内容正文:
八升九物理开学检测试题
一、单选
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 焦耳 B. 帕斯卡 C. 牛顿 D. 瓦特
2. 在图 所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 筷子
B. 天平
C. 食品夹
D. 核桃夹子
3. 如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. 小海通过滑轮组拉着重物静止不动
B. 小阳用力推汽车,汽车没动
C. 小文提着水桶沿水平路面匀速前进
D. 志愿者小丽用力搬起箱子
4. 自行车是“绿色”出行的交通工具。关于自行车可以减小摩擦的是( )
A. 自行车的车轴处有滚珠 B. 轮胎上刻有花纹
C. 刹车时用力捏闸 D. 用橡胶制作自行车的闸皮
5. 2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射。图中所示的是火箭上升和此过程中航天员在舱内的情境,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,发射塔是运动的
B. 以发射塔为参照物,火箭是静止的
C. 以舱内的航天员为参照物,火箭是静止的
D. 以舱内的航天员为参照物,发射塔是静止的
6. 密封的烧瓶中装有某种气体,如图甲所示,图中黑点表示气体。用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封,烧瓶内剩余气体分布的示意图如图乙所示。关于剩余气体,下列说法中正确的是( )
A. 体积变小 B. 质量不变
C. 密度不变 D. 密度变小
7. 如图所示,先后用三个力、和通过定滑轮匀速提升一个重物,不计绳重和轮轴处的摩擦。关于、和的大小,下列判断中正确的是( )
A. 最小 B. 最大
C. 最大 D. 三个力一样大
8. 关于机械效率、功和机械能,下列说法中正确的是( )
A. 做功快的机械,功率一定大
B. 功率大的机械,机械效率一定高
C. 做功少的机械,机械效率一定低
D. 物体匀速直线运动时,机械能一定保持不变
9. 下列说法中正确的是 ( )
A. 将水桶从地面上提起来,手对水桶的作用力大于水桶对手的作用力
B. 如果苹果在下落的过程中,速度越来越大,则苹果受力是不平衡的
C. 木箱静止在地面上,木箱对地面的压力与木箱所受的重力大小相等
D. 足球离开脚后,能够在水平地面上继续向前运动,是由于足球受到惯性的作用
10. 下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是
A. 通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B. 通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C. 通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D. 通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
11. 太极拳是我国非物质文化遗产,集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图所示是一位太极拳表演者展示的两个太极拳动作,表演者展示两个动作并保持静止时对水平地面的压力以及压强分别为、、、,则下列关系正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
12. 水平桌面上放置有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,容器中盛有不同种类的液体,将质量和体积均相同的三个物体A、B、C分别放到甲、乙、丙容器中,静止时的位置如图所示,容器中的液面高度相同,下列判断中正确的是( )
A. 三个物体受到的浮力为FA>FB>FC
B. 容器中液体的质量为m甲<m乙<m丙
C. 液体对容器底部的压强为p甲>p乙>p丙
D. 容器对桌面的压力为F甲>F乙>F丙
二、多选题
13. 下列说法中正确的是( )
A. 在历史上马德堡半球实验最早测出了大气压强的数值
B. 通常情况下,大气压强随海拔高度的增加而减小
C. 船能顺利通过长江三峡的船闸,是利用了连通器原理
D. 飞机能飞上天,主要是利用了空气对飞机的浮力作用
14. 如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是( )
A. 过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加
B. 过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用
C. 过山车从低处上升的过程中,重力势能增加
D. 过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能
15. 如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,提升过支架过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重540N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
B. 绳子自由端拉力的功率为120W
C. 该工人对地面的压力为200N
D. 支架受到滑轮组的拉力为960N
三、实验探究题
16.
(1)如图所示,物体所受浮力为__________________N。
(2)如图所示,用以O点为支点的杠杆OA提升重物,F是作用在杠杆A端的力。图中线段AD与力F的作用线在一条直线上,且OD⊥AD、BC⊥AD。线段_____表示力F的力臂。(选填“BC”、 “OD”或“AD”)
17. 如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由A位置下落到B位置,A、B之间的距离为________cm,所用的时间为0.2s,依据公式________可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为________cm/s。
18. 测量某种液体密度的主要实验步骤如下
(1)用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为______g;
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图所示,量筒中液体的体积为______cm3;
(3)用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74g;
(4)计算出液体的密度为______g/cm3。
19. 利用图甲中的势能演示实验器(质量不同的钢球、透明塑料管、泡沫板、带托垫的长铁钉等)探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关,进行了如下操作
(1)自变量:________;怎么改:______。因变量:________;怎么测:______。
(2)按照正确的步骤进行了实验,请你把下面的实验内容补充完整
①让质量为m的钢球,从高度为h1的塑料管顶部由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,如图乙,测量托垫向下移动的距离为s1;
②让质量为m的钢球______,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,如图乙,测量托垫向下移动的距离为s2;
③__________________,从高度为h3的塑料管顶部由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,如图乙,测量托垫向下移动的距离为s3;
④测得h1<h2<h3,s1<s2<s3,根据实验数据可得结论______________.
(3)设计实验表格_________________。
20. 小京利用如图所示的微小压强计等器材,探究液体内部的压强与液体的深度是否有关。实验前用手按压微小压强计的探头,发现U行管液面出现明显高度差。
(1)请帮助小京完成实验设计。
①探究问题中的因变量是_____,如何观察或测量因变量_____。
②探究问题中的自变量是_____,如何改变自变量_____。
(2)设计出实验数据记录表格。
21. 图甲是小延测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的位置匀速竖直上升到位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)弹簧测力计应在______时读数;
(2)弹簧测力计示数为_______N;
(3)钩码上升______m,有用功______J;
(4)拉力F所做的功为______J;
(5)此实验中动滑轮的机械效率约为______;机械效率的大小和______有关?
(6)设计实验表格______
22. 为了探究“杠杆平衡时,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力与动力臂有什么关系”,利用铁架台、带有均匀刻度的匀质杠杆、细线、数量足够且重力均为0.5N的钩码、弹簧测力计等器材组装了如图甲所示的装置进行实验,杠杆可绕点在竖直平面内自由转动。
(1)自变量:________;怎么改:______________________。因变量:________;怎么测:______________________;
(2)按照正确的步骤进行了实验,请你把下面的实验内容补充完整
①把铁架台放在水平面上,调节平衡螺母使杠杆水平位置平衡。目的是___________;
②在A点悬挂2个钩码给杠杆提供阻力,通过在杠杆的右端B点悬挂钩码提供动力,使在B点悬挂钩码后杠杆______________,如图乙所示。将动力臂L1和动力F1的数据记录到表格中;
③A点位置及A点所挂钩码数量____________(选填“改变”或“保持不变”);
然后__________________,将动力臂L1和动力F1的数据记录到表格中。④仿照步骤③进行多次实验
⑤分析实验数据,可得初步结论:杠杆平衡时,在阻力和阻力臂不变的情况下,___________;
(3)设计实验表格_____________________。
23. 为了探究“浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关”。
(1)自变量:______;怎么改:______。因变量:______;怎么测:______。
(2)以下是部分实验步骤,请你补充完整。
①将物体悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数F1。
②将物体竖直方向的一半浸入水中,物体不接触容器,静止时记录测力计的示数F2。
③______,静止时记录测力计的示数F3。
(3)由F1-F2_____ F1-F3(选填“=”或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小与物体浸在液体中的深度___关”。
(4)设计实验表格______
24. 把一个桔子和一个芒果放入水中,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。分析桔子受到的浮力和芒果受到的浮力关系?
四、科普阅读题
25. 阅读短文,回答下列问题:
ㅤ“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖”,这是毛泽东在《水调歌头游泳》中对于三峡大坝的宏伟设想,而今这一愿望得以实现。三峡大坝位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内,工程包括主体建筑物及导流工程两部分,全长约3335m,坝顶高程185m。工程于1994年12月14日正式动工修建,2006年5月20日全线修建成功。兴建三峡工程的首要目标是防洪,同时还有发电、通航、枯水期补水、调节生态等多方面的功能。
ㅤ2020年6月8日在长江主汛期来临前夕,三峡大坝上游水位已消落至防洪限制水位145m,提前腾出全部防洪库容。入汛以来,通过长江流域的控制型水库群发挥联合调度的拦蓄调控,在7月第3号洪水来临时,三峡水库水位从7月25日的约持续上涨,至7月29日,最高涨至将近。三峡水库避免了上游洪水与洞庭湖洪水叠加,有效缓解了长江中下游防洪压力,对长江2020年第3号洪峰产生有效拦截。拦河大坝的泄洪坝段位于河床中部,在泄洪时采用鼻坎挑流技术,如图所示,将水流挑向空中使水流在空中分散,最终变成扩大数倍的松散水柱,从而减小了水流对坝基的冲击作用。
ㅤ在大坝的左、右两侧有水电站厂房,机组单机额定容量70万千瓦。左岸山体内还有永久船闸和升船机。永久船闸为双线五级连续梯级船闸,可通过万吨级船队爬升式垂直升船机,一次过船规模为3000吨级,最大垂直升降高度113m,上升速度约为,是世界上规模最大、技术难度最高的升船机项目。吨级的大型客轮过坝时间由通过永久船闸的缩短为约,使长江黄金水道通航效益及社会经济效益得以充分发挥。
ㅤㅤ三峡工程是中华民族在三峡谱写的一首新的民族之歌,世界第一的三峡大坝和世界上最大的水电站以及通航建筑物,成为新的世界奇观。
(1)三峡工程包括主体建筑物及______两部分;
(2)从2020年6月8日到7月29日,水对三峡大坝底部的压强______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)升船机提升船只时对船做功的最大功率约为______W;(取)
(4)文中介绍的鼻坎挑流技术减小了水流对坝基的冲击作用。请举出实际生活中与之原理相同的一个应用:______。
五、计算题
26. 如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装满快递后的总质量为600kg,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的阻力是车重的0.1倍。g取10N/kg,求:
(1)牵引力做的功;
(2)牵引力做功的功率。
27. 如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆上相邻两刻线间的距离相等。杠杆空杆水平平衡后,在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10N/kg。求
(1)A点挂几个钩码?
(2)在C点施加向哪里的力F1可以使杠杆水平平衡,画出动力、动力臂、阻力、阻力臂。
(3)F1的大小。
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八升九物理开学检测试题
一、单选
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 焦耳 B. 帕斯卡 C. 牛顿 D. 瓦特
【答案】A
【解析】
【详解】A.焦耳是国际单位制中功和能量的基本单位,故A符合题意;
B.帕斯卡是国际单位制中压强的单位,它表示单位面积上所受的压力,故B不符合题意;
C.牛顿是国际单位制中力的基本单位,故C不符合题意;
D.瓦特是国际单位制中功率的单位,它表示单位时间内所做的功,故D不符合题意。
故选A。
2. 在图 所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 筷子
B. 天平
C. 食品夹
D. 核桃夹子
【答案】D
【解析】
【详解】A.筷子是动力臂小于阻力臂的杠杆,所以是费力杠杆,故A不符合题意;
B.天平是动力臂等于阻力臂的杠杆,所以是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹是动力臂小于阻力臂的杠杆,所以是费力杠杆,故C不符合题意;
D.核桃夹是动力臂大于阻力臂的杠杆,所以是省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. 小海通过滑轮组拉着重物静止不动
B. 小阳用力推汽车,汽车没动
C. 小文提着水桶沿水平路面匀速前进
D. 志愿者小丽用力搬起箱子
【答案】D
【解析】
【详解】做功包括两个必要的条件:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上通过一段距离,二者缺一不可。
A.通过滑轮组拉着重物不动,有力无距离,不做功,故A不符合题意;
B.用力推车,汽车不动,有力无距离,不做功,故B不符合题意;
C.提着水桶沿水平路面匀速前进,水桶的运动方向与受到的拉力方向不一致,不做功,故C不符合题意;
D.小丽用力搬起箱子,箱子在力的方向上通过了距离,人对箱子做了功,故D符合题意。
应选D。
4. 自行车是“绿色”出行的交通工具。关于自行车可以减小摩擦的是( )
A. 自行车的车轴处有滚珠 B. 轮胎上刻有花纹
C. 刹车时用力捏闸 D. 用橡胶制作自行车的闸皮
【答案】A
【解析】
【详解】A.车轴处装有滚珠,通过变滑动为滚动来减小摩擦力,故A符合题意;
B.轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.刹车时用力捏闸,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C不符合题意;
D.用橡胶制作自行车的闸皮,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
5. 2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射。图中所示的是火箭上升和此过程中航天员在舱内的情境,下列说法正确的是( )
A. 以地面为参照物,发射塔是运动的
B. 以发射塔为参照物,火箭是静止的
C. 以舱内的航天员为参照物,火箭是静止的
D. 以舱内的航天员为参照物,发射塔是静止的
【答案】C
【解析】
【详解】A.以地面为参照物,发射塔的位置不变,是静止的,故A错误;
B.以发射塔为参照物,火箭的位置不断变化,是运动的,故B错误;
C.以舱内的航天员为参照物,火箭位置不变,是静止的,故C正确;
D.以舱内的航天员为参照物,发射塔位置不断变化,是运动的,故D错误。
故选C。
6. 密封的烧瓶中装有某种气体,如图甲所示,图中黑点表示气体。用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封,烧瓶内剩余气体分布的示意图如图乙所示。关于剩余气体,下列说法中正确的是( )
A. 体积变小 B. 质量不变
C. 密度不变 D. 密度变小
【答案】D
【解析】
【详解】由于气体能充满整个空间,该烧瓶中部分气体被抽出后,瓶子里的气体减少,由于气体具有流动性,分子间的作用力很小,因此下面的气体分子会向上运动,充满整个瓶子,则烧瓶内的气体质量变小,但体积不变,由可得,所以密度会变小。故ABC错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,先后用三个力、和通过定滑轮匀速提升一个重物,不计绳重和轮轴处的摩擦。关于、和的大小,下列判断中正确的是( )
A. 最小 B. 最大
C. 最大 D. 三个力一样大
【答案】D
【解析】
【详解】因为定滑轮相当于一等臂杠杆,它的圆心为支点,支点到、和的力臂都是半径,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即、和大小相等。故ABC错误,D正确。
故选D。
8. 关于机械效率、功和机械能,下列说法中正确的是( )
A. 做功快的机械,功率一定大
B. 功率大的机械,机械效率一定高
C. 做功少的机械,机械效率一定低
D. 物体匀速直线运动时,机械能一定保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.功率表示做功的快慢,做功快的机械,功率一定大,故A正确;
B.机械效率是有用功与总功的比值,功率大的机械,做功比较快,但是机械效率不一定高,故B错误;
C.机械做功少,由于有用功和额外功未知,不能确定机械效率,故C错误;
D.如果物体在斜面上做匀速直线运动时,由于物体的速度不变,则物体的动能不变;由于物体位置的高度发生改变,则物体具有的重力势能将发生改变,故物体的机械能可能发生改变,故D错误。
故选A。
9. 下列说法中正确的是 ( )
A. 将水桶从地面上提起来,手对水桶的作用力大于水桶对手的作用力
B. 如果苹果在下落的过程中,速度越来越大,则苹果受力是不平衡的
C. 木箱静止在地面上,木箱对地面的压力与木箱所受的重力大小相等
D. 足球离开脚后,能够在水平地面上继续向前运动,是由于足球受到惯性的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、将水桶从地面上提起来,手对水桶的作用力与水桶对手的作用力是一对相互作用力,故二力大小相等,A错误;
B、苹果在下落过程中速度越来越大,则苹果没有处于平衡状态,故其受力是不平衡的,B正确;
C、木箱只有静止在水平地面上时,木箱对地面的压力才等于木箱所受的重力,其他情况不一定相等,C错误;
D、足球离开脚后,能够在水平地面上继续向前运动,是由于足球具有惯性,惯性是一切物体所固有的一种属性,不能说“受到惯性的作用”,D错误.
故选B.
10. 下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是
A. 通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B. 通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C. 通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D. 通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A. 甲、乙两次实验,控制接触面粗糙程度相同,改变压力,所以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响.故A正确.
B. C.乙、丙两次实验,压力和接触面粗糙程度都改变了,触面的大小相同.既不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,也不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响.故B、C错误.
D.乙、丁两次实验中,改变了接触面的大小,但没有控制压力相同,所以不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响.故D错误.
11. 太极拳是我国非物质文化遗产,集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图所示是一位太极拳表演者展示的两个太极拳动作,表演者展示两个动作并保持静止时对水平地面的压力以及压强分别为、、、,则下列关系正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】D
【解析】
【详解】一位表演者保持静止时对水平地面的压力大小等于人的重力大小,故有
甲图中人双脚站立,乙图中人单脚站立,故甲图中受力面积大,根据可知
故ABC错误,D正确。
故选D。
12. 水平桌面上放置有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,容器中盛有不同种类的液体,将质量和体积均相同的三个物体A、B、C分别放到甲、乙、丙容器中,静止时的位置如图所示,容器中的液面高度相同,下列判断中正确的是( )
A. 三个物体受到的浮力为FA>FB>FC
B. 容器中液体的质量为m甲<m乙<m丙
C. 液体对容器底部的压强为p甲>p乙>p丙
D. 容器对桌面的压力为F甲>F乙>F丙
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题知,物体A、B、C的质量相同,则物体的重力相等;由图可知:A在甲液体中悬浮、B在乙液体、C在丙液体中漂浮,所受到的浮力都等于物体重力,所以ABC受到的浮力相等,故A错误;
B.由图可知
根据可知
已知甲、乙、丙三个容器完全相同,液面相平,则液体体积
可知
根据可知,液体的质量为
故B正确;
C.由于三容器液面等高,且液体密度
根据可知
故C错误;
D.由于液体的质量为
由得,液体的重力
由于物体A、B、C的重力相等,容器质量相等,容器对桌面压力等于液体、物体、容器总重力,所以容器对桌面的压力为
故D错误。
故选B。
二、多选题
13. 下列说法中正确的是( )
A. 在历史上马德堡半球实验最早测出了大气压强的数值
B. 通常情况下,大气压强随海拔高度的增加而减小
C. 船能顺利通过长江三峡的船闸,是利用了连通器原理
D. 飞机能飞上天,主要是利用了空气对飞机的浮力作用
【答案】BC
【解析】
【详解】A.马德堡半球实验是证明大气压存在的,托里拆利实验是最早测出大气压数值的,故A错误;
B.大气压强与海拔高度有关,通常情况下,海拔越高,大气压越小,故B正确;
C.船闸是上端开口,下端连通的大容器,是利用连通器工作的,故C正确;
D.飞机能飞上天,是由于机翼上下表面空气流速不同,所受的压强不同,于是形成一个向上的升力而升空的,故D错误。
故选BC。
14. 如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是( )
A. 过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加
B. 过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用
C. 过山车从低处上升的过程中,重力势能增加
D. 过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.过山车从高处加速滑下的过程中,质量不变,速度增大,所以动能增加,故A正确;
B.过山车从高处加速滑下是因为受重力的作用,故B错误;
C.过山车从低处上升的过程中,质量不变,高度升高,所以重力势能增加,故C正确;
D.过山车从低处上升的过程中,动能减小,重力势能增大,且克服阻力做功,将动能转化为重力势能和内能,故D错误。
故选AC。
15. 如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,提升过支架过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重540N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
B. 绳子自由端拉力的功率为120W
C. 该工人对地面的压力为200N
D. 支架受到滑轮组的拉力为960N
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.滑轮组的动滑轮绕2段绳,滑轮组的机械效率
η=
F==300N
故A错误;
B.绳子自由端的速度
v绳=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s
绳子自由端拉力的功率为
P=
故B正确;
C.地面对工人的支持力
F支=G-F=500N-300N=200N
由力的作用相互性可知工人对地面的压力等于地面对工人的支持力,即
F压=F支=200N
故C正确;
D.不计滑轮组的绳重和摩擦,拉力
F拉=(G+G动)
G动=2F拉-G=2×300N-540N=60N
支架受到滑轮组的拉力为
F支架=3F+G动=3×300N+60N=960N
故D正确。
故选BCD。
三、实验探究题
16.
(1)如图所示,物体所受浮力为__________________N。
(2)如图所示,用以O点为支点的杠杆OA提升重物,F是作用在杠杆A端的力。图中线段AD与力F的作用线在一条直线上,且OD⊥AD、BC⊥AD。线段_____表示力F的力臂。(选填“BC”、 “OD”或“AD”)
【答案】(1)1.6 (2)OD
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,物体的重力G=8.8N;由图乙可知,物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F示=7.2N。根据称重法测浮力可知,物体所受浮力
【小问2详解】
由题知,O点为支点,线段AD与力F的作用线在一条直线上,且OD⊥AD,则OD是从支点O到力F作用线的距离,所以,线段OD表示力F的力臂。
17. 如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由A位置下落到B位置,A、B之间的距离为________cm,所用的时间为0.2s,依据公式________可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为________cm/s。
【答案】 ①. 20.0 ②. ③. 100
【解析】
【详解】[1]由图可知,刻度尺的10cm之间有10小格,分度值为1cm,读数时估读到分度值的下一位。A点与零刻度线对齐,B点与20.0cm对齐,因此A、B之间的距离为20.0cm。
[2][3]由可得这个过程中水滴下落的平均速度为
18. 测量某种液体密度的主要实验步骤如下
(1)用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量,当天平再次平衡时,如图甲所示,烧杯和液体的总质量为______g;
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图所示,量筒中液体的体积为______cm3;
(3)用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74g;
(4)计算出液体的密度为______g/cm3。
【答案】 ①. 122 ②. 60 ③. 0.8
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,天平标尺的分度值为0.2g,游码右端在2g处,则烧杯和液体的总质量
m=100g+20g+2g=122g
(2)[2]如图乙所示,量筒分度值为2mL,液柱上表面在60mL处,则量筒中液体的体积
V=60mL=60cm3
(4)[3]由实验步骤(1)(3)可知倒入量筒中的液体质量为
则液体的密度
19. 利用图甲中的势能演示实验器(质量不同的钢球、透明塑料管、泡沫板、带托垫的长铁钉等)探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关,进行了如下操作
(1)自变量:________;怎么改:______。因变量:________;怎么测:______。
(2)按照正确的步骤进行了实验,请你把下面的实验内容补充完整
①让质量为m的钢球,从高度为h1的塑料管顶部由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,如图乙,测量托垫向下移动的距离为s1;
②让质量为m的钢球______,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,如图乙,测量托垫向下移动的距离为s2;
③__________________,从高度为h3的塑料管顶部由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,如图乙,测量托垫向下移动的距离为s3;
④测得h1<h2<h3,s1<s2<s3,根据实验数据可得结论______________.
(3)设计实验表格_________________。
【答案】(1) ①. 物体所处位置的高度 ②. 使用同一钢球,让它从不同高度的塑料管顶部由静止释放 ③. 物体重力势能的大小 ④. 测量托垫向下移动的距离
(2) ①. 从高度为h2的塑料管顶部由静止释放 ②. 让质量为m的钢球 ③. 质量相同的物体,所处位置的高度越高,重力势能越大
(3)
h/m
s/m
【解析】
【小问1详解】
[1][2]自变量是在实验中被操纵或改变的变量。在探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关的实验中,需要改变物体所处的高度,所以自变量是物体所处位置的高度。改变方法是:使用同一钢球,让它从不同高度的塑料管顶部由静止释放。
[3][4]因变量是随着自变量的变化而变化的变量。在该实验中,重力势能的大小通过钢球砸到泡沫板上使长铁钉托垫向下移动的距离来体现,所以因变量是物体重力势能的大小。测量方法是:测量托垫向下移动的距离。
【小问2详解】
①让质量为m的钢球,从高度为h1的塑料管顶部由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,如图乙,测量托垫向下移动的距离为s1;
②[1]为了探究重力势能与高度的关系,应保持钢球质量不变,改变高度,所以让质量为m的钢球从高度为h2的塑料管顶部由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,测量托垫向下移动的距离为s2;
③[2]同理,为了进一步探究,还需要再改变高度进行实验,所以让质量为m的钢球,从高度为h3的塑料管顶部由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉托垫上,测量托垫向下移动的距离为s3。
④[3]已知 ℎ1< ℎ2< ℎ3, ��1< ��2<��3,即高度越高,托垫向下移动的距离越大,说明钢球的重力势能越大,所以可得结论:质量相同的物体,所处位置的高度越高,重力势能越大。
【小问3详解】
设计实验表格如下所示:
h/m
s/m
20. 小京利用如图所示的微小压强计等器材,探究液体内部的压强与液体的深度是否有关。实验前用手按压微小压强计的探头,发现U行管液面出现明显高度差。
(1)请帮助小京完成实验设计。
①探究问题中的因变量是_____,如何观察或测量因变量_____。
②探究问题中的自变量是_____,如何改变自变量_____。
(2)设计出实验数据记录表格。
【答案】(1) ①. 液体内部压强大小 ②. 压强计U形管两侧液面高度差 ③. 液体的深度 ④. 改变微小压强计探头在液体内部的深度
(2)
液体深度
形管两侧液面高度差
【解析】
【小问1详解】
[1][2]探究液体内部的压强与液体的深度是否有关,根据控制变量法,探究问题中的因变量是液体内部压强大小,在实验过程中通过压强计U形管两侧液面高度差来反映液体内部的压强与液体的深度关系。
[3][4]探究液体内部的压强与液体的深度是否有关,根据控制变量法,探究问题中的自变量液体的深度,在实验过程中通过改变微小压强计探头在液体内部的深度。
【小问2详解】
实验中要记录液体深度和形管两侧液面高度差,所以设计的表格如下表所示:
液体深度
形管两侧液面高度差
21. 图甲是小延测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的位置匀速竖直上升到位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)弹簧测力计应在______时读数;
(2)弹簧测力计示数为_______N;
(3)钩码上升______m,有用功______J;
(4)拉力F所做的功为______J;
(5)此实验中动滑轮的机械效率约为______;机械效率的大小和______有关?
(6)设计实验表格______
【答案】(1)匀速上升
(2)1.2 (3) ①. 0.1 ②. 0.2
(4)0.24 (5) ①. 83.3% ②. 见解析
(6)
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度
h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离
s/m
机械效率
η
1
2
3
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计应在匀速直线拉动时读数,因为此时系统处于平衡状态,拉力等于弹簧测力计的示数,且能准确测量机械效率。
【小问2详解】
由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为1.2N。
【小问3详解】
[1][2]由图甲可知,钩码上升的高度为0.1m;钩码的质量m=200g=0.2kg
钩码重力
有用功
【小问4详解】
由图甲可知,弹簧测力计上升的距离s=0.2m,拉力F=1.2N。拉力F所做的功
【小问5详解】
[1]动滑轮的机械效率
[2]机械效率的大小和动滑轮的重力、提升物体的重力有关。动滑轮重力越大,额外功越大,机械效率越低;提升物体的重力越大,有用功在总功中所占的比例越大,机械效率越高。
【小问6详解】
设计实验表格:
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度
h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离
s/m
机械效率
η
1
2
3
22. 为了探究“杠杆平衡时,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力与动力臂有什么关系”,利用铁架台、带有均匀刻度的匀质杠杆、细线、数量足够且重力均为0.5N的钩码、弹簧测力计等器材组装了如图甲所示的装置进行实验,杠杆可绕点在竖直平面内自由转动。
(1)自变量:________;怎么改:______________________。因变量:________;怎么测:______________________;
(2)按照正确的步骤进行了实验,请你把下面的实验内容补充完整
①把铁架台放在水平面上,调节平衡螺母使杠杆水平位置平衡。目的是___________;
②在A点悬挂2个钩码给杠杆提供阻力,通过在杠杆的右端B点悬挂钩码提供动力,使在B点悬挂钩码后杠杆______________,如图乙所示。将动力臂L1和动力F1的数据记录到表格中;
③A点位置及A点所挂钩码数量____________(选填“改变”或“保持不变”);
然后__________________,将动力臂L1和动力F1的数据记录到表格中。④仿照步骤③进行多次实验
⑤分析实验数据,可得初步结论:杠杆平衡时,在阻力和阻力臂不变的情况下,___________;
(3)设计实验表格_____________________。
【答案】(1) ①. 动力臂 ②. 改变支点到动力作用线的距离 ③. 动力 ④. 测量钩码重力
(2) ①. 便于测量力臂 ②. 在水平位置平衡 ③. 保持不变 ④. 见解析 ⑤. 动力和动力臂成反比
(3)
L1/m
F1/N
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3][4]在探究“杠杆平衡时,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力与动力臂有什么关系”的实验中,自变量是动力臂;可以改变动力作用点的位置(或改变动力臂的长度);因变量是动力;可以用弹簧测力计测量动力的大小(或通过钩码的重力计算动力大小)。
【小问2详解】
①把铁架台放在水平面上,调节平衡螺母使杠杆水平位置平衡。目的是便于测量力臂,此时力臂与杠杆重合,可直接从杠杆刻度读出。
②在A点悬挂2个钩码给杠杆提供阻力,通过在杠杆的右端B点悬挂钩码提供动力,使在B点悬挂钩码后杠杆在水平位置平衡,如图乙所示。将动力臂L1和动力F1的数据记录到表格中。
③[1][2]A点位置及A点所挂钩码数量保持不变;然后改变动力作用点的位置(或改变动力臂的长度),重新使杠杆在水平位置平衡,将动力臂L1和动力F1的数据记录到表格中。
⑤分析实验数据,可得初步结论:杠杆平衡时,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力与动力臂成反比(或动力随动力臂的增大而减小)。
【小问3详解】
在探究“杠杆平衡时,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力与动力臂有什么关系”的实验中,设计实验表格如下:
L1/m
F1/N
23. 为了探究“浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关”。
(1)自变量:______;怎么改:______。因变量:______;怎么测:______。
(2)以下是部分实验步骤,请你补充完整。
①将物体悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数F1。
②将物体竖直方向的一半浸入水中,物体不接触容器,静止时记录测力计的示数F2。
③______,静止时记录测力计的示数F3。
(3)由F1-F2_____ F1-F3(选填“=”或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小与物体浸在液体中的深度___关”。
(4)设计实验表格______
【答案】(1) ①. 物体浸在液体中的深度 ②. 见解析 ③. 物体受到的浮力大小 ④. 见解析
(2)见解析 (3) ①. = ②. 无
(4)
h/m
G/N
F/N
F浮/N
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在探究“浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关”的实验中。自变量是物体浸在液体中的深度;改变方法:通过将物体浸入液体不同的深度来改变,例如让物体部分浸入、大部分浸入、全部浸入等不同情况。
[3][4]因变量是物体受到的浮力大小。 测量方法:根据称重法测浮力,用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G(即步骤①中弹簧测力计的示数F1),再测出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,则浮力F浮=G−F。
【小问2详解】
将物体全部浸入水中,但不接触容器底和容器壁,静止时记录测力计的示数F3。
【小问3详解】
[1][2]由称重法可知,物体浸入一半时浮力F浮1=F1−F2,物体全部浸入时浮力F浮2=F1−F3。如果F1−F2=F1−F3,说明浮力大小与物体浸在液体中的深度无关;如果F1−F2≠F1−F3,说明浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。即F1−F2=F1−F3,可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小与物体浸在液体中的深度无关”。
【小问4详解】
在探究“浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关”的实验中。设计实验表格如下所示:
h/m
G/N
F/N
F浮/N
24. 把一个桔子和一个芒果放入水中,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。分析桔子受到的浮力和芒果受到的浮力关系?
【答案】桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力
【解析】
【详解】桔子漂浮在水面上,根据浮沉条件,桔子受到的浮力F桔浮等于桔子的重力G桔,即F桔浮=G桔。芒果沉在水底,根据浮沉条件,芒果受到的浮力F芒浮小于芒果的重力G芒,即F芒浮<G芒。由图可知,芒果沉底,排开水的体积V芒排等于芒果自身的体积;桔子漂浮,排开水的体积V桔排小于桔子自身的体积。又因为芒果体积大于桔子体积,所以V芒排>V桔排。根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,因为V芒排>V桔排,所以芒果受到的浮力F芒浮大于桔子受到的浮力F桔浮,即F桔浮<F芒浮。
综上所述,桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力。
四、科普阅读题
25. 阅读短文,回答下列问题:
ㅤ“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖”,这是毛泽东在《水调歌头游泳》中对于三峡大坝的宏伟设想,而今这一愿望得以实现。三峡大坝位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内,工程包括主体建筑物及导流工程两部分,全长约3335m,坝顶高程185m。工程于1994年12月14日正式动工修建,2006年5月20日全线修建成功。兴建三峡工程的首要目标是防洪,同时还有发电、通航、枯水期补水、调节生态等多方面的功能。
ㅤ2020年6月8日在长江主汛期来临前夕,三峡大坝上游水位已消落至防洪限制水位145m,提前腾出全部防洪库容。入汛以来,通过长江流域的控制型水库群发挥联合调度的拦蓄调控,在7月第3号洪水来临时,三峡水库水位从7月25日的约持续上涨,至7月29日,最高涨至将近。三峡水库避免了上游洪水与洞庭湖洪水叠加,有效缓解了长江中下游防洪压力,对长江2020年第3号洪峰产生有效拦截。拦河大坝的泄洪坝段位于河床中部,在泄洪时采用鼻坎挑流技术,如图所示,将水流挑向空中使水流在空中分散,最终变成扩大数倍的松散水柱,从而减小了水流对坝基的冲击作用。
ㅤ在大坝的左、右两侧有水电站厂房,机组单机额定容量70万千瓦。左岸山体内还有永久船闸和升船机。永久船闸为双线五级连续梯级船闸,可通过万吨级船队爬升式垂直升船机,一次过船规模为3000吨级,最大垂直升降高度113m,上升速度约为,是世界上规模最大、技术难度最高的升船机项目。吨级的大型客轮过坝时间由通过永久船闸的缩短为约,使长江黄金水道通航效益及社会经济效益得以充分发挥。
ㅤㅤ三峡工程是中华民族在三峡谱写的一首新的民族之歌,世界第一的三峡大坝和世界上最大的水电站以及通航建筑物,成为新的世界奇观。
(1)三峡工程包括主体建筑物及______两部分;
(2)从2020年6月8日到7月29日,水对三峡大坝底部的压强______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)升船机提升船只时对船做功的最大功率约为______W;(取)
(4)文中介绍的鼻坎挑流技术减小了水流对坝基的冲击作用。请举出实际生活中与之原理相同的一个应用:______。
【答案】 ①. 导流工程 ②. 增大 ③. ④. 书包带做得比较宽,通过增大受力面积减小压强
【解析】
【详解】(1)[1]文章中讲到,三峡工程包括主体建筑物及导流工程两部分。
(2)[2]2020年6月8日在长江主汛期来临前夕,三峡大坝上游水位已消落至防洪限制水位145米,而至7月29日,最高涨至将近米,水位升高了,由可知水对大坝底部的压强增大。
(3)[3] 升船机提升船只时对船做功的最大功率为
(4)[4] 泄洪时采用鼻坎挑流技术,将水流挑向空中使水流在空中分散,最终变成扩大数倍的松散水柱,从而减小了水流对坝基的冲击作用,属于增大受力面积减小压强的应用;生活中,把书包带做得比较宽,就是通过增大受力面积减小压强的应用。
五、计算题
26. 如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装满快递后的总质量为600kg,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的阻力是车重的0.1倍。g取10N/kg,求:
(1)牵引力做的功;
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)900W
【解析】
【小问1详解】
无人配送车的重力
因为无人配送车匀速直线运动,所以牵引力大小与阻力大小相等,即
牵引力做的功为
【小问2详解】
牵引力做功的功率为
27. 如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆上相邻两刻线间的距离相等。杠杆空杆水平平衡后,在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10N/kg。求
(1)A点挂几个钩码?
(2)在C点施加向哪里的力F1可以使杠杆水平平衡,画出动力、动力臂、阻力、阻力臂。
(3)F1的大小。
【答案】(1)3 (2)竖直向上,
(3)1.5N
【解析】
【小问1详解】
设支点为 O,杠杆左侧 B 点到 O 的距离为 OB=3l
右侧 A 点到O 的距离为OA=2l。已知B 点挂有2个质量为50 g的钩码,总重力为1 N。若在A点需挂x个相同钩码,则其重力为0.5xN。根据杠杆平衡条件可得,解得x=3,即在A点挂3个钩码。
【小问2详解】
阻力是B点钩码对杠杆的拉力FB,方向竖直向下,阻力臂是从支点O到阻力作用线的垂直距离,即 lOB。要使杠杆水平平衡,在C点可以施加竖直向上的动力F1,动力臂是从支点O到动力作用线的垂直距离,即lOC,如图所示:
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件可知,则
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