内容正文:
2023~2024学年度下学期期末质量监测八年级物理
(时间:80分钟,满分:80分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个符合题目要求,选对得2分;第7~9小题有多项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,多选、错选不得分.)
注意:第1~6小题中每题只有一个选项正确.
1. 在如图所示的情景中,关于力对物体做功的描述,说法正确的是( ).
A. 足球在水平地面上滚动时,足球受到的重力对足球做功了
B. 举重运动员将杠铃举起,运动员对杠铃做功了
C. 人用力推大石但没有推动,人的推力对大石做功了
D. 人站在正在水平匀速直线行驶的汽车上,手对提包向上的拉力对提包做功了
2. 如图所示,用的力沿水平方向拉动物体B,使物体B在水平放置的粗糙的木板A上表面向左做匀速直线运动.下列说法正确的是( ).
A. 物体B所受摩擦力为
B. 木板A上表面所受摩擦力的方向水平向右
C. 木板A上表面不受摩擦力
D. 物体B受到的重力与地面对木板A的支持力是一对平衡力
3. 如图所示,为了探究液体内部压强的特点,小明用隔板将一容器分成左右两部分,隔板开有一圆孔用橡皮膜封闭.当左右两侧各注入适量的液体后,选项图中符合实际情况的是( )。
A. B.
C. D.
4. 如图所示,是某同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止.下列说法正确的是( ).
A. 球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B. 球在b点的速度为零
C. 球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D. 球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
5. 海上舰艇护航编队在距离较近时,一般采用“前后”形成队形,而不采用“并排”形成列队。下图中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6. 九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室,所用时间为30s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近( )
A. 1.5W B. 15W C. 150W D. 1500W
注意:第7~9小题中每题至少有两个选项正确.
7. 关于压强在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A. 铁轨下铺垫枕木,主要目的是通过增大压力来增大压强
B. 滑雪板与雪地接触面积较大,是利用增大受力面积来减小压强
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升高来工作的
8. 如图所示,利用改进版的托里拆利实验装置测量此时此地的大气压强值;实验步骤图甲是在水银槽里注入水银,图乙将玻璃管竖直,观察到水银柱下降,下列说法中正确的是( )
A. 此时此地的大气压强值等于高水银柱所产生的压强
B. 若将玻璃管倾斜,测得水银柱液面到水银槽液面竖直高度不变
C. 若在管的侧壁A处扎一个孔,会有水银从A处流出
D. 如果将此托里拆利实验装置搬到更高的位置(环境温度不变),测得水银柱液面到水银槽液面的竖直高度将变高
9. 如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始自由下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短,从a至c处的过程中,小球在b处速度最大,小球的速度v和弹簧被压缩的长度l之间的图像如图乙所示,不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小球所受重力等于弹簧的弹力 B. 小球的重力势能一直减小
C. 小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能 D. 小球的速度先增大后减小
二、填空题(本题共6题,每空1分,共12分)
10. 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,气球向右喷气,同时小车会向左运动,说明力能改变物体的__________,使小车前进的力的施力物体是__________.
11. 如图所示,高杆船技是国家级非物质文化遗产之一。高杆船技基本的表演形式是“船在河中行、杆在船上立、人在杆上翻”,它独特而又巧妙,呈现出鲜明的水乡、蚕乡特色.高杆船的船面铺满木板,“高杆”是一支粗壮带梢的毛竹,以石臼为杆基,用三支较粗的毛竹绑扎成三角支撑,使高杆稳稳竖立于船头.演出时,表演者需徒手攀爬到十余米高的毛竹上,人在______力作用下对毛竹产生向下的压力,使具有______(选填“弹”或“塑”)性的毛竹上端可以自然弯曲约与水面平行,形成类似于单杠表演的区域。
12. 小朋友从滑梯匀速下滑的过程中,他的动能_________,重力势能_________,机械能总量__________。(以上三空选填“变大”、“不变”或“变小”)
13. A、B是能自由移动物体,C、D、E是固定在容器上的物体,现往容器中注入一些水,如图所示,__________(填字母)物体一定不受浮力的作用。若E物体受到水向下的压力为,E物体受到水的浮力为,则E物体受到水向上的压力为__________N。
14. 甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,放置在水平桌面上,将同种材料制成的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两液面等高,如图所示,物体A的重力__________物体B的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
15. 2024年6月,作为沈阳市特色精品赛事之一,沈阳市龙舟大奖赛自2010年起已连续举办十三届,已发展成为广受市民喜爱的水上运动赛事,如图所示为一艘多人赛艇.划桨时,运动员一手撑住桨柄的末端视为支点,另一手用力划桨,从而使赛艇运动。桨为__________(填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;请写出一种与桨类型相同的杠杆:__________.
三、作图题(本题共2题,16题2分,17题2分,共4分)
16. 如图所示,O点是轻质杠杆AOB的支点,杠杆上的C点受到阻力的作用,若使杠杆在图中所示位置静止,请在杠杆上画出所要施加的最小动力的示意图,并画出阻力臂。
17. 使用图中装置匀速提升重物,请在图中画出最省力的绕法,并标出F。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小军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、喷雾器和海绵块各一个、钩码适量,选取器材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,小军把长条形地板砖平放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做______运动.此时弹簧测力计的示数______滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)小军用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据;
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
摩擦力
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
24
小军分析数据得出结论:随接触面潮湿程度的增大,摩擦力的大小变化______;
(3)小林想利用小军的实验装置和现有实验器材,研究摩擦力的大小与压力大小的关系,他改变压力的合理的具体操作是:______;
(4)小林利用题中所给的实验器材______(选填“能”或“不能”)研究压力作用效果与受力面积大小的关系。
19. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,让质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从斜面的一定高度由静止开始滚落,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图甲、乙、丙所示.
(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“钢球”或“木块”)的动能,它的动能大小是通过______来反映的,这是______(填物理学研究方法名称);
(2)若水平面绝对光滑,本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(3)小明同学利用图丙装置(除去木块B)探究“阻力对物体运动的影响”实验,在水平表面铺上不同材料,用传感器记录小球M在斜面同一高度由静止滚下,在不同水平表面上的自由滚动时,速度随时间变化的图像如图丁所示(图像),由图像可知:在水平面运动的过程中,小球所受阻力越小,速度减小越______;假设小球在水平面受到的阻力为0,小球将在水平面______。
20. 同学们探究“杠杆的平衡条件”,实验中单个钩码质量均相同。
(1)实验前杠杆静止如图甲所示,为了在实验中便于准确测量力臂,需向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在__________位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆已经平衡,可读出弹簧测力计竖直向下拉杠杆的力是__________N。如果在图乙左侧钩码下再增加一个钩码,仍想使杠杆平衡,杠杆右侧弹簧测力计竖直向下拉杠杆的力应为__________N;
(3)小丽在如图乙所示的在杠杆两侧,分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡,实验的部分数据如下表。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
10
2.0
5
2
0.5
20
1.0
10
3
2.0
0.5
0.5
20
分析表中实验数据,小丽得出结论:当杠杆平衡时,阻力和阻力臂的乘积一定,动力越大,动力臂越__________;
(4)小玲在与同学进行实验交流过程中,产生了一个新的问题:若如图丙所示,支点不在杠杆的中点,用弹簧测力计在C点竖直向上对杠杆施力,钩码在D点对杠杆施加的力为,多次进行杠杆平衡实验时发现,总是大于,其原因可能是__________。
21. 如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置.由图中实验可知;
(1)物块的重力为__________N,浸没在水中时受到的浮力是__________N.
(2)由图①②③可得:当液体密度一定时,物体__________越大,所受浮力越大.
(3)由图①④⑤可得结论:当__________相同时,__________越大,物体所受浮力越大;三次实验测得的数据可以计算出盐水的密度为__________。(,g取)
(4)如图⑥,溢水杯中装满水,空烧杯放在电子秤上,用电子秤测出空烧杯质量为,将图①所示装置物块缓慢浸入水中,物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为F,电子秤测得烧杯和溢出水的总质量为。则__________(用已知量符号和测得量符号表示),可验证阿基米德原理成立。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 两个完全相同的玻璃杯放在水平桌面上,分别盛满清水和浓盐水,一个质量为,体积为生鸡蛋分别浸入盛满清水和盛满浓盐水的玻璃杯中,最终处于静止状态如图所示.已知玻璃杯高度为,底面积为,玻璃杯厚度忽略不计.(,g取)求:
(1)生鸡蛋在清水中所受浮力为多少?
(2)生鸡蛋在浓盐水中所受浮力多少?
(3)如图乙所示,浓盐水对玻璃杯底的压强为多少?
(4)煮熟后的鸡蛋密度为,若把煮熟后的鸡蛋投入图乙盛满浓盐水的容器中,熟鸡蛋会处于什么状态,请说明理由?
23. 如图所示,牵引车固定在地面,缆绳一端固定在牵引车上,另一端通过固定在斜面顶端的定滑轮拉动重1×105N的材料沿斜坡以1m/s的速度匀速从底部拉上坡顶,已知斜坡的长度为15m,高度为7.5m,机车的牵引功率为6×104W。求:
(1)机车对材料做的总功是多少?
(2)机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率是多少?
24. 大家都知道,人要上楼,可以选择爬楼梯或坐电梯,那么船舶要翻过大坝,是不是也有多种选择呢?答案是Yes,也可选择爬楼梯或者坐电梯,这里的“楼梯”指的是船闸,“电梯”自然就是升船机。
(1)三峡船闸的工作原理是__________原理。如图甲所示,三峡船闸共有五级船闸,如,船从下游驶来,需过大坝上行,先将五闸室水位降到与下游水位一致,打开下闸门,船舶进入闸室;关闭下闸门,输水系统充水抬高闸室水位,船舶随闸室水位上升而上升,当水位__________ (选填“高于”、“等于”或“低于”)四闸室水位时,打开五闸首人字闸门,船舶就好像爬过一级阶梯,轻松驶入上一级闸室.以此类推,最后到达上游。
(2)我们著名三峡大坝除了五级船闸外,还有一个世界第一的升船机。如图乙所示,三峡大坝上的船可以“坐”升船机过坝.
①升船机,又称“举船机”。船只上行时,从下游引航道驶入承船厢,关闭闸门和下游端厢门后,泄去这两门之间缝隙内的水(厢里有水),在驱动装置作用下,承船厢上升并停靠与上闸首对接的位置;给闸门之间空隙内灌水,开启上闸首的工作闸门及承船厢上游端的船厢门,船只即驶进上游引航道,下行时则相反。
②一艘排水量为的船在下游江面上正常行驶时受到的浮力是__________N.当此船从大坝下游江面驶入升船机的承船厢后,泄水后,厢内水深为,此时承船厢底部的位置受到水的压力是__________N。
③随后升船机将此船从海拔高度为的下游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为的上游江面,利用升船机运送船,对船做的有用功是__________J,升船机的机械效率一定__________100%(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(,g取)
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2023~2024学年度下学期期末质量监测八年级物理
(时间:80分钟,满分:80分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个符合题目要求,选对得2分;第7~9小题有多项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,多选、错选不得分.)
注意:第1~6小题中每题只有一个选项正确.
1. 在如图所示的情景中,关于力对物体做功的描述,说法正确的是( ).
A. 足球在水平地面上滚动时,足球受到的重力对足球做功了
B. 举重运动员将杠铃举起,运动员对杠铃做功了
C. 人用力推大石但没有推动,人的推力对大石做功了
D. 人站在正在水平匀速直线行驶的汽车上,手对提包向上的拉力对提包做功了
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球的重力竖直向下,足球在水平地面上滚动,没有向下运动,重力对足球没有做功,故A错误;
B.举重运动员将杠铃举起,运动员给杠铃一个竖直向上的力,杠铃竖直方向上移动距离,运动员对杠铃做功,故B正确;
C.人推大石头但没有推动,人给大石头一个向前的力,大石头向前没有移动距离,人对大石头没有做功,故C错误;
D.人站在正在水平匀速直线行驶的汽车上,手对提包有向上的拉力,但是提包向上没有移动距离,人对提包没有做功,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,用的力沿水平方向拉动物体B,使物体B在水平放置的粗糙的木板A上表面向左做匀速直线运动.下列说法正确的是( ).
A. 物体B所受摩擦力为
B. 木板A上表面所受摩擦力的方向水平向右
C. 木板A上表面不受摩擦力
D. 物体B受到的重力与地面对木板A的支持力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动,所受到摩擦力和拉力是一对平衡力,所以
f=F=5N
故A正确;
BC.以物体B为参照物,木板A向右运动,所以木板A上表面所受B的摩擦力的方向水平向左,故BC错误;
D.进行受力分析可知,A和B受到的总重力与地面对木板A的支持力大小相等,所以B受到的重力与地面对木板A的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,为了探究液体内部压强的特点,小明用隔板将一容器分成左右两部分,隔板开有一圆孔用橡皮膜封闭.当左右两侧各注入适量的液体后,选项图中符合实际情况的是( )。
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.在容器两边分别装入不同深度的水,深度越大,压强越大,橡皮膜会向压强小的即深度浅的一边凸起,故A不符合题意;
B.两边水的深度相同,密度相同,压强相等,故橡皮膜不会凸起,故B符合题意;
CD.两边装有相同深度的水和盐水,盐水的密度大压强大,橡皮膜会向水的一边凸起,故CD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,是某同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止.下列说法正确的是( ).
A. 球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B. 球在b点的速度为零
C. 球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D 球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性不是力,不能表述为受到惯性作用,故A错误;
B.球在b点只受到重力作用,若球在b点的速度为零,则球会竖直向下落,因此球在b点的速度不为零,故B错误;
C.球从b点下落到c点,球的速度增大,球的运动方向不断改变,所以球的运动状态不断改变,故C正确;
D.球最终到d点停止,是受到阻力的作用,速度越来越小,物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
5. 海上舰艇护航编队在距离较近时,一般采用“前后”形成队形,而不采用“并排”形成列队。下图中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
A.用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压,故A不符合题意;
B.在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来,故B不符合题意;
C.上端开口、底部连通的容器叫连通器;锅炉水位计是利用连通器原理工作的,故C不符合题意;
D.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系知道,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,因此候车时人必须站在安全线以外,故D符合题意。
故选D。
6. 九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室,所用时间为30s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近( )
A. 1.5W B. 15W C. 150W D. 1500W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】小黄同学的体重约为500N,一层楼高约为3m,从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度约为9m,所用时间为30s;则他上楼过程克服自身重力做功的功率约为
故选C。
注意:第7~9小题中每题至少有两个选项正确.
7. 关于压强在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A. 铁轨下铺垫枕木,主要目的是通过增大压力来增大压强
B. 滑雪板与雪地接触面积较大,是利用增大受力面积来减小压强
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升高来工作的
【答案】BD
【解析】
【详解】A.增大压强的方法:压力一定时减小受力面积,受力面积一定时增大压力;铁轨下铺垫枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积,受力面积一定时,减小压力;滑雪板与雪地接触面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B正确;
C.大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果;用注射器吸取射药液是利用大气压强实现的,用注射器注射药液是利用人的推力实现的,故C错误;
D.液体表面的气压增大、沸点升高,气压减小、沸点降低,高压锅是利用液体的沸点随着气压的增大而升高来工作的,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,利用改进版的托里拆利实验装置测量此时此地的大气压强值;实验步骤图甲是在水银槽里注入水银,图乙将玻璃管竖直,观察到水银柱下降,下列说法中正确的是( )
A. 此时此地的大气压强值等于高水银柱所产生的压强
B. 若将玻璃管倾斜,测得水银柱液面到水银槽液面竖直高度不变
C. 若在管的侧壁A处扎一个孔,会有水银从A处流出
D. 如果将此托里拆利实验装置搬到更高的位置(环境温度不变),测得水银柱液面到水银槽液面的竖直高度将变高
【答案】AB
【解析】
【详解】A.读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为76cm,合760mm,因此,当时的大气压强等于760mm高水银柱产生的压强,故A正确;
B.由图可知,将玻璃管倾斜,水银柱液面到水银槽液面的竖直高度仍为760mm,故B正确;
C.在管的A处扎一个孔,管内A点上方水银柱产生的压强小于A点受到的大气压,水银不会从A处流出来,故C错误;
D.若将实验装置搬到高处上,由于气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低,则高处大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故D错误。
故选AB
9. 如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始自由下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短,从a至c处的过程中,小球在b处速度最大,小球的速度v和弹簧被压缩的长度l之间的图像如图乙所示,不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小球所受重力等于弹簧的弹力 B. 小球的重力势能一直减小
C. 小球减少机械能转化为弹簧的弹性势能 D. 小球的速度先增大后减小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.在小球向下压缩弹簧的过程中,小球受竖直向上弹簧的弹力、竖直向下的重力;在ab段,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大;随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;小球再向下运动(bc段),弹力大于重力,合力向上,小球速度减小;故A错误;
B.小球从a至c的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故B正确;
C.小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故C正确;
D.由图乙可知,小球的速度先增大后减小,故D正确。
故选BCD。
二、填空题(本题共6题,每空1分,共12分)
10. 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,气球向右喷气,同时小车会向左运动,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. 运动状态 ②. 喷出的气体
【解析】
【10题详解】
[1][2]气球向右喷气,同时小车受到气体的反作用力,从而向左运动,说明物体间力的作用是相互的,在这个力的作用下,小车由静止变为运动,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。
11. 如图所示,高杆船技是国家级非物质文化遗产之一。高杆船技基本的表演形式是“船在河中行、杆在船上立、人在杆上翻”,它独特而又巧妙,呈现出鲜明的水乡、蚕乡特色.高杆船的船面铺满木板,“高杆”是一支粗壮带梢的毛竹,以石臼为杆基,用三支较粗的毛竹绑扎成三角支撑,使高杆稳稳竖立于船头.演出时,表演者需徒手攀爬到十余米高的毛竹上,人在______力作用下对毛竹产生向下的压力,使具有______(选填“弹”或“塑”)性的毛竹上端可以自然弯曲约与水面平行,形成类似于单杠表演的区域。
【答案】 ①. 重 ②. 弹
【解析】
【详解】[1][2]以人为研究对象,人在毛竹上表演,受到重力和毛竹给人的支持力,由于物体间力的作用是相互的,故人在重力作用下对毛竹产生向下的压力;毛竹具有天然的柔性与韧性,当外力撤销后,可以恢复到原有状态,故属于弹性形变。
12. 小朋友从滑梯匀速下滑的过程中,他的动能_________,重力势能_________,机械能总量__________。(以上三空选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 变小
【解析】
【12题详解】
[1][2][3]小朋友在匀速滑下的过程中,质量不变,速度不变。动能的决定因素是质量和速度,这两个物理量都不变,所以动能不变;滑下说明高度下降,重力势能变小。机械能等于动能加势能的总和,动能不变,重力势能减小,所以机械能变小。
13. A、B是能自由移动的物体,C、D、E是固定在容器上的物体,现往容器中注入一些水,如图所示,__________(填字母)物体一定不受浮力的作用。若E物体受到水向下的压力为,E物体受到水的浮力为,则E物体受到水向上的压力为__________N。
【答案】 ①. D ②. 110
【解析】
【详解】[1]浮力产生的原因是物体上下表面受到的压力差,即物体下表面不受水的压力就不受浮力的作用,如图所示,D的下表面固定在容器上,下表面不受水的压力,则不受浮力的作用。
[2]根据,E物体受到水向上的压力为
14. 甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,放置在水平桌面上,将同种材料制成的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时两液面等高,如图所示,物体A的重力__________物体B的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】大于
【解析】
【14题详解】
由图甲可知,物体A在甲容器中液体内漂浮,物体A的密度小于甲容器中液体密度;物体B在乙容器中液体内悬浮,物体B的密度等于乙容器中液体密度,物体A、B密度相同,所以甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度。液体体积相同,放入物体后静止时液面等高,则物体A、B排开液体的体积相同,根据公式可知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,因为物体漂浮和悬浮时重力等于浮力,所以物体A的重力大于物体B的重力。
15. 2024年6月,作为沈阳市特色精品赛事之一,沈阳市龙舟大奖赛自2010年起已连续举办十三届,已发展成为广受市民喜爱的水上运动赛事,如图所示为一艘多人赛艇.划桨时,运动员一手撑住桨柄的末端视为支点,另一手用力划桨,从而使赛艇运动。桨为__________(填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;请写出一种与桨类型相同的杠杆:__________.
【答案】 ①. 费力 ②. 筷子
【解析】
【15题详解】
[1]划桨时,以桨的末端为支点时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
[2]筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,使用时省距离,是费力杠杆。
三、作图题(本题共2题,16题2分,17题2分,共4分)
16. 如图所示,O点是轻质杠杆AOB的支点,杠杆上的C点受到阻力的作用,若使杠杆在图中所示位置静止,请在杠杆上画出所要施加的最小动力的示意图,并画出阻力臂。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,要最省力,则动力臂应最长,由图知OA比OB长,所以OA作为动力臂L1时最长;因阻力方向竖直向下,为使杠杆平衡,则动力F1的方向应向上,则过A点作垂直于OA向上的力即为最小动力F1的示意图;反向延长阻力画出阻力的作用线,则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2,如图所示:
17. 使用图中装置匀速提升重物,请在图中画出最省力的绕法,并标出F。
【答案】
【解析】
【17题详解】
从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法,如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小军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、喷雾器和海绵块各一个、钩码适量,选取器材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,小军把长条形地板砖平放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做______运动.此时弹簧测力计的示数______滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)小军用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据;
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
摩擦力
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
2.4
小军分析数据得出结论:随接触面潮湿程度的增大,摩擦力的大小变化______;
(3)小林想利用小军的实验装置和现有实验器材,研究摩擦力的大小与压力大小的关系,他改变压力的合理的具体操作是:______;
(4)小林利用题中所给的实验器材______(选填“能”或“不能”)研究压力作用效果与受力面积大小的关系。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 等于 ③. 先增大后减小 ④. 往鞋内放入钩码,拉动鞋子做匀速直线运动,读出测力计示数 ⑤. 不能
【解析】
【详解】(1)[1][2]鞋子在水平面上进行匀速直线运动,处于平衡状态,受力平衡。根据二力平衡,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,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小。
(2)[3]分析数据可知,喷雾次数越多,地面越潮湿,摩擦力先增大后减小再不变。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]题中有钩码适量,因而通过往鞋内放入钩码,可以改变压力大小,保持粗糙程度不变,因而操作是:往鞋内放入钩码,拉动鞋子做匀速直线运动,读出测力计示数。
(4)[5]研究压力作用效果与受力面积大小的关系,必须控制压力和接触面的粗糙程度相同,改变受力面积的大小,但鞋子不可以改变受力面积且保持粗糙程度不变,故不能探究。
19. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,让质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从斜面的一定高度由静止开始滚落,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图甲、乙、丙所示.
(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“钢球”或“木块”)的动能,它的动能大小是通过______来反映的,这是______(填物理学研究方法名称);
(2)若水平面绝对光滑,本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(3)小明同学利用图丙装置(除去木块B)探究“阻力对物体运动的影响”实验,在水平表面铺上不同材料,用传感器记录小球M在斜面同一高度由静止滚下,在不同水平表面上的自由滚动时,速度随时间变化的图像如图丁所示(图像),由图像可知:在水平面运动的过程中,小球所受阻力越小,速度减小越______;假设小球在水平面受到的阻力为0,小球将在水平面______。
【答案】 ①. 钢球 ②. 木块B移动的距离 ③. 转换法 ④. 不能 ⑤. 慢 ⑥. 匀速直线运动
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]实验中,利用钢球对木块做功,通过做功的多少来判断钢球动能大小,所以,小明通过观察木块B移动的距离长短来判断钢球动能的大小。把不便于测量的动能的大小,转换成为便于测量的距离的长短,采用了转换法。实验中,研究的是钢球的动能大小,通过它推动木块做功来反映它的动能大小,所以这里的动能指的是碰撞时钢球的动能。
(2)[4]不能达到实验目的,因为在光滑的水平面上,木块将做匀速直线运动,不会停下来,无法比较木块移动的距离的长短来判断动能大小。
(3)[5]从毛巾到棉布再到塑料板,表面越来越光滑,小车受到的阻力越来越小,运动的时间越来越长,运动的距离越来越远,说明速度减小的越慢。
[6]小车受到的阻力继续减小,小车速度减小到0需要的时间就越长,所以可以推测小车受到的阻力为0时,小车的速度不会改变,做匀速直线运动。
20. 同学们探究“杠杆的平衡条件”,实验中单个钩码质量均相同。
(1)实验前杠杆静止如图甲所示,为了在实验中便于准确测量力臂,需向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在__________位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆已经平衡,可读出弹簧测力计竖直向下拉杠杆的力是__________N。如果在图乙左侧钩码下再增加一个钩码,仍想使杠杆平衡,杠杆右侧弹簧测力计竖直向下拉杠杆的力应为__________N;
(3)小丽在如图乙所示的在杠杆两侧,分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡,实验的部分数据如下表。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
10
2.0
5
2
0.5
20
1.0
10
3
2.0
0.5
0.5
20
分析表中实验数据,小丽得出结论:当杠杆平衡时,阻力和阻力臂的乘积一定,动力越大,动力臂越__________;
(4)小玲在与同学进行实验交流过程中,产生了一个新的问题:若如图丙所示,支点不在杠杆的中点,用弹簧测力计在C点竖直向上对杠杆施力,钩码在D点对杠杆施加的力为,多次进行杠杆平衡实验时发现,总是大于,其原因可能是__________。
【答案】 ①. 右 ②. 水平 ③. 2 ④. 2.5 ⑤. 小 ⑥. 杠杆自重的影响
【解析】
【详解】(1)[1][2]由甲图可知杠杆左端低,右端高,所以将杠杆右端的平衡螺母向右调节可以使杠杆直至水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2N。
[4]如图乙所示,两边的力臂相等,根据杠杆的平衡条件可知,钩码的重力与弹簧测力计的拉力相等,则每个钩码的重力
在图乙左侧钩码下再增加一个钩码,则钩码的重力变为2.5N,两边的力臂不变,依然相等,则弹簧测力计的示数为2.5N。
(3)[5]分析表中实验数据,可以得到结论:;则当杠杆平衡时,阻力和阻力臂的乘积一定,动力越大,动力臂越小。
(4)[6]根据题意的丙图可知,此时杠杆的支点没有在杠杆的中心,所以杠杆的重心没有与杠杆的支点重合,杠杆自身重力没有经过支点,所以杠杆支点到重力作用线的距离,即重力的力臂不为0,故杠杆重力和其力臂的乘积对此时杠杆的平衡就会产生影响。
21. 如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置.由图中实验可知;
(1)物块的重力为__________N,浸没在水中时受到的浮力是__________N.
(2)由图①②③可得:当液体密度一定时,物体__________越大,所受浮力越大.
(3)由图①④⑤可得结论:当__________相同时,__________越大,物体所受浮力越大;三次实验测得的数据可以计算出盐水的密度为__________。(,g取)
(4)如图⑥,溢水杯中装满水,空烧杯放在电子秤上,用电子秤测出空烧杯质量为,将图①所示装置物块缓慢浸入水中,物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为F,电子秤测得烧杯和溢出水的总质量为。则__________(用已知量符号和测得量符号表示),可验证阿基米德原理成立。
【答案】 ①. 3 ②. 2 ③. 排开液体的体积 ④. 排开液体的体积 ⑤. 液体的密度 ⑥. 1.1×103 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图①可知,测力计的分度值为0.2N,所以物块的重力为3N。由③或④图可知,物块浸没在水中测力计示数为1N,根据称重法可得,物块浸没在水中时受到的浮力是
(2)[3]由图①②③可知,物块浸入的液体密度相同,排开液体的体积不同,③图排开液体的体积大,测力计示数小,根据称重法可知,受到的浮力大,所以由图①②③可得:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大。
(3)[4][5]由图①④⑤可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度的密度不同,⑤图液体密度大,测力计示数小,根据称重法可知,受到的浮力大,所以由图①④⑤可得,当物体排开液体的体积相同,液体密度越大,所受浮力越大。
[6]浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,物体的体积为
浸没在盐水中物体受到的浮力
盐水的密度为
(4)[7]物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化实际上等于浮力大小,即,空烧杯质量为m1,烧杯和水的总质量为m2,则物块排开水的质量为
排开水的重力为
若,即
则可验证阿基米德原理成立。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 两个完全相同的玻璃杯放在水平桌面上,分别盛满清水和浓盐水,一个质量为,体积为生鸡蛋分别浸入盛满清水和盛满浓盐水的玻璃杯中,最终处于静止状态如图所示.已知玻璃杯高度为,底面积为,玻璃杯厚度忽略不计.(,g取)求:
(1)生鸡蛋在清水中所受浮力为多少?
(2)生鸡蛋在浓盐水中所受浮力为多少?
(3)如图乙所示,浓盐水对玻璃杯底的压强为多少?
(4)煮熟后的鸡蛋密度为,若把煮熟后的鸡蛋投入图乙盛满浓盐水的容器中,熟鸡蛋会处于什么状态,请说明理由?
【答案】(1);(2);(3);(4)见解析
【解析】
【详解】解:(1)鸡蛋浸没在清水中,排开清水的体积和自身的体积相等,则鸡蛋在水中所受的浮力
(2)由浮沉条件可知,当物体悬浮时,物体受到的浮力等于其自身的重力,所以生鸡蛋在浓盐水中所受浮力为
(3)浓盐水的密度为
把鸡蛋放入盛满浓盐水的玻璃杯中,静止时液面高度为玻璃杯高度,高度为,则浓盐水对玻璃杯底的压强为
(4)煮熟后的鸡蛋密度为,则
根据浮沉条件可知,当物体密度小于液体密度时,若把煮熟后的鸡蛋投入图乙盛满浓盐水的容器中,熟鸡蛋会先上浮最终会漂浮。
答:(1)生鸡蛋在清水中所受浮力为;
(2)生鸡蛋在浓盐水中所受浮力为;
(3)如图乙所示,浓盐水对玻璃杯底的压强为;
(4)煮熟后的鸡蛋密度为,据浮沉条件可知,当物体密度小于液体密度时,物体在液体中会上浮最终会漂浮,若把煮熟后的鸡蛋投入图乙盛满浓盐水的容器中,根所以熟鸡蛋会先上浮最终会漂浮。
23. 如图所示,牵引车固定在地面,缆绳一端固定在牵引车上,另一端通过固定在斜面顶端的定滑轮拉动重1×105N的材料沿斜坡以1m/s的速度匀速从底部拉上坡顶,已知斜坡的长度为15m,高度为7.5m,机车的牵引功率为6×104W。求:
(1)机车对材料做的总功是多少?
(2)机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率是多少?
【答案】(1)9×105J;(2)83.3%
【解析】
【详解】解:(1)机车将材料从斜面底部拉到坡顶所用的时间为
机车对材料做的总功为
W=Pt=6×104W×15s=9×105J
(2)机车把材料拉上坡顶的过程中的有用功为
W有=Gh=1×105N×7.5m=7.5×105J
机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率为
答:(1)机车对材料做的总功是9×105J;
(2)机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率是83.3%。
24. 大家都知道,人要上楼,可以选择爬楼梯或坐电梯,那么船舶要翻过大坝,是不是也有多种选择呢?答案是Yes,也可选择爬楼梯或者坐电梯,这里的“楼梯”指的是船闸,“电梯”自然就是升船机。
(1)三峡船闸的工作原理是__________原理。如图甲所示,三峡船闸共有五级船闸,如,船从下游驶来,需过大坝上行,先将五闸室水位降到与下游水位一致,打开下闸门,船舶进入闸室;关闭下闸门,输水系统充水抬高闸室水位,船舶随闸室水位上升而上升,当水位__________ (选填“高于”、“等于”或“低于”)四闸室水位时,打开五闸首人字闸门,船舶就好像爬过一级阶梯,轻松驶入上一级闸室.以此类推,最后到达上游。
(2)我们著名的三峡大坝除了五级船闸外,还有一个世界第一的升船机。如图乙所示,三峡大坝上的船可以“坐”升船机过坝.
①升船机,又称“举船机”。船只上行时,从下游引航道驶入承船厢,关闭闸门和下游端厢门后,泄去这两门之间缝隙内的水(厢里有水),在驱动装置作用下,承船厢上升并停靠与上闸首对接的位置;给闸门之间空隙内灌水,开启上闸首的工作闸门及承船厢上游端的船厢门,船只即驶进上游引航道,下行时则相反。
②一艘排水量为的船在下游江面上正常行驶时受到的浮力是__________N.当此船从大坝下游江面驶入升船机的承船厢后,泄水后,厢内水深为,此时承船厢底部的位置受到水的压力是__________N。
③随后升船机将此船从海拔高度为的下游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为的上游江面,利用升船机运送船,对船做的有用功是__________J,升船机的机械效率一定__________100%(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(,g取)
【答案】 ①. 连通器 ②. 高于 ③. 3×105 ④. 5×104 ⑤. 2.88×107 ⑥. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]三峡船闸利用了连通器的工作原理,当连通器中的水静止时液面相平。
[2]船舶进入闸室,关闭下闸门,输水系统充水抬高闸室水位,船舶随闸室水位上升而上升,当水位高于四闸室水位时,打开五闸首人字闸门,五闸室和四闸室构成上端开口,底部连通的连通器,根据连通器原理,水会向四闸室流去,船舶自然顺水进入四闸室。
(2)[3]一艘排水量为30t的船受到的浮力
[4]船底所受水的压强
承船厢底部1m2位置受到水的压力
[5]根据沉浮条件可知,船的重力大小等于船受到的浮力大小,则船的重力为
利用升船机运送船,对船做的有用功
[6]机械效率是有用功占总功的比值,总功包括有用功与额外功,额外功是不能避免的,所以有用功总是小于总功,则机械效率总是小于1。
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