2020-2021学年湖南省张家界市桑植县八年级(下)期末物理试卷(word版 含答案)
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这是一份2020-2021学年湖南省张家界市桑植县八年级(下)期末物理试卷(word版 含答案),共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年湖南省张家界市桑植县八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.关于地球上的物体,下列说法中正确的是( )
A.在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用
B.物体只有落向地面时才受到重力作用
C.将物体竖直向上抛出,物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小
D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关
2.如图是小明自创的”大炮”示意图。当瓶内产生的气体增多时,瓶塞会水平向右冲出,若此时所有外力全部消失,瓶塞将( )
A.立即沿竖直方向下落到地面上
B.向上运动
C.水平向右做匀速直线运动
D.立即静止
3.一艘轮船从长江驶入东海,船受到的浮力( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.条件不足,无法判断
4.下列实例中,有力对物体做功的是( )
A.跳水运动员从跳台跳下
B.小球在光滑水平面上滚动
C.背着书包在水平路面上前进
D.举重运动员举起杠铃停在空中
5.四个同学在公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( )
A.体重最大的一个 B.时间最短的一个
C.做功最快的一个 D.速度最大的一个
6.如图所示的四个实例中,机械能正在减小的是( )
A.蓄势待发的火箭 B.水平匀速飞行的飞机
C.匀速下降的热气球 D.加速上升的飞艇
7.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”如图所示,生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 啤酒扳手 B. 天平
C. 扫帚 D. 钓鱼竿
8.下列有关对“大气压”的叙述,错误的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
C.标准大气压的数值为1.01×105帕
D.晴天、阴雨天等天气的变化也会影响大气压
9.假设一切物体间的摩擦力都消失了,则下列哪些现象不可能发生( )
A.静止在水平路面上的汽车无法开动
B.我们无法手拿钢笔写字
C.人站在地面上对地面没有压力
D.可以用一根手指推动火车
10.这位科学家创立了经典力学理论体系,并发现了万有引力定律等重要规律,为人类揭示自然奥秘做出了巨大贡献,为了缅怀他的伟大成就,特以他的名字来命名力的单位。他就是图中的( )
A.牛顿 B.欧姆
C.焦耳 D.爱因斯坦
二、填空题:(每空1分,共20分)
11.(2分)熟了的苹果从树上掉下时,会落向地面,这是由于苹果受到 的作用。这个力的施力物体是 。
12.(2分)如图所示,弹簧测力计量程为 N,读数是 。
13.(2分)我们在关门时会经常发现,用手拉门的地方不同,关门的难易程度会不同,这说明力的作用效果与力的 有关。如图,某人用大小相同的力作用于弹簧,观察比较甲、乙两图,可知力的作用效果与力的 有关。
14.(2分)如图所示,小明将篮球向篮筐抛出,说明力可以改变物体的运动状态;球离手后,由于 继续向上运动;球在上升到最高点的过程中,动能转化为 能。
15.(2分)靠近高速行驶的列车时,会有被吸向列车的危险,这是由于被列车带动的空气的流速 (填“加快”或“减慢”),压强 (填“增大”或“减小”)造成的。所以,旅客候车时必须在安全线以外,否则是非常危险的。
16.(2分)张华同学经常在家帮奶奶干活,在劈柴时,他感觉斧头的刃越锋利,越容易劈开木头如图所示,这是因为在压力一定的情况下,通过减小 ,增大了 的缘故。
17.(2分)同样重的实心铜块和实心铁块,都浸没在煤油中,这时 (选填“铜”或“铁”)块受到浮力大。同样重的实心铜块和实心铁块,铜块浸没在煤油中,铁块浸没在水中,这时 (选填“铜”或“铁”)块受到浮力大。
18.(2分)如图所示是同学们小时候玩过的一种“回力”玩具车,在玩耍时要先用手按住它往后拉一下,松手后它就能往前跑。“用手按住它往后拉一下”是存贮了 能,“松手后它就能往前跑”,此时又转化为 能。
19.(2分)我国举世瞩目的三峡大坝全线建成。拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状,是因为水的压强随深度增加而 。三峡大坝的船闸是 在实际中的具体运用。
20.(2分)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB,则η甲 η乙;若FA=FB,则GA GB.(选填“>”、“<”或“=”)
三、作图题:(每题3分,共6分)
21.如图所示,一物体静止在斜面上,请你画出该物体所受重力的示意图。
22.如图所示,一根木棒以O点为支点撬动石块,画出作用在A点最小动力F1,并画出阻力F2的力臂L2。
四、实验探究题:(23题6分,24题8分,25题10分,共24分)
23.某同学用如图所示的实验装置探究滑轮组的特点,相关数据记录在下表中。
实验次数
钧码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则它运动的速度为 m/s。
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为 m。
24.如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C.球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线所示。
(1)根据 可以判断出 球释放前的重力势能最大。
(2)比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是 ;
(3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 。
25.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
多次实验的目的是 。
(4)小明根提以上数据得出杠杆平衡条件是 。
(5)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂 个钩码。
(6)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
五、计算题:(26题6分,27题7分,28题7分,共20分)
26.如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s,求:
(1)它行驶的路程;
(2)此过程中牵引力所做的功。
27.(2分)如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg.身体可视为杠杆,O点为支点。A点为重心。(g=10N/kg)
(1)该同学所受重力是多少?
(2)在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂L1
(3)若0B=1.0m,BC=0.4m,求地面对双手支持力的大小。
28.(2分)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力F为400N,建筑材料的重力G为900N,求这个过程中:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率。
2020-2021学年湖南省张家界市桑植县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共30分)(请将答案填入下面的表格中)
1.(3分)关于地球上的物体,下列说法中正确的是( )
A.在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用
B.物体只有落向地面时才受到重力作用
C.将物体竖直向上抛出,物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小
D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关
【分析】(1)地球附近的物体都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球;重力的作用点叫重心。重力的方向是竖直向下的,即指向地心。
(2)物体所受重力的大小与质量成正比。
【解答】解:A、在“天上”绕地球飞行的人造卫星同样受到重力的作用,只是处于“微重力”状态,即重力变小,故A错误。
B、地球附近的物体,都受到由于地球的吸引而产生的力,称为重力;无论物体处于怎样的运动状态,都受到重力作用,故B错误。
C、物体竖直向上抛出,物体在上升阶段所受的重力与落向地面时受到的重力相等,故C错误。
D、物体所受重力的大小与质量成正比。故物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动及怎样运动无关。故D正确。
故选:D。
【点评】深入理解重力概念和重力与质量的关系,可解答此题。
2.(3分)如图是小明自创的”大炮”示意图。当瓶内产生的气体增多时,瓶塞会水平向右冲出,若此时所有外力全部消失,瓶塞将( )
A.立即沿竖直方向下落到地面上
B.向上运动
C.水平向右做匀速直线运动
D.立即静止
【分析】由牛顿第一定律可知,当物体不受外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。判断出物体一开始的运动状态,就可以判断在外力消失后的运动状态。
【解答】解:瓶塞水平向右冲出,处于运动状态,此时所有外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,瓶塞将匀速直线运动状态。即水平向右做匀速直线运动。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握。明确物体在外力消失前的运动状态,就可以判断在外力消失后的运动状态。
3.(3分)一艘轮船从长江驶入东海,船受到的浮力( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.条件不足,无法判断
【分析】轮船从长江驶入东海,轮船都漂浮,根据物体的浮沉条件得出所受浮力的变化。
【解答】解:因为轮船漂浮,
所以F浮=G,
所以轮船受到长江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,即所受浮力不变。
故选:C。
【点评】本题考查了物体浮沉条件的应用,关键是知道轮船从东海驶入长江后都漂浮。
4.(3分)下列实例中,有力对物体做功的是( )
A.跳水运动员从跳台跳下
B.小球在光滑水平面上滚动
C.背着书包在水平路面上前进
D.举重运动员举起杠铃停在空中
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可,据此分析判断。
【解答】解:
A、跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,故A符合题意。
B、小球在光滑水平面上滚动,依靠的是小球的惯性,小球水平方向上虽然移动了距离,但是水平方向上没有力的作用,没有力做功,故B不符合题意。
C、背着书包在水平路面上前进,人给书包一个向上的力,书包向上没有移动距离,该力对书包没有做功,故C不符合题意。
D、举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,该力对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
5.(3分)四个同学在公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( )
A.体重最大的一个 B.时间最短的一个
C.做功最快的一个 D.速度最大的一个
【分析】解答本题可根据功率的物理意义进行分析选择。
【解答】解:功率的物理意义:功率是反映物体做功快慢的物理量,功率大的物体,做功快;功率小的物体,做功慢。所以做功最快的那一个人,他的功率最大。
故选:C。
【点评】解答本题关键是要理解功率的物理意义。
6.(3分)如图所示的四个实例中,机械能正在减小的是( )
A.蓄势待发的火箭 B.水平匀速飞行的飞机
C.匀速下降的热气球 D.加速上升的飞艇
【分析】(1)动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
(2)重力势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高度一定时,质量越大,重力势能越大;质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(3)物体不发生弹性形变时,机械能=动能+重力势能。
【解答】解:A、蓄势待发的火箭,火箭质量不变,速度不变,动能不变;高度不变,重力势能不变。火箭不发生弹性形变,而机械能=动能+重力势能,所以机械能不变。故A错误。
B、水平匀速飞行的飞机,飞机质量不变,速度不变,动能不变;高度不变,重力势能不变。飞机不发生弹性形变,而机械能=动能+重力势能,所以机械能不变。故B错误。
C、匀速下降的热气球,气球质量不变,速度不变,动能不变;高度变小,重力势能变小。热气球不发生弹性形变,而机械能=动能+重力势能,所以机械能变小。故C正确。
D、加速上升的飞艇,飞艇质量不变,速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大。飞艇不发生弹性形变,而机械能=动能+重力势能,所以机械能变大。故D错误。
故选:C。
【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
7.(3分)“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”如图所示,生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 啤酒扳手 B. 天平
C. 扫帚 D. 钓鱼竿
【分析】结合图片和生活经验,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:阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A、啤酒扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
C、扫帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:A。
【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。
8.(3分)下列有关对“大气压”的叙述,错误的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
C.标准大气压的数值为1.01×105帕
D.晴天、阴雨天等天气的变化也会影响大气压
【分析】(1)证明大气压存在的实验很多,而最著名的实验就是马德堡半球实验。
(2)大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,空气越少,大气压也越小。
(3)1644年,意大利科学家托里拆利最早利用玻璃管和水银,测出了大气压强的值,并在此基础上规定了1标准大气压的具体数值。
(4)大气压不是固定不变的,气压和海拔高度,以及天气有关。
【解答】解:A、马德堡半球实验证明了大气压强的存在。正确。
B、大气压是由空气重力产生的,离地面越高,空气越少,重力越小,大气压越小。错误。
C、1个标准大气压的大小为1.01×105Pa.正确。
D、大气压值不但和海拔高度有关,还和天气有密切的关系。一般晴天的气压比阴天高,冬天的气压比夏天的高。正确。
故选:B。
【点评】此题考查了大气压有关实验、大气压的值、影响大气压的因素,是一道基础题。
9.(3分)假设一切物体间的摩擦力都消失了,则下列哪些现象不可能发生( )
A.静止在水平路面上的汽车无法开动
B.我们无法手拿钢笔写字
C.人站在地面上对地面没有压力
D.可以用一根手指推动火车
【分析】两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力;
结合各选项中例子中的摩擦力作用进行分析解答。
【解答】解:A、汽车是靠车轮向后摩擦地面,地面同时也会给车轮一个向前的力使车子前进,因此如果没有摩擦力,静止在水平路面上的车无法开动,故A不符合题意;
B、写字时,如果没有摩擦力,笔会从手中滑下导致无法写字,故B不符合题意;
C、人站在地面上由于人有重力,对地面有压力,与摩擦力无关,故C符合题意;
D、火车在水平方向如果没有摩擦力,那么可以用一根手指推动火车,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】解决此类问题要结合摩擦力的作用进行分析解答。
10.(3分)这位科学家创立了经典力学理论体系,并发现了万有引力定律等重要规律,为人类揭示自然奥秘做出了巨大贡献,为了缅怀他的伟大成就,特以他的名字来命名力的单位。他就是图中的( )
A.牛顿 B.欧姆
C.焦耳 D.爱因斯坦
【分析】根据我们对万有引力和力单位的了解来作答。
【解答】解:万有引力是牛顿发现的,力的单位是牛顿。
故选:A。
【点评】物理学中,很多物理量的单位都是用科学家的名字来命名的,这是为了纪念他们对科学做出的贡献,我们应该认识并分清他们。
二、填空题:(每空1分,共20分)
11.(2分)熟了的苹果从树上掉下时,会落向地面,这是由于苹果受到 重力 的作用。这个力的施力物体是 地球 。
【分析】地球附近的物体都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球;重力的作用点叫重心。重力的方向是竖直向下的,即指向地心。
【解答】解:熟了的苹果从树上掉下时,会落向地面,这是由于苹果受到重力的作用。重力的施力物体是地球。
故答案为:重力;地球。
【点评】深入理解重力概念是解答此题的关键。
12.(2分)如图所示,弹簧测力计量程为 0~5 N,读数是 1.8N 。
【分析】量程是指弹簧测力计的最大称量范围。读数时要先读大格,再读小格,并明确分度值,数准小格的数量。
【解答】解:读图可知,弹簧测力计的量程为0~5N;
因为每1N被平分成了5份,所以其分度值为0.2N;
弹簧测力计的示数=1N+0.2N×4=1.8N。
故答案为:0~5;1.8N。
【点评】弹簧测力计读数的关键是明确分度值,数准小格数,这也是最容易出错的地方。弹簧测力计之所以通过读取拉力可以得出物体的重力、水平拉动物体时的摩擦力等,都是依据了二力平衡的原理。
13.(2分)我们在关门时会经常发现,用手拉门的地方不同,关门的难易程度会不同,这说明力的作用效果与力的 作用点 有关。如图,某人用大小相同的力作用于弹簧,观察比较甲、乙两图,可知力的作用效果与力的 方向 有关。
【分析】力的三要素:力的大小、力的方向和力的作用点。力的三要素同时影响力的作用效果,拉门的地方改变,实际上改变的是力的作用点。从上下两个方向用力作用于弹簧,弹簧形变不一样。
【解答】解:用手拉门的地方不同,关门的难易程度会不同。改变拉门的地方,改变的是力的作用点。
由两图可知,向下用力和向上用力,产生的效果不同,故考查力的作用效果与力的方向的关系。
故答案为:作用点、方向。
【点评】记住影响力的作用效果的三要素:大小、方向、作用点。
14.(2分)如图所示,小明将篮球向篮筐抛出,说明力可以改变物体的运动状态;球离手后,由于 惯性 继续向上运动;球在上升到最高点的过程中,动能转化为 重力势 能。
【分析】(1)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是物体的基本属性,任何物体都具有惯性;
(2)动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关。
【解答】解:
(1)小明将篮球向篮筐抛出,球离开手后,由于惯性会继续保持向上运动的状态;
(2)球在上升过程中,球的质量不变,速度减小,其动能减小;高度增大,重力势能增大,即该过程中动能转化为重力势能。
故答案为:惯性;重力势。
【点评】此题借助学生打球考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,在平时要养成多观察、多思考的习惯。
15.(2分)靠近高速行驶的列车时,会有被吸向列车的危险,这是由于被列车带动的空气的流速 加快 (填“加快”或“减慢”),压强 减小 (填“增大”或“减小”)造成的。所以,旅客候车时必须在安全线以外,否则是非常危险的。
【分析】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过人体的内外侧,被列车带动的空气流速加快,压强小;人体的外侧,空气流速小,压强大,所以人体受到一个向内的压强差,压力差将人推向列车。
故答案为:加快;减小。
【点评】本题考查了学生对流体压强与流速关系的理解和掌握,要求学生能够知道生活中哪些现象与此有关,并能充分理解进行解释;解题关键是正确判断人体周围的空气流速大小关系。
16.(2分)张华同学经常在家帮奶奶干活,在劈柴时,他感觉斧头的刃越锋利,越容易劈开木头如图所示,这是因为在压力一定的情况下,通过减小 受力面积 ,增大了 压强 的缘故。
【分析】根据p=可知,在压力一定的情况下,压强与受力面积成反比,故在压力一定的情况下,减小受力面积可以增大压强。
【解答】解:因为在压力一定的情况下,通过减小受力面积可以增大压强,
所以斧头的刃越锋利,受力面积越小,对木头的压强越大,越容易劈开木头。
故答案为:受力面积;压强。
【点评】本题与实际生活联系密切,体现了新课程思想,利于激发学生学习物理的兴趣。
17.(2分)同样重的实心铜块和实心铁块,都浸没在煤油中,这时 铁 (选填“铜”或“铁”)块受到浮力大。同样重的实心铜块和实心铁块,铜块浸没在煤油中,铁块浸没在水中,这时 铁 (选填“铜”或“铁”)块受到浮力大。
【分析】铜的密度大于铁的密度,根据ρ=可知同样重的实心铜块和实心铁块的体积关系。
(1)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理比较两者受到的浮力关系;
(2)铜块浸没在煤油中,铁块浸没在水中,水的密度大于煤油的密度,根据阿基米德原理比较两者的浮力关系。
【解答】解:因铜的密度大于铁的密度,且实心铜块和实心铁块的质量相等,
所以,由ρ=的变形式V=可知,铁块的体积较大。
(1)铜块和铁块都浸没在煤油中时,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρgV排可知,铁块排开煤油的体积较大,受到的浮力较大;
(2)铜块浸没在煤油中,铁块浸没在水中,
因水的密度大于煤油的密度,且铜块排开煤油的体积小于铁块排开水的体积,
所以,由F浮=ρgV排可知,铁块受到的浮力较大。
故答案为:铁;铁。
【点评】本题考查了密度公式和阿基米德原理的应用,知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等是关键。
18.(2分)如图所示是同学们小时候玩过的一种“回力”玩具车,在玩耍时要先用手按住它往后拉一下,松手后它就能往前跑。“用手按住它往后拉一下”是存贮了 弹性势 能,“松手后它就能往前跑”,此时又转化为 动 能。
【分析】影响动能大小的因素是质量和速度,影响弹性势能的影响是弹簧的弹性形变。
【解答】解:“用手按住它往后拉一下”使玩具车内的弹簧发生形变,储存了弹性势能,松手后,发生形变的弹簧要恢复原状使弹性势能转化为动能。
故答案为:弹性势;动。
【点评】分析能量变化时可以从形状和运动状态上进行分析,得出能量的转化。
19.(2分)我国举世瞩目的三峡大坝全线建成。拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状,是因为水的压强随深度增加而 增大 。三峡大坝的船闸是 连通器 在实际中的具体运用。
【分析】本题主要考查两个方面的知识:(1)液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;
(2)船闸是利用连通器的原理进行通行的。
【解答】解:拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状,是因为水的压强随深度增加而增大。
三峡大坝的船闸是连通器在实际中的具体运用。
故答案为:增大;连通器。
【点评】本题的解题关键是熟记液体压强的特点和了解船闸的通行原理。
20.(2分)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB,则η甲 > η乙;若FA=FB,则GA < GB.(选填“>”、“<”或“=”)
【分析】(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,根据η=×100%=×100%=×100%结合GA>GB比较两滑轮组的机械效率关系;
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据F=(G+G动)结合FA=FB得出提升物体的重力关系。
【解答】解:(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,
则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%,
因物体的重力G越大,1+越小,越大,且动滑轮的重力相等,
所以,GA>GB时,η甲>η乙;
(2)由图可知,n甲=2,n乙=3,
由F=(G+G动)可得,提升物体的重力:
G=nF﹣G动,
则FA=FB时,提升物体的重力关系为GA<GB。
故答案为:>;<。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式和绳子拉力公式的应用,明确有用功和总功以及滑轮组绳子的有效股数是关键。
三、作图题:(每题3分,共6分)
21.如图所示,一物体静止在斜面上,请你画出该物体所受重力的示意图。
【分析】用一根带箭头的线段来表示力的三要素,这种表示方法叫力的示意图。
重力是作用在物体上的力,作用点画在物体的几何中心,方向是竖直向下的。
【解答】解:过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示。如图所示:
【点评】画重力的示意图关键是要明确它的三要素,这里注意重力的方向始终是竖直向下的。
22.如图所示,一根木棒以O点为支点撬动石块,画出作用在A点最小动力F1,并画出阻力F2的力臂L2。
【分析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小;
阻力臂是支点O到阻力作用线的距离,过O点F2的作用线的垂线即为阻力的力臂L2。
【解答】解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,根据力臂的画法作出垂直于OA的作用力即为在A点最小动力F1,方向向下;
反向延长力F2所在的直线,由支点O向这条线作垂线即为阻力的力臂L2.如图所示:
【点评】力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则,找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则,明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来。
四、实验探究题:(23题6分,24题8分,25题10分,共24分)
23.某同学用如图所示的实验装置探究滑轮组的特点,相关数据记录在下表中。
实验次数
钧码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计。
(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则它运动的速度为 0.05 m/s。
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为 0.45 m。
【分析】(1)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;
(2)根据钩码上升的高度和时间,运用速度公式v=计算钩码运动的速度;
(3)重物和动滑轮有三段绳子承担,绳子移动的距离物体升高距离的3倍。
【解答】解:
(1)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证弹簧测力计示数稳定;
(2)第二次实验中,钩码运动的速度为:v===0.05m/s;
(3)由图可知,滑轮组承重的绳子有效股数n=3,
第3次测量中,绳端移动的距离s=nh=3×0.15m=0.45m。
故答案为:(1)匀速;(2)0.05;(3)0.45。
【点评】本题考查滑轮组的使用、通过判断承担物重的绳子段数进而判断物体升高的距离、移动的速度、应用做题。
24.如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C.球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线所示。
(1)根据 球陷入沙中的深度 可以判断出 A 球释放前的重力势能最大。
(2)比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是 质量 ;
(3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 动能 。
【分析】(1)本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的,这种研究问题的方法叫转换法;
重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关;
(2)比较A、C两球找出相同因素和不同因素,根据小球陷进沙坑的深度比较重力势能的大小,结合控制变量法的思想得出结论;
(3)根据影响动能和重力势能的因素可判断球的能量转化情况。
【解答】解:
(1)小球释放前的重力势能越大,小球的能量就越多,做功本领最强,则小球陷入沙中越深;
图中铁球A陷入沙中的深度最大,说明铁球A的重力势能最大;
(2)比较A、C两球可知,两球所处的高度相同,A是铁球,C是塑料球,铁球A的质量大,A球陷入沙的深度大,因此得出的结论是:物体所处的高度相同时,质量越大,物体的重力势能越大;
(3)球在空中下落时,高度降低、速度变大,重力势能主要转化为动能。
故答案为:(1)球陷入沙中的深度;A;(2)质量;(3)动能。
【点评】该题考查了探究重力势能与质量和高度的关系的实验,考查了转换法和控制变量法在该实验中的应用。
25.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 右 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 便于测量力臂 。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
多次实验的目的是 使结论具有普遍性 。
(4)小明根提以上数据得出杠杆平衡条件是 F1L1=F2L2 。
(5)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂 6 个钩码。
(6)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)调节杠杆平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)探究杠杆平衡条件时,杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响,实验简单;
(3)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律;
(4)杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);
(5)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断;
(6)如果作用在杠杆上的力方向不与杠杆垂直则该力的力臂短了,就会使得拉力变大。
【解答】解:(1)若实验前杠杆如图甲所示,左端下沉,右端上翘,可将杠杆两端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时让横杆AB在水平位置平衡,力臂在杠杆上便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响;
(3)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性。
(4)分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是:F1L1=F2L2;
(5)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,
即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需挂6个钩码;
(6)如果作用在杠杆上的力方向不与杠杆垂直则该力的力臂短了,就会使得拉力变大;
故答案为:(1)右;(2)便于测量力臂;(3)使结论具有普遍性;(4)F1L1=F2L2;(5)6;(6)变大。
【点评】探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究。
五、计算题:(26题6分,27题7分,28题7分,共20分)
26.如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s,求:
(1)它行驶的路程;
(2)此过程中牵引力所做的功。
【分析】(1)已知速度和时间,利用速度公式计算它行驶的路程;
(2)利用W=Fs计算此过程中牵引力所做的功。
【解答】解:(1)因为v=,
所以它行驶的路程:s=vt=0.5m/s×60s=30m;
(2)此过程中牵引力所做的功:
W=Fs=50N×30m=1500J。
答:(1)它行驶的路程30m;
(2)此过程中牵引力所做的功1500J。
【点评】此题考查功的计算、速度公式的应用,难度不大,属于基础知识考查。
27.(2分)如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg.身体可视为杠杆,O点为支点。A点为重心。(g=10N/kg)
(1)该同学所受重力是多少?
(2)在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂L1
(3)若0B=1.0m,BC=0.4m,求地面对双手支持力的大小。
【分析】(1)已知该同学的质量,直接利用G=mg即可求出其重力;
(2)先过重心作出竖直向下的重力,然后过支点作重力作用线的垂线段;
(3)知道动力臂、阻力臂和阻力大小,利用杠杆的平衡条件求地面对手的支持力。
【解答】解:(1)G=mg=56kg×10N/kg=560N;
答:该同学所受重力是560N。
(2)过A点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;再过支点作重力作用线的垂线段。如图所示:
(3)由杠杆平衡条件得,F•OC=G•OB,
地面对双手的支持力:
F===400N。
答:地面对双手支持力的大小为400N。
【点评】本题考查了学生对力臂的画法以及杠杆的平衡条件的掌握和运用,把人体看做杠杆视为杠杆,找出动力臂和阻力臂是本题的关键。
28.(2分)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力F为400N,建筑材料的重力G为900N,求这个过程中:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率。
【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离;
(2)根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用η=×100%求出此滑轮组的机械效率;
(3)根据P=求出拉力F的功率。
【解答】解:
(1)由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s=nh=3×1m=3m;
(2)有用功:W有=Gh=900N×1m=900J,
总功:W总=Fs=400N×3m=1200J,
此滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=75%;
(3)拉力F的功率:
P===120W。
答:(1)绳子自由端移动的距离为3m;
(2)此滑轮组的机械效率为75%;
(3)拉力F的功率为120W。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式、机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
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