运动 ⑤“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,瀑布飞流直下,水的重力势能转化为动能 ⑥“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪”,“白草折”表明力可以改变物体的形状. A.①②④ B.②③⑤ C.③④⑥ D.④⑤⑥
6.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
1
A.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B.图中,盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强 C.鸡蛋在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力 D.鸡蛋在甲杯中受到盐水的浮力小于在乙杯中受到的浮力
7.小明同学尝到了知识归纳整理的甜头,学习物理后,对相关知识归纳了如下四组,其中存在错误的一组是( ) 照相机:凸透镜成像 天平:等臂杠杆 A.工具原理 B.仪器原理 密度计:漂浮时浮力等于抽水机:利用大气压强工作 物重 2N/m是压强的单位 C.物理规律与发现万有引力定律:伽利略 D.物理单位 者 相对论:爱因斯坦 能量和功的单位都是J A.A B.B C.C D.D 8.小明十分留心周围的生活情景,她从中感受到物理知识的无穷魅力,请判断如图所示四个情景中哪个说法是正确的( )
A.
即使没有摩擦我们也能握住手中的笔
B.
自行车的车把和车把上的闸把都是省力杠杆
C.
驾驶员系安全带是为了减小行驶中人的惯性
D.
多功能车用安全锤,榔头的前端做得很尖是通过减小受力面积来减小压强
9.哈勃望远镜使我们感受到宇宙的浩瀚,电子显微镜使我们认识到微观世界的深邃,关于宇宙和粒子,下列说法错误的是( )
2
A.光年表示宇宙时间,纳米量度分子大小 B.电子绕原子核运动与地球绕太阳运动相似 C.人类对宇宙和微观世界的探索将不断深入 D.天体之间和分子之间都存在着相互作用力
10.玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动.如图所示,过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A,时而从最高点A飞驰而下.过山车在运动过程中,若不计能量损失,只有动能和势能的相互转化.下列说法正确的是( )
A.A点机械能小于B点机械能 B.D点动能最大,A点势能最大 C.D点动能最大,A点机械能最大 D.A点势能最大,机械能最大
11.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中( )
A.F甲小于F乙
B.甲的机械效率小于乙的机械效率 C.F甲做的功大于F乙做的功
D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
12.李师傅开着一辆洒水车在水平路面上匀速前进,随着水不断的被洒出,下列物理量不变的是( )
A.车厢内水的质量 B.车对路面的压强 C.车厢内水的密度 D.路面给车的摩擦阻力
13.以下哪种实验探究方法与其他三者不同( )
3
A.
探究阿基米德原理
B.
探究压力的作用效果与受力面积的关系
C.
探究影响滑动摩擦力大小的因素
D.
探究物体的动能与速度的关系
二、填空题(每空2分,共18分)
14.在人体中有许许多杠杆,甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用,如图所示,人以 (填字母)为支点,通过小腿腓肠肌用力,踮起脚尖,按杠杆的分类,这是一个 杠杆(填“省力”或“费力”).
15.如图所示,甲、乙两个粗细不同的容器里盛有质量相等的不同液体,比较液体对容器底部的压强P甲 P乙,液体对容器底部的压力F甲 F乙. (填“大于”“等于”或“小于”)
16.如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上.乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,在B位置时受到的浮力为FB,则它们的大小关系是FA FB(选填“大于”、“等于”、“小于”).已知乒乓球最终漂浮在水面时排开水的体积为3cm3,则乒乓球的质量是 g.
4
17.如图所示,沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端,斜面长1.2m,高0.3m,拉力做功为2.16J,则这个斜面的机械效率是 %,物体受到的摩擦力是 N.
18.把两块表面干净的铅压紧,如图所示,下面吊一个重物时不能把它们位开,这一现象表明 .
三、作图与实验探究题(共36分,19题2分,20题2分,21、22、23题每空2分) 19.曲杆可绕固定点O转动,在一个最小的力F的作用下,在如图所示位置保持静止,请在图中作出:拉力F的力臂和拉力F的示意图.
20.如图所示,重10N的物体漂浮在水面上静止不动,请在图中作出物体所受力的示意图.(O点为物体的重心)
21.测滑轮组的机械效率,先用调节好的天平测动滑轮的质量,当右盘中砝码及游码位置如图1所示时,天平重新平衡.然后照图2那样安装好滑轮组,记下钩码及弹簧秤的位置.拉动弹簧秤使重为G的钩码升高,读出弹簧秤的示数F,用刻度尺分别测出钩码提升的高度h和弹簧秤移动的距离s,记录数据.
(1)动滑轮的质量m= g.Fs表示 功.
(2)使钩码升高的过程中应向上 拉动弹簧秤;不考虑绳子的伸长,s= h.
5
(3)用式子η=计算机械效率的条件是 ,它比用η=计算出的结
果 (填:“偏大”、“相同”或“偏小”).
(4)保持此装置不变,将提升的钩码增加为2G,滑轮组的机械效率将 .(填:“增大”、“不变”或“减小”)
22.某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验.
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示.
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示.
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示.乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到 的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明 . 23.利用如图所示的装置探究动能的大小与什么因素有关.让钢球从固定的斜面上由静止滚下,打到水平面上的一个小木块上,能将木块撞出一段距离.小木块被撞后运动的距离越长,则表明钢球碰撞前的 越大.
(1)将质量不同的钢球从同一高度滚下,观察并记录小木块被撞后前进的距离,此举的目的是研究动能和质量的关系;让不同的钢球从同一高度滚下是为了 ;
(2)为了研究动能和速度的关系,应将 质量的钢球在 高度的地方由静止滚下.(选填“相同”、“不同”)
(3)本实验探究的过程中采用的研究方法主要有转换法和控制变量法;
(4)钢球在斜面轨道上向下滚动的过程中, 能转化为 能,小木块在水平面运动的过程中,小木块的 能不断减少,小木块的 能保持不变.
6
四、综合题(共7分,24题2分,25题5分) 24.如图所示,工人通过滑轮组使重750N的箱子以0.2m/s的速度从地面升到12m高的五楼上,若滑轮组的机械效率为80%,则工人做功的功率为多少?
25.如图所示,“擦窗机器人”的质量为2kg,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上.(g取10N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”). (2)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大? (3)擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s,它克服摩擦力做功的功率是多大?
7
2015-2016学年山东省济宁市微山县八年级(下)期末物理试卷
参与试题解析
一、单项选择题(每题3分)
1.下列有关物理量的估算,符合实际的是( ) A.人的拇指宽度约为10cm B.洗热水澡时的水温约为66℃ C.人正常心跳一次的时间约2s
D.一瓶标有“500mL”的矿泉水,其中水的质量约为0.5kg 【考点】长度的估测;温度;质量的估测;时间的估测.
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个. 【解答】解:
A、一元硬币的直径在2.5cm左右,中学生大拇指的宽度略小于2.5cm,在2cm左右.故A不符合实际;
B、人体正常体温在37℃左右,洗澡水的温度应该略高于体温,在40℃左右,不可能达到66℃.故B不符合实际;
C、正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s,故C不符合实际;
3
D、矿泉水的密度在1.0g/cm左右,一瓶“500mL”的矿泉水,其中水的质量约为
33
m=ρV=1.0g/cm×500cm=500g=0.5kg左右.故D符合实际. 故选D.
2.下列四个情景中,受到的浮力变小的物体是( ) A.慢慢压入水中的空矿泉水瓶 B.在码头卸载货物的轮船 C.海面下正在下沉的潜水艇 D.从长江驶入大海的轮船 【考点】阿基米德原理.
【分析】根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知,影响浮力大小的因素有液体密度和物体排开液体的体积,据此分析A、C正误; 根据漂浮条件F浮=G分析B、D的正误.
【解答】解:A、慢慢压入水中的空矿泉水瓶,排开水的体积逐渐变大,据F浮=ρgV排可知,受到的浮力变大,不符合题意;
B、在码头卸载货物的轮船,漂浮在水面上,F浮=G,自身重力越来越小,受到水的浮力越来越小,符合题意;
C、海面下正在下沉的潜水艇,排开水的体积不变,所受浮力不变,不符合题意; D、从长江驶入大海的轮船,始终漂浮,浮力等于自身重力,浮力不变,不符合题意. 故选B.
3.小夏推箱子经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离.对上述过程中涉及到的物理知识,分析正确的是( )
8
A.图甲:因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用 B.图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没推动箱子 C.图乙:因为小夏对箱子施加了力,所以小夏对箱子做了功 D.图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积
【考点】力与运动的关系;平衡状态的判断;力是否做功的判断. 【分析】A、箱子在水平方向除了受推力作用,还受摩擦力; B、物体处于静止状态,受平衡力,平衡力的大小相等; CD、功等于力和物体在力的方向上移动的距离.
【解答】解:A、箱子没有被推动,是因为箱子还受摩擦力的作用,摩擦力与推力平衡,合力为零,并不是小夏没有对箱子施加力,A错误;
B、箱子静止,是因为小夏对箱子的推力与摩擦力平衡,所以摩擦力等于推力,B错误; C、小夏对箱子施加了力,但箱子并未在力的方向上移动距离,所以推力并没有做功,C错误;
D、由丙图知,小夏跌倒后,箱子由于惯性继续滑动了一段距离,所以小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离,D正确. 故选D.
4.如图所示,活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆,它在动力F1和阻力F2的作用下,处于平衡状态,则( )
A.F1•OC=F2•OA B.F1•OD=F2•OB C.F1•OE=F2•OA D.F1•OE=F2•OB 【考点】杠杆的平衡条件. 【分析】活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆,选项中的四个量应该分别代表了杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂,关键是看它们的对应关系是否正确,据此来做出判断. 【解答】解:读图可知,F1为动力,其力臂是支点到动力作用线的垂直距离,应为OE;F2为阻力,其力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离,应为OB,所以根据杠杆的平衡条件,最终的平衡关系是F1•OE=F2•OB,只有选项D符合题意. 故选D.
5.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词歌赋,我们欣赏这些诗词歌赋时,不仅要挖掘其思想内涵,还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律,下面是小明同学对部分诗句中蕴含的物理知识的理解,其中正确的是( )
①“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,人们是通过音调辨别出钟声的
②“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物的 ③“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”,“楼台倒影入池塘”是光的折射现象
9
④“花气袭人知骤暖,鹄声穿树喜新晴”,“花气袭人”说明分子在做无规则运动 ⑤“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,瀑布飞流直下,水的重力势能转化为动能 ⑥“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪”,“白草折”表明力可以改变物体的形状. A.①②④ B.②③⑤ C.③④⑥ D.④⑤⑥
【考点】参照物及其选择;力的作用效果;光的反射;动能和势能的转化与守恒;分子的运动.
【分析】①音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同;
②判断物体运动还是静止,就是看研究的物体和参照物之间位置是否发生了变化; ③光的反射现象,平面镜成像是由于光的反射形成的;
④掌握扩散现象,知道一切物体的分子都在不停地做无规则运动;
⑤在重力作用下自由下落的物体,下落过程中重力势能主要转化为动能; ⑥力的作用效果有二:改变物体的运动状态,改变物体的形状. 【解答】解:
①“夜半钟声到客船”钟声是根据音色判断出的.故此说法错误; ②以“乘客”为参照物,“乘客”和“轻舟”之间的位置没有变化,故“轻舟”是静止的.故此说法错误;
③“楼台倒影入池塘”属于平面镜成像,是由光的反射形成的.故此说法错误; ④“花气袭人”是由于分子的无规则运动造成的.故此说法正确;
⑤在重力作用下,瀑布飞流直下,水的重力势能转化为动能.故此说法正确; ⑥力可以改变物体的形状,也可以使物体的运动状态发生改变.“白草折”表明力可以改变物体的形状.故此说法正确. 所以说法正确的有④⑤⑥. 故选D.
6.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B.图中,盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强 C.鸡蛋在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力 D.鸡蛋在甲杯中受到盐水的浮力小于在乙杯中受到的浮力 【考点】压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用. 【分析】(1)根据物体的浮沉条件,分别比较鸡蛋与两种盐水的密度关系,得出两种液体的密度关系;据此对A选项做出判断; (2)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系,再根据p=ρgh判断对杯底的压强关系;
(3)根据物体的浮沉条件,判断两者所受浮力关系;
10
【解答】解:A、由图可知,同一只鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,根据浮沉条件可得:ρ甲=ρ蛋,ρ乙>ρ蛋;所以,乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度;故A错误;
B、因为乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,且两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底压强大于甲杯底压强,故B正确;
CD、物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;故CD错误; 故选B.
7.小明同学尝到了知识归纳整理的甜头,学习物理后,对相关知识归纳了如下四组,其中存在错误的一组是( ) 照相机:凸透镜成像 天平:等臂杠杆 A.工具原理 B.仪器原理 密度计:漂浮时浮力等于抽水机:利用大气压强工作 物重 2N/m是压强的单位 C.物理规律与发现万有引力定律:伽利略 D.物理单位 者 相对论:爱因斯坦 能量和功的单位都是J A.A B.B C.C D.D 【考点】物理常识.
【分析】对照每一知识点,细心分析,才能发现其中的错误之处. 【解答】解:
A、照相机是利用凸透镜成像规律中“u>2f时,成倒立缩小实像”原理工作的;抽水机是利用大气压将水从低处送到高处的.故A正确;
B、天平的本质是等臂杠杆;密度计漂浮在液面上时,受到的浮力等于重力.故B正确; C、万有引力定律是牛顿最早发现的;相对论是爱因斯坦提出的.故C错误;
D、N/m2也就是帕斯卡,是压强的主单位;在国际单位制中,能量和功的主单位都是焦耳,简称焦,符号是J.故D正确. 故选C.
8.小明十分留心周围的生活情景,她从中感受到物理知识的无穷魅力,请判断如图所示四个情景中哪个说法是正确的( )
A.
即使没有摩擦我们也能握住手中的笔
B.
自行车的车把和车把上的闸把都是省力杠杆
C.
11
驾驶员系安全带是为了减小行驶中人的惯性
D.
多功能车用安全锤,榔头的前端做得很尖是通过减小受力面积来减小压强 【考点】增大压强的方法及其应用;惯性;摩擦力的大小;杠杆的分类. 【分析】(1)摩擦力是指两个相互接触的物体,当它们发生了相对运动时,在接触表面产生的一种阻碍其相对运动的力,叫做摩擦力;
(2)根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型;
(3)惯性是物体保持原有状态不变的性质,大小只和物体的质量大小有关;系安全带是为了减小惯性给司机和乘客带来的危害;
(4)压强与压力和受力面积有关,压力越大、受力面积越小,压强越大. 【解答】解:
A、如果没有摩擦力,铅笔就会从手中滑落,故A错误;
B、车把和车把上的闸,在使用时动力臂都大于阻力臂,都属于省力杠杆,故B正确; C、驾驶员系安全带是为了减小惯性给行驶中人的危害,不会减小惯性,故C错误;
D、多功能车用安全锤,榔头的前端做得很尖是通过减小受力面积来增大压强,故D错误. 故选B.
9.哈勃望远镜使我们感受到宇宙的浩瀚,电子显微镜使我们认识到微观世界的深邃,关于宇宙和粒子,下列说法错误的是( ) A.光年表示宇宙时间,纳米量度分子大小 B.电子绕原子核运动与地球绕太阳运动相似 C.人类对宇宙和微观世界的探索将不断深入 D.天体之间和分子之间都存在着相互作用力
【考点】人类探究微观世界的历程;人类探究太阳系及宇宙的历程. 【分析】解答本题要了解字宙和粒子的知识:分子动理论、人类对宇宙的认识、原子结构等,据此对选项中的描述做出判断. 【解答】解:
A、用光年表示宇宙距离,用纳米量度分子大小.故A说法错误;
B、原子是由原子核与核外电子组成的,电子绕原子核运动,地球绕太阳运动,两者相似.故B说法正确;
C、人类对宇宙和微观世界的探索将不断深入,永无止境.故C说法正确;
D、天体之间存在万有引力,物体是由分子组成的,分子之间有相互作用的引力和斥力.故D说法正确. 故选A.
10.玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动.如图所示,过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A,时而从最高点A飞驰而下.过山车在运动过程中,若不计能量损失,只有动能和势能的相互转化.下列说法正确的是( )
12
A.A点机械能小于B点机械能 B.D点动能最大,A点势能最大 C.D点动能最大,A点机械能最大 D.A点势能最大,机械能最大
【考点】动能和势能的转化与守恒. 【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度.质量越大,速度越大,动能越大. (2)重力势能的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
(3)过山车在上升和下降的过程中,动能和重力势能不断转化.不计摩擦时,机械能是守恒的.
【解答】解:A、不计摩擦时,过山车从A到B时机械能守恒.不符合题意.
B、D点的动能最大,A点的重力势能最大,D到A的过程中,动能转化为重力势能.符合题意.
C、D点动能最大,不计摩擦,动能和重力势能不断转化,各点机械能守恒.不符合题意. D、A点势能最大,不计摩擦,动能和重力势能不断转化,各点机械能守恒.不符合题意. 故选B.
11.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中( )
A.F甲小于F乙
B.甲的机械效率小于乙的机械效率 C.F甲做的功大于F乙做的功
D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
【考点】功率大小的比较;功的大小比较;机械效率的大小比较.
【分析】由两图可知,承担物重的绳子股数n,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,利用F=(G
物
+G动)求拉力大小;
=
=
判断机械效率关系;
根据η=
根据W总=W有+W额比较拉力做的功;
13
做功时间相等,根据P=比较两图中拉力的功率. 【解答】解:
由图通过动滑轮绳子段数:甲中n=2,乙中n=3, A、不计绳重及摩擦,F甲=(G物+G动)=×=55N,
F乙=(G物+G动)=×≈36.7N,所以F甲大于F乙,故A错误;
B、η===,提起物体和动滑轮重相同,所以机械效率相等,故B错误;
C、W总=W有+W额提起的物体重和动滑轮重相同,且物体提起高度相同,所以有用功和额外功
都相同,所以总功即拉力做功相同,故C错误;
D、因为做功时间相等时,根据P=,拉力做功相等,所以甲和乙做功的功率相等,故D正确. 故选D.
12.李师傅开着一辆洒水车在水平路面上匀速前进,随着水不断的被洒出,下列物理量不变的是( )
A.车厢内水的质量 B.车对路面的压强 C.车厢内水的密度 D.路面给车的摩擦阻力 【考点】密度及其特性. 【分析】(1)洒水车在洒水过程中,车的质量会逐渐减小;
(2)洒水车对地面的压强与洒水车对地面的压力和接触面积大小有关;
(3)密度是物质本身的一种性质,大小只与物质的种类、状态和温度有关,与物质的多少无关;
(4)摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关.在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大. 【解答】解:
A、洒水车在洒水过程中,随着水不断的被洒出,车厢内水的质量变小,故A不符合题意; B、洒水车的质量变小、即重力变小,对地面的压力减小,车与路面的接触面积不变,所以洒水车对路面的压强逐渐减小,故B不符合题意;
C、在洒水的过程中,水是质量虽然减少,但物质种类没有变化,所以密度不变,故C符合题意;
D、接触面粗糙程度不变,洒水车在洒水过程中,质量变小,对地面的压力变小,车轮所受路面的摩擦力变小,故D不符合题意.
14
故选C.
13.以下哪种实验探究方法与其他三者不同( )
A.
探究阿基米德原理
B.
探究压力的作用效果与受力面积的关系
C.
探究影响滑动摩擦力大小的因素
D.
探究物体的动能与速度的关系 【考点】物理学方法.
【分析】首先回忆各个实验当时的过程情景,明确各自采用的研究方法,然后找到符合题意的选项. 【解答】解:
A、阿基米德原理的主要内容是:物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力,通过物体排开液体重力的大小得到浮力的大小,采用的是转换法;
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积大小都有关系,研究压力作用效果与受力面积的关系时,保持压力不变,改变受力面积,采用的是控制变量法;
C、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关系,探究影响滑动摩擦力的因素时,需要保持一个物理量不变,改变另一个物理量,采用的是控制变量法;
D、物体的动能和质量、速度都有关系,研究动能与速度的关系时,需要保持质量不变,改变速度,采用的是控制变量法.
所以探究阿基米德原理的研究方法与其它三个不同. 故选A.
二、填空题(每空2分,共18分)
14.在人体中有许许多杠杆,甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用,如图所示,人以 O (填字母)为支点,通过小腿腓肠肌用力,踮起脚尖,按杠杆的分类,这是一个 省力 杠杆(填“省力”或“费力”).
15
【考点】杠杆及其五要素;杠杆的分类.
【分析】由图可得,支点在脚尖处,人本身的重力是阻力,腓肠肌用力是动力.根据力臂的定义,即可判断动力臂和阻力臂的关系.
【解答】解:支点在脚尖处,人本身的重力是阻力,腓肠肌用力是动力,所以动力臂是阻力臂的两倍,根据杠杆平衡条件,动力是阻力的一半,这是一个省力杠杆. 故答案为:O,省力.
15.如图所示,甲、乙两个粗细不同的容器里盛有质量相等的不同液体,比较液体对容器底部的压强P甲 小于 P乙,液体对容器底部的压力F甲 等于 F乙. (填“大于”“等于”或“小于”)
【考点】压强的大小及其计算;压力及重力与压力的区别.
【分析】已知质量相等,所以两液体对容器底部压力相等,甲底面积大,所以甲容器底部受到的压强小.
【解答】解:因为此时压力等于液体的重力,所以F甲=F乙=G, 压力相等,受力面积越大压强越小,S甲>S乙所以P甲<P乙. 故答案为 小于;等于.
16.如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上.乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,在B位置时受到的浮力为FB,则它们的大小关系是FA 等于 FB(选填“大于”、“等于”、
3
“小于”).已知乒乓球最终漂浮在水面时排开水的体积为3cm,则乒乓球的质量是 3 g.
【考点】物体的浮沉条件及其应用. 【分析】(1)由图可知乒乓球在A、B位置时,排开水的体积大小,然后根据阿基米德原理判断浮力大小;
(2)根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于其重力. 【解答】解:(1)由图可知:乒乓球在A、B位置时都是浸没,排开水的体积相等,由F浮=ρgV排可知:FA=FB.
16
(2)由于乒乓球最后漂浮在水面上,所以F浮=G球; 由ρ=得,m球=m排=ρ
水
V排=1g/cm3×3cm3=3g.
故答案为:等于;3.
17.如图所示,沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端,斜面长1.2m,高0.3m,拉力做功为2.16J,则这个斜面的机械效率是 62.5 %,物体受到的摩擦力是 0.675 N.
【考点】斜面的机械效率. 【分析】(1)已知物体重力和提升的高度,根据公式W=Gh可求有用功;已知总功,根据η=
可求得机械效率;
(2)求出额外功,利用W额=fs求摩擦力. 【解答】解:
有用功:W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J; 总功:W总=2.16J, 斜面的效率: η=
×100%=
×100%=62.5%;
额外功:
W额=W总﹣W有用=2.16J﹣1.35J=0.81J, 因为W额=fs, 所以摩擦力大小:f=
=
=0.675N.
故答案为:62.5%;0.675.
18.把两块表面干净的铅压紧,如图所示,下面吊一个重物时不能把它们位开,这一现象表明 分子之间存在引力 .
【考点】分子间的作用力. 【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力.当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力. 【解答】解:
表面干净的铅压紧,两块铅表面分子的距离大于平衡距离,表现为引力;正是由于铅分子间引力的存在,才使得下面挂一个重物也不能把它们拉开.
17
故答案为:分子之间存在引力.
三、作图与实验探究题(共36分,19题2分,20题2分,21、22、23题每空2分) 19.曲杆可绕固定点O转动,在一个最小的力F的作用下,在如图所示位置保持静止,请在图中作出:拉力F的力臂和拉力F的示意图.
【考点】力臂的画法;力的示意图.
【分析】根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力.所以需要找出杠杆的最长力臂,然后根据力臂的概念确定力的方向.
【解答】解:根据此杠杆的形状,从O到A点的距离最大,这是最长的力臂.所以力作用在杠杆的最右端时拉力最小,根据力臂的概念确定力的方向,从支点向其画垂线,垂线段所表示的就是它的力臂,如图所示;
20.如图所示,重10N的物体漂浮在水面上静止不动,请在图中作出物体所受力的示意图.(O点为物体的重心)
【考点】力的示意图. 【分析】漂浮在水面上的物体受到重力和浮力作用;重力和浮力的作用点均在物体的重心上,重力方向竖直向下,大小为10N,浮力方向竖直向上,大小也为10N;最后用带箭头的线段把重力和浮力的三要素表示出来. 【解答】解:
重力从重心竖直向下画,标出符号G=10N,浮力从重心竖直向上画,标出符号为F浮=G=10N,注意两个力线段的长度相等,如图所示:
18
21.测滑轮组的机械效率,先用调节好的天平测动滑轮的质量,当右盘中砝码及游码位置如图1所示时,天平重新平衡.然后照图2那样安装好滑轮组,记下钩码及弹簧秤的位置.拉动弹簧秤使重为G的钩码升高,读出弹簧秤的示数F,用刻度尺分别测出钩码提升的高度h和弹簧秤移动的距离s,记录数据.
(1)动滑轮的质量m= 19.8 g.Fs表示 总 功.
(2)使钩码升高的过程中应向上 匀速 拉动弹簧秤;不考虑绳子的伸长,s= 3 h. (3)用式子η=
计算机械效率的条件是 不计绳重及摩擦 ,它比用η=
计算
出的结果 偏大 (填:“偏大”、“相同”或“偏小”).
(4)保持此装置不变,将提升的钩码增加为2G,滑轮组的机械效率将 增大 .(填:“增大”、“不变”或“减小”)
【考点】滑轮(组)机械效率的测量实验. 【分析】(1)①使用天平测物体的质量,天平平衡时右盘所有砝码的质量加上游码左侧所对的刻度就是物体的质量;
②克服物体重力做的功是有用功,绳子自由端拉力做的功是总功.
(2)①利用二力的平衡知识可知,只有竖直匀速拉动弹簧秤时,弹簧秤的示数才等于拉力的大小;
②绳子自由端移动的距离等于物体升高的高度和绳子段数的成绩,即s=nh. (3)η=
只考虑动滑轮的重,没有考虑绳重和摩擦;η=
同时考虑到动滑轮重、
绳重、摩擦,有用功不变,后者总功增大,所以后者机械效率偏小.
(4)滑轮组一定时,增大提升物体的重,有用功在总功中比值增大,机械效率增大. 【解答】解:(1)①标尺的分度值是0.2g,游码左侧对应的刻度是4.8g,因此动滑轮的质量m=10g+5g+4.8g=19.8g;
②F指的是绳子自由端的拉力,s是弹簧秤移动的距离,因此Fs是弹簧测力计拉力做的功,属于总功.
(2)①只有让钩码匀速上升,此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力,测力计的示数才等于拉力的大小; ②由图知,n=3,则s=3h. (3)η=η=
,总功等于提升动滑轮和重物做的功,条件:不考虑绳重和摩擦;
,同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦;
计算时总功偏小,机械效率偏大.
两个公式中,提起物体时有用功相同,根据η=
(4)同一滑轮组提起钩码的重增加,额外功几乎不变,有用功在总功的比值增大,所以同
一滑轮组提起的物体越重,机械效率越高.
19
故答案为:(1)19.8;总; (2)匀速;3;
(3)不计绳重及摩擦;偏大; (4)增大.
22.某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验.
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示.
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示.
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示.乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到 浮力 的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明 物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力 . 【考点】探究浮力大小的实验.
【分析】乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到了向上托的力,即浮力;根据实验现象和结合阿基米德原理回答. 【解答】解:由乙图可知,乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到了向上托的力,即金属块受到了浮力;
丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明金属块受到了浮力等于排开水所受的重力. 故答案为:浮力;物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力. 23.利用如图所示的装置探究动能的大小与什么因素有关.让钢球从固定的斜面上由静止滚下,打到水平面上的一个小木块上,能将木块撞出一段距离.小木块被撞后运动的距离越长,则表明钢球碰撞前的 动能 越大.
(1)将质量不同的钢球从同一高度滚下,观察并记录小木块被撞后前进的距离,此举的目的是研究动能和质量的关系;让不同的钢球从同一高度滚下是为了 使钢球到达水平面时的速度相同 ;
(2)为了研究动能和速度的关系,应将 相同 质量的钢球在 不同 高度的地方由静止滚下.(选填“相同”、“不同”)
(3)本实验探究的过程中采用的研究方法主要有转换法和控制变量法;
20
(4)钢球在斜面轨道上向下滚动的过程中, 重力势 能转化为 动 能,小木块在水平面运动的过程中,小木块的 动 能不断减少,小木块的 重力势 能保持不变.
【考点】探究影响物体动能大小的因素.
【分析】实验中钢球的动能越大,对木块做的功越多,木块被撞击的越远;
(1)动能的大小与物体的质量和速度有关,要探究动能与质量或速度的关系,应保持速度或质量不变;
(2)要探究动能与速度的关系,应保持钢球的质量相同,速度不同,应将钢球从不同的高度由静止滚下,用到了控制变量法;
(4)钢球滚下的过程中,由于高度不断减小,所以钢球的重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,机械能不变.
【解答】解:小木块被撞后运动的距离越长,则表明钢球碰撞前的动能越大;
(1)将质量不同的钢球从同一高度滚下,速度相同,质量不同,可以探究动能与质量的关系;让不同的钢球从同一高度滚下,是为了使钢球到达水平面时的速度相同;
(2)为了研究动能和速度的关系,应使质量相同速度不同,所以应将相同质量的钢球从不同的高度由静止滚下;
(4)钢球在斜面轨道上向下滚动的过程中,钢球的重力势能转化为动能,小木块在水平面运动的过程中,小木块速度减小,动能减少,但小木块质量和高度不变,因而重力势能不变. 故答案为:动能;(1)使钢球到达水平面时的速度相同;(2)相同;不同;(4)重力势;动;动;重力势.
四、综合题(共7分,24题2分,25题5分) 24.如图所示,工人通过滑轮组使重750N的箱子以0.2m/s的速度从地面升到12m高的五楼上,若滑轮组的机械效率为80%,则工人做功的功率为多少?
【考点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率. 【分析】使用滑轮组的目的是提升重物,已知物重和上升的高度,利用W有用=Gh得出有用功; 已知箱子上升的高度和速度,可以得到提起箱子的时间;已知有用功和机械效率,可以得到总功;已知总功和拉起箱子的时间利用P=得到拉力的功率. 【解答】解:对箱子做的有用功:W有用=Gh=750N×12m=9000J; 由v=得,箱子上升所用的时间: t==
=60s;
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由η=得,拉力做的总功:
W总===11250J,
=187.5W.
拉力的功率:P==
答:拉力的功率为187.5W.
25.如图所示,“擦窗机器人”的质量为2kg,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上.(g取10N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
﹣325
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10m,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×10Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大? (3)擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s,它克服摩擦力做功的功率是多大?
【考点】压强的大小及其计算;功率的计算. 【分析】(1)擦窗机器人处于静止状态,机器人受平衡力作用,竖直方向上的摩擦力和重力是一对平衡力,然后根据平衡力的特点即可解题;
(2)根据压强定义式的变形公式F=pS可求吸盘对玻璃的压力.
(3)利用速度公式求出通过的路程,根据W=fs求出克服摩擦力做的功,利用P=(或P=Fv)求出功率. 【解答】解:(1)“擦窗机器人”的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
因为“擦窗机器人”处于静止状态,所以竖直方向上的摩擦力和重力平衡,则摩擦力f=G=20N;
若真空泵继续向外抽气,“擦窗机器人”仍然处于静止状态,由于吸盘内部的空气重力非常小,则机器人的重力不变,所以机器人受到的摩擦力不变; (2)由p=可得,吸盘对玻璃的压力:
F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N;
(3)擦窗机器人8s通过的路程:s=vt=0.1m/s×8s=0.8m, 克服摩擦力做的功:W=fs=20N×0.8m=16J, 克服摩擦力做功的功率:P==
=2W.
答:(1)不变;
(2)吸盘对玻璃的压力是180N; (3)它克服摩擦力做功的功率是2W.
22
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