期末冲刺(综合题30道)-【刷好题】2024-2025学年八年级物理下册热点题型专练(2024人教版)
2025-05-16
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内容正文:
期末冲刺(综合题30道)
1.(1)如图所示,在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一个木块位于车厢地板上,一个轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端与木块连接,弹簧此时处于原长状态并保持水平。如果木块突然压缩弹簧,则说明小车在做 运动。(选填“加速”或“减速”)
(2)请根据车的运动情况,画出时木块压缩弹簧的过程中,木块的受力示意图。
【答案】 减速
【详解】(1)[1]由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态;若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧。
(2)[2]由题意可知,小车在突然减速,木块压缩弹簧的过程中,竖直方向受到重力和支持力,水平方向受向左的弹力作用,木块还应该受到向左的摩擦力,如图所示:
2.2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,有甲、乙、丙三种场景,回答下列问题:
(1)在甲、乙两场景中,甲、乙两物体在F1、F2作用下匀速上升,若,不计摩擦及绳与滑轮的重,则G甲∶G乙= ;
(2)在丙场景中,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了lm。已知物体A重400N,动滑轮重为100N,不计摩擦及绳重,则拉力的功率为 瓦,滑轮组的机械效率为 。
【答案】 1∶2 100 80%
【详解】(1)[1]由图甲可知,图中的滑轮为定滑轮,因为不计摩擦及绳与滑轮的重时绳子自由端的拉力,所以甲物体的重力:,由图乙可知,图中的滑轮为动滑轮,,因为不计摩擦及绳与滑轮的重时,绳子自由端的拉力,所以乙物体的重力:,则甲、乙物体的重力之比
(2)[2][3]由图丙可知,,绳子自由端移动的距离
因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力
拉力做的总功
拉力做功的功率
因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率
3.(1)用滑轮组将重物G匀速提起1.8m,绳子的自由端要被拉长 m。
(2)请画出此滑轮组的动滑轮所受力的示意图。( )
【答案】 3.6
【详解】(1)[1]根据滑轮组的结构可知此滑轮组的承重绳的段数为,滑轮组将重物匀速提起,故自由端移动的距离为
(2)[2]根据图分析,动滑轮受到自身的重力G动,下面重物的拉力G,以及上面2股绳子的拉力分别是F。如下图
小梦是一名八年级的学生,在学习了机械功这一节后,观察生活中围绕在身边有关功的问题。请完成下列小题。
4.上学过程中,小梦同学对书包做了功的情况是( )
A.背着书包站立不动
B.背着书包沿着水平路面匀速前进
C.背着书包站在匀速上楼梯
D.背着书包坐在沿水平方向行驶的公交车上
5.早上她从教学楼一楼走到三楼的过程中,她克服自身重力做功约为( )
A.500J B.1000J
C.3000J D.5000J
6.如图所示是小梦荡秋千的情景,下列说法正确的是( )
A.从最高点荡到最低点的过程中,木板的支持力对人做了功
B.从最高点荡到最低点的过程中,绳子的拉力对人做了功
C.从最高点荡到最低点的过程中,重力对人做了功
D.从最低点荡到最高点瞬间若所有力都消失,则人将做匀速直线运动
【答案】4.C 5.C 6.C
【解析】4.A.背着书包站立不动,人对书包有一个力的作用,而书包没有在力的方向上通过距离,不做功,故A不符合题意;
B.背着书包沿着水平路面匀速前进,背书包的力与书包的运动方向垂直,力没有对书包做功,故B不符合题意;
C.背着书包站在匀速上楼梯,人对书包有一个向上的力,书包在力的方向上通过了距离,所以人对书包做了功,故C符合题意;
D.背着书包坐在沿水平方向行驶的公交车上,背书包的力与书包的运动方向垂直,力没有对书包做功,D不符合题意。
故选C。
5.中学生受到的重力约为500N,从一楼走到三楼上升的高度约为6m,他克服自身重力做功约为W=Gh=500N×6m=3000J
故选C。
6.A.从最高点荡到最低点的过程中,没有在木板的支持力的方向上通过距离,所以不做功,故A错误;
B.从最高点荡到最低点的过程中,没有在拉力的方向上通过距离,所以不做功,故B错误;
C.从最高点荡到最低点的过程中,在重力的方向上通过了距离,重力对人做了功,故C正确;
D.从最低点荡到最高点瞬间,处于静止状态,若所有力都消失,则人将静止,故D错误。
故选C。
7.“歼一20”作为中国第五代战斗机,融台了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼一20”外部涂有能够吸收电磁波(光波)的特殊涂料,表面平整光滑,缝隙处理严丝合缝,总体外形做成流线型。除此之外,它还拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼﹣20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达2.5马赫(约3000km/h),最大油量为10t,飞行时飞机所受阻力的大小与速度的关系如下表所示。
速度/m•s﹣1
100
200
300
400
飞行阻力/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
(1)为了提高飞机的续航,“歼﹣20”的燃油应具备 的特点;
(2)距歼﹣20飞机300km处的某空域出现警情,歼﹣20至少需要多长时间可到达事发地 ?
(3)请你分析并判断若想飞机速度变大,发动机的动力将如何改变 ;
(4)请从能量的角度解释飞机装备液体冷却系统的原因 。
【答案】(1)较高的热值
(2)最少需要0.1h到达事发地
(3)飞机的速度越高,发动机的动力越大
(4)飞机的发动机是热机,热机工作工程中燃料燃烧放出的热量一部分为飞机飞行提供机械能,还由大量的热量损失,如果这些热量不被冷却,这些热量会在飞机上热传递,使飞机的部分部件损坏
【详解】(1)提高飞机的续航,燃料燃烧放出的热量就要提高,燃料的最大油量不变,根据可得,燃料要具有较高的热值。
(2)由题干得,飞机的最大飞行速度为3000km/h,飞行路程300km所用的时间为
(3)从表中数据可知,飞机的速度越高,飞机受到的阻力越大,匀速飞行时动力等于阻力,所以飞行速度越高,发动机的动力越大。
(4)飞机的发动机是热机,热机工作工程中燃料燃烧放出的热量一部分为飞机飞行提供机械能,还由大量的热量损失,如果这些热量不被冷却,这些热量会在飞机上热传递,使飞机的部分部件损坏。
8.小明想用一把螺丝刀拔掉地面上的铁钉,如图所示,已知AB=20cm,OB=5cm,铁钉被拔掉时受到始终垂直于AB方向的阻力,阻力大小为240N。小明在A点要用最小的力拔掉铁钉,请你在图中画出最小力F的示意图,并求出最小力F= N。
【答案】(1);(2)80
【详解】[1] 小明在A点要用最小的力拔掉铁钉,则动力臂要最长,所以应以OA作为动力臂,然后在A点垂直AB画出动力的作用线,在旁边标出力的符号F,如下图:
[2]由图可知,动力臂为
阻力臂为L阻=OB=5cm,根据杠杆的平衡条件可得
9.如图所示,若两物体所受重力均为20牛且匀速上升1米,不计摩擦、绳重和滑轮重力,试问:
(1)滑轮A相当于一个怎样的杠杆;
(2)力F2的大小是多少;
(3)在此过程中,F2所做的功是多少。
【答案】(1)等臂杠杆;(2)10N;(3)20J
【详解】解:(1)滑轮A是定滑轮,实质是以轴为支点,动力臂、阻力臂都等于滑轮半径的一个等臂杠杆;
(2)由图知,滑轮B是动滑轮,物体匀速上升,由动滑轮特点得,力
(3)由题意得,在此过程中,物体匀速上升1米,由动滑轮特点得,F2移动的距离2米,所以F2做的功
答:(1)滑轮A相当于一个等臂杠杆;
(2)力F2的大小是10N;
(3)在此过程中,F2所做的功是20J。
10.如图甲所示是农村舂米工具,踏碓。它由碓臼、碓马、支架组成。因较占用空间,一般选一空间较大的房间固定,俗称“碓米间”。“踏碓”由碓和石臼两部分组成,石臼固定在地下,四周以贝灰盖地面,石臼后面是一个长方形的小坑,叫做碓坑。坑的两边立两条有半圆凹孔的石条,相距约二尺,半圆凹孔是用来安装“踏碓”耳的。碓用坚实的树干做成,长约4尺,宽约8寸。舂米时,脚踩碓,让碓头扬起,然后放开让碓头借自身重量舂下。如图乙所示是它的结构示意图,O为固定转轴,A处连接着石球,石球重为100N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿垂直于杆的方向用力缓缓将石球抬起,的力臂为 m,此时舂米工具是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(2)脚沿竖直向下的方向用力缓慢将石球抬起,则F2 (选填“>”、“<”或“=”)F1。石球缓慢抬起的过程中,F2的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1) 1 省力
(2) > 不变
【详解】(1)[1]支点为O点,垂直于杆,所以的力臂为OB,长度为1m。
[1]由图可知,舂米工具动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
(2)[1]脚沿竖直向下的方向用力缓慢将石球抬起,的力臂小于的力臂,阻力与阻力臂不变,由可知,大于。
[2]与重力的方向均竖直向下,由相似三角形知识可知,对应边成比例,即两个力的力臂之比等于OB比OA,是一个定值,重力不变,由可知,的大小不变。
11.程跃要提起重的物体,但是他的最大拉力只有,于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物,已知每个滑轮重约,不计绳重及摩擦,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中 滑轮组来提起重物(选填“a”、“b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法( )。如果程跃的实际拉力是,求出所选滑轮组的动滑轮的重力 。
【答案】 c 25N
【详解】[1][2]不计绳重及摩擦,拉力,所以使用滑轮组承担物重的绳子股数
要实现站在地上向下拉绳,三图滑轮组的绕法如图所示:
、图中,,图中,所以选择图来提升重物。
[3]如果程跃的实际拉力是,不计绳重及摩擦,拉力,所以可得
12.冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。比赛时,两支球队各由4名球员组成。比赛共进行10局。两队每名球员均有两个冰壶,即有两次掷球机会。如图2所示,是冰壶比赛的场地示意图。
(1)两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球,球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬,由于 ,会使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒中心A点推球向前,如图1所示,至投掷线时,放开冰壶,冰壶由于 ,自行滑向圆垒中心O点,同时说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(2)在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面 (选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力,使冰壶能准确到达圆垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心,也可在冰壶的前面擦刷冰面;
(3)在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞向圆垒中心,用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以 ;最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负;
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛鞋底部材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料为 。
【答案】(1) 力的作用是相互的 惯性 不需要
(2)减小
(3)改变物体的运动状态
(4)塑料
【详解】(1)[1]球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬给架子向后的力,由于力的作用是相互的,架子给人向前的力,会使身体跪式向前滑行。
[2][3]手持冰壶从本垒中心A点推球向前,至投掷线时,放开冰壶,此时没有推力,冰壶由于惯性保持原来的运动状态,说明物体的运动不需要力来维持。
(2)两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面,减小接触面的粗糙程度或使得冰熔化使得接触面分离,从而减小冰壶受到的摩擦力,使冰壶能准确到达圆垒的中心。
(3)用冰壶将对方的冰壶撞开,对方的冰壶由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛鞋底部材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料应该是塑料,通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦。
13.为改善城市空气质量,很多城市用雾炮车洒水除尘。如图是一台正在水平路面上洒水的雾炮车,其柴油机的热效率为40%。(柴油的热值取 4.0×107J/kg)
(1)雾炮车喷出水雾 (选填“属于”或“不属于”)分子的热运动;雾炮车酒水作业过程中,随着油箱中柴油质量的减小,柴油的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)雾炮车在水平路面上做匀速直线运动,发动机的功率恒为80kW,则雾炮车匀速行驶20min 做的有用功是多少?
(3)雾炮车以80kW的功率速行驶20min,需要消耗柴油的质量是多少?
【答案】(1) 不属于 不变
(2)9.6×10⁷J
(3)6kg
【详解】(1)[1]扩散是指不同物质的分子彼此进入对方的现象,水雾是小水滴,不是水分子,故不属于扩散现象。
[2]热值是燃料的一种特性,与质量无关,雾炮车洒水作业过程中,随着油箱中柴油质量的减小,柴油的热值不变。
(2)根据可知,雾炮车匀速行驶20min做的有用功为
(3)根据可知,消耗的柴油完全燃烧放出的热量为
消耗柴油的质量为
14.仔细观察如下器材及装置。
(1)弹簧测力计是测量 的大小的仪器;在图a中,弹簧测力计的读数是 N;
(2)如b图是 实验装置(提示:填科学家名字),在一个标准大气压下,管中水银柱高度为 mm;
(3)c图甲是简易的温度计,它的工作原理是利用 的性质而制成的,乙是简易的气压计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会 ;(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
(4)d图所示的是气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会 。(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
【答案】 力 4.4 托里拆利 760 热胀冷缩 上升 下降
【详解】(1)[1]在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比,弹簧测力计是利用这一原理制成的一种测量力的工具。
[2]图中弹簧测力计的最大刻度是5N,因此量程为0~5N,每1N分成了5等份,因此分度值是0.2N,故示数为4.4N。
(2)[3][4]此图是托里拆利实验装置图,将装满液体的长玻璃管倒扣入装有同种液体的容器内,若玻璃管足够长,当管内液面停止下降时,此时液柱与水槽中水平液面的竖直高度差是一定的,若液体为水银,在一个标准大气压下,管内水银柱高度为760mm。
(3)[5]温度变化不易直接观察,但温度变化会引起液体体积变化,图c甲装置中简易温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
[6]外界大气压减小时,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会上升。
(4)[7]图d所示的气体温度计,下方容器与大气相通,外界环境气温升高时,细管上方密封的气体体积膨胀,压强变大,容器内压强小于细管上方压强,管内液体液面下降。
15.阅读下面的材料,解答问题。
“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。“免费公共自行车”成为顺德市区一道亮丽的风景线。如图所示,公共自行车的结构和普通自行车相同,只是零件都是特制的(车轮胎是实心的),在其它自行车上无法使用。在公共自行车的设计中,很多地方用到物理知识或原理,请写出自行车的部件并说明对应的物理知识(或原理)。
(1)车把手、脚踏板、轮胎上的花纹是为了 摩擦力;在轴承里加润滑油是为了 摩擦力;(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)轮胎做成圆形,是用 摩擦代替 摩擦;(两空均选填“滚动”或“滑动”)
(3)骑车下坡时要用力捏手刹,是通过 来增大摩擦,以使行驶速度降低。
【答案】(1) 增大 减小
(2) 滚动 滑动
(3)增大压力
【详解】(1)[1]车把手、脚踏板、轮胎上的花纹可在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]在轴承里加润滑油是通过让接触面分离来减小摩擦力。
(2)轮胎做成圆形,则轮胎在运动时是滚动前进,是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦力。
(3)骑车下坡时用力捏手刹是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦。
【军事强国专题】近期,我军东部战区在台湾周边实施了代号“联合利剑-2024A”的军事演习,此次行动凸显了我国在捍卫国家主权和领土完整上的坚定立场与强大实力。军事领域蕴含很多物理知识,根据所学知识回答下列小题。
16.如题图所示,是歼-15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼的上表面凸起,空气流速更大,是利用流体流速越大,压强越小的原理使飞机产生向上的 力;为了使舰载机更容易起飞,最好 (选填“顺风”或“逆风”)起飞。飞机起飞后,航母受到的浮力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.如题图所示,是我国自主研发的094型战略核潜艇。潜艇从深海驶近江口时,为保持在同一深度潜行,需要 (选填“进水”或“排水”),潜艇受到外部水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若核潜艇在水下以最高速度40节匀速航行到111km外的海域执行任务,此过程核潜艇行驶的时间为 h(1节=1.85km/h)。
【答案】16. 升 逆风 减小 17. 排水 变小 1.5
【解析】16.[1][2]由伯努利原理可知,飞机机翼的上表面凸起,空气流速大,压强小;下表面较平,空气流速小,压强大,对飞机产生向上的升力;飞机逆风状态下起飞,相对气流速度更大,获得的升力也更大,舰载机更容易起飞。
[3]航母漂浮,受到的浮力等于总重力。飞机起飞后,航母的总重力减小,受到的浮力将减小。
17.[1][2]潜艇从深海驶近江口时,排开水的体积不变,水的密度减小,受到浮力减小;为保持在同一深度潜行,需要排水,减小自身的重力;根据公式可知,潜艇受到外部水的压强变小。
[3]核潜艇在水下的速度为
此过程核潜艇行驶的时间为
18.碳纤维作为新型材料近年来广泛使用在自行车上。它具有密度小、有效吸收振动、保持刚性等优点。如图所示的山地自行车,其相关数据见下表。质量为60kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶,行驶时受到的摩擦力大约是总重力的0.05倍。
车架材料
碳纤维
碳纤维密度//ɡ·cm-3
1.6
车架质量/ kg
4
整车质量/ kg
10
(1)O点为自行车的重心,在图中画出斜坡上的自行车受到的重力和支持力的示意图。
(2)求碳纤维车架的体积;
(3)求小军骑行该自行车时,自行车受到的摩擦力。
【答案】(1)
(2)
(3)35N
【详解】(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心;支持力的方向垂直于斜坡向上,作用点也在重心。因此,过点竖直向下画带箭头线段表示重力,过点垂直斜坡向上画带箭头线段表示支持力,如图所示:
(2)碳纤维密度进行单位换算为
根据密度公式,可得车架体积为
(3)先求出人和车的总质量为
计算得到总重力为
已知行驶时受到的摩擦力大约是总重力的0.05倍,则摩擦力为
19.小明参加农耕文化研学活动。看到如图甲所示的风扇车。查资料知,我国西汉时已有风扇车,它由车架、风扇(含摇杆)、喂料斗及出粮口等构成,主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空癔谷。
(1)如图乙为风扇示意图,风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴,它相当于一个 杠杆,若增大摇杆力臂L的长度,则完成同样工作将更 (前两空均选填“省力”或“费力”);轮轴装在滚珠轴承上,主要是利用了相同条件下滚动摩擦力 (选填“大于”或“小于”)滑动摩擦力;
(2)风扇车工作时,空瘪谷从出风口C被吹出,绝大部分饱满谷粒从出粮口 (选填“A”或“B”)落下,说明 越大,物体的运动状态越不容易改变;同样的道理,拔河比赛应选用体重较 的同学参加;
(3)如图丙所示,变速自行车的牙盘与风扇车的风扇原理相似。牙盘有大牙盘和小牙盘;相同情况下,若要更省力,则链条应连在 (选填“大”或“小”)牙盘上。
【答案】(1) 费力 省力 小于
(2) B 质量 大
(3)小
【详解】(1)[1][2]风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴,动力作用在轴上,费力、省距离,它相当于一个费力杠杆,根据杠杆原理,若增大摇杆力臂L的长度,则完成同样工作将更省力。
[3]减小摩擦力的方法有:在压力一定时减小接触面的粗糙程度、使接触面分离或变滑动为滚动等。轮轴装在滚珠轴承上,主要是利用了相同条件下滚动摩擦力小于滑动摩擦力,从而减小摩擦力。
(2)[1][2]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其只与物体的质量有关。风扇车工作时,空瘪谷从出风口C被吹出,绝大部分饱满谷粒从出粮口B落下,说明质量越大,谷粒的惯性越大,物体的运动状态越不容易改变。
[2]同样的道理,拔河比赛应选用体重较大的同学参加,体重越大的同学,质量越大,惯性越大,运动状态越不容易改变。
(3)动力作用在轮上时,轮轴的轮半径和轴半径相差越大,越省力。轮轴的轮半径一定,小牙盘的轴半径更小,所以,链条应连在小牙盘上,才更省力。
20.10月5日,来自美国、挪威等国的跳伞运动高手云集上海,参加“中华第一高楼”金茂大厦的国际跳伞表演活动,挪威跳伞家特杰·霍尔沃森在空中还展开了一面中国国旗,若他的质量为65kg。
(1)霍尔沃森在下落的初始阶段加速向下运动。假设在加速向下运动阶段某一位置他所受竖直向上的阻力为100N,如果不考虑其他装备质量,则他所受合力的大小和方向如何?
(2)打开降落伞后的某一阶段霍尔沃森匀速竖直向下降落,这时降落伞受到的空气竖直向上的阻力为800N,如果考虑其他装备质量,则跳伞运动员携带的装备总质量为多少?
【答案】(1)5500N,竖直向下;(2)15kg
【详解】解:(1)跳伞运动员受竖直向下的重力
G=mg=65kg×10N/kg=650N
受竖直向上的力
F=100N
则此时他受到的合力
F合=G-F=650N-100N=550N
方向与重力的方向相同:竖直向下。
(2)跳伞员动员匀速向下运动,处于平衡状态,由平衡条件知:他受的合力
F合1=0N
因为他受到空气竖直向上的阻力为800N,因此携带的装备的重为
G物=F阻-G=800N-650N=150N
跳伞运动员携带的装备总质量为
答:(1)此时他所受的合力为550N,方向竖直向下;
(2)跳伞运动员携带的装备总质量为15kg。
21.2023年12月26日11时26分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星。该组卫星属椭圆地球轨道卫星,是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点,最远的点叫远地点,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。
(1)如图甲是火箭发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是 (填“空气”或“喷出的气体”);这个过程是 能转化为机械能。
(2)假如在喷气升空过程中,作用在火箭上的一切外力都消失,火箭将 (填“加速下落”或“匀速上升”、“加速上升”、“立即静止”);
(3)如图卫星沿椭圆轨道绕地球运动,由近地点向远地点运动时,卫星的动能 ,机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在太空中能进行的实验是_________。
A.用握力器锻炼握力
B.用天平测质量
C.用重锤线校正物体是否竖直放置
D.测杯子对水平桌面的压力
【答案】(1) 喷出的气体 内
(2)匀速上升
(3) 变小 不变
(4)A
【详解】(1)[1]火箭升空时喷气发动机喷出气体,由于力的作用时相互的,喷出的气体反过来对火箭施加向上的力,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是喷出的气体。
[2]气体对火箭做功,这个过程是内能转化为机械能。
(2)假如在喷气升空过程中,作用在火箭上的一切外力都消失,火箭的运动状态不变,将匀速上升。
(3)[1]如图卫星沿椭圆轨道绕地球运动,由近地点向远地点运动时,卫星的质量不变,速度减小,动能变小。
[2]卫星沿椭圆轨道绕地球运动,由近地点向远地点运动时,卫星的动能转化为重力势能,机械能为动能与重力势能的总和,机械能不变。
(4)A.在失重环境中,弹力仍然存在,则可以用握力器锻炼握力,故A符合题意;
B.天平利用物体对托盘的压力工作的,失重环境下物体不能对托盘产生压力的作用,不能用天平测质量,故B不符合题意;
C.重锤线是利用重力的方向竖直向下工作的,在太空中,无法用重锤线校正物体是否竖直放置,故C不符合题意;
D.杯子对水平桌面的压力等于重力,则失重环境中,杯子没有重力,无法测出杯子对水平桌面的压力,故D不符合题意。
故选A。
22.在校运会中涉及到许多的物理知识,请完成下列各题:
(1)在校运会百米比赛上,终点计时员为了计时更准确应该在 (填“看到冒烟”或“听到鸣枪”)的同时按下秒表;
(2)百米比赛场上奔跑的运动员,相对终点计时员是 (选填“运动”或“静止”)的;
(3)从运动员手中推出的铅球,最后要落回地面,这是由于铅球受 力作用的原因;这个力的施力物体是 。铅球落地时,地面被砸了一个凹陷的坑,这是因为力可以使物体的 发生改变。
【答案】(1)看到冒烟
(2)运动
(3) 重 地球 形状
【详解】(1)光在空气中的传播速度约为,声音在空气中的传播速度约为340m/s,根据公式可知,光从起点传到终点时所用时间要短的多,故以看到冒烟时开始计时要准确一些。
(2)比赛场上奔跑的运动员相对终点计时员位置发生改变,是运动的。
(3)[1][2]在地球附近的一切物体都会受到地球的竖直向下的吸引力的作用,这个力为重力,由此运动员手中推出的铅球,最后要落回地面,该力的施力物体是地球。
[3]地面因受力被砸了一个凹陷的坑发生形变,说明力可以使物体的形状发生改变。
23.阅读短文,回答问题:
核潜艇
在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动,图甲为某改进型攻击核潜艇.该潜艇最大潜深达到350m,完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为 8.24×103t.潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮,不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是 。
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
D.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会 (选填“上浮”或“下沉”),将给核潜艇带来安全隐患,为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是 。
(3)该核潜艇悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,使核潜艇前进动力的施力物体是 ;核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时,核潜艇航速为 m/s。
(4)该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降,当到达一定深度后从水舱中向外排出海水,经过一段时间,核潜艇以相同的速度竖直匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变,核潜艇所受阻力恒为30000N,则核潜艇需排出海水的质量为 kg。
【答案】(1)C
(2) 下沉 从水舱中向外排水
(3) 海水 8
(4)6000
【详解】(1)A.核潜艇在水下需要承担较大的压强,核潜艇的外壳用硬度大的特种钢材制成,故A错误;
B.核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,故B错误;
C.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后,排开液体的体积不变,密度变小,根据阿基米德原理可知所受浮力减小,故C正确;
D.核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不同,根据阿基米德原理可知所受浮力不相等,故C错误。
故选C。
(2)[1]核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,会造成核潜艇所受浮力减小,核潜艇将会下沉。
[2]因为核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,减小自身重力,实现上浮。
(3)[1]该核潜艇悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方,由于物体间力的作用是相互的,海水对螺旋桨施加一个向前的力,核潜艇就前进了。
[2]由图乙可知,当风速为时,核潜艇受到的阻力,当核潜艇所受的海水阻力为时,核潜艇航速为
(4)潜水器在同一区域所受浮力相同,速度相同,所受阻力大小相同,潜水器匀速下潜时,有
匀速上浮时,有
联立可得
即排出海水的重力为
故核潜艇需排出海水的质量为
24.如图所示的滑轮组的机械效率为,一人用它打捞掉要井中的物体,当物体完全露出水面后,人用的力拉绳子的自由端,使物体在内匀速上升,求:
(1)请用最省力的方法把图中绳子绕好;
(2)人拉绳子所做的功;
(3)人拉绳子的功率;
(4)物体的重力是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)滑轮组的绕法要求最省力,就要求承担物体重力绳子股数要最多,且人在地面向下拉绳子,同时考虑这两个方面画出滑轮组最省力的绕法。由图可以看出,人站在地面拉动绳子,因此绳子的拉动方向应向下,因此确定自由端的绳子,然后依次向内绕。如图所示∶
(2)动滑轮和物体的重量由3段绳子承担,绳子自由端移动的距离s=3h=3×3m=9m
所以,人拉绳子所做的总功
(3)人拉绳子的功率
(4)由得物体的重力
25.目前汽车刹车器均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉,形成能源的浪费,现有一种汽车再生制动器,能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来,有效地利用了能量。实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求,若某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
再生刹车阻力f/103N
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
(1)汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是( )
A.逐渐增大 B.先增大后不变 C.先增大后减小 D.先增大后不变再减小
(2)在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0~0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图像 ;
(3)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约 N,此时油压制动器还需产生 N的刹车阻力;
(4)在满足(3)的刹车阻力作用下,汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W= J。
【答案】 D 8.5×103~8.7×103 1.5×103~1.3×103 1×105
【详解】(1)[1]分析表中的数据可知,再生制动器的刹车阻力从8.0N到10.0N逐渐增大,又保持10.0N不变,最后又减小,故D符合题意。
故选D。
(2)[2]先画点,再用平滑曲线连接,如图所示
(3)[3]结合表格中第0.4s和0.6s的数据,并对照图象,可以看出,t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约为8.5×103 ~8.7×103N以内。
[4]因为汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,因此,用这一恒力减去8.5×103 ~8.7×103N得,此时油压制动器还要产生的刹车阻力约为1.5×103 ~1.3×103N。
(4)[5]刹车阻力的大小f=1×104N,由图乙知,0.5s内通过的路程为10m。所以克服刹车阻力做的功为
W=fs=1×104N×10m=1×105J
26.如图所示为某型号四轮纯电动汽车,其空车质量为,每个车轮与地面的接触面积为。在一次测试中,司机驾驶着电动汽车在平直路面上行驶了,用时。()求:
(1)观察小轿车的外形,可知小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)轿车受到的重力;
(2)空车停放在水平地面时对地面的压强是多少?
(3)测试中汽车在平直路面上行驶的平均速度是多少?
【答案】 小于
【详解】(1)[1]小汽车的形状上面凸起,下面平直,在水平路面上高速行驶时,流过上方的空气流速快,下方的流速慢,上方的压强小,下方的压强大,产生向上的压力差,减小对地面的压力,使得小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力,即小于轿车受到的重力。
(2)[2]小轿车静止时对水平地面的压力
对水平地面的压强
(3)[3]司机驾驶着电动汽车在平直路面上行驶了,用时,则汽车的平均速度为
27.如图所示,工人用300N的拉力,把重为500N的货物G用滑轮组匀速提升了3m(不计绳重和转轴摩擦)。求:
(1)如果挂了更重的物体,机械效率会 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)工人做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
【答案】(1)增大
(2)1500J
(3)83.3%
【详解】(1)挂更重的物体,则有用功增大,滑轮组不变,则额外功不变,由于机械效率等于有用功与总功之比,所以机械效率会增大。
(2)工人做的有用功
(3)由图可知,动滑轮上有2股绳子,则绳子自由端移动的距离
绳子自由端拉力做的功
滑轮组的机械效率
28.同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,如图所示,请画出杠杆模型的阻力臂L ;
(2)先将头向前抬起,可以减小 力臂;在平躺至坐起的过程中,运动员肌肉所施加的动力变化情况是 。
【答案】(1)
(2) 阻力 变小
【详解】(1)人受到的重力为阻力,从支点O向阻力作用线做垂线,该垂线段就是阻力臂L,如图所示:
(2)[1]先将头向前抬起,人的重心向右移动,支点到阻力作用线的距离变小,可以减小阻力臂。
[2]在平躺至坐起的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力会变小。
29.如图甲所示,蓝鲸1号是我国研制的世界最先进的深水半潜式钻井平台。某同学制作了蓝鲸1号的模型,如图乙所示。该模型底部有2个相同的长方体浮箱,每个浮箱底面积为,高10cm,每个浮箱内有体积为的空心部分,可装液体。两个浮箱上共有4根相同的均匀长方体立柱,每根立柱的横截面积为,高30cm,每根立柱内有体积为的空心部分,可装液体。整个模型空重60N。该同学将该模型的2个浮箱全部装满水,放入底面积为的薄壁柱形容器中,如图丙所示,模型底部通过4根相同的轻质细绳均匀固定在容器底部,使其保持竖立,此时细绳刚好被拉直。请回答下列问题:(g取,,)
(1)当2个浮箱全部装满水时,整个模型的总重为多少?
(2)在图丙的基础上,将每根立柱装满酒精,再将浮箱中的水全部排到容器中,最终,每根绳子的拉力为多大?
(3)蓝鲸1号在执行工作任务时,向浮箱和立柱内注入压载水,浮箱和立柱下沉。浮箱只淹没在海中某一水深处,平台呈半潜状态。作业完成后,排出浮箱和立柱内的水,平台浮起。请写出一种与蓝鲸1号下沉和上浮原理相同的实例。
(4)蓝鲸1号是自航式半潜式钻井平台。当它从东海启程驶往南海作业点的过程中,它受到的浮力如何变化,为什么?它从东海驶入南海是将略上浮还是略下沉,为什么?(已知东海海水的密度大于南海海水的密度,蓝鲸1号的质量不变)
【答案】(1)
(2)1N
(3)潜艇
(4)见解析
【详解】(1)每个浮箱内有体积为1800cm3的空心部分,则两个浮箱装满水后水的重力
G水=m水g=ρ水V总g=1×103kg/m3×2×1800×10-6m3×10N/kg=36N
则整个模型总重
G总=G水+G模=36N+60N=96N
(2)每个立柱有1000cm3的空心部分,四个相同的均匀立柱共有4000cm3的空心部分,装满酒精后,酒精的总重力
原先模型保持竖立,细绳刚好被拉直。排完水加满酒精,则绳子的拉力
F=G水-G酒精=36N-32N=4N
模型底部有4根相同的轻质细绳,则每根绳子拉力为1N。
(3)由题意可知,蓝鲸1号在执行工作任务时,向浮箱和立柱内注入压载水,浮箱和立柱下沉;作业完成后,排出浮箱和立柱内的水,平台浮起,所以蓝鲸1号是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的,与潜水艇下沉和上浮的原理相同。
(4)蓝鲸1号受到的浮力大小不变,原因是它始终处于漂浮状态,所受浮力始终等于其重力,重力不变,受到的浮力大小不变;蓝鲸1号从东海驶入南海将略下沉,原因是南海海水的密度小于东海海水的密度,所受浮力不变,由阿基米德原理可知,其排开水的体积变大,故将略下沉。
30.小美在一次实验时将一个装有部分水的平底薄壁试管,放入一个底面积为的柱形盛水水槽中,试管竖直漂浮在水槽内的水面上,试管内水面与水槽底部的距离为h(如图甲所示);然后小美将一橡皮放入试管内,橡皮下沉并浸没在该试管水中后,发现试管内水面与水槽底部的距离恰好仍为h(如图乙所示),此时水槽中水的深度H=20cm,小美测量出水槽的底面积是试管底面积的6倍。求:
(1) 图乙中水对柱形水槽底部的压强是 Pa,压力是 N
(2) 图甲中试管和试管中的水的总质量为0.1kg,试管排开水的体积多大?
(3) 请帮小美算出放入试管中的橡皮的密度是多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)[1]图乙中水对柱形水槽底部的压强为
[2]图乙中水对柱形水槽底部的压力为
(2)图甲中的试管漂浮在水中,浮力等于其自身的重力,为
试管排开水的体积为
(3)设试管下沉的深度为,放入前后试管内水面与水槽底部的距离均为h,则试管内水面上升的体积等于橡皮排开水的体积等于试管下沉的体积,即
试管下沉部分导致水面上升的高度为
则试管排开水的体积变化量为
橡皮放入后,试管仍处于漂浮状态,试管增加浮力等于试管增加的重力为,即
则橡皮的密度为
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$$
期末冲刺卷(综合题30道)
1.(1)如图所示,在平直路面上向右匀速行驶的小车中,有一个木块位于车厢地板上,一个轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端与木块连接,弹簧此时处于原长状态并保持水平。如果木块突然压缩弹簧,则说明小车在做 运动。(选填“加速”或“减速”)
(2)请根据车的运动情况,画出时木块压缩弹簧的过程中,木块的受力示意图。
2.2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,有甲、乙、丙三种场景,回答下列问题:
(1)在甲、乙两场景中,甲、乙两物体在F1、F2作用下匀速上升,若,不计摩擦及绳与滑轮的重,则G甲∶G乙= ;
(2)在丙场景中,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了lm。已知物体A重400N,动滑轮重为100N,不计摩擦及绳重,则拉力的功率为 瓦,滑轮组的机械效率为 。
3.(1)用滑轮组将重物G匀速提起1.8m,绳子的自由端要被拉长 m。
(2)请画出此滑轮组的动滑轮所受力的示意图。( )
请完成下列小题。
4.上学过程中,小梦同学对书包做了功的情况是( )
A.背着书包站立不动
B.背着书包沿着水平路面匀速前进
C.背着书包站在匀速上楼梯
D.背着书包坐在沿水平方向行驶的公交车上
5.早上她从教学楼一楼走到三楼的过程中,她克服自身重力做功约为( )
A.500J B.1000J
C.3000J D.5000J
6.如图所示是小梦荡秋千的情景,下列说法正确的是( )
A.从最高点荡到最低点的过程中,木板的支持力对人做了功
B.从最高点荡到最低点的过程中,绳子的拉力对人做了功
C.从最高点荡到最低点的过程中,重力对人做了功
D.从最低点荡到最高点瞬间若所有力都消失,则人将做匀速直线运动
7.“歼一20”作为中国第五代战斗机,融台了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼一20”外部涂有能够吸收电磁波(光波)的特殊涂料,表面平整光滑,缝隙处理严丝合缝,总体外形做成流线型。除此之外,它还拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼﹣20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达2.5马赫(约3000km/h),最大油量为10t,飞行时飞机所受阻力的大小与速度的关系如下表所示。
速度/m•s﹣1
100
200
300
400
飞行阻力/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
(1)为了提高飞机的续航,“歼﹣20”的燃油应具备 的特点;
(2)距歼﹣20飞机300km处的某空域出现警情,歼﹣20至少需要多长时间可到达事发地 ?
(3)请你分析并判断若想飞机速度变大,发动机的动力将如何改变 ;
(4)请从能量的角度解释飞机装备液体冷却系统的原因 。
8.小明想用一把螺丝刀拔掉地面上的铁钉,如图所示,已知AB=20cm,OB=5cm,铁钉被拔掉时受到始终垂直于AB方向的阻力,阻力大小为240N。小明在A点要用最小的力拔掉铁钉,请你在图中画出最小力F的示意图,并求出最小力F= N。
9.如图所示,若两物体所受重力均为20牛且匀速上升1米,不计摩擦、绳重和滑轮重力,试问:
(1)滑轮A相当于一个怎样的杠杆;
(2)力F2的大小是多少;
(3)在此过程中,F2所做的功是多少。
10.如图甲所示是农村舂米工具,踏碓。它由碓臼、碓马、支架组成。因较占用空间,一般选一空间较大的房间固定,俗称“碓米间”。“踏碓”由碓和石臼两部分组成,石臼固定在地下,四周以贝灰盖地面,石臼后面是一个长方形的小坑,叫做碓坑。坑的两边立两条有半圆凹孔的石条,相距约二尺,半圆凹孔是用来安装“踏碓”耳的。碓用坚实的树干做成,长约4尺,宽约8寸。舂米时,脚踩碓,让碓头扬起,然后放开让碓头借自身重量舂下。如图乙所示是它的结构示意图,O为固定转轴,A处连接着石球,石球重为100N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿垂直于杆的方向用力缓缓将石球抬起,的力臂为 m,此时舂米工具是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(2)脚沿竖直向下的方向用力缓慢将石球抬起,则F2 (选填“>”、“<”或“=”)F1。石球缓慢抬起的过程中,F2的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
11.程跃要提起重的物体,但是他的最大拉力只有,于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物,已知每个滑轮重约,不计绳重及摩擦,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中 滑轮组来提起重物(选填“a”、“b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法( )。如果程跃的实际拉力是,求出所选滑轮组的动滑轮的重力 。
12.冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰上的“国际象棋”。比赛时,两支球队各由4名球员组成。比赛共进行10局。两队每名球员均有两个冰壶,即有两次掷球机会。如图2所示,是冰壶比赛的场地示意图。
(1)两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球,球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬,由于 ,会使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒中心A点推球向前,如图1所示,至投掷线时,放开冰壶,冰壶由于 ,自行滑向圆垒中心O点,同时说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(2)在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面 (选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力,使冰壶能准确到达圆垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心,也可在冰壶的前面擦刷冰面;
(3)在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞向圆垒中心,用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以 ;最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负;
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛鞋底部材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料为 。
13.为改善城市空气质量,很多城市用雾炮车洒水除尘。如图是一台正在水平路面上洒水的雾炮车,其柴油机的热效率为40%。(柴油的热值取 4.0×107J/kg)
(1)雾炮车喷出水雾 (选填“属于”或“不属于”)分子的热运动;雾炮车酒水作业过程中,随着油箱中柴油质量的减小,柴油的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)雾炮车在水平路面上做匀速直线运动,发动机的功率恒为80kW,则雾炮车匀速行驶20min 做的有用功是多少?
(3)雾炮车以80kW的功率速行驶20min,需要消耗柴油的质量是多少?
14.仔细观察如下器材及装置。
(1)弹簧测力计是测量 的大小的仪器;在图a中,弹簧测力计的读数是 N;
(2)如b图是 实验装置(提示:填科学家名字),在一个标准大气压下,管中水银柱高度为 mm;
(3)c图甲是简易的温度计,它的工作原理是利用 的性质而制成的,乙是简易的气压计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会 ;(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
(4)d图所示的是气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会 。(选填“上升”“下降”或“保持不变”)
15.阅读下面的材料,解答问题。
“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。“免费公共自行车”成为顺德市区一道亮丽的风景线。如图所示,公共自行车的结构和普通自行车相同,只是零件都是特制的(车轮胎是实心的),在其它自行车上无法使用。在公共自行车的设计中,很多地方用到物理知识或原理,请写出自行车的部件并说明对应的物理知识(或原理)。
(1)车把手、脚踏板、轮胎上的花纹是为了 摩擦力;在轴承里加润滑油是为了 摩擦力;(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)轮胎做成圆形,是用 摩擦代替 摩擦;(两空均选填“滚动”或“滑动”)
(3)骑车下坡时要用力捏手刹,是通过 来增大摩擦,以使行驶速度降低。
16.如题图所示,是歼-15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼的上表面凸起,空气流速更大,是利用流体流速越大,压强越小的原理使飞机产生向上的 力;为了使舰载机更容易起飞,最好 (选填“顺风”或“逆风”)起飞。飞机起飞后,航母受到的浮力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.如题图所示,是我国自主研发的094型战略核潜艇。潜艇从深海驶近江口时,为保持在同一深度潜行,需要 (选填“进水”或“排水”),潜艇受到外部水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若核潜艇在水下以最高速度40节匀速航行到111km外的海域执行任务,此过程核潜艇行驶的时间为 h(1节=1.85km/h)。
18.碳纤维作为新型材料近年来广泛使用在自行车上。它具有密度小、有效吸收振动、保持刚性等优点。如图所示的山地自行车,其相关数据见下表。质量为60kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶,行驶时受到的摩擦力大约是总重力的0.05倍。
车架材料
碳纤维
碳纤维密度//ɡ·cm-3
1.6
车架质量/ kg
4
整车质量/ kg
10
(1)O点为自行车的重心,在图中画出斜坡上的自行车受到的重力和支持力的示意图。
(2)求碳纤维车架的体积;
(3)求小军骑行该自行车时,自行车受到的摩擦力。
19.小明参加农耕文化研学活动。看到如图甲所示的风扇车。查资料知,我国西汉时已有风扇车,它由车架、风扇(含摇杆)、喂料斗及出粮口等构成,主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空癔谷。
(1)如图乙为风扇示意图,风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴,它相当于一个 杠杆,若增大摇杆力臂L的长度,则完成同样工作将更 (前两空均选填“省力”或“费力”);轮轴装在滚珠轴承上,主要是利用了相同条件下滚动摩擦力 (选填“大于”或“小于”)滑动摩擦力;
(2)风扇车工作时,空瘪谷从出风口C被吹出,绝大部分饱满谷粒从出粮口 (选填“A”或“B”)落下,说明 越大,物体的运动状态越不容易改变;同样的道理,拔河比赛应选用体重较 的同学参加;
(3)如图丙所示,变速自行车的牙盘与风扇车的风扇原理相似。牙盘有大牙盘和小牙盘;相同情况下,若要更省力,则链条应连在 (选填“大”或“小”)牙盘上。
20.10月5日,来自美国、挪威等国的跳伞运动高手云集上海,参加“中华第一高楼”金茂大厦的国际跳伞表演活动,挪威跳伞家特杰·霍尔沃森在空中还展开了一面中国国旗,若他的质量为65kg。
(1)霍尔沃森在下落的初始阶段加速向下运动。假设在加速向下运动阶段某一位置他所受竖直向上的阻力为100N,如果不考虑其他装备质量,则他所受合力的大小和方向如何?
(2)打开降落伞后的某一阶段霍尔沃森匀速竖直向下降落,这时降落伞受到的空气竖直向上的阻力为800N,如果考虑其他装备质量,则跳伞运动员携带的装备总质量为多少?
21.2023年12月26日11时26分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星。该组卫星属椭圆地球轨道卫星,是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点,最远的点叫远地点,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。
(1)如图甲是火箭发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是 (填“空气”或“喷出的气体”);这个过程是 能转化为机械能。
(2)假如在喷气升空过程中,作用在火箭上的一切外力都消失,火箭将 (填“加速下落”或“匀速上升”、“加速上升”、“立即静止”);
(3)如图卫星沿椭圆轨道绕地球运动,由近地点向远地点运动时,卫星的动能 ,机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在太空中能进行的实验是_________。
A.用握力器锻炼握力
B.用天平测质量
C.用重锤线校正物体是否竖直放置
D.测杯子对水平桌面的压力
22.在校运会中涉及到许多的物理知识,请完成下列各题:
(1)在校运会百米比赛上,终点计时员为了计时更准确应该在 (填“看到冒烟”或“听到鸣枪”)的同时按下秒表;
(2)百米比赛场上奔跑的运动员,相对终点计时员是 (选填“运动”或“静止”)的;
(3)从运动员手中推出的铅球,最后要落回地面,这是由于铅球受 力作用的原因;这个力的施力物体是 。铅球落地时,地面被砸了一个凹陷的坑,这是因为力可以使物体的 发生改变。
23.阅读短文,回答问题:
核潜艇
在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动,图甲为某改进型攻击核潜艇.该潜艇最大潜深达到350m,完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为 8.24×103t.潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮,不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是 。
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
D.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会 (选填“上浮”或“下沉”),将给核潜艇带来安全隐患,为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是 。
(3)该核潜艇悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,使核潜艇前进动力的施力物体是 ;核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时,核潜艇航速为 m/s。
(4)该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降,当到达一定深度后从水舱中向外排出海水,经过一段时间,核潜艇以相同的速度竖直匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变,核潜艇所受阻力恒为30000N,则核潜艇需排出海水的质量为 kg。
24.如图所示的滑轮组的机械效率为,一人用它打捞掉要井中的物体,当物体完全露出水面后,人用的力拉绳子的自由端,使物体在内匀速上升,求:
(1)请用最省力的方法把图中绳子绕好;
(2)人拉绳子所做的功;
(3)人拉绳子的功率;
(4)物体的重力是多少?
25.目前汽车刹车器均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉,形成能源的浪费,现有一种汽车再生制动器,能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来,有效地利用了能量。实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求,若某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
再生刹车阻力f/103N
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
(1)汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是( )
A.逐渐增大 B.先增大后不变 C.先增大后减小 D.先增大后不变再减小
(2)在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0~0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图像 ;
(3)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约 N,此时油压制动器还需产生 N的刹车阻力;
(4)在满足(3)的刹车阻力作用下,汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W= J。
26.如图所示为某型号四轮纯电动汽车,其空车质量为,每个车轮与地面的接触面积为。在一次测试中,司机驾驶着电动汽车在平直路面上行驶了,用时。()求:
(1)观察小轿车的外形,可知小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)轿车受到的重力;
(2)空车停放在水平地面时对地面的压强是多少?
(3)测试中汽车在平直路面上行驶的平均速度是多少?
27.如图所示,工人用300N的拉力,把重为500N的货物G用滑轮组匀速提升了3m(不计绳重和转轴摩擦)。求:
(1)如果挂了更重的物体,机械效率会 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)工人做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
28.同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,如图所示,请画出杠杆模型的阻力臂L ;
(2)先将头向前抬起,可以减小 力臂;在平躺至坐起的过程中,运动员肌肉所施加的动力变化情况是 。
29.如图甲所示,蓝鲸1号是我国研制的世界最先进的深水半潜式钻井平台。某同学制作了蓝鲸1号的模型,如图乙所示。该模型底部有2个相同的长方体浮箱,每个浮箱底面积为,高10cm,每个浮箱内有体积为的空心部分,可装液体。两个浮箱上共有4根相同的均匀长方体立柱,每根立柱的横截面积为,高30cm,每根立柱内有体积为的空心部分,可装液体。整个模型空重60N。该同学将该模型的2个浮箱全部装满水,放入底面积为的薄壁柱形容器中,如图丙所示,模型底部通过4根相同的轻质细绳均匀固定在容器底部,使其保持竖立,此时细绳刚好被拉直。请回答下列问题:(g取,,)
(1)当2个浮箱全部装满水时,整个模型的总重为多少?
(2)在图丙的基础上,将每根立柱装满酒精,再将浮箱中的水全部排到容器中,最终,每根绳子的拉力为多大?
(3)蓝鲸1号在执行工作任务时,向浮箱和立柱内注入压载水,浮箱和立柱下沉。浮箱只淹没在海中某一水深处,平台呈半潜状态。作业完成后,排出浮箱和立柱内的水,平台浮起。请写出一种与蓝鲸1号下沉和上浮原理相同的实例。
(4)蓝鲸1号是自航式半潜式钻井平台。当它从东海启程驶往南海作业点的过程中,它受到的浮力如何变化,为什么?它从东海驶入南海是将略上浮还是略下沉,为什么?(已知东海海水的密度大于南海海水的密度,蓝鲸1号的质量不变)
30.小美在一次实验时将一个装有部分水的平底薄壁试管,放入一个底面积为的柱形盛水水槽中,试管竖直漂浮在水槽内的水面上,试管内水面与水槽底部的距离为h(如图甲所示);然后小美将一橡皮放入试管内,橡皮下沉并浸没在该试管水中后,发现试管内水面与水槽底部的距离恰好仍为h(如图乙所示),此时水槽中水的深度H=20cm,小美测量出水槽的底面积是试管底面积的6倍。求:
(1) 图乙中水对柱形水槽底部的压强是 Pa,压力是 N
(2) 图甲中试管和试管中的水的总质量为0.1kg,试管排开水的体积多大?
(3) 请帮小美算出放入试管中的橡皮的密度是多大?
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