内容正文:
八年级物理
可能用到的物理常量:g取10N/kg,水的密度取
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
一、选择题(本题包括18小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共54分)
1. 如图所示,下列关于力的作用效果不同于其他三个的是( )
A. 磁体使小铁球运动路径发生偏转 B. 运动员用力将弓拉弯
C. 网球被球拍击打后飞出 D. 艄公撑篙让竹排前行
2. 如图所示,把一根吸管A插在盛水的烧杯中,将另一根吸管B的管口贴靠在吸管A的上端。往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升。下列装置工作时所应用的原理,与该现象原理相同的是( )
A. 运-20大型运输机机翼 B. 农村地区使用的活塞式抽水机
C. 壶盖上带有小孔的茶壶 D. 卫生间地漏的存水杯
3. 中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,“国之重器”层出不穷,这些梦想正在一步步变为现实。如图所示的“国之重器”工作时不受浮力的是( )
A. 遨游的“天宫”空间站 B. 下潜的“蛟龙”号潜水器
C. 升空的“圆梦”号飞艇 D. 航行的“辽宁”号航母
4. 下列事例中人对物体做功是( )
A. 在草地上滚动的足球 B. 提着水桶沿水平方向行走
C. 石头搬而未起 D. 将杠铃从地面举起
5. 如图所示的场景和工具使用中,属于费力杠杆的是( )
A. 用羊角锤拔钉子 B. 用开瓶器开瓶盖
C. 用赛艇的船桨划水 D. 用老虎钳夹铁丝
6. 如图所示,把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到人的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去。下列说法正确的是( )
A. 铁锁能从高处向低处摆动,是因为铁锁受到惯性的作用
B. 铁锁摆到最高点时,受到平衡力的作用
C. 人站在原位置不动,铁锁摆回时会打到人鼻子
D. 若铁锁摆到最低点时所有力消失,铁锁将做匀速直线运动
7. 自行车是最常见的交通工具,它涉及了许多物理知识。下列说法正确的是( )
A. 图甲中车轴里的滚珠,是为了增大摩擦力
B. 图乙中脚蹬做得宽大,是为了减小压强
C. 图丙中车把是一个轮轴,实质上可以看作一个斜面
D. 图丁中停止蹬自行车后,车慢慢停下来,说明物体的运动需要力来维持
8. 用绳将吊灯悬挂在天花板上,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 吊灯所受重力的施力物体是地球
B. 绳对吊灯的拉力与吊灯所受重力是一对相互作用力
C. 吊灯所受重力与绳对吊灯的拉力是一对平衡力
D. 绳对吊灯的拉力与吊灯对绳的拉力是一对相互作用力
9. 某同学把气球放在手掌和手指之间保持静止,发现气球两侧的凹陷程度不同,如图①所示,于是利用如图②③④所示的装置探究影响压力作用效果的因素。下列说法错误的是( )
A. 实验时,通过海绵的形变情况来反映压力的作用效果
B. ②和④可以探究压力的作用效果与受力面积的关系
C. ②和③相比,压力大小不同,受力面积相同
D. ③和④得到的结论可以解释①中的现象
10. 在玻璃瓶内装入适量的水,用穿有透明细管的橡胶塞塞住瓶口。从细管上端向瓶内吹入空气,使细管内水面上升到瓶口以上。某次实验时,管内外液面高度差为h,水的密度为,下列说法错误的是( )
A. 为使实验现象更加明显,应使用带颜色的水
B. 细管中水柱静止时,瓶内气体压强大于外界大气压
C. 细管中水柱静止时,外界大气压的大小为
D. 将玻璃瓶从2楼拿到12楼,细管中的水柱会升高
11. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气
B. 图乙中,潜水艇通过改变所受浮力的大小来实现下沉
C. 图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力小于自身重力
D. 图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰排开水的体积变大
12. 如图所示,我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡大坝上、下游的水位差最大可达113m,修建船闸有效地解决了航运方面的问题。下列说法错误的是( )
A. 大坝的形状设计成上窄下宽,是因为水越深对大坝的压强越大
B. 船闸利用了连通器原理,使大型轮船在上下游之间顺利航行
C. 大坝蓄水提高上游水位,是为了增大水的重力势能
D. 水从高处落下时,水的动能转化为重力势能
13. 如图所示是运动员参加蹦床比赛的情景,从最高点运动到最低点的过程中,不计空气阻力和碰撞时的能量损失。下列说法正确的是( )
A. 运动员刚接触蹦床时,动能最大
B. 运动员运动到最低点时,蹦床的弹性势能最小
C. 从刚接触蹦床到运动到最低点时,运动员机械能减小
D. 整个运动过程中,运动员所受合力方向始终竖直向下
14. 踏碓是古代的春米工具,由杵臼演变而来,也运用了杠杆原理。用柱子架起一根木杠,木杠可绕O转动,且一端装有一块大石头作为碓头,用脚连续踏木杠的另一端,石头连续起落,去掉石臼中稻谷的皮。如图所示,脚对木杠的力F1竖直作用在A点,恰好使木杠静止且未与地面接触。已知碓头的质量为12kg,有关尺寸如图所示,忽略木杠的重力。下列说法正确的是( )
A. 踏碓实质是一种省力杠杆
B. 此时脚对木杠竖直向下的力F1为20N
C. 此时O处受到竖直向下的压力为320N
D. 为了更容易将碓头翘起,F1的方向应该垂直于木杠向上
15. 下列关于物理量的估测,最接近实际的是( )
A. 托起八年级物理课本的力约为300N
B. 中学生双脚站立时对水平地面的压强约为150Pa
C. 中学生从1楼爬到3楼克服自身重力做的功约为3000J
D. 中学生跳绳的功率可达3000W
16. 某小组利用如图所示的装置测量滑轮组的机械效率,实验数据记录如表格所示。下列说法错误的是( )
次数
钩码所受的重力G/N
提升的高度h/m
有用功/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功/J
机械效率
1
1.0
0.1
0.5
0.3
66.7%
2
3.0
0.1
1.2
0.3
3
5.0
0.1
1.9
0.3
87.7%
A. 实验时,应缓慢拉动弹簧测力计使钩码移动
B. 第1次实验是使用图甲装置完成的
C. 第2次实验中滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 由表格可知:同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越低
17. 如图甲所示,一位同学水平向右推放在水平地面上箱子,推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
①0~2s内,人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
②2~4s内,箱子受到的合力大小为10N,方向为水平向右
③4~6s内,人对箱子的推力做功的功率为40W
④0~6s内,箱子对地面的摩擦力方向为水平向左
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
18. 如图甲所示,水平桌面上有一个底面积为的圆柱形薄壁溢水杯,杯中装有的水.将挂在弹簧测力计下端重力为、密度为的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中,当圆柱体体积的浸在水中时,圆柱体下表面受到的压力为F,弹簧测力计的示数为;当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为,溢出到小桶中的水重力为G2,水对溢水杯底的压强为1200Pa,已知。下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题,共46分)
二、非选择题(本题包括8小题,共46分)
19. 如图所示,重力为80N的物体A在水平拉力F的作用下在水平面上匀速直线运动1m。此滑轮是______滑轮,物体A的质量为______kg,绳端移动的距离为______m。
20. 某小组利用如图所示的装置探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板______滑动,测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
(2)利用______两图得出的结论可以解释“要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸”的现象。请在图乙中画出此时钩码的受力示意图_______;
(3)图丁是探究影响滑动摩擦力大小的因素的另一实验方案。水平拉动长木板,弹簧测力计示数稳定时,读数为1.2N。若此时增大拉力,则弹簧测力计的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。
21. 某小组利用如图所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。
(1)图a中压强计的U形管______(填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较______两图可以探究液体压强否与深度有关;比较a、c两图可以探究液体压强是否与______有关。
(3)某同学猜想:液体内部压强与该点到容器底部的距离有关。为验证猜想,该同学应当在原有实验的基础上,从图b烧杯中抽出______(填“7cm”或“8cm”)深的水,观察U形管两侧液面高度差,并与a进行比较。
22. 某小组用如图所示的装置探究浮力大小与哪些因素有关,用细绳将物体M悬挂在弹簧测力计下进行实验,其中图c、d中物体M所处深度相同(g=10N/kg)。
(1)比较______三图可以探究浮力的大小是否与液体密度有关。
(2)图b中弹簧测力计的示数为______N,物体M的密度为______。
(3)实验完成后,将图c中的细绳剪断,待物体M静止时,其所受重力与浮力的差为______。
23. 为探究物体的动能跟哪些因素有关,某小组用质量分别为m和M的两个钢球(),分别从不同的高度h和由静止开始滚下,撞击水平面上的同一木块,实验过程如图所示。
(1)木块被撞的远近反映了______(填“钢球”或“木块”)动能的大小。
(2)利用______两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超速行驶所带来的危害;利用______两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超载行驶所带来的危害。
(3)甲、乙两次实验木块移动的过程中,克服摩擦力做的功分别为和,则_____(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)若水平面绝对光滑,本实验将______(填“能”或“不能”)达到探究目的。
24. 某小组利用若干个质量为50g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,接下来应向______(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使杠杆保持______并静止,达到平衡状态。
(2)如图乙所示,在杠杆左侧10cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上5个钩码,移动右侧钩码到______cm刻度线处可使杠杆重新在水平位置静止。请在图乙中画出钩码对杠杆作用力F的力臂l________;
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置静止,则弹簧测力计的示数和拉力的作用点可能是______(填序号)。
①1N,右侧10cm刻度线处 ②2N,左侧15cm刻度线处 ③3N,右侧5cm刻度线处
25. 如图所示是冰壶比赛场地的示意图,AB之间的距离为6m,BC之间的距离为30m。某次比赛时,运动员从A点以2N的水平推力推动冰壶匀速直线前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。已知比赛时使用的冰壶重力为200N,冰壶与冰面的接触面积为。
(1)在比赛中,离开手的冰壶在水平面上继续向前运动,是因为冰壶具有______;运动员用冰刷刷冰面是为了______冰壶受到的摩擦力;运动员穿的蹬冰鞋的鞋底是______(填“橡胶”或“塑料”)制成的。
(2)冰壶对冰面的压强为多少_______?
(3)运动员对冰壶做的功为多少_______?
26. 2024年5月12日,在青岛港,半潜船“新光华”轮成功将我国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型浮式生产储卸油装置——“海葵一号”潜装入船。“海葵一号”由近60万个零部件组成,高近90米,总质量达3.7万吨。(海水的密度取)
(1)“海葵一号”所在海域水深约320m,该海域海底受到的液体压强约为多少?
(2)“海葵一号”的甲板上有一台起重机,起重臂OA可绕O点转动,起重臂及钢绳重力不计;液压杆BC对起重臂施加沿CB方向的拉力。如图所示,O到钢绳和液压杆的距离分别为7.5m和2.5m,为从甲板上吊起质量为500kg的重物,液压杆至少需要提供多大的拉力?
(3)半潜船“新光华”轮在装运“海葵一号”过程中,首先向船舱注入水进行压载,使船舶下潜至预定深度,如图乙所示,此时“新光华”轮浸入海水中的体积为;将“海葵一号”引导至“新光华”轮的上方预定位置,之后“新光华”轮排出压载水,其船体逐渐上浮,当排出的压载水质量为m时,“海葵一号”被稳稳背起,顺利完成装船作业,如图丙所示,此时“新光华”轮浸入海水中的体积为;若与的差值为,则排出的压载水质量m为多少吨?
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八年级物理
可能用到的物理常量:g取10N/kg,水的密度取
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
一、选择题(本题包括18小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共54分)
1. 如图所示,下列关于力的作用效果不同于其他三个的是( )
A. 磁体使小铁球运动路径发生偏转 B. 运动员用力将弓拉弯
C. 网球被球拍击打后飞出 D. 艄公撑篙让竹排前行
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁体使小铁球运动路径发生偏转,说明力可以改变物体的运动状态;
B.运动员用力将弓拉弯,说明力可以改变物体的形状;
C.网球被球拍击打后飞出,说明力可以改变物体的运动状态;
D.艄公撑篙让竹排前行,说明力可以改变物体的运动状态;
力的作用效果不同于其它三个的时B,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,把一根吸管A插在盛水的烧杯中,将另一根吸管B的管口贴靠在吸管A的上端。往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升。下列装置工作时所应用的原理,与该现象原理相同的是( )
A. 运-20大型运输机的机翼 B. 农村地区使用的活塞式抽水机
C. 壶盖上带有小孔的茶壶 D. 卫生间地漏的存水杯
【答案】A
【解析】
【详解】往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,此装置的工作原理是流体压强与流速的关系,即在流体中,流速越快的位置压强越小;
A.运-20大型运输机的机翼上凸下平,是利用流体流速快的位置压强小,来产生升力的,故A符合题意;
B.农村地区使用的活塞式抽水机是利用大气压强来工作的,故B不符合题意;
C.壶盖上带有小孔的茶壶,小孔能使壶内外气压相同,利用了大气压强,故C不符合题意;
D.卫生间地漏的存水杯利用了连通器的原理,能防止异味进入房间,故D不符合题意。
故选A。
3. 中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,“国之重器”层出不穷,这些梦想正在一步步变为现实。如图所示的“国之重器”工作时不受浮力的是( )
A. 遨游的“天宫”空间站 B. 下潜的“蛟龙”号潜水器
C. 升空的“圆梦”号飞艇 D. 航行的“辽宁”号航母
【答案】A
【解析】
【详解】A.太空中没有空气,故遨游的“天宫号”空间站不受浮力,故A符合题意;
B.下潜的“蛟龙号”潜水器浸没在水中,受到水的浮力,故B不符合题意;
C.升空的飞艇,受到空气的浮力,飞艇之所以上升,就是因为受到的浮力大于重力,故C不符合题意;
D.航行的“辽宁号”航母,能浮在海水面上,就是因为受到的浮力等于重力,故D不符合题意;
故选A。
4. 下列事例中人对物体做功的是( )
A. 在草地上滚动的足球 B. 提着水桶沿水平方向行走
C. 石头搬而未起 D. 将杠铃从地面举起
【答案】D
【解析】
【详解】A.足球离开脚,不再受人的作用力,人对球不做功,故A不符合题意;
B.提着水桶沿水平方向行走,人对水桶的作用力向上,在水平路面上匀速前进,在力的方向上没移动距离,人对水桶不做功,故B不符合题意;
C.用力搬石头,却搬而未起,施加了力,但没移动距离,不做功,故C不符合题意;
D.运动员向上举起杠铃的过程中,给杠铃一个向上的力,杠铃在力的方向上移动了距离,所以运动员对杠铃做了功,故D符合题意;
故选D。
5. 如图所示的场景和工具使用中,属于费力杠杆的是( )
A. 用羊角锤拔钉子 B. 用开瓶器开瓶盖
C. 用赛艇的船桨划水 D. 用老虎钳夹铁丝
【答案】C
【解析】
【详解】A.羊角锤使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故A不符合题意;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力杠杆,故B不符合题意;
C.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力省距离,故C符合题意;
D.老虎钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到人的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去。下列说法正确的是( )
A. 铁锁能从高处向低处摆动,是因为铁锁受到惯性的作用
B. 铁锁摆到最高点时,受到平衡力的作用
C. 人站在原位置不动,铁锁摆回时会打到人的鼻子
D. 若铁锁摆到最低点时所有力消失,铁锁将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体的一种属性,不能说物体受到惯性的作用,故A错误;
B.铁锁摆到最高点时,受到的重力和拉力没有在一条直线上,受非平衡力作用,故B错误;
C.铁锁在摆到过程中,锁和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能不断减小,铁锁摆回时不会打到人的鼻子,故C错误;
D.若铁锁摆到最低点时,在水平方向上有一定的速度,所有力消失,根据牛顿一定律可知,铁锁将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
7. 自行车是最常见的交通工具,它涉及了许多物理知识。下列说法正确的是( )
A. 图甲中车轴里的滚珠,是为了增大摩擦力
B. 图乙中脚蹬做得宽大,是为了减小压强
C. 图丙中车把是一个轮轴,实质上可以看作一个斜面
D. 图丁中停止蹬自行车后,车慢慢停下来,说明物体的运动需要力来维持
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中车轴里的滚珠,变滑动为滚动,目的是为了减小摩擦力,故A错误;
B.图乙中脚蹬做得宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对脚的压强,故B正确;
C.图丙中车把是一个轮轴,实质上可以看作一个省力杠杆,故C错误;
D.图丁中停止蹬自行车后,车慢慢停下来,是因为受到了阻力,说明力可以改变物体的运动状态。而物体的运动不需要力来维持,故D错诶。
故选B。
8. 用绳将吊灯悬挂在天花板上,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 吊灯所受重力的施力物体是地球
B. 绳对吊灯的拉力与吊灯所受重力是一对相互作用力
C. 吊灯所受重力与绳对吊灯的拉力是一对平衡力
D. 绳对吊灯的拉力与吊灯对绳的拉力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力是由于地球吸引产生的,吊灯所受重力的施力物体是地球,故A正确,不符合题意;
BC.吊灯静止,处于平衡状态;绳对吊灯的拉力与吊灯所受重力是一对平衡力,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.绳对吊灯的拉力与吊灯对绳的拉力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 某同学把气球放在手掌和手指之间保持静止,发现气球两侧的凹陷程度不同,如图①所示,于是利用如图②③④所示的装置探究影响压力作用效果的因素。下列说法错误的是( )
A. 实验时,通过海绵的形变情况来反映压力的作用效果
B. ②和④可以探究压力的作用效果与受力面积的关系
C. ②和③相比,压力大小不同,受力面积相同
D. ③和④得到的结论可以解释①中的现象
【答案】B
【解析】
【详解】把气球放在手掌和手指之间保持静止,手掌和手指给气球的作用力大小相等,由于气球的受力面积不同,气球两侧的压强不同,两侧气球两侧的凹陷程度不同;
A.实验时,通过海绵的形变情况来反映压力的作用效果, 海绵的形变量越大,压力的作用效果越明显,故A正确,不符合题意;
B.②和④相比较,压力的大小不同,受力面积不同,不能探究压力的作用效果与受力面积的关系,故B错误,符合题意;
C.②和③相比,压力大小不同,受力面积相同, 可以探究压力的作用效果与压力的关系,故C正确,不符合题意;
D.③和④压力相同,受力面积不同,可以探究压力的作用效果与受力面积的关系,得到的结论可以解释①中的现象,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 在玻璃瓶内装入适量的水,用穿有透明细管的橡胶塞塞住瓶口。从细管上端向瓶内吹入空气,使细管内水面上升到瓶口以上。某次实验时,管内外液面高度差为h,水的密度为,下列说法错误的是( )
A. 为使实验现象更加明显,应使用带颜色的水
B. 细管中水柱静止时,瓶内气体压强大于外界大气压
C. 细管中水柱静止时,外界大气压的大小为
D. 将玻璃瓶从2楼拿到12楼,细管中的水柱会升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中,使用带颜色的水,这样能够清楚观察到液柱上升或下降,使实验现象更加明显,故A正确,不符合题意;
B.该装置的内外压强关系为p内=p外+ρ水gh
所以细管中水柱静止时,瓶内气体压强大于外界大气压,故B正确,不符合题意;
C.该装置的内外压强关系为p内=p外+ρ水gh
细管中水柱静止时,外界大气压的大小为p外=p内-ρ水gh
故C错误,符合题意;
D.大气压随高度的增加而减小,将玻璃瓶从2楼拿到12楼,大气压减小,内部气压大于外界大气压,水气压计细管中的水面会升高,故D正确,不符合题意。
故选C。
11. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气
B. 图乙中,潜水艇通过改变所受浮力的大小来实现下沉
C. 图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力小于自身重力
D. 图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰排开水的体积变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气,热气球内气体的密度小于外界空气的密度,从而使浮力大于重力,热气球升空,故A正确;
B.图乙中,潜水艇潜入水中时,体积不变,受到的浮力不变,通过改变水舱内水重力的大小来实现上浮和下沉,故B错误;
C.图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力等于自身重力,故C错误;
D.图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰受到的浮力减小,排开水的体积变小,故D错误。
故选A。
12. 如图所示,我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡大坝上、下游的水位差最大可达113m,修建船闸有效地解决了航运方面的问题。下列说法错误的是( )
A. 大坝的形状设计成上窄下宽,是因为水越深对大坝的压强越大
B. 船闸利用了连通器原理,使大型轮船在上下游之间顺利航行
C. 大坝蓄水提高上游水位,是为了增大水的重力势能
D. 水从高处落下时,水的动能转化为重力势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据液体压强公式p=ρgh(p为压强,ρ为液体密度,g为重力加速度,h为深度),水的密度ρ不变,g不变,深度h越大,压强p越大。大坝下部受到水的压强比上部大,所以大坝设计成上窄下宽的形状,能承受更大的压强,故A 正确,A不符合题意;
B.连通器是指上端开口、底部相连通的容器,当连通器内盛有同一种液体,且液体不流动时,各容器液面保持相平。船闸工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,使水面相平,从而让大型轮船在上下游之间顺利航行,故B正确,B不符合题意;
C.重力势能的大小与物体的质量和高度有关,大坝蓄水提高上游水位,水的质量不变,高度增大,所以水的重力势能增大,故C正确,C不符合题意;
D.水从高处落下,高度降低,速度增大。根据重力势能和动能的转化关系,重力势能减小,动能增大,是重力势能转化为动能,而不是动能转化为重力势能,故D错误,D符合题意。
故选D。
13. 如图所示是运动员参加蹦床比赛的情景,从最高点运动到最低点的过程中,不计空气阻力和碰撞时的能量损失。下列说法正确的是( )
A. 运动员刚接触蹦床时,动能最大
B. 运动员运动到最低点时,蹦床的弹性势能最小
C. 从刚接触蹦床到运动到最低点时,运动员机械能减小
D. 整个运动过程中,运动员所受合力方向始终竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员从高处落下,在接触蹦床前,在重力的作用下做加速运动,接触蹦床后,受到蹦床竖直向上的弹力的作用,开始弹力小于重力,运动运动员继续向下做加速运动,当弹力等于重力时,速度最大,动能最大,故A错误;
B.运动员运动到最低点时,蹦床的弹性形变最大,弹性势能最大,故B错误;
C.从刚接触蹦床到运动到最低点的过程中,蹦床的形变程度逐渐变大,弹性势能变大,运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,所以运动员的机械能减小,故C正确;
D.运动员从高处落下,在接触蹦床前,在重力的作用下做加速运动,接触蹦床后,受到蹦床竖直向上的弹力的作用,开始弹力小于重力,运动运动员受到的合力向下,当弹力等于重力时,速度最大,运动员受到的合力为零,当弹力大于重力时,运动员受到的合力向上,故D错误。
故选C。
14. 踏碓是古代的春米工具,由杵臼演变而来,也运用了杠杆原理。用柱子架起一根木杠,木杠可绕O转动,且一端装有一块大石头作为碓头,用脚连续踏木杠的另一端,石头连续起落,去掉石臼中稻谷的皮。如图所示,脚对木杠的力F1竖直作用在A点,恰好使木杠静止且未与地面接触。已知碓头的质量为12kg,有关尺寸如图所示,忽略木杠的重力。下列说法正确的是( )
A. 踏碓实质是一种省力杠杆
B. 此时脚对木杠竖直向下的力F1为20N
C. 此时O处受到竖直向下的压力为320N
D. 为了更容易将碓头翘起,F1的方向应该垂直于木杠向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.杠杆的分类依据是动力臂和阻力臂的大小关系。动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。由图可知,动力F1的力臂l1=1.2m,阻力(碓头重力)的力臂l2=2.0m,因为l1< l2,所以踏碓实质是一种费力杠杆,故A错误;
B.碓头的重力G =mg =12kg×10N/kg=120N
由杠杆平衡条件F1l1=G l2,则脚对木杠竖直向下力F1为
故B错误;
C.对木杠进行受力分析,木杠受到向下的力有F1=200N和G=120N,因为木杠静止,根据力的平衡,O处受到的支持力F支=F1+G=200N+120N=320N
故C正确;
D.根据杠杆平衡条件F1l1=Gl2,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力。当F1的方向垂直于木杠向上时,动力臂是从O点到F1作用线的垂直距离,此时动力臂会变小(原来F1竖直向下时动力臂1.2m,垂直向上时动力臂小1.2m),会更费力,而不是更容易将碓头翘起,故D错误。
故选C。
15. 下列关于物理量的估测,最接近实际的是( )
A. 托起八年级物理课本的力约为300N
B. 中学生双脚站立时对水平地面的压强约为150Pa
C. 中学生从1楼爬到3楼克服自身重力做的功约为3000J
D. 中学生跳绳的功率可达3000W
【答案】C
【解析】
【详解】A.托起八年级物理课本的力约为3N,故A不符合题意;
B.中学生双脚站立时对水平地面的压强约为
故B不符合题意;
C.中学生从1楼爬到3楼克服自身重力做的功约为
故C符合题意;
D.跳绳时每次跳起的高度约为0.05m,重力约为500N,1min大约跳120次,则中学生跳绳的功率可达
故D不符合题意。
故选C。
16. 某小组利用如图所示的装置测量滑轮组的机械效率,实验数据记录如表格所示。下列说法错误的是( )
次数
钩码所受的重力G/N
提升的高度h/m
有用功/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功/J
机械效率
1
1.0
0.1
0.5
0.3
66.7%
2
3.0
0.1
1.2
0.3
3
5.0
0.1
1.9
0.3
87.7%
A. 实验时,应缓慢拉动弹簧测力计使钩码移动
B. 第1次实验是使用图甲装置完成的
C. 第2次实验中滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 由表格可知:同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越低
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速直线运动,故A正确,不符合题意;
B.由图甲可知,甲图的滑轮组线段数为3,根据公式可知,当物体提升的高度为0.1m时,绳端移动的距离为
故B正确,不符合题意;
C.根据公式
可知,第2组实验中滑轮组的机械效率约为
故C正确,不符合题意。
D.比较3次实验数据可知,使用同一个滑轮组,当提起的钩码越重,机械效率越高,故D错误,符合题意。
故选D。
17. 如图甲所示,一位同学水平向右推放在水平地面上的箱子,推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
①0~2s内,人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
②2~4s内,箱子受到的合力大小为10N,方向为水平向右
③4~6s内,人对箱子的推力做功的功率为40W
④0~6s内,箱子对地面的摩擦力方向为水平向左
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】①0~2s内,箱子静止,人对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力,大小相等,即。故①错误;
②4~6s内,箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,人对箱子的推力与滑动摩擦力是一对平衡力,
2~4s内,人对箱子的推力为30N,箱子受到的滑动摩擦力与箱子的速度无关,大小为20N,箱子受到的合力大小为
合力的方向为水平向右;故②正确;
③4~6s内,人对箱子的推力做功的功率为
故③正确;
④0~2s内地面受到的静摩擦力水平向右, 内,地面受到的滑动摩擦力水平向右;因此0~6s内,箱子对地面的摩擦力方向为水平向右,故④错误;
故B正确,ACD错误。
故选B。
18. 如图甲所示,水平桌面上有一个底面积为的圆柱形薄壁溢水杯,杯中装有的水.将挂在弹簧测力计下端重力为、密度为的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中,当圆柱体体积的浸在水中时,圆柱体下表面受到的压力为F,弹簧测力计的示数为;当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为,溢出到小桶中的水重力为G2,水对溢水杯底的压强为1200Pa,已知。下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当圆柱体体积的浸在水中时,圆柱体下表面受到的压力为F,即物体受到的浮力F,弹簧测力计的示数为,由可得,浮力
当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为,浮力
以上两式相减可得
由已知条件可知
联立以上两式解得,
浮力
解得圆柱体的体积
圆柱体的重力
弹簧测力计的示数为
容器中水对溢水杯底的压强为1200Pa,水的深度
圆柱体全部浸入水中时,容器中水和圆柱体的总体积
溢出水的体积
溢出水的重力
故A正确,BCD错误。
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题,共46分)
二、非选择题(本题包括8小题,共46分)
19. 如图所示,重力为80N的物体A在水平拉力F的作用下在水平面上匀速直线运动1m。此滑轮是______滑轮,物体A的质量为______kg,绳端移动的距离为______m。
【答案】 ①. 动 ②. 8 ③. 2
【解析】
【详解】[1]在使用时,轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮;轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中为动滑轮。
[2]物体A的质量为
[3]由图可知,承担物重的绳子股数为2,绳端移动的距离为
20. 某小组利用如图所示的装置探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板______滑动,测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
(2)利用______两图得出的结论可以解释“要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸”的现象。请在图乙中画出此时钩码的受力示意图_______;
(3)图丁是探究影响滑动摩擦力大小的因素的另一实验方案。水平拉动长木板,弹簧测力计示数稳定时,读数为1.2N。若此时增大拉力,则弹簧测力计的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线
(2) ①. 甲、乙 ②.
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
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,由二力平衡可知,此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
[1]要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。利用到的实验结论为:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。甲、乙两图中,接触面的粗糙程度一定,乙中压力较大,弹簧测力计示数较大,说明乙中木块受到的滑动摩擦力较大,可以得到结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。因此利用甲、乙两图得出的结论可以解释“要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸”的现象。
[2]砝码相对于木块静止,所以不受摩擦力,砝码在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,作用点都在砝码的重心位置,如图所示:
【小问3详解】
由图可知,用水平拉力拉动长木板,木块相对于地面静止,木块受到的摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,此时增大拉力F,木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,所以弹簧测力计的示数不变。
21. 某小组利用如图所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。
(1)图a中压强计的U形管______(填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较______两图可以探究液体压强是否与深度有关;比较a、c两图可以探究液体压强是否与______有关。
(3)某同学猜想:液体内部压强与该点到容器底部的距离有关。为验证猜想,该同学应当在原有实验的基础上,从图b烧杯中抽出______(填“7cm”或“8cm”)深的水,观察U形管两侧液面高度差,并与a进行比较。
【答案】(1)不是 (2) ①. a、b ②. 液体密度
(3)8cm
【解析】
【小问1详解】
连通器是指上端开口、底部相连通的容器,且连通器里装同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。 压强计的U形管一端是封闭的,不满足连通器“上端开口”这一条件,所以图a中压强计的U形管不是连通器。
【小问2详解】
[1]要探究液体压强是否与深度有关,需要控制液体的密度相同,改变深度。 图a和图b中,液体都是水,即液体密度相同,探头在水中的深度不同,所以比较a、b两图可以探究液体压强是否与深度有关。
[2]要探究液体压强是否与液体密度有关,需要控制深度相同,改变液体的密度。 图a和图c中,探头在液体中的深度相同,a图中液体是水,c图中液体是盐水,液体密度不同,所以比较a、c两图可以探究液体压强是否与液体密度有关。
【小问3详解】
根据控制变量法,应控制液体密度和探头的深度都不变,只改变探头到烧杯底部的距离,根据题意和图示可知,应当在原有实验的基础上,从图b烧杯中抽出15cm-7cm=8cm深的水,使得探头深度等于图a中探头的深度。
22. 某小组用如图所示的装置探究浮力大小与哪些因素有关,用细绳将物体M悬挂在弹簧测力计下进行实验,其中图c、d中物体M所处深度相同(g=10N/kg)。
(1)比较______三图可以探究浮力的大小是否与液体密度有关。
(2)图b中弹簧测力计的示数为______N,物体M的密度为______。
(3)实验完成后,将图c中的细绳剪断,待物体M静止时,其所受重力与浮力的差为______。
【答案】(1)acd (2) ①. 4.5 ②. 2.7
(3)3.4N
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法原理可知,探究浮力的大小是否与液体密度有关,应改变液体密度,其他保持一致,故可以比较acd三图。
【小问2详解】
[1]由图可知,示数为4.5N。
[2]由图可知物体M浸没在水中所受浮力为
故此时物体M的体积等于排开液体的体积,根据阿基米德原理得
故物体M的密度为
【小问3详解】
将图c中的细绳剪断,物体M最终仍浸没在水中,物体M在水中所受浮力大小仍为2N,故其所受重力与浮力的差为
23. 为探究物体的动能跟哪些因素有关,某小组用质量分别为m和M的两个钢球(),分别从不同的高度h和由静止开始滚下,撞击水平面上的同一木块,实验过程如图所示。
(1)木块被撞的远近反映了______(填“钢球”或“木块”)动能的大小。
(2)利用______两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超速行驶所带来的危害;利用______两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超载行驶所带来的危害。
(3)甲、乙两次实验木块移动的过程中,克服摩擦力做的功分别为和,则_____(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)若水平面绝对光滑,本实验将______(填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1)钢球 (2) ①. 甲乙 ②. 乙丙
(3)小于 (4)不能
【解析】
【小问1详解】
由题意可知实验中物体的动能是指钢球的动能;实验中运用转换法通过钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的大小,木块移动距离越远说明钢球对木块做功越多,钢球动能就越大。
【小问2详解】
[1]甲、乙两图小球的质量相同,小球滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,小球的速度越大,物块被撞击得越远,说明物块在水平面做的功越多,那么小球到达水平面时的动能就越大,据此可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
[2]比较乙、丙小球的质量不同,速度相同,即让钢球从斜面的同一高度开始滚下,可看到图丙中木块被推动的距离较远,因此得出结论:当物体速度相同时,质量越大,动能越大,可解释汽车超载带来的危害。
小问3详解】
两次实验中木块被推动时,木块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变,即f甲等于f乙;木块被推动的距离s甲<s乙,由W=fs可知,克服摩擦力做的功W甲小于W乙。
【小问4详解】
本实验中水平面若绝对光滑,小球撞击木块后,根据牛顿第一定律可知,木块将做匀速直线运动,因无法比较木块移动的距离,故不能达到实验探究目的。
24. 某小组利用若干个质量为50g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,接下来应向______(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使杠杆保持______并静止,达到平衡状态。
(2)如图乙所示,在杠杆左侧10cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上5个钩码,移动右侧钩码到______cm刻度线处可使杠杆重新在水平位置静止。请在图乙中画出钩码对杠杆作用力F的力臂l________;
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置静止,则弹簧测力计的示数和拉力的作用点可能是______(填序号)。
①1N,右侧10cm刻度线处 ②2N,左侧15cm刻度线处 ③3N,右侧5cm刻度线处
【答案】(1) ①. 左 ②. 水平
(2) ①. 8 ②.
(3)②
【解析】
【小问1详解】
挂钩码前,由图甲可知,杠杆左侧偏高度,表明重心偏右,接下来应向左调节平衡螺母,使杠杆保持水平并静止,达到平衡状态,这样便于测量力臂。
【小问2详解】
[1]设一个钩码的重力为G,根据F1l1=F2l2得,4G×10cm=5G×l2
则l2=8cm,即移动右侧钩码到8cm刻度线处可使杠杆重新在水平位置静止。
[2]力臂是支点到力的作用线的距离,过支点O作F的作用线的垂线,如图所示:
【小问3详解】
①一个钩码的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
若弹簧测力计的示数为1N,根据得,4×0.5N×10cm=1N×l2
则拉力的力臂l2=20cm>10cm
所以拉力的作用点不可能在右侧10cm刻度线处 ,故①不符合题意;
②若弹簧测力计的示数为2N,根据得,4×0.5N×10cm=2N×l2
则拉力的力臂l2=10cm<15cm
所以拉力的作用点可能在左侧15cm刻度线处,拉力的方向斜向上,故②符合题意;
③若弹簧测力计的示数为3N,根据得,4×0.5N×10cm=3N×l2
则拉力的力臂
所以拉力作用点不可能在右侧5cm刻度线处,故③不符合题意。
故选②。
25. 如图所示是冰壶比赛场地的示意图,AB之间的距离为6m,BC之间的距离为30m。某次比赛时,运动员从A点以2N的水平推力推动冰壶匀速直线前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。已知比赛时使用的冰壶重力为200N,冰壶与冰面的接触面积为。
(1)在比赛中,离开手的冰壶在水平面上继续向前运动,是因为冰壶具有______;运动员用冰刷刷冰面是为了______冰壶受到的摩擦力;运动员穿的蹬冰鞋的鞋底是______(填“橡胶”或“塑料”)制成的。
(2)冰壶对冰面的压强为多少_______?
(3)运动员对冰壶做的功为多少_______?
【答案】(1) ①. 惯性 ②. 减小 ③. 橡胶
(2)1×104Pa (3)12J
【解析】
【小问1详解】
[1]冰壶由于惯性要保持原来的运动状态,所以会继续向前运动。
[2]在比赛中,运动员用冰刷,对冰做功,使冰面熔化,在冰面上形成一层水膜,这是通过通过使接触面脱离的方法减小冰壶受到的摩擦力,使冰壶朝着预期的目标滑行到准确的位置。
[3]橡胶制成的鞋底与接触面更加粗糙,因此运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
【小问2详解】
冰壶的重力G=200N,冰壶静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力,即F=G=200N
冰壶停在冰面上的受力面积是0.02m2,则冰壶停在冰面上时对冰面的压强为
【小问3详解】
运动员用2N的力将冰壶从冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,根据力做功的必要条件可知,BC段冰壶没有受到运动员推力的作用,而是靠自身惯性滑行,所以运动员只有在AB段对冰壶做了功;所以整个过程中,运动员对冰壶做的功为W=F′s=2N×6m=12J
26. 2024年5月12日,在青岛港,半潜船“新光华”轮成功将我国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型浮式生产储卸油装置——“海葵一号”潜装入船。“海葵一号”由近60万个零部件组成,高近90米,总质量达3.7万吨。(海水的密度取)
(1)“海葵一号”所在海域水深约320m,该海域海底受到的液体压强约为多少?
(2)“海葵一号”的甲板上有一台起重机,起重臂OA可绕O点转动,起重臂及钢绳重力不计;液压杆BC对起重臂施加沿CB方向的拉力。如图所示,O到钢绳和液压杆的距离分别为7.5m和2.5m,为从甲板上吊起质量为500kg的重物,液压杆至少需要提供多大的拉力?
(3)半潜船“新光华”轮在装运“海葵一号”过程中,首先向船舱注入水进行压载,使船舶下潜至预定深度,如图乙所示,此时“新光华”轮浸入海水中的体积为;将“海葵一号”引导至“新光华”轮的上方预定位置,之后“新光华”轮排出压载水,其船体逐渐上浮,当排出的压载水质量为m时,“海葵一号”被稳稳背起,顺利完成装船作业,如图丙所示,此时“新光华”轮浸入海水中的体积为;若与的差值为,则排出的压载水质量m为多少吨?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该海域海底受到的液体压强约为
【小问2详解】
起重机工作时相当于杠杆,支点为O,液压杆BC对起重臂施加沿CB方向的拉力为动力,钢绳对起重臂的拉力为阻力,大小等于重物的重力,O到钢绳的距离为阻力臂,O到液压杆的距离为动力臂,由杠杆平衡条件可得
解得
因此为从甲板上吊起质量为500kg的重物,液压杆至少需要提供15000N的拉力。
小问3详解】
在半潜船“新光华”刚刚接触到“海葵一号”时,半潜船和“海葵一号”都是漂浮状态,即刚开始时半潜船和“海葵一号”都受到浮力,“新光华”受到的浮力大小为
此时只要半潜船排出压载水,给“海葵一号”一个支持力,此时“海葵一号”受到的向上的力(为浮力加半潜船“新光华”所给的支持力)大于重力,“海葵一号”就能向上运动。当“海葵一号”全部露出水面后,半潜船对“海葵一号”的支持力F支等于“海葵一号”的重力,此时半潜船“新光华”受到的浮力大小为
由阿基米德原理可知,半潜船所受浮力的变化量等于它排出的压载水的重力,即“海葵一号”减小的浮力大小等于它所受的重力大小,即
因此排出的压载水总重力为
则排出的压载水质量为
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