精品解析:湖北省武汉市外国语学校2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
2025-07-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 24.50 MB |
| 发布时间 | 2025-07-11 |
| 更新时间 | 2026-04-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52997849.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024—2025学年度下学期武汉外国语学校初中二年级期末考试物理试题
卷面分值:100分 考试时间:90分钟
全卷取,
一、选择题
1. 日常生活随处可见“力”的痕迹。下列关于力的描述,正确的是( )
A. 图甲,天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力
B. 图乙,运动员上升过程中撑杆对人的拉力始终等于人受到的重力
C. 图丙,投掷出去的铅球运动到最高点时,所有外力全部消失,铅球将沿水平方向做匀速直线运动
D. 图丁,用力握紧水杯时用的力越大,杯子受的摩擦力越大
2. 现在智能手机都有自动旋转屏幕画面的功能,这是通过手机内部的重力感应器来实现的。当手机旋转90度时,手机画面也自动转动90度,保持画面正立,如图所示。关于手机的这一功能,可能应用到的物理知识是( )
A. G与m成正比 B. 重力方向竖直向下
C. 重力的施力物体是地球 D. 重心是重力的作用点
3. 2025年3月23日,武汉马拉松成功举办。选手在跑步过程中,以下说法正确的是( )
A. 选手冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性作用
B. 运动员鞋底面刻有凹凸不平的花纹,主要是为了增大压力
C. 奔跑中的运动员看到路旁的树向后退去,是以大地为参照物
D. 选手在跑步时地面受到的摩擦力的方向向后
4. 某小组在研究同一直线上方向相同的二力合成时,进行了如下实验。将橡皮筋一端固定,另一端与小圆环相连。将两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连并沿水平向右拉橡皮筋直至小圆环达点,记下此时小圆环位置,并记下两弹簧测力计的示数、。换用一个弹簧测力计再次将小圆环拉到点,记下弹簧测力计的示数。下列说法中,错误的是( )
A. 实验用到的研究方法是控制变量法
B. 弹簧测力计使用时利用的原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大
C. 每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到点,其目的是为了让前后两次力的作用效果相同
D. 多次实验后得出结论:同一直线上方向相同两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同
5. 探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验操作如图,下列分析正确的是( )
A. 实验前,应该将弹簧测力计在竖直方向上调零
B. 实验中,弹簧测力计水平匀速拉动木块,速度越大,摩擦力越大
C. 乙实验中,匀速拉动木块时,木块上的重物不受摩擦力
D. 正确操作,由甲、乙实验可得出滑动摩擦力大小与物体的重力大小有关
6. 如图是同一潜水艇在海面下上浮和悬浮的情景,若甲、乙两图中潜水艇水舱中的水量不再变化。下列说法正确的是( )
A. 甲图是潜水艇悬浮时的情景,乙图是潜水艇上浮时的情景
B. 甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等
C. 甲、乙两图中的潜水艇最终静止时受到的浮力相等
D. 乙图中潜水艇受到的浮力等于潜水艇的净重
7. 在生活中,人们常用一种活塞式抽水机来抽水,图甲是它的工作原理示意图。爱动手的小明利用塑料空瓶、塑料管、玻璃球、细木条、塑料片等物品也制作了一个简易活塞式抽水机,如图乙,只将瓶口放入水中,反复提压活塞就可以抽水,下列关于制作及操作中的发现,说法错误的是( )
A. 抽水机的阀门是只能向上开启的阀门
B. 提起活塞,阀门受到大气压作用而关闭
C. 若抽水时抽水机出水管不出水,可能的原因是阀门与阀门之间的瓶身有破口
D. 若用乒乓球代替玻璃球制作阀门,活塞式抽水机出水效果一定会更好
8. 下列生产、生活和体育中的场景,说法错误的是( )
A. 图甲,叉车举高货物的过程中,叉车对物体做了功
B. 图乙,吊车将构件竖直吊起到一定高度后,在水平方向移动的过程中对构件做了功
C. 图丙,小红推车在水平方向上前行,她对小车做了功
D. 图丁,运动员在推动冰壶前进的过程中对冰壶做了功
9. 2025年4月30日,我国神舟十九号载人飞船返回舱进入大气层,关闭发动机后先加速下降一段距离,再打开降落伞减速下降,在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲,在东风着陆场成功着陆,如图所示。关于返回舱降落的过程,下列说法正确的是( )
A. 加速下降阶段,返回舱的机械能变小
B. 减速下降阶段,返回舱的重力势能转化为动能
C. 点火缓冲阶段,返回舱受到向下的推力
D. 点火缓冲阶段,返回舱的动能增加
10. 如图使用不同的简单机械使同一物体处于静止的4种方式,不计机械自重及摩擦。其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入不同的液体中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,若使这两次药瓶在液体中的位置相同且液面相平,发现橡皮膜的形变程度相同,则下列说法正确的是( )
A. 甲图中瓶口的橡皮膜向外凸,乙图中瓶口的橡皮膜向内凹
B. 甲图中容器底受到的液体压强大于乙图中容器底受到的液体压强
C. 甲图中瓶口橡皮膜受到的液体压强小于乙图中瓶口橡皮膜受到的液体压强
D. 甲图中药瓶受到的浮力等于乙图中药瓶受到的浮力
12. 在2022年世界举重锦标赛中,我国选手以171kg的抓举成绩获得金牌。如果该选手在整个抓举过程中,平均用1710N的力抓住杠铃,使杠铃升高1.0m,随后站起,又使杠铃继续升高0.8m。其中举起杠铃大约用了3s,杠铃在头顶停止3s不动,那么该选手在整个比赛过程中,对杠铃做的功和平均功率分别是( )
A. 3078J 513W B. 1710J 456W C. 3078J 1026W D. 1710J 570W
13. 杆秤曾是我国民间重要的度量工具。某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤,如图所示,,,秤砣的质量为。使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至点。秤杆和秤钩的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 杆秤总是省力杠杆
B. 杆秤点应标定出刻度值为
C. 如果秤砣磨损一部分,用它称得的物体质量小于物体的实际质量
D. 如果要增大杆秤的量程可将提纽向点移动
14. 如图是小明同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为。形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的质量为的实心红色浮标,刚好有一半体积浸在水中。未测量时,形管水面刚好与相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在处,之间的距离为。则正确的是( )
A. 浮标所受浮力是0.1N B. 浮标的体积为
C. 处指示的刻度值为 D. 浮标的密度与该液体的密度之比为
15. 如图,有一个圆柱形容器放在水平桌面上,它的质量为5kg、底面积为、高度为15cm,里面装有质量为2.6kg的水。用一个轻杆(质量和体积均不计)悬挂一个底面积为,密度为的圆柱体,以1cm/s的速度匀速下移,从圆柱体底面与水面接触开始计时,时圆柱体完全浸没,下列说法中正确的是( )
A. 时,水对容器底部的压强是1500Pa
B. 时,圆柱体所受浮力为5N
C. 和时,容器对桌面的压力变化了2N
D. 圆柱体的重力是4.8N
二、非选择题
16. 2025年春晚节目《秧BOT》中,16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌,快速移动,旋转手绢等高难度动作惊艳全场,如图所示。若一个机器人的质量约为,单脚站立时与水平舞台的接触面积约为,在舞台上沿直线匀速移动。机器人双脚站立时对舞台的压强为________Pa;若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则内机器人在水平方向上移动的功率为________W,机器人的重力做功为________J.
17. 如图是2025年5月11日,数只龙舟在武汉市洪山区南湖湖面激烈比拼逐浪前行的画面。运动员奋力摇动船桨,使龙舟飞速向前行进的力的施力物体是________(选填“船桨”或“湖水”),运动员手中的船桨相当于一个________的杠杆(选填“省距离”或“费距离”)。并排前进的两艘龙舟不能离的太近,原因是龙舟之间的水流速________,压强________(两空均选填“大”或“小”),容易相撞。
18. 图甲是我国古代著作《天工开物》中记载的汲水工具“桔槔”,图乙是原理示意图。井口旁边,在一根粗大的木杆上用绳子在点悬挂一根直的木棒,点作为支点。A端挂有重为的石块,B端挂有重为的空桶,长为,长为。使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100N的水后向上拉绳将桶提起,硬棒质量忽略不计。
(1)向下拉绳缓慢放下空桶时拉力为________;
(2)向上拉绳缓慢起装满水的桶时拉力为________。
19. 学习浮力知识后,小明取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,确保制成一个能始终竖直________在液体中的简易密度计,用这个简易密度计来测量某液体的密度,如图所示,实验步骤如下:
(1)用刻度尺测出密度计的长度是;
(2)将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是,在水面处标记水的密度值;
(3)将密度计取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中,静止时所受的浮力________在水中所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),并测出密度计露出液面的长度是,被测液体的密度是________,在液面处标记对应的密度值;
(4)换用不同的液体重复上述操作后,小明发现密度计的刻度特点是________(选填“上小下大”或“上大下小”)
20. 如图所示是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)分析乙、丙两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟________有关;
(2)乙图中物体受到的浮力为________,物体的密度是________。
(3)图乙和图丁中物体A下表面受到水的压力之差________0.6N(选填“>”“=”或“<”)。
(4)在丁图中画出物体受到浮力的示意图(标出力的大小)。
21. 小明和小红利用金属块进行实验,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)小明按如图(a)所示步骤进行实验,正确的测量顺序应该是________;甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为、、、,物体受到的浮力________(用测量量的符号表示)。
(2)小明按照正确顺序完成上述步骤,处理数据时发现。这是因为________,排除错误后,重新实验,最终得出结论:;
(3)接下来,小明将金属块换成密度比水小的木块(不吸水)继续实验探究,那么他至少还需使用________次弹簧测力计才能完成实验。
(4)小红提出了一个新方案,她将装满水的溢水杯放在升降台的电子秤上,用升降台来调节溢水杯的高度,如图(b)。当小红逐渐调高升降台时,发现随着物体浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A示数的变化量________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计B示数的变化量。在这个过程中电子秤的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22. 如图是研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。
(1)实验要研究的是物体动能的大小与物体________和质量的关系。
(2)实验中物体动能的大小是通过________(填“s”或“h”)的大小来反映的。这种研究方法属于________法。
(3)若将、()球先后从同一高度由________开始滚下,________球能将木块撞得更远。两种情况下木块B滑动时受到的摩擦力的大小关系________(选填“>”、“=”或“<”)。
23. 某同学利用若干个质量均为的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆如图甲静止,为使得杠杆在水平位置平衡,可将左边的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节。
(2)如图乙所示,在A处挂4个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,可在B点挂若干钩码,此时B处钩码对杠杆的拉力为________,画出杠杆平衡时B处钩码对杠杆的拉力及力臂。
(3)如图丙保持杠杆左侧A处钩码的数量和位置不变,取下右侧B处钩码,改用弹簧测力计在C点向下拉杠杆,使杠杆始终保持在水平位置平衡,当测力计从位置1转到位置2时,其示数大小与其力臂乘积会________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在实验中多次改变挂在支点两侧钩码的数量和悬挂位置,并将每次实验的动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小记录在表格中:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
10
0.5
10
2
1
15
3
5
3
2
15
1.5
20
根据实验数据可得出杠杆平衡条件为________(写出字母表达式)。
24. 用图所示装置测量滑轮组的机械效率,定滑轮的重力为,动滑轮的重力为,部分实验数据如下表:
实验次数
钩码重力
钩码上升高度
拉力
绳子自由端移动距离
机械效率
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做________运动。第1次实验时,钩码上升的时间为3s,此过程中,绳子自由端上升的速度为________m/s;
(2)第4次实验时滑轮组的机械效率是________%,克服绳重和摩擦做功________J;
(3)分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越________(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析2、3次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”);
(4)用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是________。
A. 换用更轻的动滑轮 B. 加快提升物体的速度
25. 2025年5月28日,我国自主建造具备国际先进水平的“雪龙号”(下图)极地科学考察破冰船抵达海南海口,标志着中国第41次南极考察队顺利完成全部考察任务。“雪龙号”于2024年11月1日从广州出发,历时208天,总航程4万余海里。该船部分参数如下表:
长度/m
167.0
宽度/m
22.6
最大吃水深度/m
9.0
柴油机最大输出功率/kW
18000
电动机最大输出功率/kW
7500
螺旋桨最大推进功率/kW
6000
满载排水量/t
21025
空载质量/t
14997
最大航速
9
(1)“雪龙号”装上物资满载从上海外高桥码头出发,它在长江航行时受到的浮力是多大?
(2)“雪龙号”进入南极周围的南冰洋时,总质量大约是,动力系统以最大功率工作,破冰船做匀速直线破冰航行,速度为。求:()
①海水面下深处的船底某处面积上受到海水的压力。
②破冰船航行30min,螺旋桨推力所做的功;此时破冰船受到的阻力。
③若厚的冰层能够承受的最大压强是,假设某次破除前方冰层时需要整个船都压在厚的水平冰面上,爬上冰面破冰时船体与冰面的接触面积约为,则至少还要向压水舱注入多少的海水才能将冰层压碎。
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2024—2025学年度下学期武汉外国语学校初中二年级期末考试物理试题
卷面分值:100分 考试时间:90分钟
全卷取,
一、选择题
1. 日常生活随处可见“力”的痕迹。下列关于力的描述,正确的是( )
A. 图甲,天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力
B. 图乙,运动员上升过程中撑杆对人的拉力始终等于人受到的重力
C. 图丙,投掷出去的铅球运动到最高点时,所有外力全部消失,铅球将沿水平方向做匀速直线运动
D. 图丁,用力握紧水杯时用的力越大,杯子受的摩擦力越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力,这两个力分别作用在电线和灯上,不是作用在相互作用的两个物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B.运动员上升过程中,撑杆对人的拉力和人受到的重力不是始终相等。在上升过程中,撑杆对人的拉力大于人受到的重力,人才会上升,故B错误;
C.投掷出去的铅球运动到最高点时,在水平方向上有一定的速度,若所有外力全部消失,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,铅球将沿水平方向做匀速直线运动,故C正确;
D.用力握紧水杯时,杯子处于静止状态,在竖直方向上受到重力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,重力不变,所以杯子受的摩擦力不变,故D错误。
故选C。
2. 现在智能手机都有自动旋转屏幕画面的功能,这是通过手机内部的重力感应器来实现的。当手机旋转90度时,手机画面也自动转动90度,保持画面正立,如图所示。关于手机的这一功能,可能应用到的物理知识是( )
A. G与m成正比 B. 重力方向竖直向下
C. 重力的施力物体是地球 D. 重心是重力的作用点
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力是物体由于地球的吸引而受到的力,G与m成正比,在地球附近,当手机旋转90度时,质量不变,所以手机的重力大小几乎不变,故A不符合题意;
B.重力的方向始终是竖直向下的,当手机旋转90度时,重力方向不变,故B不符合题意;
C.重力的施力物体是地球,当手机旋转90度时,重力的施力物体仍是地球,故C不符合题意;
D.物体的重力作用在重物的重心上,对于同一物体自身的重心位置不会改变,即重力作用点不变;但是当手机旋转90度时,重心的高度发生变化,故D符合题意。
故选D。
3. 2025年3月23日,武汉马拉松成功举办。选手在跑步过程中,以下说法正确的是( )
A. 选手冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性作用
B. 运动员鞋底面刻有凹凸不平的花纹,主要是为了增大压力
C. 奔跑中的运动员看到路旁的树向后退去,是以大地为参照物
D. 选手在跑步时地面受到的摩擦力的方向向后
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,不是一种力,不能说“受到惯性作用”。选手冲线后没有立即停下来,是因为选手具有惯性,要保持原来的运动状态,故A错误;
B.运动员鞋底刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,而不是增大压力,故B错误;
C.奔跑中的运动员看到路旁的树向后退去,是以自己为参照物,树相对于运动员的位置发生了变化;若以大地为参照物,树是静止的,故C错误;
D.选手跑步时,脚向后蹬地,给地面一个向后的力,根据力的作用是相互的,地面给脚一个向前的摩擦力,推动选手前进,所以地面受到的摩擦力方向向后 ,故D正确。
故选D。
4. 某小组在研究同一直线上方向相同的二力合成时,进行了如下实验。将橡皮筋一端固定,另一端与小圆环相连。将两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连并沿水平向右拉橡皮筋直至小圆环达点,记下此时小圆环位置,并记下两弹簧测力计的示数、。换用一个弹簧测力计再次将小圆环拉到点,记下弹簧测力计的示数。下列说法中,错误的是( )
A. 实验用到的研究方法是控制变量法
B. 弹簧测力计使用时利用的原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大
C. 每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到点,其目的是为了让前后两次力的作用效果相同
D. 多次实验后得出结论:同一直线上方向相同两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.本实验中用一个力()来替代两个力(、)产生的效果,使橡皮筋拉到相同位置,采用的是等效替代法,而不是控制变量法,故A错误,符合题意;
B.弹簧测力计使用时利用的原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,且弹簧的伸长量跟所受的拉力成正比 。故B正确,不符合题意;
C.每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到O点,其目的是为了让前后两次力的作用效果相同,从而实现等效替代,故C正确,不符合题意;
D.多次实验后得出结论:同一直线上方向相同两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同,故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验操作如图,下列分析正确的是( )
A. 实验前,应该将弹簧测力计在竖直方向上调零
B. 实验中,弹簧测力计水平匀速拉动木块,速度越大,摩擦力越大
C. 乙实验中,匀速拉动木块时,木块上的重物不受摩擦力
D. 正确操作,由甲、乙实验可得出滑动摩擦力大小与物体的重力大小有关
【答案】C
【解析】
【详解】A. 滑动摩擦力的方向是水平的,故实验前,应该将弹簧测力计在水平方向上调零,故A错误;
B. 影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面粗糙程度,与速度大小无关,故B错误;
C. 乙实验中,匀速拉动木块时,重物和木块一起匀速运动,所以重物不受摩擦力,故C正确;
D. 影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面粗糙程度,所以由甲、乙实验可得出滑动摩擦力大小与物体的压力大小有关,故D错误。
故选C。
6. 如图是同一潜水艇在海面下上浮和悬浮的情景,若甲、乙两图中潜水艇水舱中的水量不再变化。下列说法正确的是( )
A. 甲图是潜水艇悬浮时的情景,乙图是潜水艇上浮时的情景
B. 甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等
C. 甲、乙两图中的潜水艇最终静止时受到的浮力相等
D. 乙图中潜水艇受到的浮力等于潜水艇的净重
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图所示,乙潜水艇中水比甲潜水艇多,故乙潜水艇处于悬浮状态,甲潜水艇由于排出了部分水,减小了总重,从而导致潜水艇上浮,故A错误;
B.由于两个潜艇都在海面以下,说明排开液体的体积相同,根据可知,液体的密度相同,排开液体的体积相同,故甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等,故B正确;
C.甲潜水艇最终漂浮,浮力等于自身的总重,而乙潜水艇悬浮,浮力等于自身的总重,乙中水比甲多,故甲所受的浮力小于乙所受的浮力,故C错误;
D.乙图中潜水艇受到的浮力等于潜水艇和水的总重,并不是潜水艇的净重,故D错误。
故选B。
7. 在生活中,人们常用一种活塞式抽水机来抽水,图甲是它的工作原理示意图。爱动手的小明利用塑料空瓶、塑料管、玻璃球、细木条、塑料片等物品也制作了一个简易活塞式抽水机,如图乙,只将瓶口放入水中,反复提压活塞就可以抽水,下列关于制作及操作中的发现,说法错误的是( )
A. 抽水机的阀门是只能向上开启的阀门
B. 提起活塞,阀门受到大气压作用而关闭
C. 若抽水时抽水机出水管不出水,可能的原因是阀门与阀门之间的瓶身有破口
D. 若用乒乓球代替玻璃球制作阀门,活塞式抽水机出水效果一定会更好
【答案】D
【解析】
【详解】A.抽水机是利用大气压来工作的, A、B是单向阀门,只能向上开启,故A正确,不符合题意;
B.活塞式抽水机在使用时,提起活塞时,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,故B正确,不符合题意;
C.若阀门A与阀门B之间的瓶身有破口,导致漏气,瓶内外没有压强差,导致抽水机出水管不会出水,故C正确,不符合题意;
D.若用乒乓球代替玻璃球制作阀门B,活塞下压时,没有堵住瓶口,抽水机出水效果会更差,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 下列生产、生活和体育中的场景,说法错误的是( )
A. 图甲,叉车举高货物的过程中,叉车对物体做了功
B. 图乙,吊车将构件竖直吊起到一定高度后,在水平方向移动的过程中对构件做了功
C. 图丙,小红推车在水平方向上前行,她对小车做了功
D. 图丁,运动员在推动冰壶前进的过程中对冰壶做了功
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,叉车举高货物的过程中,叉车对物体施加了竖直向上的力,并且物体在竖直向上的方向移动了距离,所以叉车对物体做了功,故A正确,不符合题意;
B.图乙中,吊车吊着构件在水平方向移动的过程中,吊车对构件的力是竖直向上的,构件在水平方向上移动了距离,没有在竖直方向上移动距离,所以在水平方向移动的过程中吊车对构件没有做功,故B错误,符合题意;
C.图丙中,小红推车在水平方向上前行过程中,小红对车沿水平方向,车在水平方向上移动了一段距离,所以小红对小车做了功,故C正确,不符合题意;
D.图丁中,运动员在推动冰壶前进的过程中,运动员对冰壶有推力的作用,并且冰壶在推力做用下移动了一段距离,所以运动员做了功,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 2025年4月30日,我国神舟十九号载人飞船返回舱进入大气层,关闭发动机后先加速下降一段距离,再打开降落伞减速下降,在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲,在东风着陆场成功着陆,如图所示。关于返回舱降落的过程,下列说法正确的是( )
A. 加速下降阶段,返回舱的机械能变小
B. 减速下降阶段,返回舱的重力势能转化为动能
C. 点火缓冲阶段,返回舱受到向下的推力
D. 点火缓冲阶段,返回舱的动能增加
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速下降阶段,返回舱的速度增大,动能增大,高度降低,重力势能减小。由于返回舱与大气层摩擦生热,部分机械能转化为内能,所以机械能变小,故A正确;
B.减速下降阶段,返回舱的速度减小,动能减小,高度降低,重力势能减小,是机械能转化为内能,而不是重力势能转化为动能,故B错误;
C.点火缓冲阶段,返回船向下喷气,气体给返回舱向上的推力,使其减速,故C错误;
D.点火缓冲阶段,返回舱的速度减小,质量不变,动能减小,故D错误。
故选A。
10. 如图使用不同的简单机械使同一物体处于静止的4种方式,不计机械自重及摩擦。其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在如图选项A斜面中:因不计机械自重及摩擦,则,即
解得。
在如图选项B杠杆中:因不计机械自重及摩擦,则,因为动力与杠杆垂直,即动力臂为3m,则
即,从图中可以看出此时阻力臂的长度小于1m,则。
在如图选项C动滑轮中:因不计机械自重及摩擦,动滑轮省一半的力,所以。
在如图选项D滑轮组中:因不计机械自重及摩擦,与动滑轮相连的绳子段数为3,所以。
综上所述所需动力最小的是,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入不同的液体中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,若使这两次药瓶在液体中的位置相同且液面相平,发现橡皮膜的形变程度相同,则下列说法正确的是( )
A. 甲图中瓶口的橡皮膜向外凸,乙图中瓶口的橡皮膜向内凹
B. 甲图中容器底受到的液体压强大于乙图中容器底受到的液体压强
C. 甲图中瓶口橡皮膜受到的液体压强小于乙图中瓶口橡皮膜受到的液体压强
D. 甲图中药瓶受到的浮力等于乙图中药瓶受到的浮力
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为液体内部朝各个方向都有压强,所以瓶口不论是朝上还是朝下都会向内凹,故A错误;
B.因为没有明确甲乙两容器中液体的种类,虽然液面相平,由得,容器底受到的液体压强大小无法比较,故B错误;
C.因为没有明确甲乙两容器中液体的种类,虽然乙图中瓶口橡皮膜所处深度大于甲图中瓶口橡皮膜所处的深度,由得,两容器种橡皮膜处受到的液体压强大小无法比较,故C错误;
D.两次实验药瓶均悬浮在液体中,由浮沉条件得,两次药瓶受到的浮力均等于药瓶的重力,即两次药瓶受到的浮力相等,故D正确。
故选D。
12. 在2022年世界举重锦标赛中,我国选手以171kg的抓举成绩获得金牌。如果该选手在整个抓举过程中,平均用1710N的力抓住杠铃,使杠铃升高1.0m,随后站起,又使杠铃继续升高0.8m。其中举起杠铃大约用了3s,杠铃在头顶停止3s不动,那么该选手在整个比赛过程中,对杠铃做的功和平均功率分别是( )
A. 3078J 513W B. 1710J 456W C. 3078J 1026W D. 1710J 570W
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,选手在整个抓举过程中使杠铃升高了1.8m,故该选手在举重过程中对杠铃做的功为W=Fs=1710N×1.8m=3078J
在整个比赛过程中用时t=3s+3s=6s
整个比赛过程中的平均功率为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. 杆秤曾是我国民间重要的度量工具。某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤,如图所示,,,秤砣的质量为。使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至点。秤杆和秤钩的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 杆秤总是省力杠杆
B. 杆秤点应标定出刻度值为
C. 如果秤砣磨损一部分,用它称得的物体质量小于物体的实际质量
D. 如果要增大杆秤的量程可将提纽向点移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,B点是支点,杠杆水平平衡时,动力臂和阻力臂分别为BC和AB,若BC大于AB,则为省力杠杆;若BC小于AB则为费力杠杆;若BC等于AB则为等臂杠杆,故A错误;
B.根据杠杆平衡可得
即
即
故杆秤D点应标定出刻度值为4kg,故B错误;
C.根据,当秤砣磨损后,自身质量变小,重力就变小,由于物体的重力和力臂不变,则秤砣对应的力臂就必须变长,才能使杠杆平衡,所以显示的示数就要变大,所以用它称得的物体质量大于物体的实际质量,故C错误。
D.因为
一定,如果要增大杆秤的量程,应增大BD,同时减小AB,故可将提纽B向A点移动,故D正确。
故选 D。
14. 如图是小明同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为。形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的质量为的实心红色浮标,刚好有一半体积浸在水中。未测量时,形管水面刚好与相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在处,之间的距离为。则正确的是( )
A. 浮标所受浮力是0.1N B. 浮标的体积为
C. 处指示的刻度值为 D. 浮标的密度与该液体的密度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.浮标漂浮,其所受浮力
故A错误;
B.浮标漂浮在水面上,有一半体积浸没在水中,所以
即
故
浮标的体积为
故B错误;
C.当橡皮膜放入某液体中,右管升高1cm,左管下降1cm,左右两管相差2cm,根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,即,所以
则
可解得
故C正确;
D.浮标的密度与该液体的密度之比为
故D错误。
故选C。
15. 如图,有一个圆柱形容器放在水平桌面上,它的质量为5kg、底面积为、高度为15cm,里面装有质量为2.6kg的水。用一个轻杆(质量和体积均不计)悬挂一个底面积为,密度为的圆柱体,以1cm/s的速度匀速下移,从圆柱体底面与水面接触开始计时,时圆柱体完全浸没,下列说法中正确的是( )
A. 时,水对容器底部的压强是1500Pa
B. 时,圆柱体所受浮力为5N
C. 和时,容器对桌面的压力变化了2N
D. 圆柱体的重力是4.8N
【答案】B
【解析】
【分析】本题先根据水的质量、密度和容器底面积算出初始水深,再分阶段分析:未溢出时,按下移距离求水面上升高度与总水深,用液体压强公式判断压强;水溢出后,结合容器高度修正实际浸入深度,再用阿基米德原理计算浮力,最后通过溢出水的重力与浮力差,分析容器对桌面的压力变化。
【详解】水的体积
容器内原有水的高度为
A.时,圆柱体下移
圆柱体下移的体积
水面上升高度
水对容器底部的压强为
故A错误;
B.时,圆柱体下移
圆柱体下移体积
水面上升高度
此时圆柱体浸入后水的深度
所以此时水有溢出,水深只有15cm,溢出1cm深的水,水面实际上升了2cm,则物体浸入水中的深度为
圆柱体浸没的体积
圆柱体所受浮力为
故B正确;
CD.由AB分析可知,时,溢出1cm深的水,水面实际上升了2cm,此后水将溢出。时,圆柱体下移
从到圆柱体多浸入3cm,但因水面不变,这些水全部溢出,则物块的高为
溢出的水的体积
圆柱体的体积为
溢出水的重力
圆柱体的重力为
圆柱体浸没时所受浮力为
时容器对桌面的压力为①
时容器对桌面的压力为②
由①②式可得,容器对桌面的压力变化量为
故CD错误。
故选B。
二、非选择题
16. 2025年春晚节目《秧BOT》中,16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌,快速移动,旋转手绢等高难度动作惊艳全场,如图所示。若一个机器人的质量约为,单脚站立时与水平舞台的接触面积约为,在舞台上沿直线匀速移动。机器人双脚站立时对舞台的压强为________Pa;若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则内机器人在水平方向上移动的功率为________W,机器人的重力做功为________J.
【答案】 ①. ②. 20 ③. 0
【解析】
【详解】[1]机器人质量m = 50kg,重力为G = mg = 50kg×10N/kg = 500N
站立时与水平舞台接触面积为S =2×0.02m2=0.04m2
因此压强为
[2]水平方向受到的平均阻力为f =0.05G = 0.05×500N =25N
因为匀速移动,二力平衡拉力F = f = 25N
机器人内的速度为
功率为P = Fv = 25N×0.8m/s =20W
[3]机器人在水平方向移动,重力方向竖直向下,移动方向水平,重力不做功,即重力做功为0。
17. 如图是2025年5月11日,数只龙舟在武汉市洪山区南湖湖面激烈比拼逐浪前行的画面。运动员奋力摇动船桨,使龙舟飞速向前行进的力的施力物体是________(选填“船桨”或“湖水”),运动员手中的船桨相当于一个________的杠杆(选填“省距离”或“费距离”)。并排前进的两艘龙舟不能离的太近,原因是龙舟之间的水流速________,压强________(两空均选填“大”或“小”),容易相撞。
【答案】 ①. 湖水 ②. 省距离 ③. 大 ④. 小
【解析】
【详解】[1]在龙舟比赛中,船员用桨向后划水,桨对水有向后的作用力,由于物体间力的作用是相互的,水也会对桨有一个向前的推力,使龙舟向前行驶,所以使龙舟向前行驶的力的施力物体是水。
[2]船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,会费力,但省距离。
[3][4]根据流体流速越大的位置,压强越小可知,比赛时,并排前进的龙舟不能离得太近,因为两龙舟间水的流速大,压强小,容易相撞。
18. 图甲是我国古代著作《天工开物》中记载的汲水工具“桔槔”,图乙是原理示意图。井口旁边,在一根粗大的木杆上用绳子在点悬挂一根直的木棒,点作为支点。A端挂有重为的石块,B端挂有重为的空桶,长为,长为。使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100N的水后向上拉绳将桶提起,硬棒质量忽略不计。
(1)向下拉绳缓慢放下空桶时拉力为________;
(2)向上拉绳缓慢起装满水的桶时拉力为________。
【答案】(1)70 (2)30
【解析】
【小问1详解】
向下拉绳缓慢放下空桶时,根据杠杆的平衡条件可知G石×OA=(G桶+F)×OB
即40N×1.2m=(10N+F)×0.6m
故向下拉绳缓慢放下空桶时拉力F=70N
【小问2详解】
向上拉绳缓慢提起装满水的桶时,根据杠杆的平衡条件可知G石×OA=(G桶+G水- F′)×OB
即40N×1.2m=(10N+100N-F′)×0.6m
故向上拉绳缓慢起装满水的桶时拉力F′=30N
19. 学习浮力知识后,小明取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,确保制成一个能始终竖直________在液体中的简易密度计,用这个简易密度计来测量某液体的密度,如图所示,实验步骤如下:
(1)用刻度尺测出密度计的长度是;
(2)将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是,在水面处标记水的密度值;
(3)将密度计取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中,静止时所受的浮力________在水中所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),并测出密度计露出液面的长度是,被测液体的密度是________,在液面处标记对应的密度值;
(4)换用不同的液体重复上述操作后,小明发现密度计的刻度特点是________(选填“上小下大”或“上大下小”)
【答案】 ①. 漂浮 ②. 等于 ③. 0.75 ④. 上小下大
【解析】
【详解】[1]小明取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,用来增加密度计的重力、降低密度计的重心,确保制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计。
(3)[2]密度计在水中和在液体中都漂浮,受到的浮力都等于重力,所以密度计静止时,在被测液体中所受的浮力等于在水中受到的浮力。
[3]设密度计的横截面积为S,密度计浸入水中的深度为 h,密度计浸入液体中的深度为,根据阿基米德原理得
所以液体的密度
(4)[4]通过以上分析可知,液体的密度越小,密度计浸入液体的深度越深,对应的密度值越靠近密度计的上部,故密度计的刻度特点是上小下大。
20. 如图所示是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)分析乙、丙两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟________有关;
(2)乙图中物体受到的浮力为________,物体的密度是________。
(3)图乙和图丁中物体A下表面受到水的压力之差________0.6N(选填“>”“=”或“<”)。
(4)在丁图中画出物体受到浮力的示意图(标出力的大小)。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2) ①. 1.4 ②. 2.4
(3)> (4)
【解析】
【小问1详解】
分析乙、丙两图可知,液体的密度相同,排开液体的体积不相同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,可以探究浮力的大小与物体排开水的体积有关系。
【小问2详解】
[1]由图甲可知,物体的重力为4.8N,由图乙可知,物体受的浮力为
[2]由图丙可知,此时物体全部浸没在水中时受到的浮力为
物体的体积等于排开水的体积,根据可知
物体的重力为4.8N,则物体的质量为
根据可知,物体的密度为
【小问3详解】
图丁和图乙中物体受到的浮力增大了3.4N-2.8N=0.6N
由于丁图中的浮力等于下表面的压力减去上表面的压力,故图丁和图乙中A下表面受到水的压力之差大于0.6N。
【小问4详解】
由图丁可知,此时物体受到的浮力为
物体所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出。如图所示:
21. 小明和小红利用金属块进行实验,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)小明按如图(a)所示步骤进行实验,正确的测量顺序应该是________;甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为、、、,物体受到的浮力________(用测量量的符号表示)。
(2)小明按照正确顺序完成上述步骤,处理数据时发现。这是因为________,排除错误后,重新实验,最终得出结论:;
(3)接下来,小明将金属块换成密度比水小的木块(不吸水)继续实验探究,那么他至少还需使用________次弹簧测力计才能完成实验。
(4)小红提出了一个新方案,她将装满水的溢水杯放在升降台的电子秤上,用升降台来调节溢水杯的高度,如图(b)。当小红逐渐调高升降台时,发现随着物体浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A示数的变化量________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计B示数的变化量。在这个过程中电子秤的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 乙、甲、丙、丁 ②.
(2)溢水杯中没有装满水
(3)2 (4) ①. 等于 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
[1]探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系中,应先测小桶的重力,再测金属块的重力,这样可以减少反复挂取金属块的次数;接下来把金属块浸没在盛满水的溢水杯中,读出测力计的示数,取下金属块测量小桶和水的总重力,最后对数据进行处理,故正确的顺序为乙、甲、丙、丁。
[2]物体受到的浮力
【小问2详解】
按照正确顺序完成上述步骤,处理数据时发现;这是因为溢水杯中没有装满水,使得溢出水的重力减小。
【小问3详解】
小明将金属块换成密度比水小的木块(不吸水)继续实验探究,需要测出木块的重力,木块排开水的重力;由浮沉条件可知,小木块放入水中后漂浮,浮力等于重力,不再需要测力计,那么他至少还需使用2次弹簧测力计才能完成实验。
【小问4详解】
[1]如图(b),当小红逐渐调高升降台时,随着物体浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A示数的变化量
弹簧测力计B示数的变化量;弹簧测力计A示数的变化量等于弹簧测力计B示数的变化量,即。
[2]在这个过程中电子秤上增加的压力为物体受到的浮力,同时又通过排水减小了同样的压力,因此电子秤的示数不变。
22. 如图是研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。
(1)实验要研究的是物体动能的大小与物体________和质量的关系。
(2)实验中物体动能的大小是通过________(填“s”或“h”)的大小来反映的。这种研究方法属于________法。
(3)若将、()球先后从同一高度由________开始滚下,________球能将木块撞得更远。两种情况下木块B滑动时受到的摩擦力的大小关系________(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)运动速度
(2) ①. s ②. 转换法
(3) ①. 静止 ②. ③. =
【解析】
【小问1详解】
物体的动能大小与物体的速度和质量有关。在这个实验中,通过让小球从不同高度滚下(改变速度)、换用不同质量小球的方法,来研究动能与速度、质量的关系 ,所以第一空填速度。
【小问2详解】
[1]实验中物体动能的大小是通过木块被撞击后移动的距离s 来反映的。因为动能大小无法直接测量,而动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离s就越远,故动能大小由木块被推开的距离s大小反映。
[2]动能大小无法直接测量,这种将不容易直接测量的物理量(动能),通过容易测量的物理量(木块移动距离s)来体现的研究方法属于转换法。
【小问3详解】
[1]若研究动能与质量的关系,要控制速度相同,所以应将A、C球先后从同一高度由静止开始滚下,这样两个小球到达斜面底端时的初始速度才能保证相同 。
[2]因为根据动能大小与质量的关系(速度相同时,质量越大,物体具有的动能越大 )判断,,则C球具有的动能越大,能够将物块B撞得更远。
[3]木块B滑动时受到的摩擦力,其大小取决于压力和接触面粗糙程度。两种情况下,木块B对水平面的压力(等于木块重力 )不变,接触面粗糙程度也不变,故摩擦力不变,即。
23. 某同学利用若干个质量均为的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆如图甲静止,为使得杠杆在水平位置平衡,可将左边的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节。
(2)如图乙所示,在A处挂4个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,可在B点挂若干钩码,此时B处钩码对杠杆的拉力为________,画出杠杆平衡时B处钩码对杠杆的拉力及力臂。
(3)如图丙保持杠杆左侧A处钩码的数量和位置不变,取下右侧B处钩码,改用弹簧测力计在C点向下拉杠杆,使杠杆始终保持在水平位置平衡,当测力计从位置1转到位置2时,其示数大小与其力臂乘积会________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在实验中多次改变挂在支点两侧钩码的数量和悬挂位置,并将每次实验的动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小记录在表格中:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
10
0.5
10
2
1
15
3
5
3
2
15
1.5
20
根据实验数据可得出杠杆平衡条件为________(写出字母表达式)。
【答案】(1)右 (2)3;
(3)不变 (4)
【解析】
【小问1详解】
图甲中杠杆右端偏高,说明左端重,平衡螺母应向右端调节,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
[1]根据公式可知,图乙左端钩码的重力为
设杠杆每一小格为1,根据杠杆平衡条件可知
[2]在B处钩码对杠杆的拉力F1为钩码的重力,方向为竖直向下,过支点O画动力F1的作用线的垂线,垂线段即为它的力臂l1,如下图所示:
【小问3详解】
由题可知,图丙保持杠杆左侧A处钩码的数量和位置不变,即力与其力臂乘积不变,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计在C点向下拉杠杆,使杠杆始终保持在水平位置平衡,从位置1转到位置2时,那么其示数大小与其力臂乘积会不变。
【小问4详解】
先将数据中各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,找出的关系式为
24. 用图所示装置测量滑轮组的机械效率,定滑轮的重力为,动滑轮的重力为,部分实验数据如下表:
实验次数
钩码重力
钩码上升高度
拉力
绳子自由端移动距离
机械效率
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做________运动。第1次实验时,钩码上升的时间为3s,此过程中,绳子自由端上升的速度为________m/s;
(2)第4次实验时滑轮组的机械效率是________%,克服绳重和摩擦做功________J;
(3)分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越________(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析2、3次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”);
(4)用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是________。
A. 换用更轻的动滑轮 B. 加快提升物体的速度
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 0.05
(2) ①. 80 ②. 0.035
(3) ①. 大 ②. 无关
(4)A
【解析】
【小问1详解】
[1]实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做匀速直线运动,处于平衡状态,此时拉力等于弹簧测力计的示数。
[2]第1次实验时,钩码上升的时间为3s,此过程中,绳子自由端上升的速度为
【小问2详解】
[1][2]第4次实验时所做的有用功为W有=Gh=6.0N×0.05m=0.3J
总功W总=Fs=2.5N×0.15m=0.375J
滑轮组的机械效率为
额外功W额=W总-W有=0.375J-0.3J =0.075J
克服动滑轮重力做的额外功W动=G动h=0.8N×0.05m=0.04J
克服绳重和摩擦做功Wf=W额-W动=0.075J-0.04J=0.035J
【小问3详解】
[1]分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,第4次物重最大,滑轮组的机械效率最高,所以使用同一滑轮组提升重物时,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[2]分析2、3次实验的数据可知,物体的重力相同,钩码上升的高度相同,滑轮组的机械效率相同,所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
【小问4详解】
A.换用更轻的动滑轮,所做的额外功越少,有用功一定,由
可知滑轮组的机械效率越高,故A符合题意;
B.加快提升物体的速度,由
可知滑轮组的机械效率不变,故B不符合题意。
故选A。
25. 2025年5月28日,我国自主建造具备国际先进水平的“雪龙号”(下图)极地科学考察破冰船抵达海南海口,标志着中国第41次南极考察队顺利完成全部考察任务。“雪龙号”于2024年11月1日从广州出发,历时208天,总航程4万余海里。该船部分参数如下表:
长度/m
167.0
宽度/m
22.6
最大吃水深度/m
9.0
柴油机最大输出功率/kW
18000
电动机最大输出功率/kW
7500
螺旋桨最大推进功率/kW
6000
满载排水量/t
21025
空载质量/t
14997
最大航速
9
(1)“雪龙号”装上物资满载从上海外高桥码头出发,它在长江航行时受到的浮力是多大?
(2)“雪龙号”进入南极周围的南冰洋时,总质量大约是,动力系统以最大功率工作,破冰船做匀速直线破冰航行,速度为。求:()
①海水面下深处的船底某处面积上受到海水的压力。
②破冰船航行30min,螺旋桨推力所做的功;此时破冰船受到的阻力。
③若厚的冰层能够承受的最大压强是,假设某次破除前方冰层时需要整个船都压在厚的水平冰面上,爬上冰面破冰时船体与冰面的接触面积约为,则至少还要向压水舱注入多少的海水才能将冰层压碎。
【答案】(1)
(2),,,
【解析】
【小问1详解】
“雪龙号”装上物资满载时,漂浮在长江航行时受到的浮力
【小问2详解】
①海水面下5m深处的船底某处1cm2面积上受到海水的压力
②破冰船航行30min,螺旋桨推力所做的功
此时破冰船受到的阻力
③破冰船自身的重力
由可得,冰面能够承受的最大压力
需要注入海水的重力
至少还要向压水舱注入将冰层压碎的海水体积
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