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29. 在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有
12cm的水(如图甲),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距液面为10cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出)。如图丙所示(g取10N/kg)
求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力; (2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分) 30. 如图所示杠杆可绕0点转动,在力F的作用下在水平位置平衡画出力F
的力臂L.
31. 如图所示用滑轮向左移动沉重的机器,画出最省力的绕绳方法。
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五、实验探究题(本大题共3小题,共13.0分)
32. 如图所示,在“探究运动和力的关系”的实验中,分别在水平木板铺上毛巾、棉布,改变水平面的粗糙
程度,且每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在下表中
接触面 毛巾 棉布 木板 小车运动的距离s/(单位:cm) 18.5 26.5 53.0 ①实验中小车每次从斜面顶端由静止滑下,使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小______(选填:相等,不相等)
②实验中通过改变运动表面______来改变小车所受阻力大小。分析实验数据发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填:快,慢)
③推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做______。 ④牛顿在此基础上总结概括出牛顿第一定律: 一切物体在______时,将保持匀速直线运动或静止状态。
33. 小明用杠杆、一盒钩码等器材,做“探究杠杆平衡条件”的实验
①实验开始前,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,可以将左边平衡螺母向______移动,直到杠杆在______平衡为止
②实验开始,小明在杠杆的两端挂上钩码,杠杆没在水平位置平衡,如图乙所示。小明再次调节平衡
螺母,使杠杆恢复在水平位置平衡。然后记录下动力、阻力、动力臂和阻力臂的数值,他分析实验数据时,发现得出的实验数据与前面得到的“杠杆平衡条件”有偏差,其原因是:______。 在不改变左右钩码数量的情况下,正确的做法是:______。
34. 小聪同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如下图所示的实验:
①小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度无关。对此正确的解释是:浮力的大小随着排开水的体积的增大而______,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度______。
②小聪利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤:如图,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上用细绳悬挂两个完全相同的正方体M、N(边长为10cm,重力为20N):OA长度为10cm,OE长度为8cm小聪向容器中倒入不同密度的液体,每次都将M浸没于液体中,移动物体N,使杠杆在水平位置平衡,OE上便可标上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时,物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止,
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那么OB的长度为______cm,在B点标上这个密度秤能够测量的最小液体密度为______kg/m。
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答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、阿基米德定律实验用来计算浮力大小的。 B、托里拆利实验室用来测量大气压强具体数值的。 C、马德堡半球实验证明了大气压强的存在。
D、帕斯卡定律实验研究的是液体压强,它是液压千斤顶的原理。 故选:B。
四个实验都是十分著名的物理实验,其中测量大气压强的是托里拆利实验。 本题考查学生对课本上实验的目的掌握情况。 2.【答案】B
【解析】解:菜刀的刀刃磨得锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故B正确,ACD错误。
故选:B。
(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。 (2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。 3.【答案】C
【解析】解:
A、踢出去的足球在地面上滚动越来越慢,是因为足球受到摩擦力的作用,故A错误;
B、百米冲刺后没有立即停下来,是由于惯性,还要保持原来的运动状态,因此不能立即停下来,不是受惯性力的作用,故B错误;
C、站在水平领奖台上的运动员,他受到的重力和领奖台对他的支持力,二力符合二力平衡的条件,因此是一对平衡力,故C正确;
D、当他在单杠上静止不动时,单杠对他竖直向上的拉力,受力物为人,他对单杠竖直向下的拉力,受力物是单杠,二力作用在不同的物体上,不是平衡力,故D错误。 故选:C。
(1)物体的运动并不是由力来维持的,物体之所以停止运动是因为受到摩擦阻力的缘故; (2)物体能够保持原来运动状态不变的性质,称为惯性,惯性是物体本身的一种性质; (3)平衡力是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(1)力与运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,惯性是保持物体运动状态不变的原因;
(2)平衡力和相互作用力的区别,在于是否作用在同一物体上,平衡力是作用在同一物体上的,相互作用力是作用在不同的物体上。 4.【答案】A
【解析】解:根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。因为足球原来是运动状态,当外力突然消失,足球仍然保持原来的运动状态,所以足球将做保持原来的速度作匀速直线运动。 故选:A。
根据牛顿定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握,牢记牛顿第一定律,会根据牛顿第一定律判断物体的状态。
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