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解析版
解析
广东省
深圳市
年级
期末
物理
模拟
试卷
2014年广东省深圳市八年级(下)期末物理模拟试卷
一、填空题(每空1分,共25分)
1.(2分)日常生活中的物品可以进行很多物理实验,如双手挤压空矿泉水瓶使其发生形变,力越大,形变越大,表明力的作用效果与 力的大小 有关;倒入空矿泉水瓶内一些热水,摇晃后立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子会慢慢向内凹陷,此现象可以证明 大气压 是存在的.
考点:
力的三要素;大气压强的存在.
专题:
运动和力;气体的压强、流体压强与流速的关系.
分析:
双手挤压空矿泉水瓶用力增大,瓶子变形程度就加大,说明力的大小可以影响力的作用效果;
地球周围被一层厚厚的空气包围着,其它物体都受到大气压强的作用.
解答:
解:施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的大小有关;
往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉,此时瓶内空气大部分被水蒸气排出,立即盖紧瓶盖,过一会儿,瓶内的水蒸气液化成水,使瓶内的气压减小,而瓶外大气压不变,则瓶子在大气压力的作用下慢慢向内凹陷.
故答案为:力的大小;大气压.
点评:
本题考查了学生对力的作用效果,大气压强,平时学会利用身边的器材做实验,多动手、多思考,提高分析解决问题的能力.
2.(4分)小华同学骑自行车上学的路上遇到紧急刹车,自行车由于 惯性 还会继续前进一段距离才能停下来;自行车刹车时,是通过增大刹车皮与车圈之间的 压力 来增大摩擦;自行车把手上刻有凹凸不平的花纹,是为了 增大 摩擦.
考点:
惯性;增大或减小摩擦的方法.
专题:
简答题.
分析:
物体具有保持运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都具有惯性;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,据此分析回答.
解答:
解:紧急刹车后,自行车由于惯性将保持原来的运动状态继续向前运动一段距离;自行车刹车,是通过增大刹车皮与车圈之间的压力来增大摩擦,从而使车能停的快一些;自行车把手上刻有花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,以防止打滑.
故答案为:惯性,压力,增大.
点评:
本题考查了学生对惯性、增大摩擦方法的了解与掌握,利用所学知识解释身边现象,学了用,有意义!
3.(3分)(2011•湛江)一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小
不变 ,它受到的浮力
不变 ,它排开水的体积
变大 .(填“变大”,“变小”,或“不变”)
考点:
物体的浮沉条件及其应用.
专题:
压轴题.
分析:
对于本题目,首先要分析物体先后两种状态,轮船从海里驶入河里,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,而物体重力大小没有变化,所以浮力也不变.而从海里驶入河里,密度变小,在浮力不变的情况下,排开液体的体积变大.
解答:
解:轮船从海里驶入河里,始终处于漂浮状态,即处于平衡状态,轮船重力不变,则浮力大小不变,但由于液体密度变小,则排开液体体积变大.
故答案为:不变,不变,变大;
点评:
本题目考查了浮沉条件的应用,关键题目一定要先判断物体此时的状态,从而判断利用那种计算公式来解决题目.
4.(2分)小明同学积极参加社区服务活动,帮助邻居张奶奶将一袋15kg的米匀速背上15m高的六楼,上楼共用时3min.在此过程中,小明对这袋米做了 2205 J的功,对米做功的功率为 12.25 W.
考点:
功的计算;功率的计算.
专题:
功、功率、机械效率.
分析:
已知一袋米的质量和在竖直方向上移动的距离,利用W=Gh=mgh可求出小明对这袋米做的功;又知道做功时间,利用功率公式P=求做功的功率.
解答:
解:(1)小明对这袋米做的功:
W=Gh=mgh=15kg×9.8N/kg×15m=2205J;
(2)小明上楼用的时间t=3min=180s,
小明对米做功的功率:
P===12.25W.
故答案为:2205;12.25.
点评:
本题考查了功和功率的计算,要求灵活运用提升物体做功公式W=Gh,属于基础题目.
5.(4分)用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将600N的货物抬高30cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是 90 cm,人做的总功是 225 J,有用功是 180 J,这根杠杆的机械效率是 80% .
考点:
杠杆的机械效率.
分析:
机械效率就是有用功除以总功.对于杠杆来说,总功就是手用的力所做的功,有用功就是重物被提高所做的功.而且对于杠杆来说,动力臂是阻力臂的几倍,动力移动的距离就是阻力移动距离的几倍(这点和滑轮组有些类似,可以对比一下).
解答:
解:因为动力臂是阻力臂的3倍,所以动力(手)移动的距离就是货物移动距离的3倍,也就是3×30=90cm;
而手用的力是250N,所以手(人)做的总功就是W总=FS=250×0.9=225J;
有用功就是货物被举高做的功,即W有用=Gh=600×0.3=180J;
所以这根杠杆的机械效率就是.
故本题的答案为:90;225;180;80%
点评:
初中涉及的机械主要就是杠杆和滑轮,相对来说,对滑轮的考查会更多一些.而对机械效率、有用功、总功,所有的机械道理都是一样的,所以要在掌握滑轮的相关计算的基础上,来理解杠杆的机械效率、有用功、总功.
6.(2分)(2012•无锡)如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200N,动力臂和阻力臂之比为2:3,则服务员作用在扶把上的动力为 300 N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是 B (选填“A”、“B”或“C”)点,这种情况下,手推车可以视为 省力 杠杆(选填“省力”或“费力”).
考点:
杠杆的平衡分析法及其应用;杠杆的分类.
专题:
应用题.
分析:
(1)知道手推车和货物总重(阻力)、动力臂和阻力臂的关系,利用杠杆平衡条件求作用在扶把上的动力;
(2)支点是杠杆绕着转动的固定点.判断支点就要看杠杆绕着哪个点转动;结合图片和生活经验,确定手推车在使用过程中,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:
(1)由杠杆平衡条件可知:
FL动=GL阻,
∵G=200N,L动:L阻=2:3,
∴F=G=×200N=300N;
(2)当小推车后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,车体是绕着B点转动的,故B点就是支点.
因为货物在车内摆放均匀,重心就在车箱的中心,重力是阻力,人对车的力作用在车把上,方向是竖直向上,所以手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故答案为:300;B;省力.
点评:
本题考查了杠杆的支点概念、杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用.注意:在判断支点时就要看杠杆绕着哪个点转动.在判断杠杆的类型时,要先判断动力臂和阻力臂的大小关系.
7.(2分)(2011•潍坊)小红家正在装修房子,她设计了如右图所示的搬运方案,帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台.四楼阳台到地面的距离为9m,若工人用500N的力将重为800N的材料提到四楼阳台,他做的有用功是 7200 J,该装置的机械效率η= 80% .
考点:
滑轮(组)的机械效率;功的计算;有用功和额外功.
专题:
计算题;压轴题.
分析:
本题中有用功是指对沙子、水泥等材料做的功,总功就是动力做的功.由有用功和总功可算出机械效率.
动滑轮省一半力但要多移动一倍的距离.
解答:
解:有用功W有用=Gh=800N×9m=7200J;
因为动滑轮要多移动一半的距离.所以S=2h=18m.
W总=FS=500N×18m=9000J.
η===80%.
故答案为:7200、80%.
点评:
本题要正确区分有用功和总功,并要注意动滑轮要多移动一倍的距离.
8.(2分)(2012•开封二模)小明五一节随爸爸到北京旅游,他发现一个有趣的现象,两辆动车会车(两辆车相对而行)时,发现两辆车有明显的作用力,请你猜想:两辆动车会车时,两辆车是向中间靠拢还是向两边分离? 向中间靠拢 ,理由是: 中间空气流速大,压强小,在两边大气压的作用下两车向中间靠拢 .
考点:
流体压强与流速的关系.
专题:
应用题.
分析:
根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.解决此题的关键是要明确两车中间气体流速与外侧气体流速不同.
解答:
解:两辆动车会车(两辆车相对而行)时,中间的空气流动速度增大,压强减小.车外侧的压强不变,车受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,车在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小.
故答案为:向中间靠拢;中间空气流速大,压强小,在两边大气压的作用下两车向中间靠拢.
点评:
抓住实验现象的本质,分析产生现象的原因是解题的关键.本题的解题关键是找出两车会车时,中间和外侧空气流速特点.
9.(4分)将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的总功为 1200 J,推力做的有用功为 900 J,物体所受的重力为 900 N,物体所受摩擦力为 75 N.
考点:
有用功和额外功;斜面的机械效率.
专题:
功、功率、机械效率.
分析:
(1)知道推力和斜面长度,根据公式W=Fs求出推力做的总功;
(2)根据公式η=求出有用功;
(3)根据公式W=Gh求出物体的重力;
(4)知道总功和有用功,求出克服摩擦做的额外功,再根据公式W额=fs求出摩擦力.
解答:
解:(1)推力做的总功W总=Fs=300N×4m=1200J;
(2)∵η=
∴推力做的有用功:
W有用=ηW总=1200J×75%=900J;
(3)∵W有用=Gh
∴物体所受的重力:
G===900N;
(4)∵W总=W有用+W额,
∴克服摩擦做的额外功:
W额=W总﹣W有用=1200J﹣900J=300J,
∵W额=fs
∴物体所受摩擦力:
f===75N.
故答案为:1200;900;900;75.
点评:
关于斜面机械效率的题目,要明确总功、有用功、额外功怎样计算,并且掌握本题中克服摩擦力做的功为额外功是解决此题的关键,对于公式的变形公式也要熟练掌握.
二.选择题(每题3分,共21分)
10.(3分)(2011•十堰)下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是( )
A.
一个普通中学生的体重约为2000N
B.
物理课本的长度约为25cm
C.
人的正常体温约为39℃
D.
成人正常步行的速度约为5m/s
考点:
重力大小的估测;温度;长度的估测;速度与物体运动.
专题:
估算法.
分析:
根据生活经验知道初中生的质量大约的50kg,根据G=mg计算重力.
记住自己身上的1cm、1dm、1m等,进行比较.
记住人体的正常体温.
记住成年人步行的速度,骑自行车的速度等.
解答:
解:A、一个中学生的质量大约是50kg,G=mg=50kg×10N/kg=500N.不符合题意.
B、一只手掌的宽度约为10cm,和物理课本的宽度比较,物理课本大约是25cm.符合题意.
C、人体正常体温是37℃.不符合题意.
D、成年人步行的速度大约1.2m/s.不符合题意.
故选B.
点评:
在生活中,很多情况下没有刻度尺时,我们可以利用身体这个自然刻度尺进行粗略估测.
人步行时,平均一步的长度大约为1m;一只手掌的宽度约为1dm;大拇指手指的宽度约为1cm;两个指甲的厚度约为1mm.
11.(3分)(2012•大祥区模拟)如图所示,下列工具在使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A.
天平
B.
铁锹
C.
钓鱼竿
D.
铡刀
考点:
杠杆的分类.
专题:
简单机械.
分析:
本题的解题关键是通过观察实物,体会支点的位置,从而进一步判断出动力臂与阻力臂的长度关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
解答:
解:A、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
B、铁锹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
故选D.
点评:
联系生活经验,要判断杠杆的类型,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系:若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆;若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆;若动力臂等于阻力臂,则为等臂杠杆.
12.(3分)(2012•南充)一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中,在慢慢往烧杯里注入清水的过程中( )
A.
鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小
B.
鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变大
C.
鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力变小
D.
鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
考点:
物体的浮沉条件及其应用.
专题:
应用题;压轴题.
分析:
向盐水中加清水,水的密度慢慢变小,
(1)在鸡蛋露出部分越来越少的过程中,鸡蛋仍漂浮,根据物体的漂浮条件判断浮力是否变化;
(2)在鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中,排开盐水的体积不变,而盐水的密度减小,根据阿基米德原理判断鸡蛋受到的浮力变化情况.
解答:
解:
AB、鸡蛋在露出部分越来越少的过程中,虽然水的密度在变小,但鸡蛋始终漂浮,所以鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋重,大小不变,故AB都错;
CD、鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中,排开盐水的体积不变,而盐水的密度减小,由公式F浮=ρ液V排g可知,鸡蛋受到的浮力变小,故C正确、D错.
故选C.
点评:
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,本题关键①不管漂浮或悬浮,物体受到的浮力等于自身的重力,②知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积.
13.(3分)(2012•开封一模)全国优秀旅游城市﹣开封,在干道旁或旅游景点周边都铺有盲道,它是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,一般由两种砖铺成,一种是条形引导砖,引导盲人放心前行,称为行进盲道;一种是带有圆点的提示砖,提示盲人前面有障碍,该转弯或上、下坡了,称为提示盲道,砖上的条形或圆点高出地面1cm,当盲人走在上面时( )
A.
增大了脚底的压强,使脚底产生感觉
B.
增大了脚底的压力,使脚底产生感觉
C.
减小了脚底的压力,使脚底产生感觉
D.
减小了脚底的压强,使脚底产生感觉
考点:
增大压强的方法及其应用.
专题:
应用题;压强、液体的压强.
分析:
解答此题从以下知识点入手:
(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积的大小.
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积增大压强;在受力面积一定时,增大压力增大压强.
解答:
解:脚踩在盲道上,脚对盲道的压力不变,砖上的条形或圆点减小了脚和地面的受力面积,增大了地面对脚的压强,增大脚的感觉.
故选A.
点评:
掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能在生活中应用压强知识解释问题.
14.(3分)(2011•河北)甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体.今有A、B两个实心小球,质量分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,密度分别为ρA、ρB.已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,则( )
A.
若VA=VB,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力相等
B.
若VA=VB,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρA:ρB
C.
若mA=mB,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力相等
D.
若mA=mB,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρB:ρ乙
考点:
浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用.
专题:
应用题;压轴题.
分析:
(1)当VA=VB时,已知ρA>ρB,根据公式m=ρV可知,mA>mB,将两球都放入甲容器中,因为ρ甲>ρA>ρB,所以两球都将漂浮,浮力等于各自的重力.
(2)当AB两球都放入乙中,已知ρA>ρB>ρ乙,所以两球都将下沉,已知VA=VB,两球所受的浮力根据浮力公式计算.
(3)当两球质量相等时,A放入乙中,因为ρA>ρ乙,所以A在乙中下沉,A在乙中受到的浮力小于其重力;B放入甲中,因为ρ甲>ρB,所以B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力.
(4)当mA=mB时,A放入甲容器中,因为ρ甲>ρA,所以A在甲中漂浮,B球放入乙容器中,因为ρB>ρ乙,所以B在乙中下沉.
解答:
解:当VA=VB时,将两球都放入甲容器中,两球都将漂浮,浮力等于各自的重力,因为mA>mB,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,故A错误.
当VA=VB时,将两球都放入乙容器中,两球都将下沉,两球所受的浮力根据公式F浮=ρ液gV排可知,两球排开液体的体积相同,在同一种液体中,所以静止时两球所受浮力相等,故B错误.
当两球质量相等时,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,A在乙中下沉,所受浮力小于自身重力,B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,两球所受浮力不相等,故C错误.
当两球质量相等时,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,A在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,F浮A=GA=mAg=mBg,B在乙中下沉,所受的浮力F浮B=ρ乙gVB=ρ乙g,
所以静止时两球所受浮力之比为==,故D正确.
故选D.
点评:
本题考查浮力公式的应用和物体的沉浮条件,关键知道当物体密度大于液体密度时,物体下沉,物体密度小于液体密度时,物体漂浮,物体密度等于液体密度时,物体悬浮.
15.(3分)(2012•淮安)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.
F、p不变,f变大
B.
F、f不变,p变大
C.
F变小,p、f变大
D.
F、f不变,p变小
考点:
压强大小比较;摩擦力大小的影响因素.
专题:
应用题;压轴题.
分析:
(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化;
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度判断此过程摩擦力的变化.
解答:
解:∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,
∵p=,且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,
∴木板对桌面的压强p变大;
∵向右缓慢地推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,
∴摩擦力f不变.
故选B.
点评:
本题考查了压强大小的比较和影响滑动摩擦力大小的因素,关键是会分析向右缓慢地推木板的过程中变化的量和不变的量.
16.(3分)(2009•本溪)建筑工地上,工人用如图所示的装置(由滑轮组和吊篮组成)将600N的砖在6s内匀速提升2m,动滑轮重50N,吊篮重70N(不计绳重及摩擦),下列判断正确的是:( )
A.
此装置由四段绳子承担物重
B.
工人对绳的拉力为200N
C.
工人提升砖做的有用功1200J
D.
此装置对砖块做功的功率为360W
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功;功率的计算.
专题:
压轴题.
分析:
在滑轮组的判断中,连接动滑轮的为一段绳子;动滑轮和重物的总重由几股绳子承担,提起重物所用的力就是它们总重的几分之一;找准物体上升的高度即可算出有用功;根据功率的计算公式P=可计算出功率.
解答:
解:A、此滑轮组中连接动滑轮的有3段绳子;
B、工人对绳子的拉力F===240N
C、工人做的有用功W=Gh=600N×2m=1200J
D、对砖块做功的功率P===200W
故选C.
点评:
在滑轮组的计算中,计算有用功、总功时要找准物体移动的距离以及拉力移动的距离.
三、作图(6分)
17.(2分)(2010•漳州)请在图上画出篮球受到的重力示意图.
考点:
重力示意图.
专题:
作图题.
分析:
要画重力的示意图首先要找力的作用点,即重心,从力的作用点起沿重力的方向画一条带箭头的线段,在线段的末尾标上力的大小.
解答:
解:球的重心在球的几何中心,如图O点,重力的方向是竖直向下的,从O点起沿竖直向下的方向,画一条带箭头的线段.
如图所示:
点评:
本题主要考查学生对重力的示意图的画法的了解和掌握,是一道基础题.
18.(2分)如图所示,在图中画出F1、F2的力臂.
考点:
力臂的画法.
专题:
作图题;简单机械.
分析:
力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
解答:
解:找出支点,从O做F1的垂线段就是F1的力臂,从O做F2的垂线段就是F2的力臂.如图所示:
点评:
本题考查力臂画法的掌握情况,熟记力臂的定义是准确作图的前提,是一道基础作图题.
19.(2分)(2007•安徽)站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶.请在图中画出滑轮组绳子的绕法.
考点:
滑轮组的设计与组装.
专题:
作图题;压轴题.
分析:
要解决此题,需要掌握滑轮组的组装.在绕线时,可以从动滑轮或定滑轮绕起,在题目中要根据实际情况而定.
解答:
解:由题意知,站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶.所以绳子的拉力方向应向下,所以绳子应从动滑轮绕起.
故答案为:
点评:
此题主要考查了滑轮组的组装,要掌握滑轮组的两种绕线方式:可以从定滑轮或动滑轮绕起.解决此题的关键是确定用力的方向.
四.探究实验题(第20题10分,第21题10分,第22题7分,共27分)
20.(10分)(2012•开封一模)在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图所示的装置测得了三组数据,如下表所示.
实验次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
3
2
1.2
6
2
3
5
1.2
15
3
3
10
1.2
30
(1)请将上面的表格补充完整
(2)第三次实验中,有用功是 0.3 J,总功是 0.36 J,滑轮组的机械效率为 83.3% .
(3)根据以上信息,请判断:该小组设计这三次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 钩码上升的高度 是否有关.
考点:
滑轮(组)机械效率的测量实验;滑轮(组)的机械效率.
专题:
计算题;应用题;测量型实验综合题.
分析:
(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出实验2中钩码上升的高度和实验3中测力计移动的距离;
(2)根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用效率公式求出第三次实验中滑轮组的机械效率;
(3)要得出结论,需要注意分析表格中各数据,分析改变的量,机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的.
解答:
解:
(1)由图可知,n=3,则
实验2中钩码上升的高度h2===5cm,
实验3中测力计移动的距离s3=nh3=3×10cm=30cm;
(2)第三次实验中,
有用功是W有=Gh3=3N×0.1m=0.3J,
总功是W总=Fs3=1.2N×0.3m=0.36J,
滑轮组的机械效率:
η==≈83.3%;
(3)由表格中数据可以看出,在4次实验中钩码上升的高度不断发生变化,所以是探究滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关.
故答案为:
(1)5;30;
(2)0.3;0.36;83.3%;
(3)钩码上升的高度.
点评:
本题是测量滑轮组机械效率的实验,主要考查了有关滑轮组的有用功、总功、机械效率的计算;明确有用功和总功,同时知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系是关键.
21.(10分)(2011•阜新)下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程,铁块和木块的大小、形状完全相同,木块表面比铁块表面粗糙.实验时,小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动.
(1)甲图中铁块受到的摩擦力是 1.6 N.
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是 接触面粗糙程度相同,压力越大,摩擦力越大 .
(3)乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使 压力 相同,比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与 接触面粗糙程度 有关.
(4)实验时,小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动,则测出的摩擦力 小于 (填“大于”、“等于”或“小于”)实际摩擦力.
考点:
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验;二力平衡条件的应用;力与运动的关系.
专题:
简答题;压轴题;实验探究题;控制变量法.
分析:
(1)弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动,因此铁块受到的拉力和摩擦力大小相等,拉力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图,找出相同因素和不同因素,结合控制变量法的思想得出结论;
(3)乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起,控制了压力相同,通过比较弹簧测力计的示数得出结论;
(4)弹簧测力计在竖直方向上调零时,弹簧由于自身的重力作用,要比水平使用时弹簧的长度大,导致调零指针不指在零刻度.
解答:
解:(1)甲图中铁块做匀速直线运动,受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力相同,弹簧测力计分度值为0.2N,指针指在1N下面第3个小格上,示数为1N+0.2N×3=1.6N,因此受到的摩擦力为1.6N;
(2)甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计的示数也不同,可得到的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起,控制了压力大小相同,与长木板的接触面不同,粗糙程度不同,摩擦力大小不同,因此探究的是摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)实验时,小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后弹簧测力计要在水平方向上使用就要调零,因为在竖直方向上由于弹簧自身的重力弹簧比在水平方向上要伸长,也就是调零后的零刻度线在真实零刻度线的下方.弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动时,读取弹簧测力计的示数时,结果小于真实的摩擦力.
故答案为:(1)1.6;
(2)接触面粗糙程度相同,压力越大,摩擦力越大;
(3)压力、接触面粗糙程度;
(4)小于.
点评:
(1)影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度,探究摩擦力与其中一个因素的关系时,一定要控制另一个因素不变;
(2)运用控制变量法探究的实验,归纳结论时的一般形式是:在( )相同时,( )越( ),( )越( )
22.(7分)(2012•黑龙江)如下图甲、乙、丙三组实验:
(1)甲组图中要求小车从斜面的同一高度滑下,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同.根据这一实验现象得出的结论是:平面越光滑,小车运动的距离就越远.这进一步说明:运动的小车受到的阻力越 小 ,速度减小的也越 慢 .
(2)乙组图是探究 摩擦力大小与哪些因素有关 的实验.由D、F两图可得出结论是 压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大 .本实验中要求水平拉动测力计使使物体在水平面上做匀速直线运动,其目的是为了 利用二力平衡条件求摩擦力大小 .
(3)丙组图实验中通过物块B被下落的小铁球A推动距离的远近,来反应小铁球A具有的 动能 大小.甲、丙两组实验中均要求小车和小球从斜面的同一高度释放,这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有 相同的速度 .
考点:
牛顿第一定律;探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验;探究影响物体动能大小的因素.
专题:
实验题;控制变量法;图析法;转换法.
分析:
(1)根据实验显现,从小车受力与小车速度变化的关系分析实验现象;平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远,说明小车速度变化越慢;
(2)根据图示分析实验装置的异同,从而找出实验的实验目的;分析D、F两图的异同,根据影响摩擦力大小的因素分析答题;滑动摩擦力不便于直接测量,可让小车做匀速直线运动,由平衡条件求出滑动摩擦力;
(3)小球具有的动能越大,推动物块运动的距离越大,小球动能越小,推动物块运动的距离越小,因此可通过小球推动物体运动距离的远近来判断小球动能的大小;小车与小球从同一高度释放,它们运动到水平面上时获得的速度相等.
解答:
解:(1)实验表明:平面越光滑,小车运动的距离就越远,这说明:运动的小车受到的阻力越小,速度减小的也越慢;
故答案为:小;慢.
(2)乙组三幅图中,与小车接触的物体表面的粗糙程度不同,小车与接触面间的正压力不同,利用该组实验可探究:摩擦力大小与哪些因素有关;D、F两图中与小车接触的接触面的粗糙程度不同,小车与接触面的正压力相同,由D、F两图可得出结论是:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;
水平拉动测力计使物体在水平面上做匀速直线运动,物体处于平衡状态,物体在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力相等,由平衡条件可以求出滑动摩擦力的大小;
故答案为:摩擦力大小与哪些因素有关;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;利用二力平衡条件求摩擦力大小.
(3)丙组图实验中通过物块B被下落的小铁球A推动距离的远近,来反应小铁球A具有的动能大小;甲、丙两组实验中均要求小车和小球从斜面的同一高度释放,这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有相同的速度;
故答案为:动能;相同的速度.
点评:
本题是一道实验题,熟悉教材中的相关实验、认真分析图示实验装置的异同是正确解题的关键.
五.计算题(第23题6分,第24题7分,第25题8分共21分)
23.(6分)(2008•河南)小明所在的研究性学习小组利用自行车进行探究活动.
(1)小组成员分别用不同的方法测量出了自行车后轮的周长为180cm.请你说出其中的一种测量方法.
(2)小明骑车在学校操场百米跑道上沿直线匀速前进,小亮测出自行车后轮转50圈用时30s.小明骑车的速度是多大?
(3)为了测量骑车时的功率,小明测出他和自行车的总质量为72kg,小亮通过查资料知道,一般情况下,人骑自行车时的阻力大约为人车总重的0.05倍,小明骑车的功率大约是多少?(g取10N/kg)
考点:
长度的测量;速度的计算;功率的计算.
专题:
压轴题.
分析:
此题考查了(1)特殊测量法:变曲为直法;
(2)速度公式v=;
(3)功率公式p=Fv;
联立以上即可求解.
解答:
解:(1)用细绳贴着车轮绕一周,用刻度尺测出细绳的长度即为车轮的周长,用刻度尺测出车轮的直径D,则周长为πD;(其它方法合理即可)(2)s=1.8m×50=90m,
由速度公式得:v===3m/s;
答:小明骑车的速度是3m/s.(3)G=mg=720N,则F=720N×0.05=36N,由功率P=Fv=36N×3m/s=108W.
答:明骑车的功率大约是108W.
点评:
这是一道综合题目,考查知识点全面,要逐个分析,按部就班的求解就可以了.
24.(7分)如图,2012年6月3日我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”由母船向阳红09号大型海洋考船搭载,前往深海进行7000米深浅实验.向阳红09号的排水量为4500吨.
(1)满载航行时它受到的浮力为多少N?
(2)当它顺利达到实验下潜深度7000米时受到的压强为多少?
(3)此时蛟龙号将面临高压低温挑战,为此你认为需要哪些特殊的设计?(g=10N/kg、海水的密度近似取ρ=1.0×103 kg/m3、不考虑大气压影响).
考点:
浮力大小的计算;液体的压强的计算.
专题:
压强、液体的压强;浮力.
分析:
(1)已知向阳红09号的排水量,即满载时排开海水的质量,根据F浮=G排=m排g求出它所受到的浮力;
(2)已知海水的密度和浸没的深度,根据p=ρgh求出受到海水的压强;
(3)可以从增加外壳的弹性和提高温度的角度来分析.
解答:
解:
(1)满载航行时它受到的浮力:
F浮=G排=m排g=4.5×106kg×10N/kg=4.5×107N;
(2)潜水器受到海水的压强为:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa;
(3)可以改变外壳,使之具有一定的弹性(能保证人的安全),然后有个特别的吸水装置,与外界的高压一同对外壳进行周期性挤压,让舱内的空气体积变化,使之转化为热能,为研究人员供热.
答:(1)满载航行时它受到的浮力为4.5×107N;
(2)当它顺利达到实验下潜深度7000米时受到的压强为7×107Pa;
(3)此时蛟龙号将面临高压低温挑战,为此可以改变外壳,然后有个特别的吸水装置,为研究人员供热.
点评:
本题考查了物体所受浮力和压强的计算,F浮=ρ水gV排和p=ρ水gh这两个公式一直是学生容易混淆,易错的知识,所以要注意理解和掌握.
25.(8分)(2011•彰武县模拟)装卸工人用如图所示的装置将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力为500N,货物在1min内匀速上升了5m,在此过程中求:
(1)请你在图上画出绳子的绕法;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力的功率;
(4)滑轮组的机械效率.
考点:
滑轮组的设计与组装;功的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
专题:
计算题;作图题.
分析:
(1)绳子自由端在下面,应先绕过定滑轮,固定端在定滑轮的挂钩上.
(2)确定绳子股数n=2,物体上升5m,绳子自由端将下降S绳=10m,用W总=FS算出拉力做的功.
(3)t=1min=60s,用P=算出功率.
(4)先算出有用功W有用,再用η=算出机械效率.
解答:
解;(1)绕法如图.
(2)W总=FS绳=500N×10m=5000J.
答:拉力所做的功为5000J.
(3)P==≈83.3W.
答:)拉力的功率为83.3W.
(4)W有用=Gh=800N×5m=4000J,
η=×100%=×100%=80%.
答:滑轮组的机械效率为80%.
点评:
滑轮组的机械效率求法较多,如:η=×100%=×100%=×100%,此求法在不知道物体上升高度的情况下算出机械效率.