内容正文:
梅区2024-2025学年度下学期期末教学质量监测
八年级物理试卷题
考生注意:
1.考试时间90分钟。
2.全卷共六道大题,总分100分。
3.请各位考生将答案填写在答题卡的指定位置,答案写在题签上的无效。
4.本试卷
一、单项选择题(每小题2分,共20分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 下列数据中最接近实际情况的是( )
A. 一个中学生受到的重力约为50N
B. 两个鸡蛋平放在手中对手的压力大小约为1N
C. 一标准大气压能支持0.76m高水柱
D. 你从一楼走到二楼做的功大约是15000J
2. 选项图中说明力可以改变物体的运动状态的是( )
A. 橡皮泥被捏扁 B. 运动员踢球射门
C. 弹簧被拉长 D. 钢片被压弯
3. 下列图像中,能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是( )
A. B.
C. D.
4. 惯性有时要利用,有时要防止其危害。下列事例中属于防止惯性带来危害的是( )
A. 公路上的汽车限速行驶 B. 将足球射入球门
C. 拍打衣服,把灰尘拍去 D. 跳远时快速助跑
5. 下列四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 汽车轮胎上有较深的花纹
B. 坦克履带上有突起的棱
C. 自行车脚蹬表面做的凸凹不平
D. 行李箱底部装有四个滚轮
6. 下列实例中属于增大压强的是( )
A. 穿滑雪板滑雪 B. 剪刀刀刃很锋利
C. 书包背带较宽 D. 铁轨下铺枕木
7. 如图所示是我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,下列分析正确的是( )
A. 航行时,受到水的浮力等于它排开的水所受的重力
B. 飞行时,机翼下表面气流流速大于上表面气流流速
C. 飞行时,机翼下表面气流流速等于上表面气流流速
D. 航行时,速度越大受到水的浮力越大
8. 如图所示的几个情景,下列说法正确的是( )
A. 甲中,忽略一切阻力,小球从A到B点过程中,动能和势能没有转化
B. 乙中,小红用力搬石块,但没有搬动,小红对石块做了功
C. 丙中,小明拉着小车向前运动了一段距离,绳的拉力对小车做了功
D. 丁中,小红穿着旱冰鞋推墙,在小红离开墙壁后退的过程中,墙壁对小红做了功
9. 同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时,受到的水平推力为,推力的功率为;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为,推力的功率为,两次运动中受到的滑动摩擦力分别为、,则和分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图所示的甲、乙两种方案,小明采用这两种搬运方案分别将地面上质量相同的材料运送到相同高度的二楼,实际所用拉力和时间均相等。已知每个滑轮受到的重力相同,绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计。则下列关于甲、乙两种方案的说法正确的是( )
A. 小明所做的有用功之比为
B. 小明所做的总功之比为
C. 滑轮组的机械效率之比为
D. 小明施加拉力的功率之比为
二、多项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,选项不全但都正确得1分,有错误选项不得分)
11. 如图所示为冬奥会的一些运动项目,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中的短道速滑运动员在转弯过程中保持重心高度不变,他的重力势能不变
B. 图乙中的被掷出去的冰壶在冰面上越滑越慢,冰壶的动能不断减小
C. 图丙中的自由式滑雪运动员在沿倾斜的赛道匀速下滑时,运动员的机械能不变
D. 图丁中的冰球被球杆推着水平匀速运动一段距离,冰球的重力对冰球做功了
12. 如图所示,水平桌面上有两个完全相同溢水杯甲和乙,杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中,它们静止在如图位置。则下列说法正确的是( )
A. 小球A的质量等于小球B的质量
B. 小球A受到浮力小于小球B受到的浮力
C. 甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力
D. 水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
13. 在斜面上拉一个重5N的物体到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长3m,高1m。以下说法正确的是( )
A. 把重物直接提升1m所做有用功5J
B. 木块受到的摩擦力是2N
C. 斜面的机械效率是83.3%
D. 若图中的斜面变陡,则该斜面的机械效率将变大
三、填空题(每空1分,共16分)
14. 甲图表示小铁球受磁铁作用的情况,说明力可以改变物体的__________;乙图是坐在船中的人用手推另一只船时,自己坐的船同时后退,说明物体间力的作用是__________。
15. 生活中看似相同的做法,但从物理学的角度看,其目的往往不同,如图2所示,图甲中,用过一段时间的菜刀要“磨一磨”,这是为了增大______;在图乙的冰壶运动中,运动员对冰面也要“磨一磨”,这是为了减少______。
16. 小红探究怎样使物体上浮或下沉,如图用手将重力为1.26N,体积为1.4×10-4m3的苹果压入水中,直至苹果浸没,松手后苹果将___________,静止时苹果的浮力为___________N。
17. 质量相等的甲、乙两个实心球,它们的体积之比为3∶1,则甲、乙两球的密度之比是___________;若将甲、乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为5∶2,乙球的密度是___________。
18. 一个箱子重为100N,放在水平面上,受6N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力应___(选填“大于”、“等于”或“小于”)6N.当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动.当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为____N.
19. 极限跳伞是一项惊险体育运动。如图所示,跳伞员从高空匀速下落过程中,他的惯性______,机械能______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
20. 如图所示,一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水,容器的底面积为40cm2,水对容器底部的压力为________N,容器对桌面的压强为_______Pa。
21. 如图所示的滑轮组在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了5s。物体A受到的摩擦力为4.2N,弹簧测力计示数为2N,不计绳、弹簧测力计和滑轮重,拉力F的功率为__________W,滑轮组的机械效率为__________。
四、探究实验题(22题7分,23题7分,24题7分,25题7分,共28分。)
22. 小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示,
(1)如图甲所示,根据______条件,当测力计沿水平方向拉着木块做______运动时,木块所受滑动摩擦力大小等于______力大小;
(2)小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是他与同学们一起改进实验。如图乙所示,固定测力计,通过拉动长木板进行实验。实验记录如表所示,则木块所受的滑动摩擦力大小为______N,木块所受的滑动摩擦力的方向为水平________(填“向左”或“向右”);
(3)用图乙装置的优点:拉动长木板时不需要做匀速直线运动,便于______,测力计示数稳定便于读数;通过表格中三次实验数据分析:物体所受滑动摩擦力大小与物体的______无关。
实验次数
长木板运动情况
测力计示数/N
1
匀速
2
2
由慢到快
2
3
由快到慢
2
23. 同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作:
(1)如图甲所示,在使用压强计前发现U形管中两侧液面已有高度差,说明压强计左侧胶管内的气压_______外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),接下来的操作是________(选填字母):
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强________,因此拦河大坝要做成的形状__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出“在深度相同时,液体密度越大,液体压强________”的结论。评估她的探究操作:在加入盐水后压强计探头________改变了,正确操作是应将探头适当_________(选填“上移”或“下移”)。
24. 小华为了探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,做了如图所示的实验:(所用液体为水,g取10N/kg)
(1)根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是______N,排开水的重力是______N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的______(选填“浮力”或“排开水的重力”)将会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)你认为更为合理的实验顺序是______。通过实验可得到的结论是浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于______。为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是______。
A.用原来的方法和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
25. 如图所示,小勇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于_______(选填“平衡”或“非平衡”)状态:
(2)为了便于测量_______(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;
(3)杠杆调成水平位置平衡后,在A点挂3个钩码,则应在B点挂________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡(图乙);随后两边各取下一个钩码,杠杆________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要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”),是因为拉力的力臂_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)了;
五、分析与交流题(每题5分,共10分)
26. 阅读材料,回答问题。
“嫦娥”登月
2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。本次嫦娥六号将主要经历11个飞行阶段,其飞行控制过程非常复杂,技术难度史无前例。整个采样并返回过程大约需要53天。
6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,顺利完成智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。然后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开,这是我国首次在月球背面独立动态展示国旗。
月球是地球天然卫星,可能形成于约45亿年前,月球上没有空气,没有磁场。其表面布满了大大小小的陨石坑,是因为月球表面没有空气,陨石进入月球的引力范围内,会直接砸向月球。物体在月球上的重力只有地球上的六分之一,月球在绕地球公转的同时也进行自转,其绕地球公转的周期与自转周期相同,周期为27.32166日,正好是一个恒星月。所以月球总是同一面背对地球,这一面被称为月球背面。生活在地球上我们永远只看到月球的正面。
(1)如图1所示,长征五号遥八运载火箭发射升空时,燃料燃烧产生高温高压的燃气,燃气经喷管向外喷出,运载火箭获得推力。推力的施力物体是______,这说明力的作用是______的;
(2)如图2,嫦娥六号着陆器的着陆腿底部设计为面积较大的圆形,目的是______压强。着陆器水平着陆后对月球压力为6.5×103N,着陆腿和月球表面的接触总面积为1.3m²,压强为______Pa;
(3)嫦娥六号将月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中,样品由返回器带回地球后质量______,因为质量是物体的一个基本属性。
27. 同学们在电视上观看了神舟十三号载人飞船返回舱的着陆过程。返回舱以极大的速度进入大气层时,温度急剧升高,此时它表面的高分子固体材料发生物态变化使其降温;返回舱在距离地表10km时,打开降落伞减速下降,最后安全着陆。请你回答:
(1)电视机屏幕的彩色画面是由红、________、蓝三种色光混合成的;
(2)返回舱打开降落伞后,动能和重力势能如何变化,并说明理由?
六、综合与应用题(28题8分,29题9分,共17分)
28. 赛龙舟是我国民间的一项传统体育项目,湘西民间的端午节也常常举办龙舟竞赛活动,俗称“划龙船”。如果一艘龙舟的质量为200kg,载有队员21人,龙舟队员的平均质量为60kg。g取10N/kg,水的密度为,当载人龙舟静止于水面时,求:
(1)载人龙舟的总重是多大?
(2)船体排开水的体积V是多大?
(3)龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的心压强是多大?
29. 为了发展乡村经济,金湖县某公司组织物流车队将农产品尽快运送到各个城市。某车早上从金湖出发,历经3小时,行程200多公里,当天下午就将新鲜的西瓜运输到外地的超市。该运输车装满货物后总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2,求:
(1)每个西瓜平均质量为6kg,瓜农将一个西瓜从地面举到1.5m高的车厢上,需要克服西瓜重力做的功;
(2)运输车对水平路面的压强;
(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6×103N,则运输车牵引力做功的功率。
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梅区2024-2025学年度下学期期末教学质量监测
八年级物理试卷题
考生注意:
1.考试时间90分钟。
2.全卷共六道大题,总分100分。
3.请各位考生将答案填写在答题卡的指定位置,答案写在题签上的无效。
4.本试卷
一、单项选择题(每小题2分,共20分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 下列数据中最接近实际情况的是( )
A. 一个中学生受到的重力约为50N
B. 两个鸡蛋平放在手中对手的压力大小约为1N
C. 一标准大气压能支持0.76m高水柱
D. 你从一楼走到二楼做的功大约是15000J
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个中学生受到的重力约为500N,故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的重力约1N,平放在手中对手的压力大小约为1N,故B符合题意;
C.一标准大气压约能支持10m高水柱,故C不符合题意;
D.你从一楼走到二楼做的功大约是
故D不符合题意。
故选B。
2. 选项图中说明力可以改变物体的运动状态的是( )
A. 橡皮泥被捏扁 B. 运动员踢球射门
C. 弹簧被拉长 D. 钢片被压弯
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.橡皮泥被捏扁,弹簧被拉长,钢片被压弯,都是力使物体发生形变的结果,故ACD不符合题意;
B.运动员踢球射门,球在力的作用下运动状态发生改变,故B符合题意;
故选B。
3. 下列图像中,能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由可知,物体所受的重力跟它的质量成正比,图显示一条过原点的斜线,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 惯性有时要利用,有时要防止其危害。下列事例中属于防止惯性带来危害的是( )
A. 公路上的汽车限速行驶 B. 将足球射入球门
C. 拍打衣服,把灰尘拍去 D. 跳远时快速助跑
【答案】A
【解析】
【详解】A.公路上的汽车限速行驶是防止遇到紧急情况,车由于惯性仍要保持原来的运动状态,不能马上停下来,所以A选项是防止惯性带来的危害,故A符合题意;
B.将足球踢出后,足球不再受到力的作用,但由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,从而射入球门,是利用惯性,故B不符合题意;
C.拍打衣服前,把灰尘拍去,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上脱落,是利用惯性,故C不符合题意;
D.跳远时快速助跑目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度,起跳时,人由于惯性还要保持他起跳前的速度,从而能跳的更远,这是利用了惯性,故D不符合题意。
故选A。
5. 下列四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 汽车轮胎上有较深的花纹
B. 坦克履带上有突起的棱
C. 自行车脚蹬表面做的凸凹不平
D. 行李箱底部装有四个滚轮
【答案】D
【解析】
【详解】AC.汽车轮胎上有较深的花纹、自行车脚蹬表面做的凸凹不平,都是通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦,故AC不符合题意;
B.坦克履带上有突起的棱,是增大接触面粗糙程度,增大摩擦,故B不符合题意;
D.行李箱底部装有四个滚轮,是将滑动变滚动,减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
6. 下列实例中属于增大压强的是( )
A. 穿滑雪板滑雪 B. 剪刀的刀刃很锋利
C. 书包背带较宽 D. 铁轨下铺枕木
【答案】B
【解析】
【详解】A.穿滑雪板滑雪,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.剪刀的刀刃很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C.书包背带做得较宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.铁轨下铺枕木,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示是我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,下列分析正确的是( )
A. 航行时,受到水的浮力等于它排开的水所受的重力
B. 飞行时,机翼下表面气流流速大于上表面气流流速
C. 飞行时,机翼下表面气流流速等于上表面气流流速
D. 航行时,速度越大受到水的浮力越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据阿基米德原理知:航行时受到水的浮力等于它排开的水所受的重力,故A正确;
BC.飞行时,等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼下方的流速,故BC错误;
D.飞机在水面航行时,速度越大,飞机的升力越大,致使飞机排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理知,液体的密度不变,但排开液体的体积逐渐变小,其受到水的浮力逐渐变小,故D错误。
故选A。
8. 如图所示的几个情景,下列说法正确的是( )
A. 甲中,忽略一切阻力,小球从A到B点过程中,动能和势能没有转化
B. 乙中,小红用力搬石块,但没有搬动,小红对石块做了功
C. 丙中,小明拉着小车向前运动了一段距离,绳的拉力对小车做了功
D. 丁中,小红穿着旱冰鞋推墙,在小红离开墙壁后退的过程中,墙壁对小红做了功
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲中,忽略一切阻力,小球从A到最低点时,重力势能转化为动能,从最低点到B点时,动能转化为重力势能,故A错误;
B.乙中小红用力搬石块,但没有搬动,由于石块在力的方向上没有发生距离,所以小红对石块没有做功,故B错误;
C.丙中小明拉着小车向前运动了一段距离,由于小车在拉力方向上移动了距离,所以绳的拉力对小车做了功,故C正确;
D.丁中小红穿着旱冰鞋推墙,在小红离开墙壁后退的过程中,墙壁没有对小红施加力的作用,所以墙壁对小红没有做功,故D错误。
故选C。
9. 同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时,受到的水平推力为,推力的功率为;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为,推力的功率为,两次运动中受到的滑动摩擦力分别为、,则和分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体所受的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力有关,由于接触面粗糙程度和压力大小不变,则滑动摩擦力大小不变,所以两次运动中受到的滑动摩擦力相等,即
两次都是匀速直线运动,则推力与摩擦力是平衡力,摩擦力相等,则推力也相等,即
由图甲可知甲的速度为
由图乙可知,乙的速度为,则两次运动中推力的功率之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图所示的甲、乙两种方案,小明采用这两种搬运方案分别将地面上质量相同的材料运送到相同高度的二楼,实际所用拉力和时间均相等。已知每个滑轮受到的重力相同,绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计。则下列关于甲、乙两种方案的说法正确的是( )
A. 小明所做的有用功之比为
B. 小明所做的总功之比为
C. 滑轮组的机械效率之比为
D. 小明施加拉力的功率之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲乙两图都把质量为m的材料运到二楼时,重力相等,高度相等,对物体做的有用功都是W有=Gh,所以小明所做的有用功之比为1∶1,故A错误;
B.由图可知,甲图动滑轮上的绳子为三段,乙图动滑轮上的绳子为四段,拉力相等,则小明所做的总功之比为
故B错误;
C.由于有用功相等,则滑轮组的机械效率之比为
故C正确;
D.由于时间相同,则小明施加拉力的功率之比为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,选项不全但都正确得1分,有错误选项不得分)
11. 如图所示为冬奥会的一些运动项目,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中的短道速滑运动员在转弯过程中保持重心高度不变,他的重力势能不变
B. 图乙中的被掷出去的冰壶在冰面上越滑越慢,冰壶的动能不断减小
C. 图丙中的自由式滑雪运动员在沿倾斜的赛道匀速下滑时,运动员的机械能不变
D. 图丁中的冰球被球杆推着水平匀速运动一段距离,冰球的重力对冰球做功了
【答案】AB
【解析】
【详解】A.重力势能跟物体的质量、高度有关,运动员在转弯过程中保持重心高度不变,其质量不变,因此重力势能不变,故A正确;
B.物体的动能与质量与速度有关,被掷出去的冰壶在冰面上越滑越慢,说明速度越来越小,质量不变,因此动能也不断减小,故B正确;
C.滑雪运动员在沿倾斜的赛道匀速下滑时,因为匀速,所以动能不变,但是下滑,高度变小,重力势能减小,由于物体的机械能为动能和势能之和,故运动员的机械能减小,故C错误;
D.冰球被球杆推着水平匀速运动一段距离,重力的方向竖直向下,冰球在重力的方向上没有移动的距离,所以,冰球的重力对冰球没有做功,故D错误。
故选AB。
12. 如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙,杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中,它们静止在如图位置。则下列说法正确的是( )
A. 小球A的质量等于小球B的质量
B. 小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力
C. 甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力
D. 水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B放入溢水杯中,甲球漂浮,甲的密度小于水的密度;乙球悬浮,乙的密度等于水的密度;由于体积相同,根据可知小球A的质量小于小球B的质量,故A错误;
B.由于排开水的体积不同,B浸没,排开水的体积比较大,根据可知小球B所受的浮力大于A球所受的浮力,故B正确;
D.溢水杯装满了水,水的深度相同,由可知水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强,故D正确;
C.由以上分析可知,水对两容器底部的压强相等,两容器相同,则底面积相同,根据可知两容器底受到水的压力相等;由于是柱状容器,所以水对容器底的压力等于容器内水和球的重力之和,容器所受的重力相同,容器对桌面的压力
故甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力,故C正确。
故选BCD。
13. 在斜面上拉一个重5N物体到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长3m,高1m。以下说法正确的是( )
A. 把重物直接提升1m所做有用功为5J
B. 木块受到的摩擦力是2N
C. 斜面的机械效率是83.3%
D. 若图中的斜面变陡,则该斜面的机械效率将变大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.把重物直接提升1m所做有用功
故A正确;
B.摩擦力所做的功为额外功
所以摩擦力大小
故B错误;
C.斜面的机械效率
故C正确;
D.若图中的斜面变陡,斜面粗糙程度不变,但压力减小,摩擦力减小,克服摩擦所用的额外功减小,有用功不变,该斜面的机械效率将变大,故D正确。
故选ACD。
三、填空题(每空1分,共16分)
14. 甲图表示小铁球受磁铁作用的情况,说明力可以改变物体的__________;乙图是坐在船中的人用手推另一只船时,自己坐的船同时后退,说明物体间力的作用是__________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互的
【解析】
【详解】[1]甲图中小铁球在受到磁铁的吸引作用下,改变了小球的运动方向,说明力可以改变物体运动状态。
[2]图乙中坐在船中的人用手推另一只船时,同时自己坐的船受到了另一只船对它施加的力的作用,所以自己坐的船会向后退,表明力的作用是相互的。
15. 生活中看似相同的做法,但从物理学的角度看,其目的往往不同,如图2所示,图甲中,用过一段时间的菜刀要“磨一磨”,这是为了增大______;在图乙的冰壶运动中,运动员对冰面也要“磨一磨”,这是为了减少______。
【答案】 ①. 压强 ②. 摩擦
【解析】
【分析】
【详解】[1]菜刀用过一段时间要磨一磨,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
[2]运动员手持冰刷在冰壶前方快速刷冰,可使冰面快速熔化,形成一层水膜,使冰面粗糙程度减小,从而减小摩擦。
16. 小红探究怎样使物体上浮或下沉,如图用手将重力为1.26N,体积为1.4×10-4m3的苹果压入水中,直至苹果浸没,松手后苹果将___________,静止时苹果的浮力为___________N。
【答案】 ①. 上浮 ②. 1.26
【解析】
【详解】[1]当苹果浸没在水中时,排开水的体积就等于苹果的体积,即
所以此时苹果受到的浮力
则
G<F浮
所以松手后苹果会上浮。
[2]当苹果静止时漂浮在水面,受到的浮力等于重力,为1.26N。
17. 质量相等的甲、乙两个实心球,它们的体积之比为3∶1,则甲、乙两球的密度之比是___________;若将甲、乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为5∶2,乙球的密度是___________。
【答案】 ①. 1∶3 ②. 2.5×103
【解析】
【详解】[1]质量相等的甲、乙两个实心球,它们的体积之比为3∶1,则甲、乙两球的密度之比是
[2]若将甲、乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为5∶2,则不可能两球都漂浮,若两球都漂浮,则浮力等于重力,那么两球浮力之比为1∶1。若两球都沉底,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力之比即为体积之比,应该是3∶1,故两球只可能是一个漂浮,另外一个沉底,因为ρ甲∶ρ乙=1∶3,所以甲球密度小,故甲漂浮,乙沉底。甲球漂浮,则甲的浮力为甲的重力,故
F浮甲=G物=ρ甲gV甲
而乙球的浮力为 F浮乙= ρ水gV乙,因为静止时它们受到的浮力之比为5∶2,则可以列等式为
解得,又因为因为ρ甲∶ρ乙=1∶3,所以
18. 一个箱子重为100N,放在水平面上,受6N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力应___(选填“大于”、“等于”或“小于”)6N.当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动.当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为____N.
【答案】 ① 等于 ②. 10
【解析】
【详解】箱子受6N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于6N;当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于10N,当水平推力增大到20N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为10N
19. 极限跳伞是一项惊险体育运动。如图所示,跳伞员从高空匀速下落过程中,他的惯性______,机械能______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]惯性与质量有关,跳伞员从高空匀速下落过程中,质量不变,他的惯性不变。
[2]跳伞员从高空匀速下落过程中,质量不变,速度不变,动能不变,同时高度降低,重力势能变小,机械能变小。
20. 如图所示,一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水,容器的底面积为40cm2,水对容器底部的压力为________N,容器对桌面的压强为_______Pa。
【答案】 ①. 4 ②. 2000
【解析】
【分析】
【详解】[1]水对容器底部的压力为
故水对容器底部的压力为。
[2]容器对桌面的中总压力为
则容器对桌面的中压强为
故容器对桌面的中压强为。
21. 如图所示的滑轮组在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了5s。物体A受到的摩擦力为4.2N,弹簧测力计示数为2N,不计绳、弹簧测力计和滑轮重,拉力F的功率为__________W,滑轮组的机械效率为__________。
【答案】 ①. 0.6 ②. 70%
【解析】
【详解】[1][2]液体知道,n=3,绳子自由端的速度
绳子自由端移动的距离
不计绳、弹簧测力计和滑轮重,弹簧测力计示数为2N,则拉力为2N,由于
故拉力F的功率
滑轮组的机械效率
四、探究实验题(22题7分,23题7分,24题7分,25题7分,共28分。)
22. 小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示,
(1)如图甲所示,根据______条件,当测力计沿水平方向拉着木块做______运动时,木块所受滑动摩擦力大小等于______力大小;
(2)小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。于是他与同学们一起改进实验。如图乙所示,固定测力计,通过拉动长木板进行实验。实验记录如表所示,则木块所受的滑动摩擦力大小为______N,木块所受的滑动摩擦力的方向为水平________(填“向左”或“向右”);
(3)用图乙装置的优点:拉动长木板时不需要做匀速直线运动,便于______,测力计示数稳定便于读数;通过表格中三次实验数据分析:物体所受滑动摩擦力大小与物体的______无关。
实验次数
长木板运动情况
测力计示数/N
1
匀速
2
2
由慢到快
2
3
由快到慢
2
【答案】(1) ①. 二力平衡 ②. 匀速直线 ③. 拉
(2) ①. 2 ②. 向左
(3) ①. 操作 ②. 速度
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]实验中,摩擦力难以直接测量,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
【小问2详解】
[1]固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,木块相对于地面保持静止状态,木块在水平方向上受力平衡,受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,由表可知弹簧测力计示数为2N,则滑动摩擦力为2N。
[2]由图可知,拉着木块水平向右运动,摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,所以木块所受的滑动摩擦力的方向为水平向左。
【小问3详解】
[1]乙图中,只要拉动了长木板,木块就在长木板上滑动,但木块相对地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力与受到木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,其大小与物体相对运动的速度无关,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动,便于操作。
[2]通过表格中三次实验数据可以看出,无论是否匀速、加速和减速运动,摩擦力都不变,可以分析:物体所受滑动摩擦力大小与物体的速度无关。
23. 同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作:
(1)如图甲所示,在使用压强计前发现U形管中两侧液面已有高度差,说明压强计左侧胶管内的气压_______外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),接下来的操作是________(选填字母):
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强________,因此拦河大坝要做成的形状__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出“在深度相同时,液体密度越大,液体压强________”的结论。评估她的探究操作:在加入盐水后压强计探头________改变了,正确操作是应将探头适当_________(选填“上移”或“下移”)。
【答案】(1) ①. 大于 ②. B
(2) ①. 随深度的增加而增大 ②. 上窄下宽
(3) ①. 越大 ②. 所处深度 ③. 上移
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在使用压强计前,发现U形管两侧液面有高度差,且U形管左侧液面低于右侧液面,说明压强计左侧胶管内的气压大于外界大气压,可以通过拆除软管重新安装的方法使两侧的液面相平,故选B。
【小问2详解】
[1][2]由乙、丙两图可知,液体密度相同,丙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
【小问3详解】
[1][2][3]在图丙中容器内加入适量的浓盐水,发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出“在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大”,这种说明是错误的,液体密度变大,但容器中液面上升,探头深度变深,在研究液体压强与密度的关系时,应保持深度不变,所以应将探头适当上移。
24. 小华为了探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,做了如图所示的实验:(所用液体为水,g取10N/kg)
(1)根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是______N,排开水的重力是______N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的______(选填“浮力”或“排开水的重力”)将会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)你认为更为合理的实验顺序是______。通过实验可得到的结论是浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于______。为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是______。
A.用原来的方法和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
【答案】(1) ①. 1 ②. 1
(2) ①. 排开水的重力 ②. 偏小
(3) ①. DABC ②. 排开液体的重力 ③. A
【解析】
【小问1详解】
[1]由称重法测浮力可知,物块在水中时受到的浮力F浮=G﹣FB=2N﹣1N=1N
[2]物块排开水所受的重力等于桶和溢出水的总重减去空桶的重,排开水的重G排=FC﹣FD=2N﹣1N=1N
【小问2详解】
[1][2]物块浸没在水中时受到的浮力F浮是根据称重法得出的;溢水杯未装满水,用称重法测出的浮力F浮不受影响;物体放入水中前,溢水杯未装满水,导致排出到小桶中的水体积偏少,则排开水的重力偏小。
【小问3详解】
[1]先用弹簧测力计测量小桶的重力,然后用弹簧测力计测量物体的重力,再把物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,最后用测力计测出溢出水和小桶的总重力,这样可以避免由于物块沾水而引起的测量误差,所以合理的实验顺序为DABC。
[2]由(1)可知F浮=G排,即物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力。
[3]A.实验中探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,不是测量某个物理量的值,不用求平均值,故A错误,符合题意;
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验,可以探究不同液体所受浮力与排开液体的重力的关系,使实验结论具有普遍性,故B正确,不符合题意;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,可以探究不同物体在同种液体中所受浮力与排开液体的重力之间的关系,使实验结论具有普遍性,故C正确,不符合题意。
故选A。
25. 如图所示,小勇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于_______(选填“平衡”或“非平衡”)状态:
(2)为了便于测量_______(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;
(3)杠杆调成水平位置平衡后,A点挂3个钩码,则应在B点挂________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡(图乙);随后两边各取下一个钩码,杠杆________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要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”),是因为拉力的力臂_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)了;
【答案】(1)平衡 (2) ①. 力臂 ②. 左
(3) ①. 2 ②. 左
(4) ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动,图甲中杠杆静止,因此杠杆处于平衡状态。
【小问2详解】
[1]当杠杆在水平位置平衡时,作用在杠杆上的力的方向通常与杠杆垂直,此时力臂的长度与支点到力的作用点的水平距离相等。这样避免了因杠杆倾斜而导致力臂计算的复杂性,使测量更加简便和准确。
[2]平衡螺母的调节方向与下沉一端相反,即左沉右调或右沉左调,由图可知,右边沉,所以平衡螺母向左调节。
【小问3详解】
[1] 设每个钩码的重为G,每格长为L,B点挂n个钩码,由杠杆平衡原理知,解得
[2] 两边各取下一个钩码后,,所以左边下沉。
【小问4详解】
[1] 在旋转过程中,拉力的力臂变小,由杠杆平衡条件知,弹簧测力计的示数必须变大才能维持杠杆的水平平衡。
[2] 拉力方向竖直向下,此时拉力的力臂就是支点O到作用点B的水平距离,此时力臂最大,随着拉力方向偏离竖直方向,垂直距离变小,力臂逐渐减小。
五、分析与交流题(每题5分,共10分)
26. 阅读材料,回答问题。
“嫦娥”登月
2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。本次嫦娥六号将主要经历11个飞行阶段,其飞行控制过程非常复杂,技术难度史无前例。整个采样并返回过程大约需要53天。
6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,顺利完成智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。然后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开,这是我国首次在月球背面独立动态展示国旗。
月球是地球的天然卫星,可能形成于约45亿年前,月球上没有空气,没有磁场。其表面布满了大大小小的陨石坑,是因为月球表面没有空气,陨石进入月球的引力范围内,会直接砸向月球。物体在月球上的重力只有地球上的六分之一,月球在绕地球公转的同时也进行自转,其绕地球公转的周期与自转周期相同,周期为27.32166日,正好是一个恒星月。所以月球总是同一面背对地球,这一面被称为月球背面。生活在地球上我们永远只看到月球的正面。
(1)如图1所示,长征五号遥八运载火箭发射升空时,燃料燃烧产生高温高压的燃气,燃气经喷管向外喷出,运载火箭获得推力。推力的施力物体是______,这说明力的作用是______的;
(2)如图2,嫦娥六号着陆器的着陆腿底部设计为面积较大的圆形,目的是______压强。着陆器水平着陆后对月球压力为6.5×103N,着陆腿和月球表面的接触总面积为1.3m²,压强为______Pa;
(3)嫦娥六号将月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中,样品由返回器带回地球后质量______,因为质量是物体的一个基本属性。
【答案】(1) ①. 燃气 ②. 相互
(2) ①. 减小 ②. 5×103
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
[1][2]长征五号遥八运载火箭发射升空时,燃料燃烧产生的高温高压燃气通过喷管向外喷出。这个过程中,燃气对喷管施加了一个向后的力,由于力的作用是相互的,喷管也会对燃气施加一个向前的力,这个力就是运载火箭获得的推力。因此,推力的施力物体是燃气。
【小问2详解】
[1]嫦娥六号着陆器的着陆腿底部设计为面积较大的圆形,这是为了减小着陆时对月球表面的压强。当压力一定时,增大受力面积可以减小压强,从而保护着陆器和月球表面。
[2]着陆器水平着陆后对月球的压力为6.5×103N,着陆腿和月球表面的接触总面积为1.3m2,根据压强的定义式,可以计算出压强为
【小问3详解】
质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变。因此,嫦娥六号将月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中,样品由返回器带回地球后,尽管位置发生了改变,但其质量仍然保持不变。
27. 同学们在电视上观看了神舟十三号载人飞船返回舱的着陆过程。返回舱以极大的速度进入大气层时,温度急剧升高,此时它表面的高分子固体材料发生物态变化使其降温;返回舱在距离地表10km时,打开降落伞减速下降,最后安全着陆。请你回答:
(1)电视机屏幕的彩色画面是由红、________、蓝三种色光混合成的;
(2)返回舱打开降落伞后,动能和重力势能如何变化,并说明理由?
【答案】(1)绿 (2)见详解
【解析】
【小问1详解】
光的三原色是红、绿、蓝,红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可呈现各种颜色,所以电视机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合成的。
【小问2详解】
降落伞打开后,降落伞减速下降,则返回舱的速度减小,质量不变,则动能减小;返回舱下降时高度降低,质量不变,则重力势能减小。
六、综合与应用题(28题8分,29题9分,共17分)
28. 赛龙舟是我国民间的一项传统体育项目,湘西民间的端午节也常常举办龙舟竞赛活动,俗称“划龙船”。如果一艘龙舟的质量为200kg,载有队员21人,龙舟队员的平均质量为60kg。g取10N/kg,水的密度为,当载人龙舟静止于水面时,求:
(1)载人龙舟的总重是多大?
(2)船体排开水的体积V是多大?
(3)龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的心压强是多大?
【答案】(1) 1.46×104N;(2) 1.46m3;(3)4×103Pa
【解析】
【详解】(1)赛龙舟和队员的总质量
载人龙舟的总重
(2)载人龙舟漂浮,受到的浮力
由阿基米德原理F浮=ρ水V排g得排开水的体积
(3)冲锋舟底部0.4m深处所受水的压强
答:(1)载人龙舟的总重是1.46×104N;
(2)龙舟排开水的体积是1.46m3;
(3)龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的心压强是4×103Pa。
29. 为了发展乡村经济,金湖县某公司组织物流车队将农产品尽快运送到各个城市。某车早上从金湖出发,历经3小时,行程200多公里,当天下午就将新鲜的西瓜运输到外地的超市。该运输车装满货物后总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2,求:
(1)每个西瓜平均质量为6kg,瓜农将一个西瓜从地面举到1.5m高的车厢上,需要克服西瓜重力做的功;
(2)运输车对水平路面的压强;
(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6×103N,则运输车牵引力做功的功率。
【答案】(1)90J;(2)5×105Pa;(3)6.5×104W
【解析】
【详解】解:(1)每个西瓜平均质量为6kg,重力为
G=mg=6kg×10N/kg=60N
瓜农将一个西瓜从地面举到1.5m高的车厢上,需要克服西瓜重力做的功
W=Gh=60N×1.5m=90J
(2)运输车满载时对路面的压力为
G总=m总g=31×103kg×10N/kg=3.1×105N
车对地面的压强
(4)运输车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,为2.6×103N,即运输车牵引力做的功为
W总=Fs=2.6×103N×9×103m=2.34×107J
运输车牵引力做功的功率为
答:(1)需要克服西瓜重力做功90J;
(2)运输车对水平路面的压强为5×105Pa;
(3)运输车牵引力做功的功率6.5×104W。
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