| 题号 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 六 | 七 | 总分 |
| 得分 |
1.如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A. 户外捆扎带做得很宽
B. 安全锤的头部做成锥形
C. 斧刃磨得很锋利
D. 注射器的针头很尖细
2.下面四幅图中,与其它三个力的作用效果不同的那个力是()
A. 花瓶对桌面的压力
B. 人对弹簧的拉力
C. 撑竿对运动员的弹力
D. 小女孩压瘪气球的压力
3.如图所示,用吸管吸饮料,让饮料进入口中的力是( )
A. 大气压力
B. 饮料的重力
C. 手握玻璃杯的力
D. 玻璃杯对饮料的支持力
A. 书的重力和书对桌面的压力
B. 书的重力和桌面对书的支持力
C. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D. 书的重力和桌子的重力
5.下面的四个事例中,属于利用物体惯性的是( )
A. 司机开车系好了安全带
B. 短跑运动员冲线后逐渐减速
C. 旅行箱底部安装的小滑轮
D. 晒被子时用小棍子拍打,去除被子表面的灰尘和脏东西
6.用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变大的是
A. 将金属盒在水中的位置上移
B. 将金属盒在原位置转动
C. 保持金属盒的位置不动,从杯中取出适量水
D. 保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
7.如图所示,光滑水平面上固定有一表面光滑的三角形物体,用大小相等力F,分别将同一木块由静止开始( )
①沿斜面方向,将木块从A拉到B
②沿水平方向,将木块从A拉到C
A. 两过程中,重力都没有做功 B. 两过程中,机械能守恒
C. 过程中,力F做功较多 D. 过程中,木块获得的动能较大
三、填空题(本大题共7小题,共21.0分)
8.轮滑是不少人喜欢的一项运动,鞋底装有轮子的目的是______摩擦力,当人脚用力蹬地时,人会向前加速,这是因为物体间力的作用是______的。
9.飞机机翼横截面的形状如图所示,飞机飞行时,气流被机翼分成上、下两部分。由图可知,相对于机翼下方气流,机翼上方气流的路程较长,速度较______,气流对机翼上表面的压强就较______。这样,机翼的上下方就会形成向______的压强差,这就是机翼产生升力的原因。
10.如图记录了小球从A点摆动到B点的过程,A、B两点在同一水平高度处。小球从A点到O点过程中,它的重力势能______,动能______;若不计空气阻力,小球摆动过程中,它的机械能总量______。(选填“增加”、“不变”或“减少”)
12.如图所示,已知物体A和动滑轮的总重为200N,当物体A匀速上升高度为2m时,绳子移动的距离为______m,人对绳子的拉力为______N,拉力所做的功为______J,(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)
14.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相冋的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。可判断:①______容器中液体的密度较大;②若物块在甲、乙两容器所受的浮力分别是F甲、F乙,则有F甲______F乙;③______容器底部受到液体的压强较大。
四、计算题(本大题共2小题,共13.0分)
15.置于水平地面上的石柱,高为0.4m,横截面积为0.15m2,质量为150kg,g取10N/kg.求:
(1)石柱的重力;
(2)石柱的密度;
(3)石柱对水平地面的压强。
16.新中国六十周年国庆阅兵式上的各种新武器、新装备,展示了我国人民的高新技术成果。其中某型号的两栖步兵战车如图所示,该战车具有水上打击目标和运送的功能,战车质量为22t.(g取10N/kg)
(1)一次水上演习中,战车排开水的体积为23m3,则战车受到水的浮力为多大?
(2)该战车用时20s冲上一高度为50m的坡地,则战车克服重力做了多少功?克服重力所需的功率多大?(不计战车乘员质量)
五、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
17.阅读短文,回答问题
波浪能发电
波浪能是指海洋表面由于波浪运动而蕴藏的能量,我国拥有绵长的海岸线,汹涌起伏的海浪运动产生巨大、永恒和环保的无尽能量,中国波浪能的理论储量为7000万kW左右,波浪能发电是以波浪的能量为动力生产电能,通过某种装置可将波浪的能量驱动发电机发电,将波浪能转换成电能。
为了利用“波浪能”发电,美国波士顿大学研究人员安德雷•夏伦等人提出了可移动发电船的设想。安德雷其中一种发电设想是浮球式发电装置,利用海浪推动浮球上下浮动从而带动发电机发电,如图1所示。图2是其简化的原理图,有波浪时,浮球A上下随波浪起伏,通过连杆B带动齿轮C转动,齿轮C驱动齿轮D从而带动发电机发电。图中F浮为浮球A所受的浮力、G为浮球A和连杆B所受的总重力,由于F浮和G的方向都在竖直方向上,所以随波浪起伏,它们对齿轮C轴心的力臂之比是不变的,且LF:LG=4:3。
某发电船浮球A球心到齿轮C轴心距离为8m,浮球A和连杆B所受的总重力G=800N,其重心距齿轮C轴心6m处;海水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
请回答下列问题:
(1)海水的起伏形成波浪能,波浪能从性质上来说,是属于______能。
(2)风平浪静时,海水对浮球的支持力F支=______N:浮球浸入海水中的体积V0=______m3。
(3)当某次波浪到来,浮球上浮时能匀速上升h=1.5m的高度,此时浮球浸入海水中的体积为V=0.6m3.浮球上浮过程中,浮力做的功是______J,有用功是______J,上浮过程中浮球的机械效率是______。
六、作图题(本大题共3小题,共7.0分)
18.如图,小球静止烧杯的水中,请作出小球的重力和受到的浮力示意图。
21.某同学做“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验,如图所示是他完成实验过程的四个步骤。
(1)实验步骤的合理顺序是______(填字母)。
(2)将图中的数据填入表中:
| 物体重G(N) | 物体浸入液体时弹簧秤的示数F(N) | 小桶重G(N) | 小桶和液体总重G(N) |
| ______ | ______ | ______ | ______ |
(4)物体排开的液重G排=______N。
(5)实验的结论是:浮力的大小______它排开液体所受的重力。
22.(1)在“探究杠杆平衡条件”时,使用的杠杆如图1所示。
①实验前,应先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在______位置平衡。
②如果在杠杆的A处(左第四格)挂3个相同的钩码,则在B处(右第二格)要挂______个同样的钩码,杠杆才能保持平衡。
③如果将A、B处的钩码都远离支点一个格,杠杆会向______端下沉(填“左”或“右”)。
(2)木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的a点滑至b点(如图2中甲),是因为木块具有______;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向______(填“左”或“右“)的摩擦力作用。为测量摩擦力的大小,小强在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图2中乙)。则木块受到的摩擦力方向向______(填“左”或右”),大小是______N。
23.在进行“研究影响滑动摩擦力大小的因素“的实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,从而测出摩擦力,改变某些条件,如图1所示:甲图是木块只在长木板上滑动、乙图是在木块上面放上砝码、丙图是在长木板铺上铺上棉布。
(1)观察三个实验,比较甲图和______图所示实验,说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明在接触面______相同时,接触面越______,摩擦力越大。
(3)在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,多次实验得到摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线如图2所示,由图可知:F摩=______F压.当木块与砝码的总重力为6N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为______N,若此时弹簧测力计的读数为2.5N,则木块将做______(选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。
24.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关“的实验中,让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图甲所示。
(1)从同一高度由静止释放钢球,是为了让钢球到达水平面时______(选填“质量”速度”或“动能)相同,该实验的目的是研究铁球的动能大小与______的关系。
(2)该实验是通过观察______大小,来说明铁球对木块做功的多少。
(3)有同学将实验装置改成如图乙所示,用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系。
这个实验方案是______(选填“正确”或“错误”)的,因为压缩程度相同时,小球获得的动能______,木块移动的距离______。
25.取一个瓶子,装入适量红色的水,塞上橡皮塞,再取一根两端开口的细玻璃管,将玻璃管穿过橡皮塞插入水中,密闭瓶口,从管子上面吹入少量气体,水面沿玻璃管上升至瓶口以上,如图左所示。
(1)此时瓶内气体压强______(填“大于等于”或“小于”)瓶外气体的压强。
若两水面的高度差h=0.2m,则瓶内气体与瓶外气体的压强差是______Pa(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(2)拿着这个瓶子从高楼楼下上到楼上(手与瓶子间隔热),可观察到玻璃管内的水柱逐渐______(填“升高”或“降低),这表明:随着高度的逐渐升高,大气压强逐渐______(填“变大变小”或“不变”)。
(3)如图右图所示,取根吸管将管口贴靠在细玻璃管的上端,用吸管持续用力吹气,则下面的说法中正确的是______。
A.细玻璃管中的水面下降
B.细玻璃管中的水面上升
C.只要将玻璃管插到瓶底,就可以将瓶中的水全部“吹”出来
D.即使将玻璃管插到瓶底,也只能“吹”出一部分水
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
解:
A.户外捆扎带做得很宽,是在压力一定时,增大与人的受力面积,减小对人的压强,故A符合题意;
B.安全锤的头部做成锥形,是在压力一定时,减小玻璃的受力面积,来增大对玻璃的压强,使玻璃容易击碎,故B不符合题意;
C.刃磨的很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大斧刃对物体的压强,容易把物体劈开,故C不符合题意;
D.注射器的针头很尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,容易扎进去,故D不符合题意。
故选:A。
(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
本题考查了增大和减小压强的方法,会利用控制变量法来分析是关键,本题体现了物理和生活的密切关系。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
力有两种作用效果:改变物体形状和改变物体的运动状态,据此判断即可。
知道力的两种作用效果,并能正确的区分它们在实际中的应用,是解决此类问题的关键。
【解答】
花瓶对桌面的压力使桌面发生形变,人对弹簧的拉力使弹簧发生形变,小女孩压瘪气球的压力使气球发生形变,只有撑竿对运动员的弹力改变了运动员的运动状态。
故选C。
3.【答案】A
【解析】
解:A、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,汽水就被压进吸管里。故A说法正确;
B、饮料重力的方向竖直向下,不是让饮料进入口中的力,故B说法错误;
C、手握玻璃杯的力,是为了产生摩擦力,摩擦力与重力相互平衡,防止杯子掉落,不是让饮料进入口中的力,C说法错误;
D、玻璃杯对饮料的支持力是饮料重力引起的,不是让饮料进入口中的力,D说法错误。
故选:A。
用吸管吸饮料是利用大气压强把饮料吸入口中,与饮料重力、手握玻璃杯的力、玻璃杯对饮料的支持力无关。
本题考查的知识点较多,能将物理现象与所对应的知识相联系,是解答此类题的关键
4.【答案】B
【解析】
解:A、书的重力和书对桌面的压力,这两个力的方向相同,也不作用在同一个物体上,所以不是平衡力。故A错误。
B、书的重力和桌面对书的支持力两者都作用在书上,并且两者大小相等:都等于书的重力;方向相反,重力竖直向下,支持力竖直向上;且在同一直线上。所以两者是一对平衡力。故B正确。
C、书对桌面的压力和桌面对书的支持力,这两个力是一对作用力与反作用力,两者不共物。故C错误。
D、书的重力和桌子的重力,两者大小不能保证相等,方向相同都竖直向下,所以不是平衡力。故D错误。
故选:B。
两个力彼此平衡需要同时满足四个条件:等大、反向、共线、共物。由此入手分析选择项中的两个力是否同时满足这四个条件,从而可以确定这两个力是否是平衡力。
判断两个力是否是平衡力,就看这两个力是否同时满足这四个条件,只要有一个不满足,也不是平衡力。
5.【答案】D
【解析】
解:A、司机开车时应系安全带,是为了防止突然刹车时惯性带来的伤害,不是利用惯性,A错误;
B、短跑运动员冲线后逐渐减速,是为了减小惯性带来的影响,B错误;
C、旅行箱底部安装的小滑轮,是为了减小摩擦,C错误;
D、晒被子时用小棍子拍打,去除被子表面的灰尘和脏东西,是利用惯性,故D正确。
故选:D。
如果惯性是有益的则是利用惯性,如果是有害的,则是防止惯性带来的危害。
在日常生活中惯性现象对我们既有有益的一面,又有有害的一面。有益的要加以利用,例如利用惯性使锤头套紧;有害的要加以防止,例如汽车不能超速超载。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
液体内部压强的规律告诉我们,液体内部的压强随深度的增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等,在深度相同时,其压强还与液体的密度有关。
根据这些规律,可对各选项做出判断。
熟知液体内部的压强规律,明确影响液体压强大小的因素,是解决此题的关键。
【解答】
解:
A、将金属盒在水中的位置上移,深度减小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故A不合意题;
B、将金属盒在原位置转动180°,只改变了方向,而未改变深度,压强应不变,U形管两边液面高度差不变,故B不合题意;
C、保持金属盒的位置不动,从杯中取出适量水,深度减小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故C不合题意;
D、保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水,深度增加,压强增大,U形管两边液面高度差会变大,故D符合题意。
故选:D。
7.【答案】BD
【解析】
解:A、因重力方向竖直向上,故沿AC方向拉动物体时,重力没有做功,沿AB方向运动时,克服重力做功,A错误;
B、因表面光滑,故两过程中,机械能守恒,B正确;
C、由W=Fs,因sAB<sAC,故过程②中,力F做功较多,C错误;
D、过程②中,做的功全部转化为动能,而①中,做的功转化为木块的动能和重力势能,因过程②中,力F做功较多获得的动能较大,故②中木块的动能一定大于①中的动能,D正确。
故选:BD。
A、做功的两个因素:一是作用在物体上的力,二是沿力的方向移动距离;缺一不可;
B、因表面光滑,故两过程中,机械能守恒;
C、根据W=Fs分析;
D、过程②中,做的功全部转化为动能,而①中,做的功,转化为木块木块的动能和重力势能,结合过程②中,力F做功较多获得的动能较大分析。
本题考查做功的两个因素、功的大小比较及机械能的转化和守恒,综合性强。
8.【答案】减小;相互
【解析】
解:(1)鞋底装有轮子的目的是变滑动为滚动来减小摩擦力。
(2)当人用力向后蹬地时,由于物体间力的作用是相互的,人给地面施加力的同时地面也给人施加力,所以他会向前加速。
故答案为:减小;相互。
(1)减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动变滚动、加润滑油使两个接触面分离等。
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
此题考查了力作用的相互性,减小摩擦的方法,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
9.【答案】大;小;上
【解析】
解:飞机在飞行时,迎面而来的空气被分成两部分。在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长,因而速度较大,它对机翼的压强较小机翼下方气流通过的路程较短,因而速度小它对机翼的压强较大,这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差,因而有一个竖直向上的压力差,这就是产生升力的原因。
故答案为:大;小;上。
流体流速越大的位置,压强越小。飞机机翼上面受到的压强小,下面受到的压强大,机翼上下有压强差,出现压力差,开成向上的升力。
对于流速和流体压强的问题,一定要明确被研究的物体的两个面的流体流速,用流速来分析流体压强,用压强来分析压力,通过压力差来分析物体受到的作用。
10.【答案】减少;增加;不变
【解析】
解:小球从A点到O点过程中,质量不变,高度降低,速度增大,所以它的重力势能减少,动能增加;
若不计空气阻力,小球摆动过程中,它的机械能总量不变。
故答案为:减少;增加;不变。
根据影响动能和重力势能的因素分析:动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关,动能和势能之和就是机械能。
掌握动能、重力势能的影响因素,会利用控制变量法判断动能、重力势能的变化。注意抛出去或扔出去的物体,在不计阻力的情况下,物体的机械能是守恒的。
11.【答案】慢;做匀速直线运动;运动状态
【解析】
解:由于小车每次都是从斜面同一高度由静止滑下,因此获得的动能是相同的,即进入水平面时初速度相同;
由毛巾→棉布→木板,水平面的摩擦系数不断减小,获得的摩擦力越来越小;
由图可以看出小车滑行的距离越来越长,说明了小车受到阻力越小,滑行的距离越长,速度减小的越慢;
那么得到的结论是:若运动物体不受力(即水平面绝对光滑)的作用,物体将会做匀速直线运动(惯性定律),也说明了力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:慢、做匀速直线运动、运动状态。
此题是“阻力对物体运动的影响”的探究实验,可从小车的速度、运动状态变化和力的作用效果进行分析、解答。
本题主要考查阻力对物体运动的影响,还设计了控制变量法、惯性定律、力的作用效果等相关知识,有一定的综合性。
12.【答案】4;100;400
【解析】
解:由图可知n=2,
绳子移动的距离:s=nh=2×2m=4m;
绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计,则人对绳子的拉力:
F=(GA+G动)=×200N=100N,
所以拉力所做的功:W=Fs=100N×4m=400J。
故答案为:4;100;400。
根据滑轮组装形式可判断绳子段数n=2,则拉力移动距离为物体上升高度的2倍,这样利用公式W=Fs可求拉力做功。
本题考查滑轮组拉力的计算和功的计算,解答此题的关键是知道功的计算公式。
13.【答案】大;FA=FB;大
【解析】
解:不论正立还是倒立,杯中装的都是橙汁,液体密度相同,
由图可知,正放时的深度较大,
根据p=ρgh可知,正放时杯底的压强较大,即pA>pB。
静止放在水平桌面上,压力等于重力,重力不变,则压力不变,即FA=FB;
正放时受力面积较小,根据p=可知压强较大,即pA′>pB′。
故答案为:大;FA=FB;大。
橙汁对杯底的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式p=ρgh进行判断。
密闭杯子对桌面的压力与压强是固体压力与压强的计算,静止放在水平桌面上,压力等于重力,压强根据p=通过面积变化来判断。
初中物理固体的压力一般等于物体的重力,压强则可通过公式找出不变的量以及变化的量来判断。
14.【答案】乙;=;乙
【解析】
解:①因为物块在甲容器悬浮,
所以,ρ甲=ρ物,
因为物块在乙容器的漂浮,
所以,ρ乙>ρ物,
所以,两种液体的密度:ρ甲<ρ乙,即乙容器中液体的密度较大;
②因为两个相同的物块,在甲容器的物块悬浮,在乙容器的物块漂浮,
所以,两个相同的物块受到的浮力:F甲=F乙=G;
③又因为两容器液面等高,p=ρgh,ρ甲<ρ乙,
所以,两种液体对容器底压强:p甲<p乙,即乙容器底部受到液体的压强较大。
故答案为:①乙;②=;③乙。
(1)根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系;
(2)漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两个相同的物块受浮力大小关系;
(3)知道两容器液面等高(深度h相同),利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系。
本题考查了学生对漂浮条件、悬浮条件运用(密度关系、浮力与自重关系),以及对液体压强公式的理解和运用。
15.【答案】已知:m=150kg,S=0.15m2,h=0.4m
求:G、ρ、P
解:(1)G=mg=150kg×10N/kg=1500N;
(2)V=Sh=0.15m2×0.4m=0.06m3
=2.5×103kg/m3
(3)=1×104Pa
答:石柱的重力为1500N,石柱的密度为2.5×103kg/m3,石柱对地面的压强为1×104Pa。
【解析】
(1)根据G=mg即可求出石柱的重力;
(2)先根据V=Sh求出体积,再根据ρ=求出密度;
(3)根据即可求出石柱对地面的压强。
会熟练应用重力的计算公式,会根据密度的计算公式计算密度的大小,会灵活应用压强的计算公式。
16.【答案】解:(1)战车所受浮力:F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×23m3=2.3×105N;
(2)战车重力:G=mg=22000kg×10N/kg=2.2×105N,
克服重力做功:W=Gh=2.2×105N×50m=1.1×107J;
克服重力所需功率:P===5.5×105W。
答:(1)战车受到水的浮力为2.3×105N;
(2)战车克服重力做了1.1×107J的功;克服重力所需的功率为5.5×105W。
【解析】
(1)根据浮力的公式可计算出战车受到的水的浮力;
(2)先求出战车的重力,再利用W=Gh可计算克服重力所做的功;再除以做功的时间便可算出功率的大小。
此题中主要考查了浮力的公式、功的公式、功率的公式的应用,理解题意并能熟练运用这几个公式就能顺利解决此题。
17.【答案】机械;600;0.06;9×103;8.1×103;90%
【解析】
解:
(1)波浪发电利用的是波浪能,波浪能属于机械能;
(2)由于浮球A球心到齿轮C轴心距离为L,浮球A和连杆B所受的总重力为G,F浮和G对齿轮C轴心的力臂之比为LF:LG=4:3;
所以重心距齿轮C轴心L处,则以齿轮C为支点,根据杠杆平衡条件得:
G×L=F支×L,
所以,F支=G=×800N=600N;
由于浮球A的浮力F浮=F支,根据F浮=ρ液gV排可得,浮球浸入海水中的体积:
V0===0.06m3;
(3)浮球上浮时,浮子所受浮力为:F浮总=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N;
浮力做总功W总=F浮总h=6×103N×1.5m=9×103J;
有用功W有用=W总-F支h=9×103J-600N×1.5m=8.1×103J;
上浮过程中浮球的机械效率η==×100%=90%。
故答案为:(1)机械;(2)600;0.06;(3)9×103;8.1×103;90%。
(1)物体由于运动而具有的能叫动能,动能和势能统称机械能;
(2)根据杠杆平衡条件即可求出海水对浮球的支持力,即浮力,根据阿基米德原理即可求出浮球浸入海水中的体积;
(3)根据阿基米德原理求出浮子所受的浮力,利用W=Fh求出总功和有用功,利用效率η=。
此题考查了破浪能的利用以及相关功率、效率的计算,综合能力较强,是一道好题。
18.【答案】解:小球悬浮在水中,所以小球受到的浮力等于重力;重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,过小球的重心画出这两个力即可,作图时要注意两条线段长度应相等,如图所示:
【解析】
悬浮在水里的小球受到的浮力等于重力,然后结合重力和浮力的方向画出其受力的示意图。
画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
19.【答案】解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有4股和5股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有5股绕线的方法拉力方向向上;有4股绕线的方法拉力方向向下,根据题意工人站在地面上可知拉力方向向下,因此从定滑轮上固定。如图所示:
【解析】
在使用滑轮组提升重物时,既要考虑到它的省力情况,还应注意动力的施力方向。
此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同。
20.【答案】解:
(1)先画出阻力F2的作用线,从支点向F2的作用线做垂线,垂线段的长度为阻力臂L2;
(2)O是支点,F1作用在A点,最长力臂是OA,所以F1的方向要与OA垂直,这样才能保证其力臂是OA,F1的方向垂直OA向下。如图所示:
【解析】
力臂是从支点到力的作用线的距离,从支点向动力作用线和阻力作用线画垂线,从支点到垂足的距离,即为动力臂和阻力臂;
由杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力最小。
力臂为支点到力的作用线的距离,为一垂线段,不是直线。注意最小力的判断:在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力最小。
21.【答案】CBAD;4;3;0.5;1.5;1;1;等于
【解析】
解:(1)要先测物体的重力和空桶的重力,然后再把物体没入液体中,测出物体受到的浮力,最后再测出桶和溢出液体的重力,故步骤最好调整为CBAD;
(2)由图知物体的重力G为4N,物体浸入液体时弹簧秤的示数F为3N;小桶重G1=0.5N,小桶和液体总重为G2=1.5N,将这些数据填入表格,如下所示:
| 物体重G(N) | 物体浸入液体时弹簧秤的示数F(N) | 小桶重G(N) | 小桶和液体总重G(N) |
| 4 | 3 | 0.5 | 1.5 |
(4)物体排开的液体的重力:G排=G1-G2=1.5N-0.5N=1N;
(5)很关键(3)(4)知:浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
故答案为:(1)CBAD;(2)见上表;(3)1;(4)1;(5)等于。
(1)要先测物体的重力和空桶的重力,然后再把物体没入液体中,测出物体受到的浮力,最后再测出桶和溢出液体的重力;
(2)将图中的数据填入表格;
(3)根据称量法算出浮力;
(4)用水和桶的总重力减去小桶的重力即为排开液体的重力;
(5)浸在液体中的物体受到的浮力等于其排开液体受到的重力,这就是阿基米德原理。
本题综合考查了学生的实验能力,理解阿基米德原理是解答本题的关键。关于实验顺序要注意:要先测物体的重力,再测物体的浮力,最后再测排出水的重力。
22.【答案】水平;6;右;惯性;左;左;2.6
【解析】
解:
(1)①为的是为了便于测量力臂,应调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;
②在杠杆的A处挂3个相同的钩码时,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2;3G×4L=F2×2L,解得F2=6G,即在B处挂6个相同的钩码,杠杆才能保持在水平位置平衡;
③如果将A、B处的钩码都远离支点一个格,左端=3G×5L=15GL;右端=6G×3L=18GL,所以杠杆将向右倾斜。
(2)木块和小车一起向右运动,当小车受到障碍物作用处于静止时,木块由于惯性还要保持原来向右的运动状态;
由于木块从a运动到b的过程是向右运动,因此木块受到的摩擦力方向向左;
由乙图可知,在水平方向上,木块受到向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力;故摩擦力的大小等于拉力的大小即2.6N;
故答案为:(1)①水平;②6;③右;(2)惯性;左;左;2.6。
(1)①调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
②设一个钩码的重为G,杠杆一个小格代表l,根据杠杆平衡条件求杠杆右端挂钩码数量;
③分别计算出两边力和力臂的乘积,比较得出结论。
(2)一切物体都有惯性;根据木块具有保持原来运动状态的性质进行分析;
物体在运动过程中会受到接触面阻碍物体运动力(即阻力),一般情况下,阻力与物体运动的方向相反;根据物体相对于接触面运动的方向确定摩擦力的方向,并且根据影响摩擦力大小的因素确定摩擦力大小与弹簧测力计示数的关系。
对于杠杆在几个格处挂几个钩码杠杆平衡,设杠杆的一个小格和一个钩码的重力为具体数据,代入杠杆平衡方程就可以;本题还考查了惯性的概念,并且通过惯性现象进一步理解惯性的概念;会判断摩擦力的方向,并会根据影响滑动摩擦力的大小因素分析摩擦力的大小变化以及计算摩擦力的大小,分析的摩擦力大小是本题的难点。
23.【答案】乙;压力;粗糙;0.25;1.5;加速
【解析】
解:
(1)甲图及乙图接触面的粗糙程度相同,而压力大小不同,所以可以用来探究摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系;
(2)比较甲图和丙图所示实验,可以看出压力大小相同,而接触面的粗糙程度不同,摩擦力大小不同,说明在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)由摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图线可知,摩擦力f与作用在物体表面的压力F压成正比:
当作用在物体表面的压力为2N时,摩擦力为0.5N,作用在物体表面的压力为4N时,摩擦力为1N,所以摩擦力f与压力F压的关系是:F摩=0.25F压;
当木块与砝码的总重力为6N时,即作用在物体表面的压力为6N时,由图象可知,摩擦力为1.5N;
若弹簧测力计的拉力为2.5N时,木块对长木板的压力、接触面的粗糙程度均不变,即受到的滑动摩擦力大小不变,仍为1.5N,拉力大于摩擦力,则木块将不再做匀速直线运动,而做加速运动。
故答案为:(1)乙;(2)压力;粗糙;(3)0.25;1.5;加速。
(1)(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变;
(3)根据图象中压力和摩擦力的数据,找出其关系;物体在平衡力的作用下保持匀速直线运动,如果受的不是平衡力,拉力大于摩擦力,物体将改变运动状态;探究摩擦力的大小与什么因素有关。
本题考查滑动摩擦力大小的影响因素、控制变量法的运用、力和运动的关系及对实验方案的改进,综合性较强。
24.【答案】速度;质量;木块移动的距离;错误;相同;相同
【解析】
解:
(1)根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同,该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系;
(2)实验中,是通过观察木块移动的距离的大小,来说明铁球对木块做功的多少,从而判断出铁球具有的动能的大小,这是转换法的运用;
(3)观察图乙的装置可知,若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验目的。
故答案为:(1)速度;质量;(2)木块移动的距离;(3)错误;相同;相同。
(1)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,若要研究动能大小与质量的关系,应控制其运动的速度相同;
(2)动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来;
(3)结合控制变量法的要求,看是否合理的控制了相关变量,并改变了要研究的变量,这样才能知道是否符合实验要求。
本题考查了探究动能大小影响因素的实验,除考查控制变量法的转换法的运用外,最后通过一个弹簧来对实验进行改进是本题的新颖之处,需要我们认真分析。
25.【答案】大于;2000;升高;变小;B
【解析】
解:
(1)据图示可知,玻璃管中的液面高于瓶内液面,故瓶内气体压强大于大气压强;
玻璃管内与水面相平的A点处受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)把自制气压计从从高楼楼下上到楼上,由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高;所以玻璃管内水柱的高度增加,说明大气压随高度增加而变小;
(3)用一根细玻璃管水平对着图中的竖直玻璃管上端管口吹气,流速变大,压强变小,则竖直玻璃管中的水位将上升,故B正确。
故答案为:(1)大于;2000;(2)升高;变小;(3)B。
(1)当内外压强相同时,玻璃管和瓶内的液面相平,当瓶内压强大时,玻璃管中的液面高于瓶内液面,当外界压强大时,瓶内液体压强液面高于玻璃管中的液体;
已知A点所处水的深度和水的密度,利用p=ρgh计算玻璃管内与水面相平的A点处受到水的压强;
(2)知道大气压随高度的增加而减小;
(3)根据流体压强与流速关系分析。
学生利用身边的器材做成气压计,探究大气压的变化、用所学的知识分析判断,学以致用。下载本文