内容正文:
2024年上期八年级期末质量监测试卷
(物理)
一、单选题(每小题3分,共21分)
1. 在科学发展的历程中,许多科学家曾经都做出了伟大的贡献。物理上有很多单位都是以他们的名字命名,下面正确的是( )
A. 重力的单位——牛顿
B. 功率的单位——帕斯卡
C. 浮力的单位——阿基米德
D. 压强单位——托里拆利
2. 下列有关排球运动的说法中,正确的是( )
A. 运动员在发球时,手对排球的力大于排球对手的力
B. 排球在上升过程中,如果它受到的力全部消失,排球将静止
C. 排球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D. 运动员扣球时,排球给运动员的手一个弹力
3. 以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A. “辽宁号”航空母舰 B. 上升的热气球
C. 在池塘中畅游金鱼 D. 邀游太空的“天宫一号”
4. 如图所示,将铁锁用绳子悬挂起来,拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来回摆动。在摆动过程中,下列说法正确的是( )
A. 铁锁上升最大高度逐渐降低,说明机械能守恒
B 铁锁从最高处向下摆动时,重力势能增大,动能减小
C. 铁锁在来回摆动过程中,其运动状态一直在发生变化
D. 绳子对铁锁拉力一直做功,且做功的功率发生变化
5. 在如图所示的“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,将压强计的探头放入水中,下列说法中正确的是( )
A. 将探头向上移动,U形管两侧的液面高度差增大
B. 将探头向下移动,U形管两侧的液面高度差减小
C. 将探头在原位置转动180°,U形管两侧的液面高度差不变
D. 图中的压强计实际上是一个连通器
6. 如图所示,人骑在马背上,人和马均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力
B. 马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力
C. 马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力
D. 地面对马的支持力和马对地面的压力是一对相互作用力
7. 如图所示,斜面长10m,高4m,将一个重为600N的物体由斜面底端匀速推到顶端,在此过程斜面的机械效率为75%,则( )
A. 物体在斜面上运动时受到3个力作用
B. 物体受到的摩擦力为80N
C. 克服物体重力做的功为额外功
D. 推力F=450N
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的______检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是______,图中所示的墙体向______(选填“左”或“右”)倾斜。
9. 重为80N的物体放在水平桌面上,用20N的水平向右的拉力拉它,物体没拉动,此时物体受到的摩擦力是______N;当水平向右的拉力增大到30N时,物体恰好做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力是______N,合力为______N。
10. 某校科技节上,物理老师自制了一台“乒乓球机枪”(图1)进行展示,赢得了同学们的喝彩。“乒乓球机关枪”结构如图2所示,当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强________,乒乓球在________的作用下向上移动,最后乒乓球被射出,说明力可以改变物体的________。
11. 如图所示,滑块在水平向右的拉力F1作用下,以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1;若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了40m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则F1:F2=______,W1:W2=______,P1:P2=______。
12. 一个小球所受的重力为16N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为______N,放开手后,物体将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终小球受到的浮力为______N。
13. 如图所示是我国自主研制的“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟下潜情景;若海水的密度近似为,则“奋斗者号”下潜到10000米深时受到海水的压强为______Pa,潜水器外壳平均面积上受到海水的压力为______N;“奋斗者号”在返回水面的过程中,海水对它的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
14. 如图所示,用20N的拉力向上拉动绳子,使重为50N的物体5s内匀速升高5m(不计绳重和摩擦)。则绳子自由端拉动的速度为______m/s,拉力F的功率为______W,动滑轮重为______N。
三、作图题(2分+2分+3分=7分)
15. 如图的木块正在沿斜面下滑,画出它受到的重力和斜面对它的摩擦力的示意图。
( )
16. 用弹簧测力计挂着一长方体铁块,铁块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。现由此处开始匀速下放铁块,直至浸没水中并继续匀速下放(铁块最终与容器底接触)。请在图乙中画出铁块下放过程中,弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的大致图像。
17. 请在图中作出杠杆静止时对应的力和的力臂。
四、实验题(共3小题,每空1分,共20分)
18. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明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)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块向右做______运动,根据______知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据甲、乙两次实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)根据______两次实验可知:在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述用实验的基础上将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是______(选填“正确”或“错误”)的,理由______;
(5)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图丁实验中______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
19. 如图所示是测量大气压强的托里拆利实验。
(1)实验设计:将玻璃管倒立放入水银槽稳定后,玻璃管内水银面上方形成______;
(2)实验现象及数据分析:①如图丙所示,当管内的水银面下降到______mm时,水银面高度差将保持不变;
②根据水银面高度差,推导大气压强的值为______Pa(水银的密度为13.6×10³kg/m³,g取9.8N/kg);
(3)交流与评估:①若实验时不小心有气体留在管中未排出,稳定后管内外水银柱的高度差______(选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;②若实验时玻璃管倾斜,稳定后管内外水银柱的高度差______(选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;③如果用锥体在液柱上方(真空部分)玻璃管某处刺一小孔,水银柱将______(选填“上升”“下降”或“不动”)。
20. 图甲是某实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)物块的重力为______N;
(2)比较D、E两图可得出:浮力大小与______有关;
(3)比较______两图可得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度______(选填“有关”或“无关”);
(4)比较______两图可得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(5)如图乙,鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,当鳔收缩时,鱼受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(6)根据图甲测出的数据可以计算出果汁的密度为______kg/m³。
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分)
21. 如图所示,重400N的物体在20N的水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,求:
(1)绳子自由端移动的距离为多少米;
(2)有用功为多少焦耳;
(3)物体受到的的滑动摩擦力为多少牛顿。
22. 如图所示,我国自主品牌的一款新能源越野车一仰望U8,能做到原地掉头、应急浮水等功能。该车质量为3440kg,当它停在水平地面时,车胎与地面接触总面积0.1m²。求:(取10N/kg)
(1)仰望U8受到的重力?
(2)仰望U8停在水平地面时,它对地面的压强?
(3)重为600N的驾驶员驾驶仰望U8,漂浮在水面排开水的体积?
六、综合题(共3小题,每空1分,共18分)
23. 如图所示,甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动;乙是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答下列问题:
(1)进行甲实验时,小明发现小车在木板上、玻璃上两次都运动到了桌面以外,请你帮他解决这一问题。写出一种解决问题的办法:__________;
(2)乙实验中“物体动能”指的是A物体在__________位置的动能(选填“①”、“②”或“③”),物体动能的大小是通过__________(填“s”或“h”)的大小来反映的。若乙的水平面绝对光滑,该探究__________(选填“能”或“不能”)得出钢球动能的大小与速度的关系;
(3)小明还想到,用小车也可以进行二力平衡条件的探究,他组装了如图丙所示的装置,在线的两端挂上钩码,调整两边滑轮的高度,使作用在小车上的两个拉力的作用线在__________,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。当小车平衡时,小明将小车转过一个角度后,松开手时,小车__________(选填“能”或“不能”)平衡。
24. 阅读材料,回答问题:
在北京冬奥会我国运动员谷爱凌取得了两金一银的辉煌成绩,尤其是在自由式滑雪女子大跳台决赛上谷爱凌更是有着超常发挥。跳台滑雪简称“跳雪”,是冬季奥运会的比赛项目之一,其跳台由助滑坡、着陆坡和停止区组成,简化模型如图乙。运动员穿着特制的滑雪板,沿着倾斜的助滑坡下滑,借助速度和弹跳力,使身体跃入空中,使整个身体在空中飞行约4-5秒钟后,落在着陆坡上(d点是落地点),继续滑行至停止区,跳台滑雪整个过程即为完成,而运动员顺着助滑坡滑行时,速度越来越快,最高速度可达30m/s。
(1)运动员处于着落坡上,由于______,会继续向前滑行一段距离,在雪地______的作用下,然后速度慢慢减少,最后停在停止区;
(2)如果不计空气阻力,谷爱凌从a点向b点运动过程中,她的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在a点处的机械能______她在c点处的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”);从c点到d点腾空运动过程中她的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在空中下落的过程中,重力做功越来越______(填“快”或“慢”)。
25. 题图甲是我国古代劳动人民在建造宫殿时移动日本清景,该机械结构示意图如题图乙所示,人们通过横杆、支架等,将巨木的一端抬起,垫上调木。以便将其移动。
(1)题图甲中在巨木下垫上圆木是为了______摩擦力。以便将其移动:支架下方垫有面积较大的石块,是为了______压强(两空均选填“增大”或“减小”),防止支架陷入地面;
(2)为更易撬动巨木。架在支架上的横杆属于______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,人们对杠杆施加动力时应______(选填“靠近”或“远离”)杠杆支点;
(3)在题图乙中人们在A点拉动横杆时沿______(选填“F1”“F2”或“F3”)方向最省力。若巨木重17000N,缓慢抬起其右端,绳子至少需要提供______N的拉力。(横杆和绳子的自身重力忽略不计)
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2024年上期八年级期末质量监测试卷
(物理)
一、单选题(每小题3分,共21分)
1. 在科学发展的历程中,许多科学家曾经都做出了伟大的贡献。物理上有很多单位都是以他们的名字命名,下面正确的是( )
A. 重力的单位——牛顿
B. 功率的单位——帕斯卡
C. 浮力的单位——阿基米德
D. 压强的单位——托里拆利
【答案】A
【解析】
【详解】A.力的单位是牛顿,重力是力的一种,故A正确;
B.功率的单位是瓦特,帕斯卡是压强的单位。故B错误;
C.浮力是力的一种,力的单位是牛顿,阿基米德发现了阿基米德原理,可以用来计算浮力的大小。故C错误;
D.压强的单位是帕斯卡,托里拆利第一次通过实验测定了大气压强的值。故D错误。
故选A。
2. 下列有关排球运动的说法中,正确的是( )
A. 运动员在发球时,手对排球的力大于排球对手的力
B. 排球在上升过程中,如果它受到的力全部消失,排球将静止
C. 排球在下落过程中,速度变快,惯性变大
D. 运动员扣球时,排球给运动员的手一个弹力
【答案】D
【解析】
【详解】A.用手击打排球时,手对排球的力和排球对手的力是一对相互作用力,大小相等,故A错误;
B.排球在上升过程中,如果它受到的力全部消失,它将以原来的速度和方向做匀速直线运动,故B错误;
C.排球在下落过程中,速度变快,质量不变,惯性不变,故C错误;
D.力的作用是相互的,运动员扣球时,运动员给球一个弹力,排球给运动员的手一个弹力,故D正确。
故选D。
3. 以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A. “辽宁号”航空母舰 B. 上升的热气球
C. 在池塘中畅游的金鱼 D. 邀游太空的“天宫一号”
【答案】D
【解析】
【详解】A.航空母舰漂浮在海水中,受到了海水的浮力,故A不符合题意;
B.上升的热气球受到了空气对它的浮力,故B不符合题意;
C.在池塘中畅游的金鱼受到了池水对它的浮力,故C不符合题意;
D.因为太空处于真空微重力环境,没有液体或气体,所以邀游太空的“天宫一号”不会受到浮力,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示,将铁锁用绳子悬挂起来,拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来回摆动。在摆动过程中,下列说法正确的是( )
A. 铁锁上升最大高度逐渐降低,说明机械能守恒
B. 铁锁从最高处向下摆动时,重力势能增大,动能减小
C. 铁锁在来回摆动过程中,其运动状态一直在发生变化
D. 绳子对铁锁的拉力一直做功,且做功的功率发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁锁上升最大高度逐渐降低,是因为存在阻力,机械能逐渐减小,故A错误;
B.铁锁从最高处向下摆动时,质量不变,速度增大,高度变低,所以动能增大,重力势能减小,故B错误;
C.铁锁在来回摆动过程中,速度的大小和方向始终在变,所以运动状态一直在发生变化,故C正确;
D.绳子对铁锁的拉力与运动方向始终垂直,所以不做功,功率也保持为0不变,故D错误。
故选C。
5. 在如图所示的“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,将压强计的探头放入水中,下列说法中正确的是( )
A. 将探头向上移动,U形管两侧的液面高度差增大
B. 将探头向下移动,U形管两侧的液面高度差减小
C. 将探头在原位置转动180°,U形管两侧的液面高度差不变
D. 图中的压强计实际上是一个连通器
【答案】C
【解析】
【详解】A.将探头向上移动一段距离,液体深度变小,根据p=ρ水gh,液体密度不变,探头受到的压强变小,因此U形管两边液面的高度变小,故A错误;
B.将探头向下移动一段距离,液体深度变大,根据p=ρ水gh,液体密度不变,探头受到的压强变大,因此U形管两边液面的高度变大,故B错误;
C.将探头在原位置转动180°,所处深度没有发生变化,根据p=ρ水gh可知,压强不变,因此U形管两边液面的高度不变,故C正确;
D.压强计底端连通但上端一侧未开口,所以不是连通器,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,人骑在马背上,人和马均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力
B. 马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力
C. 马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力
D. 地面对马的支持力和马对地面的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.地面对马的支持力和马与人的总重力是平衡力,地面对马的支持力和马受到的重力大小不等,不是平衡力,故A错误;
B.马对地面的压力和地面对马的支持力,二力作用在不同物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;
C.马对人的支持力和人受到的重力,二力作用在同一物体(人)上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故C错误;
D.地面对马的支持力和马对地面的压力,二力作用在不同物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,斜面长10m,高4m,将一个重为600N的物体由斜面底端匀速推到顶端,在此过程斜面的机械效率为75%,则( )
A. 物体在斜面上运动时受到3个力作用
B. 物体受到的摩擦力为80N
C. 克服物体重力做的功为额外功
D 推力F=450N
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体在斜面上运动时受到4个力作用,分别为重力、支持力、摩擦力、拉力,故A不符合题意;
B.拉力做的有用功为
由得,拉力做的总功为
拉力做的额外功为
物体受到的摩擦力为
故B符合题意;
C.克服物体重力做的功为有用功,克服摩擦力做的功为额外功,故C不符合题意;
D.由得,推力
故D不符合题意。
故选B。
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的______检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是______,图中所示的墙体向______(选填“左”或“右”)倾斜。
【答案】 ①. 重垂线 ②. 竖直向下 ③. 左
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3]重力的方向始终是竖直向下的,利用重力方向的特点,建筑工人常常利用如图所示的重垂线来检测墙体是否垂直,如图所示,重垂线与墙体之间不重合,说明墙体倾斜了,倾斜的方向向左。
9. 重为80N的物体放在水平桌面上,用20N的水平向右的拉力拉它,物体没拉动,此时物体受到的摩擦力是______N;当水平向右的拉力增大到30N时,物体恰好做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力是______N,合力为______N。
【答案】 ①. 20 ②. 30 ③. 0
【解析】
【详解】[1]重为80N的物体静止在水平桌面上,当用20N的水平拉力拉它,物体没拉动,物体所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,二力的大小相等,所以物体受到的摩擦力大小
f=F=20N
[2]当物体受到的拉力为30N,此时物体恰好做匀速直线运动,此时物体所受的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,二力的大小相等,所以此时的滑动摩擦力为
f′=F′=30N
[3]由于物体在水平方向上受到的是平衡力,即拉力和摩擦力大小相等、方向相反,那么它们的合力就为零,即物体在水平方向上的合力为0N。
10. 某校科技节上,物理老师自制了一台“乒乓球机枪”(图1)进行展示,赢得了同学们的喝彩。“乒乓球机关枪”结构如图2所示,当接通吹风机电源,从横管吹风时,横管内的空气流速大、压强________,乒乓球在________的作用下向上移动,最后乒乓球被射出,说明力可以改变物体的________。
【答案】 ①. 小 ②. 大气压 ③. 运动状态
【解析】
【详解】[1][2]当接通吹风机电源,从横管吹风时,根据流体压强与流速的关系可知,横管内的空气流速大、压强小,在外界大气压的作用下,乒乓球受到向上的力,所以向上移动。
[3]最后乒乓球被射出,乒乓球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
11. 如图所示,滑块在水平向右的拉力F1作用下,以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1;若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了40m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则F1:F2=______,W1:W2=______,P1:P2=______。
【答案】 ①. 1:1 ②. 1:4 ③. 1:2
【解析】
【详解】[1]由于都是匀速直线运动,拉力等于摩擦力,而接触面的粗糙程度和受到的压力大小不变,摩擦力的大小不变,故拉力的大小不变,故
[2]拉力做功之比为
[3]功率为
功率之比为
12. 一个小球所受的重力为16N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为______N,放开手后,物体将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终小球受到的浮力为______N。
【答案】 ①. 20 ②. 上浮 ③. 16
【解析】
【详解】[1]由题知,小球浸没在水中,小球排开的水重为20N,由阿基米德原理知
F浮=G排=20N
[2][3]而G球=16N,F浮>G球,则放手后小球将上浮,最终漂浮在液面上,浮力等于重力即
F′浮=G球=16N
13. 如图所示是我国自主研制的“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟下潜情景;若海水的密度近似为,则“奋斗者号”下潜到10000米深时受到海水的压强为______Pa,潜水器外壳平均面积上受到海水的压力为______N;“奋斗者号”在返回水面的过程中,海水对它的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 ①. ②. ③. 变小
【解析】
【详解】[1]根据可知,“奋斗者号”下潜到10000米深时受到海水的压强为
[2]潜水器外壳平均面积上受到海水的压力为
[3]根据可知,“奋斗者号”在返回水面的过程中,海水密度不变,h变小,海水对它的压强变小。
14. 如图所示,用20N的拉力向上拉动绳子,使重为50N的物体5s内匀速升高5m(不计绳重和摩擦)。则绳子自由端拉动的速度为______m/s,拉力F的功率为______W,动滑轮重为______N。
【答案】 ①. 3 ②. 60 ③. 10
【解析】
【详解】[1]物体上升的速度
绳子自由端拉动的速度
[2]拉力F的功率
[3]由图知n=3,不计绳重和摩擦,拉力
则动滑轮的重力
三、作图题(2分+2分+3分=7分)
15. 如图的木块正在沿斜面下滑,画出它受到的重力和斜面对它的摩擦力的示意图。
( )
【答案】
【解析】
【分析】在斜面上物体受竖直向下的重力,平行于斜面向上的滑动摩擦力.根据力的示意图的画法作图
【详解】过木块的重心,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用G表示,即为重力的示意图,木块还受到平行于斜面向上的滑动摩擦力,过木块的重心,沿平行于斜面向上的方向画一条有向线段用f表示,即为摩擦力的示意图.如图所示
【点睛】在斜面上物体受竖直向下的重力,平行于斜面向上的滑动摩擦力。
16. 用弹簧测力计挂着一长方体铁块,铁块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。现由此处开始匀速下放铁块,直至浸没水中并继续匀速下放(铁块最终与容器底接触)。请在图乙中画出铁块下放过程中,弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的大致图像。
【答案】
【解析】
【详解】由知,在铁块下表面与水面刚好接触到浸没水中并继续匀速下放最终与容器底接触的过程中,先变大后不变,故先变大后不变,由弹簧测力计知,拉力先变小,后不变。当铁块与容器底部接触时,容器底部给铁块提供支持力,此时拉力跳变为零,据此作出弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的图像如图所示
17. 请在图中作出杠杆静止时对应的力和的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】力的作用线和力臂垂直,过L1的端点做L1的垂线段,杠杆与垂线段的交点即为F1在杠杆上的作用点,F1的方向沿垂线段向上;过支点O做F2的作用线的垂线段即为L2,如图
四、实验题(共3小题,每空1分,共20分)
18. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明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)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块向右做______运动,根据______知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据甲、乙两次实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)根据______两次实验可知:在压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述用实验的基础上将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是______(选填“正确”或“错误”)的,理由______;
(5)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图丁实验中______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 压力大小 ④. 甲、丙 ⑤. 错误 ⑥. 没有控制压力大小相同 ⑦. 不一定
【解析】
【详解】(1)[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用。根据二力平衡知识,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计示数不同,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)[4]甲、丙实验中压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,丙实验中接触面的粗糙程度大,弹簧测力计的示数大,所以可以得出结论:压力大小相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5][6]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(5)[7]图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与弹簧测力计的拉力为一对平衡力,用图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
19. 如图所示是测量大气压强托里拆利实验。
(1)实验设计:将玻璃管倒立放入水银槽稳定后,玻璃管内水银面上方形成______;
(2)实验现象及数据分析:①如图丙所示,当管内的水银面下降到______mm时,水银面高度差将保持不变;
②根据水银面高度差,推导大气压强的值为______Pa(水银的密度为13.6×10³kg/m³,g取9.8N/kg);
(3)交流与评估:①若实验时不小心有气体留在管中未排出,稳定后管内外水银柱的高度差______(选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;②若实验时玻璃管倾斜,稳定后管内外水银柱的高度差______(选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;③如果用锥体在液柱上方(真空部分)玻璃管某处刺一小孔,水银柱将______(选填“上升”“下降”或“不动”)。
【答案】 ①. 真空 ②. 760 ③. 1.013×105 ④. 小于 ⑤. 等于 ⑥. 下降
【解析】
【详解】(1)[1] 玻璃管中装满水银的目的是排开玻璃管内的空气,玻璃管倒立放入水银槽稳定后,玻璃管内水银面上方形成真空,避免玻璃管内残留空气影响实验结果。
(2)[2] 由图丙得,当管内的水银面下降到760mm时,水银面高度差将保持不变。
[3] 水银面上方是真空,不会对管内水银面产生压强,而管外水银面受到大气压强,正是大气压强支持着玻璃管内760mm高的水银柱,也就是大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等,故大气压强的值为
(3)[4] 若实验时不小心有气体留在管中未排出,液面受到竖直向下气体压强与管内外液柱的压强和竖直向上的大气压强处于静止状态,大气压强等于760mm汞柱产生的压强,则稳定后管内外水银柱的高度差小于760mm。
[5] 若实验时玻璃管倾斜,大气压不变,能支撑的液柱高度不变,则稳定后管内外水银柱的高度等于760mm。
[6] 如果用一锥体在液柱上方(真空部分)玻璃管某处刺一小孔,玻璃管变成连通器,水银柱将下降到管内外液面相平。
20. 图甲是某实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)物块的重力为______N;
(2)比较D、E两图可得出:浮力大小与______有关;
(3)比较______两图可得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度______(选填“有关”或“无关”);
(4)比较______两图可得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(5)如图乙,鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现,当鳔收缩时,鱼受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(6)根据图甲测出的数据可以计算出果汁的密度为______kg/m³。
【答案】 ①. 4.8 ②. 液体密度 ③. CD ④. 无关 ⑤. BC ⑥. 变小 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值是0.1N,A步骤所示弹簧测力计的示数为4.8N。
(2)[2]比较D、E两图可知,物体排开液体体积一定,液体密度不同,由称重法可知浮力不同,故浮力大小与液体密度有关。
(3)[3][4]探究物块完全浸没浮力大小与所处深度关系,需控制液体密度和排开液体体积一定,故比较C、D两图。C、D两图中弹簧测力计的示数相同,说明浮力的大小与物体浸入的深度无关。
(4)[5]探究浮力大小与物体排开液体的体积关系,需控制液体密度一定,改变排开液体体积,故比较B、C两图。
(5)[6]根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当鳔收缩时,液体密度不变,排开液体体积变小,故浮力变小。
(6)[7]根据图A、E可知物体浸没果汁中所受浮力
根据图A、C可知物体浸没水中所受浮力
根据阿基米德原理,排开液体体积一定时,浮力与液体密度成正比,则有
即
故果汁密度为
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分)
21. 如图所示,重400N的物体在20N的水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,求:
(1)绳子自由端移动的距离为多少米;
(2)有用功为多少焦耳;
(3)物体受到的的滑动摩擦力为多少牛顿。
【答案】(1)6m;(2)96J;(3)48N
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,与动滑轮相连的绳子股数n=3,物体移动的距离为
s物=vt=0.2m/s×10s=2m
绳子自由端移动的距离为
s=ns物=3×2m=6m
(2)拉力F做的总功为
W总=Fs=20N×6m=120J
有用功为
W有=ηW总=80%×120J=96J
(3)物体受到的滑动摩擦力为
答:(1)绳子自由端移动的距离为6m;
(2)有用功为96J;
(3)物体受到的的滑动摩擦力48N。
22. 如图所示,我国自主品牌的一款新能源越野车一仰望U8,能做到原地掉头、应急浮水等功能。该车质量为3440kg,当它停在水平地面时,车胎与地面接触总面积0.1m²。求:(取10N/kg)
(1)仰望U8受到的重力?
(2)仰望U8停在水平地面时,它对地面的压强?
(3)重为600N的驾驶员驾驶仰望U8,漂浮在水面排开水的体积?
【答案】(1)34400N;(2)3.44×105Pa;(3)3.5m3
【解析】
【详解】(1)仰望U8受到的重力
(2)当仰望U8静止在水平地面时,它对地面的压力
车对水平地面的压强
(3)仰望U8漂浮在水面时,车受到的浮力
排开水的体积
答:(1)仰望U8受到的重力是34400N;
(2)仰望U8停在水平地面时,它对地面的压强是3.44×105Pa;
(3)漂浮在水面排开水的体积是3.5m3。
六、综合题(共3小题,每空1分,共18分)
23. 如图所示,甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动;乙是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答下列问题:
(1)进行甲实验时,小明发现小车在木板上、玻璃上两次都运动到了桌面以外,请你帮他解决这一问题。写出一种解决问题的办法:__________;
(2)乙实验中“物体动能”指的是A物体在__________位置的动能(选填“①”、“②”或“③”),物体动能的大小是通过__________(填“s”或“h”)的大小来反映的。若乙的水平面绝对光滑,该探究__________(选填“能”或“不能”)得出钢球动能的大小与速度的关系;
(3)小明还想到,用小车也可以进行二力平衡条件的探究,他组装了如图丙所示的装置,在线的两端挂上钩码,调整两边滑轮的高度,使作用在小车上的两个拉力的作用线在__________,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。当小车平衡时,小明将小车转过一个角度后,松开手时,小车__________(选填“能”或“不能”)平衡。
【答案】 ①. 使A点降低一些 ②. ③ ③. s ④. 不能 ⑤. 同一直线上 ⑥. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]如果小车在木板上、玻璃上两次都运动到了桌面以外,说明小车到达水平面的速度太快,解决方法是使A点降低一些或加长水平表面桌面的长度。
(2)[2]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,实验中“物体动能”指的是A物体在位置③的动能,小钢球从斜面越高的地方滚下,到达斜面底端时的速度就越大,动能越大。
[3]小球从斜面滚下,到达水平面撞击小木块,根据转换法可知,通过观察木块被推动的距离的远近s来判断物体所具有动能大小的,木块被推动的距离越远,说明小球所具有的动能越大。
[4]如果水平面光滑,小球和木块将做匀速直线运动,由于无法判断木块被推动的距离的远近,因此不能得出钢球动能的大小与速度的关系。
(3)[5]探究二力平衡时两个力是否必须作用在同一条直线上,需要在线的两端挂上钩码或其它重物,调整两边滑轮的高度,使作用在小车上的两个拉力的作用线在同一直线上。
[6]实验中保持拉力相等,用手拉小车扭转一个角度,此时两个力不在同一直线上,松手后小车将无法在此位置平衡。
24 阅读材料,回答问题:
在北京冬奥会我国运动员谷爱凌取得了两金一银的辉煌成绩,尤其是在自由式滑雪女子大跳台决赛上谷爱凌更是有着超常发挥。跳台滑雪简称“跳雪”,是冬季奥运会的比赛项目之一,其跳台由助滑坡、着陆坡和停止区组成,简化模型如图乙。运动员穿着特制的滑雪板,沿着倾斜的助滑坡下滑,借助速度和弹跳力,使身体跃入空中,使整个身体在空中飞行约4-5秒钟后,落在着陆坡上(d点是落地点),继续滑行至停止区,跳台滑雪整个过程即为完成,而运动员顺着助滑坡滑行时,速度越来越快,最高速度可达30m/s。
(1)运动员处于着落坡上,由于______,会继续向前滑行一段距离,在雪地______的作用下,然后速度慢慢减少,最后停在停止区;
(2)如果不计空气阻力,谷爱凌从a点向b点运动过程中,她的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在a点处的机械能______她在c点处的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”);从c点到d点腾空运动过程中她的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);她在空中下落的过程中,重力做功越来越______(填“快”或“慢”)。
【答案】 ①. 惯性 ②. 摩擦力 ③. 增大 ④. 大于 ⑤. 不变 ⑥. 快
【解析】
【详解】(1)[1]运动员处于着落坡上时,由于具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前滑行一段距离。
[2]在滑行过程中,运动员会受到雪地摩擦力(阻力)的作用,这个阻力会阻碍运动员的运动,使其速度慢慢减小,最后停在停止区。
(2)[3]谷爱凌从a点向b点运动过程中,她的质量不变,速度增大,她的动能会增大。
[4]由于机械能是动能和势能的总和,而在这个过程中,她的高度降低,所以重力势能减小。但是,由于受到雪地摩擦力(阻力)的作用,所以她的机械能是减小的,因此,她在a点处的机械能大于她在c点处的机械能。
[5]从c点到d点腾空运动过程中,不计空气阻力,她的机械能守恒,即机械能不变。
[6]谷爱凌向上腾空跃起到达最高点的过程中,她的动能转化为重力势能;她在空中下落的过程中,根据
速度越来越快,可知重力做功越来越快。
25. 题图甲是我国古代劳动人民在建造宫殿时移动日本的清景,该机械结构示意图如题图乙所示,人们通过横杆、支架等,将巨木的一端抬起,垫上调木。以便将其移动。
(1)题图甲中在巨木下垫上圆木是为了______摩擦力。以便将其移动:支架下方垫有面积较大的石块,是为了______压强(两空均选填“增大”或“减小”),防止支架陷入地面;
(2)为更易撬动巨木。架在支架上的横杆属于______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,人们对杠杆施加动力时应______(选填“靠近”或“远离”)杠杆支点;
(3)在题图乙中人们在A点拉动横杆时沿______(选填“F1”“F2”或“F3”)方向最省力。若巨木重17000N,缓慢抬起其右端,绳子至少需要提供______N的拉力。(横杆和绳子的自身重力忽略不计)
【答案】 ① 减小 ②. 减小 ③. 省力 ④. 远离 ⑤. F2 ⑥. 1×104
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中在巨木下垫上圆木,变滑动为滚动,是为了减小摩擦力。
[2]支架下方垫有面积较大的石块,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(2)[3]架在支架上的横杆,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[4]由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,所以为了更易翘起木料,人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点,以增大动力臂。
(3)[5]由杠杆平衡条件可知,当阻力×阻力臂不变时,动力×动力臂也不变。如图乙,当动力沿F2方向时,其力臂最长,则力最小,所以沿F2方向更省力。
[6]由杠杆平衡条件可得
所以绳子对巨木的拉力为
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