新人教版八年级人教初二下册第二学期物理期末复习实验计算题考试卷及答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
人教版物理八年级下册期末实验计算题压轴试卷检测题(WORD版含答案)(7)
一、实验题计算题压轴题等
1.如图甲所示,长为 80cm 的杠杆 CD(质量忽略不计)左右两端分别用细线连接 A、B 两个物体,在水平位置处于静止状态,其中OD=20cm;物体A、B 的质量分别为 2.4kg 和
6kg,底面积分别为 100cm2和 200cm2。
求:
(1)B 物体的重力大小为多少?
(2)A 物体对水平地面的压强为多大?
(3)用木板在水平方向轻轻托住 B 物体,使A 物体对地面的压强和 B 物体对木板的压强刚好相等,如图乙所示,杠杆恰好在水平位置平衡。
求此时 A 物体受到的绳子拉力大小为多少?
2.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块,现将物块浸没水中,容器内水面由16cm上升到20cm(g=10N/kg)。
求:
(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强;
(2)物块的密度;
(3)物块受到的浮力;
(4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强.
3.如图所示,杠杆的A点挂边长为 2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为
1dm正方体D,AO:OB=1:2,杠杆水平平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为
p1=1000Pa;将正方体D 浸没在未知液体中时(未接触到容器),杠杆平衡位置不变,C 对
水平地面的压强增大为 1400Pa,g取 10N/kg。
则:物块D的重力是______N,物块D浸没在液体中时受到的浮力为______N,未知液体的密度为______kg/m3。
4.木块A的体积为500 cm3,质量为300g,用细线拉着浸没于盛水的圆柱形烧杯中,烧杯的底面积为100 cm2,烧杯内水面高度为30cm,如图所示,(g取10N/kg)求:
(1)物体受到的重力;
(2)物体受到的浮力;
(3)绳子的拉力T。
5.如图,密度为0.6×103 kg/m3、体积为8×10-3m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心.绳子的长度为25cm,细绳可承受的最大拉力为32 N,开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软.求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(3)绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是多大?
6.某实验小组用一个高为25cm横截面积为100cm2的圆柱体泡沫塑料A、小铝丝和LED
小电筒等制作了航标指示灯模型,如图所示,航标指示灯模型重为6N.A底部用细绳与浮子B(始终浸没在水中)相连,浮子B重1N.若水位上升时,浮子B可下降;若水位下降时,浮子B可上升,使航标灯静止时竖直且圆柱体泡沫在水面以下的高度始终为10cm.当航标灯静止时(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,ρ水=1.0×103千克/米3,g=10牛/千克).求:
(1)航标指示灯模型受到水的浮力是多少?
(2)A底部受到细绳的拉力为多大?
(3)浮子B体积应为多大?
7.如图所示,水平地面上有一个底面积为 200cm2的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为5N.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)画出此时正方体物块的受力示意图:
(2)计算此时容器底受到水的压力
(3)计算物块的重力;
(4)细线剪断后,计算物块静止时浸入水中的体积
8.将边长为10 cm的正方体物块A放入盛有适量水的柱形容器中,容器底面积为200
cm2,物块浸入水中的深度为6 cm并保持直立,再将正方体合金块B叠放在物块A上,此时物块A底部受到水的压强增加了300 Pa,如图所示。
求:(已知ρ合金=3.0×103 kg/m3)
(1)物块A的质量;
(2)合金块B的重力;
(3)若将合金块取下放入水中,容器底部受到水的压强变化量。
9.如图所示,甲是用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个实心圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s 向右运动,图(乙)是此过程中汽车拉动重物的功率P 随时间t 的变化图象,设t=0 时汽车开始提升重物,忽略水的阻力、
绳子重力及滑轮的摩擦,g 取 10N/kg。
求:
(1)圆柱型重物的质量?
(2)圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力?
(3)圆柱型重物的密度?
(4)若考虑绳重及摩擦,圆柱型重物全部出水后,汽车的实际拉力为 5000N,此时该装置的机械效率?
10.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
试验次数动力F1/N
动力臂
l1/cm
阻力F2/N
阻力臂
l2/cm
1 1.510115
2120210
30.520110
(1)实验前出现如图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的螺母向
______(选填“左”或“右”)调;这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响和便于______;
(2)如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,其示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)杠杆平衡时,在杠杆的O点用弹簧测力计额外施加一个斜向上的力,这个力的力臂是______cm,这个力在探究实验时______(选填“会”或“不会”)影响到杠杆的平衡;
(4)实验中改变力和力臂的大小得到的数据如上表所示:多次测量的目的是______,分析数据可知,杠杆的平衡条件是______。
11.小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件,他们探究活动的过程如下:
(一)探究蜡块的上浮条件
()测量蜡块的重力
小明设计的方案:用弹簧测力计测出蜡块的重力.
小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力.
你支持__________(小明/小华)的方案,理由是
________________________________________.
()测量蜡块受到的浮力.
小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作用存在的问题是____________________
()通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件.
(二)探究蜡块下沉的条件
()测量石块的重力;
用弹簧测力计测出石块的重力.
()测量石块受到的浮力;
小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.
小华依据另一种原理,采用不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是:
____________________.
()通过比较石块重力和受到的浮力,可知物体下沉的条件____________________.12.小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关?”的实验步骤如下:
(1)将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(3)将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示.
根据上述三次实验,回答下列问题:
①实验中小球动能的大小是通过观察比较______反映出来的,这里用到了物理学研究问题的一种_____方法(选填“直接测量”、“放大”或“转换”);
②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系,应选用___________两个图来分析,并由此得出的实验结论是___________;
③分析乙、丙两图,得到的实验结论是___________;其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中,小球的___________能转化为___________能.
13.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,他应把杠杆左端的平衡螺母向_____(左/右)侧调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是:动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离,你认为他的结论_____(选填:“可靠”或“不可靠”);
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O 方向移动一小格,则杠杆_____(仍保持平衡/左端下沉/右端下沉);
(4)取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直_____(选填:“向上”或“向下”)拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为
F2,则F2_____F1(选填:“>”“=”或“<”).
14.将质量为0.8kg的木块放在盛有某种液体的容器中,如图所示,木块漂浮时有4/5的体积浸没,此时液体液面离容器底部的距离为30cm,已知木块密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)木块漂浮时所受的浮力大小;
(2)液体的密度;
(2)容器底部受到的液体压强大小.
15.阅读短文,回答问题:轮轴
在生产、生活中,人们会用到轮轴,轮轴由具有公共转轴的轮子和轴构成。
(1)辘轳(如图1所示)就是轮轴的一种,它的侧面图如图2所示,辘轳也可以看成是杠杆的变形,辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手转动一圈就是如图虚线所示的轮,作用在把手上的力为动力F1,井绳对轴向下的拉力是阻力F2,请在辘轳的侧面图上画出辘轳的杠杆示意图。
(_____)
通过示意图可以发现辘轳是_____杠杆。
(2)动手探究:
选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验,如:圆珠笔芯(可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯,如图3所示),若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。
该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。
①左手捏紧笔头,右手旋转笔管,则左手不能使笔头部分保持不被旋转。
②左手捏紧笔管,右手旋转笔头,则左手能使笔管部分保持不被旋转。
③当笔管转动一圈,笔头也转动一圈,由于笔头的直径小于笔管的直径,所以捏住笔管的手比捏住笔头的手费距离。
④根据以上实验圆珠笔芯也相当于轮轴,笔管相当于_____(填“A轮”或“B轴”),笔头相当于_____ (填“A轮”或“B轴”),所以使用轮轴时,当轮带动轴,则_____(填“A省”或“B费”)力,但_____(填“A省”或“B费”)距离。
(3)应用:
①通过以上学习,判断如图4中不是轮轴的实例_____;
②体重相同、力气一样的A和B两同学在玩游戏。
A握住球棒的细端,B握住球棒的粗端,如图5所示,各自向相反方向拧,获胜者是_____。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、实验题计算题压轴题等
1.(1)60N;(2) 400Pa;(3) 17.3N
【详解】
(1)B物体的重力
G B=m B g=6kg 10N/kg=60N
B 物体的重力为60N 。
(2) 由图知
OC= CD - OD=80cm -20cm=60cm
根据杠杆平衡条件得,G B ×OD =F A ×OC ,即
60N ×20cm=F C ×60cm
解得F C =20N 。
因为物体间力的作用是相互的,所以物体A 受到竖直向上的拉力为
F A =F C =20N
物体A 静止在水平地面上,物体A 受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力作用,并且F 支+F A =G A ,则
F 支=
G A -F A =24N-20N=4N
物体A 对地面的压力为
F 压=F 支=4N
物体A 对地面的压强为
p =
A F S
压=424N
10010m -⨯=400Pa 物体A 对地面的压强为400Pa 。
(3)若B 物体对木板的压强为400Pa ,则B 物体对木板的压力为
F 压B =p B S B =400Pa ×200×10-4m 2=8N
因为物体间力的作用是相互的,所以物体B 受到竖直向上的支持力为8N ,物体B 静止,物体B 受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力作用,并且F 支+F 拉=G B ,则
F B =
G B -F 支=60N-8N=52N
因为物体间力的作用是相互的,所以物体B 对杠杆的拉力为52N ,杠杆恰好在水平位置平衡,则F C ×OD =F D ×OC ,即
F C ×60cm=52N ×20cm
解得F C ≈17.3N ,即此时 A 物体受到的绳子拉力大小为17.3N 。
答:(1)B 物体的重力大小为60N ; (2)A 物体对水平地面的压强为400Pa ; (3)求此时 A 物体受到的绳子拉力大小为17.3N 。
2.(1)31.610Pa ⨯;(2)332.510kg /m ⨯;(3)4N ;(4)32.410Pa ⨯ 【详解】
(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强
3331.010kg /m 10N /kg 0.16m 1.610Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯
(2)物体的体积等于排开水的体积
423310010m 0.04m 0.410m V Sh --==⨯⨯=⨯
物体密度为
33-331kg =2.510kg /m 0.410m
m V ρ=
=⨯⨯
(3)排开水的体积为V =0.4×10-3m 3,则物体的浮力为
F =ρgV =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.4×10-3m 3=4N
(4)水的体积为
V =Sh =100×10-4m 2×0.16m=1.6×10-3m 3
水的质量
m =ρV =1.0×103kg/m 3×1.6×10-3m 3=1.6kg
则水对底部的压力为
F =
G =mg =1.6kg×10N/kg=16N
则容器对底部的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和,物体对水的压力等于水对物体的浮力即
F =4N+4N+16N=24N ,S =100×10-4m 2
物块浸没水中后,容器对桌面的压强
34224N 2.410Pa 10010m
F p S -=
==⨯⨯ 答:(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强是31.610Pa ⨯; (2)物块的密度是332.510kg /m ⨯; (3)物块受到的浮力是4N ;
(4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强是32.410Pa ⨯。
3.28 32.810⨯ 【详解】
[1]由杠杆水平平衡时,D 静止在空中,C 对水平地面的压强为 p 1=1000Pa ,可得
A B F OA F OB ⋅=⋅
根据力的相互作用性
B D F G =
根据力的相互作用性,C 物体受力为
C A A 1C G F N F p S =+=+
C C 33110N/kg 2(160kg/dm )N 2dm G gV ρ==⨯⨯=
21C 1000Pa 2(0.0m)4N N p S ==⨯=
则
A C 160N 40N 120N F G N =-=-=
联立可得物块D 的重力为
D A 1
120N 60N 2
OA G F OB =⋅
=⨯= [2]由题知,物块D 浸没在液体中时受到浮力作用,右侧细绳拉力减小,则左侧细绳也减小,物体C 对地面的压力增加;由物体C 对地面的压强增加值∆p =1400Pa ,则地面增加的压力为
2A A C 1400Pa (02.56N m)F p S ∆=∆=⨯=
由杠杆平衡条件可得
A A
B ()()F F OA F F OB -∆⋅=-⋅浮
则物块D 浸没在液体中时受到浮力为
1
60N (120N 56N)28N 2
F =--⋅
=浮 [3]由阿基米德原理可知
D F gV ρ=浮液
则未知液体的密度为
333
D 28N
2.810kg/10N/kg (m m)
.10F gV ρ=
==⨯⨯浮液 4.(1)3N (2)5N (3)2N 【详解】
(1)物体受到的重力为
0.3kg 10N /kg 3N G mg ==⨯=
答:物体受到的重力为3N 。
(2)物体受到的浮力为
3363===1.010kg/m 10N /kg 50010m 5N A F gV gV ρρ-⨯⨯⨯⨯=浮水水排
答:物体受到的浮力为5N 。
(3)物体受力如右图所示
绳子的拉力T 为
5N 3N 2N T F G =-=-=浮
答:绳子的拉力T 为2N 。
5.(1)48N (2)8×10-3 m 3 (3)4500Pa 【解析】 【详解】
(1).开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软,说明木块此时自由漂浮,根据漂浮条件,此时木块受到的浮力为:
F 浮=
G =mg =ρVg =0.6×103 kg/m 3×8×10-3 m 3×10N/kg=48N .
(2).当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值时,此时木块受到的浮力等于细绳的拉力与木块重力之和,即:
F 浮′=F 最大+
G =32 N+48N=80N ,
根据阿基米德原理,则此时木块浸入水中的体积为:
V 排='F g ρ浮
水=3380N 110kg/m 10N/kg ⨯⨯=8×10-3 m 3. (3).由以上计算可知,当绳子断开瞬间,木块浸入水中的体积等于木块的体积,说明此时容器中水面刚好与木块上表面相平,则此时容器中水的深度等于细绳子的长度l 加木块的高度h 木.木块为正方体,则的高度(边长)为:
h 木.
所以容器中水的深度为:
h = l +h 木=0.25m+0.2m=0.45m ,
则容器底部受到水的压强是:
p =gh ρ水=33110kg/m 10N/kg 0.45m ⨯⨯⨯=4500Pa .
答:(1).木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软时受到的浮力为48N .
(2).当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为8×10-3 m 3.
(3).绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是4500Pa .
6.(1)10N (2)4N (3)5×10-4m 3
【解析】
【详解】
(1).∵使航标灯静止时竖直且圆柱体泡沫在水面以下的高度始终为10cm 。
∴泡沫塑料A 排开水的体积为:
V 排=Sh =100cm 2×10cm=1000cm 3=1×10﹣3m 3,
模型受到水的浮力:
F 浮A =
G 排=ρgV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×1×10-3m 3=10N ;
(2).∵航标灯静止,泡沫塑料A 受到的重力、浮力和绳子的拉力作用,
∴A 受到的绳子的拉力:
F A =F 浮A -
G =10N -6N =4N ;
(3).绳子对B 向下的拉力为:F B =F A =4N ,
浮子B 受到的浮力为:F 浮B =G B +F B =1N+4N=5N ,
浮子B 的体积为:
V B =V 排B =B 335N 110kg/m 10N/kg
F g ρ=⨯⨯浮水=5×10-4m 3。
答:(1).泡沫塑料A 受到的浮力为10N ;
(2).A 底部受到细绳的拉力为4N ;
(3).浮子B 的体积应为5×10-4m 3。
7.(1); (2)80N ;(3)5N ;(4)5×10-4m 3
【解析】
【详解】
(1).正方体物块受竖直向上的浮力,竖直向下的重力和拉力,如图所示:
(2).水对容器底的压强为:
331.010kg/m 10N/kg 0.4m=4000Pa p gh ρ⨯==⨯⨯ 根据F p S
= 可知水对容器底的压力为: 424000Pa 20010m =80N F pS ==⨯⨯—;
(3).物块的体积V =10cm ×10cm ×10cm=1.0×10-3m 3;
物块浸没在水中时受到的浮力:
33331.010kg/m 10N/kg 110m =10N F gV ρ⨯==⨯⨯⨯—浮水排
物块受到三个力的作用:竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力,则物块的重力为: 10N-5N=5N G F F =-=浮拉
(4).因为物块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,物块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以5F G N '==浮;
由F gV ρ=浮水排得,静止时物块水中的体积为:
-43335N ===510m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ''⨯⨯⨯浮排水 8.(1)0.6kg ;(2)3N ;(3)100Pa
【解析】
【详解】
(1)物块浸入水中的深度为6cm 并保持直立,排开水的体积为:
V 排=l 2h =10cm ×10cm ×6cm=600cm 3,
排开水的质量:m =ρV =1g/cm 3×600cm 3=600g=0.6kg ;
排开水的重力为:G =mg =0.6kg×10N/kg=6N ;
由于A 漂浮,A 受到的浮力为:F 浮=G 排=6N=G A ,
所以物块A 的质量:A A 6N 0.6kg 10N/kg
G m g ===; (2)由此时物块A 底部受到水的压强增加了300Pa ,而p =ρgh ,A 浸没的深度变化量为:330.03m=3cm 110kg/m 10N/k 300g
Pa g p h ρ===⨯⨯, 排开水的体积变化量为:∆V 排=l 2∆h =10cm ×10cm ×3cm=300cm 3,
增加排开水的质量:∆m =ρ∆V 排=1g/cm 3×300cm 3=300g=0.3kg ,
排开水的重力变化为:∆G =∆mg =0.3kg ×10N/kg=3N ,
所以合金块B 的重力:G B =∆G =3N ;
(3)合金体积为:3334B 3N 10g 10N/k m 3.010kg g /m
m G V ρρ-====⨯⨯B B 合金合金=100cm 3, 将合金块取下放入水中,A 恢复浸入水中的深度为6cm 并保持直立,则排开水的总体积为:V 排+V B =600cm 3+100cm 3=700cm 3,
在(2)中排开水的总体积:V 排+∆V 排=600cm 3+300cm 3=900cm 3,
则排开水的体积变化量为: ∆'
V 排= V 排+∆V 排-(V 排+V B )= 900cm 3-700cm 3=200cm 3, 综合起来将合金块取下放入水中水面下降:∆h ’
='
3
2200cm =1cm=0.01m 200cm V S =排, 容器底部受到水的压强变化量:∆p ’=ρg ∆h ’=1×103kg/m 3×10N/kg×0.01m=100Pa 。
答:(1)物块A 的质量0.6kg ;
(2)合金块B 的重力3N ;
(3)若将合金块取下放入水中,容器底部受到水的压强变化量100Pa 。
9.(1)400kg ;(2)500N ;(3)33810kg/m ⨯;(4)80%。
【分析】
(1)由图像可知,物体在AB 段的汽车功率是700W ,根据===W Fs P Fv t t
可求出拉力F ,因为是匀速提升,所以G =F 。
再根据G mg =变形求出质量。
(2)根据(1)中方法可求出物体出水前物体受到的拉力出F 1,再由物体的重力,根据1F G F =-浮,可求出浮力;
(3)根据=m V
ρ,要算密度需要知道质量和体积.质量已求出,算出体积即可。
然后根据阿基米德定律,可求出物体的体积。
(4)利用=
100%W W η⨯有总求解该装置的机械效率。
【详解】
(1)由图可知,汽车在AB 段的功率为P 1=700W ,速度为0.2m/s ,根据
W Fs P Fv t t
=
== 可求出汽车在AB 段对物体的拉力为 111700W 3500N 0.2m P F v === 同理,汽车在CD 段对物体的拉力为
222800W 4000N 0.2m s
P F v === 整个物体打捞过程分为三个阶段。
第一阶段,将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程,G 不变,F 浮不变,F 1不变。
且有1G F F =+浮;第二阶段,将重物拉出水面过程,这一过程,F 浮变小直到为0,拉力F 越来越大,对应图BC 段;第三阶段,重物刚好全部拉出水面,以后继续向上拉的过程,这一过程G 不变,拉力F 2与重力G 相等,对应图CD 段。
此时
24000N G F ==
由重力公式可知,物体质量
4000N =400kg 10N kg
G m g == (2)圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力
1214000N 3500N 500N F G F F F =-=-=-=浮
(3)重物浸没在水中时,由F gV ρ=浮水排可得
-2333500N =510m 1.010kg/m 10N/kg
=F V g V ρ=
=⨯⨯⨯排浮物水 圆柱型重物的密度 33-23
400kg =810kg/m 510m m V ρ==⨯⨯物物 (4)由图可知,物体由一根绳子承担则有
s h =绳物 该装置的机械效率
4000=100%100%100%80%5000W N h Gh W Fs N s η⨯⨯=⨯=⨯=⨯有
物绳
总 答:(1)圆柱型重物的质量为400kg 。
(2)圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力为500N 。
(3)圆柱型重物的密度为8×103kg/m 3。
(4)此时该装置的机械效率为80%。
【点睛】
本题综合性比较强,考查内容比较多,包括功和功率公式、机械效率公式、阿基米德原理
等。
此题的关键是要看懂图像,从中找出对解题有用的信息。
10.右测量力臂变小 0 不会为了使得出的结论更具有普遍性F1l1=F2l2
【详解】
(1)[1][2]在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂;如发现杠杆右端偏高,则重心应向右移动,故应将平衡螺母向右调节。
(2)[3]如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,此时拉力F的力臂变大,根据杠杆的平衡条件,拉力变小,即测力计示数变小。
(3)[4][5]杠杆在O点还受到一个向上的力,这个力过杠杆的支点,则这个力的力臂是0cm;这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。
(4)[6]多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。
该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性。
[7]分析数据可知,杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。
11.小华蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量蜡块没有浸没在水中将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数,利用计算石块受到的浮力大小见解析所示
【解析】
(一)探究蜡块的上浮条件
()如图测力计的分度值为0.2N,而蜡块的重力为:
即:蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量,所以,支持小华的方案;(2)该方法测出的是蜡块漂浮时的浮力,而实验最后要利用浸没时的浮力与重力比较得出物体上的条件,所以问题是蜡块没有浸没在水中;
(二)探究蜡块下沉的条件
(1)还可以利用称重法测量石块受到的浮力:将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数F示,利用计算石块受到的浮力大小;
(2)通过比较石块重力和受到的浮力,可得物体下沉的条件为:物体浸没时受到的浮力小于自身重力.
点睛:重点是浮沉条件、阿基米德原理的应用,难点是测量蜡块的浮力时存在的问题,从从实验目的考虑,题文中的方法虽然计算出了浮力,但此浮力不是实验研究要用的浮力,实验要用的是浸没时的浮力.
12.木块在水平面上移动的距离转换甲乙质量相同的物体,速度越大,动能越大
速度相同的物体,质量越大,动能越大重力势动
【解析】
试题分析:动能大小与物体的质量和速度有关,在实验探究中要利用控制变量的物理方法,小球动能的大小无法直接看出来,可以通过转换的方法来比较,通过小球推动木块运动距离的远近来比较动能大小,小球推动木块运动距离越远,小球具有的动能越大。
小球速度大小可以通过小球在斜面的高度来控制,高度越高,小球到达底端时的速度越大。
在研究动能与速度关系,要控制质量相等,改变小球的速度,故可选甲、乙两图。
在研究动
能与质量关系时,要控制速度相等,改变小球的质量,让不同的小球从斜面的同一高度自由滚下即可,在向下运动时,重力势能转化为动能。
考点:实验探究影响动能大小的因素
13.右 不可靠 左端下沉 向上 >
【分析】
(1)杠杆左端低右端高,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移; (2)杠杆的平衡条件是:F 1L 1=F 2L 2;力臂是指支点到力的作用线的距离;
(3)设一个钩码重为G ,杠杆一个小格是L ,根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(4)根据杠杆的平衡条件分析即可解答;
【详解】
(1)杠杆左端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节;
(2)他的结论不可靠;
杠杆在水平位置平衡,并且动力和阻力垂直作用在杠杆上,此时动力臂和阻力臂都在杠杆上,“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”成立;当动力和阻力不垂直作用在杠杆上,动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离,“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”不成立;
(3)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3G×3L=9GL ,右侧2G×4L=8GL ,因为9GL>8GL 杠杆不能平衡,左侧下沉;
(4)取下A 点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C 点竖直拉,由于支点在一侧,因此向下拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,将弹簧测力计斜向右拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位时平衡时,拉力变大,所以,F 2>F 1.
14.(1)8N (2)1.0×103kg/m 3(3)3000Pa
【解析】
【详解】
(1)由于漂浮时,浮力等于重力,
所以,木块漂浮时所受的浮力大小是:F 浮=mg =0.8kg×10N/kg=8N ;
(2)又因为F 浮 =ρ液 gV 排,所以, 45g V gV ρρ=液木=G 即液体的密度是:330.855=
=4kg m 4
10/ρρ⨯⨯液木 =1.0×103kg/m 3; (3)根据题意知道,此时液体液面离容器底部的距离为30cm , 由p gh ρ=液 知道,容器底部受到的液体压强大小是:
331.010kg/m 10N/kg 0.3m p gh ρ=⨯=⨯⨯液=3000Pa
15. 省力 A B A B D B
【解析】
【详解】
(1)根据题意知道,轮轴的实质相当于杠杆,而辘轳就是轮轴的一种,其支点在轴心,阻力作用在轴上,动力作用在轮上,辘轳的杠杆示意图如下,且由图知道,动力臂远大于阻力臂,所以轮轴时一个省力杠杆。
(2)当用铅笔探究轮轴的实验时,笔管相当于轮,而笔头相当于轴,所以,当轮带动轴时,由于轮半径远大于轴半径,故省力但费距离。
(3)①通过以上学习知道,螺丝刀、方向盘和扳手在使用时都是轮轴,羊角锤在使用时属于杠杆;
②体重相同、力气一样的A和B两同学,A握住球棒的细端,B握住球棒的粗端,由于B 端半径大省力,A端半径小费力,所以,应是B同学获胜。