
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意.共24分每小题2分)
1.(2分)下列实例中,为了增大摩擦的是( )
A.给车轴加润滑油
B.旱冰鞋下装有滚轮
C.冰壶底面打磨得很光滑
D.足球守门员戴有防滑手套
2.(2分)如图所示,下列四种工具在正常使用时,属于省力杠杆的是( )
A.钳子 B.镊子
C.天平 D.筷子
3.(2分)为了让同学们养成关注生活和社会的习惯,物理老师让同学们对身边的一些常见物理量进行估测,你认为最接近实际的是( )
A.学生书桌的高度约为80mm
B.一名中学生的质量约为50g
C.正常步行的速度约为10m/s
D.北京地区大气压约为1.01×105Pa
4.(2分)如图所示,F1和F2是物体所受的方向相反的两个其中这两个力为平衡力的是( )
A. B.
C. D.
5.(2分)如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,则三种液体密度的大小关系正确的是( )
A.ρA>ρB>ρC B.ρA=ρB=ρC C.ρA<ρB<ρC D.ρA=ρC>ρB
6.(2分)关于大气压下列说法中正确的是( )
A.大气压的值是固定不变的
B.托里拆利实验测出了大气压的具体数值
C.马德堡半球实验测出了大气压的具体数值
D.大气压随海拔高度的增加而增大
7.(2分)关于篮球运动员的一次投球过程,下列说法正确的是( )
A.篮球离开运动员的手后能继续往前飞行,是因为篮球受到了运动员的推力作用
B.运动员起跳之后减速上升,是因为他的惯性消失了
C.运动员投出篮球撞击篮板后反弹,是因为力能改变物体的运动状态
D.运动员用力蹬地,身体向上跃起,是因为地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
8.(2分)如图所示,小李同学不断地在水中加盐,使一个沉在杯底的鸡蛋由沉底逐渐至悬浮,最后漂浮在液面上以下说法中正确的是( )
A.沉底时受到的浮力小于漂浮时受到的浮力
B.沉底时受到的浮力大于悬浮时受到的浮力
C.悬浮时受到的浮力大于漂浮时受到的浮力
D.悬浮时受到的浮力小于漂浮时受到的浮力
9.(2分)2021年5月15日,我国火星探测器“天问一号”着陆火星成功,5月22日,“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”着陆平台,顺利到达火星表面,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.火星车对火星表面的压力与火星表面对火星车的支持力是平衡力
B.火星车在火星上所受的重力与火星表面对火星车的支持力是平衡力
C.火星车对火星表面的压力小于火星表面对火星车的支持力
D.火星车在火星上所受的重力与火星表面对火星车的支持力是相互作用力
10.(2分)用同一滑轮组分别把200N和300N的重物匀速提高5m,如果两次额外功相等,则( )
A.两次所做的总功一定相等
B.两次所做的有用功一定相等
C.两次的机械效率一定不相等
D.两次拉绳子的力一定相等
11.(2分)如图所示,用轻质杠杆提升物体,O点为杠杆的支点。杠杆在水平位置处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.当物体悬挂在A点时,动力作用在C点,该杠杆一定是省力杠杆
B.当物体悬挂在B点时,动力作用在C点,动力的方向可以竖直向下
C.当物体悬挂在C点时,动力作用在A点一定比作用在B点要费力
D.当物体悬挂在C点时,无论动力作用在A点还是B点该杠杆一定是费力杠杆
12.(2分)如图,均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,对地面的压强相等。现沿竖直方向均切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙切去的体积△V甲、△V乙和切去的质量△m甲、△m乙的关系是( )
A.△V甲>△V乙,△m甲>△m乙 B.△V甲<△V乙,△m甲>△m乙
C.△V甲<△V乙,△m甲<△m乙 D.△V甲>△V乙,△m甲<△m乙
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个,共6分,每小题2分,每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2分)下列关于力的说法中正确的是( )
A.做匀速直线运动物体的速度越大,受到的合力也越大
B.用桨向后划水船就向前运动这是由于力的作用是相互的
C.掷出的铅球在空中继续向前飞行,是因为它受到向前的冲力
D.用水平推力推地面上的桌子但桌子没动此时推力等于桌子受到的摩擦力
14.(2分)下列说法中正确的是( )
A.只要有力对物体做功,物体的机械能就改变
B.高铁列车匀速上坡时动能转化为重力势能
C.一个物体做匀速直线运动其机械能可能减小
D.竖直向上抛出的篮球在竖直下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的
15.(2分)质量为1kg的平底空水桶,底面积为600cm2,水桶内装有40cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。当小强用竖直向上的力F提水桶但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为2000Pa,则下列选项正确的是(g取10N/kg)( )
A.F的大小为160N B.F的大小为180N
C.水桶内水的质量为28kg D.水桶内水的质量为29kg
三、实验解答题(共28分,16题1分,17题2分,20题3分,18题、19题、21题各4分,22题、23题各5分)
16.(1分)如图所示,弹簧测力计的示数为 N。
17.(2分)如表是甲同学用不同质量的铁块在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据:
| 质量m/kg | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| 重力G/N | 0.98 | 1.96 | 2.94 | 3.92 | 4.9 | 5.88 |
(2)乙同学取了质量不同的苹果小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为乙同学的做法 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
18.(3分)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小东设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计用水平拉力拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小东得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,此探究过程中存在的问题是 。
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小东又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。
19.(4分)在“探究影响液体内部压强大小因素”的实验中。开州区某中学的小奉同学进行了如图1所示的操作:
(1)实验前,应调整压强计(图1甲),使U形管左右两边的液面
(2)图1丙、丁两图是探究液体压强与液体的 关系。
(3)比较图乙、丙两图可以得出的结论是:
(4)小李完成上述实验后,用﹣“T形玻璃管对着U形管左边管口吹气,如图2所示,可以看到 (填“左“或“右“)管中的液面较高该实验说明了在流体中流速越大,压强
20.(4分)某同学按照如图所示的操作,探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)比较A、B、C三个图可得出的结论是:物体受到的浮力大小与物体 有关;
(2)比较 三个图可得出的结论是:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
(3)根据实验数据可知,该物体的密度为 kg/m3.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
21.(4分)在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,目的是 。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆 (选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或”右端下沉“)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动b位置时,其示数大小将 。
22.(5分)如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
| 实验序号 | 钩码 重G/F | 钩码上升 高度h/m | 绳端拉力F/N | 绳端移动 距离s/m | 机械效率 η |
| 1 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74% |
| 2 | 8 | 0.1 | 3.1 | 0.3 | 86% |
| 3 | 8 | 0.1 | 2.5 | 0.4 |
(2)实验3中的机械效率= ;通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:滑轮组的机械效率与提升的物重有关;
(3)通过比较2、3两次实验数据可得出结论: ;
(4)小明在实验中匀速拉动弹簧测力计时读取数据,小东在实验中保持弹簧测力计静止时读取数据,则小明测出的拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”)小东测出的拉力。
23.(5分)小东水平路面上骑车时发现,运动中的自行车不再踩脚踏板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后,提出猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度以及车开始滑行的初速度有关。为探究其中的奥秘,他设计了如图甲所示的探究实验:他在水平桌面上搭成一斜面,用小球代替自行车做实验,用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与开始滑行的速度的关系:小东应先后三次将小球从斜面的 (选填“同一”或“不同”)高度处释放,比较小球在 (选填“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程,发现开始滑行的速度越大,向前滑行的距离越大。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小东应先后三次将小球从斜面上的 (选填“同一”或“不同”)高度处释放,发现水平面越光滑,向前滑行的距离越远。通过本实验还可进一步推理,得出以下结论:水平面上运动的物体,如果不受阻力作用,物体将 。
(3)为了进一步模拟研究汽车超速带来的安全隐患,小东同学又设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一斜面的不同高度处hA、hB的位置滚下(mA>mB,hA>hB),分别推动同一小木块运动一段距离sA、sB后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是 。
四、科普阅读题(共4分)
24.(4分)请阅读《中国古代农具桔》并回答问题。
中国古代农具—桔槔
枯槔俗称“吊杆”、“称杆”,是一种原始的汲水工具。枯槔的结构,相当于一个普通的杠杆。如图所示其上端的横长杆相当于硬棒,横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,当于支点横杆的一端用绳子与汲器(提水的容器)相连,另一端绑上或悬挂一块重石头。
当不提水时,横长杆的绑重石的一端位置较低,横长杆的汲器一端位置较高;当要提水时,人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器,与此同时另一端石头的位置则上升当汲器装满水后,人缓缓放开绳子,通过另一端石头下降,就可将汲器提升。人这样汲水过程的主要用力方向是向下,因而给人以轻松的感觉,大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具,是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)杠杆在生活及生产中无处不在,有的能省力有的能省距离。人用力向下拉绳子时,桔槔的结构相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
(2)当汲器在露出水面之前上升的过程中,它受到的浮力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当装满水的汲器在空中匀速上升时,它的机械能将 (选填“增加”“不变”或“减小”)。
(4)有同学说桔槔另一端绑上的大石头越重越好,你认为正确吗?你的理由是 。
五、计算题(共8分,25题3分,26题5分)
25.(3分)空载轮船(包括机器设备和工作人员)质量为2×103kg,轮船的满载排水量为9×103kg,g=10N/kg求:
(1)停泊在港口码头的空载轮船,受到水的浮力;
(2)该轮船最多能装载多少千克货物?
26.(5分)如图甲所示的装置,A是重12N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和50N.质量为45kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。小张同学与地面的接触面积为400cm2,忽略绳重及摩擦g取10N/kg.求:
(1)1~2s内拉力F的功率;
(2)动滑轮所受的重力;
(3)0~1s内人对地面的压强;
(4)用此装置匀速提升重物时的最大机械效率。
2020-2021学年北京市东城区八年级(下)期末物理试卷
试题解析
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意.共24分每小题2分)
1.【解答】解:A、给车轴加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦,故A不合题意;
B、旱冰鞋下装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故B不合题意;
C、冰壶底面打磨得很光滑,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故C不合题意;
D、足球守门员戴有防滑手套,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D符合题意。
故选:D。
2.【解答】解:A、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A正确;
B、镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B错误;
C、天平在使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故C错误;
D、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D错误;
故选:A。
3.【解答】解:A、中学生的身高在160cm左右,书桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=800mm左右。故A不符合实际;
B、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右。故B不符合实际;
C、中学生正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右。故C不符合实际;
D、我们生活的环境气压接近标准大气压,所以北京地区大气压约为1.01×105Pa。故D符合实际。
故选:D。
4.【解答】解:
A、图中两个力没有作用在同一直线上,故不是一对平衡力,故A不合题意;
BD、图中两个力大小不相等,故不是一对平衡力,故BD不合题意;
C、图中两个力作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故C符合题意。
故选:C。
5.【解答】解:由图可知,三容器内所装液体的深度:hA>hB>hC,
由p=ρgh,可知液体产生的压强与液体的密度和深度有关,三容器内液体对容器底部的压强相等,所以三液体的密度:ρA<ρB<ρC;
故选:C。
6.【解答】解:A、同一地区大气压与天气、温度等因素有关,所以同一地区大气压也是变化的,故A错误;
B、历史上首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验,故B正确;
C、马德堡半球实验证明了大气压的存在,历史上首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验,故C错误;
D、大气压随海拔的升高而降低,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:
A、篮球离开手后能继续往前飞行,是因为篮球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B、一切物体在任何情况下都有惯性,运动员起跳之后减速上升,是因为运动员在起跳上升时,动能变小,不是因为他的惯性消失了,故B错误;
C、篮球撞击篮板后反弹,是因为力能改变物体的运动状态,故C正确。
D、他用力蹬地,地面同时给他一个反作用力,地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力力一是相互作用力,故支持力等于运动员对地面的压力,故D错误;
故选:C。
8.【解答】解:鸡蛋在第一个图中沉入水底,则F浮1<G;
在第二个图中悬浮,则F浮2=G;
在第三个图中漂浮,则F浮3=G;
所以鸡蛋沉底时受到的浮力小于悬浮时受到的浮力;鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大,故A正确。
故选:A。
9.【解答】解:A、火星车对火星表面的压力与火星表面对火星车的支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在两个物体上,故火星车对火星表面的压力与火星表面对火星车的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B、火星车在火星上所受的重力与火星表面对火星车的支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,故火星车在火星上所受的重力与火星表面对火星车的支持力是平衡力,故B正确;
C、火星车对火星表面的压力和火星表面对火星车的支持力是一对相互作用力,所以火星车对火星表面的压力等于火星表面对火星车的支持力,故C错误;
D、火星车在火星上所受的重力与火星表面对火星车的支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,故火星车在火星上所受的重力与火星表面对火星车的支持力是平衡力,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:
AB、额外功相等,物体上升的高度都是5m,根据W=Gh可知提升100N和200N的物体做的有用功是不同的;总功等于有用功和额外功之和,也是不相同的,故AB错误;
C、额外功相等,总功不相等,由η==可知,滑轮组的机械效率一定不相等,故C正确;
D、用的是同一个滑轮组,物体上升的高度相同,所以绳子末端移动的距离相同,因总功不相等,根据W=Fs可知两次拉绳子的力是不同的,故D错误。
故选:C。
11.【解答】解:A、当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,若动力臂小于阻力臂,杠杆就是费力杠杆,故A错误;
B、当物体悬挂在B点时,动力作用在C点,若动力的方向可以竖直向下,动力和阻力都使杠杆顺时针转动,杠杆不能在水平位置平衡,故B错误;
C、当物体悬挂在C点时,动力作用在A点、与作用在B点相比,阻力、阻力臂相同,若在A点的动力臂大于在B点的动力臂,动力作用在A点比作用在B点要省力,故C错误;
D、当物体悬挂在C点时,动力作用在A点、B点的最大动力臂为OA、OB,动力臂都小于阻力臂OC,该杠杆一定是费力杠杆,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:(1)由图可知,S甲<S乙,
因均匀正方体甲和乙放置在水平地面上时对地面的压强相等,
所以,由F=pS可知,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由F=G=mg可得,正方体甲乙的质量关系为m甲<m乙,
现沿竖直方向均切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,
则剩余部分的质量相等,即m甲﹣△m甲=m乙﹣△m乙,
所以,△m甲<△m乙,故AB错误;
(2)因正方体对水平地面的压强p======ρgL,
所以,由正方体甲和乙对地面的压强相等可知,ρ甲L甲=ρ乙L乙,
由图可知,L甲<L乙,则ρ甲>ρ乙,
由m=ρV和△m甲<△m乙可知,ρ甲△V甲<ρ乙△V乙,
所以,△V甲<△V乙,故C正确、D错误;
故选:C。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个,共6分,每小题2分,每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.【解答】解:A、因为匀速直线运动是方向不变速度大小不变的运动,速度为一定值,与所受到的力无关,故A错误;
B、用桨向后划船,由于物体间力的作用是相互的,水对桨施加向前的反作用力,于是船就会向前运动,故B正确;
C、掷出去的铅球,由于惯性,仍保持原来的运动状态,向前运动,铅球在空中不受向前的冲力,故C错误;
D、桌子没动,即为静止状态,即平衡状态,所以在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对是平衡力,根据二力平衡的条件可知,这两个力是相等的,故D正确。
故选:BD。
14.【解答】解:
A、在水平面上匀速拉动一个物体时,拉力对物体做了功,物体的质量不变,速度不变,动能不变,质量不变,高度不变,重力势能不变,则机械能不变,故A错误;
B、高铁列车匀速上坡时,质量不变,速度不变,动能不变,质量不变,高度变大,重力势能变大,所以不是动能转化为重力势能,故B错误;
C、物体如果在竖直向下进行匀速直线运动,物体的质量不变,速度不变,动能不变,高度变小,重力势能变小,物体运动时没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,机械能变小,故C正确;
D、正在下落的篮球,其质量不变,速度变大,同时高度减小,故动能增加,重力势能减小,所以是将重力势能转化为动能的过程,故D正确。
故选:CD。
15.【解答】解:(1)水桶内水深h=40cm=0.4m,
水对桶底的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa;
水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,
水桶对地面的压强为:p′=4000Pa+1000Pa=5000Pa;
由p=得,地面受到水桶的压力大小为:F′=p′S=5000Pa×600×10﹣4m2=300N;
水和水桶的总重力为:G总=F′=300N;
水和水桶的总质量为:m总===30kg;
水的质量为:m水=m总﹣m桶=30kg﹣1kg=29kg;
故C错误,D正确;
(2)当小明用竖直向上的力F提水桶时,水桶对地面的压强为2000Pa,
由p=得,水桶对地面的压力为:F″=p″S=2000Pa×600×10﹣4m2=120N;
地面对水桶的支持力与水桶对地面的压力是一对相互作用力,大小相等也为120N,
用竖直向上的力提水桶,但没有提起,水桶处于静止状态,水桶受到地面对水桶的支持力、人的拉力和水桶以及水的总重力平衡,即F支+F拉=G总,
竖直向上的拉力为:F拉=G总﹣F支=300N﹣120N=180N.故A错误、B正确。
故选:BD。
三、实验解答题(共28分,16题1分,17题2分,20题3分,18题、19题、21题各4分,22题、23题各5分)
16.【解答】解:由图知:在弹簧测力计上,1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在“4”处,所以弹簧测力计的示数为4N。
故答案为:4。
17.【解答】解:
(1)分析表中数据,可以得发现重力随着质量的增加而均匀变大,所以可得出结论:物体所受到重力跟它的质量成正比;
(2)本实验的目的是探究物体所受重力的大小跟质量的关系,故通过改变质量,分别测出重力进行研究,故C正确;
故答案为:(1)物体所受到重力跟它的质量成正比;(2)C。
18.【解答】解:(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以运用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关时,需要控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故需要对比图乙、丙所示实验;
(3)要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,应控制接触面粗糙程度、压力大小相同,比较甲、丁两图可知,而压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(4)如图戊所示的实验方案,A相对地面处于静止状态,受到的测力计的拉力与受到摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该方案不需要长木板做匀速直线运动;
故答案为:(2)压力;乙、丙;(3)没有控制压力不变;(4)不需要。
19.【解答】解:
(1)实验前,应调整压强计(甲图),使U形管左右两边的液面相平;
(2)选用丙、丁两图进行比较,控制探头所处的深度相同,而液体的密度不同,是探究液体压强与液体密度的关系;
(3)比较乙、丙两图可知,液体的密度相同,探头所处的深度不同,且探头的深度越深,U形管两边液面的高度差越大,可以得出的结论是在液体密度相同时,液体内部的深度越深,产生的压强越大(或同种液体内部压强随深度的增加而增大);
(4)小李完成上述实验后,用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气,如图2所示,可以看到左管中的液面较高,该实验说明气体流速越大的位置,压强越小。
故答案为:(1)相平; (2)密度; (3)在液体密度相同时,液体内部的深度越大,产生的压强越大(或同种液体内部压强随深度的增加而增大);(4)左;越小。
20.【解答】解:(1)根据图A、B、C可以看出,在液体的密度相同时,物体排开液体的体积不相同,测力计的的读数也不相同,说明物体受到的浮力不同,则物体受到的浮力大小排开液体的体积有关;
(2)探究物体受到的浮力大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积相同,密度不同,故选A、C、D三图进行比较;
(3)根据A图可知:测力计拉着物体静止在空气中的示数为物体的重力,即G=4N;
则m===0.4kg;
根据C图可知,物体浸没在水中受到的浮力:
F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N,
则V=V排===1×10﹣4m3,
物体的密度:ρ===4.0×103kg/m3。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)ACD;(3)4.0×103kg/m3。
21.【解答】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,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(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:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需挂6个钩码;
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧4G×4L=16GL,右侧6G×3L=18GL,因为16GL<18GL 杠杆不能平,右侧下沉衡;
(3)保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大。
故答案为:(1)右;测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;(2)6;右端下沉;(3)变大。
22.【解答】解:(1)分析表中数据,实验2中绳子的有效段数:n===3,物体的重力为8N,共两个钩码,故实验2是用图乙做的实验;
(2)实验序号3中的机械效率η====80%;
根据n=知,实验1中的绳子的有效段数为3,故1、2实验是使用同一滑轮组,故通过比较1、2两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(3)根据,实验3中的绳子的有效段数为4,实验中,提升物体的重力相同,但3实验中动滑轮重力较2大,机械效率不同,滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关,故通过比较2、3两次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物,动滑轮越重滑轮组的机械效率越低;
(4)实验中只有沿竖直方向匀速拉动物体上升,系统处于平衡状态,受到的拉力才等于测力计示数,若静止时读数,则没有测量出机械之间的摩擦,则小明测出的拉力大于小东测出的拉力。
故答案为:(1)乙;(2)80%;1、2;(3)使用不同的滑轮组提升相同的重物,动滑轮越重滑轮组的机械效率越低;(4)大于。
23.【解答】解:(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小球的速度不同,接触面粗糙程度相同,所以应让小球从相同高度处释放,比较小球在相同粗糙面上滑行的路程;
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系,应控制小球的初速度相等,小宇应先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放;
由实验结果可知,接触面越光滑,摩擦力越小,小球运动的距离越大,速度减小得越慢,若水平面光滑无摩擦,则小球不受摩擦力,小球的速度和方向不变,即做匀速直线运动;
(3)要模拟研究汽车超速带来的安全隐患,应使速度不同但质量相同的小球撞击木块,由图乙知,小球的质量不同,这种设计不合理。
故答案为:(1)不同;同一;(2)同一;做匀速直线运动;(3)没有控制两个小球的质量相等。
四、科普阅读题(共4分)
24.【解答】解:
(1)当人将提水的容器往下压,人对桔槔施加的力为动力,重石对桔槔施加的力为阻力,由图知,此时动力臂大于阻力臂,桔槔相当于一个省力杠杆;
(2)当汲器在露出水面之前上升的过程中,汲器排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,其受到的浮力不变;
(3)当装满水的汲器在空中匀速上升时,其质量不变,速度不变,则动能不变,同时高度增加,其重力势能增加,因机械能等于动能与势能的总和,故汲器的机械能增加;
(4)根据杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,在动力臂和阻力臂一定时,阻力越大,需要的动力也越大,所以大石头越重,人向下的拉力需要越大,这个说法是不正确的。
故答案为:(1)省力;(2)不变;(3)增加;(4)不正确。根据杠杆平衡条件,当人要汲水时,桔槔另一端绑上的大石头越重,人向下的拉力需要越大。
五、计算题(共8分,25题3分,26题5分)
25.【解答】解:(1)空载轮船漂浮在水面,受浮力:F浮=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N;
(2)设轮船满载时受到的浮力为F,则F=m排水g,
船满载静止在水面,受平衡力,即F=G+G货,
满载时轮船漂浮,则:F=m满g;
G货=F﹣G=m满g﹣G=9×103kg×10N/kg﹣2×104N=7.0×104N
货物质量m货===7.0×103kg。
答:(1)空载时它受到水的浮力是2×104N;
(2)轮船最多能装载7.0×103kg的货物。
26.【解答】解:(1)由图丙可知1~2s内A的速度vA=2.5m/s,由图甲可知,n=2,拉力端移动速度v=nvA=2×2.5m/s=5m/s,由图乙可知1~2s内拉力F=8N,
因此1~2s内拉力F的功率:
P===Fv=8N×5m/s=40W;
(2)因为忽略绳重及摩擦,拉力F=(GA+G动),
所以动滑轮所受的重力:
G动=nF﹣GA=2×8N﹣12N=4N;
(3)由图甲可知0~1s内拉力F'=10N,人对地面的压力:
F压=G人﹣F'=450N﹣10N=440N,
所以0~1s内人对地面的压强:
p===11000Pa;
(4)因为忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力FC=(FB+G动),
所以当C绳拉力FC=50N时,绳子B处的拉力:
FB=nFC﹣G动=2×50N﹣4N=96N<120N,
所以该装置所能提升的最大物重:
G最大=FB﹣GA=96N﹣12N=84N,
所以用此装置匀速提升重物时的最大机械效率:
η======84%。
答:(1)1~2s内拉力F的功率为40W;
(2)动滑轮所受的重力为4N;
(3)0~1s内人对地面的压强为11000Pa;
(4)用此装置匀速提升重物时的最大机械效率为84%。
