期末题型分类特训:综合题(二)-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
2025-06-19
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期末题型分类特训:综合题(二)-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
一、综合题
1.如图装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。请完成下列问题:
(1)画出旅行箱所受的重力示意图和拉力F的力臂L 。
(2)要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列做法可行的是____(选填符合要求的选项标号)。
A.缩短拉杆的长度
B.使拉力方向顺时针改变20°
C.将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B′
2.北京冬奥会冰壶混双循环赛在北京国家游泳中心“冰立方”进行,中国队以7比6战胜瑞士队取得开门红。如图为中国队选手在比赛中的场景,冰壶是用一种特殊的花岗岩磨制而成,成型后的质量是19kg(g取10N/kg)。
(1)冰壶推出,松手后继续向前滑行,速度逐渐减小,冰壶的惯性 (选填“增大”“减小”或“不变”),冰壶最终停下来是因为受到 ;
(2)求地面对冰壶支持力的大小;
(3)若冰壶受到的摩擦力是重力的0.1倍,则运动员推着冰壶匀速滑行时对冰壶施加的水平推力是多少。
3.如图所示的电动自行车,现在制造电动自行车的车架有很多不同的新材料,部分材料的技术指标如表所示,车架的体积为,请解答:
材料技术指标
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
材料强度
强
较弱
较强
强
密度()
(1)若让你设计制造强度高并且轻便的电动自行车,你将选择表中的什么材料?
(2)根据你所选择的材料,求这种车架的重力 ;
(3)小明同学骑着电动自行车从家到图书馆,一共用时10min,其中有2分钟的时间停车等待红灯,骑行距离为4km,则他从家到图书馆的平均速度大小为多少km/h ?
4.如图甲所示:
(1)物体重是 N;
(2)把物体浸没在水中(如图乙),用点代表物体,请在图丙中画出物体受力的示意图;
(3)图乙物体受到浮力为 N,方向是 。
5.兴趣小组想让一质量m=0.2kg,容积横截面积的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计)在水中实现竖直悬浮状态。小组同学向容器B内注入体积为容积的某种液体A后,将其封闭放入水中,发现薄壁容器B保持竖直漂浮状态,此时通过测量容器露出水面的高度,得知水对容器B底部的压强,如图所示,取出容器B再次注入一定量的液体A并将其封闭放入水中,发现容器B恰好竖直悬浮在水中,如图所示。封闭前后容器B自身的质量保持不变,其内部空气质量不计,。求:
(1)左图中容器B底部受到水的压力 N;
(2)图中液体A受到的重力 ;d工
(3)右图中,容器B中注入的液体A的总体积为多少 ?
6.2022年10月31日,搭载中国空间站“梦天”实验舱的长征五号B运载火箭发射升空。11月1日,“梦天”实验舱与“天和”核心舱成功对接,如图所示。由“梦天”实验舱、“问天”实验舱、“天和”核心舱组成的我国“天宫”空间站三舱主体结构就此组装完成。
(1)火箭主要用液态氢作为燃料,是因为液态氢的 大。
(2)“梦天”实验舱在加速上升过程中机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”),这些能量是由火箭燃料的化学能先转化为 能,再转化而来的。
(3)在“梦天”实验舱与“天和”核心舱对接后,以“梦天”实验舱为参照物,“天和”核心舱是 (选填“静止”或“运动”)的。
(4)长征五号B运载火箭起飞时的质量为837.5t。“点火”发射时,使火箭起飞所需要的最小推力为 N。(g取10N/kg)
(5)“天和”核心舱与“梦天”实验舱对接的最后阶段,它们的相对速度为0.1m/s,而“天和”核心舱的轨道速度为7.68km/s。在对接最后1m的时间内,“天和”核心舱在轨道上运动的路程是 m。
7.如图1甲所示,放学途中,小红撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图乙所示的实验进行验证。
小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中:
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数
18
16
10
(1)分析表中数据可知:空气低速流过时,模型所受升力为 ;空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”);
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞,如图1丙所示,该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)车辆和人的总重力,进而 (选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,带来极大的安全隐患;
(3)如2图所示,为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,工程师设计了以上、、三种方案;弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 ;如图所示,当风向向右,则过道内的空气流动方向是向 (选填“上”或“下”)。
8.无人机消防作为一种新型工业技术,已被广泛应用于各种领域,在国内已有不少消防机构使用无人机成功进行过火场侦查监测,抛投救援物资等尝试,效果非常明显。某消防支队进行消防演练,一名消防员遥控一架重力为200N 的消防无人机,下方悬挂着救援物资匀速水平向东飞行前往抛投点,到达抛投点上方停止后,将救援物资释放,救援物资下落至地面。请回答下列问题:(g取10 N/kg)
(1)救援物资下落过程中,它受到的重力大小 (选填“变大"“变小"或“不变”)。
(2)求消防无人机的质量。
(3)在一次演练中,消防无人机释放的消防物资的重力为200N,释放后降落伞打开,竖直加速下落,受到的竖直向上的阻力的大小为30 N,求消防物资下落过程中受到的合力大小及方向。
(4)演练过程中,消防无人机在空中飞行时,悬挂的救援物资越重,就越难水平启动和停止。请用所学的物理知识简要叙述原因。
9. 小昕发现汽车刹车时在晴天的柏油路上容易停下来,雨天的柏油路上不容易停下来。
(1)由此小昕猜想:滑动摩擦力的大小可能跟 有关。于是她在家找来长木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计进行了如图实验。
(2)实验时用弹簧测力计水平拉动木块,使其做 运动,根据 的知识,得出滑动摩擦力的大小。
(3)小昕通过比较 两图的弹簧测力示数,可以验证她的猜想。
(4)小昕还认为,汽车的初速度越快越难停下来,她想探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系。于是她改进了实验装置,如图2简图,木块放在传送带上,一端连接着固定的弹簧测力计,用小马达带动传送带转动,通过调节装置,可使传送带运动的速度改变。当传送带运动,木块相对地面静止时,读出弹簧测力计的示数,改变传送带速度,重复操作几次,小昕根据实验数据绘制出木块相对传送带的速度与时间和拉力与时间的关系图象,如图。分析图象可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小 填“有关”或“无关”,理由是: 。
(5)请写出改进后的实验装置优点之一: 。
10.一辆汽车总质量为500kg,在水平路面上做匀速直线运动,受到的摩擦力始终是汽车总重力的0.05倍,g取10N/kg。求:
(1)汽车受到地面的支持力为多大?
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车的牵引力为多大?
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的摩擦力是多大?请简要说明理由。
11.在跨学科实践课上,某小组开展了“探究汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态与物理知识”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)模拟实验
(2)优化刹车系统
【项目实施】
(1)模拟实验
汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,在路面上留下长长的黑色印迹,物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同,因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。
实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦力的大小。
①为测量滚动摩擦力的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动小车做匀速直线运动,读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数;
②于是将毛巾铺在长木板上,重复①中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为 N;
③为测量滑动摩擦力的大小,将车轮 (选填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重复①中的操作,当弹簧测力计示数为0.5N时,小车处于静止状态,当拉力增大到0.8N时,小车做匀速直线运动,请推理如果拉力增大到1N时,滑动摩擦力为 N;
实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响:
如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离;
①通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大,于是将毛巾铺在木板表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离;
②实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明:小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
综合两个实验可知:急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。但是物理老师提醒他们,真实汽车刹车系统很复杂,紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移,非常危险;
(2)优化刹车系统
工程师结合力学知识设计了一套ABS刹车系统即防抱死装置,它能够保证车辆在紧急制动时在不丧失转向功能的前提下,尽可能地缩短制动距离,巧妙地解决了该问题,机动车在紧急制动时ABS系统会起到作用是 。
A.切断动力输出 B.保持转向能力 C.减轻制动惯性 D.自动控制方向
12.如图,物体在F=3N的水平拉力作用下,沿水平地面从M运动到Q,O点两侧粗糙程度不同,每经过1s,用虚线框记录物体的位置,物体在MO段做匀速直线运动。
(1)在MN、OP段,物体的速度分别为v1、v2,拉力F所做的功为W1和W2,物体所受摩擦力分别为f1、f2,则v1 v2,W1 W2,f1
f2。(均选填“>”“=”“<”)
(2)物体从O运动到P,F做功的功率是 W,所受支持力做功的功率是 W。
(3)汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具,它的动力机械有些是内燃机,而内燃机分为汽油机和柴油机两大类,它们分别用汽油和柴油作为燃料。汽油和柴油是从石油中提炼出来,石油属于不可再生能源。以下能源也属于不可再生能源的有(选填以下对应的字母);
A.煤炭 B.核能 C.水能 D.太阳能
(4)图是汽油机的能量流向图,以下说法正确的有____ (选填字母):
A.E1=E2+E3 B.E1=E2+E3+E4+E5+E6+E7
(5)一辆小轿车行驶了一段路程,汽油机共消耗汽油 5kg, 汽油燃烧实际释放的热量是2×108J,汽油机输出的机械能为4.6×107J.此过程中该汽油机的效率是 .(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg)
13.如图所示,现代物流舱内,多台“地狼”智能机器人头顶整组货架旋转、前进运送货物。已知每个“地狼”机器人的质量为25kg,其车轮与地面接触的总面积为 100cm2,当它以最大承重静止在水平地面上时,对水平地面的压强为1.25×105Pa。(g取 10N/kg)
(1)机器人底部的轮子做得很宽大,主要是为了 (选填“增大”或“减小”)压强。
(2)该机器人能装载货物的最大质量是多少?
(3)若某次机器人顶着最大承重的货物,在水平地面上以2m/s的速度做匀速直线运动时所受的阻力是其总重力的0.2倍,则2min内牵引力做的功为多少?
14.学习了大气压知识,请回答下列问题:
(1)如题图甲示,把压力锅放在燃气炉上加热烧水的过程中,锅内的A点与锅外B点相比较,气压较大的是在 点,和普通锅烧水相比,用压力锅烧水时锅内的水沸点 (选填“相同”“较高”或“较低”)。如题图乙示,高原地区的战士常用压力锅才能把面条煮熟,这是因为高原地区的气压 (选填“较高”或“较低”);
(2)如题图丙所示,为了感受大气压强,同学们想利用底面积为的压力锅代替空心铜半球,抽真空后模拟马德堡半球试验。若大气压为,理论上它们将压力锅拉开的力至少为 N。实际上由于压力锅内无法抽成真空,则与上述理论计算的拉力相比,它们拉开压力锅实际所用的力将更 (选填“大”或“小”);
(3)大气压与我们的生活息息相关,利用大气压工作的是 (选填“水泵”或“飞机”)。
15.如图甲所示为河北博物馆收藏的西汉时期的熊足青铜鼎,该鼎被誉为“古代高压锅”。在外界为标准大气压的环境下,鼎内的水可在120℃沸腾。
(1)高压锅的原理是:气压越高,沸点越 (选填“高”或“低”);
(2)在参观完熊足青铜鼎之后,小明对高压锅结构产生了极大的兴趣。于是回家后,他测得家中水平放置的高压锅出气孔的横截面积S为10-5m2,压在出气孔上的限压阀的质量为60g,如图乙所示。请计算限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强;
(3)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开限压阀放气。在外界为标准大气压的环境下,小明家的高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照如图丙所示的水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(标准大气压值取1.0×105Pa,g=10N/kg)
16.小发明家小明根据“曹冲称象”的故事制作了一个“浮力秤”模型,其构造如图所示。透明大筒足够深,小筒的高为15cm、底面积为,当秤盘中不放物体时,小筒浸入水中的深度为5cm。(小筒壁的厚度忽略不计,)
(1)当放入秤盘中物体的质量增大时,小筒受到的浮力 ,小筒底部受到水的压强 ;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)当秤盘中不放物体时,求小筒底部受到水的压强 ;
(3)求“浮力秤”能称量物体的最大质量 ;
(4)为了增大“浮力秤”能称量物体的最大质量,下列措施有效的是 。
A.增大透明大筒的横截面积
B.增大透明大筒内液体的密度
C.增大小筒的高度
D.减小秤盘的质量
17.物理课上,同学们利用压强计“探究液体内部压强的特点”,进行了如下的操作。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)压强计通过U形管两侧液面的 来反映液体某一深度处压强大小的。使用前应该检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(3)通过比较甲、乙两图,可得出结论:同种液体 ;
(4)小张同学在图乙所示的实验基础上,保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 ;
(5)小明发现用图丙装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜 ;
③测得待测液体液面到容器底的深度,液面到橡皮膜中心的深度为;请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式 (水的密度用表示)。
18.我省是农业大省,农药喷洒无人机因成本低、效果好、节省时间且对人无害而得到广泛应用。如图为某型号农药喷洒无人机,满载时总质量为,停放时与水平地面总接触面积为。g取。
(1)该无人机的升力靠旋翼提供,当旋翼旋转时,对空气有向下的作用力,由于 ,无人机获得升力,当升力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)无人机所受重力时,就可以悬停在空中;
(2)该无人机(满载)停放在水平地面时,对地面产生的压强为多大?
(3)无人机(满载)竖直方向爬升10m的过程中,克服重力做了多少功?
(4)若无人机在上述过程中消耗电能,求它的效率。
19.如图所示,为“国防七子”之一的西工大研发的一款仿蝠鲼柔体潜航器,和蝠鲼游动时的吻合度达到了90%。潜航器的重型版的质量大约1000~5000kg,翼展大约5~8m,可以搜集各种水面和水下目标的信息,还可以携带小型武器,下潜至1025m执行任务,这使得该潜水器能跟踪目前几乎所有的潜艇,配上吸盘可以吸附在潜艇底部而不被敌方发现。还可以在海底和无人艇协同作战。(g取10N/kg)
(1)当该潜航器通过吸盘吸附在敌方运动的潜艇底部时,潜航器以敌方潜艇为参照物是 (选填“运动”、“静止”)的;
(2)当潜水器和无人艇协同作战时,是通过 波互通信息的;
(3)当蝠鲼潜航器下潜至1025m时,其底部所受的液体压强是多少?
(4)当5000kg的潜航器悬浮在水中时,所受的浮力为多大? 排开水的体积为多大?
20.6月2日6时,嫦娥六号的着陆器和上升器等组合体点燃7500N的火箭引擎,开始反推力下降,当距离月面100m时,组合体静止,使用激光三维扫描月面,选择了最合适的降落点,在世界注目中稳稳地降落在月面上。6月2日、3日,携带的探测器将通过钻取、表取等方式收集月球土壤岩石样本,6月4日7时,发动机将载有样本的上升器成功地送入环月轨道,再由轨道器和返回器将样本送回地球。岩石土壤样本有助于科学家研究月球的起源及演化过程,对月发射、采集、回收更展示了我国强大的太空科研能力。请你参考有关数据、图片解决问题。
星球
地球
金星
月球
火星
木星
g取值(N/kg)
10
8.8
1.6
3.7
23
(1)下落时,如右图是某时刻着陆器和上升器的组合体沿着虚线方向匀速下落,此时主火箭喷气的方向是
A.竖直向下喷气 B.沿直线向后喷气
C.与直线成一角度斜向上喷气 D.与直线成一角度斜向下喷气
(2)着陆后,假设着陆器对月面的总压力是2500N,与月面接触面积,①求着陆器对月面的压强 ;
②某同学对比嫦娥六号着陆图片和阿波罗着陆图片,他发现嫦娥六号着陆器的支撑脚深深陷入月壤中,阿波罗的支撑架浅浅地落在月面上,由此他断定阿波罗登月是假的,你认为他这结论的得来是否符合科学探究要求? (选答“符合”或“不符合”)
(3)返回时,载有样本的上升器刚升空那一刻总质量为770 kg,主发动机推力是3000N,求上升器此时的合力。
21.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m空气稀薄的高空,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇体积约为,总质量约为,其内部上层主气囊充满氮气,中间被软隔膜隔开。下层副气囊充有空气并设有排气和充气装置,主、副气囊的体积可变但浮空艇总体积不变,主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等,为使浮空艇能够安全稳定工作,应使主、副气囊内压强始终高于外界大气压,压强差始终为200Pa。如图所示,由于没有动力系统,它通过一条缆绳与地面的锚泊车连接,利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空(不计空气阻力,g取10N/kg)。请回答下列问题:
(1)主气囊内的氦气密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)艇外空气密度;
(2)若浮空艇升空过程质量保持不变,上升1000m的高度克服重力做了多少功?
(3)如图乙所示,营地锚泊车的质量为90t,若驻空的浮空艇排开空气的质量为,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,则缆绳承受的拉力是多少?
(4)若艇内外压强差过大,则浮空艇有安全隐患,为保证内外压强差在一个安全范围内,有时需要将副气囊的空气排出一部分。如果你是浮空艇的指挥员,你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中来排出部分空气?说明理由。
22.港珠澳大桥的“海底隧道”由沉管(如图甲)和“最终接头”组成。施工时先将沉管安装好,沉管间留有十多米的空隙,最后再将“最终接头”安装在空隙处实现对接。只有我国自主研制的“大国重器”——“振华30”起重船能精准的完成对接任务,该船排水量(满载时排开水的质量)约2.6×108kg。图乙是起重船正在进行吊装作业,先将“最终接头”竖直吊至离水面一定高度,然后匀速下放,最后完全入水。(g取10N/kg)。
请你回答:
(1)若起重船将“最终接头”竖直拉高20m处,用时10s,则其速度是多少?
(2)“振华30”起重船,满载时受到海水的浮力为多大?
(3)“最终接头”在水下对接施工时,需要潜水员潜入海底配合才可以完成,为了潜水员的安全,潜水员必须穿戴特制的潜水服,请你从压强的角度解释其中的科学道理。
(4)当向密封沉管中灌水使其下沉到海底后,让其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请你结合浮力的相关知识解释沉管下沉及不再上浮的原因。
23.如图甲所示是我国自主研发的一款水陆两栖车,它是一种结合了车与船的双重性能的特种车辆,既可以像汽车一样在陆地上行驶,又可以像船一样在水上浮渡。该车车长,轴距,整车质量,最大承载量。
(1)水陆两栖车的轮胎表面有较深的花纹,是为了 (填“增大”或“减小”)摩擦。请在图乙中画出该车轮对地面压力的示意图;
(2)水陆两栖车能浮于水面,是因为特殊的车体和四个较大的相同车轮都提供了浮力。当该车满载在水中浮渡时,除四个车轮都浸没外,车体浸入水中的体积为2.4m3,每个车轮排开水的体积是多少m3?
(3)当该车空载在水平路面上直线行驶时,若重力作用线到前轮轴的距离为1.2m,假设重心位于整车左、右两侧中轴线上,每个车轮与路面的接触面积为0.05m2,如图丙所示,求前、后车轮对路面的压强差是多少Pa?(不计驾驶员的重力)
24.甲图中是一个高尔夫球、小聪发现它的表面不光滑而是布满凹坑,这是为什么呢?通过查阅资料,她了解到球在空气中高速运动时的情况如图乙、球前端与空气剧烈冲撞,产生巨大气压,而球后方的空气被排挤开,后方气压减小,于是产生方向向后的压力差,这种压力差就是压差阻力,高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面,使得空气与球的分离点更靠后,从而减小压差阻力。
(1)其它条件相同时,布满凹坑的高尔夫球比光滑的高尔夫球飞得更 (选填“近”或“远”);
(2)图乙中 球(选填“A”或“B”)是布满凹坑的高尔夫球。
25.回顾有关“机械能”的几个小实验,请完成下列三个小题。
(1)如图甲所示,木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中。要将小桌的脚打入沙子中更深些,应选用质量较 (选填“大”或“小”)的木块,并将其从更 (选填“高”或“低”)处下落;
(2)如图乙所示,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,就制成了一个“魔罐”。当将“魔罐”在水平地面上滚出后,你将看到“魔罐” (选填“一直向远处滚”或“来回滚动”)。当它自动滚回来时,此过程中的能量转化形式为: 能转化为 能;
(3)如图丙所示,是小明制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。图中,A为外表面,B为内表面,实验时应把 (选填“A”或“B”)面紧贴桌面。小明还利用相同的橡皮筋做了图a、b中的两张卡片,实验时 (选填“a”或“b”)图中卡片可以弹跳得更高一些。
26.2024年1月26日,郑州自动驾驶环卫项目正式启动。如图所示,作为此项目的主角,宇通自动驾驶环卫车,它采用纯电驱动、搭载L4级自动驾驶技术,能够实现多种城市环卫作业服务,有效提高作业效率,为绿色低碳城市环卫体系建设添砖加瓦。该环卫车满载时质量为6t,满载进行环卫工作时,车轮与地面的接触总面积为,若环卫车在水平地面上以7.2km/h的速度做匀速直线运动,且所受的阻力为总重的0.3倍,求:(g取10N/kg)
(1)在某次洒水降尘工作中,该环卫车做加速运动,其惯性 (选填“增大”“不变”或“减小”);
(2)该满载环卫车处于静止时,对地面的压强为多大?
(3)该环卫车在20分钟内牵引力所做的功为多少? 牵引力的功率为多大?
27.南昌市在全力冲刺创建全国文明城市阶段,为改善城市空气质量,用雾炮车洒水除尘。如图所示,一台正在水平路面上洒水的雾炮车,空车质量为2t,水箱装满水后的总质量为12t;装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.2m2。(g取10N/kg,不考虑驾乘人员的质量)
(1)装满水后,雾炮车静止在水平路面上时,求雾炮车对地面的压强;
(2)装满水后,雾炮车在平直路面上匀速行驶2km到达作业区域,行驶2km过程中受到的阻力为车总重的,求行驶2km过程中雾炮车牵引力做的功;
(3)雾炮车在作业区域沿平直道路上匀速作业的过程中,其机械能如何变化?并解释其理由。
28. 西安东站,是西安市规划的特大型枢纽站,站房面积万平米。位于灞桥区,绕城高速东南、浐河以东、纺织城火车站以南公里,也是我国中西部地区最大的铁路枢纽站之一,西安四主一辅铁路枢纽的重要主车站。如图是西安东站建筑期间某工地使用的起重机滑轮组的示意图,某一次滑轮组在内将质量为的建筑材料,匀速提升了,提升重物过程中拉力的功率是。取,忽略绳重以及摩擦力。
(1)滑轮组中的滑轮的作用是 选填“省力”或“改变力的方向”。
(2)提升重物过程中拉力是多少?
(3)拉力提升的速度是多少?滑轮组的机械效率是多少?
29.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图所示的实验装置来进行实验。
(1)如图甲中所示,让不同质量的小球沿同一光滑斜而从B处由静止白由释放,然后分别击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是:在物体 时, 越大,物体的动能越大。
(2)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗? 理由是 。
(3)实验后,同学们联想到在许多公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被据后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
为了探究“超载”安全隐患,应选择 两个序号的实验进行比较;为了探“超速”安全隐患,应选择 两个序号的实验进行比较;分析表格中对应的实验数据可知: 对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
30.如图,小明用水平推力F 把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。
(1) 当t=2s时, 木块所受的摩擦力f= ;
(2)当t=2s时,若木块所受的一切力全部消失,那它将 (选填“马上停止运动”、“保持静止”、“以0.5m/s做匀速直线运动”或“加速直线运动”);
(3)请在丙中,将0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充完整 。
31.假期期间,小广去山区游玩,他发现旅游巴士走过的盘山公路是弯弯曲曲的(如图甲所示),而不是从山下直通山顶,盘山公路修成这样有什么好处呢?
(1)选取一小段盘山公路进行简化处理,可以得到如图乙所示的简化模型,因此盘山公路主要是利用了 (选填“杠杆”“斜面”或“滑轮”)。
(2)一辆总重为5000kg的旅游巴士沿着盘山公路上山,已知巴士以80kW的恒定功率、5m/s的速度匀速通过长为200m盘旋向上的路段时,竖直高度上升了20m(水平方向位移忽略不计),则该旅游巴士在该路段上行驶时的牵引力为 N,巴士发动机做的总功为 J,做的有用功为 J。()
(3)根据计算结果可以得出:盘山公路 (选填“能”或“不能”)省功。
(4)若一段盘山公路的高度H一定,长度L可以改变,重力为G的汽车在公路上行驶时所受路面的摩擦力恒为f,所需的牵引力为F。推导可得:在仅考虑路面摩擦、不考虑其他能量损耗时,盘山公路的长度L越长,牵引力F越 。请简述推导过程: 。
(5)根据以上结论,观察如图丙所示的两个螺丝钉,你认为使用 螺丝钉时更省力。
32.修建房屋时,人们往往会利用起重机(如图甲所示)来搬运质量较大的建筑材料。图乙为起重机内部滑轮组的简易图。现用该起重机将质量为400kg的建筑材料在20s内拉起5m,绳子自由端的拉力F=1500N,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)图中滑轮组绳子的有效段数n= ;
(2)起重机对建筑材料做的有用功及功率分别是多少?
(3)该起重机滑轮组的机械效率; (结果保留到0.1%)
(4)动滑轮的重力。
33.小聪放学回家,看见在面积为水平桌面的中央放着一个盛有水的平底茶壶(如图)。经测量发现,茶壶的质量是400g,底面积是,内盛0.6kg的开水。求:(g取10N/kg)
(1)茶壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;将壶盖上的小孔堵住,壶里的水将 (选填“容易”或“不容易”)倒出;
(2)水对茶壶底部的压力 ;
(3)茶壶对桌面的压强 ;
(4)若壶盖的质量为44.4g,把茶壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出的水的质量是14.8g,则该茶壶的密度为多少 ?
34.在生产、生活中,人们常会用到轮轴,轮轴由具有公共转轴的轮和轴构成。
(1)辘轳就是轮轴的一种,它的截面图如右图所示,辘轳也可以看成是杠杆的变形,辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮,作用在把手上的力为动力F1,水桶对轴向下的拉力是阻力F2,请在辘轳的截面图上画出辘轳的杠杆示意图。通过示意图可以发现辘轳是 (省力/费力)杠杆。
(2)动手探究:选用铅笔(或其他一端粗一端细的笔)探究轮轴的特点。
①左手捏紧笔尖,右手旋转笔身,则左手 (能/不能)使笔尖保持不被旋转。
②左手捏紧笔身,右手旋转笔尖,则左手 (能/不能)使笔身保持不被旋转。
③当笔身转动一圈,笔尖也转动一圈,由于笔尖的直径小于笔身的直径 (省/费)距离。
④根据以上实验,铅笔相当于轮轴,笔身相当于 (轮/轴),笔尖相当于 (轮/轴),所以使用轮轴时,当轮带动轴 (省/费)力,但 (省/费)距离。
35.如图所示为正在比赛的赛艇,
(1)赛艇的桨是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,动力臂 阻力臂(选填“大于”或“小于”);
(2)让赛艇前进的力的施力物体是 (填“运动员”或“水”),赛艇到达终点时,即使运动员停止划桨,但由于 ,赛艇也不能马上停下来。
(3)船桨可视为杠杆AOB,图为其简化图,O为支点,F1为动力,请在图中画出F1的力臂l1、作用在B点的阻力F2。
36.小红和爸爸散步时,看见小区内的一种健身器械坐拉器,如图甲所示,为了对它进行研究,小红简化了它的结构,画出了它的模型图,如图乙所示.她发现坐在坐拉器座椅上的人,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O1转动,连杆BD拉动杆OC绕转轴O'转动,将座椅向上抬起,(g取10N/kg)
(1)小红让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上,小红竖直向下拉动手柄,将爸爸抬起经过测量,手柄竖直向下移动30cm,座椅竖直升高9cm,用时5s
①小红利用坐拉器抬起爸爸时,以下说法正确的是
A.可以省功
B.一定定费力
C.爸爸越重,坐拉器的机械效率越高
D.爸爸被抬得越高,坐拉器的机械效率越高
②若爸爸的质量为60kg,利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%,则小红抬起爸爸所做功的功率为多少 ?
(2)小红想通过图乙的模型,估算自己坐在坐拉器上抬起自己的拉力.图乙中O1A:O1B=6:1,O'C:O’D=2:1,此时AB杆处于水平位置,BD杆垂直于杆AB和O''C,BD杆对AB和OC杆的拉力均沿着BD,且大小相等.若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线,物体间相互作用力的大小相等、方向相反,忽略坐拉器的自重、转动是的摩擦和座椅的尺度,若小红的质量为40kg,则此时小红让自己保持图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大 ?
答案解析部分
1.【答案】(1)
(2)C
2.【答案】(1)不变;摩擦力
(2)190N
(3)19N
3.【答案】碳纤维;90N;24km/h
4.【答案】4;;1;竖直向上
5.【答案】(1)12
(2)10N
(3)
6.【答案】(1)热值
(2)增大;内
(3)静止
(4)8.375×106
(5)7.68×104
7.【答案】(1)2;大
(2)小于;减小
(3)B;上
8.【答案】(1)不变
(2)由题意可知, 无人机的重力为 ,
则无人机的质量为:
(3)由题意可知, 消防物资在坚直下落过程中受到重力和阻力的作用, 重力大于阻力, 则其受到的合力的大小为:
方向为坚直向下。
(4)答:物体的惯性大小与物体的质量有关, 质量越大, 惯性越大, 质量越小, 惯性越小。将消防无人机和悬挂的物资视为一个整体, 悬挂的物资越重, 整体的质量就越大, 惯性就越大, 启动和停止就越困难。
9.【答案】(1)接触面的粗糙程度
(2)匀速直线;二力平衡
(3)甲、丙
(4)无关;滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力大小有关
(5)实验时不必保持匀速直线运动
10.【答案】(1)5×103N;(2)250N;(3)250N
11.【答案】水平;0.4;卡住;0.8;快;B
12.【答案】(1)=;<;=
(2)9;0
(3)B
(4)A
(5)23%
13.【答案】减小;100kg;60000J
14.【答案】A;较高;较低;5300;小;水泵
15.【答案】(1)高
(2)解:限压阀的质量为:m=60g=0.06kg,
计算限压阀的重力:G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N;
计算限压阀对气孔处的压强:;
(3)115℃
16.【答案】增大;增大;;;BCD
17.【答案】(1)不是
(2)高度差;不漏气
(3)深度越深,液体压强越大
(4)没有控制橡皮膜到液面的深度不变
(5)相平;
18.【答案】(1)力的作用是相互的;等于
(2)该无人机的总重力
它停放在水平地面时,对地面的压力
它对地面产生的压强
(3)无人机(满载)竖直方向爬升10m的过程中,克服重力做的功
(4)无人机消耗的电能
无人机的效率
19.【答案】静止;电磁;1.025×107Pa;5×104N;5m3
20.【答案】A;;不符合;1768N
21.【答案】小于;2.6×107J;4.6×104N;见解析
22.【答案】(1)速度为
答:起重船速度是;
(2)起重船满载时所受浮力为
答:“振华30”起重船,满载时受到海水的浮力为;
(3)处于液体内部的物体的所有表面都要受到液体的压强,压强大小与深度有关,越深处压强越大,深水潜水员在潜水时要受到比在水面上大许多倍的压强,如果不穿坚固耐压的潜水服,潜水员是承受不了那么大压强,所以必须穿上高强度耐压特制的潜水服才行;
(4)沉管下沉是因为灌水后,总重力大于沉管受到的浮力;沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
23.【答案】增大; ;0.15m3;6×104 Pa
24.【答案】远;B
25.【答案】(1)大;高
(2)来回滚动;弹性势;动
(3)B;a
26.【答案】不变;;;
27.【答案】(1)解:装满水时,车对地面的压力F=G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N
车对地面的压强
答:装满水后,雾炮车静止在水平路面上时,求雾炮车对地面的压强为6×105Pa;
(2)解:洒水车受到的摩擦力
洒水车在匀速直线行驶时,牵引力与摩擦力是一对平衡力,所以F牵=2400N
牵引力做的功W=F牵s=2400N×2000m=4.8×106J
答:行驶2km过程中雾炮车牵引力做的功4.8×106J
(3)解:从图中可知,作业过程中,雾炮车向外喷水,雾炮车的速度不变,质量变小,故动能变小;雾炮车的高度不变,质量变小,故重力势能变小;机械能变小。
答:机械能变小,理由:作业过程中,雾炮车向外喷水,雾炮车的速度不变,质量变小,故动能变小;雾炮车的高度不变,质量变小,故重力势能变小。
28.【答案】(1)改变力的方向
(2)由图可知,绳子自由端移动的距离:,
根据得拉力做的总功为:,
根据得提升重物过程中拉力是:;
答:提升重物过程中拉力是;
(3)拉力提升的速度是:;
物体的重力为:,
有用功为:,
滑轮组的机械效率是:。
答:拉力提升的速度是,滑轮组的机械效率是。
29.【答案】(1)速度;质量
(2)不能;水平面没有阻力时,无论小球动能大小,受到撞击的木块都会永远不停的运动,因此不能通过距离大小反映动能大小。
(3)①③;①②;速度
30.【答案】200N;以0.5m/s做匀速直线运动;
31.【答案】斜面;;;;不能;小;有用功为克服重力做功,即,其所做的总功为,克服摩擦力做的功为W额=W总-W有=FL-GH,牵引力为;A
32.【答案】3;2×104J;1000W;88.9%;500N
33.【答案】连通器;不容易;4.8;;
34.【答案】省力;不能;能;费;轮;轴;省;费
35.【答案】费力;小于;水;惯性;
36.【答案】(1)①C;;②12W;;(2)100N
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