内容正文:
2023-2024学年第二学期期末考试
八年级物理试题
(总分 100分 考试时间 60分钟)
注意事项:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,30分;第Ⅱ卷为非选择题,70分; 共100分。
2.答卷前务必将自己的姓名、座号、准考证号按要求填写在答题卡和试卷上的相应位置。
3.第Ⅰ卷每题选出答案后,都必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号(ABCD)涂黑,如需改动,必须先用橡皮擦干净,再改涂其他答案。
4.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔书写到答题卡题号所指示的答题区域,作图时可用2B铅笔,不得超出预留范围。
5.切记不要直接在试卷上答题。
第Ⅰ卷 (选择题 共30分)
一、选择题,每小题四个选项中,只有一项符合题目要求(共30分,每小题3分)。
1. 物理课本放到水平桌面上,与其受到的重力相互平衡的力是( )
A. 桌面受到的压力 B. 课本对地球的吸引力
C. 桌面对课本的支持力 D. 桌子对地面的压力
2. 下列生活中的实例,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 洗手盆的下水管 B. 锅炉的水位计
C. 船闸 D. 液体压强计
3. 自然界中龙卷风,是高速旋转气流,能把周围物体吸进去,其中包含的物理知识说法正确的是( )
A. 高速转动的龙卷风具有很大的重力势能
B. 龙卷风能卷起物体,是他它能使物体重力减小
C. 龙卷风内部压强小于外部压强
D. 龙卷风内部压强大于外部压强
4. 妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)( )
A. 饺子在下沉过程中,受到水的压强不变
B. 饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C. 饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D. 饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
5. 如图所示,下列工具中都使用了杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 用托盘天平称质量 B. 用核桃夹夹核桃
C 用食品夹夹食物 D. 用筷子夹食物
6. 从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( )
A. 7103救生艇 B. 蛟龙号 C. 深海勇士号 D. 奋斗者号
7 早上入校时,某同学匀速从一楼爬到四楼教室,则此过程( )
A. 该同学的重力势能增加 B. 该同学的动能增加
C. 该同学机械能不变 D. 该同学机械能减小
8. 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
9. 烧杯内加入浓盐水,把一物块放入其中,静止时漂浮在水面上。如图所示缓慢加入清水,物块逐渐下沉;当加入适量清水时,物块悬浮在盐水中,继续加入清水,物块最后沉到容器底部。下列说法正确的是( )
A. 漂浮在水面上时,物块受到的浮力大于其重力
B. 悬浮在盐水中时,物块的密度与此时盐水的密度相等
C. 沉到底部后,物块受到的浮力大于漂浮时受到的浮力
D. 沉到底部后,继续加清水,物块受到的浮力不再变化
10. 学习滑轮组后,某同学研究了家里的晾衣架,如图所示,他用20N的力拉绳将60N的衣物匀速上升1m,用时5s(不计绳重及摩擦)。下列分析正确的是( )
A. 横杆和两个轮子装置重力为20N B. 拉力做功60J
C. 拉力的功率为12W D. 整个装置的机械效率为80%
第Ⅱ卷(非选择题 共70分)
二、填空题(每题2分,共14分)
11. 2023年,中国羽毛球队在苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛实现三连冠。比赛中,当运动员用球拍击打羽毛球后,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的__________,打出去的羽毛球继续前进是因为羽毛球具有__________。
12. 小清河通航是我省重点水利工程之一,通航后货船可以沿着小清河一路驶向渤海,由河驶向海过程中,货船受到的浮力的大小_________(选填“增大”“减小”或“不变”);排开水的体积_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13. 如图所示,在射箭比赛中,运动员用力来开弓弦,此时弓具有_________。释放弓弦将箭射出,这部分能量转化为箭的_________能。
14. 物理应用于生活。厨房中常在光滑的瓷砖上用到免打孔挂钩,使用时将吸盘用力按压到瓷砖上,由于___________的作用,挂钩将“吸”在瓷砖表面。刮大风时,当风沿着窗外的墙面吹过,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外,这是由于窗外空气的流速大、压强___________(选填“大”或“小”)造成的。
15. 如图所示,为我国第三艘国产航空母舰“福建号”,据估计,其排水量约为8.8×104t,满载时,受到的浮力为_________ N。(取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
16. 2023年10月,我国自主设计建造的C919 圆满完成商业首飞。飞机加速升空时,机械能_________(选填“增加”或“减小”),以航站楼为参照物,它是_________(选填“静止”或“运动”)的。
17. 如图所示,我国古代人民运送巨木的劳动场景示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方,支架的下端垫有面积较大的石块,有什么作用,请用所学的物理知识解释_________。
三、实验作图题(共33分)
18. 如图所示是一个用细绳系于地面飘飞的氢气球。请画出此时氢气球受到的重力示意图。
19. 用笔画线代替绳子,画出使用上述滑轮组提升重物时,最省力的绕法。
20. 某兴趣小组在“探究动能大小与那些因素有关”的实验,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2的两个小钢球从圆弧轨道的一定高度由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(忽略轨道转弯处的能量损失,且m2>m1,h2>h1)
(1)分析甲、乙两图可知,________(选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大;
(2)比较甲、乙两图可知,在________一定时,小钢球的________越大,动能越大;
(3)比较乙、丙两图可以得出________;
(4)请你从本实验结论的角度提出一条安全行驶的建议________。
21. 如图所示,某同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验采用的物理方法是________;
(2)从图中可知物块的重力为________ N;
(3)比较________和________,可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;
(4)比较D和E,可以得出:浮力大小与________有关;
(5)得到结论后,利用A、D图的操作可以测量物块的密度,其密度为________ kg/m3。(取1.0×103kg/m3,g取 10N/kg)
22. 某兴趣小组,在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前发现杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,让杠杆在水平位置平衡,目的是________;
(2)如图乙所示,若在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___________个相同的钩码;
(3)实验时,要改变钩码的个数和位置多测量几组数据,目的是________;
(4)评估交流环节,有同学提出:若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计,保持杠杆水平平衡,当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
四、计算题(共23分, 23题12分, 24题11分)
23. 某同学在帮爸爸搬运家具时,为了省力,他根据物理课上学习的简单机械,搭建一个长L=2m的斜面, 把质量为80kg的家具打包后, 匀速推到高度h=0.8m的车厢上,如图所示, 所用推力F=400N, g取10N/kg。
(1)求此过程推力做功;
(2)求此斜面的机械效率;
(3)若此过程用时20s,求推力做功的功率;
(4)若将此家具推到水平车厢上后,与车厢的接触面积为0.25m2,求它对车厢的压强。
24. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力,A端悬挂拗石,B端悬挂水桶,借助此人可轻松将一桶水从井中提起。已知,悬挂的桶质量为2kg、容积为1.8×10-2m3,OA︰OB=5︰3;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。(ρ水取1.0×103kg/m3,g取 10N/kg)
(1)打水时,放下桶,空桶在井中漂浮,求桶排开水的体积;
(2)桶装满水时,求水和桶的总质量;
(3)若将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),在拗石作用下,桔槔刚好在水平方向处于平衡状态时,求拗石的重力。
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2023-2024学年第二学期期末考试
八年级物理试题
(总分 100分 考试时间 60分钟)
注意事项:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,30分;第Ⅱ卷为非选择题,70分; 共100分。
2.答卷前务必将自己的姓名、座号、准考证号按要求填写在答题卡和试卷上的相应位置。
3.第Ⅰ卷每题选出答案后,都必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号(ABCD)涂黑,如需改动,必须先用橡皮擦干净,再改涂其他答案。
4.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔书写到答题卡题号所指示的答题区域,作图时可用2B铅笔,不得超出预留范围。
5.切记不要直接在试卷上答题。
第Ⅰ卷 (选择题 共30分)
一、选择题,每小题四个选项中,只有一项符合题目要求(共30分,每小题3分)。
1. 物理课本放到水平桌面上,与其受到的重力相互平衡的力是( )
A. 桌面受到的压力 B. 课本对地球的吸引力
C. 桌面对课本的支持力 D. 桌子对地面的压力
【答案】C
【解析】
【详解】A.桌面受到的压力,这个力的受力物体是桌面,而物理课本受到的重力,受力物体是物理课本,这两个力没有作用在同一物体上,因此它们不是一对平衡力。故A不符合题意;
B.课本对地球的吸引力,这个力是课本对地球施加的,其受力物体是地球,与物理课本受到的重力(受力物体是物理课本)也不是一对平衡力。故B不符合题意;
C.桌面对课本的支持力,这个力与物理课本受到的重力都作用在物理课本上,且它们的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,满足平衡力的所有条件,因此它们是一对平衡力。故C符合题意;
D.桌子对地面的压力,这个力的受力物体是地面,与物理课本受到的重力没有作用在同一物体上,因此它们不是一对平衡力。故D不符合题意。
故选C。
2. 下列生活中的实例,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 洗手盆的下水管 B. 锅炉的水位计
C. 船闸 D. 液体压强计
【答案】D
【解析】
【详解】A.洗手盆的下水管有一个反水弯,该反水弯上端开口,下端连通,构成了一个连通器,故A不符合题意;
B.锅炉的水位计和炉身下端连通,上端开口,构成了一个连通器,故B不符合题意;
C.当船闸的阀门打开时,阀门两侧上端开口下端连通,构成了一个连通器,故C不符合题意;
D.液体压强计由一侧上端未开口,所以不连通器,故D符合题意。
故选D。
3. 自然界中龙卷风,是高速旋转的气流,能把周围物体吸进去,其中包含的物理知识说法正确的是( )
A. 高速转动的龙卷风具有很大的重力势能
B. 龙卷风能卷起物体,是他它能使物体重力减小
C. 龙卷风内部压强小于外部压强
D. 龙卷风内部压强大于外部压强
【答案】C
【解析】
【详解】A.重力势能是物体由于被举高而具有能量,它与物体的质量和被举高的高度有关。动能的大小与物体的质量和速度有关。龙卷风高速旋转,具有较大的动能。高速旋转时其高度变化情况未知,因此其重力势能大小不能确定。故A错误;
B.龙卷风能卷起物体,并不是因为它能使物体的重力减小。物体的重力与质量有关,物体的质量不变,则重力不变。故B错误;
CD.根据流体压强与流速的关系,流速越大的地方压强越小。龙卷风高速旋转时,内部气流运动速度大于外部气流运动速度,内部气体压强小于外部气体压强,这种压强差使得外部空气和物体被“吸”入龙卷风内部。故C正确,D错误。
故选C。
4. 妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)( )
A. 饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B. 饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C. 饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D. 饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.饺子在下沉的过程中,饺子在水中的深度变大,由p=ρgh可知,所受水的压强变大,故A错误;
B.饺子上浮过程中,由浮沉条件可知,饺子受到的浮力大于它受到的重力,故B错误;
C.饺子上浮过程中,由阿基米德原理可知浮力等于它排开水的重力,故C正确;
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力等于它所受的重力,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,下列工具中都使用了杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 用托盘天平称质量 B. 用核桃夹夹核桃
C. 用食品夹夹食物 D. 用筷子夹食物
【答案】B
【解析】
【详解】A.用托盘天平称质量时,天平的左右两臂长度是相等的,即动力臂等于阻力臂,因此它是等臂杠杆,不是省力杠杆,故A不符合题意;
B.用核桃夹夹核桃时,核桃夹的动力臂大于阻力臂,因此它是省力杠杆,故B符合题意;
C.用食品夹夹食物时,食品夹的动力臂小于阻力臂,因此它是费力杠杆,故C不符合题意;
D.用筷子夹食物时,筷子的动力臂小于阻力臂,因此它也是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
6. 从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( )
A. 7103救生艇 B. 蛟龙号 C. 深海勇士号 D. 奋斗者号
【答案】D
【解析】
【详解】由公式p=ρ海水gh可知,深度越深,压强越大,由图可知,奋斗者号下潜的深度最大,承受海水的压强最大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 早上入校时,某同学匀速从一楼爬到四楼教室,则此过程( )
A. 该同学的重力势能增加 B. 该同学的动能增加
C. 该同学机械能不变 D. 该同学机械能减小
【答案】A
【解析】
【详解】早上入校时,某同学匀速从一楼爬到四楼教室,该同学的质量不变,速度不变,高度升高,动能不变,重力势能变大,机械能为动能与势能的总和,机械能变大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 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。
9. 烧杯内加入浓盐水,把一物块放入其中,静止时漂浮在水面上。如图所示缓慢加入清水,物块逐渐下沉;当加入适量清水时,物块悬浮在盐水中,继续加入清水,物块最后沉到容器底部。下列说法正确的是( )
A. 漂浮在水面上时,物块受到的浮力大于其重力
B. 悬浮在盐水中时,物块的密度与此时盐水的密度相等
C. 沉到底部后,物块受到的浮力大于漂浮时受到的浮力
D. 沉到底部后,继续加清水,物块受到的浮力不再变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块漂浮在水面上时,根据物体的沉浮条件可知,物块受到的浮力与其重力大小相等,故A错误;
B.物块悬浮在盐水中时,根据物体的沉浮条件可知,物块的密度与此时盐水的密度相等,故B正确;
C.物块漂浮时受到的浮力等于其重力(即F浮=G物块);继续注入清水,物块沉到底部后,受到的浮力小于其重力(即F浮′<G物块),所以F浮′<F浮,即:沉到底部后,物块受到的浮力小于漂浮时受到的浮力,故C错误;
D.沉到底部后,物块排开水的体积不变(等于物块的体积),继续注入清水,盐水的密度变小,由可知物块受到的浮力变小,故D错误。
故选B。
10. 学习滑轮组后,某同学研究了家里的晾衣架,如图所示,他用20N的力拉绳将60N的衣物匀速上升1m,用时5s(不计绳重及摩擦)。下列分析正确的是( )
A. 横杆和两个轮子装置重力为20N B. 拉力做功60J
C. 拉力的功率为12W D. 整个装置的机械效率为80%
【答案】A
【解析】
【详解】A.不计绳重及摩擦,由图知,绳子段数为n=4,对横杆和两个轮子装置受力分析知,横杆和两个轮子装置的重力为
G装置=4F-G衣=4×20N-60N=20N
故A正确;
B.自由端移动的距离为
s=4h=4×1m=4m
拉力做的功为
W总=Fs=20N×4m=80J
故B错误;
C.拉力的功率为
故C错误;
D.有用功为
W有=G衣h=60N×1m=60J
整个装置的机械效率为
故D错误。
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共70分)
二、填空题(每题2分,共14分)
11. 2023年,中国羽毛球队在苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛实现三连冠。比赛中,当运动员用球拍击打羽毛球后,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的__________,打出去的羽毛球继续前进是因为羽毛球具有__________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]当运动员用球拍击打羽毛球后,羽毛球受到力的作用,改变运动状态高速飞出,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]打出去的羽毛球继续前进是因为羽毛球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,向前运动一段距离。
12. 小清河通航是我省重点水利工程之一,通航后货船可以沿着小清河一路驶向渤海,由河驶向海过程中,货船受到的浮力的大小_________(选填“增大”“减小”或“不变”);排开水的体积_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]货船由河驶向海的过程中,始终处于漂浮状态,即货船受到的浮力等于其重力,由于货船的重力在行驶过程中并没有发生变化(没有装卸货物),所以货船受到的浮力也保持不变。
[2]根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于它所排开的液体所受的重力,即,由于货船受到的浮力不变,且海水的密度大于河水的密度(即ρ海水>ρ河水),所以在海水中货船排开水的体积会小于在河水中排开水的体积,即排开水的体积变小。
13. 如图所示,在射箭比赛中,运动员用力来开弓弦,此时弓具有_________。释放弓弦将箭射出,这部分能量转化为箭的_________能。
【答案】 ①. 弹性势能 ②. 动
【解析】
【详解】[1]在射箭比赛中,当运动员用力拉开弓弦时,弓的形状发生了明显的变化,这种由于物体发生弹性形变而具有的能量被称为弹性势能。因此,此时弓具有弹性势能。
[2]当运动员释放弓弦时,弓弦迅速恢复原状,这个过程中弓的弹性势能开始减少。同时,箭被射出而具有动能。因此,释放弓弦将箭射出的过程中,弓的弹性势能逐渐转化为箭的动能。
14. 物理应用于生活。厨房中常在光滑的瓷砖上用到免打孔挂钩,使用时将吸盘用力按压到瓷砖上,由于___________的作用,挂钩将“吸”在瓷砖表面。刮大风时,当风沿着窗外的墙面吹过,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外,这是由于窗外空气的流速大、压强___________(选填“大”或“小”)造成的。
【答案】 ①. 大气压强 ②. 小
【解析】
【详解】[1]将吸盘用力按压到瓷砖上时,吸盘内的空气被排出,在大气压强的作用下吸盘被压在瓷砖上,从而使得挂钩“吸”在瓷砖表面;
[2]当风沿着窗外的墙面吹过时,窗外的空气流速大、压强小,窗内的空气流速小,压强大,窗帘在压强差的作用下会飘向窗外。
15. 如图所示,为我国第三艘国产航空母舰“福建号”,据估计,其排水量约为8.8×104t,满载时,受到的浮力为_________ N。(取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】8.8×108
【解析】
【详解】航空母舰满载时排水量
排开水的重力
由阿基米德原理可知,物体受到浮力
16. 2023年10月,我国自主设计建造的C919 圆满完成商业首飞。飞机加速升空时,机械能_________(选填“增加”或“减小”),以航站楼为参照物,它是_________(选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 ①. 增加 ②. 运动
【解析】
【详解】[1]飞机加速升空时,质量不变,速度增大,高度升高,动能增大,重力势能增大,机械能为动能与势能的总和,则机械能增加。
[2]以航站楼为参照物,它相对于航站楼的位置发生了改变,是运动的。
17. 如图所示,我国古代人民运送巨木的劳动场景示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方,支架的下端垫有面积较大的石块,有什么作用,请用所学的物理知识解释_________。
【答案】通过增大受力面积来减小压强
【解析】
【详解】由于巨木比较重,移动巨木时,支架对地面的压强很大,很容易陷入泥土中,所以在支架的下端垫有面积较大的石块,增大受力面积来减小压强,使支架不陷入泥土中。
三、实验作图题(共33分)
18. 如图所示是一个用细绳系于地面飘飞的氢气球。请画出此时氢气球受到的重力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力作用点在重心,重力G的方向是竖直向下,过重心做竖直向下的带箭头的线段,并在箭头旁边标上符号G,表示球受到的重力,如图所示:
19. 用笔画线代替绳子,画出使用上述滑轮组提升重物时,最省力的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】为了最省力,应该尽量让动滑轮上的绳子段数最多。由图可知,滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,承担物重的绳子段数最多为3段。将绳子的一端固定在动滑轮的挂钩上,然后依次绕过定滑轮和动滑轮,可以形成三段绳子同时承担物重的情况。如图所示:
20. 某兴趣小组在“探究动能大小与那些因素有关”的实验,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2的两个小钢球从圆弧轨道的一定高度由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(忽略轨道转弯处的能量损失,且m2>m1,h2>h1)
(1)分析甲、乙两图可知,________(选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大;
(2)比较甲、乙两图可知,在________一定时,小钢球的________越大,动能越大;
(3)比较乙、丙两图可以得出________;
(4)请你从本实验结论的角度提出一条安全行驶的建议________。
【答案】 ①. 乙 ②. 质量 ③. 速度 ④. 在速度一定时,小钢球的质量越大,动能越大 ⑤. 不超载行驶,不超速行驶
【解析】
【详解】(1)[1]甲、乙两图中两小球的质量相同,滚下的高度不同,则到达水平面的速度不同,乙图中小球的高度更高,小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)[2][3]比较甲、乙两图可知,质量相同的钢球从斜面上不同高度自由滚下,钢球撞击纸盒时的速度不同,速度越大,纸盒移动的距离越远,则钢球的动能越大,得出结论:在质量一定时,小钢球的速度越大,动能越大。
(3)[4]比较乙、丙两图可知,质量不同的钢球从斜面上相同高度自由滚下,钢球撞击纸盒时的速度相同,质量越大,纸盒移动的距离越远,则钢球的动能越大,得出结论:在速度一定时,小钢球的质量越大,动能越大。
(4)[5]由甲、乙两图可知,在质量一定时,物体的速度越大,动能越大,发生事故时造成的危害性越大,由乙、丙两图可知,在速度一定时,物体的质量越大,动能越大,发生事故时造成的危害性越大,故作为一名汽车驾驶员,在行车时应尽量避免发生交通事故,减小发生事故时造成的危害,做到遵守交通规则,不超载行驶,不超速行驶。
21. 如图所示,某同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验采用的物理方法是________;
(2)从图中可知物块的重力为________ N;
(3)比较________和________,可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;
(4)比较D和E,可以得出:浮力大小与________有关;
(5)得到结论后,利用A、D图的操作可以测量物块的密度,其密度为________ kg/m3。(取1.0×103kg/m3,g取 10N/kg)
【答案】 ①. 控制变量法 ②. 4.8 ③. C ④. D ⑤. 液体的密度 ⑥. 8×103
【解析】
【详解】(1)[1]本实验采用的物理方法是控制变量法。控制变量法是一种常用的实验方法,它要求在研究多个变量之间的关系时,先控制其他变量不变,只改变其中一个变量,观察其对实验结果的影响。在本实验中,需要探究浮力大小与哪些因素有关,因此采用了控制变量法。
(2)[2]从图中A可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,物块的重力等于弹簧测力计的示数,即G=4.8N。
(3)[3][4]为了探究浮力大小与所处深度是否有关,需要控制其他因素不变,只改变物块在水中的深度。观察图C和图D,可以看到物块都完全浸没在水中,但深度不同。比较这两个图中弹簧测力计的示数,发现它们都是4.2N,即物块受到的浮力都是
F浮=G−F=4.8N−4.2N=0.6N
由此可以得出结论:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关。
(4)[5]比较图D和图E,物块都浸没在液体中,排开液体的体积相同,液体的密度不同。比较这两个图中弹簧测力计的示数,发现示数不同,即物块受到的浮力也不同。由此可以得出结论:浮力大小与液体的密度有关。
(5)[6]在A图中,物块的重力为G=4.8N,在D图中,物块完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为F=4.2N,则物块受到的浮力为F浮=0.6N。由于物块完全浸没在水中,所以物块的体积等于排开水的体积,即
物块的质量
物块的密度
22. 某兴趣小组,在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前发现杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,让杠杆在水平位置平衡,目是________;
(2)如图乙所示,若在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___________个相同的钩码;
(3)实验时,要改变钩码的个数和位置多测量几组数据,目的是________;
(4)评估交流环节,有同学提出:若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计,保持杠杆水平平衡,当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 右 ②. 便于测量力臂 ③. 4 ④. 寻找杠杆平衡条件的普遍规律,避免偶然性 ⑤. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]在实验前,如果发现杠杆左端下沉,说明杠杆重心偏左,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节。
[2]杠杆在水平位置平衡的目的是为了方便测量力臂。因为当杠杆水平时,力臂在杠杆上,可以直接从杠杆上读出力臂的长度。
(2)[3]如图乙所示,设每个钩码的重力为G,每格的长度为L,则OA=4L,OB=3L。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,如果在A点挂3个钩码,即F1=3G,L1=4L,那么为了使杠杆在水平位置平衡,B点应挂的钩码数n应满足
3G×4L=nG×3L
解得n=4。
(3)[4]实验时,改变钩码的个数和位置多测量几组数据的目的是为了寻找杠杆平衡条件的普遍规律,避免偶然性对实验结果的影响。通过多次实验,我们可以更准确地得出杠杆平衡的条件。
(4)[5]在评估交流环节,有同学提出如果不在B点挂钩码,改用弹簧测力计来保持杠杆水平平衡。当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,动力臂变小。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,由于阻力和阻力臂不变,动力臂变小,所以动力(弹簧测力计的示数)变大。
四、计算题(共23分, 23题12分, 24题11分)
23. 某同学在帮爸爸搬运家具时,为了省力,他根据物理课上学习的简单机械,搭建一个长L=2m的斜面, 把质量为80kg的家具打包后, 匀速推到高度h=0.8m的车厢上,如图所示, 所用推力F=400N, g取10N/kg。
(1)求此过程推力做功;
(2)求此斜面的机械效率;
(3)若此过程用时20s,求推力做功的功率;
(4)若将此家具推到水平车厢上后,与车厢的接触面积为0.25m2,求它对车厢的压强。
【答案】(1)800J ;(2)80%;(3)40W; (4)3200Pa
【解析】
【详解】解:(1)推力做的功
W=FL=400N×2m=800J
(2)做有用功
W有=Gh=80kg×10N/kg×0.8m=640J
斜面的机械效率
(3)推力做功的功率
(4)此家具对水平车厢的压强
答:(1)推力做功800J;
(2)此斜面的机械效率为80%;
(3)若此过程用时20s,推力做功的功率为40W;
(4)此家具对车厢的压强为3200Pa。
24. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力,A端悬挂拗石,B端悬挂水桶,借助此人可轻松将一桶水从井中提起。已知,悬挂的桶质量为2kg、容积为1.8×10-2m3,OA︰OB=5︰3;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。(ρ水取1.0×103kg/m3,g取 10N/kg)
(1)打水时,放下桶,空桶在井中漂浮,求桶排开水的体积;
(2)桶装满水时,求水和桶的总质量;
(3)若将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),在拗石作用下,桔槔刚好在水平方向处于平衡状态时,求拗石的重力。
【答案】(1)2×10-3m3;(2)20kg;(3)120N
【解析】
【详解】解:(1)漂浮时,由二力平衡知,浮力等于桶的重力
F浮=G桶=2kg×10N/kg=20N
由阿基米德原理可知
(2)装满水后,水的质量为
m=ρV=1×103kg/m3×1.8×10-2m3=18kg
桶和水的总质量为
m总=m桶+m水=2kg+18kg=20kg
(3)B端的拉力为
FB=G总=m总g=20kg×10N/kg=200N
根据杠杆平衡条件可知
FB×OB=G石×OA
又
OA︰OB=5︰3
解得G石=120N。
答:(1)打水时,放下桶,空桶在井中漂浮,桶排开水的体积为2×10-3m3;
(2)桶装满水时,水和桶的总质量为20kg;
(3)若将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),在拗石作用下,桔槔刚好在水平方向处于平衡状态时,拗石的重力为120N。
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