内容正文:
池州市贵池区2023-2024学年度第二学期期末质量检测
八年级(下)物理
一、填空题(1-7题每空1分,8-10题每空2分,共计26分)
1. 2024年3月8日到31日,岳池县粮油基地举行油菜花节,整个基地周围到处充满着花香,这是_______现象,正午天气晴朗相比夜晚的时候,花香更加浓郁,飘散得更快,造成这一现象得原因是_________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度
【解析】
【详解】[1]基地周围到处充满着花香,这是扩散现象,是因为分子在不停地做无规则运动。
[2]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,正午天气晴朗相比夜晚的时候,花香更加浓郁,飘散得更快,造成这一现象的原因是温度。
2. 2024年5月31日,星河动力航天公司在酒泉卫星发射中心成功发射“谷神星一号(遥十二)·安徽池州江南集中区号”运载火箭,顺利将5颗卫星送入535km轨道。如图所示,火箭向下喷射燃料燃烧产生的高温高压气体,火箭向上加速升空,说明了________。此时,以火箭为参照物,卫星是________(选填“运动”或“静止”)的;火箭受力________(选填“平衡”、“不平衡”或“无法判断”)。
【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 静止 ③. 不平衡
【解析】
【详解】[1]如图所示,火箭向下喷射燃料燃烧产生的高温高压气体,高温高压气体反过来提供火箭向上加速升空的升力,说明了力的作用是相互的。
[2]此时,火箭和卫星一起向上运动,因此以火箭为参照物,卫星是静止的。
[3]火箭向上加速升空,说明火箭不是平衡态,受力不平衡;处于平衡态的物体,将保持静止或者匀速直线运动状态。
3. 如图所示,王亚平老师在天宫课堂中,进行了微重力环境下(可视为完全失重)的“太空抛物实验”,她将冰墩墩抛出后,冰墩墩飞向对面的叶光富老师。虚线OA、OB、OC分别表示三条运动轨迹,其中最接近冰墩墩实际运动轨迹的是________(选填“OA”、“OB”或“OC”)。而在地球上,抛向空中的篮球最终要落回地面,这是由于篮球受________的作用。
【答案】 ①. OB ②. 重力
【解析】
【详解】[1]王亚平将冰墩墩抛出后,冰墩墩处于失重状态,它将保持原来的运动状态,即做匀速直线运动,故冰墩墩会沿着OB运动。
[2]在地球上,竖直向上抛向空中的篮球最终要落回地面,这是由于篮球受重力作用,而且重力的方向始终竖直向下。
4. 如图是小陌同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向________的。小陌觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,________。
【答案】 ①. 右 ②. 滚动摩擦比滑动摩擦小
【解析】
【详解】[1]物体受到摩擦力的方向与它相对运动或相对运动趋势的方向相反,推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向右的。
[2]在一般情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦,所以,当给沙发装上轮子后,变滑动摩擦为滚动摩擦,可以减小摩擦,因此推起来更省力。
5. 九华山海拔1034m,假期小陌拿着自制的气压计(如图所示)从山脚爬到山顶,在攀爬山峰的过程中,他发现自制气压计中的液柱高度________(选填“升高”“不变”或“降低”),主要是因为大气压随________。
【答案】 ①. 升高 ②. 海拔高度的增加而减小
【解析】
【详解】[1][2]大气压随海拔的升高而降低,当小陌拿着自制的气压计(如图所示)从山脚爬到山顶时,外界气压变小,相对比气压计内部的气压大于外界气压,因此液柱会升高。
6. 如图所示,一轻质弹簧一端固定在车厢右壁,另一端与木块相连,车厢和地面均光滑。木块随小车一起向右匀速运动时,弹簧处于原长。当小车刹车时,木块将向________(选填“左”或“右”)做________(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,弹簧对木块的弹力大小会________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 右 ②. 减速 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]当小车刹车时,木块由于惯性要保持原来的运动状态,故木块将向右运动。
[2]木块向右运动时,受到弹簧的推力,故木块将向右做减速运动。
[3]在木块向右运动的过程中,弹簧的形变程度变大,弹簧对木块的弹力将变大。
7. 小陌爸爸和小萌的爸爸都是“马拉松”爱好者。在一次马拉松比赛中,小陌爸爸获得冠军,小萌爸爸获得季军。小陌的爸爸的“HUAWEI”运动手表显示“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)为4min10s/km,则小陌的爸爸的平均速度为________m/s;小萌爸爸的配速值________(选填“大于”或“小于”)小陌爸爸的配速值。
【答案】 ①. 4 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]小陌爸爸的平均速度为
[2]小陌爸爸获得冠军,小萌爸爸获得季军,说明小陌爸爸所用的时间比小萌爸爸所用的时间少,小萌爸爸的配速值大于小陌爸爸的配速值。
8. 如图甲是《天工开物》中记载的我国古代用来舂米的舂,图乙是其示意图,杠杆在该位置平衡。请在图乙中作出脚在A点施加的最小动力 F₁的示意图及阻力臂l₂。
【答案】
【解析】
【详解】过点A作垂直于OA向下的动力,此时力臂最长,动力最小;过点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂l₂。如下图所示:
9. 如图,一只熊猫正躺在树上休息,图乙是其简化图,O为熊猫重心。请在乙图中画出熊猫受到的重力G 和摩擦力 f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】熊猫受到的重力G的作用点在重心,方向竖直向下;摩擦力f的方向沿斜面向上,作用点画在熊猫的重心上。如图所示:
10. 如图所示的装置,用水平拉力使重物体以的速度在水平地面上匀速前进。物体受到滑动摩擦力的大小为,不计滑轮重、轴摩擦及绳重,则拉力的大小为___________。
【答案】90
【解析】
【详解】图中有两个动滑轮,克服物体与水平地面的摩擦力做功,与右边小动滑轮相连的绳子有2段,则每段绳子的拉力
与左边大动滑轮相连的绳子有3段,因此水平拉力
F=3F拉=3×30N=90N
11. 一个棱长为10cm的正方体木块漂浮在水面,有体积露出水面,将它放在某种液体中漂浮时,有体积露出液面,则木块的密度为________,液体的密度为________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]正方体木块漂浮在水面时有
即
正方体木块漂浮在水面体积露出水面则木块的密度,则排开水的体积占物体体积的,故木块的密度为
[2]将它放在某种液体中漂浮时有
即
有体积露出液面,则排开液体的体积占物体体积的,故液体的密度为
二、选择题(每题2分,共计20分)
12. 如图中的现象中属于减小摩擦的是( )
A. 防滑垫有凸起点 B. 轮滑鞋底部装有轮子
C. 用力捏自行车车闸 D. 鞋底加深槽纹
【答案】B
【解析】
【详解】A.防滑垫有凸起点,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.轮滑鞋底部装有轮子,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦,故B符合题意;
C.用力捏自行车车闸,是通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.鞋底加深槽纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
13. “生活处处有物理,留心观察皆学问”。下列物理现象及解释不正确的是( )
A. 高压锅是利用大气压工作的
B. 水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大
C. 啄木鸟的嘴很尖是通过减小受力面积来增大压强的
D. 飞机的机翼上凸下平是利用流体压强与流速关系获得升力
【答案】A
【解析】
【详解】A.高压锅利用的是液体沸点随气压变大而升高的原理,故A错误,符合题意;
B.根据液体压强特点可知,水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,故B正确,不符合题意;
C.啄木鸟的嘴很尖细,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子,故C正确,不符合题意;
D.飞机的机翼上凸下平,上方空气流速大,压强小,下方流速慢,压强大,因而产生向上的压力差从而获得升力,故D正确,不符合题意。
故选A。
14. 关于体育运动中包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 拔河比赛时,甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力,则甲队获胜
B. 运动员跳远时助跑,利用惯性使自己跳得更远
C. 将乒乓球拍用不同角度和速度击球是为了改变乒乓球的形状
D. 短跑运动员穿上底部带有小钉的运动鞋是为了减小摩擦以提高成绩
【答案】B
【解析】
【详解】A.拔河比赛时,甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力是一对相互作用力,大小相等,故A错误;
B.因为人具有惯性,运动员跳远时助跑能够跳的更远,故B正确;
C.将乒乓球拍用不同的角度和速度击球是为了改变乒乓球的运动状态,故C错误;
D.跑运动员穿上底部带有小钉的运动鞋通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦以提高成绩,故D错误。
故选B。
15. 汽车最基本的安全装置是头枕和安全带,如图所示,则( )
A. 系上安全带和安装头枕,能减小驾乘人员的惯性
B. 有了头枕,能减小因突然减速对司机造成的伤害
C. 系上安全带,能减小因后车撞击对司机造成的伤害
D. 系上安全带,紧急刹车时,安全带能改变驾乘人员运动状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体的属性,其大小只与质量大小有关,系上安全带和安装头枕,不能改变驾乘人员的质量,所以驾乘人员的惯性不变,故A不符合题意;
B.有了头枕,能减小因汽车突然加速或被后车撞上时对司机造成的伤害,故B不符合题意;
C.当后车撞击前车时,车被突然撞击往前运动,而座位上的人由于惯性保持原来的运动状态,上半身向后倒,是头枕起保护作用,故C不符合题意;
D.紧急刹车时,由于惯性人会向前冲出去,系上安全带后,安全带把人拉住不往前运动,所以安全带能改变驾乘人员运动状态,故D符合题意。
故选D。
16. 在操场直跑道上进行遥控小车比赛,甲、乙两车从t=0s时由同一起点同方向运动,两者运动的s﹣t图像分别如图中的甲、乙所示,下列判断正确的是( )
A. t=10s时两车的速度相等 B. 在0~5s内甲车的速度是10m/s
C. 在0~5s内乙车的速度是1m/s D. t=10s后甲车超过乙车
【答案】C
【解析】
【详解】A.在t=10s时,甲车静止,速度为0m/s;乙车的图象是一条斜线,表示物体做的是匀速直线运动,乙车的速度是
两车的速度不相等,故A错误;
B.由图象可知,甲车在0~5s做匀速直线运动,在0~5s内甲车的速度是
故B错误;
C.乙车做匀速直线运动,在0~5s内的速度是,故C正确;
D.甲、乙两车从t=0s时由同一起点同方向运动,由图象可知,两车在10s末相遇,t=10s后,甲车静止,乙车超过甲车,故D错误。
故选C。
17. 如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为( )
A. 4N 0 B. 0 4N C. 4N 4N D. 8N 8N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】甲图中弹簧即受手的拉力,又受到墙的拉力,各为4N,弹簧伸长了5cm,弹簧处于平衡状态;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为4N、4N,与甲图相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18. 中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析,其中正确的是( )
A. 甲图,AS700飞艇中充入气体的密度等于空气的密度
B. 乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,受到的浮力不变
C. 丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强大
D. 丁图,航母山东舰上的舰载机起飞后,航母受到的浮力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞艇能飞起来,是因为飞艇中充入气体的密度小于空气的密度,故A错误;
B.093型核潜艇在浮出水面过程中,排开液体的体积在减小,受到的浮力变小,故B错误;
C.C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强小,下方空气的流速小,压强大,故C错误;
D.航母山东舰上的舰载机起飞后,其总的质量减小,则总的重力减小,航母始终漂浮,故浮力等于重力,浮力会变小,故D正确。
故选D。
19. 电动平衡车现在很受年轻人的喜爱,如图所示中,关于小花同学站在平衡车上的情景的说法正确的是( )
A. 平衡车的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B. 小花受到的重力与平衡车对她的支持力是一对平衡力
C. 地面对平衡车的支持力与小花对平衡车的压力是一对平衡力
D. 车对地面的压力与平衡车对小花的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.地面对平衡车的支持力大小等于人和平衡车的总重力,所以平衡车受到的重力和地面对平衡车支持力的大小不相等,则二力不是一对平衡力,故A错误;
B.小花受到的重力与平衡车对她的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.地面对平衡车的支持力等于人和平衡车的总重力,小花对平衡车的压力等于小花的重力,大小不相等,则二力不是一对平衡力,故C错误;
D.平衡车对地面的压力大小等于人和平衡车的总重力大小之和,平衡车对小花的支持力等于人的重力,大小不相等,则二力不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
20. 如图所示是快餐店里常见筷子盒的内部结构示意图,在A处施加力时,筷子会从出口滚出。不计筷子对杠杆的压力,以下是按下A处时杠杆的示意图,其中正确的是( )
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A处施加的动力的方向是向下的,支点在杠杆的最左侧,所以阻力的方向是向上的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
21. 有水的烧杯中,两支密度计A、B静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较大 B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等 D. 两密度计在水面处的刻度值相同
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知两密度计漂浮,浮力均等于各自的重力,B密度计进入水中的体积多,由可知,B密度计受到的浮力大,则B密度计的重力大,故AB错误;
C.B密度计进入水中的深度深,据可知,B密度计底部受到的压强大,故C错误;
D.因为两密度计在同种液体中,测量同种密度,因此两密度计在水面处的刻度值相同,故D正确。
故选D。
三、实验探究题(每空2分,共计32分)
22. 小陌与小萌对杠杆开展相关实验探究。
(1)小陌安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的________端翘起(选填“左”或“右”);
(2)如图甲所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数最小为________N;
(3)小陌换用可变形杠杆(AOB可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件:当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时,保持物块M的位置不变,OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到________;
A.①点处 B.②点处 C.①和②之间
(4)小萌提出新的问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小萌利用如图丁所示装置进行探究,在杠杆A点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在B点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡状态,以弹簧测力计的拉力为动力,钩码的拉力为阻力,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:总是,其原因主要是________。
【答案】 ①. 左 ②. 1 ③. B ④. 杠杆自重对平衡的影响
【解析】
【详解】(1)[1]要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明杠杆左端翘起。
(2)[2]设杠杆一格长为L,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,由杠杆平衡条件得到
3×0.5N×2L=F×3L
F=1N
(3)[3]松开螺母保持OA水平不动,使OB向下折,保持物块M的位置不变,则G1×OA保持不变,若要使杠杆仍保持平衡,则应保持
G2×OB'=G2×OB
因G2保持不变,则应保持力臂不变,即
OB'=OB
力臂是指从支点到力的作用线的距离,而力始终是竖直向下的,则应将N移到②点处,以确保力的作用线相同,故选B。
(4)[4]用如图丁所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响,所以F1l1总是大于F2l2。
23. 小陌在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,找了如下器材:表面平整的长木板(带斜面)、刻度尺、小车、木块、毛巾、棉布、钩码等。
(1)如图1,让同一小车每次从斜面的________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,发现水平表面越光滑,小车运动距离越长,在实验的基础上,进行合理的推理得出:________(选填“静止的”、“运动的”或“一切”)物体如果不受力将做匀速直线运动运动;
(2)在十六世纪末,伽利略也在实验的基础上,进行合理的推理对上述问题进行相关研究,如图2是他实验和推理的示意图,其中属于推理的是________(选填“甲”或“乙”)图;
(3)牛顿也用过相同的方法,研究以下问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,如图3是他画的“大炮”草图,在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将________。(符合题意的都要选择)
A.落在离山脚更远地面上 B.不会落在地球上
C.绕地球运动 D.挣脱地球引力飞向太空
【答案】 ①. 相同 ②. 运动的 ③. 乙 ④. BCD
【解析】
【详解】(1)[1][2]小明探究“阻力对物体运动的影响”实验时,选择的器材如图1所示。由控制变量法,让小车每次从同一斜面同一高度静止开始滑下。发现水平表面越光滑,小车运动距离越长,经过推理得出:运动的物体如果不受力,小车通过的距离无限长,小车将做匀速直线运动。
(2)[3]实际中不受力物体不存在,甲图是实验现象,图乙是伽利略的推理示意图。
(3)[4]在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远,当抛出物体的速度足够大时,挣脱地球引力飞向太空,绕地球旋转,做圆周运动,故选BCD。
24. 小陌进行浮力的相关实验探究。
(1)由图可得,若图b中物块只有一半浸没水中,则此时弹簧测力计的示数为________N;
(2)分析图a、b、c可知浮力大小跟________有关;分析图a、c、e可知浮力大小跟________有关;分析图a、c、d可知浮力大小跟物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);
(3)由题中数据可知:物块的密度为________;()
(4)能够正确反映物块所受浮力F大小与物块下表面在水中深度h关系的图像是________;
A. B.
C. D.
(5)小陌还想用图(f)所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小陌发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会变________,若它们的变化量相等,则证明________(填公式);
【答案】 ①. 7.5 ②. 排开液体的体积 ③. 液体密度 ④. 无关 ⑤. ⑥. B ⑦. 大 ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,根据称重法测浮力,物体完全浸没时受到的浮力为1N,则只有一半浸没水中,浮力为0.5N,则此时弹簧测力计的示数为7.5N。
(2)[2]分析图a、b、c可知,排开液体体积越大,浮力越大,浮力大小跟排开液体的体积有关。
[3]分析图a、c、e可知,排开液体体积相同时,液体密度越大,浮力越大,浮力大小跟液体密度有关。
[4]分析图a、c、d可知排开液体体积相同时,液体密度相同,虽然深度不同,但浮力相同,则浮力大小跟物体浸没在液体中的深度。
(3)[5]物体的重力为5N,则物体的质量为
物体在水中受到的浮力
物体的体积为
则物体的密度为
(4)[6]ABCD.物块下表面在水中深度增加,所受到的浮力先增大后不变,故ACD错误,B正确。
故选B。
(5)[7]小陌发现随着重物浸入水中的体积变大,排开液体体积增大,排开的液体全部流入到小桶中,故弹簧测力计乙的示数会变变大。
[8]弹簧测力计甲示数的变化量表示浮力大小,弹簧测力计乙示数的变化量表示排开液体的重力,根据阿基米德原理,。
四、计算与推导题(要有必要的文字说明和计算推导过程。第24题6分、第25题7分、第26题9分,共计22分)
25. 蛟龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向下潜,经历20s潜至300m的深度并悬停观察。这时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s,海水密度)求:
(1)悬停处距离海底的深度;
(2)潜至300m的深度时,顶部面积为的门受到海水的压力;
(3)若继续按原来的速度下潜,还需要的时间。
【答案】(1);(2);(3)190s
【解析】
【详解】解:(1)超声波到达海底的时间
悬停处距离海底的深度
(2)门受到海水的压强
门受到海水压力
(3)蛟龙号下潜的速度
还需要的时间
答:(1)悬停处距离海底的深度;
(2)潜至300m的深度时,顶部面积为的门受到海水的压力;
(3)若继续按原来的速度下潜,还需要的时间为190s。
26. T型杠铃是一种常见的健身器材,它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时,双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。如图甲所示,是小陌爸爸在水平地面将杠铃拉至水平静止时的情境,杠铃离开地面后,且与水平地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,杠铃的固定轴为O,手对杠铃的拉力作用在B点,杠铃的重心在A点。已知杠铃的总重为600N,OA长1.6m,OB长1.2m。
(1)手对杠铃的拉力与杠铃垂直,在图乙建立杠杆模型(作出力和力臂),并求的大小。
(2)图丙所示的是小陌爸爸将杠铃拉至另一位置静止时的情境,此时杠铃与水平地面成一定角度,手对杠铃的拉力与杠铃垂直,且仍作用在B点。分析并说明与的大小关系。
【答案】(1) 800N(2)
【解析】
【详解】解:(1)先根据图乙建立杠杆模型,O为支点,杠铃重力的力臂为,拉力的力臂为,如图1所示:
由杠杆的平衡条件可得
(2)将杠铃拉到某一位置平衡时,建立杠杆模型,O为支点,重力的力臂为,的力臂为,如图2所示:
由杠杆的平衡条件可得
对比图1、2可知、,则。
答:(1)手对杠铃的拉力为800N;
(2)。
27. 一个重为1.2N、体积为的木块漂浮在底面积为容器中,将一重为1.8N的小球A用细线系于木块下方,如图所示(水未溢出),此时木块与小球A恰好处于悬浮状态。已知,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)细线对小球的拉力;
(3)小球A的密度;
(4)若剪断细线,水对容器底的压强减小多少Pa。
【答案】(1)2.4N;(2)1.2N;(3);(4)120Pa
【解析】
【详解】解:(1)木块完全浸没,物体排开液体的体积为
木块受到的浮力为
(2)对木块受力分析可知
细线对小球的拉力为
(3)对A受力分析可知
小球A的体积为
小球A的质量为
小球A的密度为
(4)剪断绳子后,木块由悬浮转变为漂浮,浮力等于木块的重力,此时排开水的体积为
减小的排开水的体积为
所以减小的浮力为
细绳剪断后水对容器底的压力减小量
则水对容器底的压强减小为
答:(1)木块受到的浮力为2.4N;
(2)细线对小球的拉力为1.2N;
(3)小球A的密度为3×103kg/m3;
(4)若剪断细线,水对容器底的压强减小120Pa。
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一、填空题(1-7题每空1分,8-10题每空2分,共计26分)
1. 2024年3月8日到31日,岳池县粮油基地举行油菜花节,整个基地周围到处充满着花香,这是_______现象,正午天气晴朗相比夜晚的时候,花香更加浓郁,飘散得更快,造成这一现象得原因是_________。
2. 2024年5月31日,星河动力航天公司在酒泉卫星发射中心成功发射“谷神星一号(遥十二)·安徽池州江南集中区号”运载火箭,顺利将5颗卫星送入535km轨道。如图所示,火箭向下喷射燃料燃烧产生的高温高压气体,火箭向上加速升空,说明了________。此时,以火箭为参照物,卫星是________(选填“运动”或“静止”)的;火箭受力________(选填“平衡”、“不平衡”或“无法判断”)。
3. 如图所示,王亚平老师在天宫课堂中,进行了微重力环境下(可视为完全失重)的“太空抛物实验”,她将冰墩墩抛出后,冰墩墩飞向对面的叶光富老师。虚线OA、OB、OC分别表示三条运动轨迹,其中最接近冰墩墩实际运动轨迹的是________(选填“OA”、“OB”或“OC”)。而在地球上,抛向空中的篮球最终要落回地面,这是由于篮球受________的作用。
4. 如图是小陌同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向________的。小陌觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,________。
5. 九华山海拔1034m,假期小陌拿着自制的气压计(如图所示)从山脚爬到山顶,在攀爬山峰的过程中,他发现自制气压计中的液柱高度________(选填“升高”“不变”或“降低”),主要是因为大气压随________。
6. 如图所示,一轻质弹簧一端固定在车厢右壁,另一端与木块相连,车厢和地面均光滑。木块随小车一起向右匀速运动时,弹簧处于原长。当小车刹车时,木块将向________(选填“左”或“右”)做________(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,弹簧对木块的弹力大小会________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
7. 小陌爸爸和小萌的爸爸都是“马拉松”爱好者。在一次马拉松比赛中,小陌爸爸获得冠军,小萌爸爸获得季军。小陌的爸爸的“HUAWEI”运动手表显示“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)为4min10s/km,则小陌的爸爸的平均速度为________m/s;小萌爸爸的配速值________(选填“大于”或“小于”)小陌爸爸的配速值。
8. 如图甲是《天工开物》中记载的我国古代用来舂米的舂,图乙是其示意图,杠杆在该位置平衡。请在图乙中作出脚在A点施加的最小动力 F₁的示意图及阻力臂l₂。
9. 如图,一只熊猫正躺在树上休息,图乙是其简化图,O为熊猫重心。请在乙图中画出熊猫受到的重力G 和摩擦力 f的示意图。
10. 如图所示的装置,用水平拉力使重物体以的速度在水平地面上匀速前进。物体受到滑动摩擦力的大小为,不计滑轮重、轴摩擦及绳重,则拉力的大小为___________。
11. 一个棱长为10cm的正方体木块漂浮在水面,有体积露出水面,将它放在某种液体中漂浮时,有体积露出液面,则木块的密度为________,液体的密度为________。
二、选择题(每题2分,共计20分)
12. 如图中的现象中属于减小摩擦的是( )
A. 防滑垫有凸起点 B. 轮滑鞋底部装有轮子
C. 用力捏自行车车闸 D. 鞋底加深槽纹
13. “生活处处有物理,留心观察皆学问”。下列物理现象及解释不正确的是( )
A. 高压锅是利用大气压工作的
B. 水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大
C. 啄木鸟的嘴很尖是通过减小受力面积来增大压强的
D. 飞机的机翼上凸下平是利用流体压强与流速关系获得升力
14. 关于体育运动中包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 拔河比赛时,甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力,则甲队获胜
B. 运动员跳远时助跑,利用惯性使自己跳得更远
C. 将乒乓球拍用不同的角度和速度击球是为了改变乒乓球的形状
D. 短跑运动员穿上底部带有小钉的运动鞋是为了减小摩擦以提高成绩
15. 汽车最基本的安全装置是头枕和安全带,如图所示,则( )
A. 系上安全带和安装头枕,能减小驾乘人员的惯性
B. 有了头枕,能减小因突然减速对司机造成的伤害
C. 系上安全带,能减小因后车撞击对司机造成的伤害
D. 系上安全带,紧急刹车时,安全带能改变驾乘人员运动状态
16. 在操场直跑道上进行遥控小车比赛,甲、乙两车从t=0s时由同一起点同方向运动,两者运动的s﹣t图像分别如图中的甲、乙所示,下列判断正确的是( )
A. t=10s时两车的速度相等 B. 在0~5s内甲车的速度是10m/s
C. 在0~5s内乙车的速度是1m/s D. t=10s后甲车超过乙车
17. 如图甲所示,弹簧一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为( )
A 4N 0 B. 0 4N C. 4N 4N D. 8N 8N
18. 中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析,其中正确的是( )
A. 甲图,AS700飞艇中充入气体的密度等于空气的密度
B. 乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,受到的浮力不变
C. 丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强大
D. 丁图,航母山东舰上的舰载机起飞后,航母受到的浮力变小
19. 电动平衡车现在很受年轻人的喜爱,如图所示中,关于小花同学站在平衡车上的情景的说法正确的是( )
A. 平衡车的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B. 小花受到的重力与平衡车对她的支持力是一对平衡力
C. 地面对平衡车的支持力与小花对平衡车的压力是一对平衡力
D. 车对地面的压力与平衡车对小花的支持力是一对相互作用力
20. 如图所示是快餐店里常见的筷子盒的内部结构示意图,在A处施加力时,筷子会从出口滚出。不计筷子对杠杆的压力,以下是按下A处时杠杆的示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
21. 有水的烧杯中,两支密度计A、B静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较大 B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等 D. 两密度计在水面处的刻度值相同
三、实验探究题(每空2分,共计32分)
22. 小陌与小萌对杠杆开展相关实验探究。
(1)小陌安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的________端翘起(选填“左”或“右”);
(2)如图甲所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数最小为________N;
(3)小陌换用可变形杠杆(AOB可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件:当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时,保持物块M位置不变,OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到________;
A.①点处 B.②点处 C.①和②之间
(4)小萌提出新的问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小萌利用如图丁所示装置进行探究,在杠杆A点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在B点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡状态,以弹簧测力计的拉力为动力,钩码的拉力为阻力,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:总是,其原因主要是________。
23. 小陌在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,找了如下器材:表面平整的长木板(带斜面)、刻度尺、小车、木块、毛巾、棉布、钩码等。
(1)如图1,让同一小车每次从斜面的________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,发现水平表面越光滑,小车运动距离越长,在实验的基础上,进行合理的推理得出:________(选填“静止的”、“运动的”或“一切”)物体如果不受力将做匀速直线运动运动;
(2)在十六世纪末,伽利略也在实验的基础上,进行合理的推理对上述问题进行相关研究,如图2是他实验和推理的示意图,其中属于推理的是________(选填“甲”或“乙”)图;
(3)牛顿也用过相同的方法,研究以下问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,如图3是他画的“大炮”草图,在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将________。(符合题意的都要选择)
A.落在离山脚更远地面上 B.不会落在地球上
C.绕地球运动 D.挣脱地球引力飞向太空
24. 小陌进行浮力的相关实验探究。
(1)由图可得,若图b中物块只有一半浸没水中,则此时弹簧测力计示数为________N;
(2)分析图a、b、c可知浮力大小跟________有关;分析图a、c、e可知浮力大小跟________有关;分析图a、c、d可知浮力大小跟物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);
(3)由题中数据可知:物块的密度为________;()
(4)能够正确反映物块所受浮力F大小与物块下表面在水中深度h关系的图像是________;
A. B.
C. D.
(5)小陌还想用图(f)所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小陌发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会变________,若它们的变化量相等,则证明________(填公式);
四、计算与推导题(要有必要的文字说明和计算推导过程。第24题6分、第25题7分、第26题9分,共计22分)
25. 蛟龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向下潜,经历20s潜至300m深度并悬停观察。这时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s,海水密度)求:
(1)悬停处距离海底的深度;
(2)潜至300m的深度时,顶部面积为的门受到海水的压力;
(3)若继续按原来的速度下潜,还需要的时间。
26. T型杠铃是一种常见的健身器材,它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时,双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。如图甲所示,是小陌爸爸在水平地面将杠铃拉至水平静止时的情境,杠铃离开地面后,且与水平地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,杠铃的固定轴为O,手对杠铃的拉力作用在B点,杠铃的重心在A点。已知杠铃的总重为600N,OA长1.6m,OB长1.2m。
(1)手对杠铃的拉力与杠铃垂直,在图乙建立杠杆模型(作出力和力臂),并求的大小。
(2)图丙所示的是小陌爸爸将杠铃拉至另一位置静止时的情境,此时杠铃与水平地面成一定角度,手对杠铃的拉力与杠铃垂直,且仍作用在B点。分析并说明与的大小关系。
27. 一个重为1.2N、体积为的木块漂浮在底面积为容器中,将一重为1.8N的小球A用细线系于木块下方,如图所示(水未溢出),此时木块与小球A恰好处于悬浮状态。已知,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)细线对小球的拉力;
(3)小球A的密度;
(4)若剪断细线,水对容器底的压强减小多少Pa。
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