人教八年级人教初二物理下册第二学期期末复习实验计算题试卷及答案
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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)(1)
一、实验题计算题压轴题等
1.将一轻质弹簧的两端分别固定在正方体物体A、B表面的中央,构成一个连接体,把正方体物体B放在水平桌面上,当物体A、B静止时,弹簧的长度比其原长缩短了1cm,如
图甲所示。
现将连接体放入水平桌面上的平底圆柱形容器内,与容器底始终接触(不密合),再向容器中缓慢倒入一定量的水,待连接体静止时,连接体对容器底的压力恰好为0。
已知物体的边长均为10cm,物体A、B的密度之比为1:9,圆柱形容器的底面积为200cm2,弹簧原长为10cm,弹簧所受力F的大小与弹簧的形变量△L(即弹簧的长度与原
长的差值的绝对值)的关系如图乙所示。
上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,不计弹簧的体积及其所受的浮力,g取10N/kg,求:
(1)物体A的重力;
(2)放在水平桌面上时,连接体对桌面的压强;
(3)为达到题中要求,需要向容器内倒入水的质量。
2.2018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。
3.如图甲所示,底面积为S1=200cm的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,质量为400g,其底面积为S2=100cm,C为压力传感器,用F表示压力传感器的示数,h表示
木块A的下表面与液面的距离。
小明同学想利用此装置探究F与h的关系,它先把木块A 放入液体中,当木块A静止时,测得木块A的下表面与液面的距离为h1,小明再用轻杆B
向下压,逐渐改变h的大小,并记录下与之相对应的压力F的数值,依据数据得到了如图 图像,此过程中液体始终没有溢出。
不计传感器C和轻杆B的重力和体乙所示的F h
积,g=10N/kg)
(1)求物体A的密度;
(2)求容器内液体的密度;
(3)若此时液面距离容器底部0.16m,求容器底部受到的液体压强。
4.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知当物体下降的距离为2m时,用时4s。
工人的拉力为50N,工人质量为60kg。
(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)
(1)求工人放绳的速度;
(2)求滑轮组的效率η1;
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知η1:η2=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g=10N/kg)。
求:当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力。
5.如图所示,站在地面上的工人师傅利用滑轮组提升重为900N物体,10秒内物体匀速上升的高度为1m,工人师傅的拉力F为400N,不计摩擦和绳重。
求:
(1)10s内做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)若工人师傅的重力为700N,双脚与地面的接触面积为500cm2,匀速提升重为1200N的重物时(如图所示),工人师傅对地面的压强。
6.慈溪某建设工地,有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物;如图所示,A为塔吊的配重,OB为塔吊的起重臂,C为能在起重臂上移动的载重小车,载重小车下挂有滑轮组,OB=25m.当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1200kg.现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上,准备起吊该圆柱形重物(不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦.g=10N/kg)问:
(1)起吊后,当重物匀速上升时,载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大?
(2)如果将重物匀速提升20m,则拉力做功多少?
(3)塔吊将重物从起吊点提升20m后,载重小车最多能向B点方向再平移多少米,才能保证安全工作?
7.图甲是某起重船的示意图,A处为卷扬机,吊臂前端滑轮组如图乙所示。
在一次吊装施工中,当起重船从运输船上吊起重物时,起重船浸入海水中的体积增加了18m3,重物在空中匀速竖直上升了3m。
已知动滑轮总重为2×104N,海水密度ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
当重物在空中匀速上升时,若不计摩擦及钢丝绳重,求:
(1)被吊起的重物受到的重力;
(2)钢丝绳拉力F 所做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
8.如图装置中,轻质杠杆支点为O ,不吸水的正方体A 和B 通过轻质细线连接悬挂于D 点,物体C 悬挂于E 点,杠杆在水平位置平衡.水平桌面上的柱形容器重为6N 、底面积为
2200cm 、高为34cm .已知A 5N G =、B 15N G =,,A 和B 的边长、连接A 和B 的细线长以及B 的下表面到容器底的距离均为10cm ,O 、D 两点间的距离为20cm ,O 、E 两点间的距离为80cm .求:
(1)C 物体的重力;
(2)向容器中缓慢加入5kg 的水,同时调节物体C 的位置使杠杆始终在水平位置平衡.此时容器底部受到水的压强
(3)在(2)问的基础上,剪断A 上方的细线,待A 、B 静止后,容器对水平桌面的压强.
9.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。
10.体重为 600N 的小亮,用如图所示的滑轮组将一个重为 400N 的木箱从水平地面匀速提高 2m,所用的拉力为 250N,不计绳重和摩擦.求这个过程中:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)若绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为 500N,求小亮利用这个滑轮组工作时能提起的最大物重.
11.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间距离相等。
(1)杠杆在甲图所示的位置静止时,杠杆_____处于平衡状态。
(选填“是”或“不是”)。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为_____N。
当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_____。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是_____。
(选填字母)
A.求平均值
B.得到普遍规律
(5)实验前,调节平衡螺母使杠杆水平平衡是为了_____。
实验时,通过加减砝码或移动砝码的位置,使杠杆水平平衡是为了_____。
12.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=1.0×103kg/m3,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.
13.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
① 可能跟物体浸入液体的深度有关;
② 可能跟物体的重力有关;
③ 可能跟物体的体积有关;
④ 可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤ 可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验;他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块分别在水中1、2、3的位置,弹簧测力计的示数会_________,在位置3和4中,弹簧测力计的示数会_____________(填变大、变小或不变).这说明
________________.
(2)比较实验的整个过程,分析弹簧测力计的示数的变化规律,能证明上述猜想
_________是正确的.
14.某同学用如图甲所示的装置,探究杠杆平衡条件。
(1)为了方便测量力臂,调节时若杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向________端调节。
(2)探究过程中,在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G=2.5N的物体,在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F,保证杠杆处于平衡状态。
根据多次测量的力和力臂F、L数据,画出F和L的图线如图乙,由图乙可得出杠杆平衡条件是F与L成________比。
根据杠杆平衡条件,可求出重力G的力臂是________。
15.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?
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一、实验题计算题压轴题等
1.【答题空1】2N
【答题空2】2×103Pa
【答题空3】4.8kg
【详解】
(1)由图乙可知,当弹簧的长度比其原长缩短了1cm 时弹簧的压力为:1cm×2N/cm =2N ,则G A =2N ,
(2)根据G =mg =ρVg ,在体积相同时,重力与密度成正比,物体A 、B 的密度之比为 1:9,故
G B =9×G A =9×2N =18N ,
放在水平桌面上时,连接体对桌面的压力:
F 连=
G B +G A =18N +2N =20N ,
受力面积即物体的底面积:
S =L 2=(0.1m )2=1×10-2m 2,
放在水平桌面上时,连接体对桌面的压强:
p 连2220110m
F N S -⨯连=
== 2×103Pa ; (3)物体的体积为:
V =L 3=(0.1m )3=1×10-3m 3,
当物体A 、B 浸没在水中时,根据阿基米德原理A 或B 受到浮力为:
‘‘A B F F 浮浮==ρ水 gV =1×103kg/m 3×10N/kg×1×10-3m 3=10N ;
因B 的重力为18N ,大于其浸没时受到的浮力,待连接体静止时,连接体对容器底的压力恰好为 0,根据力的平衡,B 受到竖直向上的弹簧的拉力F 作用,如图1所示:
其大小为:
F =
G B -F B 浮=18N-10N =8N ,
根据力的作用是相互的,B 拉弹簧的力为8N ,即弹簧对A 施加的竖直向下的力为:F ′=8N ,根据图乙故弹簧伸长了4cm ,A 还受到重力和竖直向上的浮力作用,如图2所示:根据力的平衡和阿基米德原理,
F A 浮=
G A +F ′=2N +8N =10N ‘
A F 浮=;
此时水面刚浸没A ,此时倒入水的深度为:
h =2L +L 原长=2×10cm +10cm +4cm =34cm =0.34m ,
倒入水的体积:
V 倒=hS 容器-2V =0.34m×200×10-4m 2-2×10-3m 3=4.8×10-3m 3;
需要向容器内倒入水的质量:
m 加=ρV 倒=1×103kg/m 3×4.8×10-3m 3=4.8kg 。
2.(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。
3.(1)0.4×103kg/m 3;(2)1.0×103kg/m 3;(3)1.6×103Pa
【分析】
(1)当木块A 静止时,测得木块A 的下表面与液面的距离为h 1,此时F =0,从图像中可读取h 1大小;当A 被压入液体中刚好浸没时,读取h 2大小,即可算出木块A 的体积,且F 不再
增大;由F =0时,A 处于漂浮状态,A F G =浮,当A 浸没时A F G F ''=+浮
,联立方程求出A 的重力,再根据G mg Vg ρ==求出物体A 的密度。
(2)已知A 的重力,根据A 漂浮时A F G =浮,求出液体密度。
(3)已知液体的密度和深度,根据p gh ρ=求出容器底部受到的液体压强。
【详解】
(1)木块A 放入液体中,当木块A 静止时,A 受到的重力与浮力是一对平衡力,此时压力F =0,由图像可知,h 1=4cm ;当物体A 受压力逐渐浸入液体中时,A 的重力、压力F 、浮力三个力平衡,可知A F F G =-浮,根据F gV ρ=浮液排可知,当A 浸没时浮力不再增加,所以此时F 保持不变,由图像可知当h 2=10cm 后,6N F '=不变,则A 的总高度h 2=10cm ,物体A 的体积
42233A 2210010m 1010m 110m V S h ---==⨯⨯⨯=⨯
由F =0时,A 处于漂浮状态,A F G =浮,则有
21A gS h G ρ=液------①
当A 浸没时A F G F ''=+浮
,则有 22A gS h G F ρ=+'液------②
由①②两式可得
1A 2A h G h G F ='
+′ A A 4cm 10cm 6N
G G =+ 解得:G A =4N ,根据G mg Vg ρ==可得,物体A 的密度
33A A 33A 4N 0.410kg/m 110m 10N/kg
G V g ρ-===⨯⨯⨯ (2)由(1)中①式可得,容器内液体的密度
3342A 1224N 1.010kg/m 10N/kg 10010m 410m
G gS h ρ--==⨯⨯⨯⨯=⨯液 (3)容器底部受到的液体压强
3331.010kg/m 10N/kg 0.16m 1.610Pa p gh ρ=⨯⨯⨯=⨯=液
答:(1)物体A 的密度0.4×103kg/m 3;(2)容器内液体的密度1.0×103kg/m 3;(3)容器底部受到
的液体压强为1.6×103Pa 。
4.(1)2 m/s ;(2)80%;(3)625 N
【详解】
(1) 物体下降速度为
2m 0.5m /s 4s
h v t =
== 由图知,n =4,绳子上升的速度为 440.5m /s 2m /s v v ==⨯=绳物
(2) 绳子运动距离
442m 8m s h ==⨯=
放绳子的有用功
160N 2m 320J W Gh ==⨯=有用1
放绳子的总功
50N 8m 400J W Fs ==⨯=总1
滑轮组的效率
1320J 100%80%400J
W W η==⨯=有用1
总1 (3) 物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由4
G G F +=动可得,动滑轮重力 4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动
已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
213380%60%44
ηη==⨯=
物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率 2
22=60%40W F h F F W F h G h F G F N
η====+++有用拉拉拉总拉轮拉轮拉 解得滑轮组对物体的拉力:F 拉=60N
完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得:4F =F 拉+G 动,则人对绳子的拉力
60N 40N 25N 44
F G F ++===拉动 因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N ,人的重力为
60kg 10N /kg 600N G m g ==⨯=人人
对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力
600N 25N 625N F G F =+=+=支人
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为625N 。
答:(1)工人放绳的速度为2 m/s ;
(2)滑轮组的效率η1为80%;
(3) 工人对地面的压力625N 。
5.(1)900J ;(2)120W ;(3)75%;(4)4000Pa
【详解】
解:(1)10s 内做的有用功
W 有=Gh =900N×1m=900J
(2)10s 内绳子自由端移动的距离为
s =3h =3×1m=3m
拉力做的总功
W 总=Fs =400N×3m=1200J
那么功率
1200J 120W 10s
W P t =
==总 (3)滑轮组的机械效率 90075%1200W J W J η=
==有总 (4)由1()F G G n
=+动得,动滑轮的重力 33400N 900N 300N G F G =-=⨯-=动
匀速提升重为1200N 的重物时,绳子端的拉力
1111()(1200N+300N)500N 33
F G G =+=⨯=动 所以工人师傅对地面的压力
F =F 支=
G 人-F 1=700N-500N=200N
压强
42200N 4000Pa 50010m
F p S -===⨯ 答:(1)10s 内做的有用功为900J ;
(2)拉力F 的功率为120W ;
(3)滑轮组的机械效率为75%;
(4)工人师傅对地面的压强为4000Pa 。
6.(1)6000N ;(2)4.8×105J ;(3)2.5m .
【分析】
(1)由图可知,承担重物的钢丝绳的股数n=4,不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦,当
重物匀速上升时,利用F=1
4
G求载重小车下每段钢丝绳的拉力;
(2)求出了拉力大小,根据s=4h求出拉力移动的距离,再利用W=Fs求拉力做功;(3)由题知,当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1200kg,G A×OA=m最大g×OB;当提升2400kg重物时,G A×OA=m最大g×OB=m物g×OC′,据此求OC′的大小,从而求出载重小车最多能向B点方向再平移多少m,才能保证安全工作.
【详解】
(1)由图可知,承担重物的钢丝绳的股数n=4,∵不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦,
∴载重小车下每段钢丝绳的拉力:F拉=1
4
G=
1
4
×2.4×104N=6000N;
(2)s=4h=4×20m=80m,拉力做功:W=Fs=6000N×80m=4.8×105J;
(3)由题知,G A×OA=m最大g×OB;当提升2400kg重物时,G A×OA=m物g×OC′,∴m最大
g×OB=m物g×OC′,即:1200kg×g×25m=2400kg×g×OC′,∴OC′=12.5m,∴载重小车最多能向B点方向平移的距离:s=OC′-OC=12.5m-10m=2.5m.
.
7.(1)1.8×105N;(2)6×105J;(3)90%
【详解】
(1)起重船增大的浮力
ΔF浮=ρ水gΔV排=1×103kg/m3×10N/kg×18m3=1.8×105N
当起重船不吊装重物时
F浮=G船①
当起重船吊装重物时
F´浮=G船+G物②
由①②两式可得,被吊起重物受到的重力
G物=ΔF浮=1.8×105N
(2)钢丝绳的拉力
F=1
4
(G物+G动)=
1
4
×(1.8×105N+2×104N)=5×104N
拉力端移动距离
s=4h=4×3m=12m
拉力做的总功
W总=Fs=5×104N×12m=6×105J (3)拉力做的有用功
W有用=Gh=1.8×105N×3m=5.4×105J 滑轮组的机械效率
=W W
η有用
总=
5
5
5.410J
610J
⨯
⨯
=90%
答:(1)被吊起的重物受到的重力是1.8×105N;
(2)钢丝绳拉力F所做的功是6×105J;
(3)滑轮组的机械效率是90%。
8.(1)5N (2)3000pa (3)3700pa
【详解】
(1)当容器中没有水时,物体C 悬挂于E 点.杠杆在水平位置平衡;由图知,O 为支点,D 为阻力作用点,阻力为
2A B 5N 15N=20N F G G =+=+,
OD 为阻力臂,动力为
1C F G =,
OE 为动力臂; 根据杠杆的平衡条件21 OD OE F L F L =可得:
220N 20cm =5N 80cm
OD C OE F L G L ⨯⨯=
=; (2)B 物体质量: B B 15N 1.5kg 1500g g 10N/kg
G m =
===, B 物体密度: 331500g 1.5g /cm 101010cm
B B B m V ρρ===>⨯⨯水 B 的上表面距容器底的高度:
10cm 10cm 20cm h '=+= 当往容器中加入质量为5kg 的水时,由m V
ρ= 可知加入的水的体积为: 313
5000g 5000cm 1g /cm m V ρ=
==水水, 没有B 物体时水的深度: 3
25000cm 25cm 20cm 200cm
V h S ===>水
可知B 浸没在水中, 当B 浸没在水中时,柱形容器中水的深度: 3325000cm 101010cm 30cm 200cm
B
V V V V h S S +++⨯⨯====水B 排水总, 此时容器底部受到水的压强为:
3321 1.010kg /m 10N /kg 3010m 3000Pa p gh ρ-==⨯⨯⨯⨯=水总;
(3)由题意可知,
633310101010m 10m A B V V --==⨯⨯⨯=,
5N+15N 20N A B G G +==,
当剪断细线,假设AB 全部浸入水中,则
()33331.010kg/m 10N/k 210m 20N=A B A B F g V V g G G ρ-=+=⨯⨯⨯⨯=+水浮总
可得AB 在剪断细线后,在水中会处于悬浮状态,其排开水的体积:
333202000cm 1.010/10/F N V g kg m N kg
ρ=
==⨯⨯浮总排水 柱形容器的容积: 23200cm 34cm 6800cm V Sh ==⨯=容容
容器中水的体积和所排开的水的总体积:
3335000g 2000cm 7000cm 1g /cm
m V V V V V ρ=+=
+=+=>水总水排排容水 可得溢出水的体积: 3337000cm 6800cm 200cm V V V =-=-=溢总容
容器对水平面的压力:
3363N 6N 5kg 10N/k 1.010kg/m 20010m 10N/kg 7420N =A B A F G G G G G g -=+++-++⨯-⨯⨯⨯⨯=容水溢
静止后容器对水平面的压强:
42743700Pa 20010m
F N p S -=
==⨯. 答:(1)C 物体的重力为5N ; (2)容器底部受到水的压强为3000pa ;
(3)容器对水平桌面的压强为3700pa .
9.(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 。
10.(1)800J (2)100N (3)80%(4)900N
【详解】
(1)滑轮组做的有用功为:
==400N 2m=800J W Gh ⨯有
(2)由图可知,绳子段数2n =,由1
F G G n
=+拉动()得,动滑轮的重力为: =-=2250N-400N=100N G nF G ⨯动拉
(3)绳子自由端移动的距离为:
22m=4m s nh ==⨯;
滑轮组做的总功为:
=s=250N 4m=1000J W F ⨯总
滑轮组的机械效率为:
800J =80%1000J
W Gh W Fs η===有总 (4)根据1F G G n
=+拉动() 可得,最大拉力为500N 时物体的重力: 2500N-100N=900N max max G nF G =-=⨯拉动
11.是 右 1.5 变大 B 消除杠杆重力对实验的影响 使力臂在杠杆上便于测量
【分析】
本题考查“探究杠杆平衡条件”实验的实验装置、实验步骤以及注意事项。
【详解】
(1)[1]杠杆在甲图所示的位置静止时,杠杆是平衡状态。
(2)[2]由图可知杠杆的左端下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。
(3)[3][4]若杠杆上每一个小格长L ,在A 点挂两个钩码,在B 点竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件有
2×0.5N×3L =F ×2L
F =1.5N
当弹簧测力计改为斜拉时,弹簧测力计拉力的力臂将变小,杠杆水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件弹簧测力计的示数将变大。
(4)[5]实验中改变钩码的个数和位置进行了多次实验,得到多组数据,是为了得到普遍规
律,避免偶然性,故选B 。
(5)[6][7]实验前,调节平衡螺母使杠杆水平平衡是为了使杠杆本身重力的力臂是0,从而消除杠杆重力对实验的影响;实验时,通过加减砝码或移动砝码的位置,使杠杆水平平衡是为了使力臂在杠杆上便于测量。
12.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:439.6g ρ10/310?m
G
m G N V V gV N kg -⨯⨯=====3.2×103 kg/m 3. 13.)变小 不变 浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关,跟物体浸没液体的深度无关. ④
【解析】
(1)读图可知,铁块从位置1→2→3的过程中,物体浸入液体的深度增加,排开液体的体积逐渐增大,而弹簧测力计的示数逐渐变小,根据F 浮=G−F 拉,说明铁块受到的浮力变大,这可能使我们误认为物体浸入液体的深度越大受到的浮力越大;从位置3→4的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变.(2)通过1→2→3的过程可知,弹簧测力计的示数先变小后不变,说明浮力先减小后不变,故可得结论:物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大,与物体浸没的深度无关,可验证上述猜想④是正确的.
点睛:弹簧测力计的示数是越往下越大的,根据1→2→3的过程或3→4的过程中弹簧测力计指针位置的变化来判断弹簧测力计示数的变化;再根据称重法即可判断铁块受到的浮力的变化;进一步判断以上实验可以验证的猜想.
14.右 反 3.2dm
【解析】
【详解】
(1)发现杠杆左端下沉,此时,应把杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆在在水平位置平衡;
(2)如乙图所示,F 和L 成反比,FL 为定值。
根据杠杆平衡条件得:GL ′=FL ,所以,
2.5N×L ′=2N×4dm ,所以,L ′=
3.2dm 。
15.(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
=
2m3
20s
⨯
=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。