内容正文:
2024—2025学年度第二学期期末质量监测
八年级物理
本试卷共8页,满分70分,考试时间70分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷上、草稿纸上和答题卡上的非答题区域均无效,作图一律用2B铅笔或黑色签字笔。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12题,每题2分,共24分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 如图是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台68kg的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是( )
A. 一支铅笔 B. 一本物理教科书 C. 一个篮球 D. 一名中学生
2. 密度与生活联系非常紧密,关于密度的一些说法正确的是( )
A. 1kg的铁块比1kg的棉花重
B. 可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C. 航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
D. 一旦发生火灾,受困人员常采取弯腰撤离,是因为烟雾温度高、密度小,向上方聚集
3. 如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A. 说明力能改变物体的形状
B. 拉弹簧的力越大弹簧伸长越长
C. 发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D. 手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对平衡力
4. 下列关于体育运动场景的描述和分析,正确的是( )
A. 田径场上400m比赛的整个过程中,运动员的运动状态保持不变
B. 投出的篮球在空中飞行时,若受到的力突然消失,它将立刻静止
C. 跳远运动员起跳前的助跑,是为了增大惯性
D. 足球场上滚动的足球慢慢停下来,是因为受到阻力的作用
5. 如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A. 增大自身的重力 B. 增大对雪地压力
C. 减小对雪地压强 D. 减小雪地摩擦力
6. 下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A. 用吸管喝牛奶利用了大气压强
B. 泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C. 潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D. 飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
7. 水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
8. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A. 潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B. 潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C. 潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
9. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A. 提升过程做了功,悬停过程做了功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功
C. 提升过程不做功,悬停过程做了功 D. 提升过程做了功,悬停过程不做功
10. 《天工开物》中记载的“六桨课船”(课船:运税银的船)如图所示,关于“六桨课船”下列说法正确的是( )
A. 船桨是一种杠杆
B. “六桨课船”只受浮力作用
C. 船桨的机械效率大于100%
D. “六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关
11. 肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动,此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型,简称前臂杠杆。如图所示,手提重物时,对前臂杠杆的分析错误的是( )
A. 前臂杠杆是省力杠杆
B. 肘关节处可以视为支点
C. 肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力
D. 前臂保持水平时,阻力臂最长
12. 用两个完全相同的滑轮,分别按如图所示的甲、乙两种方式将重为G的物体匀速提升相同的高度。下列判断正确的是(不计绳重与摩擦)( )
A. 两次的拉力
B. 两次的机械效率
C. 两绳子自由端移动距离
D. 通过两机械所做的总功
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 木雕是我国历史悠久、技艺精湛的雕刻工艺,是我国工艺美术中一项珍贵的艺术遗产。如图所示,这是一名木雕工艺师正在一个质地均匀的木头上进行雕刻,雕刻过程中木头的质量________,密度________(均选填“增大”“减小”或“不变”)。雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于________杠杆。
14. 如图两棋子静止叠放在水平面上,上方棋子受力________(选填“平衡”或“不平衡”)。用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有________,其位置几乎不变。当下方棋子飞出后,上方棋子受________力的作用而下落。
15. 如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精。B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同。三个容器中液体对容器底部压强的大小分别为、、(已知ρ水>ρ酒精),则大小关系为:___________;___________。
16. 如图甲,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具—桔槔,其简化示意图如图乙所示,该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。
(1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当________(选填“靠近”或“远离”)支点O;
(2)若OA的长度为,OB的长度为,“坠石”的重力为,桶的重力为,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起的水,人还需要施加________的拉力。
三、实践探究题(共5题,共21分)
17. 如图所示,五代时期的文物倒流壶静止在博物馆的水平展台上,请在O点画出倒流壶受到的重力G和支持力F的示意图。
18. 如图所示,以O为支点用撬棒撬石头,画出作用在A点的最小动力F的示意图。
19. 小明在测量橙汁密度时,进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向________调;
(2)为了减小实验误差,下列步骤最合理的顺序是________;
A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒,如图乙所示,橙汁的体积为________
B.用天平测出空烧杯的质量为
C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示
(3)由上述测量数据可计算出橙汁的密度为________;
(4)学习过密度知识后,小明在杂志上看到“人口密度”的概念,它与密度定义方法相同,指单位面积土地上居住的人口数量,通山县2025年常住人口38.5万,土地总面积2680平方公里,人口密度约为144________(填合适的单位)。
20. 小明用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推,发现感受不同,猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类,为了验证猜想是否正确,他进行了以下探究:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做______,此时滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小,此过程控制不变的影响因素是:压力的大小和______;
(4)实验中发现弹簧测力计示数不易稳定,改用如图丁所示的装置水平拉动长木板,发现弹簧测力计的示数仍不稳定,可能的原因是:______。
21. 某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是________(选填正确选项前的字母);
A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U形管中继续盛装液体
C. 取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中________两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是________法,要探究液体压强跟液体密度的关系,应比较图________;
(4)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为________;(,g取)
(5)利用如下图甲的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图乙,当在A中盛水,测得深度为,在B中盛某种液体,测得深度为,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度________。()
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在内,将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为。
(1)支腿做成“”形而非“”形的作用是:________;
(2)求拉力F的功率;
(3)求滑轮组的机械效率。
23. 2025年5月恩平15-1油田群全面建成投产,“恩平钻采平台”的海上安装采用动力定位浮托技术,创造了我国海洋油气平台浮托安装量的新纪录,浮托安装类似于运动员挺举过程,巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示,涨潮时,工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口,落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上,所安装的平台组块质量为,组块成功安装后,平台对海床的总压力为,底座与海床接触面积为,工程船满载时的排水量为。(g取)求:
(1)平台对海床的压强;
(2)工程船满载航行在海面上时,受到的浮力为多大?
(3)若涨潮前,插尖低于接口,涨潮时,工程船和平台组块缓慢向上浮起,使得插尖比接口高,则在此过程中,工程船对平台组块竖直向上做功为多少?
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2024—2025学年度第二学期期末质量监测
八年级物理
本试卷共8页,满分70分,考试时间70分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷上、草稿纸上和答题卡上的非答题区域均无效,作图一律用2B铅笔或黑色签字笔。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12题,每题2分,共24分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 如图是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台68kg的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是( )
A. 一支铅笔 B. 一本物理教科书 C. 一个篮球 D. 一名中学生
【答案】D
【解析】
【详解】A.一支铅笔的质量约在10g,与68kg相差较大,故A不符合题意;
B.一本物理教科书的质量约在200g,与68kg相差较大,故B不符合题意;
C.一个篮球的质量约为550g,与68kg相差较大,故C不符合题意;
D.一名中学生的质量约为60kg,最接近68kg,故D符合题意。
故选D。
2. 密度与生活联系非常紧密,关于密度的一些说法正确的是( )
A. 1kg的铁块比1kg的棉花重
B. 可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同
C. 航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
D. 一旦发生火灾,受困人员常采取弯腰撤离,是因为烟雾温度高、密度小,向上方聚集
【答案】D
【解析】
【详解】A.1k的棉花和1kg的铁的质量相同,故A错误;
B.利用密度可鉴别物质,因为不同物质的密度一般不同,但也有一些物质密度相同的,例如:冰和蜡的密度都为0.9g/cm3,故B错误;
C.在体积不变时,为了减轻质量, 通常在航空器材中采用强度高,密度小的材料,故C错误;
D.发生火灾时,是因为烟雾温度升高,密度变小,会大量聚集在房间上方,所以受困人员逃生时,应弯腰甚至爬行撤离。故D正确。
故选D。
3. 如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A. 说明力能改变物体的形状
B. 拉弹簧的力越大弹簧伸长越长
C. 发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D. 手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.用手拉弹簧使弹簧伸长,即用力使弹簧形状改变,所以说明力能改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.由于在弹性限度内,弹簧伸长量与弹簧受到拉力成正比,所以拉弹簧的力越大弹簧伸长越长,故B正确,不符合题意;
C.由于力的作用是相互的,手对弹簧有力的作用,所以发生形变后的弹簧对手指产生弹力,故C正确,不会符合题意;
D.手对弹簧的拉力的受力物体是弹簧,弹簧对手的拉力的受力物体是手,两个力大小相等、方向相反,所以是一对相互作用力,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 下列关于体育运动场景的描述和分析,正确的是( )
A. 田径场上400m比赛的整个过程中,运动员的运动状态保持不变
B. 投出的篮球在空中飞行时,若受到的力突然消失,它将立刻静止
C. 跳远运动员起跳前的助跑,是为了增大惯性
D. 足球场上滚动的足球慢慢停下来,是因为受到阻力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.田径场上400m比赛的整个过程中,运动员的速度方向发生改变,故运动员的运动状态发生改变,故A错误;
B.投出的篮球在空中飞行时,若受到的力突然消失,篮球由于惯性会继续飞行,故B错误;
C.惯性只与物体的质量有关,跳远运动员起跳前的助跑,其质量不变,惯性不变,故C错误;
D.足球场上滚动的足球慢慢停下来,是因为受到阻力的作用,使得运动状态改变,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A. 增大自身的重力 B. 增大对雪地压力
C. 减小对雪地压强 D. 减小雪地摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】滑雪运动员之所以穿着有较大底面积的滑雪板,是为了减小压力的作用效果,即减小压强,是在压力不变的情况下通过增大受力面积的形式来减小压强,与重力、压力、和摩擦力无关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A. 用吸管喝牛奶利用了大气压强
B. 泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C. 潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D. 飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
【答案】C
【解析】
【详解】A.用吸管喝牛奶时,先吸去管中的空气,使管中气压变小,在大气压的作用下,牛奶进入吸管再流入口中,利用了大气压原理,故A正确,不符合题意;
B.大气压随着高度的升高而减小,因此泰山山顶的大气压强比山脚下的小,故B正确,不符合题意;
C.潜水员在水中上升过程距离水面的深度越来越小,由可知,受到的压强越来越小,故C错误,符合题意;
D.飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,从而产生了向上的升力,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A. 两物块底部受到的压力 B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强 D. 两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等。
A.将两个相同的物块分别放在两烧杯中,两物块受到的浮力相等,都等于物块的重力,浮力是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差,即;物块漂浮是上表面受到的压力为零,悬浮时上表面压力不为零,两物块底部受到的压力不同,故A不符合题意;
B.根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,两物体受到的浮力相等,所以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力,故B符合题意;
C.根据浮沉条件可知,物体漂浮时,物体悬浮时,所以,两杯中液面相平,根据可知,烧杯底受到液体的压强,故C不符合题意;
D.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据知,甲液体的质量大于乙液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,根据知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故D不符合题意。
故选B。
8. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是( )
A. 潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B. 潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C. 潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故A错误;
B.由阿基米德原理知道,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,不变,变小,因此所受的浮力变小,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C正确;
D.由阿基米的原理知道,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程,所受的浮力变小。故D错误。
故选C。
9. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A. 提升过程做了功,悬停过程做了功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功
C. 提升过程不做功,悬停过程做了功 D. 提升过程做了功,悬停过程不做功
【答案】D
【解析】
【详解】做功的两个必要条件:1.有力作用在物体上,2.物体在力的方向上通过一段距离。故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中,起重机对物体做功,再悬停6s过程中,有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离,故起重机对重物不做功,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D
10. 《天工开物》中记载的“六桨课船”(课船:运税银的船)如图所示,关于“六桨课船”下列说法正确的是( )
A. 船桨是一种杠杆
B. “六桨课船”只受浮力作用
C. 船桨的机械效率大于100%
D. “六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关
【答案】A
【解析】
【详解】A.船桨相当于费力杠杆,故A正确;
B.“六桨课船”受浮力与重力作用,故B错误;
C.船桨由于要克服阻力做功,机械效率小于100%,故C错误;
D.运载税银的质量越大,船的总质量越大,船的总重力越大,船漂浮在水面,受到的浮力等于船的总重力,由得,运载税银的质量越大,“六桨课船”浸入水中的体积越大,故D错误。
故选A。
11. 肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动,此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型,简称前臂杠杆。如图所示,手提重物时,对前臂杠杆的分析错误的是( )
A. 前臂杠杆是省力杠杆
B. 肘关节处可以视为支点
C. 肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力
D. 前臂保持水平时,阻力臂最长
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.用手提起物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力F1是动力,重物给前臂的力F2是阻力,杠杆围绕肘关节转动,因此支点O在肘关节处。用手向上举物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一个费力杠杆;故A错误,符合题意,BC正确,不符合题意。
D.前臂保持水平时,阻力F2到支点的作用线的距离最远,即阻力臂最长,故D正确,不符合题意。
故选A。
12. 用两个完全相同的滑轮,分别按如图所示的甲、乙两种方式将重为G的物体匀速提升相同的高度。下列判断正确的是(不计绳重与摩擦)( )
A. 两次的拉力
B. 两次的机械效率
C. 两绳子自由端移动距离
D. 通过两机械所做的总功
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,甲是定滑轮,乙是动滑轮;不计绳重和摩擦,在定滑轮上,F甲=G,在动滑轮上
不知道滑轮与物体G的关系,所以两次的拉力无法比较,故A错误;
B.将两个重为G的物体匀速提升相同高度,说明有用功是相等的,不计绳重和摩擦,使用动滑轮时要克服动滑轮的重力做额外功,所以机械效率,故B正确;
C.将相同的物体匀速提升相同的高度h,则定滑轮绳子自由端移动的距离为h,动滑轮绳子自由端移动的距离为2h,,故C错误;
D.相同的两物体提升相同的高度,有用功相等,由于不计绳重与摩擦,定滑轮不需要做额外功,使用动滑轮时需要克服动滑轮的重力做额外功,故乙做的总功多,故D错误。
故选B。
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. 木雕是我国历史悠久、技艺精湛的雕刻工艺,是我国工艺美术中一项珍贵的艺术遗产。如图所示,这是一名木雕工艺师正在一个质地均匀的木头上进行雕刻,雕刻过程中木头的质量________,密度________(均选填“增大”“减小”或“不变”)。雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于________杠杆。
【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. 费力
【解析】
【详解】[1]在进行木雕的过程中,工艺师会把多余的木料去除,此时整个木头的体积和质量会变小。
[2]密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,与质量、体积等因素无关,故在木雕的过程中,木头的密度不变。
[3]雕花时,挑起木屑的刻刀动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
14. 如图两棋子静止叠放在水平面上,上方棋子受力________(选填“平衡”或“不平衡”)。用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有________,其位置几乎不变。当下方棋子飞出后,上方棋子受________力的作用而下落。
【答案】 ①. 平衡 ②. 惯性 ③. 重
【解析】
【详解】[1]由于两棋子都静止叠放在水平面上,都处于平衡状态,所以上方棋子在竖直方向上受到的重力和下方棋子给它的支持力是一对平衡力。因此,上方棋子受力是平衡的。
[2]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性。当用尺快速水平击打下方棋子时,由于惯性,上方棋子会保持原来的静止状态,即其位置几乎不变。
[3]当下方棋子飞出后,上方棋子不再受到下方棋子的支持力,但在竖直方向上仍然受到重力的作用。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它的方向总是竖直向下的。因此,在重力的作用下,上方棋子会下落。
15. 如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精。B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同。三个容器中液体对容器底部压强的大小分别为、、(已知ρ水>ρ酒精),则大小关系为:___________;___________。
【答案】 ①. < ②. >
【解析】
【详解】[1][2]根据液体压强公式,液体对容器底部的压强与液体的密度和深度有关。由图可知:A和B中都是水,但B的深度大于A,因此;B和C,虽然底面积和深度相同,但水的密度大于酒精的密度,因此。
16. 如图甲,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具—桔槔,其简化示意图如图乙所示,该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。
(1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当________(选填“靠近”或“远离”)支点O;
(2)若OA的长度为,OB的长度为,“坠石”的重力为,桶的重力为,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起的水,人还需要施加________的拉力。
【答案】(1)远离 (2)50
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆的平衡条件可知,人们从井中提水时,则有
在、OA、一定时,通过增大OB的距离,即可以将“坠石”悬挂点B适当远离支点O,在杠杆平衡时,更小,即可以使提水时更省力。
【小问2详解】
若要竖直匀速提起180N的水,则有
解得,即人还需要施加50N的拉力。
三、实践探究题(共5题,共21分)
17. 如图所示,五代时期的文物倒流壶静止在博物馆的水平展台上,请在O点画出倒流壶受到的重力G和支持力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】倒流壶在重力与支持力的作用下处于平衡状态,重力与支持力大小相等,过重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力与支持力,两力的线段等长,如图所示:
18. 如图所示,以O为支点用撬棒撬石头,画出作用在A点的最小动力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,以AO为力臂时,力臂最大,所以此时动力最小,过A点作垂直于动力臂OA向下的力F即为最小动力。如图所示:
19. 小明在测量橙汁密度时,进行了如下操作:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移至零刻度线处,发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向________调;
(2)为了减小实验误差,下列步骤最合理的顺序是________;
A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒,如图乙所示,橙汁的体积为________
B.用天平测出空烧杯的质量为
C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示
(3)由上述测量数据可计算出橙汁的密度为________;
(4)学习过密度知识后,小明在杂志上看到“人口密度”的概念,它与密度定义方法相同,指单位面积土地上居住的人口数量,通山县2025年常住人口38.5万,土地总面积2680平方公里,人口密度约为144________(填合适的单位)。
【答案】(1)左 (2) ①. CAB ②. 50
(3)
(4)人/平方公里
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,指针指向分度盘的右边,即右盘下沉,要使天平在水平位置平衡,应将横梁上的平衡螺母向左调。
【小问2详解】
[1]用天平测出橙汁和烧杯的总质量后再倒入量筒中时,烧杯中可能会有橙汁残留,因此为了减小误差,其最合理的顺序是:
C.烧杯中盛适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,如图丙所示;
A.将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中,读出橙汁的体积,如图乙所示;
B.用天平测出空烧杯的质量为51.8g,即正确顺序为CAB。
[2]由图乙可知,量筒的分度值为2mL,量筒中橙汁的体积为
【小问3详解】
由图丙可知,横梁的分度值为0.2g,游码的示数为1.8g,则橙汁的总质量为
橙汁的质量为
橙汁的密度为
【小问4详解】
根据密度的定义方法,人口密度为单位面积上的人口数量,所以通山县2025年人口密度约为
20. 小明用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推,发现感受不同,猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类,为了验证猜想是否正确,他进行了以下探究:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做______,此时滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小,此过程控制不变的影响因素是:压力的大小和______;
(4)实验中发现弹簧测力计示数不易稳定,改用如图丁所示的装置水平拉动长木板,发现弹簧测力计的示数仍不稳定,可能的原因是:______。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 等于##= ③. 压力的大小 ④. 接触面的材料种类 ⑤. 长木板表面粗糙程度不同
【解析】
【详解】(1)[1][2]滑动摩擦力的大小不能直接测量,为了测量滑动摩擦力的大小,应该使滑动摩擦力与某个能够使用测力计测量大小的力平衡,此时可通过测力计示数知道滑动摩擦力大小。所以小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到测力计的拉力与滑动摩擦力平衡,此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]比较甲、乙两图的实验发现,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,测力计示数不同,可知:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)[4]实验在探究过程中,猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类,故探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,控制不变的影响因素是:压力的大小和接触面的材料种类。
(4)[5]改用如图丁所示的装置水平拉动长木板,发现弹簧测力计的示数仍不稳定,则滑动摩擦力大小发生了变化,根据滑动摩擦力的两个影响因素可知,在压力不变时,可能原因是长木板表面粗糙程度不同。
21. 某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是________(选填正确选项前的字母);
A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U形管中继续盛装液体
C. 取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中________两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是________法,要探究液体压强跟液体密度的关系,应比较图________;
(4)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为________;(,g取)
(5)利用如下图甲的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图乙,当在A中盛水,测得深度为,在B中盛某种液体,测得深度为,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度________。()
【答案】(1)C (2)高度差
(3) ①. 乙、丙 ②. 控制变量 ③. 丙、丁
(4)800 (5)
【解析】
【小问1详解】
实验前,图甲中U形管两侧出现高度差,说明橡皮管内压强大于外界压强,应取下橡皮管,重新进行安装,故选C。
【小问2详解】
压强计是通过U形管两端的液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两端的液面的高度差越大,说明液体压强越大。
【小问3详解】
[1][2]探究液体的压强与液体深度的关系,应控制液体的密度相同,深度不同,可比较乙、丙两个实验,用到控制变量法。
[3]研究液体压强与密度的关系,要控制探头的深度相同,改变液体的密度,即比较丙、丁即可。
【小问4详解】
橡皮管内气体的压强与大气压之差为
【小问5详解】
C处橡皮膜形状刚好不改变,则容器两侧压强相等,故
则B中液体密度
四、综合应用题(共2题,共15分)
22. 如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在内,将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为。
(1)支腿做成“”形而非“”形的作用是:________;
(2)求拉力F的功率;
(3)求滑轮组的机械效率。
【答案】(1)增大受力面积,减小吊车对地面的压强
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据压强公式,吊车对地面的压力不变,梯形支腿相比圆柱形支腿的受力面积更大,可以减小对地面的压强,因此该形状支腿的作用是增大受力面积,减小吊车对地面的压强。
【小问2详解】
由图可知该滑轮组承担物重的绳子段数,由题意可知,钢丝绳自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率
【小问3详解】
提升物体做的有用功
滑轮组的机械效率
23. 2025年5月恩平15-1油田群全面建成投产,“恩平钻采平台”的海上安装采用动力定位浮托技术,创造了我国海洋油气平台浮托安装量的新纪录,浮托安装类似于运动员挺举过程,巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示,涨潮时,工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口,落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上,所安装的平台组块质量为,组块成功安装后,平台对海床的总压力为,底座与海床接触面积为,工程船满载时的排水量为。(g取)求:
(1)平台对海床的压强;
(2)工程船满载航行在海面上时,受到的浮力为多大?
(3)若涨潮前,插尖低于接口,涨潮时,工程船和平台组块缓慢向上浮起,使得插尖比接口高,则在此过程中,工程船对平台组块竖直向上做功为多少?
【答案】(1)
0.375Pa (2)
5.35×108N (3)
3.1×108J
【解析】
【小问1详解】
由题意,平台对海床的压强
【小问2详解】
由阿基米德原理,工程船满载航行在海面上时,受到的浮力
【小问3详解】
平台组块受到的重力
由题意得,平台组块上升的总高度
工程船对平台组块的力等于平台组块的重力,工程船对平台组块竖直向上做功为
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