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文档简介
2017-2018学年广东省佛山市顺德区八年级(下)期末物理试卷副标题题号一二三四五总分得分一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)以下四种情况中,通过增大压力来增大压强的是()A.压路机安装较重的碾子
B.推土机安装较宽的履带
C.铁轨下面垫枕木
D.将篆刻刀的刀口磨得更锋利将磁铁放在不同位置,让小球从斜面上滚下来,图甲中,小球做加速直线运动,图乙中,小球做曲线运动,这个实验说明了()A.力的作用是相互的 B.力可以改变物体的形状
C.力是维持物体运动的原因 D.力可以改变物体的运动状态以下四种情景中,不属于减小摩擦的是()A.冰壶运动员在比赛中摩擦冰面
B.给门轴的合页处加润滑油
C.用力拉车闸,自行车很快会停下
D.机器的转动部分安装滚动轴承如图为游客躺在著名的“死海”里休闲地看书的情景,如此神奇的体验,每年都吸
引大批的游客慕名而来,以下说法不正确的是()A.从图中情景可以看出,“死海”的海水密度比人体密度大
B.游客对水的压力与受到的浮力是一对平衡力
C.游客往前踢水,人就会后退,说明物体间力的作用是相互的
D.游客浮在水面,其受到的浮力等于重力下列情境中有关惯性的说法正确的是()A.安全带和安全气囊都是为了减小惯性,保护司机和乘客
B.对车辆限速,是因为速度越大,惯性越大
C.宇宙飞船中,王亚平“一指禅”弹飞打坐的聂海胜,是因为太空中人没有惯性
D.人和滑板车一起飞跃,下降后人仍然落在车上,是因为人和滑板车都有惯性跳伞是一项挑战自我的极限运动,如图所示为一位跳伞运动员在空中匀速直线下落的情景,下列说法正确的是()
A.重力做功的功率不断增大 B.运动员的动能不断增大
C.运动员的机械能不断减小 D.运动员的重力势能转化为动能如图,用弹簧测力计将一个重为5N的木块从斜面底端匀速拉至顶端,测力计示数为1.25N.已知木块移动的距离为100cm,上升的高度为20cm,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.木块对斜面的压力等于木块受到的重力
B.该装置的机械效率为80%
C.斜面对木块的摩擦力为1.2N
二、填空题(本大题共7小题,共20.0分)历史上第一次证明大气压强存在且很大的实验是______实验。通常情况下,海拔越高,大气压强越______,从低海拔地区转移到高海拔地区做托里拆利实验时,测得的水银柱高度会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)立交桥在现代交通系统中已经越来越普遍,如图所示,设计者通过盘旋而上的设计巧妙地增加了立交桥的长度,这种设计可以达到______的目的。立交桥属于简单机械当中的______,生活中利用它的原理还有______(举例)。我国自主研制的国产大飞机C919在轨道上高速滑行时,其机翼上方的空气流速比下方的空气流速______(选填“快”或“慢”)。如图为机翼的模型图,机翼上方受到空气的压力F1______下方受到空气的压力F2,飞机对地面的压力______飞机受到的重力(后两空选填“大于”、“小于”或“等于”)如图,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,压力作用效果是通过比较海绵的______程度来体现,这种实验方法称为______;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是通过______来增大压力作用的效果。如图是一架遥控直升飞机,当匀速升空时,飞机的动能______,重力势能______,机械能______(选填“增加减少”或“不变”)。三峡升船机被称为“船舶电梯”,如图,过船规模为3000吨级,最大提升高度为113米。升船机由上闸门、船厢室段、下闸门组成,升船机利用______原理,3000吨是指排水量,表示船浮在水面上排开水的质量,此时船所受的浮力是______N,当船从长江驶入大海时,吃水深度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)如图为家庭用脚踏式垃圾桶,工作原理主要是杠杆的应用,其中ABC是______杠杆,DEF是______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),用脚踩F处,桶盖就会掀起,脚从F处移开,桶盖在的作用下把垃圾桶盖住。三、计算题(本大题共3小题,共20.0分)如图,使用定滑轮将装有泥土总质量为10kg的沙袋匀速提升了5m,上升的速度为0.5m/s,不计绳重与摩擦,求
(1)人对绳子自由端的拉力大小;
(2)在这个过程中,人对沙袋做的功;
(3)拉动绳子的功率。
水平面上放置了一个高为15cm、底面积S1=15cm2的圆柱形容器(容器的厚度不计),装有深度为10cm的水,如图甲所示,将一个高为20cm、底面积岛S2=10cm2的轻质塑料瓶(如图乙),缓慢地竖直压入容器中,直到碰到容器底部,在这个过程中有部分水溢出,求:
(1)压入塑料瓶前,水对容器底部的压强;
(2)在整个过程中水对塑料瓶产生的最大浮力;
(3)将塑料瓶从容器中拿出后,容器底部受到水的压力
2017年5月2日,我国制造的全球最大起重船-“振华30”完成了港珠澳大桥的大技术难题,完成了最后一块沉管的沉放安装。安装沉管的过程中,“振华30”将6000吨的沉管从另一艘船上吊起,然后在空中水平旋转了90°,最后将沉管放入水中,实现双向对接。“振华30”依靠两侧的“侧推器”确保在洋流中保持平稳,使沉管能精准对接。
振华30”每侧均有一个功率为2750kW的“侧推器”,“侧推器”工作时,向一侧喷水,从而产生与喷水方向相反的侧推力。
(1)如图甲,吊起沉管后,“振华30”船体浸入水中的体积增加了______m3;之后,“振华30”将吊起的沉管缓慢浸入水中,在浸入的过程中,“振华30”船体底部受到水的压强将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)吊臂吊着沉管水平旋转90°的过程,吊绳对沉管______(选填“做功”或“不做功”),理由是______。
(3)若“振华30”的“侧推器”工作效率为30%,在沉管安装过程中,水对船左侧的冲击力为F=5.5×104N,如图乙所示,为了保持船体的平稳,开启“侧推器”,让水从船体______(选填“左侧”或“右侧”)喷出,喷出速度为______m/s。
四、作图题(本大题共3小题,共7.0分)如图甲是广州美食“竹升面”的制作过程,图乙是原理图。请画出压面团时最小的力F1以及阻力F2的力臂L2。
如图中画出在斜面上的茶杯所受的重力、支持力及茶杯对斜面的压力。
如图所示,小明站在地面上,用滑轮组提升重物,请画出最合适的绕线方法。
五、实验探究题(本大题共5小题,共32.0分)小明利用如图所示装置“探究杠杆平衡条件”
(1)实验时,若出现如图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调,直到杠杆在______位置平衡。
(2)如图乙,为了保持杠杆平衡,弹簧测力计由A位置缓慢旋转到C位置的过程中,测力计的示数将先______后______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)下表是在实验中记录杠杆平衡的部分数据实验次数F1(N)l1(cm)F2(N)l2(cm)125①10231021532303②表中空格处所缺的数据是:①______,②______;分析表中的实验数据可以得出的结论是______。在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小璇同学根据实验所需组装好了滑轮组,如图所示,进行了3次测量,实验数据记录如表格所示:次数钩码所受的重力G/N钩码提升高度h/cm拉力F/N绳端移动距离s/cm机械效率η1210.01.030.067%2320.01.460.071%3430.01.7①②(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计。
(2)在第3次实验过程中,由于刻度尺长度不够导致数据填写不完整,则表格中①、②处应依次填入______、______。
(3)从实验数据来看,3次测量中滑轮组的机械效率逐渐升高,下列相关解释最合理的是______
A.由提升高度h增加造成的
B.由绳端移动距离s增加造成的
C.由钩码重力增加造成的
D.由额外功减小造成的
(4)实验中,拉动绳子的同时要读取弹簧测力计的示数,不便操作。某同学为了方便,让测力计静止时再读数,结果发现测力计的示数比原来小,原因是______,那么测得的机械效率将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,进行了如图甲所示的操作:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是______N。
(2)由操作①②③,可探究浮力的大小与的关系;由操作①③⑤,可探究浮力大小与______的关系;由操作①③④,可探究浮力的大小与______的关系。
(3)上述实验完成后,小明又提出问题:浮力大小与排开液体的重力之间有什么关系呢?于是他按照如图乙的A、B、C、D、E步骤进行实验,小明在操作中有一个步骤出现错误,该错误的步骤是______。改正错误后,经正确操作得到的结论是______。小刘发现生活中很多时候都会用到滑动摩擦力,便猜想:
①滑动摩擦力可能与压力大小有关;
②滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关
为了验证猜想,小刘利用弹簧测力计和一瓶苹果醋进行了如下实验:
(1)将苹果醋放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向______拉动苹果醋,测力计的示数如图,则苹果来醋受到的摩擦力大小为______N。
(2)实验中要通过______改变压力,并控制______不变,可验证猜想______(选填“①”、“②”)。
(3)在实验中小刘沿水平方向加速拉动苹果醋,则苹果醋所受摩擦力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。俗话说“水往低处流”,但水也能爬坡。如图,将足够长的空心塑料管灌满水,用木塞将塑料管的两端A、B堵住,然后将A端置于河水中,将B端置于菜地,接着依次拔下A、B端的木塞,这样河水就会流到菜地。
(1)“水往低处流”是因为水受到______的作用;题中的河水是在______的作用下由A端进入塑料管并翻越了河堤。
(2)若不计塑料管的摩擦,在浇灌菜地的过程中,水的______能转化成了______能,水的机械能______。
(3)要实现这个方案,图中的______(选填“h1”、“h2”或“h3”)不能超过______m.(已知当地的大气压强为9.8×104Pa)。
答案和解析1.【答案】A
【解析】解:
A、压路机安装较重的碾子,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故符合题意。
B、推土机安装较宽的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故不符合题意。
C、铁轨下面垫枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故不符合题意。
D、将篆刻刀的刀口磨得更锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故不符合题意。
故选:A。
增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题;注意增大压强、增大摩擦方法的区别。2.【答案】D
【解析】解:在小球运动路径旁放一磁体,小铁球运动路径将变成曲线,小铁球之所以做曲线运动,是受到磁力的作用,说明力可以改变了物体的运动状态,故D符合题意。
故选:D。
力的作用效果有两个:一是可改变物体的运动状态,二是可改变物体的形状;物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变。
力有两种作用效果:力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状,注意:物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变。3.【答案】C
【解析】解:
A、冰壶运动员在比赛中摩擦冰面(冰会熔化为水),是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小冰壶运动时的摩擦力;故A不合题意;
B、给门轴的合页处加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故B不合题意;
C、用力拉车闸,自行车很快会停下,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故C符合题意;
D、机器的转动部分安装滚动轴承,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故D不合题意。
故选:C。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。4.【答案】B
【解析】解:A、人躺在死海中看书,可知人处于漂浮状态,根据浮沉条件知:漂浮时,死海海水的密度大于人体的密度,故A正确;
B、游客对水的压力与受到的浮力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、因为物体间力的作用是相互的,游客往前踢水,对水有一个向前的力,同时水对人有一个向后的力,人就会后退,故C正确;
D、人躺在死海中看书,可知人处于漂浮状态,受平衡力,平衡力大小相等,即人的重力等于浮力,故D正确。
故选:B。
(1)物体处于漂浮状态,人的重力等于浮力,海水密度比人体密度大;
(2)二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
(3)物体间力的作用是相互的
本题目考查的是物体的浮沉条件、平衡力、物体间力的作用是相互的等知识,是一道基础题,掌握课本知识即可解答。5.【答案】D
【解析】解:A、安全带和安全气囊都是为了在紧急刹车或突然减速是减小由于惯性带来的危害,保护司机和乘客,而不能减小惯性,故A错误;
B、物体的惯性只与物体的质量有关,汽车的质量越大,惯性也就越大,越不容易刹车,与物体的速度无关,故B错误。
C、任何物体在任何情况下都有惯性,宇宙飞船中,王亚平“一指禅”弹飞打坐的聂海胜,是因为王亚平的力改变了聂海盛的运动状态,而不是没有惯性,故C错误;
D、人和滑板车一起飞跃,由于人和车都有惯性,都保持原来的运动速度向前运动,相同时间内向前行驶的距离相同,故下降后人仍然落在车上,故D正确。
故选:D。
惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他因素都没有关系。
本题考查了学生对惯性知识的理解,一定要知道惯性是物体本身的一种性质,任何物体任何情况都有惯性。6.【答案】C
【解析】解:A、跳伞运动员在空中匀速直线下落时,质量不变,重力不变,速度不变,根据P===Gv知重力做功的功率不变,故A错误;
B、跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变,故B错误;
C、跳伞运动员在空中匀速下落时,动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,故C正确;
D、跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小,但动能不变,不是重力势能转化为动能,故D错误。
故选:C。
当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体是平衡状态,受平衡力的作用。
动能的影响因素是物体的质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能的影响因素是物体的质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;动能和势能总称为机械能。
该题考查了二力平衡条件的应用和影响动能、重力势能大小的因素,解题的关键:①判断出物体是否处于平衡状态;②判断影响能量大小因素的变化情况。7.【答案】B
【解析】
解:
A、木块在斜面上匀速运动时,木块对斜面的压力小于它受到的重力,故A错误;
BCD、克服物体重力做的功是有用功,则:W有=Gh=5N×0.2m=1J,
拉力做的总功:W总=Fs=1.25N×1m=1.25J,
则克服物体与斜面间摩擦做的额外功:W额=W总-W有=1.25J-1J=0.25J,
由W额=fs可得,斜面对木块的摩擦力:f===0.25N,
斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%,
所以,B正确,CD错误。
故选:B。
(1)压力与重力是两种不同形式的力,只有物体在水平面上时,压力与重力的大小才相等;
(2)利用斜面提升物体时,克服物体重力做功是有用功,克服物体与斜面间摩擦做的功是额外功,拉力做的功是总功,由此分别计算出有用功和总功,从而计算出额外功,根据W=fs计算摩擦力,由η=计算机械效率。
本题考查了重力与压力的认识、斜面中有用功、额外功和总功、机械效率的认识和计算,掌握基础知识是关键。8.【答案】马德堡半球
低
变小
【解析】解:(1)马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在;
(2)大气压和高度有关,随高度的增加,大气压越来越低,大气压随高度的增加而减小,随着海拔高度的升高,大气压逐渐减小,故从低海拔地区转移到高海拔地区做托里拆利实验时,测得的水银柱高度会变小。
故答案为:马德堡半球;低;变小。
(1)马德堡半球实验是首次有力证明大气压强存在的著名实验;
(2)通常海拔越高,大气压强越低。
托里拆利实验和马德堡半球实验都是大气压研究史上的著名实验,以及气压与海拔高度的关系,需要我们记住。9.【答案】省力;斜面;盘山公路
【解析】【分析】
斜面越长越省力,立交桥属于简单机械当中的斜面,生活中利用它的原理还有盘山公路。
本题考查斜面,斜面的省力情况及应用,是一道基础题。
【解答】
在高度一定的情况下,盘旋而上的设计巧妙地增加了立交桥长度,实际上是简单机械中的斜面,使用斜面可以省力;
盘山公路增加了路面的长度,实际上是简单机械中的斜面,使用斜面可以省力;故盘山公路就是利用了斜面的原理,达到省力的目的。
故答案为:省力;斜面;盘山公路。
10.【答案】快;小于;小于
【解析】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以在相同时间内,空气通过机翼上表面的气流路程较长,流速快,通过下表面的流速较慢。
因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,机翼下方受到的向上的压力大于机翼上方受到的向下的压力,飞机对地面的压力小于飞机受到的重力。
故答案为:快;小于;小于。
机翼的升力:机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小。机翼下方是平面,空气的流速小,压强大这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
本题考查了我们对流体的压强跟流速的关系的理解和掌握,以及运用所学的知识来分析解决生活中的问题的能力,对这种能力的考查也是中考的重点。11.【答案】凹陷;转换法;减小受力面积
【解析】解:压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定的,这是转换法的运用;
磨刀不误砍柴工是通过减小受力面积来增大压力的作用效果的。
故答案为:凹陷;转换法;减小受力面积。
压力的作用效果主要表现在物体的形变上,可以通过海绵的形变程度来反映压力作用效果是否明显;
影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小。
本题考查了探究“影响压力作用效果的因素”时,应用了控制变量法和转换法,并能运用它解释生活中的现象。12.【答案】不变;增加;增加
【解析】解:
当遥控直升飞机匀速升空时,质量不变、速度不变,则动能不变;同时高度增加,其重力势能增加,而飞机的机械能等于动能与重力势能的总和,所以机械能增加。
故答案为:不变;增加;增加。
动能的影响因素是物体的质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能的影响因素是物体的质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
动能和势能总称为机械能。
掌握动能、重力势能的影响因素。根据影响因素(物体的质量、高度、速度)能判断动能、重力势能的变化。13.【答案】连通器;3×107;变小
【解析】解:(1)由题意知,升船机由上闸门、船厢室段、下闸门组成,称为船闸,是利用连通器原理工作的;
(2)轮船受到的浮力:
F浮=G排=m排g=3000×103kg×10N/kg=3×107N,
由F浮=ρ水gV排可知,浮力不变,海水的密度变大,所以排开海水的体积变小,则船的吃水深度会变小。
故答案为:连通器;3×107;变小。
(1)船闸的工作原理是利用了连通器的原理。
(2)知道排水量的含义,利用阿基米德原理可知船受到的浮力;由F浮=ρ水gV排可知排开水的体积变化,再得出船身吃水深度的变化。
本题主要考查了连通器的原理、阿基米德原理及浮力公式的运用,还包括对排水量概念的理解等,难度适中。14.【答案】费力;省力
【解析】解:对于杠杆ABC,支点是C,动力作用在B点,阻力作用在A点。在打开盖子的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
对于杠杆DEF,E点是支点,动力作用在F点,阻力作用在D点。脚踩下踏板时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故答案为:费力;省力。
本题的解题关键是通过观察实物,体会支点的位置,从而进一步判断出动力臂与阻力臂的长度关系。
该题考查了学生对物理模型的抽象、分析能力。判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断。15.【答案】解:
(1)不计绳重与摩擦,使用定滑轮不省力,人对绳子自由端的拉力:
F=G=mg=10kg×10N/kg=100N;
(2)不计绳重与摩擦,人对沙袋做的功等于克服沙袋重力做的功,
则:W=Gh=100N×5m=500J;
(3)拉动绳子的功率:
P=Wt=Ght=Gv=100N×0.5m/s=50W。
答:(1)人对绳子自由端的拉力为100N;
(2)在这个过程中,人对沙袋做的功为500J;
(3)拉动绳子的功率为50W
(1)使用定滑轮不省力,可以改变用力方向;
(2)根据公式W=Gh求出拉力做的功;
(3)根据公式出功率;
本题考查定滑轮的特点,以及功的公式、功率公式的应用是一道基础题。16.【答案】解:
(1)由题可知,压入塑料瓶前,水的深度为10cm,
水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa;
(2)由题可知,压入过程中有部分水溢出,此时容器中水的深度h容=15cm,
则塑料瓶排开水的体积:V排=V浸=S2h容=10cm2×15cm=150cm3=1.5×10-4m3,
水对塑料瓶产生的最大浮力:F浮=ρV排g=1.0×103kg/m3×1.5×10-4m3×10N/kg=1.5N;
(3)将塑料瓶从容器中拿出后,容器中水的体积:
V=V容-V排=15×15×10-6m3-1.5×10-4m3=0.75×10-4m3,
此时水的深度为:h'=VS1=0.75×10−4m315×10−4m2=0.05m,
容器底部受到水的压力:
F=p'S1=ρgh'S1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m×15×10-4m2=0.75N。
答:(1)压入塑料瓶前,水对容器底部的压强为1000Pa;
(1)根据题意,由p=ρgh计算水对容器底部的压强;
(2)由题可知,瓶碰到容器底部,计算所排开水的体积,由阿基米德原理解题;
(3))将塑料瓶从容器中拿出后,计算水的深度,由p=ρgh和F=pS计算水对容器底部的压力。
本题考查浮力和液体压强公式的运用,难度不大。17.【答案】6000
增大
不做功
力的方向与运动方向垂直
右侧
150
【解析】解:(1)根据题意可知,△F浮=G沉管=m沉管g=6×106kg×10N/kg=6×107N,
因为F浮=ρgV排,
所以△V浸=△V排===6000m3;
在浸入的过程中,“振华30”船体所处深度增加,故根据p=ρgh知,底部受到水的压强将增大;
(2)吊臂吊着沉管水平旋转90°的过程,吊绳对沉管的拉力方向竖直向上,而沉管是水平移动,即力的方向与运动方向垂直,所以不做功;
(3)水对船左侧的冲击力为F=5.5×104N,如图乙所示,为了保持船体的平稳,开启“侧推器”,船左侧受到的冲击力是向右的,那为了平衡,开启侧推器应该产生一个作用在右侧的向左的冲击力,所以水应该向右喷;
若“振华30”的“侧推器”工作效率为30%,在沉管安装过程中,水对船左侧的冲击力为F=5.5×104N,每侧均有一个功率为2750kW的“侧推器,
因为P===Fv,P=2750kW=2.75×106W,
所以水喷出速度v===150m/s。
故答案为:(1)6000;增大;(2)不做功;力的方向与运动方向垂直;(3)右侧;150。
(1)物体漂浮,浮力等于重力,据此可知吊起沉管后,“振华30”增大的浮力,然后根据阿基米德原理计算船体浸入水中的体积增加量;再根据液体压强公式判断船体底部受到水的压强变化;
(2)做功的两个必要条件:一是物体要受力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离。
(3)根据“侧推器”工作时,向一侧喷水,从而产生与喷水方向相反的侧推力判断水喷出的方向。根据P=Fv计算喷出速度。
此题以我国制造的全球最大起重船-“振华30”为载体,综合考查了物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强特点、力是否做功的判断功率计算公式的应用等多个力学知识点,难度适中,是中考常见题型。18.【答案】解:
由图知绳扣是支点,用O表示,当动力F1作用在最左端的A点时,最长动力臂是OA,根据杠杆平衡的条件可知,此时动力F1最小;要使杠杆平衡,动力方向应垂直于OA向下,保证其力臂为OA,据此可画出最小的动力F1;
从支点O向力F2的作用线作垂线段,即为F2的力臂L2.如图所示:
【解析】
(1)根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
(2)力臂是支点到力的作用线的距离。
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:当杠杆平衡时,力臂最长的力就是最小力。19.【答案】解:
过茶杯的重心分别沿竖直向下和垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段,并分别用符号G和N表示,重力和支持力大小不相等,注意线段长度不同;
过接触面的中点沿垂直于斜面向下的方向画一条带箭头的线段,用符号F表示,注意压力和支持力大小相等,则线段长度相同。
如下图所示:
【解析】
重力的方向竖直向下,作用点茶杯的重心上;
支持力的方向垂直于接触面向上,作用点在茶杯的中心;
茶杯对斜面的压力方向垂直于茶杯与斜面的接触面向下,作用点在接触面的中点处;
由于压力和支持力是一对相互作用力,因此大小相等。
此题考查的是重力、支持力和压力示意图的画法,需要注意三个力的大小、方向、作用点相同点和不相同,尤其是压力和支持力是一对相互作用力,最容易忽视掉。20.【答案】解:由于小明要站在地面上,所以从小明的手开始,先绕过定滑轮,然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩,如图:
【解析】
图中给出的滑轮组是“一定一动”,其绕线方法有两种,但由于小明站在地上,即确定了绳子自由端的方向,所以先从小明的手中出发,然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
确定滑轮组的绕线方法,一般遵循的是“奇动偶定”的绕线原则,但由于此题给出了绳子自由端的方向,使得题目的难度大大降低。21.【答案】左;水平;变大;变小;1;20;F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)
【解析】解:(1)若杠杆右端低左端高,说明右端的重力偏大,则应将右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)当弹簧测力计由A到B再到C,仍然使杠杆在原来的位置平衡时,动力臂先变小再变大,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力先变大再变小,即弹簧测力计示数先变大再变小。
(3)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得:
2N×5cm=F2×10cm,解得F2=1N;
2N×30cm=3N×L2,解得L2=20cm;
分析实验数据,得出杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。
故答案为:(1)左;水平;(2)变大;变小;(3)①1;②20;F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。
(1)在调节杠杆平衡时,哪端高将平衡螺母向哪端调节;
(2)弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,力臂在杠杆上,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂变短,阻力、阻力臂不变,动力臂变短,动力变大。
(3)通过实验得出杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2可求表中空格处所缺的数据;
利用杠杆的平衡条件分析三组数据,动力×动力臂能否等于阻力×阻力臂。
本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题,是实验的常考问题,一定要掌握。探究杠杆平衡条件时,要使力臂在杠杆上,有两个条件:杠杆在水平位置平衡;力竖直作用在杠杆上。22.【答案】匀速;90.0;78.4%;C;不会存在摩擦力对拉力的影响;偏大
【解析】解:(1)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,测力计示数稳定,便于读数;
(2)由图知,滑轮组有3段绳子吊着物体,s=3h=3×30.0cm=90.0cm;
第3次实验中,滑轮组的机械效率:η===×100%≈78.4%;
(3)AB、根据η====知,滑轮组的机械效率与提升高度h、绳端移动距离s没有关系,故AB错误;
C、从实验数据和公式来看,物体越重,滑轮组的机械效率越高,故C正确;
D、同一滑轮组,绳子重力、动滑轮重力、摩擦力都相同,额外功相同,故D错误。
故选C;
(4)当弹簧测力计静止读数时,不会存在摩擦力对拉力的影响,所以所测拉力偏小,额外功较小,机械效率偏大。
故答案为:(1)匀速;(2)90.0;78.4%;(3)C;(4)不会存在摩擦力对拉力的影响;偏大。
(1)在实验中要竖直向上缓慢、匀速拉动测力计。
(2)由图知s=3h判断出s的距离;根据η==求出滑轮组的机械效率。
(3)根据机械效率的计算公式分析;
(4)在提升物体时,不仅要克服动滑轮的重力,还要克服摩擦力。当静止时读数,则所测拉力偏小,机械效率偏大。
此题是“探究滑轮组的机械效率”实验,考查了滑轮组机械效率的计算,根据数据分析影响滑轮组效率的因素,同时考查了有关滑轮组的组装及测力计的读数问题,要细心分析每一个问题。23.【答案】1.0;液体的密度;深度;溢水杯没有装满水;F浮=G排
【解析】解:(1)物体浸没在水中时受到的浮力是:F浮=G-F示=9.0N-8.0N=1.0N;
(2))由图知②③两次液体的密度相同,拍开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,故可以探究浮力的大小与排开液体体积的关系;
由③⑤图知排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,故可探究浮力大小与液体密度的关系;
由③④图知液体密度相同、排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力
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