内容正文:
2025—2026学年下学期八年级期中素质调研物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 在历史长河中,许多伟大的科学家为人类的发展和社会的进步做出了重大贡献。意大利科学家_____最早用实验测量出了大气压强的值;为了纪念英国物理学家_____,人们以他的名字命名为“力”的单位(均填写科学家的名字)。
2. 胶头滴管由胶帽和玻璃滴管组成。用胶头滴管取液体时,拇指和食指挤压胶帽,胶帽扁了,说明力可以改变物体的____________;松开手指,由于____________的作用,液体就进入玻璃滴管内。如图,胶头滴管始终保持竖直静止,拇指和食指挤压胶帽,玻璃管中的液体滴出,与液体滴出前相比,手指对胶头滴管的摩擦力____________(填“变大”“变小”或“不变”)
3. “嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。若只考虑空气阻力和重力的影响,在这个过程中,由A到B段返回器的动能逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”),返回器在B点时的速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)到达C点时的速度,从A到D的全过程中返回器机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
4. 如图所示是《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上,另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连,重物通过绳子从斜面底端被匀速拉到顶端。斜面引重车中的滑轮为______(选填“定”或“动”)滑轮;若斜面长为L、高为h,物体重力为G,后轮施加在绳子上的拉力大小为F,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,该车的机械效率为η=______
5. 如图所示,放在水平面上的长木板,在水平拉力作用下以的速度向右做匀速直线运动,弹簧测力计示数为,地板对长木板的摩擦力为。不计绳重及绳与滑轮间摩擦。长木板运动通过的路程为________m,拉力的功率为________。
6. 如图所示,将两个一次性纸杯杯口向上叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气。请你猜测里面的纸杯将___________ (选填:“压得更紧”、“向上跳起”或“发生持续旋转”),你的猜测依据是:___________ 。
二、选择题(本题共8个小题,每题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7. 宇航员在失重的太空舱内可以完成的实验是( )
A. 称重法测浮力 B. 做托里拆利实验
C. 马德堡半球实验 D. 阿基米德原理实验
8. 下列生活情境中涉及到的力学原理分析正确的是( )
A. 水塔的供水系统利用连通器特点向用户供水
B. 潜水艇是靠改变浮力的大小实现上浮下潜的
C. 堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出是由于水对茶壶底的压强太小
D. 飞机的机翼上凸下平,机翼上方空气对机翼上表面的压强较大
9. 在中药房里,医生还在用传统的中药材称量工具—戥子秤。如图所示,使用时,将待测药材挂在秤盘上,用手拎住秤钮A或B(相当于支点),秤砣在秤杆上移动,当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法中正确的是( )
A. 戥子秤依据的是杠杆原理,力臂大的一侧对应的力也较大
B. 若使用了磨损的秤砣则测量值比药材真实值偏小
C. 要称50g中药,称量时挂秤砣端翘起,应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D. 使用A秤纽的最大测量值比使用B秤纽的最大测量值小
10. 用图所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则( )
A. 第一次提升重物时的机械效率较低
B. 第一次提升重物时的额外功较大
C. 第二次提升重物的重力较大
D. 第一次提升重物做的总功为3600J
11. 图甲中过山车从点出发,先后经过、、、点。图乙是过山车在、、、点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 在点时若一切外力消失,过山车将保持静止状态
B. 点到点的过程中,过山车的速度越大,惯性越大
C. 点到点的过程中,过山车的动能转化为重力势能
D. 过山车全程机械能不守恒,在点的机械能最大
12. 如图所示,一辆总质量为(含驾驶员与货物)的叉车匀速直线通过登车桥将货物搬进货仓。该登车桥可视作斜面,其长度为10m,高度为1m。已知叉车将货物从登车桥底部搬进货仓用时10s,所受牵引力恒为,取。下列说法正确的是( )
A. 牵引力所做的有用功为
B. 叉车所受的摩擦力为
C. 牵引力做功的功率为
D. 此斜面的机械效率为80%
13. 如图所示,两个完全相同的烧杯放在水平桌面上,两个烧杯中分别盛有一定体积的水和浓盐水,把两个完全相同的冰块分别放入甲、乙两烧杯的液面中,液面刚好相平,下列说法正确的是( )
A. 甲烧杯对地面的压力大于乙烧杯对地面的压力
B. 甲烧杯底部所受的液体压强小于乙烧杯底部所受的液体压强
C. 两冰块底部所受的液体压强相等
D. 冰块熔化后乙烧杯底部所受的压强变大
14. 如图所示,物体放在水平面上,我们用80N的拉力通过滑轮组使以0.2m/s的速度向左运动了2m,受到地面的摩擦力是180N,忽略绳重及滑轮的摩擦,以下说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为4m B. 该滑轮组的机械效率为75%
C. 拉力的功率为48W D. 该滑轮组的额外功为240J
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 我国传统粮食加工用的舂米工具是一个杠杆,它的结构示意图如图所示。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,杠杆自重忽略不计,请在图中画出动力的力臂和石球所受的重力。
16. 如图,小球在细绳的拉力作用下来回摆动,请画出此时图中小球所受到的力。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆静止在甲图位置,此时杠杆是______(选填“平衡”或“不平衡”)的,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)实验时改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是______;
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将______(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)如图丙所示,取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,则弹簧测力计的示数变化情况为______。
A. 变大
B. 先变大后变小
C. 变小
D. 先变小后变大
18. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动放在水平桌面上的同一小木块向前移动一段距离后停下完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1>h2=h3,mA=mB<mC。
(1)小钢球的动能大小是通过______来反映的,这种研究问题的方法叫做__________法;
(2)分析比较甲和乙两组实验可知,物体质量相同时,_________;
(3)分析比较乙和丙两组实验,B、C两球从同一斜面同一高度静止下滑的目的是____________;
(4)若桌面过于光滑,则______(选填“更利于”或“不利于”)探究得出结论;
(5)若利用这个装置探究牛顿第一定律,让同一小球从斜面的同一高度由静止滑下,小球在木板上比在毛巾上运动的距离远,小球克服木板的摩擦力做的功为W1,小球克服毛巾的摩擦力做的功为W2,则W1______W2(选填“>”“=”或“<”)。
19. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,同学根据生活经验提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关;
B.与物体排开液体的体积有关;
C.与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为______N;
(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______三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”);
(3)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度______kg/m3;(已知,g取10N/kg)
(4)同学们还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小丽发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会变______,若它们的变化量______(选填“相等”或“不相等”),则可以证明______(填公式)。
五、计算题(本题共2个小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示为一台国产消防机器人,它既可以负重进行消防救灾,也可进行喷水救火。这款机器人自身重为1500N,履带与地面的接触面积共为0.4,在消防救灾时它的最大负重为250;喷水救火时,连接水带后每秒可将50L的水喷射到30m高的位置。(,g取10)求:
(1)消防救灾时,该消防机器人最大负重时对水平地面的压强;
(2)喷水救火时,消防机器人每秒喷射水的质量;
(3)消防机器人在喷水救火时,喷水的功率。
21. 小明家装修房屋,一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上,它与水平地面的接触面积是1×104m2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m,用时20s。(g取10N/kg)求:
(1)建筑材料的重力。
(2)拉力F的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
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2025—2026学年下学期八年级期中素质调研物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 在历史长河中,许多伟大的科学家为人类的发展和社会的进步做出了重大贡献。意大利科学家_____最早用实验测量出了大气压强的值;为了纪念英国物理学家_____,人们以他的名字命名为“力”的单位(均填写科学家的名字)。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 牛顿
【解析】
【详解】略
2. 胶头滴管由胶帽和玻璃滴管组成。用胶头滴管取液体时,拇指和食指挤压胶帽,胶帽扁了,说明力可以改变物体的____________;松开手指,由于____________的作用,液体就进入玻璃滴管内。如图,胶头滴管始终保持竖直静止,拇指和食指挤压胶帽,玻璃管中的液体滴出,与液体滴出前相比,手指对胶头滴管的摩擦力____________(填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 形状 ②. 大气压 ③. 变小
【解析】
【详解】用胶头滴管取液体时,拇指和食指挤压胶帽,胶帽扁了,胶帽的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。胶帽被压扁时排出胶帽内的空气,使得外界的大气压大于胶帽内的气压,由于大气压的作用,液体就进入玻璃滴管内。
如图,胶头滴管始终保持竖直静止,竖直方向上手指对胶头滴管的摩擦力等于胶头滴管和它里面液体的重力之和;玻璃管中的液体滴出,与液体滴出前相比,胶头滴管和它里面液体的重力变小,因此手指对胶头滴管的摩擦力变小。
3. “嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。若只考虑空气阻力和重力的影响,在这个过程中,由A到B段返回器的动能逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”),返回器在B点时的速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)到达C点时的速度,从A到D的全过程中返回器机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 等于 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]返回器在大气层内从A到B,克服空气阻力和重力做功,机械能在减小,所以动能逐渐减小。
[2]从B到C,返回器穿出大气层,太空中没有空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,B,C两点距地面高度相同,重力势能相同,故动能也相同,所以B点的速度等于C点的速度。
[3]从A到D的全过程中,返回器多次经过大气层,一直都克服空气阻力做功,会消耗机械能,所以机械能减小。
4. 如图所示是《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上,另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连,重物通过绳子从斜面底端被匀速拉到顶端。斜面引重车中的滑轮为______(选填“定”或“动”)滑轮;若斜面长为L、高为h,物体重力为G,后轮施加在绳子上的拉力大小为F,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,该车的机械效率为η=______
【答案】 ①. 定 ②.
【解析】
【详解】定滑轮的轴位置固定不动,动滑轮的轴会随物体一起运动。本题中该滑轮固定在斜面顶端,轴的位置不随重物移动,因此是定滑轮。
把重物提升高度做的有用功,拉力做的总功,因此机械效率
5. 如图所示,放在水平面上的长木板,在水平拉力作用下以的速度向右做匀速直线运动,弹簧测力计示数为,地板对长木板的摩擦力为。不计绳重及绳与滑轮间摩擦。长木板运动通过的路程为________m,拉力的功率为________。
【答案】 ①. 0.6 ②. 1.2
【解析】
【详解】长木板运动通过的路程
如图,长木板做匀速直线运动,长木板B受到拉力F、地板对长木板B的摩擦力、物体A对长木板B的摩擦力处于平衡状态;测力计的示数为2N,由此可知,A受到B的摩擦力为,则B受到的摩擦力
长木板受到的拉力
拉力的功率为
6. 如图所示,将两个一次性纸杯杯口向上叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气。请你猜测里面的纸杯将___________ (选填:“压得更紧”、“向上跳起”或“发生持续旋转”),你的猜测依据是:___________ 。
【答案】 ①. 向上跳起 ②. 杯口上方空气流动速度加快,杯口上方压强减小,杯子受到空气向下压强小于杯子受到空气向上方的压强
【解析】
【详解】[1][2]两个杯子轻轻套在一起,上面杯子受到向上和向下的压强相等,杯子保持静止,当在上方吹气,杯子上方空气流动速度增大,压强减小,杯子下面的压强不变,杯子受到向上的压强大于向下的压强,杯子在压强差作用下被托起向上跳起。
二、选择题(本题共8个小题,每题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7. 宇航员在失重的太空舱内可以完成的实验是( )
A. 称重法测浮力 B. 做托里拆利实验
C. 马德堡半球实验 D. 阿基米德原理实验
【答案】C
【解析】
【详解】A.称重法所测浮力源于液体因重力产生的静水压强差,在失重环境下无法用弹簧测力计测出浮力,无法完成,故A不符合题意;
B.托里拆利实验测大气压需要水银柱的重力产生压强。失重时水银不会下落形成高度差,无法测量,故B不符合题意;
C.马德堡半球实验原理是利用大气压力吸附半球,验证大气压存在,太空舱内有正常气压,因此可以完成,故C符合题意;
D.阿基米德原理实验研究浮力和排开液体重力的关系,浮力来自液体对物体上下表面的压力差,但需要重力使液体产生压强差,在失重环境下液体无法因自身重力产生压力差,无法完成,故D不符合题意。
故选C。
8. 下列生活情境中涉及到的力学原理分析正确的是( )
A. 水塔的供水系统利用连通器特点向用户供水
B. 潜水艇是靠改变浮力的大小实现上浮下潜的
C. 堵住茶壶盖的小孔,水不容易被倒出是由于水对茶壶底的压强太小
D. 飞机的机翼上凸下平,机翼上方空气对机翼上表面的压强较大
【答案】A
【解析】
【详解】A.连通器的定义是上端开口、底部互相连通,水塔供水系统符合连通器结构,利用连通器原理向用户供水,故A正确;
B.潜水艇浸没在水中时,排开水的体积不变,浮力大小不变,它是通过改变自身重力实现上浮下潜,故B错误;
C.堵住茶壶盖小孔后,外界大气压无法进入壶内,壶内气压小于外界大气压,大气压托住水所以水不易倒出,故C错误;
D.飞机机翼上凸下平,飞行时机翼上方空气流速更大,根据流体压强规律(流速越大压强越小),机翼上表面压强更小,故D错误。
故选A。
9. 在中药房里,医生还在用传统的中药材称量工具—戥子秤。如图所示,使用时,将待测药材挂在秤盘上,用手拎住秤钮A或B(相当于支点),秤砣在秤杆上移动,当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法中正确的是( )
A. 戥子秤依据的是杠杆原理,力臂大的一侧对应的力也较大
B. 若使用了磨损的秤砣则测量值比药材真实值偏小
C. 要称50g中药,称量时挂秤砣端翘起,应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D. 使用A秤纽的最大测量值比使用B秤纽的最大测量值小
【答案】C
【解析】
【详解】A.戥子秤在力的作用下会绕着秤钮A或B转动,是杠杆,根据杠杆的平衡条件可知,力臂大的一侧对应的力比较小,故A错误;
B.磨损的秤砣的质量变小,也就是重力变小,根据杠杆的平衡条件,重力变小,对应的力臂就会变长,会远离秤纽,测量值偏大,故B错误;
C.称量时挂秤砣端翘起,说明中药重力较大,故需要减少中药的质量,才能使秤杆恢复水平平衡,故C正确;
D.在秤砣位置不变时,使用A秤纽与使用B秤纽相比,减小了被测量物体提供的力的力臂,同时增大了秤砣提供的力的力臂,根据杠杆的平衡条件可知被测量物体提供的力就变大,即被测量物体质量变大,所以最大测量值会变大,故D错误。
故选C。
10. 用图所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则( )
A. 第一次提升重物时的机械效率较低
B. 第一次提升重物时的额外功较大
C. 第二次提升重物的重力较大
D. 第一次提升重物做的总功为3600J
【答案】D
【解析】
【详解】使用动滑轮提升重物的机械效率为
A.第一次,额外功占总功;第二次,第一次机械效率更高,故A不符合题意;
B.额外功,、相同,两次额外功相等:
故B不符合题意;
C.机械效率为,越小,物重越小,所以第二次物重更小,故C不符合题意;
D.第一次提升重物做的总功为
故D符合题意。
故选D。
11. 图甲中过山车从点出发,先后经过、、、点。图乙是过山车在、、、点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 在点时若一切外力消失,过山车将保持静止状态
B. 点到点的过程中,过山车的速度越大,惯性越大
C. 点到点的过程中,过山车的动能转化为重力势能
D. 过山车全程机械能不守恒,在点的机械能最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,过山车在D点具有一定的动能,故在该点具有一定的速度,根据牛顿第一定律可知,若此时一切外力消失,过山车将保持匀速直线运动,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,所以过山车速度增大时惯性不变,故B错误;
C.由图可知,D点到E点的过程中,过山车高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故C错误;
D.过山车全程运动中,需要克服摩擦和空气阻力做功,一部分机械能会转化为内能,因此机械能不断减小,不守恒;过山车经过各点的先后顺序为B、C、D、E,机械能随运动过程不断减小,因此B点的机械能最大,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,一辆总质量为(含驾驶员与货物)的叉车匀速直线通过登车桥将货物搬进货仓。该登车桥可视作斜面,其长度为10m,高度为1m。已知叉车将货物从登车桥底部搬进货仓用时10s,所受牵引力恒为,取。下列说法正确的是( )
A. 牵引力所做的有用功为
B. 叉车所受的摩擦力为
C. 牵引力做功的功率为
D. 此斜面的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.有用功,故A错误;
B.总功
额外功
摩擦力,故B错误;
C.牵引力功率,故C错误;
D.机械效率,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,两个完全相同的烧杯放在水平桌面上,两个烧杯中分别盛有一定体积的水和浓盐水,把两个完全相同的冰块分别放入甲、乙两烧杯的液面中,液面刚好相平,下列说法正确的是( )
A. 甲烧杯对地面的压力大于乙烧杯对地面的压力
B. 甲烧杯底部所受的液体压强小于乙烧杯底部所受的液体压强
C. 两冰块底部所受的液体压强相等
D. 冰块熔化后乙烧杯底部所受的压强变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.两冰块完全相同,在液体中均漂浮,浮力等于重力,由可知,因浓盐水的密度大于水的密度,冰块在浓盐水中排开液体的体积较小,则甲烧杯中为浓盐水,乙烧杯中为水。两个烧杯完全相同,对地面的压力等于烧杯、液体和冰块的总重力。放入冰块后因为液面相平,所以初始甲烧杯中的盐水体积大,即重力大,两烧杯中烧杯和冰块的重力又相同,所以甲烧杯对地面的压力大于乙烧杯对地面的压力,故A正确;
B.由可知,液面刚好相平,即h相同,盐水的密度大于水的密度,所以甲烧杯底部所受的液体压强大于乙烧杯底部所受的液体压强,故B错误;
C. 冰块漂浮,上表面露出液面不受液体压力,浮力等于冰块底部受到的向上压力,即
两块冰完全相同,重力 相同、底面积 相同,因此冰块底部压强
二者压强相等,故C正确;
D.冰熔化为水的质量等于冰的质量,乙中液体是水,原来
即熔化后水的体积等于原来冰排开水的体积,液面高度不变,因此烧杯底部压强不变,,故D错误。
故选AC。
14. 如图所示,物体放在水平面上,我们用80N的拉力通过滑轮组使以0.2m/s的速度向左运动了2m,受到地面的摩擦力是180N,忽略绳重及滑轮的摩擦,以下说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为4m B. 该滑轮组的机械效率为75%
C. 拉力的功率为48W D. 该滑轮组的额外功为240J
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,拉动滑轮的绳子段数n=3,绳子自由端移动的距离
故A错误;
B.拉力做的有用功即为克服摩擦力做的功所以
拉力做的总功
该滑轮组的机械效率
故B正确;
C.绳子自由端移动的速度
拉力的功率
故C正确;
D.该滑轮组的额外功
故D错误。
故选 BC。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 我国传统粮食加工用的舂米工具是一个杠杆,它的结构示意图如图所示。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,杠杆自重忽略不计,请在图中画出动力的力臂和石球所受的重力。
【答案】
【解析】
【详解】重力方向始终竖直向下,作用点在石球的重心即石球的球心,从石球的球心竖直向下画一条带箭头的线段,标注符号,即为石球所受重力。力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离。本题支点为固定转轴,从支点向动力的作用线作垂线段,标注这条垂线段为,即为动力的力臂。
16. 如图,小球在细绳的拉力作用下来回摆动,请画出此时图中小球所受到的力。
【答案】
【解析】
【详解】过球心作竖直向下的带箭头线段,标注为;过球心作沿绳子向上指向悬挂点的带箭头线段,标注为。据此作图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆静止在甲图位置,此时杠杆是______(选填“平衡”或“不平衡”)的,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)实验时改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是______;
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将______(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)如图丙所示,取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,则弹簧测力计的示数变化情况为______。
A. 变大
B. 先变大后变小
C. 变小
D. 先变小后变大
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2)避免实验偶然性,得到普遍规律
(3)右端下沉 (4)D
【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,图甲中杠杆静止,因此属于平衡状态;此时杠杆左端偏低、右端偏高,调节平衡螺母时向杠杆偏高的一侧调节,因此平衡螺母向右移动。
【小问2详解】
本实验是探究类实验,改变力和力臂收集多组数据,目的是避免单次实验的偶然性,总结出杠杆平衡的普遍规律。
【小问3详解】
设每个钩码重为G,每格长度为L,根据可知,原来平衡时满足
若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,左侧力和力臂的乘积为
右侧力和力臂的乘积为
右侧力和力臂的乘积更大,因此杠杆右端下沉。
【小问4详解】
拉力的力臂是支点O到拉力作用线的垂直距离,当拉力竖直向下时力臂最大,因此拉力从位置1转到位置2的过程中,拉力的力臂先变大、后变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力先变小后变大,故选D。
18. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动放在水平桌面上的同一小木块向前移动一段距离后停下完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1>h2=h3,mA=mB<mC。
(1)小钢球的动能大小是通过______来反映的,这种研究问题的方法叫做__________法;
(2)分析比较甲和乙两组实验可知,物体质量相同时,_________;
(3)分析比较乙和丙两组实验,B、C两球从同一斜面同一高度静止下滑的目的是____________;
(4)若桌面过于光滑,则______(选填“更利于”或“不利于”)探究得出结论;
(5)若利用这个装置探究牛顿第一定律,让同一小球从斜面的同一高度由静止滑下,小球在木板上比在毛巾上运动的距离远,小球克服木板的摩擦力做的功为W1,小球克服毛巾的摩擦力做的功为W2,则W1______W2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. 小木块移动的距离 ②. 转换
(2)速度越大,动能越大
(3)使B、C两球到达水平面时的速度相同
(4)不利于 (5)=
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,钢球动能的大小不容易直接观察比较,可以让钢球推动木块做功,通过比较木块移动的距离,来反应钢球动能的大小,这种研究问题的方法,叫做转换法。
【小问2详解】
分析比较甲和乙两组实验可知,质量相同的A、B两个小球,从不同高度处滚下,A球开始滚下的高度更高,A球到达水平面时速度会更大,A球推动木块移动的距离更长,说明A球的动能更大,于是总结结论:物体质量相同时,速度越大,动能越大。
物体质量相同时,
【小问3详解】
分析比较乙和丙两组实验,质量不同的B、C两球从同一斜面同一高度静止下滑,可以探究动能与质量的关系,按照控制变量的要求,此时许控制两球速度相同,B、C两球从同一斜面同一高度静止下滑,目的就是:使B、C两球到达水平面时的速度相同。
【小问4详解】
桌面过于光滑,木块会从桌面另一端滑落,无法通过木块移动距离判断小球具有动能大小。所以,桌面过于光滑,不便于探究得出结论。
【小问5详解】
让同一小球从斜面的同一高度由静止滑下,小球到达斜面底端速度相同,动能相同,最终小球停止,速度变为0,动能变为0,小球在水面上滑动的过程要克服摩擦力做功,要消耗机械能,这两次消耗的机械能相等,这两次克服摩擦力做的功相等。所以,小球克服木板的摩擦力做的功为W1,克服毛巾的摩擦力做的功为W2,W1=W2。
19. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,同学根据生活经验提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关;
B.与物体排开液体的体积有关;
C.与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为______N;
(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______三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”);
(3)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度______kg/m3;(已知,g取10N/kg)
(4)同学们还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小丽发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会变______,若它们的变化量______(选填“相等”或“不相等”),则可以证明______(填公式)。
【答案】(1)1.4 (2) ①. 无关 ②. a、d、e ③. 越大
(3)
(4) ①. 大 ②. 相等 ③.
【解析】
【小问1详解】
据图a可知,物体P所受重力为,其中序号b中物体P所受浮力大小为
【小问2详解】
c、d实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计示数相同,结合a实验,根据控制变量法可知,浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
d、e实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,结合a实验,根据控制变量法可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
【小问3详解】
由题意和阿基米德原理可得,物体的体积为
物体的密度为
【小问4详解】
当重物浸入水中的体积变大时,排开的水增多,乙弹簧测力计(测桶和水的总重)的示数会变 大。
甲弹簧测力计示数的变化量,乙弹簧测力计示数的变化量,若两者的变化量 相等,则可证明。
五、计算题(本题共2个小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示为一台国产消防机器人,它既可以负重进行消防救灾,也可进行喷水救火。这款机器人自身重为1500N,履带与地面的接触面积共为0.4,在消防救灾时它的最大负重为250;喷水救火时,连接水带后每秒可将50L的水喷射到30m高的位置。(,g取10)求:
(1)消防救灾时,该消防机器人最大负重时对水平地面的压强;
(2)喷水救火时,消防机器人每秒喷射水的质量;
(3)消防机器人在喷水救火时,喷水的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
最大负重所受重力
最大负重时机器人对水平地面的压强
【小问2详解】
每秒喷射水的质量
【小问3详解】
每秒喷射的水所受重力
每秒喷射水所做的功
喷水的功率
21. 小明家装修房屋,一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上,它与水平地面的接触面积是1×104m2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m,用时20s。(g取10N/kg)求:
(1)建筑材料的重力。
(2)拉力F的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知建筑材料质量,根据重力计算公式,代入数据计算:
【小问2详解】
由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数,因此绳子自由端移动的距离为:
拉力做的总功:
根据功率公式,代入数据得拉力的功率:
【小问3详解】
提升建筑材料做的有用功:
根据滑轮组机械效率公式,代入数据计算得:
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