山东省济宁市梁山县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份山东省济宁市梁山县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共28页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图与实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省济宁市梁山县八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(每题有4个选项,每题2分,共20分)
1.(2分)如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.道钉撬
B.火钳
C.钢丝钳
D.自行车闸
2.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.固体、液体很难被压缩,说明分子间存在吸引力
B.清水中滴入红墨水后变红,说明分子在运动
C.汤姆生发现电子,从而揭示了原子核是可以再分的
D.“地心说”提出太阳是宇宙的中心
3.(2分)“车辆转弯,请坐稳扶好!”公交车广告提醒乘客注意安全。如图所示,公交车扶手上装有拉环,拉环上有凹凸纹且拉环做得比较厚大。下列说法不正确的是( )
A.坐稳扶好是为了防止惯性带来的伤害
B.公交车行驶过程,突然刹车,身体由于惯性会向前倾
C.拉环做得比较厚大是通过增大受力面积来增大压强
D.公交车向右急转弯时乘客将会向左倾倒
4.(2分)如图所示是“擦窗机器人”,通过真空泵将其“腹部”吸盘内的空气向外抽出,进而牢牢地吸在竖直玻璃上。以下说法正确的是( )
A.吸盘内的气压等于外面大气压
B.吸盘对玻璃的压力与玻璃对吸盘的支持力是一对平衡力
C.玻璃对吸盘的摩擦力与吸盘的重力是一对平衡力
D.若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力将持续变大
5.(2分)一个水桶重10N,装满水重30N,挂在测力计上,测力计的示数( )
A.大于10N,小于30N B.小于10N
C.大于30N D.无法判定
6.(2分)下列力学实验与其陈述正确的是( )
A.这个实验事实说明分子在不停地做无规则的热运动
B.上方的棋子没有随之飞出,而是继续叠在一起,这是因为棋子受到惯性力的作用
C.纸片不会掉落是因为受到了水分子的吸引力的作用
D.往B管中轻轻吹气,可以看到A管中的水面上升
7.(2分)下列有关功和功率的说法中正确的是( )
A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.做功越多,功率越大
D.做功用时越长,功率越大
8.(2分)如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装有适量水的塑料瓶中,使其恰好能漂浮在水面上,旋紧塑料瓶盖,小玻璃瓶就会往水下沉落;松开塑料瓶,调整握塑料瓶的力度,小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法正确的是( )
A.用力抓握塑料瓶,塑料瓶内气压变小
B.松开塑料瓶,部分水从小玻璃瓶口流入
C.小玻璃瓶下沉时受到塑料瓶中水的压强不变
D.小玻璃瓶悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等
9.(2分)关于课本中的力学实验,下列说法中,错误的是( )
A.“探究压力的作用效果”实验,可用海绵代替细沙来显示压力的作用效果
B.“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越大
C.“探究杠杆的平衡条件”实验,平衡杠杆两边同时添加一个钩码,杠杆可能不平衡
D.“探究重力势能的大小与哪些因素有关”实验,物体举得越高,质量越大,它具有的重力势能越大
10.(2分)将皮球从离地某一高度的O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示( )
A.皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P时速度为0
C.皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
二、填空题(每空1分,共12分)
11.(2分)如图是护士给病人输液的装置,药水瓶上插着两根管,“输液管”通过“针管”给病人输液 (选填“增大”或“减小”)压强。另一根“闲置管”通过瓶盖扎进瓶内药水中,这根“闲置管”是在输液过程中,当瓶内气压减小时 的作用下使空气进入瓶内。
12.(2分)如图所示,各用大小为3N的力F沿完全相反的方向拉一弹簧测力计,使其在水平方向上保持静止 N。
13.(2分)如图所示,分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力均为50牛的物体,若滑轮重力和摩擦均不计A、FB和FC匀速提起重物时,FC= 牛,FA FB(选填“>”,“=”或“<”)。
14.(2分)2019年12月17日,我国首艘国产航母“山东舰”正式服役。一架舰载机飞离航母后,航母所受浮力 ,航母底部所受海水的压强 (以上均选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.(2分)如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为 Pa。若要使两容器中的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内的水和酒精的高度之比为 。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
16.(2分)如果气球上升过程中所受外力突然消失,气球将做 运动。一台水压机大活塞的面积是小活塞面积的2倍,如果在小活塞上加50N的压力,则大活塞能顶起物体的重力为 。
三、作图与实验探究题(17题2分,18题2分,19题20题每空1分,共18分)
17.(2分)如图所示,请画出小球受到的浮力和拉力的示意图,其中绳子竖直紧绷。
18.(2分)如图所示,在图中画出动滑轮的支点O、动力臂l1、阻力臂l2、并标出动力F1和阻力F2。
19.(5分)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)如图丁所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷 的压强(选填“上”或“下”);
(2)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度 ;
(3)图乙压强计通过U形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 ;(填“漏气”或“不漏气”)
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,则 侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
20.(4分)利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前杠杆如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;接着,为了实验方便调节杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,已知每个钩码的质量均为50g,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,当弹簧测力计在a位置时,测力计示数为 N,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数 (选填“变大”“不变”或‘变小”);(g取10N/kg)
(3)保持A点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据绘制了l1﹣F1的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为 N。
21.(5分)如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,通过观察 反映小球动能的大小。小球在滚下的过程中,将 能转化为动能;
(2)分析图甲、乙的实验现象可知,质量相同的物体, 越大,它的动能越大;
(3)如图2为某路段的交通标志牌,为了减小机动车行驶时的动能,降低危险性 (选填“速度”、“质量”或“距离”);
(4)图甲、丙中,从小球开始撞击木块到木块最终静止的过程中,小球对木块所做的功分别为W甲、W丙,它们的大小关系是W甲 W丙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、计算题(22题4分,23题6分,共10分。)
22.(4分)如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度。
23.(6分)王杰同学家刚买了一套新房子,最近正在装修,需要往楼上搬运装修材料,于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子,他准备用如图所示的滑轮组来提升材料,还可以站在地上把材料运上楼。若某次搬运的材料重600N,被提升的高度为10m
(1)请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组。
(2)求该滑轮组的机械效率。
(3)王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s,求王杰同学做功的功率。
2022-2023学年山东省济宁市梁山县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题有4个选项,只有一项是正确的,将正确的选项填到答案栏内,每题2分共20分)
1.(2分)如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.道钉撬
B.火钳
C.钢丝钳
D.自行车闸
【答案】B
【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.道钉撬在使用过程中,是省力杠杆;
B.火钳在使用过程中,是费力杠杆;
C.钢丝钳在使用过程中,是省力杠杆;
D.自行车闸在使用过程中,是省力杠杆。
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。
2.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.固体、液体很难被压缩,说明分子间存在吸引力
B.清水中滴入红墨水后变红,说明分子在运动
C.汤姆生发现电子,从而揭示了原子核是可以再分的
D.“地心说”提出太阳是宇宙的中心
【答案】B
【分析】分子间存在着相互作用的引力和斥力。
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
汤姆生发现了电子,从而揭示原子是可以再分的。
地心说提出的是:地球是宇宙的中心。
【解答】解:A.固体和液体很难被压缩是因为分子间存在相互的斥力;
B.水中滴入红墨水后变红是扩散现象,故B正确;
C.汤姆生发现了电子,故C错误;
D.地心说提出的是:地球是宇宙的中心。
故选:B。
【点评】此题考查了分子动理论、原子结构、宇宙的认识等,属于基础知识。
3.(2分)“车辆转弯,请坐稳扶好!”公交车广告提醒乘客注意安全。如图所示,公交车扶手上装有拉环,拉环上有凹凸纹且拉环做得比较厚大。下列说法不正确的是( )
A.坐稳扶好是为了防止惯性带来的伤害
B.公交车行驶过程,突然刹车,身体由于惯性会向前倾
C.拉环做得比较厚大是通过增大受力面积来增大压强
D.公交车向右急转弯时乘客将会向左倾倒
【答案】C
【分析】(1)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(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。
【解答】解:A、汽车行驶时汽车和人一起运动,人由于惯性还要保持原来的运动状态,故A正确;
B、公交车行驶过程,身体由于惯性会向前倾;
C、拉环做的比较厚大,通过增大受力面积来减小压强;
D、行驶中的公交车向右急拐弯时,故D正确;
故选:C。
【点评】应用汽车时有很多的物理知识,注意挖掘,例如发动机、前玻璃、拉环、方向盘、后视镜、保持车距等等,留心观察,用学到的知识进行分析。
4.(2分)如图所示是“擦窗机器人”,通过真空泵将其“腹部”吸盘内的空气向外抽出,进而牢牢地吸在竖直玻璃上。以下说法正确的是( )
A.吸盘内的气压等于外面大气压
B.吸盘对玻璃的压力与玻璃对吸盘的支持力是一对平衡力
C.玻璃对吸盘的摩擦力与吸盘的重力是一对平衡力
D.若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力将持续变大
【答案】C
【分析】(1)吸盘是利用大气压来工作的。
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(3)物体静止时处于平衡状态,受到的力为平衡力。
【解答】解:
A、“擦窗机器人”通过真空泵将其“腹部”吸盘内的空气向外抽出,小于外界大气压,吸盘牢牢地吸在竖直玻璃上,故A错误;
B、吸盘对玻璃的压力与玻璃对吸盘的支持力是作用在不同物体上的两个力,故B错误;
CD、当“擦窗机器人”在竖直玻璃板上静止时,玻璃对吸盘的摩擦力与吸盘的重力是一对平衡力,若真空泵继续向外抽气,还等于自身重力、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查大气压、二力平衡条件的应用,解题的关键是熟练掌握二力平衡条件。
5.(2分)一个水桶重10N,装满水重30N,挂在测力计上,测力计的示数( )
A.大于10N,小于30N B.小于10N
C.大于30N D.无法判定
【答案】B
【分析】解决此题要知道,浸没在水中的水桶受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力,结合力的平衡可以分析弹簧测力计的示数大小。
【解答】解:装满水的水桶全部浸没在水中时,水的重力与浮力互相平衡,处在水中的水桶,测力计的示数F=G桶﹣F浮<10N;
故选:B。
【点评】解决此类问题的关键是正确的对物体进行受力分析,结合称重法进行分析。
6.(2分)下列力学实验与其陈述正确的是( )
A.这个实验事实说明分子在不停地做无规则的热运动
B.上方的棋子没有随之飞出,而是继续叠在一起,这是因为棋子受到惯性力的作用
C.纸片不会掉落是因为受到了水分子的吸引力的作用
D.往B管中轻轻吹气,可以看到A管中的水面上升
【答案】D
【分析】(1)物质是由分子组成的,分子在不停地做无规则运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)一切物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性;
(3)实际生活中我们经常利用大气压为我们服务,例如:钢笔吸墨水、吸管吸饮料、注射器吸药液、抽水机抽水、吸盘吸在光滑墙壁上等;
(4)流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小。
【解答】解:A、将两个物体紧紧地压在一起,说明了分子之间存在吸引力;
B、惯性是物体的一种性质,故B错误;
C、装满水的塑料管,盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,故C错误;
D、当用B管吹气时,流速大的地方压强小,下端大气压没有变化,因此A管中的水面会上升。
故选:D。
【点评】本题考查惯性、流体压强、大气压强、分子热运动,是综合性的题目,但是难度不大。
7.(2分)下列有关功和功率的说法中正确的是( )
A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.做功越多,功率越大
D.做功用时越长,功率越大
【答案】A
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离;功率表示物体做功的快慢,根据P=分析。
【解答】解:A、用水平力推着购物车前进,小车在力的方向上通过了距离,故A正确;
B、把水桶从地面上提起来,水桶在力的方向上通过了距离,故B错误;
C、做功越多,无法判定功率的大小;
D、做功用时越长,无法判定功率的大小。
故选:A。
【点评】本题考查了做功的条件、功率的大小,属于基础题。
8.(2分)如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装有适量水的塑料瓶中,使其恰好能漂浮在水面上,旋紧塑料瓶盖,小玻璃瓶就会往水下沉落;松开塑料瓶,调整握塑料瓶的力度,小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法正确的是( )
A.用力抓握塑料瓶,塑料瓶内气压变小
B.松开塑料瓶,部分水从小玻璃瓶口流入
C.小玻璃瓶下沉时受到塑料瓶中水的压强不变
D.小玻璃瓶悬浮在水中时,它所受的浮力和重力的大小相等
【答案】D
【分析】浮力大于重力,物体上浮;浮力等于重力,物体悬浮;浮力小于重力,物体下沉;在气体质量一定时,气体体积越小、压强越大。
【解答】解:将小玻璃瓶装适量的水倒扣装满水的塑料瓶中,使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,将瓶体中的空气压缩,瓶内水的质量增加,浮沉子下沉,浮沉子悬浮,浮沉子上浮,D正确;
松开塑料瓶,瓶内空气体积变大,部分水从小玻璃瓶口流出;
小玻璃瓶下沉时,由p=ρgh可知小玻璃瓶受到的压强变大。
故选:D。
【点评】此题是气压和浮力的一个综合考查,出错原因是很多同学不认识浮沉子。
9.(2分)关于课本中的力学实验,下列说法中,错误的是( )
A.“探究压力的作用效果”实验,可用海绵代替细沙来显示压力的作用效果
B.“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越大
C.“探究杠杆的平衡条件”实验,平衡杠杆两边同时添加一个钩码,杠杆可能不平衡
D.“探究重力势能的大小与哪些因素有关”实验,物体举得越高,质量越大,它具有的重力势能越大
【答案】B
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;选用的受压材料形变要明显;
(2)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和排开液体的体积有关,液体的密度越大,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,结合称重法分析测力计示数变化;
(3)“探究杠杆的平衡条件”实验,只改变动力和阻力,动力臂和阻力臂不改变,杠杆可能不平衡;
(4)重力势能与物体的质量和被举高的高度有关,质量越大、被举得越高,重力势能越大。
【解答】解:A、在“探究压力的作用效果”中,用海绵代替细沙来显示压力的作用效果更明显;
B、“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,物体所受浮力越大,故B错误;
C、“探究杠杆的平衡条件”实验,只改变动力和阻力,杠杆可能不平衡;
D、“探究重力势能的大小与哪些因素有关”实验,质量越大,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了转换法、浮力、杠杆的平衡条件以及重力势能的大小的有关知识,难度不大。
10.(2分)将皮球从离地某一高度的O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示( )
A.皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P时速度为0
C.皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
【答案】C
【分析】(1)由图可知,每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球运动过程中受到空气阻力,机械能逐渐变小;机械能是物体动能与势能的总和,AB两点高度相同,则重力势能相同;
(2)从轨迹来看,小球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度;
(3)每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小。
【解答】解:A、由图可知,说明小球受到空气阻力,在A点的机械能大于在B点的机械能,在AB两点高度相同则重力势能相同;故A错误;
B、从轨迹来看。小球在最高点时,但是仍然能往右运动,所以皮球第一次反弹后到达最高点P时;故B错误;
C、每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,机械能逐渐变小,故在D点的机械能小于在C点的机械能;
D、在运动过程中,不是只存在动能和势能的相互转化。
故选:C。
【点评】本题考查了机械能的相互转化的相关知识,关键明确最高点时的竖直方向的速度为零,水平方向的速度不一定为零。
二、填空题(每空1分,共12分)
11.(2分)如图是护士给病人输液的装置,药水瓶上插着两根管,“输液管”通过“针管”给病人输液 增大 (选填“增大”或“减小”)压强。另一根“闲置管”通过瓶盖扎进瓶内药水中,这根“闲置管”是在输液过程中,当瓶内气压减小时 大气压 的作用下使空气进入瓶内。
【答案】增大;大气压
【分析】压强的大小与压力和受力面积有关,据此分析针尖做得很尖的原因;根据大气压的作用分析“闲置”管的作用。
【解答】解:
(1)针头较细,是在压力一定;
(2)因为输液时,如果没有这根“闲置”,液体就无法输入到人体中,当瓶内气压减小时。
故答案为:增大;大气压。
【点评】运用物理知识解释生活中的现象,学以致用,有利于理解所学知识,有利于培养学生分析问题解决问题的能力。
12.(2分)如图所示,各用大小为3N的力F沿完全相反的方向拉一弹簧测力计,使其在水平方向上保持静止 3 N。
【答案】3
【分析】根据物体间力的作用是相互的判断测力计的示数。
【解答】解:弹簧测力计的两端受的力均为3N,处于静止状态,所以弹簧测力计的示数为3N。
故答案为:6。
【点评】本题结合力的作用的相互性考查弹簧测力计读数的问题,较为基础,但易错。
13.(2分)如图所示,分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力均为50牛的物体,若滑轮重力和摩擦均不计A、FB和FC匀速提起重物时,FC= 25 牛,FA = FB(选填“>”,“=”或“<”)。
【答案】25;=。
【分析】(1)定滑轮的本质是等臂杠杆,不省力,但可以改变力的方向;
(2)动滑轮的本质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆,可以省一半的力,但不能改变力的方向。
【解答】解:由图示可知,甲装置中的滑轮是定滑轮;
乙装置中的滑轮是动滑轮,FC=G=;
定滑轮不能改变力的大小,FA=FB=G=50N;
故答案为:25;=。
【点评】本题考查学生对滑轮的判断以及省力情况的掌握,属于力学基础知识的考查,难度不大。
14.(2分)2019年12月17日,我国首艘国产航母“山东舰”正式服役。一架舰载机飞离航母后,航母所受浮力 变小 ,航母底部所受海水的压强 变小 (以上均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小;变小。
【分析】飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力;根据液体压强特点分析舰底受到压强的变化。
【解答】解:飞机飞离航母后,航母的总重力减小,浮力等于重力,由F浮=ρ水gV排知排开水的体积会减小,航母将会上浮一些,由p=ρgh知舰底所受海水的压强变小。
故答案为:变小;变小。
【点评】本题考查了漂浮条件和液体的压强等,有一定的综合性,但总体难度不大。
15.(2分)如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为 2000 Pa。若要使两容器中的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内的水和酒精的高度之比为 4:5 。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】2000;4:5。
【分析】(1)已知水的深度,根据公式p=ρgh可求甲容器中水对容器底部的压强;
(2)两容器中水和酒精对容器底部的压强相等,即p水=p酒精,由液体压强计算公式p=ρgh得,ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,
即可求出两容器内水和酒精的高度之比。
【解答】解:(1)甲容器底所受水的压强:p水=ρ水gh水=1.0×104kg/m3×10N/kg×0.4m=2000Pa;
(2)两容器中水和酒精对容器底部的压强相等,即p水=p酒精,由液体压强计算公式p=ρgh得,ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,
则两容器内水和酒精的高度之比为:。
故答案为:2000;2:5。
【点评】本题考查液体压强的计算以及公式的应用,解第二问时关键是利用好两容器中的水和酒精对容器底部的压强相等。
16.(2分)如果气球上升过程中所受外力突然消失,气球将做 匀速直线 运动。一台水压机大活塞的面积是小活塞面积的2倍,如果在小活塞上加50N的压力,则大活塞能顶起物体的重力为 100N 。
【答案】匀速直线;100N。
【分析】(1)物体不受力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(2)加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,这就是帕斯卡原理;知道大小活塞的面积关系和小活塞施加的压力,根据p1=p2和p=求出可以求在大活塞上产生的力,即为大活塞能顶起物体的重力。
【解答】解:如果气球上升过程中所受外力突然消失,气球将保持原来的运动状态做匀速直线运动;
由帕斯卡原理可知,大小活塞受到的压强相等大=p小,由p=可得,,
则大活塞上产生的力:F大=F小=2×50N=100N,即大活塞能顶起物体的重力为100N。
故答案为:匀速直线;100N。
【点评】本题考查了学生对压强公式、帕斯卡原理的掌握和运用,可以借助“小面积小力、大面积大力”记忆,防止因颠倒出错。
三、作图与实验探究题(17题2分,18题2分,19题20题每空1分,共18分)
17.(2分)如图所示,请画出小球受到的浮力和拉力的示意图,其中绳子竖直紧绷。
【答案】见解答
【分析】首先对小球进行受力分析,明确小球受到哪些力,以及各个力的大小、方向、作用点,根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:小球在重力、拉力,重力和拉力的方向都竖直向下,并且重力与拉力之和等于浮力,分别沿各力的方向画一条有向线段拉和F浮,如下图所示:
【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
18.(2分)如图所示,在图中画出动滑轮的支点O、动力臂l1、阻力臂l2、并标出动力F1和阻力F2。
【答案】见试题解答内容
【分析】使用动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向,其本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
【解答】解:动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上,动力F1为绳子的拉力,方向向上2为动滑轮和提升物体重力的和,方向竖直向下,就得到动力臂L2和阻力臂L2。
如图所示:
【点评】动滑轮是变了形的杠杆,根据杠杆五个要素的概念,确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,考查了学生对概念的理解和应用能力。
19.(5分)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)如图丁所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷 上 的压强(选填“上”或“下”);
(2)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度 相同 ;
(3)图乙压强计通过U形管两侧液面的 高度差 来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 不漏气 ;(填“漏气”或“不漏气”)
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,则 右 侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
【答案】(1)上;(2)相同;(3)高度差;不漏气;(4)右。
【分析】(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)U形管内注入适量的红墨水,则U形管为连通器,根据连通器原理回答;
(3)根据转换法,通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,高度差越大说明此时的液体压强越大;采用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,否则说明该装置漏气;
(4)液体压强与液体的深度和密度有关;压强越大,则橡皮膜的凸起程度越大。
【解答】解:(1)丁图中,将扎有橡皮膜的一端竖直插入水槽中,此现象说明水对橡皮膜有向上的压强;
(2)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度相同;
(3)根据转换法,图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,说明该装置不漏气;
(4)在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,根据p=ρgh可知。
故答案为:(1)上;(2)相同;不漏气。
【点评】此题是探究液体内部压强实验,考查了转换法和控制变量法在实验中的应用,同时考查了根据实验现象总结结论的能力。
20.(4分)利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前杠杆如图甲所示,此时杠杆处于 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;接着,为了实验方便调节杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,已知每个钩码的质量均为50g,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,当弹簧测力计在a位置时,测力计示数为 0.6 N,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数 变大 (选填“变大”“不变”或‘变小”);(g取10N/kg)
(3)保持A点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据绘制了l1﹣F1的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为 0.5 N。
【答案】(1)平衡;(2)0.6;变大;(3)0.5。
【分析】(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态;
(2)根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可求出弹簧测力计的示数;
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。
(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,故据杠杆的平衡条件分析即可解决。
【解答】解:(1)图甲中实验前没挂钩码时,杠杆处于静止的平衡状态;
(2)每个钩码的质量为50g,m=50g=0.05kg,
G=mg=0.05kg×10N/kg=4.5N,
根据杠杆的平衡条件:F1L2=F2L2,即FALA=FBLB,
代入公式:8N×3L=FB×5L,
解得:FB=5.6N,
保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,杠杆左端的力和力臂不变。
(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图象中任意一组数据都能得出,F2L6=F1L1=3.1m×3N=4.3N•m;
故若当L1为4.6m时,F1===0.5N。
故答案为:(1)平衡;(2)2.6;(3)0.4。
【点评】本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算,有一定难度。
21.(5分)如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,通过观察 木块被撞击移动的距离 反映小球动能的大小。小球在滚下的过程中,将 重力势 能转化为动能;
(2)分析图甲、乙的实验现象可知,质量相同的物体, 速度 越大,它的动能越大;
(3)如图2为某路段的交通标志牌,为了减小机动车行驶时的动能,降低危险性 速度 (选填“速度”、“质量”或“距离”);
(4)图甲、丙中,从小球开始撞击木块到木块最终静止的过程中,小球对木块所做的功分别为W甲、W丙,它们的大小关系是W甲 小于 W丙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)木块被撞击移动的距离;重力势;(2)速度;(3)速度;(4)小于。
【分析】(1)实验中利用了转换法来进行探究活动,小球能够做功是观察小球推动小木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小;物体质量一定,根据物体高度和速度变化判断重力势能和动能大小的变化;小球从斜面上下滑的过程中高度减小,则重力势能减小;速度增大,则动能增大,因此小球在下落的过程中,将重力势能转化为动能;
(2)(3)物体动能大小跟速度和质量有关,探究动能跟速度关系时,控制质量不变,改变速度大小;在质量一定时,速度越大,动能越大;在速度一定时,质量越大,动能越大;
(4)利用转换法的思想,通过比较木块被推动的距离来比较小球对木块所做功的大小。
【解答】解:(1)实验中利用了转换法,通过观察小球把木块推动距离的远近,从而判断小球动能的大小,小球对木块做的功越多。
小球在滚下的过程中,质量不变,重力势能减小,动能增大。
(2)甲乙两图中,小球质量相同,具有的重力势能大,因此可以得出:质量相同的物体,它的动能越大。
(3)质量一定时,速度越大,因此为了安全。
(4)实验中,通过观察小球被推动距离的远近来判断小球具有的动能大小,因为s甲<s丙,因此W甲<W丙。
故答案为:(1)木块被撞击移动的距离;重力势;(3)速度。
【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能大小时运用了转换法,要掌握这两种方法的应用。
四、计算题(22题4分,23题6分,共10分。)
22.(4分)如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度。
【答案】(1)木块受到的浮力为6N;
(2)木块的密度为600kg/m3。
【分析】(1)利用V=a3求出木块的体积,根据题意求出木块排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排求出木块受到的浮力;
(2)根据物体的漂浮条件可知木块的质量,利用G=mg求出木块的质量,利用密度公式求出木块的密度。
【解答】解:(1)木块的体积:V=a3=(0.6m)3=1×10﹣6m3,
木块排开水的体积:V排=V﹣V=1×10﹣3m8﹣×4×10﹣3m3=4×10﹣4m3,
木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=6.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m5=6N;
(2)木块漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知浮=6N,
由G=mg可知,木块的质量:m==,
木块的密度:ρ===600kg/m3。
答:(1)木块受到的浮力为2N;
(2)木块的密度为600kg/m3。
【点评】本题考查体积的计算、阿基米德原理、物体的浮沉条件、重力公式以及密度公式的应用,是一道综合题,难度不大。
23.(6分)王杰同学家刚买了一套新房子,最近正在装修,需要往楼上搬运装修材料,于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子,他准备用如图所示的滑轮组来提升材料,还可以站在地上把材料运上楼。若某次搬运的材料重600N,被提升的高度为10m
(1)请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组。
(2)求该滑轮组的机械效率。
(3)王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s,求王杰同学做功的功率。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)向下拉绳子物体向上运动,应从定滑轮开始绕线;
(2)根据功的计算公式W=FS求出有用功和总功,利用功率的计算公式η=可解此问;
(3)根据功率的计算公式:P=可解此问。
【解答】解:(1)站在地上把材料运上楼,应从定滑轮开始绕线;
(2)有用功:W有=Gh=600N×10m=6000J
王杰做的总功:W总=F×S=F×2h=375N×2×10m=7500J
该滑轮组的效率:η=×100%=;
答:该滑轮组的机械效率是80%。
(3)王杰同学做功的功率:P===375W
答:王杰同学做功的功率375W。
【点评】滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定;计算功功率时必须分清有用功与总功。
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