精品解析：广东省惠州市五校联盟2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题

2024-2025学年第二学期初二年级期末考试 物理试题卷 说明： 1.本次考试范围为：人教版八下全部内容。 2.全卷共6页，满分为100分。考试用时为80分钟。 3.答卷前，考生务必用黑色字迹的签宇笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、考场号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 4.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 5.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定域内相应位置上。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。 一、单选题（本大题7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于惯性，下列说法正确的是（　　） A. 静止的物体没有惯性 B. 运动的物体才有惯性 C. 物体运动速度越大，惯性越大 D. 物体在任何状态下都有惯性，且惯性大小只与质量有关 2. 如图所示，小明同学双脚陷入泥沼，当他拔起右脚时，他的左脚（　　） A. 陷入的深度不变，因为泥沼受到的压力不变 B. 陷入的深度不变，因为泥沼受到的压强不变 C. 陷得更深，因为泥沼受到的压强增大 D. 陷得更深，因为泥沼受到的压力增大 3. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 做功快的机械，功率一定大，机械效率也一定高 B. 使用省力杠杆可以省功 C. 额外功在总功中所占比例越小的机械，其机械效率越高 D. 功率大的机械，做功一定多 4. 如图所示，物块A、B放置在水平桌面上，正确的说法是（　　） A. A的重力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力 B. A对B的压力和桌面对B的支持力是一对平衡力 C. B对桌面的压力和A对B的压力是一对作用力和反作用力 D. A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力 5. 杠杆在生产、生活中有着广泛的应用，如图所示，下列工具中属于费力杠杆的是（ ） A. ①、② B. ②、③ C. ①、③ D. ①、④ 6. 如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是（　　） A. 甲球所受的浮力最小 B. 乙球所受的浮力最小 C. 丙球所受的浮力最小 D. 丁球所受的浮力最小 7. 如图所示，物体A重100N，在水平拉力F=20N的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，下列说法错误的是（　　） A. 受到的摩擦力为48N B. 拉力F做功的功率为8W C. 拉力F做的总功为120J D. 拉力F做的有用功为96J 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 2025年4月，“神舟二十号”载人飞船火箭发射成功。火箭加速升空过程中，火箭向下喷出高温高压燃气，由于力的作用是______的，火箭获得向上的推力，火箭受到的重力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）推力。船箭分离后飞船快速交会对接于“天和”核心舱，对接后，以空间站为参照物，“神舟二十号”飞船是______。 9. 如图所示，为某山地自行车。轮胎表面有凹凸的花纹，是为了___________（选填“增大”或“减小”）摩擦；要让自行车更快地停下来，可以用力捏闸，这是通过增大___________来增大摩擦；捏闸时动力臂大于阻力臂，此时手闸是___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 10. 如图甲所示，重为5N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A，拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体A的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知，0~6s内物体做___________运动，摩擦力为___________N，9~12s物体受到的合力为___________N。 11. 一个边长为10cm的正方体物块，重80N，放在水平地面上。则物块对地面的压强为___________Pa，若用30N 的水平推力使它沿水平地面匀速前进2m，重力做的功为___________J。若将该物块浸没在水中（不接触容器底），它受到的浮力大小为___________N。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 12. 一艘轮船从长江驶入大海，它受到的浮力___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”），船身将___________ （选填“上浮”或“下沉”）一些。潜水艇是靠改变___________实现上浮和下潜的。 13. 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照____________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是____________（选填“A”“B”或“C”）点。设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在C点最小的力应为____________N。（不计井绳的粗细和自重） 14. 下图所示，在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为___________J，物体A所在斜面的机械效率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率，若物体B所在斜面长为1米，则B受到的摩擦力为___________。 三、作图题（共7分，其中（1）（3）小题每题2分，（2）小题3分） 15. （1）图中有一个铁球在水中下沉，在图中画出铁球在竖直方向上所受力的示意图； （2）如图所示的拉力装置，请在图中画出：杠杆所受拉力的力臂L1以及小球所受重力的示意图（重心已标出）； （3）如图所示，一辆汽车不慎陷入泥坑而难以脱困，司机找来了两个滑轮和一根足够长的绳子，请你用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绕法拉动汽车。 四、实验题（本大题共3小题，每空1分，共18分） 16. 探究“物体的动能与哪些因素有关”时，实验过程如图所示。 （1）图中实验是在探究物体的动能与___________的关系； 实验中，“物体的动能”指的是___________ （选填“小球”或“木块”）的动能； （2）由甲、乙两图得出实验结论___________； （3）假设实验装置的水平面的可选对象有①粗糙的木板、②平滑的玻璃、③绝对光滑的平面，则一定不能选择的是___________ （填序号），原因是___________； 若要继续探究“物体的动能与质量的关系”，则应补充的实验器材是___________。 17. 同学们自制了一个杠杆，用来探究杠杆的平衡条件。 （1）以中点为支点，调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡，这样做既消除___________，且在实验中方便___________。 （2）小明将钩码挂在杠杆支点两侧，记录的实验数据如下表所示。 动力F/N 动力臂/cm 阻力FL/N 阻力臂l2/cm 2 5 5 2 分析实验数据，小明得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论，你认为他的结论是___________（选填“正确”或“错误”）的，理由是___________。 （3）他还需要进行的操作是___________。 （4）小华改进了小明的实验，如图所示，他用弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆，读出杠杆平衡时弹簧测力计的示数F1.为了探究动力和阻力位于支点一侧时杠杆的平衡条件，小华改在A点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆再次保持水平平衡，读出此时弹簧测力计的示数F2，则F2___________F1.（选填““<”“>”或“=”）。 18. 小春在做“探究浮力大小的影响因素”实验时，用到了弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯、一定量的水和盐水，她的实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。 （1）由图甲可知，圆柱体浸没在水中时所受浮力为___________N；若先完成步骤D，再完成步骤A，测得的浮力将___________（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。 （2）分析图甲步骤A、B、C，可知浮力的大小与___________有关。 （3）分析图甲步骤___________，可知浮力的大小与液体密度有关。 （4）图甲步骤B所示是将圆柱体缓慢浸入水中的过程，则图乙中，能正确反映圆柱体接触容器底之前，弹簧测力计示数F随圆柱体下表面与水面距离h变化的关系的图像是___________（选填字母） （5）根据小春测得的数据，可知盐水与水的密度之比为___________。 五、计算题（本大题共2小题，19题6分，20题7分，共13分） 19. 一辆质量为1500kg的汽车在水平路面上匀速行驶。已知汽车轮胎与地面的接触的总面积为 600cm2，行驶过程中受到的阻力恒为400 N。 （1）计算汽车静止在水平地面上时，轮胎对地面的压强是多少？（取g=10N/kg） （2）若汽车以72km/h的速度匀速行驶，此时发动机的输出功率是多少？ 20. 如图所示，是某建筑工地所用的起重机的吊臂上的滑轮组，由电动机向滑轮组提供动力。若用该滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升0.8m的过程中，拉力F为 2000N，求： （1）滑轮组做的有用功为多少？（g=10N/kg） （2）吊车滑轮组的机械效率是多大？ （3）不考虑绳子与滑轮的摩擦，动滑轮的重是多少？ 六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共20分） 21. 如图是一种电梯的结构示意图：A为电梯厢，B为滑轮，绕电动机过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯为居民出入带来很大的便利。（不计钢丝绳，滑轮重及摩擦，g取10N/kg） （1）由图可知电梯厢底端的滑轮B为___________滑轮（选填“动”或“定”）； （2）小军家住11楼，每层楼高3m，放学后，乘电梯回家，电梯在40s内将小军送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是___________，当电梯匀速上升时，电梯对小军的支持力对小军___________（选填“有”或“没有”）做功，此过程小军的动能___________，机械能___________（选填“变大”，“变小”或“不变”）； （3）某次运行中，电梯将总质量为240kg的小军一家人送回家时，电动机拉力F为6000N，在此过程中，电梯的机械效率是___________%。若小军自己一人坐电梯，电梯的机械效率___________（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 22. “新光华”号半潜船为10万吨级半潜船，是国内最大、全球第二大半潜船。半潜船是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船浸没在水中的体积比例高，因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小，能够保持较佳的稳定性而适合当作水上工作平台使用。如图所示、半潜船通过调整水舱内的压载水质量、把装货甲板沉入水中，等待货物装载，当货物拖至甲板上方后，再次调整水舱内的压载水，船体上浮，即完成装载。 （1）装货后，半潜船所受的合力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），要使半潜船上浮，应___________（选填“增加”或“减少”）水舱内的水量；在半潜船船身从最大潜深上升至甲板与海平面相平的过程中，船身所受浮力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）当半潜船依次处于图中三种状态时，从左至右船底受到水的压强分别为p1，p2，p3，则压强最大的是___________，水舱内水的质量分别为m1、m2，m3，则质量最大的是___________； （3）当甲板下潜至水下3m时，它受到水的压强为___________Pa；（（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （4）半潜船上安装的船舶驱动系统功率为6000kW、效率为80%，当它以6m/s的速度匀速航行时，半潜船所受的阻力是___________N。 23. 《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如题图甲所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。 （1）筒车的工作原理是把流水的___________转化为___________能。 （2）筒车在匀速转动的过程中，安装在筒车上的竹筒受___________（填“平衡”或“非平衡”）力的作用，当水流变湍急时，筒车提升水的功率会变___________。 （3）竹筒浸没在水里的时候被灌满了水，随筒车转动到高处时泄水，泄出的水落入水槽后被引向农田，若每个竹筒每次可装水的重为G，水轮上有N个竹筒，水轮的半径为R，则转动一圈对水做的有用功W=___________。 （4）某筒车上均匀分布了N个相同的竹筒，每个竹筒的容积为2.5L，通过调整水槽的位置，竹筒中40%的水会落入水槽，若筒车的转速为每分钟5圈。筒车连续工作5h可以通过水槽为农田浇灌2.4×104kg的水，则N=___________（ρ水=1.0×103kg/m3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期初二年级期末考试 物理试题卷 说明： 1.本次考试范围为：人教版八下全部内容。 2.全卷共6页，满分为100分。考试用时为80分钟。 3.答卷前，考生务必用黑色字迹的签宇笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、考场号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。 4.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 5.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定域内相应位置上。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。 一、单选题（本大题7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于惯性，下列说法正确的是（　　） A. 静止的物体没有惯性 B. 运动的物体才有惯性 C. 物体运动速度越大，惯性越大 D. 物体在任何状态下都有惯性，且惯性大小只与质量有关 【答案】D 【解析】 【详解】AB．惯性是物体的属性，一切物体都具有惯性，无论物体是静止的还是运动的，都具有惯性，故AB错误； CD．物体在任何状态下都具有惯性，且惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体的速度无关，故C错误，D正确； 故选D。 2. 如图所示，小明同学双脚陷入泥沼，当他拔起右脚时，他的左脚（　　） A. 陷入的深度不变，因为泥沼受到的压力不变 B. 陷入的深度不变，因为泥沼受到的压强不变 C. 陷得更深，因为泥沼受到的压强增大 D. 陷得更深，因为泥沼受到的压力增大 【答案】C 【解析】 【详解】双脚陷入泥沼里时，人对泥土的压力等于本身受到的重力，当拔起一只脚时，人对泥土的压力不变，受力面积减小，从而增大了脚对地面的压强，使人陷得更深，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 做功快的机械，功率一定大，机械效率也一定高 B. 使用省力杠杆可以省功 C. 额外功在总功中所占比例越小的机械，其机械效率越高 D. 功率大的机械，做功一定多 【答案】C 【解析】 【详解】A．机械效率指的是有用功占总功的百分比，做功快的机械，功率一定大，不代表有用功占总功的百分比高，故A错误； B．使用任何机械都不能省功，使用省力杠杆可以省力，但不能省功，故B错误； C．有用功加上额外功等于总功，额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中占比越大，机械效率越高，故C正确； D．功率大的机器，做功快，但不一定做功多，还要考虑做功的时间，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，物块A、B放置在水平桌面上，正确的说法是（　　） A. A的重力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力 B. A对B的压力和桌面对B的支持力是一对平衡力 C. B对桌面的压力和A对B的压力是一对作用力和反作用力 D. A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．A受到重力和B对A的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体A上，是一对平衡力，故A错误； B．A对B的压力大小等于A的重力，桌面对B的支持力大小等于A和B的总重力，所以A对B的压力小于桌面对B的支持力，它们不是一对平衡力，故B错误； C．A对B的压力大小等于A受到重力，B对桌面的压力大小等于A和B的总重力，所以B对桌面的压力大于A对B的压力，且二者方向相同，因此二者不是一对作用力和反作用力，故C错误； D．A对B的压力大小等于A的重力，B对A的支持力大小等于A的重力，二者大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、且作用在不同物体上，所以二者是一对作用力和反作用力，故D正确。 故选D。 5. 杠杆在生产、生活中有着广泛的应用，如图所示，下列工具中属于费力杠杆的是（ ） A. ①、② B. ②、③ C. ①、③ D. ①、④ 【答案】B 【解析】 【详解】①起子使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； ②镊子使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； ③筷子使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； ④羊角锤使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 所以属于费力杠杆的是②③； 故选B． 6. 如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是（　　） A. 甲球所受的浮力最小 B. 乙球所受的浮力最小 C. 丙球所受的浮力最小 D. 丁球所受的浮力最小 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，四个球排开水的体积V甲<V乙<V丙=V丁 由F浮=ρ水V排g可得，四个球受到的浮力F甲<F乙<F丙=F丁 故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图所示，物体A重100N，在水平拉力F=20N的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，下列说法错误的是（　　） A. 受到的摩擦力为48N B. 拉力F做功的功率为8W C. 拉力F做的总功为120J D. 拉力F做的有用功为96J 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，滑轮组有效绳子段数，滑轮组的机械效率为 解得物体与地面间的滑动摩擦力，故A正确，不符合题意； B．绳子自由端移动速度为 则拉力F的功率为 故B错误，符合题意； C．拉力F做的总功为 故C正确，不符合题意； D．滑轮组做的有用功为 故D正确，不符合题意。 故选B。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 2025年4月，“神舟二十号”载人飞船火箭发射成功。火箭加速升空过程中，火箭向下喷出高温高压燃气，由于力的作用是______的，火箭获得向上的推力，火箭受到的重力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）推力。船箭分离后飞船快速交会对接于“天和”核心舱，对接后，以空间站为参照物，“神舟二十号”飞船是______。 【答案】 ①. 相互 ②. 小于 ③. 静止 【解析】 【详解】[1]由于物体间力的作用是相互的，火箭发射时，向下喷出高温高压燃气，火箭对燃气有一个向下的作用力，同时燃气也会对火箭产生一个向上的反作用力，使火箭升空。 [2]火箭加速升空时，所受的合力向上，因此火箭受到的重力小于火箭升空时受到向上的推力。 [3]对接后，以空间站为参照物，“神舟二十号”飞船的相对位置不变，是静止的。 9. 如图所示，为某山地自行车。轮胎表面有凹凸的花纹，是为了___________（选填“增大”或“减小”）摩擦；要让自行车更快地停下来，可以用力捏闸，这是通过增大___________来增大摩擦；捏闸时动力臂大于阻力臂，此时手闸是___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】 ①. 增大 ②. 压力 ③. 省力 【解析】 【详解】[1]轮胎表面有凹凸的花纹，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。 [2]要让自行车更快地停下来，可以用力捏间，这是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力。 [3]捏间时动力臂大于阻力臂，因此动力小于阻力，此时手闸是省力杠杆。 10. 如图甲所示，重为5N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A，拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体A的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知，0~6s内物体做___________运动，摩擦力为___________N，9~12s物体受到的合力为___________N。 【答案】 ①. 加速直线 ②. 6 ③. 6 【解析】 【详解】[1]由v−t图像可知，0~6s物体的速度均匀变大，说明物体处于加速直线运动状态。 [2]由v−t图像可知，6s~9s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，二力大小相等，由F−t图像可知，6s~9s内物体受到的拉力是6N，则物体受到的摩擦力为6N；由v−t图像可知，0s~6s，9~12s内，物体不是匀速直线以，但因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动的速度无关，所以，物体受到的摩擦力仍为6N不变。 [3]由v−t图像可知，9~12s物体的速度均匀地减小，物体竖直方向上受到的重力与支持力是一对平衡力，水平方向上只受摩擦力，摩擦力为6N，故受到的合力为6N。 11. 一个边长为10cm的正方体物块，重80N，放在水平地面上。则物块对地面的压强为___________Pa，若用30N 的水平推力使它沿水平地面匀速前进2m，重力做的功为___________J。若将该物块浸没在水中（不接触容器底），它受到的浮力大小为___________N。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 【答案】 ①. 8000 ②. 0 ③. 10 【解析】 【详解】[1]物体对地面的压力 物体对地面的受力面积 故物体对地面的压强 [2]用30N 的水平推力使它沿水平地面匀速前进2m，重力与前进的距离垂直，重力做的功为0J。 [3]由阿基米德原理可知该物块浸没在水中（不接触容器底），它受到的浮力大小为 12. 一艘轮船从长江驶入大海，它受到的浮力___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”），船身将___________ （选填“上浮”或“下沉”）一些。潜水艇是靠改变___________实现上浮和下潜的。 【答案】 ①. 不变 ②. 上浮 ③. 自身的重力 【解析】 【详解】[1]轮船从长江驶入大海后，船的质量不变，所以船的重力不变。轮船从长江驶入大海后，轮船都漂浮，所以，轮船受长江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G，即所受浮力不变。 [2]因轮船漂浮，所以，又因为，所以排开水的体积，因为江水的密度小于海水的密度，所以排开海水的体积小于排开长江水的体积，即：轮船从长江驶入大海后，船身相对于水面将上浮一些。 [3]潜水艇靠充水或排水改变自身重力，从而改变重力与浮力的大小关系，实现上浮和下沉。 13. 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照____________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是____________（选填“A”“B”或“C”）点。设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在C点最小的力应为____________N。（不计井绳的粗细和自重） 【答案】 ①. 省力 ②. B ③. 30 【解析】 【详解】[1]在提水时，手的作用力为动力，作用在大轮上，水的作用力为阻力，作用在小轮上，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]图乙中，两个轮都绕着B点转动，B点为支点。 [3]由题意知，动力臂与阻力臂的比为3:1，水桶的总重力为阻力，据杠杆的平衡条件有 解得，作用在C点的最小力F=30N。 14. 下图所示，在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为___________J，物体A所在斜面的机械效率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率，若物体B所在斜面长为1米，则B受到的摩擦力为___________。 【答案】 ①. 2 ②. 小于 ③. 0.5N 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，力对物体A做的总功为3J，额外功为1J，则力对物体A做的有用功为 [2]由可知，有用功相同时，总功越多，机械效率越低，由题意可知，两个物体完全相同，即重力相同，上升高度相同，根据可知，有用功相同，由图可知，力对物体B做的总功为2.5J，即力对A做的总功更大，所以A的机械效率更小，即物体A所在斜面的机械效率小于物体B所在斜面的机械效率。 [3]力对物体B做的有用功是 B克服摩擦力所做的额外功为 则B物体所受的摩擦力为 三、作图题（共7分，其中（1）（3）小题每题2分，（2）小题3分） 15. （1）图中有一个铁球在水中下沉，在图中画出铁球在竖直方向上所受力的示意图； （2）如图所示的拉力装置，请在图中画出：杠杆所受拉力的力臂L1以及小球所受重力的示意图（重心已标出）； （3）如图所示，一辆汽车不慎陷入泥坑而难以脱困，司机找来了两个滑轮和一根足够长的绳子，请你用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绕法拉动汽车。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 铁球在水中下沉过程中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，根据物体沉浮条件，浮力小于重力，表示重力的线段大于表示浮力的线段，如图所示： 【小问2详解】 重力作用在重物的重心上，方向竖直向下；力臂则是O点到拉力F1所在直线的距离，如图所示： 【小问3详解】 只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，此时滑轮组上承担重量的绳子股数为n=3，如果将绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后绕过右边的动滑轮，再绕过定滑轮，此时滑轮组上承担重量的绳子股数为n=2，更费力。所以最省力的绕法如图所示： 四、实验题（本大题共3小题，每空1分，共18分） 16. 探究“物体的动能与哪些因素有关”时，实验过程如图所示。 （1）图中实验是在探究物体的动能与___________的关系； 实验中，“物体的动能”指的是___________ （选填“小球”或“木块”）的动能； （2）由甲、乙两图得出实验结论___________； （3）假设实验装置的水平面的可选对象有①粗糙的木板、②平滑的玻璃、③绝对光滑的平面，则一定不能选择的是___________ （填序号），原因是___________； 若要继续探究“物体的动能与质量的关系”，则应补充的实验器材是___________。 【答案】（1） ①. 速度 ②. 小球 （2）当物体的质量相同时，速度越大，物体的动能越大 （3） ①. ③ ②. 木块被撞后以恒定不变的速度一直运动下去，无法比较木块运动距离 ③. 质量不同的小球 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中用的是同一小球从同一斜面的不同高度自由滚下，小球的质量相同，小球到达斜面底端的速度不同，撞击木块移动的距离不同，因此实验探究的是物体的动能与速度的关系。 [2]探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体现，所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球对木块做功的多少，从而判断出小球具有的动能的大小，运用转换法，所以实验对象是小球， 因此“物体的动能”中“物体”指的是小球。 【小问2详解】 甲、乙两实验中，小球的质量相同，甲实验中小球到达水平面初始速度大，将木块推动的距离远，对木块做的功多，说明甲实验中小球的动能大， 因此可得结论为：当物体的质量相同时，速度越大，它的动能越大。 【小问3详解】 [1][2]水平面如果绝对光滑，没有摩擦，木块被撞后将以恒定不变的速度一直运动下去，无法比较木块运动距离，所以不能选择绝对光滑的平面，即不能选择③。 [3]若要继续探究“物体的动能与质量的关系”，需要控制速度相同，小球的质量不同，因此应补充的实验器材是质量不同的小球。 17. 同学们自制了一个杠杆，用来探究杠杆的平衡条件。 （1）以中点为支点，调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡，这样做既消除___________，且在实验中方便___________。 （2）小明将钩码挂在杠杆支点两侧，记录的实验数据如下表所示。 动力F/N 动力臂/cm 阻力FL/N 阻力臂l2/cm 2 5 5 2 分析实验数据，小明得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论，你认为他的结论是___________（选填“正确”或“错误”）的，理由是___________。 （3）他还需要进行的操作是___________。 （4）小华改进了小明的实验，如图所示，他用弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆，读出杠杆平衡时弹簧测力计的示数F1.为了探究动力和阻力位于支点一侧时杠杆的平衡条件，小华改在A点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆再次保持水平平衡，读出此时弹簧测力计的示数F2，则F2___________F1.（选填““<”“>”或“=”）。 【答案】（1） ①. 杠杆自重对实验的影响 ②. 测量力臂 （2） ①. 错误 ②. 因为一组数据具有偶然性，不能得出普遍规律 （3）应改变杠杆两侧钩码的个数或位置，多收集几组实验数据 （4）= 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验时，以杠杆中点为支点，调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡，此时力的方向恰好与杠杆垂直，力臂在杠杆上，这样做既消除杠杆自重对实验的影响，且在实验中方便测量力臂。 【小问2详解】 [3][4]杠杆平衡条件是：“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”。小明得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论，该结论是错误的，因为他只做一次实验，只有一组数据，具有偶然性，不能得出普遍规律。 【小问3详解】 [5]为了使收集的证据避免偶然性，得出普遍规律，小明应改变杠杆两侧钩码的个数或位置，多收集几组实验数据。 【小问4详解】 [6]小华改在A点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆再次保持水平平衡，读出此时弹簧测力计的示数F2。无论在B点拉还是在A点拉，阻力与阻力臂不变，阻力与阻力臂的乘积不变，根据杠杆平衡条件，动力与动力臂的乘积也不变，由图知F2和F1的力臂相等，则F2=F1。 18. 小春在做“探究浮力大小的影响因素”实验时，用到了弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯、一定量的水和盐水，她的实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。 （1）由图甲可知，圆柱体浸没在水中时所受浮力为___________N；若先完成步骤D，再完成步骤A，测得的浮力将___________（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。 （2）分析图甲步骤A、B、C，可知浮力的大小与___________有关。 （3）分析图甲步骤___________，可知浮力的大小与液体密度有关。 （4）图甲步骤B所示是将圆柱体缓慢浸入水中的过程，则图乙中，能正确反映圆柱体接触容器底之前，弹簧测力计示数F随圆柱体下表面与水面距离h变化的关系的图像是___________（选填字母） （5）根据小春测得的数据，可知盐水与水的密度之比为___________。 【答案】（1） ①. 1 ②. 偏大 （2）物体排开液体的体积 （3）A、D、E （4）D （5）11:10 【解析】 【小问1详解】 [1]由图A可知圆柱体重力为2.4N，由图C可知圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.4N，根据称重法可得圆柱体在水中受到的浮力为 [2]若先完成步骤D，得圆柱体在液体中的示重，再完成步骤A，得圆柱体的重力G，由于圆柱体上沾有水，故测得G偏大，由可知测得的浮力将偏大。 【小问2详解】 分析比较图A、B、C，可以发现液体密度相同，物体排开液体的体积增大，测力计示数在变小，则受到的浮力也在增大，故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。 【小问3详解】 分析比较图A、D、E，物体浸没在不同的液体中，排开液体的体积相同，受到的浮力不同，可知浮力的大小与液体密度有关。 【小问4详解】 浸没前，物体浸入水中越深，排开液体的体积越大，受到的浮力越大，完全浸没后，受到的浮力与浸没深度无关，所以浮力大小是先变大后不变，则弹簧测力计示数F先变小后不变，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【小问5详解】 圆柱体的体积 E图中物体完全浸没时的弹簧测力计的示数为1.3N，则物体浸没在盐水中时受到的浮力 盐水的密度 可知盐水与水的密度之比为 五、计算题（本大题共2小题，19题6分，20题7分，共13分） 19. 一辆质量为1500kg的汽车在水平路面上匀速行驶。已知汽车轮胎与地面的接触的总面积为 600cm2，行驶过程中受到的阻力恒为400 N。 （1）计算汽车静止在水平地面上时，轮胎对地面的压强是多少？（取g=10N/kg） （2）若汽车以72km/h的速度匀速行驶，此时发动机的输出功率是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车静止时，轮胎对地面的压力等于其重力，即 此时轮胎对地面的压强是 【小问2详解】 汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，即 汽车的速度 此时发动机的输出功率是 20. 如图所示，是某建筑工地所用的起重机的吊臂上的滑轮组，由电动机向滑轮组提供动力。若用该滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升0.8m的过程中，拉力F为 2000N，求： （1）滑轮组做的有用功为多少？（g=10N/kg） （2）吊车滑轮组的机械效率是多大？ （3）不考虑绳子与滑轮的摩擦，动滑轮的重是多少？ 【答案】（1）4000J （2）83.3% （3）1000N 【解析】 【小问1详解】 重物的重力为G=mg=500 kg×10 N/kg=5000 N 重物克服重力所做功为有用功，其大小为 【小问2详解】 由图乙可知，共有n=3段绳子承担动滑轮，则重物上升0.8 m时拉绳移动的距离s=3×0.8 m=2.4 m 则总功大小为 滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 不计摩擦时，各段绳子拉力相等且都为F=2000 N，共有n=3段绳子承担动滑轮，则总拉力为nF=3×2000 N=6000 N 此力需平衡重物和动滑轮本身的重力之和，即nF=mg+G动，代入数值解得G动=1000 N 六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共20分） 21. 如图是一种电梯的结构示意图：A为电梯厢，B为滑轮，绕电动机过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯为居民出入带来很大的便利。（不计钢丝绳，滑轮重及摩擦，g取10N/kg） （1）由图可知电梯厢底端的滑轮B为___________滑轮（选填“动”或“定”）； （2）小军家住11楼，每层楼高3m，放学后，乘电梯回家，电梯在40s内将小军送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是___________，当电梯匀速上升时，电梯对小军的支持力对小军___________（选填“有”或“没有”）做功，此过程小军的动能___________，机械能___________（选填“变大”，“变小”或“不变”）； （3）某次运行中，电梯将总质量为240kg的小军一家人送回家时，电动机拉力F为6000N，在此过程中，电梯的机械效率是___________%。若小军自己一人坐电梯，电梯的机械效率___________（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 【答案】（1）动 （2） ①. 0.75m/s ②. 有 ③. 不变 ④. 变大 （3） ①. 20 ②. 变小 【解析】 【小问1详解】 由图可知电梯厢底端的滑轮B与电梯厢一起运动，故为动滑轮。 【小问2详解】 [1]1楼到11楼，升高的高度为10个楼高为 因此电梯上升的平均速度为 [2]当电梯匀速上升时，小军在电梯对小军的支持力的方向上通过了距离，满足了做功的两个要素，所以对小军有做功。 [3][4]电梯匀速上升的过程中小军的质量和速度均不变，故其动能不变，但高度变大，重力势能变大，所以他的机械能变大。 【小问3详解】 [1]由图可知动滑轮上有2段钢丝绳，则钢丝绳移动的距离为 拉力做的总功为 小军一家人总重力为 拉力做的有用功为 则电梯的机械效率为 [2]由于机械效率与物重、动滑轮重、绳重及摩擦等有关，其它条件不变的前提下，物重越大，电梯的机械效率越高。若小军自己一人坐电梯，其它条件不变，物重减小，故电梯的机械效率变小。 22. “新光华”号半潜船为10万吨级半潜船，是国内最大、全球第二大半潜船。半潜船是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船浸没在水中的体积比例高，因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小，能够保持较佳的稳定性而适合当作水上工作平台使用。如图所示、半潜船通过调整水舱内的压载水质量、把装货甲板沉入水中，等待货物装载，当货物拖至甲板上方后，再次调整水舱内的压载水，船体上浮，即完成装载。 （1）装货后，半潜船所受的合力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），要使半潜船上浮，应___________（选填“增加”或“减少”）水舱内的水量；在半潜船船身从最大潜深上升至甲板与海平面相平的过程中，船身所受浮力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）当半潜船依次处于图中三种状态时，从左至右船底受到水的压强分别为p1，p2，p3，则压强最大的是___________，水舱内水的质量分别为m1、m2，m3，则质量最大的是___________； （3）当甲板下潜至水下3m时，它受到水的压强为___________Pa；（（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （4）半潜船上安装的船舶驱动系统功率为6000kW、效率为80%，当它以6m/s的速度匀速航行时，半潜船所受的阻力是___________N。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 减少 ③. 变小 （2） ①. p2 ②. m2 （3）3×104 （4）8×105 【解析】 【小问1详解】 [1]因为半潜船装货后处于漂浮状态，始终处于平衡状态，根据平衡条件，物体在平衡状态下所受合力为0，装货前后合力都为0，所以合力不变。 [2]根据题意可知，半潜船是通过调整船身压载水量来实现上浮和下沉，即通过改变自身重力调节上浮和下沉；要使半潜船上浮，应减少水舱内的水量。 [3]根据阿基米德原理，在半潜船船身从最大潜深上升至甲板与海平面相平的过程中，液体密度不变，g是常量，船身排开液体的体积逐渐变小，所以船身所受浮力变小。 【小问2详解】 [1]液体压强公式为，ρ是液体密度，g是常量，h是深度。从左至右观察题图，中间图船底在水中的深度h2最大，所以船底受到水的压强p2最大。 [2]半潜船通过调整水舱内压载水质量实现上浮和下沉，下沉时水舱内水的质量大，图中中间状态（第二种状态）半潜船下沉最深，所以此时水舱内水的质量m2最大。 【小问3详解】 根据液体压强公式，海水密度，， 则 【小问4详解】 已知效率为80%，根据 可得，有用功率P有用=P总η=6000kW×80%=4800kW=4.8×106W 由于半潜船匀速航行时，说明处于受力平衡状态，此时半潜船所受的阻力的大小和牵引力大小相等，由可得，半潜船所受的阻力 23. 《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如题图甲所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。 （1）筒车的工作原理是把流水的___________转化为___________能。 （2）筒车在匀速转动的过程中，安装在筒车上的竹筒受___________（填“平衡”或“非平衡”）力的作用，当水流变湍急时，筒车提升水的功率会变___________。 （3）竹筒浸没在水里的时候被灌满了水，随筒车转动到高处时泄水，泄出的水落入水槽后被引向农田，若每个竹筒每次可装水的重为G，水轮上有N个竹筒，水轮的半径为R，则转动一圈对水做的有用功W=___________。 （4）某筒车上均匀分布了N个相同的竹筒，每个竹筒的容积为2.5L，通过调整水槽的位置，竹筒中40%的水会落入水槽，若筒车的转速为每分钟5圈。筒车连续工作5h可以通过水槽为农田浇灌2.4×104kg的水，则N=___________（ρ水=1.0×103kg/m3） 【答案】（1） ①. 动 ②. 重力势 （2） ①. 非平衡力 ②. 大 （3）2NGR （4）16 【解析】 【小问1详解】 [1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 【小问2详解】 [1]筒车匀速转动，但运动方向改变，故运动状态发生改变，受非平衡力作用。 [2]当水流变湍急时，水的流量更大，可提升更多的水到高处，单位时间做功更多，筒车提升水的功率会变大，故筒车应安装在水流较急的地方。 【小问3详解】 筒车转动到高处时泄水，水升高2R，水轮上有N个竹筒，每个竹筒每次可装水的重为G，则筒车旋转一周对水所做的功为W=G总h=NG×2R=2NGR 【小问4详解】 筒车的转速为每分钟5圈，连续工作5h，筒车转动的圈数 则筒车装水的体积 筒车旋转一周装水的体积 筒车上均匀分布了N个相同的竹筒，每个竹筒的容积为2.5L，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $