北京市丰台区2023-2024学年八年级下学期期中考试物理试题
2025-08-31
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内容正文:
2024北京丰台初二(下)期中
物 理
2024.04
考 生 须 知
1.本试卷共6页,五道大题,26道小题,满分70分。考试时间70分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和教育ID号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题、作图题用2B铅笔作答,其他题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1.在国际单位制中,力的单位是
A. 牛(N)
B. 瓦特(W)
C. 焦耳(J)
D. 帕斯卡(Pa)
2.如图所示的实例中,目的是增大摩擦的是
A在机器的转轴上安装滚动轴承
B磁悬浮列车行驶时不接触轨道
C自行车刹车时用力捏闸
D给自行车轴加润滑油
3.如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是
北极熊爬过薄冰
A
破窗锤的锤头做成锥形
B
冰刀的刀刃很薄
C
注射器的针头很尖
D
4.如图所示的用具中,正常使用时属于费力杠杆的是
瓶盖起子
A
托盘天平
B
裁纸刀
C
裁纸刀
D
5.2025年5月29日1时31分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空,如图所示。这标志着我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。在运载火箭加速上升的过程中,关于所搭载的天问二号探测器,下列说法正确的是
A.动能不变,重力势能增加
B.动能增加,重力势能不变
C.动能转化为重力势能,机械能不变
D.动能增加,重力势能增加,机械能增加
6.如图所示的四种情境中,关于力对物体是否做功,下列说法正确的是
人推车水平前进,车受重力对车做了功
A
人用力拉长弹簧,手对弹簧的拉力做了功
B
人搬石头没有搬动,人对石头的力做了功
C
人推冰壶向前运动,冰壶离手后推力仍然做功
D
7.关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是
A.机械做功越多,功率越大 B.机械做功越快,机械效率越大
C.机械做功越快,功率越大 D.机械做功越多,机械效率越大
8.下列关于惯性的说法正确的是
A.拍打衣服能清除衣服上的灰尘,利用了衣服的惯性
B.跳远运动员快速助跑后起跳,是为了增大自己的惯性
C.汽车行驶时要保持安全距离,是为了防范惯性造成的危险
D.向前行驶的汽车突然刹车时,车上的乘客由于惯性会向后倾
9.小亮在练习引体向上,如图所示,当他处于静止状态时,下列说法正确的是
A.单杠对人的拉力大于人所受的重力
B.单杠受到人的拉力和人所受的重力是一对平衡力
C.单杠对人的拉力和人所受的重力是一对相互作用力
D.单杠对人的拉力和人对单杠的拉力是一对相互作用力
10.有甲、乙两个完全相同的密闭圆台容器一正一倒放置在同一水平桌面上,两容器内装有质量相等的不同液体,且两容器内液体的深度相同,如图所示。甲、乙两容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,桌面受到甲、乙两容器的压力分别为F甲和F乙。则下列判断正确的是
A.p1<p2 F甲=F乙 B.p1>p2 F甲=F乙
C.p1=p 2 F甲>F乙 D.p1>p2 F甲>F乙
11.如图所示,有甲、乙、丙三个质量相等的实心正方体物块,将它们完全浸没在足量的水中,不触碰容器,由静止状态释放后,乙物块恰好保持静止。下列分析正确的是
A.待三个物块完全稳定后,甲、乙物块所受浮力相等
B.待三个物块完全稳定后,丙物块只受重力和浮力
C.乙物块上、下表面受到水的压力差大于它所受重力
D.三个物块的密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙
12.工人用如图所示的滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后匀速提升上来。匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%。匀速提升物体B时,在10s内物体B上升4m。已知动滑轮重50N,物体A的重是物体B重的两倍,不计绳重和摩擦,下列判断正确的是
A.物体A所受重力为75N
B.提升物体A时,绳端拉力的功率为50W
C.提升物体B时,滑轮组的机械效率为60%
D.提升物体B时,在10s内滑轮组做的总功为300J
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,小华将一个砝码放在木块上,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;她将两个砝码放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是
A.图甲所示实验中,弹簧测力计的示数大于木块所受的滑动摩擦力
B.甲、乙两次实验中,探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关
C.甲、乙两次实验中,必须保持两次木块在木板上水平匀速运动的速度相同
D.甲、乙两次实验中,控制接触面的粗糙程度不变,这是利用了控制变量法
第13题图 第14题图
14.关于如图所示的四个实验,下列说法正确的是
A.甲实验:将自制气压计从1层楼拿到10层楼,玻璃管内的水柱会上升
B.乙实验:通过橡皮管向自制潜水艇模型中不断吹气,潜水艇模型会下沉
C.丙实验:把四面装橡皮膜的正方体浸没在水中,下表面受水的压力最大
D.丁实验:将玻璃管竖直放置变成倾斜放置,玻璃管内水银柱的长度不变
15.建设桥梁的过程中,要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。下列判断正确的是
A.乙图②是构件所受浮力F1随h的变化图像
B.构件所受的最大浮力为6.4×105N
C.构件所受的重力为2.4×105N
D.构件的密度为3×103kg/m3
第二部分
三、实验探究题(共28分,18题2分,16、19、20、23题各3分,21题4分,17、22题各5分)
16.下方所示的三个图片,分别对应三个小问。请回答问题:
(1)如图所示,弹簧测力计的示数为 N。
(2)请组装如图所示滑轮组,使绳子自由端所受拉力F的方向竖直向上。
(3)如图所示,O点为杠杆的支点,拉力F作用在杠杆B点。图中线段 (选填“OA”、“OB”或“AB”)表示拉力F的力臂L。
17.关于如图所示的两个实验,请回答下列问题:
第17题图 第18题图
(1)甲图实验:研究“阻力对物体运动的影响”,为使小车每次到达水平面的速度相同,应让小车从相同斜面的 由静止滑下,观察小车分别在铺有棉布的水平面及未铺棉布的水平木板上运动的距离,发现运动的小车所受阻力减小,向前运动的距离变大,由此设想如果小车在水平面所受阻力再减小,它运动的距离 。进一步科学推理得:运动的物体不受阻力作用时, 。
(2)乙图实验:研究“同一直线上二力合成”,实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉该弹簧,都将弹簧右端从A点拉到B点。这样做是为了保证一个力与 相同,这种方法叫作“等效替代法”。改变F1和F2的大小,多做几次实验,记录每次F1、F2 与F的大小,进行比较并归纳结论。请你画出该实验的数据记录表。
18.如图所示的装置,AB是内径不均匀的玻璃管,它与左侧的蓄水容器相连,在玻璃管粗细不同的位置各接一根竖直的玻璃管。当打开阀门K时,可以观察到C和D两管中液面较高的是 ,其原因是: 。
19.如图所示,实验桌上有一杯盐水和一杯纯净水(ρ盐水>ρ纯水)。小刚想用微小压强计区分它们。他将压强计的探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计U形管两侧液面高度差h甲和h乙。发现h甲>h乙,于是他认为甲杯中是盐水。
(1)在小刚的实验过程中存在的问题是: 。
(2)改进实验方案:将压强计探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,当 时,观察、比较压强计U形管两侧的液面高度差,液面高度差较 的是纯净水。
20.小丽做验证阿基米德原理的实验,其操作过程及实验中弹簧测力计的示数如图所示。
(1)根据小丽的实验,可以得出图丙中物块所受的浮力F浮= 。
(2)若乙图中溢水杯内的水未装满,则测量的物体排开液体的重力偏 。
(3)通过多次实验,若得到关系式 ,则验证阿基米德原理正确。
21.小萱利用如图甲所示的实验装置,“探究杠杆水平平衡时,阻力和阻力臂保持不变,动力跟动力臂的关系”。杠杆上相邻刻线间的距离相等,实验使用的钩码每个质量均为50g。
(1)将杠杆安装在支架上,若杠杆右端下沉,则应将杠杆左侧的平衡螺母向 调(选填“左”或“右”),直至杠杆在水平位置平衡。
(2)调整杠杆水平平衡后,在杠杆的A点挂2个钩码,为使杠杆保持水平平衡,应在杠杆B点挂 个钩码。
(3)若在杠杆A点挂2个钩码,用弹簧测力计在杠杆C点竖直向上拉杠杆,弹簧测力计示数为 N时,能使杠杆水平平衡。(g取10N/kg)
(4)她利用实验测量的多组数据绘制了F1与L1关系图像,如图乙所示。请根据图像分析,当L1为0.6m时,F1为 N。
22.课外小组的同学“探究斜面的机械效率跟斜面倾斜程度的关系”,实验装置如图所示,每次实验改变斜面倾斜程度,实验中同学们记录的测量数据如下表所示。
实验序号
物重G/N
斜面高度h/cm
斜面的倾斜程度
斜面长s/cm
拉力F/N
机械效率η
1
2
10
较小
60
0.8
41.7%
2
较大
30
1.0
66.7%
3
更大
15
1.6
(1)由表中数据计算第三次实验斜面的机械效率η= %(结果保留3位有效数字)。
(2)由表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面提升同一物体时,斜面的机械效率跟斜面倾斜程度的关系是 。
(3)由表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面把同一物体提升相同高度时,拉力越小,斜面的机械效率越 (选填“高”或“低”),这是因为在此过程中,有用功 (选填“相等”或“不等”),额外功 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
23.利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。摆线的长度L相同,小球A、B的质量mA<mB,摆线与竖直方向的夹角θ1<θ2 。
(1)把甲、乙装置并排放置,将A、B两球由静止同时释放,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量 (选填“有关”或“无关”)。
(2)将小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块在水平面上滑动一段距离后停止,本实验是通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小。
第22题图 第23题图
(3)通过比较乙、丙两实验的现象,可以发现:摆线与竖直方向的夹角较大,小球摆到竖直位置时速度较大,小球撞击木块C运动的就更远。于是可得到结论:物体的动能大小与 有关。
四、科普阅读题(共4分)
请阅读《龙骨水车》,并回答24题。
龙骨水车
据史料记载,龙骨水车发明于东汉时期,因其结构形如长龙骨架而得名,是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一。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,大部分采用榫接和连接结构,材料简单、技艺成熟,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,将低处的水刮至高处的农田中,实现连续提水灌溉。
这种古代先进的大型农用机械,不仅提高了当时农业灌溉的效率,更彰显了我国古代劳动人民的智慧。
24.(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 (选填“多”或“少”),当工人踩动脚踏的速度加快时,提升水的功率会变 (选填“大”或“小”)。
(3)若农民伯伯踩动龙骨水车,水车旋转一周可以将0.03m3的水提升2m灌溉农田,所用时间为60s,农民伯伯做功的总功率为25W,g取10N/kg。则该过程中龙骨水车的机械效率为 %。
五、计算题(共8分,每题4分)
25.一辆货车在平直公路上匀速行驶,其整车质量为1500kg,最大载货质量为2000kg,发动机最大功率是60kW。当货车以最大载货量以及最大功率匀速行驶时,受到地面的阻力为2400N。已知轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2。g取10N/kg。求:
(1)画出在平直公路上匀速行驶的货车的受力示意图。
(2)该货车在平直公路上匀速行驶的过程中对地面的压强。
(3)若这段公路限速80km/h,请通过计算判断该货车是否超速。
26.如图所示,目前我国已拥有三艘航空母舰,这极大增强了我国海上作战能力和战略威慑力。其中,山东舰和福建舰满载排水量分别约为6.5万吨和8万吨。g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)山东舰满载时所受浮力F浮1。
(2)10架质量均为30吨的歼15T舰载机从福建舰起飞后,福建舰排水体积的变化量ΔV排。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
D
D
B
C
C
D
B
题号
11
12
13
14
25
答案
A
C
BD
AC
ACD
1.A
【分析】物理学中,各个物理量都有自己专用的单位,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
【详解】在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N;
A. 牛顿(N)是力的单位,故A正确;
B. 瓦特(W)是功率的单位,故B错误;
C. 焦耳(J)是能量和热量的单位,故C错误;
D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位,故D错误.
故选A.
2.C
【详解】A.在机器的转轴上安装滚动轴承,将滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小摩擦力,故A不符合题意;
B.磁悬浮列车悬浮行驶,通过使接触面脱离,从而减小摩擦力,故B不符合题意;
C.自行车刹车时用力握手闸,通过增大压力,从而增大摩擦力,故C符合题意;
D.自行车轴加润滑油,通过减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】A.北极熊爬过薄冰,是在压力一定时,通过增大接触面的面积来减小压强,故A符合题意;
BCD.破窗锤的锤头做成锥形,冰刀的刀刃很薄,注射器的针头很尖,都是在压力一定时,通过减小接触面的面积来增大压强,故BCD不符合题意;
故选A。
4.D
【详解】A.瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.裁纸刀在使用时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.食品夹子在使用时,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
5.D
【详解】火箭在加速上升的过程中,所搭载的天问二号探测器质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,因此机械能的总量也在增大;此过程中增加的机械能由燃料提供;天问二号动能、重力势能都在增加,动能不能转化为重力势能,故D正确,ABC错误。
故选D。
6.B
【详解】A.人推车水平前进,车受重力方向竖直向下,车在竖直方向没有移动距离,重力对车不做功,故A错误;
B.人用力拉长弹簧,弹簧在拉力的方向上移动了一段距离,手对弹簧的拉力做了功,故B正确;
C.人搬石头没有搬动,石头没有在力的方向上移动距离,人对石头的力不做功,故C错误;
D.人推冰壶向前运动,冰壶离手后不在受到推力,推力不再对冰壶做功,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,其计算公式为。 由公式可知,功率的大小不仅与做功的多少有关,还与做功所用的时间有关。当机械做功越多时,如果做功时间也很长,那么功率不一定大。所以,机械做功越多,功率不一定越大,故A错误;
B.机械效率是指有用功与总功的比值,其计算公式为。 而机械做功的快慢用功率来表示,功率与机械效率是两个不同的物理量,它们之间没有直接的联系。机械做功快,只能说明功率大,但不能说明机械效率大。所以,机械做功越快,机械效率不一定越大,故B错误;
C.功率是描述物体做功快慢的物理量,机械做功越快,说明单位时间内做的功越多,根据功率的定义可知,功率就越大。所以,机械做功越快,功率越大,故C正确;
D.机械效率取决于有用功和总功的比值,而不是做功的多少。机械做功多,可能是总功多,但有用功占总功的比例不一定大,即机械效率不一定大。所以,机械做功越多,机械效率不一定越大,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.拍打衣服时,衣服由于受到力而运动,而灰尘由于惯性保持原来的静止状态,从而脱离衣服,利用的是灰尘的惯性,而不是衣服的惯性,故A错误;
B..跳远运动员快速助跑是为了获得更大的速度,惯性只与物体的质量有关,质量越大惯性越大,助跑不能增大惯性,B错误。
C.汽车行驶时,由于惯性,即使刹车也需要一定距离才能停下来,因此保持安全距离是为了避免因惯性导致的追尾事故,故C正确;
D.向前行驶的汽车突然刹车时,乘客由于惯性仍保持原来的运动状态,即继续向前运动,因此会向前倾,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.当小亮处于静止状态时,他受到竖直向下的重力和单杠对他竖直向上的拉力,这两个力是一对平衡力。根据平衡力的特点,这两个力大小相等,所以单杠对人的拉力等于人所受的重力,而不是大于,故A错误;
B.单杠受到人的拉力,其受力物体是单杠;人所受的重力,其受力物体是人。平衡力要求两个力作用在同一个物体上,而这两个力分别作用在两个不同的物体上,所以它们不是一对平衡力,故B错误;
C.单杠对人的拉力和人所受的重力都作用在人身上,而相互作用力要求两个力分别作用在两个相互作用的物体上,所以它们不是一对相互作用力,故C错误;
D.单杠对人的拉力,其受力物体是人,施力物体是单杠;人对单杠的拉力,其受力物体是单杠,施力物体是人。这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,分别作用在两个相互作用的物体上,符合相互作用力的特点,所以它们是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
10.B
【详解】如图所示,液体的深度相同,正放容器内部液体的体积小于倒放容器内部液体的体积,由 可知,由于两种液体的质量相同,所以ρ1>ρ2,由p=ρgh得,即p1>p2。 此时桌面所受杯子的压力等于杯和液体的总重力,由题可知中,液体的质量相同,杯子的质量相同,可得总质量相同,即总重力相同,所以两杯对桌面的压力相同,即F1=F2=G总。
故ACD错误,B正确。
故选B。
11.A
【详解】甲、乙、丙三个正方体物块质量相等,由可知,三物体的重力相等;浸没在水中后,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力,由静止状态释放后,乙物块恰好保持静止,说明乙物体悬浮,;则由,因此释放后甲物体上升,最终漂浮,漂浮时;,释放后并将下沉,浮力小于重力;
A.待三个物块完全稳定后,甲漂浮,乙悬浮,甲、乙物块所受浮力相等,
故A正确;
B.待三个物块完全稳定后,丙物块沉底,丙物块受重力、浮力和容器底的支持力,故B错误;
C.乙物块上、下表面受到水的压力差等于浮力,乙悬浮,浮力等于它所受重力,故C错误;
D.三个物块的质量相等,体积关系
由可知,密度关系为
故D错误。
故选A。
12.C
【详解】由图知,承担物重绳子的股数为n=2,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率。
A.匀速提升物体A时,,即
解得GA=150N,故A错误。
B.因为GA是GB的两倍,所以GB=0.5×GA=0.5×150N=75N
提升物体A时,绳端拉力
但由于不知道物体A上升的速度或高度等,无法计算拉力的功率,故B错误。
C.提升物体B时,滑轮组机械效率,故C正确。
D.提升物体B时,绳端拉力
物体B上升4m,绳端移动距离s=2h=2×4m=8m
总功,故D错误。
故选C。
13.BD
【详解】A.图甲所示实验中,弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,由二力平衡可知,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故A错误;
BD.甲、乙两次实验中,控制木块与木板间的接触面粗糙程度不变,增大了木块对木板的压力,所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关,实验中利用了控制变量法,故BD正确;
C.滑动摩擦力大小与速度无关,甲、乙两次实验中,必须保持两次木块在木板上做匀速直线运动,木块运动速度可以不一样,故C错误。
故选 BD。
14.AC
【详解】A.甲装置是一个自制的气压计,它利用水柱的高度来反映大气压的大小。当把乙装置从1层楼拿到10层楼时,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气体将水往外压,玻璃管内水柱的高度会上升。故A正确;
B.通过橡皮管向自制潜水艇模型中不断吹气,水会被压出来,自制潜水艇模型的自重减小,当重力小于浮力时,其会上浮,故B错误;
C.把四面装橡皮膜的正方体浸没在水中,下表面距水面的距离最大,根据可知,下表面受水的压力最大,故C正确;
D.将玻璃管竖直放置变成倾斜放置,玻璃管内水银柱的高度差不变,水银柱的长度会变长,故D错误。
故选AC 。
15.ACD
【详解】A.随着构件浸入水中,V排越来越大,当浸没时V排不变,由可知,构建受到的浮力先增大后不变,所以构件所受浮力F1随h的变化图像是②,根据力的平衡条件可知钢绳拉力F2先减小后不变,所以钢绳拉力F2随h的变化图像是①,故A正确;
B.由图乙可知,当下表面到水面的距离达到2m后,浮力、拉力不再发生变化,这表明当下表面到水面的距离为2m时,构件恰好完全浸没,所以构件的高度为2m,构件浸没时,所受的浮力最大为
故B错误;
C.构件浸没时,浮力最大,拉力最小,由图乙可得,拉力最小为1.6×105N,根据力的平衡条件可知构件所受的重力为
故C正确;
D.构件的密度为
故D正确。
故选ACD。
16.
(1)1.2
(2)
(3)OA
【详解】(1)由图可知,弹簧测力计的分度值为,从上到下刻度依次增大,故弹簧测力计的示数为。
(2)绳子自由端所受拉力F的方向竖直向上,第一根绳子端点需要系在动滑轮的钩子上,绕线时绳子不能交叉,定动交替,故如下图所示:
(3)力臂是支点到力的作用线的距离,故图中线段OA表示拉力F的力臂L。
17.(1) 相同高度 更大 将保持匀速直线运动状态
(2) 两个力的作用效果 见解析
【详解】(1)[1]要使小车每次到达水平面速度相同,根据控制变量法,应让小车从相同斜面的同一高度由静止滑下 。因为小车在斜面上的高度决定了其重力势能,滑下时重力势能转化为动能,同一高度滑下,到达水平面时动能相同,速度相同。
[2]实验中发现运动的小车所受阻力减小,向前运动的距离变大。由此推理,如果小车在水平面所受阻力再减小,它运动的距离会更远 。阻力越小,对小车运动状态改变越慢,运动距离就越长。
[3]进一步科学推理,当运动的物体不受阻力作用时,根据前面的实验现象和推理,物体将以恒定不变的速度永远运动下去(或一直做匀速直线运动下去) 。这就是牛顿第一定律的实验基础,通过理想实验法得出。
(2)[1]实验中两个力和同时拉弹簧与一个力单独拉该弹簧,都将弹簧右端从A点拉到B点。这样做是为了保证一个力与两个力(和)的作用效果相同,这就是“等效替代法”,用一个力的效果等效替代两个力共同作用的效果。
[2]数据记录表格要体现多次实验,且记录每次实验的两个力和、和的大小,便于分析归纳同一直线上二力合成的规律,可设计如下表格:
18. C 流体中流速大处压强小
【详解】[1][2]水在玻璃管AB中流动,A处玻璃管比B处粗,所以在A处的流速小于B处的流速,根据在流体中,流速大的位置压强小,流速小的位置压强大的特点,在A处水的压强大于B处水的压强,所以C管中液面高于D管中的液面。
19.(1)没有控制探头浸没在两种液体中的深度相同
(2) 探头浸没的深度相同 小
【详解】(1)根据控制变量法的使用方法,利用液体压强大小比较液体密度大小时,需要保持探头浸在液体中的深度不变,液体的密度需要发生改变,故小刚实验过程中存在的问题是:“没有控制探头浸没在两种液体中的深度相同”。
(2)[1]根据控制变量法的使用方法,利用液体压强大小比较液体密度大小时,需要保持探头浸在液体中的深度不变,故需要保持探头浸没的深度相同时,才能进一步观察、比较。
[2]水的密度比盐水密度小,根据液体压强的特点:“深度相同时,液体密度越大,液体压强越大”可知,相同深度时水的压强较小,对应的U形管两侧液面高度差就比较小,故压强计U形管两侧的液面高度差较小的是纯净水。
20.(1)F2-F3
(2)小
(3)F2-F3=F4-F1
【详解】(1)根据称重法知物体浸没在水中受到水的浮力等于空气中物体的重力减去物体浸入水中时弹簧测力计的示数,所以图丙中物块所受的浮力为
(2)若放进物块前,溢水杯内的水未装满,物体排开的水不能全部溢入小桶内,则测量的物体排开液体的重力会偏小。
(3)根据乙和丙图,由称重法可得,物块所受的浮力为
如甲和丁图可得,物块排开水的重力为
根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于被物体排开的液体所受的重力,所以经过多次实验,若得到关系式,即,可验证阿基米德原理正确。
21.(1)左
(2)3
(3)0.6
(4)0.5
【详解】(1)杠杆右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,由杠杆平衡条件知道,2G×3L=nG×2L
解得n=3,即应在杠杆B点挂3个钩码。
(3)由杠杆平衡条件知道,2G×3L=F×5L
解得
即弹簧测力计示数为0.6N时,能使杠杆水平平衡。
(4)由图像乙知道,当F′1=3N时,L′1=0.1m;由于题中的阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件知道,阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积,则动力与动力臂的乘积不变,利用图像中任意一组数据都能得出,F1L1=F′1L′1=3N×0.1m=0.3N•m。所以,若当L1为0.6m时,则。
22.(1)83.3
(2)斜面的倾斜程度越大,斜面机械效率越高
(3) 低 相等 增加
【详解】(1)第三次实验斜面的机械效率
(2)由图中数据可知:斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
(3)[1]表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面把同一物体提升相同高度时,拉力越小,斜面的机械效率越低。
[2][3]同一物体提升相同高度,所以有用功相等,拉力越小,斜面越长,克服摩擦力做功越多,即额外功增加。
23.(1)无关
(2)木块C在水平面上滑行距离
(3)物体的速度
【详解】(1)将A、B两球由静止同时释放,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小都相同,速度大小与小球的质量无关。
(2)本实验采用转换法,本实验是通过比较木块C在水平面上滑行距离反映小球撞击木块C前的动能大小,木块C在水平面上滑行距离越大,说明小球撞击木块C前的动能越大。
(3)摆线与竖直方向的夹角较大,小球摆到竖直位置时速度较大,小球撞击木块C运动的就更远,则小球撞击木块C前的动能较大,于是可得到结论:物体的动能大小与物体的速度有关。
24.(1)链轮传动
(2) 多 大
(3)40
【详解】(1)由文中题意可知,龙骨水车在工作时主要是利用了 链轮传动原理。
(2)[1]刮板的面积越大,水车旋转一周提升的水就越多,水的重力越大,克服水重力做功就越多。
[2]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。
(3)水车旋转一周可以将0.03m3的水提升2m灌溉农田,所用时间为60s,农民伯伯做功的平均功率为25W,则该过程中人做的总功
克服水的重力做的有用功为
机械效率为
25.(1)
(2)7×104Pa
(3)该货车是超速行驶
【详解】(1)匀速行驶的货车的受力示意图,如图所示:
(2)对地面的压强
(3)匀速行驶的货车F=f=2400N
由可得
因此,该货车是超速行驶。
26.(1)6.5×108N
(2)300m3
【详解】(1)根据阿基米德原理,山东舰满载时所受浮力为
(2)由题意可知,福建舰漂浮,漂浮时浮力等于自身的重力,现10架歼15T舰载机从福建舰起飞后,浮力减少量为
根据阿基米德原理可知,福建舰排水体积的变化量为
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