精品解析:山东省滨州市滨城区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
2026-06-01
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 滨州市 |
| 地区(区县) | 滨城区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.28 MB |
| 发布时间 | 2026-06-01 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58150706.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024~2025学年度第二学期期末质量检测
八年级物理试题(A)
温馨提示:
1.本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
2.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试题卷和答题卡规定的位置上。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答案写在试卷上无效。
4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,选划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量单位。压强的国际单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的( )
A. 牛顿 B. 帕斯卡
C. 托里拆利 D. 阿基米德
2. 如图所示,在提袋子的过程中,人手受到一个向下的拉力,这个力的施力物体是( )
A. 人 B. 绳子 C. 袋子 D. 地球
3. 题图为“F1”赛道局部路段示意图,为了保障车手的安全,赛道的某些位置需要加设防护设施,图中最需要加设防护设施的是( )
A. M处 B. N处 C. P处 D. Q处
4. 下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法不正确的是( )
A. “场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来是因为稻粒具有惯性
B. “赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力
C. “透火焙干”中把湿纸贴在墙上利用了湿纸受到摩擦力
D. 挂上重物后弓发生形变,说明力可以改变物体的形状
5. 下列应用中,属于减小压强的是( )
A. 蚊子的细长口器 B. 锋利的篆刻刀
C. 轨道下宽大的枕木 D. 尖锐的破窗锤
6. “海姆立克急救法”用于抢救气管异物堵塞,被称为“生命的拥抱”。如图所示,急救者从背后环抱患者,用力快速挤压患者的腹腔,上推隔膜,挤压胸腔,促使异物排出。上推患者的隔膜时,胸腔容积( )
A. 缩小,胸腔内气压大于外界大气压 B. 缩小,胸腔内气压小于外界大气压
C. 扩大,胸腔内气压大于外界大气压 D. 扩大,胸腔内气压小于外界大气压
7. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲:铅笔受到两手指的压力处于静止,两手指受到的压力大小相等,受到的压强大小也相等
B. 乙:三峡船闸是利用连通器的原理来实现船只的顺利通行
C. 丙:马德堡半球实验精确地测出大气压强的数值
D. 丁:往B管吹气,A管液面上升是因为A管上端空气流速变大,压强变大了
8. 如下图所示,物体没有受到浮力的是( )
A. 河里的桥墩 B. 水面的白天鹅 C. 沉入杯底的小球 D. 水中的游鱼
9. 如图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为10N。则下列说法正确的是( )
A. 浸没时物体在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力
B. 浸没时物体受到的液体压力的合力方向竖直向下
C. 浸没时物体受到的液体压力的合力为2N
D. 剪断连接测力计的绳子,物体将下沉,此过程中浮力减小
10. 下列生活中的杠杆,属于费力杠杆的是( )
A. 剪铁皮的剪刀 B. 起瓶盖的起子
C. 筷子 D. 抽水机的手柄
11. 高空抛物属于违法行为,将一枚50 g的鸡蛋从不同高度抛下对人体造成的伤害程度如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 鸡蛋在下落时,动能增大,重力势能减小
B. 鸡蛋在下落时,重力势能转化为动能
C. 由图可知,质量相同的鸡蛋,高度越高,重力势能越小
D. 鸡蛋从8楼抛下到达地面时,重力做的功约为10 J
12. 滑雪运动是一项既有趣又对身体有益的活动,图甲中滑雪者从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是滑雪者在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是( )
A. 全过程滑雪者的动能在E点时最大
B. 全过程滑雪者的重力势能一直在减小
C. B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D. 全过程滑雪者的机械能保持不变
13. 石碾(niǎn)是我国历史悠久的传统农业生产工具,能够对收获的粮食进行破碎、去壳等加工。如图为小朋友在游乐园体验推石碾乐趣的情景。下列说法正确的是( )
A. 图中被推动的石碾属于费力杠杆
B. 手距离石碾中心越远,推动石碾越费力
C. 石碾碾碎粮食,说明力可以改变物体的形状
D. 停止用力,石碾就会停下来,说明力是维持物体运动的原因
14. 物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计),自制一个简易密度计。分别放入盛有不同液体的甲、乙两个相同的烧杯中,静止时两液面相平。以下判断正确的是( )
A. 密度计在甲、乙两个烧杯中所受浮力相等
B. 密度计在甲烧杯中排开液体的质量较大
C. 甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
D. 甲烧杯底部受到的液体压力等于乙烧杯底部受到的液体压力
15. 装修师傅用如图所示的装置,将重为150N的建材从地面匀速运送到离地12m高处,所用时间为50s。已知动滑轮重为50N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动距离为36m B. 工人做的总功为1800J
C. 工人的功率为60W D. 该滑轮组的机械效率为75%
二、填空与作图题(本题共5小题,填空每空1分,作图2分,共15分。)
16. 如图甲所示,两位同学用200N的水平推力推重为500N的木箱,没有推动,此时木箱受到的合力为 ___________ N;在木箱的底部垫上几根圆木后,便能轻松地推动木箱了,如图乙所示,这是通过 ___________ 的方法来减小摩擦力的。
17. 如图所示活塞式抽水机的工作原理:当活塞从圆筒底部被提起时,阀门 A___________,地下水在__________的作用下推开阀门 B,进入l圆筒中。当压下活塞时,阀门 B 被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门__________进入圆筒的上部。再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。同时,低处的水又在大气压的作用下推开阀门 B而进入圆筒。这样,活塞不停地上下移动,水就连续流出。
18. 小明把盛热水的烧杯放水平桌面上,将干红枣放入烧杯中,漂浮在水面,如图甲所示。由于不断吸水,红枣过一段时间后静止在水中,如图乙所示;再过一段时间后就沉到杯底,如图丙所示。甲图中红枣的重力______排开热水的重力,甲图中烧杯对桌面的压强______丙图中烧杯对桌面的压强,甲图中液面高度______乙图中液面高度。(不考虑蒸发的影响,均选填“大于/等于/小于”)
19. 如图所示是某高架桥梁横截面的示意图。桥面可视作一个杠杆,货车因超重导致桥面发生侧翻,此时支点是______(选填“A”或“B”)。若货车沿大桥______(选填“内”或“外”)侧车道行驶,桥面侧翻可能就不会发生。轿车静止时与桥面的接触面积为,轿车总重为,轿车对桥面的压强为______Pa。
20. 对简单机械的巧妙应用从我国古代就已经开始了。如图,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子。
(1)安装在城墙顶上的滑轮的作用是_______;
(2)吊桥在逐渐拉升的过程中,拉力F与拉力的力臂的乘积将_______(选填“变小”“变大”或“不变”);
(3)请在图中画出提升吊桥的拉力F的力臂。
三、实验探究题(本题共4个小题,共30分)
21. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿 _______方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 _______弹簧测力计的示数(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 _______有关;
(3)在甲实验中,当拉力为1.5N时,木块做匀速直线运动,若拉力增大为2N,则木块所受的摩擦力 _______2N(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论:________。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用图中的 _____类型的鞋;
(5)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是 _______(选填“正确”或“错误”)的。理由是 ________;
(6)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程s﹣时间t图象如图戊所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1_____F2(选“>”“<”或“=”)。
22. 茫茫白雪中,体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地上行走,陷入雪中的情景不同,如图1所示。小滨同学想:压力的作用效果与哪些因素有关呢?他做出如下猜想:
猜想一:压力的作用效果与压力的大小有关;
猜想二:压力的作用效果与受力面积的大小有关。
为了验证猜想,他选用一个长方体木块、三个相同的砝码及海绵进行探究,实验过程如图2所示。请你完成下列内容:
(1)实验中,他是通过观察_______来比较压力作用效果的,这种物理学的研究方法叫_______;
(2)根据图2甲、乙两图,可初步得出结论:_______一定,_______越大,压力的作用效果越明显。
(3)小滨用图2甲、丙两图探究猜想二,应在图2丙图木块上放_______个砝码;
(4)如图3甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F缓慢推动长木板,直至图3乙所示的位置。在此过程中,长木板对桌面的压力_______,压强_______(均选填“减小”、“不变”或“增大”)。
23. 在探究“影响浮力大小的因素”时,小明设计了如图所示的实验步骤:
(1)物体浸没在水中所受浮力为_______N,物体的体积为_______。
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”);分析_______两次实验可得:物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)小明发现物体浸没在不同液体中,弹簧测力计的示数会不同,从而得出:物体所受的浮力大小与_______有关。若把弹簧测力计的刻度改成相应的液体密度值,制作成“密度计”,该“密度计”的刻度分布是_______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)小明探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他用薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①分析可知,第一次铁片受到的浮力_______第二次铁片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,他得出错误结论的原因是:只关注了铁片形状的改变,忽视了_______对浮力大小的影响。
24. 图甲、乙、丙是小李利用刻度均匀的均质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重0.5 N)
(1)实验前杠杆静止在如图甲所示位置,该杠杆处于_______(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);
(2)要调整杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)移动。如图乙所示,在B点处施加一个竖直向下的3 N拉力时,杠杆仍然在水平位置平衡,当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如果小李又进行了如图丙所示的探究,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆仍然处于水平位置平衡时,测出数据得出的结论与杠杆平衡条件不相符,其原因是:_______;
(4)小李利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件(图丁所示),铅笔水平平衡后,不小心将前端的铅笔芯弄断了,她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到右端细线处固定,松手后铅笔_______(填字母序号);
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡
(5)学习了功的知识后,小李回看表格中记录的数据,她想能否将“”中的单位“N·m”换成“J”。根据功的定义,你觉得可以换吗?并说明理由:_______。
四、综合应用题(本题共3小题,共25分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
25. 如图是我国国产“运-20”运输机,其最大起飞重量为220t,最大飞行速度为720 km/h。满载的“运-20”在滑行道上匀速直线滑行时,受到的升力始终为飞机总重力的0.5倍,所有轮胎与地面总接触面积为4.4m2;飞机以最大飞行速度在空中匀速直线飞行时,受到的阻力为。请你解答下列问题:(g取10 N/ kg)
(1)在图上画出该飞机静止在地面时所受重力的示意图(O为重心)。
(2)求该飞机满载时在滑行道上匀速直线滑行时对地面的压强。
(3)若该飞机以最大飞行速度在空中匀速直线飞行了5min,飞行距离是多少?
(4)结合第(3)问,求发动机牵引力的功率。
26. 如图所示,烧杯中盛有深度为15 cm的水,一块重0.22 N、密度为的塑料块沉于杯底(非紧密接触),长方体塑料块高5 cm。
(1)该塑料块上表面受到水的压强是多少?
(2)该塑料块浸没在水中时所受的浮力是多少?
(3)若该塑料块在盐水中是漂浮的,浸在盐水中的体积是塑料块总体积的90%,则盐水的密度是多少?(g取10N/kg)
27. 桔槔(jié gāo)是中国古代的一种汲水工具,如图甲所示,直杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,一端用绳子与水桶相连,另一端绑上或悬上一块重石头。当要汲水时,人用力向下拉绳子,使水桶下降到水面以下并让水进入水桶。当水桶装满水后,人向上拉动绳子,就可让绑重石端的位置下降,同时将提水的容器中的水提升。
(1)桔槔本质上是一种_______(填简单机械名称);
(2)使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,末端重物不改变其位置的情况下,其质量应_______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)有同学说桔槔另一端绑上的大石头越重越好,你的看法是:_______;
(4)图乙是桔槔的模型,若,,空水桶重20 N,水桶最大装水量200 N,要使提水时用力最小,石头重为多少最合适?(请写出设计思路及解题过程。)
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2024~2025学年度第二学期期末质量检测
八年级物理试题(A)
温馨提示:
1.本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
2.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试题卷和答题卡规定的位置上。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答案写在试卷上无效。
4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,选划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量单位。压强的国际单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的( )
A. 牛顿 B. 帕斯卡
C. 托里拆利 D. 阿基米德
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿是国际单位制中力的单位,故A不符合题意;
B.帕斯卡是国际单位制中压强的单位,故B符合题意;
CD.国际单位制中,没有用托里拆利和阿基米德来命名物理量的单位,故CD不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,在提袋子的过程中,人手受到一个向下的拉力,这个力的施力物体是( )
A. 人 B. 绳子 C. 袋子 D. 地球
【答案】B
【解析】
【详解】在提袋子的过程中,手与绳子接触,人手受到一个向下的拉力,这个力的施力物体是绳子,即绳子给手施加一个向下的拉力。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 题图为“F1”赛道局部路段示意图,为了保障车手的安全,赛道的某些位置需要加设防护设施,图中最需要加设防护设施的是( )
A. M处 B. N处 C. P处 D. Q处
【答案】A
【解析】
【详解】赛车具有惯性,即保持运动状态不变的性质,在M处向左转,有向右冲出道路的趋势;在P处向左转,有向右冲出道路的趋势;在N处向右转,有向左冲出道路的趋势;在Q处沿直线运动,没有向侧方冲出道路的趋势;所以,图中最需要加设防护设施的是M处,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法不正确的是( )
A. “场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来是因为稻粒具有惯性
B. “赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力
C. “透火焙干”中把湿纸贴在墙上利用了湿纸受到摩擦力
D. 挂上重物后弓发生形变,说明力可以改变物体的形状
【答案】B
【解析】
【详解】A.当摔打稻秆时,稻粒和稻杆一起运动,当稻杆由运动变为静止时,稻粒由于惯性继续向下运动,就从稻秆下脱落下来,这是利用稻粒的惯性,故A正确,不符合题意;
B.“赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力作用在两个物体上,是相互作用力,不是平衡力,故B错误,符合题意;
C.“透火焙干”中把湿纸贴在热墙上,墙壁对它的摩擦力和它的重力是平衡力,使湿纸贴在墙上保持静止,故C正确,不符合题意;
D.挂上重物后弓发生形变,弓受到了拉力作用,形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故D正确,不符合题意。
故选B。
5. 下列应用中,属于减小压强的是( )
A. 蚊子的细长口器 B. 锋利的篆刻刀
C. 轨道下宽大的枕木 D. 尖锐的破窗锤
【答案】C
【解析】
【详解】A.蚊子的细长口器,在压力一定时,减小了受力面积,增大了压强,故A不符合题意;
B.篆刻刀,在压力一定时,减小了受力面积,增大了压强,故B不符合题意;
C.火车轨道下的枕木,在压力一定时,增大了受力面积,减小了压强,故C符合题意;
D.破窗锤,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,容易扎进去,故D不符合题意。
故选C。
6. “海姆立克急救法”用于抢救气管异物堵塞,被称为“生命的拥抱”。如图所示,急救者从背后环抱患者,用力快速挤压患者的腹腔,上推隔膜,挤压胸腔,促使异物排出。上推患者的隔膜时,胸腔容积( )
A. 缩小,胸腔内气压大于外界大气压 B. 缩小,胸腔内气压小于外界大气压
C. 扩大,胸腔内气压大于外界大气压 D. 扩大,胸腔内气压小于外界大气压
【答案】A
【解析】
【详解】对成年人进行急救时,快速向后上方挤压其上腹部,会使胸腔容积缩小,导致肺内气压增大,肺内气压大于外界大气压,迫使肺内的异物排出。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲:铅笔受到两手指的压力处于静止,两手指受到的压力大小相等,受到的压强大小也相等
B. 乙:三峡船闸是利用连通器的原理来实现船只的顺利通行
C. 丙:马德堡半球实验精确地测出大气压强的数值
D. 丁:往B管吹气,A管液面上升是因为A管上端空气流速变大,压强变大了
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图:铅笔静止时,两手指对铅笔的压力大小相等(作用力与反作用力),但由于受力面积不同,根据压强公式,两手指受到的压强不相等,故A错误;
B.乙图:三峡船闸确实利用了连通器原理。当闸室与上游或下游水位相平时,闸门打开,船只得以通行。这是连通器原理的典型应用,故B正确;
C.丙图:马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,但并没有精确测量大气压的数值。历史上首次精确测量大气压的是托里拆利实验,故C错误;
D.丁图:往B管吹气时,A管上端空气流速增大,根据伯努利原理,该处气压会减小,导致A管液面上升。选项中说"压强变大"是错误的,故D错误。
故选B。
8. 如下图所示,物体没有受到浮力的是( )
A. 河里的桥墩 B. 水面的白天鹅 C. 沉入杯底的小球 D. 水中的游鱼
【答案】A
【解析】
【详解】A.河里的桥墩底部与河底紧密接触,其下表面没有受到水向上的压力,根据浮力产生的原因(浸在液体中的物体受到向上和向下的压力差 ),所以桥墩没有受到浮力作用,故A符合题意;
B.水面的白天鹅受到水向上的浮力,浮力等于白天鹅的重力,使其能漂浮在水面上,故B不符合题意;
C.沉入杯底的小球,其上下表面受到水的压力不同,存在压力差,所以小球受到浮力作用,故C不符合题意;
D.水中的游鱼受到水向上的浮力,故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示,半球形物体重12N,浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为10N。则下列说法正确的是( )
A. 浸没时物体在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力
B. 浸没时物体受到的液体压力的合力方向竖直向下
C. 浸没时物体受到的液体压力的合力为2N
D. 剪断连接测力计的绳子,物体将下沉,此过程中浮力减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.浮力是物体所受液体压力的合力,因此考虑浮力时,不能再考虑液体的压力,故A错误;
B.浸没时物体受到的液体压力的合力方向竖直向上,即为物体受到的浮力,故B错误;
C.根据称重法可得,物体受到的浮力为
由浮力产生的原因可知,物体受到的浮力等于浸没时物体受到的液体压力的合力,因此合力等于浮力为2N,故C正确;
D.剪断连接测力计的绳子,物体不受绳子的拉力,物体会下沉,下沉过程中由于液体的密度、物体浸在液体中的体积不变,则浮力不变,故D错误。
故选C。
10. 下列生活中的杠杆,属于费力杠杆的是( )
A. 剪铁皮的剪刀 B. 起瓶盖的起子
C. 筷子 D. 抽水机的手柄
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.剪铁皮的剪刀、桥瓶盖的起子、抽水机手柄在使用过程中,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,属于省力杠杆,故ABD不符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,属于费力杠杆,故C符合题意。
故选C。
11. 高空抛物属于违法行为,将一枚50 g的鸡蛋从不同高度抛下对人体造成的伤害程度如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 鸡蛋在下落时,动能增大,重力势能减小
B. 鸡蛋在下落时,重力势能转化为动能
C. 由图可知,质量相同的鸡蛋,高度越高,重力势能越小
D. 鸡蛋从8楼抛下到达地面时,重力做的功约为10 J
【答案】C
【解析】
【详解】A.鸡蛋下落时,质量不变,速度增大,所以动能增大;高度减小,所以重力势能减小,故A正确,不符合题意;
B.鸡蛋下落时,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故B正确,不符合题意;
C.重力势能的大小与质量和高度有关,质量相同的鸡蛋,高度越高,重力势能越大,不是越小,故C错误,符合题意;
D.鸡蛋重力为
8楼高度约20m,鸡蛋从8楼抛下到达地面时,重力做的功约为
故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 滑雪运动是一项既有趣又对身体有益的活动,图甲中滑雪者从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是滑雪者在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是( )
A. 全过程滑雪者的动能在E点时最大
B. 全过程滑雪者的重力势能一直在减小
C. B点重力势能的大小等于E点动能的大小
D. 全过程滑雪者的机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,全过程滑雪者的动能在C点时最大,故A错误;
B.滑雪者质量不变,从B点到C点,高度降低,重力势能减小,从C点到D点,高度升高,重力势能增大,从D点到E点,高度降低,重力势能减小,故B错误;
C.由图乙可知,B点重力势能大于E点重力势能,故C正确;
D.在这个过程中,由于存在摩擦等阻力,滑雪者的机械能会有部分转化为内能,机械能减小,故D错误。
故选C。
13. 石碾(niǎn)是我国历史悠久的传统农业生产工具,能够对收获的粮食进行破碎、去壳等加工。如图为小朋友在游乐园体验推石碾乐趣的情景。下列说法正确的是( )
A. 图中被推动的石碾属于费力杠杆
B. 手距离石碾中心越远,推动石碾越费力
C. 石碾碾碎粮食,说明力可以改变物体的形状
D. 停止用力,石碾就会停下来,说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【解析】
【详解】A.石碾被推动的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B.手距离石碾中心越远,动力臂越大,所需的推力越小,推动石碾越省力,故B错误;
C.粮食被石碾碾碎,粮食的形状发生变化,所以是力改变了物体的形状,故C正确;
D.由牛顿第一定律可知,物体的运动不需要力来维持,停止用力,石碾就会停下来,是因为石碾受到了阻力,故D错误。
故选C。
14. 物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计),自制一个简易密度计。分别放入盛有不同液体的甲、乙两个相同的烧杯中,静止时两液面相平。以下判断正确的是( )
A. 密度计在甲、乙两个烧杯中所受浮力相等
B. 密度计在甲烧杯中排开液体的质量较大
C. 甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
D. 甲烧杯底部受到的液体压力等于乙烧杯底部受到的液体压力
【答案】A
【解析】
【详解】A.密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力等于自身重力,即,因为密度计的重力不变,所以它在甲、乙两种液体中受到的浮力相等,故A正确;
B.根据阿基米德原理,
因为,所以,即密度计在甲、乙中排开液体的质量相等,故B错误;
C.从图中可以看出,密度计在甲液体中浸入的体积更大,即,根据,在相等时,越大,越小,所以,故C错误;
D.两液面相平,即液体深度h相同,根据液体压强公式,因为,所以,又因为烧杯底面积S相同,根据,可知,故D错误。
故选A。
15. 装修师傅用如图所示的装置,将重为150N的建材从地面匀速运送到离地12m高处,所用时间为50s。已知动滑轮重为50N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动距离为36m B. 工人做的总功为1800J
C. 工人的功率为60W D. 该滑轮组的机械效率为75%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,承担物重的绳子段数为,则绳子自由端移动的距离为,故A错误;
B.不计滑轮组的绳重和摩擦,此时的拉力为
则工人做的总功为,故B错误;
C.由可得,工人的功率为,故C错误;
D.工人做的有用功为克服建材重力做的功,则有用功为
所以该滑轮组的机械效率为,故D正确。
故选D。
二、填空与作图题(本题共5小题,填空每空1分,作图2分,共15分。)
16. 如图甲所示,两位同学用200N的水平推力推重为500N的木箱,没有推动,此时木箱受到的合力为 ___________ N;在木箱的底部垫上几根圆木后,便能轻松地推动木箱了,如图乙所示,这是通过 ___________ 的方法来减小摩擦力的。
【答案】 ①. 0 ②. 用滚动代替滑动
【解析】
【详解】[1]由于木箱没有被推动静止,即处于平衡状态,所以水平方向上合力为零。
[2]若在木箱下垫几根圆木,滑动摩擦力变为滚动摩擦力,摩擦力减小,这是通过用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力的。
17. 如图所示活塞式抽水机的工作原理:当活塞从圆筒底部被提起时,阀门 A___________,地下水在__________的作用下推开阀门 B,进入l圆筒中。当压下活塞时,阀门 B 被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门__________进入圆筒的上部。再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。同时,低处的水又在大气压的作用下推开阀门 B而进入圆筒。这样,活塞不停地上下移动,水就连续流出。
【答案】 ①. 关闭 ②. 大气压 ③. A
【解析】
【详解】[1][2]由图知道,下压活塞式抽水机的压柄,活塞向上提起时,阀门A在上方水的作用下关闭,活塞下面的空气变稀薄,其内部气压小于外界大气压,下方的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒中。
[3]当压下活塞时,阀门B受水的压力而关闭,水不能向下流,于是就冲开阀门A进入圆筒的上部。再提起活塞时,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来。
18. 小明把盛热水的烧杯放水平桌面上,将干红枣放入烧杯中,漂浮在水面,如图甲所示。由于不断吸水,红枣过一段时间后静止在水中,如图乙所示;再过一段时间后就沉到杯底,如图丙所示。甲图中红枣的重力______排开热水的重力,甲图中烧杯对桌面的压强______丙图中烧杯对桌面的压强,甲图中液面高度______乙图中液面高度。(不考虑蒸发的影响,均选填“大于/等于/小于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 等于 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]根据阿基米德原理,,甲图中红枣漂浮,则,所以,即甲图中红枣的重力等于排开热水的重力。
[2]因为红枣、水和烧杯的总重力不变,对水平面的压力不变,又因为受力面积相同,根据可知甲图中烧杯对桌面的压强等于丙图中烧杯对桌面的压强。
[3]红枣、水的总重力不变,则甲乙中水对烧杯底部的压力相同,根据可知水对烧杯底部的压强相同,根据可知甲乙图中液面高度相同。
19. 如图所示是某高架桥梁横截面的示意图。桥面可视作一个杠杆,货车因超重导致桥面发生侧翻,此时支点是______(选填“A”或“B”)。若货车沿大桥______(选填“内”或“外”)侧车道行驶,桥面侧翻可能就不会发生。轿车静止时与桥面的接触面积为,轿车总重为,轿车对桥面的压强为______Pa。
【答案】 ①. A ②. 内 ③.
【解析】
【详解】[1][2]由于货车严重超载,桥面将绕支撑点A逆时针转动,故支点为A;此时杠杆的动力为F货,动力臂为l1,阻力为G桥,阻力臂为l2,当F货l1>G桥l2时,杠杆不再平衡,杠杆会沿逆时针转动,发生侧翻;若货车沿大桥内侧车道行驶时,动力臂l1会变小,F货l1也会变小,桥面侧翻可能就不会发生。
[3]轿车对桥面的压强为
20. 对简单机械的巧妙应用从我国古代就已经开始了。如图,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子。
(1)安装在城墙顶上的滑轮的作用是_______;
(2)吊桥在逐渐拉升的过程中,拉力F与拉力的力臂的乘积将_______(选填“变小”“变大”或“不变”);
(3)请在图中画出提升吊桥的拉力F的力臂。
【答案】(1)改变力的方向
(2)变小 (3)
【解析】
【小问1详解】
图中城墙顶的滑轮不随吊桥移动,是定滑轮,定滑轮不省力,作用是改变力的方向,方便人在另一侧施力拉升吊桥。
【小问2详解】
吊桥可看作杠杆,支点为B,根据杠杆平衡条件可得
即拉力和拉力力臂的乘积等于吊桥重力和重力力臂的乘积。吊桥重力不变,拉升吊桥过程中,重心逐渐靠近支点B,阻力臂逐渐变小,因此变小,对应拉力与拉力力臂的乘积也变小。
【小问3详解】
过拉力F的作用点沿拉力的方向画力的作用线,从支点B向力的作用线作垂线,垂线段的距离即为拉力F的力臂。
三、实验探究题(本题共4个小题,共30分)
21. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,弹簧测力计必须沿 _______方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 _______弹簧测力计的示数(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 _______有关;
(3)在甲实验中,当拉力为1.5N时,木块做匀速直线运动,若拉力增大为2N,则木块所受的摩擦力 _______2N(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论:________。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用图中的 _____类型的鞋;
(5)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是 _______(选填“正确”或“错误”)的。理由是 ________;
(6)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程s﹣时间t图象如图戊所示。若用F1和F2分别表示0~t1和t1~t2时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1_____F2(选“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. 水平 ②. 等于 ③. 压力 ④. 小于 ⑤. 见解析 ⑥. A ⑦. 错误 ⑧. 没有控制压力大小相同 ⑨. =
【解析】
【详解】(1)[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
(3)[4]在甲实验中,当拉力为1.5N时,木块做匀速直线运动,摩擦力和拉力大小相等,摩擦力大小是1.5N,若拉力增大为2N,根据滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,则木块所受到的摩擦力还是1.5N,小于2N。
(4)[5][6]乙、丙两图接触面粗糙程度不同,压力相同、弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力大小不相同,可得结论:压力大小相同时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该底面粗糙的鞋子,选用图中的A类型的鞋。
(5)[7][8]比较甲图和丁图所示实验可知,作用在物体表面的压力不同,接触面的面积不同,摩擦力不同,所以小明认为滑动摩擦力与接触面积有关的结论是错误的,没有控制压力大小相同。
(6)[9]由图可知,木块在0~tl和t1~t2内运动的路程和时间均成正比,说明木块在0~tl和t1~t2内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。
22. 茫茫白雪中,体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地上行走,陷入雪中的情景不同,如图1所示。小滨同学想:压力的作用效果与哪些因素有关呢?他做出如下猜想:
猜想一:压力的作用效果与压力的大小有关;
猜想二:压力的作用效果与受力面积的大小有关。
为了验证猜想,他选用一个长方体木块、三个相同的砝码及海绵进行探究,实验过程如图2所示。请你完成下列内容:
(1)实验中,他是通过观察_______来比较压力作用效果的,这种物理学的研究方法叫_______;
(2)根据图2甲、乙两图,可初步得出结论:_______一定,_______越大,压力的作用效果越明显。
(3)小滨用图2甲、丙两图探究猜想二,应在图2丙图木块上放_______个砝码;
(4)如图3甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F缓慢推动长木板,直至图3乙所示的位置。在此过程中,长木板对桌面的压力_______,压强_______(均选填“减小”、“不变”或“增大”)。
【答案】(1) ①. 海绵凹陷程度 ②. 转换法
(2) ①. 受力面积 ②. 压力 (3)1##一
(4) ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
压力的作用效果无法直接观察,实验中通过海绵的凹陷程度(或海绵的形变程度)来间接反映压力的作用效果,凹陷越深,说明压力的作用效果越强;这种将不易直接观测的物理量,转换为易观测的物理量的研究方法,叫做转换法。
【小问2详解】
图2甲、乙两图中,木块与海绵的接触面积(受力面积)相同,只有压力大小不同,且乙图海绵凹陷更明显;根据控制变量法,控制受力面积不变,改变压力大小,由此得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
【小问3详解】
用图2甲、丙两图探究猜想二时,需用控制变量法,控制压力大小相同,只改变受力面积;甲图中木块上放了1个砝码,为保证丙图与甲图的压力大小相同,丙图木块上也应放1个砝码。
【小问4详解】
在水平桌面上推动长木板,长木板对桌面的压力等于自身重力,即其对桌面的压力始终不变;当长木板的一部分被推出桌面时,与桌面的接触面积减小,即受力面积减小;此时,长木板对桌面的压强会增大。
23. 在探究“影响浮力大小的因素”时,小明设计了如图所示的实验步骤:
(1)物体浸没在水中所受浮力为_______N,物体的体积为_______。
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”);分析_______两次实验可得:物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)小明发现物体浸没在不同液体中,弹簧测力计的示数会不同,从而得出:物体所受的浮力大小与_______有关。若把弹簧测力计的刻度改成相应的液体密度值,制作成“密度计”,该“密度计”的刻度分布是_______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)小明探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他用薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①分析可知,第一次铁片受到的浮力_______第二次铁片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,他得出错误结论的原因是:只关注了铁片形状的改变,忽视了_______对浮力大小的影响。
【答案】(1) ①. 1 ②.
(2) ①. 无关 ②. b、c
(3) ①. 液体密度 ②. 均匀
(4) ①. 小于 ②. 物体排开液体的体积
【解析】
【小问1详解】
[1]由A图可知,物体的重力,C图中,物体浸没在水中,测力计示数,由称重法可知,物体浸没在水中所受浮力为
[2]物体浸没在水中时受到的浮力为1N,此时物体的体积等于物体排开水的体积,即物体体积为
【小问2详解】
[1]c、d两图中,物体浸没在同种液体中,排开液体的体积相等,浸入深度不同,测力计示数相同,根据称重法可知,浮力大小相同,所以分析a、c、d三次实验可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,需控制液体密度相同,排开液体的体积不同,故选b、c两图。由于b、c两图测力计示数不同,根据称重法可知,浮力大小不同,所以浮力大小与物体排开液体的体积有关。
【小问3详解】
[1]将物体浸没在不同液体中,弹簧测力计的示数会不同,物体重力不变,根据称重法可知,物体所受的浮力大小与液体密度有关。
[2]把物体浸没在不同液体中,物体排开液体的体积不变,物体的重力不变,则弹簧测力计示数,弹簧测力计示数与ρ液成线性关系变化,所以把测力计的刻度改成相应的液体密度值,该“密度计”的刻度分布是均匀的。
【小问4详解】
[1]将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底,由沉浮条件可知,铁片受到的浮力小于铁片的重力;将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上,由沉浮条件可知,铁片受到的浮力等于铁片的重力,所以第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。
[2]铁片下沉至杯底和铁片弯成“碗状”漂浮在水面上,铁片排开水的体积不同,所以只关注了铁片形状的改变,忽视了物体排开液体体积对浮力大小的影响,所以得出错误结论。
24. 图甲、乙、丙是小李利用刻度均匀的均质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重0.5 N)
(1)实验前杠杆静止在如图甲所示位置,该杠杆处于_______(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);
(2)要调整杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)移动。如图乙所示,在B点处施加一个竖直向下的3 N拉力时,杠杆仍然在水平位置平衡,当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如果小李又进行了如图丙所示的探究,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆仍然处于水平位置平衡时,测出数据得出的结论与杠杆平衡条件不相符,其原因是:_______;
(4)小李利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件(图丁所示),铅笔水平平衡后,不小心将前端的铅笔芯弄断了,她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到右端细线处固定,松手后铅笔_______(填字母序号);
A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡
(5)学习了功的知识后,小李回看表格中记录的数据,她想能否将“”中的单位“N·m”换成“J”。根据功的定义,你觉得可以换吗?并说明理由:_______。
【答案】(1)平衡状态
(2) ①. 右 ②. 变大
(3)忽视了杠杆自身重力对实验的影响
(4)A (5)功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积,所以不能把表格中单位“N·m”换成“J”。
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态定义为:杠杆静止或匀速转动,图甲中杠杆保持静止,因此属于平衡状态。
【小问2详解】
调节杠杆平衡时,平衡螺母向杠杆偏高的一侧调节,图甲中杠杆右端偏高,因此平衡螺母向右调;
拉力倾斜后,拉力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,拉力会变大。
【小问3详解】
图丙中支点在杠杆重心的右侧,杠杆自身重力会产生转动效果,影响杠杆平衡,因此测量结果与杠杆平衡条件不符。
【小问4详解】
原来铅笔平衡,断下的铅笔芯原本在前端(离支点更远,力臂更大),移动到右端细线后,铅笔芯的力臂减小,右侧总力矩小于左侧,因此左端下沉,故选A。
【小问5详解】
根据功的定义,功是力和物体在力的方向上移动距离的乘积,单位焦耳();而杠杆平衡中是力与力臂的乘积,力臂是支点到力作用线的距离,不是力移动的距离,物理意义不同,因此不能换单位。
四、综合应用题(本题共3小题,共25分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
25. 如图是我国国产“运-20”运输机,其最大起飞重量为220t,最大飞行速度为720 km/h。满载的“运-20”在滑行道上匀速直线滑行时,受到的升力始终为飞机总重力的0.5倍,所有轮胎与地面总接触面积为4.4m2;飞机以最大飞行速度在空中匀速直线飞行时,受到的阻力为。请你解答下列问题:(g取10 N/ kg)
(1)在图上画出该飞机静止在地面时所受重力的示意图(O为重心)。
(2)求该飞机满载时在滑行道上匀速直线滑行时对地面的压强。
(3)若该飞机以最大飞行速度在空中匀速直线飞行了5min,飞行距离是多少?
(4)结合第(3)问,求发动机牵引力的功率。
【答案】(1) (2)
(3)6×104m (4)
【解析】
【小问1详解】
飞机受到的重力方向竖直向下,作用点在飞机的重心,过重心做竖直向下的有向线段,标上重力的符号G,即为重力的示意图,如图
【小问2详解】
满载时的飞机在滑行道上匀速直线滑行时,对地面的压力
对地面的压强
【小问3详解】
飞机的最大飞行速度
由可知,飞行距离
【小问4详解】
飞机以最大飞行速度在空中匀速直线飞行时,牵引力和阻力是一对平衡力,牵引力
发动机牵引力做的功
发动机牵引力的功率
26. 如图所示,烧杯中盛有深度为15 cm的水,一块重0.22 N、密度为的塑料块沉于杯底(非紧密接触),长方体塑料块高5 cm。
(1)该塑料块上表面受到水的压强是多少?
(2)该塑料块浸没在水中时所受的浮力是多少?
(3)若该塑料块在盐水中是漂浮的,浸在盐水中的体积是塑料块总体积的90%,则盐水的密度是多少?(g取10N/kg)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【26题详解】
塑料块上表面深度为
上表面受到的压强为
【27题详解】
塑料块的质量为
塑料块的体积为
所以塑料块受到的浮力是
【28题详解】
塑料块在盐水中处于漂浮状态,则受到的浮力
可得
则盐水的密度为
27. 桔槔(jié gāo)是中国古代的一种汲水工具,如图甲所示,直杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,一端用绳子与水桶相连,另一端绑上或悬上一块重石头。当要汲水时,人用力向下拉绳子,使水桶下降到水面以下并让水进入水桶。当水桶装满水后,人向上拉动绳子,就可让绑重石端的位置下降,同时将提水的容器中的水提升。
(1)桔槔本质上是一种_______(填简单机械名称);
(2)使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,末端重物不改变其位置的情况下,其质量应_______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)有同学说桔槔另一端绑上的大石头越重越好,你的看法是:_______;
(4)图乙是桔槔的模型,若,,空水桶重20 N,水桶最大装水量200 N,要使提水时用力最小,石头重为多少最合适?(请写出设计思路及解题过程。)
【答案】(1)杠杆 (2)增大
(3)根据杠杆平衡条件可知,在动力臂和阻力臂一定时,阻力越大,需要的动力也就越大,所以大石头越重,人向井内放下水桶时,向下的拉力更大,所以这个说法不正确。应根据水桶和水的总重力选择合适的石头质量,使提水时最省力。
(4)240N
【解析】
【小问1详解】
桔槔是一根在力的作用下能绕固定点(竖木支撑或悬吊点)转动的硬棒。这种装置属于杠杆。
【小问2详解】
使用更大的水桶时,水的重力增大,为使杠杆平衡且更省力,根据杠杆平衡条件,在力臂不变的情况下,应增大末端重物的质量以增大重力。
【小问3详解】
略
【小问4详解】
先分析使用桔槔提水的过程:当桶中没有水时,人要用力向下拉水桶;当水桶中装满水时,人要用力向上提水桶。要使提水过程用力最小,则两次用力相同,即,可设为F。
把桔槔看作杠杆,则向下拉水桶时动力为 ,向上提水桶时动力为 , 根据杠杆平衡条件,向下拉水桶时……①
向上提水桶时……②
其中 ,
联立①②解得 , 所以石头重为240N最合适。
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