四川省广元市旺苍县2021-2022学年八年级下学期期末学业质量监测物理试题(word版含答案)
展开
这是一份四川省广元市旺苍县2021-2022学年八年级下学期期末学业质量监测物理试题(word版含答案),共26页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图与实验探究题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年四川省广元市旺苍县八年级(下)期末物理试卷
一、选择题:(下列每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题意,不选、错选、多选均不得分。每小题3分,共36分。)
1.(3分)以下对物理事实的估测符合实际的是( )
A.我们的物理课本的质量约为20g
B.一个中学生的重力约450N
C.一辆玩具汽车的功率约5kW
D.中学生步行的速度大约为5m/s
2.(3分)我们在学习物理时,学到了一些物理学的研究方法,比如:控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值定义法等。下面用到转换法的是( )
A.物理学上通常用一条带箭头的线段表示力
B.物体所受压力大小与受力面积之比叫做压强
C.探究影响滑动摩擦力大小与压力大小关系时,保持接触面的粗糙程度一致
D.探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
3.(3分)如图所示,用细线拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B.地面受到的摩擦力和木块受到的拉力是一对相互作用力
C.木块对地面的压力和水平面对木块的支持力是一对平衡力
D.木块受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力
4.(3分)墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直,如果铅垂的质量是400g,下列说法正确的是( )
A.铅垂的重力是40N
B.铅垂受到的重力的方向竖直向下
C.图中墙体的重力方向向左倾斜
D.铅垂受到的重力的施力物体是细线
5.(3分)下列现象中,能用惯性知识解释的是( )
A.载重汽车装有许多车轮
B.手中的石头释放后,下落得越来越快
C.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
D.汽车在结冰的路面行驶时,车轮上缠绕铁链
6.(3分)关于气体压强方面的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.马德堡半球实验可以证明大气压强的存在
B.托里拆利实验测得大气压强的值是76cm水银柱产生的压强
C.托里拆利实验中,使用的玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
D.高压锅内水的沸点比1个标准大气压下水的沸点高,原因是气压越高,沸点越高
7.(3分)如图所示的四种动物器官,具有减小压强功能的是( )
A.啄木鸟的喙 B.骆驼的脚掌
C.鳄鱼的牙齿 D.蚊子的口器
8.(3分)(单选)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲>F乙
B.液体的密度:ρ甲=ρ乙
C.液体对容器底部的压强:p甲=p乙
D.容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
9.(3分)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
10.(3分)如图所示,下列工具在使用中属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.定滑轮
C.羊角锤 D.铁铲
11.(3分)在第24届北京冬奥会上,中国运动员谷爱凌在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中夺冠,如图是该项目示意图,实线代表雪道,虚线是运动员运动的轨迹。运动员从A点起滑,最后落在着陆坡的D位置后,完成比赛。下列说法不正确的是( )
A.从A滑到B的过程中,运动员的动能增大,势能减小
B.从B到C的过程中,B点的重力势能最大,C点的动能最大
C.从A位置运动到C点过程中,重力势能先减小后增大
D.从A运动到着陆坡D位置的过程中,机械能逐渐减小
12.(3分)甲装置中,空吊篮A重25N,绕在滑轮上的绳子承受最大拉力100N。小李将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为10N
B.第1秒末至第2秒末克服滑轮重力做的额外功为40J
C.此装置最多能匀速运载200N的货物
D.此装置运载货物最高机械效率为80%
二、填空题(每空2分,本题共28分)
13.(4分)甲图中,小铁球从斜面上滚下沿直线运动,当经过磁铁附近时方向发生了改变,此现象说明力可以改变物体的 。乙图中,放有磁铁的两个小车用细线相连,剪断细线后,小车向相反的方向运动,此现象说明物体间力的作用是 的。
14.(4分)如图所示,甲、乙两装置中弹簧测力计和物体的重力都相同,弹簧测力计和细线的重力及摩擦均不计,甲装置中弹簧测力计A的示数为 N,弹簧测力计B的示数为 N。
15.(4分)如图所示,叠放在水平地面上物体甲和乙的重力分别是20N和50N,对甲施加水平向右的拉力F=5N,甲、乙一起向右做匀速直线运动,甲受的摩擦力为大小 N,甲对乙的摩擦力向 (选填“左”或“右”)。
16.(4分)如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且 管口喷出的水柱更高,原因是 。
17.(4分)2022年6月17日,我国第三艘航空母舰“福建舰”下水。“福建舰”满载排水量为8万吨,在海水中吃水深度为15m,该航母满载时,底部最低处受到海水的压强为 Pa;若一架舰载机“歼﹣20”飞离航母后,航母排开的海水体积减少5m3,则该直升机的质量是 kg。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
18.(4分)妈妈与小明进行爬山比赛,他们的起点、路径和终点都相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则W1:W2= ,P1:P2= 。
19.(4分)将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120N,如图所示,物体沿斜面移动的距离s=3m,上升的高度h=1.2m,则人对物体做的有用功是 J,斜面的机械效率是 。
三、作图与实验探究题(每图、每空2分,共24分)
20.(2分)如图所示,请画出重力为G的热气球在竖直方向匀速上升时的受力示意图(忽略空气阻力)。
21.(2分)如图所示,想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉,请画出该最小动力F的示意图,并标出动力臂L。
22.(6分)如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验。实验中,让静止的同一小车从斜面的同一高度滑下,观察并记录小车在毛巾、棉布、木板三种不同水平面上运动的距离如下表:
接触面
小车受到的阻力大小
小车的运动距离(cm)
第1次
毛巾
大
23.1
第2次
棉布
较大
37.5
第3次
木板
小
86.5
(1)让静止的同一小车从斜面的同一高度滑下,是为了使小车在斜面底端有相同的 ;
(2)比较表中内容,可得出的初步结论是:小车受到的阻力越小,运动距离越 ;
(3)分析发现;小车受到的阻力越小,速度减小越慢,由此进一步推理得出的结论是:如果接触面足够长,当小车不受阻力作用时,小车将 。
23.(4分)如图所示是小丽同学探究“压力的作用效果与压力大小的关系”的实验。实验中,她将相同的小桌分别放在海绵和木板上,实验中的砝码相同。
(1)为了探究“受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显”,应选择 图进行对比;
(2)图丙和图丁中,小桌对木板和海绵的压强大小为:p丙 p丁(选填“>”“<”或“=”)。
24.(10分)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,小张先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关:分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N,金属块密度为 kg/m3。
四、解答题(25题5分,26题7分,共12分)
25.(5分)如图甲所示,重500N的小车受到80N的水平推力,在水平地面上做直线运动,其距离随时间变化的图象如图乙所示。
(1)小车运动的速度多大?
(2)10s内重力对小车做多少功?
(3)10s内人对小车做多少功?功率是多大?
26.(7分)图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙,轻质杠杆的支点O距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m,在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求:(g取10N/kg)
(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?
(2)正方体B的密度为多少kg/m3?
(3)若该处为松软的泥地,能承受最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力的范围是多少?
2021-2022学年四川省广元市旺苍县八年级(下)期末物理试卷
答案与详解
一、选择题:(下列每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题意,不选、错选、多选均不得分。每小题3分,共36分。)
1.(3分)以下对物理事实的估测符合实际的是( )
A.我们的物理课本的质量约为20g
B.一个中学生的重力约450N
C.一辆玩具汽车的功率约5kW
D.中学生步行的速度大约为5m/s
【解答】解:A、物理课本质量约为300g,故A错误;
B、初中学生的体重约450N,故B正确;
C、一辆玩具小汽车的功率约为10W,故C错误;
D、中学生正常步行的速度约为1m/s,故D错误。
故选:B。
2.(3分)我们在学习物理时,学到了一些物理学的研究方法,比如:控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值定义法等。下面用到转换法的是( )
A.物理学上通常用一条带箭头的线段表示力
B.物体所受压力大小与受力面积之比叫做压强
C.探究影响滑动摩擦力大小与压力大小关系时,保持接触面的粗糙程度一致
D.探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
【解答】解:A、研究力的问题时,通常用一条带箭头的的线段表示力,采用的是模型法,故A错误;
B、为了描述压力的作用效果,我们把压力与受力面积之比叫做压强,采用的是比值定义法,故B错误;
C、摩擦力的大小和压力的大小和基础面的粗糙程度一定,探究时就要采用控制变量法,故C错误;
D、动能多少不能直接观察,在探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小,采用的是转换法,故D正确。
故选:D。
3.(3分)如图所示,用细线拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B.地面受到的摩擦力和木块受到的拉力是一对相互作用力
C.木块对地面的压力和水平面对木块的支持力是一对平衡力
D.木块受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力
【解答】解:A、木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B、地面受到的摩擦力和木块受到的拉力涉及到三个物体,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C、木块对地面的压力和水平面对木块的支持力作用在两个物体上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、木块受到的重力和地面受到的压力方向相同,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
4.(3分)墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直,如果铅垂的质量是400g,下列说法正确的是( )
A.铅垂的重力是40N
B.铅垂受到的重力的方向竖直向下
C.图中墙体的重力方向向左倾斜
D.铅垂受到的重力的施力物体是细线
【解答】解:A、根据G=mg可知,铅垂的重力为G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,故A错误;
BC、铅垂线的工作原理是利用重力的方向是竖直向下的,故B正确,C错误;
D、重力的施力物体是地球,故D错误。
故选:B。
5.(3分)下列现象中,能用惯性知识解释的是( )
A.载重汽车装有许多车轮
B.手中的石头释放后,下落得越来越快
C.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
D.汽车在结冰的路面行驶时,车轮上缠绕铁链
【解答】解:A、载重汽车装有许多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,与惯性无关,故A不合题意;
B、手中的石头释放后,下落得越来越快,是因为受到重力的作用,与惯性无关,故B不合题意;
C、用力拍打被子,被子运动,而灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,所以灰尘就和被子分离了,利用了灰尘的惯性,故C符合题意;
D、汽车在结冰的路面行驶时,车轮上缠绕铁链,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,与惯性无关,故D不合题意。
故选:C。
6.(3分)关于气体压强方面的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.马德堡半球实验可以证明大气压强的存在
B.托里拆利实验测得大气压强的值是76cm水银柱产生的压强
C.托里拆利实验中,使用的玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
D.高压锅内水的沸点比1个标准大气压下水的沸点高,原因是气压越高,沸点越高
【解答】解:A、马德堡半球实验证明了大气压强的存在,故A正确。
B、托里拆利实验测得大气压的值等于760mm(即76cm)水银柱产生的压强,故B正确。
C、托里拆利实验中,管内外水银面的高度与玻璃管的粗细没有关系,故C错误。
D、因为高压锅内气压比标准大气压高,所以高压锅内水的沸点比1个标准大气压下水的沸点高,故D正确。
故选:C。
7.(3分)如图所示的四种动物器官,具有减小压强功能的是( )
A.啄木鸟的喙 B.骆驼的脚掌
C.鳄鱼的牙齿 D.蚊子的口器
【解答】解:
A、啄木鸟的喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B、骆驼的脚掌很大,在在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,便于骆驼在沙漠中行走,故B符合题意;
C、鳄鱼的牙齿很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D、蚊子的口器尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:B。
8.(3分)(单选)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲>F乙
B.液体的密度:ρ甲=ρ乙
C.液体对容器底部的压强:p甲=p乙
D.容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
【解答】解:AD、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=p=得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故A错误,D正确;
B、因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据ρ=知ρ甲>ρ乙,故B错误;
C、由图知,两容器中液体的深度相同,由C知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙;故C错误。
故选:D。
9.(3分)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;
当给浓盐水中缓慢加入水时,混合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;
当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;
当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部。
由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合。
故选:C。
10.(3分)如图所示,下列工具在使用中属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.定滑轮
C.羊角锤 D.铁铲
【解答】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B、定滑轮的本质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,不省力也不省距离,故B不符合题意;
C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D、铁铲在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选:C。
11.(3分)在第24届北京冬奥会上,中国运动员谷爱凌在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中夺冠,如图是该项目示意图,实线代表雪道,虚线是运动员运动的轨迹。运动员从A点起滑,最后落在着陆坡的D位置后,完成比赛。下列说法不正确的是( )
A.从A滑到B的过程中,运动员的动能增大,势能减小
B.从B到C的过程中,B点的重力势能最大,C点的动能最大
C.从A位置运动到C点过程中,重力势能先减小后增大
D.从A运动到着陆坡D位置的过程中,机械能逐渐减小
【解答】解:A、从A滑到B点过程,运动员的质量不变,速度增大,动能增大。高度不断减小,重力势能减小,故A正确;
B、由图知,从B到C的过程中,高度不断增大,速度不断减小,即C点的重力势能最大,B点的动能最大,故B错误;
C、从A位置运动到C点过程中,运动员的质量不变,高度先减小后增大,即重力势能先减小后增大,故C正确;
D、从A运动到着陆坡D位置的过程中,运动员克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能逐渐减小,故D正确。
故选:B。
12.(3分)甲装置中,空吊篮A重25N,绕在滑轮上的绳子承受最大拉力100N。小李将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为10N
B.第1秒末至第2秒末克服滑轮重力做的额外功为40J
C.此装置最多能匀速运载200N的货物
D.此装置运载货物最高机械效率为80%
【解答】解:
A、由图丙可知,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙可知拉力F=20N,
由图甲可知n=2,忽略绳重及摩擦,动滑轮重力G动=nF﹣GA=2×20N﹣25N=15N,故A错误;
B、由图丙可知,第2s内A上升的速度vA=2m/s,第2s内滑轮上升的高度h=vAt=2m/s×1s=2m,
第2秒内克服滑轮重做的额外功为W额=G动h=15N×2m=30J,故B错误;
C、忽略绳重及摩擦,绳子拉力为:F=(G+GA+G动),
则提升货物的最大重力为:G=2F最大﹣GA﹣G动=2×100N﹣25N﹣15N=160N,故C错误;
D、同一滑轮组,提升的物体越重,效率越高,则此装置提升重物的最大机械效率为:
η=====×100%=80%,故D正确。
故选:D。
二、填空题(每空2分,本题共28分)
13.(4分)甲图中,小铁球从斜面上滚下沿直线运动,当经过磁铁附近时方向发生了改变,此现象说明力可以改变物体的 运动状态 。乙图中,放有磁铁的两个小车用细线相连,剪断细线后,小车向相反的方向运动,此现象说明物体间力的作用是 相互 的。
【解答】解:(1)小铁球受磁铁作用后运动方向发生了变化,说明了力可以改变物体的运动状态;
(2)两辆车上的N极与N极相互靠近,由于同名磁极相互排斥,剪断细线后,使两小车向相反方向运动,说明两小车受到相互排斥的力。
故答案为:运动状态;相互。
14.(4分)如图所示,甲、乙两装置中弹簧测力计和物体的重力都相同,弹簧测力计和细线的重力及摩擦均不计,甲装置中弹簧测力计A的示数为 4.7 N,弹簧测力计B的示数为 4.7 N。
【解答】解:由图知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.7N;A弹簧测力计保持静止,说明A弹簧测力计受到向左、向右的拉力都是4.7N,所以物体G的重力是4.7N;同理,B测力计两端受的力都是4.7N,示数也为4.7N。
故答案为:4.7;4.7。
15.(4分)如图所示,叠放在水平地面上物体甲和乙的重力分别是20N和50N,对甲施加水平向右的拉力F=5N,甲、乙一起向右做匀速直线运动,甲受的摩擦力为大小 5 N,甲对乙的摩擦力向 右 (选填“左”或“右”)。
【解答】解:在5N的水平拉力F作用下,甲、乙一起做匀速直线运动,因此,甲、乙都受力平衡力;甲受到向右为5N的拉力,同时受到乙对甲大小相等,方向相反的摩擦力f=F=5N;
乙相对甲有向左运动的趋势,所以甲对乙的摩擦力向右。
故答案为:5;右。
16.(4分)如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且 b 管口喷出的水柱更高,原因是 b管下端管道横截面积大,水的流速小,压强大 。
【解答】解:
打开自来水水阀门,水流经该装置时,由于水的流量一定,a管下端管道横截面积小,b管底部管道横截面积大,根据流体压强和流速的关系可知,a管下端水的流速大,b管下端水的流速小,所以a管下端产生的压强小,b管下端产生的压强大,所以,b管口喷出的水柱更高。
故答案为:b;b管下端管道横截面积大,水的流速小,压强大。
17.(4分)2022年6月17日,我国第三艘航空母舰“福建舰”下水。“福建舰”满载排水量为8万吨,在海水中吃水深度为15m,该航母满载时,底部最低处受到海水的压强为 1.5×105 Pa;若一架舰载机“歼﹣20”飞离航母后,航母排开的海水体积减少5m3,则该直升机的质量是 5×103 kg。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:(1)满载时该航母最底处受到海水的压强:
p=ρ海gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa;
(2)因为航母漂浮在水面上,则F浮=G,直升机飞离该航母后,则F浮′=G′,
由于直升机飞离该航母后,直升机的重力G直=G﹣G′,
则ΔF浮=F浮﹣F浮′=G﹣G′=G直,
根据F浮=ρ海gV排和G=mg可得:
直升机的质量:
m直===ρ海水ΔV排=1.0×103kg/m3×5m3=5×103kg。
故答案为:1.5×105;5×103。
18.(4分)妈妈与小明进行爬山比赛,他们的起点、路径和终点都相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则W1:W2= 2:1 ,P1:P2= 2:3 。
【解答】解:
由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,即G1:G2=2:1,妈妈所用的时间是小明的3倍,即t1:t2=3:1,
由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比:
===;
由P=得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比:
==×=×=。
故答案为:2:1;2:3。
19.(4分)将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120N,如图所示,物体沿斜面移动的距离s=3m,上升的高度h=1.2m,则人对物体做的有用功是 288 J,斜面的机械效率是 80% 。
【解答】解:
(1)因为G=240N,h=1.2m,
所以克服物体重力所做的功是有用功:
W有=Gh=240N×1.2m=288J;
(2)F=120N,s=3m,
拉力做的功:
W总=Fs=120N×3m=360J;
斜面的机械效率是:
η=×100%=×100%=80%。
故答案为:288;80%。
三、作图与实验探究题(每图、每空2分,共24分)
20.(2分)如图所示,请画出重力为G的热气球在竖直方向匀速上升时的受力示意图(忽略空气阻力)。
【解答】解:热气球在竖直方向匀速上升时,处于平衡状态,受到重力和浮力是一对平衡力,从热气球的重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F浮表示,注意两条线段长度要相等,如下图所示:
21.(2分)如图所示,想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉,请画出该最小动力F的示意图,并标出动力臂L。
【解答】解:(1)由杠杆平衡的条件知,当阻力与阻力的力臂的积为定值时,动力臂最大时,动力是最小的,此时的动力臂是支点到动力的作用点的距离。动力F最小时,其力臂最长,即为从支点到动力作用点的距离为力臂L;
(2)力和力臂是垂直关系,故在B点做力臂L的垂线,方向斜向下,即为最小动力F。
22.(6分)如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验。实验中,让静止的同一小车从斜面的同一高度滑下,观察并记录小车在毛巾、棉布、木板三种不同水平面上运动的距离如下表:
接触面
小车受到的阻力大小
小车的运动距离(cm)
第1次
毛巾
大
23.1
第2次
棉布
较大
37.5
第3次
木板
小
86.5
(1)让静止的同一小车从斜面的同一高度滑下,是为了使小车在斜面底端有相同的 速度 ;
(2)比较表中内容,可得出的初步结论是:小车受到的阻力越小,运动距离越 远 ;
(3)分析发现;小车受到的阻力越小,速度减小越慢,由此进一步推理得出的结论是:如果接触面足够长,当小车不受阻力作用时,小车将 做匀速直线运动 。
【解答】解:
(1)实验时,让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,目地是为了让小车每次到达水平面时的初速度都相同;
(2)由图可知,在木板上小车滑行的距离最远,小车在木板上受阻力最小,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动距离越远;
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持匀速直线运动。
故答案为:(1)速度;(2)远;(3)做匀速直线运动。
23.(4分)如图所示是小丽同学探究“压力的作用效果与压力大小的关系”的实验。实验中,她将相同的小桌分别放在海绵和木板上,实验中的砝码相同。
(1)为了探究“受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显”,应选择 甲、乙 图进行对比;
(2)图丙和图丁中,小桌对木板和海绵的压强大小为:p丙 = p丁(选填“>”“<”或“=”)。
【解答】解:(1)为了探究“受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显”,应控制受力面积相同,压力不同,故应选择甲、乙图进行对比;
(2)图丙和图丁实验中,受力面积相同,压力大小也相同,所以压强大小相同。之所以表面看作用效果不同,是因为受到了受压面材料的影响。
故答案为:(1)甲、乙;(2)=。
24.(10分)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,小张先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤 A、D、E ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关:分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 排开液体的体积 有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 1 N,金属块密度为 2.7×103 kg/m3。
【解答】解:(1)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,要控制液体密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在水中的深度,分析比较实验步骤A和D、E,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
分析比较A、B、C、D可知,随着金属块排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,金属块所受浮力也增大,因此可得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)由图A可得金属块的重力为4.8N,根据称重法可知:由A、E可知金属块浸没在水中受到的浮力为:F浮=2.7N﹣1.7N=1N;由A、F可知金属块浸没在F中液体受到的浮力为:F浮′=2.7N﹣1.9N=0.8N;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度;
(3)由(2)可知,金属块完全浸没在水中受到的浮力为F浮=1N
所以,根据F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V=V排===1×10﹣4m3,
由G=mg可知,石块的质量:
m===0.27kg
金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3。
故答案为:(1)A、D、E;排开液体的体积;(2)小于;(3)1;2.7×103。
四、解答题(25题5分,26题7分,共12分)
25.(5分)如图甲所示,重500N的小车受到80N的水平推力,在水平地面上做直线运动,其距离随时间变化的图象如图乙所示。
(1)小车运动的速度多大?
(2)10s内重力对小车做多少功?
(3)10s内人对小车做多少功?功率是多大?
【解答】解:(1)由图象可知,小车在推力的作用下做匀速直线运动,
当t=10s时,对应的路程s=12m,
则小车的速度为:
v===1.2m/s。
(2)10s内小车在重力的方向上没有移动距离,因此,重力对小车做功为0J。
(3)由图象可知,10s内小车通过的路程为12m,
则推力对小车做的功:
W=Fs=80N×12m=960J,
功率:P===96W。
答:(1)小车运动的速度为1.2m/s;
(2)10s内重力对小车做功0J;
(3)10s内人对小车做960J的功;功率是96W。
26.(7分)图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙,轻质杠杆的支点O距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m,在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求:(g取10N/kg)
(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?
(2)正方体B的密度为多少kg/m3?
(3)若该处为松软的泥地,能承受最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力的范围是多少?
【解答】解:(1)此时杠杆左端所受拉力:F左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N;
(2)杠杆在水平位置平衡时,由F1L1=F2L2可得,杠杆右端受到绳子的拉力:F右=F左=×20N=50N,
因同一根绳子的拉力相等,
所以,正方体B受到绳子的拉力FB=F右=50N,
因地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,
所以,地面对B的支持力F支持=F压=20N,
对B受力分析可知,B受到竖直向上的支持力和绳子的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,
所以,由B受到的合力为零可得:G=F支持+FB=20N+50N=70N,
由G=mg可得,B的质量:mB===7kg,
则B的体积:VB=L3=(0.1m)3=0.001m3,
正方体B的密度:ρB===7×103kg/m3;
(3)松软的泥地能承受的最大压力:F压′=pSB=4×103Pa×(0.1m)2=40N,
由相互作用力的关系可知,松软的泥地对B的支持力F支持′=F压′=40N,
由B受到的合力为零可得:G=F支持′+FB′,
则绳子对B的拉力:FB′=G﹣F支持′=70N﹣40N=30N,
由同一根绳子的拉力相等可知,此时杠杆右端受到的拉力F右′=FB′=30N,
则物体A的最小重力:GA′=F左′=F右′=×30N=12N,
松软的泥地承受的压力为0时,物体A的重力最大,为GA′′=F左′′=F右′′=×70N=28N,
物体A的重力的范围是12N~28N。
答:(1)此时杠杆左端所受拉力大小为20N;
(2)正方体B的密度为7×103kg/m3;
(3)物体A的重力范围为12N~28N。
相关试卷
这是一份2024年四川省广元市旺苍县中考一模物理试题,共20页。
这是一份四川省广元市旺苍县2023-2024学年九上物理期末学业质量监测试题含答案,共9页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
这是一份四川省广元市2023-2024学年物理八上期末学业质量监测模拟试题含答案,共8页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁,下列现象中不属于机械运动的是等内容,欢迎下载使用。