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八年级下 期末测试卷(二)
(能力提升卷)
班级: 姓名: 学号: 分数:
(考试时间:90分钟 面卷分值:100分)
一.选择题(每题只有一个选项符合题目要求,共12小题,每小题2分,共24分)
1.(2020安徽)如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G
的小球并保持静止。图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A.G与F是一对平衡力 B.G与F是一对相互作用力
3 3
C.F与F是一对平衡力 D.F与F是一对相互作用力
1 2 1 2
【答案】D
【解析】重为G小球悬挂在铁架台的水平横杆上,由图可知F 是弹簧对小球的拉力,F是小球对弹簧的
1 2
拉力,F是铁架台的水平横杆对弹簧的拉力;根据平衡条件可知,重力G与F是一对平衡力,F和F是一
3 1 2 3
对平衡力,F 与F是一对相互作用力,G与F是既不是平衡力也不是相互作用力。故ABC错误,D正确。
1 2 3
故选D。
2.(2020 广州)金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图1所示。下列选项中能导致球突然
从如图1位置变成如图2位置的是( )
A.车向西启动 B.车做匀速直线运动
C.车向东直线运动时加速 D.车向东直线运动时减速
【答案】C
【解析】A、如果车和小球原来处于静止状态,当车向西启动时,小球由于惯性要保持原来的静止状态,
小球会向东摆动,故A错误;
B、车做匀速直线运动时,小球和车处于相对静止的状态,小球不会摆动,故B错误;
C、当车向东做加速直线运动时,小球由于惯性要保持原来的运动状态,小球会向西摆动,故C正确;
D、当车向东做减速直线运动时,小球由于惯性要保持原来的运动状态,小球会向东摆动,故D错误。
1 / 17故选:C。
3.(2020上海)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p 、p 。若
甲 乙
沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则( )
A.p 可能小于p B.p 可能大于p
甲 乙 甲 乙
C.p 一定小于p D.p 一定大于p
甲 乙 甲 乙
【答案】D
【解析】正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为:
所以有:
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为 , ,因为甲、乙剩余部分对地面的压强相
等。则有:
由图可知 所以有
切去的体积相同,则有
因为 ,所以得
则切去后甲对地面的压强减少量为
乙对地面的压强减少量为
所以 则有
4.(2020株洲)一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上,墙壁光滑,地面粗糙。木棒受到的重力为G,墙
壁对木棒的弹力为F,如图所示。现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置,木棒仍能静止斜靠在墙
上。则与原来相比,G和F变化情况为( )
A.G不变,F变小 B.G不变,F变大
C.G变化,F变小 D.G变化,F变大
【答案】B
【解析】现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置,以右端为支点,木棒的质量不变,故重力也不变,
2 / 17此时由图可知阻力臂变大,动力臂减小,由杠杆平衡条件可知,动力F将增大;故B符合题意。故选B。
5.(2020鄂尔多斯)水平桌面上放置足够高的柱形容器如图甲,容器底部放一个边长为10cm的均匀实心正
方体M。现缓慢向容器中注入某液体,M对容器底部的压力随注入液体深度h的变化关系如图乙。则下列说
法正确的是(取g=10N/kg)
甲
A.M的密度是1.25×103kg/m3
B.注入液体的密度是0.7×103kg/m3
C.当h=10cm时,M对容器底部的压力是2N
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是1200Pa
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,没加入液体时,M对容器底部的压力为12N,重力等于压力为12N,M是一个边长
为10cm的均匀实心正方体,所以M的密度是: 。
故A错误;
B.由图乙可知,当注入液体的深度为5cm时,M受到的浮力等于排开水的重力为:F =G-F=12N-7N=5N
浮
根据F =ρ gV ,可得液体的密度为:
浮 液 排
。故B错误;
C.已知,M是一个边长为10cm的均匀实心正方体,当h=10cm时,刚好浸没,浮力为:
M对容器底部的压力是:F =G-F =12N-10N=2N。故C正确;
压 浮1
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是: 。故
D错误。故选C。
6.(2020南京)如图所示,两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有质量相等
的两种液体,两个相同的小球分别放入容器中,一个漂浮,一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮力分别为
F和F,容器对桌面的压强分别为p和p,下列说法正确的是( )
1 2 1 2
A. B.
3 / 17C. D.
【答案】B
【解析】小球在甲容器中漂浮,所以:F=G
1 物
在乙容器中沉底,所以:F<G
2 物
所以:F>F
1 2
容器的质量相等,液体的质量相等,小球的质量相等,容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力,
所以容器对桌面的压力相等,甲的受力面积大于乙的受力面积,由 可知:p<p故选B。
1 2
7.(2020荆门)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时
间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A.10J B.30J C.50J D.80J
【答案】B
【解析】由图丙可知,在2~4s内物体运动的速度是 ,由 得,在2~4s内物体通过得路程是:
由图乙可知,在2~4s内拉力的大小是3N,物体克服摩擦力所做的功为:
故选B。
8.(2020广州)图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如
图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受
到水的压强p和水温t关系的是( )
甲 乙
【答案】D
【解析】由图乙可知,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ先变大后变小;水的质量不变,容器的
4 / 17底面积不变,根据 可知容器中水先下降后上升,利用p=ρgh无法判断容器底受到水的压强
p如何变化。当水温从0°C升到15°C时,水的质量不变,处于规则容器中,则水对容器底部的压力等于
水的重力,根据 可知,当水温从0°C升到15°C时,容器底受到水的压强p不变。故ABC
不符合题意,D符合题意。故选D。
9.(2020黄石)如图,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,小球静止在A点,此时弹簧处于自然
长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),小球从A点运动到B点的过程中,
下列说法正确的是( )
A
B
A.小球的重力势能--直在减少,动能一直在增加
B.小球减少的重力势能全部转化为动能
C.弹簧的弹性势能不断增大
D.小球运动到B点时,重力势能最小,动能最大
【答案】C
【解析】A.小球高度下降,故小球的重力势能一直减小,小球受重力和弹力作用,在开始阶段时,重力
大于弹力物体将一直加速,当弹力等于重力后物体开始减速,故小球的动能先增大后减小,故A错误;
B.弹簧的形变量增大,小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能,故B错误;
C.弹簧的形变量一直增大,弹簧的弹性势能不断增大,故C正确;
D.小球运动到B点时,高度最小,重力势能最小,速度为0,动能为0,故D错误。故选C。
10.(2020达州)一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块,此时杠杆在水平位置平衡。
现将铝块、铜块同时浸没在水中,如图所示。已知:ρ =1×103kg/m3,ρ =2.7×103kg/m3,ρ
水 铝 铜
=8.9×103kg/m3,则下列判断正确的是( )
A.A端下降 B.B端下降
C.仍然平衡 D.无法判断
【答案】B
【解析】在轻质不等臂杠杆AOB两端吊上实心铝块和铜块时,杠杆在水平位置平衡,由图知OBV g
铝 铜 铝 铜
5 / 17将铝块和铜块同时浸没在水中后,杠杆左、右两边有:(G
铝
-F
浮
)⋅OA,(G
铜
-F
浮
')⋅OB即:
(ρ
铝
V
铝
g-ρ
水
V
铝
g)⋅OA,(ρ
铜
V
铜
g-ρ
铜
V
铜
g)⋅OB那么:
ρ V gOA -ρ V gOA<ρ V gOB -ρ V gOB所以B端下沉。故ACD错误,B正确。
铝 铝 水 铝 铜 铜 铜 铜
11.(2020眉山)如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
0.2m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧秤的示数为20N,以下正确的是( )
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
【答案】A
【解析】解:①②弹簧秤的示数为20N,即绳子对弹簧秤的拉力为20N,因同一根绳子各处的拉力大小相同,
所以绳子对物体M的拉力也为20N;
物体M向左匀速直线运动,其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以M受到地面的摩擦力f=F =20N,
拉
方向与物体运动方向相反,即水平向右;故①正确,②错误;
③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,由图知,拉力F作用在动滑轮轴上,与右侧两段绳子的拉力平衡,
则拉力F的大小为:F=2F =2×20N=40N;
示
由图知,n=2,且拉力F作用在动滑轮轴上,费力但省一半的距离,则拉力端移动的速度是物体移动速度
的 ,故拉力端移动的速度:v = v= ×0.2m/s=0.1m/s;
拉力端
拉力F的功率为:P=Fv =40N×0.1m/s=4W,故③错误;
拉力端
④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上,所以二
力是一对平衡力,故④正确;综上可知,只有①④正确。故选:A。
12.(2020重庆B)如图所示,是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为
2.7×103kg,30s内货物A被匀速提升了3m,动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下
列分析中正确的是( )
A.钢绳自由端的移动速度为0.1m/s
B.拉力F的功率为1.5×103W
6 / 17C.滑轮组的机械效率为90%
D.钢绳的拉力F的大小为1.0×104N
【答案】C
【解析】A.由图可知,承担物重的绳子段数 ,绳子移动距离:
绳子自由端移动速度: .故A错误;
BD.货物A的重力为:
钢绳的拉力F的大小是:
拉力F做功:
拉力F的功率为: 故BD错误;
C.滑轮组做的有用功是:
滑轮组的机械效率为: 故C正确。故选C。
二.填空题(共12个空,每空1分,本题共12分)
13.(2019荆州)小丽同学在探究“弹簧弹力大小与形变量关系”时,发现同一根弹簧的弹力大小 F 与形
变量Δx 的比值 k 恒定.现小丽有两根原长相等的弹簧 1 和 2,已知 k:k=1:2,当在两根弹簧下分别
1 2
挂同一物体静止时,弹簧1和2伸长量分别为Δx 和Δx,则Δx:Δx=________.小.(已知如图甲所
1 2 1 2
示情况下悬挂重物时弹簧1和2伸长量相同,整个实验中弹簧所受重力不计,且均处于弹性限度范围
内.)
【答案】2:1;
【解析】两根弹簧1和2分别挂同一物体静止时,弹力与重力是一对平衡力,大小相等,
则有:F=F=G,由题意知,F=k△x,
1 2
所以,△x:△x= : = : = : =2:1。
1 2
7 / 1714.(2020天水)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与
容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示
(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;
当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做
功是 。
【答案】 (1). 漂浮 (2). (3). (4). 0.32J
【解析】[1]正方体物块 的体积:
物块 的质量:
物块 的密度:
即物块的密度小于水的密度,由图象可知:当 时,水的深度为 ,大于正方体物块 的
棱长为 ;则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态。
[2]当 时,注入水的体积:
则注入水的重力:
因容器为方形容器,且此时物块处于漂浮状态,所以此时水对容器底部的压力
[3]由图象分析可知,当 时,物块 刚好处于漂浮状态,则:
根据 可得此时物块 排开水的体积:
由 可得,此时水的深度:
[4]在 时段,物块 上升的高度(等于水面上升的高度): 则该
过程中浮力对物体做功:
8 / 1715.(2020 河北)蹦极是一种运动游戏。如图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,B点是游戏者所
能到达的最低点。当游戏者离开跳台向A点运动的过程中(忽略空气阻力),其重力势能逐渐转化为
能;游戏者从A点到B点的过程中,绳子具有的 能逐渐增加;到达B点时游戏者受到的弹力大于重力,
所以游戏者在B点时 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
【答案】(1)动;(2)弹性势;(3)不是。
【解析】游戏者从最高点到A时,高度减小,速度变大,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能;
从A点到B点的过程中,绳子逐渐伸长,弹性形变程度变大,弹性势能变大;
到达B点时游戏者受到的弹力大于重力,合力不为0,所以游戏者在B点时不是处于平衡状态。
16.(2020浙江杭州)杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不
放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质
量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5cm,OB=10cm。
(1)计算秤砣的质量;_________
(2)小金在B处标的刻度应为_______kg。若图中OC=2OB,则C处的刻度应为______kg;
(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,
其读数_______(选填“<”或“>”)2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
【答案】 (1). 1kg ; (2). 2 ; (3). 4 ; (4). <。
【解析】(1)[1]由杠杆的平衡条件得到:G ×OA=G ×OB
物 砣
OA 5cm
m g×OA=m g×OB;m = m = 2kg=1kg
物 砣 砣 OB 物 10cm
(2)[2]秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,能使杆秤水平平衡,说明B处标的刻度应为
2kg。
[3]图中OB=2OA ;OC=2OB=4OA。由杠杆的平衡条件可知:G ×OA=G ×OC
物1 砣
m g×OA=m g×OC;m = 4×1kg=4kg。则C处的刻度应为4kg。
物1 砣 物1
(3)[4]当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡
9 / 17时,由杠杆的平衡条件可知:G ×OA=G ×l。 G ×OA的值不变,G 增大,力臂l变小,读数变小,小
物 砣 物 砣
于2kg。
三.作图题(每小题2分,本题8分)
17.(2020宿迁)图为正在水中上浮的乒乓球,作出乒乓球受到的重力与浮力的示意图。
【答案】
【解析】过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F 表示,
浮
即为其所受重力和浮力示意图;乒乓球在水中上浮过程中,浮力大于重力,所以表示浮力的线段长度应大
于表示重力的线段长度;如下图所示:
18.(2020苏州)如图,箱子随水平传送带向右做匀速直线运动,请画出它所受力的示意图(空气阻力不
计)。
【答案】
【解析】物体做匀速直线运动说明它受到了平衡力的作用。
水平方向上没有牵引力,也就没有摩擦力,若有摩擦力,物体就不会做匀速直线运动,所以水平方向上是
不受力的;
竖直方向上有重力和支持力,物体竖直方向上是静止的,重力和支持力就是一对平衡力,大小相等、方向
相反。
作用点画在物体的中心就行,画出表示重力和支持力的射线标出箭头、字母,如上图所示。
10 / 1719.(2020 苏州)在图中,请画出FA的力臂l,并在B端画出使杠杆平衡的最小力F 。
B
【答案】
【解析】从支点O向F 的作用线作垂线,垂线段的长度为F 的力臂l;
A A
根据杠杆平衡条件,动力臂越长越省力,力的作用点确定,从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂;
图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F作用在B点,OB最长的力臂,则力F应与OB垂直
且向下。如上图所示。
20.(2020南宁)请在图中画出绳子的绕法,使滑轮组达到最省力的效果。
【答案】
【解析】由图示可知,此滑轮组绕线时,可将绳子固定在定滑轮上,此时承重绳子为2根;还可将绳子固
定在动滑轮上,此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力,应将绳子固定在动滑轮上,故作图如下:
四.实验探究题(21题8分,22题12分,23题8分,24题10分,本大题共38分)
21.(2020 衡阳)在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,实验小组的同学们测量了相关数据并记
录在如表中:
次数 1 2 3 4 5 6 …
11 / 17质量m/g 40 100 160 200 240 300 …
重力G/N 0.4 1.4 ▲ 2.0 2.3 3.0 …
(1)测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在 上。
(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,表中空缺的实验数据“▲”是 N。
(3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点,请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象。
(4)由图象可知,物体所受的重力跟它的质量 。
【答案】(1)零刻度线;(2)1.6;(3)如下图;(4)成正比。
【解析】(1)使用弹簧测力计时候,首先要“调零”,即检查指针是否在零刻度线;
(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,由图可知,该测力计的最小分度值为 0.2N,指
针在1刻度线下方3格,则弹簧测力计的示数是1N+3×0.2=1.6N;
(3)根据描点法作图,重力与质量的关系图象如图所示:;
(4)由于重力与质量的关系图象为原过点的直线,可以得出的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正
比;
22.(2020 咸宁)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
12 / 17(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增
加而____,因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变
大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因
是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡
皮膜相平,需要测量的物理量有____(多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h
1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h
2
C.左侧水到容器底的深度h
3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h
4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为 ____(用题中字母和 表示)。
【答案】 (1). B; (2). 増大; (3). 上窄下宽; (4). 上移 ; (5). BD ; (6). 。
【解析】 (1)[1]使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,需要将软管取下,再重新安装,这样
的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。
故选B。
(2)[2][3]由乙丙两图可知,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,
液体内部压强随深度的增加而增大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)[4]探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变,保持橡皮膜的位置不变,向容器内加入
适量的浓盐水,液体深度增大了,没有控制液体的深度不变,应将探头适当上移,保持液体的深度不变。
(4)[5][6]在左侧加入适量的水,测量左侧水到橡皮膜中心的深度h,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观
4
察到橡皮膜相平,测量右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h,橡皮膜变平可得:
2
p =p ρ gh=ρgh ρ=
水 液体 水 4 2
23.(2020泰安)如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上
某点滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。
13 / 17(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)实验表明,让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下,高度越大,速度越______,木块B被撞得越远。
可得结论:质量相同时,小球的速度越______,动能越大。
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下,观察比较木
块B被撞移动的距离。
【答案】 (1). 小球A (2). 大 (3). 大 (4). 同一
【解析】(1)[1]该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。
(2)[2][3]同一小球从不同的高度滚下,位置高的滚到斜面底端的速度较大,把木块推得越远,说明小球
做功多,动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,小球的速度越大,
动能就越大。
(3)[4]要研究物体动能与质量的关系,根据控制变量法可知,控制小球到达水平面的速度相同,让不同质
量的小球A从斜面同一高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。
24.(2020河北)斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,如:___________。
那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G
的比值大小来判定,比值越小,越省力)
小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,
在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ(θ> θ(θ>
1 1 2 2
θ) θ)
2 1
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
回答下列问题:
(1)通过对比实验________中的数据可知,使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关;
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,
________________________________;
(3)为验证猜想3,小明做了实验________(填写实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验省
力情况相同,依据是:
________________________________________________________。
【拓展】完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力,将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知
14 / 17斜面长1.2m、高0.3m,则斜面的机械效率是________%.(把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功)
【答案】盘山公路 (1)1和2 (2)其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力
(3)1、3、4 根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即
沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等 【拓展】62.5
【解析】解:斜面是一种简单机械,使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时,斜面越长,则坡度越缓,
则越省力;如:盘山公路;
(1)探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时,采用的是控制变量法,实验中需要控制物重、倾角
相同,表面材料不同,所以应该对比1和2的数据;
(2)对比实验1、5、6中的数据可知,在斜面的表面材料、物重相同的情况下,倾角越小,拉力越小,故
结论是:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力;
(3)探究斜面省力的情况与重力大小有关时,根据控制变量法可知,实验中需要控制倾角相同、表面材
料相同,物体的重力不同;所以需要对比1、3、4的实验数据;
根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力与
物体的重力G的比值大小相等;
【拓展】有用功为:W =Gh=4.5N×0.3m=1.35J;拉力做的总功:W =Fs=1.8N×1.2m=2.16J;
有 总
斜面的机械效率:η= = ×100%=62.5%。
五.计算题( 25题9分, 26题9分。本大题共18分)
25.(2020安徽)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加人到圆柱形平底玻璃容器里,然
后一起缓慢放人盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h=10cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a
1
所示。(已知容器的底面积S=25cm2,ρ =1.0×103kg/m2,g取10N/kg)
水
(1)求水对容器下表面的压强;
(2)求容器受到的浮力;
(3)从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h=6.8cm时,容器又处于直立漂浮状态,
2
如图b所示。求液体的密度。
【答案】(1)1000Pa;(2)2.5N;(3)0.8×103kg/m³
【解析】(1)水对容器下表面的压强:p=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
1 水 1
(2)容器受到的浮力:F =pS=1000Pa×25×10-4m2=2.5N
浮 1
(3)图a中容器漂浮,所以容器和容器中液体总重力等于此时所受的浮力,即
15 / 17G +G =F
液 容 浮
此为①式,图b中,水对容器下表面的压强:p=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.068m=680Pa
2 水 2
此时,容器受到的浮力:F '=pS=680Pa×25×10-4m2=1.7N
浮 2
容器和容器中液体总重力也等于此时所受的浮力,即:G '+G =F '
液 容 浮
此为②式,由①②两式得,取出液体的重力:∆G =F -F '=2.5N-1.7N=0.8N
液 浮 浮
取出液体的质量:
液体密度:
答:(1)水对容器下表面的压强为1000Pa;
(2)求容器受到的浮力为2.5N;
(3)液体的密度为0.8×103kg/m3。
26.(2020天水)在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示
的滑轮组来提升装修材料,若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m,(不计绳重和摩擦,g
=10N/kg)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)提升450N材料时,此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少?
【答案】(1)375W (2)60% (3)75%。
【解析】解:(1)由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s=nh=3×10m=30m,
拉力做的功:W =Fs=250N×30m=7500J,
总
则施加拉力的功率: ;
(2)有用功W =Gh=450N×10m=4500J,机械效率
有用
(3)由 可得:动滑轮的重力G =nF﹣G=3×250N﹣450N=300N;
动
由 可得:最大物重G′=nF′﹣G =3×400N﹣300N=900N;
动
此滑轮组的最大机械效率 。
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