河北省保定市高碑店市2022-2023学年八年级下期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年河北省保定市高碑店市八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共17小题,共34.0分)
1. 下列哪个物理量的单位是以科学家焦耳的名字命名的( )
A. 力 B. 压强 C. 功率 D. 功
2. 把金属块挂在弹簧测力计下,当金属块静止时,弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计只能测量竖直方向力的大小
B. 此弹簧测力计的量程为0~5N
C. 此弹簧测力计的分度值为0.1N
D. 金属块所受重力为4.4N
3. 关于重力,下列说法正确的是( )
A. 宇航员从地球到达月球表面,其所受重力大小不变
B. 物体的重心一定在该物体上
C. 重力的方向始终竖直向下
D. 物体所受的重力大小与质量无关
4. 如图所示是北京冬奥会冰壶比赛的场景。当冰壶被推出后,在水平冰面上继续滑行时,下列说法正确的是( )
A. 冰壶受到的合力是向前的
B. 冰壶由于惯性在冰面上继续滑行
C. 冰壶受到惯性力的作用
D. 冰壶最终静止,此时其惯性为零
5. 下列实例中属于减小摩擦的是( )
A. 体操运动员在手和器械上涂上镁粉
B. 自行车轴承中加润滑油
C. 自行车把手上有花纹
D. 用力捏车闸
6. 如图所示,重为2N的苹果从树上竖直下落,若苹果在空中所受阻力为0.2N,则苹果在竖直下落过程中受到的合力大小和方向为( )
A. 2.2N竖直向上
B. 2.2N竖直向下
C. 1.8N竖直向下
D. 1.8N竖直向上
7. 如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,记录小车在不同材料的水平面上滑行的距离s如表。下列说法不正确的是( )
水平面材料
毛巾
棉布
木板
小车滑行的距离s/cm
18.3
26.8
38.2
A. 三次实验需要让同一个小车从同一个斜面的同一高度由静止滑下
B. 该实验利用了控制变量法
C. 该实验证明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢
D. 该实验可以直接证明小车不受力时,将会一直运动下去
8. 如图所示为站在沙地上的人和放在沙地上的木箱,已知人的质量为木箱质量的2倍,人与沙地的接触面积为木箱与沙地的接触面积的0.2倍,则人与木箱对沙地的压强之比为( )
A. 10:1 B. 1:10 C. 2:5 D. 5:2
9. 2020年11月10日,“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米,创造了我国载人深潜的纪录。若海水的密度为1.02×103kg/m3且不变,g取10N/kg。潜水器在下潜过程中(不计海水阻力),下列说法正确的是( )
A. 在深度10909米处,海水对潜水器只有竖直向下的压力
B. 潜水器是靠改变所受浮力的大小实现下潜的
C. 若潜水器在海水中匀速下潜,其所受重力大于浮力
D. 潜水器在1000m深处时,受到的海水的压强为1.02×107Pa
10. 如图所示是测量大气压强的实验装置,当玻璃管中水银面稳定后,测得玻璃管内外水银面的高度差是760mm。下列操作中使玻璃管内外水银面高度差一定减小的是( )
A. 向水银槽中加入适量水银
B. 使玻璃管稍微倾斜放置
C. 将该装置移到高山上
D. 将玻璃管向上移动适当距离(管口未离开槽内水银面)
11. 如图所示,是一个自制“喷雾器”,下列四种现象与其原理相同的是( )
A. 用吸管吸饮料
B. 拦河坝设计成上窄下宽
C. 在站台安全线外候车
D. 热气球升空
12. 如图所示,小明把一只苹果用力丢入水中,发现苹果在水中先向下运动,再向上运动,最终漂浮在水面上,下列说法正确的是( )
A. 苹果在水中向下运动时,受到的浮力一直增加
B. 苹果在整个运动过程中,受到的浮力方向总是竖直向上
C. 苹果的密度大于水的密度
D. 苹果漂浮时受到的浮力大于其重力
13. 小明把粗细均匀的小木棒底部缠绕一些细铜丝,制作了一只简易密度计。水平桌面上放着甲、乙两个相同的容器,容器中装有不同的液体。将简易密度计分别放入两容器中,待密度计静止时,两容器中液体的深度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲容器中液体的密度大 B. 简易密度计在乙容器中受到的浮力大
C. 甲容器底部受到的液体压强大 D. 乙容器底部受到的液体压力大
14. 如图所示,在花样滑冰双人自由滑比赛中,韩聪托着隋文静在水平冰面上滑行了2m,该过程中,隋文静距离地面的高度h1=185cm保持不变。已知隋文静的质量为38kg,韩聪的质量为62kg,身高h=170cm。则在此过程中韩聪对隋文静的托力做功为(g取10N/kg)( )
A. 0
B. 703J
C. 760J
D. 646J
15. 如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 镊子
C. 起子 D. 船桨
16. 如图所示,一只蚂蚁以大小不变的速度沿碗中虚线从A点爬到B点。此过程中下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁的重力势能增加 B. 蚂蚁的动能不变
C. 蚂蚁的机械能不变 D. 蚂蚁受平衡力作用
17. 如图所示,物块M在水平拉力F(大小未知)的作用下,在粗糙程度相同的水平直轨道上运动。物块M在AB段以2m/s的速度做匀速直线运动,在CD段以5m/s的速度做匀速直线运动。若AB=CD,下列说法正确的是( )
A. 物块M在AB段所受摩擦力大于在CD段所受摩擦力
B. 物块M在AB段所受拉力小于在CD段所受拉力
C. 拉力F在AB段做的功小于在CD段做的功
D. 拉力F在AB段的功率小于在CD段的功率
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
18. 下列物体处于平衡状态的是( )
A. 天花板上悬挂的吊灯
B. 撑杆跳高,上升到最高点时的运动员
C. 在空中匀速直线下降的跳伞运动员
D. 做圆周运动的橡皮
19. 使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动物体A,弹簧测力计的示数为200N,每个滑轮重均为10N,不计绳重和滑轮组的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 这个滑轮组中有三个定滑轮,一个动滑轮
B. 物体A受到的摩擦力为390N
C. 绳子自由端的拉力F=100N
D. 利用该滑轮组拉动物体A时,可以做到既省力又省距离
20. 如图所示,重为2N、底面积为30cm2的薄壁量杯静止在水平桌面上,量杯内盛有重为10N的水,水深8cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A. 量杯底部受到的水的压强为800Pa B. 量杯底部受到的水的压力为10N
C. 量杯对桌面的压力为12N D. 量杯对桌面的压强为4000Pa
三、填空题(本大题共5小题,共14.0分)
21. 跳板能被跳水运动员压弯,说明力可以改变物体的______ ;运动员用力向下蹬跳板后,高高跃起,这利用了物体间力的作用是______ 的。
22. 如图所示,用两根手指分别作用在铅笔的两端,使铅笔保持静止,两根手指所受压力大小______ (选填“相等”或“不相等”),两根手指指面的凹陷程度______ (选填“相同”或“不相同”),这表明压强大小与______ 有关。
23. 陕西泾阳的郑国渠是中国古代的水利工程。如图为郑国渠跨路面两侧的截面示意图。当水不流动时,路面两侧水渠的水面高度总是______ 的,其利用了______ 的原理,其中水对A点的压强______ (填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强。
24. 如图所示,人造地球卫星在大气层外绕地球运行,当人造卫星沿着椭圆轨道从远地点向近地点运动时,势能转化为______ 能,人造卫星的速度会______ (填“增大”“不变”或“减小”)。人造卫星在大气层外运行时,不受空气阻力,所以卫星的机械能______ (填“守恒”或“不守恒”)。
25. 如图所示,是充满氢气的气象探测气球,携带探空仪(体积不计)在高空测量。此时它受到______ 对它的浮力;在高空测量工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,其所受浮力______ (填“增大”“不变”或“减小”);若此气球充满氢气时的体积为50m3,其自身重为525N,空气的平均密度为1.29kg/m3,则其携带的仪器最多重______ N。(g取10N/kg)
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
26. 如图所示,一艘潜艇漂浮在水面,请画出此时潜艇受到的重力G和浮力F浮的示意图(O点为潜艇重心位置)。
27. 如图所示,杠杆在力F作用下保持静止状态,O为支点,请画出此时力F的力臂L(保留作图痕迹)。
五、实验探究题(本大题共5小题,共26.0分)
28. 如图甲所示,是小华在“探究二力平衡的条件”时的实验情景。
(1)当小卡片静止时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______ (选填“能”或“不能”)平衡。
(2)为了验证二力平衡的条件之一“两个力必须作用在同一物体上”,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是______ 。
(3)小红将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,小红发现当左、右两边同时悬挂质量相等的砝码时,木块处于静止状态。小红再把右边悬挂的砝码换成一个质量较大的砝码,发现木块仍然处于静止状态。请你帮小红分析一下,出现这种现象的原因是______ 。
29. 如图所示是小明在“研究液体内部的压强”时做的实验。
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知,在液体内部的同一深度向各个方向的压强______ 。
(2)比较A、C可知,液体内部压强的大小跟______ 有关,因此拦河大坝要设计成______ (选填“上窄下宽”“上宽下窄”或“上下一样”)的形状。
(3)用如图乙D所示的容器也可以研究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图乙E、F所示。由此可推断:图E中,a、b两种液体密度的大小关系是ρa______ ρb,图F中a、c两种液体对容器底部压强的大小关系是pa______ pc(两空均选填“>”“<”或“=”)。
30. 小明利用如图甲所示装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。实验器材:弹簧测力计、长木板、木块、砝码、棉布。
(1)实验时用弹簧测力计______ 拉动木块,可测出木块与长木板间的滑动摩擦力。
(2)通过比较______ 两次实验,可以得出结论:在压力一定时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)比较1、2两次实验可得出:在接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与接触面所受的______ 有关。
(4)小明做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化图象如图乙所示,木块的速度随时间变化图象如图丙所示,在第4s时,木块受到的摩擦力为______ N,在第7s时,木块受到的摩擦力为______ N。
(5)小芳同学将实验进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平方向向右运动,此时木块受到的滑动摩擦力的方向是______ ,请你说出改进后的实验有什么优点______ 。
31. 小华通过查阅资料了解到如图甲所示的“之字形”盘山公路相当于斜面,也是一种机械,他想利用如图乙所示装置探究“影响斜面机械效率的因素”,实验步骤如下:
①小华利用弹簧测力计测量出木块的重力,并记录在表格中。
②利用刻度尺,测量出斜面的高度h和长度s,并记录在表格中。
③用弹簧测力计拉着木块,从斜面的底端运动到顶端,并记录弹簧测力计的示数。
④保持木块重力和斜面长度不变,只改变斜面高度。重复上述步骤,并记录实验数据如下表所示。
实验次数
木块重G/N
斜面高h/m
斜面长s/m
拉力
F/N
有用功W有/J
总功
W总/J
机械效率η
1
5.0
0.2
1
2.1
2.1
48%
2
5.0
0.5
1
3.5
2.5
3.5
71%
3
5.0
0.7
1
4.3
3.5
4.3
请回答下列问题:
(1)实验过程中小华应沿斜面______ 拉动木块。
(2)第1次实验,小华对木块的拉力做的有用功为______ J。第3次实验,斜面的机械效率为______ (结果保留整数)。
(3)比较三次实验的机械效率,可以得出:斜面倾斜程度越大,机械效率越______ 。
(4)分析上表中的数据,还可以得出:______ 。
32. 小明在实验室利用如图所示装置“探究影响浮力大小的因素”。(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)小明将金属块挂在弹簧测力计下,并缓慢浸入水中,根据弹簧测力计示数可知,图b中金属块受到的浮力为______ N。
(2)通过比较实验c、d可知,物体受到的浮力与浸没在液体的______ 无关。
(3)通过实验a、c中弹簧测力计的示数,可计算出金属块的密度为______ kg/m3。
(4)通过分析实验______ 可得,浮力大小与液体的密度有关,其中盐水的密度为水的密度的______ 倍。
(5)在实验c中,若让金属块触底且对容器底部有压力,则金属块受到的浮力大小______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
六、计算题(本大题共2小题,共13.0分)
33. 如图所示,质量为32kg、棱长为40cm的正方体箱子放在水平桌面上,将一根宽为2cm的轻质木板平行于箱子的一条棱放置在箱子的上表面,保持木板两端各露出10cm不变。在木板左、右两端各挂重为50N的物体。求:(g取10N/kg)
(1)箱子所受重力;
(2)箱子上表面受到的压强;
(3)若木板左端所挂物体的重力不变,为了使木板仍在箱子上静止,则木板右端所挂物体的重力最大值。
34. 小明设计了如图甲所示的滑轮组,将重为100N、棱长为10cm的正方体金属块匀速拉出水面,绳子自由端拉力F随时间的变化图象如图乙所示(金属块出水过程中,不考虑水面高度的变化)。已知:水的密度为1.0×103kg/m3。g取10N/kg。不考虑绳子重力、一切摩擦和阻力。求:
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力;
(2)金属块匀速上升时的速度;
(3)金属块浸没在水中匀速上升时,金属块所受拉力的功率;
(4)金属块出水后,滑轮组的机械效率。(保留一位小数)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、力的基本单位是牛顿,故A错误;
B、压强的基本单位是帕斯卡,故B错误;
C、功率的基本单位是瓦特,故C错误;
D、功的基本单位是焦耳,故D正确。
故选:D。
根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
2.【答案】B
【解析】解:A、在正确使用的前提下,弹簧测力计可以根据需要测量不同方向的拉力,只要力的方向与弹簧的轴线一致就行,故A错误;
B、由图可知,该弹簧测力计的最大测量值为5N,量程是0~5N,故B正确;
C、一大格(1N)分成5份,分度值为0.2N,故C错误;
D、由图可知,该弹簧测力计的读数为3.6N,金属块所受重力为3.6N,故D错误。
故选:B。
(1)使用弹簧测力计可以测量任意方向上的力,只要力的方向与弹簧的轴线一致就行。
(2)从弹簧测力计的测量最大值可得其量程;
(3)观察1N之间有几个小格,据此确定其分度值;
(4)根据指针位置读数。
本题考查了弹簧测力计的使用方法,属于基本技能的考查,需要熟练掌握。
3.【答案】C
【解析】解:A、同一个物体在地球上受到的重力是月球上的6倍,所以宇航员从地球到达月球表面,其所受重力大小改变,故A错误;
B、重力在物体上的作用点,叫做物体的重心,物体的重心不一定在物体上,如质量均匀的圆环的重心并不在物体上,故B错误;
C、重力的方向始终是竖直向下的,故C正确;
D、物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,故D错误。
故选:C。
(1)重力是由于地球对物体的吸引作用而产生的力,同一个物体在地球上受到的重力是月球上的6倍;
(2)重力在物体上的作用点,叫做物体的重心;重心位置与物体的形状和质量分布有关;
(3)重力的方向总是竖直向下的;
(4)物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比。
重力是常见的力,要从产生的原因、大小、重心位置等方面全面理解。
4.【答案】B
【解析】解:AB、冰壶由于惯性在水平冰面上滑行,只受摩擦力的作用,所以合力是向后的,故A错误、B正确;
CD、惯性不是力,不能说冰壶受到惯性力的作用,惯性也不会为零,冰壶最终静止,是因为受到摩擦力的作用,故CD错误。
故选:B。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性不是力。对冰壶进行受力分析,可判断其受到的合力方向。
本题考查了对惯性的理解,对物体受力的分析,属基础题。
5.【答案】B
【解析】解:A、体操运动员在手和器械上涂上镁粉,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不合题意。
B、自行车轴承中加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故B符合题意。
C、自行车把手上有花纹,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C不合题意。
D、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不合题意。
故选:B。
(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
6.【答案】C
【解析】解:苹果下落时所受重力的方向竖直向下,所受阻力的方向竖直向上,即苹果受到的是同一直线上反方向的两个力;
故在竖直下落过程中受到的合力大小为F合=G-F阻=2N-0.2N=1.8N,方向竖直向下。
故选:C。
求合力时,先对物体进行受力分析,根据同一直线上二力的关系可求合力的大小,即同方向时合力等于二力之和且方向与这两个力的方向相同,反方向时合力等于二力之差且方向与较大的力的方向相同。
本题考查同一直线上的二力合成的运用,会计算反方向上两个分力的合力,并会判断合力的方向。
7.【答案】D
【解析】解:AB、根据控制变量法,要控制小车下滑到水平面的速度相同,故三次实验需要让同一个小车从同一个斜面的同一高度由静止滑下,故AB正确;
C、木板表面最光滑,小车在木板上运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,故该实验证明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;故C正确;
D、根据选项C推理可知,若小车不受力时,小车的速度不会改变,小车将会一直运动下去,故D错误。
故选:D。
AB、根据控制变量法,要控制小车下滑到水平面的速度相同;
C、木板表面最光滑,小车在木板上运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,据此分析;
D、根据选项C推理可知,若小车不受力时,小车的速度不会改变,小车将会一直运动下去,据此分析。
本题探究“阻力对物体运动的影响”,考查控制变量法、推理法的运用。
8.【答案】A
【解析】解:设木箱的质量为m,木箱与沙地的接触面积为S,根据题意可得,
人的质量m人=2m,人与沙地的接触面积S人=0.2S,
人对沙地的压力和木箱对沙地的压力分别等于其重力的大小,
即F人=G人=2mg,F=G=mg,
所以人对沙地的压强p人=F人S人=2mg0.2S=10mgS,
木箱对沙地的压强p=FS=mgS,
则人与木箱对沙地的压强之比p人p=10mgSmgS=101,故A正确。
故选:A。
人和木箱对沙地的压力分别等于各自的重力,根据G=mg,可以知道两者的重力关系,知道两者的接触面积关系,根根据压强公式p=FS求出两者的压强关系。
本题考查了压强的计算,关键是找到两者之间的压力和面积关系。
9.【答案】D
【解析】解:
A、因为液体内部向各个都有压强,所以液体对浸在其中的物体的压力向各个方向都有,故A错误;
B、潜水器是靠改变所受重力的大小实现下潜的,故B错误;
C、若潜水器在海水中匀速下潜,说明潜水器受到平衡力作用,即潜水器受到的重力与浮力大小相等,故C错误;
D、潜水器在1000m深处时,受到的海水的压强p=ρgh=1.02×103kg/m3×10N/kg×1000m=1.02×107Pa,故D正确。
故选:D。
(1)液体内部向各个都有压强,浸在液体中的物体受到的液体压力向各个方向都有;
(2)潜水器是靠改变所受重力的大小实现下潜的;
(3)根据平衡力知识分析重力与浮力的关系;
(4)利用液体压强公式分析即可。
本题考查了浮沉条件、平衡力、液体压强特点和公式的应用,属于综合题,难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:ABD、在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面高度差取决于外界大气压的大小,在正常测量时,外界大气压不变,水银柱的高度差就不会改变,故在外界大气压不变的情况下,向水银槽中加入适量水银、玻璃管倾斜、将玻璃管向上移动适当距离(管口未离开槽内水银面),即玻璃管内外水银面高度差不变;故ABD错误;
C、拿着这个气压计从高山脚下拿到高山顶上,气压减小,玻璃管内外水银面高度差减小,故C正确;
故选:C。
(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面高度差取决于外界大气压的大小,在正常测量时,外界大气压不变,水银柱的高度差就不会改变。
(2)大气压随着高度的增加而减小。
此题考查了托里拆利实验的理解和大气压与高度关系的理解,是一道综合题。
11.【答案】C
【解析】解:自制“喷雾器”,向B管吹气,A管上方,空气流速大压强小,故杯中水在大气压的作用下上升,并喷出,这是利用了流体压强与流速的关系;
A、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,没有利用流体压强与流速的关系,故A不符合题意;
B、液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,没有利用流体压强与流速的关系,故B不符合题意;
C、要在站台设置的安全线外候车,这是因为速度很大的火车带动空气流动速度加快,所以铁轨旁的空气流速大,压强小,周围空气压强大,可能把乘客压入铁轨,出现危险,故C符合题意;
D、热气球升空利用的是大气的浮力,没有利用流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选:C。
流体的流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
本题考查了“流体压强和流速的关系”和大气压的应用、液体压强的特点、空气浮力等,“流体压强和流速的关系”知识重点是判断出什么位置流速快,什么位置流速慢然后解题。
12.【答案】B
【解析】解:
A、苹果在水中向下运动时,始终为浸没状态,说明排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,苹果受到的浮力不变,故A错误;
B、浮力的方向是竖直向上的,故B正确;
C、苹果最终漂浮在水面上,说明苹果的密度小于水的密度,故C错误;
D、苹果漂浮时受到的浮力等于其重力,故D错误。
故选:B。
(1)根据阿基米德原理分析苹果在水中受到的浮力大小的变化;
(2)浮力的方向总是竖直向上的;
(3)根据漂浮的条件分析苹果的密度与水的密度的关系;
(4)根据漂浮的条件分析重力与浮力的关系。
本题考查了浮力的方向、浮沉条件、阿基米德原理的应用,难度不大。
13.【答案】D
【解析】解:AB、简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态,根据F浮=G可知简易密度计所受的浮力相同,简易密度计在甲液体中排开液体的体积较大,根据ρ液=F浮 gV排可知甲液体的密度较小,故AB错误;
CD、液体的深度相同,根据p=ρ液gh可知乙容器底部受到的液体压强大,容器的底面积相同,根据F=pS可知乙容器底部受到的液体压力大,故C错误、D正确。
故选D。
AB、简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态,根据F浮=G可知简易密度计所受的浮力的大小关系,简易密度计在甲液体中排开液体的体积较大,根据ρ液=F浮 gV排可知两液体的密度的大小关系;
CD、液体的深度相同,根据p=ρ液gh可知两容器底部受到的液体压强的大小关系,容器的底面积相同,根据F=pS可知两容器底部受到的液体压力的大小关系。
本题考查浮力和压强的知识,综合性较强。
14.【答案】A
【解析】解:功等于力和力的方向上移动距离的乘积,该过程中,中韩聪对隋文静的托力方向向上,移动的距离为水平方向,没有在托力的方向上移动距离,所以托力没有做功,故BCD错误,A正确。
故选:A。
功等于力和力的方向上移动距离的乘积,该过程中,中韩聪对隋文静的托力方向向上,移动的距离为水平方向,没有在托力的方向上移动距离。
本题考查了功的理解和计算,要求学生知道功等于力和力的方向上移动距离的乘积。
15.【答案】C
【解析】解:A、筷子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故A不符合题意;
B、镊子的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故B不符合题意;
C、起子的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆,故C符合题意;
D、船桨的动力臂比阻力臂短,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选:C。
(1)动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。
(2)动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。
(3)动力臂和阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
根据杠杆的平衡条件对杠杆进行分类;知道常见的省力杠杆和费力杠杆的实例。
16.【答案】B
【解析】解:AB、蚂蚁以大小不变的速度沿碗中虚线从A点爬到B点,它的质量不变,速度大小不变,动能不变;质量不变,高度先变小后不变,重力势能先变小后不变,故A错误,B正确;
C、机械能=动能+势能,因此蚂蚁的机械能先变小后不变,故C错误;
D、蚂蚁沿碗中虚线从A点爬到B点,运动方向发生了变化,因此受到的力不是平衡力,故D错误。
故选:B。
(1)(2)影响动能大小的因素是质量和速度;影响重力势能大小的因素是质量和高度;
(3)动能和势能统称机械能;
(4)力是改变物体运动状态的原因。
此题考查了影响动能和重力势能大小的因素、机械能的概念、平衡力等知识点,属基础题。
17.【答案】D
【解析】解:A、同一物块,对水平直线轨道压力一定,接触面的粗糙程度不变,所以物块在AB段受到的摩擦力等于在CD段受到的摩擦力,故A错误;
B、物块在AB段和CD段均做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是平衡力,由A知物块在AB段受到的摩擦力等于在CD段受到的摩擦力,所以物块在AB段受到的拉力等于在CD段受到的拉力,故B错误;
C、由B知物块在AB段受到的拉力等于在CD段受到的拉力,AB=CD,根据W=Fs可知,拉力F在AB段和CD段对物块做功相等,故C错误;
D、拉力大小相同,AB段的速度小于CD段的速度,根据P=Wt=Fst=Fv可知,拉力F在AB段对物块做功的功率小于CD段对物块做功的功率,故D正确。
故选:D。
(1)滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,据此得出物块在AB段和CD段受到的拉力和摩擦力的关系,进而得出拉力的关系;
(3)利用W=Fs比较拉力F在AB段和CD段对物块做功;
(4)利用P=Wt=Fst=Fv比较拉力F在AB段和CD段对物块做功的功率。
此题考查摩擦力、功和功率的大小比较、二力平衡条件的应用等,涉及到的知识点多,综合性强,且难度适中,属于中考常见题型。
18.【答案】AC
【解析】解:A、天花板上吊灯静止,处于平衡状态,故A符合题意;
B、撑杆跳高,上升到最高点时的运动员只受重力,不是平衡状态,故B不符合题意;
C、在空中匀速直线下降的跳伞运动员,处于平衡状态,故C符合题意;
D、做圆周运动的橡皮,橡皮的运动方向一直发生变化,处于非平衡状态,故D不符合题意。
故选:AC。
平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态。
此题主要考查学生对平衡状态的判断的理解和掌握。判断方法:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,受到的一定是平衡力的作用,受到平衡力作用的物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态。
19.【答案】AB
【解析】解:这个滑轮组中有三个定滑轮,一个动滑轮,
由图知,n=2,
不计绳重和滑轮组内的摩擦,力的作用是相互的,绳的拉力F等于弹簧测力计的示数为200N;
物体A匀速运动,物体A受到的摩擦力大小等于滑轮组对物体的拉力大小,由于不计绳重和滑轮组的摩擦,根据F=12(f+G动)得物体A受到的摩擦力为:
f=F拉=2F-G动=2×200N-10N=390N,
利用该滑轮组拉动物体A时,可以做到既省力但要费距离,故AB正确。
故选:AB。
(1)轴不随物体运动的滑轮叫定滑轮;轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;
(2)利用力的作用是相互的,绳子自由端的拉力F大小;
(3)由图知,滑轮组承担下端拉力的绳子段数n=2;根据F=12(f+G动)得物体A受到的摩擦力;
(4)利用滑轮组拉动物体时,不可能做到既省力又省距离。
本题主要考查了滑轮组的理解和掌握,掌握好“不计绳重和摩擦,拉力F=1n(G+G动)”是本题的关键。
20.【答案】ACD
【解析】解:A、水对杯底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×0.01m=800Pa,故A正确;
B、由p=FS可知,水对杯底的压力:F=pS=800Pa×30×10-4m2=2.4N,故B错误。
C、杯子静止在水平桌面上,量杯对桌面的压力:F'=G总=G杯+G水=2N+10N=12N,故C正确;
D、量杯对桌面的压强:p'=F'S=12N30×10-4m2=4000Pa,故D正确;
故选:ACD。
(1)根据p=ρgh求水对杯底的压强;
(2)根据p=FS求水对杯底的压力。
(3)根据量杯对桌面的压力等于水与杯子的总重力,即F=G总=G杯+G水计算量杯对桌面的压力;
(4)根据p=FS求量杯对桌面的压强;
本题是一道典型的不规则容器的固、液压强综合计算题,巧妙地将固体压力、固体压强、液体压力、液体压强糅合到了一起,需注意对于不规则容器,求水对杯底部的压力时,必须先根据p=ρ液gh求出水对杯底的液体压强,再利用F=pS求压力,不可直接用液体的重力求压力。
21.【答案】形状 相互
【解析】解:跳板能被跳水运动员压弯,即跳板的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状;
运动员用力向下蹬跳板,给跳板一个力,由于物体间力的作用是相互的,跳板也会给运动员一个力使运动员高高跃起。
故答案为:形状;相互。
(1)力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
本题考查了力的作用效果和力作用的相互性等知识了解和掌握,属于基础知识的考查。
22.【答案】相等 不相同 受力面积
【解析】解:
(1)铅笔处于静止状态,其受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力大小相等;
因为力的作用是相互的,所以两手指受到铅笔的压力大小也相等。
(2)用手拿着铅笔两端往里压时,两手指受到的压力大小相同,但受力面积不同,指面的凹陷程度是不同的,笔尖那端的指面凹陷较深,压力的作用效果明显。
这表明:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,压强大小与受力面积有关。
故答案为:相等;不相同;受力面积。
(1)根据平衡力和相互作用力的条件判断两只手指所受压力的大小关系;
(2)压力作用效果与压力大小和受力面积有关:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
该实验中压力的作用效果是通过指面的凹陷程度体现的,这里采用了转换法的思想。
本题考查了控制变量法、转换法在研究压力作用效果的影响因素中的应用,关键是根据平衡力和相互作用力的条件得出两手指所受的压力相等。
23.【答案】相平 连通器 小于
【解析】解:路面两侧水渠上部开口、下部连通,属于连通器,根据连通器原理可知,当水不流动时,路面两侧水渠的水面高度总是相平的。
由图可知,A点的深度要小于B点的深度,根据p=ρgh可知,水对A点的压强小于水对B点的压强。
故答案为:相平;连通器;小于。
(1)连通器的结构特征是上端开口、底部连通;连通器内液体不流动时液面总是相平的。
(2)根据p=ρgh分析两点压强的大小关系。
本题考查连通器原理和液体压强公式的应用,正确理解液体压强公式中“深度”的含义是关键。
24.【答案】动 增大 守恒
【解析】解:(1)卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒;
(2)当人造卫星沿着椭圆轨道从远地点向近地点运动时,卫星的质量不变,高度变小,其重力势能变小,由于机械能守恒,所以卫星的动能会增大,速度增大。
故答案为:动;增大;守恒。
(1)在太空中,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,机械能守恒;
(2)动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大;重力势能大小与质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大。
本题主要考查了机械能守恒以及动能大小的判断,属于基础题。
25.【答案】空气 减小 120
【解析】解:充满氢气的气象探测气球受到空气的浮力;
工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,排开空气的体积减小,由F浮=ρ空气gV排可知,气球所受浮力随之变小;
气球受到的浮力为:F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×50m3=645N,
气球处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,则其携带的仪器的最大重力:G'=F浮-G=645N-525N=120N。
故答案为:空气;减小;120。
浸在液体或气体中的物体会受到竖直向上的浮力;
利用公式F浮=ρ空气gV排分析气球体积缩小,所受浮力的变化;
气球处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,利用公式F浮=ρ空气gV排可求出气球受到的浮力,进一步计算其携带的仪器的最大重力。
本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的灵活运用,正确分析物体受力是解题的关键。
26.【答案】解:潜艇漂浮在水面,潜艇受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力F浮方向竖直向上,重力G方向竖直向下,F浮=G,作用点在球重心上,如图所示:
【解析】根据潜艇漂浮在水面上,则可判断潜艇受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,浮力大小等于重力,作用点在球重心上。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。注意相等的力要画一样长。
27.【答案】解:首先反向延长F画出力F的作用线,然后由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度即为F的力臂L.如图所示:
【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。
力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
28.【答案】不能 把小纸片剪成两半 木块和桌面之间的摩擦力影响实验
【解析】解:(1)小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究两个平衡力是否在同一条直线上;
(2)把小卡片一剪为二,变为两个卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态;
(3)木块仍然处于静止状态,木块一定受到平衡力的作用。
由于木块和桌面之间存在摩擦力,此时木块受到水平向左的拉力和摩擦力跟水平向右的拉力是平衡力,摩擦力对实验的影响较大。
(1)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上,观察小卡片的运动情况;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将小卡片分成两个物体,观察两个物体的运动情况;
(3)静止的物体受到平衡力作用,由于木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力对实验的影响较大。
探究平衡力条件的实验要尽量简化实验,用静止状态来代替匀速直线运动状态,用空中悬着的小卡片代替放在水平桌面的物体,简化实验,便于操作。
29.【答案】相同 深度 上窄下宽 < >
【解析】解:(1)比较A、B可知,在液体内部的同一深度,橡皮膜的方向不同,U形管的液面高度差是相同的,即向各个方向的压强都是相等的;
(2)比较A、C可知,液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面高度差越大,即压强越大,所以液体内部压强的大小跟深度有关;因为同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(3)由图D可知,橡皮膜在a中液体的深度要大于橡皮膜在b中液体的深度,橡皮膜没有发生形变,说明此处的压强相同,根据p=ρgh可知,a的密度要小于b的密度,即ρa<ρb;
图E中,橡皮膜向左凸起,说明橡皮膜右侧受到液体产生的压强大,即p右>p左,而液面到橡皮膜的深度h右
(1)(2)根据U形管液面的高度差,利用控制变量法判定压强的影响因素;同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;
(3)实验中通过观察橡皮膜的突起方向来判断压强的大小,根据p=ρgh来判断密度的大小,进而推出两种液体对容器底部压强的大小关系。
本题利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,考查控制变量法和转换法及p=ρ液gh的运用与对深度的理解。
30.【答案】匀速 2、3 压力大小 3 3 水平向右 不用控制长木板做匀速直线运动或弹簧测力计示数稳定,便于读数
【解析】解:(1)用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡的知识,木块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,则此时滑动摩擦力大小与拉力大小相等,由此可测出木块与长木板间的滑动摩擦力;
(2)比较第2、3两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,由此可以得出结论:在压力一定时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)比较第1、2两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计的示数不同,由此可以得出:在接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
(4)由图丙知:2~6s物体做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;
6~8s物体做减速运动,但由于压力的大小和接触面的粗糙程度都不变,物体受到的滑动摩擦力大小不变,仍为3N,故第7s时,木块受到的摩擦力为3N;
(5)如图丁所示,拉着长木板沿水平方向向右运动,此时木块相对地面静止,所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,因此,木块受到的滑动摩擦力的方向是水平向右;
由于滑动摩擦力的大小与速度大小无关,改进后的实验有什么优点是:不用控制长木板做匀速直线运动或弹簧测力计示数稳定,便于读数。
故答案为:(1)匀速; (2)2、3;(3)压力大小;(4)3;3;(5)水平向右;不用控制长木板做匀速直线运动或弹簧测力计示数稳定,便于读数。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡的知识,木块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等;
(2)(3)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,运用控制变量法进行分析;
(4)根据二力平衡的知识,结合图像进行分析;
(5)如图丁所示,拉着长木板沿水平方向向右运动,此时木块相对地面静止,所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,都等于测力计示数。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
31.【答案】匀速 1 81% 高 斜面可以省力
【解析】解:(1)实验过程中小华应沿斜面匀速拉动木块。
(2)第1次实验,小华对木块的拉力做的有用功为:W有=Gh=5N×0.2m=1J。
第3次实验,斜面的机械效率为:η=W有W总=3.5J4.3J≈81%;
(3)比较三次实验的机械效率,可以得出:斜面倾斜程度越大,机械效率越高;
(4)分析上表中的数据,还可以得出:斜面可以省力。
故答案为:(1)匀速;(2)1;81%;(3)高;(4)斜面可以省力。
(1)本实验中需要匀速拉动木块沿斜面匀速运动。
(2)根据功和效率的公式结合表格中的数据进行计算。
(3)分析数据得出实验结论。
(4)斜面可以省力。
本题主要考查了斜面的机械的效率的影响因素;会根据实验数据进行分析和计算。
32.【答案】1.4 深度 2.4×103 ade 1.1 不变
【解析】解:(1)对比a、b图,物体部分体积浸入液体中时,受到的浮力为F浮=4.8N-3.4N=1.4N;
(2)比较实验c、d可知,物体浸没在水中不同深度,弹簧测力计的示数没有发生变化,所以物体受到的浮力与浸没在液体的深度无关;
(3)由c图可知,当物体完全浸没时F浮=4.8N-2.8N=2N,V物=V排=F浮gρ水=2N10N/kg×1×103kg/m3=2×10-4m3,ρ金=m金V金=G金gV金=4.8N10N/kg×2×10-4m3=2.4×103kg/m3;
(4)通过分析ade可知弹簧测力计示数在盐水中小,说明物体在盐水中受到的浮力变大,说明了浮力大小与液体密度有关。由ae图可得F浮=4.8N-2.6N=2.2N,由在盐水中F浮=ρ液gV排得
ρ盐=F 浮gV排=2.2N10N/kg×2×10-4m3=1.1×103kg/m3,所以盐水的密度是水的密度的1.1倍;
(5)图c中物体浸没在水中,让金属块触碰容器底部,物体排开水的体积和液体密度都不变,所以物体受到的浮力不变。
故答案为:(1)1.4 (2)深度 (3)2.4×103(4)ade(合理即可) 1.1 (5)不变
(1)利用称重法可以求得物体在液体中所受的浮力F浮=G-F拉;
(2)影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,浮力大小与深度无关;
(3)求金属密度,需要知道金属的质量和体积。根据题意可以求得金属的质量,又因为物体浸没时排开液体的体积和物体的体积相等,求出物体排开液体的体积就可以求得物体的体积;
(4)求液体的密度,可以根据物体在盐水中所受的浮力F浮=ρ液gV排推导出盐水的密度。
本题主要考查了学生对影响浮力大小因素的掌握和应用。需要利用已知条件和阿基米德原理公式,计算物体密度和液体密度。考查的题目相对比较典型。
33.【答案】解:(1)箱子所受重力:G=mg=32kg×10N/kg=320N;
(2)箱子上表面受到的压强:p=FS=G左+G右S=50N+50N40×2×10-4m2=1.25×104Pa;
(3)物体对杠杆的拉力等于自身的重力,
由图可知木板和箱子上表面右侧接触点为支点时,右侧所挂物体对杠杆的拉力的力臂最小,根据杠杆平衡条件可知木板右端所挂物体的重力最大,
根据杠杆平衡条件可得G左L左=G右L右,代入数据可得50N×50cm=G右×10cm,解方程可得G右=250N。
答:(1)箱子所受重力为320N;
(2)箱子上表面受到的压强为1.25×104Pa;
(3)若木板左端所挂物体的重力不变,为了使木板仍在箱子上静止,则木板右端所挂物体的重力最大值为250N。
【解析】(1)根据G=mg计算箱子所受重力;
(2)箱子受到的压力等于两侧所挂物体的总重力,根据p=FS计算箱子上表面受到的压强;
(3)物体对杠杆的拉力等于自身的重力,
由图可知木板和箱子上表面右侧接触点为支点时,右侧所挂物体对杠杆的拉力的力臂最小,根据杠杆平衡条件可知木板右端所挂物体的重力最大,
根据杠杆平衡条件可得G左L左=G右L右,代入数据可解方程可得木板右端所挂物体的重力最大值。
本题考查重力公式、压强公式、杠杆平衡条件的灵活运用。
34.【答案】解:(1)金属块浸没在水中时,V排=V=l3;根据阿基米德原理,受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N。
(2)由图乙中3~4秒可知,金属块从刚露出水面到完全露出水面,不考虑水面的变化,金属块
运动的路程为正方体的棱长,s=10cm=0.1m,则金属块的速度为:
v=st=0.1m1s=0.1m/s
(3)分析金属块全部浸没在水中时的受力情况可知,金属块所受拉力为:
F=G-F浮=100N-10N=90N;
金属块受到的拉力的功率为:
P=Wt=Fst=Fv=90N×0.1m/s=9W。
(4)金属块出水后,滑轮组由三段绳子承担重物和动滑轮的重,所以s'=3h;滑轮组的机械效率:
η=W有W总=GhF2s'=G3F2=100N3×50N≈66.7%。
答:(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力为10N;
(2)金属块匀速上升时的速度为0.1m/s;
(3)金属块浸没在水中匀速上升时,金属块所受拉力的功率为9W;
(4)金属块出水后,滑轮组的机械效率为66.7%。
【解析】(1)根据阿基米德原理计算金属块浸没在水中时受到的浮力。
(2)根据速度公式计算金属块在水中上升的速度。
(3)根据P=Wt计算拉力的功率。
(4)根据效率公式计算滑轮组的机械效率。
本题考查了浮力、速度、功率、机械效率的计算,属于综合性较强的计算。
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