河北省石家庄四十八中2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份河北省石家庄四十八中2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共30页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省石家庄四十八中八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(每题3分,共48分。其中1~13题为单选题,四个选项中,只有一项符合题意:14~16题为多选题,四个选项中,至少有两个选项符合题意,全选对得3分,选对但不全得2分,有错选或不选的得0分)
1.(3分)以下数据最符合实际的是( )
A.一支水笔的质量约为2kg
B.托起一个苹果的力约为20N
C.中学生上楼的功率约为150W
D.人对地面的压强约为1000Pa
2.(3分)下列有关力的说法中,正确的是( )
①力是物体对物体的作用
②物体不发生形变也能产生弹力
③物体的重心总在物体上
④相互平衡的两个力一定作用在同一物体上
⑤摩擦力可以为物体的运动提供动力
A.①②③ B.①④⑤ C.①②⑤ D.①③④
3.(3分)如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A.戴防滑手套
B.铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋
D.在路面上铺防滑垫
4.(3分)关于力和运动,下列说法不正确的是( )
A.力是使物体运动状态发生变化的原因
B.物体运动状态改变,一定受到力的作用
C.物体在受到力的作用时,可以处于静止状态
D.只受一对平衡力匀速运动的物体,若去掉其中一个力,物体的运动速度一定增大
5.(3分)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.一切物体都具有惯性
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.小轿车在匀速拐弯时,其运动状态不变
6.(3分)对生活中一些惯性现象的解释,以下说法中正确的是( )
A.河里嬉水的鸭子上岸后用力抖动翅膀把身上的水抖掉是利用翅膀的惯性
B.跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性
C.速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长,说明物体的运动速度越大,其惯性也越大
D.羽毛球容易被扣杀是因为它的惯性小
7.(3分)下列关于压强的说法正确的是( )
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
8.(3分)2020年10月27日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米达到10058米,创造了中国载人深潜的新纪录。在下潜过程中的奋斗者号( )
A.所受压强增大 B.所受压强不变
C.所受压强减小 D.无法确定
9.(3分)如图,A、B两容器中装有同一液体,且液面高度相同,a点的压强小于b点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法中正确的是( )
A.液体由A流向B B.液体由B流向A
C.液体在A、B间来回流动 D.液体静止不动
10.(3分)如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系:ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.鸡蛋排开三种液体的质量关系:m甲<m乙=m丙
C.鸡蛋受到三种液体的浮力关系:F甲<F乙<F丙
D.三种液体对容器底部的压强关系:p甲=p乙>p丙
11.(3分)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
12.(3分)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是( )
A.过山车在E点动能最大
B.B点重力势能大小等于E动能的大小
C.在整个过程中过山车的机械能守恒的
D.B点的机械能小于C点的机械能
13.(3分)工人师傅在水平地面与车厢间用木板搭一斜面,并用平行于斜面的推力将重G=600N的货物从斜面底端匀速推到顶端的车厢,如图所示。已知斜面长L=6m,斜面高h=1.5m,斜面的机械效率η=60%。下列叙述中正确的是( )
A.工人师傅推动货物所用推力大小为150N
B.货物受到斜面的摩擦力大小为100N
C.若增大推行速度,则货物受到的摩擦力将变大
D.若h不变、减小L,则斜面的机械效率将不变
(多选)14.(3分)下列说法中正确的是( )
A.汽车突然开动时,站在汽车上的人会向后仰,是由于人具有惯性
B.竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,是由于石块的惯性越来越小
C.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D.打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力的大小一定相等
(多选)15.(3分)如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体 A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3.则它们的高度之比hA:hB,它们的质量之比mA:mB为( )
A.它们的高度之比为 hA:hB=2:3
B.它们的高度之比为 hA:hB=3:4
C.它们的质量之比为 mA:mB=2:3
D.它们的质量之比为 mA:mB=1:3
(多选)16.(3分)如图所示,某人用滑轮组将物体沿水平方向匀速拉动了5m,所用时间为10s。物体和地面之间的摩擦力为320N,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.A、B、C处绳子受力的大小关系是FB>FC>FA
B.绳子A处向上的速度为1m/s
C.动滑轮重为80N
D.拉力F做功的功率为160W
二、填空题(每空1分,共12分)
17.(2分)下列生活现象中,利用惯性的是 ,防止惯性带来危害的是 。(选填序号)
①雨雪天气路滑要小心慢行
②拍打衣服去除灰尘
③车辆行驶需限速限载
④行车系好安全带
⑤锤头松了,用锤柄在地面上撞几下
18.(2分)中医博大精深。如图,火罐下端开口,使用时先对火罐中的气体加热,然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上,自然降温后,火罐紧紧吸附在人体皮肤上,这说明了 的存在;拔罐的物理原理是利用罐内外的 使罐吸附在人体穴位上(选填“温度差”或“气压差”),治疗某些疾病。
19.(3分)在“天宫课堂”中,航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图1所示,这是由于在中国空间站中,乒乓球不再受到重力和 的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验:用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图2所示。乒乓球露出水面前,浮力 重力(选填大于或小于或等于)且浮力大小 。
20.(4分)如图所示,70kg的消防员在进行消防演练。(g=10N/kg)
(1)消防员以v的速度从地面沿着杆匀速爬至9m高的顶端;
(2)上爬过程中,消防员克服重力做功 J,消防员所受摩擦力f1的方向为 ,消防员的机械能将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)消防员以相同的速度匀速下滑,其所受到的摩擦力f2 f1(填“>”、“<”或“=”)。
21.(1分)将重为6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部,如图所示,当向容器中倒入足够量的水使木块浸没时,细线上的拉力大小为4N,该木块的密度为 kg/m3。
三、实验题(每空2分,共30分)
22.(8分)小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现:
(1)当要研究的物理量大小不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中,小球动能的大小是通过 来间接反映出来的,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)当要研究的物理量与多个因素都有关系时,就要采用控制变量法。例如要研究动能跟质量的关系,就要改变质量,同时控制速度不变。具体办法是:换用质量不同的小球并让它们从 由静止滑下。
(3)分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌,不同车型限速不同的原因是:动能一定时,因为货车的 大,所以限速低。
(4)若实验中的水平面光滑,则此探究实验 (“能”或“不能”)完成。
23.(12分)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)在2次实验中滑轮组的机械效率为 (结果保留一位小数)。
(3)第3次实验中弹簧测力计的示数未填,由图可知,弹簧测力计的示数为 N(结果保留一位小数)。
(4)分析数据可得结论,由同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 (填“高”或“低”)。
(5)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为 (只填序号)。
A.71.6%
B.82.6%
C.92.4%
(6)多次实验的目的是为了 。
24.(10分)小明在学习物理过程中非常注重总结和反思,他利用所学知识设计了测定固体和液体密度的方法,如图所示,忽略细绳的质量和体积,请根据要求完成以下问题:(已知水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)由于没有天平,他自制了如图甲所示的杠杆,要使杠杆在水平位置平衡并静止,应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。将待测金属块P用细线挂在杠杆左侧A点,用相同的细线将两个相同圆柱体挂在杠杆右侧B点时,杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧每个圆柱体的质量均为360g,则该金属块的质量为 g。
(2)他从杠杆上取下金属块P挂在弹簧测力计下,逐渐浸入水中,如图丙和图丁,由图中信息可以计算出金属块P的密度为 kg/m3,可初步得出浸入水中的物体所受到的浮力与 有关。
(3)他将金属块P从水中提出,擦干后又浸入某种盐水中,如图戊所示,根据图中信息可知该盐水的密度为 kg/m3。
四、计算题(每题5分,共10分)
25.(5分)如图所示,圆柱形容器A放在水平地面上,容器的底面积为5×10﹣2 m2,厚度忽略不计,容器内有一个边长1dm质量为2.7kg的实心正方体B.(g=10N/kg)求:
(1)B物体的重力
(2)B对A底部的压强。
(3)若缓慢向容器A中倒入4L水,求水对容器A底部的压强。
26.(5分)如图所示,将边长为10cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2×103Pa.(OB=3OA,g取10N/kg)
(1)画出F2的力臂。
(2)求合金块的质量。
(3)求F2的大小。
2022-2023学年河北省石家庄四十八中八年级(下)期末物理试卷
(参考答案)
一、选择题(每题3分,共48分。其中1~13题为单选题,四个选项中,只有一项符合题意:14~16题为多选题,四个选项中,至少有两个选项符合题意,全选对得3分,选对但不全得2分,有错选或不选的得0分)
1.(3分)以下数据最符合实际的是( )
A.一支水笔的质量约为2kg
B.托起一个苹果的力约为20N
C.中学生上楼的功率约为150W
D.人对地面的压强约为1000Pa
【解答】解:A.一支水笔的质量约为2g,故A错误;
B.一个苹果的质量约为200g,托起一个苹果的力约为:F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故B错误;
C.中学生的体重在500N左右,爬上一层3m的楼层所用时间10s,功率约为P==150W,故C正确;
D.体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,
双脚对水平地面的压强约为p==12500Pa,故D错误。
故选:C。
2.(3分)下列有关力的说法中,正确的是( )
①力是物体对物体的作用
②物体不发生形变也能产生弹力
③物体的重心总在物体上
④相互平衡的两个力一定作用在同一物体上
⑤摩擦力可以为物体的运动提供动力
A.①②③ B.①④⑤ C.①②⑤ D.①③④
【解答】解:(1)力是物体对物体的作用,施力物体与受力物体一定同时存在,故①正确;
(2)弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力,则不发生弹性形变不产生弹力,故②不正确;
(3)形状规则、质地均匀的物体,它的重心在它的几何中心上,但物体的重心不一定在物体上,比如圆环的重心不在环上,故③不正确;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,故④正确;
(5)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,摩擦力的方向可以为物体的运动提供动力,比如人走路时的摩擦力向前,故⑤正确;
故选:B。
3.(3分)如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A.戴防滑手套
B.铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋
D.在路面上铺防滑垫
【解答】解:A、戴防滑手套,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、铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落,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B符合题意;
C、穿鞋底粗糙的橡胶鞋,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、在路面上铺防滑垫,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D不合题意。
故选:B。
4.(3分)关于力和运动,下列说法不正确的是( )
A.力是使物体运动状态发生变化的原因
B.物体运动状态改变,一定受到力的作用
C.物体在受到力的作用时,可以处于静止状态
D.只受一对平衡力匀速运动的物体,若去掉其中一个力,物体的运动速度一定增大
【解答】解:AB、力可以改变物体的运动状态,即是使物体运动状态发生变化的原因,物体运动状态改变,一定受到力的作用,故AB正确;
C、物体受平衡力时,物体保持静止或匀速直线运动状态,故C正确;
D、只受一对平衡力匀速运动的物体,若去掉其中一个力,如果撤去的这个力是使物体运动的动力,则物体将会做减速运动,故D错误。
故选:D。
5.(3分)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.一切物体都具有惯性
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.小轿车在匀速拐弯时,其运动状态不变
【解答】解:A、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,故A错误;
B、惯性是物体的固有属性,它指的是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性,故B正确;
C、牛顿第一定律表明物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故C错误;
D、小轿车在匀速拐弯时,运动的方向发生了变化,则运动状态改变,故D错误。
故选:B。
6.(3分)对生活中一些惯性现象的解释,以下说法中正确的是( )
A.河里嬉水的鸭子上岸后用力抖动翅膀把身上的水抖掉是利用翅膀的惯性
B.跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性
C.速度越快的汽车刹车时车轮在地面上的擦痕就越长,说明物体的运动速度越大,其惯性也越大
D.羽毛球容易被扣杀是因为它的惯性小
【解答】解:A、河里嬉水的鸭子上岸后,用力抖动翅膀使翅膀动起来,水由于惯性而被抖掉,故A错误;
B、跳远运动员要助跑一段距离获得一定的速度后起跳,起跳后由于惯性继续运动,提高了运动员的成绩,能利用惯性知识解释,而不是增大惯性,故B错误。
C、汽车的惯性大小是由汽车的质量决定的,与汽车的速度无关,故C错误;
D、羽毛球容易被扣杀是因为它的质量小,惯性小,运动状态容易改变,故D正确。
故选:D。
7.(3分)下列关于压强的说法正确的是( )
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
【解答】解:A、图甲中,剪刀有锋利的刃,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、图乙中,将玻璃管竖直下压,液体的密度不变,液体深度越大,液体压强越大,因此下端管口橡皮膜受到的压强变大,故B错误;
C、图丙中,吸钢笔水时,先用手捏笔胆排除里面的空气,松手后笔胆内空气体积增大,压强减小,墨水在大气压的作用下被压入笔胆,故C正确;
D、图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故D错误。
故选:C。
8.(3分)2020年10月27日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米达到10058米,创造了中国载人深潜的新纪录。在下潜过程中的奋斗者号( )
A.所受压强增大 B.所受压强不变
C.所受压强减小 D.无法确定
【解答】解:由于液体内部压强随着深度的增加而增大,故“奋斗者”在下潜过程中,所受压强将增大。
故选:A。
9.(3分)如图,A、B两容器中装有同一液体,且液面高度相同,a点的压强小于b点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法中正确的是( )
A.液体由A流向B B.液体由B流向A
C.液体在A、B间来回流动 D.液体静止不动
【解答】解:如图,当阀门打开时,A和B的上端开口底部连通,构成了连通器。
由于容器中装同一种液体,并且液面相平,因此打开阀门后,液面仍保持相平,故液体不会流动。
故选:D。
10.(3分)如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是( )
A.三种液体的密度关系:ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.鸡蛋排开三种液体的质量关系:m甲<m乙=m丙
C.鸡蛋受到三种液体的浮力关系:F甲<F乙<F丙
D.三种液体对容器底部的压强关系:p甲=p乙>p丙
【解答】解:A、鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以丙的密度最大,甲的密度最小,A错误;
B、鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;乙悬浮,丙中漂浮,则乙丙受到的浮力等于鸡蛋的重力,即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以m甲<m乙=m丙,B正确;
C、由B知,甲受到的浮力小于重力,乙丙受到的浮力等于重力,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲<F乙=F丙,C错误;
D、三种液体的深度相同,丙的密度最大,甲的密度最小,p=ρ液gh得,三种液体对容器底的压强关系是:p甲<p乙<p丙,D错误。
故选:B。
11.(3分)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
【解答】解:A、由图可知,VA排<VB排,由F浮=ρ水V排g可知,FA浮<FB浮,故A正确;
B、两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的重力,因为FA浮<FB浮,所以GA<GB,故B错误;
C、由图可知,两密度计底部到水面的距离hA<hB,由p=ρgh可知,则两密度计底部所受水的压强pA<pB,故C错误;
D、密度计在水面处的刻度值为水的密度,所以两密度计在水面处的刻度值相同,故D错误。
故选:A。
12.(3分)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是( )
A.过山车在E点动能最大
B.B点重力势能大小等于E动能的大小
C.在整个过程中过山车的机械能守恒的
D.B点的机械能小于C点的机械能
【解答】解:A.由图乙可知,过山车在C点动能最大,故A错误;
B.根据图乙可知,B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等,即二者大小相等,故B正确;
C.对比图乙中C、E两点可知,C点过山车的动能大于E点时的动能,而在C、E两点,过山车的机械能都是以动能的形式而存在的,所以在这个过程中,过山车的机械能变小,机械能不守恒,故C错误;
D.由于整个过程中,机械能不守恒,逐渐减小,所以过山车在B点的机械能大于在C点的机械能,故D错误。
故选:B。
13.(3分)工人师傅在水平地面与车厢间用木板搭一斜面,并用平行于斜面的推力将重G=600N的货物从斜面底端匀速推到顶端的车厢,如图所示。已知斜面长L=6m,斜面高h=1.5m,斜面的机械效率η=60%。下列叙述中正确的是( )
A.工人师傅推动货物所用推力大小为150N
B.货物受到斜面的摩擦力大小为100N
C.若增大推行速度,则货物受到的摩擦力将变大
D.若h不变、减小L,则斜面的机械效率将不变
【解答】解:A、推力做的有用功:W有用=Gh=600N×1.5m=900J,
由η=可得推力做的总功:W总===1500J,
由W总=FL可得小孙推动货物所用推力:F===250N,故A错误;
B、推力做的额外功:W额外=W总﹣W有用=1500J﹣900J=600J,
货物受到斜面的摩擦力:f===100N,故B正确;
C、滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,若增大推行速度,货物对斜面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,则货物受到的摩擦力将不变,故C错误;
D、若h不变、减小L,斜面的倾斜程度增大,物体对斜面的压力减小,斜面对物体的摩擦力减小,由W额=fL可知额外功减小,有用功不变,根据W总=W有用+W额外可知,总功减小,根据η=可知斜面的机械效率将升高,故D错误。
故选:B。
(多选)14.(3分)下列说法中正确的是( )
A.汽车突然开动时,站在汽车上的人会向后仰,是由于人具有惯性
B.竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,是由于石块的惯性越来越小
C.人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D.打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力的大小一定相等
【解答】解:A、因为原来汽车和乘客都处于静止状态,当汽车突然开动时,汽车向前运动,而人由于惯性还要保持原来的静止状态,所以人会向后倾倒。故A正确;
B、竖直抛向空中的石块,运动的越来越慢,但质量不变,惯性不变,故B错误;
C、人沿水平方向推停在水平面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,是一对平衡力。故C正确;
D、打乒乓球时,球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力,这两个力是相互作用力,所以大小一定相等。故D正确。
故选:ACD。
(多选)15.(3分)如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体 A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3.则它们的高度之比hA:hB,它们的质量之比mA:mB为( )
A.它们的高度之比为 hA:hB=2:3
B.它们的高度之比为 hA:hB=3:4
C.它们的质量之比为 mA:mB=2:3
D.它们的质量之比为 mA:mB=1:3
【解答】解:
(1)因为是质地均匀的实心圆柱体放在水平地面上,
所以圆柱体对地面的压强p=====ρgh,
所以pA=ρAghA,pB=ρBghB;
因为pA:pB=1:3,ρA:ρB=1:2,
所以===,
=,
解得它们的高度之比:
hA:hB=2:3;故A正确、B错;
(2)因为粗细相同,即底面积相同,
所以体积之比:
VA:VB=ShA:ShB=hA:hB=2:3,
质量之比:
mA:mB=ρAhA:ρBhB=1×2:2×3=1:3,故C错、D正确。
故选:AD。
(多选)16.(3分)如图所示,某人用滑轮组将物体沿水平方向匀速拉动了5m,所用时间为10s。物体和地面之间的摩擦力为320N,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.A、B、C处绳子受力的大小关系是FB>FC>FA
B.绳子A处向上的速度为1m/s
C.动滑轮重为80N
D.拉力F做功的功率为160W
【解答】解:
A、由图知,n=2,A处于C处的拉力相等,等于人的拉力,FA=FC=F=(FB+G轮)=(f+G轮),故A错;
B、拉力端移动速度,即A点上升速度v=2v物=2×=2×=1m/s,故B正确;
C、拉力端移动距离s=2s物=2×5m=10m,滑轮组的机械效率η=====80%,则拉力F===200N,
不计绳重和滑轮组的摩擦,F=(f+G轮),则动滑轮重力G轮=2F﹣f=2×200N﹣320N=80N,故C正确;
D、拉力做功:W总=Fs=200N×10m=2000J,拉力做功功率P===200W,故D错。
故选:BC。
二、填空题(每空1分,共12分)
17.(2分)下列生活现象中,利用惯性的是 ②⑤ ,防止惯性带来危害的是 ①③④ 。(选填序号)
①雨雪天气路滑要小心慢行
②拍打衣服去除灰尘
③车辆行驶需限速限载
④行车系好安全带
⑤锤头松了,用锤柄在地面上撞几下
【解答】解:①雨雪天气路滑要小心慢行,是为了防止由于惯性对人造成的伤害;
②拍打衣服去除灰尘,是利用了灰尘的惯性,使灰尘与衣服脱离;
③车辆行驶需限速限载,是因为质量越大,惯性越大,严禁超载可一定程度上减小事故发生时的伤害;
④行车系好安全带,是为了防止遇到紧急刹车时,由于惯性对人造成伤害;
⑤锤头松了,用锤柄在地面上撞几下,是利用了锤头的惯性,使锤头套的更紧。
所以,以上生活现象中,利用惯性的是②⑤,防止惯性带来危害的是①③④。
故答案为:②⑤;①③④。
18.(2分)中医博大精深。如图,火罐下端开口,使用时先对火罐中的气体加热,然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上,自然降温后,火罐紧紧吸附在人体皮肤上,这说明了 大气压 的存在;拔罐的物理原理是利用罐内外的 气压差 使罐吸附在人体穴位上(选填“温度差”或“气压差”),治疗某些疾病。
【解答】解:援火罐“吸”在皮肤上,是利用了大气压,火罐内气体体积减小,温度降低,压强减小,小于大气压,火罐在内外气体压力差作用下。
故答案为:大气压;气压差。
19.(3分)在“天宫课堂”中,航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图1所示,这是由于在中国空间站中,乒乓球不再受到重力和 浮力 的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验:用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图2所示。乒乓球露出水面前,浮力 大于 重力(选填大于或小于或等于)且浮力大小 不变 。
【解答】解:在中国空间站中,乒乓球不再受到重力和浮力的原因而悬停不动。乒乓球露出水面前,受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力;露出水面前,乒乓球排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力不变。
故答案为:浮力;大于;不变。
20.(4分)如图所示,70kg的消防员在进行消防演练。(g=10N/kg)
(1)消防员以v的速度从地面沿着杆匀速爬至9m高的顶端;
(2)上爬过程中,消防员克服重力做功 6300 J,消防员所受摩擦力f1的方向为 竖直向上 ,消防员的机械能将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)消防员以相同的速度匀速下滑,其所受到的摩擦力f2 = f1(填“>”、“<”或“=”)。
【解答】解:(2)消防员的重力:G=mg=70kg×10N/kg=700N,
上爬过程中,消防员克服重力做功:W=Gh=700N×9m=6300J;
因为消防员沿竖直杆匀速向上爬,所以此时消防员受到的摩擦力、重力为平衡力,重力方向竖直向下,摩擦力f1方向竖直向上;
消防员的质量不变,速度不变,高度变大,动能不变,重力势能变大,机械能变大;
(3)消防员以相同的速度匀速下滑,此时摩擦力与重力是平衡力,摩擦力f2等于重力,重力不变,摩擦力不变,所以摩擦力f2=f1。
故答案为:(2)6300;竖直向上;变大;(3)=。
21.(1分)将重为6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部,如图所示,当向容器中倒入足够量的水使木块浸没时,细线上的拉力大小为4N,该木块的密度为 0.6×103 kg/m3。
【解答】解:木块受到的浮力为:F浮=G+F=6N+4N=10N,
由阿基米德原理可知,木块的体积为:
V=V排===10﹣3m3,
由G=mg=ρVg可知木块的密度为:
ρ===0.6×103kg/m3。
故答案为:0.6×103。
三、实验题(每空2分,共30分)
22.(8分)小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现:
(1)当要研究的物理量大小不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中,小球动能的大小是通过 木块被推的距离 来间接反映出来的,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)当要研究的物理量与多个因素都有关系时,就要采用控制变量法。例如要研究动能跟质量的关系,就要改变质量,同时控制速度不变。具体办法是:换用质量不同的小球并让它们从 同一高度 由静止滑下。
(3)分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌,不同车型限速不同的原因是:动能一定时,因为货车的 质量 大,所以限速低。
(4)若实验中的水平面光滑,则此探究实验 不能 (“能”或“不能”)完成。
【解答】解:(1)该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的,木块被撞的越远,说明小球的动能越大,被撞的越近,说明小球的动能越小,这是转换法的应用;
(2)同质量的小球在同一斜面的同一高度滑下时,到达水平面的速度是相同的,所以换不同质量的小球,让小球从同一高度滑下,是为了控制速度不变,探究动能大小跟质量的关系;
(3)动能的大小与物体的质量和速度有关,因此在高速公路上,不同车型限速不同的原因是:动能一定时,因为大货车的 质量大,所以限速低;
(4)实验中通过木块被小球推动的距离来比较动能的大小;若水平面绝对光滑,则小球和木块将做匀速直线运动,本实验将不能达到探究目的。
故答案为:(1)木块被推的距离;(2)同一高度;(3)质量;(4)不能。
23.(12分)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90%
(1)实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
(2)在2次实验中滑轮组的机械效率为 88.9% (结果保留一位小数)。
(3)第3次实验中弹簧测力计的示数未填,由图可知,弹簧测力计的示数为 2.2 N(结果保留一位小数)。
(4)分析数据可得结论,由同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 高 (填“高”或“低”)。
(5)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为 C (只填序号)。
A.71.6%
B.82.6%
C.92.4%
(6)多次实验的目的是为了 得出普遍规律 。
【解答】解:(1)实验时,应使弹簧测力计竖直向上做匀速运动,此时系统处于平衡状态,拉力才等于测力计的示数;
(2)由表中数据,在2次实验中滑轮组的机械效率:
η=×100%==×100%≈88.9%;
(3)由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N;
(4)纵向分析表中数据,使用同一滑轮组,提升物体的越重,滑轮组的机械效率越高;
(5)根据使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高,故使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率应大于90.9%,故可能为92.4%,选C。
(6)为得出普遍规律,应换用不同的装置进行多次实验。
故答案为:(1)匀速;(2)88.9%;(3)2.2;(4)高;(5)C;(6)得出普遍规律。
24.(10分)小明在学习物理过程中非常注重总结和反思,他利用所学知识设计了测定固体和液体密度的方法,如图所示,忽略细绳的质量和体积,请根据要求完成以下问题:(已知水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)由于没有天平,他自制了如图甲所示的杠杆,要使杠杆在水平位置平衡并静止,应将左端的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节。将待测金属块P用细线挂在杠杆左侧A点,用相同的细线将两个相同圆柱体挂在杠杆右侧B点时,杠杆重新在水平位置保持静止。已知右侧每个圆柱体的质量均为360g,则该金属块的质量为 480 g。
(2)他从杠杆上取下金属块P挂在弹簧测力计下,逐渐浸入水中,如图丙和图丁,由图中信息可以计算出金属块P的密度为 2.4×103 kg/m3,可初步得出浸入水中的物体所受到的浮力与 排开水的体积 有关。
(3)他将金属块P从水中提出,擦干后又浸入某种盐水中,如图戊所示,根据图中信息可知该盐水的密度为 1.2×103 kg/m3。
【解答】解:(1)调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
由图甲知,左侧力臂为15cm,右侧力臂为10cm,根据杠杆的平衡条件:
mPg•L左=m右g•L右,
即:mP×10N/kg×15cm=2×360×10﹣3kg×10N/kg×10cm,
解得:mP=0.48kg=480g;
(2)金属块P的重力G=mPg=0.48kg×10N/kg=4.8N,
由丁图知,金属块P浸没时,弹簧测力计的示数为2.8N,由F浮=G﹣F得:金属块P浸没在液体中所受的浮力大小为2N;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体的体积为:
VP=V排===2×10﹣4m3;
金属块P的密度:
ρP===2.4×103kg/m3;
分析比较图丙、丁可知,液体的密度相同,物体排开的液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可以得出结论:浸入水中的物体所受到的浮力与排开水的体积有关;
(3)排开盐水的体积等于金属块P的体积2×10﹣4m3;
由图戊可知,弹簧测力计示数为2.4N,金属块P完全浸没在盐水中所受浮力:F浮′=4.8N﹣2.4N=2.4N;
由浮力公式F浮=ρ液gV排可知盐水的密度:
ρ盐水===1.2×103kg/m3。
故答案为:(1)右;(2)480;(3)2.4×103;排开水的体积;(3)1.2×103。
四、计算题(每题5分,共10分)
25.(5分)如图所示,圆柱形容器A放在水平地面上,容器的底面积为5×10﹣2 m2,厚度忽略不计,容器内有一个边长1dm质量为2.7kg的实心正方体B.(g=10N/kg)求:
(1)B物体的重力
(2)B对A底部的压强。
(3)若缓慢向容器A中倒入4L水,求水对容器A底部的压强。
【解答】解:(1)B物体的重力:
GB=mBg=2.7kg×10N/kg=27N;
(2)B对A底部的压力:
F=GB=27N,
受力面积:
S=L2=(1dm)2=1dm2=1×10﹣2m2,
B对A底部的压强:
p===2700Pa;
(3)正方体B的体积:
V=L2=(1dm)3=1dm3=1×10﹣3m3,
正方体B的密度:
ρ===2.7×103kg/m3>ρ水,
所以,B不会漂浮和悬浮,会沉在容器底部,
若缓慢向容器A中倒入V水=4L=4dm3=4×10﹣3m3水,假设B完全浸没,则容器内水的深度,
h===0.1m=1dm,
所以,正方体刚好浸没,
水对容器A底部的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
答:(1)B物体的重力为27N;
(2)B对A底部的压强为2700Pa;
(3)若缓慢向容器A中倒入4L水,水对容器A底部的压强为1000Pa。
26.(5分)如图所示,将边长为10cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2×103Pa.(OB=3OA,g取10N/kg)
(1)画出F2的力臂。
(2)求合金块的质量。
(3)求F2的大小。
【解答】解:(1)延长力F2的作用线,然后过支点O向力的作用线引垂线段OC,即为其力臂L2,如图所示:
(2)在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0。
对合金块进行受力分析可知,此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力,并且这两个力是一对平衡力;
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:G•OA=F1OB,即G•OA=30N•3OA,
解得G=90N,
合金块的质量:m===9kg;
(3)从图中可以看出,ΔOCB为直角三角形,而直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半,故拉力F2的力臂L2=OB,
撤去F1,在B点施加F2时,合金块对地面的压强为1.2×103Pa,对合金块进行受力分析可知,此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,如图所示:
则FA+FN=G;
合金块对地面的压力:F=pS=1.2×103Pa×0.1m×0.1m=12N;
压力与地面对合金块的支持力是一对相互作用力,大小相等,则FN=F=12N;
所以,FA=G﹣FN=90N﹣12N=78N,
根据杠杆平衡条件可得F2L2=FAOA,即F2•OB=78N•OB,
解得F2=52N。
答:(1)见解答图。
(2)合金块的质量为9kg。
(3)F2的大小为52N。
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