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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(河北A卷)
一、选择题(本大题共13小题.共42分.1-10小题为单选题每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意.每小题3分:11-13小题为多选题,每小题的四个选项中.有两个或两个以上选项符合题意,每小题4分,选对但不全的得3分,有错选或不选的不得分)
1.下面给出的单位,不是功率单位的是( )
A.W•s B.N•m/s C.J/s D.kW
【答案】A
【解析】AD、功率的国际单位是W,常用单位是kW,s是时间单位,因为功=功率×时间,所以W•s是功的单位。故A符合题意,D不符合题意;
BC、N是力的单位,m是长度单位,因为功=力×距离,所以N•m是功的单位;
J是功的单位,s是时间单位,因为功率=,所以N•m/s=J/s,都是功率的单位。故B、C不符合题意。
故选:A。
2.(3分)下列数据最接近实际的是( )
A.一支铅笔的长度约为26dm
B.成年人正常步行的速度约为5m/s
C.两个鸡蛋的重力约为1N
D.体育课所用实心球的质量约为10kg
【答案】C
【解析】A、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,铅笔长度略小于此数值,在17cm=1.7dm左右。故A不符合实际;
B、成年人正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右。故B不符合实际;
C、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N.故C符合实际;
D、体育课所用实心球的质量一般为3kg。故D不符合实际。
故选:C。
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3.(3分)在2016年里约奥运会体操比赛中,运动员在上单杠之前要在手上抹一些镁粉,而在杠上做回环动作时手握杠又不太紧,他这样做的目的是( )
A.两者都是增大摩擦
B.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
C.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
D.两者都是减小摩擦
【答案】B
【解析】镁粉是比较粗糙的,抹在手上,增大了手和单杠接触面的粗糙程度,从而增大摩擦;
手握单杠不能太紧,是通过减小压力来减小摩擦的;故前者是增大摩擦,后者是减小摩擦。
故选:B。
4.(3分)下列说法中正确的是( )
A.苹果在空气中下落的越来越快,是因为力可以改变物体的运动状态
B.司机驾车时必须系安全带,这是为了防止向前加速时惯性带来的伤害
C.人推车的力逐渐增大,但车始终未动,这个过程中车受到的合力逐渐增大
D.小阳乘电梯匀速上升时,他对电梯的压力和电梯对他的支持力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A、苹果在空中下落得越来越快,是因为受到重力的作用,力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B、系安全带是为了防止紧急刹车时,车在阻力作用下停止运动,而司机或乘客由于惯性继续向前运动而被撞伤,这是防止惯性带来的危害,故B错误;
C、人推车的力逐渐增大,但车始终静止,这个过程中车受到的合力为零,故C错误;
D、他对电梯的压力是电梯受到的,电梯对他的支持力是小明受到的,两个力没有作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,是作用力和反作用力的关系,故D错误。
故选:A。
5.(3分)如图是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上,另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时,夹爪在拉绳的作用下可夹持物体,同时弹簧被压缩:当松开手把时,夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中,手把和夹爪分别是( )
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A.省力杠杆费力杠杆 B.省力杠杆省力杠杆
C.费力杠杆省力杠杆 D.费力杠杆费力杠杆
【答案】A
【解析】手把和夹爪的杠杆示意图如下:
在使用手把时(左图),作用在手把处的力F是动力,拉绳对手把处的拉力是阻力F1;
由图可以看出:动力臂要大于阻力臂,因此是手把处是省力杠杆。
在使用夹爪时(右图),拉绳的拉力F1是动力,夹爪处受到的阻力F2是阻力;
由图可以看出:动力臂要小于阻力臂,因此夹爪处是费力杠杆。
故选:A。
6.(3分)下列关于大气压强的说法正确的是( )
A.马德堡通过实验证明了大气压强的存在
B.大气压强随海拔高度的增大而减小
C.水的沸点随大气压强的减小而增大
D.托里拆利在做测量大气压强的实验中,测得管内外水银面的高度差是76mm
【答案】B
【解析】A、奥托格里克在马德堡市,做了著名的马德堡半球实验,证明了大气压的存在。故A错误。
B、大气压与海拔高度有关,海拔越高,大气压越小。故大气压强随海拔高度的增大而减小。故B正确。
C、液体的沸点与大气压有关,故水的沸点随大气压强的减小而减小。故C错误。
D、托里拆利在做测量大气压强的实验中,测得管内外水银面的高度差是76cm,故D错误。
故选:B。
17
7.(3分)关于功和功率。下列说法正确的是( )
A.力越大,对物体做功越多
B.力对物体做功越多,功率越大
C.举重运动员从地面将杠铃举起,运动员对杠铃做了功
D.吊车吊着重物体沿水平方向匀速运动一段距离,拉力对重物做了功
【答案】C
【解析】A、作用在物体上的力较大,物体是否在力的方向上通过一定的距离,通过的距离多少不确定,所以做功多少不能确定,故A错误;
B、功率的大小与功的多少和时间的多少有关,力做功越多,但时间不确定,所以做功不一定越快,则功率不一定越大。故B错误;
C、运动员从地面将杠铃举起的过程中,力的方向竖直向上,移动距离的方向也竖直向上,两个方向一致;故举重运动员对杠铃做功,故C正确;
D、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功,故D错误。
故选:C。
8.(3分)下面是日常生活中与压强有关事例的描述,其中正确的是( )
A.载重量大的汽车装有许多车轮,目的是增大压强
B.用吸管吸引饮料是利用了大气压强
C.水坝的形状做成上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增加
D.固定翼飞机获得升力是因为气流快,压强大的流体性质
【答案】BC
【解析】A、载重量大的汽车装有许多车轮,目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。故A错误。
B、吸管吸饮料是利用大气压强。吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里。故B正确。
C、由于液体内部的压强随着深度的增加而增大,所以水坝的形状建成上窄下宽,从而能承受更大的水压,故C正确;
D、固定翼飞机获得升力是因为气流快,压强小的流体性质。故D错误。
故选:BC。
9.(3分)水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水,将同一鸡蛋先后
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放入其中,当鸡蛋静止时,两烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示。若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙.则( )
A.p甲=p乙 m甲=m乙 B.p甲<p乙 m甲>m乙
C.p甲<p乙 m甲=m乙 D.p甲>p乙 m甲>m乙
【答案】C
【解析】(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,
因为p=ρgh,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强。
(2)因为物体漂浮或悬浮时,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,
因为F浮=G排=m排g,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同。
故选:C。
10.(3分)如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系。如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( )
A.受到的弹力不断减小 B.b点时重力和弹力等大
C.运动过程动能一直增大 D.运动过程机械能不变
【答案】B
【解析】A、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,弹簧形变程度逐渐变大,所以小球受到弹力也逐渐变大,故A错误;
17
B、在小球向下运动过程中,受竖直向上的弹簧的弹力,竖直向下的重力。开始时,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大。
随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当弹力与重力相等时,两力是一对平衡力,合力为零。小球再向下运动,弹力大于重力,合力向上,小球速度减小。由此可见,当重力G与弹力F是一对平衡力时,小球速度最大,故B正确。
C、由图象可知,小球速度先变大,后变小。小球质量不变,所以小球动能先变大,后变小,故C错误;
D、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,同时,小球对弹簧做功,一部分机械能转化成内能,所以小球的机械能变小,故D错误;
故选:B。
11.(4分)下列说法正确的是( )
A.游船在水上航行时,坐在船上的游客相对于船是静止的
B.物体的运动状态发生改变,该物体一定受到力的作用
C.司机驾车时必须系安全带,这是为了防止向前加速时惯性带来的危害
D.相互平衡的两个力,这两个力的三要素一定相同
【答案】AB
【解析】A、坐在船上的游客相对于船,位置没有发生改变,因此船上的游客是静止的,故A正确;
B、力是改变物体运动状态的原因;一个物体的运动状态发生改变,该物体一定受到力的作用,故B正确;
C、系安全带是为了防止紧急刹车时,车在阻力作用下停止运动,而司机或乘客由于惯性继续向前运动而被撞伤,这是防止惯性带来的危害,故C错误;
D、相互平衡的两个力,这两个力的方向相反,故D错误。
故选:AB。
12.(4分)台球是人们喜爱的运动项目,下列关于台球受力及运动的说法正确的是( )
A.球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力三要素相同
B.台球对桌面的压力与桌面对台球的支持力是一对平衡力
C.运动的台球在碰到桌边后改变运动方向,表明力可以改变物体的运动状态
D.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关
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【答案】CD
【解析】A、球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力大小相同,方向相反,作用在两个物体上,所以三要素不相同。故A错误;
B、台球对桌面的压力作用在桌面上,桌面对台球的支持力作用在台球上,二力作用在两个不同物体上,所以不是一对平衡力。故B错误;
C、运动的台球在碰到桌边后,受到了桌边给的力后改变了运动方向,表明力可以改变物体的运动状态。故C正确。
D、击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关。故D正确。
故选:CD。
13.(4分)如图,在斜面上将重为16N的物体从底端匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为5N,斜面长1.2m、高0.3m。若拉力的功率为3W,则( )
A.提升物体所做的有用功为4.8J
B.斜面的机械效率为80%
C.物体所受的摩擦力为5N
D.物体由斜面底端运动到顶端用时2s
【答案】ABD
【解析】A、提升物体所做的有用功:
W有用=Gh=16N×0.3m=4.8J,故A正确;
B、拉力做的总功:
W总=Fs=5N×1.2m=6J,
斜面的机械效率:
η==×100%=80%,故B正确;
C、额外功:
W额=W总﹣W有用=6J﹣4.8J=1.2J,
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由W额=fs可得摩擦力:
f===1N,故C错;
D、由P===Fv可得物体沿斜面运动的速度:
v===0.6m/s,
物体由斜面底端运动到顶端的时间:
t===2s,故D正确。
故选:ABD。
二、填空题(本题共8个小题,每空1分,共22分)
14.(3分)游泳时小涛向后划水以获得向前的力,这说明力的作用是_______;蹦床表演时,演员对蹦床向下施力的同时,也受到蹦床对他向上的作用力,但这两个力的作用效果却是不同的,前者主要改变了蹦床的_______,后者主要改变了演员的_______。
【答案】相互的;形状;运动状态。
【解析】(1)游泳时小涛向后划水以获得向前的力,是由于手给水一个向后的作用力,由于力的作用是相互的,故水会给手一个向前的力;
(2)蹦床表演时,演员对蹦床向下施力,蹦床发生形变,说明力改变了蹦床的形状;
演员受到蹦床对他向上的作用力,改变的运动方向和速度,说明力改变了演员的运动状态。
15.(3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;若增大F甲,则物体甲受到的摩擦力_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】40;35;不变。
【解析】(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
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衡力,所以f甲=G甲=40N;
(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;
若增大F甲,此时摩擦力和重力是一对平衡力,则物体甲受到的摩擦力保持不变。
16.(4分)质地均匀的长方体重10N,放在水桌面小,如图甲,它与桌面的接触面积为0.01m2则它对桌面的压强p1为_______Pa;用水平力F1向右缓慢推动物体,使其一小部分露出桌面。在推动物体的过程中,物体对桌面的压力_______(选填“变小、不变”或“变大”。下同)。物体对桌面的压强_______:如图乙,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强p2_______p1(选填、>”、“=”或“<”)。
【答案】100;不变;变大;=。
【解析】(1)质地均匀的长方体重5N,放在水平桌面上,对桌面的压力:F=G=10N,
它与桌面的接触面积为:S=0.05m2,则它对桌面的压强:
p1===100Pa;
(2)水平面上的物体,对水平面的压力大小等于物体重力,可得在推动物体的过程中,物体对桌面的压力不变;
(3)当其一小部分露出桌面时,受力面积变小,压力不变,由p=可得对桌面的压强变大;
(4)柱体对支持面(柱体全部放在支持面上)的压强为:
由p======ρgh,即压强大小只与柱体的密度和高度有关,
由于竖直切除该物体右边的阴影部分后,剩余部分和原来的物体一样都是放在水平桌面的柱体,所以产生的压强大小取决于柱体的密度和高度,由于物体的密度和高度相同,所以,p2=p1。
17.(2分)一艘轮船从东海驶入长江,所受浮力将_______(填变大、变小或不变),船身
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将_______(上浮或下沉)一些。
【答案】不变;下沉。
【解析】因轮船从东海驶入长江时始终处于漂浮状态,受到的浮力与自身的重力相等,
所以,轮船从东海驶入长江时,轮船的重力不变,受到的浮力不变,
因海水的密度大于河水的密度,
所以,由F浮=ρgV排的变形式V排=可知,排开水的体积变大,船身将下沉一些。
18.(2分)小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于_______mm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将_______(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
【答案】750;低于。
【解析】图中750mm高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等;
标准大气压下水银柱的高度为760mm,故此时的气压小于标准大气压,水的沸点低于100℃。
19.(3分)如图所示,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,装有质量相等、深度相同的不同液体。桌面受到容器的压力分别为F甲和F乙,.容器底部受到液体的压强分别为p1和p2、压力分别为F1和F2,则F甲_______F乙、p1_______p2、F1_______F2(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】=;<;>。
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【解析】容器在水平桌面上,桌面所受杯子的压力等于杯和液体的总重力,故液体的质量相同,杯子的质量相同,所以总质量相同,故总重力相同,所以两杯对桌面的压力相同,即F甲=F乙;
由图可知,液体的深度相同,甲容器内部液体的体积大于乙容器内部液体的体积,故根据ρ=可知,由于两种液体的质量相同,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故根据p=ρgh可得,甲的密度小,所以甲液体对容器底的压强小,即p1<p2;
正放时,由于容器形状是上细下粗,侧壁会对液体有压力,导致容器底所受压力增大,所以容器底受到的压力大于液体的重力,即F1>G液1;
倒放时,由于容器形状是上粗下细,一部分液体压在了容器侧壁上,所以容器底受到的压力小于液体的重力;即F2<G液2;
两种液体质量相同,则重力相等,
比较可知,器底部受到液体的压力为F1>F2。
20.(3分)用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m。则绳子自由端移动的距离为_______m.若拉力F=4N,A与地面间的摩擦力为9N,则有用功为_______J该滑轮组的机械效率为_______%。
【答案】0.6;1.8;75。
【解析】(1)由图知,n=3,绳子自由端移动的距离:
s=3s物=3×0.2m=0.6m;
(2)所做的有用功:
W有用=fs物=9N×0.2m=1.8J;
(3)拉力做的总功:
W总=Fs=4N×0.6m=2.4J,
滑轮组的机械效率:
η==×100%=75%。
21.(2分)汽车以V1的速度匀速驶上60m的斜坡,到达坡顶后从坡顶沿原路以V2的速度匀速返回,则上坡与下坡的时间之比为_______,上下坡全程的平均速度为_______。
【答案】v2 :v1 ;。
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【解析】汽车以v1的速度匀速驶上60m的斜坡,根据平均速度公式v=得:
;
同理,汽车以v2的速度匀速返回,则下坡时间为:
;
则上坡与下坡的时间之比为:t1:t2=v2 :v1 ;
全程路程为120m,根据平均速度公式得:
全程平均速度=。
三、作图与实验探究(共18分)
22.(2分)请你在下图中画出静止在水中的小球所受力的示意图。
【答案】见解析
【解析】小球在水中处于静止状态,受重力和浮力,二力是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两力的大小相等。如图所示:
23.(2分)请在乙图中画出以O为支点,作用在A点的最小的动力F及其对应的力臂l。
【答案】见解析
【解析】根据杠杆平衡条件,当杠杆平衡,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。所以,连接OA为最长的力臂l,从A点垂直OA向上施加力,最省力,作力F的示
17
意图,如图所示:
24.(3分)利用图示的装置可以探究重力方向的特点。实验时将铁架台放在水平桌面BC上,用细线将铁球悬挂在铁架台的O点,缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角,观察到的现象是_______,根据这一现象初步得到结论是:重力的方向总是_______。生活中的_______就是利用重力方向的特点制成的,用来检查墙壁是否竖直。
【答案】0A始终与水平面BC垂直;竖直向下;铅垂线。
【解析】实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角,0A始终与水平面BC垂直,据此可以判断出重力的方向是竖直向下的;
根据重力方向的特点可制成重锤线,不但可以用来检查墙壁是否竖直,也可以用来检查线或面是否水平。
25.(6分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为_______N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为_______N.石块排开的水所受的重力可由_______(填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于_______。
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是_______。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_______(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
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【答案】(1)3.8;(2)1.4;AD;(3)排开液体的重力;(4)A;(5)能。
【解析】(1)由图B可知,弹簧测力计的示数为3.8N,即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N,
因为物体间力的作用是相互的,弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N;
因为物体处于平衡状态,受拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故物体的重力是3.8N;
(2)由称重法:知:F浮=G﹣F示=3.8N﹣2.4N=1.4N;
液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中AD两个步骤测出;
(3)根据(2)知F浮=1.4N;排开液体的重力:G排=F桶和水﹣F桶=2.6N﹣1.2N=1.4N,故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即F浮=G排;
(4)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B合理;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,找出普遍规律,故C合理;
故选A;
(5)只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出;F浮=G排。
26.(5分)如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆_______
17
(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杄右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50g的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_______个质量均为50g的钩码;
(3)如图丙所示的杠杆此时处于水平平衡,现给你一个量程为0~3N的弹簧测力计,若干个50g的钩码,钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡,则在C点处所挂钩码的最多个数为_______个,此时弹簧测力计的拉力方向为_______。
【答案】(1)达到;右;(2)3;(3)9;竖直向上。
【解析】(1)杠杆处于静止状态,则杠杆达到平衡状态;
杠杆左端下沉,杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码的质量为m=50g,乙图,由杠杆平衡条件得,
2mg×3L=nmg×2L,所以n=3(个),
所以应在杠杆右边B处挂3个钩码。
(3)由杠杆的平衡条件有:nG×4L=F×LF,F最大为9N,当F作用在杠杆的最左端,且方向竖直向上时LF最大,C处挂钩码个数最多,
根据杠杆的平衡条件,在C点处所挂钩码的最多个数:
nG×4L=F×6L,nmg×4L=F×6L,
代入数据:n×0.05kg×10N/kg×4L=3N×6L,
解得,n=9。
四、计算题(本题共2个小题,27题9分,28题7分,共18分)
27.(11分)工人用如图所示的装置将重为320N的建材从地面匀速提升6m,所用拉力为200N,时间为20s。不计绳重和摩擦,求:
(1)工人做的有用功
(2)此过程中该装置的机械效率
(3)工人做功的功率
(4)当提升建材的重力为400N时,工人所用的拉力。
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【答案】(1)工人做的有用功为1920J;
(2)此过程中该装置的机械效率为80%;
(3)工人做功的功率为120W;
(4)当提升建材的重力为400N时,工人所用的拉力为240N。
【解析】(1)工人做的有用功:
W有用=Gh=320N×6m=1920J;
(2)拉力移动距离s=2h=2×6m=12m,
工人做的总功:
W总=Fs=200N×12m=2400J,
该装置的机械效率:
η==×100%=80%;
(3)工人做功的功率:
P===120W;
(4)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),
动滑轮重力:
G动=2F﹣G=2×200N﹣320N=80N,
当提升建材的重力为400N时,工人所用的拉力:
F′=(G′+G动)=×(400N+80N)=240N。
28.(7分)一测量船在河水中航行,船和所装物品总重力为9.8×106N,所受浮力是多少?该船排开水的重力为多少?若一仪器放在水面下5m处,仪器显示水对其上25cm2平面的压力为126N,则水的密度为多少?取g=10N/kg。
【答案】测量船所受浮力是9.8×106N,船排开水的重力为9.8×106N,水的密度为1.008
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×103kg/m3。
【解析】(1)因测量船在河水中航行时处于漂浮状态,
所以,受到的浮力:
F浮=G=9.8×106N,
由阿基米德原理可得,该船排开水的重力:
G排=F浮=9.8×106N;
(2)由p=可得,仪器受到水的压强:
p===5.04×104Pa,
由p=ρgh可得,水的密度:
ρ===1.008×103kg/m3。
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