内容正文:
2023~2024学年下学期期末质量监测
八年级物理
注意事项:
本试卷分试题卷和答题卡两部分。本试卷满分70分,时间60分钟。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。
一、选择(每题2分,第7、8题中有二个是正确的,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错或不答的得0分,共16分)
1. 如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中.若它们在空气中受到的浮力分别为 F氢和F空,则下列说法中正确的是
A. F 氢>F 空 B. F 氢=F 空
C. F 氢<F 空 D. 条件不足,无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】根据阿基米德原理,即进行判断.
两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,排开空气的体积相同,所以根据可知,空气密度相同,排开空气的体积相同时,浮力相等.
故B正确.
点睛:重点是阿基米德原理的应用,即,要理解氢气球上升是因为自重小,即重力小于浮力,并不是因为受到的浮力比装空气的球浮力大.
2. 如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A. 在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D. 在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.在下沉的过程中,苹果所处液体深度变大,苹果受到水的压强变大,故A错误;
B.在下沉的过程中,苹果排开水的体积不变,液体密度不变,由阿基米德原理可知苹果受到水的浮力不变,故B错误;
C.在水面漂浮时,苹果受力平衡,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.物体不管处于何种浮沉状态,所受浮力的方向总是竖直向上的,故D正确。
故选D。
3. 如图是物体离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )
A. 离开脚后在地上滚动的足球
B. 一松手由静止下落的乒乓球
C. 竖直向上垫起的排球
D. 斜向上投掷出去的铅球
【答案】D
【解析】
【详解】由图像可知,该物体的动能先减小(但不为零)后增大。
A.离开脚后在平地上滚动的足球,足球滚动得越来越慢,动能越来越小,故A不符合题意。
B.一松手由静止下落的乒乓球,其速度逐渐增大,动能始终在增大,故B不符合题意;
C.竖直向上垫起的排球,排球到达最高点时的速度为零、动能为零,故C不符合题意;
D.斜向上投掷出去的铅球,从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;到达最高点时竖直方向的速度为0,但水平方向仍然有速度,所以其动能不为0;在下落过程中,速度不断增大(到达地面时速度最大),此过程动能增大;所以,整个过程中铅球的动能先减小(但不为零)再增大,故D符合题意;
故选D。
4. 春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是( )
A. 山的高度 B. 二人身高 C. 爬山的时间 D. 二人的体重
【答案】D
【解析】
【详解】根据
P=
可知,想判断谁的功率大,需要比较两人的重力G、爬山的高度h、爬山所用的时间t。他们爬同一座山,高度h相同,同时出发、同时到达山顶,所用时间t相同,则还需要知道两人的体重G。
故选D。
5. 如图所示衣架挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上,能让衣架在水平方向保持平衡的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】据杠杆的平衡条件,利用动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理得,夹住两条毛巾的夹子离挂钩较近,而夹住一条毛巾的夹子离挂钩应较远,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B
6. 如图所示,滑轮A重2N,绕过滑轮A的绳子上挂一个重10N的物体B,C为固定点(地面),当滑轮A在力F的作用下向上以0.2m/s的速度匀速上升时,下列说法正确的是( )(绳重及摩擦不计)
A. 滑轮A是个定滑轮 B. 物体B上升的速度为0.1m/s
C. 拉力F为22N D. 该滑轮的机械效率为80%
【答案】C
【解析】
【详解】A. 物体上升时,滑轮也上升,所以此滑轮为动滑轮,故A错误;
B. 重物B上升的速度为
vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
故B错误;
C. 拉力F为
故C正确;
D. 绳端移动距离与物体上升距离关系为
该滑轮的机械效率
故D错误。
故选C。
7. 如图所示的滑轮组,不计拉线质量及摩擦。重物,每一个滑轮重20N。若重物G以0.1m/s的速度匀速上升,则下列说法正确的是( )
A. 拉力F为60N
B. 滑轮组的有用功率为10W
C. 滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 此滑轮组提升货物时使用的力F越大,机械效率越大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,连在动滑轮上的绳子有3段,不计不计拉线质量及摩擦时,作用在绳子上的拉力为
故A错误;
B.用滑轮组提升重物时,克服物体重力所做的功为有用功,则此过程中有用功率为
故B正确;
C.不计拉线质量及摩擦时,克服动滑轮重所做的功是额外功,则滑轮组的机械效率
故C正确;
D.由
可知,此滑轮组提升货物时,当物重一定时,使用的力F越大,机械效率越小。故D错误。
故先BC。
8. 如图中A球从高h的斜面静止释放,当滑下斜面后与物块B相撞,A球立即静止,物块B开始向右运动一段距离后停下来,下列说法正确的是( )
A. B在水平面上运动过程中机械能保持不变
B. B在水平面上运动过程中水平方向始终受到一对平衡力作用
C. A从斜面滚下过程中重力势能将减小,动能将增大
D. 假设水平面是光滑的,B被撞击后将向右做匀速直线运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.物块B被A撞击后向右运动一段距离后停下来,在这个过程中,物块B的速度减小,质量不变,动能减小,而重力势能不变,所以机械能减小,故A错误;
B.物块B在水平面上运动过程中,速度逐渐减小直至为零,运动状态一直在改变,说明物块B水平方向受到的合力不为零,受到的力不是平衡力,故B错误;
C.A从斜面滚下过程中,高度降低,重力不变,所以重力势能减小;在A滚下的过程中,速度增大,质量不变,所以动能增大,故C正确;
D.假设水平面是光滑,物块B被撞击后在水平方向上不受阻力的作用,速度不会减小,所以物块B将向右做匀速直线运动,故D正确。
故选CD
二、填空(每空1分,共14分)
9. 某同学将重9N的物块轻轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出了重8N的酒精,则物块受到的酒精的浮力是___________N。若将该物块放入水中,静止时物块受到的浮力为___________N。(,,g取)
【答案】 ①. 8 ②. 9
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理可知,所以物块受到的浮力为8N。
[2]由可得
物体在酒精中受到的浮力小于重力,所以物体沉底,则
物体质量
物体密度
所以静止时物块漂浮,物体在水中漂浮时受到的浮力为
10. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在___________点最大,B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是___________(选填“变化”或“不变”)的。
【答案】 ①. C ②. 等于 ③. 变化
【解析】
【详解】(1)[1]过山车在B点重力势能最大,在下降的过程中,重力势能转化为动能,再加上之前前进的动能,所以在C点动能最大。
[2]由图乙可知,B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。
[3]因为有摩擦以及空气阻力的原因,一部分机械能转化为内能,所以过山车的机械能是变化的。
11. 如图,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯压强为pA;在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底压强为pB,则它们的大小关系是FA_______FB,pA_______pB(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 大于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]乒乓球在A点时处于浸没状态,这时排开水的体积
在B点时乒乓球处于漂浮状态,这时排开水的体积
则
根据阿基米德原理 可知,在A点时的浮力
[2]乒乓球的V排等于水增加的体积,因为
所以乒乓球在B点时的水面低于在A点时的水面,即
根据公式可知,乒乓球在A、B位置时杯底受到的压强
12. 如图示是在生产力比较低下的时期,人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。我们可以看出,辘轳工作时相当于简单机械中的___________;当使用辘轳从井中提水时,对桶做的功是___________;如果打水时操作不当,把水桶掉进水井中,人们把水桶打捞上来时,水桶中有泥沙和水,此时对水桶做的功是___________。(后两空选填“总功”、“有用功”或“额外功”)
【答案】 ①. 轮轴 ②. 额外功 ③. 有用功
【解析】
【详解】[1]古代的辘轳实际上是简单机械中的轮轴,由于轮半径大于轴半径,在使用时,动力作用在轮上,可以省力,辘轳本质是可以连续转动的省力杠杆。
[2]当使用辘轳从井中提水时,目的是提水,所以对水做的功是有用功,对桶做的功是额外功。
[3]如果打水时操作不当,把水桶掉进水井中,人们把水桶打捞上来时,目的是捞桶,所以对水桶做的功是有用功。
13. 杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演,甲站在地面上,肩上顶着一根重为G1 = 50N的竖直竹竿,重为G2 = 550N的乙沿竹竿匀速上爬4m,然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。在此过程中,摩擦力对乙所做的功是______J,甲对竿和乙做的功是______J。
【答案】 ①. 2200 ②. 0
【解析】
【详解】[1]乙沿竹竿匀速上爬时,根据牛顿第一定律,乙处于平衡状态,受到的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以,乙受到摩擦力的大小
f = G2 = 550N
方向和重力的方向相反,即竖直向上,故乙沿竹竿匀速上爬时,摩擦力对乙所做的功
W = fs = 550N × 4m = 2200J
之后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时,摩擦力和竖直向下的重力平衡,但乙是静止的,没有移动距离,所以摩擦力对乙所做的功为0J,
所以,在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J。
[2]甲对竿和乙的作用力是竖直向上的,乙沿竹竿匀速上爬时甲静止,在乙上爬4m之后,甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的距离是水平方向的,运动方向和受力方向相互垂直,在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离,则甲对竿和乙做的功为零。
14. 中国科技馆的展厅里摆着一个“最速降线”装置,某学习小组对该装置进行了研究,其模型如图所示,甲、乙为两条光滑轨道,两轨道的起点高度相同,底部高度也相同。若A、B两个完全相同的小球,同时由静止从甲、乙两个轨道的起点滚动至底部,发现两小球不是同时到达。请你猜想两小球到达底部时的速度v甲______(选填“>”、“=”或“<”)v乙,理由是______。
【答案】 ①. = ②. 小球的机械能守恒
【解析】
【详解】[1][2]甲、乙为两条光滑轨道,不存在摩擦,则在下滑过程中小球的机械能是守恒的;由于两轨道的起点高度相同且两球的质量相同,所以两球在起点时的重力势能相同;因小球的机械能守恒,则到达底部时的动能相同,由于两球的质量相同,所以到达底部时的速度也相同。
三、作图(2+2=4分)
15. 如图所示,小洛将一枚鸡蛋放入盛有水的容器中,鸡蛋下沉,请画出鸡蛋下沉过程中受力示意图;
【答案】
【解析】
【详解】鸡蛋受到了重力和浮力,由于鸡蛋下沉,重力大于浮力,过鸡蛋的重心向下画一条竖直向下的线段,并在末端标上箭头和G,过重心向上画一条比较短的线段,并在末端标上向上箭头和F浮,故如图所示:
16. 如图所示是一台金属切割机,工人用该机切割A点下方的钢管时,用力压B点,机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力及阻力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】依题意O点为支点,从O点作F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;由杠杆平衡条件,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,越省力,若动力作用在B点,以OB为动力臂是最长的力臂,此时力最小,则连接OB为最长力臂,再过B点作OB的垂线,即动力F1的作用线,以O为支点,F1与F2作用效果相反,F2使杠杆逆时针转动,则F1使杠杆顺时针转动,F1的方向向下,如图所示:
四、实验探究(6+6+7=19分)
17. 某班物理实验小组的同学,在实验中验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军用石块按照如图甲所示的实验步骤进行实验,为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤应该是___________;
①ACDB ②ABCD ③BACD ④CADB
(2)由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力___________N,排开水的重力___________N,发现,造成这种结果的原因可能是___________(选填“A”或“B”);
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(3)方案二:如图乙所示,小欣想要验证阿基米德原理,她将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,然后将一重为5N、高为8cm、底面积为的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平。随后她将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方。当小欣逐渐调高升降台,发现随着重物没入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数在___________(选填“增大”“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了。
【答案】 ①. ③ ②. 1.1 ③. 1 ④. A ⑤. 减小 ⑥. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]为了减小测量误差并使操作最简便,应先测出空桶的重力,再测出石块的重力,这样可以减少更换弹簧测力计测量对象的次数,所以最合理的操作步骤应该是BACD,故选③。
(2)[2]由图甲可知,石块的重力为2.5N,石块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.4N,所以石块浸没在水中时受到的浮力为
2.5N-1.4N=1.1N
[3]由步骤B可知,空桶的重力为1.2N,由步骤D可知,排开的水与桶的总重力为2.2N,所以排开水的重力为
2.2N-1.2N=1N
[4]A.若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则会使得测出的石块排开水的重力偏小,从而使得,故A符合题意;
B.若整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零,则分别在计算与的过程中,得出的结果与校零情况下的测量结果是相同的,所以不会影响测量结果,故B不符合题意。
故选A。
(3)[5]随着重物没入水中的体积越来越大,则重物所受浮力越来越大,由称重法可知,弹簧测力计A的示数在减小。
[6]重物没入水中,溢出的水流到溢水杯右边的烧杯中,使得弹簧测力计B的示数变大,由于溢水杯装满水,重物排开的水全部流入到烧杯中,因此弹簧测力计A的示数变化量等于弹簧测力计B的示数变化量,由于弹簧测力计A的示数减小量就等于重物受到的浮力,弹簧测力计B的示数增加量就等于物体排开水的重力,从而验证了阿基米德原理。
18. 小明在家和妈妈一起做饭时,一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上,在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动,利用面团和装有水的饮料瓶,做了如图所示的实验来探究重力势能大小跟哪些因素有关。
(1)总结实验①②③发现,该实验要探究的是物体重力势能的大小与物体___________和___________的关系;物体重力势能的大小可由___________来体现;
(2)利用实验①②可得出结论:___________相同时,物体的___________越大,它具有的重力势能越大;
(3)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”,生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为,“高空抛物”危害性大的原因,可通过分析实验②③得出的结论来解释,请你写出该结论。___________。
【答案】 ①. 质量 ②. 被举高的高度 ③. 瓶子陷进面团的深度 ④. 被举高的高度 ⑤. 质量 ⑥. 在质量一定时,物体被举得越高,重力势能越大
【解析】
【详解】(1)[1][2]由①②可知,物体被举的高度相同,但质量不同,探究的是重力势能与质量的关系;由②③可知,物体的质量相同,但被举高的高度不同,探究的是重力势能与被举高的高度的关系,所以做实验①②③是要探究的是物体重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度关系。
[3]重力势能不同的物体落到面团上,面团凹陷程度不同,所以重力势能的大小是由瓶子陷进面团的深度来体现。
(2)[4][5]由①②可知,物体被举的高度相同时,物体的质量越大,陷进面团的深度越深,所具有的重力势能越大。
(3)[6]分析实验②③,当质量一定时,物体被举得越高,面团凹陷的越深,说明物体的重力势能越大,这就是“高空抛物”危害性大的原因。
19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)将杠杆的中点作为支点,其目的是消除___________对实验的影响;
(2)在挂钩码前,杠杆静止时如图甲所示,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在___________位置平衡,这样做的目的是便于测量___________;
(3)杠杆调节平衡后,小明在A点挂4个钩码,如图乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下面所挂的钩码各减少一个,则杠杆会___________(选填“左端下降”“右端下降”或“保持平衡”);
(4)小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了___________。
【答案】 ①. 杠杆自重 ②. 左 ③. 水平 ④. 力臂 ⑤. 6 ⑥. 右端下降 ⑦. 使实验数据具有普遍性
【解析】
【详解】(1)[1]把杠杆中点置于支架上,杠杆的重心通过支点,杠杆重力的力臂为零,此时可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究。
(2)[2][3][4]杠杆如图甲静止时,左端高,说明左端轻,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;当杠杆水平平衡时,支点到力的悬挂点的距离就是力臂这样可以方便的从杠杆上读出力臂。
(3)[5]设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,由杠杆平衡条件可得
解得n=6,故应在B点挂6个钩码才能使杠杆平衡。
[6]当杠杆平衡后,将A、B两点下面所挂的钩码各减少一个,则有
杠杆右端重,故右端下降。
(4)[7]只做一次实验,总结实验结论是不合理的,一次实验很具有偶然性,要多进行几次实验,避免偶然性,以便得出普遍性规律。
五、综合运用(9+8=17分)
20. 小亮在学习了“浮力”之后,做了一个观察鸡蛋悬浮的实验,其主要操作步骤如下:如图所示,先在水平桌面上放置一个底面积为的圆筒形容器(厚度可忽略),向容器中注入10cm深的水,再取一个鸡蛋,称得其质量为55g将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了5mm,然后,向容器中加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮起来为止(,g取)。求:
(1)鸡蛋沉到底部时所受的浮力是多少?
(2)容器中放入鸡蛋时,水对容器底部的压强是多大?
(3)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是多少?
【答案】(1)0.5N;(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)鸡蛋沉至容器底部时,水面上升的高度为
排开水的体积为
此时鸡蛋受到浮力为
(2)放入鸡蛋后水面的高度为
水对容器底部的压强为
(3)鸡蛋的重力为
因为鸡蛋恰好悬浮,受到的浮力等于鸡蛋的重力,即为0.55N,且排开盐水的体积为,由公式可得,盐水的密度为
答:(1)鸡蛋沉到底部时所受的浮力0.5N;
(2)容器中放入鸡蛋时,水对容器底部的压强是;
(3)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是。
21. 质量为50kg的小李同学,用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若小李在1min内将重为300N的货物匀速向上提高了6m。(g取10N/kg)
(1)小李做功的功率是多少?
(2)小李用此滑轮组提升的货物最多是多重?此时滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)50W;(2)800N,80%
【解析】
【详解】解:(1)小李运送300N货物时做的有用功为
由图乙可知,此时滑轮组的机械效率为60%,则小李做的总功为
小李做功的功率为
(2)由(1)可得,小李做的额外功为
不计绳重及摩擦,则动滑轮的重力为
小李受到的重力为
所以小李拉绳子的拉力最大为,由甲图可知,此滑轮组的绳子段数为2段,则小李能提升的货物最重为
不计绳重及摩擦,此时滑轮组的机械效率为
答:(1)小李做功的功率是50W;
(2)小李用此滑轮组提升的货物最多是800N,此时滑轮组的机械效率是80%。
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八年级物理
注意事项:
本试卷分试题卷和答题卡两部分。本试卷满分70分,时间60分钟。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。
一、选择(每题2分,第7、8题中有二个是正确的,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错或不答的得0分,共16分)
1. 如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中.若它们在空气中受到的浮力分别为 F氢和F空,则下列说法中正确的是
A F 氢>F 空 B. F 氢=F 空
C. F 氢<F 空 D. 条件不足,无法比较
2. 如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A. 在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D. 在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
3. 如图是物体离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )
A. 离开脚后在地上滚动的足球
B. 一松手由静止下落的乒乓球
C. 竖直向上垫起的排球
D. 斜向上投掷出去的铅球
4. 春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是( )
A. 山高度 B. 二人身高 C. 爬山的时间 D. 二人的体重
5. 如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上,能让衣架在水平方向保持平衡的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,滑轮A重2N,绕过滑轮A的绳子上挂一个重10N的物体B,C为固定点(地面),当滑轮A在力F的作用下向上以0.2m/s的速度匀速上升时,下列说法正确的是( )(绳重及摩擦不计)
A. 滑轮A是个定滑轮 B. 物体B上升的速度为0.1m/s
C. 拉力F为22N D. 该滑轮的机械效率为80%
7. 如图所示的滑轮组,不计拉线质量及摩擦。重物,每一个滑轮重20N。若重物G以0.1m/s的速度匀速上升,则下列说法正确的是( )
A. 拉力F60N
B. 滑轮组的有用功率为10W
C. 滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 此滑轮组提升货物时使用的力F越大,机械效率越大
8. 如图中A球从高h的斜面静止释放,当滑下斜面后与物块B相撞,A球立即静止,物块B开始向右运动一段距离后停下来,下列说法正确的是( )
A. B在水平面上运动过程中机械能保持不变
B. B在水平面上运动过程中水平方向始终受到一对平衡力作用
C. A从斜面滚下过程中重力势能将减小,动能将增大
D. 假设水平面是光滑的,B被撞击后将向右做匀速直线运动
二、填空(每空1分,共14分)
9. 某同学将重9N的物块轻轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出了重8N的酒精,则物块受到的酒精的浮力是___________N。若将该物块放入水中,静止时物块受到的浮力为___________N。(,,g取)
10. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在___________点最大,B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是___________(选填“变化”或“不变”)的。
11. 如图,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯压强为pA;在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底压强为pB,则它们的大小关系是FA_______FB,pA_______pB(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
12. 如图示是在生产力比较低下的时期,人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。我们可以看出,辘轳工作时相当于简单机械中的___________;当使用辘轳从井中提水时,对桶做的功是___________;如果打水时操作不当,把水桶掉进水井中,人们把水桶打捞上来时,水桶中有泥沙和水,此时对水桶做的功是___________。(后两空选填“总功”、“有用功”或“额外功”)
13. 杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演,甲站在地面上,肩上顶着一根重为G1 = 50N的竖直竹竿,重为G2 = 550N的乙沿竹竿匀速上爬4m,然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。在此过程中,摩擦力对乙所做的功是______J,甲对竿和乙做的功是______J。
14. 中国科技馆展厅里摆着一个“最速降线”装置,某学习小组对该装置进行了研究,其模型如图所示,甲、乙为两条光滑轨道,两轨道的起点高度相同,底部高度也相同。若A、B两个完全相同的小球,同时由静止从甲、乙两个轨道的起点滚动至底部,发现两小球不是同时到达。请你猜想两小球到达底部时的速度v甲______(选填“>”、“=”或“<”)v乙,理由是______。
三、作图(2+2=4分)
15. 如图所示,小洛将一枚鸡蛋放入盛有水的容器中,鸡蛋下沉,请画出鸡蛋下沉过程中受力示意图;
16. 如图所示是一台金属切割机,工人用该机切割A点下方的钢管时,用力压B点,机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力及阻力的力臂。
四、实验探究(6+6+7=19分)
17. 某班物理实验小组的同学,在实验中验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军用石块按照如图甲所示的实验步骤进行实验,为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤应该是___________;
①ACDB ②ABCD ③BACD ④CADB
(2)由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力___________N,排开水的重力___________N,发现,造成这种结果的原因可能是___________(选填“A”或“B”);
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(3)方案二:如图乙所示,小欣想要验证阿基米德原理,她将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,然后将一重为5N、高为8cm、底面积为的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平。随后她将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方。当小欣逐渐调高升降台,发现随着重物没入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数在___________(选填“增大”“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了。
18. 小明在家和妈妈一起做饭时,一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上,在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动,利用面团和装有水的饮料瓶,做了如图所示的实验来探究重力势能大小跟哪些因素有关。
(1)总结实验①②③发现,该实验要探究的是物体重力势能的大小与物体___________和___________的关系;物体重力势能的大小可由___________来体现;
(2)利用实验①②可得出结论:___________相同时,物体的___________越大,它具有的重力势能越大;
(3)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”,生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为,“高空抛物”危害性大的原因,可通过分析实验②③得出的结论来解释,请你写出该结论。___________。
19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)将杠杆的中点作为支点,其目的是消除___________对实验的影响;
(2)在挂钩码前,杠杆静止时如图甲所示,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在___________位置平衡,这样做的目的是便于测量___________;
(3)杠杆调节平衡后,小明在A点挂4个钩码,如图乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下面所挂的钩码各减少一个,则杠杆会___________(选填“左端下降”“右端下降”或“保持平衡”);
(4)小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了___________。
五、综合运用(9+8=17分)
20. 小亮在学习了“浮力”之后,做了一个观察鸡蛋悬浮的实验,其主要操作步骤如下:如图所示,先在水平桌面上放置一个底面积为的圆筒形容器(厚度可忽略),向容器中注入10cm深的水,再取一个鸡蛋,称得其质量为55g将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了5mm,然后,向容器中加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮起来为止(,g取)。求:
(1)鸡蛋沉到底部时所受的浮力是多少?
(2)容器中放入鸡蛋时,水对容器底部压强是多大?
(3)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是多少?
21. 质量为50kg的小李同学,用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若小李在1min内将重为300N的货物匀速向上提高了6m。(g取10N/kg)
(1)小李做功的功率是多少?
(2)小李用此滑轮组提升的货物最多是多重?此时滑轮组的机械效率是多少?
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