摘要:
**基本信息**
以福建舰、冬奥会等科技与社会热点为情境,覆盖力学核心知识,通过实验探究与实际计算提升科学思维与应用能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|填空题|6/14|平衡力、惯性、大气压、浮力、杠杆|结合滑雪运动、护士输液等生活情境,考查物理观念|
|选择题|8/24|压强估算、平衡力、惯性、机械能|以“顶缸”杂技、嫦娥五号返回为载体,体现科学论证|
|实验探究题|3/15|动能影响因素、压力作用效果、浮力|设计斜面小球、二力平衡实验,培养科学探究能力|
|计算题|2/13|重力、压强、功、机械效率|结合电动观光飞车、斜面拉物,强化实际问题解决|
内容正文:
1、【答案】不是;惯性。
【分析】(1)二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)惯性是物体保持运动状态不变的性质,一切物体都有惯性。
【解答】解:滑雪运动员从斜面滑到水平面上。当他在斜面上运动时,运动员受到的重力与滑板对运动员的支持力大小不相等,所以二者不是一对平衡力;
到达水平面后,由于运动员具有惯性,所以不需要撑杆也可以继续向前滑行。
故答案为:不是;惯性。
2、【答案】大气压;提高。
【分析】根据大气压的作用分析“闲置”管;液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大。
【解答】解:因为输液时,如果没有这根“闲置”管,外部压强大于瓶内压强时,液体就无法输入到人体中,所以这根“闲置”管是利用大气压使药液顺利流出的;
若要加快药液的流速,需要增大针管处药液的压强,根据p=ρgh分析,需要将药水瓶的高度提高。
故答案为:大气压;提高。
3、【答案】等于;下沉。
【分析】根据漂浮的条件分析,结合重力变化分析浮力变化,根据阿基米德原理分析解答。
【解答】解:根据物体浮沉条件,航母静止漂浮在海面上,浮力等于自身重力。
舰载机全部飞回航母后,航母的总重力增大;航母仍处于漂浮状态,浮力增大。根据阿基米德原理,海水密度不变,浮力增大时,排开海水的体积会变大,因此航母舰体会略下沉一些。
故答案为:等于;下沉。
4、【答案】省力;作用点;变大
【分析】(1)扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
(2)力的作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关;
(3)根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力变小,那么动力臂变大。
【解答】解:扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆的分类,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,所以扳手属于省力杠杆;
用扳手拧螺母时,手在B点比在A点时省力,B点和A点的位置不同,也就是力的作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关;
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力变小,那么动力臂变大。
故答案为:省力;作用点;变大
5、【答案】改变;不变;28N。
【分析】(1)物体运动状态的变化包括:①速度大小的改变;②运动方向的改变。
(2)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。
(3)利用G=mg求出重力,然后根据滑行时受到的阻力是重力的0.04倍可求阻力大小。
【解答】解:运动员在弯道上匀速拐弯时,运动方向不断变化,因此运动状态改变。
惯性只与质量有关,质量不变,惯性就不变。运动员质量不变,所以惯性不变。
宁忠岩的重力:G=mg=70kg×10N/kg=700N,
则滑行时受到的阻力:f=0.04G=0.04×700N=28N。
故答案为:改变;不变;28N。
6、【答案】不平衡;c;套圈在运动的过程中机械能守恒,c点高度最低,重力势能最小,所以动能最大,速度最大。
【分析】套圈从a到c做斜抛运动,不计空气阻力,只受重力,合力不为零,运动状态不断改变(速度方向、大小均变化)。
套圈在运动的过程中机械能守恒。动能和重力势能之间可以相互转化,动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中。
【解答】解:套圈从a到c做斜抛运动,不计空气阻力,只受重力,合力不为零,运动状态不断改变(速度方向、大小均变化),因此受力不平衡。
套圈在运动的过程中机械能守恒,c点高度最低,重力势能最小,所以动能最大,速度最大。
故答案为:不平衡;c;套圈在运动的过程中机械能守恒,c点高度最低,重力势能最小,所以动能最大,速度最大。
二.选择题(8小题,13、14题双选)
7、【答案】B
【分析】先估测物理课本的质量、长度和宽度,利用重力公式、压强公式p=可估算课本对桌面的压强。
【解答】解:物理课本的质量约为:m=250g=0.25kg,
物理课本的重力约为:G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,
物理课本的长约为25cm,宽约为20cm,
课本与桌面的接触面积(受力面积):S=25cm×20cm=500cm2=0.05m2,
课本对桌面的压强约为:
p=50Pa。
故选:B。
8、【答案】C
【分析】二力平衡的条件: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;相互作用力的特点: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。
【解答】解:A、舞台对人的支持力与人的重力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B、缸对人的压力与舞台对人的支持力都作用在人上,不是作用力与反作用力,故B错误;
C、舞台对人的支持力、人对舞台的压力,是人和舞台之间的相互作用,两个力分别作用在人和舞台两个物体上,大小相等方向相反,是一对作用力与反作用力,故C正确;
D、缸对人的压力与人对缸的支持力两个力作用在不同物体上,是相互作用力,故D错误。
故选:C。
9、【答案】D
【分析】小车会带动它上面的物体同时做匀速直线运动,当车突然停止时,两个物体由于惯性都会保持原来的运动状态不变,而原来它们的运动状态是相同的,所以现在的速度和方向依然是相同的,根据这一思路,我们可以判断以上选项的说法是否正确。
【解答】解:小车停止,两个物体由于惯性仍会保持原来的速度向右运动,不会立即静止。两物体原来的速度和方向相同,所以小车停止后,它们之间的距离会保持不变,不会相撞,距离也不会加大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
10、【答案】A
【分析】根据称重法计算浮力,结合力的作用是相互的分析解答。
【解答】解:重G=10N的金属块,使金属块部分浸入在台秤上的水杯中(水不会溢出),若弹簧秤的示数变为F=6N,根据称重法知,浮力的大小为F浮=G-F=10N-6N=4N;
由力的作用相互性可知,金属块对水也施加一个作用力,其大小F′=F浮=4N;
通过水和杯的传递,对台秤产生附加压力,所以台秤的示数增加4N,故A正确;BCD错误。
故选:A。
11、【答案】D
【分析】动能的大小与物体的质量和运动的速度有关:物体质量越大、速度越大,具有的动能越大。
重力势能的大小与物体的质量和高度有关;物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
物体具有的机械能是指动能和势能的总和,据此分析。
【解答】解:返回舱匀速下落时,质量不变、速度不变,因此动能不变;
下落过程中返回舱质量不变、高度降低,因此重力势能减小;
机械能等于动能与势能的总和,动能不变、重力势能减小,因此机械能减小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
12、【答案】C
【分析】桶盖对竖直直杆向下的力是阻力,由此可以画出阻力F的示意图;根据力臂的画法:支点到力的作用线的距离,利用图示的支点和阻力F的作用线可以做出动力臂l。
【解答】解:对于杠杆EDF,E点是支点,动力作用在竖杆上的顶点位置,阻力作用点在箱盖的重心上,首先过D点,沿竖直向上的方向画出动力F1,然后过F点,沿竖直向下的方向画出阻力F2,再从支点E向动力、阻力的作用线引垂线段,垂线段的长即为其力臂l1、l2,故ABD错误、C正确。
故选:C。
13、【答案】CD
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)机械能=动能+势能;
(4)能量守恒定律的内容是:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其它形式,或从一个物体转移到另一个物体,而能量的总量保持不变。
【解答】解:A、由于克服空气阻力做功,一部分重力势能转化为内能,MA段减少的重力势能不等于其增加的动能,故A错误;
B、嫦娥五号返回器进入大气层到离开大气层的过程中,需要克服空气阻力做功,故机械能减小,二次进入大气层时,重力势能相同,机械能为动能和重力势能之和,则嫦娥五号返回器第一次进入大气层M时的动能Ek1和第二次进入大气层C时的动能Ek2的大小关系为Ek1>Ek2,故B错误;
C、从M到着陆的全过程中,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,所以通过这样“打水漂”的方式,从而减小着陆时的动能,故C正确;
D、根据能量守恒可知,在整个返回过程时,机械能转化为内能,但总的能量保持不变,故D正确。
故答案为:CD。
14、【答案】AB
【分析】(1)根据W有=Gh求出该装置做的有用功;
(2)根据W总=Fs求出该装置做的总功,利用求得该装置的机械效率;
(3)定滑轮的特点:定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变,不省力,但可以改变力的方向。
【解答】解:A、该装置做的有用功为:
W有=Gh=450N×1m=450J,故A正确;
B、由图可知,该滑轮为定滑轮,绳子自由端移动的距离s=h=1m,该装置做的总功为:
W总=Fs=500N×1m=500J,
该装置的机械效率为:90%,故B正确;
CD、此装置为定滑轮,不省力,但可以改变力的方向,故CD错误。
故选:AB。
三.作图题(共2小题)15 16
四.实验探究题(共3小题)
17、【答案】(1)不同;(2)木块被推动的距离;(3)速度;(4)=;(5)不能。
【分析】(1)(3)动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同。研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同;在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用;
(2)探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中,小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现,实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少;
(4)轨道光滑的,实验过程不存在能的损耗;
(5)根据牛顿第一定律分析。
【解答】解:(1)小球到达水平面时的速度与小球滑下的高度有关,质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是不同的;
(2)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,所用方法为转换法;
(3)由甲、乙两图可知:让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下,两球到达水平面时速度不相等,甲、乙中两个小球的质量相同,因此可以通过甲、乙探究物体动能与物体速度的关系;
(4)将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图乙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,实验过程不存在能的损耗,则EA=EB;
(5)若水平面绝对光滑,小球撞击木块后,木块不受阻力,不会停下来,木块将做匀速直线运动,所以无法达到实验目的。
故答案为:(1)不同;(2)木块被推动的距离;(3)速度;(4)=;(5)不能。
18、【答案】(1)凹陷程度;明显;乙、丙;
(2)相反;B;同一直线。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答。
(2)相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
用滚动摩擦代替滑动摩擦可减小摩擦力对实验的影响。
将小卡片转动一小角度,两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡。
【解答】解:(1)我们是通过观察海绵的凹陷程度来判断压力作用效果的。因为当压力作用在海绵上时,海绵会发生形变,而形变的程度越大,说明压力的作用效果越明显。所以,在图甲、乙、丙中,我们都是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
通过比较图甲和图乙,我们可以看到,两次实验中受力面积是相同的,但是图乙中的压力明显大于图甲。而观察海绵的形变程度,我们可以发现图乙中海绵的形变程度更大,说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
为了探究压力一定时,受力面积对压力作用效果的影响,我们需要选择两次实验中压力相同但受力面积不同的实验进行比较。观察图乙和图丙,我们发现两次实验中压力是相同的,但图丙中桌腿与海绵的接触面积比图甲小。观察结果,我们发现图丙中海绵的凹陷程度比图甲更深,这说明在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(2)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以在一定程度上减小摩擦力对实验的影响。
在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,因而松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
故答案为:(1)凹陷程度;明显;乙、丙;
(2)相反;B;同一直线。
19、【答案】(1)竖直;
(2)0.8;
(3)排开液体的体积;深度;液体密度;
(4)1.2×103;小明;
(5)将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬空于空容器中,向容器内加液体并读数。
【分析】(1)本实验需沿竖直方向将弹簧测力计调零;
(2)根据称重法求出物体浸没在水中的浮力;
(3)由图A、B、C的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积增大时,弹簧测力计的示数变小,由称重法测量浮力可知,浮力变大;图C、D的数据可知物体浸没在同种液体中深度不同,所示的浮力相同;
(4)根据水和液体中的浮力结合阿基米德原理列方程计算液体密度,根据计算过程分析g取值是否有影响;
(5)将弹簧测力计固定在铁架台上,弹簧测力计示数稳定。
【解答】解:(1)本实验需要测量物理重力,测量前,需沿竖直方向将弹簧测力计调零;
(2)物块部分浸入水中受到的浮力F=4.8N-4.0N=0.8N;
为了得到普遍规律,应该换用不同的物块和液体,进行多次实验;
(3)由图A、B、C的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积增大时,弹簧测力计的示数变小,由称重法测量浮力变大,即排水液体的体积越大,浮力越大;图图C、D物体浸没在同种液体中深度不同,所受的浮力相同,由此可知:物体浸没在同种液体中式,所示的浮力大小跟深度无关;
(4)要研究浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,故比较A、D、E三次实验;
水中的浮力F浮水=2N,根据阿基米德原理有:ρ水gV排=2N;
盐水中的浮力F浮盐水=G-F'=4.8N-2.4N=2.4N,有ρ盐水gV排=2.4N;
两式相比得ρ液=1.2ρ水=1.2×103kg/m3;
根据上述计算过程,g取值大小对结果没有影响;故小明说法正确;
(5)实验中由于手臂的晃动,会导致测力计示数不稳定,不方便读数,可以将弹簧测力计固定在铁架台上,使金属块悬在空容器中,向容器内加液体并读数。
故答案为:(1)竖直;
(2)0.8;
(3)排开液体的体积;深度;液体密度;
(4)1.2×103;小明;
(5)将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬空于空容器中,向容器内加液体并读数。
五.计算题(共2小题)
20、
21、不变 增加
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$1、【答案】不是;惯性。
【分析】(1)二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上:
(2)惯性是物体保持运动状态不变的性质,一切物体都有惯性。
【解答】解:滑雪运动员从斜面滑到水平面上。当他在斜面上运动时,运动员受到的重力与滑板对运动员的支持力大小
不相等,所以二者不是一对平衡力:
到达水平面后,由于运动员具有惯性,所以不需要撑杆也可以继续向前滑行。
故答案为:不是:惯性。
2、【答案】大气压:提高。
【分析】根据大气压的作用分析“闲置”管:液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大。
【解答】解:因为输液时,如果没有这根“闲置”管,外部压强大于瓶内压强时,液体就无法输入到人体中,所以这根“闲
置”管是利用大气压使药液顺利流出的:
若要加快药液的流速,需要增大针管处药液的压强,根据=印h分析,需要将药水瓶的高度提高。
故答案为:大气压;提高。
3、【答案】等于;下沉。
【分析】根据漂浮的条件分析,结合重力变化分析浮力变化,根据阿基米德原理分析解答。
【解答】解:根据物体浮沉条件,航母静止漂浮在海面上,浮力等于自身重力。
舰载机全部飞回航母后,航母的总重力增大:航母仍处于漂浮状态,浮力增大。根据阿基米德原理,海水密度不变,浮
力增大时,排开海水的体积会变大,因此航母舰体会略下沉一些。
故答案为:等于:下沉。
4、【答案】省力:作用点:变大
【分析】(1)扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆:
(2)力的作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关:
(3)根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力变小,那么动力臂变大。
【解答】解:扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆的分类,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,所以扳手属
于省力杠杆:
用扳手拧螺母时,手在B点比在A点时省力,B点和A点的位置不同,也就是力的作用点不同,力的作用效果不同,
说明力的作用效果与力的作用点有关:
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力变小,那么动力臂变大。
故答案为:省力:作用点:变大
5、【答案】改变;不变:28N。
【分析】(1)物体运动状态的变化包括:①速度大小的改变:②运动方向的改变。
(2)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。
(3)利用G=mg求出重力,然后根据滑行时受到的阻力是重力的0.04倍可求阻力大小。
【解答】解:运动员在弯道上匀速拐弯时,运动方向不断变化,因此运动状态改变。
惯性只与质量有关,质量不变,惯性就不变。运动员质量不变,所以惯性不变。
宁忠岩的重力:G=mg=70kg×10N/kg=700N,
则滑行时受到的阻力:f=0.04G=0.04×700N=28N。
故答案为:改变:不变:28N。
6、【答案】不平衡:c:套圈在运动的过程中机械能守恒,c点高度最低,重力势能最小,所以动能最大,速度最大。
【分析】套圈从a到c做斜抛运动,不计空气阻力,只受重力,合力不为零,运动状态不断改变(速度方向、大小均变
化)。
套圈在运动的过程中机械能守恒。动能和重力势能之间可以相互转化,动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受
重力作用下的运动过程中。
【解答】解:套圈从到c做斜抛运动,不计空气阻力,只受重力,合力不为零,运动状态不断改变(速度方向、大小
均变化),因此受力不平衡。
套圈在运动的过程中机械能守恒,c点高度最低,重力势能最小,所以动能最大,速度最大。
故答案为:不平衡:c:套圈在运动的过程中机械能守恒,c点高度最低,重力势能最小,所以动能最大,速度最大。
二.选择题(8小题,13、14题双选)
7、【答案】B
【分析】先估测物理课本的质量、长度和宽度,利用重力公式、压强公式卫=可估算课本对桌面的压强。
【解答】解:物理课本的质量约为:m=250g=0.25kg,
物理课本的重力约为:G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,
物理课本的长约为25cm,宽约为20cm,
课本与桌面的接触面积(受力面积):S=25cm×20cm=500cm=0.05m?,
课本对桌面的压强约为:
p=50Pa。
故选:B。
8、【答案】C
【分析】二力平衡的条件: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:相互作用力的特点: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。
【解答】解:A、舞台对人的支持力与人的重力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误:
B、缸对人的压力与舞台对人的支持力都作用在人上,不是作用力与反作用力,故B错误:
C、舞台对人的支持力、人对舞台的压力,是人和舞台之间的相互作用,两个力分别作用在人和舞台两个物体上,大小
相等方向相反,是一对作用力与反作用力,故C正确:
D、缸对人的压力与人对缸的支持力两个力作用在不同物体上,是相互作用力,故D错误。
故选:C。
9、【答案】D
【分析】小车会带动它上面的物体同时做匀速直线运动,当车突然停止时,两个物体由于惯性都会保持原来的运动状态
不变,而原来它们的运动状态是相同的,所以现在的速度和方向依然是相同的,根据这一思路,我们可以判断以上选项
的说法是否正确。
【解答】解:小车停止,两个物体由于惯性仍会保持原来的速度向右运动,不会立即静止。两物体原来的速度和方向相
同,所以小车停止后,它们之间的距离会保持不变,不会相撞,距离也不会加大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
10、【答案】A
【分析】根据称重法计算浮力,结合力的作用是相互的分析解答。
【解答】解:重G=10N的金属块,使金属块部分浸入在台秤上的水杯中(水不会溢出),若弹簧秤的示数变为F=6N,
根据称重法知,浮力的大小为F=G-F=10N-6N=4N:
由力的作用相互性可知,金属块对水也施加一个作用力,其大小F=F=4N:
通过水和杯的传递,对台秤产生附加压力,所以台秤的示数增加4N,故A正确:BCD错误。
故选:A。
11、【答案】D
【分析】动能的大小与物体的质量和运动的速度有关:物体质量越大、速度越大,具有的动能越大。
重力势能的大小与物体的质量和高度有关;物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
物体具有的机械能是指动能和势能的总和,据此分析。
【解答】解:返回舱匀速下落时,质量不变、速度不变,因此动能不变:
下落过程中返回舱质量不变、高度降低,因此重力势能减小:
机械能等于动能与势能的总和,动能不变、重力势能诚小,因此机械能诚小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
12、【答案】C
【分析】桶盖对竖直直杆向下的力是阻力,由此可以画出阻力F的示意图:根据力臂的画法:支点到力的作用线的距离,
利用图示的支点和阻力F的作用线可以做出动力臂1。
【解答】解:对于杠杆EDF,E点是支点,动力作用在竖杆上的顶点位置,阻力作用点在箱盖的重心上,首先过D点,
沿竖直向上的方向画出动力F,然后过F点,沿竖直向下的方向画出阻力F,再从支点E向动力、阻力的作用线引垂线
段,垂线段的长即为其力臂1、12,故ABD错误、C正确。
故选:C。
13、【答案】CD
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大:
()重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大:
(3)机械能=动能+势能:
(4)能量守恒定律的内容是:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其它形式,或从一个
物体转移到另一个物体,而能量的总量保持不变。
【解答】解:A、由于克服空气阻力做功,一部分重力势能转化为内能,MA段减少的重力势能不等于其增加的动能
故A错误:
B、嫦娥五号返回器进入大气层到离开大气层的过程中,需要克服空气阻力做功,故机械能减小,二次进入大气层时,
重力势能相同,机械能为动能和重力势能之和,则嫦娥五号返回器第一次进入大气层M时的动能E,和第二次进入大气
层C时的动能E2的大小关系为E>Ek,故B错误:
C、从M到着陆的全过程中,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,所以通过这样“打水
漂”的方式,从而减小着陆时的动能,故C正确:
D、根据能量守恒可知,在整个返回过程时,机械能转化为内能,但总的能量保持不变,故D正确。
故答案为:CD。
14、【答案】AB
【分析】(1)根据W,=Gh求出该装置做的有用功:
(2)根据W,=Fs求出该装置做的总功,利用求得该装置的机械效率:
(3)定滑轮的特点:定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变,不省力,但可以改变力的方向。
【解答】解:A、该装置做的有用功为:
W。=Gh=450N×1m=450J,故A正确:
B、由图可知,该滑轮为定滑轮,绳子自由端移动的距离s=h=1m,该装置做的总功为:
W.=Fs=500N×1m=500J,
该装置的机械效率为:90%,故B正确:
CD、此装置为定滑轮,不省力,但可以改变力的方向,故CD错误。
故选:AB。
三.作图题(共2小题)1516
四.实验探究题(共3小题)
17、【答案】(1)不同:(2)木块被推动的距离:(3)速度:(4)=:(5)不能。
【分析】(1)(3)动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相
同,速度不同。研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同:在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用:
(?)探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中,小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现,实验中通过观
察木块被小球推开的距离反映做功的多少:
(4)轨道光滑的,实验过程不存在能的损耗
(5)根据牛顿第一定律分析。
【解答】解:(1)小球到达水平面时的速度与小球滑下的高度有关,质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,
小球到达水平面时的速度是不同的:
(2)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块做功的多少来体现小
球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,所用方法为转换法;
(3)由甲、乙两图可知:让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下,两球到达水平面时速度不相等,甲、乙中两个小
球的质量相同,因此可以通过甲、乙探究物体动能与物体速度的关系:
(4)将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)0点自由滚下(图乙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A
B两点的机械能分别为E和E“,实验过程不存在能的损耗,则E=E:
(5)若水平面绝对光滑,小球撞击木块后,木块不受阻力,不会停下来,木块将做匀速直线运动,所以无法达到实验
目的。
故答案为:(1)不同:(2)木块被推动的距离:(3)速度;(4)=:(5)不能。
18、【答案】(1)四陷程度:明显:乙、丙:
(2)相反:B:同一直线。
【分析】(1)根据海绵的凹路程度来比较压力的作用效果,海绵的凹路程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到
的科学实验方法是转换法:压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采
用控制变量法,据此分析回答。
(2)相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
用滚动摩擦代替滑动摩擦可减小摩擦力对实验的影响。
将小卡片转动一小角度,两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡。
【解答】解:(1)我们是通过观察海绵的凹陷程度来判断压力作用效果的。因为当压力作用在海绵上时,海绵会发生
形变,而形变的程度越大,说明压力的作用效果越明显。所以,在图甲、乙、丙中,我们都是通过观察海绵的凹陷程度
来比较压力作用效果的。
通过比较图甲和图乙,我们可以看到,两次实验中受力面积是相同的,但是图乙中的压力明显大于图甲。而观察海绵的
形变程度,我们可以发现图乙中海绵的形变程度更大,说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
为了探究压力一定时,受力面积对压力作用效果的彩响,我们需要选择两次实验中压力相同但受力面积不同的实验进行
比较。观察图乙和图丙,我们发现两次实验中压力是相同的,但图丙中桌腿与海绵的接触面积比图甲小。观察结果,我
们发现图丙中海绵的凹陷程度比图甲更深,这说明在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(2)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,
说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以在一定程度上诚小摩擦力对实验的彩响。
在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,因
而松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
故答案为:(1)凹陷程度:明显:乙、丙:
(2)相反:B:同一直线。
19、【答案】(1)竖直:
(2)0.8:
(3)排开液体的体积;深度:液体密度:
(4)1.2×10:小明:
(5)将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬空于空容器中,向容器内加液体并读数。
【分析】(1)本实验需沿竖直方向将弹簧测力计调零:
(2)根据称重法求出物体浸没在水中的浮力:
(3)由图A、B、C的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积增大时,弹簧测力计的示数变小,由称重法测量
浮力可知,浮力变大:图C、D的数据可知物体浸没在同种液体中深度不同,所示的浮力相同;
(4)根据水和液体中的浮力结合阿基米德原理列方程计算液体密度,根据计算过程分析g取值是否有彩响:
(5)将弹簧测力计固定在铁架台上,弹簧测力计示数稳定。
【解答】解:(1)本实验需要测量物理重力,测量前,需沿竖直方向将弹簧测力计调零:
(2)物块部分浸入水中受到的浮力F=4.8N-4.0N=0.8N:
为了得到普遍规律,应该换用不同的物块和液体,进行多次实验:
(3)由图A、B、C的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积增大时,弹簧测力计的示数变小,由称重法测量
浮力变大,即排水液体的体积越大,浮力越大:图图C、D物体浸没在同种液体中深度不同,所受的浮力相同,由此可
知:物体浸没在同种液体中式,所示的浮力大小跟深度无关:
(4)要研究浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,故比较A、D、E三次实验:
水中的浮力F,=2N,根据阿基米德原理有:P,gV,=2N:
盐水中的浮力F,=GF=48N-24N=2.4N,有P,gV,=2.4N:
两式相比得p=1.2p,=1.2×10kg/m:
根据上述计算过程,g取值大小对结果没有影响;故小明说法正确:
(5)实验中由于手臂的晃动,会导致测力计示数不稳定,不方便读数,可以将弹簧测力计固定在铁架台上,使金属块
悬在空容器中,向容器内加液体并读数。
故答案为:(1)竖直:
(2)0.8:
(3)排开液体的体积:深度:液体密度:
(4)1.2×10:小明:
(5)将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬空于空容器中,向容器内加液体并读数。
五.计算题(共2小题)
20、
【答案】(1)飞车的重力大小为8000N;
(2)求飞车静止在水平地面时,对地面的压强大小为1.0×105Pa;
(3)飞车匀速飞行上升至100m高度,此过程克服重力做功为8×105J:
(4)此过程克服重力做功的功率为2000W。
【分析】(1)根据G=mg得出该飞机重力大小;
(2)该飞机静止在水平地面时对地面的压力等于重力大小,根据即一号得出静止在水平地面时对地面的压强。
(3)根据W=Gh得出匀速飞行上升至100m高度服重力做的功:
(4)根据功率定义式得出此过程克服重力做功的功率。
【解答】解:(1)根据G=mg该飞车重力大小为G=mg=800kg×10N/kg=8000N:
(2)该飞车静止在水平地面时对地面的压力为:
F=G=8000N:
静止在水平地面时对地面的压强:
F_8000N
p=S-0.08m2
=1.0×105Pa;
(3)飞车匀速飞行上升至100m高度,此过程克服重力做功:
W=Gh=8000N×100m=8X105J:
(4)飞车匀速飞行上升至100m高度的时间为400s,此过程克服重力做功的功率为
p-=W-8X1031=2000w.
t
400s
21、不变增加
解:(1)物体受到的重力大小:
G=mg=40kgX10N/kg=400N;
(2)拉力做的总功:
W总=Fs=200NX2m=400J,
拉力的功率:
W总_400J
P=-
t 16s
=25W:
(3)克服物体重力做的有用功:
W有=Gh=400N×0.5m=200J,
斜面机械效率:
有X1006=200J×1006=509%。
n一W总
400J
河南省开封市2025-2026学年第二学期期末模拟练习 八年级物理
注意事项: 班级 姓名 分数
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求,直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1、滑雪运动员从斜面滑到水平面上。当他在斜面上运动时,运动员受到的重力与滑板对运动员的支持力
(选填“是”或“不是”)一对平衡力;到达水平面后,运动员不需要撑杆也可以继续向前滑行,是因为运动员具有 。
2、如图所示,护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中。这根“闲置”管能利用 使药液顺利流出。若要加快药液的流速,可以 (选填“提高”或“降低”)药水瓶的高度。
3、福建舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼﹣15T、歼﹣35、歼﹣15D等不同类型的舰载机。如图所示,航母静止在海面上时,受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)自身所受的重力;执行巡逻任务的舰载机全部飞回航母后,航母舰体将略 (选填“上浮”或“下沉”)一些。
4、如图所示,生活中常用的扳手属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,用扳手拧螺母时,手在B点比在A点时省力,说明力的作用效果与力的 有关,此时动力臂 (选填“变大”或“变小”)。
5、在2026年米兰一科尔蒂纳冬奥会速度滑冰男子1500米比赛中,中国选手宁忠岩荣获金牌。如图所示是他正通过弯道时的情形,当他在弯道上匀速拐弯时,运动状态 (填“改变”或“不变”);当他加速滑出弯道时,惯性 (填“变大”“变小”或“不变”)。若宁忠岩的质量为70kg,滑行时受到的阻力是重力的0.04倍,则阻力大小为 。
6、如图所示,小红在家玩“套圈”游戏,套圈从a点运动到c点的过程中(不计空气阻力),套圈在b点受力
(选填“平衡”或“不平衡”),套圈在 (选填“a”“b”或“c”)点速度较大,理由是
。
二.选择题(8小题,13、14题双选)
7、一个物理课本放在桌面中央,课本对桌面的压强约为( )
A.5Pa B.50Pa C.500Pa D.5000Pa
8、“顶缸”是我国传统杂技项目之一,表演者顶着缸站在水平舞台上保持静止,如图所示,下列说法正确的是( )
A.舞台对人的支持力与人的重力是一对平衡力B.缸对人的压力与舞台对人的支持力是作用力与反作用力
C.舞台对人的支持力与人对舞台的压力是作用力与反作用力
D.缸对人的压力与人对缸的支持力是一对平衡力
9、如图所示;质量分别为m和M的两个物体A和B(m<M),将它们放在水平且光滑的无限长的车板上,随车以速度v向右运动,当车突然停止运动时,则( )
A.两物体都立即静止 B.A物体运动得慢,B物体运动得快,两物体间距离加大
C.B物体运动得慢,A物体运动得快,两物体间距离减小
D.两物体都以原来的速度v水平向右运动,它们之间的距离保持不变
10、如图所示,用弹簧秤悬挂一个重G=10N的金属块,使金属块部分浸入在台秤上的水杯中(水不会溢出),若弹簧秤的示数变为F=6N,则台秤的示数( )
A.增加4N B.增加10N C.增加6N D.保持不变
11、2026年2月,长征十号运载火箭和我国“梦舟”新一代载人飞船返回舱在海上安全溅落,完成海上溅落回收试验。如图所示,“梦舟”飞船返回舱从高空匀速下落,靠近海面的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小,机械能不变 B.动能不变,重力势能增大,机械能增大
C.动能减小,重力势能增大,机械能增大 D.动能不变,重力势能减小,机械能减小
12、如图所示是脚踏式垃圾箱的结构图,A处脚踏板向下踩动,使箱盖打开。选项图中关于箱盖打开时的EDF杠杆示意图正确的是( )
A.B. C.D.
13、嫦娥五号返回器采用类似“打水漂”的方式着陆地球,部分轨迹简化如图所示。返回器由M点首次进入大气层,滑行至A点后上升至B点穿出大气层,后由C点再次进入大气层,经D点最终着陆。下列说法正确的是( )
A.返回器在MA段减少的重力势能等于其增加的动能
B.返回器在M点的动能与在C点时动能可能相等
C.通过这样“打水漂”的方式,可有效减小飞行器着陆时的动能
D.整个着陆过程中能量守恒
14、建筑工人通过如图所示的装置将一桶重为450N的涂料从地面提起,桶离开地面后在4s内缓慢上升1m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置做的有用功为450J
B.该装置的机械效率为90%
C.利用该装置可以省力
D.此装置为动滑轮
三.作图题(共2小题)
15.一均匀长方体木块A静止在斜面上,如图所示。请在图中画出木块A的重力G和其对斜面压力F的示意图。
16.拔河队员在比赛中常采用后仰的姿势,此时可以将人体看作一个以脚底O点为支点的杠杆,人体重心在A点,受到绳子的拉力为F,如图所示,请在图中画出人体所受重力的示意图以及拉力的力臂L。
四.实验探究题(共3小题)
17、小涵通过下面的实验,研究“动能的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是 的(选填“相同”或“不同”)。
(2)实验过程可以通过 来反映小球的动能大小。
(3)选取甲、乙两次实验进行比较,可以探究动能与 的关系。
(4)如图丙,将小球从一光滑斜槽轨道O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA EB(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)若实验中水平面光滑,此探究实验 (选填“能”或“不能”)完成。
18、(1)小明利用小桌、海绵、砝码等器材探究“影响压力作用效果的因素”,如图1所示:
①图甲、乙、丙中是通过观察____________来比较压力作用效果的;
②通过比较图甲、乙,说明:说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越_______;(选填“明显”或“不明显”)
③通过比较图_______,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)某小组用如图2所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
①如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向
_______,大小相等。
②实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是_______。(选填字母序号)
A.方便控制拉力在同一条直线B.减小摩擦力对实验结果的影响
③经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片质量要小。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在
______________上。
19、如图所示,小明和同学们探究影响浮力大小的因素。
(1)测量前,需沿 方向给弹簧测力计调零;
(2)如图A测出物块的重力,然后将物块部分浸入水中,当测力计示数如图B所示时,物块所受浮力为
N;
(3)实验可得如下结论:由A、B、C可知,在同种液体中,物体 越大,所受浮力越大;由C、D可知,物体浸没在同种液体中时,所受浮力大小跟 无关;由A、D、E可知,浮力大小与 有关;
(4)通过上述实验数据,可以得出盐水的密度为 kg/m3;小红提出,若计算过程中g取9.8N/kg会使测量结果更准确,而小明认为没有影响。你认为 (选填“小红”或“小明”)的说法正确;
(5)实验中,由于手臂的晃动会导致测力计示数不稳定,读数不方便,请你写出一种改进方法 。
五.计算题(共2小题)
20、2026年我国低空经济、新能源交通持续发展,某景区投入新型电动观光飞车,兼顾飞行与路面行驶,其相关参数如下:
飞车总质量:m=800kg
水平路面匀速行驶速度:v=72km/h
飞行高度:h=100m
电机工作效率:80%
飞机与地面的总接触面积:S=0.08m2
取g取10N/kg。
(1)飞车的重力大小。
(2)求飞车静止在水平地面时,对地面的压强大小。
(3)飞车匀速飞行上升至100m高度,此过程克服重力做多少功?
(4)飞车匀速飞行上升至100m高度的时间为400s,此过程克服重力做功的功率为多少?
21、货车司机利用斜面将一个质量为40kg的物体匀速拉到车厢上,用时16s,沿斜面向上的拉力F=200N,拉动的距离s=2m,提升高度h=0.5m,g=10N/kg。
求:(1)物体匀速向上时,它的动能_________,机械能__________(增加 减小 不变);
(2)匀速拉动物体的过程中,拉力的功率;
(3)斜面的机械效率。
(4)摩擦力的大小。
学科网(北京)股份有限公司
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