内容正文:
太谷区2024-2025学年第二学期期末质量检测试题(卷)
八年级物理
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1. 学校组织同学们研学活动,要求学生携带的随身行李不超过体重的15%。若你要整理行李,所带物品的总重最重约( )
A. 10N B. 30N C. 75N D. 120N
2. 在学校春季运动会的赛场上,同学们在各个项目中奋勇拼搏。下列比赛场景中,力的作用效果与其它三个不同的是( )
A. 百米赛跑时,运动员听到发令枪响后用力蹬地起跑
B. 足球比赛中,前锋用脚背外侧巧妙改变足球的运行轨迹
C. 4×100米接力赛中,最后一棒选手加速冲刺
D. 跳远场地,运动员踏板起跳时将起跳板踩得微微下陷
3. 安全是生命和健康的基本保障。如图是一些安全警示标志,其中不需要应用惯性知识解释的是( )
A. 请系好安全带 B. 小心地滑
C. 禁止高空抛物 D. .注意保持车距
4. 班级大扫除时,热爱劳动的小谷同学积极参与各项任务。他仔细观察同学们的做法,发现许多现象与摩擦有关。下列措施中,属于减小摩擦的是( )
A. 小林用力压紧抹布擦玻璃,把窗户擦得亮晶晶的
B. 小芳推动装有滚轮的置物架,轻松地把图书摆放整齐
C. 小刚选用粗糙面的黑板擦,把黑板擦得干干净净
D. 小丽提着刻有花纹的水桶手柄,稳稳地打来清水
5. “做中学”是一种重要的学习方式,如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后沿漏斗上端向下吹气,并将手指移开,我们看到乒乓球并没有落下来。下列事例中与该原理相同的是( )
A. 盆景供水装置 B. 热气球升空
C. 吸管吸饮料 D. 车站安全线
6. 周末,小谷主动承担了家里的采购任务。在超市里,他精心挑选了一块嫩滑的豆腐、一颗新鲜的圆白菜和一斤鸡蛋。想把它们放在大购物袋中一起提回家。为了让食材安全到家,根据物理知识与生活实际,下面装袋方式示意图最合理的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物,若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦,下列分析正确的是( )
A. 甲方式不能改变力方向 B. 甲、乙两图拉力相等
C. 两种方式做的有用功相同 D. 乙方式的效率更高
8. 2025年2月8日,第九届亚冬会自由式滑雪女子 U形场地技巧决赛中,中国运动员以95.25分的成绩夺冠,夺得中国代表团本届赛事首枚金牌。下列说法正确的是( )
A. 滑雪板做得宽大为了减小压力
B. 从高处加速下滑时,其运动状态不断改变
C. 飞跃跳台上升过程中,重力势能转化为动能
D. 她在通过弯道的过程中,滑板所受重力与滑板所受支持力是一对平衡力
9. 如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析不正确的是( )
A. 向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B. 水平游动时,受到浮力等于自身的总重力
C. 对背心进行放气后,受到海水的浮力变小
D. 对背心进行充气后,排开海水的重力变小
10. 跨学科实践课上,同学们设计和制作如图所示的活塞式抽水机,用力压C点,活塞被提起,低处的水进入圆筒。下列说法不正确的是( )
A. 活塞式抽水机是利用大气压来抽水的
B. 此时阀门A关闭,阀门B开启
C. 抽水机的手柄是一个费力杠杆
D. 此时杠杆D点受到的阻力方向竖直向下
二、实验探究(本大题共5个小题,11小题6分,12小题5分,13小题5分,14小题4分,15小题4分,共24分)
11. 小谷在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。他想知道液体压强大小可能与哪些因素有关?于是设计实验进行探究,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜,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”);
(2)比较图丙与丁两图,可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强______。比较图乙与图______两图,可得出液体压强随深度的增加而增大,因此拦河大坝要修建成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)通过分析图丁和戊两次实验数据,得出图戊烧杯中盛的是浓盐水的结论不可靠,原因是______。
12. 小谷在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。他猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量沙子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中“饺子”充入的空气质量忽略不计。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出“饺子”的重力G=____N;
(2)用测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮力________;
(3)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸入水中,测力计示数如图丁所示,此时它受到的浮力为,则与的大小关系为。____;
(4)向“饺子”中充入更多空气,浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,最终漂浮在水面上,如图戊所示。至此,小谷验证了自己的猜想,并且得到实验结论是_______;
(5)图戊的水中加入两勺食盐充分溶解后,“饺子”受到的浮力将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13. 小谷去药店买药时,看到医生用如图所示的小杆秤称中药,在秤盘中放入药材后用手提起提绳,移动秤砣的位置,就能使小杆秤在水平位置静止。他想杠杆在什么条件下能平衡呢?于是带领物理实践小组的同学借助器材进行了探究。
(1)小谷发现小杆秤实质是一个杠杆,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成,如图甲所示。杆秤在使用过程中,提绳处属于杠杆五要素中的______;
(2)杠杆在图乙所示的位置静止,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向______(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母;
(3)调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,每个钩码质量为50g。将弹簧测力计沿D竖直向下拉,杠杆保持水平平衡,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为______N;然后沿C斜向下拉,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14. 小梦乘坐竖直升降电梯从一楼到六楼,刚上升时有一种向下沉的感觉,快到六楼时却有一种向上飘的感觉,小梦猜想这种感觉应该与人对电梯地板的压力大小有关,于是小梦把压力传感器放在电梯地板上,将一物体放在压力传感器上,探究电梯上升过程中压力传感器示数变化,每隔1s记录一次数据,记录数据如下表所示:
时间t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
压力F/N
10.0
11.5
11.0
10.5
10.0
10.0
10.0
10.0
9.5
9.0
8.5
10.0
(1)根据上表数据,请在图中绘制出电梯整个上升过程中压力传感器示数F随时间t变化的图象。________
(2)分析图象可知物体的重力为________N,由图象还可以获取的信息有________(写出一条即可)。
15. 小谷同学是鼠绘爱好者,他购买了材质相同但品牌不同的甲、乙鼠标垫。已知鼠标垫表面的粗糙程度会影响鼠标的操控性。表面越光滑,鼠标的操控就越不稳定。请你设计实验帮他比较,选择操控性更稳的一款。
实验器材:____________________
实验步骤:______________________
实验结论:___________________
三、综合应用(本大题共4个小题,16小题10分,17小题4分,18小题6分,19小题6分,共26分)
16. 阅读短文,回答下列问题:
冰壶运动展现的是静与动的美、取与舍的智慧。被人们称为冰上的“国际象棋”。
比赛用的标准冰壶直径为29cm,厚度11.5cm,质量19kg。由不含云母的花岗岩石凿琢而成,硬度高,吸水性弱,不易碎。如果制作冰壶的花岗岩里面含有云母,那么冰壶碰撞后就容易破碎。
冰壶在不平整的麻点状冰面上滑行时,通过适当的“扫刷”摩擦冰面使冰面温度升高,使表面的冰熔化,形成薄薄的一层水。这样做能够减小冰壶与冰面的摩擦,同时,也可以利用扫刷使冰壶改变前进方向。达到弧线路径的效果。
冰壶掷出时是旋转的,若想让冰壶多走弧线,队友就会喊“下线”,即让顺着冰壶旋转方向一侧的队员刷冰;若是希望冰壶保持当前运动情况,则会喊“顶线”,由与冰壶旋转方向相反的一侧队员刷冰。
(1)冰壶在低温环境下不会被撞破的原因是:________________;
(2)运动员通过擦冰,让冰壶走弧线匀速前进,此时冰壶处于________(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);
(3)冰壶在冰面上滑行时,与冰面的接触面积为5×10-3m2,静止在水平冰面上的冰壶对冰面的压强是________;(g取10N/kg)
(4)如图乙所示,冰壶顺时针旋转向右前方运动的过程中,_______(选填“A”或“B”)侧的队员用力的刷冰面,可使冰壶保持当前运动情况继续运动。
(5)冰壶静止在水平冰面上,O为其重心。请画出它所力的示意图。
(6)如图所示,某次冰壶比赛中运动员施加5 N的水平推力,从A点推动冰壶,到达B点后松手,冰壶滑行至C点停止运动。求冰壶在整个运动过程中运动员对冰壶做的功。
解:冰壶运动距离s =10m+30m=40m
运动员对冰壶做的功W =Fs =5N×40m=200J
上面是小谷同学在成长笔记中记录的错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错误之处:________________________
错因分析:_______________________
正确解答:________________________
17. 货车超载容易造成交通隐患,所以交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t。请你说出货车超载带来的一个危害,并应用所学的物理知识解释其原因。
18. 如图所示是一辆停在水平路面上的洒水车,洒水车空车质量为6t,水罐最多能装5t的水,车轮与地面的总受力面积为0.5m2(g取10N/kg)。
(1)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强为多少?
(2)洒水车装满水,求汽车静止在水平公路上时对地面的压强?
(3)若洒水车对地面的压强为2×105Pa,洒水车已经洒了多少t的水(洒水前,洒水车已装满水)?
19. 我国首艘弹射型航母“福建舰”采用电磁弹射技术,其动力由蒸汽轮机提供。蒸汽轮机通过燃烧重油产生蒸汽驱动航母运行(g取10N/kg)。回答下列问题:
(1)“福建舰”以最大航速30节(约55.5 km/h)执行任务,需连续航行9990 km,至少需要多少小时?
(2)电磁弹射系统对一架质量为3.3×104 kg的舰载机施加的水平推力为5×105 N,舰载机在电磁弹射轨道上运动150 m的距离后以很大的速度弹射出去,弹射过程耗时2.5s。求弹射系统推力对舰载机所做的功及功率。
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太谷区2024-2025学年第二学期期末质量检测试题(卷)
八年级物理
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1. 学校组织同学们研学活动,要求学生携带的随身行李不超过体重的15%。若你要整理行李,所带物品的总重最重约( )
A. 10N B. 30N C. 75N D. 120N
【答案】C
【解析】
【详解】中学生的重力约为500N,要求学生携带的随身行李不超过体重的15%,若你要整理行李,所带物品的总重力最重约
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 在学校春季运动会的赛场上,同学们在各个项目中奋勇拼搏。下列比赛场景中,力的作用效果与其它三个不同的是( )
A. 百米赛跑时,运动员听到发令枪响后用力蹬地起跑
B. 足球比赛中,前锋用脚背外侧巧妙改变足球的运行轨迹
C. 4×100米接力赛中,最后一棒选手加速冲刺
D. 跳远场地,运动员踏板起跳时将起跳板踩得微微下陷
【答案】D
【解析】
【详解】A.百米赛跑时,运动员听到发令枪响后用力蹬地起跑,蹬地的力改变了运动员的运动状态;
B.足球比赛中,前锋用脚背外侧巧妙改变足球的运行轨迹,说明力可以改变足球的运动状态;
C.4×100米接力赛中,最后一棒选手加速冲刺,加速过程中运动员的运动状态发生改变;
D.跳远场地,运动员踏板起跳时将起跳板踩得微微下陷,说明力可以改变物体的形状;
力的作用效果与其它三个不同的是D,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 安全是生命和健康的基本保障。如图是一些安全警示标志,其中不需要应用惯性知识解释的是( )
A. 请系好安全带 B. 小心地滑
C. 禁止高空抛物 D. .注意保持车距
【答案】C
【解析】
【详解】A.乘车时系好安全带,可防止突然刹车时,由于惯性带来的危害,故A不符合题意;
B.小心地滑,是防止行人在较光滑的地面上行走时,由于人的惯性带来的危害,故B不符合题意;
C.在高楼上往下抛物体,物体的重力势能转化为动能,速度越来越大,动能越来越大,容易对楼下的人造成伤害,此安全警示标志不需要应用惯性知识解释,故C符合题意;
D.保持车距的目的是防止前面的车刹车时,后面的车由于惯性仍向前运动,如果距离过近,容易撞上前面的车,与惯性有关,故D不符合题意。
故选 C。
4. 班级大扫除时,热爱劳动的小谷同学积极参与各项任务。他仔细观察同学们的做法,发现许多现象与摩擦有关。下列措施中,属于减小摩擦的是( )
A. 小林用力压紧抹布擦玻璃,把窗户擦得亮晶晶的
B. 小芳推动装有滚轮的置物架,轻松地把图书摆放整齐
C. 小刚选用粗糙面的黑板擦,把黑板擦得干干净净
D. 小丽提着刻有花纹的水桶手柄,稳稳地打来清水
【答案】B
【解析】
【详解】A.小林用力压紧抹布擦玻璃,把窗户擦得亮晶晶的,是在接触面一定时,通过增大压力来增大摩擦,故A不符合题意;
B,小芳推动装有滚轮的置物架,轻松地把图书摆放整齐,滚轮变滑动为滚动,是为了减小摩擦,故B符合题意;
C,小刚选用粗糙面的黑板擦,把黑板擦得干干净净,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D,小丽提着刻有花纹的水桶手柄,稳稳地打来清水,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
5. “做中学”是一种重要的学习方式,如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后沿漏斗上端向下吹气,并将手指移开,我们看到乒乓球并没有落下来。下列事例中与该原理相同的是( )
A 盆景供水装置 B. 热气球升空
C. 吸管吸饮料 D. 车站安全线
【答案】D
【解析】
【详解】从漏斗向下吹气时,乒乓球上方的空气流速大压强小,下方的空气流速小压强大,向上与向下的压力差大于乒乓球的重力,乒乓球没有落下来;
A.自动供水装置,利用了大气压强工作的,当盆中水位高于瓶口时,水受到瓶口处向上的大气压强作用,瓶内的水不会流出;当盆中水位下降,瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶内气压增大,水就会流出,直到瓶口再次被水淹没,故A不符合题意;
B.热气球空中受到浮力,由于浮力大于重力,热气球升空,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料,管内的气压小于外界大气压,大气压把饮料压入口中,利用了大气压强,故C不符合题意。
D.车站设置安全线,是因为高铁列车高速行驶时,靠近高铁的空气流速大,压强小,远处空气流速小,压强大,乘客容易被压强差形成的推力推向列车,发生安全事故,故D符合题意。
故选D。
6. 周末,小谷主动承担了家里的采购任务。在超市里,他精心挑选了一块嫩滑的豆腐、一颗新鲜的圆白菜和一斤鸡蛋。想把它们放在大购物袋中一起提回家。为了让食材安全到家,根据物理知识与生活实际,下面装袋方式示意图最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】鸡蛋、豆腐、圆白菜三种食材中,圆白菜不易破损,能承受的压强最大,应放在最下面;豆腐最容易碎裂,能承受的压强最小,应放在最上面;鸡蛋放在中间,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物,若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦,下列分析正确的是( )
A. 甲方式不能改变力的方向 B. 甲、乙两图拉力相等
C. 两种方式做的有用功相同 D. 乙方式的效率更高
【答案】C
【解析】
【详解】AB.甲方式是两个定滑轮,可以改变力的方向,但不能省力,忽略绳重和摩擦,拉力等于物体的重力;使用动滑轮可以省力,图乙中一个动滑轮,一个定滑轮,动滑轮有两根绳承担物种,拉力等于物体和动滑轮总重力的一半,甲、乙两图拉力不相等,故AB错误;
CD.忽略绳重和摩擦,把同一货物匀速提升到同一高度,由可知,甲、乙所做的有用功相同,乙方式需要克服动滑轮的重力做额外功,图甲中两个滑轮都是定滑轮,不需要做额外功,所以甲方式效率更高,故C正确,D错误。
故选C。
8. 2025年2月8日,第九届亚冬会自由式滑雪女子 U形场地技巧决赛中,中国运动员以95.25分的成绩夺冠,夺得中国代表团本届赛事首枚金牌。下列说法正确的是( )
A. 滑雪板做得宽大是为了减小压力
B. 从高处加速下滑时,其运动状态不断改变
C. 飞跃跳台上升过程中,重力势能转化为动能
D. 她在通过弯道的过程中,滑板所受重力与滑板所受支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑雪板做得宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.运动员从高处加速下滑时,其运动速度不断增大,运动状态不断改变,故B正确;
C.运动员飞跃跳台上升过程中,高度升高,速度减小,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能,故 C错误;
D.她在通过弯道的过程中,滑板所受支持力等于滑板和运动员的总重力,滑板所受重力小与滑板所受支持力,二者不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析不正确的是( )
A. 向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B. 水平游动时,受到浮力等于自身的总重力
C. 对背心进行放气后,受到海水的浮力变小
D. 对背心进行充气后,排开海水的重力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.向海底下潜过程中,深度增大,根据液体压强公式可知,受到海水的压强变大,故A正确,不符合题意;
B.海水中水平游动时,深度不变,潜水员整体在竖直方向受力平衡,受到浮力等于自身的总重力等于潜水员与装备的总重力,故B错误,不符合题意;
C.对背心进行放气后,排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知,受到海水的浮力变小,故C正确,不符合题意;
D.对背心进行充气后,潜水员排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知,受到海水的浮力变大,则排开海水的重力变大,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 跨学科实践课上,同学们设计和制作如图所示的活塞式抽水机,用力压C点,活塞被提起,低处的水进入圆筒。下列说法不正确的是( )
A. 活塞式抽水机是利用大气压来抽水的
B. 此时阀门A关闭,阀门B开启
C. 抽水机的手柄是一个费力杠杆
D. 此时杠杆D点受到的阻力方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机抽水时,水管中的气压小于水面上方的大气压,大气压把水压入水管而流出,活塞式抽水机是利用大气压来抽水的,故A正确,不符合题意;
B.用力压C点,活塞被提起,此时阀门A关闭,阀门B开启,由于水管中的气压小于水面上方的大气压,低处的水进入圆筒,故B正确,不符合题意;
C.抽水机的手柄相当于杠杆,O是支点,C点是动力的作用点,D点是阻力的作用点,工作时动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,故C错误,符合题意;
D.此时杠杆D点受到的阻力是活塞的连杆给D点的拉力,D点上行,拉力的方向竖直向下,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、实验探究(本大题共5个小题,11小题6分,12小题5分,13小题5分,14小题4分,15小题4分,共24分)
11. 小谷在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。他想知道液体压强大小可能与哪些因素有关?于是设计实验进行探究,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜,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”);
(2)比较图丙与丁两图,可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强______。比较图乙与图______两图,可得出液体压强随深度的增加而增大,因此拦河大坝要修建成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(3)通过分析图丁和戊两次实验数据,得出图戊烧杯中盛的是浓盐水的结论不可靠,原因是______。
【答案】(1) ①. 打开 ②. 不漏气
(2) ①. 相等 ②. 丙 ③. 上窄下宽
(3)没有控制探头在液体中的深度相同
【解析】
【小问1详解】
[1]由题意可知,连接U形管与探头时,为确保封闭后探头内外的气压相等,使U形管两侧液面相平,阀门K应处于打开状态。
[2]组装完成后,轻压探头的橡皮膜,U形管内液面有明显的高度差,说明装置不漏气,气密性良好。
【小问2详解】
[1]比较图丙与丁两图,可发现两图实验中探头在水中的深度相同,改变探头橡皮膜的方向,可发现两图实验中压强计U形管两侧液面高度差相同,则探头受到水的压强相等,所以可初步得出结论:液体在同一深度向各个方向的压强相等。
[2]由题意可知,实验探究液体压强与液体深度的关系,根据控制变量法,实验探究时应控制液体的密度及其它因素相同,只改变探头在液体中的深度,观察压强计U形管两侧液面高度差的变化,根据以上信息判断,应比较图乙与图丙两图,可得出液体压强随深度的增加而增大的结论。
[3]压强是描述压力作用效果的物理量,根据以上实验结论,深度越大,压强越大,所以为更好地保护堤坝,拦河大坝要修建成上窄下宽的形状。
【小问3详解】
由题意可知,图丁和图戊两图实验探究的是液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法,要控制探头所处深度及其它因素相同,只改变液体的密度,观察压强计U形管两侧液面高度差的变化;从图丁和图戊两图可看出,很明显没有控制探头在两液体中的深度相同,根据液体压强公式可知,尽管压强计显示图戊实验中的探头所受液体的压强较大,也不能确定图戊实验中的液体的密度较大,故不能得出图戊烧杯中盛的是浓盐水的结论,所以,通过分析图丁和戊两次实验数据,得出图戊烧杯中盛的是浓盐水的结论不可靠,原因是没有控制探头在液体中的深度相同。
12. 小谷在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。他猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量沙子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中“饺子”充入的空气质量忽略不计。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出“饺子”的重力G=____N;
(2)用测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮力________;
(3)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸入水中,测力计的示数如图丁所示,此时它受到的浮力为,则与的大小关系为。____;
(4)向“饺子”中充入更多的空气,浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,最终漂浮在水面上,如图戊所示。至此,小谷验证了自己的猜想,并且得到实验结论是_______;
(5)图戊的水中加入两勺食盐充分溶解后,“饺子”受到的浮力将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)1.6 (2)0.6
(3)> (4)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,浮力越大
(5)不变
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为1.6N,因此 “饺子”的重力 G=1.6N。
【小问2详解】
由图丙可知,弹簧测力计示数为1.0N,根据称重法测浮力,浮力F浮=G-F示=1.6N-1N=0.6N
【小问3详解】
由图丁可知,弹簧测力计示数为0.7N,此时浮力F'浮= G-F'示=1.6N-0.7N=0.9N>0.6N
所以F丁>F丙
【小问4详解】
实验中液体都是水(密度一定),“饺子” 充入空气后体积变大,排开液体的体积变大,且浮力随之增大,因此结论为:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
【小问5详解】
“饺子” 漂浮在水面上,浮力等于重力。加入食盐后,“饺子” 仍漂浮,重力不变,所以浮力不变。
13. 小谷去药店买药时,看到医生用如图所示的小杆秤称中药,在秤盘中放入药材后用手提起提绳,移动秤砣的位置,就能使小杆秤在水平位置静止。他想杠杆在什么条件下能平衡呢?于是带领物理实践小组的同学借助器材进行了探究。
(1)小谷发现小杆秤实质是一个杠杆,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成,如图甲所示。杆秤在使用过程中,提绳处属于杠杆五要素中的______;
(2)杠杆在图乙所示的位置静止,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向______(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母;
(3)调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,每个钩码的质量为50g。将弹簧测力计沿D竖直向下拉,杠杆保持水平平衡,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为______N;然后沿C斜向下拉,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)支点 (2) ①. 是 ②. 右
(3) ①. 0.75 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
杠杆绕着转动的点即为杠杆的支点,如图甲所示,杆秤在使用过程中绕提绳处转动,所以提绳处属于杠杆五要素中的支点。
【小问2详解】
[1][2]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,杠杆在图乙所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明左端重,应向右调节杠杆两端的螺母使得杠杆在水平位置平衡。
【小问3详解】
[1]每个钩码重力为
设杠杆上一格的长度为,弹簧测力计沿D竖直向下拉,杠杆保持水平平衡,根据杠杆平衡条件则有,解得此时弹簧测力计的示数。
[2]沿C斜向下拉时,阻力和阻力臂不变,动力臂变短,根据杠杆平衡条件可知动力变大,则弹簧测力计的示数变大。
14. 小梦乘坐竖直升降电梯从一楼到六楼,刚上升时有一种向下沉的感觉,快到六楼时却有一种向上飘的感觉,小梦猜想这种感觉应该与人对电梯地板的压力大小有关,于是小梦把压力传感器放在电梯地板上,将一物体放在压力传感器上,探究电梯上升过程中压力传感器示数变化,每隔1s记录一次数据,记录数据如下表所示:
时间t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
压力F/N
10.0
11.5
11.0
10.5
10.0
10.0
10.0
10.0
9.5
9.0
8.5
10.0
(1)根据上表数据,请在图中绘制出电梯整个上升过程中压力传感器示数F随时间t变化的图象。________
(2)分析图象可知物体的重力为________N,由图象还可以获取的信息有________(写出一条即可)。
【答案】 ①. ②. 10 ③. 4~7s电梯匀速上升
【解析】
【详解】(1)[1]利用“描点法”,绘制出电梯整个上升过程中压力传感器示数F随时间t变化的图象,如下图所示:
(2)[2]由图像可知,电梯未上升时,物体对传感器的压力等于物体的重力,物体的重力为10N,由图像还可以看出,当压力和重力相等时,物体做匀速直线运动,即在4~7s电梯匀速上升。
【点睛】
15. 小谷同学是鼠绘爱好者,他购买了材质相同但品牌不同的甲、乙鼠标垫。已知鼠标垫表面的粗糙程度会影响鼠标的操控性。表面越光滑,鼠标的操控就越不稳定。请你设计实验帮他比较,选择操控性更稳的一款。
实验器材:____________________
实验步骤:______________________
实验结论:___________________
【答案】 ①. 弹簧测力计、甲鼠标垫、乙鼠标垫、鼠标、水平桌面 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1][2][3]实验器材:弹簧测力计、甲鼠标垫、乙鼠标垫、鼠标、水平桌面。
实验步骤:
①将甲鼠标垫平铺在水平桌面上,把鼠标放置在甲鼠标垫上。用弹簧测力计水平勾住鼠标,缓慢拉动使其在鼠标垫上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数F甲。
②更换为乙鼠标垫,重复步骤①的操作,使鼠标在乙鼠标垫上做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数F乙 。
实验结论:
若F甲 > F乙,则甲鼠标垫表面的粗糙程度更高,操控性更稳定。
若F甲 < F乙,则乙鼠标垫表面的粗糙程度更高,操控性更稳定。
若F甲 = F乙,则两者表面的粗糙程度相近,操控稳定性接近。
三、综合应用(本大题共4个小题,16小题10分,17小题4分,18小题6分,19小题6分,共26分)
16. 阅读短文,回答下列问题:
冰壶运动展现的是静与动的美、取与舍的智慧。被人们称为冰上的“国际象棋”。
比赛用的标准冰壶直径为29cm,厚度11.5cm,质量19kg。由不含云母的花岗岩石凿琢而成,硬度高,吸水性弱,不易碎。如果制作冰壶的花岗岩里面含有云母,那么冰壶碰撞后就容易破碎。
冰壶在不平整的麻点状冰面上滑行时,通过适当的“扫刷”摩擦冰面使冰面温度升高,使表面的冰熔化,形成薄薄的一层水。这样做能够减小冰壶与冰面的摩擦,同时,也可以利用扫刷使冰壶改变前进方向。达到弧线路径的效果。
冰壶掷出时是旋转的,若想让冰壶多走弧线,队友就会喊“下线”,即让顺着冰壶旋转方向一侧的队员刷冰;若是希望冰壶保持当前运动情况,则会喊“顶线”,由与冰壶旋转方向相反的一侧队员刷冰。
(1)冰壶在低温环境下不会被撞破的原因是:________________;
(2)运动员通过擦冰,让冰壶走弧线匀速前进,此时冰壶处于________(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);
(3)冰壶在冰面上滑行时,与冰面的接触面积为5×10-3m2,静止在水平冰面上的冰壶对冰面的压强是________;(g取10N/kg)
(4)如图乙所示,冰壶顺时针旋转向右前方运动的过程中,_______(选填“A”或“B”)侧的队员用力的刷冰面,可使冰壶保持当前运动情况继续运动。
(5)冰壶静止在水平冰面上,O为其重心。请画出它所力的示意图。
(6)如图所示,某次冰壶比赛中运动员施加5 N的水平推力,从A点推动冰壶,到达B点后松手,冰壶滑行至C点停止运动。求冰壶在整个运动过程中运动员对冰壶做的功。
解:冰壶运动距离s =10m+30m=40m
运动员对冰壶做的功W =Fs =5N×40m=200J
上面是小谷同学在成长笔记中记录的错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错误之处:________________________
错因分析:_______________________
正确解答:________________________
【答案】(1)见解析 (2)非平衡状态
(3)3.8×104Pa
(4)A (5)
(6) ①. s的数据代入错误 ②. 未理解做功的必要因素,s是推力作用下移动的距离 ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
由文中知识可知,冰壶在低温环境下不会被撞破是因为冰壶由不含云母花岗岩石凿琢而成,硬度高,吸水性弱,不易碎。
【小问2详解】
冰壶走弧线匀速前进,说明其运动方向在发生改变,所以非平衡状态。
【小问3详解】
冰壶静止在水平冰面上时,对冰面的压力等于重力F压= G=mg=19kg×10N/kg=190N
与冰面的接触面积为5×10-3m2,则静止在水平冰面上的冰壶对冰面的压强
【小问4详解】
冰壶在顺时针旋转向右前方运动,要保持当前的运动情况继续运动,应喊的是“顶线”,所以让与冰壶旋转方向相反的一侧队员刷冰面,所以A侧的队员刷冰面。
【小问5详解】
冰壶静止在水平冰面上时,处于平衡状态,冰面对冰壶的支持力等于重力,故从重心出发,分别作竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并标出力的大小,如图所示:
【小问6详解】
[1]松手后,运动员对冰壶无推力,故BC段不做功。所以错误之处是:s的数据代入错误。
[2]错因分析:未理解做功的必要因素,s是推力作用下移动的距离,错误的认为BC段做功,多计算了距离。
[3]故正确解答:运动员仅在AB段对冰壶施加推力,BC段松手后无推力,做功距离应为AB段的10m,故冰壶在整个运动过程中运动员对冰壶做的功W = Fs = 5N×10m = 50J
17. 货车超载容易造成交通隐患,所以交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t。请你说出货车超载带来的一个危害,并应用所学的物理知识解释其原因。
【答案】见解析
【解析】
【分析】
【详解】货车超载,对路面的压力变大,根据,在车轮对地面压力的受力面积一定的情况下,货车对地面的压力变大,货车对路面的压强就会变大,容易压坏路面或减小路面使用年限。
18. 如图所示是一辆停在水平路面上的洒水车,洒水车空车质量为6t,水罐最多能装5t的水,车轮与地面的总受力面积为0.5m2(g取10N/kg)。
(1)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强为多少?
(2)洒水车装满水,求汽车静止在水平公路上时对地面的压强?
(3)若洒水车对地面的压强为2×105Pa,洒水车已经洒了多少t的水(洒水前,洒水车已装满水)?
【答案】(1);(2);(3)1
【解析】
【详解】解:(1)水对罐底的压强为
(2)洒水车装满水后总重为
汽车对水平路面的压强为
(3)由得,洒水车此时对地面压力为
则洒出的水质量为
答:(1)水对罐底的压强为;
(2)汽车对水平路面的压强为
(3)若洒水车对地面的压强为,洒水车已经洒了1t的水。
19. 我国首艘弹射型航母“福建舰”采用电磁弹射技术,其动力由蒸汽轮机提供。蒸汽轮机通过燃烧重油产生蒸汽驱动航母运行(g取10N/kg)。回答下列问题:
(1)“福建舰”以最大航速30节(约55.5 km/h)执行任务,需连续航行9990 km,至少需要多少小时?
(2)电磁弹射系统对一架质量为3.3×104 kg的舰载机施加的水平推力为5×105 N,舰载机在电磁弹射轨道上运动150 m的距离后以很大的速度弹射出去,弹射过程耗时2.5s。求弹射系统推力对舰载机所做的功及功率。
【答案】(1)180 h
(2)7.5×107J,3×107W
【解析】
【小问1详解】
“福建舰”以最大航速30节(约55.5 km/h)执行任务,需连续航行9990 km,则时间
【小问2详解】
水平推力为5×105 N,运动150 m,弹射系统推力对舰载机所做的功
弹射过程耗时2.5s,弹射系统推力对舰载机做功的功率
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