内容正文:
2023-2024学年第二学期甘肃省古浪县裴家营学校联片教研
八年级物理期末试卷
一.选择题(共40分)
1. 小明划船时用桨向后划水,使船前进的力是:
A. 船桨推船的力
B. 小明划桨的力
C. 小明划水的力
D. 水对桨的推力
2. 如图所示,用弹簧拉力器锻炼身体,每次拉开直至两臂伸直,影响拉力器产生拉力大小的因素是锻炼者的( )
A. 体重 B. 力气 C. 臂长 D. 身高
3. 下列关于一个八年级学生的数据,其中最符合实际的是( )
A 体重约500 N B. 质量约500 kg
C. 身高约1.65 cm D. 步行速度约1 km/h
4. 下列属于防止惯性带来危害的是( )
A. 禁止汽车超载 B. 将足球射入球门
C. 拍打衣服,把灰尘拍去 D. 跳远时快速助跑
5. 如图是一个竖立在水平桌面的鸡蛋,下列与鸡蛋所受重力为一对平衡力的是( )
A. 鸡蛋对桌面的压力 B. 桌面对鸡蛋的支持力
C. 桌子受到的支持力 D. 鸡蛋对地球的吸引力
6. 放在水平地面上的物体M上表面有一物体m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,错误的是( )
A. m受到向右的摩擦力 B. M受到m对它向左的摩擦力
C. 地面对M的摩擦力方向右 D. 地面对M不存在摩擦力作用
7. 如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平,已知小桌甲重G1,桌面面积为 S1;物体乙重 G2,下表面的面积为S2,下列说法正确的是( )
A. 甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B. 乙对甲的压力和乙受到的重力是平衡力
C. 甲对海绵的压强大小为
D. 乙对甲的压强大小为
8. 如图所示,将底面积为100cm2的圆柱形薄壁容器放在0.6m2的水平实验台上中间用厚度不计的轻质隔板平均分成左右两部分,隔板下部有一面积为2cm2的圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。现分别向容器的左、右两侧缓慢加入水和某种液体,当橡皮膜正好相平时停止加入。用刻度尺测出此时左侧水面到圆孔橡皮膜中心的距离为h1=6cm,左侧水面到容器底部的距离为h2=16cm,右侧液面到容器底部的距离为h3=18cm。下列说法正确的是( )
A. 容器内水受到重力是16N B. 右侧液体的密度是0.89×103kg/m3
C. 右侧液体对橡皮膜的压力是0.12N D. 右侧液体对薄壁容器底的压强是1.66×103Pa
9. 下列器材中,利用大气压强工作的是( )
A. 船闸 B. 雪地靴 C. 密度计 D. 真空吸盘
10. 下列关于压强的说法中正确的是( )
A. 用核桃夹夹核桃时增大了受力面积,从而增大了压强
B. 我国全海深自主控潜水器“海斗一号”在海水中下潜的过程中,深度越深,受到海水的压强越小
C. 将完整的果冻壳稍微挤一挤就可以贴到脸上,此现象利用了大气压
D. “八月秋高风怒号,卷我屋上三茅”,狂风吹过屋顶,上方空气流速变大,压强变大
11. 探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A. 金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B. 利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C. 利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D. 利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
12. 如图所示,水面下同一深度有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是( )
A. 正在下潜的是甲潜艇
B. 浮出水面前,上浮潜艇所受浮力不断增大
C. 正在下潜的潜艇,所受的水的压强不变
D. 浮出水面前,两艘潜艇所受的浮力相同
13. 小明取一根粗细均匀饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
14. 如图所示,某同学正在进行手抛鸡蛋表演,由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中,鸡蛋重力做的功最接近于( )
A. 0.02J B. 0.2 J C. 2J D. 20 J
15. 小明的教室在五楼,他正常走上五楼用了1min12s,他上楼的功率最接近于( )
A. 300W B. 100W C. 20W D. 5W
16. 如图是武威塔尔湾景区的索道缆车正载着游客匀速上山的情景,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能增大 B. 动能不变,重力势能减小
C. 动能增大,重力势能增大 D. 动能增大,重力势能减小
17. 对课本《机械能》这节中的四幅图进行了分析,正确的是( )
A. 图①摆锤从A点运动到O点的过程中动能转化为重力势能
B. 图②运动员起跳后上升到最高点时势能最大,动能为零
C. 图③高处滚下的小球在C点动能达到最大值
D. 图④卫星在近地点动能最大,远地点势能最大,机械能守恒
18. 《墨经》最早记述了杠杆原理,如图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,以下说法符合杠杆原理的是( )
A. 只有“权”等于“重”时,杠杠才能平衡
B. “权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时,换用更大的“权”
D 增大“重”时,应把“权”向M端移
19. 使用如图滑轮组匀速提起重物,在不计摩擦时,工人师傅拉绳子的力等于( )
A. 物重的 B. 重物和动滑轮总重力的
C. 物重的 D. 重物和动滑轮总重力的
20. 如图所示滑轮组,在50s内将重5000N货物匀速吊起10m高,绳的自由端受到的拉力大小是1500N,关于该滑轮组的说法错误的是( )
A. 滑轮组的机械效率约为83.3% B. 绳的自由端移动的距离是40m
C. 滑轮组所做有用功的功率是1000W D. 该装置中的动滑轮总重为1000N
二.填空题(共22分)
21. 如图所示,将铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。若不计空气的阻力,铅球在飞行过程中,受______力作用,该力的施力物体是______,该力的方向是______。
22. 重为8N的木块放在水平桌面上,用2N的水平拉力器拉着它向左做匀速直线运动,木块受到的摩擦力方向是 _________;当拉力变为3N时,木块受到的摩擦力的大小为 _____N。
23. 小明乘车去奶奶家玩,坐在行驶的汽车上,以汽车为参照物,路边的树木是______的;刹车时,人会向前倾,这是由于人具有______;车上安全锤的头部做得很尖,这样设计的目的是为了增大______。
24. 三峡水电站的水库大坝高185m,当水库水深为125m时,坝底受到水的压强是________Pa(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),海上护航舰艇都采用前后编队航行,是因为舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度________(选填“大”或“小”),压强小,会发生相撞事故。
25. 如图所示,完全相同的a、b两个长方体,长度为h,悬浮在密度为ρ的液体中。若两长方体 a、b下表面所受液体的压力分别为Fa、Fb,则Fa______Fb(选填“>”、“<”、或“=”)。
26. 一个重0.6N的鸡蛋浸没在盐水中,排开盐水的重力是0.5N,则鸡蛋所受的浮力为____N,鸡蛋与盐水的密度相比较,则ρ鸡蛋_____ρ盐水。
27. 为创建全国文明城市,我市环保部门使用如图所示的炮雾车对街道进行除尘,总重为4.8×104N的炮雾车在大小为6.0×103N的牵引力作用下,沿某平直道路匀速行驶1min,通过的路程为120m。则在该过程中炮雾车行驶的速度为_____m/s,牵引力做功的功率为____________W。
28. 嫦娥5号返回舱返回时以11.2公里/秒的第二宇宙速度冲向地球,进入大气层后,要克服摩擦做功,巨大的机械能转化为_____能,使返回舱的温度达到极高。为了防止返回舱被高温损坏,科学家们采取了高速半弹道跳跃式再入返回,让返回舱像“打水漂”一样返回地球,如图所示。返回舱进入大气层后从A点反弹到B点跃出大气层过程中返回舱的机械能_______。
29. 小海利用如图甲所示的装置,将不同物体匀速提升1m,不计绳重和摩擦,如图乙为拉力做的功和有用功随物重变化的柱状图。当提升的物体越重时,机械效率越 ______;动滑轮的重力为 ______N。
30. 如图所示,沿斜面向上匀速拉一个重5N的物体到斜面顶端,斜面长1.0m,高0.3m,拉力做功为2J,则使用该斜面所做的额外功为___________J,这个斜面的机械效率是___________。匀速拉动过程中拉力大小___________摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
三.作图题(共4分)
31. 重5N的小球在斜面上的盛水容器中漂浮,请在图中画出小球所受力的示意图。
32. 如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,方向向下。画出滑轮组的绕绳方法。
四.实验探究题(共12分)
33. 小华同学在实验室里做系列实验。
(1)他想通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系。他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛,然后装入适量的细砂,将总重为1牛的小瓶浸没在水中后放手,其运动状态如图甲(a)所示;接着他两次调整瓶内细砂的质量,重复上述实验,分别如图(b)和(c)所示。请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论:
(A)由图(a)可知:__________________;
(B)由图(b)和(c)可知:_______________。
(2)①随后他又在探究浮力的实验中把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中则溢出的水的重为_____(填序号)。
A.一定等于1牛 B.可能为0.9牛
C.一定小于1牛 D.可能为1.2牛
②接着他分析溢水杯杯底受到水的压强发生的变化是___________。
(3)他又制作如图乙所示潜水艇模型,通过进排气管_______(选填“吸气”或“吹气”,使模型下潜直到悬浮,容器中的水面将______(选填“上升”、“下降”或“不变”,不考虑进排气管的体积的影响)。
34. 如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;随后要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节;
(2)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂__________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆__________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是__________。
五.简答题(共4分)
35. 家家都会做面条,在妈妈用筷子挑面条时会先在锅里用筷子沿同一方向搅几圈后,才更容易将所有面条挑出。用所学的物理知识解释一下此做法。
六.计算题(共18分)
36. 如图所示,水平桌面上有一个底面积为50cm2、重力为15N的圆柱形容器,内装有深度为0.1m的水,如图甲所示。现将一个高度为8cm、底面积为20cm2、重力为6N、不吸水的圆柱形物体缓慢放入水中,水未溢出,静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度和绳重,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)物体放入水中静止后,容器对桌面的压强。
(2)物体放入水中静止后,容器底对它的支持力。
(3)将物体从容器底部竖直缓慢提升,直到物体上表面高出水面5cm时停止,求这个过程中,水对容器底部的压强变化量。
37. “鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600,最大起飞质量为53500kg,正常的巡航速度为500km/h,一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求:
(1)若火场距离最近的水源100km,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。
(2)飞机的最大起飞重力。
(3)飞机吸水的功率。
38. 如图是为了上山方便而修建的盘山公路。若从山底到山顶的盘山公路长200m,山高30m,一辆5t的小型货车从山底开上山顶牵引力保持2.5×104N不变,用时50s。求:
(1)小货车从坡底爬到坡顶的过程中,牵引力所做的功;
(2)该盘山公路的机械效率;
(3)小货车在匀速爬坡的过程中,汽车的功率是多少?
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2023-2024学年第二学期甘肃省古浪县裴家营学校联片教研
八年级物理期末试卷
一.选择题(共40分)
1. 小明划船时用桨向后划水,使船前进的力是:
A. 船桨推船的力
B. 小明划桨的力
C. 小明划水的力
D. 水对桨的推力
【答案】D
【解析】
【详解】因为力的作用是相互的,所以当用桨向后划水,对水有一个向后的力时,水也会对桨有一个向前的反作用力,就是这个力的作用使船前进的,这个反作用力不是直接作用在船上的,是作用在浆上,浆再作用在船上,使船前进的.故D正确.
2. 如图所示,用弹簧拉力器锻炼身体,每次拉开直至两臂伸直,影响拉力器产生拉力大小的因素是锻炼者的( )
A. 体重 B. 力气 C. 臂长 D. 身高
【答案】C
【解析】
【详解】在弹簧限度内,弹簧伸长量越长,产生的弹力越大,即图中拉力器产生的拉力越大,使用弹簧拉力器锻炼身体时,锻炼者的臂长越长,弹簧伸长得越多,弹簧拉力器的拉力越大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 下列关于一个八年级学生的数据,其中最符合实际的是( )
A. 体重约500 N B. 质量约500 kg
C. 身高约1.65 cm D. 步行速度约1 km/h
【答案】A
【解析】
【详解】AB.中学生的质量50kg,所以体重约500N,故A符合题意,B不符合题意;
C.中学生的身高约165cm,故C不符合题意;
D.中学生步行的速度为1m/s,故D不符合题意。
故选A。
4. 下列属于防止惯性带来危害的是( )
A. 禁止汽车超载 B. 将足球射入球门
C. 拍打衣服,把灰尘拍去 D. 跳远时快速助跑
【答案】A
【解析】
【详解】A.质量越大,惯性越大,因此超载会使汽车的惯性变大,当遇到紧急情况时,刹车后不容易停下来,禁止汽车超载是为了防止惯性带来危害,故A符合题意;
B.将足球踢出后,足球不再受到力的作用,但由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,从而射入球门,是利用惯性,故B不符合题意;
C.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性,故C不符合题意;
D.助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时,人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图是一个竖立在水平桌面的鸡蛋,下列与鸡蛋所受重力为一对平衡力的是( )
A. 鸡蛋对桌面的压力 B. 桌面对鸡蛋的支持力
C. 桌子受到的支持力 D. 鸡蛋对地球的吸引力
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸡蛋对桌面的压力与鸡蛋受到的重力没有作用在同一个物体上,与鸡蛋所受重力不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.鸡蛋所受重力的方向是竖直向下的,作用在鸡蛋,鸡蛋同时受到了桌面对其竖直向上的支持力的作用,重力和支持力符合二力平衡的条件,属于一对平衡力,故B符合题意;
C.桌子受到的支持力与鸡蛋所受重力不是同一个受力物体,与鸡蛋所受重力不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.鸡蛋对地球的吸引力与鸡蛋所受重力是一对相互作用力,故D不符合题意。
故选B。
6. 放在水平地面上的物体M上表面有一物体m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,错误的是( )
A. m受到向右的摩擦力 B. M受到m对它向左的摩擦力
C. 地面对M的摩擦力方向右 D. 地面对M不存在摩擦力作用
【答案】C
【解析】
【详解】AB.以m为研究对象,压缩状态的弹簧对m有向左的弹力,由平衡条件得到,m受到向右的摩擦力;根据相互作用力的特点得知,M受到m对它向左的摩擦力;故AB正确,不符合题意;
CD.以整体为研究对象,M相对地面保持静止,处于平衡状态,在水平方向上没有力的作用,因此地面对M没有摩擦力,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平,已知小桌甲重G1,桌面面积为 S1;物体乙重 G2,下表面的面积为S2,下列说法正确的是( )
A. 甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B. 乙对甲的压力和乙受到的重力是平衡力
C. 甲对海绵的压强大小为
D. 乙对甲的压强大小为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是指由于地球的吸引而产生的力,二力产生原因和方向不同,只有当把物体放在水平面上时,对水平面的压力才等于物体重力,所以,甲对海绵的压力
F甲= G1+ G2
故A错误;
B.二力平衡的条件:两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上。乙对甲的压力方向向下,乙受到的重力方向向下,不符合条件,故B错误;
CD.甲对海绵的压强
乙对甲的压强
故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,将底面积为100cm2的圆柱形薄壁容器放在0.6m2的水平实验台上中间用厚度不计的轻质隔板平均分成左右两部分,隔板下部有一面积为2cm2的圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。现分别向容器的左、右两侧缓慢加入水和某种液体,当橡皮膜正好相平时停止加入。用刻度尺测出此时左侧水面到圆孔橡皮膜中心的距离为h1=6cm,左侧水面到容器底部的距离为h2=16cm,右侧液面到容器底部的距离为h3=18cm。下列说法正确的是( )
A. 容器内水受到的重力是16N B. 右侧液体的密度是0.89×103kg/m3
C. 右侧液体对橡皮膜的压力是0.12N D. 右侧液体对薄壁容器底的压强是1.66×103Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.容器内水受到的重力为
故A错误;
B.根据题意可知,水面到圆孔橡皮膜中心的距离为h1=6cm,右侧液面距橡皮膜中心的距离为
因橡皮膜正好相平,则左右液体对橡皮膜中心的压强相等,即
则右侧液体的密度为
故B错误;
C.右侧液体对橡皮膜的压力为
故C正确;
D.右侧液体对薄壁容器底的压强为
故D错误。
故选C。
9. 下列器材中,利用大气压强工作的是( )
A. 船闸 B. 雪地靴 C. 密度计 D. 真空吸盘
【答案】D
【解析】
【详解】A.船闸利用了连通器原理,与大气压无关,故A不符合题意;
B.雪地靴利用了热的不良导体,故B不符合题意;
C.密度计是用来测量液体密度的测量仪器,密度计在液体中漂浮,液体的密度越大,排开液体的体积越小,故C不符合题意;
D.首先用力将吸盘紧压在玻璃板上,将吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在玻璃板上。利用了大气压原理,故D符合题意。
故选D。
10. 下列关于压强的说法中正确的是( )
A. 用核桃夹夹核桃时增大了受力面积,从而增大了压强
B. 我国全海深自主控潜水器“海斗一号”在海水中下潜的过程中,深度越深,受到海水的压强越小
C. 将完整的果冻壳稍微挤一挤就可以贴到脸上,此现象利用了大气压
D. “八月秋高风怒号,卷我屋上三茅”,狂风吹过屋顶,上方空气流速变大,压强变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,增大了对核桃的压力,从而增大了压强,故A错误;
B.液体压强随深度的增加而增大,海水深度越深,受到海水产生的压强越大,故B错误;
C.将完整的果冻壳稍微挤一挤就可以贴到脸上,是因为将果冻壳内的空气挤出,大气压能把果冻壳紧紧地压在脸上,利用了大气压的作用,故C正确;
D.风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去,故D错误。
故选C。
11. 探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A. 金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B. 利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C. 利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D. 利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,金属块a浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.0N,根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力
故A错误;
B.要探究浮力的大小与物体体积的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的体积;甲、乙两图中物体排开水的体积不同,故B错误;
C.要探究浮力的大小与物体密度的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的密度;乙、丙两图中物体排开水的体积不同,故C错误;
D.要探究浮力的大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变浸入液体的密度;丙、丁两图可以完成该探究,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,水面下同一深度有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是( )
A. 正在下潜的是甲潜艇
B. 浮出水面前,上浮潜艇所受浮力不断增大
C. 正在下潜的潜艇,所受的水的压强不变
D. 浮出水面前,两艘潜艇所受的浮力相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的,要使潜水艇上浮,应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力,所以水舱中水较少时潜水艇上浮,故甲图为上浮时的情景,乙图为下潜时的情景,故A错误;
B.根据F浮=ρ液gV排知,在浮出水面前,上浮潜艇排开水的体积不变,所受的浮力不变,故B错误;
C.根据p=ρ液gh知,正在下潜的潜艇,深度变大,所受的水的压强变大,故C错误;
D.两艘完全相同的潜艇,其体积相同;浮出水面前(浸没),潜艇排开水的体积等于自身的体积,所以两潜艇排开水的体积相同,根据F浮=ρ水gV排可知它们所受的浮力相等,故D正确。
故选D。
13. 小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此判断浮力F与浸没液体中深度h的关系;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密度与浸没液体中的深度的关系.
【详解】同一只密度计,重力G不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件F浮=G可知,浮力不变,与浸没液体中的深度无关,故AB错误;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,g是定值,ρh的乘积为定值,所以ρ、h的关系呈现反比例函数图象,故C错误,D正确.
14. 如图所示,某同学正在进行手抛鸡蛋表演,由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中,鸡蛋重力做的功最接近于( )
A. 0.02J B. 0.2 J C. 2J D. 20 J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】鸡蛋的质量约50g,重力为
鸡蛋下落的高度估计为40cm,即0.4m,所以做的功约为
故选B。
15. 小明的教室在五楼,他正常走上五楼用了1min12s,他上楼的功率最接近于( )
A. 300W B. 100W C. 20W D. 5W
【答案】B
【解析】
【详解】由生活常识可知,小明同学的重力约为500N,一层楼高度约为3m,五楼的高度为:
h=3m×4=12m,
用时是:
t=1min12s=72s,
他上楼做的功为:
W=Gh=500N×12m=6000J,
则他上楼的功率为:
,
接近100W。
故选B。
16. 如图是武威塔尔湾景区的索道缆车正载着游客匀速上山的情景,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能增大 B. 动能不变,重力势能减小
C. 动能增大,重力势能增大 D. 动能增大,重力势能减小
【答案】A
【解析】
【详解】缆车匀速上山,质量不变,速度不变,所以其动能不变;缆车上山过程中高度不断增加,所以其重力势能增大。故A正确,BCD错误。
故选A。
17. 对课本《机械能》这节中的四幅图进行了分析,正确的是( )
A. 图①摆锤从A点运动到O点的过程中动能转化为重力势能
B. 图②运动员起跳后上升到最高点时势能最大,动能为零
C. 图③高处滚下的小球在C点动能达到最大值
D. 图④卫星在近地点动能最大,远地点势能最大,机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.摆锤从A点运动到O点的过程中,摆锤的质量不变,速度变大,高度变小,动能增大,重力势能减少,是重力势能转化为动能,故A错误;
B.运动员起跳后上升到最高点时,高度最大,重力势能最大,但此时速度不为0,水平方向有速度,所以动能不为0,故B错误;
C.高处滚下的小球,由A到B的过程中,高度减小,速度变大,重力势能转化为动能,到B点时,重力势能最小,动能最大,由B到C的过程,高度增大,速度变小,动能转化为重力势能,所以C点的动能比B点的小,故C错误;
D.卫星在近地点时,高度最小,速度最大,重力势能最小,动能最大,远地点时,高度最大,速度最小,重力势能最大,动能最小,运动过程中,无空气阻力,只受到地球的吸引力,所以机械能守恒,故D正确。
故选D。
18. 《墨经》最早记述了杠杆原理,如图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,以下说法符合杠杆原理的是( )
A. 只有“权”等于“重”时,杠杠才能平衡
B. “权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时,换用更大的“权”
D. 增大“重”时,应把“权”向M端移
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据杠杆平衡原理条件可知,杠杆平衡时,权×标=重×本,故A不符合题意;
B.“权”小于“重”时, 由“权×标=重×本”可知,“标”一定大于”本”,故B不符合题意;
CD.增大“重”时,为了方便,应使“权”不变,则应增大“标”长度,向M端移动,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
19. 使用如图滑轮组匀速提起重物,在不计摩擦时,工人师傅拉绳子的力等于( )
A. 物重的 B. 重物和动滑轮总重力的
C. 物重的 D. 重物和动滑轮总重力的
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示的滑轮组中,定滑轮不省力只改变力的方向。承担物重的绳子有两段,即对于滑轮组来说,受到向上的力为2F,向下的力为物重G和动滑轮的重力G动,可得
2F=G+G动
则工人师傅拉绳子的力为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
20. 如图所示滑轮组,在50s内将重5000N货物匀速吊起10m高,绳的自由端受到的拉力大小是1500N,关于该滑轮组的说法错误的是( )
A. 滑轮组的机械效率约为83.3% B. 绳的自由端移动的距离是40m
C. 滑轮组所做有用功的功率是1000W D. 该装置中的动滑轮总重为1000N
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,通过动滑轮绳子的段数n=4,绳自由端移动的距离
有用功
总功
机械效率
故AB正确,AB不符合题意;
C.有用功
滑轮组所做有用功的功率
故C正确,C不符合题意;
D.当不计绳重及摩擦时
则动滑轮重
而题目条件中没有“不计绳重及摩擦”这个条件,因此该装置中的动滑轮总重不等于1000N。
故D错误,D符合题意。
故选D。
二.填空题(共22分)
21. 如图所示,将铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。若不计空气的阻力,铅球在飞行过程中,受______力作用,该力的施力物体是______,该力的方向是______。
【答案】 ①. 重 ②. 地球 ③. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]铅球在飞行过程中,若不计空气的阻力,只受重力作用。
[2]铅球的重力是由于地球对铅球的吸引而受到的力,所以其施力物体是地球。
[3]重力的方向是竖直向下。
22. 重为8N的木块放在水平桌面上,用2N的水平拉力器拉着它向左做匀速直线运动,木块受到的摩擦力方向是 _________;当拉力变为3N时,木块受到的摩擦力的大小为 _____N。
【答案】 ①. 水平向右 ②. 2
【解析】
【详解】[1]木块在水平地面上做匀速直线运动,故木块在水平方向所受拉力和摩擦力为一对平衡力,根据二力平衡的特点可知
f=F=2N
拉力水平向左,故摩擦力方向水平向右。
[2]滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当拉力增加到3N时,压力大小和接触面的粗糙程度没有改变,故摩擦力大小不变,仍为2N。
23. 小明乘车去奶奶家玩,坐在行驶的汽车上,以汽车为参照物,路边的树木是______的;刹车时,人会向前倾,这是由于人具有______;车上安全锤的头部做得很尖,这样设计的目的是为了增大______。
【答案】 ①. 运动 ②. 惯性 ③. 压强
【解析】
【详解】[1]坐在行驶的汽车上,以汽车为参照物,路边的树木与汽车之间的位置发生了变化,所以路边的树木是运动的。
[2]当汽车急刹车时,人的下半身随车停止运动,而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动,所以人会向前倾。
[3]安全锤的头部做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
24. 三峡水电站的水库大坝高185m,当水库水深为125m时,坝底受到水的压强是________Pa(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),海上护航舰艇都采用前后编队航行,是因为舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度________(选填“大”或“小”),压强小,会发生相撞事故。
【答案】 ①. 1.25×106 ②. 大
【解析】
【详解】[1]由题意可知,水库水深为h=125m,故由p=ρgh可得,坝底受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×125m=1.25×106Pa
[2]舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度大,压强小,而舰艇外的水流速度小,压强大,在压强差的作用下,容易发生相撞事故。
25. 如图所示,完全相同的a、b两个长方体,长度为h,悬浮在密度为ρ的液体中。若两长方体 a、b下表面所受液体的压力分别为Fa、Fb,则Fa______Fb(选填“>”、“<”、或“=”)。
【答案】>
【解析】
【分析】
【详解】两个长方体完全相同,且都悬浮于水中,所以
根据浮力产生的原因可得
长方体a的上表面表面积较大,且在水中所处深度较大,根据和可知
故a、b下表面所受液体的压力
26. 一个重0.6N的鸡蛋浸没在盐水中,排开盐水的重力是0.5N,则鸡蛋所受的浮力为____N,鸡蛋与盐水的密度相比较,则ρ鸡蛋_____ρ盐水。
【答案】 ①. 0.5 ②. >
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理知,物体受到的浮力等于排开液体所受的重力;鸡蛋浸没在盐水中时排开盐水的重力为0.5N,所以鸡蛋所受的浮力为0.5N。
[2]由于F浮<G鸡蛋,所以鸡蛋处于沉底状态,所以ρ鸡蛋>ρ盐水。
27. 为创建全国文明城市,我市环保部门使用如图所示的炮雾车对街道进行除尘,总重为4.8×104N的炮雾车在大小为6.0×103N的牵引力作用下,沿某平直道路匀速行驶1min,通过的路程为120m。则在该过程中炮雾车行驶的速度为_____m/s,牵引力做功的功率为____________W。
【答案】 ①. 2 ②. 1.2×104
【解析】
【详解】[1]该过程中炮雾车行驶的速度为
[2]牵引力做功的功率为
28. 嫦娥5号返回舱返回时以11.2公里/秒的第二宇宙速度冲向地球,进入大气层后,要克服摩擦做功,巨大的机械能转化为_____能,使返回舱的温度达到极高。为了防止返回舱被高温损坏,科学家们采取了高速半弹道跳跃式再入返回,让返回舱像“打水漂”一样返回地球,如图所示。返回舱进入大气层后从A点反弹到B点跃出大气层过程中返回舱的机械能_______。
【答案】 ①. 内 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]返回舱进入大气层时与空气急剧摩擦,克服摩擦做功,返回舱的机械能转化为内能,使返回舱的温度达到极高。返回舱进入大气层后从A点反弹到B点跃出大气层过程中克服摩擦做功,返回舱的一部分机械能转化为内能,所以返回舱的机械能变小。
29. 小海利用如图甲所示的装置,将不同物体匀速提升1m,不计绳重和摩擦,如图乙为拉力做的功和有用功随物重变化的柱状图。当提升的物体越重时,机械效率越 ______;动滑轮的重力为 ______N。
【答案】 ① 大 ②. 50
【解析】
【详解】[1]由拉力做的功和有用功随物重变化的柱状图可知,当有用功时,总功,此时机械效率
当有用功时,总功,此时机械效率
由计算可知,当提升的物体越重时,机械效率越大。
[2]由图乙可得,小海做的有用功:;不计绳重和摩擦,额外功为
则根据W额=G动h可得,动滑轮的重力为
30. 如图所示,沿斜面向上匀速拉一个重5N的物体到斜面顶端,斜面长1.0m,高0.3m,拉力做功为2J,则使用该斜面所做的额外功为___________J,这个斜面的机械效率是___________。匀速拉动过程中拉力大小___________摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 0.5 ②. 75% ③. 大于
【解析】
【详解】[1]拉力做有用功
W有=Gh=5N×0.3m=1.5J
拉力做的额外功
W额=W总-W有=2J-1.5J=0.5J
[2]斜面的机械效率
[3]因为W总=Fs,W额=fs,且
W总=W有+W额>W额
所以
Fs>fs
F>f
即实际匀速拉动过程中拉力一定会大于摩擦力。
三.作图题(共4分)
31. 重5N的小球在斜面上的盛水容器中漂浮,请在图中画出小球所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,作用点在小球的重心,受力示意图如图所示:
32. 如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,方向向下。画出滑轮组的绕绳方法。
【答案】
【解析】
【详解】工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,方向向下,则绳子自由端方向向下,由外而内围绕滑轮绕绳子,如图所示:
四.实验探究题(共12分)
33. 小华同学在实验室里做系列实验。
(1)他想通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系。他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛,然后装入适量的细砂,将总重为1牛的小瓶浸没在水中后放手,其运动状态如图甲(a)所示;接着他两次调整瓶内细砂的质量,重复上述实验,分别如图(b)和(c)所示。请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论:
(A)由图(a)可知:__________________;
(B)由图(b)和(c)可知:_______________。
(2)①随后他又在探究浮力的实验中把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中则溢出的水的重为_____(填序号)。
A.一定等于1牛 B.可能为0.9牛
C.一定小于1牛 D.可能1.2牛
②接着他分析溢水杯杯底受到水的压强发生的变化是___________。
(3)他又制作如图乙所示的潜水艇模型,通过进排气管_______(选填“吸气”或“吹气”,使模型下潜直到悬浮,容器中的水面将______(选填“上升”、“下降”或“不变”,不考虑进排气管的体积的影响)。
【答案】 ①. 浸没在液体中的物体所受浮力等于重力时,悬浮在液体中 ②. 浸没在液体中的物体所受浮力大于重力时上浮,浮力小于重力时下沉 ③. B ④. 增大或不变 ⑤. 吸气 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]由题知,小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛,装入适量的细砂后小瓶总重为1牛。将小瓶浸没在水中后放手,因为F浮=G,故(A)由图a可知,浸没在液体中的物体所受浮力等于重力时,物体悬浮在液体中。
[2]调整细沙的质量,小球的重力发生变化,F浮>G上浮,F浮<G下沉。故(B)由图(b)和(c)可知:浸没在液体中的物体所受浮力大于重力时上浮,浮力小于重力时下沉。
(2)①[3]把a图小球放入装有水的溢水杯中悬浮,F浮=G=1N。若溢水杯盛满水,由阿基米德原理知道,小球受到的浮力等于排开的水重,F浮=G排=1N。若溢水杯中水未满,则溢出的水的重力小于排开水的重力,则小于1N。综上所述,小球处于悬浮状态可能为0.9N。
故选B。
②[4]对于第一种情况,溢水杯已经装满,水的深度h不变,由p=ρgh杯底受到水的压强不变。对于第二种情况,溢水杯未装满,水的深度h增加,杯底受到的压强增大。
(3)[5][6]必须从进排气管吸气,模型内的压强减小,水进入潜艇,重力增大,大于浮力会下沉。由于容器内水的总体积不变,无论模型在水中漂浮还是悬浮,受到的浮力都等于重力,由阿基米德原理知道,模型排开水的体积不变,所以容器中水的体积不变,水面将不变。
34. 如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;随后要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节;
(2)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂__________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆__________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是__________。
【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. 2 ④. 左 ⑤. 变大 ⑥. 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力慢慢变大
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态。
[2]为了便于测量力臂,应该使杠杆在水平位置平衡;如图甲所示,杠杆右端下沉,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)[3]设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,设在B处挂了n个钩码,则
解得
应在B点挂2个钩码。
[4]两边各取下一个钩码后
所以杠杆左端下沉。
(3)[5][6]弹簧测力计在B处竖直向下拉时,拉力的方向竖直向下与杠杆垂直,动力臂等于支点到力的作用点的距离;弹簧测力计在逐渐旋转过程中,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力变大,则弹簧测力计的示数变大。
五.简答题(共4分)
35. 家家都会做面条,在妈妈用筷子挑面条时会先在锅里用筷子沿同一方向搅几圈后,才更容易将所有面条挑出。用所学的物理知识解释一下此做法。
【答案】见解析
【解析】
【详解】在液体和气体中流速越大的位置压强越小;在锅里用筷子沿同一方向搅几圈,增大了水以及面条的流动速度,中间流速大、压强小,从而形成指向锅中间的压强差,所以面条都会向锅中间集中,筷子在锅中间集中挑,会更快。
六.计算题(共18分)
36. 如图所示,水平桌面上有一个底面积为50cm2、重力为15N的圆柱形容器,内装有深度为0.1m的水,如图甲所示。现将一个高度为8cm、底面积为20cm2、重力为6N、不吸水的圆柱形物体缓慢放入水中,水未溢出,静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度和绳重,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)物体放入水中静止后,容器对桌面的压强。
(2)物体放入水中静止后,容器底对它的支持力。
(3)将物体从容器底部竖直缓慢提升,直到物体上表面高出水面5cm时停止,求这个过程中,水对容器底部的压强变化量。
【答案】(1)5200Pa;(2)4.4N;(3)200Pa
【解析】
【详解】解:(1)物体放入水中前,水对容器底的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
水的重力等于水对容器底部的压力为
G水=F1=pS=1000pa×50×10-4m2=5N
物体放入水中后,水未溢出,故容器对桌面的压力为
F=G水+G容+G=5N+15N+6N=26N
物体放入水中静止后,容器对桌面的压强
(2)物体放入水中后,物体排开水的体积和物体体积相等,故物体受到的浮力为
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×8×10-6m2=1.6N
物体静止时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、支持力作用,由力的平衡条件可得,物体受到的支持力为
F支=G-F浮=6N-1.6N=4.4N
(3)根据题意可知,水面下降的高度为
水对容器底部的压强变化量为
Δp=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
答:(1)物体放入水中静止后,容器对桌面的压强是5200Pa;
(2)物体放入水中静止后,容器底对它的支持力是4.4N;
(3)水对容器底部的压强变化量为200Pa。
37. “鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600,最大起飞质量为53500kg,正常的巡航速度为500km/h,一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求:
(1)若火场距离最近的水源100km,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。
(2)飞机的最大起飞重力。
(3)飞机吸水的功率。
【答案】(1)720s; (2)5.35×105N; (3)2.4×104W
【解析】
【详解】解:(1)由可得,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间
(2)飞机的最大起飞重力
G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×105N
(3)飞机对水做的功
W=Gh=m水gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×105J
飞机吸水的功率
答:(1)飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为720s;
(2)飞机的最大起飞重力为5.35×105N;
(3)飞机吸水的功率为2.4×104W。
38. 如图是为了上山方便而修建的盘山公路。若从山底到山顶的盘山公路长200m,山高30m,一辆5t的小型货车从山底开上山顶牵引力保持2.5×104N不变,用时50s。求:
(1)小货车从坡底爬到坡顶的过程中,牵引力所做的功;
(2)该盘山公路的机械效率;
(3)小货车在匀速爬坡的过程中,汽车的功率是多少?
【答案】(1)5×106J;(2)30%;(3)1×105W
【解析】
【详解】解:(1)小货车从坡底爬到坡顶的过程中,牵引力所做的功为
(2)该盘山公路的机械效率为
(3)小货车在匀速爬坡的过程中,汽车的功率为
答:(1)小货车从坡底爬到坡顶的过程中,牵引力所做的功为;
(2)该盘山公路的机械效率为;
(3)小货车在匀速爬坡的过程中,汽车的功率为。
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