精品解析：江西省上饶市余干县瑞洪中学2023-2024学年八年级下学期期末物理试题

2023-2024学年江西省上饶市余干县瑞洪中学八年级（下）期末物理试卷 一、填空题（共16分，每空1分） 1. 物理学上的重大发现都会影响人类社会的进步和发展，______ （填物理学家的名字）发现了万有引力定律，才有了今天的科技发展；影响力的作用效果的因素有：力的大小、______ 、作用点。 2. 如图所示，一袋大米静止放到传送带上，传送带启动后米袋先在传送带上滑动，稍后与传送带一起匀速运动，米袋在滑动时受到的摩擦力方向________（选填“向右”或“向左”），若米袋在滑动时，传送带突然加速运转，米袋受到的摩擦力将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 3. 如图所示，装有水的茶壶中、壶嘴处水面的高度与水壶内部水面的高度相同，这是 ________原理。如果茶壶装满水，用手紧紧按住壶盖上的小孔，由于 ________的存在，不能轻易把水倒出。 4. “独竹漂”是指运动员脚踏漂流在水面上的单棵楠竹（如图所示），依靠小竹竿划动达到水上漂行的一项民族传统体育项目。若楠竹的质量为10kg，运动员和细竹竿共重500N，则此根楠竹所产生的浮力为___________N，此时排开水的体积为___________m3 5. 小刚在粗糙程度处处相同的水平地面上用水平推力推着木箱从静止开始运动，木箱受到的推力如图甲所示，木箱的运动情况如图乙所示。第10 s时，木箱所受摩擦力大小为________ N；20~25 s 时间段内， 推力对木箱做功为________ J。 6. 如图所示，神舟16号飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员顺利点火升空 的过程中，三名航天员的重力势能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），神 舟16号飞船的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 7. 如图是钓鱼竿的简化示意图，手的力作用在A点，绕支点O将钓鱼竿在竖直面内顺时针转动，将鱼拉出水面。钓鱼竿可看作一个________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。要使钓起鱼时相对更省力一些，钓鱼者两只手之间的距离 OA应________（选填“增大”或“减小”）一些。 8. 如图是我国古代护城河上安装使用的吊桥简图，图中30°<α<90°。通过定滑轮改变_____，由图可知杠杆BC属于_____杠杆。 二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第9～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题有两个或两个以上正确选项，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 下列物体受力的示意图正确的是（　　） A. 小球所受重力的示意图 B. 小球对斜面的压力示意图 C. 小球所受拉力的示意图 D. 小球所受浮力的示意图 10. 关于如图所示的四种情境，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中足球运动员踢球使球飞出去，说明力是物体间的相互作用 B. 乙图中跳远运动员助跑后起跳是为了增大惯性 C. 丙图中撑杆跳高运动员向上弹起时，竿对人的弹力大于人对竿的拉力 D. 丁图中运动员在单杠上静止不动时，单杠对他的拉力和他的重力是一对平衡力 11. 如图是排球运动员训练时的情景，用手臂将球垫向墙壁，被墙壁反弹回来后再重复垫球。关于这一过程下列说法正确的是（　　） A. 手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力 B. 垫球后，球离开手臂上升过程中，手臂依然在对球做功 C. 垫出去的球上升过程重力势能减小 D. 球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态 12. 《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业生产技术的百科全书，蕴含了大量的物理知识，下列场景中的描述错误的是（　　） A. 试弓定力：弓被拉开，说明力可以改变物体的形状 B. 独轮推车：独轮推车，匀速推动，此时推力大于摩擦力 C. 制糖：往桶里加水，水对桶底的压强逐渐变大 D. 桔槔：用桔槔装水，运用了杠杆原理 13. 下列关于力与运动的关系，说法正确的是（　　） A. 排球比赛——将排球向上垫起后，球的动能不变，重力势能增加 B. 掷实心球——若实心球在最高点时所受外力全部消失，实心球将沿水平方向做匀速直线运动 C. 引体向上——人拉住单杠静止时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力是一对相互作用力 D. 100m测试——运动员冲过终点时，不能立即停下来，是由于运动员受到惯性力作用 14. 冰壶可称其之为集技巧与智慧于一体的体育运动，被大家誉为冰上的“国际象棋”。有关冰壶中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 冰壶与冰面接触后，熔化的水膜可以增大摩擦 B. 冰壶比赛中前面两名队员刷冰用的刷子是费力杠杆 C. 刷冰过程中冰刷克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能 D. 冰壶运动员用力投出冰壶，说明力改变了冰壶的运动状态 三、计算题（共22分，第15小题6分，第16、17小题各8分） 15. 如图所示，在水平地面上有一个底面积为0.16m2，重力为400N的箱子。一名学生用200N的水平推力使其在4s内匀速前进了5m，求： （1）箱子静止时，对地面的压强； （2）推力对箱子做的功； （3）推力做功的功率。 16. 工人用如图所示的滑轮组，将重980N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端的拉力方向竖直向下、大小为500N。若工人受到的重力大小为650N，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮的重力大小； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的功率； （4）地面对工人的支持力。 17. 斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在日常生活中经常会使用斜面，常会在车尾斜搭一块木板，工人将货物沿木板推入车厢，斜面长s=8m，高h=3m，货物质量100kg。用平行于斜面F=500N的推力，由斜面的底端匀速推到顶端，所用时间t=10s （1）物体重力大小； （2）推力做功的功率； （3）该斜面的机械效率； （4）物体受到的摩擦力大小。 四、实验与探究题（共28分，每小题7分） 18. 小明用如图所示实验装置，探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。 （1）实验时将弹簧测力计调零后开始实验，开始时水平拉木块的力逐渐增大，但木块仍静止，此过程中木块所受摩擦力 ___________（填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）正确完成三次实验，每次用弹簧测力计沿水平方向拉木块做 ___________运动，这样操作的目的是为了测量 ___________的大小； （3）比较 ___________两次实验可知：压力相同时，接触面的 ___________，滑动摩擦力越大； （4）图甲中砝码所受的摩擦力 ___________N； （5）同组的小红同学利用图乙所示装置完成实验时，木块在运动过程中受到弹簧测力计的示数突然变大，此时木块受到的滑动摩擦力 ___________（填“不变”“变大”或“变小”）。 19. 下图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 （1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的________； （2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于________（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）由步骤甲和步骤乙可以得出的结论是：速度相同时，________越大的物体具有的动能越大，小华认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是_____（选填“正确”或“错误”）的，理由是_________； （4）通过比较步骤_____可以判断动能大小与物体质量的关系； （5）若斜面下方的水平面光滑，本实验____（选填“能”或“不能”）达到实验目的。 20. 【探究名称】探究杠杆平衡条件 【问题】小明在学习了杠杆的相关知识后，想进一步探究杠杆在什么条件下能平衡。 【证据】 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均为50g，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于 _______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。实验时需要调节杠杆在水平位置平衡，则应当将杠杆平衡螺母向 _____（选填“右”或“左”）调节，这样做的好处是 ___________； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 300 … （2）如图乙所示，在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡 【解释】 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 ________________（写表达式）； （3）如图乙所示，将A、B位置的钩码都向O点靠近1格，杠杆将会 _________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （4）如图丙所示，把弹簧测力计挂钩固定在C点，要使杠杆水平平衡，弹簧测力计b位置要比a位置拉时的示数要_____（选填“大”或“小”），原因是 ____________________。 21. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）在使用甲弹簧测力计时需要竖直向上_________拖动，若斜向上匀速拉动则弹簧测力计的示数会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）从表中数据可分析出实验1是用图_________（选填“甲”或“乙”）做的实验；实验1中若钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为_________W； 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 14 0.5 3 6 0.1 2.4 0.3 83.3 （3）表格中空白处的数据应为_________（百分数保留到0.1%）； （4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的重量越重，滑轮组的机械效率越_________（选填“高”或“低”）；比较实验1和实验3可得结论：同一滑轮组，_________，可以提高滑轮组的机械效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年江西省上饶市余干县瑞洪中学八年级（下）期末物理试卷 一、填空题（共16分，每空1分） 1. 物理学上的重大发现都会影响人类社会的进步和发展，______ （填物理学家的名字）发现了万有引力定律，才有了今天的科技发展；影响力的作用效果的因素有：力的大小、______ 、作用点。 【答案】 ①. 牛顿 ②. 方向 【解析】 【详解】[1]据课本知识可知，牛顿通过发现“苹果落地”而引发思考，在进一步的研究中，牛顿发现了万有引力定律。 [2]由于力的大小、方向、作用点对力的作用效果都有影响，所以影响力的作用效果的因素有：力的大小、方向、作用点。 2. 如图所示，一袋大米静止放到传送带上，传送带启动后米袋先在传送带上滑动，稍后与传送带一起匀速运动，米袋在滑动时受到的摩擦力方向________（选填“向右”或“向左”），若米袋在滑动时，传送带突然加速运转，米袋受到的摩擦力将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 向右 ②. 不变 【解析】 【详解】[1][2]大米静止放到传送带上，与传送带一起匀速运动，传送带向右启动时，米袋由于惯性，相对于传送带有向左的运动趋势，摩擦力方向和物体相对运动方向相反，米袋受到的摩擦力方向向右；若米袋在滑动时，传送带突然加速运转，米袋和传送带的压力不变，接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变。 3. 如图所示，装有水的茶壶中、壶嘴处水面的高度与水壶内部水面的高度相同，这是 ________原理。如果茶壶装满水，用手紧紧按住壶盖上的小孔，由于 ________的存在，不能轻易把水倒出。 【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压 【解析】 【详解】[1]水壶的壶嘴和壶身下部连通、上端开口，符合连通器的特点，即水壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器。 [2]若壶中装满水，用手指将壶盖上的小孔堵住，由于外部的大气压大于壶内水的压强，壶中的水不能倒出。 4. “独竹漂”是指运动员脚踏漂流在水面上的单棵楠竹（如图所示），依靠小竹竿划动达到水上漂行的一项民族传统体育项目。若楠竹的质量为10kg，运动员和细竹竿共重500N，则此根楠竹所产生的浮力为___________N，此时排开水的体积为___________m3 【答案】 ①. 600 ②. 0.06 【解析】 【详解】[1]人和楠竹的总重力为 G=G人+G楠竹=500N+10kg×10N/kg=600N 因人和楠竹漂浮在水面，所以浮力为 F浮=G=600N [2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得，此时排开水的体积为 5. 小刚在粗糙程度处处相同的水平地面上用水平推力推着木箱从静止开始运动，木箱受到的推力如图甲所示，木箱的运动情况如图乙所示。第10 s时，木箱所受摩擦力大小为________ N；20~25 s 时间段内， 推力对木箱做功为________ J。 【答案】 ①. 16 ②. 160 【解析】 【详解】[1]由图甲、乙可知，15~25s时间段内，木箱做匀速直线运动，推力F=16N，故木箱所受滑动摩擦力大小 f=F=16N 第10s时，木箱做加速运动，所受摩擦力也为滑动摩擦力，压力与接触面粗糙程度不变，故此时木箱所受摩擦力大小为16N。 [2]20~25s时间段，木箱移动的距离 s=2m/s×(25-20)s=10m 推力对木箱做功 W=Fs=16N×10m=160J 6. 如图所示，神舟16号飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员顺利点火升空 的过程中，三名航天员的重力势能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），神 舟16号飞船的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]火箭升空过程中，三名航天员的质量不变，高度增加，重力势能增大。 [2]火箭加速升空过程中，飞船的质量不变、 速度增大，故动能增大；同时高度增大，故重力势能增大；由于动能与重力势能均增大，所以其机械能也增大。 7. 如图是钓鱼竿的简化示意图，手的力作用在A点，绕支点O将钓鱼竿在竖直面内顺时针转动，将鱼拉出水面。钓鱼竿可看作一个________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。要使钓起鱼时相对更省力一些，钓鱼者两只手之间的距离 OA应________（选填“增大”或“减小”）一些。 【答案】 ①. 费力 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]由于动力臂小于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，钓鱼竿为费力杠杆。 [2]在阻力和阻力臂不变的情况下，要减小动力，可以增大动力臂，故可增大OA间的距离。 8. 如图是我国古代护城河上安装使用的吊桥简图，图中30°<α<90°。通过定滑轮改变_____，由图可知杠杆BC属于_____杠杆。 【答案】 ①. 力的方向 ②. 省力 【解析】 【详解】[1]图中A是定滑轮，不能省力，但可以改变力的方向。 [2]由下图可知BC绕着C点转动，所以支点是C点，在匀速拉起吊桥时，由于它的动力臂L1大于阻力臂L2，所以属于一个省力杠杆。 二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第9～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题有两个或两个以上正确选项，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 下列物体受力的示意图正确的是（　　） A. 小球所受重力的示意图 B. 小球对斜面的压力示意图 C. 小球所受拉力的示意图 D. 小球所受浮力的示意图 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力的方向总是竖直向下的，图中小球受到的重力的方向应竖直向下，故A错误； B．小球对斜面的压力的方向应与接触面垂直的，作用点在接触面上，故B错误； C．小球受到绳子的拉力是沿着绳子向上的，故C正确； D．小球受到浮力的作用点为小球的重心，浮力的方向是竖直向上，故D错误。 故选C。 10. 关于如图所示的四种情境，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中足球运动员踢球使球飞出去，说明力是物体间的相互作用 B. 乙图中跳远运动员助跑后起跳是为了增大惯性 C. 丙图中撑杆跳高运动员向上弹起时，竿对人的弹力大于人对竿的拉力 D. 丁图中运动员在单杠上静止不动时，单杠对他的拉力和他的重力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中足球运动员踢球使球飞出去，足球由静止变为运动；说明力可以改变物体的运动状态，故A错误； B．物体的惯性只与物体的质量有关，助跑后不能增大惯性，故B错误； C．杆跳高运动员向上弹起时，由于物体间力的作用是相互的，且其大小相等，故竿对人弹力的大小等于人对竿拉力，故C错误； D．运动员在单杠上静止不动时，受到平衡力作用，故单杠对他的拉力和他受到的重力是一对平衡力，故D正确。 故选D。 11. 如图是排球运动员训练时的情景，用手臂将球垫向墙壁，被墙壁反弹回来后再重复垫球。关于这一过程下列说法正确的是（　　） A. 手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力 B. 垫球后，球离开手臂上升过程中，手臂依然在对球做功 C. 垫出去的球上升过程重力势能减小 D. 球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．垫球时，手对球的作用力与球对手的作用力是作用力与反作用力，它们大小相等，故A错误； B．球垫起后，运动员对球不再施力，有距离无力，不再做功，故B错误； C．垫出去的球上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，故C错误； D．排球撞击墙壁后，受到墙壁的作用力，反弹回来，运动方向发生变化，所以说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。 故选D。 12. 《天工开物》是我国第一部关于农业和手工业生产技术的百科全书，蕴含了大量的物理知识，下列场景中的描述错误的是（　　） A. 试弓定力：弓被拉开，说明力可以改变物体的形状 B. 独轮推车：独轮推车，匀速推动，此时推力大于摩擦力 C. 制糖：往桶里加水，水对桶底的压强逐渐变大 D. 桔槔：用桔槔装水，运用了杠杆原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．用力拉弓，弓被拉弯，说明力可以改变物体的形状，故A正确，不符合题意； B．因为独轮推车做匀速直线运动，车受到平衡力的作用，故推力等于车所受的摩擦力，故B错误，符合题意； C．往桶里加水，水的深度增加，水对桶底的压强逐渐变大，故C正确，不符合题意； D．由图可知，桔槔是杠杆的应用，利用了杠杆原理，故D正确，不符合题意。 故选B。 13. 下列关于力与运动的关系，说法正确的是（　　） A. 排球比赛——将排球向上垫起后，球的动能不变，重力势能增加 B. 掷实心球——若实心球在最高点时所受外力全部消失，实心球将沿水平方向做匀速直线运动 C. 引体向上——人拉住单杠静止时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力是一对相互作用力 D. 100m测试——运动员冲过终点时，不能立即停下来，是由于运动员受到惯性力的作用 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将排球向上垫起后，球的质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，故A错误； B．掷出的实心球斜向上运动，在最高点时的速度不为零，仍具有水平方向的速度，若此时所受外力全部消失，由牛顿第一定律可知，球将沿水平方向做匀速直线运动，故B正确； C．人拉住单杠静止时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C正确； D．运动员冲过终点时不能立即停下来，是由于人具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故D错误。 故选BC。 14. 冰壶可称其之为集技巧与智慧于一体的体育运动，被大家誉为冰上的“国际象棋”。有关冰壶中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 冰壶与冰面接触后，熔化的水膜可以增大摩擦 B. 冰壶比赛中前面两名队员刷冰用的刷子是费力杠杆 C. 刷冰过程中冰刷克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能 D. 冰壶运动员用力投出冰壶，说明力改变了冰壶的运动状态 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．刷冰，使冰面形成水膜，其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力，故A错误； B．冰刷在使用中前手给其施加的为动力，冰的摩擦力为阻力，支点在后面手握杆处，则动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故B正确； C．运动员刷冰时克服摩擦做功，机械能转化为内能，故C正确； D．运动员用力将冰壶推出，冰壶由静止变成运动，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。 故选BCD。 三、计算题（共22分，第15小题6分，第16、17小题各8分） 15. 如图所示，在水平地面上有一个底面积为0.16m2，重力为400N的箱子。一名学生用200N的水平推力使其在4s内匀速前进了5m，求： （1）箱子静止时，对地面的压强； （2）推力对箱子做的功； （3）推力做功的功率。 【答案】（1）2500Pa；（2）1000J；（3）250W 【解析】 【详解】解：（1）箱子静止时，对地面的压力 F=G=400N 对地面的压强 （2）推力对箱子做的功 （3）推力做功的功率 答：（1）箱子静止时，对地面的压强为2500Pa； （2）推力对箱子做的功为1000J； （3）推力做功的功率为250W。 16. 工人用如图所示的滑轮组，将重980N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端的拉力方向竖直向下、大小为500N。若工人受到的重力大小为650N，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮的重力大小； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的功率； （4）地面对工人的支持力。 【答案】（1）20N；（2）98%；（3）200W；（4）150N 【解析】 【详解】解：（1）由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力大小 G动=nF-G=2×500N-980N=20N （2）绳子自由端移动的距离 s=nh=2×1m=2m 拉力做的总功 W总=Fs=500N×2m=1000J 拉力做的有用功 W有=Gh=980N×1m=980J 滑轮组机械效率 （3）拉力功率 （4）因力的作用是相互的，则绳子会对人施加大小为500N的竖直向上的拉力，工人对地面的压力 F压=G人-F=650N-500N=150N 地面对工人的支持力与工人对地面的压力为相互作用力，大小相等，故地面对工人的支持力 F支=F压=150N 答：（1）动滑轮的重力大小为20N； （2）滑轮组的机械效率为98%； （3）拉力的功率为200W； （4）地面对工人的支持力为150N。 17. 斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在日常生活中经常会使用斜面，常会在车尾斜搭一块木板，工人将货物沿木板推入车厢，斜面长s=8m，高h=3m，货物质量100kg。用平行于斜面F=500N的推力，由斜面的底端匀速推到顶端，所用时间t=10s （1）物体重力大小； （2）推力做功的功率； （3）该斜面的机械效率； （4）物体受到的摩擦力大小。 【答案】（1）1000N （2）400W （3）75% （4）125N 【解析】 【小问1详解】 物体的重力 G=mg=100kg×10N/kg=1000N 【小问2详解】 拉力做的总功 W总=Fs=500N×8m=4000J 拉力做功的功率 【小问3详解】 物体克服重力所做的有用功 W有用=Gh=1000N×3m=3000J 该斜面的机械效率 【小问4详解】 物体克服摩擦力做的额外功 W额=W总﹣W有用=4000J﹣3000J=1000J 由W额=fs得物体受到的摩擦力 四、实验与探究题（共28分，每小题7分） 18. 小明用如图所示实验装置，探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。 （1）实验时将弹簧测力计调零后开始实验，开始时水平拉木块的力逐渐增大，但木块仍静止，此过程中木块所受摩擦力 ___________（填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）正确完成三次实验，每次用弹簧测力计沿水平方向拉木块做 ___________运动，这样操作的目的是为了测量 ___________的大小； （3）比较 ___________两次实验可知：压力相同时，接触面的 ___________，滑动摩擦力越大； （4）图甲中砝码所受的摩擦力 ___________N； （5）同组的小红同学利用图乙所示装置完成实验时，木块在运动过程中受到弹簧测力计的示数突然变大，此时木块受到的滑动摩擦力 ___________（填“不变”“变大”或“变小”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 匀速直线 ③. 滑动摩擦力 ④. 乙、丙 ⑤. 粗糙程度越大 ⑥. 0 ⑦. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，物体在水平方向上受到平衡力的作用，此过程中弹簧测力计的示数在变大，那么这一过程中木块所受的摩擦力也变大。 （2）[2][3]用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，根据二力平衡，测力计示数大小等于摩擦力的大小，即这样操作的目的是为了测量滑动摩擦力的大小。 （3）[4]研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，改变接触面的粗糙程度，比较乙、丙两次实验符合题意。 [5]比较乙、丙两次实验可知，丙中接触面粗糙，弹簧测力计的示数更大，说明摩擦力更大，故结论是在压力相同时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。 （4）[6]匀速拉动物体时，砝码与木块之间没有发生相对滑动，也没有相对运动的趋势，所以所受的摩擦力为0N。 （5）[7]木块在运动过程中受到弹簧测力计的拉力突然变大，木块做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，此时木块受到的滑动摩擦力将不变。 19. 下图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 （1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的________； （2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于________（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）由步骤甲和步骤乙可以得出的结论是：速度相同时，________越大的物体具有的动能越大，小华认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是_____（选填“正确”或“错误”）的，理由是_________； （4）通过比较步骤_____可以判断动能大小与物体质量的关系； （5）若斜面下方的水平面光滑，本实验____（选填“能”或“不能”）达到实验目的。 【答案】 ①. 速度 ②. 转换法 ③. 质量 ④. 错误 ⑤. 小球质量不同 ⑥. 甲、乙 ⑦. 不能 【解析】 【详解】（1）[1]小球开始下落时起始点的高度在这里决定了小球到达平面时速度的大小，实验中小球的质量不同，是探究动能与质量的关系，让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使小球到达斜面底端与木块B相碰时速度相同。 （2）[2] 小球的动能大小是无法直接观察到的，所以实验中通过是比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，将看不见的转化为看得见的，这种方法在物理学中属于转换法。 （3）[3]比较步骤甲和步骤乙可知，质量不同的小球从斜面的同一高度处滚下，撞击木块后使木块在水平面运动的距离不同，质量越大的小球使木块移动的距离越远。由此得出结论：速度相同时，小球的质量越大，小球具有的动能越大。 [4][5]步骤乙和实验步骤丙中，小球的质量不同，下落的高度不同，存在两个变量，根据控制变量法，没有控制小球的质量相等，所以无法判断动能大小与速度的关系，小华的该观点是错误。 （4）[6] 要判断动能大小与物体质量的关系，应控制下落高度相同，即到达水平面的速度相同，而改变小球的质量，由图可知，可以比较步骤甲和乙，通过木块滑行距离的远近来判断动能大小与物体质量的关系。 （5）[7]从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，钢球撞击木块后，木块不受摩擦力作用，在水平方向不受外力作用，将做匀速直线运动，不能通过比较木块移动的距离来比较动能的大小。 20. 【探究名称】探究杠杆的平衡条件 【问题】小明在学习了杠杆的相关知识后，想进一步探究杠杆在什么条件下能平衡。 【证据】 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均为50g，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于 _______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。实验时需要调节杠杆在水平位置平衡，则应当将杠杆的平衡螺母向 _____（选填“右”或“左”）调节，这样做的好处是 ___________； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 10 15.0 1.5 10.0 3 1.5 100 0.5 30.0 … （2）如图乙所示，在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡 【解释】 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 ________________（写表达式）； （3）如图乙所示，将A、B位置的钩码都向O点靠近1格，杠杆将会 _________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （4）如图丙所示，把弹簧测力计挂钩固定在C点，要使杠杆水平平衡，弹簧测力计b位置要比a位置拉时的示数要_____（选填“大”或“小”），原因是 ____________________。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 ③. 方便测量力臂 （2）F1l1＝F2l2 （3）左端下沉 （4） ①. 大 ②. 阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]如图甲所示，当杠杆静止时，因为此时杠杆静止，但是实验时为了方便测量力臂需要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，由图可知右端高，需将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 由表格中数据知， 第一组数据 0.5N×20.7cm＝1.0N×10.4cm 第二组数据 1.0N×15.5cm＝1.5N×10.7cm 第三组数据 1.5N×10.3cm＝0.5N×30.3cm 可得杠杆的平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F1l1＝F2l2。 【小问3详解】 设钩码的重力为G，每一格的长度为L，则左侧为 2G×5L＝4GL 右侧为 3G×5L＝3GL 左侧大于右侧，所以左端下沉。 【小问4详解】 [1][2]根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕C点从a位置转动到b位置过程中，其阻力臂不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小，即弹簧测力计b位置要比a位置拉时的示数要大。 21. 某实验小组在测滑轮组机械效率实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）在使用甲弹簧测力计时需要竖直向上_________拖动，若斜向上匀速拉动则弹簧测力计的示数会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）从表中数据可分析出实验1是用图_________（选填“甲”或“乙”）做的实验；实验1中若钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为_________W； 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 1.4 0.5 3 6 0.1 2.4 0.3 83.3 （3）表格中空白处的数据应为_________（百分数保留到0.1%）； （4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的重量越重，滑轮组的机械效率越_________（选填“高”或“低”）；比较实验1和实验3可得结论：同一滑轮组，_________，可以提高滑轮组的机械效率。 【答案】 ①. 匀速 ②. 变大 ③. 甲 ④. 0.54 ⑤. 57.1 ⑥. 低 ⑦. 提升的物体越重 【解析】 【详解】（1）[1]为了使拉力大小不变，在使用甲弹簧测力计时需要竖直向上匀速拖动。 [2]若斜向上匀速拉动，拉力的力臂变小，则弹簧测力计的示数会变大。 （2）[3]从表中数据可分析出实验1得，滑轮组的 使用图甲做的实验。 [4]实验1中若钩码上升的速度为0.1m/s，拉力移动的距离 拉力的功率为 （3）[5]由表格中数据得，第2次实验的有用功 总功 机械效率 （4）[6]实验1使用甲滑轮组进行实验，实验2中 则实验2使用乙滑轮组进行实验。通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的重量越重，滑轮组的机械效率越低。 [7]比较实验1和实验3可得结论：同一滑轮组，提升物体重力越大时，机械效率越高，说明同一滑轮组，增大提升物体重力，可以提高滑轮组的机械效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$