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第第页广东省中山市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题一、单项选择题(每小题3分,共21分)1.一本八年级物理下册教科书的重量最接近下列哪个数值()A.10N B.2.5N C.0.1N D.20N2.下列关于弹簧测力计的说法中正确的是()A.弹簧测力计只能测量竖直向上的弹力B.图中弹簧测力计的示数等于被测物体的重力C.图中弹簧测力计的分度值是0.1ND.图中弹簧测力计的示数为2.4N3.利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,如图所示的做法正确的是()A. B.C. D.4.下列关于运动和力的说法中正确的是()。A.物体不受任何力作用时,一定保持静止状态B.物体只有受到了力的作用,才能处于运动状态C.只有受到了外力的作用时,物体的运动状态才会发生改变D.力和运动总是同时存在、同时消失5.农忙季节小强帮助爸爸干农活,爸爸用800N的拉力在前面拉车,小强用200N的推力在后面推车,两人施加的力在一条直线上,则他们合力的大小和方向分别是()A.800N,向前 B.1000N,向前 C.600N,向前 D.200N,向后6.如图所示,质量分布均匀的正方体物块放在水平桌面上,从虚线处沿竖直方向将其截成大小不同的甲、乙两块。则甲、乙对水平桌面的压力F甲、F乙,压强A.F甲>F乙p甲C.F甲>F乙p甲7.如图所示,将弹簧测力计的右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,小车在水平地面上,弹簧测力计保持水平。现拉动小车水平向左运动,则下列说法中正确的是()。A.木块相对地面没有运动,所以测力计的示数为零B.木块受到的滑动摩擦力水平向右C.小车运动越快,测力计的示数也越大D.木块给小车的滑动摩擦力水平向右二、填空题(每空1分,共21分)8.我们生活的地球被厚厚的大气层包裹,距离地面越高,大气压强越;地面上大气压的值最早由意大利科学家测出的,1标准大气压的值为1.013×105N9.为了遮阳和挡雨,一些车主给电动车安装了特制伞(如图示)。虽然伞带来了方便,但同时也存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时,伞下方空气的流速相对伞上方的流速较,伞下方的气压(选填“大于”“小于”“等于”)伞上方的气压,使伞受到一个力(填写该力的作用方向),使电动车不能平稳行驶,故交通法规明确规定电动车不能安装这种特制伞。10.如图所示,体积V=200cm3的物块被细绳系着而浸没在水中,物块受到的浮力为N,物块的密度水的密度(选填“大于”“小于”“等于”);如快速剪断绳子,物块将上浮到水面,物块在上浮至最终稳定的全过程中受到的浮力(选填“一直增大”“一直不变”“先保持不变后减小”)(ρ水11.小红很喜欢跳绳这一运动项目,她的质量为40kg,若她每分钟跳绳150次,每跳起一次的平均高度为0.05m,则她在1min内至少要克服重力做功J,她做功的功率为W;小红跳离地面后没有了动力,为何还能继续上升?(g取10N/kg)。12.将两个弹性、体积相同,质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑,让它们从相同高度由静止下落,在水平地面的纸上留下黑色圆斑,如图所示。分析图中两个圆斑的大小,可推断mAmB(选填““>”“<”“=”)。皮球落地后反弹的高度比原来下落时的高度低,由此判断,皮球的机械能(填“增大”“减小”或“不变”),如要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度,请写出一条办法。13.将同一个密度计分别放入甲、乙两种液体中,如图所示。密度计在两种液体中受到的浮力F甲F乙;两种液体的密度ρ甲ρ14.如图示是某城市轻轨站站台的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的斜坡。从能量的角度分析,这样设计的优点是;从运动和力的关系分析,这样设计的优点是;你还能想到其他的优点吗?三、作图题(共9分)15.(1)如图甲所示,一装有水的玻璃杯固定在斜面上,杯内有一个0.2kg的小球正在向上浮动,请画出小球受到的重力和浮力的示意图(g取10N/kg);(2)如图乙所示,轻质杠杆的A点挂一个物体,O为杠杆的支点。现要在杠杆的端点B施加一个尽可能小的动力,使杠杆保持平衡,请画出此动力的示意图和杠杆A点所受阻力的力臂;(3)小张同学用图丙所示的滑轮组提升重物,请画出最省力的绕绳方法及小张拉绳子的力F的示意图。四、实验题(16题9分,17题8分,18题4分,共21分)16.U形管液体压强计由橡皮膜探头、装有液体的U形管、带刻度的支架板等组成(见甲图),小明用液体压强计做探究液体压强与哪些因素有关的实验,他的操作过程如图示。(1)实验用的U形管内的液体一般选用(选填“水银”“水”“汽油”),实验中通过观察来测量探头所在处液体的压强;(2)探究液体压强前,小明用手指按压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎无变化,分析其原因是,若在使用前U形管两边的液面已经有高度差,则应进行的操作是(填字母代号);A.设法向液面低的管中加入适量的液体B.设法从液面高的管中抽出适量的液体C.取下软管和右边管口上的密封帽,重新安装(3)丙图中探头受到的压强乙图中探头受到的压强(选填“大于”“小于”“等于”),分析比较乙图和丙图,可以得出的结论是:;(4)丙图中探头受到的压强丁图中探头受到的压强(选填“大于”“小于”“等于”),分析比较丙图和丁图,可以得出的结论是:;(5)为了研究液体的压强与密度的关系,小明保持丙图中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀,稳定后的情形如戊图所示。小明比较丙图和戊图的现象后得到结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。你觉得小明的操作和结论有何不妥吗?如有,请说明理由和改进的方法。17.小强利用2只弹簧测力计、溢水杯、小桶等器材探究影响浮力大小的因素,实验操作步骤及测力计的示数如图所示。(ρ水(1)分析图B、图C、图D可知,随着物体浸入水的深度增加,物体所受到的浮力增加,当物体完全浸入水中后,其受到的浮力。(选填“增大”“减小”“不再变化”);(2)从图B到图C,物体M受到的浮力增加了N,排开水的重力增加N;从图D到图E,物体M受到的浮力增加了N,排开盐水的重力增加了N。由此可以得出结论:;(3)根据(2)中得到的结论,再结合图A和图B,可以推算出物体M的质量为kg;(4)应用上述实验得到的结论,可以求出盐水的密度为(结果保留2位小数)。18.小明做“探究杠杆的平衡条件”实验,用到的器材有:质量分布均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个,装置如图所示。(1)正式探究前,杠杆上不挂钩码,将杠杆的中点置于支架上,通过调节杠杆两端平衡螺母的位置,使杠杆在水平位置处于平衡状态。此举的目的是(2)调节杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆的左端A挂了3个钩码,在B点处挂了4个钩码(如图甲所示),杠杆恰好在原位置保持平衡。小明据此便得出了杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=(3)小明同学想探究杠杆的中点不在支点上时,上述平衡条件是否适用。他将支点移到杠杆的右边部分上(如图乙所示),左端A仍然挂3个钩码,在C点处用弹簧秤竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置保持平衡,读出弹簧秤的示数F1及其力臂L1,杠杆A端钩码的阻力F2及其力臂L2,通过计算发现F1五、计算题(19题8分、20题9分,共17分)19.如图所示,水平桌面上一装有煤油的玻璃槽,玻璃槽的底面积为800cm2。在一支两端开口、横截面积为10cm2的薄壁玻璃管的下端附一张不计重力的薄而硬的塑料片,并将该玻璃管竖直压入煤油中深20cm的地方,此过程中没有煤油进入玻璃管内,(ρ水=1.0×10(1)求此时煤油对该薄塑料片的压强;(2)向玻璃管中缓慢注入水,当管内水柱的高度为多少时,塑料片对玻璃管的压力为零?(玻璃槽足够大,不计槽内煤油液面高度的变化)20.利用如图所示的滑轮组提升重物,用竖直向下的拉力F拉动绳子的自由端,使质量为M=100kg的重物在10s内匀速上升了12m,g=10N/kg。(1)求动滑轮对重物做功的大小和做功的功率;(2)如果拉力F的大小近似为800N,求该滑轮组的机械效率。六、综合能力题(21题4分,22题7分,共11分)21.跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始,直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置,如图所示,不考虑空气阻力和摩擦。(1)在A到B的过程中,运动员所受的重力做功,使能转变为能;(2)运动员克服自身重力做功,使其重力势能增加的阶段是:①AB段②BC段③CD段④DE段(3)下列说法正确的是:()A.在DE段运动员不受力的作用,仅仅依靠惯性运动;B.在BC段,运动员受到重力和轨道施加的弹力作用,此弹力不做功;C.运动员在D点的速度为零D.从A到E的全过程中,重力势能一直减少,动能不断增加。22.阅读下面一段文字,回答问题大国重器——深海潜水器在深海探测、水下通信及其设备制造等方面,我国已走在世界前列。目前,我国自主设计建造了“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台深海载人潜水器,以及“海斗”“潜龙”“海燕”“海翼”和“海龙”号等系列无人潜水器。2020年11月10日上午8时12分,我国载人潜水器“奋斗者”号历经2小时52分的下潜后,在西太平洋马里亚纳海沟成功着地,下潜深度10909米!昔日“龙宫探宝”的神话变成了现实!普通潜水艇通过给水舱充水、排水实现下潜和上浮,深海潜水器则是利用“压载铁”和“救生衣”实现下潜和上浮。“奋斗者”下潜时,外部配挂有4块压载铁,每块质量约0.5t;如果抛掉这些压载铁,就可以轻松上浮。“奋斗者”号的“救生衣”是用密度远小于人体的浮力材料制作的,这种浮力材料具有密度小、耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘等多方面优点,抗压能力可达110Mpa,使得深海潜水器整体上的密度小于海水,便于上浮。(ρ海水≈1.0×103kg/m(1)马里亚纳海沟处海水的压强约MPa,正是因为巨大的压强,深海潜水器不能采用普通潜水艇上浮下潜的方法;(2)深海潜水器配挂的每块压载铁在海水中受到的浮力约为N;(3)假设抛掉一块压载铁后,深海潜水器可以在海水中悬停(如图示),请画出此时3块压载铁受力的示意图;绳子对压载铁的拉力为N;如果再抛掉一块压载铁,将剩余2块压载铁和潜水器视为一个整体,其受到的浮力(选填“增大”“减小”“不变”),此时该整体所受到的重力和浮力的合力大小为N、方向(选填“向上”“向下”)。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】根据生活经验可知,一本八年级物理下册教科书的质量约为200g,合0.2kg,其重力约为G=mg=0.2kg最接近的为2.5N,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【分析】首先估测物理教科书的质量,然后根据G=mg估算教科书的重力即可。2.【答案】B【解析】【解答】A.弹簧测力计可以测量任意方向上的弹力大小,故A错误;B.当物体处于静止状态时,它受到测力计的拉力和重力相互平衡,即二者大小相等,因此弹簧测力计的示数等于被测物体的重力,故B正确;CD.根据图片可知,弹簧测力计的“3”和“4”之间为1N,中间有5小格,则分度值为:1N÷5=0.2N,则它的示数为:1N+0.2N×3=1.6N,故D错误。故选B。
【分析】A.根据弹簧测力计的用途判断;
B.根据平衡力的知识分析判断;
CD.测力计上一个小格表示的力就是分度值,然后根据指针的位置读出示数。3.【答案】A【解析】【解答】由于地球吸引而产生的力叫做重力,重力是竖直向下的,水平仪、铅垂线根据重力竖直向下的原理工作,铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,放置正确的是A图,A符合题意。
正确选项是A.
【分析】重力的方向竖直向下,判断物体是否水平。4.【答案】C【解析】【解答】A.根据牛顿第一定律可知,静止的物体不受任何力作用时,可能保持静止状态,也可能做匀速直线运动,故A错误;B.力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故B错误;C.力是改变物体运动状态的原因,则只有受到了外力的作用时,物体的运动状态才会发生改变,故C正确;D.静止在桌面上的花盆受到重力和支持力的作用,但是没有运动,故D错误。故选C。
【分析】A.根据牛顿第一定律的知识判断;
B.根据力与运动的关系判断;
C.了是改变物体运动状态的原因;
D.静止的物体也会受到力的作用。5.【答案】B【解析】【解答】根据题意可知,爸爸在前面拉车,小强在后面推车,则两人用力方向相同,合力为两力之和,即F=800N故选B。
【分析】同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法,合力的方向与较大力的方向一致。6.【答案】C【解析】【解答】根据图片可知,甲的体积大于乙的体积,但是二者密度相同,根据G=mg=ρVg可知,甲的重力G甲大于乙的重力G乙,
水平桌面上物体对桌面的压力和自身的重力相等,那么甲对桌面的压力F甲大于乙对桌面的压力F乙,即F甲甲、乙密度ρ相同,高度h也相同,则它们对水平桌面的压强相等,即p甲故选C。
【分析】根据图片比较二者体积大小,根据G=mg=ρVg比较二者重力大小,根据F=G比较二者对地面的压力大小;
于上下粗细一致的柱形固体,柱体对地面的压强p=F7.【答案】D【解析】【解答】AB.根据题意可知,当拉动下面的小车时,木块会受到小车产生的滑动摩擦力。木块相对地面没有运动,则它受到的是平衡力,那么还受到水平向右弹簧测力计的拉力,所以弹簧测力计是示数不为零,且故A错误,B错误;C.小车运动加快时,木块对它的压力大小和接触面粗糙程度不变,则木块受到的滑动摩擦力大小不变,因此测力计的示数也不变,故C错误;D.小车相对木块向左移动,而摩擦力的方向与相对运动的方向相反,即木块给小车的滑动摩擦力水平向右,故D正确。故选D。
【分析】AB.对木块进行受力分析,根据平衡力的知识确定木块受到摩擦力的大小和方向;
C.根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析判断;
D.滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。8.【答案】小;托里拆利;76【解析】【解答】(1)根据大气压强随高度的变化规律可知,距离地面越高,大气压强越小。(2)根据科学发展史可知,地面上大气压的值最早由意大利科学家托里拆利测出,数值大约和76cm水银柱产生的压强相等。
【分析】(1)根据大气压强随高度的变化规律分析;
(2)根据有关大气压强的科学发展史的知识解答。9.【答案】小;大于;向上的【解析】【解答】根据图片可知,特制伞的形状是上方凸起,则伞上方的空气流速大压强小,下方的空气流速小而压强大,这样就会产生一个向上的压力差,伞容易被风吹起来,使电动车不能平稳行驶。
【分析】根据流体压强和流速的关系分析解答。10.【答案】2;小于;先保持不变后减小【解析】【解答】(1)体积V=200cm3的物块被细绳系着而浸没在水中,则它排开水的体积等于自身体积,即此时物块受到的浮力浮力为F浮(2)根据题意可知,剪断绳子后物块将上浮到水面,根据物体的浮沉条件可知,所以物块的密度小于水的密度。(3)物块在上浮过程中,排开水的体积先保持不变再逐渐减小,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,所以物块受到的浮力先保持不变后减小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F11.【答案】3000;50;因为小红具有惯性,保持原来的运动状态【解析】【解答】(1)根据题意可知,小红的重力为G=mg=40kg×10N她每分钟跳绳150次,则她在1min内至少要克服重力做功:W总她做功的功率为P=(3)小红跳离地面后虽然没有动力,但由于惯性会保持原来向上运动的状态,所以还能继续上升。
【分析】(1)根据W=Gh计算每次克服重力做功,然后乘以次数计算出做的总功,最后根据P=Wt计算做功的功率;12.【答案】<;减小;给皮球施加一个向下的力,让皮球在下落前具有一定的动能。【解析】【解答】(1)根据图片可知,B球撞击地面留下的圆斑大,所以B球的重力势能较大。由于两个球下落的高度相同,则B球的质量大,即mA(2)当皮球到达最高点时,所有的机械能都以重力势能的形式表现出来。皮球落地后反弹的高度比原来下落时的高度低,说明皮球在运动过程中有一部分机械能转化为了其他形式的能,所以皮球的机械能减小。(3)要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度,就要增大皮球的机械能。由于重力势能由高度决定,因此只能增大出手时的动能,即可以给皮球施加一个向下的力,让皮球在下落前具有一定的动能。
【分析】(1)重力势能与质量和高度有关;
(2)当皮球到达最高点时,所有的机械能都以重力势能的形式表现出来,即到达的高度越大,则机械能越大;
(3)要使皮球反弹的高度超过开始下落时的高度,就要增大皮球的机械能。13.【答案】=;>;疏【解析】【解答】(1)根据题意可知,密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知,它所受浮力均等于密度计的重力,所以它在两种液体中受到的浮力相等,即F甲(2)根据图片可知,密度计在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,且二者受到的浮力相等,根据阿基米德原理F浮=ρ(3)根据阿基米德原理可知,密度计所受的浮力为F浮=ρ液gSh,即h=F浮ρ液gS,h与ρ液成反比,且ρ液越小,h随ρ液变化越快,所以密度计上面部分的刻度线比下面部分的刻度线疏。
【分析】(1)根据物体的漂浮条件分析;
14.【答案】进站时上坡,则高度增大,那么将车动能转化为重力势能,减少因刹车消耗的能量;出站时下坡,此时高度减小,则车的重力势能转化为动能,可节省因加速而消耗的能量。;进站时上坡,重力的方向与运动方向相反,则车的重力有助于减速;出站时下坡,重力的方向与运动方向相同,则车的重力有助于加速。;避免雨水倒灌、站台积水,保障轨道干燥,防止设备生锈等。【解析】【解答】(1)根据图片可知,进站时上坡,则高度增大,那么将车动能转化为重力势能,减少因刹车消耗的能量;出站时下坡,此时高度减小,则车的重力势能转化为动能,可节省因加速而消耗的能量。(2)从运动和力的关系分析,进站时上坡,重力的方向与运动方向相反,则车的重力有助于减速;出站时下坡,重力的方向与运动方向相同,则车的重力有助于加速。(3)根据题目描述可知,这个设计的优点:避免雨水倒灌、站台积水,保障轨道干燥,防止设备生锈等。
【分析】(1)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据二者能量转化的知识解答;
(2)当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动;当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动;
(3)可从是否积水,设备是否容易生锈的角度分析。15.【答案】(1)(2)(3)【解析】【解答】(1)根据题意可知,小球的质量为0.2kg,则小球的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N。此时小球正在向上浮动,则合力向上,即它受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力,作用点都在小球的重心,如下图所示:(2)根据图片可知,支点为O,B为动力作用点,则最长的力臂为OB,即通过B点作OB的垂线,在向上的方向上标上箭头,这就是最小的力F。由支点O向阻力的作用线作垂线即为其力臂,如下图所示:(3)根据图片可知,承担重力的绳子段数最大为3,从动滑轮开始绕,所以绳子一端先连接在动滑轮上方的挂钩上,然后从内而外,一动一定依次绕线,如下图所示:
【分析】(1)根据G=mg计算小球的重力,根据运动状态确定浮力和重力大小,确定力的作用点,最后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)当以杠杆的支点到力的作用点的线段为动力臂时最长。力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
(3)承担重力的绳子段数越多则越省力,根据图片确定绳子段数,然后依次完成缠绕即可。(1)小球的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N因为小球正在向上浮动,因此受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力,作用点都在小球的重心,如图所示:(2)轻质杠杆的A点挂一个物体,A点受到的拉力沿绳子竖直向下,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,因此由支点O向阻力的作用线作垂线即为其力臂;根据杠杆平衡可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小,因此以OB作为动力臂时最长,此时动力垂直于OB向上,如图所示:(3)滑轮组绕线时,最省力从动滑轮开始绕,所以绳子一端先连接在动滑轮上方的挂钩上,然后从内而外,一动一定依次绕线,如图所示:16.【答案】(1)水;U形管两边液面的高度差(2)压强计漏气;C(3)大于;同种液体中,深度越大,液体压强越大(4)等于;同种液体内部同一深度处向各个方向的压强相等(5)没有控制探头的深度相同;将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后,虽然探头位置不变,但液体的深度增加了,没有控制深度相同,不能得出在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。改进的方法是:往戊图的烧杯中加入适量盐,这样既可以改变液体的密度,对深度的影响又几乎可以忽略不计。【解析】【解答】(1)①根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当压强相同时,液体密度越小,则液柱高度的变化量越大,实验现象越明显,即实验用的U形管内的液体一般选用密度较小的液体。汽油的密度虽然小,但是易挥发且有一定危险性,所以一般选用水。②探头受到液体压强时,会使U形管两侧产生压力差,从而导致液面出现高度差,高度差越大,说明探头处受到的压强越大,则实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来测量探头所在处液体的压强。(2)①用手指按压探头的橡皮膜时,U形管两边液柱的高度几乎无变化,应该是探软管漏气所致。②AB.加入适量的液体或从抽出适量的液体,都无法改变U形管两侧液体上方存在气压差,无法消除两侧高度差,故AB不符合题意;C.拆下软管,则软管内外相同,可以使U形管两侧液面上方气压等于大气压,故C符合题意。故选C。(3)根据图片可知,丙图中U形管两侧液面高度差更大,说明丙图中探头受到的压强大于以图中探头受到的压强。
实验乙和丙中,丙中探头所处深度大,且压强大,那么可以得出的结论是:在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大。(4)丙图和丁图中探头所处的深度相同,且都在同种液体中,探头的朝向不同,但U形管两侧液面的高度差相同,说明丙图中探头受到的压强等于丁图中探头受到的压强。故分析比较丙图和丁图,可以得出的结论是:在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。(5)根据控制变量法的要求可知,探究液体压强和液体密度的关系时,需要控制深度相同,只改变液体密度。将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后,虽然探头位置不变,但液体的深度增加了,没有控制深度相同,不能得出在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。改进的方法是:往戊图的烧杯中加入适量盐,这样既可以改变液体的密度,对深度的影响又几乎可以忽略不计。
【分析】(1)①根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当压强相同时,液体密度越小,则液柱高度的变化量越大,实验现象越明显;
②液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大。
(2)①用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
②若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装;
(3)(4)要探究液体压强与液体密度的关系,应保持探头在液体中的深度相同,密度不同;要探究液体压强与深度的关系,应使液体的密度相同,深度不同;探究液体压强与方向的关系时,应控制液体压强与液体密度相同,只改变探头方向;
(5)在探究液体内部压强与液体密度关系时,只改变液体密度,控制金属盒在液体的深度相同。(1)[1]实验用的U形管内的液体一般选用密度较小的液体,这样在相同压强变化下,U形管两侧液面高度差更明显,水银密度太大,汽油易挥发且有一定危险性,所以一般选用水。[2]实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来测量探头所在处液体的压强。因为探头受到液体压强时,会使U形管两侧产生压力差,从而导致液面出现高度差,高度差越大,说明探头处受到的压强越大。(2)[1]用手指按压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎无变化,原因是探头或软管漏气,按压橡皮膜时,气体从漏气处逸出或进入,无法在U形管两侧形成明显的压力差,也就不会出现明显的液面高度差。[2]A.向液面低的管中加入适量的液体或从液面高的管中抽出适量的液体,U形管两侧液体上方仍存在气压差,无法消除两侧高度差,故AB不符合题意;C.拆下软管,可以使U形管两侧液面上方气压等于大气压,故Cu符合题意。故选C。(3)[1][2]分析比较乙图和丙图,液体密度相同,探头所处深度不同,丙图中探头所处的深度更深,U形管两侧液面高度差更大,说明丙图中探头受到的压强更大,可以得出的结论是:在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大。(4)[1][2]丙图和丁图中探头所处的深度相同,且都在同种液体中,探头的朝向不同,但U形管两侧液面的高度差相同,说明丙图中探头受到的压强等于丁图中探头受到的压强。故分析比较丙图和丁图,可以得出的结论是:在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。(5)小明的操作和结论不妥。理由是:将一杯浓盐水倒入烧杯中并搅匀后,虽然探头位置不变,但液体的深度增加了,没有控制深度相同,不能得出在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。改进的方法是:往戊图的烧杯中加入适量盐,这样既可以改变液体的密度,对深度的影响又几乎可以忽略不计。17.【答案】(1)不再变化(2)2;2;1;1;物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体所受的重力(3)0.8(4)1.33×【解析】【解答】(1)当物体完全浸入水中后,它排开水的体积等于自身体积。由于自身体积不变,则排开水的体积不再变化,根据阿基米德原理F浮(2)根据图片可知,从图B到图C,测力计示数从7N减小到5N,根据公式为F浮=G-F示可知,说明浮力增加了2N。排开水的重力由3N变为5N,也增加了:5N-3N=2N。根据图片可知,图D到图E,测力计示数从5N减小到4N,说明浮力增加了1N;排开液体的重力由5N变为6N,也增加了1N。通过对比可以发现,浮力的增加量始终等于排开液体重力的增加量,
即验证了阿基米德原理:物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。(3)根据A图和B图可知,空桶重2N,排开水和小桶总重3N,所以排开水的重力为:3N-2N=1N。
根据阿基米德原理F浮=G排可知,此时浮力为1N,
根据平衡力的知识可知,物体重力G=F浮+F拉=1N+7N=8N;因此物体的质量为m=G(4)综上所述,物体的重力为8N,浸没在水中测力计的示数为5N,
则在水中完全浸没时浮力为F浮水=8N-5N=3N,那么物体排开水的体积为V排在盐水中完全浸没时浮力为F浮盐水=8N-4N=4N;因此盐水的密度为ρ盐水=F浮盐水gV排=4N10N/kg×3×10−4m3≈1.33×103kg/m(1)当物体完全浸入水中后,排开水的体积不再变化,根据阿基米德原理F浮(2)[1][2]由称重法可知,物体所受浮力为F浮=G-F示。图B到图C,测力计示数从7N减小到5N,说明浮力增加了2N。排开水的重力由3N变为5N,也增加了2N。[3][4]图D到图E,测力计示数从5N减小到4N,说明浮力增加了1N,排开液体的重力由5N变为6N,也增加了1N。[5]通过对比可以发现,浮力的增加量始终等于排开液体重力的增加量,验证了阿基米德原理:物体在液体中所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。(3)由图A可知空桶重2N,图B中排开水和小桶总重3N,所以排开水的重力为1N。根据阿基米德原理,此时浮力为1N,物体重力G=F浮+F拉=1N+7N=8N因此物体的质量为m=(4)在水中完全浸没时浮力为F浮水=8N-5N=3N根据F浮=在盐水中完全浸没时浮力为F浮盐水=8N-4N=4N根据F浮=18.【答案】(1)见解析(2)不合理;见解析(3)不正确;图中情形下,杠杆重心不过支点,自重的影响不能忽略,【解析】【解答】(1)使杠杆在水平位置平衡时,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响。且此时钩码产生的拉力竖直向下,则悬挂点到支点之间的距离就是力臂,同上面的刻度可以直接读取出来,即方便读出力臂。(2)我任务这样得出结论不合理,因为一次实验会有偶然性,应该再换其它加挂钩码,改变力和力臂,多次实验得到普遍结论。(3)当杠杆的重心通过支点,可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响,而图中情形下,杠杆重心不过支点,自重的影响不能忽略,所以我任务小强的判断不正确。
【分析】(1)可从消除杠杆的重力对平衡的影响,以及力臂的读取方法解答;
(2)根据科学探究中需要多次测量的要求解答;
(3)注意杠杆的重力是否会影响杠杆的平衡即可。(1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究。(2)[1][2]一次实验会有偶然性,应该再换其它加挂钩码,改变力和力臂,多次实验得到普遍结论,才合理。(3)不对。杠杆的重心通过支点,可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响,而图中情形下,杠杆重心不过支点,自重的影响不能忽略。19.【答案】(1)解:根据图片可知,塑料片在液面下的深度为20cm=0.2m,
则煤油对塑料片的压强大小p=ρ(2)解:当塑料片对玻璃管的压力为零时,煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等,即F水=F煤油;
p水S=p煤油S;
ρ煤油ghS=ρ水解得:管内水柱的高度H=ρ【解析】【分析】(1)根据p=ρ液gh计算煤油对塑料片的压强;
(1)煤油对塑料片的压强大小为p=(2)煤油对塑料片向上的压力和水柱对塑料片向下的压力相等时,塑料片对玻璃管的压力为零,设此时水柱高为H,管截面积为S,即有ρ管内水柱的高度H=20.【答案】(1)解:根据题意可知,物体的质量为100kg,匀速升高12m,则动滑轮对重物做的功为W有动滑轮对重物做功的功率为P=W(2)解:根据图片可知,动滑轮上承担重力的绳子的根数n=2,
则拉力移动的距离s=nh=12m×2=24m;
那么滑轮组所做总功为:W该滑轮组的机械效率η=W【解析】【分析】(1)根据W有=Gh=mgh计算动滑轮对重物做的有用功,根据P=Wt计算做有功功率;
(2)首先根据s=nh计算拉力移动的距离,然后根据(1)动滑轮对重物做的功为W=Gh=mgh=100动滑轮对重物做功的功率为P=(2)滑轮组所做的有用功为W动滑轮上绳子的根数n=2,则拉力所做总功为W该滑轮组的机械效率η=21.【答案】(1)重力势能;动能(2)②③(3)B【解析】【解答】(1)根据图片可知,运动员由位置A到B的运动过程中,运动员的质量不变,高度变小,则重力势能减小;速度变大,则动能增大,因此重力势能转化为动能。(2)根据图片可知,运动员在BC段和CD段,都由低处向高处运动,此时高度增大,则重力势能增大,故选②③。(3)A.地面附近的物体都会受到重力作用,则在DE段运动员受重力作用,故A错误;B.在BC段,运动员受到弹力始终与运动员运动方向垂直,但是没
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