内容正文:
2024年春季学期期末教学质量检测试题八年级物理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、考号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。
3.本卷g取10N/kg。
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列物理量中,以科学家瓦特名字作为单位的是( )
A. 压强 B. 功率 C. 力 D. 功
2. 在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他下落时会落在( )
A. 起跳点上 B. 起跳点的前面 C. 起跳点的后面 D. 不能确定落点
3. 一个桥头立着如图所示的限重标志牌,过桥汽车对该桥面的压力不应超过( )
A 15N B. C. D.
4. 如图所示的情景中,力对物体做功的是( )
A. 小车在推力的作用下前进了一段距离
B. 提着滑板在水平面上前行
C. 举重运动员举着杠铃不动
D. 用尽全力搬石头,但未搬起
5. 下列事例中没有利用大气压强的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 吸盘紧贴在墙面上
C. 用注射器把药液注射进肌肉里 D. 用活塞式抽水机抽水
6. 下列事例中,说明力能使物体发生形变的是( )
A. 手拉弹簧使弹簧伸长 B. 用力拉车前进 C. 用力推开门 D. 用力提起重物
7. 高速公路上有标语“雨天路滑,减速慢行”,下雨天路面有积水,使得( )
A. 车轮与路面的摩擦力增大 B. 车轮与路面的摩擦力减小
C. 汽车对路面的压力减小 D. 汽车对路面的压强增大
8. 下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶扳手 B. 核桃夹
C. 老虎钳 D. 食品夹
9. 如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
10. 把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 铁锁摆回时会打到鼻子
B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
11. 如图所示,用这个滑轮组提起重物,忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦,绳的拉力为F,重物的重力为G,则( )
A. B. C. D.
12. 小明的家住在三楼,一天,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从一楼提到家里,提鸡蛋的力所做的功大约是( )
A 15J B. 90J C. 180J D. 450J
13. 在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处(如图),沿斜面向上的拉力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功,下列说法中正确的是( )
A. 有用功是5.4J B. 总功是0.54J
C. 机械效率是62.5% D. 减小斜面坡度可以提高机械效率
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,在火箭加速上升过程中,神舟十八号飞船( )
A. 动能增大 B. 动能不变 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小
15. 下列事例中能够说明流体压强与流速关系的是( )
A. 拦河坝设计成下宽上窄 B. 高压锅容易把食物煮熟
C. 用漏斗向下吹气乒乓球不下落 D. 飞机飞行时机翼受到升力
16. 潜水艇工作时,下列关于其所受重力与浮力的关系中(忽略水的阻力),说法正确的是( )
A. 浮在水面静止时,浮力大于重力 B. 悬浮在水下静止时,浮力等于重力
C. 加速下沉时,浮力等于重力 D. 匀速上浮时,浮力等于重力
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17. 小明用脚把足球踢出去,使足球飞出去的力的施力物体是______,受力物体是______。
18. 锯、菜刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨,是为了通过______受力面积来______压强。(均选填“增大”或“减小”)
19. 物体重800N,如果用一个定滑轮匀速提起它,需要用________N的力;如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它,需要用________N的力(不计摩擦滑轮自重).
20. 骑自行车时速度不能太快,原因是自行车的速度越大,动能就越______(选填“大”或“小”),刹车阻力相同时,刹车需要的距离就越______(选填“长”或“短”),车越不容易停下来,容易发生危险。
21. 如图,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重500 N的一袋大米静止放到传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力方向向______,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为______N。
22. 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N。当把零件浸没在密度为的油中时,测力计的示数是6.3N,金属零件受到的浮力是______N,体积是______。
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23. 如图,福建舰航母在海上进行航行试验,请画出其所受的重力和浮力的示意图。
24. 如图为用钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F的力臂l。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
25. 小明利用图甲、乙所示的实验装置做“测量滑轮组的机械效率”的实验,实验数据如下表所示。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
0.3
(1)实验中应沿竖直向上匀速拉动______(选填实验器材名称),使钩码上升;
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用图______(选填“甲”或“乙”)所示装置做的实验。通过分析第1、2两次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率______(选填“越高”、“越低”或“不变”);
(3)小明再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:机械效率___。比较第1、3两次实验可得出结论:使用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越______。
26. 小明发现力学中有很多相似的实验,他找了如下器材:表面平整的长木板(带斜面)、刻度尺、小车、木块、毛巾、棉布、钩码。
(1)如图,小明在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让同一小车每次从斜面的______(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,发现水平表面越光滑,小车运动距离越长,推理得出:运动的物体如果不受力将做______运动;
(2)在十六世纪末,伽利略也进行过上述相关研究,如图是他实验和推理的示意图,其中属于推理的是______(选填“甲”或“乙”)图。牛顿在此基础上概括出一条重要的物理规律:一切物体在______的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(3)在图丙的基础上,再增加木块,可进行“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验。让同一小车从斜面上______(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下撞击木块,通过木块滑行距离判断动能的大小,可以探究动能的大小与______的关系。
27. 图甲是某小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置图。实验器材包括有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点。
(1)实验前,应先调节杠杆在______位置平衡。这样做的目的除了可以消除杠杆自身的重力影响,还可以方便地测量或读出______的大小。调节时,若发现杠杆左端偏高,则应将杠杆右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动;
(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结可得杠杆的平衡条件:动力×动力臂=______×阻力臂;
(3)根据结论可知,要使图乙中的杠杆平衡,弹簧测力计的示数相当于______个钩码受到的重力;用弹簧测力计在B处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,若仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是______。
28. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 _______N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 _______N,石块排开的水所受的重力可由 _______(填字母代号)两个步骤测出,由以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小 _______排开液体所受重力;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是_______;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_______(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论;
(5)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子桶A分别放入水中和另一未知液体中,如图E、F,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ,则另一液体的密度表达式为_______。(用题中所给和所测物理量的字母表示)。
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
29. 一辆汽车在平直公路上行驶,30s时间内匀速前进了600m,汽车发动机的牵引力为800N。求:
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力做功的功率。
30. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.5t,在2min内从楼的1层上升到21层,每层楼高3m,升降机电动机的功率为15kW。求:
(1)升降机厢体上升的速度;
(2)升降机提升厢体和货物所做的功;
(3)升降机的机械效率。
31. 如图所示,将重为1N,底面积为,装有水的薄壁(不计厚度)柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上,此时压力传感器的示数为30N,用轻质细线悬挂一个重20N、高0.15m、底面积为的不吸水圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为0.04m,现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,当圆柱体下降0.07m时,水面达到溢水口。水的密度为,求:
(1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯对压力传感器的压强;
(2)圆柱体未浸入水中时,溢水杯中水质量;
(3)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的拉力;
(4)圆柱体从初始位置到刚好浸没,水对溢水杯底部压强的变化量。
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2024年春季学期期末教学质量检测试题八年级物理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、考号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。
3.本卷g取10N/kg。
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列物理量中,以科学家瓦特的名字作为单位的是( )
A. 压强 B. 功率 C. 力 D. 功
【答案】B
【解析】
【详解】
A.压强的单位是帕斯卡,符号Pa,故A不符合题意;
B.功率的单位是瓦特,符号W,故B符合题意;
C.力的单位是牛顿,符合为N,故C不符合题意;
D.功的单位是焦耳,符号J,故D不符合题意。
故选B
2. 在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他下落时会落在( )
A. 起跳点上 B. 起跳点的前面 C. 起跳点的后面 D. 不能确定落点
【答案】A
【解析】
【详解】列车和人一起匀速直线行驶,列车内该同学相对于列车竖直向上跳起后,由于惯性仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向向前运动,所以最终会落回起跳点原处上。
故选A。
3. 一个桥头立着如图所示的限重标志牌,过桥汽车对该桥面的压力不应超过( )
A. 15N B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图示可知该桥限载标准为
15t=1.5×104kg
则限重标志牌的作用是提醒司机所驾驶车辆的总质量不允许超过1.5×104kg;故车从桥上通过时允许对桥的最大压力为
F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示的情景中,力对物体做功的是( )
A. 小车在推力的作用下前进了一段距离
B. 提着滑板在水平面上前行
C. 举重运动员举着杠铃不动
D. 用尽全力搬石头,但未搬起
【答案】A
【解析】
【详解】A.推着小车向前运动了一段距离,施加了力,并且在力的方向上移动了距离,对小车做了功,故A正确;
B.提着滑板在水平路面上前行,有力但在力的方向上没有移动距离,不做功,故B错误;
C.运动员对杠铃有一个向上的力,但杠铃不动没有通过距离,则不做功,故C错误;
D.搬而未起,有力但没有移动距离,不做功,故D错误。
故选A。
5. 下列事例中没有利用大气压强的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 吸盘紧贴在墙面上
C. 用注射器把药液注射进肌肉里 D. 用活塞式抽水机抽水
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.吸管吸饮料是利用大气压强,吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故A不符合题意;
B.吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,故B不符合题意;
C.把药液注入肌肉,是靠活塞推进产生的压强,不是利用大气压强,故C符合题意;
D.抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的筒内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,故D不符合题意。
故选C。
【点睛】
6. 下列事例中,说明力能使物体发生形变的是( )
A. 手拉弹簧使弹簧伸长 B. 用力拉车前进 C. 用力推开门 D. 用力提起重物
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状。
A.手拉弹簧使弹簧伸长,改变了弹簧的形状,故A符合题意。
BCD.用力拉车前进、用力推开门、用力提起重物是改变了物体的运动状态,故BCD不合符题意。
故选A。
【点睛】
7. 高速公路上有标语“雨天路滑,减速慢行”,下雨天路面有积水,使得( )
A. 车轮与路面的摩擦力增大 B. 车轮与路面的摩擦力减小
C. 汽车对路面的压力减小 D. 汽车对路面的压强增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在雨天,路面上的积水会使车轮与路面的接触部分形成一层水膜,这层水膜会减小车轮与路面之间的粗糙程度,从而减小它们之间的摩擦力。故A不符合题意,B符合题意;
C.汽车对路面的压力主要来自于汽车的重力,而汽车的重力在行驶过程中是不变的,因此,雨天路面有积水并不会改变汽车对路面的压力。故C不符合题意;
D.汽车对路面的压力没有变,但是雨天路面上的积水可能会使车轮与路面的接触面积增大(因为水膜的存在),是在压力一定时,通过增大受力面积来减小汽车对路面的压强。故D不符合题意。
故选B。
8. 下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶扳手 B. 核桃夹
C. 老虎钳 D. 食品夹
【答案】D
【解析】
【详解】A.开瓶扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.老虎钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
9. 如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意知道,运动员从入水到露出水面的过程中,水的密度不变;
A.①→②是入水过程,排开水的体积增大,由F浮=ρ水gV排知道,运动员受到水的浮力不断增大,故A符合题意;
B C.②→③,③→④,运动员浸没在水中,其排开水的体积不变,所受浮力不变,故BC不符合题意;
D.④→⑤是露出水面的过程,运动员排开水的体积减小,所受浮力减小,故D不符合题意。
故选A。
10. 把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 铁锁摆回时会打到鼻子
B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能减小,所以铁锁摆回时不会打到鼻子,A错误;
B.铁锁在摆动过程中动能与重力势能相互转化,同时克服空气阻力做功,转化为内能,B正确;
C.铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能,C错误;
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受空气阻力的作用,机械能不断减小,高度不断减小,D错误。
故选B。
11. 如图所示,用这个滑轮组提起重物,忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦,绳的拉力为F,重物的重力为G,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图知,提升重物的绳子段数n=3,忽略绳子和摩擦,则绳端的拉力
故选D。
12. 小明的家住在三楼,一天,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从一楼提到家里,提鸡蛋的力所做的功大约是( )
A. 15J B. 90J C. 180J D. 450J
【答案】B
【解析】
【详解】提起一个鸡蛋的力约为0.5N,30个鸡蛋的总重力
G=30×0.5N=15N
小明从1楼到3楼上升的高度
h=2×3m=6m
对鸡蛋做的功
W=Gh=15N×6m=90J
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处(如图),沿斜面向上的拉力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功,下列说法中正确的是( )
A. 有用功是5.4J B. 总功是0.54J
C. 机械效率是62.5% D. 减小斜面坡度可以提高机械效率
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意,有用功为
故A错误;
B.总功为
故B错误;
C.斜面的机械效率为
故C正确;
D.减小斜面坡度,斜面的长度不变,斜面的高度减小,用斜面提升物体做的有用功减小,斜面越缓,物体对斜面的压力会增大,所以摩擦力会增大,克服摩擦力做的额外功就会增大,有用功减小,根据
此时的机械效率会减小,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,在火箭加速上升过程中,神舟十八号飞船( )
A. 动能增大 B. 动能不变 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小
【答案】AC
【解析】
【详解】火箭加速上升的过程中,质量不变,速度增加,高度增加,所以动能增大,重力势能增大,故AC符合题意,BD不符合题意。
故选AC。
15. 下列事例中能够说明流体压强与流速关系的是( )
A. 拦河坝设计成下宽上窄 B. 高压锅容易把食物煮熟
C. 用漏斗向下吹气乒乓球不下落 D. 飞机飞行时机翼受到升力
【答案】CD
【解析】
【详解】A.拦河坝设计成下宽上窄的原因是:液体内部压强随着深度的增加而增大,故A不符合题意;
B.高压锅容易把食物煮熟,这是利用气压大、沸点高的特点,故B不符合题意;
C.用漏斗向下吹气,乒乓球上方空气流速变快,压强变小,下方空气流速慢,压强较大,产生向上的压强差,所以乒乓球不下落,故C符合题意;
D.当飞机飞行时,机翼上表面的气体流动速度大,压强小,而机翼下表面的气体流动速度小,压强大,产生一个向上的压强差,就有一个向上的压力差,就是这个压力差使飞机获得升力,利用的是流体压强和流速的关系,故D符合题意。
故选CD。
16. 潜水艇工作时,下列关于其所受重力与浮力的关系中(忽略水的阻力),说法正确的是( )
A. 浮在水面静止时,浮力大于重力 B. 悬浮在水下静止时,浮力等于重力
C. 加速下沉时,浮力等于重力 D. 匀速上浮时,浮力等于重力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.潜水艇浮在水面静止时,处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,其受到的浮力大小等于其受到的重力大小,故A错误;
B.潜水艇悬浮在水下静止时,处于悬浮状态,根据物体的浮沉条件可知,其受到的浮力大小等于其受到的重力大小,故B正确;
C.潜水艇加速下沉时,根据物体的浮沉条件可知,浮力小于重力,故C错误;
D.潜水艇匀速上浮时,处于平衡状态,浮力等于重力,故D正确。
故选BD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17. 小明用脚把足球踢出去,使足球飞出去的力的施力物体是______,受力物体是______。
【答案】 ①. 脚 ②. 足球
【解析】
【详解】[1][2]物体间力的作用是相互的,用脚踢足球,足球飞出去是对脚足球施力的结果,所以脚是施力物体,足球是受力物体。
18. 锯、菜刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨,是为了通过______受力面积来______压强。(均选填“增大”或“减小”)
【答案】 ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]锯、菜刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨,这是为了在压力一定时,通过减小锋刃的受力面积,从而增大了压强。
19. 物体重800N,如果用一个定滑轮匀速提起它,需要用________N的力;如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它,需要用________N的力(不计摩擦滑轮自重).
【答案】 ①. 800 ②. 400
【解析】
【详解】使用定滑轮,实质是一个等臂杠杆,不省力即拉力等于物体的重力,需用800N;使用动滑轮,实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杠,能省一半力,拉力为物体重力的一半,需要400N.
【点睛】定滑轮的实质是一个等臂杠杆,不省力;动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杠,能省一半力.
20. 骑自行车时速度不能太快,原因是自行车的速度越大,动能就越______(选填“大”或“小”),刹车阻力相同时,刹车需要的距离就越______(选填“长”或“短”),车越不容易停下来,容易发生危险。
【答案】 ①. 大 ②. 长
【解析】
【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关。在质量一定的情况下,物体的速度越大,其动能就越大。
[2]当我们骑自行车时,如果速度过快,那么自行车的动能就会很大,能够做的功就越多。用相同的刹车阻力刹车时,自行车运动的距离就越长。当遇到紧急情况需要刹车时,自行车就不能在希望的距离内停下来,从而导致发生交通事故。
21. 如图,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重500 N的一袋大米静止放到传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力方向向______,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为______N。
【答案】 ①. 右 ②. 0
【解析】
【详解】[1]因为米袋刚放上去时相对于传送带向左运动,因此米袋受到的摩擦力方向向右。
[2]当米袋与传送带一起匀速运动时,米袋与传送带之间没有相对运动,米袋受力平衡,即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用,在水平方向没有外力作用,因此米袋不受摩擦力作用,此时摩擦力大小为0。
22. 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N。当把零件浸没在密度为的油中时,测力计的示数是6.3N,金属零件受到的浮力是______N,体积是______。
【答案】 ①. 1.2 ②. 150
【解析】
【详解】[1]根据题意可得,金属零件的重力为7.5N,由称重法可得,金属零件受到的浮力是
[2]由于零件浸没在油中,排开油的体积等于金属零件的体积,根据阿基米德原理可得,金属零件的体积为
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23. 如图,福建舰航母在海上进行航行试验,请画出其所受的重力和浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向竖直向下,福建舰所受重力的作用点在重心上,方向竖直向下;浮力方向竖直向上,福建舰所受浮力的作用点画在重心上。如图所示:
24. 如图为用钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】从支点O向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是拉力F的力臂l,如下图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
25. 小明利用图甲、乙所示的实验装置做“测量滑轮组的机械效率”的实验,实验数据如下表所示。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
0.3
(1)实验中应沿竖直向上匀速拉动______(选填实验器材名称),使钩码上升;
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用图______(选填“甲”或“乙”)所示装置做的实验。通过分析第1、2两次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率______(选填“越高”、“越低”或“不变”);
(3)小明再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:机械效率___。比较第1、3两次实验可得出结论:使用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越______。
【答案】 ①. 弹簧测力计 ②. 乙 ③. 越低 ④. 83.3% ⑤. 高
【解析】
【详解】(1)[1]]在实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,以便使滑轮组处于平衡状态。
(2)[2]由图示知,第2次实验中,钩码上升高度为0.1m,绳端移动的距离为0.4m,即s1=4h1,那么滑轮组承重绳子为4根,所以是用图乙来进行实验的。
[3]由表格数据知,第1次的机械效率比第2次的大,而两次使用不同的滑轮组提升的重物相同,且第1次所用滑轮组的动滑轮个数为1个,第2次所用滑轮组的动滑轮个数为2个,所以可得:使用不同滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低。
(3)[4]第3次实验的机械效率
[5]比较1、3两次实验得:用同样的滑轮,拉钩码重分别为4N和6N时,机械效率分别为74.1%和83.3%,由此可得结论:使用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
26. 小明发现力学中有很多相似的实验,他找了如下器材:表面平整的长木板(带斜面)、刻度尺、小车、木块、毛巾、棉布、钩码。
(1)如图,小明在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让同一小车每次从斜面的______(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,发现水平表面越光滑,小车运动距离越长,推理得出:运动的物体如果不受力将做______运动;
(2)在十六世纪末,伽利略也进行过上述相关研究,如图是他实验和推理的示意图,其中属于推理的是______(选填“甲”或“乙”)图。牛顿在此基础上概括出一条重要的物理规律:一切物体在______的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(3)在图丙的基础上,再增加木块,可进行“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验。让同一小车从斜面上______(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下撞击木块,通过木块滑行距离判断动能的大小,可以探究动能的大小与______的关系。
【答案】 ①. 相同 ②. 匀速直线 ③. 乙 ④. 不受外力 ⑤. 不同 ⑥. 速度
【解析】
【详解】(1)[1][2]在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,每次都要让同一小车从斜面的相同高度由静止滑下,目的是使小车滑到平面上时具有相同的速度;水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动距离越长,推理得出:运动的物体如果不受力,物体的速度不会减小,将一直做匀速直线运动。
(2)[3][4]实际中不受力的物体不存在,所以图甲是实验现象,图乙是推理的示意图;牛顿在前人研究的基础上,进一步推理概括出牛顿第一定律,内容是:一切物体在不受外力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
(3)[5][6]同一小车,质量不变,从斜面上不同高度由静止滑下,滑到平面上时具有不同的速度,撞击木块,通过木块滑行距离判断动能的大小,可以探究动能的大小与速度的关系。
27. 图甲是某小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置图。实验器材包括有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点。
(1)实验前,应先调节杠杆在______位置平衡。这样做的目的除了可以消除杠杆自身的重力影响,还可以方便地测量或读出______的大小。调节时,若发现杠杆左端偏高,则应将杠杆右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动;
(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结可得杠杆的平衡条件:动力×动力臂=______×阻力臂;
(3)根据结论可知,要使图乙中的杠杆平衡,弹簧测力计的示数相当于______个钩码受到的重力;用弹簧测力计在B处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,若仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是______。
【答案】 ①. 水平 ②. 力臂 ③. 左 ④. 阻力 ⑤. 6 ⑥. 变大 ⑦. 倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变短了,故拉力变大
【解析】
【详解】(1)[1][2]杠杆在水平位置平衡时,杠杆的重心与支点重合,避免了杠杆重力对杠杆平衡产生的影响,因此研究杠杆平衡条件时,杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,即便于测量力臂的大小。
[3]调节时,若发现杠杆左端偏高,杠杆右端下沉,为使杠杆在水平位置平衡,需要使杠杆重心左移,应将平衡螺母向左调节,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[4]在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,根据数据分析可得,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即
动力×动力臂=阻力×阻力臂
(3)[5]若每个钩码重为G,杠杆上每格长L,由图乙,根据平衡条件可得
解得测力计的示数为,相当于6个同样钩码受到的重力。
[6][7]用弹簧测力计在B处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,若仍使杠杆在水平位置保持平衡,拉力的力臂变短,阻力与阻力臂的乘积不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力变大,所以,弹簧测力计的示数将变大。
28. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 _______N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 _______N,石块排开的水所受的重力可由 _______(填字母代号)两个步骤测出,由以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小 _______排开液体所受重力;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是_______;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_______(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论;
(5)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,如图E、F,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ,则另一液体的密度表达式为_______。(用题中所给和所测物理量的字母表示)。
【答案】 ①. 3.8 ②. 1.4 ③. AD ④. 等于 ⑤. A ⑥. 能 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]由图B可知,弹簧测力计的示数为3.8N,即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N,因为物体间力的作用是相互的,弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N;因为物体处于平衡状态,受拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故物体的重力是3.8N。
(2)[2][3][4]由称重法可知
液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中AD两个步骤测出。
排开液体的重力
故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即F浮=G排。
(3)[5]本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A符合题意;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B不符合题意;
C.用原来方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,找出普遍规律,故C不符合题意。
故选A
(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,仍能得出:F浮=G排。
(5)[7]设桶A的横截面积为S,已知桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,则桶A和沙子在水中受到的浮力为
桶A和沙子在液体中受到的浮力
因装有沙子的桶A在水中和在液体中都处于漂浮状态,所以两次受到的浮力相等,即
解得
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
29. 一辆汽车在平直公路上行驶,30s时间内匀速前进了600m,汽车发动机的牵引力为800N。求:
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1)4.8×105J;(2)16kW
【解析】
【详解】解:(1)牵引力所做的功
W=Fs=800N×600m=4.8×105J
(2)牵引力做功的功率
P===1.6×104W=16kW
答:(1)牵引力所做的功4.8×105J;
(2)牵引力做功的功率16kW。
30. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.5t,在2min内从楼的1层上升到21层,每层楼高3m,升降机电动机的功率为15kW。求:
(1)升降机厢体上升的速度;
(2)升降机提升厢体和货物所做的功;
(3)升降机的机械效率。
【答案】(1)0.5m/s;(2)9×105J;(3)50%
【解析】
【详解】解:(1)升降机厢体上升的速度
(2)升降机提升厢体和货物所做的功为
W有=Gh=mgh=1.5×103kg×10N/kg×(21-1)×3m=9×105J
(3)电动机做的功为
W总=Pt=15×103W×2×60s=18×106J
升降机的机械效率
答:(1)升降机厢体上升的速度为0.5m/s;
(2)升降机提升厢体和货物所做的功为9×105J;
(3)升降机的机械效率为50%。
31. 如图所示,将重为1N,底面积为,装有水的薄壁(不计厚度)柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上,此时压力传感器的示数为30N,用轻质细线悬挂一个重20N、高0.15m、底面积为的不吸水圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为0.04m,现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,当圆柱体下降0.07m时,水面达到溢水口。水的密度为,求:
(1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯对压力传感器的压强;
(2)圆柱体未浸入水中时,溢水杯中水的质量;
(3)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的拉力;
(4)圆柱体从初始位置到刚好浸没,水对溢水杯底部压强的变化量。
【答案】(1)2×103Pa;(2)2.9kg;(3)11N;(4)200Pa
【解析】
【详解】解:(1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯对压力传感器的压强为
(2)圆柱体未浸入水中时,压力传感器的示数为30N,即溢水杯和杯中水对压力传感器的压力为F压=30N,故溢水杯中水的重力为
G水=F压-G杯=30N-1N=29N
由G=mg,溢水杯中水的质量为
(3)圆柱体刚好浸没时,圆柱体排开水的体积为
V排=V柱=S柱h柱=0.006m2×0.15m=9×10-4m3
圆柱体受到的浮力为
F浮=G排=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×9×10-4m3×10N/kg=9N
细线对圆柱体的拉力为
F拉=G-F浮=20N-9N=11N
(4)圆柱体从初始位置到刚好浸没,溢水杯中水的深度的变化量即初始水面到溢水口的高度为∆h,则有
(h2-h1)S柱=(S-S柱)∆h
水对溢水杯底部压强的变化量为
答:(1)溢水杯对压力传感器的压强为2×103Pa;
(2)溢水杯中水的质量为2.9kg;
(3)细线对圆柱体的拉力为11N;
(4)水对溢水杯底部压强的变化量为200Pa。
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