内容正文:
2025~2026学年度第二学期期末考试
八年级物理试卷
(全卷共六个大题,共23个小题,共6页,满分100分,时间80分钟)
说明:本卷为试题卷,考生解题作答必须写在答题卡上,考试结束时,请将答题卡交回
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)每小题只有一个是正确的。
1. 下列现象中,力的作用效果与其他三项不同的是( )
A. 击打台球 B. 运动员扣球
C. 匀速圆周运动的卫星 D. 跳板向下弯
2. 图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A. F2与G是一对平衡力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2是一对相互作用力 D. F1与G是一对相互作用力
3. 电动自行车的车座做得宽且软是为了( )
A. 增大压强 B. 减小压力 C. 增大压力 D. 减小压强
4. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( )
A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离
5. 同学们在研学活动中参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列没有利用连通器原理的是( )
A. 液体压强计 B. 茶壶 C. 卫生间地漏 D. 锅炉水位计
6. 如图所示是小明拿起并抛出实心球的过程。其中,手对实心球有做功的是( )
A. ①和③ B. ②和③ C. ①和④ D. ②和④
7. 如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A,使它5s内在水平地面上匀速前进1m,水平拉力F=75N,若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,下列说法正确的是( )
A. 他做的总功是450J
B. 他做的有用功是75J
C. 拉力做功的功率是15W
D. 该滑轮组的机械效率是60%
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 打羽毛球是人们喜爱的运动项目之一。用球拍用力将羽毛球向上击出,表明力可以改变物体的__________,同时球拍网面也会向下发生凹陷,说明力的作用是__________的。离开球拍后,羽毛球由于__________会继续向上运动。
9. 如图所示,水平向右拉一根轻质弹簧,该过程中的施力物体是__________,受力物体是__________;松手后,弹簧恢复原状,说明弹簧发生的是__________(选填“弹性”或“塑性”)形变。
10. 共享单车为人们的绿色出行带来了便利,车把上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来__________摩擦力。若小明和共享单车的总质量为80kg,骑行过程中车轮与地面的总接触面积是,骑行过程中单车对地面的压力是__________N,对地面的压强是__________Pa。(取)
11. 如图是演示“流体压强与流速关系”的实验装置,它属于一种________。在U形管中装有水,如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________ a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中________(“a”、“b”)管水面就会升高。
12. 在酒泉航天发射中心发射搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭,火箭在加速上升过程中,神舟飞船的动能__________,机械能__________(选填“减小”“增大”或“不变”);升空后神舟飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,此时以火箭为参照物,飞船是__________的。
13. 图甲中测力计示数为9 N,图乙中小球一半浸在水中,测力计示数为5 N,则此时小球受到的浮力为__________N,小球排开水的重力是__________N。如果乙中的小球全部浸在水中,此时测力计示数为__________N。
14. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A(不计空气阻力),已知,施加的力分别为,,拉力做的功为、,拉力做功的功率分别为、,则________,________,________(选填“>”“=”或“<”)
三、作图题(3分+2分+2分,共7分)
15.
(1)如图所示,一个小球在水中上浮,请画出小球受力的示意图及斜面所受压力示意图。
(2)如图所示是用杠杆提升重物时的场景,请在图中画出拉力的力臂。
(3)小明用滑轮组向左移动重物,请你画出图中滑轮组最省力的绕绳方法,并作出重物受到地面摩擦力的示意图。
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共19分)
16. 如图甲所示,用拉力水平拉动一物体在水平面上运动,水平面上各部分粗糙程度相同。图乙所示是拉动过程中拉力随时间变化的图像,图丙所示是拉动过程中速度随时间变化的图像。请结合图像回答下面的问题:
(1)物体在时处于__________状态,在时刻受到的摩擦力为_______N。
(2)物体在时处于____________状态,在时刻受到的摩擦力为_______N。
(3)物体在时处于____状态,在时刻受到的摩擦力为____N。
17. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关; B.可能跟物体的重力有关;
C.可能跟物体浸入液体的体积有关; D.可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,李明选取了两个体积相同铁块和铜块做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力____(选填“变大”、“变小”或“不变”),可以验证猜想_____是正确的。
(2)从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块的浮力不变,可以验证猜想_______不对。
(3)分析比较实验①⑤,可知铁块受到的浮力为_____N,比较图②⑥,可知铁块受到的浮力为_____N,可以验证猜想_____是错误的。
(4)分析比较实验_____可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
18. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中,实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为0.5 N的钩码。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向___________端调节;
(2)如图乙在杠杆两侧挂如图所示的钩码,杠杆平衡,若保持如图乙所示的两个悬挂点位置不变,将两侧钩码各取下一个,则杠杆___________端会下沉;
(3)小明撤去挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,如图丙所示,当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数F为___________N;若保持弹簧测力计拉力方向不变,将杠杆缓慢拉动一段距离,测力计示数大小将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)杆秤是我国古老的衡量工具,如今仍然被人们使用。小明根据探究结果用一根粗细均匀的硬杆制成了如图丁所示的杆秤,提纽固定在D点,托盘挂在C点,不放重物,提起提纽,杆秤刚好在水平位置平衡,将D点记为零刻度线,请根据杠杆的平衡条件判断:杆秤D点右边的刻度是___________(选填“均匀”或“非均匀”)的;经测试发现:该杆秤分度值太大,不够精准。若要使该杆秤分度值变小,可采取的方法是___________。(保持杆秤零刻度线的位置不变)
五、计算题(本大题2小题,共13分)
要求:(1)写出必要的文字说明、计算公式、带单位计算;
(2)计算结果若有近似,均保留两位小数。
19. 解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg;ρ水取 1×103 kg/m3)
(1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为5m2,求该车对沙滩的压强?
(2)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?
(3)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功。求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
20. 如图,物体重120N,用力F使物体缓慢匀速上升,绳的重力和摩擦不计。
(1)如果不计动滑轮重力,求绳子的拉力的大小;
(2)而实际上绳子的拉力为50N,求动滑轮的重力大小;
(3)如果绳子能承受的最大拉力为100N,求该滑轮组最多能吊起多大重量的物体。
六、综合能力题(本大题3小题,每空1分,共19分)
21. 在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性_____(选填“好”或“差”)。
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较________来判断。
(3)比较________两图可知,液体压强与液体的深度有关。
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体的_______有关。
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度(已知:ρ水>ρ酒精),如图丁所示,可判断出A杯中盛有_____ (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向_____(选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。
(6)利用如图戊的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度ρ液=_________kg/m3。()
22. 实验探究题:在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲、乙进行,后两次按图丙进行,并将测得的数据记录在表格中。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1.0
20.0
1.0
20.0
2
2.0
20.0
2.0
20.0
3
1.0
20.0
0.7
40.0
4
2.0
20.0
1.2
40.0
(1)分析第1、2次的数据,可以得出结论:使用定滑轮______(选填“能”或“不能”)省距离,______(选填“能”或“不能”)省力;
(2)用图乙进行实验时,若小明将绳子的自由端由竖直下拉改为向右下方匀速拉动,拉力的大小将______(选填“变大”、“不变”或“变小”),因为定滑轮的本质是______杠杆;
(3)第3、4次实验时,弹簧测力计需沿______方向匀速拉动;分析3、4次实验数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这是因为______。(写出一条即可)
23. 阅读短文,回答问题。
胡克定律
弹力的大小和弹性形变的大小有关系,弹性形变越大,弹力也越大;弹性形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧产生的拉力也越大。
弹簧不受作用力时的长度称为原长,实验表明弹簧弹力的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。写成公式就是,其中是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时产生的弹力,劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。这个规律是由英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。当物体形变过大,超出一定限度后,上述比例关系就不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状,物体发生了塑性形变,这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。
(1)弹簧测力计的工作原理遵循胡克定律。使用弹簧测力计时,应注意不能超过它的量程,一旦超出它的量程,弹簧会发生__________形变;测完物体的重力后再测物体受到的水平拉力时__________(选填“需要”或“不需要”)重新把测力计的指针调零。
(2)弹簧的劲度系数与弹簧受力的大小__________(选填“有关”或“无关”),它的单位是__________(选填“”“”或“”)。
(3)在弹性限度内,某弹簧受到1 N拉力时长度为11 cm,受到2 N拉力时长度为12 cm,则该弹簧的原长为__________cm,当它的弹力大小为3 N时,弹簧的长度为__________。
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2025~2026学年度第二学期期末考试
八年级物理试卷
(全卷共六个大题,共23个小题,共6页,满分100分,时间80分钟)
说明:本卷为试题卷,考生解题作答必须写在答题卡上,考试结束时,请将答题卡交回
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)每小题只有一个是正确的。
1. 下列现象中,力的作用效果与其他三项不同的是( )
A. 击打台球 B. 运动员扣球
C. 匀速圆周运动的卫星 D. 跳板向下弯
【答案】D
【解析】
【详解】力的作用效果分为两种:改变物体的运动状态;改变物体的形状。 打台球、运动员扣球、匀速圆周运动的卫星,都是改变了物体的运动状态(匀速圆周运动的卫星运动方向不断变化,运动状态依然发生改变);只有跳板向下弯,是力改变了物体的形状,故选D。
2. 图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A. F2与G是一对平衡力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2是一对相互作用力 D. F1与G是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,方向都是向下的,故并不是平衡力,故A不符合题意;
BC.静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,是两个物体间的作用力,互为施力物体,互为受力物体,两个力的大小相等,方向相反,故是一对相互作用力,故B不符合题意;C符合题意;
D.静止时体重计对他的支持力为F1,他受到的重力为G,是同一个物体受到的两个力,两个力的大小相等,方向相反,故是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
3. 电动自行车的车座做得宽且软是为了( )
A. 增大压强 B. 减小压力 C. 增大压力 D. 减小压强
【答案】D
【解析】
【详解】自行车的车座做得较为宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
4. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( )
A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离
【答案】A
【解析】
【详解】该剪刀属于杠杆,支点是O点,动力作用在A点,阻力作用在手柄处,使用时动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 同学们在研学活动中参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列没有利用连通器原理的是( )
A. 液体压强计 B. 茶壶 C. 卫生间地漏 D. 锅炉水位计
【答案】A
【解析】
【详解】连通器是上端开口下端连通的容器,液体压强计的U形管一端开口套有橡皮管,连接着被橡皮膜密封的金属盒,不是开口的,因此不是连通器,茶壶、卫生间地漏、锅炉水位计都利用了连通器,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图所示是小明拿起并抛出实心球的过程。其中,手对实心球有做功的是( )
A. ①和③ B. ②和③ C. ①和④ D. ②和④
【答案】A
【解析】
【详解】①拿起球时,手对球有力的作用,球在力的方向上移动了距离,因此手对球做功;
②持球静止在空中,手对球有力,但球没有移动距离,因此不做功;
③向前抛球,抛球过程中,手对球有力,球在力的方向上移动了距离,因此手对球做功;
④球离开手后,不再受到手的作用力,靠惯性运动,因此手不做功。
综上,手对实心球做功的是①和③,故选A。
7. 如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A,使它5s内在水平地面上匀速前进1m,水平拉力F=75N,若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,下列说法正确的是( )
A. 他做的总功是450J
B. 他做的有用功是75J
C. 拉力做功的功率是15W
D. 该滑轮组的机械效率是60%
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离
s=2s物=2×1m=2m
总功
W总=Fs=75N×2m=150J
故A错误;
B.摩擦力为
f=0.2G=0.2×450N=90N
他做的有用功
W有=fs物=90N×1m=90J
故B错误;
C.拉力做功的功率
故C错误;
D.该滑轮组的机械效率
=60%
故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 打羽毛球是人们喜爱的运动项目之一。用球拍用力将羽毛球向上击出,表明力可以改变物体的__________,同时球拍网面也会向下发生凹陷,说明力的作用是__________的。离开球拍后,羽毛球由于__________会继续向上运动。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互 ③. 惯性
【解析】
【详解】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,用球拍将羽毛球向上击出时,羽毛球的运动速度与方向发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;
当球拍对羽毛球施加力的同时,羽毛球对球拍也施加了反作用力,使得球拍网面凹陷,这体现了力的作用是相互的;
惯性是物体保持原有运动状态不变的性质,羽毛球离开球拍后,由于惯性仍能保持向上的运动状态,所以会继续向上运动。
9. 如图所示,水平向右拉一根轻质弹簧,该过程中的施力物体是__________,受力物体是__________;松手后,弹簧恢复原状,说明弹簧发生的是__________(选填“弹性”或“塑性”)形变。
【答案】 ①. 手 ②. 弹簧 ③. 弹性
【解析】
【9题详解】
水平向右拉弹簧时,是手对弹簧施加了拉力,所以施力物体是手,受力物体是弹簧。
松手后弹簧能恢复原状,这种受力发生形变、不受力时能恢复到原来形状的形变叫做弹性形变。
10. 共享单车为人们的绿色出行带来了便利,车把上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来__________摩擦力。若小明和共享单车的总质量为80kg,骑行过程中车轮与地面的总接触面积是,骑行过程中单车对地面的压力是__________N,对地面的压强是__________Pa。(取)
【答案】 ①. 增大 ②. 800 ③.
【解析】
【详解】[1]摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力,因此车把上凹凸不平的花纹是通过该方式增大摩擦力。
[2]骑行过程中,单车对地面的压力等于小明和单车的总重力为
[3]接触面积为
对地面的压强是
11. 如图是演示“流体压强与流速关系”的实验装置,它属于一种________。在U形管中装有水,如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________ a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中________(“a”、“b”)管水面就会升高。
【答案】 ①. 连通器 ②. 小于 ③. a
【解析】
【详解】[1]如图是演示“流体压强与流速关系”的实验装置,此装置上端开口,下端相连,属于连通器。
[2]如果在右端c处往装置里用力吹气,b管上方横截面积大,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度。
[3]b管与a管的水面上方形成气压差,a管上方空气流速大,流速大的地方压强小,说明a管上方的压强小,则a管水面升高。
12. 在酒泉航天发射中心发射搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭,火箭在加速上升过程中,神舟飞船的动能__________,机械能__________(选填“减小”“增大”或“不变”);升空后神舟飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,此时以火箭为参照物,飞船是__________的。
【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 运动
【解析】
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,飞船加速上升时,质量不变,速度增大,因此动能增大;
机械能是动能与重力势能的总和,飞船上升过程中,质量不变,速度增大使动能增大,高度升高使重力势能增大,二者之和即机械能增大;
飞船与火箭分离后,二者位置发生改变,以火箭为参照物,飞船的位置相对火箭发生了变化,所以飞船是运动的。
13. 图甲中测力计示数为9 N,图乙中小球一半浸在水中,测力计示数为5 N,则此时小球受到的浮力为__________N,小球排开水的重力是__________N。如果乙中的小球全部浸在水中,此时测力计示数为__________N。
【答案】 ①. 4 ②. 4 ③. 1
【解析】
【详解】计算一半浸在水中时的浮力,根据称重法可得浮力
根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,所以此时小球排开水的重力也是。
计算全部浸在水中时的浮力和测力计示数,小球一半浸在水中时浮力为,全部浸没时排开水的体积变为原来的2倍,水的密度不变,所以浮力也变为原来的2倍
此时测力计的示数
14. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A(不计空气阻力),已知,施加的力分别为,,拉力做的功为、,拉力做功的功率分别为、,则________,________,________(选填“>”“=”或“<”)
【答案】 ①. < ②. = ③. <
【解析】
【详解】[1]当斜面高度相同时,斜面越平缓越省力,由于AB>AC,所以沿AB运动时拉力较小,即F1<F2。
[2]将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,上升高度相同,根据W有=Gh可知,所做的有用功相等,斜面光滑,说明摩擦力为0,使用光滑的斜面没有做额外功,则拉力做的功等于克服物体重力做的功,所以两次拉力做的功相同,即W1=W2。
[3]同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,由于斜面AB的长度大于斜面AC的长度,由可知,物体在斜面AB上运动的时间大于物体在斜面AC上运动的时间,即t1﹥t2,由可知,拉力做功的功率P1<P2。
三、作图题(3分+2分+2分,共7分)
15.
(1)如图所示,一个小球在水中上浮,请画出小球受力的示意图及斜面所受压力示意图。
(2)如图所示是用杠杆提升重物时的场景,请在图中画出拉力的力臂。
(3)小明用滑轮组向左移动重物,请你画出图中滑轮组最省力的绕绳方法,并作出重物受到地面摩擦力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在水中受竖直向上的浮力和竖直向下的重力,小球在水中上浮,说明浮力大于重力。重力竖直向下,作用点在小球重心。浮力竖直向上,作用点在小球重心,且线段长度比长。
斜面所受压力的作用点在容器与斜面的接触面上,方向垂直斜面向下,标为,据此作图。
【小问2详解】
从支点向拉力的作用线作垂线,垂线段的长度就是力臂。
【小问3详解】
左侧为定滑轮,右侧为动滑轮。最省力的绕法是绳子先固定在动滑轮的挂钩上,再绕过定滑轮,最后绕回动滑轮,此时动滑轮上有3段绳子,最省力。
重物向左运动,摩擦力方向与运动方向相反,即水平向右,据此作图。
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共19分)
16. 如图甲所示,用拉力水平拉动一物体在水平面上运动,水平面上各部分粗糙程度相同。图乙所示是拉动过程中拉力随时间变化的图像,图丙所示是拉动过程中速度随时间变化的图像。请结合图像回答下面的问题:
(1)物体在时处于__________状态,在时刻受到的摩擦力为_______N。
(2)物体在时处于____________状态,在时刻受到的摩擦力为_______N。
(3)物体在时处于____状态,在时刻受到的摩擦力为____N。
【答案】(1) ①. 静止 ②. 4
(2) ①. 加速直线运动 ②. 5
(3) ①. 匀速直线运动 ②. 5
【解析】
【小问1详解】
由丙图知,时,物体的速度为0,处于静止状态;时刻静止,拉力与静摩擦力是一对平衡力,由乙图知,此时
【小问2详解】
由丙图知,时,物体的速度不断变大,处于加速直线运动状态;时刻与水平面之间产生滑动摩擦,滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关,只与接触面粗糙程度和压力大小有关。需根据匀速直线运动,由二力平衡求得,物体在,做匀速直线运动,此时
【小问3详解】
物体在时,物体的速度不变,做匀速直线运动;拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,此时
17. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关; B.可能跟物体的重力有关;
C.可能跟物体浸入液体的体积有关; D.可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,李明选取了两个体积相同铁块和铜块做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力____(选填“变大”、“变小”或“不变”),可以验证猜想_____是正确的。
(2)从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块的浮力不变,可以验证猜想_______不对。
(3)分析比较实验①⑤,可知铁块受到的浮力为_____N,比较图②⑥,可知铁块受到的浮力为_____N,可以验证猜想_____是错误的。
(4)分析比较实验_____可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
【答案】(1) ①. 变大 ②. C
(2)A (3) ①. 2.0 ②. 2.0 ③. B
(4)⑥⑦
【解析】
【小问1详解】
[1][2]铁快从位置③→④的过程中,浸入液体中的体积变大,测力计的示数变小,说明铁块受到的浮力变大;通过③→④的过程可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,故可验证上述猜想C是正确的。
【小问2详解】
从位置④→⑤的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,即浮力的大小与浸入液体的深度无关,故A猜想错误。
【小问3详解】
[1][2][3]铁块和铜块体积相同,密度不同,则铁块和铜块的质量不同,重力不同,①②⑤⑥液体密度相同,分析比较实验①⑤可知,根据称重法测浮力,铁块受到的浮力为
分析比较实验②⑥可知,根据称重法测浮力,铜块受到的浮力为
则浮力的大小跟物体的重力无关,故B猜想错误。
【小问4详解】
根据⑥⑦中弹簧测力计的示数可知,同一物体铜块在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,由此可得,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
18. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中,实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为0.5 N的钩码。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向___________端调节;
(2)如图乙在杠杆两侧挂如图所示的钩码,杠杆平衡,若保持如图乙所示的两个悬挂点位置不变,将两侧钩码各取下一个,则杠杆___________端会下沉;
(3)小明撤去挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,如图丙所示,当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数F为___________N;若保持弹簧测力计拉力方向不变,将杠杆缓慢拉动一段距离,测力计示数大小将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)杆秤是我国古老的衡量工具,如今仍然被人们使用。小明根据探究结果用一根粗细均匀的硬杆制成了如图丁所示的杆秤,提纽固定在D点,托盘挂在C点,不放重物,提起提纽,杆秤刚好在水平位置平衡,将D点记为零刻度线,请根据杠杆的平衡条件判断:杆秤D点右边的刻度是___________(选填“均匀”或“非均匀”)的;经测试发现:该杆秤分度值太大,不够精准。若要使该杆秤分度值变小,可采取的方法是___________。(保持杆秤零刻度线的位置不变)
【答案】(1)左 (2)右
(3) ①. 2 ②. 不变
(4) ①. 均匀 ②. 换用质量更小的秤砣(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
实验前杠杆左端高、右端低,调节平衡螺母时,平衡螺母向偏高的一端调节,因此向左调。
【小问2详解】
设每小格长度为,每个钩码重,各取下一个钩码后: 左侧力与力臂的乘积:
右侧,右侧乘积更大,因此杠杆右端下沉。
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件,得
解得。
杠杆倾斜后,动力臂和阻力臂会按相同比例缩小,比值不变,阻力不变,因此拉力大小不变。
【小问4详解】
根据杠杆平衡推导:设被测物重力,提纽到托盘距离,秤砣重力,秤砣到提纽距离,可得,即,与成正比,因此杆秤刻度是均匀的。
分度值变小,需要相同质量变化对应更大的长度变化,保持零刻度位置不变时,换用质量更小的秤砣,可让相同质量变化对应的长度变化更大,使分度值变小。
五、计算题(本大题2小题,共13分)
要求:(1)写出必要的文字说明、计算公式、带单位计算;
(2)计算结果若有近似,均保留两位小数。
19. 解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg;ρ水取 1×103 kg/m3)
(1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为5m2,求该车对沙滩的压强?
(2)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?
(3)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功。求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该车对沙滩的压力
该车对沙滩的压强
【小问2详解】
该车在水面漂浮时,所受浮力等于自身的重力,所受浮力为
它排开水的体积
【小问3详解】
该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km,所用时间
发动机做的功
匀速行进时受到的阻力
20. 如图,物体重120N,用力F使物体缓慢匀速上升,绳的重力和摩擦不计。
(1)如果不计动滑轮重力,求绳子的拉力的大小;
(2)而实际上绳子的拉力为50N,求动滑轮的重力大小;
(3)如果绳子能承受的最大拉力为100N,求该滑轮组最多能吊起多大重量的物体。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,绳子承重段数,不计绳重、摩擦及滑轮重力,绳子的拉力
【小问2详解】
考虑动滑轮重力时
动滑轮的重力
【小问3详解】
能吊起的最大物重
六、综合能力题(本大题3小题,每空1分,共19分)
21. 在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性_____(选填“好”或“差”)。
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较________来判断。
(3)比较________两图可知,液体压强与液体的深度有关。
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体的_______有关。
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度(已知:ρ水>ρ酒精),如图丁所示,可判断出A杯中盛有_____ (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向_____(选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。
(6)利用如图戊的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度ρ液=_________kg/m3。()
【答案】(1)差 (2)U形管两侧液面高度差 (3)甲、乙
(4)密度 (5) ①. 水 ②. 上
(6)
【解析】
【小问1详解】
用手指按压橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明装置漏气,气密性差。
【小问2详解】
压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小的,体现了转换法。
【小问3详解】
要探究同种液体内部压强随深度的变化,需要控制液体密度相同、改变深度,所以比较甲、乙两图。
【小问4详解】
甲和丙中,探头在液面的深度相同,液体的密度不同,U形管液面高度差不同,所以可得结论:不同的液体,产生的压强与液体的密度有关。
【小问5详解】
根据,相同深度h时,液体密度越小,压强越小;已知水的密度大于酒精的密度,图丁中U形管液面B侧更高,说明A侧压强更大,因此A烧杯中液体密度大,压强大,所以A装的是水;根据可知,应该将A探头向上移,减小深度,才能使U形管两侧液面会再次相平。
【小问6详解】
橡皮膜形状不改变,说明两侧压强相等,即
整理可得
22. 实验探究题:在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲、乙进行,后两次按图丙进行,并将测得的数据记录在表格中。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1.0
20.0
1.0
20.0
2
2.0
20.0
2.0
20.0
3
1.0
20.0
0.7
40.0
4
2.0
20.0
1.2
40.0
(1)分析第1、2次的数据,可以得出结论:使用定滑轮______(选填“能”或“不能”)省距离,______(选填“能”或“不能”)省力;
(2)用图乙进行实验时,若小明将绳子的自由端由竖直下拉改为向右下方匀速拉动,拉力的大小将______(选填“变大”、“不变”或“变小”),因为定滑轮的本质是______杠杆;
(3)第3、4次实验时,弹簧测力计需沿______方向匀速拉动;分析3、4次实验数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这是因为______。(写出一条即可)
【答案】(1) ①. 不能 ②. 不能
(2) ①. 不变 ②. 等臂
(3) ①. 竖直向下 ②. 动滑轮自身有重力
【解析】
【小问1详解】
从第1、2次数据看,绳子自由端移动距离等于钩码上升高度,拉力等于钩码重力,说明使用定滑轮不能省距离,也不能省力。
【小问2详解】
无论定滑轮拉力方向如何,动力臂都等于阻力臂(滑轮半径),因此拉力大小始终等于物重,定滑轮的本质是等臂杠杆。因此,用图乙实验时,将绳子自由端由竖直向下拉改为向右下方匀速拉动,拉力大小不变。
【小问3详解】
第3、4次实验用的是动滑轮,弹簧测力计需沿竖直方向匀速拉动,才能保证拉力大小等于绳子的拉力。动滑轮自身有重力,同时存在绳子与滑轮间的摩擦,实际拉力需要克服物重、动滑轮自重和摩擦力,所以拉力大小总比钩码重力的一半大。
23. 阅读短文,回答问题。
胡克定律
弹力的大小和弹性形变的大小有关系,弹性形变越大,弹力也越大;弹性形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧产生的拉力也越大。
弹簧不受作用力时的长度称为原长,实验表明弹簧弹力的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。写成公式就是,其中是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时产生的弹力,劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。这个规律是由英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。当物体形变过大,超出一定限度后,上述比例关系就不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状,物体发生了塑性形变,这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。
(1)弹簧测力计的工作原理遵循胡克定律。使用弹簧测力计时,应注意不能超过它的量程,一旦超出它的量程,弹簧会发生__________形变;测完物体的重力后再测物体受到的水平拉力时__________(选填“需要”或“不需要”)重新把测力计的指针调零。
(2)弹簧的劲度系数与弹簧受力的大小__________(选填“有关”或“无关”),它的单位是__________(选填“”“”或“”)。
(3)在弹性限度内,某弹簧受到1 N拉力时长度为11 cm,受到2 N拉力时长度为12 cm,则该弹簧的原长为__________cm,当它的弹力大小为3 N时,弹簧的长度为__________。
【答案】(1) ①. 塑性 ②. 需要
(2) ①. 无关 ②. N/m
(3) ①. 10 ②. 13cm
【解析】
【小问1详解】
根据短文内容,超出弹性限度后弹簧无法恢复原状,这种形变属于塑性形变,因此超出量程后弹簧会发生塑性形变;竖直方向测量物体重力时,弹簧自身重力会影响指针的初始位置,当水平方向测量拉力时,弹簧自身重力对伸长量的影响消失,所以需要重新调零。
【小问2详解】
劲度系数只与弹簧的长度、材料、粗细等因素有关,与弹簧受力大小无关;由胡克定律公式变形可得,其中的单位是,形变量的单位是,因此劲度系数的单位是。
【小问3详解】
设弹簧原长为,劲度系数为,根据胡克定律,当拉力为时有;当拉力为时有,将两式联立可解得,。当弹力为时有,解得弹簧长度。
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