专题3 综合应用题(word教师用书)-【芸熙百分】2025-2026学年八年级物理下册期末必刷卷(北师大版·新教材 河南专版)
2026-06-11
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摘要:
**基本信息**
以生活科技情境为载体,系统整合密度、压强、浮力、杠杆等力学核心知识,通过阶梯式设问培养物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|密度综合|第1题|空心判断+填充计算+排水法测密度|从密度公式应用到实验方法迁移,体现物质观念|
|压强与功|第2题|机器人压强+推力做功|固体压强公式与功的计算结合,强化运动与相互作用观念|
|浮力与浮沉|第3题|航母浮力变化+液体压强+排水量|浮沉条件、液体压强公式与阿基米德原理综合,构建浮力计算模型|
|杠杆与功率|第4题|前臂杠杆+举哑铃功率|杠杆平衡条件与功率公式结合,培养模型建构能力|
|滑轮组效率|第5题|吊臂杠杆+滑轮组功率效率|杠杆分类与滑轮组机械效率计算,突出科学推理|
|斜面机械效率|第6题|斜面推力功+摩擦+效率|总功、有用功、额外功关系应用,深化能量观念|
内容正文:
专题3 综合应用题
1.小丽妈妈买回了一个哪吒乾坤圈黄金吊坠和一个敖丙手链,作为“哪吒”的忠实粉丝,爱动脑筋的小丽学习了密度知识后利用天平和量筒做了如下探究。(已知ρ金=19.3×103 kg/m3,ρ铜=8.9×103 kg/m3,ρ银=10.5×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)测得该哪吒吊坠的质量为28.95 g、总体积为2 cm3,小丽立即判断该吊坠是空心的,请你求出空心部分的体积是多少?
(2)若将空心部分装满铜,需要铜的质量为多少?
(3)小丽按照物理老师的讲解:用一架天平和一只空瓶也能测量密度;妈妈的敖丙手链是什么物质制作的呢?仔细思考后,她进行了如下几次测量,先用天平测得空瓶的质量为0.1 kg,装满水时测得总质量是0.5 kg;然后将质量为0.192 kg的手链放进空瓶中并装满水,测得总质量是0.674 kg。请你根据小丽测得的数据通过计算判断妈妈的手链可能是什么物质做成的?
解:(1)吊坠中金的体积V金===1.5 cm3
空心部分的体积V空=V-V金=2 cm3-1.5 cm3=0.5 cm3
(2)将空心部分装满铜,铜的体积等于空心部分的体积,即V铜=V空=0.5 cm3
需要铜的质量m铜=ρ铜V铜=8.9 g/cm3×0.5 cm3=4.45 g
(3)手链排开水的质量m水=m总1+m手链-m总2=0.5 kg+0.192 kg-0.674 kg=0.018 kg
手链的体积V手链=V水===1.8×10-5 m3
手链的密度ρ手链==≈10.67×103 kg/m3
比较可知,手链的密度与银的密度相近,所以它可能是银做成的。
2.郑州一模改编 央视春晚《秧BOT》节目中,一群穿着花棉袄的智能机器人扭腰耍着手绢,体现了科技与艺术的交融。
(1)“抛手绢”环节,抛出去的手绢在上升过程中,机器人对手绢 不做功 (填“做了功”或“不做功”)。
(2)机器人质量约为47 kg,若一只脚与地面的接触面积为0.02 m2,当机器人双脚站立在水平舞台上时,对舞台的压强是多少?(g取10 N/kg)
(2)机器人所受重力G=mg=47 kg×10 N/kg=470 N
机器人对舞台的压强p====11 750 Pa
(3)若机器人以150 N的水平推力,将水平面上的物体以2 m/s的速度,匀速直线推动1 min,则机器人推力做的功是多少?
(3)物体移动的距离s=vt=2 m/s×60 s=120 m
机器人推力做的功W=F′s=150 N×120 m=1.8×104 J
3.如图的福建舰是我国自主研制的电磁弹射型航母,其部分参数如下表。(海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
全长
320米
最大宽度
78米
满载排水量
约8万吨
最大航速
30节
最大吃水深度
约11米
(1)航母上的舰载机起飞后,航母所受浮力将 变小 ,吃水深度会 变小 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
解析:航母始终漂浮,航母所受浮力等于航母的重力,航母上的舰载机起飞后,航母重力变小,则航母所受浮力变小,根据F浮=ρ海水gV排可知,V排变小,吃水深度会变小。
(2)当航母达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强约为多大?
(2)当航母达到最大吃水深度h=11 m时,其底部受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×11 m=1.1×105 Pa
(3)福建舰满载时所受浮力和排开海水体积分别约为多少?
(3)福建舰满载时所受浮力
F浮=G排=m排g=80 000×103 kg×10 N/kg=8×108 N
排开海水体积
V排===80 000 m3
4.图甲为小阳举着哑铃的前臂骨骼,可将其视为如图乙所示的杠杆。不计前臂自重,小阳的肱二头肌能施加的最大拉力F1=600 N,OA ∶OB=1 ∶6。若小阳利用最大质量为m的哑铃进行锻炼,1 min内可举起哑铃30次,每次将哑铃举高20 cm。(g取10 N/kg)请完成以下问题:
(1)前臂骨骼相当于一个 费力 杠杆,哑铃的重力 不是 (填“是”或“不是”)作用在该杠杆上的阻力。
(2)小阳平时锻炼时能举起哑铃的最大质量为多少?
(2)已知小阳的肱二头肌能施加的最大拉力
F1=600 N,OA ∶OB=1 ∶6,根据杠杆平衡条件可得F1•OA=F2•OB
小阳平时锻炼时能举起哑铃的最大重力
G=F2==600 N×=100 N
小阳平时锻炼时能举起哑铃的最大质量m===10 kg
(3)小阳对哑铃做功的功率为多少?
(3)小阳1 min内对哑铃所做的功
W=nGh=30×100 N×0.2 m=600 J
小阳对哑铃做功的功率P===10 W
5.广州中考 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1 s内,将重为9×103 N的建筑材料沿竖直方向匀速提升1 m,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5×103 N。
(1)图中的吊臂属于 费力 杠杆,支腿做成“”形而非“”形的作用是 增大受力面积,减小吊车对地面的压强 。
(2)求拉力F的功率。
(2)由题图可知,有3段绳子承担物重,即n=3
拉力做的总功W总=Fs=nFh=3×5×103 N×1 m=1.5×104 J
拉力做功的功率P===1.5×104 W
(3)求滑轮组的机械效率。
(3)提升重物做的有用功W有用=Gh=9×103 N×1 m=9×103 J
滑轮组的机械效率η===60%
6.小力家的蔬菜丰收了,他利用周末帮助家人运输蔬菜。如图是小力推着蔬菜箱上坡的情景,已知坡高1.6 m,坡长5 m,小力用大小为240 N沿坡面向上的推力,花了25 s将质量为60 kg的蔬菜箱从坡底匀速推上了坡顶。(g取10 N/kg)
(1)小力将蔬菜箱从坡底推上坡顶的过程中,推力所做的功和做功的功率分别是多少?
(2)蔬菜箱在坡面上受到的摩擦力是多少?
(3)将该坡视为斜面,求此过程中斜面的机械效率,并写出一条提高该斜面机械效率的方法。
解:(1)由题可知,蔬菜箱在推力的方向上运动的距离为5 m,则推力所做的总功W总=Fs=240 N×5 m=1 200 J
推力做功的功率P===48 W
(2)该蔬菜箱所受的重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N
小力使用该坡面将蔬菜箱推上坡顶所做的有用功
W有用=Gh=600 N×1.6 m=960 J
克服蔬菜箱所受摩擦力做的功
W额外=W总-W有用=1 200 J-960 J=240 J
蔬菜箱在坡面上受到的摩擦力f===48 N
(3)斜面的机械效率η===80%
提高该斜面机械效率的方法:涂润滑油减小斜面摩擦。(合理即可)
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