福建省泉州市晋江市2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷
2025-08-22
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内容正文:
2024-2025学年福建省泉州市晋江市八年级(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1.下列科学家中,正确概括总结出力与运动关系的是( )
A. 牛顿 B. 阿基米德 C. 亚里士多德 D. 爱因斯坦
2.公共场所禁止吸烟。这主要是考虑到在空气不流通的房间里,即使只有一个人吸烟,整个房间也会充满烟味,这是因为( )
A. 分子很小 B. 分子间有引力
C. 分子间有斥力 D. 分子在不停地做无规则运动
3.国产大飞机C919空载时质量约45吨,如图所示为飞机的滑行轮胎,轮胎的横截面积较宽,这是为了( )
A. 减小压力,增大对地面的压强 B. 增大压力,减小对地面的压强
C. 增大受力面积,减小对地面的压强 D. 减小受力面积,减小对地面的压强
4.
5.如图,当从窗口吹进一阵风时,房门就会自动关上,下列说法正确的是( )
A. 门右侧的空气流速大,压强小
B. 门右侧的空气流速大,压强大
C. 门左侧的空气流速小,压强小
D. 门左侧的空气流速大,压强小
6.如图,所使用的工具属于省力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 夹碗器
C. 钢丝钳 D. 理发剪
7.如图是小普同学测量体重时的情景。她站在体重计上静止时,体重计对她的支持力为,她对体重计的压力为,她受到的重力为G,则( )
A. 与是一对平衡力
B. 与G是一对平衡力
C. 与G是一对平衡力
D. 与G是一对相互作用力
8.如图的四个情景中,人对物体做了功的是( )
A. 离开人手后的冰壶向前滑行
B. 人推着小车前进一段距离
C. 人用力提着滑板沿水平方向移动
D. 人用力向上搬箱子,没搬动
9.小红利用两个切开底部的玻璃瓶、细线和木棒制作了如图所示的滚摆。关于该滚摆,下列说法中正确的是( )
A. 滚摆在上升过程中,动能变大
B. 滚摆在下落过程中,动能转化为重力势能
C. 滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能减小
D. 滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能保持不变
10.如图用滑轮分别把相同的重物匀速提升相同的高度,所用拉力分别为、,机械效率分别为、,不计绳重和摩擦,且动滑轮重小于物重G。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。潜水艇“掉深”是由于( )
A. 自身的重力变大 B. 排开液体体积变小 C. 受到的浮力变小 D. 受到的浮力变大
12.小晋做家庭实验时,发现胡萝卜切块后放入装满水的杯子中,观察到萝卜块沉底。再给这块萝卜插上轻质吸管质量忽略不计放入原来杯子中观察到它和吸管一起漂浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 萝卜块的密度等于水的密度 B. 插上吸管的萝卜块重力变小
C. 插上吸管的萝卜块重力大于浮力 D. 插上吸管的萝卜块重力等于浮力
13.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A. 容器对桌面的压力
B. 液体的密度
C. 液体对容器底部的压强
D. 容器对桌面的压强
14.质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,乙的边长为30cm,下列选项正确的是( )
A. B. 未切前,甲的质量为24kg
C. 图中 D. 图中
二、填空题:本大题共4小题,共12分。
15.2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功,在浩瀚太空中继续书写中国载人航天的篇章。结合上述材料回答下题。
如图甲,点火后,火箭加速向上运动,在这个过程中,火箭的动能______,机械能______。以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”
神舟二十号载人飞船绕地飞行的过程中,受到的力______选填“是”或“不是”平衡力,其惯性______选填“变大”“变小”或“不变”。
如图乙,在出舱任务中,航天员使用空间站的机械臂协助完成设备安装。机械臂抓取重物时,动力臂小于阻力臂,则它属于______杠杆,能够______选填“省力”或“省距离”。
16.小江从晋江前往西藏旅游,途中发现携带的密封食品袋变得越来越“鼓”,如图甲所示,这是因为外界大气压强随海拔高度增加而______。到达酒店后,他看到了如图乙所示的连体花瓶,发现往任何一个花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了______原理。
17.如图甲,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F向前推动木箱,此过程中,推力F和木箱的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在内,木箱受到的摩擦力为______ N,在内,推力做功的功率为______ W。
18.如图是个底面积为的带阀门的圆柱形储水器,将边长为10cm、质量为的正方体M用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,此时水的深度为14cm,则正方体M受到的浮力为______ N。打开阀门从图示位置缓慢放水,当细绳达到最大拉力20N时,储水器中水深为______ cm。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
19.如图小球悬浮在水中,O点是小球的重心,请画出小球的受力示意图。
20.如图甲是《天工开物》中记载的我国古代用来舂米的踏碓,图乙是其结构简化图。请在图乙中作出阻力的阻力臂。
四、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
21.在探究“力与运动的关系”的实验中,实验现象如图1所示。
每次实验都让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下是为了使小车到达水平面时的______相同。
实验中通过改变水平面的______程度来改变小车在水平面上受到的阻力大小。
从如图实验现象中,可以得出的结论是:平面越光滑,小车受到的阻力越______,速度减小得越慢,运动的距离越______。
在上述实验的基础上,通过科学推理可得出:若水平面绝对光滑,则运动的小车在水平面上做______运动。
上述结论被广泛应用于高速运动装备的设计。如图2是我国首条高速飞车试验线一期工程,高速飞车全称“低真空管道磁悬浮高速飞车”,其原理是利用全封闭真空管道和磁悬浮减小飞车受到的______,从而实现高速飞车以上“近地飞行”。
22.在探究“影响压力作用效果的因素”的实验中,使用如图甲、乙、丙所示三个质量相同,底面积不同的容器,甲、乙中装有等质量的水,丙中水的质量小于甲。
该实验是通过海绵的______来显示压力的作用效果。
通过比较______两次实验,可初步得出压力相同时,受力面积______,压力的作用效果越明显。
小明通过比较甲、丙两次实验,得到“压力的作用效果与压力大小有关”的实验结论,小明实验过程中存在的问题是______。
将图乙中的容器放在石块上,如图丁所示,则图乙中海绵受到的压强与图丁中石块受到压强的关系为:______选填“>”“=”或“<”。
23.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
如图甲,应将杠杆的平衡螺母向______移动,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于测量______。
如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将______选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”。
通过多次实验,同学们收集实验数据如下表:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
20
2
15
2
2
20
2
20
3
2
15
3
10
分析数据可以得到杠杆的平衡条件是______用字母表示。
如图丙是晋江大桥,它的主桥采用独塔斜拉桥结构,从模型建构角度看,桥面与拉索可视为一个杠杆系统,如图丁所示。工程建造时为减小拉索承受的拉力,下列做法可行的是______。
A.增加OB距离
B.减小OA距离
C.选用更粗的钢索
24.小华同学用如图1所示的仪器做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
实验中使用的压强计如图甲所示,使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的______。实验中,通过 U形管两侧液面的______来反映液体内部压强的大小。
安装完实验器材后,小华发现U形管两侧液面如图乙所示,说明此时橡胶管内的气压______外界大气压,需要取下橡胶管,重新进行安装。
通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体中,______,液体压强越大。
小华同学利用身边常见的饮料瓶探究液体压强的相关规律。取四个瓶口大小相同的塑料瓶,去除瓶盖,并在每个瓶口扎上相同的橡皮膜,其中B、C、D三个塑料瓶粗细相同,如图2所示,向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
①瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是______选填“控制变量法”或“转换法”。
②根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量______选填“有关”或“无关”。
③通过比较______两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,可得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。
25.我国战国时期的《墨经》中已有关于浮力知识的记载,这为后来浮力秤的发明和应用奠定了理论基础。实践小组同学计划制作一台“浮力秤”,探索古代智慧。
原理分析:物体漂浮在液体中时,其所受浮力大小______重力大小。在同种液体中,物体所受浮力的大小与其排开液体的体积成______比,通过测量排开液体的体积变化即可得出所测物体的质量。
设计思路:如图1所示,请将虚线框内的物理关系式补充完整。
制作步骤:
①器材组装:将带有配重的空杯放入装有适量水的量杯中组成浮力秤。
②标定刻度:用胶头滴管调节量杯中的水位,使其液面在200mL处,如图甲所示,并在此处标上______ g。接着,在空杯中放入不同质量的砝码,待液面稳定后,在量杯中液面对应的刻度处标记上该砝码质量,通过分析该浮力秤的刻度是______填“均匀”或“不均匀”的。
质量测量:在空杯中放入待测物体M,此时液面上升到250mL处,如图2乙所示,则该物体M的质量______g。
功能拓展:同学们利用浮力秤分别测量相同体积的水和蜂蜜的质量,量筒中的液面如图2丙和丁所示,请根据上面的数据计算蜂蜜的密度为______。
五、简答题:本大题共1小题,共4分。
26.现代汽车的座椅设计越来越符合人体工学,如图所示的汽车座椅设计得很柔软,人坐在这种座椅上比坐在木凳上要舒服。汽车启动前乘客要系好安全带。请你解释:
为什么人坐在这种座椅上比坐在木凳上要舒服?
乘坐汽车时为什么要系好安全带?
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
27.如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人。其质量为600kg,履带与地面接触的总面积为,以的速度在水平地面沿直线匀速前进了,行驶时所受阻力为自身重力的倍。求:
消防机器人对地面的压力。
消防机器人静止在水平地面时,对地面产生的压强。
在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人的牵引力所做的功。
28.小聪看到建筑工地上工作的塔吊如图甲所示,她查阅相关资料后,画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图乙所示。已知物体的重为6000N,拉力F为2500N,物体在20s内上升了10m。求:
绳端移动的距离。
拉力F的功率。
滑轮组的机械效率。
29.如图,是物理兴趣小组设计的自动加水水箱。水箱顶部固定一个套筒,套筒顶部固定一个压力传感器,其底端A距水箱底的距离为,套筒下部放一重力为12N,底面积为,高为的圆柱体,圆柱体可以在套筒内无摩擦移动。从进水口处注水,随着水面升高,圆柱体竖直上浮。当传感器底端A对圆柱体有20N竖直向下的压力时,传感器控制进水口开关停止注水。求:
圆柱体刚好浮起时受到的浮力。
圆柱体刚好浮起时,水对水箱底的压强。
从圆柱体开始上浮直到停止注水,水对水箱底部压强的增加量。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、牛顿在伽利略等前人研究的基础上,总结出牛顿运动定律。其中牛顿第一定律表明,任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止,明确了力是改变物体运动状态的原因。这些定律概括总结了力与运动的关系,阐释了经典力学中基本的运动规律,故A正确。
BCD、阿基米德主要成就是发现阿基米德原理等,与力和运动关系的概括总结无关;亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,这一观点是错误的;爱因斯坦主要贡献是相对论等,其理论并非针对力与运动关系的基础概括总结,故BCD错误。
故选:A。
根据物理学史和常识解答,记住著名科学家的主要贡献即可。
多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意。
2.【答案】D
【解析】解:由于烟分子做无规则运动,在空气中进行扩散,所以只要有一个人吸烟,整个房间也会充满烟味。吸烟有害健康,所以要在公共场所禁止吸烟。
故选:D。
要解答本题需掌握:扩散现象是分子运动的结果,一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
本题主要考查学生对扩散现象的了解和掌握,是一道基础题。
3.【答案】C
【解析】解:飞机的轮胎的截面积较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积,减小对地面的压强。
故选:C。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,压强知识解释身边的现象,学以致用,有意义!
4.【答案】
【解析】
5.【答案】A
【解析】解:由图可知,风从房门右侧吹过,门右侧空气流速大于门左侧空气流速,门右侧受到空气压强小于门左侧受到的空气压强,即空气对门向左的压力小于空气对门向右的压力,所以门关上,故A正确、BCD错误。
故选:A。
流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小。
本题考查了流体压强与流速的关系,属于基础题。
6.【答案】C
【解析】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B、夹碗器在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B错误;
C、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C正确;
D、理发剪在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D错误。
故选:C。
结合图片和生活经验,判断人的手臂和机械臂动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
7.【答案】B
【解析】解:A、体重计对他的支持力为,他对体重计的压力为,支持力和压力是小普和体重计之间的相互作用,则二力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A错误;
BD、体重计对他的支持力作用在小普上,他的重力作用在小普上,即这两个力作用在同一个物体上,所以与G不是一对相互作用力,是平衡力,故B正确、D错误。
C、他对体重计的压力作用在体重计上,他的重力作用在小普上,这两个力作用在两个物体上,且方向相同,所以与G不是一对相互作用力,故C错误;
故选:B。
二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个物体上。
本题考查平衡力和相互作用力的辨别,属于对基础知识的考查,难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A、离开人手后的冰壶向前滑行,人不再对冰壶有力的作用,对冰壶不再做功,故A不合题意。
B、人推着小车前进一段距离,人对小车有力的作用,小车在的力的方向上移动了距离,所以做功,故B符合题意;
C、人用力提着滑板沿水平方向移动,力的方向与运动方向垂直,所以不做功,故C不合题意;
D、人用力向上搬箱子,没搬动,但箱子没有移动距离,所以不做功,故D不合题意;
故选:B。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的作用下,沿力的方向移动距离;缺一不可。
明确三种情况不做功:一是有力无距离例如:推而未动,二是有距离无力靠惯性运动,三是力的方向与运动方向垂直。
9.【答案】C
【解析】解:A、根据动能大小的影响因素,质量越大、速度越大,动能越大。滚摆在上升过程中,质量不变,速度逐渐减小,所以动能逐渐变小,故A错误。
B、滚摆在下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,而速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能,故B错误。
CD、由于滚摆运动过程中受到空气阻力等因素的影响,一部分机械能会转化为内能,所以滚摆每次上升的最大高度逐渐减小,机械能减小,故C正确,D错误。
故选:C。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
机械能=动能+势能。
动能和重力势能之间可以相互转化.动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中。
本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素,属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
10.【答案】B
【解析】解:AB、由图知,甲为定滑轮,乙为定滑轮;
不计绳重与摩擦,由定滑轮和动滑轮的使用特点可知:;,已知动滑轮重小于物重G,则有,所以,即,故B正确,A错误;
CD、用它们分别将物重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,根据知所做的有用功一样大;
不计绳重与摩擦,则使用定滑轮不做额外功,而使用动滑轮要克服动滑轮重力做额外功,由可知,使用动滑轮做的总功多,由可知动滑轮的机械效率低,定滑轮的机械效率高,所以,故CD错误。
故选:B。
动滑轮和定滑轮的使用特点:使用定滑轮不能省力,但能改变动力的方向;使用动滑轮不能改变动力的方向,但能省力;
先分析比较有用功、额外功以及总功的大小关系,根据公式比较两滑轮的机械效率大小。
解答本题的关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做额外功,在有用功相同的情况下,使用动滑轮所做的总功多。
11.【答案】C
【解析】解:潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时,自身的重力不变,排开液体的体积不变等于潜水艇的体积,但海水的密度变小,由可知其受到的浮力变小,因浮力小于自身的重力,所以潜水艇会下沉即“掉深”,故C正确。
故选:C。
潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时,自身的重力不变,排开液体体积不变,但海水的密度变小,由可知其受到浮力的变化情况。
本题考查了阿基米德原理的应用,难度不大。
12.【答案】D
【解析】解:A、胡萝卜切块后放入装满水的杯子中,观察到萝卜块沉底,说明萝卜的密度大于水的密度,故A错误;
B、质量是物体的属性,漂浮时质量不变,根据知,重力大小不变,故B错误;
CD、根据漂浮的条件知,漂浮时浮力等于重力,故C错误,D正确。
故选:D。
根据浮沉条件分析密度关系;
根据质量是物体的属性结合分析;
根据漂浮的条件分析。
本题考查浮沉条件的应用,属于中档题。
13.【答案】C
【解析】解:根据题图可知,甲、乙液体的质量相等,乙液体的体积大,根据可知,甲的密度大于乙的密度,即,故B错误;
因液体深度相同,且,所以由可知,,故C正确;
容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,而两容器和甲、乙两种液体质量相等,所以两容器的总重力相等,所以容器对桌面的压力相等,即,故A错误;
因两容器底面积相同,且,由可知,容器对桌面的压强,故D错误。
故选:C。
液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度,根据判断液体对杯底压强的关系,再根据判断液体对容器底的压力;
容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,据此可知容器对桌面压力的关系,根据可知容器对桌面压力的大小关系。
本题主要考查压强、密度公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
14.【答案】D
【解析】解:根据,和题中已知条件可以得出,故A错误;
B.从图中看出为切割前甲的高度为,根据正方体体积的计算公式可以得出,在根据,得出甲的质量,故B错误;
C.图中A点是甲、乙两物体切去相同高度时,两物体对地面的压强相等时,故有,代入数据得,解方程得出,故C错误;
D.根据,将,代入公式得出图中,故D正确。
故应选:D。
分析图像得出甲的边长20cm,乙未切割时对地面的压强为6000Pa,根据,进行分析质量分布均匀的实心正方体对地面的压强。
本题考查了压强比值的计算,利用好均匀柱状物体如长方体、正方体、圆柱体等对水平面的压强是关键。
15.【答案】变大;变大; 不是;不变; 费力;省距离
【解析】解:火箭加速向上运动,火箭的质量不变,速度变大,动能变大;质量不变,高度变大,重力势能变大,则机械能变大;
神舟二十号载人飞船绕地飞行的过程中,运动方向在变化,处于非平衡状态,受到的力不是平衡力;其质量大小不变、惯性不变;
机械臂抓取重物时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力但省距离。
故答案为:变大;变大;不是;不变;费力;省距离。
物体动能的大小与质量、速度有关;物体重力势能的大小与质量和高度有关,物体的动能和势能统称为机械能;
物体处于平衡状态静止或匀速直线运动时受平衡力,物体处于非平衡状态加速、减速、曲线运动时受非平衡力;
物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性只与物体的质量有关;
根据机械臂在使用过程中的动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆类型。
本题考查了机械能的变化分析、力与运动的关系、惯性、杠杆分类等,属于基础题目。
16.【答案】减小 连通器
【解析】解:从晋江往西藏旅游,携带的密封食品袋变得越来越“鼓”,是因为外界大气压强随海拔高度增加而减小。
三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了连通器原理。
故答案为:减小;连通器。
大气压随高度的增加而减小。
上端开口、底部互相连通的容器叫连通器。
本题考查的是大气压与高度的关系;知道连通器及其应用。
17.【答案】10 20
【解析】解:由图丙可知,在内,木箱的速度为零,即处于静止状态,受到的静摩擦力与推力平衡,大小相等;由图乙可知,在内,推力为10N,所以在内,木箱受到的摩擦力为10N;
由图丙可知,在内,木箱做匀速直线运动,且速度为,
由图乙可知,在内,推力为,则推力做功的功率:
。
故答案为:10;20。
由图丙可知,在内,木箱的速度为零,即处于静止状态,受到的摩擦力与推力平衡,由图乙可知此时的推力大小,根据力的平衡条件可知木箱受到的摩擦力大小;
由图丙可知,在内,木箱做匀速直线运动的速度大小,由图乙可知此时的推力大小,根据求推力做功的功率。
本题考查功率的计算和运动与力的关系,根据图像得出正确信息是关键,难度一般。
18.【答案】8 11
【解析】解:正方体M受到的重力:;
正方体M的体积为:,
由于用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,
则:,
正方体受到的浮力:
;
绳子被拉断的瞬间,正方体M受到的浮力:
,
此时正方体M排开水的体积:
,
则:,
水面下降的高度:
当细绳达到最大拉力20N时,储水器中水深为。
故答案为:8;11。
根据得出正方体M受到的重力;
根据正方体M边长为10cm,可求其体积大小;由于用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,求出,利用即可求出M受到的浮力
由正方体重力和细绳所能承受的最大拉力即可求出浮力。利用即可求出正方体M排开水的体积,然后可求排开水的体积减小量,最后即可求出水面下降的高度,可得出储水器中水深。
本题综合性很强,此题的难点在,已知绳子断的临界拉力,增加的拉力就是排出水的重力,根据可求出此时M浸入水中深度,然后问题可解。
19.【答案】
【解析】解:小球浸没在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,受到的浮力与重力是一对平衡力,大小相等,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出;物体的重力竖直向下,且线段长度相等,作用点都在重心,如图所示:
小球浸没在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,由于保持静止状态处于平衡状态,小球受到的浮力的作用点在重心,方向是竖直向上。
本题考查浮沉条件与力的示意图,属于基础题。
20.【答案】
【解析】解:从支点O作力作用线的垂线段,即为所求作的力臂,如图所示:
先确定支点O,再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段,即可画出力臂。
力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
21.【答案】速度; 粗糙; 小;远; 匀速直线; 摩擦力
【解析】采用控制变量法,让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,这样小车到达水平面的速度就会相同;
由题知,实验中通过改变水平面的粗糙程度改变小车在水平面上受到的阻力大小;
棉布比毛巾光滑,小车在棉布上受的阻力比在毛巾上受的阻力小,木板比棉布光滑,小车在木板上受的阻力比在棉布上受的阻力小,由表格数据可知,小车以相同的速度在木板上滑行最远,在毛巾上滑行距离最近,由此可知,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越慢,在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出:运动物体不受外力时,其速度不会变化,即它将做匀速直线运动;
全封闭真空管道和磁悬浮飞车,通过使接触面彼此分离来减小摩擦力。
故答案为:速度;粗糙;小;远;匀速直线;摩擦力。
在实验中,我们是把小车放在斜面上,让小车从斜面上向下运动,从而让小车获得一定的速度。小车在斜面上的高度不同,则到达水平面的速度就会不同;
通过改变水平面的粗糙程度来改变小车受到的阻力;
根据实验现象,可得出摩擦力的变化对小车运动距离的影响,在实验现象的基础上,通过进一步推理,可得出水平面绝对光滑时小车的运动情况;
减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面粗糙程度,变滑动为滚动,使接触面彼此分离。
本题探究的阻力对物体运动的影响实验是理解牛顿第一定律的基础;牛顿第一定律是在该实验的基础上,经过科学推理得出的。
22.【答案】凹陷程度; 甲、乙;越小; 没有控制受力面积相同; =
【解析】由转换法,该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果。
探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,通过比较甲、乙两次实验,可初步得出压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,小明通过比较甲、丙两次实验,得到“压力的作用效果与压力大小有关”的实验结论,小明实验过程中存在的问题是没有控制受力面积相同;
将图乙中的容器放在石块上如图丁所示,根据,因压力和受力面积相同,图乙中海绵受到的压强与图丁中石块受到压强的关系为:。
故答案为:凹陷程度;甲、乙;越小;没有控制受力面积相同;。
根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答;
根据题意,由分析。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
23.【答案】右;力臂的大小; 右端下沉; ; AB
【解析】实验前,把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是平衡状态;
为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了便于测量力臂的大小;
设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,如图乙所示,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,根据杠杆平衡条件,
则,所以杠杆右端下沉;
由表格中数据知,
第一组数据:;
第二组数据:;
第三组数据:;
可得杠杆的平衡条件是:动力动力臂=阻力阻力臂,;
、图丁中,斜拉索桥相当于杠杆,O为支点,桥面重力是阻力,钢索承受的拉力为动力,增加桥塔OB的高度,则对应的力臂增大,在阻力和阻力臂不变时,据杠杆的平衡条件知,动力减小,故A正确;
B、减小桥面OA距离,阻力及阻力臂和动力臂都减小,据杠杆的平衡条件知,动力也减小,故B正确;
C.选用更粗的钢索,阻力及阻力臂和动力臂不变,不能减小动力,即拉力,故C错误;
故选:AB。
故答案为:右;力臂的大小;右端下沉;;。
杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡;调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂的大小;
设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出力和力臂的乘积,大的一端下沉;
先将数据中每组的动力与动力臂相乘,阻力与阻力臂相乘,然后分析实验数据,找出关系式;
通过桥高度的变化,结合图示模型分析出杠杆五要素中哪个量发生了变化,然后再利用杠杆平衡条件分析解答。
本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程,涉及了杠杆水平位置调平、实验方法、数据分析以及杠杆平衡条件的运用等,难度一般。
24.【答案】气密性;高度差; 大于; 深度越大; 转换法;无关;C、D
【解析】实验中使用的压强计如图甲所示,使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的气密性。实验中,由转换法,通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
安装完实验器材后,小华发现U形管两侧液面如图乙所示,可知左管中液面上方气体压强大于大气压强,需要取下橡胶管,重新进行安装。
通过比较丙、丁两图知,丁中深度大,产生的压强也大,得出结论:同种液体中,深度越大,液体压强越大。
①瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是转换法。
②A、B中的A中水的体积大,质量也大,由转换法,产生的压强相同,根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量无关。
③研究液体压强与液体密度的关系,要控制深度相同,通过比较 C、D两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,可得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。
故答案为:气密性;高度差;大于;深度越大;转换法;无关;C、D。
用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面高度差变化都很小,这说明该压强计的气密性很差;若液面灵活升降,则装置不漏气,压强计的气密性好。液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。
左管中液面低于右管中液面,据此分析;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
①根据转换法,瓶口下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小。
②A和B相比,A中水质量大,由转换法,产生的压强相同,据此分析;
③研究液体压强与液体密度的关系,要控制深度相同,据此分析。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
25.【答案】等于;正
0;均匀
50
【解析】物体漂浮在液体中时,处于平衡状态,根据二力平衡原理,所受浮力大小等于重力大小;根据阿基米德原理,浮力公式为 ,当液体密度和重力加速度g不变时,浮力与排开液体体积成正比;
根据重力公式
将浮力秤的初始状态空杯状态的液面位置作为质量测量的起点,即0g。在空杯中放入不同质量的砝码,待液面稳定后,在量杯中液面对应的刻度处标记上该砝码的质量,根据阿基米德原理,物体所受浮力与排开液体的体积成正比,因此,每增加相同的质量,液面上升的高度或体积也是相同的,刻度是均匀的;
在空杯中放入待测物体M,此时液面上升到250mL处,根据浮力秤的标定刻度,每增加1mL对应的质量为1mg,因此,物体M 的质量为
利用浮力秤分别测量相同体积的水和蜂蜜的质量,水的测量:水的密度为设水的体积为V,则水的质量为:
蜂蜜的测量:设蜂蜜的质量为,根据浮力秤的刻度,蜂蜜的质量可以通过液面上升的高度计算,根据题目数据,蜂蜜的密度为:根据题目给出的结果,蜂蜜的密度为:
故答案为:等于;正
;均匀
根据二力平衡原理,所受浮力大小等于重力大小,根据阿基米德原理可知,浮力与排开液体体积成正比;
推导物理关系式;
通过分析浮力与排开液体体积的正比例关系,判断刻度是否均匀;
利用排开液体体积与质量的对应关系计算物体质量;
结合密度公式与浮力秤的刻度规律,计算蜂蜜密度。
本题考查的是浮力综合问题的分析和计算。
26.【答案】人坐在这种座椅上与身体的接触面面积大,压力不变,根据可知,产生的压强小,所以要舒服一些;
坐汽车时要系好安全带,否则在刹车时人由于惯性而向前倾,容易发生伤害事故,属于防止惯性带来伤害
【解析】答:人坐在这种座椅上与身体的接触面面积大,压力不变,根据可知,产生的压强小,所以要舒服一些;
坐汽车时要系好安全带,否则在刹车时人由于惯性而向前倾,容易发生伤害事故,属于防止惯性带来伤害。
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性是有利的,也是有害的。
此题考查的是生活中的惯性现象和减小压强的方法,属于基础题。
27.【答案】消防机器人对地面的压力为6000N
消防机器人静止在水平地面时,对地面产生的压强为
在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人的牵引力所做的功为21600J
【解析】机器人在水平地面,对地面的压力等于自身重力,压力。
消防机器人静止在水平地面时,履带与地面接触总面积,对地面产生的压强。
消防机器人在水平地面匀速直线前进的路程。
因为机器人匀速直线运动,牵引力与阻力f平衡,即。
牵引力做功牵。
答:消防机器人对地面的压力为6000N。
消防机器人静止在水平地面时,对地面产生的压强为。
在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人的牵引力所做的功为21600J。
机器人在水平地面,对地面的压力等于自身重力,由得到压力。
消防机器人静止在水平地面时,履带与地面接触总面积已知,由压强公式得到对地面的压强。
由得到消防机器人在水平地面匀速直线前进的路程,由二力平衡得到,由得到牵引力做的功。
本题考查重力公式、压强公式、速度公式、功的公式以及二力平衡的应用,难度中等。
28.【答案】绳端移动的距离为30m;
拉力F的功率为3750W;
滑轮组的机械效率为
【解析】由图可知,绳子自由端移动的距离:;
拉力做的总功:,
拉力做功的功率:;
拉力做的有用功:,
滑轮组的机械效率:。
答:绳端移动的距离为30m;
拉力F的功率为3750W;
滑轮组的机械效率为。
由图可知,绳子自由端移动的距离;
利用求拉力做的总功;利用求拉力做功的功率;
利用求有用功;利用求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
29.【答案】圆柱体刚好浮起时受到的浮力为12N
圆柱体刚好浮起时,水对水箱底的压强为
水对水箱底部压强的增加量为3200Pa
【解析】圆柱体刚好浮起时受到的浮力:
圆柱体刚好浮起时
套筒底端A距水箱底,圆柱体高,圆柱体底部到A的距离为,因此水箱内水的高度
根据液体压强公式,代入数据:
当传感器底端A对圆柱体有20N竖直向下的压力时,传感器控制进水口开关停止注水,此时
根据液体压强公式,代入数据得;
答:圆柱体刚好浮起时受到的浮力为12N。
圆柱体刚好浮起时,水对水箱底的压强为。
水对水箱底部压强的增加量为3200Pa。
圆柱体刚好浮起时,处于静止状态,根据平衡条件,浮力与重力大小相等;
计算圆柱体浸入水中的体积,根据阿基米德原理公式变形后,求出此时圆柱体浸入水中的体积,进而得到浸入深度,结合套筒位置确定水箱内水的高度,最后利用压强公式计算;
先确定水面上升的高度,再利用液体压强公式求解,关键在于分析圆柱体上浮过程中受力平衡,结合浮力公式、阿基米德原理及压力关系推导水面上升高度。
本题围绕浮力、液体压强展开,关键在于理解漂浮条件、浮力公式及液体压强公式的应用。
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