内容正文:
白鹤学校2024 年上学期期末水平测试
八年级物理试题卷
时 量: 60分钟 满分 : 1 00分
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。)
1. 图中关于重力的示意图正确的是( )
A. 正在上升的小球
B. 斜面上静止的木块
C. 斜抛向空中的铅球
D. 挂在墙上的小球
2. 在下面所指出的四个力中,使受力物体运动状态发生改变的是( )
A. 手对弹簧的拉力 B. 人对跳板的压力
C. 手对弓的拉力 D. 磁铁对小球的吸引
3. 关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A. 在空中飞行的足球受到踢力、重力和阻力的作用
B. 骑自行车刹车时用力捏车闸是通过增大压力来增大摩擦
C. 小张沿水平方向用力推课桌没推动,则他的推力小于课桌受到的摩擦力
D. 乒乓球运动员用球拍击球,球拍的作用力只能改变球的运动状态
4. 关于下图所示四个实验,下列描述正确的是( )
A. 图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力不同
B. 图乙:在托里拆利实验中将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差变大
C. 图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分中的液面总保持相平
D. 图丁:将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降
5. 在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的区域候车,如图所示。当列车快速驶过站台时,下列说法中正确的是( )
A. 列车附近的空气流速大,压强小,乘客会受到指向列车的“推力”
B. 列车附近的空气流速小,压强大,乘客会受到背离列车的“推力”
C. 列车附近的空气流速大,压强小,乘客会受到背离列车的“推力”
D. 列车附近的空气流速小,压强大,乘客会受到指向列车的“推力”
6. 在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验,下列有关叙述不正确的是
A. 三次实验时,要让同一小车从斜面同一高度静止滑下
B. 实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C. 实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越近
D. 根据甲,乙、丙的实验现象和科学推理相结合得出牛顿第一定律
7. 用下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图是课本上一个实验,把鸡蛋放入清水中会下沉,然后逐渐向杯中加盐并轻轻搅拌,随着盐的溶解,可以看到鸡蛋会上浮,直至浮至液面。之所以会上浮,是因为( )
A. 液体密度变大,鸡蛋所受的浮力大于重力
B. 鸡蛋排开盐水的体积增大,导致浮力增大
C. 鸡蛋的重力减小了,导致了重力小于浮力
D. 鸡蛋的质量减少了,同时所受的浮力增大
9. 如图所示,水从塑料瓶侧壁不同深度的两个小孔喷出。下列说法正确的是( )
A. 水从塑料瓶侧壁的孔中喷出,说明液体内向各个方向都有压强
B. 两孔中喷出的水远近不同,说明液体内部压强的大小跟液体的密度有关
C. 若两孔大小相同,则相同时间内两个小孔流出的水的质量一样多
D. 随着水的流出塑料瓶底部受到的压强越来越小
10. 如图所示是足球从处落到地面后反复弹起落下的示意图,图中虚线为足球的运动轨迹。以下说法正确的是( )
A. 从A点到E点的过程中机械能守恒
B. 从C点到D点的过程中重力势能在变大
C. 从D点到E点的过程中弹性势能变大
D. 足球在整个运动过程中机械能逐渐减小
11. 如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A. A物块受到的摩擦力为5N
B. B物块与地面间的摩擦力为5N
C. B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D. B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
12. 如图所示,一未装满橙汁的密闭杯子,先倒立放在桌面上,然后反过来正立在桌面上,则橙汁对杯子底部的压强分别为p甲、p乙,橙汁对杯子底部的压力分别为F甲、F乙,则( )
A. p甲<p乙,F甲>F乙 B. p甲>p乙,F甲>F乙
C. p甲<p乙,F甲<F乙 D. p甲>p乙,F甲<F乙
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共18分。)
13. 2022年2月,第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶由于________继续向前运动,此时水平冰面对冰壶的支持力___________(选填“做功”或“不做功”)。
14. 如图,端午节赛龙舟时,全体划桨手在指挥的统一号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟快速前进。那么使龙舟、人、桨一起前进的施力物体是_______,此现象说明力的作用是________。
15. 中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋和围棋大赛。在复盘讲解时,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示。此时棋子受到的摩擦力方向________,大小_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)它的重力。
16. 如图甲为盛水的烧杯, 上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降, 直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数 F与圆柱体下降高度 h变化关系的图像如图乙所示,由图可知圆柱体受到的重力______N,圆柱体受到的最大浮力是______N,圆柱体的密度是______ kg/m³。
三、作图题和实验分析题(本题共5小题,每空2分,共30分。)
17. 如图所示,请画出漂浮的小球静止在水面受到的浮力F浮。
18. 开门时,门手柄可视为杠杆,请画出图中门锁手柄受到力F的力臂L。
19. 在探究滑动摩擦力的影响因素中,小建做了如下几次实验:
(1)实验时,应沿水平方向拉弹簧测力计,使木块A做__________运动,则木块A受到滑动摩擦力的大小___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙、丙三次实验中,摩擦力最大的是______________。
(3)实验过程中,小明发现弹簧测力计的示数很不稳定,于是他对实验方案进行了改进,如图丁所示。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。启动传送带,木块所受摩擦力的方向为水平向___________(选填“左”或“右”)。让传送带以不同的速度匀速运行,稳定后弹簧测力计的示数____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
20. 小明通过如图下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。
(1)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是_________的。(选填“相同”或“不同”);
(2)实验1将小球从斜面顶端自由滚下(图甲),观察到木块被撞出了一段距离。实验2将小球从斜面中间自由滚下(图乙),观察到木块被撞出的距离比实验1的距离__________(选填“短”、“长”或“相等”)由上述实验现象,我们可以得出结论:同一物体,__________,动能越大;
(3)实验3将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙)。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将__________。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
21. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,小明需将杠杆右端的平衡螺母向 _________ (选填“左”或“右”) 调节。
(2)接着小明在杠杆的A位置挂上两个钩码,如图乙所示,为使杠杆再次水平平衡,应该在 B位置挂上 ________个同样的钩码。
(3)图乙平衡后,如果在A、B两处再各挂一个钩码,杠杆的_________端会下沉(填“左”或“右”)。
(4)如图丙所示,小明改用弹簧测力计在B位置向下拉,当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计的示数将 ___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、综合计算题(本题共2小题,每题8分,共16分。)
22. 如图是用动滑轮提升货物A的示意图。用300 N竖直向上的拉力F使重为500N的货物A在10s 的时间内匀速竖直上升了 2 m(不计绳重和摩擦)。求:
(1)动滑轮的重力为________N;
(2)拉力的功率;
(3)动滑轮的机械效率。(百分数后保留一位小数)
23. 淼淼湘江穿城过,座座桥梁两岸连,每一座湘江大桥都推动了株洲的发展。一艘正在湘江某段建桥的浮吊船,要将甲、乙两个实心桥墩构件放入江底。构件甲和构件乙的质量分布均匀且不吸水,它们的密度之比为1∶4,构件甲的质量为2×105kg。(,g取 10N/kg)。则:
(1)构件甲受到的重力为 ____________N;
(2)江水中距水面20m深处水的压强为 ____________ Pa;
(3)在浮吊船的甲板上放置构件乙与放置构件甲相比,浮吊船静止时排开水的体积增加了 。如图所示,钢绳提着构件浸没在水中沿竖直方向匀速下降,钢绳提着甲与提着乙相比,浮吊船排开水的体积变化了250m3。由此可知构件乙的密度为多少?
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白鹤学校2024 年上学期期末水平测试
八年级物理试题卷
时 量: 60分钟 满分 : 1 00分
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。)
1. 图中关于重力的示意图正确的是( )
A. 正在上升的小球
B. 斜面上静止的木块
C. 斜抛向空中的铅球
D. 挂在墙上的小球
【答案】D
【解析】
【详解】
A.重力的方向总是竖直向下的,作用点在物体的重心处。正在上升的小球受重力的作用,重力的方向是竖直向下的,图中重力的方向竖直向上,与重力方向不符,故A错误;
B.重力的方向是竖直向下的,图中重力的方向垂直斜面向下,与重力方向不符,故B错误;
C.重力的方向是竖直向下的,图中重力的方向斜向上,与重力方向不符,故C错误;
D.挂在墙上的小球,受竖直向下的重力作用,作用点在球心,重力的示意图正确,故D正确。
故选D。
2. 在下面所指出的四个力中,使受力物体运动状态发生改变的是( )
A. 手对弹簧的拉力 B. 人对跳板的压力
C. 手对弓的拉力 D. 磁铁对小球的吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.手对弹簧的拉力使弹簧伸长了,属于改变物体的形状而不是改变物体的运动状态,故A不符合题意;
B.人对跳板的压力使跳板弯曲了,属于改变物体的形状而不是改变物体的运动状态,故B不符合题意;
C.手对弓的拉力使弓的形状发生了改变不是改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.磁铁对小球的吸引力改变了小球的运动方向,属于改变物体的运动状态,故D符合题意。
故选D。
3. 关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A. 在空中飞行的足球受到踢力、重力和阻力的作用
B. 骑自行车刹车时用力捏车闸是通过增大压力来增大摩擦的
C. 小张沿水平方向用力推课桌没推动,则他推力小于课桌受到的摩擦力
D. 乒乓球运动员用球拍击球,球拍的作用力只能改变球的运动状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.在空中飞行的足球受到重力和空气阻力的作用,不再受到踢力的作用,故A错误;
B.骑自行车刹车时,用力捏车闸是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方式来增大摩擦,故B正确;
C.小张沿水平方向用力推课桌没推动,处于平衡状态,则他的推力等于课桌受到的摩擦力,故C错误;
D.乒乓球运动员用球拍击球,球拍的作用力不仅能够使球改变运动状态,还可以改变球的形状,故D错误。
故选B。
4. 关于下图所示的四个实验,下列描述正确的是( )
A. 图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力不同
B. 图乙:在托里拆利实验中将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差变大
C. 图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分中的液面总保持相平
D. 图丁:将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.图甲:一瓶橙汁先后放在相同海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压强大小不同,故A错误;
B.在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,在托里拆利实验中将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差不变,故B错误;
C.连通器是指上端开口,下部连通的容器,连通器中装入同种液体,在液体静止时,各容器的液面总保持相平。由图可知,图丙是连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分中的液面总保持相平,故C正确;
D.大气压随着高度的增加而减小,拿着这个气压计从一楼爬到十楼的过程中,气压减小,液柱会在内部气压的作用下被压高,故D错误。
故选C。
5. 在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的区域候车,如图所示。当列车快速驶过站台时,下列说法中正确的是( )
A. 列车附近的空气流速大,压强小,乘客会受到指向列车的“推力”
B. 列车附近的空气流速小,压强大,乘客会受到背离列车的“推力”
C. 列车附近的空气流速大,压强小,乘客会受到背离列车的“推力”
D. 列车附近的空气流速小,压强大,乘客会受到指向列车的“推力”
【答案】A
【解析】
【详解】当列车快速驶过站台时,列车附近的空气流速大,压强小,乘客会受到指向列车的“推力”,故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验,下列有关叙述不正确的是
A. 三次实验时,要让同一小车从斜面同一高度静止滑下
B. 实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C. 实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越近
D. 根据甲,乙、丙的实验现象和科学推理相结合得出牛顿第一定律
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验中,我们让小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较,故A正确;
B. 实验中运动的小车会停下来,其运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C. 实验表明:小车在木板表面运动的距离最远,说明小车受到摩擦力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢,故C错误;
D. 接触面越光滑,摩擦力越小,小车的速度减小得慢.由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动,在根据甲,乙、丙的实验现象和科学推理相结合得出牛顿第一定律,故D正确;
7. 用下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.动力力臂是阻力力臂二倍的杠杆,所以是省力一半。
B.定滑轮实质是等臂杠杆,只改变力的方向,不改变力的大小。
C.吊动滑轮的为2股绳子,拉力为物重的二分之一;
D.吊动滑轮的为3股绳子,拉力为物重的三分之一。
综上所述,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 如图是课本上的一个实验,把鸡蛋放入清水中会下沉,然后逐渐向杯中加盐并轻轻搅拌,随着盐的溶解,可以看到鸡蛋会上浮,直至浮至液面。之所以会上浮,是因为( )
A. 液体密度变大,鸡蛋所受的浮力大于重力
B. 鸡蛋排开盐水的体积增大,导致浮力增大
C. 鸡蛋的重力减小了,导致了重力小于浮力
D. 鸡蛋的质量减少了,同时所受的浮力增大
【答案】A
【解析】
【详解】加盐后盐水的密度增大,而鸡蛋排开液体的体积不变,由知道,鸡蛋所受浮力增大,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮。质量是物质的属性,与状态无关。
故选A。
9. 如图所示,水从塑料瓶侧壁不同深度的两个小孔喷出。下列说法正确的是( )
A. 水从塑料瓶侧壁的孔中喷出,说明液体内向各个方向都有压强
B. 两孔中喷出的水远近不同,说明液体内部压强的大小跟液体的密度有关
C. 若两孔大小相同,则相同时间内两个小孔流出的水的质量一样多
D. 随着水的流出塑料瓶底部受到的压强越来越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中水从塑料瓶侧壁的两个小孔喷出,说明水对容器侧壁有压强,不能说明液体内向各个方向都有压强,故A错误;
B.由图知道,小孔位置越低,水的深度越深,水喷出得越远,表示水的压强越大,说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关,故B错误;
C.小孔位置越低,水的深度越深,压强越大,则水的流速越大,若两孔大小相同,则相同时间内流出水的质量越大,故C错误;
D.随着水的不断流出,液体深度减小,由p=ρgh知道,塑料瓶底部受到的压强越来越小,故D正确。
故选D。
10. 如图所示是足球从处落到地面后反复弹起落下的示意图,图中虚线为足球的运动轨迹。以下说法正确的是( )
A. 从A点到E点的过程中机械能守恒
B. 从C点到D点过程中重力势能在变大
C. 从D点到E点的过程中弹性势能变大
D. 足球在整个运动过程中机械能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】AD.小球向右运动过程中,弹起的高度逐渐减小,这是因为小球受到空气阻力的作用会损失一部分机械能,同时与地面碰撞时也会损失一部分机械能,即小球的机械能不守恒,故A错误、D正确;
B.从C点到D点的过程中,小球的质量不变,高度变小,重力势能变小,故B错误;
C.D点到E点的过程中,小球的弹性形变程度变小,弹性势能变小,弹性势能转化为动能,故C错误。
故选D。
11. 如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A. A物块受到的摩擦力为5N
B. B物块与地面间的摩擦力为5N
C. B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D. B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.因为A、B两个物块,一起向左做匀速直线运动,A、B两个物块之间没有相对运动,也无相对运动趋势,不满足摩擦力的产生条件,所以,A、B之间无摩擦力,A物块受到的摩擦力为0,故A错误;
B.对B物块受力分析,在水平方向上受水平向左的拉力F和地面对B物块水平向右的摩擦力,因为在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,水平向左的拉力F和地面对B物块的摩擦力是一对平衡力,所以地面对B物块的摩擦力为5N,故B正确;
C.对B物块受力分析,在竖直方向上,B物块受到的重力和A对B的压力与地面对B的支持力相互平衡,故C错误;
D.B物块对地面的压力的施力物体是B物块,受力物体是地面;地面对B的支持力的施力物体是地面,受力物体是B,所以是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
12. 如图所示,一未装满橙汁的密闭杯子,先倒立放在桌面上,然后反过来正立在桌面上,则橙汁对杯子底部的压强分别为p甲、p乙,橙汁对杯子底部的压力分别为F甲、F乙,则( )
A. p甲<p乙,F甲>F乙 B. p甲>p乙,F甲>F乙
C. p甲<p乙,F甲<F乙 D. p甲>p乙,F甲<F乙
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图示知杯子正立时橙汁的深度大于倒立时的深度,即
h甲<h乙
据p=ρgh知
p甲<p乙
甲图中,杯子上窄下宽,则橙汁对杯子底部的压力等于橙汁的重力,乙图中,杯子上宽下窄,则橙汁对杯子底部的压力小于橙汁的重力,那么
F甲>F乙
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共18分。)
13. 2022年2月,第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶由于________继续向前运动,此时水平冰面对冰壶的支持力___________(选填“做功”或“不做功”)。
【答案】 ①. 惯性 ②. 不做功
【解析】
【详解】[1]一切物体都具有保持原来运动状态的性质,这种性质兼作惯性,运动员将冰壶掷出后,冰壶由于惯性继续向前运动。
[2]冰壶运动过程中,水平冰面对冰壶的支持力竖直向上,冰壶在水平面上运动,冰壶没有在支持力的方向上移动距离,因此支持力不做功。
14. 如图,端午节赛龙舟时,全体划桨手在指挥的统一号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟快速前进。那么使龙舟、人、桨一起前进的施力物体是_______,此现象说明力的作用是________。
【答案】 ①. 水 ②. 相互的
【解析】
【分析】
【详解】[1]赛龙舟时,桨手用桨向后划水,桨对水施加向后的作用力,则水对桨施加向前的反作用力,从而使龙舟向前进。所以使龙舟、人、桨一起前进的力的施力物体是水。
[2]全体划桨手向后划水,龙舟就快速前进,这说明力的作用是相互的。
15. 中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋和围棋大赛。在复盘讲解时,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示。此时棋子受到的摩擦力方向________,大小_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)它的重力。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 等于
【解析】
分析】
【详解】[1][2]棋盘上的棋子在竖直方向上受到两个力的作用:重力和摩擦力;由于棋子在棋盘上保持静止,所以,这两个力是一对平衡力。由二力平衡条件知道,这两个力在大小上是相等的,方向上是相反的。由于重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上。
16. 如图甲为盛水的烧杯, 上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降, 直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数 F与圆柱体下降高度 h变化关系的图像如图乙所示,由图可知圆柱体受到的重力______N,圆柱体受到的最大浮力是______N,圆柱体的密度是______ kg/m³。
【答案】 ①. 9 ②. 6 ③.
【解析】
【详解】[1] 由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知圆柱体受到的重力为
[2] 由图像可知,圆柱体完全浸没时,测力计示数为3N,则根据称重法可知圆柱体受到的最大浮力为
[3] 圆柱体的体积为
则圆柱体的密度为
三、作图题和实验分析题(本题共5小题,每空2分,共30分。)
17. 如图所示,请画出漂浮的小球静止在水面受到的浮力F浮。
【答案】
【解析】
【详解】小球所受浮力的方向是竖直向上的。从小球的重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮,如图所示:
18. 开门时,门手柄可视为杠杆,请画出图中门锁手柄受到的力F的力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】支点就是门把手转动时的固定点O,过支点O作动力F作用线的垂线段L,即为力F的力臂L,如图所示:
19. 在探究滑动摩擦力的影响因素中,小建做了如下几次实验:
(1)实验时,应沿水平方向拉弹簧测力计,使木块A做__________运动,则木块A受到滑动摩擦力的大小___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙、丙三次实验中,摩擦力最大的是______________。
(3)实验过程中,小明发现弹簧测力计的示数很不稳定,于是他对实验方案进行了改进,如图丁所示。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。启动传送带,木块所受摩擦力的方向为水平向___________(选填“左”或“右”)。让传送带以不同的速度匀速运行,稳定后弹簧测力计的示数____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 匀速直线运动 ②. 等于
(2)丙 (3) ①. 左 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
[1][2]弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
【小问2详解】
甲、乙、丙三个实验中,丙图中压力最大,接触面最粗糙,则滑动摩擦力最大。
【小问3详解】
[1]启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左。
[2]改变传送带的速度大小,由于压力和接触面粗糙程度都不变,则滑动摩擦力大小不变,故弹簧测力计的示数不变。
20. 小明通过如图下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。
(1)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是_________的。(选填“相同”或“不同”);
(2)实验1将小球从斜面顶端自由滚下(图甲),观察到木块被撞出了一段距离。实验2将小球从斜面中间自由滚下(图乙),观察到木块被撞出的距离比实验1的距离__________(选填“短”、“长”或“相等”)由上述实验现象,我们可以得出结论:同一物体,__________,动能越大;
(3)实验3将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙)。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将__________。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
【答案】 ①. 不同 ②. 短 ③. 速度越大 ④. A
【解析】
【详解】(1)[1]小球从斜面上不同的高度由静止滚下,由于小球的重力势能不同,则小球到达斜面底端时速度不同。
(2)[2][3]根据图示可知,实验2中木块被撞的距离比实验1的距离要小一些,两次实验中的小球的质量相同,滚下的高度不同,高度越低,到达水平面时的速度越小,推动木块移动的距离就越小,动能越小,所以能得出结论;同一物体,运动速度越大,动能越大。
(3)[4]当小球到达C点时,速度为水平向右运动,此时小球所受各个力突然全部消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持这一状态,所以小球将沿a轨迹运动,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
21. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,小明需将杠杆右端的平衡螺母向 _________ (选填“左”或“右”) 调节。
(2)接着小明在杠杆的A位置挂上两个钩码,如图乙所示,为使杠杆再次水平平衡,应该在 B位置挂上 ________个同样的钩码。
(3)图乙平衡后,如果在A、B两处再各挂一个钩码,杠杆的_________端会下沉(填“左”或“右”)。
(4)如图丙所示,小明改用弹簧测力计在B位置向下拉,当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计的示数将 ___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)右 (2)1
(3)右 (4)变大
【解析】
【小问1详解】
杠杆的位置如图甲所示,此时杠杆处于静止状态时,处于平衡状态;杠杆右端高,说明此时杠杆的重心在支点左边,所以应将平衡螺母右调,使重心右移,杠杆才能平衡。
【小问2详解】
假设一个钩码重G,杠杆一格为L;由杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
即
2G×2L=n×4L
解得
n=1
【小问3详解】
设杠杆一格的长度是L,一个钩码重是G,所以由杠杆平衡条件知道
图乙中
如果再在A、B两处各加挂一个钩码
所以杠杆右端下沉。
【小问4详解】
由图丙知道,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中,动力臂变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,由于阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件知道,测力计示数将变大。
四、综合计算题(本题共2小题,每题8分,共16分。)
22. 如图是用动滑轮提升货物A的示意图。用300 N竖直向上的拉力F使重为500N的货物A在10s 的时间内匀速竖直上升了 2 m(不计绳重和摩擦)。求:
(1)动滑轮的重力为________N;
(2)拉力的功率;
(3)动滑轮的机械效率。(百分数后保留一位小数)
【答案】(1)100 (2)120W
(3)83.3%
【解析】
【小问1详解】
动滑轮绳子股数为2,不计绳重和摩擦,由可知,动滑轮的重力为
【小问2详解】
拉力的功率为
【小问3详解】
该滑轮组的机械效率为
23. 淼淼湘江穿城过,座座桥梁两岸连,每一座湘江大桥都推动了株洲的发展。一艘正在湘江某段建桥的浮吊船,要将甲、乙两个实心桥墩构件放入江底。构件甲和构件乙的质量分布均匀且不吸水,它们的密度之比为1∶4,构件甲的质量为2×105kg。(,g取 10N/kg)。则:
(1)构件甲受到的重力为 ____________N;
(2)江水中距水面20m深处水的压强为 ____________ Pa;
(3)在浮吊船的甲板上放置构件乙与放置构件甲相比,浮吊船静止时排开水的体积增加了 。如图所示,钢绳提着构件浸没在水中沿竖直方向匀速下降,钢绳提着甲与提着乙相比,浮吊船排开水的体积变化了250m3。由此可知构件乙的密度为多少?
【答案】(1)2×106
(2)2×105 (3)8×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
构件甲受到的重力
【小问2详解】
距离水面20m深处水产生的压强为
【小问3详解】
由题意知道,浮吊船静止时排开水的体积增加量
钢绳提着构件浸没在水中沿竖直方向匀速下降,钢绳提着甲与提着乙相比,浮吊船排开水的体积变化量
根据题意知道,构件甲、乙的密度正比
m甲=2×105kg
在浮吊船的甲板上放置构件乙与放置构件甲相比,浮吊船静止时排开水的体积增加了200m3,则有
即
则构件乙的质量
m乙=4×105kg
当钢绳提着构件浸没在水中沿竖直方向匀速下降时,钢绳提着甲与提着乙相比,浮吊船排开水的体积变化了250m3,浮力的变化等于排开水的重力的变化
甲、对浮吊船拉力的变化量为
则
解得
①
根据密度公式知道
解得
V甲=2V乙......②
由①②得
V乙=50m3
则乙的密度
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