内容正文:
下陆区2024-2025学年度下学期期末质量检测
八年级物理
满分70分,时间80分钟
一、选择题(12题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列有关力的说法中,正确的是( )
A. 力的作用效果只与力的大小、方向有关系
B. 手拍桌子时,手先对桌子施加了力,桌子后对手施加了力
C. 弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力是重力
D. “孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
2. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A. 撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B. 手对撑竿的力和撑竿对手的力是一对相互作用力
C. 手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D. 撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
3. 如图是用来探究阻力对物体运动的影响实验。让小车从斜面滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上的运动距璃。关于此实验下列说法不正确的是( )
A. 每次实验让小车从斜面相同位置滑下,目的是使小车到达水平面的初速度相同
B. 小车到达水平面上,在竖直方向上受到的是一对平衡力
C. 小车在水平面上滑行一段距离停下来是由于外力的作用迫使其速度减小的
D. 由此实验可以直接得出牛顿第一定律
4. 如下图所示的生活场景如图所示,有关惯性知识的说法正确的是( )
A. 锤柄撞击硬物后,锤头会紧套在锤柄上,是利用了锤头具有惯性
B 汽车行驶速度越快,惯性就越大,拐弯时就越容易翻倒
C. 星际探测仪在脱离地球引力范围后,就不再具有惯性
D. 掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶受到惯性力作用
5. 如图所示用F=12N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B相对于地面静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块A所受地面的摩擦力的大小及方向为( )
A. 8N,水平向右 B. 8N,水平向左
C. 4N,水平向右 D. 4N,水平向左
6. 如图所示,关于生活中厨房里涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 甲图:高压锅煮食物容易熟,是因为气压越高沸点越低
B. 乙图:抽油烟机能够抽油烟,是利用了流体中流速大的位置压强小的原理
C. 丙图:菜刀刃磨得很锋利,是利用增大压力的方法来增大压强
D. 丁图:夹盘神器中的防滑夹头,是通过增大接触面积来增大摩擦
7. 对下列情境的描述错误的是( )
A. 甲图,盘山公路相当于简单机械中的斜面
B. 乙图,盆景中的自动供水装置,由于大气压的作用使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
C. 丙图,卫生间的地漏结构利用了连通器的原理
D. 丁图,将同一个密度计先后放入盛有不同液体两个烧杯中,放在右侧烧杯中时所受浮力较大
8. 如图所示,小明在做“验证阿基米德原理”实验,最右图是拉力示数与物体下降距离的关系图像()。下列说法正确的是( )
A. 实验最合理的顺序是甲、乙、丙、丁
B. 如果溢水杯没有装满水也可以验证阿基米德原理
C. 经多次试验,若总能得到,可验证阿基米德原理
D. 根据右图数据可得物体的密度为
9. 图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( )
A. 彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力
B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C. 若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足
D. 要增大该温度计能测得最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球
10. 为提高学生体质,很多城市把跳绳(如图所示)列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生重500N,每次跳起的高度为5cm,1min完成了180次跳绳,则该学生在1min做的功及功率分别为( )
A. 4500J;75W B. 4500J;25W
C. 5000J;25W D. 5000J;75W
11. 如图所示,用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中,小球依次经过A、B、C三点,A、C两点高度相同,B点为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球从B点运动到C点,重力势能转化为动能
B. 小球从A点运动到B点,动能转化为重力势能
C. 小球在B点动能最大
D. 小球机械能不守恒
12. 如图,是一位同学组装的提升重物装置,他用100N的拉力F,在10s内把重力为150N的物体提升4m,则此过程中( )
A. 动滑轮重20N
B. 他做的总功为1200J
C. 他做的有用功为800J
D. 该滑轮组的效率为75%
二、填空题(共4题,每空1分,共9分)
13. 如图所示是我们常用的订书机,订书钉被固定在钉槽的力是______(填序号)(选填“A.订书钉发生形变给弹簧的力”或“B.弹簧发生形变给订书钉的力”),在使用过程中随着订书钉的逐渐减少,这个力将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
14. 如图所示,质量为、底面积为20cm2的薄壁瓶子中盛有400g水,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,倒立时瓶对桌面的压强为p2,则p1 ______ p2 (选填“大于”、“小于”或“等于”),若正立时水深为20cm,则水对瓶底的压强为 ______Pa,瓶底部对桌面的压强为______Pa(g=10N/kg)。
15. 地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。如图所示,是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为103t,海水的密度为1.03×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。冰川熔化前排开海水的体积为______m3,冰川完全熔化成水后海平面会______(“上升”或“下降”)。
16. 如图是潮汐发电站的示意图,当涨潮的时候A 处比B 处水的重力势能________,涨潮和落潮的时候都可以把海水的重力势能转化为水流的________能,从而带动水轮机发电。
三、探究实践题(共5题23分,17、18题各2分,其它题每空1分)
17. 如图所示,物体以初速度沿表面粗糙的固定斜面向上运动,请画出物体沿斜面向上运动的过程中所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
18. 如图是船桨的杠杆模型。划桨时,手握住船桨的一端O 点,另一手握住桨柄中部B点施加动力向后划水,使龙舟前进。F2 表示船桨受到的阻力,在图中画出阻力臂l2。
19. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,星宇同学采用如图所示装置进行实验。
(1)压强计是通过观察U形管的两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小。这里用到的研究方法是 ______;
(2)将探头放进图乙酒精的容器中,探头的橡皮膜受到酒精的压强会形变,液体压强计 ______ (选填“是”或者“不是”)连通器;
(3)调节好装置,进行实验。比较图乙、丙可知,当深度一定时,液体内部压强与______有关;
(4)若发现,当探头在不同液体中深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,星宇做了一些改进,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是 ;
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
C. 烧杯中换密度更大的液体 D. 使探头在不同液体中均向下移相同的距离
(5)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当星宇向玻璃管中吹气时,U形管内液面较低的是______(选填“a”或“b”)侧;
(6)某次实验时,小王将探头放入水中,U形管两侧液面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为______Pa;(U形管内液体密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(7)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,步骤如下:
①向如图所示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盐水,直至橡皮膜变平;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为h1,盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2;
④可推导出该盐水密度的表达式为______(用h1、h2、表示);
(8)图中两侧液体对容器底部的压强大小关系为 ______ (填“大于”、“小于”或“等于”)。
20. 物理创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪,如图1所示,一个可以测推力的测力计,下面用轻质细杆固定一个重物,升降台上固定一个溢水桶,溢水桶的溢水口与烧杯通过溢水管相连,当水超过溢水口时,水便流入电子秤上的烧杯中,电子秤可显示压力的大小。如图2步骤A所示对测力计和电子秤进行调零。
(1)调试完毕,通过升降台推动溢水桶缓慢向上移动。由图2步骤E可知,物体完全浸入盐水中所受浮力为 ______ N;
(2)比较步骤B与C不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系,原因是:______。比较步骤C与D,可知物体所受浮力大小与浸没的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)根据有关数据,可以计算盐水的密度为 ______ kg/m3;
(4)比较步骤B、C、D、E,可以得到的结论是 ______ ,从而验证阿基米德原理;
(5)如果将电子秤上的圆柱形烧杯换成梯形容器,如图3所示,升降台推动溢水桶向上匀速移动的过程中,水对梯形容器底部的压强增加量随物体浸入水中的深度h的变化图像是图中的 。(选“A”“B”“C”)。
A. B. C.
21. 在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用,如图所示是小明和小刘一起“探究杠杆的平衡条件”实验:
(1)如图甲所示是小明安装好杠杆后,杠杆静止时的情景,小明接下来应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,杠杆水平平衡后,小明在左侧悬挂4个钩码,保持左端所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计从位置缓慢转到位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中弹簧测力计的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小集用图丙的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表:
实验
次数
钩码的重力
钩码提升的高度
拉力
绳端移动距离
机械
效率
①第1次实验中,滑轮组的机械效率为 ______ %(精确到0.1%);
②第2次实验中,弹簧测力计示数如图丙所示,为______N;
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、综合应用题(共2题)
22. 如图是我国《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,桔槔的横杆可绕点转动,横杆的端悬挂配重,端连接一根细杆,细杆下方可悬挂水桶。汲水时,先将端悬挂水桶的细杆向下拉,使水桶在井中装满水,然后将悬挂水桶的细杆向上拉,使水桶提升到井外。(汲水过程中细杆始终竖直,忽略横杆、细杆和绳的重力,g取10N/kg,)
(1)如图2不汲水时,桔槔A端的悬绳松弛,配重静止在水平地面上。若配重是质量为12kg、边长0.1m的正方体,求配重对水平地面的压强。
(2)汲水时,人先向下拉细杆,当横杆在水平位置静止时,若OA长为2m,OB长为1m,配重与(1)中相同,求B点受到的拉力F的大小。
(3)把(2)中的细杆继续向下拉,使水桶在井中装满水,若水桶和水总的重力是320N,要使横杆提着装满水的桶在水平位置静止(水桶完全离开井内水面),则人对细杆的拉力F拉为多少?
23. 解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为25.5t,同时装配有最大输出功率为1.2×106 W的发动机,机动性能卓越。(g取10N/kg)
(1)该车在海面漂浮时受到的浮力是多少?若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3,该区域海水的密度是多少?(g取10N/kg)
(2)该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km,发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少?
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下陆区2024-2025学年度下学期期末质量检测
八年级物理
满分70分,时间80分钟
一、选择题(12题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列有关力的说法中,正确的是( )
A. 力的作用效果只与力的大小、方向有关系
B. 手拍桌子时,手先对桌子施加了力,桌子后对手施加了力
C. 弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力是重力
D. “孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
【答案】D
【解析】
【详解】A.力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关系,故A错误;
B.手拍桌子时,手对桌子施加力的同时桌子对手施加力,故B错误;
C.弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力是弹力,是钢丝绳发生形变要恢复原状而产生的力,故C错误;
D.“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力,力的产生同时需要施力物体与受力物体,故D正确。
故选D。
2. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A. 撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B. 手对撑竿的力和撑竿对手的力是一对相互作用力
C. 手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D. 撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变在撤去外力后会恢复原状,也是弹性形变,故A错误;
B.手对撑竿的作用力施力物体是手,受力物体是撑杆,撑竿对手作用力施力物体是撑杆,受力物体是手,这两个力是一对相互作用力,同时产生、同时消失,故B正确;
C.手对撑竿的作用力施力物体是手,施力物体发生弹性形变,所以是由于手的形变产生的,故C错误;
D.撑竿对手的作用力是由于撑杆要恢复原状发生的弹性形变,撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相反,故D错误。
故选B。
3. 如图是用来探究阻力对物体运动的影响实验。让小车从斜面滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上的运动距璃。关于此实验下列说法不正确的是( )
A. 每次实验让小车从斜面相同位置滑下,目的是使小车到达水平面的初速度相同
B. 小车到达水平面上,在竖直方向上受到的是一对平衡力
C. 小车在水平面上滑行一段距离停下来是由于外力的作用迫使其速度减小的
D. 由此实验可以直接得出牛顿第一定律
【答案】D
【解析】
【详解】A.小车在斜面上下滑时做加速运动,根据控制变量法,每次实验让小车从斜面相同位置滑下,目的是使小车到达水平面的初速度相同,故A正确,不符合题意;
B.小车到达水平面上,在竖直方向上静止,受到的重力和支持力是一对平衡力,故B正确,不符合题意;
C.小车在水平面上滑行一段距离停下来是由于受到了阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确,不符合题意;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 如下图所示的生活场景如图所示,有关惯性知识的说法正确的是( )
A. 锤柄撞击硬物后,锤头会紧套在锤柄上,是利用了锤头具有惯性
B. 汽车行驶速度越快,惯性就越大,拐弯时就越容易翻倒
C. 星际探测仪在脱离地球引力范围后,就不再具有惯性
D. 掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶受到惯性力作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.锤柄撞击硬物受到力的作用停止运动,而锤头由于惯性,要保持原来的运动状态向下运动,于是紧套在锤柄上,是利用了惯性,故A正确;
B.惯性只与物体的质量有关,与物体的速度无关,故B错误;
C.一切物体在任何时候都有惯性,所以星际探测仪在脱离地于引力范围后,仍具有惯性,故C错误;
D.掷出去的冰壶仍能继续运动,是由于冰壶具有惯性,而不是受到惯性力,故D错误。
故选A。
5. 如图所示用F=12N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B相对于地面静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块A所受地面的摩擦力的大小及方向为( )
A. 8N,水平向右 B. 8N,水平向左
C. 4N,水平向右 D. 4N,水平向左
【答案】B
【解析】
【详解】物体B静止不动,所以B受到弹簧测力计的拉力(水平向左)与A施加的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则物体B所受摩擦力的大小为4N,方向水平向右。根据力作用的相互性可知,B会给A一个向左的摩擦力,大小为4N,A向右做匀速直线运动,所以A受B对其向左的摩擦力、地面对其向左的摩擦力及拉力F的作用,由力的平衡条件可知,物块A所受地面的摩擦力的大小为
f=12N﹣4N=8N
方向水平向左,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 如图所示,关于生活中厨房里涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 甲图:高压锅煮食物容易熟,是因为气压越高沸点越低
B. 乙图:抽油烟机能够抽油烟,是利用了流体中流速大的位置压强小的原理
C. 丙图:菜刀刃磨得很锋利,是利用增大压力的方法来增大压强
D. 丁图:夹盘神器中的防滑夹头,是通过增大接触面积来增大摩擦
【答案】B
【解析】
【详解】A.高压锅煮食物容易熟,是因为高压锅密封好,锅内气压高,水的沸点高。根据液体沸点与气压的关系,气压越高,沸点越高,故A错误;
B.当抽油烟机工作时,其附近的空气流速增大,压强减小,而周围的空气流速较小,压强较大,因此油烟在压强差的作用下被吸入抽油烟机,故B正确;
C.菜刀刃磨得很锋利,是通过减小受力面积的方法来增大压强的。故C错误;
D.夹盘神器中的防滑夹头,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。故D错误。
故选B。
7. 对下列情境的描述错误的是( )
A. 甲图,盘山公路相当于简单机械中的斜面
B. 乙图,盆景中的自动供水装置,由于大气压的作用使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
C. 丙图,卫生间的地漏结构利用了连通器的原理
D. 丁图,将同一个密度计先后放入盛有不同液体的两个烧杯中,放在右侧烧杯中时所受浮力较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.盘山公路属于斜面,可以省力,故A 正确,不符合题意;
B.盆景中的自动供水装置中的塑料瓶中的水不会流出,是因为大气压作用在盆内水面,支撑起了塑料瓶内的水柱,故B正确,不符合题意;
C.卫生间的地漏上端开口,下端连通,属于连通器,故C 正确,不符合题意;
D.同一密度计在不同的液体中均处于漂浮状态,浮力等于自身重力,所以浮力相等,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 如图所示,小明在做“验证阿基米德原理”实验,最右图是拉力示数与物体下降距离的关系图像()。下列说法正确的是( )
A. 实验最合理的顺序是甲、乙、丙、丁
B. 如果溢水杯没有装满水也可以验证阿基米德原理
C. 经多次试验,若总能得到,可验证阿基米德原理
D. 根据右图数据可得物体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.在实验过程中,为了准确测量物体受到的浮力和排开水的重力,我们需要先测量空桶的重力(丁图),再测物体的重力(甲图),然后将物体完全浸没在水中,读出此时的拉力(乙图),最后测出桶和溢出水的总重力(丙图)。因此,实验最合理的顺序应该是丁、甲、乙、丙,故A错误;
B.如果溢水杯没有装满水,当物体浸入水中时,溢出的水偏小。测量得出排开水的重力就会偏小,从而无法准确验证阿基米德原理。故B错误;
C.根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体所受的重力。由实验可知,物体受到的浮力等于F1−F2,排开水的重力等于F3−F4。如果多次实验都能得到F1−F2=F3−F4,那么就可以验证阿基米德原理。故C正确;
D.由图像可知,物体的重力为9N,则质量为0.9kg。物体浸没时所受浮力
F浮=9N-5N=4N
由阿基米德原理可求物体的体积
物体的密度
故D错误。
故选C。
9. 图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( )
A. 彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力
B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C 若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足
D. 要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知,液体的温度升高时,密度变小,原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉,所以4号彩球标牌所标温度值为22℃,则5号小球应标20℃,3号小球应标24℃。
A.22℃大于18℃,液体在22℃时密度小,等于4号球的密度,4号球悬浮,浮力等于重力;18℃时密度大,大于4号球的密度,4号球漂浮,浮力等于重力,所以4号在22℃时所受浮力等于18℃时所受浮力,故A错误;
B.由于液体的密度随着环境温度降低会增大,有更多的彩球能漂浮,所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,液体的密度等于密度最大一个小球的密度,即5号彩球悬浮,其余四个小球漂浮,故B错误;
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则3、4、5三个彩球沉底,4号球标示22℃、3号球标示24℃、2号球标示26℃,表明当前环境温度在24℃到26℃之间,故C正确;
D.当环境温度升高时,液体的密度减小,当前1号球标示温度最高,若想测量更高的温度,应增加一个密度更小的彩球(即与彩球1体积相等、质量更小的彩球),这样在液体密度更小时,该彩球才能悬浮,从而增大温度计能测得的最高温度,故D错误。
故选C。
10. 为提高学生体质,很多城市把跳绳(如图所示)列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生重500N,每次跳起的高度为5cm,1min完成了180次跳绳,则该学生在1min做的功及功率分别为( )
A. 4500J;75W B. 4500J;25W
C. 5000J;25W D. 5000J;75W
【答案】A
【解析】
【详解】学生每次跳起克服重力所做的功
1min做的功
功率
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中,小球依次经过A、B、C三点,A、C两点高度相同,B点为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球从B点运动到C点,重力势能转化为动能
B. 小球从A点运动到B点,动能转化为重力势能
C. 小球在B点动能最大
D. 小球机械能不守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球从B点运动到C点,质量不变,高度变大,速度变小,则重力势能增大,动能减小,将动能转化为重力势能,故A错误;
B.小球从A点运动到B点,质量不变,高度变小,速度变大,则重力势能减小,动能增大,将重力势能转化为动能,故B错误;
C.根据题意可知,B点为最低点,则小球在B点时速度最大,所以在B点时动能最大,故C正确;
D.不计空气阻力,小球运动过程中重力势能与动能相互转化,没有能量损失,小球机械能守恒,故D错误
故选C。
12. 如图,是一位同学组装的提升重物装置,他用100N的拉力F,在10s内把重力为150N的物体提升4m,则此过程中( )
A. 动滑轮重20N
B. 他做的总功为1200J
C. 他做的有用功为800J
D. 该滑轮组的效率为75%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,不计绳重和摩擦,拉力,动滑轮的重力,故A错误;
B.拉力端端移动的距离,拉力做的总功,故B错误;
C.他做的有用功,故C错误;
D.滑轮组的机械效率,故D正确。
故选D。
二、填空题(共4题,每空1分,共9分)
13. 如图所示是我们常用的订书机,订书钉被固定在钉槽的力是______(填序号)(选填“A.订书钉发生形变给弹簧的力”或“B.弹簧发生形变给订书钉的力”),在使用过程中随着订书钉的逐渐减少,这个力将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. B ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2] 把订书钉放入钉槽后,固定在钉槽内弹簧被压缩后要恢复原状,因而给订书钉一个弹力,把订书钉固定在钉槽里;随着订书钉的减少,固定在钉槽内的弹簧的弹性形变程度变小,固定在钉槽内的弹簧给订书钉的弹力将越来越小。
14. 如图所示,质量为、底面积为20cm2的薄壁瓶子中盛有400g水,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,倒立时瓶对桌面的压强为p2,则p1 ______ p2 (选填“大于”、“小于”或“等于”),若正立时水深为20cm,则水对瓶底的压强为 ______Pa,瓶底部对桌面的压强为______Pa(g=10N/kg)。
【答案】 ①. 小于 ②. 2000 ③. 2500
【解析】
【详解】[1]与正立时相比,倒立时瓶对桌面的压力不变,受力面积减小,根据可知,瓶对桌面的压强变大,则。
[2]若正立时水深为20cm,则水对瓶底的压强为
[3]瓶子总重力为
则正立时瓶底部对桌面的压强为
15. 地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。如图所示,是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为103t,海水的密度为1.03×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。冰川熔化前排开海水的体积为______m3,冰川完全熔化成水后海平面会______(“上升”或“下降”)。
【答案】 ①. 100 ②. 上升
【解析】
【详解】[1]冰川漂浮在海面上时受到的浮力为
则冰川熔化前排开海水的体积为
[2]冰川完全熔化成水后质量不变,则冰川完全熔化成水后水的体积为
所以冰川完全熔化成水后海平面会上升。
16. 如图是潮汐发电站的示意图,当涨潮的时候A 处比B 处水的重力势能________,涨潮和落潮的时候都可以把海水的重力势能转化为水流的________能,从而带动水轮机发电。
【答案】 ①. 大 ②. 动
【解析】
【详解】[1]当涨潮的时候A 处比B 处高度高,则A 处比B 处的重力势能大。
[2]涨潮和落潮的时候都可以让海水从高处流向低处,则海水重力势能转化为水流的动能,从而带动水轮机发电。
三、探究实践题(共5题23分,17、18题各2分,其它题每空1分)
17. 如图所示,物体以初速度沿表面粗糙的固定斜面向上运动,请画出物体沿斜面向上运动的过程中所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
【答案】
【解析】
【详解】物体沿斜面向上运动时受到竖直向下的重力、沿斜面向下的摩擦力和垂直斜面向上的支持力,均作用在物体的重心上,作图如下:
18. 如图是船桨的杠杆模型。划桨时,手握住船桨的一端O 点,另一手握住桨柄中部B点施加动力向后划水,使龙舟前进。F2 表示船桨受到的阻力,在图中画出阻力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】O点为支点,过O点做阻力作用线的垂线,支点到垂足之间的距离为阻力臂l2,如图所示:
19. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,星宇同学采用如图所示装置进行实验。
(1)压强计是通过观察U形管的两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小。这里用到的研究方法是 ______;
(2)将探头放进图乙酒精的容器中,探头的橡皮膜受到酒精的压强会形变,液体压强计 ______ (选填“是”或者“不是”)连通器;
(3)调节好装置,进行实验。比较图乙、丙可知,当深度一定时,液体内部压强与______有关;
(4)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,星宇做了一些改进,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是 ;
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
C. 烧杯中换密度更大的液体 D. 使探头在不同液体中均向下移相同的距离
(5)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当星宇向玻璃管中吹气时,U形管内液面较低的是______(选填“a”或“b”)侧;
(6)某次实验时,小王将探头放入水中,U形管两侧液面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为______Pa;(U形管内液体密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(7)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,步骤如下:
①向如图所示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盐水,直至橡皮膜变平;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为h1,盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2;
④可推导出该盐水密度的表达式为______(用h1、h2、表示);
(8)图中两侧液体对容器底部的压强大小关系为 ______ (填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)转换法 (2)不是
(3)液体密度 (4)A
(5)b (6)1000
(7)
(8)小于
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,压强计是通过观察U形管的两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管的两端液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大。
【小问2详解】
上端开口、底部连通的容器是连通器。液体压强计一端封闭,不属于连通器。
【小问3详解】
比较图乙、丙,探头所处深度相同,液体密度不同,U形管的两端液面的高度差不同,可得:当深度一定时,液体内部压强与液体密度有关。
【小问4详解】
A.根据,液体的压强与U形管的粗细无关,所以将U形管换成更细的不能使U形管两侧液面高度差对比更明显,故A符合题意;
B.根据,液体的压强一定时,密度越小,高度差越大,所以U形管中换用密度更小的液体能使U形管两侧液面高度差对比更明显,故B不符合题意;
C.烧杯中换密度更大的液体可以在深度相同时增大探头所受的液体压强,根据,U形管两侧液面高度差对比更明显,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中均向下移相同的距离,增大了探头所受的液体压强,根据,U形管两侧液面高度差对比更明显,故D不符合题意。
故选A。
【小问5详解】
流体中流速越快的位置压强越小。如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当星宇向玻璃管中吹气时,橡皮管和玻璃管相连通的侧壁管口空气流速大,压强小,小大气压,而U形管内b侧液面上方气压等于大气压,所以a侧气压小于b侧,所以a侧液面上升,b侧液面下降,则U形管内液面较低的是b侧。
【小问6详解】
U形管内外的气压差为
【小问7详解】
橡皮膜变平,说明水和盐水对橡皮膜压强相等,根据则有,解得盐水密度。
【小问8详解】
以橡皮膜中心为界,隔板两侧水和盐水均可以分为上下两部分。橡皮膜变平,说明水和盐水对橡皮膜压强相等,即;橡皮膜中心下方两种液体深度相同,而盐水的密度较大,根据可知。因为两种液体对容器底的压强均等于上下两部分压强之和,所以,则左侧水对容器底的压强一定小于右侧盐水对容器底的压强。
20. 物理创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪,如图1所示,一个可以测推力的测力计,下面用轻质细杆固定一个重物,升降台上固定一个溢水桶,溢水桶的溢水口与烧杯通过溢水管相连,当水超过溢水口时,水便流入电子秤上的烧杯中,电子秤可显示压力的大小。如图2步骤A所示对测力计和电子秤进行调零。
(1)调试完毕,通过升降台推动溢水桶缓慢向上移动。由图2步骤E可知,物体完全浸入盐水中所受浮力为 ______ N;
(2)比较步骤B与C不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系,原因是:______。比较步骤C与D,可知物体所受浮力大小与浸没的深度______(选填“有关”或“无关”);
(3)根据有关数据,可以计算盐水的密度为 ______ kg/m3;
(4)比较步骤B、C、D、E,可以得到的结论是 ______ ,从而验证阿基米德原理;
(5)如果将电子秤上的圆柱形烧杯换成梯形容器,如图3所示,升降台推动溢水桶向上匀速移动的过程中,水对梯形容器底部的压强增加量随物体浸入水中的深度h的变化图像是图中的 。(选“A”“B”“C”)。
A. B. C.
【答案】(1)1.2 (2) ①. 没有控制物体排开液体的体积相等 ②. 无关
(3)
(4)物体受到浮力的大小等于其排开液体受到的重力
(5)B
【解析】
【小问1详解】
依题意可知,调零后,测力计示数即为浮力大小,由图2步骤E可知,E中测力计示数为1.2N,因此物体完全浸入盐水中所受浮力为1.2N。
【小问2详解】
[1]探究浮力的大小与浸入液体的深度的关系时,应控制液体密度和物体排开液体的体积相等,但步骤B与C中没有控制物体排开液体的体积相等,所以不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系。
[2]步骤C与D中,液体密度和物体排开液体的体积相等,物体浸入液体的深度不同,测力计示数均为1.0N,即浮力相同,所以可知物体所受浮力大小与深度无关。
【小问3详解】
由步骤D与E可知,物体浸没在水中所受浮力为1N,浸没在盐水中所受浮力为1.2N,排开液体的体积相等,根据,浮力和液体密度成正比,所以水和盐水的密度之比为,则盐水密度为
【小问4详解】
测力计示数即为浮力大小,电子秤示数即为排开液体的重力大小,比较步骤B、C、D、E,测力计示数始终等于电子秤示数,所以物体受到浮力的大小等于其排开液体受到的重力,从而验证阿基米德原理。
【小问5详解】
如果将电子秤上的圆柱形烧杯换成梯形容器,如图3所示,升降台推动溢水桶向上匀速移动的过程中,梯形容器中的水量是均匀增加的,但由于梯形容器上窄下宽,所以梯形容器内水位升高速度越来越快,根据,水对梯形容器底部的压强增加量越来越大,所以水对梯形容器底部的压强增加量随物体浸入水中的深度h的变化图像是图中的B。
21. 在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用,如图所示是小明和小刘一起“探究杠杆的平衡条件”实验:
(1)如图甲所示是小明安装好杠杆后,杠杆静止时的情景,小明接下来应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,杠杆水平平衡后,小明在左侧悬挂4个钩码,保持左端所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计从位置缓慢转到位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中弹簧测力计的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小集用图丙的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表:
实验
次数
钩码的重力
钩码提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械
效率
①第1次实验中,滑轮组的机械效率为 ______ %(精确到0.1%);
②第2次实验中,弹簧测力计示数如图丙所示,为______N;
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)右 (2)变大
(3) ①. 74.1 ②. 1.6 ③. 变大
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,杠杆左端下沉,说明左端重,应将右端的平衡螺母向右调节,给右端增重,使得杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
如图乙所示,杠杆水平平衡后,小明在左侧悬挂4个钩码,保持左端所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计从位置缓慢转到位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中阻力和阻力臂不变,弹簧测力计拉力的力臂变短,根据杠杆平衡条件,弹簧测力计拉力变大,则弹簧测力计的示数变大。
【小问3详解】
[1]第1次实验中,滑轮组的机械效率为
[2]第2次实验中,弹簧测力计示数如图丙所示,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为1.6N。
[3]使用滑轮组提升重物时,克服动滑轮的重力所做的功是额外功。提升同一物体时,有用功相等,动滑轮的重力越小,额外功越小,滑轮组的机械效率越大。
四、综合应用题(共2题)
22. 如图是我国《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,桔槔的横杆可绕点转动,横杆的端悬挂配重,端连接一根细杆,细杆下方可悬挂水桶。汲水时,先将端悬挂水桶的细杆向下拉,使水桶在井中装满水,然后将悬挂水桶的细杆向上拉,使水桶提升到井外。(汲水过程中细杆始终竖直,忽略横杆、细杆和绳的重力,g取10N/kg,)
(1)如图2不汲水时,桔槔A端的悬绳松弛,配重静止在水平地面上。若配重是质量为12kg、边长0.1m的正方体,求配重对水平地面的压强。
(2)汲水时,人先向下拉细杆,当横杆在水平位置静止时,若OA长为2m,OB长为1m,配重与(1)中相同,求B点受到的拉力F的大小。
(3)把(2)中的细杆继续向下拉,使水桶在井中装满水,若水桶和水总的重力是320N,要使横杆提着装满水的桶在水平位置静止(水桶完全离开井内水面),则人对细杆的拉力F拉为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
配重质量12kg,g=10N/kg,配重的重力
配重与地面的接触面积
配重对水平地面的压强
【小问2详解】
根据杠杆平衡条件,因为
则
解得
【小问3详解】
水桶和水总的重力是320N,人对细杆的拉力F拉,B点受到的拉力为
根据杠杆平衡条件,即
解得
23. 解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为25.5t,同时装配有最大输出功率为1.2×106 W的发动机,机动性能卓越。(g取10N/kg)
(1)该车在海面漂浮时受到的浮力是多少?若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3,该区域海水的密度是多少?(g取10N/kg)
(2)该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km,发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少?
【答案】(1)
(2),
【解析】
小问1详解】
车在水面漂浮时,由沉浮条件可知,受到的浮力等于重力
该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3,由知道,海水的密度
【小问2详解】
该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km,由知道,所用时间
由 知道,发动机做的功
由二力平衡条件和W=Fs知道,匀速行进时受到的阻力等于牵引力
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