内容正文:
2024-2025学年度第二学期第二次核心素养评价
八年级物理试题
一、选择题(本大题共15个小题,共30分)
1. 下列物体没有受到浮力作用的是( )
A. 在水中嬉戏的小鸭 B. 漂在水面的树叶
C. 深海潜游的鲸鱼 D. 埋入泥底的桥墩
2. 如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
3. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N
4. 图甲为一种水下执行海洋环境监测任务的滑翔机,主要由图乙所示的密封舱、非密舱两部分组成。该滑翔机通过液压泵将油在内、外两个弹性油囊间来回转移,从而实现上浮和下潜的目的。关于该滑翔机的说法正确的是( )
A. 主要通过改变自重实现上浮或下潜
B. 上浮时油从外油囊转移到内油囊
C. 悬浮在水中时排开水的重力等于自重
D. 下潜过程中所受水的压强不变
5. 某兴趣小组用自制密度计(密度计不吸水)对植物细胞吸水、失水的原理展开探究。他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”,在“冬瓜碗”中加入密度为1.2g/cm3的食盐水,将自制密度计放在盐水中静止时如图甲,一段时间后密度计在盐水中浸入的深度随时间的变化曲线如图乙所示,则( )
A. 实验中密度计受到的浮力变大 B. 实验中密度计下表面受到液体的压强变大
C. 实验中冬瓜在盐水中失水 D. 实验中密度计排开液体的质量变大
6. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大
C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大
7. 人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A. B. C. D.
8. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
9. 2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中( )
A. 重力势能和动能都增大 B. 重力势能和动能都减小
C. 重力势能减小,动能增大 D. 重力势能增大,动能减小
10. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
11. 一弹簧测力计下挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已经给出整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象.(忽略液面变化)下列说法中错误的是
A. 圆柱体的高度为4cm
B. 圆柱体的重力为12N
C. 圆柱体所受的最大浮力为8N
D. 圆柱体的密度为3×103kg/m3
12. 下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
13. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s)—时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )
A. 物体20s时的速度大于8s时的速度
B. 0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C. 0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D. 0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
14. 如图所示,某同学从地上拿起一个鸡蛋,将它匀速举过头顶,整个过程用时约为2s。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 该同学对鸡蛋做的功约为0.05J B. 该同学对鸡蛋做的功约为1J
C. 该同学做功的功率约为5W D. 该同学做功的功率约为2W
15. 在2025年中考体能测试中,某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近( )
A. 5 W B. 50 W C. 500 W D. 5000 W
二、填空题(每空1分,共11分)
16. 小敏把一块体积为200 cm3,质量为 240 g 的洋芋全部没入水中时,洋芋受到的浮力是____N;松手后洋芋将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”).
17. 将重为5N的铁块挂在弹簧测力计下并将其浸没在酒精中,此时测力计的示数为2N,则铁球受到的浮力为______N。若增加铁球浸没在酒精中的深度,酒精对铁球的压强将______,铁球受到的浮力将______(以上两格均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18. 在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将两个完全相同且表面均涂黑的篮球,从不同的高度处释放,这是为了探究重力势能的大小与________的关系。篮球在接触到白纸后,其动能转化为________能,两个篮球在白纸上留下的黑色圆斑如图所示,则圆斑_______(选填“甲”或“乙”)是由篮球从较高处下落形成的。
19. 某工人在水平地面上,用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动10m,该过程中水平推力所做的功是______J,重力做的功是______J,水平推力的功率是______W。
三、实验探究题(每空2分,共42分)
20. 小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示。
(1)分析图中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为______N;
(2)比较图中①②③三次的实验数据,可知浮力的大小与______有关;
(3)小聪通过数据还计算出了物体A的体积为______,物体A的密度为______;
(4)分析①③④三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的______无关;
(5)物体浸没在盐水中时所受浮力为______N,盐水的密度为______;
(6)在图⑥中,表示物体所受浮力随物体底面浸入水中深度的变化图像是______(选填“a”或“b”)。
21. 探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中影响实验的是 ______(只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力 ______(填“偏大”或“偏小” );
(2)在完善实验装置后,有如下实验步强,你认为不重复操作的合理顺序应该应 ______;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为
③将装有排除液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为
(3)通过探究,若等式 ______成立(选用、、和表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是 ______;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)如果将实验中的水换成酒精( )其他情况不变,物体受到的浮力 ______;(填“变大”“变小”或“不变” )
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 ______(选填“能”或“不能” )得到与(3)相同的结论;
(7)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中步骤不需要弹簧测力计 ______(填“A”、“ B”、“ C”、“ D”或“E” )。
22. 在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所示,将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为、、的位置由静止开始滚下(,),水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题:
(1)该实验探究的是________(选填“木块”或“钢球”)的动能。
(2)实验通过观察木块被钢球撞出________的长短来判断钢球动能的大小,这种研究问题的方法叫________。
(3)比较________两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度________(选填“相等”或“不相等”)。
(4)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,_____________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h。
四、计算题(第23小题8分,第24小题9分,共17分)
23. 工人师傅使用叉车搬运货物的场景如图所示。叉车将质量为1.2t的货物抬升一定高度后,再以2m/s的速度水平匀速运动20m来到货车旁,用5s的时间将货物再抬升1m,然后装载到货车车厢内。(g取10N/kg)
(1)求叉车在货车旁克服货物重力做的功;
(2)求叉车在货车旁抬升货物时的功率;
(3)若叉车水平匀速运动时克服阻力做功的功率为8000W,求叉车受到的阻力。
24. 科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数和水的深度,并画出如图丙所示的图像。(,)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
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2024-2025学年度第二学期第二次核心素养评价
八年级物理试题
一、选择题(本大题共15个小题,共30分)
1. 下列物体没有受到浮力作用的是( )
A. 在水中嬉戏的小鸭 B. 漂在水面的树叶
C. 深海潜游的鲸鱼 D. 埋入泥底的桥墩
【答案】D
【解析】
【详解】浮力是由于液体对物体下表面向上的压力大于液体对物体上表面向下的压力产生的,由于桥墩的下表面深入河底而没有与水接触,所以下表面没有受到水的压力,故深入河底的桥墩没有受到浮力作用,而在水中嬉戏的小鸭、漂在水面的树叶、深海潜游的鲸鱼上下表面均受到液体的压力,会产生压力差,因此受到浮力。
故选D。
2. 如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
【答案】D
【解析】
【详解】AC.大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,根据
W=Fs=Gh
可知,做功一样多,故AC错误;
BD.两人做功一样多,大人用时较短,根据可知,大人对砖做功更快,故B错误,D正确。
故选D。
3. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N
【答案】B
【解析】
【详解】中学生的质量约为50kg,则中学生的体积
由阿基米德原理可得,中学生在空气中受到的浮力
与0.6N接近。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 图甲为一种水下执行海洋环境监测任务的滑翔机,主要由图乙所示的密封舱、非密舱两部分组成。该滑翔机通过液压泵将油在内、外两个弹性油囊间来回转移,从而实现上浮和下潜的目的。关于该滑翔机的说法正确的是( )
A. 主要通过改变自重实现上浮或下潜
B. 上浮时油从外油囊转移到内油囊
C. 悬浮在水中时排开水的重力等于自重
D. 下潜过程中所受水的压强不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,该装置是通过改变排开液体的体积改变浮力大小,从而实现上浮和下潜,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,排开液体的体积减小,浮力减小;根据浮沉条件可知,上浮时,浮力大于重力,所以应该增大体积,增大浮力,即油从内油囊转移到外油囊,增大排开水的体积,故B错误;
C.根据浮沉条件可知,悬浮时浮力等于重力;根据阿基米德原理可知,悬浮时排开水的重力大小等于浮力大小,所以此时排开水的重力等于自重,故C正确;
D.下潜过程中深度增加,根据p=ρgh可知,压强增大,故D错误。
故选C。
5. 某兴趣小组用自制密度计(密度计不吸水)对植物细胞吸水、失水的原理展开探究。他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”,在“冬瓜碗”中加入密度为1.2g/cm3的食盐水,将自制密度计放在盐水中静止时如图甲,一段时间后密度计在盐水中浸入的深度随时间的变化曲线如图乙所示,则( )
A. 实验中密度计受到的浮力变大 B. 实验中密度计下表面受到液体的压强变大
C. 实验中冬瓜在盐水中失水 D. 实验中密度计排开液体的质量变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验过程中,土密度计始终处于漂浮,所受的浮力与密度计的重力相等,而密度计的重力不变,所以浮力不变,故A错误,A不符合题意;
B.根据浮力产生的原因,即浮力的大小等于液体对物体上、下表面的压力差,由于物体漂浮,所以浮力的大小等于液体对物体下表面向上的压力;该过程中,土密度计始终漂浮,浮力不变,所以盐水对物体下表面向上的压力不变,受力面积S一定,由可知,实验中密度计下表面受到液体的压强不变,故B错误,B不符合题意;
C.根据图象可知,土密度计浸入深度逐渐变大,则V排变大,而浮力不变,由可知,ρ盐水变小,即盐水里的水增加,所以冬瓜在盐水中失水,故C正确,C符合题意;
D.因为土密度计始终处于漂浮,所受的浮力不变,根据阿基米德原理可知,密度计排开液体的重力不变,所以其排开液体的质量不变,故D错误,D不符合题意。
故选C。
6. 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大
C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,排开水的体积不变,根据可知,潜水艇受到的浮力变小,因此与a处相比,潜水艇在b处受到浮力大小变小,故A符合题意,B不符合题意;
CD.根据阿基米德原理可知,物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,由于潜水艇受到的浮力变小,所以潜水艇排开液体的重力变小,即与a处相比,潜水艇在b处排开液体重力变小,故CD不符合题意。
故选A。
7. 人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】人体密度跟水的密度差不多,因此小明在水中悬浮,浮力等于重力
排开水的体积等于小明的体积
当小明带着游泳圈时,漂浮,浮力仍等于他的重力,排开水的总体积也仍为40dm3,小明浸入,即30dm3,则游泳圈排开水体积为10dm3。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】在万米深海处继续下潜的过程中,根据和可知,“奋斗者”号排开水的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
9. 2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中( )
A. 重力势能和动能都增大 B. 重力势能和动能都减小
C. 重力势能减小,动能增大 D. 重力势能增大,动能减小
【答案】A
【解析】
【详解】嫦娥六号加速升空过程中,质量不变,速度增大,高度变高,所以动能变大,重力势能变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A错误;
B、由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据可知,物体密度的大小关系:,故B错误;
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由可知液体底部压强关系是p甲=p乙=p丙,三个容器的底面积相同,根据可求容器底部受到水的压力大小关系:
F甲=F乙=F丙,故C错误;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,根据可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故D正确;
11. 一弹簧测力计下挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已经给出整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象.(忽略液面变化)下列说法中错误的是
A. 圆柱体的高度为4cm
B. 圆柱体的重力为12N
C. 圆柱体所受的最大浮力为8N
D. 圆柱体的密度为3×103kg/m3
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图象可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为,因此圆柱体的高度为4cm,故A选项说法正确;
B、由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知, ,故B选项说法正确;
C、由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力,故C选项说法正确;
D、图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,则圆柱体受到的浮力,
又, ,由公式可求出圆柱体的质量,则圆柱体密度
,故D选项说法错误.
12. 下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
【答案】D
【解析】
【详解】A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,有力没有距离,推力对汽车不做功,故A错误;B. 吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直,所以吊车对重物不做功,故B错误;C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,足球在重力的方向上没有移动距离,所以重力对足球不做功,故C错误;D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,杠铃在力的方向上移动了距离,故举重运动员对杠铃做了功,故D正确.故选D.
点睛:做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.
13. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s)—时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )
A. 物体20s时的速度大于8s时的速度
B. 0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C. 0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D. 0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图,12~24s斜率小于0~12s,斜率越大速度越大,故物体20s时的速度小于8s时的速度,故A错误;
B.两段都是匀速直线运动,拉力等于摩擦力,因为压力和粗糙程度没变,所以摩擦力没变,拉力相同,故B错误;
C.0~12s运动距离6m,12~24s运动距离2m,因为拉力相同,根据W=Fs,0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功,故C正确;
D.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功,时间相同,根据,0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率,故D错误。
故选C。
14. 如图所示,某同学从地上拿起一个鸡蛋,将它匀速举过头顶,整个过程用时约为2s。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 该同学对鸡蛋做的功约为0.05J B. 该同学对鸡蛋做的功约为1J
C. 该同学做功的功率约为5W D. 该同学做功的功率约为2W
【答案】B
【解析】
【详解】一个鸡蛋的重力约为0.5N,从地上举过头顶的过程中鸡蛋上升的高度约为2m,把它匀速举过头顶时所做的功为
由可得
故ACD错误,B正确。
故选B。
15. 在2025年中考体能测试中,某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近( )
A. 5 W B. 50 W C. 500 W D. 5000 W
【答案】B
【解析】
【详解】估算重力:初中生体重约50kg,重力
单次做功:每次跳高
单次功
总功:1min跳120次,总功
功率计算:时间,
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题(每空1分,共11分)
16. 小敏把一块体积为200 cm3,质量为 240 g 的洋芋全部没入水中时,洋芋受到的浮力是____N;松手后洋芋将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”).
【答案】 ①. 2 ②. 下沉
【解析】
【分析】根据洋芋的质量求出洋芋的重力,再根据浸在液体中的洋芋受到的浮力等于排开液体的重力,即:.求出其全部浸没在水中时受到的浮力,与其重力比较,判断物体浮沉情况,然后可确定浮力大小.
【详解】洋芋的重力 ,
洋芋全部浸没在水中受到的浮力:
,
因为,所以洋芋掉入河里将下沉,
则洋芋在水中受到的浮力为2N.
答案:2;下沉.
17. 将重为5N的铁块挂在弹簧测力计下并将其浸没在酒精中,此时测力计的示数为2N,则铁球受到的浮力为______N。若增加铁球浸没在酒精中的深度,酒精对铁球的压强将______,铁球受到的浮力将______(以上两格均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 3 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]将重为5N的铁块挂在弹簧测力计下并将其浸没在酒精中,此时测力计的示数为2N,则铁球受到的浮力为
[2]若增加铁球浸没在酒精中的深度,由得,酒精对铁球的压强将变大。
[3]铁球浸没在酒精中,排开酒精的体积不变,受到的浮力将不变。
18. 在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将两个完全相同且表面均涂黑的篮球,从不同的高度处释放,这是为了探究重力势能的大小与________的关系。篮球在接触到白纸后,其动能转化为________能,两个篮球在白纸上留下的黑色圆斑如图所示,则圆斑_______(选填“甲”或“乙”)是由篮球从较高处下落形成的。
【答案】 ①. 高度 ②. 弹性势 ③. 乙
【解析】
【详解】两个篮球完全相同,释放高度不同,控制质量不变,改变高度,探究重力势能与高度的关系;篮球接触白纸,发生形变,动能转化为弹性势能;质量相同时,下落高度越高,重力势能越大,落地后篮球形变越大,留下的圆斑越大。图中乙圆斑更大,所以乙是较高处下落形成的。
19. 某工人在水平地面上,用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动10m,该过程中水平推力所做的功是______J,重力做的功是______J,水平推力的功率是______W。
【答案】 ①. 1000 ②. 0 ③. 50
【解析】
【详解】[1]该过程中水平推力所做的功是
[2]重力的方向与物体移动距离垂直,则重力做的功是0J。
[3]水平推力的功率是
三、实验探究题(每空2分,共42分)
20. 小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示。
(1)分析图中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为______N;
(2)比较图中①②③三次的实验数据,可知浮力的大小与______有关;
(3)小聪通过数据还计算出了物体A的体积为______,物体A的密度为______;
(4)分析①③④三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的______无关;
(5)物体浸没在盐水中时所受浮力为______N,盐水的密度为______;
(6)在图⑥中,表示物体所受浮力随物体底面浸入水中深度的变化图像是______(选填“a”或“b”)。
【答案】 ①. 1 ②. 排开液体体积 ③. 1×10-4 ④. 9×103 ⑤. 深度 ⑥. 1.2 ⑦. 1.2×103 ⑧. a
【解析】
【详解】(1)[1]分析图中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为
(2)[2]比较图中①②③三次的实验数据,可知物体排开水的体积越大,物体受到的浮力越大,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]当物体浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积, 由得,物体的体积
[4]物体A的密度为
(4)[5]分析①③④三次的实验数据,可知物体浸没在水中不同深度,物体受到的浮力不变,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)[6]物体浸没在盐水中时所受浮力为
[7]物体浸没在盐水中排开盐水的体积为
由得,盐水的密度为
(6)[8]当物体未浸没时,物体底面浸入水中深度越深,物体排开水的体积越大,物体受到的浮力越大;物体浸没后,物体底面浸入水中深度越深,物体排开水的体积不变,物体受到的浮力不变,则在图⑥中,表示物体所受浮力随物体底面浸入水中深度的变化图像是a。
21. 探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中影响实验的是 ______(只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力 ______(填“偏大”或“偏小” );
(2)在完善实验装置后,有如下实验步强,你认为不重复操作的合理顺序应该应 ______;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为
③将装有排除液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为
(3)通过探究,若等式 ______成立(选用、、和表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是 ______;
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)如果将实验中的水换成酒精( )其他情况不变,物体受到的浮力 ______;(填“变大”“变小”或“不变” )
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 ______(选填“能”或“不能” )得到与(3)相同的结论;
(7)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中步骤不需要弹簧测力计 ______(填“A”、“ B”、“ C”、“ D”或“E” )。
【答案】 ①. B ②. 偏小 ③. ④①②③ ④. ⑤. A ⑥. 变小 ⑦. 能 ⑧. C
【解析】
【详解】(1)[1][2]用排水法测出物体受到的浮力,在实验前溢水杯中应装满水,由图示实验可知,在实验步骤B中没有将水装满到烧杯口,这样会导致导致排开水的重力偏小。
(2)[3]在利用称重法探究浮力的大小与物体排开水所受重力的关系时,若先让小桶装溢出来的水,再测量小桶的重力,则小桶的重力会偏大,会影响实验结果的准确性,故小桶的重力优先测量。同理,铁块的重力也要在浸没水中之前测量,否则会影响测量铁块时的重力。不重复操作的合理实验步骤是:④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的读数为;①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为;②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为;③将装有排除液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为;故合理顺序为④①②③。
(3)[4]由实验步骤可知,物体受到的浮力
物体排开水的重力
如果
则可得出阿基米德原理。
(4)[5]为了得到更普遍得结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,操作中不合理的是A。
(5)[6]将图乙中的水换成酒精(),液体的密度减小,根据阿基米德原理知浮力减小。
(6)[7]阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的;所以,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到与(3)相同的结论。
(7)[8]物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即C步骤不需要弹簧测力计。
22. 在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所示,将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为、、的位置由静止开始滚下(,),水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题:
(1)该实验探究的是________(选填“木块”或“钢球”)的动能。
(2)实验通过观察木块被钢球撞出________的长短来判断钢球动能的大小,这种研究问题的方法叫________。
(3)比较________两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度________(选填“相等”或“不相等”)。
(4)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,_____________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h。
【答案】(1)钢球 (2) ①. 距离 ②. 转换法
(3) ①. 甲、丙 ②. 相等
(4)大客车
【解析】
【小问1详解】
该实验研究的主体是钢球,研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。
【小问2详解】
该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的,木块被撞得越远,说明钢球的动能越大,被撞得越近,说明钢球的动能越小,这里采用了转换法的思想。
【小问3详解】
为了研究物体动能与物体质量的关系,应多次让不同钢球从斜面相同高度上静止滚下,控制钢球到达水平面时的速度相同,改变钢球的质量,故选甲、丙两图;速度相同,质量越大,钢球推动木块移动的距离越大,动能越大。
【小问4详解】
因速度相同时,质量越大,动能越大,克服摩擦力做功的越多,越不容易刹车,因大客车的质量更大,故限制的速度要越小,大客车的限速应该是80km/h。
四、计算题(第23小题8分,第24小题9分,共17分)
23. 工人师傅使用叉车搬运货物的场景如图所示。叉车将质量为1.2t的货物抬升一定高度后,再以2m/s的速度水平匀速运动20m来到货车旁,用5s的时间将货物再抬升1m,然后装载到货车车厢内。(g取10N/kg)
(1)求叉车在货车旁克服货物重力做的功;
(2)求叉车在货车旁抬升货物时的功率;
(3)若叉车水平匀速运动时克服阻力做功的功率为8000W,求叉车受到的阻力。
【答案】(1)
(2)
(3)4000N
【解析】
【小问1详解】
货物的重力
叉车在货车旁克服货物重力做的功
【小问2详解】
由题意可知,货物升高所用时间为,叉车在货车旁抬升货物时的功率
【小问3详解】
由可得,叉车受到的牵引力
由题意可知,叉车做匀速直线运动,其受到的阻力与牵引力大小相等,方向相反,即
24. 科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数和水的深度,并画出如图丙所示的图像。(,)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
【答案】(1)10kg;(2)5×103kg/m3;(3)8000Pa
【解析】
【详解】解:(1)依题意得,圆柱体的重力为100N,由得,圆柱体的质量
(2)由图丙得,圆柱体的高度为0.2m,圆柱体的体积为
圆柱体的密度
(3)圆柱体浸没在水中,排开水的体积为
圆柱体受到的浮力为
圆柱体对容器底的压力
此时圆柱体对杯底的压强
答:(1)圆柱体的质量10kg;
(2)圆柱体的密度5×103kg/m3;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强8000Pa。
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