内容正文:
山东省泰安市2025-2026学年八年级下学期物理期末自编模拟卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共15题,1-10题每题2分,11~15题每题3分,共35分。每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分;把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置)
1.下列估测值最接近实际的是( )
A.一个小铁钉受到的重力约为50N B.一个标准大气压能支持20m高的水柱
C.一个鸡蛋悬浮在盐水中的浮力约为0.5N D.从地上捡起一本物理课本所做的功约20J
2.厨房里能发现许多与物理知识有关的现象,下列说法正确的是( )
A.甲图中菜刀的刀刃磨得光滑而薄,主要是为了减小切菜时的摩擦力
B.乙图中向水平管中吹气,水从竖直管中喷出,是因为管上方空气流速变大,压强越小
C.丙图中轻轻一吸,牛奶入口,使牛奶上升到嘴里的力是嘴的吸力
D.丁图中高压锅能很快煮熟食物,是由于锅内气压增大,水的沸点减小
3.2026年2月23日,米兰冬奥会圆满落下帷幕,我国代表团共获得5金4银6铜的境外最佳成绩。如图是冬奥会冰壶比赛中选手掷壶的场景(不考虑冰面的变化),下面说法错误的是( )
A.运动员松手后,冰壶能继续向前滑行是因为冰壶具有惯性
B.冰壶最终停下来,说明力可以改变物体的运动状态
C.静止在冰面上的冰壶受到的重力与支持力是一对平衡力
D.冰壶向前滑行过程中所受的摩擦力一直变大
4.如图甲所示,2026年2月18日,中国选手徐梦桃在米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛中斩获金牌,她成为了该项目历史上首个卫冕冠军。比赛中的运动轨迹如图乙中虚线所示。下列说法中正确的是( )
A.徐梦桃从A到B向下滑行过程中,速度越来越快,惯性不变
B.徐梦桃从B到C的过程中机械能不变
C.徐梦桃在B到C的过程中,最高点C的速度为0
D.徐梦桃站在领奖台上时,她对地面的压力和地面对她的支持力是一对平衡力
5.如图,2026年央视春晚《武BOT》节目中,宇树科技的人形机器人与塔沟武校演员联袂演出,机器人“从踏板起跳,跃至2.5米高空完成三连翻”,随后平稳落在踏板前方。下列关于机器人的分析正确的是( )
A.机器人站在踏板上静止时的受力如图所示
B.在空中最高点时,重力势能最大,动能为零
C.落地会弯腿缓冲,是为了减小惯性带来的危害
D.从起跳离开踏板到落地前,机械能保持不变
6.如图所示,正方体甲和乙重力分别为50N和20N,都放在一个重力为500N的水平桌面上,桌子与地面的总接触面积为,甲、乙分别在水平力、的作用下向左和向右做匀速直线运动,都未掉下桌面且桌子未动,以下说法正确的是( )
A.地面对桌子的摩擦力为5N,方向水平向左
B.甲物体移至虚线框过程中受到的摩擦力变小
C.桌子对地面的压强为
D.甲乙在运动过程中桌子对地面的压强在变小
7.如图所示玻璃容器,A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,A与B下部连通。将容器中装入部分红墨水,使AB部分液面等高。利用此装置可粗略显示气温高低。下列关于此装置的使用,说法正确的是( )
A.此装置是一个连通器 B.气温降低时,B管内液面上升
C.B管越粗,气温变化时管内液面高度变化越明显 D.利用此装置还可以粗略显示高度变化
8.以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为受到惯性的作用
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压强的
D.图丁“六桨客船”中,客船从海水进入河水,浮力变小,船体要上浮一些
9.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个由同种材料制成的等质量的实心的卡通小动物轻轻放入容器中,小动物静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是
B.卡通小动物受到的浮力大小关系是
C.液体对容器底部的压强关系是
D.容器对桌面的压强关系是
10.某实验小组的同学模拟制作了一个“液位验证装置”,该装置可以通过力传感器示数的变化来显示水位的变化。如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40 cm2、密度为0.4 g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100 cm2装有水的容器中,此时水的深度为40 cm。横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,t2~t3时间段为6 s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0 g/cm3,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A.容器内水的质量为4 kg
B.0~t1时间段,力传感器示数F1为14 N
C.t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是600 Pa
D.横杆向上运动的速度为1 cm/s
11.如图,是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( )
A.①④ B.③④ C.①③ D.②③④
12.两次水平拉动同一物体在同一水平面上沿力的方向做匀速直线运动,两次物体运动的s﹣t图像如图所示。根据图像,下列判断中( )
①两次物体所受的拉力:F1>F2
②两次物体受到水平面的摩擦力:f1=f2
③0﹣8s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
④0﹣8s两次拉力对物体做功的功率;P1<P2
A.只有①②正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
13.位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水利工程之一,如图所示是郑国渠跨路面两侧的截面示意图。下列说法正确的是( )
①两侧水渠和中间的涵洞是一个连通器
②当水不流动时,水对点的压强等于水对点的压强
③当涵洞内的水流动时,水在点的压强等于点的压强
④当涵洞内的水流动时,水在点的流速比在点的快
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
14.用四个完全相同的滑轮,组装成两套滑轮组,用它们匀速提升同一物体时,其拉力分别为 F1、F2,滑轮组的机械效率分别为η1、η2,如图所示。不计绳重和摩擦,下列说法中( )
①F1<F2 ②F1>F2
③η1>η2 ④η1=η2
A.只有①④正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①③正确
15.水平桌面上放有底面积、质量均相同的甲、乙两容器,容器内装有质量相同的不同液体,将两个完全相同的小球分别放入两种液体中,小球静止时的状态如图所示。甲、乙两容器中的液体密度分别为和;甲、乙两容器中小球受到的浮力分别为F1和F2;甲、乙两容器中液体对容器底部的压强分别为p1和p2;甲、乙两容器对桌面的压力分别为F'1和F'2。下列判断正确的是( )
①> ②p1>p2 ③F1=F2 ④F'1<F'2
A.只有①②③正确 B.只有②③正确
C.只有①③④正确 D.只有①②正确
二、填空题(每空2分,共8分)
16.风力发电是助力我国实现碳中和目标的方式之一。如图所示,当风按图示方向吹向静止的风力发电机的叶片时,从正面看,叶片A会______(选填“向下”或“向上”)转动。
17.桔槔是我国古代的取水工具,如图,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以增大石块的质量或向______(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
18.维修“中国天眼”时,为避免压坏反射面板,用氦气球将维修人员吊起。小海利用气球A和一个重为5N的物体B模拟氦气球在地面上的充气过程,当气球体积为0.1m3时,此时地面对物体的支持力为____N(细线、气球和氦气的重力均忽略不计,取ρ空气=1.29kg/m³,g=10N/kg)。
19.如图所示,边长为10cm的均匀正方体铝块,放在水平桌面中央,若沿水平方向截去一部分竖放在水平桌面上,且使对桌面压强与剩余部分对桌面压强之比为5:4,图中截去的高度为______。(,取)
三、作图题(每题3分,共6分)
20.如图所示,用与水平方向成角向右上方的1000N的力拉一个小车,请在图中画出这个拉力的图示。
21.如图,作出杠杆动力臂l1对应的动力F1和阻力F2的示意图。
四、实验题(第22题5分,第23题8分,第24题12分,共25分)
22.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某同学设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料不同)
步骤一:如图甲所示,该同学用水平向左的拉力F拉动放在水平桌面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图像;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
1.0
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)通过分析步骤二表中数据,可得出结论:在接触面完全相同时,______。
(4)该同学认为:该实验中水平桌面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。
23.【实验名称】探究杠杆的平衡条件及其应用。
【实验器材】6个规格相同的钩码,1个弹簧测力计,杠杆(每小格距离相等)及支架,若干细线,1个质量未知的石块(体积约为)。
【设计实验与进行实验】
(1)欣欣同学将杠杆挂在支架上,用力转动一端后,发现杠杆转动很慢,于是她在杠杆的支点处滴了两滴植物油,这是通过______________________来减小摩擦力。随后,她在一端稍用力转动,杠杆便能轻易转动起来。这样转了三次,发现每次杠杆静止后都是左端低、右端高,则杠杆此时处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)接着,她应将杠杆左端的平衡螺母向___________端调节,直至杠杆静止时能处于水平位置。这样做的好处是_______________________。
【分析与论证】
(3)已知每个相同规格的钩码的质量为50g,现将一个质量未知的石块挂在杠杆右端第4格处(如下图所示),为了让杠杆处于水平平衡状态,欣欣同学在左端的第2格处挂了3个相同规格的钩码。由此可判断,该石块的质量约为___________g,密度约为___________。(g取10N/kg)
(4)下列四个因素中,不会带来实验误差的是___________。
A.悬挂钩码的细线重力偏大 B.单个钩码的重力不完全相等
C.支架自身的重力足够大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
24.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①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;
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:__________;
(2)物体完全浸入水中之前(图甲到图丙),弹簧测力计示数逐渐变小,说明物体所受浮力逐渐________(选填“变大”或“变小”),据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为浸入水中的体积增大,接下来他们继续实验,增大物体浸没在水中的深度(图丙到图丁),发现测力计的示数始终不变,据此可得出______观点(选填“小明”或“小华”)不具有普遍性,物体浸没后受到的浮力______N;
(3)当物体从接触水面开始,到浸没至如图丁所示位置时,在图戊中能够表示出此过程物体所受浮力F与进入水中的深度h的关系图像是______(选填“①”或“②”);
(4)小明想用生活中的器材,结合浮力知识来测金属块的密度,于是找来了刻度尺、水、规则柱形水槽、薄玻璃杯等器材,进行如图己所示实验:
①将玻璃杯漂浮在盛有水的水槽中,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
②将金属块轻轻放入水槽中,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
③______,用刻度尺测出此时水槽中水深度为;(请将实验操作补充完整)
④已知水的密度为,则金属块的密度ρ=______(用测量量表示)。
五、计算题(第25题6分,第26题8分,第27题12分,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25.参加某次演习的国产航母“山东舰”如图所示。“山东舰”满载排水量为6.5×104t,满载吃水深度为10.5m,最大航速为54km/h,可以搭载36架“歼﹣15”舰载机。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“山东舰”满载时,受到海水的浮力是多少?
(2)“山东舰”满载时,舰底200cm2的面积受到的压力是多少?
(3)演习中,一架总质量为17.5t的“歼﹣15”舰载机起飞后,“山东舰”排开海水的体积变化了多少?
26.《天工开物》中记载了一种叫“筒车”的古代农业机械,其工作原理大致为:用水流冲击力,使取水筒依次随轮转动,转至高处时,筒内的水自动倾入特备的水槽内,流入农田。图甲为筒车的简化示意图。
(1)使筒车转动的能量来自于流水的______能,筒车匀速转动的过程中,水筒内的水的重力势能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若筒车接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s,水流冲击筒车的总功率为40W。筒车旋转一周,水流对筒车做的总功为多少?该筒车取水的机械效率为多大?(接水槽离倒水处的高度忽略不计,g取10N/kg)
(3)如图乙是现代农业中使用水泵灌溉梯田,利用电机做功对水产生稳定的压力,可以将水以一定速度推到高处。某水泵出水管横截面积为100cm2,梯田距水面50m高,水管中的水流速为3m/s,用水泵灌溉田地时,所需水泵提供的压强p为600kPa,则水泵对水提供的推力为多少?水泵的推力每分钟对水做功多少?
27.某小组设计了圆柱形水箱自动控制进水装置,如图所示。水箱内的实心圆柱形控制棒用一根细线悬挂在力传感器下,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力,再次触发开关,水泵停止向水箱注水,此时控制棒未完全浸没在水中。已知控制棒的底面积为、重力为取。求:
(1)水箱内水到达最低水位时,控制棒受到的浮力;
(2)水箱内水到达最高水位时,控制棒底端的液体压强;
(3)将控制棒替换成材料、高度均相同,横截面积略大一些的另一个实心圆柱体,细线长度不变,要保证水箱内的最高水位不变,请通过计算说明触发开关时力传感器所受的拉力应该增大、减小还是不变?
【参考答案】
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
A
C
A
D
C
C
D
题号
11
12
13
14
15
答案
D
C
B
A
A
16.向下
17.左
18.3.71
19.2
20.
21.
22.(1)2.0
(2)接触面的粗糙程度
(3)压力越小,滑动摩擦力越小
(4) 不合理 平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
23.(1) 使接触面彼此分离 平衡
(2) 右 便于测量力臂
(3) 75
(4)C
24.(1)鸡蛋在清水中下沉,而在一定浓度的盐水中可以漂浮。
(2) 变大 小明 4
(3)②
(4) 将金属块轻轻放入薄玻璃杯中,使薄玻璃杯仍漂浮
25.解:(1)由题意得,满载时排开海水的质量
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力
(2)受力面积
舰底压强
由变形得压力
(3)舰载机质量
浮力减小量等于舰载机重力
排开海水体积变化量
26.解:(1)流动的水因为运动具有动能,水流的动能推动筒车转动;筒车转动过程中,水筒内水的质量不变,高度逐渐升高,重力势能与质量和高度有关,因此重力势能变大。
(2)水流对筒车做的总功
一周提升水的总质量
有用功
机械效率
(3)水泵对水提供的推力
1分钟内水流移动的距离
推力做功
27.解:(1)对最低水位时的控制棒受力分析,控制棒受重力、拉力、浮力,三力平衡,满足
已知控制棒重力,拉力,代入得:
(2)对最高水位时的控制棒受力分析,仍满足三力平衡
已知,代入得
根据阿基米德原理 ,变形得排开水的体积
单位换算得控制棒底面积
由得浸入深度:
控制棒底端深度等于浸入深度,则水箱内水到达最高水位时,控制棒底端的液体压强
(3)设新材料控制棒密度为,总高度为,横截面积为,由题意得:细线长度不变、最高水位不变,因此控制棒浸入深度不变。
新材料控制棒重力
新材料控制棒受到的浮力
力传感器受到的拉力
由于、、均不变,新横截面积,因此,即触发开关的应该增大。
【答案与解析】
1.C
【详解】A.一个小铁钉质量约5g,重力约,故A不符合题意;
B.1标准大气压约,由可知,能支持水柱的高度约,故B不符合题意;
C.一个鸡蛋质量约50g,重力约
悬浮时浮力等于重力,因此浮力约为0.5N,故C符合题意;
D.一本物理课本质量约200g,重力约
从地上捡起的高度约,做功为,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.菜刀刀刃磨得薄,主要目的是通过减小受力面积增大压强,方便切菜,故A错误;
B.向水平管吹气时,竖直管管口上方空气流速变大,根据流体压强规律:流速越大,压强越小,管口压强小于外界大气压,试管中的水在大气压作用下向上喷出,故B正确;
C.吸牛奶时,是先将吸管内空气吸出,使管内气压小于外界大气压,大气压将牛奶压入口中,故C错误;
D.液体沸点随气压增大而升高,高压锅内气压增大,水的沸点升高,因此能更快煮熟食物,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.一切物体都具有惯性,运动员松手后,冰壶由于惯性会保持原来的运动状态继续向前滑行,故A正确,不符合题意;
B.冰壶受到摩擦力作用最终停下来,运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.静止在冰面上的冰壶,受到的重力与冰面对它的支持力,大小相等、方向相反,作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,故C正确,不符合题意;
D.滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关。冰壶滑行过程中,对冰面的压力等于自身重力,大小不变,接触面粗糙程度不变,因此冰壶受到的摩擦力大小不变,故D错误,符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,徐梦桃从A到B向下滑行过程中,自身质量不变,因此惯性大小不变,故A正确;
B.徐梦桃从B到C的过程中,需要克服空气阻力、摩擦阻力做功,部分机械能转化为内能,机械能减小,故B错误;
C.徐梦桃运动到最高点C时,仍具有水平方向的速度,速度不为0,故C错误;
D.平衡力需要作用在同一物体上,徐梦桃对地面的压力作用在地面上,地面对她的支持力作用在徐梦桃身上,两个力没有作用在同一物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】A.机器人站在踏板上静止时,它处于平衡状态,所以在竖直方向上,它受到的重力和支持力是一对平衡力,它们大小相等,方向相反;在受力分析图中,重力和支持力的大小不相等,故A错误;
B.机器人在空中最高点时,高度最高,重力势能最大;但机器人在最高点还做翻转运动,有水平方向的速度,动能不为零,故B错误;
C.机器人落地时弯腿缓冲,是为了通过延长作用时间来减小冲击力,避免由于惯性保持原来的运动状态摔倒,所以是为了减小惯性带来的危害,故C正确;
D.从起跳离开踏板到落地前,机器人需要克服空气阻力做功,会有一部分机械能转化为其它形式的能,所以机械能会减小,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.把甲、乙和桌子看作一个整体,整体处于静止状态,受到平衡力的作用。水平方向上甲受到向左的拉力
乙受到向右的拉力
则两个拉力的合力
方向水平向右。因为整体静止,所以地面对桌子的摩擦力与合力平衡,大小为,方向水平向左,故A正确;
B.甲物体在水平面上做匀速直线运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,甲物体移至虚线框过程中,甲对桌面的压力等于甲的重力大小不变,接触面的粗糙程度也不变,那么滑动摩擦力不变,故B错误;
C.桌子对地面的压力
桌子与地面的总接触面积
根据压强公式可得桌子对地面的压强
故C错误;
D.甲乙在运动过程中,桌子对地面的压力始终等于桌子、甲、乙的重力之和,即压力不变,桌子与地面的接触面积也不变。根据压强公式,可知桌子对地面的压强不变,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】A.连通器的定义是上端开口、下端连通的容器,该装置中A球体是密闭的,上端不满足开口条件,不是连通器,故A错误;
B.气温降低时,A内密闭气体温度降低,压强减小,外界大气压不变,会将红墨水压向A侧,因此B管内液面会下降,故B错误;
C.A内气体体积变化量一定时,根据公式,B管越粗,横截面积越大,液面高度变化量越小,液面高度变化越不明显,故C错误;
D.大气压随高度升高而减小,高度变化时外界大气压变化, B管液面会随之变化,因此该装置可以粗略显示高度变化,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.物体运动状态不变是指速度大小和运动方向都不变,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,运动方向不断改变,因此运动状态不断改变,故A错误;
B.惯性是物体本身固有的性质,不是外界施加的力,不能说“受到惯性的作用”,故B错误;
C.根据压强规律,压力一定时,减小受力面积可以增大压强。耧下端的“鐵尖”是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C正确;
D.客船始终漂浮,漂浮时浮力等于船的总重力,客船从海水进入河水,总重力不变,因此浮力不变,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】已知三个小动物是同种材料、等质量实心物体,因此三者重力相等,物体密度相等,体积相等。根据浮沉条件,甲中物体沉底:,;乙中物体漂浮:,;丙中物体悬浮:,。
A.由浮沉条件得液体密度关系为,故A错误;
B.浮力大小关系为,故B错误;
C.容器原本盛满液体,放入物体后液体深度h不变,根据可知,h相同,密度满足,因此液体对容器底部压强,故C正确;
D.容器对桌面的压力,甲液体密度最小剩余液体较少,乙液体密度最大剩余液体最多,故容器对桌面压力关系为;容器底面积相同,由得容器对桌面压强关系为,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.物块完全离开水后,力传感器示数等于的重力,即
物块体积
物块高度
初始水体积
水的质量
故A错误;
B.时间段,完全浸没,浮力
受力平衡:,得力传感器示数
故B错误;
C.时完全浸没,时完全出水,水面下降高度
压强变化量
故C错误;
D.时,浮力等于重力,
此时浸入深度:
从到,从浸入到完全出水,排开水减少体积
水面下降
横杆向上移动距离
已知时间,速度
故D正确。
故选D。
11.D
【详解】①②小球上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,当上升到最高点时,速度最小,动能最小且不为0,下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大。所以动能是先减小,上升到最高点速度最小,动能最小,后又增大,故图①错误,图②正确;
③小球上升的过程中,高度越来越大,重力势能越来越大,当上升到最高点时,高度最高,重力势能最大,下落的过程中,高度越来越小,最后落地,重力势能越来越小,直到为零。所以重力势能是先增大,上升到最高点重力势能最大,后又减小,最后为零,故图③正确;
④由于此时不计空气阻力,所以机械能是守恒的,故机械能不变,故图④正确;
综上所述,正确的有②③④,故ABC错误,D正确。
故选D。
12.C
【详解】①②两次水平拉动同一物体在同一水平面上沿力的方向做匀速直线运动,匀速运动过程中,拉力与摩擦力为平衡力,两个相同的物体,在同一水平面上运动,对地面的压力和接触面的粗糙程度都相同,故受到的滑动摩擦力大小相等,与物体运动速度无关;两物受到的摩擦力大小相等,故拉力大小也相等,即:,故①错误、②正确;
③拉力所做的功为,在相同的0~8s内,拉力大小相等,但第一次的距离大于第二次的距离,故有,故③正确;
④已知0~8s内,两次拉力对物体所做的功,根据可知,0~8s两次拉力对物体做功的功率;故④错误;
由分析可知,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.B
【详解】跨路面两侧的水渠是上端开口、下端连通的,当液体不流动时,液面总保持相平,因此两侧水渠和中间的涵洞可看作是一个连通器,故①正确;由图可知,A点到液面的深度要小于B点到液面的深度,即 hA<hB ,则由液体压强公式 可知,当水不流动时,水对A点的压强小于水对B点的压强,故②错误;由于相同时间流过涵洞的水量不变,图中点位置涵洞的横截面积比点的横截面积小,所以当涵洞内的水流动时,水在点的流速比在点的快,由于流体流速越快的位置,压强越小,所以当涵洞内的水流动时,水在点的压强大于点的压强,故③错误,④正确;综上所述,只有①④正确,故B正确,ACD错误。
故选B。
14.A
【详解】由图可知,甲滑轮组n=3,乙滑轮组n=2,因为不计绳重和摩擦,则拉力
而动滑轮相同、提升的重物相同,所以F1<F2;由题意得,动滑轮G轮相同、匀速提升同一物体G,不计绳重和摩擦,则滑轮的机械效率为
所以滑轮组的机械效率η1=η2。
故选A。
15.A
【详解】①由题可知,两小球完全相同,现从图可知,小球漂浮在甲中,悬浮在乙中,所以根据物质的浮沉条件可知,甲中液体的密度大于小球的密度,乙中液体的密度等于小球的密度,则甲中液体的密度大于乙中液体的密度,即ρ1>ρ2,故①正确;
②甲、乙两容器装有质量相同的不同种液体,根据可知,两容器中液体的重力相同,由容器形状可知,甲容器底部受到的液体压力等于液体重力,乙容器底部受到的液体压力小于液体重力,两容器底面积相同,根据公式可知,甲容器中液体对容器底部的压强大于乙,即p1>p2,故②正确;
③由题可知,两小球完全相同,则重力相同,从图可知,小球漂浮在甲中,悬浮在乙中,根据物质的浮沉条件可知,不管是漂浮还是悬浮,浮力都等于重力,则F1=F2,故③正确;
④两容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力、小球的重力之和,由题可知,容器质量相同,液体质量相同、小球质量相同,根据可知,两容器总重力相同,则甲、乙两容器对桌面的压力相同,则F'1=F'2,故④错误。
综上①②③正确,④错误,故A正确,BCD错误。
故选A。
16.向下
【详解】由图可知,风叶上表面较平,下表面较弯曲,风正面垂直吹向静止叶片时,上面流速小,压强大,下面流速大,压强小,故叶片受到向下的压强差,故叶片A会向下转动。
17.左
【详解】人向上提水时,水桶对杠杆的拉力为阻力,石块及人对杠杆的拉力为动力,向左移动杠杆的支点,则阻力臂减小,动力臂增大,水桶对杠杆的拉力不变,即阻力不变,据杠杆平衡条件,动力减小,可减小人向上提水的拉力。
18.3.71
【详解】当气球体积为0.1m3时,受到的浮力为
B对A的拉力等于浮力,由于物体间力的作用是相互的,所以,A对B的拉力等于B对A的拉力,等于1.29N,A通过细线拉着B物体静止在水平地面上,B受力平衡,此时地面对物体的支持力为
19.2
【详解】正方体铝块对桌面的压强
若沿水平方向截下一部分a竖放在水平桌面上,a的高度为10cm,根据可知a对桌面压强为
a对桌面压强与剩余部分b对桌面压强之比为5:4,则剩余部分b对桌面压强
解得
20.
【详解】拉力与水平面成30°角,拉力的大小是1000N,力的作用点在受力物体上,如下图所示:
21.
【详解】阻力是重物对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下;由动力臂的右端,作垂直于动力臂的直线,与杠杆的交点为力的作用点,方向斜向右上方,据此作图。
22.(1)2.0
(2)接触面的粗糙程度
(3)压力越小,滑动摩擦力越小
(4) 不合理 平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
【详解】(1)实验中铁块始终静止,根据二力平衡,铁块受到的滑动摩擦力等于拉力传感器的拉力。由图乙可知,小车开始运动时拉力传感器示数为,因此铁块受到的摩擦力为。
(2)两次实验中,铁块对小车的压力相同,两小车材料不同,即接触面粗糙程度不同,滑动摩擦力大小不同,因此可得出滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)步骤二中接触面粗糙程度不变,弹簧测力计向上拉铁块,弹簧测力计示数越大,铁块对小车的压力越小,拉力传感器示数越小,即滑动摩擦力越小,因此结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)[1][2]拉力传感器测量的是铁块受到的滑动摩擦力,铁块始终静止,二力平衡下拉力传感器的拉力始终等于铁块和小车间的滑动摩擦力,桌面与小车的摩擦力作用在小车上,不影响铁块的受力,因此不会改变拉力传感器的示数,该说法不合理。
23.(1) 使接触面彼此分离 平衡
(2) 右 便于测量力臂
(3) 75
(4)C
【详解】(1)[1][2]在支点处滴植物油,使接触面分离,从而减小摩擦力;杠杆静止时,不管处于什么位置,都处于平衡状态,所以左端低、右端高时杠杆处于平衡状态。
(2)[1][2]杠杆左端低、右端高,说明左端偏重,应将左端的平衡螺母向右端调节,使杠杆在水平位置平衡。杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以直接从杠杆上的刻度读出,便于测量力臂。
(3)[1][2]设每小格长度为L,每个钩码重力为G。左端3个钩码的力与力臂的乘积为,右端石块的力与力臂的乘积为。根据杠杆平衡条件,可得。因为每个钩码质量为50g,所以石块质量。石块体积,密度。
(4)A.细线重力偏大,会对杠杆产生额外的力和力臂,带来误差,故A不符合题意;
B.钩码重力不完全相等,会影响力的大小,带来误差,故B不符合题意;
C.支架自身重力足够大,但支架的重力作用在支点上,力臂为0,对杠杆平衡无影响,不会带来误差,故C符合题意;
D.摩擦偏大,会影响杠杆的转动和平衡,带来误差,故D不符合题意;
故选C。
24.(1)鸡蛋在清水中下沉,而在一定浓度的盐水中可以漂浮。
(2) 变大 小明 4
(3)②
(4) 将金属块轻轻放入薄玻璃杯中,使薄玻璃杯仍漂浮
【详解】(1)鸡蛋在清水中下沉,而在一定浓度的盐水中可以漂浮,说明浮力大小与液体的密度有关。
(2)[1]物体完全浸入水中之前,弹簧测力计示数逐渐变小,物体所受重力不变,根据
说明物体所受浮力逐渐变大。
[2]增大物体浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变,说明浮力大小不变,说明浮力大小与物体浸入液体中的深度无关,由此可得出小明的观点不具有普遍性。
[3]由图甲和图丙可得,物体浸没后受到的浮力
(3)当物体从接触水面开始,物体排开水的体积逐渐增大,浮力也逐渐增大,当物体全部浸没在水中时,物体排开水的体积不变,其受到的浮力也不变,故答案应为图像②。
(4)[1]将金属块轻轻放入薄玻璃杯中,使薄玻璃杯仍漂浮,用刻度尺测出此时水槽中水深度为。
[2]设水槽底面积为S,根据步骤①和③,金属块放入薄玻璃杯中后,多排开水的体积,由于薄玻璃杯仍漂浮,所以,所以
根据重力公式可得,金属块的质量
根据步骤①和②,金属块沉底后,多排开水的体积
因为金属块浸没,所以
所以金属块的密度
25.(1)6.5×108N
(2)2100N
(3)17.5m3
【详解】(1)由题意得,满载时排开海水的质量
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力
(2)受力面积
舰底压强
由变形得压力
(3)舰载机质量
浮力减小量等于舰载机重力
排开海水体积变化量
26.(1) 动 变大
(2)2400J;80%
(3)6000N;
【详解】(1)流动的水因为运动具有动能,水流的动能推动筒车转动;筒车转动过程中,水筒内水的质量不变,高度逐渐升高,重力势能与质量和高度有关,因此重力势能变大。
(2)水流对筒车做的总功
一周提升水的总质量
有用功
机械效率
(3)水泵对水提供的推力
1分钟内水流移动的距离
推力做功
27.(1)0.5N
(2)
(3)增大
【详解】(1)对最低水位时的控制棒受力分析,控制棒受重力、拉力、浮力,三力平衡,满足
已知控制棒重力,拉力,代入得:
(2)对最高水位时的控制棒受力分析,仍满足三力平衡
已知,代入得
根据阿基米德原理 ,变形得排开水的体积
单位换算得控制棒底面积
由得浸入深度:
控制棒底端深度等于浸入深度,则水箱内水到达最高水位时,控制棒底端的液体压强
(3)设新材料控制棒密度为,总高度为,横截面积为,由题意得:细线长度不变、最高水位不变,因此控制棒浸入深度不变。
新材料控制棒重力
新材料控制棒受到的浮力
力传感器受到的拉力
由于、、均不变,新横截面积,因此,即触发开关的应该增大。
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