内容正文:
八年级物理试题
(考试时间:90分钟 本试题满分:100分)
说明:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共26题。第1卷为客观题,共15题,35分;第Ⅱ卷为主观题,共11题,65分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共35分)
一、单项选择题:(满分20分,共10题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 一个普通中学生的体重大约为( )
A. 1N B. 10N C. 500N D. 5000N
2. 下面四幅图中,力对物体不做功的是( )
A. 图甲:用力推小车水平运动 B. 图乙:沿斜面拉动物体运动
C. 图丙:将布袋从地面提上高台 D. 图丁:用力搬石块,没有搬动
3. 如图所示,晓丽站在商场的自动扶梯匀速向上运动。则( )
A. 相对于扶梯,晓丽是运动的
B. 晓丽对电梯的压力小于她的重力
C. 晓丽对电梯的压力与她受到的支持力是一对平衡力
D. 晓丽受到的重力与电梯对她的支持力是一对平衡力
4. 利用如图所示装置探究二力平衡的条件。在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,下拉塑料片,松手后塑料片向上运动。塑料片静止时,两边细线在同一条直线上。这一实验说明:彼此平衡的两个力,应满足( )
A. 两力的大小相等 B. 两力在同一直线上
C. 两力的方向相反 D. 两力作用在同一物体上
5. 如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压( )
A. 大于大气压 B. 等于大气压
C. 小于大气压 D. 变为零
6. 关心爱护残疾人是每个公民应具备的美德,为了方便盲人行走,大街的人行道上铺设着凹凸刻纹的盲道(如图),从物理学的角度分析,这样做的主要目的是( )
A. 增大摩擦力,防止盲人行走时脚底打滑 B. 减小摩擦力,使盲人行走起来更省力
C. 减小压强,使盲人行走时更加舒服不硌脚 D. 增大压强,使盲人行走时能够轻松分辨前进路线
7. 下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 核桃夹子
C. 筷子 D. 镊子
8. 如图所示的实例中,应用的物理原理不相同的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 茶壶
C. 锅炉水位计 D. 船闸
9. “倾斜小屋”在娱乐场所流行,如图甲所示。它的原理如图乙,把小屋倾斜建设,以给屋内视角的人造成“倾斜站立”的错觉。在屋内桌面上放一桶水,静止时,屋内视角如图丙所示。若在屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,它的位置应为选项中的( )
A. B.
C. D.
10. 如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( )
A. ①④ B. ③④ C. ①③④ D. ②③④
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,每题全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
11. 一锥形玻璃杯去底后如图甲所示,用橡皮膜扎住一端开口,往杯中加入一定量的水,再用橡皮膜扎紧另一端(两端均不漏水)。将杯子拿在手中,先后将面积较大和较小端朝下时观察到橡皮膜的形状分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 如图乙、丙所示,橡皮膜向下突出,说明橡皮膜受到了力的作用
B. 用该“玻璃杯”装水时,侧壁没有向外突出,所以玻璃杯侧壁没有受到水的压强
C. 图丙中橡皮膜比图乙中橡皮膜更加突出,说明该“玻璃杯”较小端向下时,水的深度更深
D. 图丙中橡皮膜受到水的压力比图乙中橡皮膜受到水的压力大
12. 如图①和②是战国时期的青铜汲酒器取酒要经历的过程。下列对取酒过程描述正确的是( )
A. 图①中,摁住方孔,酒会通过下方小孔流入取酒器
B. 图①中,松开方孔,酒会通过下方小孔流入取酒器
C. 图②中,摁住方孔,由于大气压的作用,酒不会流出来
D. 图②中,松开方孔,酒在重力作用下流出
13. 我国古代科学著作《天工开物》中记载有井上汲水装置——桔槔,如图甲所示,它相当于一个杠杆。图乙为小明根据其原理自制的模型装置,杠杆左端是悬挂的石块,右端悬挂水桶。下列有关说法正确的是( )
A. 空水桶越重,提起水时有用功越多
B. 左端悬挂的石块,在提水时可以减小人所用的拉力
C. 当减轻桔槔(模型AB杆)的重时,提水时机械效率可达100%
D. 汲水后,如图乙所示时,水桶总重比石块大
14. 在甲、乙、丙三支相同试管中,分别盛放密度分别为、和三种不同密度的溶液。将三个完全相同的小球放入液体中,出现如图所示的情形,各试管中液面相平。则( )
A. 三种液体的密度关系 B. 三种液体的密度关系
C. 三种液体对试管底部的压强 D. 小球在三种液体中受到的浮力
15. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙、丙所示,每个钩码重力相同,小丽按照正确的操作步骤做实验,三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为、、,甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为、、。则( )
A. 实验时,需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计
B. 本实验中,需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺
C. 三次实验中拉力大小关系为
D. 三次实验中机械效率大小关系为
第Ⅱ卷(共65分)
三、简答题(满分21分,共4题)
16. 如图a所示,假期旅游时,妈妈拉着重为150N行李箱。
(1)行李箱的滚轮和地面是______摩擦,这种摩擦产生的摩擦力远比行李箱在地面滑动产生的摩擦力要小;
(2)请你列举行李箱制作或使用过程中,增大摩擦的一个实例,并说明其中包含的物理原理。
实例:______,原理______;
(3)请你在图b中画出行李箱所受力的示意图。________
17. 跨路水渠的截面示意图如图所示。这种水渠在水量大时,让水从路面下穿过,既不影响交通,也不影响水流过。
(1)两侧水渠和中间的涵洞可以看作一个______。若左侧水渠中液面到达A处,则右侧水渠的液面会在______(选填“B”“C”或“D”)处。
(2)若水面静止,在水中选取一液面MN,液面左侧受到水的压强为,右侧受到水的压强为,则____(选填“>”“<”或“=”)。
18. 如图所示,是古护城河上的吊桥使用原理图。
(1)图中装置C是______,它的作用是______。
(2)吊桥可以看成一个以B为支点的______(填写“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。请你画出吊桥被吊起时的动力、动力臂。( )
19. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的推力F作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图象可知,当时,物体处于______状态,请你在甲图中画出物体此时在水平方向受力的示意图。( )
(2)第5s时,物体的运动速度是______m/s;运动过程中,物体受到的摩擦力是______N。
(3)在匀速直线运动阶段,F对木块做功的功率______W;
四、实验探究题(满分28分,共5题)
20. 探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,探究小组用钩码、弹簧测力计进行了探究。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1.1
3
4
(1)第2次测量中弹簧测力计的示数如图所示,此时钩码的质量是______g。
(2)根据表中数据在乙图中画出图象。( )
(3)实验中,小组成员发现有一组数据出现偏差,请你分析一下其可能存在的原因(列举一条即可):______。
21. 利用如图所示实验装置进行“探究阻力对物体运动的影响”实验。
(1)小车从斜面高处滑下,______能转化为______能,速度越来越快;
(2)分别让小车从同一斜面的同一高度,滑到棉布、木板、玻璃表面,利用传感器记录小车运动的“速度v—路程s”图象,请你将表面材料填在对应图象的下方;
①______表面 ②______表面 ③______表面
(3)从图中的现象可以发现:阻力越小,小车运动的距离越远。由实验现象我们可以推测:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持______。请你在图中补充画出小车到达阻力为零的平面时其运动的“速度v—路程s”图象。( )
22. 在探究“压力作用效果的影响因素”实验时,小组成员设计了图A、B、C、D四次实验:
(1)实验中通过海绵的______反映压力的作用效果,采用了转换法;此实验______(选填“能”或“不能”)用硬木板代替海绵,原因是______;
(2)为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的___、___两次实验进行比较得出结论:______,压力的作用效果更明显;
(3)如图D,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止。发现小桌对海绵压力的作用效果比C小一些,说明同一物体放在斜面上,对表面的压力______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
23. 晓丽利用弹簧测力计、金属块、装有水的烧杯完成了探究影响浮力大小的因素的实验,实验过程如图所示,实验时液体均未溢出。
(1)B、C两次实验,水对烧杯底部的压强______;两次实验弹簧测力计示数的差异,说明了浮力大小与______有关。
(2)C中金属块受到水的浮力为______N;D中金属块受到水的浮力为______N;请你画出D中金属块所受力的示意图。( )
(3)实验中采用金属块的体积是______。
24. 利用如图所示实验装置,探究影响重力势能大小的因素。实验时,将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度。
(1)铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越______(选填“大”或“小”)。
(2)如图,将同一铁球先后从同一斜面的不同高度、处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为、,可以得到的结论是______。
(3)不改变球由静止释放的高度,下列实验方案______也可以增大物体的重力势能。
方案一:将铁球换成等体积的木球
方案二:将铁球更换为等体积的铜球
方案三:将铁球更换为等质量铜球
五、计算题(满分16分,共2题)
25. 如图所示是一种可充气的防溺水自救手环。充气后,手环重1.6N,体积为,忽略手环在水中体积的变化。求:
(1)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力;
(2)充气后,手环浸没在水中时给佩戴者向上的拉力大小;
(3)充气后,防溺水自救手环下表面在水面下0.6m深处受到的液体压强。
26. 建筑工地上,需要将一堆建筑材料运到高处,某次,工人用250N的拉力将200N的重物在20s内匀速升高4m。g取10N/kg。求:
(1)工人20s内所做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
六、附加题(满分20分,共3题)
27. 跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小明的质量为50kg,每次跳起高度约为6cm(人整体上升,如图所示),1min跳100次,下列说法正确的是( )
A. 小明跳到最高点时,速度为零,是平衡状态
B. 为了提高1min跳绳的成绩,小明每次跳起时离开地面的平均高度应略小一些
C. 小明跳一次克服重力做功约30J
D. 小明在这一分钟内跳绳的功率约为50W
28. 水平桌面上放置两个相同的溢水杯,分别装满水、酒精。将一个小球放入水中,小球静止时如图甲所示,溢出水的质量为;若将这个小球放入酒精中,小球沉底如图乙所示,溢出酒精的质量为,已知水和酒精的密度分别为。则______(选填“>”“<”或“=”);小球的体积是______,小球的密度是______。(用已知物理量进行表示)
29. 如图所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用完全相同,并测得拉动全过程拉力和物块移动速度随时间变化的图象分别如图乙、丙所示。求:
(1)物块所受重力G和在竖直管道运动过程中受到的摩擦力大小;
(2)全程物体克服摩擦力做功的大小。
30. 学校新购一批空调给教室安装。细心的小明观察到工人师傅用膨胀螺丝将直角三角形支架ABC固定在室外,用来放置空调室外机(如图所示),已知AB长为40cm,AC长为50cm。空调室外机的质量为30kg,它的重力作用线正好通过AB的中点。据此回答下列问题:(g取)
(1)请在图中作出F的力臂和阻力的力臂;
(2)忽略支架自身的重力,请计算B处的膨胀螺丝受到的水平拉力F。
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八年级物理试题
(考试时间:90分钟 本试题满分:100分)
说明:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共26题。第1卷为客观题,共15题,35分;第Ⅱ卷为主观题,共11题,65分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共35分)
一、单项选择题:(满分20分,共10题,每题2分。每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 一个普通中学生的体重大约为( )
A. 1N B. 10N C. 500N D. 5000N
【答案】C
【解析】
【详解】在地球表面,一个普通中学生大约50kg,所受重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 下面四幅图中,力对物体不做功的是( )
A. 图甲:用力推小车水平运动 B. 图乙:沿斜面拉动物体运动
C. 图丙:将布袋从地面提上高台 D. 图丁:用力搬石块,没有搬动
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲,小车在推力的方向上移动了一段距离,男孩对车做功了,故A不符合题意;
B.图乙,物体在力的方向上移动了距离,力对物体做了功,故B不符合题意;
C.图丙,货物在力的作用下向上移动了距离,拉力对物体做了功,故C不符合题意;
D.图丁,女孩对石头施加了力,但没有搬动,但没有移动距离,女孩没有对石头做功,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,晓丽站在商场的自动扶梯匀速向上运动。则( )
A. 相对于扶梯,晓丽是运动的
B. 晓丽对电梯的压力小于她的重力
C. 晓丽对电梯的压力与她受到的支持力是一对平衡力
D. 晓丽受到的重力与电梯对她的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.晓丽站在商场的自动扶梯匀速向上运动,相对于扶梯,晓丽的位置没有变化,故是静止的,故A错误;
BD.晓丽站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,处于平衡状态,晓丽受到的重力和电梯对她的支持力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,而晓丽对电梯的压力和电梯对晓丽的支持力是一对相互作用力,大小相等,故晓丽对电梯的压力等于她自身的重力。故B错误,D正确;
C.晓丽对电梯的压力受力物体为电梯,电梯对她的支持力,受力物体为晓丽,不是作用在同一物体上,故不是平衡力,故C错误。
故选D。
4. 利用如图所示装置探究二力平衡的条件。在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,下拉塑料片,松手后塑料片向上运动。塑料片静止时,两边细线在同一条直线上。这一实验说明:彼此平衡的两个力,应满足( )
A. 两力的大小相等 B. 两力在同一直线上
C. 两力的方向相反 D. 两力作用在同一物体上
【答案】B
【解析】
【详解】在探究二力平衡条件的实验中,两边挂等重的钩码,下拉塑料片,使作用在塑料片上的两个力不在同一直线上,松手后塑料片向上运动,塑料片静止时,两边细线在同一条直线上,说明二力平衡时,彼此平衡的两个力在同一直线上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压( )
A. 大于大气压 B. 等于大气压
C. 小于大气压 D. 变为零
【答案】A
【解析】
【详解】将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,桶内空气变多,气压变大,当桶内水面上方的气体压强大于大气压时,水就会在桶内气压的作用下从出水口流出。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 关心爱护残疾人是每个公民应具备的美德,为了方便盲人行走,大街的人行道上铺设着凹凸刻纹的盲道(如图),从物理学的角度分析,这样做的主要目的是( )
A. 增大摩擦力,防止盲人行走时脚底打滑 B. 减小摩擦力,使盲人行走起来更省力
C. 减小压强,使盲人行走时更加舒服不硌脚 D. 增大压强,使盲人行走时能够轻松分辨前进路线
【答案】D
【解析】
【详解】盲人走在凹凸刻纹的盲道上,在压力不变时,凹凸刻纹减小了受力面积,增大了地面对脚的压强,从而盲人通过脚底能感觉出来,因此他们不用盲杖也能在盲道像正常人那样行走,这样做的主要目的是增大压强,不是增大摩擦,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 核桃夹子
C. 筷子 D. 镊子
【答案】B
【解析】
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示的实例中,应用的物理原理不相同的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 茶壶
C. 锅炉水位计 D. 船闸
【答案】A
【解析】
【详解】抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,运用了大气压原理;茶壶的壶身与壶嘴都与大气连通,并且壶身和壶嘴底部相连通,是连通器;锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器;船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,运用了连通器原理。因此活塞式抽水机与其他三项的原理不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. “倾斜小屋”在娱乐场所流行,如图甲所示。它的原理如图乙,把小屋倾斜建设,以给屋内视角的人造成“倾斜站立”的错觉。在屋内桌面上放一桶水,静止时,屋内视角如图丙所示。若在屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,它的位置应为选项中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,故悬挂重锤的软绳处于竖直状态。而桶中水面是水平的,故软绳与水面处于垂直状态。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10. 如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( )
A. ①④ B. ③④ C. ①③④ D. ②③④
【答案】D
【解析】
【详解】小球上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,当上升到最高点时,速度最小,动能最小且不为0,下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大。所以动能是先减小,上升到最高点速度最小,动能最小,后又增大。故图①错误,图②正确。小球上升的过程中,高度越来越大,重力势能越来越大,当上升到最高点时,高度最高,重力势能最大,下落的过程中,高度越来越小,最后落地,重力势能越来越小,直到为零。所以重力势能是先增大,上升到最高点重力势能最大,后又减小,最后为零。故图③正确,由于此时不计空气阻力,所以机械能是守恒的,故机械能不变,图④正确。故ABC错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(满分15分,共5题。每题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,每题全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)
11. 一锥形玻璃杯去底后如图甲所示,用橡皮膜扎住一端开口,往杯中加入一定量的水,再用橡皮膜扎紧另一端(两端均不漏水)。将杯子拿在手中,先后将面积较大和较小端朝下时观察到橡皮膜的形状分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 如图乙、丙所示,橡皮膜向下突出,说明橡皮膜受到了力的作用
B. 用该“玻璃杯”装水时,侧壁没有向外突出,所以玻璃杯侧壁没有受到水的压强
C. 图丙中橡皮膜比图乙中橡皮膜更加突出,说明该“玻璃杯”较小端向下时,水的深度更深
D. 图丙中橡皮膜受到水的压力比图乙中橡皮膜受到水的压力大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.力可以改变物体的形状,由图乙和图丙可知,橡皮膜向下突出,形状改变,可以得到橡皮膜受到了力的作用,故A正确;
B.液体内部向各个方向都有压强,水对杯子侧壁也有压强,只是杯子的形变较小,眼睛无法直接观察到杯子的形变,故B错误;
C.同种液体压强随深度的增加而增大,图丙中橡皮膜比图乙中橡皮膜更加突出,压力的作用效果更明显,压强更大,故该“玻璃杯”较小端向下时,水的深度较大,故C正确;
D.图丙中橡皮膜受到水的压力小于水的重力,图乙中橡皮膜受到水的压力大于水的重力,故图丙中橡皮膜受到水的压力比图乙中橡皮膜受到水的压力小,故D错误。
故选AC。
12. 如图①和②是战国时期的青铜汲酒器取酒要经历的过程。下列对取酒过程描述正确的是( )
A. 图①中,摁住方孔,酒会通过下方小孔流入取酒器
B. 图①中,松开方孔,酒会通过下方小孔流入取酒器
C. 图②中,摁住方孔,由于大气压的作用,酒不会流出来
D. 图②中,松开方孔,酒在重力作用下流出
【答案】BCD
【解析】
【详解】图①中取出盛酒的汲酒器,应该摁住方孔,让方孔与外界大气隔绝,下方小孔受到大气压的作用,在大气压的作用下酒水不会流出;图②中将酒转移到碗中,摁住方孔,由于大气压的作用,酒不会流出来。为了让酒流出,应该松开方孔,酒在重力作用下流出。故BCD正确,A错误。
故选BCD。
13. 我国古代科学著作《天工开物》中记载有井上汲水装置——桔槔,如图甲所示,它相当于一个杠杆。图乙为小明根据其原理自制的模型装置,杠杆左端是悬挂的石块,右端悬挂水桶。下列有关说法正确的是( )
A. 空水桶越重,提起水时有用功越多
B. 左端悬挂的石块,在提水时可以减小人所用的拉力
C. 当减轻桔槔(模型AB杆)的重时,提水时机械效率可达100%
D. 汲水后,如图乙所示时,水桶总重比石块大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.空水桶越重,提起水时对水桶做的功是额外功,故额外功越多,故A错误;
B.左端悬挂的石块是在提水时,通过杠杆,给水桶施加向上的拉力,减小人所用的拉力,故B正确;
C.当减轻桔槔(模型AB杆)的重时,由于水桶的重力不可忽略,仍要做额外功,因而提水时机械效率不可能达100%,故C错误;
D.汲水后,如图乙所示时,杠杆平衡,此时水桶总重拉力的力臂比石块拉力的力臂短,根据杠杆平衡条件知,水桶拉力比石块拉力大,即水桶总重比石块大,故D正确。
故选BD。
14. 在甲、乙、丙三支相同试管中,分别盛放密度分别为、和三种不同密度的溶液。将三个完全相同的小球放入液体中,出现如图所示的情形,各试管中液面相平。则( )
A. 三种液体的密度关系 B. 三种液体的密度关系
C. 三种液体对试管底部的压强 D. 小球在三种液体中受到的浮力
【答案】BC
【解析】
【详解】ABD.在甲中,小球漂浮在液体中,故浮力等于重力,小球密度小于液体密度,即
在乙中,小球悬浮,浮力等于重力,小球密度等于液体密度,即
在丙中,小球沉底,说明此时小球所受的浮力小于重力,小球密度大于液体密度,即
联合可得
故AD错误,B正确;
C.各试管中液面相平,根据可得
故C正确。
故选BC。
15. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙、丙所示,每个钩码重力相同,小丽按照正确的操作步骤做实验,三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为、、,甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为、、。则( )
A. 实验时,需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计
B. 本实验中,需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺
C. 三次实验中拉力大小关系为
D. 三次实验中机械效率大小关系为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.实验中,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,便于刻度尺测量竖直方向的距离,由二力平衡的条件可知,只有竖直匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才和绳子的拉力相等,故A符合题意;
B.实验中需要测量物重、绳子自由端和物体上升的距离、拉力大小,因此需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺,故B符合题意;
C.由图可知,承重绳子股数n=3,拉力的大小为
由于甲中钩码所受重力小于乙中钩码所受重力,乙中钩码所受重力小于丙中钩码所受重力,可得
故C符合题意;
D.由
可知,同一滑轮组,物体重力越大,机械效率越高,由于甲中钩码所受重力小于乙中钩码所受重力,乙中钩码所受重力小于丙中钩码所受重力,故
故D不符合题意。
故选ABC。
第Ⅱ卷(共65分)
三、简答题(满分21分,共4题)
16. 如图a所示,假期旅游时,妈妈拉着重为150N行李箱。
(1)行李箱的滚轮和地面是______摩擦,这种摩擦产生的摩擦力远比行李箱在地面滑动产生的摩擦力要小;
(2)请你列举行李箱制作或使用过程中,增大摩擦的一个实例,并说明其中包含的物理原理。
实例:______,原理______;
(3)请你在图b中画出行李箱所受力的示意图。________
【答案】 ①. 滚动 ②. 见解析 ③. 见解析 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]在滚动摩擦中,物体通过滚轮与地面接触,而不是直接滑动,行李箱的滚轮和地面是滚动摩擦。
(2)[2][3]行李箱的拉手上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(3)[4]行李箱受到竖直向下的重力,作用点在行李箱的重心,即O点,用G表示,受到沿绳子向右上方的拉力F;受到竖直向上的支持力,支持力大小小于 ;受到水平向左的摩擦力f,如图所示:
17. 跨路水渠的截面示意图如图所示。这种水渠在水量大时,让水从路面下穿过,既不影响交通,也不影响水流过。
(1)两侧水渠和中间的涵洞可以看作一个______。若左侧水渠中液面到达A处,则右侧水渠的液面会在______(选填“B”“C”或“D”)处。
(2)若水面静止,在水中选取一液面MN,液面左侧受到水的压强为,右侧受到水的压强为,则____(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. 连通器 ②. C ③. =
【解析】
【详解】(1)[1]两侧水渠和中间的涵洞底部是相通的,上端开口,相当于是一个连通器。
[2]若左侧水渠中液面到达A处,则右侧水渠的液面与A在同一水平面上,故在C处。
(2)[3]由图可知,液面两侧到水面的深度相同,液体密度相同,根据公式可知,液面左侧受到水的压强等于右侧受到水的压强。
18. 如图所示,是古护城河上的吊桥使用原理图。
(1)图中装置C是______,它的作用是______。
(2)吊桥可以看成一个以B为支点的______(填写“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。请你画出吊桥被吊起时的动力、动力臂。( )
【答案】 ①. 定滑轮 ②. 改变力的方向 ③. 省力 ④.
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图可知,图中装置C是一个定滑轮,作用是改变力的方向。
(2)[3][4]吊桥的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆。吊桥被吊起时拉力为动力,作用点在吊桥A点,方向沿着绳的方向,力臂为支点B到力作用线的距离,如图所示:
19. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的推力F作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图象可知,当时,物体处于______状态,请你在甲图中画出物体此时在水平方向受力的示意图。( )
(2)第5s时,物体的运动速度是______m/s;运动过程中,物体受到的摩擦力是______N。
(3)在匀速直线运动阶段,F对木块做功的功率______W;
【答案】 ①. 静止 ②. ③. 4 ④. 2 ⑤. 8
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知t=1s时,物体速度为0,所以是静止状态。
[2]物体受到向右的拉力,此时物体静止,物体相对于地面有向右运动的趋势,故而还受到地面给物体向左的静摩擦力,如图所示:
(2)[3]由图可知,第5s时,物体的速度为4m/s。
[4]由图可知,4~6s物体在做匀速直线运动,根据二力平衡原理,推力大小与滑动摩擦力相等,所以运动时滑动摩擦力大小为2N。
(3)[5] 在匀速直线运动阶段,F对木块做功的功率
四、实验探究题(满分28分,共5题)
20. 探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,探究小组用钩码、弹簧测力计进行了探究。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1.1
3
4
(1)第2次测量中弹簧测力计的示数如图所示,此时钩码的质量是______g。
(2)根据表中数据在乙图中画出图象。( )
(3)实验中,小组成员发现有一组数据出现偏差,请你分析一下其可能存在的原因(列举一条即可):______。
【答案】 ①. 200 ②. ③. 测量前弹簧测力计未调零
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,此时钩码的重力为2N,质量为
(2)[2]题目要求画出G-m图像,故纵轴为G,单位为N,横轴为m,单位为kg,表格数据不多且跨度不大,纵轴一小格可为0.5N,横轴一格为0.05kg,根据表格数据可得一条过原点的正比例函数图像,如图所示:
(3)[3]由表可知,第一组数据出现偏差,重力测量结果偏大,可能是由于弹簧测力计使用前未调零。
21. 利用如图所示实验装置进行“探究阻力对物体运动的影响”实验。
(1)小车从斜面高处滑下,______能转化为______能,速度越来越快;
(2)分别让小车从同一斜面的同一高度,滑到棉布、木板、玻璃表面,利用传感器记录小车运动的“速度v—路程s”图象,请你将表面材料填在对应图象的下方;
①______表面 ②______表面 ③______表面
(3)从图中的现象可以发现:阻力越小,小车运动的距离越远。由实验现象我们可以推测:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持______。请你在图中补充画出小车到达阻力为零的平面时其运动的“速度v—路程s”图象。( )
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. 棉布 ④. 玻璃 ⑤. 木板 ⑥. 匀速直线运动状态 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2]小车从斜面高处滑下,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能。
(2)[3][4][5]由图像可知,①中速度减小为零的过程中,小车运动的路程最短,说明摩擦力最大,②中速度减小为零的过程中,小车运动的路程最长,说明摩擦力最小,③中速度减小为零的过程中,小车运动的路程较短,说明摩擦力较大,而棉布表面最粗糙,摩擦力最大,木板表面较粗糙,摩擦力较大,玻璃表面最光滑,摩擦力最小,所以①是棉布表面,②是玻璃表面,③是木板表面。
(3)[6]由实验现象我们可以推测:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持做匀速直线运动,一直运动下去。
[7]小车到达阻力为零的平面时会保持匀速直线运动,速度不变,因此图像如图所示:
22. 在探究“压力作用效果的影响因素”实验时,小组成员设计了图A、B、C、D四次实验:
(1)实验中通过海绵的______反映压力的作用效果,采用了转换法;此实验______(选填“能”或“不能”)用硬木板代替海绵,原因是______;
(2)为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的___、___两次实验进行比较得出结论:______,压力的作用效果更明显;
(3)如图D,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止。发现小桌对海绵压力的作用效果比C小一些,说明同一物体放在斜面上,对表面的压力______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 不能 ③. 硬木板的形变程度不容易观察 ④. A ⑤. B ⑥. 压力越大 ⑦. 减小
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]实验中运用转换法通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,因为硬木板的形变程度小,不容易观察,因此不能用硬木板代替。
(2)[4][5][6]要探究压力的作用效果跟压力大小的关系,需要控制受力面积相同,而改变压力的大小,因此选用A、B两次实验。当受力面积相同时,B实验中压力大,海绵凹陷程度大,压力作用效果更明显,可得结论为:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[7]由图D可知,同一物体放在斜面上,受力面积不变,压力的作用效果变小,即压强变小,故压力也变小。
23. 晓丽利用弹簧测力计、金属块、装有水的烧杯完成了探究影响浮力大小的因素的实验,实验过程如图所示,实验时液体均未溢出。
(1)B、C两次实验,水对烧杯底部的压强______;两次实验弹簧测力计示数的差异,说明了浮力大小与______有关。
(2)C中金属块受到水的浮力为______N;D中金属块受到水的浮力为______N;请你画出D中金属块所受力的示意图。( )
(3)实验中采用金属块的体积是______。
【答案】 ①. ②. 物体排开液体的体积 ③. 2 ④. 2 ⑤. ⑥. 200
【解析】
【详解】(1)[1]B、C两次实验中,C实验水的深度更大,根据公式可知,实验C中水对烧杯底部的压强更大。
[2] B、C两次实验中,C实验物体排开液体的体积更大,弹簧测力计的示数更小,说明实验C中物体受到的浮力更大,故能说明液体密度一定时,浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[3]由图可知,金属块的重力为3.6N,C中金属块受到弹簧测力计的拉力为1.6N,则C中金属块受到水的浮力为2N。
[4]D烧杯中液体与C烧杯中液体都为水,密度相同,金属块排开液体体积也相同,故受到的浮力也相同,故D中金属块受到水的浮力为2N。
[5]物体受到向下的重力为3.6N,受到向上的拉力为1.2N,浸没时的浮力为2N,因为物体静止,向上的力等于向下的力,故还有一个向上的支持力,大小为0.4N,如图所示:
(3)[6]物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积,所以物体体积为
24. 利用如图所示实验装置,探究影响重力势能大小的因素。实验时,将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度。
(1)铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越______(选填“大”或“小”)。
(2)如图,将同一铁球先后从同一斜面的不同高度、处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为、,可以得到的结论是______。
(3)不改变球由静止释放的高度,下列实验方案______也可以增大物体的重力势能。
方案一:将铁球换成等体积的木球
方案二:将铁球更换为等体积的铜球
方案三:将铁球更换为等质量铜球
【答案】 ①. 小 ②. 质量相同时,高度越高,物体的重力势能越大 ③. 方案二
【解析】
【详解】(1)[1]实验中整个过程涉及的能量转化情况为:重力势能先转化为动能,动能再转化为弹性势能;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,弹簧的形变越小,弹性势能越小,则说明铁球的重力势能越小。
(2)[2]将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2,h1小于h2 ,l1大于l2,说明铁球释放的高度越高,被压缩后弹簧的长度越小,弹簧的形变越大,弹性势能越大,铁球的重力势能越大, 故可得出的结论是:质量相同时,高度越高,物体的重力势能越大。
(3)[3]高度相同时,质量越大,物体的重力势能越大。将铁球换成等体积的木球,由于木球密度小于铁球,质量变小,重力势能变小;将铁球更换为等体积的铜球,由于铜球密度大于铁球,质量变大,重力势能变大;将铁球更换为等质量铜球,质量不变,重力势能不变。故选方案二。
五、计算题(满分16分,共2题)
25. 如图所示是一种可充气的防溺水自救手环。充气后,手环重1.6N,体积为,忽略手环在水中体积的变化。求:
(1)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力;
(2)充气后,手环浸没在水中时给佩戴者向上的拉力大小;
(3)充气后,防溺水自救手环下表面在水面下0.6m深处受到的液体压强。
【答案】(1)180N;(2)178.4N;(3)6000Pa
【解析】
【详解】解:(1)充气后,手环体积为,手环浸没在水中时受到的浮力为
(2)充气后,手环浸没在水中时,佩戴者给手环向下的拉力大小为
手环给佩戴者向上的拉力与佩戴者给手环向下的拉力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,故手环给佩戴者向上的拉力为178.4N。
(3)充气后,防溺水自救手环下表面在水面下0.6m深处受到的液体压强为
答:(1)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力为180N;
(2)充气后,手环浸没在水中时给佩戴者向上的拉力为178.4N;
(3)充气后,防溺水自救手环下表面在水面下0.6m深处受到的液体压强为6000Pa。
26. 建筑工地上,需要将一堆建筑材料运到高处,某次,工人用250N的拉力将200N的重物在20s内匀速升高4m。g取10N/kg。求:
(1)工人20s内所做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)800J;(2)100W;(3)40%
【解析】
【详解】解:(1)工人20s内所做的有用功
W有=Gh=200N×4m=800J
(2)由图可知,动滑轮上绳子的根数n=2,则绳子自由端移动的距离
s=nh=2×4m=8m
拉力所做的功
W总=Fs=250N×8m=2000J
拉力的功率
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)工人20s内所做的有用功为800J;
(2)拉力的功率为100W;
(3)滑轮组的机械效率为40%。
六、附加题(满分20分,共3题)
27. 跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小明的质量为50kg,每次跳起高度约为6cm(人整体上升,如图所示),1min跳100次,下列说法正确的是( )
A. 小明跳到最高点时,速度为零,是平衡状态
B. 为了提高1min跳绳的成绩,小明每次跳起时离开地面的平均高度应略小一些
C. 小明跳一次克服重力做功约30J
D. 小明在这一分钟内跳绳的功率约为50W
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.小明跳到最高点时,速度为零,此时如果不考虑空气阻力,只受重力作用,不是平衡力,不是平衡状态,故A错误;
B.每次跳起时离开地面的平均高度应略小一些,在速度一定时,能减小每次的时间,可以提高1min跳绳的成绩,故B正确;
C.小明跳一次克服重力做功约为
故C正确;
D.小明在这一分钟内跳绳的功率约为
故D正确。
故选BCD。
28. 水平桌面上放置两个相同的溢水杯,分别装满水、酒精。将一个小球放入水中,小球静止时如图甲所示,溢出水的质量为;若将这个小球放入酒精中,小球沉底如图乙所示,溢出酒精的质量为,已知水和酒精的密度分别为。则______(选填“>”“<”或“=”);小球的体积是______,小球的密度是______。(用已知物理量进行表示)
【答案】 ①. > ②. ③.
【解析】
【详解】[1]将一个小球放入水中,小球静止时如图甲所示,小球漂浮,浮力等于重力;若将这个小球放入酒精中,小球沉底,则浮力小于小球的重力,故小球在水中受到的浮力大,根据阿基米德原理,小球在水中排开液体的重力大,根据G=mg,有。
[2]小球在酒精中受到的浮力为
则小球的体积为
[3]小球在水中漂浮,受到的浮力等于自身重力,则
则小球的质量,小球的密度是
29. 如图所示,一个管道(内壁粗糙程度相同)竖直固定在水平地面上,利用拉力F将一物块从管道左端竖直拉进,右端竖直拉出,已知管道中的竖直管口对物块挤压作用完全相同,并测得拉动全过程拉力和物块移动速度随时间变化的图象分别如图乙、丙所示。求:
(1)物块所受重力G和在竖直管道运动过程中受到的摩擦力大小;
(2)全程物体克服摩擦力做功的大小。
【答案】(1)2N,10N;(2)90J
【解析】
【详解】解:(1)由甲、乙两图得出,0~2s时,拉力为12N,木块匀速直线上升,受到的合力为0,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的拉力,所以有
4~6s时,拉力为8N,木块匀速直线下降,受到的合力为0,木块受到竖直向下的重力、拉力,竖直向上的摩擦力,所以有
联合解得
(2)由图乙可得物块竖直向上运动的距离为
物块竖直向下运动的距离为
物块竖直向上、竖直向下运动克服摩擦力做功为
由图可知,2~4s,木块在水平方向上做匀速直线运动,此时的拉力和摩擦力是一对平衡力,由图乙可知,此时拉力大小是5N,此时受到的摩擦力为
物块水平运动的距离为
物块水平运动克服摩擦力做功为
全程物体克服摩擦力做功为
答:(1)物块所受重力为2N,在竖直管道运动过程中受到的摩擦力为10N;
(2)全程物体克服摩擦力做功为90J。
30. 学校新购一批空调给教室安装。细心的小明观察到工人师傅用膨胀螺丝将直角三角形支架ABC固定在室外,用来放置空调室外机(如图所示),已知AB长为40cm,AC长为50cm。空调室外机的质量为30kg,它的重力作用线正好通过AB的中点。据此回答下列问题:(g取)
(1)请在图中作出F的力臂和阻力的力臂;
(2)忽略支架自身的重力,请计算B处的膨胀螺丝受到的水平拉力F。
【答案】(1);(2)200N
【解析】
【详解】解:(1)由图可得,支点在C点上,过C点做F的作用线的垂线,支点到垂足之间的距离为力臂l1;阻力为重物对AB的压力,压力的作用点可集中在AB的中点上,过作用点做垂直与AB向下的带箭头的直线表示压力F压,过C点做F压的作用线的垂线,支点到垂足之间的距离为力臂l2,如图所示:
(2)重物对AB的压力
忽略支架自身的重力,由杠杆平衡条件得,B处的膨胀螺丝受到的水平拉力
答:(2)忽略支架自身的重力, B处的膨胀螺丝受到的水平拉力F为200N。
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