精品解析:山东省临沂市蒙阴县2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
2025-09-14
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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) | 临沂市 |
| 地区(区县) | 蒙阴县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 42.34 MB |
| 发布时间 | 2025-09-14 |
| 更新时间 | 2026-01-06 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53910142.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学年度下学期期末教学质量调研
八年级物理试题
本试卷共4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。
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. 如图所示,王亚平老师在做太空抛物实验,抛出后的冰墩墩不受外力作用。她将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,关于两个实验描述正确的是( )
A. 冰墩墩的惯性会消失
B. 冰墩墩沿抛出方向做匀速直线运动
C. “液桥”是由于水分子间存在斥力产生的
D. “液桥”是由于水分子在永不停息地无规则运动产生的
2. 下列关于粒子和宇宙的认识正确的是( )
A 海绵能吸水,说明分子间有空隙
B. 汤姆生发现了电子,说明原子核仍可再分
C. 地球等行星绕太阳运动,说明太阳是宇宙的中心
D. 端午节闻到粽子香味,说明分子在不停地做无规则运动
3. 2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行了第24届冬奥会。如图所示,是冰壶比赛的情景。下列说法中正确的是( )
A. 运动员将冰壶推出后,冰壶能在冰面上继续滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
B. 运动员不停地刷冰面,是为了增大冰壶与冰面的摩擦力
C. 运动员推冰壶时,手对冰壶的推力和冰壶受到的重力是一对相互作用力
D. 静止在水平冰面上的冰壶,冰面对冰壶的支持力和冰壶受到的重力是一对平衡力
4. 如图所示,小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动。下列说法正确的是( )
A. 因为汽车静止,失去了惯性,所以汽车未被推动
B. 因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
C. 虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车的重力
D. 虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
5. 如图所示,遮阳伞虽能遮挡阳光,但是当电动车快速行驶时,伞面会被空气向上吹起来,存在较大的安全隐患。2023年夏季,针对电动车安装遮阳伞所带来的严重交通隐患,交警部门加大检查拆除力度。下列四种图示情景与其原理相同的是( )
A. 飞机的机翼设计成流线型
B. 铁轨铺在宽大枕木上
C. 纸片托住水
D. 水利大坝上窄下宽
6. 如图,甲、乙两个实心均匀正方体静止的放在水平地面上,它们对地面的压强相同,则下列判断正确的是( )
A. 甲的密度大,甲受到的重力大 B. 甲的密度小,甲受到的重力小
C. 甲的密度大,甲受到的重力小 D. 甲的密度小,甲受到的重力大
7. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A. 潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
B. 潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
C. 潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速将水吸入潜艇的水箱中
D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面过程中,其所受浮力变小
8. 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
9. 跳远是一项传统的体育运动项目,在跳远比赛中,运动员加速助跑、起跳、落地的几个阶段如图所示。下列说法正确的是( )
A. 助跑是为了增大惯性,提高跳远成绩
B. 加速助跑阶段,机械能增加
C. 最高点处动能为零,重力势能最大
D. 起跳后到落地前过程中,没有力对运动员做功
10. 小明玩悠悠球时展开思考,关于悠悠球下列说法正确的是( )
A. 自由下降过程中悠悠球的重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能
B. 下降到最低点时,如果所受的力全部消失,悠悠球将保持静止
C. 在上升和下降过程中,由于与空气摩擦,机械能总量保持不变
D. 悠悠球“睡眠”(长时间在最低点旋转)时,动能保持不变,重力势能最大
11. 如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为,功率的大小分别为,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A B. C. D.
12. 如图是常用的一些工具,给我们带来了很多便利。其中属于费力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 核桃夹
C. 园艺剪刀 D. 定滑轮
13. 如图1所示,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,期冀孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,小孩和篮子的总质量为12kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时OA=9cm,OB=36cm。下列说法不正确的是( )
A. 该杆秤的悬挂点O是称量时的支点
B. 该秤砣的质量为4kg
C. 要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更大的秤砣
D. 若换称质量较大孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点右边
14. 如图所示,一密闭容器放在桌面上,如图(a)所示,此时液体对容器底的压力为F1,容器对桌面的压强为p1,将容器倒立放置,此时液体对容器底的压力为F2,容器对桌面的压强为p2,如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A. F1=F2,p1=p2 B. F1>F2,p1<p2
C. F1>F2,p1>p2 D. F1<F2,p1<p2
15. 甲乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A. 甲杯盐水的密度比乙杯的大
B. 鸡蛋在乙杯中排开液体的质量大
C. 甲杯底部所受的液体压力比乙杯的小
D. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力大
二、填空与作图题:本题共4小题,填空每空1分,作图每小题2分,共15分。
16. 善于观察和动手实践的小明看到了下列现象,请帮他解答:
(1)小明用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有___________,其位置几乎不变。
(2)妈妈买了如图所示的一种连体花瓶,在任何一只花瓶中倒入水,三个花瓶中水位都会相平,这种花瓶应用了___________原理。
(3)小明利用筷子和铜丝自制了一个密度计,先后放入装有两种不同密度的盐水中,密度计静止时两烧杯中液面相平,如图所示,甲烧杯中盐水的密度___________乙烧杯中盐水的密度(选填“小于”“等于”或“大于”)。
(4)油条是传统早点之一,妈妈早上自制油条,请在图乙中画出油条浮在油面上所受浮力F浮及重力G的示意图__________(实心“·”为重心)。
(5)爸爸制作了一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂l1和杠杆所受阻力F2的示意图__________。
(6)如图所示是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是___________(选填“A”或“B”)。
17. 蹦极是一种运动游戏。如图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,B点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向A点运动的过程中(忽略空气阻力),其重力势能逐渐转化为______能;游戏者从A点到B点的过程中,绳子具有的______能逐渐增加;到达B点时游戏者受到的弹力大于重力,所以游戏者在B点时______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
18. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,可将舂看作是一根杠杆,杠杆模型如图乙所示。若碓头重为200N,捣谷人右脚在B点用竖直向下的力F踩横木时,刚好可使杠杆转动,不计横木的重力和转动摩擦,已知OA长1.5m,OB长1m。碓头竖直下落0.5m,重力对它做的功为___________J;杠杆刚好转动时,捣谷人右脚用的力为___________N。
19. 将一滴墨汁滴入一杯清水中,过一会儿,整杯水都变黑了,这是一种___________现象,说明物质分子是不停地运动的。在电子显微镜下,物质的微观结构清晰可见,如图甲所示是某种___________(选填“固”“液”或“气”)态物质的微观结构。
三、实验探究题:本题共4小题,每空1分,共30分。
20. 同学们利用如图所示步骤研究“影响液体内部压强的因素”。
(1)如图甲所示,U形管压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器,使用前应该检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)比较图乙和图丙,可以初步得出结论是:___________。
(3)如果要探究液体内部压强是否与液体密度有关,应选择__________两图进行比较。
(4)在正确进行实验时,采取下列哪个方法后,重新调节压强计,橡皮膜在水中同一深度,U形管左右液面高度差会更加明显__________。
A.换用装水更多的U形管
B.换用内径更细的U形管
C.将U形管中的水换成酒精
(5)同学们用图戊所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,并测量了以下物理量:
A.右侧待测液体液面到容器底的深度 B.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度
C.左侧水面到容器底的深度 D.左侧水面到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为__________(选择题中合适的字母和表示)。
21. 如图所示是小明探究浮力大小与哪些因素有关的实验。(,g取10N/kg)
(1)由图可知物体的重力为___________N,浸没在水中时受到的浮力为___________N;
(2)由图ACD可知,浸没在液体中的物体所受浮力大小与深度___________(选填“无关”或“有关”);
(3)由图ACE可知,浸没在液体中的物体所受浮力大小与___________有关;
(4)由图___________三图,可探究浮力大小与排开液体体积的关系;
(5)由实验可得物体的密度__________kg/m3,酒精的密度__________kg/m3;
(6)如图所示,弹簧测力计吊着物体缓慢浸入水中的过程中,以下能表示弹簧测力计示数F拉与物体底部浸入水中深度h关系的图像是( )
A. B.
C. D.
22. 小明做“探究杠杆平衡条件”的实验,如图所示。
(1)实验前若杠杆分别是在如图甲和乙所示位置静止,其中杠杆处于平衡状态的是___________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。为了___________和避免杠杆自重对实验的影响,需要调节杠杆在水平位置平衡,图甲杠杆的平衡螺母应向___________(选填“右”或“左”)调节。
(2)如图丙所示,在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表:
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
……
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是___________。
(3)如图丙所示,杠杆处于平衡状态,下列措施中杠杆会再次处于平衡状态的是( )(填选项)。
A. 两边加挂相同质量的钩码
B. 两边钩码都向中间移动相同的距离
C. 两边钩码质量都变为原来的2倍
(4)实验时,还可以把一边的钩码去掉,改用弹簧测力计使杠杆平衡(设弹簧测力计的拉力为动力)。如图丁所示,动力从a位置转到b位置的过程中,弹簧测力计的示数会___________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是___________。
(5)实验结束后,小明自制了一个杆秤,如图戊所示,杆秤的0刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg,则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为___________kg。小明在家里找到一杆除了秤砣生锈外,其他均完好的杆秤,则用这个杆秤测得的物体质量与物体的实际质量相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
23. 小明设计如图所示的装置“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,利用小球由静止从斜面滚下,撞击水平面上的木块。
(1)实验中探究的“物体的动能”是指小球___________(选填“在斜面上”或“撞击木块时”)的动能。通过观察___________来比较动能的大小,这种方法称为___________。
(2)分析图甲、乙两次实验,是探究物体动能与__________的关系。
(3)分析图_________两次实验现象,可得出初步结论:当物体的速度一定时,物体的质量越大,其动能就越大。
(4)根据甲、丙两图得出的结论可解释标语( )(填字母)。
A. “高空抛物,害人害己”
B. “向超速挥手,与平安牵手”
C. “超载运输,祸从货起”
(5)若利用如图的器材做“阻力对物体运动的影响”实验,必须增加的器材是( )(填写字母序号)。
A. 倾斜程度不同的斜面
B. 粗糙程度不同的水平面
C. 质量不同的小球
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
24. 某大学两位研究生设计出都市蚂蚁概念车(如图所示),荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项。该车外表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,轮胎与地面的总接触面积,标准乘载100kg。在标准乘载时,求:(g=10N/kg,)
(1)都市蚂蚁车对水平路面的压强;
(2)都市蚂蚁车以5m/s的速度在公路上匀速行驶10min时,受到的阻力是车总重的0.4倍,牵引力的功率;
(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请通过计算判断它能否浮在水面上。
25. 如图所示,小明用大小为100N、竖直向上的拉力F,在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m。提升过程中,不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F的功率;
(2)动滑轮的机械效率;
(3)动滑轮的重力。
26. 如图甲所示是古代的一种计时工具:漏刻。据史书记载,西周时就已经出现了漏刻。漏刻由漏壶和标尺两部分构成,漏壶用于泄水或盛水,用于泄水称为“泄水型漏刻”,用于盛水称为“受水型漏刻”,图乙为最初的受水型漏刻原理图,使用时,先在受水壶中插入一根刻有时刻的标杆,称为箭刻,箭刻下以一只浮舟相托,浮于水面,当平水壶中的水流入受水壶中时,箭杆上升,以壶口处箭上刻度指示时刻。后来古人发现当平水壶刚装满水时,水滴得有些快,随着水量的减少,便滴得慢了,待到水剩下不多时,就滴得更慢,导致计时不精确,所以需要经常调节,古人用自己的智慧进行了改进,就成了多级漏刻,也称为复式漏刻。多级漏刻将壶增加到四个,从上到下依次阶梯摆放,如图丙所示,最上面的两个壶是补偿壶,第三个壶是平水壶,第三个壶还在固定液面之上增加了一个分水壶,这样可以提高计时的精确性,只要确定好起始时间,漏刻就得以正常的工作计时。漏刻一直使用到清朝,直到钟表引入之后才被弃用。请回答下列问题:
(1)漏刻计时过程中,浮舟所受浮力将___________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)请用压强相关知识解释最初的受水型漏刻的平水壶中水的滴速越来越慢的原因___________;
(3)请判断:多级漏刻中,当补偿壶中的水位过高或过低对漏刻计时精确性的影响,并选择过高或过低其中一个进行判断并解释___________。
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八年级物理试题
本试卷共4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。
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. 如图所示,王亚平老师在做太空抛物实验,抛出后的冰墩墩不受外力作用。她将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,关于两个实验描述正确的是( )
A. 冰墩墩的惯性会消失
B. 冰墩墩沿抛出方向做匀速直线运动
C. “液桥”是由于水分子间存在斥力产生的
D. “液桥”是由于水分子在永不停息地无规则运动产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的一种属性,大小只与质量有关,冰墩墩的惯性不会消失,故A错误;
B.抛出后的冰墩墩不受外力作用,由于惯性,冰墩墩沿抛出方向做匀速直线运动,故B正确;
CD.“液桥”是由于水分子间存在引力产生的,故CD错误。
故选B。
2. 下列关于粒子和宇宙的认识正确的是( )
A. 海绵能吸水,说明分子间有空隙
B. 汤姆生发现了电子,说明原子核仍可再分
C. 地球等行星绕太阳运动,说明太阳是宇宙的中心
D. 端午节闻到粽子香味,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.海绵能吸水,是因为海绵本身存在肉眼可见的多孔结构(属于宏观空隙),并非分子间的微观空隙。分子间的空隙是微观层面的,无法通过海绵吸水这一宏观现象直接证明,故A错误;
B.汤姆生发现电子,说明原子是可再分的(原子由原子核和核外电子构成),而非 “原子核仍可再分”。不是故B错误;
C.地球等行星绕太阳运动,说明太阳是太阳系的中心;但宇宙是无限的,不存在 “宇宙中心” 这一说法(现代天文学认为宇宙没有固定中心,且在不断膨胀),故C错误;
D.端午节闻到粽子香味,是因为粽子中的香味分子通过空气不断扩散,扩散现象直接证明了 “分子在不停地做无规则运动”,故D正确。
故选D。
3. 2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行了第24届冬奥会。如图所示,是冰壶比赛的情景。下列说法中正确的是( )
A. 运动员将冰壶推出后,冰壶能在冰面上继续滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
B. 运动员不停地刷冰面,是为了增大冰壶与冰面的摩擦力
C. 运动员推冰壶时,手对冰壶的推力和冰壶受到的重力是一对相互作用力
D. 静止在水平冰面上的冰壶,冰面对冰壶的支持力和冰壶受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员将冰壶推出后,冰壶由于具有惯性能在冰面上继续滑行,最终在摩擦力的作用下停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.运动员不停地刷冰面,是通过做功的方式增大冰块内能,冰块温度升高后会熔化成水,是为减小冰壶与冰面的摩擦力,故B错误;
C.运动员推冰壶时,手对冰壶的推力在水平方向,冰壶所受的重力方向竖直向下,方向不是在同一直线,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D.静止在水平冰面上的冰壶,受到冰面的支持力和冰壶的重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动。下列说法正确的是( )
A. 因为汽车静止,失去了惯性,所以汽车未被推动
B. 因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
C. 虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车的重力
D. 虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.一切物体在任何情况下都有惯性,汽车静止,惯性的大小不变,故A错误;
BD.由于汽车未推动,就处于平衡状态,所以推力等于阻力,汽车未被推动,是因为推力小于汽车与地面间的最大静摩擦力,故B错误,D正确;
C.推力与重力不在同一直线上。根本无法去比较衡量。故C错误。
故选D。
5. 如图所示,遮阳伞虽能遮挡阳光,但是当电动车快速行驶时,伞面会被空气向上吹起来,存在较大的安全隐患。2023年夏季,针对电动车安装遮阳伞所带来的严重交通隐患,交警部门加大检查拆除力度。下列四种图示情景与其原理相同的是( )
A. 飞机的机翼设计成流线型
B. 铁轨铺在宽大枕木上
C. 纸片托住水
D. 水利大坝上窄下宽
【答案】A
【解析】
【详解】A.空气经过遮阳伞时,在时间相同内,空气经过上方的路程大于下方,那么伞上方的空气流速大于下方的空气流速,由于流体流速大的地方压强小,所以,上方压强小于下方压强,伞面容易被空气向上吹起来。飞机加速起飞时,机翼的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小;机翼下方是平面,空气的流速小,压强大,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力,两种情景原理相同,故A符合题意;
B.火车铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小铁路对路基的压强,保护路基,与遮阳伞被吹起的原理不同,故B不符合题意;
C.纸片托住水的原理是大气的压力要比水的重力更大,利用了大气压强,与遮阳伞被吹起的原理不同,故C不符合题意;
D.液体压强随深度的增大而增大,所以水利大坝设计成上窄下宽,以保护水坝,与遮阳伞被吹起的原理不同,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图,甲、乙两个实心均匀正方体静止的放在水平地面上,它们对地面的压强相同,则下列判断正确的是( )
A. 甲的密度大,甲受到的重力大 B. 甲的密度小,甲受到的重力小
C. 甲的密度大,甲受到的重力小 D. 甲的密度小,甲受到的重力大
【答案】D
【解析】
【详解】因为甲乙对地面的压强p相等,由图示可知,h甲>h乙,所以由规则柱体的压强公式p=ρgh可知:ρ甲<ρ乙。因为甲、乙对水平地面的压强p相等,由图示可知,S甲>S乙,根据
有
G=F=pS
可知:G甲>G乙。故ABC错误,D正确。
故选D。
7. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A. 潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
B. 潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
C. 潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速将水吸入潜艇的水箱中
D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由阿基米德原理知道,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,不变,变小,因此所受的浮力变小,故A错误;
B.潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C错误;
D.由阿基米德原理知道,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中,排开液体的体积变小,所受的浮力变小。故D正确。
故选D。
8. 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。
9. 跳远是一项传统的体育运动项目,在跳远比赛中,运动员加速助跑、起跳、落地的几个阶段如图所示。下列说法正确的是( )
A. 助跑是为了增大惯性,提高跳远成绩
B. 加速助跑阶段,机械能增加
C. 最高点处动能为零,重力势能最大
D. 起跳后到落地前过程中,没有力对运动员做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体保持原有运动状态不变的性质,惯性大小只与物体质量有关,助跑不能增大惯性。故A错误;
B.加速助跑阶段,速度增大,质量不变,动能增大;高度不变,质量不变,重力势能不变。机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能增加,故B正确;
C.在最高点处,运动员在水平方向上有一定速度,所以动能不为零,故C错误。
D.起跳后到落地前过程中,运动员受到重力作用,并且在重力方向上有移动的距离,重力对运动员做功,故D错误。
故选B。
10. 小明玩悠悠球时展开思考,关于悠悠球下列说法正确的是( )
A. 自由下降过程中悠悠球的重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能
B. 下降到最低点时,如果所受的力全部消失,悠悠球将保持静止
C. 在上升和下降过程中,由于与空气摩擦,机械能总量保持不变
D. 悠悠球“睡眠”(长时间在最低点旋转)时,动能保持不变,重力势能最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.自由下降过程中悠悠球的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故A正确;
B.下降到最低点时,悠悠球的速度最大,如果所受的力全部消失,悠悠球将做匀速直线运动,故B错误;
C.在上升和下降过程中,由于与空气摩擦,机械能转化为内能,机械能总量减小,故C错误;
D.悠悠球“睡眠”(长时间在最低点旋转)时,质量不变,速度不变,动能保持不变,高度最低,重力势能最小,故D错误。
故选A。
11. 如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为,功率的大小分别为,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,同一个人先后两次用同样的力,分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离,根据W=Fs可知,拉力的大小相同,在力的方向上移动的距离相同,则拉力做功相同,即
W1=W2
由题知,做功用的时间相同,根据可知,两次做功的功率相同,即
P1=P2
故ABD错误,C正确。
故选C。
12. 如图是常用的一些工具,给我们带来了很多便利。其中属于费力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 核桃夹
C. 园艺剪刀 D. 定滑轮
【答案】A
【解析】
【详解】费力杠杆的动力臂小于阻力臂,费力省距离;
A.食品夹使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力杠杆,故B不符合题意;
C.园艺剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选A。
13. 如图1所示,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,期冀孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,小孩和篮子的总质量为12kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时OA=9cm,OB=36cm。下列说法不正确的是( )
A. 该杆秤的悬挂点O是称量时的支点
B. 该秤砣的质量为4kg
C. 要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更大的秤砣
D. 若换称质量较大的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点右边
【答案】B
【解析】
【详解】A.支点是杠杆发生作用时起支撑作用固定不动的一点,该杆秤的悬挂点O是称量时的支点,故A正确,不符合题意;
B.根据杠杆平衡条件可得
解得m秤砣=3kg;故B错误,符合题意;
C.由杠杆平衡条件可得即所以要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更大的秤砣,故C正确,不符合题意;
D.因为,所以孩子及秤钩和所坐篮子的总重力大于秤砣的重力,根据G=mg可知孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量,若换称下一个体重较大的孩子,秤砣和篮子等都不变,则作用在杠杆A点的力变大,动力臂不变,作用在杠杆B点的力不变,根据杠杆平衡条件可知阻力臂会变大,所以调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在B点右边,故D正确,不符合题意。
故选B。
14. 如图所示,一密闭容器放在桌面上,如图(a)所示,此时液体对容器底压力为F1,容器对桌面的压强为p1,将容器倒立放置,此时液体对容器底的压力为F2,容器对桌面的压强为p2,如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A. F1=F2,p1=p2 B. F1>F2,p1<p2
C. F1>F2,p1>p2 D. F1<F2,p1<p2
【答案】B
【解析】
【详解】AC.容器质量相同,水质量相同,则总重力相等,因为在水平面上压力等于重力,所以容器对桌面的压力相等,根据知,倒置受力面积减小,压强增大,即
p1<p2
故AC错误;
BD.正立时,液体对容器底的压力
F1=p1S1=ρgh1S1>G
倒置时,液体对容器底的压力
F2=p2S2=ρgh2S2<G
所以F1>F2,故D错误,B正确。
故选B。
15. 甲乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A. 甲杯盐水的密度比乙杯的大
B. 鸡蛋在乙杯中排开液体的质量大
C. 甲杯底部所受的液体压力比乙杯的小
D. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力大
【答案】C
【解析】
【详解】A.鸡蛋密度等于甲杯盐水密度,鸡蛋密度小于乙杯盐水密度,因此甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小,故A不符合题意;
B.鸡蛋在甲乙两杯中浮力相等,根据阿基米德原理,鸡蛋在甲杯中排开盐水的重力等于在乙杯中排开盐水的重力,即鸡蛋在甲乙杯中排开液体的质量相等,故B不符合题意;
C.甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小,根据,甲杯底部所受的液体压强比乙杯小,根据,甲杯底部所受的液体压力比乙杯的小,故C符合题意;
D.鸡蛋在甲杯中悬浮,浮力等于重力,在乙杯中漂浮,浮力也等于重力,因此在甲杯中受到的浮力等于乙杯中受到的浮力,故D不符合题意。
故选C。
二、填空与作图题:本题共4小题,填空每空1分,作图每小题2分,共15分。
16. 善于观察和动手实践的小明看到了下列现象,请帮他解答:
(1)小明用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有___________,其位置几乎不变。
(2)妈妈买了如图所示的一种连体花瓶,在任何一只花瓶中倒入水,三个花瓶中水位都会相平,这种花瓶应用了___________原理。
(3)小明利用筷子和铜丝自制了一个密度计,先后放入装有两种不同密度的盐水中,密度计静止时两烧杯中液面相平,如图所示,甲烧杯中盐水的密度___________乙烧杯中盐水的密度(选填“小于”“等于”或“大于”)。
(4)油条是传统早点之一,妈妈早上自制油条,请在图乙中画出油条浮在油面上所受浮力F浮及重力G的示意图__________(实心“·”为重心)。
(5)爸爸制作了一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆OBA的动力臂l1和杠杆所受阻力F2的示意图__________。
(6)如图所示是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是___________(选填“A”或“B”)。
【答案】(1)惯性 (2)连通器
(3)小于 (4)
(5) (6)B
【解析】
【小问1详解】
上方棋子原本静止,下方棋子被击出时,上方棋子由于惯性,要保持原来的静止状态,位置几乎不变。
【小问2详解】
连体花瓶的三个部分底部连通、上端开口,符合连通器结构特点,倒入水后水不流动时水位相平,应用了连通器原理。
【小问3详解】
密度计在两种盐水中均漂浮,浮力等于重力(重力不变,浮力不变 )。根据阿基米德原理,甲中密度计排开液体体积大,所以甲烧杯中盐水密度小于乙烧杯中盐水密度 。
【小问4详解】
原理:油条漂浮,浮力与重力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用在重心。作图:从重心竖直向上画箭头标,竖直向下画箭头标G ,两力线段长度相等 。如图所示:
【小问5详解】
动力臂:先找动力(拉绳的力,沿绳方向),从支点向动力作用线作垂线段,标 。阻力:阻力是物体M对杠杆的拉力,作用点在杠杆,方向竖直向下,画箭头标。如图所示:
【小问6详解】
定滑轮轴固定,动滑轮轴随物体运动;A滑轮轴固定是定滑轮,B滑轮轴随晾衣架动,属于动滑轮。
故选B
17. 蹦极是一种运动游戏。如图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,B点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向A点运动的过程中(忽略空气阻力),其重力势能逐渐转化为______能;游戏者从A点到B点的过程中,绳子具有的______能逐渐增加;到达B点时游戏者受到的弹力大于重力,所以游戏者在B点时______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
【答案】 ①. 动 ②. 弹性势 ③. 不是
【解析】
【详解】[1]游戏者从最高点到A时,高度减小,速度变大,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能。
[2]从A点到B点的过程中,绳子逐渐伸长,弹性形变程度变大,弹性势能变大。
[3]到达B点时游戏者受到的弹力大于重力,合力不为零,所以游戏者在B点时不是处于平衡状态。
18. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,可将舂看作是一根杠杆,杠杆模型如图乙所示。若碓头重为200N,捣谷人右脚在B点用竖直向下的力F踩横木时,刚好可使杠杆转动,不计横木的重力和转动摩擦,已知OA长1.5m,OB长1m。碓头竖直下落0.5m,重力对它做的功为___________J;杠杆刚好转动时,捣谷人右脚用的力为___________N。
【答案】 ①. 100 ②. 300
【解析】
【详解】[1]重力对它做的功为
[2]杠杆刚好转动时,根据杠杆平衡条件可得
即
19. 将一滴墨汁滴入一杯清水中,过一会儿,整杯水都变黑了,这是一种___________现象,说明物质分子是不停地运动的。在电子显微镜下,物质的微观结构清晰可见,如图甲所示是某种___________(选填“固”“液”或“气”)态物质的微观结构。
【答案】 ①. 扩散 ②. 固
【解析】
【详解】[1]墨汁滴入清水中,过一会儿,整杯水都变黑,是墨汁和清水相互进入对方了,这是一种扩散现象。
[2]固体分子间的距离小,具有一定的体积和形状;气体分子间的距离很远,容易被压缩;液体分子之间的作用力比固体的小,分子没有固定的位置,没有确定的形状。由图示中,甲为固态物质的微观结构,乙是液态的微观结构,丙是气态的微观结构。
三、实验探究题:本题共4小题,每空1分,共30分。
20. 同学们利用如图所示步骤研究“影响液体内部压强的因素”。
(1)如图甲所示,U形管压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器,使用前应该检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)比较图乙和图丙,可以初步得出结论是:___________。
(3)如果要探究液体内部压强是否与液体密度有关,应选择__________两图进行比较。
(4)在正确进行实验时,采取下列哪个方法后,重新调节压强计,橡皮膜在水中同一深度,U形管左右液面高度差会更加明显__________。
A.换用装水更多的U形管
B.换用内径更细的U形管
C.将U形管中的水换成酒精
(5)同学们用图戊所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,并测量了以下物理量:
A.右侧待测液体液面到容器底的深度 B.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度
C.左侧水面到容器底的深度 D.左侧水面到橡皮膜中心的深度
请你推导出待测液体密度的表达式为__________(选择题中合适的字母和表示)。
【答案】 ①. 不属于 ②. 不漏气 ③. 在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大 ④. 丙、丁 ⑤. C ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]U形管压强计一端开口一端密封不属于连通器。
[2]用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置气密性良好,不漏气。
(2)[3]分析乙、丙实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
(3)[4]要探究液体内部压强是否与液体密度有关,应控制探头所在液体深度相同,液体密度不同,故应选择丙、丁两组实验进行探究。
(4)[5]如果被测压强大小相同,根据可知,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,应该将U形管中的水换成酒精,故选C。
(5)[6]实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度,如图戊,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即,根据液体压强公式得
解得待测液体密度的表达式为。
21. 如图所示是小明探究浮力大小与哪些因素有关的实验。(,g取10N/kg)
(1)由图可知物体的重力为___________N,浸没在水中时受到的浮力为___________N;
(2)由图ACD可知,浸没在液体中的物体所受浮力大小与深度___________(选填“无关”或“有关”);
(3)由图ACE可知,浸没在液体中的物体所受浮力大小与___________有关;
(4)由图___________三图,可探究浮力大小与排开液体体积的关系;
(5)由实验可得物体的密度__________kg/m3,酒精的密度__________kg/m3;
(6)如图所示,弹簧测力计吊着物体缓慢浸入水中的过程中,以下能表示弹簧测力计示数F拉与物体底部浸入水中深度h关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 4.5 ②. 1.5
(2)无关 (3)液体密度
(4)ABC(或ABD)
(5) ①. 3×103 ②. 0.8×103
(6)C
【解析】
【小问1详解】
[1]图中弹簧测力计的分度值为0.1N,则物体的重力为
[2]图中物体完全浸没在水中,根据称重法可得,物体受到的浮力为
【小问2详解】
由图ACD可知,在图中,物体浸没深度不同,但弹簧测力计示数相同,浮力相同,故浸没在液体中的物体所受浮力大小与深度无关。
【小问3详解】
由图ACE可知,图C液体为水,图E液体为酒精,在图CE中,物体浸没深度相同,液体不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,故浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。
【小问4详解】
探究浮力与排开液体体积关系,需控制液体密度相同、改变排开体积,故可选ABC或ABD。
【小问5详解】
[1]物体浸没在水中时受到的浮力大小是1.5N,由可知,物体完全浸没在水中时体积为
物体的质量为
物体的密度为
[2]物体浸没酒精中浮力大小为
由可知,酒精的密度为
【小问6详解】
弹簧测力计吊着物体缓慢浸入水中的过程中,随物体排开液体体积的增加,物体受到的浮力增加,则弹簧测力计的示数会变小,当物体完全浸没后,排开液体的体积不变,则浮力不变,弹簧测力计的示数不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
22. 小明做“探究杠杆平衡条件”的实验,如图所示。
(1)实验前若杠杆分别是在如图甲和乙所示位置静止,其中杠杆处于平衡状态的是___________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。为了___________和避免杠杆自重对实验的影响,需要调节杠杆在水平位置平衡,图甲杠杆的平衡螺母应向___________(选填“右”或“左”)调节。
(2)如图丙所示,在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表:
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
……
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是___________。
(3)如图丙所示,杠杆处于平衡状态,下列措施中杠杆会再次处于平衡状态的是( )(填选项)。
A. 两边加挂相同质量的钩码
B. 两边钩码都向中间移动相同的距离
C. 两边钩码的质量都变为原来的2倍
(4)实验时,还可以把一边的钩码去掉,改用弹簧测力计使杠杆平衡(设弹簧测力计的拉力为动力)。如图丁所示,动力从a位置转到b位置的过程中,弹簧测力计的示数会___________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是___________。
(5)实验结束后,小明自制了一个杆秤,如图戊所示,杆秤的0刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg,则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为___________kg。小明在家里找到一杆除了秤砣生锈外,其他均完好的杆秤,则用这个杆秤测得的物体质量与物体的实际质量相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 甲和乙 ②. 便于测量力臂 ③. 右
(2)F1l1=F2l2
(3)C (4) ①. 变大 ②. 力臂变小,力变大(意思正确即可)
(5) ①. 0.4 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]实验前若杠杆分别是在如图甲和乙所示位置静止,杠杆静止或匀速转动都处于平衡状态,所以甲和乙都处于平衡状态。
[2][3]为了方便测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响,实验时应先调节杠杆在水平位置平衡;由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
由表格中数据知,第一组数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm
第二组数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm
第三组数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm
可得杠杆的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即杠杆平衡的条件是F1l1=F2l2。
【小问3详解】
设一个钩码为G,一格的长度为L;
A.两端的钩码下分别再加挂一个钩码,则左边=3G×3L,右边=4G×2L,因为3G×3L>4G×2L所以不平衡,故A错误;
B.两边钩码都向中间移动相同的距离,左边=2G×2L,右边=3G×L,左右不相等,故不平衡,故B错误;
C.两边钩码质量都变为原来的2倍,左边=4G×3L,右边=6G×2L,左右相等,故平衡,故C正确;
故选C。
【小问4详解】
[1][2]保持C点不变,测力计从a位置转动b位置时,此时F的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力变大。
【小问5详解】
[1]秤砣的重力为
依题意与杠杆平衡条件得
则
当秤砣在提纽右侧距离提纽5cm处时,杆秤在水平位置平衡时,秤钩处挂的物体的重力为
则
由G=mg得,此时物体的质量为
[2]若秤砣生锈,秤砣质量增大,秤砣重力增大,而G物和L物不变,所以根据杠杆平衡条件可知,L砣要减小,则杆秤所测物体的质量会偏小。
23. 小明设计如图所示的装置“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,利用小球由静止从斜面滚下,撞击水平面上的木块。
(1)实验中探究的“物体的动能”是指小球___________(选填“在斜面上”或“撞击木块时”)的动能。通过观察___________来比较动能的大小,这种方法称为___________。
(2)分析图甲、乙两次实验,是探究物体动能与__________的关系。
(3)分析图_________两次实验现象,可得出初步结论:当物体的速度一定时,物体的质量越大,其动能就越大。
(4)根据甲、丙两图得出的结论可解释标语( )(填字母)。
A. “高空抛物,害人害己”
B. “向超速挥手,与平安牵手”
C. “超载运输,祸从货起”
(5)若利用如图的器材做“阻力对物体运动的影响”实验,必须增加的器材是( )(填写字母序号)。
A. 倾斜程度不同的斜面
B. 粗糙程度不同的水平面
C. 质量不同的小球
【答案】(1) ①. 撞击木块时 ②. 木块移动的距离 ③. 转换法
(2)速度 (3)甲、丙
(4)C (5)B
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中,小球从斜面上滚下,撞击水平面上的木块,研究的是小球撞击木块时的动能大小对木块运动的影响,所以探究的“物体的动能”是指小球撞击木块时的动能。
[2][3]在该实验中,通过观察木块被推动的距离来比较小球动能的大小,木块被推动得越远,说明小球的动能越大。这种方法称为转换法。
【小问2详解】
分析图甲、乙两次实验,小球的质量相同,从斜面上滚下时的高度不同,到达水平面时的速度不同,高度越高,速度越大,木块被推动的距离越远,所以是探究物体动能与速度的关系。
【小问3详解】
要得出“当物体的速度一定时,物体的质量越大,其动能就越大”的结论,需要控制小球到达水平面时的速度相同,改变小球的质量。 图甲、丙中,小球从相同的高度滚下,到达水平面时的速度相同,丙图中小球的质量大,木块被推动的距离远,所以分析图甲、丙两次实验现象,可得出该结论。
【小问4详解】
由以上分析可知,甲、丙两图得出的结论是,速度一定时,物体质量越大,动能越大。
A.“高空抛物,害人害己”,说明物体所处高度高,重力势能大,破坏性越大,故A不符合题意;
B.“向超速挥手,与平安牵手”,强调的是速度对动能的影响,故B不符合题意;
C.“超载运输,祸从货起”,超载即质量过大,在速度一定时,质量越大,动能越大,发生事故时危害更大,符合甲、丙两图得出的结论,故C符合题意。
故选C。
【小问5详解】
“阻力对物体运动的影响”实验,应使同一小球从同一斜面的相同高度滚下,需要改变水平面的粗糙程度,观察小球在不同粗糙程度水平面上运动的距离,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
24. 某大学两位研究生设计出都市蚂蚁概念车(如图所示),荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项。该车外表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,轮胎与地面的总接触面积,标准乘载100kg。在标准乘载时,求:(g=10N/kg,)
(1)都市蚂蚁车对水平路面的压强;
(2)都市蚂蚁车以5m/s的速度在公路上匀速行驶10min时,受到的阻力是车总重的0.4倍,牵引力的功率;
(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请通过计算判断它能否浮在水面上。
【答案】(1)
(2)1×104W (3)能浮在水面上
【解析】
【小问1详解】
车总质量为
车对水平路面的压力等于重力,即
根据公式可知,车对水平路面的压强为
【小问2详解】
车匀速直线运动,受力平衡,在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即
根据公式可知,牵引力功率为
【小问3详解】
当车全部进入水中时,根据公式可知,车受到的浮力为
因为浮力大于重力,根据沉浮条件可知,物体上浮,最终会漂浮在水面上。
25. 如图所示,小明用大小为100N、竖直向上的拉力F,在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m。提升过程中,不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F的功率;
(2)动滑轮的机械效率;
(3)动滑轮的重力。
【答案】(1)100W
(2)80% (3)40N
【解析】
【小问1详解】
图中是动滑轮,有效绳子段数,则绳子自由端移动距离为
拉力F做功为
则拉力F的功率
【小问2详解】
动滑轮的机械效率为
【小问3详解】
不计绳重和摩擦,动滑轮的重力
26. 如图甲所示是古代的一种计时工具:漏刻。据史书记载,西周时就已经出现了漏刻。漏刻由漏壶和标尺两部分构成,漏壶用于泄水或盛水,用于泄水称为“泄水型漏刻”,用于盛水称为“受水型漏刻”,图乙为最初的受水型漏刻原理图,使用时,先在受水壶中插入一根刻有时刻的标杆,称为箭刻,箭刻下以一只浮舟相托,浮于水面,当平水壶中的水流入受水壶中时,箭杆上升,以壶口处箭上刻度指示时刻。后来古人发现当平水壶刚装满水时,水滴得有些快,随着水量的减少,便滴得慢了,待到水剩下不多时,就滴得更慢,导致计时不精确,所以需要经常调节,古人用自己的智慧进行了改进,就成了多级漏刻,也称为复式漏刻。多级漏刻将壶增加到四个,从上到下依次阶梯摆放,如图丙所示,最上面的两个壶是补偿壶,第三个壶是平水壶,第三个壶还在固定液面之上增加了一个分水壶,这样可以提高计时的精确性,只要确定好起始时间,漏刻就得以正常的工作计时。漏刻一直使用到清朝,直到钟表引入之后才被弃用。请回答下列问题:
(1)漏刻计时过程中,浮舟所受浮力将___________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)请用压强相关知识解释最初的受水型漏刻的平水壶中水的滴速越来越慢的原因___________;
(3)请判断:多级漏刻中,当补偿壶中的水位过高或过低对漏刻计时精确性的影响,并选择过高或过低其中一个进行判断并解释___________。
【答案】(1)不变 (2)见解析
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
浮舟浮于液面,所受的浮力等于自身的重力,计时过程浮舟自身的重力不变,所受的浮力不变。
【小问2详解】
最初的受水型漏刻,平水壶中的水越滴越少,水的深度降低,导致水的压强减小,所以水的滴速越来越慢。
【小问3详解】
回答一:过高时无影响,当补偿壶中的水位过高时,补偿壶中的水位始终高于下级受水壶中水位,由于分水壶的存在使平水壶的深度始终能够保持一致,水的压强不变,滴速不变;
回答二:过低时有影响,当补偿壶中的水位过低时,会导致补偿壶中水的滴速小于受水壶中水的滴速,从而使受水壶中水位逐渐下降,水的压强逐渐变小,滴速逐渐变慢。
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