精品解析：广东省佛山市顺德区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题

2023学年第二学期八年级教学质量监测 物 理 说明：1．全卷共8页，满分100分，考试用时为80分钟． 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的学校、姓名、座位号和考号，并用2B铅笔把考号对应的标号涂黑． 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上． 4．非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；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．不按以上要求作答的答案无效． 5．考生务必保持答题卡的整洁．考试结束时，将试卷和答题卡一并交回． 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑． 1. 有数百年历史的顺德伦教糕，是中国国家地理标志产品．如图所示，一块伦教糕的重力约为（ ） A 0.5N B. 5N C. 50N D. 500N 2. 如图所示，矿泉水瓶盖上的条纹设计是为了（　　） A. 增大压力 B. 增大摩擦力 C. 减小压力 D. 减小摩擦力 3. 如图所示，篮球被运动员投出后，在上升过程中篮球的（ ） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 动能变小 D. 重力势能变小 4. 如图所示，一位同学沿水平方向用力推箱子做匀速直线运动，与箱子所受的推力平衡的力是（　　） A. 箱子受到的重力 B. 地面对箱子的摩擦力 C. 箱子对地面的压力 D. 地面对箱子的支持力 5. 如图所示，体重相近的小明和小红站在雪地上，小明陷下去了，小红却没有的主要原因是（　　） A. 小明对雪地压力大 B. 小明对雪地受力面积大 C. 小红对雪地压力大 D. 小红对雪地受力面积大 6. 利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示，当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，下列关于渔船受到浮力的说法正确的是（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 7. 如图是一种切甘蔗铡刀的示意图，可以视为以O为支点的杠杆，甘蔗放在a点比在b点更易被切断，原因是甘蔗放在a点时（ ） A. 阻力小 B. 动力大 C. 动力臂大 D. 阻力臂小 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 如图是撑杆运动员比赛时的情景，撑杆被压弯说明力可以改变物体的______；同时人也因受到撑杆的力向上运动，说明物体间力的作用是______的，并且力还可以改变物体的______。 9. 如图所示，在两张纸的中间向下吹气，纸向中间靠拢，这是因为两纸中间空气的压强变______，说明空气的压强与空气流速______（选填“有关”或“无关”）。根据这个原理，为了使飞机获得向上的升力，机翼______（选填“上”或“下”）表面的空气流速应更快。 10. 如图是一种订书机的示意图，书钉设计得很尖细是为了______（选填“增大”或“减小”）压强；被压缩的弹簧可以给书钉一个向______（选填“左”或“右”）的弹力，随着书钉逐渐减少，弹簧的弹性势能变______。 11. 当汽车突然加速或刹车，车内的人由于具有______容易受到伤害。如图所示，头枕和安全带______（选填“能”或“不能”）减小人的惯性，______（选填“头枕”或“安全带”）可以减小汽车被追尾时给人带来的伤害。 12. 将两个相同的木块竖放在水平面上，按如图所示的方式切去体积相同的阴影部分，两个木块剩余的部分进行比较，它们的密度______；它们的重力大小______，对水平面的压强大小______。（均选填“相同”或“不同”） 13. 如图所示，两个工人用甲、乙两种机械同时开始进行挖土作业，由图中的信息可知：做功较多的是______，做功较快的是______，做额外功较多的是______。（均选填“甲”或“乙”） 14. 如图所示，一个鸡蛋在盛有盐水的容器中悬浮，则鸡蛋受到的浮力______鸡蛋的重力；鸡蛋的密度______容器中盐水的密度；如果往容器中加盐使盐水的密度变大，鸡蛋最终静止时受到的浮力______鸡蛋的重力。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 三、作图题（共7分） 15. 如图所示，钓鱼竿可视为以O为支点的杠杆，请在A点画出动力，在B点画出阻力，并画出阻力臂l2。 16. 如图甲所示，长方体小木块被绳子拴着静止在盛水的容器中． ①在O点画出木块所受重力G、拉力和浮力的示意图；G F拉 F浮 ②剪断绳子后，木块上浮直至静止，在图乙中画出剪断绳子后水对容器底的压强p随时间t变化的大致图像。 四、实验题（本大题3小题，共20分） 17. 利用弹簧测力计测量物体的重力，应将弹簧测力计在______（选填“水平”或“竖直”）方向进行调零，如图所示，弹簧测力计的示数为______N。 18. 在“探究二力平衡条件”实验中，如图所示； ①用小车代替木块进行实验，是为了______； ②为方便实验操作，应将小车处于______状态作为平衡状态； ③实验过程中调整钩码数量，是为了探究二力平衡时两个力的______关系。 19. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，如图所示． ①杠杆在图甲所示位置静止时，______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态； ②如图乙所示，保持杠杆水平平衡，拉弹簧测力计拉力的方向从A变为B的过程中，弹簧测力计的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 20. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，实验过程如图所示。 （1）物体的重力为______N，物体浸没在水中时受到的浮力为______N。 （2）由图A、B、C三次实验______（选填“能”或“不能”）验证浮力大小与物体浸入液体深度的关系，再结合图D实验可知浮力的大小与物体浸入液体的______有关。 （3）分析______（填字母）三次实验，可知浮力的大小与液体的密度有关。 （4）小明根据实验数据画出了物体所受的力分别随物体浸入水中的深度h变化的图象，如图F所示，其中能表示重力和浮力变化规律的分别是______、______（选填“a”“b”或“c”）。 21. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，小明猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力大小、接触面的粗糙程度和接触面的材料有关，他设计了如图所示探究实验。 （1）实验过程中，弹簧测力计应拉着物块水平向右做______运动，根据二力平衡，物块受到的滑动摩擦力方向为水平向______，大小______（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数； （2）比较______两次实验，可以探究滑动摩擦力与压力是否有关； （3）比较甲、丁两次实验，探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，是否科学？______，理由是______。 五、计算题（本大题2小题，共13分） 22. 如图为某型号喷药无人机，其空载质量为20kg，满载可携带20kg药液，起落架总底面积为。g取10N/kg，求该无人机： （1）空载时所受的重力； （2）空载静止在水平地面时对地面产生的压强； （3）满载悬停在空中时的升力。 23. 如图甲所示，工人用推力F将重为1000N箱子从斜面底端推到水平车厢中，斜面长2m，高1m。整个过程推力F的大小随时间变化关系如图乙所示，方向始终与箱子运动方向相同，箱子在斜面和车厢均做速度大小相同的匀速直线运动。求： （1）0~10s克服箱子重力所做的功； （2）在水平车厢中推力F做功的功率。 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 24. 为了探究质量与速度相比，哪个因素对物体的动能影响更大，小明进行了如图所示的实验：让钢球从斜面由静止滚下，推动水平面上的木块，斜面底部的速度传感器可以显示钢球的速度，小明经过多次实验，得到的数据如表所示。 序号 钢球的质量m/g 钢球速度v/（） 木块移动距离s/cm 1 10.0 0.3 8.5 2 20.0 0.3 16.2 3 10.0 0.4 15.0 4 10.0 0.6 32.7 （1）除了速度传感器和刻度尺，完成此实验需要的测量器材还有______； （2）实验中用______反映钢球的动能大小，由______（填序号）两次实验可知：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越______； （3）分析数据，初步得出结论：______对物体的动能影响更大，理由是______。 25. 如图甲所示是我国最大的半潜船新光华号，其排水量为10.2万吨（排水量是轮船装满货物时排开水的质量），下潜吃水深度30.5米，主甲板最深可潜入水下16米．不仅能够运输海上钻井平台，还能够运输大型的战舰。 （1）半潜船可以通过水舱充水或排水来改变自身重力，当它所受重力______（选填“大于”“等于”或“小于”）浮力时，开始下潜； （2）新光华号满载时受到的浮力大小为______N，当它下潜到最大深度时，主甲板受到水的压强为______Pa；（，g取10N/kg） （3）小明设计了如图乙所示的装置模拟半潜船的运动过程，其中M模拟半潜船，内部有水舱，可以通过阀门排水或充水，N模拟货物，则由图乙到图丙的过程，物体M要通过阀门______（选填“排水”或“充水”），M受到的浮力变______，容器中水面的高度______（选填“升高”“降低”或“不变”）。 26. 阅读材料，回答问题 变速自行车 自行车已有一百多年历史，是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成，是人类发明的最成功的人力机械之一。如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为不等臂杠杆，A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数÷后齿数），从而改变车速。 如表是小明的变速自行车的部分参数，齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度：l=18cm 后齿轮（7速） 齿数：12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径：D=60cm 链条 节距：d=1.5cm （1）如图所示，曲柄和前齿轮是按照______（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的．骑行时，前齿轮A和后齿轮B______（选填“是”或“不是”）同轴转动； （2）小明调节自行车齿比为45/15，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动______圈； （3）小明调节自行车为最大齿比，以9m/s速度在某段水平路面匀速骑行时，地面对后轮的摩擦力为20N，则他1分钟要使脚踏转动______圈，作用在脚踏上的力至少为______N；（π=3） （4）当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年第二学期八年级教学质量监测 物 理 说明：1．全卷共8页，满分100分，考试用时为80分钟． 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的学校、姓名、座位号和考号，并用2B铅笔把考号对应的标号涂黑． 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上． 4．非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；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．不按以上要求作答的答案无效． 5．考生务必保持答题卡的整洁．考试结束时，将试卷和答题卡一并交回． 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑． 1. 有数百年历史的顺德伦教糕，是中国国家地理标志产品．如图所示，一块伦教糕的重力约为（ ） A. 0.5N B. 5N C. 50N D. 500N 【答案】A 【解析】 【详解】一块伦教糕的质量约为50g，故它的重力约为0.5N，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 如图所示，矿泉水瓶盖上的条纹设计是为了（　　） A. 增大压力 B. 增大摩擦力 C. 减小压力 D. 减小摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】矿泉水瓶盖上的条纹设计是为了在压力不变时，增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力。 故选B。 3. 如图所示，篮球被运动员投出后，在上升过程中篮球的（ ） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 动能变小 D. 重力势能变小 【答案】C 【解析】 【详解】AC．篮球在上升过程中，因为质量不变、速度减小，所以篮球的动能变小，故A不符合题意，C符合题意； BD．篮球在上升过程中，因为质量不变、所处的高度变大，所以篮球的重力势能变大，故BD不符合题意。 故选C。 4. 如图所示，一位同学沿水平方向用力推箱子做匀速直线运动，与箱子所受的推力平衡的力是（　　） A. 箱子受到的重力 B. 地面对箱子的摩擦力 C. 箱子对地面的压力 D. 地面对箱子的支持力 【答案】B 【解析】 【详解】A．重力方向是竖直向下的，推力的方向是水平向右的，两个力没有作用在一条直线上，不是一对平衡力，故A不符合题意； B．箱子在水平方向上受到地面对它的摩擦力和同学对它的推力，保持静止状态，所以地面对箱子的摩擦力和同学对箱子的推是一对平衡力，故B符合题意； C．箱子对地面的压力和箱子受到的推力受力物体不同，不是一对平衡力，故C不符合题意； D．地面对箱子的支持力和箱子受到的推力不在同一直线上，不是一对平衡力，故D不符合题意。 故选B。 5. 如图所示，体重相近的小明和小红站在雪地上，小明陷下去了，小红却没有的主要原因是（　　） A. 小明对雪地压力大 B. 小明对雪地受力面积大 C. 小红对雪地压力大 D. 小红对雪地受力面积大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．小明和小红对雪地的压力等于其各自的重力，两个人的体重相近，则重力相近，故对雪地的压力相近，故AC不符合题意； BD．穿着滑雪板的小红比小明受力面积要大得多，根据可知，小红对雪地产生的压强小，即对雪地单位面积的压力比小明的小，所以穿着滑雪板的小红没有陷入雪地，故B不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图所示，当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，下列关于渔船受到浮力的说法正确的是（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】因为渔船漂浮，根据物体的浮沉条件可知，渔船受到水的浮力等于渔船受到的重力；当捕到鱼的鸬鹚从水中跳到渔船上时，渔船的总重力变大，所以渔船受到的浮力变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图是一种切甘蔗铡刀的示意图，可以视为以O为支点的杠杆，甘蔗放在a点比在b点更易被切断，原因是甘蔗放在a点时（ ） A. 阻力小 B. 动力大 C. 动力臂大 D. 阻力臂小 【答案】D 【解析】 【详解】甘蔗放在a点时，阻力不变，阻力臂较小，动力臂不变时，由杠杆平衡条件得，动力较小，故甘蔗放在a点比在b点更易被切断，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 如图是撑杆运动员比赛时的情景，撑杆被压弯说明力可以改变物体的______；同时人也因受到撑杆的力向上运动，说明物体间力的作用是______的，并且力还可以改变物体的______。 【答案】 ①. 形状 ②. 相互 ③. 运动状态 【解析】 【详解】[1]撑杆受到运动员对它施加的力，撑杆被压弯了，说明力可以改变物体的形状。 [2]撑杆运动员对撑杆施加力的同时，人就向上运动，则撑杆对运动员施加了一个向上的作用力，说明物体间力的作用是相互的。 [3]运动员受到撑杆的作用力向上运动，使人的运动速度和方向发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。 9. 如图所示，在两张纸的中间向下吹气，纸向中间靠拢，这是因为两纸中间空气的压强变______，说明空气的压强与空气流速______（选填“有关”或“无关”）。根据这个原理，为了使飞机获得向上的升力，机翼______（选填“上”或“下”）表面的空气流速应更快。 【答案】 ①. 小 ②. 有关 ③. 上 【解析】 【详解】[1][2]当向中间吹气时，中间的空气流动速度增大，压强减小。纸外侧的压强不变，纸受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，纸在压力差的作用下向中间靠拢，说明气体流速越大的地方压强越小。 [3]因为机翼模型上表面弯曲，下表面平直，气流通过机翼上、下方时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，上方的流速大，压强小，下方的流速小，压强大，机翼在压强差下产生向上的升力。 10. 如图是一种订书机的示意图，书钉设计得很尖细是为了______（选填“增大”或“减小”）压强；被压缩的弹簧可以给书钉一个向______（选填“左”或“右”）的弹力，随着书钉逐渐减少，弹簧的弹性势能变______。 【答案】 ①. 增大 ②. 左 ③. 小 【解析】 【详解】[1]书钉设计得很尖细是为了减小受力面积，在压力一定时，可以增大压强。 [2]订书机槽内的订书钉之所以不会松脱，是因为槽内弹簧发生了弹性形变，因为弹簧处于被压缩状态，所以给订书钉一个向左的弹力。 [3]随着订书钉的减少，弹簧的弹性形变程度减小，弹簧的弹性势能将减小。 11. 当汽车突然加速或刹车，车内的人由于具有______容易受到伤害。如图所示，头枕和安全带______（选填“能”或“不能”）减小人的惯性，______（选填“头枕”或“安全带”）可以减小汽车被追尾时给人带来的伤害。 【答案】 ① 惯性 ②. 不能 ③. 头枕 【解析】 【详解】[1]当汽车突然加速时，车内的人容易后仰；当汽车突然刹车时，车内的人容易前倾，这都是由于车内的人具有惯性，会保持原来的运动状态，后仰和前倾都容易使车内的人受到伤害。 [2]惯性只与物体的质量有关，头枕和安全带不能减小人的惯性，但能减少惯性带来的伤害。 [3]当轿车被后车追尾时，轿车速度加快，车内的人由于惯性会保持原来的运动状态而向后倾倒，而在座位靠背上有头枕，此时头枕可以减小汽车被追尾时给人带来的伤害。 12. 将两个相同的木块竖放在水平面上，按如图所示的方式切去体积相同的阴影部分，两个木块剩余的部分进行比较，它们的密度______；它们的重力大小______，对水平面的压强大小______。（均选填“相同”或“不同”） 【答案】 ①. 相同 ②. 相同 ③. 不同 【解析】 【详解】[1]两个木块剩余的部分的物质种类不变，仍为木头，则它们的密度不变仍然相同。 [2]按如图所示的方式切去体积相同的阴影部分，剩余部分的体积相同，质量相同，根据可知，它们的重力大小相同。 [3]两个木块剩余的部分进行比较，它们的重力大小相同，对水平面的压力相同，而左图受力面积小于右图，根据可知，它们对水平面的压强大小不同。 13. 如图所示，两个工人用甲、乙两种机械同时开始进行挖土作业，由图中的信息可知：做功较多的是______，做功较快的是______，做额外功较多的是______。（均选填“甲”或“乙”） 【答案】 ①. 甲 ②. 甲 ③. 甲 【解析】 【详解】[1]由图得，相同时间内，甲挖出的土比较多，乙挖出的土比较少，说明做功较多的是甲。 [2]相同时间内，甲做的功较大，由得，甲 功率大，即做功较快的是甲。 [3]甲挖土过程中需要克服挖土机的重力做额外功，乙挖土过程中需要克服铲子的重力做额外功，挖土机的重力大于铲子的重力，且挖土机上升的高度大于铲子上升的高度，由得，做额外功较多的是甲。 14. 如图所示，一个鸡蛋在盛有盐水的容器中悬浮，则鸡蛋受到的浮力______鸡蛋的重力；鸡蛋的密度______容器中盐水的密度；如果往容器中加盐使盐水的密度变大，鸡蛋最终静止时受到的浮力______鸡蛋的重力。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 ①. 等于 ②. 等于 ③. 等于 【解析】 【详解】[1][2]鸡蛋在盐水中悬浮，根据物体的浮沉条件可知，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力；根据阿基米德原理可得 所以，，即鸡蛋的密度等于盐水的密度。 [3]如果往容器中加盐使盐水的密度变大，鸡蛋会上浮，最终漂浮在水面上，鸡蛋漂浮时受到的浮力等于鸡蛋的重力。 三、作图题（共7分） 15. 如图所示，钓鱼竿可视为以O为支点的杠杆，请在A点画出动力，在B点画出阻力，并画出阻力臂l2。 【答案】 【解析】 【详解】根据题意，阻力即为鱼线对B点的拉力，从支点向阻力作用线作垂线，支点到垂足的距离即为阻力臂l2；由于阻力使得鱼竿顺时针转动，因此动力应使鱼竿逆时针转动，这样鱼竿才保持平衡，所以，动力的方向向上，以垂直鱼竿为例，注意的是：由于动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，所以，表示动力的有向线段的长度应大于表示阻力的有向线段的长度，如图所示： 16. 如图甲所示，长方体小木块被绳子拴着静止在盛水的容器中． ①在O点画出木块所受重力G、拉力和浮力的示意图；G F拉 F浮 ②剪断绳子后，木块上浮直至静止，在图乙中画出剪断绳子后水对容器底的压强p随时间t变化的大致图像。 【答案】见解析，见解析 【解析】 【详解】①木块所受重力G方向竖直向下、拉力方向竖直向下和浮力方向竖直向上，过重心分别做竖直向下、竖直向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力、拉力、浮力，如图所示： ②剪断绳子后，木块上浮到木块上表面刚好接触水面时，水的深度不变，水对容器底的压强p不变；木块逐渐露出水面，直到木块漂浮在水面上，木块排开水的体积逐渐减小，当木块静止时，木块受到的浮力不变，木块排开水的重力不变，则此过程中水面逐渐下降，最终不变，水的深度逐渐减小，最终不变，由得，水的压强逐渐减小最终不变，则剪断绳子后水对容器底的压强p随时间t变化的大致图像如图所示： 四、实验题（本大题3小题，共20分） 17. 利用弹簧测力计测量物体的重力，应将弹簧测力计在______（选填“水平”或“竖直”）方向进行调零，如图所示，弹簧测力计的示数为______N。 【答案】 ①. 竖直 ②. 2.4 【解析】 【详解】[1]测量物体重力时，弹簧测力计沿竖直方向使用，所以实验前，应将弹簧测力计在竖直方向进行调零。 [2]如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以弹簧测力计的示数为2.4N。 18. 在“探究二力平衡的条件”实验中，如图所示； ①用小车代替木块进行实验，是为了______； ②为方便实验操作，应将小车处于______状态作为平衡状态； ③实验过程中调整钩码数量，是为了探究二力平衡时两个力的______关系。 【答案】 ①. 减小摩擦力对实验的影响 ②. 静止 ③. 大小 【解析】 【详解】①[1]实验中，小车受到的是滚动摩擦力，木块受到的是滑动摩擦力，所以，用小车代替木块进行实验，将滑动摩擦力转变为滚动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响。 ②[2]由于匀速直线运动状态不好控制，为方便实验操作，应将小车的静止状态作为平衡状态。 ③[3]实验过程中调整钩码数量，改变小车左右两侧的拉力大小，这是为了探究二力平衡时两个力的大小关系。 19. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，如图所示． ①杠杆在图甲所示位置静止时，______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态； ②如图乙所示，保持杠杆水平平衡，拉弹簧测力计拉力的方向从A变为B的过程中，弹簧测力计的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 是 ②. 变大 【解析】 【详解】①[1]杠杆平衡状态有匀速转动或者静止，甲图中杠杆静止时是处于杠杆平衡状态。 ②[2]如图乙所示，保持杠杆水平平衡，拉弹簧测力计拉力的方向从A变为B的过程中，阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂减小，由杠杆平衡条件得，弹簧测力计的示数变大。 20. 在“探究浮力大小跟哪些因素有关”实验中，实验过程如图所示。 （1）物体的重力为______N，物体浸没在水中时受到的浮力为______N。 （2）由图A、B、C三次实验______（选填“能”或“不能”）验证浮力大小与物体浸入液体深度的关系，再结合图D实验可知浮力的大小与物体浸入液体的______有关。 （3）分析______（填字母）三次实验，可知浮力的大小与液体的密度有关。 （4）小明根据实验数据画出了物体所受的力分别随物体浸入水中的深度h变化的图象，如图F所示，其中能表示重力和浮力变化规律的分别是______、______（选填“a”“b”或“c”）。 【答案】 ①. 5.0 ②. 4.0 ③. 不能 ④. 排开液体体积 ⑤. A、D、E ⑥. a ⑦. b 【解析】 【详解】（1）[1]由图A可知，物体的重力为5.0N。 [2]由称重法测浮力可得，物体浸没在水中所受到的浮力 （2）[3]由图A、B、C三次实验除了物体浸入液体深度不同外，排开水的体积也不同，根据控制变量法可知，不能验证浮力大小与物体浸入液体深度的关系。 [4]结合图D实验可知，当物体浸没在水中后，排开水的体积不变、深度增大，浮力不变，因此可知浮力的大小与物体浸入液体的排开液体体积有关，与深度无关。 （3）[5]分析A、D、E三次实验，排开液体的体积相同，液体的密度不同，观察弹簧测力计的示数变大，根据称量法F浮=G-F示可知，浮力不同，可知浮力的大小与液体的密度有关。 （4）[6]由于物体的重力不变化，因此能表示重力变化规律的是图线a。 [7]随着物体浸入水的深度增大，物体排开水的体积增大，受到的浮力增大，当物体完全浸没在水中时，排开水的体积不变，受到的浮力不变，因此浮力F与深度h的关系为先增大后不变，即图线b。 21. 在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验中，小明猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力大小、接触面的粗糙程度和接触面的材料有关，他设计了如图所示探究实验。 （1）实验过程中，弹簧测力计应拉着物块水平向右做______运动，根据二力平衡，物块受到的滑动摩擦力方向为水平向______，大小______（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数； （2）比较______两次实验，可以探究滑动摩擦力与压力否有关； （3）比较甲、丁两次实验，探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，是否科学？______，理由是______。 【答案】 ①. 匀速直线 ②. 左 ③. 等于 ④. 甲、乙 ⑤. 否 ⑥. 没有控制接触面的材料相同 【解析】 【详解】（1）[1]实验中应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动，木块在水平方向上受到平衡力的作用。 [2][3]由二力平衡条件可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，方向与拉力相反，拉力向右，则滑动摩擦力水平向左。 （2）[4]想探究滑动摩擦力与压力是否有关，需要控制接触面的粗糙程度和接触面的材料相同，压力大小不同，故应选择甲、乙两幅图所示的实验步骤来进行实验。 （3）[5][6]要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需使压力大小和接触面的材料相同，改变接触面的粗糙程度，甲、丁两次实验，没有控制接触面的材料相同，故不能得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 五、计算题（本大题2小题，共13分） 22. 如图为某型号喷药无人机，其空载质量为20kg，满载可携带20kg药液，起落架总底面积为。g取10N/kg，求该无人机： （1）空载时所受的重力； （2）空载静止在水平地面时对地面产生的压强； （3）满载悬停在空中时的升力。 【答案】（1）200N；（2）；（3）400N 【解析】 【详解】解：（1）无人机空载的质量为20kg，则无人机空载的重力为 （2）空载静止在水平地面时对地面产生的压强为 （3）满载悬停在空中时所受的重力为 满载悬停在空中时受力平衡，所以悬停时受到的升力为 答：（1）空载时所受的重力为200N； （2）空载静止在水平地面时对地面产生的压强为； （3）满载悬停在空中时的升力为400N。 23. 如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子从斜面底端推到水平车厢中，斜面长2m，高1m。整个过程推力F的大小随时间变化关系如图乙所示，方向始终与箱子运动方向相同，箱子在斜面和车厢均做速度大小相同的匀速直线运动。求： （1）0~10s克服箱子重力所做的功； （2）在水平车厢中推力F做功的功率。 【答案】（1）1000J；（2）40W 【解析】 【详解】解：（1）由题意可知，0~10s箱子在斜面上运动，10~20s箱子在水平车厢中运动，所以0~10s箱子竖直方向移动的距离h=1m，0~10s克服箱子重力所做的功 （2）由题意可知，箱子移动的速度 在水平车厢中推力F做功的功率 答：（1）0~10s克服箱子重力所做的功为1000J； （2）在水平车厢中推力F做功的功率为40W。 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 24. 为了探究质量与速度相比，哪个因素对物体的动能影响更大，小明进行了如图所示的实验：让钢球从斜面由静止滚下，推动水平面上的木块，斜面底部的速度传感器可以显示钢球的速度，小明经过多次实验，得到的数据如表所示。 序号 钢球的质量m/g 钢球速度v/（） 木块移动距离s/cm 1 10.0 0.3 8.5 2 20.0 0.3 16.2 3 10.0 0.4 15.0 4 10.0 0.6 32.7 （1）除了速度传感器和刻度尺，完成此实验需要的测量器材还有______； （2）实验中用______反映钢球的动能大小，由______（填序号）两次实验可知：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越______； （3）分析数据，初步得出结论：______对物体的动能影响更大，理由是______。 【答案】 ①. 天平 ②. 木块被推动的距离 ③. 1、2 ④. 大 ⑤. 速度 ⑥. 物体的动能与质量成正比、与速度的平方成正比 【解析】 【详解】（1）[1]除了速度传感器和刻度尺，实验中需要比较不同质量的钢球滑下来动能的大小差异，因此还需要天平。 （2）[2]物体动能的大小无法直接体验，所以通过钢球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，用到的是转换法。 [3][4]由实验1、2可知，钢球下滑到水平面时速度，但钢球的质量不同，质量大的钢球推动木块的距离更远，故这两次实验可知：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。 （3）[5][6]由表中数据可知，钢球自由滚下的速度相同时，质量变为原来的2倍时，木块被推动的距离也约为原来的2倍，即物体的动能与质量成正比；钢琴质量相同时，钢球速度为原来的2倍时，木块被推动的距离约为原来的4倍，即物体的动能与速度的平方成正比，故速度对物体的动能影响更大。 25. 如图甲所示是我国最大半潜船新光华号，其排水量为10.2万吨（排水量是轮船装满货物时排开水的质量），下潜吃水深度30.5米，主甲板最深可潜入水下16米．不仅能够运输海上钻井平台，还能够运输大型的战舰。 （1）半潜船可以通过水舱充水或排水来改变自身重力，当它所受重力______（选填“大于”“等于”或“小于”）浮力时，开始下潜； （2）新光华号满载时受到的浮力大小为______N，当它下潜到最大深度时，主甲板受到水的压强为______Pa；（，g取10N/kg） （3）小明设计了如图乙所示的装置模拟半潜船的运动过程，其中M模拟半潜船，内部有水舱，可以通过阀门排水或充水，N模拟货物，则由图乙到图丙的过程，物体M要通过阀门______（选填“排水”或“充水”），M受到的浮力变______，容器中水面的高度______（选填“升高”“降低”或“不变”）。 【答案】 ①. 大于 ②. 1.02×109 ③. 1.6×105 ④. 排水 ⑤. 小 ⑥. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]半潜船可以通过水舱充水或排水来改变自身重力，根据物体的浮沉条件可知，当它所受重力大于浮力时，开始下降。 （2）[2]新光华号满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=10.2×104×1000kg×10N/kg=1.02×109N [3]当它下潜到最大深度时，主甲板受到水的压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×16m=1.6×105Pa （3）[4][5][6]由图可知，模拟半潜船由图乙到图丙是上升的过程，根据物体的浮沉条件可知，物体M要通过阀门排水，当重力小于浮力时半潜船上升；设货物的重力为GN，图丙中半潜船的重力为GM，由图乙到图丙排出水的重力为G排出，则图乙中半潜船的重力为GM+G排出，将半潜船和货物看做一个整体，整体均处于漂浮状态，则图乙中整体受到的浮力F浮总=GM+G排出+GN 同理可得，图丙中整体受到的浮力F浮总′=GM+GN 所以，由图乙到图丙，整体受到浮力的减小量ΔF浮=G排出 由阿基米德原理和重力公式可得 则V排出=ΔV排 即排出水的体积等于排开水的体积的减小量，因此，由图乙到图丙的过程容器中水的高度不变。 26. 阅读材料，回答问题 变速自行车 自行车已有一百多年历史，是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成，是人类发明的最成功的人力机械之一。如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为不等臂杠杆，A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数÷后齿数），从而改变车速。 如表是小明的变速自行车的部分参数，齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度：l=18cm 后齿轮（7速） 齿数：12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径：D=60cm 链条 节距：d=1.5cm （1）如图所示，曲柄和前齿轮是按照______（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的．骑行时，前齿轮A和后齿轮B______（选填“是”或“不是”）同轴转动； （2）小明调节自行车齿比为45/15，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动______圈； （3）小明调节自行车为最大齿比，以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时，地面对后轮的摩擦力为20N，则他1分钟要使脚踏转动______圈，作用在脚踏上的力至少为______N；（π=3） （4）当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比为______。 【答案】 ①. 省力 ②. 不是 ③. 3 ④. 80 ⑤. 125 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。 [2]骑行时，前齿轮A和后齿轮B不是绕同一个中心轴转动，所以，不是同轴转动。 （2）[3]根据题意，前齿轮转动1圈所经过的长度为 由于是同一链条，所以前后齿轮转过的长度相等，假设后齿轮转过n后圈，则有 解得，即当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动3圈。 （3）[4]根据题意，最大齿比为，1min内后轮经过的距离为 假设1min内后轮转过的圈数为n后轮，则有 即 解得，由于后轮与后齿轮同轴，所以后齿轮在1min内转的圈数等于后轮在1min内转的圈数，假设前齿轮转过的圈数为n前，根据前后齿轮转过的距离相等可得 可得 即则他1分钟要使脚踏转动80圈。 [5]自行车的后齿轮和后车轮构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，设链条对后齿轮的拉力为F链，根据杠杆平衡条件可得 ① 链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小是一样的，自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，根据杠杆平衡条件可得 ② 前后齿轮的半径之比等于齿数之比，即 ③ 联立①②③可得，作用在脚踏上的力至少为 （4）[6]根据（3）分析可得 当小明骑自行车爬坡时，后轮受到摩擦力不变，曲柄长度和轮胎直径不变，为了最省力，应该调整齿比最小，根据表格数据可知，最小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$