期末模拟练习卷(一) 2024-2025学年人教版八年级下册物理
2025-06-11
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内容正文:
2024-2025学年人教版八年级下学期物理期末模拟练习卷(一)
【考试范围:人教版八年级下册】
考试时间:120分钟 满分:100分
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、单项选择题(共10题;共10分)
1.(1分)如题图,下列所示的常用工具中,属于省力杠杆的是( )
A.托盘天平
B.瓶盖起子
C.面包夹
D.缝纫机踏脚板
2.(1分)关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A.力是物体维持运动状态的原因
B.力是改变物体运动状态的原因
C.静止的物体一定没有受到外力作用
D.物体受到力的作用,运动状态一定改变
3.(1分)弹簧测力计分别受到水平向左的拉力 F1和水平向右的F2的拉力作用, F1、F2均为3N, 弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是
A.弹簧测力计的示数为6N B.弹簧测力计所受合力为 0N
C.F1、F2是一对相互作用力 D.弹簧测力计的示数为0N
4.(1分)质量1kg 的平底空水桶底面积为 700c?。桶内装有 30cm 深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等。如图乙所示,当用竖直向上的力F提水桶没有提起来,此时水桶对地面的压强减小了2000Pa。则下列选项正确的是
A.水桶内水的质量为 20 kg
B.水对水桶底部的压力为200N
C.竖直向上的力F大小为140N
D.施力F后地面受到的压强为100Pa
5.(1分)在实验时,小明将弹簧测力计的挂钩提在手中,静止时如图1所示。接着,他把该弹簧测力计像图2中那样,上下各挂一个重力为0.5N的重物,并挂到甲弹簧测力计下,则甲、乙两弹簧测力计的示数分别是( )
A.2.0N和1.0N B.3.0N和2.0N C.2.0N和1.5N D.4.0N和3.0N
6.(1分)2024﹣2025学年全国青少年校园足球秋季联赛落下帷幕,如图所示,赛场上踢足球时,同样方向、同样大小的力作用在足球的不同位置,足球的运动路线会有很大的不同,可以踢出直线球或香蕉球,这说明力的作用效果与( )
A.力的作用点有关 B.力的大小有关
C.力的方向有关 D.施力物体有关
7.(1分)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小 B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力减小
8.(1分)用图所示滑轮组匀速提升重为270N的物体时,绳子自由端的拉力100N,物体在5s内上升1m,忽略绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
B.滑轮组做的有用功为1000J
C.拉力F的功率为60W
D.滑轮组的机械效率为90%
9.(1分)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲所示;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是( )
A.物体的体积是400cm3
B.物体受到的最大浮力是12N
C.物体的密度是
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是12N
10.(1分)一只木箱放在水平地面上,对木箱施加水平向右的推力F(如图甲),F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系(如图乙)。下列选项说法正确的是( )
A.在内木箱所受摩擦力为1N
B.在内推力F对木箱所做的功为2J
C.在内木箱所受摩擦力为3N
D.在内推力F对木箱做的功为8J
二、填空题(共8题;共19分)
11.(3分)拔河比赛中,运动员会带上纱布手套,穿鞋底带有花纹的鞋,这些措施都是通过增大 来增大摩擦:拔河时手要使动握住绳子是通过增大 增大摩擦,如果地面上有沙粒,运动员就很容易被拉动,这是因为沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力变 。
12.(3分)用两个完全相同的轻质滑轮,分别以图2中两种方式将重为G的物体匀速提升相同高度(绳重及摩擦不计),使用 (选填“甲”或“乙”)滑轮可以改变用力方向,所用拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”,下同),绳子末端移动的距离 。
13.(2分)如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景,在下落过程中,运动员的重力势能逐渐 (选填“减小”“不变”或“增大”);若某运动员质量为60kg,在空中经1.5s下落的竖直高度为10m,则这段时间内该运动员的重力的功率是 W。(g取10N/kg)
14.(2分)如图所示,将体积为10-3m3、重6N的物体用细线系在圆柱形容器的底部,并将物体浸没在水中,则物体所受的浮力为 N,细线受到的拉力为 N.
15.(2分)如图,船闸是利用 原理工作的,此时闸门左右两侧的压强差过大,此时需先关闭阀门B,再打开右侧阀门A,当闸室内的水面与上游水位 时,轮船通过闸门,就可以顺利开进上游了。
16.(2分)2025年2月 27 日,小米汽车 XiaomiSU7ultra 正式上市,如图所示的小米汽车的整备质量(空载时的质量)做到了吨,最长续航超过 800km,长续航能力是如今的顶尖水准。该车的重力是 ;若车轮与地面的总接触面积为 0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是 Pa。
17.(3分)如图所示,用手握住装水的杯子静止在空中,杯子 (选填“具有”或“不具有”)惯性,杯子所受摩擦力的方向 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.(2分)如图所示,运动员射箭时,弦被手拉弯,说明力使物体发生了 ;手拉弯了弦的同时,弦也勒疼了手,说明物体间力的作用是 的。
三、作图题(共4题;共12分)
19.(2分)如图,很多商场门口有悬挂的灯笼,请画出图中灯笼静止时的受力示意图。
20.(2分)如图所示,放在传送带上的物体M跟随传送带一起匀速向上运动,请画出物体M的受力示意图(不计空气阻力)。
21.(2分)如图小球在水中处于静止状态,画出小球所受浮力和杯子对斜面压力的示意图:
22.(6分)
(1)(2分)如图所示,静止在斜面上的物体A,请用力的图示法画出物体A对斜面的压力F。
(2)(2分)在图中画出力F的力臂l1
(3)(2分)一工件在传送带带动下向右做匀速直线运动,请在图中画出工件的受力示意图。
四、实验探究题(共6题;共35分)
23.(6分)小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”,弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g),实验数据记录如表。
钩码个数
0
1
2
3
4
5
6
7
8
弹簧长度/cm
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.50
伸长量/cm
0
0.50
1.00
2.00
2.50
3.00
3.50
4.50
(1)(1分)当挂3个钩码时,指针所对刻度如图乙,此时弹簧的伸长量 cm;
(2)(1分)分析表中的数据可得:在弹性限度内, 。
(3)(4分)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为50g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度:
① 该“密度秤”的零刻度线应在 cm刻度处:
②在桶中加满水指针指在3cm刻度处,如图丙,则该桶的容积是 cm3
③ 该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3:
④小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是 (写出一种即可)
24.(6分)小明按如下步骤完成探究"影响滑动摩擦力大小的因素"的实验:
a.如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A, 保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.
b.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧洲力计示数稳定,并记录了其示数,
c. 如图1中图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.
(1)(1分)该实验主要采用的探究方法是 。
(2)(1分)由图1中 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)(1分)由图1中甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越 (选“大”或“小”).
(4)(2分)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是 长木板做匀速直线运动(选填"需要"或"不需要"),实验中小丽发现: 当F为3N时,测力计示数1.2N, 木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则木块A受到的滑动摩擦力大小为 N.
(5)(1分)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用, F-t和v-t 图象分别如图3图4所示.则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为 N.
25.(8分)在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,实验小组的小明进行了如下猜想:
猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想2:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
为验证以上猜想是否正确,小明进行了如上图所示的实验:
(1)(1分)小明在游泳时发现,越往深水区走,身体受到的压迫越大,由此猜想液体内部压强可能与 有关。
(2)(1分)压强计是通过U形管两侧液面的 来判断橡皮膜所受压强的大小。
(3)(1分)比较图甲a、b是为了验证猜想 (选填“1”“2”或“3”)。
(4)(2分)如图甲b、c所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,根据实验现象可以得出结论: ;比较图甲b、d (选填“能”或“不能”)得出液体内部压强与液体密度有关的结论。
(5)(2分)要探究液体内部压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择上图中 两图进行比较,得出的结论是:液体内部压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
(6)(1分)在探究液体内部压强与液体密度的关系时,为了使结论更具普遍性,小明还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤): 。
26.(4分)小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示.
(1)(1分)上述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小.
(2)(1分)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关.
(3)(1分)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关.
(4)(1分)如图乙所示,如果金属块的重力为4.8N,则它在水中受到的浮力是 N。
27.(5分)小明在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中,他用质量不同的两个钢球和(的质量大于),分别从不同的高度和由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)(1分)小明通过观察 来判断钢球动能的大小;
(2)(2分)实验中,钢球滚到斜面底端后会继续向前运动,是因为钢球具有 ;木块最终会停下来是因为受到 的作用;
(3)(1分)由图甲、乙两图可得实验结论:
(4)(1分)某同学用下图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法不可行,原因是 。
28.(6分)小明在实验室用如图所示的器材完成“探究杠杆平衡条件”的实验:
(1)(3分)杠杆在如图甲所示位置静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,可使杠杆在水平位置平衡。此操作的目的是为了便于测量 ;
(2)(2分)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆在水平位置平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(3)(1分)杠杆在水平位置平衡后,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂,相应调节阻力和阻力臂,再做几次实验。再做几次实验的目的是(填序号)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量求平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
五、综合题(共4题;共24分)
29.(4分)一辆质量为1.6t的小型电动车在公路上沿直线行驶,电动车行驶时受到的阻力为重力的。其运动的图像如图所示,问:(g取10N/kg)
(1)(2分)电动车受到的重力是多大?
(2)(2分)电动车在8~10min受到的牵引力是多大?写出判断依据。
30.(4分)图所示重型卡车有6个轮子,每个轮子与地面间的接触面积是200cm2,自重2t。当载重5t匀速行驶时发动机的功率为202kW,速度为80km/h。求:
(1)(2分)卡车行驶2h,发动机做的功是多少?
(2)(2分)若公路路面所能承受的最大压强为5×105Pa,则该重型卡车是否会对路面产生损害?取g=10N/kg。
31.(6分)如图甲所示,饮料中的金属块是不锈钢冰块,简称“钢冰”,它可代替传统冰块制作冰饮。钢冰表面为不锈钢,不会熔化成水影响饮料的口感,钢冰具有冷冻量更持久、可循环使用、易清洁等优点。已知一块钢冰体积为10cm3,重为0.5N,现将三块这种规格的钢冰投入装有水的圆柱形水杯中,如图乙所示,水杯的底面积为 25cm2,不计水杯厚度,ρ水=1.0x103kg/m3。求:
(1)(2分)一块钢冰受到的浮力为多大?
(2)(2分)放入三块钢冰后,水对杯底的压强增加了多少?
(3)(2分)放人三块钢冰后,水杯对桌面的压强增加了多少?
32.(10分)课外活动小组模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若小明用的拉力在内将的材料提升了(不计绳重和摩擦,)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若小明的质量是,此滑轮组的机械效率最大为多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.托盘天平属于等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,故A不符合题意;
B.瓶盖起子属于省力杠杆,在使用时动力臂大于阻力臂,用较小的力就可以克服较大的力,故B正确;
C.面包夹是费力杠杆,动力臂小于阻力臂,可以移动较小的距离,故C错误;
D.踩缝纫机属于费力杠杆,动力臂小于阻力臂,故D错误。
故选B。
【分析】本题考查杠杆的分类,需要根据杠杆的定义和分类标准,判断给出的工具属于哪一类杠杆。省力杠杆的特点是动力臂大于阻力臂,这样可以以较小的动力克服较大的阻力。动力臂小于阻力臂的是费力杠杆,可以移动较小的距离。
2.【答案】B
【解析】【解答】 解:A、力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B、力是改变物体运动状态的原因,物体要运动,并不需要力作用在物体上,故B正确;
C、物体静止时可能不受力或受平衡力的作用,并不一定是因为物体没有受到力的作用,故C错误;
D、物体受平衡力时将保持静止或匀速直线运动,运动状态不会改变,故D错误;
故选:B。
【分析】 根据以下知识答题:
(1)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因;
(2)物体受平衡力作用,物体处于平衡状态,物体静止或做匀速直线运动。
3.【答案】B
【解析】【解答】AD.用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计,与只拉一端的效果是相同的;因为物体间力的作用是相互的,拉一端时,另一端也必须有力的作用,因此,弹簧测力计不可能显示两边的拉力之和,而只会显示一个力的大小,即图中弹簧测力计的示数应为3N,故AD错误;
(2)因为F1和F2的方向相反、在同一直线上,都作用在弹簧测力计上且大小均为3N,弹簧测力计静止不动,所以F1和F2是一对平衡力,则弹簧测力计受到的合力为0N,故B正确、C错误。
故选B。
【分析】(1)因为力的作用是相互的,一个力不可能脱离开另一个力而单独存在,两个力分别向两边拉,与一端固定只拉另一端效果是相同的;
(2)二力平衡的条件:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、未提水桶时,水桶对地面的压强为,水桶的底面积为700cm2,根据压强公式计算可知装水的水桶对地面的压力F=3000Pa×700×10-4m2=210N,根据重力公式G=mg计算可知装水的水桶的质量为21kg,水桶的质量为1kg,所以水的质量为20kg,A正确
B、水的重力为200N,所以 水对水桶底部的压力为200N ,B正确;
CD、 当用竖直向上的力F提水桶没有提起来,此时水桶对地面的压强减小了2000Pa ,此时对地面的压强为1000Pa,根据压强公式计算可知装水的水桶对地面的压力F=1000Pa×700×10-4m2=70N,总重力为210N,所以拉力为210N-70N=140N,C正确,D错误;
综上选ABC。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同
2、压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
3、力的合成:物体受到同向的力,合力为代数和,受到反向的力,合力为代数差。
5.【答案】C
【解析】【解答】解:由图1可知,弹簧测力计的自重为1.0N,图2中乙弹簧测力计的示数等于物体B与弹簧测力计的重力之和,即:0.5N+1.0N=1.5N;
图2中甲弹簧测力计示数等于乙弹簧测力计的重力与A、B两个物体重力之和,
即:0.5N+0.5N+1.0N=2.0N;故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】明确弹簧测力计的自重和重物的重力,由图可分析弹簧测力计甲、乙分别受到的拉力。
6.【答案】A
【解析】【解答】 解:同样方向、同样大小的力作用在足球的不同位置,力的大小和方向是一定的,力的作用点不同,力的作用效果不同,说明了力的作用效果和力的作用点有关。
故选:A。
【分析】 影响力作用效果的因素有:力的大小、力的方向、力的作用点,据此分析判断。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.正立时,容器的下口大于上口,则水对容器底部的压力大于水的重力。倒立时,容器的下口小于上口,则水对容器底部的压力小于水的重力,故A正确;
B.根据题意可知,倒置过来后水的深度增大了,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底的压强变大,故B错误;
CD.容器放在水平面上,无论正放还是倒放,它对桌面的压力始终等于容器和水的总重力,则它对桌面的压力不变。倒置后容器的受力面积变小,由可知,容器对桌面的压强增大,故CD错误。
故选A。
【分析】A.上下口不一致时,下口大,液体对容器底部的压力大。小口小,液体对容器底部的压力小;
B.根据液体压强公式p=ρ液gh比较水对容器底部压强的变化;
CD.水平面上受到的压力等于上面的总重力,根据比较容器对水平面的压强变化。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.途中承担物重的有3段绳子,则绳端移动距离:s=nh=3×1m=3m
结合时间,则绳子自由端移动的速度:,故A正确,不符合题意;
B.根据物重和高度,计算滑轮组做的有用功:W有=Gh=270N×1m=270J,故B错误,符合题意;
C.计算拉力F的功率:P=Fv=100N ×0.6m/s=60W,故C正确,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率
,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】根据,计算速度,利用W有=Gh计算有用功,根据P=Fv,计算功率,根据,计算机械效率。
9.【答案】C
【解析】【解答】ABC.由图乙可知,物体在空气中静止时,弹簧测力计的拉力等于重力,即物体的重力为G=12N,根据称重法计算可知在C点时,物体完全浸没到水中,物体完全浸没时受到的浮力为
;由可知,物体的体积;根据密度公式计算物体的密度
,故AB错误,C正确;
D.物体刚浸没时,上表面的压力为0;下表面受到的压力即为浮力,即F下=F浮=8N,故D错误。
故选C。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、木箱在速度为0,处于静止状态,所以推力等于摩擦力等于1N,A正确
B.木箱在处于静止状态,有力无距离,所以推力不做功,故B错误;
C.物体的摩擦力收到压力和接触面粗糙程度的影响,本题中这个因素均布发生变化,所以4-6s的摩擦力等于2-4s的摩擦力,4-6s物体匀速运动,所以推力等于摩擦力等于2N,所以2-4s的摩擦力为2N,C错误
D.在内,木箱做匀速直线运动,路程为8m,根据W=Fs可知推力F对木箱做的功
故D错误。
故选A。
【分析】运动和力:物体处于静止或者匀速直线运动过程中,受力平衡,所以推力等于摩擦力,本题中0-2s,4-6s,推力等于摩擦力
摩擦力的影响因素:有压力和接触面粗糙程度,其余因素不影响摩擦力,所以本题中物体开始产生相对位移,摩擦力不变
做功:公式为W=Fs,本题中推力为2N,运动长度为8m,据此计算推力做功
11.【答案】接触面的粗糙程度;压力;变小
【解析】【解答】 拔河比赛中,运动员会带上纱布手套,穿鞋底带有花纹的鞋,这些措施都是在压力不变时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;拔河时手要使劲握住绳子是在接粗面粗糙程度不变时,通过增大压力来增大摩擦;如果地面上有沙粒,运动员就很容易被拉动,这是因为沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力变小。
故答案为:接粗面的粗糙程度;压力;小。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力,增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力、减小摩擦力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
12.【答案】甲;大于;小于
【解析】【解答】(1)甲中的是定滑轮,能改变力的方向;乙中是动滑轮,能省力,所以F甲>F乙;
(2)定滑轮不省距离,动滑轮省距离,所以s甲<s乙。
【分析】定滑轮是指轴固定不动的滑轮,动滑轮是指和物体一块移动的滑轮;定滑轮的特点是能够改变力的方向,但是不能省力;动滑轮的特点是能够省一半力,但是费距离。
13.【答案】减小;4000
【解析】【解答】 解:(1)在下落过程中,运动员的质量不变,高度减小,由重力势能大小的影响因素可知,运动员的重力势能逐渐减小;
(2)运动员的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N,
运动员的重力做的功:W=Gh=600N×10m=6000J,
运动员的重力的功率:
故答案为:减小;4000。
【分析】 (1)影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度.物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大;
(2)根据G=mg求运动员的重力,利用W=Gh求运动员的重力做的功;利用求运动员的重力的功率。
14.【答案】10;4
【解析】【解答】根据阿基米德原理计算物体受到的浮力F浮=ρ液gv排=1×103kg/m3×10N/kg× 10-3m3 =10N,物体重力为6N,方向竖直向下,所以合力的方向竖直向上,拉力F=10N-6N=4N.
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、力的合成:本题中重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,据此推断拉力的大小和方向。
15.【答案】连通器;相平
【解析】【解答】 解:如图,船闸是利用连通器原理工作的,此时闸门左右两侧的压强差过大,此时需先关闭阀门B,再打开右侧阀门A,当闸室内的水面与上游水位相平时,轮船通过闸门,就可以顺利开进上游了。
故答案为:连通器;相平。
【分析】船闸的工作原理主要是利用连通器的原理,通过调整闸室中的水位来实现船舶在不同水位间的升降。
16.【答案】2×104;4×105
【解析】【解答】 解:车的重力:G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N;
车空载时对地面的压力等于车的重力,即:F=G=2×104N,
车空载时对水平地面的压强。
故答案为:2×104;4×105。
【分析】 根据G=mg求车的重力,车空载时对水平地面的压力等于车的重力,根据求它空载时对水平地面的压强。
17.【答案】具有;竖直向上;变小
【解析】【解答】(1)因为一切物体都具有惯性,所以用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子具有惯性。
(2)杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等。
(3)若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,仍是二力平衡,大小相等,杯子和水的重力减小,摩擦力减小。
故答案为:具有;竖直向上;变小。
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,一切物体都具有惯性。
(2)静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断摩擦力的大小和方向。
18.【答案】形变;相互
【解析】【解答】 弦被手拉弯,弦的形状发生了变化,说明力使物体发生了形变;手拉弯了弦的同时,弦也勒疼了手,说明物体间力的作用是相互的。
【分析】力的作用效果,力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;物体间力的作用是相互的。
19.【答案】
【解析】【解答】 灯笼静止时处于平衡状态,受到的拉力与重力平衡,二力大小相等、方向相反、在同一条直线上,是一对平衡力,拉力和重力的作用点都画在重心,方向拉力竖直向上,重力竖直向下,如图所示:
【分析】 静止的物体受力平衡,受到的拉力与重力平衡,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
20.【答案】
【解析】【解答】传送带上的物体M跟随传送带一起匀速向上运动,受到竖直向下的重力,垂直于斜面向上的支持力,沿斜面向上的摩擦力,作用点都在物体的重心上,如图所示:
【分析】重力方向:竖直向下,符号为G;
支持力:垂直于受压物体向上,符号为F;
摩擦力:与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,符号为f。
21.【答案】
【解析】【解答】小球受到的浮力方向竖直向上;压力作用在斜面上,作用点在杯子与斜面接触的中点,方向与斜面垂直向下。如图所示:
【分析】先确定小球所受浮力、杯子对斜面压力的大小、方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
22.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1) 静止在斜面上的物体A, 它对斜面的压力与斜面垂直向下,作用在二者的接触面上,如下图所示:
(2)根据图片可知,O点为杠杆的支点,从O点作力F的作用线的垂线,从O到垂足之间的距离就是动力臂,如下图所示:
(3) 一工件在传送带带动下向右做匀速直线运动, 在水平方向上不受外力。在竖直方向上,它受到向上的支持力和向下的重力,二者大小相等,都作用在重心上,如下图所示:
【分析】(1)(3)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(2)力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
23.【答案】(1)1.50
(2)弹簧的伸长量与拉力成正比
(3)2.5;50;6;换用质量更小的小桶(答案合理即可)
【解析】【解答】 (1)由图中刻度尺的分度值为1mm,弹簧的原长为2.00cm,现在弹簧的长度为3.50cm,故弹簧的伸长为3.50cm-2.00cm=1.50cm;
(2)通过横向分析表中数据可以看出,在弹性限度内,钩码个数变成原来的几倍,即拉力变为原来的几倍,弹簧的伸长量也变为原来的几倍,所以得出:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
(3)①由甲、乙两图可知,当挂3个钩码,即150g时,弹簧伸长1.50cm,
由可知,伸长1cm时物体的质量为100g,
故当质量为50g的小桶挂在弹簧下面的挂钩上时,弹簧伸长0.50cm,
即长度变为2.50cm,
那么该“密度秤”的零刻度线在2.50cm处。
②在桶中加满水,指针指在3cm刻度处,和未装水时相比,弹簧伸长量为3.00cm-2.50cm=0.50cm,
故桶中水的质量为50g,
根据可知,桶的容积为,
③分析表格数据可知,当悬挂8个钩码时弹簧超过了弹性限度,即弹簧的长度小于等于5.50cm时弹簧的伸长和拉力成正比,也就是弹簧的最大长度为5.50cm,
所以“密度秤”能测量液体的最大质量为m最大=100g/cm×(5.50cm-2.50cm)=300g,
该“密度秤”能测量的最大的密度为;
④在测力计量程一定的情况下,由“密度秤”能测量的最大质量是一定的,减小桶的质量,则相同体积的桶内可以装的液体的质量更大,由可知,可以测的液体密度更大,可以增大该秤的称量范围。
【分析】 (1)先判断出刻度尺的分度值,再读出弹簧原长和弹簧的伸长量;
(2)分析表中数据得出弹簧的伸长和拉力成正比;
(3)①由甲、乙知弹簧伸长1cm时的拉力判断出该“密度秤”的零刻度线;
②算出指针指在3cm刻度处的拉力,算出水的重力和质量,根据密度公式算出小桶的容积;
③根据刻度尺的量程判断出该“密度秤”能测量的最大的密度;
④根据测量原理分析增大量程的方法。
24.【答案】(1)控制变量法
(2)甲、丙
(3)大
(4)不需要长木板做匀速直线运动;1.8
(5)4
【解析】【解答】(1)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,根据控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,该实验主要采用的探究方法是控制变量法;
(2)探究滑动摩擦力与压力大小的关系,需控制接触面粗糙程度相同,而改变压力大小,由图1可知,应比较甲、丙两图;由甲、丙两图可知,丙的压力更大,测力计示数更大即滑动摩擦力更大,所以得出的结论是:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由图1中甲、乙两图可知,压力一定,乙中接触面更粗糙,滑动摩擦力较大,故得出当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)A相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到B施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,只拉动了长木板B,小木块A就在长木板B上滑动,A与B之间的摩擦力就是滑动摩擦力,其大小与物体对运动的速度无关;故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
根据图1甲可知,A在木板表面运动时受到的滑动摩擦力为1.2N;在图1丁中,木板运动时A受到的滑动摩擦力仍为1.2N,由于力的相互性可知,B受到A施加的滑动摩擦力大小也为1.2N,方向水平向右;
此时B受到向左的拉力F=3N、A对B向右的摩擦力fAB=1.2N,由于长木板B刚好做匀速直线运动,受力平衡,所以地面对B的摩擦力为:
f地B=F-fAB=3N-1.2N=1.8N;
(5)由图4可知,物体C在第1s时处于静止状态,所受合力为0,由图3可知,此时物体C受到的拉力为2N,所以物体C受到的摩擦力为2N。6~9s物体做匀速直线运动,受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图3可知,此时摩擦力为4N;由于压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,故物体C第4s时受到的摩擦力大小为4N。
【分析】(1)当被研究问题受多个因素影响时,研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定,这种方法叫控制变量法;
(2)(3)实验中缓缓地匀速水平直线拉动木块,物体在水平方向上受到平衡力的作用,测力计示数大小等于摩擦力的大小,根据控制变量法,找出实验中相同量和不同量,分析得出滑动摩擦力与变化量的关系;
(4)根据A处于静止状态结合二力平衡分析;分析B的受力,根据力的相互性和力的平衡分析;
(5)因压力大小和接触面粗糙程度不变,则受到摩擦力大小不变,据此分析,处于匀速直线运动的物体所受的合力为零。
25.【答案】(1)深度
(2)高度差
(3)3
(4)在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强相等。;不能
(5)d、e;无关
(6)换不同密度的液体重复实验
【解析】【解答】(1)根据小明在游泳时越往深水区走,身体受到的压迫越大这一现象,所以液体内部压强可能与深度有关。
综上 第1空、 深度;
(2)压强计是通过U形管两侧液面的高度差来判断橡皮膜所受压强的大小。
综上 第1空、 高度差;
(3)图a、b中液体液体密度相同,探头方向相同,变量为探头深度,所以是为了验证液体内部的压强大小可能与液体深度有关。
综上 第1空、 3;
(4)根据图b、c所示,变量为探头的方向,U形管两侧液面高度差不变,所以在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强相等。b、d中变量不唯一,液体密度不同,探头深度也不同,所以不能得出液体内部压强与液体密度有关的结论。
综上 第1空、 在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强相等; 第2空、 不能。
(5)要探究液体内部压强与盛液体的容器形状是否有关,变量为容器的形状,其余因素保持一致。应选择图d、e两图进行比较,由实验可知U形管两侧液面高度差相同,得出的结论是:液体内部压强与盛液体的容器形状无关。
综上 第1空、de; 第2空、无关。
(6)在探究液体压强与液体密度关系时,应该换不同密度的液体重复实验,使用不同密度的液体重复试验。
综上 第1空、 换不同密度的液体重复实验。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
(1)根据小明在游泳时越往深水区走,身体受到的压迫越大这一现象,可知液体内部压强随深度增加而增大,所以液体内部压强可能与深度有关。
(2)压强计是通过U形管两侧液面的高度差来判断橡皮膜所受压强的大小,高度差越大,橡皮膜凹陷程度越明显,说明橡皮膜所受压强越大。
(3)图a、b中液体都是水,即液体密度相同,探头方向相同,只有探头深度不同,所以是为了验证猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关。
(4)[1]根据图b、c所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,U形管两侧液面高度差不变,可得结论:在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强相等。
[2]图b、d中液体密度不同,探头深度也不同,存在两个变量,所以不能得出液体内部压强与液体密度有关的结论。
(5)[1][2]要探究液体内部压强与盛液体的容器形状是否有关,应控制液体密度和深度相同,容器形状不同,所以应选择图d、e两图进行比较,由实验可知U形管两侧液面高度差相同,得出的结论是:液体内部压强与盛液体的容器形状无关。
(6)在探究液体压强与液体密度关系时,为了使结论更具普遍性,应该换不同密度的液体重复实验。
26.【答案】(1)甲
(2)液体密度
(3)乙丙
(4)0.8
【解析】【解答】(1)因为在数值上重力=浮力+拉力,所以受到的浮力最小,弹簧测力计的示数最大,应该是甲图;
(2)由 丙、丁 两图可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法知物体受到的浮力不同,说明浮力的大小与物体排开液体的密度有关;
(3)分析图中乙、丙两次实验知液体的密度相同,物体排开液体的体积也相同,物体所处的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明浮力相同,所以物体受到的浮力与深度无关;
(4)由F浮=G-F拉可知,图乙中物体所受浮力为:F浮=G-F拉=4.8N-4N=0.8N。
故答案为:(1)甲;(2)液体密度;(3)乙、丙;(4)0.8。
【分析】(1)金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用,在数值上重力=浮力+拉力,则F浮=G-F拉,重力相同,拉力越大,则浮力越小;
(2)探究浮力与液体密度的关系,要控制排开液体体积相同,改变液体种类;
(3)要注意观察乙、丙浮力的大小变化是由哪个因素的变化引起的;
(4)根据F浮=G-F拉计算物体所受浮力。
27.【答案】(1)木块被撞击后移动的距离
(2)惯性;阻力
(3)在质量一定时,速度越大,动能越大
(4)没有控制水平面的粗糙程度相同
【解析】【解答】(1)该实验用到的物理学研究问题的方法是转换法,实验中通过观察木块被撞后移动的距离长短,来判断小球动能的大小。
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是由于小钢球具有惯性,仍会保持向前的运动状态;因为受到阻力的作用,木块的速度越来越慢,最终会停下来。
(3)甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,由此得出结论:在质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,所以这种实验方法是错误的。
故答案为:(1) 木块被撞击后移动的距离 ;(2) 惯性 ; 阻力 ;(3) 在质量一定时,速度越大,动能越大 ;(4) 没有控制水平面的粗糙程度相同 。
【分析】(1)实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小,这用到了转换法;
(2)一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;力是改变物体运动状态的原因;根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动;
(3)(4)动能大小跟质量和速度有关,在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。
(1)实验中通过观察木块被撞后移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
(2)[1]小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有惯性,仍会保持向前的运动状态。
[2]由于受到阻力的作用,木块的速度越来越慢,最终会停下来。
(3)甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故可以得出结论:在质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,故这种实验方法是错误的。
28.【答案】(1)是;右;力臂
(2)6;不能
(3)C
【解析】【解答】(1)杠杆在如图甲所示位置静止,此时杠杆处于平衡状态。由图甲知,杠杆右端上翘,应将右端的螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,则有,,解得,即应在B点挂6个相同的钩码。将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆左右两端分别为,,所以杠杆不能在水平位置保持平衡。
(3)在实验中,改变力和力臂的大小进行多次实验得到多组数据的目的是使实验结论具有普遍性,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响。
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大。
(1)[1]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,杠杆在如图甲所示位置静止,此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]由图甲知,杠杆右端上翘,说明左端重,所以应将右端的螺母向右调节,给右端增重,直到杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂。
(2)[1]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件则有
解得,即应在B点挂6个相同的钩码。
[2]将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆左端为
右端为
两端力与力臂之积不等,所以杠杆不能在水平位置保持平衡。
(3)在实验中,改变力和力臂的大小进行多次实验得到多组数据的目的是避免结论的偶然性,使实验结论具有普遍性,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
29.【答案】(1)解:电动车质量
电动车受到的重力:
(2)解: 由图像可知,8~10min电动车做匀速直线运动,所以,电动车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,即牵引力为
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算电动车受到的重力;
(2)根据平衡力的知识 计算电动机受到的牵引力,
30.【答案】(1)解:(1)发动机功率
行驶时间
发动机做功:
(2)解:(2)卡车对路面压力
受力面积
对路面的压强
会损害路面。
【解析】【分析】(1)根据W=Pt,计算发动机做功多少;
(2)根据水平面上物体的重力,利用F=G=mg,计算压力大小, 利用,计算压强。
(1)发动机功率
行驶时间
发动机做功
(2)卡车对路面压力
受力面积
对路面的压强
会损害路面。
31.【答案】(1)解:根据密度公式计算可知钢冰的密度大于水的密度,所以钢冰会下沉,根据F浮=ρ液gV排计算钢冰受到浮力F浮=103kg/m3×10N/kg× 10×10-6m3=0.1N.
(2)解: 放入三块钢冰后 ,水对物体的浮力为0.3N,所以物体对水的压力为0.3N,所以水对杯底的压力增加了3N, 水杯的底面积为 25cm2 ,根据压强公式分析 水对杯底的压强 增加了。
(3)解:放入三块钢冰后 ,水杯增加的重力为三块钢冰的重力,即ΔF=3×0.5N=1.5N, 根据压强公式可知 水杯对桌面的压强增加 。
【解析】【分析】(1)据图可知,钢冰沉底,所以排水体积等于自身体积,根据浮力公式F浮=ρ液gV排计算钢冰受到浮力F浮;
(2)放入三块钢冰后 ,水对物体的浮力为0.3N,根据相互作用力可知,物体对水的压力为0.3N,即水对杯底的压力增加了3N, 水杯的底面积为 25cm2 ,根据压强公式F=PS计算 水对杯底的压强增加量。
(3)放入三块钢冰后 ,水杯增加的重力为三块钢冰的重力,根据F=Ps计算 水杯对桌面的压强增加 量。
32.【答案】解:(1)有效绳子2段,即,拉力做功,
拉力功率;
(2)小明做的有用功为,
滑轮组机械效率为;
(3)由,动滑轮重力
小明重力为,自由端最大拉力
此时提升物体的重力为
滑轮组最大机械效率为
答:(1);(2);(3)。
【解析】【分析】(1)由图可知连接动滑轮绳子的股数,根据求出拉力做的功,根据求出拉力的功率;
(2)根据求出有用功,利用求出滑轮组的机械效率;
(3)不计绳重和摩擦,根据求出动滑轮的重力;
利用G=mg求出小明的重力,自由端最大拉力等于小明的重力,再根据求出最大物重,利用求出滑轮组最大机械效率。
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