期末专题提优:科普阅读题-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
2026-06-24
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 790 KB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 知识分享小店 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58475772.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦八年级下册核心物理概念,通过12篇科普短文构建“概念定义-现象分析-实际应用”的知识逻辑链,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|失重与微重力|2题|概念辨析、现象判断|从重力本质切入,区分失重与无重力,关联卫星应用|
|空气阻力与流体力学|4题|影响因素分析、图像解读|以速度-阻力关系为核心,结合流线型设计与运动状态分析|
|压强与浮力|3题|压强计算、浮沉条件应用|从负压原理到密度计制作,体现压强与浮力的综合应用|
|简单机械|3题|杠杆分类、轮轴应用|围绕自行车、滑翔机等实例,构建机械原理与实际场景的联系|
内容正文:
期末专题提优:科普阅读题-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
1.阅读短文,回答问题。
失重
失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境,失重现象主要发生在轨道上或太空内等情况下。经常有人认为失重是不受重力,这是错误的,失重环境中物体的重力仍然存在。物体在距离地面100km的高度处所受的重力仅仅比在地球表面所受重力减小约3%。
在地面上,用现代技术制成的滚珠,由于受到重力,并不绝对呈球形,这是造成轴承磨损的重要原因之一;而在零重力条件下,熔化了的金属液滴形状呈绝对球形,冷却后可以制成理想的滚珠。玻璃纤维(一种很细的玻璃丝,直径约几十微米)是现代光纤通信的主要部件,在地面上,很难制造很长的玻璃纤维,因为没等到液态的玻璃纤维凝固,由于重力的作用,它就被拉成小段;而在太空的轨道上,可以很容易制造出几百米长的玻璃纤维。
(1)失重是指物体对支持物的压力________(选填“大于”或“小于”)物体所受重力的现象。
(2)请你写出一种适合在太空中生产的产品:________。
(3)失重状态的茶水________(选填“受”或“不受”)重力的作用。
(4)在太空中能进行的实验是( )
A.用弹簧测力计测拉力 B.用天平测质量
C.测声速 D.测杯子对桌面的压力
(5)质量为70kg的航天员在距离地面100km的高度处所受的重力约为________N。
2.阅读《微重力卫星“实践十号”》,回答问题。
微重力卫星“实践十号”
“实践十号”卫星是空间科学战略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中国第一个专用的微重力实验卫星。
微重力就是微小的重力吗?显然不是!
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。根据,同一个物体我们常用来衡量重力的大小。距离地球越远,就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有减少多少,大约为9.4N/kg;在1000km的高度,大约为7.5N/kg。也就是说,一个物体在地面受到100N的重力,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,它受到的地球引力并没有减少多少;因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,肯定是不对的。
也就是说,所谓微重力环境,它其实跟地球引力的关系不是那么大。那么,微重力到底是怎么微小的呢?其实,平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自于支持力,如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉;例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,他将体验到类似太空中才有的失重;但是,失重环境中的物体仍然会受到重力的作用,而空间站、卫星等则是长期处在失重环境。在失重环境中,水滴是一个近乎完美的球体;还有许多诸如此类在太空环境中表现出来的不同于地面上的现象,因此,在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,显得非常有意义。
根据上述材料回答下列问题。
(1)失重状态下的人造地球卫星___________(填“受到”或“不受”)重力的作用;
(2)以下是物体重力大小与其质量关系的图像,其中正确的是___________;
A. B.
C. D.
(3)假如失去重力,下列情景不可能出现的是___________。
A.河水不会流动,瀑布从此消失 B.饮料倒不进人的嘴里
C.人轻轻一跳,就可以离开地球 D.所有物体将失去质量
3.阅读短文,回答问题。
2026赛季,张雪机车(ZXMOTO)代表中国摩托车品牌征战WSBK世界超级摩托车锦标赛,创下中国摩托在顶级国际赛事的历史突破。在赛车界中有这么一句话:“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”这里所说的空气,指的就是空气阻力。
物体在空气中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做空气阻力。空气阻力的大小与物体的运动速度有关,速度越大,阻力越大;空气阻力的大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,空气阻力的大小跟物体的形状也有关,头圆尾尖的物体受到的阻力较小。物体(以雨滴为例)从高空由静止下落,速度会越来越大,它所受的空气阻力也会越来越大;下落一段距离后,雨滴将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)关于空气阻力,下列说法正确的是 ;
A.飞机为了减小阻力,应做成头尖尾圆的形状
B.降落伞从空中下落时因横截面积较大,更利于增大空气阻力
C.赛车要赢得比赛,应设法增大空气阻力
(2)雨滴在高空形成后从静止开始下落,其速度越来越大,是由于它受到的重力____________(填“大于”、“小于”或“等于”)空气阻力;当雨滴受到的重力____________(填“大于”、“小于”或“等于”)空气阻力时,雨滴的速度达到收尾速度;
(3)下落过程中,随着雨滴速度的增大,受到的空气阻力________________(填“增大”、“减小”或“不变”);结合材料分析,若下落过程中雨滴受到的重力消失,雨滴将________________;
A.静止 B.做匀速直线运动 C.先下降后静止 D.先下降后上升
(4)若雨滴下落时受到的空气阻力仅与其速度的平方成正比,即,,则一滴质量为的雨滴下落时的收尾速度为 ________________。(取)
4.阅读短文,回答问题:
空气阻力
在赛车界存在一个共识——“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”,这里所说的空气。指的就是空气阻力。物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体所受阻力较小。
雨滴从高空由静止下落,速度会越来越大,所受空气阻力也越来越大,下落过程中受到的空气阻力与雨滴(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比。下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。一般而言,直径为0.5mm的雨滴的收尾速度约为2m/s。
(1)以下是教材中的实验,也可用来验证 “流体阻力大小与横截面积有关”的是______;
A.比较纸锥下落的快慢
B.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
C.探究阻力对物体运动的影响
(2)某雨滴收尾速度为5m/s,当速度为4m/s时,其所受的空气阻力与重力大小关系为:F阻=_______G;
(3)下列能反映雨滴下落速度v、所受空气阻力f随时间t变化关系图像的是_____;
A. B.
C. D.
5.阅读短文,回答问题。
燃油无人机
如图为某款使用燃油发动机为动力的无人机,具有载荷能力大、续航时间长等特点。该无人机外壳初期设计是用钢制作的,后来用研制出的极轻新型复合材料制作,提高了载荷量。
下表为该无人机的部分参数。升阻比是指飞机受空气的升力与阻力的比值。飞机飞行时的空气阻力与迎风面积、飞行速度的平方均成正比。( g=10N/kg)
升阻比
15~20
最大载荷量 /t
1
最大迎风面积/ m2
10
机身外壳质量/kg
200
最大载油量/L
375
机身质量(含外壳)/t
1.1
(1)该无人机在跑道上加速起飞时受到的牵引力_______________阻力,降落后在跑道上继续前进一段距离是因为飞机具有_______________。
(2)下列做法中,目的与无人机前端设计成表面光滑相同的是 。
A.房室的地基承重面较大
B.体操运动员手上涂镁粉
C.注射器的针头做得很尖
D.在机器转轴处加润滑油
(3)燃油密度为,该无人机一次最多可加燃油_______________kg,若无人机满载燃油,并以最大载荷量停在水平跑道上,无人机轮胎与地面接触的总面积为 400cm2,此时无人机对水平跑道的压强
______________Pa。
(4)若无人机的飞行速度和受到的空气升力不变,增加迎风面积,则该无人机的升阻比_______________(选填“变大”“变小”或“不变”)。当该款无人机以50m/s的速度在空中飞行时,受到的空气阻力为 ;迎风面积不变,改变升力,当该无人机以60m/s的速度在空中飞行时,升阻比达到最大,此时受到空气的升力为_______________N。
6.请阅读《负压病房》并回答问题
负压病房
新冠疫情期间,火神山和雷神山的医院负压病房在救治重症患者及保护医护人员起了非常大的作用,它是指在特殊的装置之下,病房内的气压低于病房外的气压,这样的话,从空气的流通来讲,就只能是外面的新鲜空气可以流进病房,病房内被患者污染过的空气就不会泄漏出去,而是通过专门的通道及时排放到固定的地方。这样病房外的地方就不会被污染,从而减少了医务人员被大量感染的机会,这种病房最适合抢救类似非典、新冠这样的呼吸道传染性疾病病人。传染病负压隔离病房的功能主要有两点,一是利用负压原理隔离病原微生物,同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放,不会污染环境;二是通过通风换气及合理的气流组织,稀释病房内的病原微生物浓度,并使医护人员处于有利的风向段,保护医护人员工作安全。传染病负压隔离病房一般由病室、缓冲间、卫生间三部分组成。病房换气次数8-12次/小时,人均新风量不低于40平方米/小时。负压病房门窗应关闭,要求密闭、舒适洁净。病室内气压和外界气压差值宜为-90Pa,缓冲间气压和外界气压宜为-15Pa,病室和缓冲间的气压一般压差不超过20Pa。
(1)负压病房的病房内气体压强小于室外的大气压,空气从________流向________(选填“室内”或“室外”);
(2)经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是________;
A.20Pa B.1000Pa C.20000Pa D.100000Pa
(3)在抢救重症患者的时候,给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服,为保护医生,防护服内气压________(选填“大于”或“小于”或“等于”)病房内的气压;
(4)下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在熬制中药的高压锅内 B.高空中飞行的飞机机舱内
C.充满气后的氧气罐内 D.人吸气时肺的内部
7.阅读下面的短文,回答问题。
值此2025年4月23日,第76个中国海军节,我们不能忘记被誉为“中国核潜艇之父”的黄旭华,他为我国核潜艇事业做出巨大的贡献。核潜艇是国家最重要的核打击武器,成为国家安全的核基石。我国的096型核潜艇正在建造中,其艇身形近拉长的水滴,尾部螺旋桨不外露,大大减小了流体力学噪声,并采用无轴泵推技术,使得它在远洋航行执行任务时不被他国海军的反潜声呐侦察发现,被评价为“深海幽灵”。
据悉096型核潜艇内部能携带24枚最新的巨浪-3型潜射弹道导弹,射程达12000km,096型核潜艇潜航排水量高达1.8万吨,潜深可达到600m,潜航速度最高可达33节(1节相当于0.51444m/s),如若096型核潜艇正式服役,能位于水下悄无声息的打击敌力,大大增强了我国海上军事打击力量。(取海水的密度为)
(1)核潜艇要上浮时,压载水舱内就会泵入压缩空气使水排出,目的是________(选填“增大”或“减小”)潜水艇受到的重力,核潜艇向下减速运动时,此时所受的合力方向为________。
(2)核潜艇正常在水下潜航时受到的浮力是________N,核潜艇下潜至最大潜深处时受到海水的压强等于标准大气压的________倍(1标准大气压取),舱门与海水的接触面积为,此时舱门受到海水的压力为________N。(用科学读数法表示)
(3)在水下导弹发出后,潜艇受到的浮力大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.阅读短文,回答问题。
简易密度计
小明发现鸡蛋放在清水里会沉底,向水中加入一定量的食盐后,鸡蛋会上浮,直至漂浮,且食盐水的密度越大,鸡蛋漂浮时排开液体的体积越小,受此启发,小明想自制一个简易密度计。
用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,将一些铜丝缠绕在塑料杆的下端作为配重,中部套一个泡沫塑料球作为浮子。把调好配重的密度计竖直漂浮在水中,在杆上标出水面位置,记为。再让它分别竖直漂浮在已知密度的酒精和盐水中,并在杆上标出对应位置,这样一支简易密度计就制成了。
(1)将塑料杆下端缠绕铜丝增加配重,目的是___________。
(2)如果发现简易密度计沉入瓶底,你的改进方案是___________。
(3)若将该密度计从水中取出擦干,放到密度为的盐水中,静止时密度计受到的浮力将会___________(选填“变大”“变小”“不变”),此时吸管上盐水刻度位置应在水面刻度位置的___________(选填“上方”或“下方”)。
(4)小明为了让简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,他想了如下改进方案,其中可行的是___________。
A.换更大的容器盛放液体做实验;
B.换横截面更小的吸管制作密度计;
C.换横截面更大的吸管制作密度计;
D.换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计。
(5)其他小组制作了a、b两个简易密度计(如图):分别放入水中时,水面恰好与a密度计最上面刻度线齐平,与b密度计最下面刻度线齐平,如果要用它们测量密度稍小于水的另一种液体的密度,则应选用___________密度计(选填“a”或“b”)
9.阅读下面短文回答问题
自制滑翔机
滑翔机是一类无自带动力装置的固定翼航空器,依靠空气流经机翼产生的升力实现升空飞行,是初中物理流体力学、功和能等核心知识的典型应用实例。某初中物理兴趣小组,按照鲁科版五四制教材“制作简易滑翔机”实践课要求,完成了滑翔机的制作与系统试飞探究:
制作环节:小组选用厚度3mm和2mm的轻质木板制作机身、机翼、尾翼等部件,各部件尺寸严格参照教材图纸(单位:mm),经切割、打磨、粘连组装完成整机,整机总质量为40g,外形符合空气动力学设计。
试飞环节:小组同学在水平操场上开展规范试飞,将滑翔机举至离地1.5m的高度,以2m/s的水平初速度水平抛出,滑翔机沿曲线平稳滑翔,最终落地,单次滑翔的水平最大距离为12m,滞空总时间为3s;试飞中发现滑翔机存在飞行姿态不稳、滞空时间偏短等问题,小组针对问题开展了多轮调试与改进。
(1)滑翔机飞行时,机翼上表面的空气流速________(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的空气流速,从而产生向上的升力,该现象遵循的核心物理规律是________。
(2)本次试飞中,滑翔机从1.5m高度下落至地面的过程中,重力对滑翔机做的功为________J(g取10N/kg);该过程中,重力做功的平均功率为________W。
(3)滑翔机在空中滑翔的过程中,其机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)为延长滑翔机的滞空时间、提升飞行稳定性,小组同学计划优化设计。请你结合所学物理知识,从功和能、流体力学两个角度,各写出一条可行的改进措施(不需要说明对应的物理原理)。
10.请阅读《中国商飞C919》并回答问题。
中国商飞C919
中国商飞C919,是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程窄体干线商用飞机,如图所示。
C919在机身设计上,采用先进的结构设计技术和较大比例的先进金属材料和复合材料,减轻飞机的结构质量。在材料使用上,大范围采用铝锂合金材料,以第三代复合材料、铝锂合金等为代表的先进材料总用量占飞机结构质量的。在中央翼缘条、发动机吊挂、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。钛合金用量达到机体结构质量的。大胆尝试了钛合金3D打印等“绿色”加工方法。采用四面式风挡工艺技术,减少了飞机头部气动阻力。在动力系统上,采用先进气动布局和新一代超临界机翼等先进技术,达到比现役同类飞机更好的巡航气动效率。采用先进的发动机以降低油耗、噪声和排放。飞机的部分技术参数如下表所示。
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机的巡航推力
3.6×104N
C919逐梦蓝天,彰显了中国人的志气和底气,体现了科技工作者攻坚克难、勇于担当的时代精神。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)C919采用四面式风挡工艺技术,其目的是______。
A.增大浮力 B.减小重力
C.更加抗压 D.减少了飞机头部气动阻力
(2)C919减速降落的过程中,飞机受到______(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,飞机的机械能______(选填“变大”或“变小”)。
(3)若C919以表中巡航速度水平匀速飞行0.1h,此过程巡航推力所做功为______J。
11.短文阅读,回答问题。
风杯式风速计
风是由于空气流动而形成的,风速是最基本的气象要素之一,生产生活中很多时候需要测量风速。如图甲所示,风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器,其原理如图乙所示,风杯是半球形空心杯,三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上,起风时,气流冲击风杯,风相对风杯的速度越大,冲击力越大,凹面迎风的风杯受到的风压大,凸面迎风的风杯由于风的绕流作用,受到的风压小,作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转,越转越快。当风速一定时,风杯转速增大到一定值时不再增大,此时风速和风杯转速的关系为,其中v为风速,n为风杯转速(每秒转过的圈数),R为风杯转动半径,b为风速计常数,风杯的转轴连接一个电路板,风杯组件每旋转一周,电路中就会输出一个脉冲信号,其信号如图丙所示。该脉冲信号由计数器计数,经换算后就能得出实际风速值。
(1)因为转轴的摩擦,风速较小时,风杯可能转不起来,适当______(选填“增大”或“减小”)支架的长度,可以提高风速计的灵敏度;
(2)如图乙所示,风从左边吹向风速计,则风杯旋转方向为______(选填“顺”或“逆”)时针;
(3)风杯转动时,使风杯转动的力臂______(选填“不变”或“变化”);
(4)当风速一定时,风杯的转速也不再增大,是因为此时风杯转动时受到的风的压力与其对应力臂的乘积______(选填“>”“=”或“<”)风杯转动受到的摩擦力等阻力与其对应力臂的乘积;
(5)若一个风速计的风杯转动半径为0.2m,风速计常数b为3,计算时,某次测量风速时,脉冲信号一时间图像如图丙所示,则此时风速为______m/s。
12.阅读短文,回答问题。
自行车的秘密
自行车是一种广泛使用的交通工具,其中包含了许多简单机械。
首先,自行车上常见的简单机械是杠杆。例如,车把上的刹车闸把是省力杠杆,人们可以用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上,从而实现刹车。
其次,自行车上有多处使用了轮轴。例如,自行车上的车把是一个轮轴,实质上可以看作为一个省力杠杆,通过它人们可以用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。中轴上的脚蹬和轮盘齿轮组成了省力轮轴,人们用很小的力就能驱动自行车前进。同时,后轴上的齿轮和后轮组成了费力轮轴,通过飞轮带动后轮转动,提高了车速。
除此之外,在自行车的传动系统中也广泛应用了简单机械。比如,变速自行车后轮上的齿轮变速器组件中就有两个小齿轮,起到改变链条传动方向的作用。
总之,自行车上的简单机械包括杠杆、轮轴、滑轮等。这些简单机械的作用使得人们骑行时更加轻松和便捷。
(1)自行车轮胎上的花纹是通过增大______来增大摩擦;刹车时是通过增大______来增大摩擦。
(2)自行车上的车把是一个______(“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)变速自行车上后轮上的齿轮变速器组件中的两个小齿轮相当于哪种简单机械?______。
A.杠杆 B.定滑轮
C.动滑轮 D.轮轴
(4)同样一座山,从山脚到山顶,小明同学准备骑车上山,设计了以下4种登山方案,其中骑行最省力的是______。
A. B.
C. D.
(5)小明同学从骑自行车亲身经历得知:骑自行车时,轮胎在湿水的沥青路面上不容易打滑,而在光滑的湿瓷砖面上容易打滑。由此他猜想在潮湿程度相同(接触面粗糙程度也相同)而______不同时,摩擦力也可能不相同。
试卷第1页,共3页
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《期末专题提优:科普阅读题-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)》参考答案
1.(1)小于
(2)理想的滚珠(或几百米长的玻璃纤维)
(3)受
(4)A
(5)
【详解】(1)根据原文:“失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。”
(2)根据原文中提到的两种典型产品:理想的滚珠(零重力下金属液滴呈绝对球形,冷却后可制成理想滚珠);几百米长的玻璃纤维(地面上受重力影响难以制造,太空轨道上可轻松制造)
(3)根据原文:“失重环境中物体的重力仍然存在。”,因此失重状态的茶水受重力的作用。
(4)A.弹簧测力计的原理是弹簧的伸长量与拉力成正比,与重力无关,在失重环境下可以完成该实验,符合题意,故A符合题意;
B.天平依靠重力使物体和砝码对托盘产生压力,失重状态下压力消失,天平无法正常工作,故B不符合题意;
C.声音的传播需要介质,太空是真空环境,声音无法传播,不能测声速,故C不符合题意;
D.失重状态下杯子对桌面几乎没有压力,无法测量该压力,不符合题意,故D不符合题意。
故选A。
(5)航天员在地面所受的重力约为
由题意可知,100km高度处重力比地面减小约3%,因此离地面100km的高度处所受的重力约为
2.(1)受到
(2)B
(3)D
【详解】(1)根据材料明确说明:失重环境中的物体仍然会受到重力的作用,因此失重状态下的人造地球卫星受到重力。
(2)根据重力公式,同一位置为定值,重力和质量成正比,当时,因此图像是过原点的倾斜上升直线。
故选B。
(3)A.河水流动、瀑布形成依靠重力让水向低处运动,失去重力后河水不会流动,瀑布会消失,故A不符合题意;
B.饮料能倒入嘴中依靠重力的作用,失去重力后饮料无法向下运动进入嘴中,故B不符合题意;
C.人跳起后落回地面是重力作用,失去重力后,人跳起不会落回地面,轻轻一跳就可以离开地球,故C不符合题意;
D.质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,与是否受重力无关,失去重力后物体质量不会消失,故D符合题意。
故选D。
3.(1)B
(2) 大于 等于
(3) 增大 C
(4)4
【详解】(1)A.根据材料,头圆尾尖的物体受到的阻力较小,飞机为减小阻力应做成头圆尾尖,故A错误;
B.空气阻力与横截面积有关,横截面积越大阻力越大,降落伞横截面积大,利于增大空气阻力,故B正确;
C.赛车要赢得比赛需减小空气阻力以提升速度,故C错误。
故选B。
(2)雨滴下落速度越来越大,说明合力方向向下,因此重力大于空气阻力。
雨滴达到收尾速度时做匀速直线运动,处于平衡状态,此时重力等于空气阻力。
(3)根据材料,空气阻力与速度有关,速度越大阻力越大,所以雨滴速度增大时,空气阻力增大。
若重力消失,雨滴由于惯性会继续向下运动,此时受到向上的空气阻力,速度逐渐减小,当速度为0时,阻力也为0,雨滴将保持静止,因此运动状态是先减速下降后静止,故选C。
(4)雨滴的重力
收尾速度时,空气阻力等于重力,即
代入数据得
4.(1)A
(2)
(3)C
【详解】(1)验证“流体阻力大小与横截面积有关”,需要改变横截面积,观察流体阻力的变化。
A.比较纸锥下落快慢的实验中,可以通过改变纸锥大小得到不同横截面积,观察下落速度反映阻力大小,故A符合题意;
B.滑动摩擦力实验研究的是固体接触面的摩擦力,不是流体阻力,故B不符合题意;
C.探究阻力对物体运动的影响,实验改变的是接触面粗糙程度,和横截面积无关,故C不符合题意。
故选A。
(2)根据题意,空气阻力为 ;雨滴收尾速度为,此时阻力等于重力,即 ,整理得 。当速度为时,代入公式得
(3)雨滴从静止开始下落,初始重力大于阻力,做加速运动,速度逐渐增大;由于阻力随速度增大而增大,合力逐渐减小,加速度逐渐减小,速度增加得越来越慢;当阻力增大到与重力相等后,雨滴做匀速直线运动,速度和阻力都保持不变。因此:速度从0开始逐渐增大,最终保持不变;阻力从0开始逐渐增大,最终保持不变。
A.图中速度随时间减小,不符合雨滴从静止加速的规律,故A不符合题意;
B.图中速度一直增大,不符合最终匀速的规律,故B不符合题意;
C.阻力从0开始逐渐增大,增速逐渐变慢,最终保持不变,符合规律,故C符合题意;
D.图中阻力随时间减小,不符合初始速度为0、阻力为0的特点,故D不符合题意。
故选C。
5.(1) 大于 惯性
(2)D
(3) 300 600000/6×105
(4) 变小 28800/2.88×104
【详解】(1)无人机加速起飞时,运动状态发生改变,合力方向与运动方向一致,因此牵引力大于阻力;
降落后仍能继续前进,是因为无人机具有惯性,会保持原来的运动状态。
(2)无人机前端设计成表面光滑的目的是减小空气摩擦阻力:
A.房室地基承重面较大,是通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.体操运动员手上涂镁粉,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故B不符合题意;
C.注射器针头做得很尖,是通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意;
D.在机器转轴处加润滑油,是通过使接触面分离减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
(3)最大载油量
燃油质量
机身,最大载荷,总质量
对地面的压力
接触面积
压强
(4)升阻比,由题意可知阻力与迎风面积成正比,升力和飞行速度不变时,增大迎风面积,阻力变大,升力不变,因此升阻比变小。
阻力与飞行速度的平方成正比(迎风面积不变),因此,代入,得
升阻比最大为,因此升力
6.(1) 室外 室内
(2)D
(3)大于
(4)D
【详解】(1)空气会从气压高的位置流向气压低的位置,已知病房内气压小于室外大气压,因此空气从室外流向室内。
(2)轻症病人呼吸基本不受影响时,气压需要接近标准大气压,标准大气压约为,故选D。
(3)为保护医生,避免病房内被污染的空气进入防护服,防护服内气压需要大于病房内的气压,保证空气从防护服流向病房。
(4)A. 熬制中药的高压锅内气压大于外界大气压,属于正压,故A不符合题意;
B.高空外界气压低,飞机机舱内需要加压维持接近标准大气压,机舱内气压大于外部,故B不符合题意;
C.充满气后的氧气罐内部气压大于外界大气压,属于正压,故C不符合题意;
D.人吸气时,肺部扩张,内部气压小于外界大气压,处于负压状态,故D符合题意。
故选D。
7.(1)
减小
向上
(2)
61.8
(3)
不变
【详解】(1)核潜艇上浮时,排出压载水舱内的水,自身质量减小,根据,重力减小,当重力小于浮力时,核潜艇上浮。
核潜艇向下减速运动,运动方向向下,速度减小,合力方向与运动方向相反,因此合力方向向上。
(2)核潜艇潜航时处于悬浮状态,浮力等于排开水的重力。潜航排水量,根据阿基米德原理,可得核潜艇受到的浮力为
最大潜深处海水压强
则压强倍数为
舱门受到的压力
(3)导弹发射后,潜艇排开海水的体积不变,海水密度不变,根据阿基米德原理,可知潜艇受到的浮力大小不变。
8.(1)使密度计竖直漂浮在液体中
(2)减少配重(合理即可)
(3) 不变 下方
(4)B
(5)b
【详解】(1)在密度计下端缠绕铜丝增加配重,可以降低密度计整体重心,使密度计能够保持稳定,竖直漂浮在液体中,避免倾斜倾倒。
(2)密度计沉入瓶底,说明此时密度计重力大于所受浮力,根据浮沉条件,减少配重可以减小密度计总重力,使密度计满足浮力等于重力,实现漂浮,更换更大浮子增大浮力也可,合理即可。
(3)密度计工作时始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力始终等于自身重力,密度计重力不变,因此受到的浮力大小不变。
根据阿基米德原理,浮力不变,盐水密度大于水的密度,因此密度计在盐水中排开液体的体积更小,浸入深度更浅,所以盐水刻度位置在水面刻度位置的下方。
(4)设密度计两条刻度线对应的排开液体体积差为,刻度间距为,由体积公式可得,变形得;当密度差一定时是定值,横截面积越小,越大,即刻度间距越大,因此换横截面更小的吸管即可,故选B;其余选项都无法增大两条刻度线之间的距离。
(5)待测液体密度小于水,根据,浮力等于重力不变,因此液体密度越小,排开液体体积越大,密度计浸入更深,液面位置比在水中时更靠上;由题意,在水中时,水面与密度计最上面刻度齐平,与密度计最下面刻度齐平;测量密度小于水的液体时,刻度会在水的刻度的上方,密度计不可读数,因此选用b密度计。
9.(1) 大于 流体中流速越大的位置,压强越小
(2) 0.6 0.2
(3)减小
(4)功和能角度:选用密度更小的轻质材料制作整机;流体力学角度:增大机翼的面积。
【分析】从功和能角度,考虑增加重力势能或减少能量损耗的方向思考改进措施;从流体力学角度,围绕提升升力、增强稳定性的方向思考改进措施。
【详解】(1)滑翔机机翼造型上凸下平,相同时间内空气流过机翼上表面的路程更长,因此上表面流速大于下表面;根据流体压强规律,流速越大压强越小,机翼上下形成向上的压强差,从而产生升力。
(2)滑翔机质量
重力
重力做功
重力做功的平均功率
(3)滑翔机在空中滑翔时,需克服空气阻力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能减小。
(4)从功和能角度,为延长滞空时间,可以减小滑翔机质量,从而减小滑翔机克服同样重力做功所需升力,或在抛出时给予其更大的初速度或在更高的高度抛出,以增大初始机械能,因此可选用密度更小的轻质材料制作整机;从流体力学角度,为提升飞行稳定性、延长滞空时间,可以增大升力或减小阻力,因此可增大机翼面积或改进翼型。
10.(1)D
(2) 非平衡力 变小
(3)
【详解】(1)从原文中“采用四面式风挡工艺技术,减少了飞机头部气动阻力”这句话可知,C919采用四面式风挡工艺技术,其目的是减少了飞机头部气动阻力。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2)[1]C919减速降落的过程中,运动状态在不断变化,即处于非平衡状态,受非平衡力的作用。
[2]减速过程中,速度减小则动能减小,高度降低则重力势能减小,机械能是动能与势能的和,因此机械能减小。
(3)巡航速度水平匀速飞行0.1h,飞行的距离
巡航推力所做功为
11.(1)
增大
(2)
顺
(3)
变化
(4)
=
(5)
7.536
【详解】(1)此装置相当于轮轴杠杆,适当增大支架长度,增大动力臂,可以用较小的风力使风杯转到,提高了风速计的灵敏度。
(2)如图乙所示,风从左边吹向风速计,凹面迎风的风杯受到的风压大,凸面迎风的风杯由于风的绕流作用,受到的风压小,风杯顺时针转动。
(3)风杯是绕竖直转轴做圆周运动的,在转动过程中,风对风杯的作用力方向不断变化,而力臂是从转轴到力的作用线的垂直距离。由于力的方向不断改变,力的作用线也不断改变,所以使风杯转动的力臂变化。
(4)根据杠杆平衡的特点,当风速一定时,风杯的转速也不再增大,是因为此时风杯转动时受到的风的压力与其对应力臂的乘积等于风杯转动受到的摩擦力等阻力与其对应力臂的乘积。
(5)分析丙图,在4s内一共输出了8个脉冲信号,风杯组件每旋转一周,电路中就会输出一个脉冲信号,也就是风杯组在4s内一共转了8圈,所以风杯组的转速
若一个风速计的风杯转动半径为0.2m,风速计常数b为3,计算时,代入风速和风杯转速的关系式,可得
12.(1) 接触面的粗糙程度 压力
(2)省力
(3)B
(4)D
(5)材料
【详解】(1)[1]自行车轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]刹车时是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
(2)根据题意可知,自行车上的车把是一个轮轴,实质上可以看作一个省力杠杆。
(3)文中提到变速自行车后轮上的齿轮变速器组件中的两个小齿轮起到改变链条传动方向的作用,而定滑轮的作用是改变力的方向,所以这两个小齿轮相当于定滑轮。
故选B。
(4)上山时,山坡相当于斜面。由斜面的特点可知,当斜面高度一定时,斜面越长越省力。同一座上,高度不变,四种方案中,D方案通过的路程最远,即斜面长度最长,最省力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)不同材料在潮湿相同时,摩擦力可能也会不同,所以他们猜想在潮湿程度相同而地面的材料不同时可能得到的结论会不一样。
答案第1页,共2页
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