内容正文:
2025-2026学年八年级下学期期末质量监测卷
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1. 游泳是一项高效且低损伤的全身运动。小明在泳池里仰泳时,他所受水的浮力约为( )
A. 5 N B. 50 N C. 500 N D. 5000 N
2. 如图所示,下列现象中属于利用大气压的是( )
A. 甲:排水管的U形“反水弯” B. 乙:用吸盘搬运玻璃
C. 丙:气垫船向下喷气 D. 丁:汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状
3. 骑行电动自行车必须要戴头盔并扣好系带,如图所示,头盔系带设计得比较宽是为了( )
A. 减小惯性 B. 增大压力 C. 增大摩擦 D. 减小压强
4. 乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
5. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。在火箭加速升空的过程中,神舟二十号载人飞船的( )
A. 惯性增大 B. 运动状态不变
C. 质量变大 D. 机械能增大
6. 小康在水平路面上滑轮滑,当他脚踩右轮向后蹬地时,人向前运动;停止蹬地后,人和轮滑运动地越来越慢,最终停下来。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 右轮蹬地使左轮向前滑行过程中,左轮所受的重力做了功
B. 人和轮滑静止在地面上时,人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力是一对平衡力
C. 停止蹬地,人和轮滑一起向前滑行过程中,轮滑不再受力的作用
D. 停止蹬地,人和轮滑运动地越来越慢,是因为有力改变了人和轮滑的运动状态
7. 端午节划龙舟是我国的传统习俗。如图是龙舟比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 船桨属于省力杠杆
B. 冲过终点后停止划桨,龙舟慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
C. 用力划桨,龙舟快速前进,说明力可以改变物体的运动状态
D. 静止在龙舟上的鼓对龙舟的压力与鼓受到的重力是一对平衡力
8. 小珠自制了一个密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中,静止后如图所示,若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是、,甲、乙两种液体的密度分别为、,则( )
A. B.
C. D.
9. 饺子是大家喜爱的食品,煮饺子时,饺子刚放入水中会下沉,过一会儿煮熟的饺子又会上浮,最后漂浮在水面上。下列说法正确的是( )
A. 饺子浸没在水中下沉时所受的浮力变小
B. 饺子漂浮在水面上,排开水的重力等于其重力
C. 饺子浸没在水中下沉时所受水的压强变小
D. 沉在水底的饺子所受的浮力等于其重力
10. 电子秤上有一底面积为20cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯中装有水。将质量为240g、密度为的圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,从金属块下表面接触水面到金属块浸没在水中直至沉底的过程中(如图所示),电子秤示数增加了1N,此时弹簧测力计示数为1.2N。下列说法正确的是( )
A. 金属块浸没时受到的浮力为1.2N
B. 小桶收集到溢出水的重力为0.4N
C. 水对溢水杯底压强增大了100Pa
D. 在测力计下降的过程中,测力计示数先变小后不变
二、实验探究(本大题共5个小题,11小题6分,12小题12分,13小题5分,14小题5分,15小题3分,共31分,备注:每空1分,作图2分)
11. 为了探究物体的动能大小与哪些因素有关,小明设计了如下实验,用质量不同的两个小钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,分别测出木块B被撞击后移动的距离,结果是s3>s1>s2。
(1)该实验中是通过观察________来判断________(选填“钢球”或“木块”)的动能大小;
(2)用来研究超载安全隐患时,我们应选择________两图所示实验来进行比较;
(3)若将甲、乙两图中的木块均移走,并适当调节斜面倾角和钢球释放高度,________(选填“能”或“不能”)研究物体的动能大小与速度的关系;
(4)实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离,则开始时钢球的重力势能________(选填“大于”“小于”或“等于”)木块克服摩擦力所做的功;
(5)若水平面绝对光滑,本实验将________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
12. 如图所示,小明和小张同学合作进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。
(1)当金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是 _____ 牛,若它受到水对它向上的压力为8牛,则水对它向下的压力大小为 _____ 牛;
(2)由C、D两图可知:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 _______ (选填“有关”或“无关”);由 __________ 两图可知:物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关;由D、E两图可知:物体受到的浮力大小与液体的 _______ 有关;
(3)小明继续实验,想验证阿基米德原理,还需要添加 ___________ (填写器材名),还需要测量 ____________________ (填写物理量),写出阿基米德原理的表达式:__________;
(4)如图中的F所示,小张拿一块木块放进水中,发现木块最终漂浮在水面上,用力的示意图画出木块所受到的浮力_______。若木块质量为3千克,体积为5×10-3米3,计算木块浸入水中的体积与木块体积的比值_______。
13. 如图,“探究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码重0.5N.
(1)如图甲所示,杠杆静止在该位置。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______移动;
(2)杠杆静止在水平位置后,将4个钩码悬挂在A点,如图乙所示,要使杠杆仍在水平位平衡,则应在B点悬挂______个钩码;
(3)如图丙所示,在拉力的作用下杠杆仍在水平位置平衡,则______N;若力的作用点和大小都不变,仅改变拉力的方向,使拉力绕D点逆时针旋转______°,仍可使杠杆在水平位置平衡。
(4)图丁为小明以重心为界切分萝卜,根据本实验结论推测两半萝卜质量大小关系为______(“>”或“<”)。
14. 小明观察到电风扇、落地灯等都有个大而重的底座,使它们不易翻到.进而他提出两个猜想:①物体的稳定程度(稳度)可能与物体重心高低有关;②物体的稳度可能与接触面积大小有关.
为了验证猜想①,他将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的底部、中部和底部,对其重心位置如图甲所示,然后小心地推翻圆柱体,观察圆柱体刚好翻到转过的角度θ(如图乙)并记录在下表中.
实验次数
1
2
3
重心高低
低
中
高
圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ
大
较大
小
稳度
大
较大
小
在验证猜想②之前,他想到照相机的三脚架与地面的接触面积不变,支得越开却越稳.于是,他调整思路,找来一块木板和四根相同的木棒,组成图丙所示装置,将四根木棒由内向外移动时,装置的稳度不断增大.
(1)圆柱体刚好翻到转过的角度θ越小,反映圆柱体的稳度越________(选填“大”或“小”).
(2)分析表中的信息可知:物体的重心越________,其稳度越大.
(3)丙图所示实验表明稳度与________有关.
(4)依据以上结论:卡车装货物时,应把重的货物装在________层(选填“上”或“下”),可使货物不易翻到;乘车时,两脚________(选填“分开”或“靠拢”)站得更稳.
15. 工厂组装线上的传送带需运输表面比较光滑的金属零件,这些金属零件在传送带上容易滑动,导致运输效率降低。工程师计划更换传送带材质以增大摩擦,现有PVC、PE两种材质的传送带可供选择,请你设计一个可操作的选择方案。
三、综合应用(本大题共6个小题,16小题3分,17小题2分,18小题2分,19小题6分,20小题6分,共19分)
16. 小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
习题:若地球上的物体所受的重力突然消失:①物体将没有质量;②摩擦力将不存在;③火焰的形状是球形的;④瀑布将消失。其中正确的有__________。
解:②③④
①质量是物体自身的一种属性,与物体是否受重力无关,不受重力,物体仍有质量。①不正确;
②只要物体间有压力、接触面粗糙、要发生或发生了相对运动,物体间就存在摩擦力,所以,没有重力,就不会产生压力,摩擦力就不存在。②正确;
③在重力作用下,火焰周围冷暖气流发生对流,热空气上升,带动火焰向上运动,没有重力的影响,火焰周围不会发生空气对流,也就没有使火焰上升的气流,火焰的形状就变成了球形。③正确;
④瀑布是水由于受重力向下流动形成的,没有重力,瀑布将消失。故④正确。
错误之处:____
错因分析:_____
正确解答:_____
17. 杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡,请画出施加于B点的最小动力F(保留作图痕迹)
( )
18. 行驶中的汽车刹车时,不会立即停止运动,这是为什么?汽车的速度越来越小,最后会停下来,这又是为什么?
19. 阅读短文,回答问题。
“天问一号”的“绕、落、巡”
2020年4月24日,国家航天局正式宣布将我国火星探测任务命名“天问”,并将首个探测器命名“天问一号”,届时,“天问一号”将一次性完成“绕、落、巡”三大任务。“绕”,探测器经过7个月的飞行,抵达火星附近,之后沿帮圆轨道绕火星运动,实现火星环绕探测。“落”,使探测器着陆火星表面,但需在7分钟内,使探测器的时速降至0,我国利用探月的技术积累。通过四个阶段来减速:第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆。
“遇”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及火星土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。我们对于未知世界的好奇与探索从没有停息过,仰望星空,追梦不止。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时,据测器的动能__________,机械能__________。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)探测器着陆前的降落中减速阶段,速度减至__________m/s。
(3)巡视器降落到火星表面后,巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)火星直径约为地球的一半,物体在火星地表所受重力约为地球地面上的五分之二。地球地表上的g地取10N/kg,则火星地表上的g约为__________N/kg。
(5)若在不远的将来,我国实现了载人登陆火星任务,当未来的你作为宇航员登上火星表面,若原本在地球上你最多能举起60kg物体,在火星表面你最多能举起质量为__________kg的岩石标本。
20. 某养老院引入四轮智能机器人进行物品配送。机器人质量为50kg,每个轮子与地面接触时受力面积为5×10-4m2,g取10N/kg。
(1)求机器人静止在水平地面上时对地面的压强。
(2)若机器人乘坐电梯匀速上升10m,求电梯对机器人做的功。
(3)若机器人以0.5m/s的速度在水平路面行走,受到的阻力是重力的0.2倍,求牵引力的功率。
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2025-2026学年八年级下学期期末质量监测卷
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1. 游泳是一项高效且低损伤的全身运动。小明在泳池里仰泳时,他所受水的浮力约为( )
A. 5 N B. 50 N C. 500 N D. 5000 N
【答案】C
【解析】
【详解】当小明在泳池里仰泳时,人处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知,漂浮时物体所受浮力等于自身重力,即。中学生的体重约为500N,因此小明仰泳时受到的浮力约等于他的重力,约为500N,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,下列现象中属于利用大气压的是( )
A. 甲:排水管的U形“反水弯” B. 乙:用吸盘搬运玻璃
C. 丙:气垫船向下喷气 D. 丁:汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状
【答案】B
【解析】
【详解】A.排水管的U形“反水弯”是利用连通器原理工作,堵住下水道的臭气,没有利用大气压,故A不符合题意;
B.吸盘搬运玻璃时,排出吸盘内空气后,吸盘内部气压小于外界大气压,吸盘在大气压的作用下紧紧压在玻璃上,属于利用大气压,故B符合题意;
C.气垫船向下喷气,是在船体和水面之间形成空气垫,通过使接触面分离减小摩擦力,没有利用大气压,故C不符合题意;
D.汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状,行驶时导流板上方的气流流速慢,压强大,下面流速快,压强小,所以气流对导流板上面的压强大于对导流板下面的压强,不是利用大气压,故D不符合题意。
故选B。
3. 骑行电动自行车必须要戴头盔并扣好系带,如图所示,头盔系带设计得比较宽是为了( )
A. 减小惯性 B. 增大压力 C. 增大摩擦 D. 减小压强
【答案】D
【解析】
【详解】安全头盔的系带设计的比较宽是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故选D。
4. 乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强的差值,不会获得向上的升力,故AC不符合题意;
B.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压强差,压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,上方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压强差,压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
5. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。在火箭加速升空的过程中,神舟二十号载人飞船的( )
A. 惯性增大 B. 运动状态不变
C. 质量变大 D. 机械能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体的一种属性,只与质量有关,火箭加速升空过程中神舟二十号载人飞船的质量不变,所以惯性不变,故A不符合题意。
B.运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变,火箭加速升空,神舟二十号载人飞船的速度大小在改变,所以运动状态发生变化,故B不符合题意。
C.质量是物体的一种属性,与位置无关。火箭在加速升空的过程中,神舟二十号载人飞船的质量不变,故C不符合题意。
D.“加速”说明了神舟二十号载人飞船的速度增大,则动能增大;“升空”说明了神舟二十号载人飞船的高度增加,则重力势能增大,所以机械能增大,故D符合题意。
故选D。
6. 小康在水平路面上滑轮滑,当他脚踩右轮向后蹬地时,人向前运动;停止蹬地后,人和轮滑运动地越来越慢,最终停下来。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 右轮蹬地使左轮向前滑行过程中,左轮所受的重力做了功
B. 人和轮滑静止在地面上时,人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力是一对平衡力
C. 停止蹬地,人和轮滑一起向前滑行过程中,轮滑不再受力的作用
D. 停止蹬地,人和轮滑运动地越来越慢,是因为有力改变了人和轮滑的运动状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,重力方向竖直向下,滑板车在重力的方向上没有移动的距离,则左轮所受的重力没有做功,故A错误;
B.人和轮滑静止在地面上时,人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线,作用在两个不同的物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,轮滑还受到重力和阻力作用,故C错误;
D.人停止蹬地后,人和滑板车在阻力的作用下运动得越来越慢,说明力改变了人和轮滑的运动状态,故D正确。
故选D。
7. 端午节划龙舟是我国的传统习俗。如图是龙舟比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 船桨属于省力杠杆
B. 冲过终点后停止划桨,龙舟慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
C. 用力划桨,龙舟快速前进,说明力可以改变物体的运动状态
D. 静止在龙舟上的鼓对龙舟的压力与鼓受到的重力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.停止划桨龙舟的速度减小,是因为龙舟受到了阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.用力划桨,龙舟快速前进,速度变大,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.鼓的重力与鼓对龙舟的压力作用在两个不同的物体上,且方向相同,所以它们不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
8. 小珠自制了一个密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中,静止后如图所示,若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是、,甲、乙两种液体的密度分别为、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,密度计在甲、乙液体中漂浮,受到的浮力都等于其重力,所以密度计在甲、乙液体中受到的浮力;又因为密度计排开甲液体的体积小于排开乙液体的体积,根据公式可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 饺子是大家喜爱的食品,煮饺子时,饺子刚放入水中会下沉,过一会儿煮熟的饺子又会上浮,最后漂浮在水面上。下列说法正确的是( )
A. 饺子浸没在水中下沉时所受的浮力变小
B. 饺子漂浮在水面上,排开水的重力等于其重力
C. 饺子浸没在水中下沉时所受水的压强变小
D. 沉在水底的饺子所受的浮力等于其重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.饺子在水中下沉的过程中,排开水的体积不变,则受到的浮力不变,故A错误;
B.当煮熟后的饺子漂浮在水面上时,饺子处于平衡状态,饺子的浮力等于重力,结合阿基米德原理可知,排开水的重力等于饺子的重力,故B正确;
C.饺子在下沉过程中,饺子在水中的深度h变大,由可知,所受水的压强变大,故C错误;
D.对沉在水底的饺子受力分析,饺子受到向上的浮力和支持力以及向下的重力,根据平衡条件可得,饺子受到的浮力加上支持力等于重力,故D错误。
故选B。
10. 电子秤上有一底面积为20cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯中装有水。将质量为240g、密度为的圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,从金属块下表面接触水面到金属块浸没在水中直至沉底的过程中(如图所示),电子秤示数增加了1N,此时弹簧测力计示数为1.2N。下列说法正确的是( )
A. 金属块浸没时受到的浮力为1.2N
B. 小桶收集到溢出水的重力为0.4N
C. 水对溢水杯底压强增大了100Pa
D. 在测力计下降的过程中,测力计示数先变小后不变
【答案】C
【解析】
【分析】分析在从金属块下表面接触水面到金属块浸没在水中直至沉底的过程中,排开液体体积的变化得出水对金属块的浮力,根据浮力、金属块的重力、弹簧测力计的示数、水的重力之间的关系,得出溢出水的体积,计算水对溢水杯底压强的增值。
【详解】A.金属块的质量
则金属块的体积
所以金属块浸没时受到的浮力为,故A错误;
B.金属块重力为
金属块沉底时弹簧测力计示数为1.2N,即向上的拉力
金属块未浸入水中时,电子秤的示数,即电子秤受到容器底的压力为
金属块沉底时,把溢水杯、水和金属块看作一个整体,
则此时电子秤的示数为
可得电子秤示数的增加量
所以小桶收集到溢出水的重力为,故B错误;
C.由阿基米德原理可知,而,这说明原来溢水杯中没有装满水
由可得溢出水的体积为
则溢水杯内的水上升到溢水口的那部分水的体积
所以溢水杯内水面上升的高度
则水对溢水杯底压强的增大量为,故C正确;
D.从金属块下表面刚接触水面到浸没,但没有接触容器底部的过程中,由图知V排先增大后不变,由可知其受到的浮力先增大后不变,则由可知测力计示数先变小后不变,但金属块接触容器底部后,因金属块受到容器底对它的支持力,则测力计示数又会变小,故D错误。
故选 C。
二、实验探究(本大题共5个小题,11小题6分,12小题12分,13小题5分,14小题5分,15小题3分,共31分,备注:每空1分,作图2分)
11. 为了探究物体的动能大小与哪些因素有关,小明设计了如下实验,用质量不同的两个小钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,分别测出木块B被撞击后移动的距离,结果是s3>s1>s2。
(1)该实验中是通过观察________来判断________(选填“钢球”或“木块”)的动能大小;
(2)用来研究超载安全隐患时,我们应选择________两图所示实验来进行比较;
(3)若将甲、乙两图中的木块均移走,并适当调节斜面倾角和钢球释放高度,________(选填“能”或“不能”)研究物体的动能大小与速度的关系;
(4)实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离,则开始时钢球的重力势能________(选填“大于”“小于”或“等于”)木块克服摩擦力所做的功;
(5)若水平面绝对光滑,本实验将________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1) ①. 木块运动距离的长短 ②. 钢球 (2)乙、丙
(3)能 (4)大于
(5)不能
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据转换法的思想,钢球对木块做功,钢球的动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越远,因此通过观察木块运动距离的长短来判断钢球的动能大小。
【小问2详解】
用来研究超载安全隐患时,应该控制速度大小不变,改变钢球的质量,由图可知,应该选择乙、丙两图所示的实验。
【小问3详解】
当斜面倾角足够小,钢球释放高度足够低,钢球可在水平面上停下,且两次实验,钢球在斜面上由静止滚下的高度不同,可通过钢球停下的距离来比较其动能的大小,所以能研究物体的动能大小与速度的关系。
【小问4详解】
钢球滚下时,钢球的重力势能转化为钢球的动能,钢球碰撞后继续运动,钢球的一部分动能转化为木块的动能,水平面对钢球也有摩擦力,钢球的一部分机械能转化为内能,则开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。
【小问5详解】
若水平面绝对光滑,小车以任何速度到达水平后,由牛顿第一定律可知,小车将以原来的速度做匀速直线运动,故本实验将不能达到探究目的。
12. 如图所示,小明和小张同学合作进行“探究影响浮力大小的因素”的实验。
(1)当金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是 _____ 牛,若它受到水对它向上的压力为8牛,则水对它向下的压力大小为 _____ 牛;
(2)由C、D两图可知:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 _______ (选填“有关”或“无关”);由 __________ 两图可知:物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关;由D、E两图可知:物体受到的浮力大小与液体的 _______ 有关;
(3)小明继续实验,想验证阿基米德原理,还需要添加 ___________ (填写器材名),还需要测量 ____________________ (填写物理量),写出阿基米德原理的表达式:__________;
(4)如图中的F所示,小张拿一块木块放进水中,发现木块最终漂浮在水面上,用力的示意图画出木块所受到的浮力_______。若木块质量为3千克,体积为5×10-3米3,计算木块浸入水中的体积与木块体积的比值_______。
【答案】(1) ①. 1 ②. 7
(2) ①. 无关 ②. B、C ③. 密度
(3) ①. 溢水杯和小桶 ②. 见详解 ③. F浮=G排
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据称重法测浮力,当金属块全部浸没在水中时,浮力F浮=G-F,若图中已知金属块重力G=4N,浸没在水中时弹簧测力计示数F=3N,则F浮=4N-3N=1N
根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下,则F向下=F向上-F浮=8N-1N=7N
【小问2详解】
[1]C、D 两图中,金属块都浸没在水中,深度不同,但弹簧测力计示数相同,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力大小相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关
[2]A、B、C 图中,液体都是水,金属块浸入水中的体积逐渐增大,弹簧测力计示数逐渐减小,根据F浮=G-F可知,浮力逐渐增大,所以由 A、B、C 三图可知物体受到的浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
[3]D、E 两图中,金属块浸没在不同液体中,排开液体的体积相同,但液体密度不同,弹簧测力计示数不同,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力不同,所以物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
【小问3详解】
[1][2][3]要验证阿基米德原理,需要测量物体排开液体的重力,所以还需要添加的器材是溢水杯和小桶。用弹簧测力计测量金属块的重力G、金属块浸没在液体中时弹簧测力计的示数F、空小桶的重力G桶以及小桶和排开液体的总重力G总。阿基米德原理的表达式为F浮=G排。
【小问4详解】
[1][2]木块漂浮在水面上,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,这两个力是一对平衡力,大小相等。过木块的重心作竖直向上的浮力F浮。如图所示
因为木块漂浮,所以F浮=G=mg=3kg×10N/kg=30N
根据F浮=ρ水gV排,可得
则木块浸入水中的体积与木块体积的比值为
13. 如图,“探究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码重0.5N.
(1)如图甲所示,杠杆静止在该位置。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______移动;
(2)杠杆静止在水平位置后,将4个钩码悬挂在A点,如图乙所示,要使杠杆仍在水平位平衡,则应在B点悬挂______个钩码;
(3)如图丙所示,在拉力的作用下杠杆仍在水平位置平衡,则______N;若力的作用点和大小都不变,仅改变拉力的方向,使拉力绕D点逆时针旋转______°,仍可使杠杆在水平位置平衡。
(4)图丁为小明以重心为界切分萝卜,根据本实验结论推测两半萝卜质量大小关系为______(“>”或“<”)。
【答案】 ①. 左 ②. 6 ③. 2 ④. 120 ⑤. >
【解析】
【详解】(1)[1]调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向上翘的一端移动,由图甲知道,杠杆右端下沉,应将平衡螺母向左移动。
(2)[2]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件知道
即
解得
需挂6个钩码。
(3)[3][4]由图丙知道
在拉力F1的作用下杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件知道
F作用点在D点,力臂是OD,
因为OC=OD,所以
保持A点所挂重物不变,力的作用点和大小都不变,仅改变拉力的方向,使拉力F1绕D点逆时针旋转120°,根据数学知识可知力臂的大小不变,仍为2l,可使杠杆在水平位置平衡。
(4)[5]以O为支点,左端的重心在A处,右端的重心在B处,则
即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根据杠杆的平衡条件知道
因为,所以
即
所以
14. 小明观察到电风扇、落地灯等都有个大而重的底座,使它们不易翻到.进而他提出两个猜想:①物体的稳定程度(稳度)可能与物体重心高低有关;②物体的稳度可能与接触面积大小有关.
为了验证猜想①,他将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的底部、中部和底部,对其重心位置如图甲所示,然后小心地推翻圆柱体,观察圆柱体刚好翻到转过的角度θ(如图乙)并记录在下表中.
实验次数
1
2
3
重心高低
低
中
高
圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ
大
较大
小
稳度
大
较大
小
在验证猜想②之前,他想到照相机的三脚架与地面的接触面积不变,支得越开却越稳.于是,他调整思路,找来一块木板和四根相同的木棒,组成图丙所示装置,将四根木棒由内向外移动时,装置的稳度不断增大.
(1)圆柱体刚好翻到转过的角度θ越小,反映圆柱体的稳度越________(选填“大”或“小”).
(2)分析表中的信息可知:物体的重心越________,其稳度越大.
(3)丙图所示实验表明稳度与________有关.
(4)依据以上结论:卡车装货物时,应把重的货物装在________层(选填“上”或“下”),可使货物不易翻到;乘车时,两脚________(选填“分开”或“靠拢”)站得更稳.
【答案】 ①. 小 ②. 低 ③. 支撑面积 ④. 下 ⑤. 分开
【解析】
【详解】由图表可知,圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ越小,反映圆柱体的稳度越小.
分析表中的信息可知:物体的重心越低,其稳度越大.
丙图所示实验表明稳度与支撑面积有关.
依据以上结论:卡车装货物时,应把重的货物装在下层,可使货物不易翻倒;乘车时,两脚分开站得更稳.
15. 工厂组装线上的传送带需运输表面比较光滑的金属零件,这些金属零件在传送带上容易滑动,导致运输效率降低。工程师计划更换传送带材质以增大摩擦,现有PVC、PE两种材质的传送带可供选择,请你设计一个可操作的选择方案。
【答案】见解析
【解析】
【详解】将同一金属零件先后放置在PVC、PE两种材质的水平板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动金属零件,比较两次弹簧测力计的示数大小。示数大的材质摩擦力更大,应选择该材质的传送带。
三、综合应用(本大题共6个小题,16小题3分,17小题2分,18小题2分,19小题6分,20小题6分,共19分)
16. 小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
习题:若地球上的物体所受的重力突然消失:①物体将没有质量;②摩擦力将不存在;③火焰的形状是球形的;④瀑布将消失。其中正确的有__________。
解:②③④
①质量是物体自身的一种属性,与物体是否受重力无关,不受重力,物体仍有质量。①不正确;
②只要物体间有压力、接触面粗糙、要发生或发生了相对运动,物体间就存在摩擦力,所以,没有重力,就不会产生压力,摩擦力就不存在。②正确;
③在重力作用下,火焰周围冷暖气流发生对流,热空气上升,带动火焰向上运动,没有重力的影响,火焰周围不会发生空气对流,也就没有使火焰上升的气流,火焰的形状就变成了球形。③正确;
④瀑布是水由于受重力向下流动形成的,没有重力,瀑布将消失。故④正确。
错误之处:____
错因分析:_____
正确解答:_____
【答案】 ①. 错误之处:认为选项②正确,没有重力,就不会产生压力,摩擦力就不存在。 ②. 错因分析:未考虑压力可能由其他因素(如弹力)产生,导致摩擦力可能存在。 ③. 正确解答:当重力消失时:①质量是物体固有属性,与物体是否受重力无关,不受重力,物体仍有质量,故①错误;②若物体间压力仅由重力导致(如水平接触),则摩擦力消失;但若压力由其他力(如弹力)产生,摩擦力仍可能存在,因此②的说法不绝对,故②错误;③在重力作用下,火焰周围冷暖气流发生对流,热空气上升,带动火焰向上运动,没有重力的影响,火焰周围不会发生空气对流,也就没有使火焰上升的气流,火焰的形状就变成了球形,故③正确;④瀑布是水由于受重力向下流动形成的,没有重力,瀑布将消失,故④正确。综上,正确选项为③④。
【解析】
【详解】略。
17. 杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡,请画出施加于B点的最小动力F(保留作图痕迹)
( )
【答案】
【解析】
【详解】要使B点的动力最小,需要动力臂最大,力臂OB就是最大的动力臂;所以,连接OB,并作OB的垂线,动力的方向垂直于OB向上,由此画出最小力F的示意图,如图所示:
18. 行驶中的汽车刹车时,不会立即停止运动,这是为什么?汽车的速度越来越小,最后会停下来,这又是为什么?
【答案】见解析
【解析】
【详解】[1][2]行驶中的汽车刹车时,由于惯性,汽车要保持原来的运动状态继续向前运动,所以不会立即停下来;汽车在刹车后,受到地面摩擦力和刹车片的阻力作用,这些力改变了汽车的运动状态,使其速度越来越小,最终停下来。
19. 阅读短文,回答问题。
“天问一号”的“绕、落、巡”
2020年4月24日,国家航天局正式宣布将我国火星探测任务命名“天问”,并将首个探测器命名“天问一号”,届时,“天问一号”将一次性完成“绕、落、巡”三大任务。“绕”,探测器经过7个月的飞行,抵达火星附近,之后沿帮圆轨道绕火星运动,实现火星环绕探测。“落”,使探测器着陆火星表面,但需在7分钟内,使探测器的时速降至0,我国利用探月的技术积累。通过四个阶段来减速:第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆。
“遇”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及火星土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。我们对于未知世界的好奇与探索从没有停息过,仰望星空,追梦不止。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时,据测器的动能__________,机械能__________。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)探测器着陆前的降落中减速阶段,速度减至__________m/s。
(3)巡视器降落到火星表面后,巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)火星直径约为地球的一半,物体在火星地表所受重力约为地球地面上的五分之二。地球地表上的g地取10N/kg,则火星地表上的g约为__________N/kg。
(5)若在不远的将来,我国实现了载人登陆火星任务,当未来的你作为宇航员登上火星表面,若原本在地球上你最多能举起60kg物体,在火星表面你最多能举起质量为__________kg的岩石标本。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 95 ④. 不是 ⑤. 4 ⑥. 150
【解析】
【详解】(1)[1][2]由“探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化”可知,探测器的机械能保持不变。由近火点向远火点运动时,探测器的高度增大,由重力势能的影响因素可知,探测器的重力势能会变大。因“只发生动能和势能的相互转化”,所以探测器的动能会变小。
(2)[3]第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h。由1m/s=3.6km/h可得
(3)[4]巡视器降落到火星表面后,巡视器处于平衡状态,受力平衡,但巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,而是一对相互作用力。
(4)[5]在火星上重力与质量的比值为
(5)[6]物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的五分之二,在地球上60kg物体的重力与在火星上物体的重力相同,所以在地球表面最多能举起60kg物体的人,在火星表面最多能举起150kg的物体。
20. 某养老院引入四轮智能机器人进行物品配送。机器人质量为50kg,每个轮子与地面接触时受力面积为5×10-4m2,g取10N/kg。
(1)求机器人静止在水平地面上时对地面的压强。
(2)若机器人乘坐电梯匀速上升10m,求电梯对机器人做的功。
(3)若机器人以0.5m/s的速度在水平路面行走,受到的阻力是重力的0.2倍,求牵引力的功率。
【答案】(1)2.5×105Pa
(2)5000J (3)50W
【解析】
【小问1详解】
机器人静止在水平地面上时对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
机器人与地面接触时的受力面积S=4×5×10-4m2=2×10-3m2
机器人静止在水平地面上时对地面的压强
【小问2详解】
电梯对机器人做的功W=Gh=500N×10m=5000J
【小问3详解】
机器人以0.5m/s的速度在水平路面行走,则机器人受到的牵引力F牵=f=0.2G=0.2×500N=100N
牵引力的功率
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