内容正文:
2024~2025学年第二学期期末调研
八年级物理试题
本试卷共8页,满分100分。考试用时90分钟。
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。
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. 以下哪个物体的重力最接近0.5N( )
A. 一张课桌 B. 一个手机 C. 一个鸡蛋 D. 一个中学生
【答案】C
【解析】
【详解】A.一张课桌的质量接近10kg,重力为
故A不符合题意;
B.一个手机大约200g,即0.2kg,则重力
故B不符合题意
C.一只鸡蛋的质量大约50g,即0.05kg,则重力
故C符合题意;
D.一个中学生的质量大约50kg,则重力
故D不符合题意。
故选C。
2. 关于重力的说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,受到重力也越大,所以重力是由物体的质量产生的
B. 利用重力垂直向下的方向可以检查相框是否挂正
C. 根据g=9.8N/kg可知:1kg=9.8N
D. 地面某位置处,物体所受到的重力跟它的质量成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体的质量越大,受到重力也越大,因为物体受到的重力与其质量成正比,但重力是由于地球的吸引产生的,故A错误;
B.重力的方向是竖直向下,不是垂直向下,利用重力竖直向下的方向可以检查相框是否挂正,故B错误;
C.g=9.8N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N,kg是质量单位,N是力的单位,质量与力不是同一物理量,不能写等号,故C错误;
D.地面某位置处,物体的质量越大,受到重力也越大,物体受到的重力与其质量成正比,故D正确。
故选D。
3. 下列运动项目涉及的物理知识描述正确的是( )
A. 跳远——快速助跑是为了增大惯性
B. 划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C. 引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D. 羽毛球被球拍击打后飞回去,表明力可以改变物体的形状
【答案】B
【解析】
【详解】A.跳远运动员在起跳前要助跑是为了利用惯性,但惯性的大小只与物体的质量有关,所以助跑不能增大惯性,故A错误;
B.运动员用桨向后划水,对水施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,水就会对船桨产生向前的反作用力使龙舟前进,故B正确;
C.做引体向上时人对单杠的拉力与单杠对人的拉力作用在不同的物体上,是相互作用力,不是一对平衡力,故C错误;
D.羽毛球被球拍击打后飞回去,在力的作用下,羽毛球的运动方向发生变化,表明力可以改变物体的运动状态,故D错误。
故选B。
4. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,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;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁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,弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲所示实验中,弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,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;
B.图乙所示实验中,将铁块放在木块上,所以木板受到的压力等于木块的重力和铁块的重力之和,故B错误;
CD.将铁块放在木块上,增大了木块对木板的压力,控制木块与木板间的接触面粗糙程度不变,所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关,故C正确,D错误。
故选C。
5. 摩擦在日常生产和生活中无处不在,下列情形中是为了增大摩擦的是( )
A. 擦字时使劲按住橡皮擦
B. 给机器轴承加润滑油
C. 游乐场的滑滑梯表面做得很光滑
D. 在平地上运送重物时,在重物下垫上圆木
【答案】A
【解析】
【详解】A.擦字时使劲按住橡皮擦是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A符合题意;
B.给机器轴承加润滑油可以使接触面形成一层油膜,从而使接触面分离,减小摩擦,故B不符合题意;
C.游乐场的滑滑梯表面做得很光滑是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故C不符合题意;
D.在平地上运送重物时,在重物下垫上圆木,可以变滑动摩擦为滚动摩擦,从而减小摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
6. 动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生。为了更容易砸破玻璃,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,因此,为了打坏玻璃,就要给玻璃以较大的压强,根据公式可得,在压力一定时,应选锤头接触面积最小的,产生的压强才最大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识,下列分析正确的是( )
A. 建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B. 地漏是利用连通器原理密封异味
C. 铁轨下面铺放枕木,通过减小受力面积增大压强
D. 盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用了重力的方向总是竖直向下的原理制成重垂线,建筑工人砌墙时,常用重垂线来检查墙壁是否竖直,而不是检查是否垂直,故A错误;
B.地漏中倒扣的“碗”状金属片将存水杯分割为两个底部相连而上端开口的容器,这样就构成了一个连通器。当连通器内的水静止时,连通器各容器内水面总是相平,所以当存水杯中的水面超过“碗”口时,异味就无法通过地漏进入房间,故B正确;
C.铁轨下面铺放枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故C错误;
D.因为盆景瓶外大气压等于瓶内水产生的压强与瓶内水上方气压之和,是大气压强使水不会全部流掉而保留在塑料瓶中,故D错误。
故选B。
8. 下列工具,在如图使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 用镊子取砝码 B. 用核桃钳捏核桃
C. 用羊角锤起钉子 D. 用开瓶器开瓶盖
【答案】A
【解析】
【详解】A.用镊子取砝码,镊子的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,是费力杠杆,故A符合题意;
B.用核桃钳捏核桃时,核桃钳的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.用羊角锤起钉子,羊角锤的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.用开瓶器开瓶盖,开瓶器的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
9. 下列关于功率的说法中,正确的是( )
A. 做功越多的物体,其功率越大 B. 功率小的机器,做功一定快
C. 物体做功所用的时间越短,功率越小 D. 时间相同,功率大的机器一定比功率小的机器做功多
【答案】D
【解析】
【详解】A.做功越多,但时间未知,无法判断做功的快慢,即功率大小,故A错误;
B.功率是用来描述做功的快慢,功率小的机械,做功一定慢,故B错误;
C.物体做功所用的时间越短,但所做的功大小未知,所以无法判断做功的快慢,即功率大小,故C错误;
D.由知,若时间相同,功率越大,则所做的功越多;所以时间相同,功率大的机器一定比功率小的机器做功多,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,工人师傅在5s时间内,利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=5m,物体提升的高度h=2m。下面说法错误的是( )
A. 拉力做的功大小为1500J B. 斜面的机械效率是80%
C. 物体受到的摩擦力为60N D. 拉力的功率为240W
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意和W=Fs可得,拉力做的功大小为,故A正确,不符合题意;
B.利用斜面所做的有用功
斜面的机械效率,故B正确,不符合题意;
C.额外功
因为,所以物体受到的摩擦力,故C正确,不符合题意;
D.拉力的功率,故D错误,符合题意。
故选D。
11. 实验是研究物理的重要方法,惠中老师在课堂上为同学们做了不少的演示实验,下列实验分析不正确的是( )
A. 甲图,由“阻力对物体运动的影响”实验和推理可知,“物体的运动需要力来维持”这一观点是正确的
B. 乙图,保持两边钩码质量相等,把小车扭转一定角度,是为了探究不在同一直线上的两个力能否彼此平衡
C. 丙图,液体能从容器侧壁的孔喷出,说明液体对容器侧面有压强,且深度越深,压强越大
D. 丁图,将U型压强计的探头放入待测液体中,通过观察U形管的高度差来比较液体内部压强的大小,这种方法在物理上叫做“转换法”
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图,由“阻力对物体运动的影响”实验和推理可知,运动的物体不受力作用时,将保持匀速直线运动,说明“物体的运动需要力来维持”这一观点是错误的,故A错误,符合题意;
B.乙图,保持两边钩码质量相等,把小车扭转一定角度,使两力作用在不同直线上,是为了探究不在同一直线上的两个力能否彼此平衡,故B正确,不符合题意;
C.丙图,液体能从容器侧壁的孔喷出,说明液体对容器侧面有压强,且深度越深,水喷射的距离越远,说明深度越深,压强越大,故C正确,不符合题意;
D.丁图,将U型压强计的探头放入待测液体中,通过观察U形管的高度差来将液体内部压强的大小转换出来,这种方法在物理上叫做“转换法”,故D正确,不符合题意。
故选A。
12. 一个物体所受的重力为0.5N,将它轻轻放入装满水的容器中时,从容器里溢出的水的重力为0.3N,则该物体所受的浮力( )
A. 一定是0.5N B. 一定是0.3N
C. 可能是0.2N D. 可能是0.4N
【答案】B
【解析】
【详解】根据阿基米德原理,物体所受浮力为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 如图所示,桌面上放甲、乙两杯盐水,将同一个鸡蛋先后放入两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态,两杯盐水的深度相同。下列判断正确的是( )
A. 甲杯中盐水对杯底的压强等于乙杯中盐水对杯底的压强
B. 甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C. 鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D. 甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.鸡蛋在甲中漂浮,所以鸡蛋的密度小于甲盐水的密度,鸡蛋在乙中悬浮,所以鸡蛋的密度等于乙盐水的密度,故甲盐水的密度大于乙盐水的密度,又因为两杯盐水的深度相同,由p=ρgh知道,甲杯中盐水对杯底的压强大于乙杯中盐水对杯底的压强,故AB错误;
C.鸡蛋在甲中漂浮,则浮力等于重力,在乙中悬浮,则浮力等于重力,所以,鸡蛋在甲乙中受到的浮力相等,故C错误;
D.由图可知,甲乙液面深度相同,鸡蛋在甲中排开液体的体积小于鸡蛋在乙中排开液体的体积,所以甲盐水的体积大于乙盐水的体积,甲盐水的密度大于乙盐水的密度,所以甲盐水的质量大于乙盐水的质量,即甲盐水的重力大于乙盐水的重力,两个鸡蛋的重力相同,甲杯乙杯对桌面的压力都等于液体的重力和鸡蛋重力的和,则甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,故D正确。
故选D。
14. 用玻璃试管、胶管、铁丝、注射器、水管、橡胶塞等制作潜水艇模型,然后在模型中装入适量的水,浸没在水中刚好悬浮,如图所示,探究模型在水中如何实现上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A. 向试管外抽气,模型下沉,它受到的浮力变小
B. 若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向试管内打气
C. 潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的
D. 当潜水艇模型漂浮于水面时,它受的浮力小于其重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.向试管外抽气,模型内气压减小,水进入模型,增加了模型的重力。模型的体积不变,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,模型受到的浮力不变,故A错误;
B.若要让悬浮的潜水艇模型上浮,应增大模型内气压,使模型内水的体积减小,减小模型的重力,当重力小于浮力时,模型上浮,故B正确;
C.潜水艇模型是通过吸排水来改变自身的重力从而实现沉浮的,故C错误;
D.当潜水艇模型漂浮于水面时,由浮沉条件可知,它受的浮力等于其重力,故D错误。
故选B。
15. 如图所示为我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔,它前端用细杆系一木桶,后端系一质量适当的配重石块。装满水后,向上拉细杆将水桶提起,在水桶离开水面匀速上升的过程中,水桶的( )
A. 重力势能增加,动能不变,机械能不变
B. 重力势能不变,动能不变,机械能不变
C. 重力势能增加,动能不变,机械能增加
D. 重力势能不变,动能增加,机械能增加
【答案】C
【解析】
【详解】水桶离开水面匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,则动能不变,高度增加,则重力势能增加,故机械能增加。
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. 在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的________;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性
【解析】
【16题详解】
[1]手将飞机模型向前推出,飞机模型由静止变为运动,运动状态发生了改变,这是力的作用效果,是力改变了飞机模型的运动状态。
[2]飞机模型着地后能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是因为飞机模型具有惯性,要保持原来向前的运动状态。
17. 如图所示,2024年5月8日,海军福建舰完成为期8天的首航试验任务,顺利返回江南造船厂码头,福建舰满载时的排水量约为8万吨,满载时所受浮力约为 _______ N。福建舰行驶 的海域海水密度不一样,当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,受到的浮力 ____(以下两空均选填“变大”“变小”或“不变”),吃水深度 _______。(g取10 N/kg)
【答案】 ①. ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]满载时所受浮力约为
[2][3]福建舰始终处于漂浮状态,当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,受到的浮力不变,总等于它的总重力。根据可知,海水密度变大,它排开海水的体积变小,吃水深度变小。
18. 为了锻炼身体,某同学制作了如图所示的健身器材,将轻杆AB固定在支架上的O点,在A端挂一个质量为10kg的沙袋,沙袋的重力为______N,在B端施加一个竖直向下的拉力将轻杆缓慢拉至水平位置,已知。当轻杆在水平位置平衡时,该同学对轻杆的拉力为______N。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 100 ②. 300
【解析】
【详解】[1]在A端挂一个质量为10kg的沙袋,沙袋的重力为
[2]当轻杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件则有
则该同学对轻杆的拉力为
19. 如图所示,屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转以实现室内换气的装置,设置在屋面的顶部,它不用电,无噪声,节能环保,速度仅为0.2m/s的微风就可使其轻盈运转。
(1)屋顶风帽的优点是________(列举一条即可);
(2)风帽转动时,其内部空气流速变大、压强变________,室内污浊气体在________的作用下被排出。
【答案】(1)节能环保
(2) ①. 小 ②. 大气压
【解析】
【小问1详解】
根据题干提供的信息可知,风帽不耗电,可以节约能源,有利于环境保护;其次风帽不会产生噪声,不会扰民。
【小问2详解】
[1][2]根据流体压强与流速之间的关系可知,流体流速越大,压强越小,当风帽转动时,其内部空气流速变大,压强会变小,而室内气体的压强大于风帽内气体压强,在大气压的作用下,室内污浊的气体会被排出。
20. “国家名片”复兴号具有高速、平稳等运行特点,在车体材料上强调“轻量化”。
(1)轻量化设计中,采用碳纤维复合材料、铝合金等材料具有密度________的物理特性;
(2)某时段,动车组在水平轨道上匀速直线行驶,乘客将一枚硬币立在动车的水平窗台上,硬币相对窗台“纹丝不动”,如图所示,则该时段:
①动车组所受的重力________(选填“做功”或“不做功”);
②硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对________(选填“平衡”或“相互作用”)力;
③请在如图中画出此时这个硬币受力的示意图_______。
【答案】(1)小 (2) ①. 不做功 ②. 平衡 ③.
【解析】
【小问1详解】
在 “轻量化” 设计中,要减轻车体质量。根据密度公式,当体积V一定时,密度ρ越小,质量m越小。所以采用的碳纤维复合材料、铝合金等材料具有密度小的物理特性。
【小问2详解】
[1]做功的两个必要因素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。动车组在水平轨道上匀速直线行驶,重力方向竖直向下,而动车组在水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,所以动车组所受的重力不做功。
[2]硬币受到竖直向下的重力和窗台对它竖直向上的支持力,硬币处于静止状态,即平衡状态。这两个力作用在同一物体(硬币)上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,符合二力平衡的条件,所以硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对平衡力。
[3]该物体受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,因为硬币处于静止状态,所以二者为平衡力,作用点在重心,注意两个力的长短一致。如图所示:
三、实验探究题:本题4小题,共30分。
21. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,英英同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)瓶嘴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)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的______有关;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较______两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,分析可知:液体压强与液体的密度______(选填“有关”或“无关”);
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器______有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】(1)转换法 (2)无关
(3)深度 (4) ①. C、D ②. 有关
(5) ①. 侧壁 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
液体压强的大小无法直接看出,瓶嘴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。
【小问2详解】
根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,说明橡皮膜受到的压强相同,A、B瓶中水的质量不同,说明液体的压强与液体的质量无关。
【小问3详解】
B、C两瓶中水的深度不同,橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的深度有关。
【小问4详解】
[1][2]为了探究液体压强与液体密度的关系,要控制液体的深度相同,改变液体的密度,则要通过比较C、D两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,C、D中橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体压强与液体的密度无关。
【小问5详解】
[1]实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,容器壁上的橡皮膜在液体压强的作用下凸起,这说明液体对容器侧壁有压强。
[2]由图F得,水到橡皮膜的速度小于液体的速度,依题意得,水对橡皮膜产生的压强等于液体对橡皮膜产生的压强,由得,此液体密度小于水的密度。
22. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)调零时,弹簧测力计应在__________(竖直/水平)方向上调;
(2)如图甲,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的圆柱橡胶体,测出其重力__________N,然后将它缓慢浸入水中,记录它悬停在a、b、c、d、e五个位置时弹簧测力计的示数及深度h;请根据实验数据,用描点法,在图乙中画出橡胶体所受浮力与h关系的图象__________;
(3)分析a、b、c三次实验,可知浮力大小与物体__________有关;分析c、d、e三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度__________(有关/无关);
(4)若把该橡胶体换成高为6cm、形状完全相同但密度较大的金属体,重做上面的实验,两组实验所得的与h关系的图象__________(相同/不同);
(5)请你写出一个浮力大小与液体密度有关的生活现象:__________。
【答案】 ①. 竖直 ②. 1.8 ③. ④. 排开液体的体积 ⑤. 无关 ⑥. 相同 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]调零时,弹簧测力计所测力的方向上调零,测重力和拉力要竖直方向,则调零也竖直方向。
(2)[2]由图甲可知,弹簧测力计的示数是1.8N,物体的重力是1.8N。
[3]在0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时,受到的浮力分别为
F浮1=0
F浮2=G-F2=1.8N-1.4N=0.4N
F浮3=G-F3=1.8N-1.0N=0.8N
F浮4=G-F4=1.8N-0.6N=1.2N
F浮5=G-F5=1.8N-0.6N=1.2N
F浮6=G-F6=1.8N-0.6NN=1.2N
由此在图像上描点画出图像,如图:
(3)[4]分析a、b、c三次实验,同种液体,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,可以得到浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[5]分析c、d、e三次实验,同种液体,排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,可以得到浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)[6]原来是为6cm的圆柱橡胶体,换成高为6cm、形状完全相同但密度较大的金属体,相同深度时,排开液体的体积相同,受到的浮力相同;重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象是相同的。
(5)[7]鸡蛋在清水中下沉,在盐水中上浮。
23. 学习小组利用轻质杠杆、弹簧测力计、钩码进行了如下探究实验。
(1)如图甲,杠杆保持静止,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。要使杠杆在水平位置平衡,需将杠杆的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;将杠杆调节至水平平衡,目的是为了________;
(2)如图乙,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;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”);
(3)拔河比赛时,某一队若被拉得“转动起来”,会导致身体前倾,脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆,可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
①实验中,桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断,以下器材能对调节有所帮助的是________;
A.重垂线 B.刻度尺
②小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置,进行了多次实验,若作用在杠杆左侧的力为动力,数据记录如下表所示:
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆状态
1
1
12.0
2
60
平衡
2
2
12.0
1
24.0
平衡
3
2
5.0
1
10.0
平衡
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是________;
③在图甲中画出人所受重力的力臂______________;
④在专业的拔河比赛中,队员都会通过后仰的姿势,将重心调节的很低,如图丙所示,这样不容易被拉得“转动起来”,原因是__________。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 便于测量力臂
(2)变大 (3) ①. A ②. ③. ④. 见详解
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆保持静止,根据杠杆平衡状态的定义,静止或匀速转动都为平衡状态,故此时杠杆静止处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆左端下沉,表明左边要重一些,要使杠杆在水平位置平衡,需将杠杆的平衡螺母向右调节。
[3]将杠杆调节至水平平衡,作用力是竖直的,此时力臂与杠杆重合,可直接从杠杆刻度读取,无需复杂测量,能简化操作、减小误差。所以将杠杆调节至水平平衡,目的是为了便于测量力臂。
【小问2详解】
当弹簧测力计沿C斜向下拉时,阻力和阻力臂不变,斜拉时,动力臂是从支点O到动力作用线的垂直距离,比竖直拉时的力臂短,即动力臂变小。根据杠杆平衡条件,则动力变大,所以弹簧测力计的示数变大。
【小问3详解】
[1]重垂线可利用重力方向竖直向下的特点,判断桌面是否水平,帮助调节杠杆水平平衡,刻度尺无法判断桌面水平情况。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
[2]分析表格数据,计算每次实验中和的值。可得杠杆的平衡条件是。
[3]重力G的作用点在重心,方向竖直向下,从支点O向重力作用线作垂线段,该垂线段就是重力的力臂,故力臂示意图如下图所示
[4]队员后仰将重心调低,在拉力F作用时,重力的力臂增大,根据杠杆平衡条件得 ,G不变,增大,要使杠杆转动,需要更大的拉力,所以不容易被拉得 “转动起来” ,即原因是增大重力G的力臂。绳子拉力F的作用线是水平向前的,身体后仰会使支点O到拉力F作用线的垂直距离(即拉力臂)减小,在重力G和其力臂基本不变(或变化很小 )的情况下,根据杠杆平衡条件得 ,减小,为了保持杠杆平衡,所需的动力F就可以变大,即对方需要更大的拉力才能拉动。即还有一个原因是减小绳子拉力F的力臂。
24. 小明同学发现高速公路上不同车型的汽车限速不同如图甲所示,他猜想物体动能的大小可能与其质量和速度的大小有关。为了验证自己的猜想,他设计了如下实验:将细线悬挂的小球适当地拉起一定高度,由静止释放去撞击木块,如图乙所示;
(1)实验中探究的动能是指( )(填序号);
A. 小球在下落过程中的动能
B. 小球即将撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能
D. 木块被小球撞击后的动能
(2)本实验中,物体的动能大小可以通过观察________来判断;
(3)要探究动能大小与速度的关系,发现将同一小球由静止释放,被拉起的高度越高,小球撞击后木块移动的距离越大,说明___________;
(4)小明利用如图丙所示装置进一步探究超速和超载给汽车带来的安全隐患哪一种情况更严重。他在实验室中找到AB()两个大小相同的小球。在探究超载带来的安全隐患时,他将A、B两个小球从同一高度h由静止释放,发现B小球撞击木块移动的距离是A小球撞击木块移动距离的2倍;探究超速带来的安全隐患时,小明的操作是①将A小球从h高度由静止释放,记录________。②将A小球从2h高度由静止释放,撞击木块移动的距离大于A小球从h高度处下落后撞击木块移动距离的2倍。分析实验现象和数据,则说明________(选填“超速”或“超载”)带来的安全隐患更大。
【答案】(1)B (2)木块移动的距离
(3)当质量相同时,物体的速度越大,物体的动能越大
(4) ①. 木块滑行的(移动得)距离长短 ②. 超速
【解析】
【小问1详解】
在这个实验中,我们是通过小球撞击木块来研究动能的相关问题。小球从一定高度下落,在即将撞击木块时具有动能,这个动能会对木块做功,推动木块移动。而小球在下落过程中的动能是不断变化的,不是我们最终要探究的那个状态的动能;小球撞击木块后的动能与我们探究的小球对木块做功的初始动能关系不大;木块被小球撞击后的动能也不是我们直接探究的小球的动能。所以实验中探究的动能是指小球即将撞击木块时的动能,故CD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
由于小球动能大小不能直接观察到,但是小球具有动能就会推动木块在水平面上移动。根据转换法,小球的动能越大,对木块做的功就越多,木块移动的距离也就越远。所以本实验中,物体的动能大小可以通过观察小球推动木块移动的距离来判断。
【小问3详解】
当我们将同一小球由静止释放时,小球被拉起的高度越高,它在初始位置具有的重力势能就越大。在小球下落的过程中,重力势能转化为动能,高度越高转化得到的动能就越大,其速度也就越大。此时观察到小球撞击后木块移动的距离越大,这就表明当物体的质量相同时,物体的速度越大,物体具有的动能就越大。
【小问4详解】
[1]要探究超速带来的安全隐患,根据控制变量法的要求,需要保证小球的质量不变,改变小球的速度。因为小球在斜面上的高度不同,到达水平面时的速度就不同,所以接下来的操作是将 A 球从 h 高度由静止释放,然后记录木块滑行的距离长短。
[2]在探究超载带来的安全隐患时,把 A、B 两个小球从同一高度 h 由静止释放,已知 mB =2mA,且 B 小球推动木块滑行的距离是 A 小球推动木块滑行距离的 2 倍。要是 A 小球从 2h 高度处下落后推动木块滑行距离大于 A 小球从 h 高度处下落后推动木块滑行距离的 2 倍,这就意味着在这种情况下,速度增大对动能的影响比质量增大对动能的影响更为显著,也就说明超速带来的安全隐患更大
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
25. 如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力,动滑轮重力。在工人用力作用下,重物匀速上升,达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是多少?
【答案】(1)240W;(2)83.3%;(3)1800N
【解析】
【详解】解:(1)承担物重的动滑轮上绳子的段数,不计绳重和机械之间的摩擦,拉力
拉力移动距离
拉力做功
拉力做功的功率
(2)滑轮组的有用功
机械效率
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则
解得该重物重力是。
答:(1)拉力做功的功率240W;
(2)滑轮组的机械效率83.3%;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是1800N。
26. 如图是一种打捞沉船或沉物用的浮筒,在某次打捞沉物时,先将体积为、质量为的浮筒中充入水,让浮筒沉入水面下,潜水员将浮筒与沉物固定到一起,然后将浮筒内的水全部排出,在浮力作用下浮筒和沉物就会匀速浮上水面。(忽略水的阻力,g取)求:
(1)浮筒上表面距水面处所受水的压强;
(2)浮筒浸没时所受的浮力;
(3)当水面下浮筒内的水全部排出匀速上浮时,浮筒受到沉物的拉力。
【答案】(1)5×105Pa
(2)1.2×107N
(3)7×106N
【解析】
【小问1详解】
浮筒上表面距水面处所受水的压强为
【小问2详解】
浮筒浸没时所受的浮力为
【小问3详解】
浮筒内的水全部排出匀速上浮时,处于平衡状态,受到的重力、浮力、拉力构成平衡力,即
带入数据为
解得。
27. 阅读材料完成下列小题;
中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”
随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索,“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日,成功潜入海底10909米,再次向世界展示中国力量!
普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重,从而控制其下潜或上浮的,但万米深度,海水压强很大,深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出,为了实现下潜和上浮,“奋斗者号”带了4块压载铁,总质量为2t,当“奋斗者号”准备上浮时,它会抛掉压载铁,压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力,为帮助上浮,“奋斗者”号还穿有一件“救生衣”—浮力块,它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差,浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠,在海水高盐环境下,材料必须耐腐蚀,海面下复杂的水流会不断冲刷,因此材料还必须耐磨。
深潜器需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响,所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置,已知“奋斗者”号体积约为,空载时质量约为24t,其前端有三个观察窗,每个观察窗的表面积大约是。(设海水的密度,,)
(1)浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性,那是为了经得起海水压强随着深度的增加而________________(选填“增加”、“减小”或“不变”)带来的考验;
(2)若海水的密度均匀,“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中,所受浮力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)“奋斗者号”加速下沉时,其所受浮力_________重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力(不考虑海水的摩擦阻力),则“奋斗者号”将________(选填“加速”、“匀速”或“减速”)下沉;
(4)深潜器下潜至10000m深处时,一个观察窗所受到的海水压力为________N;
(5)下列四幅图中,压载铁和浮力块的放置位置最合理的是( )
A. B.
C. D.
(6)如图“奋斗者”号在完成探测任务上浮到水面后,“探索一号”科考船对其进行了回收,小亮在实验室模拟了这一过程,通过实验,小亮发现当A物块回收放置在B物块上后,水面将_______(选填“上升”“下降”或“不变”)。请画出静止的C物块所受力的示意图_______。
【答案】(1)增加 (2)不变
(3) ①. 小于 ②. 匀速
(4)
(5)B (6) ① 不变 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据液体压强公式p=ρgh,海水密度不变,g不变,深度增加时,压强增大。所以浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性,是为了经得起海水压强随着深度的增加而增加带来的考验。
【小问2详解】
“奋斗者号” 在从水面下 10 米下潜至深度为 10000m 的过程中,排开海水的体积 等于深潜器自身的体积,因为深潜器体积不变,海水密度不变,所受浮力不变。
【小问3详解】
[1]当物体加速下沉时,根据物体的浮沉条件,合力方向向下,所以其所受浮力小于重力。
[2]若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,受力平衡,此时 “奋斗者号” 将匀速下沉。
【小问4详解】
深潜器下潜至 10000m 深处时,海水的压强
一个观察窗受到的海水压力
【小问5详解】
深潜器需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,另外也要使自身重力分布均匀。压载铁较重应放在下部,浮力块较轻应放在上部,观察四幅图,只有 B 图符合要求,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问6详解】
[1]当 A 物块回收放置在 B 物块上后,AB 整体仍然漂浮,根据物体的浮沉条件,浮力等于重力,整体重力不变,所以浮力不变,液体密度不变,所以排开液体的体积不变,容器中的水面将不变。
[2]静止的 C 物块受到重力G和浮力F浮,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,且因为 C 物块静止,浮力等于重力,作用点在重心,注意两个力线段长短相同,如图所示:
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2024~2025学年第二学期期末调研
八年级物理试题
本试卷共8页,满分100分。考试用时90分钟。
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。
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. 以下哪个物体的重力最接近0.5N( )
A. 一张课桌 B. 一个手机 C. 一个鸡蛋 D. 一个中学生
2. 关于重力的说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,受到重力也越大,所以重力是由物体的质量产生的
B. 利用重力垂直向下的方向可以检查相框是否挂正
C. 根据g=9.8N/kg可知:1kg=9.8N
D. 地面某位置处,物体所受到的重力跟它的质量成正比
3. 下列运动项目涉及的物理知识描述正确的是( )
A. 跳远——快速助跑是为了增大惯性
B. 划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C. 引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D. 羽毛球被球拍击打后飞回去,表明力可以改变物体的形状
4. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,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;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁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,弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
5. 摩擦在日常生产和生活中无处不在,下列情形中是为了增大摩擦是( )
A. 擦字时使劲按住橡皮擦
B. 给机器轴承加润滑油
C. 游乐场的滑滑梯表面做得很光滑
D. 在平地上运送重物时,在重物下垫上圆木
6. 动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生。为了更容易砸破玻璃,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识,下列分析正确的是( )
A. 建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B. 地漏是利用连通器原理密封异味
C. 铁轨下面铺放枕木,通过减小受力面积增大压强
D. 盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
8. 下列工具,在如图使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 用镊子取砝码 B. 用核桃钳捏核桃
C. 用羊角锤起钉子 D. 用开瓶器开瓶盖
9. 下列关于功率的说法中,正确的是( )
A. 做功越多的物体,其功率越大 B. 功率小的机器,做功一定快
C. 物体做功所用的时间越短,功率越小 D. 时间相同,功率大的机器一定比功率小的机器做功多
10. 如图所示,工人师傅在5s时间内,利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=5m,物体提升的高度h=2m。下面说法错误的是( )
A. 拉力做的功大小为1500J B. 斜面的机械效率是80%
C. 物体受到的摩擦力为60N D. 拉力的功率为240W
11. 实验是研究物理的重要方法,惠中老师在课堂上为同学们做了不少的演示实验,下列实验分析不正确的是( )
A. 甲图,由“阻力对物体运动的影响”实验和推理可知,“物体的运动需要力来维持”这一观点是正确的
B. 乙图,保持两边钩码质量相等,把小车扭转一定角度,是为了探究不在同一直线上的两个力能否彼此平衡
C. 丙图,液体能从容器侧壁的孔喷出,说明液体对容器侧面有压强,且深度越深,压强越大
D. 丁图,将U型压强计的探头放入待测液体中,通过观察U形管的高度差来比较液体内部压强的大小,这种方法在物理上叫做“转换法”
12. 一个物体所受的重力为0.5N,将它轻轻放入装满水的容器中时,从容器里溢出的水的重力为0.3N,则该物体所受的浮力( )
A. 一定是0.5N B. 一定是0.3N
C. 可能是0.2N D. 可能是0.4N
13. 如图所示,桌面上放甲、乙两杯盐水,将同一个鸡蛋先后放入两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态,两杯盐水的深度相同。下列判断正确的是( )
A. 甲杯中盐水对杯底的压强等于乙杯中盐水对杯底的压强
B. 甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C. 鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D. 甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力
14. 用玻璃试管、胶管、铁丝、注射器、水管、橡胶塞等制作潜水艇模型,然后在模型中装入适量的水,浸没在水中刚好悬浮,如图所示,探究模型在水中如何实现上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A. 向试管外抽气,模型下沉,它受到的浮力变小
B. 若要让悬浮潜水艇模型上浮应向试管内打气
C. 潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的
D. 当潜水艇模型漂浮于水面时,它受的浮力小于其重力
15. 如图所示为我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔,它前端用细杆系一木桶,后端系一质量适当的配重石块。装满水后,向上拉细杆将水桶提起,在水桶离开水面匀速上升的过程中,水桶的( )
A 重力势能增加,动能不变,机械能不变
B. 重力势能不变,动能不变,机械能不变
C. 重力势能增加,动能不变,机械能增加
D. 重力势能不变,动能增加,机械能增加
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. 在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的________;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有________。
17. 如图所示,2024年5月8日,海军福建舰完成为期8天的首航试验任务,顺利返回江南造船厂码头,福建舰满载时的排水量约为8万吨,满载时所受浮力约为 _______ N。福建舰行驶 的海域海水密度不一样,当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,受到的浮力 ____(以下两空均选填“变大”“变小”或“不变”),吃水深度 _______。(g取10 N/kg)
18. 为了锻炼身体,某同学制作了如图所示的健身器材,将轻杆AB固定在支架上的O点,在A端挂一个质量为10kg的沙袋,沙袋的重力为______N,在B端施加一个竖直向下的拉力将轻杆缓慢拉至水平位置,已知。当轻杆在水平位置平衡时,该同学对轻杆的拉力为______N。(g取10N/kg)
19. 如图所示,屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转以实现室内换气的装置,设置在屋面的顶部,它不用电,无噪声,节能环保,速度仅为0.2m/s的微风就可使其轻盈运转。
(1)屋顶风帽的优点是________(列举一条即可);
(2)风帽转动时,其内部空气流速变大、压强变________,室内污浊气体在________的作用下被排出。
20. “国家名片”复兴号具有高速、平稳等运行特点,在车体材料上强调“轻量化”。
(1)轻量化设计中,采用的碳纤维复合材料、铝合金等材料具有密度________的物理特性;
(2)某时段,动车组在水平轨道上匀速直线行驶,乘客将一枚硬币立在动车的水平窗台上,硬币相对窗台“纹丝不动”,如图所示,则该时段:
①动车组所受的重力________(选填“做功”或“不做功”);
②硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对________(选填“平衡”或“相互作用”)力;
③请在如图中画出此时这个硬币受力的示意图_______。
三、实验探究题:本题4小题,共30分。
21. 在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中,英英同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)瓶嘴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)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的______有关;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较______两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,分析可知:液体压强与液体的密度______(选填“有关”或“无关”);
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器______有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
22. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)调零时,弹簧测力计应在__________(竖直/水平)方向上调;
(2)如图甲,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的圆柱橡胶体,测出其重力__________N,然后将它缓慢浸入水中,记录它悬停在a、b、c、d、e五个位置时弹簧测力计的示数及深度h;请根据实验数据,用描点法,在图乙中画出橡胶体所受浮力与h关系的图象__________;
(3)分析a、b、c三次实验,可知浮力大小与物体__________有关;分析c、d、e三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度__________(有关/无关);
(4)若把该橡胶体换成高为6cm、形状完全相同但密度较大的金属体,重做上面的实验,两组实验所得的与h关系的图象__________(相同/不同);
(5)请你写出一个浮力大小与液体密度有关的生活现象:__________。
23. 学习小组利用轻质杠杆、弹簧测力计、钩码进行了如下探究实验。
(1)如图甲,杠杆保持静止,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。要使杠杆在水平位置平衡,需将杠杆的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;将杠杆调节至水平平衡,目的是为了________;
(2)如图乙,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;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”);
(3)拔河比赛时,某一队若被拉得“转动起来”,会导致身体前倾,脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆,可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
①实验中,桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断,以下器材能对调节有所帮助的是________;
A.重垂线 B.刻度尺
②小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置,进行了多次实验,若作用在杠杆左侧的力为动力,数据记录如下表所示:
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆状态
1
1
12.0
2
6.0
平衡
2
2
12.0
1
24.0
平衡
3
2
5.0
1
10.0
平衡
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是________;
③在图甲中画出人所受重力的力臂______________;
④在专业的拔河比赛中,队员都会通过后仰的姿势,将重心调节的很低,如图丙所示,这样不容易被拉得“转动起来”,原因是__________。
24. 小明同学发现高速公路上不同车型的汽车限速不同如图甲所示,他猜想物体动能的大小可能与其质量和速度的大小有关。为了验证自己的猜想,他设计了如下实验:将细线悬挂的小球适当地拉起一定高度,由静止释放去撞击木块,如图乙所示;
(1)实验中探究的动能是指( )(填序号);
A. 小球在下落过程中的动能
B. 小球即将撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能
D. 木块被小球撞击后的动能
(2)本实验中,物体的动能大小可以通过观察________来判断;
(3)要探究动能大小与速度的关系,发现将同一小球由静止释放,被拉起的高度越高,小球撞击后木块移动的距离越大,说明___________;
(4)小明利用如图丙所示装置进一步探究超速和超载给汽车带来的安全隐患哪一种情况更严重。他在实验室中找到AB()两个大小相同的小球。在探究超载带来的安全隐患时,他将A、B两个小球从同一高度h由静止释放,发现B小球撞击木块移动的距离是A小球撞击木块移动距离的2倍;探究超速带来的安全隐患时,小明的操作是①将A小球从h高度由静止释放,记录________。②将A小球从2h高度由静止释放,撞击木块移动的距离大于A小球从h高度处下落后撞击木块移动距离的2倍。分析实验现象和数据,则说明________(选填“超速”或“超载”)带来的安全隐患更大。
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
25. 如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力,动滑轮重力。在工人用力作用下,重物匀速上升,达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是多少?
26. 如图是一种打捞沉船或沉物用的浮筒,在某次打捞沉物时,先将体积为、质量为的浮筒中充入水,让浮筒沉入水面下,潜水员将浮筒与沉物固定到一起,然后将浮筒内的水全部排出,在浮力作用下浮筒和沉物就会匀速浮上水面。(忽略水的阻力,g取)求:
(1)浮筒上表面距水面处所受水的压强;
(2)浮筒浸没时所受的浮力;
(3)当水面下浮筒内的水全部排出匀速上浮时,浮筒受到沉物的拉力。
27. 阅读材料完成下列小题;
中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”
随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索,“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日,成功潜入海底10909米,再次向世界展示中国力量!
普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重,从而控制其下潜或上浮的,但万米深度,海水压强很大,深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出,为了实现下潜和上浮,“奋斗者号”带了4块压载铁,总质量为2t,当“奋斗者号”准备上浮时,它会抛掉压载铁,压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力,为帮助上浮,“奋斗者”号还穿有一件“救生衣”—浮力块,它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差,浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠,在海水高盐环境下,材料必须耐腐蚀,海面下复杂的水流会不断冲刷,因此材料还必须耐磨。
深潜器需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响,所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置,已知“奋斗者”号体积约为,空载时质量约为24t,其前端有三个观察窗,每个观察窗的表面积大约是。(设海水的密度,,)
(1)浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性,那是为了经得起海水压强随着深度的增加而________________(选填“增加”、“减小”或“不变”)带来的考验;
(2)若海水的密度均匀,“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中,所受浮力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)“奋斗者号”加速下沉时,其所受浮力_________重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力(不考虑海水的摩擦阻力),则“奋斗者号”将________(选填“加速”、“匀速”或“减速”)下沉;
(4)深潜器下潜至10000m深处时,一个观察窗所受到的海水压力为________N;
(5)下列四幅图中,压载铁和浮力块的放置位置最合理的是( )
A. B.
C. D.
(6)如图“奋斗者”号在完成探测任务上浮到水面后,“探索一号”科考船对其进行了回收,小亮在实验室模拟了这一过程,通过实验,小亮发现当A物块回收放置在B物块上后,水面将_______(选填“上升”“下降”或“不变”)。请画出静止的C物块所受力的示意图_______。
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