内容正文:
八年级下学期第二次教学质量检测物理试题
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 如图所示,这是冰球比赛情景,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A. 被推出的冰球在水平冰面上滑行最终会停下来说明力是维持物体运动的原因
B. 冰球在冰面上静止时受到的重力和冰面对冰球的支持力是一对平衡力
C. 冰球在冰面上静止时受到的重力和冰面对冰球的支持力是一对相互作用力
D. 若运动员滑行的过程中受到的外力突然全部消失,则运动员滑行的速度会越来越快
【答案】B
【解析】
【详解】
A.被推出的冰球在水平冰面上滑行时,由于冰面对冰球有摩擦阻力作用,这个阻力会改变冰球的运动状态,使其速度逐渐减小,最终停下来。但这并不能说明力是维持物体运动的原因,实际上,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。如果冰面光滑无摩擦,冰球将一直做匀速直线运动。故A错误;
BC.冰球在冰面上静止时,它受到的重力和冰面对它的支持力都作用在冰球上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,满足二力平衡的条件,所以它们是一对平衡力。故B正确,C错误;
D.根据牛顿第一定律,如果物体不受外力作用,或者所受的外力之和为零,那么它将保持静止状态或匀速直线运动状态不变。因此,如果运动员在滑行的过程中受到的外力突然全部消失,那么他将保持外力消失那一瞬间的速度做匀速直线运动,速度不会越来越快。故D错误。
故选B。
2. 如图是放置在水平桌面上的一密闭容器,容器内盛有一定质量的水。容器底部受到水的压强为p₁,压力为F₁,如果将容器倒置放在水平桌面上,容器底部受到水的压强为p₂,压力为F₂。则( )
A. p₁<p₂,F₁>F₂ B. p₁<p₂,F₁<F₂
C. p₁>p₂,F₁<F₂ D. p₁>p₂,F₁>F₂
【答案】C
【解析】
【详解】因为将容器倒置后,水的深度变小,所以根据压强公式可得,容器底部受到水的压强变小,即;因为此时容器底受到水的压力小于水的重力,即,将容器倒置后容器底受到水的压力大于水的重力,即,所以。
故选C。
3. 如图所示,杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道∶“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,以下能解释“屋顶被大风卷起”这一现象的是( )
①力能改变物体的形状
②力是改变物体运动状态的原因
③风使屋顶受到的升力等于其受到的重力
④屋顶上方空气流速大压强小,屋内空气流速小压强大,屋顶上下压力差将屋顶掀掉
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大。屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去,茅草由静止变为运动,说明了力是改变物体运动状态的原因,即②④符合题意。
故选B。
4. 如图所示,一根杠杆,支点在中点位置,两边加上钩码后,恰好水平平衡。下列情况中还能使杠杆保持水平平衡的是( )
A. 左边钩码加上一个,并向右移动一格
B. 左右两边钩码各减少一个
C. 左右两边钩码各向外移动一格
D. 左右两边钩码各减少一半
【答案】D
【解析】
【详解】杠杆平衡的条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即。在这个问题中,设每个钩码重为G,每个格的长度为L,然后分析每个选项。
A.左边钩码加上一个,即左边的力变为3G,并向右移动一格,即左边的力臂变为3L,那么左边
而右边
由于
所以杠杆会向左边倾斜,不能保持水平平衡,故A不符合题意;
B.左右两边钩码各减少一个,即左边的力变为1G,右边的力变为3G,那么左边
而右边
由于
所以杠杆会向右边倾斜,不能保持水平平衡,故B不符合题意;
C.左右两边钩码各向外移动一格,即左边的力臂变为5L,右边的力变为3L,那么左边
而右边
由于
所以杠杆会向右边倾斜,不能保持水平平衡,故C不符合题意;
D.左右两边钩码各减少一半,即左边的力变为1G,右边的力变为2G,那么左边
而右边
由于
所以杠杆还能保持水平平衡,故D符合题意。
故选D。
5. 如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果,下列说法正确的是( )
A. 拔火罐利用了大气压
B. 孔明灯在竖直匀速上升过程中所受的浮力大于其所受的重力
C. 杆秤是利用二力平衡条件进行测量的
D. 人抬起独轮车车把的过程中,独轮车属于费力杠杆
【答案】A
【解析】
【详解】A.拔火罐时先加热排出部分气体,冷却后内部压强减小,罐子会吸附在皮肤上,是因为罐内气压小于外界的大气压,故A正确;
B.孔明灯在竖直匀速上升过程中,浮力和重力是一对平衡力,大小相等,故B错误;
C.杆秤是利用杠杆平衡条件(动力×动力臂=阻力×阻力臂)进行测量的,不是利用二力平衡条件,故C错误;
D.人抬起独轮车车把的过程中,动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆,故D错误。
故选A。
6. 现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 使用这个滑轮能省力
B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D. 甲拉力使绳自由端移动速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.图中滑轮的轴固定不动,属于定滑轮,不能省力,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,使用定滑轮不省力,所以两个拉力的大小都等于物体的重力,甲拉力大小等于乙拉力大小,故B正确;
C.使重物在相同的时间内匀速上升相同高度,甲乙拉力相等,甲乙拉力移动的距离相等,由W=Fs可知甲拉力做的功等于乙拉力做的功,故C错误;
D.使重物在相同的时间内匀速上升相同高度,甲乙拉力移动的距离相等,由可知,甲拉力使绳自由端移动的速度等于乙拉力使绳自由端移动的速度,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A. 一直是变大的 B. 一直是变小的
C. 先变大,后变小 D. 先变小,后变大
【答案】C
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力为杠杆的重力,也不变,阻力力臂变大,所以动力变大.
当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小.故F先变大后变小.
故选C.
8. 如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是( )
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 球在A、D两点的机械能相等
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.B、C两点等高,重力势能相等,小球从B点到C点过程中,由于空气阻力,机械能减小,机械能包括动能和势能,所以C点的动能减小,球在B、C两点的动能不相等,故A错误;
B.球从A点到D点过程中,由于空气阻力,机械能减小,故B错误;
C.球从B点到O点的过程中,由于空气阻力,机械能减小,故C正确;
D.球从O点到C点的过程中,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
9. 在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则下列说法中不正确的是( )
A. 石料的质量为140kg B. 石料的体积为0.05m3
C. 石料的密度为2.8×103kg/m3 D. 石料在水中受到的最大浮力为900N
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,AB段拉力大小不变,此时石料未接触水面,此时钢绳的拉力F=1400N;以恒定速度下降,处于平衡状态,拉力和重力是平衡力,根据二力平衡条件可得,石料的重力
G=F=1400N
石料的质量
故A正确,不符合题意;
BD.BC段拉力逐渐减小,说明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,在C点恰好完全浸没,此时钢绳的拉力F′=900N,石料受到的最大浮力
F浮=G-F′=1400N-900N=500N
石料的体积
故B正确,不符合题意,D错误,符合题意;
C.石料的密度
故C正确,不符合题意。
故选D。
10. 如图所示,是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg,30s内货物A被匀速提升了3m,动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是( )
A. 钢绳自由端的移动速度为0.1m/s
B. 拉力F的功率为1.5×103W
C. 滑轮组的机械效率为90%
D. 钢绳的拉力F的大小为1.0×104N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,承担物重的绳子段数,绳子移动距离
绳子自由端移动速度
故A错误;
BD.货物A的重力为
钢绳的拉力F的大小是
拉力F做功
拉力F的功率为
故BD错误;
C.滑轮组做的有用功是
滑轮组的机械效率为
故C正确。
故选C。
二、填空题(每空1分,共10分)
11. 重力为2N的小球,竖直向上抛出,上升和下降过程中受到空气的阻力都是0.2N,小球在下降时合力的方向为________,上升时受到的合力的大小为________。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 2.2N
【解析】
【详解】[1]下降时,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,重力大于阻力,合力方向为竖直向下。
[2]上升时,小球受到竖直向下的重力和阻力,合力大小为
12. 我国自主研制的“奋斗者号”全海深自主遥控潜水器,填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白。当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时,受到海水的压强约为________Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3);潜水器不断下潜的过程中,其受到的浮力________。(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ① 1.03×108 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时,受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa
[2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素都无关;当潜水器不断下潜的过程中,因为V排不变,所以潜水器受到的浮力不变。
13. 学校举行以“学党史,忆初心”为主题的升旗仪式。如图甲所示,旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时使用这种滑轮的目的是为了改变力的________。生活中我们经常用到各种简单机械,图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝尽量________(选填“靠近”或“远离”)支点O。
【答案】 ①. 方向 ②. 靠近
【解析】
【详解】[1]旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时不随红旗一起升降为定滑轮,使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
[2]园艺工人剪树枝时,使树枝靠近支点O,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力会变小,因此可以省力。
14. 小丽利用如图所示的滑轮组,将重为120N的物体匀速提起,不计绳重与摩擦,作用在绳子自由端竖直向上的拉力F=50N,在10s内绳子自由端移动的距离为6m。则拉力F的功率为_________W。该滑轮组的机械效率为________。
【答案】 ①. 30 ②. 80%
【解析】
【详解】[1]拉力做的功为
拉力F的功率为
[2]从图中可知承重绳子股数n=3,物体移动的距离为
有用功为
该滑轮组的机械效率为
15. 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫星的动能________,卫星的重力势能_______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫星的质量不变,速度减小,所以动能减小;相对地面的高度增大,所以重力势能增大。
三、实验与作图题(16题4分,17-19题每空1分,共20分)
16. 按要求完成以下作图:
(1)如图,某轻质杠杆能够绕O点转动,在B点用细线悬挂了一个物体G,为了使杠杆在如图所示的位置保持平衡,请在杠杆上C点处作出所需施加的最小动力F。
(2)请在图中画出提升滑轮组最省力的绕法。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
图中O为支点,离支点的最远端在C处,连接OC,若在C处施加动力F,当F的方向与OC垂直时动力臂最大,此时最省力;由于重物对杠杆的拉力向下,要使杠杆平衡,动力方向应向上,据此过C点垂直于OC向上画出最小动力F的示意图,如下图所示
【小问2详解】
由于滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,且承担物重的绳子段数越多越省力,所以我们应该使绳子从动滑轮的挂钩开始绕起。具体绕法为:绳子先绕过动滑轮的下面,再绕过定滑轮的上面,然后再次绕过动滑轮的上面,最后固定在定滑轮的挂钩上。这样,承担物重的绳子段数就有三段,是最省力的绕法。如图所示
17. 小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
(1)如图1所示,把小桌放在透明的沙箱中,让重物从高处落下,撞击小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,探究重力势能的大小与哪些因素有关;
①实验探究的是 __________(选填“重物”或“小桌”)的重力势能。通过实验,发现同一个重物从不同高度落下,高度越高,能够对外做功越,说明它的重力势能越__________;
②要进一步探究重力势能与质量的关系,应换用________不同的重物,让它们从同一高度落下,观察桌腿陷入沙子的深度;
(2)把重物按图2所示方式分别放在小桌上,观察小桌陷入沙子的深度,探究压力作用效果与什么因素有关;
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时,小雨选择甲、乙两次实验进行比较,得出结论:压力越大,压力作用效果越明显;小明选择甲、丙两次实验进行比较,得出结论:压力越大,压力作用效果越不明显,大家一致认为小明的实验结论是错误的,理由是________;
②分析__________两次实验可发现压力作用效果与受力面积有关。
【答案】 ①. 重物 ②. 大 ③. 质量 ④. 没有控制受力面积不变 ⑤. 乙、丙
【解析】
【详解】(1)[1]①由题意可知,重物被举高,所以重物具有重力势能,实验探究的是重物的重力势能。
[2]通过实验,发现同一个重物从不同高度落下,高度越高,桌腿陷进沙子越深,说明它的重力势能越大。
[3]②要进一步探究重力势能与质量的关系,需要控制重物下落的高度不变,改变重物的质量,换用质量不同的重物,让它们从同一高度落下,观察桌腿陷入沙子的深度。
(2)[4]①甲、丙两次实验,没有控制受力面积不变,所以不能得出压力作用效果与压力大小的关系。
[5]②由乙、丙两次实验可知,压力大小相等,受力面积不同,压力作用效果不同,可以发现压力作用效果与受力面积有关。
18. 小南利用如图甲所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)探头下端的橡皮膜形变程度越大,说明它所受的液体压强越______。
(2)图乙是实验的情形,比较A、B两图,得出:液体内部的压强与液体的______有关;比较______两图,得出:液体内部的压强与液体的密度有关;
(3)小南用弹簧测力计挂着此探头继续探究,如图丙所示,先在溢水杯内装满水,然后将探头浸没溢水杯中,此时弹簧测力计的示数为______N,探头所受的浮力为______N。
(4)粗心的小明在做丙图实验时,溢水杯里的水未装满,则他所测探头受的浮力与小南相比将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 大 ②. 深度 ③. A、C ④. 0.4 ⑤. 0.2 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]橡皮膜的形变越大,说明它受到的压力越大,在受力面积相同的情况下,说明它受到的压强大。
(2)[2]两图中,液体的密度相同,只是深度不同,因此,是探究液压与液体深度的关系。
[3]要探究液压与液体密度的关系,要求橡皮膜所处的液体深度相同,但液体的密度不同。A、C两图符合题意。
(3)[4]测力计在0与1N之间分成5小格,1小格代表0.2N,2小格为0.4N
[5]当将探头浸在装满水的杯中时,溢出的水为20cm3,根据阿基米德原理可以知道浮力为0.2N。
(4)[6]若水未装满,则探头排开的水未全部流入量筒中,即测量出来的排开水的体积小了,测得的浮力将小于真实值。
19. 用图中甲所示的装置探究杠杆的平衡条件,通过正确的实验操作,得到下表中的数据 。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
3
1.5
0.20
1.0
0.30
…
…
…
…
…
(1)实验前,将杠杆调节至水平位置平衡目的是________,第2次实验数据中的阻力臂l2应为________。
(2)第3次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图乙示,不计摩擦,杠杆________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:__________
【答案】 ①. 便于测量力臂 ②. 0.2m ③. 不能 ④. 动力不变,动力臂减小,动力与动力臂的乘积变小
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆在水平位置平衡时,力臂可以直接在杠杠上读出,故将杠杆调节至水平位置平衡目的是便于测量力臂。
[2]根据杠杆平衡可知,阻力臂l2应为
(2)[3][4]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),改变了拉力的方向,但是没有改变拉力的大小,但是支点到动力的作用线的距离,即动力臂的长短发生了变化,由可知,不变,的大小不变,但是力臂发生了变化,故杠杆不能保持平衡。
四、计算题(20题4分,21题6分,共10分)
20. 如图所示为一款号称最轻便的可折叠的空气自行车,它由尼龙材料通过3D打印制作而成,它的质量为2kg。当一个质量为58kg的骑手骑着该自行车在水平路面匀速前进时,车速为5m/s,所受阻力为总重的0.1倍,当该骑手骑行30分钟时,求:
(1)该骑手骑车时的功率;
(2)该骑手所做的功。
【答案】(1)300W;(2)54×105J
【解析】
【详解】解:(1)骑手骑车时骑手和自行车的总重
G=mg=(58kg+2kg)×10N/kg=600N
骑手骑着该自行车在水平路面匀速前进,牵引力和阻力是一对平衡力,牵引力
F=f=0.1G=0.1×600N=60N
骑手骑车时的功率
(2)骑手所做的功
W=Pt=300W×30×60s=54×105J
答:(1)该骑手骑车时的功率为300W;
(2)该骑手所做的功为5.4×105J。
21. 小科同学家装修新房,他看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装很重的装修材料,该装置简单易制、方便快捷,大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率为800W,将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变,请你帮小科完成下列问题:(g取10 N/kg)
(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?
(2)电动机对绳子的拉力是多大?
(3)该滑轮组的机械效率是多大?
【答案】(1) (2)400N (3)83.3%
【解析】
【小问1详解】
由图可知,滑轮组有3段绳子承担着物重,绳子自由端移动的距离为
所以绳子自由端移动的速度为
【小问2详解】
由得,电动机对绳子的拉力是
【小问3详解】
该滑轮组的机械效率是
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八年级下学期第二次教学质量检测物理试题
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 如图所示,这是冰球比赛的情景,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A. 被推出的冰球在水平冰面上滑行最终会停下来说明力是维持物体运动的原因
B. 冰球在冰面上静止时受到的重力和冰面对冰球的支持力是一对平衡力
C. 冰球在冰面上静止时受到重力和冰面对冰球的支持力是一对相互作用力
D. 若运动员滑行的过程中受到的外力突然全部消失,则运动员滑行的速度会越来越快
2. 如图是放置在水平桌面上的一密闭容器,容器内盛有一定质量的水。容器底部受到水的压强为p₁,压力为F₁,如果将容器倒置放在水平桌面上,容器底部受到水的压强为p₂,压力为F₂。则( )
A. p₁<p₂,F₁>F₂ B. p₁<p₂,F₁<F₂
C. p₁>p₂,F₁<F₂ D. p₁>p₂,F₁>F₂
3. 如图所示,杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道∶“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,以下能解释“屋顶被大风卷起”这一现象的是( )
①力能改变物体的形状
②力是改变物体运动状态的原因
③风使屋顶受到的升力等于其受到的重力
④屋顶上方空气流速大压强小,屋内空气流速小压强大,屋顶上下压力差将屋顶掀掉
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
4. 如图所示,一根杠杆,支点在中点位置,两边加上钩码后,恰好水平平衡。下列情况中还能使杠杆保持水平平衡的是( )
A. 左边钩码加上一个,并向右移动一格
B. 左右两边钩码各减少一个
C. 左右两边钩码各向外移动一格
D. 左右两边钩码各减少一半
5. 如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果,下列说法正确的是( )
A. 拔火罐利用了大气压
B. 孔明灯在竖直匀速上升过程中所受的浮力大于其所受的重力
C. 杆秤是利用二力平衡条件进行测量的
D. 人抬起独轮车车把的过程中,独轮车属于费力杠杆
6. 现有史籍中最早讨论滑轮是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 使用这个滑轮能省力
B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
7. 如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A. 一直是变大的 B. 一直是变小的
C. 先变大,后变小 D. 先变小,后变大
8. 如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是( )
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 球在A、D两点的机械能相等
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
9. 在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则下列说法中不正确的是( )
A. 石料的质量为140kg B. 石料的体积为0.05m3
C. 石料的密度为2.8×103kg/m3 D. 石料在水中受到的最大浮力为900N
10. 如图所示,是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg,30s内货物A被匀速提升了3m,动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是( )
A. 钢绳自由端的移动速度为0.1m/s
B. 拉力F的功率为1.5×103W
C. 滑轮组的机械效率为90%
D. 钢绳的拉力F的大小为1.0×104N
二、填空题(每空1分,共10分)
11. 重力为2N的小球,竖直向上抛出,上升和下降过程中受到空气的阻力都是0.2N,小球在下降时合力的方向为________,上升时受到的合力的大小为________。
12. 我国自主研制的“奋斗者号”全海深自主遥控潜水器,填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白。当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时,受到海水的压强约为________Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3);潜水器不断下潜的过程中,其受到的浮力________。(选填“变大”“不变”或“变小”)。
13. 学校举行以“学党史,忆初心”为主题的升旗仪式。如图甲所示,旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时使用这种滑轮的目的是为了改变力的________。生活中我们经常用到各种简单机械,图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝尽量________(选填“靠近”或“远离”)支点O。
14. 小丽利用如图所示的滑轮组,将重为120N的物体匀速提起,不计绳重与摩擦,作用在绳子自由端竖直向上的拉力F=50N,在10s内绳子自由端移动的距离为6m。则拉力F的功率为_________W。该滑轮组的机械效率为________。
15. 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫星的动能________,卫星的重力势能_______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
三、实验与作图题(16题4分,17-19题每空1分,共20分)
16. 按要求完成以下作图:
(1)如图,某轻质杠杆能够绕O点转动,在B点用细线悬挂了一个物体G,为了使杠杆在如图所示的位置保持平衡,请在杠杆上C点处作出所需施加的最小动力F。
(2)请在图中画出提升滑轮组最省力的绕法。
17. 小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
(1)如图1所示,把小桌放在透明的沙箱中,让重物从高处落下,撞击小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,探究重力势能的大小与哪些因素有关;
①实验探究的是 __________(选填“重物”或“小桌”)的重力势能。通过实验,发现同一个重物从不同高度落下,高度越高,能够对外做功越,说明它的重力势能越__________;
②要进一步探究重力势能与质量的关系,应换用________不同的重物,让它们从同一高度落下,观察桌腿陷入沙子的深度;
(2)把重物按图2所示方式分别放在小桌上,观察小桌陷入沙子的深度,探究压力作用效果与什么因素有关;
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时,小雨选择甲、乙两次实验进行比较,得出结论:压力越大,压力作用效果越明显;小明选择甲、丙两次实验进行比较,得出结论:压力越大,压力作用效果越不明显,大家一致认为小明的实验结论是错误的,理由是________;
②分析__________两次实验可发现压力作用效果与受力面积有关。
18. 小南利用如图甲所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)探头下端的橡皮膜形变程度越大,说明它所受的液体压强越______。
(2)图乙是实验的情形,比较A、B两图,得出:液体内部的压强与液体的______有关;比较______两图,得出:液体内部的压强与液体的密度有关;
(3)小南用弹簧测力计挂着此探头继续探究,如图丙所示,先在溢水杯内装满水,然后将探头浸没溢水杯中,此时弹簧测力计示数为______N,探头所受的浮力为______N。
(4)粗心的小明在做丙图实验时,溢水杯里的水未装满,则他所测探头受的浮力与小南相比将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
19. 用图中甲所示的装置探究杠杆的平衡条件,通过正确的实验操作,得到下表中的数据 。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
3
15
0.20
1.0
0.30
…
…
…
…
…
(1)实验前,将杠杆调节至水平位置平衡目的是________,第2次实验数据中的阻力臂l2应为________。
(2)第3次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图乙示,不计摩擦,杠杆________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:__________
四、计算题(20题4分,21题6分,共10分)
20. 如图所示为一款号称最轻便的可折叠的空气自行车,它由尼龙材料通过3D打印制作而成,它的质量为2kg。当一个质量为58kg的骑手骑着该自行车在水平路面匀速前进时,车速为5m/s,所受阻力为总重的0.1倍,当该骑手骑行30分钟时,求:
(1)该骑手骑车时的功率;
(2)该骑手所做的功。
21. 小科同学家装修新房,他看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装很重的装修材料,该装置简单易制、方便快捷,大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率为800W,将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变,请你帮小科完成下列问题:(g取10 N/kg)
(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?
(2)电动机对绳子的拉力是多大?
(3)该滑轮组机械效率是多大?
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