湖南省长沙市中雅培粹学校2024-2025学年八年级下学期新苗杯初赛物理试卷
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内容正文:
一、选择题
1. D。
2. D。
3. A。
4. B。
5. B。
6. A。
7. A。
8. D。
9. B。
10.B。
二、填空题
11. 答案:熔化;钨。
12. 答案:2.5;50。
13. 答案: 0;=。
14. 答案:2.7×103;2。
15. 答案:1.10×105Pa。
16. 答案:动;重力势;减少。
17. 答案:200;省力。
18. 答案:0.4;60%。
三、实验题
19. 答案:(1)11.0;放大;投影仪;左;变小(2)下;(3)左。
20. 答案:(1)B; (2)2; (3)等于; (4)溢水杯中没装满水; (5)3,深;
(6)排开液体所受的重力;(7)ρ 液=ρ 水 。
四、计算题
21.解:(1)此时杠杆左端所受拉力:
F 左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N;
(2)由 F1l1=F2l2 可得,杠杆右端的拉力即绳子对 B 的拉力:
FB=F 右= F 左= ×20N=50N,
因正方体 B 对地面的压力等于 B 的重力减去绳子对 B 的拉力,
所以,B 的重力:
GB=FB+F 压=50N+20N=70N,
由 G=mg 可得,B 的质量:
mB= = =7kg,
B 的体积:
VB=L3=(0.1m)3=0.001m3,
B 的密度:
ρB= = =7×103kg/m3;
(3)B 的底面积:
SB=L2=(0.1m)2=0.01m2,
由 p= 可得,B 对地面的最大压力:
F 压′=pSB=4×103Pa×0.01m2=40N,
杠杆右端受到的拉力:
F 右′=GB﹣F 压′=70N﹣40N=30N,
物体 A 的最小重力:
GA′=F 左′= F 右′= ×30N=12N。
答:(1)此时杠杆左端所受拉力大小为 20N;
(2)正方体 B 的密度为 7×103kg/m3;
(3)物体 A 的重力至少为 12N。
22.解:(1)物体下降速度为:v= = =1m/s;
因为有 4 段绳子,所以绳子上升的速度为:v 绳=4v 物=4×1m/s=4m/s;
(2)因为有 4 段绳子,所以绳子运动距离 s=4h=4×3m=12m;
放绳子的有用功:W 有用=Gh=160N×3m=480J;
放绳子的总功:W 总=Fs=50N×12m=600J;
滑轮组的效率:η1= ×100%= ×100%=80%;
(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 F= (G 动+G)可得,动滑轮重力:G 动=4F﹣G=4×50N﹣160N=40N;
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:η2= η1= ×80%=60%;
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:η2= = = =60%,
解得 F 拉物=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 绳=F 拉物+G 动,
则人对绳子的拉力:F 绳= (F 拉物+G 动)= (60N+40N)=25N,
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:G 人=m 人 g=50kg×10N/kg=500N,
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:F 支=G 人+F 绳=500N+25N=525N。
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为 525N。
答:(1)工人放绳的速度为 4m/s。
(2)滑轮组的效率 η1 为 80%;
(3)求当物体完全浸没水中后,工入对地面的压力为 525N。
23.解:(1)由 p= 可得,物块 A 对地面的压力:F=pSA=5100Pa×0.2m×0.2m=204N;
(2)图乙中物块A对地面的压力等于物体AB的总重力,所以AB的总重力G 总=F=204N;
由重力和密度公式可得:GA+GB=ρAVAg+ρBVBg=204N,
因为 ρA:ρB=3:1,所以有:
ρA×(0.2m)3×10N/kg+ ρA×(0.3m)3×10N/kg=204N,
解得:ρA=1.2×103kg/m3;
(3)物块 A 的重:GA=ρAVAg=1.2×103kg/m3×(0.2m)3×10N/kg=96N;
物块 B 的重:GB=ρBVBg= ×1.2×103kg/m3×(0.3m)3×10N/kg=108N;
沿竖直方向切去物块 B 后,设剩余部分占物块 B 体积的比例为 x,
则物块 B 剩余部分的底面积为 SB•x,物块 B 剩余部分的重为 GB•x,
则由 p= 可得:pB= =2800Pa,
即 =2800Pa,
解得 x= ,则将物块 B 沿竖直方向切去了三分之一的体积。
答:(1)图乙中,物块 A 对地面的压力为 204N;
(2)物块 A 的密度为 1.2×103kg/m3;
(3)要使 B 对地面的压强为 2800Pa,应将物块 B 沿竖直方向切去三分之一。
24.解:(1)木块的体积 V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3,
木块恰漂浮在水面上,排开水的体积 V 排=10cm×10cm×(10cm﹣6cm)=400cm3=4
×10﹣4m3,
木块恰漂浮在水面上时,细线刚好拉直,则有 G=F 浮,
则根据 G=mg、ρ= 和 F 浮=ρ 液 gV 排可得:ρVg=ρ 水 gV 排,
代入数据可得:ρ×1×10﹣3m3×10N/kg=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3,
解得,木块的密度 ρ=0.4×103kg/m3。
(2)木块的重力 G=mg=ρVg=0.4×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=4N,
继续向容器中逐渐加水,让木块的上表面刚好与水面相平时,木块恰好完全浸没在水中,
V 排′=V=1×10﹣3m3,
则木块完全浸没再水中时受到的浮力:F 浮′=ρ 水 gV 排′=1×103kg/m3×10N/kg×1×
10﹣3m3=10N,
对木块进行受力分析可知,此时木块受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用,
且重力与拉力之和等于浮力,
故细线的拉力 F=F 浮′﹣G=10N﹣4N=6N;
当向容器中加水 3000cm3 时,容器内水和木块浸入水中的体积之和:V 总=V0+V 排=
3000cm3+400cm3=3400cm3,
则水的高度 h0= = =13.6cm,
继续向容器中逐渐加水,让木块的上表面刚好与水面相平时,容器内水的深度 h=h0+h 露
=13.6cm+6cm=19.6cm=0.196m,
所以容器底所受到水的压强:p=ρ 水 gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.196m=1960Pa。
(3)在第(2)问的状态下,剪断细线,待木块静止时,仍然漂浮在水面上,且浮力等
于重力不变,排开水的体积不变,
故露出水面的体积为 V 露=1000cm3﹣400cm3=600cm3,
则水面下降的高度△h= = =2.4cm=0.024m,
所以,水对容器底部减少的压强△p=ρ 水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.024m=240Pa。
答:(1)木块的密度为 0.4×103kg/m3。
(2)继续向容器中逐渐加水,让木块的上表面刚好与水面相平,则此时细线的拉力大小
为 6N;容器底所受到水的压强是 1960Pa;
(3)在第(2)问的状态下,剪断细线,待木块静止时,水对容器底部减少的压强为 240Pa。
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