八年级下物理期末模拟提优练试题含解析
一、选择题(下列各题中只有一个选项是正确的,请将正确选项序号涂在答题卡上.共18小题,每小题3分,共54分)
1.(3分)如图所示,我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号,于2012年6月24日在马里亚纳海沟区域进行下潜试验,成功突破7000米深度,创造了我国载人深潜新纪录。关于潜水器“蛟龙”号的下潜过程,下列说法正确的是( )
A.“蛟龙”号 下潜越深,所受海水压强越大 B.“蛟龙”号 下潜过程中,所受海水压强不变 C.“蛟龙”号 下潜过程中,所受海水的压力不变 D.“蛟龙”号 下潜过程中,所受海水的压力差减小
2.(3分)图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
3.(3分)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为14N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数6N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( ) A.5 N
B.7 N
C.14 N
D.12N
4.(3分)如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液体,乙杯溢出0.8N的液体。则
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( )
A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力 B.小球重0.9N,在乙杯中受到的浮力是0.8N C.甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 D.液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
5.(3分)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是( )
A.在水中受到的浮力为2N C.体积为10cm3
B.质量为3kg D.密度为3.0×103kg/m3
6.(3分)关于功率概念的理解,下列说法中正确的是( ) A.功率大的机械做的功多 B.功率大的机械做功时用的时间少 C.单位时间内完成的功越多,则功率越大 D.省力多的机械功率大
7.(3分)临沂的城市公用自行车(如图)已遍及市区的各个地方,解决了群众出行“最后一公里”问题,下列有关公共自行车的说法中,正确的是( )
A.车座宽大柔软是为了增大对人体的压强
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B.轮胎的花纹是为了减小车轮与地面的摩擦 C.用车闸刹车时,车闸相当于一个费力杠杆 D.骑自行车匀速下坡时,阻力对自行车做功
8.(3分)如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为
W2,功率为P2.则( )A.W1>W2
B.W1<W2
C.P1>P2
D.P1<P2
9.(3分)2018年2月12日13时03分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星,如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运行,不受空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.卫星从远地点运行到近地点,重力势能减小,动能增大,机械能守恒 B.卫星从远地点运行到近地点,重力势能增大,动能减小,机械能守恒 C.卫星从近地点运行到远地点,重力势能增大,动能增大,机械能不守恒 D.卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小,动能减小,机械能不守恒
10.(3分)如图所示,一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放,相继经过B、C两点,AB=BC,则下列分析正确的是(忽略空气阻力的影响)( )
A.小钢球下滑过程中机械能的总量一直增大 B.小钢球在AB,BC两段内运动的平均速度相等 C.小钢球所受重力在AB,BC两段内做功相等
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D.在A,B,C三点中,小钢球在A点具有的动能最大
11.(3分)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.核桃夹子
C.撬棒 D.食品夹子
12.(3分)如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
13.(3分)如图所示,O为杠杆AB的支点,A端挂一重物G,图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是( )
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
14.(3分)如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是( )
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A.动力臂为0.08m C.弹簧测力计的示数为4N
B.此时为省力杠杆 D.钩码总重为2N
15.(3分)用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重。下列说法中正确的是( )
A.绳子自由端在4s内移动了8m B.物体A重力做功的功率为1000W C.物体A克服摩擦力做的功为480J D.滑轮组的机械效率约为83.3%
16.(3分)如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1和G2的两个物体,不计摩擦与绳重,比较它们的省力情况和机械效率,下列说法正确的是( )
A.若G1=G2,则F1<F2,甲的机械效率高 B.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率高
C.若G1<G2,则F1<F2,甲、乙的机械效率相同 D.若G1<G2,则F1<F2,乙的机械效率高
17.(3分)如图是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井门的过程中,汽车
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以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图象(如图),其中正确的是( )
A. B.
C. D.
18.(3分)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知工人在1min内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩擦和绳重均不计)。下列说法正确的是( )
A.作用在钢绳上的拉力的功率为400W B.动滑轮的重力为200N
C.人对绳子的最大拉力为1000N D.该滑轮组的最大机械效率为83.3% 二、非选择题(本题共10小题,共计46分)
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19.(3分)今年3月,武船集团打造的世界上最大的矿砂船圆满完工。这艘矿砂船的排水量为40万吨,它在海水中满载航行时,船及所装货物总重G为 N,所受浮力F浮 (选填“大于”“等于”或“小于”)G,它由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,船身会 。
20.(4分)如图,是工地上常用的一种独轮车,它实质上是一种 杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”)。为了提起车更省力,可以将砖块放在离人 (“远”或“近”)一些。工人师傅用100N的水平推力,推着重为800N的装满砖头的独轮车在水平路面上匀速前进了15m,用时20s,则工人师傅做功 J,在推独轮车前工人师傅需要对推杆施加向上的力F,使得独轮车的支撑架离开地面,独轮车尺寸如图,则工人师傅至少要用 N的力。
21.(4分)如图所示,某工厂仓库里的叉车正将“玻璃运至汽车上,一捆玻璃质量为500kg。转运玻璃的叉车安装有宽大的车轮,这是为了 。玻璃被举高1.2m后再水平移动10m则整个过程中叉车提升玻璃做的功为 。完成任务后准备返程,叉车在平直的路面上由静止开始运动,通过测试获得其如图甲、乙所示的速度随时间变化的关系图象和牵引力随时间变化的关系图象。则在2﹣7s内电动叉车受到的摩擦力为200N,当叉车匀
速
直
行
时
,
克
服
阻
力
做
功
的
功
率
为
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W.
22.(4分)如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降,假设在升降过程中衣架和杆保持水平,动滑轮与杆总质量是lkg,现晾衣架上晾有4kg的衣服,晾衣架上升lm,用时5s。(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)求: (1)摇柄端绳子上的拉力; (2)拉力做的功; (3)拉力做功的功率;
(4)手摇升降晾衣架的机械效率。
23.(3分)第七届世界军人运动会将于2019年10月18日在中国武汉举行,这是我国第一次承办综合性国际军事赛事,也是继北京奥运会后,我国举办的规模最大的国际体育盛会。其中,跳伞项目为5个国际军体特色比赛项目之一,引人关注。如图所示,在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,在整个过程中,该运动员重力做功为 J;匀速下降时,运动员的动能 ,机械能 (后两空选填“增大”、”减小”或“不变”)。
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24.(6分)如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没达到”)平衡状态,接下来应向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的 (选填“左”或“右”)端将上翘。 (3)如图丙所示,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数F如图丙所示。请画出F的力臂L1,已知每个钩码重0.2N,则在A点应挂 个钩码。
25.(5分)如图甲是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图(mA<mC)
(1)实验中物体的动能大小是通过观察 (填s或h)的大小来反映的。
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(2)若将A、C球先后从同一高度由静止开始滚下, 球能将木块B撞得更远。两种情况下木块B在推动中受到的摩擦力的大小关系,fA fC(选填“>”、“=”或“<”)。两种情况下木块B克服摩擦力所做的功的大小关系,WA WC(选填“>”、“=”或“<“)。
(3)如图乙所示为某路段的交通标志牌。综上所述可以知道,为了减小机动车行驶时动能,降低危险性,交通管理部门会对不同车型所设定的是最大的 (选填“速度、“距离”、“质量”)。
26.(5分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小明用同滑轮组作了3组实验,实验数据记录如下:
次数
动滑轮重/N 钩码重/N 钩码上升高测力计示数弹簧测力计
度/cm
/N
上升距离/cm
1 2 3
1 1 1
2 4 6
5 5 5
1 1.7
15 15 15
66.7% 83.3% 机械效率
(1)根据实验数据请在甲图中完成滑转轮组的绕线。
(2)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上 拉动弹簧测力计。进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 %(小数点后保留一位)
(3)分析实验数据发现,同一滑轮组提升重物的重力变大时,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)进行第3次测量时,测力计示数如图乙所示,则克服绳重和摩擦做 J的功。
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27.(4分)京沪高铁上运行的CRH380B型动车组(如图所示)采用4动4拖的编组方式,最大运营行驶速度可达360km/h。该动车组以最大运营行驶速度在平直轨道上匀速行驶5min,假设在上述过程中动车组受到的牵引力为9×104N,求在上述过程中牵引力做了多少功?功率是多大?
28.(8分)如图是一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中OC是一根以O点为支点的水平杠杆,AB表示对杠杆起固定作用且不可伸缩的缆绳,OC、AB的长度均为5m,BC的长度为1m。图中滑轮组绳子的自由端由电动机拉动,定滑轮的轴和电动机均固定在B点。在某次作业中,该吊运设备匀速竖直提升重为2000N物体,电动机对绳子自由端拉力为625N,拉力的功率为500W.不考虑杠杆的质量、滑轮组绳子的质量、滑轮与轴间的摩擦:
(1)求此次作业中物体匀速上升的速度为多大?
(2)另一次作业中,利用该设备以相同的速度匀速提升重为3500N的物体,求此过程中滑轮组的机械效率是多少?
(3)两次作业中缆绳AB的拉力变化了3000N,求缆绳AB拉力的力臂为多少m?
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参考答案与试题解析
一、选择题(下列各题中只有一个选项是正确的,请将正确选项序号涂在答题卡上.共18小题,每小题3分,共54分)
1.【分析】(1)物体在液体中受到的压强与液体的密度和深度有关,压强变化用p=ρgh分析;
(2)由p=分析下潜过程中,所受海水的压力变化。
(3)物体在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,浮力变化用F浮=ρ
液
gV排分析。
【解答】解:
由题意知,潜水器下潜过程中,海水密度不变。
(1)下潜过程中,所处深度不断增大,由p=ρgh知,潜水器受到海水的压强是增大的;故A正确,B错误;
(2)下潜过程中,潜水器受到海水的压强是增大的,由p=可知,所受海水的压力变大,故C错误;
(3)下潜过程中,排开水的体积不变,由F浮=ρ即所受海水的压力差不变,故D错误。 故选:A。
2.【分析】浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要探究浮力大小与液体密度的关系,需使物体排开液体的体积相同,液体的密度不同。
【解答】解:③④物体都是完全浸没,排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以由①③④可探究浮力大小与液体密度有关。ABC错误,D正确。 故选:D。
3.【分析】根据称重法计算出物体浸没在水中的浮力大小,再根据漂浮条件确定物体在水中的状态,最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小。
【解答】解:把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为6N, 浮力F浮=G﹣F示=14N﹣6N=8N; 根据阿基米德原理F液=ρ
水
液
gV排知,潜水器受到海水的浮力不变,
gV排可知,物体全部浸没水中时浮力
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=2F浮=2×8N=
16N;
浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮, 物体此时受到的浮力:故选:C。
4.【分析】(1)浸在液体中物体都要受到浮力作用;根据阿基米德原理:物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,求出甲杯中小球受到的浮力;根据漂浮时浮力等于重力可求得甲杯中小球的重力,然后根据阿基米德原理分析乙杯中球受到的浮力。
(2)杯对桌面的压力等于杯、水、小球的总重力,再利用p=分析其对桌面的压强; (3)根据p=ρgh分析液体对杯底的压强。
【解答】解:A、小球在甲杯中受浮力,在乙杯中也受浮力,故A错误; B、物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,甲杯中小球受到的浮力F0.9N;
小球在甲杯漂浮,G甲=G排甲=0.9N;
由阿基米德原理可知,乙杯中球受到的浮力F浮=G排乙=0.8N.故B正确;
C、甲液体密度大于乙液体密度,甲剩余液体体积大于乙剩余液体体积,所以甲剩余液体重力大于乙剩余液体重力,所以对桌面的压力甲大于乙,对桌面的压强甲大于乙,故C错误;
D、由小球在乙液体下沉和在甲液体中漂浮可知,ρ甲>ρ乙;由p=ρgh可知,两容器中,甲容器中的液体对容器底的压强大,故D错误; 故选:B。
5.【分析】(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,其关系是:G=F浮+F拉,根据物体浸没在不同液体中重力相等计算出排开液体的体积,即物体体积; (2)根据阿基米德原理计算出物体浸没在水中受到的浮力; (3)根据G=F浮+F拉,计算出物体的重力; (4)根据密度计算公式ρ=计算出物体密度。 据解答逐项判断即可。 【解答】解:
(1)物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用,由力的平衡条件可得G=F浮+F拉,
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甲
=G=14N。
=G
排甲
=
浸没在水中:G=F浮1+F拉1,浸没在酒精中:G=F浮2+F拉2, 即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2, 又由阿基米德原理可得F浮=ρ所以ρ
水
液
gV排,
gV排+F拉1=ρ
酒精
gV排+F拉2,
代入数据可得:1.0×103kg/m3×10N/kg×V排+2N=0.8×103kg/m3×10N/kg×V排+2.2N, 解得V排=1×104m3,
﹣
物体完全浸没,故V物=V排=1×104m3=100cm3,故选项C错误;
﹣
(2)在水中受到的浮力:F浮1=ρ故选项A错误;
水
gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×106m3=1N,
﹣
(3)浸没在水中时,重力G=F浮1+F拉1=1N+2N=3N, 则物体的质量m==
=0.3kg;故B错;
=3×103kg/m3,故选项D正确。
(4)物体的密度:ρ==
故选:D。
6.【分析】①物体单位时间内所做的功叫功率;
②功率的计算公式是P=,由公式可知,功率的大小与做功多少和做功所需时间的长短有关,与其它因素无关。
【解答】解:A、由公式P=可得,W=Pt,所以做功的多少不仅与功率有关还与时间有关,故A错误;
B、由公式P=可得,t=,所以做功时用的时间不仅与功率有关还与功有关,故B错误;
C、物体单位时间内所做的功叫功率,所以单位时间内完成的功越多,则功率越大,故C正确;
D、功率大小与是否省力无关,故D错误; 故选:C。
7.【分析】(1)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(2)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
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力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(3)先判断有手闸在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
(4)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。 【解答】解:
A、车座宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A错误; B、轮胎表面的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故B错误;
C、刹车时,人施加一个很小的力,就可以对车轮产生一个很大的摩擦力,应用了省力杠杆,故C错误;
D、骑自行车匀速下坡时,自行车克服阻力运动了距离,即阻力对自行车做功,符合做功的两个必要因素,故D正确。 故选:D。
8.【分析】(1)根据W=Fs分别计算F1和F2所做的功,然后比较即可; (2)根据P==【解答】解:
(1)由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m, OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J, PQ段拉力F2做的功为:W2=F2s2=200N×6m=1200J, 比较可知,W1=W2,故AB错误;
(2)物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同,
又因为F1>F2,所以根据P==故选:C。
9.【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度;影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。
根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况。再根据能量变化的规律:减小的能量转化为增大的能量得出答案。
【解答】解:AB、在大气层外运行,不受空气阻力,机械能是守恒的;卫星从远地点运
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=Fv分析比较F1和F2所做的功的功率的大小。
=Fv可知,P1>P2,故C正确,D错误。
行到近地点时,相对高度减小,所以重力势能减小,同时速度增大,动能增大,故A正确、B错误;
CD、在大气层外运行,不受空气阻力,机械能是守恒的;卫星从近地点运行到远地点时,相对高度增大,所以重力势能增大,同时速度减小,动能减小,机械能守恒,故CD错误。 故选:A。
10.【分析】质量一定时,速度越大,小球的动能越大;高度越高,重力势能越大;在理想情况下(没有摩擦),小球的能量是守恒的;
根据小球从斜面上滑下时,速度越来越大,高度越来越低,分析小球的动能和重力势能的变化情况,结合能量守恒定律对各选项进行分析。 【解答】解:
A、斜面光滑,忽略空气阻力的影响,整个过程能量守恒,小钢球具有的机械能不变,故A错误;
B、小钢球从A处由静止滚下,高度减小,重力势能减小,速度增大(速度越来越大),动能增大,故B错误;
C、AB、BC两段的高度相等,因此减少的重力势能相等,故小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等,故C正确;
D、在A,B,C三点中,小钢球在A点具有的重力势能最大,在C点具有的动能最大,故D错误。 故选:C。
11.【分析】根据杠杆的动力臂与阻力臂之间的关系,可将杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆;阻力臂大于动力臂的杠杆属于费力杠杆。 【解答】解:
A、羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故A错误; B、核桃夹子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故B错误; C、撬棒在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故C错误; D、食品夹子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;故D正确。 故选:D。
12.【分析】(1)图1:不计机械重和摩擦,则用机械做的功等于直接用手做的功。 (2)图2:根据滑轮组的省力特点进行判断;
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(3)图3:使用定滑轮不省力;
(4)图4:根据杠杆的平衡条件进行分析。 【解答】解:A、不计机械重和摩擦,由图可知: F1×4m=G×2m,所以F1=;
B、滑轮组由三段绳子承担,所以F2=; C、由图3知,使用的是定滑轮,所以F3=G;
D、根据杠杆的平衡条件:F4×(L+3L)=G×L,所以F4=。 由以上分析得F3>F1>F2>F4。 故选:D。
13.【分析】力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离;使用杠杆时,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小。
【解答】解:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小、越省力;
由图可知支点到F1作用线的距离为三格的长度;支点到F2作用线的距离小于三格的长;支点到F3作用线的距离为二格的长度;作用在杠杆上的F4和阻力作用效果一样(都会使杠杆逆时针转动),因此无法使杠杆平衡。 故选:A。
14.【分析】当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)动力臂是OA,比较力臂大小判断杠杆是否省力; 根据弹簧测力计的示数得出弹簧测力计的读数;根据杠杆的平衡条件求出钩码重力。
【解答】解:A、当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂等于OA=×4×2cm=4cm,故A错误;
B、阻力臂的大小:L2=3×2cm=6cm>L1,杠杆为费力杠杆,故B错误; C、由图中弹簧测力计指针在3N,弹簧测力计的示数为3N,故C错误; D、根据杠杆的平衡条件F1L1=GL2得G=故选:D。
15.【分析】(1)根据连接动滑轮绳子的段数分析;
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==2N,故D正确。
(2)根据W=Fs分析;
(3)根据W=Fs求出摩擦力做的功; (4)求出总功和有用功,根据η=
解答。
【解答】解:A、由图可知,有三段绳子拉着动滑轮,F的距离为物体移动距离的3倍,即12m,故A错误;
B、物体在水平方向上移动,没有在重力的方向上通过距离,故重力做功的功率为0,故B错误;
C、摩擦力做的功为:W=fs=300N×4m=1200J,故C错误;
D、克服摩擦力做的功为有用功1200J,拉力做的总功为W总=Fs'=120N×12m=1440J,机械效率为η=故选:D。
16.【分析】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况,由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低。
【解答】解:A、由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2,则有用功也相同,所以机械效率相等,故A错误;
B、甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1<F2,提升相同的重物,其机械效率与绳子的绕法无关,即机械效率相同;故B错误;
C、甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1<G2,则F1<F2,若G1<G2,则乙图有用功多,机械效率高,故C错误;
D、甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1<G2,则F1<F2;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1<G2,由W=Gh,可得,则乙图有用功多,机械效率高,故D正确; 故选:D。
17.【分析】此过程分三个阶段:
第一个阶段,物体完全浸没在水中,此时浮力不变,F=G﹣F浮,所以拉力不变,根据P=Fv可知:汽车在此阶段的功率不变;
第二个阶段,物体只有一部分浸入水中,而且排开水的体积越来越小,所受浮力也越来
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==83.3%,故D正确。
越小,F=G﹣F浮,所以拉力增大,根据P=Fv可知:汽车在此阶段的功率增大; 第三个阶段,物体离开水面了,此时物体只在拉力和重力的作用下匀速运动,所以F=G,拉力不变,根据P=Fv可知:汽车在此阶段的功率不变。
【解答】解:汽车匀速运动,重物也匀速运动,在重物露出水面前,浮力不变,F=G﹣F浮,所以拉力不变,根据P=Fv可知:汽车的功率不变; 在物体露出水面而没完全露出时,浮力减小,F=G﹣F可知:汽车的功率增大;
在物体完全露出液面时,F=G,拉力不变,根据P=Fv可知:汽车的功率不变;综上所述,汽车的功率先不变,再增大,最后又不变, 故选:C。
18.【分析】(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh,利用W=Fs求拉力做的功,再利用P=求拉力的功率;
浮
,所以拉力增大,根据P=FV
(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率η=60%,利用η==
==求拉力;因机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力F=(G+G动),据此求动
滑轮重力;
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力等于工人的重力; (4)利用F=(G+G动)求提升的最大物重,滑轮组的最大机械效率η
=
=
大
=
【解答】解:
。
(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离: s=nh=3×6m=18m, 拉力做的功:
W总=Fs=400N×18m=7200J, 拉力的功率: P=
=
=120W,故A错;
(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率η=60%,
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根据η====可得:
拉力F===≈167N,
因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则F=(G+G动), 所以,G动=nF﹣G=3×
﹣300N=200N,故B正确;
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力: F大=G人=mg=60kg×10N/kg=600N,故C错; (4)由F=(G+G动)可得,提升的最大物重: G大=nF大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N,
机械中摩擦和绳重均不计,则滑轮组的最大机械效率: η大=故选:B。
二、非选择题(本题共10小题,共计46分)
19.【分析】(1)知道轮船的排水量,利用阿基米德原理可知船受到的浮力;由于矿砂船漂浮,则船及所装货物总重等于矿砂船受到浮力;
(2)矿砂船由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,仍处于漂浮状态,所以受浮力不变;由F浮=ρ【解答】解:
(1)由阿基米德原理可得,矿砂船满载航行时受到的浮力: F浮=G排=m排g=40×104×103kg×10N/kg=4×109N; 因为矿砂船在海水中漂浮,
所以,船及所装货物总重:G=F浮=4×109N;
(2)矿砂船由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,仍处于漂浮状态,所以受浮力不变; 由F浮=ρ
液
液
===×100%≈88.9%,故D错。
gV排可知排开水的体积变化。
gV排可知排开水的体积变小,则船身将上浮一些。
故答案为:4×109;等于;上浮。
20.【分析】(1)结合生活经验,先判断独轮车在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,
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再判断它是属于哪种类型的杠杆。
(2)根据杠杆平衡的条件进行分析,在阻力、动力臂一定时,阻力臂越小、越省力。 (3)利用W=Fs求工人师傅做的功;
(4)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可以求出作用在车把上竖直向上的力的大小。 【解答】解:(1)独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆; (2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,在阻力、动力臂一定时,阻力臂越小,动力越小,所以应将砖块放在离人远的地方,这样可以使阻力臂缩短,达到省力的目的; (3)工人师傅做的功:W=Fs=100N×15m=1500J; (4)由杠杆平衡条件可得: FL1=GL2,
F×(1m+0.2m)=800N×0.2m, 解得:F≈133N。
故答案为:省力;远;1500;133。
21.【分析】(1)减小压强的方法:一是当压力一定时,增大受力面积;二是当受力面积一定时,减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力、增大受力面积。 (2)已知玻璃的质量,可求重力,又知提升的高度,根据W=Gh求出竖直提升玻璃时所做的功;再根据做功的两个必要因素判断玻璃在水平移动时叉车是否对它做功,可求出整个过程中叉车对玻璃做的功;
(3)根据摩擦力大小的影响因素得出7~12s叉车做匀速直线运动时受到的摩擦力,并由图象读出叉车7~12s行驶的速度,根据P==【解答】解:
(1)转运玻璃的叉车安装有宽大的车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小叉车对地面的压强。
(2)叉车竖直提升玻璃时做的功:W=Gh=mgh=500kg×10N/kg×1.2m=6000J, 玻璃沿水平方向移动10m的过程中,拉力方向竖直向上,而玻璃没有向上移动距离,此过程中叉车对玻璃不做功;
所以,在整个过程中叉车对玻璃做的功为6000J;
(3)由图乙可知,7~12s叉车做匀速直线运动,速度大小为v=6m/s, 2﹣7s内电动叉车受到的摩擦力为200N,
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=fv克服阻力做功的功率。
7~12s叉车对路面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,故7~12s叉车受到的摩擦力为f=200N, 则克服阻力做功的功率P==
=fv=200N×6m/s=1200W。
故答案为:减小压强;6000J;1200。
22.【分析】(1)利用G=mg求出动滑轮与杆总重力、衣服的重力,然后确定滑轮组绳子的有效股数n,再利用F=(G物+G动)可求摇柄端绳子上的拉力大小;
(2)利用s=nh求出摇柄上绳子移动的距离,然后利用W=Fs计算拉力做的功(总功); (3)利用P=计算拉力做功的功率;
(4)利用W=Gh求出有用功,再利用η=计算手摇升降晾衣架的机械效率。
【解答】解:(1)动滑轮与杆总重力G动=m动g=1kg×10N/kg=10N, 衣服的重力G衣=m衣g=4kg×10N/kg=40N, 由图可知n=4,
不计绳重及摩擦,则摇柄端绳子上的拉力F=(2)摇柄上绳子移动的距离s=4h=4×1m=4m, 则拉力做的功W总=Fs=12.5N×4m=50J; (3)拉力做功的功率P=
=
=10W;
=
=12.5N;
(4)有用功W有用=G衣h=40N×1m=40J, 则手摇升降晾衣架的机械效率η=
×100%=
×100%=80%。
答:(1)摇柄端绳子上的拉力为12.5N; (2)拉力做的功为50J; (3)拉力做功的功率为10W;
(4)手摇升降晾衣架的机械效率为80%。
23.【分析】(1)知道运动员在0﹣15s下落的路程,由图象可知,15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动,利用s=vt求运动员在15﹣30s通过的路程,可得运动员下落的高度,再利用W=Gh求重力做的功;
(2)动能大小跟质量和速度有关,重力势能跟质量和高度有关,机械能=动能+势能。
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【解答】解:
(1)由题可知,运动员在0﹣15s下落的路程为s前=210m, 由图象可知,15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动, 则运动员在15﹣30s通过的路程为:s后=vt后=6m/s×15s=90m, 整个过程中,运动员下落的高度为: h=s前+s后=210m+90m=300m, 重力做的功:
W=Gh=500N×300m=1.5×105J;
(2)运动员在匀速下降过程中,质量不变,速度不变,则动能不变;高度变小,重力势能减小;动能不变、重力势能减小,所以机械能减小。 故答案为:1.5×105;不变;减小。
24.【分析】(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态。调节杠杆平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动。
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡求出钩码的个数; (3)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)动力臂是OC,根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数。 【解答】解:
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于静止状态,达到平衡状态; 由图甲中,杠杆的右端较高,平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡; (2)设杠杆上一个小格的长度为L,一个钩码重为G,
杠杆在水平位置平衡时,由杠杆平衡条件可得4G×3L=nG×2L, 解得n=6,所以在B处挂6个相同的钩码;
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,
则左侧力和力臂的乘积4G×4L=16GL,右侧力和力臂的乘积6G×3L=18GL, 因为16GL<18GL,
所以杠杆右端会下沉,左端上翘;
(3)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂等于OC=×4L=2L,如下图所示:
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;
弹簧测力计的示数F如图丙所示,分度值是0.2N,数值是1.2N, 设每个小格长度为L,在A点挂一定数量的钩码时,阻力臂为3L, 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得: F2=
=
=0.8N,
因每个钩码重0.2N,故应在A点挂4个钩码。 故答案为:(1)达到;右;(2)6;左;(3)4。
25.【分析】(1)实验中采用转换法,通过木块被推动距离的大小,比较钢球对木块做功的多少,判断钢球动能的大小;
(2)小球从同一斜面的同一高度由静止滚下,小球的重力势能转化为动能,小球到达水平面时的速度相等;
速度相同时,物体质量越大,动能越大,对外做功越多;
影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度,据此判断;根据公式W=fs确定两种情况下木块B克服摩擦力所做的功的大小关系;
(3)根据影响动能大小的因素分析,对于质量较大的车允许的速度就比质量较小的车的速度低。 【解答】解:
(1)探究小球动能的大小与运动速度的关系;实验中采用转换法,通过木块被推动距离s的大小,比较钢球对木块做功的多少,判断钢球动能的大小;
(2)实验时让小球从同一高度由静止滚下,这样做的目的是:使小球到达水平面时速度相等;
A、C球先后从同一高度由静止滚下,小球到达水平面时速度相等,C球的质量大,所以C球的动能大,C球能将木块B撞得更远;
在两次实验中木块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,所以木块移动时受
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到的摩擦力不变,则fA=fC;
小球质量越大,木块被撞击的越远,移动距离越大,根据公式W=fs可知,两次克服摩擦力所做的功WA<WC;
(3)图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速不同。 故答案为:(1)s;(2)C;=;<;(3)速度。
26.【分析】(1)要根据绳子自由端移动的距离和钩码上升高度之间的关系,判断承担物重的绳子的段数,它们之间的关系式是s=nh。
(2)实验中要匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样示数才与拉力相同,并有利于准确读数;根据机械效率的公式η=
=
进行计算;
(3)分析表格中数据的变化量,可得机械效率的影响因素;
(4)由图示测力计确定其分度值,读出其示数;根据W有=Gh计算有用功,根据η=算额外功为动滑轮做的额外功和克服绳重和摩擦做的额外功,主要算出动滑轮做的额外功即可解答。
【解答】解:(1)由表格中数据可知,物体上升的高度h=0.05m,而绳子自由端移动的距离为0.15m,s=3h,所以由3段绳子承担物重,因此要从动滑轮绕起,如图所示:
(2)实验中要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数稳定,便于读数;根据表格中数据可知,第2次测量时滑轮组的机械效率为: η=
=
=
×100%≈78.4%;
(3)由表格中数据知,使用同一滑轮组,提升不同的物体到同一高度,机械效率不同,
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可知滑轮组机械效率主要与被提升的物重有关,同一滑轮组提升重物的重力变大时,滑轮组的机械效率将变大;
(4)第由图知,测力计的分度值为0.2N,测力计示数为2.4N;第三次实验中,滑轮组做的有用功:
W有=Gh=6N×0.05m=0.3J; 根据η=
得总功为:
W′总=额外功为:
═=0.36J;
W额=W总′﹣W有用′=0.36J﹣0.3J=0.06J; 动滑轮做的额外功:
W额1=G动h=1N×0.05m=0.05J; 克服绳重和摩擦做的额外功:
W额2=W额﹣W额1=0.06J﹣0.05J=0.01J。
故答案为:(1)见上图;(2)匀速;78.4;(3)变大;(5)0.01。
27.【分析】知道行驶速度和时间,利用s=vt求行驶路程,又知道道牵引力,利用W=Fs求出牵引力做的功,再利用公式P=求功率。 【解答】解:
时间t=5min=300s,速度v=360km/h=100m/s, 由v=可得动车组行驶的路程: s=vt=100m/s×300s=3×104m; 牵引力做的功:
W=Fs=9×104N×3×104m=2.7×109J; 功率: P==
=9×106W。
答:在上述过程中牵引力做了2.7×109J的功,功率是9×106W。 28.【分析】(1)利用P==
=Fv求拉力端移动速度,由图知,使用的滑轮组承担物重
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的绳子股数n=4,物体匀速上升的速度等于拉力端移动速度的;
(2)不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴间的摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮重力,再利用F=(G+G动)求该设备匀速提升重为3500N的物体时的拉力,此时
滑轮组的机械效率η====;
(3)不考虑杠杆的质量、滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦,缆绳AB拉力F1的力臂为L1,B端受到拉力为F2,其力臂为L2=OC﹣BC,F2=G+G动+G定+G电动机;匀速提升重为3500N的物体时,F1′=F1+3000N,F2′=G′+G轮+G定+G电动机,利用杠杆平衡条件列方程求出缆绳AB拉力的力臂。 【解答】解: (1)由P==v==
=Fv可得拉力端移动速度:
=0.8m/s,
由图知,使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=4,则物体匀速上升的速度: v物=v=×0.8m/s=0.2m/s;
(2)不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴间的摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮重力:
G动=4F﹣G=4×625N﹣2000N=500N,
利用该设备匀速提升重为3500N的物体,拉力F′=(G′+G动)=×(3500N+500N)=1000N,
滑轮组的机械效率: η=
=
=
=
=
×100%=87.5%;
(3)不考虑杠杆的质量、滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦,
设缆绳AB拉力F1的力臂为L1,B处受到向下的拉力为F2,其力臂为L2=OC﹣BC=5m﹣1m=4m,F2=G+G动+G定+G电动机,
匀速提升重为2000N的物体时,根据杠杆平衡条件可得F1L1=F2L2, 即F1L1=(G+G动+G定+G电动机)L2,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
第27页(共47页)
匀速提升重为3500N的物体时,缆绳AB的拉力F1′=F1+3000N,F2′=G′+G动+G定+G电动机,
匀速提升重为3500N的物体时,根据杠杆平衡条件可得F1′L1=F2′L2, 即(F1+3000N)L1=(G′+G动+G定+G电动机)L2,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ②﹣①得:
3000N×L1=(3500N﹣2000N)×4m, 解得:L1=2m。
答:(1)此次作业中物体匀速上升的速度为0.2m/s; (2)此过程中滑轮组的机械效率是87.5%; (3)缆绳AB拉力的力臂为2m。
一、八年级下册物理易错题
1.如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是( )
A.两滑轮组绳端移动的距离相等 C.甲滑轮组的总功率比乙的小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.甲滑轮组的有用功比乙的少 D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重
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A.两个物体提升相同的高度h时,甲滑轮组动滑轮上有三段绳子,所以F甲自由端移动的距离为3h,乙滑轮组动滑轮上有两段绳子,所以F乙自由端移动的距离为2h,故A错误. B.根据公式W有=Gh,由于两物体升高相同的高度,但是GA>GB,所以W有甲>W有乙,故B错误;
C.W有甲>W有乙,η甲<η乙,结合W有W总知,W总甲>W总乙,时间又相等,由P=
W知,甲t滑轮组的总功率比乙的大,故C错误;
W额W额甲W额乙W有1D.根据,得=1+,因为η甲<η乙,所以,又因为W有甲W
W有W有甲W有乙W有W额有乙
,所以W额甲W额乙,再根据W额G动h得,G动甲G动乙,故D正确。
故选D。
2.小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,观察它的浮沉情况后,取出放好。下表是他记录的部分数据及现象,鸡蛋的体积保持不变。下列分析正确的是( )
第1天 第8天 第29天 第57天 第58天 第70天 鸡蛋在水中的位置
A.鸡蛋排开水的质量m第1天m第57天m第70天 B.鸡蛋的质量m第1天m第57天m第70天 C.鸡蛋所受水的压强p第1天p第57天p第70天 D.鸡蛋受到的浮力F第1天F第57天F第70天 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
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AD.由表格鸡蛋的状态可知,鸡蛋排开水的体积
V第1天V第57天V第70天
根据mV,鸡蛋排开水的质量
m第1天m第57天m第70天
根据F浮液gV排,鸡蛋受到的浮力
F第1天F第57天F第70天
故A错误,D正确;
B.第1天鸡蛋沉底,则鸡蛋重力大于浮力,即
G第1天F第1天
第57天鸡蛋悬浮,则鸡蛋重力等于浮力,即
G第57天F第57天
第70天鸡蛋漂浮,则鸡蛋重力等于浮力,即
G第70天F第70天
又因为鸡蛋受到的浮力
F第1天F第57天F第70天
则鸡蛋的重力
G第1天G第57天G第70天
根据mG ,则鸡蛋的质量 gm第1天m第57天m第70天
故B错误;
C.因为鸡蛋排开水的体积
V第1天V第57天V第70天
所以杯中水的深度
h第1天h第57天h第70天
根据p液gh,鸡蛋所受水的压强
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p第1天p第57天p第70天
故C错误。 故选D。
3.在水平地面上放置两个完全相同的圆柱形容器A、B,分别装入一定量水后,再将两个质量相同、体积不同的小球分别放入水中.当小球静止时,两容器内水面恰好相平,如图所示,关于两容器内水的质量mA、mB和放入小球后两容器对地面的压强pA、pB,下列判断中正确的是
A.mA>mB pA=pB C.mA=mB pA=pB 【答案】C 【解析】
B.mA>mB pA>pB D.mA=mB pA>pB
由图可知,A、B容器中小球都处于漂浮状态,所以浮力等于小球的重力,小球质量相等,因而重力相等,浮力相等,两球排开水的质量相等,小球静止时,两容器内水面恰好相平,故两容器中水的质量相等;两容器对地面的压力等于容器和水及球的总重力,AB两容器重力、水的重力相同、小球的重力都相同,即总重力相同,两容器底面积相同,故对地面的压强相同,故C正确,ABD错误.
4.如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,甲量筒内盛水,乙量筒内盛酒精,两个量筒内底部所受液体的压强相等。比较两液体内同一高度上A、B两点液体压强PA和PB的大小,则
A.PA>PB 【答案】C 【解析】
B.PA=PB C.PA<PB D.无法判断
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【分析】
已知两个量筒底部所受压强相同,A、B在同一高度。水的密度大于酒精的密度,A点以下B两点压强的大小。水对底部的压强大于B点以下酒精对底部的压强,根据此关系可比较A、 【详解】
已知两个量筒底部所受压强相同所以,由
可知,
,
;
,
,且A、B以下液体深度相同,
A、B两点的压强分别为:所以可得,故选:C。
。
5.如图所示,试管A漂浮在水面上,试管B悬浮在水中,试管A与试管B都封闭有一定量的空气,以下说法正确的是:( )
A.将试管A上提一微小距离放手后试管A不会回到原来位置 B.将试管A下压一微小距离,放手后试管A会回到原来位置 C.将试管B上提一微小距离,放手后试管B会回到原来位置 D.将试管B下压一微小距离,放手后试管B会回到原来位置 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AB.A试管:设试管中空气的压强为p,大气压强为p0,试管中水面到容器中水面的距离为h,试管重为G,顶部的面积为S,则试管受到内部空气对它向上的压力,其大小为FpS,大气对它向下的压力为
F0p0S
试管静止时
FF0G
即
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pSp0SG
解得
pGp0 S所以p不变,由于pgh,可知h不变,则V排不变,试管所受浮力不变,不管上提、下压,放手后,试管还会回到原来位置,A错B对;
CD.B试管:上提时,试管内空气柱的下表面受到水的压强减小,气体体积增大,即V排增大,所受到的浮力增大,所以放手后会上浮;下压时,相反会下沉,CD错误。 故选B。
6.如图所示,甲、乙两个实心立方体放在水平地面上,对水平地面的压强相等.若沿竖直方向将甲、乙两个立方体各切除质量相同的一部分,再将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面,则水平地面受到甲、乙的压强( )
A. p甲 p乙 B. p甲 p乙 C. p甲 p乙 D.以上情况均有可能 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
分别用p甲,p乙来表示切除重置后甲乙各自对地面的压强,S甲、
S乙表示切除重置后甲乙各自的
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第34页(共47页)底面积,由pFS得: p甲m甲gS 甲pm乙g乙S 乙令S甲k1S甲,S乙k2S乙,则有:
p甲m甲gk 1S甲pm乙g乙k 2S乙因为切除前甲乙各自对地面的压强相等,即:
pm甲gm乙g甲S
甲S乙所以要判断出p甲和p乙的大小关系,只要判断出k1和k2的大小关系;因为p甲p乙,即:
甲gh甲乙gh乙
又因为甲<乙,所以:
h甲>h乙
又因为甲乙是立方体,所以,
S甲>S乙
又因为pm甲g甲Sm乙g,所甲S乙以:
m甲>m乙
用S甲表示甲原来的底面积,S甲表示切除重置之后甲的底面积;
V甲表示甲原来的体积,V甲表示
切掉相同质量后甲剩余部分的体
m甲表示切掉相同质量后甲剩积;
余的质量,Vm表示切掉的质量,则:
k1S甲S甲h甲V甲m甲m甲VmVm1S甲S甲h甲V甲m甲m甲m甲
同理有:
k21Vm m乙因为m甲>m乙,所以:
k1>k2
即:
p甲<p乙
A项符合题故BCD项不符合题意,意.
7.如图所示,叠放在一起的物体 A 和B,在大小为 F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动, 则下列结论中正确的是
A.物体A 对B 的摩擦力与物体 B 对A 的摩擦力是一对相互作用力 B.物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对平衡力 C.物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对相互作用力 D.地面一定是粗糙的
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【答案】D 【解析】 【详解】
A.物体 A 和B,在大小为 F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,A和B之间没有相对运动的趋势,故A、B之间没有摩擦力,故A错误;
B.C.物体 B 的重力与地面对 B 的支持力大小不相等,不是一对平衡力,也不是相互作用力故B、C错误;
D.叠放在一起的物体 A 和B,在大小为 F 的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,故B与地面间的摩擦力f=F,因存在摩擦力,所以地面一定是粗糙的,故D正确.
8.甲、乙两个完全相同的量筒放在水平桌面上,甲装水、乙装酒精.现将体积相等的铝块、铁块分别放在甲、乙量筒中,如图所示,此时量筒底部受到的液体压强相等,若将两个金属块取出,甲、乙量筒底部受到的液体压强分别是p甲、p乙,下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 【答案】B 【解析】 【详解】
B.p甲p乙 C.p甲p乙
D.无法判断
''''由题意可知道,此时量筒底部受到的液体压强相等,即p甲p乙,甲的压强是p甲甲gh甲,''乙的是p乙乙gh乙,即
甲h甲'乙h乙'
铝块、铁块体积相等,V铝V铁,量筒底部面积S相等,现将体积相等的铝块、铁块分别放在甲、乙量筒中,那么升高的高度分别为h甲水的密度是大于酒精,甲>乙,可得
VV铝、h乙铁,可知道h甲h乙,SS甲h甲乙h乙
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也可以知道
甲h甲'甲h甲乙h乙'乙h乙
可以转化为
甲gh甲'h甲乙gh乙'h乙
即
p甲p乙
选项B符合题意。
9.如图所示的四个实验均与大气压有关,下列关于实验结果的预测,说法正确的是( ) A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降
B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,易拉罐会变瘪
C.将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片会掉下来
D.将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片,管中的水会从管口流出
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,玻璃管上方气压下降,气压计内部气压可将细玻璃管中的液面托起更高,A选项错误;
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B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,罐内气压下降,小于外部大气压,在外部气压作用下,易拉罐被压瘪,B选项正确;
C.空气对浸入其中的物体有压强的作用且作用存于各个方向上。将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片受到大气压竖直向上的作用,纸片不掉;杯子倾斜,纸片同样会受到大气压垂直作用于其上的作用,纸片同样不会掉下来,C选项错误;
D.一个标准大气压的数值约为1.01×105Pa,相当于10米高的水柱产生的压强。将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,试管中水柱产生的压强远远小于大气压强,试管中的水柱可以被大气压托住,故拿掉薄片,管中的水不会从管口流出,D选项错误。 故选B。
10.如图所示,利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升,拉力F为60N,绳子自由端移动的距离为2m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.物体移动的速度为0.4m/s B.所做的有用功为200J C.动滑轮的机械效率为60% D.拉力F的功率为24W 【答案】D 【解析】 【详解】
动滑轮上绳子的有效股数n=2,由snh可得,物体上升的高度:h体移动的速度:vs2m1m,则物n2h1m0.2m/s,故A错误;所做的有用功:t5sW有Gh=100N×1m=100J,故B错误;拉力做的总功:W总Fs=60N×2m=120J,动滑轮的
机械效率:W有W总100%100J100%83.3%,故C错误;拉力F的功率:120JP
W总120J24W,故D正确。 t5s第38页(共47页)
11.如图,拉力 F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m,用时 1s。运动时,物体与地面之间的摩擦力为 30N,此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是( )
A.拉力 F=10N C.动滑轮重 7.5N 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.克服动滑轮重力做额外功 7.5J D.拉力的功率是 37.5W
A.由图知,滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,即n=3,该滑轮组的机械效率
则绳子自由端的拉力
W有用 W 总fs物 Fns物 f nFF故A错误;
B.滑轮组对物体做的有用功
f30N12.5N 3380%W有用fs30N1m30J
滑轮组做的总功
W总F3s12.5N31m=37.5J
额外功为
W额W总W有用37.5J30J7.5J
由于绳有重力,绳与滑轮之间有摩擦力,故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和,故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J,故B错误; C.由B知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J,动滑轮上升的高度为1m,根据WGh知,动滑轮重小于 7.5N,故C错误;
D.拉力做的总功为37.5J,用时 1s,由PW得拉力的功率为 t第39页(共47页)
P故D正确。 故选D。
W总37.5J37.5W t1s
12.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( ) A.5 N 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N, 浮力
B.7 N
C.14 N
D.12N
F浮GF12N5N7N
根据阿基米德原理F液水gV排 可知,物体全部浸没水中时浮力
F浮’2F浮27N14N
浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮, 物体此时受到的浮力
F浮’G12N
故选D。 【点睛】
本题考查了浮力的计算方法(漂浮条件、阿基米德原理),涉及到用称重法测量物体受到的浮力,知识点多,要能熟练解答。
13.底面积相同的甲、 乙、丙三个容器内装有质量相等的三种液体,放入三个完全相同的正方体A、B、C后静止如图所示。则( )
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A.三个正方体受到的浮力F浮AF浮BF浮C B.三个正方体底部受到的压强PAPBPC C.三个容器底部受到的压力F甲F乙F丙
D.桌面受到的压力关系为F甲F乙F丙【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.图甲中正方体为悬浮,浮力等于重力,图乙图丙中正方体为漂浮,浮力也与重力相等,又因为三个正方体完全相同,所以三个正方体所受的浮力相同,故A错误;
B.因为正方体下表面受到的压力为浮力与上表面的压力之和,因为物块A上表面的压力最大,物块B与物块C上表面压力均为零,所以物块FAFBFC,又因为三个正方体下表面面积相同,所以三个正方体底部受到的压强为PAPBPC,故B正确;
C.因为三个容器中所呈的液体质量相同,所以对容器的压力相同,又因为甲容器器壁会承受一部分压力,乙容器会向底部呈加更多的压力,所以三个容器底部受到的压力为
F乙F丙F甲,故C错误;
D.因为三个容器的质量未知,所以对桌面的压力无法比较,故D错误。 故选B。
14.如图所示,一工人利用如图所示的滑轮组在10s内将质量为40kg的物体匀速提升3m,此过程中工人对地面的压强为6000Pa。已知工人与地面的接触面积为500cm2,工人的质量和动滑轮质量之和为80kg,不计绳重和摩擦。则下列说法错误的是( )
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A.工人用提升400N重物的过程中,动滑轮做的有用功为1200J B.工人用提升400N重物的过程中,绳子自由端移动的速度为0.6m/s C.用该滑轮组提升重为600N的物体,机械效率为80% D.工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.动滑轮做的有用功
W动有=G物h=m物gh=40kg10N/kg3m=1200J
故A正确,不符合题意;
B.由图知,绳子段数n=2,物体匀速提升3m,绳子自由端移动距离s=6m,绳子自由端移动的速度为
v故B正确,不符合题意;
s6m0.6m/s t10sCD.工人对地面的压强为6000Pa,工人与地面的接触面积为500cm2=0.05m2,所以工人对地面的压力
FpS6000Pa0.05m2=300N
设动滑轮质量为m动,则人的质量
m人=80kg-m动
因为n=2,所以
11G物+G动=m人g-m物g+m动g 22代入数据,得出m动=20kg,m人=60kg,故D正确,不符合题意。
FG人-F拉=G人-用该滑轮组提升重为600N的物体,机械效率为
W有W总=GG物h物+G动h100%=G物600N100%=100%=75%
G物+G动600N+200N第42页(共47页)
故C错误,符合题意。 故选C。
15.如图所示,骑车出行,是一种时尚、环保的生活方式。当我们在平直路面上匀速向前骑行时,下列说法正确的是( )
A.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力 B.人和车受到的重力和路面受到的压力是一对平衡力 C.人和车受到的重力与路面对人和车的支持力是一对平衡力 D.路面受到的压力与人受到的支持力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】 【分析】
根据二力平衡的四个因素分析。 【详解】
A.在平直路面上匀速向前骑行时,自行车受到的动力与自行车受到的阻力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.人和车受到的重力和路面受到的压力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.根据二力平衡同体、等大、反向、共线知人和车受到的重力与路面对人和车的支持力是一对平衡力,故C正确;
D.相互作用力是两个相互作用的物体产生的,路面受到的压力是自行车对地面产生的而不是人对地面产生的,所以路面受到的压力与人受到的支持力不是一对相互作用力,故D错误。 故选C。
16.如图甲所示,重为160N的物体在大小为20N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面
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以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示,保持拉力F1不变,用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动了1m,若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦,则( )
A.物体向左运动时,拉力F1的功率P1=60W B.物体与地面之间的摩擦力f=20N C.物体向右运动时,拉力F2=40N
D.物体向右运动时,拉力F2所做的功W2=80J 【答案】CD 【解析】 【分析】
【详解】
A.由图甲可知,绳子承担物体受到的拉力的段数n为2,物体以3m/s的速度做匀速直线运动,在拉力作用下绳子末端的速度为
v2v物23m/s6m/s
则物体向左运动时,由PWFsFv可得拉力F1的功率 ttP1F1v20N6m/s120W
故A错误;
B.图甲中物体做匀速直线运动,物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,而绳子承担力的段数n为2,所以物体与地面之间的摩擦力
f2F1220N40N
故B错误;
C.物体向右运动时,由于物体和地面没有改变,则所受摩擦不变,方向向左,同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力,每股绳子的拉力为20N,物体右侧的滑轮为动滑轮,对物体的拉力为2F2,则有
2F22F1f80N
解得F2=40N,故C正确;
D.在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时,物体向右运动时,拉力F2所做的功
第44页(共47页)
W2F2s240N21m80J
故D正确。 故选CD。
17.现有3块相同的砖,每块砖重为10N,一人用竖直的两板将三块砖如图所示夹起,则“2号”砖左侧和右侧各自所受摩擦力大小分别为( )
A.5N 5N 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
砖块受到的重力是10N,由于摩擦力与重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知“2号”砖,左侧受到向上的5N摩擦力,右侧受向上5N的摩擦力。故BCD不符合题意,A符合题意。 故选A。
B.5N 10N
C.10N 5N
D.10N 10N
18.用力推课桌的下部,课桌会沿地面滑动,而推课桌的上部,则课桌可能会翻倒,这说明力的作用效果 A.与力的大小有关 C.与力的作用点有关 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
推课桌下部和上部,是力的作用点不同,使课桌发生了不同的运动情况. 说明力的作用效果与力的作用点有关.
B.与力的方向有关 D.与受力面积有关
19.如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,
第45页(共47页)
另一端连接至放在小车底板上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动 B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对平衡力 D.当木块向前压缩弹簧时,木块的速度逐渐减小,说明木块的惯性在减小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故A错误;
B.若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故B正确;
C..木块静止不动时,弹簧对木块的拉力和木块对弹簧的拉力是一对相互作用力,故C错误; D.惯性是物体本身具有的属性,只与物体的质量有关,故D错误。 故选B。
20.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。若沿竖直方向切去相同的质量,并将切去部分分别叠放在对方剩余部分上方,则甲、乙对地面压力的变化量ΔF甲、ΔF乙和压强变化量ΔP甲、ΔP乙的关系是( )
A.ΔF甲>ΔF乙,ΔP甲﹤ΔP乙 C.ΔF甲=ΔF乙,ΔP甲>ΔP乙 【答案】D 【解析】
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B.ΔF甲﹤ΔF乙,ΔP甲>ΔP乙 D.ΔF甲=ΔF乙,ΔP甲﹤ΔP乙
【分析】 【详解】
切割前后水平面都完全承担了物体的重量,所以压力等于物体的重力,因为物体切割前后质量不变,根据公式Gmg物体的重力不变,所以压力不变,所以压力的变化量都为0,所以ΔF甲=ΔF乙;设切去之前的压强为p,压力为F,底面积为S,切去的质量为m切,则切去前的压强为
pFmg SS因为甲乙对地面的压强相等且甲的底面积大,所以甲的质量大于乙的质量,切去相同质量后变化的压强为
pmFpSpmphpp-p-p-p-p-
mmmS剩S剩mm1hm因为压强p相等,减少的质量相等,甲的质量大于乙的质量,所以ΔP甲﹤ΔP乙。 故选D。
第47页(共47页)
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