【文档说明】【精准解析】湖南省长沙市2019-2020学年八年级(下)期末物理试题(解析版).doc,共(20)页,801.000 KB,由管理员店铺上传
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12019-2020学年湖南省长沙市八年级(下)期末物理模拟试卷一、选择题(12题,每题3分,共36分)1.关于静止在桌面的物理课本,关于其受力情况分析正确的是()A.课本所受的重力与支持力为相互作用力B.课本对桌子的压力与桌子对课本的支持力是相互作用力C.课本对桌子的压力与桌子
对课本的支持力的效果可以相互抵消D.课本所受的重力与支持力的效果不能相互抵消【答案】B【解析】【分析】(1)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;(2)相互作用力:大小相等、方
向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;(3)一对平衡力的力的作用效果可以相互抵消。【详解】AD.课本受到的重力和支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上,是一对
平衡力,其所受重力和支持力的作用效果可以相互抵消,故AD错误;BC.课本对桌子的压力和桌子对课本的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,这两个力的作用效果不能相互抵消,故B正确,C错误。故选B。2.下列四种情景中,为了增大压
强的是()A.滑冰运动员冰鞋上装有冰刀B.通过沼泽地时脚下垫木板C.载重汽车装有许多轮子D.房屋建在面积更大的地基上【答案】A【解析】【分析】【详解】A.运动员冰鞋上装有冰刀,是在压力一定时,通过减小冰面的受力面积,来增大冰刀对冰面的压强,故A
符合题意;2B.通过沼泽地时脚下垫木板,是在脚对地面的压力一定时,通过增大受力面积来减小脚对地面压强,防止陷入沼泽,故B不符合题意;C.载重汽车装有许多轮子,是在载重汽车对路面的压力一定时,通过增多轮子来增大受力面积来减小载重汽车对路面的压强,故C不符合题意
;D.房屋建在面积更大的地基上,是在房屋对地基的压力一定时,通过增大受力面积来减小房屋对地基的压强,保护地基,故D不符合题意。故选A。3.图所示的实例中,不.属于连通器应用的是()A.茶壶B.锅炉水位计C.船闸D.潜水艇【答案】D【解析】【分析】上端开口,下端连通的容器叫做连通
器,连通器的特点是:容器中当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。【详解】A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故A不符合题意;B.锅炉水位计与炉身下端相通,是连通器的应用,故B不符合题意;C.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游
与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸.所以船通过船闸使用了两次连通器,故C不符合题意;3D.潜水艇利用的浮力,是通过改变自身重力实现上浮和下沉的,故D不是利用连通器原理,符合题意。故选D。4.关于大气压强,下列选项不正确的是
()A.水的沸点随大气压强升高而升高B.马德堡半球实验证实了大气压强的存在C.一个标准大气压的数值等于高度差为760mm水银柱产生的压强D.当玻璃管倾斜时,水银柱的高度与长度都会变长【答案】D【解析】【分析】【详解】A.液体沸点随气
压的升高而升高,大气压升高水的沸点随之升高,故A正确,A不符合题意;B.第一次证明大气压存在的实验是马德堡半球实验,托里拆利实验测量出了大气压的数值,故B正确,B不符合题意;C.一个标准大气压的数值等于高度差为760mm
水银柱产生的压强,故C正确,C不符合题意;D.若外界气压不变,当玻璃管倾斜时,水银柱的高度不变,但水银柱的长度会变长,故D错误,D符合题意。故选D。5.小军喜欢学物理,又爱动手动脑,经常利用身边的生活用品做实验。下面是他做
的几个小实验,其中不是揭示流体压强与流速关系的实验是()A.两纸间吹气B.嘴唇帖纸条吹气C.吸管喝水4D.漏斗吹乒乓球【答案】C【解析】【分析】流体的流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。【详解】A.在两张纸片中间吹气,纸片合拢。这是因为纸片
中间空气流速大,压强变小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。故A不符合题意;B.将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上
方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来。故B不符合题意;C.吸管喝水,水上升到嘴里是利用了大气压的作用。故C符合题意;D.当用力吹漏斗时,气流沿漏斗的壁快速流出
,速度比较大,乒乓球的上部气流流速大,压强比较小,乒乓球的下部受到的大气压是不变的,托着乒乓球不会掉下来。故D不符合题意。故选C。6.下列几种关于潜水艇、轮船、气球和飞艇的分析中正确的是()A.水面下行驶的潜水艇是通过改变自身的体积实现对于沉浮的控制B.气球是因为充入密度小于空
气的气体才会飘在空中C.轮船由长江驶入东海时,因为排开水的体积变小,所以浮力会减小D.热气球上升是因为加热装置往上喷气,把气球吹上去了【答案】B【解析】【分析】(1)潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和
下沉。(2)气球是依靠空气的浮力升空的,从密度与浮力的角度进行分析即可。(3)轮船从海里到河里均漂浮,自重不变,根据漂浮条件判断轮船受到水的浮力大小变化情况。(4)热气球是靠改变球内的空气密度来实现上浮和下沉的,物体密度小于气体密度时,物体上浮。【详解
】A.潜水艇浸没在水中时,排开水的体积不变,受到的浮力不变;为了实现上浮和下沉,是通过改5变自身的重力来实现的,故A错误;B.气球里面充的气体的密度小于空气的密度,此时气球所受浮力大于自身重力,才能飘在空中,故B正确;C.轮船从长江驶入东海时,都是漂浮,则
船受到的浮力F浮=G,因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变,由于海水的密度变大,根据F浮=ρ液gV排知排开液体的体积减小,故C错误;D.热气球工作时,由鼓风机将热风吹入球囊,加热气球球囊内的空气,空气由于受热膨胀跑出一部分,
所以空气密度变小,质量和重力变小,当气球受到的浮力大于气球的重力时,热气球就上升了,故D错误。故选B。7.关于铁球在水中的沉浮,有以下几句说法,正确的是()A.悬浮在水中的铁球一定是空心的B.沉入水底的铁球一定是实心的C.凡是铁球就会沉
入水底D.空心的铁球一定漂浮在水面【答案】A【解析】【分析】根据物体的沉浮条件:当物体的密度小于液体的密度﹣﹣物体上浮,当物体的密度等于液体的密度﹣﹣物体悬浮,当物体的密度大于液体的密度﹣﹣物体下沉,据此分析判断。【详解】A.由于铁的密度大于水的密度,实心
铁球在水中一定下沉,所以悬浮在水中的铁球一定是空心的,故A正确;B.沉入水底的铁球可能是实心的,也可能空心的,故B错误;C.如果铁球是空心的,空心铁球的密度小于水的密度,空心铁球将上浮,故C错误;D.如果铁球是空心的,空心铁球的密度还大于水的密度,空心铁球将下沉,故
D错误。故选A。8.关于能量下列说法正确的是()A.质量大的物体具有的能量多B.物体能够对外做的功越多,则该物体的能量越大C.因为物体具有的能量很多,所以物体对外做的功也一定很多D.因为能量很抽象,所以无
法判断能量大小关系【答案】B【解析】【分析】6【详解】A.质量大的物体具有的能量不一定多,例如物体静止,其动能为零,故A错误;B.物体能够对外做的功越多,说明该物体的能量越大,故B正确;C.物体具有能量,但不一定做功,如举在高处静止的物体具有重力势能,但没有做功,故C错
误;D.物体能量的多少可根据能够对外做功的多少判断,也可以根据影响能量大小的因素判断,故D错误。故选B。9.如图所示的各过程中,涉及到物体的重力势能转化为动能的是()A.火箭点火后发射的过程B.苹果自由下落的过程C.滚摆上升
的过程D.热气球匀速下落的过程【答案】B【解析】【分析】【详解】A.火箭升空的过程中是内能转化为重力势能的,不符合题意;B.苹果自由下落时重力势能转化为动能,符合题意;C.滚摆上升过程中是动能转化为重力势能的,不符合题意;D.热气球匀速下落时,动能不变,重力势能
减小转化为内能,不符合题意。故选B。10.如图所示杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆平衡,要在A端加一个力。四个力中数值最小的力是()A.F1B.F2C.F3D.F4【答案】C【解析】7【分析】(1)根据杠杆平衡的条件,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;(2)分别画出四个力的力臂,通过比较力臂大小,得出最小的力(力臂最长)。【详解】由图知,F1通过支点,力臂为0;F3的方向与杠杆垂直,OA为F3的力臂,过支点O分别作出F2、F4的作用线的垂线,得出相应的力臂L2(OD)、L4(OE),在Rt△OAE和
Rt△OAD中,OA都是斜边,其长度比OE、OD大,所以在四个力的力臂中,F3的力臂(OA)最长,而阻力(重物重力)、阻力臂L(OC)相同,根据杠杆平衡条件可知F3最小。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。11.某物体重0.5N,把它放到
盛满水的大烧杯中,溢出的水重为0.3N,则它受到的浮力A.可能为0.2NB.一定为0.3NC.可能为0.4ND.一定为0.5N【答案】B【解析】根据阿基米德原理知道,在烧杯中盛满水时,溢出的水重即为物体所受的浮力大小,所以物体所受浮力的是
:F浮=G排=G溢=0.3N,故选B.12.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()8A.此滑轮组动滑轮的重力
为2NB.当G物=6N时,机械效率约为η=66.7%C.同一滑轮组η随G物的增大而增大,最终将超过100%D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变【答案】B【解析】【分析】(1)结合图中信息,根据'WGhGWGhG
hGG==++=有总动动求得动滑轮的重力。(2)当G物=6N时,根据'WGhGWGhGhGG==++=有总动动求得机械效率。(3)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率。(4)G物不
变,改变图甲中的绕绳方式,改为2段绳子承担,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W额=Gh可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同。【详解】
A.由图象可知,当G=12N时,η=80%,不计绳重和摩擦,则'WGhGWGhGhGG==++=有总动动即12N80%12NG=+动9解得G动=3N故A错误;B.当G物=6N时,此时的机械效率'6N100%66.7%6N3NWGhGWGhGhGG===
+++=有总动动故B正确。C.由图象可知,同一滑轮组η随G物的增大而增大,由题知,不计绳重和摩擦;使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式WW=有总知,机械效率一定小于1,即同一滑
轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故C错误;D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,如下图所示,因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W额=G动h,则额外功W额相
同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由WW=有总知,两装置的机械效率相同,即η1=η2所以,G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率不变,故D错误。故选B。二、填空题(11空,每空2分,共22分)13.小孩盘腿坐在两端支起的木板上,使木板发生弯曲,是力______的作用效果。小孩受到
支持力和他受到的重力是一对______(填“平衡力”或“相互作用力”);自行车的轮胎上刻有花纹是为了______(填“增大”或“减小”)摩擦;工人师傅在砌墙时利用了重力的方向始终是______的道理来保证墙壁与地面垂直。【
答案】(1).改变物体的形状(2).平衡力(3).增大(4).竖直向下10【解析】【分析】(1)力的作用效果有两个,力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;(2)根据物体的平衡状态进行分析,即处于静止或匀速直线运动状态的物体受到平衡力的作用;(3)增大摩擦力的方法:增大压力,增
大接触面粗糙程度;(4)重力的方向是竖直向下的,重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。【详解】[1]小孩盘腿坐在两端支起的木板上,使木板发生弯曲,是力可以改变物体的形状的作用效果。[2]因为小孩静止
在木板上,所以小孩受到平衡力的作用;又因为小孩只受到重力和支持力作用,所以支持力和重力是一对平衡力。[3]自行车的轮胎上刻有花纹,是利用了在压力一定的条件下,增大接触面粗糙程度来增大摩擦。[4]因为重力的方向总是竖直向下,如果墙和重锤线的方
向是一致的,即墙和重锤线平行,即墙壁就是竖直的,所以用重垂线来检查墙壁上的画是否挂正,原理就是利用重力的方向是竖直向下的。14.每逢春节前后,各地交警部门都会加大对于“超载”和“超速”的督察,以确保行车安全
。“超载”行车的危险大,是因为______过大导致汽车具有的惯性变大,从而难以刹车。【答案】质量【解析】【分析】惯性的大小与物体运动的速度无关,与物体是否受力无关,仅与质量有关,质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大的物体所具有的惯性大
,质量小的物体所具有的惯性小。【详解】质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体所具有的惯性大,汽车超载会因为质量过大导致惯性变大,刹车的距离变大,所以要对汽车超载进行督察。15.2019年1月3日,嫦娥四号月球探测器完成月球背面的登陆,嫦娥四号在减速着陆月球的过程中其动能____
__(填“增大”、“减小”或”不变”),其机械能______(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】(1).减小(2).减小【解析】【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;(3
)机械能=动能+势能。11【详解】[1][2]嫦娥四号在减速着陆月球的过程中,质量不变,速度变小,高度变小,动能变小,重力势能减小,其机械能减小。16.如图所示是杠杆原理的应用,其中节省距离的是______,可以省力的是__
____。A.杠杆撬石头B.铡刀切木条C.镊子取物D.脚踩刹车【答案】(1).CD(2).AB【解析】【分析】按是否省力来分,杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;动力臂
小于阻力臂为费力杠杆;动力臂等于阻力臂为等比杠杆。省力杠杆费了距离,费力杠杆省距离。【详解】[1][2]A.杠杆撬石头时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,费距离;B.铡刀切木条时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,费距离;C.镊子在使用过程中动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,省距离;D.脚踩刹车时动力臂小于阻
力臂,为费力杠杆,省距离。故其中节省距离的是CD,可以省力的是AB。17.如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1∶3,甲的边长为0.1m,则甲对地面的压强p甲=______Pa,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在
甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的重力为______N。【答案】(1).3000(2).6012【解析】【分析】【详解】[1]正方体对水平地面的压强32FGmgVgLgpgLSSSSL======则甲对地面的
压强33310kg/m10N/kg0.1m3000PapgL甲甲===[2]若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方时,因乙的高度和密度均不变,所以,乙对地面的压强不变,即3339000PapgLgLgLp乙乙甲甲甲=====因此时甲、乙对地面的压强相等,所以,此
时甲的总重力29000Pa0.1m90NGFpS甲甲甲===()=甲的重力333310kg/m0.1m10N/kg30NGmgVg甲甲甲甲===()=则乙正方体切去的重力90N30N60NGGG−−乙甲===三、实验探究题(4大题
,11空,每空2分,共22分)18.为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,长沙市某中学的小刚和小明两个同学分别设计了如图甲和图乙所示的实验。按图甲实验时,小刚用手通过弹簧测力计匀速拉动木块A,读出弹簧测力计的示数即可测出木
块和木板之间的滑动摩擦力;小明则将弹簧测力计一端围定,另一端勾住木块B,木块B下面是长木板,实验时小明拖动长木板,然后读出弹簧测力计的示数,即可测出木块B和木板之间的摩擦力。你认为谁的实验设计更好:______;
为什么?______。13【答案】(1).小明;(2).按甲图实验时,很难控制木块匀速运动,而乙图中的木板不需要做匀速运动【解析】【分析】【详解】[1][2]小刚的做法中必须要求木块A匀速运动,此时滑动摩擦力才与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,在此过程中,从操作上很难使木
块A保持匀速直线运动,而小明的做法中,使木板滑动,木块B相对地面静止,无论木板运动速度如何,木块B均受平衡力作用,操作方便,易于控制,所以小明的做法较好。19.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,把杠杆的
中点支在支架上,杠杆静止在图甲的位置。(1)杠杆的位置如图甲所示,此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向______(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡。(2)如果乙图左右两侧各加挂一个钩码,杠杆的__
____端会下降。(3)利用如图丙所示装置进行实验,保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,和把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数将______(选填:“变大不变”或“变小”)。【答案】(1).左(2).左(3).变大【解析】【分析】【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,为了
使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左移动,使杠杆在水平位置平衡。(2)[2]如果再在左右两处各加挂一个钩码3G×3L>4G×2L所以杠杆左端下沉。(3)[3]从丙图中可以看出,弹簧秤的作用力最
长的力臂为2L,即杠杆的长度,当力的方向发生改变时,力臂将减小,因此作用力将变大。20.在“探究浮力的大小踉哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜思:14A.可能跟物体排开液体的体积有关;B.可能跟液体的密度有关;C.可能跟物体的密
度有关;为了验证上述猜想,某同学做了如图所示的实验:在弹簧测力计下端挂一铁块,依次把它缓缓浸入水中不同位置,在这一过程中:(1)铁块从位置1-2-3的过程中。受到的浮力______(选填“增大”、“不变”或“减小”);(2)铁块从位置3-4的过程中,
受到的浮力______(选填“增大”、“不变”或“减小”);(3)通过以上实验可以验证上述猜想______(填上面猜想的字母)是正确的。【答案】(1).增大(2).不变(3).A【解析】【分析】(1)(2)根据
弹簧测力计的示数判断浮力的大小关系,结合图中V排的变化得出结论。浸在同种液体的物体,排开液体的体积越大,浮力越大;排开液体的体积不变,则浮力不变;(3)通过(1)(2)得出的结论结合猜想便可得出。【详解】(1)[1]由图知,铁块从位置1-2-3的过程中,排开液体的体积不断增大,发现弹
簧测力计的示数在逐渐减小,得所受浮力逐渐变大。(2)[2]铁块从位置3-4的过程中,物体浸在液体中的深度在增大,测力计的示数不变,说明受到的浮力不变。(3)[3]结合(1)(2)得,浸在同种液体中的物体,排开液体的
体积越大,浮力越大;排开液体的体积不变,则浮力不变。可以验证猜想A。21.如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关?”的实验示意图。15(1)实验要探究的是物体动能的大小与物体______和质量的关系。(2)实验中探究的是______(填“A”或“B”)
物体的动能,物体动能的大小是通过______(填“s”或“h”)的大小来反映的。(3)让同一小球从斜面的不同高度滚下是为了探究动能大小与______的关系。【答案】(1).速度(2).A(3).s(4).速度【解析】【分析】【详解】(1)[1]动能大小与物体的速度
和质量有关,所以实验要探究的是物体动能的大小与物体速度和质量的关系。(2)[2][3]实验中探究的是小球A的动能,其大小是通过将木块推动的距离来判断的。(3)[4]让同一小球从斜面的不同高度滚下是为了保证小球到达斜面底端具有相同的
速度,因此可探究动能大小与速度的关系。四、情景题(3小问,每小问2分,共6分)22.在炎热的天气里,溺水事故时有发生,为了预防溺水事故,老师组织大家观看《珍爱生命,远离溺水》的警示片。在视频里提到一些自救的方法:(1)保持镇静。不要手脚乱蹬拼命挣扎,这样只能使体力过早耗尽、身体更快地下
沉。正确的自救作法是:落水后立即屏住呼吸,踢掉双鞋,然后放松肢体等待浮出水面,因为肺脏就像一个大气囊,屏气后人的比重比水轻,所以人体在水中经过一段下落后会自动上浮。当你感觉开始上浮时,应尽可能地保持仰位,使头部后仰。只要不胡乱挣扎,人体在水
中就不会失去平衡。这样你的口鼻将最先浮出水面可以进行呼吸和呼救。呼吸时尽量用嘴吸气、用鼻呼气,以防呛水。(2)维持口鼻呼吸。维持口鼻略浮出水面能进行呼吸和呼救就可以了,以平静的心态等待救援者到来。千万不要试图将整个头部伸出水面,这将是一个致命的错误,因为对于不会游泳的人来说
将头伸出水面是不可能的,这种必然失败的作法将使落水者更加紧张和被动,从而使整个自救功亏一篑。(3)防止手足抽筋。16改用仰泳体位,先用单手抓住患侧的大拇指指向背屈方向牵拉,然后按捏患侧腿肚子,即可缓解。若手腕部肌肉痉挛,可将手指上下屈伸,另一只手辅以按捏即
可。经过长时间游泳自觉体力不支时,可改为仰泳,用手足轻轻划水即可使口鼻轻松浮于水面之上,调整呼吸、全身放松,稍作休息后游向岸边或浮于水面等待救援。根据以上材料信息回答以下问题:(1)材料一中提到的“比重比水轻”的物理解释是______;(2)在三则材料中都提到的浮于水面
上,当人轻松的浮于水面上时,人所受到的浮力的大小等于______;(3)材料一中提到的“自动上浮”的过程,______力会做功。【答案】(1).人的密度比水的密度小(2).重力(3).浮【解析】【分析】(1)比重比水轻是指比水的密度小。(2)根据漂浮的条件分析解答。
(3)做功的两个因素:有力作用在物体上,在力的方向上运动了一段距离。【详解】(1)[1]因为肺脏就像一个大气囊,屏气后人体积变大,质量不变,密度变小,当人的密度小于水的密度时,人会自动上浮,故比重比水轻是指人的密度比水的密度小。(2)[2]人漂浮在水面上,人所受到的浮力的大小等于重力。(
3)[3]人在自动上浮的过程中,浮力竖直向上,在浮力的方向上移动了一段距离,所以浮力会做功。五、计算题(共2题,6分+8分=14分)23.如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为60kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效
率为60%。若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg。求在此过程中:(1)人做的有用功为多大?(2)人的拉力为多大?(3)人拉力的功率为多大?【答案】(1)1.5×103J;(2)50N
;(3)25W【解析】17【分析】【详解】解:(1)人移动的距离0.5m/s100s50msvt===使用该滑轮组,n=2,货物移动的距离1150m=25m22ss==货物重60kg10N/kg600NGmg===货物受到的摩擦力
为其重力的0.1倍,货物受到的摩擦力0.10.1600N60NfG===人做的有用功360N25m1.510JWfs有用===(2)由=100%WW有总,可得331.510J=2.510J60%WW==有用总又因为W总=Fs,拉力大小32.510J=50N50mW
Fs==总(3)拉力做功功率32.510=25W100sJWPt==答:(1)人做的有用功为1.5×103J;(2)人的拉力为50N;(3)人拉力的功率为25。24.在科技节,小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖
直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上,下端连在杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,不计杠杆、细杆及连接处的重力.当图甲所示的水箱中装满水时,水的质量为3kg.力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象
,(取g=10N/kg)18(1)图甲所示的水箱装满水时,水受到的重力为_____N;(2)物体M的质量为_____kg;(3)当向水箱中加入质量为1.1kg的水时,力传感器的示数大小为F,水箱对水平面的压强为p1;继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为4F时,水箱
对水平面的压强为p2,则p1:p2=_____.【答案】(1).30(2).0.2(3).2:3【解析】【分析】【详解】第一空.根据题意知道,当图甲所示的水箱中装满水时,水的质量为3kg,所以,水受到的重
力是:G水=m水g=3kg×10N/kg=30N;第二空.由图乙知道,水箱中没有水时(m=0),压力传感器受到的拉力F0=6N,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知道,F0•OA=GM•OB,所以,016N=2N3MOAGFOB==即物体M的质量是:2N0.2
kg10N/kgMMGmg===;第三空.设M的底面积为S,压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1,M的高度为h,当压力传感器的压力为零时,M受到的浮力等于M的重力2N,由阿基米德原理知道:ρ水gSh1=2N﹣﹣﹣﹣﹣①由图
乙知道,当M完全浸没时,压力传感器的示数为24N,由杠杆的平衡条件知道,FA•OA=FB•OB,所以,19124N8N3BAOAFFOB===,M受到竖直向上的浮力.竖直向下的重力和杆的作用力,则此时M受到的浮力是:F浮=GM+FB=2N+8N=10N,由阿基米德原理可知,ρ水gSh=10N
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②解得:h=5h1,由图乙知道,加水1kg时水面达到M的下表面(此时浮力为0),加水2kg时M刚好浸没(此时浮力为10N),该过程中增加水的质量为1kg,浮力增大了10N,所以,每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N,当向
水箱中加入质量为1.1kg的水时,受到的浮力为1N,B点受到的向上的力是:FB′=GM﹣F浮′=2N﹣1N=1N,由杠杆的平衡条件知道,31N3NBOBFFOA===,当力传感器的示数大小变为4F时,B点受到的向下的力是:1443N=4N3BOAF
FOB==,此时M受到的浮力是:F浮″=GM+FB″=2N+4N=6N,再次注入水的质量是:6N1kg0.1kg0.5kg10Nm水=﹣=,当向水箱中加入质量为1.1kg的水时,水箱对水平面
的压力:F1=(m水箱+m水+mM)g﹣FB′=(0.8kg+1.1kg+0.2kg)×10N/kg﹣1N=20N,继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为4F时,水箱对水平面的压力:F2=(m水箱+m水+mM+m水′)g+FB″=(0.8kg+1.1kg+
0.2kg+0.5kg)×10N/kg+4N=30N,所以,两种情况下水箱对水平面的压强之比为:11122220N2=30N3FSPFFPFS===水箱水箱.20