辽宁省营口市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份辽宁省营口市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共25页。试卷主要包含了选择题注意,填空题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年辽宁省营口市八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。其中1~6小题为单选题,;7~10小题为多选题。对于多选题,漏选得1分,错选不得分。)注意:第1~6小题每题只有一个选项正确。
1.(2分)下列关于力的说法正确的是( )
A.越靠近门轴推门越费力,说明力的大小会影响力的作用效果
B.两个相互接触的物体之间才能产生力的作用
C.“以卵击石”,说明只有鸡蛋受到了力的作用
D.“孤掌难鸣”,说明一个物体不能产生力的作用
2.(2分)如图所示,把两个质量为50g的钩码挂到弹簧测力计的挂钩上,静止时如图所示。下列说法中错误的是( )
A.两个钩码的总重力为1N
B.称量前,需将弹簧测力计沿竖直方向调零
C.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
D.测力计对钩码的拉力和钩码的重力是平衡力
3.(2分)如图所示的事例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.瓶盖上的细条纹 B.给车轴添加润滑油
C.守门员的橡胶手套 D.乒乓球拍上的胶皮
4.(2分)如图是家用煤气灶灶头的示意图使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是( )
A.进口处煤气流速小,压强大于大气压强
B.进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C.进口处煤气流速大,压强小于大气压强
D.进口处煤气流速大,压强大于大气压强
5.(2分)如图所示,水平桌面上三个完全相同的水槽中装满了水,a槽中只有水,b槽水中漂着一只质量小的鸭子,c槽水中漂着一只质量大的鸭子。则三个水槽对桌面的压力( )
A.a槽最大 B.b槽最大 C.c槽最大 D.一样大
6.(2分)下列事例中能够增大压强的措施是( )
A.滑雪板的面积较大 B.书包背带做宽一些
C.骆驼长着宽大的脚掌 D.切果器的刀片很薄
(多选)7.(2分)如图所示,物体沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )
A.物体受到重力、支持力、摩擦力和下滑力
B.物体受到的重力和支持力不是平衡力
C.物体在运动过程中运动状态没有发生改变
D.将该物体放到接触面更粗糙的斜面上,一定保持静止状态
(多选)8.(2分)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是( )
A.船桨 B.碗架
C.核桃夹 D.小推车
(多选)9.(2分)小明做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中加水,直至鸡蛋悬浮,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.盐水的密度变小
B.鸡蛋受到的浮力变大
C.盐水对烧杯底的压强变大
D.烧杯对水平桌面的压力变大
10.(2分)如图所示,使用不同的简单机械匀速提升重力相同的物体(不考虑机械重力和摩擦),关于拉力F和物重G之间的关系,其中正确的是( )
A.F1=2G B.F2=
C.F3=G D.F4=
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共18分)
11.(3分)如图甲所示,玻璃瓶中装入适量带色的水,从玻璃和吹入少量空气,使管中水面高于瓶口。将此装置由一楼拿到十楼,发现玻璃管中的液柱 (选填“升高”、“降低”或“不变”),说明大气压随高度的增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”).如图乙所示,把玻璃瓶中装满带色的水,双手迅速用力捏玻璃瓶,发现玻璃管中的液柱上升,说明力可以改变物体的 。
12.(3分)如图甲所示,叠放在一起的两个完全相同的物体A、B,在水平推力F1作用下,沿水平面匀速直线运动(空气阻力忽略不计),此时物体A受到地面的摩擦力为12N,那么物体B受到的摩擦力为 N,水平推力F1的大小为 N;如图乙所示,物体A、B在水平推力F2作用下,沿同一水平面加速运动(空气阻力忽略不计),那么物体B受到的摩擦力为 N。
13.(3分)三峡船闸是世界上最大的船闸。满载排水量8000t游轮在闸室内匀速上升的过程中,游轮的动能 ,机械能 (均选填“变大”、“变小”或“不变”);该游轮满载时水下部分的体积为 m3 (ρ水=1.0×103kg/m3)。
14.(3分)航母“山东”舰在训练过程中,“歼﹣15”舰载机在甲板上着陆后,由于 会继续向前滑行,在阻拦索拉力的作用下,很快停了下来,这说明力能够改变物体的 ,舰载机全部着陆后,航母受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(3分)如图所示,水平桌面上端开口的容器中盛有某种液体,该容器相当于一个 ,容器内C、D两点受到的液体压强pC pD(选填“大”、“小于”或“等于”),抬起容器左端,使容器向右倾斜(容器内液体没有流出),当液面静止时,A开口液面会 (选填“高于”、“低于”或“相平于”)B开口液面。
16.(3分)如图所示,质量忽略不计底面积为20cm2的薄壁容器中盛有适量水,将容器放置在水平地面上,容器内水深h=20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,水对容器底部的压力为 N,容器对地面的压力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水对容器底部的压力。 (g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3 )
三、计算题(本题共2个小题,共14分。要求写出必要的文字说明、公式、运算过程、数值、单位和答)
17.(6分)一辆汽车在水平路面上行驶,车和人总质量为1.8t,轮胎与地面的总接触面积为0.12m2。求:
(1)汽车静止时对水平路面的压强(g=10N/kg);
(2)汽车以72km/h的速度匀速行驶时,发动机的输出功率为50kW,此过程中汽车的牵引力。
18.(8分)小明利用如图所示滑轮组,在10s内将重440N的物体匀速提升了1m。动滑轮重为10N,不计绳重及摩擦。求:
(1)小明作用在绳子上的拉力F;
(2)小明做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
四、综合题(本题共5个小题,共28分)
19.(5分)假期,小明和爸爸驾车旅游,汽车在公路上匀速行驶过程中,突遇紧急情况,爸爸紧急刹车,避免了意外事故发生。
(1)急刹车时,小明的身体会向 (选填“前”或“后”)倾斜,请用所学的物理知识加以解释;
(2)急刹车时,汽车上的 装置会对人体起到保护作用;
(3)汽车的刹车踏板如图所示,O是支点,请在图中画出踏力F1的力臂l1,并在A点画出阻力F2的示意图。
20.(7分)同学们探究“阻力对物体运动影响”的实验,实验装置如图所示。
(1)让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由滑下的目的是:使小车每次运动到斜面底部的 相同;
(2)实验发现,小车在毛巾表面运动距离最近,在棉布表面运动距离较远,在木板表面运动距离最远。可以得到结论:表面越光滑,小车受到的阻力越 ,小车运动的距离就越远。通过科学推理,进而可以得出,如果小车运动时不受阻力作用,它将做 运动。
(3)完成前面的实验后,同学们又利用该斜面探究“影响动能大小因素的实验”。
①该实验用 表示小球动能的大小,物理学上称之为 法;
②由图a、c实验可以得出: 相同时,物体的 越大,动能就越大。
21.(6分)小明在“探究影响浮力大小因素”的实验中,实验过程如图所示。
(1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用 (填序号)两图;比较丙、丁两图可知,浮力的大小与 有关。利用题中所给的已知条件可以算出,物体A的体积为 cm3,盐水的密度为 kg/m3 (g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3 )
(2)为探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,小明利用薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再次放入水中,铁片漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第二次受到的浮力;
②小明得出结论:物体受到浮力的大小与其形状有关。经过认真分析,小明发现自己在实验过程中,没有控制 相同,所以结论是错误的。
22.(5分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)杠杆调平后,进行如图乙所示的实验,竖直向上测力计拉(图中M所示),杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数为 N;若测力计向斜上方拉(图中N所示),杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)多次实验并得出结论后,钩码的位置保持不变,测力计挂在A点竖直向下拉,杠杆在水平位置平衡时,如图丙所示,测力计的示数为 N。
23.(5分)阅读下列材料,回答问题:
火星探测器“天问一号”
天问一号于2020年7月23日在海南文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。2021年2月10日天问一号与火星交会,成功实施捕获制动进入环绕火星轨道。对预选着陆区进行了3个月的详查后,于2021年5月15日在火星表面成功实现软着陆。2021年5月22日,祝融号火星车成功驶上火星表面,开始巡视探测。2021年11月8日,天问一号环绕器成功实施第五次近火制动,准确进入遥感使命轨道,开展火星全球遥感探测。天问一号在火星上首次留下中国印迹,首次实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标,天问一号对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的科学探测,实现了中国在深空探测领域的技术跨越而进入世界先进行列。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和重力势能的相互转化。探测器由远火点向近火点运动时,探测器的 能转化为 能;
(2)祝融号火星车宽大的轮子以及轮子上凸起的花纹,既能 火星车对火星表面的压强,又能 轮子与火星表面的摩擦;(均选填“增大”或“减小”)
(3)祝融号火星车静止在火星表面时,它对火星表面的压力和火星表面对它的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
2022-2023学年辽宁省营口市八年级(下)期末物理试卷
(参考答案)
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。其中1~6小题为单选题,;7~10小题为多选题。对于多选题,漏选得1分,错选不得分。)注意:第1~6小题每题只有一个选项正确。
1.(2分)下列关于力的说法正确的是( )
A.越靠近门轴推门越费力,说明力的大小会影响力的作用效果
B.两个相互接触的物体之间才能产生力的作用
C.“以卵击石”,说明只有鸡蛋受到了力的作用
D.“孤掌难鸣”,说明一个物体不能产生力的作用
【解答】解:A.力的三要素为:力的方向、力的大小、力的作用点,这三个因素共同影响力的作用效果,推门时,越靠近门轴推门越费力,说明力的作用效果与力的作用点有关,故A错误;
B.力是物体对物体的作用,不接触也可以有力的作用;比如天空中的飞机与地球不接触,也受重力作用,故B错误;
C.“以卵击石”,鸡蛋对石头施加了力,根据力的作用是相互的,石头对鸡蛋也施加了力,故C错误;
D.力是物体对物体的作用,所以“孤掌难鸣”说明只有一个物体,不能产生力的作用,故D正确。
故选:D。
2.(2分)如图所示,把两个质量为50g的钩码挂到弹簧测力计的挂钩上,静止时如图所示。下列说法中错误的是( )
A.两个钩码的总重力为1N
B.称量前,需将弹簧测力计沿竖直方向调零
C.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
D.测力计对钩码的拉力和钩码的重力是平衡力
【解答】解:
A、两个钩码的质量m=100g=0.1kg,两个钩码的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A正确;
B、弹簧测力计测量重力前应在竖直方向调零,故B正确;
C、力能使物体发生形变,利用弹簧测力计测量钩码重力时,使测力计内弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,故C错误;
D、弹簧测力计对钩码的拉力和钩码重力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,所以是一对平衡力,故D正确。
故选:C。
3.(2分)如图所示的事例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.瓶盖上的细条纹 B.给车轴添加润滑油
C.守门员的橡胶手套 D.乒乓球拍上的胶皮
【解答】解:A、在瓶盖上制出细条纹,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A不符合题意;
B、为车轴添加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力。故B符合题意;
C、在守门员的手套上粘橡胶,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C不符合题意;
D、在乒乓球拍上粘一层胶粒,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D不符合题意。
故选:B。
4.(2分)如图是家用煤气灶灶头的示意图使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是( )
A.进口处煤气流速小,压强大于大气压强
B.进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C.进口处煤气流速大,压强小于大气压强
D.进口处煤气流速大,压强大于大气压强
【解答】解:因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露。
故选:C。
5.(2分)如图所示,水平桌面上三个完全相同的水槽中装满了水,a槽中只有水,b槽水中漂着一只质量小的鸭子,c槽水中漂着一只质量大的鸭子。则三个水槽对桌面的压力( )
A.a槽最大 B.b槽最大 C.c槽最大 D.一样大
【解答】解:因为鸭子漂浮,所以F浮=G排=G鸭,即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,即鸭子的重力可用溢出水的重力来代替,又因为三个玻璃缸的总重相同,所以三个玻璃缸对桌面的压力一样大,故D正确。
故选:D。
6.(2分)下列事例中能够增大压强的措施是( )
A.滑雪板的面积较大 B.书包背带做宽一些
C.骆驼长着宽大的脚掌 D.切果器的刀片很薄
【解答】解:A、滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不合题意;
B、书包背带做宽一些,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B不合题意;
C、骆驼长着宽大的脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C不合题意;
D、切果器的刀片很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D符合题意。
故选:D。
(多选)7.(2分)如图所示,物体沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )
A.物体受到重力、支持力、摩擦力和下滑力
B.物体受到的重力和支持力不是平衡力
C.物体在运动过程中运动状态没有发生改变
D.将该物体放到接触面更粗糙的斜面上,一定保持静止状态
【解答】解:A、物体受到重力、支持力和摩擦力的作用,故A错误;
B、物体受到的重力和支持力没有在同一直线上,不是一对平衡力,故B正确;
C、物体沿斜面匀速下滑,物体在运动过程中运动状态没有发生改变,故C正确;
D、该物体放到接触面更粗糙的斜面上,如果合力不为零,不会保持静止状态,故D错误。
故选:BC。
(多选)8.(2分)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是( )
A.船桨 B.碗架
C.核桃夹 D.小推车
【解答】解:
A、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B、碗架在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、小推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:AB。
(多选)9.(2分)小明做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中加水,直至鸡蛋悬浮,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.盐水的密度变小
B.鸡蛋受到的浮力变大
C.盐水对烧杯底的压强变大
D.烧杯对水平桌面的压力变大
【解答】解:
A、由题知,烧杯中装有浓盐水,向杯中添加清水,因清水的密度小于浓盐水的密度,所以往杯中加入适量清水后,盐水的密度变小,故A正确;
B、鸡蛋由漂浮到悬浮,都处于平衡状态,则鸡蛋受到的浮力都等于鸡蛋的重力,由于鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋受到的浮力不变,故B错误;
CD、图中烧杯为柱形容器,且鸡蛋分别处于漂浮和悬浮状态,则盐水对烧杯底的压力等于盐水和鸡蛋的总重力,所以往杯中加入适量清水,盐水对烧杯底的压力增大;根据p=可知,盐水对烧杯底的压强增大,容器、鸡蛋、盐水的总重力变大,对桌面的压力变大,故CD正确。
故选:ACD。
10.(2分)如图所示,使用不同的简单机械匀速提升重力相同的物体(不考虑机械重力和摩擦),关于拉力F和物重G之间的关系,其中正确的是( )
A.F1=2G B.F2=
C.F3=G D.F4=
【解答】解:不计机械重和摩擦,
A.由图知,F1×4m=G×2m,所以F1=,故A错误;
B.由图知,滑轮组由三段绳子承担物重,所以F2=,故B错误;
C.由图知,是定滑轮,物体挂在自由端,所以F3=G,故C正确;
D.根据杠杆的平衡条件:F4×(L+3L)=G×L,所以F4=,故D错误。
故选:C。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共18分)
11.(3分)如图甲所示,玻璃瓶中装入适量带色的水,从玻璃和吹入少量空气,使管中水面高于瓶口。将此装置由一楼拿到十楼,发现玻璃管中的液柱 升高 (选填“升高”、“降低”或“不变”),说明大气压随高度的增加而 变小 (选填“增大”、“减小”或“不变”).如图乙所示,把玻璃瓶中装满带色的水,双手迅速用力捏玻璃瓶,发现玻璃管中的液柱上升,说明力可以改变物体的 形状 。
【解答】解:将甲装置由一楼拿到十楼,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管中的液柱升高。说明大气压随高度的增加而变小;
双手迅速用力捏玻璃瓶,发现玻璃管中的液柱上升,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:升高;变小;形状。
12.(3分)如图甲所示,叠放在一起的两个完全相同的物体A、B,在水平推力F1作用下,沿水平面匀速直线运动(空气阻力忽略不计),此时物体A受到地面的摩擦力为12N,那么物体B受到的摩擦力为 0 N,水平推力F1的大小为 12 N;如图乙所示,物体A、B在水平推力F2作用下,沿同一水平面加速运动(空气阻力忽略不计),那么物体B受到的摩擦力为 6 N。
【解答】解:叠放在一起的两个完全相同的物体A、B,在水平推力F1作用下,沿水平面匀速直线运动(空气阻力忽略不计),此时物体A受到地面的摩擦力为12N,由于AB之间没有相对运动或相对运动趋势,故AB之间没有摩擦力,物体B受到的摩擦力为0N,由于整体是匀速直线运动,受力平衡,推力与摩擦力大小相等,水平推力F1的大小为12N;
不论是叠放还是平放,我们都把它们看做一个整体,整体的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,即对AB的推力为12N,整体受到的摩擦力为12N,由于A和B完全相同,则B受到的摩擦力等于整体摩擦力的一半,即为6N。
故答案为:0;12;6。
13.(3分)三峡船闸是世界上最大的船闸。满载排水量8000t游轮在闸室内匀速上升的过程中,游轮的动能 不变 ,机械能 变大 (均选填“变大”、“变小”或“不变”);该游轮满载时水下部分的体积为 8000 m3 (ρ水=1.0×103kg/m3)。
【解答】解:满载排水量8000t游轮在闸室内匀速上升的过程中,因为是匀速上升,速度不变,质量不变,所以其动能不变;高度升高,所以其重力势能增大,而机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能变大;
根据阿基米德原理,满载时,船受到的浮力:F浮=G排=m排g=8000×103kg×10N/kg=8×107N,
由F浮=ρ水gV排可得,满载时,水下部分的体积等于排开水的体积:V=V排===8000m3。
故答案为:不变;变大;8000。
14.(3分)航母“山东”舰在训练过程中,“歼﹣15”舰载机在甲板上着陆后,由于 惯性 会继续向前滑行,在阻拦索拉力的作用下,很快停了下来,这说明力能够改变物体的 运动状态 ,舰载机全部着陆后,航母受到的浮力 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)舰载机降落在航母甲板上,舰载机原来处于运动状态,由于惯性还会继续向前滑行;
(2)阻拦索的拉力使舰载机由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态;
(3)舰载机着陆后,航母的总重增大,航母处于漂浮状态,根据浮沉条件F浮=G总可知,浮力增大。
故答案为:惯性;运动状态;变大。
15.(3分)如图所示,水平桌面上端开口的容器中盛有某种液体,该容器相当于一个 连通器 ,容器内C、D两点受到的液体压强pC 小于 pD(选填“大”、“小于”或“等于”),抬起容器左端,使容器向右倾斜(容器内液体没有流出),当液面静止时,A开口液面会 相平于 (选填“高于”、“低于”或“相平于”)B开口液面。
【解答】解:上端开口下端连通的容器叫连通器,连通器里装同种液体静止时液面相平;而CD两点的深度是到自由液面的距离,因而C的深度小,液体密度相同,根据p=ρgh知,C点的压强较小;当抬起容器左端,使容器向右倾斜(容器内液体没有流出),当液面静止时,还是连通器,液面相平,故A开口液面会相平于B开口液面。
故答案为:连通器;小于;相平于。
16.(3分)如图所示,质量忽略不计底面积为20cm2的薄壁容器中盛有适量水,将容器放置在水平地面上,容器内水深h=20cm,则水对容器底部的压强为 2000 Pa,水对容器底部的压力为 4 N,容器对地面的压力 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水对容器底部的压力。 (g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3 )
【解答】解:水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
水对容器底部的压力:
F=pS=2000Pa×20×10﹣4m2=4N;
因为容器的质量忽略不计,所以容器对地面的压力等于水的重力,又因为容器为杯形容器,上大下小,所以水对容器底的压力小于水的重力,故容器对地面的压力大于水对容器底的压力。
故答案为:2000;4;大于。
三、计算题(本题共2个小题,共14分。要求写出必要的文字说明、公式、运算过程、数值、单位和答)
17.(6分)一辆汽车在水平路面上行驶,车和人总质量为1.8t,轮胎与地面的总接触面积为0.12m2。求:
(1)汽车静止时对水平路面的压强(g=10N/kg);
(2)汽车以72km/h的速度匀速行驶时,发动机的输出功率为50kW,此过程中汽车的牵引力。
【解答】解:(1)车和人的总重力G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
汽车静止时对水平路面的压力F=G=1.8×104N,
汽车静止时对水平路面的压强p===1.5×105Pa;
(2)汽车的速度v=72km/h=20m/s,
因为功率P===Fv,所以汽车的牵引力F===2.5×103N。
答:(1)汽车静止时对水平路面的压强为1.5×105Pa;
(2)此过程中汽车的牵引力为2.5×103N。
18.(8分)小明利用如图所示滑轮组,在10s内将重440N的物体匀速提升了1m。动滑轮重为10N,不计绳重及摩擦。求:
(1)小明作用在绳子上的拉力F;
(2)小明做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【解答】解:
(1)由图可知,绳子的有效股数n=3,不计绳重及摩擦,绳子自由端的拉力:
F=(G物+G动)=(440N+10N)=150N;
(2)物体的上升速度:
v物===0.1m/s,
绳子自由端移动的速度:
v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s;
绳子自由端拉力F的功率:
P===Fv绳=150N×0.3m/s=45W;
(3)滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈97.8%。
答:(1)小明作用在绳子上的拉力F为150N;
(2)小明做功的功率为45W;
(3)滑轮组的机械效率为97.8%。
四、综合题(本题共5个小题,共28分)
19.(5分)假期,小明和爸爸驾车旅游,汽车在公路上匀速行驶过程中,突遇紧急情况,爸爸紧急刹车,避免了意外事故发生。
(1)急刹车时,小明的身体会向 前 (选填“前”或“后”)倾斜,请用所学的物理知识加以解释;
(2)急刹车时,汽车上的 安全带 装置会对人体起到保护作用;
(3)汽车的刹车踏板如图所示,O是支点,请在图中画出踏力F1的力臂l1,并在A点画出阻力F2的示意图。
【解答】解:(1)小明坐在小车的座位上,当汽车紧急刹车时,小明的下身随汽车一起停止运动,但其上身由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动,所以小明身体会突然向前方倾倒。
(2)汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故,所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害;
(3)过支点O做力F1的垂线段,记为L1,就是动力臂;
刹车踏板运动时,液压装置中的液体就会对A点施加了以水平向右的力F2,就是阻力;如下图所示:
故答案为:(1)前;见解答;(2)安全带;(3)见解答。
20.(7分)同学们探究“阻力对物体运动影响”的实验,实验装置如图所示。
(1)让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由滑下的目的是:使小车每次运动到斜面底部的 速度 相同;
(2)实验发现,小车在毛巾表面运动距离最近,在棉布表面运动距离较远,在木板表面运动距离最远。可以得到结论:表面越光滑,小车受到的阻力越 小 ,小车运动的距离就越远。通过科学推理,进而可以得出,如果小车运动时不受阻力作用,它将做 匀速直线 运动。
(3)完成前面的实验后,同学们又利用该斜面探究“影响动能大小因素的实验”。
①该实验用 木块被撞击后移动的距离 表示小球动能的大小,物理学上称之为 转换 法;
②由图a、c实验可以得出: 速度 相同时,物体的 质量 越大,动能就越大。
【解答】解:(1)在实验中,让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端时的速度相同,这也是控制变量法的要求;
(2)由实验现象可知,小车在毛巾表面运动距离最近,在棉布表面运动距离较远,在木板表面运动距离最远,表面越光滑,小车受到的阻力越小,它前进的越远,速度减小的越慢;
由实验现象进行推理可得出:如果小车受到的阻力为零,它将永远做匀速直线运动;
(3)①该实验中比较木块被撞击后移动的距离来比较小球具有动能的大小,运用了转换法;
②a、c两图中,小球质量不相同,从相同的高度静止滚下,到达平面时的速度相同,质量大的小球把木块推的更远,说明小球对木块做的功最多,小球具有的动能大,可以得出结论:速度相同,物体的质量越大,动能就越大。
故答案为:(1)速度;(2)小;匀速直线;(3)①木块被撞击后移动的距离;转换;②速度;质量。
21.(6分)小明在“探究影响浮力大小因素”的实验中,实验过程如图所示。
(1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用 乙、丙 (填序号)两图;比较丙、丁两图可知,浮力的大小与 液体密度 有关。利用题中所给的已知条件可以算出,物体A的体积为 100 cm3,盐水的密度为 1.2×103 kg/m3 (g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3 )
(2)为探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,小明利用薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再次放入水中,铁片漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第二次受到的浮力;
②小明得出结论:物体受到浮力的大小与其形状有关。经过认真分析,小明发现自己在实验过程中,没有控制 铁片排开液体的体积 相同,所以结论是错误的。
【解答】解:(1)要探究浮力大小与排开液体体积的关系,则应控制液体的密度相同,物体浸在液体中的体积不同,应选用乙、丙两图;
由甲、丙知,物体浸没在水中时受到的浮力为F浮水=4N﹣3N=1N,
完全浸没在盐水中受到的浮力为F浮盐水=4N﹣2.8N=1.2N;
两种情况排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,可探究浮力大小与液体密度的关系;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得物体的体积为:
V=V排===1×10﹣4m3=100cm3;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得盐水的密度为:
ρ盐水===1.2×103kg/m3;
(2)①根据物体的沉浮条件:漂浮时浮力等于重力,而下沉浮力小于重力。铁片改变形状重力是不变的,所以第一次浮力小于第二次浮力;
②铁片下沉,铁片排开液体的体积等于自身体积,铁片做成碗状漂浮在水面上,它排开液体的体积大于自身体积,所以小明的结论是错误的。
故答案为:(1)乙、丙;液体密度;100;1.2×103;(2)①小于;②铁片排开液体的体积。
22.(5分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆处于 平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应向 左 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母。
(2)杠杆调平后,进行如图乙所示的实验,竖直向上测力计拉(图中M所示),杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数为 1.2 N;若测力计向斜上方拉(图中N所示),杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)多次实验并得出结论后,钩码的位置保持不变,测力计挂在A点竖直向下拉,杠杆在水平位置平衡时,如图丙所示,测力计的示数为 2 N。
【解答】解:(1)杠杆的平衡状态包括静止状态、匀速转动状态,所以图甲中杠杆处于平衡状态;若要使杠杆在水平位置平衡,根据“左高左调、右高右调”的原则,应当将平衡螺母向左调节。
(2)由图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,指针的位置在1N下第1个小格,故读数为1.2N;
弹簧测力计竖直向上拉时,拉力的方向竖直向上与杠杆垂直,动力臂等于支点到力的作用点的距离;当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大,弹簧测力计的示数变大;
(3)如图乙,设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,即1.2N×5L=3G×4L,
解得,G=0.5N,
如图丙所示,根据杠杆的平衡条件,3×0.5N×4L=F×3L,解得F=2N,即测力计的示数为2N。
故答案为:(1)平衡;左;(2)1.5;变大;(3)2。
23.(5分)阅读下列材料,回答问题:
火星探测器“天问一号”
天问一号于2020年7月23日在海南文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。2021年2月10日天问一号与火星交会,成功实施捕获制动进入环绕火星轨道。对预选着陆区进行了3个月的详查后,于2021年5月15日在火星表面成功实现软着陆。2021年5月22日,祝融号火星车成功驶上火星表面,开始巡视探测。2021年11月8日,天问一号环绕器成功实施第五次近火制动,准确进入遥感使命轨道,开展火星全球遥感探测。天问一号在火星上首次留下中国印迹,首次实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标,天问一号对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的科学探测,实现了中国在深空探测领域的技术跨越而进入世界先进行列。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和重力势能的相互转化。探测器由远火点向近火点运动时,探测器的 重力势 能转化为 动 能;
(2)祝融号火星车宽大的轮子以及轮子上凸起的花纹,既能 增大 火星车对火星表面的压强,又能 增大 轮子与火星表面的摩擦;(均选填“增大”或“减小”)
(3)祝融号火星车静止在火星表面时,它对火星表面的压力和火星表面对它的支持力是一对 相互作用力 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【解答】解:(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和重力势能的相互转化,探测器由远火点向近火点运动时,质量不变,高度变小,速度变大,探测器的重力势能转化为动能;
(2)祝融号火星车宽大的轮子以及轮子上凸起的花纹,在压力一定时减小了受力面积,增大了火星车对火星表面的压强;增大了接触面的粗糙程度,增大了轮子与火星表面的摩擦;(3)祝融号火星车静止在火星表面时,它对火星表面的压力和火星表面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力。
故答案为:(1)重力势;动;(2)增大;增大;(3)相互作用力。
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