内容正文:
2024—2025学年度下期期末素质测试题
八年级物理
(注:请在答题卷上答题)
一、填空题(本大题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,稳稳地停在指尖上的“老鹰”受到的弹力是由于______的弹性形变产生的,这个弹力和“老鹰”受到的重力是一对______力。
2. 把一个生鸡蛋和熟鸡蛋用力在桌面上转动一下,生鸡蛋的蛋壳虽然转动起来了,但是里面的蛋黄和蛋清却由于具有惯性要保持原来的______(选填“静止”或“运动”)状态,因此更容易转动的是______(选填“生鸡蛋”或“熟鸡蛋”)。
3. 人的脊柱起着支撑头部的作用,长时间低头会对颈椎造成损伤,人低头时头部的脊椎可以看作一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。人在低头过程中,头部的重力的力臂______(选填“增大”、“减小”或“不变”),从而使颈部肌肉群对后颅向下的拉力增大,颈椎所受的压力也会增大;结合以上分析,给出一条保护颈椎健康的合理建议:______。
4. 电动车紧急刹车,电动车很快能停下来,使车停下的力的施力物体是______(选填“手”、“地面”或“刹车碟片”)。小明的妈妈为了遮挡热辣辣的阳光,在电动车上安装了遮阳伞,如图所示。可自从安装了这把伞后,骑车时总感觉自行车的前把好像被人向上提起,这是因为______。
5. 在劳动实践中,小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面,并用平行于斜面的推力将重600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢,如图所示。已知斜面长L=6m,斜面高h=1.5m,推力为250N。则货物受到斜面的摩擦力为______N,此过程的机械效率为______;若h不变,减小L,则斜面的机械效率______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
6. 如图所示,小球从某一高度由静止自由下落到竖直放置的轻弹簧上,压缩弹簧,压缩至最低点后小球又被弹开至离开弹簧。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。请你从上述情景中提出一个物理问题,并用力与运动的知识进行解释,不要与示例重复。
【示例】问题:为什么小球能够从高处下落?
解释:不计空气阻力,小球在空中时只受竖直向下的重力的作用,所以可以下落。
问题:______?
解释:______。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 饺子编剧并执导的动画电影《哪吒之魔童闹海》于2025年1月29日在中国大陆上映。截至2月21日,该影片票房突破130亿元,登顶全球动画电影票房榜。哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,踢出去的毽子是静止的
B. 哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
C. 毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性
D. 毽子在最高点时,受到平衡力作用
8. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 攀岩运动员在攀爬前要在手上涂镁粉是为了减小摩擦
B. 用力捏自行车的刹车闸,是通过增大接触面积来增大摩擦
C. 气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此分离,可以减小摩擦
D. 冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链主要是通过增大压力来增大摩擦
9. 下列有关合力的说法错误的是( )
A. 两个分力的合力大小,可能小于其中任意一个分力的大小
B. 合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的
C. 考虑合力时,就不要考虑分力了
D. 合力和分力同时作用在物体上
10. 关于如图所示的四个实验,描述错误的是( )
A. 图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B. 图乙:在水中,压强计的探头所处的深度减小,它受到水的压强也随之减小
C. 图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分的液面总保持相平
D. 图丁:将自制气压计从山下移动到山上,气压计细玻璃管中的液面会上升
11. 如图是实验室内的翻滚过山车糢型,B点为轨道最低点,C点为轨道弧形部分的最高点。将小球从A点静止释放,小球经过B,C两点后,在右侧轨道上能达到的最高点为D。下列说法正确的是( )
A. 整个过程中小球机械能守恒
B. 如果BD段轨道水平,小球最终做匀速直线运动
C. 如果A点与C点等高,小球不可能到达C点
D. 如果轨道光滑,小球到达C点的速度与B点的速度相同
12. 如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙两种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮,此时两液面相平。则下列说法中正确的是( )
A. 两容器对地面的压强相等
B. 甲液体的密度小于乙液体的密度
C. 甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
D. 小球在甲液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力
13. 如图是盘古中心学校李老师自制的潜水艇模型,模型由注射器、橡皮管、带气孔的硬塑料瓶。通过推、拉注射器的活塞,实现“潜水艇”的上浮或下沉。下列过于“潜水艇”上浮和下沉过程描述正确的是( )
A. 推注射器的活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
B. 推注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
C. 拉注射器活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
D. 拉注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
14. 如图所示,小明用相同滑轮安装成甲、乙两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,绳端在相同时间内移动的距离相等。在提升过程中,若绳端拉力,下列说法错误的是( )
A. 物体的速度之比 B. 有用功之比
C. 总功之比 D. 机械效率之比
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图鸡蛋沉在杯底,请画出鸡蛋受到的重力和浮力示意图。
16. 如图为我国古代投石机的简化图,O为支点。发射石弹前用力将A端拉下并放好石弹,发射时撤掉A端外力即可,请在图中画出装弹前人施加在A端的最小力F1及其力臂l1。
四、探究题(第17小题5分,第18题6分,第19题7分。共18分)
17. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明同学提出了以下猜想:
猜想一:摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
(1)结合生活现象,小明提出猜想二的依据描述正确的是:______(填“A”“B”“C”);可以采用图中甲、丙两组实验方案来验证该猜想;
A. 用橡皮擦白纸上的铅笔字迹,用力越大,越容易擦掉;
B. 推箱子在水平地面上前进时,地面越粗糙,推力越大;
C. 在水平路面上骑自行车,速度越快,蹬车越费力。
(2)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计在水平方向______拉动木块。
(3)比较图甲、乙两图的实验可得出的结论______。
(4)为了验证猜想三是否正确,小明同学在图甲实验的基础上,增大拉力使木块加速滑动,读出此时弹簧测力计的示数为3.6N。根据上述实验,小明得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。你觉得小明的结论______(选填“正确”或“不正确”),理由是______。
18. 小明用弹簧测力计、正方体、3个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析甲、乙、丙三个实验,说明浮力大小与______有关;
(2)为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用______两图的装置来进行操作;
(3)正方体浸没在水中时受到的浮力是______N;
(4)根据上述实验数据,得出丁图中盐水密度是______kg/m3;
(5)小明在学习“浮力”之后,想自己制作简易密度计,如图戊所示;
①取一根粗细均匀的饮料吸管,从其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口;塞入金属丝的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中;此时,吸管所受浮力______重力(选填“=”、“>”或“<”);
②将吸管放到水中的情景如图戊(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中后如图戊(b)所示,浸入的长度为h;用ρ液、ρ水分别表示液体的密度和水的密度,则ρ液______ρ水(选填“=”、“>”或“<”)。
19. 小明为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。
(1)如图甲,小明将杠杆安装到铁架台上,静止放置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)侧适当调节,将杠杆调至水平平衡的目的是便于测量______;
(2)第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会______(选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)小明多次实验并记录数据如表,总结数据得出杠杆的平衡条件:______。
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
15
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
(5)小明探究得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿中药房的戥(dēng)秤制作了杆秤,如图丁所示,当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡,该杆秤的量程为0~250g,若想增大该杆秤的量程,下列方案可行的是______。
A. 将提纽O向右移 B. 将提纽O向左移
C. 增大秤砣质量 D. 减小秤砣质量
五、综合应用题(20小题9分,21小题9分,共18分)
20. 如图所示,一质量为0.1kg的玻璃杯(厚度不计),静止放在水平桌面上,杯内装有200cm3的水,水深为8cm,玻璃杯的底面积为20cm2,求:
(1)玻璃杯中水的重力;
(2)水对玻璃杯底的压力;
(3)玻璃杯对桌面的压强。
21. 质量为70kg的骑车者,骑着质量为5kg自行车沿着平直的水平路面,以5m/s的速度匀速行驶了5min,骑行过程中受到的阻力为人和车总重力的0.02倍。(g=10N/kg)。求:
(1)匀速行驶时自行车受到牵引力;
(2)匀速行驶时牵引力所做的功;
(3)牵引力做功的功率。
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2024—2025学年度下期期末素质测试题
八年级物理
(注:请在答题卷上答题)
一、填空题(本大题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,稳稳地停在指尖上的“老鹰”受到的弹力是由于______的弹性形变产生的,这个弹力和“老鹰”受到的重力是一对______力。
【答案】 ①. 手指 ②. 平衡
【解析】
【详解】[1]指尖上的“老鹰”受到的弹力的施力物体是手指,故此弹力是由于手指发生弹性形变而产生的。
[2]指尖上的“老鹰”受到弹力和自身重力,此时“老鹰”处于静止状态,处于平衡状态,故这两个力是一对平衡力。
2. 把一个生鸡蛋和熟鸡蛋用力在桌面上转动一下,生鸡蛋的蛋壳虽然转动起来了,但是里面的蛋黄和蛋清却由于具有惯性要保持原来的______(选填“静止”或“运动”)状态,因此更容易转动的是______(选填“生鸡蛋”或“熟鸡蛋”)。
【答案】 ①. 静止 ②. 熟鸡蛋
【解析】
【详解】[1]转动生鸡蛋时,蛋壳虽然转动起来了,但是里面的蛋黄和蛋清是液体,由于具有惯性要保持原来的静止状态,阻碍蛋壳的转动,所以很快会停下来。
[2]熟鸡蛋的蛋黄和蛋清是固体,里外是一个整体,转动熟鸡蛋时,蛋壳和里面的蛋黄和蛋清会一起转动起来,因此更容易转动的是熟鸡蛋。
3. 人的脊柱起着支撑头部的作用,长时间低头会对颈椎造成损伤,人低头时头部的脊椎可以看作一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。人在低头过程中,头部的重力的力臂______(选填“增大”、“减小”或“不变”),从而使颈部肌肉群对后颅向下的拉力增大,颈椎所受的压力也会增大;结合以上分析,给出一条保护颈椎健康的合理建议:______。
【答案】 ①. 费力 ②. 增大 ③. 不要长时间低头
【解析】
【详解】[1][2]力臂是力的作用下到支点的距离。头部的重心在头部的几何中心上,支点在颈椎上,人在低头过程中,支点到重力的距离增大,所以头部重力的力臂变大。若将拉力看作动力,动力臂小于阻力臂,这是一个费力杠杆。
[3] 为了保护颈椎,建议不要长时间低头,否则可能会导致颈椎和颈部肌肉群造成损伤。
4. 电动车紧急刹车,电动车很快能停下来,使车停下的力的施力物体是______(选填“手”、“地面”或“刹车碟片”)。小明的妈妈为了遮挡热辣辣的阳光,在电动车上安装了遮阳伞,如图所示。可自从安装了这把伞后,骑车时总感觉自行车的前把好像被人向上提起,这是因为______。
【答案】 ①. 刹车碟片 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]电动车紧急刹车时,刹车碟片与车轮等部件摩擦,通过摩擦力使电动车速度减小直至停下,所以使车停下的力的施力物体是刹车碟片。
[2]骑车时,等质量的空气在相同的时间内同时通过遮阳伞车的上表面和下表面,由于遮阳伞上表面弯曲,呈圆弧状,所以遮阳伞上部的空气流速快,压强小;下部的空气流动慢,压强大,在这两个压强差的作用下,遮阳伞受到一个向上的升力,感觉自行车的前把好像被人向上提起。
5. 在劳动实践中,小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面,并用平行于斜面的推力将重600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢,如图所示。已知斜面长L=6m,斜面高h=1.5m,推力为250N。则货物受到斜面的摩擦力为______N,此过程的机械效率为______;若h不变,减小L,则斜面的机械效率______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 100 ②. 60% ③. 增大
【解析】
【详解】[1推力做的有用功
推力做的总功
推力做的额外功
由得货物受到斜面的摩擦力
[2]斜面的机械效率为
[3]若不变、减小,物体对斜面的压力减小,斜面对物体的摩擦力减小,额外功减小,有用功不变,根据可知,总功减小,由可知斜面的机械效率增大。
6. 如图所示,小球从某一高度由静止自由下落到竖直放置的轻弹簧上,压缩弹簧,压缩至最低点后小球又被弹开至离开弹簧。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。请你从上述情景中提出一个物理问题,并用力与运动的知识进行解释,不要与示例重复。
【示例】问题:为什么小球能够从高处下落?
解释:不计空气阻力,小球在空中时只受竖直向下的重力的作用,所以可以下落。
问题:______?
解释:______。
【答案】 ①. 小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,小球受到的弹力怎么变化 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]题中要求根据情景提出问题,并用力与运动的知识进行解释,所以提出的问题也应是力与运动方面的问题,因为情景中涉及弹簧,而弹簧发生形变时可以产生弹力,所以可提出问题为:小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,小球受到的弹力怎么变化?
[2]小球从某一高度由静止自由下落到弹簧上,压缩弹簧至最低点后小球又被弹开,弹簧产生的弹力与弹簧的形变程度有关,从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,弹簧形变程度逐渐变大,所以小球受到弹力也逐渐变大。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13、14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 饺子编剧并执导的动画电影《哪吒之魔童闹海》于2025年1月29日在中国大陆上映。截至2月21日,该影片票房突破130亿元,登顶全球动画电影票房榜。哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,踢出去的毽子是静止的
B. 哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
C. 毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性
D. 毽子在最高点时,受到平衡力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.以地面为参照物,踢出去的毽子的相对位置改变,是运动的,故A错误;
B.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C.毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性,要保持原来的运动状态不变,故C正确;
D.毽子在最高点时,受非平衡力,运动状态会发生改变,故D错误。
故选C。
8. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 攀岩运动员在攀爬前要在手上涂镁粉是为了减小摩擦
B. 用力捏自行车的刹车闸,是通过增大接触面积来增大摩擦
C. 气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此分离,可以减小摩擦
D. 冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链主要是通过增大压力来增大摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】A.攀岩运动员在攀爬前要在手上涂镁粉是为了通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦,故A错误;
B.用力捏自行车的刹车闸,是通过增大压力来增大摩擦,故B错误;
C.气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此分离,从而减小摩擦,故C正确;
D.冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链主要是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D错误。
故选C。
9. 下列有关合力的说法错误的是( )
A. 两个分力的合力大小,可能小于其中任意一个分力的大小
B. 合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的
C. 考虑合力时,就不要考虑分力了
D. 合力和分力同时作用在物体上
【答案】D
【解析】
【详解】A.当两个分力方向相反时,合力大小为两个分力大小之差,故两个分力的合力大小,可能小于一个分力的大小,故A正确,不符合题意;
B.合力的作用效果,与其多个分力共同作用的效果是一样的,故B正确,不符合题意;
C.因合力与分力存在等效替代的关系,故分析合力时,就不能再分析各分力了,故C正确,不符合题意;
D.合力与分力是等效替代关系,合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同,因而合力与分力不是同时作用在物体上,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 关于如图所示四个实验,描述错误的是( )
A. 图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B. 图乙:在水中,压强计的探头所处的深度减小,它受到水的压强也随之减小
C. 图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分的液面总保持相平
D. 图丁:将自制气压计从山下移动到山上,气压计细玻璃管中的液面会上升
【答案】A
【解析】
【详解】A.固体对水平面的压力等于自身的重力,同一瓶橙汁重力相同,压力相同,瓶盖与瓶底的面积大小不同,海绵凹陷程度不同,说明压力相同时,压力的作用效果与受力面积有关,故A错误,符合题意;
B.液体内部压强与深度有关,由图可知,在水中,压强计的金属盒所处的深度减小,它受到的水的压强也随之减小,故B正确,不符合题意;
C.连通器中装入同种液体,根据可知,液体静止时,底部受到液体压强是相同的,则深度相同,所以连通器各部分中的液面总保持相平,故C正确,不符合题意;
D.大气压与海拔高度有关,海拔越高,压强越小,将自制气压计从山下移动到山上,外部气压减小,气压计细玻璃管中的液面会上升,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 如图是实验室内的翻滚过山车糢型,B点为轨道最低点,C点为轨道弧形部分的最高点。将小球从A点静止释放,小球经过B,C两点后,在右侧轨道上能达到的最高点为D。下列说法正确的是( )
A. 整个过程中小球机械能守恒
B. 如果BD段轨道水平,小球最终做匀速直线运动
C. 如果A点与C点等高,小球不可能到达C点
D. 如果轨道光滑,小球到达C点的速度与B点的速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.实际运动中存在摩擦等能量损耗,机械能并非严格守恒,故A错误;
B.即使BD段轨道水平,小球也会因摩擦逐渐减速,不会做匀速直线运动,故B错误;
C.如果A点与C点等高,但因为存在摩擦,小球从A到C的过程中需要克服摩擦做功,小球机械能损耗,不可能到达等高的点C,故C正确;
D.即使轨道光滑,将小球从A点静止释放,小球从B到C的过程中,克服重力做功,动能转化为重力势能,动能减小,速度减小,所以两点的速度不可能相同,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙两种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮,此时两液面相平。则下列说法中正确的是( )
A. 两容器对地面的压强相等
B. 甲液体的密度小于乙液体的密度
C. 甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
D. 小球在甲液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于小球在甲液体中漂浮,说明甲液体密度大于小球密度;在乙液体中悬浮,说明乙液体密度等于小球密度。因此甲液体密度大于乙液体密度。两液面相平,甲液体的密度大,质量大,液体与容器的总的质量也大,故装有甲液体的容器对地面的压强更大,故A错误;
B.小球在甲液体中漂浮,说明甲液体密度大于小球密度;在乙液体中悬浮,说明乙液体密度等于小球密度。因此甲液体密度大于乙液体密度,故B错误;
C.由于甲液体密度更大且液面高度相同,根据液体压强公式p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故C正确;
D.小球在甲液体中漂浮,浮力等于重力;在乙液体中悬浮,浮力也等于重力。因此小球在两种液体中所受浮力相等,故D错误。
故选C。
13. 如图是盘古中心学校李老师自制的潜水艇模型,模型由注射器、橡皮管、带气孔的硬塑料瓶。通过推、拉注射器的活塞,实现“潜水艇”的上浮或下沉。下列过于“潜水艇”上浮和下沉过程描述正确的是( )
A. 推注射器的活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
B. 推注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
C. 拉注射器活塞,水槽中的水进入“潜水艇”内,使“潜水艇”下沉
D. 拉注射器的活塞,“潜水艇”内的水向外排出,使“潜水艇”上浮
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.推注射器的活塞,注射器内气体被压缩,压强增大,将潜水艇内的水排出,潜水艇自身重力减小,它浸没水中,排开水的体积不变,所受的浮力不变,当浮力大于重力时,潜水艇上浮,故A错误,B正确;
CD.拉注射器的活塞,注射器内气体体积增大,压强减小,潜水艇外的水进入潜水艇内,潜水艇自身的重力增大,而所受的浮力不变,自身重力大于浮力时,潜水艇下沉,故C正确,D错误。
故选BC。
14. 如图所示,小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,绳端在相同时间内移动的距离相等。在提升过程中,若绳端拉力,下列说法错误的是( )
A. 物体的速度之比 B. 有用功之比
C. 总功之比 D. 机械效率之比
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图示甲是定滑轮,乙是动滑轮,绳端在相同时间内移动的距离相等,则甲中物体移动的距离
乙中物体移动的距离
据知,物体的速度之比
故A错误,符合题意;
B.两个滑轮所提升的物体质量相同,则两个物体的重力相等,据可得
故B正确,不符合题意;
C.总功之比
故C正确,不符合题意;
D.机械效率之比
故D错误,符合题意。
故选AD。
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图鸡蛋沉在杯底,请画出鸡蛋受到的重力和浮力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】图示中,鸡蛋沉底,所受的浮力小于重力,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,两个力都作用在鸡蛋的重心上,在鸡蛋的重心处分别画带箭头的向上和向下两线段,向上的线段小于向下的线段,作图如下:
16. 如图为我国古代投石机的简化图,O为支点。发射石弹前用力将A端拉下并放好石弹,发射时撤掉A端外力即可,请在图中画出装弹前人施加在A端的最小力F1及其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】据杠杆平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,图示中,连接OA为最大动力臂l1,过A作垂直于OA向下的力为最小动力F1。作图如下:
四、探究题(第17小题5分,第18题6分,第19题7分。共18分)
17. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明同学提出了以下猜想:
猜想一:摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
(1)结合生活现象,小明提出猜想二的依据描述正确的是:______(填“A”“B”“C”);可以采用图中甲、丙两组实验方案来验证该猜想;
A. 用橡皮擦白纸上的铅笔字迹,用力越大,越容易擦掉;
B. 推箱子在水平地面上前进时,地面越粗糙,推力越大;
C. 在水平路面上骑自行车,速度越快,蹬车越费力。
(2)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计在水平方向______拉动木块。
(3)比较图甲、乙两图的实验可得出的结论______。
(4)为了验证猜想三是否正确,小明同学在图甲实验的基础上,增大拉力使木块加速滑动,读出此时弹簧测力计的示数为3.6N。根据上述实验,小明得到了“在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大”的结论。你觉得小明的结论______(选填“正确”或“不正确”),理由是______。
【答案】(1)B (2)匀速直线
(3)当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4) ①. 不正确 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,应控制压力大小,只改变接触面的粗糙程度,故选甲、丙两实验;
A.用橡皮擦擦纸上的铅笔字迹,接触面粗糙程度不变,压力越大,摩擦力越大,越容易擦干净,故A不符合题意;
B.推箱子在水平地面上前进时,箱子对地面的压力不变,地面越粗糙,摩擦力越大,越不容易推动,故B符合题意;
C.在水平路面上骑自行车,速度越快,风阻越大,蹬车越费劲,故C不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
【小问3详解】
比如图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N,木块受到的滑动摩擦力大小为2.8N;图乙滑动摩擦力的大小为3.2N;比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙比甲压力大,乙弹簧测力计的示数大,滑动摩擦力大,故可以得到结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
[1][2]小明先水平拉动木块匀速滑动,此时木块处于平衡状态,木块受到的拉力大小等于滑动摩擦力,接着增大拉力使木块加速滑动,此时木块受力不平衡,拉力大于滑动摩擦力,弹簧测力计所测的拉力大小不等于滑动摩擦力大小,所以不能说明滑动摩擦力大小与运动速度有关,小明的结论不正确。
18. 小明用弹簧测力计、正方体、3个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析甲、乙、丙三个实验,说明浮力的大小与______有关;
(2)为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用______两图装置来进行操作;
(3)正方体浸没在水中时受到的浮力是______N;
(4)根据上述实验数据,得出丁图中盐水密度是______kg/m3;
(5)小明在学习“浮力”之后,想自己制作简易密度计,如图戊所示;
①取一根粗细均匀的饮料吸管,从其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口;塞入金属丝的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中;此时,吸管所受浮力______重力(选填“=”、“>”或“<”);
②将吸管放到水中的情景如图戊(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中后如图戊(b)所示,浸入的长度为h;用ρ液、ρ水分别表示液体的密度和水的密度,则ρ液______ρ水(选填“=”、“>”或“<”)。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)丙、丁 (3)5
(4)1.2×103 (5) ①. = ②. >
【解析】
【小问1详解】
在乙、丙两个实验中,正方体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据甲图的示数,正方体在乙、丙实验中受到的浮力不同,即正方体排开水的体积不同时,在水中受到的浮力也不同,故探究的是浮力与物体排开液体的体积的关系。
【小问2详解】
探究“物体所受浮力大小与液体密度的关系”时,根据控制变量法的使用方法,保持物体排开液体体积不变、浸入液体的深度不变,应该改变液体密度,丙图、丁图满足要求,故选丙、丁两图的装置进行实验。
【小问3详解】
甲图中可知正方体的重力,浸没在水中时弹簧测力计的示数,故正方体浸没在水中受到的浮力
【小问4详解】
丙图中正方体的体积与排开水的体积相等,则
正方体浸没在水中受到的浮力
正方体浸没在水中受到的浮力
正方体在浸没在盐水中时受到的浮力
正方体在浸没在盐水中时受到的浮力
盐水的密度与水的密度的关系为
盐水的密度
【小问5详解】
[1]吸管竖直漂浮在液体中,受到液体施加的浮力和自身重力,是二力平衡现象,这两个力是一对平衡力,大小相等。
[2]吸管漂浮时,受到的重力与浮力相等,且吸管的重力不变,所以在图戊(a)有、(b)中有,所以在图戊(a)、(b)中吸管受到的浮力相等,即
即
由图戊(a)、(b)可知,
所以
19. 小明为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。
(1)如图甲,小明将杠杆安装到铁架台上,静止放置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)侧适当调节,将杠杆调至水平平衡的目的是便于测量______;
(2)第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会______(选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)小明多次实验并记录数据如表,总结数据得出杠杆的平衡条件:______。
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
(5)小明探究得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿中药房的戥(dēng)秤制作了杆秤,如图丁所示,当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡,该杆秤的量程为0~250g,若想增大该杆秤的量程,下列方案可行的是______。
A. 将提纽O向右移 B. 将提纽O向左移
C. 增大秤砣质量 D. 减小秤砣质量
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 力臂
(2)右侧下降 (3)变大
(4)动力×动力臂=阻力×阻力臂
(5)BC
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]如图甲,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明左侧偏重,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向右侧适当调节,将杠杆调至水平平衡,此时力臂在杠杆上,目的是便于测量力臂的长度。
【小问2详解】
如图乙,设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得。此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆左侧力和力臂的乘积,杠杆右侧力和力臂的乘积。,杠杆右侧下降。
小问3详解】
用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,钩码对杠杆的拉力和力臂不变,测力计拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数将变大。
【小问4详解】
由表中的第1组数据可得
由表中的第2组数据可得
由表中的第3组数据可得
分析数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
【小问5详解】
如图,设秤砣的重力为G0,根据杠杆平衡条件可得,杆秤称量物体的重力
A.将提纽O向右移,OB减小OA增大,杆秤的量程减小,故A不符合题意;
B.将提纽O向左移,OB增大OA减小,杆秤的量程增大,故B符合题意;
C.增大秤砣质量,即G0增大,杆秤的量程增大,故C符合题意;
D.减小秤砣质量,即G0减小,杆秤量程减小,故D不符合题意。
故选BC。
五、综合应用题(20小题9分,21小题9分,共18分)
20. 如图所示,一质量为0.1kg的玻璃杯(厚度不计),静止放在水平桌面上,杯内装有200cm3的水,水深为8cm,玻璃杯的底面积为20cm2,求:
(1)玻璃杯中水的重力;
(2)水对玻璃杯底的压力;
(3)玻璃杯对桌面的压强。
【答案】(1)2N;(2)1.6N;(3)1500Pa
【解析】
【详解】(1)[1]水的质量
水的重力为
(2)[2]水对玻璃杯底产生的压强为
水对玻璃杯底的压力
(3)[3]玻璃杯的重力为
G'=mg=0.1kg×10N/kg=1N
容器对水平桌面的压力等于水的重力和容器的重力之和,即
则玻璃杯对水平桌面的压强为
答:(1)玻璃杯中水的重力为2N;
(2)水对玻璃杯底的压力为1.6N;
(3)玻璃杯对桌面的压强为1500Pa。
21. 质量为70kg的骑车者,骑着质量为5kg自行车沿着平直的水平路面,以5m/s的速度匀速行驶了5min,骑行过程中受到的阻力为人和车总重力的0.02倍。(g=10N/kg)。求:
(1)匀速行驶时自行车受到的牵引力;
(2)匀速行驶时牵引力所做的功;
(3)牵引力做功的功率。
【答案】(1)15N;(2);(3)75W
【解析】
【详解】解:(1)自行车与人的总重力为
人和车受到的阻力为
由于是做匀速直线运动,自行车与人受到的是平衡力作用,所以自行车受到的牵引力为
(2)根据可得,自行车行驶的路程为
根据W=Fs可得,匀速行驶时牵引力所做的功为
(3)根据可得,牵引力做功的功率为
答:(1)匀速行驶时自行车受到的牵引力为15N;
(2)匀速行驶时牵引力所做的功为;
(3)牵引力做功的功率为75W。
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