精品解析：湖北省随州市随县2023-2024学年八年级下学期期末物理试题

机密★启用前 随县2023-2024学年度第二学期学业质量监测 八年级物理试题 （考试时间：60分钟 满分：70分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己姓名、准考证号填写在答题卡和试卷上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题每小题选了答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答在试卷上无效。 3.非选择题用0.5毫米的黑色签字笔直接答在答题卡上，答在试卷上无效。 4.考试结束后，监考人员将试卷与答题卡一并收回。 可能用到的量值： 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图所示，建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了（　　） A. 重力的方向 B. 重力的大小 C. 重力的作用点 D. 重力与质量的关系 2. 当今社会，运动已成为一种生活方式。在以下日常运动情景中，说法正确的是（　　） A. 用力将足球踢出，说明力可以改变物体的运动状态 B. 篮球离手后能继续向前运动，是由于受到惯性的作用 C. 游泳时人对水的作用力与水对人的作用力是一对平衡力 D. 上升的排球到达最高点时，若所受外力全部消失，则其一定做匀速直线运动 3. 小宇在拖地时，拖把头沿图中v所示方向运动，则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为（　　） A. 垂直地面向下、与v所示方向相反 B. 垂直地面向下、与v所示方向相同 C. 沿拖杆斜向下、与v所示方向相同 D. 沿拖杆斜向下、与v所示方向相反 4. 如图所示的实例，目的是为了减小摩擦的是（　　） A. 轮滑鞋装有滚轮 B. 运动鞋底有凹凸的花纹 C. 脚蹬面做得凹凸不平 D. 守门员戴着防滑手套 5. 如图所示，汽车上配有安全带和头枕，司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时，对乘车人员起主要保护作用的分别是（　　） A. 头枕、头枕 B. 安全带、安全带 C. 安全带、头枕 D. 头枕、安全带 6. 如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（ ） A. 图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起 B. 图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会相互“吸”起来 C. 图丙，等候列车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向列车 D. 图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上 7. 关于压强在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A. 篆刻刀的刀口做得很锋利，是通过增大压力来增大压强 B. 排水管的U形“反水弯”是利用连通器原理 C. 用注射器将药液注入肌肉是利用大气压强实现的 D. 高压锅是利用液体的沸点随着气压的增大而降低来工作的 8. 2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。当战斗机从航空母舰上起飞后（　　） A. 舰体略上浮，受到浮力不变 B. 舰体略上浮，受到浮力变小 C. 舰体略下沉，受到浮力不变 D. 舰体略下沉，受到浮力变大 9. 我国古代曾发明过用作军事信号的“孔明灯”，如图所示，由竹蔑、纸、木碟等材料制成。点燃碟内的松脂，可以升空，主要原因是（　　） A. 加热使灯笼体积变小 B. 加热使灯笼总重减轻 C. 火焰对灯笼产生推力 D. 松脂燃烧时受地磁力 10. 如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　） A. 重力势能减小，机械能减小 B. 动能不变，机械能不变 C. 重力势能减小，动能增大 D. 重力势能不变，机械能减小 11. 筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（ ） A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃 C．用食品夹夹鸡蛋 D．用撬棒撬物体 A. A B. B C. C D. D 12. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（共4题，每空1分，共10分） 13. 小华利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车，如图所示，拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，说明物体间力的作用是______的，也说明力能改变物体的______，使小车前进的力的施力物体是______。 14. 如图所示，水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出，说明液体对容器的___________有压强；b孔中的水喷得更远。说明液体内部的压强随着深度的增加而___________；此时，用手封住瓶口（水面高于a孔）。能够观察到小孔___________（选填“ab”、“a”、“b”或“都停止”）持续向外出水。 15. “兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须______，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为______J。 16. 用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为的重物内匀速提升，作用在绳端上的拉力为。不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为___________N，该滑轮组的机械效率为___________。 三、探究实践题（共5题，共21分） 17. 如图所示，螺髻山索道的封闭式轿厢随钢索向下方做匀速直线运动，请画出静止在轿厢内物体A的受力示意图。 18. 湖北好课堂“随县行”的物理课上，张老师请学生到讲台前现场演示用轻质撬棒撬动地面上的石头，简化情境图如图所示，O是撬棒的支点，是阻力。张老师请您在图中画出： （1）作用在D点的最小动力、动力臂； （2）阻力臂。 19. 小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？ 为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。 （1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做______运动，根据______可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小； （2）小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到如下表中的数据。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力 小所分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大______； （3）小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时，还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来______的； （4）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶______。 20. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶口大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶口上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。 （1）瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是___________（选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量___________（选填“有关”或“无关”）； （3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的___________有关； （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关； （5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央，他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度___________（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。 21. 【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关 【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。 【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。 ①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为_________N； ②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。 【解释】 （1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为_________N； （2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状_________； 【交流】 （3）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为_________； （4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小_________（选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与_________无关； （5）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？_________ 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. “曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm，已知：，g=10N/kg。求： （1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强； （2）浮力秤的重力； （3）浮力秤能测物体的最大质量。 23. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力； （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率； （3）质量为的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求人左脚对地面的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 机密★启用前 随县2023-2024学年度第二学期学业质量监测 八年级物理试题 （考试时间：60分钟 满分：70分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己姓名、准考证号填写在答题卡和试卷上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题每小题选了答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答在试卷上无效。 3.非选择题用0.5毫米的黑色签字笔直接答在答题卡上，答在试卷上无效。 4.考试结束后，监考人员将试卷与答题卡一并收回。 可能用到的量值： 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图所示，建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了（　　） A. 重力的方向 B. 重力的大小 C. 重力的作用点 D. 重力与质量的关系 【答案】A 【解析】 【详解】重力是由于地球的吸引而使物体收到的力，重力的方向总是竖直向下的，故铅垂线的方向是竖直向下的，所以用重力的方向来检查墙壁是否竖直，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 当今社会，运动已成为一种生活方式。在以下日常运动情景中，说法正确的是（　　） A. 用力将足球踢出，说明力可以改变物体的运动状态 B. 篮球离手后能继续向前运动，是由于受到惯性的作用 C. 游泳时人对水的作用力与水对人的作用力是一对平衡力 D. 上升的排球到达最高点时，若所受外力全部消失，则其一定做匀速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．足球原来静止在地面，用力将足球踢出，足球就由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确； B．篮球离手后能继续向前运动，是因为篮球具有惯性。惯性是物体的固有属性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误； C．人对水的作用力，人是施力物体，水是受力物体；水对人的作用力，水是施力物体，人是受力物体。它们大小相等，方向相反，相互作用在同一直线上，这是一对相互作用力，故C错误； D．竖直上升的排球到达最高点时速度为零，若所受外力全部消失，排球会保持静止状态；如果斜向上升的排球到达最高点时速度不为零，若所受外力全部消失，排球会匀速直线运动，故D错误。 故选A。 3. 小宇在拖地时，拖把头沿图中v所示方向运动，则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为（　　） A. 垂直地面向下、与v所示方向相反 B. 垂直地面向下、与v所示方向相同 C. 沿拖杆斜向下、与v所示方向相同 D. 沿拖杆斜向下、与v所示方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】压力是垂直压在物体表面上的力，压力的方向总是垂直指向受压物体，即压力的方向总与支持面垂直，拖把头对地面压力的方向垂直地面向下；摩擦力总是阻碍物体的相对运动，与物体做相对运动的方向相反，所以地面对拖把头摩擦力的方向与v所示方向相反。 故选A。 4. 如图所示的实例，目的是为了减小摩擦的是（　　） A. 轮滑鞋装有滚轮 B. 运动鞋底有凹凸的花纹 C. 脚蹬面做得凹凸不平 D. 守门员戴着防滑手套 【答案】A 【解析】 【详解】A．轮滑鞋装有滚轮，用滚动代替滑动，减小了摩擦，故A符合题意； B．运动鞋底有凹凸的花纹，使鞋底与地面间变得更粗糙，增大了摩擦力，故B不符合题意； C．脚蹬面做得凹凸不平，使鞋底与踏板间变得更粗糙，增大了摩擦力，故C不符合题意； D．守门员戴着防滑手套，使手与足球之间变得更粗糙，增大了摩擦力，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，汽车上配有安全带和头枕，司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时，对乘车人员起主要保护作用的分别是（　　） A. 头枕、头枕 B. 安全带、安全带 C. 安全带、头枕 D. 头枕、安全带 【答案】D 【解析】 【详解】小车突然加速时，车速变大，人由于惯性要保持原来的运动状态，人的头部会向后仰，“头枕”对人有保护作用；当汽车紧急刹车时，人的下半身随车静止，而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾，所以需要系安全带以保证安全。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（ ） A. 图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起 B. 图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会相互“吸”起来 C. 图丙，等候列车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向列车 D. 图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上 【答案】D 【解析】 【详解】A．打开的伞上凸下平，刮风时，伞上方空气流速快，压强小；伞下方空气流速慢，压强大，产生一个向上的力，伞面会被向上“吸”起，故A不符合题意； B．向两张纸之间吹气，中间气体流速快，压强小，纸两侧气体流速慢，压强大，则两张纸会被压向中间，相互“吸”起来，故B不符合题意； C．如果乘客距离行驶的列车太近，乘客靠近列车这侧空气流速快，压强小；外侧空气流速相对较慢，压强大，产生的压力差会把乘客压向列车，造成危险，故C不符合题意； D．将吸盘压在光洁的瓷砖表面，排出里面的空气，吸盘在大气压的作用下，紧紧“吸”在瓷砖上，与流体压强与流速的关系无关，故D符合题意。 故选D。 7. 关于压强在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A. 篆刻刀的刀口做得很锋利，是通过增大压力来增大压强 B. 排水管的U形“反水弯”是利用连通器原理 C. 用注射器将药液注入肌肉是利用大气压强实现的 D. 高压锅是利用液体的沸点随着气压的增大而降低来工作的 【答案】B 【解析】 【详解】A．篆刻刀的刀口做得很锋利，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故A错误； B．排水管的U形“反水弯”是上端开口底部连通的容器，是一个连通器，利用了连通器原理，故B正确； C．用注射器将药液注入肌肉是推力产生的压强，不是依靠大气压，故C错误； D．用高压锅煮饭，是利用了锅内气压升高，水的沸点升高的原理，故D错误。 故选B。 8. 2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。当战斗机从航空母舰上起飞后（　　） A. 舰体略上浮，受到浮力不变 B. 舰体略上浮，受到浮力变小 C. 舰体略下沉，受到浮力不变 D. 舰体略下沉，受到浮力变大 【答案】B 【解析】 【详解】当战斗机从军舰上起飞后，航空母舰的重力减小，处于漂浮状态，浮力等于重力，所以舰体受到的浮力减小，由可知，液体的密度不变，排开液体的体积减小，舰体略上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 我国古代曾发明过用作军事信号的“孔明灯”，如图所示，由竹蔑、纸、木碟等材料制成。点燃碟内的松脂，可以升空，主要原因是（　　） A. 加热使灯笼体积变小 B. 加热使灯笼总重减轻 C. 火焰对灯笼产生推力 D. 松脂燃烧时受地磁力 【答案】B 【解析】 【详解】孔明灯的体积不变，由阿基米德原理可知受到的浮力大小不变，加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而使灯内气体重力减小，使得灯的总重力小于所受的浮力，于是孔明灯就会上升，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. 如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　） A. 重力势能减小，机械能减小 B. 动能不变，机械能不变 C. 重力势能减小，动能增大 D. 重力势能不变，机械能减小 【答案】A 【解析】 【详解】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减小；机械能是动能与势能的总和，且下滑过程中克服阻力做功，机械能减小。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11. 筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（ ） A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃 C．用食品夹夹鸡蛋 D．用撬棒撬物体 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．用托盘天平称量质量的过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不能省距离，故A不符合题意； B．用核桃夹夹核桃的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故B不符合题意； C．用食品夹夹鸡蛋的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，故C符合题意； D．用撬棒撬物体的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故D不符合题意。 故选C。 12. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即 如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得 如选项C中图，设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得 如选项D中图，定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则。综上所述，通过比较得知，B选项中最小，即在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题（共4题，每空1分，共10分） 13. 小华利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车，如图所示，拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，说明物体间力的作用是______的，也说明力能改变物体的______，使小车前进的力的施力物体是______。 【答案】 ①. 相互的 ②. 运动状态 ③. 喷出的气体 【解析】 【详解】[1][2][3]气球向左喷气，同时小车受到气体的反作用力，从而向右运动，说明物体间力的作用是相互的；在这个力的作用下，小车向右运动，同时也能说明力可以改变物体的运动状态，使小车前进的力的施力物体是喷出的气体。 14. 如图所示，水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出，说明液体对容器的___________有压强；b孔中的水喷得更远。说明液体内部的压强随着深度的增加而___________；此时，用手封住瓶口（水面高于a孔）。能够观察到小孔___________（选填“ab”、“a”、“b”或“都停止”）持续向外出水。 【答案】 ①. 侧壁 ②. 增大 ③. b 【解析】 【详解】[1]把一个可乐瓶的侧壁开了a、b两个小孔，瓶中注满水，水从小孔流出，说明液体对容器的侧壁有压强。 [2]液体内部压强随深度的增加而增大，在液体密度一定时，b处深度比a处大，水喷出的更远，说明液体内部压强随深度的增加而增大。 [3]用手封住瓶口（水面高于a孔），在流出一部分水后，瓶内上方空气的体积变大，水面上方气体压强减小，当水面上方气体压强与a孔上面的液体压强之和小于外界大气压时，a孔不再向外喷水，且有空气不断进入a孔中； 因为有空气不断进入a孔中，所以瓶内水面上方的气体压强增大，b孔以上的液体压强与上方气体压强之和会大于外界大气压，所以b孔能持续向外出水。 15. “兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须______，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为______J。 【答案】 ①. 相同 ②. 1500 【解析】 【详解】[1]作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和，方向与其中任一力的方向相同，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须相同。 [2]两人的合力大小为 F=F1+F2=200N+100N=300N 在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 W=Fs=300N×5m=1500J 16. 用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为的重物内匀速提升，作用在绳端上的拉力为。不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为___________N，该滑轮组的机械效率为___________。 【答案】 ①. 40 ②. 90% 【解析】 【详解】[1]重物的重力 G=mg=36kg×10N/kg=360N 由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重和摩擦，动滑轮受到的重力 G动=nF-G=2×200N-360N=40N [2]绳子自由端移动的距离 s=2h=2×1m=2m 有用功 W有=Gh=360N×1m=360J 总功 W总=Fs=200N×2m=400J 该滑轮组的机械效率为 三、探究实践题（共5题，共21分） 17. 如图所示，螺髻山索道的封闭式轿厢随钢索向下方做匀速直线运动，请画出静止在轿厢内物体A的受力示意图。 【答案】 【解析】 【详解】对物体A受力分析可知，物体A受到竖直向下的重力G和竖直向上的轿厢对物体A的支持力F，且物体A做匀速直线运动，处于受力平衡状态，若轿厢对物体A有水平方向的摩擦力，则此时物体A在水平方向将受力不平衡，故可知物体A受到竖直向下的重力G和竖直向上的轿厢对物体A的支持力F，两个力大小相等，方向相反，如下图所示： 18. 湖北好课堂“随县行”的物理课上，张老师请学生到讲台前现场演示用轻质撬棒撬动地面上的石头，简化情境图如图所示，O是撬棒的支点，是阻力。张老师请您在图中画出： （1）作用在D点的最小动力、动力臂； （2）阻力臂。 【答案】 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件得，当以OD为动力臂时，动力臂最长，动力最小，过D点作垂直OD向下的带箭头的线段，表示最小动力F1，OD为动力臂l1，过O点作力F2作用线的垂线段l2，则l2即为所作的阻力臂，如图所示： 19. 小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？ 为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。 （1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做______运动，根据______可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小； （2）小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到如下表中的数据。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力 小所分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大______； （3）小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时，还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来______的； （4）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶______。 【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡条件 ③. 先增大后减小再不变 ④. 增大摩擦力 ⑤. 警示语：雨天路滑，保持车距，减速慢行。 【解析】 【详解】（1）[1][2]摩擦力的大小不易直接测量，如果鞋子在水平面上进行匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。 （2）[3]分析数据可知，当喷雾次数增加，接触面的潮湿程度就会增加，而摩擦力先增加后减小，最后不变，所以可得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大先增大后减小再不变。 （3）[4]小强和小刚的两个实例中，在点钞或数作业本时，先将手弄湿一下，摩擦力更大，更容易操作，故都是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦力的。 （5）[5]略。 20. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶口大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶口上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。 （1）瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是___________（选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量___________（选填“有关”或“无关”）； （3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的___________有关； （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关； （5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央，他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度___________（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。 【答案】 ①. 转换法   ②. 无关 ③. 深度 ④. C、D   ⑤. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较，因此在实验中，通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度来反映压力作用效果，这种研究方法是转换法。 （2）[2]由题意可知，A、B两瓶子所装的都是水，由图可知，A瓶子所装水的体积大于B瓶子所装水的体积，则A瓶子水的质量大于B瓶子水的质量，两瓶子所装水的质量不同，深度相同，但橡皮膜鼓起的程度相同，即液体的压强相同，因此说明液体的压强与液体的质量无关。 （3）[3]由题意可知，B、C两瓶子所装的都是水，且两瓶子粗细相同，由图可知，C瓶子所装水的深度大于B瓶子所装水的深度，两瓶子水的深度不同，橡皮膜鼓起的程度不同，即液体的压强不同，因此说明液体的压强与液体的深度有关。 （4）[4]为了探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法可知，需控制液体的密度不同，液体的深度相同，由题图可知，C、D两瓶子符合题意。C、D两瓶子液体的密度不同，液体深度相同，橡皮膜鼓起的程度不同，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关。 （5）[5]在图F中，水对橡皮膜有向右的压强，右侧液体对橡皮膜有向左的压强，橡皮膜恢复原状，不再凸起，说明橡皮膜左右两侧压强相等，则有 因为h液>h水，所以ρ液<ρ水。 21. 【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关 【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。 【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。 ①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为_________N； ②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。 【解释】 （1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为_________N； （2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状_________； 【交流】 （3）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为_________； （4）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小_________（选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与_________无关； （5）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？_________ 【答案】 ①. 4 ②. 2 ③. 无关 ④. 控制变量法 ⑤. 不变 ⑥. 深度 ⑦. 能 【解析】 【详解】[1]由图a可知，弹簧测力计的所示是4N，所以橡皮泥的重力为4N。 （1）[2]由图b可知，弹簧测力计的示数是2N，橡皮泥受到的浮力 F浮=G-Fb=4N-2N=2N （2）[3]由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。 （3）[4]探究浮力的大小与物体的形状的关系，保持其它因素都相同，只改变物体的形状，用到控制变量法。 （4）[5][6]在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知浮力大小不变，说明浮力大小与深度无关。 （5）[7]用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。 四、综合应用题（共2题，共15分） 22. “曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm，已知：，g=10N/kg。求： （1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强； （2）浮力秤的重力； （3）浮力秤能测物体的最大质量。 【答案】（1）800Pa （2）80N （3）12kg 【解析】 【详解】解（1）如图，由题可知，当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为 （2）由题可知，浮力秤静止在水中时排开水的体积为 根据阿基米德原理，浮力秤静止在水中时受到的浮力为 因为浮力秤静止在水中时是漂浮状态，则重力等于浮力为80N。 （3）当浮力秤上表面刚刚和水面相平时，能够受到最大浮力为 所以能够测出物体的最大重力为 则浮力秤能测物体的最大质量为 答：（1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为800Pa； （2）浮力秤的重力为80N； （3）浮力秤能测物体的最大质量为12kg。 23. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力； （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率； （3）质量为的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求人左脚对地面的压强。 【答案】（1）200N；（2）250W；（3）2.1×104Pa 【解析】 【详解】解：（1）碓头的重力 （2）碓头竖直下落，重力做的功 重力做功的功率 （3）由杠杆平衡条件得，人对杠杆的力为 由力的相互作用得，人受到杠杆的力为 人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态，地面对人的支持力为 由力的相互作用得，人左脚对地面的压力 人左脚对地面的压强 答：（1）碓头的重力200N： （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率250W； （3）人左脚对地面的压强2.1×104Pa。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $