内容正文:
八年级下学期物理阶段性检测题
第I卷(选择题)
一、单选题:每题3分,共81分。
1. 对生活中物理量的认识,下列数据最接近实际的是( )
A. 八年级的小明从一楼爬到三楼克服重力一共做功400J
B. 一个鸡蛋的重力约为0.5N
C. 八年级物理课本的质量约为2kg
D. 老乐山山顶的大气压强约为
2. 2021年9月17日,中国“太空三人组”搭乘神舟12号返回地球.在返回舱进入大气层后加速下落的过程中,返回舱的( )
A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能增大、重力势能增大
C. 动能增大、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变
3. 关于功率,下列说法中正确的是 ( )
A. 做功越多,功率就越大
B. 功率不同,做的功一定不同
C. 完成相同的功所用的时间越长,功率就越大
D. 在相同时间内做的功越多,功率就越大
4. 思思抱着作业本去办公室交作业过程中,他对作业本做功的是( )
A. 抱着作业本在水平走廊行走
B. 作业本不慎滑落到地面上
C. 从地上捡起作业本并站起身
D. 抱着作业本敲办公室的门
5. 如图是古代舂米(舂米就是把稻谷去壳,做成白米)时的场景,舂米装置可视为杠杆,下列工具正常使用时,与舂米装置属于同类杠杆的是( )
A. B.
C. D.
6. 发球机在同一高度以相同大小的初速度向不同方向发出a、b、c三个相同的乒乓球,忽略空气阻力,在空中其最小动能分别为、、,则有( )
A. B. C. D.
7. 用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方法,所用拉力分别是F1、F2和F3,则下列式子中正确的是( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F1=F2=F3 D. F2>F1>F3
9. 如图所示,在粗糙的轨道内,小球从a点静止释放,小球沿轨道运动到达c点时速度为0,b为轨道的最低点。下列正确的是( )
A. 小球从a点运动到b点的过程,重力势能逐渐减小
B. 小球从b点运动到c点的过程,动能逐渐增大
C. 小球从a点运动到c点的过程,机械能守恒
D. 小球运动到c点后,小球一定沿原路径返回到达a点
10. 小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是( )
A. 电梯对小杰做功约3.6×103J
B. 小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C. 电梯对小杰做功的功率约1200W
D. 小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
11. 如图所示,这是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。运动员用恒定的水平推力F使重为G的冰壶从A点向前运动到B点时松手,用时为。冰壶从B点滑行到C点静止,用时为。下列说法正确的是( )
A. 冰壶在AC段的平均速度为 B. 运动员推力做的功为
C. 运动员推力做功的功率为 D. 冰壶在BC段克服重力做的功为
12. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A. 两次物体运动的速度:v1<v2
B. 两次物体所受的拉力:F1>F2
C. 0﹣6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D. 0﹣6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
13. 如图所示,滑轮组甲和乙的每个滑轮的质量相同,绳自由端拉力分别为和,相同时间内分别使物体匀速上升相同高度,物重分别为和,和所做功的功率分别为和,机械效率分别为和,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A. 若,则,
B. 若,则,
C. 若,则,
D. 若,则,
14. 如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2。则( )
A. F1<F2,W1=W2 B. F1<F2,W1<W2 C. F1>F2,W1>W2 D. F1>F2,W1=W2
15. 如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,下列关系中正确的是( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3
C. F2>F1>F3 D. F2<F1<F3
16. 建筑高楼大厦时首先要打好地基。原相同高度的同种地桩,经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 打桩时,三个重锤中锤的做功本领最大
B. 如果、两锤的质量相同,则刚开始下落时,锤的高度要低一些
C. 如果、两锤刚下落时的高度相同,则锤的质量要大一些
D. 打桩前,三个重锤都由静止下落,其中锤的重力势能最大
17. 某同学组装了如图所示的滚摆,将滚摆从最高处由静止释放,观察到滚摆上下往复运动几次后,最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 滚摆下降时,它的动能先变大后变小
B. 滚摆上升时,它的动能越来越大,重力势能越来越小
C. 滚摆下降时,它的重力势能转化为动能
D. 滚摆上下往复运动的过程中,它的机械能守恒
18. 如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,用刻度均匀的匀质杠杆进行实验(每个钩码重为0.5N)。下列说法正确的是( )
A. 实验前出现图甲所示的静止情况,杠杆处于非平衡状态,应该将其调到水平位置平衡便于测力臂
B. 图乙,左边钩码向左移3格,右边钩码向右移2格杠杆仍会水平平衡
C. 图丙,弹簧测力计从位置a转到b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变小
D. 图丁,用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数大于3N
19. 某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示,他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.5m,绳端拉力大小只有0.8N(不考虑绳子的自重和摩擦g取10N/kg),下列说法正确的是( )
A. 甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.8N
B. 乙衣架的质量为1kg
C. 自由端绳子通过的距离为3m
D. 拉力F所做的有用功为1.5J
20. 我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图所示,若小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时OA=3cm,OB=10cm。下列说法错误的是( )
A. 该秤砣的质量为3kg
B. 若秤砣被碰掉一块,所称质量偏大
C. 要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更小的秤砣
D. 若换称质量较小的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点左边
21. 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体,使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 拉力做的有用功为500J
C. 拉力做的额外功为150J D. 拉力做功的功率为25W
22. 如图所示,是我国“东风-17”从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 导弹在C点的动能等于D点动能
B. 导弹从O点到B点过程中,导弹的机械能先变大后不变
C. 导弹从A点到B点过程中,没有克服重力做功
D. 导弹飞至E点时,动能为0
23. 如图所示,斜面长5m,高1m,木块重100N,小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端,则( )
A. 小明做的有用功为32J B. 小明做的总功为160J
C. 斜面的机械效率为20% D. 木块受到的摩擦力为32N
24. 如图,轻质杠杆的OA∶OB=4∶1,放在水平地面上的物体甲的重力为200N,当杠杆水平平衡时,物体甲对地面的压力为100N,则下列说法正确的是( )
A. 杠杆A端受到的拉力的施力物体是物体甲
B. 地面对物体甲的支持力为200N
C. 物体乙的重力为400N
D. 要使物体甲对地面的压强为0,只能增大物体乙的重力
25. 在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,右边弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与杠杆之间的角度,如图所示。则能描述测力计示数F与θ关系的图像是( )
A. B.
C. D.
26. 如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高、竖直放置且静止的轻弹簧上,到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,小球重力势能减小、动能增大,小球与弹簧机械能不守恒
B. 下落过程中,小球重力势能一直减小、动能先增大后减小,小球与弹簧机械能守恒
C. 到达C点等高处时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力
D. 从B点等高处到C点等高处,小球重力势能减小、动能增大,小球重力势能转化成弹簧的弹性势能
27. 如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦).下列说法错误的是( )
A. F2的功率为0.6W
B. 弹簧测力计读数为9N
C. 物体A和地面之间有摩擦力
D. 如果增大F2,物体A可能向左运动
第II卷(非选择题)
二、作图题:本大题共2小题,共6分。
28. 图甲是打开的汽车后备箱盖,它被液压杆支撑(不计后备箱盖重)。关箱盖时,它可看作一个杠杆,图乙是其简化图:O是支点,F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画出:在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂L2。
29. 如图甲所示为高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为输电线牵引装置的简化图,钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣,使输电线绷直,请你在图中画出滑轮组的绕线方式。
三、计算题:本大题共13分。
30. 工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m,所用的拉力为300N,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)钢绳自由端移动的距离;
(3)当所运送建材的重为1100N时,工人重600N,人跟地面的总接触面积为500cm2,求人对地面的压强。
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八年级下学期物理阶段性检测题
第I卷(选择题)
一、单选题:每题3分,共81分。
1. 对生活中物理量的认识,下列数据最接近实际的是( )
A. 八年级的小明从一楼爬到三楼克服重力一共做功400J
B. 一个鸡蛋的重力约为0.5N
C. 八年级物理课本的质量约为2kg
D. 老乐山山顶的大气压强约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.八年级学生的体重在G=500N左右,一楼到三楼的高度在h=6m左右,中学生从一楼爬到三楼克服重力做功约
W=Gh=500N×6m=3000J
故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
左右,故B符合题意;
C.两个苹果的质量在300g=0.3kg左右,八年级物理课本的质量与此差不多,在0.3kg左右,故C不符合题意;
D.大气压强随海拔高度的增加而减小,老乐山山顶的大气压强小于1×105Pa,故D不符合题意。
故选B。
2. 2021年9月17日,中国“太空三人组”搭乘神舟12号返回地球.在返回舱进入大气层后加速下落的过程中,返回舱的( )
A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能增大、重力势能增大
C. 动能增大、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变
【答案】C
【解析】
【详解】影响动能大小的因素有物体的质量、运动速度,质量越大动能越大,运动越快动能越大;影响重力势能大小的因素有物体的质量、高度,质量越大重力势能越大,高度越大重力势能越大;返回舱加速下落说明速度变大,高度变小,动能增大,重力势能减小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 关于功率,下列说法中正确的是 ( )
A. 做功越多,功率就越大
B. 功率不同,做的功一定不同
C. 完成相同的功所用的时间越长,功率就越大
D. 在相同时间内做的功越多,功率就越大
【答案】D
【解析】
【详解】功率是表示做功快慢的物理量,功率的大小同时取决于做功多少和所用时间,A和B没有涉及做功时间,不符合题意;完成相同的功所用的时间越长,功率就越小,故C不合题意;在相同时间内做的功越多,功率就越大,D符合题意,故选D.
4. 思思抱着作业本去办公室交作业过程中,他对作业本做功的是( )
A. 抱着作业本在水平走廊行走
B. 作业本不慎滑落到地面上
C. 从地上捡起作业本并站起身
D. 抱着作业本敲办公室的门
【答案】C
【解析】
【详解】A.抱着作业本的力向上,在水平走廊行走,没有在力的方向上移动距离,所以他对作业本不做功,故A不符合题意;
B.作业本不慎滑落到地面上,作业本从手中滑落,思思不再对作业本有力的作用,所以他没有对作业本做功,故B不符合题意;
C.从地上捡起作业本并站起身,力的方向向上,在力的方向上有移动距离,所以他对作业本做了功,故C符合题意;
D.抱着作业本敲办公室的门,作业本静止,在力的方向上没有移动距离,所以他没有对作业本做功,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图是古代舂米(舂米就是把稻谷去壳,做成白米)时的场景,舂米装置可视为杠杆,下列工具正常使用时,与舂米装置属于同类杠杆的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,舂米装置可以绕支点转动,属于简单机械中的杠杆,由于装置的阻力臂大于动力臂,所以为费力杠杆。
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
6. 发球机在同一高度以相同大小的初速度向不同方向发出a、b、c三个相同的乒乓球,忽略空气阻力,在空中其最小动能分别为、、,则有( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】忽略空气阻力,三个球机械能守恒,动能和重力势能相互转化;a、b为斜向上抛出,动能先减小后增大,在最高点时重力势能最大,动能最小;初速度与水平方向的仰角越大,最高点的剩余速度越小,最小动能越小,a的仰角大于b,因此 ,且二者的最小动能都小于抛出时的初始动能;c为斜向下抛出,抛出后重力一直做功,动能持续增大,因此最小动能就是抛出时的初始动能,大于a、b的最小动能。
故选D。
7. 用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,动滑轮上的绳子段数n=3,不计机械自重和摩擦,人对绳子的拉力,故A符合题意;
B.由图可知,动滑轮上的绳子段数n=2,不计机械自重和摩擦,人对绳子的拉力,故B不符合题意;
C.由图可知,杠杆的动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,人对绳子的拉力F=G物,故C不符合题意;
D.由图可知,杠杆的动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,人对绳子的拉力F>G物,故D不符合题意。
故选A。
8. 如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方法,所用拉力分别是F1、F2和F3,则下列式子中正确的是( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F1=F2=F3 D. F2>F1>F3
【答案】C
【解析】
【详解】定滑轮的实质是一个等臂杠杆,不能省力但可以随意改变拉力方向,所以三种方法所用的拉力F1=F2=F3,故C项正确。
故选C。
9. 如图所示,在粗糙的轨道内,小球从a点静止释放,小球沿轨道运动到达c点时速度为0,b为轨道的最低点。下列正确的是( )
A. 小球从a点运动到b点的过程,重力势能逐渐减小
B. 小球从b点运动到c点的过程,动能逐渐增大
C. 小球从a点运动到c点的过程,机械能守恒
D. 小球运动到c点后,小球一定沿原路径返回到达a点
【答案】A
【解析】
【分析】(1)重力势能的影响因素是质量和高度,质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(2)动能的影响因素是质量和速度,质量一定时,速度越大,动能越大。
(3)由于存在摩擦阻力,小球的机械能会转化为内能,其机械能会一直变小。
【详解】A.小球从a点运动到b点的过程中,质量不变,高度降低,重力势能逐渐减小,故A项正确;
B.小球从b点运动到c点的过程中,质量不变,速度逐渐减小,动能逐渐减小,故B项错误;
CD.小球从a点运动到c点的过程,克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能减小,不守恒,因此小球运动到c点后,沿原路径返回不会到达a点,故CD项错误。
故选A。
【点评】本题考查了影响机械能大小的因素和机械能能不守恒的原因分析,会用动能和重力势能的影响因素分析其变化是解题的关键。
10. 小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是( )
A. 电梯对小杰做功约3.6×103J
B. 小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C. 电梯对小杰做功的功率约1200W
D. 小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
【答案】C
【解析】
【详解】A.小杰与书包的总重力大约为600N,1楼到21楼的高度
h=20×3m=60m
电梯对小杰做的功
W=Gh=600N×60m=3.6×104J
故A不符合题意;
B.小杰乘坐电梯上升时,书包在力的方向上移动了距离,所以对书包做了功,故B不符合题意;
C.电梯对小杰做功的功率
P===1200W
故C符合题意;
D.小杰在水平路面行走时,重力没有做功,功率也为0,故D不符合题意。
故选C。
11. 如图所示,这是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。运动员用恒定的水平推力F使重为G的冰壶从A点向前运动到B点时松手,用时为。冰壶从B点滑行到C点静止,用时为。下列说法正确的是( )
A. 冰壶在AC段的平均速度为 B. 运动员推力做的功为
C. 运动员推力做功的功率为 D. 冰壶在BC段克服重力做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.平均速度的定义是总路程除以总时间,AC段总路程为,总时间为,因此AC段平均速度应为,故A错误。
B.功是力和力方向上位移的乘积,推力只在AB段对冰壶做功,BC段松手后没有推力,不做功,因此推力做功,故B错误。
C.功率等于功除以做功时间,推力做功,做功时间为,因此推力功率,故C正确。
D.重力方向竖直向下,冰壶在水平方向运动,位移方向与重力方向垂直,重力不做功,因此BC段克服重力做功为0,故D错误。
故选C。
12. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A. 两次物体运动的速度:v1<v2
B. 两次物体所受的拉力:F1>F2
C. 0﹣6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D. 0﹣6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1>v2,故A错误.
B.同一物体重力相等,对水平面的压力相等,在同一水平面接触面的粗糙程度相同,因此两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等.由于物体做匀速直线运动,所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以两次物体所受的拉力:F1=F2,故B错误.
C.由图像可知,0-6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又因为F1=F2,根据W=Fs可得,0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,故C正确.
D.0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,时间相同,由可得,0-6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2,故D错误.
答案为C.
13. 如图所示,滑轮组甲和乙的每个滑轮的质量相同,绳自由端拉力分别为和,相同时间内分别使物体匀速上升相同高度,物重分别为和,和所做功的功率分别为和,机械效率分别为和,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A. 若,则,
B. 若,则,
C. 若,则,
D. 若,则,
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当时,因为不计绳重和摩擦,根据可知,当动滑轮重力相等,甲乙两物体的重力相同时,;相同时间内分别使物体匀速上升相同高度,拉力做功等于克服动滑轮重力做的额外功加上克服物体重力的有用功,两图中物体的重力相同,动滑轮的重力相同,物体和动滑轮上升高度相同,所以有用功和额外功都相同,即拉力所做的总功相同,做功时间相同,根据可得,功率相同,故AB错误;
CD.当时,因为不计绳重和摩擦,根据可知,由图可知甲图中绳子段数为2,乙图中绳子段数为3,而拉力与动滑轮重相同,故。
根据可知,当,时,可得。
相同时间内使物体匀速升高相同的高度,根据速度公式可知物体上升的速度v物相同;由图可知,,两滑轮组绳端移动的速度分别为,。
而,则根据可知拉力做功的功率关系为,故C正确,D错误。
故选C。
14. 如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2。则( )
A. F1<F2,W1=W2 B. F1<F2,W1<W2 C. F1>F2,W1>W2 D. F1>F2,W1=W2
【答案】A
【解析】
【详解】根据功的原理可知:斜面越长越省力,斜面AB>AC,所以使用斜面AB更省力,即F1<F2;同一重物的重力不变,高度相等,由W=Gh得到克服重力做的功相等,斜面光滑说明摩擦力为0,由功的原理可知
Fs=Gh
所以拉力做的功相等,即W1=W2。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15. 如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,下列关系中正确的是( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3
C. F2>F1>F3 D. F2<F1<F3
【答案】D
【解析】
【详解】假设物体与地面的摩擦力为f,第一幅图中滑轮为定滑轮,不省力,则拉力
第二幅图中滑轮为动滑轮,省一半的力,则拉力
第三幅图中滑轮为动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,使用时费力,则拉力
这三个力的关系是
故选D。
16. 建筑高楼大厦时首先要打好地基。原相同高度的同种地桩,经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 打桩时,三个重锤中锤的做功本领最大
B. 如果、两锤的质量相同,则刚开始下落时,锤的高度要低一些
C. 如果、两锤刚下落时的高度相同,则锤的质量要大一些
D. 打桩前,三个重锤都由静止下落,其中锤的重力势能最大
【答案】C
【解析】
【详解】.木柱下陷的深度越深,表明重锤做功的本领越大,锤下陷的最深,说明的重力势能最大,锤的做功本领最大,故AD正确,不符合题意;
B.、相比,下陷的较浅,表明锤的重力势能较小,如果、两锤的质量相同,则刚开始下落时,锤的高度要低一些,故B正确,不符合题意;
C.、C相比,下落的更深,表明锤的重力势能更大,如果、C两锤刚下落时的高度相同,则的质量要大一些,故C错误,符合题意。
故选C。
17. 某同学组装了如图所示的滚摆,将滚摆从最高处由静止释放,观察到滚摆上下往复运动几次后,最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 滚摆下降时,它的动能先变大后变小
B. 滚摆上升时,它的动能越来越大,重力势能越来越小
C. 滚摆下降时,它的重力势能转化为动能
D. 滚摆上下往复运动的过程中,它的机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.滚摆向上运动的过程中,质量不变,速度减小,高度增大,则重力势能增加,动能减小;下降过程中,质量不变,速度增大,高度减小,则重力势能减小,则动能增加,重力势能转化为动能,故AB错误,C正确;
D.从最高点释放,滚摆最终静止在下端,说明在滚摆运动过程中,有能量损失,机械能不守恒,故D错误。
故选C。
18. 如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,用刻度均匀的匀质杠杆进行实验(每个钩码重为0.5N)。下列说法正确的是( )
A. 实验前出现图甲所示的静止情况,杠杆处于非平衡状态,应该将其调到水平位置平衡便于测力臂
B. 图乙,左边钩码向左移3格,右边钩码向右移2格杠杆仍会水平平衡
C. 图丙,弹簧测力计从位置a转到b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变小
D. 图丁,用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数大于3N
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中杠杆处于静止,属于平衡状态,故A错误;
B.设杠杆每格长度为,每个钩码重。左移后:左侧力和力臂的乘积为
右侧为
两侧乘积不相等,杠杆不能平衡,故B错误;
C.弹簧测力计从a转到b,拉力倾斜,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,拉力需要变大,示数应变大,故C错误;
D.不计杠杆自重时,3个钩码总重,阻力臂为,动力臂为,由得,拉力
但本题是匀质杠杆,杠杆自身重心在支点左侧,自重向下会产生额外的阻力矩,因此拉力需要大于才能平衡,故D正确。
故选D。
19. 某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示,他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.5m,绳端拉力大小只有0.8N(不考虑绳子的自重和摩擦g取10N/kg),下列说法正确的是( )
A. 甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.8N
B. 乙衣架的质量为1kg
C. 自由端绳子通过的距离为3m
D. 拉力F所做的有用功为1.5J
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,甲衣架相当于定滑轮,乙衣架相当于动滑轮,承担物重的绳子段数;
B.不考虑绳子的自重和摩擦,根据
可知,动滑轮(乙衣架)的重力
则乙衣架的质量,故B错误;
A.甲衣架的重力
绕过甲衣架的绳子有6段,不考虑绳子的自重和摩擦,则甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力,故A错误;
C.自由端绳子通过的距离,故C错误;
D.拉力F所做的有用功,故D正确。
故选D。
20. 我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图所示,若小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时OA=3cm,OB=10cm。下列说法错误的是( )
A. 该秤砣的质量为3kg
B. 若秤砣被碰掉一块,所称质量偏大
C. 要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更小的秤砣
D. 若换称质量较小的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点左边
【答案】C
【解析】
【详解】A.由杠杆平衡条件可得
则
该秤砣的质量为
故A正确,不符合题意;
B.若秤砣被碰掉一块,则偏小,与不变,由杠杆平衡条件
可知,BO偏大,因此所称质量偏大,故B正确,不符合题意;
C.要使该杆秤的量程变大,则篮子和所测物体的总重力增大,篮子对左侧杠杆的拉力变大,由
可知,当AO和OB不变时,当人和篮子的总重力增大时,为使杠杆平衡,应将秤砣的质量增大,从而增大G秤砣。故C错误,符合题意;
D.若换称质量较小的孩子,减小了阻力,由
可知,为使秤杆再次达到水平平衡状态,秤砣的悬挂点在B点左边,从而减小动力臂,使杠杆水平平衡。故D正确,不符合题意。
故选C。
21. 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体,使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 拉力做的有用功为500J
C. 拉力做的额外功为150J D. 拉力做功的功率为25W
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,物体移动的距离是
s=vt=0.1m/s×10s=1m
有两根绳子与动滑轮相连,绳子自由端移动的距离为
s绳=ns=2×1m=2m
故A错误;
B.物体与地面间的滑动摩擦力为150N,拉力克服摩擦力做的有用功为
W有=fs=150N×1m=150J
故B错误;
C.滑轮组的机械效率是60%,则总功为
拉力做的额外功为
W额=W总-W有=250J-150J=100J
故C错误;
D.拉力做功的功率为
故D正确。
故选D。
22. 如图所示,是我国“东风-17”从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 导弹在C点的动能等于D点动能
B. 导弹从O点到B点过程中,导弹的机械能先变大后不变
C. 导弹从A点到B点过程中,没有克服重力做功
D. 导弹飞至E点时,动能为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.导弹在C点和D点的高度相同,且飞行过程中会克服空气阻力做功,机械能有损失。同时,导弹在大气层边缘“打水漂”时,也会与空气摩擦损失能量,因此C点和D点的动能并不相等。故A错误;
B.导弹从O点到A点过程中,加速升空,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大;A点关机后,从A点到B点过程中,减速上升,动能减小,高度增大,重力势能增大,机械能不变,所以火箭机械能先变大后不变。 故B正确;
C.导弹从A点到B点过程中,高度增加,重力势能增大,说明导弹克服重力做功。故C错误;
D.导弹飞至E点时,虽然处于轨迹的高点,但它仍在水平方向上有速度,因此动能不为0。故D错误。
故选B。
23. 如图所示,斜面长5m,高1m,木块重100N,小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端,则( )
A. 小明做的有用功为32J B. 小明做的总功为160J
C. 斜面的机械效率为20% D. 木块受到的摩擦力为32N
【答案】B
【解析】
【详解】A.小明做的有用功为
W有=Gh=100N×1m=100J
故A错误;
B.小明做的总功(即拉力对物体做的功)为
W总=Fs=32N×5m=160J
故B正确;
C.斜面的机械效率为
故C错误;
D.因为
W总=W有+W额
所以额外功
W额=W总-W有=160J-100J=60J
由W额=fs得摩擦力
故D错误。
故选B。
24. 如图,轻质杠杆的OA∶OB=4∶1,放在水平地面上的物体甲的重力为200N,当杠杆水平平衡时,物体甲对地面的压力为100N,则下列说法正确的是( )
A. 杠杆A端受到的拉力的施力物体是物体甲
B. 地面对物体甲的支持力为200N
C. 物体乙的重力为400N
D. 要使物体甲对地面的压强为0,只能增大物体乙的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.杠杆A端的绳子对A端有向下的拉力,所以A端受到的拉力的施力物体是绳子,故A错误;
B.物体甲对地面的压力与地面对物体甲的支持力是一对相互作用力,则地面对物体甲的支持力为100N,故B错误;
C.杠杆A端的拉力
根据杠杆平衡条件
则
故C正确;
D.要使物体甲对地面的压强为0,则杠杆A端的拉力
即杠杆A端的拉力变大,根据杠杆平衡条件
可知,可以增大物体乙的重力,也可以减小OA,增大OB的长度,即向左移动支点,故D错误。
故选C。
25. 在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,右边弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与杠杆之间的角度,如图所示。则能描述测力计示数F与θ关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时,角度越大,动力臂越小,动力越大,角度为0或180°时,F不为0,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
26. 如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高、竖直放置且静止的轻弹簧上,到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 下落过程中,小球重力势能减小、动能增大,小球与弹簧机械能不守恒
B. 下落过程中,小球重力势能一直减小、动能先增大后减小,小球与弹簧机械能守恒
C. 到达C点等高处时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力
D. 从B点等高处到C点等高处,小球重力势能减小、动能增大,小球重力势能转化成弹簧的弹性势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.下落过程中,不计空气阻力,整个过程中无能量损耗,则小球与弹簧机械能守恒,故A错误;
B.下落过程中,高度减小,小球重力势能减小,在未接触弹簧前,小球的重力势能转化为动能,动能先增大,在AB段,向下的重力大于向上的弹力,合力向下,小球做加速运动,动能逐渐增大,同时弹簧的弹性势能增加,在BC段,向上的弹力大于向下的重力,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,同时弹簧的弹性势能增加,综上所述,下落过程中小球的重力势能一直减小,动能先增大后减小,不计空气阻力,整个过程中无能量损耗,则小球与弹簧机械能守恒,故B正确;
C.到达C点等高处时,小球的动能为零,由于在B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,C点等高处的弹性形变程度大于B点等高处的弹性形变程度,所以C点等高处的弹力大于B点等高处的弹力,即C点等高处的弹力大于小球的重力,故C错误;
D.从B点等高处到C点等高处,高度减小,小球重力势能减小,速度减小,动能减小,减小的动能和重力势能转化成弹簧的弹性势能,故D错误。
故选B。
27. 如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦).下列说法错误的是( )
A. F2的功率为0.6W
B. 弹簧测力计读数为9N
C. 物体A和地面之间有摩擦力
D. 如果增大F2,物体A可能向左运动
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图知,水平使用滑轮组,对于物体B来说,n=2,拉力端移动速度,拉力做功功率,故A正确;
B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,如图弹簧测力计端由三段绳子拉着,所以示数为:,故B正确;
C、物体A受到B向左的摩擦力为,受到向右的拉力F1为4N,,物体A静止受力平衡,所以受到地面向右2N的摩擦力,即物体A与地面之间有摩擦力,故C正确;
D、因为A、B间的压力和接触面粗糙都不变,所以增大F2,物体B会做加速运动,但A、B间摩擦力不变仍为6N,,即A仍然保持静止,故D错误.
故选D.
点睛:重点是平衡状态的判断,要牢记匀速运动时物体一定平衡,本题中物体A受到B的摩擦力,地面的摩擦力和拉力F2,此三个力平衡.
第II卷(非选择题)
二、作图题:本大题共2小题,共6分。
28. 图甲是打开的汽车后备箱盖,它被液压杆支撑(不计后备箱盖重)。关箱盖时,它可看作一个杠杆,图乙是其简化图:O是支点,F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画出:在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂L2。
【答案】
【解析】
【详解】过支点作的作用线的垂线,该垂线段为力臂。根据杠杆的平衡条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;由图可知,OB作为动力臂最长,最省力,阻力方向向上,因此动力方向向下,如图所示:
29. 如图甲所示为高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为输电线牵引装置的简化图,钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣,使输电线绷直,请你在图中画出滑轮组的绕线方式。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意,绳子自由端要绕到悬挂坠砣这根绳上,所以绕线时可以采用反向绕法,即从绳子自由端开始绕,按顺序绕过定滑轮再绕过动滑轮,最后把绳子绕到定滑轮的挂钩上,如下图所示:
三、计算题:本大题共13分。
30. 工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m,所用的拉力为300N,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)钢绳自由端移动的距离;
(3)当所运送建材的重为1100N时,工人重600N,人跟地面的总接触面积为500cm2,求人对地面的压强。
【答案】(1)100N
(2)18m (3)4000Pa
【解析】
【小问1详解】
由图可知,滑轮组承担重量的绳子股数n=3
滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计,则动滑轮的重力
【小问2详解】
钢绳自由端移动的距离
【小问3详解】
滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计,当所运送建材的重为1100N时,
工人作用在绳子上的拉力为
则人对地面的压力
所以人对地面的压强
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