内容正文:
正定县2024—2025 学年度第二学期期末教学质量检测八年级
物 理 试 卷
一、单项选择题(每小题3分;共39分)
1. “估测”是物理学中常用的一种方法。下面数据中,比较接近实际的是( )
A. 中学生游泳时受到的浮力约为50N
B. 珠穆朗玛峰顶峰的大气压约为 1.5×10⁵Pa
C. 托起两个鸡蛋的力约为1N
D. 中学生上一层楼克服重力做的功约150J
2. 在国际单位制中,功率的单位是( )
A. 瓦特 B. 牛顿 C. 焦耳 D. 帕斯卡
3. 关于惯性,以下说法正确的是( )
A. 汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了消除汽车行驶中人的惯性
B. 百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
C. 行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
D. 足球静止在水平地面上时没有惯性
4. 如图所示,一茶杯静止放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A. 茶杯的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
B. 茶杯的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
C. 茶杯的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
D. 茶杯的重力和桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
5. 如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A. ρ甲=ρ乙>ρ丙 B. ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. m甲=m乙=m丙 D. m甲>m乙=m丙
6. 下列如图中的现象与物理知识或结论对应正确的是( )
A. 甲:地漏防止异味﹣﹣﹣﹣﹣连通器原理
B. 乙:粗管处液柱高细管处液柱低﹣﹣﹣﹣﹣流速大的位置压强大
C. 丙:瓶底浇冷水,瓶内水重新沸腾﹣﹣﹣﹣﹣﹣液体的沸点随气压降低而升高
D. 丁:盆景自动供水装置中水不会流下来﹣﹣﹣﹣﹣﹣瓶外气压小于瓶内的气压
7. 下列关于浮力利用的说法正确的是( )
A. 质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B. 宇航员能在太空中“行走”,是因为宇航员受到了浮力的作用
C. 一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船受到的浮力逐渐减小
D. 潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力变小
8. 物理课上,小邬用一根木棒和适量铜丝,自制了一支简易密度计。将简易密度计分别放入盛有甲、乙液体的烧杯中,此时液面高度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲液体的密度比乙液体的密度大
B. 密度计在两液体中所受的浮力相等
C. 密度计漂浮时,两液体对烧杯底的压强相等
D. 同一只密度计 A 刻度线的示数大于 B刻度线的示数
9. 如图所示,赛艇的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是( )
A. 筷子 B. 瓶起子
C. 核桃夹 D. 榨汁器
10. 小红参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐地瓜,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐地瓜抬起并放到手推车上;④接着他们一起用力推着手推车前往仓库。则( )
A. ①中小红对这筐地瓜做了功 B. ②中小红对这筐地瓜做了功
C. ③中他们对这筐地瓜做了功 D. ④中他们对手推车没有做功
11. 如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中,机械能是守恒的,当卫星从远地点向近地点运动时,下列说法正确的是( )
A. 动能减小,重力势能增大 B. 动能转化为重力势能
C. 动能增大,重力势能减小 D. 卫星的速度一直在减小
12. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A. 效率越高的机械,功率越大 B. 做功越多的机械,功率越大
C. 做有用功越多的机械,效率越高 D. 功率越大的机械,做功越快
13. 使用下列机械时,用大小相等的拉力F匀速拉动货物,最重的货物是(不计机械自重和摩擦)( )
A. G1 B. G2 C. G3 D. G4
二、填空题(19题(1)小问2分,其余每空1分,共26分)
14. 学生喜爱的各项球类运动中,涉及许多物理知识。
(1)篮球撞到篮板后反弹回来,说明力可以改变物体的______。
(2)球拍击打羽毛球的瞬间,羽毛球受到的弹力是由于______(选填“球拍”或“球”)发生弹性形变而产生的。
(3)打排球用力扣球时,手会感到疼,说明物体间力的作用是______的,手给排球的作用力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)排球给手的作用力的大小。
15. 如图甲、乙所示,用扳手拧螺母时,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的______有关;铅垂线经常被用来确定所砌墙壁是否竖直,这是利用了重力方向总是______的道理;铅垂线还可以和T字形木架组合,用于检测桌面是否水平,如图丙可知桌面左端相比右端______(选填“较高”、“较低”或“一样高”)。
16. 我县开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑摩托车和电动自行车必须戴头盔,开车必须系安全带,安全带能防止人体由于______飞出车外。低速行驶的汽车,一旦被追尾,这时______(选填“安全带”或“头枕”)对人体起到主要保护作用。安全带、头枕做的比较宽大是为了______(选填“增大”或“减小”)压强。
17.
(1)小庆同学在做水沸腾实验时,观察到水中气泡上升过程如图所示。气泡在上升过程中(未露出水面)所受压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”),气泡所受浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“明月如霜照夜天,孔明灯火照人间”中,孔明灯通过燃烧松脂加热内部的空气,使内部空气的密度变______(选填“大”或“小”),当孔明灯所受浮力大于重力时,实现升空。潜水艇是通过改变______实现浮沉的。
18. 小明用10N的水平拉力,把重为50N的木箱沿水平地面匀速拉动3m ,木箱所受摩擦力是_______N,小明做的功为_______J,重力做功_______J;小聪把这只箱子匀速扛到3m高的楼上,小聪对木箱做的功为_______J。
19. 如图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上固定点O转动,股四头肌群收缩提供动力。
(1)请在图中画出动力臂。
(2)小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力臂的变化情况是___________,动力的变化情况是___________。
20. 小亮同学在操场上将一篮球向前上方抛出,篮球的运动轨迹如图所示(α,c两点处在同一水平线上)。篮球在空中运动过程中受到空气阻力和向下的重力,从a到b的过程中,篮球的______能转化为重力势能,从在b点时速度______(选填“为0”或“不为0”),在a点的动能______(选填“大于”“小于”或“等于”)在c点的动能,若篮球到达e 点时所受力全部消失,则篮球将______(选填“静止”或“做匀速直线运动”)。
三、实验探究题(每空1分,共19分)
21. 如图所示,小明完成下列实验,请按要求回答下列问题:
(1)图甲“研究二力平衡条件”,实验中,保持两盘砝码质量相等,把小车扭转一个角度,松手后______(选填“能”或“不能”)平衡,该现象说明两个力必须作用在______才能平衡。
(2)图乙“探究动能大小的影响因素”,实验中,对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是______。
(3)图丙“探究阻力对运动的影响”,实验中,为了使小车滑下来的速度相同,其必要的实验操作是______;若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是W1、W2,则W1______W2(选填“>”、“<”或“=”)(忽略空气阻力)。
22. 在探究浮力大小与哪些因素有关时,实验小组的同学们按下图顺序进行实验并获得数据:
(1)弹簧测力计的示数是______N;
(2)比较A、B、C三图的实验数据,初步得出浮力大小与______有关;
(3)根据A、D两图的实验数据就得出“浮力大小与液体密度有关”这一结论是不科学的,理由是______;
(4)物体浸没在盐水中受到的浮力大小为______N;
(5)进一步学习了阿基米德原理之后,利用如图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是______;
A. 物块的体积 B. 物块的密度 C. 盐水的体积 D. 盐水的密度
(6)物体从下表面接触水面开始逐渐进入水中,浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度。如图能正确反映物体所受浮力 和物体下表面深度h关系的图像是______。(填序号)
A. B. C. D.
(7)另一组的小明发现液体密度改变,而圆柱体受到的浮力变化却不明显,他想出下列三种实验改进方案,其中不可行的是______(填序号)。
A. 利用现有器材进行多次实验
B. 换用体积更大的同种圆柱体
C. 换用密度比水小得多的液体
23. 实验小组在“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、刻度尺、细线和重为0.5N 的相同钩码5个。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,支点在杠杆的中点是为了消除______对杠杆平衡的影响;
(2)小明同学完成某次操作后实验现象如图乙所示,他记录的数据为动力 ,动力臂 ,阻力 ,则阻力臂l2=______m;
(3)小明利用图乙所示的器材,进行多次测量,这样做的目的是______。测出多组数据后,得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,小华为了验证小明的结论是否准确,她利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变,在A 处悬挂钩码。使杠杆平衡。若小明同学的结论错误,则:将A 处的钩码改挂在C 处时,杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”);将A 处的钩码改挂在D 处时,杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”);
(4)【拓展】如图所示是我国古老的衡量工具——杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。该杆秤有两个提纽(分别固定于B、C两点),使用时有两个量程,使用提纽______(选填“1”或“2”)时是大量程。
四、计算题(24 题8分,25题8分,共16分)
24. 如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N。如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积浸在水中,如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好浸没在水中且静止。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)图丙中F的大小。
25. 质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组匀速运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙(忽略滑轮摩擦及绳重)。求:
(1)滑轮组机械效率最低时,将货物匀速向上提高了6m,工人对货物所做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)该工人用此滑轮组运送货物的最大机械效率。(保留一位小数)
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正定县2024—2025 学年度第二学期期末教学质量检测八年级
物 理 试 卷
一、单项选择题(每小题3分;共39分)
1. “估测”是物理学中常用的一种方法。下面数据中,比较接近实际的是( )
A. 中学生游泳时受到的浮力约为50N
B. 珠穆朗玛峰顶峰的大气压约为 1.5×10⁵Pa
C. 托起两个鸡蛋的力约为1N
D. 中学生上一层楼克服重力做的功约150J
【答案】C
【解析】
【详解】A.中学生质量约50kg,游泳时漂浮,浮力等于重力,G = mg = 50kg×10N/kg = 500N
故A不符合题意;
B.标准大气压为1.013×105Pa,大气压随海拔升高而减小。珠穆朗玛峰顶峰海拔约8848m,此处大气压远低于标准大气压,故B不符合题意;
C.两个鸡蛋质量约100g = 0.1kg,重力为G = mg = 0.1kg×10N/kg = 1N
托起两个鸡蛋的力约1N,故C符合题意;
D.中学生质量约50kg,一层楼高度约3m,克服重力做功为W = Gh = mgh = 50kg×10N/kg×3m = 1500J
故D不符合题意。
故选C。
2. 在国际单位制中,功率的单位是( )
A. 瓦特 B. 牛顿 C. 焦耳 D. 帕斯卡
【答案】A
【解析】
【详解】A.瓦特是功率的国际单位,故A符合题意;
B.牛顿是力的国际单位,故B不符合题意;
C.焦耳是功的国际单位,故C不符合题意;
D.帕斯卡是压强的国际单位,故D不符合题意。
故选A。
3. 关于惯性,以下说法正确的是( )
A. 汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了消除汽车行驶中人的惯性
B. 百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
C. 行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
D. 足球静止在水平地面上时没有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车驾驶员和乘客需要系上安全带,是为了减小惯性可能带来的伤害,但不能消除汽车行驶中人的惯性,故A错误;
B.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性,仍会保持原来的运动状态,故B正确;
C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于人具有惯性,但惯性是物体固有的一种属性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D.一切物体都有惯性,足球静止在水平地面上时也有惯性,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,一茶杯静止放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A. 茶杯的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
B. 茶杯的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
C. 茶杯的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
D. 茶杯的重力和桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.茶杯的重力和茶杯对桌面的压力方向均竖直向下,所以既不是一对相互作用力,也不是一对平衡力,故AB错误;
CD.茶杯的重力和桌面对茶杯的支持力,受力物体都是茶杯,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以是一对平衡力,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A. ρ甲=ρ乙>ρ丙 B. ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. m甲=m乙=m丙 D. m甲>m乙=m丙
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对于粗细均匀的固体,放在水平地面上,其产生的压强为:
P==== ==ρgh,
即压强只与固体密度和高度有关,甲、乙高度相同,对地面的压强相等,则甲、乙密度相等,
丙的高度大,则丙的密度小于甲、乙的密度,故A正确,B错误;
CD.乙的底面积大于甲的底面积,据p=可知,乙对地面的压力大于甲对地面的压力,即G乙大于G甲,乙、丙的底面积相同,对地面的压强相等,则对地面的压力相等,即G乙等于G丙,由G=mg可知,m甲m乙=m丙,故CD错误.
6. 下列如图中的现象与物理知识或结论对应正确的是( )
A. 甲:地漏防止异味﹣﹣﹣﹣﹣连通器原理
B. 乙:粗管处液柱高细管处液柱低﹣﹣﹣﹣﹣流速大的位置压强大
C. 丙:瓶底浇冷水,瓶内水重新沸腾﹣﹣﹣﹣﹣﹣液体的沸点随气压降低而升高
D. 丁:盆景自动供水装置中水不会流下来﹣﹣﹣﹣﹣﹣瓶外气压小于瓶内的气压
【答案】A
【解析】
【详解】A.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,连通器各容器内水面总是相平,异味就无法通过地漏进入房间,故A正确;
B.图中粗管处液柱高细管处液柱低,是因为细管处液体流速大,压强小,粗管处流速小,压强大,故B错误;
C.丙图中,装有刚停止沸腾的水的烧瓶底部被浇上冷水后,液体表面的气压减小,水重新沸腾,说明水的沸点在气压减小后降低了,故C错误;
D.盆景自动供水装置中的水受到向下的重力、瓶内气体对其向下的压力、大气压力,在这三个力的作用下,则可得:大气压力大于瓶内气体的压力,故D错误。
故选A。
7. 下列关于浮力利用的说法正确的是( )
A. 质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B. 宇航员能在太空中“行走”,是因为宇航员受到了浮力的作用
C. 一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船受到的浮力逐渐减小
D. 潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.浮力大小只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关,所以质量大的物体在液体中所受浮力不一定大,故A错误;
B.宇航员能在太空中“行走”是因为他处于完全失重状态,宇航员在太空中不受浮力,故B错误;
C.一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,故C错误;
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,水的密度变小,排开水的体积不变,根据,所受浮力变小,故D正确。
故选D。
8. 物理课上,小邬用一根木棒和适量铜丝,自制了一支简易密度计。将简易密度计分别放入盛有甲、乙液体的烧杯中,此时液面高度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲液体的密度比乙液体的密度大
B. 密度计在两液体中所受的浮力相等
C. 密度计漂浮时,两液体对烧杯底的压强相等
D. 同一只密度计 A 刻度线的示数大于 B刻度线的示数
【答案】B
【解析】
【详解】A.密度计在甲、乙液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件F浮=G,即密度计在两液体中受到的浮力相等。由阿基米德原理,可得,从图中可以看出,所以甲液体的密度比乙液体的密度小,故A错误;
B.因为密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力等于重力,密度计的重力不变,所以密度计在两液体中所受的浮力相等,故B正确;
C.已知两液面高度相同,液体压强,且,可得甲液体对烧杯底的压强小于乙液体对烧杯底的压强,故C错误;
D.密度计上刻度值越大,对应的液体密度越大。因为,且A点在甲液体中,B点在乙液体中,所以A刻度线的示数小于B刻度线的示数,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,赛艇的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是( )
A. 筷子 B. 瓶起子
C. 核桃夹 D. 榨汁器
【答案】A
【解析】
【详解】:赛艇的桨在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.榨汁器在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意;
故选A。
10. 小红参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐地瓜,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐地瓜抬起并放到手推车上;④接着他们一起用力推着手推车前往仓库。则( )
A. ①中小红对这筐地瓜做了功 B. ②中小红对这筐地瓜做了功
C. ③中他们对这筐地瓜做了功 D. ④中他们对手推车没有做功
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中小红用力搬玉米但未搬起,玉米在力的方向(竖直方向)没有移动距离,根据功的定义,此时未做功,故A不符合题意;
B.②中小红用力推筐但未推动,筐在力的方向(水平方向)没有移动距离,此时未做功,故B不符合题意;
C.③中小红和小明抬起玉米并放到手推车上,玉米在竖直方向移动了距离,且作用力方向与物体移动方向一致,做了功,故C符合题意;
D.④中他们用水平力推车沿水平路面移动,推力方向与车移动方向一致,且车发生了移动,因此推力做了功,故D不符合题意。
故选C。
11. 如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中,机械能是守恒的,当卫星从远地点向近地点运动时,下列说法正确的是( )
A. 动能减小,重力势能增大 B. 动能转化为重力势能
C. 动能增大,重力势能减小 D. 卫星的速度一直在减小
【答案】C
【解析】
【详解】人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中,机械能守恒,从远地点向近地点运动时,高度减少,质量不变,重力势能减小,减小的重力势能转化为动能,所以动能增大,速度增大,故ABD错误,C正确。
故选C。
12. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A. 效率越高的机械,功率越大 B. 做功越多的机械,功率越大
C. 做有用功越多的机械,效率越高 D. 功率越大的机械,做功越快
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.功率指做功的快慢,取决于做功的多少和做这些功所用的时间;效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系,故A错误;
B.功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的,做功多的机械,功率不一定大,故B错误;
C.效率的高低取决于有用功占总功的比例,做有用功多的机械,效率不一定高,故C错误;
D.功率就是表示机械做功的快慢,功率越大,表示机械做功越快,故D正确。
故选D。
13. 使用下列机械时,用大小相等的拉力F匀速拉动货物,最重的货物是(不计机械自重和摩擦)( )
A. G1 B. G2 C. G3 D. G4
【答案】D
【解析】
【详解】第一个图中是定滑轮,使用它不省力,则
第二个图中是动滑轮,使用它可以省一半的力,则
即
第三个图是杠杆,根据杠杆平衡条件可得
所以
第四个图是斜面,根据机械功原理可知
所以
综上可知,G4最大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题(19题(1)小问2分,其余每空1分,共26分)
14. 学生喜爱的各项球类运动中,涉及许多物理知识。
(1)篮球撞到篮板后反弹回来,说明力可以改变物体的______。
(2)球拍击打羽毛球的瞬间,羽毛球受到的弹力是由于______(选填“球拍”或“球”)发生弹性形变而产生的。
(3)打排球用力扣球时,手会感到疼,说明物体间力的作用是______的,手给排球的作用力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)排球给手的作用力的大小。
【答案】(1)
运动状态 (2)
球拍 (3) ①.
相互 ②.
等于
【解析】
【小问1详解】
篮球撞到篮板后反弹回来,篮球运动方向改变,即运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。
【小问2详解】
弹力由施力物体的弹性形变产生,球拍击球时,球拍是施力物体,球拍发生弹性形变,所以羽毛球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的。
【小问3详解】
[1]用力扣球时,手对球有力的作用,手疼说明球对手有力的作用,所以物体间力的作用是相互的。
[2]手对球的力和球对手的力是一对相互作用力,由于一对相互作用力的大小相等,所以手给排球的作用力的大小等于排球给手的作用力的大小。
15. 如图甲、乙所示,用扳手拧螺母时,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的______有关;铅垂线经常被用来确定所砌墙壁是否竖直,这是利用了重力方向总是______的道理;铅垂线还可以和T字形木架组合,用于检测桌面是否水平,如图丙可知桌面左端相比右端______(选填“较高”、“较低”或“一样高”)。
【答案】 ①. 作用点 ②. 竖直向下 ③. 较高
【解析】
【详解】[1]用扳手拧螺母时,甲、乙两种握法中,力的作用点不同,动力臂不同,甲图比乙图动力臂长,当阻力与阻力臂一定时,甲图使用的力更小,甲比乙更容易拧动螺母,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]铅垂线经常被用来确定所砌墙壁是否竖直,这是利用了重力方向总是竖直向下的道理;因为重力方向竖直向下,所以铅垂线总是竖直的,当墙壁与铅垂线平行时,墙壁就是竖直的。
[3]观察图丙,铅垂线与T字形木架的竖杆不重合,且铅垂线偏向右端,这说明桌面左端相比右端较高;因为如果桌面水平,铅垂线应该与T字形木架的竖杆重合,现在铅垂线偏右,说明桌面左端较高。
16. 我县开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑摩托车和电动自行车必须戴头盔,开车必须系安全带,安全带能防止人体由于______飞出车外。低速行驶的汽车,一旦被追尾,这时______(选填“安全带”或“头枕”)对人体起到主要保护作用。安全带、头枕做的比较宽大是为了______(选填“增大”或“减小”)压强。
【答案】 ①. 惯性 ②. 头枕 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]当汽车行驶时,人随车一起运动,若发生紧急情况,车突然停止,人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动,安全带能防止人体由于惯性飞出车外。
[2]低速行驶的汽车,一旦被追尾,车会突然向前运动,人由于惯性会向后仰,这时头枕对人体起到主要保护作用,防止人的头部因向后仰而受伤。
[3]安全带、头枕做的比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
17.
(1)小庆同学在做水沸腾实验时,观察到水中气泡上升过程如图所示。气泡在上升过程中(未露出水面)所受压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”),气泡所受浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“明月如霜照夜天,孔明灯火照人间”中,孔明灯通过燃烧松脂加热内部的空气,使内部空气的密度变______(选填“大”或“小”),当孔明灯所受浮力大于重力时,实现升空。潜水艇是通过改变______实现浮沉的。
【答案】(1) ①. 变小 ②. 变大
(2) ①. 小 ②. 自身重力
【解析】
【小问1详解】
[1]气泡在上升过程中深度变小,根据知,气泡所受液体压强减小。
[2]气泡所受压强减小,体积会增大,根据知,气泡所受浮力增大。
【小问2详解】
[1]孔明灯内部空气被加热时,温度升高,体积膨胀,所以密度变小。
[2]潜水艇浸没在水中时,由于液体密度和排开液体的体积都不变,所以浮力不变,可以通过改变自身重力来实现浮沉。
18. 小明用10N的水平拉力,把重为50N的木箱沿水平地面匀速拉动3m ,木箱所受摩擦力是_______N,小明做的功为_______J,重力做功_______J;小聪把这只箱子匀速扛到3m高的楼上,小聪对木箱做的功为_______J。
【答案】 ①. 10 ②. 30 ③. 0 ④. 150
【解析】
【详解】[1]木箱沿水平地面匀速运动,木箱在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力的大小是10N。
[2]小明做的功
W=Fs=10N×3m=30J
[3]重力方向竖直向下,在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。
[4]小聪把这只箱子匀速扛到3m高的楼上,小聪对木箱做的功
W=Gh=50N×3m=150J
19. 如图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上固定点O转动,股四头肌群收缩提供动力。
(1)请在图中画出动力臂。
(2)小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力臂的变化情况是___________,动力的变化情况是___________。
【答案】(1) (2) ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]由支点向动力作用线作垂线,垂线段即为动力臂,故作图如下:
(2)[2]小腿的重力为阻力,小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力作用线离支点越来越远,阻力臂的变化情况是变大。
[3]阻力不变,阻力臂变大,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力将变大。
20. 小亮同学在操场上将一篮球向前上方抛出,篮球的运动轨迹如图所示(α,c两点处在同一水平线上)。篮球在空中运动过程中受到空气阻力和向下的重力,从a到b的过程中,篮球的______能转化为重力势能,从在b点时速度______(选填“为0”或“不为0”),在a点的动能______(选填“大于”“小于”或“等于”)在c点的动能,若篮球到达e 点时所受力全部消失,则篮球将______(选填“静止”或“做匀速直线运动”)。
【答案】 ①. 动 ②. 不为0 ③. 大于 ④. 做匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]从a到b的过程中,篮球高度增大,篮球动能减小,重力势能增大,篮球的动能转化为重力势能。
[2]篮球是斜抛出去,若在b点速度为0,则应竖直下落,因此到达b点时速度不为0。
[3]由于篮球受空气阻力,机械能减小,a机械能大于c的机械能,机械能是动能与势能之和,而ac等高,重力势能相等,故a的动能大于c的动能。
[4]根据牛顿第一定律,如果物体不受外力作用,那么它将保持静止状态或者匀速直线运动状态不变,篮球到达e点时速度不为零,所以它将保持那一瞬间的速度做匀速直线运动。
三、实验探究题(每空1分,共19分)
21. 如图所示,小明完成下列实验,请按要求回答下列问题:
(1)图甲“研究二力平衡条件”,实验中,保持两盘砝码质量相等,把小车扭转一个角度,松手后______(选填“能”或“不能”)平衡,该现象说明两个力必须作用在______才能平衡。
(2)图乙“探究动能大小的影响因素”,实验中,对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是______。
(3)图丙“探究阻力对运动的影响”,实验中,为了使小车滑下来的速度相同,其必要的实验操作是______;若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是W1、W2,则W1______W2(选填“>”、“<”或“=”)(忽略空气阻力)。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 同一直线上
(2)改变球A由静止滚下的高度
(3) ①. 让小车从同一斜面的同一高度由静止释放 ②. =
【解析】
【小问1详解】
[1]通过实验现象可知,当小车扭转一个角度时,松手后小车将会转动,直到两个力作用在一条直线上时为止。
[2]在其他条件不变时,当小车扭转一个角度,松手后,小车将会转动,处于非平衡状态,受到的是非平衡力,当两个力作用在同一条直线上时,小车静止,处于平衡状态,受到的是平衡力,能说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
【小问2详解】
同一个球位置越高,由静止释放,滚到水平面时,球的速度越大,则到达水平面时的动能越大,所以可以改变小球A由静止滚下的高度就可以改变A撞击木块前的动能。
【小问3详解】
[1]小车位置越高,由静止释放,运动到水平面时,小车的速度越大,所以让小车从同一斜面的同一高度由静止释放时,可以使小车滑下来的速度相同。
[2]小车在水平面上运动时,动能减少量等于克服阻力所做的功,如图丙所示,两次实验中,小车从同一斜面同一高度由静止释放,则小车到达水平面顶端时的速度相同,动能相同,小车在阻力的作用下最终静止在水平面上,此过程中,动能减小量相同,所以克服阻力做的功也相同。
22. 在探究浮力大小与哪些因素有关时,实验小组的同学们按下图顺序进行实验并获得数据:
(1)弹簧测力计的示数是______N;
(2)比较A、B、C三图的实验数据,初步得出浮力大小与______有关;
(3)根据A、D两图的实验数据就得出“浮力大小与液体密度有关”这一结论是不科学的,理由是______;
(4)物体浸没在盐水中受到的浮力大小为______N;
(5)进一步学习了阿基米德原理之后,利用如图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是______;
A. 物块的体积 B. 物块的密度 C. 盐水的体积 D. 盐水的密度
(6)物体从下表面接触水面开始逐渐进入水中,浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度。如图能正确反映物体所受浮力 和物体下表面深度h关系的图像是______。(填序号)
A. B. C. D.
(7)另一组的小明发现液体密度改变,而圆柱体受到的浮力变化却不明显,他想出下列三种实验改进方案,其中不可行的是______(填序号)。
A. 利用现有器材进行多次实验
B. 换用体积更大的同种圆柱体
C. 换用密度比水小得多的液体
【答案】(1)2.8 (2)排开液体体积
(3)液体密度不同,且物体排开液体体积也不同
(4)1.2 (5)C
(6)D (7)A
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.8N。
【小问2详解】
比较A、B、C三图的实验数据,物体排开水的体积不同,所受浮力不同,可初步得出浮力大小与排开液体体积有关。
【小问3详解】
根据A、D两图的实验数据,液体密度不同,且物体排开液体体积也不同,根据控制变量法,不能得出结论。
【小问4详解】
物体浸没在盐水中受到的浮力大小为
【小问5详解】
A.物体完全浸没在水中时,示数为1.7N,物块的体积为,故A不符合题意;
B.物块的密度,故B不符合题意;
CD.盐水的密度
因无法知道盐水的质量,故盐水的体积无法计算得出,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
【小问6详解】
物体从下表面接触水面开始逐渐进入水中,在浸没前,物体排开液体体积增大,因此所受浮力增大,浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,物体排开液体体积不变,因此所受浮力不变,故整个过程所受浮力应先增大后不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【小问7详解】
另一组的小明发现液体密度改变,而圆柱体受到的浮力变化却不明显,根据阿基米德原理推导式,原因可能是物体体积太小,或所换液体密度变化不大,因此可换用体积更大的同种圆柱体进行实验,或换用密度比水小得多的液体,利用现有器材进行多次实验,仍然会是相同的结果,所以不可行,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
23. 实验小组在“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、刻度尺、细线和重为0.5N 的相同钩码5个。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,支点在杠杆的中点是为了消除______对杠杆平衡的影响;
(2)小明同学完成某次操作后实验现象如图乙所示,他记录的数据为动力 ,动力臂 ,阻力 ,则阻力臂l2=______m;
(3)小明利用图乙所示的器材,进行多次测量,这样做的目的是______。测出多组数据后,得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,小华为了验证小明的结论是否准确,她利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变,在A 处悬挂钩码。使杠杆平衡。若小明同学的结论错误,则:将A 处的钩码改挂在C 处时,杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”);将A 处的钩码改挂在D 处时,杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”);
(4)【拓展】如图所示是我国古老的衡量工具——杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。该杆秤有两个提纽(分别固定于B、C两点),使用时有两个量程,使用提纽______(选填“1”或“2”)时是大量程。
【答案】(1) ①. 右 ②. 杠杆自重
(2)0.2 (3) ①. 寻找普遍规律 ②. 不平衡 ③. 平衡
(4)1
【解析】
【小问1详解】
[1]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂。
[2]支点在杠杆的中点是为了使杠杆重力的力臂为0,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
【小问2详解】
如图乙所示,根据杠杆平衡原理
则阻力臂
【小问3详解】
[1]本实验是找规律类实验,利用图乙所示的器材,进行多次测量,是为了寻找普遍规律。
[2]在A 处悬挂钩码,使杠杆平衡,符合杠杆平衡条件,拉力方向竖直向下,将A 处的钩码改挂在C 处时,支点到力的作用线的距离减小,根据杠杆平衡原理,杠杆右端下降,不再平衡。
[3]将A 处的钩码改挂在D 处时,D点和A点在同一竖直线上,支点到力的作用线的距离不变,根据杠杆平衡原理,杠杆平衡。
【小问4详解】
使用杆秤称量较重的物体时,物体的重力变大,在秤砣的重力不变的情况下,根据杠杆的平衡条件可知,需要增大秤砣重力的力臂、减小物体重力的力臂,所以用离秤钩较近的提纽。即使用提纽1时是大量程。
四、计算题(24 题8分,25题8分,共16分)
24. 如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N。如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积浸在水中,如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好浸没在水中且静止。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)图丙中F的大小。
【答案】(1)
3N (2)
(3)
2N
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,木块的重力为3N,由于木块在图乙中漂浮,则木块所受的浮力F浮=G=3N
【小问2详解】
由得,木块漂浮时排开水的体积
因为,则木块的总体积
木块的质量
则木块的密度
【小问3详解】
当木块完全浸没且静止时,木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力,受力平衡,此时的浮力为
则压力F的大小F=F浮-G=5N-3N=2N
25. 质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组匀速运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙(忽略滑轮摩擦及绳重)。求:
(1)滑轮组机械效率最低时,将货物匀速向上提高了6m,工人对货物所做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)该工人用此滑轮组运送货物的最大机械效率。(保留一位小数)
【答案】(1)1800J; (2)200N; (3)88.9%
【解析】
【详解】解:(1)由图乙知,滑轮组机械效率最低为η=60%时,货物的重力G=300N, 工人对货物做的有用功
(2)由图甲知,承担物重的绳子股数n=3,由
可得, 此时绳子自由端的拉力
忽略滑轮摩擦及绳重,根据可得, 动滑轮的重力
(3)工人的重力
工人对绳子的最大拉力等于工人的重力,即
F大=G人=600N
拉力最大时的货物重
滑轮组的最大机械效率
答:(1)工人对货物所做的有用功为1800J;
(2)动滑轮的重力为200N;
(3)该工人用此滑轮组运送货物的最大机械效率为88.9%。
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