辽宁省铁岭市2025-2026学年八年级物理下学期阶段测试(第七章~第十一章)
2026-05-25
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3份
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41页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第九章 压强,第十章 浮力,第十一章 功和机械能 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 铁岭市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.64 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 物理李志强老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58034581.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
命题双向细目表(含难度系数)
辽宁铁岭八年级物理下学期阶段测试 命题双向细目表(人教版八年级下册第七章~第十一章
章节 核心考查知识点 对应题号 题型 分值 难度等级 难度系数 考查能力
第七章 力 力的作用效果、力的相互性 1 单选 2 ★ 0.9 理解应用
第七章 力 力可以使物体发生形变 8D 多选 0.5 ★ 0.9 知识识记
第七章 力 受力分析、力的示意图绘制 16、17 作图 4 ★★ 0.7 实操应用
第七章 力 重力、合力的计算与判断 10 填空 2 ★★ 0.7 理解应用
第八章 运动和力 二力平衡实验探究、平衡条件应用 2 单选 2 ★★ 0.7 实验理解
第八章 运动和力 惯性的应用与危害防护 11 填空 2 ★★ 0.7 理解应用
第八章 运动和力 摩擦力影响因素、滑动摩擦力判断 7 多选 2 ★★ 0.7 图像分析、综合应用
第八章 运动和力 滑动摩擦力实验探究 18 实验 5 ★★ 0.7 实验探究、数据分析
第八章 运动和力 运动状态与受力关系 9BC 多选 1 ★★ 0.7 综合分析
第九章 压强 大气压测量、大气压与液体压强关系 3 单选 2 ★★ 0.7 理解应用
第九章 压强 固体压强计算、密度与压强综合 5 单选 2 ★★★ 0.5 综合计算、数据分析
第九章 压强 连通器、沸点与气压、压强增减判断 8ABC 多选 1.5 ★ 0.9 知识识记、理解应用
第九章 压强 流体压强与流速的关系 11、14 填空 2 ★ 0.9 理解应用
第九章 压强 液体压强特点、液体压强定量探究 19 实验 6 ★★ 0.7 实验探究、规律总结
第十章 浮力 潜水艇浮沉原理、浮力影响因素 6 单选 2 ★★ 0.7 理解应用
第十章 浮力 阿基米德原理实验探究 20 实验 6 ★★ 0.7 实验探究、误差分析
第十章 浮力 浮力、液体压强综合计算 22 计算 7 ★★ 0.7 综合计算
第十章 浮力 潜艇浮沉、浮力与重力关系应用 24 综合 6 ★★★ 0.5 材料分析、综合应用
第十一章 功和机械能 动能、重力势能转化与机械能变化 4 单选 2 ★★ 0.7 规律理解
第十一章 功和机械能 蹦极模型机械能、动能变化分析 9AD 多选 1 ★★★ 0.5 动态过程分析
第十一章 功和机械能 s-t图像、功的计算 12 填空 2 ★★ 0.7 图像分析、计算应用
第十一章 功和机械能 浮力与压强综合计算、物体密度求解 13 填空 2 ★★★ 0.5 综合推导、计算
第十一章 功和机械能 机械能变化、功率综合计算 15、23 填空、计算 11 ★★ 0.7 规律应用、综合计算
综合拓展 凸起路面受力、运动综合探究 21 实验 7 ★★★ 0.5 实验探究、推理分析
合计分值 80
章节分值占比:第七章:8.5分、第八章:15.5分、第九章:18分、第十章:19分、第十一章:19分
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辽宁铁岭八年级物理下学期阶段测试(人教版八年级下册第七章~第十一章)
(考试时间:90分钟 试卷满分:80分)
一、选择题(本题共9小题,共18分。其中1~6题为单选题,每小题2分;7~9题为多选题, 每小题2分,漏选得1分,错选得0分)
1.如甲图所示,让小铁球从斜面上滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,小铁球加速向前运动。再次让小铁球从斜面上滚下,把磁体放在它运动路径的侧旁,小铁球运动情况如乙图所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.小铁球对磁铁没有作用力
B.小铁球受到向前的作用力在桌面上继续运动
C.力可以改变小铁球的运动状态
D.力可以使小铁球发生形变
【答案】C
【详解】A.力的作用是相互的。磁铁吸引小铁球,小铁球对磁铁也存在一个反作用力,故A不符合题意;
B.小球继续运动描述的是运动状态的保持,小铁球在桌面上继续运动是由于惯性,而非“受到向前的作用力”。故B不符合题意;
C.甲图中,磁铁放在小铁球运动方向前方,小铁球加速向前,速度大小改变;乙图中,磁铁放在侧旁,小铁球运动方向发生偏转。两种情况表明,力可以改变小铁球的运动状态。故C符合题意;
D.题目中未提及小铁球发生形变,实验现象仅体现运动状态的改变。故D不符合题意。
故选 C。
2.在探究二力平衡条件的实验中,小明采用的实验装置如图,在探究过程中( )
A.硬纸片的质量越大,实验效果越好
B.装置两侧的定滑轮是为了改变力的大小
C.实验中硬纸片所受拉力就是钩码的重力
D.实验过程中,最好让硬纸片保持静止状态
【答案】D
【详解】A.硬纸片的质量越小,硬纸片的重力越小,对实验的影响也就越小,故A不符合题意;
B.装置两侧的定滑轮是为了改变力的方向,并不是改变力的大小,故B不符合题意;
C.不考虑滑轮的摩擦,实验中硬纸片所受拉力大小等于钩码的重力大小,不能说拉力就是重力,这个力的性质不一样,故C不符合题意;
D.实验过程中,应让小车保持静止状态,即小车处于平衡状态下,研究受二力情况,才能得出二力平衡条件,故D符合题意。
故选D。
3.如图所示的甲、乙两个实验装置,下列说法中正确的是( )
A.甲装置能准确地测量出大气压的值
B.甲装置玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变大
C.大气压变小时,图甲中玻璃管内的液面会上升
D.大气压变大时,图乙中玻璃管内的液面会上升
【答案】A
【详解】A.甲装置托里拆利实验能准确的测出大气压的值,根据“大气压与液体压强相平衡”的原理,由
可准确测出大气压的值;图乙装置中虽然能测出水柱的高度,但不知道容器内的气体压强,所以不能测出大气压的值,故A正确;
B.甲装置中如果把玻璃管倾斜放置,只要外界气压不变,玻璃管内没有空气进去,竖直高度足够,管内液面的竖直高度不会变,故B错误;
C.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,当大气压变小时,根据可知,玻璃管内的液面会下降,故C错误;
D.瓶内封闭部分气体的压强等于玻璃管内水的压强与大气压之和。大气压变大时,容器内气体压强不变,玻璃管内水的压强减小,由可知,乙图中玻璃管内的液面会下降,故D错误。
故选A。
4.荡秋千是朝鲜族人民代表性的民族体育项目,2006年被列入国家级非物质文化遗产名录。如图是秋千荡起的情景,对秋千运动的过程,下列说法正确的是( )
A.秋千下降时,重力势能减小,动能减小
B.秋千到最低点后又上升,重力势能转化为动能
C.秋千通过最低点时动能为零
D.秋千每次上升的高度逐渐减小,说明秋千的机械能减小
【答案】D
【详解】A.秋千下降时,质量不变,高度降低,重力势能减小;同时速度增大,动能增大。故A错误;
B.秋千到最低点后又上升,高度增加,速度减小,此时动能逐渐转化为重力势能。故B错误;
C.秋千通过最低点时,速度最大,动能最大。故C错误。
D.秋千每次上升的高度逐渐减小,说明机械能在减少,原因是秋千在摆动过程中需克服空气阻力等因素做功,消耗了一部分机械能。故D正确。
故选 D。
5.万州某批发城采购了一批自带电子秤的平板车(图甲)。某次,工人师傅运送一批瓷砖也使用这种手推车,车上的电子秤面积为,瓷砖厚度都为1cm,分AB两种规格:规格A边长,每片质量10kg;规格B边长(图乙)。在水平地面逐片卸货的过程中,电子秤示数变化如图丙所示(图像由描点连线而成),下列说法正确的是( )
A.型号B的瓷砖,每片的质量为10kg
B.未卸货时,瓷砖对电子秤的压强为8000Pa
C.规格A与规格B两种瓷砖的密度之比为
D.当卸掉4片瓷砖时,B对A的压强为5000Pa
【答案】D
【详解】A.由乙图可知,B规格瓷砖压在A规格瓷砖上面,图丙表示在水平地面逐片卸货时,电子秤示数变化的情况,所以结合图丙可知,A、B两种规格瓷砖的总质量为
B规格瓷砖的数量为40片,A规格瓷砖的数量为60片,由题意可得关系式为
已知每片A规格瓷砖质量为,代入上式解得
所以,每片B规格瓷砖的质量为5kg,故A错误;
B.由丙图可知,未卸货时,,所以平板车受到的压力为
由题意得,所有瓷砖压在平板车上时的受力面积为
所以,未卸货时,瓷砖对电子秤的压强为
故B错误;
C.因为瓷砖厚度都为1cm,则A规格瓷砖的体积为
B规格瓷砖的体积为
已知,,所以规格A与规格B两种瓷砖的密度之比为
故C错误;
D.由题意得,当卸掉4片瓷砖时,A瓷砖上面剩余B瓷砖的质量为
则B瓷砖对A瓷砖的压力为
因为此时的受力面积为
所以,当卸掉4片瓷砖时,B对A的压强为
故D正确。
故选D。
6.如图所示,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果,称为“掉深”。“掉深”是由于潜水艇( )
A.自身的重力变大 B.排开液体的重力变小
C.排开液体的体积变小 D.受到的浮力保持不变
【答案】B
【详解】潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,自身重力不变,由于V排不变,海水密度减小,由F浮=G排=ρ液V排g可知其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小,使得浮力小于重力而下沉。
故选B。
7.如图甲,物体受到水平向左的拉力F,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,分析图像,下列说法正确的是( )
A.时,物体静止,物体受到的摩擦力为1N
B.时,物体受到的摩擦力为3N
C.时,物体水平方向受力是一对平衡力
D.若第3s后撤去拉力F,在物体仍然运动的过程中,物体受到的摩擦力为2N
【答案】AD
【详解】A.由图像可知,,物体的速度为0,处于静止状态,拉力与摩擦力是一对平衡力;由图像可知,拉力,所以时物体受到的摩擦力为1N,故A正确;
B.由图像可知,在内,物体做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,又由图像可知物体受到的拉力为2N,则物体所受滑动摩擦力为2N;,物体做加速运动,压力大小以及接触面的粗 糙程度没变,滑动摩擦力不变,仍为2N,故B错误;
C.,物体做加速运动,水平方向上的拉力大于摩擦力,这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D.若3s时撤去F,物块水平方向上只受摩擦力作用,所以一段时间内物体做减速直线运动;由于压力和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力等于匀速直线运动时的摩擦力,所以一段时间内物体受到的摩擦力为2N,故D正确。
故选AD。
8.厨房里涉及到许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理
B.乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高
C.丙图:擀面杖做成圆柱形,是为了增大受力面积增大压强
D.丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变
【答案】ABD
【详解】A.洗手盆下方弯管的水密封上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故A正确;
B.高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越高的原理,故B正确;
C.擀面杖做成圆柱形,擀面杖在擀面时,与面接触的只是靠近面的圆弧的切线部分,这样减小了与面的接触面积,从而增大了压强,故C错误;
D.用力捏饺子可以捏出各种各样漂亮的花纹,反映了力可以改变物体的形状,故D正确。
故选ABD。
9.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,不计空气阻力,关于小石块从A点到C点运动过程的说法正确的是( )
A.从A点下落到B点的过程中,小石块仅受到重力的作用
B.小石块在C点时,受到平衡力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的动能先增大后减小
D.小石块过B点后,动能和重力势能都减小,橡皮筋的弹性势能增大
【答案】AC
【详解】A.由图可知B点是橡皮筋自然下垂长度,所以在AB段,橡皮筋不对小石块弹力,小石块仅受到重力的作用,故A正确;
B.BC过程中小石块先加速后减速,减速过程中是因为弹力大于重力,C点是下落的最低点,此时小石块虽然速度为0,到达C点后小石块会改变运动状态向上运动,故C点时受到并不是平衡力,故B错误;
C.从B点下落到C点的过程中,小石块受到合力先向上后向下,所以速度是先增大后减小,所以小石块的动能先增大后减小,故C正确;
D.小石块过B点后,继续向下运动,橡皮筋将被拉伸,所以橡皮筋的弹性势能增大,小石块的重力势能减小。刚过B点之后,弹力小于重力,小石块向下加速,动能还会增大。故D错误。
故选AC。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
10. “燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台。”出自唐代李白的《北风行》。如图,重为G的雪花从空中加速飘落的过程中,若雪花所受阻力为f,则雪花所受力的合力大小为______,合力的方向为______。
【答案】 G-f 竖直向下
【详解】[1] [2]当物体受到同一直线上方向相反的两个力时,合力大小等于较大力减去较小力,合力方向与较大力的方向相同。因为重力G大于阻力f,根据同一直线上方向相反的两个力的合成规律,合力大小等于较大的重力G减去较小的阻力f。故为G-f,方向竖直向下。
11.驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在___________(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
【答案】 被后车追尾 小于
【详解】[1]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[2]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止使相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
12.重为1000N的货物在吊车钢索拉力的作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的s-t图像如图所示,若钢索在第1s时受到的拉力为F1,在第3s时受到的拉力为F2,则F2___________F1(选填“>”、“<”或“=”)。在0~6s内拉力做功___________J。
【答案】 = 1000
【详解】[1]根据图示可知,物体在0~2s保持静止状态,受到的拉力等于物体的重力,即
物体在2~ 4s做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力等于重力,即
物体在4~6s保持静止状态,受到的拉力等于物体的重力,即
由以上分析可知,
[2]在0~6s内上升的距离
在0~6s内的拉力均为,拉力做功
13.某柱形容器的横截面积为,放在水平桌面上,容器内装有适量的水。方形物块的高为20cm、底面积为。用弹簧吊着将该物块浸入容器的水中3cm深,此时弹簧的伸长为8cm,如图甲所示。现往容器中加入质量为2640g的水,弹簧刚好恢复原长,如图乙所示。已知水的密度为。则与加水前相比,加水后水面的高度增大了______ cm,物块的密度为______。
【答案】
【详解】往容器中加入质量为2640g的水,水的体积为
弹簧缩短8cm,假设后来浸入的深度为H,根据所加水的体积
代入数据有
解得后来浸入的深度。
则液面升高的高度为
根据弹簧刚好恢复原长,物体漂浮,结合阿基米德原理知
解得物体的密度
14.如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力______浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强______,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
【答案】 小于 小
【详解】[1]根据物体的浮沉条件,驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现上浮。
[2]流速大(小)的地方压强小(大),图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强小,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
15.图(甲)是我国古代科技著作《天工开物》中记载着一种以水流作动力,把低处的水提升到高处的机械——筒车,如图(乙)是筒车的简化图。水流冲击水轮转动,取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出,此过程增大水的__________能。接水槽比取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水5kg,水轮旋转一周用时2min,忽略接水槽离倒水处的高度,g取10N/kg,则该筒车对水做功的功率为__________W。
【答案】 重力势 20
【详解】[1]已知物体的重力势能随高度的增加而增大,水流通过做功使水的高度增大,所以水的重力势能增大。
[2]由题意可知,该筒车旋转一周提升的水的质量为
水被提升的高度为,则筒车对水所做的功为
由题意可知,该筒车旋转一周所用时间为,所以由功率计算公式可得,该筒车对水做功的功率为
三、作图题 (每小题2分,共4分)
16.如图所示,小球向左运动并压缩弹簧,请画出小球此时的受力示意图;
【答案】
【详解】(1)小球在竖直方向上受到了重力和支持力,重力和支持力是平衡力,小球向左运动并压缩弹簧,弹簧给小球一个向右的弹力,小球向左运动,受到了向右的摩擦力,故如图所示:
17.如图,汽车沿平直公路向前行驶。车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图(力的作用点画在物体的几何中心)。
【答案】
【详解】木箱C受到了重力和支持力,重力与支持力是平衡力,车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处,说明车子加速,水滴由于惯性,落在靠后的B处,物体C有向后运动的趋势,故物体C受到了摩擦力是向前的,故如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18.(5分)鞋底的防滑性能直接影响鞋子的舒适性和安全性。为此,小明用如图甲实验探究两款运动鞋的防滑性能。
(1)实验时,需用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在水平木板上做______运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,依据的原理是______;
(2)实验中,发现弹簧测力计的示数不稳定,小明将实验装置进行了改进,如图乙,能达到改进目的的是______(填“A”“B”或“C”);
(3)利用改进后的装置进行实验,记录的实验数据如表:
次数
款式
鞋与填充物的总重
弹簧测力计的示数
1
A款
4
2.0
2
A款
5
2.5
3
B款
4
2.4
4
B款
5
3.0
在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物的目的是______;
(4)分析实验数据可知:______(填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)B
(3)控制压力大小相等
(4)B
【详解】(1)[1][2]将运动鞋放在长木板上,用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,运动鞋在水平方向上受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,原理是二力平衡。
(2)图乙中,A、C装置中的拉力都直接作用在弹簧测力计上,在拉动过程中弹簧测力计示数不稳定,且图A中弹簧测力计测量的是木板受到的摩擦力,由于木板还受地面的摩擦力,则测力计的示数与鞋子受到的摩擦力大小不相等,所以没有达到改进的目的。图B操作中,弹簧测力计拉着运动鞋,用力拉动木板运动,则运动鞋相对地面是静止的,无论木板是否匀速运动,对运动鞋的运动状态无影响,所以弹簧测力计的示数会保持稳定,故B能达到目的。
(3)在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物可以改变鞋子的总重力,从而控制压力大小相同。
(4)对比实验1、2或3、4可知,对于同款鞋子,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,拉动鞋子的力更大,则滑动摩擦力越大。对比实验1和3可知,压力相同时,拉动B款鞋子的力更大,则B款鞋子受到的滑动摩擦力更大,所以B款运动鞋的防滑性能较好。
19.(6分)小宇游泳时发现,当他从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体压强有关。关于影响液体压强的因素,他提出了如下猜想:
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关。
猜想二:液体压强大小可能与液体的密度有关。
猜想三:液体压强大小可能与方向有关。
(1)如图甲,小宇用带孔塑料瓶进行初步实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为验证猜想一,他应选择瓶________(选填“①”或“②”)进行实验。
(2)小宇使用U形管压强计继续实验,组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,应该选择橡皮膜________(选填“A”或“B”),能更灵敏地反映压强变化。若实验前U形管两侧液面不平,正确操作是________(选填下面的选项)
A.向右侧的管内添加适量水 B.从右侧的管内抽出适量水
C.拆除软管重新安装 D.将压强计倾斜着使用
(3)调节好装置,进行实验,比较丙、丁两图可知,在不同液体的同一深度,液体的密度________,压强越大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,由此说明:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都________。
(4)小宇发现,利用压强计无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系,他利用能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究,分别测量出水中不同深度处的液体压强,并利用软件生成了如图戊所示的图像。分析图像后可得结论:同种液体中,________。
【答案】(1)①
(2) A C
(3) 越大 相等
(4)液体压强与深度成正比
【详解】(1)验证液体压强与深度的关系,需要控制液体密度、方向不变,只改变深度。①瓶的三个小孔位于同一侧不同深度,符合实验要求,因此选①。
(2)相同压力下,橡皮膜A形变更大,对压强更敏感,能更灵敏地反映压强变化,故选A;实验前U形管液面不平,说明U形管软管内气压和大气压不相等,正确操作是拆除软管重新安装,让两侧液面上方都与大气压相通,使液面相平,故选C。
(3)丙、丁两图中探头深度相同,液体密度不同,盐水密度更大,U形管液面高度差更大,可得结论:同一深度,液体密度越大,压强越大。
丙图中保持深度不变,改变探头方向,U形管高度差不变,说明:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
(4)图戊中,液体压强和深度的图像是过原点的倾斜直线,可得结论:同种液体中,液体压强与深度成正比。
20.(6分)小汀实验小组按照如图所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)把一块合金浸没在盛满水的溢水杯中,这块合金受到的浮力大小为___________N;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小___________它排开液体所受的重力;若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的___________(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)若实验小组在步骤C的操作中,只将合金的一部分浸没在水中,其他步骤正确,则___________(填“仍能”或“不能”)得出与(2)相同的结论;
(4)小汀实验小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)进行探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验,装置如图所示;
①向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐变小,B的示数逐渐变大,且A、B示数的变化量___________;(填“相等”或“不相等”)
②小汀实验小组更换相关物体或者液体进行多次实验,目的是___________。
【答案】(1)1.6
(2) 等于 大于
(3)仍能
(4) 相等 使实验结论更具有普遍性
【详解】(1)由图B可知,合金的重力为,由图BC可知,这块合金受到的浮力大小为
(2)由AD可知合金排开液体的重力
所以,即浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的G排偏小,称重法测得的浮力不变,故会导致本实验测量的。
(3)若实验小组在步骤C的操作中,只将合金的一部分浸没在水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出与(2)相同的结论。
(4)①向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法可知弹簧测力计A的示数变小,A的变化量等于浮力的变化量,B弹簧测力计测量薄塑料袋和物体排开水的总重,所以弹簧测力计B的示数变大薄塑料袋质量忽略不计,B的变化量是排开水的重力的变化量,由阿基米德原理可知,浮力的变化量等于排开液体所受重力的变化量,即弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
②为了使实验结论更具有普遍性,实验中应更换相关物体或者液体多次实验,其目的是为了增强说服力,使实验结论更具有代表性。
21.(7分)【探究名称】探究凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力的大小变化。
【问题】汽车在通过起伏路段的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳通过。若快速通过,则会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大。据此,小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,路面与车之间的相互作用力越大。
【证据】为了探究这一问题,他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了下图所示的实验:
(1)通过小球对电子秤的__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg。则力________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,使其沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的________,各次实验F的大小记录如下表所示:
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
1.38
【解释】
(3)分析数据可知,小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
【交流】
(4)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时,若路面前方突发状况,则________(选填“可以”或“不可以”)紧急刹车避让。理由是_________。
【答案】(1) 压力 1.7
(2)速度
(3)不成立
(4) 0 不可以 压力减小为0,摩擦力减小为0,不能改变汽车的运动状态
【详解】(1)[1][2]电子秤显示了上方压力的大小引起的示数变化,通过小球对电子秤的压力来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,压力等于物体受到的重力,即。
(2)[1]依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,由于小球释放的位置升高,其到达O点时的速度逐渐增大。
[2]由表中数据可知,小球释放的位置越高,通过O点时的速度越大,对应的电子秤示数越小,说明压力越小,因此小明的猜想不成立。
[3][4][5]根据实验可知,速度越大,路面与车之间的相互作用力越小,当速度足够大时,相互作用力减小为0,即压力为0,电子秤的示数将显示0kg。当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时,压力减小为0,摩擦力减小为0,不能改变汽车的运动状态。所以,若路面前方突发状况,则不可以紧急刹车避让。
五、综合应用题 (本题共3小题,22题7分,23题9分,24题6分共22分)
22.(7分)如图是小明家新买的一个漂亮的鱼缸。它装满水时,水深35cm。小明将一个重为28N的实心工艺品放入装满水的鱼缸中(工艺品全部浸没),发现溢出了10N的水。(水的密度为1×103 kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)鱼缸装满水时,缸底受到水的压强多大;
(2)工艺品放入鱼缸全部浸没后受到的浮力是多少;
(3)工艺品的密度是多少?
【答案】(1)
(2)10N
(3)
【详解】(1)鱼缸装满水时,缸底受到水的压强:------------2分
(2)工艺品被完全浸没,排开了重为10N的水,根据阿基米德原理可知,则工艺品受到的浮力为------------2分
(3)工艺品重为,工艺品的质量------------1分
排开水的体积------------1分
工艺品的密度是------------1分
23.(9分)为了倡导绿色出行,海口市投放了大量的共享单车,如图所示为一辆共享单车,其质量为20kg,轮胎与水平路面的总接触面积约为0.04m2,质量为60kg的小宁骑着这辆车在水平地面上匀速直线行驶,若所受阻力为总重力的0.15倍。(g=10N/kg)求:
(1)这辆单车受到的重力是多大?
(2)小宁骑车时对水平路面的压强是多大?
(3)小宁骑车匀速行驶时所受的阻力多大?
(4)小宁骑车沿平直公路匀速行驶1km,用时5min,此过程中他克服阻力所做的功和功率分别是多少?
【答案】(1)200N;(2)2×104Pa;(3)120N;(4)1.2×105J、400W
【详解】解:(1)单车的质量为20kg,由重力公式可得其重力
G车=m车g=20kg×10N/kg=200N------------2分
(2)小宁和车的总质量
m总=20kg+60kg=80kg------------1分
则其总重力
G总=m总g=80kg×10N/kg=800N------------1分
小宁骑车时对水平地面的压力
F=G总=800N------------1分
车与地面的接触面积约为0.04m2,由压强公式可得车对水平地面的压强
------------1分
(3)由题意可得小宁骑车匀速行驶时所受的阻力
f=0.15G总=0.15×800N=120N------------1分
(4)此过程中他克服阻力所做的功
W=fs=120N×1×1000m=1.2×105J------------1分
此过程中他克服阻力所做的功的功率
------------1分
答:(1)这辆单车受到的重力是200N;
(2)小宁骑车时对水平路面的压强是2×104Pa;
(3)小宁骑车匀速行驶时所受的阻力为120N;
(4)小宁骑车沿平直公路匀速行驶1km,用时5min,此过程中他克服阻力所做的功和功率分别是1.2×105J、400W。
24.(6分)某物理兴趣小组在学习完浮力知识后,对潜水艇产生了很大的兴趣。于是,小组同学查阅很多资料进行学习和研究。
大国重器——潜艇
中国先后研制生产过五种潜艇,有汉级、宋级、明级三个类别,建造总数超过一百三十艘。潜艇在海水中潜行靠收排海水来控制自重,从而完成上浮和下潜过程,控制自己的潜行深度。潜艇在潜行时最怕出现“掉深”,也叫“海中断岸”,“掉深”是指潜艇下潜至某海域后骤然下降的现象。我国海军372潜艇曾遭遇过“掉深”,发生“掉深”时艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开;1分钟内,上百个阀门关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,3分钟后“掉深”终于停止,潜艇开始缓慢上浮。372潜艇闯过鬼门关,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。
(1)当仪表显示海水压强为4.6×106 Pa时,潜艇表面1cm2的面积受到海水压力为______ N。
(2)如图甲,潜艇在a位置静止,水舱阀门关闭,水平航行到b位置时突然下沉,则a、b两处海水的密度关系为ρa______ρb (选填“>”“<”或“=”)。
(3)“向所有水柜供气”的目的是______。
(4)若用如图乙装置模拟潜艇从b位置开始下沉时竖直方向的运动过程,在f处时,水瓶排开水受的重力______水瓶受的总重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)同学们了解到丙中a图所示的潜艇形状是头部粗,尾部细。由此提出疑问,若潜艇头部细,尾部粗,所受水的阻力是否相同?于是他选取完全相同的模型A和B,按照丙中b图所示进行探究,其中滑轮②的作用是______;丙中 c图为探究过程俯视图,t0时刻重物开始下落,t1时刻发现模型B运动的更远,说明模型B在运动过程中,所受液体阻力较______。
【答案】(1)460
(2)>
(3)排出水柜内的水,减小潜艇自身重力
(4)大于
(5) 改变力的方向 小
【详解】(1)当仪表显示海水压强为时,根据压强公式,则潜艇表面的面积受到海水压力为
(2)潜艇在a位置静止,水舱阀门关闭,此时浮力等于重力,水平航行到b位置时突然下沉,说明浮力小于重力,则潜艇所受浮力减小,排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,液体密度减小,故a、b两处海水的密度相比,。
(3)“向所有的水柜供气”的目的是排出水柜内的水,减小自身重力,使潜艇快速上浮。
(4)用如图乙装置模拟潜艇此后竖直方向的运动过程,在e处浮力等于重力,由于具有惯性,继续向下运动,水瓶仍然下沉;由于继续排水,f处浮力大于重力,即水瓶排开水受的重力大于f处水瓶受的总重力。
(5)[1]图中滑轮在使用时,轴的位置固定不动,是定滑轮,作用是改变力的方向。
[2]所挂重物的质量相等,模型所受拉力相等,重物同时开始下落,一段时间后发现模型B运动较快,说明模型B在运动过程中,所受液体阻力较小。
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辽宁铁岭八年级物理下学期阶段测试(人教版八年级下册第七章~第十一章)
(考试时间:90分钟 试卷满分:80分)
一、选择题(本题共9小题,共18分。其中1~6题为单选题,每小题2分;7~9题为多选题, 每小题2分,漏选得1分,错选得0分)
1.如甲图所示,让小铁球从斜面上滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,小铁球加速向前运动。再次让小铁球从斜面上滚下,把磁体放在它运动路径的侧旁,小铁球运动情况如乙图所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.小铁球对磁铁没有作用力
B.小铁球受到向前的作用力在桌面上继续运动
C.力可以改变小铁球的运动状态
D.力可以使小铁球发生形变
【答案】C
【详解】A.力的作用是相互的。磁铁吸引小铁球,小铁球对磁铁也存在一个反作用力,故A不符合题意;
B.小球继续运动描述的是运动状态的保持,小铁球在桌面上继续运动是由于惯性,而非“受到向前的作用力”。故B不符合题意;
C.甲图中,磁铁放在小铁球运动方向前方,小铁球加速向前,速度大小改变;乙图中,磁铁放在侧旁,小铁球运动方向发生偏转。两种情况表明,力可以改变小铁球的运动状态。故C符合题意;
D.题目中未提及小铁球发生形变,实验现象仅体现运动状态的改变。故D不符合题意。
故选 C。
2.在探究二力平衡条件的实验中,小明采用的实验装置如图,在探究过程中( )
A.硬纸片的质量越大,实验效果越好
B.装置两侧的定滑轮是为了改变力的大小
C.实验中硬纸片所受拉力就是钩码的重力
D.实验过程中,最好让硬纸片保持静止状态
【答案】D
【详解】A.硬纸片的质量越小,硬纸片的重力越小,对实验的影响也就越小,故A不符合题意;
B.装置两侧的定滑轮是为了改变力的方向,并不是改变力的大小,故B不符合题意;
C.不考虑滑轮的摩擦,实验中硬纸片所受拉力大小等于钩码的重力大小,不能说拉力就是重力,这个力的性质不一样,故C不符合题意;
D.实验过程中,应让小车保持静止状态,即小车处于平衡状态下,研究受二力情况,才能得出二力平衡条件,故D符合题意。
故选D。
3.如图所示的甲、乙两个实验装置,下列说法中正确的是( )
A.甲装置能准确地测量出大气压的值
B.甲装置玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变大
C.大气压变小时,图甲中玻璃管内的液面会上升
D.大气压变大时,图乙中玻璃管内的液面会上升
【答案】A
【详解】A.甲装置托里拆利实验能准确的测出大气压的值,根据“大气压与液体压强相平衡”的原理,由
可准确测出大气压的值;图乙装置中虽然能测出水柱的高度,但不知道容器内的气体压强,所以不能测出大气压的值,故A正确;
B.甲装置中如果把玻璃管倾斜放置,只要外界气压不变,玻璃管内没有空气进去,竖直高度足够,管内液面的竖直高度不会变,故B错误;
C.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,当大气压变小时,根据可知,玻璃管内的液面会下降,故C错误;
D.瓶内封闭部分气体的压强等于玻璃管内水的压强与大气压之和。大气压变大时,容器内气体压强不变,玻璃管内水的压强减小,由可知,乙图中玻璃管内的液面会下降,故D错误。
故选A。
4.荡秋千是朝鲜族人民代表性的民族体育项目,2006年被列入国家级非物质文化遗产名录。如图是秋千荡起的情景,对秋千运动的过程,下列说法正确的是( )
A.秋千下降时,重力势能减小,动能减小
B.秋千到最低点后又上升,重力势能转化为动能
C.秋千通过最低点时动能为零
D.秋千每次上升的高度逐渐减小,说明秋千的机械能减小
【答案】D
【详解】A.秋千下降时,质量不变,高度降低,重力势能减小;同时速度增大,动能增大。故A错误;
B.秋千到最低点后又上升,高度增加,速度减小,此时动能逐渐转化为重力势能。故B错误;
C.秋千通过最低点时,速度最大,动能最大。故C错误。
D.秋千每次上升的高度逐渐减小,说明机械能在减少,原因是秋千在摆动过程中需克服空气阻力等因素做功,消耗了一部分机械能。故D正确。
故选 D。
5.万州某批发城采购了一批自带电子秤的平板车(图甲)。某次,工人师傅运送一批瓷砖也使用这种手推车,车上的电子秤面积为,瓷砖厚度都为1cm,分AB两种规格:规格A边长,每片质量10kg;规格B边长(图乙)。在水平地面逐片卸货的过程中,电子秤示数变化如图丙所示(图像由描点连线而成),下列说法正确的是( )
A.型号B的瓷砖,每片的质量为10kg
B.未卸货时,瓷砖对电子秤的压强为8000Pa
C.规格A与规格B两种瓷砖的密度之比为
D.当卸掉4片瓷砖时,B对A的压强为5000Pa
【答案】D
【详解】A.由乙图可知,B规格瓷砖压在A规格瓷砖上面,图丙表示在水平地面逐片卸货时,电子秤示数变化的情况,所以结合图丙可知,A、B两种规格瓷砖的总质量为
B规格瓷砖的数量为40片,A规格瓷砖的数量为60片,由题意可得关系式为
已知每片A规格瓷砖质量为,代入上式解得
所以,每片B规格瓷砖的质量为5kg,故A错误;
B.由丙图可知,未卸货时,,所以平板车受到的压力为
由题意得,所有瓷砖压在平板车上时的受力面积为
所以,未卸货时,瓷砖对电子秤的压强为
故B错误;
C.因为瓷砖厚度都为1cm,则A规格瓷砖的体积为
B规格瓷砖的体积为
已知,,所以规格A与规格B两种瓷砖的密度之比为
故C错误;
D.由题意得,当卸掉4片瓷砖时,A瓷砖上面剩余B瓷砖的质量为
则B瓷砖对A瓷砖的压力为
因为此时的受力面积为
所以,当卸掉4片瓷砖时,B对A的压强为
故D正确。
故选D。
6.如图所示,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果,称为“掉深”。“掉深”是由于潜水艇( )
A.自身的重力变大 B.排开液体的重力变小
C.排开液体的体积变小 D.受到的浮力保持不变
【答案】B
【详解】潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,自身重力不变,由于V排不变,海水密度减小,由F浮=G排=ρ液V排g可知其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小,使得浮力小于重力而下沉。
故选B。
7.如图甲,物体受到水平向左的拉力F,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,分析图像,下列说法正确的是( )
A.时,物体静止,物体受到的摩擦力为1N
B.时,物体受到的摩擦力为3N
C.时,物体水平方向受力是一对平衡力
D.若第3s后撤去拉力F,在物体仍然运动的过程中,物体受到的摩擦力为2N
【答案】AD
【详解】A.由图像可知,,物体的速度为0,处于静止状态,拉力与摩擦力是一对平衡力;由图像可知,拉力,所以时物体受到的摩擦力为1N,故A正确;
B.由图像可知,在内,物体做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,又由图像可知物体受到的拉力为2N,则物体所受滑动摩擦力为2N;,物体做加速运动,压力大小以及接触面的粗 糙程度没变,滑动摩擦力不变,仍为2N,故B错误;
C.,物体做加速运动,水平方向上的拉力大于摩擦力,这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D.若3s时撤去F,物块水平方向上只受摩擦力作用,所以一段时间内物体做减速直线运动;由于压力和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力等于匀速直线运动时的摩擦力,所以一段时间内物体受到的摩擦力为2N,故D正确。
故选AD。
8.厨房里涉及到许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.甲图:洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理
B.乙图:高压锅煮食物容易熟,因为气压越高沸点越高
C.丙图:擀面杖做成圆柱形,是为了增大受力面积增大压强
D.丁图:包饺子可以捏不同的花纹,说明力可以使物体发生形变
【答案】ABD
【详解】A.洗手盆下方弯管的水密封上端开口,底部连通,利用了连通器原理,故A正确;
B.高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越高的原理,故B正确;
C.擀面杖做成圆柱形,擀面杖在擀面时,与面接触的只是靠近面的圆弧的切线部分,这样减小了与面的接触面积,从而增大了压强,故C错误;
D.用力捏饺子可以捏出各种各样漂亮的花纹,反映了力可以改变物体的形状,故D正确。
故选ABD。
9.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,不计空气阻力,关于小石块从A点到C点运动过程的说法正确的是( )
A.从A点下落到B点的过程中,小石块仅受到重力的作用
B.小石块在C点时,受到平衡力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的动能先增大后减小
D.小石块过B点后,动能和重力势能都减小,橡皮筋的弹性势能增大
【答案】AC
【详解】A.由图可知B点是橡皮筋自然下垂长度,所以在AB段,橡皮筋不对小石块弹力,小石块仅受到重力的作用,故A正确;
B.BC过程中小石块先加速后减速,减速过程中是因为弹力大于重力,C点是下落的最低点,此时小石块虽然速度为0,到达C点后小石块会改变运动状态向上运动,故C点时受到并不是平衡力,故B错误;
C.从B点下落到C点的过程中,小石块受到合力先向上后向下,所以速度是先增大后减小,所以小石块的动能先增大后减小,故C正确;
D.小石块过B点后,继续向下运动,橡皮筋将被拉伸,所以橡皮筋的弹性势能增大,小石块的重力势能减小。刚过B点之后,弹力小于重力,小石块向下加速,动能还会增大。故D错误。
故选AC。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
10. “燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台。”出自唐代李白的《北风行》。如图,重为G的雪花从空中加速飘落的过程中,若雪花所受阻力为f,则雪花所受力的合力大小为______,合力的方向为______。
【答案】 G-f 竖直向下
【详解】[1] [2]当物体受到同一直线上方向相反的两个力时,合力大小等于较大力减去较小力,合力方向与较大力的方向相同。因为重力G大于阻力f,根据同一直线上方向相反的两个力的合成规律,合力大小等于较大的重力G减去较小的阻力f。故为G-f,方向竖直向下。
11.驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在___________(选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力___________(选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
【答案】 被后车追尾 小于
【详解】[1]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[2]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止使相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
12.重为1000N的货物在吊车钢索拉力的作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的s-t图像如图所示,若钢索在第1s时受到的拉力为F1,在第3s时受到的拉力为F2,则F2___________F1(选填“>”、“<”或“=”)。在0~6s内拉力做功___________J。
【答案】 = 1000
【详解】[1]根据图示可知,物体在0~2s保持静止状态,受到的拉力等于物体的重力,即
物体在2~ 4s做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力等于重力,即
物体在4~6s保持静止状态,受到的拉力等于物体的重力,即
由以上分析可知,
[2]在0~6s内上升的距离
在0~6s内的拉力均为,拉力做功
13.某柱形容器的横截面积为,放在水平桌面上,容器内装有适量的水。方形物块的高为20cm、底面积为。用弹簧吊着将该物块浸入容器的水中3cm深,此时弹簧的伸长为8cm,如图甲所示。现往容器中加入质量为2640g的水,弹簧刚好恢复原长,如图乙所示。已知水的密度为。则与加水前相比,加水后水面的高度增大了______ cm,物块的密度为______。
【答案】
【详解】往容器中加入质量为2640g的水,水的体积为
弹簧缩短8cm,假设后来浸入的深度为H,根据所加水的体积
代入数据有
解得后来浸入的深度。
则液面升高的高度为
根据弹簧刚好恢复原长,物体漂浮,结合阿基米德原理知
解得物体的密度
14.如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力______浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强______,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
【答案】 小于 小
【详解】[1]根据物体的浮沉条件,驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现上浮。
[2]流速大(小)的地方压强小(大),图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强小,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
15.图(甲)是我国古代科技著作《天工开物》中记载着一种以水流作动力,把低处的水提升到高处的机械——筒车,如图(乙)是筒车的简化图。水流冲击水轮转动,取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出,此过程增大水的__________能。接水槽比取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水5kg,水轮旋转一周用时2min,忽略接水槽离倒水处的高度,g取10N/kg,则该筒车对水做功的功率为__________W。
【答案】 重力势 20
【详解】[1]已知物体的重力势能随高度的增加而增大,水流通过做功使水的高度增大,所以水的重力势能增大。
[2]由题意可知,该筒车旋转一周提升的水的质量为
水被提升的高度为,则筒车对水所做的功为
由题意可知,该筒车旋转一周所用时间为,所以由功率计算公式可得,该筒车对水做功的功率为
三、作图题 (每小题2分,共4分)
16.如图所示,小球向左运动并压缩弹簧,请画出小球此时的受力示意图;
【答案】
【详解】(1)小球在竖直方向上受到了重力和支持力,重力和支持力是平衡力,小球向左运动并压缩弹簧,弹簧给小球一个向右的弹力,小球向左运动,受到了向右的摩擦力,故如图所示:
17.如图,汽车沿平直公路向前行驶。车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图(力的作用点画在物体的几何中心)。
【答案】
【详解】木箱C受到了重力和支持力,重力与支持力是平衡力,车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处,说明车子加速,水滴由于惯性,落在靠后的B处,物体C有向后运动的趋势,故物体C受到了摩擦力是向前的,故如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18.(5分)鞋底的防滑性能直接影响鞋子的舒适性和安全性。为此,小明用如图甲实验探究两款运动鞋的防滑性能。
(1)实验时,需用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在水平木板上做______运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,依据的原理是______;
(2)实验中,发现弹簧测力计的示数不稳定,小明将实验装置进行了改进,如图乙,能达到改进目的的是______(填“A”“B”或“C”);
(3)利用改进后的装置进行实验,记录的实验数据如表:
次数
款式
鞋与填充物的总重
弹簧测力计的示数
1
A款
4
2.0
2
A款
5
2.5
3
B款
4
2.4
4
B款
5
3.0
在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物的目的是______;
(4)分析实验数据可知:______(填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)B
(3)控制压力大小相等
(4)B
【详解】(1)[1][2]将运动鞋放在长木板上,用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平方向做匀速直线运动,运动鞋在水平方向上受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,原理是二力平衡。
(2)图乙中,A、C装置中的拉力都直接作用在弹簧测力计上,在拉动过程中弹簧测力计示数不稳定,且图A中弹簧测力计测量的是木板受到的摩擦力,由于木板还受地面的摩擦力,则测力计的示数与鞋子受到的摩擦力大小不相等,所以没有达到改进的目的。图B操作中,弹簧测力计拉着运动鞋,用力拉动木板运动,则运动鞋相对地面是静止的,无论木板是否匀速运动,对运动鞋的运动状态无影响,所以弹簧测力计的示数会保持稳定,故B能达到目的。
(3)在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物可以改变鞋子的总重力,从而控制压力大小相同。
(4)对比实验1、2或3、4可知,对于同款鞋子,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,拉动鞋子的力更大,则滑动摩擦力越大。对比实验1和3可知,压力相同时,拉动B款鞋子的力更大,则B款鞋子受到的滑动摩擦力更大,所以B款运动鞋的防滑性能较好。
19.(6分)小宇游泳时发现,当他从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体压强有关。关于影响液体压强的因素,他提出了如下猜想:
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关。
猜想二:液体压强大小可能与液体的密度有关。
猜想三:液体压强大小可能与方向有关。
(1)如图甲,小宇用带孔塑料瓶进行初步实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为验证猜想一,他应选择瓶________(选填“①”或“②”)进行实验。
(2)小宇使用U形管压强计继续实验,组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,应该选择橡皮膜________(选填“A”或“B”),能更灵敏地反映压强变化。若实验前U形管两侧液面不平,正确操作是________(选填下面的选项)
A.向右侧的管内添加适量水 B.从右侧的管内抽出适量水
C.拆除软管重新安装 D.将压强计倾斜着使用
(3)调节好装置,进行实验,比较丙、丁两图可知,在不同液体的同一深度,液体的密度________,压强越大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,由此说明:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都________。
(4)小宇发现,利用压强计无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系,他利用能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究,分别测量出水中不同深度处的液体压强,并利用软件生成了如图戊所示的图像。分析图像后可得结论:同种液体中,________。
【答案】(1)①
(2) A C
(3) 越大 相等
(4)液体压强与深度成正比
【详解】(1)验证液体压强与深度的关系,需要控制液体密度、方向不变,只改变深度。①瓶的三个小孔位于同一侧不同深度,符合实验要求,因此选①。
(2)相同压力下,橡皮膜A形变更大,对压强更敏感,能更灵敏地反映压强变化,故选A;实验前U形管液面不平,说明U形管软管内气压和大气压不相等,正确操作是拆除软管重新安装,让两侧液面上方都与大气压相通,使液面相平,故选C。
(3)丙、丁两图中探头深度相同,液体密度不同,盐水密度更大,U形管液面高度差更大,可得结论:同一深度,液体密度越大,压强越大。
丙图中保持深度不变,改变探头方向,U形管高度差不变,说明:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
(4)图戊中,液体压强和深度的图像是过原点的倾斜直线,可得结论:同种液体中,液体压强与深度成正比。
20.(6分)小汀实验小组按照如图所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)把一块合金浸没在盛满水的溢水杯中,这块合金受到的浮力大小为___________N;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小___________它排开液体所受的重力;若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的___________(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)若实验小组在步骤C的操作中,只将合金的一部分浸没在水中,其他步骤正确,则___________(填“仍能”或“不能”)得出与(2)相同的结论;
(4)小汀实验小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)进行探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验,装置如图所示;
①向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐变小,B的示数逐渐变大,且A、B示数的变化量___________;(填“相等”或“不相等”)
②小汀实验小组更换相关物体或者液体进行多次实验,目的是___________。
【答案】(1)1.6
(2) 等于 大于
(3)仍能
(4) 相等 使实验结论更具有普遍性
【详解】(1)由图B可知,合金的重力为,由图BC可知,这块合金受到的浮力大小为
(2)由AD可知合金排开液体的重力
所以,即浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的G排偏小,称重法测得的浮力不变,故会导致本实验测量的。
(3)若实验小组在步骤C的操作中,只将合金的一部分浸没在水中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出与(2)相同的结论。
(4)①向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法可知弹簧测力计A的示数变小,A的变化量等于浮力的变化量,B弹簧测力计测量薄塑料袋和物体排开水的总重,所以弹簧测力计B的示数变大薄塑料袋质量忽略不计,B的变化量是排开水的重力的变化量,由阿基米德原理可知,浮力的变化量等于排开液体所受重力的变化量,即弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
②为了使实验结论更具有普遍性,实验中应更换相关物体或者液体多次实验,其目的是为了增强说服力,使实验结论更具有代表性。
21.(7分)【探究名称】探究凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力的大小变化。
【问题】汽车在通过起伏路段的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳通过。若快速通过,则会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大。据此,小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,路面与车之间的相互作用力越大。
【证据】为了探究这一问题,他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了下图所示的实验:
(1)通过小球对电子秤的__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg。则力________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,使其沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的________,各次实验F的大小记录如下表所示:
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
1.38
【解释】
(3)分析数据可知,小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
【交流】
(4)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时,若路面前方突发状况,则________(选填“可以”或“不可以”)紧急刹车避让。理由是_________。
【答案】(1) 压力 1.7
(2)速度
(3)不成立
(4) 0 不可以 压力减小为0,摩擦力减小为0,不能改变汽车的运动状态
【详解】(1)[1][2]电子秤显示了上方压力的大小引起的示数变化,通过小球对电子秤的压力来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,压力等于物体受到的重力,即。
(2)[1]依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,由于小球释放的位置升高,其到达O点时的速度逐渐增大。
[2]由表中数据可知,小球释放的位置越高,通过O点时的速度越大,对应的电子秤示数越小,说明压力越小,因此小明的猜想不成立。
[3][4][5]根据实验可知,速度越大,路面与车之间的相互作用力越小,当速度足够大时,相互作用力减小为0,即压力为0,电子秤的示数将显示0kg。当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大时,压力减小为0,摩擦力减小为0,不能改变汽车的运动状态。所以,若路面前方突发状况,则不可以紧急刹车避让。
五、综合应用题 (本题共3小题,22题7分,23题9分,24题6分共22分)
22.(7分)如图是小明家新买的一个漂亮的鱼缸。它装满水时,水深35cm。小明将一个重为28N的实心工艺品放入装满水的鱼缸中(工艺品全部浸没),发现溢出了10N的水。(水的密度为1×103 kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)鱼缸装满水时,缸底受到水的压强多大;
(2)工艺品放入鱼缸全部浸没后受到的浮力是多少;
(3)工艺品的密度是多少?
【答案】(1)
(2)10N
(3)
【详解】(1)鱼缸装满水时,缸底受到水的压强
(2)工艺品被完全浸没,排开了重为10N的水,根据阿基米德原理可知,则工艺品受到的浮力为
(3)工艺品重为,工艺品的质量
排开水的体积
工艺品的密度是
23.(9分)为了倡导绿色出行,海口市投放了大量的共享单车,如图所示为一辆共享单车,其质量为20kg,轮胎与水平路面的总接触面积约为0.04m2,质量为60kg的小宁骑着这辆车在水平地面上匀速直线行驶,若所受阻力为总重力的0.15倍。(g=10N/kg)求:
(1)这辆单车受到的重力是多大?
(2)小宁骑车时对水平路面的压强是多大?
(3)小宁骑车匀速行驶时所受的阻力多大?
(4)小宁骑车沿平直公路匀速行驶1km,用时5min,此过程中他克服阻力所做的功和功率分别是多少?
【答案】(1)200N;(2)2×104Pa;(3)120N;(4)1.2×105J、400W
【详解】解:(1)单车的质量为20kg,由重力公式可得其重力
G车=m车g=20kg×10N/kg=200N
(2)小宁和车的总质量
m总=20kg+60kg=80kg
则其总重力
G总=m总g=80kg×10N/kg=800N
小宁骑车时对水平地面的压力
F=G总=800N
车与地面的接触面积约为0.04m2,由压强公式可得车对水平地面的压强
(3)由题意可得小宁骑车匀速行驶时所受的阻力
f=0.15G总=0.15×800N=120N
(4)此过程中他克服阻力所做的功
W=fs=120N×1×1000m=1.2×105J
此过程中他克服阻力所做的功的功率
答:(1)这辆单车受到的重力是200N;
(2)小宁骑车时对水平路面的压强是2×104Pa;
(3)小宁骑车匀速行驶时所受的阻力为120N;
(4)小宁骑车沿平直公路匀速行驶1km,用时5min,此过程中他克服阻力所做的功和功率分别是1.2×105J、400W。
24.(6分)某物理兴趣小组在学习完浮力知识后,对潜水艇产生了很大的兴趣。于是,小组同学查阅很多资料进行学习和研究。
大国重器——潜艇
中国先后研制生产过五种潜艇,有汉级、宋级、明级三个类别,建造总数超过一百三十艘。潜艇在海水中潜行靠收排海水来控制自重,从而完成上浮和下潜过程,控制自己的潜行深度。潜艇在潜行时最怕出现“掉深”,也叫“海中断岸”,“掉深”是指潜艇下潜至某海域后骤然下降的现象。我国海军372潜艇曾遭遇过“掉深”,发生“掉深”时艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开;1分钟内,上百个阀门关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,3分钟后“掉深”终于停止,潜艇开始缓慢上浮。372潜艇闯过鬼门关,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。
(1)当仪表显示海水压强为4.6×106 Pa时,潜艇表面1cm2的面积受到海水压力为______ N。
(2)如图甲,潜艇在a位置静止,水舱阀门关闭,水平航行到b位置时突然下沉,则a、b两处海水的密度关系为ρa______ρb (选填“>”“<”或“=”)。
(3)“向所有水柜供气”的目的是______。
(4)若用如图乙装置模拟潜艇从b位置开始下沉时竖直方向的运动过程,在f处时,水瓶排开水受的重力______水瓶受的总重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)同学们了解到丙中a图所示的潜艇形状是头部粗,尾部细。由此提出疑问,若潜艇头部细,尾部粗,所受水的阻力是否相同?于是他选取完全相同的模型A和B,按照丙中b图所示进行探究,其中滑轮②的作用是______;丙中 c图为探究过程俯视图,t0时刻重物开始下落,t1时刻发现模型B运动的更远,说明模型B在运动过程中,所受液体阻力较______。
【答案】(1)460
(2)>
(3)排出水柜内的水,减小潜艇自身重力
(4)大于
(5) 改变力的方向 小
【详解】(1)当仪表显示海水压强为时,根据压强公式,则潜艇表面的面积受到海水压力为
(2)潜艇在a位置静止,水舱阀门关闭,此时浮力等于重力,水平航行到b位置时突然下沉,说明浮力小于重力,则潜艇所受浮力减小,排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,液体密度减小,故a、b两处海水的密度相比,。
(3)“向所有的水柜供气”的目的是排出水柜内的水,减小自身重力,使潜艇快速上浮。
(4)用如图乙装置模拟潜艇此后竖直方向的运动过程,在e处浮力等于重力,由于具有惯性,继续向下运动,水瓶仍然下沉;由于继续排水,f处浮力大于重力,即水瓶排开水受的重力大于f处水瓶受的总重力。
(5)[1]图中滑轮在使用时,轴的位置固定不动,是定滑轮,作用是改变力的方向。
[2]所挂重物的质量相等,模型所受拉力相等,重物同时开始下落,一段时间后发现模型B运动较快,说明模型B在运动过程中,所受液体阻力较小。
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