精品解析:安徽省滁州市天长市炳辉中学2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
2025-10-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 滁州市 |
| 地区(区县) | 天长市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.43 MB |
| 发布时间 | 2025-10-14 |
| 更新时间 | 2025-10-14 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54358871.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年安徽省滁州市天长市炳辉中学八年级(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1. “生活处处皆物理”,以下估测数据符合实际的是( )
A. 一名中学生的体重大约是500N B. 一只鸡重约150N
C. 一个苹果重约15N D. 一个鸡蛋重约5N
2. 如果作用在一个物体上的两个力的三要素完全相同,其中一个力的大小为 8 牛,那么这两个力的合力( )
A. 一定等于零 B. 一定等于16 牛 C. 可能等于零 D. 可能等于16牛
3. 下列关于惯性说法正确的是( )
A. 抛出去篮球由于受到惯性的作用能在空中继续向前飞行
B. 运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性提高成绩
C. 物体运动时具有惯性,静止时不具有惯性
D. 汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来危害
4. 如图所示,正方体A和长方体B叠放在一起,在水平向右且大小恒为F的拉力作用下,二者一起沿水平地面做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A. 正方体A所受力的合力不为零
B. 长方体B受到地面滑动摩擦力大小为F且方向水平向左
C. 正方体A受到的摩擦力方向水平向左
D. 长方体B受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
5. 《墨经》最早记述了杠杆原理.如图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力.以下说法符合杠杆原理的是
A. “权”小于“重”时,A端一定上扬
B. “权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时,应把“权”向A端移
D. 增大“重”时,换用更小的“权”
6. 如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A. 一样大 B. 甲最小 C. 乙最小 D. 丙最小
7. 巴黎奥运会中国队全红婵成功卫冕冠军。如图为全红婵跳水过程的轨迹示意图,下列说法正确的是( )
A. A到B的过程中,动能逐渐减小
B. B点时,动能全部转化为重力势能
C. B点到C点的过程中,机械能逐渐增大
D. 由于存在空气阻力,跳水过程中的能量转化不遵守能量守恒定律
8. 用两个完全相同的滑轮构成如图甲、乙所示的两个滑轮组,分别将同一重物G提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳端拉力:F甲>F乙 B. 绳端拉力做的功:W甲>W乙
C. 两个滑轮组的机械效率:η甲=η乙 D. 绳端拉力移动的距离:s甲=s乙
二、填空题:本大题共10小题,共30分。
9. 游泳时小涛向后划水以获得向前的力,这说明力的作用是______,这个力的施力物体是_____。
10. 如图所示为水平仪放置在桌面上静止时的情景。铅垂线是利用重力的方向是___________的原理制成的。
11. 一架无人机在空中一定高度匀速水平飞行时给农作物喷洒农药(不计空气阻力),携带农药的无人机在上述工作过程中,其动能___________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
12. 赛车尾部安装有尾翼(又叫气流偏导器),形状如图所示。当赛车快速行驶时,尾翼上方的气体中流速小,压强___________(选填“大”或“小”),从而___________(选填“增大”或“减小”)赛车与地面间的摩擦力。
13. 如图所示,物体甲的质量为0.7kg,物体乙恰好水平向右匀速直线运动,则物体乙受到的摩擦力f=_______ N。若要使物体乙水平向左匀速直线运动,则需给乙施加一个F=______ N水平向左的力(不计绳重,绳与滑轮间的摩擦)。
14. 如图所示,用手指压笔尖,手指会感觉疼痛,若笔尖与手指间的受力面积为,两手指均用大小为3N的力对压铅笔的笔尾和笔尖,则笔尖对手指的压强为___________Pa。
15. 如图所示,,且OA段水平,A端所挂物体重力为G=10N,为了使杠杆在该位置保持平衡,则需要在B端施加的最小力为_____N。
16. 小明背着2kg的书包沿着1000米长的斜坡爬上了高300米的山上,则小明对书包做的功是___________。若小明全程用时10分钟,则小明对书包做功的功率是___________。(正确填写单位)
17. 如图所示,在的水平拉力作用下,使的物块在20s内沿水平地面匀速直线向左运动了2m,已知物块与水平地面的滑动摩擦力大小为24N,不计绳子和滑轮的重量。则在上述过程中,拉力F做功的功率为______W;该滑轮组的机械效率为______。
18. 某液体中漂浮着一个木球,木球的体积为4dm3,密度为0.5g/cm3,露出液面的体积为总体积的,那么木球受到的浮力为___________N。(g取10N/kg)
三、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
19. 小明继续探究“二力平衡条件”,实验装置如图所示。
(1)实验时小明发现图甲图中左右两侧悬挂砝码质量不等时木块A也能平衡,其原因是______;
(2)比较甲和乙,小明发现采用方案乙,实验效果更好,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时小车B保持静止,说明使物体处于平衡态的两个力______;
(3)在装置乙中,在水平桌面将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状,这说明两个力作用在______上,物体才能平衡;
(4)小明继续换用如图丙所示装置进行探究,左右两端挂上质量相等的钩码时,小卡片C保持静止,当用剪刀从卡片中间剪开,观察到分开后的卡片向相反方向运动,由此可得到二力平衡的另一个重要条件是两个力必须作用在______。
20. 利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前杠杆如图甲所示应将杠杆两端的平衡螺母向________调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出力臂的大小;
(2)杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码,则在杠杆的D点挂______个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据绘制了l1—F1的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为_________N。
21. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示。(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是___________N;
(2)分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度___________关;
(3)分析A与___________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是___________(选填“正确”或“错误”)的;
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是___________kg/m3。
四、计算题:本大题共3小题,共22分。
22. 如图所示,是某大学研制的消毒机器人,其自重为160kg(不含消毒药水);有两条履带,每条履带触地面积为0.2m2.在某次消毒作业中,该机器人携带20kg消毒药水,在水平地面上匀速直线行驶5min到达0.45km处的区域,在匀速行驶过程中水平方向所受阻力为总重力的0.1倍(取g=10N/kg)。求:
(1)该机器人对水平地面的压强。
(2)牵引力做的功。
(3)牵引力做功的功率。
23. 如图所示,斜面长,斜面高,物体A重量为200N,物体B的重量为400N,物体B在物体A的拉力作用下从斜面底端匀速上升至斜面的顶端,不计绳与滑轮间的摩擦且忽略物体B的体积大小。求:
(1)此过程中,绳子拉力对物体B所做的功;
(2)上述过程中,该斜面的机械效率;
(3)物体B沿斜面匀速向上运动过程中,其受到斜面的滑动摩擦力大小。
24. 如图所示,轻质薄壁容器盛水9.9kg,其底面积为200cm2且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一个实心小球,右端B处施加一个F=3N的拉力,若OA=30cm,OB=20cm
(1)求绳子对杠杆A端的拉力;
(2)若实心小球的体积为100cm3,求小球的重力和密度;
(3)求容器对桌面的压强。
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2024-2025学年安徽省滁州市天长市炳辉中学八年级(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1. “生活处处皆物理”,以下估测数据符合实际的是( )
A. 一名中学生的体重大约是500N B. 一只鸡重约150N
C. 一个苹果重约15N D. 一个鸡蛋重约5N
【答案】A
【解析】
【详解】A.一名中学生的质量约为50kg,体重大约是500N,故A符合题意;
B.一只鸡的质量约2kg,重力约20N,故B不符合题意;
C.一个苹果的质量约200g,故重力约2N,故C不符合题意;
D.500g鸡蛋大约有10个,一个鸡蛋的质量约为50g,故其重力约为0.5N,故D不符合题意。
故选A。
2. 如果作用在一个物体上的两个力的三要素完全相同,其中一个力的大小为 8 牛,那么这两个力的合力( )
A. 一定等于零 B. 一定等于16 牛 C. 可能等于零 D. 可能等于16牛
【答案】B
【解析】
【详解】力的三要素是:大小、方向、作用点,如果二力三要素相同,则二力合力是二力之和或者说是原来一个力的二倍,所以如果原来的力不为零,则合力一定不为零,如果原来的力为零,则合力为零;所以其中一个力的大小为8牛,那么这两个力的合力一定等于16牛。
故选B。
3. 下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 抛出去的篮球由于受到惯性的作用能在空中继续向前飞行
B. 运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性提高成绩
C. 物体运动时具有惯性,静止时不具有惯性
D. 汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性不是力,只能说具有惯性,不能说受到惯性,故A错误;
B.运动员起跑时用力蹬地只是让人能向上跳起,利用了物体间力的作用是相互的,不是利用了惯性,故B错误;
C.一切物体都具有惯性,故C错误;
D.汽车在转弯时如果不减速慢行,会由于惯性继续保持原来的方向运动,易造成侧翻等事故,故汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,正方体A和长方体B叠放在一起,在水平向右且大小恒为F的拉力作用下,二者一起沿水平地面做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A. 正方体A所受力的合力不为零
B. 长方体B受到地面滑动摩擦力大小为F且方向水平向左
C. 正方体A受到的摩擦力方向水平向左
D. 长方体B受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】AC.以木块A为研究对象,因其做匀速直线运动,故处于平衡状态,受到平衡力的作用,则木块A受竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,在水平方向上不受力,正方体A所受力的合力为零,故AC错误;
B.以两木块为研究对象,因其做匀速直线运动,故处于平衡状态,在水平方向上受水平向右的拉力和地面对木块B的水平向左的摩擦力的作用,两个力的大小相等,方向相反,作用于同一条直线,是平衡力,即长方体B受到地面滑动摩擦力大小为F且方向水平向左,故B正确;
D.以木块B为研究对象,在竖直方向上受竖直向下的重力的作用,木块A对其竖直向下的压力的作用和地面对其竖直向上的支持力的作用,处于平衡状态,即
因此长方体B受到的重力小于地面对B的支持力,两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
5. 《墨经》最早记述了杠杆原理.如图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力.以下说法符合杠杆原理的是
A. “权”小于“重”时,A端一定上扬
B. “权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时,应把“权”向A端移
D. 增大“重”时,换用更小的“权”
【答案】C
【解析】
【详解】解:
A.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,因为不知道“标”和“本”的大小关系,无法确定“权”和“标”的乘积与“重”和“本”乘积的大小的关系,故A错误.
B.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,“标”一定大于“本”,故B错误.
C.根据杠杆平衡条件,“本”不变,增大“重”时,因为“权”不变,“标”会变大,即应把“权”向A端移,故C正确.
D.使用杆秤时,同一杆秤“权”不变,“重”可变,不同的“重”对应不同的“标”.若更换更小的“权”,“标”也会变得更大,不符合秤的原理,故D错误.
答案为C.
6. 如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A. 一样大 B. 甲最小 C. 乙最小 D. 丙最小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】三个容器内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,所以三种液体体积:V甲>V乙>V丙;容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,所以桌面受压力相等,而F=G,三个容器质量相同(容器重相同),根据压强公式p=,所以三种液体重相同即质量相同,由三种液体的体积关系和质量关系,根据密度公式可知,甲<乙<ρ丙;因为三种液体的液面在同一水平面上,所以h相同,由液体压强公式p=gh可知,p甲<p乙<p丙。ACD错误,B正确。
故选B
7. 巴黎奥运会中国队全红婵成功卫冕冠军。如图为全红婵跳水过程轨迹示意图,下列说法正确的是( )
A. A到B的过程中,动能逐渐减小
B. B点时,动能全部转化为重力势能
C. B点到C点的过程中,机械能逐渐增大
D. 由于存在空气阻力,跳水过程中的能量转化不遵守能量守恒定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.A到B的过程中,跳板的弹性势能、全红婵的动能转化为重力势能,她的速度逐渐减小,质量不变,动能逐渐减小,故A正确;
B.由于存在空气阻力,B点时,一部分动能转化为重力势能,还有一部分动能转化为内能,故B错误;
C.B点到C点的过程中,由于存在空气阻力,有一部分机械能转化为内能,机械能逐渐减小,故C错误;
D.由于存在空气阻力,有一部分机械能转化为内能,但跳水过程中的总能量不变,遵守能量守恒定律,故D错误。
故选 A。
8. 用两个完全相同的滑轮构成如图甲、乙所示的两个滑轮组,分别将同一重物G提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳端拉力:F甲>F乙 B. 绳端拉力做的功:W甲>W乙
C. 两个滑轮组的机械效率:η甲=η乙 D. 绳端拉力移动的距离:s甲=s乙
【答案】C
【解析】
【详解】A. 若不计绳重和摩擦,绳端拉力
由公式可知,物重和动滑轮重相等时,绳子段数n越大,拉力F越小;由题可知,物重和动滑轮重相等,由图可知,甲图中绳子段数大于乙图中绳子段数,所以F甲<F乙,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,额外功为对动滑轮做的功
有用功为
绳端拉力做的功即为总功
由题可知,物重G、动滑轮重G动、提升高度h均相等,故绳端拉力做功相等,故B错误;
C. 不计绳重和摩擦,滑轮组机械效率为
由题可知,物重G、动滑轮重G动均相等,故两次机械效率相等,故C正确;
D. 绳端移动距离s与物体提升高度h及绳子段数n的关系为
已知物体提升高度h相等,但绳子段数n不同,故绳端拉力移动的距离s不等,故D错误。
故选C。
二、填空题:本大题共10小题,共30分。
9. 游泳时小涛向后划水以获得向前的力,这说明力的作用是______,这个力的施力物体是_____。
【答案】 ①. 相互的 ②. 水
【解析】
【详解】[1][2]游泳时小涛向后划水以获得向前的力,是由于手给水一个向后的作用力,由于力的作用是相互的,故水会给手一个向前的力;即手和水之间的作用力是相互的,这个力的施力物体是水。
10. 如图所示为水平仪放置在桌面上静止时的情景。铅垂线是利用重力的方向是___________的原理制成的。
【答案】竖直向下
【解析】
【详解】重力的方向总是竖直向下的,铅垂线的铅锤会在重力作用下自然下垂,其垂线方向与重力方向一致,因此水平仪中的铅垂线是利用重力方向竖直向下的原理制成,可用于判断桌面是否水平。
11. 一架无人机在空中一定高度匀速水平飞行时给农作物喷洒农药(不计空气阻力),携带农药的无人机在上述工作过程中,其动能___________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变小
【解析】
【详解】无人机匀速水平飞行,速度不变。但在喷洒农药的过程中,无人机携带的农药质量不断减小,整体质量也随之减小。 根据动能的影响因素,速度不变,质量减小,所以无人机的动能变小。
12. 赛车的尾部安装有尾翼(又叫气流偏导器),形状如图所示。当赛车快速行驶时,尾翼上方的气体中流速小,压强___________(选填“大”或“小”),从而___________(选填“增大”或“减小”)赛车与地面间的摩擦力。
【答案】 ①. 大 ②. 增大
【解析】
【12题详解】
[1][2]流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。由于气流偏导器上表面较平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较慢,压强较大;而流过下方的空气速度较快,压强较小,向下的压强差会增加轿车对地面的压力,从而可以增大赛车与地面间的摩擦力,进而提高车轮的抓地性能。
13. 如图所示,物体甲的质量为0.7kg,物体乙恰好水平向右匀速直线运动,则物体乙受到的摩擦力f=_______ N。若要使物体乙水平向左匀速直线运动,则需给乙施加一个F=______ N水平向左的力(不计绳重,绳与滑轮间的摩擦)。
【答案】 ①. 7 ②. 14
【解析】
【详解】[1]甲乙通过定滑轮连接,物体乙恰好水平向右匀速直线运动,因此受到的摩擦力等于拉力等于甲的重力即
[2] 若要使物体乙水平向左匀速直线运动,则需要克服摩擦力和甲的拉力,压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变,故
14. 如图所示,用手指压笔尖,手指会感觉疼痛,若笔尖与手指间的受力面积为,两手指均用大小为3N的力对压铅笔的笔尾和笔尖,则笔尖对手指的压强为___________Pa。
【答案】
【解析】
【详解】笔尖对手指的力与手指对笔尖的力是一对相互作用力,大小相等,因此笔尖对手指的压力为3N,笔尖对手指的压强为
15. 如图所示,,且OA段水平,A端所挂物体重力为G=10N,为了使杠杆在该位置保持平衡,则需要在B端施加的最小力为_____N。
【答案】10
【解析】
【详解】杠杆在图中位置平衡时,当以OB作为动力臂时,动力臂是最大的,阻力、阻力臂大小不变,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的;由题意可知,此时动力臂和阻力臂的关系为LOB=LOA,则根据杠杆平衡条件可得最小动力为
16. 小明背着2kg的书包沿着1000米长的斜坡爬上了高300米的山上,则小明对书包做的功是___________。若小明全程用时10分钟,则小明对书包做功的功率是___________。(正确填写单位)
【答案】 ① 6000J ②. 10W
【解析】
【详解】[1]书包的重力为 G=mg=2kg×10N/kg=20N
小明对书包的力等于书包的重力,书包在力的方向(竖直方向)上移动的距离为山的高度300米,则小明对书包做的功W=Gh=20N×300m=6000J
[2]小明全程用时t=10min=10×60s=600s
则小明对书包做功的功率是
17. 如图所示,在的水平拉力作用下,使的物块在20s内沿水平地面匀速直线向左运动了2m,已知物块与水平地面的滑动摩擦力大小为24N,不计绳子和滑轮的重量。则在上述过程中,拉力F做功的功率为______W;该滑轮组的机械效率为______。
【答案】 ①. 3 ②. 80%
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,通过动滑轮的绳子的段数n=3,则绳端移动的距离
所以拉力F做的功
拉力F做功的功率
依题意得物块做匀速直线运动,所受地面的摩擦力为,则有用功为
该滑轮组的机械效率为
18. 某液体中漂浮着一个木球,木球的体积为4dm3,密度为0.5g/cm3,露出液面的体积为总体积的,那么木球受到的浮力为___________N。(g取10N/kg)
【答案】20
【解析】
【详解】木球漂浮在液体中,受到的浮力等于木球的重力,木球受到的浮力为
三、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
19. 小明继续探究“二力平衡条件”,实验装置如图所示。
(1)实验时小明发现图甲图中左右两侧悬挂砝码质量不等时木块A也能平衡,其原因是______;
(2)比较甲和乙,小明发现采用方案乙,实验效果更好,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时小车B保持静止,说明使物体处于平衡态的两个力______;
(3)在装置乙中,在水平桌面将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状,这说明两个力作用在______上,物体才能平衡;
(4)小明继续换用如图丙所示装置进行探究,左右两端挂上质量相等的钩码时,小卡片C保持静止,当用剪刀从卡片中间剪开,观察到分开后的卡片向相反方向运动,由此可得到二力平衡的另一个重要条件是两个力必须作用在______。
【答案】 ①. 受摩擦力影响 ②. 大小相等 ③. 同一条直线 ④. 同一个物体
【解析】
【详解】(1)[1]实验时小明发现图甲图中左右两侧悬挂砝码质量不等时木块A也能平衡,其原因是受摩擦力影响较大,影响了实验结果。
(2)[2]当两个盘中分别放上放入等重的砝码后,由于砝码的重力相同,这两个力产生的拉力是一对平衡力,小车就能保持静止,说明彼此平衡的两个力大小相等。
(3)[3]将小车旋转一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力需作用在同一直线上。
(4)[4]当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,分开后的卡片向相反方向运动,说明二力平衡的又一个条件是必须作用在同一物体上。
20. 利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前杠杆如图甲所示应将杠杆两端的平衡螺母向________调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出力臂的大小;
(2)杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码,则在杠杆的D点挂______个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据绘制了l1—F1的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为_________N。
【答案】 ①. 右 ②. 3 ③. 0.5
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母使杠杆平衡,杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小。
(2)[2]设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知
所以,需在点挂3个钩码。
(3)[3]由于此题中的阻力和阻力臂不变,据可知,利用图像中任意一组数据都能得出
故若当l1'为0.6m时
21. 同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示。(,g取10N/kg)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是___________N;
(2)分析A与C、D三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度___________关;
(3)分析A与___________三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。你认为这样操作是___________(选填“正确”或“错误”)的;
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是___________kg/m3。
【答案】(1)4 (2)无
(3)BC (4)错误
(5)1.1×103
【解析】
【小问1详解】
根据称重法测浮力,物体浸没在水中受到的浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸没在水中时弹簧测力计的示数。由数据可知,物体在空气中重力G=6N,浸没在水中时测力计示数F=2N,因此浮力F浮=G-F=6N-2N=4N
【小问2详解】
A与C、D三次实验中,物体均浸没在水中(排开液体体积和液体密度相同),只是浸入液体的深度不同,而弹簧测力计的示数均为2N,根据称重法可知浮力大小相同,因此得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。
【小问3详解】
探究浮力与物体排开液体体积的关系时,需控制液体密度相同,改变排开液体的体积。A(空气中,排开体积为0)、B(一部分浸入水中,排开体积较小)、C(完全浸没水中,排开体积较大)实验中,液体均为水(密度相同),排开体积不同,且测力计示数不同(浮力不同),因此应分析A与B、C三次实验。
【小问4详解】
验证猜想③(浮力与液体密度有关)时,需控制物体排开液体的体积相同。A 与B、E 三次实验中,B是物体一半浸入水中(排开体积小),E是物体完全浸没在盐水中(排开体积大),排开液体体积不同,未控制变量,因此这样的操作是错误的。
【小问5详解】
先根据物体浸没在水中的浮力计算物体体积,由,物体浸没时V排=V物,可得
物体浸没在盐水中的浮力F浮盐=G-F盐=6N-1.6N=4.4N
再根据,可得盐水密度为
四、计算题:本大题共3小题,共22分。
22. 如图所示,是某大学研制的消毒机器人,其自重为160kg(不含消毒药水);有两条履带,每条履带触地面积为0.2m2.在某次消毒作业中,该机器人携带20kg消毒药水,在水平地面上匀速直线行驶5min到达0.45km处的区域,在匀速行驶过程中水平方向所受阻力为总重力的0.1倍(取g=10N/kg)。求:
(1)该机器人对水平地面的压强。
(2)牵引力做的功。
(3)牵引力做功的功率。
【答案】(1)4500Pa
(2)8.1×104J
(3)270W
【解析】
【小问1详解】
机器人总质量为m=160kg+20kg=180kg
重力为G=mg=180kg×10N/kg=1800N
两条履带总接触面积S=0.2m2×2=0.4m2
该机器人对水平地面的压力F压=G=1800N
该机器人对水平地面的压强
【小问2详解】
机器人匀速行驶时,牵引力与阻力相等,牵引力F=f=0.1G=0.1×1800N=180N
距离s=0.45km=450m
则牵引力做的功W=Fs=180N×450m=81000J=8.1×104J
【小问3详解】
匀速行驶时间t=5min=300s
牵引力做功的功率
23. 如图所示,斜面长,斜面高,物体A重量为200N,物体B的重量为400N,物体B在物体A的拉力作用下从斜面底端匀速上升至斜面的顶端,不计绳与滑轮间的摩擦且忽略物体B的体积大小。求:
(1)此过程中,绳子拉力对物体B所做的功;
(2)上述过程中,该斜面的机械效率;
(3)物体B沿斜面匀速向上运动的过程中,其受到斜面的滑动摩擦力大小。
【答案】(1)2000J;(2)80%;(3)40N
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,物体用细绳跨过定滑轮与物体B连起来。在的作用下,B由斜面底端被匀速拉上顶端,因此绳对B的拉力的大小等于物体的重力,即
拉力对B做的功为
(2)克服B的重力做的有用功为
则上述过程中,该斜面的机械效率
(3)上述过程中,绳子拉力做的额外功为
由可得,B与斜面间的摩擦力大小为
答:(1)此过程中,绳子拉力对物体B所做的功为2000J;
(2)上述过程中,该斜面机械效率为80%;
(3)物体B沿斜面匀速向上运动的过程中,其受到斜面的滑动摩擦力大小为40N。
24. 如图所示,轻质薄壁容器盛水9.9kg,其底面积为200cm2且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一个实心小球,右端B处施加一个F=3N的拉力,若OA=30cm,OB=20cm
(1)求绳子对杠杆A端的拉力;
(2)若实心小球的体积为100cm3,求小球的重力和密度;
(3)求容器对桌面的压强。
【答案】(1)2N;(2)3N, 3×103kg/m3;(3)5×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)由杠杆的平衡条件可得
FA•OA=F•OB
则绳子对杠杆A端的拉力
(2)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,物块在水中所受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m2=1N
小球受力平衡
G=FA+F浮=2N+1N=3N
小球的密度
(3)轻质薄壁容器盛水的重力
G'=m'g=9.9kg×10N/kg=99N
水对球的浮力为1N,根据力的作用是相互的,容器对桌面的压力
F=99N+1N=100N
容器对桌面的压强
答:(1)绳子对杠杆A端的拉力2N;
(2)若实心小球的体积为100cm4,小球的重力为3N,密度为3×103kg/m3;
(3)容器对桌面的压强为5×103Pa。
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