内容正文:
2025年春季学期期末学业质量监测
八年级物理
(全卷满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.试卷分为试题卷和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上,在本试题卷上作答无效。
2.本卷g取10N/kg。
第Ⅰ卷(选择题 共38分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 焦耳是历史上著名的物理学家,为了纪念他, 以他名字作为单位的物理量是( )
A. 功率 B. 功 C. 压强 D. 力
2. 下列实例中,属于增大压强的是( )
A. 菜刀磨得很锋利 B. 铁轨铺在枕木上
C. 书包带做得宽大 D. 火星探测车的轮子很大
3. 如图是《天工开物》中古人用踏碓舂米的情景,踏碓的实质是属于费力杠杆。图中的工具在使用时与踏碓属于同一类杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 羊角锤
C. 筷子 D. 核桃夹
4. 下列情况中,力对物体做功的是( )
A. 将书包从地面提到书桌上 B. 提着水桶水平匀速行走
C. 举着杠铃静止不动 D. 用力推车但车未动
5. 如图所示,一辆载有钢卷大货车因急刹车,致使钢卷砸向驾驶室。产生这种现象的原因是因为钢卷( )
A. 失去了惯性 B. 具有惯性 C. 不受力的作用 D. 惯性大于阻力
6. 在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。他这样做的目的( )
A. 前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
B. 前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
C. 两者都是减小摩擦
D. 两者都是增大摩擦
7. 下列情形中,松手后纸片还能保持平衡是( )
A. B.
C. D.
8. 关于机械效率,下列说法正确的是( )
A 机械效率可以大于100%
B. 额外功占比越少,机械效率越高
C. 功率大的机械效率一定高
D. 机械效率与做功快慢有关
9. 两人站在海边的沙滩上,在沙滩上留下了深浅不同的脚印,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 两人对沙滩的压强一定相同
B. 脚印小的人对沙滩的压强一定大
C. 脚印深的人对沙滩的压强一定大
D. 脚印深的人对沙滩的压力一定大
10. 端午节划龙舟是我国的传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。如图所示,小李发现并行的龙舟不能靠的太近,其中蕴含的原理与以下哪个是相同的( )
A. 用吸管吸饮料 B. 在骑车时需要带头盔
C. 高压锅煮饭 D. 地铁站里有安全线
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 如图所示,有一个重力为G的长方体悬浮在液体中,其受到的浮力为,液体对长方体向下和向上的压力分别为和。下列说法正确的是( )
A. 长方体只有上下表面受到液体压力
B. 和的大小关系是
C. 、和的大小关系是
D. 若长方体浸没于更深的位置,它受到的浮力变大
12. 如图所示,利用滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升了4m。物体受到的重力为10N,动滑轮重为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A. 此滑轮为动滑轮 B. 物体运动的速度为4m/s
C. 拉力F的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m
第Ⅱ卷(非选择题 共62分)
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 小明用力踢足球时,脚感到疼痛,这个现象说明力的作用是 _______的;使脚感到疼痛的力的施力物体是 _______。
14. 如图是我国探月工程“嫦娥六号”探测器,其返回舱在距离地面一定高度时,需要打开降落伞减速,以便安全着陆,在返回舱减速下降的过程中,探测器的动能________,机械能________(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
15. 装甲车通常用履带而不用车轮,是为了增大接触面积来________(选填“增大”或“减小”)压强;在高原上用普通锅煮饭不容易熟,是因为大气压随高度的增加而________,导致水的沸点降低。
16. 合理选用工具可以提升工作效率。如图甲,在用扳手拧螺母时,手握的位置越远离螺丝,越容易拧松,这说明力的作用效果与力的___________有关;图乙是利用重垂线来判断画框是否挂正的情景,这是利用了重力的方向是___________的。
17. 如图所示,在制作简易杆秤的跨学科实践中,根据杠杆平衡原理,杆秤上的刻度线通常是________(选填“均匀”或“不均匀”)的,杆秤的支点位于________位置。
18. 如图甲所示,在一个足够高的圆柱形容器内放一个重为18N的实心金属圆柱体,现不断向容器内注水,在注水过程中圆柱体受到的重力________(选填“变大”、“变小”或“不变”),注水过程中容器底部受到水的压强p与注水体积V的关系如图乙所示,则圆柱体的密度为________(取)。
四、作图题(本大题共3小题,共6分。)
19. 按要求完成下列作图;
(1)如图所示,无人机提着快递在空中静止,请画出快递受到的重力。
(2)如图所示,鸡蛋漂浮于浓盐水中处于静止状态,请画出鸡蛋的受力示意图。
(3)如图所示,画出用起子撬图钉的动力的力臂。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
20. 在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据________ 知识,木块受到的滑动摩擦力为________N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的________有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________;
(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来________ (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。
21. 如图甲所示是研究物体动能跟哪些因素有关的实验装置。
(1)为了研究动能的大小与质量的关系,让质量不同的小球在________(选填“同一”或“不同”)高度释放,控制小球滚到水平面时的________大小相等;
(2)实验中用小球推动木块的距离s来表示小球________的大小,这是运用了________(选填“控制变量法”或“转换法”)的物理研究方法;
(3)如图乙为某段道路的标志牌,请结合所学知识解释:
①对机动车限定最高行驶速度:当质量相同,物体运动的速度越大,________越大;
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:当速度相同,________越大,动能越大;
22. 小明利用如题图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于________(选填“平衡状态”或“不平衡状态”),可将杠杆两端的平衡螺母向________调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是:________。
次数
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆在水平位置重新平衡,应在B点挂________个钩码。
(4)当杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格,杠杆________(选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23. 如图所示是小林“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作过程:
(1)比较图b和图________中弹簧测力计的示数可知,浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力________(选填“越大”、“越小”或“不变”);
(2)研究浮力的大小是否跟液体的密度有关时,应选用图________和图d进行比较;液体的密度越大,物体所受的浮力________;
(3)比较图d、e中弹簧测力计的示数可知,浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度________(选填“有关”或“无关”);物体浸没在酒精时受到的浮力为________N。
(4)经进一步计算可知酒精的密度为________。
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
24. AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款机器人,在一次测试中该机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m。求:
(1)该过程中机器人对箱子所做的功;
(2)该过程中机器人对箱子做功功率;
(3)机器人的电动机在该过程中所做功的功率为50W,求此过程中机器人的机械效率η。
25. 某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在圆柱形水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积,不放被测物体时浮力秤的总质量,水的密度,水桶横截面积,g取10N/kg。求:
(1)不放被测物体时浮力秤受到的重力;
(2)不放被测物体时浮力秤排开水的体积;
(3)浮力秤上2cm刻度线对应的质量值;
(4)当在浮力秤中放入另一被测物体时,水面已超出了最大刻度值但仍然漂浮在水中,整个过程中水没有溢出,经测量知该过程中水面上升了3cm,求该被测物体受到的重力。
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2025年春季学期期末学业质量监测
八年级物理
(全卷满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.试卷分为试题卷和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上,在本试题卷上作答无效。
2.本卷g取10N/kg。
第Ⅰ卷(选择题 共38分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 焦耳是历史上著名的物理学家,为了纪念他, 以他名字作为单位的物理量是( )
A. 功率 B. 功 C. 压强 D. 力
【答案】B
【解析】
【详解】为了纪念焦耳在物理学中的伟大贡献,以他的名字作为单位的物理量是功、能量的单位,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 下列实例中,属于增大压强的是( )
A. 菜刀磨得很锋利 B. 铁轨铺在枕木上
C. 书包带做得宽大 D. 火星探测车的轮子很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.菜刀磨锋利后,刀刃的受力面积减小,在压力一定时,压强增大,故A符合题意;
B.铁轨下铺枕木,增大了受力面积,减小了压强,故B不符合题意;
C.书包带宽大,增大了受力面积,减小了压强,故C不符合题意;
D.探测车轮子大,增大了受力面积,减小了压强,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图是《天工开物》中古人用踏碓舂米的情景,踏碓的实质是属于费力杠杆。图中的工具在使用时与踏碓属于同一类杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 羊角锤
C. 筷子 D. 核桃夹
【答案】C
【解析】
【详解】A.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.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B不符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,故C符合题意;
D.核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列情况中,力对物体做功的是( )
A. 将书包从地面提到书桌上 B. 提着水桶水平匀速行走
C. 举着杠铃静止不动 D. 用力推车但车未动
【答案】A
【解析】
【详解】A.将书包从地面提到书桌上时,人对书包施加竖直向上的力,书包在力的方向上移动了距离,符合做功条件,故A符合题意;
B.提着水桶水平匀速行走时,人对水桶的力竖直向上,而水桶移动方向水平,在拉力的方向没有移动距离,没有做功,故B不符合题意;
C.举着杠铃静止不动时,虽然施加了力,但杠铃没有移动距离,没有做功,故C不符合题意;
D.用力推车但车未动时,车没有移动距离,没有做功,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示,一辆载有钢卷的大货车因急刹车,致使钢卷砸向驾驶室。产生这种现象的原因是因为钢卷( )
A. 失去了惯性 B. 具有惯性 C. 不受力的作用 D. 惯性大于阻力
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,钢卷不会失去惯性,故A不符合题意;
B.由于钢卷具有惯性,保持原来的运动状态,从而使钢卷砸向驾驶室,故B符合题意;
C.钢卷此时受到了重力,处于受力状态,故C不符合题意;
D.惯性不是力,无法与阻力比较大小,故D不符合题意。
故选B。
6. 在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。他这样做的目的( )
A. 前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
B. 前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
C. 两者都是减小摩擦
D. 两者都是增大摩擦
【答案】B
【解析】
【详解】体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉,是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦;而在单杠上回环动作时,手握单杠不能握得太紧,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码,纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,纸片能保持平衡状态,故A符合题意;
B.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个和一个质量相等的钩码,纸片两端受到的两个力的大小不相等,即两个力的大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力,纸片不能保持平衡状态,故B不符合题意;
C.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码,但纸片扭转一个角度,纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一条直线上,不是一对平衡力,纸片不能保持平衡状态,,故C不符合题意;
D.纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码,但纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一条直线上,不是一对平衡力,纸片不能保持平衡状态,故D不符合题意。
故选A。
8. 关于机械效率,下列说法正确的是( )
A. 机械效率可以大于100%
B. 额外功占比越少,机械效率越高
C. 功率大的机械效率一定高
D. 机械效率与做功快慢有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.机械效率是有用功与总功的比值,由于总功包含额外功,机械效率必然小于100%,故A错误;
B.额外功占比越少,有用功占比越大,机械效率是有用功与总功的比值,越高,故B正确;
CD.功率反映做功快慢,机械效率与有用功和总功的比例有关,两者无直接关系,故CD错误。
故选B。
9. 两人站在海边的沙滩上,在沙滩上留下了深浅不同的脚印,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 两人对沙滩的压强一定相同
B. 脚印小的人对沙滩的压强一定大
C. 脚印深的人对沙滩的压强一定大
D. 脚印深的人对沙滩的压力一定大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.两人站在相同的沙滩上,留下了深浅不同的脚印,说明他们对沙滩的压力效果不同,也就是压强不同,所以,脚印深的人对沙滩的压强一定大,故C正确,AB错误;
D.两个人的重力大小未知,对沙滩的压力大小无法确定,故D错误.
10. 端午节划龙舟是我国的传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。如图所示,小李发现并行的龙舟不能靠的太近,其中蕴含的原理与以下哪个是相同的( )
A. 用吸管吸饮料 B. 在骑车时需要带头盔
C. 高压锅煮饭 D. 地铁站里有安全线
【答案】D
【解析】
【详解】当两船靠近时,两船之间水流速将会变大,而压强会减小,所以易发生事故。
A.用吸管吸饮料时,用力吸的作用是排出管内空气,使吸管内气压小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故A不符合题意;
B.在骑车时需要带头盔,如果骑车摔倒,头盔可以保护头部,故B不符合题意;
C.高压锅煮饭是利用气压高水的沸点高的原理,故C不符合题意;
D.地铁安全线是根据流体压强与流速关系设置的,地铁进站时,若人站在安全线内,人靠近地铁一侧的空气流速大,压强小,人远离地铁一侧的空气流速小,压强大,使人受到一个向前的压强差,可能引发安全事故,故候车时,乘客应站在安全线外,故D符合题意。
故选D。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 如图所示,有一个重力为G的长方体悬浮在液体中,其受到的浮力为,液体对长方体向下和向上的压力分别为和。下列说法正确的是( )
A. 长方体只有上下表面受到液体压力
B. 和的大小关系是
C. 、和的大小关系是
D. 若长方体浸没于更深的位置,它受到的浮力变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.液体内部各个方向都有压强,长方体浸没在液体中,长方体各个方向都受到液体压力的作用,故A错误;
B.同种液体中,深度越深,压强越大,长方体上下表面的面积相同,下表面在液体中深度较深,受到的液体压强较大,由得,故B正确;
C.根据浮力产生的原因可知,物体在液体中受到的浮力等于物体上下表面受到的压力差,即
故C正确;
D.若物体浸没于更深的位置,物体排开液体体积不变,根据阿基米德原理可知,长方体受到的浮力大小不变,故D错误。
故选BC
12. 如图所示,利用滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升了4m。物体受到的重力为10N,动滑轮重为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A. 此滑轮为动滑轮 B. 物体运动的速度为4m/s
C. 拉力F的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.该滑轮在使用时,轴的位置随被拉物体一起运动,因此是动滑轮,故A正确;
B.由题意知,物体在10s内匀速上升4m,物体运动的速度为
故B错误;
C.由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,故拉力的大小为
故C错误;
D.绳子自由端移动的距离为s绳=nh物=2×4m=8m
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题 共62分)
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 小明用力踢足球时,脚感到疼痛,这个现象说明力的作用是 _______的;使脚感到疼痛的力的施力物体是 _______。
【答案】 ①. 相互 ②. 足球
【解析】
【详解】[1]踢球时脚感到疼痛,是因为脚对足球施加作用力的同时足球对脚施加反作用力,这个现象说明力的作用是相互的。
[2]脚感到疼痛是足球对脚有力的作用,此力的施力物是足球。
14. 如图是我国探月工程“嫦娥六号”探测器,其返回舱在距离地面一定高度时,需要打开降落伞减速,以便安全着陆,在返回舱减速下降的过程中,探测器的动能________,机械能________(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]返回舱减速下降过程中,质量不变,速度减小,高度降低,动能减小,重力势能减小,所以机械能减小。
15. 装甲车通常用履带而不用车轮,是为了增大接触面积来________(选填“增大”或“减小”)压强;在高原上用普通锅煮饭不容易熟,是因为大气压随高度的增加而________,导致水的沸点降低。
【答案】 ①.
减小 ②.
减小
【解析】
【详解】[1]履带与地面接触的面积比车轮大,装甲车通常用履带而不用车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
[2]因为海拔越高,气压越低;气压越低、沸点越低。所以在高原地区水的沸点低于100°C,在这些地方用普通锅煮饭不容易熟。
16. 合理选用工具可以提升工作效率。如图甲,在用扳手拧螺母时,手握的位置越远离螺丝,越容易拧松,这说明力的作用效果与力的___________有关;图乙是利用重垂线来判断画框是否挂正的情景,这是利用了重力的方向是___________的。
【答案】 ①. 作用点 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。在用扳手拧螺母时,手握的位置越远离螺丝,越容易拧松,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]重力的方向总是竖直向下的,利用这一特性可以制作重垂线来判断画框是否挂正。
17. 如图所示,在制作简易杆秤的跨学科实践中,根据杠杆平衡原理,杆秤上的刻度线通常是________(选填“均匀”或“不均匀”)的,杆秤的支点位于________位置。
【答案】 ①. 均匀 ②. 提纽
【解析】
【详解】[1]空秤盘时,调节秤砣的位置使秤杆水平平衡,这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星0,用记号笔标记此位置,即为零刻度线,该步骤的目的是消除秤盘的自重对平衡的影响,当秤盘中不放任何物体时,调整秤砣的位置使杆秤平衡,在此时秤砣细线对应杆秤的位置上标为零刻度线,根据杠杆的平衡条件有
当物体的质量为m,则
故长度与质量是一次函数关系,因而刻度是均匀的。
[2]杆秤的本质是一个杠杆,平衡条件为
用图所示这个杆秤称量物体时,支点是提纽所在的位置。
18. 如图甲所示,在一个足够高的圆柱形容器内放一个重为18N的实心金属圆柱体,现不断向容器内注水,在注水过程中圆柱体受到的重力________(选填“变大”、“变小”或“不变”),注水过程中容器底部受到水的压强p与注水体积V的关系如图乙所示,则圆柱体的密度为________(取)。
【答案】 ①. 不变 ②.
【解析】
【详解】[1]注水过程中,圆柱体的质量不变,因此圆柱体受到的重力不变。
[2]由图像可知,注水体积时,图像的倾斜程度发生改变,说明此时圆柱体刚好浸没在水中,此时容器底部受到水的压强,由可知,此时水深为
圆柱体高度为
注水体积时,容器底部受到水的压强,有可知,此时水深为
注水体积由到,可知圆柱形容器底面积为
实心金属圆柱体的底面积为
实心金属圆柱体的体积为
实心金属圆柱体的质量为
实心金属圆柱体的密度为
四、作图题(本大题共3小题,共6分。)
19. 按要求完成下列作图;
(1)如图所示,无人机提着快递在空中静止,请画出快递受到的重力。
(2)如图所示,鸡蛋漂浮于浓盐水中处于静止状态,请画出鸡蛋的受力示意图。
(3)如图所示,画出用起子撬图钉的动力的力臂。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由于重力的作用点是重心,重力的方向竖直向下,重力的表示符号是,故如下图所示:
【小问2详解】
鸡蛋漂浮于浓盐水中处于静止状态,鸡蛋受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,由二力平衡可知,浮力的大小等于重力的大小,长度需要相等,故如下图所示:
【小问3详解】
动力臂是支点到动力作用线的距离,过支点作动力作用线的垂线,用两端带箭头的实线表示动力臂,并画垂直符号,故如下图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
20. 在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据________ 知识,木块受到滑动摩擦力为________N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的________有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________;
(4)许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,是应用步骤(3)的结论来________ (选填“增大”或“减小”)鞋底与地面的摩擦。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 2 ③. 压力 ④. 大 ⑤. 增大
【解析】
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,这是利用二力平衡的知识,此时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,木块受到的滑动摩擦力为2N。
(2)[3]比较甲和乙实验,接触面的粗糙程度相同,乙图中压力较大,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(3)[4]比较甲和丙实验,压力相同,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5]运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹,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,所以是应用步骤(3)的结论来增大鞋底与地面的摩擦。
21. 如图甲所示是研究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置。
(1)为了研究动能的大小与质量的关系,让质量不同的小球在________(选填“同一”或“不同”)高度释放,控制小球滚到水平面时的________大小相等;
(2)实验中用小球推动木块的距离s来表示小球________的大小,这是运用了________(选填“控制变量法”或“转换法”)的物理研究方法;
(3)如图乙为某段道路的标志牌,请结合所学知识解释:
①对机动车限定最高行驶速度:当质量相同,物体运动的速度越大,________越大;
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:当速度相同,________越大,动能越大;
【答案】(1) ①. 同一 ②. 速度
(2) ①. 动能 ②. 转换法
(3) ①. 动能 ②. 质量
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据控制变量法的思想,为了研究动能的大小与质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,因此应让质量不同的小球在同一高度释放,此时小球到达水平面时的速度相等。
【小问2详解】
[1][2]探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接判断,但可以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,用到的是转换法。
【小问3详解】
[1]机动车的质量一定时,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶。
[2]在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同。
22. 小明利用如题图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于________(选填“平衡状态”或“不平衡状态”),可将杠杆两端的平衡螺母向________调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是:________。
次数
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆在水平位置重新平衡,应在B点挂________个钩码。
(4)当杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格,杠杆________(选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 平衡状态 ②. 右
(2)
(3)6 (4)左侧下降
(5)变大
【解析】
【小问1详解】
[1]因为杠杆此时处于静止状态,属于平衡状态,因此杠杆处于平衡状态。
[2]由甲图可知,杠杆左端低,右端高,因此可将杠杆两端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
由表格中的数据可看出动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,因此可得出杠杆平衡条件是:。
【小问3详解】
设每个钩码的重力为G,杠杆每小格的长度为L,则由图可知FA=4G,LOA=3L,LOB=2L,根据杠杆平衡条件可得
即
所以应在B点挂6个钩码。
【小问4详解】
当杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格,此时,,则左端力与力臂的乘积为
右端力与力臂的乘积为
所以左端力与力臂的乘积较大,因此左端下降。
【小问5详解】
当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,其力臂变小,A点力及其力臂不变,使杠杆仍然在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数将变大。
23. 如图所示是小林“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作过程:
(1)比较图b和图________中弹簧测力计的示数可知,浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,它受到的浮力________(选填“越大”、“越小”或“不变”);
(2)研究浮力的大小是否跟液体的密度有关时,应选用图________和图d进行比较;液体的密度越大,物体所受的浮力________;
(3)比较图d、e中弹簧测力计的示数可知,浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度________(选填“有关”或“无关”);物体浸没在酒精时受到的浮力为________N。
(4)经进一步计算可知酒精的密度为________。
【答案】(1) ①. c ②. 越大
(2) ①. c ②. 越大
(3) ①. 无关 ②. 0.8
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]分析b、c可知,浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据称重法计算物体受到的浮力可知,它受到的浮力越大。
【小问2详解】
[1][2]分析d、c可知,浸在密度不同液体中的物体,排开液体的体积相同,浸没在水中的深度相同,根据弹簧测力计的示数可知,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
【小问3详解】
[1]分析d、e可知,浸在同一液体中的物体,排开液体的体积相同,浸没在水中的深度不同,根据弹簧测力计的示数可知,受到的浮力与它浸没的深度无关。
[2]由a、e图可知,物体的重力为3N,根据称重法可知,物体浸没在酒精时受到的浮力为
【小问4详解】
由图a、c可知,物体浸没在水中受到的浮力为
物体浸没在水中,排开水的体积等于物体自身的体积大小,则在图(c)中受到的浮力
物体浸没在酒精时受到的浮力为0.8N,酒精的密度为
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
24. AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款机器人,在一次测试中该机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m。求:
(1)该过程中机器人对箱子所做功;
(2)该过程中机器人对箱子做功的功率;
(3)机器人的电动机在该过程中所做功的功率为50W,求此过程中机器人的机械效率η。
【答案】(1)80J (2)40W
(3)80%
【解析】
【小问1详解】
由题意知,机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m,则机器人对箱子做的功
【小问2详解】
机器人对箱子做功的功率
【小问3详解】
由,机器人电动机在该过程中所做的功
因此,机器人的机械效率
25. 某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在圆柱形水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积,不放被测物体时浮力秤的总质量,水的密度,水桶横截面积,g取10N/kg。求:
(1)不放被测物体时浮力秤受到的重力;
(2)不放被测物体时浮力秤排开水的体积;
(3)浮力秤上2cm刻度线对应的质量值;
(4)当在浮力秤中放入另一被测物体时,水面已超出了最大刻度值但仍然漂浮在水中,整个过程中水没有溢出,经测量知该过程中水面上升了3cm,求该被测物体受到的重力。
【答案】(1)1.5N
(2)1.5×10-4m3
(3)0.1kg (4)4.5N
【解析】
【小问1详解】
已知不放被测物体时浮力秤的总质量,则浮力秤受到的重力
【小问2详解】
浮力秤漂浮在水面上,浮力等于重力
根据阿基米德原理,浮力秤受到浮力的大小等于它排开的水所受的重力
排开水的体积为
【小问3详解】
放入被测物m1时,浮力秤浸到2cm刻度线漂浮时
可知
故被测物m1的质量
【小问4详解】
放入另一被测物体时,浮力秤浸入的深度增加了h,水面上升了h1=3cm,由体积关系有
浮力秤浸入的深度增加了h为
由于浮力秤漂浮,浮力的变化量等于放入物体的重力
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