内容正文:
2024—2025学年度下期期末教学质量监测
八年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,5个大题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求,直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 物理学家______总结了伽利略等人的研究成果,概括出重要的物理定律:一切物体总保持______状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。为了纪念他的杰出贡献,人们以他的名字命名了物理量______的单位。
2. 装修工人师傅在装修房屋时使用如图甲所示铅垂线来检查画框是否挂正了,这里利用了重力的方向总是______;用如图乙所示水管(一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水,水中无气泡)来确定房子里面的水平线,两名工人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做标记,他们这样做是利用了______原理。
3. 嫦娥六号探测器于2024年6月2日着陆月球背面阿波罗盆地进行采样,嫦娥六号探测器在降落月球实施制动减速时,要将发动机喷管朝向___(选填“前方”“侧方”或“后方”),使探测器减速的施力物体是____(选填“燃气”或“喷嘴”),此现象可以说明______。
4. 泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而______;茶叶充分吸水后由于其密度______水的密度而下沉。
5. 无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2kg,小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力做功______J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为______W。
6. 许多交通事故造成的损失与伤害,是与物体具有惯性有关的.为了减少此类事故的再发生,在公路交通管理中有许多要求和措施.就你所知,填写出任意两条.①_____;②_____.
二、选择题(每题2分,共16分。第7~12题每题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每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,有错选的得0分)
7. 下列估算不正确的是( )
A. 拿起一个鸡蛋的力约为0. 5N
B. 八年级物理课本的质量约为2kg
C. 大气对一只大拇指甲表面压力大约是10N
D. 一个中学生双脚站立在水平地面上,对地面的压强约为104Pa
8. 2021年4月25日晚,在举重亚锦赛女子87公斤以上级中,中国选手李雯雯同时打破三项世界纪录。如图所示,这是她举起杠铃时的情景,杠铃稳稳静止着,下列有关说法正确的是( )
A. 杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力是一对平衡力
B. 李雯雯所受的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
C. 杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力是一对相互作用力
D. 杠铃对李雯雯压力和地面对李雯雯的支持力是一对相互作用力
9. 如图实验不能说明大气压存在的是( )
A. 皮碗对吸 B. 瓶吞鸡蛋
C. 纸拖水杯 D. 橡皮膜凸出
10. 在电影《哪吒之魔童降世》中,哪吒在与敖丙决战时,使用混天绫快速舞动。下列关于混天绫的物理现象的分析正确的是( )
A. 混天绫被快速舞动时,它的运动状态没有发生改变
B. 哪吒舞动混天绫的力改变了混天绫的运动状态
C. 混天绫被舞动时,以哪吒为参照物,混天绫是静止的
D. 混天绫的质量会随着舞动速度的加快而增大
11. 055型驱逐舰是我国自主研制的第一款排水量超过万吨的主力驱逐舰,满载时吃水深度为8m,排水量可达12300t(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是( )
A. 航行时,海水对舰底的压力大小大于驱逐舰所受重力大小
B. 驱逐舰满载时,受到的浮力为1.23×103N
C 舰载直升机起飞后,驱逐舰会下沉一些
D. 驱逐舰满载航行时,海水对舰底的压强为8×104Pa
12. 如图所示,AO=6m,BO=2m,拉力F为4N,并与水平方向成30°角,若在轻质木棒B端悬挂一物体使木棒恰好平衡,则物体的重力G应为( )
A. 3N B. 6N C. 9N D. 12N
13. 同学们在操场上玩篮球,下列有关投出的篮球说法正确的是( )
A. 球上升到最高点时处于平衡状态
B. 球在空中继续运动,表明球受到惯性作用
C. 球上升过程中,重力势能增加,动能减少
D. 球的表面制作的凹凸不平是为了增大摩擦
14. 水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是( )
A. 甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B. 甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C. 甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D. 甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,物体在斜面上静止,画出物块对斜面的压力和斜面对物块的支持力。
16. 图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是简化示意图,图中为支点,为压饺子皮时作用在点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力及阻力的力臂。
四、实验探究题(第17题8分,第18题6分,第19题5分,共19分)
17. 探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)小刚准备用弹簧测力计进行实验,实验前他在竖直方向上对弹簧测力计进行调零,然后开始进行如图甲所示的实验操作。小明认为小刚的操作不恰当,请指出不妥之处:______。
(2)小明用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作,实验情境如图甲、乙、丙所示。
①图乙中,由______的原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小为______N。
②比较甲、乙两图的实验,可得出结论:______。
③下列各种现象中,利用了甲、丙两图实验探究结论的是______(填字母)。
A.汽车在结冰的路面上行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)图丁中,小华用5N的水平拉力向左拉动木板,若读数稳定,则弹簧测力计的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”)图乙中弹簧测力计的示数,木块受到的滑动摩擦力的方向是______(选填“水平向左”或“水平向右”)。
(4)在某次实验中,小明拉动木块在木板上运动,木块运动的路程—时间图像如图戊所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断______(选填“<”“>”或“=”)。
18. 小丽用如图所示装置研究液体内部的压强。
(1)图甲装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。用手按压橡皮膜,U形管两侧的液面出现高度差,是因为橡皮管内的气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。
(2)根据图乙、丙所示的现象可得出结论:同种液体的压强随______的增加而增大。根据得出的结论可知,下潜深度是潜水器的一个重要指标,制造深海潜水器多采用钛合金材料,就是利用材料______的性质。
(3)如图丙、丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管两侧液面的变化,可得出结论:______。
(4)实验后,小丽又利用液体压强知识测量某品牌牛奶的密度,实验步骤如下:
①向如图戊所示的容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入牛奶,直至橡皮膜______;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为15cm,牛奶液面到橡皮膜中心的深度为12cm;
④可计算出该牛奶的密度______。
19. 提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力
提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上______(选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验的有用功______J,机械效率是______(结果精确到0.1%);
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”或“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效率与物体上升的高度______(选填“有关”或“无关”)。
五、综合应用题(第20题9分,第21题8分,共17分)
20. 两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,如图所示,该平衡车质量为11kg,每只车轮与地面的接触面积为,质量为45kg的明明驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车受到的阻力为总重的倍,g取;求:
(1)平衡车的重力;
(2)明明驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车的牵引力;
(3)明明站立在平衡车上时,对地面的压强;
(4)为了使平衡车对地面的压强不超过2.5×105 Pa,则驾驶人的最大质量是多少kg?
21. 2024年11月12日,中国无人战舰“虎鲸”在第十五届中国航展上全球首次公开亮相。如图所示,“虎鲸”是由中国船舶集团研发的大型无人作战艇,满载时排开海水的质量约为,可搭载无人机、无人潜航器等,是我国无人技术的具象化体现。(g取10N/kg,海水的密度取)
(1)无人机机翼的上表面凸起,下表面平直,在飞行时,其上方的空气流速大,压强______(选填“小”或“大”)。
(2)“虎鲸”满载时,其排开海水的体积是多少?
(3)“虎鲸”满载时,其所受的浮力是多大?
(4)某次测试中,“虎鲸”2h内沿水平方向匀速航行了144km。若该过程中它所受阻力为,则此时它所受的牵引力的功率是多大?
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2024—2025学年度下期期末教学质量监测
八年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,5个大题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求,直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 物理学家______总结了伽利略等人的研究成果,概括出重要的物理定律:一切物体总保持______状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。为了纪念他的杰出贡献,人们以他的名字命名了物理量______的单位。
【答案】 ① 牛顿 ②. 匀速直线运动 ③. 力
【解析】
【详解】[1][2]对于运动和力的关系,牛顿在总结实验现象和前人经验的基础上,得到了牛顿第一定律。牛顿第一定律是一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
[3]后人为了纪念牛顿对力学研究的突出贡献,将力的单位以“牛顿”来命名。
2. 装修工人师傅在装修房屋时使用如图甲所示铅垂线来检查画框是否挂正了,这里利用了重力的方向总是______;用如图乙所示水管(一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水,水中无气泡)来确定房子里面的水平线,两名工人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做标记,他们这样做是利用了______原理。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]重垂线是利用了重力的方向总是竖直向下的原理制成的。
[2]由于塑料软管中装有水,水管子两端开口,并且底部相连通,符合连通器的结构特征。当水静止时,水管中两水面相平。
3. 嫦娥六号探测器于2024年6月2日着陆月球背面阿波罗盆地进行采样,嫦娥六号探测器在降落月球实施制动减速时,要将发动机喷管朝向___(选填“前方”“侧方”或“后方”),使探测器减速的施力物体是____(选填“燃气”或“喷嘴”),此现象可以说明______。
【答案】 ①. 前方 ②. 燃气 ③. 力的作用是相互的
【解析】
【详解】[1][2][3]降落时,需要减速,则发动机喷管工作时,应使探测器受到一个向后的作用力,则发动机喷管应朝向前方,向前方喷出气体,据力的作用是相互的,则喷出的气体对探测器有一个向后的作用力。这个作用力的施力物体是燃气。
4. 泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而______;茶叶充分吸水后由于其密度______水的密度而下沉。
【答案】 ①. 上浮 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]根据浮与沉的条件,茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,根据F浮=ρ液V排g可知,浮力增大,由于浮力大于重力,所以茶叶上浮。
[2]过一段时间,由于茶叶吸收了水分,茶叶平均密度大于水的密度,所以将会下沉到杯底。
5. 无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2kg,小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力做功______J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为______W。
【答案】 ①. 960 ②. 12
【解析】
【详解】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功
W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×48m=960J
[2]整个飞行过程中用的总时间为
无人机沿水平方向匀速飞行,重力方向竖直向下,没有在重力的方向上通过一定的距离,没有克服重力做功,整个飞行过程中克服重力做功的功率为
6. 许多交通事故造成的损失与伤害,是与物体具有惯性有关的.为了减少此类事故的再发生,在公路交通管理中有许多要求和措施.就你所知,填写出任意两条.①_____;②_____.
【答案】 ①. 禁止超载 ②. 保持车距
【解析】
【详解】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质.运动的车辆由于惯性仍要向前运动,容易造成车祸.保持车距,可以减少车辆的碰撞.质量是惯性大小的决定因素,减小车的质量可以使车尽快停下来,减少车祸,禁止超载.
二、选择题(每题2分,共16分。第7~12题每题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每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,有错选的得0分)
7. 下列估算不正确的是( )
A. 拿起一个鸡蛋的力约为0. 5N
B. 八年级物理课本的质量约为2kg
C. 大气对一只大拇指甲表面的压力大约是10N
D. 一个中学生双脚站立在水平地面上,对地面的压强约为104Pa
【答案】B
【解析】
【详解】A. 一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,托起一个鸡蛋的力为F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N左右.此选项符合实际;但不符合题意;
B.一个苹果的质量在200g左右,八年级物理课本的质量与此差不多,在200g=0.2kg左右.故B不符合实际.符合题意;
C. 一只大拇指指甲表面的压力大约是F=pS=105Pa×10-4m2=10N,符合实际,但不符合题意;
D. 中学生的体重在G=500N左右,双脚与地面的接触面积在S=500cm2=0.05m2左右,站立在水平地面上时对地面的压强为p===104Pa.此选项符合实际.但不符合题意;
8. 2021年4月25日晚,在举重亚锦赛女子87公斤以上级中,中国选手李雯雯同时打破三项世界纪录。如图所示,这是她举起杠铃时的情景,杠铃稳稳静止着,下列有关说法正确的是( )
A. 杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力是一对平衡力
B. 李雯雯所受的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
C. 杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力是一对相互作用力
D. 杠铃对李雯雯的压力和地面对李雯雯的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确;
B.地面对她的支持力等于她和杠铃的总重力,肯定大于她的重力,二者不是平衡力,故B错误;
C.杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力,二者方向相同,不是相互作用力,故C错误;
D.杠铃对李雯雯的压力等于杠铃的重力,而地面对李雯雯的支持力等于杠铃和她的总重力,那么二者大小不等,不是相互作用力,故D错误。
故选A。
9. 如图实验不能说明大气压存在的是( )
A. 皮碗对吸 B. 瓶吞鸡蛋
C. 纸拖水杯 D. 橡皮膜凸出
【答案】D
【解析】
【详解】A.皮碗对吸,类似于课本上的马德堡半球实验,是大气压把两个皮碗紧紧压在一起,能够证明大气压的存在,故A不符合题意;
B.瓶吞鸡蛋实验实际上是大气压把鸡蛋压入到瓶中,能够证明大气压的存在,故B不符合题意;
C.纸托水杯实验中,水为什么没有把纸压下来,是因为纸下面有大气压给纸一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故C不符合题意;
D.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压强,不能够证明大气压的存在,故D符合题意。
故选D。
10. 在电影《哪吒之魔童降世》中,哪吒在与敖丙决战时,使用混天绫快速舞动。下列关于混天绫物理现象的分析正确的是( )
A. 混天绫被快速舞动时,它的运动状态没有发生改变
B. 哪吒舞动混天绫的力改变了混天绫的运动状态
C. 混天绫被舞动时,以哪吒为参照物,混天绫是静止的
D. 混天绫的质量会随着舞动速度的加快而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.混天绫被快速舞动时,混天绫的速度大小和方向都发生改变,所以其运动状态发生改变,故A错误;
B.混天绫在哪吒的力的作用下,运动状态改变,即舞动混天绫的力改变了混天绫的运动状态,故B正确;
C.混天绫被舞动时,以哪吒为参照物,混天绫的位置发生了改变,是运动的,故C错误;
D.质量为物体所含物质的多少,混天绫的质量不会随着舞动速度的加快而增大,故D错误。
故选B。
11. 055型驱逐舰是我国自主研制的第一款排水量超过万吨的主力驱逐舰,满载时吃水深度为8m,排水量可达12300t(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是( )
A. 航行时,海水对舰底的压力大小大于驱逐舰所受重力大小
B. 驱逐舰满载时,受到的浮力为1.23×103N
C. 舰载直升机起飞后,驱逐舰会下沉一些
D. 驱逐舰满载航行时,海水对舰底的压强为8×104Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.驱逐舰在海上航行时处于漂浮状态,所受到的浮力等于它的总重力,根据浮力产生的原因可知受到的浮力等于海水对舰底的压力大小,所以海水对舰底的压力大小等于驱逐舰所受重力大小,故A错误;
B.驱逐舰满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=12300×103kg×10N/kg=1.23×108N
故B错误;
C.舰载直升机起飞后,驱逐舰的总重力变小,且仍漂浮,根据F浮=G可知所受的浮力变小,根据F浮=ρ液gV排可知,排开海水的体积变小,舰体会上浮一些,故C错误;
D.驱逐舰满载航行时吃水深度为8m,舰底所受的压强
p=ρ海水gh=1×103kg×10N/kg×8m=8×104Pa
故D正确。
故选D。
12. 如图所示,AO=6m,BO=2m,拉力F为4N,并与水平方向成30°角,若在轻质木棒B端悬挂一物体使木棒恰好平衡,则物体的重力G应为( )
A. 3N B. 6N C. 9N D. 12N
【答案】B
【解析】
【详解】过支点O做动力作用线的垂线段,即动力臂L,如下图所示:
根据图示可知,
由杠杆平衡的条件,可得:物体的重力
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 同学们在操场上玩篮球,下列有关投出的篮球说法正确的是( )
A. 球上升到最高点时处于平衡状态
B. 球空中继续运动,表明球受到惯性作用
C. 球上升过程中,重力势能增加,动能减少
D. 球的表面制作的凹凸不平是为了增大摩擦
【答案】CD
【解析】
【详解】A.篮球被抛出到最高点时,受重力和空气阻力作用,两个力不是平衡力,所以篮球处于非平衡状态,故A错误;
B.球在空中继续运动,是由于球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.球上升过程中,质量不变,高度增加,速度减小,故重力势能增加,动能减小,故C正确;
D.球的表面制作的凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D正确。
故选CD。
14. 水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是( )
A. 甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B. 甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C. 甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D. 甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由甲图可知,橘子处于漂浮状态,受力平衡,根据浮沉条件可知,橘子受重力和浮力,重力等于浮力,故A错误;
B.因将甲图中的橘子取出后剥皮再放入右侧杯中,右杯中的橘子重力变小,甲杯中橘子漂浮,所受浮力等于橘子的重力,乙杯中橘子沉底,所受浮力小于重力,则甲图中橘子受到的浮力大,故B正确;
C.橘子剥皮后的重力变小,水和杯子的重力相同,所以甲杯子的总重力大于乙杯子的总重力;受力面积相同,根据可知,甲图中杯子对桌面的压强大于乙图中杯子对桌面的压强,故C错误;
D.由图可知,甲图中水的深度大于乙图中水的深度,根据p=ρ水gh可知,甲图中杯底受到水的压强大于乙图中杯底受到水的压强,故D正确。
故选BD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,物体在斜面上静止,画出物块对斜面的压力和斜面对物块的支持力。
【答案】
【解析】
【详解】压力是接触面受到的力,因此压力作用在接触面的中点上,并垂直于受力面,根据作用力与反作用力的性质可知,斜面对物块的支持力垂直于支持面并指向物块,具体如图所示:
16. 图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是简化示意图,图中为支点,为压饺子皮时作用在点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力及阻力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】阻力和阻力臂不变,以OA为动力臂时,动力臂最长,根据杠杆平衡条件,动力最小,所以过点A作垂直于OA向下的力即为最小动力;过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂,作图如下:
四、实验探究题(第17题8分,第18题6分,第19题5分,共19分)
17. 探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)小刚准备用弹簧测力计进行实验,实验前他在竖直方向上对弹簧测力计进行调零,然后开始进行如图甲所示的实验操作。小明认为小刚的操作不恰当,请指出不妥之处:______。
(2)小明用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作,实验情境如图甲、乙、丙所示。
①图乙中,由______的原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小为______N。
②比较甲、乙两图的实验,可得出结论:______。
③下列各种现象中,利用了甲、丙两图实验探究结论的是______(填字母)。
A.汽车在结冰的路面上行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)图丁中,小华用5N的水平拉力向左拉动木板,若读数稳定,则弹簧测力计的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”)图乙中弹簧测力计的示数,木块受到的滑动摩擦力的方向是______(选填“水平向左”或“水平向右”)。
(4)在某次实验中,小明拉动木块在木板上运动,木块运动的路程—时间图像如图戊所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断______(选填“<”“>”或“=”)。
【答案】(1)没有在水平方向上对弹簧测力计进行调零
(2) ①. 二力平衡 ②. 3.4 ③. 在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 ④. A
(3) ①. 等于 ②. 水平向左
(4)=
【解析】
【小问1详解】
因为需要测量水平方向上滑动摩擦力的大小,所以实验前首先应在水平方向对弹簧测力计进行调零。
【小问2详解】
[1]弹簧测力计沿水平方向拉动木块在水平放置的长木板上做匀速直线运动,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的原理可知,木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等。
[2]由图乙可知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3.4N,所以木块受到的滑动摩擦力大小等于3.4N。
[3]甲、乙两图中,压力大小不相同,接触面的粗糙程度相同,弹簧测力计的示数不相同,压力越大,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,故可得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[4]A.汽车在结冰的路面上行驶时,在车轮上缠绕铁链,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,变滑动为滚动来减小摩擦力,故C不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
[1][2]图丁中,小华用5N的水平拉力向左拉动木板,若读数稳定,木块处于静止状态,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,由于弹簧测力计对木块的拉力方向是水平向右,故此时木块受到的滑动摩擦力的方向是水平向左。图丁和图乙相比,压力和接触面的粗糙程度相同,二者摩擦力的大小相同,所以图丁中弹簧测力计的示数等于图乙中弹簧测力计的示数。
【小问4详解】
由图戊可知,木块在和时间内运动的路程和时间均成正比,说明木块在和时间内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力大小相同,木块做匀速直线运动,拉力大小等于滑动摩擦力大小,即。
18. 小丽用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图甲装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。用手按压橡皮膜,U形管两侧的液面出现高度差,是因为橡皮管内的气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。
(2)根据图乙、丙所示的现象可得出结论:同种液体的压强随______的增加而增大。根据得出的结论可知,下潜深度是潜水器的一个重要指标,制造深海潜水器多采用钛合金材料,就是利用材料______的性质。
(3)如图丙、丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管两侧液面的变化,可得出结论:______。
(4)实验后,小丽又利用液体压强知识测量某品牌牛奶的密度,实验步骤如下:
①向如图戊所示的容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入牛奶,直至橡皮膜______;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为15cm,牛奶液面到橡皮膜中心的深度为12cm;
④可计算出该牛奶的密度______。
【答案】(1)大于 (2) ①. 深度 ②. 承受压强的能力强
(3)在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等
(4) ①. 恢复原状 ②.
【解析】
【小问1详解】
用手按压橡皮膜,橡皮膜会发生形变,挤压U形管左侧管内空气,两侧的液面会产生高度差,这是因为橡皮管内的气压大于外界大气压。
【小问2详解】
[1]图乙、丙控制液体的密度相同,改变探头在水中深度,探头在图丙中的深度较深,根据图乙、丙所示的现象可知,探头在图丙中U形管两侧液面的高度差较大,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。
[2]潜水器下潜越深,液体对其产生的压强越大,越容易发生形变,所以潜水器的材料应具有承受压强的能力强、硬度大等性质。
【小问3详解】
图丙、丁中,探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察到U形管两侧液面的高度差相同,可得出结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
【小问4详解】
[1]实验后,小丽又利用液体压强知识测量某品牌牛奶的密度,实验步骤如下:向如图戊所示的容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;再向容器中的右侧缓慢倒入牛奶,直至橡皮膜恢复原状,说明此时橡皮膜两边受到的压强相等;
[2]测得水面到橡皮膜中心的深度为15cm,牛奶液面到橡皮膜中心的深度为12cm;橡皮膜两边受到的压强相等,由得
解得
19. 提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力
提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
1
03
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上______(选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验的有用功______J,机械效率是______(结果精确到0.1%);
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”或“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效率与物体上升的高度______(选填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 匀速 ②. 0.4 ③. 74.1% ④. 越高 ⑤. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]实验中应沿竖直方向向上匀速拉动弹簧测力计,使测力计示数比较稳定,便于读数。
(2)[2][3]由表格中数据可知,第3组实验的有用功为
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J
机械效率是
(3)[4]分析比较第1、2、3次实验数据可知,使用同一个滑轮组提升物体,被提升的物体越重,有用功在总功中所占的比例越大,滑轮组的机械效率就越高。
[5]分析比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组,在物重相同时,物体上升的高度不同,机械效率相同,说明机械效率与物体上升的高度无关。
五、综合应用题(第20题9分,第21题8分,共17分)
20. 两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,如图所示,该平衡车质量为11kg,每只车轮与地面的接触面积为,质量为45kg的明明驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车受到的阻力为总重的倍,g取;求:
(1)平衡车的重力;
(2)明明驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车的牵引力;
(3)明明站立在平衡车上时,对地面的压强;
(4)为了使平衡车对地面的压强不超过2.5×105 Pa,则驾驶人的最大质量是多少kg?
【答案】(1)110N;(2)56N;(3)1.4×105 Pa;(4)89kg
【解析】
【详解】解:(1)平衡车的重力为
(2)明明和平衡车的总重力为
平衡车受到的阻力为
平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车的牵引力和阻力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知平衡车的牵引力为
(3)平衡车对地面的压力等于明明和平衡车的总重力,则明明驾驶平衡车时对地面的压强为
(4)平衡车对地面的最大压力
平衡车对地面的最大压力等于此时车和人的总重力,即
所以,驾驶人的最大重力
则驾驶人的最大质量为
答:(1)平衡车的重力为110N;
(2)明明驾驶平衡车时,平衡车的牵引力为56N;
(3)明明驾驶平衡车时对地面的压强为。
(4)驾驶人的最大质量为89kg。
21. 2024年11月12日,中国无人战舰“虎鲸”在第十五届中国航展上全球首次公开亮相。如图所示,“虎鲸”是由中国船舶集团研发的大型无人作战艇,满载时排开海水的质量约为,可搭载无人机、无人潜航器等,是我国无人技术的具象化体现。(g取10N/kg,海水的密度取)
(1)无人机机翼的上表面凸起,下表面平直,在飞行时,其上方的空气流速大,压强______(选填“小”或“大”)。
(2)“虎鲸”满载时,其排开海水的体积是多少?
(3)“虎鲸”满载时,其所受的浮力是多大?
(4)某次测试中,“虎鲸”2h内沿水平方向匀速航行了144km。若该过程中它所受的阻力为,则此时它所受的牵引力的功率是多大?
【答案】(1)小 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。无人机机翼上表面凸起,空气流速大,所以压强小。
【小问2详解】
已知“虎鲸”满载时排开海水的质量,满载时排开海水的体积为
【小问3详解】
“虎鲸”满载时所受的浮力为
【小问4详解】
测试中,“虎鲸”2h内沿水平方向匀速航行了144km,即它做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡的条件可知,它所受的牵引力等于阻力,即
此时牵引力的功率
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