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2020—2021学年度物理八年级下学期期末考试模拟试卷(3)
(满分100分,考试时间90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.(2020四川甘孜州)关于下列体育项目,说法正确的是( )
A. 划船比赛----人用力向后划桨是为了增大惯性
B. 立定跳远----脚和地之间力的作用是相互的
C. 引体向上----人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D. 百米赛跑----裁判员通过相同时间比较路程的方法判断运动快慢
【答案】B
【解析】A.人用力向后划桨是利用了水和桨之间的力的作用是相互的,使船前进;且惯性的大小只与物
体的质量有关,人用力向后划桨并不能增大惯性,故A错误;
B.立定跳远时,脚要用力蹬地,地给脚向前的力,从而跳的更远,所以利用了脚和地之间力的作用是相
互的,故B正确;
C.引体向上,人对单杠的拉力与单杠对人的拉力作用在不同的物体上,是相互作用力,不是一对平衡力,
故C错误;
D.百米赛跑,裁判员是在路程相同的情况下,比较时间判断运动快慢,谁用时间少,谁跑得快,故D错误。
2.(2020湖北黄冈)成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析
∶①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水
滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用。完全正确的一组是( )
A. ①③ B. ①② C. ①④ D. ②④
【答案】A
【解析】①水滴石穿,水由于重力而下降作用在石头上,石头的形状逐渐改变,故①正确;
②力的作用是相互的,水滴冲击石头时,石头对水滴也有相互作用的力,故②错误;
③水滴加速下落过程,重力的方向竖直向下,水滴下降的方向竖直向下,所以,重力对水滴做了功,故③正确;
④水滴下降的过程中,重力大于空气的阻力,做加速下落运动,受到的是非平衡力的影响,故④错误。
3.如图,小明同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱和外界气压的变化分别是(
)
A.上升,降低 B.下降,升高 C.上升,升高 D.下降,降低
【答案】A
【解析】把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从
瓶内外的气压差来分析。
大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶
内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。故A符合题意。
4.(2020湖北襄阳)在下列生活和生产实例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 用吸管喝饮料
B. 离心式抽水机
C. 船闸
D. 注射器
【答案】C
【解析】A.在吸饮料时,细管内的气压变小,外界大气压大于管内大气压,故饮料在外界大气压的作用
下压入细管中,故是利用大气压强的原理工作的,故A不符合题意;
B.当装满水的水泵叶轮旋转后,其叶轮周围的空气变少,气压变小,外界大气压大于内部大气压,水在
外界大气压的作用下被压入水泵内,故是利用大气压强的原理工作的,故B不符合题意;
C.船闸 的原理是:先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端的船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,应用了连通
器的原理,故C符合题意;
D.注射器在吸药水时,是利用外界大气压大于其内部的压强,故药水在外界大气压的作用下被压入注射
器内部,故D不符合题意。
5.(2020湖北襄阳)如图所示,甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上,甲的边长大于乙的边长。
甲对地面的压强为p,乙对地面的压强为p,下列判断正确的是( )
1 2
A. 若甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p
1
B. 若甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p
2
C. 若甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p
1
D. 若甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p
2
【答案】D
【解析】AB.均匀实心正方体物块对水平地面的压强
p= =ρgh
设甲的边长为a,乙的边长为b,由题意可知a>b
S =a2,S =b2
甲 乙
S >S
甲 乙
如果甲、乙的密度相等,则
p=ρga,p=ρgb
1 2
p>p
1 2
将甲放到乙上,乙对地面的压强
p'=
2
将乙放到甲上,甲对地面的压强
p'=
1
故AB错误;CD.如果甲、乙的质量相等
,
p<p
1 2
将甲放到乙上,乙对地面的压强
p'= =2p>p
2 2 1
将乙放到甲上,甲对地面的压强
p'=
1
因为S >S
甲 乙
如果S =2S
甲 乙
p'= =p
1 2
故C错误,D正确。
6.如图所示,长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,砝码放在木块上。现用 2 N的力F水平拉木块,
木块、砝码、长木板均保持静止,此状态下,下列说法中正确的是( )
A.木块对砝码的摩擦力为2N
B.长木板对木块的摩擦力为2N
C.桌面对长木板的摩擦力为1N
D.桌面对长木板的摩擦力为0
【答案】B
【解析】分析砝码受力情况可知:由于砝码处于静止状态,即受力平衡,所以在水平方向不受力的作用,木块对砝码的摩擦力为0,故A错误;分析木块受力可知:木块在水平方向受到向右的拉力F作用,由于
木块静止,所以受到长木板对木块向左的摩擦力,大小等于F=2 N,故B正确;根据物体间力的作用是相
互的可知,木块对长木板产生向右的摩擦力,大小为2 N,由于长木板静止,桌面对长木板产生向左的摩
擦力,大小为2 N,故C错误,D错误。
7. (2020辽宁抚顺)如图所示,水平桌面上放置着一个装有水的圆柱形容器和质量相等的A、B两个小球。
将A球放入容器内的水中,A球漂浮。取出A球后(带出的水忽略不计),再将B球放入容器内的水中,B
球沉入容器底部。下列说法正确的是( )
A. A球的密度小于B球的密度
B. A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C. 放入A球后比放入B球后水对容器底的压强小
D. 放入A球后与放入B球后容器对桌面的压强相等
【答案】ABD
【解析】A .A球漂浮,A球密度小于水的密度,B球沉入容器底部,B球密度大于水的密度,则A球的密
度小于B球的密度,故A正确;
B. A、B两个小球质量相等,重力相等,A球漂浮, A球受到的浮力等于重力,B球沉入容器底部, B球受
到的浮力小于重力,故A球受到的浮力大于B球受到的浮力,故B正确;
C .A球受到的浮力大于B球受到的浮力,根据阿基米德原理,A球排开水的体积大于B球排开水的体积,
因此放入A球后比放入B球后水的深度大,对容器底的压强大,故C错误;
D .A、B两个小球质量相等,重力相等,放入A球后与放入B球后容器对桌面的压力相等,根据p= 可
知,放入A球后与放入B球后容器对桌面的压强相等,故D正确。
8.(2020湖北宜昌)生产生活中常常会用到各种机械设备,下列说法中不正确的是
A. 任何机械设备的效率总小于1 B. 减小机械内部摩擦可以提高其效率
C. 提高机械设备的效率可以节能减排 D. 用机械设备做功越快,其效率越高
【答案】D
【解析】A.任何机械设备都会有摩擦产生的无用功,故其机械效率不会达到 100%,故A正确,A不符合题意;
B.减小机械内部摩擦可以减小无用功比例,从而提高其效率,故B正确,B不符合题意;
C.提高机械设备的效率可以提高有用功的比例,从而节能减排,故C正确,C不符合题意;
D.用机械设备做功越快,其功率越高,与机械效率无关,故D错误,D符合题意。
9.(2019湖南株洲)用量筒、空瓶、小球和适量的水依次完成图示甲、乙、丙三步实验,量筒读数依次为
V、V 和V.已知水的密度为ρ,则小球( )
1 2 3
A.体积为V﹣V B.体积为V﹣V
2 1 2 3
C.质量为ρ(V﹣V) D.质量为ρ(V﹣V)
3 1 2 1
【答案】D
【解析】空瓶漂浮在水面上,受到的重力等于排开水的重力,
当小球放在空瓶中,瓶子还漂浮在水面上,根据增加的重力等于增加的浮力,
所以小球的质量等于增加的排开水的质量,
所以,m=m =(V﹣V)ρ ,
排水 2 1 水
小球的体积为V=V﹣V,
3 1
故ABC错误,D正确。
10.在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、
高1m。把重物直接提升h所做的功作有用功(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
B.做的有用功是50J
C.此斜面的机械效率为62.5%
D.物体受到的摩擦力大小为10N【答案】BC
【解析】(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;
(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式W=Gh可求重力做功,即提升物体所做的有用功;
(3)求出了有用功和总功,可利用公式η= 计算出机械效率;
(4)总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据W =fs求出物体所受斜面的摩擦力。
额
A.沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故A错误;
B.所做的有用功:W =Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J,故B 正确;
有用
C.拉力F对物体做的总功:W =Fs=40N×2m=80J;
总
斜面的机械效率为:η= ×100%= ×100%=62.5%,故C正确;
D.克服摩擦力所做的额外功:W =W ﹣W =80J﹣50J=30J,
额 总 有
由W =fs可得,物体受到的摩擦力:f= = =15N,故D错误。
额
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共24分)
11.(2020湖北恩施)弹簧测力计在使用前要注意观察指针是否在______,来回拉动挂钩无异常后,将石
块挂在测力计下,静止时如图所示。挂钩对弹簧的拉力大小是______N。根据力的作用是相互的和______
的知识,可得知石块所受重力大小。
【答案】 (1)零刻度线上 (2) 3.6 (3) 二力平衡
【解析】使用弹簧测力计之前,应该搞清楚量程、分度值,并注意观察指针是否在零刻度线上。
如图所示弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数即挂钩对弹簧的拉力大小是3.6N。
挂钩对弹簧的拉力与弹簧对挂钩的拉力是一对相互作用力;挂钩对对石块的拉力与石块对挂钩的拉力又是
一对相互作用力;而石块的重力与挂钩对对石块的拉力是一对平衡力。所以可以根据力的作用是相互的和
二力平衡的知识,可得知石块所受重力大小。12.(2020齐齐哈尔)小华同学用吸管“吸”饮料时,饮料是在 的作用下被“吸”入口中的。高
原地区需用高压锅才能将食物煮熟,是因为高原地区大气压低,水的沸点 (选填“低”或
“高”)。
【答案】大气压;低。
【解析】(1)用吸管吸饮料时,人嘴吸出了管中的空气,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压
的作用下饮料进入口中;
(2)气压随高度变化,高原地区海拔高,高处气压低,水的沸点低。
13.(2020福建)我国自主研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器,填补了我国万米级作业型无人潜
水器的空白。当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时,受到海水的压强约为______Pa(ρ 取
海水
1.03×103kg/m3,g取10N/kg);在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,潜水器受到的浮力______
(选填“大于”“等于”或“小于”)自重,从而上浮。
【答案】 (1)1.03×108 (2) 大于
【解析】当潜水器号下潜至1.0×104m深处时,受到海水的压强
p=ρ gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa
水
潜水器受到海水的压强为1.03×108Pa。
潜水器悬浮时,浮力等于自重,在预定深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,自重减小,V 不变,所受浮
排
力不变,浮力大于自重,从而上浮。
14.(2020海南)如图所示,小益用一块长方体金属块和一块海绵,探究影响压力作用效果的因素。实验
现象说明,在_____一定时,_____,压力的作用效果越明显。
【答案】 压力 受力面积越小
【解析】实验中将金属块分别立放、侧放、平放在海绵上,控制了金属块的对海绵的压力不变。由图可知,
立放时海绵凹陷程度最明显,说明当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
15.共享单车为人们的绿色出行带来便利,车把上凹凸不平的花纹是通过 增大摩擦的。小明骑着单车
到公园游玩,10min沿水平路面行驶了3km,他骑车的平均速度是 m/s。若小明和单车的总质量是
80kg,每个车轮与水平地面的接触面积是25cm2,骑行过程中单车对地面的压强是 Pa.(g取10N/kg)
【答案】增大接触面的粗糙程度;5;1.6×105。
【解析】(1)车把上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的。(2)小明骑车的平均速度:v= = =5m/s;、
(3)骑行过程中单车对地面的压力:F=G=mg=80kg×10N/kg=800N,
单车与地面的接触面积:S=2×25×10﹣4m2=5×10﹣3m2,
骑行过程中单车对地面的压强:p= = =1.6×105Pa。
16.(2019湖北荆州)小明在学习了大气压强的知识后,自制了一个如图所示的气压计,瓶中装有适量的
水,当他将自制气压计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面上升,说明大气压随高度的增加而
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。若他将这个瓶子装满水,戴着隔热手套捏瓶子,发现细玻璃管
中液面也能上升,说明力能使物体发生 。他还发现将装满水的瓶子放入热水中,细玻璃管中液面
仍能上升,这又成了一支自制温度计,它的工作原理是 ,在此过程中瓶内水的密度将 。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】减小;形变;液体的热胀冷缩;变小。
【解析】(1)大气压随着高度的增大而减小。
(2)若他将这个瓶子装满水,戴着隔热手套捏瓶子,发现细玻璃管中液面也能上升,隔热手套排除了温
度对液体的影响,所以水柱升高是因为瓶子发生了形变造成的。
(3)将装满水的瓶子放入热水中,细玻璃管中液面仍能上升,其原因是液体受热体积膨胀造成的,它的
工作原理是液体的热胀冷缩;
瓶内水的质量不变,体积增大,根据密度公式ρ= 得知,水的密度变小。
17. (2020辽宁抚顺)如图所示是我国最新服役的“ ”战略核潜艇,当它下潜至水下300米处时,
排开水的质量为 ,它所受到的浮力为______ ,受到海水的压强为______ 。( 取
, 取 )【答案】
【解析】由阿基米德原理可得潜艇受到的浮力为
潜艇受到海水的压强为
18.(2019四川达州)将密度为0.9×103kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水
溢出),冰块静止时露出水面的体积V = V,当冰块完仝熔化后(总质量不变)容器中的水面
露
将 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】
;不变。
【解析】由题意可知冰浮在水面上,则F =G ,
浮 冰
由阿基米德原理和重力公式可得:ρ gV =ρ gV,
水 排 冰
则V = = ×V= V,
排
所以露出水面的体积:V =V﹣V =V﹣ V= V;
露 排
当冰块完全熔化后,熔化为水的质量和冰的质量相同,即ρ V =ρ V,
水 冰化水 冰
所以V = = V,即熔化为水的体积与原来排开水的体积相同,故液面高度不变。
冰化水
19.(2019四川南充)将物体A放在水平面上,在水平拉力F 作用下,以V =4m/s的速度向右匀速运动,
1 1
在同一水平面上,物体A受到水平拉力F 作用时,以V =6m/s的速度向右匀速运动两次移动的距离相同,
2 2则两次拉力做功W W (填“>”、“<”或“=”),两次拉力的功率P P (填“>”、“<”
1 2 1 2
或“=”)。
【答案】=;<。
【解析】将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以一定的速度向右匀速运动,在同一水平面上,压
力与接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,根据二力平衡条件可知水平拉力都等于摩擦力,再根据 W
=Fs可求功的大小,由P=Fv可得功率的大小。
将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以一定的速度向右匀速运动;同一物体在同一水平面上,压
力的大小与接触面的粗糙程度均不变,则摩擦力大小不变,根据二力平衡条件可知,水平拉力都等于摩擦
力,即F=F=f;
1 2
两次拉力相等,两次移动的距离也相同,根据W=Fs可知,拉力做的功相等,即W=W;
1 2
两次拉力相等,v=4m/s,v=6m/s,由P=Fv可知,两次拉力的功率P<P。
1 2 1 2
20.如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20cm,G是边长为5cm的正方体,G重为
1 2
20N.当OB=10cm时,绳子的拉力为____N,此时G对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力使G以5
1 2
cm/s的速度向右匀速直线运动,经过____s后,可使G对地面的压力恰好为零.
1
【答案】10,10。
【解析】设绳子拉力为T,则T OA=G OB
2
T=G OB/OA=20N×10cm/20cm=10N
2
地面对G的支持力设为N,则T+N=G
1 1
N=PS=2×104 Pa×(5×10-2m)2=50N
所以G=T+N=60N
1
设经过t秒后,可使G对地面的压力恰好为零.则
1
GOA=G(OB+vt)
1 2
60N×20cm =20N(10cm+5cm/s×t)
t=10s
三、作图题(本题共3个小题,每题2分,共6分)
21.(2020湖北襄阳)请画出木块所受重力的示意图。【答案】
【解析】重力的作用点在重心上,规则的几何体的重心在物体的几何中心上,如图O点,重力的方向竖直
向下,如下图所示。
22.一个物块沿着斜面向下运动,请你画出物块受到的重力和滑动摩擦力的示意图。
【答案】如图所示。
【解析】物体所受重力竖直向下,滑动摩擦力平行于斜面向上。重力与滑动摩擦力的示意图如答案
所示。
23.一个工人站在地面上,使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,
请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法。【答案】如图所示。
【解析】要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起,依次绕过上面
的定滑轮、下面的动滑轮。
四、分析与交流题(24题5分,25题5分,共10分)
24.如图所示,相信同学们都有过这样的经历:下雨时,我们撑着一把伞步行在雨中,一阵大风吹来,雨
伞往往会被向上吸起来。请你用学过的物理知识解释这个现象。
【答案】大风吹来时,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,而气体流速较大的地方压强较小,因此伞
下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起来。
【解析】液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水;伞上方空气流速大压强小,下方空气流速
小压强大,伞在压强差的作用下,受到升力作用被吸起来.故答案为:大风吹来时,伞上方的空气流速大
于下方的空气流速,而气体流速较大的地方压强较小,因此伞下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会
被向上吸起来.
25.(2020黑龙江龙东农垦森工)草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有多个洞口,一些洞口比较
平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成。这样的结构能改进洞内的通风情况,为什么?
【答案】见解析。
【解析】由于一些洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成,当风从洞口吹过时,由圆锥形土堆围成
的洞口处空气流速快,压强小,较平整的洞口处空气流速慢,压强大,这样,洞穴内的空气在气压作用下
自然流动,从而改进洞穴内的通风状况。
五、探究与实验题(26题6分,27题8分,28题8分,共22分)
26.(2020云南)在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
毛巾 棉布 木板
甲 乙 丙
(1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的____高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相
同的_______。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如下表∶
接触面材料 小车受摩擦力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 20.2
棉布 较大 40.0
木板 小 90.1
分析表中内容,得到的实验结论是∶在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越___ ;进
一步推理出的结论是∶运动的小车不受阻力作用时,将_____。早在300多年前,意大利物理学家___就通
过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用
于研究_____(填写实验名称即可)。
(3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和_________法。
(4)实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小
车从斜面的___________由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。
【答案】 (1)同一 速度 (2)远 做匀速直线运动 伽利略 研究声音的传播需要介质 (3) 转换
法 (4)不同高度
【解析】(1)实验中为了保证变量唯一,要让小车从斜面的同一位置由静止释放,这样做可以使小车进入
水平面后具有相同的速度。
(2)根据表格可以看出,在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远。
如果小车不受阻力,那么小车在水平面上将会做匀速直线运动。
意大利物理学家伽利略就通过理想斜面实验和科学推理的方法证明力不是维持物体运动状态的原因。
本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究声音的传播需要介质。
(3)本实验小车在水平面上所受的阻力使通过小车在水平面上运动的距离间接知道的,我们把这种方法称
为转换法。
(4)动能与速度的关系时要改变小车到达水平面时的速度,即通过改变下滑高度来改变,所以应该让同一
小车从斜面的不同位置由静止下滑。27.(2020四川乐山市)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计
挂着一实心圆柱体,以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N;
(2)通过______两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与______的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入
深度的关系图像,则该液体的密度为______kg/m3。
【答案】 (1)0.5 (2)c、d (3) 液体密度 (4) 0.8×103
【解析】(1)由a、c两次实验中测力计示数可知,物体浸没在水中所受的浮力为
F =G-F=2N-1.5N=0.5N
浮水 c
(2)由图c、d所示实验可知,物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不
同,这两次实验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。
(3)由图c、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究浮力大小与液体
密度的关系。
(4)实验步骤c中,物体受到的浮力为
F =G-F=2N-1.5N=0.5N
浮c c
实验步骤e中,物体受到的浮力为
F =G-F=2N-1.6N=0.4N
浮e e
因物体均浸没,所以V =V
排水 排液
根据阿基米德原理
所以该液体的密度为28.(2020江苏淮安)在“探究杠杆的平衡条件“实验中:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向 调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5N),在B点用弹簧测力计竖
直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计示数F = N.重复多次实验,进一步探
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究杠杆的平衡条件。
(3)某小组的实验数据如下表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力 F 成正比关系。你认为该
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结论可靠吗? 。并说明理由: 。
实验序号 动力F/N 动力臂L/cm 阻力F/N 阻力臂L/cm
1 1 2 2
1 1 15 1.5 10
2 2 15 3 10
3 3 15 4.5 10
【答案】(1)左;(2)1;(3)不可靠;没有同时改变力与力臂的大小。
【解析】(1)为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,左端偏高,为使杠杆在水平位置
平衡,需要将平衡螺母向左调节;
(2)图中所示的弹簧测力计的分度值是0.1N,故示数为1N;
(3)某小组的实验数据如下表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力 F 成正比关系。该结论不
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可靠,理由:没有同时改变力与力臂的大小。
六、综合与应用题(29题6分,30题6分,31题6分,共18分)
29.(2020福建)如图所示,“玉免二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。登月前,在水
平地面上进行测试月球车匀速直线行驶90m用时30min,月球车的质量为135kg,车轮与地面接触的总面积
为1.5×10-2m2,g取10N/kg。求:(1)测试时,月球车行驶的速度;
(2)测试时,月球车对水平地面的压强;
(3)登月后,月球车在月球上的质量。
【答案】(1)0.05m/s;(2)9×104Pa;(3)135kg
【解析】(1)测试时,月球车行驶的速度
v= =0.05m/s
(2)月球车受到的重力G=mg=135kg×10N/kg=1350N
月球车对水平地面的压力F=G=1350N
月球车对水平地面的压强
p= =9×104Pa
(3)质量是物体的一种属性,与位置无关,登月后,月球车在月球上的质量不变,为135kg。
30.如图所示,将一个长方体的重物甲挂在杠杆的左端A点,一个人在杠杆支点右侧的B点通过滑环对杠杆
施加了竖直向下的力F,使杠杆在水平位置静止,已知OA:OB=4:1,F的大小为100N。在重物下端加挂
1 1
另一重物乙,仍然在B点通过滑环对杠杆施加竖直向下的力,大小为F。当滑环向右移到C点,此时通过
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滑环对杠杆施加竖直向下的力为F,F和F均能使杠杆在水平位置平衡。已知F-F=80N,且BC:OB=1:
3 2 3 2 3
2。求:
(1)重物甲的重力;(2)重物乙的重力。
【答案】(1)G =25N(2)G =35N
甲 乙
【解析】(1)设重物甲重力为G
甲
当对杠杆施加竖直向下的力F,使杠杆在水平位置静止时,根据杠杆平衡条件有:F OB= G OA
1 1 甲其中OA:OB=4:1,OA=4 OB,F =100N。
1
所以100N ×OB= G ×4 OB,G =25N
甲 甲
(2)设重物乙重力为G
乙
当在B点通过滑环对杠杆施加竖直向下的力F时,杠杆平衡,这时有:
2
F OB=(G + G )OA
2 甲 乙
F OB=(G + G )×4 OB
2 甲 乙
F =4(G + G )...............(a)
2 甲 乙
当滑环向右移到C点,此时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为F,杠杆平衡时有:
3
F OC=(G + G )OA
3 甲 乙
OC=OB+BC
BC:OB=1:2。
BC=OB/2。
所以OC=OB+BC=1.5 OB
所以F ×1.5 OB=(G + G )×4 OB
3 甲 乙
F =8(G + G )/3………(b)
3 甲 乙
由F-F=80N,结合(a) (b)得
2 3
4(G + G )-8(G + G )/3=80N
甲 乙 甲 乙
已知G =25N,所以G =35N
甲 乙
31.(2020黑龙江龙东农垦森工)如图所示,人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的
速度匀速向上运动了5s,人对绳子向下的拉力为300N.求:
(1)物体上升的高度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的功率。
【答案】(1)物体上升的高度为0.5m;
(2)滑轮组的机械效率为90%;
(3)拉力的功率为90W。【解析】(1)由v= 可得,物体上升的高度:
h=vt=0.1m/s×5s=0.5m;
(2)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,
滑轮组的机械效率:
η= = = = = ×100%=90%;
(3)拉力端移动距离s=3h=3×0.5m=1.5m,
总功:W =Fs=300N×3h=300N×1.5m=450J,
总
拉力的功率:P= = =90W。