2024-2025学年四川省成都市锦江区八年级(下)期末物理试卷(无答案)
展开 这是一份2024-2025学年四川省成都市锦江区八年级(下)期末物理试卷(无答案),共4页。试卷主要包含了单项选择题,综合题等内容,欢迎下载使用。
1.以下四个装置中,属于连通器的是( )
A.微小压强计B.船闸
C.天平D.吸尘器
2.下列生产生活实例中属于增大压强的是( )
A.破窗锤的尖锐尖端 B. 骆驼的宽大脚掌
C.铁轨铺设很多枕木 D.滑雪板的宽大板面
3.小聪的爸爸正在教他如何用扳手拧开生锈的螺母。爸爸说:“用同样的力,握住扳手末端比握住中间更容易拧开螺母。”这主要体现了力的三要素中哪一要素( )
A.力的大小B.力的方向
C.力的作用时间D.力的作用点
4.在图甲所示实验中,小球从斜面顶端滚下,在水平桌面上沿直线AB运动;若在小球运动路径旁放一块磁体,小球在桌面上的运动路径变成曲线AC,如图乙。下列分析正确的是( )
A.小球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
B.图甲中,小球受到的力使其运动速度一直变大
C.图乙中,磁力改变了小球的运动状态
D.图乙中,小球不受磁力后在桌面上仍将保持曲线运动
5.下列与大气压强有关的说法正确的是( )
A.高原上用高压锅煮饭,是因为大气压强随海拔升高而增大
B.用吸管吸饮料时,吸管内气压大于外界大气压
C.塑料吸盘“吸”在瓷砖墙面,是利用了大气压的作用
D.马德堡半球实验首次精确测出了标准大气压的值
6.下列事例中,能用“流体流速越大的位置,压强越小”这一规律解释的是( )
A.甲图中,地铁站台设置安全线
B.乙图中,容器中的水从侧壁流出
C.丙图中,深海鱼类进化出扁平的身体
D.丁图中,茶壶壶盖上设计有小孔
7.同学们对身边与力有关的物理量进行估测,以下估测最符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋所用的力大约为10N
B.大气压对中学生一个手掌的压力约为1N
C.一名中学生潜入游泳池的水面下所受浮力约为5000N
D.一个成人双脚站立时对水平地面的压强约为1.5×104Pa
8.2025年4月11日,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,将通信技术试验卫星十七号顺利送入预定轨道;发射任务取得圆满成功。在火箭加速上升过程中,下列关于通信技术试验卫星十七号的说法正确的是( )
A.动能不变B.重力势能不变
C.机械能变小D.机械能变大
9.小辉在体育场进行百米赛跑训练,当他冲过终点急停时,身体会向前倾倒。关于此现象,以下的解释正确的是( )
A.急停时,小辉的身体受到向前的惯性力作用
B.小辉的身体由于惯性继续保持原有运动状态
C.小辉的惯性突然消失,导致失去平衡
D.小辉脚步停止,重力使上半身前倾
10.自行车成为许多户外运动爱好者的选择。关于自行车结构与骑行中的物理原理,下列说法错误的是( )
A.车座下的弹簧减震装置,能缓冲震动,让骑行更舒适
B.刹车时捏紧手柄,能增大刹车片与轮毂的摩擦力,使自行车更快停下
C.人骑自行车前进时,自行车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.自行车匀速通过“S”形弯道时,自行车处于非平衡状态
11.如图所示,盘山公路的设计采用弯曲路线,目的是减小坡度以便车辆上山。关于这一设计原理,下列说法正确的是( )
A.通过增加道路长度来减小坡度,使车辆上坡更省力
B.减小轮胎与地面的摩擦力,防止车辆打滑
C.改变汽车行驶轨迹,使车辆重力减小
D.盘山公路既可以省力,也可以省功
12.关于弹簧测力计、密度计、微小压强计,下列说法正确的是( )
A.使用弹簧测力计时,必须在竖直方向调零后才能测量力的大小
B.同一支密度计放在不同液体中测密度时,受到的浮力大小不相等
C.用密度计测量液体密度时,液体密度越大,密度计没入液体的体积越大
D.微小压强计的金属盒在同种液体中深度越深,U形管两侧液面高度差越大
13.在学校组织的劳动周活动中,四位同学积极参与不同的劳动。关于劳动场景中力对物体做功情况的分析,正确的是( )
A.小李同学用力推三轮车,车身纹丝不动,手的推力对车做了功
B.小王同学提着木箱,保持静止状态,手的拉力对木箱做了功
C.小赵同学将纸箱沿斜面推到货车上,手的推力对纸箱做了功
D.小张同学用抹布水平擦拭桌面,抹布受到的摩擦力对桌面做了功
14.如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.将此装置从山下移到山顶,管内的水银面将下降
B.若将玻璃管倾斜,管内外水银面的高度差会变大
C.若玻璃管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
D.若换用更粗的玻璃管,水银柱的高度会明显降低
15.如图所示,在“同一直线上二力的合成”实验中,小莉将橡皮筋的左端固定,其右端自然伸长到E点。她在橡皮筋右端连接细线,通过钩码沿水平方向拉橡皮筋,使其右端从E点伸长到O点,并保持静止,每个钩码重力均为0.5N。以下分析错误的是( )
A.实验时每次将橡皮筋拉到O点,是为了让每次实验中力的作用效果相同
B.图甲、乙、丙说明二力的合力大小一定等于两个分力大小之和
C.分析图甲、丙可知,F1和F2的合力大小为1.5N、方向向右
D.若取走图乙右侧滑轮下方两个钩码,此时F3和F4的合力大小为0.5N
二.填空题(每空2分,共36分)
16.小华玩弹弓时,用力拉长橡皮筋(如图),被拉长的橡皮筋具有 能,当他迅速松开手将石子射出,石子由静止获得一定的速度,石子的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
17.如图所示,用滑轮按甲、乙两图匀速提升重物,甲图中滑轮为 滑轮,乙图中滑轮为 滑轮。
18.如图所示,使用风车清选谷物时,将谷物从进料口倒入,谷物因受到 力作用下落,同时快速摇动摇柄,扇轮转动产生强劲气流,质量较小的瘪谷物受力易改变 (选填“形状”或“运动状态”),从出风口飞出。
19.如图所示,在探究“二力平衡的条件”的实验中,将轻质硬纸片扭转一个角度后松手,硬纸片 (选填“能”或“不能”)保持平衡,这是为了探究二力平衡时两个力是否必须作用在 。
20.矿泉水瓶盖都设计有凹凸不平的条纹,这是为了 摩擦;在机器的轴承内加入润滑油,是为了 摩擦。
21.小科制作了如图所示的实验装置,当AB阀门都打开待液面稳定后,a管中的液面 (选填“高于”“低于”或“等于”)b管中的液面:若在a管口上方沿水平方向吹风,会观察到a管中的液面 。
22.如图所示,四悬翼遥控直升机悬停时,其受到的向上升力的施力物体是 ;在其竖直下降过程中,若四悬翼突然停转,遥控直升机将立即 (选填“加速下落”或“减速上升”)。
23.如图所示,物块B叠放于A上,B在水平拉力F2作用下沿木板A以10cm/s的速度向右匀速滑动。在此过程中,A始终静止在水平桌面,水平拉力F1=70N、F2=50N。则拉力F2的功率为 W。桌面对木板A的摩擦力为 N。
24.一个质量为3kg、体积为4×10⁻3m3的物体,用手将其浸没在水中静止,此时它受到的浮力大小为 N,松手后,它在水中将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
三.作图与计算题(共14分,计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
25.如图甲所示,是成部某公交站台的不锈钢立式报架,放置宣传海报时需用硬杆支撑起玻璃框架,此时可将玻璃框架视为杠杆。图乙为该报架放置宣传海报时的示意图,O为支点,F为硬杆给玻璃框架施加的力,A为玻璃框架的重心。请在图乙中画出:
(1)玻璃框架所受重力的示意图。
(2)力F的力臂L。
26.超载是造成车祸和毁坏公路的主要因素之一,根据我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强超过7×105Pa就算超载。现有一辆自重为2000kg的6轮汽车,某次营运中,实际装货7t,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2。g取10N/kg。求:
(1)这辆汽车此次营运中对水平地面的压力。
(2)通过计算说明,此次营运中该车对地面的压强是否超过行业标准?
27.体育课上,小峰挑战引体向上并测算功率。在某次挑战中,他在15s内成功完成6次引体向上,已知小峰质量为60kg,他每完成一次引体向上,身体重心上升高度均为0.5m,g取10N/kg。求:
(1)本次挑战中,小蜂克服重力所做的功。
(2)本次挑战中,小峰克服重力所做功的功率。
四.实验与探究题(每空2分,共20分)
28.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,小明在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让同一小车从斜面相同高度由静止滑下,三次实验现象如图甲所示。
(1)根据实验现象可知,小车在毛巾表面运动的距离最短,在木板表面运动的距离最长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 。
(2)实验中发现小车在木板表面运动时直接冲出了桌面,为了保护器材,让实验顺利进行,在不改变实验器材的情况下,可采取的改进措施是 。
(3)图乙是小车从斜面滑下后在水平面上运动时的受力分析,其中正确的是 。
(4)两千多年前,亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”。直到十六世纪末,伽利略通过实验和推理得出物体的运动不需要力来维持,图丙、丁是伽利略实验和推理示意图,属于推理的是图 (选填“丙”或“丁”)。笛卡尔后来完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们的研究基础上,提出了“牛顿第一定律”。
(5)上述实验及科学研究成果给予我们的启示是 。(选填字母)
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.大多数人认同的观点就是正确的观点
C.科学推理是科学研究的方法之一
D.科学家的观点不可质疑
29.小智和小慧同学用杠杆、支架和相同质量的钩码若干来探究“杠杆平衡的条件”,请你完成下列问题。
(1)实验前通过调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡,这步操作的目的是 。
(2)他们在杠杆两边挂上钩码,让杠杆再次在水平位置平衡,如图甲。此时,若将杠杆两边所挂的钩码各取下一个,杠杆会沿着 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(3)他们记录的实验数据如下表所示,小智根据表中数据得到结论:动力F与阻力F成正比。小慧认为该结论不可靠,理由是 。
(4)如图乙所示,他们用钩码和弹簧测力计进行实验,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数理论上应该为 N,而弹簧测力计实际的示数为1.6N,请分析数据不吻合的原因可能是 。(g取10N/kg)
一、不定项选择题(每小题2分,共10分。下列各题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对未逸全得1分,凡有错选或不选均不得分)
30.(2分)在“跨学科实践:桥”项目中,某小组研究了梁桥的设计及特点,梁桥的结构如图所示。关于梁桥,下列说法正确的是( )
A.桥面必须用钢材建造,否则无法承重
B.梁桥的设计原则是防止桥面弯曲
C.桥面在承重时不会发生任何形变
D.梁桥的跨度可以无限增大,只要桥面材料足够轻便
31.(2分)乒乓球作为国球深受同学们喜爱。爱打乒乓球的小汶发现,从高处掉落在水平桌面上的乒乓球会连续跳起,且弹跳的高度会越来越低,其运动轨迹如图所示。下列分析正确的是( )
A.乒乓球弹跳过程中重力势能一直减小
B.乒乓球在A点的动能一定等于B点的动能
C.从B到C过程中,乒乓球动能增加量等于重力势能减小量
D.乒乓球在整个运动过程中,其机械能不守恒
32.(2分)如图甲所示,水平桌面上有一个底面积为400cm2的轻质薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为5kg的水,现将一质量3kg的柱形物块放入容器中(物块不吸水),物块漂浮在水面上,物块没入水中的体积为物块体积的,用力缓慢向下压物块直至其刚好浸没在水中,如图乙,水未溢出(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.物块的密度为0.6×103kg/m3
B.图乙位置时力F的大小为60N
C.图乙位置时水对容器底部的压强为2.75×103Pa
D.图乙位置时水平桌面受到的压强为4×103Pa
(多选)33.(2分)小莉用图甲的滑轮组将放置在水平地面上重为400N的物体A提升到高处。他用竖直向下的力F拉绳,图乙是F随时间t变化的关系图像,图丙是A上升的高度h随时间t变化的关系图像,A与地面的接触面积为5×10﹣2m2,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮受到的重力为20N
B.在0~1s内,重物对地面的压强为3200Pa
C.在1~2s内,拉力F做的功为300J
D.在2~3s内,滑轮组的机械效率约为83.3%
(多选)34.(2分)如图甲所示,a、b两个实心物体静止在水平面上,a是底面积为50cm2、高为20cm的均匀柱状体,b是边长为10cm的正方体。从a物体上方被取高为A的部分柱体,平放在b物体正上方、a、b对地面的压强随截取高度h的变化如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.ρa:ρb=5:4B.h1:h2=1:2C.p1:p2=2:3D.p1:p0=5:3
二、综合题(共10分)
35.(4分)如图所示,某中学科技小组用硬质塑料瓶、注射器等器材制作了一个潜艇模型。模型自身质量为1kg、体积为1200cm3(不包含注射器与塑料软管),水舱总容积为480cm3。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)关于该模型的试验操作,下列说法正确的是 。
A.用注射器向水舱内打气,可使悬浮的潜艇模型下沉
B.潜艇模型浸没后继续下沉的过程中,排开水的体积变小
C.要使该潜艇模型悬浮,水舱内水的体积为200mL
(2)潜艇模型在下潜时可能会因水压过大而损坏。若该模型可承受的最大压强为1.5×105Pa,它能在水中安全下潜的最大深度为 m。
(3)浸没在水中的潜艇模型在排水过程中,可能发生倾斜或侧翻,如果发现模型侧翻,可以采取 措施来改善。
(4)若模型在水中调试为悬浮状态后,将其转移到密度为1.03×103kg/m3的盐水中,为使模型在盐水中重新悬浮,需要吸入盐水的质量为 g。
36.(6分)如图所示,薄壁圆柱形容器C底面积为200cm2,高为50cm;实心正方体A,重力为20N,边长为10cm;实心圆柱体B,重力为3N,底面积为50cm2,高为10cm。用一根长5cm不可伸长的细线将B下表面中心与A上表面中心相连,放入容器C中。向容器中缓慢加水2700g,整个过程中物体A、B始终保持竖直,不考虑物体吸收、附着液体等次要因素,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg。求;
(1)圆柱体B的密度。
(2)通过计算说明加水2700g时细线是否伸直。
(3)若将容器中原来的水全部倒出,重新向容器中缓慢加入另一种密度为0.8g/cm3的液体,直至细线刚好伸直,在此过程中容器底受到的液体压强与加入液体质量mx(单位:克)之间的函数关系。
2024-2025学年四川省成都市锦江区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
二.多选题(共2小题)
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2分)以下四个装置中,属于连通器的是( )
A.微小压强计B.船闸
C.天平D.吸尘器
【答案】B
【解答】解:A、微小压强计的U形管一端是封闭的,不符合上端开口、下部连通的特点,不是连通器,故A不合题意;
B、船闸的闸室与上游和下游之间,都构成了上端开口、底部相互连通的容器,属于连通器,故B符合题意;
C、天平是一个等臂杠杆,不符合上端开口、下部连通的特点,不是连通器,故C不合题意;
D、吸尘器是利用流体压强和流速的关系工作的,不符合上端开口、下部连通的特点,不是连通器,故D不合题意。
故选:B。
2.(2分)下列生产生活实例中属于增大压强的是( )
A.破窗锤的尖锐尖端
B. 骆驼的宽大脚掌
C. 铁轨铺设很多枕木
D. 滑雪板的宽大板面
【答案】A
【解答】解:A、破窗锤的尖锐尖端,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B、骆驼的宽大脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C、铁轨铺设很多枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小列车对路基的压强,保护路基,故C不符合题意;
D、滑雪板的宽大板面,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选:A。
3.(2分)小聪的爸爸正在教他如何用扳手拧开生锈的螺母。爸爸说:“用同样的力,握住扳手末端比握住中间更容易拧开螺母。”这主要体现了力的三要素中哪一要素( )
A.力的大小B.力的方向
C.力的作用时间D.力的作用点
【答案】D
【解答】解:“握住扳手末端比握住中间更容易”,改变的是力的作用点,作用点不同导致力的作用效果不同(末端的作用点更省力),这体现了力的作用点对效果的影响。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
4.(2分)在图甲所示实验中,小球从斜面顶端滚下,在水平桌面上沿直线AB运动;若在小球运动路径旁放一块磁体,小球在桌面上的运动路径变成曲线AC,如图乙。下列分析正确的是( )
A.小球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
B.图甲中,小球受到的力使其运动速度一直变大
C.图乙中,磁力改变了小球的运动状态
D.图乙中,小球不受磁力后在桌面上仍将保持曲线运动
【答案】C
【解答】解:A、小铁球在桌面上继续运动是由于小铁球具有惯性,要保持原来的运动状态,而不是受到向前的作用力,故A错误;
B、小球在桌面上继续运动是由于小球具有惯性,不受到向前的作用力,故B错误;
C、原本小铁球沿直线 AB 运动,放置磁体后,运动路径变成曲线 AC,运动方向发生了改变,说明磁力改变了小球的运动状态,故C正确;
D、图乙中,小球不受磁力后在桌面上不会保持曲线运动,故D错误。
故选:C。
5.(2分)下列与大气压强有关的说法正确的是( )
A.高原上用高压锅煮饭,是因为大气压强随海拔升高而增大
B.用吸管吸饮料时,吸管内气压大于外界大气压
C.塑料吸盘“吸”在瓷砖墙面,是利用了大气压的作用
D.马德堡半球实验首次精确测出了标准大气压的值
【答案】C
【解答】解:A、高原上海拔高,气压低,水的沸点低,所以要用高压锅煮饭,故A错误;
B、吸饮料时,吸管内部气压降低,吸管内气压小于外界大气压,外界大气压把饮料压进嘴里,故B错误;
C、挤用力将吸盘压在墙上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在光滑的墙壁上,故C正确;
D、托里拆利实验精确测出了大气压强的数值,故D错误。
故选:C。
6.(2分)下列事例中,能用“流体流速越大的位置,压强越小”这一规律解释的是( )
A.甲图中,地铁站台设置安全线
B.乙图中,容器中的水从侧壁流出
C.丙图中,深海鱼类进化出扁平的身体
D.丁图中,茶壶壶盖上设计有小孔
【答案】A
【解答】解:A、人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人靠太近列车,在较大的压强差作用下很容易被驶过的高铁“吸”近的危险,所以高铁站台设置黄色安全线,故A正确;
B、容器中的水从侧壁流出,说明液体对容器壁有压强,故B错误;
C、在海水中,越深处海水的压强越大,深海鱼类进化出扁平的身体可以承受较大的压强,故C错误;
D、壶盖上的“小孔”可以使壶内外的气压相等,从而使壶内的茶水容易从壶嘴倒出,故D错误。
故选:A。
7.(2分)同学们对身边与力有关的物理量进行估测,以下估测最符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋所用的力大约为10N
B.大气压对中学生一个手掌的压力约为1N
C.一名中学生潜入游泳池的水面下所受浮力约为5000N
D.一个成人双脚站立时对水平地面的压强约为1.5×104Pa
【答案】D
【解答】解:A、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,托起两个鸡蛋的力F=2mg=2×0.05kg×10N/kg=1N,故A错误;
B、中学生手掌的面积约为50cm2=0.005m2,p0=1.0×105Pa,
所以大气对中学生手掌的压力约为F=p0S=1.0×105Pa×0.005m2=500N,故B错误;
C、中学生的体重大约是500N,一名中学生潜入游泳池的水面下处于悬浮状态,所受浮力等于重力,约为500N,故C错误;
D、成年人的体重大约是600N,双脚的面积大约是S=500cm2=5×10﹣2m2,则成年人双脚站立时对地面的压强p===1.2×104Pa,与1.5×104Pa相差不大,故D正确。
故选:D。
8.(2分)2025年4月11日,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,将通信技术试验卫星十七号顺利送入预定轨道;发射任务取得圆满成功。在火箭加速上升过程中,下列关于通信技术试验卫星十七号的说法正确的是( )
A.动能不变B.重力势能不变
C.机械能变小D.机械能变大
【答案】D
【解答】解:A、因为火箭加速上升,卫星的速度增大,质量不变,根据动能的影响因素,速度增大则动能增大,故A错误。
B、火箭加速上升,卫星的高度增加,质量不变,根据重力势能的影响因素,高度增加则重力势能增大,故B错误。
C、由于卫星的动能增大,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大,故C错误。
D、由前面分析可知,卫星动能增大,重力势能增大,所以机械能增大,故D正确。
故选:D。
9.(2分)小辉在体育场进行百米赛跑训练,当他冲过终点急停时,身体会向前倾倒。关于此现象,以下的解释正确的是( )
A.急停时,小辉的身体受到向前的惯性力作用
B.小辉的身体由于惯性继续保持原有运动状态
C.小辉的惯性突然消失,导致失去平衡
D.小辉脚步停止,重力使上半身前倾
【答案】B
【解答】解:A、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,故A错误。
BD、急停时,小辉的下半身因受阻力而停止运动,但其上半身由于惯性继续保持原有运动状态,所以会向前倾倒,故B正确,D错误。
C、一切物体在任何时候都有惯性,惯性不会凭空消失,故C错误。
故选:B。
10.(2分)自行车成为许多户外运动爱好者的选择。关于自行车结构与骑行中的物理原理,下列说法错误的是( )
A.车座下的弹簧减震装置,能缓冲震动,让骑行更舒适
B.刹车时捏紧手柄,能增大刹车片与轮毂的摩擦力,使自行车更快停下
C.人骑自行车前进时,自行车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.自行车匀速通过“S”形弯道时,自行车处于非平衡状态
【答案】C
【解答】解:A、车座下的弹簧通过形变,能缓冲震动,让骑行更舒适,故A正确;
B、刹车时捏紧手柄,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,使自行车更快停下,故B正确;
C、人骑自行车前进时,自行车受到的重力和地面对它的支持力大小不相等,二者不是一对平衡力,故C错误;
D、物体受力平衡时,将保持静止状态或匀速直线运动状态,自行车匀速通过“S”形弯道时,处于非平衡状态,故D正确。
故选:C。
11.(2分)如图所示,盘山公路的设计采用弯曲路线,目的是减小坡度以便车辆上山。关于这一设计原理,下列说法正确的是( )
A.通过增加道路长度来减小坡度,使车辆上坡更省力
B.减小轮胎与地面的摩擦力,防止车辆打滑
C.改变汽车行驶轨迹,使车辆重力减小
D.盘山公路既可以省力,也可以省功
【答案】A
【解答】解:A、盘山公路是斜面原理的典型应用,盘山公路的设计是通过增加道路长度来减小坡度,使车辆上坡更省力,故A正确。
B、盘山公路的设计,减小了坡度,增大了车辆对路面的压力,从而增大了摩擦力,可防止车辆打滑,故B错误。
C、根据G=mg可知,改变汽车行驶轨迹,车辆的质量不变,g的值不变,则车辆重力不能减小,故C错误。
D、根据斜面的工作特点和功的原理可知,盘山公路既可以省力,但不可以省功,故D错误。
故选:A。
12.(2分)关于弹簧测力计、密度计、微小压强计,下列说法正确的是( )
A.使用弹簧测力计时,必须在竖直方向调零后才能测量力的大小
B.同一支密度计放在不同液体中测密度时,受到的浮力大小不相等
C.用密度计测量液体密度时,液体密度越大,密度计没入液体的体积越大
D.微小压强计的金属盒在同种液体中深度越深,U形管两侧液面高度差越大
【答案】D
【解答】解:A、实验前需要在所测量力的方向上对弹簧测力计调零,故A错误;
B、密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,其重力不变,则密度计在各种不同的液体中测密度时所受浮力大小不变,与液体的密度无关,故B错误;
C、密度计所受浮力相同,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,故C错误;
D、微小压强计的金属盒在同种液体中深度越深,所受液体压强越大,U形管两侧液面高度差越大,故D正确。
故选:D。
13.(2分)在学校组织的劳动周活动中,四位同学积极参与不同的劳动。关于劳动场景中力对物体做功情况的分析,正确的是( )
A.小李同学用力推三轮车,车身纹丝不动,手的推力对车做了功
B.小王同学提着木箱,保持静止状态,手的拉力对木箱做了功
C.小赵同学将纸箱沿斜面推到货车上,手的推力对纸箱做了功
D.小张同学用抹布水平擦拭桌面,抹布受到的摩擦力对桌面做了功
【答案】C
【解答】解:A、小李同学用力推三轮车,车身纹丝不动,小李对三轮车有推力作用,没有在该力的方向上通过距离,手的推力对车不做功,故A错误;
B、小王同学提着木箱,保持静止状态,小王对木箱有拉力作用,木箱没有在该力的方向上通过距离,手的拉力对木箱不做功,故B错误;
C、小赵同学将纸箱沿斜面推到货车上,小赵对纸箱有推力作用,纸箱在该力的方向上通过了一定距离,手的推力对纸箱做了功,故C正确;
D、小张同学用抹布水平擦拭桌面,抹布受到的摩擦力在抹布上,不会对桌面做功,故D错误。
故选:C。
14.(2分)如图所示,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.将此装置从山下移到山顶,管内的水银面将下降
B.若将玻璃管倾斜,管内外水银面的高度差会变大
C.若玻璃管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
D.若换用更粗的玻璃管,水银柱的高度会明显降低
【答案】A
【解答】解:A、大气压随海拔高度的增加而减小。将装置从山下移到山顶,外界大气压变小,根据托里拆利实验原理,管内水银柱产生的压强等于外界大气压,所以管内水银柱高度会降低,即水银面将下降,故A正确。
B、根据托里拆利实验原理,管内水银柱产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变。将玻璃管倾斜,只是会使水银柱的长度变长,但高度不变,故B错误。
C、若玻璃管内存有少量空气,这些空气会产生一定的压强,会使水银柱高度降低,导致测量的大气压值比实际值偏小,故C错误。
D、根据托里拆利实验,水银柱的高度由外界大气压决定,与玻璃管的粗细无关。所以换用更粗的玻璃管,水银柱的高度不变,故D错误。
故选:A。
15.(2分)如图所示,在“同一直线上二力的合成”实验中,小莉将橡皮筋的左端固定,其右端自然伸长到E点。她在橡皮筋右端连接细线,通过钩码沿水平方向拉橡皮筋,使其右端从E点伸长到O点,并保持静止,每个钩码重力均为0.5N。以下分析错误的是( )
A.实验时每次将橡皮筋拉到O点,是为了让每次实验中力的作用效果相同
B.图甲、乙、丙说明二力的合力大小一定等于两个分力大小之和
C.分析图甲、丙可知,F1和F2的合力大小为1.5N、方向向右
D.若取走图乙右侧滑轮下方两个钩码,此时F3和F4的合力大小为0.5N
【答案】B
【解答】解:A、实验时每次将橡皮筋拉到O点是为了让橡皮筋的形变量相同,即让每次实验中力的作用效果相同,故A正确,不符合题意;
B、力的合成计算合力的大小的方法是,同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差,而乙图的合力等于两个分力大小之差,故B错误,符合题意;
C、分析图甲、丙可知,F合=F1+F2=1.5N、方向向右,故C正确,不符合题意;
D、若取走图乙右侧滑轮下方两个钩码,此时F合=F3﹣F4=1N﹣0.5N=0.5N,故D正确,不符合题意。
故选:B。
二.填空题(每空2分,共36分)
16.(4分)小华玩弹弓时,用力拉长橡皮筋(如图),被拉长的橡皮筋具有 弹性势 能,当他迅速松开手将石子射出,石子由静止获得一定的速度,石子的动能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】弹性势;增大。
【解答】解:用力拉长橡皮筋,橡皮筋的弹性形变变大,橡皮筋的弹性势能变大;石子由静止获得一定的速度时,石子的动能增大。
故答案为:弹性势;增大。
17.(4分)如图所示,用滑轮按甲、乙两图匀速提升重物,甲图中滑轮为 动 滑轮,乙图中滑轮为 定 滑轮。
【答案】动;定。
【解答】解:轴的位置固定不动的滑轮称之为定滑轮,轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮,甲图中滑轮为动滑轮,乙图中滑轮为定滑轮。
故答案为:动;定。
18.(4分)如图所示,使用风车清选谷物时,将谷物从进料口倒入,谷物因受到 重 力作用下落,同时快速摇动摇柄,扇轮转动产生强劲气流,质量较小的瘪谷物受力易改变 运动状态 (选填“形状”或“运动状态”),从出风口飞出。
【答案】重;运动状态。
【解答】解:(1)重力的方向是竖直向下,将谷物从进料口倒入,谷物因受到重力作用下落;
(2)快速摇动摇柄,扇轮转动产生强劲气流,质量较小的瘪谷物惯性较小,受力易改变运动状态,从出风口飞出。
故答案为:重;运动状态。
19.(4分)如图所示,在探究“二力平衡的条件”的实验中,将轻质硬纸片扭转一个角度后松手,硬纸片 不能 (选填“能”或“不能”)保持平衡,这是为了探究二力平衡时两个力是否必须作用在 同一直线上 。
【答案】不能;同一直线上。
【解答】解:用手将纸片扭转一个角度,纸片受到的力F1和F2不在一条直线上,纸片受到的不再是一对平衡力,纸片就会转动;实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须在同一直线上。
故答案为:不能;同一直线上。
20.(4分)矿泉水瓶盖都设计有凹凸不平的条纹,这是为了 增大 摩擦;在机器的轴承内加入润滑油,是为了 减小 摩擦。
【答案】增大;减小。
【解答】解:矿泉水瓶盖都设计有凹凸不平的条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
在机器的轴承内加入润滑油,是通过使接触面分离的方法来减小摩擦。
故答案为:增大;减小。
21.(4分)小科制作了如图所示的实验装置,当AB阀门都打开待液面稳定后,a管中的液面 等于 (选填“高于”“低于”或“等于”)b管中的液面:若在a管口上方沿水平方向吹风,会观察到a管中的液面 升高 。
【答案】等于;升高。
【解答】解:(1)当AB阀门都打开时,整个容器构成一个连通器,待液面稳定后,a管中的液面将等于b管中的液面;
(2)若在a玻璃管上方管口吹风,a玻璃管上方的空气流动速度变大,压强变小,在大气压的作用下,a管中的水面会升高。
故答案为:等于;升高。
22.(4分)如图所示,四悬翼遥控直升机悬停时,其受到的向上升力的施力物体是 空气 ;在其竖直下降过程中,若四悬翼突然停转,遥控直升机将立即 加速下落 (选填“加速下落”或“减速上升”)。
【答案】空气;加速下落。
【解答】解:四悬翼遥控直升机悬停时,旋翼转动对空气施加向下的力,根据力的作用是相互的,空气会对旋翼施加向上的反作用力(即升力),因此升力的施力物体是空气。
在竖直下降过程中,四悬翼突然停转,升力瞬间消失,直升机仅受竖直向下的重力和较小的空气阻力(阻力方向与运动方向相反,即竖直向上)。此时重力大于阻力,合力方向与运动方向(竖直向下)一致,因此直升机将立即加速下落。
故答案为:空气;加速下落。
23.(4分)如图所示,物块B叠放于A上,B在水平拉力F2作用下沿木板A以10cm/s的速度向右匀速滑动。在此过程中,A始终静止在水平桌面,水平拉力F1=70N、F2=50N。则拉力F2的功率为 5 W。桌面对木板A的摩擦力为 20 N。
【答案】5;20。
【解答】解:根据P==Fv得到拉力F2的功率:P=F2v=50N×0.10m/s=5W;
物体A做匀速直线运动,受到的水平向右的拉力F2和B对A水平向左的摩擦力平衡,大小相等,即B对A水平向左的摩擦力为:f=F2=50N,
由力的相互性可知,A对B水平向右的摩擦力与B对A水平向左的摩擦力大小相等,即:f'=f=50N,
B静止,受到的地面摩擦力和A对B的摩擦力与水平拉力F1平衡,
所以地面对木板B的摩擦力大小:f″=F1﹣f′=70N﹣50N=20N。
故答案为:5;20。
24.(4分)一个质量为3kg、体积为4×10⁻3m3的物体,用手将其浸没在水中静止,此时它受到的浮力大小为 40 N,松手后,它在水中将 上浮 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】40;上浮。
【解答】解:物体浸没时V排=V物,
物体浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×4×10⁻3m3=40N;
物体的重力G物=m物g=3kg×10N/kg=30N。
由于F浮>G物,所以松手后,它在水中将上浮。
故答案为:40;上浮。
三.作图与计算题(共14分,计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
25.(2分)如图甲所示,是成部某公交站台的不锈钢立式报架,放置宣传海报时需用硬杆支撑起玻璃框架,此时可将玻璃框架视为杠杆。图乙为该报架放置宣传海报时的示意图,O为支点,F为硬杆给玻璃框架施加的力,A为玻璃框架的重心。请在图乙中画出:
(1)玻璃框架所受重力的示意图。
(2)力F的力臂L。
【答案】
【解答】解:(1)重力的方向是竖直向下的,从玻璃框架的重心A画一条带箭头的竖直向下的线段,用G表示;
(2)从支点O向力F的作用线作垂线段,垂线段的长度即为力臂L,如图所示:
26.(6分)超载是造成车祸和毁坏公路的主要因素之一,根据我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强超过7×105Pa就算超载。现有一辆自重为2000kg的6轮汽车,某次营运中,实际装货7t,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2。g取10N/kg。求:
(1)这辆汽车此次营运中对水平地面的压力。
(2)通过计算说明,此次营运中该车对地面的压强是否超过行业标准?
【答案】(1)这辆汽车此次营运中对水平地面的压力为9×104N。
(2)此次营运中该车对地面的压强超过行业标准。
【解答】解:(1)这辆汽车的总质量为:
m=2000kg+7×103kg=9×103kg,
对地面的压力F=G=mg=9×103kg×10N/kg=9×104N;
(2)该汽车对路面的压强为:p===7.5×105Pa>7×105Pa;此次营运中该车对地面的压强超过行业标准。
答:(1)这辆汽车此次营运中对水平地面的压力为9×104N。
(2)此次营运中该车对地面的压强超过行业标准。
27.(6分)体育课上,小峰挑战引体向上并测算功率。在某次挑战中,他在15s内成功完成6次引体向上,已知小峰质量为60kg,他每完成一次引体向上,身体重心上升高度均为0.5m,g取10N/kg。求:
(1)本次挑战中,小蜂克服重力所做的功。
(2)本次挑战中,小峰克服重力所做功的功率。
【答案】(1)本次挑战中,小蜂克服重力所做的功是1800J;
(2)本次挑战中,小峰克服重力所做功的功率是120W。
【解答】解:(1)小蜂所受重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N,
完成一次引体向上,克服重力做的功:W=Gh=600N×0.5m=300J,
15s内做的总功:W总=6W=6×300J=1800J;
(2)本次挑战中,小峰克服重力所做功的功率:P==120W。
答:(1)本次挑战中,小蜂克服重力所做的功是1800J;
(2)本次挑战中,小峰克服重力所做功的功率是120W。
四.实验与探究题(每空2分,共20分)
28.(10分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,小明在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让同一小车从斜面相同高度由静止滑下,三次实验现象如图甲所示。
(1)根据实验现象可知,小车在毛巾表面运动的距离最短,在木板表面运动的距离最长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 。
(2)实验中发现小车在木板表面运动时直接冲出了桌面,为了保护器材,让实验顺利进行,在不改变实验器材的情况下,可采取的改进措施是 小车在斜面较低位置释放 。
(3)图乙是小车从斜面滑下后在水平面上运动时的受力分析,其中正确的是 B 。
(4)两千多年前,亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”。直到十六世纪末,伽利略通过实验和推理得出物体的运动不需要力来维持,图丙、丁是伽利略实验和推理示意图,属于推理的是图 丙 (选填“丙”或“丁”)。笛卡尔后来完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们的研究基础上,提出了“牛顿第一定律”。
(5)上述实验及科学研究成果给予我们的启示是 C 。(选填字母)
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.大多数人认同的观点就是正确的观点
C.科学推理是科学研究的方法之一
D.科学家的观点不可质疑
【答案】(1)慢;(2)小车在斜面较低位置释放;(3)B;(4)丙;(5)C。
【解答】解:
(1)由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(2)小车从斜面高处下滑到水平面时,机械能转化为动能,要减小小车运动到水平面时的速度,可降低小车下滑的高度;
(3)小车在水平面上运动时的速度逐渐变小,在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力;在水平方向上只受到阻力的作用,故B正确;
(4)因为无阻力的情况是不存在的,所以属于推理的是丙图;
(5)A、科学定律不一定都可以通过实验直接得出,例如牛顿第一定律就不能用实验来验证,故A不符合题意;
B、大多数人认同的观点不一定就是正确的观点,故B不符合题意;
C、科学推理是科学研究的方法之一,牛顿第一定律就是在大量实验的基础上推理得出的,故C符合题意;
D、普通人观点可以质疑,科学家观点也可以质疑,故D不符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)慢;(2)小车在斜面较低位置释放;(3)B;(4)丙;(5)C。
29.(10分)小智和小慧同学用杠杆、支架和相同质量的钩码若干来探究“杠杆平衡的条件”,请你完成下列问题。
(1)实验前通过调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡,这步操作的目的是 便于测量力臂 。
(2)他们在杠杆两边挂上钩码,让杠杆再次在水平位置平衡,如图甲。此时,若将杠杆两边所挂的钩码各取下一个,杠杆会沿着 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(3)他们记录的实验数据如下表所示,小智根据表中数据得到结论:动力F与阻力F成正比。小慧认为该结论不可靠,理由是 没有改变L1和L2多次实验 。
(4)如图乙所示,他们用钩码和弹簧测力计进行实验,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数理论上应该为 1.5 N,而弹簧测力计实际的示数为1.6N,请分析数据不吻合的原因可能是 弹簧测力计未在竖直方向调零 。(g取10N/kg)
【答案】(1)便于测量力臂;(2)顺时针;(3)没有改变L1和L2多次实验;(4)1.5;弹簧测力计未在竖直方向调零。
【解答】解:(1)实验前通过调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡,这步操作的目的是便于测量力臂;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,
则左侧G×3L=3GL,右侧2G×2L=4GL,由3GL<4GL可知,杠杆不能平衡,右端下沉,即杠杆会顺时针转动;
(3)某小组的实验数据如下表所示,得到与其他组不一样的结论:动力F1与阻力F2成正比关系。该结论不可靠,理由:没有改变L1和L2多次实验;
(4)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,F1===1.5N,
弹簧测力计示数偏大,可能是弹簧测力计未在竖直方向调零。
故答案为:(1)便于测量力臂;(2)顺时针;(3)没有改变L1和L2多次实验;(4)1.5;弹簧测力计未在竖直方向调零。
一、不定项选择题(每小题2分,共10分。下列各题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对未逸全得1分,凡有错选或不选均不得分)
30.(2分)在“跨学科实践:桥”项目中,某小组研究了梁桥的设计及特点,梁桥的结构如图所示。关于梁桥,下列说法正确的是( )
A.桥面必须用钢材建造,否则无法承重
B.梁桥的设计原则是防止桥面弯曲
C.桥面在承重时不会发生任何形变
D.梁桥的跨度可以无限增大,只要桥面材料足够轻便
【答案】B
【解答】解:A、梁桥的桥面材料并非只能是钢材,木材、石材、混凝土等材料均可用于建造梁桥,只要能满足承重需求,故A错误;
B、梁桥在承重时,桥面会受到竖直向下的压力,容易发生弯曲形变,设计的核心原则之一就是增强桥面的抗弯曲能力,防止过度弯曲导致损坏,故B正确;
C、任何物体在受力时都会发生形变(包括微小形变),桥面承重时必然会有弯曲等形变,只是形变程度可能较小,故C错误;
D、梁桥的跨度受材料抗弯性能、自身重力等因素限制,即使材料轻便,跨度过大会导致桥面因自身重力和承重而严重弯曲甚至断裂,因此跨度不能无限增大,故D错误。
故选:B。
31.(2分)乒乓球作为国球深受同学们喜爱。爱打乒乓球的小汶发现,从高处掉落在水平桌面上的乒乓球会连续跳起,且弹跳的高度会越来越低,其运动轨迹如图所示。下列分析正确的是( )
A.乒乓球弹跳过程中重力势能一直减小
B.乒乓球在A点的动能一定等于B点的动能
C.从B到C过程中,乒乓球动能增加量等于重力势能减小量
D.乒乓球在整个运动过程中,其机械能不守恒
【答案】D
【解答】解:A、乒乓球弹跳过程中,高度先升高后降低,高度不是一直减小,所以重力势能不是一直减小,A错误。
B、乒乓球在A点的高度小于B点高度,A点的重力势能小于B点的重力势能,但由于存在空气阻力等因素,机械能不断减小,A点的机械能大于B点的机械能,故A点的动能大于B点的动能,B错误。
C、从B到C过程中,由于存在空气阻力等,机械能有损失,乒乓球动能增加量小于重力势能减小量,C错误。
D、因为乒乓球弹跳的高度越来越低,说明在运动过程中有能量损耗,其机械能不守恒,D正确。
故选:D。
32.(2分)如图甲所示,水平桌面上有一个底面积为400cm2的轻质薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为5kg的水,现将一质量3kg的柱形物块放入容器中(物块不吸水),物块漂浮在水面上,物块没入水中的体积为物块体积的,用力缓慢向下压物块直至其刚好浸没在水中,如图乙,水未溢出(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.物块的密度为0.6×103kg/m3
B.图乙位置时力F的大小为60N
C.图乙位置时水对容器底部的压强为2.75×103Pa
D.图乙位置时水平桌面受到的压强为4×103Pa
【答案】C
【解答】解:A、物块漂浮,有F浮=G物,由阿基米德原理知ρ水gV排=ρ物V物g,已知物块没入水中的体积为物块体积的,则有ρ水gV物=ρ物V物g,得到ρ物=ρ水=0.5×103kg/m3,故A错误;
B、物块的重力G物=m物g=3kg×10N/kg=30N,物块漂浮时,F浮=ρ水gV物=G物=30N,
物块浸没时F'浮=ρ水gV物=2F浮=2×30N=60N,
则在图乙位置,力F=F'浮﹣G物=60N﹣30N=30N,故B错误;
C、容器中水的体积V水===5×10﹣3m3=5000cm3,
物块的体积V物===6×10﹣3m3=6000cm3,
物块浸没后,水的深度h===27.5cm=0.275m,
图乙位置时水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10/kg×0.275m=2.75×103Pa,故C正确;
D、容器对桌面的压力F'=m水g+G物+F=5kg×10/kg+30N+30N=110N,
容器对桌面的压强p===2750Pa,故D错误。
故选:C。
(多选)33.(2分)小莉用图甲的滑轮组将放置在水平地面上重为400N的物体A提升到高处。他用竖直向下的力F拉绳,图乙是F随时间t变化的关系图像,图丙是A上升的高度h随时间t变化的关系图像,A与地面的接触面积为5×10﹣2m2,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮受到的重力为20N
B.在0~1s内,重物对地面的压强为3200Pa
C.在1~2s内,拉力F做的功为300J
D.在2~3s内,滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】BD
【解答】解:
A、由丙图可知,物体在2~3s内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F3=80N,
由图甲可知承担物重的绳子股数n=2,
不计摩擦和绳重,根据nF=G物+G动可得物体的重力:
G动=2F3﹣G物=2×240N﹣400N=80N,故A错误;
B、由图丁知,0~1s时物体上升高度为0,即物体静止在地面上,受力平衡,
由图乙可知,在0~1s内,拉力F1=60N,将动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及两段绳子向上的拉力作用处于静止状态,
所以:F支+2F1=G+G动,
则地面对物体的支持力:F支=G+G动﹣2F1=400+80N﹣2×160N=160N,
根据力的作用是相互的,重物对地面的压力:F压=F支=160N,
此时重物对地面的压强:
p===3200Pa,故B正确;
C、由图乙知,在1~2s内,拉力F2=280N,由图丁知,重物上升高度h2=1.25m,
拉力端移动的距离s2=2h2=2×1.25m=2.5m,
拉力做的功:W2=F2s2=280N×2.5m=700J,故C错误;
D、2s~3s内,滑轮组的机械效率:η==≈83.3%,故D正确。
故选:BD。
(多选)34.(2分)如图甲所示,a、b两个实心物体静止在水平面上,a是底面积为50cm2、高为20cm的均匀柱状体,b是边长为10cm的正方体。从a物体上方被取高为A的部分柱体,平放在b物体正上方、a、b对地面的压强随截取高度h的变化如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.ρa:ρb=5:4B.h1:h2=1:2C.p1:p2=2:3D.p1:p0=5:3
【答案】AC
【解答】解:水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力大小,则柱状固体对水平面的压强为:p======ρgh,
当沿水平方向从a上截取不同高度的部分,并的放在乙物体上时,甲剩余的重力减小,对地面的压力减小,受力面积不变,由p=
可知甲对地面的压强减小,乙对地面的压强增大,由图可知,p随h的增大而减小的图像为a的压强随截取的高度h的变化的关系,p随h的增大而增大的图像为b的压强随截取的高度h的变化的关系,
A、初始状态下,a、b高度之比为2:1,由图乙可知,未截取a时,a、b对地面的压强之比为:==,则a、b密度之比为:
==×==,故A正确;
B、由图可知,甲截取高度为h1时,甲剩余部分对地面的压强与叠加后乙对地面的压强相等,
则有:=,
即:=,
因为,所以:ha=2hb,
==,所以:Sb=2Sa,
ρb=,
代入数据可得:=,
解得:h1===8cm,
由图可知,当截取A的高度为h2时,a对地面的压强为0,此时h2=ha=20cm,
则:==,故B错误;
C、由图可知,===,故C正确;
D、===,故D错误。
故选:AC。
二、综合题(共10分)
35.(4分)如图所示,某中学科技小组用硬质塑料瓶、注射器等器材制作了一个潜艇模型。模型自身质量为1kg、体积为1200cm3(不包含注射器与塑料软管),水舱总容积为480cm3。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)关于该模型的试验操作,下列说法正确的是 C 。
A.用注射器向水舱内打气,可使悬浮的潜艇模型下沉
B.潜艇模型浸没后继续下沉的过程中,排开水的体积变小
C.要使该潜艇模型悬浮,水舱内水的体积为200mL
(2)潜艇模型在下潜时可能会因水压过大而损坏。若该模型可承受的最大压强为1.5×105Pa,它能在水中安全下潜的最大深度为 15 m。
(3)浸没在水中的潜艇模型在排水过程中,可能发生倾斜或侧翻,如果发现模型侧翻,可以采取 两侧放入质量合适的压舱物 措施来改善。
(4)若模型在水中调试为悬浮状态后,将其转移到密度为1.03×103kg/m3的盐水中,为使模型在盐水中重新悬浮,需要吸入盐水的质量为 36 g。
【答案】(1)C;(2)15;(3)两侧放入质量合适的压舱物;(4)36。
【解答】解:(1)A、用注射器向水舱内打气,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故A错误;
B、潜艇模型浸没后继续下沉的过程中,排开水的体积不变,故B错误;
C、潜水艇完全潜入水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1200×10﹣6m3=12N,
此时潜水艇的总重力G=F浮=8N,
则1kg×10N/kg+1.0×103kg/m3×10N/kg×V=12N;
解得V=2×10﹣4m3=200cm3=200mL,故C正确;
(2)该模型可承受的最大压强为15×105Pa,根据p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×h=1.5×105Pa,解得h=15m;
(3)浸没在水中的潜艇模型在排水过程中,可能发生倾斜或侧翻,为了增大稳度,可以增加配重从而降低重心,故两侧放入质量合适的压舱物;
(4)将其转移到密度为1.03×103kg/m3的盐水中,此时浮力F'浮=ρ盐gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×1200×10﹣6m3=12.36N,
增大的重力为G‘=F'浮﹣F浮=12.36N﹣12N=0.36N;
根据G=mg=有:0.36N=m×10N/kg;
解得m=0.036kg=36g。
故答案为:(1)C;(2)15;(3)两侧放入质量合适的压舱物;(4)36。
36.(6分)如图所示,薄壁圆柱形容器C底面积为200cm2,高为50cm;实心正方体A,重力为20N,边长为10cm;实心圆柱体B,重力为3N,底面积为50cm2,高为10cm。用一根长5cm不可伸长的细线将B下表面中心与A上表面中心相连,放入容器C中。向容器中缓慢加水2700g,整个过程中物体A、B始终保持竖直,不考虑物体吸收、附着液体等次要因素,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg。求;
(1)圆柱体B的密度。
(2)通过计算说明加水2700g时细线是否伸直。
(3)若将容器中原来的水全部倒出,重新向容器中缓慢加入另一种密度为0.8g/cm3的液体,直至细线刚好伸直,在此过程中容器底受到的液体压强与加入液体质量mx(单位:克)之间的函数关系。
【答案】(1)圆柱体B的密度为0.6×103kg/m3。
(2)加水2700g时细线不能伸直。
(3)整个过程中,容器底受到的液体压强与加入液体质量mx(单位:克)之间的函数关系分别为p=mx Pa(0g<mx≤800g)、p=Pa(800g<mx≤1700g)、p=Pa(1700g<mx≤2500g)。
【解答】解:(1)圆柱体B的体积:VB=SBhB=50cm2×10cm=500cm3=5×10﹣4m3,
根据G=mg=ρVg可得,圆柱体B的密度:ρB===0.6×103kg/m3=0.6g/cm3;
根据V=Sh求圆柱体B的体积,根据G=mg=ρVg求圆柱体B的密度;
(2)由于B的密度小于水的密度,所以细线刚好伸直时,B处于漂浮状态,
根据漂浮条件可知B受到的浮力:F浮B=GB=3N,
根据F浮=ρ液gV排可得,B排开水的体积:V排B===3×10﹣4m3=300cm3,
根据V=Sh可得B浸入水中的深度:h浸B===6cm;
正方体A的体积:VA==(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
根据G=mg=ρVg可得,正方体A的密度:ρA===2×103kg/m3=2g/cm3,
由于A的密度大于水的密度,故此时A沉底,则水的深度:h水=h浸B+L线+LA=6cm+5cm+10cm=21cm,
则水的体积应为V水=S容h水﹣VA﹣V排B=200cm2×21cm﹣1000cm3﹣300cm3=2900cm3,
根据ρ=可得,应加入水的质量:m水=ρ水V水=1.0g/cm3×2900cm3=2900g,
比较可知,应加入水的质量大于加入水的质量,故细线不能伸直;
(3)由于B的密度小于液体的密度,所以细线刚好伸直时,B处于漂浮状态,
由于A的密度大于液体的密度,所以细线刚好伸直时,A沉底。
A的底面积为SA==(10cm)2=100cm2,
①当所加液体的深度小于或等于A的边长时,根据p=ρ液gh和ρ=、V=Sh可得,
液体对容器底的压强:
p=ρ液gh液=gh液==mx Pa,
此过程中液体的质量:
0g<mx≤ρ液S液LA=0.8g/cm3×(200cm2﹣100cm2)×10cm=800g;
②当B开始浸入液体中,到B刚好漂浮时,B排开液体的体积:
V排===3.75×10﹣4m3=375cm3,
根据V=Sh可得B浸入水中的深度:h浸===7.5cm,
此过程中,液体对容器底的压强:
p=ρ液gh液=ρ液g(LA+h浸)=0.8×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m+=Pa,
此过程中,液体的质量:
800g<mx≤800g+ρ液V液=800g+0.8g/cm3×(200cm2﹣50cm2)×7.5cm=1700g;
③当B开始浮起,直到细线刚好拉直时,同理可得,液体对容器底的压强:
p=ρ液g(LA+h浸+h线浸)=0.8×103kg/m3×10N/kg×(10+7.5)×10﹣2m+=Pa,
此过程中,液体的质量:
1700g<mx≤800g+ρ液V液=1700g+0.8g/cm3×200cm2×5cm=2500g。
即整个过程中,容器底受到的液体压强与加入液体质量mx(单位:克)之间的函数关系分别为p=mx Pa(0g<mx≤800g)、p=Pa(800g<mx≤1700g)、p=Pa(1700g<mx≤2500g)。
答:(1)圆柱体B的密度为0.6×103kg/m3。
(2)加水2700g时细线不能伸直。
(3)整个过程中,容器底受到的液体压强与加入液体质量mx(单位:克)之间的函数关系分别为p=mx Pa(0g<mx≤800g)、p=Pa(800g<mx≤1700g)、p=Pa(1700g<mx≤2500g)。
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动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
15
1.5
10
2
2
15
3
10
3
3
15
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题号
1
2
3
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5
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9
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答案
B
A
D
C
C
A
D
D
B
C
A
题号
12
13
14
15
30
31
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答案
D
C
A
B
B
D
C
题号
33
34
答案
BD
AC
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
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1.5
10
2
2
15
3
10
3
3
15
4.5
10
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