精品解析:山东省聊城市高唐县2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
2025-08-30
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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) | 山东省 |
| 地区(市) | 聊城市 |
| 地区(区县) | 高唐县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 31.63 MB |
| 发布时间 | 2025-08-30 |
| 更新时间 | 2025-09-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53688460.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学年第二学期期末学业水平检测八年级物理试题
亲爱的同学,请你在答题之前,一定要仔细阅读以下说明:
本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1. 答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号和座号填写在答题卡和试卷规定的位置上。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答案写在试卷上无效。
3. 非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
4. 本试卷中,g取10N/kg,水的密度。
愿你放松心情,放飞思维,充分发挥,争取交一份圆满的答卷。
一、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 东昌葫芦雕刻是山东省聊城市的一项传统美术技艺,属于国家级非物质文化遗产。在葫芦上进行雕刻时要注意用“劲”的大小和用刀的“位置”。其中“劲”和“位置”分别是指力的( )
A. 大小、方向 B. 大小、作用点 C. 方向、作用点 D. 作用点、方向
2. 优秀的撑杆跳高运动员借助撑杆可以越过很高的横杆(如图所示)。撑杆跳高的过程中,撑杆被压弯。关于撑杆被压弯的现象,下列说法错误的是( )
A. 施力物体是运动员 B. 受力物体是撑杆
C. 撑杆只受压力 D. 撑杆对运动员有弹力
3. 在生活中,人们常常利用物体的惯性。如图所示,拍打棉被清除上面的浮灰,这是利用以下哪个物体的惯性( )
A. 浮灰 B. 拍 C. 棉被 D. 空气
4. 压力有时会使物体断裂、破碎,这通常是压力太大的缘故。但如图所示的实验也许会改变你的看法。将气球放在钉板的钉尖上,然后在气球上方的活动隔板上放置几个哑铃。气球变形了却没有被刺破。钉板上布满密集的钉子是为了( )
A. 增大压力 B. 增大压强 C. 减小压力 D. 减小压强
5. 观察如图所示两幅漫画,该现象主要说明高处的物体具有较大的( )
A. 重力 B. 动能 C. 重力势能 D. 弹性势能
6. 健身教练通过改变音乐节奏的缓急来调节健身人士的运动情况。从物理学视角分析,音乐节奏缓急的改变主要是调节了健身者运动时的哪个物理量( )
A. 功 B. 功率 C. 机械能 D. 机械效率
7. 如图所示,用硬纸做一个鸟翼模型,鸟翼的形状上凸下平,在其中间插一根吸管,穿过吸管将模型套在一根竖直的细铁杆上,使它可以自由地上下移动。用吹风机对着模型吹风,则模型 上方( )
A. 空气流速小,压强小 B. 空气流速大,压强大
C. 空气流速小,压强大 D. 空气流速大,压强小
8. 如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),关于飞行的箭说法正确的是( )
A. 受惯性作用 B. 受重力及手对箭的投掷力
C. 运动状态不断地改变 D. 若外力消失,则将静止在空中
9. 如图所示的临沂沂蒙山抽水蓄能电站,对当地的能源供应与调配发挥着重要作用。在用电低谷时,利用富余的电能将下水库的水匀速抽到上水库,储存能量,下列关于抽水过程中的说法正确的是( )
A. 水的动能变大 B. 水的重力势能变大
C. 水的动能转化为重力势能 D. 水的重力势能转化为动能
10. 把一个香瓜和一个李子放入水中,静止后,香瓜漂浮在水面上,李子沉到水槽底部(如图所示)。下列分析错误是( )
A. 香瓜受到的浮力大于自身的重力 B. 香瓜排开水的质量等于自身的质量
C. 李子的密度大于香瓜的密度 D. 李子受到的浮力小于香瓜受到的浮力
11. 小华利用两块完全相同的长方体金属块和海绵,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,将海绵放在水平桌面上,当金属块按不同方式放在海绵上处于静止状态时,海绵的凹陷情况如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图:海绵对金属块的支持力小于金属块对海绵的压力
B. 乙图:海绵单位面积上受到的压力比甲大
C. 丙图:重力越大,产生的压强越大
D. 丁图:海绵受到的压强与甲图相等
12. 在生产和生活中,人们需要根据不同的情况来增大有益摩擦或减小有害摩擦。下列四幅图中,哪个是要减小摩擦的( )
A 用力捏自行车闸 B. 自行车轮胎上刻有花纹
C. 给车轴加润滑油 D. 在车轮上安装防滑链
13. 如图所示,A、B两个轻质滑轮组合在一起,用力F拉动绳端,物体在水平地面上匀速运动,已知绳端移动速度为0.3m/s,下列分析错误的是( )
A. 物体会受到水平向右的摩擦力 B. A为动滑轮
C. B滑轮的作用只是改变力的方向 D. 物体移动的速度为0.1m/s
14. 如图是一款防溺水救生手环,在紧急情况下只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。若某同学的质量为52.5kg,密度为,则下列分析正确的是( )
A. 启动手环开关前,人体浸没在水中时,处于平衡状态
B. 启动手环开关前,人体浸没在水中时,受到的浮力为525N
C. 启动手环开关后,人体在水中漂浮时,人体受到的浮力等于重力
D. 若要使占人体总体积的头部露出水面,充气后气囊的体积至少应为
15. 利用如图所示的滑轮组提起一个重为100N的物体,绳子自由端的拉力F=30N。5s内物体被匀速提升2m。忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A. 动滑轮的总重为30N B. 滑轮组做的有用功为240J
C. 此过程中滑轮组的机械效率为83.3% D. 拉力F的功率为12W
二、填空与作图题:本题共5小题,填空每空1分,作图2分,共15分。
16. 我国古代科技著作《天工开物》描述了南北方耕种时的情形。图甲“北盖种”描述播种后,用驴拉石陀压土埋麦,驴使劲拉动石陀说明力的作用是___________的;图乙“南种牟麦”描述播种后用脚压土,土地上留下脚印,说明力可以改变物体的___________。
17. 小明用20N的水平推力,使小车在水平路面上匀速前进。此时小车所受的合力是___________N,当水平推力增大到30N时,小车所受的合力是___________N。
18. 地表大气压强的变化情况是天气预报的重要依据之一、夏季,高空的冷空气下降,会使地面空气密度增大,大气压强升高。冷空气下降后,由于高空缺乏水蒸气,无法形成降水,所以当地面附近大气压强较高时天气常常为___________(选填“晴”或“阴雨”)。小明制作了一个如图(a)所示的水气压计。图(b)所示为北京市某一年7月15日和16日的天气,图(a)中的A、B两点为这两天水柱的液面位置,则15日细管内水柱液面应该在___________(选填“A”或“B”)位置;如果将此水气压计放在上行的电梯中,细管内水柱液面会___________(选填“上升”或“下 降”)。
19. 一个体积为27cm3,密度为的实心橡皮泥块,将它放在水中时,它受到浮力是___________N;如果把这块橡皮泥捏成一只小船,它会漂浮在水面上(如图所示),此时小船所受浮力是___________ N。这是通过___________(选填“增大排开液体体积”或“改变自身重力”)来实现漂浮的。
20. 2025年5月18日下午,2025年中国聊城·江北水城龙舟公开赛圆满落幕。本次大赛设12人龙舟200米和500米直道赛两个项目,分男女组进行,吸引来自全国各地的33支队伍、528名龙舟运动员参赛。经过激烈角逐,聊城大学龙舟队包揽4个项目的冠军。如图甲所示是比赛时的精彩瞬间。
(1)船桨可看作一个___________杠杆,使用它的好处是___________(选填“省力”、“省距离”或“省功”)
(2)图乙是船桨的杠杆模型,划桨时,手握住船桨的一端O点,另一只手在B点施力,F2表示船桨受到的阻力,请在图中画出阻力臂L2。
(3)若使水对龙舟产生更大的推力,B点应尽量___________(选填“远离”或“靠近”)O点一些。
三、实验探究题:本题共4小题,共31分。
21. 小明在实验室探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,如图所示。
(1)实验前,应该在___________(选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计进行校零;用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动时,木块受到的滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
(2)通过对比甲、乙两图发现,接触面粗糙程度一定时,___________越大,滑动摩擦力越大。
(3)通过对比___________两图发现,接触面的粗糙程度会影响滑动摩擦力的大小。
(4)小明在用手指翻书时,发现不同材质的书页翻起来难易程度不同,于是他猜想滑动摩擦力的大小还可能跟___________有关。
(5)在图乙实验过程中,请画出木块上面重物受力示意图。
22. 1648年,法国物理学家帕斯卡做了一个令人惊奇的实验。他在一个装满水的密闭木桶上插入一根细长的管子,然后从楼上阳台向管子里灌水。结果:他只用了几杯水,就把木桶撑破了。这个现象与液体压强有关,下面我们利用微小压强计来探究液体的压强。
(1)U形管与探头连接前,___________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)为检查压强计的气密性,你应该进行的操作是___________,若观察到U形管内液面有明显的高度差,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)比较图中___________两个图,可以说明帕斯卡实验所涉及的原理;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强___________。
(4)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向___________移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.25m,则p盐=______Pa。
23. 汽车的“超载”“超速”是许多交通事故造成安全隐患的重要因素,这与它们的动能大小有关,为了比较两者对事故影响的大小,实验小组的同学们设计了如图所示的装置,探究物体动能与物体的质量、物体的速度的关系。
【证据】
(1)本实验中物体的速度是指___________(选填“即将碰撞木块时”或“碰撞木块后”)的速度。
(2)实验中,将小球在斜面上由___________开始释放,便于研究小球的___________对动能的影响。
(3)利用甲、乙装置正确实验后,通过测量得到如下数据。
实验序号
小球的质量m/g
小球的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
【解释】表格中能表明物体动能大小的是___________(选填“小球的质量”“小球的高度”或“木块被撞后运动的距离”),分析实验数据可知,___________(选填“质量”或“速度”)对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
【交流】某次实验中木块被撞后滑出木板掉落,为了使木块不滑出木板,测出具体的实验数据,在不改变木板长度的情况下,可采取的改进措施是___________。
24. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。如图所示是小东探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5N);
(1)当杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆___________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向___________(选填“左”或“右”)移动___________个小格;
(3)实验中保持阻力和阻力臂不变,改变动力,相应调节动力臂大小,使杠杆在水平位置重新平衡,做几次实验,把数据填入表格;保持动力和动力臂不变,改变阻力,相应调节阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡,做几次实验,把数据填入表格,记录数据如下表。根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是:___________。从表格中的数据来看,做了6次实验,目的是:___________。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
5
2
2
5
2
2.5
4
2
5
3
2
5
2
5
4
4
3
3
4
5
4
3
2
6
6
4
3
4
3
(4)小东同学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点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐___________(选填“变大”或“变小”);
(5)如图所示,小昌用硬度高、不易弯曲木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提纽,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为___________g。在秤盘中逐个添加100g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如表),根据表中数据,应将500g的刻度值标记在距离B点___________cm处。想用现有器材制作一个量程更大的杆秤,操作是:___________。
托盘中砝码总质量/g
100
200
300
400
距离B点的长度/cm
8
14
20
26
四、 综合应用题:本题共3小题,共24分。
25. 宋代和尚怀丙利用水的浮力打捞沉在河底的铁牛展示了我国古代人民的聪明才智。他先让人用绳子把沉在河底的铁牛与船上的架子系牢。然后把船上的泥沙扔到河里,利用船把铁牛拉起,如图所示。假定一个铁牛的质量是27650kg,船通过绳子拉着铁牛在水中匀速上升时,求:(已知铁的密度是 ,黄河水的密度为)
(1)人们卸下船上泥沙的过程中,船受到的浮力___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)船的总重力;
(2)若黄河水深为3m,求铁牛沉在水底时所受河水的压强?
(3)铁牛浸没在水中时受到的浮力?
(4)铁牛在水中匀速上升时,绳子对铁牛的拉力?
26. 近段时间,泰山景区游人如织,一只机器狗驮着物资穿梭在人流中,引发网友讨论。这只机器狗静态最大承载量可达120kg,负重状态下从泰山山脚下出发到登顶,最多用时两个小时,远快于一般登山游客的四到六个小时。如图所示,这款机器狗质量约60kg,当放在水平地面上时,每只脚与地面接触面积为40cm2,在某次运输中,机器狗载着40kg的货物,沿石阶在20s的时间内爬上44m高的陡坡。求:
(1)货物的重力;
(2)机器狗背上货物站立在水平地面上静止时,对地面的压强。
(3)此运输中,机器狗对货物所做的功及功率。
(4)背着货物的机器狗所受到水平地面的支持力及其自身的重力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
27. 小明同学需要初步检查一批100mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。(密度计测量液体密度时漂浮在液体中,如图丙所示)
(1)
首先,小明估算密度计的质量。用自制微型密度计测量时,发现排开了1mL的酒精。若酒精的密度为0.87g/cm3,则该密度计的质量为多少g?
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子,下端绕有铜丝作为配重,初步做成一个微型密度计,如图甲所示。若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底,如图乙所示。为了使密度计漂浮,以下对密度计的调整,请提出两条合理的有措施。
①____________;②____________。
(3)调整后,密度计漂浮在密度为ρA的酒精中,液面位于标度杆的A位置,如图丙所示;密度计漂浮在密度为ρB的酒精中,液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知,则B位置在A位置的___________(选填“上方”“下方”),请写出你判断的依据_________________。
(4)消毒酒精的密度在ρA和ρB之间是合格的。若A、B之间的距离过小,不利于检测,则应换用直径更___________(选填“大”“小”)的实心塑料杆。
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2024——2025学年第二学期期末学业水平检测八年级物理试题
亲爱的同学,请你在答题之前,一定要仔细阅读以下说明:
本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1. 答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号和座号填写在答题卡和试卷规定的位置上。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答案写在试卷上无效。
3. 非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
4. 本试卷中,g取10N/kg,水的密度。
愿你放松心情,放飞思维,充分发挥,争取交一份圆满的答卷。
一、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 东昌葫芦雕刻是山东省聊城市的一项传统美术技艺,属于国家级非物质文化遗产。在葫芦上进行雕刻时要注意用“劲”的大小和用刀的“位置”。其中“劲”和“位置”分别是指力的( )
A. 大小、方向 B. 大小、作用点 C. 方向、作用点 D. 作用点、方向
【答案】B
【解析】
【详解】力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果;雕刻时要注意用“劲”的大小指的是力的大小,用刀的“位置”指的是力的作用点,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
2. 优秀的撑杆跳高运动员借助撑杆可以越过很高的横杆(如图所示)。撑杆跳高的过程中,撑杆被压弯。关于撑杆被压弯的现象,下列说法错误的是( )
A. 施力物体是运动员 B. 受力物体是撑杆
C. 撑杆只受压力 D. 撑杆对运动员有弹力
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员将撑杆压弯,运动员对撑杆有力的作用,运动员是施力物体,故A正确,不符合题意;
B.运动员将撑杆压弯,运动员对撑杆有力的作用,撑杆是受力物体,故B正确,不符合题意;
C.撑杆受压力的作用,还受重力和地面对它的支持力的作用,故C错误,符合题意;
D.运动员对撑杆有力的作用,力的作用是相互的,撑杆对运动员也有弹力的作用,故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 在生活中,人们常常利用物体的惯性。如图所示,拍打棉被清除上面的浮灰,这是利用以下哪个物体的惯性( )
A 浮灰 B. 拍 C. 棉被 D. 空气
【答案】A
【解析】
【详解】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。拍打棉被时,棉被受力运动,而浮灰由于惯性要保持原来的静止状态,从而与棉被分离,所以是利用了浮灰的惯性,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4. 压力有时会使物体断裂、破碎,这通常是压力太大的缘故。但如图所示的实验也许会改变你的看法。将气球放在钉板的钉尖上,然后在气球上方的活动隔板上放置几个哑铃。气球变形了却没有被刺破。钉板上布满密集的钉子是为了( )
A. 增大压力 B. 增大压强 C. 减小压力 D. 减小压强
【答案】D
【解析】
【详解】压强大小与压力大小和受力面积有关。可以通过增大受力面积或者减小压力来减小压强;钉板上布满密集的钉子,增大了与气球的接触面积,即增大了受力面积,减小了压强,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 观察如图所示的两幅漫画,该现象主要说明高处的物体具有较大的( )
A. 重力 B. 动能 C. 重力势能 D. 弹性势能
【答案】C
【解析】
【详解】一个物体能够对别的物体做功,这个物体就具有能。高空掉落的物体能将剑砸入地里,是因为物体被举高后具有了重力势能,而且物体的质量越大、高度越高,重力势能越大,对外做的功就越多。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 健身教练通过改变音乐节奏的缓急来调节健身人士的运动情况。从物理学视角分析,音乐节奏缓急的改变主要是调节了健身者运动时的哪个物理量( )
A. 功 B. 功率 C. 机械能 D. 机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】从物理学视角分析,音乐节奏缓急改变了运动时动作的快慢,即功率,描述做功快慢的物理量,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,用硬纸做一个鸟翼模型,鸟翼形状上凸下平,在其中间插一根吸管,穿过吸管将模型套在一根竖直的细铁杆上,使它可以自由地上下移动。用吹风机对着模型吹风,则模型 上方( )
A. 空气流速小,压强小 B. 空气流速大,压强大
C. 空气流速小,压强大 D. 空气流速大,压强小
【答案】D
【解析】
【详解】由于鸟翼上方凸起,下方平直,所以空气在相同时间内通过机翼上方的路程大,则机翼上表面的空气流速大、压强小,机翼下表面空气流速小、压强大,故空气对上表面的压强比对下表面的压强小;从而形成一个向上的压力差,使飞机获得向上托举的力。
故选D。
8. 如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),关于飞行的箭说法正确的是( )
A. 受惯性作用 B. 受重力及手对箭的投掷力
C. 运动状态不断地改变 D. 若外力消失,则将静止在空中
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性是物体的一种性质,不是力,不能说“受惯性作用”,故A错误;
B.箭在空中飞行时,已经与手脱离,不再受手对箭的投掷力,只受重力,故B错误;
C.箭在空中飞行时,只受重力,此时处于非平衡状态,运动方向和速度一直发生了变化,所以箭的运动状态不断改变,故C正确;
D.根据牛顿第一定律,若外力消失,箭将保持原来的运动状态做匀速直线运动,而不是静止在空中,故D错误。
故选C。
9. 如图所示的临沂沂蒙山抽水蓄能电站,对当地的能源供应与调配发挥着重要作用。在用电低谷时,利用富余的电能将下水库的水匀速抽到上水库,储存能量,下列关于抽水过程中的说法正确的是( )
A. 水的动能变大 B. 水的重力势能变大
C. 水的动能转化为重力势能 D. 水的重力势能转化为动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用富余的电能将下水库的水匀速抽到上水库,抽水过程中,水的质量不变,速度不变,故动能不变,故A错误;
B.利用富余的电能将下水库的水匀速抽到上水库,抽水过程中,水的质量不变,高度增加,重力势能增加,故B正确;
CD.利用富余的电能将下水库的水匀速抽到上水库,电能减小,重力势能增加,动能不变,故能量转化为电能转化为重力势能,故CD错误。
故选B。
10. 把一个香瓜和一个李子放入水中,静止后,香瓜漂浮在水面上,李子沉到水槽底部(如图所示)。下列分析错误的是( )
A. 香瓜受到的浮力大于自身的重力 B. 香瓜排开水的质量等于自身的质量
C. 李子的密度大于香瓜的密度 D. 李子受到的浮力小于香瓜受到的浮力
【答案】A
【解析】
【详解】A.香瓜漂浮在水面上,香瓜受到的浮力等于自身的重力,故A错误,符合题意;
B.根据阿基米德原理可知,香瓜排开水的所受的重力等于浮力,等于自身的重力,故香瓜排开水的质量等于自身的质量,故B正确,不符合题意;
C.李子沉底,说明李子的密度大于水的密度,香瓜漂浮,说明香瓜的密度小于水的密度,故李子的密度大于香瓜的密度,故C正确,不符合题意;
D.根据可知,液体的密度相同,香瓜排开液体的体积大于李子排开液体的体积,故李子受到的浮力小于香瓜受到的浮力,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 小华利用两块完全相同的长方体金属块和海绵,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,将海绵放在水平桌面上,当金属块按不同方式放在海绵上处于静止状态时,海绵的凹陷情况如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图:海绵对金属块的支持力小于金属块对海绵的压力
B. 乙图:海绵单位面积上受到的压力比甲大
C. 丙图:重力越大,产生的压强越大
D. 丁图:海绵受到的压强与甲图相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.海绵对金属块的支持力和金属块对海绵的压力是一对相互作用力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,故A错误;
B.甲、乙两图中,压力相同,乙图的受力面积大,根据压强的定义式,乙图中海绵单位面积上受到的压力(即压强)比甲小,故B错误;
C.压强大小与压力和受力面积有关,而不是单纯与重力有关。只有当物体放在水平面上时,压力大小才等于重力大小,故C错误;
D.甲、丁两图中,丁图海绵受到的压力是甲图海绵受到的压力的两倍,丁图受力面积也是甲图受力面积的两倍,根据压强公式,可知海绵受到的压强相等,故D正确。
故选D。
12. 在生产和生活中,人们需要根据不同的情况来增大有益摩擦或减小有害摩擦。下列四幅图中,哪个是要减小摩擦的( )
A. 用力捏自行车闸 B. 自行车轮胎上刻有花纹
C. 给车轴加润滑油 D. 在车轮上安装防滑链
【答案】C
【解析】
【详解】A.用力捏自行车闸,增大压力,增大摩擦力,故A不符合题意;
B.自行车轮胎上刻有花纹,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意;
C.给车轴加润滑油,将接触面隔离,减小摩擦力,故C符合题意;
D.在车轮上安装防滑链,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
13. 如图所示,A、B两个轻质滑轮组合在一起,用力F拉动绳端,物体在水平地面上匀速运动,已知绳端移动速度为0.3m/s,下列分析错误的是( )
A. 物体会受到水平向右的摩擦力 B. A为动滑轮
C. B滑轮的作用只是改变力的方向 D. 物体移动的速度为0.1m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.用力F拉动绳端,物体向左匀速运动,根据摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,物体会受到水平向右的摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.A滑轮随物体一起运动,符合动滑轮的特点,所以A为动滑轮,故B正确,不符合题意;
C.B滑轮的轴固定不动,是定滑轮,定滑轮的作用只是改变力的方向,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,滑轮组承担拉力的绳子段数为2,已知绳端移动速度为0.3m/s,则物体移动的速度
故D错误,符合题意。
故选D。
14. 如图是一款防溺水救生手环,在紧急情况下只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。若某同学的质量为52.5kg,密度为,则下列分析正确的是( )
A. 启动手环开关前,人体浸没在水中时,处于平衡状态
B. 启动手环开关前,人体浸没在水中时,受到的浮力为525N
C. 启动手环开关后,人体在水中漂浮时,人体受到的浮力等于重力
D. 若要使占人体总体积的头部露出水面,充气后气囊的体积至少应为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.人体体积为
人体重力为
则启动手环开关前,人体浸没在水中时,受到的浮力为
所以启动手环开关前,人体浸没在水中时,处于非平衡状态,故AB错误;
C.启动手环开关后,人体在水中漂浮时,人体受到的重力等于人体与气囊的浮力之和,所以人体受到的浮力小于重力,故C错误;
D.启动手环开关后,人体在水中漂浮时,人体与气囊总的浮力为
排开水的总体积为
则若要使占人体总体积的头部露出水面,充气后气囊的体积至少应为
故D正确。
故选D。
15. 利用如图所示的滑轮组提起一个重为100N的物体,绳子自由端的拉力F=30N。5s内物体被匀速提升2m。忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A. 动滑轮的总重为30N B. 滑轮组做的有用功为240J
C. 此过程中滑轮组的机械效率为83.3% D. 拉力F的功率为12W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,滑轮组承担重物的绳子段数,忽略绳重和机械部件间的摩擦,可得动滑轮总重
故A错误;
B.重为100N的物体被匀速提升2m,滑轮组做的有用功
故B错误;
C.绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
故C正确;
D.拉力的功率
故D错误。
故选C
二、填空与作图题:本题共5小题,填空每空1分,作图2分,共15分。
16. 我国古代科技著作《天工开物》描述了南北方耕种时的情形。图甲“北盖种”描述播种后,用驴拉石陀压土埋麦,驴使劲拉动石陀说明力的作用是___________的;图乙“南种牟麦”描述播种后用脚压土,土地上留下脚印,说明力可以改变物体的___________。
【答案】 ①. 相互 ②. 形状
【解析】
【详解】[1]驴拉石陀时,驴对石陀施加拉力,同时石陀也会对驴产生一个反作用力,所以驴使劲拉石陀说明力的作用是相互的。
[2]脚压土时,土受到脚的压力,其形状发生了改变,从而留下脚印,说明力可以改变物体的形状。
17. 小明用20N的水平推力,使小车在水平路面上匀速前进。此时小车所受的合力是___________N,当水平推力增大到30N时,小车所受的合力是___________N。
【答案】 ①. 0 ②. 10
【解析】
【详解】[1]小车在水平路面上匀速前进,小车处于平衡状态,受到平衡力的作用,此时小车所受的合力为零。
[2]小车在水平路面上匀速前进,小车处于平衡状态,推力和摩擦力是平衡力,大小相等,摩擦力f=F=20N
当水平推力增大到30N时,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,小车所受的合力F合=F′-f=30N-20N=10N
18. 地表大气压强的变化情况是天气预报的重要依据之一、夏季,高空的冷空气下降,会使地面空气密度增大,大气压强升高。冷空气下降后,由于高空缺乏水蒸气,无法形成降水,所以当地面附近大气压强较高时天气常常为___________(选填“晴”或“阴雨”)。小明制作了一个如图(a)所示的水气压计。图(b)所示为北京市某一年7月15日和16日的天气,图(a)中的A、B两点为这两天水柱的液面位置,则15日细管内水柱液面应该在___________(选填“A”或“B”)位置;如果将此水气压计放在上行的电梯中,细管内水柱液面会___________(选填“上升”或“下 降”)。
【答案】 ①. 晴 ②. B ③. 上升
【解析】
【详解】[1]当地面附近大气压强较高时,根据题意,夏季高空冷空气下降使地面空气密度增大、气压升高,且高空缺乏水蒸气无法形成降水,所以天气常常为晴 。
[2]7 月 15 日是晴天,气压高;16 日是小雨,气压低。水气压计中,外界气压高时,细管内水柱液面低;外界气压低时,水柱液面高。所以 15 日(晴天,气压高 )细管内水柱液面应该在B位置(B 位置液面低 ) 。
[3]将水气压计放在上行的电梯中,电梯上升过程中,外界大气压随高度升高而减小,瓶内气压大于外界气压,会将水柱压高,所以细管内水柱液面会上升 。
19. 一个体积为27cm3,密度为的实心橡皮泥块,将它放在水中时,它受到浮力是___________N;如果把这块橡皮泥捏成一只小船,它会漂浮在水面上(如图所示),此时小船所受浮力是___________ N。这是通过___________(选填“增大排开液体体积”或“改变自身重力”)来实现漂浮的。
【答案】 ①. 0.27 ②. 0.54 ③. 增大排开液体体积
【解析】
【详解】[1]因为实心橡皮泥块的密度大于水的密度,将它放入水中,橡皮泥块会下沉,此时它排开水的体积
此时橡皮泥受到的浮力
[2]橡皮泥的重力
如果把这块橡皮泥捏成一只小船,它会漂浮在水面上, 根据物体的浮沉条件可知,此时小船所受浮力
[3]把橡皮泥捏成小船,捏成船形,排开液体的体积增大,浮力增大,当浮力等于重力时漂浮,所以这是通过增大排开液体体积来实现漂浮的。
20. 2025年5月18日下午,2025年中国聊城·江北水城龙舟公开赛圆满落幕。本次大赛设12人龙舟200米和500米直道赛两个项目,分男女组进行,吸引来自全国各地的33支队伍、528名龙舟运动员参赛。经过激烈角逐,聊城大学龙舟队包揽4个项目的冠军。如图甲所示是比赛时的精彩瞬间。
(1)船桨可看作一个___________杠杆,使用它的好处是___________(选填“省力”、“省距离”或“省功”)
(2)图乙是船桨的杠杆模型,划桨时,手握住船桨的一端O点,另一只手在B点施力,F2表示船桨受到的阻力,请在图中画出阻力臂L2。
(3)若使水对龙舟产生更大的推力,B点应尽量___________(选填“远离”或“靠近”)O点一些。
【答案】(1) ①. 费力 ②. 省距离
(2) (3)远离
【解析】
【小问1详解】
[1][2]船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,可看作一个费力杠杆,使用船桨时,虽然费力,但能使手移动较小的距离,让桨叶在水中移动较大的距离,所以使用它的好处是省距离。
【小问2详解】
由题意可知,划桨时,桨在绕O点转动,所以O点为支点。阻力臂是从支点O到阻力F2作用线的垂直距离。过支点O作阻力F2作用线的垂线段,该垂线段就是阻力臂L2,如图所示:
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在阻力F2和阻力臂L2不变时,增大动力臂L1,即B点远离O点,可减小所需动力F1,或在相同动力下产生更大阻力F2,从而使水对龙舟的推力更大。因此,B点应尽量远离O点一些。
三、实验探究题:本题共4小题,共31分。
21. 小明在实验室探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,如图所示。
(1)实验前,应该在___________(选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计进行校零;用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动时,木块受到的滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
(2)通过对比甲、乙两图发现,接触面粗糙程度一定时,___________越大,滑动摩擦力越大。
(3)通过对比___________两图发现,接触面的粗糙程度会影响滑动摩擦力的大小。
(4)小明在用手指翻书时,发现不同材质的书页翻起来难易程度不同,于是他猜想滑动摩擦力的大小还可能跟___________有关。
(5)在图乙实验过程中,请画出木块上面重物的受力示意图。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线
(2)压力 (3)甲、丙
(4)接触面的材料 (5)
【解析】
【小问1详解】
[1]因为要在水平方向拉动物体,所以实验前,要在水平方向对弹簧测力计进行校零 。
[2]用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块在水平方向受拉力和滑动摩擦力,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小 。
【小问2详解】
对比甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图中木块上放了重物,压力更大,弹簧测力计示数更大,说明接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 。
【小问3详解】
要研究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,所以通过对比甲、丙两图(甲是水平木板,丙是较粗糙的水平木板,即接触面的粗糙程度不同,压力相同 )发现,接触面的粗糙程度会影响滑动摩擦力的大小 。
【小问4详解】
不同材质的书页翻起来难易程度不同,说明滑动摩擦力大小还可能跟接触面的材质(或接触面的粗糙程度的另一种体现,不同材质表面粗糙程度有差异 )有关 。
【小问5详解】
因为重物和木块一起做匀速运动,重物相对木块没有相对运动,也没有相对运动趋势,在水平方向上,重物不受摩擦力的作用,即水平方向上不受力的作用。由于重物处于平衡状态,重物在竖直方向上受到竖直向下的重力和木块对重物竖直向上的支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。过重物重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画带箭头的线段,标上G和F支。如图所示:
22. 1648年,法国物理学家帕斯卡做了一个令人惊奇的实验。他在一个装满水的密闭木桶上插入一根细长的管子,然后从楼上阳台向管子里灌水。结果:他只用了几杯水,就把木桶撑破了。这个现象与液体压强有关,下面我们利用微小压强计来探究液体的压强。
(1)U形管与探头连接前,___________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)为检查压强计的气密性,你应该进行的操作是___________,若观察到U形管内液面有明显的高度差,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)比较图中___________两个图,可以说明帕斯卡实验所涉及的原理;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强___________。
(4)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向___________移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.25m,则p盐=______Pa。
【答案】(1)属于 (2) ①. 轻压探头的橡皮膜 ②. 不漏气
(3) ①. 乙、丙 ②. 相等
(4) ①. 上 ②. 2500
【解析】
【小问1详解】
上端开口、下部相连通的容器叫连通器,压强计上的U形管一端开口、一端封闭,不属于连通器。
【小问2详解】
[1][2]轻压探头的橡皮膜到一定程度,如果U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明实验装置密封良好,不漏气,如果U形管内液面没有高度差,说明实验装置密封不好,漏气。
【小问3详解】
[1]帕斯卡实验中,由于是一根细管,所以倒入几杯水后,细管中水的深度增加了很多;只灌了几杯水,桶竟裂开了,说明水产生的压强很大,所以这一实验说明了决定水内部压强大小的因素是液体的深度。研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度和探头的方向相同,改变液体的深度,比较图乙与丙两图。
[2]比较图丙与丁两图,探头在水中的深度相同,方向不同,U形管内液柱的高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。
【小问4详解】
[1]由控制变量法可知,若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,保持探头在液体中的深度相同,应将图戊中的探头向上移动适当的距离。
[2]探头在盐水中和水中时,观察到U形管水面高度差均为Δh,说明探头在盐水中受到的压强与在水中受到的压强相同,所以p盐=p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa
23. 汽车的“超载”“超速”是许多交通事故造成安全隐患的重要因素,这与它们的动能大小有关,为了比较两者对事故影响的大小,实验小组的同学们设计了如图所示的装置,探究物体动能与物体的质量、物体的速度的关系。
【证据】
(1)本实验中物体的速度是指___________(选填“即将碰撞木块时”或“碰撞木块后”)的速度。
(2)实验中,将小球在斜面上由___________开始释放,便于研究小球的___________对动能的影响。
(3)利用甲、乙装置正确实验后,通过测量得到如下数据。
实验序号
小球的质量m/g
小球的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
【解释】表格中能表明物体动能大小的是___________(选填“小球的质量”“小球的高度”或“木块被撞后运动的距离”),分析实验数据可知,___________(选填“质量”或“速度”)对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
【交流】某次实验中木块被撞后滑出木板掉落,为了使木块不滑出木板,测出具体的实验数据,在不改变木板长度的情况下,可采取的改进措施是___________。
【答案】(1)即将碰撞木块时
(2) ①. 静止 ②. 速度
(3) ①. 木块被撞后运动的距离 ②. 速度 ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
实验中,小球从斜面下滑后与木块碰撞,其动能大小取决于碰撞瞬间的速度。若选择“碰撞木块后”的速度,此时小球已与木块发生能量传递,速度会因碰撞而减小,无法准确反映碰撞前的动能状态。因此,速度是指即将碰撞木块时的速度。
【小问2详解】
[1][2]实验中,将小球在斜面上由静止开始释放(保证初速度为0 ),便于研究小球的速度(改变斜面高度可改变小球到达水平面的速度 )对动能的影响。
【小问3详解】
【解释】[1]小球的动能无法直接测量,实验中通过观察木块被撞后运动的距离来间接判断动能大小——木块运动距离越远,说明小球碰撞时的动能越大。因此,表格中“木块被撞后运动的距离”是动能大小的标志。
[2]比较1、2两次实验可知,当质量相同,速度变为原来的2倍时,木块移动距离变为原来的4倍,可反映出小球的动能是原来的4倍。
比较1、3两次实验可知,当速度相同时,质量变为原来的2倍时,木块移动距离变为原来的2倍,可反映出小球的动能是原来的2倍。
对比可知,速度对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
【交流】[3]木块滑出木板的原因是小球动能过大,导致木块获得的初速度过大。在不改变木板长度的情况下,需减小小球碰撞时的动能:
①降低小球释放高度,小球到达底部的速度减小,动能减小,木块运动距离缩短。
②减小小球质量,即使速度不变,动能也会减小,木块运动距离缩短。
因此,可采取的改进措施是降低小球释放的高度或减小小球的质量(换用质量较小的小球)。
24. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。如图所示是小东探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5N);
(1)当杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆___________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向___________(选填“左”或“右”)移动___________个小格;
(3)实验中保持阻力和阻力臂不变,改变动力,相应调节动力臂大小,使杠杆在水平位置重新平衡,做几次实验,把数据填入表格;保持动力和动力臂不变,改变阻力,相应调节阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡,做几次实验,把数据填入表格,记录数据如下表。根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是:___________。从表格中的数据来看,做了6次实验,目的是:___________。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
5
2
2
5
2
2.5
4
2
5
3
2
5
2
5
4
4
3
3
4
5
4
3
2
6
6
4
3
4
3
(4)小东同学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点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐___________(选填“变大”或“变小”);
(5)如图所示,小昌用硬度高、不易弯曲的木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提纽,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为___________g。在秤盘中逐个添加100g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如表),根据表中数据,应将500g的刻度值标记在距离B点___________cm处。想用现有器材制作一个量程更大的杆秤,操作是:___________。
托盘中砝码总质量/g
100
200
300
400
距离B点的长度/cm
8
14
20
26
【答案】(1) ①. 是 ②. 右
(2) ①. 左 ②. 2
(3) ①. F1l1=F2l2 ②. 排除偶然性,得到普遍规律
(4)变大 (5) ①. 0 ②. 32 ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态,杠杆在如图甲所示的位置静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲可知,杠杆的右端较高,平衡螺母应向右端移动使杠杆平衡。
【小问2详解】
[1][2]设一个钩码重为G,杠杆一格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可得G×6L=3G×nL
解得n=2,此时钩码在距离支点2L处,原来B在4L处,故应该将B处所挂钩码须向左移动2格。
【小问3详解】
[1]由表中第1次数据得到5N×2cm=2N×5cm
由表中第2次数据得到2.5N×4cm=2N×5cm
由表中第3次数据得到2N×5cm=2N×5cm
由表中第4次数据得到4N×3cm=3N×4cm
由表中第5次数据得到4N×3cm=2N×6cm
由表中第6次数据得到4N×3cm=4N×3cm
可得出的杠杆平衡的条件是F1l1=F2l2。
[2]在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,测量多组数据,为了避免实验结论的偶然性,便于得到普遍规律。
【小问4详解】
弹簧测力计在B处竖直向下拉时,拉力的方向竖直向下与杠杆垂直,此时动力臂等于支点到力的作用点的距离;弹簧测力计在逐渐旋转过程中,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂不再等于支点到力的作用点的距离,即动力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力变大,即弹簧测力计的示数变大。
【小问5详解】
[1]秤盘中未放物体时,物体的质量为零,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,消除杆秤自重和秤盘质量的影响,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为0g。
[2]由杠杆平衡条件可得m物gL物=m砣gL砣
得到
在L物和m砣一定时,秤砣移动的距离与物体的质量成正比;图表中数据可知,物体质量每增加100g,秤砣距离B的距离就增加6cm,故500g的刻度值应标记在距离B点26cm+6cm=32cm
[3]用现有器材制作一个量程更大的杆秤,即增大被测物体的质量,根据杠杆平衡条件可知,动力越大,动力臂不变,需要增大阻力或增大阻力臂,即增加秤砣的质量,或将提钮靠近A点。
四、 综合应用题:本题共3小题,共24分。
25. 宋代和尚怀丙利用水的浮力打捞沉在河底的铁牛展示了我国古代人民的聪明才智。他先让人用绳子把沉在河底的铁牛与船上的架子系牢。然后把船上的泥沙扔到河里,利用船把铁牛拉起,如图所示。假定一个铁牛的质量是27650kg,船通过绳子拉着铁牛在水中匀速上升时,求:(已知铁的密度是 ,黄河水的密度为)
(1)人们卸下船上泥沙的过程中,船受到的浮力___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)船的总重力;
(2)若黄河水深为3m,求铁牛沉在水底时所受河水的压强?
(3)铁牛浸没在水中时受到的浮力?
(4)铁牛在水中匀速上升时,绳子对铁牛的拉力?
【答案】(1)大于 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
船始终处于漂浮状态,人们卸下船上的沙子的过程中,船受到的总重力减小,浮力减小,根据F浮=ρ液V排g可知,排开水的体积减小,船体会上浮一些,此时船受到浮力等于船自身的重力及对铁牛的拉力之和,因此船受到的浮力大于船的总重力。
【小问2详解】
根据p=ρgh可得,铁牛沉在水底时所受河水的压强为
【小问3详解】
根据可得,铁牛的体积
铁牛浸没在水中时,排开水体积等于铁牛的体积,根据阿基米德原理可得,铁牛浸没在水中时受到的浮力为
【小问4详解】
铁牛的重力为G= mg=27650kg×10N/ kg=2.765×105N
铁牛在水中匀速上升时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,此时受到竖直向下的重力、绳子对其的向上的拉力以及竖直向上的浮力而处于平衡状态,可得
所以,绳子对铁牛的拉力为
26. 近段时间,泰山景区游人如织,一只机器狗驮着物资穿梭在人流中,引发网友讨论。这只机器狗静态最大承载量可达120kg,负重状态下从泰山山脚下出发到登顶,最多用时两个小时,远快于一般登山游客的四到六个小时。如图所示,这款机器狗质量约60kg,当放在水平地面上时,每只脚与地面接触面积为40cm2,在某次运输中,机器狗载着40kg的货物,沿石阶在20s的时间内爬上44m高的陡坡。求:
(1)货物的重力;
(2)机器狗背上货物站立在水平地面上静止时,对地面的压强。
(3)此运输中,机器狗对货物所做的功及功率。
(4)背着货物的机器狗所受到水平地面的支持力及其自身的重力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】(1)
(2)
(3)1.76×104J,
(4)不是
【解析】
【小问1详解】
货物的重力
【小问2详解】
机器狗对地面的压力
与地面的接触面积
对地面压强
【小问3详解】
机器狗对货物所做的功W=G货h=400N×44m=1.76×104J
对货物做功的功率
【小问4详解】
背着货物的机器狗静止时,受到的支持力
自身重力
二力大小不相等,即F支≠G狗,因此背着货物的机器狗所受到水平地面的支持力及其自身的重力不是一对平衡力。
27. 小明同学需要初步检查一批100mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。(密度计测量液体密度时漂浮在液体中,如图丙所示)
(1)
首先,小明估算密度计的质量。用自制微型密度计测量时,发现排开了1mL的酒精。若酒精的密度为0.87g/cm3,则该密度计的质量为多少g?
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子,下端绕有铜丝作为配重,初步做成一个微型密度计,如图甲所示。若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底,如图乙所示。为了使密度计漂浮,以下对密度计的调整,请提出两条合理的有措施。
①____________;②____________。
(3)调整后,密度计漂浮在密度为ρA的酒精中,液面位于标度杆的A位置,如图丙所示;密度计漂浮在密度为ρB的酒精中,液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知,则B位置在A位置的___________(选填“上方”“下方”),请写出你判断的依据_________________。
(4)消毒酒精的密度在ρA和ρB之间是合格的。若A、B之间的距离过小,不利于检测,则应换用直径更___________(选填“大”“小”)的实心塑料杆。
【答案】(1)
(2) ①. 见解析 ②. 见解析
(3) ①. 下方 ②. 见解析
(4)小
【解析】
【小问1详解】
排开的酒精的体积
排开的酒精的质量
根据漂浮体平衡条件和阿基米德原理,可得
所以
所以
【小问2详解】
[1][2]若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底,原因是密度计本身重力太大,或密度计所受的浮力太小,为了使密度计漂浮,可以减小密度计的重力,也可以增大密度计所受的浮力,所以可以适当减少铜丝的质量,也可以换一个同种材料、体积大一些的浮子。
【小问3详解】
[1][2]同一个密度计,无论是在第一种酒精中漂浮,还是在第二种酒精中漂浮,浮力都等于重力,重力不变,两次浮力相等,ρB密度大,由阿基米德原理可知密度计在密度为ρB的酒精中排开的酒精的体积小,所以B位置在A位置下方。
【小问4详解】
根据ΔV=SΔh可知,在体积变化量ΔV不变时,横截面积S越小,高度变化量Δh越大,若A、B之间的距离过小,换用直径更小的实心塑料杆,可以使两条刻度线之间的间隔变大。
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