
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分)
1.(3分)下列关于力的说法正确的是( )
A.成语“孤掌难鸣”说明一个物体一定不会产生力的作用
B.《墨子》:”以卵投石,尽天下之卵,不可毁也。“说明只有鸡蛋受到力的作用,而石头不受力
C.力只能发生在相互接触的物体之间
D.“风吹草低见牛羊”,风对草的力改变了草的运动状态
2.(3分)关于惯性,下列四个现象中对应的说明错误的是( )
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘有惯性
B.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明车有惯性
C.箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
D.手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头有惯性
3.(3分)如图所示,放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙的总质量为m时,物块恰好做匀速直线运动(忽略细线与滑轮之间的摩擦)。以下说法正确的是( )
A.物块受到的滑动摩擦力大小为mg
B.物块的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C.物块受到的滑动摩擦力与支持力是一对平衡力
D.继续向沙桶中加入沙子,物块受到的滑动摩擦力增大
4.(3分)甲、乙两种物质的质量与体积关系如图1所示。若用这两种物质分别制成高度相同的甲、乙两实心圆柱体,如图2所示,则它们对水平地面的压强之比p甲:p乙为( )
A.1:1 B.1:4 C.4:1 D.8:1
5.(3分)小辉在晚会上表演了一个节目,如图所示。他一只手握住胶管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住管的上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是由于( )
A.下管口空气流速大,导致下管口的压强大于上管口的压强
B.下管口空气流速大,导致下管口的压强小于上管口的压强
C.上管口空气流速大,导致上管口的压强大于下管口的压强
D.上管口空气流速大,导致上管口的压强小于下管口的压强
6.(3分)下列关于物理概念的说法中,正确的是( )
A.两个力大小相等、方向相反,且作用在一条直线上,这两个力一定是平衡力
B.大约每升高10m,大气压减小100Pa
C.只要物体的运动状态不发生改变,则物体一定不受到力的作用
D.连通器里装同种液体,在液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的
7.(3分)如图所示的四种工具,使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.核桃夹
C.裁纸刀 D.食品夹
8.(3分)力学知识的应用在我们的生活中随处可见,图中的物理情景中描述正确的是( )
A.小丽穿溜冰鞋推墙她对墙的推力与墙对她的作用力是一对平衡力
B.瓶盖上设计有条纹,是通过使接触面更粗糙的方法来减小摩擦力
C.关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游构成连通器
D.跳水运动员起跳后上升过程中,重力势能转化为动能
9.(3分)如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是( )
A.球在B,C两点的动能相等
B.球从B点到O点的过程中机械能减少
C.球在A,D两点的机械能相等
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
10.(3分)如图甲所示,同一物体先用滑轮组匀速提升,后沿斜面(如图乙所示)匀速提升,两次提升高度均为h,两次拉力大小F1=F2,斜面长AB=2h,则下列说法正确的是( )
A.F1做的功大于F2做的功
B.两机械的有用功不一样
C.滑轮与斜面的机械效率一样
D.滑轮的额外功大于斜面的额外功
二、多项选择题(本题包括3个小题;每小题4分,共12分。每小题的选项中至少有两个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
11.(4分)在实验中经常遇到器材选用不合理或次要因素影响等使现象不明显的情况,我们需要对实验进行优化改进。如图所示的课本实验中,采取措施合理的是( )
A.图甲探究二力平衡条件,用硬纸板而不用小车因为纸板好寻找
B.图乙探究影响压力作用效果的因素,用硬度小的海绵泡沫塑料
C.图丙探究流体压强与流速的关系,用乒乓球是因为它的惯性小
D.图丁探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动摩擦力小
12.(4分)如图所示,A,B体积相同,B,C质量相等将它们放入水中静止后A漂浮、B悬浮、C沉底则下列说法正确的是( )
A.A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.A下表面所受的压力一定小于B下表面所受的压力
C.C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.C所受的浮力一定小于A所受的浮力
13.(4分)为“探究杠杆平衡条件”小明组装了如图所示的实验装置,其中的杠杆是可绕中点转轴转动的轻质细杆,杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的。图甲、图乙中杠杆均处于水平平衡状态,实验中所用钩码质量均相同。下列四个选项中,判断正确的是( )
A.挂钩码前,调节杠杆水平平衡时发现杠杆静止时左端向下倾斜要使杠杆在水平位置平衡需把杠杆右端的平衡螺母向左移动
B.若将如图甲中挂在A、B两处的钩码各去掉一个,则杠杆左端将下沉
C.若将如图甲中挂在A、B两处的钩码向靠近支点O移近1格,则杠杆左端下沉
D.若将如图乙中的测力计拉力由竖直向上改为斜向上,且保持杠杆水平平衡,则测力计的示数将变大
三、填空题(每空1分,共14分)
14.(2分)一根弹簧在不受拉力作用时原长为5cm,在弹性限度内伸长的长度△l与所受拉力F之间的关系如图所示,则当这根弹簧伸长2cm时,所受拉力为 N。当所受拉力F为6N时,弹簧的长度是 cm。
15.(2分)如图,利用重垂线和三角尺可以判断桌面是否水平,这是利用了重力的方向总是 ,
物体的重力与质量的比值约是9.8N/kg,其物理意义是 。
16.(2分)图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小强乘坐电梯的s﹣t图象。则他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力(选填“大于”、“等于”或“小于”);当随自动扶梯到达扶梯口时,若不小心,则会由于 向前倾倒。
17.(2分)汽车行驶在沙滩、雪地、常因轮胎下陷、打滑而受困。用“脱困板”垫在轮胎下面可化险为夷,“脱困板”下表面宽大,目的是 ;上表面凹凸不平,目的是 。
18.(2分)如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动,则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,物体乙受到的摩擦力f乙为 N。
19.(2分)随着人们生活水平不断提高,小亮家最近也买了辆轿车。若轿车以75kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则经过10s轿车发动机所做的功是 J,当牵引力为 N时轿车能保持匀速直线运动。
20.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3m,OB=0.2m,A点处挂一个质量为1.8kg的物体G,B处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,力F的大小为 N.若将物体G挂在B处,在A处竖直向上用力,则需用 N的力才能使杠杆平衡.(取g=10N/kg)
四、作图题(第21题2分,第22题3分,共5分)
21.(2分)如图所示,若不计水的阻力请画出潜水艇在水中加速上浮时所受力的示意图(O为力的作用点)。
22.(5分)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点,A为手握鱼竿的作用点,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂,最小的动力F1及其力臂。
五、实验探究题(第23题9分,第24题5分,第25题7分,共21分)
23.(9分)(1)在探究“影响压力作用效果的因素”的实验课上,小芳和小华同学设计了如图1所示的两种实验方案
①在小芳设计的甲,乙、丙实验中,通过观察海绵的 来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下 (选填序号)实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的特点
B.滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响
②比较乙图和丙图所示实验现象,可以得到压力的作用效果与 的大小有关。
③小华根据丁图的两次实验得出:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显。小芳却指出该实验结论是错误的,理由是:实验过程中,没有控制 相同。
(2)小明用如图2所示的装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
①实验时,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 直线运动,利用此时木块受到的摩擦力和拉力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),大小相等,来测量摩擦力的大小。
②比较图2中 两图所示实验现象,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力大小有关。比较甲图和丙图所示实验可知:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 (选填“大”或“小”)。
③在实验结束后,小明改用拉力传感器水平拉动木块由静止变为匀速直线运动,得到了拉力F随时间t的变化关系如图3所示,0~3s时木块处于静止状态。分析图像可知:当木块所受的拉力F=4.1N,则木块受到摩擦力的大小为 (选填序号)。
A.4.1N
B.4N
C.4N或者4.1N
24.(5分)小明设计如图所示的实验“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,
(1)为了减小误差和操作便利,实验操作的最佳顺序是
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丁、丙
C.丙、丁、甲、乙
D.丁、甲、乙、丙
(2)若图甲、丙、丁弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F,图乙的示数应该是 。
(3)以下情况会影响结论的是 ;
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ=0.8×103kg/m3),物体受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)小红利用上述实验中的器材和木块探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
25.(7分)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
| 实验次数 | 钩码的重力G/N | 钩码被提升的高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率η |
| 1 | 2 | 0.1 | 1 | 0.3 | 66.7% |
| 2 | 3 | 0.1 | 1.4 | 0.3 | 71.4% |
| 3 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | |
| 4 | 2 | 0.1 | 1.5 | 0.2 | 66.7% |
(2)第3次实验数据是用图 (选填“甲”“乙”),所示的滑轮组测得的,其机械效率是 (结果精确到0.1%)。
(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”“低”),通过分析第 两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,你认为他的想法 (选填“合理”“不合理”)。
(5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是 (选填字母序号)。
A.减小摩擦力 B.多次测量求平均值 C.获得多组数据归纳出物理规律
六、计算題(第26题9分,第27题9分,共18分)
26.(9分)如图所示,体积为500cm3的长方体浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块对木块的拉力为2N,如图所示,(取g=10N/kg),求:
(1)木块受到水的浮力。
(2)木块的重力。
(3)木块的密度。
(4)若剪断细线待木块静止后漂浮在水面上,此时木块受到水的浮力。
27.(9分)如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮重;
(2)绳自由端的速度的大小;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)当匀速提升600N重的物体时,滑轮组的机械效率。
2020-2021学年山东省聊城市阳谷县八年级(下)期末物理试卷
试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分)
1.【解答】解:
A、力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,成语“孤掌难鸣”说明一个物体一定不会产生力的作用,故A正确。
B、物体间力的作用是相互的,以卵投石时,鸡蛋和石头都受到力的作用,故B错误。
C、在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉),故C错误。
D、“风吹草低见牛羊”,风对草的力改变了草的形状,也改变了草的运动状态,故D错误。
故选:A。
2.【解答】解:
A、用力拍打被子,被子运动,而灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,所以灰尘就和被子分离了,利用了灰尘的惯性,故A正确;
B、汽车急刹车时,人由于惯性仍然保持原来的运动状态,因此人会向前倾,这说明人有惯性,故B错误;
C、箭离开弓弦后,仍能向前飞行,是因为箭具有惯性,故C正确;
D、把锤柄在地面上撞击,当锤柄遇到地面停下后,锤头因为惯性,继续保持运动状态,所以能紧紧地套在锤柄上,是利用了锤头的惯性,故D正确。
故选:B。
3.【解答】解:
A、沙桶与沙的总重力为G=mg,使用定滑轮不能改变力的大小(忽略细线与滑轮之间的摩擦),则物块受到的拉力大小为mg;因为物块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以滑动摩擦力的大小为mg,故A正确;
B、物块的重力与它对桌面的压力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、物块受到的滑动摩擦力与支持力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D、继续向沙桶中加入沙子,由于压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以物块受到的滑动摩擦力不变,故D错误。
故选:A。
4.【解答】解:由图可知,当m甲=40g时V甲=10cm3,当m乙=10g时V乙=20cm3,
则甲乙两种物质的密度分别为:
ρ甲===4g/cm3,ρ乙===0.5g/cm3,
则=,
它们对水平地面的压强:
p======ρgh,
甲、乙两物体的高度相同,把它们平放在水平地面上时,它们对水平地面的压强之比:===。
故选:D。
5.【解答】解:由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度快,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现天女散花。
故选:D。
6.【解答】解:A、两个力大小相等、方向相反且作用在一条直线上的力,如果这两个力作用在同一物体上,则这两个力是一对平衡力,如果两个力作用在不同的物体上,这两个力不是平衡力,故A错误;
B、大气压强随高度的增加而减小,在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压降低100Pa,故B错误;
C、物体不受力或受平衡力时,运动状态不会改变,故C错误;
D、根据连通器的原理可知,连通器里装同种液体,在液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:A、羊角锤使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
B、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
C、裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
D、食品夹使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:D。
8.【解答】解:
A.小丽穿溜冰鞋推墙,她对墙的推力作用在墙上,墙对她的作用力作用在小丽上,二力不是作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.图中瓶盖上设计有条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C.图中关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游上端开口,底部连通,构成连通器,故C正确;
D.跳水运动员起跳后上升过程中,质量不变、速度变小、高度升高,其动能减少、重力势能增加,即动能转化为重力势能,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:从A运动到D点,D点低于A,说明运动过程中机械能在逐渐较小,原因是受到空气的阻力作用,秋千在摆动的过程中,一部分机械能转化为内能,机械能会逐渐减小;
A、球在B、C两点高度相同,重力势能相同,B的机械能大于C的机械能,B的动能大于C的动能,故A错误;
B、球从B点到O点的过程中,克服摩擦做功,机械能减少,故B正确;
C、由于机械能逐渐减小,则A的机械能大于D的机械能,故C错误;
D、球从O点到C点的过程中,高度增加,重力势能变大,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:A、根据图甲可知,n=2,由s=nh可知,s1=2h,
根据题意可知,s2=sAB=2h,F1=F2,
由W总=Fs可知,W1=W2,故A错误;
B、因为是同一物体,所以物重相同,由于物体上升的高度相同,由W有=Gh可知,两机械的有用功一样,故B错误;
C、因为两机械的有用功和总功相同,所以由η=×100%可得,滑轮组与斜面的机械效率相同,故C正确;
D、已知两机械的有用功和总功相同,由W额=W总﹣W有可得,两机械的额外功相同,故D错误。
故选:C。
二、多项选择题(本题包括3个小题;每小题4分,共12分。每小题的选项中至少有两个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
11.【解答】解:A、在探究二力平衡的条件时,为了忽略重力的影响,选用轻质卡片来实验,故A不合理;
B、研究压力的作用效果与哪些因素有关时,通过压痕深浅反映压力的作用效果,所以用硬度小的海绵泡沫塑料,故B合理;
C、在探究流体压强与流速的关系时,向中间吹起,中间空气流速大,压强小,周围空气流速小,压强大,乒乓球在周围大气压的作用下向中间靠拢,是利用了乒乓球质量小,惯性小,运动状态易于改变的道理,故C合理;
D、探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动的滚动摩擦力小于滑动摩擦力,故D合理。
故选:BCD。
12.【解答】解:A、由图可知,A漂浮,B悬浮,则V排A<VA,V排B=VB,因为A与B体积相同,所以V排A<V排B,所以根据F浮=ρgV排可知:FA<FB,故A错误;
B、根据浮力产生原因可知:FA=FA下﹣FA上,FB=FB下﹣FB上,由图可知:FA上=0,FB上>0,所以FA下=FA,FB下=FB+FB上,由A中可知:FA<FB,所以FB下>FA下,故B正确;
C、B和C质量相同,重力也相同;B悬浮,浮力等于自身的重力,C下沉,浮力小于重力,所以B受到的浮力要大于C受到浮力,故C正确;
D、因为FA<FB,FB>FC,所以A、C的浮力无法比较,故D错误。
故选:BC。
13.【解答】解:A、挂钩码前,调节杠杆水平平衡时,发现杠杆静止时左端向下倾斜。要使杠杆在水平位置平衡,需把杠杆右端的平衡螺母向右移,故A错误;
B、设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,
如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,
杠杆的左端:3G×3L=9GL,
杠杆的右端:2G×4L=8GL,
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积,所以杠杆左端下沉,故B正确;
C、将图甲中挂在A、B两处的钩码向靠近支点O移近1格,
杠杆的左端:4G×2L=8GL,
杠杆的右端:3G×3L=9GL,
所以杠杆的左端力和力臂的乘积小于右端的乘积,所以杠杆右端下沉,故C错误;
D、弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大;故D正确。
故选:BD。
三、填空题(每空1分,共14分)
14.【解答】解:如图是表示一根弹簧在弹性限度内伸长的长度△L所受拉力F之间的关系,横轴表示所受的拉力,纵轴表示弹簧伸长的长度;
由图像可知,当△L=2cm时,所受的拉力为4N;
当所受拉力F为6N时,弹簧伸长的长度是3.0cm,则此时弹簧的长度为3.0cm+5cm=8cm。
故答案为:4;8。
15.【解答】解:(1)重力的方向总是竖直向下的,而利用重垂线和三角尺可以判断桌面是否水平就是利用重力的方向总是竖直向下;
(2)物体的重力与质量的比值约是9.8N/kg,其意义是:质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
故答案为:竖直向下;质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
16.【解答】解:
(1)由图象可知小明在垂直电梯和自动扶梯上都是做匀速直线运动的,受到平衡力的作用,所以小明受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即电梯对小明的支持力等于重力;
(2)在运动的扶梯上,当运动到楼面时脚被绊住,脚的速度变慢,上身由于惯性,保持原先速度,所以向前倾倒。
故答案为:等于;惯性。
17.【解答】解:
“脱困板”下表面宽大,是通过增大接触面积减小压强,从而防止轮胎下陷;
“脱困板”上表面凹凸不平,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,防止打滑。
故答案为:通过增大接触面积减小压强;通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力。
18.【解答】解:
(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以f甲=G甲=40N;墙壁受到的压力是50N;
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=35N。
故答案为:40;35。
19.【解答】解:轿车发动机的功率P=75kW=7.5×104W,
由P=得,轿车发动机所做的功:
W=Pt=7.5×104W×10s=7.5×105J。
由图乙可知,轿车保持匀速直线运动的速度v=30m/s,
由P===Fv得,轿车发动机的牵引力:
F′===2.5×103N。
故答案为:7.5×105;2.5×103。
20.【解答】解:物体的重力G=mg=1.8kg×10N/kg=18N;
由杠杆平衡的条件可得:
F×OB=G×OA,
即F×0.2m=18N×0.3m,
解得:F=27N.
若将物体G挂在B处,在A处竖直向上用力,由杠杆平衡条件可得:
G×OB=F′×OA,
所以F′===12N.
故答案为:27;12.
四、作图题(第21题2分,第22题3分,共5分)
21.【解答】解:不计水的阻力,潜水艇受竖直向上的浮力及竖直向下的重力,因为潜水艇在水中加速上浮,浮力要大于重力,故浮力线段的长度应大于重力线段的长度,作用点都画在重心处,如图所示:
22.【解答】解:①过支点O向阻力F2画垂线,就得到阻力臂L2,如图所示:
②作用在A点的最小动力应为图中的力F1,它与杠杆垂直,此时的动力臂为OA,如图所示:
五、实验探究题(第23题9分,第24题5分,第25题7分,共21分)
23.【解答】解:(1)①实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法:
A.在两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的规律,采用了等效替代法,
B.滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响时,采用了转换法;
②比较乙图和丙图所示实验现象可知,压力大小相同,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,则可以得到压力的作用效果与受力面积的大小有关;
③根据图示的实验可知,两次实验中的被压物体是不同的,则力的效果不同,故实验中的错误是:没有控制被压物体相同;
(2)①实验中用弹簧测力计拉动木块在滑动面上做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力与拉力都作用在木块上,是一对平衡力;
②探究滑动摩擦力的大小是否与压力的大小有关,要控制接触面粗糙程度不变,改变压力的大小,故进行甲、乙两次实验;根据图像可知,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
③由图像戊分析可知,当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,这两个大小相等,方向相反,即滑动摩擦力为4N,滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力的大小无关,故拉力F=4.1N,则木块受到摩擦力的大小为4N;
当物体处于静止状态时,物体受力平衡,拉力为4.1N,则静摩擦力为4.1N,故C正确。
故答案为:(1)①凹陷程度;B;②受力面积;③被压物体;(2)①匀速;平衡力;②甲、乙;大;③C。
24.【解答】解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重。然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数。最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。因此,合理的顺序应为:丁甲乙丙;
(2)根据丙、丁可知,小桶中液体的重力:G水=F2﹣F;
物体受到的浮力等于排开的液体的重力,则浮力为:F浮=F2﹣F;根据称重浮法可知:F浮=F1﹣F乙=F2﹣F,则:F乙=F1﹣F2+F;
(3)A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意;
故选:A;
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),液体的密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力减小;
(5)物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
故答案为:(1)D;(2)F1﹣F2+F;(3)A;(4)变小;(5)乙。
25.【解答】解:(1)实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验s=3h,上移实验中有3段绳子拉着物体,所以是甲图做的;
η=×100%=×100%=×100%≈74.1%;
(3)通过分析第1、2、3次实验数据知绳子的段数相同,说明3次实验是用同一滑轮组做的,只是改变了物体的重力,故可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越高;
要探究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系,需要控制物体的重力相同,同一滑轮组,只是改变绳子的段数,实验1、4符合题意;
(4)小组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,若静止读数,他的想法不合理,因为忽略了摩擦力的影响;
(5)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,是为了进行多次测量,获得多组数据,总结实验规律,使实验结论具有普遍性,故C正确。
故答案为:(1)竖直;(2)甲;74.1%;(3)高;1、4;(4)不合理;(5)C。
六、计算題(第26题9分,第27题9分,共18分)
26.【解答】解:
(1)木块浸没在水中,所以V排=V木=500cm3=5×10﹣4m3,
木块受到水的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N;
(2)由题木块受到平衡力,则:G木+F拉=F浮,
所以木块的重力:G木=F浮﹣F拉=5N﹣2N=3N;
(3)木块的密度:
ρ====0.6×103kg/m3;
(4)木块静止后漂浮在水面上
所以F浮=G物=3N。
答:(1)木块受到水的浮力为5N;
(2)木块的重力3N;
(3)木块的密度0.6×103kg/m3;
(4)若剪断细线待木块静止后漂浮在水面上,此时木块受到水的浮力为3N。
27.【解答】解:
(1)由图可知n=3,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=3F﹣G=3×200N﹣480N=120N;
(2)物体上升的速度:v物===0.1m/s,
绳自由端的移动速度:v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s;
(3)滑轮组的机械效率:
η=====×100%=80%;
(4)当匀速提升600N重的物体时,拉力F′=(G′+G动)=(600N+120N)=240N;
此时滑轮组的机械效率:
η′=====×100%≈83.3%。
答:(1)动滑轮重为120N;
(2)绳自由端移动的速度为0.3m/s;
(3)滑轮组的机械效率为80%;
(4)当匀速提升600N重的物体时,滑轮组的机械效率为83.3%。
