内容正文:
2024~2025学年度下学期期末考试
八年级物理试卷
本试卷包括27个小题,满分100分 考试时间90分钟
注意事项:答案必须填写在答题卷上,写在其他地方一律无效。预祝你取得优异成绩!
可能用到的物理量:;;
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
一、选择题(本题有18小题,每小题只有1个正确选项。每小题3分,共54分)
1. 下列估测不符合实际情况的是( )
A. 一名普通中学生所受的重力约为50N
B. 八下物理课本平放在水平桌面上时,课本对桌面的压强约为60Pa
C. 一枚鸡蛋从2m高处落到地面,重力做功约为1J
D. 优秀运动员短时间运动的功率约为1000W
2. 如图所示,下列实例中力的作用效果不同于其他三个的是( )
A. 被磁体吸引的铁球运动路径
B 弹簧测力计拉弯钢尺
C. 箱子在推力作用下加速前进
D. 用力击打棋子,棋子飞出
3. 如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,第一次实验时让小车从棉布表面滑过,第二次实验时去掉棉布,让小车直接从木板表面滑过,观察小车滑行的距离。下列说法正确的是( )
A. 第一次实验中应在斜面和水平木板上都铺上棉布
B. 两次实验应让小车从斜面上的不同位置由静止滑下
C. 两次实验中运动的小车都会停下来,说明力能够改变物体的运动状态
D. 从实验可以看出,运动的小车所受的阻力越小,速度减小得越快
4. 如图所示是我国运动员在第九届亚洲冬季运动会上参加冰壶比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A. 离开手冰壶在水平面上继续向前运动,是因为冰壶受到惯性作用
B. 在比赛中,运动员用冰刷刷冰面是为了减小摩擦从而增大冰壶的惯性
C. 冰壶所受的重力和冰壶对冰面的压力是一对平衡力
D. 冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是一对相互作用力
5. 如图所示的实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 冰壶运动员穿的滑行鞋的鞋底用塑料制成
B. 古人利用滚木移动巨木
C. 体操运动员上器械前,在手上涂防滑粉
D. 气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触
6. 雨滴在竖直下落的过程中,南于受到重力和阻力的作用,一般要经历加速和匀速两个阶段,最终落到地面。如果一滴雨滴所受的重力为5×10-4N,它在某时刻所受的阻力为3×10-4N,下列说法中正确的是( )
A. 此时雨滴所受的合力是2×10-4N,方向竖直向上
B. 雨滴竖直下落的过程中,雨滴所受的阻力可能为5×10-4N
C. 雨滴加速下落的过程中,雨滴受平衡力作用
D. 雨滴在下落的过程中所受的合力大小先变大后变小
7. 如图所示,两个人对雪地的压力是差不多的,然而一个人的脚陷进雪里,另一个人却没有。某实验小组利用海绵、小桌、钩码探究压力和受力面积对海绵形变的影响,下列说法中正确的是( )
A. 实验中通过海绵的形变程度来反映压力的作用效果
B. 滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的压力比步行者对雪地的压力小
C. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应选择甲与乙进行模拟研究
D. 本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
8. 如图所示的生产生活实例中,用压强知识解释正确的是( )
A. 火车轨道下面铺放枕木是通过增大受力面积的方式来减小压力
B. 用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的升高而降低
C. 三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而增大
D. 飞机机翼下方气流的速度较大,对机翼下表面的压强较大
9. 如图所示,甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,容器底受到液体的压强分别为、,容器底受到液体的压力分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 如图所示是一个“自制气压计”,在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。下列有关说法中正确的是( )
A. 图中h为当地当时自制气压计细管内液面和瓶内液面的高度差,由此可测出当地当时的大气压是
B. 自制气压计的塑料管内水柱高度升高,说明大气压升高了
C. 把自制气压计从1楼拿到10楼,塑料管内水柱高度会降低
D. 自制气压计瓶内气压大于瓶外大气压
11. 下列情景中,关于浮力的说法错误的是( )
A. 沉入水底的石块受到的浮力小于重力
B. 将新鲜的鸡蛋分别浸没在盛有水和盐水的容器中,鸡蛋受到的浮力一样大
C. 将铝块浸没在水中,弹簧测力计的示数变小了,说明铝块受到了浮力的作用
D. 冰山受到重力的作用,却没有因此沉入水底,表明冰山受到一个向上托起的力
12. 关于浮力的应用,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,“明远”号矿砂船从江河驶入海洋的过程中,所受的浮力变大
B. 图乙中,向水舱充水时,潜水艇逐渐上浮
C. 图丙中,热气球里充的是密度大于空气的气体
D. 图丁中,同一密度计在两种液体中所受的浮力相等
13. 如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或者盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的密度是
B. 图甲中圆柱体所受浮力为2.7N
C. 图乙中圆柱体下表面受到水的压力为1N
D. 图丙中圆柱体浸没在盐水中后,盐水对容器底的压力比圆柱体没有放入盐水中时增大了1.2N
14. 如图所示的情景中,人对物体做了功的是( )
A. 举重运动员把杠铃从地面上举起
B. 用力搬石头,没有搬动
C. 提桶在水平路面前行
D. 足球被踢出后,继续在草坪上滚动
15. 如图所示,将一个小球用细线悬挂起来,让小球从A点静止释放,小球会在A、C两点之间来回摆动,最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 小球从A点摆动到B点,动能转化为重力势能
B. 小球每次经过B点,其动能都比上一次小
C. 若小球摆到C点时,细线恰好断开,则小球将保持静止状态
D. 小球最终静止在A点
16. 用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起3m,拉力为150N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是( )
A. 66.7%;180W B. 66.7%;120W
C. 75%;90W D. 75%;120W
17. 如图所示为某工人正在利用独轮车搬运砖块的情景,车箱和砖块的总重力为1200N。下列说法正确的是( )
A. 独轮车实质上是一种费力杠杆
B. 人手竖直向上的动力
C. 了更省力,工人师傅可以将手适当向前移
D. 当工人师傅抬起车把手时,他对地面的压力增大400N
18. 如图甲所示,建筑工人用滑轮组提升重为285N水泥桶,动滑轮重为15N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中,水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
①0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为800J
②建筑工人对绳的拉力的功率为90W
③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为720J
④提升该水泥桶时,此滑轮组的机械效率为95%
A. ①③ B. ②④
C. ②③ D. ②③④
第Ⅱ卷(非选择题,共46分)
二、非选择题(本题包括9小题,共46分)
19. 如图所示,小枫同学穿上旱冰鞋,向前推墙,她会向后运动,这说明物体间力的作用是______的。离开墙面后,由于______,小枫会继续向后运动一段距离,小枫最终会停下来,是因为______(填“没有力维持运动”“惯性消失了”或“受到阻力”)。
20. 杆秤是我国传统衡器之一,由带有秤星的秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成。“秤砣虽小压千斤”,称量质量较大的物体时,杆秤是一种______杠杆。如图所示,称量时将被称物体放在秤盘中,秤杆右端翘起,应向______(填“左”或“右”)移动秤砣,使秤杆水平平衡,根据挂绳所处位置的刻度就可以读出被称物体的质量。若因长期使用导致秤砣磨损,则所测质量与物体真实质量相比会______(填“偏大”或“偏小”)。
21. 20世纪60年代,河南林县(今林州)人民在物资紧缺的条件下在太行山上建成了全长1500km的“人工天河”——红旗渠。在施工过程中,技术人员发明了一种简易水平仪,俗称“水鸭子”。如图1所示“水鸭子”由三块木板组成,其中,两块相同的木板均与长木板垂直,两块木板的顶端各绷有一根细线A、B。使用时把它放到盛水的盆里,用这两根细线“瞄准”竖直放置的标尺上的刻度,就可以进行测量。
(1)如图2,技术人员用“水鸭子”上的两根细线分别“瞄准”甲、乙两地竖直放置的相同标尺上的刻度,甲、乙两地标尺上的示数分别为57cm和83cm(0刻度线位于标尺底部),则甲地比乙地______(填“高”或“低”),放置“水鸭子”水盆的路面______(填“必须”或“可以不”)是水平的;
(2)请在图2中画出“水鸭子”静止在水面上时,所受浮力的示意图_______(作用点为O点)。
22. 如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做______运动,根据______的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
(2)比较甲、乙两图,可以得出结论:滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)乙图中,使用弹簧测力计拉动木块和钩码一起做匀速直线运动,请在乙图中画出钩码的受力示意图_______。
(4)甲图中,如果加速拉动木块,木块与长木板之间的滑动摩擦力将______(填“不变”“变大”或“变小”)。
(5)顺利完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计测量范围较小,某同学发现测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,应采取的措施是:______,测出滑动摩擦力的大小,再和甲实验进行比较。
23. 如图是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,压强计______(填“属于”或“不属于”)连通器。实验前没有按压压强计探头的橡皮膜,发现U形管两侧液面就存在高度差,接下来的操作应该是( )(填字母序号)。
A.从U形管内向外倒出适量液体
B.拆除软管,重新安装
(2)排除故障后,比较乙、丙两图所示实验可知,液体压强随液体深度的增加而______(填“减小”“增大”或“不变”)。
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较______两图所示的实验。若想让丁图中U形管两侧液面的高度差更大,下面操作可行的是______(填字母序号)。
A.U形管换为更细的
B.将烧杯中盐水换为密度更大的液体
C.将U形管中液体换为密度更大的液体
(4)为了验证“液体内部压强与液体密度有关”这一结论,还可以在图戊装置中的左右两侧注入深度相同的水和酒精()时,看到橡皮膜向左侧凸起。由此可以判断______(填“左”或“右”)侧的液体是水。
24. 如图是某实验小组的同学“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤。
(1)比较图A、E、F,可以探究浮力的大小是否跟______有关。
(2)比较图A、D、E,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______(填“有关”或“无关”)。
(3)B图中物块所受的浮力为______N。
(4)在步骤F的基础上继续探究:把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,则弹簧测力计的示数______(填“不变”“变大”或“变小”)。
25. 如图是“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置图。
(1)实验中通过______来反映钢球动能的大小。
(2)实验中,研究的动能是指( )(填字母序号)。
A. 钢球在斜面上时的动能 B. 钢球撞击木块前的动能
C. 钢球撞击木块后的动能 D. 木块被钢球撞击后的动能
(3)使同一钢球从斜面上不同高度自由滚下,是为了研究动能大小与______的关系。
(4)比较乙、丙两图,可以得出结论:当速度一定时,钢球的______越大,动能越大,这个结论可用于解释汽车______(填“超速”或“超载”)带来的危害。
26. 某同学利用若干个质量为509的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向______(填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持______并静止;
(2)如图乙所示,A点挂有2个钩码,为了让杠杆重新在水平位置平衡,应在B点挂______个钩码。若此时将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点的方向各移动一小格,则杠杆的______(填“左”或“右”)端将下沉;
(3)将杠杆的支点移到如图丙所示的位置,为了杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆上画出最小动力F的示意图________。
27. 如图所示,我国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”,搭乘半潜船“新光华”轮从山东青岛启运,经过超1200海里的远航运抵作业海域。“新光华”轮是全球第二大半潜船,全船有118个压载水舱。“海葵一号”漂浮在大海上工作,集原油生产、存储、外输等功能于一体的海洋装备,总重近,最大储油量达6万吨,每天能处理约5600吨原油,设计寿命长达30年,可连续在海上运行15年不回坞,标志着我国深水油气装备自主设计建造关键技术取得重大突破。
(1)运输“海葵一号”时,其他船只不能与“新光华”轮近距离并排航行,是因为两船内侧水流速度大,压强______(填“大”或“小”),易造成碰撞事故。
(2)“新光华”轮长达255m,宽68m,最大下潜吃水深度可达30.5m,求“新光华”轮下潜到最大深度时,船底受到海水的压强________;
(3)“海葵一号”满载时排开海水的质量是,求“海葵一号”满载时受到海水的浮力________;
(4)“海葵一号”本身没有动力,不能在海上自航,为缩短航期,降低运输风险,需要将它像货物一样装到半潜船“新光华”轮上,通过大船背小船的方式,运输至珠江口盆地,进行回接安装。装载前,“新光华”轮漂浮在海面上,通过抛锚“站稳脚跟”,如图甲所示;装载时,先向压载水舱充水,船身变重下潜,某时刻“新光华”轮的吃水深度增大为h,如图乙所示;继续向压载水舱充水,“新光华”轮下潜至设计深度,甲板到达水面以下,如图丙所示;拖轮将“海葵一号”拖至“新光华”轮的甲板上并固定好,然后“新光华”轮将压载水舱里的水排出一部分,船身变轻上浮,将“海葵一号”背起,完成装船作业,此时“新光华”轮的吃水深度也为h,如图丁所示。求乙、丁两图中压载水舱内水的体积变化量是多少________?
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2024~2025学年度下学期期末考试
八年级物理试卷
本试卷包括27个小题,满分100分 考试时间90分钟
注意事项:答案必须填写在答题卷上,写在其他地方一律无效。预祝你取得优异成绩!
可能用到的物理量:;;
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
一、选择题(本题有18小题,每小题只有1个正确选项。每小题3分,共54分)
1. 下列估测不符合实际情况的是( )
A. 一名普通中学生所受的重力约为50N
B. 八下物理课本平放在水平桌面上时,课本对桌面的压强约为60Pa
C. 一枚鸡蛋从2m高处落到地面,重力做功约为1J
D. 优秀运动员短时间运动的功率约为1000W
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个中学生的质量约为50kg,重力约为500N,故A符合题意;
B.物理课本的质为
物理课本重
在水平桌面上,桌面受到的压力为
书本的面积为
桌面受压强为
故B不符合题意;
C.将两个鸡蛋举高1m做功约为,而一个鸡蛋的质量约为50g,因此从2m高处落到地面,重力做功约为是合理的,故C不符合题意;
D.根据课本知识可知,优秀运动员短时间内的功率可达1000W,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示,下列实例中力的作用效果不同于其他三个的是( )
A. 被磁体吸引的铁球运动路径
B. 弹簧测力计拉弯钢尺
C. 箱子在推力作用下加速前进
D. 用力击打棋子,棋子飞出
【答案】B
【解析】
【详解】被磁体吸引的铁球运动路径发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;弹簧测力计拉弯钢尺,说明力可以改变物体的形状;箱子在推力作用下加速前进,说明力可以改变物体的运动状态;用力击打棋子,棋子飞出,说明力可以改变物体的运动状态,综上分析可知,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 如图所示,为了探究阻力对物体运动的影响,第一次实验时让小车从棉布表面滑过,第二次实验时去掉棉布,让小车直接从木板表面滑过,观察小车滑行的距离。下列说法正确的是( )
A. 第一次实验中应在斜面和水平木板上都铺上棉布
B. 两次实验应让小车从斜面上的不同位置由静止滑下
C. 两次实验中运动的小车都会停下来,说明力能够改变物体的运动状态
D. 从实验可以看出,运动的小车所受的阻力越小,速度减小得越快
【答案】C
【解析】
【详解】A.在实验中,第一次实验是在棉布表面滑过,第二次实验是去掉棉布,让小车直接从木板表面滑过,因此,斜面和水平木板的表面粗糙程度不同,不能同时铺上棉布,故A错误;
B.为了确保小车在水平面上的初速度相同,实验中应让小车从斜面上的同一位置由静止滑下,故B错误;
C.在实验中,小车在两种不同的表面上滑行,最终都会停下来,这表明力能够改变物体的运动状态,故C正确;
D.实验表明,当小车所受的阻力越小时,速度减小得越慢,滑行的距离越远,故D错误。
故选C。
4. 如图所示是我国运动员在第九届亚洲冬季运动会上参加冰壶比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A. 离开手的冰壶在水平面上继续向前运动,是因为冰壶受到惯性作用
B. 在比赛中,运动员用冰刷刷冰面是为了减小摩擦从而增大冰壶的惯性
C. 冰壶所受的重力和冰壶对冰面的压力是一对平衡力
D. 冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰壶离开手后继续运动是因为它具有惯性,即保持原来运动状态的性质,而不是受到“惯性作用”,故A错误;
B.冰刷的作用是通过在冰面上形成水膜,减小冰壶与冰面之间的摩擦力,从而让冰壶滑得更远。这与惯性无关,惯性只与物体的质量有关,与摩擦力无关,故B错误;
C.重力是作用在冰壶上的力,而冰壶对冰面的压力是作用在冰面上的力,两者作用在不同的物体上,因此不是一对平衡力,故C错误;
D.物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在两个不同的物体上。冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力正是这样一对相互作用力,故D正确。
故选D。
5. 如图所示的实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 冰壶运动员穿的滑行鞋的鞋底用塑料制成
B. 古人利用滚木移动巨木
C. 体操运动员上器械前,在手上涂防滑粉
D. 气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰壶运动员的滑行鞋鞋底通常使用塑料或其他光滑材料,目的是减小摩擦力,以便在冰面上滑行时更顺畅,故A不符合题意;
B.滚木代替直接拖动,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,因此属于减小摩擦,故B不符合题意;
C.防滑粉增加了手与器械之间的接触面的粗糙程度,从而在压力一定时,增大了摩擦力,有助于运动员更好地握持器械,故C符合题意;
D.气垫船通过在船体与水面之间形成一层空气垫,使接触面脱离,从而减小摩擦力,实现高速滑行,故D不符合题意。
故选C。
6. 雨滴在竖直下落的过程中,南于受到重力和阻力的作用,一般要经历加速和匀速两个阶段,最终落到地面。如果一滴雨滴所受的重力为5×10-4N,它在某时刻所受的阻力为3×10-4N,下列说法中正确的是( )
A. 此时雨滴所受的合力是2×10-4N,方向竖直向上
B. 雨滴竖直下落的过程中,雨滴所受的阻力可能为5×10-4N
C. 雨滴加速下落的过程中,雨滴受平衡力作用
D. 雨滴在下落的过程中所受的合力大小先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.雨滴在竖直下落过程中,受到竖直向下的重力G=5×10-4N和竖直向上的阻力f=3×10-4N。同一直线上反方向二力的合力大小等于二力之差,方向与较大力的方向相同,所以合力F合=G-f=5×10-4N-3×10-4N=2×10-4N
方向竖直向下,不是竖直向上,故A 错误;
B.当雨滴匀速下落时,处于平衡状态,受到的重力和阻力是一对平衡力,大小相等。已知重力G=5×10-4N,所以此时阻力f=G=5×10-4N
即雨滴竖直下落过程中,所受阻力可能为5×10-4N(匀速时 ),故B正确;
C.物体受平衡力作用时,处于静止或匀速直线运动状态。雨滴加速下落,运动状态不断改变,所以受到的不是平衡力,故C错误;
D.雨滴下落时,开始速度小,阻力小,合力F合=G-f(f较小);随着速度增大,阻力增大,合力减小;当阻力等于重力时,合力为0,之后匀速下落。所以雨滴在下落过程中所受合力大小是先变小,后为0,不是先变大后变小,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,两个人对雪地的压力是差不多的,然而一个人的脚陷进雪里,另一个人却没有。某实验小组利用海绵、小桌、钩码探究压力和受力面积对海绵形变的影响,下列说法中正确的是( )
A. 实验中通过海绵的形变程度来反映压力的作用效果
B. 滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的压力比步行者对雪地的压力小
C. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应选择甲与乙进行模拟研究
D. 本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验中,通过观察海绵的凹陷程度(即形变程度)来判断压力的作用效果,这是典型的“转换法”应用,故A正确;
B.虽然滑雪者和步行者的体重大致相同,但滑雪者使用滑雪板增大了受力面积,从而减小了对雪地的压强,而不是压力,压力是垂直作用在物体表面的力,而压强是单位面积上的压力,因此,滑雪者没有陷入雪地,是因为压强较小,而不是压力较小,故B错误;
C.在实验中,甲图和乙图分别代表了不同的压力,通过比较甲和乙,可以得出在受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显,这与滑雪者和步行者的情况不同,滑雪者使用滑雪板增大了受力面积,故C错误;
D.木板不易产生形变,因此无法像海绵那样明显地显示出压力的作用效果,故D错误。
故选A。
8. 如图所示的生产生活实例中,用压强知识解释正确的是( )
A. 火车轨道下面铺放枕木是通过增大受力面积的方式来减小压力
B. 用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的升高而降低
C. 三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而增大
D. 飞机机翼下方气流的速度较大,对机翼下表面的压强较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.火车轨道下面铺放枕木是为了增大受力面积,从而减小压强,而不是减小压力,故A错误;
B.高压锅通过增加锅内气压,使水的沸点升高,从而加快食物的烹饪速度,故B错误;
C.液体的压强确实随着深度的增加而增大,因此三峡大坝设计成下宽上窄,是为了承受更大的水压,确保大坝的安全性,故C正确;
D.机翼上方的气流速度较大,压强较小,而下方的气流速度较小,压强较大,从而形成向上的压力差,产生升力,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,容器底受到液体的压强分别为、,容器底受到液体的压力分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】由于甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,则液体密度相同,根据液体压强的计算公式可知,容器底受到液体的压强与液体的深度有关,由于,所以;由于甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,则液体的重力相同,所以容器底受到液体的压力
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10. 如图所示是一个“自制气压计”,在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。下列有关说法中正确的是( )
A. 图中h为当地当时自制气压计细管内液面和瓶内液面的高度差,由此可测出当地当时的大气压是
B. 自制气压计的塑料管内水柱高度升高,说明大气压升高了
C. 把自制气压计从1楼拿到10楼,塑料管内水柱高度会降低
D. 自制气压计瓶内气压大于瓶外大气压
【答案】D
【解析】
【详解】A.自制气压计的原理是通过瓶内气体压强与外界大气压强的差值来反映大气压的变化,而不是直接测量大气压,因此,仅凭h的大小无法直接测出大气压的具体数值,而是需要结合其他已知条件或标准大气压进行比较,故A错误;
B.水柱高度升高是因为瓶内气体压强大于外界大气压,而外界大气压减小了,因此,水柱高度升高意味着大气压降低,而不是升高,故B错误;
C.当自制气压计从低楼层搬到高楼层时,外界大气压会减小,瓶内气体压强大于外界大气压,因此水柱高度会升高,故C错误;
D.在自制气压计中,通过向瓶内吹入空气,使瓶内气体压强大于外界大气压,从而将水柱压入细管中,因此,瓶内气压始终大于瓶外大气压,故D正确。
故选D。
11. 下列情景中,关于浮力的说法错误的是( )
A. 沉入水底的石块受到的浮力小于重力
B. 将新鲜的鸡蛋分别浸没在盛有水和盐水的容器中,鸡蛋受到的浮力一样大
C. 将铝块浸没在水中,弹簧测力计的示数变小了,说明铝块受到了浮力的作用
D. 冰山受到重力的作用,却没有因此沉入水底,表明冰山受到一个向上托起的力
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据平衡原理,当物体沉入水底中时,所受到的力为,所以它受到的浮力小于其重力,故A正确,不符合题意;
B.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,而排开液体的体积相同,因此浮力与液体密度成正比,盐水的密度大于水的密度,所以鸡蛋在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,故B错误,符合题意;
C.弹簧测力计的示数变小,说明铝块受到的浮力小于其重力,因此弹簧测力计的拉力减小,故C正确,不符合题意;
D.冰山虽然受到重力,但浮力大于重力,因此不会沉入水底,故D正确,不符合题意。
故选B。
12. 关于浮力的应用,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,“明远”号矿砂船从江河驶入海洋的过程中,所受的浮力变大
B. 图乙中,向水舱充水时,潜水艇逐渐上浮
C. 图丙中,热气球里充的是密度大于空气的气体
D. 图丁中,同一密度计在两种液体中所受的浮力相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.轮船在江河或海洋中始终处于漂浮状态,即轮船受到的浮力等于其自身的重力,由于轮船的重力在江河和海洋中是不变的,因此轮船在两种环境中所受的浮力也不变,故A错误;
B.潜水艇的上浮和下沉是通过改变水舱中的水量来实现的,当向水舱充水时,潜水艇的重量增加,浮力减小,因此潜水艇会下沉,故B错误;
C.热气球是通过加热气囊内的空气,使其密度减小,从而产生浮力升空。根据阿基米德原理,当物体受到的浮力大于其重力时,物体会上升。热气球的浮力来源于气囊排开的空气的重量,而气囊内的热空气密度小于外部冷空气的密度,因此浮力大于重力,使热气球上升,故C错误;
D.密度计在不同液体中漂浮时,所受的浮力始终等于自身的重力,因此无论液体的密度如何,密度计所受的浮力都是相等的,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或者盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的密度是
B. 图甲中圆柱体所受浮力为2.7N
C. 图乙中圆柱体下表面受到水的压力为1N
D. 图丙中圆柱体浸没在盐水中后,盐水对容器底的压力比圆柱体没有放入盐水中时增大了1.2N
【答案】D
【解析】
【详解】A.圆柱体在图乙和丙种都处于浸没状态,排开液体的体积相同,且都为圆柱体的体积。图乙中,圆柱体所受的浮力为
则圆柱体的体积为
圆柱体的质量为
则圆柱体的密度为
故A错误;
B.图甲中,圆柱体所受的浮力为
故B错误;
C.图乙中,圆柱体完全浸没,则
由于圆柱体完全浸没,所以
因此
故C错误;
D.当圆柱体浸入液体中时,它会受到浮力的作用,根据阿基米德原理,浮力等于物体排开液体的重力,因此,圆柱体浸入液体后,液体对容器底部的压力会增加,增加的部分等于圆柱体所受的浮力,即
所以,盐水对容器底的压力比圆柱体没有放入盐水中时增大了1.2N,故D正确。
故选D。
14. 如图所示的情景中,人对物体做了功的是( )
A. 举重运动员把杠铃从地面上举起
B. 用力搬石头,没有搬动
C. 提桶在水平路面前行
D. 足球被踢出后,继续在草坪上滚动
【答案】A
【解析】
【详解】A.举重运动员把杠铃从地面上举起,在举力的方向上有距离,人对物体做了功,故A符合题意;
B.用力搬石头,没有搬动,在力的方向上没有距离,人对物体没有做功,故B不符合题意;
C.提桶在水平路面前行,力与距离垂直,在力方向上没有距离,人对物体没有做功,故C不符合题意;
D.足球被踢出后,继续在草坪上滚动,球已经脱离了脚,人对球没有作用力,人对物体没有做功,故D不符合题意。
故选A。
15. 如图所示,将一个小球用细线悬挂起来,让小球从A点静止释放,小球会在A、C两点之间来回摆动,最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 小球从A点摆动到B点,动能转化为重力势能
B 小球每次经过B点,其动能都比上一次小
C. 若小球摆到C点时,细线恰好断开,则小球将保持静止状态
D. 小球最终静止在A点
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球从A点摆动到B点,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故重力势能转化为动能,故A错误;
B.小球会在A、C两点之间来回摆动,最终静止下来,说明机械能在减小,小球每次经过B点,重力势能相同,故小球的动能都比上一次小,故B正确;
C.若小球摆到C点时速度为零,细线恰好断开,则小球由于受到了重力,将竖直下落,故C错误;
D.小球最终静止在B点,若小球静止在A点,A点受到斜向上的拉力和竖直向下的重力,受非平衡力,无法保持平衡状态,故D错误。
故选B。
16. 用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起3m,拉力为150N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是( )
A. 66.7%;180W B. 66.7%;120W
C. 75%;90W D. 75%;120W
【答案】A
【解析】
【详解】由于是动滑轮,拉力端移动的距离是物体上升高度的2倍,即
所以,拉力做的总功为
物体上升有用功为
则这个动滑轮的机械效率为
拉力的功率为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17. 如图所示为某工人正在利用独轮车搬运砖块的情景,车箱和砖块的总重力为1200N。下列说法正确的是( )
A. 独轮车实质上是一种费力杠杆
B. 人手竖直向上的动力
C. 为了更省力,工人师傅可以将手适当向前移
D. 当工人师傅抬起车把手时,他对地面的压力增大400N
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,使用独轮车车时,动力臂大于阻力臂,是一种省力杠杆,故A错误;
B.根据杠杆的平衡条件可得
解得F=400N,故B错误;
C.阻力及阻力臂不变时,为了更省力,可以增大动力臂,工人师傅可以将手适当向后移,故C错误;
D.当工人师傅抬起车把手时,他对独轮车竖直向上的动力,由于力的作用是相互的,独轮车对他向下的压力为400N,则他对地面的压力增大400N,故D正确。
故选D。
18. 如图甲所示,建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶,动滑轮重为15N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中,水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
①0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为800J
②建筑工人对绳的拉力的功率为90W
③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为720J
④提升该水泥桶时,此滑轮组的机械效率为95%
A. ①③ B. ②④
C. ②③ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①②从图像可以看出,0~10s内,水泥桶上升的高度为3m,水泥桶匀速上升的速度为
根据滑轮组特点分析可得
解得,拉力为
0~10s内拉力移动的距离为
则0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为
建筑工人对绳的拉力的功率为
故①错误,②正确;
③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为
故③错误;
④提升该水泥桶时,此滑轮组的机械效率为
故④正确
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共46分)
二、非选择题(本题包括9小题,共46分)
19. 如图所示,小枫同学穿上旱冰鞋,向前推墙,她会向后运动,这说明物体间力的作用是______的。离开墙面后,由于______,小枫会继续向后运动一段距离,小枫最终会停下来,是因为______(填“没有力维持运动”“惯性消失了”或“受到阻力”)。
【答案】 ①. 相互 ②. 惯性 ③. 受到阻力
【解析】
【详解】[1]小枫向前推墙,墙给小枫一个向后的力,使她向后运动,这表明物体间力的作用是相互的。
[2]离开墙面后,小枫由于惯性,要保持原来的运动状态,所以会继续向后运动一段距离。
[3]小枫在运动过程中,受到地面的阻力,阻力改变了她的运动状态,使她最终停下来,而不是没有力维持运动,惯性是物体的一种属性,不会消失。
20. 杆秤是我国传统衡器之一,由带有秤星的秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成。“秤砣虽小压千斤”,称量质量较大的物体时,杆秤是一种______杠杆。如图所示,称量时将被称物体放在秤盘中,秤杆右端翘起,应向______(填“左”或“右”)移动秤砣,使秤杆水平平衡,根据挂绳所处位置的刻度就可以读出被称物体的质量。若因长期使用导致秤砣磨损,则所测质量与物体真实质量相比会______(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 省力 ②. 右 ③. 偏大
【解析】
【详解】[1]杆秤在称量质量较大的物体时,秤砣到提纽的距离(动力臂)大于物体到提纽的距离(阻力臂),根据杠杆的分类,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,所以杆秤是一种省力杠杆。
[2]称量时将被称物体放在秤盘中,秤杆右端翘起,说明右端轻,根据杠杆的平衡条件,此时应向右移动秤砣,增大秤砣的力臂,使秤杆水平平衡。
[3]若因长期使用导致秤砣磨损,秤砣的质量变小。根据杠杆平衡条件,当秤砣的质量变小变小时,为了保持杠杆平衡,则秤砣的力臂需要变大,而我们是根据秤砣的力臂对应的刻度来读数的,所以所测质量与物体真实质量相比会偏大。
21. 20世纪60年代,河南林县(今林州)人民在物资紧缺的条件下在太行山上建成了全长1500km的“人工天河”——红旗渠。在施工过程中,技术人员发明了一种简易水平仪,俗称“水鸭子”。如图1所示“水鸭子”由三块木板组成,其中,两块相同的木板均与长木板垂直,两块木板的顶端各绷有一根细线A、B。使用时把它放到盛水的盆里,用这两根细线“瞄准”竖直放置的标尺上的刻度,就可以进行测量。
(1)如图2,技术人员用“水鸭子”上的两根细线分别“瞄准”甲、乙两地竖直放置的相同标尺上的刻度,甲、乙两地标尺上的示数分别为57cm和83cm(0刻度线位于标尺底部),则甲地比乙地______(填“高”或“低”),放置“水鸭子”水盆的路面______(填“必须”或“可以不”)是水平的;
(2)请在图2中画出“水鸭子”静止在水面上时,所受浮力的示意图_______(作用点为O点)。
【答案】(1) ①. 高 ②. 可以不
(2)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
[1]因为0刻度线位于标尺底部,甲地标尺示数为57cm,乙地标尺示数为83cm,示数越大说明该位置越低,所以甲地比乙地高。
[2]“水鸭子”是利用水的流动性来自动调节使自身处于水平状态,只要水盆中有水,水就会在重力作用下保持水平液面,所以放置“水鸭子”水盆的路面可以不是水平的。
【小问2详解】
浮力的方向总是竖直向上的,已知作用点为O点,从O点竖直向上画一条带箭头的线段,并用F浮表示浮力,如图所示:
【点睛】
22. 如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做______运动,根据______的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
(2)比较甲、乙两图,可以得出结论:滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)乙图中,使用弹簧测力计拉动木块和钩码一起做匀速直线运动,请在乙图中画出钩码的受力示意图_______。
(4)甲图中,如果加速拉动木块,木块与长木板之间的滑动摩擦力将______(填“不变”“变大”或“变小”)。
(5)顺利完成甲、乙两次实验后,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计测量范围较小,某同学发现测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了用现有的器材顺利完成实验,应采取的措施是:______,测出滑动摩擦力的大小,再和甲实验进行比较。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2)压力大小 (3)
(4)不变 (5)将丙实验中木块上的钩码取下
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
【小问2详解】
根据控制变量法,比较甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,图乙中木块对长木板的压力更大,弹簧测力计的示数更大,即摩擦力更大,故可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【小问3详解】
乙图中,使用弹簧测力计拉动木块和钩码一起做匀速直线运动,钩码和木块之间没有相对运动或相对运动趋势,因此没有摩擦力;钩码在竖直方向受到竖直向下的重力和木块对其竖直向上的支持力,如图所示:
【小问4详解】
滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,加速拉动木块,木块与长木板之间的压力和接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力不变。
【小问5详解】
由题意知,在进行图丙所示的实验时,由于所用的弹簧测力计测量范围较小,某同学发现测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,而为了完成实验,还需要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,因此应保持压力不变,只改变接触面的粗糙程度,所以可以将丙实验中木块上的钩码取下,此时压力减小,滑动摩擦力减小,弹簧测力计就可以测量,且此时的压力与甲实验中木块对长木板的压力相同,接触面的粗糙程度不同,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
23. 如图是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,压强计______(填“属于”或“不属于”)连通器。实验前没有按压压强计探头的橡皮膜,发现U形管两侧液面就存在高度差,接下来的操作应该是( )(填字母序号)。
A.从U形管内向外倒出适量液体
B.拆除软管,重新安装
(2)排除故障后,比较乙、丙两图所示的实验可知,液体压强随液体深度的增加而______(填“减小”“增大”或“不变”)。
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较______两图所示的实验。若想让丁图中U形管两侧液面的高度差更大,下面操作可行的是______(填字母序号)。
A.U形管换为更细的
B.将烧杯中盐水换为密度更大的液体
C.将U形管中液体换为密度更大的液体
(4)为了验证“液体内部压强与液体密度有关”这一结论,还可以在图戊装置中的左右两侧注入深度相同的水和酒精()时,看到橡皮膜向左侧凸起。由此可以判断______(填“左”或“右”)侧的液体是水。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. B
(2)增大 (3) ①. 丙、丁 ②. B
(4)右
【解析】
【小问1详解】
[1]连通器是上端开口,下端相连通的容器,压强计有一端没有开口,不属于连通器。
[2]使用压强计前发现U形管中两侧液面有高度差,说明U形管两边液面上方的压强不相等,应通过拆除软管重新安装,使U形管中两边液面相平,故A不符合题意,B符合题意。
故选B
【小问2详解】
比较乙、丙两图可知,液体的密度相同,深度不同,U形管中两侧液面高度差不同,探究液体压强与液体深度的关系,得出液体压强随液体深度的增加而增大。
【小问3详解】
[1]由丙、丁两图得,当液体深度相同时,探头在盐水中U形管压强计两边液面的高度差大于探头在水中U形管压强计两边液面的高度差,盐水的密度大于水的密度,说明液体压强与液体密度有关。
[2]A.液体密度不变,探头深度不变,U形管受到的压强大小不变,将U形管换成更细的,U形管中液体密度不变,两边液面高度差不变,即将U形管换成更细的,不能使两侧液面高度差对比更加明显;
B.当液体深度相同时,密度越大,压强越大,因此烧杯中换密度差更大的液体,可以使压强计受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故B符合题意;
C.液体密度不变,探头深度不变,U形管受到的压强大小不变,U形管中换用密度更大的液体,由得,两边液面高度差变小,故C不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
水和酒精深度相同,橡皮膜到液面的距离相同,密度不同,ρ水>ρ酒精,由得,水对橡皮膜的压强大,由图可知,橡皮膜向左侧凸起,说明右侧液体产生的压强大,所以右侧的液体是水。
24. 如图是某实验小组的同学“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤。
(1)比较图A、E、F,可以探究浮力的大小是否跟______有关。
(2)比较图A、D、E,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______(填“有关”或“无关”)。
(3)B图中物块所受的浮力为______N。
(4)在步骤F的基础上继续探究:把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,则弹簧测力计的示数______(填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】(1)液体密度
(2)无关 (3)0.2
(4)变小
【解析】
【小问1详解】
图A、E、F中,物体排开液体的体积相同(都浸没),而液体不同(E是水,F是另一种液体 ),根据控制变量法,其它因素相同,只有液体密度不同,所以可以探究浮力的大小是否跟液体的密度有关。
【小问2详解】
图A、D、E中,物体都浸没在水中(液体密度相同),排开液体的体积相同,只是深度不同,而弹簧测力计的示数相同。根据
物体重力不变,相同,则浮力相同,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
小问3详解】
由图A可知物体的重力,图B中弹簧测力计的示数, 根据称重法测浮力
则B图中物块所受的浮力
【小问4详解】
在步骤E、F中,物体浸没在水和液体中,步骤E中弹簧测力计示数比步骤F中弹簧测力计示数小,则物体在E中受到的浮力大,由阿基米德原理可知,水的密度大于液体的密度;把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,物体排开液体的体积不变,液体密度变大,根据阿基米德原理,物体受到的浮力变大,物体重力不变,由
可知,弹簧测力计的示数变小 。
25. 如图是“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置图。
(1)实验中通过______来反映钢球动能的大小。
(2)实验中,研究的动能是指( )(填字母序号)。
A. 钢球在斜面上时的动能 B. 钢球撞击木块前的动能
C. 钢球撞击木块后的动能 D. 木块被钢球撞击后的动能
(3)使同一钢球从斜面上不同高度自由滚下,是为了研究动能大小与______的关系。
(4)比较乙、丙两图,可以得出结论:当速度一定时,钢球的______越大,动能越大,这个结论可用于解释汽车______(填“超速”或“超载”)带来的危害。
【答案】(1)木块移动的距离
(2)B (3)速度
(4) ①. 质量 ②. 超载
【解析】
【小问1详解】
在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,钢球具有动能后会撞击木块,推动木块在水平面上移动一段距离。木块移动的距离越远,说明钢球对木块做的功越多,也就表明钢球的动能越大。所以实验中通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小。
【小问2详解】
实验研究的是物体的动能与哪些因素有关,实验中通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小;钢球在斜面上时还未完全转化为撞击时的动能,撞击木块后钢球的动能发生了变化,而木块被撞击后的动能不是本实验直接研究的钢球的动能。所以研究的动能是指钢球撞击木块前的动能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
同一钢球质量不变,从斜面上不同高度自由滚下,到达水平面时的速度不同。根据控制变量法,此时是为了研究动能大小与速度的关系。
【小问4详解】
[1]乙、丙两图中钢球从同一高度滚下,到达水平面时速度相同,丙图中钢球质量更大,推动木块移动的距离更远,这表明当速度一定时,钢球的质量越大,动能越大。
[2]汽车超载时,质量增大,在速度一定的情况下,动能增大,遇到紧急情况时刹车距离变长,更容易引发事故,所以这个结论可用于解释汽车超载带来的危害。
26. 某同学利用若干个质量为509的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向______(填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持______并静止;
(2)如图乙所示,A点挂有2个钩码,为了让杠杆重新在水平位置平衡,应在B点挂______个钩码。若此时将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点的方向各移动一小格,则杠杆的______(填“左”或“右”)端将下沉;
(3)将杠杆的支点移到如图丙所示的位置,为了杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆上画出最小动力F的示意图________。
【答案】(1) ①. 达到 ②. 右 ③. 水平
(2) ①. 3 ②. 右
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆静止时就达到了平衡状态,而杠杆在如图甲所示的位置静止,所以此时杠杆达到平衡状态。
[2][3]由图甲可知,杠杆的右端上翘,根据杠杆平衡螺母的调节原则“右低左调,左低右调”,这里右端高,所以接下来应向右调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止。
【小问2详解】
[1]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G。根据杠杆的平衡条件,在A点挂2个钩码时,,则,所以应在B点挂3个钩码。
[2]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧,右侧,因为,所以杠杆右端将下沉。
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小。由图丙可知,当动力作用在最左端且力臂为杠杆的长度时,动力臂最大,此时动力最小,动力F应垂直于杠杆向上,如图所示:
27. 如图所示,我国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”,搭乘半潜船“新光华”轮从山东青岛启运,经过超1200海里的远航运抵作业海域。“新光华”轮是全球第二大半潜船,全船有118个压载水舱。“海葵一号”漂浮在大海上工作,集原油生产、存储、外输等功能于一体的海洋装备,总重近,最大储油量达6万吨,每天能处理约5600吨原油,设计寿命长达30年,可连续在海上运行15年不回坞,标志着我国深水油气装备自主设计建造关键技术取得重大突破。
(1)运输“海葵一号”时,其他船只不能与“新光华”轮近距离并排航行,是因为两船内侧水流速度大,压强______(填“大”或“小”),易造成碰撞事故。
(2)“新光华”轮长达255m,宽68m,最大下潜吃水深度可达30.5m,求“新光华”轮下潜到最大深度时,船底受到海水的压强________;
(3)“海葵一号”满载时排开海水的质量是,求“海葵一号”满载时受到海水的浮力________;
(4)“海葵一号”本身没有动力,不能在海上自航,为缩短航期,降低运输风险,需要将它像货物一样装到半潜船“新光华”轮上,通过大船背小船的方式,运输至珠江口盆地,进行回接安装。装载前,“新光华”轮漂浮在海面上,通过抛锚“站稳脚跟”,如图甲所示;装载时,先向压载水舱充水,船身变重下潜,某时刻“新光华”轮的吃水深度增大为h,如图乙所示;继续向压载水舱充水,“新光华”轮下潜至设计深度,甲板到达水面以下,如图丙所示;拖轮将“海葵一号”拖至“新光华”轮的甲板上并固定好,然后“新光华”轮将压载水舱里的水排出一部分,船身变轻上浮,将“海葵一号”背起,完成装船作业,此时“新光华”轮的吃水深度也为h,如图丁所示。求乙、丁两图中压载水舱内水的体积变化量是多少________?
【答案】(1)小 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
运输“海葵一号”时,其他船只不能与“新光华”轮近距离并排航行,是因为两船内侧水流速度大,压强小,两船外侧水流速度小,压强大,使两船向中间靠拢,易造成碰撞事故。
【小问2详解】
“新光华”轮下潜到最大深度时,船底受到海水的压强
【小问3详解】
根据阿基米德原理可知,“海葵一号”满载时受到海水的浮力
【小问4详解】
乙、丁两图中“新光华”轮的吃水深度均为h,即“新光华”轮排开海水的体积相同,因为,则乙、丁两图中“新光华”轮所受海水的浮力相等。又因为半潜船“新光华”轮处于漂浮状态,所以
乙、丁两图中“新光华”轮的总质量相等,即压载水舱内水的质量变化量等于装载的“海葵一号”的质量
乙、丁两图中压载水舱内水的体积变化量
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