内容正文:
2023-2024学年河北省衡水三中八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本大题共29个小题,共58分。每小题2分。每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 善于观察和思考是学好物理的基本方法,下列有关对生活现象的观察、估测的数据中,与实际情况最接近的是( )
A. 托起一个鸡蛋的力约为5N
B. 成年人一般步行的速度约为4km/h
C. 一个标准大气压大约能托起1m高的水柱
D. 课桌的高度约为1.5m
2. 科普活动中,老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验,惊艳了全场。该实验如下:将一个用轻质泡沫做成的圆环,轻轻放在一个斜坡上,结果发现圆环不但没有滚下,反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现,这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环,在圆环加速滚上斜坡的过程中,下列说法正确的是( )
A. 圆环的动能增大,重力势能减小
B. 圆环的动能减小,重力势能减小
C. 圆环的动能增大,重力势能增大
D. 圆环的动能减小,重力势能增大
3. 很多同学喜欢骑山地车出行。下列关于山地车的结构及使用的说法中正确的是( )
A. 自行车的车座做得较宽大是为了减小对臀部的压力
B. 自行车的车把实际上是一个省力杠杆
C. 骑自行车上坡前用力蹬车是为了增大惯性
D. 骑自行车匀速下坡时动能和机械能都不变
4. 如图,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到小车对它施加向右的摩擦力
B. 木块运动速度越大,惯性也越大
C. 当小车受到阻力突然停止运动时,如果木块与小车接触面非常光滑,木块将向右倾倒
D. 小车对木块的支持力和木块对小车的压力是一对相互作用力
5. 小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是
A. 为了实验效果明显,甲实验中水平面要尽量粗糙,乙实验中水平面要尽量光滑
B. 甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同
C. 甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
D. 甲实验中小球刚开始下滑时具有的机械能相等,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
6. 如图是把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,最省力的图是( )
A. B. C. D.
7. 杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶,是历史悠久的称重器具之一.如图是杆秤的结构示意图,秤盘上不放重物时,提起提纽,秤砣移至D处杆秤恰好可以水平平衡.关于杆秤下列说法正确的是 ( )
A. 杆秤上的零刻度线就在提纽O处 B. 被称物体质量一定大于秤砣质量
C. 被称物体质量越大,秤砣离提纽越远 D. 若秤砣磕掉一块,被称物体的称量值比真实值小
8. 甲、乙两物体放在水平面上,它们的质量之比为m甲:m乙=2:3,它们与地面的接触面积之比为S甲:S乙=3:4,则它们对地面的压力之比F甲:F乙与它们对地面的压强之比p甲:p乙分别为( )
A. 2:3,9:8 B. 3:2 ,1:2 C. 2:3, 2:1 D. 2:3,8:9
9. 如图所示,一根轻木条左端放一支较短的蜡烛,右端放一支较长的蜡烛,木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛,点燃后蜡烛的燃烧速度相同。那么,木条( )
A. 始终保持水平 B. 左端会下沉
C. 右端会下沉 D. 无法判断
10. 如图所示,下列简单机械中,属于省距离的是( )
A. 斜面 B. 镊子
C. 钢丝钳 D. 定滑轮
11. 如图所示,是小球下落后压弹簧的示意图,a点是小球下落的最高点,b点是弹簧自然伸长点,c点是弹力与重力相等的点,d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是( )
A. a点的动能最大 B. b点的重力势能最大
C. c点为动能最大 D. d点为弹性势能为零
12. 如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103kg/m3)。则下列说法正确的是( )
A. 丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90g
B. 丙图中浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.9N
C. 丁图中,弹簧测力计的示数F应为6.9N
D. 鹅卵石的密度为1.56g/cm3
13. 如图所示,物体甲的重力为12N,物体乙的重力为8N,此时整个装置保持静止,关于此图中各力的大小,下列判断正确的是( )
A. 绳子对甲的拉力为12N
B. 绳子对乙的拉力为8N
C. 弹簧测力计的示数为12N
D. 甲受到地面的支持力为8N
14. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同,下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C. 两种液体对容器底压强的大小关系是pa>pb
D. 两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙
15. 高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B. 该牵引装置既能省力又能省距离
C. 输电线P端受到的拉力大小为5000N D. 坠砣对钢绳的拉力做功为900J
16. 如图所示、在两个完全相同的长玻璃筒中,分别装入高度相同的水和食用油。然后将两个完全相同的金属球从液面O点由静止释放,金属球沿直线下沉到P点,在食用油中下沉的较慢。则两球从O 点运动到P点时,下面物理量相同的是( )
A. 两个容器底部受到液体的压强 B. 两球受到液体的浮力
C. 两球重力势能变化量 D. 两球重力做功的功率
17. 如图所示,关于下列几种情景下的示意图以及描述,其中正确的是( )
A. 甲图:木块沿粗糙斜面向上运动时受力示意图
B. 乙图:作用在杠杆上动力F的力臂L的示意图
C. 丙图:漂浮在置于斜面上的烧杯中的小球受力示意图
D. 丁图:此时大气压强等于740mm高水银柱产生的压强
18. 下列中招体育考试项目中,与物理相关的知识分析正确的是( )
A. 掷出去的实心球沿曲线运动,是因为实心球受到平衡力的作用
B. 长跑时,小明跑到终点后不能立即停下来,是因为小明受到惯性
C. 跳绳时,小明跳得越快,克服重力做功一定越多
D. 立定跳远时,脚要用力向后蹬地,说明物体间力的作用是相互的
19. 如今大城市普遍存在着停车难的问题,图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图,其中A为存车架,O为杆OB的转动轴,杆的B端固定悬挂泊车装置,BC为牵引OB杆转动的钢丝绳,M为牵引钢丝绳的电动机。如图乙所示,小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中,作用在B点的动力将(忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大
C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30角)杠杆。使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是( )
A. 动力臂为0.08m
B. 此时为省力杠杆
C. 钩码总重为2N
D. 若使弹簧测力计逐渐变为竖直向上拉动杠杆,测力计示数增大
21. 在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中,均可通过如图所示器材完成实验。以下关于两个实验的四个判断中错误的是( )
A. 都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量
B. 都需要观察小桌陷入沙中的深度
C. 前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放
D. 后者实验中小桌不需要倒放
22. 某班准备组织一次爬楼比赛活动,要求从一楼登上五楼,比比谁的功率最大。讨论中,同学们提出测量的物理量有:①一楼到五楼的高度h;②爬楼的时间t;③每个同学的体重G。下面比较方案中可行是( )
A. 比较t的大小 B. 比较G的大小
C. 比较的大小 D. 比较的大小
23. 如图甲所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 9﹣12s内拉力做功为18J B. 0﹣3s内拉力做功为9J
C. 3﹣6s内拉力的功率逐渐变小 D. 第4s拉力的功率为36W
24. 如图所示的滑轮组,用300N的水平拉力F将水平地面上一个重为3600N的物体,在5s内匀速拉动2m,机械效率为80%,下列说法正确的是( )
A. 物体与地面的摩擦力为480N B. 拉力移动的速度为0.8m/s
C. 克服物体重力做功为7200J D. 拉力的功率为360W
25. 如图所示,水平木板上有甲乙两个木块,甲的质量大于乙的质量,两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A. 大于 B. 比的功率大
C. 与做功一样多 D. 甲的重力做功较多
26. 如图甲,在弹簧测力计下悬挂一个重为G、体积为V的长方体,弹簧测力计的示数为F1。如图乙,长方体悬浮在水中,受到的浮力为F浮;水对长方体上、下表面的压力分别为F2、F3。下列关系式中正确的是:①;②;③;④( )
A. ①②③④ B. ①② C. ②③ D. ①②③
27. 2024年2月27日,“空中的士”首飞成功,深圳至珠海仅需20分钟。如图所示,“空中的士”飞行时可载5人,巡航速度可达200km/h,下列说法正确的是( )
A. 本次深圳至珠海航行距离约为400km
B. “空中的士”能起飞是因为它受到了空气的浮力
C. “空中的士”加速升空时受到的升力等于重力
D. 满载时上升100m对所有乘客做功约为3×105J
28. 质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A. 甲图中,水对杯底的压力为 B. 乙图中,草莓的质量为
C. 丙图中,草莓排开水的体积为 D. 丙图中,细针对草莓的压力为
29. 如图所示,把一个物体分别沿光滑斜面AC、BC匀速推上顶端,所用推力分别为F1、F2,所做的功分别为W1、W2,已知。下列说法中( )
① ② ③ ④
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确 C. 只有①④正确 D. 只有②③正确
二、多选题(本大题共3个小题,共9分。每小题3分。每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题3分,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
30. 如图所示,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变),做功情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲的总功大于乙
B. 甲的机械效率大于乙
C. 甲提升M的高度等于乙
D. 甲提升M的速度大于乙
31. 如图所示,杆OC的一端固定在竖直杆上,且可以绕着固定点O转动。小明把质量为0.6kg的重物挂在B点,并将其竖直向上匀速拉动了10cm,此过程中弹簧测力计的示数为4N,测得重物上升的高度为5cm,杆转动时O点处的摩擦忽略不计,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A. 提升重物过程中该杆为费力杠杆
B. 弹簧测力计的拉力F做的功为0.4J
C. 在提升重物的过程中,杠杆的机械效率为75%
D. 若将重物的悬挂点由B点移至A点,再将重物匀速提升相同高度,拉力变大
32. 滑板A和滑板B(足够长)叠放在光滑水平地面上,滑块A和滑板B左侧还通过如图所示的滑轮组用细线连接。用水平向右大小为12N的拉力在4s内,使滑块A相对于地面向右匀速移动了1.6m,忽略滑轮与绳f间的摩擦,滑轮重力不计。滑块A向右匀速运动的过程中( )
A. 竖直墙壁受到的拉力为8N
B. 滑块A和滑板B之间的摩擦力大小为8N
C. 动滑轮对滑板B的拉力做功3.2J
D. 动滑轮对滑板B的拉力的功率为1.6W
三、填空题(本大题共3个小题,共8分。每空1分。)
33. 如图为一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动的图象,汽车行驶过程中所受阻力恒定不变。在内汽车通过的路程为,则在发动机功率为__________W,牵引力所做的功是__________J。
34. “由物及理,思维建模”。如图所示,这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置相当于___________(填简单机械名称)模型;人们借助这种装置的主要目的是为___________(选填“省力”、“省距离”或“省功”);利用该装置提升的物体越重,该装置的机械效率会越___________。
35. 如图甲是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计。竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,图中AB间距离为10cm,则A处应标为___________g/cm3,将该密度计漂浮在酒精中,所受的浮力 ___________在水中所受的浮力(大于/小于/等于);小华用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计,如图乙,直接将小明的刻度线和相应密度值标在自己制作的密度计上,若用小华的密度计来测量液体密度,测量值比真实值偏 ___________。
四、作图题(本大题共2个小题,共4分。每小题2分。)
36. 如图甲所示的是一个拔草工具。拔草时,可以将其看成一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为杠杆的支点,F2是草对拔草工具的阻力,人在B点施加动力F1。请在图乙中画出人作用在B点的最小动力F1及其力臂L1。
37. 请用笔在图中画出使用滑轮组时最省力的绕法。
五、实验探究题(本大题共2个小题,共13分。每空1分。)
38. 项目化小组用各种材料制作了5个不同密度的小球,分别标为1~5号。按顺序用长度相同的细线连接(忽略细线体积)。如图甲所示,将这串小球放入未知液体中,测出液体的密度。
材料种类
A
B
C
密度(g/cm3)
0.5
1.0
2.7
【项目原理】图甲中液体密度与_____号小球的密度相同;
【项目制作】也可以称取不同质量的同种材料,制作成5个内部空心部分体积不同,但外部总体积相等的小球,将它们串联,放入待测液中,进行测量;分析表中材料,最合适制作的材料是_____;
【项目改进】若被测液体密度介于相邻的两球之间,则两小球间细线将_____(选填“拉直”或“松弛”);
为了更准确地测量,他们选了表中两种材料做了简易密度计,如图乙所示,测得密度计在不同液体中露出液面的高度h,描点得到的图像如图丙所示,则图像中横坐标所表示的量是_____(选填“G”“F浮”或“ρ”)。
39. 在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用如图1所示的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应使右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 ___________。
(2)如图2所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验时,应沿竖直方向 ___________拉动弹簧测力计。
实验中每个钩码重为2N,实验记录数据如表一所示;
表一:
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
0.3
83.3
3
6
0.1
2.2
0.3
①由图2可知,第2次实验中弹簧测力计的示数为 ___________N。
②分析实验数据可得:用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 ___________。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率 ___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明用图3所示,在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验中,实验记录数据如表二所示:
表二:
次数
斜面倾角θ
物块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
斜面的机械效率η
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
60%
2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
71%
①发现斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力 ___________(选填“有关”或“无关”);
②其他条件相同时,斜面倾角越 ___________(选填“大”或“小”),斜面越省力,斜面的机械效率越 ___________。
六、计算题(本大题共1个小题,共8分。)
40. 如图所示,重为900N的物体,它与水平地面的接触面积为。工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为。不计绳重和摩擦,求:
(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强。
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2023-2024学年河北省衡水三中八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本大题共29个小题,共58分。每小题2分。每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 善于观察和思考是学好物理的基本方法,下列有关对生活现象的观察、估测的数据中,与实际情况最接近的是( )
A. 托起一个鸡蛋的力约为5N
B. 成年人一般步行的速度约为4km/h
C. 一个标准大气压大约能托起1m高的水柱
D. 课桌的高度约为1.5m
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量大约是
托起一个鸡蛋的力约为
故A不符合题意;
B.人一般步行的速度约为,即接近,故B符合题意;
C.一个标准大气压大约能托起10m高的水柱,故C不符合题意;
D.课桌的高度约为,故D不符合题意。
故选B。
2. 科普活动中,老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验,惊艳了全场。该实验如下:将一个用轻质泡沫做成的圆环,轻轻放在一个斜坡上,结果发现圆环不但没有滚下,反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现,这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环,在圆环加速滚上斜坡的过程中,下列说法正确的是( )
A. 圆环的动能增大,重力势能减小
B. 圆环的动能减小,重力势能减小
C. 圆环的动能增大,重力势能增大
D. 圆环的动能减小,重力势能增大
【答案】A
【解析】
【详解】在圆环加速滚上斜坡的过程中,圆环的质量不变,速度变大,动能增大;质量不变,重心变低,高度变小,重力势能减小。
故选A。
3. 很多同学喜欢骑山地车出行。下列关于山地车的结构及使用的说法中正确的是( )
A. 自行车的车座做得较宽大是为了减小对臀部的压力
B. 自行车的车把实际上是一个省力杠杆
C. 骑自行车上坡前用力蹬车是为了增大惯性
D. 骑自行车匀速下坡时动能和机械能都不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.自行车的车座做得较宽大是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.刹车装置(车把)在使用过程中,动力臂大于力臂,是省力杠杆,故B正确;
C.惯性是物体的固有属性,惯性大小只与物体的质量有关,骑自行车上坡前用力蹬车,不能改变质量的大小,因此惯性不变;故C错误;
D.骑自行车匀速下坡时,质量不变,速度不变,动能不变。高度降低,重力势能减小,机械能减小,故D错误。
故选B。
4. 如图,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到小车对它施加向右的摩擦力
B. 木块运动速度越大,惯性也越大
C. 当小车受到阻力突然停止运动时,如果木块与小车接触面非常光滑,木块将向右倾倒
D. 小车对木块的支持力和木块对小车的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于木块随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,木块和小车间没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,不具备摩擦力产生的条件,所以木块没有受到摩擦力的作用,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,物体的运动速度不影响惯性的大小,因此木块运动速度越大,惯性不变,故B错误;
C.当小车受到阻力突然停止运动时,而木块由于惯性仍然保持原来的运动状态;如果木块与小车接触面光滑(无摩擦力),木块由于惯性会向前做匀速直线运动,则木块不会倾倒,故C错误;
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力,它们作用在不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
5. 小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是
A. 为了实验效果明显,甲实验中水平面要尽量粗糙,乙实验中水平面要尽量光滑
B. 甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同
C. 甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
D. 甲实验中小球刚开始下滑时具有的机械能相等,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
【答案】D
【解析】
【详解】A. “探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同,故A错误;
B. 甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的具有一定的速度,但速度不一定相同,故B错误;
C. 甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性,而不是受到惯性,故C错误;
D.甲实验中小球从同一高度下滑,小球质量相等,高度相等,动能和重力势能相等,小球具有的机械能相等;“探究影响动能大小的因素”实验中,小球对木块做功,木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多,故D正确.
6. 如图是把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,最省力的图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】最省力的力的力臂是最长的,当支点与力的作用点的连线直接作为力臂时的动力是最小的,由题图可知,此力为,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶,是历史悠久的称重器具之一.如图是杆秤的结构示意图,秤盘上不放重物时,提起提纽,秤砣移至D处杆秤恰好可以水平平衡.关于杆秤下列说法正确的是 ( )
A. 杆秤上的零刻度线就在提纽O处 B. 被称物体质量一定大于秤砣质量
C. 被称物体质量越大,秤砣离提纽越远 D. 若秤砣磕掉一块,被称物体的称量值比真实值小
【答案】C
【解析】
【详解】A.秤盘上不放重物时,提起提纽,秤砣移至D处杆秤恰好可以水平平衡,由杠杆平衡条件F1L1= F2L2可知,杆秤上的零刻度线在D处,故A错误;
B.根据杠杆的平衡条件知,当秤砣靠近支点,且力臂小于物体的力臂,被测物体质量就可能小于秤砣质量,故B错误;
C.使用同一秤钮,支点不变,物体的阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件知
当L砣、F杆、L杆、L物不变时,物体质量越大,F物越大,秤砣离秤钮距离L砣越远,故C正确;
D.若秤砣磕掉一块,F砣减小,其他条件不变时,由
可知,阻力臂L砣变大,被称物体的质量测量值将偏大,故D错误。
故选C。
8. 甲、乙两物体放在水平面上,它们的质量之比为m甲:m乙=2:3,它们与地面的接触面积之比为S甲:S乙=3:4,则它们对地面的压力之比F甲:F乙与它们对地面的压强之比p甲:p乙分别为( )
A. 2:3,9:8 B. 3:2 ,1:2 C. 2:3, 2:1 D. 2:3,8:9
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】甲、乙物体放在水平面上,则两者对水平面的压力等于各自的重力,即
F甲:F乙=G甲:G乙=m甲g:m乙g=2:3
据知,它们对地面的压强之比
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 如图所示,一根轻木条左端放一支较短的蜡烛,右端放一支较长的蜡烛,木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛,点燃后蜡烛的燃烧速度相同。那么,木条( )
A. 始终保持水平 B. 左端会下沉
C. 右端会下沉 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】设左右两边的蜡烛质量分别为m左、m右,杠杆在水平位置平衡;所以
m左g×L左=m右g×L右……①
因为两支蜡烛粗细相同,同时点燃,所以两支蜡烛因燃烧减少的质量Δm相同,此时杠杆左右两端受到的力分别为(m左-Δm)g、(m右-Δm)g,左边
(m左-Δm)gL左=m左g×L左-ΔmgL左……②
右边
(m右﹣Δm)gL右=m右g×L右﹣ΔmgL右……③
由图可知:L左>L右,则
ΔmgL左>ΔmgL右……④
根据①④可比较②③得
(m甲-Δm)gL左<(m右-Δm)gL右
所以杠杆失去平衡,右端会下沉。
故选C。
10. 如图所示,下列简单机械中,属于省距离的是( )
A. 斜面 B. 镊子
C. 钢丝钳 D. 定滑轮
【答案】B
【解析】
【详解】AC.使用斜面和钢丝钳时省力,费距离,故AC不符合题意;
B.使用镊子时费力,省距离,故B符合题意;
D.定滑轮实质上是一个等臂杠杆,既不省力,也不省距离,故D不符合题意。
故选B。
11. 如图所示,是小球下落后压弹簧的示意图,a点是小球下落的最高点,b点是弹簧自然伸长点,c点是弹力与重力相等的点,d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是( )
A. a点的动能最大 B. b点的重力势能最大
C. c点为动能最大 D. d点为弹性势能为零
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.a点处小球刚开始向下运动,速度很小,动能较小,故A错误;
B.a点高度大于b点,a点重力势能大于b点重力势能,故B错误;
C.c点是弹力与重力相等的点,此时小球所受合力为0,速度最大,动能最大,故C正确;
D.d点是弹簧压缩后的最低点,形变程度最大,弹性势能最大,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103kg/m3)。则下列说法正确的是( )
A. 丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90g
B. 丙图中浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.9N
C. 丁图中,弹簧测力计的示数F应为6.9N
D. 鹅卵石的密度为1.56g/cm3
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图乙和丙,根据称重法可知,丙图中鹅卵石受到的浮力
根据阿基米德原理可得,溢水杯溢到小桶中水的重力
则溢到小桶中水的质量
故AB错误;
C.将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,如图丁,则丁图中弹簧测力计的示数为
故C正确;
D.鹅卵石的质量
由可得,鹅卵石排开水的体积
鹅卵石浸没在水中,鹅卵石的体积为
鹅卵石密度
故D错误。
故选C。
13. 如图所示,物体甲的重力为12N,物体乙的重力为8N,此时整个装置保持静止,关于此图中各力的大小,下列判断正确的是( )
A. 绳子对甲的拉力为12N
B. 绳子对乙的拉力为8N
C. 弹簧测力计的示数为12N
D. 甲受到地面的支持力为8N
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体乙的重力为8N,定滑轮不省力也不费力,所以绳子对甲的拉力为8N,故A错误;
B.乙静止,处于平衡状态,受到的重力和绳子对其的拉力为一对平衡力,重力为8N,则绳子对乙的拉力为8N,故B正确;
C.绳子的拉力为8N,则弹簧测力计的示数为8N,故C错误;
D.甲静止,处于平衡状态,受到自身12N的重力、绳子对其8N的拉力和地面对其的支持力,根据力的平衡条件,地面对甲的支持力为
故D错误。
故选B。
14. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同,下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C. 两种液体对容器底压强的大小关系是pa>pb
D. 两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,a、b两种液体的体积Va>Vb,而a、b两种液体的质量是相等的,根据可知,ρa<ρb,故A错误;
BD.容器的质量相同、液体的质量相同,根据
可知,甲、乙两个装置对水平面的压力相同,即F甲=F乙,底面积相同,根据可知,两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙,综上分析知,故B错误,D正确;
C.液体的质量相同,根据G=mg可知,液体的重力相同;甲容器中液柱上下粗细相同,则甲容器底部受到的压力等于液体的重力;乙容器中的液体上窄下宽,则乙容器底部受到的压力大于液体的重力,由此可知,两种液体对容器底压力的大小关系是Fa<Fb;容器的底面积相同,根据可知,两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb,故C错误。
故选D。
15. 高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B. 该牵引装置既能省力又能省距离
C. 输电线P端受到的拉力大小为5000N D. 坠砣对钢绳的拉力做功为900J
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,滑轮A的轴不随物体运动,是定滑轮;滑轮B的轴随物体运动,是动滑轮,故A错误;
B.使用动滑轮可以省力,但费距离,使用任何机械都不能省功。故B错误;
C.图中坠砣挂在钢绳的自由端,由图知,使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,可得
则输电线P端受到的拉力大小为
故C错误;
D.坠砣对钢绳的拉力做功为
故D正确。
故选D。
16. 如图所示、在两个完全相同的长玻璃筒中,分别装入高度相同的水和食用油。然后将两个完全相同的金属球从液面O点由静止释放,金属球沿直线下沉到P点,在食用油中下沉的较慢。则两球从O 点运动到P点时,下面物理量相同的是( )
A. 两个容器底部受到液体的压强 B. 两球受到液体的浮力
C. 两球重力势能变化量 D. 两球重力做功的功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.液体的高度相同,由于两种液体的密度不同,因而两个容器底部受到液体的压强不同,故A不符合题意;
B.两球排开液体的体积相同,但是由于两种液体的密度不同,所以两球受到液体的浮力不同,故B不符合题意;
C.两个完全相同的金属球从O点运动到P点,下落的高度相同,小球的质量相同,则小球的重力势能变化量相同,故C符合题意;
D.两球的质量相同,重力相同,根据
可知,小球在食用油中重力做功慢,故D不符合题意。
故选C。
17. 如图所示,关于下列几种情景下的示意图以及描述,其中正确的是( )
A. 甲图:木块沿粗糙斜面向上运动时受力示意图
B. 乙图:作用在杠杆上动力F的力臂L的示意图
C. 丙图:漂浮在置于斜面上的烧杯中的小球受力示意图
D. 丁图:此时大气压强等于740mm高水银柱产生的压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,木块沿粗糙斜面向上运动时,它受到重力、支持力、摩擦力的作用,重力作用点在木块重心,方向竖直向下,支持力作用点也在木块重心上,方向垂直于斜面向上,摩擦力作用点在木块重心,方向与木块相对运动的方向相反,木块沿粗糙斜面向上运动,那么摩擦力方向应沿斜面向下,故A错误;
B.乙图中,作用在杠杆上动力F的力臂,应该是支点O到动力F作用线的距离,不是图中L,故B错误;
C.丙图中,小球漂浮在烧杯中,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,重力作用在小球的重心,方向竖直向下,浮力也是作用在小球的重心,方向竖直向上,不是图中的垂直斜面向上,故C错误;
D.丁图中,长试管已经倾斜,试管内是水银柱,水银柱上方是真空,此时大气压强应该等于水银柱的竖直高度,不是长度,所以此时大气压强等于740mm高水银柱产生的压强,故D正确。
故选D。
18. 下列中招体育考试项目中,与物理相关的知识分析正确的是( )
A. 掷出去的实心球沿曲线运动,是因为实心球受到平衡力的作用
B. 长跑时,小明跑到终点后不能立即停下来,是因为小明受到惯性
C. 跳绳时,小明跳得越快,克服重力做功一定越多
D. 立定跳远时,脚要用力向后蹬地,说明物体间力的作用是相互的
【答案】D
【解析】
【详解】A. 掷出去的实心球沿曲线运动,运动状态发生改变,受非平衡力,故A错误;
B. 惯性不是力,不能说受到,只能说具有、由于,长跑时,小明跑到终点后不能立即停下来,是因为小明具有惯性,故B错误;
C. 跳绳时,小明跳得越快,功率越大,根据可知,时间一定时,克服重力做功越多,故C错误;
D. 起跳时,脚要用力向后蹬地,地面同时给脚一个反作用力,所以人能跳起,利用了物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
19. 如今大城市普遍存在着停车难的问题,图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图,其中A为存车架,O为杆OB的转动轴,杆的B端固定悬挂泊车装置,BC为牵引OB杆转动的钢丝绳,M为牵引钢丝绳的电动机。如图乙所示,小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中,作用在B点的动力将(忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大
C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
【答案】A
【解析】
【详解】小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中,如下图所示,动力的力臂L1逐渐变大、阻力臂L2变小,且阻力不变(阻力为车架和汽车的总重力),根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,在此过程中作用在B点的动力逐渐变小,
故BCD不符合题意;A符合题意。
故选A。
20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30角)杠杆。使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是( )
A. 动力臂为0.08m
B. 此时为省力杠杆
C. 钩码总重为2N
D. 若使弹簧测力计逐渐变为竖直向上拉动杠杆,测力计示数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂等于OA的一半
故A错误;
B.阻力臂的大小
杠杆为费力杠杆,故B错误;
C.由图中弹簧测力计指针在3N,弹簧测力计的示数为3N,由杠杆平衡条件得钩码总重为
故C正确;
D.若使弹簧测力计逐渐变为竖直向上拉动杠杆,拉力的力臂变大,拉力变小,故D错误。
故选C。
21. 在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中,均可通过如图所示器材完成实验。以下关于两个实验的四个判断中错误的是( )
A. 都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量
B. 都需要观察小桌陷入沙中的深度
C. 前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放
D. 后者实验中小桌不需要倒放
【答案】A
【解析】
【详解】A.在“探究影响压力作用效果因素”实验中,选用大小不同的木块是为了改变压力大小;在“探究影响重力势能大小因素”实验中,选用大小不同的木块是为了改变质量大小,所以两个使用改变的物理量不同,故A错误,符合题意;
B.两个实验都运用了转换法,前者实验通过观察小桌陷入沙中的深度,判断压强大小;后者实验通过观察小桌陷入沙中的深度,判断重力势能的大小,故B正确,不符合题意;
C.前者实验探究压力大小对压力作用效果的影响,不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放,故C正确,不符合题意;
D.后者实验探究质量大小对重力势能大小的影响,小桌不需要倒放,只需要观察,小桌陷入沙中的深度,故D正确,不符合题意。
故选A。
22. 某班准备组织一次爬楼比赛活动,要求从一楼登上五楼,比比谁的功率最大。讨论中,同学们提出测量的物理量有:①一楼到五楼的高度h;②爬楼的时间t;③每个同学的体重G。下面比较方案中可行是( )
A. 比较t的大小 B. 比较G的大小
C. 比较的大小 D. 比较的大小
【答案】C
【解析】
【详解】爬楼时要克服自身的重力做功,则爬楼的功率为
根据上述表达式可知,要比较爬楼功率的大小,需要比较每个同学的体重G、一楼到五楼的高度h以及爬楼的时间t。由于一楼到五楼的高度h是相同的,所以只需要测量每个同学的体重G和爬楼的时间t,通过比较的大小,就能比较出谁的功率最大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
23. 如图甲所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 9﹣12s内拉力做功为18J B. 0﹣3s内拉力做功为9J
C. 3﹣6s内拉力的功率逐渐变小 D. 第4s拉力的功率为36W
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图乙可知,9~12s内物体做匀速直线运动,速度,则通过的路程为
由图甲可知,此时拉力为,则推力对物体做功
故A正确;
B.由图乙知,物体0~3s内速度为0,没有在拉力F的方向上移动距离,因此拉力不做功,故B错误;
C.由图乙知,物体3~6s内速度逐渐变大,由图甲可知,3~6s内拉力大小不变,根据
可知,功率逐渐变大,故C错误;
D.由图甲可知,第4s拉力为9N,由图乙可知,3s时速度为0,6s时速度为,物体做加速直线运动,所以第4s的速度为,功率为
故D错误。
故选A。
24. 如图所示的滑轮组,用300N的水平拉力F将水平地面上一个重为3600N的物体,在5s内匀速拉动2m,机械效率为80%,下列说法正确的是( )
A. 物体与地面的摩擦力为480N B. 拉力移动的速度为0.8m/s
C. 克服物体重力做功为7200J D. 拉力的功率为360W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,由3段绳子吊着动滑轮,滑轮组的机械效率为
物体与地面的摩擦力为,故A错误;
B.绳子端移动的距离为
则拉力移动的速度为,故B错误;
C.重力方向竖直向下,在力的方向上,物体没有移动,故重力不做功,故C错误;
D.拉力的功率为,故D正确。
故选D。
25. 如图所示,水平木板上有甲乙两个木块,甲的质量大于乙的质量,两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A. 大于 B. 比的功率大
C. 与做功一样多 D. 甲的重力做功较多
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲的质量大于乙的质量,则甲对木板压力更大,两木块下表面的粗糙程度相同,所以甲受到的滑动摩擦力更大,甲、乙分别在水平拉力和的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间,均受力平衡,拉力等于摩擦力,所以大于,故A正确;
B.大于,速度相同,根据可知比的功率小,故B错误;
C.比的功率小,时间相同,根据可知比做功少,故C错误;
D.甲没有在重力的方向上移动距离,所以甲的重力没有做功,故D错误。
故选A。
26. 如图甲,在弹簧测力计下悬挂一个重为G、体积为V的长方体,弹簧测力计的示数为F1。如图乙,长方体悬浮在水中,受到的浮力为F浮;水对长方体上、下表面的压力分别为F2、F3。下列关系式中正确的是:①;②;③;④( )
A. ①②③④ B. ①② C. ②③ D. ①②③
【答案】A
【解析】
【详解】由图甲可得,长方体受重力和拉力作用而处于平衡状态,又弹簧测力计的示数为F1,所以
由图乙可知,长方体悬浮在水中,由浮沉条件得
所以
所以①正确;
由长方体在水中受浮力的原因得
即
,
所以
所以②③正确;
由阿基米德原理知
即
所以④正确。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
27. 2024年2月27日,“空中的士”首飞成功,深圳至珠海仅需20分钟。如图所示,“空中的士”飞行时可载5人,巡航速度可达200km/h,下列说法正确的是( )
A. 本次深圳至珠海航行距离约为400km
B. “空中的士”能起飞是因为它受到了空气的浮力
C. “空中的士”加速升空时受到的升力等于重力
D. 满载时上升100m对所有乘客做功约为3×105J
【答案】D
【解析】
【详解】A.本次深圳至珠海航行距离
故A错误;
B.“空中的士”能起飞是因为机翼上凸下平,利用了流体压强的知识,故B错误;
C.“空中的士”加速升空时,处于非平衡状态,受到的升力不等于重力,故C错误;
D.“空中的士”飞行时可载5人,每个人的质量约为60kg,则人的总重力
G=nmg=5×60×kg×10N/kg=3000N
满载时上升100m对所有乘客做功
W=Gh=3000N×100m=3×105J
故D正确。
故选D。
28. 质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积。下列判断正确的是( )
A. 甲图中,水对杯底的压力为 B. 乙图中,草莓的质量为
C. 丙图中,草莓排开水的体积为 D. 丙图中,细针对草莓的压力为
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,水的重力为
由于杯子不是柱体,所以水对杯底的压力小于水的重力,即
故A错误;
B.乙图中,草莓漂浮,受到的浮力等于草莓的重力,即,根据阿基米德原理可知,草莓受到的浮力等于排开水的重力,即
所以草莓的质量为
故B错误;
C.根据阿基米德原理可知,草莓受到的浮力
草莓浸没时排开水的体积
故C正确;
D.丙图中,草莓受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细针的压力,根据力的平衡条件可知,细针对草莓的压力
故D错误。
故选C。
29. 如图所示,把一个物体分别沿光滑斜面AC、BC匀速推上顶端,所用推力分别为F1、F2,所做的功分别为W1、W2,已知。下列说法中( )
① ② ③ ④
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确 C. 只有①④正确 D. 只有②③正确
【答案】B
【解析】
【详解】用光滑的斜面没有额外功,推力在两斜面上做功等于克服物体重力所做的功,根据可知,;因为,根据可知,,所以①③错误,②④正确,故B不符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、多选题(本大题共3个小题,共9分。每小题3分。每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题3分,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
30. 如图所示,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变),做功情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲的总功大于乙
B. 甲的机械效率大于乙
C. 甲提升M的高度等于乙
D. 甲提升M的速度大于乙
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,甲、乙两种机械做的有用功相等,甲的额外功小于乙的额外功,由于总功等于有用功和额外功之和,则甲的总功小于乙的总功,故A错误;
B.甲、乙两种机械做的有用功相等,甲的总功小于乙的总功,根据可知,甲的机械效率大于乙的机械效率,故B正确;
C.根据W有=Gh可知,有用功相同,则物体上升的高度相同,故C正确;
D.机械做功跟速度无关,故不能得出甲、乙的提升物体的速度关系,故D错误。
故选BC。
31. 如图所示,杆OC的一端固定在竖直杆上,且可以绕着固定点O转动。小明把质量为0.6kg的重物挂在B点,并将其竖直向上匀速拉动了10cm,此过程中弹簧测力计的示数为4N,测得重物上升的高度为5cm,杆转动时O点处的摩擦忽略不计,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A. 提升重物过程中该杆为费力杠杆
B. 弹簧测力计的拉力F做的功为0.4J
C. 在提升重物的过程中,杠杆的机械效率为75%
D. 若将重物的悬挂点由B点移至A点,再将重物匀速提升相同高度,拉力变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.力臂是支点到力的作用线的距离,由图可知动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B.拉力F做功
W=Fs=4N×0.1m=0.4J
故B正确;
C.提升重物做功
W有=Gh=mgh=0.6kg×10N/kg×0.05m=0.3J
杠杆的机械效率为
故C正确;
D.若将重物的悬挂点由B点移至A点,阻力臂变小,阻力和动力臂不变,根据杠杆平衡条件可得拉力变小。故D错误。
故选BC。
32. 滑板A和滑板B(足够长)叠放在光滑水平地面上,滑块A和滑板B左侧还通过如图所示的滑轮组用细线连接。用水平向右大小为12N的拉力在4s内,使滑块A相对于地面向右匀速移动了1.6m,忽略滑轮与绳f间的摩擦,滑轮重力不计。滑块A向右匀速运动的过程中( )
A. 竖直墙壁受到的拉力为8N
B. 滑块A和滑板B之间的摩擦力大小为8N
C. 动滑轮对滑板B的拉力做功3.2J
D. 动滑轮对滑板B的拉力的功率为1.6W
【答案】BD
【解析】
【详解】对滑块A在水平方向受力分析,受到细线水平向左拉力F和滑块B对滑块A的摩擦力f、向右的拉力,根据物体受力平衡可得
F=f+F绳---①
滑块B放在光滑水平地面上,对滑块B在水平方向受力分析,受到动滑轮对滑板B的水平向左拉力F拉=2F绳,和滑块A对滑块B向右的摩擦力f,根据物体受力平衡可得
f=2F绳②
由①②可得
A.左侧定滑轮受到三段绳子水平向右拉力,则墙壁受到的拉力
F墙=3F绳=3×4N=12N
故A错误;
B.由②可得:滑块A和滑板B之间的摩擦力
f=2F绳=2×4N=8N
故B正确;
C.动滑轮对滑块B的拉力
F拉=2F绳=2×4N=8N
滑块A相对于地面向右匀速移动了1.6m,则滑板B相对于地面向左匀速移动的距离
则动滑轮对滑板B的拉力做功
W=F拉SB=8N×0.8m=6.4J
故C错误;
D.则动滑轮对滑板B的拉力做功功率
故D正确。
故选BD。
三、填空题(本大题共3个小题,共8分。每空1分。)
33. 如图为一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动的图象,汽车行驶过程中所受阻力恒定不变。在内汽车通过的路程为,则在发动机功率为__________W,牵引力所做的功是__________J。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图像可知,汽车做匀速直线运动时的速度为20m/s,当汽车做匀速直线运动时,由二力平衡条件可知,汽车的牵引力为
则发动机的功率为
[2]因为汽车的功率恒定,所以,由W=Pt可知,在内牵引力所做的功为
34. “由物及理,思维建模”。如图所示,这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置相当于___________(填简单机械名称)模型;人们借助这种装置的主要目的是为___________(选填“省力”、“省距离”或“省功”);利用该装置提升的物体越重,该装置的机械效率会越___________。
【答案】 ①. 滑轮组 ②. 省力 ③. 高
【解析】
【详解】[1]如图所示的提升装置中下面木棍跟着物体上升而上升,相当于动滑轮,上面的木棍位置不变,相当于定滑轮,则该提升装置相当于滑轮组模型。
[2]滑轮组可以省力,也可以改变力的方向。人们借助这种装置的主要目的是省力,但要费省距离,且要多做额外功,故不能省功。
[3]根据
可知,利用该装置提升的物体越重,该装置的机械效率会越高。
35. 如图甲是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计。竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,图中AB间距离为10cm,则A处应标为___________g/cm3,将该密度计漂浮在酒精中,所受的浮力 ___________在水中所受的浮力(大于/小于/等于);小华用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计,如图乙,直接将小明的刻度线和相应密度值标在自己制作的密度计上,若用小华的密度计来测量液体密度,测量值比真实值偏 ___________。
【答案】 ①. 1 ②. 等于 ③. 小
【解析】
【详解】[1]密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,说明此时密度计在A处显示的密度值应该为水的密度,所以A处应标为1g/cm3。
[2]由题意可知,密度计在酒精消毒液中处于漂浮状态,所受的浮力也等于密度计的重力;由于密度计在水中也处于漂浮状态,所以密度计在水中受到的浮力也等于密度计的重力,所以密度计漂浮在酒精中,此时所受的浮力等于在水中所受的浮力。
[3]等质量较细的密度计,横截面积小,漂浮在液体中受到的浮力不变,排开液体的体积不变,浸入的深度变大,若按照较粗密度计的刻度值标注,所测密度值偏小。
四、作图题(本大题共2个小题,共4分。每小题2分。)
36. 如图甲所示的是一个拔草工具。拔草时,可以将其看成一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为杠杆的支点,F2是草对拔草工具的阻力,人在B点施加动力F1。请在图乙中画出人作用在B点的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】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,图中支点在O点,因此OB作为动力臂l1最长,动力的方向应该向下,过点B垂直于OB向下作出最小动力F1的示意图,如下图所示:
37. 请用笔在图中画出使用滑轮组时最省力的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】根据滑轮组的省力分析,,在物重和动滑轮重不变时,连在动滑轮上承担物重的绳子段数越多,越省力,本题中连在动滑轮上绳子最多可以有4段,连线如图所示:
五、实验探究题(本大题共2个小题,共13分。每空1分。)
38. 项目化小组用各种材料制作了5个不同密度的小球,分别标为1~5号。按顺序用长度相同的细线连接(忽略细线体积)。如图甲所示,将这串小球放入未知液体中,测出液体的密度。
材料种类
A
B
C
密度(g/cm3)
0.5
1.0
2.7
【项目原理】图甲中液体密度与_____号小球的密度相同;
【项目制作】也可以称取不同质量的同种材料,制作成5个内部空心部分体积不同,但外部总体积相等的小球,将它们串联,放入待测液中,进行测量;分析表中材料,最合适制作的材料是_____;
【项目改进】若被测液体密度介于相邻的两球之间,则两小球间细线将_____(选填“拉直”或“松弛”);
为了更准确地测量,他们选了表中两种材料做了简易密度计,如图乙所示,测得密度计在不同液体中露出液面的高度h,描点得到的图像如图丙所示,则图像中横坐标所表示的量是_____(选填“G”“F浮”或“ρ”)。
【答案】 ①. 4 ②. C ③. 拉直 ④. ρ
【解析】
【详解】[1]由物体的浮沉条件可知,当物体密度小于液体密度时,物体会漂浮在液体表面。当物体密度等于液体密度时,会在液体内部处于悬浮状态,当物体密度大于液体密度时,会沉到液体底部,分析图甲可知,五个小球相连的绳子是松弛的,所以小球相互之间没有作用力,均只受到重力与浮力的作用,而五个小球中4号小球处于悬浮状态,所以可知液体密度与4号小球的密度相同。
[2]因为需要有一个小球是沉入液体底部的,所以选择密度最大的材料来制作空心小球最合适,所以应选材料C。
[3]当被测液体密度介于相邻的两球密度之间时,根据物体的浮沉条件可知,密度更大的小球会下沉,密度较小的小球会上浮,所以细绳会被拉直。
[4]同一个密度计放在不同的液体中时受到的浮力都是相同的,而露出液面的高度越小,浸入液体中的体积就越大,排开液体的体积越大,根据阿基米德原理可知,当浮力相同时,排开液体的体积越大,液体的密度就越小,即露出液面的高度越小,待测液体的密度就越小,所以图丙中图像横坐标所表示的量是ρ。
39. 在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用如图1所示的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应使右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 ___________。
(2)如图2所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验时,应沿竖直方向 ___________拉动弹簧测力计。
实验中每个钩码重为2N,实验记录数据如表一所示;
表一:
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
0.3
83.3
3
6
0.1
2.2
0.3
①由图2可知,第2次实验中弹簧测力计的示数为 ___________N。
②分析实验数据可得:用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 ___________。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率 ___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明用图3所示,在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验中,实验记录数据如表二所示:
表二:
次数
斜面倾角θ
物块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
斜面的机械效率η
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
60%
2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
71%
①发现斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力 ___________(选填“有关”或“无关”);
②其他条件相同时,斜面倾角越 ___________(选填“大”或“小”),斜面越省力,斜面的机械效率越 ___________。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂的大小 ③. 匀速 ④. 1.6 ⑤. 大 ⑥. 变大 ⑦. 无关 ⑧. 小 ⑨. 低
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆的左端往下沉,说明这一侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向右调节,以减小这一侧的力臂。
[2]因为重力的方向是竖直向下的,杠杆只有在水平位置平衡时,支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上,也就是正好等于相应杠杆的长,这样测量力臂的大小会比较方便。
(2)[3]在“测量滑轮组机械效率”的实验时,应沿竖直方向匀速拉动测力计,使得测力计处于平衡状态,此时测力计的示数为绳子的拉力。
[4]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
[5][6]由表中数据可得,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越大;当提升同一重物时,减小动滑轮的重量,则滑轮组所消耗的额外功越小,滑轮组的机械效率将变大。
(3)[7]由表中数据可得,当斜面倾斜角度相同时,物块质量虽然不同,但机械效率相同,所以斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力无关。
[8][9]由数据可得,物重相同时,斜面倾斜角越小,斜面所用拉力越小,越省力,机械效率越低。
六、计算题(本大题共1个小题,共8分。)
40. 如图所示,重为900N的物体,它与水平地面的接触面积为。工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为。不计绳重和摩擦,求:
(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强。
【答案】(1)240W;(2)75%;(3)2000Pa
【解析】
【详解】解:(1)根据图示可知,有2段绳子拉着动滑轮,拉力移动速度
工人师傅拉绳的功率
(2)机械效率
(3)不计摩擦及绳重,绳端的拉力
所以动滑轮重
小明拉绳子时的最大拉力等于其重力
所以绳子对物体的最大拉力
物体对地面的最小压力
受力面积
物体对地面的最小压强
答:(1)工人师傅拉绳的功率为240W;
(2)滑轮组的机械效率为;
(3)物体对地面的最小压强为2000Pa。
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