江苏省南京市玄武区2025-2026学年八年级下学期期末物理模拟练习卷
2026-04-29
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内容正文:
2025-2026学年江苏省南京市玄武区八年级(下)期末物理模拟练习卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.下列估测符合实际的是( )
A.一名中学生双脚站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa
B.人步行的速度约为1.1km/h
C.乒乓球的直径约为10cm
D.托起两个鸡蛋用的力约为10N
【分析】中学生站立时对地面的压强约为104Pa。
人步行的速度约为1.1m/s。
乒乓球的直径约为4cm。
一个鸡蛋的重力约为0.5N。
【解答】解:A、一名中学生双脚站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa,故A符合实际。
B、人步行的速度约为1.1m/s,换算单位后为1.1×3.6km/h=3.96km/h,故B不符合实际。
C、乒乓球的直径约为4cm,而不是10cm,故C不符合实际。
D、一个鸡蛋的重力约为0.5N,托起两个鸡蛋用的力约为2×0.5N=1N,而不是10N,故D不符合实际。故选:A。
【点评】本题考查对压强、速度、长度、重力的估算,属于基础题。
2.钛合金因其高强度、低密度、良好的耐热性和耐腐蚀性,被广泛用于飞机结构件、航空发动机部件等。钛合金材料轻便的特点主要是指( )
A.质量小 B.密度小 C.体积小 D.熔点低
【分析】某种物质的质量和其体积的比值叫这种物质的密度。
【解答】解:钛合金材料轻便只要是指相同体积的钛合金材料与其它材料相比质量较小,所以钛合金材料轻便的特点主要是指其密度小。
故选:B。
【点评】此题考查密度在生产和生活中的应用,属于基础题目,难度不大。
3.关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电使物体产生电子,从而使物体带上了正、负电荷
B.破镜不能重圆,是因为分子同存在排斥力
C.汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型
D.面包容易被压缩,不能说明分子同有空隙
【分析】(1)摩擦起电的原因是电子发生了转移,并没有创造电;
(2)破镜难以重圆是因为破碎的镜片之间的距离大于分子间的距离,固体、液体很难被压缩是因为分子间有斥力;
(3)卢瑟福建立了原子的核式结构模型;
(4)分子间存在间隙。
【解答】解:A、摩擦起电的原因是电子发生了转移,没有创造电荷,故A错误;
B、破镜难以重圆是因为破碎的镜片之间的距离大于分子间的作用距离,故B错误;
C、物理学家卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型,故C错误;
D、面包很容易被压缩,是因为物体间有间隙,不能说明分子间存在空隙,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、分子间隙、分子间作用力和人类探索太阳系及宇宙的历程,属于基础题。
4.蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦而带正电。当蜜蜂落在花朵上时,花粉很容易附着在蜜蜂身上。则植物的花粉( )
A.一定带负电 B.可能不带电
C.可能带正电 D.一定带正电
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。排斥是物体带同种电荷,吸引的物体可能的带异种电荷,可能是带电体吸引不带电体。
【解答】解:蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦而带正电,花粉很容易附着在蜜蜂身上,因异种电荷相互吸引,花粉可能带负电;又因带电体能够吸引轻小物体,花粉可能不带电。
故选:B。
【点评】主要考查了带电体的判断,两个轻小物体靠近时相互吸引,其中一个可能带电,也可能不带电。
5.生活中各种“吸”的原理不尽相同,下列对“吸”的分析不正确的是( )
A.用吸管“吸”饮料是利用了大气压的作用
B.用抽油烟机“吸”油烟是利用了空气流速越大的位置压强越小的原理
C.裤子“吸”灰,是由于摩擦起电后,带电体吸引轻小物的性质
D.磁铁“吸”铁,是利用了异名磁极互相吸引的作用
【分析】(1)“吸”饮料,先吸走管内空气,使管内气压小于外界大气压,大气压将饮料压入管内;
(2)“吸”油烟,是因为转动的扇叶处空气流速大、压强小,油烟在压强差作用下被“吸”走;
(3)“吸”灰,摩擦使裤子带电荷,带电体吸引轻小物体(灰尘);
(4)“吸”铁,是因为磁铁具有磁性,能吸引铁、钴、镍等物质。
【解答】解:A.用吸管“吸”饮料,先吸走管内空气,使管内气压小于外界大气压,大气压将饮料压入管内,利用大气压,故A正确,不符合题意;
B.抽油烟机“吸”油烟,是因为转动的扇叶处空气流速大、压强小,油烟在压强差作用下被“吸”走,利用流体压强与流速关系,故B正确,不符合题意;
C.裤子“吸”灰,摩擦使裤子带电荷,带电体吸引轻小物体(灰尘),故C正确,不符合题意。
D.磁铁“吸”铁,是因为磁铁具有磁性,能吸引铁、钴、镍等物质,不是异名磁极相互吸引,故D错误,符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查对生活中不同“吸”现象物理原理的判断,涉及大气压、流体压强与流速、摩擦起电、磁现象。
6.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.液体、气体也有惯性
B.百米赛跑运动员起跑前没有惯性,跑起来后有惯性
C.赛车冲过终点后不能立即停下来,是因为受到惯性作用
D.投出的篮球下落过程中速度越来越快,是因为篮球具有惯性
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
【解答】解:A、任何物体在任何情况下都有惯性,液体、气体也有惯性,故A正确;
B、百米赛跑运动员起跑前有惯性,跑起来后也有惯性,故B错误;
C、赛车冲过终点后不能立即停下来,是因为赛车具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D、投出的篮球下落过程中速度越来越快,是因为受到重力的作用,是重力改变了篮球的运动状态,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对惯性的理解,要知道一切物体都有惯性,会利用惯性对生活中的现象做出解释。
7.下列四个生产和生活中实例,为了增大压强的是( )
A.大型运输车安装多组车轮
B.增大书包背带的宽度
C.滑雪时穿滑雪板
D.用锋利的刀切菜
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A.大型运输车安装多组车轮,是在车和货物对地面压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强,以保护路面,故A不符合题意;
B.增大书包背带的宽度,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强,以使肩膀更舒适,故B不符合题意;
C.滑雪时穿滑雪板,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强,以防止人陷入雪中,故C不符合题意;
D.用锋利的刀切菜,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,以便轻松切开蔬菜,故D符合题意。
故选:D。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
8.以下情境中,关于力与运动关系的认识正确的是( )
A.甲图中,直升机上升时所受升力和重力是相互作用力
B.乙图中,回形针受到细线的拉力和磁铁对它的吸引力是一对平衡力
C.丙图中,用剪刀将细线剪断,小球下落,说明物体只有受力才能运动
D.丁图中,摆球摆到最高处B时,若它所受力都消失,摆球将静止在B处
【分析】(1)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,缺一不可;
(3)力是改变物体运动状态的原因,物体不受力或受平衡力,运动状态不变,物体的运动状态改变,一定受非平衡力的作用;
(4)根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、甲图中,直升机上升时所受的升力大于所受的重力,不是相互作用力,故A错误;
B、乙图中,回形针受到细线的拉力和磁铁对它的吸引力在同一直线上,但大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C、物体不受力时,可能处于匀速直线运动状态,故C错误;
D、单摆的摆球摆动到最高点时,摆球的速度为零,如果外力全部消失,由牛顿第一定律可知摆球将静止,故D正确。
故选:D。
【点评】力与运动的关系是力学中的一个重点和难点,正确理解力与运动的关系是学好力学的关键。要深刻理解力是改变物体运动状态的原因的含义,并掌握了和运动的关系。
9.图像法是物理学中常用的一种方法,在如图所示的图像中,如果在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,不能描述的是( )
A.在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系
B.物体的密度与其质量的关系
C.物体所受重力与质量的关系
D.匀速直线运动中路程与时间的关系
【分析】观察分析图象,图中两个量之间成正比关系,看选项中哪两个量的关系与图象中的相符,找出两个量之间的关系不符合的选项即可。
【解答】解:A、在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,故A不符合题意;
B、密度是物质的一种属性,由ρ可知,某物质的质量与体积成正比,可以用如图所示的图象表示,但物体的密度ρ与体积m的关系不能表示,故B符合题意;
C、物体所受重力与质量成正比,可以用如图所示的图象表示,故C不符合题意;
D、匀速直线运动物体的速度不变,路程与时间成正比,可以用如图所示的图象表示,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查学生的观察能力和图象分析能力,涉及的知识点较多,解题时应熟记这些关系并加深理解。
10.一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上(甲图),一次瓶口朝下(乙图),两次瓶子在水里的位置相同,如图所示。下列说法正确的是( )
A.两次橡皮膜均向外凸起
B.甲图中的橡皮膜向内凹陷,乙图中的橡皮膜向外凸起
C.两次橡皮膜均向内凹陷,且甲图中的橡皮膜凹进去的多
D.两次橡皮膜均向内凹陷,且乙图中的橡皮膜凹进去的多
【分析】液体内部朝各个方向都有压强;
同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大。
【解答】解:液体内部朝各个方向都有压强,所以两次实验橡皮膜均会向内凹;
在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以乙图中的橡皮膜凹进去的多,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查液体压强大小的比较,难度不大。
11.将同一枚新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,静置一会儿,出现如图所示的现象。若鸡蛋在水中所受的浮力为F1,在浓盐水中所受的浮力为F2,则( )
A.F1>F2
B.F1<F2
C.F1=F2
D.无法比较F1、F2的大小
【分析】物体在液体中沉底,浮力小于重力,物体在液体中悬浮,浮力等于重力。
【解答】解:
鸡蛋在水中沉底,浮力小于重力;鸡蛋在盐水中悬浮,浮力等于重力,所以鸡蛋在盐水中受到的浮力大,即F1<F2,故B正确。
故选:B。
【点评】此题考查的是物体浮沉条件的应用,题目难度适中,适合学生训练,是一道好题。
12.在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A,在一个轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A中,测力计示数为F(塑料袋不接触杯底),有以下三个判断:
(1)若ρA=ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F为零;
(2)若ρA>ρB,当F为零时,袋内液面高于袋外液面;
(3)若ρA<ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F不为零。
这三个判断( )
A.只有(1)正确 B.只有(1)(2)正确
C.只有(2)(3)正确 D.(1)(2)(3)都正确
【分析】当弹簧测力计的示数为零时,根据二力平衡条件可知F浮=G,根据阿基米德原理F浮=ρAgV排和重力公式G=mBg=ρBgVB,得出;
若ρA=ρB、ρA>ρB和ρA<ρB,判断出V排与VB的关系,得出袋内外液面高度的关系。
【解答】解:当弹簧测力计的示数为零时,根据二力平衡条件可知:F浮=G,
根据阿基米德原理可知,浮力为:F浮=ρAgV排,
物体的重力为:GB=mBg=ρBgVB,
则ρAgV排=ρBgVB,
解得:;
若ρA=ρB,则V排=VB,即袋内液面与袋外液面相平,故(1)正确;
若ρA>ρB,即1,则:1,即V排<VB,此时袋内液面高于袋外液面,故(2)正确;
若ρA<ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,V=V排,
则:ρAgV排<ρBgV,即F浮<G,
因弹簧测力计示数:F=G﹣F浮,
所以,F不为零,故(3)正确。
综上所述,(1)(2)(3)都正确,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了阿基米德原理、称重法测浮力的应用,分析找出排开水的体积变化情况是本题的关键。
二.填空题(共7小题)
13.卢瑟福建立了类似 行星绕日 的原子核式结构模型,原子是由带 正 电的原子核和带 负 电的核外电子构成的。
【分析】卢瑟福发现了电子,提出了原子核核式模型。
【解答】解:卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,他认为:原子的全部正电荷与几乎全部质量都集中在原子核上,带负电的电子绕原子核运动,类似于行星绕日的运动。
故答案为:行星绕日;正;负。
【点评】此题考查的是我们对于微观世界的了解,是一道基础题。
14.利用气球可以完成许多物理小实验。如图甲所示的“喷气火箭”,把封口的夹子松开,气球就会向 右 (选填“左”或“右”)运动,这表明物体间力的作用是 相互的 ,还说明了力可以改变物体的 运动状态 。如图乙,向粘有塑料粒的气球打气可以模拟宇宙 大爆炸 。如图丙,一个气球将另一个气球悬浮起来,可能利用了 同种电荷相互排斥 的原理。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态,物体速度大小的变化和方向的改变都属于运动状态的改变;
(3)“宇宙大爆炸”是根据天文观测研究后得到的一种设想,大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸,大爆炸以后,物质开始向外膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙;
(4)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:
把封口的夹子松开,气球向左喷出空气,同时,气球也受到了空气对它的反作用力,所以气球向右运动,这表明物体间力的作用是相互的;
使气球由静止变为运动的力的施力物体是气球喷出的空气,此现象也说明力可以改变物体的运动状态;
为了形象地说明宇宙大爆炸,将一个粘有小塑料粒的气球看着宇宙,小塑料粒看成是宇宙中的天体,气球膨胀时,任意两颗小塑料粒之间的距离都在变大,表示宇宙中的天体在相互远离,它提供了宇宙处于不断膨胀状态的证据;
图中一个气球将另一个气球悬浮起来,可能是两个气球带上了同种电荷,同种电荷相互排斥。
故答案为:右;相互的;运动状态;大爆炸;同种电荷相互排斥。
【点评】此题主要考查了力的作用效果、物体间力作用的相互性等知识,涉及知识点较多,难度不大。
15.如图所示,用20N的力握着一质量为300g的装水玻璃杯静止悬在空中时,杯子所受摩擦力方向 竖直向上 ,大小为 3 N(g=10N/kg);如果增大握力,则杯子受到的摩擦力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,则杯子受到的摩擦力将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】根据G=mg计算出玻璃板与水的重力;
静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断摩擦力的大小和方向。
【解答】解:装水玻璃杯的质量为300g,重力为G=mg=300g×10N/kg=0.3kg×10N/kg=3N;
杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,杯子和水重是3N,摩擦力大小也是3N;增大握力,重力不变,所以杯子受到的摩擦力不变;当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,杯子和水受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,杯子和水的重力增加,摩擦力增大。
故答案为:竖直向上;3;不变;变大。
【点评】通过分析杯子前后两次所处的状态,确定其受力情况,从而可以求出其所受摩擦力的大小。
16.如图所示,在水平拉力F1=8N作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止,已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=2N。则:乙受到的摩擦力大小为 2N ;木板甲与地面间的摩擦力是 6 N。
【分析】物体乙处于平衡状态,据此判断其所受摩擦力的大小。根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向。
对甲进行受力分析,再进一步确定地面对甲的摩擦力大小。
【解答】解:此时墙壁对物块乙的拉力F2=2N,方向向左;乙水平方向上受拉力和摩擦力,处于静止状态,受力平衡,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为2N;摩擦力水平向右;
以甲为研究对象,它受到向右的拉力为8N,同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力,二者之和为8N,
所以地面对物体甲的摩擦力为f=8N﹣2N=6N。
故答案为:2N;6。
【点评】本题考查摩擦力的大小计算与方向的判断,要学会对物体进行受力分析,知道各个力之间的关系是正确解答的关键。
17.以下三个劳动场景中蕴含着物理知识:
(1)场景一:甲、乙两人用扳手拧螺母,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的 作用点 有关;
(2)场景二:锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。当锤柄下端受到撞击时,锤柄停止运动,锤头继续向下运动,这是因为 锤头 (选填“锤柄”或“锤头”)的惯性大;当用更大的速度向下撞击锤柄时,它的惯性 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)场景三:墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用重垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是 竖直向下 的,图中所示的墙体向 左 (选填“左”或“右”)倾斜。
【分析】(1)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果;
(2)一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
(3)重力的方向是竖直向下的,重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
【解答】解:(1)用同样的力拧螺母,则图甲所示的位置(远离螺母)更容易将螺母拧紧拧松,这表明力的作用效果与力的作用点有关;
(2)锤头与锤柄原来都向下运动,锤柄撞在硬物上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头由于惯性仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了;并且锤头质量越大、惯性越大,越容易套紧,与速度无关,故惯性不变。
(3)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向是竖直向下的;
由图可知重垂线上端与墙紧靠,下端垂线的位置在墙的左侧,墙向左倾斜。
故答案为:(1)作用点;(2)锤头;不变;(3)竖直向下;左。
【点评】本题考查了学生对力的三要素的了解和掌握,重力的方向及应用,还考查学生用惯性知识解释生活中一些现象的能力,体现了从物理走向生活的理念,是一道基础题。
18.如图是小明利用V=20mL的注射器、小桶、重物(如沙子)、大量程弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出 注射器刻度部分 的长度l为10cm,即可算出活塞横截面积为 2 cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,当注射器的活塞刚好被拉动,停止向小桶中添加重物。用弹簧测力计称量小桶和重物的总重为21N,据此可测得大气压值p= 1.05×105 Pa;
(3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值 偏小 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),若活塞与筒壁之间有摩擦,此因素将导致所测大气压值 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)圆柱体体积计算公式:V=Sl;
(2)压强计算公式:P=FS。
【解答】解:
(1)①首先,我们知道注射器的容积V=20mL=20cm3;
②由圆柱体的体积公式V = Sl(S是横截面积,l是长度),已知l= 10cm,则活塞横截面积;
③把V=20cm3,l= 10cm代入公式,可得
(2)当注射器的活塞刚好被拉动时,大气对活塞的压力F等于小桶和重物的总重G = 21N,活塞横截面积S=2cm2=2×10﹣4m2。根据压强公式,把F = 21N,S=2×10﹣4m2代入可得:
(3)①若实验时筒内空气没有排尽,筒内会有残余气体产生一定的压力,这个压力会与大气压力相抵消一部分,那么弹簧测力计测得的拉力F就会偏小;根据,S不变,F偏小,所以所测大气压值偏小;
②若活塞与筒壁之间有摩擦,弹簧测力计的拉力除了要克服大气压力,还要克服摩擦力,这样弹簧测力计测得的拉力F就会偏大;根据,S不变,F偏大,所以所测大气压值偏大。
故答案为:
(1)注射器刻度部分;2
(2)1.05×105Pa
(3)偏小;偏大
【点评】本题考查了大气压测量的实验计算过程;有一定的难度。
19.如图所示,两个相同的容器内装入体积相同的液体,用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后,物体均静止。甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,两容器底部受到液体压强的变化量为Δp甲、Δp乙;甲、乙两图中测力计读数分别为F1和F2。则它们的大小关系是:F1 < F2,Δp甲 > Δp乙。(填“<”、“>”或“=”)(ρ水>ρ酒精)
【分析】(1)相同物体(体积相同)在甲、乙两图中露出液面的体积相等,则排开液体的体积相等,而ρ水>ρ酒精,根据F浮=ρ液gV排可知物体受到浮力的大小关系,再根据F浮=G﹣F示分析两测力计示数的大小关系;
(2)两个相同的容器,其底面积相同,知道物体排开液体的体积关系,由V排=S容Δh可知液面上升高度的关系,根据Δp=ρ液gΔh可得容器底部受到液体压强变化量的大小关系。
【解答】解:(1)相同物体的重力G相同,其体积V也相同,甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,则排开液体的体积相等,而ρ水>ρ酒精,由F浮=ρ液gV排可知物体受到浮力的关系为:F浮1>F浮2,由F浮=G﹣F示可知两测力计的示数关系为F1<F2;
(2)两容器相同,其底面积相同,甲、乙两图中物体排开液体的体积相等,由V排=S容Δh可知两容器内液面上升的高度相同,而ρ水>ρ酒精,根据Δp=ρ液gΔh可知两容器底部受到液体压强变化量的关系为Δp甲>Δp乙。
故答案为:<;>。
【点评】本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用,利用好称重法测浮力(F浮=G﹣F示)是关键。
三.作图题(共3小题)
20.如图所示,汽车沿平直公路向前行驶,但不知是“加速、匀速、减速”中的哪种状态。车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C所受摩擦力的示意图。
【分析】根据水滴下落时的运动状态判定汽车的运动状态,然后根据物体受到摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反确定摩擦力的方向,再按照力的示意图的画法做出示意图。
【解答】解:由题和图示可知,车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处,相对于A的位置,B的位置更靠前,根据惯性知识可知汽车做的是减速运动;
由于汽车做减速运动,木箱C由于惯性有向前运动的趋势,故车厢对C的摩擦力的方向水平向左,如图所示:
【点评】此题考查摩擦力示意图的画法,根据水滴下落时的运动状态判定汽车的运动状态是关键,有一定难度。
21.在自动化生产线上,常用传送带传送工件,如图所示,一个工件A静止在传送带上,不计空阻力。请画出工件A所受力的示意图。
【分析】工件A静止在传送带上,不计空阻力,先对工件进行受力分析,确定各个力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:工件A静止在传送带上,不计空阻力,工件受到垂直传送带向上的支持力F、竖直向下的重力G、沿传送带向上的摩擦力,三力的作用点都画在工件的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上F、G、f,如图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法,对物体进行正确的受力分析是关键。
22.如图,鸡蛋在水中加速下沉,不计水的阻力,画出此时鸡蛋受力的示意图。
【分析】鸡蛋受到重力和浮力作用,由鸡蛋加速下沉知两个力的大小关系,再按力的示意图要求画图。
【解答】解:鸡蛋在水中加速下沉,不计水的阻力,由物体的浮沉条件知,浮力小于重力,重力G竖直向下,浮力F浮竖直向上,作用点都标在鸡蛋重心处,据此画出鸡蛋受力示意图如图所示:
【点评】解答本题的关系是正确分析出重力和浮力的大小关系,注意在同一图中,力大的线段要画长一些。
四.实验探究题(共6小题)
23.如图1所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片 不能 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是探究 不在同一直线上的两个力能否平衡 。
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是( A )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码 可以沿任意方向 (选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件 适用 (选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态。
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是 (a)、(b)、(c) 。
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图2所示情况下,小明下一步的操作是 用剪刀将小卡片一剪为二 。
【分析】(1)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;(2)木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验效果;
(3)平衡状态包括静止和匀速直线运动状态;
(4)只要能到达平衡力的四个条件,就可以研究;
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
【解答】解:(1)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(2)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡),故A符合题意。
故选A。
(3)因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,所以物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时,二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的,做匀速直线运动时任意方向的都适合;根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件适用于物体处于匀速直线运动状态。
(4)(a)、(b)、(c)三图小卡片均静止,拉力作用在同一物体上且方向相反,均可以验证一对平衡力的大小相等、方向相反。
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
故答案为:(1)不能;不在同一直线上的两个力能否平衡;(2)A;(3)可以沿任意方向;适用;(4)(a)、(b)、(c);(5)用剪刀将小卡片一剪为二。
【点评】探究平衡力条件的实验要尽量简化实验,用静止状态来代替匀速直线运动状态,用空中悬着的小卡片代替放在水平桌面的物体,简化实验,便于操作。
24.在学习了摩擦力知识后,小兰和君君想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
(1)为了准确地测量滑动摩擦力的大小,小兰认为应该水平拉动运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,这样做的目的是 所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小 ;
(2)小兰将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出弹簧测力计的示数如图甲所示为 2.6 N;若实际拉动过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 不变 (选填“变化”或“不变”)的;
(3)君君经过思考改进了小兰的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),此时鞋底受到 滑动 (选填“静”或“滑动”)摩擦力。第一次匀速拉动橡胶垫,弹簧测力计示数为F1,第二次加速拉出橡胶垫,示数为F2,则F1 = F2(选填“>”“=”或“<”);
(4)若要探究不同品牌运动鞋的防滑性能,实验时应该选用质量相同的不同品牌运动鞋,这是为了保证运动鞋和接触面之间的 压力 保持不变,这里用到了 控制变量法 的实验方法。
【分析】(1)为了获取摩擦力的大小,采用了转换法,当物体做匀速直线运动时,受平衡力,弹簧测力计的拉力与摩擦力相等;
(2)根据弹簧测力计的分度值读出图甲中的示数,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关;
(3)加速拉出橡胶垫时,鞋相对橡胶垫间是运动的;
当拉动橡胶垫的过程中,鞋子保持静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,从而得到两次拉力的关系;
(4)滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,根据控制变量法分析。
【解答】解:
(1)实验过程中为了得到摩擦力的大小采用了转换法,即:沿水平方向拉动运动鞋做匀速直线运动,此时运动鞋水平方向受到两个力是一对平衡力,所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.6N;
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关,则实际拉动的过程中没有做到匀速运动时,鞋子受到的摩擦力不变;
(3)弹簧测力计和鞋保持静止,拉出鞋下的橡胶垫进行测量,但鞋相对橡胶垫间仍是运动的,所以此时鞋底受到是滑动摩擦力;
第一次匀速拉动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,所以F1=f;
第二次加速拉出橡胶垫,所以拉力F大于摩擦力f,因为压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力大小不变,故此时测力计的示数F2=f.所以可得:F1=F2。
(4)若要探究不同品牌运动鞋的防滑性能,需要控制接触面的粗糙程度不同,压力相同,根据F=G=mg可知,实验时应该选用质量相同的不同品牌运动鞋;本实验应用控制变量法。
故答案为:(1)所受滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小;(2)2.6;不变;(3)滑动;=;(4)压力;控制变量法。
【点评】本题是测摩擦力大小的实验,考查了实验注意事项、原理等。在本实验中,会有多个因素同时影响着摩擦力的大小,因此,从控制变量法的要求出发,应尽可能多的考虑到各种因素,并保持这些因素不变,从而使所要探究的结果更有说服力。
25.在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端,使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动,小车滑行的距离如图所示:
(1)当小车从斜面顶端下滑到底端过程中,小车的重力势能转化为 动能 和内能。
(2)当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对平衡力是 C 。(填选项前的字母)
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
(3)实验中可以看出,去掉木板上的棉布后,运动的小车所受的摩擦力减小,向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是 接触面粗糙程度变小(变光滑) 。
(4)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的 牛顿第一 定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。
【分析】(1)从能量的角度分析答题。
(2)根据小车的受力情况分析答题。
(3)在压力一定的情况下,物体间的摩擦力与接触面的粗糙程度有关;
(4)根据牛顿第一定律分析。
【解答】解:
(1)当小车从斜面顶端下滑到底端过程中,小车的重力势能转化为小车动能和内能。
(2)当小车在水平木板表面上运动时:
A、小车具有惯性,而不存在所谓的惯性力,故A错误;
B、小车受到的重力和小车对木板的压力作用在不同的物体上,它们不是一对平衡力,故B错误;
C、小车受到的重力和木板对小车的支持力等大、反向、作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故C正确;
(3)去掉木板上的棉布后,接触面变的光滑了,接触面的粗糙程度不同,小车受到的摩擦力减小,小车向前滑行的距离变大;
(4)推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动,这就是牛顿第一定律。
故答案为:(1)动能;(2)C;(3)接触面粗糙程度变小(变光滑);(4)牛顿第一。
【点评】本题考查了判断能量的转化、平衡力的判断、影响滑动摩擦力的因素,属基础知识的考查,难度不大。
26.如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 不属于 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是 B (选填“A”或“B”)。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论: 液体密度相同时,液体压强的大小随深度的增加而增大 。
(4)比较图 丙、丁 ,可以得出结论:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大。
(5)已知图丁中U形管两管水面高度差h=10cm,则此时橡皮膜受到盐水的压强为 1000 Pa,橡皮膜所处的深度为 0.09 m。(ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg,结果保留两位数字)
【分析】(1)上端开口,下端相连的容器叫连通器;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
(5)根据p=ρgh求出U形管中水柱产生的压强即为此时金属盒受到盐水的压强,根据p=ρgh可得出橡皮膜所处的深度。
【解答】解:(1)U形管的一端不开口,故组装完好的压强计中的U形管不是连通器;
(2)进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选:B;
(3)比较图乙和图丙可知,液体密度相同,丙中液体深度大,产生的压强也大,所以可以得出结论:液体密度相同时,液体压强的大小随深度的增加而增大;
(4)为了比较液体压强与液体密度的关系,应该控制液体深度相同,只改变液体密度,故选丙、丁,可以得出结论:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大;
(5)图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm=0.1m
则此时金属盒受到盐水的压强
p盒=p水=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
根据p=ρgh可知,橡皮膜所处的深度
h′0.09m。
故答案为:
(1)不属于;
(2)B;
(3)液体密度相同时,液体压强的大小随深度的增加而增大;
(4)丙、丁;
(5)1000;0.09。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
27.小明利用密度知识进行下列实验活动:
(1)利用托盘天平、量筒、水(ρ水=1.0×103kg/m3)、食盐,烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水,步骤如下:
①调节天平时,将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向 右 调节,使指针对准分度盘中央的刻度线。
②为称量出2g盐,小明先将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图甲所示,则白纸的质量为 0.4 g;接下来,应该先将游码移至 2.4 g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡。
③用量筒量取50mL的水,并全部倒入烧杯中,再将2g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小明所配置的盐水密度为 1.04 g/cm3。
(2)小明在长江边取适量江水样品,进行了江水密度的测量:
方法1:把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在水平台面上,把游码移到零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央;
②用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图乙所示,将烧杯中的江水全部倒入量筒中,江水的体积如图丙所示,则烧杯中江水的密度为 1.1 g/cm3;
③用这种方法测出的江水密度比真实值 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
方法2:把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丁所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与 标记A 相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④则江水的密度表达式ρ= •ρ水 (纯净水的密度用ρ水表示)。
【分析】(1)①天平使用前调节平衡时,要调节平衡螺母,规则是“右偏左调,左偏右调”,即指针向右偏就向左调平衡螺母,指针向左偏就向右调平衡螺母,调左侧的还是右侧的平衡螺母都一样;
②根据标尺的分度值结合游码的位置读出白纸的质量,然后加上盐的质量即为游码移动到的位置;
③知道水的体积和密度,根据m=ρV求出水的质量,然后加上盐的质量即为盐水的质量,加盐后烧杯中水的体积不变,利用ρ求出小明所配置的盐水密度;
(2)方法1:②量筒测体积,读数需要认清分度值,根据公式ρ求江水的密度;
③烧杯中的江水不能全部倒出,烧杯壁会有残留,判断出测量体积的情况,进而分析测量密度是偏大还是偏小;
方法2:根据密度公式可得到体积的计算公式即V,通过计算水的体积而得出江水的体积,即将江水的体积等于水的体积,根据体积相等列等式即可得到江水密度的表达式。
【解答】解:(1)①由题意可知,天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向右调节,使指针对准分度盘中央的刻度线;
②由甲可知,标尺的分度值为0.2g,则白纸的质量为0.4g,要称量出2g盐,可以先将游码移至2.4g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡;
③水的体积V水=50mL=50cm3,由ρ可得,水的质量m水=ρ水V水=1.0g/cm3×50cm3=50g,
则盐水的质量m盐水=m水+m盐=50g+2g=52g,由于加盐后烧杯中水的体积不变,故V盐水=V水=50cm3,则小明所配置的盐水密度ρ盐水1.04g/cm3;
(2)方法1:②由图乙知,烧杯和江水的总质量为m总=50g+10g+5g+4.6g=69.6g,烧杯的质量m杯=30g,所以江水的质量为m=m总﹣m杯=69.9g﹣30g=39.6g;
由图丙知,量筒的分度值1mL,江水的体积为V=36mL=36cm3,烧杯中江水的密度ρ1.1g/cm3;
③这种方法测量时,江水的质量测量是准确的,但是测量江水的体积时,由于烧杯中的江水不能全部倒出,有部分残留,所以测得江水的体积偏小,由ρ可知,质量一定时,体积越小,测得密度就会偏大;
方法2:根据题意由实验步骤①和②可知瓶中水的质量m水=m1﹣m2,③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与标记A相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3,则瓶中江水的质量m江水=m3﹣m2,
④江水的体积等于水的体积,由密度公式得:,即:,
所以江水的密度:ρ•ρ水。
故答案为:(1)①右;②0.4;2.4;③1.04;(2)方法1:②1.1;③偏大;方法2:③标记A;④•ρ水。
【点评】本题是固体和液体密度的测量,考查了天平和量筒的使用、密度公式的应用、误差的分析等,还要运用好等效替代法。
28.如图所示,小明利用一长方体物块探究影响浮力大小的因素。
(1)如图A所示,弹簧测力计的示数为4.8N,把物块竖放浸入水中,则B图中物块受到的浮力是 0.2 N;
(2)分析图B、C、D可知:物块浸在液体的体积越大,其所受浮力越 大 ;分析 D、E 两图可知,物体受到的浮力大小跟它浸没在液体中的深度无关;
(3)分析图E、F数据可知,物体受到浮力的大小还和 液体密度 有关;图F中的液体密度 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(4)如图所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该物块横放浸没在水中时,弹簧测力计的示数F = 4.0N(选填“>”“=”或“<”);从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤的示数变化情况是 不变 。
【分析】(1)根据称重法测浮力求出B图中物块受到的浮力;
(2)根据图B、C、D可知,物块浸在液体中的体积逐渐增大时弹簧测力计的示数的变化,根据称重法测浮力可知物块受到浮力的变化;探究物体受到的浮力大小跟它浸没在液体中的深度无关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物块浸没时的深度;
(3)比较图E和图F,找出实验中相同量和不同量,由称重法测浮力比较受到的浮力大小,得出浮力与变化量的关系;根据阿基米德原理分析比较两图中液体密度的大小关系;
(4)把该物块横放浸没在水中时,排开水的体积不变,受到的浮力与图E中相同,由称重法测浮力可知弹簧测力计的示数也相同;
当物体接触水面到完全浸没的过程中,液体给物体向上的浮力,而物体也会给液体向下的反作用力,根据力的作用是相互的分析这两个力的大小关系。溢水杯中溢出水的重力等于物体受到的浮力,据此分析台称示数的变化情况。
【解答】解:(1)由图A可知,物块的重力为4.8N,图B中物块受到弹簧测力计的拉力为4.6N,则B中物块受到的浮力为F浮=G﹣F拉=4.8N﹣4.6N=0.2N。
(2)图B、C、D中,物块浸在液体中的体积逐渐增大,受到的浮力也逐渐增大,故可得出物块浸在液体的体积越大,其所受浮力越大。
图D和图E中,物体浸没在液体中的深度变大,所受浮力不变,故能得出物体受到的浮力大小跟它浸没在液体中的深度无关。
(3)图E和图F中,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,所受浮力不同,故能得出物体受到浮力的大小还和液体密度有关。
由图E和图F可知,图F中物体受到的浮力更大,物体排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排可知,图F中的液体密度大于水的密度。
(4)把该物块横放浸没在水中时,排开水的体积不变,受到的浮力与图E中相同,故弹簧测力计的示数也相同,示数为4.0N。
当物体接触水面到完全浸没的过程中,液体给物体向上的浮力,而物体也会给液体向下的反作用力,其大小与浮力相等。溢水杯也会溢出水,溢出水的重力等于物体受到的浮力,等于物体给液体向下的力,故台秤示数不变。
故答案为:(1)0.2;(2)大;D、E;(3)液体密度;(4)=;不变。
【点评】本题探究影响浮力大小的因素,考查称重法测浮力、控制变量法和阿基米德原理的应用。
五.计算题(共2小题)
29.电动汽车是绿色环保型交通工具,效率高、噪声小、无废气排放。如图是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的质量为1800kg,每个轮胎与地面的接触面积为0.025m2。汽车所受的阻力是满载时汽车总重的0.1倍,(g取10N/kg)求:
(1)纯电动汽车满载时的重力;
(2)纯电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
(3)纯电动汽车正常行驶时牵引力。
【分析】(1)根据G=mg求出纯电动汽车满载时的重力;
(2)纯电动汽车满载时对水平地面的压力等于自身的重力,利用p求出纯电动汽车满载静止时对水平地面的压强;
(3)汽车所受的阻力是满载时汽车总重的0.1倍,根据二力平衡求出纯电动汽车正常行驶时牵引力。
【解答】解:(1)纯电动汽车满载时的重力为:
G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N;
(2)纯电动汽车满载时对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=1.8×104N,则纯电动汽车满载静止时对水平地面的压强为:
;
(3)汽车所受的阻力是满载时汽车总重的0.1倍,根据二力平衡可知,纯电动汽车正常行驶时牵引力为:
。
答:(1)纯电动汽车满载时的重力为1.8×104N;
(2)纯电动汽车满载静止时对水平地面的压强为1.8×105Pa;
(3)纯电动汽车正常行驶时牵引力为1.8×103N。
【点评】本题考查了二力平衡条件、重力公式和压强公式的应用,基础题。
30.图甲所示为某港口的情景,立方工件A必须隔绝空气浸没在水中运输,现在钢缆绳拉着工件A从某一高度沿竖直方向匀速下降放入集装内的水中,图乙为其示意图,图丙是绳对A的拉力F随时间t变化的图像,t=12s时工件A刚好浸没。g取10N/kg,。求:
(1)工件A浸没后受到的浮力;
(2)工件A的体积;
(3)工件A的密度。
【分析】(1)由图丙可知工件的重力和工件浸没在水中绳子的拉力,根据称重法求出工件A浸没后受到的浮力;
(2)根据阿基米德原理求出工件的体积;
(3)根据G=mg求出工件的质量,根据密度公式求出工件的密度。
【解答】解:(1)由图丙可知,工件的重力G=2×104N,工件浸没在水中时绳子的拉力F=1×104N,
根据称重法空中,工件A浸没后受到的浮力:F浮=G﹣F=2×104N﹣1×104N=1×104N;
(2)根据阿基米德原理可知,工件的体积:V=V排1m3;
(3)由G=mg可知,工件的质量:m2×103kg,
工件的密度:ρ2×103kg/m3。
答:(1)工件A浸没后受到的浮力为1×104N;
(2)工件A的体积为1m3;
(3)工件A的密度为2×103kg/m3。
【点评】本题考查称重法计算浮力、阿基米德原理、重力公式以及密度公式的应用,是一道综合题,难度不大。
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2025-2026学年江苏省南京市玄武区八年级(下)期末物理模拟练习卷
一.选择题(共12小题)
1.下列估测符合实际的是( )
A.一名中学生双脚站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa
B.人步行的速度约为1.1km/h
C.乒乓球的直径约为10cm
D.托起两个鸡蛋用的力约为10N
2.钛合金因其高强度、低密度、良好的耐热性和耐腐蚀性,被广泛用于飞机结构件、航空发动机部件等。钛合金材料轻便的特点主要是指( )
A.质量小 B.密度小 C.体积小 D.熔点低
3.关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电使物体产生电子,从而使物体带上了正、负电荷
B.破镜不能重圆,是因为分子同存在排斥力
C.汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型
D.面包容易被压缩,不能说明分子同有空隙
4.蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦而带正电。当蜜蜂落在花朵上时,花粉很容易附着在蜜蜂身上。则植物的花粉( )
A.一定带负电 B.可能不带电
C.可能带正电 D.一定带正电
5.生活中各种“吸”的原理不尽相同,下列对“吸”的分析不正确的是( )
A.用吸管“吸”饮料是利用了大气压的作用
B.用抽油烟机“吸”油烟是利用了空气流速越大的位置压强越小的原理
C.裤子“吸”灰,是由于摩擦起电后,带电体吸引轻小物的性质
D.磁铁“吸”铁,是利用了异名磁极互相吸引的作用
6.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.液体、气体也有惯性
B.百米赛跑运动员起跑前没有惯性,跑起来后有惯性
C.赛车冲过终点后不能立即停下来,是因为受到惯性作用
D.投出的篮球下落过程中速度越来越快,是因为篮球具有惯性
7.下列四个生产和生活中实例,为了增大压强的是( )
A.大型运输车安装多组车轮
B.增大书包背带的宽度
C.滑雪时穿滑雪板
D.用锋利的刀切菜
8.以下情境中,关于力与运动关系的认识正确的是( )
A.甲图中,直升机上升时所受升力和重力是相互作用力
B.乙图中,回形针受到细线的拉力和磁铁对它的吸引力是一对平衡力
C.丙图中,用剪刀将细线剪断,小球下落,说明物体只有受力才能运动
D.丁图中,摆球摆到最高处B时,若它所受力都消失,摆球将静止在B处
9.图像法是物理学中常用的一种方法,在如图所示的图像中,如果在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,不能描述的是( )
A.在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系
B.物体的密度与其质量的关系
C.物体所受重力与质量的关系
D.匀速直线运动中路程与时间的关系
10.一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上(甲图),一次瓶口朝下(乙图),两次瓶子在水里的位置相同,如图所示。下列说法正确的是( )
A.两次橡皮膜均向外凸起
B.甲图中的橡皮膜向内凹陷,乙图中的橡皮膜向外凸起
C.两次橡皮膜均向内凹陷,且甲图中的橡皮膜凹进去的多
D.两次橡皮膜均向内凹陷,且乙图中的橡皮膜凹进去的多
11.将同一枚新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,静置一会儿,出现如图所示的现象。若鸡蛋在水中所受的浮力为F1,在浓盐水中所受的浮力为F2,则( )
A.F1>F2
B.F1<F2
C.F1=F2
D.无法比较F1、F2的大小
12.在一只烧杯内装有密度为ρA的液体A,在一个轻薄透明塑料袋中装有大半袋密度为ρB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸入液体A中,测力计示数为F(塑料袋不接触杯底),有以下三个判断:
(1)若ρA=ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F为零;
(2)若ρA>ρB,当F为零时,袋内液面高于袋外液面;
(3)若ρA<ρB,当袋内液面与袋外液面相平时,F不为零。
这三个判断( )
A.只有(1)正确 B.只有(1)(2)正确
C.只有(2)(3)正确 D.(1)(2)(3)都正确
二.填空题(共7小题)
13.卢瑟福建立了类似 的原子核式结构模型,原子是由带 电的原子核和带 电的核外电子构成的。
14.利用气球可以完成许多物理小实验。如图甲所示的“喷气火箭”,把封口的夹子松开,气球就会向 (选填“左”或“右”)运动,这表明物体间力的作用是 ,还说明了力可以改变物体的 。如图乙,向粘有塑料粒的气球打气可以模拟宇宙 。如图丙,一个气球将另一个气球悬浮起来,可能利用了 的原理。
15.如图所示,用20N的力握着一质量为300g的装水玻璃杯静止悬在空中时,杯子所受摩擦力方向 ,大小为 N(g=10N/kg);如果增大握力,则杯子受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”);当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,则杯子受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图所示,在水平拉力F1=8N作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止,已知此时墙壁对物块乙的拉力F2=2N。则:乙受到的摩擦力大小为 ;木板甲与地面间的摩擦力是 N。
17.以下三个劳动场景中蕴含着物理知识:
(1)场景一:甲、乙两人用扳手拧螺母,甲比乙更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的 有关;
(2)场景二:锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。当锤柄下端受到撞击时,锤柄停止运动,锤头继续向下运动,这是因为 (选填“锤柄”或“锤头”)的惯性大;当用更大的速度向下撞击锤柄时,它的惯性 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)场景三:墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用重垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是 的,图中所示的墙体向 (选填“左”或“右”)倾斜。
18.如图是小明利用V=20mL的注射器、小桶、重物(如沙子)、大量程弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出 的长度l为10cm,即可算出活塞横截面积为 cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,当注射器的活塞刚好被拉动,停止向小桶中添加重物。用弹簧测力计称量小桶和重物的总重为21N,据此可测得大气压值p= Pa;
(3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),若活塞与筒壁之间有摩擦,此因素将导致所测大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
19.如图所示,两个相同的容器内装入体积相同的液体,用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后,物体均静止。甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,两容器底部受到液体压强的变化量为Δp甲、Δp乙;甲、乙两图中测力计读数分别为F1和F2。则它们的大小关系是:F1 F2,Δp甲 Δp乙。(填“<”、“>”或“=”)(ρ水>ρ酒精)
三.作图题(共3小题)
20.如图所示,汽车沿平直公路向前行驶,但不知是“加速、匀速、减速”中的哪种状态。车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C所受摩擦力的示意图。
21.在自动化生产线上,常用传送带传送工件,如图所示,一个工件A静止在传送带上,不计空阻力。请画出工件A所受力的示意图。
22.如图,鸡蛋在水中加速下沉,不计水的阻力,画出此时鸡蛋受力的示意图。
四.实验探究题(共6小题)
23.如图1所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是探究 。
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是( )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码 (选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件 (选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态。
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是 。
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图2所示情况下,小明下一步的操作是 。
24.在学习了摩擦力知识后,小兰和君君想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫,一个弹簧测力计和细线。
(1)为了准确地测量滑动摩擦力的大小,小兰认为应该水平拉动运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,这样做的目的是 ;
(2)小兰将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出弹簧测力计的示数如图甲所示为 N;若实际拉动过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 (选填“变化”或“不变”)的;
(3)君君经过思考改进了小兰的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),此时鞋底受到 (选填“静”或“滑动”)摩擦力。第一次匀速拉动橡胶垫,弹簧测力计示数为F1,第二次加速拉出橡胶垫,示数为F2,则F1 F2(选填“>”“=”或“<”);
(4)若要探究不同品牌运动鞋的防滑性能,实验时应该选用质量相同的不同品牌运动鞋,这是为了保证运动鞋和接触面之间的 保持不变,这里用到了 的实验方法。
25.在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端,使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动,小车滑行的距离如图所示:
(1)当小车从斜面顶端下滑到底端过程中,小车的重力势能转化为 和内能。
(2)当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对平衡力是 。(填选项前的字母)
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
(3)实验中可以看出,去掉木板上的棉布后,运动的小车所受的摩擦力减小,向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是 。
(4)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的 定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。
26.如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是 (选填“A”或“B”)。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论: 。
(4)比较图 ,可以得出结论:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大。
(5)已知图丁中U形管两管水面高度差h=10cm,则此时橡皮膜受到盐水的压强为 Pa,橡皮膜所处的深度为 m。(ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg,结果保留两位数字)
27.小明利用密度知识进行下列实验活动:
(1)利用托盘天平、量筒、水(ρ水=1.0×103kg/m3)、食盐,烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水,步骤如下:
①调节天平时,将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向 调节,使指针对准分度盘中央的刻度线。
②为称量出2g盐,小明先将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图甲所示,则白纸的质量为 g;接下来,应该先将游码移至 g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡。
③用量筒量取50mL的水,并全部倒入烧杯中,再将2g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小明所配置的盐水密度为 g/cm3。
(2)小明在长江边取适量江水样品,进行了江水密度的测量:
方法1:把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在水平台面上,把游码移到零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央;
②用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图乙所示,将烧杯中的江水全部倒入量筒中,江水的体积如图丙所示,则烧杯中江水的密度为 g/cm3;
③用这种方法测出的江水密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
方法2:把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丁所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与 相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④则江水的密度表达式ρ= (纯净水的密度用ρ水表示)。
28.如图所示,小明利用一长方体物块探究影响浮力大小的因素。
(1)如图A所示,弹簧测力计的示数为4.8N,把物块竖放浸入水中,则B图中物块受到的浮力是 N;
(2)分析图B、C、D可知:物块浸在液体的体积越大,其所受浮力越 ;分析 两图可知,物体受到的浮力大小跟它浸没在液体中的深度无关;
(3)分析图E、F数据可知,物体受到浮力的大小还和 有关;图F中的液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(4)如图所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该物块横放浸没在水中时,弹簧测力计的示数F 4.0N(选填“>”“=”或“<”);从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤的示数变化情况是 。
五.计算题(共2小题)
29.电动汽车是绿色环保型交通工具,效率高、噪声小、无废气排放。如图是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的质量为1800kg,每个轮胎与地面的接触面积为0.025m2。汽车所受的阻力是满载时汽车总重的0.1倍,(g取10N/kg)求:
(1)纯电动汽车满载时的重力;
(2)纯电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
(3)纯电动汽车正常行驶时牵引力。
30.图甲所示为某港口的情景,立方工件A必须隔绝空气浸没在水中运输,现在钢缆绳拉着工件A从某一高度沿竖直方向匀速下降放入集装内的水中,图乙为其示意图,图丙是绳对A的拉力F随时间t变化的图像,t=12s时工件A刚好浸没。g取10N/kg,。求:
(1)工件A浸没后受到的浮力;
(2)工件A的体积;
(3)工件A的密度。
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