内容正文:
2024—2025学年度下学期期末学业质量检测
八年级物理试题2025.07
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每题所列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求,每题2分,共30分)
1. 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象,经过合理的推测来认识分子。下列推测既合理又符合事实的是( )
A. 现象:用手将面包捏瘪;推测:分子之间有空隙
B. 现象:花香扑鼻;推测:分子在做无规则运动
C. 现象:破镜难以重圆;推测:分子之间没有引力
D. 现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做无规则运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.用手将面包捏瘪,面包是宏观的物体,其体积变小是因为面包本身有空隙,不是分子之间有空隙,故A不符合题意;
B.花香扑鼻,能闻到花香是因为花中的分子在不断运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔,从而使人闻到香味,这表明分子在做无规则运动,故B符合题意;
C.破镜难以重圆,是因为镜子破裂后,分子间的距离过大,分子间的引力变得非常小,几乎可以忽略不计,而不是分子之间没有引力,故C不符合题意;
D.空气中沙尘飞舞,沙尘是宏观的物体,其运动属于机械运动,不是分子在做无规则运动,分子是肉眼看不见的,故D不符合题意。
故选B。
2. 2025 年5月,多哈世乒赛男单决赛中我国选手王楚钦以4:1战胜巴西选手雨果·卡尔德拉诺,夺得世乒赛男单冠军。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,以下正确的是( )
A. 乒乓球的质量小,所以受到的惯性力小
B. 球拍击球时,改变了乒乓球的运动状态
C. 乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
D. 空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.乒乓球的质量小,惯性小,但不能说受到的惯性力小,惯性不是力,故A错误;
B.乒乓球被球拍击飞,运动状态发生了改变,故说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.乒乓球在空中飞行时受到重力和阻力作用,没有受到向前的推力,故C错误;
D.空中飞行的乒乓球,若它所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,它将以原来的速度和方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
3. 三峡大坝是当今世界最大的水利枢纽之一。轮船过大坝要经过五级船闸,船闸应用了连通器原理,下列器具利用了该原理的是( )
A. 茶壶 B. 密度计
C. 高压锅 D. 液体温度计
【答案】A
【解析】
【详解】连通器的特点是上端开口、底部连通,当装入同种液体且静止时,各容器液面相平。
A.茶壶的壶身与壶嘴底部连通,构成连通器,液面静止时,壶嘴和壶身的水面相平,故A符合题意;
B.密度计利用漂浮时,浮力等于重力的原理,与连通器无关,故B不符合题意;
C.高压锅通过增大气压提高沸点,属于气压应用,故C不符合题意;
D.液体温度计利用液体的热胀冷缩原理,与连通器无关,故D不符合题意。
故选A。
4. 2025年3月23日,武汉马拉松鸣枪开跑,有近40000名来自世界各地的跑者欢聚武汉,正值樱花季,共同越江湖。关于比赛过程中所涉及的物理知识,下列说法错误的是( )
A. 地面对运动员的支持力和运动员的重力是一对相互作用的力
B. 运动员鞋底的花纹,有助于提升运动员的成绩
C. 运动员到达终点线不能立即停止下来,是由于具有惯性
D. 运动员双脚站立时对水平地面的压强比走动时小
【答案】A
【解析】
【详解】A.地面对运动员的支持力和运动员自身受到的重力大小相等,方向相反,作用在一个物体上,作用在一条直线上,所以是一对平衡力,故A错误,符合题意。
B.运动员鞋底刻有凸凹不平的花纹,是通过增大与接触面的粗糙程度来增大摩擦的,可以防止运动员滑到,如果减小鞋底摩擦力,运动员可能会滑倒,反而影响成绩,故B正确,不符合题意;
C.运动员到达终点线不能立即停下来,是因为人具有惯性要保持原来的运动状态,继续前进,惯性是一种性质,可以说由于惯性,具有惯性,故C正确,不符合题意;
D.运动员双脚站立时与地面的接触面积比走动时大,根据可知,在压力一定时,接触面积越大压强越小,即运动员双脚站立时对水平地面的压强比走动时小,故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 汽车在高速行驶时,只需略微打开天窗,就可以实现高效的“换气”功能,净化车内空气,如图所示。下列选项与此原理相同的是( )
A. 热气球能够升空
B. 飞机的机翼做成流线型
C. 注射器吸取药液
D. 摩擦过的尺子吸引碎纸屑
【答案】B
【解析】
【详解】汽车在高速行驶时打开天窗能换气,是因为车外空气流速大、压强小,车内空气流速小、压强大,从而产生压强差,使车内空气排出。这涉及到流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
A.热气球能够升空是因为热气球内的热空气密度小于外界空气密度,受到的浮力大于重力,故A不符合题意;
B.飞机的机翼做成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,产生向上的升力,利用了流体压强与流速的关系,故B符合题意;
C.注射器吸取药液是利用大气压,将注射器内空气排出,使注射器内压强小于外界大气压,药液在大气压作用下被吸入,故C不符合题意;
D.摩擦过的尺子吸引碎纸屑是因为尺子摩擦后带上了电荷,带电体能吸引轻小物体,故D不符合题意。
故选B。
6. 2025年3月30日,我国第三艘航空母舰“福建舰”进行第七次海试——全舰冲击试验。如图所示,“福建舰”满载排水量约8万吨,长约320m,飞行甲板宽约78m,是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。海水密度为,下列说法错误的是( )
A. 满载时“福建舰”所受浮力约为8×104N
B. 航行的舰船不能近距离并排行驶,是因为液体流速大的地方压强小
C. “福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为1.5×105Pa
D. 舰载机飞离后,将会上浮一些
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知“福建舰”满载排水量约
由阿基米德原理得,满载时“福建舰”所受浮力约为
故A错误,符合题意;
B.由流体压强与流速的关系可知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。航行的舰船近距离并排行驶时,舰船之间的水的流速大压强小,舰船就会在水压的作用下相互靠近,造成碰撞事故,所以航行的舰船不能近距离并排行驶,故B正确,不符合题意;
C.由液体压强计算公式可得,水面下15m处海水的压强为
故C正确,不符合题意;
D.已知航空母舰在海面上处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知;当航母上的舰载机飞离后,会减小一些,则也会减小一些,根据变形可得,可见也会减小一些。所以,舰载机飞离后,航母将会上浮一些,故D正确,不符合题意。
故选A。
7. 一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断错误的是( )
A. 4s时钢索的拉力大小等于10s时钢索的拉力大小
B. 货物竖直向上运动时,2s时的速度大于8s时的速度
C. 0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功
D. 货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.4s时,货物匀速上升,货物处于平衡态,钢索的拉力大小等于货物的重力,10s时,货物匀速上升,货物处于平衡态,钢索的拉力大小等于货物的重力,故4s钢索的拉力大小等于10s时钢索的拉力大小,故A正确,A不符合题意;
B.货物竖直向上运动时,2s时的速度为
8s时的速度为
故,故B正确,B不符合题意;
C.0至6s内钢索拉力做的功
6s至12s内钢索拉力做的功
故,C正确,C不符合题意;
D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,根据,钢索拉力的不变,但是速度是变化的,故钢索拉力的功率发生变化,故D错误,D符合题意。
故选D。
8. 公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中,将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是( )
A. 筷子 B. 核桃钳
C. 托盘天平 D. 雨刮器
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,“本短标长”是指动力臂长,阻力臂短,属于省力杠杆;
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.雨刮器在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
9. 我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 脚踏碓在应用中属于省力杠杆 B. 人脚越靠近O点越省力
C. 碓的头部较细是为了增大压力 D. 碓头加速下落时动能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.脚踏碓工作时,动力臂(脚到支点O的距离)小于阻力臂(碓头到支点O的距离),属于费力杠杆,可以节省移动距离但需要更大的力,故A错误;
B.根据杠杆平衡原理,当动力臂减小时需要更大的动力,因此人脚越靠近O点(支点)时动力臂越小,反而越费力,故B错误;
C.碓的头部较细是通过减小受力面积来增大压强,而不是增大压力,压力的大小主要由碓头的重量决定,故C错误;
D.碓头加速下落时,质量不变,速度增大,所以动能增加,故D正确。
故选D。
10. 关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 功率大的机械,做功多
B. 机械做的有用功越多,机械效率越高
C. 机械效率高的机械,功率大
D. 机械效率越高,有用功与总功的比值越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,但做功的多少还与做功时间有关。根据公式,在时间不确定的情况下,功率大的机械做功不一定多,故A错误;
B.机械效率是有用功与总功的比值,即。机械做的有用功越多,若总功也很大,那么机械效率不一定高,故B错误;
C.功率和机械效率是两个不同的物理量,功率表示做功快慢,机械效率表示有用功占总功的比例,二者没有必然联系。机械效率高的机械,功率不一定大,故C错误;
D.由机械效率的定义可知,机械效率越高,说明有用功与总功的比值越大,故D正确。
故选D。
11. 如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1= G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为P1和P2,两装置的机械效率分别为η₁和η₂(忽略绳重和摩擦)。则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】甲是动滑轮,绳子段数n是2,乙滑轮组n是3,滑轮质量均相等,滑轮重力相等,且G1= G2,因为忽略绳重和摩擦,根据公式可得,乙更省力,即F1> F2。由于所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度,两个滑轮组做的有用功相同,额外功相同,所以总功相同,根据公式,它们的机械效率也相同,即η1= η2。在相同时间内做的总功相同,根据公式,它们的功率也相同,即P1= P2。故B正确,ACD错误。
故选B。
12. 如图所示,水平地面上AB段和BC段长度相等,AB段比BC段粗糙一些。用水平恒力F拉动物块经过AB和BC段,物块在AB段刚好做匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A. 物块经过AB段和BC段所用时间相等
B. 拉力F在AB段做的功大于在BC段做的功
C. 水平方向上物块在AB段所受合力大小小于在BC段所受的合力大小
D. 拉力F在AB段做功的功率等于在BC段做功的功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块在AB段做匀速直线运动,因为AB段比BC段粗糙一些,所以在BC段摩擦力变小,拉力F不变,物块将做加速运动。因为AB和BC段长度相等,根据,AB段速度小于BC段速度,所以物块经过AB段所用时间大于经过BC段所用时间,故A错误;
B.拉力F在AB段和BC段移动的距离s相等,拉力F大小不变,根据,可知拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功,故B错误;
C.物块在AB段做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上所受合力为0;在BC段做加速运动,合力不为0,所以水平方向上物块在AB段所受合力大小小于在BC段所受的合力大小,故C正确;
D.拉力F在AB段和BC段做的功相等,AB段所用时间大于BC段所用时间,根据,可知拉力F在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率,故D错误。
故选C。
13. 采摘的新鲜草莓,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。小明将同一个草莓(不考虑吸水)分别放入体积相等、密度不同的盐水中进行清洗,静止时的情景如图所示(两容器 完全相同)。草莓所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部受到的液体压强分别为p甲和p乙,容器对水平面的压强分别为p'甲和p'乙,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】甲盐水中的草莓在盐水处于悬浮状态,受到的浮力等于草莓的重力,乙盐水中的草莓在盐水处于漂浮状态,受到的浮力等于草莓的重力,由于两个草莓是相同的,重力相等,因此草莓在甲、乙两液体中受到的浮力相等,即。草莓在甲盐水中悬浮,则,在乙盐水中漂浮,则,所以,; 甲、乙盐水的体积相同,由可知,, 由于两容器是完全相同的柱状容器,则容器底部受到的液体压力等于液体和草莓的总重力,所以,,由于容器的底面积相同,根据 S可知; 容器对水平面的压力等于总重力,即,则F′甲<F′乙,由于容器的底面积相同,根据可知;故ABC错误,D正确。
故选D。
14. 小明沿水平方向向右推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是( )
A. 0~3s,人对箱子不做功
B. 第5s时,箱子受到的摩擦力大小为9N
C. 3~9s,箱子所受摩擦力的方向水平向左
D. 9~12s,箱子受到合力为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,0~3s,箱子的速度为0,即箱子保持静止,人对箱子不做功,故A正确,不符合题意;
B.由图甲可知,第5s时推力为9N;由图乙可知,第5s时,箱子做加速运动,受到的摩擦力与推力不是平衡力,箱子受到的摩擦力小于9N,故B错误,符合题意;
C.由图乙可知,3~9s,箱子在推力作用下向右运动,所以箱子所受摩擦力的方向水平向左,故C正确,不符合题意;
D.由图乙可知,9~12s,箱子沿水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态,受到合力为0,故D正确,不符合题意。
故选B。
15. 如图,将轻质弹簧上端固定,下端位于A点时弹簧恰好不发生形变。若将一小球挂在弹簧下端,静止时小球于O点,现将小球从A点由静止释放,能下落至最低点B,不计空气阻力,则小球( )
A. 从A点到O点运动过程中,速度先增大后减小
B. 从A点到O点运动过程中,速度一直增大
C. 从O点到B点运动过程中,速度先增大后减小
D. 运动至最低点B时,速度为0,受平衡力作用
【答案】B
【解析】
【详解】在A点时,弹簧恰好不发生形变,则小球在A点只受到重力,小球挂在弹簧下端,静止在于O点,此时小球所受的重力等于所受的弹力,所以由A到O点,小球所受的弹力增大,直到等于重力,所以此过程小球所受的合力向下,做加速向下运动,速度增大;O到B点的过程,弹簧的伸长量变长,弹力变大,大于小球的重力,所受的合力方向上,向下做减速运动,速度减小,至最低点B,小球所受的弹力最大,速度减小到0,所受的弹力大于重力,受力不平衡,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空与作图题(本题共9小题,每空1分,作图2分,共18分)
16. 小丽同学在超市购物时,用15N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动。突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用25N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车在水平方向上所受的合力为___________N,合力的方向是___________。
【答案】 ①. 40 ②. 水平向后
【解析】
【详解】[1][2]小车在水平地面上做匀速直线运动时,水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力大小相等。已知推力F=15N,所以此时摩擦力
方向与推力方向相反(即水平向后)。当小车减速运动时,水平方向受到向后的拉力F拉=25N和向后的摩擦力f=15N(因为压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力大小不变)。这两个力方向相同,根据同一直线上同方向二力的合成,合力
合力的方向与这两个力的方向相同,即水平向后。
17. 如图所示是老师上课演示的“苹果向上爬”的趣味实验:将筷子插在苹果中央,手握住筷子中上部,用锤子轻敲筷子上部,苹果就慢慢向上“爬”了,这是因为__________(选填“筷子”或“苹果”)具有惯性的结果。
【答案】苹果
【解析】
【详解】苹果和筷子原来是静止的,用锤子敲击筷子的上端,筷子的运动状态改变,向下运动,而苹果由于惯性保持原来的静止状态,位置不变,则苹果相对于筷子向上运动了,看上去苹果顺着筷子“爬”了上来。
18. 如图甲所示,将半瓶矿泉水放在水平面上,水深10cm,则水对杯底的压强为___________ Pa,将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上,则水对瓶口的压强___________,瓶对桌面的压强___________。(后两空均选填“变大” “不变”或“变小”)(g取10N/kg)
【答案】 ①. 1×103 ②. 变大 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由甲图可知,水深10cm,则水对杯底的压强为
[2]由乙图可知,将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上,水的深度增加,根据公式p=ρ水gh;水对容器底部的压强随深度的增加而增大,故翻过来后水对瓶口的压强变大。
[3]整个瓶子对桌面的压力等于自身重力,翻过来瓶子重力不变,压力不变,但受力面积变小,由压强公式可知,翻过来后瓶对桌面的压强变大。
19. 如图所示,将A管插入装有水的杯中,用嘴衔住A管的上端能将水吸上来是利用了______;把另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,使A与B垂直,往B管中吹气,可看到A管内的水面会______(选填“上升”、“下降”或“不变”),这是因为空气流速越大的位置,压强越____________。
【答案】 ①. 大气压##大气压强 ②. 上升 ③. 小
【解析】
【详解】[1]将A管插入装有水的杯中,用嘴衔住A管的上端能将水吸上来,因为吸水时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下水被压入吸管,所以能将水吸上来是利用了大气压。
[2]往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中的水受到向上的压强大于向下的压强,可看到A管内的水面会上升。
[3]往B管中吹气,A管内的水面会上升,体现了流体压强与流速的关系,这是因为空气流速越大的位置,压强越小。
20. 在一部“讲科学的神话故事”电影中,敖丙在深海水中真情流露热泪盈眶,但他的眼泪是往上方流的,说明深海海水密度 ___________敖丙眼泪的密度。
【答案】大于
【解析】
【详解】电影中敖丙的眼泪往上方流,说明眼泪在深海海水中处于上浮状态,由物体的浮沉条件可知,眼泪的密度小于深海海水的密度,即深海海水密度大于敖丙眼泪的密度。
21. 在溢水杯中盛满水,将体积为300cm3的小球放入溢水杯中,用天平称出溢出水的质量为200g,当小球静止时,受到的浮力等于________N。(g=10N/kg)
【答案】2
【解析】
【详解】由阿基米德原理可知小球受到的浮力
F浮=G排=m排g=0.2kg×10N/kg=2N
22. 如图甲所示,一辆轿车在水平路面上以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)轿车在高速行驶时对地面的压力___________(填“大于”、“等于”或“小于”) 该车静止时对地面的压力;
(2)经过10s轿车发动机所做的功是___________J;
(3)当牵引力为___________N时轿车能保持匀速直线运动;
【答案】(1)小于 (2)9×105
(3)3×103
【解析】
【小问1详解】
轿车的形状上凸下平,轿车在高速行驶时,其上表面的空气流速大,压强小,下表面的空气流速小,压强大,则车会受到空气对它的一个向上压力差,则轿车在高速行驶时对地面的压力会小于车的总重力,所以轿车在高速行驶时对地面的压力小于该车静止时对地面的压力。
【小问2详解】
经过10s轿车发动机所做的功
【小问3详解】
由图乙可知,轿车匀速直线运动时的速度v=30m/s,根据
得到此时轿车受到的牵引力
23. 杆秤是运用不等臂杠杆的特点制作的。如图所示,若秤砣质量为0.75kg,20AO=BO,该称最多能称量___________kg的物体(不计秤杆、秤钩的质量),若杆秤的秤砣磨掉一些,则称得物体的质量比物体真实质量___________(选填“偏大”、“偏小”或“偏小”)。
【答案】 ①. 15 ②. 偏大
【解析】
【详解】[1]如图,根据杠杆的平衡条件有
即
故
[2]若秤砣有缺损,m2减小,而G1LOA不变,所以LOB要变大,即秤杆刻度会偏向更大质量值,因此秤得物体的质量比真实质量偏大。
24. 如图,O为杠杆OA的支点,下方吊着小球,请画出使杠杆平衡的最小力F和力臂L示意图。
【答案】
【解析】
【详解】根据图示可知,距离支点最远的点为A,OA为最长的动力臂,因此连接OA为L,并过A点做垂直于OA的作用力为最小动力F,且为使杠杆平衡,动力的方向向上,如图所示:
三、实验探究题(本题共4小题,每空1分,共26分)
25. 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)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,如图甲所示,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,液体压强随液体___________的增加而增大。
(3)小阳保持丙图中探头位置不变,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“液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是没有控制___________相同,正确操作是应将探头适当 ___________(选填“上移”或“下移”)。
(4)小光用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有___________(填序号)。
① 右侧待测液体表面到容器底的深度h1;
② 右侧待测液体表面到橡皮膜中心的深度h2;
③ 左侧水表面到容器底的深度h3;
④ 左侧水表面到橡皮膜中心的深度h4。
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为=_______(用题中的字母和ρ水表示)。
【答案】(1)B (2)深度
(3) ①. 没有控制液体的深度不变 ②. 上移
(4) ①. ②④ ②.
【解析】
【小问1详解】
调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平;在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,如图甲所示,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。
故选B。
【小问2详解】
正确操作后,分析乙、丙两图知,液体密度相同,乙中深度较大,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。
【小问3详解】
[1][2]研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;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,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;为控制深度相同,正确操作是应将探头适当上移。
【小问4详解】
[1][2]在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左、右液体产生的压强相同,即ρ水gh4=ρgh2
解得待测液体的密度
故需要测量的物理量有:右侧待测液体表面到橡皮膜中心的深度h2,左侧水表面到橡皮膜中心的深度h4。
故选②④
26. 小明利用如图甲所示的实验装置探究“浮力大小与哪些因素有关”。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 ___________N;
(2)由图___________三图可知,浮力与物体排开液体的体积有关;在同种液体中,物体排开液体的体积___________,浮力越大;
(3)由图A、C、D三图可知,浮力与物体“浸没”液体的深度___________;
(4)由图A、D、E三图可知,浮力与___________有关;
(5)由实验数据可知,物体的密度为___________kg/m3;
(6)若小组成员测得图C中溢出水的重力为___________N时,就可以得到物体所受浮力与排开液体重力的关系,它们的关系是:___________。
【答案】(1)1 (2) ①. ABC ②. 越大
(3)无关 (4)液体密度
(5)4×103 (6) ①. 1 ②. 物体所受浮力大小等于排开液体的重力
【解析】
【小问1详解】
由图A可知物体重力G=4N,图C或D中物体完全浸没时弹簧测力计示数F示=3N,则浮力
【小问2详解】
[1][2]要探究浮力与物体排开液体体积的关系,需要控制液体密度相同,改变排开液体体积,图A、B、C符合要求。由图可知,在同种液体中,物体排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数越小,即物体所受浮力越大,故可得结论:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
【小问3详解】
由图A、C、D可知,浸没在水中的物体,深度变化,弹簧测力计的示数不变,即浮力大小不变,故浮力与物体浸入液体的深度无关。
【小问4详解】
由图A、D、E可知,浸没在不同的液体中,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,即浮力大小不同,故浮力与液体的密度有关。
【小问5详解】
由F浮=ρ水gV排得物体的体积
根据G=mg得物体的质量为
物体的密度为
【小问6详解】
[1][2]物体完全浸没水中时浮力为1N,若小组成员测得图C中溢出水的重力为1N,与物体所受浮力大小相等,就可以得到物体所受浮力与排开液体重力的关系,故可得结论:物体所受浮力大小等于排开液体的重力。
27. 如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置,A是小球,B是木块。
(1)实验中小球动能大小是通过 ___________来反映的;
(2)小球从斜面某一高度静止滚下的过程中,小球的___________能转化为动能。高架路面严禁车辆超速、超载。若探究车辆“超载”带来的危害,可以用质量___________的小球,让它们从斜面的___________高度由___________滚下来探究,目的是__________________;
(3)若利用如图的器材做“阻力对物体运动的影响”实验,必须增加的器材是___________(填写字母序号)。
A. 倾斜程度不同的斜面
B. 粗糙程度不同的水平面
C. 质量不同的小球
【答案】(1)木块B滑行距离的大小
(2) ①. 重力势 ②. 不同 ③. 相同 ④. 静止 ⑤. 控制小球到达水平面的速度相同
(3)B
【解析】
【小问1详解】
实验中,通过小球推动木块B运动距离的大小来反映小球动能的大小,这是转换法的应用。
【小问2详解】
[1]小球沿斜面滚下过程中,因为质量不变,高度减小,所以重力势能减小,又因为速度增大,所以动能增大,是重力势能转化为动能。
[2][3][4][5]若探究车辆 “超载” 带来的危害,即质量对动能的影响 ,要控制速度相同,让小球从同一高度滚下,改变质量。所以可以用质量不同的小球,让它们从斜面的同一高度由静止滚下来探究,目的是控制小球到达水平面时的速度相同,研究动能与质量的关系。
【小问3详解】
若利用图所示的器材做“探究阻力对物体运动的影响”的实验,实验中需要让物体运动时所受阻力不同,阻力大小受压力和接触面粗糙程度的影响,所以必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面。
故选B。
28. 如图,小安在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为 50g 的钩码若干个。
(1)如图甲实验时,调节杠杆在水平位置原因是___________。
(2)在图甲中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆___________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)如图乙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为___________N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A. 测量铅笔长度 B. 探究重力与质量关系 C. 探究反射角与入射角关系
【答案】(1)便于测量力臂
(2)右 (3) ①. 2 ②. 变大
(4)A
【解析】
【小问1详解】
如图甲实验时,为了便于测量力臂,要调节杠杆在水平位置,同时也可以忽略杠杆自身重力的影响。
【小问2详解】
设一个钩码重为G,杠杆上一格距离为L,由图甲可知,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,两侧力与力臂的乘积分别为:左侧F1l1=4G×2L=8GL
右侧F2l2=3G×3L=9GL
可知F2l2>F1l1,故右端下沉。
【小问3详解】
[1]每个钩码的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
在A点悬挂3个钩码时,由杠杆平衡条件知FB×3L=3G×4L
代入数据得,在B点的拉力为
所以拉力大小为2N。
[2]若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,弹簧测力计拉力的力臂变小,但阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡原理知,动力变大,故弹簧测力计的示数变大。
【小问4详解】
本实验多次实验的目的是为了寻找普遍规律,在探究重力与质量关系和探究反射角与入射角关系的实验中多次实验的目的也是为了寻找普遍规律,而测量铅笔长度的实验中多次实验的目的是为了减小误差,获得准确数据,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
四、综合应用题(本题共3小题,共26分)
29. 如图所示为安装有超声波雾化器自动喷枪的5G智能机器人,工作时将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。表为智能机器人的部分参数。求:(g取10N/kg)
自身重力
履带总触地面积
500N
200cm2
(1)未装消毒液的机器人静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液时,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,牵引力做功的功率;
(3)在机器人自身重力不变的情况下,改进机器人的性能,使其能漂浮在水面并运动到消毒地点。当机器人装有重20N的消毒液漂浮在水面时,此时机器人排开水的体积。
【答案】(1)2.5×104Pa;(2)25W;(3)0.052m3
【解析】
【详解】解:(1)机器人未装消毒液时,自身的重力
G=500N
机器人静止时,机器人对水平路面的压力大小等于其重力大小
F=G=500N
受力面积
S=200cm2=0.02m2
对水平地面的压强
(2)机器人受到的阻力为
f=0.1G=0.1×500N=50N
因为机器人在水平方向做匀速直线运动,所以牵引力等于阻力,即
F=f=50N
牵引力做功的功率为
(3)当机器人装有重20N的消毒液漂浮在水面时受到的浮力为
F浮=G+G′=500N+20N=520N
根据F浮=ρ液gV排可得此时机器人排开水的体积为
答:(1)未装消毒液的机器人静止时,对水平地面的压强为2.5×104Pa;
(2)牵引力做功的功率为25W;
(3)此时机器人排开水的体积为0.052m3。
30. 如图所示,体重为60kg的工人利用滑轮组提升重为800N的物体A,所用拉力为F,物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s,动滑轮的重力为200N(不计绳重与摩擦,g=10N/kg),求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率;
(3)工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
【答案】(1)80% (2)200W
(3)1600N
【解析】
【小问1详解】
物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s,物体上升的高度为
由图可知,承担物重绳子的股数是n=3,绳子自由端移动的距离
不计绳重与摩擦,拉力
滑轮组提升物体所做的有用功
拉力F做的总功
滑轮组的机械效率
【小问2详解】
拉力做功的功率
【小问3详解】
工人通过滑轮组向下拉绳子时,绳子自由端的最大拉力
因为不计绳重和摩擦时
则该工人使用该滑轮组时所能提升的最大物重
31. 请阅读《龙骨水车》并回答问题。
龙骨水车
陆游在《春晚即景》中写道:“龙骨车鸣水入塘,雨来犹可望丰穰,”诗中的龙骨车即为龙骨水车,因其结构形如长龙骨架而得此名,是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨水车约始于我国东汉时期,三国时期的机械大师马钧予以改进,之后一直在农业上发挥着巨大的作用。
如图甲所示,龙骨水车的主体由两部分组成,一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等;二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成,并大部分采用榫接和链接结构,简单的材料、成熟的技艺,使龙骨水车很容易制作。
龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理,即当主动轴旋转时,链条与固定在主动轴上的链轮相咬合,从而带动固定在从动轴上的链轮旋转,使从动轴获得动力。如图乙所示,小龙头轴及刮水板浸入低处的水中,人握住扶手用脚踏动脚踏板,驱动大龙头轴(主动轴)转动,带动链条(由刮水板等组成)运动,进而带动小龙头轴(从动轴)转动,这一过程中刮水板将水带入车桶内,板叶刮水上行,将低处的水刮传至高处的农田中,实现灌溉。
如图甲、乙所示的龙骨水车是用脚踩驱动的,称为脚力水车。根据龙骨水车驱动力的不同,还有手摇驱动的手摇水车、流水驱动的水转水车、风力驱动的风力水车等。相比之下,脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高,在农业灌溉中使用最广。
龙骨水车在我国已使用了近两千年,目前仍然有地区在用其灌溉,劳动人民的智慧历经千年洗练,仍然闪耀着光芒!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)龙骨水车在工作时主要是利用了____________原理;
(2)刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越____________,当工人踩动脚踏的速度加快时,提升水的功率会变____________;
(3)若工人某次使用龙骨水车灌溉面积为的稻田,使稻田的平均水深达到,灌溉过程中水被龙骨水车提升的高度为,所用时间为20分钟,工人做功的平均功率为,则该过程中工人做的总功为____________J,机械效率为____________%(保留整数,不计水渗透和蒸发等损耗,水的密度为,g取)。
【答案】(1)链轮传动
(2) ①. 多 ②. 大
(3) ①. 48000 ②. 42
【解析】
【小问1详解】
由材料可知,龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理,即当主动轴旋转时,链条与固定在主动轴上的链轮相咬合,从而带动固定在从动轴上的链轮旋转,使从动轴获得动力。
【小问2详解】
[1][2]刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,克服水重力做功就越多;当工人踩动脚踏的速度加快时,由
可知,提升水的功率会变大。
【小问3详解】
[1]溉过程中水被龙骨水车提升的高度为2m,所用时间为20分钟,工人做功的平均功率为40W,则该过程中工人做的总功
W=Pt=40W×20×60s=48000J
[2]工人某次使用龙骨水车灌溉面积为10m2的稻田,使稻田的平均水深达到0.1m,灌溉过程中水被龙骨水车提升的高度为2m,克服水的重力做的有用功
W有=Gh=mgh=ρVgh=1.0×103kg/m3×10m2×0.1m×10N/kg×2m=2×104J
机械效率为
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2024—2025学年度下学期期末学业质量检测
八年级物理试题2025.07
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每题所列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求,每题2分,共30分)
1. 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象,经过合理的推测来认识分子。下列推测既合理又符合事实的是( )
A. 现象:用手将面包捏瘪;推测:分子之间有空隙
B. 现象:花香扑鼻;推测:分子在做无规则运动
C. 现象:破镜难以重圆;推测:分子之间没有引力
D. 现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做无规则运动
2. 2025 年5月,多哈世乒赛男单决赛中我国选手王楚钦以4:1战胜巴西选手雨果·卡尔德拉诺,夺得世乒赛男单冠军。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,以下正确的是( )
A. 乒乓球的质量小,所以受到的惯性力小
B. 球拍击球时,改变了乒乓球的运动状态
C. 乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
D. 空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止运动
3. 三峡大坝是当今世界最大的水利枢纽之一。轮船过大坝要经过五级船闸,船闸应用了连通器原理,下列器具利用了该原理的是( )
A. 茶壶 B. 密度计
C. 高压锅 D. 液体温度计
4. 2025年3月23日,武汉马拉松鸣枪开跑,有近40000名来自世界各地的跑者欢聚武汉,正值樱花季,共同越江湖。关于比赛过程中所涉及的物理知识,下列说法错误的是( )
A. 地面对运动员的支持力和运动员的重力是一对相互作用的力
B. 运动员鞋底的花纹,有助于提升运动员的成绩
C. 运动员到达终点线不能立即停止下来,是由于具有惯性
D. 运动员双脚站立时对水平地面的压强比走动时小
5. 汽车在高速行驶时,只需略微打开天窗,就可以实现高效的“换气”功能,净化车内空气,如图所示。下列选项与此原理相同的是( )
A. 热气球能够升空
B. 飞机的机翼做成流线型
C. 注射器吸取药液
D. 摩擦过的尺子吸引碎纸屑
6. 2025年3月30日,我国第三艘航空母舰“福建舰”进行第七次海试——全舰冲击试验。如图所示,“福建舰”满载排水量约8万吨,长约320m,飞行甲板宽约78m,是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。海水密度为,下列说法错误的是( )
A. 满载时“福建舰”所受浮力约为8×104N
B. 航行的舰船不能近距离并排行驶,是因为液体流速大的地方压强小
C. “福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为1.5×105Pa
D. 舰载机飞离后,将会上浮一些
7. 一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断错误的是( )
A. 4s时钢索的拉力大小等于10s时钢索的拉力大小
B. 货物竖直向上运动时,2s时的速度大于8s时的速度
C. 0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功
D. 货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
8. 公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中,将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是( )
A. 筷子 B. 核桃钳
C. 托盘天平 D. 雨刮器
9. 我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 脚踏碓在应用中属于省力杠杆 B. 人脚越靠近O点越省力
C. 碓的头部较细是为了增大压力 D. 碓头加速下落时动能增加
10. 关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 功率大的机械,做功多
B. 机械做的有用功越多,机械效率越高
C. 机械效率高的机械,功率大
D. 机械效率越高,有用功与总功的比值越大
11. 如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1= G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为P1和P2,两装置的机械效率分别为η₁和η₂(忽略绳重和摩擦)。则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,水平地面上AB段和BC段长度相等,AB段比BC段粗糙一些。用水平恒力F拉动物块经过AB和BC段,物块在AB段刚好做匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A. 物块经过AB段和BC段所用时间相等
B. 拉力F在AB段做的功大于在BC段做的功
C. 水平方向上物块在AB段所受合力大小小于在BC段所受的合力大小
D. 拉力F在AB段做功的功率等于在BC段做功的功率
13. 采摘的新鲜草莓,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。小明将同一个草莓(不考虑吸水)分别放入体积相等、密度不同的盐水中进行清洗,静止时的情景如图所示(两容器 完全相同)。草莓所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部受到的液体压强分别为p甲和p乙,容器对水平面的压强分别为p'甲和p'乙,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
14. 小明沿水平方向向右推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是( )
A. 0~3s,人对箱子不做功
B. 第5s时,箱子受到的摩擦力大小为9N
C. 3~9s,箱子所受摩擦力的方向水平向左
D. 9~12s,箱子受到合力为0
15. 如图,将轻质弹簧上端固定,下端位于A点时弹簧恰好不发生形变。若将一小球挂在弹簧下端,静止时小球于O点,现将小球从A点由静止释放,能下落至最低点B,不计空气阻力,则小球( )
A. 从A点到O点运动过程中,速度先增大后减小
B. 从A点到O点运动过程中,速度一直增大
C. 从O点到B点运动过程中,速度先增大后减小
D. 运动至最低点B时,速度为0,受平衡力作用
二、填空与作图题(本题共9小题,每空1分,作图2分,共18分)
16. 小丽同学在超市购物时,用15N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动。突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用25N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车在水平方向上所受的合力为___________N,合力的方向是___________。
17. 如图所示是老师上课演示的“苹果向上爬”的趣味实验:将筷子插在苹果中央,手握住筷子中上部,用锤子轻敲筷子上部,苹果就慢慢向上“爬”了,这是因为__________(选填“筷子”或“苹果”)具有惯性的结果。
18. 如图甲所示,将半瓶矿泉水放在水平面上,水深10cm,则水对杯底的压强为___________ Pa,将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上,则水对瓶口的压强___________,瓶对桌面的压强___________。(后两空均选填“变大” “不变”或“变小”)(g取10N/kg)
19. 如图所示,将A管插入装有水的杯中,用嘴衔住A管的上端能将水吸上来是利用了______;把另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,使A与B垂直,往B管中吹气,可看到A管内的水面会______(选填“上升”、“下降”或“不变”),这是因为空气流速越大的位置,压强越____________。
20. 在一部“讲科学的神话故事”电影中,敖丙在深海水中真情流露热泪盈眶,但他的眼泪是往上方流的,说明深海海水密度 ___________敖丙眼泪的密度。
21. 在溢水杯中盛满水,将体积为300cm3的小球放入溢水杯中,用天平称出溢出水的质量为200g,当小球静止时,受到的浮力等于________N。(g=10N/kg)
22. 如图甲所示,一辆轿车在水平路面上以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)轿车在高速行驶时对地面的压力___________(填“大于”、“等于”或“小于”) 该车静止时对地面的压力;
(2)经过10s轿车发动机所做的功是___________J;
(3)当牵引力为___________N时轿车能保持匀速直线运动;
23. 杆秤是运用不等臂杠杆的特点制作的。如图所示,若秤砣质量为0.75kg,20AO=BO,该称最多能称量___________kg的物体(不计秤杆、秤钩的质量),若杆秤的秤砣磨掉一些,则称得物体的质量比物体真实质量___________(选填“偏大”、“偏小”或“偏小”)。
24. 如图,O为杠杆OA的支点,下方吊着小球,请画出使杠杆平衡的最小力F和力臂L示意图。
三、实验探究题(本题共4小题,每空1分,共26分)
25. 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)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,如图甲所示,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,液体压强随液体___________的增加而增大。
(3)小阳保持丙图中探头位置不变,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“液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是没有控制___________相同,正确操作是应将探头适当 ___________(选填“上移”或“下移”)。
(4)小光用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有___________(填序号)。
① 右侧待测液体表面到容器底的深度h1;
② 右侧待测液体表面到橡皮膜中心的深度h2;
③ 左侧水表面到容器底的深度h3;
④ 左侧水表面到橡皮膜中心的深度h4。
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为=_______(用题中的字母和ρ水表示)。
26. 小明利用如图甲所示的实验装置探究“浮力大小与哪些因素有关”。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 ___________N;
(2)由图___________三图可知,浮力与物体排开液体的体积有关;在同种液体中,物体排开液体的体积___________,浮力越大;
(3)由图A、C、D三图可知,浮力与物体“浸没”液体的深度___________;
(4)由图A、D、E三图可知,浮力与___________有关;
(5)由实验数据可知,物体的密度为___________kg/m3;
(6)若小组成员测得图C中溢出水的重力为___________N时,就可以得到物体所受浮力与排开液体重力的关系,它们的关系是:___________。
27. 如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置,A是小球,B是木块。
(1)实验中小球动能大小是通过 ___________来反映的;
(2)小球从斜面某一高度静止滚下的过程中,小球的___________能转化为动能。高架路面严禁车辆超速、超载。若探究车辆“超载”带来的危害,可以用质量___________的小球,让它们从斜面的___________高度由___________滚下来探究,目的是__________________;
(3)若利用如图的器材做“阻力对物体运动的影响”实验,必须增加的器材是___________(填写字母序号)。
A. 倾斜程度不同的斜面
B. 粗糙程度不同的水平面
C. 质量不同的小球
28. 如图,小安在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为 50g 的钩码若干个。
(1)如图甲实验时,调节杠杆在水平位置原因是___________。
(2)在图甲中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆___________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)如图乙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为___________N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A. 测量铅笔长度 B. 探究重力与质量关系 C. 探究反射角与入射角关系
四、综合应用题(本题共3小题,共26分)
29. 如图所示为安装有超声波雾化器自动喷枪的5G智能机器人,工作时将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。表为智能机器人的部分参数。求:(g取10N/kg)
自身重力
履带总触地面积
500N
200cm2
(1)未装消毒液的机器人静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液时,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,牵引力做功的功率;
(3)在机器人自身重力不变的情况下,改进机器人的性能,使其能漂浮在水面并运动到消毒地点。当机器人装有重20N的消毒液漂浮在水面时,此时机器人排开水的体积。
30. 如图所示,体重为60kg的工人利用滑轮组提升重为800N的物体A,所用拉力为F,物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s,动滑轮的重力为200N(不计绳重与摩擦,g=10N/kg),求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率;
(3)工人用此滑轮组所能提升的最大物重。
31. 请阅读《龙骨水车》并回答问题。
龙骨水车
陆游在《春晚即景》中写道:“龙骨车鸣水入塘,雨来犹可望丰穰,”诗中的龙骨车即为龙骨水车,因其结构形如长龙骨架而得此名,是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨水车约始于我国东汉时期,三国时期的机械大师马钧予以改进,之后一直在农业上发挥着巨大的作用。
如图甲所示,龙骨水车的主体由两部分组成,一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等;二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成,并大部分采用榫接和链接结构,简单的材料、成熟的技艺,使龙骨水车很容易制作。
龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理,即当主动轴旋转时,链条与固定在主动轴上的链轮相咬合,从而带动固定在从动轴上的链轮旋转,使从动轴获得动力。如图乙所示,小龙头轴及刮水板浸入低处的水中,人握住扶手用脚踏动脚踏板,驱动大龙头轴(主动轴)转动,带动链条(由刮水板等组成)运动,进而带动小龙头轴(从动轴)转动,这一过程中刮水板将水带入车桶内,板叶刮水上行,将低处的水刮传至高处的农田中,实现灌溉。
如图甲、乙所示的龙骨水车是用脚踩驱动的,称为脚力水车。根据龙骨水车驱动力的不同,还有手摇驱动的手摇水车、流水驱动的水转水车、风力驱动的风力水车等。相比之下,脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高,在农业灌溉中使用最广。
龙骨水车在我国已使用了近两千年,目前仍然有地区在用其灌溉,劳动人民的智慧历经千年洗练,仍然闪耀着光芒!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)龙骨水车在工作时主要是利用了____________原理;
(2)刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,对水所做的功越____________,当工人踩动脚踏的速度加快时,提升水的功率会变____________;
(3)若工人某次使用龙骨水车灌溉面积为的稻田,使稻田的平均水深达到,灌溉过程中水被龙骨水车提升的高度为,所用时间为20分钟,工人做功的平均功率为,则该过程中工人做的总功为____________J,机械效率为____________%(保留整数,不计水渗透和蒸发等损耗,水的密度为,g取)。
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