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- 2021-11-01 发布
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【期末冲刺AB卷】2019-2020学年八年级物理下学期期末测试卷(安徽A卷)
一、填空题(每空1分,计21分.请把正确的答案直接填写在横线上.)
1.(2分)在下列数据后填入适当的单位。
(1)成年人的体重约为70________;
(2)植物油的密度约为0.9________。
【答案】(1)kg;(2)g/cm3。
【解析】(1)中学生的质量在50kg左右,成年人的质量比中学生大一些,在70kg左右;
(2)水的密度为1.0g/cm3,植物油的密度略小于水,在0.9g/cm3左右。
2.(2分)如图,冬冬紧急刹车时,自行车由于________还要继续前进一段距离。在某次上学过程中,冬冬在前半程的平均速度是6m/s,后半程的平均速度是4m/s,冬冬同学上学整个过程中的平均速度是________m/s。
【答案】运动状态。
【解析】(1)紧急刹车时,自行车由于惯性还要保持原来的运动状态,因此还要继续前进一段距离;
(2)设总路程为s,则前一半路程所用的时间:t1=;后一半路程所用的时间:t2=
则全程的平均速度:v=====4.8m/s。
3.(1分)力的作用效果是使物体发生形变和改变物体的________。
【答案】见解析
18
【解析】力的作用效果是使物体发生形变和改变物体的运动状态。
4.(2分)研究物体运动时常利用“频闪摄影”的方法,即在暗室中采用闪光灯每隔相等的时间闪亮一次,底片就记录下此时物体运动的位置。如图是两个质量相同的小球甲、乙竖直下落时的频闪照片,据此记录,两球均从位置口下落到b处时,________球用时较短,若两球均只受到重力和阻力作用,则________球所受阻力较大。(选填“甲”或“乙”)
【答案】甲;乙。
【解析】(1)由图知,甲小球由a到b时间间隔数是3,由a到b小球的运动时间3t;乙小球由a到b时间间隔数是5,由a到b小球的运动时间5t,所以甲用时较短,乙小球运动的时间比较长;
(2)由图可知,小球乙在相邻相同时间内运动的距离基本相同,故乙球的速度基本保持不变;
两小球的质量相等,重力相等,都为G,甲处于加速运动状态,所以它受的阻力小于其重力,即f<G;乙球处于匀速直线运动状态,受的是平衡力,它受的阻力等于其重力,即f′=G,所以f′>f,即乙球受到的阻力较大。
5.(1分)甲乙两物体行驶的路程之比为3:2,所用时间之比为2:1,则速度之比为________。
【答案】3:4;
【解析】由题意知:=,=,
6.(2分)工人师傅用独轮车搬运砖块,车和砖块所受的重力G=1200N,有关尺寸如图所示,工人师傅推车时,人手向上的力F的大小是________N,独轮车是________杠杆。
18
【答案】400;省力。
【解析】由图可知,车轮转轴为支点,动力臂L1=0.2m+0.4m=0.6m,阻力臂L2=0.2m,
由FL1=GL2可得:
F×L1=G×L2,
代入数值得:
F×0.6m=1200N×0.2m,
解得:F=400N。
独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
7.(2分)如图所示,AOB为一轻质杠杆,O为支点,AO=OB.在杠杆右端A处用细绳悬挂重为16N的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1=________N;若作用在B端一个力F使杠杆AOB匀速转动,当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2将________(小于/等于/大于)F1。
【答案】16;小于。
【解析】(1)当AO段处于水平位置时,如右图所示最省力,
由F1LOB=GLOA可知:F1==G;
18
因为AO=OB,所以F1=G=16N。
(2)当OB段处于水平位置时,如右图所示最省力,
由F2LOB=GLOC可知:F2==G×;
由于LOC<LOB,则F2<G;所以F1>F2;
8.(2分)一块密度为0.7×103kg/m3的木块,它从水下上浮的过程中,未露出水面时它受到的浮力和重力的合力为6N,则该木块的体积是________m3,重力是________N.(g=10N/kg)
【答案】2×10﹣3;14。
【解析】设木块的体积为V,未露出水面时V排=V,木块受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=ρ水Vg,
木块的重力:
G=mg=ρ木Vg,
∵F合=F浮﹣G,
∴F合=ρ水Vg﹣ρ木Vg
即:6N=1×103kg/m3×Vg﹣0.7×103kg/m3×Vg,
解得:V=2×10﹣3m3,
木块的重力:
G=mg=ρ木Vg=0.7×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=14N。
9.(2分)如图所示,中国第二台深海载人潜水器“深海勇士号”设计最大下潜深度为4500m级,基本覆盖中国主要海域和国际海域资源可开发的深度。潜水器下潜到4500m时受到海水产生的压强约________Pa;由海面下4500m上浮到海面下3000m过程中,潜水器受到海水的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】4.5×107;不变。
【解析】(1)当潜水器下潜到4500m深处时,它受到海水的压强:
18
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa;
(2)由海面下4500m上浮到海面下3000m过程中,海水密度不变,深度减小,由p=ρ液gh可知,潜水器所受海水的压强将变小。
由于潜水器排开水的体积和海水的密度都不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
10.(1分)一个未装满水的密闭容器,正立在水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为p1。将其倒立,如图乙所示,容器对桌面的压强为p2,则p1________p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】小于。
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等,且容器的总重力不变,
所以,由F=G=mg可知,正放和倒放时容器对桌面的压力相等,即F1=F1,
由图可知,受力面积的关系为S1>S2,
由p=可知,容器对桌面的压强关系为p1<p2。
11.(2分)如图所示的滑轮组,不计绳重及摩擦。水平拉力F作用下将重为30N的物体A匀速拉动,已知绳子自由端速度为0.3m/s,物体A受到的摩擦力f=0.1G,水平拉力F为________N,在2s内物体移动的距离为________m。
【答案】1;0.2。
【解析】由图可知,连接动滑轮的绳子股数n=3,
由题意知,物体A受到的摩擦力:f=0.1G=0.1×30N=3N,
不计绳重及摩擦,则水平拉力:F=f=×3N=1N。
物体的速度:v物=v绳=×0.3m/s=0.1m/s,
由v=得,在2s内物体移动的距离:
s物=v物t=0.1m/s×2s=0.2m。
18
12.(2分)海峡两岸龙舟赛即将于五月份在集美龙舟池鸣锣开战。比赛中,运动员使用的船桨属于________(选填“省力”或“费力”)杠杆;相对于岸上站立的观众,龙舟是________的(选填“运动”或“静止”)。
【答案】费力;运动。
【解析】①船桨在使用时动力臂小于阻力臂,属费力杠杆;
②以“岸上站立的观众”为参照物,龙舟与观众之间的位置发生了变化,所以龙舟是运动的。
二、单项选择题(每小题3分,计30分,每小题只有一个正确答案,请把正确答案字母序号写在下面的表格内)
13.(3分)下列关于力和运动的说法中正确的是( )
A.人站在地面上,人对地面的压力是由于地面发生形变产生的
B.推出去的铅球可以在空中继续运动,是因为铅球受到惯性的作用
C.在草地上滚动的足球,最终会停下来,是因为足球受到了摩擦力
D.鸡蛋磕到碗边上鸡蛋破了,是因为碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
【答案】C
【解析】A.站在地面上的人对地面的压力是由于鞋的形变,要恢复原状而对地面产生的弹力,故A错误;
B.推出去的铅球可以在空中继续运动,是因为铅球具有惯性;惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,在草地上滚动的足球,最终会停下来,是因为足球受到了摩擦力的作用,故C正确;
D.鸡蛋磕到碗边上时,鸡蛋受到的力和碗受到的力是一对相互作用力,大小相等,鸡蛋破的原因是蛋壳的坚硬程度小,故D错误。故选:C。
14.(3分)下列各实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉的宽大钉帽 B.磨得锋利的刀刃
C.雪上行驶的雪橇 D.铁轨下铺设的枕木
【答案】B
【解析】A、图钉的宽大钉帽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不合题意;
18
B、磨得锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B符合题意;
C、雪上行驶的雪橇,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C不合题意;
D、铁轨下铺设的枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故D不合题意。故选:B。
15.(3分)如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去,则余下的部分( )
A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.刚好悬浮 D.无法判断
【答案】B
【解析】切去前,苹果处于漂浮状态,所以苹果受到的浮力等于苹果的重力;
把水面以上的部分切去时,重力变小,浮力不变(排开水的体积不变),此时浮力大于重力,苹果上浮,最终漂浮在液面上。故选:B。
16.(3分)宋代诗人陈与义在《襄邑道中》一诗中写到“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”关于诗中所描述的运动及参照物,以下说法正确的是( )
A.以船为参照物,诗人是运动的
B.“云不动”是以两岸“飞花”为参照物
C.以“两岸”为参照物,船是静止的
D.“云与我俱东”是以两岸“榆树”为参照物
【答案】D
【解析】A、以船为参照物,诗人和船的位置没有发生变化,诗人是静止的,故A错误;
B、细细品味古诗,从最后一句“不知云与我俱东”可知,相对于地面来说,诗人与云都是向东运动的,也就是说,二者的运动状态相同,相对静止。所以诗人以自己为参照物看云时,会认为“卧看满天云不动”的效果,故B错误;
CD、在本题中船是向东高速行驶,而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止,即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动。所以“云与我俱东”是以两岸的“榆树”为参照物的,故C错误;D正确。故选:D。
18
17.(3分)有甲、乙两个完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,甲、乙容器内装有质量不相等的同种液体,且两容器内液体的液面相平,如图所示。两容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,容器底面受到液体的压力分别为F甲和F乙.则下列判断正确的是( )
A.p1<p2 F甲=F乙 B.p1=p 2 F甲>F乙
C.p1=p2 F甲<F乙 D.p1>p2 F甲=F乙
【答案】B
【解析】甲、乙容器内装有质量不相等的同种液体,且两容器内液体的液面相平,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强p1=p2;
由图知,甲的底面积大于乙的底面积,根据F=pS可知,甲容器底面受到液体的压力大于乙容器底面受到液体的压力,即F甲>F乙,故B正确。故选:B。
18.(3分)关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是:
①物体的运动不需要力来维持
②物体的运动必需用力维持
③牛顿第一定律是实验定律
④牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
⑤实际上不存在不受外力作用的物体,所以牛顿第一定律没有意义( )
A.①⑤ B.③④ C.①④ D.②③
【答案】C
【解析】①②物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故①正确,②错误;
③牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,故③错误;
④牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故④正确;
⑤实际上虽然不存在不受外力作用的物体,但牛顿第一定律的所有推论都得到了广泛的
18
证实,因此非常有意义,故⑤错误。
综上所述,说法正确的是①④。故选:C。
19.(3分)如图所示,小明用仞泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( )
A.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
B.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出一些
D.无沦怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
【答案】D
【解析】A、潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故A正确;
B、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;故B正确;
CD、松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中;故C正确,D错误。故选:D。
20.(3分)太能能汽车是一种靠太阳能来驱动得汽车,相比传统热能驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放,正因为其环保得特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡,太阳能汽车产业得发展也日益蓬勃。如图为在水平公路上匀速直线行驶得太阳能汽车,若考虑空气对其影响。下列说法中正确的是( )
18
A.太阳能汽车上表面设计和飞机机翼表面形状相似是为了减小重力
B.太阳能汽车匀速直线运动时,其所受重力与支持力二力平衡
C.太阳能汽车静止和运动时,受地面支持力大小不变
D.太阳能汽车匀速直线运动时,重力大于支持力
【答案】D
【解析】A、空气快速流过机翼时,相同时间,空气经过上方路程长,空气流速大,压强小;空气经过下方路程短,流速小,压强大。飞机在压强差作用下,产生向上的升力,故A错误;
BCD、静止时,汽车的重力与支持力是一对平衡力,大小相等;当汽车运动时,受到向上的升力,故对地面的压力变小,故地面对汽车的支持力减小,即重力大于支持力,故汽车匀速直线运动时,重力大于支持力,故BC错误,D正确;故选:D。
21.(3分)下列对小明参加体育活动现象及解释中,说法不正确的是( )
A.垫排球时,排球向上弹起说明力可以改变物体的形状
B.垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的
C.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
D.长跑时,冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性
【答案】A
【解析】A、垫排球时,排球向上弹起,改变了排球的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B、垫排球时,手对排球施加了力,同时排球也对小明的手施加了力,小明感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C、引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D、小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性,故D正确。故选:A。
22.(3分)有一重2N的圆柱形玻璃杯(杯壁厚度不计),底面积为100cm2,装有一定质量
18
的煤油,杯底到油面的高度为20cm,放在水平桌面上(ρ煤油=0.8×103kg/m3),则下列结果不正确的是( )
A.煤油对杯底的压强是1.6×103Pa
B.杯底对桌面的压强是1.8×103Pa
C.煤油对杯底的压力是16N
D.杯子受到桌面的支持力是16N
【答案】D
【解析】(1)煤油对杯底的压强:
p=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa,故A正确;
由p=可得,煤油对杯底的压力:F=pS=1.6×103Pa×100×10﹣4m2=16N,故C正确;
(2)煤油的体积:V=Sh=100cm2×20cm=2000cm3=0.002m3,
由ρ=可得,煤油的质量:m油=ρV=0.8×103kg/m3×0.002m3=1.6kg,
煤油的重力:G油=m油g=1.6kg×10N/kg=16N,
因杯子处于静止状态,
所以,杯子受到桌面的支持力:F支持=G杯+G油=2N+16N=18N,故D不正确;
因杯子对桌面的压力和杯子受到的支持力是一对相互作用力,
所以,桌面受到的压力:F压=F支持=18N,
杯底对桌面的压强:
p′===1.8×103Pa,故B正确。本题选不正确的,故选D。
三.作图与实验题(作图题2分,其余每空2分,计28分)
23.(2分)如图所示,画出用该滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法。
【答案】见解析
18
【解析】将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上,然后将绳子绕在滑轮组上,此时有4段绳子拉着动滑轮,是最省力的,如图所示:
24.(8分)某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是________。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞________时,记下弹簧测力计的示数F为29.9N。
(3)如图用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L为________cm,计算出活塞的横截面积S为________cm2(精确到0.01)
(4)此实验实验原理是________,(用题目中字母表示)计算得到大气压强的数值为________Pa。
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条):
①________;②________。
【答案】(1)排尽筒内空气;(2)刚开始滑动;(3)6.00;3.33;(4)p=;8.97×104;(5)①空气没有排尽;②活塞与筒壁之间有摩擦。
【解析】(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气;
(2
18
)水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数;
(3)从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为20ml=20cm3,这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,
故活塞的横截面积为S===cm2≈3.33cm2;
(4)此实验实验原理是p=;可计算出大气压强的值为:p大气===8.97×104Pa。
(5)从实验结果看,测量结果小于一标准大气压,造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等;拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大。
25.(10分)根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列各小题:
(1)某同学在调节杠杆水平位置平衡前,杠杆静止时的位置如图甲所示。此时杠杆________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。
(2)在已经调节好平衡的杠杆上挂上钩码,所处的状态如图乙所示,此时他应移动________(选填“平衡螺母”或“钩码”),使杠杆在水平位置平衡。实验中他改变钩码的个数及位置进行了多次测量,其目的是________。
(3)如图丙所示,为寻找杠杆的平衡条件,也可以在已经调节好平衡的杠杆上A点悬挂2个钩码,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,该拉力可以作用在________点(从“B”、“C”两个位置中选择满足要求的位置)。
(4)在分析实验误差时,某同学整理了以下四个因素,其中不会带来实验误差的是________。
A.铁架台自身重力较大 B.钩码磨损程度不同
C.悬挂钩码的绳索有重力 D.杠杆与转轴之间有摩擦
【答案】(1)是;(2)钩码;寻找普遍规律;(3)B;(4)A。
18
【解析】(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,图中杠杆处于静止状态,因而杠杆处于平衡状态;
(2)杠杆上已经挂上钩码,不能再调节平衡螺母,只能调节杠杆两侧的钩码数量或位置,使杠杆在水平位置重新平衡;
本实验中进行多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找普遍规律;
(3)在杠杆上A点悬挂2个相同的钩码,为了使杠杆平衡,应该在B用弹簧测力计竖直向上拉杠杆才能使杠杆在水平位置平衡;
(3)A.铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定,但对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;
B.单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,故B不符合题意;
C.悬挂钩码的绳套重力偏大,会对力的真实值有影响,故C不符合题意;
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏,对测量结果造成误差,故D不符合题意,故选A。
26.(6分)小明用如图所示装置研究“浮力大小与物体浸入液体深度的关系”的实验时,将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中(水足够深),直至触底,分别记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
h(cm)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
F(N)
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
2.00
0
(1)由实验数据可知,金属块重________N,第8次试验时物体受到的浮力是________N;
(2)分析表中第2次到第5次实验数据,说明了浸在液体中的物体未浸没时受到浮力大小与深度________(填“有关/无关”)。
18
【答案】(1)6.75;2.5;(2)有关。
【解析】(1)由h=0cm时,弹簧测力计的示数便是金属块重6.75N;
当完全浸没时,由称重法得,F浮′=G﹣F′=6.75N﹣4.25N=2.5N,第8次实验中物体已经完全浸没在水中,浮力不再改变仍为2.5N;
(2)分析表中第2次到第5次实验数据,浸在液体中的物体未浸没时,浸入水中的深度越深,弹簧测力计的拉力越小,所受浮力越大,说明物体未浸没时受到浮力大小与深度有关。
四、计算与简答(第27题4分,28题8分,29题9分,计21分,计算题要有必要的过程和公式)
27.(4分)如图所示,体重为550N的人站在水平地面上拉绳子,使重物以1m/s的速度匀速上升,已知滑轮重力为50N,被提升重物的重力为300N.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:
(1)人对地的压力大小?人拉绳子的速度。
(2)若此人竭尽全力拉绳子,利用此装置最多能拉起多少kg的重物。
【答案】(1)人对地的压力为375N,人拉绳子的速度为2m/s;
(2)若此人竭尽全力拉绳子,利用此装置最多能拉起105kg的重物。
【解析】(1)由图可知,n=2,
18
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,则滑轮组绳子的拉力:
F=(G+G动)=(300N+50N)=175N,
人受到竖直向上的绳子拉力、地面的支持力和竖直向下的重力作用下处于平衡状态,
由力的平衡条件可得:G人=F+F支持,
则F支持=G人﹣F=550N﹣175N=375N,
因人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力,
所以,人对地的压力F压=F支持=375N,
拉绳子的速度:
v绳=nv物=2×1m/s=2m/s;
(2)人对绳子的最大拉力等于自身的重力,即F大=G人=550N,
利用此装置最多能拉起物体的重力:
G大=nF大﹣G动=2×550N﹣50N=1050N,
由G=mg可得,最多能拉起物体的质量:
m大===105kg。
28.(8分)2017年12月24日,我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功,可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),求:
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少?
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1400km,所需要的最短时间是多少?
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强?
【答案】(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是8.5×105Pa;
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1400km,所需要的最短时间是2.5h;
(3)水对舱底产生的压强是1.5×104Pa。
【解析】(1)飞机静止在跑道上,对跑道的压力为:
F=G=mg=51×103kg×10N/kg=5.1×105N;
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则飞机对跑道的压强为:
p===8.5×105Pa;
(2)飞机的最大飞行速度为560km/h,
由v=得,飞机所需的最短时间为:
t===2.5h;
(3)水对舱底的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa
29.(9分)如图所示,水平地面上有底面积为3×10﹣2m2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有重为4N、边长为0.1m、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长0.1m的细线与容器底部相连,此时水面距容器底0.3m(g取10N/kg).求:
(1)此时容器底部所受水的压强;
(2)绳子的拉力;
(3)剪断绳子,待物块B静止后水对容器底的压强变化量。
【答案】(1)此时容器底部所受水的压强为3×103Pa;
(2)绳子的拉力为6N;
(3)剪断绳子,待物块B静止后水对容器底的压强变化量为200Pa。
【解析】(1)此时容器底部所受水的压强:
p=ρgh=103kg/m3×10N/kg×0.3 m=3×103Pa;
(2)排开水的体积:
V排=V=(0.1 m)3=10﹣3 m3
木块受到的浮力:
F浮=ρg V排=103kg/m3×10N/kg×10﹣3 m3=10N,
绳子上的拉力F拉=F浮﹣G=10N﹣4N=6N;
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(3)木块漂浮,F浮′=G=4N;
由F浮=ρ液gV排得,木块漂浮时排开水的体积:V排′===4×10﹣4m3;
所以液面下降的深度为:△h===0.02m;
则△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
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