内容正文:
2024年春季八年级物理训练题(二)
(本试卷中g取)
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 如图是我们生活中常见的一些杠杆,一般情况下,属于费力杠杆的是( )
A. 铁皮剪刀剪铁皮 B. 指甲剪剪指甲
C. 钓鱼竿钓鱼 D. 钢丝钳剪钢丝
2. “生活处处有物理,留心观察皆学问”。下面有关现象的解释,错误的是( )
A. 洗手池下方排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B. 运输机起落架装有宽大的轮子是为了减小对地面的压强
C. 水坝的下部比上部建造的宽厚,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大
D. 塑料吸盘能贴在墙面的瓷砖上,是因为吸盘对瓷砖有吸引力
3. 2024年04月25日20时59分神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。神舟十八号载人飞船与长征二号F遥十八运载火箭组合体,总重量400多吨,总高度近60米。执行神舟十八号载人飞行任务的航天员乘组由叶光富、李聪、李广苏3名航天员组成,叶光富担任指令长,如图所示。神舟十八号载人飞船加速升空过程中,下列说法正确的是( )
A. 飞船船舱内大气压随高度增大而减小
B. 飞船动能增大,机械能增大
C. 航天员受到平衡力的作用
D. 飞船加速升空的原理是流速越大的地方压强越小
4. 如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,其中杆上相邻各点之间距离相等,在C点处挂一重的物体,忽略所有阻力,要使杠杆在水平位置平衡,所用的动力( )
A. 可以在A点,大小至少为 B. 可以在B点,大小可以为
C. 可以在D点,方向可以斜向右下 D. 可以在E点,方向必须使杠杆顺时针转动
5. 关于浮力的应用,下列说法正确的是( )
A. 密度计放入不同品种的白酒中,浸入酒中的体积越多,酒的密度越大
B. 同一轮船在不同的海区航行时,排开液体体积总是相等的
C. 潜水艇和孔明灯都是通过改变自重实现浮沉的
D. 飞艇内部充气体的密度可以等于空气的密度
6. 完全相同的两个气球分别充有氦气和空气,得到的氦气球和空气球的体积相同,如图所示。在教室里,老师将它们同时由静止释放,发现氦气球上浮,空气球下沉。若氦气球受到的浮力为,重力为;空气球受到的浮力为,重力为。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
7. 汽车在高速公路行驶,往往要被限制最大行驶速度,如果用物理学的思维来解读,其目的是( )
A. 限制摩擦力 B. 限制势能 C. 限制动能 D. 限制惯性
8. 如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧一直是弹性形变。在弹簧向下被压缩的过程中,下列说法错误的是( )
A. 弹簧受到的弹力一直增大
B. 小球在b点时速度最大,动能最大
C. 从a到b过程,小球受到的合力减小
D. 从b到最低点的过程,重力势能转化为弹性势能,小球的机械能不变
9. 金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图甲所示。下列选项中能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是( )
A. 车向西起动
B. 车做匀速直线运动
C. 车向东直线运动时加速
D. 车向东直线运动时减速
10. 下列学习用品不小心掉到地面上,小明捡起来放在课桌上,做功大约为的是( )
A. 一支铅笔 B. 一本物理课本
C. 一块小橡皮 D. 装满书的书包
11. 把体积相同、质量不同的三个小球A、B、C放入同种液体中,静止后的位置如图所示,A球漂浮,B球悬浮,C球沉底。三个小球所受的浮力分别为,三个小球的密度分别为。下列关系正确的是( )
A B.
C. D.
12. 如图所示,在粗糙程度不变的水平面上,用5N的拉力拉着重为10N的物块,从A点匀速直线运动到B点,从B点开始将拉力增大为10N,从C点开始撤去拉力。则下列说法正确的是( )
A. 物块在AB段受到的摩擦力大小等于10N B. 物块在BC段拉力做功的功率不变
C. 物块在AC段所受到的摩擦力始终不变 D. 在C点后没有力对物体做功
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 如图所示,某乘客将一行李箱放在水平传送带上,当行李箱随传送带一起匀速运动过程中,不计空气阻力,则此时行李箱________(选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;当传送带突然停止运动,行李箱由于惯性继续向前运动,在行李箱停下来之前,其所受摩擦力的大小________(选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”)。
14. 2024年5月4日,重庆涪陵红酒小镇景区的大摆锤游乐设施“停摆”,停在半空中,游客倒挂空中约两分钟,如图所示。5日,景区发布情况说明并致歉:大摆锤到达顶点后恰好处于平衡状态,给乘客带来不佳体验,对此深表歉意。大摆锤处于平衡状态时,受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,大摆锤向下摆动过程中,重力势能转化成______能。
15. 如图所示用食品夹夹鸡蛋时,食品夹相当于______(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆相对于图示位置,要求省力一些,手指应该向______(选填“左”或“右”)移动。使用该食品夹夹鸡蛋时,______(选填“能”或“不能”)省功。
16. 2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。嫦娥六号计划降落在月球背面的南极--艾特肯盆地,那里是太阳系已知最古老的撞击盆地。此次发射的嫦娥六号探测器,由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成。在地面测控和鹊桥二号中继星支持下,嫦娥六号探测器将历经地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面软着陆等过程,在月球背面预选区域采集月表岩石和月壤样品,同时开展科学探测。完成采样封装后,上升器将在月面起飞,随后开展月球轨道交会对接并将样品转移至返回器;返回器将经历月地转移、再入地球等过程,最终携带珍贵的月球样品返回地球.如图所示是着陆器示意图,着陆器有四条腿,腿的底部有较大的面积,是为了______;返回器返回时______(选填“是”或“不是”)利用浮力升空;在月球上若1min将1.8kg的月表岩石和月壤抬升0.6m,克服重力做功的功率是______W(月球重力是地球的六分之一)。
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 如下图甲所示,是围棋教学时所用的竖直放置的磁性棋盘与棋子。请在图乙中画出棋子在竖直方向受力示意图。
18. 如图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个最小的力及其动力臂。
19. 如图所示为探究物体动能大小跟哪些因素有关实验装置。
(1)钢球从光滑斜面上由静止开始向下运动,钢球起点位置越高,到达斜面底端时______能越大;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,______越大,动能越大;
(3)若水平面绝对光滑,______(选填“能”或“不能”)达到探究目;
(4)小明骑自行车上学途中要经过一段上坡路段,上坡前小明总是要加紧蹬几下,目的是增大车子的______能,使自行车上坡更容易;
(5)如果“探究物体重力势能大小跟哪些因素有关”,比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,______越大,重力势能越大。
20. 图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向______(选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆______(选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”);
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是_______;
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为______N。以弹簧测力计的拉力为动力,钩码处绳子拉力为阻力,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,总是大于,其原因可能是______对杠杆平衡造成了影响。
21. 小明同学按如图所示的操作探究影响浮力大小的因素。
(1)物体的质量是______ kg;
(2)B图中物体所受的浮力是______N;
(3)分析A、B、C三图的实验数据可知:物体所受的浮力大小与________________有关;
(4)分析______三图的实验数据可知:物体所受的浮力大小与物体在液体中的深度无关;
(5)如果换用密度小于水的木块(长方体,竖直方向刻有间隔为2mm的刻度线若干),______(选填“能”或“不能”)探究浮力大小与液体的密度的关系;
(6)通过本次实验,可以算出酒精的密度是______kg/m3。
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 如图所示,小明同学在做俯卧撑时可看做一根杠杆,O为支点,他的体重为,A点为重心。求:
(1)当他缓慢撑起身体时,地面对双手的作用力是多大?
(2)做俯卧撑时,每只脚尖与地面的接触面积为,脚尖对地面的压强是多大?
(3)小明同学做俯卧撑30次,每一次俯卧撑,小明的重心向上移动的距离均为,小明抬升自身重力做功的功率是多大?
23. 2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。中国人民解放军海军福建舰,是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。海水的密度取。求:
(1)若造船厂码头水深,水对江底的压强是多少?
(2)福建舰搭载的“歼”舰载机的最大起飞质量为,当的“歼”飞离甲板后,福建舰露出水面体积的增加值是多少?
(3)“歼”舰载机发动机以的恒定输出功率、的速度匀速飞行时,受到空气的阻力是多少?
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2024年春季八年级物理训练题(二)
(本试卷中g取)
一、选择题(共12题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 如图是我们生活中常见的一些杠杆,一般情况下,属于费力杠杆的是( )
A. 铁皮剪刀剪铁皮 B. 指甲剪剪指甲
C. 钓鱼竿钓鱼 D. 钢丝钳剪钢丝
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁皮剪刀剪铁皮,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.指甲剪剪指甲,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿钓鱼,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.钢丝钳剪钢丝,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C
2. “生活处处有物理,留心观察皆学问”。下面有关现象的解释,错误的是( )
A. 洗手池下方排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B. 运输机起落架装有宽大的轮子是为了减小对地面的压强
C. 水坝的下部比上部建造的宽厚,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大
D. 塑料吸盘能贴在墙面的瓷砖上,是因为吸盘对瓷砖有吸引力
【答案】D
【解析】
【详解】A.洗手池下方排水管的U形“反水弯”上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故A正确,不符合题意;
B.运输机起落架装有宽大的轮子是为了增大受力面积,减小对地面的压强,故B正确,不符合题意;
C.根据液体压强的特点可知,水坝的下部比上部建造的宽厚,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大,故C正确,不符合题意;
D.使用塑料吸盘时,先挤出里边的空气,使其内部的气体压强减小,在外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 2024年04月25日20时59分神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。神舟十八号载人飞船与长征二号F遥十八运载火箭组合体,总重量400多吨,总高度近60米。执行神舟十八号载人飞行任务的航天员乘组由叶光富、李聪、李广苏3名航天员组成,叶光富担任指令长,如图所示。神舟十八号载人飞船加速升空过程中,下列说法正确的是( )
A. 飞船船舱内大气压随高度增大而减小
B. 飞船动能增大,机械能增大
C. 航天员受到平衡力的作用
D. 飞船加速升空的原理是流速越大的地方压强越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.飞船船舱是密封状态,船舱内气压基本是不变的,故A错误;
B.飞船加速升空,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,机械能增大,故B正确;
C.航天员随飞船加速升空,运动状态发生改变,受到非平衡力的作用,故C错误;
D.飞船加速升空的原理是内部燃烧燃料产生高温高压的燃气,通过喷射出去产生反作用力,从而推动飞船向上升空。故D错误。
故选B。
4. 如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,其中杆上相邻各点之间距离相等,在C点处挂一重的物体,忽略所有阻力,要使杠杆在水平位置平衡,所用的动力( )
A. 可以在A点,大小至少为 B. 可以在B点,大小可以为
C. 可以在D点,方向可以斜向右下 D. 可以在E点,方向必须使杠杆顺时针转动
【答案】A
【解析】
【详解】A.若在A点施加竖直向上的最小力,根据杠杆平衡条件则有
解得在A点施加竖直向上的最小力为
故A符合题意;
B.若在B点施加竖直向上的最小力,根据杠杆平衡条件则有
解得在B点施加竖直向上的最小力为
故B不符合题意;
C.若在D点施加斜向右下的力,则动力和阻力均使得杠杆顺时针旋转,无法使杠杆在水平位置平衡,故C不符合题意;
D.若在E点施加使得杠杆顺时针转动的力,则无法使杠杆在水平位置平衡,故D不符合题意。
故选A。
5. 关于浮力的应用,下列说法正确的是( )
A. 密度计放入不同品种的白酒中,浸入酒中的体积越多,酒的密度越大
B. 同一轮船在不同的海区航行时,排开液体体积总是相等的
C. 潜水艇和孔明灯都是通过改变自重实现浮沉的
D. 飞艇内部充气体密度可以等于空气的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.密度计在液体中是漂浮状态,所受浮力等于本身的重力,由可知,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,故A错误;
B.轮船漂浮,所受浮力等于自身的重力,所以轮船受到长江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力,所受浮力不变,由可知,当不同海区的液体密度有差异时,排开液体体积不同,故B错误;
C.潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉的,孔明灯通过加热内部空气实现内部气体密度变小,进而自重变小实现浮沉的,故C正确;
D.飞艇是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故D错误。
故选C。
6. 完全相同两个气球分别充有氦气和空气,得到的氦气球和空气球的体积相同,如图所示。在教室里,老师将它们同时由静止释放,发现氦气球上浮,空气球下沉。若氦气球受到的浮力为,重力为;空气球受到的浮力为,重力为。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由浮沉条件可知,氦气球上浮,说明氦气球的重力小于在室内空气中的浮力,空气球下沉,说明空气球的重力大于在室内空气中的浮力。因为两个气球的体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式
可知,两球所受浮力相同,可以得出,故D正确,ABC错误。
故选D。
7. 汽车在高速公路行驶,往往要被限制最大行驶速度,如果用物理学的思维来解读,其目的是( )
A. 限制摩擦力 B. 限制势能 C. 限制动能 D. 限制惯性
【答案】C
【解析】
【详解】车的速度越大,动能就越大,由于惯性,在刹车时不容易停下来,为了防止交通事故,所以要限制汽车行驶最大速度。
故选C。
8. 如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧一直是弹性形变。在弹簧向下被压缩的过程中,下列说法错误的是( )
A. 弹簧受到的弹力一直增大
B. 小球在b点时速度最大,动能最大
C. 从a到b过程,小球受到合力减小
D. 从b到最低点的过程,重力势能转化为弹性势能,小球的机械能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧,从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,弹簧形变程度逐断变大,所以小球受到弹力也逐渐变大,故A不符合题意;
B.在小球从a到b的过程中,重力大于弹簧的弹力,合力向下,小球下落速度增大,但随着弹簧被压缩,向上的弹力逐渐增大,当增大到与重力相等(即小球到达 b点)时,速度就不再增大,此时速度最大,动能最大,故B不符合题意;
C.小球从a到b的过程中,重力大于弹簧的弹力,合力等于重力减去弹力,由于弹簧的弹性形变变大,弹力在增加,所以小球受到的合力减小,故C不符合题意;
D.从b到最低点的过程,小球的高度降低,重力势能减小,速度减小,动能减少,弹簧的形变程度增大,弹性势能增大,所以重力势能和动能同时转化为弹性势能,小球的机械能减小,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图甲所示。下列选项中能导致球突然从如图甲位置变成如图乙位置的是( )
A. 车向西起动
B. 车做匀速直线运动
C. 车向东直线运动时加速
D. 车向东直线运动时减速
【答案】C
【解析】
【详解】A.车向西起动,根据牛顿第一定律知识可知,小球会东偏转,故A不符合题意;
B.车做匀速直线运动,根据牛顿第一定律知识可知,小球不会偏转,故B不符合题意;
C.车向东直线运动时加速,根据牛顿第一定律知识可知,由于惯性,小球会保持原来的运动状态,故小球会西偏转,故C符合题意;
D.车向东直线运动时减速,根据牛顿第一定律知识可知,小球会东偏转,故D不符合题意。
故选C。
10. 下列学习用品不小心掉到地面上,小明捡起来放在课桌上,做功大约为的是( )
A. 一支铅笔 B. 一本物理课本
C. 一块小橡皮 D. 装满书的书包
【答案】B
【解析】
【详解】A.一支铅笔的质量约为10g,重力约为0.1N,捡起来放在课桌上,做功大约为
故A不符合题意;
B.一本物理课本的质量约为200g,重力约为2N,捡起来放在课桌上,做功大约为
故B符合题意;
C.一块小橡皮的质量约为10g,重力约为0.1N,捡起来放在课桌上,做功大约为
故C不符合题意;
D.装满书的书包的质量约为5kg,重力约为50N,捡起来放在课桌上,做功大约为
故D不符合题意。
故选B
11. 把体积相同、质量不同的三个小球A、B、C放入同种液体中,静止后的位置如图所示,A球漂浮,B球悬浮,C球沉底。三个小球所受的浮力分别为,三个小球的密度分别为。下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由阿基米德原理可知,由于B、C两个球完全浸没到液体中,A球处于漂浮状态,有一部分体积浸入液体中,且三小球体积相同,则A球排开液体体积最小,B、C球排开液体体积相同,由可知,B、C所受的浮力相等,A球受到的浮力最小,即
根据浮沉条件,A球漂浮,,B球悬浮,,C球沉底,,所以
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 如图所示,在粗糙程度不变的水平面上,用5N的拉力拉着重为10N的物块,从A点匀速直线运动到B点,从B点开始将拉力增大为10N,从C点开始撤去拉力。则下列说法正确的是( )
A. 物块在AB段受到的摩擦力大小等于10N B. 物块在BC段拉力做功的功率不变
C. 物块在AC段所受到的摩擦力始终不变 D. 在C点后没有力对物体做功
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块在AB段匀速直线运动,水平方向上受到平衡力作用,物块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,拉力为5N,摩擦力大小等于5N,故A错误;
BC.物块从AB段运动到BC段时,接触面所受压力和接触面的粗糙程度均不变,摩擦力大小不变,即物块在AC段所受到的摩擦力始终不变,在BC段时,摩擦力仍为5N,但拉力增大为10N,物块受到的拉力大于摩擦力,物块做加速运动,由
可知,拉力不变,速度变大,所以拉力的功率变大,故B错误,C正确;
D.在C点撤去拉力后,物块会因为具有惯性继续向前运动,同时物块因为受到摩擦阻力的作用做的是减速运动,物块在摩擦力方向上通过了距离,所以物块克服摩擦力做功,故D错误。
故选C。
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 如图所示,某乘客将一行李箱放在水平传送带上,当行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,不计空气阻力,则此时行李箱________(选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用;当传送带突然停止运动,行李箱由于惯性继续向前运动,在行李箱停下来之前,其所受摩擦力的大小________(选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”)。
【答案】 ①. 不受 ②. 保持不变
【解析】
【详解】[1]根据摩擦力的产生条件可知,行李箱随传送带一起匀速运动,处于受力平衡状态,没有相对运动和相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用。
[2]当传送带突然停止运动时,行李箱由于惯性继续向前运动,在行李箱停下来之前,行李箱对传送带的压力不变,行李箱与传送带之间接触面的粗糙程度不变,故行李箱所受摩擦力不变。
14. 2024年5月4日,重庆涪陵红酒小镇景区的大摆锤游乐设施“停摆”,停在半空中,游客倒挂空中约两分钟,如图所示。5日,景区发布情况说明并致歉:大摆锤到达顶点后恰好处于平衡状态,给乘客带来不佳体验,对此深表歉意。大摆锤处于平衡状态时,受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,大摆锤向下摆动过程中,重力势能转化成______能。
【答案】 ①. 平衡力 ②. 动
【解析】
【详解】[1]大摆锤处于平衡状态时,受平衡力的作用,此时受到的合力为零。
[2]大摆锤向下摆动过程中,高度减小,质量不变,重力势能减小,速度增加,质量不变,动能增大,重力势能转化成动能。
15. 如图所示用食品夹夹鸡蛋时,食品夹相当于______(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。相对于图示位置,要求省力一些,手指应该向______(选填“左”或“右”)移动。使用该食品夹夹鸡蛋时,______(选填“能”或“不能”)省功。
【答案】 ①. 费力 ②. 右 ③. 不能
【解析】
【详解】[1]食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,所以相对于图示位置,要求省力一些,手指应该向右移动。
[3]使用任何机械都不省功,所以使用该食品夹夹鸡蛋时,不能省功。
16. 2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。嫦娥六号计划降落在月球背面的南极--艾特肯盆地,那里是太阳系已知最古老的撞击盆地。此次发射的嫦娥六号探测器,由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成。在地面测控和鹊桥二号中继星支持下,嫦娥六号探测器将历经地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面软着陆等过程,在月球背面预选区域采集月表岩石和月壤样品,同时开展科学探测。完成采样封装后,上升器将在月面起飞,随后开展月球轨道交会对接并将样品转移至返回器;返回器将经历月地转移、再入地球等过程,最终携带珍贵的月球样品返回地球.如图所示是着陆器示意图,着陆器有四条腿,腿的底部有较大的面积,是为了______;返回器返回时______(选填“是”或“不是”)利用浮力升空;在月球上若1min将1.8kg的月表岩石和月壤抬升0.6m,克服重力做功的功率是______W(月球重力是地球的六分之一)。
【答案】 ①. 减小压强 ②. 不是 ③. 0.03
【解析】
【详解】[1]着陆器有四条腿,腿的底部有较大的面积,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强。
[2]月球上没有大气层,这意味着它没有空气,因此也没有浮力,所以返回器返回时不是利用浮力升空。
[3] 1.8kg的月表岩石和月壤在地球上受到的重力
则在月球上受到的重力
岩石和月壤抬升0.6m克服重力做的功
克服重力做功的时间t=1min=60s, 克服重力做功的功率
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 如下图甲所示,是围棋教学时所用的竖直放置的磁性棋盘与棋子。请在图乙中画出棋子在竖直方向受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】棋子受到竖直向下的重力。由于棋子静止,因此棋子受到竖直方向上的摩擦力,并且重力和摩擦力是一对平衡力;所以摩擦力方向竖直向下。根据规则物体的重心在物体的几何中心,过重心表示重力和摩擦力的方向如下图所示:
18. 如图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个最小的力及其动力臂。
【答案】
【解析】
【详解】连接OA,若在A端施力F,当F的方向与OA垂直时动力臂最大,此时最省力;根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向向下,如图
19. 如图所示为探究物体动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
(1)钢球从光滑斜面上由静止开始向下运动,钢球起点位置越高,到达斜面底端时______能越大;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,______越大,动能越大;
(3)若水平面绝对光滑,______(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(4)小明骑自行车上学途中要经过一段上坡路段,上坡前小明总是要加紧蹬几下,目的是增大车子的______能,使自行车上坡更容易;
(5)如果“探究物体重力势能大小跟哪些因素有关”,比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,______越大,重力势能越大。
【答案】 ①. 动 ②. 速度 ③. 不能 ④. 动 ⑤. 高度
【解析】
【详解】(1)[1] 钢球从光滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,在质量一定时,钢球起点位置越高,具有的重力势能越大,到达斜面底端时转化为的动能也就越大。
(2)[2]分析比较甲、乙两次实验,钢球质量相同,从斜面上释放的高度越高,到达平面时的速度越大,将木块推动的距离越远,说明推动木块前钢球的动能越大,由此可得出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)[3]若水平面绝对光滑,木块被推动后不会停下来,无法比较不同情况下木块移动的距离,不能反映钢球撞击木块前动能的大小,不能达到探究目的。
(4)[4]上坡前小明总是要加紧蹬几下,增大了车子的速度,在质量一定时,增大了车子的动能。
(5)[5]如果“探究物体重力势能大小跟哪些因素有关”,比较甲、乙两次实验,质量相同的钢球释放的高度越高,推动木块移动的距离越远,说明原来释放位置越高的物体所具有的重力势能越大,可探究出的结论是:质量相同的物体,高度越高,重力势能越大。
20. 图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向______(选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆______(选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”);
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是_______;
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为______N。以弹簧测力计的拉力为动力,钩码处绳子拉力为阻力,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,总是大于,其原因可能是______对杠杆平衡造成了影响。
【答案】 ①. 左 ②. 左端下沉 ③. 便于总结普遍规律 ④. 2.3 ⑤. 杠杆的自重
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,应将杠杆平衡螺母向左端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]图乙是一个平衡的杠杆,此时若向左推动右侧钩码的悬线,则阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,杠杆左端下沉。
(3)[3]在探究过程中,需要进行多次实验的目的是避免实验结论的偶然性,使实验结论具有普遍性。
(4)[4][5]由图丁可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.3N。
设杠杆的重力为G,力臂为lG,当杠杆水平平衡时,
由图丁可知lG≠0,所以杠杆自重对杠杆平衡有影响,此时。
21. 小明同学按如图所示的操作探究影响浮力大小的因素。
(1)物体的质量是______ kg;
(2)B图中物体所受的浮力是______N;
(3)分析A、B、C三图的实验数据可知:物体所受的浮力大小与________________有关;
(4)分析______三图的实验数据可知:物体所受的浮力大小与物体在液体中的深度无关;
(5)如果换用密度小于水的木块(长方体,竖直方向刻有间隔为2mm的刻度线若干),______(选填“能”或“不能”)探究浮力大小与液体的密度的关系;
(6)通过本次实验,可以算出酒精的密度是______kg/m3。
【答案】 ①. 0.4 ②. 0.5 ③. 物体排开液体的体积 ④. ACD ⑤. 能 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由A图可知,物体在空气中处于静止状态,物体受到弹簧测力计的拉力和重力是一对平衡力,因此物体所受的重力是4N。
(2)[2]由B图可知,物体浸没在水中时弹簧测力计对物体的拉力为3.5N,根据称重法可知,物体在水中受到的浮力为
(3)[3]分析A、B、C三图的实验数据可知,物体浸在液体中的体积越大,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大,因此物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
(4)[4]要探究物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,要控制液体密度相同,物体排开液体的体积相同,由ACD三图可知,物体浸入液体的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明金属块受到的浮力相同,所以物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)[5]如果换用密度小于水的木块,木块将处于漂浮状态,即,那么液体的密度越大排开水的体积越小,即木块浸在液体中的体积越小(木块竖直方向浸没在液体中的刻度少),所以换用密度小于水的木块能探究浮力大小与液体的密度的关系。
(6)[6]由C图可知,物体完全浸没在水中时弹簧测力计对物体的拉力为3N,根据称重法可知物体浸没在水中受到的浮力为
由阿基米德原理可知,物体的体积为
由E图可知,物体浸没在酒精中时弹簧测力计对物体的拉力为3.2N,根据称重法可知,物体在酒精中受到的浮力为
由阿基米德原理可知,酒精的密度为
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 如图所示,小明同学在做俯卧撑时可看做一根杠杆,O为支点,他的体重为,A点为重心。求:
(1)当他缓慢撑起身体时,地面对双手的作用力是多大?
(2)做俯卧撑时,每只脚尖与地面的接触面积为,脚尖对地面的压强是多大?
(3)小明同学做俯卧撑30次,每一次俯卧撑,小明的重心向上移动的距离均为,小明抬升自身重力做功的功率是多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)根据杠杆平衡条件可得
即
解得。
(2)做俯卧撑时,受力平衡,地面对脚尖的支持力
地面对脚尖的支持力和脚尖对地面的压力是一对相互作用力,二者大小相等,因此脚尖对地面的压强是
(3)小明抬升自身重力做的功为
小明抬升自身重力做功的功率是
答:(1)当他缓慢撑起身体时,地面对双手的作用力是300N;
(2)做俯卧撑时,每只脚尖与地面的接触面积为,脚尖对地面的压强是;
(3)小明抬升自身重力做功的功率是50W。
23. 2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。中国人民解放军海军福建舰,是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。海水的密度取。求:
(1)若造船厂码头水深,水对江底的压强是多少?
(2)福建舰搭载的“歼”舰载机的最大起飞质量为,当的“歼”飞离甲板后,福建舰露出水面体积的增加值是多少?
(3)“歼”舰载机发动机以的恒定输出功率、的速度匀速飞行时,受到空气的阻力是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)水对江底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa
(2)舰载机起飞前后,航母都处于漂浮状态,受到的浮力都等于航母和舰载机的总重力,则舰载机起飞后航母所受浮力减小量
ΔF浮=G舰载机=m舰载机g=35×103kg×10N/kg=3.5×105N
由可得,排开水的体积减小量
即航母露出水面体积的增加值是35m3。
(3)由
可得,舰载机受到的牵引力
因舰载机匀速飞行时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以,舰载机受到的阻力
f=F=3×104N
答:(1)水对江底的压强是1.5×105Pa;
(2)福建舰露出水面体积的增加值是35m3;
(3)“歼—35”舰载机受到空气的阻力是3×104N。
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