2022年山东省济南市章丘区八年级(下)期末考试物理模拟试卷
一.选择题(共10小题)
1.从微观世界到无垠的宇宙,物质以各种各样的形态展现着,有小到肉眼看不到的微小粒子,有大到难以想象的天体宇宙。下列各项排列中,按照尺度的数量级由大到小排列的是( )
A.银河系、太阳系、地球、原子、分子、电子
B.银河系、太阳系、地球、分子、原子、电子
C.太阳系、银河系、地球、原子、分子、电子
D.太阳系、银河系、地球、分子、原子、电子
2.如图所示,长为L、质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板右端与桌边缘相齐。在水平推力作用下匀速向右运动,木板在桌面上运动的过程中,下列分析正确的是( )
A.木板对桌面的压强变小 B.木板对桌面的压强变大
C.木板对桌面的压力变小 D.木板对桌面的压力变大
3.将一个乒乓球放入空烧杯中,对其吹气,发现乒乓球“一跃而起”,落入边上的另一个烧杯中。乒乓球能“一跃而起”是由于受到了( )
A.人的“吹力”
B.重力
C.空烧杯的弹力
D.上下表面不同的大气压力
4.小金对汽车座椅上的头枕产生兴趣,头枕在什么时候会保护乘客呢?以下说法合理的是( )
A.汽车与前车追尾时 B.汽车急加速时
C.汽车急转弯时 D.汽车急刹车时
5.小红站在体重秤上,下列各选项中的两个力属于平衡力的是( )
A.人的重力和秤对人的支持力
B.称的重力和地面对秤的支持力
C.人的重力和地面对秤的支持力
D.人对称的压力和秤对人的支持力
6.下列实例中,有力对物体做功的是( )
A.把掉在地上的羽毛球捡起来
B.背着书包在水平路面上前进
C.举重运动员举起杠铃停在空中
D.小球在光滑水平面上滚动
7.踮脚是一项非常好的有氧运动,它简单易操作,不受场地和天气的限制,不仅能缓解工作疲劳,还能锻炼小腿后侧肌肉,深受广大公司白领的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列与踮脚类型相同的杠杆是( )
A.筷子 B.核桃夹
C.钓鱼竿 D.船桨
8.体积相等的实心铜球和实心木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动,铜球的动能为EK铜,木球的动能为EK木.已知铜的密度大于木头的密度,则( )
A.EK铜<EK木 B.EK铜>EK木 C.EK铜=EK木 D.无法判断
9.如图所示,用甲、乙两种方式以相同的速度匀速提升重为90N的物体,已知滑轮重10N,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;拉力功率P甲=P乙
B.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙;拉力功率P甲<P乙
C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙;拉力功率P甲>P乙
D.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙;拉力功率P甲<P乙
10.小明用一硬质木杆(重力不计)和两个铁块制作了一个密度秤(外形与杆秤相似,如图所示)。手提着提钮将铁块A浸没在不同液体中,移动铁块B使木杆水平静止时B的位置不同,根据B的位置就可以判断液体的密度。关于该密度秤,下列分析错误的是( )
A.该密度秤的刻度是均匀的
B.越靠近提钮O处刻度值越大
C.铁块B的质量越大该密度秤的测量精度越高
D.铁块A的体积越大该密度秤的测量精度越高
二.多选题(共5小题)
(多选)11.以下估测中,不符合实际情况的是( )
A.一张报纸平铺在水平桌面上,对桌面的压强约为500Pa
B.某同学走路时对地面的压强约3×106Pa
C.体重为600N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800J
D.优秀的自行车运动员长时间运动的功率约为70W
(多选)12.如图所示,①②③④为探究物理规律的四个实验,abcd为物理规律的应用实例,箭头表示规律和应用之间的对应关系,其中对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
(多选)13.北京时间2021年5月15日7时18分,我国天问一号着陆器搭载“祝融”号火星车成功降落火星,这是我国首次实施火星着陆任务,自此中国成为了第二个成功着陆火星的国家。火星质量约为地球的11%,表面重力约为地球的五分之二,表面大气密度是地球表面大气密度的1%左右。下列说法正确的是( )
A.火星上的大气压强比地球上的小
B.声音可以在火星上传播
C.“祝融”号火星车在地球上受到的重力比在火星上受到的重力小
D.天问一号着陆器动力减速是通过反推发动机减速,利用的是力的作用是相互的
(多选)14.如图所示,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁靠近到自己的鼻子,松手后,铁锁向前摆动又摆回来。若不考虑空气阻力与摩擦,有关铁锁在摆动过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.铁锁回摆不能碰到鼻子,因为铁锁的机械能始终不变
B.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能
C.铁锁上升到最高点,重力势能最小
D.铁锁下降到最低点,动能最大
(多选)15.如图所示,在水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,烧杯内分别装有不同的液体,把同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两液面相平。关于这一现象,下列说法中正确的是( )
A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度
B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力
C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强
D.甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平面的压强
三.填空题(共2小题)
16.社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中,力的单位是 (填写中文名称),帕斯卡是 (填写物理量名称)的单位。
17.如图甲所示,是建筑工地上的挖掘机。某学校同学们通过项目式学习“认识大型机械”后,根据挖掘机的结构制作了一个简单的机械臂,如图乙所示,其中的液压杆利用的是 定律工作的,如图丙所示,当机械臂被液压杆撑起时,相当于 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
18.如图所示,小球重为3N,体积为0.4dm3,全部放入水中后,所受浮力为 N(g取10N/kg),松手后小球将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。请画出图中小球受力的示意图。
四.实验探究题(共2小题)
19.如图所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 。在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆 (选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”或“变小”),原因是 。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 (填序号)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
20.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= 。
(2)以下选项中若 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2=F3﹣F4 B.F1﹣F3=F4﹣F2 C.F3﹣F2=F1﹣F4
(3)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到B的示数逐渐 ,且A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。
(4)比较两种实验方案,改进后的优点是 。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
五.计算题(共2小题)
21.如图所示是我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能,进行了模拟灭火测试。在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方50m处,将所蓄水分次投下,每次投水300kg,用时5s到达地面,取g≡10N/kg,请通过计算回答:
(1)飞机蓄满水漂浮在水面上时所受到的浮力是多少?
(2)每次投下的水在下落过程中重力做功是多少?
(3)每次投下的水在下落过程中重力做功的功率是多少?
22.近年来,饱受雾霾入侵的人们对绿色环保的意识也不断加强,新能源汽车在节能环保上有着明显的优势,还世界青山绿水,留住蓝天白云是每个人的心愿,所以发展新能源汽车势在必行。如图所示,质量为1.8t新能源小汽车,发动机的功率为120kW,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2,
(1)求小汽车的重力是多大?
(2)求小汽车对地面的压强是多大?
(3)当小汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶时,受到的牵引力是多大?
(4)若小汽车匀速行驶了100m,克服阻力做功多少?2022年山东省济南市章丘区八年级(下)期末考试物理模拟试卷
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.从微观世界到无垠的宇宙,物质以各种各样的形态展现着,有小到肉眼看不到的微小粒子,有大到难以想象的天体宇宙。下列各项排列中,按照尺度的数量级由大到小排列的是( )
A.银河系、太阳系、地球、原子、分子、电子
B.银河系、太阳系、地球、分子、原子、电子
C.太阳系、银河系、地球、原子、分子、电子
D.太阳系、银河系、地球、分子、原子、电子
【解答】解:银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、电子按照尺度的数量级由大到小排列的顺序是:银河系、太阳系、地球、分子、原子、电子。故B正确,ACD错误。
故选:B。
2.如图所示,长为L、质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板右端与桌边缘相齐。在水平推力作用下匀速向右运动,木板在桌面上运动的过程中,下列分析正确的是( )
A.木板对桌面的压强变小 B.木板对桌面的压强变大
C.木板对桌面的压力变小 D.木板对桌面的压力变大
【解答】解:
CD、因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,在木板A运动过程中,A对桌面的压力不变,故CD错误;
AB、因在木板的左端施一水平力F使木板A的右端缓慢地离开桌边时,木板与桌面的接触面积变小,即受力面积变小,而压力不变,由p=可知,木板对桌面的压强不断变大,故A错误、B正确;
故选:B。
3.将一个乒乓球放入空烧杯中,对其吹气,发现乒乓球“一跃而起”,落入边上的另一个烧杯中。乒乓球能“一跃而起”是由于受到了( )
A.人的“吹力”
B.重力
C.空烧杯的弹力
D.上下表面不同的大气压力
【解答】解:将一个乒乓球放入空烧杯中,对其吹气,乒乓球上方空气流速变大,压强变小,而其下方压强不变,则乒乓球上下表面受到不同的大气压力,在压力差的作用下乒乓球“一跃而起”,落入边上的另一个烧杯中。
故选:D。
4.小金对汽车座椅上的头枕产生兴趣,头枕在什么时候会保护乘客呢?以下说法合理的是( )
A.汽车与前车追尾时 B.汽车急加速时
C.汽车急转弯时 D.汽车急刹车时
【解答】解:在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车急加速时,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤。
故选:B。
5.小红站在体重秤上,下列各选项中的两个力属于平衡力的是( )
A.人的重力和秤对人的支持力
B.称的重力和地面对秤的支持力
C.人的重力和地面对秤的支持力
D.人对称的压力和秤对人的支持力
【解答】解:
A.人的重力和秤对人的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A正确;
B.地面对秤的支持力等于秤和人的重力之和,与秤的重力不相等,所以秤的重力和地面对秤的支持力不是一对平衡力,故B错误;
C.人的重力作用在人上,地面对秤的支持力作用在秤上,且二力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.人对秤的压力作用在秤上,秤对人的支持力作用在人上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
6.下列实例中,有力对物体做功的是( )
A.把掉在地上的羽毛球捡起来
B.背着书包在水平路面上前进
C.举重运动员举起杠铃停在空中
D.小球在光滑水平面上滚动
【解答】解:A、把掉在地上的羽毛球捡起来,人对羽毛球施加了力,且羽毛球在力的方向上移动了距离,所以人对羽毛球做了功,故A正确;
B、小明背着书包在水平路面上行走,书包受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以重力对书包不做功,故B错误;
C、举重运动员举着杠铃停在空中,杠铃受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以重力对杠铃不做功,故C错误;
D、小球在光滑水平面上滚动,小球受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以重力对小球不做功,故D错误。
故选:A。
7.踮脚是一项非常好的有氧运动,它简单易操作,不受场地和天气的限制,不仅能缓解工作疲劳,还能锻炼小腿后侧肌肉,深受广大公司白领的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列与踮脚类型相同的杠杆是( )
A.筷子 B.核桃夹
C.钓鱼竿 D.船桨
【解答】解:如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
筷子、钓鱼竿、船桨在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;核桃夹在使用的过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
故选:B。
8.体积相等的实心铜球和实心木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动,铜球的动能为EK铜,木球的动能为EK木.已知铜的密度大于木头的密度,则( )
A.EK铜<EK木 B.EK铜>EK木 C.EK铜=EK木 D.无法判断
【解答】解:(1)铜块和木块体积V铜=V木,密度ρ铜>ρ木;
由ρ=得,m=ρV,
体积相同,m铜>m木,铜块的质量大。
(2)它们的速度相等,铜块的质量大,因此铜块的动能大。
故选:B。
9.如图所示,用甲、乙两种方式以相同的速度匀速提升重为90N的物体,已知滑轮重10N,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;拉力功率P甲=P乙
B.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙;拉力功率P甲<P乙
C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙;拉力功率P甲>P乙
D.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙;拉力功率P甲<P乙
【解答】解:由题知,绳重和摩擦力不计,物体重和滑轮重均相同;
(1)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;
(2)两幅图中的W有是克服物体重力做的功,若提升相同高度,则有用功是相同的,但乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功,比甲图中做的总功要多,根据机械效率公式η=×100%可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小,故η甲>η乙。
(3)不计绳重和摩擦,所以使用定滑轮时没有额外功,而使用动滑轮时,要对动滑轮本身做额外功,故拉力所做的功W甲<W乙,因为提升物体的速度相同,故提升相同的高度时所用的时间相同,由P=可知P甲<P乙。
故选:B。
10.小明用一硬质木杆(重力不计)和两个铁块制作了一个密度秤(外形与杆秤相似,如图所示)。手提着提钮将铁块A浸没在不同液体中,移动铁块B使木杆水平静止时B的位置不同,根据B的位置就可以判断液体的密度。关于该密度秤,下列分析错误的是( )
A.该密度秤的刻度是均匀的
B.越靠近提钮O处刻度值越大
C.铁块B的质量越大该密度秤的测量精度越高
D.铁块A的体积越大该密度秤的测量精度越高
【解答】解:如图,设铁块A在硬质木杆的位置为M,铁块B在木杆的位置为N,由杠杆的知识:FA×OM=FB×ON,∴(GA﹣ρ液gVA)×OM=GB×ON
∴ρ液=,当铁块A、B的重力和A的体积一定时,由于M的位置固定,所以ρ液与ON成一次函数关系,因此该密度秤的刻度是均匀的,故A正确;
由上面公式可知,当ON越小,ρ液越大,故B正确;
由(GA﹣ρ液gVA)×OM=GB×ON可知:因为GA、VA、OM是固定的,当ρ液变化均匀时,GB越大,ON就越小,所以铁块B的质量越大该密度秤的测量精度越低,故C错误;
由(GA﹣ρ液gVA)×OM=GB×ON可变形到(ρA﹣ρ液)gVA×OM=GB×ON,因为ρA、GB、OM是固定的,当ρ液变化均匀时,VA越大,ON就越大,所以铁块A的体积越大该密度秤的测量精度越高,故D正确
故选:C。
二.多选题(共5小题)
(多选)11.以下估测中,不符合实际情况的是( )
A.一张报纸平铺在水平桌面上,对桌面的压强约为500Pa
B.某同学走路时对地面的压强约3×106Pa
C.体重为600N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800J
D.优秀的自行车运动员长时间运动的功率约为70W
【解答】解:
A、一张报纸的重力约为0.1N,放在水平桌面上,故它对桌面的压力F=G=0.1N,
而一张报纸的长约50cm、宽约40cm,报纸与桌面的接触面积S=50cm×40cm=2000cm2=0.2m2,
它对桌面的压强约为:P===0.5Pa,故A不符合实际情况;
B、中学生的体重大约是500N,双脚的面积大约是500cm2,则中学生双脚站立时对地面的压强大约是:
P===104Pa,则走路时对地面的压强约2×104Pa,故B不符合实际情况;
C、中学生的体重为600N,一层楼的高度在3m左右,所以从一楼走到二楼做功约600N×3m=1800J,故C符合实际情况。
D、人骑自行车的速度约为4m/s,施加是力约为F=20N,功率约为P=Fv=20N×4m/s=80W左右,故D符合实际情况。
故选:AB。
(多选)12.如图所示,①②③④为探究物理规律的四个实验,abcd为物理规律的应用实例,箭头表示规律和应用之间的对应关系,其中对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A、流速越大的地方压强越小,飞机的升力就是根据此原理,故A正确;
B、船闸是利用连通器的原理工作的,故B正确;
C、杆秤利用了杠杆的原理,故C正确;
D、潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉,故利用的原理是不相同的,故D错误。
故选:ABC。
(多选)13.北京时间2021年5月15日7时18分,我国天问一号着陆器搭载“祝融”号火星车成功降落火星,这是我国首次实施火星着陆任务,自此中国成为了第二个成功着陆火星的国家。火星质量约为地球的11%,表面重力约为地球的五分之二,表面大气密度是地球表面大气密度的1%左右。下列说法正确的是( )
A.火星上的大气压强比地球上的小
B.声音可以在火星上传播
C.“祝融”号火星车在地球上受到的重力比在火星上受到的重力小
D.天问一号着陆器动力减速是通过反推发动机减速,利用的是力的作用是相互的
【解答】解:
A、由于火星表面重力约为地球的五分之二,其表面大气密度是地球表面大气密度的1%左右,火星上的气压小于地球上的气压,故A正确;
B、火星有空气,声音可以在火星上传播,故B正确;
C、火星表面重力约为地球的五分之二,“祝融”号火星车在地球上受到的重力比在火星上受到的重力大,故C错误;
D、天问一号通过反推发动机进行减速,即接近火星表面着陆时朝地面喷气,对天问一号产生向上的反推力,使天问一号安全着陆,这说明物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选:ABD。
(多选)14.如图所示,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁靠近到自己的鼻子,松手后,铁锁向前摆动又摆回来。若不考虑空气阻力与摩擦,有关铁锁在摆动过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.铁锁回摆不能碰到鼻子,因为铁锁的机械能始终不变
B.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能
C.铁锁上升到最高点,重力势能最小
D.铁锁下降到最低点,动能最大
【解答】解:A、铁锁回摆后不能碰到鼻子,因为不考虑空气阻力与摩擦,铁锁和空气摩擦的机械能不变。符合题意。
B、铁锁下降过程中,重力势能转化为动能。符合题意。
C、铁锁上升到最高点,重力势能最大,动能为零。不符合题意。
D、铁锁下降到最低点,质量不变,高度最小,重力势能最小。质量不变,速度最大,动能最大。符合题意。
故选:ABD。
(多选)15.如图所示,在水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,烧杯内分别装有不同的液体,把同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两液面相平。关于这一现象,下列说法中正确的是( )
A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度
B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力
C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强
D.甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平面的压强
【解答】解:
(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于漂浮和下沉状态,物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等;物体下沉时,浮力要小于重力,故鸡蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理知:鸡蛋排开甲液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力,故B正确;
(2)ρ甲>ρ物时物体漂浮,ρ乙<ρ物时物体下沉,故甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,两杯中液面相平,由p=ρgh可知,甲杯底受到液体压强大于乙杯底受到液体压强,故AC错误。
(3)因为鸡蛋在甲中漂浮,乙中下沉,V排甲<V排乙,
又因为两液面相平,液体的体积与排开液体的体积之和相同;
所以甲液体的体积大于乙液体的体积,由(2)知ρ甲>ρ乙
根据m=ρV知,m甲>m乙,G甲>G乙
甲、乙两个烧杯对水平桌面的压力:F=G液体+G鸡蛋+G容器
所以F甲>F乙,根据p=知,甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平面的压强,故D正确。
故选:BD。
三.填空题(共2小题)
16.社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中,力的单位是 牛顿 (填写中文名称),帕斯卡是 压强 (填写物理量名称)的单位。
【解答】解:在国际单位制中,力的单位是牛顿;帕斯卡是压强的国际单位。
故答案为:牛顿;压强。
17.如图甲所示,是建筑工地上的挖掘机。某学校同学们通过项目式学习“认识大型机械”后,根据挖掘机的结构制作了一个简单的机械臂,如图乙所示,其中的液压杆利用的是 帕斯卡 定律工作的,如图丙所示,当机械臂被液压杆撑起时,相当于 费力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【解答】解:液压机是根据小活塞加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体传递到大活塞上而工作的,即根据帕斯卡原理工作的;
挖掘机在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故答案为:帕斯卡;费力。
18.如图所示,小球重为3N,体积为0.4dm3,全部放入水中后,所受浮力为 4 N(g取10N/kg),松手后小球将 上浮 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。请画出图中小球受力的示意图。
【解答】解:
(1)小球全部放入水中后受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10﹣3m3=4N;
因为浮力大于小球的重力,所以松手后,小球将上浮;
(2)小球上浮,浮力大于重力,且方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
故答案为:4;上浮;如解答中的图。
四.实验探究题(共2小题)
19.如图所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂 2 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 力臂的大小 。在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆 沿逆时针旋转 (选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”),原因是 力臂变小 。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 C (填序号)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
【解答】解:(1)实验前,如图甲所示,杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向左调节。实验过程中,杠杆支点在中央位置的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响。
(2)设一个钩码的重力G,一格的长度为L,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
3G×2L=nG×3L
解得,n=2
故应在B点挂2个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
因重力的方向竖直向下,当杠杆在水平位置平衡时,由力臂的定义,力的作用点与支点的距离即为力臂的大小,即力臂可在杠杆上直接读出,目的是便于测量力臂大小。
在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,则杠杆左边力与力臂的乘积
2G×2L=4GL
右边力与力臂的乘积
G×3L=3GL<4GL
故杠杆沿逆时针旋转。
(3)当拉力F向右倾斜时,拉力F力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂不变,则拉力F将变大。
(4)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,故选C。
故答案为:(1)左; (2)2;力臂的大小;沿逆时针旋转; (3)变大;力臂变小;(4)C。
20.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= F1﹣F3 。
(2)以下选项中若 B 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2=F3﹣F4 B.F1﹣F3=F4﹣F2 C.F3﹣F2=F1﹣F4
(3)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到B的示数逐渐 变大 ,且A、B示数的变化量 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
(4)比较两种实验方案,改进后的优点是 BC 。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
【解答】解:(1)由图甲可知物体的重力G=F1,由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′=F3,则物体受到的浮力F浮=G﹣F′=F1﹣F3;
(2)由图乙可知空烧杯的重力为F2,由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4,则物体浸没时排开液体的重力G排=F4﹣F2,
当F浮=G排即F1﹣F3=F4﹣F2可知,物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等;
(3)如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小,
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等;
(4)比较两种实验方案可知,改进后:
A.由称重法F浮=G﹣F′可知,弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力,故A错误;
B.由图2的实验装置和器材(两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋)可知,实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定,故B正确;
C.薄塑料袋不计质量,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系,故C正确。
故答案为:(1)F1﹣F3;(2)B;(3)变小;变大;相等;(4)BC。
五.计算题(共2小题)
21.如图所示是我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能,进行了模拟灭火测试。在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方50m处,将所蓄水分次投下,每次投水300kg,用时5s到达地面,取g≡10N/kg,请通过计算回答:
(1)飞机蓄满水漂浮在水面上时所受到的浮力是多少?
(2)每次投下的水在下落过程中重力做功是多少?
(3)每次投下的水在下落过程中重力做功的功率是多少?
【解答】解:(1)飞机蓄满水后总重力:
G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,
因为飞机蓄满水后漂浮在水面上,
所以飞机受到的浮力:
F浮=G=5.35×105N;
(2)每次投下的水的重力:
G水=m水g=300kg×10N/kg=3000N,
每次投下的水在下落过程中重力做功:
W=Gh=3000N×50m=1.5×105J;
(3)做功时间t=5s,
重力做功的功率:
P===3×104W。
答:(1)飞机蓄满水漂浮在水面上时所受到的浮力是5.35×105N;
(2)每次投下的水在下落过程中重力做功是1.5×105J;
(3)每次投下的水在下落过程中重力做功的功率是3×104W。
22.近年来,饱受雾霾入侵的人们对绿色环保的意识也不断加强,新能源汽车在节能环保上有着明显的优势,还世界青山绿水,留住蓝天白云是每个人的心愿,所以发展新能源汽车势在必行。如图所示,质量为1.8t新能源小汽车,发动机的功率为120kW,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2,
(1)求小汽车的重力是多大?
(2)求小汽车对地面的压强是多大?
(3)当小汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶时,受到的牵引力是多大?
(4)若小汽车匀速行驶了100m,克服阻力做功多少?
【解答】解:(1)小汽车的重力为:G车=m车g=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
(2)小汽车对地面的压力为:F=G车=1.8×104N,
轮胎与地面的总接触面积即地面的受力面积为:S=0.1m2,
小汽车对地面的压强为:p===1.8×105Pa;
(3)小汽车的行驶速度为:v=72km/h=20m/s,
由公式P===Fv可得,小汽车受到的牵引力为:F牵===6000N;
(4)小汽车做匀速直线运动时,所受阻力大小等于牵引力大小,即f=F牵=6000N,
小汽车行驶100m,克服阻力做的功为:W=fs=6000N×100m=6×105J。
答:(1)小汽车的重力是1.8×104N;
(2)小汽车对地面的压强是1.8×105Pa;
(3)当小汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶时,受到的牵引力是6000N;
(4)若小汽车匀速行驶了100m,克服阻力做的功为6×105J。