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人教版八年级物理下册同步考点专题训练八年级下册物理期末考试模拟测试01(原卷版+解析)
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这是一份人教版八年级物理下册同步考点专题训练八年级下册物理期末考试模拟测试01(原卷版+解析),共30页。试卷主要包含了测试范围,g=10N/kg,生活中处处有科学等内容,欢迎下载使用。
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级下册第7-12章。
2.g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A的水面上升,以下现象中涉及的原理与图中相同的是( )
A.将氢气球放手后,它会飘向空中 B.汽艇能够停在空中一定高度处
C.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘 D.站在列车站台上的安全线以外等车
2.日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边一些常见物理量进行估测的实践活动,以下是他们交流时的一些估测数据,你认为数据最符合实际的是( )
A.一节物理课的时间约为40s B.一名普通中学生所受的重力大约为50N
C.一只鸡蛋的质量约为50g D.我们现在所用的物理课本长度约为12cm
3.如图所示,在20N水平向右的力F作用下,重8N的物块静止在竖直墙面上,则物块受到的摩擦力大小为( )
A.8NB.12NC.20ND.28N
4.体积完全相同的铜球、铁球和木球,放入盛水容器静止后如图所示,则三个小球所受浮力大小,下列说法正确的是( )
A.木球最大B.铁球最小
C.铜球和铁球一样大D.条件不足,无法判断
5.人造地球卫星是迄今为止人类发射数量最多、用途最广、发展最快的无人航天器,运行在环绕地球的椭圆轨道上。当人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中( )
A.动能越来越小,重力势能越来越小B.动能越来越大,重力势能越来越大
C.动能越来越大,重力势能越来越小 D.动能保持不变,重力势能越来越小
6.生活中处处有科学。下列日常工具,在使用时属于省力杠杆的是( )
A.大铡刀B.筷子
C.定滑轮D.钓鱼竿
7.下列器材中,主要利用连通器原理工作的是( )
A.吸尘器B.液位计C.密度计D.注射器
8.如图所示,是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理(如图所示),此时杠杆处于平衡状态,有关它的说法错误的是( )
A.“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力
B.“权”“重”增加相同的质量,A端会上扬
C.增大“重”时,应把“权”向A端适当移动
D.若将提纽O向B端移动一些,杆秤测量范围变大
9.体积相同的甲、乙两个实心球,同时轻轻放入盛水的烧杯中,最终甲球悬浮在水中,乙球下沉入水底,则下列说法中正确的是( )
A.甲球受到的浮力小于重力 B.乙球不受浮力
C.甲球受到的浮力等于乙球受到的浮力D.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力
10.如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A.A物块受到的摩擦力为5N
B.B物块与地面间的摩擦力为5N
C.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D.B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
11.如图所示,小长方体甲叠放在大长方体乙上且充分接触,它们静止在水平桌面上。已知甲重G1,下表面的面积为S1;乙重G2,下表面的面积为S2。下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的压力就是甲受到的重力 B.乙对桌面的压力就是乙受到的重力
C.甲对乙的压强大小为 D.乙对桌面的压强大小为
12.如图,小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是( )
A.所用吸管太细 B.液面上方的吸管壁有破损
C.当时大气压偏小 D.吸管浸入液面部分太长
13.如图,学校各教室都配置了饮水机,小芳将放置在地面上标有“16L”的一桶水安装到饮水机上,小芳所做的功最接近的是( )
A.40JB.60JC.150JD.240J
14.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中,正确的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力增大 B.木块的密度为0.6克/厘米3
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强不相同
D.当木块漂浮时,向水中一直加入食盐,木块排开液体体积一直变小
15.一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,瓶壁厚度忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液体中受到的浮力
B.玻璃瓶底的面积为50cm2
C.未知液体的密度为0.85g/cm3
D.玻璃瓶在水中受到的浮力为4.8N
16.如图两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是( )
A.小球A 的质量大于小球 B 的质量
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.小球A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
第Ⅱ卷 非选择题
二.填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.静止在水平桌面上的水杯,水杯会受到重力,则重力的方向为 。如图所示,纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针,将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来,这是因为 。
18.用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 。骑自行车时,为了方便控制车的方向,一般将手放在车头两边的把手上,而不放在中间,这主要是力的 不同,会使力的作用效果不同。
19.一木箱重480N,用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处,如图甲所示。已知拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示,整个过程的额外功是240J,则拉力F= N,斜面的机械效率η= ,该过程中,斜面支持力做的功为 J。
20.如图所示,A和B是密度为2.5×103kg/m3的材料制作的两块形状完全相同的实心长方体砖,分别侧放和平放在水平桌面上。B砖上放有质量忽略不计的薄壁圆柱形容器,容器中盛有部分酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为B砖上表面积的四分之一。A砖的上表面和B砖的上表面到水平桌面的距离分别为20cm和4cm,将A砖沿竖直方向切去一半后剩余部分对水平桌面的压强为 Pa;若切割后的A砖对水平桌面的压强为B砖对水平桌面的压强的四倍,则容器中酒精的深度为 cm。
21.如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器内装有质量相等的甲、乙两种液体,将体积相等的两个不同物体分别放入到两个容器中,物体静止时液面相平,则两液体的密度ρ甲
ρ乙,液体对容器底部的压强p甲 p乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
22.如图所示,足够高的薄壁柱形容器A(底面积为2×10﹣2m2)和均匀圆柱体B置于水平地面上(ρB>ρ水),A中盛有体积为2×10﹣3m3的水,B物体的底面积为5×10﹣3m2,高为0.2m。现将圆柱体B沿水平方向分成大小相等的两份,逐个放入容器A中并叠成柱形。前后两次容器对桌面的压强的增加量为△p容和△p′容,前后两次液体对容器底压强的增加量△p液和△p′液,则△p容 △p′容,△p液 △p′液(均选填“>”、“<“或“=”)。
三.作图题(本题共3小题,每小题2分,共6分)
23.在图中,画出动力F的力臂l。
24.如图所示,地面上工人利用滑轮组向下拉绳提升重物,请画出滑轮组绳子绕法。
四.实验题(本题共3小题,每空1分,共20分)
25.小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在 一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是 ,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左 P右。
26.某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球,A、B、C球体积均为V,D球体积为2V,A、C、D球质量均为m,B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落,记录小球下降到最低点时弹簧的长度,所用实验装置如图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题:
(1)为验证猜想一,可以通过比较 两球的实验。
(2)通过本实验可知,猜想 是正确的。
(3)小科认为利用这套实验装置,还可以探究影响动能大小的因素,比如通过比较A、C两球实验,可以探究 对动能大小的影响。
27.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个.
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否处于平衡状态? (选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向 边移动(选填“左”或“右”).
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态.若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的 (选填“左”或“右”)端下沉.
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示.按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐 (选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是 .
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小.
五.计算题(本题共3小题,共26分)
28.把一个重为5.4N、密度为0.9g/cm3的实心物体放入足够深的水中。已知水的密度ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。当物体静止时,求:
(1)物体所受的浮力;
(2)物体排开的水的体积。
29.为了除尘降温,很多城市清晨都要进行洒水。若辆洒水车空车质量为6000kg。水罐能装水4000kg,装满水后,罐内水深1.4m,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该洒水车空车的重力;
(2)装满水时,水对罐底的压强;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强。
30.如图所示,长方体A、B是两个形状、大小完全相同,材料不同的柱形物体,他们之间用细绳连接,并与动滑轮D连接。在向长方形容器C中缓慢加水时,用弹簧测力计拉住绳子自由端不动,其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。忽略题中所有绳重及摩擦,加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。已知:容器C的内底面积SC=80cm2,物体A、B的底面积都为S=20cm2,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)加水780g时,物体A所受浮力;
(2)动滑轮D的重力;
(3)加水780g时匀速提升绳子自由端,当物体A完全露出水面而物体B全部浸没水中时,求滑轮的机械效率。
八年级下册物理期末考试模拟测试01(解析版)
初中物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级下册第7-12章。
2.g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A的水面上升,以下现象中涉及的原理与图中相同的是( )
A.将氢气球放手后,它会飘向空中 B.汽艇能够停在空中一定高度处
C.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘 D.站在列车站台上的安全线以外等车
【答案】D。
【解答】解:往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,是因为往吸管B吹气,导致吸管A上方的空气流速增大压强减小,水在压强差作用下升高。
A、将氢气球放手后,它会飘向空中,是浮力大于重力,不合题意;
B、汽艇能够停在空中一定高度处,是因为它受到的重力等于它受到的浮力,不合题意;
C、通过拍打窗帘清除它上面的灰尘,窗帘运动时,灰尘由于惯性将保持静止状态,则灰尘会脱离窗帘,是利用灰尘的惯性,不合题意;
D、站在列车站台上的安全线以外等车,是因为列车一侧的空气流动速度大、压强小,人身后一侧的空气流速小、压强大,产生向列车一侧的压强差,容易发生危险,符合题意。
综上所述,与上述原理相同的是D。
故选:D。
2.日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边一些常见物理量进行估测的实践活动,以下是他们交流时的一些估测数据,你认为数据最符合实际的是( )
A.一节物理课的时间约为40s B.一名普通中学生所受的重力大约为50N
C.一只鸡蛋的质量约为50g D.我们现在所用的物理课本长度约为12cm
【答案】C。
【解答】解:
A、一节物理课的时间约为40min或45min,故A错误;
B、一名普通中学生所受的重力大约为500N,故B错误;
C、一只鸡蛋的质量约为50g,符合实际,故C正确;
D、我们现在所用的物理课本长度约为26cm,故D错误。
故选:C。
3.如图所示,在20N水平向右的力F作用下,重8N的物块静止在竖直墙面上,则物块受到的摩擦力大小为( )
A.8NB.12NC.20ND.28N
【答案】A。
【解答】解:根据题意可知,重8N的物块静止在竖直墙面上,在竖直方向上,重力G与摩擦力f是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为8N。
故选:A。
4.体积完全相同的铜球、铁球和木球,放入盛水容器静止后如图所示,则三个小球所受浮力大小,下列说法正确的是( )
A.木球最大B.铁球最小
C.铜球和铁球一样大D.条件不足,无法判断
【答案】C。
【解答】解:由图可知,木球漂浮,铜球悬浮,铁球沉在水底,铜球和铁球排开水的体积相同,木球排开水的体积小,根据公式F浮=ρgV排可知,铜球和铁球所受浮力相同,且都大于木球受到的浮力。
故选:C。
5.人造地球卫星是迄今为止人类发射数量最多、用途最广、发展最快的无人航天器,运行在环绕地球的椭圆轨道上。当人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中( )
A.动能越来越小,重力势能越来越小B.动能越来越大,重力势能越来越大
C.动能越来越大,重力势能越来越小 D.动能保持不变,重力势能越来越小
【答案】C。
【解答】解:卫星在太空中飞行时,在近地点,速度最大,动能达到最大,重力势能最小;在远地点时,速度最小,动能最小,重力势能最大;在从远地点向近地点飞行时,重力势能转化为动能,在从近地点飞向远地点时,动能转化为重力势能,在这个转化过中,动能和重力势能的总量保持不变。
故选:C。
6.生活中处处有科学。下列日常工具,在使用时属于省力杠杆的是( )
A.大铡刀B.筷子
C.定滑轮D.钓鱼竿
【答案】A。
【解答】解:A、大铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A正确;
B、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B错误;
C、定滑轮实质是一等臂杠杆,不省力也不费力,故C错误;
D、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。
故选:A。
7.下列器材中,主要利用连通器原理工作的是( )
A.吸尘器B.液位计C.密度计D.注射器
【答案】B。
【解答】解:A、吸尘器的结构不符合上端开口下端连通的特点,不是利用连通器原理工作的,故A不合题意;
B、液位计的结构符合上端开口下端连通的特点,是利用连通器的原理工作的,故B符合题意;
C、密度计是根据漂浮时浮力等于重力的原理制成的,故C不合题意;
D、注射器吸药液时,筒内的气压小于外界大气压,药液在大气压力作用下被压入针筒中,利用了大气压,故D不合题意。
故选:B。
8.如图所示,是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理(如图所示),此时杠杆处于平衡状态,有关它的说法错误的是( )
A.“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力
B.“权”“重”增加相同的质量,A端会上扬
C.增大“重”时,应把“权”向A端适当移动
D.若将提纽O向B端移动一些,杆秤测量范围变大
【答案】B。
【解答】解:A、根据杠杆的五要素并结合图可知,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,故A正确;
B、设增加的质量为Δm,由图可知,杠杆平衡时“标”大于“本”,则Δmד标”>Δmד本”即“权+Δm”ד标”>“重+Δm”ד本”,故B错误;
C、在“权”不变时,“重”增大,需要“标”增大,即把“权”向A端适当移动,故C正确;
D、将提纽O向B端移动一些,“标”增大,则“权”和“标”的乘积增大,而“本”变小,由杠杆平衡可知“重”增大,即杆秤测量范围增大,故D正确。
故选:B。
9.体积相同的甲、乙两个实心球,同时轻轻放入盛水的烧杯中,最终甲球悬浮在水中,乙球下沉入水底,则下列说法中正确的是( )
A.甲球受到的浮力小于重力 B.乙球不受浮力
C.甲球受到的浮力等于乙球受到的浮力D.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力
【答案】C。
【解答】解:AB、对于甲物体:悬浮在水中,说明甲受到的浮力等于甲的物重,且ρ甲=ρ水;对于乙物体:沉入水底,说明乙受到的浮力小于乙的物重,且ρ乙>ρ水,故AB错误;
CD、由于物体甲、乙的体积相同,且均完全浸入水中,甲、乙排开水的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知,两个物体所受的浮力相同,故C正确、D错误。
故选:C。
10.如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。已知F=5N,下列说法正确的是( )
A.A物块受到的摩擦力为5N
B.B物块与地面间的摩擦力为5N
C.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D.B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
【答案】B。
【解答】解:A、两物体一起向左做匀速直线运动,两者之间没有相对运动的趋势,因此,A物块受到的摩擦力为零,故A错误;
B、将两物块看成一个整体,由于其做匀速直线运动,所以受平衡力;又因为拉力F=5N,故B物块与地面间的摩擦力为5N,故B正确;
C、地面对B的支持力大小等于A、B两物块的重力之和,故B物块受到的重力与地面对B的支持力不是一对平衡力,故C错误;
D、B物块对地面的压力受力物体是地面,地面对B的支持力受力物体是B物体,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
11.如图所示,小长方体甲叠放在大长方体乙上且充分接触,它们静止在水平桌面上。已知甲重G1,下表面的面积为S1;乙重G2,下表面的面积为S2。下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的压力就是甲受到的重力 B.乙对桌面的压力就是乙受到的重力
C.甲对乙的压强大小为 D.乙对桌面的压强大小为
【答案】D。
【解答】解:
AB、压力是垂直作用在物体表面上的力,而重力是由于地球的吸引而产生的力,这两个力产生的原因不同,是两种不同性质的力,所以不能说压力就是重力,故AB错误。
C、将甲叠放在乙上时,甲对乙的压力大小等于甲的重力,即F甲=G1;受力面积(相互接触的那部分面积)为甲的底面积S1,则甲对乙的压强为p甲对乙==,故C错误。
D、乙对桌面的压力大小等于两物体的总重力,即F乙=G1+G2,受力面积为乙的底面积S2,
则乙对桌面的压强为p乙对桌==,故D正确。
故选:D。
12.如图,小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是( )
A.所用吸管太细 B.液面上方的吸管壁有破损
C.当时大气压偏小 D.吸管浸入液面部分太长
【答案】B。
【解答】解:
正常情况下,用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管。此时饮料吸不上来,说明吸管内外气压相等,应该是吸管与大气接触的部分有破洞,即使吸气,管内外气体相通,气压相等,饮料不会被压上来。故ACD错误、B正确。
故选:B。
13.如图,学校各教室都配置了饮水机,小芳将放置在地面上标有“16L”的一桶水安装到饮水机上,小芳所做的功最接近的是( )
A.40JB.60JC.150JD.240J
【答案】C。
【解答】解:水的体积为:V=16L=0.016m3;
水的质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.016m3=16kg;
其重力为:G=mg=16kg×10N/kg=160N;
饮水机的高度约为:h=1m;
故做功约为:W=Gh=160N×1m=160J;
小芳所做的功最接近的是150J,故ABD错误,C正确;
故选:C。
14.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中,正确的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力增大 B.木块的密度为0.6克/厘米3
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强不相同
D.当木块漂浮时,向水中一直加入食盐,木块排开液体体积一直变小
【答案】C。
【解答】解:A、木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,木块所受浮力不变;故A错误;
B、木块最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面,则根据漂浮条件可得:F浮=G木;
结合阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ木gV木,
所以,ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.4g/cm3;故B错误;
C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,
所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,
根据p=ρ水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大;故C正确;
D、根据漂浮条件可得:F浮=G木;
结合阿基米德原理和重力公式可得:ρ盐水gV排=G木,
所以,V排=,
向水中加入食盐,盐水的密度增大,但当盐水溶液饱和后,再加盐盐水溶液的密度保持不变,
因此当木块漂浮时,向水中一直加入食盐,木块排开液体体积先变小后不变,故D错误。
故选:C。
15.一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,瓶壁厚度忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液体中受到的浮力
B.玻璃瓶底的面积为50cm2
C.未知液体的密度为0.85g/cm3
D.玻璃瓶在水中受到的浮力为4.8N
【答案】D。
【解答】解:
A、图乙和丙中,玻璃瓶都处于漂浮状态,则F浮水=F浮液=G瓶总,故A错误;
B、图乙中玻璃瓶处于漂浮状态,浮力等于其总重力,
G杯=m杯g=0.08kg×10N/kg=0.8N,
F浮水=G杯+G水,
ρ水gS(h1+h2)=G杯+ρ水gSh1,
ρ水gSh2=G杯,
玻璃瓶底面积S===4×10﹣3m2=40cm2,故B错误;
C、设玻璃瓶的底面积为S,玻璃瓶在水中和在液体中受的浮力相等,
F浮水=F浮液,
ρ水gV排=ρ液gV排′,
ρ水g(V水+Sh2)=ρ液g(V水+Sh3),
因为水的体积V水=Sh1,图中h1=0.10m,h2=0.02m,h3=0.06m,
解得:ρ液=0.75×103kg/m3=0.75g/cm3,故C错误;
D、玻璃瓶中水的体积V水=Sh1=4×10﹣3m2×0.10m=4×10﹣4m3,
根据G=mg和ρ=可得:G水=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×4×10﹣4m3×10N/kg=4N,
则F浮水=G杯+G水=0.8N+4N=4.8N,故D正确。
故选:D。
16.如图两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是( )
A.小球A 的质量大于小球 B 的质量
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.小球A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
【答案】D。
【解答】解:
A、在乙液体中,A漂浮,则A的密度小于乙液体的密度;B下沉,B的密度大于乙液体的密度;比较可知,A的密度小于B的密度;两个小球的体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量,故A错误;
B、A、B实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A项解答可知,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B错误;
C、由图可知,在甲液体中A球下沉,则GA>F浮甲,在乙液体中A球漂浮,则GA=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,故C错误;
D、甲液体的密度小于乙液体的密度,两容器中液面相平,根据p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强。故D正确。
故选:D。
第Ⅱ卷 非选择题
二.填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.静止在水平桌面上的水杯,水杯会受到重力,则重力的方向为 竖直向下 。如图所示,纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针,将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来,这是因为 降低了重心,增加了小鸟的稳度 。
【答案】竖直向下;降低了重心,增加了小鸟的稳度。
【解答】解:重力的方向总是竖直向下;
回形针相当于小鸟的配重,使其重心降低,因重心低于支点而增加了小鸟的稳度。
故答案为:竖直向下;降低了重心,增加了小鸟的稳度。
18.用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以改变物体的 形状 。骑自行车时,为了方便控制车的方向,一般将手放在车头两边的把手上,而不放在中间,这主要是力的 作用点 不同,会使力的作用效果不同。
【答案】形状;作用点。
【解答】解:
用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这是易拉罐受力时,形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状;
骑自行车时,为了方便控制车的方向,一般将手放在车头两边的把手上,而不放在中间,主要是因为两种情况下力的作用点不同,使得力的作用效果不同(手放在车头两边的把手上时,更容易操作)。
故答案为:形状;作用点。
19.一木箱重480N,用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处,如图甲所示。已知拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示,整个过程的额外功是240J,则拉力F= 150 N,斜面的机械效率η= 60% ,该过程中,斜面支持力做的功为 0 J。
【答案】150;60%;0。
【解答】解:(1)由图象知,拉力做总功600J时,木块移动的距离是4m,
由W=Fs得,拉力为:F===150N;
(2)木块上升过程中有用功为:W有=W总﹣W额=600J﹣240J=360J,
斜面的机械效率:
η==×100%=60%;
(3)斜面支持力垂直于斜面向上,物体在支持力的方向上没有移动距离,所以斜面支持力不做功,即斜面支持力做功为0J。
故答案为:150;60%;0。
20.如图所示,A和B是密度为2.5×103kg/m3的材料制作的两块形状完全相同的实心长方体砖,分别侧放和平放在水平桌面上。B砖上放有质量忽略不计的薄壁圆柱形容器,容器中盛有部分酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为B砖上表面积的四分之一。A砖的上表面和B砖的上表面到水平桌面的距离分别为20cm和4cm,将A砖沿竖直方向切去一半后剩余部分对水平桌面的压强为 5000 Pa;若切割后的A砖对水平桌面的压强为B砖对水平桌面的压强的四倍,则容器中酒精的深度为 12.5 cm。
【答案】5000;12.5。
【解答】解:(1)将A砖沿竖直方向切去一半后,受力面积变为原来的一半,A砖的质量变为原来的一半,由G=mg可知,A砖的重力也变为原来的一半,
因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以对地面的压力F=GA,则此时A对地面的压强为:
pA=======ρAghA=2.5×103kg/m3×10N/kg×20×0.01m=5000Pa;
(2)若切割后的A砖对水平桌面的压强为B砖对水平桌面的压强的四倍,则B砖对水平桌面的压强为:
pB=pA=×5000Pa=1250Pa,
又pB======ρ酒精gh酒精+ρBghB=×0.8×103kg/m3×10N/kg×h酒精+2.5×103kg/m3×10N/kg×4×0.01m=1250Pa,
解得容器中酒精的深度h酒精=0.125m=12.5cm。
故答案为:5000;12.5。
21.如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器内装有质量相等的甲、乙两种液体,将体积相等的两个不同物体分别放入到两个容器中,物体静止时液面相平,则两液体的密度ρ甲 > ρ乙,液体对容器底部的压强p甲 > p乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】>;>。
【解答】解:由图和题意可知,A、B两物体的体积相等,将A、B两物体分别放到两个容器中,两容器中的液面相平,A物体排开甲液体的体积较大,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,已知两种液体的质量相同,根据ρ=可知,甲液体的密度大于乙液体的密度;
甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,又知两容器中液面相平,根据p=ρgh可知,甲容器中的液体对容器底部的压强大于乙容器中的液体对容器底部的压强。
故答案为:>;>。
22.如图所示,足够高的薄壁柱形容器A(底面积为2×10﹣2m2)和均匀圆柱体B置于水平地面上(ρB>ρ水),A中盛有体积为2×10﹣3m3的水,B物体的底面积为5×10﹣3m2,高为0.2m。现将圆柱体B沿水平方向分成大小相等的两份,逐个放入容器A中并叠成柱形。前后两次容器对桌面的压强的增加量为△p容和△p′容,前后两次液体对容器底压强的增加量△p液和△p′液,则△p容 = △p′容,△p液 > △p′液(均选填“>”、“<“或“=”)。
【答案】=;>。
【解答】解:(1)对桌面的压力增加量等于增加的物体重力,由于B分成等大的两份,重力相等,所以前后两次容器对桌面的压力增加量相等,由于受力面积不变,所以前后两次容器对桌面的压强增加量相等,即△p容=△p′容。
(2)A中水的深度:h===0.1m,
B的高度是0.2m,水平方向截成等大的两份,一份高度是0.1m,
如图甲,第一次加入一份时,第一份完全浸没在水中,并且水面升高,升高水的体积(图中绿色部分)正好等于B体积的一半,
B的体积:VB=SBhB=5×10﹣3m2×0.2m=10﹣3m3,
故水面升高的高度为:△h===0.025m,
如图乙,第二次加入另一份时,第二份只有一部分浸没在水中,图中绿色部分水的体积等于B的体积的一半,
故水面升高的距离与A图相比,水面升高的高度为:△h''==≈0.033m,
所以放第二份比放第一份水面升高的距离为:△h'=△h''﹣△h=0.033m﹣0.025m=0.008m,
△p液=ρ水g△h,△p′液=ρ水g△h',
因为,△h>△h',所以,△p液>△p′液。
故答案为:=;>。
三.作图题(本题共3小题,每小题2分,共6分)
23.在图中,画出动力F的力臂l。
【解答】解:已知杠杆支点为O,从支点O到力F的作用线作垂线段,即可作出力臂l,如图所示:
24.如图所示,地面上工人利用滑轮组向下拉绳提升重物,请画出滑轮组绳子绕法。
【解答】解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意要用向下的力提升重物可知,是用两股绕线的这种方法。如图所示:
四.实验题(本题共3小题,每空1分,共20分)
25.小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在 受力面积 一定时, 压力 越大,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 甲、丙 所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是 没有控制压力不变 ,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左 = P右。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积;压力;(3)甲;丙;(4)没有控制压力不变;=。
【解答】解:
(1)实验中小宣是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力作用效果不同,压力越大,压力作用效果越明显,由此可得:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应控制压力相同而受力面积不同,图甲、丙所示实验符合要求。
(4)将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,没有控制物体间压力相同,所得结论:压力作用效果与受力面积无关是错误的。
小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,说明压力的作用效果相同,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左=P右。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积;压力;(3)甲;丙;(4)没有控制压力不变;=。
26.某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球,A、B、C球体积均为V,D球体积为2V,A、C、D球质量均为m,B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落,记录小球下降到最低点时弹簧的长度,所用实验装置如图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题:
(1)为验证猜想一,可以通过比较 A、B 两球的实验。
(2)通过本实验可知,猜想 一 是正确的。
(3)小科认为利用这套实验装置,还可以探究影响动能大小的因素,比如通过比较A、C两球实验,可以探究 速度 对动能大小的影响。
【答案】(1)A、B;(2)一、二;(3)速度。
【解答】解:(1)实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时,需要保持下落高度相同,改变物体质量,A、B两球下落高度相同,B球质量大于A球质量,故可验证猜想一;
(2)弹簧的形变程度反映了小球具有的重力势能的大小,比较A、B两球,下落高度相同,B球质量大于A球质量,发现B球处弹簧形变较大,说明猜想一正确,
比较A、C两球,两球质量相同,C球下落高度大于A球,发现C球处弹簧形变较大,说明猜想二正确;
(3)影响动能的因素是物体的质量和速度,研究物体的动能与速度的大小,需保持物体的质量不变,改变物体是速度,比较A、C两球,两球质量相同,C球下落高度大于A球,则两球速度不同,故可探究速度对动能大小的影响。
故答案为:(1)A、B;(2)一、二;(3)速度。
27.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个.
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否处于平衡状态? 是 (选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向 左 边移动(选填“左”或“右”).
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态.若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的 右 (选填“左”或“右”)端下沉.
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示.按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐 变小 (选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是 A .
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上 B (选填“A”、“B”、“C”或“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小.
【答案】(1)是;左;(2)右;(3)变小;A;(4)B。
【解答】解:(1)此时的杠杆静止是处于平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向左边移动;
(2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,当图乙中的左右钩码都向支点移动一格时:3G×L<2G×2L,所以杠杆右端下沉;
(3)根据杠杆平衡条件F1L1=FL,左边钩码重力与力臂的乘积不变即F1L1不变,弹簧测力计对杠杆的拉力F=,按1到5的顺序L逐渐增大,故弹簧测力计的示数会逐渐变小,且F与L成反比关系,故选A;
(4)由图知,O为支点,动力(测力计竖直向上的拉力)作用在B点,若钩码挂在C点或D点,则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动,则杠杆不能处于平衡状态;
由图可知,杠杆平衡时,动力臂大小不变,阻力(等于钩码的重力)的大小不变,根据杠杆的平衡条件可知,当阻力臂最小时,动力是最小的;当钩码挂在B点时,根据力臂的定义可知,此时的阻力臂是最小的,则此时动力最小,测力计的示数最小。
故选:B。
故答案为:(1)是;左;(2)右;(3)变小;A;(4)B。
五.计算题(本题共3小题,共26分)
28.把一个重为5.4N、密度为0.9g/cm3的实心物体放入足够深的水中。已知水的密度ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。当物体静止时,求:
(1)物体所受的浮力;
(2)物体排开的水的体积。
【解答】解:(1)由题知,ρ物<ρ水,
所以当物体静止时,漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,物体所受的浮力:F浮=G=5.4N;
(2)ρ水=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,
根据F浮=ρ水gV排可得,物体排开水的体积:V排===5.4×10﹣4m3。
答:(1)物体所受的浮力为5.4N;
(2)物体排开的水的体积为5.4×10﹣4m3。
29.为了除尘降温,很多城市清晨都要进行洒水。若辆洒水车空车质量为6000kg。水罐能装水4000kg,装满水后,罐内水深1.4m,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该洒水车空车的重力;
(2)装满水时,水对罐底的压强;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强。
【解答】解:(1)该洒水车空车的重力:G车=m车g=6×103kg×10N/kg=6×104N;
(2)装满水时,水对罐底的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4m=1.4×104Pa;
(3)装满水时洒水车的总重力:G总=(m车+m水)g=(6×103kg+4×103kg)×10N/kg=1×105N,
装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压力:F=G总=1×105N,
洒水车对地面的压强:p===2×105Pa。
答:(1)该洒水车空车的重力为6×104N;
(2)装满水时,水对罐底的压强为1.4×104Pa;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强为2×105Pa。
30.如图所示,长方体A、B是两个形状、大小完全相同,材料不同的柱形物体,他们之间用细绳连接,并与动滑轮D连接。在向长方形容器C中缓慢加水时,用弹簧测力计拉住绳子自由端不动,其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。忽略题中所有绳重及摩擦,加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。已知:容器C的内底面积SC=80cm2,物体A、B的底面积都为S=20cm2,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)加水780g时,物体A所受浮力;
(2)动滑轮D的重力;
(3)加水780g时匀速提升绳子自由端,当物体A完全露出水面而物体B全部浸没水中时,求滑轮的机械效率。
【解答】解:
(1)由图2知:当加水600g时,物体A开始进入水中,当加水780g时,拉力的大小不在减小,
说明物体A受到的浮力不在增加;即物体A浸入水的深度不在增加;
则此时物体A浸入水的深度hA浸====3cm;
VA浸=SAhA浸=20cm2×3cm=60cm3=6×10﹣5m3,
所以,FA浮=ρ水gVA浸=ρ水gVA浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣5m3=0.6N;
(2)由图2知:当加水210g时,物体B开始进入水中,当加水450g时,物体B恰好完全浸没,
则从加水210g~450g时,容器里增加的水△m=m2﹣m1=450g﹣210g=240g,
所以,B的高度hB=△h====4cm;
由于长方体A、B是两个形状相同的物体,则hA=hB=4cm>3cm;
由于加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。所以,物体A没有完全浸没水中,物体AB一起处于漂浮状态,
由于此时物体A、B对动滑轮的拉力为零;
由于动滑轮由2股绳子承担,则当加水质量m≥780g时,
绳子的拉力F3=G动,
所以,动滑轮的重力G动=2F3=2×0.1N=0.2N;
(3)物体B的体积VB=SBhB=20×10﹣4m2×4×10﹣2m=8×10﹣5m3,
则物体B浸没水中受到的浮力:FB浮=ρ水gVB排=ρ水gSBhB=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3=0.8N;
由于物体AB一起处于漂浮状态,根据漂浮条件可得:
GAB=F浮=FA浮+FB浮=0.6N+0.8N=1.4N;
当物体A完全露出水面而物体B全部浸没水中时,AB对动滑轮的拉力为:
G′=GAB﹣FB浮=1.4N﹣0.8N=0.6N;
根据η===可得:
滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=75%。
答:(1)加水780g时,物体A所受浮力为0.6N;
(2)动滑轮D的重力为0.2N;
(3)加水780g时匀速提升绳子自由端,当物体A完全露出水面而物体B全部浸没水中时,滑轮的机械效率为75%。
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