广西防城港市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年广西防城港市八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分)
1.(2分)科学家瓦特改良并制造出第一台有实用价值的蒸汽机,使人类进入蒸汽时代。下列物理量的单位以他的名字命名的是( )
A.力 B.压强 C.功率 D.功
2.(2分)首先测定大气压值的实验是( )
A.托里拆利实验 B.马德堡半球实验
C.伽利略斜面实验 D.牛顿第一定律实验
3.(2分)正在冰面上滑动的冰壶,如果冰壶所受的外力同时消失,那么它将( )
A.做匀速直线运动 B.改变原来运动的方向
C.做加速运动 D.立即停下来
4.(2分)为了方便市民出行,很多城市都有了共享自行车。关于共享自行车,下列说法正确的是( )
A.坐垫做得比较宽是为了增大压强
B.用手机扫码租车时是通过超声波传递信息
C.车胎上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.下坡时以自行车为参照物,路边的树木是静止的
5.(2分)如图所示的现象中,主要说明力能改变物体运动状态的是( )
A.人压弯跳板 B.球被顶回去
C.弹簧被拉长 D.压弯锯条
6.(2分)如图所示,用力水平向左推桌子,没有推动( )
A.人对桌子没有做功
B.人对桌子的推力小于桌子受到的摩擦力
C.桌子受到的惯性大于推力
D.桌子受到的推力与重力是一对平衡力
7.(2分)如图所示是小明玩手指顶笔游戏时的情景,下列各对力中可能是一对平衡力的是( )
A.笔受到的重力和笔对地球的吸引力
B.笔受到的重力和手指对笔的支持力
C.笔受到的重力和笔对手指的压力
D.笔对手指的压力和手指对笔的支持力
8.(2分)看似“轻”的空气,却有很大作用。以下事例中,利用流体压强与流速关系的是( )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.我们交谈的声音是通过空气传播
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平
9.(2分)2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下落的过程中,( )
A.动能减少,重力势能不变
B.动能不变,重力势能减少
C.机械能不变
D.机械能减少
10.(2分)如图所示的各种工具,正常使用时省力的是( )
A.定滑轮
B.动滑轮
C.筷子
D.船桨
11.(2分)下列关于压强的说法正确的是( )
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
12.(2分)如图所示,甲、乙两物体在大小不变的力F作用下前进了相同的距离,甲做匀速直线运动,力F做的功分别为W甲和W乙,则下列结论正确的是( )
A.W甲>W乙 B.W甲=W乙
C.W甲<W乙 D.条件不足,无法确定
13.(2分)如图所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确的是( )
A.三球浮力相等 B.C浮力最小
C.C和B浮力最小 D.A浮力最小
14.(3分)2022年2月,中国女足在亚洲杯决赛中顽强拼搏,勇夺冠军。如图是女足队员正在比赛的情景( )
A.脚对球施加力的同时球也对脚施加力的作用
B.脚将球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
C.足球在空中飞行时相对于地面是运动的
D.向前运动的足球,若受到的力都消失,它将静止
(多选)15.(3分)小明帮妈妈晾衣服时,观察到升降式晾衣架主要结构是如图所示的滑轮组,关于该滑轮组的说法正确的是( )
A.有3个定滑轮 B.有2个动滑轮
C.机械效率大于1 D.机械效率小于1
(多选)16.(3分)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯,杯内分别盛满甲、乙两种不同液体,把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,下列判断正确的是( )
A.液体的密度ρ甲>ρ乙
B.小球排开液体的质量m排甲<m排乙
C.液体对烧杯底的压力F甲>F乙
D.液体对烧杯底的压强p甲<p乙
二、填空题(每空1分,共12分)
17.(2分)如图是弹簧测力计,它的分度值是 N,测力计的读数是 N.
18.(2分)学校禁止中小学生私自下河游泳,有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,因为漩涡中心水的流速 ,压强 ,人若被卷入其中会出现危险。
19.(2分)如图所示,用两拇指同时压铅笔两端,左手指受到铅笔的压力为F1、压强为p1;右手指受到铅笔的压力为F2、压强为p2;则F1 F2,p1 p2.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
20.(2分)小娟手握在杯子的橡胶圈上,如图所示,有花纹的橡胶圈除了隔热、保护功能外还可以增大 来增大摩擦力;如果不小心水杯向下滑落是因为它受到 的作用。
21.(2分)把重5N、密度为0.6×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 状态(填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”),物体所受的浮力是 N。
22.(2分)如图甲,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,B的边长是20cm。将A沿着竖直方向切去宽为L的部分,B对地面的压强pB与L变化关系如图乙所示,则A的边长为 cm;当A切去L为2cm后,A剩余部分对地面的压强pA= pa。
三、作图题(共4分)
23.(2分)画出图中冰墩墩所受重力的示意图(O点为重心)。
24.(2分)请画出图中拉力F对支点O的力臂L。
四、实验探究题(共25分)
25.(5分)如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块A,应使它沿水平桌面做 运动,此时弹簧测力计的示数 于木块A受到的滑动摩擦力的大小。
(2)分析甲、乙两次实验可得出结论:压力相同时,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度 关。
(3)比较甲、丙两次实验, (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论,其原因是 。
26.(6分)如图所示是“探究二力平衡条件实验”的情景。
(1)实验前同学们讨论图甲和图乙两种实验方案,认为更科学的是方案 (选“甲”或“乙”)。为了方便操作和判断,应当使小车处于 状态作为平衡状态。
(2)经过多次实验,发现两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态,质量相等时小车保持平衡状态 。保持两边所挂重物的质量相等,把两个重物挂在小车的同一侧,放手后小车动,两个力的方向必须 (选填“相同”或“相反”)。
(3)保持两边所挂重物的质量相等,然后将小车扭转一个角度,如图丙所示 (选填“能”或“不能”)保持平衡状态。
(4)[拓展]小明将图甲中的木块换成弹簧测力计,左右两侧各挂重3N的钩码(弹簧测力计的重力不计),则弹簧测力计的示数为 N。
27.(7分)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,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。
28.(7分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,杠杆静止时处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;为了使杠杆水平位置平衡,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码 (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,此时杠杆属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会 (选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是 。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
29.(6分)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,停在水平地面上总受力面积为0.02m2,空车行驶时牵引力为600N,在10s内匀速行驶12m,求:
(1)空车对地面的压强;
(2)空车牵引力所做的功;
(3)空车行驶时的功率。
30.(8分)如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m(不计绳重和摩擦),求:
(1)绳自由端的移动速度为多大?
(2)动滑轮重;
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
31.(10分)如图所示,是个底面积为200cm3的带阀门K的圆柱形容器,内装有14cm深的水,现将重25N的正方体M用细绳悬挂放入水中,有,已知正方体的棱长为10cm。求:
(1)正方体M放入水前,水对容器底部的压强;
(2)正方体M放入水后所受到的浮力;
(3)若细绳能承受的最大拉力是20N,从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,容器中水面下降的高度。
2022-2023学年广西防城港市八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共16题,共35分。在给出的四个选项中,第1~13题只有一个选项符合题目要求,选对得2分,选错得0分。第14~16题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1.(2分)科学家瓦特改良并制造出第一台有实用价值的蒸汽机,使人类进入蒸汽时代。下列物理量的单位以他的名字命名的是( )
A.力 B.压强 C.功率 D.功
【答案】C
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解:在物理学中,
A、力的基本单位是牛顿;
B、压强的基本单位是帕斯卡;
C、功率的基本单位是瓦特;
D、功的基本单位是焦耳。
故选:C。
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,比较简单,容易解答。
2.(2分)首先测定大气压值的实验是( )
A.托里拆利实验 B.马德堡半球实验
C.伽利略斜面实验 D.牛顿第一定律实验
【答案】A
【分析】历史上最早测出大气压大小的实验是托里拆利实验:实验器材是长约1m、一端封口的玻璃管、水银、水银槽、刻度尺等;
管内水银面上方是真空,大气压强的数值等于管内水银柱产生的压强。
【解答】解:A、托里拆利实验最早测出了大气压强的大小;
B、马德堡半球实验证明了大气压强确实存在;
CD、伽利略斜面实验。
故选:A。
【点评】本题考查大气压强的测量方法,涉及到了物理学中几个著名的实验,学生必须了解并记住这些实验的意义。
3.(2分)正在冰面上滑动的冰壶,如果冰壶所受的外力同时消失,那么它将( )
A.做匀速直线运动 B.改变原来运动的方向
C.做加速运动 D.立即停下来
【答案】A
【分析】要判断物体的运动状态,首先要理解惯性这一概念,惯性定律说明物体不受外力时,其运动状态为静止或匀速直线运动状态,如果受到外力作用,将改变原来的状态,速度发生变化。
【解答】解:正在冰面上滑动的冰壶速度不为零,当外力消失时,做匀速直线运动。
故选:A。
【点评】任何物体都有惯性,如果物体不受力,将保持原来状态不变,如果受力,仍然有惯性,只不过在力的作用下,速度发生变化。
4.(2分)为了方便市民出行,很多城市都有了共享自行车。关于共享自行车,下列说法正确的是( )
A.坐垫做得比较宽是为了增大压强
B.用手机扫码租车时是通过超声波传递信息
C.车胎上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.下坡时以自行车为参照物,路边的树木是静止的
【答案】C
【分析】(1)在压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
(2)电磁波可以传递信息。
(3)在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。
(4)物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的,物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。
【解答】解:A、坐垫做得比较宽是为了在压力一定时增大受力面积,故A错误;
B、用手机扫码租车时是通过电磁波传递信息;
C、车胎上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦;
D、下坡时以自行车为参照物,树木是运动的。
故选:C。
【点评】知道增大和减小压强、摩擦力的办法;知道电磁波的应用;知道运动和静止的相对性。
5.(2分)如图所示的现象中,主要说明力能改变物体运动状态的是( )
A.人压弯跳板 B.球被顶回去
C.弹簧被拉长 D.压弯锯条
【答案】B
【分析】力的作用效果有:一是改变物体形状;二是改变物体运动状态;各个选项逐一分析即可得出答案。
【解答】解:
A.跳水时,主要说明力改变物体的形状;
B.足球在被头顶后,主要说明力改变物体的运动状态;
C.用力拉弹簧,形状发生改变,故C错误;
D.压弯锯条时,发生了形状上的变化,故D错误。
故选B。
【点评】本题考查了力的作用效果的判断,比较基础。
6.(2分)如图所示,用力水平向左推桌子,没有推动( )
A.人对桌子没有做功
B.人对桌子的推力小于桌子受到的摩擦力
C.桌子受到的惯性大于推力
D.桌子受到的推力与重力是一对平衡力
【答案】A
【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是要沿力的方向移动一段距离,缺一不可。
(2)人用力水平向左推讲桌,没有推动,则讲桌处于静止状态,根据二力平衡条件分析。
(3)惯性是物体具有的保持运动状态不变的性质,而不是力,一切物体都有惯性。
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
【解答】解:
A.课桌在推力的方向上没有前进距离,故A正确;
B、桌子水平方向处于静止状态受平衡力的作用,故B错误;
C.惯性不是力,故C错误;
D.课桌受到的推力与重力是一对平衡力,故不是一对平衡力。
故选:A。
【点评】本题考查平衡力、平衡状态、惯性以及做功的必要因素,是一道综合题。
7.(2分)如图所示是小明玩手指顶笔游戏时的情景,下列各对力中可能是一对平衡力的是( )
A.笔受到的重力和笔对地球的吸引力
B.笔受到的重力和手指对笔的支持力
C.笔受到的重力和笔对手指的压力
D.笔对手指的压力和手指对笔的支持力
【答案】B
【分析】二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
【解答】解:
A、笔受到的重力和笔对地球的吸引力,则二力不是一对平衡力;
B、笔受到重力和手指的支持力作用,两个力的大小相等、作用在同一条直线上,是一对平衡力,则受力不平衡,故B符合题意;
C、笔受到的重力和笔对手指的压力,则二力不是一对平衡力;
D、笔对手指的压力和手指对笔的支持力,则二力不是一对平衡力。
故选:B。
【点评】判断两个力是否是一对平衡力,要从平衡力的四个条件逐条分析,只要有一个条件不符合,则两个力也不是平衡力。
8.(2分)看似“轻”的空气,却有很大作用。以下事例中,利用流体压强与流速关系的是( )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.我们交谈的声音是通过空气传播
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平
【答案】D
【分析】流体包括液体和气体,流体压强与流速的关系:流体在流速越快的地方压强越小,在流速越慢的地方压强越大。分析各个实例应用的原理找出符合题意的选项。
【解答】解:
A、使用塑料吸盘时,使其内部的气体压强减小,吸盘被压在了光滑的墙面上;
B、我们交谈的声音是通过空气传播,故B不符合题意;
C、茶壶盖上开小孔是为了使水壶内外的气压相等,水可以更容易倒出,故C不符合题意;
D、飞机机翼设计成上表面弯曲,在机翼上方的空气流速快,在机翼下方的空气流速慢,形成向上的压强差,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题是一道综合题,考查了流体压强与流速的关系、大气压的应用以及声音的传播。
9.(2分)2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下落的过程中,( )
A.动能减少,重力势能不变
B.动能不变,重力势能减少
C.机械能不变
D.机械能减少
【答案】D
【分析】动能大小的影响因素是质量和速度,重力势能大小的影响因素是质量和高度,动能和势能统称为机械能。
【解答】解:返回舱减速下落的过程中,其质量不变,则它的动能减少,则它的重力势能减少,所以返回舱的机械能减少。
故选:D。
【点评】解答本题需要掌握动能、重力势能大小的影响因素以及机械能的概念,难度不大。
10.(2分)如图所示的各种工具,正常使用时省力的是( )
A.定滑轮
B.动滑轮
C.筷子
D.船桨
【答案】B
【分析】(1)定滑轮不省力也不省距离,可以改变力的方向。
(2)动滑轮可以省力,但是费距离。
(3)动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。
(4)筷子、船桨都属于费力杠杆。
【解答】解:A、定滑轮不能省力,故A不符合题意;
B、动滑轮正常使用时可以省力;
CD、筷子,属于费力杠杆。
故选:B。
【点评】知道定滑轮和动滑轮的特点;知道杠杆的分类。
11.(2分)下列关于压强的说法正确的是( )
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
【答案】C
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(2)液体压强跟液体密度和液体的深度有关;在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大;
(3)大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等;
(4)流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:A、图甲中,是在压力一定时,故A错误;
B、图乙中,液体的密度不变,液体压强越大,故B错误;
C、图丙中,先用手捏笔胆排除里面的空气,压强减小,故C正确;
D、图丁中,因为纸条上方的空气流速大,纸条下方的空气流速小,纸条受到一个竖直向上的压力差,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查增大压强的方法、液体压强的特点、大气压强的应用和流体压强与流速的关系,虽知识点多、但都属于基础,难度不大,关键平时知识的理解和掌握。
12.(2分)如图所示,甲、乙两物体在大小不变的力F作用下前进了相同的距离,甲做匀速直线运动,力F做的功分别为W甲和W乙,则下列结论正确的是( )
A.W甲>W乙 B.W甲=W乙
C.W甲<W乙 D.条件不足,无法确定
【答案】B
【分析】根据W=Fs可知,功的大小和作用在物体上力的大小、物体在力的方向上移动距离的远近有关。
【解答】解:
由题知,甲、乙两物体在大小不变的力F作用下前进了相同的距离,
根据W=Fs可知,力F对甲物体做的功等于对乙物体做的功甲=W乙;
故选:B。
【点评】此题考查功的大小比较,难度不大,紧紧抓住功的计算公式即可解答,关键是排除其它无效信息的干扰。
13.(2分)如图所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确的是( )
A.三球浮力相等 B.C浮力最小
C.C和B浮力最小 D.A浮力最小
【答案】D
【分析】由题知,三个小球的体积相同,根据图示得出三个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系。
【解答】解:由图知,三个球排开水的体积:VA排<VB排=VC排,
由F浮=ρ水V排g可知,三个球受到的浮力:
FA<FB=FC。
故选:D。
【点评】此题是根据阿基米德原理判断浮力的大小,考查了对控制变量法的应用。
14.(3分)2022年2月,中国女足在亚洲杯决赛中顽强拼搏,勇夺冠军。如图是女足队员正在比赛的情景( )
A.脚对球施加力的同时球也对脚施加力的作用
B.脚将球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
C.足球在空中飞行时相对于地面是运动的
D.向前运动的足球,若受到的力都消失,它将静止
【答案】D
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力的作用效果包括改变物体的形状、改变物体的运动状态;
(3)判断一个物体是否运动关键看被研究的物体与所选的标准,即与参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的;
(4)一切物体在不受力的作用时,保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、由于力的作用是相互的,故A正确;
B、脚将球踢出,说明力可以改变物体的运动状态;
C、足球在空中飞行时,所以足球相对于地面是运动的;
D、向前运动的足球,故D错误。
故选:D。
【点评】本题是一道力学综合题,考查了力的作用是相互的、力的作用效果、运动的相对性。包含的知识点较多,正确理解有关概念是解答的关键。
(多选)15.(3分)小明帮妈妈晾衣服时,观察到升降式晾衣架主要结构是如图所示的滑轮组,关于该滑轮组的说法正确的是( )
A.有3个定滑轮 B.有2个动滑轮
C.机械效率大于1 D.机械效率小于1
【答案】BD
【分析】定滑轮和动滑轮的主要区别是:动滑轮会随物体一起运动,定滑轮不随物体运动;利用该装置既能省力,又能改变力的方向;使用机械必须做额外功,机械效率小于1。
【解答】解:AB.轴固定不动的滑轮是定滑轮,根据晾衣架的结构可知、2个动滑轮,B正确;
CD.使用机械的过程中必须做额外功,所以机械效率必小于1、D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查滑轮种类的判断及滑轮组的特点、机械效率的大小,属于基础知识。
(多选)16.(3分)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯,杯内分别盛满甲、乙两种不同液体,把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,下列判断正确的是( )
A.液体的密度ρ甲>ρ乙
B.小球排开液体的质量m排甲<m排乙
C.液体对烧杯底的压力F甲>F乙
D.液体对烧杯底的压强p甲<p乙
【答案】AC
【分析】(1)根据图示中小球在两种液体中的浮沉状态,利用物体浮沉条件分别得出小球与两种液体的密度关系,进而得出两种液体的密度关系;
(2)根据图示中小球在两种液体中的浮沉状态,利用物体浮沉条件分别得出小球在两种液体中受到的浮力与其重力的关系,进而得出浮力关系;根据阿基米德原理可知小球排开液体的重力关系,利用重力公式可知排开液体的质量关系;
(3)(4)知道液体的密度关系,利用p=ρgh可知液体对烧杯底的压强关系;利用p=可知液体对烧杯底的压力关系。
【解答】解:A、由图可知,则ρ球<ρ甲,在乙中悬浮,则ρ球=ρ乙,故液体的密度ρ甲>ρ乙,故A正确;
B、由图可知,则小球在甲液体受到的浮力F浮甲=G,在乙中悬浮浮乙=G,所以F浮甲=F浮乙,
根据阿基米德原理可知,小球排开液体的重力G排甲=G排乙,根据G=mg可知,小球排开液体的质量m排甲=m排乙,故B错误;
CD、由题意可知,液体的密度ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh可知,液体对烧杯底的压强p甲>p乙,
由于烧杯完全相同,根据p=,液体对烧杯底的压力F甲>F乙,故C正确、D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件、液体压强公式、压强定义公式、重力公式的综合应用,题目综合性较强,有一定的难度。
二、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
17.(2分)如图是弹簧测力计,它的分度值是 0.2 N,测力计的读数是 3.6 N.
【答案】0.2;3.6。
【分析】相邻刻度线间的距离是弹簧测力计的分度值,由图示弹簧测力计确定其分度值,然后读出其示数。
【解答】解:由图示弹簧测力计可知,其分度值是0.2N。
故答案为:2.2;3.8。
【点评】本题考查了确定弹簧测力计的分度值及读数,是一道基础题。
18.(2分)学校禁止中小学生私自下河游泳,有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,因为漩涡中心水的流速 大 ,压强 小 ,人若被卷入其中会出现危险。
【答案】大;小。
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:漩涡中心水的流速大,压强小。
故答案为:大;小。
【点评】本题考查了流速与压强的关系,属于基础题。
19.(2分)如图所示,用两拇指同时压铅笔两端,左手指受到铅笔的压力为F1、压强为p1;右手指受到铅笔的压力为F2、压强为p2;则F1 等于 F2,p1 大于 p2.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】见试题解答内容
【分析】两拇指同时压铅笔两端,手指受到的压力就是相等的,分析受力面积的大小关系,根据p=比较压强的大小关系。
【解答】解:两拇指同时压同一个物体﹣﹣﹣铅笔两端,两手指施加的力的是相同的,两手指受到的压力F1和F2就是相等的;
由图可知,左边手指的受力面积比较小可知,即p5>p2。
故答案为:等于;大于。
【点评】解答此题的关键是要知道两手指受到的压力是相同的,然后再根据压强的计算公式来判断。
20.(2分)小娟手握在杯子的橡胶圈上,如图所示,有花纹的橡胶圈除了隔热、保护功能外还可以增大 接触面的粗糙程度 来增大摩擦力;如果不小心水杯向下滑落是因为它受到 重力 的作用。
【答案】接触面的粗糙程度;重力。
【分析】①影响摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度;
②由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向是竖直向下的。
【解答】解:有花纹的橡胶圈,是在压力一定时。
水杯受到竖直向下的重力的作用,所以如果不小心水杯向下滑落。
故答案为:接触面的粗糙程度;重力。
【点评】此题考查了重力的作用和增大摩擦力的方法,是一道联系实际的应用题,难度不大。
21.(2分)把重5N、密度为0.6×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 漂浮 状态(填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”),物体所受的浮力是 5 N。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用物体的浮沉条件判定:实心物体密度小于水的密度,故物体漂浮在水面上;
(2)物体漂浮在水面上,浮力等于物体重力。
【解答】解:
因为ρ物<ρ水,
所以,物体静止时;
所以物体所受的浮力是F浮=G物=5N;
故答案为:漂浮;5。
【点评】本题考查了物体的漂浮条件的理解和运用,利用好“实心物体密度小于水的密度,物体漂浮在水面上”是本题的突破口。
22.(2分)如图甲,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,B的边长是20cm。将A沿着竖直方向切去宽为L的部分,B对地面的压强pB与L变化关系如图乙所示,则A的边长为 10 cm;当A切去L为2cm后,A剩余部分对地面的压强pA= 4000 pa。
【答案】10;4000。
【分析】(1)由图乙可知L的最大值,即为A的边长;
(2)由图乙可知,当L=0cm时,B对地面的压强为5000Pa,根据p=求出B对地面的压力,即为B的重力;当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据p=求出此时B对地面的压力,即为B和A的重力之和,即求出A的重力;
当A切去L为2cm后,A剩余部分的重力GA′=GA,A剩余部分的底面积S=(10cm﹣2cm)×10cm=80cm2,根据p=求出A剩余部分对地面的压强。
【解答】解:由图乙可知,L的最大值为10cm;
B的底面积为SB=20cm×20cm=400cm2=0.04m7,
由图乙可知,当L=0cm时,
由p=可知B=5000Pa×0.04m6=200N,
即B的重力GB=F=200N;
当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,
由p=可知B=6000Pa×0.04m2=240N,
A的重力:GA=F′﹣GB=240N﹣200N=40N;
当A切去L为4cm后,A剩余部分的重力:GA′=GA=×40N=32N,
A剩余部分对地面的压力F″=GA′=32N,
A剩余部分的底面积SA=(10cm﹣2cm)×10cm=80cm2,
A剩余部分对地面的压强:pA===4000Pa。
故答案为:10;4000。
【点评】本题考查压强公式的灵活运用,能从图中获取相关信息是解题的关键。
三、作图题(共4分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
23.(2分)画出图中冰墩墩所受重力的示意图(O点为重心)。
【答案】见解答
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从物体的重心做竖直向下的力,并标上字母G。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从冰墩墩的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,如图所示:
【点评】本题考查了重力的示意图的作法,不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的。
24.(2分)请画出图中拉力F对支点O的力臂L。
【答案】见试题解答内容
【分析】掌握力臂的概念,从支点到力的作用线的距离。做出力的作用线,确定支点O,从支点O向F的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂。
【解答】解:反向延长力F的作用线,从支点O向力的作用线作垂线。
故答案为:
【点评】此题考查了力臂的画法,掌握其概念,关键是确定支点、力,从支点到力的作用线的距离即为力臂。
四、实验探究题(共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
25.(5分)如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块A,应使它沿水平桌面做 匀速直线 运动,此时弹簧测力计的示数 等 于木块A受到的滑动摩擦力的大小。
(2)分析甲、乙两次实验可得出结论:压力相同时,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度 有 关。
(3)比较甲、丙两次实验, 不能 (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论,其原因是 未控制接触面的粗糙程度相同 。
【答案】(1)匀速直线;等;(2)有;(3)不能;未控制接触面粗糙程度相同。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。
【解答】解:(1)实验时,为了测量滑动摩擦力的大小,木块在水平方向上受到平衡力的作用;
(2)比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度不同;
(3)比较甲、丙两次实验压力大小不同,故不能探究滑动摩擦力与压力大小有关。
故答案为:(1)匀速直线;等;(2)有;未控制接触面粗糙程度相同。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
26.(6分)如图所示是“探究二力平衡条件实验”的情景。
(1)实验前同学们讨论图甲和图乙两种实验方案,认为更科学的是方案 乙 (选“甲”或“乙”)。为了方便操作和判断,应当使小车处于 静止 状态作为平衡状态。
(2)经过多次实验,发现两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态,质量相等时小车保持平衡状态 相等 。保持两边所挂重物的质量相等,把两个重物挂在小车的同一侧,放手后小车动,两个力的方向必须 相反 (选填“相同”或“相反”)。
(3)保持两边所挂重物的质量相等,然后将小车扭转一个角度,如图丙所示 不能 (选填“能”或“不能”)保持平衡状态。
(4)[拓展]小明将图甲中的木块换成弹簧测力计,左右两侧各挂重3N的钩码(弹簧测力计的重力不计),则弹簧测力计的示数为 3 N。
【答案】(1)乙;静止;(2)相等;相反;(3)不能;(4)3。
【分析】(1)在“探究二力平衡条件实验”中,为了减小摩擦力对实验的影响,应该用小车代替木块,让小车处于静止状态作为平衡状态。
(2)两个相互平衡的力必须大小相等、方向相反。
(3)两个相互平衡的力必须在同一条直线上。
(4)在平衡力的作用下,弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变,所以弹簧测力计一定有示数;我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的。
【解答】解:(1)实验前同学们讨论图甲和图乙两种实验方案,认为更科学的是方案乙。为了方便操作和判断。
(2)经过多次实验,发现两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态,这说明二力平衡的两个力大小相等,把两个重物挂在小车的同一侧,说明:二力平衡时。
(3)保持两边所挂重物的质量相等,然后将小车扭转一个角度,松手后观察到小车不能保持平衡状态。
(4)弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的,静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态;弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,即弹簧测力计挂钩上受到了3N的拉力。
故答案为:(1)乙;静止;相反;(4)3。
【点评】理解二力平衡的条件;知道实验过程中如何减小干扰因素对实验的影响。
27.(7分)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 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 (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 同一 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 不改变 (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 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,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强 小于 (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 右 (选填“左”或“右”)侧的液体是盐水。
【答案】(1)高度差;内凹;(2)同一;不改变;(3)甲、丁;(4)小于;右。
【分析】(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。
【解答】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,探头的橡皮膜受到水的压强会内凹;
(2)如图甲、乙、丙所示,使橡皮膜朝向不同的方向;
(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、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,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小于隔板右侧的液体对橡皮膜压强,右侧液体的密度大。
故答案为:(1)高度差;内凹;不改变、丁;(4)小于;右。
【点评】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。
28.(7分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,杠杆静止时处于 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;为了使杠杆水平位置平衡,则应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,应在B点挂 4 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码 左端下沉 (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,此时杠杆属于 费力 (选填“省力”或“费力”)杠杆;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大 。
【答案】(1)平衡;右;(2)4;左端下沉;(3)费力;变大;阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
【分析】(1)杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,在水平位置平衡目的是便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(3)当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的动力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大。
【解答】解:(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止;
杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,故应向右调节平衡螺母;
(2)若每个钩码重G,每个小格长L,杠杆左边A处挂3个相同钩码,根据杠杆的平衡条件可得,解得n=4;
当杠杆平衡后,在A,则有5G×4L>5G×6L,故左端下沉;
(3)若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,此时杠杆属于费力杠杆,当弹簧测力计从a位置转到b位置时,根据杠杆的平衡条件,动力臂变小。
故答案为:(1)平衡;右;(2)4;(3)费力;阻力和阻力臂不变,动力变大。
【点评】此题是“探究杠杆的平衡条件”实验,考查了杠杆的调平及目的,杠杆平衡条件的应用,都是杠杆平衡条件中的常见知识。
五、综合应用题(共24分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
29.(6分)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,停在水平地面上总受力面积为0.02m2,空车行驶时牵引力为600N,在10s内匀速行驶12m,求:
(1)空车对地面的压强;
(2)空车牵引力所做的功;
(3)空车行驶时的功率。
【答案】(1)空车对地面的压强为2×105Pa;
(2)空车牵引力所做的功为7200J;
(3)空车行驶时的功率为720W。
【分析】(1)空车对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用p=求出空车对地面的压强;
(2)根据W=Fs算出空车牵引力所做的功;
(3)根据P=算出空车行驶时的功率。
【解答】解:(1)空车对地面的压力:
F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
空车对地面的压强:
p===5×105Pa;
(2)空车牵引力所做的功为:
W=F′s=600N×12m=7200J;
(3)空车行驶时的功率为:
P===720W。
答:(1)空车对地面的压强为2×107Pa;
(2)空车牵引力所做的功为7200J;
(3)空车行驶时的功率为720W。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式、功率公式的应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
30.(8分)如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m(不计绳重和摩擦),求:
(1)绳自由端的移动速度为多大?
(2)动滑轮重;
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)绳自由端的移动速度为0.3m/s;
(2)动滑轮重为120N;
(3)该过程滑轮组机械效率是80%。
【分析】(1)拉力端移动距离s=nh,利用速度计算公式求得绳自由端的移动速度。
(2)由图可知n=3,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求动滑轮的重力。
(3)知道物体重力、提升高度,利用W=Gh求拉力做的有用功;知道拉力大小,利用W=Fs求拉力做的总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:(1)拉力端移动距离s=nh=3×2m=5m,
绳自由端的移动速度为v==0.3m/s;
(2)由图可知n=3,不计绳重和摩擦(G+G动),则动滑轮的重力:
G动=nF﹣G=6×200N﹣480N=120N;
(3)拉力做的有用功W有用=Gh=480N×2m=960J;
拉力做的总功:
W总=Fs=200N×6m=1200J;
滑轮组的机械效率:
η=×100%=。
答:(1)绳自由端的移动速度为5.3m/s;
(2)动滑轮重为120N;
(3)该过程滑轮组机械效率是80%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、动滑轮重力的计算,要利用好关系式:不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动)。
31.(10分)如图所示,是个底面积为200cm3的带阀门K的圆柱形容器,内装有14cm深的水,现将重25N的正方体M用细绳悬挂放入水中,有,已知正方体的棱长为10cm。求:
(1)正方体M放入水前,水对容器底部的压强;
(2)正方体M放入水后所受到的浮力;
(3)若细绳能承受的最大拉力是20N,从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,容器中水面下降的高度。
【答案】(1)水对容器底部的压强为1.4×103Pa;
(2)正方体M受到的浮力为8N;
(3)当细绳刚好被拉断时,容器中水面下降的高度为3cm。
【分析】(1)利用p=ρgh计算水对容器底部的压强;
(2)根据正方体M边长为10cm,可求其体积大小;由于用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,求出V排,利用F浮=ρ水gV排即可求出M受到的浮力;
(3)由正方体重力和细绳所能承受的最大拉力即可求出浮力。利用F浮=ρ水gV排即可求出正方体M排开水的体积,然后可求排开水的体积减小量,最后即可求出水面下降的高度。
【解答】解:(1)水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×108kg/m3×10N/kg×0.14m=2.4×103Pa;
(2)正方体M的体积为:VM=L3=(10cm)3=1000cm3=6×10﹣3m3,
由于用细绳悬挂放入水中,有的体积浸入水中,
则:
正方体受到的浮力:
F浮1=ρ水gV排=5.0×103kg/m5×10N/kg×8×10﹣4m7=8N;
(3)绳子被拉断的瞬间,正方体M受到的浮力:
F浮′=G﹣F拉=25N﹣20N=5N,
此时正方体M排开水的体积:
V排′===5×10﹣4m7,
则:ΔV浸=V排﹣V排′=8×10﹣4m5﹣5×10﹣4m7=3×10﹣4m6,
水面下降的高度:
Δh===4×10﹣2m=3cm。
答:(1)水对容器底部的压强为3.4×103Pa;
(2)正方体M受到的浮力为4N;
(3)当细绳刚好被拉断时,容器中水面下降的高度为3cm。
【点评】此题综合性很强,且难度较大;此题的难点在(3),已知绳子断的临界拉力,增加的拉力就是排出水的重力,根据F浮=ρ水gL2h可求出此时M浸入水中深度,然后问题可解。
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