2020-2021学年江苏省盐城市射阳二中八年级(下)期末物理试卷
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一、选择题:(本题共15小题,每小题2分,共30分。下列各题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)如图所示,小松鼠用吸管能把牛奶从杯子中“吸”出来。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
2.(2分)如图两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球B在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
3.(2分)如图所示,在平直路面上向右匀速行驶的小车中,一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至放在小车底板(小车底板粗糙)上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列说法正确的是( )
①若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
②若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做减速运动
③若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
④若木块受到三个力的作用,则小车可能在做减速运动,也可能在做加速运动
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.③④
4.(2分)用细线把很干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后用力向上拉玻璃板,如图所示。弹簧测力计的读数( )
A.不变,因为玻璃板受到的重力不变
B.变小,因为玻璃板受到浮力的作用
C.变大,因为玻璃板沾有水变重了
D.变大,因为玻璃板与水面间存在分子引力
5.(2分)如图所示是汽车起重机的示意图。当用它从水中吊起重物时,下列说法正确的是( )
A.此吊车运用了杠杆原理,此杠杆为省力杠杆
B.汽车轮胎有花纹是为了减少行驶过程中的摩擦力
C.汽车固定后,吊起重物与没有吊起重物相比,对地面的压强变小
D.重物被匀速吊起时,在出水过程中,绳子对重物拉力逐渐变大
6.(2分)关于物质的组成,下列说法中正确的是( )
A.质子和电子带等量异种电荷,所以原子不显电性
B.摩擦起电的本质是质子发生了转移
C.原子核是由质子、电子组成的
D.在探索比原子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了质子
7.(2分)用分子、原子的观点分析下列生活中的现象,其解释不合理的是( )
A.水结成冰﹣﹣﹣分子停止运动
B.八月桂花飘香﹣﹣﹣分子在不断运动
C.1滴水中约含1.67×1021个水分子﹣﹣﹣分子很小
D.50mL水与50mL酒精混合后,总体积小于100mL﹣﹣﹣分子之间有间隔
8.(2分)如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片,由图可以看出皮球弹跳的高度逐渐变小,A、B是同一高度的两点,以下相关说法中正确的一项是( )
A.A点的机械能等于B点的机械能
B.A点的重力势能等于B点的重力势能
C.A点的动能等于B点的动能
D.A点的速度等于B点的速度
9.(2分)如图所示,当铁锤松动时,握住锤柄迅速向下撞击坚硬的地面,锤头就会紧套在锤柄上。此现象主要利用了( )
A.手的惯性 B.锤柄的惯性 C.锤头的惯性 D.地面的惯性
10.(2分)某人将一箱书用两种方式搬上楼,第一种方式是把所有的书一起搬上楼,第二种方式是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同,用这两种方式搬书的功率分别为P1和P2,机械效率分别为η1和η2,下列关系式正确的是( )
A.P1>P2,η1>η2 B.P1>P2,η1<η2
C.P1<P2,η1>η2 D.P1<P2,η1<η2
11.(2分)如图是探究二力平衡条件的实验装置,实验中小卡片实际上受到重力和两个拉力的作用,为了可以不考虑卡片重力对实验的影响,以下采取的措施中可行的是( )
A.增加钩码的数量
B.换用轻质的细线
C.减小滑轮与细线间的摩擦
D.使两个滑轮在同一条水平直线上
12.(2分)小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是( )
A.为了实验效果明显,甲实验中水平面要尽量粗糙,乙实验中水平面要尽量光滑
B.甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同
C.甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
D.甲实验中小球刚开始下滑时具有的机械能相等,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
13.(2分)小明站在地面用力竖直下抛乒乓球,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。下列有关说法中正确的是( )
A.球开始下落时动能最大
B.球离地后的上升过程中势能转化为动能
C.球在整个运动过程中机械能不变
D.球弹跳到原抛球位置时仍具有动能
14.(2分)据报道,安装在我国台北国际金融中心大楼的电梯,速度可达45km/h,从一楼到89楼只需40s,某400米高的大厦观光电梯工作原理如图所示,当电梯匀速上升时,下面说法中错误的是( )
A.以轿厢为参照物,乘客是静止的
B.电梯内乘客越多,机械效率越高
C.乘客在上升过程中,动能转化为重力势能
D.电动机驱动滑轮,利用钢丝绳和滑轮间的摩擦力传递动力
15.(2分)在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球研究空气阻力和速度的关系。取三个相同的纸锥甲、乙、丙,每个纸锥的质量为m,在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球,在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球。让它们从不同高度自由落下,并以竖直砖墙为背景,用照相机每隔相等的时间曝光1次,记录纸锥的运动过程,图是其中一段的示意图,请根据此图下列说法中正确的是( )
A.只有甲做匀速直线运动
B.甲乙丙三个纸锥的速度之比是1:2:3
C.甲乙丙三个纸锥所受的空气阻力之比是1:3:8
D.实验可得:空气阻力与速度成正比
二、填空题:(本小题共8小题,每空1分,共24分。)
16.(3分)小刚用矿泉水瓶做实验:
(1)拧开瓶盖时发现,瓶盖上有很多的竖条纹,这是为了 。
(2)如图甲,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的 有关。
(3)如图乙,将瓶子静止平方在桌面上,用水平力突然向右推动瓶子,会看到瓶中原有的一个气泡瞬间向 (选填“左”或“右”)运动。
17.(3分)指出下列工具分别属于哪种简单机械,盘山公路 (杠杆/滑轮/斜面);使用扳手的好处是可以省 (力/距离);无论使用哪种简单机械都不能省 (距离/力/功)。
18.(3分)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2.则F1 F2,p1 p2(两空选填“>”“<”或“=”);若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p2= Pa.
19.(3分)物理学中,把力的大小、方向和 统称为力的三要素,如图(a)、(b)所示现象反映了力的作用效果,图中的现象主要说明力可以改变物体的 ,且力的作用效果与力 有关。
20.(3分)如图所示,用水平力F将质量均为m的木块A、B紧压在竖直墙面上保持静止,木块B受到的摩擦力方向 ,木块A受到墙面的摩擦力大小等于 ,若增大压力F,则木块B受到的摩擦力大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
21.(3分)如图是一种神奇的“魔罐”,其制作方法是:橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,在橡皮筋的中间系一个钩码。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是 能转化为 能,将“魔罐”滚动出去而不是平移出去,目的是 。
22.(3分)将一未装满橙汁的密闭杯子,正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B)两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA pB。杯子对桌面的压力分别为FA FB(两空均选填“>”、“<”或“=”);正午时分打开香气更浓,这是因为分子运动与 有关。
23.(3分)小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验(不考虑空气阻力)。让系于橡皮筋一端的小球,从O点的正下方的P点由静止释放,分别经过a、b、c三点,如图甲所示。整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。
(1)小球从a点运动到c点的过程中,小球下落速度的变化情况是 (填字母)。
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变大后不变
(2)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为 (选填“va”、“vb”或“0”),此时小球处于 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。
三、解答题:本题7小题,共46分。
24.(2分)如图所示,小明把砝码放在木块上,用弹簧测力计拉着木块在木板上匀速向右运动,画出砝码的受力示意图。
25.(2分)用手把小球压在弹簧上,弹簧被压缩到A点,松手后小球向上运动,如图(b)所示。请在图中画出小球离开弹簧后所受到的力的示意图(空气对小球的作用力忽略不计)。
26.(2分)如图所示,某剧组因拍摄节目需要,设计通过拉力装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图中画出杠杆所受拉力的力臂L1。
27.(6分)2020年5月1日起,射阳所有电动自行车驾乘人员需佩戴头盔。新国标《电动自行车安全技术规范》标准中要求:最高车速25km/h,电动机输出功率不超过400W,整车质量不超过55kg。小明的爸爸购买了某款型号电动车,在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明的爸爸体重50kg,电动车整车质量50kg,轮子与地面总接触面积是100cm2,图甲是速度v随时间t变化的图象,图乙是动力F随时间t变化的图象。求:
(1)电动车整车的重力。
(2)小明的爸爸骑电动车在水平地面上行驶时,
对地面的压强多大?
(3)在5~12s内,小明的爸爸骑电动车的过程中动力F做了多少功?
28.(6分)如图所示,某同学用50N的拉力将一质量为12.0kg的正方体物块在10s内匀速提升2m,(不计绳重和摩擦)求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)正方体物块的边长为0.3m,将该物块投入水中静止时,物块受到的浮力。
29.(6分)通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,出现图a这种情况,调节的方法是: 。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装C.装入更多液体
(2)小明再作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。说明压强计气密性 。
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。
①你认为,小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);②简要说明理由: 。
(4)图(d)中小明仅多次改变金属盒的朝向,发现U形管的两边的液柱高度差 (“不变”或“变化”),说明了在同种液体内部的相同深度处,液体向各个方向的压强 。
30.(5分)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是 ;
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越 。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持 (填运动状态);
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是 。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.用小磁针探究磁体周围的磁场
C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
31.(7分)小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有,刻度均匀的轻质杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)如图a所示,在研究杠杆平衡的条件实验时,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡;实验前如发现杠杆如图a所示右端偏高,则可将杠杆两端的平衡螺母向 调节。在实验过程中,如果发现杠杆如图b所示处于静止,则杠杆 (平衡/不平衡)。
(2)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。
(3)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验 (选填“能”或”不能”)说明该结论是错误的,图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂 (选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。选用弹簧测力计便于我们正确认识 。
32.(10分)阅读短文,回答下列问题:
实验室中常用密度计测量液体的密度,测量时,密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度。如图甲所示。
密度计是由密封的玻璃管和配重制成。玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度;下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重,适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键。
密度计分为“比重计”和“比轻计”,测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1.0g/cm3”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1.0g/cm3”。图乙中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管外壳完全相同,B中配重质量大于A。
(1)如图甲,被测液体的密度为 kg/m3
(2)图甲用的密度计应该是图乙中的 (选填“A”或“B”)。
(3)关于AB两支密度计刻度线“1g/cm3”位置应该是:
B密度计的“1g/cm3”刻度线在刻度的 端(选填“上”或“下”)
(4)将A、B两支密度计放入水中,漂浮时所受浮力分别为Fa、Fb,则Fa (选填“大于”“小于”或“等于”)Fb,露出水面较长的密度计是 (选填“A”或“B”)。
2020-2021学年江苏省盐城市射阳二中八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(本题共15小题,每小题2分,共30分。下列各题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)如图所示,小松鼠用吸管能把牛奶从杯子中“吸”出来。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
【分析】大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。大气压强在实际生活中的应用十分广泛,有:吸管喝饮料、离心式水泵抽水、钢笔吸墨水等。
【解答】解:用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强;
A、行驶的汽车,车外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,向外的压强差就把窗帘压向窗外,故A不符合题意;
B、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,因为分子间有引力,与大气压无关,故B不符合题意;
C、干手搓开的新塑料袋“吸”在手上,因为摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故C不符合题意;
D、塑料吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了瓷砖上,此现象与大气压有关,故D符合题意;
故选:D。
【点评】此类题举出的例子一般都是学生平时生活中接触过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。
2.(2分)如图两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球B在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
【分析】(1)根据两小球在乙液体中的状态,利用物体浮沉条件得出其密度关系,再利用密度公式判断其质量大小;
(2)根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件,可判断出物体密度和液体密度的大小关系,物体漂浮,则物体密度小于液体密度;物体下沉,则物体密度大于液体密度。
(3)根据物体的浮沉条件,结合A小球在甲乙中的状态分析解答;
(4)根据甲乙液体的密度和阿基米德原理判断出小球B在甲乙液体中受到的浮力大小的关系。
【解答】解:A、在乙液体中,A漂浮,则A的密度小于乙液体的密度;B下沉,B的密度大于乙液体的密度;比较可知,A的密度小于B的密度;两个小球的体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量,故A正确;
B、A、B实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A项解答可知,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B错误;
C、由图可知,在甲液体中A球下沉,则GA>F浮甲,在乙液体中A球漂浮,则GA=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,故C错误;
D、由C知甲液体的密度小于乙液体的密度,B球在甲乙液体中都完全浸没,排开液体的体积相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知小球B在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故D错误。
故选:A。
【点评】此题通过分析小球在液体中的浮沉情况,考查了对阿基米德原理、浮沉条件的应用,同时考查了密度知识的应用,难度较大。
3.(2分)如图所示,在平直路面上向右匀速行驶的小车中,一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至放在小车底板(小车底板粗糙)上的木块,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列说法正确的是( )
①若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
②若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做减速运动
③若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
④若木块受到三个力的作用,则小车可能在做减速运动,也可能在做加速运动
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.③④
【分析】(1)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,平衡状态时受平衡力。
(2)物体的运动状态改变时,一定是受到了非平衡力的作用。据此分析其受力情况和运动情况。
【解答】解:
由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。
①若小车运动状态虽然改变(即做变速运动),但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势,而并未发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,小车却并不是做匀速运动,故①错误。
②若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故②正确;
③若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故③正确;
④木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时,木块只受重力和支持力,若木块受到三个力的作用,则说明其运动状态发生了改变,因此,小车可能加速,也可能减速,故④正确;
故选:B。
【点评】本题考查了物体在平衡状态和非平衡状态时的受力情况、运动情况,属于易错题。
4.(2分)用细线把很干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后用力向上拉玻璃板,如图所示。弹簧测力计的读数( )
A.不变,因为玻璃板受到的重力不变
B.变小,因为玻璃板受到浮力的作用
C.变大,因为玻璃板沾有水变重了
D.变大,因为玻璃板与水面间存在分子引力
【分析】根据实验现象及分子动理论(分子间存在相互作用的引力和斥力)进行解答。
【解答】解:因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,不是因为沾水,故ABC错、D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了学生对分子间的作用力的了解和应用,是一道基础题。
5.(2分)如图所示是汽车起重机的示意图。当用它从水中吊起重物时,下列说法正确的是( )
A.此吊车运用了杠杆原理,此杠杆为省力杠杆
B.汽车轮胎有花纹是为了减少行驶过程中的摩擦力
C.汽车固定后,吊起重物与没有吊起重物相比,对地面的压强变小
D.重物被匀速吊起时,在出水过程中,绳子对重物拉力逐渐变大
【分析】(1)根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(3)受力面积不变,吊起重物,增加了对地面的压力,根据公式p=可知对地面压强的变化;
(4)分析货物在出水过程中的受力,根据受力判断拉力的变化情况。
【解答】解:A、吊臂在使用过程中相当于一个杠杆,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B、汽车轮胎上做有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故B错误;
C、汽车固定后,吊起重物后与没有吊起重物相比,对地面的压力增大,车轮与地面接触面积不变,即受力面积不变,根据公式p=可知对地面压强变大,故C错误;
D、货物在出水过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、浮力,且G=F+F浮,出水过程中重物排开水的体积减小,浮力减小,重力不变,所以拉力变大,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了杠杆的分类、减小和增大摩擦力的方法、压强大小的判断、受力分析、浮力,是一道综合题。生活处处有物理,我们要认真观察、思考我们生活中的物理现象。
6.(2分)关于物质的组成,下列说法中正确的是( )
A.质子和电子带等量异种电荷,所以原子不显电性
B.摩擦起电的本质是质子发生了转移
C.原子核是由质子、电子组成的
D.在探索比原子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了质子
【分析】(1)原子核内的质子和核外电子带等量异种电荷,所以原子不显电性;
(2)摩擦起电的本质是电子发生了转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;
(3)原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的;
(4)在探索比原子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了电子。
【解答】解:A、质子和核外电子带等量异种电荷,所以原子不显电性,故A正确;
B、摩擦起电的本质是电子发生了转移,故B错误;
C、原子核是由质子、中子组成的,故C错误;
D、在探索比原子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了电子,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了微观粒子的相关问题,是一道基础题。
7.(2分)用分子、原子的观点分析下列生活中的现象,其解释不合理的是( )
A.水结成冰﹣﹣﹣分子停止运动
B.八月桂花飘香﹣﹣﹣分子在不断运动
C.1滴水中约含1.67×1021个水分子﹣﹣﹣分子很小
D.50mL水与50mL酒精混合后,总体积小于100mL﹣﹣﹣分子之间有间隔
【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同,结合事实进行分析判断即可。
【解答】解:A、分子总在是在不断地运动的,冰中的分子仍是在不断地运动的,故A错误;
B、八月桂花飘香,是因为桂花花香中含有的分子是在不断地运动的,向四周扩散,使人们闻到桂花花香,故B正确;
C、1滴水中约含1.67×1021个水分子,说明分子很小,故C正确;
D、50mL水与50mL酒精混合后,总体积小于100mL,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,故D正确。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
8.(2分)如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片,由图可以看出皮球弹跳的高度逐渐变小,A、B是同一高度的两点,以下相关说法中正确的一项是( )
A.A点的机械能等于B点的机械能
B.A点的重力势能等于B点的重力势能
C.A点的动能等于B点的动能
D.A点的速度等于B点的速度
【分析】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。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能是动能和势能的总和,但在转化过程中,机械能会有一部分转化为内能而消耗掉。
【解答】解:
A、皮球从开始下落到静止的过程中,弹起的最大高度逐渐减小,说明皮球要克服阻力做功,机械能会转化为内能,所以其机械能一直变小,即A点的机械能大于在B点时的机械能,故A错误;
B、皮球在A点、B点时,高度相同,质量不变,所以皮球在这两点的重力势能相同,故B正确;
CD、皮球在A、B两点的重力势能相同,但在A点的机械能大于在B点时的机械能,所以在A点的动能大于在B点时的动能,即A点的速度大于B点的速度,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查的是动能和重力势能的影响因素以及机械能的转化,知道皮球的机械能逐渐在减少是关键。
9.(2分)如图所示,当铁锤松动时,握住锤柄迅速向下撞击坚硬的地面,锤头就会紧套在锤柄上。此现象主要利用了( )
A.手的惯性 B.锤柄的惯性 C.锤头的惯性 D.地面的惯性
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,即在分析判断时,先确定物体原来的运动状态,由于某种原因,某一部分的运动状态发生改变,而另一部分由于惯性仍保持原来的状态。
【解答】解:
将锤子倒着举起来向下撞击时,原来锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄碰到坚硬的地面后静止,而锤头由于惯性仍然保持原来的运动状态,此时锤头能紧紧的套在锤柄上,故C正确。
故选:C。
【点评】对于惯性的问题的解释应这样:先确定原来的运动状态,由于某种情况其某一部分的运动状态发生了改变,而另一部分由于惯性会仍然保持原来的运动状态。
10.(2分)某人将一箱书用两种方式搬上楼,第一种方式是把所有的书一起搬上楼,第二种方式是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同,用这两种方式搬书的功率分别为P1和P2,机械效率分别为η1和η2,下列关系式正确的是( )
A.P1>P2,η1>η2 B.P1>P2,η1<η2
C.P1<P2,η1>η2 D.P1<P2,η1<η2
【分析】先确定书受到人作用力的大小,然后利用功率的变形公式P===Fv判断功率的大小;
比较有用功和总功的关系,利用η=可知机械效率的大小。
【解答】解:当把所有的书一起搬上楼时,书受到人的支持力等于书的总重力;先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分时,书受到人的支持力等于书总重力的一半,而上楼的速度相同,由P===Fv可知,把所有的书一起搬上楼的功率大,即P1>P2;
两种搬法的有用功相同,第一次的额外功等于克服人重力做的功;第二次的额外功等于克服人两次重力做的功,因此第一次的总功小于第二次的总功,由η=可知,第一次的效率高,即η1>η2。
故选:A。
【点评】本题考查功率大小和机械效率大小的比较,关键点有二:一是对功率计算公式灵活变形;二是比较两次有用功和总功大小关系。
11.(2分)如图是探究二力平衡条件的实验装置,实验中小卡片实际上受到重力和两个拉力的作用,为了可以不考虑卡片重力对实验的影响,以下采取的措施中可行的是( )
A.增加钩码的数量
B.换用轻质的细线
C.减小滑轮与细线间的摩擦
D.使两个滑轮在同一条水平直线上
【分析】(1)增加钩码的数量,可以增大卡片两侧绳子对卡片的拉力,减小小卡片重力的占比,可以不考虑卡片重力的影响;
(2)更换轻质的细线,会放大卡片重力的影响;
(3)减小滑轮与细线之间的摩擦、使两个滑轮在同一水平直线上,都不能忽略卡片的重力的影响。
【解答】解:A、增加钩码的数量,可以增大卡片两侧绳子对卡片的拉力,减小小卡片重力的占比,可以不考虑卡片重力的影响,故A正确;
B、更换轻质的细线,会放大卡片重力的影响,故B错误;
C、减小滑轮与细线之间的摩擦并不能忽略卡片的重力,故C错误;
D:使两个滑轮在同一水平直线上,并不能忽略卡片的重力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用,是一道有一定难度的应用题。
12.(2分)小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是( )
A.为了实验效果明显,甲实验中水平面要尽量粗糙,乙实验中水平面要尽量光滑
B.甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同
C.甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
D.甲实验中小球刚开始下滑时具有的机械能相等,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
【分析】(1)“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的要粗糙些;
(2)甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得速度;
(3)惯性是物体本身的一种性质,只能说“具有惯性”不能说“受惯性的作用”
(4)根据实验的目的,观察实验现象得出答案。
【解答】解:A、“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,探究出阻力逐渐减小时,物体的运动情况;
“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的要粗糙些,观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小,故A错误;
B、甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得速度,但速度不一定相同,如探究动能与速度的关系时,需要小车从不同的高度往下滑,使小车到斜面底端的速度不同,故B错误;
C、甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性,而不能说“受惯性作用”,故C错误;
D、“探究阻力对物体运动的影响”小球刚滑到斜面底端的速度相同,具有的机械能相等;“探究影响动能大小的因素”实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了“探究运动和力的关系”实验和“探究影响动能大小的因素”的区别和联系,考查对实验数据的分析处理能力,要深入分析实验收集的信息,分析出数据所反映的物理知识,最后得出结论。
13.(2分)小明站在地面用力竖直下抛乒乓球,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。下列有关说法中正确的是( )
A.球开始下落时动能最大
B.球离地后的上升过程中势能转化为动能
C.球在整个运动过程中机械能不变
D.球弹跳到原抛球位置时仍具有动能
【分析】动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,弹性势能的影响因素是弹性形变的程度,据此做出判断。
【解答】解:A、由于乒乓球不是自由下落,是小明向下抛的,所以球在开始下落时的速度不大,向下运动的过程中,速度变大,动能变大,故A错误;
B、球离地后的上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,势能增大,所以是将动能转化为势能的过程,故B错误;
C、球在整个运动过程中,会与空气、地面摩擦,故会损失掉一部分机械能,故机械能减少,故C错误;
D、据题目可知,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置,所以当乒乓球反弹至原位置时仍是运动的,即此时仍有动能,故D正确。
故选:D。
【点评】明确动能、重力势能、弹性势能的影响因素,并会根据实际现象和过程做出分析与判断,是解答此类题的关键。
14.(2分)据报道,安装在我国台北国际金融中心大楼的电梯,速度可达45km/h,从一楼到89楼只需40s,某400米高的大厦观光电梯工作原理如图所示,当电梯匀速上升时,下面说法中错误的是( )
A.以轿厢为参照物,乘客是静止的
B.电梯内乘客越多,机械效率越高
C.乘客在上升过程中,动能转化为重力势能
D.电动机驱动滑轮,利用钢丝绳和滑轮间的摩擦力传递动力
【分析】(1)判断物体是运动还是静止时,要先选择一个参照物,分析被研究物体和参照物之间的位置是否发生变化,如果变化,就运动了,如果没变化,就静止;
(2)在额外功一定时,有用功越多,机械效率越高;
(3)影响动能的因素是质量和速度;影响重力势能的因素是质量和高度;
(4)钢丝绳两端分别连接轿厢和配重,电动机驱动滑轮,利用钢丝绳和定滑轮间的摩擦传递动力,使轿厢升降自如。
【解答】解:A、当电梯匀速上升时,以轿厢为参照物,乘客的位置没有变化,所以是静止的。故A正确;
B、电梯对人做的功属于有用功。在电梯安全荷载的前提下,乘客越多,所做有用功越多,而额外功是确定的,所以机械效率越高。故B正确;
C、当电梯匀速上升时,质量不变,速度不变,所以动能不变;高度增加,所以重力势能增加。所以不是动能转化为重力势能。故C错误;
D、电动机能够驱动滑轮,利用的是钢丝绳与滑轮间的摩擦作为动力。故D正确。
故选:C。
【点评】此题是一道力学综合题,包含的知识点较多,需要正确、深入理解物理规律,有一定难度。
15.(2分)在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球研究空气阻力和速度的关系。取三个相同的纸锥甲、乙、丙,每个纸锥的质量为m,在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球,在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球。让它们从不同高度自由落下,并以竖直砖墙为背景,用照相机每隔相等的时间曝光1次,记录纸锥的运动过程,图是其中一段的示意图,请根据此图下列说法中正确的是( )
A.只有甲做匀速直线运动
B.甲乙丙三个纸锥的速度之比是1:2:3
C.甲乙丙三个纸锥所受的空气阻力之比是1:3:8
D.实验可得:空气阻力与速度成正比
【分析】(1)照相机每隔相等的时间曝光一次,得到一个像,由图可知,纸锥甲在每一个曝光时间运动的距离是一块砖的厚度,做匀速直线运动;纸锥乙在每一个曝光时间运动的距离是两块砖的厚度,做匀速直线运动;纸锥丙在每一个曝光时间运动的距离是三块砖的厚度,做匀速直线运动;
(2)根据甲、乙、丙三个纸锥在相同的曝光时间内运动距离的关系,得出纸锥的速度之比;
(3)因为三个纸锥都是在做匀速直线运动,纸锥受到的空气阻力和自身的重力是相等的,空气阻力之比等于重力之比,等于质量之比;
(4)分析空气阻力之比和纸锥速度之比的关系,得出结论。
【解答】解:A、由照相机的照片可知:在相同的间隔时间内,甲纸锥运动的距离是不变的,运动的轨迹是直线,说明甲做的是匀速直线运动,同样的道理,乙、丙也是做匀速直线运动的,故A错误;
B、在相同的间隔时间内,甲运动一个砖的厚度时,乙运动两个砖的厚度,丙运动三个砖的厚度,路程之比为1:2:3,时间一定时,速度和路程成正比,速度之比为1:2:3,故B正确;
C、因为甲、乙、丙都是做匀速直线运动的,所以纸锥受到的重力和空气阻力是一对平衡力,大小是相等的;
重力之比等于质量之比,甲的质量为m,乙的质量为m+3m=4m,丙的质量为m+8m=9m,甲、乙、丙的质量之比为m:4m:9m=1:4:9,重力之比也为1:4:9,空气阻力等于重力,空气阻力之比也为1:4:9,故C错误;
D、因为12:22:32=1:4:9,所以得出结论:形状相同的纸锥,下落时所受空气阻力与速度的平方成正比,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查的是做实验时,我们的观察实验现象的能力和分析数据的能力,这两种能力也是课标明确要求的,需要掌握;此题的难点是最后一问﹣﹣﹣空气阻力和运动速度的关系,需要必要的数学知识。
二、填空题:(本小题共8小题,每空1分,共24分。)
16.(3分)小刚用矿泉水瓶做实验:
(1)拧开瓶盖时发现,瓶盖上有很多的竖条纹,这是为了 增大摩擦 。
(2)如图甲,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的 作用点 有关。
(3)如图乙,将瓶子静止平方在桌面上,用水平力突然向右推动瓶子,会看到瓶中原有的一个气泡瞬间向 右 (选填“左”或“右”)运动。
【分析】(1)增大摩擦的方法有:增大压力;增加接触面的粗糙程度;
(2)力的大小、方向与作用点决定了力的作用效果,被称为力的三要素;
(3)物体由于惯性要保持原来的运动状态;物体质量越大,惯性越大,物体惯性越大,运动状态越难改变。
【解答】解:(1)瓶盖上的竖条纹,增大了瓶盖的粗糙程度,从而增大了瓶盖与手之间的摩擦力,可以更方便地旋转瓶盖。
(2)用手推动竖放在桌子上的矿泉水瓶的底部,可以使瓶子向前移动,而用同样的力去推动竖放在桌子的瓶子的顶部,瓶子会向前倒,该现象说明:力的作用点不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果跟力的作用点有关;
(3)瓶子静止平放在桌面上,当用水平力突然向右推动瓶子时,瓶内的液体由于惯性,要保持原来的静止状态不动,从而把气泡挤向前方,即气泡向右运动。
故答案为:(1)增大摩擦;(2)作用点;(3)右。
【点评】本题考查了学生对力的作用效果、增大摩擦的方法、惯性等知识点,平时学会利用身边的器材做实验,多动手、多思考,提高分析解决问题的能力。
17.(3分)指出下列工具分别属于哪种简单机械,盘山公路 斜面 (杠杆/滑轮/斜面);使用扳手的好处是可以省 力 (力/距离);无论使用哪种简单机械都不能省 功 (距离/力/功)。
【分析】(1)剪刀是由两个杠杆组合而成的;扳手使用时绕中间的轴转动,所以属于轮轴,轮轴是杠杆的一种变形;盘山路时可以看成斜面模型,使用斜面可以省力,斜面越平缓,越省力,但同时越费距离,但不省功;
(2)大量实验表明,使用机械时,人们所做功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。
【解答】解:(1)剪刀是由两个杠杆组合而成的,图中的剪刀属于省力杠杆;使用扳手时,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆;盘山公路本质上就是一个斜面,修成弯弯曲曲,其实就是通过增大长度达到省力的目的;
(2)使用任何机械都不能省功。
故答案为:斜面;力;功。
【点评】本题主要考查了对各种简单机械的了解、杠杆类型的判断和功的原理,是一道综合性很强的题目,但总体难度不大。
18.(3分)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2.则F1 = F2,p1 < p2(两空选填“>”“<”或“=”);若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p2= 1×106 Pa.
【分析】先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系,再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系,最后根据压强公式p=判断手指受到的压强关系;根据p=求出压强的大小.
【解答】解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,
所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同,即F1=F2;
由图可知,食指的受力面积比较小,根据p=可知,食指受到的压强比较大,即p1<p2;
若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p2===1×106Pa.
故答案为:=;<;1×106.
【点评】解决本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.
19.(3分)物理学中,把力的大小、方向和 作用点 统称为力的三要素,如图(a)、(b)所示现象反映了力的作用效果,图中的现象主要说明力可以改变物体的 形状 ,且力的作用效果与力 方向 有关。
【分析】(1)力的三要素是:大小、方向、作用点;
(2)力的作用效果有:①改变物体的运动状态(运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变);②改变物体的形状。
【解答】解:力的作用效果,不仅与力的大小有关,同时也与力的方向和作用点有关;物理学中,把力的大小、方向和作用点统称为力的三要素;
由图(a)可知,弹簧的形状发生了改变,表示力可以改变物体的形状;
由图(b)可知,向上用力时,弹簧变长,表示力的作用效果与力的方向有关。
故答案为:作用点;形状;方向。
【点评】通过图片考查相关的知识,是历年考试中经常出现的,多考查的是物理概念、规律。
20.(3分)如图所示,用水平力F将质量均为m的木块A、B紧压在竖直墙面上保持静止,木块B受到的摩擦力方向 竖直向上 ,木块A受到墙面的摩擦力大小等于 2mg ,若增大压力F,则木块B受到的摩擦力大小 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【分析】可分别将AB看成一个整体和两个物体进行受力分析,结合二力平衡、力的作用的相互性可做出分析。
【解答】解:对B进行受力分析可知,B在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,因此,木块B受到的摩擦力大小等于B的重力,为mg;增大F,B在竖直方向上受力平衡,重力和摩擦力仍然是一对平衡力,所以B受到的摩擦力大小不变;
把AB看成一个整体,其在竖直方向上受到的重力与墙面的摩擦力是一对平衡力,故木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg。
故答案为:2mg;竖直向上;不变。
【点评】本题主要考查了对摩擦力大小的分析,注意运用二力平衡以及整体思想、分割思想等。
21.(3分)如图是一种神奇的“魔罐”,其制作方法是:橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,在橡皮筋的中间系一个钩码。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是 弹性势 能转化为 动 能,将“魔罐”滚动出去而不是平移出去,目的是 获取弹性势能 。
【分析】从能量转化的角度,根据影响动能和弹性势能的因素,通过比较铁罐的速度、橡皮筋的形变程度来判断铁罐的动能、弹性势能的变化可得出此题的答案。
【解答】解:魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,动能转化为弹性势能,
当动能为零时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中弹性势能减小,动能增大,弹性势能转化为动能;
将“魔罐”滚动出去而不是平移出去,目的是获取弹性势能。
故答案为:弹性势;动;获取弹性势能。
【点评】本题考查了动能和势能的相互转化,能细化整个过程的分析是关键。
22.(3分)将一未装满橙汁的密闭杯子,正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B)两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA > pB。杯子对桌面的压力分别为FA = FB(两空均选填“>”、“<”或“=”);正午时分打开香气更浓,这是因为分子运动与 温度 有关。
【分析】(1)首先判断出两种放置方式中液面高度的大小关系,再利用液体压强公式p=ρgh进行比较;再根据水平面上物体的压力和自身的重力相等判断两者对桌面压力之间的关系。
(2)物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
【解答】解:(1)由于杯子是上宽下窄,所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度,
当倒立时,深度变小,根据p=ρgh可知橙汁对杯底的压强变小,即pA>pB;
水平面上物体的压力和自身的重力相等,两种放置方式中,这杯橙汁的质量不变,重力不变,压力不变,即FA=FB。
(2)正午时分打开香气更浓,这是因为分子运动与温度有关。
故答案为:>;=;温度。
【点评】本题考查压强、压力和分子热运动的有关知识,属于基础知识。
23.(3分)小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验(不考虑空气阻力)。让系于橡皮筋一端的小球,从O点的正下方的P点由静止释放,分别经过a、b、c三点,如图甲所示。整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。
(1)小球从a点运动到c点的过程中,小球下落速度的变化情况是 C (填字母)。
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变大后不变
(2)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为 0 (选填“va”、“vb”或“0”),此时小球处于 非平衡 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。
【分析】(1)根据图像丙所示,可以判断出不同高度时速度情况;
(2)小球下落的过程中,分三个阶段:
①p﹣a阶段,此时小球只受到重力,小球做加速运动;
②a﹣b阶段,小球受到重力和绳子对它的拉力,拉力逐渐增大,在b点时拉力等于重力,小球速度达到最大;
③b﹣c阶段,该过程拉力继续增大,小球做减速运动,到达c点速度为0,之后小球向上运动。
【解答】解:(1)由图丙知,小球从a点运动到c点的过程中,小球下落速度情况是先变大后变小,故选C;
(2)由图甲和乙知,小球在c点时橡皮筋的伸长量最大,此时小球的速度为0;在c点时绳子对小球的拉力大于小球重力,故小球处于非平衡状态。
答案为:(1)C、(2)0、非平衡。
【点评】本题是一道信息题,给同学们一个信息,让学生根据自己所学知识解决问题,考查学生接受信息和运用知识能力。
三、解答题:本题7小题,共46分。
24.(2分)如图所示,小明把砝码放在木块上,用弹簧测力计拉着木块在木板上匀速向右运动,画出砝码的受力示意图。
【分析】砝码随着木块一起做匀速直线运动,在水平方向下不受摩擦力的作用,在竖直方向上砝码受重力和对木块对其的支持力。
【解答】解:砝码随着木块一起做匀速直线运动,相对木块没有相对运动的趋势,故水平方向下不受摩擦力的作用,在竖直方向上砝码受重力和对木块对其的支持力,二力平衡,大小相同,如下所示:
【点评】物体匀速运动时,受平衡力:这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。易错点:确定不准是否受摩擦力。
25.(2分)用手把小球压在弹簧上,弹簧被压缩到A点,松手后小球向上运动,如图(b)所示。请在图中画出小球离开弹簧后所受到的力的示意图(空气对小球的作用力忽略不计)。
【分析】由题意分析小球离开弹簧后的受力情况,根据力的示意图画法画出小球所受到的力的示意图。
【解答】解:小球离开弹簧后向上运动,不再受到弹簧的弹力,忽略空气对小球的作用力,此时小球只受重力的作用;从小球重心O作竖直向下的有向线段,即为其受到重力的示意图,如图所示:
【点评】作力的示意图:用一条带箭头的线段表示力,长短代表力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,并标出力的符号和大小。解答本题的关键是正确分析出小球的受力情况。
26.(2分)如图所示,某剧组因拍摄节目需要,设计通过拉力装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图中画出杠杆所受拉力的力臂L1。
【分析】已知支点和动力的方向,过支点作力的作用线的垂线段(即力臂)。
【解答】解:过支点O作垂直于动力作用线的垂线段即为杠杆所受拉力的力臂L1.如图所示:
【点评】此题的关键是掌握杠杆五要素,然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂,并且作图要求规范。
27.(6分)2020年5月1日起,射阳所有电动自行车驾乘人员需佩戴头盔。新国标《电动自行车安全技术规范》标准中要求:最高车速25km/h,电动机输出功率不超过400W,整车质量不超过55kg。小明的爸爸购买了某款型号电动车,在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明的爸爸体重50kg,电动车整车质量50kg,轮子与地面总接触面积是100cm2,图甲是速度v随时间t变化的图象,图乙是动力F随时间t变化的图象。求:
(1)电动车整车的重力。
(2)小明的爸爸骑电动车在水平地面上行驶时,
对地面的压强多大?
(3)在5~12s内,小明的爸爸骑电动车的过程中动力F做了多少功?
【分析】(1)根据G车=m车g得出电动车整车的重力;
(2)小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压力等于小明与自行车的重力之和,又知轮子与地面的总接触面积,利用p=计算压强大小;
(3)观察速度﹣时间图象,电动自行车在0~5s速度越来越快,5~12s,速度不再变化;观察牵引力﹣时间图象,得出在5~12s牵引力,根据v=求出5~12s内行驶的路程,利用W=Fs可求得小明的爸爸骑电动车的过程中动力F做了多少功。
【解答】解:(1)电动车整车的重力G车=m车g=50kg×10N/kg=500N;
(2)小明的爸爸骑电动车在水平地面上行驶时,对地面的压力F=G总=m总g=(50kg+50kg)×10N/kg=1000N,
对地面的压强p===105Pa;
(3)由v﹣t图象可知,自行车在5~12s做匀速直线运动,速度v=6m/s,
由F﹣t图象可知,在5~12s自行车的动力F=30N,
在5~12s自行车行驶的时间t=12s﹣5s=7s,
在5~12s自行车行驶的路程:s=vt=6m/s×7s=42m,
小明的爸爸骑电动车的过程中动力F做的功:W=Fs=30N×42m=1260J。
答:(1)电动车整车的重力为500N;
(2)地面的压强为105Pa;
(3)小明的爸爸骑电动车的过程中动力F做了1260J的功。
【点评】本题考查重力、压强、功的有关计算,属于对基础知识的考查,难度不大。
28.(6分)如图所示,某同学用50N的拉力将一质量为12.0kg的正方体物块在10s内匀速提升2m,(不计绳重和摩擦)求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)正方体物块的边长为0.3m,将该物块投入水中静止时,物块受到的浮力。
【分析】(1)由图知,使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=3,拉力端移动的距离s=3h,利用W=Fs求拉力做的总功,再利用P=求拉力做功的功率;
(2)利用W=Gh求拉力做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(3)知道正方体物块的边长,可求其体积;知道物块的质量,利用密度公式求其密度,与水的密度比较,得出物块投入水中静止后的状态,利用物体的漂浮条件或阿基米德原理求物块受到的浮力。
【解答】解:
(1)由图知,n=3,拉力端移动的距离s=3h=3×2m=6m,
拉力做的总功:
W总=Fs=50N×6m=300J,
拉力做功功率:
P===30W;
(2)物块的重力:
G=mg=12.0kg×10N/kg=120N,
拉力做的有用功:
W有用=Gh=120N×2m=240J,
滑轮组的机械效率:
η==×100%=80%;
(3)正方体物块的体积:
V=0.3m×0.3m×0.3m=0.027m3,
物块的密度:
ρ物==≈0.4×103kg/m3,
因为ρ物<ρ水,
所以物块投入水中静止后将漂浮在水面上,
物块受到的浮力:
F浮=G=120N。
答:(1)拉力做功的功率为30W;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)物块受到的浮力为120N。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,以及密度公式、物体漂浮条件的应用。易错点在第三问,确定物块投入水中静止后的状态是关键。
29.(6分)通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,出现图a这种情况,调节的方法是: 。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装C.装入更多液体
(2)小明再作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。说明压强计气密性 差 。
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。
①你认为,小明的结论是 不可靠 (填“可靠的”或“不可靠的”);②简要说明理由: 没有使深度相同 。
(4)图(d)中小明仅多次改变金属盒的朝向,发现U形管的两边的液柱高度差 不变 (“不变”或“变化”),说明了在同种液体内部的相同深度处,液体向各个方向的压强 相等 。
【分析】(1)U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差;
(3)要判断两杯液体中哪杯是盐水,就要控制压强计的探头浸入水中的深度相同,根据公式p=ρgh,深度相同时压强大的液体密度大,密度大是盐水;
(4)同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
【解答】解:(1)由图a可知U形管右端液面比较高,就说明U形管左支管液面上方的气压大于大气压;只要取下软管重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的,故B正确;
(2)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的;若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,则U形管中的液面就不会出现高度差;
(3)盐水的密度大于水的密度,根据公式p=ρgh,在橡皮膜浸入液体的深度相同时,盐水中的压强比较大,可以测出相同深度处盐水和水的压强,从而判断出哪杯是盐水;因为液体的压强不仅与液体密度有关,还与浸入液体的深度有关,该实验小明没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处,所以得出的结论是不可靠的;
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在同一液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
故答案为:(1)B;(2)差;(3)①不可靠;②没有使深度相同;(4)不变;相等。
【点评】此题考查的是我们对于液体压强计的了解和液体压强探究实验中的操作要求、结论总结等。液体压强的计算是中考必考的一个知识点,需要掌握。
30.(5分)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是 ;
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越 长 。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持 匀速直线运动 (填运动状态);
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是 C 。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.用小磁针探究磁体周围的磁场
C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
【分析】(1)为让小车不滑出木板,可以增加木板的长度或减小小车的速度,据此分析;
(2)根据实验事实,进行合理的推理,即可得出正确结论;
(3)根据小车的初速度和末速度分析速度的变化量;
(4)根据每个选项的实验方法分析。
【解答】解:
(1)将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下。故选B。
(2)由图示可知,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动的路程越远;进一步推理可知,当阻力为零时(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
(3)由题意可知,小车从斜面上同一高度处滑下,所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等,而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来;所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。所用的方法是理想实验法;
A.探究影响压力作用效果的因素用的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.用小磁针探究磁体周围的磁场用的方法是转换法,故B不符合题意;
C.探究声音能否在真空中传播用的方法是理想实验法,故C符合题意;
D.探究动能大小与物体质量的关系用的方法是控制变量法,故D不符合题意。
故选C。
故答案为:(1)B;(2)长;匀速直线运动;(3)等于;(4)C。
【点评】本题考查了“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,控制变量法、科学推理法的运用,要掌握这些知识。
31.(7分)小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有,刻度均匀的轻质杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)如图a所示,在研究杠杆平衡的条件实验时,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 水平 位置平衡;实验前如发现杠杆如图a所示右端偏高,则可将杠杆两端的平衡螺母向 右 调节。在实验过程中,如果发现杠杆如图b所示处于静止,则杠杆 平衡 (平衡/不平衡)。
(2)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 实验一次存在偶然性 。
(3)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验 能 (选填“能”或”不能”)说明该结论是错误的,图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂 等于 (选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。选用弹簧测力计便于我们正确认识 力臂 。
【分析】(1)杠杆不在水平平衡时,实验前调为水平位置平衡,以便我们直接读数力臂,支点在杠杆的中点可以消除杠杆的自重;如果杠杆左端向下倾斜,应向右调节左端或右端的平衡螺母;如果杠杆右端向下倾斜,应向左调节左端或右端的平衡螺母。
(2)杠杆的平衡状态为静止状态或匀速转动状态。
(3)探究杠杆平衡条件时,一般要进行多次实验,为了使实验得到普遍规律,只有一次实验得出结论存在偶然性;
(4)力臂不在杠杆上的情况进行实验,根据杠杆平衡条件分析解答。
【解答】解:(1)杠杆不在水平平衡时,实验前调为水平位置平衡,调节杠杆在水平位置平衡;杠杆右端偏高,应向右调节左端或右端的平衡螺母;杠杆处于静止状态,所以杠杆平衡;
(2)只有一次实验得出杠杆平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。这种实验结论存在偶然性,要进行多次实验得出普遍规律;
(3)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验能得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”是错误的;当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时,看实验结论是否成立,根据杠杆平衡条件得:4×0.5N×3×5cm=,左右相等,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂等于阻力×阻力臂;实验中选用弹簧测力计便于我们对力臂的认识。
故答案为(1)水平、右、平衡;(2)实验一次存在偶然性;(3)能、等于、力臂。
【点评】本题考查调节平衡螺母的作用,杠杆平衡条件的应用,以及力臂是支点到力的作用线的距离而不是支点到力作用点的距离。
32.(10分)阅读短文,回答下列问题:
实验室中常用密度计测量液体的密度,测量时,密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度。如图甲所示。
密度计是由密封的玻璃管和配重制成。玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度;下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重,适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键。
密度计分为“比重计”和“比轻计”,测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1.0g/cm3”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1.0g/cm3”。图乙中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管外壳完全相同,B中配重质量大于A。
(1)如图甲,被测液体的密度为 0.8×103 kg/m3
(2)图甲用的密度计应该是图乙中的 A (选填“A”或“B”)。
(3)关于AB两支密度计刻度线“1g/cm3”位置应该是:
B密度计的“1g/cm3”刻度线在刻度的 上 端(选填“上”或“下”)
(4)将A、B两支密度计放入水中,漂浮时所受浮力分别为Fa、Fb,则Fa 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)Fb,露出水面较长的密度计是 (选填“A”或“B”)。
【分析】(1)根据“密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度”可读数;
(2)(3)测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”;
(4)根据漂浮的条件和F浮=ρgV排分析解答。
【解答】解:(1)根据密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度,所以图甲中被测液体的密度为0.80g/cm3=0.8×103kg/m3;
(2)因为比重计的最小刻度线是“1.0g/cm3”,比轻计的最大刻度线是“1.0g/cm3”,图甲中被测液体的密度为0.80g/cm3,小于水的密度,用比轻计,由图知B中配重质量大于A,B是比重计,A是比轻计,所以图甲用的密度计应该是图乙中的A;
(3)由(2)知B是比重计,最小刻度线是“1.0g/cm3”;
根据密度计的工作原理可知,所测液体密度越小,刻度的位置越偏上,所以B密度计的“1g/cm3”刻度线在刻的上端;
(4)A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管完全相同,已知B中配重质量大于A,根据漂浮时,浮力等于其重力可知,
B受到的浮力大,即Fa小于Fb,由F浮=ρgV排可知B排开的水的体积大,则B浸入液体部分大,则B露出水面较短。
故答案为:(1)0.8×103;(2)A;(3)上;(4)小于;B。
【点评】此题是一道信息给予题,主要考查学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的理解和掌握,关键是在认真阅读材料的基础上明白密度计的工作原理。
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