精品解析：河南省平顶山市汝州市2023-2024学年八年级下学期期末物理试题

2023~2024学年下学期期末质量检测 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. 为了纪念科学家的卓越贡献，物理学中常以他们的名字命名物理量的单位。功的单位是以科学家 _______的名字命名的，物理量 _______的单位是以科学家帕斯卡的名字命名的。 2. 在冰壶运动中，被运动员推出的冰壶在水平冰面上减速滑行的过程中，它所受摩擦力 _______（选填“变大”“变小”或“不变”）；冰壶所受重力和冰面对冰壶的支持力是一对 ________（选填“平衡力”或“相互作用力”）；冰壶在水平冰面上滑行过程中，其重力 ________（选填“做功”或“不做功”）。 3. 如图，是某同学探究流体的压强与流速关系的实验，通过实验可以使我们更好地理解《交通规则》中的某些条款。如《交通规则》中规定，在公路上骑自行车的人，只能在规定的自行车道上行驶，不能在机动车道上行驶，如果自行车在机动车道上行驶，即使行驶在机动车道的边缘上也会容易发生交通事故。因为当机动车快速驶过时，机动车行驶处的空气流动速度______，两车间的压强______，人和自行车会在______作用下被推向机动车而发生交通事故。 4. 一个重5.4N的物体，完全浸入装满水的容器中时，溢出了0.5kg的水，此物体浸没在水中时受到的浮力是______N，则此物体在水中将______（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）（）。 5. 小明同学用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做的功为______J；一个皮球落地后弹起，弹起的高度越来越低，皮球在运动过程中，机械能总量______（选填“增加”、“减少”或“保持不变”）。 6. 如图所示，小球从某一高度由静止自由下落到竖直放置轻弹簧上，压缩弹簧，压缩至最低点后小球又被弹开至离开弹簧。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。请你从上述情景中提出一个物理问题，并用力与运动的知识进行解释，不要与示例重复。 【示例】问题：为什么小球能够从高处下落？ 解释：不计空气阻力，小球在空中时只受竖直向下的重力的作用，所以可以下落。 问题：______？ 解释：______。 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，选对但不全得1分，有错选的得0分） 7. 善于思考的小洛对以下物理量进行了估测，其中与实际不相符的是（　　） A. 一瓶矿泉水的质量约为500g B. 同桌小豫的重力约为600N C. 小洛双脚站立时对水平地面的压强约为1.5×104Pa D. 将物理课本从地面捡到课桌上对它做的功约为100J 8. 第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行．关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是 A. 被推出冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡 B 短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变 C. 滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用 D. 冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的 9. 如图所示，这是托里拆利实验规范操作过程，关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管倾斜不会影响实验测量结果 B. 若换用更粗的玻璃管，水银柱的高度将变小 C. 若试管上方混有空气，测量的水银柱的高度比实际值偏大 D. 在倒立在水银槽中的试管上方开个孔，水银将会喷出来 10. 把未装满饮料且密闭的饮料瓶，分别正立和倒立放置在水平桌面上，如图所示，两次放置时，饮料瓶对桌面的压强分别为pA和pB，饮料对瓶底和瓶盖的压力分别FA和FB，则（　　） A. pA>pB FA=FB B. pA<pB FA>FB C. pA<pB FA=FB D. pA=pB FA<FB 11. 如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平．两种情况相比，下列判断正确的是 A. 木块受到的浮力一样大 B. 木块在甲液体中受的浮力较大 C. 甲液体对容器底部的压强较大 D. 盛甲液体的容器对桌面的压强较大 12. 年月日，神舟十五号航天员在机械臂的协同配合下完成了舱外组装等任务。机械臂在工作时是一个费力杠杆，下列工具在使用时也属于这类杠杆的是（　　） A. 核桃夹子 B. 食品夹 C. 开瓶器 D. 裁纸刀 13. 水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，如图甲所示；F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A. 第2秒时，物体处于静止状态 B. 从第3秒至第6秒，物体受到的摩擦力是6N C. 从第6秒至第9秒，推力F做的功是8J D. 从第6秒至第9秒，推力F做功的功率为8W 14. 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，水平拉力F＝75N，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（　　） A. 他做的总功是225J B. 他做的有用功是90J C. 拉力做功的功率是15W D. 该滑轮组的机械效率是60% 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 如图所示，悬挂的小球来回摆动，请画出小球摆动到A点时所受重力和绳对摆球拉力的示意图。 16. 如图所示，甲是打开的汽车后备箱盖，可将它看作一个杠杆，乙是其简化图，其中O是支点，F2是液压杆对B点的支撑力。请在A点画出要盖上后备箱盖所施加的最小力F1的示意图与其力臂。 四、实验探究题（本题共3小题，第17小题6分，第18小题6分，第19小题6分，共18分） 17. 小明在实验室做“探究杠杆平衡条件”的实验（实验中所用的每个钩码的质量均相同，杠杆刻度均匀）。 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，实验前应向______（选填“左”或“右”）适当调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）经过实验，小明获得的数据如下表所示： 实验序号 动力/N 动力臂/cm 动力/N 动力臂/cm 1 0.5 10 1 5 2 2 15 1.5 20 3 1.5 10 3 5 ①小明多次测量并记录数据的目的是：__________； ②根据实验数据可得出杠杆的平衡条件是：______（用字母表示）； （3）如图乙所示，在杠杆左侧A处挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，则杠杆右侧的3个钩码应挂在距O点______小格处； （4）如图丙所示，用弹簧测力计在a处向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计逐渐向右转动到b位置，该过程中杠杆始终在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小洛设计了如图所示的实验。 （1）实验前要先把测力计在______方向上调零。实验过程中，要用弹簧测力计拉着物块沿水平方向做匀速直线运动，请说明这样操作的理由：______； （2）比较______两次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关；比较图甲、乙两次实验可以得出结论：接触面粗糙程度一定时，______，滑动摩擦力越大； （3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，小洛进行了如图甲、丁两次实验，请你对他的实验进行评价：______； （4）在交流环节：有同学提出实验中弹簧测力计示数不稳定，将实验方案做了如图戊所示改进，该方案______（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。 19. 某实验小组利用弹簧测力计、小挂件、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）图中有①②③④四个实验步骤，合理的实验顺序是______（填写实验序号）； （2）把小挂件浸没在盛满水的溢水杯中，小挂件受到的浮力大小为______N，小挂件排开水所受的重力可由______两个步骤测出（填写实验序号）； （3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它______； （4）根据实验数据还可得出小挂件的密度为______（已知水的密度，g取10N/kg）； （5）实验小组在步骤①的操作中，只将小挂件的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则______（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。 五、综合应用题（本题共2小题，每小题9分，共18分） 20. 如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2。求： （1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ （2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少？ （3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少？ 21. 建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物。已知重物G=900N，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力F=400N时，可将重物匀速提升2m。在此过程中，试求： （1）拉力F做了多少功? （2）滑轮组的机械效率是多少? （3）若将该滑轮组的机械效率提高5%，需要用此滑轮组提升多重的重物? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年下学期期末质量检测 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. 为了纪念科学家的卓越贡献，物理学中常以他们的名字命名物理量的单位。功的单位是以科学家 _______的名字命名的，物理量 _______的单位是以科学家帕斯卡的名字命名的。 【答案】 ①. 焦耳 ②. 压强 【解析】 【详解】[1]功的单位是以科学家焦耳的名字命名的，“功”的物理量符号是W。 [2]物理量压强的单位，是以科学家帕斯卡的名字命名的，“压强”的物理量符号是Pa。 2. 在冰壶运动中，被运动员推出的冰壶在水平冰面上减速滑行的过程中，它所受摩擦力 _______（选填“变大”“变小”或“不变”）；冰壶所受重力和冰面对冰壶的支持力是一对 ________（选填“平衡力”或“相互作用力”）；冰壶在水平冰面上滑行过程中，其重力 ________（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 平衡力 ③. 不做功 【解析】 【详解】[1]冰壶在水平冰面上减速滑行过程中，压力和接触面的粗糙程度都不变，则所受摩擦力不变。 [2]水平冰面上滑行的冰壶，在竖直方向上受到的重力与支持力，二力大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一个物体上，是一对平衡力。 [3]冰壶在水平冰面上滑行过程中，冰壶在重力方向上没有移动距离，所以重力不做功。 3. 如图，是某同学探究流体的压强与流速关系的实验，通过实验可以使我们更好地理解《交通规则》中的某些条款。如《交通规则》中规定，在公路上骑自行车的人，只能在规定的自行车道上行驶，不能在机动车道上行驶，如果自行车在机动车道上行驶，即使行驶在机动车道的边缘上也会容易发生交通事故。因为当机动车快速驶过时，机动车行驶处的空气流动速度______，两车间的压强______，人和自行车会在______作用下被推向机动车而发生交通事故。 【答案】 ①. 大 ②. 小 ③. 压力差 【解析】 【详解】[1][2][3]流体中，流速越快的位置压强越小。自行车在机动车道上行驶，机动车快速行驶时，自行车和机动车之间的空气流动速度增大，压强减小，自行车的外侧的压强不变，自行车外侧的压强大于自行车内侧压强，自行车在压力差的作用下，被压向机动车容易发生交通事故。 4. 一个重5.4N的物体，完全浸入装满水的容器中时，溢出了0.5kg的水，此物体浸没在水中时受到的浮力是______N，则此物体在水中将______（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）（）。 【答案】 ①. 5 ②. 下沉 【解析】 【详解】[1][2]物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，故物体在水中静止时受到的浮力 因为5N<5.4N，所以物体放在水中将下沉。 5. 小明同学用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做的功为______J；一个皮球落地后弹起，弹起的高度越来越低，皮球在运动过程中，机械能总量______（选填“增加”、“减少”或“保持不变”）。 【答案】 ①. 200 ②. 减少 【解析】 【详解】[1]推力对购物车做功 W=Fs=20N×10m=200J [2]皮球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，即机械能减少。 6. 如图所示，小球从某一高度由静止自由下落到竖直放置的轻弹簧上，压缩弹簧，压缩至最低点后小球又被弹开至离开弹簧。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。请你从上述情景中提出一个物理问题，并用力与运动的知识进行解释，不要与示例重复。 【示例】问题：为什么小球能够从高处下落？ 解释：不计空气阻力，小球在空中时只受竖直向下的重力的作用，所以可以下落。 问题：______？ 解释：______。 【答案】 ①. 小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，小球受到的弹力怎么变化 ②. 见解析 【解析】 【详解】[1]题中要求根据情景提出问题，并用力与运动的知识进行解释，所以提出的问题也应是力与运动方面的问题，因为情景中涉及弹簧，而弹簧发生形变时可以产生弹力，所以可提出问题为：小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，小球受到的弹力怎么变化？ [2]小球从某一高度由静止自由下落到弹簧上，压缩弹簧至最低点后小球又被弹开，弹簧产生弹力与弹簧的形变程度有关，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大。 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，选对但不全得1分，有错选的得0分） 7. 善于思考小洛对以下物理量进行了估测，其中与实际不相符的是（　　） A. 一瓶矿泉水的质量约为500g B. 同桌小豫的重力约为600N C. 小洛双脚站立时对水平地面的压强约为1.5×104Pa D. 将物理课本从地面捡到课桌上对它做的功约为100J 【答案】D 【解析】 【详解】A．一瓶矿泉水的体积约500mL，质量约为500g，符合实际，故A不符合题意； B．普通中学生的质量约为60kg，重力约为 符合实际，故B不符合题意； C．一个普通中学生的体重约为 站在水平地面上与地面的接触面积约为 所以他对地的压强约为 接近1.5×104Pa，符合实际，故C符合题意； D．物理课本的质量大约是 物理课本重力 课桌的高度大约是0.8m，从地面捡到课桌上拾起物理课本做功 不符合实际，故D符合题意。 故选D。 8. 第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行．关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是 A. 被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡 B. 短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变 C. 滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用 D. 冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的 【答案】D 【解析】 【详解】A．冰面光滑但依然有较小的摩擦力，冰壶做减速运动，受力不平衡； B．匀速过弯时，速度不变，但运动方向发生改变，则运动状态发生改变； C．惯性是物体自身的一种性质，应表述为物体具有惯性而不是受到惯性的作用； D．向厚蹬，人向前运动，说明人受到向前的力，则说明力的作用是相互的； 9. 如图所示，这是托里拆利实验的规范操作过程，关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管倾斜不会影响实验测量结果 B. 若换用更粗的玻璃管，水银柱的高度将变小 C. 若试管上方混有空气，测量的水银柱的高度比实际值偏大 D. 在倒立在水银槽中的试管上方开个孔，水银将会喷出来 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验时，玻璃管如果倾斜会使长度增加，但高度不变，不影响实验测量结果，故A正确； B．实验中，高出水银槽中水银面的水银柱高度产生的压强等于大气压，而液体压强只与液体密度、液体深度有关，所以，若换用更粗的玻璃管，水银柱的高度将不变，故B错误； C．若试管上方混有空气，则试管中少量的空气产生的压强水银柱产生的压强外界大气压，所以，玻璃管内水银面的上方有少量空气，测量结果会偏小，故C错误； D．当管顶开一个小孔时，管内的水银与外界的大气相通，此时外界大气压对管内水银也有向下的压强，所以管内的水银不仅不会从小孔喷出，反而会立即下降至与槽内水银面相平，故D错误。 故选A。 10. 把未装满饮料且密闭的饮料瓶，分别正立和倒立放置在水平桌面上，如图所示，两次放置时，饮料瓶对桌面的压强分别为pA和pB，饮料对瓶底和瓶盖的压力分别FA和FB，则（　　） A. pA>pB FA=FB B. pA<pB FA>FB C. pA<pB FA=FB D. pA=pB FA<FB 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，将饮料和饮料瓶作为整体进行分析，A、B两种放置方式饮料和饮料瓶的总重力是不变的，所以两次放置时其对桌面的压力大小不变，都等于饮料和饮料瓶的总重力大小，而A方式是瓶底接触桌面，B方式是瓶盖接触桌面。A方式的受力面积要大于B方式，则由压强的定义式可得 pA<pB 对瓶中的饮料进行分析，由题意可知，A方式放置时，瓶底处的液体压强为 pA液=ρ液ghA 饮料对瓶底处的压力为 FA=pA液S底=ρ液ghAS底 A放置方式中，饮料是一个圆柱体，所以可得饮料的总质量为 m液=ρ液V液=ρ液hAS底 所以A方式中饮料对瓶底处的压力表达式为 FA=m液g B方式中，瓶底处的液体压强为 pB液=ρ液ghB 饮料对瓶底处的压力为 FB=pB液S盖=ρ液ghBS盖 分析该表达式可知 VB=hBS盖 对应的是底面积与高的乘积只是饮料的一部分，则 ρ液ghAS底>ρ液ghBS盖 即FA>FB，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11. 如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平．两种情况相比，下列判断正确的是 A. 木块受到的浮力一样大 B. 木块在甲液体中受的浮力较大 C. 甲液体对容器底部的压强较大 D. 盛甲液体的容器对桌面的压强较大 【答案】A 【解析】 【详解】A. 同一木块，在甲中悬浮，在乙中漂浮，根据物体的浮沉条件可知，浮力都等于重，所以浮力相等，故A正确，B错误； C. 根据可知，在乙液体中较小，所以乙液体密度大，液面又是相平的，根据可知，乙液体密度大，所以对容器底部的压强大，故C错误； D. 乙液体密度大，甲液体密度小，根据可知，甲容器中液体和容器的总重小于乙容器中液体和容器的总重，根据可知，乙液体的容器对桌面的压强较大，故D错误． 选A． 12. 年月日，神舟十五号航天员在机械臂的协同配合下完成了舱外组装等任务。机械臂在工作时是一个费力杠杆，下列工具在使用时也属于这类杠杆的是（　　） A. 核桃夹子 B. 食品夹 C. 开瓶器 D. 裁纸刀 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图，核桃夹子的转轴处是杠杆支点，握手处到支点的距离是动力臂，夹核桃处到支点距离是阻力臂，因动力臂大于阻力臂，核桃夹子是省力杠杆，故A不符合题意； B．如图，在使用食品夹时，食品夹的转轴处是杠杆支点，握手处到支点的距离是动力臂，夹取食品的位置到支点距离是阻力臂，因动力臂小于阻力臂，所以食品夹是费力杠杆，故B符合题意； C．如图，开瓶器压在盖子上的点是支点，握手处到支点的距离是动力臂，开瓶器与盖子边缘接触点到支点距离是阻力臂，因动力臂大于阻力臂，所以开瓶器是省力杠杆，故C不符合题意； D．如图，裁纸刀的转轴处是杠杆支点，握手处到支点的距离是动力臂，下面裁纸的位置到支点的距离是阻力臂，因动力臂大于阻力臂，所以裁纸刀是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 13. 水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，如图甲所示；F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A. 第2秒时，物体处于静止状态 B. 从第3秒至第6秒，物体受到的摩擦力是6N C. 从第6秒至第9秒，推力F做的功是8J D. 从第6秒至第9秒，推力F做功的功率为8W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由v-t图象可知，0~2秒，物体没有推动，物体处于静止状态，故A正确； B．由v-t图象可知，在6s~9s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F-t图象可知在6s~9s可知推力F=4N，由平衡条件可得滑动摩擦力 f=F=4N 从第3秒至第6秒，物体加速运动，由于压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，所以从第3秒至第6秒，物体受到的摩擦力是4N，故B错误； CD．由v-t图象可知，在6s~9s物体做匀速直线运动，速度为2m/s，运动的距离为 s=vt=2m/s×3s=6m 推力做的功为 W=Fs=4N×6m=24J 推力F做功的功率 故D正确，C错误。 故选AD。 14. 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，水平拉力F＝75N，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（　　） A. 他做的总功是225J B. 他做的有用功是90J C. 拉力做功的功率是15W D. 该滑轮组的机械效率是60% 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图知道，n=2，则绳子自由端移动的距离 s=nsA=2×1m=2m 拉力F做的总功 W总=Fs=75N×2m=150J 故A错误； B．根据题意知道，物体受到的摩擦力 f=0.2G=0.2×450N=90N 则所做的有用功为 W有=fsA=90N×1m=90J 故B正确； C．拉力做功的功率 故C错误； D．该滑轮组的机械效率 故D正确。 故选BD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 如图所示，悬挂的小球来回摆动，请画出小球摆动到A点时所受重力和绳对摆球拉力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】小球摆动过程中受竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力，作用点都可以画在物体的重心上；如图所示： 16. 如图所示，甲是打开的汽车后备箱盖，可将它看作一个杠杆，乙是其简化图，其中O是支点，F2是液压杆对B点的支撑力。请在A点画出要盖上后备箱盖所施加的最小力F1的示意图与其力臂。 【答案】 【解析】 【详解】根据杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；由图可知，OA作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此关上后备箱盖时动力的方向应垂直于OA向下，由此画出动力F1的示意图，如图所示： 四、实验探究题（本题共3小题，第17小题6分，第18小题6分，第19小题6分，共18分） 17. 小明在实验室做“探究杠杆平衡条件”的实验（实验中所用的每个钩码的质量均相同，杠杆刻度均匀）。 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，实验前应向______（选填“左”或“右”）适当调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）经过实验，小明获得的数据如下表所示： 实验序号 动力/N 动力臂/cm 动力/N 动力臂/cm 1 0.5 10 1 5 2 2 15 1.5 20 3 1.5 10 3 5 ①小明多次测量并记录数据的目的是：__________； ②根据实验数据可得出杠杆的平衡条件是：______（用字母表示）； （3）如图乙所示，在杠杆左侧A处挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，则杠杆右侧的3个钩码应挂在距O点______小格处； （4）如图丙所示，用弹簧测力计在a处向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计逐渐向右转动到b位置，该过程中杠杆始终在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 使结论具有普遍性 ④. F1l1=F2l2 ⑤. 2 ⑥. 变大 【解析】 【详解】（1）[1]杆静止时右端高左端低，此时杠杆处于静止状态，故是处于平衡状态。 [2]杠杆右端高左端低，则杠杆的重心在支点左侧，要使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节。 （2）[3]探究性实验数据只测量一次的话，其结果带有较大的偶然性，多次测量的结论才具有普遍性。 [4]计算每一次实验力与相应力臂的乘积，通过比较发现：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即 F1l1=F2l2 （3）[5]设一钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知 2G×3L=3G×nL 所以n=2，需在杠杆右侧距O点3小格的位置挂2个相同的钩码。 （4）[6]保持A点不变，若弹簧测力计逐渐向右倾时，由力臂的定义可知F的力臂变小，阻力、阻力臂不变，F变大，即弹簧测力计的示数变大。 18. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小洛设计了如图所示的实验。 （1）实验前要先把测力计在______方向上调零。实验过程中，要用弹簧测力计拉着物块沿水平方向做匀速直线运动，请说明这样操作的理由：______； （2）比较______两次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关；比较图甲、乙两次实验可以得出结论：接触面粗糙程度一定时，______，滑动摩擦力越大； （3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，小洛进行了如图甲、丁两次实验，请你对他的实验进行评价：______； （4）在交流环节：有同学提出实验中弹簧测力计示数不稳定，将实验方案做了如图戊所示的改进，该方案______（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。 【答案】 ①. 水平 ②. 见解析 ③. 甲、丙 ④. 压力越大 ⑤. 见解析 ⑥. 不需要 【解析】 【详解】（1）[1]实验时需用弹簧测力计测水平方向拉动物体，为减小读数误差，应先把弹簧测力计在水平方向上调零。 [2]用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，根据二力平衡的知识，木块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，摩擦力就等于测力计的读数。 （2）[3]比较第甲、丙两次实验，压力相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。 [4]比较第甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，乙实验中压力大，弹簧测力计的示数大，由此可以得出：接触面粗糙程度一定时，接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[5]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系，需使压力大小和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积的大小，而丁实验中将木块切去一半，则在接触面积变化的同时，压力也发生了变化，所以得出的结论不可靠。 （4）[6]如图戊所示，拉着长木板沿水平方向运动时木块相对地面静止，所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，因此，此时木块所受摩擦力的大小等于测力计的示数，方向水平向左，由于滑动摩擦力的大小与速度大小无关，所以该方案不需要控制长木板做匀速直线运动，也能使弹簧测力计的示数稳定。 19. 某实验小组利用弹簧测力计、小挂件、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）图中有①②③④四个实验步骤，合理的实验顺序是______（填写实验序号）； （2）把小挂件浸没在盛满水的溢水杯中，小挂件受到的浮力大小为______N，小挂件排开水所受的重力可由______两个步骤测出（填写实验序号）； （3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它______； （4）根据实验数据还可得出小挂件的密度为______（已知水的密度，g取10N/kg）； （5）实验小组在步骤①的操作中，只将小挂件的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则______（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。 【答案】 ①. ④②①③ ②. 2 ③. ③④ ④. 排开液体的重力 ⑤. 1.7×103 ⑥. 能 【解析】 【详解】（1）[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重，然后再测出小挂件的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力。因此，最合理的顺序应为：④、②、①、③。 （2）[2]②中测力计分度值为0.2N，分度值为3.4N，由①、②根据称重法，小挂件浸没在水中受到的浮力大小为 [3]小挂件排开的水所受的重力等于溢水杯和排开水的总重力减去空溢水杯的重力，故可由③④两个步骤测出。 （3）[4]由图③④可得排开液体所受的重力为 故可得，由此可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。 （4）[5]根据G=mg得，物体的质量为 根据阿基米德原理，物体的体积 小挂件的密度为 （5）[6]实验小组在步骤甲的操作中，只将小挂件的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，排开水的体积变小，受到浮力也变小，但排开水的重力等于物体受到的浮力，则能得到与（3）相同的结论。 五、综合应用题（本题共2小题，每小题9分，共18分） 20. 如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2。求： （1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ （2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少？ （3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）该车空载时质量 该车空载时对水平地面的压力 该车空载时对水平地面的压强 （2）该车空载时在水中航行处于漂浮状态，则该车空载时在水中航行受到的浮力 （3）该车在水中航行过程中发动机输出功率 该车在水中航行的速度 根据公式可知，发动机的牵引力为 因为车匀速直线运动，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以 答：（1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是； （2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是； （3）观光车航行过程中受到的阻力是。 21. 建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物。已知重物G=900N，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力F=400N时，可将重物匀速提升2m。在此过程中，试求： （1）拉力F做了多少功? （2）滑轮组的机械效率是多少? （3）若将该滑轮组的机械效率提高5%，需要用此滑轮组提升多重的重物? 【答案】（1）2400J；（2）75%；（3）1200N 【解析】 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳子自由端移动的距离 拉力F做功 （2）拉力做有用功 滑轮组的机械效率 （3）不计绳重和摩擦，由 可得，动滑轮的重力 将该滑轮组的机械效率提高5%时，其机械效率为，设提升重物的重力为G′，因克服重物重力所做功为有用功，克服重物重力和动滑轮重力做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率 解得 答：（1）拉力F做功2400J； （2）滑轮组的机械效率是75%； （3）若将该滑轮组的机械效率提高5%，需要用此滑轮组提升1200N的重物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$