精品解析：河北省沧州市青县青县盘古镇中学2024-2025学年八年级下学期3月月考物理试题

河北省沧州市青县盘古镇中学2024-2025学年八年级下学期第一次月考物理试卷 一、单选题(共10题，共20.0分) 1. 如图所示，一辆汽车沿斜面向下行驶，如图能正确表示该车在行驶过程中所受重力的方向的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹，在不计空气阻力的情况下，能正确反映飞机和三颗炸弹运动情况的是（　　） A. B. C. D. 3. 小虎在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，设计了如图所示的实验，下面有关实验的说法中正确的是（　　） A. 实验研究方法：理想实验法 B. 测量摩擦力的实验原理：二力平衡 C. 实验操作注意事项：三次实验木块必须以相同的速度做匀速直线运动 D. 实验结论：比较乙和丙可知滑动摩擦力的大小与压力有关 4. 下列有关压强的说法错误的是（　　） A. 医生把注射器的针头插入药液，提起活塞把药液吸入针管，利用了大气压的作用 B. 家庭做饭用的压力锅内液体沸腾时，锅内气体的压强大于锅外大气压 C. 人吸气时，肺内空气的压强大于体外大气压 D. 自行车坐垫做得宽大是为了减小压强 5. 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 两次木块运动的速度相同 B. 木块第一次受到的摩擦力较大 C. 两次拉木块时木块受到的摩擦力相同 D. 两次拉木块时所用时间相同 6. 如图所示，共享单车已成为沈阳一道亮丽的风景，以下关于自行车的说法正确的是（　　） A. 较宽的坐垫可以增大受力面积，从而减小压力 B. 停止蹬车后车还能继续运动，是因为人具有惯性 C. 刹车手闸相当于一个费力杠杆，可以省距离 D. 人骑自行车匀速上坡，自行车的机械能增大 7. 下面措施中，属于减小压强的是（　　） A. 缝衣针的针尖做得很尖 B. 刀刃磨得很薄 C. 坦克加装履带 D. 吸管的一端剪成斜口 8. 如图甲所示，用水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A在水平地面上运动，拉力的F-t图象和物体A运动的v-t图象分别如图乙、丙所示。当物体A匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 滑轮匀速移动时的速度为0.4m/s B. 3-6s时，弹簧测力计的示数为7.5N C. 3-6s时，物体B受到物体A的摩擦力为3N，方向水平向左 D. 6-9s时，物体A受到地面的摩擦力为3N，方向水平向左 9. 如图所示，圆柱体A和圆柱体B放在水平地面上．圆柱体A对地面的压强为рA，圆柱体B对地面的压强为рB，圆柱体A的密度为ρA，圆柱体B的密度为ρB，圆柱体A的底面积为SA，圆柱体B的底面积为SB，圆柱体A的质量为mA，圆柱体B的质量为mB，圆柱体A的高度为hA，圆柱体B的高度为hB，已知：рA∶рB=6∶5；ρA∶ρB=4∶5；SA∶SB=5∶8．则下列计算结果正确的是（ ） A. 两圆柱体的质量之比是mA∶mB=4∶3 B. 两圆柱体的高度之比是hA∶hB=2∶3 C. 如果将圆柱体A水平切去hA，则两圆柱体对地面压强相等 D. 如果从两个圆柱体上部各水平切去mA圆柱体A对地面的压强为рA´，圆柱体B对地面的压强为рB´，则рA´∶рB´=4∶5 10. 如图所示的杠杆质量不计，每小格的长度相等。物体A是边长为0.1m的正方体。当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时杠杆平衡。此时物体A对水平桌面的压强为300Pa，下列说法正确的是（　　） A. 物体A受到地面的支持力为2N B. 物体A受到的重力为3N C. 物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2.6N D. 物体A向左移动1小格，物体A对桌面的压强为340Pa 二、填空题（共5题，共13.0分） 11. 如图所示，弹簧测力计的量程为____N，鱼对弹簧测力计秤钩的拉力是____N，鱼的重力和____是一对平衡力． 12. 物体沿着斜面匀速下滑，图中______（选填“G1、G2或G3”）为物体B所受重力的示意图；图中通电螺线管的C端是______极。 13. 如图是中国冰壶队比赛的情景，掷球员将冰壶沿水平冰面推出，表明力可以改变 ___________；冰壶前进时将机械能转化为 ___________能；如果冰壶和冰面间的摩擦力为零，运动的冰壶将 ___________（选填“静止”、“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”）。 14. 甲、乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，两容器底部用一根细管相连，开始时阀门K关闭。容器底面积均为4×10-2m2，甲中盛有深为0.4m的水，乙中放一底面积为2×10-2m2、高为0.4m的圆柱形木块，且甲中水对容器底部的压强是木块对乙底部压强的2倍，木块的密度为______kg/m3；打开阀门，根据______原理，最终两液面甲、乙相平，在此过程进入乙容器中水的质量为______kg。（ρ水=1×103kg/m3） 15. 将一个装有一定质量水（水未装满）的圆台状封闭容器，如图所示，放置在水平桌面上，如果将其改为倒立放置（未画出），则容器对桌面的压力将______；水对容器底的压强将______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 三、实验题（共3题，共14.0分） 16. 小明在观看冰壶比赛时，发现运动员蹬冰脚的鞋底由橡胶制成，滑行脚的鞋底由塑料制成。结合生活实际，他了解到防滑性是运动鞋应具备的基本性能之一，也是检查鞋子好穿的重要指标。鞋子的防滑性直接影响着鞋子的舒适性和安全性，良好的防滑性更有利于行走稳定，从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性。 （1）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动，此时运动鞋受到的滑动摩擦力为______N； （2）按图甲所示的装置进行实验时，小明发现实验不方便操作。思考后他将装置进行了优化，优化装置如题图乙所示，让弹簧测力计和运动鞋保持静止，拉动运动鞋下面的橡胶垫，依次进行测量，记录的实验数据如下表； 次数 款式 鞋与填充物的总重 G/N 弹簧测力计的示数 F/N 1 A款 4 2.0 2 A款 5 2.2 3 B款 4 2.4 4 B款 5 2.6 （3）在比较两款运动鞋防滑性的实验中，往鞋内加入填充物的目的是______； （4）分析实验数据可知：①______（选填“A”或“B”）款运动鞋的防滑性较好；②在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越______； （5）如图丙所示，在图乙中第1次实验的基础上，小明将橡胶垫与运动鞋的接触面积调整约为鞋子底面积的一半，重复实验，观察到弹簧测力计的示数仍为2.0N，由此可得出结论：滑动摩擦力的大小与______大小无关； （6）请写出一个图乙装置相对于图甲装置的优点：______（合理即可）。 17. 某物理兴趣小组的同学在做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关系”的实验。他们提出了以下四种猜想： A．与物体接触面积的大小有关； B．与物体受到的压力大小有关； C．与物体的运动速度有关； D．与物体间接触面的粗糙程度有关。 为了验证以上猜想是否正确，该小组的同学利用如图甲所示的装置进行了实验，即用弹簧测力计拉动长方体木块在木板上做匀速直线运动。其中第次和第次实验中所用的两个长方体木块完全相同，操作方法正确，实验过程及实验数据如下表所示。 不同表面 实验次数 木块的放置方式 木块的运动速度 弹簧测力计的示数 木板表面 一个平放 v 一个平放 1.5v 一个侧放 v 两个平叠放 v 木板上铺毛巾 一个平放 1.5v 两个平叠放 v （1）由第1次和第2次实验，可验证猜想___________是错误的； （2）由第1次和第3次实验，可得出的结论是___________； （3）除了第2次和第5次实验可以验证猜想D，还有实验也可以验证猜想D，请你写出两组：___________（填实验次数）； （4）在实验中，他们发现用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动不太容易，在拉动的过程中弹簧测力计的示数也不够稳定，读数较难。为了解决上述问题，小明同学对实验装置进行了改进，改进后的装置如图乙所示。利用该装置的优点是___________。 18. 绳子的抗断拉力是绳子能够承受的最大拉力，超过这个拉力，绳子就会断裂．某实验小组用“加沙子法”测量一根细轻绳的抗断拉力，主要过程如下：将小桶悬挂于细绳下，缓慢在桶中添加沙子，直到绳子断裂．取下小桶，用弹簧测力计测小桶和沙子的重力． （1）某次测量中，用弹簧测力计测得桶和沙子的重力如图所示，细绳的抗断拉力为_____N．本实验的原理中用到了力的相互作用规律和_____的知识．这种方法测量出的抗断拉力比绳子实际的抗断拉力_____． （2）改变绳子的长度，其抗断拉力_____改变；用绳子拉着重物加速上升，其抗断拉力_____改变．（均选填“会”或“不会”） 四、计算题（共2题，共13.0分） 19. 一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当时的天气如何，它都可以实现照明。图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。如果辅以适当的储电装置，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物从2.4m高度下落到地面的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg） （1）求该重物的重力； （2）求重物下落时，重力做的功； （3）求重物在一次下落过程中，该装置能量转换的效率。 20. “科技给我力量，创新伴我成长”。在刚刚结束的学校科技创新节活动中，“创新”学习小组的同学们用一支蜡烛使小汽艇开动起来，获得创意一等奖，同学们展示了制作过程：用中空铜管在高温下弯曲成螺旋状制成发动机，用双面胶将发动机粘在塑料泡沫船体上，然后将铜管里注满水，把汽艇放入水池中，点燃放在螺旋状铜管下的蜡烛，铜管中的水被加热后沸腾，产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出，使汽艇向前行驶，同时，管内压力变小，池中的水就会从管外流入管内，如此一来，铜管内的水再次被加热，反复进行，汽艇就不断前行。 （1）蜡烛汽艇发动机把内能转化为_____能；铜管内水沸腾后产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出时，喷出去的水就会给汽艇一个向前的力，这是因为_____。 （2）汽艇铜管中的水喷出后，管内压力变小，在_____作用下，池中的水从管外流入管内。 （3）随着蜡烛不断燃烧，汽艇浸在水中的体积会_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省沧州市青县盘古镇中学2024-2025学年八年级下学期第一次月考物理试卷 一、单选题(共10题，共20.0分) 1. 如图所示，一辆汽车沿斜面向下行驶，如图能正确表示该车在行驶过程中所受重力的方向的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体所受的重力方向始终是竖直向下的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 如图所示是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹，在不计空气阻力的情况下，能正确反映飞机和三颗炸弹运动情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】轰炸机沿水平方向匀速飞行，从轰炸机先后投下三颗炸弹后，炸弹由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，炸弹在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，受重力的作用，同时向下做自由落体运动，故三颗炸弹下落时，在同一竖直方向上，且下落速度越来越快，即在相等的时间内通过的路程在变大，故ACD错误，B正确。 故选B。 3. 小虎在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，设计了如图所示的实验，下面有关实验的说法中正确的是（　　） A. 实验研究方法：理想实验法 B. 测量摩擦力的实验原理：二力平衡 C. 实验操作注意事项：三次实验木块必须以相同的速度做匀速直线运动 D. 实验结论：比较乙和丙可知滑动摩擦力的大小与压力有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度的有关，实验时应采用控制变量法，故A错误； B．用弹簧测力计拉着物体在水平面上做匀速直线运动，由弹簧测力计可以测出拉力大小，然后根据二力平衡条件可以测出滑动摩擦力的大小，故B正确； C．只要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，由二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小，故测量摩擦力时，要使弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，而三次实验的速度不一定相同，故C错误； D．由图乙、丙可知，实验没有控制接触面粗糙程度相同，无法得出滑动摩擦力与压力的关系，故D错误。 故选B。 4. 下列有关压强的说法错误的是（　　） A. 医生把注射器的针头插入药液，提起活塞把药液吸入针管，利用了大气压的作用 B. 家庭做饭用的压力锅内液体沸腾时，锅内气体的压强大于锅外大气压 C. 人吸气时，肺内空气的压强大于体外大气压 D. 自行车坐垫做得宽大是为了减小压强 【答案】C 【解析】 【详解】A．医生把注射器的针头插入药液，提起活塞时，注射器内气压减小，大气压强把药液压入针管，利用了大气压的作用，故A正确，不符合题意； B．液体沸点与气压有关，家庭做饭用的压力锅可以提高锅内气压来提高沸点，所以锅内液体沸腾时，锅内气体的压强大于锅外大气压，故B正确，不符合题意 C．人吸气时，胸腔变大，肺内气压变小，肺内空气的压强小于体外大气压，外部大气压强将空气压入肺内，故C错误，符合题意； D．压强大小与压力和受力面积有关，自行车坐垫做得宽大是在压力一定时，增大受力面积减小压强，故D正确，不符合题意。 故选C。 5. 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 两次木块运动的速度相同 B. 木块第一次受到的摩擦力较大 C. 两次拉木块时木块受到的摩擦力相同 D. 两次拉木块时所用时间相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，相同时间内两次木块运动的距离不相等，所以两次木块运动的速度不相同，故A错误； BC．滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关。两次拉动同一木块时，木块对木板的压力和接触面的粗糙程度都不变，故两次受到的摩擦力相等，故B错误，C正确； D．由图可知，两次木块运动的速度不相同，根据可知，使它两次沿水平方向匀速滑动相同的距离，所需要的时间不相同，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，共享单车已成为沈阳一道亮丽的风景，以下关于自行车的说法正确的是（　　） A. 较宽的坐垫可以增大受力面积，从而减小压力 B. 停止蹬车后车还能继续运动，是因为人具有惯性 C. 刹车手闸相当于一个费力杠杆，可以省距离 D. 人骑自行车匀速上坡，自行车的机械能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．人骑车时对车的压力一定，较宽的坐垫可以增大受力面积，从而减小压强，故A错误； B．停止蹬车后还能继续运动，是因为车具有惯性，故B错误； C．刹车闸在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，故C错误； D．人骑自行车匀速上坡，质量不变，速度不变，故其动能不变，同时其质量不变，高度增加，故其重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，故其机械能增大，故D正确。 故选D。 7. 下面措施中，属于减小压强的是（　　） A. 缝衣针的针尖做得很尖 B. 刀刃磨得很薄 C. 坦克加装履带 D. 吸管的一端剪成斜口 【答案】C 【解析】 【详解】A．缝衣针的针尖做得很尖，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故A不符合题意； B．刀刃磨得很薄，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故B不符合题意； C．坦克加装履带，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故C符合题意； D．吸管的一端剪成斜口，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。 故选C。 8. 如图甲所示，用水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A在水平地面上运动，拉力的F-t图象和物体A运动的v-t图象分别如图乙、丙所示。当物体A匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 滑轮匀速移动时的速度为0.4m/s B. 3-6s时，弹簧测力计的示数为7.5N C. 3-6s时，物体B受到物体A的摩擦力为3N，方向水平向左 D. 6-9s时，物体A受到地面的摩擦力为3N，方向水平向左 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图丙可知，物体A在做匀速直线运动，物体A匀速运动的速度为，由甲图可知，物体A在动滑轮的绳子自由端，故滑轮匀速运动的速度，故A错误； BC．由图丙可知，物体A在做匀速直线运动，物体B处于静止状态，所受拉力和摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计的示数为2N，故物体B所受摩擦力为2N，方向水平向右；由于物体间力的作用是相互的，故物体B对物体A的摩擦力水平向左，大小为2N；物体A在做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，由图乙可知，此时拉力大小为10N，物体A在动滑轮的绳子自由端，故绳子自由端作用在物体A上的拉力 由于物体A做匀速直线运动，故物体A所受力为平衡力，水平向右的绳子对物体A的拉力与水平向左的物体B对物体A的摩擦力和地面对物体A水平向左的摩擦力合力为零，故物体A所受地面的摩擦力 由于运动过程中，物体B仍静止，拉力等于摩擦力，由于压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，拉力不变，仍为2N；物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变，仍为3N，故BC错误；D正确。 故选D。 9. 如图所示，圆柱体A和圆柱体B放在水平地面上．圆柱体A对地面的压强为рA，圆柱体B对地面的压强为рB，圆柱体A的密度为ρA，圆柱体B的密度为ρB，圆柱体A的底面积为SA，圆柱体B的底面积为SB，圆柱体A的质量为mA，圆柱体B的质量为mB，圆柱体A的高度为hA，圆柱体B的高度为hB，已知：рA∶рB=6∶5；ρA∶ρB=4∶5；SA∶SB=5∶8．则下列计算结果正确的是（ ） A. 两圆柱体的质量之比是mA∶mB=4∶3 B. 两圆柱体的高度之比是hA∶hB=2∶3 C. 如果将圆柱体A水平切去hA，则两圆柱体对地面压强相等 D. 如果从两个圆柱体上部各水平切去mA圆柱体A对地面的压强为рA´，圆柱体B对地面的压强为рB´，则рA´∶рB´=4∶5 【答案】D 【解析】 【详解】A．因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，圆柱体对水平地面的压强 p= 则两圆柱体的质量之比 故A错误； B．圆柱体的质量 m=ρV=ρSh 则两圆柱体的高度之比 故B错误； C．圆柱体对水平地面的压强 p==ρgh 则圆柱体A水平切去hA，两圆柱体对地面压强之比 故C错误； D．从两个圆柱体上部各水平切去mA后，两圆柱体的质量分别为 mA′=mA-mA=mA mB′=mB-mA=mA-mA=mA 则剩余部分对地面的压强之比 故D正确。 故选D。 10. 如图所示的杠杆质量不计，每小格的长度相等。物体A是边长为0.1m的正方体。当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时杠杆平衡。此时物体A对水平桌面的压强为300Pa，下列说法正确的是（　　） A. 物体A受到地面的支持力为2N B. 物体A受到的重力为3N C. 物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2.6N D. 物体A向左移动1小格，物体A对桌面的压强为340Pa 【答案】D 【解析】 【详解】 A．由图可知 由得A对桌面的压力 即物体受到的支持力为，故A错误； B．根据物体受力平衡可知：A对桌面的压力等于A的重力减去杠杆的拉力，即 所以 由于杠杆平衡，根据杠杆平衡条件可得 所以 则 所以，故B错误； C．当物体B向右移动一格后 根据杠杆平衡条件可得 所以 所以物体A受到的拉力增大量 故C错误； D．当物体A向左移动小格后 根据杠杆平衡条件可得 所以 根据物体受力平衡可知：A对桌面的压力 压强 所以，当物体向左移动小格后，物体A对桌面的压强为，故D正确。 故选D。 二、填空题（共5题，共13.0分） 11. 如图所示，弹簧测力计的量程为____N，鱼对弹簧测力计秤钩的拉力是____N，鱼的重力和____是一对平衡力． 【答案】 ①. 0～5N ②. 2.2 ③. 测力计对鱼的拉力 【解析】 【详解】[1][2][3]弹簧测力计的最大刻度值是5N，因此量程是0∼5N；每1N分成5等份，故分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是2.2N，即鱼对弹簧测力与测力计对鱼的拉力是一对相互作用力，大小相等，故鱼对秤钩的拉力是2.2N，鱼静止不动，处于平衡状态，鱼的重力和测力计对鱼的拉力是一对平衡力。 12. 物体沿着斜面匀速下滑，图中______（选填“G1、G2或G3”）为物体B所受重力的示意图；图中通电螺线管的C端是______极。 【答案】 ①. G3 ②. S 【解析】 【详解】[1]如图，重力是由于地球吸引而产生的，重力的方向总是竖直向下，G3竖直向下，故图中G3为物体B所受重力的示意图。 [2]如图，通电螺线管中电流的方向从下端流入，上端流出，用右手握住通电螺线管，弯曲四指的方向为电流方向，大拇指所指方向为通电螺线管的N极，即上端为通电螺线管的N极，图中通电螺线管的C端是S极。 13. 如图是中国冰壶队比赛的情景，掷球员将冰壶沿水平冰面推出，表明力可以改变 ___________；冰壶前进时将机械能转化为 ___________能；如果冰壶和冰面间的摩擦力为零，运动的冰壶将 ___________（选填“静止”、“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”）。 【答案】 ①. 物体的运动状态 ②. 内 ③. 做匀速直线运动 【解析】 【详解】[1]运动员将冰壶推出，冰壶由静止变为运动状态，表明力可以改变物体的运动状态。 [2]掷出的冰壶在运动过程中，与冰面发生摩擦，机械能转化为内能。 [3]如果摩擦力为零，运动的冰壶在水平方向上不受力，保持匀速直线运动。 14. 甲、乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，两容器底部用一根细管相连，开始时阀门K关闭。容器底面积均为4×10-2m2，甲中盛有深为0.4m的水，乙中放一底面积为2×10-2m2、高为0.4m的圆柱形木块，且甲中水对容器底部的压强是木块对乙底部压强的2倍，木块的密度为______kg/m3；打开阀门，根据______原理，最终两液面甲、乙相平，在此过程进入乙容器中水的质量为______kg。（ρ水=1×103kg/m3） 【答案】 ①. 0.5×103 ②. 连通器 ③. 6 【解析】 【详解】[1]甲中水对容器底部的压强为 p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa 木块对乙容器底的压强为 根据 可得木块的密度为 [2][3]由于木块的密度小于水的密度，若木块在水中刚好漂浮时，受到的浮力等于木块的重力，即F浮=G木，则有 ρ水gV排=ρ木gV木 即 1×103kg/m3×V排=0.5×103kg/m3×2×10-2m2×0.4m 解得V排=4×10-3m3，此时木块浸入水中的高度为 即此时乙中水的高度为 h乙水=h浸=0.2m 此时乙中水的体积为 V乙水=h浸(S乙-S木)=0.2m×(4×10-2m2-2×10-2m2)=4×10-3m3 甲容器中水的体积为 V水=S甲h水=4×10-2m2×0.4m=1.6×10-2m3 则甲中水的体积为 V水甲=V水-V乙水=1.6×10-2m3-4×10-3m3=1.2×10-2m3 此时甲中水深度为 因为0.3m大于0.2m，故木块刚好漂浮时水仍在流动。由连通器原理可知，当水不再流动时，两侧水面相平，当水不再流动时，由于容器底面积相同，所以甲中水的体积等于乙中水和木块排开水的体积之和，则乙中水的体积为 乙容器中水的质量为 m乙水=ρ水V乙水′=1×103kg/m3×6×10-3m3=6kg 15. 将一个装有一定质量水（水未装满）的圆台状封闭容器，如图所示，放置在水平桌面上，如果将其改为倒立放置（未画出），则容器对桌面的压力将______；水对容器底的压强将______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 增大 【解析】 【分析】 【详解】[1]因为容器放置在水平桌面上，所以对桌面的压力等于容器和水的总重力，故倒置后容器对桌面的压力不变。 [2]因为倒置后水的深度变大，由可知，倒置后水对容器底的压强将增大。 三、实验题（共3题，共14.0分） 16. 小明在观看冰壶比赛时，发现运动员蹬冰脚的鞋底由橡胶制成，滑行脚的鞋底由塑料制成。结合生活实际，他了解到防滑性是运动鞋应具备的基本性能之一，也是检查鞋子好穿的重要指标。鞋子的防滑性直接影响着鞋子的舒适性和安全性，良好的防滑性更有利于行走稳定，从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性。 （1）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动，此时运动鞋受到的滑动摩擦力为______N； （2）按图甲所示的装置进行实验时，小明发现实验不方便操作。思考后他将装置进行了优化，优化装置如题图乙所示，让弹簧测力计和运动鞋保持静止，拉动运动鞋下面的橡胶垫，依次进行测量，记录的实验数据如下表； 次数 款式 鞋与填充物的总重 G/N 弹簧测力计的示数 F/N 1 A款 4 2.0 2 A款 5 2.2 3 B款 4 2.4 4 B款 5 2.6 （3）在比较两款运动鞋防滑性的实验中，往鞋内加入填充物的目的是______； （4）分析实验数据可知：①______（选填“A”或“B”）款运动鞋的防滑性较好；②在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越______； （5）如图丙所示，在图乙中第1次实验的基础上，小明将橡胶垫与运动鞋的接触面积调整约为鞋子底面积的一半，重复实验，观察到弹簧测力计的示数仍为2.0N，由此可得出结论：滑动摩擦力的大小与______大小无关； （6）请写出一个图乙装置相对于图甲装置的优点：______（合理即可）。 【答案】 ①. 1.8 ②. 控制压力大小相同 ③. B ④. 大 ⑤. 接触面积 ⑥. 不需要匀速拉动橡胶垫，便于操作，且实验时测力计的示数稳定，便于读数。 【解析】 【详解】（1）[1]用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动，此时运动鞋受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等。弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为1.8N，则滑动摩擦力为1.8N。 （3）[2]在比较两款运动鞋防滑性的实验中，往鞋内加入填充物的目的是控制压力大小相同。 （4）[3]由表格数据可知，在压力相同时，B款运动鞋受到的摩擦力较大，防滑性较好。 [4]由1、2（或3、4）次实验数据可知，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （5）[5]将橡胶垫与运动鞋的接触面积调整约为鞋子底面积的一半，重复实验，观察到弹簧测力计的示数仍为2.0N，说明滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。 （6）[6]图乙装置相对于图甲装置的优点：实验优化后，运动鞋相对于桌面是静止的，运动鞋受到测力计的拉力和橡胶垫对运动鞋的滑动摩擦力是一对平衡力，其大小始终相等，与橡胶垫运动的速度无关，所以实验时不需要匀速拉动橡胶垫，便于操作，且实验时测力计的示数稳定，便于读数。 17. 某物理兴趣小组的同学在做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关系”的实验。他们提出了以下四种猜想： A．与物体接触面积的大小有关； B．与物体受到的压力大小有关； C．与物体的运动速度有关； D．与物体间接触面的粗糙程度有关。 为了验证以上猜想是否正确，该小组的同学利用如图甲所示的装置进行了实验，即用弹簧测力计拉动长方体木块在木板上做匀速直线运动。其中第次和第次实验中所用的两个长方体木块完全相同，操作方法正确，实验过程及实验数据如下表所示。 不同表面 实验次数 木块的放置方式 木块的运动速度 弹簧测力计的示数 木板表面 一个平放 v 一个平放 1.5v 一个侧放 v 两个平叠放 v 木板上铺毛巾 一个平放 1.5v 两个平叠放 v （1）由第1次和第2次实验，可验证猜想___________是错误的； （2）由第1次和第3次实验，可得出的结论是___________； （3）除了第2次和第5次实验可以验证猜想D，还有实验也可以验证猜想D，请你写出两组：___________（填实验次数）； （4）在实验中，他们发现用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动不太容易，在拉动的过程中弹簧测力计的示数也不够稳定，读数较难。为了解决上述问题，小明同学对实验装置进行了改进，改进后的装置如图乙所示。利用该装置的优点是___________。 【答案】 ①. C ②. 滑动摩擦力的大小与物体接触面积的大小无关 ③. 4、6 ④. 不需匀速拉动木板，便于读数 【解析】 【详解】（1）[1]1和次实验相比较，不变量是压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积的大小，变量是木块的运动速度，因此研究的是摩擦力的大小与运动速度的关系，摩擦力大小相同说明与运动速度无关，由此可知，猜想C错误。 （2）[2]1和次实验相比较，不变量是压力大小、接触面的粗糙程度、木块的运动速度，变量是接触面积的大小，因此研究的是摩擦力的大小与接触面积大小的关系，摩擦力大小相同说明与接触面积大小无关。 （3）[3]为验证猜想，应只改变接触面的粗糙程度，其他变量不变，因此也可选和两组实验。 （4）[4]由于在拖动木块时，很难让木块保持匀速直线运动状态，才导致了弹簧测力计的示数不稳定；当拉动长木板运动的过程中，正方体木块保持静止状态，根据二力平衡的条件知：此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态即平衡状态，这样拉力等于摩擦力，而且无论拉木板速度多少，摩擦力都一样，不改变摩擦力大小，所以改进后不需匀速拉动木板，容易读数。 18. 绳子的抗断拉力是绳子能够承受的最大拉力，超过这个拉力，绳子就会断裂．某实验小组用“加沙子法”测量一根细轻绳的抗断拉力，主要过程如下：将小桶悬挂于细绳下，缓慢在桶中添加沙子，直到绳子断裂．取下小桶，用弹簧测力计测小桶和沙子的重力． （1）某次测量中，用弹簧测力计测得桶和沙子的重力如图所示，细绳的抗断拉力为_____N．本实验的原理中用到了力的相互作用规律和_____的知识．这种方法测量出的抗断拉力比绳子实际的抗断拉力_____． （2）改变绳子的长度，其抗断拉力_____改变；用绳子拉着重物加速上升，其抗断拉力_____改变．（均选填“会”或“不会”） 【答案】 ①. 48 ②. 二力平衡 ③. 大 ④. 不会 ⑤. 不会 【解析】 【分析】（1）明确弹簧测力计的分度值，读出拉力的大小；小桶和沙子受到的重力，与测力计对它的拉力是一对平衡力；分析可得所测抗断拉力与绳子实际抗断拉力的关系． （2）由题意可知，绳子的抗断拉力与绳子长度、拉动物体时运动的速度等无关． 【详解】（1）图中弹簧测力计的分度值为2N，则细绳的抗断拉力为48N； 实验中，小桶和沙子受到的重力，与测力计对它的拉力是一对平衡力，故还用到了二力平衡的知识；此方法中实际测量的力是将绳子拉断后的力，因此，测量出的抗断拉力比绳子实际的抗断拉力大． （2）绳子的抗断拉力只与绳子本身的特点（即绳子的材料和粗细）有关，而与绳子的长度无关；同时，用绳子拉着重物加速上升，只是拉力大于重力，但其抗断拉力是不会改变的． 四、计算题（共2题，共13.0分） 19. 一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当时的天气如何，它都可以实现照明。图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。如果辅以适当的储电装置，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物从2.4m高度下落到地面的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg） （1）求该重物的重力； （2）求重物下落时，重力做的功； （3）求重物在一次下落过程中，该装置能量转换的效率。 【答案】（1）250N；（2）600J；（3）40% 【解析】 【详解】解：（1）该重物的重力 （2）重物下落时，重力做的功 （3）一个LED灯持续正常发光4min消耗的电能 重物在一次下落过程中，该装置能量转换的效率 答：（1）该重物的重力为250N； （2）重物下落时，重力做的功为600J； （3）重物在一次下落过程中，该装置能量转换的效率为40%。 20. “科技给我力量，创新伴我成长”。在刚刚结束的学校科技创新节活动中，“创新”学习小组的同学们用一支蜡烛使小汽艇开动起来，获得创意一等奖，同学们展示了制作过程：用中空铜管在高温下弯曲成螺旋状制成发动机，用双面胶将发动机粘在塑料泡沫船体上，然后将铜管里注满水，把汽艇放入水池中，点燃放在螺旋状铜管下的蜡烛，铜管中的水被加热后沸腾，产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出，使汽艇向前行驶，同时，管内压力变小，池中的水就会从管外流入管内，如此一来，铜管内的水再次被加热，反复进行，汽艇就不断前行。 （1）蜡烛汽艇发动机把内能转化为_____能；铜管内水沸腾后产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出时，喷出去的水就会给汽艇一个向前的力，这是因为_____。 （2）汽艇铜管中的水喷出后，管内压力变小，在_____作用下，池中的水从管外流入管内。 （3）随着蜡烛不断燃烧，汽艇浸在水中的体积会_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 机械 ②. 物体间力的作用是相互的 （2）大气压 （3）变小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]蜡烛汽艇发动机的工作原理是：蜡烛燃烧，化学能转化为内能，加热铜管内的水，水沸腾产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动管内的水向后喷出，使汽艇获得向前的动力，这个过程将内能转化为了汽艇的机械能。水向后喷出时，对汽艇产生一个向前的推力，说明物体间力的作用是相互的。 【小问2详解】 汽艇铜管中的水喷出后，管内气体减少，导致管内压强减小，小于外界的大气压强。在外界大气压的作用下，池中的水被压入铜管内。 【小问3详解】 根据物体的浮沉条件，汽艇漂浮在水面上，。随着蜡烛的不断燃烧，蜡烛的质量减小，导致汽艇的总重力减小。因为汽艇仍然漂浮，所以其所受的浮力也随之减小。根据阿基米德原理的推论 在水的密度不变的情况下，浮力减小，必然导致汽艇排开水的体积减小，即汽艇浸在水中的体积会变小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $