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- 2021-10-27 发布
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2019-2020学年安徽省蚌埠市五河县八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(每题3分,共33分)
1.在国际单位制中,以物理学家的名字命名的功率单位是( )
A.瓦特 B.帕斯卡 C.牛顿 D.焦耳
2.当你坐在一辆向前行驶的汽车中,突然感觉汽车座椅的靠背在向前推你,这时汽车的运动状态和产生该现象的原因分别是( )
A.匀速行驶,车具有惯性 B.加速行驶,人具有惯性
C.减速行驶,人具有惯性 D.正在转弯,车具有惯性
3.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
4.我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小
C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
5.如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是( )
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块受到绳子的拉力为6N
C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D.若剪断绳子,铁块由于惯性将向左运动
6.如图所示,航母上的舰载机群飞离后,航母受到的浮力F及其底部受到水的压强p的变化情况是( )
A.F减小,p增大 B.F增大,p减小
C.都减小 D.都增大
7.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
8.2015年3月19日,我国首次用水下机器人在南海3000m深的海底插上国旗,若不计海水密度的变化及水的阻力,机器人在下潜过程中( )
A.受到的重力逐渐减小
B.受到海水的浮力逐渐减小
C.受到的浮力大于重力
D.受到海水的压强逐渐增大
9.关于能的概念,下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的子弹,因为它能做功,所以它具有机械能
B.用线悬挂着的物体,它没有做功,它不具有机械能
C.甲物体的运动速度比乙物体的大,则甲物体的动能一定比乙物体的大
D.甲物体的高度比乙物体的高度大,则甲物体的势能一定比乙物体的大
10.甲乙两台拖拉机,甲所做的功是乙的2倍,而乙做功所用的时间是甲的,则甲、乙的功率之比为( )
A.8:1 B.1:8 C.1:2 D.2:1
11.用如图的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m,所用的拉力是80N,下列说法正确的是( )
A.总功是50J,有用功是80J
B.有用功是50J,额外功是20J
C.总功是100J,有用功是80J
D.总功是80J,机械效率是62.5%
二、填空题(每空1分,共21分)
12.已知某一物体受到的重力为10N,把它挂在弹簧测力计下方,并将它浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为6N.则该物体受到的浮力为 N,物体的密度为 kg/m3
13.到云南旅游的北方游客在当地就餐时,经常会感觉米饭夹生或不熟,是因为当地海拔较高,气压较 (选填“高”或“低”),使水的沸点 (选填“升高”或“降低”)的缘故。
14.如图所示,为探究运动和力的关系,小强在水平面上铺上粗糙程度不同的材料,将小车从斜面上同一位置由静止释放,比较小车在水平面上运动的距离。当水平面越光滑时,小车受到的摩擦力越 ,小车运动的距离越 ;若不受摩擦力及其他阻力,小车将做 运动。研究过程中采用了 (选填“单纯的实验”或“实验加推理”)的方法。
15.如图所示,用手握住重5N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为 N,方向为 (选填“竖直向下”或“竖直向上”)。
16.一个体积为1000cm3的冰放在水中,这块冰将有 cm3
体积露出水面。如果冰熔化后那么水面的高度将 (选填:升高、下降或不变)。
17.小孩在路边靠近快速行驶的汽车是很危险的,其中一个原因是小孩靠近汽车一侧的空气流速较 ,形成的气压比另一侧 ,容易导致小孩被“吸”向汽车。(均选填“大”或“小”)
18.小军站在斜面顶端,如图甲所示,已知斜面长4m,高2m。他用平行于斜面向上的70N的拉力在10s内,将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则斜面对木块的支持力做功为 J,拉力做功的功率为 W。
19.如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉,所用的拉力为100N,则动滑轮的机械效率为 ;如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米,当拉绳子的速度为 m/s时,拉力的功率为54W.(绳重与摩擦不计,g=10N/kg)
20.小明用40N的水平推力推动质量为50kg的箱子在水平地面上做匀速直线运动,5s内箱子前进了2m,则推力做功 J,推力的功率为 W,重力做功 J(g=10N/g)
三、实验与探究题(每空2分,共18分)
21.(8分)在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小。小明认为应该让运动鞋沿水平方向做 运动。
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示为 N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 (填“变化”或“不变”)的。
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),这样做的好处是 。
22.(10分)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的问题所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N,圆柱体的体积是 m3。
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3。
四、计算题(25题8分,26题10分,27题10分,共28分.)
23.(8分)发生在山区的大地震,往往会形成很多的堰塞湖(如图所示),这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到55m,水的密度为1.0×l03kg/m3,g取10N/kg。
(1)求上述情况下湖堤底部受到的水的压强。
(2)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是6×105Pa,那么,最多还能允许水面上升多少m?
24.(10分)一个不规则的实心物体,质量为88g,放入装满水的烧杯中,沉入底部,排开0.8N的水,然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止,取g=10N/kg,求:
(1)物体在水中所受的浮力。
(2)物体的体积。
(3)物体悬浮食盐水的密度。
25.(10分)用如图所示的滑轮组来拉动钢锭,已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N,若此时滑轮组的机械效率为80%.
(1)求拉绳子的力F至少为多大;
(2)如果想用更小的力拉动钢锭,请你提出一条可行性建议.
2019-2020学年安徽省蚌埠市五河县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共33分)
1.在国际单位制中,以物理学家的名字命名的功率单位是( )
A.瓦特 B.帕斯卡 C.牛顿 D.焦耳
【分析】功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
【解答】解:A、瓦特是功率的国际单位;故A正确;
B、帕斯卡是压强的国际单位;故B错误;
C、牛顿是力的国际单位;故C错误;
D、焦耳是功和能量的国际单位;故D错误;
故选:A。
2.当你坐在一辆向前行驶的汽车中,突然感觉汽车座椅的靠背在向前推你,这时汽车的运动状态和产生该现象的原因分别是( )
A.匀速行驶,车具有惯性 B.加速行驶,人具有惯性
C.减速行驶,人具有惯性 D.正在转弯,车具有惯性
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,一切物体都有惯性;在利用惯性解释问题时,应先确定物体原来的运动状态,而后某一部分的运动状态发生改变,而另一部分由于惯性会保持原来的运动状态。
【解答】解:
坐在一辆向前行驶的汽车中,人突然感觉汽车座椅的靠背在向前推,这是因为此时汽车突然加速行驶,而人具有惯性,仍会保持原来较小速度的状态,则人会后仰,所以才会感觉汽车座椅的靠背在向前推。故只有选项B符合题意。
故选:B。
3.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
【分析】A、潜水艇上浮时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断受浮力变化情况;
B、浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮;
CD、密度计利用了物体的沉浮条件,是漂浮在液体中,放在密度不同的液体中,所受浮力都等于本身的重力,由阿基米德原理F浮=ρ液v排g可知,液体的密度不同,排开液体的体积不同。
【解答】解:A、∵潜水艇在水中,
∴排开水的体积等于物体的体积,即:v排=v艇,
∴当潜水艇上浮时,v艇不变、v排不变
∵F浮=ρ液v排g,
∴潜水艇上浮过程中受到的浮力不变,故A错;
B、气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,正确;
CD、密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度是越往下值越大,故C、D都错。
故选:B。
4.我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小
C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较两列高速运行的列车之间的压强以及外侧的压强的大小。
【解答】解:两列高速运行的列车交会过程中,两列高速列车之间的空气流动速度很大,压强小,两列车外侧的压强不变,车受到外侧压强大于车内侧受到的压强,两列车产生“强吸力”,故C正确。
故选:C。
5.如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是( )
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块受到绳子的拉力为6N
C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D.若剪断绳子,铁块由于惯性将向左运动
【分析】(1)定滑轮不能省力但可以改变力的方向;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性。
【解答】解:A、使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向;故使用定滑轮是为了改变力的方向,故A错误;
B、铁块受到绳子的拉力大小等于沙桶的重力为6N,故B正确;
C、滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力。故C错误;
D、剪断绳子前,铁块是静止的,剪断绳子后,铁块由于惯性要保持原来的静止状态,故D错误。
故选:B。
6.如图所示,航母上的舰载机群飞离后,航母受到的浮力F及其底部受到水的压强p的变化情况是( )
A.F减小,p增大 B.F增大,p减小
C.都减小 D.都增大
【分析】航母上的舰载机群飞离后,航母自重减小,上浮一些,根据物体的浮沉条件和液体压强的特点分析。
【解答】解:(1)∵舰载机群飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小
∴F浮′=G,
∴航母所受浮力减小。
(2)∵F浮=ρ水V排g
∴排开水的体积要减小,航母将上浮一些
∴航母底部所处的深度减小
又∵p=ρgh
∴航母底部所受的压强将减小
故选:C。
7.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
【分析】首先判断甲、乙两种液体体积的大小关系,然后再根据公式ρ=比较得出两种液体密度的大小关系,接下来根据液体压强公式p=ρgh比较两种液体对容器底部压强的大小关系。
【解答】解:观察图片可知,容器的底面积S甲=S乙,液体的深度h甲=h乙;
因为液体的体积V甲>V乙,液体的质量m甲=m乙,根据公式ρ=可知,所以液体的密度;ρ甲<ρ乙;
因为液体的深度h甲=h乙,根据p=ρgh可知,液体对容器底部的压强p甲<p乙。
故选:B。
8.2015年3月19日,我国首次用水下机器人在南海3000m深的海底插上国旗,若不计海水密度的变化及水的阻力,机器人在下潜过程中( )
A.受到的重力逐渐减小
B.受到海水的浮力逐渐减小
C.受到的浮力大于重力
D.受到海水的压强逐渐增大
【分析】(1)重力大小G=mg;
(2)根据F浮=ρ水gV排分析浮力的变化情况;
(3)根据浮沉条件判断;
(4)根据p=ρgh分析其所受压强的变化情况;
【解答】解:
A、机器人下潜过程中,质量不变,重力不变,故A错误;
B、下潜过程中潜水器排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,下潜过程中所受浮力不变,故B错误;
C、受到的浮力大于重力,根据浮沉条件机器人会上浮而不能下潜,故C错误;
D、根据p=ρgh可知,下潜过程中的深度逐渐增大,所以受的压强逐渐增大,故D正确。
故选:D。
9.关于能的概念,下列说法正确的是( )
A.在空中飞行的子弹,因为它能做功,所以它具有机械能
B.用线悬挂着的物体,它没有做功,它不具有机械能
C.甲物体的运动速度比乙物体的大,则甲物体的动能一定比乙物体的大
D.甲物体的高度比乙物体的高度大,则甲物体的势能一定比乙物体的大
【分析】一个物体能够对外做功,我们说它具有能量,简称能。机械能包括动能和势能,动能的大小与物体运动的速度和质量有关,重力势能与物体的质量和被举高的高度有关,依据这些知识,可对各选项的说法做出判断。
【解答】解:
A、空中飞行的子弹由于运动而具有动能,并且能够做功,所以具有机械能,故A正确;
B、悬挂着的物体,具有做功的本领,具有重力势能,也就具有机械能,故B错误;
C、决定物体动能大小的因素是质量越大速度越大,具有的动能就越大,本选项中甲和乙的质量没有确定无法比较它们动能的大小,故C错误;
D、决定重力势能大小的因素是质量越大举得越高,具有的重力势能越大,本选项中甲和乙的质量没有确定无法比较它们重力势能的大小,故D错误。
故选:A。
10.甲乙两台拖拉机,甲所做的功是乙的2倍,而乙做功所用的时间是甲的
,则甲、乙的功率之比为( )
A.8:1 B.1:8 C.1:2 D.2:1
【分析】已知甲乙所做功的关系和所用时间的关系,然后根据功率公式代入即可得出。
【解答】解:根据题意可知:W甲:W乙=2:1,t甲:t乙=4:1
由P=可得,P甲:P乙==×=2×=1:2。
故选:C。
11.用如图的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m,所用的拉力是80N,下列说法正确的是( )
A.总功是50J,有用功是80J
B.有用功是50J,额外功是20J
C.总功是100J,有用功是80J
D.总功是80J,机械效率是62.5%
【分析】从图可知,对物体所做的功为有用功,拉力F所做的功为总功,已知物重和物体上升的高度,可以求出有用功,已知拉力F,求出拉力移动的距离,可以求出总功,根据W总=W额外+W有用求出额外功,再利用效率公式求机械效率。
【解答】解:W有用=Gh=100N×0.5m=50J,
由图可知,n=2,S=2h=2×0.5m=1m,
W总=FS=80N×1m=80J,
W额外=W总﹣W有用=80J﹣50J=30J,
η=×100%=×100%=62.5%。
故选:D。
二、填空题(每空1分,共21分)
12.已知某一物体受到的重力为10N,把它挂在弹簧测力计下方,并将它浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为6N.则该物体受到的浮力为 4 N,物体的密度为 2.5×103 kg/m3
【分析】(1)知道物体在空气中和浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法求出物体受到的浮力;
(2)物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理求出物体的体积,再根据密度公式求出物体的密度。
【解答】解:(1)物体受到的浮力:
F浮=G﹣F′=10N﹣6N=4N;
(2)物体完全浸没,根据F浮=ρgV排可得,物体的体积:
V=V排===4×10﹣4m3;
物体的质量:m===1kg,
物体的密度:ρ===2.5×103kg/m3。
故答案为:4;2.5×103。
13.到云南旅游的北方游客在当地就餐时,经常会感觉米饭夹生或不熟,是因为当地海拔较高,气压较 低 (选填“高”或“低”),使水的沸点 降低 (选填“升高”或“降低”)的缘故。
【分析】海拔越高,气压越低,沸点降低。
【解答】解:到云南旅游的北方游客在当地就餐时,因为云南海拔较高,气压较低、水的沸点降低,低于100℃,所以米饭夹生或不熟。
故答案为:低;降低。
14.如图所示,为探究运动和力的关系,小强在水平面上铺上粗糙程度不同的材料,将小车从斜面上同一位置由静止释放,比较小车在水平面上运动的距离。当水平面越光滑时,小车受到的摩擦力越 小 ,小车运动的距离越 远 ;若不受摩擦力及其他阻力,小车将做 匀速直线 运动。研究过程中采用了 实验加推理 (选填“单纯的实验”或
“实验加推理”)的方法。
【分析】探究运动和力的关系实验中,需使小车从斜面的同一高度处由静止滑下,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动得越远,推理得出若不受阻力,小车将做匀速直线运动。
【解答】解:
实验中,水平面越光滑时,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远;
若不受摩擦力及其他阻力,小车将做匀速直线运动;
研究过程是在实际实验及现象的基础上经过推理得出的结论,采用了实验加推理的方法。
故答案为:小;远;匀速直线;实验加推理。
15.如图所示,用手握住重5N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为 5 N,方向为 竖直向上 (选填“竖直向下”或“竖直向上”)。
【分析】瓶子静止悬在空中处于平衡状态,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。所以,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力。
【解答】解:
瓶子处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力,瓶子的重力的大小为5N,所以摩擦力也是5N,方向与重力方向相反,竖直向上。
故答案为:5;竖直向上。
16.一个体积为1000cm3的冰放在水中,这块冰将有 100 cm3体积露出水面。如果冰熔化后那么水面的高度将 不变 (选填:升高、下降或不变)。
【分析】(1)由水和冰的密度及物体的浮沉条件可得体积之比。
(2)冰漂浮于水面上,要想判断冰熔化之后,水面是否变化,则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小。若二者体积相等,则水面不变;若增大,则水面上升;若减小,则水面下降。
【解答】解:(1)冰浮在水面上,则F浮=G冰,
即ρ水gV排=ρ冰gV冰,
则V排==×1000cm3=900cm3,
V露=V冰﹣V排=1000cm3﹣900cm3=100cm3,
(2)因为冰漂浮于水面上,
所以F浮=ρ水gV排=G冰,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又因为冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,
所以G水=ρ水gV水=G冰,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:ρ水gV排=ρ水gV水,
所以V排=V水,
即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。
所以冰化水逐渐熔化的过程中水位不变。
故答案为:100;不变。
17.小孩在路边靠近快速行驶的汽车是很危险的,其中一个原因是小孩靠近汽车一侧的空气流速较 大 ,形成的气压比另一侧 小 ,容易导致小孩被“吸”向汽车。(均选填“大”或“小”)
【分析】流体压强与流速的关系:液体和气体都称为流体,流体的流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:汽车行驶过程中,汽车的速度很大,人靠近汽车时,使人和汽车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向列车,容易发生事故。
故答案为:大;小。
18.小军站在斜面顶端,如图甲所示,已知斜面长4m,高2m。他用平行于斜面向上的70N的拉力在10s内,将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则斜面对木块的支持力做功为 0 J,拉力做功的功率为 28 W。
【分析】
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离;先根据W=Fs求出拉力做的功,然后根据P=求出拉力做功的功率;
【解答】解:
斜面对木块的支持力垂直于斜面向上,沿斜面拉动木块时,木块在支持力的方向上没有移动距离,故斜面对木块的支持力做功为0J。
拉力对木块做的功:W=Fs=70N×4m=280J,
则拉力做功的功率:P===28W。
故答案为:0;28。
19.如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉,所用的拉力为100N,则动滑轮的机械效率为 90% ;如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米,当拉绳子的速度为 0.4 m/s时,拉力的功率为54W.(绳重与摩擦不计,g=10N/kg)
【分析】(1)题中使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,拉力端移动的距离s=2h,利用η=×100%=×100%=×100%=×100%求动滑轮的机械效率;
(2)绳重与摩擦不计,拉力F=(G+G轮),据此求动滑轮重;利用G=mg求出大米重力,再利用F=(G+G轮)求此时拉力,利用P===Fv求拉绳子的速度。
【解答】解:
(1)图中使用的是动滑轮,拉力端移动的距离s=2h,
动滑轮的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=90%;
(2)绳重与摩擦不计,F=(G+G轮),
动滑轮重:G轮=2F﹣G=2×100N﹣180N=20N,
质量为25kg的大米重力:
G′=m′g=25kg×10N/kg=250N,
此时拉力F′=(G′+G轮)=(250N+20N)=135N,
由P===Fv得拉绳子的速度:
v===0.4m/s。
故答案为:90%;0.4。
20.小明用40N的水平推力推动质量为50kg的箱子在水平地面上做匀速直线运动,5s内箱子前进了2m,则推力做功 80 J,推力的功率为 16 W,重力做功 0 J(g=10N/g)
【分析】(1)知道箱子受到的水平推力和在推力方向上移动的距离,利用W=Fs求推力做的功;利用P=求功率;
(2)重力的方向竖直向下,物体水平运动,物体在重力的方向没有移动距离,重力不做功。
【解答】解:
(1)水平推力做功:W=Fs=40N×2m=80J;
推力做功的功率:
P===16W;
(2)重力的方向竖直向下,物体水平移动,物体在重力的方向上移动的距离为0,所以重力对物体做功为0J。
故答案为:80;16;0。
三、实验与探究题(每空2分,共18分)
21.(8分)在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小。小明认为应该让运动鞋沿水平方向做 匀速直线 运动。
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示为 2.8 N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 变化 (填“变化”或“不变”)的。
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),这样做的好处是 橡胶垫不必做匀速直线运动拉动(测力计示数稳定,便于读数) 。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据测力计分度值读数,物体做变速运动,则受到非平衡力作用;
(3)根据装置结合二力平衡分析。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小(测力计示数)才等于摩擦力的大小
(2)弹簧测力计的示数如图甲所示,测力计分度值为0.1N,示数为2.8N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则受到非平衡力的作用,力的大小与2.8N不相等,则鞋子受到的摩擦力是变化的。
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,鞋受到的摩擦力与拉力为一对平衡力,大小相等,橡胶垫不必做匀速直线运动拉动(测力计示数稳定,便于读数)。
答案:(1)匀速直线;(2)2.8;不变;(3)橡胶垫不必做匀速直线运动拉动(测力计示数稳定,便于读数)。
22.(10分)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的问题所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 丙、丁 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 4 N,圆柱体的体积是 4×10﹣4 m3。
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是 1.1×103 kg/m3。
【分析】(1)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,分析图示实验,然后答题。
(3)物体的重力与测力计拉力之差是物体受到的浮力,根据浮力公式求出物体的体积。
(4)根据F浮=G﹣F计算出物体浸没在盐水中时受到的浮力,根据浮力公式求出盐水的密度。
【解答】解:(1)由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
(3)由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:
F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N;
由F浮=ρ水gV排得圆柱体的体积:
V=V排===4×10﹣4m3;
(4)由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中所受浮力:
F浮盐水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N,
浮力F浮盐水=ρ盐水gV排,盐水的密度:
ρ盐水===1.1×103kg/m3。
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)丙、丁;(3)4;4×10﹣4;(4)1.1×103。
四、计算题(25题8分,26题10分,27题10分,共28分.)
23.(8分)发生在山区的大地震,往往会形成很多的堰塞湖(如图所示),这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到55m,水的密度为1.0×l03kg/m3,g取10N/kg。
(1)求上述情况下湖堤底部受到的水的压强。
(2)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是6×105Pa,那么,最多还能允许水面上升多少m?
【分析】(1)根据湖堤底部的水深已达到55 m,利用P=ρgh即可求出湖堤底部受到的水的压强。
(2)根据假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是6×105Pa,利用液体压强公式变形,求出湖堤底部水的最大深度为H,再减去湖堤底部的水的实际深度55m即可。
【解答】解:(1)湖堤底部受到的水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×55m=5.5×105Pa;
(2)设湖堤底部水的最大深度为H,
由P最大=ρgH,
得H===60m。
水面最多还能上升的高度为△h=H﹣h=60m﹣55m=5m。
答:(1)上述情况下湖堤底部受到的水的压强为5.5×105Pa。
(2)最多还能允许水面上升5m。
24.(10分)一个不规则的实心物体,质量为88g,放入装满水的烧杯中,沉入底部,排开0.8N的水,然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止,取g=10N/kg,求:
(1)物体在水中所受的浮力。
(2)物体的体积。
(3)物体悬浮食盐水的密度。
【分析】(1)根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开的水的重力;
(2)利用公式F=ρ液gV排,可求出物体的体积;
(3)当物体悬浮时,盐水的密度等于物体的密度。
【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知物体受到的浮力F浮=G排=0.8N
(2)∵F=ρ液gV排,
∴物体排开的水的体积V排===8×10﹣5m3
浸没时V物=V排=8×10﹣5m3
(3)因为物体悬浮,所以ρ盐水=ρ物===1.1×103kg/m3。
答:(1)物体在水中所受的浮力为0.8N。
(2)物体的体积为8×10﹣5m3。
(3)物体悬浮食盐水的密度为1.1×103kg/m3。
25.(10分)用如图所示的滑轮组来拉动钢锭,已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N,若此时滑轮组的机械效率为80%.
(1)求拉绳子的力F至少为多大;
(2)如果想用更小的力拉动钢锭,请你提出一条可行性建议.
【分析】(1)首先确定绕在动滑轮上的绳子的段数,再根据此时滑轮组的机械效率利用公式变形即可求出拉绳子的力F.
(2)可以从省力的角度或减小绳子与滑轮之间的摩擦的角度去分析.
【解答】解:(1)牵引动滑轮的绳子是3根,若钢锭被拉过距离s时,则拉力F要拉过绳子移动的距离为3s.
因为η=,
故F====500N;
答:F的大小为500N.
(2)本题中要让滑轮组更省力,只能增大与动滑轮相连的绳子段数.
故答案为:可尝试将墙上的滑轮和钢锭上的滑轮交换安置,这样就有4根绳子拉钢锭了,能省力.
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