内容正文:
2024——2025学年度第二学期八年级物理期末试题
一.选择题(每小题2分,共10小题,每小题只有一个正确答案)
1. 学校食堂为师生提供了一种季节性水果———沃柑,一个沃柑质量约是一枚鸡蛋质量的三倍,则一个沃柑的质量约为( )
A. 150mg B. 150g C. 1.5kg D. 150kg
2. 关于质量和密度知识,下列说法正确的是( )
A. 氧气瓶中的氧气用掉一半后,瓶中氧气的质量减半,密度减半
B. 从地球带到太空舱中的物品能“悬浮”于舱内,是由于物品质量变小了
C. 一桶水比一杯水的质量大,密度也大
D. 祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料质量小
3. 下列关于力的说法中错误的是( )
A. 成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B. “卵与石斗,麋碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力
C. “隔空吸物”说明不相互接触的物体之间也能发生力的作用
D. “风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状
4. 同学们课后找到一些与物理相关的情形,以下说法中正确的是( )
A. 如甲图,向两张纸中间吹气,两张纸会向中间靠拢,是因为流速越小的位置压强越小
B. 如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱上升
C. 如丙图,菜刀磨得很锋利是为了减小压强
D. 如丁图,人在做俯卧撑时,可以把人看作一个省力杠杆
5. “台上一分钟,台下十年功”,下列对运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A. 甲图中运动员起跑时所受合力为零
B. 乙图中运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
C. 丙图中球拍击打网球改变了球的运动状态
D. 丁图中运动员射出箭受到惯性作用而继续飞行
6. 下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A. 护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
B. 用高压锅煮饭,利用了水的沸点随大气压的增大而降低
C. 茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时水面相平,利用了连通器的特点
D. 高铁站设置安全线,是因为流体流速越大的地方压强越大
7. 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A. pA>pB;FA>FB B. pA<pB;FA=FB
C. pA<pB;FA>FB D. pA=pB;FA<FB
8. 体积相同的三个小球,放入水中静止时如图,已知这三个小球的密度关系是ρB>ρC>ρ水>ρA,则下列判断正确的是( )
A. A、B两球一定是空心的,C球一定是实心的
B. 三个小球所受的重力关系是GB=GC>GA
C. 三个小球所受的浮力关系是FB=FC>FA
D. 三个小球受到水的压强大小关系是pB>pC>pA
9. 关于功、功率和机械效率,下列说法中正确是( )
A. 功率大的机械,做功多
B. 机械做的有用功越多,机械效率越高
C. 机械效率高的机械,功率大
D. 机械效率越高,有用功与总功的比值越大
10. 使用下列机械,将重为G的物体A匀速提升1m,不考虑机械自重、绳重和摩擦,提升过程中最省力的是( )
A. B.
C. D.
二.填空作图题(每空1分,作图每题2分,共21分)
11. 寒冷的冬天屋内开空调制热时,因为热空气密度较 _____ ,向室内 _______ (选填“上方”或“下方”)飘,所以应排风口向 _____ 吹(选填“上”或“下”),可以使屋子里很快均匀地暖和起来。
12. 踢足球时,守门员扑出飞向球门的足球,说明力可以改变物体的___________;同时,脚感到疼,说明物体间力的作用是___________的。
13. 如图所示,用手握住重5N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为___________N,方向为___________(填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
14. 如题图所示,中医理疗拔火罐时,先将空瓶罩在燃着的纸卷上,再将热的空瓶迅速罩在人身上,过一会儿后,瓶内气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外气压,瓶就依靠________的作用吸在人的身上了;中医针灸的针做得很细是为了_______压强。
15. 如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”, 它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是_____________ ;若舰艇从长江驶入大海,所受浮力_______(变大、变小、不变),当舰艇卸下货物时,底部所受海水压强________(变大、变小、不变)
16. 用如图所示装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,滑轮组做的有用功为______ J,拉力F的功率为______ W,滑轮组的机械效率为_______。
17.
(1)如图所示,请画出物体A所受重力和支持力示意图。
(2)如图,在撬棒AB上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。
三.实验探究题(每空1分,共计23分)
18. 在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果;
(2)由____________两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,____________越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是__________(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________。
19. 如图所示,2025石狮半程马拉松比赛奖牌,其设计理念尽显石狮城市魅力与历史底蕴。小明想知道该奖牌的密度,进行了如下的测量。已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应向 _____ (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)将奖牌放在左盘,再正确调节天平,使之再次平衡,此时砝码和游码如图乙所示,则奖牌的质量为 ___g。
(3)小明又进行了如图丙所示的①②步骤:
①将奖牌浸没在水中,测得杯子、水和奖牌总质量为394g。在水面到达的位置做上标记,然后取出奖牌。
②向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得此时杯子和水的总质量为280g。
(4)根据上述实验数据可测得奖牌的密度ρ=______g/cm3。小明发现在奖牌取出时带出了部分水,则以上步骤所测得的奖牌密度值______ (选填“>”、“=”或“<”)真实值。
20. 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体铜块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
(1)在测量前,应将弹簧测力计在_______方向上进行调零 。
(2)小明按如图所示的实验顺序进行了探究,图C中实心铜块所受的浮力为 ____ N。
(3)分析图A、B、C、D、E所示的实验,可以得出结论:物体所受浮力大小与 __ 有关。
(4)分析 ____ 三个图的实验可得出结论:物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)分析 ADE 三个图的实验可得出结论:_____。
(6)用实验中测得的数据可计算出实心铜块的密度为 ____ kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
21. 在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向 _____ 调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 _______ 。
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
4
3
1.6
9
2
4
6
18
3
6
6
2.3
18
①由图2可知,第2次实验中弹簧测力计示数为 ________ N;
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 __________ %(结果保留整数);
③分析实验数据可得:滑轮组的机械效率与物体上升的高度 _______(选填有关、无关) ,同一滑轮组,提升的物体 _______ ,滑轮组的机械效率越高。
(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用 ____ 的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m,若机械效率η=80%,则物体在斜面上受到的摩擦力为 ________ N。
四.计算题(每小题8分,共16分)
22. “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型浮式生产储卸油装置(FPSO),“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg。求:
(g取10N/kg,海水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”满载时排开海水的体积;
(3)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(4)若“海葵一号”在水面下3m深处,受到的海水的压强是多少?
23. 在节能减排的今天,油电混合动力汽车(以下称“油电汽车”)已走进普通百姓家庭。该油电汽车空车质量1120kg,汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1,g取10N/kg。
(1)该油电汽车高速行驶时,汽车对地面的压力________(大于、小于、等于)重力。
(2)该油电汽车空车静止在水平地面上时,每个车胎与地面接触面积约为250cm2,则汽车对地面的压强是多少?
(3)小明爸爸的体重为80kg独自驾驶该汽车行驶时的速度随时间的变化图像如图所示,则该汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功是多少?
(4)牵引力的功率是多少?
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2024——2025学年度第二学期八年级物理期末试题
一.选择题(每小题2分,共10小题,每小题只有一个正确答案)
1. 学校食堂为师生提供了一种季节性水果———沃柑,一个沃柑质量约是一枚鸡蛋质量的三倍,则一个沃柑的质量约为( )
A. 150mg B. 150g C. 1.5kg D. 150kg
【答案】B
【解析】
【详解】一枚鸡蛋质量约为50g,沃柑的质量是鸡蛋的三倍,沃柑质量
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 关于质量和密度知识,下列说法正确的是( )
A. 氧气瓶中的氧气用掉一半后,瓶中氧气的质量减半,密度减半
B. 从地球带到太空舱中的物品能“悬浮”于舱内,是由于物品质量变小了
C. 一桶水比一杯水的质量大,密度也大
D. 祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料质量小
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧气瓶中的氧气用掉一半,则质量减小一半,体积不变,据密度公式知,密度减半,故A正确;
B.从地球带到太空舱中的物品悬浮舱内,其质量不变,所受的重力变小,处于失重状态,故B错误;
C.一般情况下,一桶水的质量比一杯水的大,但密度相同,故错误;
D.比铝还轻是指复合材料的密度比铝的小,在体积相同时,质量比铝小,故D错误。
故选A。
3. 下列关于力的说法中错误的是( )
A. 成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B. “卵与石斗,麋碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力
C. “隔空吸物”说明不相互接触的物体之间也能发生力的作用
D. “风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状
【答案】B
【解析】
【详解】A.力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,成语“孤掌难鸣”说明一个物体一定不会产生力的作用,故A正确,A不符合题意;
B.物体间力的作用是相互的,以卵投石时,卵和石头都受到力的作用,但卵的皮比较脆,比较容易碎,故B错误,B符合题意;
C.“隔空吸物”说明不相互接触的物体之间也能发生力的作用,故C正确,C不符合题意;
D.“风吹草低见牛羊”风对草的力改变了草的形状使草变弯,改变了草的运动状态,使草由静止变运动,故D正确,D不符合题意。
故选B。
4. 同学们课后找到一些与物理相关的情形,以下说法中正确的是( )
A. 如甲图,向两张纸中间吹气,两张纸会向中间靠拢,是因为流速越小的位置压强越小
B. 如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱上升
C. 如丙图,菜刀磨得很锋利是为了减小压强
D. 如丁图,人在做俯卧撑时,可以把人看作一个省力杠杆
【答案】D
【解析】
【详解】A.当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小,流速越小的位置压强越大,故A错误;
B.如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,大气压增大,根据瓶内压强等于大气压加上水柱压强可知,细管内的水柱下降,故B错误;
C.如丙图,菜刀磨得很锋利是为了减小受力面积,增大压强,故C错误;
D.做俯卧撑时,胳膊用的力是动力,人的重力是阻力;以脚尖为支点,从脚尖到人的重力作用线的距离为阻力臂,从脚尖到胳膊对身体支持力作用线的距离是动力臂,由图可知阻力臂小于动力臂,所以是省力杠杆,故D正确。
故选D。
5. “台上一分钟,台下十年功”,下列对运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A. 甲图中运动员起跑时所受合力为零
B. 乙图中运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
C. 丙图中球拍击打网球改变了球运动状态
D. 丁图中运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中运动员起跑时,由静止状态变为运动状态,运动状态发生改变,处于非平衡状态,所受合力不为零,故A错误;
B.乙图中运动员举着杠铃不动时,人对杠铃施加了力,但杠铃在力的方向上没有移动距离,人对杠铃不做功,故B错误;
C.丙图中球拍击打网球,网球的运动方向发生改变,说明力改变物体的运动状态,故C正确;
D.惯性是物体本身的一种性质,不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选C。
6. 下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A. 护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
B. 用高压锅煮饭,利用了水的沸点随大气压的增大而降低
C. 茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时水面相平,利用了连通器的特点
D. 高铁站设置安全线,是因为流体流速越大的地方压强越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.护士用注射器给病人注射药液时,是通过手对活塞施加压力,将药液推入人体,利用的是推力,而非大气压强,故A错误;
B.高压锅的原理是通过密封使锅内气压增大,而水的沸点随大气压的增大而升高。较高的沸点能让食物在更高温度下煮熟,节省时间和能源,故B错误;
C.茶壶的壶嘴和壶身底部是连通的,且都与大气接触,当壶内水静止时,壶嘴和壶身内的水面相平,这是连通器原理的典型应用,故C正确;
D.高铁站设置安全线,是因为列车高速行驶时,周围空气流速大,根据流体压强规律:流速越大的地方压强越小。此时安全线外侧压强大于内侧,易将人推向列车,存在危险,故D错误。
故选C。
7. 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A. pA>pB;FA>FB B. pA<pB;FA=FB
C. pA<pB;FA>FB D. pA=pB;FA<FB
【答案】C
【解析】
【详解】倒立时,瓶中水的深度较大,由得
由得,水对瓶底和瓶盖的压力为
由得,水对瓶底和瓶盖的压力分别为
、
故
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8. 体积相同的三个小球,放入水中静止时如图,已知这三个小球的密度关系是ρB>ρC>ρ水>ρA,则下列判断正确的是( )
A. A、B两球一定是空心的,C球一定是实心的
B. 三个小球所受的重力关系是GB=GC>GA
C. 三个小球所受的浮力关系是FB=FC>FA
D. 三个小球受到水的压强大小关系是pB>pC>pA
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知ρB>ρC>ρ水>ρA,根据物体的浮沉条件可知实心的B、C两球静止时沉入水中,实心A球静止时处于漂浮状态;由图可知A球漂浮、B球悬浮,C球沉底,所以B一定是空心的,A、C可能实心、也可能是空心,故A错误;
BC.三个小球体积相同,根据F浮=ρ水gV排可知,三个小球受到的浮力关系是:FA<FB=FC;物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力,物体沉底时,受到的浮力小于自身重力,根据物体的浮沉条件知:FA=GA、FB=GB、FC<GC,所以GA<GB<GC,故B错误,C正确;
D.根据液体压强公式p=ρgh可知深度越深,受到的液体压强越大,所以pA<pB<pC,故D错误。
故选C。
9. 关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 功率大的机械,做功多
B. 机械做的有用功越多,机械效率越高
C. 机械效率高的机械,功率大
D. 机械效率越高,有用功与总功的比值越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,但做功的多少还与做功时间有关。根据公式,在时间不确定的情况下,功率大的机械做功不一定多,故A错误;
B.机械效率是有用功与总功的比值,即。机械做的有用功越多,若总功也很大,那么机械效率不一定高,故B错误;
C.功率和机械效率是两个不同的物理量,功率表示做功快慢,机械效率表示有用功占总功的比例,二者没有必然联系。机械效率高的机械,功率不一定大,故C错误;
D.由机械效率的定义可知,机械效率越高,说明有用功与总功的比值越大,故D正确。
故选D。
10. 使用下列机械,将重为G的物体A匀速提升1m,不考虑机械自重、绳重和摩擦,提升过程中最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.定滑轮不省力,所以
B.动滑轮省一半的力,所以
C.根据
故
D.根据可知
故
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二.填空作图题(每空1分,作图每题2分,共21分)
11. 寒冷的冬天屋内开空调制热时,因为热空气密度较 _____ ,向室内 _______ (选填“上方”或“下方”)飘,所以应排风口向 _____ 吹(选填“上”或“下”),可以使屋子里很快均匀地暖和起来。
【答案】 ①. 小 ②. 上方 ③. 下
【解析】
【详解】[1][2][3]由于热空气温度高、密度小,向上运动,而冷空气温度低、密度大,向下运动,所以冬天开空调制热时,排风口向下可以使屋子里很快均匀地暖和起来。
12. 踢足球时,守门员扑出飞向球门的足球,说明力可以改变物体的___________;同时,脚感到疼,说明物体间力的作用是___________的。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互
【解析】
【详解】[1]守门员扑出飞向球门的足球,使在空中运动的足球停下来,使足球的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]踢足球时,由于力的作用是相互的,脚对足球施力的同时,脚也会受到足球施加的力,所以脚会感到疼。
13. 如图所示,用手握住重5N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为___________N,方向为___________(填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 5 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]图示中,瓶子静止,竖直方向受到向下的重力及摩擦力的作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,所以静摩擦力的大小
f=G=5N
方向竖直向上。
[3]握力变大时,瓶子仍静止,所受的摩擦力仍等于重力,重力不变,摩擦力也不变。
14. 如题图所示,中医理疗拔火罐时,先将空瓶罩在燃着的纸卷上,再将热的空瓶迅速罩在人身上,过一会儿后,瓶内气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外气压,瓶就依靠________的作用吸在人的身上了;中医针灸的针做得很细是为了_______压强。
【答案】 ①. 小于 ②. 大气压##大气压强 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]将热的空瓶迅速罩在人身上,过一会儿后,瓶内气体温度降低,体积减小,空气变得相对稀薄,使大气压强减小,导致瓶内气压低于外界大气压。
[2]瓶内外气体存在压强差,就存在压力差,其主要原因是外界存在大气压强,且大气压大于瓶内气压,因此是瓶依靠大气压的作用吸附在人的身上。
[3]针灸的针做得很细是为了减小受力面积,从而增大压强,使针更容易刺入人体进行治疗。
15. 如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”, 它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是_____________ ;若舰艇从长江驶入大海,所受浮力_______(变大、变小、不变),当舰艇卸下货物时,底部所受海水压强________(变大、变小、不变)
【答案】 ①. 1.2×108N ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]满载排水量
由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力为
[2]该舰艇由长江驶入大海,仍然处于漂浮状态,舰艇受到的浮力等于舰艇自身的重力,故舰艇受到的浮力将不变。
[3]由于浮力大小不变,海水的密度变大,根据,可知舰艇的船身排开液体的体积变小,将会上浮一些,又根据可知,底部受到的海水压强会变小。
16. 用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,滑轮组做的有用功为______ J,拉力F的功率为______ W,滑轮组的机械效率为_______。
【答案】 ①. 1600 ②. 200 ③. 80%
【解析】
【详解】[1][2][3]滑轮组做的有用功为
由图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力为
绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×2m=4m
拉力做的总功为
拉力做功的功率为
滑轮组的机械效率为
17.
(1)如图所示,请画出物体A所受重力和支持力的示意图。
(2)如图,在撬棒AB上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直斜面向上,如图所示:
【小问2详解】
根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力和动力臂成反比,图中以点A为支点,此时AB就是最长动力臂l,过B点作出AB的垂线,斜向上标出方向,这个力就是最小的F,如图所示:
三.实验探究题(每空1分,共计23分)
18. 在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果;
(2)由____________两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,____________越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是__________(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________。
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 甲、乙 ③. 受力面积 ④. 错误 ⑤. 比较时没有控制受力面积相同
【解析】
【详解】(1)[1]凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。
(2)[2]探究压力的作用效果与压力的大小关系,故需要改变压力的大小,控制受力面积相同,故选择甲、乙两次实验。
(3)[3]对比乙、丙两图可以看出,乙的受力面积比丙小,海绵的凹陷程度深,乙的压力作用效果明显,故结论为当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)[4][5]探究压力作用效果与压力大小关系,需要控制受力面积相同,而甲、丙两组实验,压力不同,受力面积也不同,故得出的结论是错误的。
19. 如图所示,2025石狮半程马拉松比赛奖牌,其设计理念尽显石狮城市魅力与历史底蕴。小明想知道该奖牌的密度,进行了如下的测量。已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应向 _____ (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)将奖牌放在左盘,再正确调节天平,使之再次平衡,此时砝码和游码如图乙所示,则奖牌的质量为 ___g。
(3)小明又进行了如图丙所示的①②步骤:
①将奖牌浸没在水中,测得杯子、水和奖牌总质量为394g。在水面到达的位置做上标记,然后取出奖牌。
②向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得此时杯子和水的总质量为280g。
(4)根据上述实验数据可测得奖牌的密度ρ=______g/cm3。小明发现在奖牌取出时带出了部分水,则以上步骤所测得的奖牌密度值______ (选填“>”、“=”或“<”)真实值。
【答案】 ①. 左 ②. 144 ③. 4.8 ④. =
【解析】
【详解】(1)[1]天平放在水平桌面上,游码归零后,指针偏向分度盘右侧,说明右侧重,应向左调节平衡螺母,使横梁水平平衡。
(2)[2]天平读数为砝码质量与游码示数之和,砝码质量是,游码对应标尺的刻度示数是4g,所以奖牌质量
(4)[3]由图丙,将奖牌浸没在水中,测得杯子、水和奖牌总质量为394g,则杯子和水的质量
由题意和图丙可知,加水的质量
利用补水法测量奖牌的体积,则奖牌的体积
奖牌的密度为
[4]取出奖牌带出部分水,后续加水会把带出的水补上,不影响加水质量的计算,所以加水体积测量准确,奖牌质量测量准确,则所测得的奖牌密度值等于真实值。
20. 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体铜块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
(1)在测量前,应将弹簧测力计在_______方向上进行调零 。
(2)小明按如图所示的实验顺序进行了探究,图C中实心铜块所受的浮力为 ____ N。
(3)分析图A、B、C、D、E所示的实验,可以得出结论:物体所受浮力大小与 __ 有关。
(4)分析 ____ 三个图的实验可得出结论:物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)分析 ADE 三个图的实验可得出结论:_____。
(6)用实验中测得的数据可计算出实心铜块的密度为 ____ kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】(1)竖直 (2)0.2
(3)物体排开液体的体积
(4)AEF (5)见解析
(6)9×103
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计测量哪个方向的力就需要在哪个方向调零,因此在测量前,应将弹簧测力计在竖直方向上进行调零。
【小问2详解】
由图A可知,弹簧测力计的分度值为,实心铜块受到的重力为
图C中弹簧测力计的拉力
由称重法可知,图C中实心铜块所受的浮力为
【小问3详解】
由第(2)小问可知,实心铜块受到的重力为
由称重法可知,图B中实心铜块所受的浮力为
由第(2)小问可知,图C中实心铜块所受的浮力为
图D中实心铜块所受的浮力为
图E中实心铜块所受的浮力为
A、B、C、D、E的实验中B、C、D实心铜块排开液体体积逐渐增大,受到的浮力逐渐增大,因此可以得出结论:物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
【小问4详解】
由第(2)小问可知,由图A可知,实心铜块受到的重力为
图E中实心铜块浸没在水中所受的浮力为
图F中实心铜块浸没在某液体中所受的浮力为
图E、F中实心铜块的深度相同,排开液体体积相同,只改变了液体的密度,因此分析A、E、F三个图的实验可得出结论:物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
【小问5详解】
由第(2)小问可知,由图A可知,实心铜块受到的重力为
图D中实心铜块所受的浮力为
图E中实心铜块浸没在水中所受浮力为
图D、E中液体的密度相同,排开液体的体积相同,只改变了实心铜块浸入水中的深度,浮力相同,因此分析 ADE 三个图的实验可得出结论:浮力的大小与物体浸入液体的深度无关。
【小问6详解】
由第(2)小问可知,由图A可知,实心铜块受到的重力为
实心铜块的质量为
图E中实心铜块浸没在水中所受的浮力为
实心铜块的体积
实心铜块的密度
21. 在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向 _____ 调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 _______ 。
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
4
3
16
9
2
4
6
18
3
6
6
2.3
18
①由图2可知,第2次实验中弹簧测力计示数为 ________ N;
②由第3次实验中滑轮组的机械效率为 __________ %(结果保留整数);
③分析实验数据可得:滑轮组的机械效率与物体上升的高度 _______(选填有关、无关) ,同一滑轮组,提升的物体 _______ ,滑轮组的机械效率越高。
(3)小明用图3实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用 ____ 的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m,若机械效率η=80%,则物体在斜面上受到的摩擦力为 ________ N。
【答案】(1) ①. 右 ②. 力臂
(2) ①. 1.6 ②. 87 ③. 无关 ④. 越重
(3) ①. 减小接触面的粗糙程度 ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆左端下沉,表示杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心向右移,所以应将右端的平衡螺母向右调节。
[2]使杠杆在水平位置平衡则杠杆的力臂与杠杆重合,可直接在杠杆上读出力臂,因此便于测量力臂。
【小问2详解】
[1]由图2可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,第2次实验中弹簧测力计示数为1.6 N。
[2]第3次实验中滑轮组的机械效率为
[3][4]第1次实验中滑轮组的机械效率为
第2次实验中滑轮组的机械效率为
分析第1、2实验数据,用同一滑轮组提升钩码,物体上升的高度不同,机械效率相同,可得:滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。
分析第2、3实验数据,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
【小问3详解】
[1]保持斜面倾斜程度不变,采用更光滑的斜面可以减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
[2]设拉力为F,则有
解得
额外功为
物体在斜面上受到的摩擦力为
四.计算题(每小题8分,共16分)
22. “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型浮式生产储卸油装置(FPSO),“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg。求:
(g取10N/kg,海水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”满载时排开海水的体积;
(3)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(4)若“海葵一号”在水面下3m深处,受到的海水的压强是多少?
【答案】(1)1.0×109N
(2)1×105 m3
(3)6.3×107kg
(4)3×104Pa
【解析】
【小问1详解】
满载时排开海水的质量是1.0×108kg,根据阿基米德原理,其满载时受到的浮力等于其排开海水的重力,即
【小问2详解】
由得,“海葵一号”满载时排开海水的体积
【小问3详解】
“海葵一号”漂浮时浮力等于重力,其质量等于排开水的质量,因而一次最多能储存石油的质量
【小问4详解】
若“海葵一号”在水面下3m深处,受到的海水的压强
23. 在节能减排的今天,油电混合动力汽车(以下称“油电汽车”)已走进普通百姓家庭。该油电汽车空车质量1120kg,汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1,g取10N/kg。
(1)该油电汽车高速行驶时,汽车对地面的压力________(大于、小于、等于)重力。
(2)该油电汽车空车静止在水平地面上时,每个车胎与地面接触面积约为250cm2,则汽车对地面的压强是多少?
(3)小明爸爸的体重为80kg独自驾驶该汽车行驶时的速度随时间的变化图像如图所示,则该汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功是多少?
(4)牵引力的功率是多少?
【答案】(1)小于 (2)1.12×105Pa
(3)3.24×107J
(4)1.8×104W
【解析】
【小问1详解】
油电汽车的外形通常设计成上凸下平的流线型,当汽车高速行驶时,空气会分别从汽车的上方和下方流过。根据初中物理中流体压强与流速的关系,即流体的流速越大,其压强越小;流体的流速越小,其压强越大。汽车上方的空气流道相对较窄,空气流速较快,所以汽车上方的空气压强较小;而汽车下方的空气流道相对较宽,空气流速较慢,因此汽车下方的空气压强较大。这样一来,汽车上下方就形成了一个向上的压强差,这个压强差会产生一个向上的升力。汽车对地面的压力等于汽车的重力减去这个向上的升力,所以此时汽车对地面的压力小于汽车自身的重力。
【小问2详解】
汽车空车静止在水平地面上时,汽车对地面的压力等于其重力,即
四个车胎与地面接触面积
汽车对地面的压强为
【小问3详解】
小明爸爸独自驾驶该汽车行驶时的总重力
根据题意可知,汽车行驶时所受阻力是汽车总重力的0.1倍,即阻力
由图乙知,该汽车在第10min到第40min时间内,汽车做匀速直线运动,根据二力平衡,此时汽车的牵引力
汽车行驶的时间
由图知,汽车匀速行驶的速度v=15m/s,那么汽车行驶的路程s=vt=15m/s×1800s=2.7×104m
牵引力做的功W=Fs=1200N×2.7×104m=3.24×107J
【小问4详解】
牵引力的功率
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