广东省深圳市2022-2023学年八年级下学期物理期末模拟试题
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广东省深圳市2022-2023学年八年级下学期物理期末模拟试题
一、单选题(共21小题,每小题2分,共42分)
1.如图所示,这是撑竿跳高运动员比赛时的情景。下列说法正确的是( )
A.撑竿弯曲说明力可以改变物体的形状
B.运动员对撑竿的力大于撑竿对运动员的力
C.运动员上升到最高处时不受力的作用
D.运动员受到弹力是由于运动员运动状态的变化
2.下面是对日常生活中一些数据的估计,其中最接近实际的是( )
A.一名中学生所受的重力约为500N
B.初中物理教科书的质量约1.8kg
C.人的正常步行速度约5m/s
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强是150000Pa
3.走路是一种非常好的锻炼方式。当你在水平地面上行走的过程中,下列说法正确的是( )
A.鞋底与地面间的摩擦是有害的
B.鞋底有花纹,是为了增大摩擦
C.你对地面的压力与地面对你的支持力是一对平衡力
D.如果地面绝对光滑,你可以走得更快
4.如图所示,利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A.秒表的重力 B.秒表和测力计的总重力
C.秤钩对弹簧的拉力 D.弹簧对秒表的拉力
5.在学习牛顿第一定律时,我们做了如图所示实验,下列有关叙述不正确的是( )
A.三次实验时,要让同一小车从斜面的同一高度静止滑下
B.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,速度改变得就越快
D.根据甲、乙、丙的实验现象和科学推理相结合得出牛顿第一定律
6.为了探究滑动摩擦力,王超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲,对这一实验的分析错误的是( )
A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的压力越大
B.牙刷受到的摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.与牙刷刷毛接触的表面是光滑的
7.如图甲所示,用水平压力F将物体压在竖直墙上,图乙为压力F与时间t的关系。图丙为物体所受摩擦力f与时间t的关系,下列说法错误的是( )
A.0~t1时间内,物体静止在竖直的墙上,重力与静摩擦力是一对平衡力
B.物体的重力为10N
C.t1后物体开始下滑,受到的滑动摩擦力越来越小
D.0~t2时间内,摩擦力先不变、后减小
8.如图所示,周末小明带弟弟在海洋馆观看海獅表演,海狮将球顶在头上静止不动。下列两个力属于二力平衡的是( )
A.球受到的重力和球对海狮的压力
B.海狮受到的重力和海狮对地面的压力
C.球受到的重力和海狮对球的支持力
D.地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力
9.以下对压强公式p=FS、p=ρgℎ理解正确的是( )
A.p=FS是普遍适用的压强计算公式
B.p=FS中,F为物体受到的重力,S为物体的表面积
C.p=ρgℎ中,压强p跟ρ成正比
D.p=ρgℎ中,ρ的单位g/cm3,h的单位m
10.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压.下列有关叙述中错误的是( )
A.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压越大
B.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
C.1个标准大气压的数值为1.0l×105Pa(760mm汞柱)
D.用钢笔吸墨水是应用大气压的事例
11.如图,在甲、乙两个容器中盛有体积相同的水,哪个容器底受到水的压力大( )
A.F甲,>F乙 B.F甲<F乙 C.F甲=F乙 D.无法判断
12.如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A.航行的辽宁舰 B.下潜的蛟龙号
C.遨游的“天宫二号” D.升空的热气球
13.如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是( )
A.长方体只有上下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C. F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
14.在中国海军成立71周年纪念日前夕,075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水.如图所示,这艘两栖攻击舰长约235m,宽约36m,排水量约为3.5×104t,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰.下列说法正确的是( )
A.此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N
B.军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力
C.此军舰从长江驶入东海后,船体会下沉一些
D.直升机从军舰上飞走后,军舰所受浮力减小
15.图所示为某同学锻炼身体时在单杠上做引体向上运动的情景,由此可估算出他完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约为( )
A.3J B.300J C.3×104J D.3×106J
16.举重是我国的优势体育项目,在抓举时,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1, 功率分别为P1;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2,功率为P2,则下列关系式中正确的是( )
A.W1< W2 B.W1= W2 C.P1>P2 D.P1=P2
17.如图为北京冬奥会高速摄影机记录的苏端鸣在比赛中,从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的 ( )
①他从起跳到最高点的过程中,动能逐渐转化成重力势能
②他起跳后到达最高点时,机械能最大
③他从空中下落过程中,重力做功越来越快
④他从起跳到落地的整个过程中,机械能是守恒的
A.只有③④ B.只有①② C.只有②④ D.只有①③
18.在生产和生活中经常使用各种机械,下列说法正确的是( )
A.使用任何机械都可以省力
B.使用任何机械都可以省功
C.使用机械时,有用功越大,机械效率越高
D.使用机械时,有用功占总功的比例越大,机械效率越高
19.用下列轻质简单机械缓慢提起同一物体,不计摩擦、机械自重及绳的重,用力最小的是( )
A. B.
C. D.
20.如图所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,支点在杠杆的中点,若实验时在杠杆的左端悬挂一个重为G的物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,弹簧测力计的示数为F1,现握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2杠杆始终在水平位置保持平衡,则以下说法中正确的是( )
A. 一直是省力杠杆 B.杠杆的阻力就是重物的重力G
C.F1与L1的乘积变小 D.弹簧测力计示数先变小再变大
21.如图甲是总质量相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的惜景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法正确的是( )
A.甲图中步行者对雪地的压力比较大
B.甲图中滑雪者和步行者对雪地单位面积的压力相等
C.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙进行模拟研究
D.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择丙与丁进行模拟研究
二、双选题(共4小题,每小题2分,共8分)
22.水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为16N,向左 B.B对A的摩擦力为10N,向左
C.B受到摩擦力的合力为6N,向右 D.地面对B的摩擦力为4N,向左
23.如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。已知甲试管中的液体密度为ρ甲,对试管底的压强为p甲;乙试管中的液密度为ρ乙,对试管底的压强为p乙,则下列判断中正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.p甲=p乙 D.p甲>p乙
24.蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,下海时需要借助机械臂将蛟龙号放入水中,待平稳后再继续下潜。在这个过程中,下列说法错误的是( )
A.蛟龙号碰水后,浸没之前,机械臂的拉力逐渐变大
B.蛟龙号在浸没水中之后,所受的浮力逐渐增大
C.蛟龙号在浸没水中之后,排开液体的重力不变
D.随着蛟龙号在海中深度的增加,所受水的压强逐渐增大
25.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降(忽略烧杯中液面上升),然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A.圆柱体所受的最大浮力为4N
B.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
C.圆柱体的重力为9N
D.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400Pa
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
26.如图所示,一放在水平地面上并与竖直墙壁接触的铁球静止,铁球重5N,请作出铁球的受力示意图。
27. 如图所示,小明要将购物推上台阶,需要在把手上施加一个斜向下的力,已知购物车的支点为O点(小黑点),请在图中A点画出最小的力F1。
四、实验探究题(共3题,共20分)
28.(9分)小明利用家里的物品探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,他找来三个挂钩、两块相同的新透明肥皂A、B和一个弹簧测力计,在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的探究实验。
(1)小明每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明肥皂做 运动,根据 原理,可从弹簧测力计直接读出滑动摩擦力的大小;如图甲所示,肥皂A受到水平大理石窗台的滑动摩擦力为 N。
(2)分析比较图甲、乙两次实验现象可知,在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力 。
(3)分析比较图 两次实验现象可知,滑动摩擦力的大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”)。
(4)小明在窗台上铺了一条毛巾,做了如图丁所示的实验,分析比较图甲、丁两次实验能不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关? 并说明理由。
29.(6分)在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想:液体的压强可能与液体的密度、液体的深度等因素有关。如图是小芳同学设计的用微小压强计进行探究的三次实验步骤:
(1)实验前,要通过调式,使U形管压强计两边的液面 ,小芳检查压强计的气密性时,用手指不论是轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱高度差变化 (填“大”或“小”),表明其气密性差。
(2)微小压强计是通过U形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的。
(3)要探究液体内部压强与液体密度是否有关,应选步骤乙和 来进行研究。
(4)对比以上的步骤甲和步骤乙,可以得出的实验结论是:当液体密度一定时,深度越深,液体压强越 。
(5)在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,向各个方向的压强大小 。
30.(5分)对于“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关?”这一探究问题,小明选用带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个进行实验(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计)。
(1)该实验的自变量是 ,因变量是 ;
(2)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①用调好的弹簧测力计分别测出对一个钩码、一个动滑轮所受的重力,分别用T、G动1表示。如图所示组装实验器材,用弹簧测力计拉自由端,使钩码 上升,此时动滑轮对钩码的拉力为T,T=G,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h,并把测量数据记录在表格中;
②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动2,保证 不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s、h,并把测量数据记录在表格中;
(3)利用公式η=GℎFs,计算两次实验中动滑轮的机械效率η,由η1 η2(选填“=”或“≠”),可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”。
五、计算题(共2题,共18分)
31.为助力乡村振兴,中山市某街道将生态农业和旅游观光相结合,打造美丽乡村。如图是该街道夏日乡村游用的观光艇,其部分技术参数如表:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
商品名称
浪花牌观光艇
商品型号
船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m
空船质量
800kg
发动机最大输出功率
40kW
最大载人数量
8人
最大航速
10m/s
(1)若人的质量为50kg,当观光艇满载时,所受的浮力是多少?
(2)当观光艇以最大速度航行时,受到水的平均阻力为多大?
(3)小曾观察到艇身上标注的最大吃水线为50cm。当吃水达到该位置时,水对艇底部的压强是多大?
32.杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置D,使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量。此秤最大称量是10kg,秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示(g取10N/kg),求:
(1)提起哪处的秤纽,此秤的称量最大?
(2)秤砣质量为多少?
(3)当提起C处秤纽称袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为多少?
六、科普阅读题(共1题,共12分)
33.阅读短文,回答问题。
负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm,以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸,便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度,不超过1.2m~1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸,负压鱼缸(图甲)则是“立式”鱼缸,可以增加高度,换水、喂鱼相当方便,不受操作的限制,“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计,该设计使负压缸顶部保持低压状态,因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵,如图乙所示,可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题:即在操作限制的情况下,可以增加鱼缸的高度,方便观赏,解决了传统家居鱼缸(水族箱)能长不能高的难题。
(1)上述的新型鱼缸 (选填“属于”或者“不属于”)连通器,了解了负压鱼缸后,小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置(见图丙)。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水 (选填“会”或者“不会”)流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水,当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水 (选填“会”或者“不会”)流出;
(2)“负压”原理在生活中非常普遍,下列例子中没有利用“负压”原理的是 _____;
A.我们呼吸时,肺部扩张状态时,新鲜的空气被压入肺内
B.抗击疫情中,武汉市火速兴建的小汤山医院“火神山”、“雷神山”
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤,有些人喜欢用高压锅炖汤
D.医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管
(3)热爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验,按照大气压强为105Pa计算,大气压强应该能支撑起约10m高的水柱,说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件,计算出负压缸顶部液面上方的气压为 Pa;水对底缸底部的压强为 Pa。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】A.撑竿弯曲说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.运动员对撑竿的力和撑竿对运动员的力为一对相互作用力,二者大小相等,故B错误;
C.运动员上升到最高处时只受重力作用,故C错误;
D.运动员受到弹力是由于撑杆发生了弹性形变,故D错误。
故选A。
【分析】(1)根据力的作用效果判断;
(2)根据相互作用力的知识判断;
(3)对最高点时的运动员进行受力分析;
(4)根据弹力的定义判断。
2.【答案】A
【知识点】质量及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强
【解析】【解答】A.一名中学生所受的重力约为500N,A符合题意;
B.初中物理教科书的质量约0.2kg,B不符合题意;
C.人的正常步行速度约1m/s,C不符合题意;
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强是15000Pa,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据常见物体的重力、质量、速度和压强,结合数据解答。
3.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】走路时,脚掌对地面施加向后的力,同时地面对脚掌施加向前的摩擦力,从而使我们前进,因此鞋底与地面之间的摩擦是有益的,故A错误;
如果地面绝对光滑,那么地面不能对鞋底产生摩擦力,人就不能前进,故D错误;
鞋底的花纹,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦,故B正确;
我对地面的压力作用在地面上,地面对我的支持力作用在我身上,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故C错误。
故选B。
【分析】(1)根据对摩擦的认识判断;
(2)增大摩擦的方法:增大压力和增大接触面的粗糙程度;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上;
(4)根据走路的原理判断。
4.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】使用弹簧测力计时,使弹簧伸长的力,是作用在弹簧挂钩上的拉力,所以弹簧测力计的弹簧伸长,是挂钩上的拉力作用,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C.
【分析】作用在弹簧挂钩上的拉力使弹簧伸长。
5.【答案】C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A. 实验中,我们让小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较,A正确,不符合题意;
B. 实验中运动的小车会停下来,其运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态,B正确,不符合题意;
C. 实验表明:小车在木板表面运动的距离最远,说明小车受到摩擦力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢,C错误,符合题意;
D. 接触面越光滑,摩擦力越小,小车的速度减小得慢.由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动,在根据甲,乙、丙的实验现象和科学推理相结合得出牛顿第一定律,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】实验中要求小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度,从而看出在不同材料上滑行的距离。而这三种材料我们非常熟悉从而比较出受阻力的不同,然后我们可以推理如果没有任何阻力的话,物体的速度将不会改变,做匀速直线运动。
6.【答案】D
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显;A正确,不符合题意;
B.在摩擦作用效果下,较软的刷毛向左弯曲,说明了摩擦力的方向向左;B正确,不符合题意;
C.研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦在刷毛上;C正确,不符合题意;
D.牙刷匀速直线运动,牙刷受到了一对平衡力的作用,拉力和摩擦力,故表明不是光滑的;D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体受到的摩擦力和相对运动方向相反;光滑物体的接触面上没有摩擦力。
7.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;平衡力的辨别;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.物体静止时处于平衡状态,竖直方向受到的重力和静摩擦力是一对平衡力。由图丙可知,0~t1时间内,物体受到的摩擦力f=5N
不变,说明物体静止在竖直的墙上,A正确,不符合题意;
B.物体静止时竖直方向受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,则物体的重力G=f=5N
B错误,符合题意;
C.由图乙可知,物体受到的水平压力F逐渐减小,由图丙可知,t1后,物体受到的摩擦力减小,小于自身的重力,合力向下,物体下滑,则物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,且越来越小,C正确,不符合题意;
D.由图丙可知,0~t2时间内,摩擦力先不变、后减小,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体静止时处于平衡状态,受到的力为平衡力,物体受到的摩擦力不变,据此判断出物体的状态;物体静止时处于平衡状态,竖直方向受到的力为平衡力,根据二力平衡条件求出物体的重力;根据图乙可知物体受到的水平压力F的变化,分析重力和摩擦力的关系然后判断摩擦力的种类和大小变化。
8.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.球受到的重力和球对海狮的压力,二者的方向都是竖直向下的,即方向相同,不是平衡力,故A错误;
B.海狮受到的重力和海狮对地面的压力 ,二者的方向都是竖直向下的,即方向相同,不是平衡力,故B错误;
C.球受到的重力和海狮对球的支持力, 二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上,为一对平衡力,故C正确;
D.地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。
故选C。
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上。
9.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.p=FS是压强的定义式,在固、液、气体中都可以使用,故A正确;
B.p=FS中,F为物体受到的压力,S为压力的接触面积,故B错误;
C.p=ρgh中,只有当h一定时,才可以说压强p跟ρ成正比,故C错误;
D.p=ρgh中,ρ的单位kg/m3,h的单位m,故D错误。
故选A。
【分析】根据对压强计算公式的认识判断即可。
10.【答案】A
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压越小,故A错误符合题意;
B.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,故B正确不合题意;
C.1个标准大气压的数值为1.01×105Pa(760mm汞柱),故C正确不合题意;
D.用钢笔吸墨水是应用大气压的事例,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】(1)根据大气压强与高度的关系判断;
(2)(3)根据大气压强的知识判断;
(4)根据大气压强的利用判断。
11.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】根据图像,甲乙是柱形容器,容器底受到的压力等于液体的重力,又因为容器中装有体积相同的水,水的重力相同,对容器底的压强相等,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C.
【分析】柱形容器底受到的压力等于容器中液体的重力。
12.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.航行的辽宁舰,受到浮力,A不符合题意;
B.下潜的蛟龙号排开了液体体积,受到了浮力,B不符合题意;
C.遨游的“天宫二号”在真空环境中,不受浮力的作用,C符合题意;
D.升空的热气球排开气体体积,受到浮力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体排开液体或气体时,受到浮力。
13.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.根据图片可知,长方体浸没在液体中,它的上下表面,侧面都会受到液体的压力,故A错误;
B.上表面的深度小于下表面的深度,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,上表面受到液体压强小于下表面受到的液体压强。根据F=pS可知,上表面受到的液体压力小于下表面受到的液体压力,故B错误;
C.浮力来自于物体上下两个表面的压力差,即:F2-F1=F浮,故C正确;
D.物体浸没于更深的位置,则上下表面受到的压强会增大,那么受到的压力会增大,故D错误。
故选C。
【分析】(1)浸在液体中的物体就会受到液体的压强;
(2)(4)根据液体压强公式p=ρ液gh比较受到压强大小,再根据F=pS比较受到压力大小;
(3)根据浮力产生的原因判断。
14.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】此军舰满载时受到的浮力F浮力=G排=m排g=3.5×107kg×10N/kg=3.5×108N,故A错误;
军舰受到的浮力作用在军舰上,而军舰对水的压力作用在水上,二力没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
军舰始终漂浮在水面上,它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力不变,从长江驶入东海后,水的密度变大,根据F浮力=G排=m排g可知,排开水的体积变小,即船体上浮一些,故C错误;
直升机从军舰上飞走后,军舰的重力减小,则它受到的浮力减小,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g计算满载时受到的浮力;
(2)根据平衡力的条件判断;
(3)首先根据浮沉条件比较浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较排开水的体积变化;
(4)根据浮沉条件比较浮力的大小变化。
15.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据中学生的重力约600N,完成一次悬垂状态到屈臂引体状态人体的重心上升约0.5m,对人体做功约W=Gh=600N×0.5m=300J;B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据重力和高度的变化,计算做功多少。
16.【答案】A
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】两位运动员用相同时间举起同样重的杠铃,一个将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1=Gh1, 功率分别为P1=W1t;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2=Gh2,h1 故答案为:A.
【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少,利用功和时间的比值, 计算功率的大小。
17.【答案】D
【知识点】功率大小的比较;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】①从起跳到最高点的过程中,速度减小,则动能减小,高度增大,则重力势能增大,所以动能逐渐转化为重力势能,故①正确;
②由于存在阻力,所以在起跳后机械能一直减小,故②错误;
③在下落的过程中,速度越来越大,重力做功的功率为P=Wt=Gℎt=Gv,可得重力做功越来越块,故③正确;
④由于存在阻力,所以在起跳后机械能一直减小,机械能不守恒,故④错误;
故答案为D。
【分析】质量一定,速度越大,动能越大,高度越高,重力势能越大;在起跳到落地的过程中,受到阻力,机械能减小;做功的快慢是功率,利用功率的推导公式判断重力做功的快慢。
18.【答案】D
【知识点】机械效率;功
【解析】【解答】A.各种简单机械中,有的省力非距离,有的机械费力省距离,A不符合题意;
B.使用任何机械都不能省功,B不符合题意;
C.使用机械时,当额外功相同时,有用功越大,机械效率越高,C不符合题意;
D.使用机械时,有用功占总功的比例越大,机械效率越高 ,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】机械效率是有用功和总功的比值。
19.【答案】B
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.根据图像,使用的定滑轮,不能省力,A不符合题意;
B.使用动滑轮可以省力一半,B符合题意;
C.使用杠杆时,阻力臂小于动力臂,阻力大于阻力,C不符合题意;
D.使用杠杆时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】根据滑轮的特点和杠杆的力臂大小判断用力大小。
20.【答案】D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】A、省力杠杆是动力臂大于阻力臂,当由1变到2的过程中,阻力臂有可能大于动力臂,所以不一定是省力杠杆 ,故A错误;
B、杠杆的阻力是由物体的重力对杠杆产生的拉力。所以杠杆的阻力不是物体的重力。故B错误;
C、根据杠杆平衡条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。这里阻力乘以阻力臂大小不变,所以动力乘以动力臂大小也不变,故C错误;
D、当弹簧处理器有1到竖直时,其力臂在变大,所以弹簧测力计示数先变小,由竖直到2时,力臂变小,力变大所以弹簧测力计示数先变大,故D正确;
故选D
【分析】(1)弹簧测力计的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂
(2)本题中阻力乘以阻力臂大小不变。而弹簧测力计由位置1到位置2时,其力臂先变大后变小
21.【答案】D
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】A.因为滑雪者与步行者总质量相同,总重力相同,所以压力相同,故A错误。
B.因为二者压力相同,但滑雪者与雪地接触面积大,所以单位面积压力小,故B错误。
C.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果,应该保持压力不变,改变受力面积,所以选择丙、丁进行模拟研究,故C错误。
D、由C得,故D正确.
故答案为D。
【分析】在水平地面上,压力等于重力。压力的作用效果与压力大小和接触面粗糙程度有关。
22.【答案】B,D
【知识点】摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】AB.在水平方向力F1和F2的作用下,两个物体以共同的速度v一起向右匀速运动,AB都处于平衡状态,对 A进行受力分析,则A在水平方向上受到了拉力F1和B对A的摩擦力,B对A的摩擦力的大小为10N,方向向左,力的作用是故相互的,A对B的摩擦力的大小也为10N,方向向右,A不符合题意,B符合题意;
C.物体B也匀速向右运动,B是平衡态,合力为零,C不符合题意;
D.对B受力分析,B受到了A对B的向右的摩擦力,大小为10N,还受到了向左的拉力6N,物体B是匀速直线运动,故还受到了向左的摩擦力,大小为4N,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】AB. 两个物体以共同的速度 匀速运动,AB都处于平衡状态。
C.物体B 是平衡态,合力为零。
D. 物体B是匀速直线运动,故三力平衡,还受到了向左的摩擦力。
23.【答案】B,D
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB、由题意可知两管中所装的液体质量是相等的m甲=m乙,乙管是倾斜的,由此可知乙管中所装的液体体积比较大,即v甲
CD、根据液体压强的计算公式P=ρgh,液体的深度是一定的,因为ρ甲>ρ乙,所以P甲>P乙,故C错误,D正确,所以答案选BD。
故答案为:BD
【分析】 (1)液体压强的计算公式p=ρgh,h指的是该液面到自由液面的垂直距离.
(2)密度的计算公式 ρ=mV 。
24.【答案】A,B
【知识点】机械能及其转化;阿基米德原理
【解析】【解答】A.蛟龙号在碰水后,浸没之前,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理可知,蛟龙号受到的浮力逐渐变大;蛟龙号受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力与拉力,重力不变,则机械臂的拉力逐渐变小,A错误,符合题意;
BC.蛟龙号在浸没水中之后,排开水的体积等于物体的体积不变,液体的密度也不变,根据阿基米德原理,蛟龙号在浸没水中之后,所受浮力大小不变,即排开液体的重力不变,B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.液体压强与物体浸入液体的深度和液体的密度有关,深度越大,液体密度越大,则物体受到的液体压强越大。所以蛟龙号在海中深度增加时,所受水的压强逐渐增大,D正确,不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,液体密度越大,排开液体的体积越大,那么物体受到的浮力就越大。
25.【答案】B,D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图像可知,圆柱体在空气中受到的拉力为12N,说明重力为12N,圆柱体浸没时弹簧测力计的示数为4N,则圆柱体受到的最大浮力为 F浮=G−F示=12N−4N=8N
AC不符合题意;
B.圆柱体浸没时排开水的体积等于圆柱体的体积,即 V物=V排=F浮ρ水g=8N1×103kg/m3×10N/kg=8×10−4m3
物体的重力是12N,则物体的质量为 m物=Gg=12N10N/kg=1.2kg
则物体的密度 ρ物=m物V物=1.2kg8×10−4m3=1.5×103kg/m3
B符合题意;
D.由图像可知,圆柱体在刚浸没时下表面距离水面的深度为 ℎ=7cm−3cm=4cm=0.04m
则此时下表面的液体压强为 p=ρgℎ=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体的体积,结合物体的质量,利用密度公式求解物质的密度即可。求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
26.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】静止的物体受到重力竖直向下,二力平衡时,受到的支持力竖直向上,如图
;
【分析】物体的重力竖直向下。
27.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】答案
【分析】画最小力的方法,一、找支点。二、找作用点,三、支点与作用点连线,四、过作用点做连线的垂线。此时将购物车推上台阶,手向下一个力,那么支点在后轮,且作用点是手的位置,由此便好作图。
28.【答案】(1)匀速直线;二力平衡;0.6
(2)压力;越大
(3)-2、-3;无关
(4)不能;没有控制压力相同
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)明每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明肥皂做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可从弹簧测力计直接读出滑动摩擦力的大小;
根据甲图可知测力计的分度值为0.2N,则测力计的示数为0.6N。根据二力平衡的知识可知,肥皂A受到的摩擦力等于测力计的拉力0.6N。
(2)根据图片可知,甲和乙中都是大理石,即接触面粗糙程度相同,而乙中压力较大,测力计的示数也大,那么得到结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面积大小时,需要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积,故选实验乙和丙。根据二者中弹簧测力计的示数相等可知,滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
(4)小明在窗台上铺了一条毛巾,做了如图丁所示的实验,分析比较图甲、丁两次实验不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,理由:没有控制压力相同。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。根据甲图读出测力计的示数,根据二力平衡计算出肥皂A受到的滑动摩擦力。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据测力计的示数比较摩擦力的大小即可;
(3)根据控制变量法的要求选对照实验;
(4)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,要控制压力相等,而改变接触面。甲中为木板,丁中为毛巾,即二者接触面不变。但是丁中A对接触面的压力明显大于甲,据此分析解答。
29.【答案】(1)相平;小
(2)高度差
(3)丙
(4)大
(5)相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)实验前,要通过调式,使U形管压强计两边的液面相平,小芳检查压强计的气密性时,用手指不论是轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱高度差变化小,表明其气密性差。
(2)微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的。
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系时,需要控制橡皮膜所在深度相同,只改变液体密度,故选实验乙和丙;
(4)根据图片可知,在甲和乙中液体密度相同,乙中橡皮膜的深度大,U形管两侧液面的高度差更大,那么得到结论:当液体密度一定时,深度越深,液体压强越大。
(5)在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,向各个方向的压强大小相等。
【分析】(1)在实验开始前,橡皮膜内外受到的压强应该相等,即U形管两侧液面的高度差相等。如果装置漏气,那么橡皮膜受到较大压强时,里面的气体会溢出,从而使U形管两侧液面的高度差变化很小。
(2)U形管两侧液面的高度差越大,说明橡皮膜受到的压强越大;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)分析甲和乙中哪个因素不同,根据U形管两侧液面高度差确定压强大小;
(5)根据U形管两侧液面高度差确定液体内部同一深度各个方向压强大小关系。
30.【答案】(1)动滑轮重力;动滑轮的机械效率
(2)匀速;钩码重力
(3)≠
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)在探究“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力是否有关?”时,小明选用带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个进行实验,动滑轮在改变,所以自变量是动滑轮的重力,动滑轮不同影响机械效率的不同,所以因变量是动滑轮的机械效率;
(2)他的实验步骤为:①用调好的弹簧测力计分别测出对一个钩码、一个动滑轮所受的重力,分别用T、G动1表示。如图所示组装实验器材,用弹簧测力计拉自由端,使钩码匀速上升,此时动滑轮对钩码的拉力为T,T=G,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出绳子拉长的距离s和物体移动的距离h,并把测量数据记录在表格中;
②用弹簧测力计测出另一动滑轮所受重力G动2,保证钩码的重力不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s、h,并把测量数据记录在表格中;
(3)利用公式η=GℎFs,计算两次实验中动滑轮的机械效率η,由η1≠η2,可以得出“动滑轮的机械效率跟动滑轮所受重力有关”
【分析】(1)探究动滑轮的机械效率和动滑轮重力的关系时,动滑轮的重力是自变量,机械效率的因变量;
(2)根据使用不同的动滑轮提升相同物体,测量拉力和距离,计算机械效率;
(3)根据实验测量的数据,分析动滑轮机械效率的大小。
31.【答案】(1)解:观光艇满载时观光艇和8人总质量为:m=800kg+50kg×8=1200kg,
满载时人、观光艇总重力为:G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N,
观光艇漂浮,观光艇满载乘客时所受浮力为:F浮=G=1.2×104N;
答:观光艇满载时,所受浮力是1.2×104N
(2)解:P= Wt = Fst =Fv,则观光艇受到的牵引力为:F= Pv = 40×103W10m/s =4×103N,
观光艇匀速行驶,故观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力,
观光艇受到水的平均阻力为:f=F=4×103N;
答:观光艇以最大速度航行时,受到水的平均阻力是4×103N
(3)解:由p=ρ水gh可知当吃水达到该位置时,水对艇底部的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣2m=5×103Pa。
答:水对艇底部的压强为5×103Pa。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用漂浮时浮力等于重力,计算浮力大小;
(2)根据功率和速度的比值,计算力的大小;
(3)根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小。
32.【答案】(1)解:根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2,可知秤砣的质量是一定的,杠杆右侧的力和力臂的乘积一定,杠杆左侧的力臂越小,称量的物体越重,称量的范围越大,故提起B处的秤纽,此秤的称量最大。
答:提起B处的秤纽,此秤的称量最大;
(2)解:提起B处的秤纽,此秤的称量最大,此秤最大称量是10kg,根据G=mg和G物lAB=G砣lBE可知,秤砣质量为m砣=m物lABlBE=10kg×0.02m0.5m=0.4kg
答:秤砣质量为为0.4kg;
(3)解:当提起C处秤纽称袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为lDC=G物1lACG砣=m物1lACm砣=2kg×(0.02m+0.03m)0.4kg=0.25m
答:当提起C处秤纽称袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为0.25m。
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1) 根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2, 可确定最大称;
(2)根据G=mg和G物lAB=G砣lBE可求出质量;
(3)根据G物lAC=G砣lDC可求出距离。
33.【答案】(1)不属于;不会;会
(2)C
(3)9.02×104;2.94×103
【知识点】液体压强的计算;连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)由题意可知,新型鱼缸的结构不符合上端开口,底部连通的特点,不属于连通器。
用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,由于大气压的作用,瓶中的水不会流出。
当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水由于重力的作用会流出。
(2)A.我们呼吸时,肺部扩张状态时,肺内气压小于外界大气压,新鲜的空气被压入肺内,利用了“负压”原理,A不符合题意;
B.抗击疫情中,武汉市火速兴建的小汤山医院“火神山”、“雷神山”,房间内的气压小于外界大气压,使新鲜空气可流入房间内,利用了“负压”原理,B不符合题意;
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤,用高压锅炖汤,是利用了气压越大、液体的沸点越高的原理,C符合题意;
D.医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管利用了“负压”原理,D不符合题意。
故答案为:C。
(3)由图乙可知,负压缸顶部液面上方的气压与水柱的压强之和,等于外界大气压,故负压缸顶部液面上方的气压为p气=p0-ρgh1=105Pa-1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9.02×104Pa
底缸底部到自由液面的深度为h2=30cm=0.3m
水对底缸底部的压强为p底=ρgh2=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2.94×103Pa
【分析】(1)连通器是底部连通上部开口的容器;在大气压的作用下,倒立的水瓶中的水不流出;
(2)当大气压降低,液体的沸点降低,大气压升高,液体的沸点升高;
(3)根据液体的密度和深度,可以计算压强大小。
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