内容正文:
2023—2024学年第二学期期末学业水平检测与反馈
八年级物理问卷
亲爱的同学,请仔细阅读以下说明:
1.试题由选择题与非选择题两部分组成,共100分。考试时间90分钟。
2.将姓名、准考证号、考场号、座号填写在答题卡指定的位置。
3.试题答案全部写在答题卡上,完全按照答题卡中的“注意事项”答题。考试结束,只交答题卡。
愿你放飞思维,认真审题,充分发挥,争取交一份圆满的答卷。
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1. 在以“力”为主题辩论赛中,正方和反方提出了许多观点,小明把他们的观点归纳整理如表·你认为正确的观点有
观点
正方
反方
①两个物体相接触,就一定有力的作用
②两个物体相接触,但不一定有力的作用
③力的产生至少涉及两个物体
④一个物体也可以产生力的作用
⑤力是维持物体运动状态的原因
⑥力是改变物体运动状态的原因
A. ⑥②④ B. ①④⑥
C. ②③⑥ D. ①③⑤
2. 下列关于弹力说法中不正确的是( )
A. 桌面受到水杯压力,压力是弹力
B. 两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C. 茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
D. 放在桌面上的茶杯受到的支持力是由于茶杯发生弹性形变产生的
3. 下列有关大气压的说法,正确的是( )
A. 科学家马德堡第一次证明了大气压的存在
B. 托里拆利实验首先测出了大气压强的数值,1标准大气压值约为103Pa
C. 青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低
D. 医生用注射器注射药品利用了大气压
4. 关于下列四个实验情景的结果预测,正确的是( )
A. 甲图中木块与小车一起向右做匀速直线运动时,木块会受到小车对它向右的摩擦力
B. 乙图中当向玻璃管中吹风时,U形管A管中的水面下降B管中的水面上升
C. 丙图中杠杆不能在水平位置保持平衡,杠杆的左端下降杠杆的右端上升
D. 丁图中将容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
5. 如图所示是小新同学将一铁制小球从斜面顶端释放,小球滚到斜面底端后接着在水平桌面上运动的情景。下列分析正确的是( )
A. 小球从斜面滚下的过程中,重力势能全部转化为动能
B. 小球在水平桌面上运动时速度越大惯性越大
C. 小球在水平桌面上受到的摩擦是滑动摩擦
D. 小球在水平桌面上做曲线运动,是因为受到了磁铁引力的作用
6. 如图甲所示,放在水平地面上的A、B两长方体物块,密度相等,高度h相等。若把它们分别放入盛有不同液体的两个容器中,静止时所处状态如图乙。下列判断正确的是( )
A. 甲图中压力关系: B. 甲图中压强关系:
C. 乙图中浮力关系: D. 乙图中液体密度关系:
7. 2021年3月23日晚央视军事频道《军事科技》介绍了海水断崖——海水密度的突然变小;若潜艇遭遇“海水断崖”,潜艇会急速下沉,如不及时控制很快将超过潜深极限沉毁海底;1963年4月美国“长尾鲨“号核潜艇就是遭遇海水断崖坠毁在2600米海底。根据你所学的物理知识,有关下列说法不正确的是( )
A. 潜艇遇海水断崖时所受浮力突然减小
B. 潜艇急剧下降所受压强急剧增大
C. 潜艇内海员应立即启动潜艇排水系统工作
D. 潜艇内海员应立即启动潜艇注水系统工作
8. 如图所示,重为10N的铁块被吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,小明用大小为12N竖直向上的拉力F拉动铁块使其沿竖直方向向上匀速直线运动了1m,用时2s。下列说法正确的是( )
A. 磁性平板与铁块之间没有摩擦力
B. 向上运动的过程中,磁性平板的吸引力对铁块做了功
C. 铁块向上运动的过程中的平均速度是2m/s
D. 拉力F做功的功率是6W
9. 如图甲是北京冬奥会中运动员翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖,只踩着雪板从高处滑行而下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从a点到b点的过程中,机械能守恒
B. 从b点到c点的过程中,运动员的动能减少,重力势能增加
C. 在c点时,运动员的动能为零
D. 从c点到d点的过程中,运动员的机械能变小
10. 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
二、多项选择题(本题包括三个小题;每小题4分,共12分。每个小题的选项中至少有两个选项符合题意。全部选对的得4分。选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
11. 下列现象中,是因为力的作用而发生的有( )
A. 汽车刹车时,乘客身体前倾
B. 细线的拉力使橡皮绕手做圆周运动
C. 容器两侧盛有液面高度不同的同种液体,橡皮膜向低的一侧凸出
D. 抽成真空的铁桶被大气压瘪了
12. 如图a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三个小球放入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A. 它们在水中的体积关系是:Va<Vb=Vc
B. 它们重力关系是Ga=Gb>Gc
C. 它们的密度关系是ρa<ρb<ρc
D. 它们所受的浮力关系是Fa=Fb=Fc
13. 将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重为、的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为和,物重,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A. 拉力一定大于 B. 乙滑轮组的机械效率较低
C. 甲、乙滑轮组的有用功相同 D. 甲的额外功与有用功的比值较小
三、填空题(每空1分,共11分)
14. 如图中,a图所示的是一个风扇固定在小车上,当风扇向左吹风时,小车会向右运动; b图所示的是福娃贝贝和妮妮正在运动会上参加赛艇比赛时向后划水,赛艇向前运动的情景.上述两个事例所运用的相同物理原理是_____.
15. 我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。如图所示,某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有_________,它能与动车一起继续向前运动:“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对_________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
16. 如图为可升降晾衣架,通过转动摇柄实现晾衣架的升降。晾衣架的摇柄属于简单机械中的______(填“省力”或“费力”)机械;摇柄上的花纹是为了______
17. 小华用“浮沉子”实验模拟潜水艇的浮沉。如图甲,玻璃瓶和矿泉水瓶分别装适量水,玻璃瓶瓶口朝下,漂浮在矿泉水瓶内的水面上。旋紧瓶盖,如图乙,当用力挤压矿泉水瓶时,瓶身变形,说明了力可以改变物体的______;矿泉水瓶内水面上方的气体压强变大,将部分水压入玻璃瓶内,“浮沉子”的重力______浮力,加速下沉,松手后,“浮沉子”可上浮。
18. 如图所示是撑杆跳高动作要领分解示意图,在整个过程的1~10阶段中,杆的弹性势能最大的是阶段______(选填数字“1-10”);如果忽略空气阻力,阶段10中所发生的能量转化过程是______。
19. 如图所示,重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N,滑轮组的机械效率为80%。拉力F的功率是________W,物体A受到的摩擦力是________N。(不计绳重和滑轮重)
四、作图题(20题2分,21题2分,共4分)
20. 如图所示是在水平地板上推动拖把向左移动的情景,请分析并画出地板对拖把头的作用力的示意图(O点为拖把头重心)。
21. 如图所示,做出使杠杆平衡的最小动力F及其力臂L,
五、实验探究题(22题5分,23题7分,24题7分,共19分)
22. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论:__________;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的__________类型的鞋(选填字母);
A 鞋底花纹较深 B. 鞋底花纹较浅 C. 旱冰鞋
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是__________(选填序号:①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的;
(3)某小组改进了实验方案,如下图所示:
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小__________(选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的摩擦力大小为__________N。
23. 小明利用如图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”,他把同一金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置。
(1)甲、乙、丙、丁四幅图中,________图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与________是否有关;
(3)图戊中,能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像(金属块未接触容器底)是________;
(4)若金属块的重力,则金属块的密度为________;(已知,g取10N/kg)
(5)小明想继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他又找来薄铁片进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力________第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出的结论________(选填“正确”或“错误”),原因是________________。
24. 许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关问题:
(1)图1所示实验用来探究动能大小的影响因素,对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是_________;若本实验装置的水平面绝对光滑,还能得出实验结论吗?_________(选填“能”或“不能”);
(2)图2所示是测量斜面的机械效率实验,斜面倾斜角为30°,物体B重为4N。用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做_________运动,实验中弹簧测力计示数如图所示,则所测斜面的机械效率为_________;
(3)由图3实验可以得出:小车到达水平面的初速度相同时,水平面越光滑,它的速度减小得就_________。由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当_________(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。当同一辆小车从同一高度滑下时,从能的转化角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功_________(选填“在毛巾上时多”“在玻璃上时多”或“一样多”)。
六、计算题(25题7分,26题8分,27题9分,共24分)
25. 一辆载货卡车连同货物的总质量m=5×103kg,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2。卡车在平直公路上做匀速直线运动,若卡车受到的阻力是重力的0.1倍,lmin内行驶了1200m。g取10N/kg,求:
(1)卡车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)卡车的输出功率;
(3)当卸完货物之后,卡车的质量为4×103kg,若卡车的功率不变,卡车的速度是多少?
26. 如图所示,置于水平桌面上的一个上大下小、底面积为的薄壁容器内装有质量为4kg的液体,一个质量为6kg、体积为的物体放入容器内,物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中,此时容器内液体的深度为0.1m,容器质量为2kg,g取10N/kg。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)液体的密度;
(3)液体对容器底的压力;
(4)容器对桌面的压强。
27. 小明用滑轮组提升物体,物体竖直上升移动的距离随时间变化的关系如图中图线甲所示,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线乙所示。已知物体的质量为90kg,绳子自由端的拉力F为260N,g取10N/kg。不计绳重和轮、轴间摩擦,在0~4s的过程中,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功?
(2)拉力F做功的功率?
(3)用该滑轮组提升重660N的物体时,滑轮组的机械效率?
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八年级物理问卷
亲爱的同学,请仔细阅读以下说明:
1.试题由选择题与非选择题两部分组成,共100分。考试时间90分钟。
2.将姓名、准考证号、考场号、座号填写在答题卡指定的位置。
3.试题答案全部写在答题卡上,完全按照答题卡中的“注意事项”答题。考试结束,只交答题卡。
愿你放飞思维,认真审题,充分发挥,争取交一份圆满的答卷。
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1. 在以“力”为主题的辩论赛中,正方和反方提出了许多观点,小明把他们的观点归纳整理如表·你认为正确的观点有
观点
正方
反方
①两个物体相接触,就一定有力的作用
②两个物体相接触,但不一定有力的作用
③力的产生至少涉及两个物体
④一个物体也可以产生力的作用
⑤力是维持物体运动状态的原因
⑥力是改变物体运动状态的原因
A. ⑥②④ B. ①④⑥
C. ②③⑥ D. ①③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①两个物体相接触,不一定有力的作用;如竖直并排在水平面上的两个物体间,没有挤压的作用力;故①错误;
②两个物体相接触,但不一定有力的作用;故②正确;
③力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;故③正确;
④力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;一个物体不能产生力的作用;故④错误;
⑤物体的运动不需要力来维持,力不是维持物体运动状态的原因;故⑤错误;
⑥力的作用效果有两个:改变物体的形状和改变物体的运动状态;所以力是改变物体运动状态的原因;故⑥正确;
故选C
2. 下列关于弹力说法中不正确的是( )
A. 桌面受到水杯的压力,压力是弹力
B. 两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C. 茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
D. 放在桌面上的茶杯受到的支持力是由于茶杯发生弹性形变产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.桌面受到水杯的压力,是由于水杯发生微小形变而产生的,所以水杯对桌面的压力属于弹力,故A正确,不符合题意;
B.两个物体直接接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力,故B正确,不符合题意;
C.茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,是由于茶杯发生形变而产生的,故C正确,不符合题意;
D.放在桌面上的茶杯受到的支持力,施力物体是桌面,是由于桌面发生形变而产生的,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 下列有关大气压的说法,正确的是( )
A. 科学家马德堡第一次证明了大气压的存在
B. 托里拆利实验首先测出了大气压强的数值,1标准大气压值约为103Pa
C. 青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低
D. 医生用注射器注射药品利用了大气压
【答案】C
【解析】
【详解】A.马德堡市是德国的一个市,不是科学家姓名,马德堡实验证明了大气压的存在,故A错误;
B.托里拆利实验首先测出了大气压强的数值,1标准大气压的值约为1.013×105Pa,粗略计算时可直接取105Pa,故B错误;
C.液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。海拔越高,大气越稀薄,大气压越小,水的沸点越低,因此青藏高原边防战士用高压锅煮面条,以此提高水的沸点,故C正确;
D.医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故D错误。
故选C。
4. 关于下列四个实验情景的结果预测,正确的是( )
A. 甲图中木块与小车一起向右做匀速直线运动时,木块会受到小车对它向右的摩擦力
B. 乙图中当向玻璃管中吹风时,U形管A管中的水面下降B管中的水面上升
C. 丙图中杠杆不能在水平位置保持平衡,杠杆的左端下降杠杆的右端上升
D. 丁图中将容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由于木块随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,不具备摩擦力产生的条件,所以它没有受到摩擦力的作用,故A错误;
B.A管上面的玻璃管比较细,风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强小于B管上方的压强,水被压向A管,所以A管水面上升,B管水面下降,故B错误;
C.设杠杆一个小格代表l,一个钩码重为G,杠杆右端
2G×4l=8Gl
杠杆左端
3G×3l=9Gl
所以,杠杆的左端下降,杠杆的右端上升,故C正确;
D.液体密度一定时,液体内部压强随深度增加而增大,越深的位置其压强越大;图中a最浅,所以水的压强最小,水喷射最近;c最深,所以水的压强最大,水喷射最远,故D错误。
故选C。
5. 如图所示是小新同学将一铁制小球从斜面顶端释放,小球滚到斜面底端后接着在水平桌面上运动的情景。下列分析正确的是( )
A. 小球从斜面滚下的过程中,重力势能全部转化为动能
B. 小球水平桌面上运动时速度越大惯性越大
C. 小球在水平桌面上受到的摩擦是滑动摩擦
D. 小球在水平桌面上做曲线运动,是因为受到了磁铁引力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球从斜面滚下的过程中,克服斜面摩擦做功,所以只有部分重力势能转化为动能,故A错误;
B.惯性是物体的性质,与物体的速度无关,故B错误;
C.小球在水平桌面上滚动,所以受到的摩擦是滚动摩擦,故C错误;
D.小球在水平桌面上做曲线运动,改变了运动状态,是因为受到了磁铁引力的作用,故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示,放在水平地面上的A、B两长方体物块,密度相等,高度h相等。若把它们分别放入盛有不同液体的两个容器中,静止时所处状态如图乙。下列判断正确的是( )
A. 甲图中压力关系: B. 甲图中压强关系:
C. 乙图中浮力关系: D. 乙图中液体密度关系:
【答案】D
【解析】
【详解】A.放在水平地面上的A、B两长方体物块,密度相等,由图甲可知,A的体积小于B的体积,根据可知,A的质量小于B的质量,根据G=mg可知,A的重力小于B的重力,由于物块是放在水平面上,所以物块对水平面的压力等于物块的重力,所以甲图中压力关系:,故A错误;
B.因为两物块是长方体,根据
可知,物块密度相等,高度相等,所以甲图中压强关系:,故B错误;
C.由图乙可知,A物块漂浮,B物块悬浮,根据物体的浮沉条件可知,物块所受的浮力等于其自身的重力,因为A的重力小于B的重力,所以,乙图中浮力关系:,故C错误;
D.由图乙可知,A物块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,A的密度小于A液的密度;B物块悬浮,根据物体的浮沉条件可知,B的密度等于B液的密度;由于A的密度等于B的密度,所以,A液的密度大于B液的密度,即乙图中液体密度关系:,故D正确。
故选D。
7. 2021年3月23日晚央视军事频道《军事科技》介绍了海水断崖——海水密度的突然变小;若潜艇遭遇“海水断崖”,潜艇会急速下沉,如不及时控制很快将超过潜深极限沉毁海底;1963年4月美国“长尾鲨“号核潜艇就是遭遇海水断崖坠毁在2600米海底。根据你所学的物理知识,有关下列说法不正确的是( )
A. 潜艇遇海水断崖时所受浮力突然减小
B. 潜艇急剧下降所受压强急剧增大
C. 潜艇内海员应立即启动潜艇排水系统工作
D. 潜艇内海员应立即启动潜艇注水系统工作
【答案】D
【解析】
【详解】A.潜艇遇海水断崖时,潜艇浸在水中的体积不变,海水的密度突然变小,由可知,潜艇所受浮力突然减小,故A正确,A不符合题意;
B.潜艇急剧下降时,深度变深,海水的密度虽然变小,但变化不大(大于水的密度),由可知,潜艇所受压强急剧增大,故B正确,B不符合题意;
CD.由A可知,潜艇所受浮力突然减小,为了使潜艇不超过潜深极限沉毁海底,所以潜艇内海员应立即启动潜艇排水系统工作,减小潜艇的重力,使潜艇的重力小于潜艇受到的浮力,潜艇才能上浮,故C正确,C不符合题意;D错误,D符合题意。
故选D。
8. 如图所示,重为10N的铁块被吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,小明用大小为12N竖直向上的拉力F拉动铁块使其沿竖直方向向上匀速直线运动了1m,用时2s。下列说法正确的是( )
A. 磁性平板与铁块之间没有摩擦力
B. 向上运动的过程中,磁性平板的吸引力对铁块做了功
C. 铁块向上运动的过程中的平均速度是2m/s
D. 拉力F做功的功率是6W
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为磁性平板的吸引力,铁块对磁性平板有压力,铁块在竖直方向上做匀速直线运动,铁块相对磁性平板向上运动,受力平衡,受到竖直向上的的拉力和竖直向下的重力和摩擦力,故A错误;
B.磁性平板的吸引力方向水平向左,铁块运动方向竖直向上,所以磁性平板的吸引力对铁块没有做功,故B错误;
C.铁块向上运动的过程中的平均速度为
故C错误;
D.由C分析得拉力F做功的功率为
故D正确。
故选D。
9. 如图甲是北京冬奥会中运动员翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖,只踩着雪板从高处滑行而下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从a点到b点的过程中,机械能守恒
B. 从b点到c点的过程中,运动员的动能减少,重力势能增加
C. 在c点时,运动员的动能为零
D. 从c点到d点的过程中,运动员的机械能变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.从a点到b点的过程中,受到雪面的摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能不守恒,故A错误;
B.从b点到c点的过程中,运动员质量不变,速度减小,运动员的动能减少,高度增大,重力势能增加,故B正确;
C.在c点时,运动员仍具有向前的速度,运动员的动能不为零,故C错误;
D.从c点到d点的过程中,不计空气阻力,运动员只受到重力作用,运动员的机械能不变,故D错误。
故选B。
10. 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点的力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。
二、多项选择题(本题包括三个小题;每小题4分,共12分。每个小题的选项中至少有两个选项符合题意。全部选对的得4分。选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
11. 下列现象中,是因为力的作用而发生的有( )
A. 汽车刹车时,乘客身体前倾
B. 细线的拉力使橡皮绕手做圆周运动
C. 容器两侧盛有液面高度不同的同种液体,橡皮膜向低的一侧凸出
D. 抽成真空的铁桶被大气压瘪了
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.汽车刹车时,乘客身体前倾是因为乘客具有惯性,与力的作用无关,故A不符合题意;
B.细线的拉力使橡皮绕手做圆周运动,拉力使橡皮的运动状态发生了变化,故B符合题意;
C.容器两侧盛有液面高度不同的同种液体,右侧液面高,在橡皮膜处产生的压强大,根据可知,橡皮膜右侧受到的压力大于左侧受到的压力,橡皮膜向左侧凸出,发生形变,故C符合题意;
D.抽成真空的铁桶,桶内的气压小于外界的大气压,内外气压差产生的压力差将铁桶压瘪,使铁桶发生了形变,故D符合题意。
故选BCD。
12. 如图a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三个小球放入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A. 它们在水中的体积关系是:Va<Vb=Vc
B. 它们的重力关系是Ga=Gb>Gc
C. 它们的密度关系是ρa<ρb<ρc
D. 它们所受的浮力关系是Fa=Fb=Fc
【答案】CD
【解析】
【详解】A.三个小球放入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮,a球在水中排开水的体积小于a球的体积,即V排a<V球a;b球在水中排开水的体积等于b球的体积,即V排b=V球b;当物体的重力等于受到的浮力时,物体漂浮或悬浮,有Fa=Ga,Fb=Gb;a与b质量相等,则物体的重力相等,因此浮力Fa= Fb;由F浮=ρ液V排g可知,V排a=V排b,由b与c体积相同,因此它们在水中的体积关系是即
V排a=V排b=V排c
故A错误;
B.由于a与b质量相等,由G=mg可得,a与b的重力相等,即Ga=Gb;又b与c在水中的体积相同,根据F浮=ρ液V排g可得,b与c在水中受到的浮力相等,即Fb=Fc;根据物体的浮沉条件可得Fb=Gb,Fc<Gc;,因此它们的重力关系是
Ga=Gb<Gc
故B错误;
C.a球漂浮、b球悬浮、c球沉底,根据物体的浮沉条件可得,a球密度小于水的密度,b球的密度等于水的密度,c球的密度大于水的密度,即它们的密度关系是
ρa<ρb<ρc
故C正确;
D.由以上分析可得,它们所受的浮力关系是
Fa=Fb=Fc
故D正确。
故选CD。
13. 将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重为、的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为和,物重,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A. 拉力一定大于 B. 乙滑轮组的机械效率较低
C. 甲、乙滑轮组的有用功相同 D. 甲的额外功与有用功的比值较小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2,且物重
动滑轮重相同,由公式
可知:与的大小关系不能确定,故A错误;
BCD.已知物体上升的高度h相同,且物重
动滑轮重相同,由公式
,
可知:甲的有用功大于乙的有用功,两者的额外功相同,则甲的额外功与有用功的比值较小, 再由公式
可知:在额外功相同时,甲的有用功大,其效率就高,故故C错误,BD正确。
故选BD。
三、填空题(每空1分,共11分)
14. 如图中,a图所示的是一个风扇固定在小车上,当风扇向左吹风时,小车会向右运动; b图所示的是福娃贝贝和妮妮正在运动会上参加赛艇比赛时向后划水,赛艇向前运动的情景.上述两个事例所运用的相同物理原理是_____.
【答案】力的作用是相互的
【解析】
【详解】当风扇向左吹风时,风扇给空气一个向左的力,同时空气会给风扇一个向右的力,因此小车会向右运动;参加赛艇比赛时,当桨向后拨水时,水也会给桨一个向前的力,使船向前运动;所以这两个事例都说明了力的作用是相互的.因此它们共同运用到的物理原理是力的作用是相互的.
15. 我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。如图所示,某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有_________,它能与动车一起继续向前运动:“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对_________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】 ①. 惯性 ②. 平衡力
【解析】
【详解】[1][2]某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于惯性会继续保持原来的运动状态,继续向前运动,硬币受到的重力与窗台对它的支持力大小相等、方向反向、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力。
16. 如图为可升降晾衣架,通过转动摇柄实现晾衣架的升降。晾衣架的摇柄属于简单机械中的______(填“省力”或“费力”)机械;摇柄上的花纹是为了______
【答案】 ①. 省力 ②. 增大摩擦力
【解析】
【详解】[1]摇柄相当于轮轴,而人手摇动的力即动力,在大圆上,大圆的半径大于小圆的半径,故动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]通过刻花纹,使接触面凹凸不平,从而增大摩擦力。
17. 小华用“浮沉子”实验模拟潜水艇的浮沉。如图甲,玻璃瓶和矿泉水瓶分别装适量水,玻璃瓶瓶口朝下,漂浮在矿泉水瓶内的水面上。旋紧瓶盖,如图乙,当用力挤压矿泉水瓶时,瓶身变形,说明了力可以改变物体的______;矿泉水瓶内水面上方的气体压强变大,将部分水压入玻璃瓶内,“浮沉子”的重力______浮力,加速下沉,松手后,“浮沉子”可上浮。
【答案】 ①. 形状 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态,当用力挤压矿泉水瓶时,瓶身变形,说明了力可以改变物体的形状。
[2]矿泉水瓶内水面上方的气体压强变大,将部分水压入玻璃瓶内,“浮沉子”的重力增加,大于它受到的浮力,那么它加速下沉,松手后,矿泉水瓶内水面上方的气体压强变小,部分水从玻璃瓶流出,“浮沉子”的重力减小,小于它受到的浮力,那么“浮沉子”可上浮。
18. 如图所示是撑杆跳高的动作要领分解示意图,在整个过程的1~10阶段中,杆的弹性势能最大的是阶段______(选填数字“1-10”);如果忽略空气阻力,阶段10中所发生的能量转化过程是______。
【答案】 ①. 5 ②. 重力势能转化为动能
【解析】
【详解】[1]由图可知,5阶段中撑杆的弹性形变最大,所以弹性势能最大的是阶段5。
[2]阶段10中,人脱离撑杆从高处往下落,重力势能转化为动能。
19. 如图所示,重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,弹簧测力计的示数为20N,滑轮组的机械效率为80%。拉力F的功率是________W,物体A受到的摩擦力是________N。(不计绳重和滑轮重)
【答案】 ①. 4 ②. 32
【解析】
【详解】[1]不计绳重和滑轮重,由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2,绳子自由端移动的距离为
s绳=2s物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m
弹簧测力计的示数为20N,拉力就是20N,拉力做功为
W总=Fs绳=20N×2m=40J
拉力做功的功率为
[2]根据
得到物体与地面间的滑动摩擦力为
四、作图题(20题2分,21题2分,共4分)
20. 如图所示是在水平地板上推动拖把向左移动的情景,请分析并画出地板对拖把头的作用力的示意图(O点为拖把头重心)。
【答案】
【解析】
【详解】拖把头受到地面竖直向上的支持力和向右的摩擦力,作用点都在拖把头重心O,如图所示:
21. 如图所示,做出使杠杆平衡的最小动力F及其力臂L,
【答案】
【解析】
【详解】杠杆平衡的最小动力对应的力臂为最长力臂,在杠杆上找到离支点最远的一点,连接该点与支点,连线即为最长力臂L,再过该点向上作力臂的垂线,标上箭头和符号F,即作出最小动力F,如下图所示:
。
五、实验探究题(22题5分,23题7分,24题7分,共19分)
22. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论:__________;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的__________类型的鞋(选填字母);
A. 鞋底花纹较深 B. 鞋底花纹较浅 C. 旱冰鞋
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是__________(选填序号:①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的;
(3)某小组改进了实验方案,如下图所示:
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小__________(选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的摩擦力大小为__________N。
【答案】 ①. 见解析 ②. A ③. ② ④. 无关 ⑤. 2.8
【解析】
【详解】(1)[1]乙、丙两图中,木块对平面的压力大小相同,丙图中木块与棉布接触面的粗糙程度更大,弹簧测力计的示数更大,说明丙图木块受到的摩擦力更大,即可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
[2]利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋,此时摩擦力越大,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)[3]实验中发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的,即选②。
(3)①[4]在改进实验中,木块受到滑动摩擦力和拉力的作用,始终保持静止,滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,可以用弹簧测力计的读数来反映滑动摩擦力的大小,且滑动摩擦力大小与物体相对木板的速度大小无关,故不用匀速拉动长木板。
②[5]弹簧测力计示数稳定时,示数为2.8N,由于滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
23. 小明利用如图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”,他把同一金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置。
(1)甲、乙、丙、丁四幅图中,________图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与________是否有关;
(3)图戊中,能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像(金属块未接触容器底)是________;
(4)若金属块的重力,则金属块的密度为________;(已知,g取10N/kg)
(5)小明想继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他又找来薄铁片进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力________第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出的结论________(选填“正确”或“错误”),原因是________________。
【答案】 ①. 甲 ②. 液体密度 ③. D ④. ⑤. 小于 ⑥. 错误 ⑦. 没有控制铁片浸在液体中的体积相同
【解析】
【详解】(1)[1]根据称重法测浮力可得
F浮=G-F示
得
F示=G-F浮
甲测力计示数最大,故(1)上述四种情况,甲图中金属块所受到的浮力最小。
(2)[2]做丙、丁两次实验可知,酒精中弹簧测力计的示数更大,可得:物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,受到的浮力越大,所以是探究浮力大小与液体密度的关系。
(3)[3]物体从接触水面至完全浸没于水中的过程中,因排开水的体积越来越大,所以其所受的浮力越来越大,则弹簧测力计的示数将越来越小;待物体完全浸没后,物体排开液体的体积不再变化,即物体所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数也不再变化。由以上分析可知,弹簧测力计的示数会先变小,然后保持不变。如图所示的A、B、C、D四个图中,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)[4]金属块浸没在水中所受浮力为
F浮水=G-F乙=5N-4N=1N
其排开水的体积等于自身的体积,根据阿基米德原理可得,金属块的体积为
则金属块的密度为
(5)①[5]根据物体的浮沉条件,第1次,浮力小于重力;第2次:浮力等于重力;故通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。
②[6][7]小明探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”的实验过程中改变了铁片的形状,但是没有控制铁片浸在液体中的体积相同,因此实验中存在两个变量,不满足控制变量法要求,无法确定铁片受到的浮力是与铁片形状有关还是与铁片浸在液体中的体积有关,所以小明得出:物体受到的浮力与其形状有关这个结论是错误的,综上分析其不能得出该结论的原因是没有控制铁片浸在液体中的体积相同。
24. 许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关问题:
(1)图1所示实验用来探究动能大小的影响因素,对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是_________;若本实验装置的水平面绝对光滑,还能得出实验结论吗?_________(选填“能”或“不能”);
(2)图2所示是测量斜面的机械效率实验,斜面倾斜角为30°,物体B重为4N。用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做_________运动,实验中弹簧测力计示数如图所示,则所测斜面的机械效率为_________;
(3)由图3实验可以得出:小车到达水平面的初速度相同时,水平面越光滑,它的速度减小得就_________。由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当_________(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。当同一辆小车从同一高度滑下时,从能的转化角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功_________(选填“在毛巾上时多”“在玻璃上时多”或“一样多”)。
【答案】 ①. 改变A在斜面上静止释放的高度 ②. 不能 ③. 匀速直线 ④. 80% ⑤. 越慢 ⑥. 增大 ⑦. 一样多
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离,来比较小球动能的大小,所以,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是改变A在斜面上静止释放的高度(让A从斜面上不同高度自由滑下)。
[2]若水平面光滑,物体不受摩擦力,物体将永远运动下去,物体的通过的距离无法确定,做功的多少,也无法确定,所以,动能的大小就无法比较。
(2)[3]图丙所示实验中,斜面倾斜角为30°,物体B重为4N,为了便于读出弹簧测力计示数,用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做匀速直线运动。
[4]实验中弹簧测力计示数如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.5N。设斜面高为h,由数学知识知,斜面长
则所测斜面的机械效率为
(3)[5][6][7]木板表面最光滑,小车在上面运动时通过距离最长,由实验现象可以得出结论:水平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;雨天路面阻力变小,雨天驾驶汽车时应该增大与前车之间的距离,此时,当同一辆小车从同一高度滑下时,从能的转化角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功一样多。
六、计算题(25题7分,26题8分,27题9分,共24分)
25. 一辆载货卡车连同货物的总质量m=5×103kg,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2。卡车在平直公路上做匀速直线运动,若卡车受到的阻力是重力的0.1倍,lmin内行驶了1200m。g取10N/kg,求:
(1)卡车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)卡车的输出功率;
(3)当卸完货物之后,卡车的质量为4×103kg,若卡车的功率不变,卡车的速度是多少?
【答案】(1)2.5×105Pa;(2)1×105W;(3)25m/s
【解析】
【详解】解:(1)卡车的总重力
卡车对地面的压力
卡车对地面的压强
(2)卡车在平直公路上做匀速直线运动,由二力平衡条件得,牵引力
卡车的速度
卡车的输出功率
(3)卡车的重力
由二力平衡条件得,牵引力卡车受到的阻力
若卡车的功率不变,由得,卡车的速度
答:(1)卡车静止在水平地面上时,对地面的压强是2.5×105Pa;
(2)卡车的输出功率1×105W;
(3)当卸完货物之后,卡车的质量为4×103kg,若卡车的功率不变,卡车的速度是25m/s。
26. 如图所示,置于水平桌面上的一个上大下小、底面积为的薄壁容器内装有质量为4kg的液体,一个质量为6kg、体积为的物体放入容器内,物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中,此时容器内液体的深度为0.1m,容器质量为2kg,g取10N/kg。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)液体的密度;
(3)液体对容器底的压力;
(4)容器对桌面的压强。
【答案】(1)60N;(2);(3)30N;(4)6000Pa
【解析】
【详解】解:(1)物块漂浮,浮力与物体的重力相等为
(2)物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中,排开液体的体积为
由得,液体的密度为
(3)此时容器内液体的深度为0.1m,则液体对容器底部的压强
由得,压力为
(4)容器对桌面的压力为
则容器对桌面的压强
答:(1)物体受到的浮力为60N;
(2)液体的密度为;
(3)液体对容器底的压力为30N;
(4)容器对桌面的压强为6000Pa。
27. 小明用滑轮组提升物体,物体竖直上升移动的距离随时间变化的关系如图中图线甲所示,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线乙所示。已知物体的质量为90kg,绳子自由端的拉力F为260N,g取10N/kg。不计绳重和轮、轴间摩擦,在0~4s的过程中,求:
(1)滑轮组对物体做有用功?
(2)拉力F做功的功率?
(3)用该滑轮组提升重660N的物体时,滑轮组的机械效率?
【答案】(1)90J;(2)26W;(3)82.5%
【解析】
【详解】解:(1)物体的重力
由图示知,4s时,物体移动的高度为
滑轮组对物体所做的有用功
(2)4s时,绳子自由端移动的距离
滑轮组所做的总功
拉力F做功的功率
(3)该滑轮组承重绳子的根数
动滑轮的重力
用该滑轮组提升660N的物体时,机械效率
答:(1)滑轮组对物体做的有用功为90J;
(2)拉力F做功的功率为26W;
(3)滑轮组的机械效率为82.5%。
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