精品解析:河北省石家庄市第四十四中学2025-2026学年下学期八年级期末物理试卷
2026-08-15
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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) | 河北省 |
| 地区(市) | 石家庄市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.70 MB |
| 发布时间 | 2026-08-15 |
| 更新时间 | 2026-08-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59220813.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
河北省石家庄市第四十四中学2025-2026学年下学期八年级期末物理试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 下列有关物理量分析正确的是( )
A. 一名普通中学生从教学楼一楼走到二楼克服重力做功约为
B. 一名普通中学生双脚站立时,对地面的压强约为
C. 一名普通中学生拇指指甲盖上受到的大气压力约1N
D. 通过对机械结构优化和维护可以使机械效率超过100%
2. 下列关于力的说法正确的是( )
A. 重力的方向总是竖直向下
B. 测完重力的测力计要测水平拉力时可以直接使用
C. 因为g=9.8N/kg,所以1kg就等于9.8N
D. 鸡蛋碰石头时,鸡蛋碎了,是因为石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
3. 小星和爸爸妈妈周末驾车到长沙市的橘子洲风景区去游玩,下列有关惯性的说法中正确的是( )
A. 小星和爸爸妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车行驶过程中车速不能过快,是因为汽车速度越大惯性越大
C. 爸爸踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 汽车紧急刹车时,小星向前倾,是由于小星受到惯性的作用
4. 如图是2026年春晚机器人武术表演情境图,机器人站在舞台上静止时,以下属于平衡力的是( )
A. 机器人受到的重力和机器人对舞台的压力
B. 机器人受到的重力和舞台对机器人的支持力
C. 机器人对舞台的压力和舞台对机器人的支持力
D. 机器人受到的重力和舞台对机器人的摩擦力
5. 如图所示为《清明上河图》中一个人正在荡秋千的场景,下列判断中正确的是( )
A. 从最高点到最低点的过程中,她的动能转化为重力势能
B. 运动到最低点时,人受到的力在同一条直线上,受力平衡
C. 运动到最高点时,她的速度为零,受力平衡
D. 运动到最高点时,若她受到的力全部消失,她将保持静止状态
6. 骑自行车出行,绿色环保,低碳出行。如图所示,下列事例为了减小摩擦的是( )
A. 轮胎上有凹凸不平的花纹
B. 宽大的车座
C. 轴承中装有滚珠
D. 刹车时,用力捏车闸
7. 下列关于压强的说法正确的是( )
A. 拦河大坝上窄下宽,是因为液体压强随深度的增加而减小
B. 活塞式抽水机工作时利用了大气压的作用
C. 注射药液时利用了大气压的作用
D. 飞机机翼升力产生原因是空气在流速大的地方压强大
8. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式,不计机械自重和摩擦,其中所需拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,用完全相同的滑轮组成的甲、乙两滑轮组在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度,忽略绳重和轮与轴的摩擦。下列判断正确的是( )
A. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
B. 甲滑轮组做的有用功比乙的少
C. 拉力做功的功率比拉力的大
D. 两滑轮组的机械效率相等
10. 小延洗水果时,发现体积较大的香瓜漂浮在水面上,而体积较小的李子却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 李子的密度小于香瓜的密度
B. 香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C. 若将香瓜浸没在水中,它受到的浮力大于受到的重力
D. 李子受到的浮力大于它受到的重力
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 如图所示,右边小船上的人用力推左边的小船,左边小船向左运动,说明力可以改变物体的_________,同时右边小船会向后退,这是因为物体间力的作用是________。
12. 乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止_________(选填“快速启动”或“紧急刹车”)时,乘客由于具有_______而受到伤害。
13. 如图所示,同学们用玻璃瓶、带细玻璃管的瓶塞和水制作了甲、乙两个实验装置,其中能用来观察大气压随高度变化的是_____(选填“甲”或“乙”)装置;将此装置从山脚带到山顶,玻璃管内液面将_______(选填“上升”“下降”或“不变”)。
14. 如图所示,三峡水利枢纽工程举世闻名,上下游水位差可达到113m。大坝蓄水抬高水位后,水流下冲过程中可以将更多的________能转化为动能,从而带动水轮机、发电机提供更多的电能;轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸的工作是利用了________原理。
15. 劳动创造智慧,图甲为我国古人运送巨木的劳动情景,他们通过横杆、支架、石块等将巨木的一端抬起,其简化模型如图乙所示,O是支点,B为巨木悬挂点,A为人们施加动力的等效作用点。要使杆水平静止,请在乙图中画出在A点施加的最小动力F1的示意图_______;此时杠杆为_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
16. 物理兴趣小组的同学们在实验室发现了一块长木板,他们利用这块长木板和其它一些器材进行了如下研究。
一、滑动摩擦力大小与哪些因素有关?他们提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
小组选择了如下器材:长木板、毛巾、木块、砝码、弹簧测力计等进行了如图1所示实验;
(1)实验过程中,将长木板放在水平桌面上,应该用弹簧测力计沿_______(选填“水平”或“任意”)方向拉着木块做匀速直线运动,由_________(选填“二力平衡”或“相互作用力”)大小相等,可知此时木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较图乙、丙可得结论:____________________。
二、斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图2所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
斜面倾角
0
θ
θ
0
θ1(θ1>θ))
θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料
木板
毛巾
木板
木板
木板
木板
物块重G/N
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
沿斜面拉力F/N
1.35
1.52
2.70
4.05
1.52
1.70
(3)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,斜面倾角越大越_______ (选填“省力”或“费力”);
(4)完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力,将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m,则斜面的机械效率是_________%。(把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功)
17. 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,烧杯底面积为60cm2,物体所受的重力为4.8N,当把物体逐渐浸在水中和盐水中时,弹簧测力计的示数如图1所示。水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)图1甲中物体所受浮力的大小是______N。
(2)对比图1______可知浮力大小与物体浸没的深度无关,由图甲、乙可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)由图1丙、丁可知浮力大小与______有关。
(4)由图1中的信息还能得到以下物理量中的__________(填写序号)。
A. 物体的密度 B. 烧杯中水的体积 C. 盐水的密度
(5)图1甲到乙过程中,水对烧杯底的压强增加了____Pa。
(6)【拓展】结合浮力知识,小明利用一个质量和厚度均可忽略的塑料饮料瓶测量一块小石头的密度,步骤如图2所示:
①图2甲:在瓶中装入适量水后密封瓶口,用刻度尺测得h1=10cm。
②图2乙:把石头粘在瓶底,将瓶子瓶口朝上放入水槽中竖直漂浮,用刻度尺测得h2=14cm。
③图2丙:瓶口朝下,再次将粘有石头的瓶子放入水槽中竖直漂浮,用刻度尺测得h3=6cm。
则石头的密度为______g/cm3。
18. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆如图甲所示的位置保持静止,此时杠杆_____(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为了避免杠杆自重对实验的影响,实验前应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在B位置挂上_____个同样的钩码,当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向着远离支点的方向各移动一小格,则杠杆_____端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将_______(“变大”、“变小”或“不变”);
(4)杆秤是利用杠杆平衡条件制成的测量物体质量的工具。如图丁所示某杆秤的零刻度O距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg,A位置为此杆秤最大刻度,OA水平距离为50cm,秤钩挂上某物体,将秤砣移至A位置,秤杆恰好水平平衡,此物体的质量为_____kg;若称量另一物体时,如图戊所示,秤砣移至B位置就开始读数,测量的物体质量比物体真实的质量将_______(“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
19. 边长为20cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。(g取10N/kg)
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据;
(2)求:液体的密度;
(3)求:注入液体过程中圆柱体对容器底部的最小压强。
20. 如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,质量为50kg的小明将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。系A的绳子足够牢固,绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60N。忽略绳重及摩擦,g取10N/kg。求:
(1)动滑轮的重力;(提示:受力平衡时才能计算动滑轮重力)
(2)1~2s内拉力F的功率;
(3)求此装置匀速提升重物的最大机械效率。
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河北省石家庄市第四十四中学2025-2026学年下学期八年级期末物理试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 下列有关物理量分析正确的是( )
A. 一名普通中学生从教学楼一楼走到二楼克服重力做功约为
B. 一名普通中学生双脚站立时,对地面的压强约为
C. 一名普通中学生拇指指甲盖上受到的大气压力约1N
D. 通过对机械结构优化和维护可以使机械效率超过100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.一楼到二楼高度约3m,普通中学生质量约50kg,重力
克服重力做功,故A错误;
B.中学生重力约500N,双脚站立时受力面积约0.04m2,压强,与选项中的1.2×104Pa接近,故B正确;
C.拇指指甲盖面积约,标准大气压约1×105Pa,受到的大气压力,远大于1N,故C错误;
D.机械效率是有用功与总功的比值,使用机械做功时,总要克服机械自身重力和摩擦做不可避免的额外功,总功始终大于有用功,因此机械效率不可能超过100%,故D错误。
故选B。
2. 下列关于力的说法正确的是( )
A. 重力的方向总是竖直向下
B. 测完重力的测力计要测水平拉力时可以直接使用
C. 因为g=9.8N/kg,所以1kg就等于9.8N
D. 鸡蛋碰石头时,鸡蛋碎了,是因为石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
【答案】A
【解析】
【详解】A.重力的方向总是竖直向下,故A正确;
B.测完重力的测力计,弹簧自身重力会让指针不在零刻度,测水平拉力时需要重新调零,不能直接使用,故B错误;
C.9.8N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N,质量单位是kg,重力单位是N,质量和重力是不同物理量,不能说1kg等于9.8N,故C错误;
D.鸡蛋碰石头时,石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力是一对相互作用力,二者大小相等,鸡蛋碎是因为鸡蛋壳硬度小,故D错误。
故选A。
3. 小星和爸爸妈妈周末驾车到长沙市的橘子洲风景区去游玩,下列有关惯性的说法中正确的是( )
A. 小星和爸爸妈妈都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车行驶过程中车速不能过快,是因为汽车速度越大惯性越大
C. 爸爸踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车具有惯性
D. 汽车紧急刹车时,小星向前倾,是由于小星受到惯性的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.系安全带是为了减小惯性带来的伤害,人的质量不变,惯性大小不会改变,故A错误;
B.惯性大小只和质量有关,和车速无关,故B错误;
C.踩刹车后汽车仍向前滑行,是因为汽车具有惯性,要保持原来的运动状态,故C正确;
D.惯性是物体自身的属性,不是外力,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选C。
4. 如图是2026年春晚机器人武术表演情境图,机器人站在舞台上静止时,以下属于平衡力的是( )
A. 机器人受到的重力和机器人对舞台的压力
B. 机器人受到的重力和舞台对机器人的支持力
C. 机器人对舞台的压力和舞台对机器人的支持力
D. 机器人受到的重力和舞台对机器人的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.机器人受到的重力作用在机器人上,机器人对舞台的压力作用在舞台上,两个力作用在不同的物体上,不是平衡力,故A不符合题意;
B.机器人受到的重力和舞台对机器人的支持力,都作用在机器人上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,满足平衡力的条件,故B符合题意;
C.机器人对舞台的压力和舞台对机器人的支持力,作用在不同物体上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.机器人静止在水平舞台上,水平方向没有相对运动或相对运动趋势,不受摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示为《清明上河图》中一个人正在荡秋千的场景,下列判断中正确的是( )
A. 从最高点到最低点的过程中,她的动能转化为重力势能
B. 运动到最低点时,人受到的力在同一条直线上,受力平衡
C. 运动到最高点时,她的速度为零,受力平衡
D. 运动到最高点时,若她受到的力全部消失,她将保持静止状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.从最高点到最低点的过程中,她的质量不变,高度减小、速度增大,重力势能转化为动能,故A错误;
B.运动到最低点时,人沿弧线运动,运动方向正在改变,具有指向圆弧中心的加速度,合力不为零,绳子的拉力大于重力,受力不平衡,故B错误;
C.运动到最高点时,速度虽然为零,此时重力和绳子的拉力不在同一直线上,合力不为零,故C错误;
D.运动到最高点时,她的速度为零,若受到的力全部消失,运动状态将保持不变,她将保持静止状态,故D正确。
故选D。
6. 骑自行车出行,绿色环保,低碳出行。如图所示,下列事例为了减小摩擦的是( )
A. 轮胎上有凹凸不平的花纹
B. 宽大的车座
C. 轴承中装有滚珠
D. 刹车时,用力捏车闸
【答案】C
【解析】
【详解】A、轮胎上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B、宽大的车座,是通过增大受力面积来减小压强,和减小摩擦无关,故B不符合题意;
C、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故C符合题意;
D、刹车时,用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
7. 下列关于压强的说法正确的是( )
A. 拦河大坝上窄下宽,是因为液体压强随深度的增加而减小
B. 活塞式抽水机工作时利用了大气压的作用
C. 注射药液时利用了大气压的作用
D. 飞机机翼升力产生原因是空气在流速大的地方压强大
【答案】B
【解析】
【详解】A.拦河大坝上窄下宽,液体压强随深度增加而增大,不是减小,故A错误;
B.活塞式抽水机是利用大气压把水抽上来,故B正确;
C.注射药液时,针头很细是通过减小受力面积增大压强,手的推力把药液压入人体,故C错误;
D.飞机机翼产生升力,是因为机翼上下形状不同使得空气流速不同,流速大的地方压强小,产生上下压强差而获得升力,故D错误。
故选B。
8. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式,不计机械自重和摩擦,其中所需拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中使用的是斜面,由图可知斜面长s是高h的2倍,即s=2h,不计机械自重和摩擦,根据功的原理FAs=Gh,可得拉力;
B.图中使用的是滑轮组,由图可知承担物重的绳子段数n=3,不计机械自重和摩擦,拉力;
C.图中使用的是定滑轮,定滑轮的本质是等臂杠杆,不能省力,拉力FC=G;
D.图中使用的是杠杆,由图可知动力臂L1是阻力臂L2的4倍,即L1=4L2,根据杠杆平衡条件FDL1=GL2,;
综合比较上述四种情况下的拉力大小可知,FC>FA>FB>FD,因此使用定滑轮时所需的拉力最大。
故选C。
9. 如图所示,用完全相同的滑轮组成的甲、乙两滑轮组在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度,忽略绳重和轮与轴的摩擦。下列判断正确的是( )
A. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
B. 甲滑轮组做的有用功比乙的少
C. 拉力做功的功率比拉力的大
D. 两滑轮组的机械效率相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,甲滑轮组承担物重的绳子段数,乙滑轮组承担物重的绳子段数,两滑轮组将同一物体提升相同高度h,甲滑轮组绳子自由端移动的距离,乙滑轮组绳子自由端移动的距离,所以两滑轮组绳子自由端移动的距离不相等,故A错误;
B.两滑轮组分别将同一物体匀速提升相同高度h,物重G相同,h相同,有用功,所以两滑轮组做的有用功相等,故B错误;
C.忽略绳重和轮与轴的摩擦,额外功,两滑轮组使用的动滑轮完全相同且提升高度相同,两滑轮组做的额外功相等,有用功也相等,总功,两滑轮组做的总功相等,做功时间t相同,拉力做功的功率,所以拉力做功的功率等于拉力做功的功率,故C错误;
D.机械效率,两滑轮组做的有用功和总功均相等,所以两滑轮组的机械效率相等,故D正确。
故选D。
10. 小延洗水果时,发现体积较大的香瓜漂浮在水面上,而体积较小的李子却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 李子的密度小于香瓜的密度
B. 香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C. 若将香瓜浸没在水中,它受到的浮力大于受到的重力
D. 李子受到的浮力大于它受到的重力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.香瓜漂浮在水面,说明香瓜的密度小于水的密度,且漂浮时浮力等于重力;李子沉在水底,说明李子的密度大于水的密度,所以李子的密度大于香瓜的密度,故AB错误;
C.香瓜原本漂浮,浮力等于重力;若将香瓜浸没在水中,此时香瓜排开水的体积变大,根据阿基米德原理知,浸没时V排增大,浮力会变大,所以此时浮力大于重力,故C正确;
D.李子沉在水底,根据物体的浮沉条件可知,此时浮力小于重力,所以D错误。
故选C。
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 如图所示,右边小船上的人用力推左边的小船,左边小船向左运动,说明力可以改变物体的_________,同时右边小船会向后退,这是因为物体间力的作用是________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互的
【解析】
【详解】右边小船上的人用力推左边小船,左边小船向左运动,小船的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;
人对左边小船施加推力,同时左边小船对人施加反作用力,使右边小船向后退,说明物体间力的作用是相互的。
12. 乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止_________(选填“快速启动”或“紧急刹车”)时,乘客由于具有_______而受到伤害。
【答案】 ①. 紧急刹车 ②. 惯性
【解析】
【详解】当汽车紧急刹车时,车速快速降低,乘客的下半身随汽车一同减速,但乘客的上半身由于具有惯性,会保持原来的向前运动状态继续向前运动,容易撞击到车内前方的硬物造成伤害,系安全带可以对人体起到缓冲约束作用,避免这类伤害。
13. 如图所示,同学们用玻璃瓶、带细玻璃管的瓶塞和水制作了甲、乙两个实验装置,其中能用来观察大气压随高度变化的是_____(选填“甲”或“乙”)装置;将此装置从山脚带到山顶,玻璃管内液面将_______(选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】 ①. 乙 ②. 上升
【解析】
【详解】甲瓶装满水,瓶内没有气体,不能观察大气压变化。乙瓶内封闭一部分气体,瓶内气压等于外界大气压加上管内水柱产生的压强,外界大气压改变,水柱高度随之改变,因此能观察大气压随高度变化的是乙;从山脚带到山顶,海拔升高,外界大气压减小,瓶内封闭气体压强不变,所以玻璃管内液面上升。
14. 如图所示,三峡水利枢纽工程举世闻名,上下游水位差可达到113m。大坝蓄水抬高水位后,水流下冲过程中可以将更多的________能转化为动能,从而带动水轮机、发电机提供更多的电能;轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸的工作是利用了________原理。
【答案】 ①. 重力势 ②. 连通器
【解析】
【详解】大坝蓄水抬高水位,水具有较大的重力势能。水流下冲过程中,重力势能转化为动能,从而带动水轮机、发电机提供更多的电能。
船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,所以船闸是利用连通器的原理工作的。
15. 劳动创造智慧,图甲为我国古人运送巨木的劳动情景,他们通过横杆、支架、石块等将巨木的一端抬起,其简化模型如图乙所示,O是支点,B为巨木悬挂点,A为人们施加动力的等效作用点。要使杆水平静止,请在乙图中画出在A点施加的最小动力F1的示意图_______;此时杠杆为_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 ①. ②. 省力
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。由图可知,支点为O,动力作用点为A,连接OA即为最长动力臂,过A点作垂直于OA向下的垂线段,标出,即为在A点施加的最小动力的示意图。
由图可知,动力臂OA大于阻力臂OB,即,因此该杠杆为省力杠杆。
16. 物理兴趣小组的同学们在实验室发现了一块长木板,他们利用这块长木板和其它一些器材进行了如下研究。
一、滑动摩擦力大小与哪些因素有关?他们提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
小组选择了如下器材:长木板、毛巾、木块、砝码、弹簧测力计等进行了如图1所示实验;
(1)实验过程中,将长木板放在水平桌面上,应该用弹簧测力计沿_______(选填“水平”或“任意”)方向拉着木块做匀速直线运动,由_________(选填“二力平衡”或“相互作用力”)大小相等,可知此时木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较图乙、丙可得结论:____________________。
二、斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图2所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
斜面倾角
0
θ
θ
0
θ1(θ1>θ))
θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料
木板
毛巾
木板
木板
木板
木板
物块重G/N
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
沿斜面拉力F/N
1.35
1.52
2.70
4.05
1.52
1.70
(3)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,斜面倾角越大越_______ (选填“省力”或“费力”);
(4)完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力,将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m,则斜面的机械效率是_________%。(把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功)
【答案】(1) ①. 水平 ②. 二力平衡
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)费力 (4)62.5
【解析】
【小问1详解】
[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理,拉力大小才等于摩擦力的大小。
【小问2详解】
比较图乙、丙可知,两图中木块对接触面的压力相同(都是木块加砝码),但接触面的粗糙程度不同(木板比毛巾光滑)。图丙中弹簧测力计的示数大于图乙,说明在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
对比实验1、5、6中的数据可知,在斜面的表面材料、物重相同的情况下,倾角越大,拉力越大,故结论是:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越大,提升物体越费力。
【小问4详解】
有用功为
拉力做的总功
斜面的机械效率
17. 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,烧杯底面积为60cm2,物体所受的重力为4.8N,当把物体逐渐浸在水中和盐水中时,弹簧测力计的示数如图1所示。水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)图1甲中物体所受浮力的大小是______N。
(2)对比图1______可知浮力大小与物体浸没的深度无关,由图甲、乙可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)由图1丙、丁可知浮力大小与______有关。
(4)由图1中的信息还能得到以下物理量中的__________(填写序号)。
A. 物体的密度 B. 烧杯中水的体积 C. 盐水的密度
(5)图1甲到乙过程中,水对烧杯底的压强增加了____Pa。
(6)【拓展】结合浮力知识,小明利用一个质量和厚度均可忽略的塑料饮料瓶测量一块小石头的密度,步骤如图2所示:
①图2甲:在瓶中装入适量水后密封瓶口,用刻度尺测得h1=10cm。
②图2乙:把石头粘在瓶底,将瓶子瓶口朝上放入水槽中竖直漂浮,用刻度尺测得h2=14cm。
③图2丙:瓶口朝下,再次将粘有石头的瓶子放入水槽中竖直漂浮,用刻度尺测得h3=6cm。
则石头的密度为______g/cm3。
【答案】(1)0.8 (2)乙、丙 (3)液体密度 (4)AC (5)100
(6)3
【解析】
【小问1详解】
根据称重法,物体所受浮力的大小
【小问2详解】
要探究浮力和浸没深度的关系,需要控制液体密度、排开液体体积相同,改变浸没深度,符合条件的是图1中乙、丙两图。
【小问3详解】
图1中丙、丁两图,物体都浸没,排开液体体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
【小问4详解】
A.物体浸没在水中时,物体体积,物体受到的浮力
由 、 、可求出物体密度,故A符合题意;
B.题中只给出放入物体后液面变化,无法得到原来水的体积,故B不符合题意;
C.物体浸没在盐水中,此时物体受到的浮力
和物体体积相等,由可求出盐水密度,故C符合题意。
故选AC。
【小问5详解】
甲到乙,浮力增加量
根据力的作用是相互的,水对烧杯底的压力增加量
烧杯底面积 ,图1甲到乙过程中,水对烧杯底增加的压强
【小问6详解】
设瓶子横截面积为,不放石头时,瓶子和水的总重力;
倒置后,石头在水面外,总重力不变,浮力不变,总排开体积不变,因此,得石头体积
由物体的浮沉条件和阿基米德原理可得,石头的重力为
石头密度
18. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆如图甲所示的位置保持静止,此时杠杆_____(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为了避免杠杆自重对实验的影响,实验前应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在B位置挂上_____个同样的钩码,当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向着远离支点的方向各移动一小格,则杠杆_____端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将_______(“变大”、“变小”或“不变”);
(4)杆秤是利用杠杆平衡条件制成的测量物体质量的工具。如图丁所示某杆秤的零刻度O距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg,A位置为此杆秤最大刻度,OA水平距离为50cm,秤钩挂上某物体,将秤砣移至A位置,秤杆恰好水平平衡,此物体的质量为_____kg;若称量另一物体时,如图戊所示,秤砣移至B位置就开始读数,测量的物体质量比物体真实的质量将_______(“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 是 ②. 左
(2) ①. 4 ②. 右
(3)变大 (4) ①. 5 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆在如图甲所示的位置保持静止,静止状态属于平衡状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆右端下沉,说明右端较重,为了避免杠杆自重对实验的影响,实验前应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
[1]设一个钩码的重力为G,杠杆上一小格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得
解得,即应该在B位置挂上4个同样的钩码。
[2]当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向着远离支点的方向各移动一小格,左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
因为
所以杠杆右端会下沉。
【小问3详解】
当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时,拉力的方向与杠杆的夹角变小,动力臂变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,由于阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力将变大,即测力计的示数将变大。
【小问4详解】
[1]杆秤的零刻度O距离提纽1cm,说明不挂物体时秤砣在O点杠杆平衡,当秤钩挂上质量为m的物体,秤砣移至A位置时,根据杠杆平衡条件可得,
代入数据得
解得
[2]图戊中秤杆左端下沉,秤砣的实际力臂小于对应物体真实质量所需的标准力臂,而杆秤的刻度是按秤砣在水平杆上的位置标注的,按B点读数时,读取的力臂偏小,因此测得的质量比真实值偏小。
19. 边长为20cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。(g取10N/kg)
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据;
(2)求:液体的密度;
(3)求:注入液体过程中圆柱体对容器底部的最小压强。
【答案】(1),判断依据是注入液体质量超过2kg后,圆柱体对容器底部有压力且不再变化,说明圆柱体始终沉底,因此圆柱体密度大于液体密度。
(2)
(3)6000Pa
【解析】
【小问1详解】
由图2可知,当注入液体质量超过2kg后,继续加液体,圆柱体对容器底的压力不再变化,说明此时液体高度已经等于圆柱体的高度(圆柱体完全浸没),但圆柱体仍然对容器底有压力,即圆柱体沉底,因此圆柱体密度大于液体密度,即
【小问2详解】
容器底面积
圆柱体横截面积,圆柱体高度
圆柱体刚浸没时,液体的体积
由图2可知,此时注入液体的质量,因此液体的密度
【小问3详解】
根据图2可知,未注入液体时圆柱体对容器底部的压力为140N,此时圆柱体对容器底部的压力与圆柱体的重力相等,所以圆柱体的重力
当注入液体的质量≥2kg时,圆柱体在液体中沉底,圆柱体对容器底部的压力不再变化,则排开液体的体积
圆柱体受到的浮力
则圆柱体对容器底部的压力
此时物体在液体中受到的浮力最大,圆柱体对容器底部的压力最小,压强最小,则圆柱体对容器底部的最小压强
20. 如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,质量为50kg的小明将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。系A的绳子足够牢固,绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60N。忽略绳重及摩擦,g取10N/kg。求:
(1)动滑轮的重力;(提示:受力平衡时才能计算动滑轮重力)
(2)1~2s内拉力F的功率;
(3)求此装置匀速提升重物的最大机械效率。
【答案】(1)5N (2)4W
(3)83.3%
【解析】
【小问1详解】
动滑轮匀速上升时受力平衡,根据滑轮组公式可得
代入数据得
解得动滑轮重力为
【小问2详解】
已知物体速度
绳子自由端速度为
内拉力F的功率为
【小问3详解】
已知绳子C最大拉力为
小明的重力
故绳子最大拉力60N可实现,根据滑轮组公式可得
代入数据得
解得B处最大拉力
根据平衡力知识可得B处最大拉力为
物体重力为
匀速提升重物最大机械效率为
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