内容正文:
吉州区2023-2024学年第二学期期末检测
八年级物理试卷
说明:
1.全卷满分80分,考试时间为85分钟。
2.请将答案写在答题卷上,否则不给分。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 物理学中经常用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量,如密度就是用质量和体积的比值定义的。请你从本学期所学内容再举一例:物理量名称______,用字母表示的定义式______。
2. 图甲所示的饺子粑是江西景德镇的特色美食之一,它的外皮是用图乙所示的压饺子皮神器做成的,其在工作过程中相当于一个________(填简单机械名称)。压好的饺子皮能够被捏出漂亮的花边,说明力能改变物体的________。
3. 太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现图甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种姿态静止时,他对地面的压力______,对地面的压强______(均选“>”“<”或“=”)。
4. 图所示是中国高铁“复兴号”。高铁列车在爬坡时,为了减少打滑,实现更好的抓地效果,车轮部位会喷出沙子撒在铁轨上,以增大车轮与轨道之间的________(选填“压力”或“摩擦”);若这个过程中列车匀速行驶,则它的机械能会________(选填“增大”“减小”或“不变”)。(喷出沙子的质量忽略不计)
5. 图所示是江西省万安枢纽二线船闸,它有着“千里赣江第一闸”的美誉。该船闸是利用________的原理来工作的。航行中一般不允许两艘船并排行驶,这是因为水流速度大的地方压强________,容易发生碰撞事故。
6. 如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是___________N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为___________N。
7. 2023年12月24日,国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”在上海进行首次试运营,实现国产大型邮轮领域零的突破。当邮轮从内河驶入海洋时,吃水深度________,所受浮力________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
8. 如图所示,明明同学用20牛的水平推力推动重为200牛的超市购物车,购物车在20秒内沿水平方向前进了 16 米,松手后购物车继续滑行1米,在整个过程中推力做功为______焦,重力做功为______焦。
二、选择题(本大题共6个小题,共14分)第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分:第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9. 下列有关中学生估测符合实际的是( )
A. 双脚站立时对水平地面的压强约为 B. 重力约为 500N
C. 游泳时受到的浮力约为200N D. 爬楼时的功率约为3000W
10. 如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量的水 D. 轻轻摇晃杯子
11. 如图所示,巨大的毛泽东铜像屹立在大理石基座正中央,同学们在伟人铜像前庄重宣誓“砥砺前行,不负韶华”。下列说法正确的是( )
A. 基座受到的重力和地面对基座的支持力是一对平衡力
B. 基座对地面的压力和地面对基座的支持力是一对平衡力
C. 铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
D. 基座对地面的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
12. 同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A. 甲图所示,用一个装水的瓶子和海绵无法探究压力作用效果和压力大小的关系
B. 乙图所示,小孩通过沼泽地时垫木板可以减小对地面的压力,从而减小压强
C. 丙图所示,拦河大坝做成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大
D. 丁图所示,“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,若瓶子侧放则无法完成实验
13. 北京冬奥会上,我国选手徐梦桃在雪上空中技巧比赛中摘得女单金牌。她在比赛过程中运动的轨迹(a→b→c→d)如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 从a点下滑到b点过程中,动能不断增大
B. 从b点运动到c点过程中,重力势能不断增大
C. a点的重力势能等于c点的重力势能
D. 在d点落地时的机械能小于a点的机械能
14. 如图所示的几种示意图中,其中错误的是( )
A. 汤匙所受到的重力示意图
B. 矩形木块受到的浮力示意图
C. 羊角锤拔钉子时最小动力示意图
D. 动滑轮的杠杆示意图
三、计算题(本大题共3小题,第15小题6分,第16、17小题各8分, 共22分)
15. 如图所示为我国国产运输机“运20”。若一次飞行过程中,飞机及运送的人员和物资的总质量为。飞机开始在空中水平匀速直线飞行。着陆后,飞机所有轮胎与地面总接触面积为。求:
(1)飞机及运送的人员和物资所受总重力为多大?
(2)降落后,飞机在跑道上匀速滑行时,受到的路面的阻力大小始终为飞机总重力的0.06倍,求飞机此时受到的动力为多大?
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强为多大?
16. 建筑工人用图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为120W。
(1)求提升货物做的有用功;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N,额外功占总功的20%,求工人提升货物的重力。
17. 用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示(忽略此过程中水面的高度变化)。(,g取10N/kg) 求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
四、实验与探究题(本大题共4个小题,每小题7分,共28分)
18. 在探究“杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为_________cm;
(3)分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________(用F1、F2、l1、l2表示);
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
20
15.0
1.5
20.0
第3次实验的杠杆类型属于_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠,请举一例:__________;并简要说明你的判断理由__________;
(4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将__________。(填选项代码)
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
19. 为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图甲所示的装置和器材进行实验:
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿_______方向拉动木块做匀速直线运动,此时根据_______,可得到弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与_______的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面_______的关系;
(3)实验中,大家发现弹簧测力计示数很难稳定,于是设计了如图乙所示装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面_______,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向_______;
②某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数没有改变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小_______。(选填“有关”或“无关”)
20. 【探究名称】探究影响浮力大小的因素。
【提出猜想】小明根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关;
B.与物体排开液体的体积有关;
C.与液体的密度有关。
【进行实验】小明同学进行了如图所示的探究:
【分析与论证】
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号c中物体P 所受浮力大小为_______ N;
(2)分析a、c、d 三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”);分析_______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力_______(选填“越大”或“越小”);
(3)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如下图所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;
①探究操作最合理的顺序是_______(将字母排序);若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式_______成立,就可得出结论F浮=G排;
②图中会影响该探究结论能否正确得出的是_______(选填字母)。
A.c中水面未到达溢水杯的溢水口
B.c中物体没有全部浸入在水中
21. 在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)组装好的压强计上的U形管_______(选填“属于”或“不属于”)连通器,实验中,首先必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性_______(选填“好”或“差”);
(2)正确操作后,比较图乙和丙,可以得到:液体的压强与_______有关;
(3)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管两边液柱的高度差_______,说明同一深度液体内部向各个方向都有压强且大小相等;
(4)利用图丁所示的装置探究液体压强与液体密度的关系,当容器两侧分别注入相同深度的水和盐水时,橡皮膜向左凸,则隔板_______(选填“左”或“右”)侧的液体是盐水,当橡皮膜再次相平时,则隔板_______(选填“左”或“右”)侧液面更高;
(5)某同学匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图戊所示,这个容器可能是下图中的_______。(选填字母)
A 锥形瓶 B. 烧杯
C. 量杯 D. 量筒
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吉州区2023-2024学年第二学期期末检测
八年级物理试卷
说明:
1.全卷满分80分,考试时间为85分钟。
2.请将答案写在答题卷上,否则不给分。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 物理学中经常用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量,如密度就是用质量和体积的比值定义的。请你从本学期所学内容再举一例:物理量名称______,用字母表示的定义式______。
【答案】 ①. 速度 ②.
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]物体运动路程与时间的比值叫速度,用字母表示的定义式:。
2. 图甲所示的饺子粑是江西景德镇的特色美食之一,它的外皮是用图乙所示的压饺子皮神器做成的,其在工作过程中相当于一个________(填简单机械名称)。压好的饺子皮能够被捏出漂亮的花边,说明力能改变物体的________。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 形状
【解析】
【详解】[1]压饺子皮神器工作过程中,绕着一个固定的轴旋转,所以相当于一个杠杆。
[2]压好的饺子皮能够被捏出漂亮的花边,饺子皮发生了形变,则说明力能改变物体的形状。
3. 太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现图甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种姿态静止时,他对地面的压力______,对地面的压强______(均选“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】[1]同一人站在水平地面上,对地面的压力等于人的重力,重力不变,因此两次压力大小相等,即
F甲=F乙
[2]甲图中人一只脚与地面接触,乙图中两只脚与地面接触,甲图中的受力面积小,根据可知,压力相等时,甲图中人对地面的压强大,即
p甲>p乙
4. 图所示是中国高铁“复兴号”。高铁列车在爬坡时,为了减少打滑,实现更好抓地效果,车轮部位会喷出沙子撒在铁轨上,以增大车轮与轨道之间的________(选填“压力”或“摩擦”);若这个过程中列车匀速行驶,则它的机械能会________(选填“增大”“减小”或“不变”)。(喷出沙子的质量忽略不计)
【答案】 ①. 摩擦 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]车轮部位会喷出沙子撒在铁轨上,通过增大接触面的粗糙程度,以增大车轮与轨道之间的摩擦。
[2]若这个过程中列车匀速行驶,列车速度不变,动能不变,列车所处高度变高,重力势能变大,则列车的机械能会增大。
5. 图所示是江西省万安枢纽二线船闸,它有着“千里赣江第一闸”的美誉。该船闸是利用________的原理来工作的。航行中一般不允许两艘船并排行驶,这是因为水流速度大的地方压强________,容易发生碰撞事故。
【答案】 ①. 连通器 ②. 小
【解析】
【详解】[1]船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。若船要从上游驶向下游,先打开上游阀门,使闸室和上游构成连通器,水相平后,打开上游闸门,船驶入闸室;然后打开下游阀门,使下游和闸室构成连通器,闸室和下游水位相平时,打开下游闸门,船驶入下游。因此船闸是利用连通器的原理来工作的。
[2]由流体压强和流速的关系可知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,当两船并排行驶时,两船之间的流速大,压强要小于外侧的压强,从而使两船逐渐靠近,有相撞的危险。
6. 如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是___________N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为___________N。
【答案】 ①. 20 ②. 35
【解析】
【详解】[1]当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A与B的重,所以摩擦力为
[2]根据影响摩擦力的因素知,当推力F保持不变时,A与墙面的摩擦力不变,仍为20N,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重和摩擦力平衡,故
7. 2023年12月24日,国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”在上海进行首次试运营,实现国产大型邮轮领域零突破。当邮轮从内河驶入海洋时,吃水深度________,所受浮力________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 变小 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]当邮轮从内河驶入海洋时,邮轮始终处于漂浮状态,浮力始终等于邮轮的重力,故所受浮力不变,海水的密度大于河水,由可知,当邮轮从内河驶入海洋时,邮轮排开液体的体积减小,吃水深度变小。
8. 如图所示,明明同学用20牛的水平推力推动重为200牛的超市购物车,购物车在20秒内沿水平方向前进了 16 米,松手后购物车继续滑行1米,在整个过程中推力做功为______焦,重力做功为______焦。
【答案】 ①. 320 ②. 0
【解析】
【详解】[1]功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,明明同学用20牛的水平推力推动购物车在20秒内沿水平方向前进了 16 米(松手后由于惯性继续滑行1米,这个过程中推力没有做功),故在整个过程中推力做功为
W=Fs=20N×16m=320J
[2]购物车沿水平方向移动距离,而重力方向竖直向下,购物车没有在重力的方向上移动一段距离,故重力对车没有做功,重力做功为0。
二、选择题(本大题共6个小题,共14分)第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分:第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9. 下列有关中学生的估测符合实际的是( )
A. 双脚站立时对水平地面的压强约为 B. 重力约为 500N
C. 游泳时受到的浮力约为200N D. 爬楼时的功率约为3000W
【答案】B
【解析】
【详解】AB.中学生的质量约为50kg,重力约为
双脚站立时地面的受力面积约为400cm2即0.04m2,对水平地面的压强约为
故A不符合题意,B符合题意;
C.游泳时,中学生所受浮力约等于其重力,即浮力约为500N,故C不符合题意;
D.楼房每层楼高度在3m左右,爬一层楼用时约为12s,中学生爬一层楼所做功为
爬楼时的功率约为
故D不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A. 向杯子中加盐 B. 向杯子中加水 C. 倒出少量的水 D. 轻轻摇晃杯子
【答案】A
【解析】
【详解】A.要使沉底的鸡蛋漂浮在水面上,鸡蛋的重力不变,需增大浮力。根据F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋的体积不能改变,所以可以增大液体的密度,故向杯子中加盐,盐溶解后,液体密度变大,浮力变大,鸡蛋就能漂浮在水面上,故A符合题意;
BCD.向杯子中加水、倒出少量的水、轻轻摇晃杯子,都不能改变液体的密度,也就不能改变浮力,所以不能鸡蛋漂浮在水面上,故BCD不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,巨大的毛泽东铜像屹立在大理石基座正中央,同学们在伟人铜像前庄重宣誓“砥砺前行,不负韶华”。下列说法正确的是( )
A. 基座受到的重力和地面对基座的支持力是一对平衡力
B. 基座对地面的压力和地面对基座的支持力是一对平衡力
C. 铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
D. 基座对地面的压力和基座对铜像的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.地面对基座的支持力等于基座和铜像的总重力,则基座受到的重力和地面对基座的支持力两个力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.基座对地面的压力和地面对基座的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.铜像对基座的压力和基座对铜像的支持力,作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D.基座对地面的压力和基座对铜像的支持力,两个力大小不相等,不是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
12. 同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A. 甲图所示,用一个装水的瓶子和海绵无法探究压力作用效果和压力大小的关系
B. 乙图所示,小孩通过沼泽地时垫木板可以减小对地面的压力,从而减小压强
C. 丙图所示,拦河大坝做成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大
D. 丁图所示,“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,若瓶子侧放则无法完成实验
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲图,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,对海绵的压力越小,受力面积不变,对海绵的作用效果越不明显,故A错误;
B、乙图,由可知,小孩对沼泽地的压力不变,垫上木板,增大了受力面积,可减小压强,故B错误;
C、丙图,拦河大坝做成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大,故C正确;
D、丁图中,“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,由于大气向各个方向都有压强,所以若瓶子侧放仍然可以顺利完成该实验,故D错误;
故选C.
13. 北京冬奥会上,我国选手徐梦桃在雪上空中技巧比赛中摘得女单金牌。她在比赛过程中运动的轨迹(a→b→c→d)如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 从a点下滑到b点过程中,动能不断增大
B. 从b点运动到c点过程中,重力势能不断增大
C. a点的重力势能等于c点的重力势能
D. 在d点落地时的机械能小于a点的机械能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.从a点下滑到b点过程中,人的质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故A正确;
B.从b点运动到c点过程中,运动员质量不变,高度不断增加,重力势能不断增大,故B正确;
C.徐梦桃在a点和c点时质量相同,a点的高度大于c点的高度,所以a点的重力势能大于c点的重力势能,故C错误;
D.由于空气阻力和滑雪板与雪之间存在摩擦,运动员由a运动到d有一部分机械能要克服摩擦做功,故在d点落地时的机械能小于a点的机械能,故D正确。
故选ABD。
14. 如图所示的几种示意图中,其中错误的是( )
A. 汤匙所受到的重力示意图
B. 矩形木块受到浮力示意图
C. 羊角锤拔钉子时最小动力示意图
D. 动滑轮的杠杆示意图
【答案】BC
【解析】
【详解】A.把汤匙支在手指上保持平衡,此时汤匙受到的支持力与重力是一对平衡力,支持力过手指与汤匙的接触点,由二力平衡条件可知,重力与支持力在同一直线上,则重力也过手指与汤匙的接触点,作用在汤匙上,且重力的方向竖直向下,故A正确,A不符合题意;
B.浮力的方向始终竖直向上,图中所画浮力方向竖直向下,方向错误,故B错误,B符合题意;
C.最小动力对应的力臂最长,以离支点最远的点为作用点,连接支点与作用点即为最长力臂,作垂直于力臂的力即为最小动力,图中力与最长力臂并不垂直,不是最小动力,故C错误,C符合题意;
D.动滑轮的支点在绕绳固定侧与滑轮的相切处,动力为作用在绳子自由端的外力,阻力为物体和动滑轮的总重,支点到动力作用线的距离是动力臂,支点到阻力作用线的距离是阻力臂,故D正确,D不符合题意。
故选BC。
三、计算题(本大题共3小题,第15小题6分,第16、17小题各8分, 共22分)
15. 如图所示为我国国产运输机“运20”。若一次飞行过程中,飞机及运送的人员和物资的总质量为。飞机开始在空中水平匀速直线飞行。着陆后,飞机所有轮胎与地面总接触面积为。求:
(1)飞机及运送的人员和物资所受总重力为多大?
(2)降落后,飞机在跑道上匀速滑行时,受到的路面的阻力大小始终为飞机总重力的0.06倍,求飞机此时受到的动力为多大?
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强为多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)飞机及运送的人员和物资所受总重力为
(2)飞机在跑道上匀速滑行时,飞机受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,动力大小为
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强为
答:(1)飞机及运送的人员和物资所受总重力为;
(2)飞机此时受到的动力为;
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强为。
16. 建筑工人用图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为120W。
(1)求提升货物做的有用功;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N,额外功占总功的20%,求工人提升货物的重力。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)提升货物做的有用功
(2)拉力所做的总功为
滑轮组的机械效率为
(3)额外功占总功的20%,则有用功占总功的80%,即机械效率为80%,由图可知,滑轮组绳子的有效段数n=3,由
可知,工人提升货物的重力为
答:(1)提升货物做的有用功为;
(2)滑轮组的机械效率为;
(3)工人提升货物的重力为。
17. 用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示(忽略此过程中水面的高度变化)。(,g取10N/kg) 求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
【答案】(1)4N;(2);(3)600Pa
【解析】
【详解】解:(1)由图乙可知,当h=0时,弹簧测力计的示数等于物块的重力,即物块的重力为8N,当h达到4cm之后,弹簧测力计的示数不再变化,说明此时物块完全浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块完全浸没在水中受到的浮力为
(2)物块的质量为
物块的体积为
物块的密度为
(3)当h= 4cm时,此时物块刚好完全浸没,水对物块下表面的压强为
当h=10cm时,水对物块下表面的压强为
从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化量为
答:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力为4N;
(2)物块的密度为;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了600Pa。
四、实验与探究题(本大题共4个小题,每小题7分,共28分)
18. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为_________cm;
(3)分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________(用F1、F2、l1、l2表示);
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
第3次实验的杠杆类型属于_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠,请举一例:__________;并简要说明你的判断理由__________;
(4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将__________。(填选项代码)
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
【答案】 ①. 右 ②. 8.0 ③. F1l1=F2l2 ④. 费力 ⑤. 扫帚 ⑥. 扫帚在使用时,动力臂小于阻力臂 ⑦. C
【解析】
【详解】(1)[2]实验前,杠杆左端下沉,杠杆右端上翘,则应将平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]如图乙所示,刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺的度数为8.0cm,则阻力臂l2为8.0cm。
(3)[3]分析表中实验数据可知,杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积,即得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。
[4]由表格数据可知,第3次实验时的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,该杠杆类型属于费力杠杆。
[5][6]依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂,可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。
(4)[7]如图丙所示,F始终杠杆垂直,动力臂l1不变,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,阻力G不变,阻力臂l2变大,根据杠杆平衡的条件Fl1=Gl2,F的大小将变大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
19. 为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图甲所示的装置和器材进行实验:
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿_______方向拉动木块做匀速直线运动,此时根据_______,可得到弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与_______的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面_______的关系;
(3)实验中,大家发现弹簧测力计示数很难稳定,于是设计了如图乙所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面_______,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向_______;
②某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数没有改变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小_______。(选填“有关”或“无关”)
【答案】 ①. 水平 ②. 二力平衡 ③. 压力大小 ④. 粗糙程度 ⑤. 静止 ⑥. 左 ⑦. 无关
【解析】
【详解】(1)[1][2]当物体处于平衡状态时,受到平衡力的作用,合力为零,则将木块平放在水平长木板上,此时木块所受摩擦力沿水平方向,为测量摩擦力,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时根据二力平衡,可得到弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)[3]在木块上加放砝码,增大了木块对木板压力,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
[4]在长木板上铺上棉布或毛巾,改变了接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)①[5]启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块与地面之间相对位置不发生改变,木块相对于地面静止。
[6]木块相对于地面静止,传送带上表面相对于地面向左运动,则木块相对于传送带上表面向右运动,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向左。
②[7]滑动摩擦力大小与压力大小以及接触面粗糙程度有关,某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数没有改变,摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,则木块所受摩擦力大小没有变化,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关。
20. 【探究名称】探究影响浮力大小的因素。
【提出猜想】小明根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关;
B.与物体排开液体的体积有关;
C.与液体的密度有关。
【进行实验】小明同学进行了如图所示的探究:
【分析与论证】
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号c中物体P 所受浮力大小为_______ N;
(2)分析a、c、d 三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”);分析_______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力_______(选填“越大”或“越小”);
(3)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如下图所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;
①探究操作最合理的顺序是_______(将字母排序);若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式_______成立,就可得出结论F浮=G排;
②图中会影响该探究结论能否正确得出的是_______(选填字母)。
A.c中水面未到达溢水杯的溢水口
B.c中物体没有全部浸入在水中
【答案】 ①. 2 ②. 无关 ③. a、b、c ④. 越大 ⑤. bacd ⑥. ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]由图a可知,物体P的重力为4.8N,序号c中物体P 所受浮力大小为
(2)[2]图c、d中物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由可知,物体所受浮力相同,则分析a、c、d 三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[3]图b、c中,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,物体所受浮力不同,故分析a、b、c三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[4]盐水密度大于水的密度,由图d、e可知,物体浸没在盐水中时,弹簧测力计的示数较小,由可知,物体浸没在盐水中时所受浮力较大,则分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)①[5]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重力,然后再测出物体的重力,将物体浸入水中观察测力计的示数,最后测出水喝小桶的总重,求排出水的重力,因此探究操作最合理的顺序是bacd。
[6]通过称重法计算出物体所受浮力,物体所受浮力为
排开水的重力为水和桶的总重力减去空桶的重力,即
所以若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式
成立,就可得出结论F浮=G排。
②[7]A.c中水面未到达溢水杯的溢水口,物体排开的水会有部分没有流入小桶中,使得测量的排开液体的重力偏小,会影响该探究结论能否正确得出,故A符合题意;
B.无论物体是否完全浸没阿基米德原理都成立,所以c中物体没有全部浸入在水中不会影响该探究结论能否正确得出,故B不符合题意。
故选A。
21. 在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)组装好的压强计上的U形管_______(选填“属于”或“不属于”)连通器,实验中,首先必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性_______(选填“好”或“差”);
(2)正确操作后,比较图乙和丙,可以得到:液体的压强与_______有关;
(3)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管两边液柱的高度差_______,说明同一深度液体内部向各个方向都有压强且大小相等;
(4)利用图丁所示的装置探究液体压强与液体密度的关系,当容器两侧分别注入相同深度的水和盐水时,橡皮膜向左凸,则隔板_______(选填“左”或“右”)侧的液体是盐水,当橡皮膜再次相平时,则隔板_______(选填“左”或“右”)侧液面更高;
(5)某同学匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图戊所示,这个容器可能是下图中的_______。(选填字母)
A. 锥形瓶 B. 烧杯
C. 量杯 D. 量筒
【答案】 ①. 不属于 ②. 差 ③. 液体深度 ④. 相等 ⑤. 右 ⑥. 左 ⑦. C
【解析】
【详解】(1)[1]组装好的压强计上的U形管左端没有与大气相通,所以不属于连通器。
[2]若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计存在漏气现象,气密性差。
(2)[3]由图乙和丙可知,两图中压强计的探头在同种液体中,液体深度不同,U形管两侧液面高度差不同,液体压强不同,所以可以得到:液体的压强与液体深度有关。
(3)[4]在同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等,U形管两边液柱的高度差与液体压强有关,所以图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管两边液柱的高度差相等。
(4)[5]当容器两侧分别注入相同深度的水和盐水时,橡皮膜向左凸,说明右侧液体产生的压强较大,盐水的密度大于水的密度,由可知,隔板右侧的液体是盐水。
[6]当橡皮膜再次相平时,说明左右两侧液体产生压强相等,由可知,注入水的一侧液面更高,即左侧液面更高。
(5)[7]由图戊可知,随着时间的增加,容器底所受水的压强增加的越来越缓慢,说明随着时间的增加,液面上升的越来越缓慢,则容器的横截面积逐渐增大,锥形瓶的横截面积逐渐减小,烧杯的横截面积基本不变,量杯的横截面积逐渐增大,量筒的横截面积基本不变,故这个容器可能是量杯,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
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