人教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
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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)(6)
一、实验题计算题压轴题等
1.底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水,重为12N的木块A漂浮在水面上,
露出水面的体积为总体积的2
5
,如图甲所示:现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A
上方,木块A恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。
求:( 水=1.0×103kg/m3)
(1)木块A的密度;
(2)合金块B的密度;
(3)图乙中,若将合金块B取下直接放人水中,当材料A和金块B静止后,水对容器底的压强变化了多少?
2.为测量某工业液体的密度,设计了如图所示的一套装置:图甲中,直筒型容器的底面积为100cm2,高为 50cm,重为 5N,放置在水平台秤上;图乙中,A 球的体积为 1000cm3,是 B 球体积的 2 倍,两球用轻质细杆相连,放入甲容器中,恰能悬浮在清水中,现剪断轻质杆,只有一球上浮,稳定后水对容器底的压强减小了 300Pa;图丙中 C 是弹簧测力计,弹簧测力计和 A、B 球之中上浮的那个小球,用一轻质无伸缩的细线通过定滑轮相连接。
(不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力,g取10N/kg)求:
(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差;
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差;
(3)按图丙中所示,使上浮的小球浸没在清水中时,容器中水的深度为 30cm,若将容器中的水换为同体积的工业液体,在弹簧测力计拉力作用下使小球浸没在工业液体中,容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa,求工业液体的密度。
3.如图为一种能在水中漂浮的水陆两栖抢险救援车,人和车的总质量为600 kg,当救援车静止在水平地面上,与地面接触的总面积是0.06m2。
已知ρ水= 1×103 kg/m3,g取10
N/kg。
求:
(1)人和车的总重力;
(2)人和车静止在水平地面上时对地面的压强;
(3)人和车漂浮在水面上时所受的浮力;
(4)人和车漂浮在水面时排开水的体积。
4.如图所示,重为6N,底面积为300cm2的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器足够高,把重为8N的柱体A与重为20N的正方体B用细绳连接(细绳体积不计),放入容器底部, A,B都不吸水, A的底面积为200cm2、高为10cm, B的边长为10cm.向容器中缓慢注水,当容器中水的深度为29cm时停止注水,此时A、B之间的绳子拉力为4N,求:
(1)当水的深度为29cm时,柱体A受到的浮力为多少N?
(2)继续向容器中加水直至B对容器底部压力刚好为0时,此时柱体A浸入水中的深度为多少cm?
(3)在第(2)问基础上,再将A竖直向上提升20cm,当水面静止时容器对水平桌面的压强为多少Pa? (物体带出的水忽略不计,细绳不会被拉断)
5.如图所示,重力不计的木杆AOB可绕支点无摩擦转动,已知OA段长为30cm,OB段长为10cm,A端细线下所挂的正方体重物甲静止在水平地面上,重物甲的边长为10cm.当在B点施加竖直向下大小为60N的力F时,A端的细线竖直,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时物体甲对地面的压强为3000Pa.
(1)重物甲受到地面的支持力大小
(2)当B端拉力为60N时,A端绳上的拉力是多少?物体的重力是多少?
(3)当B端的拉力变为12N,物体甲对地面的压强。
6.如图所示,体重为600N的小刚用滑轮组提升400N的重物时,若滑轮组的机械效率
080%
η=。
不计绳重和轴摩擦。
求:
(1)动滑轮受到的重力G 动; (2)地面对小刚的支持力N F ;
(3)绳子能够承受的最大拉力200N m F =,滑轮组的最大机械效率m 。
7.如图是探究“动能与哪些因素有关”的实验.小球A 的质量大于A′的质量,下落高度h 大于h ′.小球均由静止开始下落,碰到物体B 后一起运动一段距离s 后静止.
(1)图甲中,小球推动物体B 的过程,小球对物体B 有没有做功?______,判断依据是_______.
(2)本实验是通过观察___________来比较物体动能的大小.
(3)如果想探究动能大小与速度的关系,应选择_____两图的做法进行实验,这样选择的理由是:______.
8.小玲就“物体的浮力与什么因素有关”,做了以下实验.做实验的步骤如图所示,并记录了弹簧测力计的示数F 及金属体下表面所处的深度h .(已知ρ水=1.0×103
kg/m 3
,g 取10N/kg )
(1)根据上面实验情境图,你认为浮力与什么因素有关________. (2)根据图提供的信息,回答以下的问题:
① 据上图可知,金属块的重力是________N.
② 如图中,金属块共受________个力的作用,金属块在盐水中所受的浮力是________N.(3)下列选项中能正确反映出浮力F浮和深度h关系的图像是________.
(4)该物块的密度是________kg/m3.
9.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.探究过程及有关数据如图所示.
A B C D E
(1)以圆点A代表金属块,在A点画出D图中金属块的受力示意图__________.
(2)分析图中的A、D,说明浸在液体中的物体受到__________(填方向)的浮力;D图中金属块浸没在水中所受的浮力是__________ N.
(3)观察__________四个图(填图的序号)可得出结论:金属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而__________(选“增大”或“减小”).
(4)分析A、D、E三个图,说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与__________有关.
10.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下.完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,m A=m B<m C.
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的_____能转化为动能.其动能大小是通过_____来反映的.
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有_____.小木块最终会停下来是因为受到_____力的作用.
(3)分析比较甲和乙两组实验可知,物体质量相同时,速度越大,动能越_____.
(4)分析比较_____两组实验可知物体的动能与质量的关系.
11.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。
让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用_____________两图;实验中应保证_____________相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是__________________________________________。
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论________________________________。
(3)该实验是通过观察__________________________来比较铁球动能的大小,从而得出结论的。
这种研究方法叫做____________。
12.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)。
13.如图甲所示,用已调零的弹簧测力计吊着一圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢匀速下降,烧杯中原来水的深度为10cm.圆柱体浸没后继续匀速下降,直到圆柱体底面与烧杯底部刚刚接触为止.图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像.求:(ρ水=1×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)此圆柱体的重力是多少?
(2)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是多少?
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?
(4)圆柱体浸没在水中排开水的质量是多少?
14.如图所示,通过滑轮组用200 N的拉力在20 s内将重为480 N的物体匀速提高2 m,(不计绳重和摩擦),求:
(1)动滑轮重;
(2)绳自由端的移动速度为多大?
(3)若重物再增加150 N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?
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) 330.610kg/m ⨯;(2) 3.2×103kg/m 3;(3) 550Pa 【详解】
(1)图甲中木块A 漂浮在水面上,所以,图甲中木块A 受到的浮力
F 浮A =
G A =12N
由A F gV ρ=浮水排得
33
3312N = 1.210m 1.010kg/m 10N/kg
A F V g ρ-=
=⨯⨯⨯浮排水 因为露出水面的体积为总体积的25 ,所以木块浸在水中的体积为总体积的3
5
,木块A 的体积
3A 3331.210m 55
=3=210m 3
V V --⨯⨯=⨯排
木块A 的密度
33
33A A A A A 10kg/m 210m 12N =
0.610N/kg
m G V V g ρ-===⨯⨯⨯ (2)合金块B 放在木块A 上方时整体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,此时排开水的体积
'33A 210m V V -==⨯排
此时整体受到的浮力
''
33331.010kg/m 10N/kg 210m 20N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水排
B 的重力
'
B 20N 12N N A G F G =-=-浮=8
合金块B 的密度
33B B B 63B B 8N =
= 3.210kg/m 25010m 10N/kg
m G V V g ρ-==⨯⨯⨯ (3)将合金块B 从木块A 上取去下放入容器的水中,因ρB >ρ水,所以,合金B 将沉底,排开水的体积和自身的体积相等,此时合金B 受到的浮力
3363B B 1.010kg/m 10N/kg 25010m 2.5N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水
木块A 静止时处于漂浮状态,则木块A 受到的浮力
F 浮A =
G A =12N
A 和
B 受到浮力的减少量
∆F 浮=F’浮−F 浮A −F 浮B =20N−12N−2.5N =5.5N
排开水体积的减少量
-4333
5.5N
5.510m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ∆∆=
==⨯⨯⨯浮排水 水深度的变化量
-43
-42
5.510m 0.05510010m V h m S ∆⨯∆===⨯排
液体对容器底部的压强比取下合金块B 前减小了
∆p =ρ水g ∆h =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.055m=550Pa
答:(1) 木块A 的密度330.610kg/m ⨯;
(2)合金块B 的密度为3.2×103kg/m 3;
(3)将合金块B 从木块A 上取去下放入容器的水中,当A 、B 都静止时,液体对容器底部的压强比取下合金块B 前减小了550Pa 。
2.(1)3cm ;(2)3N ;(3)1.3×103kg/m 3 或 1.6×103kg/m 3 【详解】
(1)由题意可知,轻质杆被剪断前后水对容器底的压强减小了 300Pa ;由p gh ρ=可得:
2
33
300Pa 310m 3cm 1.010kg/m 10N/kg
p h g ρ-∆∆=
==⨯=⨯⨯水 (2)水面下降的体积为:
233cm 100cm 0m 3c 0V hS ∆=∆=⨯=
假设轻质杆被剪断前后,A 球上浮,则A 球露出水面的体积是:
A 30c 0m 3V V =∆=露
A 球排开的体积是:
3A A 33A =1000cm cm 300c =7m 00V V V -=-排露
当A 球上浮,最终漂浮时,A 球受到的重力等于浮力:
33-63A A A 110k /m 10N /k 7007N g 10m V G g F g ρ=⨯⨯⨯⨯===水浮排
A 球完全浸没在水中时,受到的浮力是:
33A 33A 110kg/m 10N/kg 110m 10N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
A 球完全浸没在水中时,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力,所以轻质杆被剪断前后,轻质杆的拉力差是:
A A A ==10N 7N 3N F F G ∆--=水
假设轻质杆被剪断前后,B 球上浮,则B 球露出水面的体积是:
B 30c 0m 3V V =∆=露
B 球排开的体积是:
3B 33B B =500cm cm 300c =2m 00V V V -=-排露
当B 球上浮,最终漂浮时,B 球受到的重力等于浮力:
33-63B B B 110k /m 10N /kg 2010m 02N gV G F g ρ=⨯⨯⨯==⨯=水排浮
B 球完全浸没在水中时,受到的浮力是:
33B 36B 110kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
B 球完全浸没在水中时,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力,所以轻质杆被剪断前后,轻质杆的拉力差是:
B B B ==5N 2N 3N F F G ∆--=水
综合以上分析,可知轻质杆被剪断前后,轻质杆的拉力差是3N ; (3)假设上浮的小球是A 球而且浸没在清水中时,此时水的体积是:
-42-6-333A =0.3m 100010010m 10=m 2m 10V Sh V ⨯⨯⨯=-⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力,图中装清水时,弹簧测力计的示数:
1A A G F F =-水
容器对桌面的压力:
A 1A A A 1A A 2gV F gV F G G G F G G G F G G ρρ=++-=+-+--+=+水水压容水容水容水()①
将容器中的水换为同体积的工业液体时,容器对桌面的压力:
A 2A A A A A 2gV F gV F G G G F G G G G G F ρρ=++-=+-+=-+-+液压容容液液2容液液()②
由于换成同体积的工业液体后,容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ,可知F 压2大于1F 压,则压力变化量是:
1F F F ∆=-压压2压
把①②代入,化简得:
A 1F F F g V V ρρ⨯=-∆--=液水压压2压()()
由F
p S
=
得,压力的变化量是: 42=600Pa 10010m 6N F pS -∆∆=⨯⨯=压
可得:
A 6N V V g ρρ-⨯-=液水()()
解得:
331.610kg/m ρ=⨯液
假设上浮的小球是B 球而且浸没在清水中时,此时水的体积是:
-42-3363B -'=0.310010m 10m 10m m 500=2.5V Sh V =-⨯⨯⨯⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力,图中装清水时,弹簧测力计的示数:
'1B B F F G =-水
容器对桌面的压力:
''B 1B B 1'B 'B B 2F G G G F G G G gV F gV G F G ρρ=++-=+-=-+-++压水水水容水容容水()③
将容器中的水换为同体积的工业液体时,容器对桌面的压力:
'''''B 2B B ''''B B B 2F G G G F G G G G gV F gV F G ρρ=++-=+--=+-++压2容液液液液液液液()④
由于换成同体积的工业液体后,容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ,可知'
F 压2大于'
1F 压,则压力变化量是:
'''1F F F ∆=-压压2压
把③④代入,化简得:
'1'''B 'V V F F F g ρρ∆=-⨯=--液压压2压水()()
由F
p S
=
得,压力的变化量是:
''42=600Pa 10010m 6N F p S -∆∆=⨯⨯=压
可得:
''B 6N V V g ρρ⨯--=液水()()
解得:
'331.310kg/m ρ=⨯液
答:(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差是3cm ;
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差3N ;
(3)工业液体的密度是331.310kg/m ⨯或331.610kg/m ⨯;
3.(1)6000N ;(2)1×105Pa ;(3)6×103N ;(4)0.6m 3
【详解】
(1)人和车的总重力
G=mg =600kg×10N/kg=6000N
(2)人和车静止在水平地面上时地面受到的压力
F =
G = 6000 N
对地面的压强
526000N 110Pa 0.06m
F p S ===⨯ (3)人和车漂浮在水面上,根据浮沉条件可知
3610N F G ==⨯浮 (4)由F G ρgV ==浮水排排得
33336100.6m 110g/m 10N/k N g
F V g ρ⨯===⨯⨯浮排水 答:(1)人和车的总重力是6000N ;
(2)人和车静止在水平地面上时对地面的压强是1×105Pa ;
(3)人和车漂浮在水面上时所受的浮力是6×103N ;
(4)人和车漂浮在水面时排开水的体积是0.6m 3。
4.(1)12N (2)9cm (3)2600pa
【解析】
【详解】
(1).当水的深度为29cm 时,A 、B 之间的绳子拉力为4N ,对于A 受力平衡,即F A 浮=G A +F 拉=8N+4N=12N;
(2).B 浸没在水中,V B 排=V B =(0.1)3m 3=1⨯10-3m 3,
B 受到的浮力:F B 浮=ρ水gV 排=1.0⨯103kg/m 3⨯10N/kg ⨯1⨯10-3m 3=10N,
B 对容器底部压力刚好为0时,B 受力平衡,即F B 浮+F ’拉=G B , F ’拉= G B -F B 浮
=20N -10N=10N;
力的作用是相互的,当拉力为10N 时,A 受力平衡,F ’A 浮=G A + F ’拉=8N+10N=18N,由阿基
米德原理得A 排开水的体积:V A 排='A F g ρ浮水=3318N 1.010kg /m 10N /kg
=1.8⨯10-3m 3; 柱体A 浸入水中的深度:h =A V S 排=3342
1.810m ;20010m --⨯⨯=0.09m=9cm, (3).当A 、B 之间的绳子拉力为4N 时,A 排开水的体积:
V’A 排='A F g ρ浮水=3312N 1.010kg /m 10N /kg
⨯⨯=1.2⨯10-3m 3; 柱体A 浸入水中的深度:h ’='A V S 排=3342
1.210m ;20010m --⨯⨯=0.06m=6cm, 此时水面上升3cm ,水的深度为29cm+3cm=32cm,
在第(2)问基础上,再将A 竖直向上提升20cm ,当A 上升9cm 时,水面下降高度,h 1降=V S 排=3342
1.810m ;30010m --⨯⨯=0.06m=6cm;此时水深26cm ,此时B 上表面距水面距离23cm-9cm-10cm=4cm ;
当B 继续上升4cm 时,水面下降高度为h 2降=B B 4cm S S S ⨯-=222100cm 4cm 300cm 100cm
⨯-=2cm,此时水深24cm, 容器对水平桌面的压力为:F =G 水+G 容=ρ水gV +G 容=
ρ水gSh +G 容=1.0⨯103kg/m 3⨯10N/kg ⨯300⨯10-4m 2⨯0.24m+6N=78N ,
容器对水平桌面的压强为:p =F S =42
78N 30010m -⨯=2600 p a. 答:(1).当水的深度为29cm 时,柱体A 受到的浮力为12N ;
(2).继续向容器中加水直至B 对容器底部压力刚好为0时,此时柱体A 浸入水中的深度为9cm ;
(3).在第(2)问基础上,再将A 竖直向上提升20cm ,当水面静止时容器对水平桌面的压强为多少2600Pa.
5.(1)30N ;(2)20N ;50N ;(3)4600Pa ;
【解析】
【详解】
(1).由F p S
=可得,物体甲受到的支持力: 23000Pa 0.1m 30N F F pS ===⨯=压支();
(2).由题可知,木棒在水平位置平衡,由杠杆平衡条件可得:A F OA F OB ⨯=⨯,即 F 30cm 60N 10cm A ⨯=⨯,
解得:F A =20N ;根据力的作用是相互的可知,杠杆A 端绳子对甲物体的拉力:
20N A F F ==拉;
甲物体受向下的重力、向上的支持力和向上的拉力而静止,则根据力的平衡条件可得,甲
物体重力:
20N 30N 50N G F F =+=+=甲拉支;
(3).当B 端的拉力变为12N ,由杠杆平衡条件可得:A F OA F OB ⨯=⨯,即 F 30cm 12N 10cm A ⨯=⨯,
解得:F A =4N ;
甲物体受向下的重力、向上的支持力和向上的拉力而静止,则根据力的平衡条件可得: 50N 4N 46N A F F G F ==-=-=压支,
物体甲对地面的压强为
a 246N 4600p 0.1m F p S ===()。
答:(1).重物甲受到地面的支持力大小30N ;
(2).当B 端拉力为60N 时,A 端绳上的拉力是20N ;物体的重力是50N 。
(3).当B 端的拉力变为12N ,物体甲对地面的压强a 4600p 。
6.(1)100N (2)500N (3)90%
【解析】
【详解】
(1).滑轮组的机械效率为:
00
W W Gh G W W W Gh G h G G η====+++有
有总额有 代入数据080%η=,G =400N ,即可求出动滑轮重力为:
G 0=100N ;
(2).由图像可知,绳子股数n =5,因此拉力F 为:
()()011400N +100N =100N 55
F G G =+= 即绳子对小刚的拉力为100N ,由力的平衡条件可知,此时地面对小刚的支持力为: -600N -100N =500N N G F F ==人;
(3).由推导式0
G G G η=+可知提起的重物重力越大,机械效率越高,因此,当拉力为最大值200N 时,机械效率最高,此时物体重力最大为:
max 055?200N -100N =900N m G F G ==-
机械效率为:
max max max max 0max 0900N ×100%=90%900N +100N
W W G h G =W W W G h G h G G η====+++有
有总额有。
答:(1).动滑轮受到的重力为100N ;
(2).地面对小刚的支持力为500N ;
(3).滑轮组的最大机械效率为90%。
7.做功 小球推动物体B 在水平方向上移动了一段距离 物体B 被推动的距离长短 甲、乙 详见解析
【详解】
(1)[1]图甲中,小球推动物体B 的过程,小球对物体B 做了功;
[2]小球推动物体B 时,给物体B 一个推力,物体B 在推力的方向上移动了一段距离,小球对物体B 做了功;
(2)[3]物体B 被推动的距离长,说明小球的动能越大,所以通过观察物体B 被推动的距离长短来比较物体动能的大小;
(3)[4]探究动能大小与速度的关系,保持小球的质量不变,改变速度的大小,选择甲乙两个图进行实验;
[5]甲乙两图小球的质量相同,下落的高度不同,到达水平面的速度不同.
8.排开液体的体积和液体的密度 9.6 3 3.6 D 3.2×103
【详解】
(1)由实验1、2、3、4可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关,由实验5、6可知,浮力的大小还与液体的密度有关;(2)①由实验1知,金属块的重力是9.6N ;② 图6中,金属块共受3个力的作用:重力、浮力和拉力,且三个力平衡,故浮力为:F 浮=G G -'=9.6N -6N =3.6N.(3) 金属块底部接触水面后,随着浸入水中深度h 的增加,金属块排开水的体积变大,金属块受到的浮力F 浮变大,所以弹簧测力计的示数变小;当金属块完全浸没入水中时,金属块受到的浮力不变,弹簧测力计的示数不再变化;故图象D 符合弹簧测力计示数F 与金属块底部浸入水中深度h 关系.(4)物块完全浸没在水中时受到的浮力为F 浮=G '
G -水=9.6N -6.6N =3N ,由F 浮ρ=gV 排得,物块的体积V =V 排333g 1.010/10/F N kg m N kg
ρ⨯⨯浮水===3×10-4 m 3,物块的密度:43
9.6g ρ10/310?m G
m G N V V gV N kg -⨯⨯=====3.2×103 kg/m 3. 9. 竖直向上 4N ABCD 增大 液体密度
【解析】(1)D 图中金属块保持静止,此时受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和测力计的示意图,金属块在这三个力的作用保持平衡,浮力为: D 10N 6N 4N F G F =-=-=浮,作图如下:
(2)分析图中A 、D 可以知道弹簧测力计示数减小,说明物体受到了竖直向上的浮力的作用,即浮力的方向竖直向上;
物体在空气中的重力10N G =,浸没在水中时弹簧测力计的示数7N D F =,物体在重力、浮力、拉力三个力的作用保持平衡,所以浮力为: D 10N 6N 4N F G F =-=-=浮。
(3)如图ABCD 四个图,随着物体排开水的体积增大,测力计的示数逐渐变小,说明物体受到的浮力逐渐变大,即属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而增大。
(4)由AD 图可以知道,金属块都浸没在煤油中时受到的浮力为:
E '10N 6.8N 3.2N
F
G F =-=-=浮,可见物体浸没在不同液体中时,受到的浮力不同,说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关.
10.重力势能 木块移动的距离大小 惯性 摩擦力 大 甲丙
【解析】
(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程,其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的;
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有惯性,小木块最终会停下来是因为受到摩擦力的作用;
(3)分析比较甲和乙两组实验知道,物体质量相同时,速度越大,动能越大; (4)甲丙两组实验中物体的质量不同,其高度相同,故由甲丙实验可以知道物体的动能与质量的关系.
点睛:本题考查的是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验,涉及了转换法、控制变量法在实验中的应用,及掌握实验中控制小球滚下速度的方法.
11. 甲乙 速度 从相同的高度自由滚下 质量相同时,速度越大,动能越大 纸盒被推开的距离 转换法
【解析】(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,因此要选择甲、乙两图;
(2)由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;
(3)该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法.
故答案为:(1)甲乙;速度;从相同的高度自由滚下;(2)质量相同时,速度越大,动能越大;(3)纸盒被推开的距离; 转换法.
12.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。
13.(1)12N ;(2)1000Pa ;(3)4N ;(4)0.4kg
【详解】
(1)由图可知,弹簧测力计示数为12N ,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,此圆柱体的重力:
G =F 示=12N ;
(2)圆柱体未浸入水中,烧杯中水的深度为10cm ,因此烧杯底部受到水的压强:
p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.1m=1000Pa ;
(3)从10cm 开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,由称重法测浮力可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:
F 浮=
G -F 示′=12N -8N=4N ;
(4)由阿基米德原理可知,F 浮=G 排=m 排g ,
m 排=4N 10N/kg
G F g g ==排浮=0.4kg . 答:(1)此圆柱体的重力是12N ;
(2)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强1000Pa ;
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N ;
(4)圆柱体浸没在水中排开水的质量是0.4kg .
14.(1)120 N ;(2)0.3 m/s ;(3)250 N
【详解】
(1)由图可知,连接动滑轮的绳子的股数为3股,根据F = G n
G +物动,动滑轮重为 G 动=nF -G 物=200N×3-480N=120N
(2)相同时间内绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍,所以
v =
s t =2m 320s
⨯=0.3m/s (3)增加150N 的物重后
G 物'=480N+150N=630N
则
F=
'
G
n
G
物动=
3
630N+120N
=250N
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。