内容正文:
2024——2025学年度第二学期八年级终期学业质量调研
物理试卷
本试卷满分为60分考试时间为:60分钟
注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
(选择题共10小题,每题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意。)
1. 哪位学者首先通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持( )
A. 阿基米德 B. 亚里士多德
C. 伽利略 D. 牛顿
2. 平衡车是一种代步工具,主要依靠自身重心的偏移控制平衡车向任何方向前进。平衡车水平匀速前进时,下列说法正确的是( )
A. 人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力
B. 人和车受到总重力和地面对他们的支持力是平衡力
C. 遇到紧急情况时,平衡车因受到惯性作用不能立即停下来
D. 平衡车轮胎上有大量底纹,是为了减小摩擦
3. 图所示是生活中的工具或装置,对其使用状态下所涉及的物理知识表述正确的是( )
A. 水位计:阿基米德原理
B. 铅垂线:重力的方向
C. 钳子:费力杠杆
D. 塑料吸盘:液体压强
4. 日常生活中的许多现象都与我们所学习的物理知识有关,下列说法不正确的是( )
A. 洒水车匀速洒水,动能减小 B. 荡秋千时,小孩的机械能不守恒
C. 盘山公路不省距离,但是省力 D. 工人扛着重物前行,工人对物体一定做了功
5. 以下关于压强知识说法正确的是( )
A. 甲图中火车铁轨下面铺放枕木,是通过减小受力面积来增大压强的
B. 乙图中液体能从容器侧壁的孔中喷出,说明液体对侧面有压强
C. 人拿着丙图中的自制气压计从山下到山上,观察到玻璃管内水柱高度变小
D. 丁图中火车站台边缘标有安全线,是因为在气体中,流速越大的位置,压强越大
6. A中的杠杆和物体处于静止状态,B、C、D中的物体被匀速吊起,所有物体重力均为G,不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦,则所用拉力F最小的是( )
A. B.
C D.
7. 如图所示,放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙的总重力为G时,物块A、B恰好一起做匀速直线运动的过程中(忽略细线与滑轮之间的摩擦)。以下说法错误的是( )
A. 物块B对A压力与物体A对B的支持力是一对相互作用的力
B. 如果所有力突然全部消失,物体B将保持匀速直线运动状态
C. 物块B受到水平向右的摩擦力
D. 继续向沙桶中加入沙子,物块A受到桌面的滑动摩擦力不变
8. 小梦利用同一方块鉴别出不同液体密度大小关系(如图),当方块静止时两容器中液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A. 方块两次排开液体的质量一样大 B. 方块在乙液体中受到的浮力大
C. 甲液体的密度比乙液体的密度大 D. 甲液体对容器底部的压强较大
9. 如图所示,把重为的物体沿高为,长为的粗糙斜面以速度由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力做的功为。则下列选项正确的是( )
A. 拉力大小为 B. 物体所受摩擦力大小为
C. 拉力功率的大小为 D. 斜面的机械效率为
10. 在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则下列说法中正确的是( )
A. 石料的质量为1400kg B. 石料的密度为
C. 石料体积为 D. 石料在水中受到的最大浮力为900N
第Ⅱ卷(非选择题)
(非选择题11-18题每空1分;19题6分;20题6分,共40分)
11. “弓开如满月,箭去似流星。”人手能把弓拉开,说明力能改变物体的__________,拉开的弓具有__________能。
12. 如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力__________浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面空气流速大,压强__________,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
13. 物理课上,某班同学开展“杆秤的制作”跨学科实践活动。在老师的指导下,他们动手制作测量范围为0~20g的杆秤,如图所示。杆秤是利用______原理工作的;制作过程中,他们将5g的砝码系上细绳制成秤砣,手提提纽,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤砣所挂的位置标上“0”。标零线的目的是______。
14. 竖直向上抛出一重力为6.3N的篮球,篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N,小球在下降时合力的方向为___________,上升时受到的合力的大小为__________。
15. 拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示.请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力F的示意图________.已知OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N,由图可以算出F= ________N.
16. 根据图1—3所示实验回答下列问题。
(1)小明在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,做了如图1所示的三次实验,实验中弹簧测力计应沿木板水平拉着木块做______运动,根据______知识可知,弹簧测力计的示数等于木块所受的摩擦力大小。请写出一个由甲、乙两实验得出的结论的应用实例:______;
(2)图2是小明“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验,使用______(选填“定”或“动”)滑轮可以省力;在丙实验中,增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,此装置的机械效率______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)图3是研究“同一直线上二力合成”,实验中两个力和同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧使弹簧______,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做目的是为了保证力的效果相同,这种方法叫“等效替代法”。
17. 在探究“压力的作用效果”的实验中,小丽利用规格相同的两块海绵及相同的三本字典,设计了如图所示的实验:
(1)实验中,小丽是根据________来比较压力的作用效果;
(2)通过实验图乙、丙,可以得出结论:____________;
(3)通过观察比较图________后得出:在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4)若图乙、卯中字典对海绵、桌面的压强分别是p乙、p卯,则p乙______p卯(选填“>”、“=”或“<”),原因是_______;
(5)小丽同学想按图卯测量一本字典平放在水平桌面中央产生的压强,请你帮小丽完成实验步骤:
A.用弹簧测力计直接测出一本字典的重力为G;
B.用刻度尺分别测出字典的长a、宽b、厚c;
C.则一本字典本平放在水平桌面中央,对水平桌面产生的压强p卯= ______。(用测得的物理量表示)
18. 如图,探究“浮力的大小跟哪些因素有关”和探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)如图甲,探究浮力的大小跟哪些因素有关,把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下,改变物体浸在液体中的______和物体浸没在液体内的______,观察弹簧测力计的示数F,得出物体在液体中所受浮力的大小跟它们的关系;更换烧杯中的液体,把挂在弹簧测力计下的物体再次浸没在该液体中,可探究物体所受的浮力与______的关系;
(2)如图乙、图丙、图丁、图戊,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,图乙,把不溶于水的小石块竖直悬挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F1;图丙,把空小桶竖直悬挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F2;图丁,把挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数为F3;图戊,把盛有溢出水的小桶竖直挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F4,当实验中的测量结果满足______的关系式时(用F1、F2、F3、F4表示),说明阿基米德原理成立;
(3)如图丁所示的实验中,若挂在弹簧测力计下的小石块在没有接触溢水杯中的水面之前,溢水杯没有盛满水,然后将小石块浸没在溢水杯里的水中。由此可得排开水的重力______小石块受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)只用图乙和图丁所示的实验操作,不用其它操作过程,即可测出小石块的密度。小石块密度表达式ρ小石块______(用F1、F3、ρ水表示)。
19. 某学校暑期进行扩建教学楼工程,建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重3.2×103N的物体时,物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08×104J,求:
(1)滑轮组所做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)滑轮组工作时的机械效率。
20. 如图A是一艘依靠太阳能驱动的船,其排水量是60t,船的表面安装有太阳能电池板,接收的太阳能用来驱动船前进。在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图B甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图B乙所示(g取10N/kg),求:
(1)这艘船满载时受到的浮力;
(2)船在航行过程中,第50~100s内牵引力做功及功率;
(3)该船漂浮在水面时,船舱某处距水面5m,水对该处产生的压强。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024——2025学年度第二学期八年级终期学业质量调研
物理试卷
本试卷满分为60分考试时间为:60分钟
注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
(选择题共10小题,每题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意。)
1. 哪位学者首先通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持( )
A. 阿基米德 B. 亚里士多德
C. 伽利略 D. 牛顿
【答案】C
【解析】
【详解】科学家伽利略首先通过实验分析得出:运动的物体如果受到的阻力为零,将以恒定不变的速度永远运动下去,也就是“物体的运动并不需要力来维持”,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 平衡车是一种代步工具,主要依靠自身重心的偏移控制平衡车向任何方向前进。平衡车水平匀速前进时,下列说法正确的是( )
A. 人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力
B. 人和车受到的总重力和地面对他们的支持力是平衡力
C. 遇到紧急情况时,平衡车因受到惯性作用不能立即停下来
D. 平衡车轮胎上有大量底纹,是为了减小摩擦
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.人受到的重力和车对人的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B.人和车受到的总重力和地面对他们的支持力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.惯性不是力,是物体的一种固有属性,不能说受到惯性作用,遇到紧急情况时,由于平衡车具有惯性,不能立即停下来,故C错误;
D.平衡车轮胎上有大量底纹,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错误。
故选B。
3. 图所示是生活中的工具或装置,对其使用状态下所涉及的物理知识表述正确的是( )
A. 水位计:阿基米德原理
B. 铅垂线:重力的方向
C 钳子:费力杠杆
D. 塑料吸盘:液体压强
【答案】B
【解析】
【详解】A.锅炉水位计和锅炉构成了一个连通器,水不流动时,液面总是相平的,通过观察水位计中水位的高低就可以知道锅炉中水的多少,故水位计是利用连通器的原理来工作的,故A错误;
B.重力的方向总是竖直向下的,铅垂线是利用重力方向总竖直向下的原理来工作的,故B正确;
C.钳子在使用时,动力臂大于阻力臂,故钳子是省力杠杆,故C错误;
D.塑料吸盘,是利用大气压强的原理来工作的,故D错误。
故选B。
4. 日常生活中的许多现象都与我们所学习的物理知识有关,下列说法不正确的是( )
A. 洒水车匀速洒水,动能减小 B. 荡秋千时,小孩的机械能不守恒
C. 盘山公路不省距离,但是省力 D. 工人扛着重物前行,工人对物体一定做了功
【答案】D
【解析】
【详解】A.洒水车匀速洒水,速度不变,质量减小,动能减小,故A正确,不符合题意;
B.荡秋千时,克服摩擦力做功,小孩的机械能不守恒,故B正确,不符合题意;
C.盘山公路费距离,但是省力,因为在斜面上,推力小于物体的重力,故C正确,不符合题意;
D.工人扛着重物前行时,工人对重物施加了向上的支持力以克服重力,但重物在水平方向移动,力的方向与物体移动方向垂直。在力的方向上重物并没有通过距离,所以工人对物体不做功,故D不正确,符合题意。
故选D。
5. 以下关于压强知识说法正确是( )
A. 甲图中火车铁轨下面铺放枕木,是通过减小受力面积来增大压强的
B. 乙图中液体能从容器侧壁的孔中喷出,说明液体对侧面有压强
C. 人拿着丙图中的自制气压计从山下到山上,观察到玻璃管内水柱高度变小
D. 丁图中火车站台边缘标有安全线,是因为在气体中,流速越大的位置,压强越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中火车铁轨下面铺放枕木,是在压力一定下,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.乙图中从下面的小孔射出的水喷得更远,说明液体对侧面有压强,且压强随深度的增加而变大,故B正确;
C.高度越高,气压越低,人拿着丙图中的自制气压计从山下到山上,高度增加,瓶外气压减小,瓶内外压强差变大,所以玻璃管内水柱高度变大,故C错误;
D.靠近火车的这侧气体流速大,压强小,远离火车的那侧气体流速小,压强大,气压会把人往火车这侧推动,发生事故,所以火车站台边缘标有安全线,故D错误。
故选B。
6. A中的杠杆和物体处于静止状态,B、C、D中的物体被匀速吊起,所有物体重力均为G,不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦,则所用拉力F最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据杠杆的平衡条件可知杠杆平衡时
故拉力;
B.图B中为定滑轮提升物体,不能省力,只能改变力的方向,绳端拉力;
C.图C中使用滑轮组提升物体,动滑轮上有2段绳子承载,自由端拉力;
D.图D中使用滑轮组提升物体,动滑轮上有3段绳子承载,自由端拉力;其中D图中自由端拉力最小。
故选D
7. 如图所示,放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙的总重力为G时,物块A、B恰好一起做匀速直线运动的过程中(忽略细线与滑轮之间的摩擦)。以下说法错误的是( )
A. 物块B对A的压力与物体A对B的支持力是一对相互作用的力
B. 如果所有力突然全部消失,物体B将保持匀速直线运动状态
C. 物块B受到水平向右的摩擦力
D. 继续向沙桶中加入沙子,物块A受到桌面滑动摩擦力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.相互作用力是指两个物体之间的力,它们大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,同时产生、同时消失,分别作用在两个不同的物体上。物块B对A的压力,其施力物体是B,受力物体是A;物体A对B的支持力,施力物体是A,受力物体是B 。这两个力符合相互作用力的特点,所以它们是一对相互作用的力,故A正确,不符合题意;
B.B随A做匀速直线运动,如果所有力突然全部消失,由于惯性,物体B将保持匀速直线运动状态,故B正确,不符合题意;
C.B随A做匀速直线运动,物块B不受摩擦力,故C错误,符合题意;
D.继续向沙桶中加入沙子,A所受拉力增大,但A所受滑动摩擦力只与A对桌面的压力和桌面的粗糙程度有关,因此物块A受到桌面的滑动摩擦力不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 小梦利用同一方块鉴别出不同液体密度大小关系(如图),当方块静止时两容器中液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A. 方块两次排开液体的质量一样大 B. 方块在乙液体中受到的浮力大
C. 甲液体的密度比乙液体的密度大 D. 甲液体对容器底部的压强较大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.同一方块在甲中悬浮,物体悬浮时,浮力与重力大小相等,在乙中漂浮,漂浮时,浮力与重力大小相等,因此方块在甲、乙液体中受到的浮力相等,因为方块在甲、乙液体中受到的浮力相等,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,因此方块两次排开液体的重力相等,即排开液体的质量相等,故A正确,B错误;
C.根据物体的沉浮条件,方块在甲中悬浮,甲液体密度与方块密度相等,方块在乙中漂浮,乙液体密度大于方块密度,因此甲液体的密度比乙液体的密度小,故C错误;
D.两容器液面相平,乙液体密度大,根据液体压强特点,因此甲液体对容器底部的压强较小,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,把重为的物体沿高为,长为的粗糙斜面以速度由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力做的功为。则下列选项正确的是( )
A. 拉力大小为 B. 物体所受摩擦力大小为
C. 拉力功率大小为 D. 斜面的机械效率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题知,斜面长为L,拉力F做的功为W(即总功),由W=FL可得,拉力大小为,故A错误;
B.有用功为,拉力做的总功为W,由可得物体受到的摩擦力
故B正确;
C.拉力功率的大小为
故C错误;
D.斜面的机械效率
故D错误。
故选B。
10. 在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则下列说法中正确的是( )
A. 石料的质量为1400kg B. 石料的密度为
C. 石料的体积为 D. 石料在水中受到的最大浮力为900N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙知道,石料没有浸入水中时,拉力为1400N,由于是匀速下降,所以石料的重力也为1400N,则石料的质量为,故A错误;
BC.由图乙可知,石料完全浸没时在水中受到的浮力
由于完全浸没,石料的体积等于它排开水的体积,根据阿基米德原理得石料的体积为
石料的密度为,故B错误,C正确;
D.石料完全浸没在水中时所受浮力最大,由B可知石料在水中受到的最大浮力为500N,故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
(非选择题11-18题每空1分;19题6分;20题6分,共40分)
11. “弓开如满月,箭去似流星。”人手能把弓拉开,说明力能改变物体的__________,拉开的弓具有__________能。
【答案】 ①. 形状 ②. 弹性势
【解析】
【详解】[1]人手能把弓拉开,弓的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状。
[2]拉开的弓发生弹性形变,发生弹性变形的弓具有弹性势能。
12. 如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力__________浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面空气流速大,压强__________,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
【答案】 ①. 小于 ②. 小
【解析】
【详解】[1]当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,飞艇所受浮力不变,重力减小,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现上浮。
[2]飞机机翼表面呈明显的弧度结构,可使飞机在运动过程中机翼上表面的空气流速大,压强小,而下方空气流速小,压强大,从而形成向上的升力。
13. 物理课上,某班同学开展“杆秤的制作”跨学科实践活动。在老师的指导下,他们动手制作测量范围为0~20g的杆秤,如图所示。杆秤是利用______原理工作的;制作过程中,他们将5g的砝码系上细绳制成秤砣,手提提纽,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤砣所挂的位置标上“0”。标零线的目的是______。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 消除杆秤自身重力对测量的影响
【解析】
【详解】[1]杆秤在使用时,围绕秤纽转动,秤盘和秤砣对秤杆的拉力分别相当于动力和阻力,通过调节秤砣的位置使秤杆在水平位置平衡,从而测出物体的质量,这是利用了杠杆原理工作的。
[2]杆秤本身有一定的重力,如果不标零线,杠杆自身的重力会对平衡产生影响。在没有放置被称物体时,通过移动秤砣使秤杆平衡并标注零线,这样在后续测量时,就可以排除杆秤自身重力对测量结果的干扰,即目的是消除杆秤自身重力对测量的影响。
14. 竖直向上抛出一重力为6.3N的篮球,篮球在上升和下降过程中受到空气的阻力都是1N,小球在下降时合力的方向为___________,上升时受到的合力的大小为__________。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 7.3
【解析】
【详解】[1]下降时,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,重力大于阻力,合力方向为竖直向下。
[2]上升时,小球受到竖直向下的重力和阻力,合力大小为
15. 拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示.请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力F的示意图________.已知OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N,由图可以算出F= ________N.
【答案】 ①. ②. 24N
【解析】
【详解】要求在端点A的动力最小,即动力臂最长,则支点O到动力作用点A的距离作为动力臂最长,为使杠杆平衡,动力的方向垂直于动力臂向上,如图所示:
杠杆平衡条件可得,G×OB=F×OA,即:120N×0.2m=F×1.0m,解得:F=24N.
16. 根据图1—3所示实验回答下列问题。
(1)小明在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,做了如图1所示的三次实验,实验中弹簧测力计应沿木板水平拉着木块做______运动,根据______知识可知,弹簧测力计的示数等于木块所受的摩擦力大小。请写出一个由甲、乙两实验得出的结论的应用实例:______;
(2)图2是小明“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验,使用______(选填“定”或“动”)滑轮可以省力;在丙实验中,增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,此装置的机械效率______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)图3是研究“同一直线上二力合成”,实验中两个力和同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧使弹簧______,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做目的是为了保证力的效果相同,这种方法叫“等效替代法”。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 用抹布擦桌子时用力才能擦干净
(2) ①. 动 ②. 变大
(3)发生弹性形变
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,实验中弹簧测力计应沿木板水平拉着木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,根据二力平衡知识,弹簧测力计的示数等于木块所受的摩擦力大小。
[3]比较甲、乙,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,测力计示数较大,则木块所受的摩擦力较大,可得:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。用抹布擦桌子时用力才能擦干净就是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,应用了此结论。
【小问2详解】
[1]动滑轮相当于一个省力杠杆,可以省力,但是费距离。
[2]在丙实验中,增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,在上升的高度一定时,有用功增加,额外功基本不变,则此装置的机械效率变大。
【小问3详解】
弹簧具有弹性,受力会发生弹性形变。图3是研究“同一直线上二力合成”,实验中两个力和同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧使弹簧发生弹性形变,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做目的是为了保证力的效果相同,这种方法叫“等效替代法”。
17. 在探究“压力的作用效果”的实验中,小丽利用规格相同的两块海绵及相同的三本字典,设计了如图所示的实验:
(1)实验中,小丽是根据________来比较压力的作用效果;
(2)通过实验图乙、丙,可以得出结论:____________;
(3)通过观察比较图________后得出:在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4)若图乙、卯中字典对海绵、桌面的压强分别是p乙、p卯,则p乙______p卯(选填“>”、“=”或“<”),原因是_______;
(5)小丽同学想按图卯测量一本字典平放在水平桌面中央产生的压强,请你帮小丽完成实验步骤:
A.用弹簧测力计直接测出一本字典的重力为G;
B.用刻度尺分别测出字典的长a、宽b、厚c;
C.则一本字典本平放在水平桌面中央,对水平桌面产生的压强p卯= ______。(用测得的物理量表示)
【答案】 ①. 海绵的形变程度 ②. 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ③. 乙、丁 ④. > ⑤. 压力相同时,受力面积越小,压强越大 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]小丽通过海绵的形变程度来比较压力的作用效果,因为海绵所受的压力或受力面积不同,海绵的形变程度也不同。
(2)[2]图乙、丙中,海绵上分别平放了一本和两本字典,丙图中海绵的形变更明显,可以得出:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]要探究压力一定时,压力作用效果与受力面积的关系,应比较图乙和图丁。图乙和丁都是在海绵上放一本字典,即压力相同,但受力面积不同。
(4)[4][5]图乙、卯中,字典对海绵和桌面的压强p乙>p卯,原因是:压力相同时,受力面积越小,压强越大。海绵和桌面上都是平放一本字典,但字典在海绵上的受力面积更小。
(5)[6]字典与桌面的接触面积S=ab,则字典对桌面的压强
18. 如图,探究“浮力的大小跟哪些因素有关”和探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)如图甲,探究浮力的大小跟哪些因素有关,把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下,改变物体浸在液体中的______和物体浸没在液体内的______,观察弹簧测力计的示数F,得出物体在液体中所受浮力的大小跟它们的关系;更换烧杯中的液体,把挂在弹簧测力计下的物体再次浸没在该液体中,可探究物体所受的浮力与______的关系;
(2)如图乙、图丙、图丁、图戊,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,图乙,把不溶于水的小石块竖直悬挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F1;图丙,把空小桶竖直悬挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F2;图丁,把挂在弹簧测力计下的小石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数为F3;图戊,把盛有溢出水的小桶竖直挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为F4,当实验中的测量结果满足______的关系式时(用F1、F2、F3、F4表示),说明阿基米德原理成立;
(3)如图丁所示的实验中,若挂在弹簧测力计下的小石块在没有接触溢水杯中的水面之前,溢水杯没有盛满水,然后将小石块浸没在溢水杯里的水中。由此可得排开水的重力______小石块受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)只用图乙和图丁所示的实验操作,不用其它操作过程,即可测出小石块的密度。小石块密度表达式ρ小石块______(用F1、F3、ρ水表示)。
【答案】 ①. 体积 ②. 深度 ③. 液体密度 ④. F1﹣F3=F4﹣F2 ⑤. 小于 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1][2]在同一种液体中,改变物体浸在液体中的体积和物体浸没在液体内的深度,可以得出物体在液体中所受浮力的大小跟它浸入液体的体积和浸入液体的深度的关系。
[3]控制物体浸入液体的体积和深度相同,通过更换烧杯中的液体,可以探究物体所受的浮力与液体密度的关系。
(2)[4]由题可知,小石块浸没于水中时,受到的浮力
F浮= F1﹣F3
小石块浸没于水中时,排开的水所受的和重力
G排=F4﹣F2
所以,当实验中的测量结果满足
F1﹣F3=F4﹣F2
说明阿基米德原理成立。
(3)[5]若挂在弹簧测力计下的小石块在没有接触溢水杯中的水面之前,溢水杯没有盛满水,然后将小石块浸没在溢水杯里的水中,则小石块排的水没有全部被溢出,即测得的排开水的重力小于实际值,所以,由此可得排开水的重力小于小石块受到的浮力。
(4)[6]小石块的重
G=F1=mg=ρ小石块gV
小石块受到的浮力
F浮= F1﹣F3=ρ水gV排
小石块的密度
19. 某学校暑期进行扩建教学楼工程,建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重3.2×103N的物体时,物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08×104J,求:
(1)滑轮组所做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)滑轮组工作时的机械效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)滑轮组所做的有用功
W有用=Gh=3.2×103N×6m=1.92×104J
(2)拉力所做的功
W拉力=W有用+W额外=1.92×104J+1.08×104J=3×104J
拉力做功的功率由得
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)滑轮组所做的有用功是;
(2)拉力F做功的功率是;
(3)滑轮组工作时的机械效率是。
20. 如图A是一艘依靠太阳能驱动的船,其排水量是60t,船的表面安装有太阳能电池板,接收的太阳能用来驱动船前进。在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图B甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图B乙所示(g取10N/kg),求:
(1)这艘船满载时受到的浮力;
(2)船在航行过程中,第50~100s内牵引力做的功及功率;
(3)该船漂浮在水面时,船舱某处距水面5m,水对该处产生的压强。
【答案】(1)6×105N;(2)2×106J,4×104W;(3)5×104Pa
【解析】
【详解】解:(1)船的排水量,即满载时排开水的质量
m排=60t=60×103kg=6×104kg
根据阿基米德原理可得船满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=6×104kg×10N/kg=6×105N
(2)由图乙可知,在第50s~100s内,船匀速行驶,速度v=0.5m/s,行驶时间
t=100s﹣50s=50s
由可得船行驶的距离
s=vt=0.5m/s×50s=25m
由图甲可知,在第50s~100s内,船的牵引力F=8×104N,则牵引力做的功
W=Fs=8×104N×25m=2×106J
牵引力做功功率
(3)船舱某处所处的深度h=5m,水对该处产生的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
答:(1)这艘船满载时受到的浮力为6×105N;
(2)船在航行过程中,第50﹣100s内牵引力做的功及功率分别为2×106J,4×104W;
(3)水对该处产生的压强5×104Pa。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$