期末冲刺(综合题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024人教版)
2026-05-29
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33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 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 4.52 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58115399.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本专项为初中物理力学综合期末冲刺训练,涵盖力与运动、压强浮力、杠杆机械效率等核心知识点,结合生活与科技实例,注重物理观念建构和科学思维培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|力与运动|1-5、21、26、27|计算+作图+选择|从匀速直线运动受力分析到力与运动关系,构建运动和相互作用观念|
|压强浮力|6-8、11、14-17、22、23、25|计算+实验探究|从固体压强到液体压强、浮力,形成压强公式与阿基米德原理应用链|
|杠杆机械效率|4、12、18、19、28|作图+计算|围绕杠杆平衡条件,结合机械效率计算,培养模型建构与科学推理能力|
|综合应用|9-10、13、20、24、29-30|信息题+综合计算|结合液压机、核潜艇等科技情境,整合力学知识解决复杂问题,体现科学态度与责任|
内容正文:
期末冲刺卷(综合题30道)
1.某同学在五一期间计划随父母从池州火车站乘动车去黄山游玩,其路程若按324km计算,动车行驶的平均速度为60m/s。(假设火车在水平路面上);
(1)动车行驶完全程需要多少小时?
(2)若动车在某段时间内恰做匀速直线运动,将动车视为一个质点O,画出此时动车所受力的示意图;若动车所受阻力为车总重的0.05倍,则此时动车产生向前的牵引力为多少牛?(已知载人动车总质量为20吨,g取10N/kg)
2.(1)把一物体挂在弹簧测力计上,当物体静止时,弹簧测力计的示数如图所示。该物受到的重力是___________N。画出该物体受力示意图___________。
(2)在图中画出人走路时脚底A点所受摩擦力的示意图___________。
3.探究浮力:用弹簧测力计拉着块,使石块浸入水中,请画出石块受力的示意图_____。将石块逐渐浸入水中,弹簧测力计示数逐渐______,这说明物体受的浮力大小与______有关。再增加液体压强计和______,可探究液体压强与液体密度的关系。将探头分别置于液体中同一深度处,则______中的U形管高度差较大。
4.如果杠杆静止不动或绕支点______,我们称杠杆处于平衡状态。(作图)如图所示的杠杆处于平衡状态,请根据力画出力臂,根据力臂画出力的示意图_________。
5.跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始,直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置,如图所示,不考虑空气阻力和摩擦。
(1)在A到B的过程中,运动员所受的重力做功,使_______能转变为_______能;
(2)运动员克服自身重力做功,使其重力势能增加的阶段是:_______
①AB段 ②BC段 ③CD段 ④DE段
(3)下列说法正确的是:( )
A.在DE段运动员不受力的作用,仅仅依靠惯性运动;
B.在BC段,运动员受到重力和轨道施加的弹力作用,此弹力不做功;
C.运动员在D点的速度为零
D.从A到E的全过程中,重力势能一直减少,动能不断增加。
6.动画电影《哪吒之魔童闹海》中的主角哪吒有一样兵器——乾坤圈。襄襄同学也有一个乾坤圈玩具,重力为2.7N,体积为100cm3。(g=10N/kg)
(1)襄襄同学乾坤圈玩具的质量是多少?
(2)花岗岩能够承受的最大压强是3×108Pa,如果襄襄同学用乾坤圈打击花岗岩时力的大小为5000N,乾坤圈与花岗岩接触面积为0.1cm2,襄襄同学能不能打碎花岗岩?
7.我国的载人深潜器“蛟龙”号完成了水深万米级海试。“蛟龙”号有一个面积为50cm2的观察窗,当在10000m海水深处时。求:(ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“蛟龙”号受到海水的压强;
(2)观察窗受到的海水压力。
(3)“蛟龙”号在潜入水浸没中后,下潜的过程中浮力_________ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
8.如图所示,在水平的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,某同学发现后将字典推回桌面内,在这个推动的过程中( )
A.字典对桌面的压力不变,压强变小
B.字典受到的支持力逐渐变大,压强变大
C.字典对桌面的压强大小不变
D.只有匀速推动时,桌面对字典的摩擦力大小不变
理由:____________________________
9.现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到操纵制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间;在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这段距离叫制动距离,下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离和制动距离,请回答:
速度(km/h)
40
50
60
80
100
反应距离(m)
7
9
11
15
19
制动距离(m)
8
13
20
34
54
①刹车过程中轮胎会发热,这是由于_________力做功引起的。
②分析上表数据可知,汽车制动距离与行驶速度的关系是:________________。
③利用上表数据,估算该司机的反应时间为____________(精确到0.01秒)秒。
④为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全,在高速公路旁边设置了“雨雪路滑,减速慢行”的警示牌,请简要说明这句话的物理道理。_____________。
10.中国自行研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600M通过在水面上短短20s的滑行,就能一次汲水12t,单次投水救火面积可达4000多平方米。它的飞行速度是救捞船舶直升机救援速度的数倍以上,一次可救援50名遇险人员。一架AG600M飞机空载质量为42t,最大巡航速度500km/h。(g取10N/kg)
(1)飞机选择______(选填“顺风”或“逆风”)起飞较好,这样起飞能增加升力,使飞机在起飞滑跑时获得更大的相对空速。
(2)飞机空载静止在跑道上,与跑道的总接触面积为,此时对水平地面的压强为多大?
(3)某次空载水面滑行测试中,飞机在水面上以10m/s的速度匀速直线滑行1min距离多少?
(4)若(3)中滑行过程所受阻力为总重的0.5倍,则此次测试飞机的牵引力做功为多少?
11.生活中蕴含着很多和压强有关的知识。
(1)下列实例中,属于减小压强的是( )
A.尖锐的逃生锤尖 B.磨得很薄的刀刃
C.啄木鸟的尖喙 D.月球车的宽大轮子
(2)吸尘器是利用了___________工作的 ;拦河大坝上窄下宽,这是因为液体内部的压强随着液体深度的增大而___________(选填“A.增大”“B.不变”或“C.减小”)。
(3)高速同向行驶的集装箱卡车如果靠得太近,两车之间气体流速大,压强___________(选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)车外侧压强。气流的压力差会使两车相互“___________”(选填“A.吸引”或“B.排斥”)而发生事故。
12.利用图甲所示滑轮组提升重力为1200N的物体A,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示,重物上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示,不计一切摩擦和绳重求:
(1)物体A匀速上升时,拉力F为______N;在0s~1s内拉力F的功率是逐渐______(选填“增大”或“减小”)的;
(2)在1s~3s内拉力F克服动滑轮重力做的功为多少J?( )
(3)滑轮组在1s~3s内机械效率是多少?( )
(4)在1s~3s内拉力F的功率是多少?( )
13.2025年1月22日上午,中国人民解放军海军054B护卫舰首舰漯河舰在山东青岛某军港交接入列。如图所示,漯河舰是我国自主研制建造的新一代护卫舰,在舰艇隐身技术、作战指挥系统、火力集成控制等方面取得突破,各项性能显著增强,是海军转型发展的重要设备。 漯河舰的舰长154m,舷宽18m,满载排水量5000t,最大吃水深度6m,最大航速30节(1节≈0.5m/s),g取10 N/kg。
(1)当满载的漯河舰从长江驶入大海时,漯河舰受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”),舰身会________(选填“上浮”或“下沉”)一些。
(2)请画出漯河舰静止在海面上所受浮力的示意图(舰上黑点为重心)。
(3)当漯河舰满载在海上以最大航速匀速直线航行时,若漯河舰所受海水的阻力是其总重的0.1倍,它动力的功率是多少?
(4)当护航编队执行护航任务时,在海上全速前进的两艘护卫舰间能否近距离并排行驶?请说明原因。___________
14.如图所示,某品牌汽车总质量1.5t,每个车轮与地面的接触面积为,该车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.1倍,求:(g取10N/kg)
(1)汽车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,这主要是为了________;
(2)汽车静止时对地面的压强;
(3)汽车匀速行驶时受到的牵引力.
15.将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积为28cm2,瓶重和厚度均忽略不计。(已知,g=10N/kg)
(1)求倒立放置时水对瓶盖的压强;
(2)求倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强;
(3)倒立放置后水对瓶盖的压力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)正立放置时水对瓶底的压力。请阐述理由________。
16.如图甲所示为探索三号科考船,它是我国自主设计建造的首艘具备全球(含极区)深远海探测和冰区载人深潜能力的综合科考船。探索三号科考船满载时排水量约,具备艏、艉双向破冰能力。在“探索三号”试航过程中,曾遇到超过4米的浪高,得益于船两侧的收放式减摇鳍,科考船可以平稳高速航行。
如图乙所示为科考船两侧的减摇鳍简易模型图,它们是船两舷底部弯曲部分伸入水中的翼片,当船体受到海浪冲击而倾斜时,减摇鳍通过调整两侧角度可使船体向倾斜反方向“摇动”,从而削弱船身的倾斜,达到减摇的目的。2025年上半年“探索三号”搭载“深海勇士号”载人潜水器在南海开展载人深潜作业,标志着我国在深远海科考及文物考古领域又迈出了重要一步。取,,请回答下列问题。
(1)探索三号科考船满载时,所受的浮力约多少?
(2)若探索三号科考船在某一海面航行,船底距水面时,船底受到海水的压强是多大?
(3)减摇鳍工作时要能够抵抗海浪巨大的冲击力且不易损坏,你认为制作减摇鳍的材料应具备什么特性?(写出一条即可)
(4)“探索三号”搭载“深海勇士号”载人潜水器在南海开展载人深潜作业,已知海水密度随季节变化而变化,若海水密度变小的同时放出多个载人潜水器,请你结合所学知识,分析“探索三号”吃水线高度是否有可能保持不变。(吃水线是指船体与水面相交的线,表示船的吃水深度)
17.中国海军近年来在水下力量建设上持续突破,其中备受瞩目的096型战略核潜艇——这款“国之重器”,将搭载射程超万公里的巨浪—3洲际导弹,成为维护国家安全的重要盾牌。我国某核潜艇最大下潜深度为350m,完全下潜到海面下的排水量为,不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是_______(选填序号);
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成
B.核潜艇是通过改变自身体积实现浮沉的
C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.核潜艇由东海海面下,潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会_______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是水舱_______。(选填“充水”或“排水”)
18.如图所示,小红将书放到墙上的书架上,该书架可看作为一根轻质杠杆,支点O及书架受到的动力F1、阻力F2如图所示。
(1)在图中画出动力F1对应的力臂和F2对应的力臂l2_______。
(2)不计书架自重,若动力F1大小为20N,动力臂l1为0.4m,阻力臂为l2为0.2m,则阻力F2大小为______N。
19.如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
(1)B、C、D是挂衣处,一件重为4.5N的衣服挂在________点时,A点受到的支持力最小。请通过计算说明理由并求出该最小力F1min。
(2)请在图乙中:画出B点受到衣服的拉力F1及阻力臂l2。
20.阅读材料,并回答问题;
液压千斤顶
如图甲所示的液压千斤顶是一种常用的起重工具,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分;其工作原理简图如图乙所示,两个活塞面积不同,右边活塞B上的推力要远大于左边活塞A上的推力,才能使液体保持平衡状态。液压千斤顶就是通过这个原理实现顶升重物的,其内部结构如图丙所示,它由储油室、手动油泵、油缸、活塞等主要部分组成,手动油泵中的进油阀和出油阀为单向阀,工作时,往复扳动摇把,使油泵不断将储油室的油输送到油缸,由于油缸内油压不断增高,迫使活塞2及上面的重物一起向上运动;打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油室,于是重物与栓塞也就一起下落。
(1)如图乙所示,若活塞A的横截面积为10cm2,活塞B的横截面积为200cm2,若在活塞A处施加的推力大小为100N,则在活塞B处需施加的推力为______N,才能使液体保持静止;此时液体内部的压强为______Pa(忽略活塞与缸体间的摩擦)。
(2)如图丙所示,手动油泵的摇把相当于______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知支点O到摇把末端A点的距离为OA=50cm,支点O到摇把与活塞1连杆连接处的距离为4cm,在摇把末端施加大小为200N的压力,方向始终垂直于OA,估算压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达______N;活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,则此时千斤顶顶起的物体的重力为______N。(活塞与缸体间摩擦、活塞及栓塞的重力均不计)
(3)若要提升千斤顶的最大举重重量,请你提出合理的改进建议:______。
21.如图所示,小明用绳拉着木箱在水平地面上做匀速直线运动(忽略空气作用力)。
(1)方框中,木箱(以“●”表示)所受的支持力已画出,请画出木箱所受重力、拉力、摩擦力的示意图。
(2)木箱受到四个力,这四个力相互平衡吗?__________。判断依据是__________。
22.人工智能环卫机器人活跃在深圳多个人工智能清扫试点,一台智能环卫机器人质量180kg,总触地面积0.2m2,具有自动驾驶、自行感知、智能清扫功能,正常工作时匀速运动,把道路清扫得一尘不染。深圳人才公园,外卖无人机忙碌地穿梭于其中,小高下单了食品(挂在测力计下静止时如图,g=10N/kg),仅仅等待了10min,就成功接收到。求:
(1)无人机匀速下降将食品送到小高手中时,无人机对食品的拉力F=_____,食品的质量m=____。
(2)计算智能环卫机器人停在水平路面上时对地面的压强________?(不计机器人重力的变化)(请写出计算过程,)
(3)若机器人在水平路面正常工作的过程中,受到的阻力为重力的0.2倍,那么发动机需要提供的动力是________N。
23.三峡大坝上下游水位总落差约为113m,为保障正常通航,大坝左岸修建了五级船闸以逐级降低水位。三峡每扇闸门宽20m、厚3米、重约850吨。最靠近上游水库的闸室为第一闸室,如图乙所示。若最上游闸门外的水位高170m
(1)求这扇闸门外侧底部受到水的压强;
(2)若第一闸室内的水位比上游水面低25m,底部阀门面积的为,则求阀门关闭时,内外侧承受的压力差。
(3)(不定项选择)船经过五级船闸时间较长,有人设想可将三峡船闸设计为单级船闸来缩短过船闸的时间,你认为设计这种单级船闸的困难是( )
A.闸门受力巨大,结构难以承重 B.巨大水压下,阀门处很难做到密封止水
C.水位差大,阀门打开,水流速度过快 D.会明显减少三峡发电用水量
24.乒乓球和矿泉水瓶是生活中常见的物品,也是我们学习物理、完成探究实验的“好帮手”,如图。
(1)在一个口径略小于乒乓球直径的硬质矿泉水瓶中装满水,在瓶口放一个乒乓球,用手握住倒立后放手,乒乓球没有掉落下来,如图A,此实验可以证明___________;
(2)将矿泉水瓶的底部切除掉,一根黑线的两端用热熔胶分别黏在乒乓球和瓶盖上,拧紧瓶盖,加水后发现乒乓球如图B,将矿泉水瓶倾斜后发现乒乓球如图C,对比B、C可说明___________;
(3)取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶,将瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,将乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,如图D,往塑料瓶里注水,乒乓球静止不动,如图E,用手掌堵住瓶口乒乓球向上运动,如图F。演示此实验为了说明___________,请在图F中画出乒乓球所受到的力的示意图___________。
25.体育课上,同学们在操场开展“脚印会说话”的实践活动。小明站立在水平沙地上留下两个鞋印,测出鞋印深度均为1.5cm,于是他取下一只鞋放在方格纸上描出轮廓,如图所示。已知方格纸中每一小方格的边长为2cm,计算面积时,凡大于或接近半格的都算一格,小于半格的都不算。随后,小华在鞋印旁边相同的沙地上放一底面积为20cm2的平底容器,在容器中缓慢加入适当重物,当容器下陷深度达到1.5cm时,测出容器及内部重物的总质量为4kg,求:(g取10N/kg)
(1)小明一只鞋鞋底的面积约为______cm2;
(2)站立时,小明对沙地产生的压强大小;
(3)小明的质量约是多少?
26.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的一个重物,图乙为拉力随时间变化的关系图像,图丙为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:
(1)t=4 s时,重物所受拉力大小为________N,所受摩擦力大小为_________N;
(2)t=6 s时,重物所受拉力大小为__________N,所受摩擦力大小为__________N,重物所受合力为__________N;
(3)t=8 s时,物体所受合力为__________N,方向水平向__________。
27.在班级文化建设布置中,小东要把一块重25N的宣传牌固定在课室竖直的墙面上。如图所示,小东用水平向右大小为50N的力F把宣传牌压在竖直墙面上,宣传牌静止。
(1)以点代替宣传牌,在方框中画出宣传牌在竖直方向所受到的力的示意图;
(2)此时宣传牌受到的摩擦力大小是______N;
(3)若增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将______,墙面受到的压强大小将______(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
28.人类发明、使用的机械遍布生活的各个方面,机械的运用对社会生产力发展起到的重要作用。请回答:
(1)下列杠杆中属于省力杠杆的有________,属于费力杠杆的有______。(填对应的字母)
a.镊子
b.独轮车
c.托盘天平
d.理发剪刀
e.扳手
f.正确使用的筷子
g.大力钳
h.瓶盖起子
(2)小明用如图所示杠杆提起重物,O为杠杆AB的支点,B点挂一重物G。若在A点分别施加、、三个力后杠杆均保持水平位置平衡,则这三个力中最小的是( )
A. B. C. D.无法确定
(3)关于机械功和功率,下列说法正确的是( )
A.机械做功多,功率一定大 B.功率大的机械做功不一定快
C.功率小的机械做功一定慢 D.功率小的机械一定比功率大的机械做功少
(4)如图所示,工人用定滑轮匀速提起50牛的重物,物体在10秒内匀速上升3米(不计绳子重力和摩擦)。此过程中,重物的动能___________,重物的机械能___________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)请计算:拉力做的功___________。
29.如图所示,一装有适量水的圆柱形容器放在水平地面上,将一个边长为10cm的质量分布均匀的正方体木块放入容器中,静止时,木块有体积露出水面(g=10N/kg)。求:
(1)木块受到的浮力;( )
(2)木块的密度;( )
(3)若将木块露出水面的部分切除,再次静止时,木块露出水面的质量与其剩余总质量的比值为_______(第三问只要写出答案即可)。
30.请阅读下面的材料,并回答问题。
2021年9月,世界上最大的模锻液压机(8万吨级)在中国投入使用,使我国的工业实力得到大幅提升。图甲为液压机的结构简图,它是利用液体来传递压强的设备,简易的液压机主要是由液缸、活塞、管、槽、液态介质及控制系统等部分构成。按传递压强的液体种类来分,有油压机和水压机两大类。
科学家帕斯卡发现:当外力作用在密闭的液体上时,液体各部分所受的压强将发生相同的变化,物理学中称做帕斯卡定律,在图甲U形管槽中装满液体,两端活塞把液体密闭,给左端活塞施加一个向下的压力F1时,根据帕斯卡定律,左右两个活塞受到的液体压强相等,同时右端活塞会受到一个向上的压力F2,这就是液压机原理。若不计机械摩擦和活塞自重,两个活塞的运动距离与它们的横截面积成反比。
(1)液压机在工作过程中,液体对液缸中大活塞的压强___________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体对小活塞的压强;
(2)图乙,汽车的油压千斤顶就是应用液压机原理工作的,假如一个油压千斤顶的大、小活塞横截面积分别是120cm2和4cm2,当在小活塞上加2700N的压力时,最多可在大活塞上产生___________N的举力;若要进一步增大液压机的压力级别,可采取的办法是___________;(选填“增大大活塞的面积”或“减小大活塞的面积”)
(3)某型号液压机的大活塞横截面积是小活塞的50倍,则在使用过程中大、小活塞移动的距离之比为___________;
(4)图丙是一个水压机模型,轻质活塞A、B的横截面积分别为10cm2和200cm2。将840N的物体放在水平活塞B上,不计机械阻力,则活塞A向上移动距离为___________m。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)1.5h
(2),1×104N
【详解】(1)动车行驶的平均速度为
动车行驶完全程需要的时间
(2)动车在做匀速直线运动过程中,在水平方向上受到牵引力和阻力,在竖直方向上受到重力和支持力,受力示意图如图所示:
载人动车总质量
载人动车在匀速直线运动时受到的阻力为
由二力平衡可知,动车产生向前的牵引力
2. 1.8
【详解】(1)[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,当物体静止时,弹簧测力计的示数是1.8N,物体的重力是1.8N。
[2]物体受到重力和弹簧测力计的拉力,从物体的重心沿竖直向下和竖直向上分别画出重力和拉力的示意图,如图所示:
(2)[3]人在走路时,后脚向后蹬地,脚相对地面有向后运动的趋势,所以地面对脚有向前的摩擦力,由此作出脚底A点所受摩擦力的示意图如图所示:
3. 变小 排开液体的体积 盐水 盐水
【详解】[1]用弹簧测力计拉着块,使石块浸入水中,石块受到重力G,弹簧测力计的拉力F1,竖直向上的浮力F,如图所示
[2][3]将石块逐渐浸入水中时,石块排开的水的体积变大,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明受到的浮力变大,故物体所受浮力大小与排开液体的体积有关。
[4]液体压强的大小可以用液体压强计判断出来,所以再增加液体压强计和盐水,液体的种类不同,就可探究液体压强与液体密度的关系。
[5]因为盐水的密度大于水的密度,所以将探头分别置于水和盐水中同一深度处,则盐水中的橡皮膜受到的压强大,U形管中液面的高度差较大。
4. 匀速转动
【详解】[1]杠杆处于平衡状态是杠杆处于静止状态或者杠杆绕支点匀速转动的状态。如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动,杠杆处于平衡状态。
[2]过支点O作力F1作用线的垂线,支点O到力F1作用线的垂线段就是力臂l1;已知力臂l2,过力臂l2的末端作l2的垂线,因为杠杆处于平衡状态,F1使杠杆逆时针转动,所以F2应使杠杆顺时针转动,力F2的方向与所作垂线方向一致,且作用在杠杆上,如图所示:
5.(1) 重力势能 动能
(2)②③
(3)B
【详解】(1)运动员由位置A到B的运动过程中是由高处向低处运动,运动员的质量不变,高度变小,速度变大,若不考虑摩擦和空气阻力,运动员所受的重力做功,使重力势能转化为动能。
(2)运动员由位置B到C和位置C到D的运动过程中是由低处向高处运动,克服重力做功,动能转化为重力势能,在这两个阶段重力势能增加,故选②③。
(3)A.在DE段运动员受重力作用,故A错误;
B.在BC段,运动员受到重力和轨道施加的弹力作用,此弹力始终与运动员运动方向垂直,所以弹力不做功,故B正确
C.运动员在D点有水平速度,故C错误;
D.A到E的全过程中,运动员质量不变,高度有升有降,所以重力势能不是一直减少,速度有时变大有时变小,动能也是有增有减,故D错误。
故选B。
6.(1)0.27kg
(2)能
【详解】(1)根据G=mg可知,襄襄同学乾坤圈玩具的质量
(2)由题意知,乾坤圈对花岗岩的压强为
因此襄襄同学能打碎花岗岩。
7.(1)1×108Pa
(2)5×105N
(3)不变
【详解】(1)“蛟龙”号受到海水的压强p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa
(2)观察窗的面积S=50cm2=0.005m2
则观察窗受到的海水压力F=pS=1×108Pa×0.005m2=5×105N
(3)根据阿基米德原理,浮力F浮=ρ液V排g。当“蛟龙”号完全浸没后,排开海水的体积V排不再变化,因此浮力保持不变。
8. A 见解析
【解析】【小题1】[1][2]AC.如图所示,因为字典的重心在桌面上,所以字典对桌面的压力等于字典的重力,在推动过程中字典的重力不变,所以压力不变。又因为在推动过程中,字典与桌面的接触面积(受力面积)变大,根据压强公式 ,压力 F 不变,受力面积 S 变大,所以压强变小,故A 正确,C错误;
B.由于字典对桌面的压力不变,而字典受到的支持力与字典对桌面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以支持力也不变,故B 错误;
D.在推动字典的过程中,无论是否匀速,字典对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,根据影响摩擦力大小的因素,摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,所以摩擦力大小不变,故D 错误。
故选A。
9. 克服摩擦 行驶速度越大制动距离越长 0.66s 见解析
【详解】①[1]刹车过程中轮胎发热是由于克服摩擦力做功引起的,这个过程中机械能转化为内能。
②[2]由表中数据可知:速度由40km/ h到100km/h,对应的制动距离由8m到54m,故知:行驶速度越大制动距离越长。
③[3]以第一组数据为例40km/h≈1lm/s,反应距离是7m, 司机的反应时间为
依次计算不同速度下司机的反应时间分别为:0.65s、0.66s、0.67s、0.68s,求这几个数的平均值可得出司机的反应时间为
④[4]雨雪路滑,接触面的粗糙程度减小,摩擦力减小。汽车制动后,由于惯性仍向前运动,摩擦力越小越不易停下来,所以要减速慢行。
10.(1)逆风
(2)
(3)600m
(4)
【详解】(1)飞机选择逆风起飞较好,因为逆风时,飞机相对于空气的速度更大,能增加机翼上下表面的压强差,从而增加升力,使飞机在起飞滑跑时获得更大的相对空速。
(2)已知飞机空载质量
飞机空载时的重力
飞机对地面的压力
跑道总接触面积,可得此时对水平地面的压强
(3)已知飞机滑行速度v=10m/s,滑行时间t=1min=60s
则飞机在水面上以10m/s的速度匀速直线滑行1min距离s=vt=10m/s×60s=600m
(4)已知滑行过程所受阻力为总重的0.5倍,则飞机空载时受到的阻力
因为飞机匀速直线滑行,此次测试飞机的牵引力
则可得此次测试飞机的牵引力做功
11.(1)D
(2) 大气压 增大
(3) 小于 吸引
【详解】(1)A.尖锐的逃生锤尖是通过减小受力面积,来增大压强,故A不符合题意;
B.磨得很薄的刀刃是通过减小受力面积,来增大压强,故B不符合题意;
C.啄木鸟的尖喙是通过减小受力面积,来增大压强,故C不符合题意;
D.月球车的宽大轮子是通过增大受力面积,来减小压强,故D符合题意。
故选D。
(2)[1]吸尘器是利用了大气压来工作的,吸尘器工作时,形成负压差,利用大气压将垃圾吸到吸尘器里面,从而使地面变干净。
[2]液体内部的压强公式,所以随着深度的增大,压强会增大。
(3)[1][2]流体的压强会随着流速的增大而减小。两车之间气体流速大,所以压强小于车外侧压强。在压力差的作用下,两车会相互吸引,可能发生交通事故。
12. 500 增大 600J 80% 1500W
【详解】解:(1)由丙图可知,在1s~3s内速度不变,物体A匀速上升,又由乙图可知,在1s~3s内拉力F=500N;在0s~1s内,由丙图知,速度在变大,由乙图可知,拉力F不变,根据公式
P=Fv
可得,拉力F的功率是逐渐增大的。
(2)由乙丙两图可知,在1s~3s内拉力F=500N,重物上升的速度v=1m/s,重物上升的高度为
h=vt=1m/s×2s=2m
克服物体重力做的功为
W有=Gh=1200N×2m=2400J
由甲图知,连接动滑轮的绳子段数为3,绳子自由端移动的距离为
s=nh=3×2m=6m
拉力F做的功为
W总=Fs=500N×6m=3000J
克服动滑轮重力做的额外功为
W额=W总-W有=3000J-2400J=600J
(3)滑轮组在1s~3s内机械效率为
(4)在1s~3s内拉力F的功率为
答:(1)物体A匀速上升时,拉力F为500N;在0s~1s内拉力F的功率是逐渐增大;
(2)在1s~3s内拉力F克服动滑轮重力做的功为600J;
(3)滑轮组在1s~3s内机械效率是80%;
(4)在1s~3s内拉力F的功率是1500W。
13.(1) 不变 上浮
(2)
(3)
(4)不能,见解析
【详解】(1)[1][2]当满载的漯河舰从长江驶入大海时,漯河舰始终处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,故漯河舰受到的浮力不变。长江水的密度小于大海水的密度,据可知漯河舰排开长江水的体积大于排开大海水的体积,故舰身会上浮一些。
(2)河舰静止在海面上受到海水对它竖直向上的浮力。如图所示:
(3)漯河舰的满载排水量
重力
漯河舰所受海水的阻力是其总重的0.1倍,其阻力
最大航速
匀速航行时动力
它动力的功率
(4)当两舰高速并行时,舰体之间的水流通道变窄,流速加大,根据伯努利原理,流速越大处压强越小。此时两舰外侧的水流速度较小,压强较大。外侧高压会向内挤压两舰,可能导致舰体失控碰撞。故当护航编队执行护航任务时,在海上全速前进的两艘护卫舰间不能近距离并排行驶。
14.(1)增大摩擦力
(2)
(3)
【详解】(1)在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,所以汽车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了增大摩擦力。
(2)由题可知,汽车的质量
汽车的重力
汽车对地面的压力
汽车对地面的压强
(3)该车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力
因为车在水平公路上匀速行驶,所以车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则
15.(1)
(2)
(3) 小 于 见解析
【详解】(1)倒立放置时水对瓶盖的压强
(2)正立放置时矿泉水瓶内水的质量
正立放置时水的重力G水=mg=0.28kg×10N/kg=2.8N
倒立放置时瓶内水的重力不变,对桌面的压力等于瓶内水的重力,则矿泉水瓶倒立放置时对桌面的压强
(3)[1][2]倒立放置后水对瓶盖的压力小于正立放置时水对瓶底的压力。
理由:正立放置时水对瓶底的压力F1=G水,倒立放置时水对瓶盖的压力 F2 < G水,所以F2< F1
16.(1)
(2)
(3)硬度大
(4)见解析
【详解】(1)探索三号科考船满载时排水量约,因轮船漂浮,则所受的浮力
(2)船底距水面时,船底受到海水的压强
(3)因为减摇鳍工作时要能够抵抗海浪巨大的冲击力且不易损坏,所以制作减摇鳍的材料应具备硬度大的特性。
(4)有可能。根据漂浮条件,“探索三号” 搭载载人潜水器时处于漂浮状态,浮力等于重力。海水密度减小同时放出多个潜水器,若浮力的减小量等于潜水器离开带来的重力的减小量,则科考船依然保持在原吃水线平衡。
17.(1)D
(2) 下沉 排水
【详解】(1)A.深海海水压强极大,核潜艇外壳需要用硬度大的特种钢材承受水压,故A错误;
B.核潜艇是通过改变自身重力来实现浮沉的,故B错误;
C.核潜艇漂浮和悬浮时,所受浮力都等于自身重力,但核潜艇是通过改变自身重力实现浮沉的,悬浮时的重力大于漂浮时的重力,因此悬浮时所受的浮力大于漂浮时所受的浮力,故C错误;
D.核潜艇始终完全浸没在液体中,V排不变,海水密度大于江水密度,根据,进入长江后液体密度减小,浮力变小,故D正确。
故选D。
(2)核潜艇原本匀速巡航,浮力等于重力;进入密度跃层后,海水密度突然减小,V排不变,根据,浮力突然减小,浮力小于重力,因此核潜艇会下沉。 为了让重力重新和浮力平衡,需要减小核潜艇自身重力,因此应该让水舱排水。
18.(1)
(2)40
【详解】(1)从支点分别做动力作用线和阻力作用线的垂线,垂线段即为力臂。如图所示:
(2)由杠杆平衡条件可知阻力
19.(1)B,理由见解析,5N
(2)
【详解】(1)衣服挂在B、C、D时,对应的杠杆五要素如图所示:
当衣服挂在B、C、D处时,根据杠杆平衡条件可得, A点受到的支持力FB、FC、FD分别为:
衣服挂在B处时:
衣服挂在C处时:
衣服挂在D处时:
故衣服挂在B处时,A点受到的支持最小为
(2)B点受到的拉力由衣服的重力提供,大小等于衣服的重力,方向竖直向下;阻力为墙壁施加的支持力,方向水平向右,作用点为点A,从支点O用双向箭头做出阻力的垂线,标出l2和垂直符号。作出的拉力F1及阻力臂l2,如图所示:
20.(1) 2000
(2) 省力 2500
(3)增大大活塞面积或减小小活塞面积
【详解】(1)[1]在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分,因此
即
为使液体保持静止,则在活塞B处需施加的推力为
[2]此时液体内部的压强为
(2)[1]如图丙所示,A点压力的动力臂大于阻力臂,因此手动油泵的摇把相当于省力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件
当连杆与OA垂直时,阻力臂为4cm,压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达
[3]活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,大活塞所受压力
大活塞所受压力大小等于物体的重力,因此千斤顶顶起的物体的重力为105N。
(3)根据可知,若使用相同的压力,但要举起更重的物体,对此油压千斤顶可以改良的办法有增大大活塞的面积或减小小活塞的面积。
21.(1)
(2) 平衡 见解析
【详解】(1)木箱在水平地面上做匀速直线运动,受到重力G方向竖直向下、拉力F沿绳子方向斜向上、摩擦力f的向水平向左,故这几个力的示意图如下:
(2)木箱在水平地面上做匀速直线运动,处于平衡状态,故木箱受到的这四个力是平衡的。
22.(1) 4N 0.4kg
(2)
(3)360N
【详解】(1)[1]由图中弹簧测力计可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4N,则食品的重力为,无人机匀速下降,则无人机对食品的拉力与食品的重力是一对平衡力,二者大小相等,即
[2]由可知,食品的质量
(2)智能环卫机器人停在水平路面上时,对地面的压力等于机器人的重力,即
智能环卫机器人停在水平路面上时,对地面的压强为
(3)机器人在水平路面正常工作的过程中,受到的阻力为
机器人受到的阻力与发动机提供的动力是一对平衡力,二者大小相等,则发动机需要提供的动力为
23.(1)
(2)
(3)ABC
【详解】(1)这扇闸门外侧底部受到水的压强
(2)第一闸室内的水位比上游水面低25m,因此阀门处的水位差,阀门处的压强差
已知阀门面积,压力差
(3)A. 上下水位总落差113m,单级船闸的闸门会承受巨大的水压力,对结构强度要求极高,难以实现,故A符合题意;
B. 高压环境下,阀门密封难度大幅提升,漏水风险极高,故B符合题意;
C. 大水位差会导致水流速度极快,冲击船体和设备,存在安全隐患,故C符合题意;
D. 船闸用水是独立的通航用水,不会明显影响发电用水,故D不符合题意。
故选ABC。
24.(1)大气压的存在
(2)浮力的方向始终竖直向上
(3) 浮力产生的原因
【详解】(1)乒乓球下方受到大气压向上的作用,这个作用力大于瓶内水对乒乓球向下的压力,托住乒乓球使其不会掉落,证明了大气压是存在的。
(2)矿泉水瓶倾斜后,拴住乒乓球的细线仍保持竖直方向,说明无论容器如何倾斜,浮力的方向始终竖直向上。
(3)[1]堵住瓶口之前,乒乓球下方瓶口敞开,乒乓球下表面没有水,仅上表面受到水向下的压力,不受向上的浮力,因此乒乓球静止;堵住瓶口后,乒乓球下表面聚集水,产生向上的压力,且向上的压力大于上表面向下的压力,形成向上的浮力,浮力大于重力时乒乓球上浮,该实验说明了浮力产生的原因是物体上下表面的压力差,也证明了浸在液体中的物体会受到向上的浮力。
[2]在乒乓球的重心(球心)位置,画竖直向下的线段标注重力G,再画竖直向上、长度更长的线段标注浮力。据此作图。
25.(1)164
(2)2×104Pa
(3)65.6kg
【详解】(1)由乙图可知,脚印占用小方格的数量为41,因此该脚印的面积约为
(2)容器及内部物体的总质量为4kg时,平底容器对地面的压力
则平底容器对地面的压强为
因容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明平底容器对地面的压强与小明对地面的压强相等,为2×104Pa。
(3)根据可知,小明对地面的压力为
小明的重力等于对地面的压力,即
故小明的质量为
26.(1) 5.2 5.2
(2) 5.1 5.1 0
(3) 0.1 右
【详解】(1)[1]由图乙可知,当时,重物所受拉力。
[2]由图丙可知,此时重物处于静止状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,它们大小相等方向相反,所以重物受到的摩擦力是,该摩擦力是静摩擦力。
(2)[1]由图乙可知,当时,重物所受拉力。
[2]由图丙可知,此时重物做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,它们大小相等方向相反,则重物受到的摩擦力,该摩擦力是滑动摩擦力。
[3]重物所受合力
(3)[1][2]由图乙可知,当时,重物所受拉力;而由图丙可知,此时物体在做变速直线运动,物体处于非平衡状态,水平方向受到拉力与滑动摩擦力作用,所以合力,合力的方向为水平向右。
27.(1)
(2)25
(3) 不变 变大
【详解】(1)将物体压在竖直的墙壁上处于静止状态,物体在竖直方向上受到的重力与摩擦力是一对平衡力,二力的方向相反,大小相等,重力为重25N,所以受到的摩擦力为25N,摩擦力的方向是竖直向上的,重力方向是竖直向下的,如下图所示
(2)物体在竖直方向上受到的重力与摩擦力是一对平衡力,二力的方向相反,大小相等,重力为重25N,所以受到的摩擦力为25N
(3)[1]由于重力与摩擦力是一对平衡力,大小始终相等,所以增大水平压力F,宣传牌受到的摩擦力大小将不变。
[2]由于宣传牌与墙面的接触面积不变,根据固体压强公式分析,因压力变大,则压强变大。
28.(1) begh adf
(2)B
(3)C
(4) 不变 变大 150J
【详解】(1)[1][2]在使用独轮车、扳手、大力钳和瓶盖起子时,它们的动力臂大于阻力臂,都属于省力杠杆;在使用镊子、理发剪刀、筷子时,它们的动力臂小于阻力臂,都属于费力杠杆;天平的动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆。故属于省力杠杆的是begh,属于费力杠杆的是adf。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂最长,动力最小。通过作图可知,当杠杆保持水平位置平衡时,动力F2的力臂为OA且最长,故F2最小。故B正确,ACD错误。
故选B。
(3)A.功率在数值上等于做的功与所用时间的比值,由于不知道所用的时间,机械做功多,功率不一定大,故A错误;
B.功率是表示物体做功快慢的物理量,则功率大的机械做功一定快,故B错误;
C.功率是表示物体做功快慢的物理量,则功率小的机械做功一定慢,故C正确;
D.比较机械做功的多少,既要看做功的时间,也要看机械功率的大小。不知道做功所用的时间,则功率小的机械不一定比功率大的机械做功少,故D错误。
故选C。
(4)[1][2]工人用定滑轮把50N的重物匀速提升3m,此过程中,重物的质量和速度均不变,故重物的动能不变,重物的高度增大,重力势能增大,机械能等于重力与势能的总和,故重物的机械能增大。
[3]使用定滑轮提升物体时,不计绳子重力和摩擦,根据定滑轮的使用特点可知,F=G=50N
s=h=3m
则拉力做的功为
29. 6N 0.6×103kg/m3 2∶5
【详解】解:(1)[1]正方体木块的体积
V=(0.1m)3=1×10-3m3
排开水的体积
V排=(1-)V=V=×1×10-3m3=6×10-4m3
木块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
(2)[2]木块漂浮,由漂浮条件得到木块的重力
G=F浮=6N
木块的密度
=0.6×103kg/m3
(3)[3]将木块露出水面的部分切除,剩余木块的重力G剩,放入水中静止时,处于漂浮状态,则浮力
F浮1= G剩
ρ水gV排1=ρgV剩
露出水面的体积和浸入水中的体积之比
木块露出水面的质量与其剩余总质量的比值
30.(1)等于
(2) 8.1×104 增大大活塞的面积
(3)1∶50
(4)4
【详解】(1)根据帕斯卡定律可知,液压机是密封的,能够大小不变的向各个方向传递压强,所以液体对大活塞的压强等于液体对小活塞的压强。
(2)[1][2]由于密闭液体能够大小不变的向各个方向传递压强,所以,
代入数据得
解得F大=8.1×104N
在活塞受到的压强不变时,根据F=pS可知,可以通过增大大活塞的面积来增大液压机的压力级别。
(3)某液压机的大活塞横截面积是小活塞的50倍,由于两个活塞的运动距离与它们的横截面积成反比,所以在使用过程中,大、小活塞运动的距离之比为1∶50。
(4)物体对活塞B受到的压强为
根据可知,这部分压强会让左、右两液柱产生的高度差为
设右边液柱下降的高度为hB,则右边下降液柱的体积为V右=SBhB,设左边液柱上升的高度为hA,则左边上升液柱的体积为V左=SAhA,右边下降液柱的体积等于左边上升液柱的体积,即SAhA=SBhB,则hA×10cm2=hB×200cm2
所以hA=20hB,又因为hA+hB=4.2m
即
解得hA=4m
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