人教版八年级下物理期末模拟提优练试题及解析
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2分)发现了“浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力”的科学家是( ) A.阿基米德
B.伯努利
C.焦耳
D.牛顿
2.(2分)如图所示,属于省力杠杆的是( )
A.食品夹 B. 船桨
C. 修枝剪刀 D. 托盘天平
3.(2分)下列实例,与大气压作用有关的是( ) A.水往低处流
B.医生用针筒把药水推入病人身体内 C.拦河坝上宽下窄 D.用吸管喝饮料
4.(2分)如图所示,为了增大摩擦的是( )
A.乘车系好安全带 B.轴承中装有滚珠
C.
运动鞋底的鞋钉 D.
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气垫船
5.(2分)下列数据最符合实际的是( ) A.一个初中生的体重约为50N
B.一个初中生从一楼走到二楼做功约为1500J C.一个初中生从一楼走到二楼的功率约为5000W
D.一个初中生双脚站立在水平地面时,对地面的压强约为1.5×105Pa 6.(2分)如图所示,属于减小压强的( )
A.轮胎上的花纹
B.骆驼有宽大的脚掌
C.菜刀锋利的刀刃
D.图钉尖细的尖
7.(2分)如图所示情景中没有受到浮力的物体是( )
A.号”
航行中的“辽宁号” B.
太空中的“天宫二
C. 空气中的热气球 D.水中的金鱼
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8.(2分)一个重力为7N的金属块A,挂在弹簧测力计下并浸入酒精中(弹簧测力计未画出),如图所示金块A浸在酒精中静止时,弹簧测力计的示数为6N.此时,金属块A受到的浮力为( )
A.1N
B.2N
C.6N
D.7N
9.(2分)如图,将装满水的“农夫山泉”瓶子(瓶内无空气),先正立放置在水平桌面上,再将其倒立放置。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为p1、p2,下列说法正确的是( )
A.p1=p2
B.p1<p2
C.p1>p2
D.无法判断
10.(2分)如图所示,是晓理探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应比较哪两个图所示的实验( )
A.甲乙
B.甲丙
C.甲丁
D.乙丙
11.(2分)下列说法正确的是( ) A.做功越少的机械做功越慢
B.流体在流速大的地方压强大
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C.力的作用效果只与力的大小有关 D.风力发电机是将风能转化为电能的设备
12.(2分)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.将液化气罐从地上扛到肩上的过程
B.举着杠铃不动的过程
C.用力搬石头,但没有搬动的过程
D.踢出去的足球,在空中飞行的过程
13.(2分)2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功将第四十五颗北斗导航卫星发射升空,火箭加速上升的过程中北斗导航卫星的( )
A.动能不变,重力势能增加 B.动能增加,重力势能不变 C.动能增加,重力势能增加 D.动能不变,重力势能不变
14.(2分)如图所示,两只小船静止在水面上,右边小船上的人用力撑开左边小船,下列说法中正确的是( )
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A.右边小船对左边小船的作用力较大
B.右边的船向左运动,左边的船向右运动
C.撤去撑力后,小船能继续运动,是由于小船具有惯性 D.撤去撑力后,小船作减速运动时,小船受到的合力为零
15.(2分)用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。则( )
A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙 B.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙 C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙 D.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙 二、填空题(每空2分,共32分)
16.(4分)如图是一种名为“吸血鬼杯”的饮料杯,右边的细玻璃管与左边的杯身下端连通,不必倾斜杯子就可以从细玻璃管口吸完全部饮料,这个饮料杯实际是一个 ;将空饮料杯放在水平桌面上,饮料杯受到的重力和桌面对它的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
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17.(4分)如图所示,用球拍击球时,如果以球为研究对象,施力物体是 ,受力物体是 。
18.(4分)如图所示,晓理用20N的水平推力推着空纸箱在水平面上作匀速直线运动,纸箱受到的摩擦力是 N;如果往空纸箱里装上重物后继续推行,则纸箱所受摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.(4分)如图所示,甲图,用擀面棒擀压面团,面团变扁,乙图,篮球撞击在篮板上被弹回,其中,物体因为受力而改变运动状态的是图 ;篮球撞击在篮板上被弹回,说明力的作用是 。
20.(4分)晓理用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”,如图所示,他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮,下沉时,“浮沉子”所受重力 浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);与“浮沉子”浮沉的原理相同的是 (选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“飞机”)。
21.(4分)端午节,是我国首个入选世界非遗的节日,自古以来端午节便有赛龙舟等习俗,当龙舟上的选手跳到水中去抓鸭子,此时龙舟受到的浮力将 (选填“变大”“不
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变”或“变小”);选手的一只脚浸在1.5m深的水里,水对脚的压强约为 Pa。 22.(4分)如图所示,调节杠杆水平平衡后,晓理在杠杆的A点挂上2个钩码(钩码重力相等,方格长度相等),要使杠杆恢复水平平衡状态,可以在B点挂上 个钩码;杠杆平衡后若再将左右两侧各去掉一个钧码,则杠杆将 (选填“保持平衡”、“左端下降”或“右端下降”)。
23.(4分)如图所示,两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起,甲重8N,放在水平地面上,乙重3N,被吊在空中,它们均保持静止。弹簧及细绳的重力、细绳与滑轮的摩擦忽略不计,则弹簧受到的拉力为 N,甲物体受到的合力为 N。
三、作图与计算题(共16分.计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
24.(2分)请画出小球静止在水面上受到力的示意图。
25.(2分)如图是方形长桌,要在A点用向上的最小力F将长桌绕支点O抬起,请在图中画出最小力F的力臂和最小力F的示意图。
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26.(6分)一辆汽车在平直公路上匀速前进1h行驶了6×104m,所受阻力是9×103N,求: (1)汽车牵引力所做的功; (2)汽车牵引力的功率。
27.(6分)如图所示,250ml的金典纯牛奶盒的底面积为2×103m2,盒与牛奶的总质量为
﹣
0.26kg,求:
(1)将整盒金典纯牛奶放在1m2水平桌面上时,它对桌面的压强; (2)当该牛奶盒内装有10cm深的牛奶时,牛奶对牛奶盒底部的压力。(ρ103kg/m3)
牛奶
=1.02×
四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28.(10分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,小车从斜面顶端由静止释放,沿斜面下滑,在水平面的毛巾、棉布和木板上运动一段距离,分别停在如图1所示位置。
(1)实验中分别让小车从斜面上同一高度由静止开始滑下,目的是使小车到达水平面时 。
(2)由图1甲乙丙可知,同一小车在不同水平表面上运动的距离不同,表明水平面越光滑,小车所受到的阻力越 ,小车速度减小得越慢。根据实验推测:假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则小车将 。
(3)如图2所示,分别在毛巾、棉布和木板面上用弹簧测力计水平拉着同一小木块做匀速直线运动,可探究木块的滑动摩擦力的大小与 关系。实验前除了要观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。
29.(6分)晓理通过观察微小压强计U型管两端液面的高度差来探究“液体内部压强的特
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点”。
(1)晓理在使用微小压强计时发现,U形管两边液面不齐平,如图甲所示,调整的方法是 (填序号)。 A.取下软管重新安装 B.往右边支管吹一口气 C.将右管中液体倒出一些
(2)将微小压强计调节正常后,晓理将微小压强计的探头先后浸入到两杯液体中,如图乙和丙所示,他发现丙中U形管两边的液面高度差较大,于是认为丙杯子中盛的是盐水,乙杯子盛的是水。你认为晓理的结论是否合理 ,请说明理由 。
30.(6分)晓理同学用如图所示的滑轮组进行“测量滑轮组机械效率”的实验,实验数据如表。(细绳重力忽略不计)
(1)实验数据记录表中有一个数据是错误的,错误的数据是 。 (2)第1次实验中滑轮组的机械效率 (保留两位有效数字)。
(3)在测量拉力时,晓理同学觉得匀速拉动弹簧测力计不便于读数,就让弹簧测力计处于静止状态读数,他的读数与实际相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 2 3
4 6 8
3 5 8
1.8 2.4 3.1
9 17 24
五、选择题(每小题2分,共10分.有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二
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个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或不答的得0分) 31.(2分)如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中,浸没在水中,底部与湖底紧密接触的石狮不受浮力
B.的
图中,是利用降低气压,提高水的沸点来实现高压锅快速将肉炖熟
C.势能
图中,射箭时,拉开的弓弦能将箭射出,拉开的弓弦具有弹性
D.
能不变,机械能不变
图中,一边“吸入”垃圾一边匀速直线运动的扫地机器人的动
32.(2分)晓理体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升1m。已知物体A重800N,晓理作用在绳端的拉力大小为500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.晓理做的有用功为600J B.滑轮组的机械效率为80% C.晓理拉力的功率为50W
D.水平地面对晓理的支持力做的功为1200J
33.(2分)如图甲所示,水平地面上的一物体受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大
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小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。则下列说法正确的是( )
A.0﹣2s内物体处于静止状态
B.4﹣6s内物体做匀速直线运动 C.2﹣4s内物体受到的摩擦力为3N D.4﹣6s内物体受到的摩擦力为2N
34.(2分)如图甲是西南大学的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。若A、B是质量分布均匀的正方体物块,边长分别是20cm、30cm,密度之比ρA:ρB=3:1,如图乙,将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对地面的压强为5100Pa;下列说法正确的是( )
A.图乙中,A对地面的压力为204N B.A的密度为0.4×103kg/m3
C.图乙中,B对A的压强为1200Pa
D.图丙中,仅将B沿竖直方向切去三分之一,B对地面的压强为2800Pa
35.(2分)如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的均匀正方体木块B重为6N,边长为10cn,静止在容器底部。细线的重力、体积、形变均忽略不计,它的一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,细线的长度为10cm,下列说法正确的是( )
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A.甲图中,木块B对容器底部的压强是300Pa
B.乙图中,向容器A中缓慢加水,当细线受到的拉力为1N时,停止加水,此时容器底部受到水的压强是1700Pa
C.将乙图中与木块B相连的细线剪断,当木块B静止时,容器底部受到水的压强1650Pa
D.将图乙中与木块B相述的细线剪断,在木块B上再叠加一个重力为1N的C物体能使B刚好浸没
六、综合题(共10分,第7题解答时写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
36.(4分)图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB可绕O点旋转,A端与直杆底端相连,B端装有塞子,当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空气开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度,AB杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,给你刻度尺、量筒和水,请完成实验 ①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h ②将浮子装满水, ;
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③浮子上底面的面积表达式:S上= (用所测量物理量的符号表示)
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2,外界大气压为1.0×105Pa,浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停止进水时,浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍,求此时:
①浮子上底面所受内外气体压力差为多大?
②OA长6cm,OB长4cm,塞子受到水的压力为多大?
(3)科学研究表明,一定质量的气体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过一定高度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用,应如何移动调节螺母。
37.(6分)某校物理兴趣小组改装了一个压力传感器,设计了如图甲所示的装置。轻质杠杆的支点为O,不吸水的实心圆柱体A通过轻质细线悬于杠杆左端C点,A的高度hA=50cm,上表面与容器中的水面刚好相平,下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压。物体B通过轻质细线悬于杠杆右端D点,置于压力传感器上,压力传感器可以显示B对其支撑面压力F的大小,连接杠杆和物体A、B间的细线承受的拉力有一定限度。现对该装置进行测试,以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出,10min恰能将水全部抽尽,压力传感器示数F随时间t变化的图象如图乙所示。杠杆始终静止在水平位置,不计杠杆、细线的重力,不计细线的形变,已知圆柱形容器底面积S=200cm2,杠杆OC:OD=1:2.求: (1)A的底面积;
(2)t=0min时刻A所受到的浮力和t=6min时刻圆柱形容器底受到水的压强; (3)A和B的重力GA、GB。
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参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共30分) 1.【分析】根据对物理学史的了解进行解答。
【解答】解:根据阿基米德原理的内容可知,浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受到的重力,发现这一原理的科学家是阿基米德。 故选:A。
2.【分析】结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解:
A、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意; B、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意; C、修枝剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意; D、托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。 故选:C。
3.【分析】与大气压作用有关的现象和应用:吸盘、用吸管吸饮料、马德堡半球实验、压水井等。 【解答】解:
A、水往低处流是由于水受到地球对它的引力,即重力,与大气压作用无关,故A错误。 B、医生用针筒把药水推入病人身体,是因为医生的手指对针筒施加了推力,是推力的作用让针筒运动起来,推动药水,与大气压作用无关,故B错误。
C、液体内部的压强随深度的最大而增大,拦河大坝上宽下窄是为了提高大坝的抗压能力,与大气压作用无关,故C错误。
D、吸管吸饮料是大气压将饮料压入嘴中,是典型的大气压的应用现象,故D正确。 故选:D。
4.【分析】(1)惯性在生活中可以为我们提供帮助,但也会带来危害,故即要注意应用也要注意防止其危害。
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
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(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
【解答】解:A、乘车系好安全带,是为了防止紧急刹车时人会向前冲,即为了防止惯性带来的危害,与摩擦力无关,故A不合题意;
B、轴承中装有滚珠,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,属于减小摩擦,故B不符合题意; C、运动鞋底的鞋钉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故C符合题意;
D、气垫船与水面间有一层气缝隙,是通过使接触面脱离来减小摩擦,故D不符合题意。 故选:C。
5.【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、初中生的体重约为500N,故A错误。
B、初中生从一楼走到二楼做功约为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J,故B正确。
C、初中生从一楼走到二楼的功率约为:P==
=100W,故C错误。
D、中学生每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2,双脚面积S=0.04m2;中学生的体重大约为50kg,压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,压强p==
=1.25
×104Pa;故初中生双脚站立在水平地面时,对地面的压强约为1.25×104Pa.故D错误。 故选:B。
6.【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。 【解答】解:
A、轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故A错误;
B、骆驼有宽大的脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B正确;
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C、菜刀锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故C错误; D、图钉尖细的尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D错误。 故选:B。
7.【分析】根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。
【解答】解:浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力。 A、航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故A不符合题意; B、太空中没有空气,所以太空中运行的“天宫二号”不受到浮力,故B符合题意; C、空中上升的热气球受到空气的浮力,故C不符合题意; D、水中的金鱼,浸没在水中时受到水的浮力,故D不符合题意。 故选:B。
8.【分析】由题知,金属块的重力和浸在酒精中时测力计的示数,利用称重法求出金属块受到的浮力。 【解答】解:
由称重法可得,金属块A受到的浮力:F浮=G﹣F示=7N﹣6N=1N。 故选:A。
9.【分析】水对瓶底和瓶盖的压强可直接利用p=ρgh进行判断。
【解答】解:倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即p1<p2。 故选:B。
10.【分析】探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制受力面积相同而压力不同,分析图示实验,进行解答。
【解答】解:若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应控制压力相同而受力面积不同,图甲丙所示实验符合要求。 故选:B。
11.【分析】(1)功率的计算公式是P=,由公式可知,功率的大小与做功多少和做功所需时间的长短有关,与其它因素无关。
(2)流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。 (3)力的三要素:大小、方向和作用点。
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(4)风力发电机主要是将风能转化为电能。
【解答】解:A、由公式P=,可得,W=Pt,做功的多少不仅与功率有关,还与时间有关,故A错误;
B、由流体压强与流速的关系可知,流体在流速大的地方压强小,故B错误; C、力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,故C错误;
D、风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,故D正确。 故选:D。
12.【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。 【解答】解:
A、将液化气罐从地上扛到肩上的过程中,对液态气罐施加了一个向上的力,液化气罐在力的方向上移动距离,人对液化气罐做了功,故A正确;
B、运动员举着杠铃不动,人给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,所以人对杠铃没有做功,故B错误;
C、用力搬石头,但没有搬动的过程,有力作用在石头上,但石头没有移动距离,所以人对石头没有做功,故C错误;
D、踢出去的足球,在空中飞行的过程,人对足球没有力的作用,所以人对足球没有做功,故D错误。 故选:A。
13.【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。
【解答】解:卫星在加速上升的过程中,质量不变,速度增大,动能增大;同时高度增加,重力势能增大,故C正确。 故选:C。
14.【分析】(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。一对相互作用力的大小相等。
(2)任何物体都具有惯性,即保持原运动状态不变的性质。
(3)物体受到非平衡力作用时,合力不为0,运动状态改变,体现在速度大小和方向的变化。
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【解答】解:A、右边小船对左边小船的作用力、左边小船对右边小船的作用力,是一对相互作用力,大小相等,故A错误。
B、右边的船向右运动,左边的船向左运动,故B错误。
C、撤去撑力后,小船能继续运动,是由于小船具有惯性,故C正确。
D、小船作减速运动时,运动状态变化,则受到非平衡力作用,故小船受到的合力不为零。故D错误。 故选:C。
15.【分析】解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮,动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮; 使用定滑轮不省力但能改变力的方向,使用动滑轮能省一半力,但费距离; 求解机械效率可以利用公式η=拉力做的功。
【解答】解:由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;
乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:F甲>F乙;
两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式η=相同时,总功越大的,机械效率越小; 故选:D。
二、填空题(每空2分,共32分)
16.【分析】(1)上端开口下端连通的仪器叫连通器;
(2)平衡力与相互作用力的区别是平衡力作用在同一个物体上,而相互作用力作用在两个物体上。 【解答】解:
(1)由图可知,“吸血鬼杯”的饮料杯,其上端开口,下端连通,故是一个连通器; (2)饮料杯在水平桌面上静止时,饮料杯受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,则二力是一对平衡力。 故答案为:连通器;平衡力。
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×100%,其中W有是克服物体重力做的功,W总是
×100%可知,有用功
17.【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
【解答】解:球拍击球时,球拍对球施加力的作用,因此施力物体是球拍,受力物体是球。
故答案为:球拍;球。
18.【分析】(1)物体静止时或做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡的条件是等大、反向、共线、共物;
(2)物体受到的滑动摩擦力与接触面粗糙程度、物体间的压力有关。 【解答】解:
(1)用20N的水平推力推着空纸箱在水平面上作匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力的大小相等,方向相反,即摩擦力的大小为20N;
(2)若空纸箱里装上重物后继续推行,仍使其在水平面上运动,接触面粗糙程度不变,物体间的压力增大,摩擦力将变大。 故答案为:20;变大。
19.【分析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化; (2)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也受到另一个物体对它的作用力,所以,一个物体既是施力物体,同时也是受力物体。 【解答】解:
(1)甲图中,用擀面棒擀压面团,面团变扁,是面团形状发生变化,体现了力改变物体的形状;
乙图中,篮球撞在篮球板上被弹回,篮球的运动方向发生改变,体现了力改变物体的运动状态;
(2)篮球撞击在篮板,篮球对篮板施加力,同时篮球被弹回,说明篮板对篮球也施加了力,这个现象表明:物体间力的作用是相互的。 故答案为:乙;相互的。
20.【分析】浮力大于重力,物体上浮;浮力小于重力,物体下沉。在气体质量一定时,气体体积越小压强越大。
【解答】解:挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。
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松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;
当浮力等于重力,就会悬浮在水中;潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。 故答案为:大于;潜艇。
21.【分析】(1)首先要分析物体先后两种状态,选手落水前后,龙舟始终处于漂浮状态,即处于平衡状态。当物体处于平衡状态时,重力与浮力大小相等,而物体重力大小变化,所以浮力也不变。
(2)利用p=ρgh可求得水对脚的压强。
【解答】解:选手落水前后,龙舟始终处于漂浮状态,即处于平衡状态。当物体处于平衡状态时,重力与浮力大小相等,当龙舟上的选手跳到水中去抓鸭后,龙舟重力变小,所以浮力变小。
选手的一只脚浸在1.5m深的水里,水对脚的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa。
故答案为:变小;1.5×104。
22.【分析】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在D点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
【解答】解:一个钩码的重力为G,设杠杆一个小格代表L,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:2G×2L=nG×L,解得:n=4,所以在在B点挂上4个钩码;
当杠杆平衡后,将左右两侧各去掉一个相同的钩码,
则杠杆左端:F1L1=G×2L=2GL,杠杆右端:F2L2=3G×L=3GL, 则F1L1<F2L2,即杠杆不能在水平位置保持平衡,向右端下降。 故答案为:4;右端下降。
23.【分析】先对乙物体进行受力分析,根据受力平衡求出弹簧对乙的拉力,因乙对弹簧的拉力和弹簧对乙的拉力是一对相互作用力,二者大小相等,可知弹簧受到的拉力;甲物体也处于静止状态,根据受力平衡分析甲物体受到的合力。 【解答】解:
由题知,乙重3N被吊在空中保持静止,即乙处于平衡状态,则乙物体受到向下的重力和
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弹簧对乙物体向上的拉力是一对平衡力,所以F拉=G乙=3N;因物体间力的作用是相互的,故弹簧受到的拉力F拉′=F拉=3N;
因甲物体也处于静止状态,故甲物体受到的合力为0N; 故答案为:3;0。
三、作图与计算题(共16分.计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
24.【分析】先对小球进行受力分析,然后根据规则物体的重心在物体的几何中心确定力的作用点,再过作用点表示出力的方向。
【解答】解:静止在水面上的小球受到重力和浮力作用,所受重力和浮力大小相等,是一对平衡力;重力和浮力的作用点是小球的球心,然后过球心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力。如图所示:
25.【分析】(1)力臂是指从支点到力的作用线的距离;
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1 L1=F2 L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
【解答】解:由杠杆平衡条件F1 L1=F2 L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,过点A垂直于OA画出向左上方的力,即为最小的力F1的示意图,如下图所示:
26.【分析】(1)由于汽车在平直公路上匀速前进,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,可求汽车牵引力,利用W=Fs求汽车牵引力所做的功; (2)知道做功时间,利用P=求汽车牵引力的功率。
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【解答】解:
(1)因为汽车在平直公路上匀速前进,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
所以汽车受到的牵引力:F=f=9×103N, 汽车牵引力所做的功:
W=Fs=9×103N×6×104m=5.4×108J; (2)做功时间t=1h=3600s, 汽车牵引力的功率: P==
=1.5×105W。
答:(1)汽车牵引力所做的功为5.4×108J; (2)汽车牵引力的功率为1.5×105W。
27.【分析】(1)将整盒金典纯牛奶放在1m2水平桌面上时,它对桌面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,根据p=求出它对桌面的压强;
(2)当该牛奶盒内装有10cm深的牛奶时,根据p=ρgh求出牛奶对牛奶盒底部的压强,根据F=pS求出牛奶对牛奶盒底部的压力。
【解答】解:(1)将整盒金典纯牛奶放在1m2水平桌面上时,它对桌面的压力: F=G=mg=0.26kg×10N/kg=2.6N, 它对桌面的压强: p==
=1300Pa;
(2)当该牛奶盒内装有10cm深的牛奶时,牛奶对牛奶盒底部的压强: p′=ρ
牛奶
gh=1.02×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1020Pa,
牛奶对牛奶盒底部的压力:
F′=p′S=1020Pa×2×103m2=2.04N。
﹣
答:(1)将整盒金典纯牛奶放在1m2水平桌面上时,它对桌面的压强为1300Pa; (2)当该牛奶盒内装有10cm深的牛奶时,牛奶对牛奶盒底部的压力为2.04N。 四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28.【分析】(1)在实验中,我们是把小车放在斜面上,让小车从斜面上向下运动,从而让小车获得一定的速度。小车在斜面上的高度不同,则向下运动的速度就会不同,结合控制变量法进行解答;
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(2)结合实验现象可得出阻力大小与表面光滑程度的关系,并总结运动的距离与阻力大小的关系;如果表面光滑,则小车不受阻力,根据实验事实进行合理的推理,判断小车的运动状态;
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,结合实验器材可得出探究的内容;在使用弹簧测力计时,要注意在力的方向上进行调零。 【解答】解:
(1)根据控制变量法,让小车从斜面上同一高度由静止开始滑下,这是为了使小车到达水平面时的速度相同;
(2)观察图1中的三次实验可知,同一小车在不同水平表面上运动的距离不同,表明水平面越光滑,小车所受到的阻力越小,小车速度减小得越慢。
根据实验推理可知:假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则小车将做匀速直线运动。
(3)如图2所示,分别在毛巾、棉布和木板面上用弹簧测力计水平拉着同一小木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力;同一木块对水平面的压力大小相同,接触面粗糙程度不同,因此,可探究木块的滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。 因为实验中弹簧测力计是在水平方向使用的,所以实验前除了要观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在水平方向调零。
故答案为:(1)速度相同;(2)小;做匀速直线运动;(3)接触面粗糙程度的;水平。 29.【分析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,若在使用压强计前发现U型管中有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;检查装置是否漏气时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降;
(2)根据液体压强公式p=ρgh可知,通过比较液体压强比较液体密度大小,应控制压强计金属盒在液体中的深度相同。
【解答】解:(1)进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选A;
(2)由图丙和图乙所示实验可知,实验时压强计的金属盒在液体中的深度不同,不能根据图丙中U形管两边的液柱高度差较大,而认为图丙杯子中盛的是盐水。 故答案为:(1)A;(2)不合理;金属盒在两种液体中的深度不同。
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30.【分析】(1)绳子的有效段数为3,根据s=nh分析; (2)根据η=
=
×100%求出第1次实验中滑轮组的机械效率;
(3)在测量拉力时,应匀速竖直拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小,若弹簧测力计处于静止状态读数,测没有测量出机械之间的摩擦,据此分析。
【解答】解:(1)绳子的有效段数为3,当物体上升的高度5cm,测力计移动的距离: s=nh=3×5cm=15cm,故错误的数据是17; (2)第1次实验中滑轮组的机械效率: η=
=
=
×100%≈74%;
(3)在测量拉力时,晓理同学觉得匀速拉动弹簧测力计不便于读数,就让弹簧测力计处于静止状态读数,测没有测量出机械之间的摩擦,故他的读数与实际相比偏小。 故答案为:(1)17;(2)74%;(3)偏小。
五、选择题(每小题2分,共10分.有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或不答的得0分) 31.【分析】(1)浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力;
(2)液体的沸点与大气压的关系:液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低;
(3)发生弹性形变的物体具有弹性势能;
(4)动能与物体的质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,机械能等于动能和势能之和。
【解答】解:A、浸没在水中,底部与湖底紧密接触的石狮,由于底部不会受到竖直向上的托力,因此它不受浮力,故A正确;
B、高压锅是利用增大气压,提高水的沸点来实现高压锅快速将肉炖熟的,故B错误; C、射箭时,拉开的弓弦能将箭射出,拉开的弓弦发生了弹性形变,因此具有弹性势能,故C正确;
D、一边“吸入”垃圾一边匀速直线运动的扫地机器人,质量增大,速度不变,高度不变,因此扫地机器人的动能增大,重力势能增大,故机械能增大,故D错误。
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故选:AC。
32.【分析】(1)根据W=Gh求出晓理做的有用功。
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,利用W=Fs求出小明拉力做的总功,根据η=
×100%求出滑轮组的机械效率。
(3)利用P=求出拉力的功率。
(4)做功的必要因素是力和力的方向上的距离,二者缺一不可。 【解答】解:
A、晓理做的有用功:W有用=Gh=800N×1m=800J,故A错误; B、由图可知,n=2,绳端移动的距离:s=nh=2×1m=2m, 拉力做的总功:W总=Fs=500N×2m=1000J, 滑轮组的机械效率η=
×100%=
×100%=80%,故B正确;
C、拉力的功率:P===100W,故C错误;
D、地面对晓理有支持力,晓理没有在力的方向上通过距离,支持力对晓理没有做功,故D错误。 故选:B。
33.【分析】(1)由速度﹣时间图象判断物体的运动情况:图象与时间轴重合,说明速度为0,即静止;图象是倾斜线,说明速度在变化,即运动状态在变,物体受到了非平衡力;图象是水平线时,说明速度恒定,这时做匀速直线运动,受到平衡力。
(2)找出速度﹣时间图象中水平部分,再找出这段时间内的F﹣t图象中物体受到的拉力,然后由二力平衡条件求出摩擦力。
【解答】解:A、由v﹣t图象可知,0~2s内物体速度为0,所以处于静止状态,故A正确;
B、在4~6s内物体做匀速直线运动,速度大小为4m/s,故B正确;
C、在4~6s内物体做匀速运动,可知拉力与摩擦力大小相等,即滑动摩擦力等于2N,滑动摩擦力是与速度大小无关的,所以在2~4s内摩擦力仍为2N,故C错误; D、在4~6s内物体做匀速运动,可知拉力与摩擦力大小相等,即滑动摩擦力等于2N,故D正确。
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故选:ABD。
34.【分析】①知道物块A的边长可求底面积(受力面积),知道A对地面的压强,利用p=求出物块A对地面的压力;
②水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知物块A、B的总重力,根据G=mg=ρVg=ρL3g和ρA:ρB=3:1得出等式即可求出物块A的密度;
③先求出物块A的重力,然后求出物块B的重力,图乙中B对A的压力等于B的重力,受力面积为A的底面积,根据p=求出B对A的压强;
④设应将物块B沿竖直方向切去的比例为x,剩余部分对地面的压力等于物块A和物块B剩余部分的重力,受力面积为物块B剩余部分的底面积,根据p=求出剩余部分的比例,然后求出切去部分的比例即可得出答案。 【解答】解:(1)物块A的底面积: SA=LA2=(20cm)2=400cm2=0.04m2, 由p=可得物块A对地面的压力:
F=pSA=5100Pa×0.04m2=204N,故A正确; (2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等, 所以,图乙中物块A、B的总重力G总=F=204N, 由G=mg=ρVg=ρL3g可得: GA+GB=ρALA3g+ρBLB3g=204N, 因为ρA:ρB=3:1, 所以有:
ρA×(0.2m)3×10N/kg+ρA×(0.3m)3×10N/kg=204N, 解得:ρA=1.2×103kg/m3,故B错误; (3)物块A的重力:
GA=ρALA3g=1.2×103kg/m3×(0.2m)3×10N/kg=96N, 物块B的重:
GB=G﹣GA=204N﹣96N=108N, 图乙中,B对A的压强:
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pBA====2700Pa,故C错误;
(4)图丙中,沿竖直方向切去物块B后,设剩余部分占物块B体积的比例为x, 则物块B剩余部分的底面积为SB•x,物块B剩余部分的重为GB•x, 则由p=可得:
pB=即
=2800Pa, =2800Pa,
解得:x=,即将物块B沿竖直方向切去了,故D正确。 故选:AD。
35.【分析】(1)已知木块边长10cm,可求出受力面积,压力大小等于木块重力,根据p=
求出压强;
(2)对木块做受力分析:木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线的拉力,F
浮
=G+F拉;利用阿基米德原理可以计算出排开液体的体积,利用V=Sh求木块浸入水中
的高度,进而求此时容器内水面的高度,利用公式p=ρgh计算出压强;
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,木块恰好处于漂浮状态,此时F浮′=G=6N,由F浮=ρgV排算出此时木块浸入水中的体积,进而算出细线剪断后,木块排开水的体积变化量和水面降低的高度,算出此时水的深度,利用p′=ρgh′算出此时容器底部受到水的压强;
(4)将图乙中与B相连的细线剪断,在B物体上再叠加一个C物体使B物体刚好浸没,根据F浮″=ρgV排″=ρgV木算出此时B物体受到的浮力,因为物体BC共同处于漂浮状态,根据F浮″=GB+GC算出物体C的重力。 【解答】解:
A、正方体木块B的底面积:S木=10cm×10cm=100cm2=0.01m2, 木块静止在容器底部,则木块对容器底部的压力:F=G=6N, 甲图中,木块对容器底部的压强: p=
=
=600Pa;故A错误;
B、乙图中,木块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力、竖直向下的拉力,
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根据力的平衡条件可得,木块所受的浮力:F浮=G+F拉=6N+1N=7N; 由F浮=ρV排=
水
gV排可得此时木块浸入水中的体积: =
=7×104 m3=700cm3,
﹣
由V排=S木h浸可得,此时木块浸入水中的深度: h浸=
=
=7cm;
此时水的深度:h=h浸+L=7cm+10cm=17cm; 木块下底部受到水的压强:
p′=ρgh浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.17m=1700Pa;故B正确;
C、将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,木块恰好处于漂浮状态,此时F浮′=G=6N; 由F浮=ρV排′=
水
gV排可得,此时木块浸入水中的体积:
=
=6×104 m3=600cm3;
﹣
则细线剪断后,木块排开水的体积变化量: △V排=V排﹣V排′=700cm3﹣600cm3=100cm3, 水面降低的高度: △h=
=
=0.5cm;
此时水的深度:h′=h﹣△h=17cm﹣0.5m=16.5cm=0.165m; 此时容器底部受到水的压强:
p″=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.165m=1650Pa.故C正确;
D、将图乙中与B相连的细线剪断,在B物体上再叠加一个C物体使B物体刚好浸没, 此时B物体受到的浮力:F浮″=ρgV排″=ρgV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N;
因为物体BC共同处于漂浮状态,所以F浮″=GB+GC,
则物体C的重力为:GC=F浮″﹣GB=10N﹣6N=4N,故D错误。 故选:BC。
六、综合题(共10分,第7题解答时写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能
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得分)
36.【分析】(1)由于浮子下部是开口的,则将浮子倒置后,是一个圆柱形的容器,要想测出瓶子的底面积,可利用水采用等效替代法测出浮子的容积,由于用刻度尺可以直接测出浮子内的深度h,然后利用S=即可求出底面积;
(2)①已知浮子内的气体压强,则根据压强差利用F=pS即可求出浮子上底面所受内外气体压力差;
②以浮子为研究对象,根据浮子上底面所受的向上的压力,可知浮子对A点的作用力,利用杠杆平衡条件求出塞子受到水的压力;
(3)当进水孔的水压过大时,根据杠杆原理得出浮子的浮力变化,由于一定质量的气体,在温度不变时,其压强与体积成反比,据此即可判断螺母移动方向。 【解答】解:
(1)测浮子上底面的面积的步骤:
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h ②将浮子装满水,利用量筒测出浮子里面水的体积V; ③根据V=Sh可得,浮子上底面的面积表达式S上=。 (2)①已知浮子内的气体压强p=1.2p0,
则浮子内外气体压强差:△p=p﹣p0=1.2p0﹣p0=0.2p0=0.2×1.0×105Pa=2×104Pa, 浮子上底面所受内外气体压力差:△F=△pS=2×104Pa×10×104m2=20N,方向向上;
﹣
②浮子上底面所受内外气体压力差△F=20N,由于浮子通过孔套在直杆上,则浮子对直杆A端向上的作用力为FA=△F=20N,
以细杆AB为研究对象,AB处于水平位置时,其两端受力情况如图所示:
根据杠杆的平衡条件可得:FA•OA=FB•OB, 所以,塞子受到水的压力:FB=
=
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=30N;
(3)当进水孔的水压过大时,应适当向下移动螺母,减小浮子内部气体的体积,使浮子内部的压强变大,则A端受到的向上的拉力就变大,根据杠杆的平衡条件可知塞子对水的压力就变大,则塞子就不容易冲开。
故答案为:(1)②利用量筒测出浮子里面水的体积V;③。 (2)20N;30N;
(3)当进水孔的水压过大时,应适当向下移动螺母,使浮子内部的压强变大,A受到的向上的拉力就变大,根据杠杆的平衡条件可知塞子受到的压力就变大,则塞子就不容易冲开。
37.【分析】(1)由题意可知,以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出,10min恰能将水全部抽尽,据此求出容器内水的体积,实心圆柱体A上表面与容器中的水面刚好相平,根据V水=(S﹣SA)h求出圆柱体A的底面积;
(2)根据V=Sh求出t=0min时刻A排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρgV排求出此时A所受到的浮力;t=6min时,根据题意求出容器内水的体积,然后求出水的深度,利用p=ρgh求出圆柱形容器底受到水的压强;
(3)根据图乙t=0min时刻压力传感器示数,绳子对D端的拉力等于B的重力减去压力传感器的示数,此时C端绳子的拉力等于A的重力减去受到的浮力,根据杠杆的平衡条件得出等式;根据图乙读出t=6min时刻,压力传感器示数然后求出绳子对D端的拉力,根据V=Sh求出A排开水的体积,根据阿基米德原理求出此时A所受到的浮力,此时C端绳子的拉力等于A的重力减去受到的浮力,根据杠杆的平衡条件得出等式;根据图乙可知t=6min以后连接杠杆和圆柱体A的绳子断开,此时B对压力传感器的压力为GB,最后联立等式求出物体A和B的重力。 【解答】解:
(1)由题意可知,以500cm3/min的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出,10min恰能将水全部抽尽,
则容器内水的体积V水=500cm3/min×10min=5000cm3, 又因实心圆柱体A上表面与容器中的水面刚好相平, 所以,由V水=(S﹣SA)h可得,圆柱体A的底面积: SA=S﹣
=200cm2﹣
=100cm2;
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(2)t=0min时刻,A排开水的体积:
V排=VA=SAh0=100cm2×50cm=5000cm3=5×103m3,
﹣
此时A所受到的浮力: F浮=ρ
水
gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3=50N;
﹣
t=6min时,容器内水的体积:
V水′=5000cm3﹣500cm3/min×6min=2000cm3, 容器内水的深度: h=
=
=20cm=0.2m,
圆柱形容器底受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(3)由图乙可知,当t=0min时刻,压力传感器示数F1=F0,则绳子对D端的拉力FD=GB﹣F0, 此时C端绳子的拉力: FC=GA﹣F浮=GA﹣50N,
由杠杆的平衡条件可得:FC•OC=FD•OD,
即(GA﹣50N)×1=(GB﹣F0)×2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当t=6min时刻,压力传感器示数F2=F0,即绳子对D端的拉力FD′=GB﹣F0, 此时A排开水的体积:
V排′=SAh=100cm2×20cm=2000cm3=2×103m3,
﹣
此时A所受到的浮力: F浮′=ρ
水
gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×103m3=20N,
﹣
此时C端绳子的拉力: FC′=GA﹣F浮′=GA﹣20N,
由杠杆的平衡条件可得:FC′•OC=FD′•OD,
即(GA﹣20N)×1=(GB﹣F0)×2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由图乙可知,当t=6min以后,连接杠杆和圆柱体A的绳子断开,此时B对压力传感器的压力为GB,
则GB=4F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
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由①②③可得:F0=10N,GA=80N,GB=40N。 答:(1)A的底面积为100cm2;
(2)t=0min时刻A所受到的浮力为50N,t=6min时刻圆柱形容器底受到水的压强为2000Pa;
(3)A的重力为80N,B的重力为40N。
一、八年级下册物理易错题
1.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分,让剩余部分沿顺时针翻转90度,并把截去部分分别叠放在自己已翻转后剩余部分的上方,此时压强p甲、p乙比较,正确的是( )
A.可能是p甲=p乙 C.可能是p甲>p乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
甲、乙被截取相同厚度并叠加后,对水平表面的压力不变,受力面积减小,所以压强都变大,由图可知甲的边长小于乙的边长,则当截取相同厚度时,甲被截取面积所占比例更大,剩余部分面积所占比例更小,则由pB.一定是p甲=p乙 D.一定是p甲>p乙
F可得,甲对地面压强更大,故选D。 S
2.如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,下列说法中正确的是
A.沿竖直方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强大 B.沿竖直方向切去相同部分的厚度后,剩余部分甲对地面的压强大
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C.沿水平方向切去相同部分的质量后,剩余部分甲对地面的压强大 D.沿水平方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强小 【答案】C 【解析】 【分析】
规则物体放在水平地面上,压强可以用公式pgh判断;
沿水平方向切去相同部分,根据切去部分的重力,得出减小的压强,最终判断剩余部分对地面的压强大小. 【详解】
AB. 因为规则物体放在水平地面上,压强用pgh判断;当沿竖直方向切去无论是相同的体积,还是相同的厚度后,两者高度没有变化,当然两者密度也不会变化,所以压强不变,则剩余部分对地面的压强一样大,故AB错误; C. 原来压强相等,即p甲p乙;
沿水平方向切去相同部分的质量,则切去部分的重相等,则减小的压强分别为:
p甲'G'G';p乙',因为S甲S乙,所以p甲'p乙'; S甲S乙则有:p甲p甲'p乙p乙',即剩余部分甲对地面的压强大,故C正确,D错误. D. 原来压强相等,甲的高度大,根据pgh知,甲的密度小,即甲乙; 沿水平方向切去相同部分的体积后,根据mV可得,甲切去部分的质量小,重力小;类似C选项的分析可知,甲减小的压强更小一些,则剩余部分对地面仍是甲大,故D错误. 故选C.
3.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力F的方向,使其从①→②→③,此过程中( )
A.①位置力臂最长
B.③位置力臂最长
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C.弹簧测力计示数先变大后变小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
D.弹簧测力计示数先变小后变大
AB.力臂是支点到力的作用点的线段,由图可知当弹簧测力计在②位置时力臂最大,故AB不符合题意;
CD.从①→②→③时动力臂先变大后变小,由图可知阻力等于钩码重力不变,在水平位置平衡所以阻力臂也不变,根据杠杆平衡的条件可知,弹簧测力计给杠杆的拉力先变小后变大,故C不符合题意,D符合题意。 故选D。
4.如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上,甲、乙质量相等 现沿水平方向切去甲并从容器中抽出乙,且切去甲和抽出乙的高度相同,则比较甲对地面压强的变化量Δp甲与乙对容器底部压强的变化量Δp乙以及甲对地面压力的变化量ΔF甲与乙对容器底部压力的变化量ΔF乙的大小关系,正确的是
A.Δp甲<Δp乙,ΔF甲>ΔF乙 C.Δp甲<Δp乙, ΔF甲<ΔF乙 【答案】C 【解析】 【详解】
B.Δp甲>Δp乙, ΔF甲>ΔF乙 D.Δp甲>Δp乙, ΔF甲<ΔF乙
由题意知甲、乙的质量相等,图中甲的横截面积大于乙的横截面积,甲的高度大于乙的深度,可得
ρ甲<ρ乙
当沿水平方向切去甲并从容器中抽出乙,且切去甲和抽出乙的高度相同,即
Δh甲=Δh乙
根据p=ρgh可得
Δp甲<Δp乙
由甲乙质量相等可得重力也相等,即
ρ甲gh甲S甲=ρ乙gh乙S乙
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因h甲>h乙,所以
ρ甲gS甲<ρ乙gS乙
又由截取相同高度h,所以
ρ甲ghS甲<ρ乙ghS乙
圆柱形对底部压力等于重力,所以
ΔF甲<ΔF乙 【点睛】
本题考查压强公式的应用,根据已知条件利用固体和液体压强公式推导出两物体的密度大小
关系是解决本题的关键。
5.如图所示,甲、乙、丙三个质量和底面积相等的容器放置于水平桌面上,容器内分别盛有等质量的液体,其中甲、乙容器中的液体密度相同,乙、丙容器中的液体深度相同,若将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮,此时液体对甲容器底部的压力为F1,桌面对甲容器的支持力为N1.若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连,并使其浸没在乙容器的液体中,小球A静止时细线对小球的拉力为T1,液体对乙容器底部的压力为F2,桌面对乙容器的支持力为N2;若将小球A放在丙容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住小球A,使其浸没且不与容器底接触,小球A静止时细杆对小球的压力为T2,液体对丙容器底部的压力为F3,桌面对丙容器的支持力为N3;下列判断中正确的是
A.F1 = F2 ,N1>N2 B.F2<F3 ,N2= N3+T2 C.F2>F3,T1<T2 D.F1<F3,N1= N3-T2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB.甲、乙桌面受到的压力都等于液体、容器和小球的总重力,由于压力和支持力是一对相互作用力,故N1=N2;而丙桌面受到的压力都等于液体、容器和小球的总重力和向下的压力,因此
N1=N2<N3
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并且
N1=N2=N3-T2
故AB错误;
CD.根据甲乙丙可知,甲容器底部受到的压力等于容器中液体和小球的总重力;乙容器底部受到的压力小于容器中液体和小球的重力,而丙图中容器底受到的压力大于容器中液体和小球的总重力以及向下的压力的合力,因此
故C错误,D正确。故选D。
F2<F1<F3
第36页(共50页)6.如图所示,两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种不同液体,液体对容器底部的压强分别为 p甲、p乙,现将两个体积相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中,小球在图示位置静止,此时两液面刚好齐平,液体对容器底部压力的变化量分别为ΔF甲、ΔF乙,下列关系式正确的是( )
A.p甲>p乙,ΔF甲>ΔF乙 B.p甲>p乙,ΔF甲=ΔF乙
C.p甲<p乙,ΔF甲<ΔF乙 D.p甲<p乙,ΔF甲=ΔF乙 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中,由图可
知,甲中小球漂浮,则
ρ甲>ρ球
乙中小球悬浮,则
ρ乙=ρ球
故
ρ甲>ρ乙
由图可知
V排甲<V排乙
因为放入小球后液面相平,同时可知放入小球前液体的深度
h甲>h乙
所以,根据p=ρgh可知
p甲>p乙
两个体积相同的同样材质的小球,由m=ρV可知小球的质量相等,由G=mg可知小球重力相等,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球放入后,容器底部增加的压力都等于球的重力,故增加的压力相等,即
ΔF甲=ΔF乙
故选B。
7.如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,甲量筒内盛水,乙量筒内盛酒精,两个量筒内底部所受液体的压强相等。比较两液体内同一高度上A、B两点液体压强PA和PB的大小,则
A.PA>PB 【答案】C 【解析】
B.PA=PB C.PA<PB D.无法判断
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【分析】
已知两个量筒底部所受压强相同,A、B在同一高度。水的密度大于酒精的密度,A点以下B两点压强的大小。水对底部的压强大于B点以下酒精对底部的压强,根据此关系可比较A、 【详解】
已知两个量筒底部所受压强相同所以,由
可知,
,
;
,
,且A、B以下液体深度相同,
A、B两点的压强分别为:所以可得,故选:C。
。
8.如图,质量分别为m1、m2、m3(m1>m2)的物体通过轻绳和弹簧连接起来,三个物体均处于静止状态.不计弹簧自重、绳重和摩擦,关于此装置的说法错误的是( )
A.绳子对m2的拉力大小为m2g B.绳子对m1的拉力大小为m1g C.弹簧中拉力大小为(m1-m2)g
D.地面对m3的支持力大小为(m2+m3-m1)g 【答案】A 【解析】
分析:分别对质量为m1、m2、m3的物体进行受力分析,然后对照各选项逐一进行判断即可. 解答:如图所示:
A、根据定滑轮工作特点可知,绳子对甲物体的拉力等于物体乙对绳子的拉力,等于乙物体的重力,所以,绳子对甲物体的拉力大小为m1g,故A错误;
B、对乙物体进行受力分析可知,此时乙物体的重力与绳子对乙物体的拉力是一对平衡力,所以,绳子对乙物体的拉力大小为m1g.故B正确;
C、弹簧中拉力为乙物体与甲物体的重力之差,即(m1-m2)g,故C正确;
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D、对丙物体进行受力分析可知,物体丙受到地面的支持力、甲物体的压力(等于重力)、乙物体的拉力(等于重力)三个力的作用,地面对丙物体的支持力大小为(m2+m3-m1)g.故D正确. 故选A.
【点睛】此题考查定滑轮及其工作特点、力与运动的关系,关键是对各个物体进行正确的受力分析,有一定难度!
9.如图在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中,下列说法中正确的是( )
A.拉力F不变,F的力臂变大 B.拉力F变大,F的力臂变小 C.重力G不变,G的力臂变小 D.重力G变小,G的力臂变大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
设杠杆长为l,由力臂的定义可知,水平力F的力臂
l1=lcos
木棒重力的力臂
l2lsin
随着夹角逐渐增大,F的力臂越来越小,木棒重力的力臂越来越大,根据杠杆平衡条件
Fl11F2l2得
Fl1Gl2
重力大小不变,因此水平力F变大,故B正确。 故选B。
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10.体积相同的铜、铁、铝和木四个小球,放入水中静止时如图,已知这四个小球的密度关系是铜铁铝水木头,则下列判断正确的是:( )
A.铝球、木球一定是实心的,铜球和铁球一定是空心的 B.四个小球所受的浮力关系是:F铜F木头F铁F铝 C.四个小球的重力关系是:G铝G铁G木头G铜 D.四个小球的质量关系是:m铝m铁m铜m木头 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉、木块漂浮,可能实心、也可能是空心,故A错误;
B.由F浮液gV排,而且V排铜V排木V排铁V排铝得,受到的浮力
F铜F木F铁F铝
故B错误;
C.由题意可知铜球、木球漂浮,铁球悬浮,铝球沉底,根据物体的浮沉条件知
F铜G铜、F木G木、F铁G铁、F铝G铝
所以
G铜G木G铁G铝
故C正确; D.由G=mg可知,
m铜m木m铁m铝
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故D错误。 故选C。
11.如图所示,甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器(S甲> S乙)中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等。现将两个完全相同的物体放入两个容器中,静止时甲中漂浮、乙中悬浮(液体均无溢出),则液体密度ρA、ρB和放入后液体对甲乙容器底部的压强分别为p甲、p乙的大小关系正确的是( )
A.ρA<ρB p甲
AD.由图知道hA 故AD错误; BC.因为原来两容器中液体产生的压强相等,均匀柱形容器,则 FA=GA=pSA,FB=GB=pSB 又因为 SA>SB 可得 GA>GB 由将两个完全相同的物体分别放入两个容器中,静止时甲中漂浮,乙中悬浮(液体均无溢出),由于两物体重力相等都为G,所以 B.ρA>ρB p甲>p乙 C.ρA>ρB p甲 D.ρA<ρB p甲>p乙 p甲pG SAG SBp乙p即 p甲 故B错误,C正确。 第41页(共50页) 故选C。 12.如图所示,底面积不同、自重相等的两个薄壁圆柱形容器A、B(SA B.p甲>p乙;F甲=F乙 D.p甲>p乙;F甲 G甲=G乙 由G=mg可知 m甲=m乙 由图可知 V甲<V乙 由ρ= m可知 Vρ甲>ρ乙 剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,根据p=ρgh可得剩余液体对各自容器底部的压强关系 p甲>p乙 由图可知,当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h时,剩余甲液体的体积大于原来体积的一半,剩余乙液体的体积约为原来体积的一半,由 F=G=mg=ρVg 第42页(共50页) 可知 1G甲 21F乙≈G乙 2F甲> 原来两液体的重力 G甲=G乙 所以可知剩余液体对各自容器底部的压力 F甲>F乙 故选C。 13.如图所示,木板B放在光滑水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。用大小为5N的水平力F向左拉动B,使B向左做匀速直线运动,此时水平绳的拉力大小为T,下面说法正确的是( ) A.拉力T的大小为5 N B.木块A所受摩擦力的方向为水平向右 C.木块A对木板B的摩擦力大小等于10N D.若增大拉力,木板B受到的摩擦力将变大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 ABC.由题可知,木块A静止,其受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力。又因为物体间力的作用是相互的,则物体B受到A对它水平向右的摩擦力。由于木板B做匀速直线运动,木板B放在光滑水平面上,所以B与地面之间的摩擦力为0,则B受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力二力平衡,木块A对木板B的摩擦力是向右的,且大小等于5N。木块A所受摩擦力的方向水平向左,大小为5N ,拉力T的大小为5N,故A项正确,BC项错误; D.滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关,在上述过程中,压力和接触面的粗糙程度都没有改变,故摩擦力不变,故D项错误。 故选B 第43页(共50页) 14.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上。现沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。关于甲、乙的密度ρ甲,ρ乙和切去部分的质量m甲,m乙的判断,正确的是( ) A.ρ甲=ρ乙,m甲>m乙 B.ρ甲=ρ乙,m甲=m乙 C.ρ甲=ρ乙,m甲 p甲剩p乙剩 由 p可知 FGmgVgShggh SSSSS甲乙 由图知,甲切去的体积较小,且甲乙,由m可得 VmV 可知切去部分的质量 m甲m乙 故选C。 15.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部浸没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1 和F2,则( ) 第44页(共50页) A.F1F2 T1T2 C.F1F2 T1T2 【答案】C 【解析】 【详解】 B.F1F2 T1T2 D.F1F2 T1T2 对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G、水对它的浮力F和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为: TGF 以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故: G1G2 由于铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,由于两者均浸没于水中,所以铅球所受水的浮力F浮1小于铝球所受水的浮力F浮2,即: F浮1<F浮2 故: T1>T2 把容器、水和小球当作一个整体,整体受到向上的支持力、向上的拉力和向下的总重力,根据力的平衡条件可得: F支TG容器G水G球 压力和支持力是一对相互作用力,则磅秤受到的压力: F压F支G容器G水G球T① 以小球为研究对象,则绳子向上的拉力: TG球F浮② 由①②结合阿基米德原理可得: F压G容器G水F浮G容器G水G排水G容器水gV水水gV排水G容器水g(V水V排水)③ 第45页(共50页) 因为液面高度相同、容器完全相同,则容器中的水和排开水的总体积相等,根据③式可知,磅秤受到的压力(即磅秤的示数)相同,即: F1F2 故C项符合题意;ABD项不符合题意; 16.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。现将小球A分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为G 甲 =0.9N,从乙杯中溢出的液体所受重力为G乙=0.8N,小球在甲杯中所受的浮力为F甲,在乙 杯中所受的浮力为F乙。则下列说法中正确的是( ) A.因为A在乙杯中排开的液体体积较大,所以有F乙>F甲 B.A的重力为0.9N,它在乙杯中受到浮力为0.8N C.液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强 D.甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 AB.由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G甲>G乙,因此F甲> F乙,又因为甲中A漂浮,浮力等于重力为0.9N,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N,故A错误,B正确; C.由图像可知甲中A漂浮,甲>A,乙中A沉底,乙<A,因此甲>乙,由pgh可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C错误; D.甲杯对桌面的压力为 F甲=G杯G液甲GA 乙杯对桌面的压力 F乙=G杯G液乙GA 第46页(共50页) 由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由 GmgVg 可知 G液甲>G液乙 因此可得 F甲>F乙 故D错误。 故选B。 17.如图所示,一工人利用如图所示的滑轮组在10s内将质量为40kg的物体匀速提升3m,此过程中工人对地面的压强为6000Pa。已知工人与地面的接触面积为500cm2,工人的质量和动滑轮质量之和为80kg,不计绳重和摩擦。则下列说法错误的是( ) A.工人用提升400N重物的过程中,动滑轮做的有用功为1200J B.工人用提升400N重物的过程中,绳子自由端移动的速度为0.6m/s C.用该滑轮组提升重为600N的物体,机械效率为80% D.工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.动滑轮做的有用功 W动有=G物h=m物gh=40kg10N/kg3m=1200J 故A正确,不符合题意; B.由图知,绳子段数n=2,物体匀速提升3m,绳子自由端移动距离s=6m,绳子自由端移动的速度为 v s6m0.6m/s t10s第47页(共50页) 故B正确,不符合题意; CD.工人对地面的压强为6000Pa,工人与地面的接触面积为500cm2=0.05m2,所以工人对地面的压力 FpS6000Pa0.05m2=300N 设动滑轮质量为m动,则人的质量 m人=80kg-m动 因为n=2,所以 11G物+G动=m人g-m物g+m动g 22代入数据,得出m动=20kg,m人=60kg,故D正确,不符合题意。 FG人-F拉=G人-用该滑轮组提升重为600N的物体,机械效率为 W有W总=GG物h物+G动h100%=G物600N100%=100%=75% G物+G动600N+200N故C错误,符合题意。 故选C。 18.小华在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,用如图所示的方式拉动木块作匀速直线运动,以此测量滑动摩擦力的大小,下列对实验说法中不正确的是( ) A.本实验必须将弹簧测力计沿水平方向施力 B.此时所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些 C.测力计对木块的拉力和地面对木块的摩擦力是一对平衡力 D.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将变大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.本实验必须将弹簧测力计沿水平方向施力,根据二力平衡,这样测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小,否则无法得知滑动摩擦力的大小,A正确,不合题意; B.这种情况下,接触面受到的压力较小,接触面的粗糙程度都是相同的,滑动摩擦力较小,即此时所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些,B正确,不合题意; C.从图中可以看到,测力计对木块的拉力方向斜向上,而地面对木块的摩擦力方向水平向 第48页(共50页) 左,这两个力的方向不在同一条直线上,它们不是一对平衡力,C错误,符合题意; D.若在木块上再放一个砝码,这时接触面受到的压力变大,接触面的粗糙程度不变,那么木块运动时受到的滑动摩擦力将变大,D正确,不合题意。 故选C。 19.用力推课桌的下部,课桌会沿地面滑动,而推课桌的上部,则课桌可能会翻倒,这说明力的作用效果 A.与力的大小有关 C.与力的作用点有关 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 推课桌下部和上部,是力的作用点不同,使课桌发生了不同的运动情况. 说明力的作用效果与力的作用点有关. B.与力的方向有关 D.与受力面积有关 20.如图所示,将重为 5N 的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测 力计示数为 2N。下列说法正确的是( ) A.小球的体积为 400cm3 B.小球的密度为 1. 25g/cm3 C.剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为 5N D.缓缓向下移动弹簧测力计,小球对测力计的拉力最小可达到 1N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.由题知,小球受到的浮力 第49页(共50页) F浮GF示5N2N3N 由F浮液gV排得,小球排开液体的体积 F浮3NV排3104m3300cm3 33水g110kg/m10N/kg小球的体积 V2300cm3600cm3 故A错误; B.由Gmg得,小球的质量是 m小球的密度 G5N0.5kg500g g10N/kg故B错误; m500g3330.83/cm0.8310kg/m V600cm3C.由于小球的密度小于水的密度,所以当剪断悬吊小球的细线后,小球最终漂浮,此时小球受到的浮力等于重力等于5N,故C正确; D.缓缓向下移动弹簧测力计,当小球全部浸没时受到的浮力 F浮'液gV排1103kg/m310N/kg6104m36N 由于此时受到的浮力大于小球的重力,所以物体将上浮,小球对测力计的拉力最小为0N,故D错误。 故选C。 第50页(共50页) 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容