内容正文:
2026年5月
八年级物理限时作业训练
试卷满分80分
温馨提示:请每一位考生把所有的答案都答在答题卡上,答题要求见答题卡,否则不给分。g取10 N/kg
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1—6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7—9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 在寓言《守株待兔》中,兔子不小心撞上树桩而死,它受到撞击力的施力物体是( )
A. 兔子 B. 树桩 C. 空气 D. 地球
2. 如图所示,小智用水平方向的力轻轻推动瓶子底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用同样大小的力沿水平方向轻推瓶盖时,瓶子翻倒了。这个现象说明:力的作用效果与( )
A. 力的作用点有关 B. 力的方向有关
C. 力的大小有关 D. 与以上三者都有关
3. 《考工记》记载:“马力既竭,辀犹能一取焉。”展现出古人观察到马已停止用力,车还能前进一段距离。车继续前进的主要原因是其( )
A. 具有惯性 B. 受到推力 C. 受力平衡 D. 受到摩擦力
4. 一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压强接近于( )
A. 103Pa B. 104Pa C. 105Pa D. 106Pa
5. 杭州宇树科技公司研制生产的“机器人”静止在水平地面上的情景如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 机器人对地面的压力与机器人所受的重力是一对平衡力
B. 机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
C. 机器人所受重力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力
D. 机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力
6. 小明用如图甲、乙两个实验装置来研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A. 甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
B. 甲图中若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值无影响
C. 乙图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
D. 若将两个装置从山脚下拿到高山上,两个玻璃管内外液面高度差均变小
7. 立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程,如图所示为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,下列说法正确的是( )
A. 运动员体重为50kg
B. 在时刻,该运动员达到最高点
C. 在时刻,该运动员的速度达到最大值
D. 在时刻,该运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
8. 如图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法正确的是( )
A. 抽水机是利用大气压来工作的
B. 在图乙中,在Q处向上抬手柄PQ时,阀门B由于受到液体压力而关闭,水被阻而不能向下流动
C. 在图丙中,活塞向上运动,阀门A在大气压作用下关闭
D. 这样的抽水机提升水的最大高度约为10m
9. 如图所示,在水平桌面上放着甲、乙两杯密度不同的液体,两杯液体内A、B两点到杯底部的距离hA=hB,A、B两点处的液体压强分别为pA、pB。下列说法正确的是( )
A. 若pA=pB,则甲杯中液体的密度比乙杯中液体的密度大
B. 若pA=pB,则甲杯中液体的密度比乙杯中液体的密度小
C. 若两杯中液体对杯底的压强相等,则pA>pB
D. 若两杯中液体对杯底的压强相等,则pA<pB
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。)
10. 如图是手摇扬谷机俗称“风车”,它是一种以人力为动力去除稻麦壳、秕、草的风扇车,快速转动摇柄,扇轮转动产生气流,饱满的谷物在______的作用下落入筐;而枯瘪的谷物被气流从出风口吹出,说明力可以改变物体的______。
11. 学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图所示的弹簧所受拉力与弹簧伸长量的关系图像。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选弹簧_____;已知A弹簧的原长为20cm若用的力拉弹簧,则弹簧的长度为_____。
12. 家用吸尘器的工作原理如图所示,内部的电动马达高速旋转,进气口的空气流速快,压强___________,吸尘器内外形成明显压强差,灰尘被压入集尘盒中;而大气压较为精确的数值最早是由意大利物理学家___________通过实验测得。
13. 如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同,这种科学研究方法是__________;图中测力计的示数F=______N。
14. 如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车____________,这说明相互平衡的两个力作用在____________。
15. 下列两幅图(如图)均是中国古代科技著作《天工开物》的插图,图甲“六桨客船”中的船工向后划桨时,客船就会向前运动,是因为力的作用是______的;图乙中“赶稻及菽”时牛拉石碾匀速转动过程中,石碾受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
16. 如图甲所示是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬质物体时会牢牢吸附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,请在图乙画出手机受到的重力和支持力的示意图,
17. 如图所示为传送带将快递箱A从底端斜向上匀速运送的示意图,请在图中画出快递箱A受到摩擦力的示意图。
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共24分。)
18. 小明同学利用带有蓝牙传感器的小车探究阻力对物体运动的影响,如图甲所示,并用数据采集器采集了小车在运动过程中路程s随时间t变化的图像,实验步骤如下:
a、将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,传感器全程采集小车图像;
b、取下毛巾,将塑料板铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,传感器全程采集小车图像;
c、取下塑料板,将玻璃板铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车图像。
(1)以上实验步骤中存在错误的一处是_______(选填“a”“b”或“c”);
(2)纠正错误后,传感器3次采集到的小车图像如图乙所示,小明发现图像在时间段内完全重合,说明该小车每次到达水平面的初速度_______(选填“相同”或“不同”);小车在塑料板表面运动的图像是图_______(选填“A”、“B”或“C”),在毛巾表面运动的路程是_______m;
(3)进一步分析可知,三次实验中小车在水平面上速度减小量_______(选填“相同”或“不同”)。小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越慢,由此推理得出:一切物体都保持静止状态或_______状态,除非有力迫使它改变这种运动状态。
19. 小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同,为了比较A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行下列探究:
(1)实验前,应在水平方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图甲、乙分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计在水平方向上匀速直线地拉动小块地垫,根据__________________原理,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过甲、丙两次实验发现当接触面粗糙程度相同时,__________________越大,滑动摩擦力越大;
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只需__________________(具体操作方法),测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫__________________ (选填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动;
(4)为了更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小智引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验,如图丁所示,拉动木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是 (选填序号)。
A. 拉动木板时很难做到匀速直线运动
B. 选择的木板表面粗糙程度不均匀
C. 选择的小块地垫的接触面积太小
D. 木板与地面接触面粗糙程度不均匀
20. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,晶晶和婷婷采用如图所示装置进行实验。
(1)如图甲所示,实验前要检查装置的气密性,晶晶用手轻压探头处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面出现了明显的高度差且保持稳定,说明该装置_______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)调节好装置,进行实验,比较图乙、图丙可知,当深度一定时,液体内部压强与______有关:
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,晶晶做了一些改进,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_______。
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
C. 烧杯中换密度差别更大的两种液体 D. 使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)晶晶还把U形管压强计改装成了测量液体密度的仪器,如图丁所示。A为固定支架,保证探头在不同液体中深度均为5cm。U形管内盛水,在U形管右管有一个指示液面位置的浮标(体积重力不计),未测量时,U形管两侧水面相平。当橡皮膜浸入某液体中静止时,浮标由a上升至b处,ab间距2cm,则液体密度为______(不计橡皮膜形变抵消的压强),若考虑浮标体积,仍然正常使用U形管压强计,则所测液体密度值______。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)同组的婷婷提出还有另外一种利用该装置测量液体的密度的方法,如图戊所示,在U形管两端都装上软管和探头,已知A容器和U形管内都是水(密度用表示),B容器盛放待测液体,将两个探头分别放在A、B两个容器中的不同深度处,探头在A中的深度,探头在B中的深度,U形管内液面有高度差,则待测液体的密度为_______(用符号、、、表示)。
21. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,小明做了如图所示的一系列实验。
(1)在实验步骤(c)中物体所受浮力是_______N。
(2)分析实验步骤(a)(b)(c),可以说明浮力大小跟_______有关;分析实验步骤(a)(c)(e),可以说明浮力大小跟_______有关;分析实验步骤(a)(c)(d),可以说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度_______。
(3)实验中,若将步骤(a)和(c)的顺序调换一下,则测出的物体浸没在水中时的浮力将_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)从图(c)到(d)的过程中,烧杯底部所受的压强将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
五、综合应用题(本题共3小题,22题8分,23题8分,24题6分)
22. 一辆洒水车,空车质量6t,所装水的质量为5000kg,罐内水深1.5m,车轮与地面的总接触面积为0.55m2,在水平路面前进的过程中,受到的阻力是车总重力的0.05倍。(忽略燃油质量,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)装满水时,水对罐底的压强;
(2)所装水受到的重力;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强;
(4)装满水时,匀速行驶的洒水车所受牵引力。
23. 如图所示,容器中盛有水,有一个边长为10cm的立方体浸没在水中,已知它的下表面受到水向上的压力是20N。)求:
(1)它的下表面受到的水的压强是多大;
(2)它的上表面受到的向下的压力是多大;
(3)它所受到的水的浮力是多大,
24. 随着同学们对物理知识的进一步学习,大家的物理观念逐渐形成,有了从物理角度认识世界、解决问题的意识。物理实践小组的活动项目也越来越丰富,不仅深化了物理知识的理解,同学们的实践创新能力也越来越强。
【项目提出】
如何检测教室的地面是否水平?分析并找出最优方案,实施操作。
【项目分析】
①查阅资料,获得几种简易水平仪的制作方法。
②设计实施方案,利用所学的物理知识,分析这几种方案的物理原理。
③分析操作细节,选择最优方案并实施操作。
【项目实施】
(1)查阅资料,获得几种简易水平仪的制作方法。
同学们通过查阅书籍、上网搜索,获得了有条件操作的三种方案,如下图所示。
水平仪一:20世纪60年代,河南林县(今林州)人民在太行山上建成了全长1500km的“人工天河”——红旗渠。在施工过程中,技术人员发明的一种简易水平仪,它由三块木板组成 (如图一)。其中,两块相同的木板均与长木板垂直,两块木板的顶端各绷有一根细线A、B。
水平仪二:如图二所示,在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水且足够长的透明塑料软管,确定水平高度相同的两点。
水平仪三:如图三所示,将铅垂线固定在三角支架中间垂直于底边的木条顶端O点,建筑工人在砌房子时经常用这种水平仪来检查某一平面是否水平。
(2)设计实施方案,利用所学的物理知识,分析这几种方案的物理原理。
方案一:利用水平仪一,把它放到盛水的盆里,在教室地面上任意甲、乙两点竖直放置相同的标尺,分别从左右两侧用简易水平仪上的两根细线“瞄准”远处标尺上的刻度 (如图四所示),若两次读数相同,则甲、乙两点水平高度相等。在教室内不同位置反复实验,结果任意两点都等高,则教室地面水平。
从物理角度分析,这个方案利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
方案二:利用水平仪二代替水平仪一,将足够长的注水透明塑料软管两端分别贴近甲、乙两点的标尺,若两端软管中的水面对应的刻度相同,则甲、乙两点水平高度相等。然后在教室内不同位放置标尺,重复上述操作。
从物理角度分析,这个方案利用了____________的特点,在软管中装有_________液体,液体不流动时,液面总是等高的。
方案三:利用水平仪三,将三角支架的底边放在教室地面上任意位置,若观察到铅垂线与三角支架中间木条平行,则说明支架底边所在地面水平。同样,需要在不同位置反复实验。
从物理角度分析,这个方案利用了______________来确定地面水平。若出现如图五所示的现象,则说明________边(选填“左”或“右”)地势高。
三个方案中都提出在地面不同位置反复实验,目的是___________
A.取平均值减小误差 B.作出准确的判断 C.使结论具有普遍性
(3)分析操作细节,选择最优方案并实施操作。
同学们经过讨论发现,方案一中如果所测两点不等高,该方案可以测出两点的_______,方便修整地面水平;方案二中向长软管中注水时,要保证没有气泡,否则软管两端的水面就不在同一水平面上。方案三相对简单便于操作,但不能定量测量,不便于修整地面。
最后大家一致决定,如果就是简单的检测教室地面是否水平,用方案三最优。
【展示交流】
在方案设计和讨论的过程中,同学们理解了在20世纪60年代,河南林县 (今林州)人民在物资紧缺的条件下修筑“红旗渠”,发明的简易水平仪的重大意义,也体会到了我国劳动人民的伟大智慧。
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2026年5月
八年级物理限时作业训练
试卷满分80分
温馨提示:请每一位考生把所有的答案都答在答题卡上,答题要求见答题卡,否则不给分。g取10 N/kg
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1—6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7—9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 在寓言《守株待兔》中,兔子不小心撞上树桩而死,它受到撞击力的施力物体是( )
A. 兔子 B. 树桩 C. 空气 D. 地球
【答案】B
【解析】
【详解】兔子不小心撞上树桩而死,它受到撞击力的施力物体是树桩。
故选B。
2. 如图所示,小智用水平方向的力轻轻推动瓶子底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用同样大小的力沿水平方向轻推瓶盖时,瓶子翻倒了。这个现象说明:力的作用效果与( )
A. 力的作用点有关 B. 力的方向有关
C. 力的大小有关 D. 与以上三者都有关
【答案】A
【解析】
【详解】两次推力的大小和方向均相同,仅作用点不同(底部与瓶盖),导致瓶子运动状态不同(平移与翻倒),说明力的作用效果与力的作用点有关。故选A。
3. 《考工记》记载:“马力既竭,辀犹能一取焉。”展现出古人观察到马已停止用力,车还能前进一段距离。车继续前进的主要原因是其( )
A. 具有惯性 B. 受到推力 C. 受力平衡 D. 受到摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。当马停止用力后,车由于具有惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动一段距离。所以车继续前进的主要原因是其具有惯性,故A符合题意;
B.当马停止用力后,马对车不再施加推力,所以车继续前进不是因为受到推力,故B不符合题意;
C.车在前进过程中,会受到地面的摩擦力等阻力的作用,其受力并不平衡。而且受力平衡时物体将保持静止或匀速直线运动状态,而车在前进过程中速度会逐渐减小,说明其受力不平衡,故C不符合题意;
D.摩擦力是阻碍物体相对运动的力,车受到的摩擦力方向与车前进的方向相反,它会使车的速度逐渐减小,而不是使车继续前进,故D不符合题意。
故选A。
4. 一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压强接近于( )
A. 103Pa B. 104Pa C. 105Pa D. 106Pa
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】中学生的体重约为500N,双脚站立时与水平地面的接触面积约为0.05m2,双脚对水平地面的压强
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 杭州宇树科技公司研制生产的“机器人”静止在水平地面上的情景如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 机器人对地面的压力与机器人所受的重力是一对平衡力
B. 机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
C. 机器人所受重力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力
D. 机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.机器人对地面的压力作用在地面上,机器人所受的重力作用在机器人上,二力作用在两个物体上,且方向相同,不符合二力平衡条件中“方向相反”这一要求,故A错误;
B.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故B错误;
C.机器人所受重力与地面对机器人的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C错误;
D.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
6. 小明用如图甲、乙两个实验装置来研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A. 甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
B. 甲图中若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值无影响
C. 乙图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
D. 若将两个装置从山脚下拿到高山上,两个玻璃管内外液面高度差均变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲是托里拆利实验装置,大气压越大,能支撑的水银柱越高,大气压变大时,玻璃管内液面上升,故A错误;
B.甲图玻璃管内混入空气后,管内空气会向下产生压强,使水银柱高度降低,最终测得的大气压值偏小,对测量结果有影响,故B错误;
C.乙是自制气压计,瓶内气压不变,瓶内气压等于外界大气压与玻璃管液柱压强之和;当外界大气压变大时,液柱压强需要减小,因此玻璃管内液面下降,故C正确;
D.从山脚到高山,大气压随高度升高而降低:对甲装置,大气压降低,水银柱高度差变小;对乙装置,大气压降低后,瓶内气压不变,会将更多液体压入玻璃管,液面上升,高度差变大,故D错误。
故选C。
7. 立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程,如图所示为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,下列说法正确的是( )
A. 运动员体重为50kg
B. 在时刻,该运动员达到最高点
C. 在时刻,该运动员的速度达到最大值
D. 在时刻,该运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.下蹲后蹬伸前,运动员静止在地面,此时支持力等于重力,由图可知,所以运动员的体重为500N,故A错误;
B.时刻支持力最大,此时运动员还在蹬伸加速阶段,运动员运动的最高点是在脱离地面腾空后才会出现,故B错误;
C.当支持力大于重力时,运动员加速;当支持力小于重力时,运动员减速,时刻支持力等于重力,是加速和减速的分界点,此时速度达到最大值,故C正确;
D.时刻支持力为0,说明运动员已经离开地面,不存在支持力,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
8. 如图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法正确的是( )
A. 抽水机是利用大气压来工作的
B. 在图乙中,在Q处向上抬手柄PQ时,阀门B由于受到液体压力而关闭,水被阻而不能向下流动
C. 在图丙中,活塞向上运动,阀门A在大气压作用下关闭
D. 这样的抽水机提升水的最大高度约为10m
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机是利用内部气压小于外界大气压,依靠大气压将水压入抽水机实现提水,因此是利用大气压工作的,故A正确;
B.图乙中,Q处向上抬手柄PQ时,活塞随P向下运动,活塞下方的水压强增大,液体压力将阀门B关闭,水被阻挡无法向下流动,故B正确;
C.图丙中活塞向上运动时,阀门A是被活塞上方水的压力关闭,不是大气压作用使其关闭,故C错误;
D.根据标准大气压约,由得,因此提升水的最大高度约为10m,故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,在水平桌面上放着甲、乙两杯密度不同的液体,两杯液体内A、B两点到杯底部的距离hA=hB,A、B两点处的液体压强分别为pA、pB。下列说法正确的是( )
A. 若pA=pB,则甲杯中液体的密度比乙杯中液体的密度大
B. 若pA=pB,则甲杯中液体的密度比乙杯中液体的密度小
C. 若两杯中液体对杯底的压强相等,则pA>pB
D. 若两杯中液体对杯底的压强相等,则pA<pB
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若pA=pB,由图可知,HA<HB,由p=ρgH知,ρ甲>ρ乙,故A正确,B错误;
CD.若两杯中液体对杯底的压强相等,由图可知,h甲<h乙,由p=ρgh知,ρ甲>ρ乙。又hA=hB,所以A、B两点下方液体对杯底的压强关系为P甲下>p乙下,则A、B两点处的液体压强关系为pA<pB,故C错误,D正确。
故选AD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。)
10. 如图是手摇扬谷机俗称“风车”,它是一种以人力为动力去除稻麦壳、秕、草的风扇车,快速转动摇柄,扇轮转动产生气流,饱满的谷物在______的作用下落入筐;而枯瘪的谷物被气流从出风口吹出,说明力可以改变物体的______。
【答案】 ①. 重力 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下。饱满的谷物在重力的作用下落入筐。
[2]枯瘪谷物被风力吹出机外,运动状态发生变化,这个现象说明力能改变物体的运动状态。
11. 学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图所示的弹簧所受拉力与弹簧伸长量的关系图像。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选弹簧_____;已知A弹簧的原长为20cm若用的力拉弹簧,则弹簧的长度为_____。
【答案】 ①. B ②. 26
【解析】
【详解】[1]弹簧测力计的量程由弹簧能承受的最大拉力决定,在弹性限度内,拉力与伸长量成正比。从图像看,弹簧B在伸长量为时,能承受的最大拉力为;弹簧A在伸长量为时,能承受的最大拉力仅为,要制作量程较大的弹簧测力计,应选弹簧B。
[2]在弹性限度内,拉力与伸长量成正比,A弹簧受拉力时,伸长量,因此
当用的力拉A弹簧时,伸长量为
已知A弹簧原长为,因此总长度为
12. 家用吸尘器的工作原理如图所示,内部的电动马达高速旋转,进气口的空气流速快,压强___________,吸尘器内外形成明显压强差,灰尘被压入集尘盒中;而大气压较为精确的数值最早是由意大利物理学家___________通过实验测得。
【答案】 ①. 小 ②. 托里拆利
【解析】
【详解】[1]根据流体压强的规律:流体流速越大,压强越小。吸尘器马达旋转使进气口空气流速加快,压强减小,吸尘器外部大气压大于内部压强,就把灰尘压入集尘盒。
[2]历史上最早精确测出大气压数值的实验,是由意大利物理学家托里拆利及其同伴在1643年完成的,约为
13. 如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同,这种科学研究方法是__________;图中测力计的示数F=______N。
【答案】 ①. 等效替代法 ②. 5N
【解析】
【详解】[1][2]实验中,第一次用两个力、同向拉橡皮筋;第二次用一个力F拉橡皮筋;两次都把橡皮筋拉到同一点O,说明形变程度相同,即作用效果相同。这种用一个力代替多个力,且保持效果不变的方法,叫做等效替代法,即
14. 如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车____________,这说明相互平衡的两个力作用在____________。
【答案】 ①. 恢复(回)到原位置 ②. 同一直线上
【解析】
【14题详解】
[1][2]将小车扭转一个角度,两个力就不在一条直线上,松手后小车扭转回来,恢复(回)到原位置,所以不能保持平衡状态,说明二力平衡需要两个力作用在同一直线上。
15. 下列两幅图(如图)均是中国古代科技著作《天工开物》的插图,图甲“六桨客船”中的船工向后划桨时,客船就会向前运动,是因为力的作用是______的;图乙中“赶稻及菽”时牛拉石碾匀速转动过程中,石碾受______(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
【答案】 ①. 相互 ②. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]当向后划船桨时,船桨对水施加了向后的力的作用,由于力的作用是相互的,桨同时受到水对其向前力的作用,从而使客船向前运动。
[2]物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态。图乙中,牛拉动石碾匀速转动时,石碾运动方向不断发生改变,其处于非平衡状态,其受非平衡力的作用。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
16. 如图甲所示是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬质物体时会牢牢吸附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,请在图乙画出手机受到的重力和支持力的示意图,
【答案】
【解析】
【详解】手机受到重力G方向竖直向下,作用点在重心O;手机受到的支持力F的方向垂直于接触面指向手机,作用点在重心O。据此作图。
17. 如图所示为传送带将快递箱A从底端斜向上匀速运送的示意图,请在图中画出快递箱A受到摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物块A相对于传送带有向下运动的趋势,所以快递箱A受到的摩擦力方向沿接触面斜向上,作用点在A点。据此作图。
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共24分。)
18. 小明同学利用带有蓝牙传感器的小车探究阻力对物体运动的影响,如图甲所示,并用数据采集器采集了小车在运动过程中路程s随时间t变化的图像,实验步骤如下:
a、将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,传感器全程采集小车图像;
b、取下毛巾,将塑料板铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,传感器全程采集小车图像;
c、取下塑料板,将玻璃板铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车图像。
(1)以上实验步骤中存在错误的一处是_______(选填“a”“b”或“c”);
(2)纠正错误后,传感器3次采集到的小车图像如图乙所示,小明发现图像在时间段内完全重合,说明该小车每次到达水平面的初速度_______(选填“相同”或“不同”);小车在塑料板表面运动的图像是图_______(选填“A”、“B”或“C”),在毛巾表面运动的路程是_______m;
(3)进一步分析可知,三次实验中小车在水平面上速度减小量_______(选填“相同”或“不同”)。小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越慢,由此推理得出:一切物体都保持静止状态或_______状态,除非有力迫使它改变这种运动状态。
【答案】(1)b (2) ①. 相同 ②. B ③. 0.2
(3) ①. 相同 ②. 匀速直线运动
【解析】
【分析】
【小问1详解】
在探究阻力对物体运动的影响时,需要控制小车到达水平面的初速度相同,所以斜面的粗糙程度应该保持一致,步骤b中“将塑料板铺在斜面和木板上”,改变了斜面的粗糙程度,会导致小车到达水平面的初速度不同,所以错误的是b。
【小问2详解】
0~��0是小车在斜面上运动的阶段,s-t图像重合,说明相同时间内小车运动的路程相同,因此每次到达水平面的初速度相同。
水平面的阻力越大,小车减速越快,运动的路程越短,毛巾阻力最大,路程最短;塑料板阻力次之;玻璃板阻力最小,路程最长,所以小车在塑料板表面运动的s-t图像是B。毛巾表面对应C,小车运动的总路程为0.47m,则小车在毛巾表面运动的路程为
【小问3详解】
三次实验中,小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,到达水平面时的初速度相同,最终都减速到0,所以速度减小量是相同的。
根据实验推理:一切物体都保持静止状态或匀速直线运动状态,除非有力迫使它改变这种运动状态。
19. 小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同,为了比较A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行下列探究:
(1)实验前,应在水平方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图甲、乙分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计在水平方向上匀速直线地拉动小块地垫,根据__________________原理,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过甲、丙两次实验发现当接触面粗糙程度相同时,__________________越大,滑动摩擦力越大;
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小智只需__________________(具体操作方法),测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫__________________ (选填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动;
(4)为了更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小智引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验,如图丁所示,拉动木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是 (选填序号)。
A. 拉动木板时很难做到匀速直线运动
B. 选择的木板表面粗糙程度不均匀
C. 选择的小块地垫的接触面积太小
D. 木板与地面接触面粗糙程度不均匀
【答案】(1)二力平衡
(2)压力 (3) ①. 将地垫翻面,让A面朝下 ②. A (4)B
【解析】
【小问1详解】
当小块地垫做匀速直线运动时,水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
甲、丙实验控制接触面粗糙程度相同,改变了地垫对地面的压力,实验结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
探究A、B面的防滑性,需要控制压力相同,只改变接触面,丙图中B面接触地面,因此只需将地垫翻面,让A面朝下,保持铁块放在地垫上即可;测得A面滑动摩擦力2.2N,大于丙图B面的摩擦力,说明A面更粗糙,防滑性更好,因此选A面铺在地面。
【小问4详解】
A.该装置中地垫始终静止,拉力始终等于滑动摩擦力,和木板是否匀速运动无关,故A不符合题意;
B.若木板本身表面粗糙程度不均匀,木板对地垫的摩擦力会不断变化,导致传感器示数不稳定,故B符合题意;
C.滑动摩擦力大小与接触面积无关,故C不符合题意;
D.传感器测量的是地垫和木板之间的摩擦力,和木板与地面的接触面粗糙程度无关,故D不符合题意。
故选B。
20. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,晶晶和婷婷采用如图所示装置进行实验。
(1)如图甲所示,实验前要检查装置的气密性,晶晶用手轻压探头处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面出现了明显的高度差且保持稳定,说明该装置_______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)调节好装置,进行实验,比较图乙、图丙可知,当深度一定时,液体内部压强与______有关:
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,晶晶做了一些改进,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_______。
A. 将U形管换成更细的 B. U形管中换用密度更小的液体
C. 烧杯中换密度差别更大的两种液体 D. 使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)晶晶还把U形管压强计改装成了测量液体密度的仪器,如图丁所示。A为固定支架,保证探头在不同液体中深度均为5cm。U形管内盛水,在U形管右管有一个指示液面位置的浮标(体积重力不计),未测量时,U形管两侧水面相平。当橡皮膜浸入某液体中静止时,浮标由a上升至b处,ab间距2cm,则液体密度为______(不计橡皮膜形变抵消的压强),若考虑浮标体积,仍然正常使用U形管压强计,则所测液体密度值______。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)同组的婷婷提出还有另外一种利用该装置测量液体的密度的方法,如图戊所示,在U形管两端都装上软管和探头,已知A容器和U形管内都是水(密度用表示),B容器盛放待测液体,将两个探头分别放在A、B两个容器中的不同深度处,探头在A中的深度,探头在B中的深度,U形管内液面有高度差,则待测液体的密度为_______(用符号、、、表示)。
【答案】(1)不漏气 (2)液体密度 (3)A
(4) ①. 0.8 ②. 无影响
(5)
【解析】
【小问1详解】
用手轻压探头橡皮膜,U形管两侧液面出现明显高度差且保持稳定,说明装置不漏气,若装置漏气,橡皮膜受压后,U形管两侧液面不会形成稳定高度差。
【小问2详解】
乙、丙两图中,探头深度相同,液体密度不同(盐水和水),U形管液面高度差不同,说明压强不同,由此可以说明:当深度一定时,液体内部压强与液体密度有关。
【小问3详解】
根据液体压强公式,U形管液面高度差
A.U形管粗细不影响液面高度差(与横截面积无关),换更细的U形管,高度差不变,不能使对比更明显,故A符合题意;
B.U形管换密度更小的液体,即变小,此时会变大,能使对比更明显,故B不符合题意;
C.烧杯换密度差别更大的两种液体,压强差变大,差别变大,能使对比更明显,故C不符合题意;
D.探头向下移动相同距离,深度变大,压强差变大,差别变大,能使对比更明显,故D不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
U形管中ab间距为2cm,所以U形管左右液面高度差
当橡皮膜静止时,则有
解得
若考虑浮标体积,未测量时,浮标在a位置,已经排开了一部分水,此时U形管两侧水面相平(初始状态已经包含了浮标体积的影响),探头浸入液体后,浮标从a上升到b,排开的水的体积不变(浮标始终漂浮,浸入水中的深度不变),所以浮标体积对两次液面的高度差没有影响,因此对所测液体密度也无影响。
【小问5详解】
U形管内液面有高度差,说明左右两侧压强差为
左侧探头压强
右侧探头压强
根据U形管液面高度差的关系则有
解得
21. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,小明做了如图所示的一系列实验。
(1)在实验步骤(c)中物体所受浮力是_______N。
(2)分析实验步骤(a)(b)(c),可以说明浮力大小跟_______有关;分析实验步骤(a)(c)(e),可以说明浮力大小跟_______有关;分析实验步骤(a)(c)(d),可以说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度_______。
(3)实验中,若将步骤(a)和(c)的顺序调换一下,则测出的物体浸没在水中时的浮力将_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)从图(c)到(d)的过程中,烧杯底部所受的压强将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)1 (2) ①. 排开液体的体积 ②. 液体密度 ③. 无关
(3)偏大 (4)不变
【解析】
【小问1详解】
根据称重法测浮力,所以图(c)物体所受浮力为
【小问2详解】
步骤(a)(b)(c):液体密度相同,物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,说明浮力大小跟排开液体的体积有关;
步骤(a)(c)(e):物体排开液体的体积相同,液体密度不同(水和盐水),测力计示数不同,说明浮力大小跟液体的密度有关;
步骤(a)(c)(d):液体密度、排开液体体积相同,物体浸没深度不同,测力计示数相同,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
【小问3详解】
若先测(c)再测(a),物体从水中取出后表面会沾水,导致测得的重力G偏大,根据,G偏大、不变,所以测出的浮力将偏大。
【小问4详解】
从(c)到(d),物体浸没深度增加,但排开液体体积不变,液面高度不变,根据液体压强公式,、g、h都不变,所以烧杯底部所受压强不变。
五、综合应用题(本题共3小题,22题8分,23题8分,24题6分)
22. 一辆洒水车,空车质量6t,所装水的质量为5000kg,罐内水深1.5m,车轮与地面的总接触面积为0.55m2,在水平路面前进的过程中,受到的阻力是车总重力的0.05倍。(忽略燃油质量,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)装满水时,水对罐底的压强;
(2)所装水受到的重力;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强;
(4)装满水时,匀速行驶的洒水车所受牵引力。
【答案】(1)1.5104Pa;(2)5104N;(3)2105Pa;(4)5.5103N
【解析】
【详解】解:(1)装满水时,水对罐底的压强
(2)所装水受到的重力
(3)洒水车的重力
装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压力
此时洒水车对地面的压强
(4)装满水时,匀速行驶的洒水车所受牵引力
答:(1)装满水时,水对罐底的压强1.5104Pa;
(2)所装水受到的重力5104N;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强2105Pa;
(4)装满水时,匀速行驶的洒水车所受牵引力5.5103N。
23. 如图所示,容器中盛有水,有一个边长为10cm的立方体浸没在水中,已知它的下表面受到水向上的压力是20N。)求:
(1)它的下表面受到的水的压强是多大;
(2)它的上表面受到的向下的压力是多大;
(3)它所受到的水的浮力是多大,
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
【小问2详解】
由液体的压强公式可知,它的上表面受到的压强为
由可得,它的上表面受到的向下的压力是
【小问3详解】
24. 随着同学们对物理知识的进一步学习,大家的物理观念逐渐形成,有了从物理角度认识世界、解决问题的意识。物理实践小组的活动项目也越来越丰富,不仅深化了物理知识的理解,同学们的实践创新能力也越来越强。
【项目提出】
如何检测教室的地面是否水平?分析并找出最优方案,实施操作。
【项目分析】
①查阅资料,获得几种简易水平仪的制作方法。
②设计实施方案,利用所学的物理知识,分析这几种方案的物理原理。
③分析操作细节,选择最优方案并实施操作。
【项目实施】
(1)查阅资料,获得几种简易水平仪的制作方法。
同学们通过查阅书籍、上网搜索,获得了有条件操作的三种方案,如下图所示。
水平仪一:20世纪60年代,河南林县(今林州)人民在太行山上建成了全长1500km的“人工天河”——红旗渠。在施工过程中,技术人员发明的一种简易水平仪,它由三块木板组成 (如图一)。其中,两块相同的木板均与长木板垂直,两块木板的顶端各绷有一根细线A、B。
水平仪二:如图二所示,在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水且足够长的透明塑料软管,确定水平高度相同的两点。
水平仪三:如图三所示,将铅垂线固定在三角支架中间垂直于底边的木条顶端O点,建筑工人在砌房子时经常用这种水平仪来检查某一平面是否水平。
(2)设计实施方案,利用所学的物理知识,分析这几种方案的物理原理。
方案一:利用水平仪一,把它放到盛水的盆里,在教室地面上任意甲、乙两点竖直放置相同的标尺,分别从左右两侧用简易水平仪上的两根细线“瞄准”远处标尺上的刻度 (如图四所示),若两次读数相同,则甲、乙两点水平高度相等。在教室内不同位置反复实验,结果任意两点都等高,则教室地面水平。
从物理角度分析,这个方案利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
方案二:利用水平仪二代替水平仪一,将足够长的注水透明塑料软管两端分别贴近甲、乙两点的标尺,若两端软管中的水面对应的刻度相同,则甲、乙两点水平高度相等。然后在教室内不同位放置标尺,重复上述操作。
从物理角度分析,这个方案利用了____________的特点,在软管中装有_________液体,液体不流动时,液面总是等高的。
方案三:利用水平仪三,将三角支架的底边放在教室地面上任意位置,若观察到铅垂线与三角支架中间木条平行,则说明支架底边所在地面水平。同样,需要在不同位置反复实验。
从物理角度分析,这个方案利用了______________来确定地面水平。若出现如图五所示的现象,则说明________边(选填“左”或“右”)地势高。
三个方案中都提出在地面不同位置反复实验,目的是___________
A.取平均值减小误差 B.作出准确的判断 C.使结论具有普遍性
(3)分析操作细节,选择最优方案并实施操作。
同学们经过讨论发现,方案一中如果所测两点不等高,该方案可以测出两点的_______,方便修整地面水平;方案二中向长软管中注水时,要保证没有气泡,否则软管两端的水面就不在同一水平面上。方案三相对简单便于操作,但不能定量测量,不便于修整地面。
最后大家一致决定,如果就是简单的检测教室地面是否水平,用方案三最优。
【展示交流】
在方案设计和讨论的过程中,同学们理解了在20世纪60年代,河南林县 (今林州)人民在物资紧缺的条件下修筑“红旗渠”,发明的简易水平仪的重大意义,也体会到了我国劳动人民的伟大智慧。
【答案】 ①. 连通器 ②. 同种 ③. 重力的方向竖直向下 ④. 左 ⑤. B ⑥. 高度差
【解析】
【详解】[1][2]方案二使用的注水透明塑料软管,其结构符合连通器的特点,即上端开口、下端连通。连通器的特性是,当内部装有同种液体且液体不流动时,各容器中的液面保持相平。因此,该方案利用了连通器的这一特点,且软管中需装入同种液体。
[3]方案三中的铅垂线,其原理是利用了重力的方向总是竖直向下的。当三角支架的底边所在地面水平时,垂直于底边的木条也处于竖直方向,此时铅垂线会与该木条平行。
[4]图五中,铅垂线偏向三角支架中间木条的右侧,说明三角支架的左侧高于右侧,即左边地势高。
[5]在不同位置反复实验,是为了通过多次检测不同区域的情况,从而对教室地面是否水平作出准确的判断。选项A中取平均值减小误差,适用于测量类实验,此处不适用;选项C使结论具有普遍性,通常针对规律的探究,而此处是为了准确判断地面是否水平。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[6]方案一中,通过两根细线瞄准标尺,若两点不等高,两次读数的差值即为两点的高度差,从而可以定量测出高度差,为修整地面提供数据支持。
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