内容正文:
万全区2023—2024学年度第二学期学业水平测试
八年级物理试题
一、选择题(本大题共18个小题,共39分。1——15题为单选,每小题2分;16—18题为多选,每小题3分,选对不全得2分,多选、错选不得分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 托起两个鸡蛋的力大约为10N
B. 一个标准大气压能托起76cm高的水柱
C. 一名中学生约重40N
D. 中学生双脚站立时对地面的压强约为1×104Pa
2. 如图所示,一根弹簧一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )
A. 手对弹簧的拉力 B. 弹簧对手的拉力
C. 墙对弹簧的拉力 D. 以上说法都正确
3. 下列各种情况中,物体运动状态没有改变的是( )
A. 小朋友正在荡秋千 B. 汽车匀速转弯
C. 停靠在路旁的自行车 D. 在草地上向前滚动的足球
4. 如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 轴承之间装滚珠
B. 写字时用力
C. 合页加润滑油
D. 滑冰时穿冰鞋滑行
5. 下列实例中,属于减小压强的是( )
A. 骆驼宽大的脚掌
B. 切菜的菜刀
C. 注射器的针头
D. 锋利的篆刻刀
6. 关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 物体受力且运动时,力对物体就做了功
B. 功率大机器做功一定多
C. 做功快的机器其机械效率一定高
D. 功率大的机器做功就快
7. 如图所示的工具在正常使用时,属于省力杠杆的是( )
A. 撬棒 B. 筷子
C. 食品夹 D. 天平
8. 为了减少行车安全隐患,交警一直严查超速、超高、超载等违法行为,下列分析正确的是( )
A. 超速的危害是速度越大,惯性越大
B. 超载的危害是质量越大,动能越小
C. 超高的危害是重心越高,稳定性越差
D. 超载的危害是质量越大,对路面压力越小
9. 下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
10. 如图所示,取完全相同的长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、侧放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc(已知长方体的长>宽>高),则( )
A. pa=pc>pb B. pa=pc<pb C. pa>pb>pc D. pa<pb<pc
11. 一个形状如图所示的密封容器,其中盛有一些水,现将容倒置过来,这时,水对容器底部的压力和压强将
A. 压力增大,压强减小 B. 压力减小,压强增大
C 压力不变,压强增大 D. 无法确定
12. 在生产、生活中有很多物理知识应用,下列说法中正确的是( )
A. 深海潜水需穿上特制的抗压服,说明液体内部的压强与液体的密度有关
B. 洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
C. 高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
D. 两船并行容易相吸相撞,因为水流速越大的位置压强越大
13. 水平桌面上的深桶容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮,如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水,在水面上升的过程中,下列判断错误的是( )
A. 玻璃瓶保持静止 B. 玻璃瓶下沉至容器底
C. 水对容器底的压强增大 D. 桌面对容器的支持力增大
14. 小明利用如图所示的水银气压计,测量当地大气压强的大小,他将结果汇报给物理老师,老师告诉他,测量结果偏小,小明测量结果偏小的原因可能是下面哪一条( )
A. 玻璃管没有竖直放置 B. 玻璃管顶部混入少量空气
C. 水银槽内水银的液面太高 D. 玻璃管太粗,管内的水银太重
15. 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A. F的大小为物重的2倍
B. 物重增加5N,F的大小也增加5N
C. 物体悬挂点右移,拉力F会增大
D. 将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
16. 利用身边的物品可以进行许多科学实验,如图所示,小明用饮料罐代替小车,把文件夹当成斜面,探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响.关于本实验,下列分析中正确的是
A. 饮料罐从相同高度滚下,是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度
B. 饮料罐会停下来因为它和接触面之间有摩擦
C. 饮料罐在水平面上滚动时受到的重力和支持力是一对平衡力
D. 该实验可以直接得出牛顿第一定律
17. 放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,正确的是( )
A. 在露出水面之前,木块所受浮力不变
B. 在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C. 木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D. 木块的密度为0.6g/cm3
18. 抗洪抢险时,需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力,队员们用5m的长木板搭了一个斜面。用1200N的力将重物匀速推到车上,历时5min。关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A. 他对重物做了4800J的功
B. 他做功的功率为16W
C. 物体在斜面上受到的摩擦力是1200N
D. 此简易斜面装置的机械效率为50%
二、填空题(本大题共7个小题,每空1分,共21分)
19. 如图所示是中国甲骨文中“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓弦时,弓弦被拉弯,说明力能改变物体的________,弓弦发生了________(填“弹性”或“塑性”)形变产生了弹力,受力物体是________。
20. 如下图所示,球A所受重力的施力物体是__________,判断重力的方向实验时,缓慢改变斜面倾角,观察悬线OA的方向__________(选填“改变”或“不变”)。
21. 如图所示,课堂上部分同学有“将笔放在手指上不停地转圈”不良习惯,手指停止拨动时,笔能继续转圈的原因是_________。还有部分同学喜欢将笔筒内装有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后会看到笔向上弹起一定高度。那么,向下按笔的过程中,笔的重力势能_________,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能_________,(选填“增大”或“减小”或“不变”)转化为笔的_________。
22. 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,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
23. 如图所示的茶壶嘴与壶身相通,构成一个____;水对壶底的压强____(填“大于”、“等于”或“小于”)水对壶壁的压强;茶壶的盖子上有一个小孔,____通过这个小孔作用到壶内的液面上,壶中的水便容易倒出来。
24. 如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向___________(选填“左”或“右”);3~4s内,文具盒所受合力的大小为___________N。
25. 如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的,则她上半身的重力约为_____N;她在1min时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为_____J,功率为_____W。
26. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为___________N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力___________(填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
三、作图与实验探究题(27小题8分,其他小题每空1分,共27分)
27. 如图a是重为500N的小明起跑时的情景,请画出他所受重力(O点为重心)和右脚所受摩擦力的示意图。如图b所示,利用一轻质杠杆提升重物的情景,请画出此时杠杆的动力臂L1和阻力F2。
28. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做_________运动时,根据_________可知,铝块所受滑动摩擦力大小F1=_________N;
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在_________相同时,_________越大,滑动摩擦力越大;
(3)图乙实验完成后,利用原有器材,还可以进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案_________;
(4)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力_________(选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受的滑动摩擦力。
29. 在探究杠杆平衡条件的实验中,先准备好质量相等的钩码若干个,再把质量分布均匀、带有轻质挂环的杠杆安装在转轴O上。已知杠杆上相邻两条刻度线间的距离均相等。
(1)开始实验前发现杠杆如图甲所示,为使杠杆能水平平衡,需要将右端的平衡螺母向_________调节(选填“左”或“右”)。这样做的目的是_________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在转轴O的左侧第2条刻度线处的A环上挂3个钩码,为使杠杆再次在水平位置平衡,需要在转轴O的右侧第3条刻度线处的B环上挂_________个钩码;
(3)实验要改变条件进行多次,多次实验的目的是_________;
A.减小实验的误差 B.避免结论的偶然性
(4)保持A环上挂3个钩码的条件下,在转轴O的右侧去掉所有钩码,并施加竖直向下的动力F,使杠杆在水平位置平衡,测出多组动力F和动力臂L的数据,并根据数据绘制了如图乙所示的图象。请根据图象推算,当动力臂L=25cm时,动力F=_________N。
30. 小明利用如图所示的器材探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系。
(1)图中的四个实验步骤(甲乙丙丁)的最佳顺序是______;
(2)小明按照最佳的步骤顺序进行操作,并记录弹簧测力计的示数如图所示,由______两实验步骤可以测出物块所受浮力为______N;由丙丁两实验步骤可以测出物体排开水的重力为______N;
(3)分析数据,得出结论:物体所受浮力______排开的液体所受的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)在乙步骤的操作中,若只将物块的一部分浸在水中,其他步骤操作不变,则______(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(5)若甲图中的水未达到溢水口,会得到物体所受浮力______排开的液体所受的重力的结论。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、计算题(本大题共两个小题,31题6分,32题7分,共13分。要求:写出必要的文字说明、公式及步骤。)
31. 如图用滑轮组提起重630N的物体,绳子自由端拉力F为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升3m,不计摩擦和绳重,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功
(2)滑轮组的机械效率.
(3)拉力做功的功率.
32. 如图甲所示,将一个高20cm,底面积为200cm2的薄壁轻质柱形容器置于水平地面上,容器内的水中浸没有一密度为4g/cm3的金属球A,此时容器中水的深度为0.18m。如图乙所示,将一质量为2kg、边长为10cm的正方体物块B放在水平地面上,若将金属球A从柱形容器中取出(不计金属球所的沾水)并放到物块B中央,发现此时物块B对水平地面的压强增加了200Pa。求:
(1)图甲中水对容器底部的压力;
(2)金属球A浸没在水中时受到的浮力;
(3)若保持金属球A在水中不动,将物块B放入图甲所示的柱形容器并浸没于水中,此时柱形容器甲对水平地面的压强。
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万全区2023—2024学年度第二学期学业水平测试
八年级物理试题
一、选择题(本大题共18个小题,共39分。1——15题为单选,每小题2分;16—18题为多选,每小题3分,选对不全得2分,多选、错选不得分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 托起两个鸡蛋的力大约为10N
B. 一个标准大气压能托起76cm高的水柱
C. 一名中学生约重40N
D. 中学生双脚站立时对地面的压强约为1×104Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个鸡蛋的质量在
100g=0.1kg
左右,受到的重力为
因此托起两个鸡蛋的力大约为1N,故A错误;
B.一个标准大气压在左右,一个标准大气压能托起76cm高的水银柱,能托起的水柱的高度约为
故B错误;
C.一名中学生质量约为50kg,重力约为
故C错误;
D.中学生每只鞋的底面积大约为250cm2,即0.025m2,故双脚面积S=0.05m2;中学生对地面的压力约为500N,则中学生双脚站立时对地面的压强约为
故D正确。
故选D。
2. 如图所示,一根弹簧一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )
A. 手对弹簧的拉力 B. 弹簧对手的拉力
C. 墙对弹簧的拉力 D. 以上说法都正确
【答案】B
【解析】
【详解】弹簧形变产生的力,即弹簧的弹力,施力物体为弹簧,因为是手拉弹簧,所以弹簧发生形变,产生的是对手的拉力。
故选B。
3. 下列各种情况中,物体运动状态没有改变的是( )
A. 小朋友正在荡秋千 B. 汽车匀速转弯
C. 停靠在路旁的自行车 D. 在草地上向前滚动的足球
【答案】C
【解析】
【详解】A.小朋友正在荡秋千,小朋友的速度大小会发生变化,故运动状态发生改变,故A不符合题意;
B.汽车匀速转弯,方向发生了变化,故运动状态发生了改变,故B不符合题意;
C.停靠在路旁的自行车,速度为零,运动状态没有发生改变,故C符合题意;
D.在草地上向前滚动的足球,速度的大小一直在变化,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 轴承之间装滚珠
B. 写字时用力
C. 合页加润滑油
D. 滑冰时穿冰鞋滑行
【答案】B
【解析】
【详解】A.轴承之间装滚珠是以滚动代替滑动来减小摩擦的,故A不符合题意;
B.写字时用力,是在接触面粗糙程度一定时通过增大压力来增大摩擦的,故B符合题意;
C.合页加润滑油是为了减小接触面粗糙程度来减小摩擦的,故C不符合题意;
D.滑冰时穿冰鞋,可以增大冰刀对冰面的压强,从而降低冰的熔点,使冰熔化成水,以此减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
5. 下列实例中,属于减小压强的是( )
A. 骆驼宽大的脚掌
B. 切菜的菜刀
C. 注射器的针头
D. 锋利的篆刻刀
【答案】A
【解析】
【详解】A.骆驼宽大的脚掌,通过增大受力面积减小压强,故A符合题意;
B.切菜的菜刀,通过减小受力面积增大压强,故B不符合题意;
C.注射器的针头,通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意;
D.锋利的篆刻刀,通过减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选A。
6. 关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 物体受力且运动时,力对物体就做了功
B. 功率大的机器做功一定多
C. 做功快的机器其机械效率一定高
D. 功率大的机器做功就快
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体受力且运动时,力对物体不一定做了功,比如人提着水在水平路面上行走,故A错误;
B.功率大指的是做功比较快,但是时间未知,故做功大小未知,故B错误;
C.做功快,只能说明时间相同的情况下,机器做功比较多,而机械效率指的是有用功的占比,是两个不同的概念,故C错误;
D.功率指的是做功快慢的物理量,功率大的机器做功就快,故D正确。
故选D。
7. 如图所示的工具在正常使用时,属于省力杠杆的是( )
A. 撬棒 B. 筷子
C. 食品夹 D. 天平
【答案】A
【解析】
【详解】A.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆。
故选A。
【点睛】结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
8. 为了减少行车安全隐患,交警一直严查超速、超高、超载等违法行为,下列分析正确的是( )
A. 超速的危害是速度越大,惯性越大
B. 超载的危害是质量越大,动能越小
C. 超高的危害是重心越高,稳定性越差
D. 超载的危害是质量越大,对路面压力越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的惯性只与物体的质量有关,汽车的速度越大,质量不变,惯性不变,故A错误;
B.动能大小与质量和速度有关,汽车的速度不变,质量越大,动能越大,故B错误;
C.稳定性与物体重心的高度有关,汽车的重心越高,稳定性越差,故C正确;
D.汽车质量越大,由G=mg可知重力越大,对路面压力越大,故D错误。
故选C。
9. 下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
【答案】D
【解析】
【详解】A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,有力没有距离,推力对汽车不做功,故A错误;B. 吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直,所以吊车对重物不做功,故B错误;C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,足球在重力的方向上没有移动距离,所以重力对足球不做功,故C错误;D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,杠铃在力的方向上移动了距离,故举重运动员对杠铃做了功,故D正确.故选D.
点睛:做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.
10. 如图所示,取完全相同的长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、侧放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc(已知长方体的长>宽>高),则( )
A. pa=pc>pb B. pa=pc<pb C. pa>pb>pc D. pa<pb<pc
【答案】A
【解析】
【详解】长方体对水平地面的压强为
即它对水平地面的压强只与它的密度、高度有关,三个长方体完全相同,则它们的密度相同,由图可知,高度关系为
ha=hc>hb
所以,压强大小关系为
pa=pc>pb
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 一个形状如图所示的密封容器,其中盛有一些水,现将容倒置过来,这时,水对容器底部的压力和压强将
A. 压力增大,压强减小 B. 压力减小,压强增大
C. 压力不变,压强增大 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】倒置前后,根据液体深度的变化,利用公式判断压强的变化;倒置后,由容器形状决定,水对容器底产生的压力小于水的重力,而倒置前水对容器底产生的压力大于水的重力,据此得出倒置前后对容器底的产生的压力大小关系.
【详解】由容器的形状可知,正放时,水深度小,倒置后水的深度大,由液体压强公式p=ρgh可知,倒置后水对容器底面的压强增大;
正放时,液体对容器底的压力有两部分组成,即是该容器两侧壁的压力与容器内水的重力之和,压力大于水的重力;倒置后,水的压力一部分作用在容器底,一部分作用在容器侧壁,则水对容器底的压力小于水的重力,所以倒置后对容器底的压力变小.
故选B.
12. 在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是( )
A. 深海潜水需穿上特制的抗压服,说明液体内部的压强与液体的密度有关
B. 洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
C. 高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
D. 两船并行容易相吸相撞,因为水流速越大的位置压强越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.深海潜水需穿上特制的抗压服,说明液体内部的压强与深度有关,故A错误;
B.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理,底部开口,上端连通,故B正确;
C.高压锅运用了液体沸点随气压的升高而升高,故C错误;
D.两船并行容易相吸相撞,因为水流速越大的位置压强越小,故D错误。
故选B。
13. 水平桌面上的深桶容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮,如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水,在水面上升的过程中,下列判断错误的是( )
A. 玻璃瓶保持静止 B. 玻璃瓶下沉至容器底
C. 水对容器底的压强增大 D. 桌面对容器的支持力增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由题意可知,空玻璃瓶口蒙上橡皮膜悬浮在水中时,竖直方向受浮力和重力且这两个是一对平衡力,当向试管中加入水时,橡皮膜所处的深度增加,压强增加,会向里凹陷,排开水的液体变小,浮力变小,重力不变,所以空玻璃会下沉到容器底部。故A错误,A符合题意,B正确,B不符合题意;
C.向试管中加入水时,水的深度增加,所以水对容器底的压强增大,故C正确,C不符合题意;
D.桌面对容器支持力的大小等于容器自身重力和容器中水的重力之和,向试管中加入水,水的重力增大,所以桌面对容器支持力的大小增大,故D正确,D不符合题意。
故选A。
14. 小明利用如图所示的水银气压计,测量当地大气压强的大小,他将结果汇报给物理老师,老师告诉他,测量结果偏小,小明测量结果偏小的原因可能是下面哪一条( )
A. 玻璃管没有竖直放置 B. 玻璃管顶部混入少量空气
C. 水银槽内水银的液面太高 D. 玻璃管太粗,管内的水银太重
【答案】B
【解析】
【详解】在托里拆利实验中,要求先将玻璃管装满水银,再倒置在水银槽中,这样玻璃管的上端为真空,水银柱的高度反映了大气压的大小,而当玻璃管中混入空气时,会影响到测量的结果。
A.玻璃管不竖直时,只会改变玻璃管内水银的长度,但垂直高度不会变,故A不符合题意;
B.当玻璃管中混入少量空气时,这些气体会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小。因此,使测量值变小,故B符合题意;
C.由可知,水银槽内水银的多少不会影响水银柱的高度,故C不符合题意;
D.由可知,玻璃管的粗细、管内水银太重都不会影响测量的水银柱的竖直高度,玻璃管中水银柱的压强只与水银的密度和垂直高度有关,故D不符合题意。
故选B。
15. 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A. F的大小为物重的2倍
B. 物重增加5N,F的大小也增加5N
C. 物体悬挂点右移,拉力F会增大
D. 将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,OA=AB,阻力的力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件可知
由于 ,拉力F大小为物重的二分之一,故A错误;
B.若物重增加5N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为,根据杠杆平衡条件可知
解得
故B错误:
C.当悬挂点右移时,阻力不变,阻力臂变大,动力臂不变,则动力F将变大,故C正确;
D.保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故D错误。
故选C。
16. 利用身边的物品可以进行许多科学实验,如图所示,小明用饮料罐代替小车,把文件夹当成斜面,探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响.关于本实验,下列分析中正确的是
A. 饮料罐从相同高度滚下,是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度
B. 饮料罐会停下来是因为它和接触面之间有摩擦
C. 饮料罐在水平面上滚动时受到的重力和支持力是一对平衡力
D. 该实验可以直接得出牛顿第一定律
【答案】ABC
【解析】
【分析】逐个分析选择项中提到的物理情景,结合对应的物理知识加以分析即可确定答案.
【详解】A. 探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响是通过饮料罐运动的距离来体现的,而影响其运动距离长短的因素不仅有摩擦力的大小,还有物体的初始速度.所以要用到控制变量法去研究.即控制在速度相同的情况下,探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响.故A的说法正确,不合题意.
B. 物体运动状态的改变是由于受到了外力的作用.饮料罐由运动变为静止也是由于受到摩擦力的作用造成的.故B的说法不合题意.
C. 饮料罐在水平面上滚动时,在竖直方向上,饮料罐没有移动距离,即饮料罐处于静止状态(仅针对竖直方向),受平衡力的作用,故C正确.
D. 牛顿第一定律是在实验的基础上加上科学的推导得出的,没有科学的推导是得不出牛顿第一定律的.故D的说法是错误的,符合题意.
故选ABC.
17. 放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,正确的是( )
A. 在露出水面之前,木块所受浮力不变
B. 在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C. 木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D. 木块的密度为0.6g/cm3
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A.木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,由知道,木块所受浮力不变,故A正确;
B.在露出水面之前,木块处于上浮过程中,根据浮沉条件知道,木块所受浮力大于木块的重力,故B正确;
C.因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,则由知道,木块浸没时水对烧杯底的压强较大,故C错误;
D.木块最后漂浮,且有五分之二体积露出水面,则由漂浮条件知道
F浮=G木
由阿基米德原理及重力公式知道ρ水gV排=ρ木gV木,故
故D正确。
故选ABD。
18. 抗洪抢险时,需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力,队员们用5m的长木板搭了一个斜面。用1200N的力将重物匀速推到车上,历时5min。关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A. 他对重物做了4800J功
B. 他做功的功率为16W
C. 物体在斜面上受到的摩擦力是1200N
D. 此简易斜面装置的机械效率为50%
【答案】A
【解析】
【详解】A.他对重物做了
故A正确;
B.他做的总功为
他做功的功率为
故B错误;
C.物体在斜面上受到的摩擦力做的功为
物体在斜面上受到的摩擦力是
故C错误;
D.此简易斜面装置的机械效率为
故D错误。
故选A。
二、填空题(本大题共7个小题,每空1分,共21分)
19. 如图所示是中国甲骨文中“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓弦时,弓弦被拉弯,说明力能改变物体的________,弓弦发生了________(填“弹性”或“塑性”)形变产生了弹力,受力物体是________。
【答案】 ①. 形状 ②. 弹性 ③. 箭
【解析】
【详解】[1][2]用力拉弓弦时,在力的作用下弓的形状发生改变,说明力能改变物体的形状;拉力撤去后,弓弦能恢复原来的形状,说明弓弦发生了弹性形变。
[3]弓弦发生了弹性形变产生了弹力,会对箭施力,则受力物体是箭。
20. 如下图所示,球A所受重力的施力物体是__________,判断重力的方向实验时,缓慢改变斜面倾角,观察悬线OA的方向__________(选填“改变”或“不变”)。
【答案】 ①. 地球 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]地球表面及附近的一切物体都受到地球引力的作用,这个力叫重力,所以重力的施力物体是地球,球A所受重力的施力物体是地球。
[2]重力的方向始终是竖直向下的,小球A由于受到竖直向下的重力,对绳子施加了一个竖直向下的拉力,使绳子处于竖直方向,改变木板的倾角,可观察到悬线OA的方向保持不变。
21. 如图所示,课堂上部分同学有“将笔放在手指上不停地转圈”的不良习惯,手指停止拨动时,笔能继续转圈的原因是_________。还有部分同学喜欢将笔筒内装有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后会看到笔向上弹起一定高度。那么,向下按笔的过程中,笔的重力势能_________,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能_________,(选填“增大”或“减小”或“不变”)转化为笔的_________。
【答案】 ①. 笔具有惯性 ②. 减小 ③. 减小 ④. 动能和重力势能
【解析】
【详解】[1]笔能继续转圈的原因是笔具有惯性,保持原来的运动状态。
[2]向下按笔的过程中,高度减小,笔的重力势能减小。
[3]笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性形变变小,弹簧的弹性势能减小。
[4]笔向上弹起的过程中,动能增大,重力势能增大,故弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能。
22. 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,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
【答案】 ①. 被后车追尾 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[2]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止使相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
23. 如图所示的茶壶嘴与壶身相通,构成一个____;水对壶底的压强____(填“大于”、“等于”或“小于”)水对壶壁的压强;茶壶的盖子上有一个小孔,____通过这个小孔作用到壶内的液面上,壶中的水便容易倒出来。
【答案】 ①. 连通器 ②. 大于 ③. 大气压
【解析】
【详解】[1][2][3]上端开口下端相连的容器都是连通器,茶壶嘴和茶壶身相连且上端开口因此构成连通器.水的压强公式,深度越深压强越大,所以水对壶底压强大于水壶壁的压强,壶盖上面的小孔实现了壶身的水面气压等于大气压,从而使得壶嘴和壶身的水面压强都等于大气压从而实现水相平。
24. 如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向___________(选填“左”或“右”);3~4s内,文具盒所受合力的大小为___________N。
【答案】 ①. 左 ②. 1
【解析】
【详解】[1][2]0~2s内,文具盒做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力与推力F是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,由坐标图可知,0~2s内,文具盒受到向右的推力为2N,所以0~2s内,文具盒受的摩擦力大小为2N,方向向左。3~4s内,文具盒对桌面的压力和与桌面的粗糙程度不变,则此时文具盒受到的摩擦力不变,依然为2N,方向向左;由坐标图可知,此时文具盒受到向右的推力为3N,故此时文具盒所受合力的大小为
3N-2N=1N
25. 如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的,则她上半身的重力约为_____N;她在1min时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为_____J,功率为_____W。
【答案】 ①. 300 ②. 3600 ③. 60
【解析】
【详解】[1]上半身的质量为
则她上半身的重力为
[2]做一个仰卧起坐克服重力做的功为
做40个仰卧起坐克服重力做的功为
[3]由可知,功率为
26. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为___________N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力___________(填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 ①. ②. 变小
【解析】
【详解】[1]船满载时受到的浮力
[2]船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小。
三、作图与实验探究题(27小题8分,其他小题每空1分,共27分)
27. 如图a是重为500N的小明起跑时的情景,请画出他所受重力(O点为重心)和右脚所受摩擦力的示意图。如图b所示,利用一轻质杠杆提升重物的情景,请画出此时杠杆的动力臂L1和阻力F2。
【答案】;
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,故过重心竖直向下画一条竖直向下的线段,并在末端标上箭头,即为重力,方向是竖直向下的,重力的大小为500N,由于人的脚向后蹬,阻碍人的脚往后,故摩擦力向前,故如图所示:
过支点做力F1的垂线,即为力F1的力臂,由于悬挂重物,重物受到竖直向下的重力,会阻碍杠杆转动,阻力是作用在杠杆上的力,故阻力作用点在杠杆上,绳子对杠杆的拉力为阻力,拉力是沿绳方向,故阻力如下图所示:
28. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮的摩擦)
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做_________运动时,根据_________可知,铝块所受滑动摩擦力大小F1=_________N;
(2)比较甲、乙两次实验,可以得出:在_________相同时,_________越大,滑动摩擦力越大;
(3)图乙实验完成后,利用原有器材,还可以进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案_________;
(4)请你判断:图丙中,铝块水平运动时所受滑动摩擦力_________(选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受的滑动摩擦力。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 1.6 ④. 接触面粗糙程度 ⑤. 压力 ⑥. 把木块放到铝块下面,重复上述实验,观察、比较两次弹簧测力计的示数 ⑦. 等于
【解析】
【详解】(1)[1][2]分析图甲,铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,木块受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,当铝块在水平木板上做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知,此时摩擦力大小等于拉力大小。
[3]分析图甲弹簧测力计,该测力计的分度值为0.2N,读出其读数为1.6N。
(2)[4][5]甲、乙两次实验过程中,铝块都放在水平木板上,接触面的粗糙程度相同,乙图中木板受到的压力更大,弹簧测力计的示数更大,由此说明:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[6]要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,观察分析图乙中原有的器材,可将木块和铝块的位置互换从而达到改变接触面的粗糙程度又控制压力大小不变的目的。因此可以把木块放到铝块下面,重复上述实验,观察、比较两次弹簧测力计的示数
(4)[7]对比图丙和图甲,两图中铝块对水平木板的压力都由铝块的重力产生相同,压力大小相同,接触面的粗糙程度的也相同,所以两图中铝块受到的滑动摩擦力也相同。
29. 在探究杠杆平衡条件的实验中,先准备好质量相等的钩码若干个,再把质量分布均匀、带有轻质挂环的杠杆安装在转轴O上。已知杠杆上相邻两条刻度线间的距离均相等。
(1)开始实验前发现杠杆如图甲所示,为使杠杆能水平平衡,需要将右端的平衡螺母向_________调节(选填“左”或“右”)。这样做的目的是_________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在转轴O的左侧第2条刻度线处的A环上挂3个钩码,为使杠杆再次在水平位置平衡,需要在转轴O的右侧第3条刻度线处的B环上挂_________个钩码;
(3)实验要改变条件进行多次,多次实验的目的是_________;
A.减小实验的误差 B.避免结论的偶然性
(4)保持A环上挂3个钩码的条件下,在转轴O的右侧去掉所有钩码,并施加竖直向下的动力F,使杠杆在水平位置平衡,测出多组动力F和动力臂L的数据,并根据数据绘制了如图乙所示的图象。请根据图象推算,当动力臂L=25cm时,动力F=_________N。
【答案】 ①. 右 ②. 便于直接读出力臂的大小 ③. 2 ④. B ⑤. 0.6
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,杠杆左端较低,为使其在水平位置平衡,应向右端移动平衡螺母。
[2]杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量动力臂和阻力臂。
(2)[3] 杠杆平衡后,在左侧第2刻度线A上挂3个相同的钩码,设一个钩码重为G,一个格为L,根据杠杆的平衡条件
3G×2L=nG×3L
解得
n=2
即他应在右侧第3刻度线B上挂2个相同的钩码才能使杠杆水平平衡。
(3)[4]AB.如果只进行一次实验,可能会因为各种偶然因素导致结果偏离真实值,这种误差被称为偶然误差。通过多次重复实验,可以减小这种误差,使实验结果更加接近真实情况。故A不符合题意,B符合题意。
故选B
(4)[5] 由图可知,当F1=2N时,L1=7.5cm,由于此题中的阻力和阻力臂不变,根据
F1l1=F2l2
可知,利用图象中任意一组数据都能得出
F2l2 =F1l1=2N×7.5cm=15Ncm
所以,若当L为25cm时,动力F
30. 小明利用如图所示的器材探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系。
(1)图中的四个实验步骤(甲乙丙丁)的最佳顺序是______;
(2)小明按照最佳的步骤顺序进行操作,并记录弹簧测力计的示数如图所示,由______两实验步骤可以测出物块所受浮力为______N;由丙丁两实验步骤可以测出物体排开水的重力为______N;
(3)分析数据,得出结论:物体所受浮力______排开的液体所受的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)在乙步骤的操作中,若只将物块的一部分浸在水中,其他步骤操作不变,则______(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(5)若甲图中的水未达到溢水口,会得到物体所受浮力______排开的液体所受的重力的结论。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 丁、甲、乙、丙 ②. 甲、乙 ③. 1 ④. 1 ⑤. 等于 ⑥. 能 ⑦. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]最合理的实验顺序是:丁、测出空桶的重力;甲、测出物体所受到的重力;乙、把物体浸在装满水的溢杯中,测出测力计的示数;丙、测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为:丁、甲、乙、丙。
(2)[2][3]由图甲知,物体的重力为G=2N;由图乙知物块浸没在水中时弹簧测力计的示数为,物体在水中受到的浮力为
由甲、乙两实验步骤可以测出物块所受浮力为1N。
[4]由图丁可知,空桶的重力 ,由图丙可知,水和桶的重力 ,所以物体排开水的重力为
(3)[5]根据计算结果,可见
说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力,即。
(4)[6]只将石块的一部分浸入水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,即。
(5)[7]若甲图中的水未达到溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,排出的水的重力偏小,浮力大小的测量不少影响,故物体受到的浮力大于排出的水的重力。
四、计算题(本大题共两个小题,31题6分,32题7分,共13分。要求:写出必要的文字说明、公式及步骤。)
31. 如图用滑轮组提起重630N的物体,绳子自由端拉力F为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升3m,不计摩擦和绳重,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功
(2)滑轮组的机械效率.
(3)拉力做功的功率.
【答案】(1)1890J;(2)70%;(3)180W
【解析】
【分析】由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3,
(1)知道物体重和提升的高度,利用W=Gh求滑轮组对重物所做的有用功;
(2)求出拉力端移动的距离s=2h,知道拉力大小,利用W=Fs求拉力做的功;
滑轮组的机械效率可用公式计算得出.
(3)又知道做功时间,根据求拉力的功率.
【详解】(1)滑轮组对重物所做的有用功:
W有用=Gh=630N×3m=1890J;
(2)由图知,n=3,s=3h=3×3m=9m,
总功为:W总=Fs=300N×9m=2700J;
机械效率为;
.
(3)做功时间为:
;
做功功率为;
.
32. 如图甲所示,将一个高20cm,底面积为200cm2的薄壁轻质柱形容器置于水平地面上,容器内的水中浸没有一密度为4g/cm3的金属球A,此时容器中水的深度为0.18m。如图乙所示,将一质量为2kg、边长为10cm的正方体物块B放在水平地面上,若将金属球A从柱形容器中取出(不计金属球所的沾水)并放到物块B中央,发现此时物块B对水平地面的压强增加了200Pa。求:
(1)图甲中水对容器底部压力;
(2)金属球A浸没在水中时受到的浮力;
(3)若保持金属球A在水中不动,将物块B放入图甲所示的柱形容器并浸没于水中,此时柱形容器甲对水平地面的压强。
【答案】(1)36N;(2)0.5N;(3)2575Pa
【解析】
【详解】解:(1)由可得,图甲中水对容器底部的压强为
由可得,水对容器底部的压力
(2)由题意知,正方体物块B的底面积为
当金属球A放到物体B上后,物体B对水平地面增加的压强为
解得: ,由于此时物体B对地面增加的压力等于金属球A的重力,则可知金属球A受到的重力为
由可得,金属球A的质量为
由可知,金属球A的体积为
由金属球A浸没在水中,此时其排开水的体积等于其自身体积,即
由阿基米德原理可得,金属球A受到的浮力为
(3)由题意知,正方体物块B的体积为
由可得,物体B的密度为
由于B的密度大于水的密度,故B放入柱形容器中后会沉底,水面达到容器上端时上升的体积为
故放入B后有水溢出,则容器中剩余水的体积为
剩余水的重力为
由可得,物体B受到的重力为
柱形容器对水平地面的压力为
由可得,柱形容器对水平地面的压强为
答:(1)图甲中水对容器底部的压力为36N;
(2)金属球A浸没在水中时受到的浮力0.5N;
(3)柱形容器甲对水平地面的压强为2575Pa。
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