摘要:
**基本信息**
八年级物理下册期末模拟卷,以力学核心知识为载体,通过冬奥会冰壶、电动汽车等真实情境,融合估测、实验探究与综合计算,全面考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/30|重力估测、力的作用效果、大气压应用|第7题结合冬奥会冰壶考惯性,体现科学态度与责任|
|实验探究题|4题|滑动摩擦力、二力平衡、液体压强、杠杆平衡|第18题设计不同接触面积探究,培养科学探究能力|
|综合题|2/20|压强计算、功率、机械效率|第22题以电动汽车为背景,考查密度、压强公式应用,落实物理观念|
内容正文:
2026年春季学期学生综合素养阶段性练习模拟(一)
八年级物理下册期末模拟试题仿真卷(一)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 对一个中学生而言,下列估测中,最接近实际的是( )
A. 他的重力约为50N
B. 他正常行走时对地面的压强约为2000Pa
C. 他正常上楼时的功率约为150W
D. 他托起一个鸡蛋的力约为1N
2. 在如图所示的四个力中,使受力物体运动状态发生改变的是( )
A. 拉力器被拉长 B. 跳板被压弯
C. 弓被拉开 D. 小球改变移动方向
3. 如图所示现象中不是利用大气压工作的是( )
A. 注射器吸药液
B. 覆杯实验
C. 挂毛巾的吸盘
D. 锅炉水位计
4. 甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A. 鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
B. 鸡蛋在两杯中受到的浮力相等
C. 甲杯底部所受的液体压力较大
D. 甲杯底部所受的液体压强较大
5. 如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 核桃夹
C. 园艺剪 D. 食品夹
6. 将质量相同的甲、乙两物体,分别沿BA和CA两个光滑斜面从底端匀速拉到顶端,如图所示。如果所用的时间相同,则拉力( )
A. F甲做的功较多,功率较大
B. F甲做的功较多,功率较小
C. F甲和F乙做的功相同,功率不同
D. F甲和F乙做的功和功率均相同
7. 冰壶又称掷冰壶,冰上溜石,是以队为单位在冰上进行一种投掷性竞赛项目,被大家喻为冰上的“国际象棋”,它考验参与者的体能与脑力,展现动静之美,取舍之智慧。图为2026年2月意大利米兰和科尔蒂纳丹佩佐冬奥会冰壶比赛的情景。下列说法正确的是( )
A. 运动员将冰壶沿水平冰面投掷后,冰壶由于惯性继续向前运动
B. 运动员在冰壶前方“刷冰”,是为了增大摩擦
C. 冰壶最终停下来因为不受力的作用
D. 冰壶静止时,冰壶受到的重力和冰壶对冰面的压力二力平衡
8. 对下列图中各现象的描述正确的是( )
A. 水中下沉的苹果不受浮力
B. 拉弯的弓具有弹性势能
C. 人造地球卫星从近地点向远地点运动时,重力势能增大
D. 老人和小孩一起爬楼梯,小孩跑得快,说明小孩做功快
9. 在弹簧测力计下挂一圆柱体,从烧杯上方缓慢下降,浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底接触为止,如图是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。对图像的分析不正确的是( )
A. 圆柱体的重力是12N B. 圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N
C. 圆柱体的体积是8×10﹣5m3 D. 圆柱体的密度是15×103kg/m3
10. 小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A,不计绳重和机械之间的摩擦,每个滑轮的重力均为,与地面固定的细绳的拉力,他通过细绳用的拉力将重物A匀速提升,所用时间。下列说法中正确的是( )
A. 物体A的重力为
B. 拉力做功的功率为
C. 该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成
D. 该滑轮组在使用过程中的机械效率为92.3%
二、填空题
11. 如图所示,用20N的水平力把重为6N的正方体物块紧压在竖直墙壁上,若增大水平力,则正方体物块受到的摩擦力将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。若用同样的力,把体积更大的正方体紧压在竖直墙壁上,则墙壁受到的压强将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
12. 如图所示是同一弹簧两次受力的情景,说明力的作用效果与力的__________有关;在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的__________(选填“长度”或“伸长量”)就越长,弹簧测力计就是利用这一原理制成的。
13. 如图所示,为了在墙壁上水平悬挂画框,小明用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管来找出水平位置,这是利用了__________________原理。当管中液体不流动时,让A点位于左方液面处,让B点位于右方液面处,比较A、B两点的位置,_________(选填“A点比B点高”、“A点比B点低”或“A、B两点在同一水平高度”)
14. 如图甲所示,完全相同的A、B两物体叠放在水平桌面上,用F1=30N的水平拉力作用在A物体上,A、B一起向右做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为______N;若将A、B按图乙所示紧靠放于该桌面,用水平力F2推A,也能使A、B一起向右匀速直线运动,则此时B施加给A的推力为______N。
15.A、B两个实心正方体的质量之比,密度之比,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),图甲中B对地面的压力为,B对于地面的压强为,图乙中A对地面的压力为,A对于地面的压强为,则 ,压强之比 。
16.阅读短文,回答问题。
简易密度计
小明发现鸡蛋放在清水里会沉底,向水中加入一定量的食盐后,
鸡蛋会上浮,直到漂浮,且食盐水的密度越大,鸡蛋漂浮时排开液体
的体积越小,受此启发,小明想自制一个简易密度计。
用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,将一些铜丝缠绕在塑料
杆的下端作为配重,中部套一个泡沫塑料球作为浮子。把调好配重的
密度计竖直漂浮在水中,在杆上标出水面位置,再让它竖直漂浮在酒精和盐水中,在杆上标出对应位置,这样一支简易密度计就制成了。已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,盐水的密度为1.2×103kg/m3。
(1)将塑料杆下端缠绕铜丝增加配重,目的是 。
(2)如果发现简易密度计沉入瓶底,你的改进方案是 。
(3)密度计在使用时所受浮力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)所受重力。
(4)简易密度计所标酒精刻度位置在水面刻度位置的 (填“上”或“下”)方。
(5)小明想让简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可换用更 (选填“粗”或“细”)的吸管。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.(1) 如图所示,物体从斜面A处滑下时,经过B处,最后停在了C处。请在图上作出物体在A处时所受重力,在B处时受到的水平面对它的作用力,在C处物体对地面压力的示意图。
(2)如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出重物的力臂L2。
四、实验探究题
18. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,实验室提供了下列器材:A带钩的长方体木块B带钩的正方体木块C表面平整的长木板D几条毛巾E弹簧测力计,某小组的同学们提出了以下几种猜想:
A.滑动摩擦力大小与物体的压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与物体运动的速度大小有关
C.滑动摩擦力大小与物体间的接触面积大小有关
D.滑动摩擦力大小与物体间接触面的粗糙程度有关
同学们按照图中方法在水平放置的木板上用弹簧测力计匀速拉动木块进行实验,得到如下表数据:
实验次数
接触表面
压力F
滑动摩擦力f /N
1
木—木
一个木块
0.4
2
木—木
在木块上重叠放置钩码
0.6
(1)实验中要匀速拉动木块的原因:__________;
(2)表中1、2次实验是为了探究____________;
(3)要验证猜想C,可以采取的探究办法是:
步骤(a)将长方体木块平放在木板上,用弹簧测力计匀速拉动木块,读出弹簧测力计的示数为F1;
步骤(b)__________,用弹簧测力计匀速拉动木块, 读出弹簧测力计的示数为F2,比较F1和F2的大小;
(4)如果换用下图所示的装置来进行实验时,弹簧测力计的示数为3N,拉力F为10N,则木块受到的摩擦力大小为____ ,地面对木板的摩擦力大小为____ N(不计滑轮重、绳子重和绳与轮间的摩擦)。
19. 在做“探究二力平衡的条件”的实验中(如图所示)。
(1)把小车放在________(填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上可减少摩擦力对实验结果的影响,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量________(填“相等”或“不相等”)时,小车静止;
(2)保持两盘砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,使拉力F1与F2不在同一条直线上,松手后观察到小车发生________,当小车重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1与F2________(选填“作用在同一直线上”或“不在同一直线上”);
(3)由上述实验可得:作用在________上的两个力,如果大小________,方向________,且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
20. 学习了压强知识后,妙妙用如图所示的压强计探究“液体内部的压强”。
(1)使用前应检查压强计是否漏气,妙妙做了如图甲所示的检查,用手轻轻按压橡皮膜,发现U形管中的液面能灵活升降,则说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)实验中通过比较压强计的U形管两侧液面的高度差来比较液体内部压强的大小,这是利用了__________法。下列__________(填序号)实验也用到了这种研究方法。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.用机械停表测量时间
(3)比较丙、丁两次实验可知:液体内部压强与液体的__________有关。
(4)在图丁的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与盐水均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将__________(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
(5)已知图戊中U形管左侧水柱高为2cm,右侧水柱高为8cm,则烧杯内金属盒所测位置处液体的压强为__________Pa;U形管底部受到的液体的压强为__________Pa。
21. 小水和小恒利用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”,实验所用钩码的质量均相等。
(1)若实验前杠杆在图甲中位置静止,这时杠杆处于__________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆右端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,这样操作是为了__________;
(2)小恒在杠杆两侧加挂钩码,并移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验后把实验数据记录在下表中:
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
3
15
3
10
根据以上数据可得出杠杆平衡的条件是:__________(用含F1、F2、L1、L2的式子表示);
(3)调节杠杆水平平衡后,小水在杠杆上的A处挂4个钩码,如图乙所示,为了使杠杆重新水平平衡,应在B处挂__________个钩码。当杠杆再次水平平衡后,将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆__________(选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”);
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
五、综合题
22. “节能减排,低碳生活”已成为人们日常生活中的理念,其中电动汽车是种节能环保的交通工具。某电动汽车满载时,车和人的总质量为2.0t,静止时车轮与水平地面接触的总面积为0.02m2,匀速行驶时受到的阻力为车和人总重力的0.1倍,取g=10N/kg。
(1)若该汽车从相距27km的甲地到乙地用时0.5h,则它行驶的平均速度为多少m/s?
(2)该汽车满载时静止在水平地面,则汽车对水平地面的压强是多少Pa?
(3)若汽车在某段时间内,以10m/s的速度匀速直线行驶,牵引力的功率为多少W?
23. 小明利用如图所示的滑轮组提升物体,已知物重800N,动滑轮重100N,物体以1m/s的速度被拉起,在此过程中,求:(不计绳重及摩擦)
(1)小明拉力的大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率(精确到0.1%)。
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2026年春季学期学生综合素养阶段性练习模拟(一)
八年级物理下册期末模拟试题仿真卷(一)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 对一个中学生而言,下列估测中,最接近实际的是( )
A. 他的重力约为50N
B. 他正常行走时对地面的压强约为2000Pa
C. 他正常上楼时的功率约为150W
D. 他托起一个鸡蛋的力约为1N
【答案】C
【解析】
【详解】A.中学生的质量约50kg,重力约为500N,故A不符合题意;
B.中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,双脚对水平地面的压强
正常行走时,只有一只脚着地,所以走路时一只脚对地的压强是站立时双脚对水平地面的压强的2倍,为
故B不符合题意;
C.中学生上一层楼所需要时间约10s,楼高约3m,功率约为
故C符合题意;
D.二个鸡蛋重力约1N,匀速托起一个鸡蛋的力约为0.5N,故D不符合题意。
故选C。
2. 在如图所示的四个力中,使受力物体运动状态发生改变的是( )
A. 拉力器被拉长 B. 跳板被压弯
C. 弓被拉开 D. 小球改变移动方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧受到拉力变长,说明力可改变物体的形状,故A不符合题意;
B.跳板受力变弯,说明力可改变物体的形状,故B不符合题意;
C.弓受力变弯,说明力可改变物体的形状,故C不符合题意;
D.小球受到磁力后运动方向变化,说明力可改变物体的运动状态,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示现象中不是利用大气压工作的是( )
A. 注射器吸药液
B. 覆杯实验
C. 挂毛巾的吸盘
D. 锅炉水位计
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸取药液时,将针口插入药液后,向外拔活塞,使管内的气体体积增大,气压减小,药液就被管外的大气压压进管内,利用的是大气压,故A不符合题意;
B.纸片托水的“覆杯实验”,纸片托水正是因为大气压托起了纸片,能证明大气压的存在,故B不符合题意;
C.把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂物体,利用的是大气压,故C不符合题意;
D.锅炉水位计,属于连通器,不是利用大气压,故D符合题意。
故选D。
4. 甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A. 鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
B. 鸡蛋在两杯中受到的浮力相等
C. 甲杯底部所受的液体压力较大
D. 甲杯底部所受的液体压强较大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.同一鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则它受到的浮力都等于自身的重力,即
F浮甲=F浮乙=G
又因为F浮=G排=m排g,所以
m甲排=m乙排
故A错误,B正确;
CD.由图知道,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,已知两杯中液面相平,由p=ρgh知道,乙杯底压强大于甲杯底压强,由F=pS知甲杯底部所受的液体压力较小,故CD错误。
故选B。
5. 如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 核桃夹
C. 园艺剪 D. 食品夹
【答案】D
【解析】
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合题意;
C.园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合题意;
D.食品夹在使用的过程中,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆,符合题意。
故选D。
6. 将质量相同的甲、乙两物体,分别沿BA和CA两个光滑斜面从底端匀速拉到顶端,如图所示。如果所用的时间相同,则拉力( )
A. F甲做的功较多,功率较大
B. F甲做的功较多,功率较小
C. F甲和F乙做的功相同,功率不同
D. F甲和F乙做的功和功率均相同
【答案】D
【解析】
【详解】甲、乙两物体的质量相同,据得,两物体的重力相等,将两物体从光滑斜面匀速拉到顶端,所做的有用功W=Gh相等,因为斜面光滑,不用克服摩擦做额外功,所以拉力所做的总功等于有用功,两个拉力所做的总功相等,拉动过程所用时间相同,据知,拉力对物体做功的功率相等,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 冰壶又称掷冰壶,冰上溜石,是以队为单位在冰上进行一种投掷性竞赛项目,被大家喻为冰上的“国际象棋”,它考验参与者的体能与脑力,展现动静之美,取舍之智慧。图为2026年2月意大利米兰和科尔蒂纳丹佩佐冬奥会冰壶比赛的情景。下列说法正确的是( )
A. 运动员将冰壶沿水平冰面投掷后,冰壶由于惯性继续向前运动
B. 运动员在冰壶前方“刷冰”,是为了增大摩擦
C. 冰壶最终停下来因为不受力的作用
D. 冰壶静止时,冰壶受到的重力和冰壶对冰面的压力二力平衡
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员将冰壶推出之后,冰壶由于惯性,继续保持原来的运动状态向前运动,故A正确;
B.运动员在冰壶前进途中,不断地刷冰,为了使冰面形成一层水膜,水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力,故B错误;
C.冰壶最终停下来是因为水平方向上受到摩擦力作用,摩擦力改变了它的运动状态,故C错误;
D.冰壶静止时,冰壶受到的重力和冰壶对冰面的压力作用在两个物体上,不是平衡力,故D错误。
故选A。
8. 对下列图中各现象的描述正确的是( )
A. 水中下沉的苹果不受浮力
B. 拉弯的弓具有弹性势能
C. 人造地球卫星从近地点向远地点运动时,重力势能增大
D. 老人和小孩一起爬楼梯,小孩跑得快,说明小孩做功快
【答案】BC
【解析】
【详解】A.水中下沉的苹果浸在水中受水竖直向上的浮力,故A错误;
B.被拉开的弹弓发生了弹性形变,具有弹性势能,故B正确;
C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,故C正确;
D.老人和小孩一起爬楼梯,小孩跑得快,不知道做功的多少,不能说明小孩做功快,故D错误。
故选BC。
9. 在弹簧测力计下挂一圆柱体,从烧杯上方缓慢下降,浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底接触为止,如图是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。对图像的分析不正确的是( )
A. 圆柱体的重力是12N B. 圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N
C. 圆柱体的体积是8×10﹣5m3 D. 圆柱体的密度是15×103kg/m3
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,即圆柱体的重力G =12N,故A正确,不符合题意;
B.由图像可知,从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,弹簧测力计的拉力F′=4N,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力
F浮=G-F′=12N-4N=8N
故B正确,不符合题意;
C.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,圆柱体的体积
故C错误,符合题意;
D.圆柱体的密度
故D错误,符合题意。
故选CD。
10. 小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A,不计绳重和机械之间的摩擦,每个滑轮的重力均为,与地面固定的细绳的拉力,他通过细绳用的拉力将重物A匀速提升,所用时间。下列说法中正确的是( )
A. 物体A的重力为
B. 拉力做功的功率为
C. 该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成
D. 该滑轮组在使用过程中的机械效率为92.3%
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.如图所示,与地面固定的细绳的拉力,每个滑轮的重力均为,则物体A的重力为
GA=2F2-G轮=2×105N-10N=200N
故A错误;
B.拉力F1的大小为
F1=3F2+G轮=3×105N+10N=325N
重物A匀速提升,所用时间,则拉力F1的速度为
拉力F1做功的功率为
故B正确;
C.该装置中两个滑轮的轴在移动,一个滑轮的轴是固定的,由两个动滑轮和一个定滑轮组成,故C错误;
D.该滑轮组在使用过程中的机械效率为
故D正确。
故选BD。
二、填空题
11. 如图所示,用20N的水平力把重为6N的正方体物块紧压在竖直墙壁上,若增大水平力,则正方体物块受到的摩擦力将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。若用同样的力,把体积更大的正方体紧压在竖直墙壁上,则墙壁受到的压强将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 不变 变小
【解析】
【详解】[1]被压紧在竖直墙壁上的物块处于平衡状态,竖直方向所受的向下的重力和向上的摩擦力是一对平衡力,大小相等,增大水平力,重力不变,所以摩擦力也不变。
[2]物块静止在墙壁上,水平方向所受的向左的压力和向右的墙壁的支持力是平衡力,大小相等,墙壁对物块的支持力和物块对墙壁的压力是相互作用力,大小也相等,所以物块对墙壁的压力等于物块所受的压力。压力不变,把体积更大的正方体紧压在墙壁上,则受力面积变大,据知,墙壁受到的压强将变小。
12. 如图所示是同一弹簧两次受力的情景,说明力的作用效果与力的__________有关;在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的__________(选填“长度”或“伸长量”)就越长,弹簧测力计就是利用这一原理制成的。
【答案】 方向 伸长量
【解析】
【详解】[1]根据图片可知,弹簧受到拉力的大小和作用点相同,只有方向不同,那么说明力的作用效果与力的方向有关。
[2]在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,即弹簧的伸长量与其受到拉力的大小成正比,弹簧测力计就是利用这一原理制成的。
13. 如图所示,为了在墙壁上水平悬挂画框,小明用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管来找出水平位置,这是利用了__________________原理。当管中液体不流动时,让A点位于左方液面处,让B点位于右方液面处,比较A、B两点的位置,_________(选填“A点比B点高”、“A点比B点低”或“A、B两点在同一水平高度”)
【答案】 连通器 A、B两点在同一水平高度
【解析】
【详解】[1][2]透明塑料软管两端开口,底部连通,这是连通器;根据连通器原理可知,当连通器中同种液体在液面不流动时,总保持相平,故当管中液体不流动时,让A点位于左方液面处,让B点位于右方液面处,比较A、B两点的位置,A、B两点在同一水平高度,这是利用了连通器原理。
14. 如图甲所示,完全相同的A、B两物体叠放在水平桌面上,用F1=30N的水平拉力作用在A物体上,A、B一起向右做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为______N;若将A、B按图乙所示紧靠放于该桌面,用水平力F2推A,也能使A、B一起向右匀速直线运动,则此时B施加给A的推力为______N。
【答案】 0 15
【解析】
【详解】[1]用F1=30N的水平拉力作用在A物体上,A、B一起向右做匀速直线运动,AB之间没有相对运动趋势,B物块不会受到摩擦力,故B物块受到摩擦力为0N;由于AB处于平衡状态,水平方向上拉力F1和地面对A的摩擦力fA是平衡力,地面对A的摩擦力
fA=F1=30N
[2]若将A、B按图乙所示紧靠放于该桌面,用水平力F2推A,AB对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,地面对AB的摩擦力不变,摩擦力的大小为30N,A、B一起向右匀速直线运动,处于平衡状态,推力F2和摩擦力是平衡力,推力
F2=fAB=30N
物体A受到推力F2、B给A的推力FBA和地面对A的摩擦力,AB两个物体完全相同,接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小与压力有关,A对地面的压力等于AB总压力的一半,地面对A的摩擦力
fA1=fAB=×30N=15N
B施加给A的推力
FBA=F2-fA1=30N-15N=15N
15.A、B两个实心正方体的质量之比,密度之比,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),图甲中B对地面的压力为,B对于地面的压强为,图乙中A对地面的压力为,A对于地面的压强为,则 ,压强之比 。
【答案】 1∶1 4∶9
【详解】[1]不同的方式分别将它们叠放在水平地面上时,对地面压力大小
F=GA+GB
即地面受到的压力相等,即
F甲∶F乙=1∶1
[2]两个实心正方体的体积之比
两正方体的棱长之比
两正方体的底面积之比
压强之比
16.阅读短文,回答问题。
简易密度计
小明发现鸡蛋放在清水里会沉底,向水中加入一定量的食盐后,
鸡蛋会上浮,直到漂浮,且食盐水的密度越大,鸡蛋漂浮时排开液体
的体积越小,受此启发,小明想自制一个简易密度计。
用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,将一些铜丝缠绕在塑料
杆的下端作为配重,中部套一个泡沫塑料球作为浮子。把调好配重的
密度计竖直漂浮在水中,在杆上标出水面位置,再让它竖直漂浮在酒精和盐水中,在杆上标出对应位置,这样一支简易密度计就制成了。已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,盐水的密度为1.2×103kg/m3。
(1)将塑料杆下端缠绕铜丝增加配重,目的是 。
(2)如果发现简易密度计沉入瓶底,你的改进方案是 。
(3)密度计在使用时所受浮力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)所受重力。
(4)简易密度计所标酒精刻度位置在水面刻度位置的 (填“上”或“下”)方。
(5)小明想让简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可换用更 (选填“粗”或“细”)的吸管。
【答案】(1)使密度计竖直漂浮(降低重心)
(2)增大浮子(泡沫小球)或减少配重(减少铜丝)
(3)等于 (4)上 (5)细
【解析】(1)塑料杆下端缠绕铜丝增加配重,目的是让密度计能够竖直漂浮在液体中(降低重心,保持直立)。
(2)如果密度计沉入瓶底,说明浮力小于重力,需要增大浮力或减小重力。改进方案:减少配重(减少铜丝)/换用更粗的浮子/增大浮子体积(合理即可)。
(3)密度计在使用时始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,所受浮力的大小等于所受重力。
(4)酒精的密度比水小,根据阿基米德原理F_浮=\rho_液gV_排,浮力不变时,液体密度越小,排开液体的体积越大,所以酒精刻度位置在水面刻度位置的上方。
(5)根据V=Sh,要让两条刻度线之间的距离h大一些,在排开液体体积变化量\Delta V一定时,换用更细的吸管(横截面积S更小),h会更大。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.(1) 如图所示,物体从斜面A处滑下时,经过B处,最后停在了C处。请在图上作出物体在A处时所受重力,在B处时受到的水平面对它的作用力,在C处物体对地面压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为物体在A处时物体所受重力的示意图;物体在B处时,由于物体最终停下来,说明受到摩擦力,摩擦力方向与运动方向相反,水平向左,还受到支持力,方向竖直向上,作用点画重心上;从物体与地面的接触面的中点开始,沿垂直于地面向下的方向画一条带箭头的线段,用F表示,即为物体在C处时,物体对地面压力的示意图;如图所示:
(2)如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出重物的力臂L2。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件知道,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。动力F1作用在A点,当OA为F1的力臂时,力臂最长,此时力F1最小,并且F1的方向垂直杠杆向上,从A点垂直杠杆向上画出F1的示意图;O为支点,反向延长画出阻力F2的作用线,从支点O画F2作用线的垂线,可得其力臂L2,如下图
四、实验探究题
18. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,实验室提供了下列器材:A带钩的长方体木块B带钩的正方体木块C表面平整的长木板D几条毛巾E弹簧测力计,某小组的同学们提出了以下几种猜想:
A.滑动摩擦力大小与物体的压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与物体运动的速度大小有关
C.滑动摩擦力大小与物体间的接触面积大小有关
D.滑动摩擦力大小与物体间接触面的粗糙程度有关
同学们按照图中方法在水平放置的木板上用弹簧测力计匀速拉动木块进行实验,得到如下表数据:
实验次数
接触表面
压力F
滑动摩擦力f /N
1
木—木
一个木块
0.4
2
木—木
在木块上重叠放置钩码
0.6
(1)实验中要匀速拉动木块的原因:__________;
(2)表中1、2次实验是为了探究____________;
(3)要验证猜想C,可以采取的探究办法是:
步骤(a)将长方体木块平放在木板上,用弹簧测力计匀速拉动木块,读出弹簧测力计的示数为F1;
步骤(b)__________,用弹簧测力计匀速拉动木块, 读出弹簧测力计的示数为F2,比较F1和F2的大小;
(4)如果换用下图所示的装置来进行实验时,弹簧测力计的示数为3N,拉力F为10N,则木块受到的摩擦力大小为____ ,地面对木板的摩擦力大小为____ N(不计滑轮重、绳子重和绳与轮间的摩擦)。
【答案】 (1) 木块做匀速直线运动时,木块受到的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等 (2) 滑动摩擦力大小与物体的压力大小有关 (3) 将长方体木块侧放在木板上 (4) 3N ⑤. 2
【解析】
【详解】(1)[1]实验中匀速拉动木块,是因为木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,受到的是平衡力作用,水平方向上木块受到的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此通过测力计的示数便可得出木块所受到的摩擦力大小。
(2)[2]由表中1、2次实验数据可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,压力越大,滑动摩擦力越大,故是为了探究滑动摩擦力的大小与物体的压力大小关系。
(3)[3]为了探究摩擦力与接触面面积的大小关系,根据控制变量法可知,应控制压力和接触面的粗糙程度相同,改变接触面的大小,所以应将长方体木块侧放在木板上,用弹簧测力计匀速拉动木块,读出弹簧测力计的示数为F2,比较F1和F2的大小。
(4)[4]木板A运动时,B相对于地面静止,B受到的弹簧测力计的拉力与A对它的摩擦力是一对平衡力,A对B的摩擦力为
f=F测力计=3N
故木块受到的摩擦力大小为3N。
[5]根据力的作用是相互的可知,B对A的摩擦力为
f′=f=3N
由图可知,不计弹簧测力计重、绳重、滑轮重、滑轮和绳间的摩擦时,绳子对物体A的拉力为
木板A匀速运动,A受到绳子的拉力与B对A的摩擦力、地面对A的摩擦力平衡,则地面对A的摩擦力为
19. 在做“探究二力平衡的条件”的实验中(如图所示)。
(1)把小车放在________(填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上可减少摩擦力对实验结果的影响,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量________(填“相等”或“不相等”)时,小车静止;
(2)保持两盘砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,使拉力F1与F2不在同一条直线上,松手后观察到小车发生________,当小车重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1与F2________(选填“作用在同一直线上”或“不在同一直线上”);
(3)由上述实验可得:作用在________上的两个力,如果大小________,方向________,且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
【答案】 (1) 光滑 相等 (2) 转动 作用在同一直线上 (3)同一个物体
相等 相反
【解析】
【详解】(1)[1]光滑的水平桌面可以不考虑木块和水平桌面的摩擦力,简化实验,粗糙的水平桌面,木块和水平桌面之间会产生摩擦力,使实验比较复杂。
[2]水平桌面是光滑的,当两端放质量相等的砝码,木块水平方向上受到的拉力相等,木块处于静止状态。
(2)[3][4]保持两盘砝码质量相等,把木块扭转一个角度,使拉力F1与F2不在同一条直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1与F2又作用在同一条直线上。
(3)[5][6][7]根据实验内容知道,二力平衡条件是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
20. 学习了压强知识后,妙妙用如图所示的压强计探究“液体内部的压强”。
(1)使用前应检查压强计是否漏气,妙妙做了如图甲所示的检查,用手轻轻按压橡皮膜,发现U形管中的液面能灵活升降,则说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)实验中通过比较压强计的U形管两侧液面的高度差来比较液体内部压强的大小,这是利用了__________法。下列__________(填序号)实验也用到了这种研究方法。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.用机械停表测量时间
(3)比较丙、丁两次实验可知:液体内部压强与液体的__________有关。
(4)在图丁的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与盐水均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将__________(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
(5)已知图戊中U形管左侧水柱高为2cm,右侧水柱高为8cm,则烧杯内金属盒所测位置处液体的压强为__________Pa;U形管底部受到的液体的压强为__________Pa。
【答案】 (1)不漏气 (2)转换 A (3)密度 (4)变大 (5) 600 800
【解析】
【详解】(1)[1]用手轻轻按压橡皮膜,发现U形管中的液面能灵活升降,则说明该装置不漏气。
(2)[2][3]实验中通过比较压强计的U形管两侧液面的高度差来比较液体内部压强的大小,这是利用了转换法。
A.探究影响压力作用效果的因素时,将压力作用效果的大小转换为海绵凹陷程度的大小,使用了转换法,故A符合题意;
B.用机械停表测量时间,使用了直接测量法,故B不合题意。
故选A。
(3)[4]根据图片可知,丙和丁中液体的密度不同,那么得到:液体内部的压强与液体的密度有关。
(4)[5]图丁中实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),容器底部受到液体压力增大,压强增大;容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底压强变大,所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大。
(5)[6]烧杯内金属盒所在位置的压强等于U形管两侧液柱高度差产生的压强,即
△p=ρ水g△h=103kg/m3×10N/kg×(0.08m-0.02m)=600Pa
[7]而U形管底部所在的深度为8cm,则它受到的液体压强为
p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
21. 小水和小恒利用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”,实验所用钩码的质量均相等。
(1)若实验前杠杆在图甲中位置静止,这时杠杆处于__________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆右端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,这样操作是为了__________;
(2)小恒在杠杆两侧加挂钩码,并移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验后把实验数据记录在下表中:
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
3
15
3
10
根据以上数据可得出杠杆平衡的条件是:__________(用含F1、F2、L1、L2的式子表示);
(3)调节杠杆水平平衡后,小水在杠杆上的A处挂4个钩码,如图乙所示,为了使杠杆重新水平平衡,应在B处挂__________个钩码。当杠杆再次水平平衡后,将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆__________(选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”);
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 (1)平衡 右 见解析 (2) F1L1=F2L2 (3) 6 左侧下降 (4)变大
【解析】
【详解】(1)[1]若实验前杠杆在图甲中位置静止,这时杠杆处于平衡状态。
[2][3]根据甲图可知,此时杠杆的右端上翘,说明杠杆的重心在支点左侧,将平衡螺母向右调节可以使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:消除杠杆自重的影响,便于直接读出力臂的大小。
(2)[4]表格中每组数据中的动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,则得到杠杆的平衡条件为: F1L1=F2L2 。
(3)[5][6]假设一个钩码重为G,杠杆上一格为L,根据乙图,利用杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2得到
4G×3L=nG×2L
解得:n=6;当杠杆再次水平平衡后,将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,左边力与力臂的乘积
4G×2L=8GL
右边力和力臂的乘积
6G×1L=6GL
比较可知,左边乘积大,因此杠杆的左端下沉。
(4)[7]当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,阻力和阻力臂不变,动力臂会变小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,弹簧测力计的示数会变大。
五、综合题
22. “节能减排,低碳生活”已成为人们日常生活中的理念,其中电动汽车是种节能环保的交通工具。某电动汽车满载时,车和人的总质量为2.0t,静止时车轮与水平地面接触的总面积为0.02m2,匀速行驶时受到的阻力为车和人总重力的0.1倍,取g=10N/kg。
(1)若该汽车从相距27km的甲地到乙地用时0.5h,则它行驶的平均速度为多少m/s?
(2)该汽车满载时静止在水平地面,则汽车对水平地面的压强是多少Pa?
(3)若汽车在某段时间内,以10m/s的速度匀速直线行驶,牵引力的功率为多少W?
【答案】(1)15;(2);(3)2×104
【解析】
【详解】解:(1)汽车行驶的平均速度为
(2)汽车满载时,对水平面的压力
对水平面的压强
(3)匀速运动时,牵引力大小和阻力相等,即
牵引力的功率
答:(1)若该汽车从相距27km的甲地到乙地用时0.5h,则它行驶的平均速度为15m/s;
(2)该汽车满载时静止在水平地面,则汽车对水平地面的压强是Pa;
(3)若汽车在某段时间内,以10m/s的速度匀速直线行驶,牵引力的功率为2×104W。
23. 小明利用如图所示的滑轮组提升物体,已知物重800N,动滑轮重100N,物体以1m/s的速度被拉起,在此过程中,求:(不计绳重及摩擦)
(1)小明拉力的大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率(精确到0.1%)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由题图可知 , 因为不计绳重及摩擦, 所以绳子自由端小明的拉力
(2)绳子自由端移动的速度
拉力的功率
(3)滑轮组的机械效率为
答:(1)小明拉力的大小为450N;
(2)拉力的功率为900W;
(3)滑轮组的机械效率88.9%。
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