广东省广州市白云区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份广东省广州市白云区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共26页。试卷主要包含了本部分共11题,共64分等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年广东省广州市白云区八年级(下)期末物理试卷
一、本部分为单项选择题,共12题,共36分。
1.(3分)以下是小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程有( )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
2.(3分)2021年春节晚会上,《国宝回家》节目中展示了海外回归的甘肃礼县文物秦公鸷鸟形金饰片,其正面打磨的十分细致。下列有关说法正确的是( )
A.该文物从海外回归国内后,其质量增加
B.在打磨该文物时,其质量不变
C.可以用ρ=计算该金饰片的密度
D.在打磨该文物时,其密度减小
3.(3分)如图所示,货车内部用细线悬挂一个小球,在行驶过程中发现小球的细线摆角不同,下列关于货车运动情况的描述,正确的是( )
A.甲车在前行中加速 B.甲车在做匀速直线运动
C.乙车在前进中刹车 D.乙车在加速前进
4.(3分)用细绳悬挂重物,向右上方匀速直线运动,运动轨迹如图虚线所示,不计空气阻力。图中绳子方向正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(3分)如图,臂力小的小明借助弹力带进行引体向上,开始时他用脚蹬弹力带,弹力带对他施加一个向上的力。则( )
A.当身体匀速上升时,手对单杠拉力逐渐增大
B.身体上升,弹力带对他向上的力的大小是不变的
C.身体上升,弹力带对他向上的力的大小变化是先小后大
D.弹力带发生的形变是塑性形变
6.(3分)利用频闪相机拍摄的运动中(每隔相同时间曝光一次)小球的照片如图所示,箭头表示运动方向,其中小球受到平衡力的是( )
A.
B.
C.
D.
7.(3分)某同学用如图所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验的过程中,该同学将木块的运动状态和弹簧测力计的示数记录在表格中。第4次实验中,木块受到的摩擦力大小是( )
实验次数
1
2
3
4
木块运动状态
静止
加速
匀速
减速
弹簧测力计示数F/N
0.6
1
0.8
0.2
A.0.6N B.1N C.0.8N D.0.2N
8.(3分)如图,某创新实验小组设计的“研究液体压强与流速的关系”的装置,Y为上端开口的容器,储存液体,X1、X2为上端开口的细玻璃管,与矿泉水瓶、细塑料管等连通。M、N分别是X1、X2内液体中同一水平线上的两个点。下列判断正确的是( )
A.开关关闭时,X1内的液面高于X2内的液面
B.开关打开时,X1内的液面低于X2内的液面
C.开关关闭时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强
D.开关打开时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强
9.(3分)在甲、乙、丙三支相同试管中,检验人员分别盛放密度为ρ甲=1.055g/cm3、ρ乙=1.052g/cm3和ρ丙=1.046g/cm3的硫酸铜溶液。在每支试管内滴入一滴体积相同的同一病毒感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,各试管中液面相平。则感染者血液的密度和试管底部受到溶液的压强情况分别是( )
A.1.055g/cm3 甲试管最大
B.1.052g/cm3 甲试管最大
C.1.046g/cm3 丙试管最大
D.1.052g/cm3 乙试管最大
10.(3分)跳伞运动员离开飞机后,若立即张开伞在空中下落,已知降落伞在下落过程中所受空气阻力随其运动速度的增大而增大,在整个下落过程中,他机械能的变化情况是( )
A.势能减小,动能增加,机械能不变
B.势能减小,动能减小,机械能减小
C.势能减小,动能先增加后不变,机械能减小
D.势能减小,动能先减小后增大,机械能不变
11.(3分)篮球从M点以速度v0竖直下落,经水平地面反弹后最高回到与M点等高的N点,如图。设在M点时篮球的机械能为E,动能为Ek1,重力势能为Ep1;回弹到N点时篮球的重力势能为Ep2,动能为Ek2;下列正确的是( )
A.Ek1>Ek2 B.Ep1>Ep2 C.E=Ek2+Ep2 D.E=Ep1+Ek2
12.(3分)如图所示,利用杠杆AOC翘起物体M,O为杠杆支点。现要杠杆处于水平位置平衡,分别从图中a、b、c、d四个虚线方向单独施加动力作用,下列正确的是( )
A.若动力F1作用在A点,则动力臂小于阻力臂
B.若动力F1分别作用在B点的两个方向,两次的动力臂相等
C.若动力F1作用在C点,动力的方向沿虚线向下
D.若动力F1分别作用在A点和C点,两次的动力方向相同
二、本部分共11题,共64分。按题目要求作答。
13.(4分)图是电影《流浪地球》中主人翁刘培强身穿质量为120kg的宇航服从地球出发到达月球,宇航服的质量会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),在月球上,受到的重力与地球受到的重力 (选填“相同”或“不同”)。当“流浪地球”发动机给地球加速时,说明力可以改变物体的 。发动机喷射“火焰”给地球提供动力,是利用了 的原理。
14.(4分)如图甲、乙所示是建设武汉火神山医院的场景。
(1)在图甲中,挖掘机铲斗的铲头做成比较锋利的齿状,目的是为了 压强,履带的外表面做得凹凸不平,是为了 摩擦。(选填“增大”或“减小”)
(2)在图乙中,压路机将地面压平、压实,利用了力可以改变物体的 ;将土压实后,泥土的密度 (选填“变大”或“变小”)。
15.(3分)一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同(如图),则第一次橡皮膜向 ,第二次橡皮膜向 (前两空均选填“内凹”或“外凸”),且第二次橡皮膜形变程度更 (选填“大”或“小”)。
16.(4分)如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意的。请在乙图中画出:(1)B点受到的阻力F2的力臂L2。(2)作用在A点的最小动力F1。
17.(6分)如图1所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,但各自的粗糙程度均匀,物体一直受到沿水平方向3N的力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。
(1)以方框内的黑点代表物体,在图2中画出物体在OQ段运动时在水平方向上的受力示意图。
(2)在MO和OQ段中,物体所受的摩擦力大小相等吗? 。
(3)力F在MN、OP段做功分别为WMM、WOP,功率分别为PMN、POP,则WMN WOP,PMN POP(选填“>”、“=”或“<”)。
18.(4分)现有甲、乙、丙三个实心小球,测得其质量体积图像如图所示。
(1)由图可知,ρ甲 ρ丙(选填“>”“=”“<”)。
(2)已知水的密度为lg/cm3,将三个小球按入水中,松手后,则甲球会 ;乙球会 ;丙球会 (以上选填“上浮”“下沉”“悬浮”)。
19.(9分)如图所示的大力神杯是国际足联世界杯的奖杯,也是足球界最高荣誉的象征。大力神杯主体是由约5kg的18k金制造的空心奖杯,总体积大约为2500cm3。已知制作大力神杯的18k金密度约为16g/cm3,取g=10N/kg。通过计算回答:
(1)大力神杯主体的重力约为多少牛?
(2)制作大力神杯的18k金体积是多少?
(3)如果大力神杯是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金多少千克?
20.(10分)工人在平整的地面上要水平推动某一箱产品,所受到的摩擦力是物体重力的0.1倍。如图所示,产品包装箱上“叠放5“表示最大叠放层数为5层,请根据图中包装箱上其它的信息(说明:“50×40×25”指的是“长×宽×高”,单位是cm),取g=10N/kg,计算下列问题:
(1)推动一箱产品时,在平整的地面上做匀速直线运动,木箱受到的摩擦阻力是多大?
(2)只有一箱产品平放地上,箱子与地的接触面积是多大?对地面的压强是多大?
(3)从地面将第五箱产品匀速抬到已经堆放了4层的产品上,抬升时用时0.8s,则对第五箱产品至少做了多少功?功率多大?
21.(7分)小莉同学回想起物理老师多次利用废弃的矿泉水瓶来进行实验。下列图示的就是其中的一部分。请你看图回答相关问题:
(1)如图1,准备两个一样的矿泉水瓶,将A顺着斜面放在斜面上、B横着放在斜面上后,发现A能够静止不动,B则滚下斜面。该现象说明:同等条件下, 摩擦力大于 摩擦力(以上两空选填“滚动”、“静”或“滑动”)。
(2)如图2,将一个装满水的矿泉水瓶按图示的方法先后放到同一块海绵上;观察发生的现象可以得出:在 相等的情况下, 越大,压强越小。
(3)如图3,将矿泉水瓶装满水,然后在靠近其底部的地方开一个小孔,开始的时候,小孔中射出的水可以到达P1点、一会儿后就只能到达P2点、最后越来越近只能到达P3点了。这说明 。
(4)如图4,将剪掉底的矿泉水瓶缓缓插入水中,如图甲,发现瓶中的水面与水槽中的水面始终相平,这时瓶子与水槽构成一个 。这时将瓶盖拧紧,提起瓶子,如图乙,只要其下端不离开水面,瓶内的水就不会流出去,该现象说明了 的存在。
22.(7分)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
23.(6分)小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底,她利用如图所示的器材和足量的水(塑料小桶质量忽略不计,水的密度为ρ0)可进行下列的的实验,请你帮小芳完成实验,写出实验步骤(可画图说明)。要求:
(一)测量珍珠项链的体积
(1)实验步骤(要测量的量用符号表示) 。
(2)项链的体积V= 。(用上述符号写出数学表达式)
(二)测量珍珠项链的质量
(1)实验步骤(要测量的量用符号表示): 。
(2)项链的质量m= 。(用上述符号写出数学表达式)
2022-2023学年广东省广州市白云区八年级(下)期末物理试卷
(参考答案)
一、本部分为单项选择题,共12题,共36分。
1.(3分)以下是小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程有( )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
【解答】解:
①小张将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故有力做功,故①符合题意。
②小张将球举起停在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功,故②不符合题意;
③小张挥动球,有力作用在球上,球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离,故有力做功,故③符合题意;
④球飞出去,球由于惯性向前运动,小张没有对球施加力,小张没有对球做功,故④不符合题意。
可见,手对球做功的过程有①③。
故选:B。
2.(3分)2021年春节晚会上,《国宝回家》节目中展示了海外回归的甘肃礼县文物秦公鸷鸟形金饰片,其正面打磨的十分细致。下列有关说法正确的是( )
A.该文物从海外回归国内后,其质量增加
B.在打磨该文物时,其质量不变
C.可以用ρ=计算该金饰片的密度
D.在打磨该文物时,其密度减小
【解答】解:A、该文物从海外回归国内后,位置发生变化,所含物质多少没有变化,所以其质量不变,故A不正确;
B、在该文物打磨过程中,物质总量减少,所以质量减小,故B不正确;
C、测出质量和体积,利用公式ρ=可以计算该金饰片的密度,故C正确;
D、在打磨该文物时,其物质的种类、状态和温度没有变化,所以密度不变,故D不正确。
故选:C。
3.(3分)如图所示,货车内部用细线悬挂一个小球,在行驶过程中发现小球的细线摆角不同,下列关于货车运动情况的描述,正确的是( )
A.甲车在前行中加速 B.甲车在做匀速直线运动
C.乙车在前进中刹车 D.乙车在加速前进
【解答】解:
AB、甲图中球向前摆,说明汽车在减速,球由于惯性要保持原来的速度才会向前摆,故AB错误;
CD、乙图中球向后摆,说明汽车在加速,球由于惯性要保持原来的速度才会向后摆,故C错误,D正确。
故选:D。
4.(3分)用细绳悬挂重物,向右上方匀速直线运动,运动轨迹如图虚线所示,不计空气阻力。图中绳子方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题知,重物向右上方做匀速直线运动时,重物处于平衡状态,不计空气阻力,重物受到竖直向下的重力,还受到绳子的拉力,且这两个力是一对平衡力,所以绳子拉力方向与重力方向相反,即拉力方向是竖直向上的,由各选项图知,A正确,BCD错误。
故选:A。
5.(3分)如图,臂力小的小明借助弹力带进行引体向上,开始时他用脚蹬弹力带,弹力带对他施加一个向上的力。则( )
A.当身体匀速上升时,手对单杠拉力逐渐增大
B.身体上升,弹力带对他向上的力的大小是不变的
C.身体上升,弹力带对他向上的力的大小变化是先小后大
D.弹力带发生的形变是塑性形变
【解答】解:D、用脚蹬弹力带使弹力带发生形变,撤去脚后,弹力带可以恢复原状,因此弹力带发生的形变是弹性形变,故D错误;
BC、随着小明身体上升,弹力带的弹性形变越来越小,弹力带对他向上的弹力变小,故BC错误;
A、身体匀速上升时,则身体所受的合力为零,即弹力带对小明向上的弹力以及单杠对手向上的拉力之和与小明受到向下的重力相等,由于重力不变,弹力逐渐变小,所以单杠对手向上的拉力逐渐变大,则手对单杠向下的拉力逐渐增大,故A正确。
故选:A。
6.(3分)利用频闪相机拍摄的运动中(每隔相同时间曝光一次)小球的照片如图所示,箭头表示运动方向,其中小球受到平衡力的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:AB、虽然物体是在沿直线运动,但物体的速度在发生变化,所以物体做的不是匀速直线运动,受到的也不是平衡力作用,故AB不符合题意;
C、该物体不是做直线运动,即运动的方向是时刻改变的,不是平衡状态,所以不受平衡力,故C不符合题意;
D、此时物体做匀速直线运动,故是平衡状态,故D符合题意。
故选:D。
7.(3分)某同学用如图所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小,实验的过程中,该同学将木块的运动状态和弹簧测力计的示数记录在表格中。第4次实验中,木块受到的摩擦力大小是( )
实验次数
1
2
3
4
木块运动状态
静止
加速
匀速
减速
弹簧测力计示数F/N
0.6
1
0.8
0.2
A.0.6N B.1N C.0.8N D.0.2N
【解答】解:沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,由表可知木块受到滑动摩擦力大小为0.8N,故C正确。
故选:C。
8.(3分)如图,某创新实验小组设计的“研究液体压强与流速的关系”的装置,Y为上端开口的容器,储存液体,X1、X2为上端开口的细玻璃管,与矿泉水瓶、细塑料管等连通。M、N分别是X1、X2内液体中同一水平线上的两个点。下列判断正确的是( )
A.开关关闭时,X1内的液面高于X2内的液面
B.开关打开时,X1内的液面低于X2内的液面
C.开关关闭时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强
D.开关打开时,液体在M点的压强大于液体在N点的压强
【解答】解:AC、开关关闭时,液体处于静止状态,X1、X2与Y构成连通器,根据连通器特点可知,X1内的液面与X2内的液面相平,则由题意可知M点和N点在液体中所处的深度相同,根据p=ρ液gh可知,液体在M点的压强等于液体在N点的压强,故AC错误;
BD、开关打开时,由于X1下面的管子比X2下面的矿泉水瓶细,液体流经X1下面的管子时流速大,压强小,而流经X2下面的矿泉水瓶时流速小,压强大,所以X1内的液面低于X2内的液面,结合题意可知此时M点所处的深度较小,根据p=ρ液gh可知,液体在M点的压强小于液体在N点的压强,故B正确,D错误。
故选:B。
9.(3分)在甲、乙、丙三支相同试管中,检验人员分别盛放密度为ρ甲=1.055g/cm3、ρ乙=1.052g/cm3和ρ丙=1.046g/cm3的硫酸铜溶液。在每支试管内滴入一滴体积相同的同一病毒感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,各试管中液面相平。则感染者血液的密度和试管底部受到溶液的压强情况分别是( )
A.1.055g/cm3 甲试管最大
B.1.052g/cm3 甲试管最大
C.1.046g/cm3 丙试管最大
D.1.052g/cm3 乙试管最大
【解答】解:(1)血液滴在乙溶液中悬浮,感染者血液的密度与乙试管中溶液的密度相同,即ρ血液=ρ乙=1.052g/cm3;
(2)由题意知ρ甲>ρ乙>ρ丙,由图知液面相平,试管底部所处深度相同,由公式p=ρgh可得试管底部受到溶液的压强,p甲>p乙>p丙,所以试管底部受到溶液的压强最大是甲,故B正确。
故选:B。
10.(3分)跳伞运动员离开飞机后,若立即张开伞在空中下落,已知降落伞在下落过程中所受空气阻力随其运动速度的增大而增大,在整个下落过程中,他机械能的变化情况是( )
A.势能减小,动能增加,机械能不变
B.势能减小,动能减小,机械能减小
C.势能减小,动能先增加后不变,机械能减小
D.势能减小,动能先减小后增大,机械能不变
【解答】解:(1)运动员在下降过程中,质量不变,高度减小,重力势能不断减小。运动员在下降过程中,没有发生弹性形变,所以重力势能减小,即势能减小。
(2)运动员在刚开始下降过程中,重力势能不断转化为动能,重力势能减小,动能增大,运动员质量不变,速度不断增大,所以动能不断增加;运动员下降一段时间后,速度不断变大,受到的阻力不断变大,阻力越来越大,当阻力和重力大小相等时,两个力是一对平衡力,运动员又进行匀速直线下降运动,质量不变,速度不变,动能不变。所以运动员的动能先增加后不变。
(3)运动员下降时,运动员和空气之间存在摩擦力,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小。
故选:C。
11.(3分)篮球从M点以速度v0竖直下落,经水平地面反弹后最高回到与M点等高的N点,如图。设在M点时篮球的机械能为E,动能为Ek1,重力势能为Ep1;回弹到N点时篮球的重力势能为Ep2,动能为Ek2;下列正确的是( )
A.Ek1>Ek2 B.Ep1>Ep2 C.E=Ek2+Ep2 D.E=Ep1+Ek2
【解答】解:A、由于受空气的阻力,经水平地面反弹后最高回到与M点等高的N点,速度变小,质量不变,则动能变小,Ek1>Ek2,故A正确;
B、由于M点与N点等高,所以M点和N的重力势能相等,故Ep1=Ep2,故B错误;
CD、篮球在M点具有的机械能E=Ek1+Ep1,故CD错误。
故选:A。
12.(3分)如图所示,利用杠杆AOC翘起物体M,O为杠杆支点。现要杠杆处于水平位置平衡,分别从图中a、b、c、d四个虚线方向单独施加动力作用,下列正确的是( )
A.若动力F1作用在A点,则动力臂小于阻力臂
B.若动力F1分别作用在B点的两个方向,两次的动力臂相等
C.若动力F1作用在C点,动力的方向沿虚线向下
D.若动力F1分别作用在A点和C点,两次的动力方向相同
【解答】解:A、若动力F1作用在A点,则动力臂大于阻力臂,故A错误;
B、力臂是从支点到力的作用线的距离,若动力F1分别作用在B点的两个方向,作用线不同,两次的动力臂不相等,故B错误;
C、若动力F1作用在C点,动力的方向沿虚线向下,故C正确;
D、若动力F1作用在A点动力方向向上,若动力F1作用在C点动力方向向下,故D错误。
故选:C。
二、本部分共11题,共64分。按题目要求作答。
13.(4分)图是电影《流浪地球》中主人翁刘培强身穿质量为120kg的宇航服从地球出发到达月球,宇航服的质量会 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),在月球上,受到的重力与地球受到的重力 不同 (选填“相同”或“不同”)。当“流浪地球”发动机给地球加速时,说明力可以改变物体的 运动状态 。发动机喷射“火焰”给地球提供动力,是利用了 物体间力的作用是相互 的原理。
【解答】解:主人翁刘培强身穿质量为120kg的宇航服从地球出发到达月球,只是位置发生了变化,因此宇航服的质量会不变;
在月球上,宇航服受到的重力是在地球上受到重力的六分之一,因此月球上,受到的重力与地球受到的重力不同;
当“流浪地球”发动机给地球加速时,说明力可以改变物体的运动状态;
发动机喷射“火焰”给地球提供动力,是利用了物体间力的作用是相互的原理。
故答案为:不变;不同;运动状态;物体间力的作用是相互。
14.(4分)如图甲、乙所示是建设武汉火神山医院的场景。
(1)在图甲中,挖掘机铲斗的铲头做成比较锋利的齿状,目的是为了 增大 压强,履带的外表面做得凹凸不平,是为了 增大 摩擦。(选填“增大”或“减小”)
(2)在图乙中,压路机将地面压平、压实,利用了力可以改变物体的 形状 ;将土压实后,泥土的密度 变大 (选填“变大”或“变小”)。
【解答】解:
(1)挖掘机铲斗的铲头做成比较锋利的齿状,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
履带的外表面做得凹凸不平,这是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)用压路机碾压地面的过程中,将地面压平、压实,利用了力可以改变物体的形状;
将土压实后,土的质量不变,但土的总体积减小,由密度公式可知泥土的密度变大。
故答案为:(1)增大;增大;(2)形状;变大。
15.(3分)一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同(如图),则第一次橡皮膜向 内凹 ,第二次橡皮膜向 内凹 (前两空均选填“内凹”或“外凸”),且第二次橡皮膜形变程度更 大 (选填“大”或“小”)。
【解答】解:液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;
在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显。
综上分析可知,两次橡皮膜都向内凹,且第二次橡皮膜的形变程度更大。
故答案为:内凹;内凹;大。
16.(4分)如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意的。请在乙图中画出:(1)B点受到的阻力F2的力臂L2。(2)作用在A点的最小动力F1。
【解答】解:
(1)从支点O向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用在A点,因此OA作为动力臂L1时最长;
图中阻力F2使杠杆逆时针转动,因动力和阻力使杠杆转动的方向相反,所以动力应使杠杆顺时针转动,则动力F1的方向应该向下;过A点作垂直于OA向下的力,即为最小动力F1的示意图,如图所示:
17.(6分)如图1所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,但各自的粗糙程度均匀,物体一直受到沿水平方向3N的力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。
(1)以方框内的黑点代表物体,在图2中画出物体在OQ段运动时在水平方向上的受力示意图。
(2)在MO和OQ段中,物体所受的摩擦力大小相等吗? 不相等 。
(3)力F在MN、OP段做功分别为WMM、WOP,功率分别为PMN、POP,则WMN = WOP,PMN < POP(选填“>”、“=”或“<”)。
【解答】解:(1)由图可知,物体在OQ段,在相同时间内通过的路程,不断增大,做加速运动,所以,f<F=3N,如下图所示:
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,在MO和OQ段中,物体对接触面的压力相同,而接触面的粗糙程度不同,所以在MO和OQ段中,物体所受的摩擦力大小不相等;
(3)根据W=Fs,可知力F在MN、OP段力的大小相同,物体沿力的方向移动距离相等,所以F在MN、OP段做的功相等,即WMN=WOP;
由图可知,物体在MN段运动的时间大于在OP段运动的时间,根据可知,在做功相同时,做功时间越长功率越小,所以PMN<POP。
故答案为:(1)见解答图;(2)不相等;(3)=;<。
18.(4分)现有甲、乙、丙三个实心小球,测得其质量体积图像如图所示。
(1)由图可知,ρ甲 > ρ丙(选填“>”“=”“<”)。
(2)已知水的密度为lg/cm3,将三个小球按入水中,松手后,则甲球会 下沉 ;乙球会 漂浮 ;丙球会 下沉 (以上选填“上浮”“下沉”“悬浮”)。
【解答】解:(1)由图可知甲的质量是4g,体积是2cm3,则甲的密度:ρ甲===2g/cm3,
由图可知丙的质量是3g,体积是2cm3,则丙的密度:ρ丙===1.5g/cm3,比较可知ρ甲>ρ丙;
(2)由图可知乙的质量是4g,体积是5cm3,则乙的密度:ρ乙===0.8g/cm3,
已知水的密度为lg/cm3,将三个小球按入水中,松手后,则甲球会下沉;乙球会上浮;丙球会下沉。
故答案为:(1)>;(2)下沉;上浮;下沉。
19.(9分)如图所示的大力神杯是国际足联世界杯的奖杯,也是足球界最高荣誉的象征。大力神杯主体是由约5kg的18k金制造的空心奖杯,总体积大约为2500cm3。已知制作大力神杯的18k金密度约为16g/cm3,取g=10N/kg。通过计算回答:
(1)大力神杯主体的重力约为多少牛?
(2)制作大力神杯的18k金体积是多少?
(3)如果大力神杯是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金多少千克?
【解答】解:(1)大力神杯主体的重力为:
G=m金g=5kg×10N/kg=50N;
(2)制作大力神杯的18k金体积为:
V金===0.3215×10﹣3m3=321.5cm3;
(3)18k金的质量为:
m′=ρ金V=2500cm3×16g/cm3=40000g=40kg。
答:(1)大力神杯主体的重力约为50N;
(2)制作大力神杯的18k金体积是321.5cm3;
(3)如果大力神杯是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金40kg。
20.(10分)工人在平整的地面上要水平推动某一箱产品,所受到的摩擦力是物体重力的0.1倍。如图所示,产品包装箱上“叠放5“表示最大叠放层数为5层,请根据图中包装箱上其它的信息(说明:“50×40×25”指的是“长×宽×高”,单位是cm),取g=10N/kg,计算下列问题:
(1)推动一箱产品时,在平整的地面上做匀速直线运动,木箱受到的摩擦阻力是多大?
(2)只有一箱产品平放地上,箱子与地的接触面积是多大?对地面的压强是多大?
(3)从地面将第五箱产品匀速抬到已经堆放了4层的产品上,抬升时用时0.8s,则对第五箱产品至少做了多少功?功率多大?
【解答】解:(1)由题意知,G=mg=20kg×10N/kg=200N,
摩擦力为:f=0.1G=0.1×200N=20N;
因为推动箱子做匀速直线运动,所以F1=f=20N;
(2)只有一箱产品平放地上,箱子与地的接触面积是:
S=ab=50cm×40cm=2000cm2=0.2m2,
对地面的压强是:
p====1000Pa;
(3)从地面将第五箱产品匀速抬到已经堆放了4层的产品上,抬升的高度为:h=4h′=4×25cm=100cm=1m,
对第五箱产品做的功为:
W=Gh=200N×1m=200J,
功率为:
P===250W。
答:(1)推动一箱产品时,在平整的地面上做匀速直线运动,木箱受到的摩擦阻力是20N;
(2)只有一箱产品平放地上,箱子与地的接触面积是0.2m2,对地面的压强是1000Pa;
(3)从地面将第五箱产品匀速抬到已经堆放了4层的产品上,抬升时用时0.8s,则对第五箱产品至少做了200J的功,功率是250W。
21.(7分)小莉同学回想起物理老师多次利用废弃的矿泉水瓶来进行实验。下列图示的就是其中的一部分。请你看图回答相关问题:
(1)如图1,准备两个一样的矿泉水瓶,将A顺着斜面放在斜面上、B横着放在斜面上后,发现A能够静止不动,B则滚下斜面。该现象说明:同等条件下, 滑动 摩擦力大于 滚动 摩擦力(以上两空选填“滚动”、“静”或“滑动”)。
(2)如图2,将一个装满水的矿泉水瓶按图示的方法先后放到同一块海绵上;观察发生的现象可以得出:在 压力 相等的情况下, 受力面积 越大,压强越小。
(3)如图3,将矿泉水瓶装满水,然后在靠近其底部的地方开一个小孔,开始的时候,小孔中射出的水可以到达P1点、一会儿后就只能到达P2点、最后越来越近只能到达P3点了。这说明 液体的压强随深度的增加而增大 。
(4)如图4,将剪掉底的矿泉水瓶缓缓插入水中,如图甲,发现瓶中的水面与水槽中的水面始终相平,这时瓶子与水槽构成一个 连通器 。这时将瓶盖拧紧,提起瓶子,如图乙,只要其下端不离开水面,瓶内的水就不会流出去,该现象说明了 大气压 的存在。
【解答】解:(1)准备两个一样的矿泉水瓶,将A顺着斜面放在斜面上、B横着放在斜面上后,发现A能够静止不动,B则滚下斜面。该现象说明:同等条件下,滑动摩擦力大于滚动摩擦力。
(2)将一个装满水的矿泉水瓶按图示的方法先后放到同一块海绵上;观察发生的现象可以得出:在压力相等的情况下,受力面积越大,压强越小。
(3)将矿泉水瓶装满水,然后在靠近其底部的地方开一个小孔,开始的时候,小孔中射出的水可以到达P1点、一会儿后就只能到达P2点、最后越来越近只能到达P3点了。这说明:液体的压强随深度的增加而增大。
(4)将剪掉底的矿泉水瓶缓缓插入水中,如图甲,发现瓶中的水面与水槽中的水面始终相平,这时瓶子与水槽构成一个连通器。这时将瓶盖拧紧,提起瓶子,如图乙,只要其下端不离开水面,瓶内的水就不会流出去,该现象说明了大气压的存在。
故答案为:(1)滑动;滚动;(2)压力;受力面积;(3)液体的压强随深度的增加而增大;(4)连通器;大气压。
22.(7分)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 零刻度线 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 4 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 1 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 相等 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 液体密度 有关。换用酒精再次实验的目的是 寻找普遍规律 (填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【解答】解:(1)测量物体重力前应先观察弹簧测力计的量程、分度值,并观察指针是否指在零刻度线;
(2)由图甲可知,物体的重力为4N;
(3)物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,测得排开水的重力会偏小;
(4)物块的重力大小是4N,物块浸没在水中弹簧测力计示数是3N,
物块浸没在水中受到的浮力:F浮=F1﹣F3=4N﹣3N=1N;
物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到,物块排开水所受的重力:G排=F4﹣F2=1.5N﹣0.5N=1N;
(5)酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,由称重法可知浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;为了使实验具有普遍性,用酒精继续实验。
故答案为:(1)零刻度线;(2)4;(3)偏小;(4)1;相等;(5)液体密度(液体种类);寻找普遍规律。
23.(6分)小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底,她利用如图所示的器材和足量的水(塑料小桶质量忽略不计,水的密度为ρ0)可进行下列的的实验,请你帮小芳完成实验,写出实验步骤(可画图说明)。要求:
(一)测量珍珠项链的体积
(1)实验步骤(要测量的量用符号表示) ①在量筒中装入适量的水,记下体积V1;
②将项链浸没在量筒的水中,记下体积V2 。
(2)项链的体积V= V2﹣V1 。(用上述符号写出数学表达式)
(二)测量珍珠项链的质量
(1)实验步骤(要测量的量用符号表示): ①将项链和塑料小桶分别放在天平的左右托盘中;
②向塑料小桶中加入适量的水,并用滴管调节水的多少,直到天平再次平衡为止;
③将塑料小桶中的水倒入量筒中,测出水的体积V水 。
(2)项链的质量m= ρ0V水 。(用上述符号写出数学表达式)
【解答】解:(一)
(1)实验步骤:①在量筒中装入适量的水,记下体积V1;
②将项链浸没在量筒的水中,记下体积V2;
(2)项链的体积V=V2﹣V1;
(二)
(1)实验步骤:①将项链和塑料小桶分别放在天平的左右托盘中;
②向塑料小桶中加入适量的水,并用滴管调节水的多少,直到天平再次平衡为止;
③将塑料小桶中的水倒入量筒中,测出水的体积V水。
(2)项链的质量m=m水=ρ0V水。
故答案为:(一)(1)①在量筒中装入适量的水,记下体积V1;
②将项链浸没在量筒的水中,记下体积V2;
(2)V2﹣V1;
(二)(1)①将项链和塑料小桶分别放在天平的左右托盘中;
②向塑料小桶中加入适量的水,并用滴管调节水的多少,直到天平再次平衡为止;
③将塑料小桶中的水倒入量筒中,测出水的体积V水。
(2)ρ0V水。
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