内容正文:
2023—2024学年下学期期末学情调研
八年级 物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 物理学的每一次重大发现都会促进人类社会的进步和发展。物理学家__________发现了万有引力,为了纪念他的突出贡献,人们将他的名字命名为__________的单位。
2. 如图所示,把托板盖在支座上,将小钢球放在托板上,对准支座的正上方,压住支座。向后弯曲弹性钢片,松手后钢片快速击打托板,托板飞出,小钢球由于具有__________,恰好落在支座上。托板飞出,说明力能改变物体的__________;托板的动能来自于钢片的__________能。
3. 去青藏高原旅游会出现“高原反应”,是因为青藏高原空气稀薄,那里的大气压强比平原地区__________(选填“大得多”或“小得多”);在青藏高原,边防哨所战士用高压锅煮面条,高压锅是利用气压增大、沸点__________(选填“升高”或“降低”)的原理制成的。
4. 琳琳双脚静止站立在操场上,地面对她的支持力是由于__________发生形变而产生的。若她对地面的压强为,那么她的左脚对地面的压强为__________;与站立时相比,她行走时对地面的压强将__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
5. 冰壶比赛时,运动员所穿的两只鞋子不同,如图甲、乙所示,一只为蹬冰鞋,起到防滑作用,另一只为滑行鞋,便于滑行,两只鞋的鞋底材料和表面均不相同,图__________(选填“甲”或“乙”)为蹬冰鞋;图丙中,刷冰员是通过改变______来减小摩擦的。
6. 如图所示是人造卫星绕地球运行示意图,此时卫星受到__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,你判断的依据是________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 积极承担家务劳动是中学生应具备的良好品德。亮亮帮妈妈从超市买了5kg的鸡蛋,并带回二楼的家中。以下估测符合事实的是( )
A. 箱中约有50枚鸡蛋
B. 一个鸡蛋的重力约为0.5N
C. 把鸡蛋从一楼提到二楼做功约15J
D. 正常步行速度,从一楼到二楼用时约1min
8. 玥玥穿着旱冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 使玥玥向左运动的力的施力物体是玥玥自己
B. 玥玥先对墙施加推力,然后墙再对玥玥施加推力
C. 墙对玥玥的推力大于玥玥对墙的推力
D. 玥玥对墙的推力与墙对玥玥的推力是一对相互作用力
9. 流体的流速越大,压强越小,下列现象不能运用此原理解释的是( )
A. 直升机上升到空中
B. 吹漏斗下的乒乓球,乒乓球不掉落
C. 在高铁站台等车时要站在安全线外
D. 向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
10. 如图,下列设备没有利用连通器原理的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 活塞式抽水机 D. 下水道存水管
11. 探究阻力对物体运动的影响时,实验小组做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A. 每次实验时,小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑
B. 小车在水平面上运动得越远,说明小车受到的阻力越大
C. 根据甲、乙、丙实验现象可以直接得出牛顿第一定律
D. 实验中,若小车在水平面上不受力的作用,将以恒定不变的速度一直运动下去
12. 避险车道是在长陡下坡路段行车道的外侧增设的,供速度失控(刹车失灵)车辆驶离正线安全减速的专用车道,如图所示。当失控车辆冲上该车道时,车速就会减小。下列说法错误的是( )
A. 以相同速度行驶时,大货车比小轿车的动能大
B. 下坡路段刹车失灵的大货车的动能会越来越大
C. 大货车冲上避险车道时,一部分动能转化为重力势能
D. 大货车冲上避险车道时,重力做功越来越快
13. 如图所示,物体A和B叠放在一起放在水平面上,在大小为、的恒力作用下,均一起沿水平面做匀速直线运动。下列结论正确的是( )
A. 甲图中,物体B受到的支持力和重力是一对平衡力
B. 乙图中,物体A不受摩擦力作用
C. 甲、乙两图中
D. 乙图中,物体B受到地面对它的摩擦力为
14. 小明进行验证阿基米德原理的实验,操作过程如图所示。图中、、、分别是对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是( )
A. ,表明物体受到的重力减小了
B. 图乙中物体排开水的体积等于物体的体积
C. 若,说明本次实验结果符合阿基米德原理
D. 如果实验中物体没有完全浸入水中,不能验证阿基米德原理
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 小明滑雪时沿坡道下滑(如图甲)可等效为物体沿斜面下滑(如图乙)。请在图乙中画出物体对斜面的压力和物体受到的斜面的摩擦力示意图。
16. 如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意的。请在乙图中画出:
(1)B点受到的阻力F2的力臂L2;
(2)作用在A点的最小动力F1。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 为了探究重力的大小跟质量的关系,小明找来质量不同的铁块进行实验。
(1)小明在实验室需要选择的测量工具有__________和弹簧测力计
(2)用弹簧测力计测物体重力前,需要在__________方向上对弹簧测力计进行调零;
(3)小明分别测量不同铁块的质量和重力,将实验数据填入表格中。在第5次测量时,弹簧测力计的示数如图甲所示,为__________N。请在图乙的坐标系中描出第5次实验的数据点,并画出铁块的图像;____
次数
1
2
3
4
5
6
质量
0.05
0.10
0.15
0.20
0.22
0.30
重力
1.6
1.0
1.6
2.0
3.0
(4)分析实验数据和图像,物体所受重力与质量定量关系是__________。
18. 小明利用身边的物品探究影响液体压强大小的因素。他用四根相同且一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,其中4号管中装入盐水,其他管中装入水,实验现象如图所示。
(1)实验中,小明通过比较______判断不同玻璃管中液体产生压强大小关系;
(2)小明根据“人在水中下潜的深度是有限的”这一事实,猜想液体内部的压强与__________有关,通过比较__________(选填图中玻璃管编号)三个玻璃管可以初步验证他的猜想;
(3)比较2号和4号玻璃管,可以得出的初步结论是_________;
(4)已知玻璃管倾斜可改变液体深度,若要探究液体的压强是否与液体的质量有关,请你利用图中实验器材设计验证实验,要求写出设计思路:_________。
19. 兴趣小组的同学们在实验室做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆__________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调。
(2)在杠杆两端加挂钩码并移动钩码探究杠杆平衡条件时,仍使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________。多次实验并在实验记录表上记录数据,如下表所示。
次数
1
1
10
2
5
2
2
15
3
10
3
3
10
2
15
(3)分析数据可以发现,动力和动力臂,阻力和阻力臂__________总是相等的,从而可以得出杠杆的平衡条件。
(4)图乙中,杠杆恰好水平平衡,同学们在A、B两点的下方均增加一个相同的钩码,杠杆将_______(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“仍保持平衡”);若保持左侧钩码位置不变,移去右侧钩码,将弹簧测力计悬挂于B点竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,若从竖直变成倾斜拉杠杆,发现弹簧测力计的示数变大,原因是此拉力的力臂__________(选填“变大”或“变小”)。
(5)实验后,小明又提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是同学们做了图丙所示实验,发现在杠杆左端的不同位置用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在平衡状态时测出拉力大小,但数据都与杠杆平衡条件不相符,你认为其中的主要原因是_________。
(6)杆秤是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种测质量的简易工具,如图丁所示。此杆秤有两个提纽,使用它测较重的物体时,常用离秤钩较__________(选填“近”或“远”)的提纽。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题8分,共17分)
20. 如图所示的地效飞行器又名地效翼船,它既可以停在水面上,又可以贴近水面飞行。某型号地效飞行器的总质量为,飞行器停在水平地面上时与地面的总接触面积为,停在水面上时吃水深度为(海面到船底的距离)。海水的密度取,g取。请完成下列问题:
(1)忽略空气阻力,当飞行器匀速升空时受到的升力__________(选填“大于”“小于”或“等于”)总重力。
(2)飞行器停在水平地面上时对地面的压强是多少?____
(3)飞行器停在海面上时,其底部受到海水的压强是多少?____排开海水的体积是多少?____
21. 城市老旧小区改造时常用如图所示的装置把建筑材料提升上楼。某次将重为的建筑材料匀速吊运到高为的楼上,用时,卷扬机加在绳端的竖直向下的拉力F恒为,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
(1)求拉力F做功的功率;
(2)求使用滑轮组做的有用功及机械效率;
(3)有人认为,如果卷扬机偏右放置不保持竖直向下拉绳,会降低滑轮组的机械效率。你同意这种说法吗?写出你的判断依据。
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2023—2024学年下学期期末学情调研
八年级 物理
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 物理学的每一次重大发现都会促进人类社会的进步和发展。物理学家__________发现了万有引力,为了纪念他的突出贡献,人们将他的名字命名为__________的单位。
【答案】 ①. 牛顿 ②. 力
【解析】
【详解】[1][2]物理学家牛顿发现了万有引力定律,推动了人类社会的进步。为了纪念牛顿,物理学中将他的名字作为力这个物理量的单位。
2. 如图所示,把托板盖在支座上,将小钢球放在托板上,对准支座的正上方,压住支座。向后弯曲弹性钢片,松手后钢片快速击打托板,托板飞出,小钢球由于具有__________,恰好落在支座上。托板飞出,说明力能改变物体的__________;托板的动能来自于钢片的__________能。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态 ③. 弹性势
【解析】
【详解】[1][2][3][4]图中拉弯的钢片松手后将塑料片打出,托板的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;当托板受力飞出时,小钢球由于惯性还要保持原来的静止状态,故小钢球不会随托板飞出,小钢球由于受到重力作用而下落;托板的动能来自于钢片的弹性势能。
3. 去青藏高原旅游会出现“高原反应”,是因为青藏高原空气稀薄,那里的大气压强比平原地区__________(选填“大得多”或“小得多”);在青藏高原,边防哨所战士用高压锅煮面条,高压锅是利用气压增大、沸点__________(选填“升高”或“降低”)的原理制成的。
【答案】 ①. 小得多 ②. 升高
【解析】
【详解】[1]大气压随海拔高度的增加而减小,所以青藏高原空气稀薄,那里的大气压强比平原地区小得多。
[2]在青藏高原,边防哨所战士用高压锅煮面条,高压锅是利用气压增大、沸点升高的原理制成的。
4. 琳琳双脚静止站立在操场上,地面对她的支持力是由于__________发生形变而产生的。若她对地面的压强为,那么她的左脚对地面的压强为__________;与站立时相比,她行走时对地面的压强将__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 地面 ②. 1.5×104Pa ③. 变大
【解析】
【详解】[1]琳琳双脚静止站立在操场上,地面对她的支持力的施力物体是地面,所以支持力是由于地面发生形变而受到的力。
[2]若她对地面的压强为1.5×104Pa,那么根据压强公式,她的左脚对地面的压力为整体对地面压力的一半,受力面积也为两脚受力面积的一半,故压强不变,依然为1.5×104Pa。
[3]与站立时相比,她行走时与地面的接触面积变为原来的一半,压力不变,根据压强公式,她对地面的压强将变为原来的2倍,故压强将变大。
5. 冰壶比赛时,运动员所穿的两只鞋子不同,如图甲、乙所示,一只为蹬冰鞋,起到防滑作用,另一只为滑行鞋,便于滑行,两只鞋的鞋底材料和表面均不相同,图__________(选填“甲”或“乙”)为蹬冰鞋;图丙中,刷冰员是通过改变______来减小摩擦的。
【答案】 ①. 乙 ②. 接触面粗糙程度
【解析】
【详解】[1]为了防止蹬冰鞋在冰面上打滑,蹬冰鞋在冰面上受到的摩擦力较大,则蹬冰鞋的接触面粗糙程度应较大,则乙为蹬冰鞋。
[2]刷冰员通过摩擦,是冰的内能增大,温度升高,冰会熔化成水,使冰面的接触面粗糙程度变小,则刷冰员是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的。
6. 如图所示是人造卫星绕地球运行的示意图,此时卫星受到__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,你判断的依据是________。
【答案】 ①. 非平衡力 ②. 卫星的运动方向不断变化
【解析】
【详解】[1][2]人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其运动方向不断变化,所以卫星处于非平衡状态,受非平衡力的作用。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 积极承担家务劳动是中学生应具备的良好品德。亮亮帮妈妈从超市买了5kg的鸡蛋,并带回二楼的家中。以下估测符合事实的是( )
A. 箱中约有50枚鸡蛋
B. 一个鸡蛋的重力约为0.5N
C. 把鸡蛋从一楼提到二楼做功约15J
D. 正常步行速度,从一楼到二楼用时约1min
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋质量约50g,即0.05kg,5kg鸡蛋约有100个。故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的重力约为
故B正确,符合题意;
C.将鸡蛋匀速提升,对鸡蛋向上的作用力等于鸡蛋的重力,从一楼到二楼的高度约为3m,则将5kg鸡蛋提升到二楼做的功约为
故C错误,不符合题意;
D.正常步行,从一楼到二楼的时间为10~20s。故D不符合题意。
故选B。
8. 玥玥穿着旱冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 使玥玥向左运动的力的施力物体是玥玥自己
B. 玥玥先对墙施加推力,然后墙再对玥玥施加推力
C. 墙对玥玥推力大于玥玥对墙的推力
D. 玥玥对墙的推力与墙对玥玥的推力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.玥玥向右用力推墙,对墙壁有力的作用。由于力的作用是相互的,墙壁对玥玥产生向左的反作用力,所以使玥玥向左运动的力的施力物体是墙壁,故A错误;
BCD.玥玥对墙的力和墙对玥玥的力是一对相互作用力,两个力大小相等,方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,同时产生,同时消失,所以是一对相互作用力,故BC错误,D正确。
故选D。
9. 流体的流速越大,压强越小,下列现象不能运用此原理解释的是( )
A. 直升机上升到空中
B. 吹漏斗下的乒乓球,乒乓球不掉落
C. 在高铁站台等车时要站在安全线外
D. 向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
【答案】A
【解析】
【详解】A.直升机上升到空中是利用旋转的直升旋翼产生向下的气流,气流高速喷出,产生反作用力使飞机升空,故A符合题意;
B.吹漏斗下的乒乓球,乒乓球不掉落,是由于漏斗内的空气流速大,压强小,小于漏斗外的大气压,在气压差作用下,乒乓球不掉落,故B不符合题意;
C.在高铁站台等车时要站在安全线外,车进站时,安全线内的空气流速大,压强小,小于安全线的大气压,在气压差作用下,人会被推向铁轨,故C不符合题意;
D.向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢,是因为吹气时,空气流速大,压强小,小于纸张外的大气压,在气压差作用下,纸张往中间靠拢,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图,下列设备没有利用连通器原理的是( )
A. 茶壶 B. 船闸
C. 活塞式抽水机 D. 下水道存水管
【答案】C
【解析】
【详解】上端开口,下端连通的容器叫连通器,连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口,下端连通,构成了连通器,故A不符合题意;
B.打开一侧阀门时,船闸的闸室和上游或者下游上端开口,下端连通,构成了连通器,故B不符合题意;
C.活塞式抽水机利用的是大气压,故C符合题意;
D.下水道存水管两端开口,下端连通,构成了连通器,故D不符合题意。
故选C。
11. 探究阻力对物体运动的影响时,实验小组做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A. 每次实验时,小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑
B. 小车在水平面上运动得越远,说明小车受到的阻力越大
C. 根据甲、乙、丙实验现象可以直接得出牛顿第一定律
D. 实验中,若小车在水平面上不受力的作用,将以恒定不变的速度一直运动下去
【答案】D
【解析】
【详解】A.每次实验时,小车从斜面上同一高度由静止开始下滑,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度,故A错误;
B.小车在水平面上运动得越远,说明小车受到的阻力越小,故B错误;
C.牛顿第一定律是在实验的基础上,经过科学推理得出的,不是直接得出的,故C错误;
D.由实验现象可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远,若小车在水平面上不受力的作用,小车将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
12. 避险车道是在长陡下坡路段行车道的外侧增设的,供速度失控(刹车失灵)车辆驶离正线安全减速的专用车道,如图所示。当失控车辆冲上该车道时,车速就会减小。下列说法错误的是( )
A. 以相同速度行驶时,大货车比小轿车的动能大
B. 下坡路段刹车失灵的大货车的动能会越来越大
C. 大货车冲上避险车道时,一部分动能转化为重力势能
D. 大货车冲上避险车道时,重力做功越来越快
【答案】D
【解析】
【详解】A.以相同速度行驶时,大货车比小轿车的质量大,则大货车比小轿车的动能大,故A正确,不符合题意;
B.下坡路段刹车失灵的大货车,质量不变,速度增大,动能会越来越大,故B正确,不符合题意;
C.大货车冲上避险车道时,货车的质量不变,速度减小,高度升高,动能减小,重力势能增大,一部分动能转化为重力势能,故C正确,不符合题意;
D.大货车冲上避险车道时,速度越来越小,重力做功越来越慢,故D错误,符合题意。
故选D。
13. 如图所示,物体A和B叠放在一起放在水平面上,在大小为、的恒力作用下,均一起沿水平面做匀速直线运动。下列结论正确的是( )
A. 甲图中,物体B受到的支持力和重力是一对平衡力
B. 乙图中,物体A不受摩擦力作用
C. 甲、乙两图中
D. 乙图中,物体B受到地面对它的摩擦力为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图中,物体B受到的支持力和重力大小不相等,不是平衡力,故A错误;
B.乙图中,物体A与B没有相对运动,则物体A不受摩擦力作用,故B正确;
C.将AB看成一个整体,整体对水平面的压力相等,接触面粗糙程度相等,则整体受到的滑动摩擦力相等,整体均作匀速直线运动,则整体受力平衡,则
故C正确;
D.乙图中,物体B在地面的摩擦力作用与拉力F2作用处于平衡状态,由二力平衡得,物体B受到地面对它的摩擦力为F2,故D错误。
故选BC。
14. 小明进行验证阿基米德原理的实验,操作过程如图所示。图中、、、分别是对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是( )
A. ,表明物体受到的重力减小了
B. 图乙中物体排开水的体积等于物体的体积
C. 若,说明本次实验结果符合阿基米德原理
D. 如果实验中物体没有完全浸入水中,不能验证阿基米德原理
【答案】BC
【解析】
【详解】A.本实验中物体的重力是不变的,示数变化是因为受到了浮力;故A错误;
B.图乙中物体完全浸没在水中,故排开水的体积等于物体的体积,故B正确;
C.若F1−F2=F4−F3,则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力,说明本次实验结果符合阿基米德原理,故C正确;
D.如果实验中物体没有完全浸入水中,但物体受到的浮力仍等于其排开的液体的重力,依然能验证阿基米德原理。故D错误。
故选BC 。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 小明滑雪时沿坡道下滑(如图甲)可等效为物体沿斜面下滑(如图乙)。请在图乙中画出物体对斜面的压力和物体受到的斜面的摩擦力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直于斜面向下,作用点可画在斜面的表面处; 物体受到的摩擦力作用在物体上,方向沿斜面向上,作用点可画在物体的重心处,分别用F压和f表示,如图所示:
16. 如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意的。请在乙图中画出:
(1)B点受到的阻力F2的力臂L2;
(2)作用在A点的最小动力F1。
【答案】
【解析】
【详解】(1)从支点O向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离为即为阻力臂L2。
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。图乙中支点在O点,动力作用在A点,因此OA为最长动力臂。图中阻力 F2使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动,故动力F1的方向应该向左,过A点作垂直于OA向左的力,即为最小动力F1的示意图。如图:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 为了探究重力的大小跟质量的关系,小明找来质量不同的铁块进行实验。
(1)小明在实验室需要选择的测量工具有__________和弹簧测力计
(2)用弹簧测力计测物体的重力前,需要在__________方向上对弹簧测力计进行调零;
(3)小明分别测量不同铁块的质量和重力,将实验数据填入表格中。在第5次测量时,弹簧测力计的示数如图甲所示,为__________N。请在图乙的坐标系中描出第5次实验的数据点,并画出铁块的图像;____
次数
1
2
3
4
5
6
质量
0.05
0.10
0.15
0.20
0.22
0.30
重力
1.6
1.0
1.6
2.0
3.0
(4)分析实验数据和图像,物体所受重力与质量的定量关系是__________。
【答案】 ①. 天平 ②. 竖直 ③. 2.2 ④. ⑤. 重力与质量成正比
【解析】
【详解】(1)[1]为了探究重力的大小跟质量的关系,需要用天平测量质量,用弹簧测力计测量重力,故需要的测量工具有天平和弹簧测力计。
(2)[2]测量重力要沿竖直方向使用弹簧测力计,故用弹簧测力计测物体的重力前,需要在竖直方向上对弹簧测力计进行调零。
(3)[3]如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,故读数是2.2N。
[4]根据5次实验的数据点,画出铁块的G−m图像,如图所示:
(4)[5]分析实验数据和图像可知,图像是一条过原点的倾斜直线,故物体所受重力与质量成正比。
18. 小明利用身边的物品探究影响液体压强大小的因素。他用四根相同且一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,其中4号管中装入盐水,其他管中装入水,实验现象如图所示。
(1)实验中,小明通过比较______判断不同玻璃管中液体产生压强的大小关系;
(2)小明根据“人在水中下潜的深度是有限的”这一事实,猜想液体内部的压强与__________有关,通过比较__________(选填图中玻璃管编号)三个玻璃管可以初步验证他的猜想;
(3)比较2号和4号玻璃管,可以得出的初步结论是_________;
(4)已知玻璃管倾斜可改变液体深度,若要探究液体的压强是否与液体的质量有关,请你利用图中实验器材设计验证实验,要求写出设计思路:_________。
【答案】 ①. 橡皮膜鼓起的程度 ②. 液体深度 ③. 1、2、3 ④. 深度相同时,液体密度越大,压强越大 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]通过橡皮膜鼓起的程度反映液体压强的大小,利用的方法是转换法。
(2)[2][3]小明根据“人在水中下潜的深度是有限的”这一事实,猜想液体内部的压强与深度有关;相同的1、2、3号管中装的液体种类相同,且管内液体的深度逐渐增加,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关。
(3)[4]通过2号管和4号管的比较可见,深度相同,液体密度不同,橡皮膜鼓起程度不同,说明液体的压强与液体密度有关,且深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(4)[5]将2、3号试管倾斜,使液面与1号试管液面相平,观察橡皮膜的形变程度。
19. 兴趣小组的同学们在实验室做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆__________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调。
(2)在杠杆两端加挂钩码并移动钩码探究杠杆平衡条件时,仍使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________。多次实验并在实验记录表上记录数据,如下表所示。
次数
1
1
10
2
5
2
2
15
3
10
3
3
10
2
15
(3)分析数据可以发现,动力和动力臂,阻力和阻力臂的__________总是相等的,从而可以得出杠杆的平衡条件。
(4)图乙中,杠杆恰好水平平衡,同学们在A、B两点的下方均增加一个相同的钩码,杠杆将_______(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“仍保持平衡”);若保持左侧钩码位置不变,移去右侧钩码,将弹簧测力计悬挂于B点竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,若从竖直变成倾斜拉杠杆,发现弹簧测力计的示数变大,原因是此拉力的力臂__________(选填“变大”或“变小”)。
(5)实验后,小明又提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是同学们做了图丙所示实验,发现在杠杆左端的不同位置用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在平衡状态时测出拉力大小,但数据都与杠杆平衡条件不相符,你认为其中的主要原因是_________。
(6)杆秤是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种测质量的简易工具,如图丁所示。此杆秤有两个提纽,使用它测较重的物体时,常用离秤钩较__________(选填“近”或“远”)的提纽。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 便于测量力臂大小 ④. 乘积 ⑤. 顺时针转动 ⑥. 变小 ⑦. 杠杆自重对杠杆平衡有影响 ⑧. 近
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆平衡是指杠杆处于静止或匀速转动状态,杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,应将左端的平衡螺母向右调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]在杠杆两端加挂钩码并移动钩码探究杠杆平衡条件时,仍使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(3)[4]分析数据可以发现
即动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积总是相等的,从而可以得出杠杆的平衡条件。
(4)[5]图乙中,杠杆恰好水平平衡,同学们在A、B两点的下方均增加一个相同的钩码,左边的力和力臂的乘积小于右边的力和力臂的乘积,故杠杆将顺时针转动。
[6]若保持左侧钩码位置不变,移去右侧钩码,将弹簧测力计悬挂于B点竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,若从竖直变成倾斜拉杠杆,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数变大。
(5)[7]杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;杠杆左端不与支点O重合,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的重力对杠杆平衡有影响,所以数据都与杠杆平衡条件不相符。
(6)[8]杆秤是杠杆平衡条件的一个应用,杆秤的实质是一个省力杠杆,动力臂大于阻力臂,动力将小于阻力,离秤钩较近的提纽,动力臂较小,所以测较重的物体时,常用离秤钩较近的提纽。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,第21题8分,共17分)
20. 如图所示的地效飞行器又名地效翼船,它既可以停在水面上,又可以贴近水面飞行。某型号地效飞行器的总质量为,飞行器停在水平地面上时与地面的总接触面积为,停在水面上时吃水深度为(海面到船底的距离)。海水的密度取,g取。请完成下列问题:
(1)忽略空气阻力,当飞行器匀速升空时受到升力__________(选填“大于”“小于”或“等于”)总重力。
(2)飞行器停在水平地面上时对地面的压强是多少?____
(3)飞行器停在海面上时,其底部受到海水的压强是多少?____排开海水的体积是多少?____
【答案】 ①. 等于 ②. 2.5×105Pa ③. 5×103Pa ④. 3m3
【解析】
【详解】(1)[1]当飞行器匀速升空时,飞行器处于平衡状态,受到的升力和重力是一对平衡力,大小相等。
(2)[2]飞行器停在水平地面上时对地面的压力为
F=G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N
对地面的压强为
(3)[3][4]飞行器停在海面上时,其底部受到海水压强为
飞行器停在海面上时,浮力为
F浮= G = 3×104N
根据得排开海水的体积为
21. 城市老旧小区改造时常用如图所示的装置把建筑材料提升上楼。某次将重为的建筑材料匀速吊运到高为的楼上,用时,卷扬机加在绳端的竖直向下的拉力F恒为,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
(1)求拉力F做功的功率;
(2)求使用滑轮组做的有用功及机械效率;
(3)有人认为,如果卷扬机偏右放置不保持竖直向下拉绳,会降低滑轮组机械效率。你同意这种说法吗?写出你的判断依据。
【答案】(1)500W;(2)90%;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)拉力F做功的功
W=Fs=500N×2×10m=10000J
拉力F做功的功率
(2)使用滑轮组做的有用功
使用滑轮组的机械效率
(3)我不同意这种说法。因为如果卷扬机偏右放置不保持竖直向下拉绳,拉力F的大小是不会变化的,因为右侧为定滑轮,它只改变力的方向,不改变力的大小,属于等臂杠杆。所以并不会降低滑轮组的机械效率。
答:(1)拉力F做功的功率为500W;
(2)使用滑轮组做的有用功为9000J,机械效率为90%;
(3)见解析。
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