2021-2022学年广西钦州市钦北区八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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2021-2022学年广西钦州市钦北区八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共16小题,共32.0分)
1. 下列字母表示长度单位的是( )
A. m B. s C. dB D. ℃
2. 2020年2月15日,短道速滑世界杯混合接力赛中国队摘得金牌,比赛中运动员快速滑过弯道的过程中( )
A. 以看台为参照物,运动员是静止的
B. 运动员的运动状态不变
C. 用超声波可以测试运动员的装备是否有裂纹
D. 运动员双脚滑行时比单脚滑行时对冰面的压强大
3. 下列哪些做法是为了增大压强( )
A. 书包带做的比较宽 B. 房屋的墙基做比墙宽
C. 铁轨铺在枕木上 D. 刀的刃要磨得很薄
4. 关于以下实例的分析,正确的是( )
A. 用水做汽车发动机的冷却液,是因为水的比热容小
B. 火车轨道铺在枕木上,是为了减小压强
C. 汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是为了减小摩擦
D. 汽油机工作时,输出功率越大效率越高
5. 在如图所示的用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 道钉撬 B. 起瓶器
C. 核桃夹 D. 镊子
6. 小明想通过一个例子给同学讲解惯性,下列事例中最恰当的是( )
A. 手压气球,气球变形
B. 利用重垂线检查墙壁是否竖直
C. 百米跑运动员抵达终点时难以立即停下
D. 用手指压铅笔尖,手指感到疼痛
7. 与1N的力的大小相当的是( )
A. 一头大象的体重 B. 托起两个鸡蛋所用的力
C. 一名中学生的体重 D. 托起一只蚂蚁所用的力
8. 下列是小红同学整理教材中有关力学的知识,其中不正确的是( )
A. 定滑轮既能改变拉力的方向,又能省力
B. 物体间力的作用是相互的
C. 斜面在使用时能省力,但需多移动距离
D. 力的大小、方向和作用点都能影响力的作用效果
9. 如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 锅炉水位计
C. 茶壶 D. 船闸
10. 杂技节目“水流星”,是用一根细绳系着盛水的杯子,演员抡起绳子,杯子就做匀速圆周运动,不管水杯转到哪个位置,水都不会从杯子里洒出来。如图所示的是一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”,杯子在竖直面内转动的速度大小不变,下列关于其中的一个水杯的说法正确的是( )
A. 动能不变 B. 重力势能保持不变
C. 机械能保持不变 D. 受平衡力的作用
11. 如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A. 玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B. 外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C. 玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D. 玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
12. 下列四种情况中,物体受到两个力作用并保持平衡的是( )
A. 草地上滚动的足球 B. 自由下落的篮球
C. 沿弧线运动的乒乓球 D. 静止放置在水平地面上的铅球
13. 关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A. 物体的体积越大,受到的浮力越大
B. 物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
C. 浸入水中的物体在水中的位置越深,受到的浮力越大
D. 物体的密度越大受到的浮力越小
14. A中的杠杆和物体处于静止状态,B、C、D中的物体被匀速吊起,所有物体重力均为G,不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦,则所用拉力F最小的是( )
A. B.
C. D.
15. 关于浮沉条件的应用,下列说法正确的是( )
A. 飞艇工作时需要充入密度比空气大的气体
B. 密度计上所标的刻度值自上而下越来越小
C. 轮船从长江驶入大海时受到的浮力不变,但船体要上浮些
D. 潜水艇是靠改变自身受到的浮力来实现上浮和下潜的
16. 如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,就这一过程,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的弹力逐渐减小 B. 小球在b点时重力和弹力大小相等
C. 在运动过程中小球的动能不断增大 D. 在运动过程中小球的机械能保持不变
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共6小题,共15.0分)
17. 如图所示,人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由远地点向近地点运行时,人造卫星的动能______,势能______。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
18. 中国女排队员朱婷将迎面飞来的球扣回,这一现象表明力可以改变球的______;扣球时朱婷的手感觉疼,使手疼的力的施力体是______。
19. 漂浮在水面上的物体受到的浮力的大小______被物体排开的水的重力,______物体受到的重力。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
20. 小李同学把桶掉到水里了,为了把桶拿上来,他使劲将水和桶拉了上来,则他对水做的功是______,对桶做的功是______,他使劲做的功是______。(选填“总功”、“有用功”、“额外功”)。
21. 如图所示,甲、乙所示为青山区某学校兴趣活动小组自制的温度计和气压计,其中图______(选填“甲”或“乙”)是气压计;将此气压计从教学楼的底层移至楼顶,玻璃管中水柱的高度将______;将丙图装置从教学楼的底层移至楼顶。玻璃管中水银柱的高度将______(选填“升高”或“降低”)。
22. 如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F-t和v-t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9-12s内,推力对物体做功______J;t=2s时,物体受到的摩擦力是______N。t=10s时,物体受到的摩擦力是______N。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 一个木块从斜面上滑下,并在水平面上继续滑动,如图所示。请分别画出木块在斜面和水平面时所受弹力的示意图。
24. 如图所示,轻质杠杆的A点挂一个重物G,绳的拉力为F2,O为杠杆的支点。请在杠杆B端画出最小的动力F1并画出其力臂L1,使杠杆在图中位置平衡。
四、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
25. 如图是小明探究“动能大小与哪些因素有关”的实验,器材:斜面、小球、木块。
(1)小明通过观察木块______来判断小球动能的大小,这种研究方法是转换法。
(2)甲、乙两图中,将相同质量的小球从不同高度由静止释放,可知物体的______越大,______越大。
(3)乙、丙两图,是为了探究速度一定时,物体的______越大,______越大。
(4)若水平面绝对光滑,本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
26. 某同学探究液体内部压强的特点,实验过程如图所示。
(1)压强计是通过观察U形管两侧液面的______ 来显示橡皮膜所受压强大小。将探头放进盛水容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会______ (选填“内凹”或“外凸”);
(2)如图甲、乙、丙所示,将压强计的探头放在水中的______ 深度处(选填“同一”、“不同”),使橡皮膜朝向不同的方向,观察到U形管内液面高度差______ (选填“不改变”或“改变”)。
(3)若要探究液体压强与深度的关系,应根据______ 两个图的实验现象进行对比;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,该同学用水和盐水,利用图戊所示的装置进行实验,若橡皮膜出现图示情况,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强______ (选填“大于”“小于”或“等于”)隔板右侧的液体对橡皮膜压强,则隔板______ (选填“左”或“右”)侧的液体是盐水。
27. 小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。
(1)小丽列举了以下三个常识,做出了三个猜想,其中符合常识2的是猜想______(填序号)。
常识
猜想
常识1:大小相同的木块和铁块,木块漂在水面,铁块沉在水底
常识2:轮船从江里驶入海里,船身会上浮一些
常识3:人在水中越往深处走,觉得身体越来越轻
猜想1:浮力大小与液体的密度有关
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关
猜想3:浮力大小与物体的质量有关
(2)为了验证上述猜想是否正确,小丽依次做了以下实验,如图所示。
①通过A、C实验步骤,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N;
②通过______(填字母)实验步骤,可得猜想1是______的(选填“正确”或“错误”):
③通过______(填字母)实验步骤,可得猜想2是______的(选填“正确”或“错误”);
④为验证猜想3,小丽将瓶子中的沙子倒掉一些,接着她仿照步骤D进行实验,发现测力计示数小于2N,继续将瓶子中的沙子倒掉一些,重复以上步骤,发现测力计示数始终小于2N,便认为猜想3是正确的,小丽在该实验环节中存在的问题是______。
五、简答题(本大题共1小题,共4.0分)
28. 我们常常会遇到刮大风的现象。在教室里,当大风沿教室外墙壁吹过时,如果不关窗,窗帘是向室内飘还是向室外飘?为什么?
六、计算题(本大题共2小题,共19.0分)
29. 如图所示,小明用沿斜面向上的力F=100N,在10s内把120N的木箱推到2m高处。斜面长4m,通常把重物直接提升h所做的功作为有用功。求:
(1)小明所做的功;
(2)小明做功的功率;
(3)这个斜面的机械效率。
30. 如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7N,底面积为300cm2,溢水口距杯底的高度为12cm,溢水杯中盛有高为10cm、质量为3kg的水。现将一体积为1000cm3、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
七、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
31. 一辆5G无人配送车,质量为400kg,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10min内配送车的平均速度;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力;
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:表示长度单位的是m。
故BCD错误,A正确。
故选:A。
长度的主单位是米(m)。
物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位,不要将各符号和各单位相互混淆。
2.【答案】C
【解析】解:A、比赛中运动员快速滑过弯道的过程中,以看台为参照物,运动员与看台之间的位置发生了变化,所以运动员是运动的,故A错误。
B、比赛中运动员快速滑过弯道的过程中,运动员的运动方向改变,运动状态改变,故B错误。
C.声音可以传递信息,所以用超声波可以测试运动员的装备是否有裂纹,故C正确。
D.动员对冰面的压力F=G,运动员双脚滑行时比单脚滑行时接触面积大,根据公式p=FS,可知对冰面的压强变小,故D错误。
故选:C。
(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(2)运动状态的改变包括运动速度和方向的改变。
(3)声音可以传递信息,可以传递能量。
(4)运动员对冰面的压力等于其自身的重力,根据p=FS分析对冰面的压强变化。
此题考查运动和静止的相对性、压强的大小变化、物体运动状态的变化等,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
3.【答案】D
【解析】解:A、书包带做的比较宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,不符合题意。
B、房屋的墙基做比墙宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,不符合题意。
C、铁路的钢轨铺在枕木上是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,保护路基。不符合题意。
B、刀的刃要磨得很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强。符合题意。
故选:D。
(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
此题通过实际生活中常见的物理现象,考查学生对增大和减小压强的方法的理解和掌握。同时,此题还涉及到利用控制变量法来解决物理问题。
4.【答案】B
【解析】解:A、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车用水来做冷却液,故A错误;
B、把铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积,来减小火车对路基的压强,故B正确;
C、汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C错误;
D、热机的效率和功率是两个完全不同的概念,二者没有任何联系,故D错误。
故选:B。
(1)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(3)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(4)功率指单位时间内做功的多少,是反映做功快慢的物理量;热机效率是指热机用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值。
本题考查了水的比热容较大的应用、减小压强的方法、增大摩擦的应用、功率与机械效率的区别,有一定综合性,但都属于基本知识。
5.【答案】D
【解析】解:
ABC、道钉撬、起瓶器、核桃夹在使用时,动力臂都大于阻力臂,都属于省力杠杆,故ABC不符合题意。
D、镊子,在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合题意。
故选:D。
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。
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。
6.【答案】C
【解析】解:A、手压气球,气球会变形,表明力可以改变物体的形状,与惯性无关,故A不符合题意;
B、利用重垂线检查墙壁是否竖直所依据的物理知识是重力的方向总是竖直向下的,与惯性无关,故B不符合题意;
C、百米跑运动员抵达终点时难以立即停下来,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故C符合题意;
D、手对铅笔尖施加力的作用的同时,受到铅笔尖的反作用力,手指感到疼,说明力的作用是相互的,与惯性无关,故D不符合题意。
故选:C。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
新课改要求学习物理知识时要多联系生活实际,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力,考试中像此类利用物理知识解释生活现象的题目经常出现。
7.【答案】B
【解析】解:A、一头大象的质量在3t=3000kg左右,体重在G=mg=3000kg×10N/kg=30000N左右。故A不符合题意;
B、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,托起两个鸡蛋的力在F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N左右。故B符合题意;
C、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右。故C不符合题意;
D、一只蚂蚁的质量在20mg=2×10-5kg左右,托起一只蚂蚁的力在F=G=mg=2×10-5kg×10N/kg=2×10-4N左右。故D不符合题意。
故选:B。
首先对选项中物体的质量作出合理的估测,然后利用公式G=mg得到重力,确定符合题意的选项。
对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
8.【答案】A
【解析】解:
A、定滑轮只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B、力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,故B正确;
C、根据功的原理可知,省力的机械一定多移动距离,所以斜面在使用时能省力,但须多移动距离,故C正确;
D、力的大小、方向和作用点叫做力的三要素,都能影响力的作用效果,故D正确。
故选:A。
(1)定滑轮可以改变力的方向,但是不能改变力的大小;使用动滑轮可以省力,但是不能改变力的方向;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(3)由功的原理可知,使用任何机械可以省力或者省距离,但不能省功;
(4)大小、方向、作用点称为力的三要素,影响力的作用效果。
本题考查简单机械、力的作用的相互性以及力的三要素,是一道综合题。
9.【答案】A
【解析】解:A、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是利用连通器原理工作的,故本选项符合题意;
B、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,故本选项不符合题意;
C、茶壶的壶盖上有小孔,壶嘴上端有口,壶身和壶嘴底部相连通,是连通器,故本选项不符合题意;
D、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故本选项不符合题意。
故选:A。
根据连通器定义:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。
10.【答案】A
【解析】解:
A、杯子在竖直平面内做匀速圆周运动,杯子的质量不变,速度不变,则动能不变,故A正确。
B、杯子在竖直平面内做匀速圆周运动,杯子所处的高度不断变化,所以杯子的重力势能不断变化,故B错误。
C、杯子在匀速转动过程中,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,则机械能等于动能与重力势能之和,因动能不变,重力势能变化,所以其机械能是变化的,故C错误。
D、杯子做匀速圆周运动,杯子的运动状态不断发生变化,则杯子一定受到力的作用,并且一定受到非平衡力作用,故D错误。
故选:A。
(1)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。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能。
(4)物体受到平衡力作用时,运动状态不发生变化。
(1)掌握动能和重力势能大小的影响因素,利用控制变量法判断动能和重力势能大小的变化。
(2)物体受到平衡力的作用时,物体运动状态不发生变化;物体运动状态发生变化,一定受到非平衡力作用。
11.【答案】D
【解析】解:由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,倾斜后水银高为74cm。
A、大气压不变,倾斜后管内水银的压强不变,仍能支持76cm的水银柱,而倾斜后水银高为74cm,所以水银充满全管,水银对玻璃管上端有压强,故A正确;
B、由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强,故B正确;
C、玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故C正确;
D、玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,试管上端也存在大气压强,管内水银在重力作用下会下降,而不会向上喷,故D错误。
故选:D。
12.【答案】D
【解析】解:
A、草地上滚动的足球,在竖直方向上受到重力和支持力,在水平方向上只受到摩擦力,没有另一个力与摩擦力平衡,所以足球的速度越来越慢,不是处于平衡状态,故A错误;
B、自由下落的篮球,在下落过程中,受到向下的重力和向上的空气阻力,但由于重力比阻力大得多,所以篮球下落的速度越来越快,不是处于平衡状态,故B错误;
C、沿弧线运动的乒乓球,只受沿弧线切线方向的空气阻力和竖直向下的重力,这两个力方向不是相反的,所以这两个力不相互平衡,乒乓球不是处于平衡状态,故C错误;
D、静止在水平面的铅球只受竖直向上的支持力和竖直向下的重力,且处于平衡状态,故D正确。
故选:D。
物体的平衡状态有两个:一是保持静止状态,二是保持匀速直线运动状态。
如果作用在物体上的力只有两个,且物体处于平衡状态,则这两个力应该满足四个条件:①同一物体,②大小相等,③方向相反,④同一直线。
紧扣平衡状态,二力平衡的条件并结合生活中的现象分析。
13.【答案】B
【解析】解:根据F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的体积、浸入水中的物体在水中的深度、物体的密度等其他因素无关,且物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,故B正确、ACD错误。
故选B。
根据F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的体积、浸入水中的物体在水中的深度、物体的密度等其他因素无关。
本题考查阿基米德原理的应用,属于基础题。
14.【答案】D
【解析】解:A、图中,动力臂为阻力臂的一半,所以动力为阻力的2倍,即F=2G;
B、图中为定滑轮,不省力,所以F=G;
C、图中有2段绳子承担物体的重,所以F=12G;
D、图中有3段绳子承担物体的重,所以F=13G;
综上,D图中所用拉力F最小。
故选:D。
(1)根据杠杆平衡公式:F1l1=F2l2分析;
(2)不计摩擦和滑轮重力,使用滑轮组时,有几段绳子承担动滑轮和物体的重,拉力就是物重的几分之一,因此承担动滑轮和物体的重的绳子段数越多越省力。
本题的关键有二:一是承担物重的绳子股数的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是利用好不计滑轮重、绳重和摩擦时,拉力和物重的关系F=1nG。
15.【答案】C
【解析】解:
A、飞艇工作时,需要充入密度比空气小的气体,使浮力大于自身重力从而升到空中,故A错误;
B、同一密度计漂浮在不同液体中,所受浮力均等于密度计的重力,即浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计上所标的刻度值自上而下越来越大,故B错误;
C、轮船从长江驶入大海的过程中始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,海水密度大于江水密度,根据F浮=ρ水gV排可知,轮船排开海水的体积减小,船体要上浮一些,故C正确。
D、潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故D错误。
故选:C。
(1)飞艇是利用在空气中的浮力来工作的,飞艇要上升,则浮力应大于重力,据此分析;
(2)密度计是用来测量液体密度的测量仪器,浮力不变,液体的密度越大,排开液体的体积越小,从而判断密度计刻度的特点;
(3)轮船从长江驶入大海,浮力不变,根据F浮=ρgV排分析浮沉情况的变化;
(4)潜水艇靠通过改变自身的重力来实现上浮和下沉。
本题考查了物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,了解不同应用中的原理是解题的关键。
16.【答案】B
【解析】解:
A、从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,弹簧的形变程度逐渐变大,所以小球受到弹力也逐渐变大,故A错误;
B、小球从a到b的过程中,受竖直向上的弹簧的弹力和竖直向下的重力,重力大于弹力,合力向下,小球做加速运动;随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当小球到达b点时,弹力与重力大小相等,合力为零,此时速度达到最大;故B正确;
C、由图象可知,小球速度先变大、后变小,而小球的质量不变,所以小球的动能先变大,后变小,故C错误;
D、从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧的形变程度逐渐增大,其弹性势能逐渐增大,此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,小球的机械能变小,故D错误。
故选:B。
(1)弹簧形变程度越大,小球受到弹力越大;
(2)小球从a到b的过程中,受弹簧的弹力、重力,重力大于弹力,小球速度越来越大。随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当小球到达b点时,弹力与重力相等;
(3)物体的动能与质量和速度有关,速度越大、质量越大,物体的动能越大;
(4)小球从a到c的过程中,小球的机械能(包括动能和重力势能)转化为弹簧的弹性势能。
本题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力关系等问题。解题的关键要读懂图,由图获取弹簧压缩量,小球速度变化的信息分析小球的运动过程,分析弹力的变化情况。
17.【答案】增大 减小
【解析】解:卫星从远地点到近地点运动过程中,质量不变,速度变大,高度减小,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能。
故答案为:增大;减小。
(1)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;
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度,质量越大,高度越大,重力势能越大。
本题主要考查了动能和重力势能大小的判断,只要知道影响动能、重力势能大小的因素即可解答。
18.【答案】运动状态 排球
【解析】解:朱婷将迎面飞来的球扣回,球的运动方向发生了改变,是人对球的作用力改变了球的运动状态;
力的作用是相互的。朱婷把球扣回时,手感觉疼,是因为排球对手施加了反作用力的作用,所以该力的施力物体是排球。
故答案为:运动状态;排球。
(1)力可以改变物体的运动状态;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
本题考查了力的作用效果、力的作用的相互性,属于基本内容。
19.【答案】等于 等于
【解析】解:由阿基米德原理知漂浮在水面上的物体受到的浮力的大小等于被物体排开的水的重力;
由漂浮的条件知:漂浮在水面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力。
故答案为:等于;等于。
根据阿基米德原理和漂浮的条件分析解答。
本题考查了阿基米德原理和漂浮条件的应用,是一道基础题。
20.【答案】额外功 有用功 总功
【解析】解:桶掉到水里了,从井中提水桶的过程中,目的是捞桶,所以对桶做的是有用功;同时,还要将桶中的部分水提起来,所以对水做的是额外功,他使劲做的功是总功。
故答案为:额外功;有用功;总功。
从人做功的目的出发,对我们有用的功叫有用功;并非我们需要,但又不得不做的功叫额外功;有用功和总功的总和叫总功,据此回答。
本题考查了学生对有用功和额外功的分析和认识,确认做功的目的,并根据“目的”区分有用功和额外功是本题的关键。
21.【答案】乙 升高 降低
【解析】解:液体温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的,所以自制简易温度计的瓶中要装满液体,如图甲;
自制简易气压计的原理是瓶内气压=外界大气压+玻璃管内液柱的压强,故瓶内留有一部分空气,所以图乙是气压计;
将此气压计从教学楼的底层移至楼顶,高度增加,外界大气压减小,故玻璃管中水柱的高度将升高;
丙图是托里拆利实验,水银柱产生的压强等于外界大气压强;若将丙图装置从教学楼的底层移至楼顶,因为高度增加,外界大气压减小,玻璃管中水银柱的高度将降低。
故答案为:乙;升高;降低。
(1)液体温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的;
(2)自制简易气压计的原理是瓶内气压=外界大气压+玻璃管内液柱的压强,瓶内气压几乎不变,外界大气压变化时,玻璃管内液柱的高度会随之变化;
(3)大气压随着高度的增加而减小;
(4)在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,外界大气压变小时,玻璃管内的液面会降低;
本题考查了自制简易温度计和气压计的原理、大气压与高度的关系、托里拆利实验,理解甲、乙、丙三个装置的原理是解题的关键。
22.【答案】18 3 6
【解析】解:
(1)结合题意,由v-t图象知,9~12s内,物体做匀速直线运动,且v=1m/s,
所以此段时间物体运动的距离:s=vt=1m/s×3s=3m;
由F-t图象知,9~12s内的推力F=6N,则9~12s内推力F做功:W=Fs=6N×3m=18J;
(2)当t=2s时,由v-t图象知,物体运动的速度为0,即物体处于静止状态,受到的摩擦力与推力为一对平衡力,由F-t图象知此时物体所受摩擦力f=F=3N;
(3)当t=10s时,由v-t图象知,物体做匀速直线运动,受到的摩擦力与推力为一对平衡力,由F-t图象知此时物体所受摩擦力f=F=6N。
故答案为:18;3;6。
(1)首先从v-t图象得出9~12s内物体运动的距离,然后从F-t图象中得出对应的推力大小;利用W=Fs计算做的功;
(2)首先从v-t图象得出2s时物体处于静止状态,即处于平衡态,受平衡力,然后从F-t图象中得出对应的推力大小;根据平衡力的特点可知物体受到的摩擦力大小;
(3)首先从v-t图象得出10s时物体做匀速直线运动,即处于平衡态,受平衡力,然后从F-t图象中得出对应的推力大小;根据平衡力的特点可知物体受到的摩擦力大小。
本题考查学生对v-t图象和F-t图象的理解,此类题通常先判断出物体各时间段的运动状态和推力的大小,然后根据平衡状态中二力平衡的特点得出摩擦力的大小。
23.【答案】解:弹力的方向与物体形变的方向相反,也就是与恢复形变的方向相同,见下图:
【解析】物体发生形变后,要恢复原状,对与它接触的物体有力的作用,这就是弹力。弹力的方向与物体形变的方向相反。
本题考查了力的示意图的画法。注意要先确定力的三要素,然后用带箭头的线段表示出力的三要素。
24.【答案】解:由图可知,力F1作用在B点时,力臂L1最大,此时力F1最小,过支点O作力F1作用线的垂线段,即为 Fl的力臂L1,方向斜向上,如图所示;
【解析】在阻力与阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,根据图示确定最大动力臂,然后作出最小的动力;
从支点作力的作用线的垂线段,即可作出力的力臂。
本题考查了作最小力示意图及作力臂问题,熟练应用杠杆平衡条件、由图示确定最大力臂是正确解题的关键。
25.【答案】移动的距离 速度 动能 质量 动能 不能
【解析】解:(1)实验中通过观察木块移动的距离,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
(2)甲、乙两图中,将相同质量的小球从不同高度由静止释放,目的是使两小球刚到达水平面时的速度不同,从而来探究动能与速度的关系,质量一定时,物体的速度越大,动能越大;
(3)在乙、丙两图中,小球的高度相同,小球滚到斜面底端的速度相同,小球的质量不同,是为了探究动能与质量的关系,速度一定时,物体的质量越大,动能越大;
(4)实验中是通过观察木块被撞击后滑行距离的大小来间接判断小球动能的大小。
若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,木块被撞击后将永远一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到通过比较距离来比较动能的目的,即不能得到动能与物体质量、速度关系的结论。
故答案为:(1)移动的距离;(2)速度;动能;(3)质量;动能;(4)不能。
(1)实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小,这用到了转换法;
(2)(3)动能与物体的质量和速度有关,实验中采用的是控制变量法,在探究动能与其中一个量的关系时,另一个量保持不变,改变要探究的量。
(4)如果水平面绝对光滑,木块将做匀速直线运动,永远运动下去。
动能的大小与物体的质量和速度有关,注意控制变量法的应用,动能的大小通过木块被撞击后移动的距离来反映,体现了转换法。
26.【答案】(1)高度差;内凹;(2)同一;不改变;(3)甲、丁;(4)小于;右。
【解析】解:
(1)根据转换法,压强计是通过观察U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,将探头放进盛水容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会内凹;
(2)如图甲、乙、丙所示,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,观察到U形管内液面高度差不改变;
(3)若要探究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,故应根据甲、丁两个图的实验现象进行对比;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,该同学用水和盐水,利用图戊所示的装置进行实验,若橡皮膜出现图示情况,即橡皮膜向左凸出,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强小于隔板右侧的液体对橡皮膜压强,根据p=ρgh有ρ=pgh,右侧液体的密度大,则隔板右侧的液体是盐水。
故答案为:(1)高度差;内凹;(2)同一;不改变;(3)甲、丁;(4)小于;右。
(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;探头放进盛水容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会内凹;
(2)根据实验现象分析回答;
(3)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(4)根据橡皮膜凸出的朝向可判断液体产生的压强大小,结合p=ρgh分析。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
27.【答案】1 2 A、D、E 正确 A、B、C 正确 没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力
【解析】解:(1)常识1:木块漂在水面,铁块沉在水底,说明木块的密度小于水的密度,铁块的密度大于水的密度,则符合猜想3:浮力大小跟物体的质量有关;
常识2:轮船在江河中行驶时处于漂浮状态,浮力等于自身的重力;轮船从江里驶入海里,浮力不变,船身会上浮一些,排开液体体积变小是因为液体的密度发生了变化,则符合猜想1:浮力大小跟液体的密度有关;
常识3:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻,物体浸入物体的深度增加,浮力变化,则符合猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)①A、C实验步骤中,根据称重法可知浮力:F浮=G-F=4N-2N=2N;
②根据控制变量法可知,验证猜想1时,需要控制排开液体的体积相同,液体的密度不同,D、E实验符合题意;
由D、E知物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,由于测力计示数不同,由称重法知,两实验中受到的浮力不同,所以,根据A、D、E的结果,可得猜想1是正确的;
③根据控制变量法可知,验证猜想2时需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同;B、C实验中物体在水中的深度不同,则排开液体的体积不同,由于测力计示数不同,由称重法知,两实验中受到的浮力不同,所以,根据A、B、C的结果,可得猜想2是正确的;
④根据称重法测浮力,F浮=G-F,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度,则此时瓶子(含有沙子的)重力小于4N,为验证猜想3,即浮力与物体的质量有关,应测量出此时瓶子(含有沙子的)重力,故小丽在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力。
故答案为:(1)1;(2)①2;②A、D、E;正确;③A、B、C;正确;④没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力。
(1)浮力大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,跟其它因素没有关系;
(2)①分析A、C的数据,根据称重法F浮=G-F即可求出浮力;
②根据控制变量法可知,验证猜想1时需要控制液体的排开液体的体积相同,比较液体密度不同时浮力的大小;
③根据控制变量法可知,验证猜想2时需要控制液体的密度相同,比较排开液体的体积不同时浮力的大小;
④将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体的质量,则此时瓶子(含有沙子的)重力小于4N,据此分析回答。
本题探究浮力的影响因素,考查物体的浮沉条件、称重法测浮力、控制变量法、数据分析和对实验方案的评估。
28.【答案】答:窗帘是向外飘;
因为当风沿墙壁的外面吹过,如果不关窗,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面。
【解析】分析窗帘内外两侧空气流速,根据流体压强跟流速的关系,分析窗帘内外压强,判断窗帘的运动情况。
对于流体问题,一般分析物体两侧的流体流速,根据流体压强跟流速的关系,判断物体两侧的压强是解决此类习题的思路。
29.【答案】解:(1)小明所做的功W总=Fs=100N×4m=400J;
(2)小明做功的功率P=W总t=400J10s=40W;
(3)小明所做的有用功W有用=Gh=120N×2m=240J,
这个斜面的机械效率η=W有用W总=240J400J×100%=60%。
答:(1)小明所做的功为400J;
(2)小明做功的功率为40W;
(3)这个斜面的机械效率为60%。
【解析】(1)根据W总=Fs得出小明所做的功;
(2)根据P=W总t得出小明做功的功率;
(3)根据W有用=Gh得出小明所做的有用功,根据η=W有用W总得出这个斜面的机械效率。
本题考查有关斜面的功、功率和机械效率的计算,有一定难度。
30.【答案】解:(1)水对溢水杯底部的压强p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa,
(2)因为铝块浸没在水中,V排=V物=1000cm3=1×10-3m3,
铝块浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,
(3)铝块放入后,溢出水的体积V溢出=V水+V铝-V溢水杯=300cm2×10cm+1000cm3-300cm2×12cm=400cm3=4×10-4m3,
溢出水的重力G溢出=ρ水V溢出g=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N,
溢水杯内水的重力G水=m水g=3kg×10N/kg=30N,
铝块的重力G铝=m铝g=2.7kg×10N/kg=27N,
溢水杯对水平桌面的压力F=G杯+G水+G铝-G溢出=7N+30N+27N-4N=60N,
溢水杯底面积S=300cm2=3×10-2m2,
溢水杯对水平桌面的压强p2=FS=60N3×10-2m2=2000Pa。
答:(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强为1.0×103Pa;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力为10N;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa。
【解析】(1)根据p=ρgh求出铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)由F浮=ρ水gV排可求得铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)求得铝块放入后,溢出水的体积,G=mg即可求出溢出水的重力、溢水杯内水的重力、铝块的重力,
溢水杯对水平桌面的压力F=G杯+G水+G铝-G溢出,又知道杯子外部底面积(受力面积),利用压强公式可求出溢水杯对桌面的压强p。
本题考查了液体压强和固体压强的计算,关键是公式及其变形式的理解和掌握,解答此题时要注意静止在水平桌面上的容器,对桌面的压力等于总重力。
31.【答案】解:(1)根据图象可知,配送车在10min内通过的路程为1.2km,
10min内配送车的平均速度:v=st=1.2×103m10×60s=2m/s;
(2)配送车的重力:G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
配送车匀速行驶受到的阻力:f=0.05G=0.05×4000N=200N,
由于配送车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则牵引力:F牵=f=200N。
答:(1)10min内配送车的平均速度为2m/s。
(2)配送车匀速行驶时的牵引力为200N。
【解析】(1)由图象读出配送车10min内通过的路程,利用速度公式求出配送车10min内的平均速度;
(2)先根据G=mg求出配送车的重力,再根据阻力与重力的关系求出阻力的大小,最后配送车匀速行驶时受到的牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小。
本题考查了速度公式以及二力平衡条件的应用,根据图象读出有用的信息是关键。
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