山东省德州市2020-2021学年八年级下学期期末物理试卷
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这是一份山东省德州市2020-2021学年八年级下学期期末物理试卷,共34页。试卷主要包含了答卷前,考生务必用0,非选择题必须用0,0分),3 m,机械效率η= 83等内容,欢迎下载使用。
参照秘密级管理★启用前 试卷类型:A
2020-2021学年山东省德州市八年级(下)期末物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的县(市、区)、学校、姓名、准考证号填写在试题和答题卡规定的位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
一、单选题(本大题共18小题,共54.0分)
1.(3分)下列关于力做功说法中,正确的是( )
A.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子做了功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子做了功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车做了功
D.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
2.(3分)甲、乙两物体分别在水平拉力作用下做匀速直线运动,若甲的质量是乙的2倍,甲所受到的水平拉力是乙的3倍,甲的速度是乙的4倍,那么在同一时间内,拉力对甲、乙两物体做功之比为( )
A.3:1 B.6:1 C.12:1 D.24:1
3.(3分)用如图所示的工具提升相同重物G(不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重),最省力的是( )
A. B.
C. D.
4.(3分)如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,下列说法正确的是( )
A.左端下沉 B.无法判断 C.仍然平衡 D.右端下沉
5.(3分)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲图省力,机械效率一样大
B.甲图省力,机械效率甲图大
C.乙图省力,机械效率一样大
D.乙图省力,机械效率乙图大
6.(3分)如图所示的简单机械,属于省力杠杆的是( )
A.吊车吊臂 B.撬棒
C.筷子 D.钓鱼竿
7.(3分)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点自由转动,A点处悬挂重物G,在B点施加竖直向上的动力F1,使杠杆在水平位置平衡,若将动力方向改为沿虚线方向。仍使杠杆在水平位置平衡,则( )
A.动力臂变小,动力变小 B.动力臂变小,动力变大
C.动力臂变大,动力变大 D.动力臂变大,动力变小
8.(3分)如图所示,使用定滑轮匀速提升物体所用的拉力分别是F1、F2、F3,则下面说法中正确的是( )
A.F1最小 B.F2最小
C.F3最小 D.三个力一样大
9.(3分)如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
A.m1>m2 B.m1<m2 C.m1=m2 D.无法判断
10.(3分)旗杆上安装滑轮,它的滑轮性质和作用是( )
A.定滑轮,用来省力
B.动滑轮,用来改变力的方向
C.定滑轮,用来改变力的方向
D.动滑轮,用来省力
11.(3分)如图所示,力对物体做功的是( )
A.用力搬石头,搬而末动
B.提着桶在水平路面上前进
C.用力将鸡蛋举高
D.手举杠铃静止不动
12.(3分)现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效,如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的( )
A.动能减小、重力势能减小
B.动能减小、重力势能不变
C.动能不变、重力势能减小
D.动能不变、重力势能不变
13.(3分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=2s时,物体处于静止状态,摩擦力是0
B.当t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C.4~6s内,拉力F做的功是20J
D.2~4s内,物体的机械能保持不变
14.(3分)如图所示,金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下,经过B点,到达最低点C后,再沿轨道向上运动,若不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.小球能沿轨道向上运动到E点处
B.小球从A点加速下滑到C点时,重力没有对小球做功
C.小球到达C点时,它的动能最大,重力势能最小
D.小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能
15.(3分)下列说法正确的是( )
A.机械效率高的机械,做功一定快
B.效率高的机械,做的有用功一定多
C.功率大的物体,做功一定快
D.功率大的机械,做功一定多
16.(3分)如图所示,人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,近地点为离地球中心最近的点,远地点为离地球中心最远的点。下列说法正确的是( )
A.卫星从近地点向远地点运动的过程中,势能转化为动能
B.卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能
C.在近地点时,卫星势能最大
D.在远地点时,卫星动能最大
17.(3分)如图所示滑轮组处于静止状态,已知拉力F=4N,则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为( )
A.8N、8N B.12N、12N C.8N、12N D.12N、8N
18.(3分)如图所示,不考虑滑轮重及摩擦力,物B重20N,A为一动滑轮,绳的一端固定在地面上,当滑轮在力F的作用下匀速上升时,所用拉力F为( )
A.20N B.40N C.30N D.60N
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
19.(2分)一箱子重200N,小红把它从地面沿着18m长的楼梯搬到10m高的楼上,小红对箱子做了 J的功;接着她又提着箱子沿水平方向移动了20m,小红对箱子又做的功是 J。
20.(2分)在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,(如图所示)已知AB=BC.如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则W1 W2,P1 P2(两空均选填“>”、“<”或“=”)
21.(2分)某市实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐。餐点均匀摆放在餐车内。当售货员将推车前轮推到路沿A时,售货员向下按扶把,这时推车可以视为杠杆,支点是 (选填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到路沿时,售货员向上提扶把,这时推车可以视为 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
22.(2分)如图所示的滑轮组,已知物体重为G,不计摩擦和滑轮及绳重,则F1= ,F2= 。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
23.(3分)如图是一杠杆,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡,请画出最小的动力F1和它的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
24.(3分)画出图中最省力的绳子的绕线方法
四、实验探究题(本大题共3小题,共16.0分)
25.(4分)如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(1)目的:该实验所探究的是 (选填“钢球A”或“木块B”)的动能。
(2)本实验是通过观察 来比较动能大小的,这种研究物理的方法叫做 。
(3)假设水平面绝对光滑,该实验 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
26.(4分)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中,
(1)杠杆左低右高,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (左/右)移动,将杠杆调在水平位置平衡的目的是为了方便测量 。
(2)杠杆平衡后,小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重1N.当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1N。
27.(8分)某实验小组利用下图甲、乙所示的实验装置做“测滑轮组机械效率”的实验,实验数据如下表所示:
实验
次数
钩码重
C/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
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
(1)实验中应沿 (选填“竖直”、“水平”或“任意”)方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”“不变”或“越低”)。
(4)同学们]再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s= m,机械效率η= 。
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,物体越 滑轮组机械效率越 。
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
28.(8分)用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m,不计绳重和摩擦。求:
(1)拉力所做的功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
29.(8分)如图所示,斜面长5m,高3m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240N,绳重不计。求:
(1)小明做的有用功;
(2)斜面的机械效率。
(3)木块与斜面间的摩擦力。
参照秘密级管理★启用前 试卷类型:A
2020-2021学年山东省德州市八年级(下)期末物理试卷参考答案
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的县(市、区)、学校、姓名、准考证号填写在试题和答题卡规定的位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
一、单选题(本大题共18小题,共54.0分)
1.(3分)下列关于力做功说法中,正确的是( )
A.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子做了功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子做了功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车做了功
D.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解:A、人提着箱子站在地面不动,有力但没有距离,所以手的拉力对箱子不做功,故A错误;
B、人把箱子从二楼提到三楼,有向上的力,箱子在力的方向上通过了距离,所以手的拉力对箱子做了功,故B正确;
C、汽车在水平公路上匀速行驶,汽车没有在重力方向上通过距离,所以汽车所受重力对汽车没有做功,故C错误;
D、过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客做了功,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法。有力有距离,力对物体不一定做功,物体一定在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
2.(3分)甲、乙两物体分别在水平拉力作用下做匀速直线运动,若甲的质量是乙的2倍,甲所受到的水平拉力是乙的3倍,甲的速度是乙的4倍,那么在同一时间内,拉力对甲、乙两物体做功之比为( )
A.3:1 B.6:1 C.12:1 D.24:1
【分析】知道甲乙物体的速度大小关系,利用s=vt求出相同时间内的运动距离关系;再利用W=Fs求拉力对甲、乙做的功之比。
【解答】解:
由v=得物体运动的距离之比:
s甲:s乙=v甲t:v乙t=v甲:v乙=4:1,
拉力对甲、乙做功之比:
W甲:W乙===12:1,
故选:C。
【点评】此题主要考查的是学生对速度计算公式和功的计算公式的理解和运用,写出比例式,最后代入数值即可。
3.(3分)用如图所示的工具提升相同重物G(不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重),最省力的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题可知,提升相同重物G,不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重;
(1)动滑轮可以省一半力,F=G;
(2)使用滑轮组时,找出承担物重的绳子股数n,则F=G;
(3)定滑轮不省力,F=G;
(4)根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂判断。
【解答】解:提升相同重物G,不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重。
A、图中使用的是动滑轮,则F=G;
B、图中使用的是滑轮组,且n=3,则F=G;
C、图中使用的是定滑轮,则F=G;
D、设杠杆的长度为L,则由图示可知,动力臂为L,阻力臂为L,
由杠杆的平衡条件得FL=G×L,则F=G。
故由以上计算可知B最省力。
故选:B。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点以及杠杆平衡条件的应用,难度不大。
4.(3分)如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,下列说法正确的是( )
A.左端下沉 B.无法判断 C.仍然平衡 D.右端下沉
【分析】根据杠杆的平衡条件进行判断:平衡时F1L1=F2L2,若乘积不相等,则乘积大的一端下沉。
【解答】解:设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆平衡条件,若两侧各去掉一个钩码,则:
左边=G×3L;右边=2G×2L;
右边乘积大于左边乘积,所以右端下沉。
故选:D。
【点评】此题考查了有关杠杆平衡条件的应用,需掌握杠杆平衡条件,计算出两边力和力臂的乘积,比较大小便可。杠杆向力和力臂乘积大的一端倾斜。
5.(3分)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲图省力,机械效率一样大
B.甲图省力,机械效率甲图大
C.乙图省力,机械效率一样大
D.乙图省力,机械效率乙图大
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
【解答】解:由图可知,n甲=3,n乙=2,
不计绳重及摩擦时,绳端的拉力F=(G物+G轮),
则绳子受的拉力:
F甲=(G物+G轮),F乙=(G物+G轮),
所以,F甲<F乙,即甲图省力,故CD错误;
因动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,
所以,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
由η=×100%可知,滑轮组的机械效率相同,故A正确,B错误。
故选:A。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法,有用功、额外功、总功的计算方法,不计摩擦和绳重时拉力的求法;本题关键在于确定额外功相等。
6.(3分)如图所示的简单机械,属于省力杠杆的是( )
A.吊车吊臂 B.撬棒
C.筷子 D.钓鱼竿
【分析】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。
【解答】解:
A、吊车吊臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B、撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C错误;
D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
7.(3分)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点自由转动,A点处悬挂重物G,在B点施加竖直向上的动力F1,使杠杆在水平位置平衡,若将动力方向改为沿虚线方向。仍使杠杆在水平位置平衡,则( )
A.动力臂变小,动力变小 B.动力臂变小,动力变大
C.动力臂变大,动力变大 D.动力臂变大,动力变小
【分析】支点与力的作用点间的距离为最长的力臂,当动力沿虚线方向拉杠杆时,根据杠杆平衡的条件和动力臂的变化确定动力的变化。
【解答】解:在A点用细线悬挂一重物,在B点施加一个竖直向上的动力F1时,动力臂最长,因此当动力沿虚线方向拉杠杆时,动力臂将变小,而阻力和阻力臂均不变,由F1L1=F2L2可知,动力将变大。
故选:B。
【点评】本题主要考查杠杆平衡条件的应用,关键是判断动力臂的变化,当阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力会增大。
8.(3分)如图所示,使用定滑轮匀速提升物体所用的拉力分别是F1、F2、F3,则下面说法中正确的是( )
A.F1最小 B.F2最小
C.F3最小 D.三个力一样大
【分析】要解答本题需掌握:定滑轮实质上是一等臂杠杆,只改变力的方向,而不省力。
【解答】解:因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,
即F1、F2、F3都等于物体的重力。故A、B、C错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握,是一道基础题。
9.(3分)如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
A.m1>m2 B.m1<m2 C.m1=m2 D.无法判断
【分析】从示意图中可以看出,杠杆在0A水平静止,m1对杠杆的拉力为竖直向下,所以m1对杠杆拉力的力臂即为杠杆AO的长度,m2对杠杆拉力的方向也是竖直向下,但OB不是处于水平,所以m2对杠杆拉力的力臂小于OB的长度,根据杠杆的平衡条件分析,即可得出两个物体质量的大小。
【解答】解:杠杆示意图如下:
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可知,
G1L1=G2L2,
m1gL1=m2gL2,
即m1L1=m2L2,
力与相应的力臂成反比关系,
从图中可以看出力臂L1>L2,所以物体的重力G1<G2,即m1<m2。
故选:B。
【点评】杠杆平衡条件是解决杠杆平衡问题的重要依据,解题时要找到动力、动力臂、阻力、阻力臂,这是解决问题的关键。
10.(3分)旗杆上安装滑轮,它的滑轮性质和作用是( )
A.定滑轮,用来省力
B.动滑轮,用来改变力的方向
C.定滑轮,用来改变力的方向
D.动滑轮,用来省力
【分析】抓住定滑轮的特点,同时注意到定滑轮和动滑轮的区别;结合题目中的需要,就可确定国旗杆上安装的是定滑轮,它实现了改变力的方向这一特点,给我们带来了方便。
【解答】解:旗杆顶部安装的是定滑轮,BD错误;
根据定滑轮的特点:不省力,能改变力的方向,所以升旗时,用力向下拉绳子,国旗向上升,A错误,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了定滑轮的特点和应用;在国旗杆顶部安装定滑轮,是通过定滑轮来改变用力方向,从而能向下用力,使旗子上升。
11.(3分)如图所示,力对物体做功的是( )
A.用力搬石头,搬而末动
B.提着桶在水平路面上前进
C.用力将鸡蛋举高
D.手举杠铃静止不动
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
【解答】解:
A、用力搬石头,搬而末动,有力作用在石头上,石头在力的作用下没有通过距离,所以力对物体没有做功,故A不符合题意。
B、提着桶在水平路面上前进,人给水桶的力向上,水桶向上没有通过距离,所以力对物体没有做功,故B不符合题意。
C、用力将鸡蛋举高,人给鸡蛋的力向上,鸡蛋向上移动了距离,所以力对物体做功,故C符合题意。
D、手举杠铃静止不动,手给杠铃的力向上,杠铃没有移动距离,所以力对物体没有做功,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
12.(3分)现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效,如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的( )
A.动能减小、重力势能减小
B.动能减小、重力势能不变
C.动能不变、重力势能减小
D.动能不变、重力势能不变
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大
【解答】解:
无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行,同时均匀喷洒农药,飞机的速度和高度均不变,但质量变小,所以无人机的动能减小,重力势能减小。
故选:A。
【点评】此题考查的是动能和重力势能影响因素的应用,是一道基础题。抓住质量变化是正确判断的前提。
13.(3分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=2s时,物体处于静止状态,摩擦力是0
B.当t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C.4~6s内,拉力F做的功是20J
D.2~4s内,物体的机械能保持不变
【分析】(1)当物体静止时,静摩擦力与推力二力平衡,大小相等;
(2)当物体运动时,滑动摩擦力是不受推力大小影响的,只有匀速直线运动时,摩擦力与推力二力平衡,大小相等,当物体受到的推力变大或变小时,摩擦力都不变。
(3)根据图丙得出物体的速度,然后利用速度公式计算物体通过的距离,根据图乙读出拉力大小,再利用功的计算公式计算做的功;
(4)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解:A、由丙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,前2s物体所受拉力为3N,所以摩擦力也为3N;故A错误;
B、在t=3s时,由乙图可知,物体受到的拉力为7N,由丙图可知物体正在做加速运动,此时摩擦力与拉力不平衡,物体受到的摩擦力一定不等于7N.故B错误;
C、由丙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=2m/s,
则4s~6s内通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m,
由图乙知,4s~6s时拉力F=5N,所以拉力F做的功为W=Fs=5N×4m=20J,故C正确。
D、由丙图可知,2~4s内物体正在做加速运动,其质量不变,高度不变,速度变大,则重力势能不变,动能变大,所以物体的机械能变大。故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生对图象的认识及力的合成的应用,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
14.(3分)如图所示,金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下,经过B点,到达最低点C后,再沿轨道向上运动,若不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.小球能沿轨道向上运动到E点处
B.小球从A点加速下滑到C点时,重力没有对小球做功
C.小球到达C点时,它的动能最大,重力势能最小
D.小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能
【分析】影响动能大小的因素有:质量和速度,质量越大,速度越快,动能越大。
影响重力势能大小的因素有:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
物体在力的作用下沿力的方向移动了距离我们就说力对物体做了功。
【解答】解:
AD、因为是光滑的轨道,不计空气阻力,小球在轨道上运动没有机械能的损耗,则小球的机械能守恒,所以小球能到达的最高点应与A点在同一水平直线上,不能沿轨道向上运动到E点;因小球的机械能守恒,所以小球到达D点时的机械能等于它到达B点时的机械能,故AD错误;
B、小球从A点加速下滑到C点时,小球受竖直向下的重力,小球向下移动了距离,所以重力对小球做了功,故B错误;
C、小球到达C点(最低点)时,质量不变,此时速度最大,高度最小,所以它的动能最大,重力势能最小,故C正确;
故选:C。
【点评】本题考查了动能、势能、机械能的变化的判断以及做功的认识和理解,掌握这些基础知识是解题的关键。
15.(3分)下列说法正确的是( )
A.机械效率高的机械,做功一定快
B.效率高的机械,做的有用功一定多
C.功率大的物体,做功一定快
D.功率大的机械,做功一定多
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量;机械效率是有用功与总功的比值。
【解答】解:A、机械效率高,说明有用功与总功的比值大,做功不一定快,故A错;
B、因为机械效率是有用功与总功的比值,所以做功多的机械,其机械效率不一定高,故B错;
C、功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率一定越大,故C正确;
D、由公式W=Pt可知,不知道做功时间的长短,无法判断做功的多少,故D错。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对功、功率、机械效率概念的了解与掌握。功率由功和时间共同决定,机械效率由有用功和总功共同决定。
16.(3分)如图所示,人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,近地点为离地球中心最近的点,远地点为离地球中心最远的点。下列说法正确的是( )
A.卫星从近地点向远地点运动的过程中,势能转化为动能
B.卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能
C.在近地点时,卫星势能最大
D.在远地点时,卫星动能最大
【分析】动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,根据它们影响因素的变化得出动能和重力势能的变化,再根据能量变化的规律:减小的能量转化为增大的能量得出。
【解答】解:A、卫星在从近地点向远地点运动时,人造卫星的质量不变,它的运动的速度变小,故它的动能变小,而人造卫星的距离地球的高度在增大,所以它的势能在增大,将动能转化为势能,故A错误;
B、卫星从远地点向近地点运动时,人造卫星的质量不变,它的运动的速度变大,故它的动能变大,而人造卫星的距离地球的高度在减小,所以它的势能在减小,将势能转化为动能,故B正确;
C、在近地点时,卫星离地球最近,所以势能最小,故C错误;
D、在远地点时,卫星的速度最小,所以动能最小,故D错误。
故选:B。
【点评】对于能量的转化必定是一种能量减少另一种能量增加,并且减少的能量转化为增加的能量。
17.(3分)如图所示滑轮组处于静止状态,已知拉力F=4N,则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为( )
A.8N、8N B.12N、12N C.8N、12N D.12N、8N
【分析】无论是弹簧测力计还是滑轮组、绳子都是静止状态,所以对每一部分来说,合力为零,根据力的平衡条件得出答案。
【解答】解:同一根绳子的拉力相等,每段绳子的拉力均为4N;
弹簧测力计甲的拉力由三段绳子来承担,每根绳子的拉力大小都是4N,所以甲的读数是12N;
弹簧测力计乙的拉力由两段绳子来承担,每根绳子的拉力大小都是4N,所以乙的读数是8N。
故选:D。
【点评】本题考查的是滑轮组绳子段数与拉力的关系,正确进行受力分析是解决此题的关键。
18.(3分)如图所示,不考虑滑轮重及摩擦力,物B重20N,A为一动滑轮,绳的一端固定在地面上,当滑轮在力F的作用下匀速上升时,所用拉力F为( )
A.20N B.40N C.30N D.60N
【分析】本题为倒挂的动滑轮,题中的动滑轮使用是反常的,要看清动力的作用位置(滑轮的边缘还是轴),再结合题目(图)条件,解决动力与阻力(物重)之间的关系。
【解答】解:通常情况下,使用动滑轮能省一半的力,此题中,不考虑滑轮重及摩擦力,动力作用在动滑轮的轴上,根据物体受力平衡可见,F与两段绳子向下的力相等,两段绳子的力都等于物体的重力20N,故F=2G=2×20N=40N。
故选:B。
【点评】本题考查动滑轮的特殊使用,不要受“使用动滑轮能省一半力”的影响,要具体问题具体分析。
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
19.(2分)一箱子重200N,小红把它从地面沿着18m长的楼梯搬到10m高的楼上,小红对箱子做了 2000 J的功;接着她又提着箱子沿水平方向移动了20m,小红对箱子又做的功是 0 J。
【分析】做功的两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离;据此判断是否做功,若做功利用功的公式求解。
【解答】解:上楼时对箱子做功:W=Gh=200N×10m=2000J;
他提着箱子水平移动,在提力的方向上没有移动距离,人对箱子不做功,即人对箱子又做的功为0J。
故答案为:2000; 0。
【点评】本题关键是判断力是否做功,掌握三种情况不做功: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。
20.(2分)在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,(如图所示)已知AB=BC.如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则W1 = W2,P1 < P2(两空均选填“>”、“<”或“=”)
【分析】已知AB=BC,根据W=Gh可知这两段物体做的功相等;因小球在自由下落时做加速下落运动,所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系,再根据功率公式得出它们的功率关系。
【解答】解:
已知AB=BC,物体下落时重力不变,根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段做的功相等,即W1=W2;
由于小球在自由下落时做加速运动,
根据t=可知,小球在BC段运动的时间短,
根据P=可知,物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即P1<P2。
故答案为:=;<。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用,关键是知道自由下落物体的运动是加速下落。
21.(2分)某市实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐。餐点均匀摆放在餐车内。当售货员将推车前轮推到路沿A时,售货员向下按扶把,这时推车可以视为杠杆,支点是 后轮 (选填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到路沿时,售货员向上提扶把,这时推车可以视为 省力 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)。
【分析】支点是杠杆绕着转动的固定点。判断支点就要看杠杆绕着哪个点转动;结合图片和生活经验,确定手推车在使用过程中,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。
【解答】解:
当售货员将推车前轮推到路沿A时,售货员向下按扶把,这时推车可以视为杠杆,车体是绕后轮转动的,故此时支点是后轮。
当后轮遇到路沿时,售货员向上提扶把,这时车体是绕前轮转动的,故支点是前轮。售货员向上提扶把,支点是前轮,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故答案为:后轮;省力。
【点评】本题考查了杠杆的支点概念、杠杆的分类。注意:在判断支点时就要看杠杆绕着哪个点转动;在判断杠杆的类型时,要先判断动力臂和阻力臂的大小关系。
22.(2分)如图所示的滑轮组,已知物体重为G,不计摩擦和滑轮及绳重,则F1= G ,F2= G 。
【分析】轴的位置固定不变的滑轮叫定滑轮,使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向;
随物体一起运动的滑轮叫动滑轮,使用动滑轮可以省力一半。
【解答】解:
在左图中,两个滑轮都是定滑轮,使用定滑轮不能省力,不计摩擦和滑轮及绳重,拉力F1=G;
在右图中,上面的滑轮是定滑轮,下面的是动滑轮,则承担物重的绳子股数n=2,不计摩擦和滑轮及绳重,此时的拉力F2=G。
故答案为:G;G。
【点评】本题考查了动滑轮和定滑轮的省力特点,分析题图中滑轮的种类是关键。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
23.(3分)如图是一杠杆,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡,请画出最小的动力F1和它的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
【分析】(1)阻力是重物G 对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下。
(2)力臂是指从支点向力的作用线作垂线,垂线段即为力臂。
根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
【解答】解:
由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,作用点在杠杆上,方向竖直向下;
根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;由图知,OA为动力臂时,动力臂最长,动力最小;
连接OA即为最长的动力臂,过A点作垂直于OA的力F1,即为最小力的示意图,方向向左上方,如图所示:
【点评】此题主要考查杠杆最小力的问题,杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
②连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
③经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
④根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
24.(3分)画出图中最省力的绳子的绕线方法
【分析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,段数越多越省力。
【解答】解:从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法。如图所示:
【点评】在滑轮组中,绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力,即F=G。
四、实验探究题(本大题共3小题,共16.0分)
25.(4分)如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(1)目的:该实验所探究的是 钢球A (选填“钢球A”或“木块B”)的动能。
(2)本实验是通过观察 木块移动的距离 来比较动能大小的,这种研究物理的方法叫做 转换法 。
(3)假设水平面绝对光滑,该实验 不能 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【分析】(1)研究动能和运动速度的关系时,控制质量不变,故探究的对象是钢球A;
(2)实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小,这是转换法;
(3)根据牛顿第一定律分析。
【解答】解:(1)该实验中斜面的作用是为了控制钢球A从斜面上滑下时的速度的大小;比较木块移动的距离是为了比较钢球A具有动能的大小;
(2)通过观察木块被撞击后移动的距离来判断钢球A动能大小,这是转换法的应用;
(3)如果水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,小于在水平面上做匀速直线运动,不能达到实验探究的目的。
故答案为:(1)钢球A;(2)木块移动的距离;转换法;(3)不能。
【点评】本题探究探究影响动能大小的因素滑,考查转换法及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
26.(4分)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中,
(1)杠杆左低右高,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 右 (左/右)移动,将杠杆调在水平位置平衡的目的是为了方便测量 力臂 。
(2)杠杆平衡后,小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 4 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重1N.当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1N。
【分析】(1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡;
(2)根据杠杆平衡条件做出解答;
(3)当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
【解答】解:(1)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,则重心应向右移动,故应向右调节左端或右端的平衡螺母,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小;
(2)设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知:2G×2L=FB×L,所以FB=4G;
(3)当弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉时,力臂变小,即L1<3L,根据杠杆平衡条件得,2N×2L=F×L1,因为L1<3L,所以F>1N。
故答案为:(1)右;力臂;(2)4;(3)大于。
【点评】(1)调节杠杆在水平位置平衡和调节天平横梁平衡的操作方法是相同的,都是将平衡螺母向上翘的一端移动。
(2)杠杆平衡条件,在杠杆平衡问题中有广泛的应用,一定要熟练掌握。
27.(8分)某实验小组利用下图甲、乙所示的实验装置做“测滑轮组机械效率”的实验,实验数据如下表所示:
实验
次数
钩码重
C/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
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
(1)实验中应沿 竖直 (选填“竖直”、“水平”或“任意”)方向 匀速 拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 乙 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 越低 (选填“越高”“不变”或“越低”)。
(4)同学们]再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s= 0.3 m,机械效率η= 83.3% 。
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,物体越 重 滑轮组机械效率越 高 。
【分析】(1)要正确测量拉力,需竖直向上匀速拉动测力计;
(2)根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离,判断承担物体和动滑轮绳子的段数。通过绳子的段数进行判断;
(3)在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高;
(4)根据s=nh得出s的大小;
由公式η==得出机械效率;
(5)比较实验1和3的条件和机械效率大小,可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响。
【解答】解:
(1)测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;
(2)实验2,物体升高0.1m,绳子自由端移动0.4m,说明物体和动滑轮有4段绳子承担,所以实验2数据是由乙滑轮组进行的;
(3)实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;
(4)甲图由3段绳子承担物重,所以s=3h=3×0.1m=0.3m;
机械效率为:η===×100%≈83.3%;
(5)实验1和3中,滑轮组相同,实验3提升的重物大于实验1,机械效率也更高,说明:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
故答案为:(1)竖直;匀速;(2)乙;(3)越低;(4)0.3;83.3%;(5)重;高。
【点评】在此实验中,对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础,同时,实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系,因此,控制变量法的运用也十分关键。
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
28.(8分)用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m,不计绳重和摩擦。求:
(1)拉力所做的功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【分析】(1)由图可知n=2,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离;不计绳重和摩擦时,根据F=(G物+G动)求出绳端的拉力;利用W总=Fs求出拉力所做的功;
(2)知道做功时间,利用功率公式求拉力的功率;
(3)根据W有用=Gh求出有用功,再利用η=×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解:
(1)由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离:s=2h=2×2m=4m;
不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:
F=(G物+G动)=×(200N+50N)=125N;
拉力所做的功:
W总=Fs=125N×4m=500J;
(2)拉力的功率:
P===100W;
(3)有用功:W有用=Gh=200N×2m=400J;
则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%。
答:(1)拉力所做的功为500J;
(2)拉力的功率为100W;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
【点评】本题主要考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算,关键要知道:不计绳重和摩擦时,绳端的拉力F=(G物+G动)。
29.(8分)如图所示,斜面长5m,高3m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240N,绳重不计。求:
(1)小明做的有用功;
(2)斜面的机械效率。
(3)木块与斜面间的摩擦力。
【分析】斜面是用来提高物体位置的,有用功等于物体重力和斜面高度的乘积。总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积。机械效率就是有用功和总功的比值。
使用斜面时,所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功。
【解答】解:(1)W有用=Gh=300N×3m=900J
(2)η=×100%=×100%=×100%=75%
(3)W额外=W总﹣W有用=1200J﹣900J=300J
f===60N
答:(1)小明做的有用功是900J(2)斜面的机械效率75%.(3)木块与斜面间的摩擦力是60N。
【点评】此题考查有关斜面机械效率的计算,容易出错的是摩擦力的计算,我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2022/8/4 20:45:52;用户:李超;邮箱:lichao317807156@126.com;学号:19716718
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