精品解析:上海市黄浦区立达中学2025-2026学年八年级下学期期末物理试题
2026-09-09
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内容正文:
2025-2026学年上海市黄浦区立达中学八年级(下)
期末物理试卷
一、学科基础
1. 某室内滑雪滑雪道长200米、垂直落差60米,一位滑雪运动员在雪道上加速下滑,如图所示。请回答下列问题:
(1)室内滑雪场的人造雪,是由造雪机将水雾喷到低温空气中形成的,这一过程主要发生了_______;
A. 液化 B. 凝固 C. 凝华 D. 汽化
(2)滑雪时,运动员使用宽大的滑雪板,主要是为了_______;
A. 减小压力 B. 减小压强 C. 增大压力 D. 增大压强
(3)雪在熔化过程中,会【多选】_______;
A. 温度升高 B. 温度不变 C. 吸收热量 D. 放出热量
(4)自然界中的水不停地运动,构成了一个巨大的水循环系统。夜间气温降低时,空气中的水蒸气遇到较冷的花草、石块等物体表面,会________(填物态变化名称)成小水珠(露)。白天在阳光照射下,这些小水珠________(填物态变化名称)成水蒸气,重新回到空气中。驱动地球上水循环的主要能量来源是________。
(5)运动员加速下滑的过程中,动能________,重力势能________,机械能________。
A.增大 B.不变 C.减小
(6)若运动员重500N,从垂直高度60m的起点滑到最底下的终点,重力做功________J;若滑雪板与雪地接触面积为,运动员站立在水平雪面上时,雪板对雪地的压强为________Pa。
2. 2025年4月24日,长征二号运载火箭搭载的神舟二十号载人飞船成功发射,航天员乘组进入中国空间站,开启了为期半年的太空工作和生活,如图所示。请回答下列问题:
(1)关于中国空间站舱内外环境,下列描述正确的是_______;
A. 空间站舱内大气压强与舱外接近 B. 空间站舱内的温度比舱外低
C. 空间站舱内大气压强与地面接近 D. 空间站舱内的温度与舱外接近
(2)空间站主体采用特殊材料,这种材料的特点符合下列说法_______;
A. 密度大 B. 质量大 C. 热膨胀系数大 D. 抗压强大
(3)在空间站里能够完成以下哪个物理探究实验【多选】_______;
A. 探究杠杆平衡的条件实验 B. 探究液体内部压强与深度的关系
C. 探究浮力大小与哪些因素有关 D. 探究物质在熔化前后温度变化的特点
(4)空间站内有一个质量为2kg,体积为的实心均匀正方体,它的密度为________;
(5)这个正方体相比在地球上时,它的质量________;若将其切去一半,它的密度________;加热正方体,温度升高,分子运动________。
A.增大 B.不变 C.减小 D.加快 E.减慢
3. 国产大飞机C919已经频繁亮相国内各机场。
(1)为了起飞时获得向上的升力,该机翼的形状截面图最接近________;
A. B.
C. D.
(2)下列有关C919起飞巡航的各种说法中(不计燃油损耗),正确的是________。
A. 在跑道上水平直线加速过程中,重力势能不断增大
B. 在空中水平匀速飞行时,机械能大小不变
C. 匀速下降过程中,其动能增大
D. 加速上升过程中,其动能转化为重力势能
4. 使用机械可以给人类生活带来便捷。
(1)图(a)所示旗杆的顶端安装一个________滑轮,使用它的好处是________。
(2)用图(b)所示开瓶器开瓶盖时,可看作________________杠杆,其支点位于图(b)________点。
(3)如图(c)所示,杠杆自身的重力不计,弹簧测力计的示数为6牛,现把重为2牛的钩码挂上后使杠杆平衡,请把钩码画在图中适当的位置上。
5. 如图所示,用相同的滑轮分别匀速提升同一重力为150N的物体,绳子自由端在相同时间内移动的距离相等,绳端拉力F1:F2=3:2。(忽略绳重和摩擦)
(1)B滑轮是________________;B滑轮,使用它的好处是可以________________;改变拉力F1的方向,拉力大小________________。(选填“A.改变”或“B.不变”)
(2)B滑轮的实质是________杠杆,拉力F2的大小为________________N。
(3)使重物上升所做的有用功之比W有1:W有2=________________。
6. 小红看到“严禁高空抛物”的警示牌,于是探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示,她将三个相同的木桩置于等高的位置,让物体甲、乙、丙从木桩正上方某一高度由静止自由下落,将木桩打入沙中.已知:物体甲、乙、丙质量关系。
(1)由图可判断物体___________释放前具有的重力势能最大。
A. 甲 B. 乙 C. 丙
(2)比较图(a)和(b),可探究重力势能的大小与___________的关系;
(3)比较图(a)和(c),可得出初步结论:处于同一高度的物体,_________。小红得出:处于高处的重物具有较大的___________能,下落过程中转化为___________能,一旦砸中行人或物品会造成严重后果。
7. 如图(a)所示,过山车从点出发,先后经过、、、点,运动过程中空气阻力忽略不计。图(b)是过山车在、、、点的动能和重力势能大小的示意图。
(1)过山车先后经过、、、点时,其在_______点时重力势能最大;
(2)判断过山车经过点和点时速度的大小:_______(选“A 大于”“B 等于”或“C 小于”);
(3)写出过山车经过点和点时的机械能大小关系及判断理由,并推测造成其机械能变化的可能原因:___________。
二、学科综合
8. 羊角锤主要有拔钉和敲击两种用途。
(1)如图所示,小明用羊角锤将钉子匀速向上拔出了2 cm,钉子对羊角锤竖直向下的阻力大小为180 N。
①使用羊角锤拔钉时,其可看作一个点为支点的____(选填“A 省力”或“B 费力”)杠杆;
②小明对羊角锤点处施加的动力最小为____,请在图中羊角锤点处,用力的示意图画出这个最小动力;____
③求出此过程中,克服阻力所做的功;____
(2)使用羊角锤敲钉时,保持其锤头平击钉帽,若羊角锤对钉帽的作用力大小为120 N,钉子垂直进入墙面,锤头、钉帽的表面积及钉尖的面积如表所示,求敲钉时墙面受到的压强。
锤头的表面积
钉帽的表面积
钉尖的面积
9. 小华同学做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,他用质量为mA和mB的水做实验,并根据测量数据,分别描绘出水的温度随加热时间变化的关系图像,如图所示。假设实验过程中水的质量保持不变,且相等时间内水吸收的热量相同。
(1)小华实验中,水的沸点为________________℃;
(2)由图像可知,两次水的质量mA_________________ mB,请写出分析过程________________________。
10. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。根据这个原理,晓风利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体重力的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为,重力为1.96N,将未知重力的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为0.05m。(g=9.8N/kg)求:
(1)图甲中玻璃杯底面所受水的压强和压力;
(2)铁块的重力G;
(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为0.02m,求待测液体的密度。
11. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(每个钩码重lN)。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态;
(2)实验时,使杠杆在______位置平衡,主要是为了便于测量______大小,因此他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边,但是杠杆仍然不能水平平衡,接下来他应该______;
(3)杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,作为动力F1,B点处挂上1个钩码,作为阻力F2,杠杆恰好在水平位置平衡,如图乙所示,分别测量出两个力的力臂l1和l2,计算后发现:F1l1=F2l2,便得出杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2。但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是______;
(4)接着,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计的拉力是______N.以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码重力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1l1总是大于F2 l 2,其原因主要是受______的影响;
(5)小明又把弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是______。
A.B.C.D.
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2025-2026学年上海市黄浦区立达中学八年级(下)
期末物理试卷
一、学科基础
1. 某室内滑雪滑雪道长200米、垂直落差60米,一位滑雪运动员在雪道上加速下滑,如图所示。请回答下列问题:
(1)室内滑雪场的人造雪,是由造雪机将水雾喷到低温空气中形成的,这一过程主要发生了_______;
A. 液化 B. 凝固 C. 凝华 D. 汽化
(2)滑雪时,运动员使用宽大的滑雪板,主要是为了_______;
A. 减小压力 B. 减小压强 C. 增大压力 D. 增大压强
(3)雪在熔化过程中,会【多选】_______;
A. 温度升高 B. 温度不变 C. 吸收热量 D. 放出热量
(4)自然界中的水不停地运动,构成了一个巨大的水循环系统。夜间气温降低时,空气中的水蒸气遇到较冷的花草、石块等物体表面,会________(填物态变化名称)成小水珠(露)。白天在阳光照射下,这些小水珠________(填物态变化名称)成水蒸气,重新回到空气中。驱动地球上水循环的主要能量来源是________。
(5)运动员加速下滑的过程中,动能________,重力势能________,机械能________。
A.增大 B.不变 C.减小
(6)若运动员重500N,从垂直高度60m的起点滑到最底下的终点,重力做功________J;若滑雪板与雪地接触面积为,运动员站立在水平雪面上时,雪板对雪地的压强为________Pa。
【答案】(1)B (2)B
(3)BC (4) ①. 液化 ②. 汽化 ③. 太阳能
(5) ①. A ②. C ③. C
(6) ①. 30000 ②. 2500
【解析】
【小问1详解】
造雪机将水雾喷到低温空气中形成人造雪,是由液态变为固态,这一过程是凝固。
故选B。
【小问2详解】
运动员使用宽大的滑雪板,增大了受力面积S,在压力F不变的情况下,压强p减小,所以主要是为了减小压强。
故选B。
【小问3详解】
雪是晶体,晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度不变。
故选BC。
【小问4详解】
[1]水蒸气遇到物体表面,由气态变为液态,会液化成小水珠。
[2]白天在阳光照射下,小水珠吸收热量,由液态变为气态,汽化成水蒸气。
[3]水循环的主要是通过吸收太阳能,吸收热量,完成物态变化,促进水循环。
【小问5详解】
[1]运动员加速下滑的过程中,质量不变,速度增大,动能增大。
故选A。
[2]运动员加速下滑的过程中,高度降低,重力势能减小。
故选C。
[3]下滑过程需要克服阻力做功,故机械能减少。
故选C。
【小问6详解】
[1]重力做功
[2]对雪地压强
2. 2025年4月24日,长征二号运载火箭搭载的神舟二十号载人飞船成功发射,航天员乘组进入中国空间站,开启了为期半年的太空工作和生活,如图所示。请回答下列问题:
(1)关于中国空间站舱内外环境,下列描述正确的是_______;
A. 空间站舱内大气压强与舱外接近 B. 空间站舱内的温度比舱外低
C. 空间站舱内大气压强与地面接近 D. 空间站舱内的温度与舱外接近
(2)空间站主体采用特殊材料,这种材料的特点符合下列说法_______;
A. 密度大 B. 质量大 C. 热膨胀系数大 D. 抗压强大
(3)在空间站里能够完成以下哪个物理探究实验【多选】_______;
A. 探究杠杆平衡的条件实验 B. 探究液体内部压强与深度的关系
C. 探究浮力大小与哪些因素有关 D. 探究物质在熔化前后温度变化的特点
(4)空间站内有一个质量为2kg,体积为的实心均匀正方体,它的密度为________;
(5)这个正方体相比在地球上时,它的质量________;若将其切去一半,它的密度________;加热正方体,温度升高,分子运动________。
A.增大 B.不变 C.减小 D.加快 E.减慢
【答案】(1)C (2)D
(3)AD (4)2×103
(5) ①. B ②. B ③. D
【解析】
【小问1详解】
AC.为了适宜航天员生活,空间站舱内大气压强与舱外不接近,空间站舱内气压与地面气压相当,而舱外则是真空状态,故A错误,C正确;
BD.空间站舱内的温度通常被控制在一个适宜的范围内,以确保宇航员的舒适和设备的正常运行。而舱外的温度则极端寒冷,接近绝对零度(-273.15℃),但由于太阳辐射的影响,某些区域也可能经历高达120℃的高温,故BD错误。
故选C。
【小问2详解】
空间站主体采用的特殊材料包括耐辐射材料、高强度材料、绝缘材料;为了减轻空间站的质量,应使用密度小,质量轻的材料;为了减小空间站受热变形,应使用热膨胀系数小的材料,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【小问3详解】
A.空间站内虽然失去重力,但仍可以完成探究杠杆的平衡条件的实验。因为在探究杠杆平衡条件的实验中,主要是研究力臂和力的关系,而与重力无关,故A符合题意;
B.液体压强产生的原因是由于液体受到重力的作用,因此探究液体内部压强与深度的关系不能在空间站完成,故B不符合题意;
C.探究浮力大小与哪些因素有关的实验,需要利用称重法获得浮力的大小,而称重法需要利用物体的重力,空间站属于微重力环境,因此不容易探究,故C不符合题意;
D.探究物质在熔化前后温度变化的特点的实验中不受重力的影响,因此可以在空间站完成,故D符合题意。
故选AD。
【小问4详解】
正方体的密度为
【小问5详解】
[1]质量是物体的属性,与物体的位置无关,因此质量不变,故B符合题意。
[2]密度是物质的特性,与物体的质量无关,若将其切去一半,它的密度不变,故B符合题意。
[3]加热正方体,温度升高,由于分子运动的快慢与温度有关,且温度越高,分子运动越剧烈,故D符合题意。
3. 国产大飞机C919已经频繁亮相国内各机场。
(1)为了起飞时获得向上的升力,该机翼的形状截面图最接近________;
A. B.
C. D.
(2)下列有关C919起飞巡航的各种说法中(不计燃油损耗),正确的是________。
A. 在跑道上水平直线加速过程中,重力势能不断增大
B. 在空中水平匀速飞行时,机械能大小不变
C. 匀速下降过程中,其动能增大
D. 加速上升过程中,其动能转化为重力势能
【答案】(1)B (2)B
【解析】
【小问1详解】
根据流体压强与流速的关系,机翼做成上凸下平的形状时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,可产生向上的升力。
故选B。
【小问2详解】
A.飞机在跑道上水平加速时,质量不变、高度不变,重力势能不变,故A错误。
B.飞机水平匀速飞行时,质量不变、速度不变,则动能不变,质量不变、高度不变,则重力势能不变,机械能为动能与重力势能之和,故机械能大小不变,故B正确。
C.飞机匀速下降时,质量不变、速度不变,动能不变,故C错误。
D.飞机加速上升时,动能和重力势能均增大,是燃料的化学能转化为机械能,并非动能转化为重力势能,故D错误。
故选B。
4. 使用机械可以给人类生活带来便捷。
(1)图(a)所示旗杆的顶端安装一个________滑轮,使用它的好处是________。
(2)用图(b)所示开瓶器开瓶盖时,可看作________________杠杆,其支点位于图(b)________点。
(3)如图(c)所示,杠杆自身的重力不计,弹簧测力计的示数为6牛,现把重为2牛的钩码挂上后使杠杆平衡,请把钩码画在图中适当的位置上。
【答案】(1) ①.
定 ②.
改变力的方向 (2) ①.
省力 ②. A (3)
【解析】
【小问1详解】
旗杆顶端的滑轮轴固定不动,是定滑轮,使用定滑轮可以改变力的方向。
【小问2详解】
开瓶器开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;开瓶过程中开瓶器绕A点转动,故支点为A点。
【小问3详解】
设每格长度为,弹簧测力计对杠杆的拉力,作用点在O左侧1格处,力臂。由杠杆平衡条件
代入得
因弹簧测力计的拉力作用在杠杆的左侧,且拉力的方向向上,由于钩码的重力竖直向下,对杠杆的拉力也是竖直向下,故可知钩码应挂在杠杆的左侧,杠杆才能平衡,如图所示。
5. 如图所示,用相同的滑轮分别匀速提升同一重力为150N的物体,绳子自由端在相同时间内移动的距离相等,绳端拉力F1:F2=3:2。(忽略绳重和摩擦)
(1)B滑轮是________________;B滑轮,使用它的好处是可以________________;改变拉力F1的方向,拉力大小________________。(选填“A.改变”或“B.不变”)
(2)B滑轮的实质是________杠杆,拉力F2的大小为________________N。
(3)使重物上升所做的有用功之比W有1:W有2=________________。
【答案】(1) ①.
动滑轮 ②.
省力 ③.
B (2) ①.
省力 ②.
100 (3)
2:1
【解析】
【小问1详解】
图中B滑轮的轴随物体一起运动,属于动滑轮;动滑轮的核心好处是省力,它无法改变力的方向;由图可知,拉动物体上升时,A滑轮位置不变,是定滑轮,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,无论拉力方向如何,都不能省力,所以改变拉力的方向,拉力大小不变。
【小问2详解】
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆;
拉力的大小为
由得,拉力的大小为
【小问3详解】
设绳端移动距离为,A滑轮提升物体的高度
B滑轮提升物体的高度
由,物重相同,故
6. 小红看到“严禁高空抛物”的警示牌,于是探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示,她将三个相同的木桩置于等高的位置,让物体甲、乙、丙从木桩正上方某一高度由静止自由下落,将木桩打入沙中.已知:物体甲、乙、丙质量关系。
(1)由图可判断物体___________释放前具有的重力势能最大。
A. 甲 B. 乙 C. 丙
(2)比较图(a)和(b),可探究重力势能的大小与___________的关系;
(3)比较图(a)和(c),可得出初步结论:处于同一高度的物体,_________。小红得出:处于高处的重物具有较大的___________能,下落过程中转化为___________能,一旦砸中行人或物品会造成严重后果。
【答案】(1)B (2)高度
(3) ①. 物体质量越大,重力势能越大 ②. 重力势 ③. 动
【解析】
【小问1详解】
比较三幅图中木桩被打入沙中的深度可知,(b)图中木桩下陷最深,说明乙物体下落时对木桩做的功最多,释放前的重力势能最大,故选B。
【小问2详解】
图(a)和(b)中,甲和乙的质量相同,但乙的下落高度更高,木桩下陷更深,说明重力势能与物体所处的高度有关。因此可探究重力势能的大小与下落高度的关系。
【小问3详解】
[1] 图(a)和(c)中,甲和丙的下落高度相同,但丙的质量更大(),木桩下陷更深,说明质量越大,重力势能越大。
[2] 实验表明,物体被举得越高,其重力势能越大,因此处于高处的重物具有较大的重力势能。
[3] 物体下落过程中,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能,若砸中行人或物品会造成严重伤害。
7. 如图(a)所示,过山车从点出发,先后经过、、、点,运动过程中空气阻力忽略不计。图(b)是过山车在、、、点的动能和重力势能大小的示意图。
(1)过山车先后经过、、、点时,其在_______点时重力势能最大;
(2)判断过山车经过点和点时速度的大小:_______(选“A 大于”“B 等于”或“C 小于”);
(3)写出过山车经过点和点时的机械能大小关系及判断理由,并推测造成其机械能变化的可能原因:___________。
【答案】(1)B (2)A
(3)B点机械能大于点机械能;理由:机械能等于动能与重力势能之和,由图(b)可知点动能和重力势能的总和大于点动能和重力势能的总和;变化原因:过山车运动过程中克服轨道摩擦做功,部分机械能转化为内能,机械能逐渐减小
【解析】
【小问1详解】
图(b)直接给出了各点重力势能的大小,重力势能的柱状图在点最高,因此点重力势能最大。
【小问2详解】
质量不变时,动能越大,物体速度越大。、都位于水平轨道,重力势能相同;由图(b)可知点动能大于点动能,因此大于,故选A。
【小问3详解】
略
二、学科综合
8. 羊角锤主要有拔钉和敲击两种用途。
(1)如图所示,小明用羊角锤将钉子匀速向上拔出了2 cm,钉子对羊角锤竖直向下的阻力大小为180 N。
①使用羊角锤拔钉时,其可看作一个点为支点的____(选填“A 省力”或“B 费力”)杠杆;
②小明对羊角锤点处施加的动力最小为____,请在图中羊角锤点处,用力的示意图画出这个最小动力;____
③求出此过程中,克服阻力所做的功;____
(2)使用羊角锤敲钉时,保持其锤头平击钉帽,若羊角锤对钉帽的作用力大小为120 N,钉子垂直进入墙面,锤头、钉帽的表面积及钉尖的面积如表所示,求敲钉时墙面受到的压强。
锤头的表面积
钉帽的表面积
钉尖的面积
【答案】(1) ①. A ②. 27 ③. ④.
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]拔钉时羊角锤以O为支点,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,因此属于省力杠杆,故选A。
[2][3]作图:作用点在A点,方向垂直OA向左上方,标注,据此作图。
根据杠杆平衡条件,动力臂最大等于OA长度时,动力最小。
小明对羊角锤点处施加的最小动力
[4]已知
克服阻力做功
【小问2详解】
钉尖面积
墙面受到的压力等于羊角锤的作用力
敲钉时墙面受到的压强
9. 小华同学做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,他用质量为mA和mB的水做实验,并根据测量数据,分别描绘出水的温度随加热时间变化的关系图像,如图所示。假设实验过程中水的质量保持不变,且相等时间内水吸收的热量相同。
(1)小华实验中,水的沸点为________________℃;
(2)由图像可知,两次水的质量mA_________________ mB,请写出分析过程________________________。
【答案】(1)100 (2) ①. 小于 ②. 在同样的加热条件下,质量越大的水,升温越慢;从图中可以看到的升温过程比慢,说明的质量更大,即小于
【解析】
【小问1详解】
水沸腾时的特点是持续吸热、温度保持不变,这个不变的温度就是水的沸点,从图像中水平段对应的温度可直接读出沸点为100℃。
【小问2详解】
略
10. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。根据这个原理,晓风利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体重力的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为,重力为1.96N,将未知重力的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为0.05m。(g=9.8N/kg)求:
(1)图甲中玻璃杯底面所受水的压强和压力;
(2)铁块的重力G;
(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为0.02m,求待测液体的密度。
【答案】(1),3.92N
(2)1.96N (3)
【解析】
【小问1详解】
玻璃杯底面所受水的压强
由可得,玻璃杯底面所受水的压力
【小问2详解】
图甲中玻璃杯和铁块整体漂浮,所以受到的浮力等于总重力,即
根据浮力产生的原因可知,玻璃杯受到的浮力为
则铁块的重力
【小问3详解】
空玻璃杯在待测液体中漂浮,所受浮力
排开液体的体积
由可得,待测液体的密度
11. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(每个钩码重lN)。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态;
(2)实验时,使杠杆在______位置平衡,主要是为了便于测量______大小,因此他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边,但是杠杆仍然不能水平平衡,接下来他应该______;
(3)杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,作为动力F1,B点处挂上1个钩码,作为阻力F2,杠杆恰好在水平位置平衡,如图乙所示,分别测量出两个力的力臂l1和l2,计算后发现:F1l1=F2l2,便得出杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2。但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是______;
(4)接着,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计的拉力是______N.以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码重力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1l1总是大于F2 l 2,其原因主要是受______的影响;
(5)小明又把弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是______。
A.B.C.D.
【答案】 ①. 平衡 ②. 水平 ③. 力臂 ④. 把左端的平衡螺母往右调 ⑤. 没有经过多次测量就得出结论,实验没有普遍性 ⑥. 3.3 ⑦. 杠杆重力 ⑧. B
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
(2)[2][3]在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂。
[4]他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边,但是杠杆仍然不能水平平衡,接下来他应该把左端的平衡螺母往右调。
(3)[5]小明仅凭一测量就得出杠杆平衡条件,这种实验处理方法是不完善的,因为实验次数过少,会导致实验结论具有偶然性,应该改变动力或阻力的方向进行多次测量,寻找普遍规律,以避免偶然性。
(4)[6]由图可知,弹簧测力计的刻度值为0.1N,指针在3N以下三格处,示数为3.3N。
[7]用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
(5)[8]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,故ACD不符合题意, B符合题意。
故选B。
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