精品解析:河北省保定市莲池区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
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内容正文:
2024~2025学年第二学期期末质量监测
八年级物理试题
考生注意:1、本试卷共6页,满分60分,考试时间60分钟。
2、请认真阅读答题纸上的注意事项,并将正确答案写在答题纸上。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 如图是一本初中物理课本,下列对此课本的估测值与真实值最接近的是( )
A. 这本书的长度约为25dm
B. 重力约为20N
C. 平放时对桌面压强约为200Pa
D. 从地上捡起这本书放到课桌桌面上,大约需要克服重力做功1.5J
2. 在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上,小明列举的以下观点中错误的是( )
A. 轮胎上有花纹——增大摩擦力
B. 用铝合金做车架——可减轻车身质量
C. 刹车把手是杠杆——可以省力
D. 停止蹬车,车仍运动——车受到惯性作用
3. 物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A. 用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B. 人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C. 有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D. 飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
4. 如图所示现象属于利用大气压工作的是( )
A. 茶壶 B. 吸盘紧贴墙上
C. 船闸 D. 高压锅煮饭快
5. 如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 核桃夹
C. 筷子 D. 镊子
6. 同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图中d是从a孔喷出水的落点
B. 这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C. 这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D. 在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
7. 将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示.下列判断正确的是
A. 两小球所受浮力大小相等
B. 乙烧杯中液体的密度大
C. 乙烧杯中小球排开的液体质量大
D. 甲烧杯底部受到液体的压强小
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. 如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 拉力F为800N
C. 拉力F的功率为360W D. 动滑轮的机械效率为90%
10. 《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,,M端用绳子悬挂重200N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A. 该杠杆是费力杠杆
B. 杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C. M端绳子拉力对物体做功为100J
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 用橡皮筋做成“弹弓”,能将物体弹射,手拉橡皮筋,橡皮筋伸长,说明力可以使物体发生______;拉长的橡皮筋具有______能。
12. 如图所示,现在很多地方设有轮椅专用通道,为残疾人通行提供方便。它实际上就是简单机械中的 ______(选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”);属于 ______(选填“省力”、“费力”或“省功”)机械。
13. 2025年央视春晚《秧BOT》节目火遍全网。一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌,还玩着转手绢、抛手绢等花样。如图是机器人“抛手绢”环节,抛出去的手绢在上升过程中,机器人对手绢______(选填“做了功”或“不做功”);重力势能______(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
14. 如图所示,物体A以3cm/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,则绳子自由端拉动速度为______cm/s,若此时弹簧测力计的示数为2N,物体A在2s内克服摩擦力做的功为______J。(滑轮、弹簧测力计的重力及滑轮处的摩擦忽略不计)
15. 如图1所示,在杠杆AO的点挂一物体M,在点施加一斜向上的拉力,杠杆在水平位置保持静止,为支点。已知,,,忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。则物体M的重力为______N.撤去,仍使杠杆保持水平静止,在点施加一个最小的力______N。
16. 小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置和过程如甲图所示。
(1)实验中每次使小车在斜面上由静止释放的高度相同,这样做的目的是____________;
(2)小明收集了如下表所示的实验数据,分析可知阻力对物体运动的影响是:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,在水平面上运动的距离越____________。小明进一步推理:若小车在水平面上受到的阻力为零,小车将____________;
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力大小
大
较大
小
小车移动的距离/cm
11.2
23.7
33.6
(3)如图乙所示为某些高速公路上为失控车辆所设置的紧急避险车道,通过上面的探究学习我们知道,避险车道铺上砂石是为了______,从而减小车速,而且紧急避险车道一般为斜面,从能量转化的角度来看是因为:____________,使车尽快停下。
17. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数。你认为他的想法______(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
①
②
(2)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整。①______;②______。
(3)通过比较______(填实验次数的序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组机械效率越高。
(4)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”。分析表中实验数据,你认为这句话是______(填“正确”或“错误”)的。
18. 某小组的同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量100g的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止时如图甲所示,应将左端平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在处挂4个钩码,将弹簧测力计的挂钩挂在处,要使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计沿______方向的拉力最小,为______N;
(3)挂在点的弹簧测力计由位置1逐渐转至位置2的过程中,1、2两位置关于竖直线对称,杠杆在水平位置始终保持平衡,如图丙,弹簧测力计示数将______;(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”)
【拓展】
(4)①在进行如图丁所示操作时,同学们发现杠杆不再平衡,这说明______可以影响杠杆平衡;
②在丁图中画出右侧绳对杠杆的拉力的示意图及该力的力臂______。
19. 2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
20. 如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B(与A相连)和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小亮将空吊篮A提升到高处,施加的拉力随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。(忽略绳重及摩擦,取10N/kg)求:
(1)该装置中动滑轮的重力?
(2)1~2s内拉力的功率?
(3)此装置提升重物的最大机械效率?
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2024~2025学年第二学期期末质量监测
八年级物理试题
考生注意:1、本试卷共6页,满分60分,考试时间60分钟。
2、请认真阅读答题纸上的注意事项,并将正确答案写在答题纸上。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 如图是一本初中物理课本,下列对此课本的估测值与真实值最接近的是( )
A. 这本书的长度约为25dm
B. 重力约为20N
C. 平放时对桌面压强约为200Pa
D. 从地上捡起这本书放到课桌桌面上,大约需要克服重力做功1.5J
【答案】D
【解析】
【详解】A.初中物理课本的长度通常在25cm左右,25dm等于2.5m,这个长度远大于课本实际长度,故A不符合题意;
B.一本初中物理课本的质量大约m=200g=0.2kg
根据重力公式G=mg(g取10N/kg),易知其重力约为G=mg=0.2kg ×10N/kg=2N
20N远大于实际重力,故B不符合题意;
C.课本平放时,质量约200g,即0.2kg,重力约2N,与桌面的接触面积大概在500cm2,即0.05m2左右,根据压强公式,可得压强约为
200Pa与40Pa相差太多,故C不符合题意;
D.从地上捡起课本放到课桌桌面,课桌高度约0.8m,课本重力约2N,根据功的公式W=Gh,克服重力做功约为W=Gh=2N×0.8m=1.6J
与1.5J接近,故D符合题意。
故选D。
2. 在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上,小明列举的以下观点中错误的是( )
A. 轮胎上有花纹——增大摩擦力
B. 用铝合金做车架——可减轻车身质量
C. 刹车把手是杠杆——可以省力
D. 停止蹬车,车仍运动——车受到惯性作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.轮胎上有花纹是在压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.车架为铝合金材质,密度较小,在体积相等的情况下,整车质量越小,可减轻质量,故B正确,不符合题意;
C.自行车的车把相当于杠杆,且动力臂大于阻力臂,所以刹车把手属于省力杠杆,故C正确,不符合题意;
D.停止蹬车,车还能继续向前运动,是因为车具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说车受到惯性作用,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A. 用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B. 人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C. 有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D. 飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.用久的菜刀需要磨一磨,是通过减小受力面积,来增大压强,故A错误;
B.人行盲道有凸起,是通过减小受力面积,增大压强,故B错误;
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外空气流速大,气压变小,故C错误;
D.飞机受到升力,是因为机翼上凸下平,所以上下表面空气的流速不同,造成上下表面受到的压强不同,故D正确。
故选D。
4. 如图所示现象属于利用大气压工作的是( )
A. 茶壶 B. 吸盘紧贴墙上
C. 船闸 D. 高压锅煮饭快
【答案】B
【解析】
【详解】A.茶壶的壶嘴和壶身底部相互连通,构成了一个连通器,其工作原理是利用连通器原理,不是利用大气压工作的,故A不符合题意;
B.吸盘紧贴墙上时,需先排出吸盘内的空气,使得吸盘内的气压小于外界大气压,外界大气压就会将吸盘紧紧压在墙上,这是利用大气压工作的,故B符合题意;
C.船闸的工作过程是先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相平,然后关闭这一端,打开另一端,船闸里的水位再逐渐与另一端相平,其原理是利用连通器,不是利用大气压,故C不符合题意;
D.高压锅煮饭快是因为高压锅密封性能好,锅内气压增大,水的沸点升高,从而缩短煮饭时间,利用的是气压与沸点的关系,并非大气压,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 核桃夹
C. 筷子 D. 镊子
【答案】B
【解析】
【详解】A.食品夹使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.筷子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
6. 同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 图中d是从a孔喷出水的落点
B. 这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C. 这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D. 在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.a、b在同一竖直线上,b孔的深度更大,从b孔喷出的水比从a孔喷出的水急而远,这说明水内部的压强随深度增加而增大;由于b点处水的压强要大于a处水的压强,从而导致了b处得水流速度大于a处得水流速度,所以相同时间内b孔喷出水的质量多,故AD错误,B正确;
C.由于该实验只用了水,无法判断其它液体的情况,即没有控制变量,所以,无法判断液体内部压强的大小是否与液体的密度有关,故C错误。
故选B。
7. 将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示.下列判断正确的是
A. 两小球所受浮力大小相等
B. 乙烧杯中液体的密度大
C. 乙烧杯中小球排开的液体质量大
D. 甲烧杯底部受到液体的压强小
【答案】A
【解析】
【分析】抓住漂浮悬浮以及下沉时物体密度与液体密度关系,重力与浮力关系
【详解】小球在甲杯中漂浮,则所受浮力等于小球重力,小球密度小于液体密度,小球在乙杯中悬浮,则浮力等于小球重力,且小球密度等于液体密度,由于为相同两个小球,则在两杯中所受浮力相等,排开液体质量也相等,甲杯液体密度大于乙杯液体密度,又因为液体高度相等,由压强公式 可得甲杯底部受到液体压强更大.
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. 如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 拉力F为800N
C. 拉力F的功率为360W D. 动滑轮的机械效率为90%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,根据得,货物的提升速度为
因动滑轮上有两股绳子承重,故绳子自由端的移动速度为
故A不符合题意;
B.不计绳重和轮与轴间的摩擦,卷扬机拉力为
故B不符合题意;
C.由得,拉力F的功率为
故C不符合题意;
D.由题意可得,该动滑轮的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
10. 《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,,M端用绳子悬挂重200N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A. 该杠杆是费力杠杆
B. 杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C. M端绳子拉力对物体做功为100J
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,
由于动力臂为ON,阻力臂 为OM,则动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡原理可知,
即动力小于阻力,所以是省力杠杆,故A错误;
B.匀速提升物体时,M端绳子拉力等于物体重力,则
根据杠杆平衡条件可得
代入数据
解得
故B错误;
C.物体上升0.5m,M端绳子拉力对物体做功为
故C正确;
D.拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,则M端绳子拉力对物体做功的功率为
故D错误。
故选C。
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 用橡皮筋做成“弹弓”,能将物体弹射,手拉橡皮筋,橡皮筋伸长,说明力可以使物体发生______;拉长的橡皮筋具有______能。
【答案】 ①.
形变 ②.
弹性势
【解析】
【详解】[1]手拉橡皮筋,橡皮筋受到力的作用被拉长,形状发生变化,属于力的作用效果中的“形变”。
[2]物体因弹性形变而储存的能量称为弹性势能,拉长的橡皮筋因形变而具有此能量。
12. 如图所示,现在很多地方设有轮椅专用通道,为残疾人通行提供方便。它实际上就是简单机械中的 ______(选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”);属于 ______(选填“省力”、“费力”或“省功”)机械。
【答案】 ①. 斜面 ②. 省力
【解析】
【详解】[1]轮椅专用通道是一条与水平面成一定角度的倾斜平面,这样的倾斜平面利用的就是斜面,可以省力。
[2]根据功的原理可知,使用斜面时要费距离,但同时省了力,故斜面属于省力机械。
13. 2025年央视春晚《秧BOT》节目火遍全网。一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌,还玩着转手绢、抛手绢等花样。如图是机器人“抛手绢”环节,抛出去的手绢在上升过程中,机器人对手绢______(选填“做了功”或“不做功”);重力势能______(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不做功 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]抛出去的手绢在上升过程中,机器人对手绢不再有力的作用,手绢是由于惯性向上运动的。根据做功的条件,有力且在力的方向上有距离才做功,此时机器人对手绢没有力的作用,所以机器人对手绢不做功。
[2]手绢在上升过程中,质量不变,高度增加。因为重力势能的大小与质量和高度有关,质量不变时,高度越高,重力势能越大,所以重力势能增大。
14. 如图所示,物体A以3cm/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,则绳子自由端拉动速度为______cm/s,若此时弹簧测力计的示数为2N,物体A在2s内克服摩擦力做的功为______J。(滑轮、弹簧测力计的重力及滑轮处的摩擦忽略不计)
【答案】 ①. 6 ②. 0.24
【解析】
【详解】[1]该滑轮为动滑轮,当物体A做匀速直线运动时,绳子自由端的速度是物体A运动速度的2倍。所以v绳=3cm/s×2=6cm/s
[2]根据题意,滑轮、弹簧测力计的重力及滑轮处的摩擦忽略不计,动滑轮可省一半力,则,则摩擦力大小
物体移动的距离
根据做功公式计算出摩擦力做的功
15. 如图1所示,在杠杆AO的点挂一物体M,在点施加一斜向上的拉力,杠杆在水平位置保持静止,为支点。已知,,,忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。则物体M的重力为______N.撤去,仍使杠杆保持水平静止,在点施加一个最小的力______N。
【答案】 ①. 20 ②. 15
【解析】
【详解】[1]力臂是支点到力的作用线的距离,F的力臂如图所示,OA的长度为,
F与杆的夹角为30°,可知∠DAO也为30°,根据30°直角三角形的直角边与斜边的关系,OD的长度为;
根据杠杆平衡条件,即。
[2]要在A点施加的力最小,必须使力臂最大,即OA为力臂,因此力的方向是垂直OA向上,根据杠杆平衡条件,
即。
16. 小明探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置和过程如甲图所示。
(1)实验中每次使小车在斜面上由静止释放的高度相同,这样做的目的是____________;
(2)小明收集了如下表所示的实验数据,分析可知阻力对物体运动的影响是:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,在水平面上运动的距离越____________。小明进一步推理:若小车在水平面上受到的阻力为零,小车将____________;
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力大小
大
较大
小
小车移动的距离/cm
11.2
23.7
33.6
(3)如图乙所示为某些高速公路上为失控车辆所设置的紧急避险车道,通过上面的探究学习我们知道,避险车道铺上砂石是为了______,从而减小车速,而且紧急避险车道一般为斜面,从能量转化的角度来看是因为:____________,使车尽快停下。
【答案】 ①. 使小车到达斜面底端时的速度相同 ②. 远 ③. 做匀速直线运动 ④. 增大阻力 ⑤. 动能转化为重力势能,动能减小,速度减小
【解析】
【详解】(1)[1]本实验需要控制小车到达水平面时的速度相等,故需要将小车由静止释放。
(2)[2]由表中数据可知,水平面越光滑,小车在水平面上运动的距离越大。
[3]通过实验和推理可知,若小车在水平面上不受阻力,则保持匀速直线运动状态。
(3)[4]避险车道铺上砂石,可以增大接触面的粗糙程度,从而增大阻力。
[5]紧急避险车道一般为斜面,故当小车冲上斜面时,动能转化为重力势能,动能减小,速度减小。
17. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数。你认为他的想法______(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
①
②
(2)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整。①______;②______。
(3)通过比较______(填实验次数的序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组机械效率越高。
(4)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”。分析表中实验数据,你认为这句话是______(填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1) ①. 不正确 ②. 摩擦
(2) ①. ②.
(3)2、3 (4)错误
【解析】
【小问1详解】
[1][2]让弹簧测力计处于静止时读数,这种想法不正确,因为静止时,没有绳与轮之间、轮与轴间的摩擦,会导致测量值偏小,因此想法不正确是因为他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
【小问2详解】
[1][2]图丁中,提升动滑轮绳子的根数为4根,绳端移动的距离,
机械效率为。
【小问3详解】
图乙和丙,滑轮组中的动滑轮和定滑轮的个数都相同,绕线相同,是同一滑轮组,所以由实验2、3可得出题中的结论。
【小问4详解】
表格中1、2数据对应甲、乙两图,乙比甲更省力,但机械效率相同,分析可知,表格中3、4数据对应丙、丁两图,由第(2)小问分析可知,图丙滑轮组的机械效率为,丁比丙更省力,但机械效率更低,因此“机械越省力,它的机械效率越高”这句话是错误的。
18. 某小组的同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量100g的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止时如图甲所示,应将左端平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在处挂4个钩码,将弹簧测力计的挂钩挂在处,要使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计沿______方向的拉力最小,为______N;
(3)挂在点的弹簧测力计由位置1逐渐转至位置2的过程中,1、2两位置关于竖直线对称,杠杆在水平位置始终保持平衡,如图丙,弹簧测力计示数将______;(选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”)
【拓展】
(4)①在进行如图丁所示操作时,同学们发现杠杆不再平衡,这说明______可以影响杠杆平衡;
②在丁图中画出右侧绳对杠杆的拉力的示意图及该力的力臂______。
【答案】(1)右 (2) ①. 竖直向下 ②. 6
(3)先变小后变大 (4) ①. 力的方向 ②.
【解析】
【小问1详解】
杠杆静止时如图甲所示,杠杆左端下沉,右端上翘。根据杠杆平衡螺母的调节原则,哪端上翘就向哪端调节,所以应将左端平衡螺母向右端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
[1]观察图乙可发现,弹簧测力计只有竖直向下时,力臂最大,力最小。
[2]每个钩码的质量为m=100g=0.1kg,重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
一格长度为L,根据杠杆平衡条件可得
解得F拉=6N。
【小问3详解】
挂在C点的弹簧测力计由位置1逐渐转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短。根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂先变长后变短,所以动力先变小后变大,即弹簧测力计示数将先变小后变大。
【小问4详解】
[1] 在进行如图丁所示操作时,同学们发现杠杆不再平衡,此时力的作用点不变,力的大小不变,但是力的方向发生了变化,这说明力的方向可以影响杠杆平衡。
[2] 过右侧绳与杠杆的接触点沿绳的方向画出拉力F,然后从支点O向拉力F的作用线作垂线,垂线段就是该力的力臂L1,如图所示:
19. 2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
【答案】(1)1.2×105N
(2)2×105Pa (3)3600N
【解析】
【小问1详解】
“蓝鲸号”体积为,在近海悬浮时,排开水的体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力
【小问2详解】
“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强
【小问3详解】
若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,“蓝鲸号”所受浮力
由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重
20. 如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B(与A相连)和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小亮将空吊篮A提升到高处,施加的拉力随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。(忽略绳重及摩擦,取10N/kg)求:
(1)该装置中动滑轮的重力?
(2)1~2s内拉力的功率?
(3)此装置提升重物的最大机械效率?
【答案】(1)0.5kg
(2)40W (3)80%
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,1~2s内拉力为10N,A被2股绳吊起匀速上升,n=2,由得,动滑轮的重力G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
【小问2详解】
由图丙可知,1~2s内物体的运动速度v物=2m/s,则绳端运动速度v=2v物=2×2m/s=4m/s
故拉力F的功率为
【小问3详解】
绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N,当绳子B实际拉力是100N,即篮子和物体的总重为100N时,绳子C的拉力为
所以取绳子C的最大拉力为50N时,提起的重物重力最大,G最大=nF最大-G动-GA=2×50N-15N-5N=80N
即最多能提起80N重物,所以此装置提升重物的最大机械效率为
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