精品解析:辽宁沈阳市于洪区2025-2026学年八年级下学期期末学业水平测试物理试卷
2026-06-30
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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) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 沈阳市 |
| 地区(区县) | 于洪区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.26 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58581676.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
于洪区2025—2026学年度下学期期末学业水平测试
八年级物理试卷
考试时间:90分钟 试卷满分:80分
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. 在下列物体中,所受的重力大约600 N的是( )
A. 一支钢笔 B. 一本物理书 C. 一个书包 D. 一名中学生
2. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. “风吹草低见牛羊”——说明风对草的力改变了草的形状
B. “会挽雕弓如满月”——手对弓的拉力是弓发生形变而产生的
C. “飞流直下三千尺”——水在下落时不受力的作用
D. “忙趁东风放纸鸢”——风筝是由于受到浮力而飞上天空的
3. 如图,为保障盲人行路方便与安全,盲道采用有凸起的条纹与圆点的设计,这是为了( )
A. 增大压力 B. 增大摩擦 C. 增大压强 D. 减小压强
4. 某同学用竖直向上、大小为100 N的力,把一个重为80 N的西瓜从地面提起来,则西瓜在被竖直向上提起的过程中受到的合力的大小为( )
A. 0 N B. 20 N C. 180 N D. 20 N或180 N
5. 如图,梯形容器中装入适量浓盐水,现向容器中加入适量水,水未溢出。则图中A点所受液体压强与之前相比()( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 均有可能
6. 跳台滑雪运动中,运动员沿斜坡从A点自由滑下至B点,之后腾空跃起至最高点C,最终在D点着陆,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员在B、C、D三点的重力势能相等
B. 运动员在C点动能为0
C. 运动员从A运动到B的过程中,重力势能转化为机械能
D. 运动员从C运动到D的过程中,机械能不变
7. 下表是某同学测量自己爬楼梯时功率的部分实验数据表格,从所测量物理量及单位的角度来看,有错误的是( )
A.重力
B.台阶高
C.时间
D.功率
A. A B. B C. C D. D
8. 在使用下列简单机械时,为了达到省力的目的是( )
A. 用斜面搬运货物 B. 用螺丝刀拧螺丝
C. 用船桨划船 D. 用动滑轮提升物体
9. 如图(a)将一根质量分布均匀的圆柱体金属棒AB置于水平地面上,用弹簧测力计竖直向上拉动金属棒的B端,使其绕A点逆时针匀速转动到如图(b)所示位置,此时弹簧测力计示数为F(金属棒的A端始终处在水平地面上不打滑),在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属棒所受重力大于F B. A点对水平地面的压力逐渐变小
C. 手对弹簧测力计没有做功 D. 弹簧测力计的机械能增大
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10. 射箭是一项历史悠久的运动,运动员将弓弦拉满,表明力可以改变物体的__________,箭离开弓弦后继续运动,是由于箭具有__________。
11. 当质量分布均匀的机器人尝试做如图 所示的三个动作时,理论上动作_________(选填“A”“B”或“C”)是无法保持平衡的,因为机器人所受支持力和重力没有作用在_________上。
12. 如图,某次利用托里拆利实验测量大气压强时,玻璃管没有竖直放置,而是稍稍倾斜了,此时测得水银柱的长度为760 mm,则此时的大气压强__________(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压,若换用直径更小的玻璃管进行实验,则测量的精确程度将__________(选填“更好”“更差”或“没有变化”)
13. 如图,用两个相同的弹簧测力计A、B将飞机机翼的模型沿竖直方向固定,两测力计均有示数且未达到最大测量值,当使用电风扇对机翼模型水平吹风时,两弹簧测力计中,示数增大的是测力计__________,这是由于机翼上表面空气的流速大,压强__________。
14. 如图所示,一个重为1 N的磁吸黑板擦吸在竖直放置的磁性黑板上,用竖直向下4 N的力F恰好可以使其竖直向下匀速运动,此过程中,黑板擦所受滑动摩擦力f为__________N,撤掉力F,使其竖直向上匀速运动,则需要对其施加竖直向上__________N的力。
15. 水平桌面上有一底面积为50 cm2、厚度不计的圆柱形平底溢水杯,杯底到溢水口的高度为12 cm。如图所示,将重为5 N的圆柱体金属块挂在弹簧测力计下,缓慢浸入水中,当金属块完全浸没在水中静止且未接触溢水杯时,弹簧测力计的示数为3 N,小桶收集到溢出水的体积为160 cm3,此时金属块所受浮力为__________N,原来溢水杯中水面距离溢水杯口__________cm。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16. 如图所示,小球静止在水平地面上,O点为小球重心,请在图中画出小球受力的示意图。
17. 如图(a)所示是一种手动榨汁器,用力下压手柄可以挤压水果,将果汁挤出,此时榨汁器的手柄可以视作杠杆,图(b)为其简化示意图,为支点,请在图(b)中作出阻力的力臂以及作用在点的最小动力。
四、实验题:本题共4小题,共24分。
18. 某同学想通过实验探究“阻力对物体运动的影响”,他的实验思路如下:
为此,他设计了如下图所示实验:
(1)使小车从相同斜面的顶端由静止释放,目的是使小车到达水平面时________相同;
(2)图中通过改变接触面的__________来改变小车受到的阻力;
(3)对比三幅图可知,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越________(选填“快”或“慢”);
(4)推理:若表面为理想的光滑平面,小车将做__________运动;
(5)在学习了机械能的相关知识后,该同学分析,小车从斜面下滑的过程中,将__________能转化为动能,在水平面运动的过程中,机械能__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
19. 某同学利用U形管压强计探究液体内部的压强与哪些因素有关,实验装置如图所示。
(1)压强计是通过U形管中左右液面的__________来反映被测压强大小的。压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)该同学把实验数据记录在设计好的下表中:
序号
液体
橡皮膜在液体中的朝向
探头所在位置的深度
U形管液面高度差
1
水
朝上
30
28
2
水
朝下
30
28
3
水
朝左
30
28
4
水
朝右
30
28
5
水
朝上
60
56
6
水
朝上
90
84
分析表中数据:
①根据1、2、3、4四组数据可得到结论A:同种液体在__________向各个方向的压强大小相等;
②根据__________(填序号)三组数据可得到结论B:同种液体中,深度越深,压强越大。
(3)拦河大坝做成上窄下宽的形状是根据结论__________(选填“A”或“B”)设计的。
20. 某同学想利用弹簧测力计测量铁块浸没在水中所受的浮力。
(1)该同学分别测量出铁块所受重力和浸没在水中的拉力,如图(a)所示,取下铁块后,他发现在实验前忘记对弹簧测力计进行调零,其示数为0.2 N。通过分析得出,铁块所受重力为__________N,铁块浸没在水中时所受浮力为__________N。
(2)改变铁块在水中浸没的深度,该同学发现弹簧测力计的示数没有变化,由此可以得出,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度__________。
(3)该同学想进一步探究浮力大小的影响因素,他进行了如下猜想
猜想1:与物体浸在液体中的体积有关
猜想2:与液体的密度有关
为验证猜想1,他继续进行了如图(b)(c)(d)所示实验,由此该同学得出结论:当__________一定时,物体浸在液体中的体积越大,物体所受浮力__________。
(4)该同学结合所学压强知识进行分析,若在图(c)中,烧杯对桌面的压强为,图(d)中,烧杯对桌面的压强为,则________(选填“>”“<”或“=”)。
21. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆放在水平桌面上,在如图(a)所示位置静止,此时杠杆__________(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)接下来应该向________调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,其目的是________;
(3)某同学所在实验小组完成一次操作后,将实验数据记录如下表
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1.5
0.2
1
0.3
该同学根据这组数据得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,同组的同学认为他的做法不合理,理由________________________________。
(4)继续完成实验后,该小组将右边的钩码换成弹簧测力计,使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度,弹簧测力计拉力方向始终垂直于杠杆,如图(b)所示,则此过程中弹簧测力计的示数__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验后,该小组同学想利用所学知识自制一个杆秤,他们选择一根长木棒作为秤杆,在秤杆左端选择两点依次标上A、B,如图(c)所示,在秤杆的B处系上绳子作为提纽;手提提纽,秤杆恰好在水平位置平衡,接下来他们想要标记“50 g”的刻度值,该小组有已知质量为50 g的钩码和一个质量未知的石块,他们应该将________(选填“钩码”或“石块”)系上细线当做秤砣,将另一物体放入秤盘,调节悬挂秤砣的细线所在位置,当秤杆再一次水平平衡时,细线在秤杆上的位置即为“50 g”的刻度处。
(6)若想增大杆秤的测量范围,可以将悬挂秤盘的A点适当__________(选填“靠近”或“远离”)提纽方向移动。
五、综合应用题:本题共3小题,共22分。
22. 某质量为1 t的轿车在平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶10 min,已知轿车所受阻力为重力的0.2倍且保持不变,g取10 N/kg。求:
(1)轿车所受重力;
(2)轿车在这段时间内行驶的路程;
(3)牵引力对轿车做的功。
23. 将一长方体空鱼缸置于水平桌面上,空鱼缸的重力为60 N,底面积为0.15 m2。向鱼缸中注入深度为0.3 m的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积为,水的密度,g取10 N/kg。求:
(1)空鱼缸对水平桌面的压强;
(2)假山石浸没在水中时受到的浮力;
(3)放入假山石后,水对鱼缸底的压强。
24. 如图(a)为我国自主研发的载人软式氦气飞艇,常用于低空观光、航拍飞行,可以依靠空气浮力实现升空与巡航。
【材料结构】
(1)如图(b)所示,飞艇主体为流线型主气囊,气囊外壁选用轻质复合薄膜材料,为适配飞行要求,该薄膜材料的密度较__________,同时材料具备良好的密封性,防止内部氦气泄漏。主气囊内充入密度极小的氦气;前后各设有一个独立的空气副气囊,飞艇下方吊舱搭载操控、载人设备与动力装置。
【飞行动力】
(2)飞艇升空依靠空气对其产生的浮力,水平飞行依靠发动机带动螺旋桨转动,向后推动空气来实现,这利用了物体间力的作用是__________的。
(3)若当飞艇低速水平飞行时,其所受空气阻力与速度的关系如图(c)所示,则飞艇先后以4 m/s和6 m/s的速度水平匀速直线飞行时,其牵引力功率之比为__________。
【气囊调节】
(4)主气囊内部前后两端各装有一个空气囊(副气囊),每个副气囊都配备独立的进气、排气阀门。阀门利用内外气压差实现开合,结合风机实现气体单向输送。如图(d)为气体单向阀门及它的内部简化原理图,阀门在气流的作用下被推开。飞艇飞行过程中,通过控制气体的充入与排出,不仅能固定气囊外形,还可改变飞艇整体受力,实现升降与飞行姿态的调整。
为实现飞艇的上述功能,单向阀门的安装情况可能为下图中的( )
A.
B.
C.
(5)稳压保形功能
飞艇高度上升时,外界气压变__________,主气囊体积膨胀,挤压副气囊,此时副气囊排气阀门打开,将空气排出,有效防止主气囊胀破。
(6)控制升降功能
上升:副气囊排气阀门打开,排出空气,使自身重力减小,飞艇上升。
下降:副气囊进气阀门打开,在风机的作用下充入空气,使自身重力增大,飞艇下降。
由此可知,下列与飞艇的升降原理相同的是( )
A. 飞机 B. 火箭 C. 轮船 D. 潜水艇
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于洪区2025—2026学年度下学期期末学业水平测试
八年级物理试卷
考试时间:90分钟 试卷满分:80分
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. 在下列物体中,所受的重力大约600 N的是( )
A. 一支钢笔 B. 一本物理书 C. 一个书包 D. 一名中学生
【答案】D
【解析】
【详解】A.一支钢笔质量只有十几克,重力远小于;故A不符合题意;
B. 一本物理书质量约,重力约,故B不符合题意;
C.一个书包质量约几千克,重力约几十牛,故C不符合题意;
D.一名中学生的质量约为,重力约,故D符合题意。
故选D。
2. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. “风吹草低见牛羊”——说明风对草的力改变了草的形状
B. “会挽雕弓如满月”——手对弓的拉力是弓发生形变而产生的
C. “飞流直下三千尺”——水在下落时不受力的作用
D. “忙趁东风放纸鸢”——风筝是由于受到浮力而飞上天空的
【答案】A
【解析】
【详解】A.力的作用效果包括改变物体的形状和改变物体的运动状态。“风吹草低”是风的作用力使草发生弯曲,改变了草的形状,故A正确;
B.弹力是施力物体发生弹性形变产生的:手对弓的拉力,施力物体是手,所以拉力是手发生形变产生的,弓形变产生的是对手的弹力,故B错误;
C.地球附近的物体都受重力作用,水“飞流直下”正是因为受到重力才向下运动,故C错误;
D.风筝升空是利用了流体压强与流速的关系:风筝上方空气流速大压强小、下方流速小压强大,上下压强差产生向上的升力,不是依靠浮力升空,故D错误。
故选A。
3. 如图,为保障盲人行路方便与安全,盲道采用有凸起的条纹与圆点的设计,这是为了( )
A. 增大压力 B. 增大摩擦 C. 增大压强 D. 减小压强
【答案】C
【解析】
【详解】根据压强公式,人站在盲道上时,压力等于人的重力保持不变,凸起的条纹与圆点减小了受力面积,则压强增大,能让盲人明显感知到路面变化。
故选C。
4. 某同学用竖直向上、大小为100 N的力,把一个重为80 N的西瓜从地面提起来,则西瓜在被竖直向上提起的过程中受到的合力的大小为( )
A. 0 N B. 20 N C. 180 N D. 20 N或180 N
【答案】B
【解析】
【详解】西瓜受到竖直向上、大小的拉力,以及竖直向下、大小的重力,因此合力大小为,故选B。
5. 如图,梯形容器中装入适量浓盐水,现向容器中加入适量水,水未溢出。则图中A点所受液体压强与之前相比()( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 均有可能
【答案】A
【解析】
【详解】往容器中加入适量的水后,A点上方的液柱总质量增加;由可得,A点上方的液体对该点的压强变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 跳台滑雪运动中,运动员沿斜坡从A点自由滑下至B点,之后腾空跃起至最高点C,最终在D点着陆,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员在B、C、D三点的重力势能相等
B. 运动员在C点动能为0
C. 运动员从A运动到B的过程中,重力势能转化为机械能
D. 运动员从C运动到D的过程中,机械能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力势能的大小和质量、高度有关,运动员质量不变,B、C、D三点高度不同,因此重力势能不相等,故A错误;
B.运动员运动到最高点C时,竖直方向速度为零,但仍有水平方向的运动速度,因此动能不为0,故B错误;
C.运动员从A到B的过程中,高度降低、速度增大,是重力势能转化为动能;且重力势能本身属于机械能,故C错误;
D.题目明确不计空气阻力,运动员从C运动到D的过程中,只有重力做功,机械能总量保持不变,故D正确。
故选D。
7. 下表是某同学测量自己爬楼梯时功率的部分实验数据表格,从所测量物理量及单位的角度来看,有错误的是( )
A.重力
B.台阶高
C.时间
D.功率
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.重力G的单位是牛顿,符号为N,kg(千克)是质量的单位,故A错误;
B.台阶高度h测量的物理量是长度,长度的单位是米,符号为m,故B正确;
C.时间t的单位是秒,符号为s,故C正确;
D.功率P的单位是瓦特,符号为W,J(焦耳)是功的单位,不是功率单位,故D错误。
本题选错误的,故选AD。
8. 在使用下列简单机械时,为了达到省力的目的是( )
A. 用斜面搬运货物 B. 用螺丝刀拧螺丝
C. 用船桨划船 D. 用动滑轮提升物体
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.斜面是省力的简单机械,不计摩擦时,根据功的原理,斜面长度大于竖直高度,可得推力,可以达到省力目的,故A符合题意;
B.螺丝刀拧螺丝属于轮轴类似杠杆,动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,根据杠杆平衡有,可得动力,可以省力,故B符合题意;
C.船桨划船时船桨是杠杆,支点在人手握住船桨的上端,动力臂小于水对桨的阻力臂,根据杠杆平衡条件,可得动力大于阻力,是费力杠杆,不能省力,故C不符合题意;
D.动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,不计绳重和摩擦时,拉力,可以省力,故D符合题意。
故选ABD。
9. 如图(a)将一根质量分布均匀的圆柱体金属棒AB置于水平地面上,用弹簧测力计竖直向上拉动金属棒的B端,使其绕A点逆时针匀速转动到如图(b)所示位置,此时弹簧测力计示数为F(金属棒的A端始终处在水平地面上不打滑),在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属棒所受重力大于F B. A点对水平地面的压力逐渐变小
C. 手对弹簧测力计没有做功 D. 弹簧测力计的机械能增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.将金属棒看作以A为支点的杠杆,均匀金属棒的重心在中点,动力竖直向上、重力竖直向下。根据杠杆平衡条件
由数学知识可知:动力臂始终是阻力臂的2倍,即
因此
即,故A正确;
B.对金属棒竖直方向受力分析,满足,转动过程中始终等于,因此不变;A对地面的压力等于,压力大小不变,故B错误;
C.手对弹簧测力计有向上的拉力,转动过程中弹簧测力计向上移动了距离,因此手对弹簧测力计做了功,故C错误;
D.弹簧测力计匀速上升过程中,动能不变,高度升高、重力势能增大,因此总机械能增大,故D正确。
故选AD。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10. 射箭是一项历史悠久的运动,运动员将弓弦拉满,表明力可以改变物体的__________,箭离开弓弦后继续运动,是由于箭具有__________。
【答案】 ①. 形状 ②. 惯性
【解析】
【详解】运动员将弓弦拉满时,弓弦的形状发生了明显变化,因此该现象体现力可以改变物体的形状;箭离开弓弦后继续运动,是由于箭具有惯性,要继续保持原来的运动状态向前运动。
11. 当质量分布均匀的机器人尝试做如图 所示的三个动作时,理论上动作_________(选填“A”“B”或“C”)是无法保持平衡的,因为机器人所受支持力和重力没有作用在_________上。
【答案】 ①. C ②. 同一直线
【解析】
【详解】动作C中机器人的重心未在单脚支撑面的正上方,导致重力与支持力无法平衡。
根据二力平衡条件,静止物体所受的重力与地面的支持力必须等大、反向且作用在同一直线上。
12. 如图,某次利用托里拆利实验测量大气压强时,玻璃管没有竖直放置,而是稍稍倾斜了,此时测得水银柱的长度为760 mm,则此时的大气压强__________(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压,若换用直径更小的玻璃管进行实验,则测量的精确程度将__________(选填“更好”“更差”或“没有变化”)
【答案】 ①. 小于 ②. 没有变化
【解析】
【详解】托里拆利实验中,大气压强的大小等于水银柱竖直高度产生的压强,和水银柱长度无关。当玻璃管倾斜时,水银柱的竖直高度会小于水银柱的长度,本题中测得水银柱长度为760mm,说明其竖直高度小于760mm,而标准大气压等于760mm竖直水银柱产生的压强,因此此时大气压强小于标准大气压;
托里拆利实验中,水银柱的竖直高度只由大气压决定,和玻璃管的直径无关,因此换用直径更小的玻璃管,测量结果不变,精确程度没有变化。
13. 如图,用两个相同的弹簧测力计A、B将飞机机翼的模型沿竖直方向固定,两测力计均有示数且未达到最大测量值,当使用电风扇对机翼模型水平吹风时,两弹簧测力计中,示数增大的是测力计__________,这是由于机翼上表面空气的流速大,压强__________。
【答案】 ①. B ②. 小
【解析】
【详解】吹风之前,机翼受到竖直向下的重力、B的拉力及竖直向上的A的拉力;机翼上表面凸起,吹风时空气流速更快,压强更小;下表面流速慢,压强大,因此机翼受到向上的升力,使A的伸长量减小,示数减小,B的伸长量增加,示数增大。
14. 如图所示,一个重为1 N的磁吸黑板擦吸在竖直放置的磁性黑板上,用竖直向下4 N的力F恰好可以使其竖直向下匀速运动,此过程中,黑板擦所受滑动摩擦力f为__________N,撤掉力F,使其竖直向上匀速运动,则需要对其施加竖直向上__________N的力。
【答案】 ①. 5 ②. 6
【解析】
【详解】黑板擦竖直向下匀速运动时,受力平衡,向下的力是重力和拉力,滑动摩擦力阻碍相对运动,方向竖直向上;根据平衡条件得滑动摩擦力
滑动摩擦力大小只和压力、接触面粗糙程度有关,本题中这两个条件都不变,因此黑板擦向上运动时,滑动摩擦力大小仍为;
此时黑板擦相对黑板向上运动,摩擦力方向变为竖直向下。 当黑板擦竖直向上匀速运动时,再次受力平衡,需要施加的竖直向上的力
15. 水平桌面上有一底面积为50 cm2、厚度不计的圆柱形平底溢水杯,杯底到溢水口的高度为12 cm。如图所示,将重为5 N的圆柱体金属块挂在弹簧测力计下,缓慢浸入水中,当金属块完全浸没在水中静止且未接触溢水杯时,弹簧测力计的示数为3 N,小桶收集到溢出水的体积为160 cm3,此时金属块所受浮力为__________N,原来溢水杯中水面距离溢水杯口__________cm。
【答案】 ①. 2 ②. 0.8
【解析】
【详解】圆柱体金属块受到水的浮力
由得,此时圆柱体金属块排开水的体积
小桶收集到溢出水的体积为
金属块完全浸没在水中后,水面上升至杯口的体积
原来溢水杯中水面距离溢水杯口
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16. 如图所示,小球静止在水平地面上,O点为小球重心,请在图中画出小球受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球静止在水平地面上,受竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F作用,重力G与支持力F是一对平衡力;过重心做竖直向下的带箭头的直线表示重力,标出符号G;过重心做竖直向上的带箭头的直线表示支持力,标出符号F,所画线段的长度要相等,据此作图。
17. 如图(a)所示是一种手动榨汁器,用力下压手柄可以挤压水果,将果汁挤出,此时榨汁器的手柄可以视作杠杆,图(b)为其简化示意图,为支点,请在图(b)中作出阻力的力臂以及作用在点的最小动力。
【答案】
【解析】
【详解】力臂是支点到力的作用线的垂直距离,从支点O向阻力的作用线作垂线,支点到垂足的垂线段就是阻力臂,标注为。根据杠杆平衡条件,阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。最长动力臂是支点O到手柄最末端(动力作用点)的距离,连接O与手柄末端A点得到最长动力臂,再过手柄末端作该力臂的垂线,下压手柄时动力方向垂直手柄向下,标注该力为,即为最小动力,据此作图。
四、实验题:本题共4小题,共24分。
18. 某同学想通过实验探究“阻力对物体运动的影响”,他的实验思路如下:
为此,他设计了如下图所示实验:
(1)使小车从相同斜面的顶端由静止释放,目的是使小车到达水平面时________相同;
(2)图中通过改变接触面的__________来改变小车受到的阻力;
(3)对比三幅图可知,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越________(选填“快”或“慢”);
(4)推理:若表面为理想的光滑平面,小车将做__________运动;
(5)在学习了机械能的相关知识后,该同学分析,小车从斜面下滑的过程中,将__________能转化为动能,在水平面运动的过程中,机械能__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)速度 (2)粗糙程度
(3)慢 (4)匀速直线
(5) ①. 重力势 ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
让小车从同一斜面顶端由静止释放,小车下滑的高度一致,重力势能转化的动能相同,到达水平面时的初速度相等。
【小问2详解】
毛巾、棉布、木板的接触面粗糙程度不同,压力相同时,接触面越粗糙,阻力越大,以此改变小车受到的阻力大小。
【小问3详解】
接触面阻力大小:毛巾>棉布>木板;小车滑行距离:毛巾最短、木板最长。所以阻力越小,小车速度下降得越慢,滑行距离越远。
【小问4详解】
若水平面绝对光滑,小车不受阻力,运动的速度不会改变,将保持恒定速度做匀速直线运动。
【小问5详解】
斜面下滑时,小车高度降低、速度变大,重力势能转化为动能;水平面运动时,小车克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,因此整体机械能减小。
19. 某同学利用U形管压强计探究液体内部的压强与哪些因素有关,实验装置如图所示。
(1)压强计是通过U形管中左右液面的__________来反映被测压强大小的。压强计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)该同学把实验数据记录在设计好的下表中:
序号
液体
橡皮膜在液体中的朝向
探头所在位置的深度
U形管液面高度差
1
水
朝上
30
28
2
水
朝下
30
28
3
水
朝左
30
28
4
水
朝右
30
28
5
水
朝上
60
56
6
水
朝上
90
84
分析表中数据:
①根据1、2、3、4四组数据可得到结论A:同种液体在__________向各个方向的压强大小相等;
②根据__________(填序号)三组数据可得到结论B:同种液体中,深度越深,压强越大。
(3)拦河大坝做成上窄下宽的形状是根据结论__________(选填“A”或“B”)设计的。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 不属于
(2) ①. 同一深度 ②. 1、5、6
(3)B
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,压强计是通过U形管中左右液面的高度差来反映被测压强大小的,高度差越大,说明所测液体压强越大;
压强计U形管一端密闭,所以不是连通器。
【小问2详解】
[1]1、2、3、4四组数据中,液体种类、深度都相同,仅橡皮膜朝向不同,U形管液面高度差相同,因此得到结论:同种液体在同一深度向各个方向的压强大小相等。
[2]分析表中1、5、6三组数据,可得到结论:同种液体中,深度越深,液面高度差越大,则压强越大。
【小问3详解】
拦河大坝做成上窄下宽,是因为同种液体深度越大,压强越大,符合结论B,因此是根据结论B设计的。
20. 某同学想利用弹簧测力计测量铁块浸没在水中所受的浮力。
(1)该同学分别测量出铁块所受重力和浸没在水中的拉力,如图(a)所示,取下铁块后,他发现在实验前忘记对弹簧测力计进行调零,其示数为0.2 N。通过分析得出,铁块所受重力为__________N,铁块浸没在水中时所受浮力为__________N。
(2)改变铁块在水中浸没的深度,该同学发现弹簧测力计的示数没有变化,由此可以得出,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度__________。
(3)该同学想进一步探究浮力大小的影响因素,他进行了如下猜想
猜想1:与物体浸在液体中的体积有关
猜想2:与液体的密度有关
为验证猜想1,他继续进行了如图(b)(c)(d)所示实验,由此该同学得出结论:当__________一定时,物体浸在液体中的体积越大,物体所受浮力__________。
(4)该同学结合所学压强知识进行分析,若在图(c)中,烧杯对桌面的压强为,图(d)中,烧杯对桌面的压强为,则________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 4.6 ②. 0.6
(2)无关 (3) ①. 液体密度 ②. 越大
(4)<
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计未调零,空载示数为0.2N,说明所有测量值都比真实值大0.2N。图(a)中挂铁块时弹簧测力计示数为4.8N,因此真实重力
铁块浸没时测得拉力为4.2N,真实拉力
根据称重法,浮力为
【小问2详解】
改变铁块浸没深度后,弹簧测力计示数不变,说明浮力大小不变,因此浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
【小问3详解】
验证浮力与浸在液体中体积的关系时,需要控制变量,保持液体密度一定,改变浸入体积;由实验数据可知:液体密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,物体所受浮力越大。
【小问4详解】
根据相互作用力可知,铁块对水的向下压力大小等于铁块受到的浮力。烧杯对桌面的总压力为烧杯和水的总重力与铁块对水的向下压力之和。图(c)中铁块浸入体积更小,浮力更小,总压力更小;烧杯底面积相同,根据 可得 。
21. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆放在水平桌面上,在如图(a)所示位置静止,此时杠杆__________(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)接下来应该向________调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,其目的是________;
(3)某同学所在实验小组完成一次操作后,将实验数据记录如下表
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1.5
0.2
1
0.3
该同学根据这组数据得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,同组的同学认为他的做法不合理,理由________________________________。
(4)继续完成实验后,该小组将右边的钩码换成弹簧测力计,使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度,弹簧测力计拉力方向始终垂直于杠杆,如图(b)所示,则此过程中弹簧测力计的示数__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验后,该小组同学想利用所学知识自制一个杆秤,他们选择一根长木棒作为秤杆,在秤杆左端选择两点依次标上A、B,如图(c)所示,在秤杆的B处系上绳子作为提纽;手提提纽,秤杆恰好在水平位置平衡,接下来他们想要标记“50 g”的刻度值,该小组有已知质量为50 g的钩码和一个质量未知的石块,他们应该将________(选填“钩码”或“石块”)系上细线当做秤砣,将另一物体放入秤盘,调节悬挂秤砣的细线所在位置,当秤杆再一次水平平衡时,细线在秤杆上的位置即为“50 g”的刻度处。
(6)若想增大杆秤的测量范围,可以将悬挂秤盘的A点适当__________(选填“靠近”或“远离”)提纽方向移动。
【答案】(1)平衡 (2) ①. 右 ②. 便于测量力臂
(3)实验次数少,结论具有偶然性
(4)变小 (5)石块
(6)靠近
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态包括静止和匀速转动两种情况。图(a)中杠杆虽然倾斜,但处于静止状态,因此是平衡的。
【小问2详解】
图(a)中杠杆左端下沉,右端上翘,说明左边比较重。应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置达到平衡;
使杠杆在水平位置平衡的主要目的,是当杠杆水平时,力的方向竖直,则力臂就等于支点到力的作用点的距离,可以直接从杠杆上读出,便于测量力臂的长度。
【小问3详解】
科学探究需要严谨性。仅凭一次实验数据就得出结论,可能存在偶然性。为了得到普遍适用的物理规律,需要进行多次实验,并分析多组数据。
【小问4详解】
杠杆从水平位置慢慢转过一定角度时,弹簧测力计的拉力F始终垂直于杠杆,因此动力臂保持不变。而阻力(钩码重力G)的大小和方向(竖直向下)不变,但阻力臂会变小。根据杠杆平衡条件可知,动力,即弹簧测力计的示数会变小。
【小问5详解】
杆秤是利用杠杆平衡原理来测量物体质量的。秤盘内放置待测物体,秤砣在秤杆上移动以实现平衡。为了标定“50g”的刻度,需要在秤盘内放置一个质量为50g的已知物体,即钩码。然后用另一个物体作为秤砣,移动其位置使秤杆平衡,该位置即为“50g”刻度。由题可知,钩码的质量是50g,石块质量未知,所以应将钩码放入秤盘,用石块作为秤砣。
【小问6详解】
杆秤的测量范围取决于其能平衡的最大物重。根据杠杆平衡条件,要增大测量范围,即增大的最大值,在秤砣质量和秤杆长度不变的情况下,需要减小物臂。因此应将悬挂秤盘的A点向提纽方向移动,即“靠近”提纽。
五、综合应用题:本题共3小题,共22分。
22. 某质量为1 t的轿车在平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶10 min,已知轿车所受阻力为重力的0.2倍且保持不变,g取10 N/kg。求:
(1)轿车所受重力;
(2)轿车在这段时间内行驶的路程;
(3)牵引力对轿车做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
轿车所受重力
【小问2详解】
轿车行驶时间
轿车行驶的路程
【小问3详解】
轿车匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
牵引力对轿车做的功
23. 将一长方体空鱼缸置于水平桌面上,空鱼缸的重力为60 N,底面积为0.15 m2。向鱼缸中注入深度为0.3 m的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积为,水的密度,g取10 N/kg。求:
(1)空鱼缸对水平桌面的压强;
(2)假山石浸没在水中时受到的浮力;
(3)放入假山石后,水对鱼缸底的压强。
【答案】(1)400Pa
(2)30N (3)3200Pa
【解析】
【小问1详解】
空鱼缸置于水平桌面,对桌面的压力等于空鱼缸的重力,即
空鱼缸对水平桌面的压强
【小问2详解】
假山石浸没在水中,排开水的体积等于假山石自身体积,即
假山石浸没在水中时受到的浮力
【小问3详解】
放入假山石后,水面上升,水面上升高度
因此总水深
放入假山石后,水对鱼缸底的压强
24. 如图(a)为我国自主研发的载人软式氦气飞艇,常用于低空观光、航拍飞行,可以依靠空气浮力实现升空与巡航。
【材料结构】
(1)如图(b)所示,飞艇主体为流线型主气囊,气囊外壁选用轻质复合薄膜材料,为适配飞行要求,该薄膜材料的密度较__________,同时材料具备良好的密封性,防止内部氦气泄漏。主气囊内充入密度极小的氦气;前后各设有一个独立的空气副气囊,飞艇下方吊舱搭载操控、载人设备与动力装置。
【飞行动力】
(2)飞艇升空依靠空气对其产生的浮力,水平飞行依靠发动机带动螺旋桨转动,向后推动空气来实现,这利用了物体间力的作用是__________的。
(3)若当飞艇低速水平飞行时,其所受空气阻力与速度的关系如图(c)所示,则飞艇先后以4 m/s和6 m/s的速度水平匀速直线飞行时,其牵引力功率之比为__________。
【气囊调节】
(4)主气囊内部前后两端各装有一个空气囊(副气囊),每个副气囊都配备独立的进气、排气阀门。阀门利用内外气压差实现开合,结合风机实现气体单向输送。如图(d)为气体单向阀门及它的内部简化原理图,阀门在气流的作用下被推开。飞艇飞行过程中,通过控制气体的充入与排出,不仅能固定气囊外形,还可改变飞艇整体受力,实现升降与飞行姿态的调整。
为实现飞艇的上述功能,单向阀门的安装情况可能为下图中的( )
A.
B.
C.
(5)稳压保形功能
飞艇高度上升时,外界气压变__________,主气囊体积膨胀,挤压副气囊,此时副气囊排气阀门打开,将空气排出,有效防止主气囊胀破。
(6)控制升降功能
上升:副气囊排气阀门打开,排出空气,使自身重力减小,飞艇上升。
下降:副气囊进气阀门打开,在风机的作用下充入空气,使自身重力增大,飞艇下降。
由此可知,下列与飞艇的升降原理相同的是( )
A. 飞机 B. 火箭 C. 轮船 D. 潜水艇
【答案】(1)小 (2)相互
(3)4∶9 (4)B
(5)小 (6)D
【解析】
【小问1详解】
飞艇主体为流线型主气囊,气囊外壁选用轻质复合薄膜材料,该薄膜材料的密度较小,可以减轻飞艇自身重量。
【小问2详解】
螺旋桨向后推空气,空气给螺旋桨向前的反作用力,利用了物体间力的作用是相互的。
【小问3详解】
由图像可知,低速飞行时阻力与速度成正比,即
匀速飞行时牵引力
根据功率公式
功率与速度的平方成正比,则
【小问4详解】
进气时,外界气压大于内部,钢球被向内推开;排气时,内部气压大于外部,钢球被向外推开。两个阀门弹簧都在外侧,故选B。
【小问5详解】
海拔越高,大气压越小,飞艇高度上升时,因此外界气压变小。
【小问6详解】
飞艇是通过改变自身重力实现浮沉。
A.飞机:依靠升力,故A不符合题意;
B.火箭:依靠反作用力,故B不符合题意;
C.轮船:依靠漂浮原理,故C不符合题意;
D.潜水艇:通过进水、排水改变自身重力实现浮沉。
故选D。
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