内容正文:
2024-2025学年度第二学期期末质量监测试卷
八年级物理
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 英国物理学家__________提出了著名的万有引力定律,为近代物理学和力奠定了基础,被誉为物理学之父。著名的马德堡半球实验证明了__________的存在
2. 如图是某轿车车顶的外掀式天窗,如果把天窗后面微微向上打开,汽车行驶时由于天窗上方空气流速_____________压强_____________,可使车内污浊的空气被自动“抽出”。
3. 踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”。如图所示,用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为_________;毽子被踢出表明力可以改变物体的__________;毽子到达最高点时处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
4. 2024年4月25日20时59分,酒泉卫星发射中心,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭加速升空直冲云霄,神舟十八号载人飞船的动能___________,机械能___________(均选填“增大”、“减小”或“不变),约10分钟后,飞船和火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。
5. 如图所示,用水平方向F=8N的拉力,拉着重为100N物体向左匀速运动了2m。物体运动过程中重力做功___________J,拉力做功___________J。用恒定的大小不变的水平方向F的拉力拉着该物体,还在该路面上匀速运动,但速度比原来快一些,那么该拉力F做功的功率将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
6. 端午节划龙舟是我国的传统风俗.如图所示,桨手们在鼓声的号令下齐心协力向后划桨;龙舟快速向前运动,冲过终点后,停止划桨,龙舟速度慢慢减小,最终静止在平静的水面上.请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用运动和力的相关知识进行解释,不要与示例重复。
(示例)问题:龙舟为什么静止在水平水面上?
解释:龙舟受到重力与浮力,二力平衡,龙舟保持静止状态。
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得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 《哪吒之魔童闹海》中一句“还吃,收你们来了”让呆萌的土拨鼠火爆全网,如图是土拨鼠公仔,若该公仔和八下物理课本重量相当,则该公仔重约为( )
A. 0.25N B. 2.5N C. 25N D. 250N
8. 下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是
A. 羊角锤 B. 筷子 C. 起瓶器 D. 独轮车
9. 如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5N,则排球所受合力的大小和方向为( )
A. 2.3N,竖直向上 B. 3.3N,竖直向上
C. 2.3N,竖直向下 D. 3.3N,竖直向下
10. 如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F缓慢推动长木板,直至图乙所示的位置。在此过程中,长木板受到的摩擦力,长木板对桌面的压力、压强的变化情况是( )
A. 摩擦力不变,压强变大
B. 压力不变,压强不变
C. 压力变小,摩擦力变小
D. 压力变大,压强变大
11. 小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A. “哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B. 盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C. “哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D. “哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
12. 下列冰雪运动中的物理知识说法不正确的是( )
A. 甲图:冰壶离开手后能继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性
B. 乙图:短道速滑运动员弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
C. 丙图:运动员做动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心
D. 丁图:运动员腾空转体时,一定受到非平衡力的作用
13. 如图所示,在250N的拉力F作用下,用滑轮组将重为400N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重和滑轮上的摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 此滑轮组没有改变力方向的优点
B. 拉力F做功的功率为50W
C. 动滑轮的重力为50N
D. 此滑轮组提升的货物越重,机械效率越大
14. 小杰用盐水洗水果时发现,草莓在盐水中漂浮,小西红柿悬浮。一水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,盛有密度相同的盐水,小杰把质量相同的草莓和小西红柿分别放入甲、乙容器中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A. 草莓的密度小于小西红柿的密度
B. 草莓所受的浮力大于小西红柿所受的浮力
C. 盐水对甲容器底的压强等于对乙容器底的压强
D. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 2025年3月25日上午大熊猫“福宝”在中国大熊猫保护研究中心复展,如图,如图是“福宝”正躺在树上休息,图乙是其简化图,O为熊猫重心。请在乙图中画出熊猫受到的重力G和摩擦力f的示意图。
16. 甲是国旗护卫队昂首前行的情景,旗手将旗杆放在肩膀上,右手握住旗杆下部。若将旗杆看成一个可绕肩膀转动的杠杆,其简化图如图乙,O为支点,A为右手握杆处。请在图乙中画出:
(1)旗杆自身重力的力臂l;
(2)杠杆平衡时,作用在A点的最小动力F。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 如图,小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,木板、棉布均放置在水平桌面上。
(1)实验中测量滑动摩擦力的原理是___________;
(2)为测出木块所受滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做___________运动;
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了___________两次实验得出的结论;
(4)完成甲所示实验时,小明进行了两次正确的操作,两次木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb,已知va<vb,则fa___________fb(选填“>”或“<”或“=”);
(5)小明与伙伴共同创建了一种新的实验方式,将甲图测量摩擦力大小装置改为如图丁所示的装置。这样做的好处是___________。(说出一条即可)
18. 小杨在做“探究浮力大小的影响因素”的实验,实验器材及弹簧测力计的示数如图所示,请根据操作过程完成以下问题:
(1)为了使测量结果更准确,弹簧测力计在测量之前都要进行调零,该操作分为水平调零和竖直调零两种方式,本实验测量前应该对弹簧测力计进行___________调零;为了探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应该选择___________三次实验;
(2)如果先完成步骤b,再完成步骤a,则根据a、b求出的物块P所受的浮力会___________(选填“偏大”“偏小”或“准确”);若正确测量,根据实验数据可得物块P 的体积为___________cm³;e中盐水的密度为___________kg/m3;(ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)上述实验中,在物块P从c中位置逐渐下移至d中位置的过程中,杯底受到的液体压强___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
19. 兴趣小组的同学们在实验室做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆__________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调。
(2)在杠杆两端加挂钩码并移动钩码探究杠杆平衡条件时,仍使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________。多次实验并在实验记录表上记录数据,如下表所示。
次数
1
1
10
2
5
2
2
15
3
10
3
3
10
2
15
(3)分析数据可以发现,动力和动力臂,阻力和阻力臂的__________总是相等的,从而可以得出杠杆的平衡条件。
(4)图乙中,杠杆恰好水平平衡,同学们在A、B两点的下方均增加一个相同的钩码,杠杆将_______(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“仍保持平衡”);若保持左侧钩码位置不变,移去右侧钩码,将弹簧测力计悬挂于B点竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,若从竖直变成倾斜拉杠杆,发现弹簧测力计的示数变大,原因是此拉力的力臂__________(选填“变大”或“变小”)。
(5)实验后,小明又提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是同学们做了图丙所示实验,发现在杠杆左端的不同位置用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在平衡状态时测出拉力大小,但数据都与杠杆平衡条件不相符,你认为其中的主要原因是_________。
(6)杆秤是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种测质量的简易工具,如图丁所示。此杆秤有两个提纽,使用它测较重的物体时,常用离秤钩较__________(选填“近”或“远”)的提纽。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 2025年春晚节目中,16台人形机器人与舞蹈演员共同表演东北秧歌,惊艳全场,如图所示。机器人的动作又稳又灵活,多亏了智能平衡系统,还有北斗卫星帮忙。若一个机器人的质量为48kg,双脚站立时与水平舞台的总接触面积为 0.03m2,在该舞台上沿直线匀速移动4.5m,用时1.5s。问:
(1)机器人1.5s内运动的速度是多少?
(2)机器人双脚站立时对舞台的压强是多少?
(3)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1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多大?
21. 南极冰盖是地球气候系统中最大的“冷源”,储藏着丰富的资源和能源,如图是科考队使用的海洋破冰船在海面正常航行时的情景,上面配备了无人艇的收放设备。设计排水量(最大排水量)约21000吨。(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)
(1)破冰船船头设计得很尖,是为了___________,从而冲破冰层,开辟冰区航道;
(2)该船满载时排开海水的体积为多少______?
(3)海面以下9m处的船底受到的压强为多少________?若释放5艘质量均为3t的无人艇后,破冰船所受的浮力减小了多少_______?
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2024-2025学年度第二学期期末质量监测试卷
八年级物理
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 英国物理学家__________提出了著名的万有引力定律,为近代物理学和力奠定了基础,被誉为物理学之父。著名的马德堡半球实验证明了__________的存在
【答案】 ①. 牛顿 ②. 大气压强
【解析】
【1题详解】
[1]牛顿是一位杰出的英国物理学家,他发现了万有引力定律和光的色散,总结出了运动三定律,奠定了经典物理学基础,在物理学中,用牛顿作为力的单位。
[2]1645年,在德国马德堡市的广场上曾做过一个著名的马德堡半球实验,马德堡半球实验证明了大气压强的存在
2. 如图是某轿车车顶的外掀式天窗,如果把天窗后面微微向上打开,汽车行驶时由于天窗上方空气流速_____________压强_____________,可使车内污浊的空气被自动“抽出”。
【答案】 ①. 大 ②. 小
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]由车顶的形状可知,汽车行驶时,天窗上方空气流速大,压强小,天窗下方空气流速小,压强大,在压强差的作用下,车内污浊的空气可以被自动“抽出”。
3. 踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”。如图所示,用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为_________;毽子被踢出表明力可以改变物体的__________;毽子到达最高点时处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 运动状态 ③. 非平衡
【解析】
【详解】[1]用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为脚给毽子一个力,同时毽子也给脚一个力,说明力的作用是相互的。
[2]毽子被踢出,说明毽子在力的作用下,运动状态改变,主要表明力可以改变物体的运动状态。
[3]被踢出后,毽子上升到最高处时,毽子此时只受到重力作用,合力不为0,因此处于非平衡状态。
4. 2024年4月25日20时59分,酒泉卫星发射中心,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭加速升空直冲云霄,神舟十八号载人飞船的动能___________,机械能___________(均选填“增大”、“减小”或“不变),约10分钟后,飞船和火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。
【答案】 ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]在飞船加速上升过程中,飞船的质量不变,速度变大,动能增大,飞船的高度升高,重力势能增大,因此机械能增大。
5. 如图所示,用水平方向F=8N的拉力,拉着重为100N物体向左匀速运动了2m。物体运动过程中重力做功___________J,拉力做功___________J。用恒定的大小不变的水平方向F的拉力拉着该物体,还在该路面上匀速运动,但速度比原来快一些,那么该拉力F做功的功率将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 0 ②. 16 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]物体在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。
[2]拉力做的功
W=Fs=8N×2m=16J
[3]用恒定的大小不变的水平方向F的拉力拉着该物体,还在该路面上匀速运动,但速度比原来快一些,由
可知拉力F做功的功率变大。
6. 端午节划龙舟是我国的传统风俗.如图所示,桨手们在鼓声的号令下齐心协力向后划桨;龙舟快速向前运动,冲过终点后,停止划桨,龙舟速度慢慢减小,最终静止在平静的水面上.请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用运动和力的相关知识进行解释,不要与示例重复。
(示例)问题:龙舟为什么静止在水平水面上?
解释:龙舟受到重力与浮力,二力平衡,龙舟保持静止状态。
问题:___________;
解释:___________。
【答案】 ①. 龙舟为什么能快速向前运动? ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]由题意,向后划桨,龙舟会向前运动,故可以从相互作用力的角度提出问题,即龙舟为什么能快速向前运动?原因是因为桨手向后划桨时,桨对水施加向后的力,根据力的作用是相互的,水会对桨和龙舟施加向前的力,力改变了物体的运动状态,使龙舟快速向前运动。
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得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 《哪吒之魔童闹海》中一句“还吃,收你们来了”让呆萌的土拨鼠火爆全网,如图是土拨鼠公仔,若该公仔和八下物理课本重量相当,则该公仔重约为( )
A. 0.25N B. 2.5N C. 25N D. 250N
【答案】B
【解析】
【详解】根据生活实际可知,八年级物理课本质量约为250g,重力约为,若该公仔和八下物理课本重量相当,则该公仔重约为2.5N。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是
A. 羊角锤 B. 筷子 C. 起瓶器 D. 独轮车
【答案】B
【解析】
【详解】分析问题的关键找出动力臂和阻力臂,若动力臂大于阻力臂则省力,动力臂小于阻力臂为费力.羊角锤、起瓶器和独轮车都是省力杠杆;筷子的支点在上端点,手到上端点为动力臂,所夹物体到上端点为阻力臂,动力臂小于阻力臂为费力杠杆.
9. 如图所示,小莉练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力约为2.8N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.5N,则排球所受合力的大小和方向为( )
A. 2.3N,竖直向上 B. 3.3N,竖直向上
C. 2.3N,竖直向下 D. 3.3N,竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】在竖直上升的过程中,空气阻力和重力均竖直向下,则合力为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F缓慢推动长木板,直至图乙所示的位置。在此过程中,长木板受到的摩擦力,长木板对桌面的压力、压强的变化情况是( )
A. 摩擦力不变,压强变大
B. 压力不变,压强不变
C. 压力变小,摩擦力变小
D. 压力变大,压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】用水平向右的推力F缓慢推动长木板,直至图乙所示的位置。在此过程中,长木板对桌面的压力不变,总等于长木板的重力,由于接触面粗糙程度不变,所以长木板受到的摩擦力不变;长木板对桌面的压力不变,桌面的受力面积变小,根据可知,长木板对桌面的压强变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A. “哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B. 盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C. “哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D. “哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力大小并不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力作用在同一物体上,且大小不同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
12. 下列冰雪运动中的物理知识说法不正确的是( )
A. 甲图:冰壶离开手后能继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性
B. 乙图:短道速滑运动员弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
C. 丙图:运动员做动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心
D. 丁图:运动员腾空转体时,一定受到非平衡力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰壶离开手后仍能继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性,仍会保持原来的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,运动员的速度大小不变,但方向在发生变化,故其运动状态发生了改变,故B错误,符合题意;
C.运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,增加稳度,避免摔倒,故C正确,不符合题意;
D.运动员腾空转体时,没有做匀速直线运动,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故D正确,不符合题意。
故选B。
13. 如图所示,在250N的拉力F作用下,用滑轮组将重为400N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重和滑轮上的摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 此滑轮组没有改变力方向的优点
B. 拉力F做功的功率为50W
C. 动滑轮的重力为50N
D. 此滑轮组提升的货物越重,机械效率越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,向上提重物,而人在向下拉,因此此滑轮有改变力方向的优点,故A错误;
B.由图可知,n=2,因此绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×2m=4m
则拉力所做总功为
W总=Fs=250N×4m=1000J
拉力F做功的功率为
故B正确;
C.根据可知,动滑轮的重力为
G动=nF-G=2×250N-400N=100N
故C错误;
D.此滑轮组提升的货物时,额外功一定,货物越重,则有用功越多,根据
可知,机械效率越大,故D正确。
故选BD。
14. 小杰用盐水洗水果时发现,草莓在盐水中漂浮,小西红柿悬浮。一水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,盛有密度相同的盐水,小杰把质量相同的草莓和小西红柿分别放入甲、乙容器中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A. 草莓的密度小于小西红柿的密度
B. 草莓所受的浮力大于小西红柿所受的浮力
C. 盐水对甲容器底的压强等于对乙容器底的压强
D. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
【答案】AC
【解析】
【详解】A.草莓在盐水中漂浮,根据物体的浮沉条件,漂浮的物体密度小于液体密度,所以草莓的密度小于盐水的密度。小西红柿在盐水中悬浮,悬浮的物体密度等于液体密度,所以小西红柿的密度等于盐水的密度。由此可知,草莓的密度小于小西红柿的密度,故A正确;
B.由于草莓和小西红柿的质量相同,所以它们的重力也相同。根据物体的浮沉条件,漂浮的物体所受浮力等于其重力,悬浮的物体所受浮力也等于其重力。因此,草莓和小西红柿所受的浮力都等于它们的重力,即浮力相等。故B错误;
C.由于甲、乙两个容器完全相同,且盛有密度相同的盐水,两容器中的液面相平,所以盐水的深度相同。根据液体压强的计算公式p=ρgh,可以得出盐水对甲、乙容器底的压强相等。故C正确;
D.由图可知,两物体在液体中分别漂浮和悬浮时受到的浮力等于各自的重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体所受的重力。则两物体的重力等于两物体排开液体所受的重力。由于两物体的质量相等,则将两物体等换成相同重力的盐水后,两容器中盐水的重力相等,因而容器、容器中等效盐水重力相等,对桌面的压力相等,根据压强公式可知,两容器对桌面的压强相等。故D错误。
故选AC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 2025年3月25日上午大熊猫“福宝”在中国大熊猫保护研究中心复展,如图,如图是“福宝”正躺在树上休息,图乙是其简化图,O为熊猫重心。请在乙图中画出熊猫受到的重力G和摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过熊猫重心画带箭头的线段,方向竖直向下,为熊猫的重力G;熊猫正躺在树上休息,有向下运动的趋势,过熊猫重心画带箭头线段,方向沿树干向上,为熊猫受到的摩擦力f。如图所示:
16. 甲是国旗护卫队昂首前行的情景,旗手将旗杆放在肩膀上,右手握住旗杆下部。若将旗杆看成一个可绕肩膀转动的杠杆,其简化图如图乙,O为支点,A为右手握杆处。请在图乙中画出:
(1)旗杆自身重力的力臂l;
(2)杠杆平衡时,作用在A点的最小动力F。
【答案】
【解析】
【详解】(1)旗杆自身重力的力臂l为支点O到重力作用线的距离,过O点做重力作用线延长线的垂线,支点到垂足之间的距离为力臂l,如图所示:
(2)杠杆平衡时,作用在A点力以OA为力臂时,动力臂最长,动力最小,为了使杠杆平衡,动力垂直杠杆向上,过A点做垂直与OA向上的力,为最小动力F,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 如图,小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,木板、棉布均放置在水平桌面上。
(1)实验中测量滑动摩擦力的原理是___________;
(2)为测出木块所受滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做___________运动;
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了___________两次实验得出的结论;
(4)完成甲所示实验时,小明进行了两次正确的操作,两次木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb,已知va<vb,则fa___________fb(选填“>”或“<”或“=”);
(5)小明与伙伴共同创建了一种新的实验方式,将甲图测量摩擦力大小装置改为如图丁所示的装置。这样做的好处是___________。(说出一条即可)
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 匀速直线 ③. 甲丙 ④. = ⑤. 便于操作,不需要控制传送带做匀速直线运动
【解析】
【详解】(1)[1]实验中用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做水平匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可得:木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数,实验原理是二力平衡。
(2)[2]实验中用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做水平匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。
(3)[3]拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,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的,图甲和图丙中,压力相同,图丙中接触面比较粗糙,摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,所以是应用了甲丙两次实验得到的结论的。
(4)[4]滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关,在两次实验中,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变,即
fa=fb
(5)[5]将甲图测量摩擦力大小装置改为丁图装置的好处是便于操作,不需要控制传送带做匀速直线运动。
18. 小杨在做“探究浮力大小的影响因素”的实验,实验器材及弹簧测力计的示数如图所示,请根据操作过程完成以下问题:
(1)为了使测量结果更准确,弹簧测力计在测量之前都要进行调零,该操作分为水平调零和竖直调零两种方式,本实验测量前应该对弹簧测力计进行___________调零;为了探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应该选择___________三次实验;
(2)如果先完成步骤b,再完成步骤a,则根据a、b求出的物块P所受的浮力会___________(选填“偏大”“偏小”或“准确”);若正确测量,根据实验数据可得物块P 的体积为___________cm³;e中盐水的密度为___________kg/m3;(ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)上述实验中,在物块P从c中位置逐渐下移至d中位置的过程中,杯底受到的液体压强___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 竖直 ②. ac d ③. 偏大 ④. 200 ⑤. 1.2×103 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]由于弹簧本身有重力,所以测物体重力时,应该竖直调零,否则会导致测量结果偏大。
[2]为了探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应该控制排开液体的体积不变,只改变浸没的深度,所以选择acd三次实验。
(2)[3]先测浮力再测重力时,由于物块沾水,导致测出的重力偏大,根据拉可知,测出的浮力也偏大。
[4]物块浸没在水中时,所受的浮力
所以
[5]物块在水和盐水中浸没时,排开液体的体积一定,由可知,此时浮力与液体密度成正比,物块浸没在盐水中时所受浮力是2.4 N,是浸没在水中时所受浮力的1.2倍,所以盐水的密度是水密度的1.2倍,故ρ盐水=1.2×103kg/m3。
(3)[6]浸没后物块继续下移,水的深度不变,由p=ρgh可知,水对杯底的压强不变。
19. 兴趣小组的同学们在实验室做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆__________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调。
(2)在杠杆两端加挂钩码并移动钩码探究杠杆平衡条件时,仍使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________。多次实验并在实验记录表上记录数据,如下表所示。
次数
1
1
10
2
5
2
2
15
3
10
3
3
10
2
15
(3)分析数据可以发现,动力和动力臂,阻力和阻力臂的__________总是相等的,从而可以得出杠杆的平衡条件。
(4)图乙中,杠杆恰好水平平衡,同学们在A、B两点的下方均增加一个相同的钩码,杠杆将_______(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“仍保持平衡”);若保持左侧钩码位置不变,移去右侧钩码,将弹簧测力计悬挂于B点竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,若从竖直变成倾斜拉杠杆,发现弹簧测力计的示数变大,原因是此拉力的力臂__________(选填“变大”或“变小”)。
(5)实验后,小明又提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是同学们做了图丙所示实验,发现在杠杆左端的不同位置用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在平衡状态时测出拉力大小,但数据都与杠杆平衡条件不相符,你认为其中的主要原因是_________。
(6)杆秤是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种测质量的简易工具,如图丁所示。此杆秤有两个提纽,使用它测较重的物体时,常用离秤钩较__________(选填“近”或“远”)的提纽。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 便于测量力臂大小 ④. 乘积 ⑤. 顺时针转动 ⑥. 变小 ⑦. 杠杆自重对杠杆平衡有影响 ⑧. 近
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆平衡是指杠杆处于静止或匀速转动状态,杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,应将左端的平衡螺母向右调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]在杠杆两端加挂钩码并移动钩码探究杠杆平衡条件时,仍使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(3)[4]分析数据可以发现
即动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积总是相等的,从而可以得出杠杆的平衡条件。
(4)[5]图乙中,杠杆恰好水平平衡,同学们在A、B两点的下方均增加一个相同的钩码,左边的力和力臂的乘积小于右边的力和力臂的乘积,故杠杆将顺时针转动。
[6]若保持左侧钩码位置不变,移去右侧钩码,将弹簧测力计悬挂于B点竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,若从竖直变成倾斜拉杠杆,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数变大。
(5)[7]杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;杠杆左端不与支点O重合,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的重力对杠杆平衡有影响,所以数据都与杠杆平衡条件不相符。
(6)[8]杆秤是杠杆平衡条件的一个应用,杆秤的实质是一个省力杠杆,动力臂大于阻力臂,动力将小于阻力,离秤钩较近的提纽,动力臂较小,所以测较重的物体时,常用离秤钩较近的提纽。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 2025年春晚节目中,16台人形机器人与舞蹈演员共同表演东北秧歌,惊艳全场,如图所示。机器人的动作又稳又灵活,多亏了智能平衡系统,还有北斗卫星帮忙。若一个机器人的质量为48kg,双脚站立时与水平舞台的总接触面积为 0.03m2,在该舞台上沿直线匀速移动4.5m,用时1.5s。问:
(1)机器人1.5s内运动的速度是多少?
(2)机器人双脚站立时对舞台的压强是多少?
(3)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1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多大?
【答案】(1)3m/s
(2)1.6×104Pa
(3)72W
【解析】
【小问1详解】
机器人1.5s内运动的速度
【小问2详解】
机器人双脚站立时对舞台的压力
则机器人双脚站立时对舞台的压强
【小问3详解】
机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受力平衡,则牵引力为
则1.5s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率
21. 南极冰盖是地球气候系统中最大的“冷源”,储藏着丰富的资源和能源,如图是科考队使用的海洋破冰船在海面正常航行时的情景,上面配备了无人艇的收放设备。设计排水量(最大排水量)约21000吨。(g取10N/kg,ρ海水取1.0×103kg/m3)
(1)破冰船船头设计得很尖,是为了___________,从而冲破冰层,开辟冰区航道;
(2)该船满载时排开海水的体积为多少______?
(3)海面以下9m处的船底受到的压强为多少________?若释放5艘质量均为3t的无人艇后,破冰船所受的浮力减小了多少_______?
【答案】(1)增大压强
(2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
破冰船船头很尖,是通过减小受力面积来增大压强,便于冲破冰层。
【小问2详解】
满载时,根据阿基米德原理 , 该船满载时排开海水的体积为
【小问3详解】
[1]海面下9m处船底压强为
[2]释放5艘质量均为3t的无人船,总质量为
重力为
根据漂浮时浮力等于重力,浮力减小量等于释放的无人艇总重力,即。
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