广东省广州市2025-2026学年八年级下学期物理期末模拟练习卷
2026-06-26
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 广州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.29 MB |
| 发布时间 | 2026-06-26 |
| 更新时间 | 2026-06-26 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58516713.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以文化传承(康熙帝御用弓)、科技前沿(奋斗者号潜水器)和生活实践(泡茶、蹦极模拟)为情境,覆盖力学核心知识,注重科学探究与综合应用,适配八年级期末能力评估。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题30分|力、运动和力、压强、浮力、机械能|结合故宫文物考拉力估算,用列车加速情境考惯性,生活场景(行李箱轮子、书包肩带)辨析物理原理|
|非选择题|8题60分|浮力实验、杠杆平衡、弹簧弹力、密度计制作、功和功率、滑轮组机械效率|设计“自制微型密度计”跨学科实践,通过蹦极模拟探究弹性绳特性,结合奋斗者号考浮力与压强计算,综合考查科学探究与模型建构能力|
内容正文:
广东省广州市2025-2026学年第二学期八年级物理期末模拟练习卷
(考试时间:60分钟,分值:90分)
第一部分 (选择题 共30分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.如图为故宫博物馆收藏品《康熙帝御用弓》,根据记载该弓为“七力弓”。“力”是当时描述弓的拉力的一种单位,1力大约可以提起6千克的重物。请估算拉开这把“七力弓”需要的拉力大约为( )
A.42N B.60N
C.420N D.4200N
2.列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢内的桌面上有一物块,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,列车经过一大树时如图所示。若列车此时突然向右加速,以下选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
3.生活中很多场景都涉及物理知识,下列说法中正确的是( )
A.行李箱下面安装轮子可以减小摩擦 B.书包肩带做得宽是为了减小压力
C.人在跑步时有惯性,停下来后惯性消失 D.足球被踢出后,在空中运动时不受力
4.如图所示,手握瓶子在空中静止不动,下列说法正确的是( )
A.手对瓶子的握力和瓶子的重力大小相等
B.增大握力时,手对瓶子的摩擦力增大
C.向瓶中加水,手依然握着瓶子保持静止,瓶子受到的摩擦力变大
D.戴上有颗粒的防滑手套并用同样大小的力握住瓶子,瓶子受到的摩擦力变大
5.小加将篮球使劲掷向水平地面后篮球向斜上方反弹,篮球从M点离地反弹到达最高点N(N点离地高度),篮球从M到N的运动轨迹如图虚线所示,忽略空气的作用力,篮球在M、N两位置的动能大小如表所示。以下选项中,关于篮球的动能和重力势能随高度h变化的图象(用实线表示、用虚线表示)正确的是( )
位置
动能
M
N
A. B.
C. D.
6.如图所示的四个实验,下列描述正确的是( )
A.图甲中往管a中吹气时b管中的水面会下降
B.图乙中的卫生间的地漏存水杯是一个连通器
C.图丙中拿着自制气压计从1楼拿到10楼时玻璃管内液面降低
D.图丁中抽水机是利用连通器原理工作
7.中国的茶文化源远流长;茶叶在玻璃杯中,一沉一浮,亦苦亦甜;如图所示的是小杰用玻璃杯给爷爷泡的茶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A.正在上浮的茶叶排开水的重力小于浮力
B.正在上浮的茶叶排开水的重力大于浮力
C.正在下沉的茶叶排开水的重力大于浮力
D.正在下沉的茶叶排开水的重力等于浮力
8.已知正方体金属块的质量是正方体木块质量的4倍,金属块的边长是木块边长的2倍。小亮将金属块和木块分别放置在水平木板和海绵上,观察到木板和海绵的凹陷程度如图所示。金属块对木板的压力为,压强为,木块对海绵的压力为,压强为。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图,甲、乙重力均为100N,10s内,小明用拉力把甲竖直匀速拉至B点;小红用拉力沿斜面将乙匀速拉至D点。已知,则( )
A.做功100J B.与做的功相等
C.的功率为200W D.的功率大于的功率
10.如图甲,用弹簧测力计拉着正方体物块底面水平缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙(g=10N/kg),则物块( )
A.边长为8cm B.所受重力为14N
C.所浸入液体的密度为700kg/m3 D.所受重力在浸没过程做功为0.6J
第二部分 (共60分)
二、本部分共8题,按题目要求作答,共60分。
11.(5分)某物理兴趣小组在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,每个步骤装置静止时测力计指针的位置如图所示。图c物体A上表面刚好浸没在水中。(水的密度为)
(1)物体A的重力是___________N;物体A在图b时受到浮力的大小是___________N;
(2)用“●”表示物体A,请在虚线框内画出物体A在图c中所受浮力的示意图;___________
(3)图c中物体A底部受水的压力是___________N;
(4)物体A的体积是___________。
12.(7分)某实验小组在探究“杠杆平衡条件”。
(1)杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆__________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向________(选填“左”或“右”)调节杠杆右端的螺母。
(2)若杠杆水平静止如图乙所示,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆___________(选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止。
(3)如图丙所示,已知每个钩码重为0.5N,则A位置竖直向下施力的弹簧测力计示数为__________N,杠杆能在水平位置平衡。现将两侧钩码、弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格,要继续保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数会__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小亮买药时,看到医生用如图丁所示的小杆秤称中药,小杆秤实质是一个杠杆,提绳处属于杠杆五要素中的_______。
(5)小雨利用铅笔和橡皮来探究杠杆的平衡条件如图戊所示,铅笔水平平衡后,不小心将前端的铅笔芯弄断了,她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线下固定,则松手后铅笔( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡
13.(5分)实验小组在探究弹簧弹力(F)与形变量(x)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
表1
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
(1)分析图甲,得到实验结论:常量(设为k),则______N/cm;把这根弹簧截去一部分,对剩余部分弹簧进行探究,实验数据记录如表1;
①根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b)______;
②比较图线可知,把弹簧截去一部分,剩余部分的k______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)取下钩码时不慎掉落,忽略空气的作用力,钩码在空中两个位置M、N时的机械能和重力势能如表2所示,则钩码在N位置的机械能为______J,在M位置时的动能为______J。
表2
位置
机械能/J
重力势能/J
M
0.5
0.2
N
0.3
14.(7分)小徐游玩时被蹦极活动深深吸引,蹦极参与者从高处跳下,身上绑定的弹性绳被反复拉伸,整个过程充满了刺激与挑战。小徐决定对“蹦极”进行模拟实验,了解其中的物理知识。通过网络查询,她找到了下表资料。
类型
材料
最大伸长倍数
例子与应用场景
1
锦纶弹力丝
3到5倍
户外装备、登山绳
2
天然橡胶
4到7倍
健身拉力带
3
高性能乳胶丝
12到14倍
医疗领域
4蚕丝弹力丝
2到3倍
高档丝绸服装
(注:伸长倍数指材料在拉伸过程中,伸长后的总长度与原始长度的比值)
(1)有一材料的原长为20cm,伸长到最长时,其总长度为280cm,则该材料可能是上表资料中的类型________(填数字),其伸长倍数为________倍;
(2)小徐利用天然橡胶弹性绳(原始长度为7cm,忽略自重及固定在天花板和固定物体时所需的长度)、正方体(边长为4cm)、弹簧测力计、刻度尺等进行模拟,操作如下:
①将正方体挂在已调零的弹簧测力计挂钩上,在空气中静止,如图1所示;
②将弹性绳上端固定在天花板上,静止时如图2所示;
③将正方体固定在弹性绳下端,将它移至图3所示的A位置并由静止释放,正方体下落到如图4所示的最低点B位置(第一次下落)。
(3)正方体所受重力为________N;
(4)已知的长度为30cm,的长度为32cm。正方体从A位置下落到B位置的过程中,重力做的功为________,弹性绳的伸长倍数为________倍。
15.(7分)实验小组开展“自制微型密度计”跨学科实践。
【项目提出】现有一批如图甲所示的小瓶酒精,外观无区别,用密度计测量酒精密度,是一种初步判断酒精是否合格的简单方法(为合格)。图乙密度计无法检测这批酒精的原因是______;
【项目分析和实施】小明想设计和制作一个能用来判断酒精是否合格的微型密度计。
(1)设计:
①对于图甲的小瓶酒精来说,若用微型密度计测量时排开2mL的酒精,不会导致酒精溢出,因此微型密度计的质量不应超过______g(假设酒精密度为,);
②在密度计质量不变的情况下,分别漂浮在密度为和的酒精中,在密度计上与液面相平处做标记,两次标记间的长度记为。为便于分辨,应适当______(选填“大”“小”)一些,则密度计应适当______一些(选填“粗”“细”);
(2)制作:用直径约为3mm的实心杆作为标度杆,为使密度计能在酒精中竖直漂浮,增加了细铜丝作为配重和直径为1cm的泡沫塑料球作为浮子。把密度计放入水中,若发现密度计浸没在水中,应如何调节配重?______。
【展示交流】将制作好的密度计放入四瓶酒精中漂浮时,如图丁所示。
(1)______瓶酒精合格,______瓶酒精密度偏大(选填字母,至少有一项符合题意)。
(2)密度计在C、D项中受的浮力大小关系为______(选填“>”“<”或“=”)。
16.(8分)如图所示,甲、乙两个相同的轻质薄壁圆柱形容器(高为1米,底面积为5×102米2)放置在水平地面上,且容器内分别盛有深度都为0.8米的水和酒精(酒精密度为0.8×103千克/米3)。
(1)求甲容器中水的质量m水。
(2)求酒精对容器乙底部的压强p酒精。
(3)现将密度为ρ的实心物体A先后慢慢放入水和酒精中,发现两容器都有液体溢出,当物体A静止后,甲、乙容器对地面的压强增加量相同,且溢出酒精的体积为10×103米3。求物体A的密度ρA。
17.(11分)如图所示,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器潜入了万米级的深海中,敲开了这扇神秘“龙宫”的大门。它的具体尺寸为高4.4米,长10.2米,宽3.2米。(忽略海水压力对潜水器体积的影响,海水密度取,g取)
(1)“奋斗者”号从漂浮逐渐下潜到水下100m过程中,浮力_______(选填“逐渐变大”、“先变大后不变”或“保持不变”),判断依据是:_______。
(2)求“奋斗者”号上A点距离水面100m时,A点受到海水的压强;
(3)“奋斗者”号某时刻排开海水的质量是50t,求它受到的浮力。
18.(10分)如图1所示,在相同的时间内,用甲、乙两个滑轮组分别将物体A、B匀速提升2m,拉力分别为、,拉力做功的数据如图2所示。求:
(1)比较甲乙的拉力和有用功,___________,___________(两空均选填“”“”或“”);
(2)物体A的重力大小?___________
(3)乙滑轮组的机械效率?___________
(4)要提高乙滑轮组的机械效率,你的措施是:___________。
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广东省广州市2025-2026学年第二学期八年级物理期末模拟练习卷
(考试时间:60分钟,分值:90分)
第一部分 (选择题 共30分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.如图为故宫博物馆收藏品《康熙帝御用弓》,根据记载该弓为“七力弓”。“力”是当时描述弓的拉力的一种单位,1力大约可以提起6千克的重物。请估算拉开这把“七力弓”需要的拉力大约为( )
A.42N B.60N
C.420N D.4200N
【答案】C
【详解】1力大约可以提起6千克的重物。那么“七力”大约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢内的桌面上有一物块,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,列车经过一大树时如图所示。若列车此时突然向右加速,以下选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】列车突然向右加速,物块由于惯性,要保持原来的运动状态,所以物块相对于列车,会向左运动;列车突然向右加速,以列车为参照物,大树向左运动;所以物块和大树都在列车左端,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.生活中很多场景都涉及物理知识,下列说法中正确的是( )
A.行李箱下面安装轮子可以减小摩擦 B.书包肩带做得宽是为了减小压力
C.人在跑步时有惯性,停下来后惯性消失 D.足球被踢出后,在空中运动时不受力
【答案】A
【详解】A.行李箱下面安装轮子,通过滚动代替滑动,减小摩擦,故A正确;
B.书包肩带做得宽是通过增大受力面积从而减小压强,故B错误;
C.任何物体任何状态都有惯性,人在跑步时有惯性,停下来后惯性没有消失,故B错误;
D.足球被踢出后,在空中运动时受到了重力,故D错误。
故选A。
4.如图所示,手握瓶子在空中静止不动,下列说法正确的是( )
A.手对瓶子的握力和瓶子的重力大小相等
B.增大握力时,手对瓶子的摩擦力增大
C.向瓶中加水,手依然握着瓶子保持静止,瓶子受到的摩擦力变大
D.戴上有颗粒的防滑手套并用同样大小的力握住瓶子,瓶子受到的摩擦力变大
【答案】C
【详解】A.瓶子的重力方向竖直向下,手对瓶子的握力属于水平方向的力,两个力既不是平衡力也不是相互作用力,大小关系无法判断,故A错误;
BCD.手握瓶子在空中静止不动,瓶子受静摩擦力,在竖直方向上受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,增大握力或者戴上有颗粒的防滑手套并用同样大小的力握住瓶子,均不改变重力,则摩擦力不变;向瓶中加水时,重力变大,则瓶子受到的摩擦力变大,故C正确,BD错误。
故选C。
5.小加将篮球使劲掷向水平地面后篮球向斜上方反弹,篮球从M点离地反弹到达最高点N(N点离地高度),篮球从M到N的运动轨迹如图虚线所示,忽略空气的作用力,篮球在M、N两位置的动能大小如表所示。以下选项中,关于篮球的动能和重力势能随高度h变化的图象(用实线表示、用虚线表示)正确的是( )
位置
动能
M
N
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】篮球从M到N,质量不变,高度h增大,重力势能增大;速度减小,动能减小。忽略空气阻力,机械能守恒,在M点()动能,重力势能(以地面为零势能面 );在N点()动能,则N点重力势能。
故选D。
6.如图所示的四个实验,下列描述正确的是( )
A.图甲中往管a中吹气时b管中的水面会下降
B.图乙中的卫生间的地漏存水杯是一个连通器
C.图丙中拿着自制气压计从1楼拿到10楼时玻璃管内液面降低
D.图丁中抽水机是利用连通器原理工作
【答案】B
【详解】A.图甲中往管a中吹气时b管上方的空气流速加快,压强减小,b管中的水面会上升,故A错误;
B.图乙中的卫生间的地漏存水杯上端开口,下端连通,是一个连通器,故B正确;
C.图丙中拿着自制气压计从1楼拿到10楼时,高度增加,大气压强减小,瓶内气压大于外部气压,玻璃管内液面升高,故C错误;
D.图丁中抽水机活塞上提时,泵腔内气压减小,外界大气压将水压入泵腔,是利用大气压强来工作的,故D错误。
故选B。
7.中国的茶文化源远流长;茶叶在玻璃杯中,一沉一浮,亦苦亦甜;如图所示的是小杰用玻璃杯给爷爷泡的茶,结合所学的物理知识,下列解释正确的是( )
A.正在上浮的茶叶排开水的重力小于浮力
B.正在上浮的茶叶排开水的重力大于浮力
C.正在下沉的茶叶排开水的重力大于浮力
D.正在下沉的茶叶排开水的重力等于浮力
【答案】D
【详解】根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受的浮力等于其排开液体的重力,茶叶上浮,说明其重力小于浮力,茶叶下沉,说明其重力大于浮力,但无论如何,浮力始终等于其排开水的重力,与物体的运动状态无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
8.已知正方体金属块的质量是正方体木块质量的4倍,金属块的边长是木块边长的2倍。小亮将金属块和木块分别放置在水平木板和海绵上,观察到木板和海绵的凹陷程度如图所示。金属块对木板的压力为,压强为,木块对海绵的压力为,压强为。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】CD.设木块的质量为m,木块的边长是l,金属块对木板的压力为
木块对海绵的压力为
则有,,故CD错误;
AB.金属块对木板的压强为
木块对海绵的压强为
则有,故A正确,B错误。
故选A。
9.如图,甲、乙重力均为100N,10s内,小明用拉力把甲竖直匀速拉至B点;小红用拉力沿斜面将乙匀速拉至D点。已知,则( )
A.做功100J B.与做的功相等
C.的功率为200W D.的功率大于的功率
【答案】D
【详解】A.由题图可知,用拉力Fa把甲竖直匀速拉至B点的过程中,拉力Fa=G甲=100N,物体上升的高度h=2m,则Fa做的功为Wa=Fah=100N×2m=200J
故A不符合题意;
B.用拉力Fb沿斜面将乙匀速拉至D点的过程中,Fb做的功为Wb=Fbs乙=Fb×2m,由于斜面省力,Fb<Fa,所以Wb<Wa,故B不符合题意;
C.Fa的功率为
故C不符合题意;
D.因为Wb<Wa,所用时间相同,根据可知,Fa的功率大于Fb的功率,故D符合题意。
故选D。
10.如图甲,用弹簧测力计拉着正方体物块底面水平缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙(g=10N/kg),则物块( )
A.边长为8cm B.所受重力为14N
C.所浸入液体的密度为700kg/m3 D.所受重力在浸没过程做功为0.6J
【答案】B
【详解】A.如图乙所示,当物体刚好完全浸没在液体时,物体下表面浸入液体的深度为10cm,说明正方体物块的边长为10cm,故A不符合题意;
B.如图乙所示,当物体下表面还没有浸入液体时,测力计对物块的拉力等于物块的重力为14N,故B符合题意;
C.如图乙所示,物块完全浸没时受到的浮力为
则液体的密度为
故C不符合题意;
D.所受重力在浸没过程做功为
故D不符合题意。
故选B。
第二部分 (共60分)
二、本部分共8题,按题目要求作答,共60分。
11.(5分)某物理兴趣小组在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,每个步骤装置静止时测力计指针的位置如图所示。图c物体A上表面刚好浸没在水中。(水的密度为)
(1)物体A的重力是___________N;物体A在图b时受到浮力的大小是___________N;
(2)用“●”表示物体A,请在虚线框内画出物体A在图c中所受浮力的示意图;___________
(3)图c中物体A底部受水的压力是___________N;
(4)物体A的体积是___________。
【答案】 5 1.4 2
【详解】(1)[1]由图a可知,物体静止,受力平衡,拉力等于重力,拉力为5N,所以物体A的重力为5N。
[2]物体A在图b时受到浮力的大小
(2)[3]由图ac可知,物体受到的浮力为
浮力的方向竖直向上,如图所示
(3)[4]物体A上下表面受到的压力差为浮力,由图c可知,此时物体受到的拉力为3N,则浮力为
上表面刚接触到水,没有受到水的压力,所以物体A底部受水的压力等于浮力等于2N。
(4)[5]图C中物体完全浸没,排开液体的体积等于A的体积,故物体A的体积
12.(7分)某实验小组在探究“杠杆平衡条件”。
(1)杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆__________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向________(选填“左”或“右”)调节杠杆右端的螺母。
(2)若杠杆水平静止如图乙所示,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆___________(选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止。
(3)如图丙所示,已知每个钩码重为0.5N,则A位置竖直向下施力的弹簧测力计示数为__________N,杠杆能在水平位置平衡。现将两侧钩码、弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格,要继续保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数会__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小亮买药时,看到医生用如图丁所示的小杆秤称中药,小杆秤实质是一个杠杆,提绳处属于杠杆五要素中的_______。
(5)小雨利用铅笔和橡皮来探究杠杆的平衡条件如图戊所示,铅笔水平平衡后,不小心将前端的铅笔芯弄断了,她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线下固定,则松手后铅笔( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡
【答案】(1) 是 右
(2)仍能
(3) 1.5 变小
(4)支点
(5)B
【详解】(1)[1][2]杠杆的平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态;挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,则此时杠杆达到了平衡状态;由图甲可知,杠杆左端低,右端高,则左边较重,要想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向右调节。
(2)图乙杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆在水平位置仍能静止。
(3)[1]设杠杆上相邻刻度线之间的距离为L,B位置下挂了4个钩码,由杠杆平衡条件可知FAl1=FBl2
弹簧测力计的示数
[2]现将两侧钩码,弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格,要继续保持杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件可知F′Al′1=F′Bl′2
此时弹簧测力计的示数为
所以弹簧测力计的示数会变小。
(4)支点是指杠杆转动时固定不动的一点,图中提绳处是杠杆的支点。
(5)铅笔水平平衡后,将铅笔稳住,并将断裂的铅笔芯放到右端细线上方固定,如图所示,铅笔芯所放位置的力臂小于原位置的力臂,根据杠杆平衡条件可知,其不会保持平衡,而是右端会下沉,故选B。
13.(5分)实验小组在探究弹簧弹力(F)与形变量(x)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
表1
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
(1)分析图甲,得到实验结论:常量(设为k),则______N/cm;把这根弹簧截去一部分,对剩余部分弹簧进行探究,实验数据记录如表1;
①根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b)______;
②比较图线可知,把弹簧截去一部分,剩余部分的k______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)取下钩码时不慎掉落,忽略空气的作用力,钩码在空中两个位置M、N时的机械能和重力势能如表2所示,则钩码在N位置的机械能为______J,在M位置时的动能为______J。
表2
位置
机械能/J
重力势能/J
M
0.5
0.2
N
0.3
【答案】(1) 0.5 变大
(2) 0.5 0.3
【详解】(1)[1]由图线a可知,弹簧的伸长量为6cm时,弹簧受到的拉力3N,则
[2]根据表中的数据,在甲图中描点连线,画出图像如下:
[3]图线b的k值为
所以把弹簧截去一部分,剩余部分的k变大。
(2)[1][2]忽略空气的作用力,钩码下落时,机械能守恒,则钩码在空中两个位置M、N时的机械能相等,均为,机械能等于动能和势能之和,所以钩码在M位置时的动能为
14.(7分)小徐游玩时被蹦极活动深深吸引,蹦极参与者从高处跳下,身上绑定的弹性绳被反复拉伸,整个过程充满了刺激与挑战。小徐决定对“蹦极”进行模拟实验,了解其中的物理知识。通过网络查询,她找到了下表资料。
类型
材料
最大伸长倍数
例子与应用场景
1
锦纶弹力丝
3到5倍
户外装备、登山绳
2
天然橡胶
4到7倍
健身拉力带
3
高性能乳胶丝
12到14倍
医疗领域
4蚕丝弹力丝
2到3倍
高档丝绸服装
(注:伸长倍数指材料在拉伸过程中,伸长后的总长度与原始长度的比值)
(1)有一材料的原长为20cm,伸长到最长时,其总长度为280cm,则该材料可能是上表资料中的类型________(填数字),其伸长倍数为________倍;
(2)小徐利用天然橡胶弹性绳(原始长度为7cm,忽略自重及固定在天花板和固定物体时所需的长度)、正方体(边长为4cm)、弹簧测力计、刻度尺等进行模拟,操作如下:
①将正方体挂在已调零的弹簧测力计挂钩上,在空气中静止,如图1所示;
②将弹性绳上端固定在天花板上,静止时如图2所示;
③将正方体固定在弹性绳下端,将它移至图3所示的A位置并由静止释放,正方体下落到如图4所示的最低点B位置(第一次下落)。
(3)正方体所受重力为________N;
(4)已知的长度为30cm,的长度为32cm。正方体从A位置下落到B位置的过程中,重力做的功为________,弹性绳的伸长倍数为________倍。
【答案】 3 14 1 0.34J 5
【详解】(1)[1][2]伸长倍数指材料在拉伸过程中,伸长后的总长度与原始长度的比值,故该材料伸长倍数为
故可能是类型3。
(3)根据图中弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为1N,物体的重力为1N。
(4)[1][2]物体下落的高度
重力做功
弹性绳的伸长后的长度为
伸长倍数为
15.(7分)实验小组开展“自制微型密度计”跨学科实践。
【项目提出】现有一批如图甲所示的小瓶酒精,外观无区别,用密度计测量酒精密度,是一种初步判断酒精是否合格的简单方法(为合格)。图乙密度计无法检测这批酒精的原因是______;
【项目分析和实施】小明想设计和制作一个能用来判断酒精是否合格的微型密度计。
(1)设计:
①对于图甲的小瓶酒精来说,若用微型密度计测量时排开2mL的酒精,不会导致酒精溢出,因此微型密度计的质量不应超过______g(假设酒精密度为,);
②在密度计质量不变的情况下,分别漂浮在密度为和的酒精中,在密度计上与液面相平处做标记,两次标记间的长度记为。为便于分辨,应适当______(选填“大”“小”)一些,则密度计应适当______一些(选填“粗”“细”);
(2)制作:用直径约为3mm的实心杆作为标度杆,为使密度计能在酒精中竖直漂浮,增加了细铜丝作为配重和直径为1cm的泡沫塑料球作为浮子。把密度计放入水中,若发现密度计浸没在水中,应如何调节配重?______。
【展示交流】将制作好的密度计放入四瓶酒精中漂浮时,如图丁所示。
(1)______瓶酒精合格,______瓶酒精密度偏大(选填字母,至少有一项符合题意)。
(2)密度计在C、D项中受的浮力大小关系为______(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 见详解 1.76 大 细 见详解 AB D =
【详解】[1]对比甲、乙两图可知,图甲中装酒精的小瓶口径为1.2cm,而图乙中密度计的直径为1.5cm,很明显密度计无法正常放入小瓶内使用,所以图乙密度计无法检测这批酒精的原因是装酒精的小瓶口径太小,密度计无法正常放入使用。
[2]已知设计的微型密度计测量时排开2mL的酒精,即
由题意得,微型密度计工作时漂浮在液体中,所以
将上式展开整理得,微型密度计的质量为
[3][4] 在密度计质量不变的情况下,分别漂浮在密度为和的酒精中,在密度计上与液面相平处做标记,两次标记间的长度记为,已知密度计制作完成后其标度杆的横截面积一定,重力一定,所受浮力大小一定,根据阿基米德原理,又因为密度计用较细的实心杆作为标度杆,所以,为了便于分辨,提升密度计的准确度,应适当大一些,则密度计应适当细一些。
[5]把制作完成的密度计放入水中,若发现密度计浸没在水中,在配重调节方面应适当减小配重物细铜丝的质量,直至密度计能在水中竖直漂浮。
[6]已知酒精密度大小在为合格,在图丙中,设计的微型密度计将合格区间标记为,由图丁可知,四瓶酒精中的A、B两瓶放入密度计后液面都位于合格区间内,故A、B瓶酒精合格。
[7]已知密度计的刻度规律为:从上到下,越来越大;所以,结合图丁可知,瓶酒精密度偏大。
[8]由题意可知,密度计在各种液体中均是漂浮在液体中,由物体的浮沉条件可知,,即密度计在各种液体中所受浮力的大小均等于密度计的重力不变,所以,可判断:密度计在C、D项中受的浮力大小关系为
16.(8分)如图所示,甲、乙两个相同的轻质薄壁圆柱形容器(高为1米,底面积为5×102米2)放置在水平地面上,且容器内分别盛有深度都为0.8米的水和酒精(酒精密度为0.8×103千克/米3)。
(1)求甲容器中水的质量m水。
(2)求酒精对容器乙底部的压强p酒精。
(3)现将密度为ρ的实心物体A先后慢慢放入水和酒精中,发现两容器都有液体溢出,当物体A静止后,甲、乙容器对地面的压强增加量相同,且溢出酒精的体积为10×103米3。求物体A的密度ρA。
【答案】(1)40千克;(2)6272帕;(3)0.9×103千克/米3。
【详解】(1)甲容器中水的质量:
;
(2)酒精对容器乙底部的压强:
;
(3)设溢出的水重为,溢出的酒精重为,
因为
即
所以
假设小球A漂浮在酒精液面上(它也漂浮在水面上),
则:F浮大小都等于小球A的重力大小GA,
所以
所以本假设不成立。
假设小球都浸没在液体中,则:
所以
本假设也不成立。
所以小球A只可能漂浮在水面上、浸没在酒精中。
因此
所以
所以
。
答:(1) 甲容器中水的质量;
(2)酒精对容器乙底部的压强;
(3)物体A的密度。
17.(11分)如图所示,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器潜入了万米级的深海中,敲开了这扇神秘“龙宫”的大门。它的具体尺寸为高4.4米,长10.2米,宽3.2米。(忽略海水压力对潜水器体积的影响,海水密度取,g取)
(1)“奋斗者”号从漂浮逐渐下潜到水下100m过程中,浮力_______(选填“逐渐变大”、“先变大后不变”或“保持不变”),判断依据是:_______。
(2)求“奋斗者”号上A点距离水面100m时,A点受到海水的压强;
(3)“奋斗者”号某时刻排开海水的质量是50t,求它受到的浮力。
【答案】(1) 先变大后不变 见解析
(2)1.03×106Pa
(3)5×105N
【详解】(1)[1][2]“奋斗者”号从漂浮逐渐浸没的过程中, 液体密度不变,V排变大,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力变大;当浸没后再下潜到水下100m过程中,V排不变,浮力不变,所以“奋斗者”号从漂浮逐渐下潜到水下100m过程中,浮力先变大后不变。
(2)“奋斗者”号上A点距离水面100m时,A点受到海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa
(3)根据阿基米德原理可得,浮力等于排开水海水的重力,故有F浮=G排=m排g=50×103kg×10N/kg=5×105N
18.(10分)如图1所示,在相同的时间内,用甲、乙两个滑轮组分别将物体A、B匀速提升2m,拉力分别为、,拉力做功的数据如图2所示。求:
(1)比较甲乙的拉力和有用功,___________,___________(两空均选填“”“”或“”);
(2)物体A的重力大小?___________
(3)乙滑轮组的机械效率?___________
(4)要提高乙滑轮组的机械效率,你的措施是:___________。
【答案】 = = 200N 50% 减小动滑轮的重力/增大提升物体的重力
【详解】(1)[1]由图可知,甲的有效绳子股数为3股,物体提升2m,则拉力移动距离为6m,则甲的拉力为
乙的有效绳子股数为2股,则物体提升2m,拉力移动距离为4m,则乙的拉力为
故。
[2]甲的有用功
乙的有用功
故。
(2)[3]物体A的重力
(3)[4]乙滑轮组的机械效率
(4)[5]由可知,在有用功一定时,减小额外功可以提高机械效率,所以可以通过减小动滑轮的重力来提高机械效率,或者通过增大提升物体的重力来提高机械效率。
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