天津市2025-2026学年八年级下学期期末物理自编试卷
2026-06-12
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2份
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摘要:
**基本信息**
以科技前沿(小米SU7ultra汽车、神舟十六号)与文化传承(《天工开物》、戥子)为情境载体,覆盖力学核心知识,注重物理观念建构与科学思维培养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|10/30|力与运动(惯性、平衡力)、压强(托里拆利实验)|结合体育课足球运动考查惯性,联系吊车匀速运动分析二力平衡|
|多项选择|3/9|密度计算、杠杆平衡、浮力比较|通过杆秤刻度均匀性分析杠杆原理,结合不同液体中浮沉比较密度|
|填空|6/24|重力计算、惯性、增大压强方法|以长征火箭升空考查惯性,用《天工开物》情境说明力的作用效果|
|综合题|6/37|实验探究(滑动摩擦力、液体压强)、综合计算(浮力秤、机械效率)|设计无量筒测葡萄酒密度实验,通过浮力秤模型考查浮沉条件与密度计算|
内容正文:
天津市2025-2026学年八年级下学期期末物理自编试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.体育课上,同学们刻苦训练,下列运动涉及物理知识的说法正确的是( )
A.踢出去的足球在空中仍能飞行是由于具有惯性
B.静止在水平地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对相互作用力
C.足球在水平地面上滚动时速度变慢,它受到地面的摩擦力也越来越小
D.足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,说明足球没有力的作用就停止运动
2.如图,从斜面底端被弹簧弹出的木块在沿光滑斜面上滑的过程中受到(不计空气阻力)( )
A.重力、支持力
B.重力、支持力、推力
C.重力、支持力、摩擦力
D.重力、支持力、摩擦力、推力
3.如图,吊车拉着货箱以1m/s的速度匀速上升时,钢绳对货箱的拉力为F1;货箱以2m/s的速度匀速下降时,钢绳对货箱的拉力为F2,则F1和F2的大小关系为( )
A.F1=2F2 B.F1=F2 C.F2=2F1 D.F2=3F1
4.如图所示为研究牛顿第一定律的实验。下列错误的是( )
A.观察:小车在水平面上移动的距离
B.方法:控制变量法
C.操作:将毛巾铺到斜坡顶端,并静止释放小车
D.结论:力是改变物体运动状态的原因
5.物理兴趣小组的同学,对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.用吸管喝饮料,瓶里的饮料是被吸上来的
B.对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C.洗手槽下方的弯管利用了连通器原理
D.向下吹气乒乓球不会掉落,利用了流体流速大的地方压强小
6.如图所示的是托里拆利实验的规范操作过程。关于托里拆利实验,下列说法错误的是( )
A.换用粗玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变
B.在玻璃管的上端扎一个小孔,管内外水银面的高度差不变
C.将此实验移到高山上去做,管内外水银面的高度差会变小
D.换用密度比水银小的液体做实验,管内外液面的高度差会变大
7.艾艺钟同学利用两根相同的缠有铜丝的木棒做了简易密度计,将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中,密度计竖直漂浮在液体中,此时烧杯中液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.容器底部受到液体的压强p甲=p乙
B.密度计在甲、乙中排开液体的质量m甲=m乙
C.密度计在液体中受到的浮力F甲<F乙
D.液体的密度ρ甲>ρ乙
8.如图所示是我国自行制造的第一艘航空母舰静止在海面上,下列分析正确的是( )
A.航空母舰静止时,所受浮力大于它(含人员装备等)受到的重力
B.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大
C.战斗机升空后,航空母舰受到的浮力不变
D.航空母舰的排水量约为7×104t,表示它空载时排开水的质量约为7×104t
9.10月6日,WTT中国大满贯女单决赛中,孙颖莎战胜队友王曼昱夺得冠军。如图是比赛时的场景,当乒乓球在离开球拍上升的过程中,乒乓球的( )
A.机械能增大 B.动能不变
C.重力势能增大 D.重力势能转化为动能
10.如图所示,O为轻质硬直杠杆OA的支点,在杠杆的A点悬挂着一个重物G,在B点施加一个方向始终与杠杆成a角度的动力F,使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,下列表述正确的是( )
A.动力F始终在变大 B.动力F先变大再变小
C.杠杆始终为省力杠杆 D.杠杆始终为费力杠杆
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,不选或选错得0分)
11.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列说法错误的是( )
A.甲、乙的高度之比是2:3
B.甲、乙的质量之比是4:3
C.甲、乙的重力之比是16:15
D.甲、乙的体积之比是15:16
12.杆秤是中国传统的衡量工具,图10是小明制作的杆秤的示意图,秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。若忽略秤杆、秤盘和秤纽自身重力对杆秤平衡的影响,则( )
A.此杆秤刻度不均匀
B.秤砣的质量是0.4kg
C.提起B秤纽,可以达到最大称量
D.距离B点28cm的刻度值可能是2kg
13.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.在甲液体中小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.2025年2月27日,小米SU7ultra汽车正式上市,小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,是如今的顶尖水准。该车的重力是 N;每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,则它空载时对水平地面的压强是 Pa。(g=10N/kg)
15.如图所示为2023年5月30日,搭载神舟十六号飞船的长征二号火箭加速竖直升空的场景,此时神舟飞船的惯性 (选填“增大”“减小”或“不变”)。若此时体重为700N的航天员所受合力为体重的5倍,则飞船座椅对他的推力为 N。
16.如图是《天工开物》中描述的我国古代劳动人民在田间劳作的情境,甲图中扁担被重物压弯,说明力可以改变物体的 ,乙图中把镰刀磨锋利是通过 方式增大压强。
17.如图所示,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变 来实现的;潜水艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。轮船是利用 原理工作的。
18.AI机器人逐渐改变了我们的生活,如图所示为我国自主研发的某款人形机器人,身高1.65m,质量50kg。某次测试中该机器人用120N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。此过程中机器人对箱子所做的功为 J,对箱子所做的功的功率为 W。
19.如图所示,戥(děng)子是一种微型杆秤,中药房里都用戥子称量中药。为了简化问题,以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为m0,零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为l0,秤盘离提纽悬挂点的距离为l1,当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杠杆水平平衡时,秤砣悬挂点到提纽的距离为l2,中药的质量是 ;若想提高杆秤的精度,可将提纽向 (选填“远离”或“靠近”)秤盘的方向移动。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑,它们用坚定的步伐丈量着技术的边界,书写着“中国智造”的新篇章。如图,某款参赛机器人的质量为50kg,双脚站立时与水平地面接触的总面积为0.02m2。求该机器人:(g取10N/kg)
(1)受到的重力;
(2)双脚站立时对水平地面的压强。
21.如图1所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点:(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的 来表示;
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 (选填“有色”或“无色”);
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大;
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC hB(选填“<”“=”或“>”),这是为了研究液体压强与液体 关系。
22.如图所示装置,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。
(1)请在图上画出绳子的绕法;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果所提重物是600N,要把重物提升5m,用时1min,求拉力做功的功率。
23.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小泽设计了如图所示的实验。
(1)在如图所示的实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动;
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙实验,发现乙实验中弹簧测力计的示数大于甲实验弹簧测力计的示数,可得出:在接触面粗糙程度相同时, 越大,摩擦力越大;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验中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。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)小泽对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小泽 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
24.热爱学习的王大壮同学帮妈妈做饭,看到厨房有一瓶葡萄酒,于是利用手边的器材,在没有量筒的情况下粗略地测出了葡萄酒的密度。实验器材:足量的纯净水、一瓶葡萄酒、天平(带砝码)、吹风机(有电源)、1个带瓶塞的小玻璃瓶。请你帮他写出实验过程并推导出葡萄酒密度的表达式。
25.某同学制作了一把“浮力秤”。浮力秤由浮体和外筒组成,浮体包括秤盘和秤盘下的圆柱体,其构造如图所示。圆柱体高度为L0=40cm、底面积为S=30cm2,外筒高度大于L0,秤盘中不放物体静止时,浸入水中深度为h0=16cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)求秤盘中不放物体时,圆柱体底部受到水的压强p0;
(2)求浮体的重力G;
(3)若把浮体放在酒精中使用,求浮力秤能测物体的最大质量m。
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天津市2025-2026学年八年级下学期期末物理自编试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.体育课上,同学们刻苦训练,下列运动涉及物理知识的说法正确的是( )
A.踢出去的足球在空中仍能飞行是由于具有惯性
B.静止在水平地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对相互作用力
C.足球在水平地面上滚动时速度变慢,它受到地面的摩擦力也越来越小
D.足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,说明足球没有力的作用就停止运动
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上;
力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:
A、被踢出去的足球是因为具有惯性,需要保持原来运动状态,会在空中飞行,故A正确;
B、足球静止放在水平地面上时,足球受到的重力和地面对足球的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力不是相互作用力,故B错误;
C、足球在地面上滚动时的速度越来越小,是因为受到了摩擦力,滚动摩擦力不会改变,故C错误;
D、足球在地面上滚动时的速度越来越小,是因为受到了摩擦力,是摩擦力改变了足球的运动状态,故D错误。
故选:A。
2.如图,从斜面底端被弹簧弹出的木块在沿光滑斜面上滑的过程中受到(不计空气阻力)( )
A.重力、支持力
B.重力、支持力、推力
C.重力、支持力、摩擦力
D.重力、支持力、摩擦力、推力
【分析】要解决此题,需要掌握各种力。并且要对物体进行受力分析,在分析过程中注意摩擦力产生的条件。
【解答】解:物体从光滑的斜面向上滑,所以不受摩擦力。任何物体都受重力,在向上滑的同时,受到重力作用。同时物体会受到斜面对其向上的支持力作用。
故选:A。
3.如图,吊车拉着货箱以1m/s的速度匀速上升时,钢绳对货箱的拉力为F1;货箱以2m/s的速度匀速下降时,钢绳对货箱的拉力为F2,则F1和F2的大小关系为( )
A.F1=2F2 B.F1=F2 C.F2=2F1 D.F2=3F1
【分析】只要匀速,不管上还是下,拉力都等于重力。
【解答】解:匀速上升、匀速下降,都是匀速直线运动,属于平衡状态。平衡状态下,拉力和重力是一对平衡力。所以:F1=G,F2=G,因此 F1= F2。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
4.如图所示为研究牛顿第一定律的实验。下列错误的是( )
A.观察:小车在水平面上移动的距离
B.方法:控制变量法
C.操作:将毛巾铺到斜坡顶端,并静止释放小车
D.结论:力是改变物体运动状态的原因
【分析】(1)本实验通过观察小车在水平面上移动的距离不同来反映阻力对物体运动的影响;
(2)实验中要使小车滑到水平时的初速度相同,需要让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,这用到了控制变量法;
(3)实验中需要改变水平面的粗糙程度来改变阻力的大小,据此判断出毛巾铺设的位置;
(4)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因。
【解答】解:A、本实验通过观察小车在水平面上移动的距离不同来反映阻力对物体运动的影响,这用到了转换法,故A正确;
B、为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,这种研究问题的方法是控制变量法,故B正确;
C、实验中需要改变水平面的粗糙程度来改变阻力的大小,所以应该把毛巾铺设在水平面上,故C错误;
D、如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。说明物体运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故D正确。故选:C。
5.物理兴趣小组的同学,对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.用吸管喝饮料,瓶里的饮料是被吸上来的
B.对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C.洗手槽下方的弯管利用了连通器原理
D.向下吹气乒乓球不会掉落,利用了流体流速大的地方压强小
【分析】(1)用吸管吸饮料是利用大气压完成的;
(2)沸点与气压之间的关系是沸点随气压的增大而升高;
(3)上端开口,底部连通的仪器叫连通器;
(4)流体的压强跟流速有关,流速越大的地方,压强越小。
【解答】解:A、用吸管喝饮料时,吸管内气体压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故A错误;
B、向外拉活塞,降低了瓶内的气压,可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾,说明气压减小,沸点降低,故B正确;
C、洗手槽下方弯管的水密封利用了连通器原理,故C正确;
D、当向下用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下方的压强不变,乒乓球下方的压强大于上方的压强,乒乓球在压强差的作用下掉不下来,故D正确。
故选:A。
6.如图所示的是托里拆利实验的规范操作过程。关于托里拆利实验,下列说法错误的是( )
A.换用粗玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变
B.在玻璃管的上端扎一个小孔,管内外水银面的高度差不变
C.将此实验移到高山上去做,管内外水银面的高度差会变小
D.换用密度比水银小的液体做实验,管内外液面的高度差会变大
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度是不会改变的,与管的粗细、长短、水银多少无关。
(2)大气压与高度有关,高度越大,气压越小。
【解答】解:A.托里拆利实验中大气压不变,管内外水银面的高度差就不会发生改变,所以实验结果与玻璃管的粗细无关,因此换用粗玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变,故A正确;
B.在玻璃管上端扎一个小孔,就会有空气进入玻璃管,管内也有大气压的作用,管内水银在重力的作用下会下降,直到管内外水银面相平,因此在玻璃管的上端扎一个小孔,管内外水银面的高度差改变,故B错误;
C.大气压随高度的升高而减小,将此实验移到高山上去做,因为气压变小了,所以管内外水银面的高度差会变小,故C正确;
D.根据可得,在大气压不变时,换用密度比水银小的液体做实验,大气压能支持的液柱高度会变大,故D正确。
故选:B。
7.艾艺钟同学利用两根相同的缠有铜丝的木棒做了简易密度计,将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中,密度计竖直漂浮在液体中,此时烧杯中液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.容器底部受到液体的压强p甲=p乙
B.密度计在甲、乙中排开液体的质量m甲=m乙
C.密度计在液体中受到的浮力F甲<F乙
D.液体的密度ρ甲>ρ乙
【分析】(1)根据物体漂浮,浮力等于重力,比较浮力大小,根据阿基米德原理判断出木棒排开液体质量的大小;
由图可知,密度计排开液体体积的关系,根据阿基米德原理判断液体的密度关系;
(2)根据液体压强公式p=ρgh判断两个容器底部所受液体的压强关系。
【解答】解:由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F甲=F乙;
根据阿基米德原理F浮=G排知,排开液体的重力相等,根据G=mg知排开液体的质量也相等,即m甲=m乙;
由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙;
因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,根据p=ρgh可知,两个容器底部所受液体的压强p甲<p乙;
综上所述,B正确,ACD错误。
故选:B。
8.如图所示是我国自行制造的第一艘航空母舰静止在海面上,下列分析正确的是( )
A.航空母舰静止时,所受浮力大于它(含人员装备等)受到的重力
B.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大
C.战斗机升空后,航空母舰受到的浮力不变
D.航空母舰的排水量约为7×104t,表示它空载时排开水的质量约为7×104t
【分析】(1)根据二力平衡,判断航空母舰受到的浮力与它的重力大小关系;
(2)根据阿基米德原理,物体受到浮力等于其排开液体所受的重力进行分析;
(3)物体漂浮时,浮力等于重力,据此进行分析;
(4)根据排水量的定义分析。
【解答】解:A.航空母舰静止在海面上,处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,浮力与它(含人员装备等)受到的重力大小相等,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知:浮力与物体排开液体受到的重力相等,所以航空母舰排开的海水越多受到的浮力就越大,故B正确;
C.根据浮体的浮沉条件可知:战斗机升空后,航空母舰仍处于漂浮状态,其受到的总重力减小,因此其受到的浮力也减小,故C错误;
D.航空母舰的排水量约为7×104t,表示它满载时排开水的质量约为7×104t,故D错误。
故选:B。
9.10月6日,WTT中国大满贯女单决赛中,孙颖莎战胜队友王曼昱夺得冠军。如图是比赛时的场景,当乒乓球在离开球拍上升的过程中,乒乓球的( )
A.机械能增大 B.动能不变
C.重力势能增大 D.重力势能转化为动能
【分析】(1)动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
(2)重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度一定时,质量越大,重力势能越大。
(3)机械能和其它形式的能没有相互转化时,机械能守恒。
【解答】解:A、乒乓球上升时,受到空气阻力,球的一部分机械能转化为内能,机械能减小,故A错误;
BCD、乒乓球在离开球拍上升的过程中,乒乓球的质量不变,速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大,所以是动能转为重力势能,故BD错误,C正确。
故选:C。
10.如图所示,O为轻质硬直杠杆OA的支点,在杠杆的A点悬挂着一个重物G,在B点施加一个方向始终与杠杆成a角度的动力F,使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,下列表述正确的是( )
A.动力F始终在变大 B.动力F先变大再变小
C.杠杆始终为省力杠杆 D.杠杆始终为费力杠杆
【分析】作出动力的力臂OC,根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解:杠杆的支点为O,作出动力的力臂OC,如下图1所示:轻质硬直杠杆不计其重力,故阻力为G;在B点施加一个方向始终与杠杆成a角度的动力F,故动力臂OC=cosα×OB,保持不变,在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,阻力臂l2变化为范围为0﹣OA,如图2、3所示:
根据杠杆的平衡条件Fl1=Gl2,即F×OC=Gl2,
动力F,
因动力臂OC不变,阻力臂在逐渐变大,动力F始终在变大,A正确,B错误;
因阻力臂l2变化为范围为0﹣OA,当动力臂OC大于阻力臂时,为省力杠杆;
当动力臂OC小于阻力臂时,为费力杠杆;故CD错误。
故选:A。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,不选或选错得0分)
11.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列说法错误的是( )
A.甲、乙的高度之比是2:3
B.甲、乙的质量之比是4:3
C.甲、乙的重力之比是16:15
D.甲、乙的体积之比是15:16
【分析】(1)知道长方体对水平地面的压强之比和底面积之比,根据F=pS求出对地面的压力之比,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等求出甲、乙的质量之比;
(2)知道甲、乙的质量之比和密度之比,根据ρ求出两者的体积之比。
【解答】解:A、根据pρgh可得,甲、乙的高度之比
,故A错误;
BC、由p可得甲、乙对水平地面的压力之比:,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以甲、乙的重力之比,
由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比:
,故BC错误;
D、由ρ可得,甲、乙的体积之比:
,故D正确。
故选:ABC。
12.杆秤是中国传统的衡量工具,图10是小明制作的杆秤的示意图,秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。若忽略秤杆、秤盘和秤纽自身重力对杆秤平衡的影响,则( )
A.此杆秤刻度不均匀
B.秤砣的质量是0.4kg
C.提起B秤纽,可以达到最大称量
D.距离B点28cm的刻度值可能是2kg
【分析】A.秤杆和秤钩的质量忽略不计,从杠杆的平衡条件可知,物体G和长度的关系;
B.由杠杆的平衡条件:G物•L1=G秤•L2可知,当L1增大时即以C处为支点,L2减小,G秤•L2减小,可知称量的物体的质量的变化;
C.由杠杆的平衡条件:G物•L1=G秤•L2可知,以B为支点可以测量质量的最大值,此时L1(AB)、L2(BE),要使称量的物体质量尽可能大,秤砣的变化情况;
D.由此秤最大称重为10kg,此时以B为支点,由杠杆的平衡条件求出秤砣的质量。
【解答】解:A.秤杆和秤钩的质量忽略不计,由杠杆的平衡条件得G物•L1=G秤•L2,得,所以不管以B或者C为支点是一个定值,L2与所成重物的质量秤正比,所以刻度是均匀的,故A错误;
B.由此秤最大称重为10kg,此时以B为支点,由杠杆的平衡条件得,m大g•AB=m秤g•BD,
即10kg×10N/kg×0.02m=m秤×10N/kg×0.5m;
解得秤砣的质量m秤=0.4kg,故B正确;
C.由杠杆的平衡条件:G物•L1=G秤•L2可知,当L1增大时,即以C处为支点,L2减小,G秤•L2减小,L1(AC)的长度不变,能称量的G物变小,所以当L1较小以B为支点时,L2变大,测量的质量的最大值较大,故C正确;
D.距离B点28cm的处,以C为提纽,G物•L1=G秤•L2可知,m×10N/kg×(2cm+3cm)=0.4kg×10N/kg×(28cm﹣3cm);
解得m=2kg,故可能是2kg,故D正确。
故选:BCD。
13.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.在甲液体中小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
【分析】(1)在乙液体中,A漂浮,可以比较A和乙液体的密度关系;B下沉,可以得出B和乙液体的密度关系,进而得出A、B的密度关系,而体积相同,由ρ可得A、B的质量关系;
(2)A、B在甲液体中均下沉,可得甲液体与两个小球的密度关系;由A知,乙液体的密度大于A的密度,可以得出甲液体与乙液体的密度关系;
(3)由图可知,在甲液体中,A球下沉,重力大于浮力;在乙液体中,重力等于浮力,可以比较浮力大小关系;
(4)知道A、B质量关系,利用G=mg可得重力大小关系,由于A、B在甲液体中都沉底,由F浮=ρgV排可得,在甲液体中受到的浮力相同,由G=F浮+F支可知支持力大小关系。
【解答】解:
A、在乙液体中,A漂浮,则A的密度小于乙液体的密度,B下沉,则B的密度大于乙液体的密度,所以A的密度小于B的密度;两个小球的体积相同,由m=ρV可知A的质量小于B的质量,故A正确;
B、A、B在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度;由A知,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B正确;
C、由图知,小球A在甲液体中沉底,则GA>F浮甲,小球A在乙液体中漂浮,则GA=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,故C错误;
D、由G=mg可知GA<GB,由于A、B在甲液体中都沉底,且两球的体积相同,由F浮=ρ液gV排可得,在甲液体中受到的浮力相同,故D正确。
故选:ABD。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.2025年2月27日,小米SU7ultra汽车正式上市,小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,是如今的顶尖水准。该车的重力是 N;每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,则它空载时对水平地面的压强是 Pa。(g=10N/kg)
【分析】根据G=mg求车的重力,车空载时对水平地面的压力等于车的重力,根据p求它空载时对水平地面的压强。
【解答】解:车的重力:G=mg=2.2×103kg×10N/kg=2.2×104N;
车空载时对地面的压力等于车的重力,即:F=G=2.2×104N,
车空载时对水平地面的压强:
p5.5×105Pa。
故答案为:2.2×104;5.5×105。
15.如图所示为2023年5月30日,搭载神舟十六号飞船的长征二号火箭加速竖直升空的场景,此时神舟飞船的惯性 (选填“增大”“减小”或“不变”)。若此时体重为700N的航天员所受合力为体重的5倍,则飞船座椅对他的推力为 N。
【分析】惯性与质量有关,与速度无关;
物体加速直线运动,合力方向与运动方向相同。
【解答】解:搭载神舟十六号飞船的长征二号火箭加速竖直升空,此时神舟飞船的质量不变,惯性不变。若此时体重为700N的航天员所受合力为体重的5倍,竖直方向的推力与重力的合力为5G,则飞船座椅对他的推力F=F合+G=5G+G=6G=6×700N=4200N。
故答案为:不变;4200。
16.如图是《天工开物》中描述的我国古代劳动人民在田间劳作的情境,甲图中扁担被重物压弯,说明力可以改变物体的 ,乙图中把镰刀磨锋利是通过 方式增大压强。
【分析】(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积增大压强;在受力面积一定时,增大压力增大压强。
【解答】解:(1)甲图中扁担被重物压弯,说明力可以改变物体的形状;
(2)乙图中把镰刀磨锋利是在压力一定的情况下,通过减小受力面积方式增大压强。
故答案为:形状;减小受力面积。
17.如图所示,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变 来实现的;潜水艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。轮船是利用 原理工作的。
【分析】(1)潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的;
(2)把树木挖成空心,装上货物,相当于用货物取代了木头被挖走的部分,增大可利用浮力,实际是保持排开水体积不变的条件下的质量替换,现在的轮船也是利用这个道理。
【解答】解:(1)在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,
由于潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水v排g可知:潜水艇受到水的浮力不变;
把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;
打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮<G时,潜水艇下沉;
当F浮=G时,潜水艇悬浮,可以停留在任何深度;
由此可见,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的;
(2)轮船是采用“空心”增大可利用的浮力。
故答案为:自身重力;不变;采用“空心”增大可利用的浮力。
18.AI机器人逐渐改变了我们的生活,如图所示为我国自主研发的某款人形机器人,身高1.65m,质量50kg。某次测试中该机器人用120N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。此过程中机器人对箱子所做的功为 J,对箱子所做的功的功率为 W。
【分析】已知机器人对箱子的力和箱子上升的距离,根据W=Fs求机器人对箱子所做的功;根据P求机器人对箱子所做的功的功率。
【解答】解:机器人对箱子所做的功:W=Fs=120N×1m=120J;
对箱子所做的功的功率:。
故答案为:120;60。
19.如图所示,戥(děng)子是一种微型杆秤,中药房里都用戥子称量中药。为了简化问题,以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为m0,零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为l0,秤盘离提纽悬挂点的距离为l1,当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杠杆水平平衡时,秤砣悬挂点到提纽的距离为l2,中药的质量是 ;若想提高杆秤的精度,可将提纽向 (选填“远离”或“靠近”)秤盘的方向移动。
【分析】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知(m盘+m)gl1=m0gl2,据此得出中药的质量。提高杆秤的精度,必须相同质量时,秤砣的距离变大,据此分析。
【解答】解:零刻度时,由杠杆的平衡条件可知m盘gl1=m0gl0,
杆秤是根据杠杆的平衡条件原理制成的,因此称量中药时,在秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤处于水平平衡时,由杠杆的平衡条件可知m药gl1+m盘gl1=m0gl2,
综上可知,中药的质量为
提高杆秤的精度,需要让相同质量对应的秤砣移动距离变大,即秤砣的力臂变大,而质量不变情况下,必须增大物体拉力的力臂,因而将提纽向远离秤盘的方向移动。
故答案为:;远离。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑,它们用坚定的步伐丈量着技术的边界,书写着“中国智造”的新篇章。如图,某款参赛机器人的质量为50kg,双脚站立时与水平地面接触的总面积为0.02m2。求该机器人:(g取10N/kg)
(1)受到的重力;
(2)双脚站立时对水平地面的压强。
【分析】(1)根据G=mg得出机器人受到的重力;
(2)根据压强公式得出机器人双脚站立时对水平地面的压强。
【解答】解:(1)由题意,机器人受到的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)机器人双脚站立时对水平地面的压强为。
答:(1)受到的重力为500N;
(2)双脚站立时对水平地面的压强为2.5×104Pa。
21.如图1所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点:(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的 高度差 来表示;
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 有色 (选填“有色”或“无色”);
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随 深度 的增加而增大;
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC > hB(选填“<”“=”或“>”),这是为了研究液体压强与液体 密度 关系。
【分析】(1)压强计的工作原理是;橡皮膜受到压力时,U形管内两边液面出现高度差,两边高度差表示压强的大小,压强越大,液面高度差也越大;
(2)为了使实验现象更明显,U形管内液体使用有色液体更便于观察;
(3)(4)液体压强与液体的深度和密度有关,研究压强与期中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
【解答】解:(1)压强计的工作原理是;橡皮膜受到压强时,U形管内两边液面出现高度差,两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小,液体压强越大,两侧液面高度差也越大,这采用的是转换法;
(2)为了使实验现象更明显,U形管内液体最好使用有色液体,这样便于观察;
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,探头慢慢下移,深度变大,发现U形管两边液面的高度差逐渐增大,故结论为:同种液体内部的压强随深度的增加而增大;
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,深度相同,液体的密度不同,由于盐水的密度大于水的密度,所以盐水内部的压强大于水内部的压强,盐水中压强计U形管液面的高度差大于水中压强计U形管液面的高度差,即hC>hB,这是为了研究液体压强与液体密度的关系。
故答案为:(1)高度差;(2)有色;(3)深度;(4)>;密度。
22.如图所示装置,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。
(1)请在图上画出绳子的绕法;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果所提重物是600N,要把重物提升5m,用时1min,求拉力做功的功率。
【分析】(1)人站在地面上拉绳子,所以应先绕过定滑轮,固定端在定滑轮的挂钩上;
(2)由W=Gh计算有用功,由W=Fs计算总功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率;
(3)绳重及摩擦不计,由nF=G+G动计算动滑轮重,再计算提起600N重物的拉力,由W=Fs计算拉力的功,由P可求出拉力的功率;
【解答】解:(1)要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如图所示:
(2)有用功:W有=Gh=800N×5m=4000J,
由图可知,通过动滑轮绳子段数n=2,则绳子自由端通过距离:s=2h=2×5m=10m,
总功:W总=F1s=500N×10m=5000J,
机械效率:η100%=80%;
(3)绳重及摩擦不计,则:nF=G+G动,
由提起800N物体时,2×500N=800N+G动,
所以:G动=200N,
当提起600N物体时,2F2=G′+G动,即:2F2=600N+200N,
所以F2=400N,
拉力做的功:W总′=F2s=400N×10m=4000J,
拉力的功率:P66.7W。
答:(1)见解答图;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)拉力做的功为4000J;功率为66.7W。
23.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小泽设计了如图所示的实验。
(1)在如图所示的实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 匀速直线 运动;
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 丁 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙实验,发现乙实验中弹簧测力计的示数大于甲实验弹簧测力计的示数,可得出:在接触面粗糙程度相同时, 压力 越大,摩擦力越大;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 有关;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验中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。你认为他的结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)小泽对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小泽 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【分析】(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,接触面越光滑、物体间的压力越小,滑动摩擦力越小;
(3)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论;
(4)根据控制变量法的要求分析答题;
(5)根据图示实验装置分析答题。
【解答】解:(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图示四次实验可知,在实验丙中,物体间的压力最大,接触面粗糙程度最大,因此滑动摩擦力最大;丁中压力最小,故摩擦力最小;
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
比较乙、丙实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,小明实验时不一定要匀速拉动长木板,因测力计静止,便于读数。
故答案为:(1)匀速直线;(2)丁;(3)压力;接触面粗糙程度;(4)错误;(5)不一定。
24.热爱学习的王大壮同学帮妈妈做饭,看到厨房有一瓶葡萄酒,于是利用手边的器材,在没有量筒的情况下粗略地测出了葡萄酒的密度。实验器材:足量的纯净水、一瓶葡萄酒、天平(带砝码)、吹风机(有电源)、1个带瓶塞的小玻璃瓶。请你帮他写出实验过程并推导出葡萄酒密度的表达式。
【分析】要想测量葡萄酒的密度,需要测量其质量和体积,用天平可测量质量,而体积而可以借助同一只小玻璃瓶,利用等效替代法,通过水的体积来表示出来,据此设计实验。
【解答】解:先用天平测出小玻璃瓶的质量为m0,再将小玻璃瓶内装满水,测出其总质量m1,则水的质量为m1﹣m0,水的体积V,
倒出水,再将小玻璃瓶内装满葡萄酒,用天平测出其总质量m2,则葡萄酒的质量为:m2﹣m0,葡萄酒的体积V,
两次的体积都等于小玻璃瓶的容积,联立得,
解得:ρ酒•ρ水。
故答案为:实验过程:1.先用天平测出小玻璃瓶的质量为m0;2.再将小玻璃瓶内装满水,测出其总质量m1;3.倒出水,再将小玻璃瓶内装满葡萄酒,用天平测出其总质量m2;
葡萄酒密度的表达式:ρ酒•ρ水。
25.某同学制作了一把“浮力秤”。浮力秤由浮体和外筒组成,浮体包括秤盘和秤盘下的圆柱体,其构造如图所示。圆柱体高度为L0=40cm、底面积为S=30cm2,外筒高度大于L0,秤盘中不放物体静止时,浸入水中深度为h0=16cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)求秤盘中不放物体时,圆柱体底部受到水的压强p0;
(2)求浮体的重力G;
(3)若把浮体放在酒精中使用,求浮力秤能测物体的最大质量m。
【分析】(1)当秤盘上不放物体时,根据液体压强公式计算圆柱体底部受到水的压强p0;
(2)当秤盘上不放物体时,由于浮体处于漂浮,则浮体自身的重力浮体所受到的浮力,利用V排=S浮体h0求出排开水的体积,利用阿基米德原理可求出浮体所受到的浮力;
(3)若把浮体放在酒精中使用,达到最大称量值时圆柱体应刚好浸没,利用V排=Sh求出最大排开水的体积,利用阿基米德原理可求出浮体所受到的最大浮力;根据漂浮条件求出浮力秤能测物体的最大重力,然后求出最大质量m。
【解答】解:
(1)秤盘中不放物体时,圆柱体底部所处的深度为:h0=16cm=0.16m;
圆柱体底部受到水的压强:p0=ρ水gh0=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa;
(2)当秤盘上不放物体时,圆柱体排开水的体积为:V排0=Sh0=30cm2×16cm=480cm3=4.8×10﹣4m3,
根据漂浮条件和阿基米德原理可得:
G=F浮=ρ水gV排0=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10﹣4m3=4.8N;
(3)若把浮体放在酒精中使用,达到最大称量值时圆柱体应刚好浸没,则最大排开水的体积:V排=SL0=30cm2×40cm=1200cm3=1.2×10﹣3m3,
F浮大=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3=9.6N,
则被测物体的最大重力为:G大=F浮大﹣G=9.6N﹣4.8N=4.8N,
由G=mg得“电子浮力秤”的最大称量:m0.48kg=480g。
答:(1)秤盘中不放物体时,圆柱体底部受到水的压强p0为1600Pa;
(2)浮体的重力G为4.8N;
(3)若把浮体放在酒精中使用,浮力秤能测物体的最大质量m为480g。
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