精品解析:广东省佛山市南海区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
2025-08-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 佛山市 |
| 地区(区县) | 南海区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.18 MB |
| 发布时间 | 2025-08-11 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53424809.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年广东省佛山市南海区八年级(下)
期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共12分。
【传统文化主题】南海叠滘龙舟赛以其独特的水上漂移技艺远近闻名,请完成各小题。
1. 在龙舟比赛中,当龙舟突然直线向前加速时,由于惯性,站在龙舟上的队员身体会( )
A. 保持直立不动 B. 向前倾斜 C. 向后倾斜 D. 向一侧倾斜
2. 如图所示为龙舟船桨示意图,O为支点,为选手施加的力,为水对桨的阻力。使用该船桨可以( )
A. 只省力 B. 只省距离
C. 既省力又省距离 D. 既不省力又不省距离
3. 桨手划桨时,桨叶入水的精确位置(如靠近船身或远离船身)会影响船的推进效率和稳定性。“桨叶入水的精确位置”主要指的是力的( )
A. 大小 B. 方向 C. 作用效果 D. 作用点
4. 佳佳同学发现并行的龙舟不能靠得太近,其中蕴含的原理跟以下哪个一样( )
A. 用吸管吸饮料 B. 地铁站里有安全线
C. 高压锅煮饭 D. 佳佳在骑车时需要戴头盔
5. 如图所示,小明用碗沿撞击鸡蛋,鸡蛋破了,而碗完好无损。比较下列说法正确的是( )
A. 碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
B. 鸡蛋对碗的力大于碗对鸡蛋的力
C. 碗对鸡蛋和鸡蛋对碗的力大小相等
D. 碗对鸡蛋和鸡蛋对碗的力方向相同
6. 宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平地面上。图乙为小球静止在弹簧上时的平衡状态。当小球压缩该弹簧至最低点后被弹起,某一时刻弹簧长度如图丙所示。若整个过程均在弹簧弹性限度内,空气阻力忽略不计,且力的大小用线段长短表示,则图丙对应的小球的受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共7小题,共27分。
8. 图(a)是短道速滑运动员快速过弯时的情景,运动员的身体压得很低几乎贴近冰面,这是通过降低______的方法来增加稳定性。图(b)中双肩背包的背带做的较宽,是为了减小______。图(c)中活塞式抽水机是利用______将水从井中抽出的。
9. 如图所示,小红用水平力推动一辆购物车匀速直线前进,对车的推力与地面对车的摩擦力大小是一对________力。当购物车在水平地面上匀速直线前进时,车所受的重力______(选填“有”或“没有”)做功,理由是______。
10. 如图甲所示,两个手指轻轻按压铅笔两端,两个手指的痛感不同,说明压力作用效果与______有关;如图乙所示,游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。这是因为相对于漩涡边沿,漩涡中心流速______,压强较______,从而形成指向漩涡中心的压力差。
11. 【航天主题】2025年4月24日17时17分,长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船顺利升空。请运用有关的物理知识,完成小题。
(1)火箭加速升空的过程中,载人飞船的动能_______,重力势能________,机械能________(选填“增大”“减少”或“不变”)。
(2)神舟二十号航天员在与地面科研人员的配合支持下,圆满完成首次出舱任务。航天员在太空上________受到地球的吸引(选填“会”或“不会”);如图为出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,在出意外时可以拉着绳子返回轨道舱,这表明力可以改变物体的______;航天服的手掌部分有很多橡胶颗粒,是通过增大接触面的粗糙程度,从而增大______。
12. 如图为狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为1000N,拉着雪橇10s向前运动100m,狗的拉力对雪橇做功为______ J,功率为______ W,雪橇受到的摩擦力为______ N。
13. 某地拟建一座抽水蓄能电站,如图是工程所在地的等高线地形图。图中A点大气压比B点______(选填“高”或“低”)。施工时选择线路CD作为输送建筑材料的线路更省力,是因为该路线坡度较______(选填“陡”或“缓”)。为储存更多能量,水库应建在湖水的______(选填“左边”或“右边”)一侧的高地上。
14. 俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。
(1)图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,双手的力作用在______点,小京的重心在______点。已知小京的体重为750 N,OA长为1m,OB长为1.5m。地面对双手的合力F1与身体垂直,求得F1的大小为______。
(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。支点O位置不变,此时阻力臂______(选填“变大”“变小”或“不变”),栏杆对手的力F2比F1____(选填“大”或“小”)。对于追求提升力量,______做俯卧撑的锻炼效果更加好(选填“水平地面”或者“手扶栏杆”)。
三、作图题:本大题共3小题,共7分。
15. 如图甲,小明和小丽一起用推车搬运新学期的用书,小丽水平向右的拉力F1=20N,小明水平向右的推力F2=30N,推车在水平面上运动。请在乙方框画出这两个力的合力。
16. 如图所示是小华家的升降式晾衣架。请完成晾衣架绕线,使得转动把手所需施加的力等于动滑轮、横杆、衣架以及所挂衣服总重力的(忽略绳索重量和摩擦力)。
17. 如图甲所示,劳动实践课上,同学们尝试用不同的方式用铲子铲土,寻找适合的劳动方法,图2-乙是其简化图,O为支点,请在图乙中画出作用在A处为最小动力F的示意图及其力臂L。
四、实验探究题:本大题共4小题,共26分。
18.
(1)如图1分别用如图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量物体的重力,正确的握持方式是______(选填“甲”或“乙”);按照正确方法测量时,弹簧测力计示数如图丙所示,则物体的重力为______ N。
(2)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,需要调节两端的螺母,使杠杆保持______,其原因是:______和______。
(3)如图,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,用弹簧测力计按______(选填“a”或“b”)方式向下拉杠杆;杠杆左端使用钩码对杠杆施力,右端使用弹簧测力计对杠杆施力,你认为使用钩码还是弹簧测力计更加好,并说出其原因:________。
19. 小海进行探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关实验。
(1)为了测量摩擦大小,应将弹簧测力计拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做______运动。如图1,小海实验操作中存在的主要错误是______。
(2)小明选用同一木块做了如图2所示的三次实验。小明将弹簧测力计放置在______方向上,检查指针是否指向零刻度线;匀速拉动弹簧测力计,不考虑绳重及滑轮与绳子间的摩擦。
(3)比较甲、乙两次实验,可以初步得出滑动摩擦力的大小与______有关,通过比较______两次实验,得出滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关;
(4)小红改进实验,如图3所示,固定弹簧测力计,拉动长木板,读出滑动摩擦力的大小,但弹簧测力计示数依然不稳定,则其可能的原因是________。
A. 没有匀速去拉木板
B. 木板表面粗糙程度不均匀
20. 如图为在“探究液体内部的压强”实验(U形管所装液体是水)。
(1)手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置______(填“漏气”或“不漏气”)。压强计是通过观察U形管中液面______的大小来反映压强的大小;
(2)图中装置中U形管______(选填“是”或“不是”)连通器。D图中U形管左右两侧液面高度差h=5cm,若将U形管内液体换成酒精后,则U形管左右两侧液面高度差将______5cm(选填“<”,“=”或“>”);
(3)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强______;通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的______越大,压强越大;
(4)E图中压强计探头位置与D图相同,此时U形管左右两侧液面高度差,则可测得盐水的密度为______kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
21. 小明同学在跨学科实践活动中,尝试制作微型密度计以测量小瓶酒精的密度。已知合格消毒酒精的密度范围为0.86~0.88g/cm3。他们设计的密度计由标度杆(塑料管)、浮子(泡沫塑料球)和配重(铜丝)组成,如图所示。
(1)该密度计漂浮时,所受浮力______(选填“>”“=”或“<”)重力。
(2)当酒精密度增大时,密度计浸入液体的体积_______(选填“增大”或“减小”),标度杆上标记应_________(选填“自下而上”或“自上而下”)密度逐渐增大。
(3)测量未知酒精时,液面位于标度杆的A(0.86g/cm3)和B(0.88g/cm3)之间,说明该酒精密度______(选填“合格”或“不合格”)。
(4)若实际测量时液面位置难以分辨,可能的原因是标度杆直径过______(选填“大”或“小”),改进方法是______(写一条即可)。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
22. 如图,2025年在4月19日,机器人天工Ultra在北京举办的全球首次“人形机器人”半程马拉松比赛中,夺得21km赛道冠军。机器人质量为55kg,双脚与地面的总接触面积为0.05m2。(g取10N/kg)求:
(1)机器人所受的重力;
(2)机器人双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)机器人运动时受到阻力为重力的0.1倍,比赛过程中克服阻力做功。
23. 如图甲是我国自主研发的首艘薄膜式液化天然气LNG运输船。该运输船满载时排水量为8.25×107kg,此时水面与船底平面之间的垂直距离为11.5m。图乙为满载时船从启动到匀速行驶的v-t图像,船受到的阻力恒为2×106N。(g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3)求:
(1)船满载时底部受到水的压强;
(2)船满载时受到的浮力;
(3)船匀速行驶时的功率。
六、综合题:本大题共1小题,共6分。
24. 阅读短文,回答问题:
材料的拉伸性
在食品运输和储存中,包装材料需具备较高的拉伸强度才不易破裂,因此高分子聚乙烯(HDPE)材料被大量使用,它还用于制造管道、排水系统和防水膜,制造汽车上的油箱、挡泥板和内饰件,以及医疗器械和包装材料等。
拉伸强度可用以下公式来计算:拉伸强度=拉伸力/拉伸面积,以MPa为单位。它是衡量材料在受力状态下延展能力的重要指标,反映材料抵抗拉伸破坏的最大能力。如图是某种材料的力伸长曲线图。屈服点指材料开始发生塑性形变的临界点;弹性极限指材料可完全恢复形变的最大受力。材料在受力时,会经历弹性形变(可恢复)和塑性形变(不可恢复)两个阶段。材料受力后从弹性形变阶段,进入屈服点B后出现塑性阶段,最终在断裂点E失效。
(1)图中曲线变化说明力可以改变物体的______;橡皮筋长期使用后变松,说明橡皮筋处在图像中的______段;
(2)在OA段,材料受到的拉力F与伸长量成正比,可表示为,其中k为材料特性系数。k值越大说明材料越______(选填“难”或“易”)拉伸,利用此性质可制成测量工具______(填测量工具名称);
(3)请举出材料拉伸性能在生活中的应用实例:______。
(4)某型号汽车安全带要求材料在突发状况下既能适度拉伸缓冲又要及时锁止,锁止装置需断裂拉力。技术攻关小组测试了横截面积均为三种材料的拉伸性能,得到数据如表。其中最大弹性拉力是指材料发生弹性形变的最大拉力,即弹性极限。根据参数表,选择材料______(选填“A”“B”或“C”)最适合。
材料
最大弹性拉力/N
断裂拉力/N
最大伸长率(%)
A
150
450
220
B
80
380
180
C
200
600
250
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2024-2025学年广东省佛山市南海区八年级(下)
期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共12分。
【传统文化主题】南海叠滘龙舟赛以其独特的水上漂移技艺远近闻名,请完成各小题。
1. 在龙舟比赛中,当龙舟突然直线向前加速时,由于惯性,站在龙舟上的队员身体会( )
A. 保持直立不动 B. 向前倾斜 C. 向后倾斜 D. 向一侧倾斜
【答案】C
【解析】
【详解】在龙舟比赛中,当龙舟突然直线向前加速时,站在龙舟上的队员由于惯性还要保持原来的运动状态,所以身体会向后倾斜,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 如图所示为龙舟船桨示意图,O为支点,为选手施加的力,为水对桨的阻力。使用该船桨可以( )
A. 只省力 B. 只省距离
C. 既省力又省距离 D. 既不省力又不省距离
【答案】B
【解析】
【详解】根据杠杆的分类由图可知,O为支点,为选手施加的力,为水对桨的阻力,船桨的阻力臂比动力臂长,是费力杠杆,这类杠杆费力省距离,动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 桨手划桨时,桨叶入水的精确位置(如靠近船身或远离船身)会影响船的推进效率和稳定性。“桨叶入水的精确位置”主要指的是力的( )
A. 大小 B. 方向 C. 作用效果 D. 作用点
【答案】D
【解析】
【详解】桨叶入水位置影响船的推进效率和稳定性,这取决于力的作用点,力的作用点改变会影响船的运动状态,因此,“桨叶入水的精确位置”指的是力的作用点。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 佳佳同学发现并行的龙舟不能靠得太近,其中蕴含的原理跟以下哪个一样( )
A. 用吸管吸饮料 B. 地铁站里有安全线
C. 高压锅煮饭 D. 佳佳在骑车时需要戴头盔
【答案】B
【解析】
【详解】并行的龙舟不能靠得太近,因为并行的龙舟中间水的流速大,压强小,外侧的水流速小、压强大,根据流体压强与流速关系,会产生一个向内侧的压强差,把龙舟向中间压,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,外界大气压将饮料压入吸管,与流体压强和流速的关系无关,故A不符合题意;
B.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,使人受到一个向地铁的压强差,可能将人压向地铁,因此候车时乘客应站在安全线外,与题目原理相同,故B符合题意;
C.高压锅煮饭是利用气压高水的沸点高的原理,与流体压强和流速的关系无关,故C不符合题意;
D.佳佳在骑车时需要戴头盔,如果骑车摔倒,头盔会增大头部的受力面积,从而减小压强,保护头部,与流体压强和流速的关系无关,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,小明用碗沿撞击鸡蛋,鸡蛋破了,而碗完好无损。比较下列说法正确的是( )
A. 碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
B. 鸡蛋对碗的力大于碗对鸡蛋的力
C. 碗对鸡蛋和鸡蛋对碗的力大小相等
D. 碗对鸡蛋和鸡蛋对碗的力方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】力的作用是相互的,当碗沿撞击鸡蛋时,碗对鸡蛋施加一个力,同时鸡蛋也会对碗施加一个反作用力。碗对鸡蛋的力和鸡蛋对碗的力是一对相互作用力,大小相等,方向相反。故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,船在图中甲、乙、丙排开水的体积,根据阿基米德原理可知船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力。
故选B。
7. 如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平地面上。图乙为小球静止在弹簧上时的平衡状态。当小球压缩该弹簧至最低点后被弹起,某一时刻弹簧长度如图丙所示。若整个过程均在弹簧弹性限度内,空气阻力忽略不计,且力的大小用线段长短表示,则图丙对应的小球的受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】图乙所示为小球静止在弹簧上时的平衡状态,此时弹簧的弹力等于小球的重力;根据在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,图丙与图甲比较弹簧仍处于压缩状态,弹力小于重力,合力方向向下,且重力大小大于弹力大小,所以小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力,重力的线段长度应大于弹力的线段长度,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题:本大题共7小题,共27分。
8. 图(a)是短道速滑运动员快速过弯时的情景,运动员的身体压得很低几乎贴近冰面,这是通过降低______的方法来增加稳定性。图(b)中双肩背包的背带做的较宽,是为了减小______。图(c)中活塞式抽水机是利用______将水从井中抽出的。
【答案】 ①. 重心 ②. 压强 ③. 大气压
【解析】
【详解】[1]重心的高低可以改变物体的稳定性,运动员的身体压得很低几乎贴近冰面,这是通过降低重心的方式来增加稳定性。
[2]书包背带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强。
[3]活塞式抽水机工作时,先将抽水机内的空气排出,使抽水机内部的气压小于外界大气压,在大气压的作用下,水被从井中抽出。所以活塞式抽水机是利用大气压将水从井中抽出的。
9. 如图所示,小红用水平力推动一辆购物车匀速直线前进,对车的推力与地面对车的摩擦力大小是一对________力。当购物车在水平地面上匀速直线前进时,车所受的重力______(选填“有”或“没有”)做功,理由是______。
【答案】 ①. 平衡 ②. 没有 ③. 重力的方向是竖直向下的,当购物车在水平地面上匀速直线前进时,购物车在水平方向移动,力和距离垂直,重力没有做功。
【解析】
【详解】[1]小红用水平力推动一辆购物车匀速直线前进,车处于平衡状态,对车的推力与地面对车的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力。
[2][3]略。
10. 如图甲所示,两个手指轻轻按压铅笔两端,两个手指的痛感不同,说明压力作用效果与______有关;如图乙所示,游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。这是因为相对于漩涡边沿,漩涡中心流速______,压强较______,从而形成指向漩涡中心的压力差。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 大 ③. 小
【解析】
【详解】[1]铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力;两手指的受力面积不同,右边手指更疼,根据相互作用力的特点知,二力大小相等,受力面积不同,压力的作用效果不同,这说明压力的作用效果与受力面积有关。
[2]在流体中,流速越大的位置压强越小。相对于漩涡边沿, 漩涡中心水的流速大、压强小,外侧流速小压强大,形成一个向 漩涡中心的压力差,所以游泳时当人进入漩涡边沿后会被吸入漩涡中心。
11. 【航天主题】2025年4月24日17时17分,长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船顺利升空。请运用有关的物理知识,完成小题。
(1)火箭加速升空的过程中,载人飞船的动能_______,重力势能________,机械能________(选填“增大”“减少”或“不变”)。
(2)神舟二十号航天员在与地面科研人员的配合支持下,圆满完成首次出舱任务。航天员在太空上________受到地球的吸引(选填“会”或“不会”);如图为出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,在出意外时可以拉着绳子返回轨道舱,这表明力可以改变物体的______;航天服的手掌部分有很多橡胶颗粒,是通过增大接触面的粗糙程度,从而增大______。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 增大 ③. 增大
(2) ①. 会 ②. 运动状态 ③. 摩擦
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]火箭加速升空的过程中,载人飞船的质量不变,速度变大,动能变大,高度升高,重力势能变大,机械能等于动能与势能之和,故变大。
【小问2详解】
[1]航天员在太空中仍然会受到地球的吸引,因为地球对物体的引力范围很大,即使在太空,物体也处于地球的引力场中。
[2]在出意外时可以拉着绳子返回轨道舱,运动状态发生改变,这表明力可以改变物体的运动状态。
[3]摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,航天服的手掌部分有很多橡胶颗粒,是通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦。
12. 如图为狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为1000N,拉着雪橇10s向前运动100m,狗的拉力对雪橇做功为______ J,功率为______ W,雪橇受到的摩擦力为______ N。
【答案】 ①. 1×105 ②. 1×104 ③. 1000
【解析】
【详解】[1]狗的拉力对雪橇做的功
[2]狗的拉力对雪橇做功的功率
[3]雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,受到的摩擦力与拉力平衡,根据力的平衡条件可知,摩擦力与拉力大小相等,即
13. 某地拟建一座抽水蓄能电站,如图是工程所在地的等高线地形图。图中A点大气压比B点______(选填“高”或“低”)。施工时选择线路CD作为输送建筑材料的线路更省力,是因为该路线坡度较______(选填“陡”或“缓”)。为储存更多能量,水库应建在湖水的______(选填“左边”或“右边”)一侧的高地上。
【答案】 ①. 低 ②. 缓 ③. 左边
【解析】
【详解】[1]因为A点的海拔比B点高,根据大气压随高度升高而降低的规律,所以图中A点大气压比B点低。
[2]观察等高线地形图可知,线路CD处的等高线比其他可能的线路更稀疏。在等高线地形图中,等高线越稀疏表示坡度越缓,坡度缓则在运输建筑材料时更省力。
[3]从等高线地形图可以看出,湖水左边的高地等高线数值较大,地势相对较高,在质量一定时,高度越高,重力势能越大,储存的重力势能越多,故蓄水库建得越高越好。所以水库应建在湖水的左边一侧的高地上。
14. 俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。
(1)图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,双手的力作用在______点,小京的重心在______点。已知小京的体重为750 N,OA长为1m,OB长为1.5m。地面对双手的合力F1与身体垂直,求得F1的大小为______。
(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。支点O位置不变,此时阻力臂______(选填“变大”“变小”或“不变”),栏杆对手的力F2比F1____(选填“大”或“小”)。对于追求提升力量,______做俯卧撑的锻炼效果更加好(选填“水平地面”或者“手扶栏杆”)。
【答案】(1) ①. B ②. A ③. 500N
(2) ①. 变小 ②. 小 ③. 水平地面
【解析】
【小问1详解】
[1][2]地面对双手的合力是动力,作用点为双手位置,对应图乙的B点;小京的重力是阻力,其作用点为重心,对应图乙的A点。
[3]图1中,小京的身体与水平地面平行,O为支点,阻力竖直向下,其力臂
动力垂直于水平地面向上,其力臂为
如下图所示:
由杠杆的平衡条件可得,则地面对双手的合力
【小问2详解】
[1][2][3]小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时,抽象成杠杆模型如下图所示:
小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时,阻力G不变,身体与水平地面成一定角度,阻力的力臂是支点O到重力作用线的垂直距离,故阻力的力臂,即阻力臂变小;由于动力与身体垂直,故动力臂,即动力臂不变。根据杠杆平衡可知,随阻力臂变小而变小,故比小。由于在水平地面做俯卧撑时,阻力臂更大,对应所需的动力更大,故水平地面做俯卧撑对提升力量的锻炼效果更好。
三、作图题:本大题共3小题,共7分。
15. 如图甲,小明和小丽一起用推车搬运新学期的用书,小丽水平向右的拉力F1=20N,小明水平向右的推力F2=30N,推车在水平面上运动。请在乙方框画出这两个力的合力。
【答案】
【解析】
【详解】、都作用在物体上,方向相同,且在一条直线上,、的合力
合力的方向与两力方向相同,水平向右,作用点画在物体的重心,如图所示
16. 如图所示是小华家的升降式晾衣架。请完成晾衣架绕线,使得转动把手所需施加的力等于动滑轮、横杆、衣架以及所挂衣服总重力的(忽略绳索重量和摩擦力)。
【答案】
【解析】
【详解】忽略绳索重量和摩擦力,使得转动把手所需施加的力等于动滑轮、横杆、衣架以及所挂衣服总重力的,故绳子的有效段数为4,即动滑轮上有4股绳子,如图所示:
17. 如图甲所示,劳动实践课上,同学们尝试用不同的方式用铲子铲土,寻找适合的劳动方法,图2-乙是其简化图,O为支点,请在图乙中画出作用在A处为最小动力F的示意图及其力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】阻力和阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长,动力越小;由图可知,OA即为最长动力臂,与之垂直的力即为最小动力,阻力使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动,所以,动力方向斜向上,作图如下:
四、实验探究题:本大题共4小题,共26分。
18.
(1)如图1分别用如图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量物体的重力,正确的握持方式是______(选填“甲”或“乙”);按照正确方法测量时,弹簧测力计示数如图丙所示,则物体的重力为______ N。
(2)在“探究杠杆平衡条件”的实验中,需要调节两端的螺母,使杠杆保持______,其原因是:______和______。
(3)如图,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,用弹簧测力计按______(选填“a”或“b”)方式向下拉杠杆;杠杆左端使用钩码对杠杆施力,右端使用弹簧测力计对杠杆施力,你认为使用钩码还是弹簧测力计更加好,并说出其原因:________。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 3.2
(2) ①. 水平位置平衡 ②. 消除杠杆自重对实验的影响 ③. 便于测量力臂
(3) ①. a ②. 用钩码更好;钩码静止时,对弹簧的拉力等于自身的重力,而弹簧测力计向下拉时,拉力包含测力计弹簧的弹力与其外壳的重力之和,会导致测量误差,且弹簧测力计的拉力方向改变,不能准确测量力臂的大小,会影响实验结论。
【解析】
【小问1详解】
[1]由图知乙图中,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线不一致,会导致测量结果偏小,所以甲方法正确。
[2]在弹簧测力计上,1N之间有5个小格,一个小格代表,即弹簧测力计的分度值为,此时的示数为。
【小问2详解】
[1][2][3]杠杆在水平位置平衡时,杠杆支点左右两端的杠杆自重相等,能消除杠杆自重对实验结果的影响;杠杆在水平位置平衡时,能在杠杆上直接读取力臂大小,便于测量力臂;所以调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平位置平衡,是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂。
【小问3详解】
[1]在“探究杠杆平衡条件”的实验中,为了便于测量力臂,应该用弹簧测力计按a方式垂直于杠杆向下拉杠杆,此时力臂可以从杠杆上直接读出。
[2]略。
19. 小海进行探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关实验。
(1)为了测量摩擦大小,应将弹簧测力计拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做______运动。如图1,小海实验操作中存在的主要错误是______。
(2)小明选用同一木块做了如图2所示的三次实验。小明将弹簧测力计放置在______方向上,检查指针是否指向零刻度线;匀速拉动弹簧测力计,不考虑绳重及滑轮与绳子间的摩擦。
(3)比较甲、乙两次实验,可以初步得出滑动摩擦力的大小与______有关,通过比较______两次实验,得出滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关;
(4)小红改进实验,如图3所示,固定弹簧测力计,拉动长木板,读出滑动摩擦力的大小,但弹簧测力计示数依然不稳定,则其可能的原因是________。
A. 没有匀速去拉木板
B. 木板表面粗糙程度不均匀
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 拉力与滑动摩擦力不在同一直线上
(2)竖直 (3) ①. 压力大小 ②. 乙、丙
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1]用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力大小。
[2]如图1,小海实验操作中向右拉动木块A,此时木块A受到的摩擦力水平向左,但细线不在水平方向上,即木块受到的拉力不在水平直线上,存在的主要错误是拉力与滑动摩擦力不在同一直线上。
【小问2详解】
由图2可知,在竖直方向上使用弹簧测力计,所以小明应将弹簧测力计放置在竖直方向上,检查指针是否指向零刻度线。
【小问3详解】
[1]由图2可知,在木块A上叠放砝码,与图甲进行对比,接触面粗糙程度不变,压力大小不同,可探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
[2]探究滑动摩擦力的大小与接触面的材料的关系,应该控制压力大小不变,改变接触面的材料,由图2可知,应该选择乙、丙两次实验。
【小问4详解】
如图3所示,固定弹簧测力计,拉动长木板,读出滑动摩擦力的大小,木块始终相对于地面静止,木块受到的拉力与摩擦力始终相等,则实验过程不需要匀速拉动长木板,但弹簧测力计示数依然不稳定,则其可能的原因是木板表面粗糙程度不均匀,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
20. 如图为在“探究液体内部的压强”实验(U形管所装液体是水)。
(1)手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置______(填“漏气”或“不漏气”)。压强计是通过观察U形管中液面______的大小来反映压强的大小;
(2)图中装置中U形管______(选填“是”或“不是”)连通器。D图中U形管左右两侧液面高度差h=5cm,若将U形管内液体换成酒精后,则U形管左右两侧液面高度差将______5cm(选填“<”,“=”或“>”);
(3)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强______;通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的______越大,压强越大;
(4)E图中压强计探头位置与D图相同,此时U形管左右两侧液面高度差,则可测得盐水的密度为______kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1) ①. 漏气 ②. 高度差
(2) ①. 不是 ②. >
(3) ①. 相同 ②. 密度
(4)1.2×103
【解析】
【小问1详解】
[1]用手指按压液体压强计的橡皮膜,U形管中液面高度差不发生变化,则说明装置漏气,使软管中的气体和大气相通,等于大气压。
[2]液体内部压强的大小是通过压强计U形管两边液面的高度差来显示液体压强大小的,U形管两边液面的高度差越大,说明液体压强越大。
【小问2详解】
[1]连通器是两端开口,底部连通,该装置中的U形管只有一端开口,底部连通,不是连通器。
[2]探头位置不变,压强不变,根据可得,酒精的密度小于水的密度,所以酒精的高度大于水的高度,U形管左右两侧液面高度差将大于5cm。
【小问3详解】
[1]A、B、C三图中液体的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,U形管两边液面的高度差相等,即液体压强相等,可得出结论:同一深度,液体向各个方向的压强相等。
[2]D、E两个图中液体的深度相同,橡皮膜的方向相同,液体的密度不同,盐水的密度大于水的密度,盐水中U形管的高度差大,压强大,故可得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
【小问4详解】
在图D所示实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm,则探头处压强p水=ρ水gh水=ρ水gh'水
可得图D中探头的深度,图E中探头深度与图D中探头深度相同,即h水=h盐水=5cm
U形管左右两侧液面高度差h水=6cm,E图中探头处压强p盐水=ρ盐水gh盐水=ρ水gh'
即
盐水的密度为
21. 小明同学在跨学科实践活动中,尝试制作微型密度计以测量小瓶酒精的密度。已知合格消毒酒精的密度范围为0.86~0.88g/cm3。他们设计的密度计由标度杆(塑料管)、浮子(泡沫塑料球)和配重(铜丝)组成,如图所示。
(1)该密度计漂浮时,所受浮力______(选填“>”“=”或“<”)重力。
(2)当酒精密度增大时,密度计浸入液体的体积_______(选填“增大”或“减小”),标度杆上标记应_________(选填“自下而上”或“自上而下”)密度逐渐增大。
(3)测量未知酒精时,液面位于标度杆的A(0.86g/cm3)和B(0.88g/cm3)之间,说明该酒精密度______(选填“合格”或“不合格”)。
(4)若实际测量时液面位置难以分辨,可能的原因是标度杆直径过______(选填“大”或“小”),改进方法是______(写一条即可)。
【答案】(1)= (2) ①. 减小 ②. 自上而下
(3)合格 (4) ①. 大 ②. 换用更细的标度杆
【解析】
【小问1详解】
根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,所以该密度计漂浮时,所受浮力等于重力。
【小问2详解】
[1][2]因为密度计重力不变,故密度计漂浮时,浮力不变,根据阿基米德原理可知,酒精密度增大时,密度计浸入液体的体积变小,即排开液体的体积越小,密度越大,所以标度杆上标记应自上而下密度逐渐增大。
【小问3详解】
测量未知酒精时,液面位于标度杆的和之间,说明该酒精密度之间,故该酒精密度合格。
【小问4详解】
[1][2]根据可知,体积变化量∆V一定时,标度杆的横截面积S越大,标度杆的高度变化量∆h越小,所以实际测量时,难以分辨可能是标度杆直径过大。换用更细的标度杆,标度杆的横截面积S减小,则标度杆的高度变化就会越明显。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
22. 如图,2025年在4月19日,机器人天工Ultra在北京举办的全球首次“人形机器人”半程马拉松比赛中,夺得21km赛道冠军。机器人质量为55kg,双脚与地面的总接触面积为0.05m2。(g取10N/kg)求:
(1)机器人所受的重力;
(2)机器人双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)机器人运动时受到阻力为重力的0.1倍,比赛过程中克服阻力做功。
【答案】(1)550N
(2)1.1×104Pa
(3)1.155×106J
【解析】
【小问1详解】
机械人质量为55kg,机器人所受的重力
【小问2详解】
机器人双脚与地面的总接触面积为0.05m2,机器人双脚静止站立时对水平地面的压强
【小问3详解】
由题意可知,机器人运动时受到阻力
机器人比赛过程中克服阻力做功
23. 如图甲是我国自主研发的首艘薄膜式液化天然气LNG运输船。该运输船满载时排水量为8.25×107kg,此时水面与船底平面之间的垂直距离为11.5m。图乙为满载时船从启动到匀速行驶的v-t图像,船受到的阻力恒为2×106N。(g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3)求:
(1)船满载时底部受到水的压强;
(2)船满载时受到的浮力;
(3)船匀速行驶时的功率。
【答案】(1)1.15×105Pa
(2)8.25×108N
(3)2×107W
【解析】
【小问1详解】
该运输船满载时水面与船底平面之间的垂直距离为11.5m,船满载时底部受到水的压强
【小问2详解】
该运输船满载时排水量为8.25×107kg,根据阿基米德原理可得,船满载时受到的浮力
【小问3详解】
船匀速行驶时,处于平衡状态,所受牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
由图乙可知,船匀速行驶时的速度,故船匀速行驶时的功率
六、综合题:本大题共1小题,共6分。
24. 阅读短文,回答问题:
材料的拉伸性
在食品运输和储存中,包装材料需具备较高的拉伸强度才不易破裂,因此高分子聚乙烯(HDPE)材料被大量使用,它还用于制造管道、排水系统和防水膜,制造汽车上的油箱、挡泥板和内饰件,以及医疗器械和包装材料等。
拉伸强度可用以下公式来计算:拉伸强度=拉伸力/拉伸面积,以MPa为单位。它是衡量材料在受力状态下延展能力的重要指标,反映材料抵抗拉伸破坏的最大能力。如图是某种材料的力伸长曲线图。屈服点指材料开始发生塑性形变的临界点;弹性极限指材料可完全恢复形变的最大受力。材料在受力时,会经历弹性形变(可恢复)和塑性形变(不可恢复)两个阶段。材料受力后从弹性形变阶段,进入屈服点B后出现塑性阶段,最终在断裂点E失效。
(1)图中曲线变化说明力可以改变物体的______;橡皮筋长期使用后变松,说明橡皮筋处在图像中的______段;
(2)在OA段,材料受到的拉力F与伸长量成正比,可表示为,其中k为材料特性系数。k值越大说明材料越______(选填“难”或“易”)拉伸,利用此性质可制成测量工具______(填测量工具名称);
(3)请举出材料拉伸性能在生活中的应用实例:______。
(4)某型号汽车安全带要求材料在突发状况下既能适度拉伸缓冲又要及时锁止,锁止装置需断裂拉力。技术攻关小组测试了横截面积均为三种材料的拉伸性能,得到数据如表。其中最大弹性拉力是指材料发生弹性形变的最大拉力,即弹性极限。根据参数表,选择材料______(选填“A”“B”或“C”)最适合。
材料
最大弹性拉力/N
断裂拉力/N
最大伸长率(%)
A
150
450
220
B
80
380
180
C
200
600
250
【答案】(1) ①. 形状 ②. AB
(2) ①. 难 ②. 弹簧测力计
(3)蹦极绳索 (4)C
【解析】
【小问1详解】
[1]力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态,图中材料在力的作用下发生伸长,说明力可以改变物体的形状。
[2]橡皮筋长期使用后变松说明发生了塑性形变,还能发生弹性形变,由此可知在AB段。
【小问2详解】
[1]根据,在伸长量相同时,k值越大,拉力F越大,这就说明材料越难拉伸。
[2]在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,利用这个性质制成了弹簧测力计。
【小问3详解】
蹦极绳索也是材料拉伸性能在生活中的应用实例。它利用材料良好的拉伸性能,在蹦极过程中,当人下落时绳索被拉长,缓冲人体下落的冲击力,使人安全地在空中反弹,之后绳索又能依靠其拉伸性能恢复一定状态,保障蹦极活动的顺利进行 。这和钓鱼线、篮球网类似,都是借助材料拉伸性能实现相应功能。
【小问4详解】
某型号汽车安全带要求材料在突发状况下既能适度拉伸缓冲又要及时锁止,锁止装置需断裂拉力。A 材料的断裂拉力为,不满足要求;B 材料的断裂拉力为,不满足要求;C 材料的断裂拉力为,满足要求。
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