内容正文:
四川省射洪市绿然教育2023-2024学年八年级下期期末三校联考物理卷
一、选择题(每题2分,共40分)
1. 下列有关物理量的估测,符合实际的是( )
A. 一个鸡蛋所受重力约为5N
B. 学校教学楼教室的层高为300dm
C. 汽车在高速公路正常行驶的速度约为120m/s
D. 中学生双脚站立时,对地面的压强值约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个鸡蛋的重力约为1N,则一个鸡蛋所受重力约为0.5N,故A不符合题意;
B.学校教学楼教室的层高为3m=30dm,故B不符合题意;
C.汽车在高速公路正常行驶的速度约为120km/h,故C不符合题意;
D.中学生双脚站立时,对地面的压力约为500N,双脚的受力面积约为400cm2,则对地面的压强为
故D符合题意。
故选D。
2. 下列说法中哪一个是正确的( )
A. 磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在
B. 指南针能够指示方向,说明有受力物体,不一定有施力物体
C. 马拉车的同时,车也拉马
D. 用脚踢足球,只有脚对球的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁铁吸铁,同时铁吸引磁铁,磁力是在磁铁和铁之间产生的,只有磁铁或铁不会产生力的作用,力不能离开物体而单独存在的,故A错误;
B.指南针能够指示方向,说明指南针是受力物体,一定有施力物体,这个施力物体是地球,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,马拉车的同时,车也拉马,故C正确;
D.物体间力的作用是相互的,用脚踢足球,脚对足球有作用力,同时足球对脚也有力的作用,故D错误。
故选C。
3. 下列物理量的符号和国际单位,对应错误的是( )
A. 速度v-m/s B. 质量m-kg C. 密度ρ-kg/m3 D. 功率P-J
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度是表示物体运动快慢的物理量,其国际单位是m/s,常用单位有km/h等,故A正确,不符合题意;
B.质量表示物体所含物质的多少,其国际单位是kg,常用单位有g、t等,故B正确,不符合题意;
C.密度表示单位体积的某种物质的质量,其国际单位是kg/m3,常用单位有g/cm3等,故C正确,不符合题意;
D.功率指的是物体在单位时间内所做的功,其国际单位是W,故D错误。符合题意。
故选D。
4. 如图所示,其中一个力与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A. 图甲:骆驼脚掌对地面的力 B. 图乙:人对船的推力
C. 图丙:磁体对运动铁球的力 D. 图丁:地球对下落苹果的力
【答案】A
【解析】
【详解】图甲中,骆驼脚掌对地面的力,让地面发生形变;图乙中,人对船的推力让船开始运动,力改变了物体的运动状态;图丙中,条形磁铁对铁球的力,让铁球做曲线运动,则力改变了物体的运动状态;图丁中,重力让苹果下落,力改变了物体的运动状态。所以甲中力的作用效果与乙、丙、丁中的不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是( )
A. 关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C. 平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D. 平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性指的是物体保持原来的运动状态不变的性质,关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其具有惯性,故A正确,不符合题意;
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,平衡车将做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.平衡车受到的重力小于地面对它的支持力(该支持力大小等于平衡车与人的重力大小之和),这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 如图所示,把两个质量均为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中错误的是( )
A. 弹簧测力计可以测量不是水平或竖直方向的力
B. 使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
C. 弹簧测力计的分度值为0.2N,两个钩码的总重力为1N
D. 称钩码重力前,需把弹簧测力计在竖直方向调零,还要来回拉动挂钩几次
【答案】B
【解析】
【详解】A.弹簧测力计可以测量竖直方向上的力,也可以测水平方向上的力,也可以测倾斜方向上的力,故A正确,不符合题意;
B.使弹簧测力计内的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,不是钩码的重力,故B错误,符合题意;
C.由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1N;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数,则钩码的重力
G=F示=1N
故C正确,不符合题意;
D.测量物体重力前,由于重力是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零;测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦,故D正确,不符合题意。
故选B。
7. 【2016·威海卷】图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是( )
A. L甲< L丙 L乙> L丁
B. L甲= L丙 L乙=L丁
C. L甲< L丙 L乙= L丁
D. L甲= L丙 L乙> L丁
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,图甲和丙的力都会使弹簧伸长,图乙和图丁的力都会使弹簧压缩;在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向左,所以图甲和图丙的作用力情况相同,效果相同,故它们伸长的长度相同,所以
L甲=L丙
在图乙中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,方向水平向右,所以图乙和图丁的作用力情况相同,效果相同,故它们缩短的长度相同,所以
L乙=L丁
故选B。
8. 如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景,下列有关说法正确的是( )
A. 比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面摩擦力
B. 获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力
C. 获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力
D. 为了取胜,常选用体重较大的运动员,主要是因为他们力气大
【答案】B
【解析】
【详解】A.比赛时穿钉鞋背书包,通过增加压力和接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
BC.两个队伍对对方的拉力大小相同,获胜方的拉力等于获胜方所受摩擦力,失败方的拉力大于失败方所受摩擦力,因此获胜方摩擦力大于失败方摩擦力,故B正确,C错误;
D.为了取胜,常选用体重较大的运动员,主要是因为他们对地面的压力大,受到地面的摩擦力大,故D错误。
故选B。
9. 2023年3月25日上午,第三届“运动之城·诗酒射洪”2023中国全民健身走(跑)大赛(四川·射洪站)在涪江之畔的四川省射洪市拉开了帷幕。来自全国的3000余名运动爱好者齐聚风景如画的螺湖半岛,参加2023年中国全民健身走(跑)大赛。下列说法正确的是( )
A. 起跑前静止的运动员不受力的作用
B. 运动员匀速转弯时,他的运动状态发生了改变
C. 运动员在加速冲刺阶段的惯性越来越大
D. 选手冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.起跑前静止的运动员会受到重力和支持力,故A错误;
B.运动员匀速转弯时,运动方向发生了改变,所以他的运动状态发生了改变,故B正确;
C.惯性大小只跟物体质量有关,运动员在加速冲刺阶段运动速度增大,惯性大小不变,故C错误;
D.惯性是物体具有的固有性质,惯性不是力,不能说受到惯性的作用或惯性力的作用;选手冲线后没有立即停下来,是因为运动员具有惯性,要保持之前的运动状态;故D错误。
故选B。
10. 在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。下列有关说法错误的是( )
A. 在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该实验方法叫控制变量法
B. 对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C. 若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D. 交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,就是直接利用甲、乙两图的实验结论
【答案】A
【解析】
【详解】A.在三次实验中,小桌对海绵的压力作用效果大小不能直接比较,均用海绵被压下的深浅,来比较小桌对海绵的压力作用效果大小,采用了转换法,故A错误,符合题意;
B.对比甲、乙两图发现,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越明显,所以可以得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关,故B正确,不符合题意;
C.若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,需要控制压力大小相同,所以可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比,控制压力大小相同,改变受力面积大小,故C正确,不符合题意;
D.通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,即受力面积相同,控制了最大压力,所以利用甲、乙两图的实验结论:受力面积相同,压力越大,压力作用效果越明显,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为、,液体对容器底部的压力分别为、;容器对桌面的压强分别为、,容器对桌面的压力分别为、,则它们的大小关系正确的是( )
A. ,;, B. ,;,
C. ,;, D. ,;,
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,A液体体积大于B液体体积,A、B两种液体质量相同,由
可知
液面高度相同,根据
可得液体对容器底部的压强关系
容器底面积相同,根据
可得液体对容器底部的压力关系
容器放在水平桌面上,容器对桌面的压力大小等于容器和液体总重力
两种液体质量相同,液体的重力相同,则
根据
容器对桌面压强
故ACD错误,B正确。
故选B。
12. 关于下面三幅图的说法正确的是( )
A. 如甲图,实验中玻璃管内水银柱上方会有少量气体
B. 如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变高
C. 如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱下降
D. 如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.如甲图,玻璃管立起来前,里面水银是满的,立起来后水银柱产生的压强等于大气压强,此时玻璃管内水银柱上方是真空,故A错误;
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,由于大气压强不变,因此水银柱的高度不变,故B错误;
C.大气压随海拔高度的增加而降低,随海拔高度的减小而升高;如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,瓶外大气压增大,根据瓶内大气压等于瓶外大气压加上水柱压强可知,瓶内气体压强不变,水柱压强减小,所以,细管内的水柱下降,故C正确;
D.盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压,瓶子上方时是封闭的,不属于连通器,所以没有利用连通器原理,故D错误。
故选C。
13. “我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 茄子受到的浮力小于它受到的重力
B. 茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C. 西红柿排开水的重力等于自身的重力
D. 西红柿的密度大于茄子的密度
【答案】D
【解析】
【详解】A.茄子漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.茄子漂浮在水面上,茄子受到的浮力等于它受到的重力,西红柿沉在水底,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,由于不知道茄子和西红柿的质量关系,无法比较二者受到浮力的大小关系,故B错误;
C.西红柿沉在盆底,根据物体的浮沉条件可知,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,即西红柿排开水的重力小于自身的重力,故C错误;
D.根据物体的浮沉条件可知,西红柿下沉,说明西红柿的密度大于水的密度;茄子漂浮,说明茄子的密度小于水的密度,所以西红柿的密度大于茄子的密度,故D正确。
故选D。
14. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】图A中,滑轮组承重绳子为2根,不计机械自重和摩擦时,动力;
图B中,滑轮组承重绳子为3根,不计机械自重和摩擦时,动力;
图C中,动力F3拉着物体和动滑轮上升,则动力;
图D中,阻力为物体对杠杆的作用力,大小等于物体的自重,动力臂是阻力臂的四倍,据杠杆的平衡条件有
解得,。所以所需动力最小的是F4。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D
15. 如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是( )
A. 力F的大小变大
B. 力F的大小先变大后变小
C. 力F的力臂先变小后变大
D. 力F和它力臂的乘积始终保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】由于力臂为支点到力的距离,所以拉力F从图示位置逆时针缓慢转动过程中,拉力F的力臂先增大后减小;由于这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,则重物的重力不变,其力臂也不变,由杠杆的平衡条件可知,力F和它力臂的乘积始终等于重物的重力乘其力臂,所以力F的大小先变小后大,故ABC错误,D正确。
故选D。
16. 如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 利用此装置既可以省力,也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用任何机械都不省功,所以利用此装置不能省功,故A错误;
BC.由题意知,将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功
W总=Fs=50N×10m=500J
额外功
W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
故BC错误;
D.该斜面的机械效率
故D正确。
故选D。
17. 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(不考虑水的阻力)。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,根据图像信息,下列判断正确的是( )
A. 该金属块重力的大小为34N
B. 该金属块的密度是
C. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D. 在至金属块在水中受到的浮力逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段的拉力,则由图可知,该金属块的重力
故A错误;
BC.当金属块未露出水面时,即为图中的AB段,由图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块浸没时受到的浮力
因为金属块浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积,所以由可得,金属块的体积
由可得,金属块的质量
金属块的密度
故B错误,C正确。
D.由图可知,绳子的拉力在至时间段内逐渐变大,由
可知,此过程中浮力逐渐变小,故D错误。
故选C。
18. 如图所示,物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重的物体固定在无人机上,并控制无人机完成以的速度匀速上升、在空中悬停、以的速度匀速下降三个阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多次测量的相关信息,并做出测评报告。下列说法中( )
①匀速上升阶段,物体相对于地面是运动的
②匀速上升阶段,物体的机械能不变
③匀速下降阶段,物体的重力势能转化为动能
④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
【答案】C
【解析】
【详解】①匀速上升阶段,物体相对于地面的位置发生了变化,故物体相对于地面是运动的,故①符合题意;
②匀速上升阶段,物体的质量不变,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,故机械能变大,故②不符合题意;
③匀速下降阶段,速度不变,动能不变,因高度变小,重力势能变小,物体的重力势能没有转化为动能,故③不符合题意;
④根据已知条件,物体匀速上升的速度大于下降的速度,故物体匀速上升时的动能大,即物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能,故④符合题意。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
19. 如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其棱长分别是20cm、30cm。将A放在水平地面上,B放在A的上面,如图甲所示,A对地面的压强是B对A的压强的4倍;然后将物块B放在水平地面上,A放在B的上面,如图乙所示。下列选项中正确的是( )
A. A、B的质量之比mA∶mB=4∶1
B. A、B的密度之比ρA∶ρB=8∶81
C. 图甲中只将B沿竖直方向切割部分并取走,A对地面的压强保持不变
D. 图甲中A对地面压强与图乙中B对地面的压强之比pA∶pB=9∶4
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,两正方体的体积比为
即。A对地面的压强是B对A的压强的4倍;则
故A、B的密度之比为
A、B的质量之比为
故AB错误;
C.图甲中只将B沿竖直方向切割部分并取走,总重力减小,A对地面的压力减小,受力面积保持不变,根据压强公式,压强变小,故C错误;
D.图甲中A对地面的压强与图乙中B对地面的压强之比为
故D正确。
故选D。
20. 水平桌面上放有甲、乙两个漂着相同的木块的同款盛水烧杯。把铁块a放在木块上面,木块刚好浸没在水中,如图甲所示;将铁块b用细线系在木块下面(细线质量体积均忽略不计),木块也刚好浸没在水中,如图乙所示。且此时烧杯中水面相平,已知水的密度为,铁的密度为,则下列说法正确的是( )
①a铁块的重力等于b铁块的重力
②a、b两个铁块的体积之比
③甲、乙两烧杯对桌面的压强相等
④若将a取下投入水中,并剪断b的细线,静止时水对烧杯底的压强
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①②甲图中,铁块a和木块一起漂浮在水面,则浮力为
F浮木=Ga+G木
所以铁块a的重力
Ga=F浮木-G木
即
ρ铁gVa=ρ水gV木-ρ木gV木
乙图中,铁块b和木块一起悬浮在水中,则整个浮力
F浮木+F浮b=Gb+G木
所以铁块b的重力
Gb=F浮b+F浮木-G木
比较可知a铁块的重力小于b铁块的重力,即
F浮木-G木=Gb-F浮b
所以
ρ铁gVa=ρ铁gVb-ρ水gVb=(ρ铁-ρ水)gVb
所以
故①错误,②正确;
③因为两烧杯完全相同且水面相平,由p=ρgh可知水对容器底面的压强相等,由F=pS可知水对容器底面的压力相等,因为水平桌面上放着两个相同的烧杯,由F压=F水+G容可知容器对桌面的压力也相等,由可知图中烧杯对桌面的压强相等,故③正确;
④将a取下投入水中,并剪断b的细线,静止时,木块漂浮,a、b沉底,甲中排开液体体积的变化量等于木块露出的体积与a的体积之差,乙中排开液体体积的变化量等于木块露出的体积,所以甲则排开液体体积的变化量小于乙中排开液体体积的变化量,因为水平桌面上放着两个相同的烧杯,所以水对容器底的压力变化量等于排开水的重力的变化量,等于浮力的变化量,由
可知
Δp甲<Δp乙
两图中水面相平,则水对容器底部的压强相等,此时水对容器底压强
p甲=p-Δp甲
p乙=p-Δp乙
则
p甲>p乙
故④错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共19分)
21. 1644年,意大利科学家_______首次测出了大气压强的值,一个标准大气压强能够支持最大高度约为_______m的水柱。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 10
【解析】
【详解】[1]1644年,意大利科学家托里拆利通过托里拆利实验,发现大气压相当于76cm水银柱产生的压强,首次测出了大气压强的值。
[2]一个标准大气压的值约为p=1×105Pa,故由p=ρgh可得,一个标准大气压强能够支持的水柱的高度约为
22. 2024年4月30日,太空“出差”半年的神舟十七号乘组汤洪波、唐胜杰、江新林成功返回地球家园。返回舱在减速降落过程中,表面温度高达到3000℃以上,返回舱所受合力的方向是向________的,机械能_________(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
【答案】 ①. 上 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]返回舱向下做减速运动,此时返回舱受到的阻力大于其受到的重力,所受合力的方向是向上的。
[2]返回舱在减速降落过程中,质量不变,速度减小,高度减小,则动能减小,重力势能减小,因物体的机械能为动能与重力势能之和,所以,机械能减小。
23. 一个物体的质量是5kg,当把它吊在空中静止时,它受到的拉力是___________N,若使它以1m/s的速度匀速下降时,它受到的拉力___________50N(填“大于、小于、等于”),若使它以2m/s的速度匀速上升时,它受到的拉力___________50N(填“大于、小于、等于”),若上升的过程中,绳子突然断了,同时所有外力消失,物体将会做___________。(取g=10N/kg)
【答案】 ①. 50 ②. 等于 ③. 等于 ④. 匀速直线运动
【解析】
【详解】[1][2][3]物体的重力
G=mg=5kg×10N/kg=50N
当物体静止或匀速下降、匀速上升时,都处于平衡状态,物体所受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以拉力都等于50N。
[4]若上升的过程中,绳子突然断了,同时所有外力消失,根据牛顿第一定律的知识可知,物体将会做匀速直线运动。
24. 在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则0.5s时木箱受到的摩擦力为________N;第2秒木箱受到的摩擦力为_______N;第4秒木箱受到的摩擦力为________N,第3至5s内推力F做的功为________J。
【答案】 ①. 100 ②. 200 ③. 200 ④. 400
【解析】
【详解】[1]由丙图可知,木箱在0~1s内速度为零,木箱静止,此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力,静摩擦力大小等于此时的推力大小,由图乙可知,0~1s内推力大小为100N,所以,0.5s时木箱受到的摩擦力为100N。
[2][3]由丙图可知,木箱在3~5s内速度保持不变,做匀速直线运动;由乙图可知,在3~5s内木箱受到的推力F=200N,摩擦力和推力是一对平衡力,摩擦力大小等于推力大小,摩擦力是200N。所以,第4秒木箱受到的摩擦力为200N;由丙图可知,第2秒时,木箱做加速运动,但木箱对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木箱受到的摩擦力不变,仍为200N。
[4]第3至5s内,箱子做匀速直线运动,速度大小为1.0m/s,则箱子运动的距离为
则第3至5s内推力F做的功为
25. 物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间关系图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1与F2的比值是__________,P1∶P2的比值是__________。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 3∶5
【解析】
【详解】[1]由图像甲可知,物体做匀速直线运动,速度大小为
由v-t图像乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v乙=5m/s;因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,因为物体对接触面的压力大小等于其重力的大小,即物体对接触面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,所以故物体受到的水平推力关系为
即
[2]由
可得,两次推力的功率之比为
26. 如图,王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动,物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动,则在此过程中,拉力F的功率为_______W,物体与地面间的滑动摩擦力为__________N,物体重力做功为_______J。(滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计)
【答案】 ①. 12 ②. 60 ③. 0
【解析】
【详解】[1]由图知,动滑轮上的绳子股数n=3,则绳子自由端移动的速度为
拉力F的功率为
[2]滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计,根据可得,物体与地面间的滑动摩擦力为
[3]重力的方向竖直向下,物体在水平地面上向左匀速运动,没有在重力的方向上移动距离,根据做功的条件可知,重力没有做功,即做功为0J。
27. 重庆鲁能中学的小刚用传感器设计了如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上,下端连接杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,底面积为200cm2,不计杠杆、细杆及连接处的重力,力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像,,则物体M的重力为___________N,当加水质量为1.8kg时,容器对桌面的压强为___________Pa。
【答案】 ①. 2 ②. 1700
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,水箱中没有水时,F0=6N,即细杆a的上端受到的拉力为6N;由杠杆的平衡条件可得
则
(2)[2]由图乙知,所加的水为0至1kg时,压力传感器的示数不变,说明所加水的质量为1kg时,M刚好浸入水中。所加水的质量大于2kg或等于20N时,当力传感器的示数保持为24N不变,说明所加水质量为2kg时,M刚好浸没水中。据杠杆平衡条件有
解得,B点所受的力
此时M受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及压力的作用,处于静止,所以浮力
即水由1kg增至2kg的过程中,浮力由0N增加至10N,所以每增加0.1kg的水,浮力增加1N。那么水增加至1.8kg时,浮力为8N。此时容器对桌面的压力
容器对桌面的压强为
三、作图题(每题2分,共6分)
28. 如图所示,请你画出静止的杯子所受重力示意图和杯子对斜面压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的作用点为O点,方向竖直向下,故过O点沿竖直方向画有向线段,并标G表示重力;杯子对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面指向斜面内部,故从与杯底接触的斜面上取中点作为压力的作用点,然后沿垂直斜面向下的方向画有向线段,并标F表示压力,作图如下:
29. 如图甲是在使用羊角锤撬钉子时的情景,请在图乙中画出支点O,并画出作用在A点的最小动力及其力臂。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,支点为羊角锤与水平面的接触点。根据杠杆平衡条件可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小;由图可知,连接OA,OA即为最长的动力臂,与之垂直的力即为最小的动力,阻力使羊角锤顺时针转动,所以动力使羊角锤逆时针转动,动力应斜向左上方,故作图如下:
30. 一个装有水的烧杯放在斜面上静止不动,将一实心小木球A放入水中,静止时如图所示。请画出小木球的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小木球受到重力的作用点在小木球的重心,重力方向竖直向下,浮力的方向总是竖直向上的,因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段的长度要相等,如下图所示:
。
四、实验题(每空1分,共20分)
31. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做_________运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小________弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与________有关;_______两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是_________;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 等于
(2) ①. 压力 ②. 甲、丙
(3) ①. 错误 ②. 没有控制压力大小相同
(4)不一定
【解析】
【小问1详解】
[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
[1]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
【小问3详解】
[1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
【小问4详解】
图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
32. 物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)微小压强计装置_______(选填“是”或“不是”)连通器。实验前小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是________(选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为_______Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而_________;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的_________越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A. 右侧待测液体到容器底的深度h1
B. 右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C. 左侧水到容器底的深度h3
D. 左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=____________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
【答案】(1) ①. 不是 ②. B
(2)800 (3)增大
(4)密度 (5)
【解析】
【小问1详解】
[1]微小压强计的左侧上端封闭,不是上端开口底部连通的容器,因此不是连通器。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为
h=8cm=0.08m
则U形管内外的气压差为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
【小问3详解】
分析图②、图③的实验知,液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
【小问4详解】
分析图③、图④的实验知,液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
【小问5详解】
液体压强的深度指的是液体内部到液面的高度差,需要测量橡皮膜中心到液面的竖直高度差,得到深度,故选BD;若橡皮膜左右两侧压强不相等,橡皮膜将左凸或右凸,只有橡皮膜左侧和右侧的压强相等时,橡皮膜相平,根据液体压强公式p=ρgh可得,由p左=p右,得
ρ水gh4=ρgh2
解得,待测液体密度的表达式为
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=_________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
33. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)图甲中,杠杆静止时处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于___________;
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,每个钩码为0.5N,在右侧B位置(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N;
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数___________,原因是测力计的拉力力臂___________(均选填“变大”、“变小”或“不变);
(4)小明用如图丁装置进行探究,发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件,其原因是___________。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 测量力臂
(2)2 (3) ①. 变小 ②. 变大
(4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响
【解析】
【小问1详解】
[1]甲图中,杠杆处于静止状态是平衡状态。
[2]为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆两端的平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
[3]在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上测量力臂。
【小问2详解】
一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件知
解得
【小问3详解】
[1][2]图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,这是因为,当拉力由倾斜变成竖直时,阻力阻力臂不变,拉力F力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡。
【小问4详解】
利用如图丁所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
五、计算题(34题7分,35题8分,共15分)
34. 2024年5月1日,我国第三艘航母福建舰,开始了第一次海试。我国和国外对福建舰非常关注。例如福建舰的各方面性能水平,各国进行了各方面的推测。其中,争议最大的方面,就是福建舰的舰载机数量。在国外媒体中,出现了55架、60架、70架、75架等一系列版本。如图所示是我国目前最先进的航空母舰——福建舰,据了解,福建舰排水量约为8×104 t,最大输出功率为2.1×105 kW,最大吃水深度为11m。福建舰配备先进的电磁弹射装置可以让30t的舰载机以140节的速度离舰。(1节就是1海里/小时,1海里约等于1.8km,海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
(1)若福建舰漂浮时排水量为8×104 t,求它受到的浮力和舰底所受海水的压强;
(2)舰载机静止时与福建舰接触面积为1.5m2,求舰载机静止时对福建舰的压强;
(3)若福建舰输出功率最大时可以保持54km/h匀速直线航行,求此时航母受到的阻力。
【答案】(1)8×108N,1.1×105Pa
(2)2×105Pa (3)1.4×107N
【解析】
【小问1详解】
福建舰漂浮时,受到的浮力等于排开水的重力,排水量为8×104 t,则受到的浮力
F浮=G排=m排g=8×104×103kg×10N/kg=8×108N
满载时最大吃水深度为11m,舰底所受海水的最大压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa
【小问2详解】
舰载机静止在甲板上时对甲板的压力
F=G=mg=30000kg×10N/kg=3×105N
舰载机静止时对甲板的压强
【小问3详解】
福建舰的速度
v=54km/h=15m/s
由
得到航母的牵引力
航母做匀速运动,牵引力和阻力是平衡力,此时航母受到的阻力
f=F´=1.4×107N
35. 如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知当物体下降的距离为2m时,用时4s。工人的拉力为50N,工人质量为60kg。(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)
(1)求工人放绳的速度;
(2)求滑轮组的效率η1;
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知η1:η2=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g=10N/kg)。求:当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力。
【答案】(1)2 m/s;(2)80%;(3)625 N
【解析】
【详解】(1) 物体下降速度为
由图知,n=4,绳子上升的速度为
(2) 绳子运动距离
放绳子的有用功
放绳子的总功
滑轮组的效率
(3) 物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由可得,动滑轮重力
已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率
解得滑轮组对物体的拉力:F拉=60N
完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得:4F=F拉+G动,则人对绳子的拉力
因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N,人的重力为
对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为625N。
答:(1)工人放绳的速度为2 m/s;
(2)滑轮组的效率η1为80%;
(3) 工人对地面的压力625N。
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四川省射洪市绿然教育2023-2024学年八年级下期期末三校联考物理卷
一、选择题(每题2分,共40分)
1. 下列有关物理量的估测,符合实际的是( )
A. 一个鸡蛋所受重力约为5N
B. 学校教学楼教室的层高为300dm
C. 汽车在高速公路正常行驶的速度约为120m/s
D. 中学生双脚站立时,对地面的压强值约为
2. 下列说法中哪一个是正确的( )
A. 磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在
B. 指南针能够指示方向,说明有受力物体,不一定有施力物体
C. 马拉车的同时,车也拉马
D. 用脚踢足球,只有脚对球的作用
3. 下列物理量的符号和国际单位,对应错误的是( )
A. 速度v-m/s B. 质量m-kg C. 密度ρ-kg/m3 D. 功率P-J
4. 如图所示,其中一个力与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A. 图甲:骆驼脚掌对地面的力 B. 图乙:人对船的推力
C. 图丙:磁体对运动铁球的力 D. 图丁:地球对下落苹果的力
5. 两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是( )
A. 关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B. 若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C. 平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D. 平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
6. 如图所示,把两个质量均为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中错误的是( )
A. 弹簧测力计可以测量不是水平或竖直方向的力
B. 使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
C. 弹簧测力计的分度值为0.2N,两个钩码的总重力为1N
D. 称钩码重力前,需把弹簧测力计在竖直方向调零,还要来回拉动挂钩几次
7. 【2016·威海卷】图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均在一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是( )
A. L甲< L丙 L乙> L丁
B. L甲= L丙 L乙=L丁
C. L甲< L丙 L乙= L丁
D. L甲= L丙 L乙> L丁
8. 如图所示为甲、乙两队正在进行拔河比赛的情景,下列有关说法正确的是( )
A. 比赛时穿钉鞋背书包可以减小对地面的摩擦力
B. 获胜方对地面的摩擦力大于失败方对地面的摩擦力
C. 获胜方对绳子的拉力大于失败方对绳子的拉力
D. 为了取胜,常选用体重较大的运动员,主要是因为他们力气大
9. 2023年3月25日上午,第三届“运动之城·诗酒射洪”2023中国全民健身走(跑)大赛(四川·射洪站)在涪江之畔的四川省射洪市拉开了帷幕。来自全国的3000余名运动爱好者齐聚风景如画的螺湖半岛,参加2023年中国全民健身走(跑)大赛。下列说法正确的是( )
A. 起跑前静止的运动员不受力的作用
B. 运动员匀速转弯时,他的运动状态发生了改变
C. 运动员在加速冲刺阶段的惯性越来越大
D. 选手冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性力的作用
10. 在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。下列有关说法错误的是( )
A. 在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该实验方法叫控制变量法
B. 对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C. 若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D. 交通管理部门规定,货车每一车轴平均承载质量不得超过10t,就是直接利用甲、乙两图的实验结论
11. 如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为、,液体对容器底部的压力分别为、;容器对桌面的压强分别为、,容器对桌面的压力分别为、,则它们的大小关系正确的是( )
A. ,;, B. ,;,
C. ,;, D. ,;,
12. 关于下面三幅图的说法正确的是( )
A. 如甲图,实验中玻璃管内水银柱上方会有少量气体
B. 如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变高
C. 如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱下降
D. 如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
13. “我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 茄子受到的浮力小于它受到的重力
B. 茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C. 西红柿排开水的重力等于自身的重力
D. 西红柿的密度大于茄子的密度
14. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B. C. D.
15. 如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是( )
A. 力F大小变大
B. 力F的大小先变大后变小
C. 力F的力臂先变小后变大
D. 力F和它力臂的乘积始终保持不变
16. 如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 利用此装置既可以省力,也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为
17. 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(不考虑水的阻力)。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,根据图像信息,下列判断正确的是( )
A. 该金属块重力的大小为34N
B. 该金属块的密度是
C. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D. 在至金属块在水中受到的浮力逐渐增大
18. 如图所示,物理项目化学习小组在空旷室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重的物体固定在无人机上,并控制无人机完成以的速度匀速上升、在空中悬停、以的速度匀速下降三个阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多次测量的相关信息,并做出测评报告。下列说法中( )
①匀速上升阶段,物体相对于地面是运动的
②匀速上升阶段,物体的机械能不变
③匀速下降阶段,物体的重力势能转化为动能
④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
19. 如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其棱长分别是20cm、30cm。将A放在水平地面上,B放在A的上面,如图甲所示,A对地面的压强是B对A的压强的4倍;然后将物块B放在水平地面上,A放在B的上面,如图乙所示。下列选项中正确的是( )
A. A、B的质量之比mA∶mB=4∶1
B. A、B的密度之比ρA∶ρB=8∶81
C. 图甲中只将B沿竖直方向切割部分并取走,A对地面的压强保持不变
D. 图甲中A对地面的压强与图乙中B对地面的压强之比pA∶pB=9∶4
20. 水平桌面上放有甲、乙两个漂着相同的木块的同款盛水烧杯。把铁块a放在木块上面,木块刚好浸没在水中,如图甲所示;将铁块b用细线系在木块下面(细线质量体积均忽略不计),木块也刚好浸没在水中,如图乙所示。且此时烧杯中水面相平,已知水的密度为,铁的密度为,则下列说法正确的是( )
①a铁块的重力等于b铁块的重力
②a、b两个铁块的体积之比
③甲、乙两烧杯对桌面的压强相等
④若将a取下投入水中,并剪断b的细线,静止时水对烧杯底的压强
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
二、填空题(每空1分,共19分)
21. 1644年,意大利科学家_______首次测出了大气压强的值,一个标准大气压强能够支持最大高度约为_______m的水柱。
22. 2024年4月30日,太空“出差”半年的神舟十七号乘组汤洪波、唐胜杰、江新林成功返回地球家园。返回舱在减速降落过程中,表面温度高达到3000℃以上,返回舱所受合力的方向是向________的,机械能_________(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
23. 一个物体的质量是5kg,当把它吊在空中静止时,它受到的拉力是___________N,若使它以1m/s的速度匀速下降时,它受到的拉力___________50N(填“大于、小于、等于”),若使它以2m/s的速度匀速上升时,它受到的拉力___________50N(填“大于、小于、等于”),若上升的过程中,绳子突然断了,同时所有外力消失,物体将会做___________。(取g=10N/kg)
24. 在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则0.5s时木箱受到的摩擦力为________N;第2秒木箱受到的摩擦力为_______N;第4秒木箱受到的摩擦力为________N,第3至5s内推力F做的功为________J。
25. 物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1与F2的比值是__________,P1∶P2的比值是__________。
26. 如图,王兵同学用20N的水平拉力F将重100N的物体M向左匀速拉动,物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动,则在此过程中,拉力F的功率为_______W,物体与地面间的滑动摩擦力为__________N,物体重力做功为_______J。(滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计)
27. 重庆鲁能中学的小刚用传感器设计了如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上,下端连接杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,底面积为200cm2,不计杠杆、细杆及连接处的重力,力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像,,则物体M的重力为___________N,当加水质量为1.8kg时,容器对桌面的压强为___________Pa。
三、作图题(每题2分,共6分)
28. 如图所示,请你画出静止的杯子所受重力示意图和杯子对斜面压力的示意图。
29. 如图甲是在使用羊角锤撬钉子时的情景,请在图乙中画出支点O,并画出作用在A点的最小动力及其力臂。
30. 一个装有水的烧杯放在斜面上静止不动,将一实心小木球A放入水中,静止时如图所示。请画出小木球的受力示意图。
四、实验题(每空1分,共20分)
31. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做_________运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小________弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与________有关;_______两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是_________;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
32. 物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)微小压强计装置_______(选填“是”或“不是”)连通器。实验前小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是________(选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为_______Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而_________;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的_________越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A. 右侧待测液体到容器底的深度h1
B. 右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C. 左侧水到容器底深度h3
D. 左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=____________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=_________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
33. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)图甲中,杠杆静止时处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于___________;
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,每个钩码为0.5N,在右侧B位置(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N;
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数___________,原因是测力计的拉力力臂___________(均选填“变大”、“变小”或“不变);
(4)小明用如图丁装置进行探究,发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件,其原因是___________。
五、计算题(34题7分,35题8分,共15分)
34. 2024年5月1日,我国第三艘航母福建舰,开始了第一次海试。我国和国外对福建舰非常关注。例如福建舰的各方面性能水平,各国进行了各方面的推测。其中,争议最大的方面,就是福建舰的舰载机数量。在国外媒体中,出现了55架、60架、70架、75架等一系列版本。如图所示是我国目前最先进的航空母舰——福建舰,据了解,福建舰排水量约为8×104 t,最大输出功率为2.1×105 kW,最大吃水深度为11m。福建舰配备先进的电磁弹射装置可以让30t的舰载机以140节的速度离舰。(1节就是1海里/小时,1海里约等于1.8km,海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
(1)若福建舰漂浮时排水量为8×104 t,求它受到的浮力和舰底所受海水的压强;
(2)舰载机静止时与福建舰接触面积为1.5m2,求舰载机静止时对福建舰的压强;
(3)若福建舰输出功率最大时可以保持54km/h匀速直线航行,求此时航母受到的阻力。
35. 如图是工人将重160N物体匀速放下的过程,已知当物体下降的距离为2m时,用时4s。工人的拉力为50N,工人质量为60kg。(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)
(1)求工人放绳的速度;
(2)求滑轮组的效率η1;
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知η1:η2=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g=10N/kg)。求:当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力。
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