内容正文:
2023~2024学年度(下)期末教学质量检测试卷
八年级物理
注意事项:
1.本卷共4大题,26小题,满分100分,考试时间90分钟;
2.本卷试题中,;
3.请在答题卷相应位置作答,在试卷上作答无效。
一、填空题(每空2分,作图题2分,共26分。)
1. 装在钢管内的油在巨大压力下,能从钢管壁渗出(钢管无裂缝),此现象说明分子之间存在着______(选填“引力”“斥力”或“空隙”)。
2. 如图所示,一个质量为400g的平底杯子放置在水平桌上,其底面积为0.02m²的杯中装有质量为5kg的水,则杯子对水平桌面的压强为 ______Pa。(杯子的厚度忽略不计)
3. 如图,人造卫星在大气层外绕地球沿椭圆轨道运行,机械能守恒。则卫星从近地点向远地点运行的过程中,动能______(选填“增加”“减少”或“不变”)。
4. 坚持锻炼身体,对于促进中学生身体生长发育十分重要。李祥同学在参加中考体育跳绳项目时克服重力做功的功率为200W,该功率值所表示的物理意义是______。
5. 为了记录运动会中精彩的瞬间,学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。如图所示,当无人机悬停在空中时,升力______(选填“大于”“等于”或“小于”)无人机的重力;当无人机水平飞行时,升力对无人机______。(选填“做功”或“不做功”)
6. 如图所示,物体A重20N,滑轮重2N,绳重与摩擦力不计,弹簧测力计示数为32N,则物体B的重为______N。
7. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用,如图所示,头枕是为了减小汽车在______(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害。
8. 将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,静止时如图所示,甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力,甲杯中液面高度___________乙杯中液面高度(均选填“高于”“低于”或“等于”)。
9. 把重为10N,密度为的实心物体投入水中,当物体静止时,物体处于______(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体排开水的体积是______。
10. 如图甲为我国古代的一种攻城武器——投石机,图乙为其简化图它在发射石弹前需要借助人的外力将A端拉下并放好石弹,发射时只需撤掉A端人的外力就可以将石弹发射出去。请你在图乙中画出发射的下拉A端时人施加在A端的最小为F。
二、选择题(每题3分,共30分;每题只有一个正确答案。)
11. 下列各图所示的情境中,说法正确的是( )
A. 甲图中小明沿水平方向推木箱,推而未动,是因为推力小于摩擦力
B. 乙图是利用吸力使饮料上升到嘴里
C. 丙图中密度计漂浮在水面上是因为浮力大于密度计的重力
D. 丁图是利用惯性紧固锤头
12. 如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景,此过程中应用的关键知识是( )
A. 气球受到重力 B. 帽子质量大于气球质量
C. 帽子密度大于气球密度 D. 空气对物体有浮力作用
13. 关于功、功率及机械效率,下列说法正确是( )
A. 做功越多的机械,机械效率一定越高 B. 功率越大的机械,做功时间一定越短
C. 功率越大的机械,做功就一定会越快 D. 机械效率越高的机械,功率一定越大
14. 随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加,在轨道舱内进行体育锻炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是( )
A. 举哑铃 B. 跳绳 C. 打乒乓球 D. 拉弹簧拉力器
15. 物理老师站在讲台上讲课,关于其所受力的描述中正确的是
A. 老师受到的重力与他对地面的压力是一对平衡力
B. 老师受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
C. 老师对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力
D. 老师受到的重力与地面对他的支持力是相互作用的力
16. 1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图。他在一个装满水的密闭木桶桶盖上插入一根细长的管子后,在楼上阳台向管子里灌水。结果他只用了几杯水就把木桶撑破了。该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是( )
A. 水的深度 B. 水的质量 C. 水的体积 D. 水的重力
17. 如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是( )
A. 水对溢水杯底部的压强p甲<P乙
B. 小烧杯中水的质量
C. 铁块受到的浮力F浮=F2-F1
D. 溢水杯对桌面压力F甲=F乙
18. 如图是舰载机从“山东号”航空母舰上起飞时情景。在舰载机加速升空的过程中,关于舰载机内飞行员的能量,下列说法正确的是( )
A. 重力势能增大,动能增大 B. 重力势能减小,动能减小
C. 重力势能增大,机械能减小 D. 重力势能减小,机械能不变
19. 如图是用滑轮组提升物体A的作业过程。物体A重力大小为500N,在F为200N的拉力作用下,匀速竖直向上提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为0.1m/s,动滑轮重为200N。下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端的速度大小v绳为0.3m/s
B. 滑轮组机械效率η为75%
C. 拉力F做功的功率P为80W
D. 滑轮组在静止时也可以测出该滑轮组的机械效率
20. 如图,杠杆AB的A点挂边长为10cm,重为55N的正方体C,B点挂重为25N的实心小球D,,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,以下说法正确的是( )
A. 绳子对杠杆A点的拉力为45N
B. 地面对C的支持力与C所受的重力是一对平衡力
C. 正方体C对地面的压强为500Pa
D. 若将小球D的重力改为27N,则正方体C对地面的压力将变为0
三、实验题(21题6分,22题10分,23题6分,共22分;请在答题卷相应位置作答。)
21. 在“探究二力平衡条件”的实验中。
(1)如图甲所示,小华将系于轻质小卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,且在同一直线上;
(2)当小卡片平衡后,小华再将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究______的两个力能否平衡;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是______;
A.减小摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(4)利用图丙装置______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
22. 如图,图1是小明同学验证阿基米德原理的实验过程图,弹簧测力计在A、B、C、D四个步骤中的读数分别为G空桶=1N、F1=2N、G物=3N、F2=2N,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg。
(1)为了减小实验误差,最合理的操作步骤顺序为______ (填序号);
(2)按照最合理的操作顺序,当实验中的测量结果满足______ 的关系式时(用G物、F1、F2、G空桶表示),说明阿基米德原理成立;
(3)按最合理顺序操作,以下影响验证结果的是______ (只填字母);
A.图B中溢水杯内未装满水
B.图B中合金块未浸没在水中
C.图A中小桶内有少量水
(4)按最合理顺序操作还可以测出圆柱体密度ρ柱=______ kg/m3;
(5)如图2所示,小明借助一个长方体木块和刻度尺测出了石块的密度;
①如图甲,用刻度尺测出木块没在水中的深度h1;
②如图乙,将石块放在木块上,使它们共同漂浮在水面上,用刻度尺测出木块浸在水中的深度h2;
③如图丙,将石块用细线系在木块下面放入水中浸没,让木块有一部分体积露出水面,用刻度尺测出木块浸在水中的深度h3;
④石块密度ρ石块=______ (用题目中字母和ρ水表示)。
23. 小明在探究杠杆平衡条件的实验中(每个钩码的重力均为G,杠杆上每格长度为a)。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(达到/没有达到)平衡状态,接下来小明向左调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆保持水平并静止;
(2)如果小明同学面对甲图状况,没有调至水平平衡就匆忙进行乙图实验(弹簧测力计的挂钩钩在右侧第4格处),杠杆虽然此时水平平衡,但可以判断:______(大于/等于/小于)(是弹簧测力计的示数);
(3)面对甲图状况,小华同学按正确的操作将杠杆调至水平平衡后,保持左侧钩码位置不变,然后将弹簧测力计的圆环用细线系在杠杆右侧第4格处,向下拉秤钩(如图丙)。记录下杠杆水平平衡时弹簧测力计示数,发现,不满足,原因是______。
四、计算题(24题6分,25题8分,26题8分,共22分:请在答题卷相应位置作答。)
24. 电动平衡车(如图)因其体积小,操作新颖方便,越来越受到年轻人的喜爱,下表是某双轮电动平衡车的部分技术参数。体重为600N的小明在体育广场骑行该平衡车,并以平衡车的最大速度水平匀速直线行驶2min,行驶中平衡车所受阻力是人和车总重的0.1倍。
技术参数
车身质量
20kg
车与地面接触的总面积
电池
可充电锂电池
最大速度
18km/h
(1)小明在这段骑行过程中,平衡车动力是多少?
(2)小明在这段骑行过程中,平衡车动力做功的功率是多少?
25. 如图所示,水平放置的平底薄壁柱形容器底面积是200cm2,内装有一些水,一个不吸水的实心正方体木块A边长为10cm,重为6N,用细绳一端系住木块A另一端固定在容器底部使木块A浸没水中。(细绳的体积和质量均不计,ρ水=1.0×103kg/m3;g值取10N/kg)求:
(1)该正方体木块的密度;
(2)细绳对木块的拉力大小;
(3)剪断细绳后木块A露出水面后,容器底受水的压强减少多少帕斯卡?
26. 如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为1000N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不计物体本身大小),该过程中斜面的效率为80%,已知斜面长L=5m,高h=2m。求:
(1)推力F做功大小;
(2)物体受到斜面对它的摩擦力大小;
(3)若斜面光滑没有摩擦,请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大,推力F大小的变化情况。(斜面长度一定时,斜面高度增加)
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2023~2024学年度(下)期末教学质量检测试卷
八年级物理
注意事项:
1.本卷共4大题,26小题,满分100分,考试时间90分钟;
2.本卷试题中,;
3.请在答题卷相应位置作答,在试卷上作答无效。
一、填空题(每空2分,作图题2分,共26分。)
1. 装在钢管内的油在巨大压力下,能从钢管壁渗出(钢管无裂缝),此现象说明分子之间存在着______(选填“引力”“斥力”或“空隙”)。
【答案】空隙
【解析】
【详解】由题可知,钢管无裂缝,但油还是能从钢管壁渗出,这是因为油分子在巨大的压力下从钢管分子间的空隙渗出,此现象说明分子之间存在着空隙。
2. 如图所示,一个质量为400g的平底杯子放置在水平桌上,其底面积为0.02m²的杯中装有质量为5kg的水,则杯子对水平桌面的压强为 ______Pa。(杯子的厚度忽略不计)
【答案】2700
【解析】
【详解】杯子对水平桌面的压力为
则杯子对水平桌面的压强为
3. 如图,人造卫星在大气层外绕地球沿椭圆轨道运行,机械能守恒。则卫星从近地点向远地点运行的过程中,动能______(选填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】减少
【解析】
【详解】人造地球卫星从近地点向远地点运行的过程中,质量不变、高度增大,则重力势能增加;质量不变、速度变小,则动能减少;因在外大气层运行不受大气阻力,人造地球卫星的机械能守恒。
4. 坚持锻炼身体,对于促进中学生身体生长发育十分重要。李祥同学在参加中考体育跳绳项目时克服重力做功的功率为200W,该功率值所表示的物理意义是______。
【答案】见详解
【解析】
【详解】功率表示物体做功的快慢,克服重力做功的功率为200W,物理意义是:每秒钟该同学做功200J。
5. 为了记录运动会中精彩的瞬间,学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。如图所示,当无人机悬停在空中时,升力______(选填“大于”“等于”或“小于”)无人机的重力;当无人机水平飞行时,升力对无人机______。(选填“做功”或“不做功”)
【答案】 ①. 等于 ②. 不做功
【解析】
【详解】[1]当无人机悬停在空中时,竖直方向上处于平衡状态,所以无人机所受升力和重力是一对平衡力。由平衡力的特点知,升力等于无人机的重力。
[2]升力的方向竖直向上,当无人机水平飞行时,无人机在升力的方向上没有移动距离,根据做功的两个必要因素知,升力对无人机不做功。
6. 如图所示,物体A重20N,滑轮重2N,绳重与摩擦力不计,弹簧测力计示数为32N,则物体B的重为______N。
【答案】15
【解析】
【详解】设物体B的重为,对动滑轮受力分析,则受到自身竖直向下的重力、测力计向上的拉力和向下两根绳子的拉力F,则有
解得自由端绳子的拉力为
则物体B的重为
7. 驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用,如图所示,头枕是为了减小汽车在______(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害。
【答案】被后车追尾
【解析】
【详解】在座位的靠背上安装头枕,当轿车被后车追尾时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态而向后倾倒,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
8. 将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,静止时如图所示,甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力,甲杯中液面高度___________乙杯中液面高度(均选填“高于”“低于”或“等于”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 等于
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]橡皮泥在甲、乙两杯液体中,分别悬浮、漂浮,两种状态下橡皮泥所受的浮力都等于重力,所以甲杯中橡皮泥所受的浮力与乙杯中橡皮泥所受的浮力相等。由阿基米德原理知,当浮力相同,液体密度相同时,物体排开液体的体积相同,那么甲、乙两杯中液面高度相同。
9. 把重为10N,密度为的实心物体投入水中,当物体静止时,物体处于______(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体排开水的体积是______。
【答案】 ①. 漂浮 ②. 1×10−3
【解析】
【详解】[1]因为物体密度小于水,根据浮沉条件,所以物体投入水中静止时处于漂浮状态。
[2]因为物体处于漂浮状态,所以物体所受浮力等于其重力,即物体所受浮力为
F浮=G=10N
由阿基米德原理可知,物体排开水的体积为
10. 如图甲为我国古代的一种攻城武器——投石机,图乙为其简化图它在发射石弹前需要借助人的外力将A端拉下并放好石弹,发射时只需撤掉A端人的外力就可以将石弹发射出去。请你在图乙中画出发射的下拉A端时人施加在A端的最小为F。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,当动力臂最长时,动力最小,图乙中支点在O点,用虚线连接OA作为动力臂时,动力臂最长;过A点作垂直于OA斜向下力F,并标上箭头和垂直符号,具体如下图所示
二、选择题(每题3分,共30分;每题只有一个正确答案。)
11. 下列各图所示的情境中,说法正确的是( )
A. 甲图中小明沿水平方向推木箱,推而未动,是因为推力小于摩擦力
B. 乙图是利用吸力使饮料上升到嘴里
C. 丙图中密度计漂浮在水面上是因为浮力大于密度计的重力
D. 丁图是利用惯性紧固锤头
【答案】D
【解析】
【详解】A.推箱子没推动,箱子保持静止状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.用吸管吸饮料,利用的是大气压强,故B错误;
C.密度计漂浮在水面上,密度计受到的浮力等于其重力,故C错误;
D.拿锤子向下撞击木凳,锤柄受力停止了运动,锤头由于惯性继续向下运动,锤头就紧紧套在锤柄上,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景,此过程中应用的关键知识是( )
A. 气球受到重力 B. 帽子质量大于气球质量
C. 帽子密度大于气球密度 D. 空气对物体有浮力作用
【答案】D
【解析】
【详解】空气对气球和帽子有浮力作用,当空气和帽子受到的浮力大于自身重力,使帽子上升到楼上,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13. 关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是( )
A. 做功越多的机械,机械效率一定越高 B. 功率越大的机械,做功时间一定越短
C. 功率越大的机械,做功就一定会越快 D. 机械效率越高的机械,功率一定越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.机械效率是有用功和总功的比值,做功越多的机械,因不知有用功和总功是多少,所以不能说机械效率一定高,故A错误;
B.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率的大小与做功的多少和时间有关,所以功率越大的机械,做功时间不一定越短,故B错误;
C.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大的机械,做功就越快,故C正确;
D.机械效率是有用功和总功的比值,机械效率与功率大小没有直接关系,故D错误。
故选C。
14. 随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加,在轨道舱内进行体育锻炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是( )
A 举哑铃 B. 跳绳 C. 打乒乓球 D. 拉弹簧拉力器
【答案】D
【解析】
【详解】轨道舱中的物体没有受到重力作用,在失重状态下,可以用很小的力举哑铃、跳绳,打出去的乒乓球也不会掉落,起不到锻炼身体的作用;在失重状态下,要拉开弹簧拉力器,与在正常的不失重状态下一样,需要航天员施加较大的拉力,航天员可以通过拉弹簧拉力器来锻炼身体。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
15. 物理老师站在讲台上讲课,关于其所受力的描述中正确的是
A. 老师受到的重力与他对地面的压力是一对平衡力
B. 老师受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
C. 老师对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力
D. 老师受到的重力与地面对他的支持力是相互作用的力
【答案】B
【解析】
【详解】二力平衡条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;相互作用力的条件是:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
A.老师受到的重力,老师是受力物体,他对地面的压力,地面是受力物体,这两个力作用在两个不同的物体上,所以这两个力不是平衡力,故A 错误;
BD.老师受到的重力与地面对他的支持力,受力物体都是老师,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,故B 正确,D 错误;
C.老师对地面的压力与地面对他的支持力,这两个力作用在相互接触的两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对作用力和反作用力,不是平衡力,故C 错误;
16. 1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图。他在一个装满水的密闭木桶桶盖上插入一根细长的管子后,在楼上阳台向管子里灌水。结果他只用了几杯水就把木桶撑破了。该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是( )
A. 水的深度 B. 水的质量 C. 水的体积 D. 水的重力
【答案】A
【解析】
【详解】根据液体压强的影响因素可知,与液体的密度和深度有关,在一个装满水的密闭木桶桶盖上插入一根细长的管子后,在楼上阳台向管子里灌水,管内液体的深度增加,则压强越大,因此可以把木桶撑破了,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17. 如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是( )
A. 水对溢水杯底部的压强p甲<P乙
B. 小烧杯中水的质量
C. 铁块受到的浮力F浮=F2-F1
D. 溢水杯对桌面的压力F甲=F乙
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁块缓慢浸没水中,溢水杯中水的深度不变,由液体压强可知,水对溢水杯底部的压强不变,故A错误;
BC.由于物体受到的浮力等于排开水的重力,所以
G排=F浮=F1-F2
则小烧杯中水的质量
故BC错误;
D.甲图溢水杯对桌面的压力大小等于溢水杯和水的总重力;溢水杯对桌面的压力大小等于溢水杯重力、水的重力与物体受到的浮力之和减去排开水的重力;因为乙图物体受到的浮力等于排开水的重力,则溢水杯对桌面的压力不变,故D正确。
故选D。
18. 如图是舰载机从“山东号”航空母舰上起飞时的情景。在舰载机加速升空的过程中,关于舰载机内飞行员的能量,下列说法正确的是( )
A. 重力势能增大,动能增大 B. 重力势能减小,动能减小
C. 重力势能增大,机械能减小 D. 重力势能减小,机械能不变
【答案】A
【解析】
【详解】在舰载机加速升空的过程中,舰载机内飞行员的质量不变,速度增加,则动能增加,高度上升,则重力势能变大,所以机械能变大。故A正确,BCD错误。
故选A。
19. 如图是用滑轮组提升物体A的作业过程。物体A重力大小为500N,在F为200N的拉力作用下,匀速竖直向上提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为0.1m/s,动滑轮重为200N。下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端的速度大小v绳为0.3m/s
B. 滑轮组的机械效率η为75%
C. 拉力F做功的功率P为80W
D. 滑轮组在静止时也可以测出该滑轮组的机械效率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,动滑轮上绳子股数,则绳子自由端移动的速度
故A错误;
B.滑轮组机械效率
故B错误;
C.拉力F做功的功率
故C正确;
D.滑轮组在静止时,没有做功,所以无法测出滑轮组的机械效率,故D错误。
故选C。
20. 如图,杠杆AB的A点挂边长为10cm,重为55N的正方体C,B点挂重为25N的实心小球D,,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,以下说法正确的是( )
A. 绳子对杠杆A点的拉力为45N
B. 地面对C的支持力与C所受的重力是一对平衡力
C. 正方体C对地面的压强为500Pa
D. 若将小球D的重力改为27N,则正方体C对地面的压力将变为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据杠杆平衡条件,则有
则绳子对杠杆A点的拉力为
故A错误;
B.C受到地面竖直向上的支持力、绳子竖直向上的拉力和自身竖直向下的重力,在这三个力的作用下静止,受力平衡,则有,则地面对C的支持力与C所受的重力大小不等,不是一对平衡力,故B错误;
C.根据力的相互作用,正方体C对地面的压力
则正方体C对地面的压强为
故C正确;
D.正方体C对地面的压力变为0时,绳子对杠杆A点的拉力为
则根据杠杆平衡条件,此时绳子对杠杆B点的拉力为
故D错误。
故选C。
三、实验题(21题6分,22题10分,23题6分,共22分;请在答题卷相应位置作答。)
21. 在“探究二力平衡条件”的实验中。
(1)如图甲所示,小华将系于轻质小卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,且在同一直线上;
(2)当小卡片平衡后,小华再将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究______的两个力能否平衡;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是______;
A.减小摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(4)利用图丙装置______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】 ①. 不在同一直线上 ②. A ③. 能
【解析】
【详解】(2)[1] 小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一直线上,松手后纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[2] 小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面之间会产生摩擦力影响实验效果,当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块也会保持平衡。而小华的实验中,纸片被悬挂在空中,减小了摩擦力对实验结果的影响,纸片很轻,重力可以忽略。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[3] 图丙装置中因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,依旧能完成实验。
22. 如图,图1是小明同学验证阿基米德原理的实验过程图,弹簧测力计在A、B、C、D四个步骤中的读数分别为G空桶=1N、F1=2N、G物=3N、F2=2N,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg。
(1)为了减小实验误差,最合理的操作步骤顺序为______ (填序号);
(2)按照最合理的操作顺序,当实验中的测量结果满足______ 的关系式时(用G物、F1、F2、G空桶表示),说明阿基米德原理成立;
(3)按最合理顺序操作,以下影响验证结果的是______ (只填字母);
A.图B中溢水杯内未装满水
B.图B中合金块未浸没在水中
C.图A中小桶内有少量水
(4)按最合理顺序操作还可以测出圆柱体密度ρ柱=______ kg/m3;
(5)如图2所示,小明借助一个长方体木块和刻度尺测出了石块的密度;
①如图甲,用刻度尺测出木块没在水中的深度h1;
②如图乙,将石块放在木块上,使它们共同漂浮在水面上,用刻度尺测出木块浸在水中的深度h2;
③如图丙,将石块用细线系在木块下面放入水中浸没,让木块有一部分体积露出水面,用刻度尺测出木块浸在水中的深度h3;
④石块密度ρ石块=______ (用题目中字母和ρ水表示)。
【答案】 ①. ACBD ②. G物-F1=F2-G空桶 ③. A ④. 3×103 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,再测合金块的重量,然后浸没排水,最后测量溢出水和小桶的总重,所以合理的实验顺序为ACBD。
(2)[2]图C测出了物体的重力,图B测量的是物体浸在水中时弹簧测力计的拉力,物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力,所以图中C和B两个步骤是为了测量浮力的大小;由实验过程可知,物体浸没液体中受到的浮力为,物体排开液体的重力:,如果满足
则可以证明:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小,即阿基米德原理成立。
(3)[3]A.图B中溢水杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果;
B.图B中合金块未浸没水中,此时浮力小,排开的水的体积也小,不影响实验结果;
C.图A中小桶内有少量水,物体排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果;
故选A。
(4)[4]圆柱体的质量为
圆柱体浸没在水中所受的浮力为
所以圆柱体的体积为
所以圆柱体的密度为
(5)[5]如图,甲乙中物体都漂浮,浮力等于重力,所以浮力的变化量等于重力的变化量,即等于石块的重力,设木块的底面积为S,所以石块的重力为
所以石块的质量为
对比乙丙两图,木块和石头看做整体,也都漂浮,浮力等于重力,重力相等,所以浮力相等,根据可知排开液体的体积相等,所以石块的体积为
所以石块的密度为
23. 小明在探究杠杆平衡条件的实验中(每个钩码的重力均为G,杠杆上每格长度为a)。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(达到/没有达到)平衡状态,接下来小明向左调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆保持水平并静止;
(2)如果小明同学面对甲图状况,没有调至水平平衡就匆忙进行乙图实验(弹簧测力计的挂钩钩在右侧第4格处),杠杆虽然此时水平平衡,但可以判断:______(大于/等于/小于)(是弹簧测力计的示数);
(3)面对甲图状况,小华同学按正确的操作将杠杆调至水平平衡后,保持左侧钩码位置不变,然后将弹簧测力计的圆环用细线系在杠杆右侧第4格处,向下拉秤钩(如图丙)。记录下杠杆水平平衡时弹簧测力计示数,发现,不满足,原因是______。
【答案】 ①. 达到 ②. 大于 ③. 测力计自重对实验有影响
【解析】
【详解】(1)[1] 静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态。
(2)[2] 甲图中杠杆右端下沉,说明右端重,则乙中测力计的拉力要偏小,所以大于。
(3)[3] 丙图中将弹簧测力计的圆环用细线系在杠杆上,弹簧测力计外壳的重力对杠杆的平衡有影响,当杠杆水平平衡时,则有
所以
四、计算题(24题6分,25题8分,26题8分,共22分:请在答题卷相应位置作答。)
24. 电动平衡车(如图)因其体积小,操作新颖方便,越来越受到年轻人的喜爱,下表是某双轮电动平衡车的部分技术参数。体重为600N的小明在体育广场骑行该平衡车,并以平衡车的最大速度水平匀速直线行驶2min,行驶中平衡车所受阻力是人和车总重的0.1倍。
技术参数
车身质量
20kg
车与地面接触的总面积
电池
可充电锂电池
最大速度
18km/h
(1)小明在这段骑行过程中,平衡车动力是多少?
(2)小明在这段骑行过程中,平衡车动力做功的功率是多少?
【答案】(1)80N;(2)400W
【解析】
【详解】解:(1)平衡车重力为
小明在这段骑行过程中,平衡车做匀速直线运动,受力平衡,则平衡车动力为
(2)小明在这段骑行过程中,平衡车动力做功功率为
答:(1)小明在这段骑行过程中,平衡车动力为80N;
(2)小明在这段骑行过程中,平衡车动力做功的功率为400W。
25. 如图所示,水平放置的平底薄壁柱形容器底面积是200cm2,内装有一些水,一个不吸水的实心正方体木块A边长为10cm,重为6N,用细绳一端系住木块A另一端固定在容器底部使木块A浸没水中。(细绳的体积和质量均不计,ρ水=1.0×103kg/m3;g值取10N/kg)求:
(1)该正方体木块的密度;
(2)细绳对木块的拉力大小;
(3)剪断细绳后木块A露出水面后,容器底受水的压强减少多少帕斯卡?
【答案】(1)0.6×103kg/m3;(2)4N;(3)
【解析】
【详解】(1)由题意可知,木块的体积为
且其重力G=6N,由可得
根据密度公式可得
(2)因木块浸没则有V=V排,根据阿基米德原理可得
对木块进行受力分析可知其受到的拉力
(3)剪断细线后,木块最终处于漂浮状态有
F'浮=G=6N
与木块浸没相比其受到的浮力减小了4N,即柱形容器底部受到水的压力减小了4N,根据压强公式可得
答:(1)正方体木块的密度为0.6×103kg/m3;
(2)细绳对木块的拉力大小为4N;
(3)剪断细绳后木块A露出水面后,容器底受水的压强减少200Pa。
26. 如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为1000N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不计物体本身大小),该过程中斜面的效率为80%,已知斜面长L=5m,高h=2m。求:
(1)推力F做的功大小;
(2)物体受到斜面对它的摩擦力大小;
(3)若斜面光滑没有摩擦,请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大,推力F大小的变化情况。(斜面长度一定时,斜面高度增加)
【答案】(1)2500J;(2)100N;(3)推力F变大
【解析】
【详解】解:(1)有用功为
由可得,推力F做的功为
(2)摩擦力所做的功为
由可得,摩擦力为
(3)若斜面光滑,则由可知,摩擦力所做的功为,所以,即
所以
故当斜面倾斜角度增大时,会增大,所以推力F也会变大。
答:(1)推力F做的功大小为2500J;
(2)物体受到斜面对它的摩擦力大小为100N;
(3)若斜面光滑没有摩擦,随着斜面倾斜角度的增大,推力F变大。
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