内容正文:
大渡口区2023—2024学年度下期八年级期末质量监测
物理试题
(全卷共四个大题 满分100分 考试时间:90分钟 g取10N/kg)
一、选择题(本题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项,选对的给3分)
1. 在国际单位制中,能量的单位与功的单位相同,他们是( )
A. 瓦特(W) B. 帕斯卡(Pa) C. 牛顿(N) D. 焦耳(J)
2. 山城火锅闻名全国,大街小巷火锅味飘香四溢,这一现象主要表明( )
A. 分子间有间隙 B. 分子间有吸引力
C. 分子间有排斥力 D. 分子做无规则运动
3. 下列事例中,目的是为了增大压强的是( )
A. 书包背带做得较宽 B. 坦克装有宽大的履带
C. 切果器的刀片很薄 D. 运输车装有许多车轮
4. 2024年3月24日,重庆马拉松比赛在南滨路举行。一航拍爱好者用无人机(如图所示)航拍本次比赛的部分实况,在无人机匀速下降的过程中( )
A. 重力不做功 B. 机械能减小
C. 动能减小 D. 重力势能不变
5. 下列关于力和运动的说法中,正确的是( )
A. 踢飞的足球继续飞行,说明物体的运动不需要力来维持
B. 用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
C. 行驶的汽车急刹车时,乘客由于失去惯性而前倾
D. 物体运动状态发生改变,不一定是受到力的作用
6. 工地上,起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶,如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时,其原因是( )
A. 起重机的功率大,做功多 B. 起重机的功率大,做功快
C. 起重机的机械效率高,做功慢 D. 起重机的机械效率高,做功多
7. 下面对图中四个事例的解释,正确的是( )
A. 锅炉的水位计利用了连通器的原理 B. 吸盘利用固体压强的原理而吸在墙上
C. 硬币能“跳高”是因为硬币上方压强大 D. 人推车的力与车对人的力是一对平衡力
8. “奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深潜水器。某次执行任务时,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功座底,座底深度为10909m,当“奋斗者”号下潜到深处时,其总质量为30t,体积为(海水密度取),下列说法正确的是( )
A. “奋斗者”号下潜过程中受到海水的压强逐渐变小
B. “奋斗者”号上浮和下潜是靠改变浮力的大小实现的
C. “奋斗者”号下潜到深处时受到海水的压强为
D. “奋斗者”号下潜到深处时受到海水的浮力为
9. 用甲、乙两个完全相同的烧杯分别盛有体积相同的水和盐水(ρ盐水>ρ水),将一只鸡蛋先后浸入两杯液体中,如图所示,鸡蛋在水中沉底,在盐水中悬浮,下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋排开两种液体的重力相等 B. 鸡蛋在两种液体中所受的浮力相等
C. 图中甲烧杯比乙烧杯对桌面的压强小 D. 图中甲烧杯比乙烧杯底部受到液体的压力大
10. 边长15cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央如图甲所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 切去部分的重力为60N
B. 剩余部分的高度为9cm
C. 将a放置于b中央使它们重叠,则a对b的压强为
D. 将b放置于a上使它们重叠,则a对地面的压强为
二、填空作图题(每空1分,第21题作图各1分,共22分)
11. ______实验第一次测量出了大气压的值;1标准大气压就是______mm高的水银柱产生的压强。
12. 用吸管将杯中的饮料吸入口中,是利用了____________的作用.
13. 如图乙所示,C919是我国自主研制、具有自主知识产权的大型商用客机。飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,机翼上方的空气流速快,压强就______(选填“大”或“小”)。
14. 如图所示是两种类型剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择______(选填“A”、“B”)剪刀,这样选择的目的是为了______(选填“省功”、“省距离”或“省力”)。
15. 2022年6月17日,中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”进行下水命名仪式,它满载时的排水量为,则它满载时所受的浮力为______N;当航母在海面上匀速航行时,它受到的重力与______力是一对平衡力。
16. 一个重2N的小球在水平桌面滚动0.5m后从桌面掉到水平地面上,桌面距地面的高度是0.8m.则小球在桌面滚动过程中重力做功为______J,小球掉落过程中重力做功为______J。
17. 如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A,使它5s内在水平面上匀速前进1m,在此过程中水平拉力F做功100J,则水平拉力大小为______N,若不计摩擦、动滑轮的重和绳重,则物体与地面的摩擦力是______N。
18. 如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升lm,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N,不计绳重和摩擦,则该滑轮组的机械效率为______,拉力F做功的功率为______W。
19. 利用用了一半油墨的旧笔芯自制密度计,将旧笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A,将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小_________,已知(酒精的密度=0.8g/cm3),若笔芯漂浮在密度为0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是_________(填“C”或“D”)。
20. 如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.4N,其底面积为,茶水的质量为0.16kg,茶水的深度为10cm,茶水密度约为),杯壁厚度不计。则茶水对杯底的压力为______N,茶杯对水平桌面的压强为______Pa。
21. 如图甲所示,一个底面积为、重力为3.1N薄壁柱形容器放置在水平地面上,把一质量为320g、高为10cm、密度均匀的实心柱形物体M放在容器中,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为10cm时停止加水,加水质量与容器中水的深度关系如图乙所示,停止加水时,容器底部受到液体的压力是______N;加水过程中某时刻容器对桌面的压强为,容器底部受到水的压强为,若,此时加水的深度为______cm。
22. 图中杠杆可绕支点O转动,请你画出其中动力的动力臂(用l1标明)
23. 在图中画出物体A对静止的斜面压力的示意图。
三、实验探究题(第22题5分,第23题6分,第24题6分,第25题8分,共25分。)
24. 以下三个图中的现象,表明分子间有引力的是( )
A. 滴在热水中的墨水使热水很快变色
B. 表面磨平的铅挤压紧后能够吊住钩码
C. 抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合
25. 在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从同一斜槽上不同的高度由静止滚下,推动水平面上的小木块向前移动一段距离,如图甲、乙所示,该实验目的是探究物体的动能大小与______的关系;若水平面是光滑的,______(填“能”“不能”)达到探究的目的;若实验过程中发现木块被推动的距离较短而不易进行观察和比较,对此请你提出一条改进措施:______。
26. 利用小桌、砝码和海绵“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”,实验过程如图所示:
①关于该实验,下列说法正确的是______
A.小桌使海绵的形变越大,说明小桌对海绵的压力越大
B.乙图中小桌对海绵的压力大于丙图中小桌对海绵的压力
C.甲、乙两次实验,探究的是压力的作用效果与压力大小是否有关
D.甲、丙两次实验,探究是压力的作用效果跟受力面积是否有关
②该实验中用到的研究方法有转换法和______法。
27. 同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
①如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计______(选填“是”或“不是”)连通器;
②通过图中的______所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
③小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是______。
28. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码被提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
18
0.3
4
2
0.1
15
02
66.7%
(1)使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿______向上的方向匀速拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验数据是用图______(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的,其机械效率是______(结果精确到0.1%);
(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”);通过分析第______两次实验数据可得出结论:使用相同的滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(4)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是______(填字母序号)。
A.减小摩擦力 B.多次测量求平均值 C.获得多组数据归纳出物理规律
29. 某实验小组按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)合金块物体浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(2)观察图甲、乙、丙、丁可知,物体受到浮力的大小与______有关;
(3)由图甲、丙、戊可知:物体所受的浮力大小与液体______有关;
(4)根据该实验过程可知,合金块的体积是______;
30. 为纪念屈原,端午佳节皆会吃粽子、咸鸭蛋,赛龙舟等。小华同学拿着妈妈给他的咸鸭蛋,灵机一动:想利用家中的电子秤、玻璃杯、咸鸭蛋、水、细线和胶水进行测密度的实验。
(1)如图a,他将装有适量水的玻璃杯放在电子秤上,测出其质量为______g;
(2)用少量胶水把咸鸭蛋和细线粘在一起,进行了如图b、c、d的操作。根据实验步骤a、b、c、d可算出咸鸭蛋的密度为______;
(3)小华把咸鸭蛋从玻璃杯中取出并擦干表面的水后,再将杯中的水全部倒出,擦干玻璃杯,再倒入适量雄黄酒进行了如图e的操作:取出咸鸭蛋后,如图f所示。根据实验数据可知,雄黄酒的密度为______;
(4)若按照实验步骤a、c、e、f的顺序进行实验,③问中所测得的雄黄酒的密度______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、论述计算题(第26题6分,第27题8分,第28题9分,共23分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
31. 如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人,其质量为600kg,以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了100s,行驶时所受阻力为自重的0.02倍。求:
(1)在该过程中消防机器人牵引力所做的功;
(2)消防机器人牵引力做功的功率。
32. 如图是小明利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力,杆AB在水平位置平衡。已知小明重为650N,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重。求:
(1)此时他在B端施加的力F大小;
(2)此时他对水平地面的压强;
(3)若横杆总长度为1.9m,杆在A端悬挂的配重不变,现将支点O向右移动一段距离,使B端的人刚好离开地面且横杆处于水平平衡状态,求这段距离为多少?
33. 如图甲所示,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放置在水平面上,容器中装有0.113m深的水。将长方体B和边长为10cm的正方体A组合在一起,通过轻质细线竖直悬挂并放入水中,静止时细线的拉力为13N,如图乙所示。已知长方体B的底面积为、高为10cm、密度为,正方体A的重力为6N。求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中,正方体A浸没在水中的体积;
(3)若轻轻剪断图乙中的细线,待A、B两物体竖直静止后(B仍在A的上方),水对容器底的压强。
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大渡口区2023—2024学年度下期八年级期末质量监测
物理试题
(全卷共四个大题 满分100分 考试时间:90分钟 g取10N/kg)
一、选择题(本题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项,选对的给3分)
1. 在国际单位制中,能量的单位与功的单位相同,他们是( )
A. 瓦特(W) B. 帕斯卡(Pa) C. 牛顿(N) D. 焦耳(J)
【答案】D
【解析】
【详解】A.瓦特(W)是功率的单位,故A不符合题意;
B.帕斯卡(Pa)是压强的单位,故B不符合题意;
C.牛顿(N)是力的单位,故C不符合题意;
D.焦耳(J)是功和能量的单位,故D符合题意。
故选D。
2. 山城火锅闻名全国,大街小巷火锅味飘香四溢,这一现象主要表明( )
A. 分子间有间隙 B. 分子间有吸引力
C. 分子间有排斥力 D. 分子做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】大街小巷火锅味飘香四溢,这一现象主要表明一切物体的分子都在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 下列事例中,目的是为了增大压强的是( )
A. 书包背带做得较宽 B. 坦克装有宽大的履带
C. 切果器的刀片很薄 D. 运输车装有许多车轮
【答案】C
【解析】
【详解】A.书包背带做得较宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.坦克装有宽大的履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.切果器的刀片很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D.运输车装有许多车轮,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选C。
4. 2024年3月24日,重庆马拉松比赛在南滨路举行。一航拍爱好者用无人机(如图所示)航拍本次比赛的部分实况,在无人机匀速下降的过程中( )
A. 重力不做功 B. 机械能减小
C. 动能减小 D. 重力势能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.无人机匀速下降的过程中,在重力的方向上通过了距离,重力做了功,故A不符合题意;
BCD.无人机匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度变小,重力势能变小,所以机械能减小,故CD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 下列关于力和运动的说法中,正确的是( )
A. 踢飞的足球继续飞行,说明物体的运动不需要力来维持
B. 用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
C. 行驶的汽车急刹车时,乘客由于失去惯性而前倾
D. 物体运动状态发生改变,不一定是受到力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.踢飞的足球不再受脚的作用力,由于惯性继续向前运动,说明物体运动不需要力来维持,故A正确;
B.用力推桌子,桌子静止不动处于平衡状态,水平方向上桌子受到的推力和摩擦力平衡,则二力的大小相等,故B错误;
C.行驶的汽车急刹车时,乘客由于惯性要保持原来的运动状态,所以前倾,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,一个物体运动状态发生改变,一定受到力的作用,并且受到非平衡力作用,故D错误。
故选A。
6. 工地上,起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶,如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时,其原因是( )
A. 起重机的功率大,做功多 B. 起重机的功率大,做功快
C. 起重机的机械效率高,做功慢 D. 起重机的机械效率高,做功多
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.起重机和人对砖做功相同,起重机用时少,做功快,功率大。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶,做功相同。故A不符合题意;
B.起重机和人对砖做功相同,起重机用时少,做功快,功率大。故B符合题意;
C.起重机和人做的有用功相同,起重机做的额外功多,有用功与总功的比值小,机械效率低。故C不符合题意;
D.起重机和人做的有用功相同,起重机做的额外功多,有用功与总功的比值小,机械效率低。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶,做功相同。故D不符合题意。
故选B。
7. 下面对图中四个事例的解释,正确的是( )
A. 锅炉的水位计利用了连通器的原理 B. 吸盘利用固体压强的原理而吸在墙上
C. 硬币能“跳高”是因为硬币上方压强大 D. 人推车的力与车对人的力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.锅炉水位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接,因此水位计中水位与锅炉水位是一致的,水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化,利用了连通器,故A正确;
B.使用塑料吸盘时,先挤走里边的空气,使其内部近似真空,气体压强非常小,外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上,故B错误;
C.硬币能“跳高”是因为硬币上方空气流速大,压强小,故C错误;
D.人推车的力与车对人的力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
8. “奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深潜水器。某次执行任务时,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功座底,座底深度为10909m,当“奋斗者”号下潜到深处时,其总质量为30t,体积为(海水密度取),下列说法正确的是( )
A. “奋斗者”号下潜过程中受到海水的压强逐渐变小
B. “奋斗者”号上浮和下潜是靠改变浮力的大小实现的
C. “奋斗者”号下潜到深处时受到海水的压强为
D. “奋斗者”号下潜到深处时受到海水的浮力为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知,“奋斗者”号下潜过程中受到海水的压强逐渐变大,故A错误;
B.“奋斗者”号上浮和下潜是靠改变自身重力大小实现的,故B错误;
C.“奋斗者”号下潜到1×104m深处时受到海水压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×104m=1×108Pa
故C正确;
D.“奋斗者”号下潜到1×104m深处时受到海水浮力为
F浮=ρ海水gV排=ρ海水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N
故D错误。
故选C。
9. 用甲、乙两个完全相同的烧杯分别盛有体积相同的水和盐水(ρ盐水>ρ水),将一只鸡蛋先后浸入两杯液体中,如图所示,鸡蛋在水中沉底,在盐水中悬浮,下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋排开两种液体的重力相等 B. 鸡蛋在两种液体中所受的浮力相等
C. 图中甲烧杯比乙烧杯对桌面的压强小 D. 图中甲烧杯比乙烧杯底部受到液体的压力大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.因为鸡蛋在甲杯中下沉,所以鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力;因为鸡蛋在乙杯中悬浮,乙杯中鸡蛋受到的浮力等于重力,故乙杯中鸡蛋受到的浮力大,由阿基米德原理可知,乙杯中鸡蛋排开液体的重力大,故AB错误;
C.水和盐水的体积相同,盐水的密度大,根据m=ρV可知,甲中水的质量小于乙中盐水的质量,根据G=mg可知,水的重力小于盐水的重力;杯子的重力相同,鸡蛋的重力相同,所以甲的总重力小于乙的总重力,则甲对桌面的压力小于乙对桌面的压力,而受力面积相同,根据 可知,图中甲烧杯比乙烧杯对桌面的压强小,故C正确;
D.已知ρ盐水>ρ水,两杯子中液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲杯底部所受液体的压强较小,根据F=pS可知,图中甲烧杯比乙烧杯底部受到液体的压力小,故D错误。
故选C。
10. 边长15cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央如图甲所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 切去部分的重力为60N
B. 剩余部分的高度为9cm
C. 将a放置于b中央使它们重叠,则a对b的压强为
D. 将b放置于a上使它们重叠,则a对地面的压强为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.图示为均匀正方体,则甲中,正方体对地面的压强为,乙中,a对地面的压强为,b对地面的压强,则有
所以
解得,剩余部分的高度
切去部分的高度
ha=h-hb=15cm-10cm=5cm
切去部分的重力
故AB错误;
C.将a放置于b中央,a与b的接触面积
Sa=h×ha=15cm×5cm=75cm2
a对b的压强
故C错误;
D.将b放置于a上,两者的总重力为90N,a对地面的压强
故D正确。
故选D。
二、填空作图题(每空1分,第21题作图各1分,共22分)
11. ______实验第一次测量出了大气压值;1标准大气压就是______mm高的水银柱产生的压强。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 760
【解析】
【详解】[1]第一次精确地测出大气压值的实验是托里拆利实验,是意大利科学家托里拆利最早通过玻璃管、水银、刻度尺等完成量的。
[2]其测量的结果是大气压相当于约760mm水银柱产生的压强,后来这一压强被规定为1标准大气压。
12. 用吸管将杯中的饮料吸入口中,是利用了____________的作用.
【答案】大气压强
【解析】
【详解】用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压。
13. 如图乙所示,C919是我国自主研制、具有自主知识产权的大型商用客机。飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,机翼上方的空气流速快,压强就______(选填“大”或“小”)。
【答案】小
【解析】
【详解】飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小,压强大,产生向上的压强差,形成升力。
14. 如图所示是两种类型的剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择______(选填“A”、“B”)剪刀,这样选择的目的是为了______(选填“省功”、“省距离”或“省力”)。
【答案】 ①. B ②. 省力
【解析】
【详解】[1][2] 由于剪铁皮需要的力较大,为了省力,需要选择省力杠杆,由图可知,A剪刀的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B剪刀的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,所以选择B剪刀,目的是为了省力。
15. 2022年6月17日,中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”进行下水命名仪式,它满载时的排水量为,则它满载时所受的浮力为______N;当航母在海面上匀速航行时,它受到的重力与______力是一对平衡力。
【答案】 ①. 8.2×108 ②. 浮
【解析】
【详解】[1]航空母舰满载时所受的浮力为
F浮=G排=m排g=8.2×104×103kg×10N/kg=8.2×108N
[2]当航母在海面上匀速航行时,处于平衡状态,它受到的重力与浮力是一对平衡力,即所受浮力等于航母的总重力。
16. 一个重2N的小球在水平桌面滚动0.5m后从桌面掉到水平地面上,桌面距地面的高度是0.8m.则小球在桌面滚动过程中重力做功为______J,小球掉落过程中重力做功为______J。
【答案】 ①. 0 ②. 1.6
【解析】
【详解】[1]小球在水平桌面滚动过程中,因小球在重力方向上没有移动距离,所以,此过程中重力对小球所做的功为0J。
[2]小球从桌面掉到水平地面上,此过程中小球沿重力方向移动了0.8m的距离,则重力对小球所做的功
W=Gh=2N×0.8m=1.6J
17. 如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A,使它5s内在水平面上匀速前进1m,在此过程中水平拉力F做功100J,则水平拉力大小为______N,若不计摩擦、动滑轮的重和绳重,则物体与地面的摩擦力是______N。
【答案】 ①. 50 ②. 100
【解析】
【详解】[1]由图可知,通过动滑轮绳子的段数n=2,绳子自由端移动的距离
s=ns物=2×1m=2m
拉力做的总功
W总=Fs=F×2m=100J
解得F=50N。
[2]若不计摩擦、动滑轮的重和绳重,根据知
f=2F=2×50N=100N
18. 如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升lm,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N,不计绳重和摩擦,则该滑轮组的机械效率为______,拉力F做功的功率为______W。
【答案】 ①. 83.3% ②. 6
【解析】
【详解】[1][2]由题知,n=2,则绳端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
有用功
W有=Gh=10N×1m=10J
总功
W总=Fs=6N×2m=12J
滑轮组的机械效率
拉力F做功的功率
19. 利用用了一半油墨的旧笔芯自制密度计,将旧笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A,将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小_________,已知(酒精的密度=0.8g/cm3),若笔芯漂浮在密度为0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是_________(填“C”或“D”)。
【答案】 ①. 相等 ②. D
【解析】
【详解】[1]旧笔芯在水中和酒精中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,重力不变,所以浮力不变,该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小相等。
[2]笔芯漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,则压力相同,设笔管的底面积为S,则V排水=SH,V排液=Sh,根据阿基米德原理可知
ρ水gSH=ρ液gSh
h和ρ液是反比例函数,所以密度计刻度分布不是均匀的,液体的密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小,所以笔芯漂浮在密度为ρ3=0.9g/cm3的液体中,液面对应的位置可能是D点。
20. 如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.4N,其底面积为,茶水的质量为0.16kg,茶水的深度为10cm,茶水密度约为),杯壁厚度不计。则茶水对杯底的压力为______N,茶杯对水平桌面的压强为______Pa。
【答案】 ①. 1 ②.
【解析】
【详解】[1]茶杯内水的深度为,杯底的底面积,茶水对杯底的压强
茶水对杯底的压力为
茶水对杯底的压力为1N。
[2]茶杯对水平桌面的压力
茶杯对水平桌面的压强
茶杯对水平桌面的压强为。
21. 如图甲所示,一个底面积为、重力为3.1N薄壁柱形容器放置在水平地面上,把一质量为320g、高为10cm、密度均匀的实心柱形物体M放在容器中,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为10cm时停止加水,加水质量与容器中水的深度关系如图乙所示,停止加水时,容器底部受到液体的压力是______N;加水过程中某时刻容器对桌面的压强为,容器底部受到水的压强为,若,此时加水的深度为______cm。
【答案】 ①. 10 ②. 4.5
【解析】
【详解】[1]图乙可知,加水深8cm时,图像出现拐点,由于水的深度小于M的高度,说明此时物体M刚好漂浮。停止加水时,水深10cm,水对容器底的压强
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa
容器底部受到液体的压力
F=pS容=1000Pa×100×10-4m2=10N
[2]加水深8cm时,此时所加水的体积
则M的底面积
假设所加水的深度小于或等于8cm,且p1=2p2,则有
即
①
代入相关数据到①式中,整理可得:h=4.5cm,假设所加水的深度大于8cm,且p1=2p2,则有
②
代入相关数据到②式中,整理可得
h=0.031m=3.1cm
与假设不符。
22. 图中杠杆可绕支点O转动,请你画出其中动力的动力臂(用l1标明)
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作动力F1的垂线,垂线段即为动力F1的动力臂l1,如图所示:
23. 在图中画出物体A对静止斜面压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即为压力示意图,如图所示:
三、实验探究题(第22题5分,第23题6分,第24题6分,第25题8分,共25分。)
24. 以下三个图中的现象,表明分子间有引力的是( )
A. 滴在热水中的墨水使热水很快变色
B. 表面磨平的铅挤压紧后能够吊住钩码
C. 抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴在热水中的墨水使热水很快变色,这是因为墨水分子和水分子在不停的运动的结果,属于扩散现象,故A不符合题意;
B.把两根铅柱的端面磨平后用力压紧,两铅柱就合在一起,即使在下面吊一个钩码也不会分开;说明分子间存在引力,故B符合题意。
C.抽掉玻璃板后,可看到两种气体逐渐混合在一起,颜色变得均匀,这是分子运动的结果,是扩散现象,故C不符合题意。
故选B
25. 在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从同一斜槽上不同的高度由静止滚下,推动水平面上的小木块向前移动一段距离,如图甲、乙所示,该实验目的是探究物体的动能大小与______的关系;若水平面是光滑的,______(填“能”“不能”)达到探究的目的;若实验过程中发现木块被推动的距离较短而不易进行观察和比较,对此请你提出一条改进措施:______。
【答案】 ①. 速度 ②. 不能 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1] 让同一钢球从同一斜槽上不同的高度由静止滚下,钢球的质量相同,到达水平面的速度不同,根据控制变量法,该实验目的是探究物体的动能大小与速度的关系。
[2] 根据转换法,实验中,是通过观察木块移动的距离的大小判断出小球具有的动能的大小;若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的。
[3] 在实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较,说明可能是小球到达水平面时的动能小,可以增大小球的重力势能,即实验时,可以增大小球在斜面的高度或者增大球的质量,也可能是水平面对木块的摩擦力较大,可以减小水平面的粗糙程度或者将木块换为小车等方法。
26. 利用小桌、砝码和海绵“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”,实验过程如图所示:
①关于该实验,下列说法正确的是______
A.小桌使海绵的形变越大,说明小桌对海绵的压力越大
B.乙图中小桌对海绵的压力大于丙图中小桌对海绵的压力
C.甲、乙两次实验,探究的是压力的作用效果与压力大小是否有关
D.甲、丙两次实验,探究的是压力的作用效果跟受力面积是否有关
②该实验中用到的研究方法有转换法和______法。
【答案】 ①. C ②. 控制变量
【解析】
【详解】[1]①A.根据转换法,小桌使海绵的形变越大,说明小桌对海绵的压力作用效果越大,故A错误;
B.对海绵的压力等于物体的重力,乙图中小桌对海绵的压力等于丙图中小桌对海绵的压力,故B错误;
C.甲、乙两次实验,受力面积相同,而压力不同,探究的是压力的作用效果与压力大小是否有关,故C正确;
D.探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,而甲、丙两次实验的压力大小不同,故D错误。
故选C。
[2]②根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这用到了转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法。
27. 同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
①如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计______(选填“是”或“不是”)连通器;
②通过图中的______所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
③小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是______。
【答案】 ①. 不是 ②. 乙丁 ③. 上窄下宽 ④. 见详解
【解析】
【详解】[1]如图甲所示,从结构上来看,压强计一端封闭,底部连通,不是连通器。
[2][3]由图乙、丁所示知道,液体密度相同,丁中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
[4]研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丁图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变。
28. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码被提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
03
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
2
0.1
1.5
0.2
66.7%
(1)使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿______向上的方向匀速拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验数据是用图______(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的,其机械效率是______(结果精确到0.1%);
(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”);通过分析第______两次实验数据可得出结论:使用相同的滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(4)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是______(填字母序号)。
A.减小摩擦力 B.多次测量求平均值 C.获得多组数据归纳出物理规律
【答案】 ①. 竖直 ②. 甲 ③. 74.1% ④. 高 ⑤. 1、4 ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1]为了使距离测量数据准确,实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]第3次实验s=3h,说明实验中有3段绳子拉着物体,所以是甲图做的。
[3]第3次滑轮组机械效率
轮组机械效率为74.1%。
(3)[4]分析第1、2、3次实验数据知绳子的段数相同,说明3次实验是用同一滑轮组做的,只是改变了物体的重力,故可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
[5]要探究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系,需要控制物体的重力相同,同一滑轮组,只是改变绳子的段数,实验1、4符合题意。
(4)[6]多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,是为了进行多次测量,获得多组数据,总结实验规律,使实验结论具有普遍性。
故选C。
29. 某实验小组按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)合金块物体浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(2)观察图甲、乙、丙、丁可知,物体受到浮力的大小与______有关;
(3)由图甲、丙、戊可知:物体所受的浮力大小与液体______有关;
(4)根据该实验过程可知,合金块的体积是______;
【答案】 ①. 2.5 ②. 排开液体体积 ③. 密度 ④. 2.5×10-4
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲、丙可知,浸没时受到的浮力
(2)[2]图甲、乙、丙、丁可知,物体排开液体的体积越大,浮力越大,即,物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]由图甲、丙、戊可知,排开液体的体积都等于物体的体积,保持不变,液体的密度不同,所以,比较甲、丙、戊可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)[4]通过(1)可知浸没在水中的浮力是2.5N,则合金块体积
30. 为纪念屈原,端午佳节皆会吃粽子、咸鸭蛋,赛龙舟等。小华同学拿着妈妈给他的咸鸭蛋,灵机一动:想利用家中的电子秤、玻璃杯、咸鸭蛋、水、细线和胶水进行测密度的实验。
(1)如图a,他将装有适量水的玻璃杯放在电子秤上,测出其质量为______g;
(2)用少量胶水把咸鸭蛋和细线粘在一起,进行了如图b、c、d的操作。根据实验步骤a、b、c、d可算出咸鸭蛋的密度为______;
(3)小华把咸鸭蛋从玻璃杯中取出并擦干表面的水后,再将杯中的水全部倒出,擦干玻璃杯,再倒入适量雄黄酒进行了如图e的操作:取出咸鸭蛋后,如图f所示。根据实验数据可知,雄黄酒的密度为______;
(4)若按照实验步骤a、c、e、f的顺序进行实验,③问中所测得的雄黄酒的密度______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ① 180.9 ②. 1.1 ③. 0.85 ④. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]由图a知道,电子秤受到的压力大小等于烧杯和水的总重力,所以 ,利用电子秤测出的装有适量水的玻璃杯的质量为
(2)[2]由图a和d图知道,咸鸭蛋的质量
将咸鸭蛋用细线系住轻轻浸没入水中,咸鸭蛋浸入水中后,受到竖直向上的浮力,根据物体间力的作用是相互的,咸鸭蛋也给水一个向下的力,故放入咸鸭蛋后,电子秤的示数增加,电子秤受到的压力增大,压力增大量
故图c中电子秤示数的增加量等于咸鸭蛋排开的水的质量;咸鸭蛋的体积等于咸鸭蛋排开的水的体积
由知道,咸鸭蛋的密度为
(3)[3]由图e和f图知道, 咸鸭蛋排开的雄黄酒的质量
雄黄酒的密度为
(4)[4]由于取出咸鸭蛋时会带走一些黄酒,所以图f中的质量偏小,则m黄酒偏大,所以,由此计算的雄黄酒的密度偏大。
四、论述计算题(第26题6分,第27题8分,第28题9分,共23分。解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分)
31. 如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人,其质量为600kg,以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了100s,行驶时所受阻力为自重的0.02倍。求:
(1)在该过程中消防机器人牵引力所做的功;
(2)消防机器人牵引力做功的功率。
【答案】(1)3.6×104J;(2)360W
【解析】
【详解】解:(1)消防机器人的重力
G=mg=600kg×10N/kg=6×103N
机器人水平匀速运动,牵引力
F=f=0.02G=0.02×6×103N=120N
牵引力做的功
W=Fs=Fvt=120N×3m/s×100s=3.6×104J
(2)牵引力做功功率
答:(1)在该过程中消防机器人牵引力所做的功为3.6×104J;
(2)消防机器人牵引力做功的功率为360W。
32. 如图是小明利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力,杆AB在水平位置平衡。已知小明重为650N,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重。求:
(1)此时他在B端施加的力F大小;
(2)此时他对水平地面的压强;
(3)若横杆总长度为1.9m,杆在A端悬挂的配重不变,现将支点O向右移动一段距离,使B端的人刚好离开地面且横杆处于水平平衡状态,求这段距离为多少?
【答案】(1)450N;(2)5×103Pa;(3)0.16m
【解析】
【详解】解:(1)由杠杆的平衡条件可得,小明在B端施加力的大小为
(2)此时小明对地面的压力为
小明对地面的压强为
(3)由题意可知
解得,。
将支点O向右移动一段距离,根据杠杆的平衡条件有
代入得
解得
答:(1)此时他在B端施加的力F为450N;
(2)此时他对水平地面的压强为5×103Pa;
(3)若横杆总长度为1.9m,杆在A端悬挂的配重不变,现将支点O向右移动一段距离,使B端的人刚好离开地面且横杆处于水平平衡状态, 为0.16m。
33. 如图甲所示,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放置在水平面上,容器中装有0.113m深的水。将长方体B和边长为10cm的正方体A组合在一起,通过轻质细线竖直悬挂并放入水中,静止时细线的拉力为13N,如图乙所示。已知长方体B的底面积为、高为10cm、密度为,正方体A的重力为6N。求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中,正方体A浸没在水中的体积;
(3)若轻轻剪断图乙中的细线,待A、B两物体竖直静止后(B仍在A的上方),水对容器底的压强。
【答案】(1)1.13×103Pa;(2)8×10-4m3;(3)1840Pa
【解析】
【详解】解:(1)图甲中水对容器底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.113m=1.13×103Pa
(2)长方体B的重力
GB=ρBgVB=3×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×0.1m=15N
对A、B整体进行受力分析可知,A、B整体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力以及竖直向上的拉力,由力的平衡条件可得,A、B整体受到的浮力
F浮 = GA + GB - F拉 = 6N + 15N - 13N = 8N
所以,由可得,A、B排开水的体积
所以,正方体A的体积
VA = 0.1m ×0.1m ×0.1m=1×10-3m3
因为VA>V排,所以正方体A浸没在水中的体积等于V排,即为8×10-4m3。
(3)乙图中剪断绳后,以AB两物体为整体,其整体的质量
则整体体积为
VAB=VA+VB=(10cm)3+50cm2×10cm=1500cm3=1.5×10-3m3
其整体的密度
因为其整体的密度大于液体的密度,故该整体在液体中处于沉底状态;没有放入物体时,水的深度为,正方体A浸没时,水面上升的高度为
只有正方体A浸没时,水深为
11.3cm+5cm=16.3cm
如固定在容器底部,在正方体A上方水的体积为
V=S容(16.3cm-hA)=200cm2×(16.3cm-10cm)=1260cm3
长方体B放入容器中,且在A上时,物体沉底,则此时容器内A之上水的深度
则容器内水的深度为
h水=hA+h'=10cm+8.4cm=18.4cm=0.184m
水对容器底部的压强为
p=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.184m=1840Pa。
答:(1)图甲中水对容器底的压强为1.13×103Pa;
(2)图乙中,正方体A浸没在水中的体积为8×10-4m3;
(3)若轻轻剪断图乙中的细线,待A、B两物体竖直静止后(B仍在A的上方),水对容器底的压强为1840Pa。
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