内容正文:
合江县2023年春期末义务教育阶段教学质量监测
八年级物理模拟试卷
(本卷满分95分,考试时间80分钟,g取10N/kg))
一、选择题(1-10为单项选择,每题3分;11、12为多项选择,有2-3个正确选项,错选得0分,漏选得2分,全对得4分;共38分)
1. “估测”是物理学中常用的一种方法。下列估测最符合实际的是( )
A. 中学生课桌高度约为0.8m
B. 将一枚鸡蛋举高1m做的功约500J
C. 合江五月的平均气温约为50℃
D. 合江中考体考实心球的重力约为200N
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. 用力踢足球,足球就运动起来,说明运动需要力来维持
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相互作用力
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. 如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A. 如图甲,拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B. 如图乙,向下吹气,乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C. 如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D. 如图丁,月球车车轮比较宽大,是为了增大压强
4. 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,他对地面的压力和压强分别为F甲和F乙、p甲和p乙,则下列关系正确的是( )
A. F甲>F乙,p甲>p乙
B. F甲>F乙,p甲<p乙
C. F甲=F乙,p甲>p乙
D. F甲=F乙,p甲<p乙
5. 为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为63kg,密度是1.05×103kg/m3,不计手环的质量和体积。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg),则下列说法正确的是( )
A. 老张的体积是60cm3
B. 下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C. 气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为300N
D. 手环在水下5m深处时,受到水压强是5.25×104Pa
6. 如图所示的四种工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 食品夹 D. 镊子
7. 如图所示,两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心球A、B分别放入容器中静止时,A球悬浮,B球漂浮,,且两种液体对容器底的压强相等,下列说法正确的是( )
A. 两个小球受到的重力:
B. 两个小球受到的浮力:
C. 两种液体的密度:
D. 两个容器对桌面的压强:
8. 如图所示,用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中,小球依次经过A、B、C三点,A、C两点高度相同,B点为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球在B点重力势能最大
B. 小球从B点运动到C点,重力势能转化为动能
C. A、C两点速度大小不同
D. 小球机械能守恒
9. 如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,,在B点悬挂一个10N的重物G,在A点施加竖直向上的动力使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 在A点施加竖直向上的力时,该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力的大小为5N
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,应变小
D. 若将作用于A点的力变为图中,要使杠杆水平平衡,应小于
10. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A. 物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0
B. 推力所做的功是2500J
C. 斜面的机械效率为80%
D. 物体受到斜面的摩擦力为100N
11. 甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(ρ酒=0.8×103kg/m3),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为3∶1,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示,若将b置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下列说法正确的是( )
A. a的密度为0.4×103kg/m3
B. 在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C. 在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5
D. a、b的体积之比为4∶1
12. 如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动,甲运动的s﹣t图象和乙运动的v﹣t图象分别如图丙、丁所示,已知F甲=10N,下列说法正确的是( )
A. F甲=F乙
B. 甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C. 拉力F甲与拉力F乙功率相等
D. 甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
二、填空题(每空1分,共18分)
13. 如图所示,跳板运动员向下压跳板,跳板发生弹性形变,说明力可以改变物体的______。被压弯的跳板反过来把运动员弹上去,说明力可以改变物体的______,在此过程中跳板的______能转化为运动员的动能和重力势能。
14. 2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。发射过程中,燃料燃烧释放的______能转化为火箭升空______能,散失的能量越少,发动机效率越______。
15. 在均匀直尺的中央挖一小凹槽,把一个薄金属片一端插入橡皮中,另一端支在直尺的凹槽内制成一个简易“天平”。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘,在小盘中倒入质量不等的大米和小米,调整小盘在直尺上的位置,使直尺再次水平平衡。此时左右两侧小盘分别位于A、B两点,且OA大于OB,如图所示。由图可知,大米的质量______小米的质量。F1、F2分别是左盘、右盘对直尺施加的力,此时它的平衡条件是______。现向左盘中再加入少量大米,写出一种能够使直尺恢复平衡的方法:______。
16. 如图所示,小明用木质黑板擦擦黑板(无磁性)。当他用力压着黑板擦向左擦时,黑板对擦子的摩擦力向______。当他松开手后黑板擦沿着黑板面竖直下落,黑板擦在下落过程中,______(选填“有”或“没有”)受到黑板面的摩擦力作用,因为______。
17. 质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为______kg/m3,B的重力为______N,A与B的底面积之比为______。
18. 如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力______浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强______,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。浮力和升力都是处于流体中的物体上下表面受到的压力差产生的,只不过前者是由于______不同而导致的,而后者则是由于速度不同导致的。
三、作图与实验题(作图每图2分;实验每空1分,共20分)
19. 如图,一杯水在斜面上保持静止,O点为其重心,请在图中作出它所受重力的示意图。
20. 植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
21. 下图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做________运动。
(2)由图甲可知:此时木块受到的滑动摩擦力大小为________N。
(3)由图乙和图丙可知:在其他条件相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越________。
(4)本实验产生误差的原因是:________。(写一条即可)
22. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,用密封透明的瓶子(质量和厚度不计,装有适量酸奶)替代原实验中的物体,如甲图。
(1)将瓶子浸没在水中,如乙图,此时瓶子受到的浮力为______N;
(2)继续向上提升弹簧测力计,当酸奶液面与水面相平时,弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据可以得出:在液体密度一定时,浮力大小与______有关;
(3)通过这个实验还可以计算出酸奶的体积为______m3,密度ρ=______kg/m3。
23. 汽车在通过起伏路段的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳适过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。
为了探究这一问题他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
138
(1)先测小球静止时对电子秤的__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=__________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的__________,各次实验F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示__________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大,若路面前方突发状况,结合本实验判断是否可以紧急刹车避让并说明理由:________________。
四、计算题(24题9分,25题10分,共19分)
24. 为保家卫国,加强国防建设,我国自主研制了一款两栖坦克,坦克发动机最大功率为440kW,满载时质量是24t,在野外陆地的最大速度是60km/h,在水中的最大速度是14km/h。已知,,请完成下列问题:
(1)坦克满载在水中行进时,排开水的体积是多少?
(2)坦克每条履带与地面的接触面积是2m2,满载时对水平地面的压强多大?
(3)在某次演习中,坦克以最大功率在水中行驶10min,发动机所做的功是多少?
25. 如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力,动滑轮重力。在工人用力作用下,重物匀速上升,达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是多少?
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合江县2023年春期末义务教育阶段教学质量监测
八年级物理模拟试卷
(本卷满分95分,考试时间80分钟,g取10N/kg))
一、选择题(1-10为单项选择,每题3分;11、12为多项选择,有2-3个正确选项,错选得0分,漏选得2分,全对得4分;共38分)
1. “估测”是物理学中常用的一种方法。下列估测最符合实际的是( )
A. 中学生课桌的高度约为0.8m
B. 将一枚鸡蛋举高1m做的功约500J
C. 合江五月的平均气温约为50℃
D. 合江中考体考实心球的重力约为200N
【答案】A
【解析】
【详解】A.课桌高度大概是中学生升高的一半,约为80cm,合0.8m,故A符合题意;
B.一枚鸡蛋的重力约为0.5N,将一枚鸡蛋举高1m做的功约为
W=Gh=0.5N×1m=0.5J
故B不符合题意;
C.合江五月的平均气温约在20℃左右,故C不符合题意;
D.中考实心球的质量约为2kg,重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
故D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. 用力踢足球,足球就运动起来,说明运动需要力来维持
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相互作用力
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】C
【解析】
【详解】A.用力踢足球,足球就运动起来,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.由于惯性,篮球离手后能继续向前运动,但不能说受到惯性的作用,因为惯性是物体的性质,而不是力,故B错误;
C.游泳时人对水产生了力的作用,由于力的作用是相互的,水对人也会产生力的作用,使人前进,故C正确;
D.若排球竖直上升,当排球到达最高点时,速度为0,若所受外力全部消失,则其会保持静止,故D错误。
故选C。
3. 如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A. 如图甲,拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B. 如图乙,向下吹气,乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C. 如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D. 如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.据知,液体内部深度越深,压强越大,拦河大坝越往下,深度越深,所受压强越大,所以做成上窄下宽,故A正确,不符合题意;
B.图乙中,向下吹气,乒乓球上方空气流速大,压强小,而乒乓球下方,空气流速较小,压强较大,于是乒乓球被向上压,故B正确,不符合题意;
C.吸盘与玻璃间几乎是真空,则吸盘上方的大气压对吸盘有很大的作用力,能把玻璃搬动,故C正确,不符合题意;
D.月球车的车轮较宽大,可在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 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,他对地面的压力和压强分别为F甲和F乙、p甲和p乙,则下列关系正确的是( )
A. F甲>F乙,p甲>p乙
B. F甲>F乙,p甲<p乙
C. F甲=F乙,p甲>p乙
D. F甲=F乙,p甲<p乙
【答案】C
【解析】
【详解】人对地面的压力等于自身重力的大小,且同一个人的重力一定,所以两图中人对地面的压力大小相等,由图可知,甲图中人与地面的接触面积小于乙图中人与地面的接触面积,且压力大小相等,根据可知甲图中人对地面的压强比乙图中的大。
故选C。
5. 为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为63kg,密度是1.05×103kg/m3,不计手环的质量和体积。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg),则下列说法正确的是( )
A. 老张的体积是60cm3
B. 下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C. 气囊完全打开瞬间,老张受到合力为300N
D. 手环在水下5m深处时,受到水的压强是5.25×104Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.老张的体积
故A错误;
B.在老张没有完全浸没前,老张排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力变大,完全浸没后,在下潜过程中,老张排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力不变,故B错误;
C.老张的重力
G老张=m老张g=63kg×10N/kg=630N
气囊完全打开瞬间,老张和气囊浸没在水中受到总浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.06m3+33×10-3m3)=930N
老张受到的合力的大小
F=F浮-G=930N-630N=300N
故C正确;
D.手环在水下5m深处时受到水的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
故D错误。
故选C。
6. 如图所示的四种工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 食品夹 D. 镊子
【答案】A
【解析】
【详解】核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心球A、B分别放入容器中静止时,A球悬浮,B球漂浮,,且两种液体对容器底的压强相等,下列说法正确的是( )
A. 两个小球受到的重力:
B. 两个小球受到的浮力:
C. 两种液体的密度:
D. 两个容器对桌面的压强:
【答案】B
【解析】
【详解】C.两种液体对容器底的压强相等,且,由可知,两种液体的密度关系为,故C错误;
B.A小球完全浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B小球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B小球的体积,因为两小球体积相等,所以两小球排开液体的体积关系为,由可知,两个小球的浮力关系为:,故B正确;
A.因为A小球在甲液体中沉底,;B小球漂浮在乙液体中,受到的重力,所以两个小球的重力关系为,故A错误;
D.两种液体对容器底压强相等,受力面积相等,根据F=pS可知,甲和乙两种液体对容器底的压力相等;又因为容器为柱形容器且力的作用是相互的,所以液体对容器底的压力等于液体的重力和物体重力之和,由此可知两个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙,由于两个容器底面积相等,根据可知,两个容器对桌面的压强关系为:p甲=p乙,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中,小球依次经过A、B、C三点,A、C两点高度相同,B点为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球在B点重力势能最大
B. 小球从B点运动到C点,重力势能转化为动能
C. A、C两点速度大小不同
D. 小球机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力势能的大小与物体的高度和质量有关,高度越高,重力势能越大。在B点,小球的高度是最低的,因此小球在B点的重力势能是最小的,而不是最大。故A错误。
B.小球从B点运动到C点,质量不变,高度变大,速度变小,则重力势能增多,动能减少,将动能转化为重力势能,故B错误;
C.不计空气阻力,小球机械能守恒,则小球在A、C两点的机械能相等,A、C两点高度相等,重力势能相等,机械能等于动能和势能之和,所以A、C两点动能相等,根据动能大小的影响因素可知,A、C两点速度大小相同,故C错误,
D.由于不计空气阻力,小球在摆动过程中只有重力做功,没有其他力做功,因此小球的机械能是守恒的,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,,在B点悬挂一个10N的重物G,在A点施加竖直向上的动力使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 在A点施加竖直向上的力时,该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力的大小为5N
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,应变小
D. 若将作用于A点的力变为图中,要使杠杆水平平衡,应小于
【答案】C
【解析】
【详解】A.在A点施加竖直向上的力F1时,动力臂是OA,阻力臂是OB,动力臂大于阻力臂,该杠杆是省力杠杆,故A错误;
B.由杠杆的平衡条件可知
F1×OA=G×OB
且
OA=OB+BA=3BA
则有
F1×3BA=G×2BA
解得
故B错误;
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,则OB变小,由
F1×OA=G×OB
可知,OA与G大小不变,要使杠杆水平平衡,F1应变小,故C正确;
D.将作用于A点力F1变为图中F2,动力臂会变小,由杠杆的平衡条件可知,在OB与G不变情况下,F2应大于F1,故D错误。
10. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A. 物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0
B. 推力所做的功是2500J
C. 斜面的机械效率为80%
D. 物体受到斜面的摩擦力为100N
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体在斜面上运动的过程中受重力、支持力、推力、摩擦力共4个力的作用,处于平衡状态,合力为0,故A错误,符合题意;
B.推力所做的功是
故B正确,不符合题意;
C.推力做的有用功为
斜面的机械效率为
故C正确,不符合题意;
D.推力做的额外功为
物体受到斜面的摩擦力为
故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(ρ酒=0.8×103kg/m3),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为3∶1,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示,若将b置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下列说法正确的是( )
A. a的密度为0.4×103kg/m3
B. 在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C. 在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5
D. a、b的体积之比为4∶1
【答案】BD
【解析】
【详解】ABD.a在甲烧杯中处于漂浮状态,则
Ga=F浮a=ρ酒gV排a
mag=ρ酒gV排a
ma=ρ酒V排a①
b在乙烧杯中处于悬浮状态,则
Gb=F浮b=ρ酒gVb
mbg=ρ酒gVb
mb=ρ酒Vb②
由①和②的比值得到
V排a=3Vb
a的质量
ma=ρ酒V排a=3ρ酒Vb
在丙中,a、b漂浮,则
Ga+Gb=F浮=ρ酒gVa
mag+mbg=ρ酒gVa
ma+mb=ρ酒Va③
由②和③得到
Va=4Vb
a、b的体积之比为4∶1,a的密度
a在甲烧杯中处于漂浮状态,则
Ga=F浮a=ρ酒gV排a
ρagVa=ρ酒gV排a
在图甲中a露出液面的体积
故A错误,BD正确;
C.图丙中a的上表面刚好与液面相平,a的下表面到水面的距离等于a的高度,图甲中a排开液体的体积和图丙中a排开液体的体积之比是
圆柱体的底面积为S,则
由p=ρgh可知图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比
故C错误。
故选BD。
12. 如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动,甲运动的s﹣t图象和乙运动的v﹣t图象分别如图丙、丁所示,已知F甲=10N,下列说法正确的是( )
A. F甲=F乙
B. 甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C. 拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D. 甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
【答案】AD
【解析】
【详解】AD.A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,根据s-t、v-t图像分析都做匀速直线运动,处于平衡状态,根据甲图可知,B与地面间的滑动摩擦力大小等于拉力为10N,图乙中,与地面之间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,而B给A的摩擦力刚好与地面的滑动摩擦力相等,且与A给B的摩擦力是一对相互作用力,因为A给B的摩擦力与F乙为一对平衡力,因此,故AD正确;
B.甲图中,A木块相对与B木块静止,无摩擦力产生,摩擦力为0,故B错误;
C.根据s-t图像可知,甲图中运动的速度为
乙图中运动的速度为6m/s,由可知,力F甲与拉力F乙的功率不相等,故C错误。
故选AD。
二、填空题(每空1分,共18分)
13. 如图所示,跳板运动员向下压跳板,跳板发生弹性形变,说明力可以改变物体的______。被压弯的跳板反过来把运动员弹上去,说明力可以改变物体的______,在此过程中跳板的______能转化为运动员的动能和重力势能。
【答案】 ①. 形状 ②. 运动状态 ③. 弹性势
【解析】
【详解】[1]跳板运动员向下压跳板,跳板发生弹性形变,跳板的形状发生了变化,说明力可以改变物体的形状。
[2]被压弯的跳板反过来把运动员弹上去,运动员的运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]被压弯的跳板具有弹性势能,跳板恢复原状过程中,运动员的动能和重力势能增大;所以跳板的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能。
14. 2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。发射过程中,燃料燃烧释放的______能转化为火箭升空______能,散失的能量越少,发动机效率越______。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 高
【解析】
【详解】[1][2]火箭内的燃料燃烧将化学能转化为内能,然后释放的内能转化为火箭队的机械能,使火箭升空。
[3]散失的能量越少,则转化的机械能越多,发动机的效率就越高。
15. 在均匀直尺的中央挖一小凹槽,把一个薄金属片一端插入橡皮中,另一端支在直尺的凹槽内制成一个简易“天平”。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘,在小盘中倒入质量不等的大米和小米,调整小盘在直尺上的位置,使直尺再次水平平衡。此时左右两侧小盘分别位于A、B两点,且OA大于OB,如图所示。由图可知,大米的质量______小米的质量。F1、F2分别是左盘、右盘对直尺施加的力,此时它的平衡条件是______。现向左盘中再加入少量大米,写出一种能够使直尺恢复平衡的方法:______。
【答案】 ①. 小于 ②. ③. 向右盘中加入小米##装有小米的小盘向右移动一段距离
【解析】
【详解】[1]直尺水平平衡时,根据图示可知,此时OA大于OB,根据杠杆平衡条件
由于OA大于OB,则有。
[2]根据杠杆平衡条件
[3]现向左盘中再加入少量大米,左盘中大米的质量变大,重力变大,对杠杆的压力变大,则左侧杠杆受到的力与力臂的乘积变大;使直尺恢复平衡,根据杠杆的平衡条件可知,可以向右盘中加入小米或装有小米的小盘向右移动一段距离。
16. 如图所示,小明用木质黑板擦擦黑板(无磁性)。当他用力压着黑板擦向左擦时,黑板对擦子的摩擦力向______。当他松开手后黑板擦沿着黑板面竖直下落,黑板擦在下落过程中,______(选填“有”或“没有”)受到黑板面的摩擦力作用,因为______。
【答案】 ①. 右 ②. 没有 ③. 黑板擦和黑板间没有挤压
【解析】
【详解】[1]滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反;当他用力压着黑板擦向左擦时,黑板对擦子的摩擦力向右。
[2][3]当他松开手后黑板擦沿着黑板面竖直下落时,因为黑板擦和黑板间没有挤压,所以黑板和黑板擦之间没有摩擦力。
17. 质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为______kg/m3,B的重力为______N,A与B的底面积之比为______。
【答案】 ①. 600 ②. 6 ③. 3∶2
【解析】
【详解】[1]由图乙知,B的高度为
hB=10cm=0.1m
截取高度h为0时,B对水平桌面的压强为
pB=600Pa
B为质量分布均匀的实心正方体,根据p=ρgh得,物体B的密度为
[2]B为正方体,故B的体积为
故物体B的重力为
[3]截取高度h为2cm时,B剩余部分的高度为
hB′=10cm-2cm=8cm=0.08m
B剩余部分对水平桌面的压强为
pB′=ρBghB′=600kg/m3×10N/kg×0.08m=480Pa
B截去的质量
截取高度h为2cm时,B截去的重力
此时A对水平桌面的压强
即
……①
截取高度h为10cm时,此时A对水平桌面所受的压强即为
即
……②
①和②联立得
SA=0.015m2=150cm2
B的底面积
SB=(0.1m)2=100cm2
故A与B的底面积之比为
18. 如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力______浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强______,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。浮力和升力都是处于流体中的物体上下表面受到的压力差产生的,只不过前者是由于______不同而导致的,而后者则是由于速度不同导致的。
【答案】 ①. 小于 ②. 小 ③. 空气密度
【解析】
【详解】[1]驻空时,浮空艇的重力等于其所受浮力;当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,则自身重力减小,使得自身重力小于浮力,从而实现上浮。
[2]流体压强与流速的关系:流速大的位置压强小;飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强小。
[3]高度越高,空气的密度越小,大气压强越小,由F=PS知,物体会受到向上的压力差,即浮力。
三、作图与实验题(作图每图2分;实验每空1分,共20分)
19. 如图,一杯水在斜面上保持静止,O点为其重心,请在图中作出它所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向总是竖直向下的,过杯中水的重心O画一条竖直向下的带箭头的线段,符号为G,即为重力的示意图,如图所示:
20. 植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】手在A处施加最小动力F时,由杠杆平衡条件可知,此时动力臂最长,最长的动力臂为OA,过A点做垂直于OA向上的力为最小动力F,如下图所示:
21. 下图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做________运动。
(2)由图甲可知:此时木块受到的滑动摩擦力大小为________N。
(3)由图乙和图丙可知:在其他条件相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越________。
(4)本实验产生误差的原因是:________。(写一条即可)
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 1.2 ③. 大 ④. 很难控制木块做匀速直线运动
【解析】
【详解】(1)[1]“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验的原理是根据二力平衡,因此应该沿水平方向拉木块做匀速直线运动。
(2)[2]由二力平衡力可知摩擦力大小与拉力大小相等,图甲弹簧测力计的示数为1.2N,则摩擦力为1.2N。
(3)[3]由图乙、丙可知,接触面的粗糙程度相同,图丙的压力比图乙大,弹簧测力计的示数图丙较大,即图丙的摩擦力较大,说明在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[4]本实验产生误差的原因是很难控制木块做匀速直线运动。
22. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,用密封透明的瓶子(质量和厚度不计,装有适量酸奶)替代原实验中的物体,如甲图。
(1)将瓶子浸没在水中,如乙图,此时瓶子受到的浮力为______N;
(2)继续向上提升弹簧测力计,当酸奶液面与水面相平时,弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据可以得出:在液体密度一定时,浮力大小与______有关;
(3)通过这个实验还可以计算出酸奶的体积为______m3,密度ρ=______kg/m3。
【答案】 ①. 4.5 ②. 排开液体的体积 ③. 4×10-4 ④. 1.2×103
【解析】
【详解】(1)[1]由称重法可知,将瓶子浸没在水中时,瓶子受到的浮力为
F浮1=G-F乙=4.8N-0.3N=4.5N
(2)[2]由图乙和图丁可知,液体的密度相同,瓶子浸在液体中的体积不同,所受浮力不同,说明浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]由图丁可知,酸奶受到的浮力为
F浮=G-F丁=4.8N-0.8N=4N
酸奶的体积等于排开水的体积,即
[4]酸奶的质量为
酸奶的密度为
23. 汽车在通过起伏路段的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳适过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。
为了探究这一问题他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
1.38
(1)先测小球静止时对电子秤的__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=__________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的__________,各次实验F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示__________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大,若路面前方突发状况,结合本实验判断是否可以紧急刹车避让并说明理由:________________。
【答案】 ①. 压力 ②. 1.7 ③. 速度 ④. 不成立 ⑤. 0 ⑥. 不可以,理由:压力减小为0,摩擦力减小为0,不能改变汽车的运动状态
【解析】
【详解】(1)[1]电子秤显示了上方压力的大小引起的示数变化,先测出小球静止时对电子秤的压力来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。
[2]他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,压力等于物体质量等于示数时受到的重力
F=G=mg=0.17kg×10N/kg=1.7N
(2)[3]依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,由于小球释放位置升高,具有的重力势能增大,下滑后获得动能增大,速度逐渐变大,故目的是逐次增大小球通过O点时的速度。
[4]从表格数据可知,速度越大,电子秤而对应的示数逐步减小,说明压力逐渐减小,因而小明的猜想不成立。
(3)[5] [6]根据上述实验知,速度越大,路面与车之间的相互作用力越小,当速度足够大时,相互作用力减小为0,则压力为0,显示的示数为0。因而汽车与地面的摩擦力减小为0,不可以紧急刹车避让,容易出现危险。
四、计算题(24题9分,25题10分,共19分)
24. 为保家卫国,加强国防建设,我国自主研制了一款两栖坦克,坦克发动机最大功率为440kW,满载时质量是24t,在野外陆地的最大速度是60km/h,在水中的最大速度是14km/h。已知,,请完成下列问题:
(1)坦克满载在水中行进时,排开水的体积是多少?
(2)坦克每条履带与地面的接触面积是2m2,满载时对水平地面的压强多大?
(3)在某次演习中,坦克以最大功率在水中行驶10min,发动机所做的功是多少?
【答案】(1)24m3;(2)6×104Pa;(3)2.64×108J
【解析】
【详解】解:(1)由题意知,坦克满载时受到的重力为
由于坦克漂浮,所以此时坦克重力等于其受到得浮力,即
由F浮=ρgV排可得,此时它排开水的体积
(2)坦克满载时静止在地面上,对地面的压力等于其重力,即
两条履带的触地面积为
由得,坦克满载时对水平地面的压强
(3)由题意知,坦克以最大功率和最大速度在水中行驶10min,发动机牵引力所做的功为
答:(1)坦克满载在水中行进时,排开水的体积是24m3。
(2)坦克每条履带与地面的接触面积是2m2,满载时对水平地面的压强是6×104Pa。
(3)在某场演习中,坦克以最大功率和最大速度在水中行驶10min,发动机所做的功是2.64×108J。
25. 如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力,动滑轮重力。在工人用力作用下,重物匀速上升,达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是多少?
【答案】(1)240W;(2)83.3%;(3)1800N
【解析】
【详解】解:(1)承担物重的动滑轮上绳子的段数,不计绳重和机械之间的摩擦,拉力
拉力移动距离
拉力做功
拉力做功的功率
(2)滑轮组的有用功
机械效率
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则
解得该重物的重力是。
答:(1)拉力做功的功率240W;
(2)滑轮组的机械效率83.3%;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是1800N。
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