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) (5)
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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)
一、实验题计算题压轴题等
1.用如图所示的滑轮组。
小明站在地面上把一件重为400N的材料在30s内匀速提升到12m的楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%。
(不计绳重及摩擦)求:
(1)在此过程中小明所做的有用功是多少?
(2)则拉力功率为多大?
(3)提升500N重物时,机械效率是多少?
2.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?
3.如图甲所示,拉力F通过滑轮组,将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处.图乙是拉力F随时间t变化的关系图像.不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力, g=10 N/kg,求:
(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小;
(2)金属块的密度;
(3)如果直接将金属块平放在水平地面上,它对地面的压强大小.
4.2018年10月24日连通香港珠海澳门的港珠澳大桥正式通车,港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,向其内部灌水使之沉入海底。
设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m,总质量为6×107kg(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
求:
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮。
(2)灌水后密封沉管完全浸没在水中匀速下降,则需要向密封管中灌入水的质量。
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请应浮力的知识来解释其原因。
5.如图所示在水平桌面上放有完全相同的薄壁柱形容器甲和乙,容器质量为200g,底面积为4×10-3m2,高0.8m,容器中分别盛有600g的水和深度为0.2m的煤油(ρ煤油
=0.8×103kg/m3)。
(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)甲容器底部受到水的压强大小;
(2)若向两容器内分别再倒入相同深度的水和煤油,使甲、乙容器对桌面的压强相等。
请计算出此时乙容器对水平桌面的压强大小;
(3)在未向容器内倒入相同深度的水和煤油前,将一个质量为800g,底面积为2×10-3m2的圆柱体,竖直放入乙容器中。
稳定后该圆柱体浸没于煤油中,此时煤油对乙容器底部的压强为2.8×103Pa。
若将圆柱体从乙容器中取出,将其用毛巾擦干净后再放入甲容器中待稳定后,请计算出此时水对甲容器底部的压强大小。
6.如图所示,在水平桌面上放置一个体积为20cm3、重为1.8N的小球,小球处于静止状态。
旁边的桌面上放置一个平底薄塑料杯(重力忽略不计),高为0.1m,杯中装满水,水重为3N。
(g=10N/kg)求:
(1)画出小球静止在水平桌面时的受力示意图;
(2)小球对水平桌面的压力;
(3)杯中水对杯底的压强;
(4)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了多少牛?
7.如图所示,正方形物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有1/5体积露出水面。
g取10N/kg。
求:
(1)该物块受到浮力;
(2)该物块的密度;
(3)若未投入物块时,水对容器底部的压力为F0.试求出物块漂浮时,水对容器底部的压力F1并求出物块浸没时水对容器底部的压强;
(4)若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29,则未投入物块时容器中水的深度是多少?
8.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
9.如图所示,是某救援队利用滑轮组打捞水中物体的示意图。
在湖底有一个体积为
0.02m3的物体,其所受重力为1000N。
用滑轮组将其缓慢匀速打捞,该物体露出水面前,在50s的时间内匀速竖直上升了 5m,在这个过程中,拉力F做的功为5500J。
物体完全露出水面后,继续匀速提升。
(不计绳重,摩擦及阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,g取
10N/kg)求:
(1)物体露出水面前,拉力F为多大?
(2)物体露出水面前拉力F的功率为多大?
(3)动滑轮的重力为多大?
(4)物体完全露出水面后,继续匀速上升的过程,滑轮组的机械效率为多大?
10.小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越_____。
(2)实验时的情形如图2所示,比较甲图和乙图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随_____的增加而增大。
(3)比较图2_____和_____,可以初步得出结论:液体内部压强与液体密度有关。
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口_____。
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好漫没,如图2丁所示,此时弹簧测力计的示数为_____N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为_____mL,此时探头所受的浮力为_____N。
11.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______。
12.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____________________.13.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)实验前小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_____调节。
(2)如图甲所示,调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂3个钩码,在B点处挂____个钩码杠杆恰好在原位置平衡。
于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
他这样得出的结论_____(合理/不合理)。
理由是:_____。
(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,弹簧测力计的读数应是_____N(一个钩码重
5N)。
若将弹簧测力计沿顺时针缓慢旋转至竖直方向,则其示数_____(变大/变小/不变)。
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.用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图甲所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:甲认为:A较重;乙认为:B较重;丙认为: A、B一样重.(1)物理老师设计了如图乙所示的实验,由此你可以判断同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)根据如图乙的实验,小明同学还得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡. a .这个结论 (选填“是”或“否”)正确.
b .用如图丙所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确? 答:
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一、实验题计算题压轴题等
1.(1)4800J ;(2) 200W ;(3) 83.3% 【详解】
(1)材料克服重力做的功为有用功
400s 12m 4800J W G h ==⨯=有物
(2)拉力做的功为总功,由100%80%W W η=
⨯=有
总可得总功 4800J
6000J 80%80%
W W =
==有总 则拉力功率
6000J 200W 30s
W P t =
== (3)由图可知绳子承担重物的段数n 为2,物体上升12m ,则绳子末端在拉力的作用下移动
212m 24m s nh ==⨯=
由(2)知拉力做功6000J ,由W=Fs 可得拉力
6000J =250N 24m
W F s ==总
由()1
F G G n
=
+物动可得动滑轮的重力 22250N 400N 100N G F G =-=⨯-=动物
提升500N 重物时,物体做的有用功
W G h ''=有物
拉力做的有用功
()
1
=W F s nF h n G G h n
''''==⨯+总动物
机械效率是
()
500N 100%100%100%100%83.3%
1100N 500N W G h G W G G n G G h n
η''''=⨯=⨯=⨯=⨯≈+'+'⨯+有物物总动物动物
答:(1)在此过程中小明所做的有用功是4800J ; (2)则拉力功率为200W ;
(3)提升500N 重物时,机械效率是83.3%。
2.(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 。
3.(1)80N (2)2.7×103kg/m 3(3)5.4×103Pa 【详解】
(1)由甲图可知,n =2,不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,F =
12
G ,当金属块完全露出液面后,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的t 2-t 3时刻,从乙图可知,该金属块重力为:G =2F =2×108N=216N ,当金属块未露出液面时,即为图中的0-t 1时刻,则2F ′+F 浮=G ,所以金属块完全浸没在水中时受到的浮力:F 浮=G -2F ′=216N -2×68N=80N ;
(2)根据F 浮=ρ水gV 排可得,金属块排开水的体积:V 排=
3380N
110kg/m 10N/kg
F g ρ=⨯⨯浮水 =8×10-3m 3,金属块完全浸没在水中,则金属块的体积V =V 排=8×10-3m 3,金属块的密度为:ρ金=
-33216N 10N/kg 810m
m G V gV ==⨯⨯ =2.7×103kg/m 3;
(3)金属块的边长a ,则受力面积S =a 2=(0.2m )2=0.04m 2,金
属块平放在水平地面时对地面的压强:p =
2
216N
=0.04m
F G S S =压 =5.4×103Pa . 答:(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力80N ; (2)金属块的密度2.7×103kg/m 3;
(3)如果直接将金属块平放在水平地面上,它对地面的压强5.4×103Pa .
4.(1)6×108N ;(2)3×106kg ;(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力产生的原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮 【详解】
(1)漂浮在海面上的密封沉管,受到的浮力等于其重力,则受到的浮力为
F 浮=
G 管=m 管g =6×107kg×10N/kg=6×108N
(2)当密封沉管浸没在海水中时,排开水的体积等于沉管的体积,则沉管所受浮力
F 浮'=ρgV 排=ρgV 管=1.0×103×kg⁄m 3 ×10 N⁄kg×180m×35m×10m=6.3×108N
当密封沉管上表面浸没在海水中时,浮力大小不变,处于匀速运动状态,
F 浮'=
G 总=G 管+G 水
G 水=F 浮'-G 管=6.3×108N-6×108N=3×107N
76310N
=310kg 10N/kg
G m g ⨯==⨯水
水
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力产生的原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
答:(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F 浮=6×108N ; (2)需要向密封管中灌入水的质量为3×106kg ;
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力产生的原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
5.(1)1.5×103Pa ;(2)2.5×103Pa ;(3)3×103Pa 【详解】
(1)由于甲容器为上下等宽竖直容器处于水平面上,则甲容器底部受到水的压力
0.6kg 10N/kg=6N F G m g ===⨯水水水
则甲容器底部受到水的压强
3
32
6N =1.510Pa 410m
F p S -=
=
⨯⨯水水容
(2)设再加入的水和煤油的深度为1h ,由于两容器对桌面压强相等,可得
p p =甲乙
则
()
()
G G G G S S ++=
水油容容容
容
则
G G =水油
则
m m =水油
则
333211600g 0.810kg/m 410m 0.2m S h S h ρρ-+=⨯⨯⨯⨯+水油容容
解得
210510m<.8m h -=⨯
乙容器对水平桌面的压力为
33-32()(0.2kg+0.810kg/m 410m 0.25m)10N/kg=10N F G m m g ==+⨯=⨯⨯⨯⨯乙总油容
乙容器对水平桌面的压强为
3-32 2.510Pa 4100N =m 1F p S ⨯⨯=
=乙乙容 (3)由于将圆柱体放入煤油中浸没时
32.810Pa p =⨯油
则
20.35m h =油
则圆柱体的体积
3243321()410m (0.35m-0.2m)610m 600cm V S h h --=⨯-=⨯⨯=⨯=柱油油容
由于
33800g = 1.3g/cm 600cm m V ρρ=≈>柱柱柱水 所以圆柱体放入水中将沉底,圆柱体高
-63
-3260010m ==0.3m 210m
h V S ⨯⨯=柱柱柱 甲容器中600g 水的体积,由m V
ρ=得 33
600g =600cm 1.0g/cm m V ρ==水水水 当圆柱体放入水中时,水面高度为
-632
-32-3260010m =0.3m 410m 21m
-0V h S S ⨯==-⨯⨯水
水柱容 由于 2h h =水柱 故20.3m h =水成立,此时,水对甲容器底部的压强为
33'32110kg/m 10N/kg 0.3m 310Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯水水水
答:(1)甲容器底部受到水的压强为1.5×103Pa ;
(2)乙容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa ;
(3)水对甲容器底部的压强为3×103Pa 。
6.(1) ;(2)1.8N ;(3)1000Pa ;(4)1.6N
【详解】
(1)小球静止在水平桌面时,受到重力的作用,作用点在球心,方向竖直向下,还有桌面的支持力的作用,作用点也在球心,方向竖直向上,如下图所示;
(2)由于小球处于静止状态,小球对水平桌面的压力等于其自身的重力,即
1.8N F G ==
(3)由于杯中装满水,水的高度是0.1m ,那么杯中水对杯底的压强是
331.010kg/m 10N/kg 0.1m 1000Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=水
(4)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,假设小球是漂浮,那么可知
331.010kg/m 10N/kg 1.8N F G gV V ρ===⨯⨯⨯=浮水排排
可解得3
180cm V =排,这个体积大于小球的体积,所以小球不可能是漂浮; 假设小球是悬浮,那么 33-631.010kg/m 10N/kg 2010m 0.2N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯=浮水球
这个浮力小于重力,那么小球不可能是悬浮;
那么小球只有沉底,根据阿基米德原理可知,小球所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力,可知排开的水重力是
0.2N G F ==水浮
把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力是
23N 1.8N -0.2N 4.6N F =+=
没放小球前,杯子对桌面的压力是13N F =,杯子对桌面的压力增加量是
21- 4.6N -3N 1.6N F F F ∆===
答:(1)小球静止在水平桌面时的受力示意图如答案所示;(2)小球对水平桌面的压力是
1.8N ;(3)杯中水对杯底的压强是1000Pa ;(4)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了1.6N 。
7.(1)8N ;(2)0.8×103kg/m 3
;(3)F 0+8N ;0010F N S +;(4)12.5cm 。
【解析】
【详解】
(1).正方体的体积:V =L 3=(0.1m )3=0.001m 3;
15
体积露出水面时木块受到的浮力: F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×(1﹣
15)×0.001m 3=8N ; (2).因为木块漂浮,
所以G =F 浮=8N ,
木块的密度:
ρ=38N 10N/kg 0.001m
m G V gV ==⨯=0.8×103kg/m 3; (3).由于容器为圆柱形容器,木块漂浮时,木块受到的浮力等于木块重力,水对容器底部的压力:
F 1=F 0+
G =F 0+8N ;
木块浸没时,水对容器底部的压力:
F 2=F 0+ρ水gV =F 0+1×103kg/m 3×0.001m 3×10N/kg =F 0+10N ;
物块浸没时水对容器底部的压强:
p =020010N F F S S +=; (4).物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比:
0010N 30=8N 29
F F ++, 解得F 0=50N ,
物块漂浮时,水对容器底部的压强
p 1=0100
8N F F S S +=, 未投入物块时,水对容器底部的压强p 2=00
F S , 根据题意可知,
p 1-p 2=008N F S +-00F S =050N+8N S -0
50N S =200Pa , 解得S 0=0.04m 2,
未投入物块时水对容器底部的压强:
p 2=00F S =2
50N 0.04m =1250Pa , 由p =ρgh 得:未投入物块时容器中水的深度:
h =2331250Pa 110kg/m 10N/kg
p g ρ=⨯⨯=0.125m =12.5cm 。
答:(1).木块受到的浮力为8N ;
(2).木块的密度为0.8×103kg/m 3;
(3).物块漂浮时,水对容器底部的压力F 1为F 0+8N ;物块浸没时水对容器底部的压强为00
10N F S +; (4)未投入物块时容器中水的深度是12.5cm 。
8.(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 9.(1)550N ;(2)110W ;(3)300N ;(4)76.9%
【解析】
【详解】
滑轮组的动滑轮绕2段绳;
(1).绳子自由端通过的距离
s =2h =2×5m=10m ,
物体露出水面前,拉力
F =5500J 10m
W s ==550N ; (2).物体露出水面前拉力F 的功率 P =
5500J 50s W t ==110W ; (3).物体受到的浮力
F 浮=ρ水g V 排=1.0×103kg/m 3× 10N/kg×0.02m 3=200N ,
因为不计绳重、摩擦,所以,2F=(G物-F浮)+G动,
动滑轮的重力
G动=2F-(G物-F浮)=2×550N-(1000N-200N)=300N;(4).因为不计绳重、摩擦,所以,滑轮组的机械效率
η=
1000N
==
1000N+300N
W W Gh G
W W W Gh G h G G
==
+++
有有
总有额动动
≈76.9%。
答:(1).物体露出水面前,拉力F为550N;
(2).物体露出水面前拉力F的功率为110W;
(3).动滑轮的重力为300N;
(4).物体完全露出水面后,继续匀速上升的过程,滑轮组的机械效率为76.9%。
10.大深度甲丙相平 0.4 20 0.2
【详解】
(1)[1]把液体内部压强的大小转换成橡皮膜形变程度的大小来判断,形变程度越大,表示液体内部的压强越大。
(2)[2]由甲、乙两图探究液体压强大小与深度的关系,应控制液体的密度相同、探头的方向相同,而深度不同,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)[3][4]比较甲图和丙图可知,探头所处的深度相同,液体的种类不同,橡皮膜的形变程度不同,说明液体产生的压强不同,可初步得出液体内部压强与液体密度有关。
(4)①[5]向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。
②[6]由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为0.4N。
[7]溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为20mL。
[8]排开水的体积为20mL=20×10-6m3,由阿基米德原理得此时探头所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N。
11.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。
12.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.
13.左端 2 不合理 实验次数太少,结论具有偶然性 4 变小
【解析】
【详解】
(1)实验前小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向左端调节;
(2)小明在杠杆上A 点处挂3个钩码,根据:动力×动力臂=阻力×阻力臂,A A B B F L F L ⨯=⨯ 得:2×3=F B ×3,解得F B =2,即在B 点处挂2个钩码杠杆恰好在原位置平衡,于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
他这样得出的结论不合理,理由是实验次数太少,结论具有偶然性;
(3)在图乙中,阻力臂为4个格,30°角对的直角边为斜边的一半,所以动力臂为3个格,根据杠杆的平衡条件可得:F ×3=15N×4,解得:F =20N ,弹簧测力计的读数应是20N ,若将弹簧测力计沿顺时针缓慢旋转至竖直方向,则动力臂逐渐变大,而阻力和阻力臂没变,所以动力变小,即弹簧测力计的示数变小。
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.(1)甲 (2)否 (3)用弹簧测力计斜向下拉,比较“阻力×阻力作用点到支点的距离和动力×动力作用点到支点的距离”的大小
【解析】
试题分析:由图甲可知,由于胡萝卜两边的力臂长短不一样,由图乙可知,当力臂不一样时两边的钩码的重力不一样,结论甲正确.只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.这个结论是不正确的,因为杠杆在水平位置平衡阻力作用点到支点的距离和支点到力作用线距离相等,由图丙当弹簧测力计斜向下拉就可以证明.
考点:杠杆。