内容正文:
2023—2024学年下学期学业水平调研测试
八年级物理
本试卷共8页,共19题。考试时间60分钟,满分70分
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡指定位置填写自己的学校、姓名、班级、准考证号,并将条形码正向粘贴在答题卡的贴条形码区,请保持条形码整洁、不污损。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂在答题卡相应的位置上,如需改动请先用橡皮擦干净,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.请考生必须保持答题卡的整洁,不要折叠,不要弄破,考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题(共7小题,每小题2分,共14分)
1. 如图所示,力的作用效果主要是改变物体运动状态的是( )
A. 运动员对撑杆的力
B. 小桌子对海绵的力
C. 手对弹簧力
D. 磁体对小铁球的力
2. 2024年,骑行活动在虹桥公园举行。如图所示市民正骑行经过一个弯道,以下说法正确的是( )
A. 正常骑自行车的速度约为0.1m/s
B. 自行车匀速经过弯道时,受到的合力为0
C. 自行车加坐垫是通过增大受力面积来减小压力的作用效果
D. 轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度来减小摩擦力
3. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 运动员跳远时,提前助跑是为了利用惯性提高成绩
B. 汽车突然急刹车,由于惯性的作用,乘客身体会向前倾
C. 滑雪运动员从斜坡上冲下来时不容易停下,说明速度越大,惯性越大
D. 将锤柄在石头上撞击几下,能使松动的锤头紧固在锤柄上,这是利用了锤柄的惯性
4. 舞狮是中国的一项传统民间艺术,如图扮演狮尾的乙不动,扮演狮头的甲站在乙身上,下列说法正确的是( )
A. 乙受到的重力和地面对乙的支持力是一对平衡力
B. 甲对乙的压力和乙对甲的支持力是一对相互作用力
C. 乙抬起一只脚后对地面的压力变大
D. 甲向上跃起时,重力势能转化为动能
5. 以下是小亮提书包回家的四个场景,结合描述,小亮提书包的力对书包做功的是( )
A. ①和② B. ①和④ C. ②和③ D. ③和④
6. 下列说法正确的是( )
A. 甲图,船闸利用了连通器原理
B. 乙图,高压锅煮东西容易熟是因为气压越高,沸点越低
C. 丙图,由于汽车外形上凸下平,快速行驶时汽车上方流速大压强大
D. 丁图,盆栽自动补水器瓶内外大气压强相同
7. 高速铁路的输电线无论冬、夏都得绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣重250N,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,不考虑钢绳的热胀冷缩,下列说法正确的是( )
A. 滑轮A为定滑轮
B. 该装置既能省力又能省距离
C. 输电线P端受到的拉力大小2500N
D. 若坠砣串下降了20cm,输电线P端向左移动10cm
二、作图题(每题2分,共4分)
8. 如图所示,一同学用绳子拉着木箱匀速前行,请在图中画出木箱重力和其所受绳的拉力的示意图。
9. 如图所示是用钓鱼竿钓鱼的情景,其中动力为F₁,请在图中作出动力臂l₁与阻力 F₂。
三、填空题(每空1分,共7分)
10. 我国古代科技著作《天工开物》中提到一种“六桨客船”,当浆向后划水时,船向前进,这表明物体间力的作用是______的;越用力向后划,船前进越快,说明力的作用效果与力的______有关。
11. 如图所示是在野外发现的动物脚印,野生动物保护部门的成员常常会根据动物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等,分析动物的种类、体重、行走速度以及可能的行进方向等。脚印的______可以反映压强的大小,再结合脚印的______,可以大致算出动物的体重。
12. 为保证安全,海船的船舷上画有载重线,如图是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时,船受到的浮力______;根据载重线,可知北大西洋的海水密度______印度洋的海水密度,判断的理由是:______。
四、实验探究题(每空1分,共15分)
13. 某同学利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。
(1)如图,物块的重力为______N;
(2)图甲溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为______N,通过分析得到______大小与浮力大小相等,从而验证阿基米德原理;
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,通过比较F1-F3和______的大小关系,可得出结论“物块受到的浮力大小与液体密度有关”。
14. 小明对杠杆开展相关实验探究(不计摩擦)。
(1)实验中把杠杆调至水平平衡,这样操作的目的是便于测量______;
(2)实验过程中得到的相关数据记录在表中:
实验次数
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
6
5
根据以上数据得出杠杆平衡条件是______(用字母表示);
(3)如图甲所示,在点挂3个钩码,在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆使其水平平衡,测力计读数为______N,若此时水平距离10cm,水平距离15cm,请根据杠杆平衡条件推测每个钩码的重力为______N;
(4)《天工开物》里记载了一种捣谷的舂,“横木穿插碓头,硬嘴为铁,足路其末面卷之”。其简化图如图乙所示,则该机械是一种______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
15. 在学习液体压强知识时,学习小组进行了以下实验探究。
(1)如图甲,若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,可以通过______(选填序号)方法进行调节;
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内添加适量水
(2)分析图乙和图丙,是为了探究液体压强与______的关系;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将______;
(4)若要探究液体压强与液体密度的关系,应选用______两图进行对比,可以得到当液体深度相同时,液体的______,压强越大;
(5)如图戊,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起,压强相等时橡皮膜竖直。若在A、B两侧分别倒入水和某未知液体,当橡皮膜竖直时两侧液面如图戊所示,可以得知该未知液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
五、计算题(16题7分,17题8分,共15分)
16. 如图甲所示,工人师傅将一块5m长木板搁在水平地面和车厢之间构成斜面,车厢距离地面高1.5m,工人师傅用时10s把重为1000N的木箱从斜面底端沿斜面拉上车厢,在此过程中,恒定拉力做的功随时间的变化图像如图乙所示,求:
(1)拉力做功的功率;
(2)拉力的大小;
(3)该斜面机械效率。
17. 2024年5月,完全由我国自主设计、建造的首艘弹射型航空母舰福建舰出海顺利完成首次海试。若福建舰静止在海面时排开海水的体积为8×104m3,其水平甲板上停放一辆我国自主研发的飞机牵引车,该牵引车重5.6×104N,其车轮与水平甲板的接触总面积为0.4m2,海水密度取1.03×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)距离海面4m深处舰身受到海水的压强;
(2)牵引车对航母的压强是多少;
(3)航母此时的质量。
六、综合能力题(每空1分,共15分)
18. 下雨时,经常可以看到如图甲的提示牌,针对这一现象,某兴趣小组开展项目式研究。
【驱动问题】滑动摩擦力大小与地板砖潮湿程度的关系
【项目研究】利用长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计图乙所示的实验装置:
(1)把长条形地板砖固定在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做运动,根据可知,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小;
(2)用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,测得实验数据如表所示:
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
摩擦力
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
请在图丙中根据数据描点,并用平滑曲线画出摩擦力与喷雾次数的关系图象____;
(3)分析数据得出结论:随着地板砖潮湿程度的增大,____;
(4)浴室地板往往非常潮湿,请根据本项目实验结果提出一个防滑方法:____;
(5)银行业务员手工清点钞票时,手边经常会放一块湿海绵,请根据项目研究成果推测湿海绵的用途____;
(6)为了让结论更具有普遍性,请提出一个改进建议:______。
19. 阅读材料,回答问题:
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。比如飞机、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。
物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,但只要空气阻力仍小于重力,物体就会继续加速下落,当阻力增大到与重力相等时,物体受力平衡、将以此时速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下,球形物体收尾速度的大小与质量有什么关系”的实验,取重力加速度为10N/kg,实验数据见下表:
小球编号
A
B
C
小球质量m/g
20
30
50
小球半径r/m
0.05
0.05
0.05
小球的收尾速度v收/m·s-1
16
24
40
(1)小型汽车车身的外形常做成流线型,其目的是______;人造地球卫星一般______(选填“需要”或“不需要”)设计成流线型;
(2)雨滴在高空形成后由静止开始下落后,速度越来越大过程中,重力做功的功率______;雨滴匀速下落过程中,机械能______(以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)分析表格中A、B、C三球的收尾速度,可得到结论:______;
(4)C小球下落过程中受到的最大阻力为______N,此时阻力与重力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”);
(5)C小球在达到收尾速度后,重力在接下来的3s所做的功为______J。
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2023—2024学年下学期学业水平调研测试
八年级物理
本试卷共8页,共19题。考试时间60分钟,满分70分
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡指定位置填写自己的学校、姓名、班级、准考证号,并将条形码正向粘贴在答题卡的贴条形码区,请保持条形码整洁、不污损。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂在答题卡相应的位置上,如需改动请先用橡皮擦干净,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.请考生必须保持答题卡的整洁,不要折叠,不要弄破,考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题(共7小题,每小题2分,共14分)
1. 如图所示,力的作用效果主要是改变物体运动状态的是( )
A. 运动员对撑杆的力
B. 小桌子对海绵的力
C. 手对弹簧力
D. 磁体对小铁球的力
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员对撑杆的力使杆变弯,改变了杆的形状,故A不符合题意;
B.小桌子对海绵的力使海绵凹陷,改变了海绵的形状,故B不符合题意;
C.手对弹簧的力使弹簧变长,改变了弹簧的形状,故C不符合题意;
D.磁体对小铁球的力使小铁球改变了运动方向,改变了小铁球的运动状态,故D符合题意。
故选D。
2. 2024年,骑行活动在虹桥公园举行。如图所示市民正骑行经过一个弯道,以下说法正确的是( )
A. 正常骑自行车的速度约为0.1m/s
B. 自行车匀速经过弯道时,受到的合力为0
C. 自行车加坐垫是通过增大受力面积来减小压力的作用效果
D. 轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度来减小摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】A.正常骑自行车的速度约为5m/s,故A错误;
B.自行车匀速经过弯道时,运动状态发生了改变,受到非平衡力作用,受到的合力不为0,故B错误;
C.自行车加坐垫是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,即减小对人的压强,故C正确;
D. 轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选C。
3. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 运动员跳远时,提前助跑是为了利用惯性提高成绩
B. 汽车突然急刹车,由于惯性的作用,乘客身体会向前倾
C. 滑雪运动员从斜坡上冲下来时不容易停下,说明速度越大,惯性越大
D. 将锤柄在石头上撞击几下,能使松动的锤头紧固在锤柄上,这是利用了锤柄的惯性
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员跳远时,提前助跑是为了具有较大速度,起跳后由于惯性继续以较大速度向前运动,利用惯性提高成绩,故A正确;
B.汽车突然急刹车,人的脚由于受到摩擦力被迫减速,人的上身由于惯性继续向前运动,所以会向前倾,惯性是物体的一种属性,不是一种作用,故B错误;
C.滑雪运动员从斜坡上冲下来时由于具有惯性要保持原来的运动状态不容易停下,惯性大小只与质量大小有关,与速度无关,故C错误;
D.将锤柄在石头上撞击几下,锤头由于惯性继续向下运动,能使松动的锤头紧固在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,故D错误。
故选A。
4. 舞狮是中国的一项传统民间艺术,如图扮演狮尾的乙不动,扮演狮头的甲站在乙身上,下列说法正确的是( )
A. 乙受到的重力和地面对乙的支持力是一对平衡力
B. 甲对乙的压力和乙对甲的支持力是一对相互作用力
C. 乙抬起一只脚后对地面的压力变大
D. 甲向上跃起时,重力势能转化为动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.地面对乙的支持力大小等于甲、乙两人的总重力,乙受到的重力和地面对乙的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.甲对乙的压力和乙对甲的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,施力物体和受力物体互为彼此,是一对相互作用力,故B正确;
C.乙抬起一只脚后对地面的压力不变,仍等于甲、乙两人的总重力,故C错误;
D.甲向上跃起时,他质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,动能转化为重力势能,故D错误。
故选B。
5. 以下是小亮提书包回家的四个场景,结合描述,小亮提书包的力对书包做功的是( )
A. ①和② B. ①和④ C. ②和③ D. ③和④
【答案】B
【解析】
【详解】①用力将书包提起,人对书包施加了向上的作用力,书包向上移动了一段距离,人对书包做了功;②提书包水平匀速行走,人对书包施加了向上的作用力,书包水平移动了一段距离,书包移动的方向和力的方向垂直,人没有对书包做功;③提包站立不动,人对书包施加了向上的作用力,书包没有在力的方向上移动,人没有对书包做功;④提包走上楼梯,人对书包施加了向上的作用力,书包向上移动了一段距离,人对书包做了功;综上所述,小亮提书包的力对书包做功的是①和④,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 下列说法正确的是( )
A. 甲图,船闸利用了连通器原理
B. 乙图,高压锅煮东西容易熟是因为气压越高,沸点越低
C. 丙图,由于汽车外形上凸下平,快速行驶时汽车上方流速大压强大
D. 丁图,盆栽自动补水器瓶内外大气压强相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图,船闸底部的阀门打开时,上游和闸室、闸室和下游之间,都可以构成连通器,利用了连通器原理,故A正确;
B.乙图,高压锅煮东西容易熟是因为气压越高,沸点越高,故B错误;
C.丙图,由于汽车外形上凸下平,快速行驶时汽车上方流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压力差,会使汽车对地面的压力减小,容易打滑,故C错误;
D.丁图,盆栽自动补水器瓶内外大气压强不同,由于大气压托起瓶内水柱,瓶内气压小于瓶外大气压,故D错误。
故选A。
7. 高速铁路的输电线无论冬、夏都得绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣重250N,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,不考虑钢绳的热胀冷缩,下列说法正确的是( )
A. 滑轮A为定滑轮
B. 该装置既能省力又能省距离
C. 输电线P端受到的拉力大小2500N
D. 若坠砣串下降了20cm,输电线P端向左移动10cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑轮A会随物体一起移动,为动滑轮,故A错误;
B.该装置为滑轮组,可以省力,但是会费距离,故B错误;
C.不计滑轮和钢绳自重及摩擦,则输电线P端受到的拉力大小为
F=nG总=2×20×250N =10000N
故C错误;
D.若坠砣串下降了20cm,输电线P端向左移动的距离为
故D正确。
故选D。
二、作图题(每题2分,共4分)
8. 如图所示,一同学用绳子拉着木箱匀速前行,请在图中画出木箱重力和其所受绳的拉力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木箱受到的重力竖直向下,受到的拉力沿绳子方向,力的作用点都画在木箱的重心,故作图如下:
9. 如图所示是用钓鱼竿钓鱼的情景,其中动力为F₁,请在图中作出动力臂l₁与阻力 F₂。
【答案】
【解析】
【详解】过支点O作动力F1作用线的垂线段即为动力臂l1;鱼线对钓鱼竿右端竖直向下的拉力即为阻力F2,如图所示:
三、填空题(每空1分,共7分)
10. 我国古代科技著作《天工开物》中提到一种“六桨客船”,当浆向后划水时,船向前进,这表明物体间力的作用是______的;越用力向后划,船前进越快,说明力的作用效果与力的______有关。
【答案】 ①. 相互 ②. 大小
【解析】
【详解】[1]用船桨向后划水时,船桨给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水也给船桨一个向前的力,这个力就是使船前进的动力。
[2]力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,越用力向后划,船前进越快,说明力的作用效果与力的大小有关。
11. 如图所示是在野外发现的动物脚印,野生动物保护部门的成员常常会根据动物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等,分析动物的种类、体重、行走速度以及可能的行进方向等。脚印的______可以反映压强的大小,再结合脚印的______,可以大致算出动物的体重。
【答案】 ①. 深浅 ②. 大小
【解析】
【详解】[1][2]根据转换法,可以通过动物在地面上留下脚印的深浅来反映压强的大小,根据
可知,再结合脚印的大小可大致得出动物的体重。
12. 为保证安全,海船的船舷上画有载重线,如图是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时,船受到的浮力______;根据载重线,可知北大西洋的海水密度______印度洋的海水密度,判断的理由是:______。
【答案】 ①. 不变 ②. 大于 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1]当船从北大西洋驶入印度洋时,轮船始终漂浮,浮力等于轮船的总重力,总重力不变,因此轮船受到的浮力将不变。
[2][3]由图可知,标有北大西洋载重线在标有印度洋载重线下方,说明轮船在北大西洋时的吃水深度较小,排开海水的体积较小,根据F浮=ρ液V排g可知,在浮力一定时,排开海水的体积较小,则海水的密度较大,因此北大西洋海水密度大于印度洋海水密度。
四、实验探究题(每空1分,共15分)
13. 某同学利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。
(1)如图,物块的重力为______N;
(2)图甲溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到浮力为______N,通过分析得到______大小与浮力大小相等,从而验证阿基米德原理;
(3)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,通过比较F1-F3和______的大小关系,可得出结论“物块受到的浮力大小与液体密度有关”。
【答案】 ①. 4 ②. 1 ③. 物块排开水的重力 ④. F1-F5
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,物块未浸入水中时,弹簧测力计的示数F1=4N,因此物块的重力为4N。
(2)[2]根据称重法,由图乙可知,当物块浸没在水中时受到的浮力为
F浮=F1-F3=4N-3N=1N
[3]此时物块排开水的重力为
G排=F4-F2=1.5N-0.5N=1N
由此得到物块排开水的重力等于浮力的大小,从而验证了阿基米德原理。
(3)[4]继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,物块排开水的体积与排开酒精的体积相等,如图丙所示,通过比较F1-F5和F1-F3的大小,即比较物块在水与酒精中的浮力大小关系,可得出结论“物块受到的浮力大小与液体密度有关”。
14. 小明对杠杆开展相关实验探究(不计摩擦)。
(1)实验中把杠杆调至水平平衡,这样操作的目的是便于测量______;
(2)实验过程中得到的相关数据记录在表中:
实验次数
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
6
5
根据以上数据得出杠杆平衡条件是______(用字母表示);
(3)如图甲所示,在点挂3个钩码,在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆使其水平平衡,测力计读数为______N,若此时水平距离10cm,水平距离15cm,请根据杠杆平衡条件推测每个钩码的重力为______N;
(4)《天工开物》里记载了一种捣谷的舂,“横木穿插碓头,硬嘴为铁,足路其末面卷之”。其简化图如图乙所示,则该机械是一种______杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
【答案】 ①. 力臂 ②. ③. 1 ④. 0.5 ⑤. 费力
【解析】
【详解】(1)[1]当杠杆在水平位置平衡时,两侧挂上钩码,两侧的力臂正好沿着杠杆方向,实验中把杠杆调至水平平衡,这样操作的目的是便于测量力臂。
(2)[2]由表中数据可得
1N×10cm=2N×5cm
2N×10cm=1N×20cm
2N×15cm=6N×5cm
可得出杠杆平衡条件是
(3)[3]如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1N。
[4]根据杠杆平衡条件得
解得,每个钩码的重力为
(4)[5]如图,舂在使用时,动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆。
15. 在学习液体压强知识时,学习小组进行了以下实验探究。
(1)如图甲,若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,可以通过______(选填序号)方法进行调节;
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内添加适量水
(2)分析图乙和图丙,是为了探究液体压强与______的关系;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将______;
(4)若要探究液体压强与液体密度的关系,应选用______两图进行对比,可以得到当液体深度相同时,液体的______,压强越大;
(5)如图戊,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起,压强相等时橡皮膜竖直。若在A、B两侧分别倒入水和某未知液体,当橡皮膜竖直时两侧液面如图戊所示,可以得知该未知液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
【答案】 ①. ② ②. 深度 ③. 不变 ④. 丙、丁 ⑤. 密度越大 ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]若在使用压强计前发现U形管中有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。
故选②。
(2)[2]分析乙、丙两图可知,液体的密度相同,探头在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,说明探头受到的液体压强不同,因此是为了探究液体压强与深度的关系。
(3)[3]在图丙中,保持探头位置不变,只改变探头的方向,根据液体压强的特点:在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等可知,U形管两液面的高度差将不变。
(4)[4][5]要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择丙、丁两图,由实验可知,液体密度越大,U形管两液面的高度差越大,故可得当液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(5)[6]由题意知,橡皮膜两侧压强相等时橡皮膜竖直,如图戊,此时橡皮膜竖直,即
ρ水gh左=ρ液gh右
由图知,此时h左>h右,因此未知液体密度大于水的密度。
五、计算题(16题7分,17题8分,共15分)
16. 如图甲所示,工人师傅将一块5m长的木板搁在水平地面和车厢之间构成斜面,车厢距离地面高1.5m,工人师傅用时10s把重为1000N的木箱从斜面底端沿斜面拉上车厢,在此过程中,恒定拉力做的功随时间的变化图像如图乙所示,求:
(1)拉力做功的功率;
(2)拉力的大小;
(3)该斜面的机械效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图乙可知,10s内,拉力做的功为,拉力做功的功率为
(2)拉力的大小为
(3)该斜面的机械效率为
答:(1)拉力做功的功率为;
(2)拉力的大小为;
(3)该斜面的机械效率为。
17. 2024年5月,完全由我国自主设计、建造的首艘弹射型航空母舰福建舰出海顺利完成首次海试。若福建舰静止在海面时排开海水的体积为8×104m3,其水平甲板上停放一辆我国自主研发的飞机牵引车,该牵引车重5.6×104N,其车轮与水平甲板的接触总面积为0.4m2,海水密度取1.03×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)距离海面4m深处舰身受到海水的压强;
(2)牵引车对航母的压强是多少;
(3)航母此时的质量。
【答案】(1)4.12×104Pa;(2)1.4×105Pa;(3)8.24×107kg
【解析】
【详解】解:(1)距离海面4m深处舰身受到海水的压强
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4m=4.12×104Pa
(2)牵引车对航母的压强
(3)航母满载时所受的浮力为
F浮=ρ水V排g=1.03×103kg/m3×8×104m3×10N/kg=8.24×108N
航母漂浮,浮力等于重力,则航母的重力为
G航母=F浮=8.24×108N
则航母的质量为
答:(1)距离海面4m深处舰身受到海水的压强为4.12×104Pa;
(2)牵引车对航母的压强是1.4×105Pa;
(3)航母此时的质量为8.24×107kg。
六、综合能力题(每空1分,共15分)
18. 下雨时,经常可以看到如图甲的提示牌,针对这一现象,某兴趣小组开展项目式研究。
【驱动问题】滑动摩擦力的大小与地板砖潮湿程度的关系
【项目研究】利用长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计图乙所示的实验装置:
(1)把长条形地板砖固定在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做运动,根据可知,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小;
(2)用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,测得实验数据如表所示:
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
摩擦力
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
26
请在图丙中根据数据描点,并用平滑曲线画出摩擦力与喷雾次数的关系图象____;
(3)分析数据得出结论:随着地板砖潮湿程度的增大,____;
(4)浴室地板往往非常潮湿,请根据本项目实验结果提出一个防滑方法:____;
(5)银行业务员手工清点钞票时,手边经常会放一块湿海绵,请根据项目研究成果推测湿海绵的用途____;
(6)为了让结论更具有普遍性,请提出一个改进建议:______。
【答案】 ①. ②. 摩擦力的大小先增大后减小再不变 ③. 放置一个防滑垫 ④. 适当增大接触面的湿度 ⑤. 换用不同材料的地砖多次实验
【解析】
【详解】(2)[1]用描点法画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象,如图所示:
(3)[2]结合图象,分析数据可得到“摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而先增大后减小再不变”的结论。
(4)[3]浴室地板往往非常潮湿,则摩擦力较小,根据在压力不变时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,提出的方法是:放置一个防滑垫。
(5)[4]银行业务员手工清点钞票时,手边经常会放一块湿海绵,适当的增大接触面的湿度,从而增大摩擦力。
(6)[5]为了让结论更具有普遍性,改进建议是换用不同材料的地砖多次实验。
19. 阅读材料,回答问题:
物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。比如飞机、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。
物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,但只要空气阻力仍小于重力,物体就会继续加速下落,当阻力增大到与重力相等时,物体受力平衡、将以此时的速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下,球形物体收尾速度的大小与质量有什么关系”的实验,取重力加速度为10N/kg,实验数据见下表:
小球编号
A
B
C
小球质量m/g
20
30
50
小球半径r/m
0.05
0.05
0.05
小球的收尾速度v收/m·s-1
16
24
40
(1)小型汽车车身的外形常做成流线型,其目的是______;人造地球卫星一般______(选填“需要”或“不需要”)设计成流线型;
(2)雨滴在高空形成后由静止开始下落后,速度越来越大过程中,重力做功的功率______;雨滴匀速下落过程中,机械能______(以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)分析表格中A、B、C三球的收尾速度,可得到结论:______;
(4)C小球下落过程中受到的最大阻力为______N,此时阻力与重力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”);
(5)C小球在达到收尾速度后,重力在接下来的3s所做的功为______J。
【答案】 ①. 减小空气阻力 ②. 不需要 ③. 变大 ④. 变小 ⑤. 小球的半径一定时,小球的质量越大,收尾速度越大 ⑥. 0.5 ⑦. 平衡力 ⑧. 60
【解析】
【详解】(1)[1]由题意知,物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力,所以小型汽车车身的外形常做成流线型,其目的是为了减小空气阻力。
[2]由于人造地球卫星在太空工作,处于真空环境,不存在空气阻力,因此不需要设计成流线型。
(2)[3]由
可知,雨滴在高空形成后由静止开始下落后,重力不变,速度越来越大,因此重力做功的功率变大。
[4]雨滴匀速下落过程中,速度不变,所以动能不变,高度降低,所以重力势能变小,因此机械能变小。
(3)[5]分析表中数据可知,小球的半径一定时,小球的质量越大,收尾速度越大。
(4)[6][7]由题意知,物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,但只要空气阻力仍小于重力,物体就会继续加速下落,当阻力增大到与重力相等时,物体受力平衡、将以此时的速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。因此C小球下落过程中受到的最大阻力等于其重力,即
f=G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
由于此时C小球在做匀速直线运动,处于平衡状态,因此此时阻力与重力是一对平衡力。
(5)[8]由表中数据可知,C小球的收尾速度为40m/s,因此3s内下落的高度为
h=vt=40m/s×3s=120m
则重力做的功为
W=Gh=0.5N×120m=60J
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