广西南宁市直属学校2021-2022学年八年级下学期期末物理试卷
展开2021-2022学年广西南宁市直属学校八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 瓦特 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 帕斯卡
2. 如图所示,小强用大小相同的力往同一方向推开家里的门时,发现推A点比推C点要容易,这说明力的作用效果跟下面哪个因素有关( )
A. 力的大小 B. 力的方向 C. 力的作用点 D. 物体的运动状态
3. 静止放在水平桌面上的书,受到的平衡力是( )
A. 书的重力和桌面对书的支持力 B. 书对桌面的压力和桌子受到的重力
C. 书的重力和书对桌面的压力 D. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力
4. 如图2所示的事例中,属于增大压强的是( )
A. 多轮平板货车 B. 骆驼宽大的脚掌
C. 穿雪橇的运动员 D. 蚊子尖尖的口器
5. 如图所示,下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B. 图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C. 图丙所示地铁站台边,人必须站在黄色以外的区域候车
D. 图丁所示飞机升力的产生原因
6. 快递在现代物流中发挥重要作用,下列哪项工作中快递小哥对货物做了功( )
A. 抱着货物乘电梯上楼 B. 提着货物在水平路上匀速前进
C. 用力搬货物但未搬动 D. 抱着货物在原地等待签收
7. 如图所示的四种工具,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 核桃夹
C. 裁纸刀 D. 食品夹
8. 如图所示的四个实验,不能说明大气压存在的是( )
A. 覆杯实验
B. 锅炉外面安装水位计
C. 马德堡半球实验
D. 瓶吞蛋实验
9. 2022年北京冬奥会开幕式开场是惊艳世界的一幕,如图所示。质量为3t的奥运五环“破冰而出”被匀速竖直提升至13m的高空。则奥运五环在上升的过程中( )
A. 重力势能增大,机械能逐渐增大 B. 惯性逐渐减小,重力势能也减小
C. 动能保持不变,且机械能不变 D. 惯性大小不变,动能逐渐增大
10. 如图所示,某弹簧测力计示数不清,若测1N的拉力时,测力计的指针指在B处,若测2N的拉力则指针应( )
A. 指在A处 B. 指在B处 C. 指在C处 D. 指在D处
11. 关于惯性的理解和解释,以下说法正确的是( )
A. 高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失
B. 汽车驾驶员和前排乘客系安全带,是为了减少汽车行驶中人的惯性
C. 行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
D. 百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
12. 如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲、乙两种情况中,A受到的摩擦力分别是( )
A. 0N、10N B. 5N、10N C. 10N、5N D. 无法确定
13. 下列关于功率的说法正确的是( )
A. 功率大的机器做的功一定多 B. 功率大的机器做功时间一定短
C. 功率大的机器做功一定快 D. 功率大的机器机械效率一定高
二、多选题(本大题共3小题,共6.0分)
14. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图中橡皮泥船采用空心的办法增大排开水的体积,从而增大浮力来增加载货量
B. 乙图中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海中是通过改变浮力大小来实现的
C. 丙图说明物体浸没在液体中越深,所受浮力越大
D. 丁图中密度计在两种液体中所受浮力大小 Fa=Fb,液体的密度 ρa<ρb
15. 如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A. 绳子自由端被拉下3m
B. 做的总功是1000J
C. 拉力F的功率是80W
D. 滑轮组的机械效率是80%
16. 如图甲所示,用弹簧测力计吊着一实心金属圆柱体将其缓慢放入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F,图乙是根据记录数据作出的F和h关系的图像,g取10N/kg。由图像可知( )
A. 该圆柱体的高度为8cm
B. 该圆柱体的横截面积为60cm2
C. 该圆柱体的密度约为1.33g/cm3
D. 撤去弹簧测力计,将圆柱体置于容器底部时圆柱体对容器底部的压强约为3×103Pa
三、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17. 2021年5月15日,“天问一号”火星着陆器成功着陆火星表面。如图所示,着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆,利用了物体间力的作用是______的,同时说明力可以改变物体的______。
18. 起重机用钢丝绳吊起重为3×104N的货物,当钢丝绳吊着货物静止时,这时钢丝绳对货物的拉力为______ N;当货物以2m/s的速度匀速直线向上提起时,此时拉力______ 3×104N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
19. 如图所示,人造卫星在大气层外运行,不受空气阻力。卫星从近地点向远地点运行的过程中,动能______ ,机械能______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
20. 如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示,0-2秒物体处于______ 状态,2-4秒物体受到的摩擦力______ N。
21. 如图所示,轮船从长江驶入大海,受到的浮力______ (选填“变大”、“不变”或“变小”),若一艘排水量为1000t的轮船满载在长江上航行,受到浮力为______ N。(ρ海水>ρ江水)
22. 如图所示,甲、乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,两容器底部用一根细管相连,开始时阀门K关闭。容器底面积均为4×10-2m2,甲中盛有深度为0.4m的水,乙中放一底面积为2×10-2m2、高为0.4m的圆柱形木块,且甲中水对容器底部的压强是木块对乙底部压强的2倍,则木块的密度为______ kg/m3。打开阀门,直到水不再流动,在此过程进入乙容器中水的质量Δm水= ______ kg。(g取10N/kg;ρ水=1×103kg/m3)
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 请在图中画出冰墩墩在雪地下滑时所受重力示意图。(重心在O点)
24. 如图中,请作出力F的力臂l。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25.0分)
25. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。如图所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做______ 运动,此时摩擦力大小便等于拉力大小;
(2)比较图丙和图______ ,可得到结论,在保持______ 一定时,______ ,滑动摩擦力越大;
(3)如甲图所示,如果水平拉动木块向右做加速运动,测力计示数将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
26. (1)小张在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球m和M(M>m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图1所示。小张通过观察木块B ______ ,来判断小球动能的大小,这种研究方法是______ 。由甲、乙两图可得出实验结论:物体的动能大小与______ 有关。
(2)在“探究杠杆平衡的条件”的实验中:实验前,杠杆静止在如图2所示位置,此时杠杆处于______ 状态(选填“平衡”或“不平衡”),
为了使杠杆在水平位置平衡,应向______ 调节平衡螺母(选填“左”或“右”)。这样做是为了便于测量______ 。
27. 同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图所示,实验数据记录如表所示。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
(1)分析表中数据可知:第4次实验是用图______ 所示装置来完成的;第4次实验时所做的有用功为______ J,滑轮组的机械效率是______ (结果保留一位小数);
(2)通过比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度______ ;(选填“有关”或“无关”)
(3)通过比较______ 两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高;
(4)通过比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率______ (选填“高”“低”或“不变”);
(5)为提高滑轮组机械效率,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施是______ 。
A.增加动滑轮重
B.增加所提物体重
C.增加动滑轮个数
D.增加重物上升高度
28. 小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,探究过程及有关数据如图1所示。
(1)如图A所示,金属块的重力为______ N;金属块浸没在水中所受的浮力是______ N,金属块的体积为______ m3。
(2)观察A、B、C可得出金属块受到的浮力大小与______ 有关。比较A、C、E可知浮力大小还与______ 有关。比较A、C、D可知浮力大小与物体浸没在液体中的______ 无关。
(3)吉吉同学受上面实验的启发,用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、细线,进行了如所示的操作。
①装有适量水的杯子放在电子秤上;
②然后让木块自由漂浮在水面上;
③最后用细针将木块压入水中刚好全部浸没(水未溢出)。
吉吉利用图2中的这些数据计算出木块的密度为______ g/cm3。
六、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
29. 新冠肺炎疫情期间,某医院投入大批机器人,机器人可以完成消毒、送餐、送药等工作。如图所示是一款服务机器人正在送餐。送餐过程中,机器人水平地面沿直线匀速行驶1min,行走了15m,已知在运动过程中所受阻力为200N,求:
(1)机器人行驶的速度;
(2)机器人所做的功
(3)牵引力对机器人做功的的功率。
30. 如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的杯子中匀速拉出,物块的体积为200cm3,高度为10cm,杯子的底面积为100cm2,拉力随时间的变化关系如图乙所示。(g取10N/kg)求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)在2s时物块底部受到水的压强。
31. 如图所示,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器、实心均匀圆柱体B均放置在水平桌面上,实心均匀圆柱体A放置在无水的容器内。当向容器内缓慢注入水后,水对容器底部的压强p水=800Pa,相关数据如表所示。容器足够高,忽略圆柱体吸附水等次要因素,求:
(1)容器内水的体积;
(2)圆柱体静止时A在水中的浮沉状态;
(3)若再将B竖直缓慢放置于A的上表面,释放并稳定后B不倾倒,静止时水对容器底部的压强。
水
A
B
质量/g
500
450
320
密度/(g/cm3)
1
0.8
底面积/cm2
60
50
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,瓦特是功率的单位,均不合题意。
故选:B。
在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积。在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
此题考查的是我们对常见物理量及其对应单位的记忆,属于基础题,容易解答。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对力的三要素的掌握,属于基础知识的考查,比较简单。
力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果。
【解答】
由题知,分别在A、C两处用相同大小、相同方向的力推门时,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
故选C。
3.【答案】A
【解析】解:A、书的重力,方向竖直向下,书是受力物体,桌面对书的支持力,方向竖直向上,受力物体是书,二力作用在同一条直线上,大小相等,方向相反,是平衡力,故A符合题意;
B、书对桌面的压力,方向竖直向上,受力物体是桌面,桌子的重力,方向竖直向下,桌子是受力物体,作用在不同的物体上,不是平衡力,故B不符合题意;
C、书的重力,方向竖直向下,书对桌面的压力,方向竖直向下,方向相同,不是平衡力,故C不符合题意;
D、书对桌面的压力,桌子是受力物体,桌面对书的支持力,书是受力物体,不是同一个受力物体,不是平衡力,故D不符合题意。
故选:A。
平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
此题主要考查了平衡力的概念,要掌握二力平衡的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。能够区别平衡力和相互作用力。
4.【答案】D
【解析】解:ABC、多轮平板货车、骆驼宽大的脚掌、穿雪橇的运动员,都是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故ABC不合题意。
D、蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选:D。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
5.【答案】B
【解析】解:A.对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸被压到一起,能用流体压强与流速的关系来解释,故A不符合题意;
B.如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强,不能用流体压强与流速的关系来解释,故B符合题意;
C.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车。能用流体压强与流速的关系来解释,故C不符合题意;
D.相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力;能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
故选:B。
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。据此对照各选项逐一进行分析即可作答。
本题考查了流体压强与流速的关系,看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中,学以致用,有意义。
6.【答案】A
【解析】解:
A.快递小哥抱着货物乘电梯上楼,人对物体施加了力,物体在力的方向上通过了距离,所以人对物体做了功,故A符合题意;
B.提着货物在水平路上匀速前进,货物受到了力,在力的方向上没有移动距离,所以快递小哥对货物不做功,故B不符合题意;
C.用力搬货物但未搬动,对货物有力的作用,在力的方向上没有距离,所以不做功,故C不符合题意;
D.抱着货物在原地等待签收,对货物有力的作用,在力的方向上没有距离,所以不做功,故D不符合题意。
故选:A。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
7.【答案】D
【解析】解:A、羊角锤使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
B、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
C、裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
D、食品夹使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:D。
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
杠杆根据其省力情况可以分为三类:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
8.【答案】B
【解析】解:ACD、覆杯实验、马德堡半球实验、瓶吞蛋实验能说明大气压存在,故ACD不符合题意;
B、锅炉外面安装水位计是连通器,不能说明大气压存在,故B符合题意。
故选:B。
(1)证实大气压存在的实验很多:马德堡半球实验、瓶子吞蛋实验、覆杯实验、拔火罐等。
(2)上端开口、底部互相连通的容器叫连通器;船闸、锅炉水位计都是连通器。
本题考查的是大气压存在的实验和实例,属于基础性题目。
9.【答案】A
【解析】解:惯性只与物体的质量有关,奥运五环在上升的过程质量不变,惯性不变;
奥运五环在匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增大,机械能为动能和势能的和,所以机械能增大。
故选:A。
(1)惯性是物体保持原来的运动状态的性质,其大小只与质量有关;
(2)动能大小与物体的质量和速度有关,物体的质量越大、速度越大,动能越大;重力势能的大小与物体的质量、高度有关;机械能为动能和势能的和。
本题考查了惯性现象、动能和重力势能大小的影响因素等,要求我们对相关知识有一个熟练的掌握。
10.【答案】D
【解析】解:在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比,弹簧测力计就是根据这个原理制成的;
由图知0到B有10个格表示1N,分度值为0.1N,所以2N应该在第20个格的D处,故D正确。
故选:D。
根据弹簧测力计的原理(在一定的弹性范围内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比)分析回答。
本题考查了弹簧测力计的测力原理,其中刻度方法、刻度特点都是由此得出。
11.【答案】D
【解析】解:A、一切物体在任何情况下都有惯性,高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性也不会消失。故A选项错误;
B、惯性大小取决于物体的质量,汽车驾驶员和前排乘客系安全带,是为了减小因为惯性带来的伤害,故B选项错误。
C、行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性,不能说惯性力,故C选项错误。
D、百米赛跑运动员到达终点后停止运动,但由于运动员具有惯性,还要保持原来较快的速度,所以不能马上停下来,故D选项正确。
故选:D。
AB、一切物体在在任何情况下都有惯性,惯性大小取决于物体的质量,与物体的运动状态无关;
CD、一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性是物体的固有属性,惯性不是力;
正确理解惯性的概念是解答此题的关键,惯性作为物体本身固有的一种属性,在我们生活中随处可见,与我们的生活息息相关,我们要注意联系实际,用所学惯性知识解决身边的物理问题。但一定要注意惯性不是力,说消失、产生、惯性力是错误的。
12.【答案】C
【解析】解:在甲图中,物体A、B在10N的水平拉力F1作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0;物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为10N;
在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F2的大小也为10N,由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,A对地面的压力变为原来的一半,则A受到的摩擦力也会变为原来的一半,为5N。
故选C。
利用二力平衡的知识,求出摩擦力;摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关。
本题主要考查摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出
13.【答案】C
【解析】解:A、功率等于功和做功时间的比值,时间不确定,功率大的机器做的功不一定多,此选项错误;
B、功率等于功和做功时间的比值,做功多少不确定,功率大的机器做功时间不一定短,此选项错误;
C、功率是比较物体做功快慢的物理量,功率大,说明做功快,此选项正确;
D、功率和机械效率之间没有关系。此选项错误。
故选:C。
①功率是描述物体做功快慢的物理量,等于功和做功时间的比值;
②功率和机械效率没有必然的联系。
此题考查的是学生对功率、机械效率和功等概念的理解,需要明确的是:功率描述物体做功的快慢,与机械效率没有关系。
14.【答案】AD
【解析】解:A.图甲中橡皮泥船采用空心的办法增大排开水的体积,从而增大浮力来增加橡皮泥船的载货量,故A正确;
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入 7000m 深的海底是通过改变自身重力来实现的,故B错误;
C.图丙中,将空饮料罐慢慢向下按,饮料罐排开水的体积增大,受到的浮力增大,所以向下按的力越来越大;当空饮料罐浸没后,浸没在水中越深,但排开水的体积不变,其受到的浮力不变,故C错误;
D.图丁中密度计在两种液体中均漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,由于密度计的重力不变,所以浮力关系为Fa=Fb,由图可知V排a>V排b,由F浮=ρgV排可得,两种液体的密度ρa<ρb,故D正确。
故选:AD。
(1)橡皮泥船做成空心的,增大了排开水的体积,从而增大浮力使其漂浮在水面上;
(2)潜水器浸没时排开液体的体积不变,受到的浮力不变,通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,从而实现上浮或下沉的;
(3)根据阿基米德原理可知,浮力与液体的密度、排开液体的体积有关,液体密度越大,排开液体的体积越多,则浮力越大;
(4)物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理结合图中排开液体的体积关系得出两液体的密度关系。
本题考查了轮船和潜水器的原理以及影响浮力大小因素、物体浮沉条件、阿基米德原理的应用等,是一道较为简单的应用题。
15.【答案】BD
【解析】解:A、由图可知,n=2,而提升高度h=1m,
则绳子自由端被拉下的距离:s=2h=2×1m=2m,故A错误。
B、拉力做的总功:W总=Fs=500N×2m=1000J,故B正确。
C、拉力F的功率:P=W总t=1000J10s=100W,故C错误。
D、克服物体重力做的有用功:W有用=Gh=800N×1m=800J,
滑轮组的机械效率为:η=W有用W总=800J1000J×100%=80%,故D正确。
故选:BD。
①从图可知,有两段绳子吊着物体,知道物体上升的高度,从而可以计算出绳子自由端移动的距离。
②知道知道拉力的大小,可利用公式W=FS计算出拉力做的总功,又知道做功的时间,可利用公式P=W总t计算出拉力的功率。
③知道物体的重力和物体升高的高度,可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功,利用公式η=W有用W总计算出滑轮组的机械效率。
本题考查了学生对总功、有用功、机械效率和功率的计算公式理解和应用,关键是吊着物体绳子的段数,以质量都知道直接代入即可。
16.【答案】BC
【解析】解:
A、由图乙可知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:h=10cm=0.1m,即圆柱体的高度为0.1m,故A错误;
B、由图乙可知,当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F'=2N,圆柱体重G=8N,
则圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):F浮=G-F'=8N-2N=6N,
由F浮=ρ水gV排可知,圆柱体的体积:V=V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10-4m3,
由V=Sh可得,圆柱体的横截面积:S=Vh=6×10-4m30.1m=6×10-3m2=60cm2,故B正确;
C、圆柱体的质量:m=Gg=8N10N/kg=0.8kg,
圆柱体的密度:ρ=mV=0.8kg6×10-4m3≈1.33×103kg/m3=1.33g/cm3,故C正确;
D、撤去弹簧测力计,将圆柱体沉入容器底部,则圆柱体对容器底部的压力为:F=G-F浮=8N-6N=2N,
圆柱体对容器底部的压强:p=FS=2N6×10-3m2≈333Pa,故D错误。
故选:BC。
(1)由F-h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重;当h≥10cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重,据此可知圆柱体的高度;
(2)根据称重法求出圆柱体受的浮力,利用阿基米德原理求排开水的体积(圆柱体的体积),再根据体积公式求出圆柱体的底面积;
(3)知道了圆柱体的重,根据G=mg求出圆柱体的质量,再利用密度公式求圆柱体的密度;
(4)撤去弹簧测力计,圆柱体对容器底部的压力等于圆柱体受到的重力减去受到的浮力,再根据压强公式求出圆柱体对容器底部的压强。
本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、浮力的计算及其公式变形,会识图并从中得出相关信息是本题的关键,属于难题。
17.【答案】相互 运动状态
【解析】解:着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆,由于力的作用是相互的,所以喷出的气体对着陆器有向上的反作用力,从而使着陆器减速;
着陆器受到气体的反作用力,使着陆器的速度减小,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)力的作用效果有两个:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态。
此题是一道联系实际的应用题,考查了力的作用效果、力作用的相互性,熟练掌握基础知识即可正确解题。
18.【答案】3×104 等于
【解析】解:(1)起重机用钢丝绳吊起重为3×104N的货物,当钢丝绳吊着货物静止时,钢丝绳对货物的拉力和货物本身的重力是一对平衡力,大小相等,所以钢丝绳对货物的拉力为3×104N;
(2)货物以2m/s的速度匀速上升时,货物仍处在平衡状态,拉力仍然等于重力,为3×104N。
故答案为:3×104;等于。
物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,处于平衡状态的物体受平衡力作用;对货物进行受力分析,然后根据货物的运动状态求出拉力与重力的关系。
本题考查了二力平衡条件的应用;根据物体的运动状态来判断物体受力情况,这是常见题型,解答时应明确:当物体静止或以不同的速度沿竖直方向做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,受到平衡力的作用。
19.【答案】减小 不变
【解析】解:人造卫星在大气层外运行,不受空气阻力,卫星的机械能是守恒的;
卫星从近地点运行到远地点时,卫星的质量不变,高度增大,所以重力势能增大;由于机械能守恒,所以卫星的动能减小。
故答案为:减小;不变。
影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度;动能和势能相互转化过程中,没有阻力时,机械能守恒。
掌握动能、势能大小的影响因素,掌握动能、势能的大小变化情况。同时知道卫星在绕地球运动时,不受空气阻力,机械能是守恒的。
20.【答案】静止 2
【解析】解:(1)由图乙的v-t图像可以知道,在0~2s内,物体速度为零,物体处于静止状态;
(2)由图乙的v-t图像可知,在4~6s内物体处于匀速直线运动状态,由平衡条件可知,物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力,此时滑动摩擦力等于推力,f=F=2N;由图乙的F-t图像可知在2~4s内,推力F'=3N,此时物体加速运动,但因物体与接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力不变,故摩擦力不变,由图乙的F-t图像可知在2~4s内受到的摩擦力是2N。
故答案为:静止;2。
(1)由图乙的v-t图像可以知道,在0~2s内,物体速度为零,物体处于静止状态;
(2)由图乙的v-t图像可知在4~6s内物体处于匀速直线运动状态,由二力平衡条件可知受到的滑动摩擦力,根据影响滑动摩擦力大小的两个因素不变确定故摩擦力不变,据此分析。
(1)本题考查学生对图像的认识,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
(2)v-t图像、F-t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
21.【答案】不变 1×107
【解析】解:轮船从长江驶入大海,轮船始终漂浮,所以轮船受到的浮力不变,浮力大小等于重力大小;
轮船航行时处于漂浮状态,浮力大小等于重力大小。所以轮船受到的浮力为:F浮=G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N。
故答案为:不变;1×107。
物体漂浮,所受浮力等于重力,根据其重力变化可判断其所受浮力大小变化;知道油轮满载时排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求轮船满载时受到的浮力。
本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用,知道轮船满载时排水量是排开水的质量是本题的突破口,灵活运用公式是关键。
22.【答案】0.5×103 6
【解析】解:(1)水对容器底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa,
根据题意可知:p木=12p水=12×4×103Pa=2×103Pa,
由于木块是圆柱形放在水平容器底,则根据p=ρgh得:
物块的密度ρ木=p木gh木=2×103Pa10N/kg×0.4m=0.5×103kg/m3;
(2)原来甲容器中水的质量:
m水=ρ水V水=ρ水S甲h水=1.0×103kg/m3×4×10-2m2×0.4m=16kg,
木块的质量:
m木=ρ木V木=ρ木S木h木=0.5×103kg/m3×2×10-2m2×0.4m=4kg,
打开阀门,直到水不再流动时,两容器中的水面一定相平,且由ρ木=12ρ水可知木块会漂浮,
此时两容器中的水面相平,由p=ρgh可知两容器底受到水的压强相等,由F=pS可知两容器底受到水的压力相等,
甲容器底受到水的压力F甲=(m水-Δm水)g-------①
因木块漂浮,且容器为柱形容器,则乙容器底受到水的压力F乙=Δm水g+m木g-------②
因F甲=F乙,所以(m水-Δm水)g=Δm水g+m木g,
化简可得Δm水=12(m水-m木)=12×(16kg-4kg)=6kg。
故答案为:0.5×103;6。
(1)根据p=ρgh求得水对容器底的压强,再根据水对容器底部的压强求出木块对乙底部压强,由于木块是圆柱形放在水平容器底,可以利用p=ρgh求物块的密度ρ物;
(2)打开阀门水不再流动时,甲、乙容器中的水面一定相平,先判断木块是处于漂浮状态,然后根据容器底水的体积不变列出等式求出此时水的深度,最后利用V=Sh求出水的体积,利用m=ρV求出水的质量。
本题考查液体压强公式和物体浮沉条件的应用,首先要判断乙中有水以后木块是处于漂浮的状态。
23.【答案】解:重力的方向是竖直向下的,从冰墩墩的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【解析】根据重力的方向是竖直向下的,从冰墩墩的重心作竖直向下的力,并标上字母G和大小。
本题考查了重力的示意图的作法。不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
24.【答案】解:从支点O向F的作用线作垂线,并标出力臂L.如图所示:
【解析】力臂即支点到力的作用线的距离。找到支点向力的作用线作垂线即可。
本题考查了力臂的作法,属于基本技能的考查。关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段。
25.【答案】匀速直线 乙 压力 接触面越粗糙 不变
【解析】解:(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,此时摩擦力大小便等于拉力大小;
(2)比较图丙和图乙,可得到结论,在保持压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)如甲图所示,如果水平拉动木块向右做加速运动,测力计示数将不变,滑动摩擦力与速度无关,与压力和接触面的粗糙程度有关。
故答案为:(1)匀速直线;(2)乙;压力;接触面越粗糙;(3)不变。
(1)测量滑动摩擦力是利用二力平衡的原理来测量的。
(2)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(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。
本题考查的是影响滑动摩擦力大小的因素;属于基础性题目。
26.【答案】移动的距离 转换法 速度 平衡 右 力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
【解析】解:(1)实验中通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,到达水平面时的速度不同,高度越高,速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故结论为:物体的动能大小与速度有关,在质量相同时,速度越大,动能越大;
(2)如图杠杆在此位置处于静止状态,杠杆在此位置处于平衡状态;
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,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
故答案为:(1)移动的距离;转换法;速度;(2)平衡;右;力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,实验将不能达到探究目的;
动能大小跟质量和速度有关;在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论;
(2)杠杆处于静止状态或匀速转动状态都属于平衡状态;
调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样便于测量力臂大小,并且能消除杠杆重对实验的影响。
本题主要考查探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验和杠杆平衡条件的探究实验,属于基础问题,难度不大。
27.【答案】丙 0.4 61.5% 无关 1、3 低 B
【解析】解:(1)由表中数据可知,在第4次实验中,s=0.5m,h=0.1m,承担物重的绳子股数n=sh=0.5m0.1m=5,
所以该实验是由图丙所示装置来完成的;
第4次实验时拉力做的有用功:W有=Gh=4N×0.1m=0.4J,
拉力所做的总功:W总=Fs=1.3N×0.5m=0.65J,
滑轮组的机械效率:η=W有用W总=0.4J0.65J×100%≈61.5%;
(2)比较1、2两次实验数据,n的值相同,提升的物体重力相同,改变了物体被提升的高度,机械效率不变。可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关;
(3)比较1、3两次实验数据,n的值相同,提升的物体重力变大,物体被提升的高度相同,机械效率变大,可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高;
(4)比较3、4两次实验数据,n的值变大,使用的动滑轮个数增多,动滑轮重力变大,机械效率变小,
可得出结论:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低;
(5)AC、增加动滑轮重、增加动滑轮个数,在有用功不变时,额外功增大,总功增大,机械效率减小,故AC不符合题意;
B、增加所提物体重,可提高滑轮组机械效率,故B正确;
D、增加重物上升高度,机械效率不变,故D不符合题意;
故选B。
故答案为:(1)丙;0.4;61.5% (2)无关; (3)1、3;(4)低;(5)B。
(1)由表中数据可知,在第4次实验中,s=0.5m,h=0.1m,利用s=nh求承担物重的绳子股数,据此确定该实验是由哪套装置来完成;
利用W=Gh求第4次实验时拉力做的有用功,利用W=Fs求拉力所做的总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值;
(2)(3)(4)分析表格中实验数据,确定承担物重的绳子股数n的值,找出相同量、不同量,以及机械效率是否变化,据此得出相应的结论;
(5)根据(2)(3)(4)得出的结论,得出提高滑轮组机械效率的方法,选择正确的选项。
本题考查了学生从表格中的数据得出结论的能力、滑轮组机械效率的计算,以及滑轮组机械效率的影响因素,利用好控制变量法是关键。
28.【答案】2.8 1 1×10-4 物体排开的液体体积 液体密度 深度 0.5
【解析】解:(1)由图A可得金属块的重力大小为2.8N;
根据F浮=G-F示,结合图A、C得出金属块浸没在水中所受的浮力F浮=2.8N-1.8N=1.0N,
再利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排可求出金属块排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.0×10-4m3;
而金属块浸没在水中排开水的体积等于金属块的体积,则金属块的体积V=1.0×10-4m3;
(2)观察A、B、C,随着排开液体体积的增大,弹簧测力计的示数在减小,则浮力在逐渐变大,可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
比较A、C、E,排开液体体积相同时,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,则浮力越大,可知浮力大小还与液体的密度有关。
比较A、C、D,液体密度和排开液体的体积相同时,浸入的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明受到的浮力相同,可知浮力大小与物体浸没在液体中深度无关;
(3)木块的质量为m木=m2-m1=150g-100g=50g,
木块的体积等于排开水的体积为V木排=m木排ρ水=m3-m1ρ水=200g-100g1g/cm3=100cm3,
木块的密度为ρ木=m木V木=50g100cm3=0.5g/cm3。
故答案为:(1)2.8;1;1×10-4;(2)物体排开的液体体积;液体密度;深度;(3)0.5。
(1)由图A可得金属块的重力大小;
根据F浮=G-F示,结合图A、C得出金属块浸没在水中所受的浮力,再利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排可求出金属块排开水的体积,而金属块浸没在水中排开水的体积等于金属块的体积;
(2)观察A、B、C,随着排开液体体积的增大,弹簧测力计的示数在减小,则浮力在逐渐变大。
比较A、C、E,排开液体体积相同时,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,则浮力越大。
比较A、C、D,液体密度和排开液体的体积相同时,浸入的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明受到的浮力相同,可知浮力大小与物体浸没在液体中深度无关;
(3)根据m木=m2-m1得出木块的质量,根据V木排=m木排ρ水=m3-m1ρ水得出木块的体积,根据密度公式得出木块的密度。
本题为探究影响浮力大小的因素,考查控制变量法、浮力和密度的计算等知识。
29.【答案】解:(1)机器人匀速行驶的速度v=st=15m60s=0.25m/s;
(2)机器人匀速行动时受力平衡,驱动力大小等于阻力,即
F驱=f=200N;
驱动力对它所做的功为
W=F驱s=200N×15m=3000J=3×103J;
(3)机器人匀速行动时功率为P=Wt=3000J60s=50W;
答:(1)机器人行驶的速度0.25m/s;
(2)机器人所做的功3×103J;
(3)牵引力对机器人做功的的功率50W。
【解析】(1)已知路程和时间,根据v=st计算速度;
(2)因机器人匀速直线行驶,由二力平衡条件可求出驱动力,根据W=Fs计算出驱动力做的功;
(3)由P=Wt求出驱动力做功的功率。
本题考查速度、功和功率的计算,属于中档题。
30.【答案】解:(1)物块浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×200×10-6m3×10N/kg=2N;
(2)由乙图知,物体的重力:G=5N
由公式G=mg得,物体的质量:m=Gg=5N10N/kg=0.5kg;
物块的密度:ρ=mV=0.5kg200×10-6m3=2.5×103kg/m3;
(3)由乙图知,在2s时物块的上表面恰好与液面相平,由浮力产生的原因知此时水对物块底部的压力等于物块所受到的浮力。
由公式V=Sh得,物块的底面积为:S物=Vh=200cm310cm=20cm2=2×10-3m2;
在2s时物块底部受到水的压强:p=FS物=2N2×10-3m2=1000Pa;
答:(1)物块浸没在水中时受到的浮力2N;
(2)物块的密度是2.5×103kg/m3;
(3)在2s时物块底部受到水的压强是1000Pa。
【解析】(1)由公式F浮=ρ水V排g直接计算得物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)由乙图知,物体的重G=5N,由公式G=mg得物体的质量;然后根据公式ρ=mV计算得物块的密度;
(3)由乙图分析知,在2s时物块的上表面恰好与液面相平,再由浮力产生的原因知此时水对物块底部的压力等于物块所受到的浮力。再由公式V=Sh得,物块的底面积;最后根据压强计算公式计算得在2s时物块底部受到水的压强就可以了。
本题考查了浮力产生的原因以及浮力和压强的计算问题。同时本题还着重考查了学生看图分析问题的能力。本题有一定的难度。
31.【答案】解:
(1)由表格可知容器内水的质量是500g,由ρ=mV可得容器内水的体积:
V1=m1ρ水=500g1g/cm3=500cm3;
(2)当向容器内缓慢注入水后,水对容器底部的压强p水=800Pa,
容器内水的高度:h0=p水ρ水g=800Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.08m,
容器中只有水时水的高度:h1=V1S容=500cm3100cm2=5cm=0.05m,
圆柱体A浸入水中的体积:V2=S1(h0-h1)=100×10-4m2×(0.08m-0.05m)=0.0003m3,
圆柱体A受到的浮力为:F浮=ρ水gV2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0003m3=3N,
圆柱体A的重力:GA=mAg=450×10-3kg×10N/kg=4.5N,
因4.5N>3N,即圆柱体A的重力大于圆柱体A受到的浮力,所以圆柱体A沉底;
(3)圆柱体A的高度:hA=V2SA=0.0003m360×10-4m2=0.05m,
圆柱体A的上表面距离水面的高度:h2=h0-hA=0.08m-0.05m=0.03m,
将圆柱体B竖直静止在A的上表面,设圆柱体B浸入水的高度为hB,
则:有hBS容=h2S容+hBSB,
即:hB×100×10-4m2=0.03m×100×10-4m2+hB×50×10-4m2,
解得:hB=0.06m,
此时B受到的浮力为:F浮B=ρ水gVB=ρ水gSBhB=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×0.06m=3N,
圆柱体B受到的重力:GB=mBg=320×10-3kg×10N/kg=3.2N,
因GB>F浮B,所以,B竖直缓慢放置于A的上表面,释放并稳定后B沉在A的上表面上,
则此时水的总高度:h=hA+hB=0.05m+0.06m=0.11m,
则静止时水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1100Pa。
答:(1)容器内水的体积为500cm3;
(2)静止时圆柱体A在水中沉底;
(3)若再将B竖直缓慢放置于A的上表面,释放并稳定后,B不倾倒,静止时水对容器底部的压强为1100Pa。
【解析】(1)由表格可知容器内水的质量,由ρ=mV的变形可得容器内水的体积;
(2)当向容器内缓慢注入水后,利用p=ρgh的变形计算容器内水的高度,利用V=Sh的变形计算容器中只有水时水的高度,进一步计算物体A浸入水中的体积,根据浮力计算公式F浮=ρ液gV排计算物体A受到的浮力,根据重力公式计算物体A的重力,比较浮力和重力的大小确定物体A的状态;
(3)因为圆柱体A沉底,所以圆柱体A浸入水中的体积就是A的体积,根据V=Sh计算圆柱体A的高度,进一步计算圆柱体A的上表面距离水面的高度;
设圆柱体B沉在A的上表面上,浸入水中的高度为hB,则有hBS1=h2S1+hBSB,解得hB,据此根据阿基米德原理求出B的浮力与B的重力,根据浮沉条件判断假设正确;
计算此时水的总高度:h=hA+hB,利用p=ρgh计算静止时水对容器底部的压强。
本题考查密度公式、体积公式、液体压强高度、浮力计算公式、物体浮沉条件的灵活运用,题目综合性强,有难度。
广西南宁市直属学校2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷: 这是一份广西南宁市直属学校2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷,共23页。
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