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山东省烟台市莱州市2019-2020学年八年级下学期期末物理试题
展开这是一份山东省烟台市莱州市2019-2020学年八年级下学期期末物理试题,共22页。试卷主要包含了3NB,【答案】BCD,【答案】A,【答案】D,【答案】B等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年山东省烟台市莱州市八年级(下)期末物理试卷
1. 小明同学对八年级下册物理课本所受重力的估计最接近实际的是( )
A. 0.3N B. 3N C. 30N D. 300N
2. 使用弹簧测力计时,下面几种说法中正确的是( )
A. 弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
B. 使用前必须检查指针是否指在零点上
C. 使用中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D. 使用时,必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
3. 乐乐同学随父亲去看杂技表演,如图所示,是他看到杂技员小强将小丽高高举起时的情景,下列说法中正确的是( )
A. 小丽受到的重力与小强对小丽的支持力是一对平衡力
B. 小强受到的重力与地面对小强的支持力是一对平衡力
C. 小丽对小强的压力与小强对小丽的支持力是一对平衡力
D. 小强受到的重力与地面对小强的支持力是一对相互作用力
4. 高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为pA、pB.关于它们的大小关系,正确的是( )
A. FA
C. FA>FB pA>pB D. FA=FB pA
A. 一样大 B. 甲最大 C. 乙最大 D. 丙最大
6. 如图所示的实例中,与大气压无关的是( )
A. 洗手池下的回水管
B. 用注射器吸取药液
C. _吸盘挂物钩吸在墙上
D. 覆杯实验
7. 我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止安全事故的发生,站台的安全线距离由原来的1m变为2m.关于列车与乘客间空气流速及压强的变化,判断正确的是( )
A. 空气流速变大,压强变小 B. 空气流速变大,压强变大
C. 空气流速变小,压强变大 D. 空气流速变小,压强变小
8. 下列四个情境中,受到的浮力增大的物体是( )
A. 从深水走向海岸的游泳者 B. 从长江驶入大海的货轮
C. 海面下正在下沉的潜艇 D. 在码头装载货物的轮船
9. 如图所示,利用弹簧测力计将处于容器底部的物块缓慢上提。在物块从开始上提到离开水面的过程中,如图能正确表示弹簧测力计的示数F与物块底部离容器底部的高h的关系的是( )
A.
B.
C.
D.
10. 下列关于功的说法正确的是( )
A. 小明用力推桌子而未推动时,推力对桌子做了功
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. 用手从地面竖直提起水桶,手向上的拉力对水桶做了功
11. 甲比乙高,如果举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则( )
A. 甲的功率较大
B. 乙的功率较大
C. 甲、乙的功率相等
D. 无法确定
12. 物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是( )
A. F1=F2;P1>P2 B. F1=F2;P1
13. 工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是( )
A. 运送过程中拉力的大小是桶和砂石重力的一半
B. 装置中的定滑轮相当于一个省力杠杆
C. 绳子自由端下拉1m,桶上升2m
D. 质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石
14. 如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N,对此过程,下列结果中正确的是( )
A. 有用功为1000J B. 总功为1600J C. 额外功为200J D. 机械效率为60%
15. 如图所示是一种游戏,叫蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时的位置,c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者由跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 游戏者的动能一直在增加
B. 游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C. 游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能
D. 游戏者到c点时,他的势能为零
16. 炮弹离开炮膛后仍能在空中继续飞行,是因为炮弹具有______ ,炮弹飞行速度越来越小,是因为受到______ 的缘故,最后落回地面,是因为受到______ 的缘故.
17. 长颈鹿是地球陆地上目前个子最高的动物,因此它的血压也是在动物中最高的。成年的长颈鹿平均身高可达4.3m,它的质量可达2t,长颈鹿一只脚掌的着地面积为250cm2则长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力是______N,压强是______Pa;若长颈鹿的血液密度为1.05×103kg/m3,当它的心脏收缩时,需把血液压到比心脏高3m的头部,则长颈鹿心脏收缩时,需产生的压强至少是______Pa(收缩压是指心脏收缩时产生的压强,计算时不考虑大气压,g取10N/kg)。
18. 某航模兴趣小组操控一架重20N的小型无人机(如图),让其在5s内匀速下降10m,该过程中重力做功的功率是______W;机翼上方的空气流速______(选填“大于”、“小于”或“等于”)下方的空气流速。当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为______N。
19. 在物理实践活动中,小明设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,重物被提升。装置中的滑轮B______(选填“能”或“不能”)改变力的大小。在使重物上升的过程中,请指出该装置的一个主要优点:______,该装置使用带来的一个不利影响:______。
20. 会荡秋千的人,不用别人帮助,就能把秋千荡得很高。做法是:当人从高处向下摆动时,身体由直立变为下蹲,此过程是通过改变______的方法,将更多的重力势能转化为______能;而从最低点向上摆时,用力下蹬将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,增加了______能。如此循环往复,能量越积越多,秋千就越荡越高。
21. 如图,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l2是力F2的力臂,在图中画出F1的力臂和阻力F2。
22. 过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话,那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律,实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果那感觉真是妙不可言。
在刚开始时,过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的,但在第一次下行后就再也没有任何装置为它提供动力了,事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能,即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的。重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量,它是由于物体和地球的引力相互作用而产生的。对过山车来说,它的重力势能在它爬升到“山丘”的顶峰时最大。当过山车开始下降时,它的重力势能就不断地减少,但能量不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量。不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能。
如图所示,过山车最后一节小车厢是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物,最后节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快,下降的感受最为强烈。这是由于过山车中部的重心最高时,重力势能最大,而当尾部到达最高点时,重心位置已经不在最高位置,已经有一部分重力势能转化为动能了。这样,乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点,从而就会产生一种要被抛离的感觉,因为重心正在加速向下运动。尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的,否则在到达顶峰附近时,小车厢就可能脱轨飞出去。中前部的车厢情况就不同了,过山车的重心在“身后”,在短时间内,它虽然处在下降的状态,但是它要“等待”重心越过高点。
阅读短文,回答下列问题:
(1)对过山车来说,在上升阶段,它的重力势能______(填“增加”、“减少”或“不变”),当它爬升到“山丘”的顶峰时最______(选填“大”或“小”),由此可见,物体的重势能大小与______有关。
(2)过山车在轨道的最低处,运动最快,动能最大,说明物体动能大小同______有关。
(3)在过山车运行起来后,坐在过山车不同位置的乘客,通过某一竖直回环的最高点时速度不同。若你是一个不善于冒险的尝试者,为减少乘坐过山车时的刺激,你不会选择乘坐在过山车的______(选填“车前部”、“车中部”、“车尾部”)位置。
(4)设计师所设计的过山车轨道中,后面的小山丘总会比开始的略矮一点,过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低。这样设计的原因是什么?
23. 在探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图甲、乙所示。请你指出______组同学选择的器材更加合理,你选择的原因是:______。
(2)丙组同学经过思考后,又改进设计的实验如图丙所示。实验中选择小卡片的目的是______(填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力;探究F1、F2两个力大小关系时,通过观察______即可。
(3)丙组实验中保持F1与F2相等后,进行如下操作:旋转小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足的条件之一是______。
(4)丙组同学想要研究一对平衡力是否需要满足是“作用在同一物体上的两个力”这一条件,请你帮助他们设计实验操作步骤,并试着说明会出现的实验现象。
24. 小明同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体物块,当圆柱体物块下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到刚好与溢水杯底接触为止,用小桶收集溢出的水,如图甲所示:
(1)根据甲图可知,圆柱体物块的质量______kg(g取10N/kg);
(2)分析甲图中实验数据可知,圆柱体的体积是______m3;
(3)比较(c)(d)两图可得出:当圆柱体浸没在水中时,所受浮力不随______改变;通过测量会得到图(d)中小桶内的水重______N。
(4)小明完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出图乙所示的弹簧测力计拉力F随物体下降高度h变化的图象,那么物体浸没在这种液体中受到的浮力F浮=______N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟______有关。
(5)综合分析计算上述实验数据可知,换用的另一种液体的密度大小为______kg/m3。
25. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
如图1所示,小梦和小阳利用铁架台、刻度均匀的杠杆、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0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左侧的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。实验中每次使杠杆在水平位置平衡,其目的是______。
(2)如图1乙所示,在支点左侧挂3个钩码,若右侧用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计的示数应为______N.保持弹簧测力计悬挂点不变,使其拉力方向沿右下方,仍使杠杆水平平衡,则弹簧测力计示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小阳实验中思考:如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?通过实验你得到的判断是:______(选填“影响”或“不影响”),请分析这一现象的原因。
(4)如图2所示,小阳使用手机自拍杆拍照时,自拍杆伸得越长,手握杆的力越______(选填“大”或“小”),此时自拍杆是______(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。
26. 体积为1.0×10−3m3的正方体木块,投入如图所示的装有水的容器中,静止后露出水面的高度为5×10−2m,容器的底面积为0.04m2.(g=10N/kg)求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的重力;
(3)投入木块后,容器底增加的压强。
(4)若将此木块投入某液体中,露出液面高度为2cm,则这种液体的密度是多少?
27. 工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。
(1)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率是多少?
(2)若某次运送建材的质量为50kg,则滑轮组的机械效率是多少?
(3)当滑轮组的机械效率为60%时,求运送建材的重力是多大?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:八年级下册物理课本质量约300g,即0.3kg,故所受重力约:G=mg=0.3N×10N/kg=3N。
故ACD错误;B正确。
故选:B。
首先要对物体的质量有大致的了解,再根据G=mg,可估算物体的重力。
此题考查对生活中常见物体重力的估测,结合重力与质量的关系,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】BCD
【解析】解:
A、使用时,弹簧可测任何方向的力,只要拉力方向与弹簧伸长方向一致就可以,故A错;
B、使用前指针校零是一项必须的工作,故B正确;
C、弹簧、指针与外壳摩擦会影响测量的结果,应尽量避免,故C正确;
D、超过弹簧测力计量程的力是不能准确测出的,而且还会损坏测力计,故D正确。
故选:BCD。
弹簧测力计是常用的力学测量仪器,这有自己特有的使用规则,对照使用规则我们可判断各选项的说法是否符合要求。
弹簧测力计作为力学中最常用的测量工具之一,我们应该熟知它的使用规则,并能熟练运用它测量力的大小,这是我们应该掌握的一项基本技能。
3.【答案】A
【解析】A、小丽受到的重力与小强对小丽的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、小强受到的重力与地面对小强的支持力大小并不相等,不是一对平衡力,因为地面对小强的支持力等于两人的重力之和,故B错误;
C、小丽对小强的压力与小强对小丽的支持力,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、由B的分析可知,小强受到的重力与地面对小强的支持力大小并不相等,所以也不是一对相互作用力,故D错误.
故选A.
根据二力平衡的条件进行解答,即:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,缺一不可.
本题考查了平衡力的辨别,要注意平衡力和相互作用力都是大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但是平衡力作用在一个物体上,相互作用力作用在两个物体上.
4.【答案】B
【解析】解:
从图中可以看出,VA>VB,而A和B的材料相同,即密度相同,根据公式G=mg=ρVg可知,GA>GB,
而物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,所以FA>FB。
A和B的密度相同,g是常量,而A和B的高度相同,根据公式p=ρgh可知,它们对地面的压强相等,即pA=pB。
故选:B。
物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力。首先判断实心长方体A和B的体积关系,然后利用公式G=mg=ρVg判断A和B的重力的关系,再根据F与G之间的关系分析。
A和B的形状规则,它们的高度,材料相同,它们对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,所以可以用公式p=ρgh进行分析,然后进行比较。
本题考查了重力、压力和压强的计算,放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,以及对于形状规则的固体,计算固体对水平桌面的压强,可以利用公式p=ρgh计算。
5.【答案】D
【解析】解:(1)∵它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,
∴三种液体体积:V甲>V乙>V丙;-------①
(2)∵容器对桌面的压强相等,容器底面积相同
∴桌面受压力相等,而F=G,三个容器质量相同(容器重相同)
∴三种液体重相同(质量相同)-------②
由①②根据密度公式ρ=mV可知:ρ甲<ρ乙<ρ丙;
(3)∵液面在同一水平面上,h相同
∴由液体压强公式p=ρgh可知:p甲 故选:D。
由底面积相同、容器对桌面的压强相等,可知压力相同,又因为容器质量相同(容器重相同),所以可知容器里面三种液体重相同(质量相同);由题知,容器内液面在同一水平面上,可以得出三种液体的体积关系,从而得出液体密度关系,又知道h相同,据液体压强公式求解。
灵活运用固体压强公式p=Fs和液体压强公式p=ρgh,利用控制变量法进行定性分析。
6.【答案】A
【解析】解:
A、洗手池下的回水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,利用了连通器原理,故A符合题意;
B、注射器吸取药水时,将针口插入药时后,向外拔活塞,使管内的气体体积增大,气压减小,药水就被管外的大气压压进管内,故B不符合题意;
C、用吸盘挂钩挂物品,吸盘在大气压力的作用下吸在墙上,与大气压有关,故C不符合题意;
D、水杯倒置水没流出是因为大气压强对纸片有一个向上的支持力,从而托住水,使水不流出,与大气压有关,故D不符合题意。
故选:A。
大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
此题是关于大气压与物体压强的应用问题,用大气压及压强的知识解决实际问题,解题时应注意审题,选与大气压无关的,不是选与大气压有关的。
7.【答案】A
【解析】解:为了有效避免安全事故的发生,防止由于车道压强小,造成人被卷入车道中,所以站台的安全线距离由原来的1m变为2m.主要原因就是空气流速变大,压强变小。
故选:A。
本题目考查流速压强与流速的关系,根据所学知识将物理与实际相结合。流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大。当车道处压强小的时候人才被卷入车道中,而压强小是由于空气流速大造成的。
本题目考查的就是关于空气压强与空气流速的关系,看学生能否结合实际情况将物理知识用于实际生活中。
8.【答案】D
【解析】解:A、从深水处走向海岸沙滩的游泳者,排开水的体积逐渐变小,据F浮=ρgV排可知人受到的浮力变小,故A不符合题意;
B、从长江驶入大海的轮船,始终漂浮,浮力等于自身重力,浮力不变,故B不符合题意.
C、海面下正在下沉的潜水艇,排开水的体积不变,所受浮力不变,故C不符合题意.
D、在码头装载货物的轮船,漂浮在水面上,F浮=G,自身重力越来越大,受到水的浮力越来越大,故D符合题意.
故选D.
根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知,影响浮力大小的因素有液体密度和物体排开液体的体积,据此分析A、C正误;
根据漂浮条件F浮=G分析B、D的正误.
本题考查浮力的影响因素和物体的沉浮条件(物体漂浮或悬浮时浮力等于自身重力),利用阿基米德原理分析时要同时考虑液体密度和物体排开液体的体积两个因素.
9.【答案】B
【解析】解:(1)物块从容器底部到露出水面之前,
F浮=ρ水V排g,物块排开水的体积不变,
物块受到的浮力不变;
又因为F浮=G−F,物块重G不变,
所以弹簧测力计测力计示数F不变;
(2)物块从上表面露出水面到下表面离开水面,
由F浮′=ρ水V排′g,物块排开水的体积变小,
物块受到的浮力变小;
又因为F浮′=G−F′,物块重G不变,
所以弹簧测力计测力计示数F变大;
所以在物块从容器底提到离开水面的过程中,弹簧测力计的示数先不变、后变大。
故选:B。
分两个过程分析:
(1)物块从容器底部到露出水面之前,物块排开水的体积不变,根据阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g分析物块受到的浮力的大小变化,再根据F浮=G−F可得弹簧测力计示数F的变化情况;
(2)物块从上表面露出水面到下表面离开水面,物块排开水的体积变小,根据阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g分析物块受到的浮力的大小变化,再根据F浮=G−F可得弹簧测力计示数F的变化情况。
本题找出两个阶段排开水的体积变化是突破口,利用好阿基米德原理和称重法测浮力是本题的关键。
10.【答案】D
【解析】解:A、用力推桌子未推动时,只有力没有距离,故推力对桌子没有做功;故A错误;
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;
C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误;
D、用手从地面竖直提起水桶,水桶在拉力的方向上通过了距离,所以手向上的拉力对水桶做了功;故D正确。
故选:D。
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(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
本题考查做功的条件及电流做功的实质,要熟练掌握三种情况下不做功。
11.【答案】A
【解析】解:两人举起杠铃的质量相同,则两杠铃的重力相同,
甲比乙高,则举起的高度:h甲>h乙,
由W=Gh可知,举起杠铃做的功:W甲>W乙,
因为举起杠铃用的时间相同,所以根据P=Wt可知,两人做功的功率:P甲>P乙,
故A正确,BCD错误。
故选:A。
由题知甲比乙高,举起相同的杠铃时,举起的高度较高,根据W=Gh分析做功大小,又知道所用时间相同,再利用P=Wt比较功率大小。
本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用,能分析出高个运动员举起的高度较高是本题的突破口。
12.【答案】B
【解析】解:由图甲可知,物体作匀速直线运动,速度大小为v甲=s甲t甲=4m2s=2m/s;
由图乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v乙=4m/s;
因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力没变,故受到的水平推力为F1=F2;
已知v甲
此题考查了学生对图像的分析能力,能从图像中得出相关的信息,然后结合功和功率的计算公式进行计算求解,是中考的热点考题。
13.【答案】D
【解析】解:A、不计动滑轮重,运送过程中拉力的大小是桶和砂石重力的一半,故A错误;
B、定滑轮是等臂杠杆,不省力,故B错误;
C、由图可知,n=2,根据s=nh可知,h=sn=1m2=0.5m,故C错误;
D、工人向下拉绳子时,绳子会对人施加向上的拉力,为避免人被绳子拉上去,
所以人提供的最大拉力F最大=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N;
不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重G最大=2F最大=2×650N=1300N,
则提升物体的最大质量:m最大=G最大g=1300N10N/kg=130kg,故D正确。
故选:D。
(1)用动滑轮提升物体能省一半的力,是在理想状态下考虑的,动滑轮的动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离。
(2)定滑轮是等臂杠杆,不省力;
(3)根据s=nh分析解答;
(4)工人提供的最大拉力等于自身重力;利用该滑轮组能提起的最大物重G最大=2F最大,利用G=mg求提升最大质量。
本题考查了动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点,本题关键是知道:工人提供的最大拉力等于自身重力。
14.【答案】C
【解析】解:
A、小明对物体做的有用功:W有用=Gh=400N×2m=800J,故A错;
B、拉力F做的总功:W总=Fs=250N×4m=1000J,故B错;
C、额外功:W额=W总−W有用=1000J−800J=200J,故C正确;
D、斜面的机械效率:
η=W有用W总=800J1000J×100%=80%,故D错。
故选:C。
(1)利用W=Gh求小明对物体做的有用功;
(2)利用W=Fs求拉力F做的总功;
(3)拉力做的额外功等于总功减去有用功;
(4)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算,属于基础题目。
15.【答案】C
【解析】解:A、在到达a点之间,游戏者的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;在到达a,c点之间的某一点,重力等于弹力之后,动能才会减小,故整个过程中,动能是先增加后减小,故A说法错误;
B、从跳台至a点的过程中,减小的重力势能全部转化为动能;从a点至c点的过程,弹力逐渐增大,当重力与弹力相等以后减少的重力势能全部转化为弹性势能;故B错误;
C、游戏者通过a点后,绳子逐渐被拉长,具有弹性势能,故C说法正确;
D、游戏者到达c点时由于还具有一定的高度,所以势能不为零,故D说法错误。
故选:C。
该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化,其中弹性势能的变化,关键看弹性形变的大小,形变越大,弹性势能越大。
16.【答案】惯性;阻力;重力
【解析】解:炮弹射出炮堂后由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会在空中能够继续飞行;
炮弹飞行速度越来越小,是因为受到空气阻力的缘故;
因为炮弹在飞行中受到重力作用,所以炮弹在飞行的过程中不断改变方向而做曲线运动,最后落回地面.
故答案为:惯性;阻力;重力.
根据惯性的概念、力的作用效果和重力的方向进行分析,即物体都有保持原来运动状态的性质称之为惯性,力是改变物体运动状态的原因,重力的方向总是竖直向下的.
知道物体由于惯性会保持原来的运动状态,知道力是改变物体运动状态的原因,知道重力的方向总是竖直向下的,是解答此题的关键,此题难度不大,属于基础题.
17.【答案】2×104 2×105 3.15×104
【解析】解:(1)长颈鹿的质量可达2t,长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力:
F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
(2)对水平地面的压强:
p=FS=2×104N4×250×10−4m2=2×105Pa;
(3)长颈鹿的血液密度为1.05×103kg/m3,当它的心脏收缩时,需把血液压到比心脏高3m的头部,需产生的压强至少为:
p′=ρgh=1.05×103kg/m3×10N/kg×3m=3.15×104Pa。
故答案为:2×104;2×105;3.15×104。
(1)长颈鹿站立时,对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出重力大小,从而得出对水平地面产生的压力;
(2)根据p=FS求出对水平地面的压强;
(2)当它的心脏收缩时,知道血液的密度和上升的高度,根据液体压强公式p=ρgh求产生的压强值。
本题考查了压力、固体压强和液体压强的计算,关键是知道长颈鹿站立时受力面积为四只脚的面积,计算过程还要注意单位的换算。
18.【答案】40 大于 20
【解析】
【分析】
本题考查了重力公式、功的公式和功率公式的应用,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,关键是各种公式的灵活运用。
【解答】
无人机自身重力做功为:W=Gh=20N×10m=200J;
无人机自身重力的功率:P=Wt=200J5s=40W。
由于机翼上凸下平,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。
该飞机静止在水平地面上时,受到的重力和支持力是一对平衡力,故F支=G=20N。
故答案为:40;大于;20。
19.【答案】不能 可以省力 不能省距离,效率不高
【解析】解:(1)A、B都是定滑轮,使用时不能省力,也不能省距离;
(3)轮轴(省力杠杆)和定滑轮共同组合的好处是既可以省力,又可以改变力的方向;弊端时不能省距离,效率不高。
故答案为:不能;可以省力;不能省距离,效率不高。
(1)定滑轮是等臂杠杆,使用时既不省力,也不费力,但可以改变力的方向;
(2)结合省力杠杆和定滑轮的优缺点可知两个杠杆组合起来使用的优缺点。
本题考查了简单机械的相关知识,属于基础知识的考查,相对比较简单。
20.【答案】重心高度 动 机械(重力势)
【解析】解:
由题意可知,当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程是通过降低重心高度,可以获得更大的速度,将更多的重力势能转化为动能;
而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,此时高度增加,重力势能增大,从而增加了机械(重力势)能。
故答案为:重心高度;动;机械(重力势)。
动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。动能与势能统称为机械能。
本题主要考查了荡秋千过程中势能与动能之间的转化,了解各自的影响因素是判断的关键。
21.【答案】解:(1)做力F1的反向延长线,过支点O做力F1作用线的垂线段l1,则线段l1为力F1的力臂;
(2)过力臂L2的右端,作垂直于L2的直线,与杠杆OA的交点为力F2的作用点B,方向斜向左上方,如图所示:
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,作图时把握住力和力臂的垂直关系即可做出阻力。
本题考查了力和力臂的作法。当杠杆平衡时,动力和阻力对杠杆的影响是:使杠杆的运动趋势是相反的。
22.【答案】增加 大 被举高的高度 运动的速度 车尾部
【解析】解:(1)过山车上升阶段,其质量不变,高度增加,所以重力势能增加;
当它爬升到“山丘”的顶峰时最大,高度最高,重力势能最大,由此可见,物体的重势能大小与被举高的高度有关。
(2)动能的大小与物体运动的速度和质量有关,所以过山车在轨道的最低处,运动最快,动能最大;
(3)在过山车运行起来以后,坐在过山车不同位置的乘客,通过某一竖直回环的最高点时,由于车尾部所经过的圆环周长最长,所以乘坐在车尾部通过时速度最大;
(4)山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低。
故答案为:(1)增加;大;被举高的高度;(2)运动的速度;(3)车尾部;(4)过山车的车轮与轨道的摩擦产生热量,从而损耗了少量的机械能。
(1)重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度。质量一定,所处的位置越高,重力势能越大。
(2)动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度。质量一定,速度越大,动能越大。
(3)车尾部所经过的圆环长度大于车头和车中部所经过的圆环长度;
(4)改变物体内能的方式时做功和热传递;克服摩擦做功,机械能转化为内能。
本题考查借用过山车考查动能和势能的大小变化,解答此题的关键是知道影响动能和势能的因素。
23.【答案】乙 摩擦力较小可以忽略 不考虑 两边钩码的个数 两个力必须作用在同一条直线上
【解析】解:(1)甲图中的是木块,它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦,而乙图中的是小车,它与桌面之间是滚动摩擦,其摩擦力较小可以忽略,实验更准确些;
(2)由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以其重力可以不考虑;探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数和小卡片的运动状态;
(3)保持F1与F2相等,用手将小卡片旋转一个角度,松手后,小卡片将不能在此位置平衡,说明探究二力平衡时,两个力必须满足的条件之一是“两个力必须作用在同一条直线上”;
(4)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上”才能使物体保持平衡,需要有两个物体,可以在上面步骤的基础上,将小卡片剪为两半,这样卡片成了两个物体,看到的现象是小卡片不能保持静止。这说明:只有当两个力作用在同一物体上,才能使物体保持平衡。
故答案为:(1)乙;摩擦力较小可以忽略;
(2)不考虑;两边钩码的个数;
(3)两个力必须作用在同一条直线上;
(4)在上面步骤的基础上,将小卡片剪为两半,看到的现象是小卡片不能保持静止。这说明:只有当两个力作用在同一物体上,才能使物体保持平衡。
(1)在研究二力平衡条件时,要排除其它力(如摩擦力)的干扰;
(2)在探究二力平衡条件实验中,用到了小卡片,是因为小卡片的质量很小,其重力远小于卡片受到的拉力,重力可以忽略;根据小卡片的运动情况,可判断小卡片是否受平衡力的作用;
(3)(4)掌握二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化。
此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤,此题考查较为全面,是中考题目的典型。
24.【答案】0.65×10−4 深度 5 4 液体密度 0.8×103
【解析】解:
(1)由a图知,G=6N;根据G=mg可得,圆柱体的质量m=Gg=6N10N/kg=0.6kg;
(2)由a、c两图可知,圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=G−F=6N−1N=5N;
由F浮=ρ水gV排可得,圆柱体体积V=V排=F浮ρ水g=5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10−4m3;
(3)由c、d两图可知,圆柱体完全浸没,下沉过程中,测力计的示数不变,浮力大小不变,即物体所受浮力不随深度改变;
通过测量会得到图(d)中小桶内的水的重力G排=F浮=5N,
(4)由图乙知,物体完全浸没在液体中时测力计的示数为2N,
则物体浸没在这种液体中受到的浮力:F浮′=G−F′=6N−2N=4N;
由实验知,浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟液体的密度有关;
(5)由F浮=ρ液gV排可得,另一种液体的密度ρ液=F浮′V排g=4N5×10−4m3×10N/kg=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)0.6;(2)5×10−4;(3)深度;5;(4)4;液体密度;(5)0.8×103。
(1)根据图a得出圆柱体的重力大小,然后根据公式G=mg求出圆柱体的质量;
(2)由图c及a根据F浮=G−F得出所受浮力的大小,运用公式F浮=ρ液gV排求出物体的体积;
(3)根据浮力大小与排开液体体积的关系得出结论;通过测量会得到图(d)中小桶内的水重;
(4)根据物体完全浸没时测力计的示数及其重力求出浮力;
(5)根据(2)中求出的浮力,然后根据(5)中的浮力,运用公式F浮=ρ液gV排求出液体的密度。
此题是探究影响浮力大小的因素实验,考查了学生分析图象和数据的能力,注意分析问题过程中控制变量法的应用,同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式,做到灵活应用。
25.【答案】左 便于测量力臂 1 变大 不影响 大 费力
【解析】解:(1)杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将左端平衡螺母向左调节;实验中每次使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于测量力臂;
(2)若杠杆上每格的长度L,弹簧测力计竖直方向拉杠杆,使其水平平衡,根据平衡条件得,
3×0.5N×2L=F×3L,
则F=1N;
保持弹簧测力计悬挂点不变,使其拉力方向斜向右下方,仍使杠杆水平平衡,此时弹簧拉力不再垂直于杠杆,则力臂大小变短,弹簧测力计拉力变大;
(3)杠杆在O点还受到一个向上的力,这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点,力臂为零,这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。
(4)“自拍杆”在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力但可以省距离,小明使用手机自拍杆拍照时,自拍杆伸得越长,手握杆的力越大。
故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)1;变大;(3)不影响;作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡;(4)大;费力。
(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,将平衡螺母向左移动;实验中每次使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于测量力臂;
(2)利用杠杆的平衡条件去计算;拉力不垂直与杠杆时,力臂长度减小,根据平衡条件判断拉力的变化;
(3)过支点的力,力臂为零。
(4)判断杠杆的类型可根据生活经验结合动力臂与阻力臂的大小关系来判断。
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究。
26.【答案】解:(1)木块的边长:
a=31×10−3m3=0.1m,
木块排开水的体积:
V排=a2(a−h1)=(0.1m)2×(0.1m−0.05m)=5×10−4m3,
木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10−4m3=5N;
(2)木块的重力G=F浮=5N;
(3)水面上升高度:
h2=V排S=5×10−4m30.04m2=1.25×10−2m,
增加的压强:
p=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10−2m=125Pa;
(4)露出液面高度为h3=4cm,木块排开液体的体积:
V排′=a2(a−h3)=(0.1m)2×(0.1m−0.02m)=8×10−4m3,
∵木块漂浮:
∴F浮′=G,
即:ρ液gV排′=G,
ρ液=GgV排=5N10N/kg×8×10−4m3=0.625×103kg/m3。
答:(1)木块受到的浮力为5N;
(2)木块的重力为5N;
(3)投入木块后,容器底增加的压强为125Pa;
(4)这种液体的密度0.625×103kg/m3。
【解析】(1)知道正方体木块的体积可求木块的边长,进而求出木块排开水的体积,根据阿基米德原理求木块受到的浮力;
(2)木块漂浮时受到的浮力等于自身的重力;
(3)求出木块排开水的体积,可求水面上升的高度,利用压强公式求液体对容器底增加的压强;
(4)求出木块排开液体的体积,由于木块漂浮,F浮′=G,即ρ液gV排′=G,据此求出液体密度大小。
本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式、物体的漂浮条件的掌握和运用,灵活运用体积公式是本题的关键。
27.【答案】解:
(1)由甲图可知n=2,则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m,
拉力做的功:W总=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P=W总t=4800J60s=80W;
(2)由乙图象可知,当重物G1=400N时,η1=50%,
由η=W有W总=GhFs=GhF2h=G2F=50%可得此时拉力:
F1=G12×50%=400N2×50%=400N;
滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,
因为拉力F=12(G+G轮),
所以动滑轮的重力:G轮=2F1−G1=2×400N−400N=400N;
建材的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
送建材的质量为50kg,则滑轮组的机械效率为:η1=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动=500N500N+400N×100%≈55.6%
(3)η2=60%时,滑轮组的机械效率η=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动,
据此可知提升物体重力为:G′=ηG动1−η=60%×400N1−60%=600N。
答:
(1)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率为80W;
(2)若某次运送建材的质量为50kg,则滑轮组的机械效率为55.6%
(3)当滑轮组的机械效率为60%时,求运送建材的重力为600N。
【解析】(1)由甲图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的功,再利用P=Wt求拉力的功率;
(2)由乙图象可知,当重物G1=400N时,η1=50%,η=W有W总=GhFs=GhF2h=G2F=50%据此求出拉力,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,然后根据因为拉力F=12(G+G轮)求出动滑轮的重力,知道建材的质量,利用G=mg求其重力;根据η=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动求出滑轮组的机械效率;
(3)当η2=60%时,滑轮组的机械效率η=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动,据此求提升物体重力。
本题考查了重力、功、功率、滑轮组的机械效率的计算,关键是滑轮组绳子有效股数的确定,利用好机械效率的两个推导公式:η=W有W总=GhFs=GhF2h=G2F、η=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动。
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