摘要:
**基本信息**
江苏省南通市八年级物理期末练习卷,以第七章至第十一章第二节为范围,通过六类题型融合《墨经》杠杆记载、“奋斗者”号深潜器等情境,考查物理观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|12/24|杠杆、粒子与宇宙、摩擦力|结合《墨经》杠杆术语,考查物理观念|
|填空题|5/19|力与运动、流体压强、浮力|引用《墨经》原文,联系生活现象|
|作图题|3/6|力的示意图、力臂|基础技能与规范表达|
|计算题|2/14|密度、压强、浮力|新能源汽车应用,科学推理|
|实验题|4/27|大气压测量、密度计制作|设计探究步骤,培养科学探究能力|
|科普阅读题|1/10|浮力、杠杆、材料特性|“奋斗者”号情境,体现科学态度与责任|
内容正文:
江苏省南通市2025-2026学年八年级期末考前练习卷
物 理
(考试范围:第七章—第十一章 第二节;考试时间:100分钟;总分:100分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共24分)
1.(本题2分)我国《墨经》中对杠杆记载时,称动力臂为“标”、阻力臂为“本”。下列杠杆“本长标短”的是( )
A.起子 B.镊子 C.订书机 D.钢丝钳
2.(本题2分)对于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.物理学家汤姆孙发现了电子,从而揭示了原子是可再分的
B.微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是:原子、原子核、质子、夸克
C.海绵能被压缩说明分子间有空隙
D.地球等行星绕太阳转动,说明太阳是宇宙的中心
3.(本题2分)下面的实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.运动员在手上涂抹镁粉
B.浴室地砖表面有凹凸花纹
C.陆地冰球鞋上安装滚轮
D.汽车轮胎上安装防滑链
4.(本题2分)如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,关于铁块和木板受力情况叙述正确的是( )
①只有木板发生了弹性形变,铁块没有形变;
②木板发生了弹性形变是因为木板受到向下的压力;
③铁块受到向上的支持力是因为木板发生了弹性形变;
④木板受到向下的压力就是铁块的重力。
A.①② B.②③④ C.②③ D.②④
5.(本题2分)某款抽油烟机采用静电分离技术,使油滴带上负电荷,被金属板吸附,流入油槽,能有效减少厨房油烟污染。图中吸油效果最好的设计是(图中“+”表示带正电荷,“-”表示带负电荷)( )
A. B. C. D.
6.(本题2分)在自动化生产线上,常用传送带运送工件,如图所示,工件与传送带一起向右匀速运动时,关于工件受力,下列说法正确的是( )
A.工件受摩擦力,方向水平向右
B.工件受摩擦力,方向水平向左
C.工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对平衡力
D.工件所受到的重力与传送带对工件的支持力是一对平衡力
7.(本题2分)如图所示,铁块重2N,吸附在竖直的磁性黑板上,用竖直向上的力F=5N推动铁块,恰能使其匀速向上运动。则铁块与磁性黑板间的滑动摩擦为( )
A.2N B.3N C.5N D.7N
8.(本题2分)“做中学”是一种重要的学习方式,小强用吸管进行科学研究,下列说法正确的是( )
A.甲:吸管的一端做得很尖,是为了增大压强
B.乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.丙:将装满水的瓶子倒过来,瓶内的水会从吸管中流出来
D.丁:两个小球向中间靠拢说明了流体流速大的地方压强大
9.(本题2分)两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B.甲杯液体对容器底的压强与乙杯液体对容器底的压强大小相等
C.甲杯中物体受到的浮力与乙杯中物体受到的浮力大小相等
D.甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
10.(本题2分)如图所示,A、B两个实心正方体平放在同一水平沙面上时,陷下的深度恰好相等,已知正方体A的边长为5cm,质量为1kg。由图可估算正方体B的密度最接近于( )
A.0.8103kg/m3 B.0.2103kg/m3 C.4.0103kg/m3 D.6.0103kg/m3
11.(本题2分)如图甲所示停车场常用闸杆来控制车辆出入。如图乙所示将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,O为杠杆的支点。下列说法不正确的是 ( )
A.闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是费力杠杆
B.闸杆升起时,动力沿F1方向比沿F2方向更费力
C.闸杆升起的过程中,阻力臂保持不变
D.适当将支点O向B端靠近,可以减小升起闸杆的动力
12.(本题2分)工人师傅采用同一滑轮组用如图所示两种方式提升同一建材,使建材以相同的速度匀速直线上升相同高度,若不计绳重及摩擦,则下列相关说法正确的是( )
A.甲、乙滑轮组中绳子自由端的拉力相等
B.甲、乙滑轮组绳子自由端移动速度相等
C.甲、乙滑轮组绳子自由端移动的距离
D.拉力F一定时,选择乙滑轮组可以吊起更重的物体
第II卷(非选择题)
二、填空题(共19分)
13.(本题4分)某同学参加学校组织的研学活动,他坐在水平匀速行驶的汽车中,当汽车突然刹车时,他的______(填“脚”或“身体的上部”)随车慢下来,而______(填“脚”或“身体的上部”)由于______要保持原来运动的状态,因此身体会向______(填“前倾”或“后仰”)。
14.(本题4分)《墨经》记载:“力,刑(形)之所以奋也。”意思是力能使物体由静止开始运动,或者使运动的物体运动得越来越快。
(1)上述文字说明力能改变物体的___________。
(2)运动的物体突然减速,是因为受到了阻力,所以物体的运动___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(3)生活中力无处不在。车静止在水平地面上,此时它受到的重力和地面对车的___________是一对平衡力。沿水平方向用力推车,车没有动,是因为推力___________摩擦力。
15.(本题3分)小红在桌面上放了一枚硬币,她沿硬币上方平行的方向用力吹了一口气,硬币便越过了前面的障碍物。小红解释其原理是,硬币上方气流速度___________ 下方气流速度,硬币上方的压强___________ 下方的压强,使得硬币上下方的气体的压力差___________ (均填“大于”“小于”或“等于”)其重力造成的。
16.(本题5分)如图甲,放在水平桌面上的容器中装有适量的水,一空心合金块沉在水中。现用细线将合金块从水底缓慢提出水面,全过程中细线中的拉力F及合金块所受到的浮力F浮随上升距离h变化的关系图像如图乙。(水=1.0103kg/m3,水银=13.6103kg/m3,取10N/kg)
(1)图乙中反映合金块的浮力F浮随h变化的图线是______(选填“①”或“②”);
(2)合金块沉在水中时排开水的体积为______m3,合金块的质量为______kg;
(3)若将合金块放在足够多的水银中,静止时受到的浮力为______N;
(4)若合金块空心部分的体积为410-4m3,该金属的密度为______kg/m3。
17.(本题3分)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知间距离为。当秤盘中放入重物,将秤砣移至距点的B处时,秤杆水平平衡,则重物质量为__________g;往秤盘中再增加的物体,秤砣需要从B处向右移动__________才能维持秤杆水平平衡;若在秤砣下放一块磁铁,则该杆秤所测物体质量会__________(选填“偏大”或“偏小”)。
三、作图题(共6分)
18.(本题2分)如图,一重为G的木块沿斜面匀速下滑,请作出木块所受力的示意图(O为重心)。
19.(本题2分)如图所示,重力G为5N的小球漂浮在水面上。请画出该小球受力示意图。
20.(本题2分)如图是活塞式抽水机的示意图。请在图中画出动力的力臂和杠杆在B点受到的阻力的示意图。
四、计算题(共14分)
21.(本题6分)质量为450g的铁球,体积为500cm3,轻轻放入盛满水的容器中,
(1)待球静止后球处于什么状态?球受到的浮力为多少N?
(2)若将此球放入酒精中静止时受到的浮力为多少N?。
22.(本题8分)我国自主研发的某新能源硬派越野车,具备应急浮水、原地转向等功能。当质量为2500kg的这款车静止在水平地面时,车胎与地面的总接触面积为0.1m2。(,)求此时这款车:
(1)受到的重力;
(2)对地面的压强;
(3)当体重为600N的驾驶员驾驶该车漂浮在水面时,排开水的体积。
五、实验题(共27分)
23.(本题9分)小明利用如图所示的装置测量大气压强。
器材:容积V的注射器(含橡皮帽)、小桶、重物(如沙子)、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳等。
实验步骤:
(1)将注射器的活塞推到注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是____。
(2)在活塞上拴挂一个小桶,然后向桶里逐渐增加重物(如沙子),直至活塞刚好被______,停止向小桶中添加重物。
(3)用_____测量小桶和重物的总重G,得到大气对活塞的____。
(4)用刻度尺测出注射器上______的长度l,可得活塞的横截面积等于___。
(5)根据p= ______计算大气压的值。(用已知物理量符号表示)
(6)将估测的大气压值与用气压计测得的气压值相比较,尝试分析误差。
A.测量结果偏小,原因可能是________; B.测量结果偏大,原因可能是________。
24.(本题5分)小东利用吸管、细铜丝和石蜡制作了一只简易密度计,分别放在甲、乙两种液体中,如图所示,密度计在甲中漂浮,在乙中沉底。
(1)吸管下端缠上铜丝的作用是____________________。
(2)根据图可知,甲液体的密度__________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的密度。
(3)若简易密度计的质量为,吸管的横截面积为,吸管浸在甲液面下深度为,不计细铜丝体积,取。则密度计在甲液体中受到的浮力是__________N,通过计算可知,应在吸管上与甲液面齐平的位置标出被测液体密度__________。
(4)简易密度计在乙液体中是沉底状态,无法测量其密度,请提出一个改进方法__________。
25.(本题6分)如图,小超利用弹簧测力计、金属块、水、小桶等器材进行了验证阿基米德原理的实验:
(1)为了方便操作、减小测量误差,图中最合理的实验顺序是_________;(选填字母)
A.①②③④ B.②①③④ C.④①②③ D.④②①③
(2)按照正确的实验步骤操作,当测量结果满足_________关系时(用弹簧测力计示数、、、表示),说明阿基米德原理成立;若在步骤②中,只将金属块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_________(选填“能”或“不能”)得到相同的结论;
(3)若在步骤②中,金属块触碰到了烧杯底部,则测出的浮力值会比实际值_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);若整个实验过程中弹簧测力计未调零,则_________(选填“会”或“不会”)影响验证结果。
(4)若在步骤⑤中,小超将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧测力计挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中。在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
26.(本题7分)小明在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面。绿灯一亮,三辆车同时启动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢。看到这一现象后,他想到了一个问题:机动车启动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析,提出如下猜想:
猜想1:可能与自身质量有关;
猜想2:可能与所受的牵引力和摩擦力有关。
(1)提出猜想2的理论依据是:力是________物体运动状态的原因;
(2)小明设计了如图甲所示的实验装置,探究猜想1。实验前,将弹簧测力计在________(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线。小明多次改变砖块的质量,用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车,使小车由静止开始运动,并记下2s内小车离起点的距离s。请指出该方案设计中存在的错误之处:________;
(3)在老师的指导下,小明对方案进行优化,采用了如图乙的装置进行探究;(小车所受摩擦力可以忽略)
①与图甲装置相比,如图乙装置操作时的优点是________;
②实验时,小车沿水平方向从静止开始运动,记下小车2s内运动的距离s。若s越大,则表明小车起动越________(选填“快”或“慢”)。
(4)小明正确实验,测得相关数据如表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m/kg
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F/N
1
2
4
1
2
4
1
2
4
小车2s内运动的距离s/cm
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
①通过比较________(填实验序号)三次实验可以论证猜想1;
②分析上述数据可得出当小车和砖块的总质量一定时,2秒内小车运动的距离s与拉力F成________(选填“正比”或“反比”)。
六、科普阅读题(共10分)
27.(本题10分)阅读短文,并回答问题。
综合实践活动————深潜器的调查与模型制作
【研究背景】我国“奋斗者”号深潜器最大下潜深度达到10909米,同学们围绕“深潜器”开展实践学习,要求制作一个深潜器并同时打捞两个体积均为20cm³,重0.8N的物体。
【实践任务】
任务一: 调查与学习
“奋斗者”号船体设计成流线型,外壳用新型高强度铁合金, 坚固且轻,两侧配2t压载铁,通过其数量来控制下沉、上浮或悬停,如图甲。压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力。某次采样作业中, “奋斗者号”下潜至10000m深度,作业区海水密度p随深度h变化如图乙。触底后,两侧机械手臂采样,其由金属杆AB、OC和液压杆AC组成,示意图如图丙,B端固定一个采样器,液压杆伸缩时带动AB绕O点转动,金属杆B端就会向上提或向下压采样器,完成采样工作。
任务二:制作模型
产品设计:如图丁,利用硬质塑料瓶制作深潜器,生活舱和水舱之间密封不连通,将深潜器放入水中,当水舱中进入适量水时,将塑料软管上端与注射器相连,此时注射器的活塞在0mL 处。
评价指标:
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
实现下潜、上浮、悬停,能完成规定打捞任务
实现下潜、上浮、悬停,能打捞重物
实现下潜、上浮、悬停,不能打捞重物
不能实现下潜、上浮、悬停
(1)关于“奋斗者号”,以下说法错误的是_______。
A.船体流线型设计是为了减小阻力 B.新型钛合金材料比常规材料的密度小
C.依靠排出水舱中的水来实现下潜 D.抛掉压载铁,深潜器所受重力小于浮力
(2)“奋斗者号”下沉经过图乙中A、B、C、D点对应位置时,受到浮力最大的位置是_______。若在D 点时, “奋斗者”号把压载铁全部抛掉,则将会获得_______N的额外浮力。(忽略受到海水压力后的体积变化,
(3)图丙中,此时液压杆AC对A端提供了200N拉力,已知AO=9cm,OB=72cm,OC=12cm,不考虑杆AB 和采样器所受重力和浮力,则采样器对B 的阻力为_______N。
(4)小组对制作的模型进行调试:①要深潜器下潜,将注射器活塞向_______,相当于_______(选填“抛掉”或“装上”)压载铁;②当活塞稳定在刻度100ml处,深潜器悬浮。③用轻质细线将重物拴在深潜器上进行打捞,上升到某位置悬浮,活塞需稳定在_______mL 刻度。(ρ水=1g/cm3,忽略水舱和注射器内气体密度变化)
(5)你对“任务二”的评价等级为_______,进一步给出优化建议:_______。
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
A
C
C
D
D
B
A
C
C
C
D
1.B
【详解】A.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,属于“本短标长”,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,属于“本长标短”,故B符合题意;
C.订书机在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,属于“本短标长”,故C不符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,属于“本短标长”,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.1879年,英国物理学家汤姆逊首先发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的,故A正确;
B.微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的是:原子、原子核、质子、夸克,故B错误;
C.海绵里面有气孔,用手捏时海绵里的空气跑出来,则海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.地球等行星绕太阳转动,但太阳不是宇宙的中心,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】ABD.运动员手上涂镁粉、地砖表面的凹凸花纹、轮胎装防滑链,都是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故ABD不符合题意;
C.冰球鞋安装滚轮,用滚动摩擦代替摩擦的方法来减小摩擦,故C符合题意。
故选C。
4.C
【详解】①力的作用是相互的,铁块压木板的同时,木板也对铁块有力的作用,铁块也会发生弹性形变,只是形变不明显,因此不是只有木板发生形变,故①错误:
②木板受到铁块向下的压力,才发生了弹性形变,故②正确;
③弹力是施力物体发生弹性形变产生的,铁块受到的向上支持力,施力物体是木板,因此这个支持力是木板发生弹性形变产生的,故③正确;
④压力是铁块对木板的弹力,重力是地球对铁块的吸引力,二者施力物体、受力物体、力的性质都不同,只是大小相等,不是同一个力,故④错误。
因此正确的是②③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】根据题意,要使油滴带上负电荷,被金属板吸附,流入油槽,根据电荷间的相互作用,油槽应该在带正电荷金属板下,另一金属板要带负电荷对油滴排斥,故图中吸油效果最好的设计是D图。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.D
【详解】AB.因为工件与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则工件没有受到摩擦力的作用,故AB错误;
C.工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D.工件所受到的重力与传送带对工件的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上,所以这两个力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】由铁块匀速向上运动可知,铁块处于平衡状态,即
则铁块与磁性黑板间的滑动摩擦力为
则B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.A
【详解】A.吸管一端做得很尖,是在压力一定时,为了减小受力面积,增大压强,故A正确;
B.水气压计从山下带到山顶,外界大气压减小,瓶内气压基本不变,把液体压入玻璃管内,细玻璃管内液柱上升,故B错误;
C.由图可知,瓶内装满水,将瓶子倒过来,因为受到大气压的作用,瓶内的水不会从玻璃管中流出来,故C错误;
D.向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间空气流速大,压强变小,在流速小的地方压强较大,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,乒乓球向中间靠拢,该实验说明了流体流速大的地方压强小,故D错误。
故选A。
9.C
【详解】AB.同一物体在甲杯中悬浮,甲杯液体的密度等于物体的密度,在乙杯中漂浮,乙杯液体的密度大于物体的密度,所以
根据可知,深度相同时,,则甲杯液体对容器底的压强小于乙杯液体对容器底的压强,故AB错误;
CD.同一物体在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,根据物体的浮沉条件有
故C正确,D错误。
故选C。
10.C
【详解】正方体A的边长为5cm,质量为1kg,则正方体A的密度为
A、B两个实心正方体平放在同一水平沙面上时,压强分别为
由于A、B两个实心正方体陷下的深度恰好相等,说明压力的作用效果相同,即产生的压强相等,则
即
即
由图可知
则
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.C
【详解】A.闸杆升起时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B. 方向的动力臂小于 方向的动力臂,根据杠杆平衡条件,动力臂越小越费力,故B正确;
C.闸杆升起过程中,重力作用线与支点的距离(阻力臂)逐渐减小,故C错误;
D.支点向端靠近,动力臂增大、阻力臂减小,根据杠杆平衡条件,动力减小,故D正确。
本题选择错误的选项,因此选C。
12.D
【详解】A.甲、乙两滑轮组中动滑轮重力相等,且提起重力相同的物体,不计绳重和摩擦,绳端拉力为,即,,,故A错误;
BC.绳端移动距离,则,,所以,即甲滑轮组绳子自由端移动速度小于乙滑轮组,故B、C错误;
D.当拉力F一定时,滑轮组可以拉起的物重,,故,故D正确。
故选D。
13. 脚 身体的上部 惯性 前倾
【详解】[1][2][3][4]当汽车突然刹车时,脚与汽车车厢底面之间有摩擦力,摩擦力会阻碍脚的运动,使脚随车一起慢下来;而身体的上部由于具有惯性(物体保持原来运动状态不变的性质),会继续保持汽车刹车前的运动状态向前运动,因此身体会向前倾。
14.(1)运动状态
(2)不需要
(3) 支持力 等于
【解析】【小题1】力使物体由静止变运动、运动变快,都是速度大小改变,这说明力能改变物体的运动状态。
【小题2】运动的物体突然减速是因为受到阻力,这表明物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
【小题3】[1]车静止在水平地面上时,竖直方向上受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力。
[2]沿水平方向推车,车没动,处于静止状态,水平方向推力和摩擦力二力平衡,故此时推力等于摩擦力。
15. 大于 小于 大于
【详解】[1][2][3]流体压强与流速有关,流速越大的位置压强越小,吹硬币时,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,从而产生向上的压力差。硬币向上跳起,加速向上运动,受到重力与压力差,此时压力差大于重力。
16. ② 1.6 16
【详解】(1)[1]合金块从水底缓慢提出水面过程中,排开液体体积先不变后变小,则浮力先不变后变小,则浮力F浮随h变化的图线是②。
(2)[2]根据阿基米德原理可知
解得排液体的体积为
[3]根据图乙可知在水中细线对合金块的拉力为8N,对合金块受力分析可知,其重力大小为
则合金块的质量为
(3)[4]若将合金块浸没在足够多的水银中,受到的浮力为
远大于合金块的重力,则合金块在足够多的水银中应该处于漂浮状态,则静止时受到的浮力为16N。
(4)[5]由上可知,合金块金属部分的体积为
该金属的密度为
17. 600 1 偏小
【详解】 根据杠杆平衡条件,重力与力臂的关系为
约去代入数据
解得
增加质量后,设秤砣移动距离为,再次列杠杆平衡,与原平衡式相减得
代入数据
解得
秤砣下放磁铁后,秤砣总重力变大。对于实际质量一定的物体,左边力矩不变,右侧秤砣重力变大,平衡时需要的力臂更小,即秤砣位置更靠近提纽;杆秤刻度是按标准秤砣标注,位置靠左对应读数更小,因此测量的物体质量会偏小。
18.
【详解】
物体受到的重力G竖直向下,受到斜面的支持力FN与斜面垂直,因为物体向下运动,所以受到的摩擦力f沿斜面向上。
19.
【详解】过球心沿竖直向下画带箭头的线段,标注 ;过球心沿竖直向上画长度和重力线段相同的带箭头线段,标注 ,最终受力示意图满足:二力共线、反向、等大。据此作图。
20.
【详解】由图知,此时向上提起杠杆的左端,杠杆会绕O点顺时针转动,则B点会受到下面连杆向上的支持力,即阻力的方向竖直向上,过B点作竖直向上的阻力;反向延长力画出力的作用线,过支点O作动力作用线的垂线段,即动力臂,如图所示:
21.(1)
4.5N
(2)
4N
【详解】(1)铁球的质量
铁球的体积
铁球的密度
已知水的密度,因,根据物体浮沉条件,铁球静止后处于漂浮状态。
漂浮时浮力等于重力,即
(2)酒精密度,因,铁球在酒精中静止后下沉,排开酒精的体积等于铁球体积
根据阿基米德原理,球放入酒精中静止时受到的浮力
22.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)这款车受到的重力
(2)这款车对地面的压力为
则对地面的压强为
(3)当体重为600N的驾驶员驾驶该车漂浮在水面时,车子受到的浮力为
则排开水的体积为
23.(1)尽可能排出注射器内的空气,并防止进气
(2)拉动
(3) 弹簧测力计 压力F
(4) 有刻度部分
(5)
(6) 没有将注射器内的空气排尽 活塞和注射器筒壁间有摩擦
【详解】(1)用橡皮帽封住注射器的小孔的目的是尽可能排出注射器内的空气,并防止进气,减小误差。
(2)当注射器中的活塞刚好被拉动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,停止向小桶中添加重物。
(3)测量力的工具是弹簧测力计,因此用弹簧测力计测量小桶和重物的总重,得到大气对活塞的压力F。
(4)注射器上带有刻线的部分表示注射器的体积,根据圆柱体体积的求值公式可知,用刻度尺测出注射器上有刻度部分的长度l,可得活塞的横截面积为
(5)根据计算压强公式,计算出大气压的值为
(6)测量结果偏小,可能是由于没有将注射器内的空气排尽,注射器内的空气会抵消部分气压,导致测量的结果偏小。
测量结果偏大,可能是活塞和注射器筒壁间有摩擦,导致测量的压力偏大,根据可知,测量的结果偏大。
24.(1)降低重心,使密度计能竖直漂浮在液体中
(2)大于
(3) 0.05 5
(4)减少密度计下端缠上的铜丝
【详解】(1)制作简易密度计时,将一些铜丝缠在吸管的下端增加了吸管下端的重力,这样可以降低整个密度计的重心,使其能竖直漂浮在液体中。
(2)密度计在甲液体中漂浮,受到的浮力等于其重力,密度计在乙液体中沉底,受到的浮力小于其重力,因此密度计在甲液体中受到的浮力大,且甲密度浸入液体中的体积小,由可知,甲液体的密度大。
(3)密度计在甲液体中漂浮,受到的浮力为
吸管浸没在水中的体积为
则甲液体的密度为
(4)简易密度计在乙液体中是沉底状态,受到的浮力小于重力,因此若要使密度计漂浮,应减小密度计的重力,因此可以减少下端缠上的铜丝。
25.(1)C
(2) 能
(3) 偏大 不会
(4)不变
【详解】(1)为了减小由于小桶内壁残留水滴而导致的测量误差,最合理的顺序是先测量空小桶重力,再测金属块自重,接着将金属块浸入水中测拉力并收集溢出的水,最后测溢出水与桶的总重力,则实验顺序为④①②③,故选C。
(2)根据称重法可知,金属块受到的浮力为,排开水的重力为,当两者相等时即可说明阿基米德原理成立。
根据阿基米德原理,无论物体是完全浸没还是仅有一部分浸在水中,其受到的浮力始终等于其排开液体的重力,因此依然能得到相同的结论。
(3)若金属块触碰烧杯底部,金属块会受到烧杯底部向上的支持力,导致步骤②中弹簧测力计的拉力示数偏小,从而利用差值计算出的浮力值会比实际值偏大。
若测力计未调零,每一次的测量示数均会包含一个相同的系统初始误差,但在利用两次示数相减来分别计算浮力和排开水重力时,该误差会在作差过程中被抵消,因此不会影响最终的验证结果。
(4)溢水杯装满水,物体浸入水中时,水会溢出,水面高度不变,由可知,在此过程中,水对溢水杯底的压强不变,则根据可知溢水杯底所受水的压力将不变。
26.(1)改变
(2) 水平 没有控制摩擦力相同
(3) 见解析 快
(4) 1、4、7或2、5、8或3、6、9 正比
【详解】(1)力不是维持运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因。提出猜想2的理论依据是:力是改变物体运动状态的原因。
(2)[1]图甲中,要使用弹簧测力计水平拉动装置,因此实验前要将弹簧测力计在水平方向调零。
[2]当小车与砖块的总质量变大时,它们对地面的压力也变大,则地面对小车的摩擦力变大。则此实验中有两个变量:牵引力、摩擦力,不符合控制变量的思想。
(3)[1]用图乙的装置做实验,与图甲相比,图乙中装置的优点是:在涂有润滑剂的水平玻璃表面做实验,小车受到的摩擦力很小,可以忽略不计,因此不需要考虑摩擦力的大小,容易控制拉力的大小。
[2]小车受到的摩擦力忽略不计,因此,小车只受牵引力作用,它的方向与小车前进的方向相同,会改变小车的速度,使小车速度越来越大;在相同的时间内,小车通过的距离越大,说明小车启动越快。
(4)[1]验证猜想1的数据,应该是小车受到的牵引力相同,让小车与砖块的总质量不同,1、4、7(2、5、8或3、6、9)三组数据符合要求。
[2]比较总质量相同而牵引力不同的1、2、3或4、5、6或7、8、9,可以得出:2s内小车通过的距离与牵引力成正比。
27.(1)C
(2) D 1.735×104
(3)20
(4) 右拉 装上 40
(5) 良好 减小配重或水舱中水量较少时连接注射器
【详解】(1)A.船体设计成流线型是为了减小阻力,故A正确,不符合题意;
B.新型钛合金材料比常规材料的密度小,故B正确,不符合题意;
C.由题可知,奋斗者号是通过压载铁数量来控制下沉、上浮或悬停,故C错误,符合题意;
D.抛掉压载铁后,奋斗者号所受浮力大于重力,故D正确,不符合题意。
故选C。
(2)[1]由题可知,“奋斗者号”下沉经过图乙中A、B、C、D点对应位置时均全部浸没,,由可知,此时液体密度越大,所受浮力越大,所以受到浮力最大的位置是D。
[2]4块压载铁的总质量为2t=2000kg,4块压载铁的总重力为
4块压载铁的总体积为
则4块压载铁浸没时受到的总浮力
由题知,压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力,所以,把“奋斗者”号携带的压载铁全部抛掉,则将会为“奋斗者”号提供的额外浮力为
(3)由图可得,
由题意可知,O点到AC的垂直距离为动力臂,则动力臂
OB长是阻力臂,AC对金属杆A端的拉力是动力,采样器对金属杆B端的压力是阻力,根据杠杆平衡条件可得,则采样器对金属杆B端的阻力是
(4)[1][2]要深潜器下潜,应向水箱中进水,所以活塞应向右拉将水箱内空气排出进水,使深潜器重力大于浮力,所以相当于装上压载铁。
[3]由题可知重物所受到的浮力
重物作用在深潜器上的拉力
用轻质细线将重物拴在深潜器上进行打捞,上升到某位置处于悬浮状态,所以深潜器排出的水的重力就等于深潜器受到的拉力,排出水的质量
排出水的体积
则活塞需稳定的刻度
(5)[1][2]根据题意同时打捞两个物体需要排出的水量为,而悬停时刻度已稳定在100mL处,所以能提升重物,但不能同时提升两个,属于良好。可以减小配重或水舱中水量较少时连接注射器,即可同时提升两重物。
答 案 第 5页 共 12页
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