八年级下学期期末模拟卷二(原卷+解析)
展开一、单选题
1.以下是同学们在日常生活中对身边一些常见物理量进行估测的数据,你认为数据最符合实际的是( )
A.成年人的单个脚掌面积约为250cm2
B.成年人正常步行5min通过的路程约为4000m
C.一只鸡的质量约为80N
D.水深两米的游泳池底受到水的压强约为200Pa
【答案】A
【知识点】速度与物体运动;重力及其大小的计算;液体压强的特点
【解析】【解答】A.成年人的单个脚掌面积约为250cm2,由于存在个体差异,故单个脚掌面积为一个近似值,A符合题意;
B.成年人步行的速度在1.2m/s左右,所以成年人正常步行5min通过的路程约为s=vt=1.2m/s×5×60s=360m
B不符合题意;
C.一只鸡的质量约为2kg,其重力大约为G=mg=2kg×10N/kg=20N
C不符合题意;
D.水深两米的游泳池底受到水的压强约为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa
D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据常见物体的质量、压强、面积,结合速度和时间计算路程,结合数据判断。
2.某种弹簧拉力器是由三根相同的弹簧并联组成,如果将一根弹簧拉长5cm,要用10N的力,若将3根这样的弹簧同时拉长10cm,所需的拉力是( )
A.30NB.45NC.60ND.90N
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】将一根弹簧拉长5cm,要用10N的力,若将1根这样的弹簧拉长10cm,所需的拉力 10N5cm=F110cm
解得 F1=20N ;
若将3根这样的弹簧同时拉长10cm,所需的拉力是 F'=3F1=3×20N=60N
所需的拉力是60N。
故答案为:C。 【分析】根据弹簧受到的力和形变量,结合弹簧的形变,计算力的大小。
3.中国女排那种顽强拼搏的精神值得我们每个人学习,如图所示是她们某次比赛时的场景。关于排球比赛下列说法正确的是( )
A.排球在向上运动的过程中,不再受到重力的作用
B.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的形状
C.扣球时手感到疼,是因为物体间力的作用是相互的
D.运动员拦网时,不能改变排球的运动状态
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;物体运动状态的变化
【解析】【解答】A.向上运动的排球,在空中做减速运动,受到重力和空气阻力的作用,A不符合题意;
BD.拦网时,排球的运动方向发生了变化,改变了排球的运动状态,BD不符合题意;
C.扣球时,手对球有力的作用,球对手有一个反作用力,所以手感到疼,说明力的作用是相互的,C符合题意。
故答案为:C。 【分析】物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态。
4.一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N
B.在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
C.在第三个2s内木箱所受摩擦力为2N
D.在第二个2s内木箱受到的为平衡力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.由v-t图像可知,第一个2s内,木箱没有推动,木箱处于平衡状态,由F-t图象可知,摩擦力等于推力为1N,A不符合题意;
BCD.由v-t图象可知,在4s~6s木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由F-t图象可知在4s~6s即在第三个2s内拉力 F=2N
由平衡条件可得滑动摩擦力 f=F=2N
由v-t图象可知,木箱在第二个2s内做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度不变,因此木箱受到的摩擦力仍是2N,方向与推力方向相反,即向左。由于第二个2s内木箱加速直线运动,在第二个2s内木箱受到的力为非平衡力,BD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到二力平衡时,力的大小相等。
5.如图所示为冰壶比赛时的场景。这项比赛的装备包括冰壶、比赛用鞋和毛刷。参赛队员脚穿比赛专用鞋两鞋底部质地不同,置冰脚(置地获得前进的动力)的鞋底为橡胶制成而滑行脚的鞋底为塑料制成。下列说法正确的是( )
A.运动员鞋底橡胶的粗糙程度比塑料的粗糙程度小
B.运动员利用滑行脚站立滑行比蹲着滑行受到的摩擦力大
C.冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是一对平衡力
D.冰壶离开运动员的手后还能继续向前运动是因为具有惯性
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.由题意,置冰脚鞋底用橡胶,可增大摩擦,置地获得前进的动力,滑行脚底用塑料,可知橡胶粗糙程度比塑料粗糙程度大,A不符合题意;
B.滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,运动员利用滑行脚站立滑行比蹲着滑行受到的摩擦力相同,B不符合题意;
C.冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是一对相互作用力,C不符合题意;
D.惯性是物体有保持原来运动状态的性质,冰壶离开运动员的手后还能继续向前运动是因为具有惯性,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;静止的物体受到平衡力;运动的物体由于惯性继续运动。
6.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.标准大气压的数值约为1.01×105帕
C.大气压的大小与海拔有关,离地面越高的地方,大气压越大
D.大气压越高,沸点越高
【答案】C
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.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,马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,A正确,不符合题意;
B.1个标准大气压的数值为1.013×105帕,等于760mm汞柱产生的液体压强,B正确,不符合题意;
C.大气压的大小与海拔有关,海拔越高的地方,大气压的值越小,C错误,符合题意;
D.液体的沸点与压强的大小有关,大气压越高,沸点越高,大气压越低,沸点越低,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】马德堡半球实验证明大气压的存在;1个标准大气压的数值为1.013×105帕;海拔越高,大气压的值越小,沸点越低。
7.如图所示,下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.如图甲,该压强计是一个连通器
B.如图乙,纸片在杯口不落下来,是因为大气压大于杯中水的重力
C.如图丙,密度计在两种液体中所受浮力 F A=F B,两种液体的密度ρA>ρB
D.如图丁,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
【答案】D
【知识点】连通器原理;大气压强的存在;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A:如图甲,该压强计U型管一端密封,所以不是一个连通器,A错误; B:如图乙,纸片在杯口不落下来,忽略纸片质量时,大气压等于杯中水的重力,B错误; C:如图丙,密度计在两种液体中漂浮,所受浮力 F A=F B,A中密度计排开液体体积大于B中密度计排开液体体积,由F浮=ρgV排可知ρA<ρB,C错误; D:如图丁,把水气压计从山下移到山顶,玻璃管外面的大气压减小,瓶内气压将水压入细管内,水柱上升,D正确。 故选D。 【分析】上端开口,下端连通的叫连通器;纸片处于平衡状态,受到平衡力作用;漂浮时浮力等于重力,由阿基米德原理分析液体密度大小;大气压随海拔高度增加而减小。
8.如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.向海底下潜过程中,深度增加,根据p=ρgh,受到海水的压强变大,A符合题意;
B.海水中水平游动时,深度不变,根据p=ρgh,受到海水的压强不变,B不符合题意;
CD.对背心进行充气后,排开液体体积变大,根据F浮=ρgV排可知,浮力变大,对背心进行放气后,排开液体体积变小,浮力变小,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据p=ρgh分析判断压强变化情况;根据F浮=ρ液V排g分析判断浮力变化情况。
9.在图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.运动员举着杠铃不动
B.工人推汽车,车没动
C.人将箱子从地面搬起来
D.大力士顶住轮胎不动
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员举着杠铃不动,有力没有距离,故人不做功,A不符合题意;
B.工人推汽车,车没动,有力但是没有距离,不做功,B不符合题意;
C.人将箱子从地面搬起来,有力,并且在力的方向上移动距离,故人做了功,C符合题意;
D.大力士顶住轮胎不动,有力但是没有距离,不做功,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
10.生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A. 天平B. 定滑轮
C. 起子D. 筷子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A. 天平的动力臂和阻力臂一样长,属于等臂杠杆,A不符合题意;
B.定滑轮不省力,本质是一个等臂杠杠,B不符合题意;
C. 起子使用时动力臂比阻力臂长,属于省力杠杆,C不符合题意;
D.筷子使用时动力臂比阻力臂短,属于费力杠杆,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】三种杠杆: (1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子) (2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等) (3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
二、多选题
11.如图甲所示,滑轮a与b的重均为15N,滑轮c的重为30N,滑轮c下端挂有物体B,用F1=110N的拉力使物体B匀速上升;如图乙所示,让滑轮组绳的末端沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下恰好向右做匀速直线运动;如图丙所示,用水平向左的力F2拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为6cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.物体B的质量大小为33kg
B.甲图中,滑轮组提升物体B时的机械效率约为91%
C.乙图中,测力计的示数为220N
D.丙图中,拉力F2做功的功率为39.6W
【答案】B,D
【知识点】功率计算公式的应用;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AB.甲中整个装置匀速上升,有GB+Gc=3F1
GB=3F1-Gc=3×110N-30N=300N
mB=GBg=300N10N/kg=30kg
滑轮组的机械效率为η=W有W=GhFs=GhF×3h=G3F=300N3×110N=91%
A不符合题意,B符合题意;
C.乙中装置匀速运动,三段绳子与动滑轮接触,每段绳子承受的力与甲中相同,为F1=110N。有两段绳子与滑轮b接触,则测力计的示数为F示=2F1+Gb=2×110N+15N=235N
C不符合题意;
D.乙中装置匀速运动,物体A对绳子的拉力等于110N,力的作用是相互的,绳子拉A的力大小也为110N。
A匀速运动,在水平方向上受到的力是平衡力,则水平面对A的摩擦力为110N。
丙中,F2拉A向左匀速运动,即整个装置匀速运动。此时A受到的向右的摩擦力为110N,F2的大小为F2=F1+FA摩=110N+110N=220N
物体B的运动速度为6cm/s,三段绳子与动滑轮接触,则F2的作用点运动的速度为
v2=3vB=3×6cm/s=18cm/s=0.18m/s
F2的功率为P2=F2v2=220N×0.18m/s=39.6W
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力,结合绳子股数,计算拉力大小;根据测力计上拉力大小,判断示数;根据有用功和总功的比值, 计算机械效率;根据力和速度的乘积,计算功率的大小。
12.甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa。现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2×105Pa,已知乙物体的质量为2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg。要使甲物体恰好被细绳拉离地面,下列判断中正确的是( )
A.甲物体的底面积应小于3×10-5m2
B.甲物体对地面的压力只需减少20N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加1kg
D.可以移动支点O的位置,使OA:OB=2:9
【答案】C,D
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.乙物体的重力G乙=m乙g=2kg×10N/kg=20N
根据杠杆平衡条件FALOA=G乙LOB
AO:AB=1:4,则OA:OB=1:3,细绳对A端的拉力
FA=G乙×LOBLOA=20N×3=60N
则细绳对甲的拉力也为60N,甲对地面的压力ΔF减少了60N,可得ΔF=F1-F2=p1S-p2S
解得S=1.5×10-4m2,A不符合题意;
B.甲的重力G甲=F1=p1S=6×105Pa×1.5×10-4m2=90N
甲对地面的压力为F甲=G甲-ΔF=90N-60N=30N
要使甲物体恰好被细绳拉离地面,甲物体对地面的压力只需减少30N即可,B不符合题意;
C.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,甲对地面的压力为0,A端受到的拉力等于甲的重力,根据杠杆平衡条件G甲LOA=G乙′LOB
解得G乙′=30N,杠杆B端所挂物体的质量至少增加Δm=ΔG乙g=30N-20N10N/kg=1kg
C符合题意;
D.根据杠杆平衡条件G甲LOA′=G乙LOB′
解得LOA'LOB'=G乙G甲=20N90N=29
D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据物体的质量计算重力,结合杠杆上的力臂大小,计算未知的拉力大小;根据压强和受力面积的乘积计算压力,结合物体受到的拉力和压力差计算物体的受力面积;根据已知的杠杆上的拉力,结合力臂,计算未知拉力大小。
13.一个小球从A点由静止开始自由下落,相继经过B、C两点,如图所示。若小球经过A、B两点和B、C两点的时间相等,且sAB
B.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
C.在下落过程中,小球受到的重力做功越来越快
D.在下落过程中,小球受到的重力在AB段做的功与BC段做的功相等
【答案】B,C
【知识点】功率大小的比较;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】A.在下落过程中,受到重力,并且在竖直方向上有距离,故重力对小球做功,A不符合题意;
B.小球在BC段和AB段的时间相同,BC段的路程大于AB段的路程,根据v=st可知,BC段的速度大于AB段的速度,B符合题意;
C.在下落过程中,小球做加速运动,速度越来越快,重力的大小不变,根据P=Fv可知,重做功越来越快,重力的功率越来越大,C符合题意;
D.在AB段与BC段中小球受到的重力相同,路程的大小不同,故重力做的功不同,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。 根据W=Gh比较做功大小。根据P=Gv判断球从A点运动到C点的过程中,重力做功的快慢,进一步比较功率大小。
14.用弹簧秤挂一物块,慢慢将物块从水中提出,在此过程中弹簧秤示数F与物块上升高度H变化关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物块受到的最大浮力是5N
B.物块受到的重力是9N
C.物块的长度为7cm
D.如果物块离开水面后向上的移动速度是0.01m/s, 拉力的功率是0.07W
【答案】A,D
【知识点】功率的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】AB.由图像知道,当物块上升5m后,弹簧测力计的示数不变,说明物体已经离开水面,此时弹簧秤的示数7N即为物体的重力;物块上升高度在0~3cm时,弹簧测力计的示数不变,说明物块始终浸没在水中,排开水的体积最大,受到的浮力最大,由称重法知道, 此时受到的浮力F浮=G-F=7N-2N=5N
A符合题意,B不符合题意;
C.由图像知道,物体上升3m开始出水面,上升5m时全部露出水面,故物体是高度
h=5m-3m=2m
C不符合题意;
D.由图像知道,物块离开水面后,受到的拉力是7N,由 P=Fv 知道,拉力的功率是 P=Fv=7N×0.01m/s=0.07W
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】求解浮力的大小,可以利用称重法求解;结合拉力大小和物体移动的速度求解拉力的功率。
15.如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N,滑轮组的机械效率为80%,A上升的速度始终为0.1m/s。不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响。下列判断中正确的是( )
A.长方体A静止在江底时上表面受到的水的压强为3×104Pa
B.长方体A的密度为2×103kg/m3
C.长方体A未露出水面时受到的浮力为2×104N
D.长方体A未露出水面时滑轮组的机械效率为66.7%
【答案】B,D
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.由图乙可知经过80s物体A才露出水面,则A的上表面距水面的高度为h=vt=0.1m/s×80s=8m
则长方体A在江底时上表面受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa
A不符合题意;B.由F浮=ρ水gV排可知V排=F浮ρ水g= 1×104N1×103kg/m3×10N/kg=1m3
因为A浸没在水中,所以A的体积VA=V排=1m3
A的质量m=Gg=2×104N10N/kg=2×103kg
A的密度ρ=mV=2×103kg1m3=2×103kg/m3
B符合题意;
C.根据图乙可知,A未露出水面所受的拉力F1=1×104N;A未露出水面时受到的浮力F浮=G-F1=2×104N-1×104N=1×104N
C不符合题意;
D.长方体A完全离开水面后,不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N,则滑轮组的机械效率
η=W有W总×100%=Gh(G+G动)h×100%=2×104N2×104N+G动×100%=80%
解得:G动=5×103N,不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响,长方体A未露出水面时,滑轮组的机械效率
η'=W有'W总'×100%=(G-F浮)h'(G-F浮+G动)h'×100%=2×104N-1×104N2×104N-1×104N+5×103N×100%≈66.7%
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据速度和时间的乘积,计算路程,结合液体密度和深度计算液体压强的大小;利用物体受到的浮力和液体密度可以计算排开液体的体积;利用物体的重力计算质量,结合体积计算物体的密度;利用物体的重力和动滑轮的重力,可以计算机械效率,结合已知的机械效率判断动滑轮的重力;根据物体受到的拉力和动滑轮的重力,可以计算滑轮组的机械效率。
16.下列情景中受到浮力的物体是( )
A. 航行的辽宁舰
B. 下潜的“奋斗者”号
C. 浸在水中的桥墩
D. 空中飞行的飞艇
【答案】A,B,D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.浸在水中的物体受到了向上的力,上下表面压力差即为浮力,所以航行的辽宁舰受到浮力,A符合题意;
B.下潜的“奋斗者”号,浸没在水中,上下表面压力差即为浮力,故会受到向上的浮力,B符合题意;
C.浸在水中的桥墩,下表面没有受到向上的压力,故该物体不受浮力,C不符合题意;
D.空中飞行的飞艇,浸没在空气中,也会受到浮力,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】物体在气体或液体中,受到上下表面的压力差,物体受到浮力。
17.如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是( )
A.液体密度关系为:ρC<ρB<ρA
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.根据ρ=mV可知,质量相等的不同液体,体积越大,密度越小,由图可知VA
A符合题意;
B.设A容器中水的深度为h,底面积为S,液体对容器底部的压强为p=ρgh
液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS=ρgV'A=m'Ag
即液体对容器底部的压力等于以容器底为底面积、液体的深度为高度的液柱的重力,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;同理可得出,B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力。根据公式p=FS可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,B不符合题意;
CD.容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于容器和液体的重力之和,三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又因为底面积相等,根据公式p=FS可知,三个容器对桌面的压强相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据ρ=mV可知三种液体的密度大小关系;三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,根据F=G总可知容器放在水平桌面上对水平桌面的压力的大小关系。 容器的底面积相等,根据公式p=FS可知,三个容器对桌面的压强的大小关系。 三个容器中,液体的质量相等,则重力相等,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;据此得出液体对哪一个容器底部的压力最大;已知液体对容器底部的压力大小关系,且三个容器底面积相同,根据公式p=FS可知,液体对哪一个容器底部的压强最大。
18.物理兴趣小组的同学们对如图所示的现象进行讨论,其中正确的是( )
A. 给车轴加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
B. 用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被嘴“吸”上来的
C. 对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
D. 人用船桨划水,使船前进的力的施力物体是水
【答案】C,D
【知识点】力的概念及单位;增大或减小摩擦的方法;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.给车轴加润滑油是把接触面分开,从而减小摩擦的,A不符合题意;
B.用吸管喝饮料是通过吸掉吸管里的空气,利用大气压把饮料压上来的,B不符合题意;
C.向外拉活塞,降低气压时降低了水的沸点,可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾,C符合题意;
D.人用船桨划水,给水向后的作用力,而力的作用是相互的,水给桨与船向前的作用力,使船前行,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】液体的沸点与海拔的高低有关,海拔越高,液体的沸点越低;力是物体对物体的作用,力现象涉及两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体,结合题目对力的描述确定力的施力物体和受力物体。
19.如图所示,两个质量与底面积相同的容器中,装有质量相等、密度不同的液体,放在同一水平面上,对于两容器底部所受压强 pA 、 pB 和桌面所受压强 pA' 、 pB' 的大小,以下说法不正确的是( )
A.pA=pB ; pA'=pB'B.pA>pB ; pA'=pB'
C.pA
【答案】A,B,D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】D.桌面所受压强 p'=F总S=G液+G容S
两个相同的容器中装有质量相等的液体,总重力相同,对桌面的压力相同,桌面所受压强相同,D错误,符合题意;
ABC.如图所示, VA>VB ,质量相同,故 ρA<ρB ,根据 p=ρgh 可知,液面的深度相同,A液体对容器底的压强小于B液体对容器底的压强,AB错误,符合题意;C正确,不符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
20.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”中“水晶帘动”说明力可以改变物体的运动状态
B.“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”中的“落木萧萧下”是重力势能转化为动能
C.“悬崖勒马收缰晚”中的“收缰晚”是因为正在奔跑的马由于惯性很难立即停下来
D.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越大
【答案】A,B,C
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;牛顿第一定律
【解析】【解答】A.“水晶帘动”指水晶帘在微风(力)的作用下动了起来,即说明力可以改变物体的运动状态,A符合题意;
B.落木下落过程中,质量保持不变,高度变小,重力势能变小,而落木的速度变大,其动能变大,故重力势能转化为动能,B符合题意;
C.当马跑到悬崖边上时收缰,由于惯性,马要保持原来的运动状态继续前进,因此要提前收缰,C符合题意;
D.风刮过屋顶,屋顶上空的空气流速大,压强越小,屋内空气流速小,压强大,形成一个向上的压力差,从而形成“风卷屋茅”,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,例如橡皮筋拉长、弹簧收缩、橡皮泥变形;也可以改变物体的运动状态,使物体由动到静,由静到动,物体的速度大小方向发生改变。物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
三、作图题
21.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,在图中画出汽车在竖直方向上的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】在平直公路上匀速行驶的汽车,处于平衡状态,竖直方向受重力和支持力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上;从小汽车的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,分别用G和F表示如图所示:
【分析】汽车在平直公路上匀速运动,处于平衡状态,据此分析汽车受到的力,然后根据题目要求按照力的示意图的画法作图。
22.如图所示,画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】用滑轮组提升物体时,在动滑轮上的绳子段数越多越省力,所以绳子起点在动滑轮上,依次绕过滑轮,如图:【分析】绳子起点在动滑轮上,动滑轮上的绳子就段数越多,越省力。
四、实验探究题
23.如图所示是探究物体动能大小与物体的质量、速度关系的示意图。
(1)在探究动能与速度关系时, 不变,让同一小球从 (选填“相同”或“不同”)的高度滚下,以不同的速度推动木块移动。
(2)本实验运用了两种方法:一是控制变量法;二是 法。
【答案】(1)质量;不同
(2)转换
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)探究动能与速度大小的关系,要求两球的质量相同、到达底端的速度不同;高度越高的小球运动到底端时速度越大,把木块撞击的更远,因此说明其动能越大;由此可以得出的结论是:物体质量一定时,运动速度越大,动能越大。
(2)把小球的动能大小转化为撞击木块距离的长短,这样研究问题的方法叫转换法。
【分析】(1)探究物体的动能的影响因素时,保持质量一定,使物体下落的高度不同,到达水平面时的速度不同; (2)探究物体的动能时,利用了控制变量法和转换法。
24.小杰用实验探究杠杆的平衡条件.所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如下图甲所示,应将杠杆右端的螺母向 (选填 “左”或“右”)调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于测量 (选填“力”或“力臂”).杠杆平衡后,在实验过程中, ( “可以”或“不可以”)再调节螺母。
(2) 在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码.改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据.总结可得杠杆的平衡条件为: 。
(3) 根据结论可知,要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态,应在B点挂 个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(如图丙所示),此过程中弹簧测力计拉力的力臂 ,拉力的大小 。(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)右;力臂;不可以
(2)F1·l1=F2·l2
(3)4;减小;变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)静止于支架上的杠杆如下图甲所示,说明左端较重,所以应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆处于水平平衡状态。杠杆水平平衡时,力臂和杠杆重合,能便于测量力臂;杠杆平衡后,在实验过程中,不可以再调节平衡螺母。
(2)杠杆的平衡条件为动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂。即F1L1=F2L2。 (3)由杠杆的平衡条件可得FALA=FBLB,则FB=FALALB=3G×43=4G,所以B处应该悬挂4个钩码; 改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(如图丙所示),此过程中弹簧测力计拉力的力臂在不断减小,由杠杆平衡条件可知拉力大小将变大。
【分析】(1)实验前按照左偏右调,右偏左调原则进行调节,在实验过程中,不可以再调节平衡螺母。
(2)杠杆的平衡条件为动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂。
(3)由杠杆的平衡条件FALA=FBLB进行分析。
25.如图所示,甲、乙、丙、丁是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的四个步骤。
甲:用测力计测出某物体所受重力;
乙:把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计示数。同时,用小桶收集物体排开的水;
丙:测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
丁:测出小桶所受的重力。
(1)上述实验操作的更合理顺序应该是 ;
(2)通过 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N。通过 两步骤可得出物块排开的水所受的重力G排,比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
(3)学生发现在步骤乙中,将物体浸没在水中的更深的位置时(未触底),弹簧测力计的示数不变,说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的 无关;
(4)同学把水换成另一种液体重复上述实验,步骤乙中弹簧测力计示数变大了0.4N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小跟 有关,该液体的密度为 ;
【答案】(1)丁甲乙丙
(2)甲乙;4;丙丁
(3)深度
(4)液体密度;0.9×103kg/m3
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)合理的实验顺序是:
丁:如图丁,测出空的小桶所受的重力;
甲:如图甲,用测力计测出某物体所受的重力;
乙、如图乙,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,同时,用小桶收集物体拍开的水;
丙、如图丙,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
所以合理顺序为丁、甲、乙、丙。
(2)根据称重法,由甲、乙两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=6N-2N=4N
要得到物块排开的水所受的重力,需要用物体排开的水和小桶的总重力减去小桶的重力,故丙、丁两图符合题意。
(3)将物体浸没在水中的更深的位置时(未触底)弹簧测力计的示数不变,由F浮=G-F可得浮力大小不变,说明浸没在水中的物体所受浮力大小与浸没的深度无关。
(5)把水换成另一种液体重复上述实验,步骤乙中弹簧测力计示数变大了0.4N,浮力减小了0.4N,液体的密度变化了,浮力变化了说明浸在液体里的物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
因为物体浸没在水中和液体中排开液体的体积相等,由F浮=ρ液gV排得到F浮水ρ水g=F浮液ρ液g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4N-0.4Nρ液×10N/kg
ρ液=0.9×103kg/m3
【分析】(1)要先测合金块的重力和空桶的重力,然后再把金属块没入水中,测出合金块受到的浮力,最后再测出桶和溢出水的重力。 (2)根据称重法F浮=G-F算出浮力,根据G排=G总-G桶分析解答。 (3)影响浮力的因素是液体的密度和排开液体的体积,根据控制变量法分析解答。 (4)根据物体完全浸没时测力计的示数及其重力求出浮力,并得出浮力与液体密度有关;根据物体浸没在水中和液体中排开液体的体积相等列等式算出液体的密度。
26.如图是大虎研究压力的作用效果与哪些因素有关的实验。实验器材是:一块海绵、一只小桌,一只大砝码、木板。实验时,按图甲、乙、丙、丁四种方式放置器材。
(1)实验时压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 程度来确定的;
(2)图甲与图乙相比,小桌对海绵的压力 ,海绵的受力面积 ,压力的作用效果 (以上均选填“相同”或“不同”),通过比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果 ;
(3)探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应选择图 两实验进行研究;
(4)如图丙和丁所示,木板和海绵受到的压强 (选填“相同”或“不同”)。由两图可知,实验时选择海绵而不选木板的原因 ;
(5)同桌在探究液体压强特点的实验中,将压强计做了如图戊所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平,现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的两种液体中,且两金属盒所处深度相同,则由图可知ρ1 ρ2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)凹陷
(2)相同;不同;不同;越明显
(3)乙、丁
(4)相同;海绵的形变程度比木板明显
(5)>
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)通过海绵的凹陷程度来反映压力作用效果是否明显,海绵凹陷深,说明压力的作用效果大,反之,说明压力的作用效果小。
(2)图甲与图乙相比,小桌对海绵的压力都是砝码的重力与小桌的重力之和,二者对海绵的压力相同,图甲的受力面积是桌面的面积,图乙的受力面积是桌腿的面积,二者对海绵的受力面积不同,二者使海绵凹陷的程度不同,所以压力的作用效果不同,因此通过比较甲、乙两图,可得当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力的作用效果与压力的大小关系,应该控制受力面积不变,改变压力的大小,所以选乙、丁。
(4)木板和海绵受到的压力等于小桌的自重,二者相同,受力面积是桌腿的面积,二者相同,所以压强相同,不选木板的原因是海绵的形变程度比木板明显,便于观察。
(5)[9]探头在两液体中的深度相同,管中液面左边低于右边,说明左边液体中压强更大,由 p=ρgh 知,左边液体密度大于右边。
【分析】(1)探究压力的作用效果的影响因素时,通过海绵的凹陷程度反应压力的作用效果; (2)当压力相同,接触面积越小,压力的作用效果越明显; (3)研究压力的作用效果和压力的关系,要保持受力面积相同,压力不同; (4)当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同; (5)当深度相同时,液体密度越大, 压强越大。
五、计算题
27.装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示。将一不吸水,体积为100cm3的石块用细线系着浸没在水中,容器中水的深度由10cm上升到12cm,如图乙所示。(容器壁厚度忽略不计ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)石块未放入水中时,容器底部受到水的压强;
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力;
(3)容器中水的重力。
【答案】(1)解:石块未放入水中时,水的深度h1=0.1m,
容器底部受到水的压强:p=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
答:石块未放入水中时,容器底部受到水的压强为1000Pa
(2)解:当石块浸没水中时,排开水的体积V排=V石=100cm3=100×10﹣6m3,
石块所受浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N;
答:石块浸没在水中时,受到的浮力为1N;
(3)解:石块浸没前后,水深变化△h=h2﹣h1=0.12m﹣0.1m=0.02m,
圆柱形容器底面积:S= V排△h = 100×10-6m30.02m =5×10﹣3m2,
容器中水的体积:V水=Sh1=5×10﹣3m2×0.1m=5×10﹣4m3,
容器中水的质量:m水=ρ水V水=1×103kg/m3×5×10﹣4m3=0.5kg,
容器中水的重力:G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N。
答:容器中水的重力为5N。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)石块未放入水中时,容器底部受到水的压强 p=ρ水gh 。 (2)浸没时排开水的体积V排= V石 ,由阿基米德原理原理计算石块受到的浮力。 (3)浸没时排开水的体积V排=S∆h,由图甲计算水的体积,V水=Sh甲,由G=mg=ρVg计算水的重力。
28.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。(g取10 N/kg)
(1)若某次运送建材的质量为50kg, 则建材所受重力大小是多少?
(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,工人施加在钢绳上的拉力为200N,求工人拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为60%时,滑轮组运送建材的重量是多少N?
【答案】(1)解:建材的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N
答:若某次运送建材的质量为50kg,则建材所受重力大小是500N;
(2)解:1 min内绳子移动的距离 s=2h=2×12m=24m
拉力做的功 W=Fs=200N×24m=4800J
t=1 min=60 s
则工人拉力的功率 P=Wt=4800J60s=80W
答:若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,工人施加在钢绳上的拉力为200N, 工人拉力的功率是80W
(3)解:由图像可知,当η=50%时,重物G=400 N,又 η=W有W总×100%=GhGh+G动h×100%=GG+G动×100%
即 50%=400N400N+G动
解得G动=400 N,当η=60%时,则有 60%=G'G'+400N
解得 G'=600N 。
答:当滑轮组的机械效率为60%时,滑轮组运送建材的重量是600N。
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力; (2)利用拉力和距离的乘积计算做功多少,功和时间的比值计算功率; (3)利用有用功和总功的比值计算机械效率,结合机械效率计算动滑轮重力大小或物体重力大小。
六、综合题
29.阅读下面短文,回答问题:
悬在城市上空的痛
随着新农村建设的开展,很多居民住进了宽敞明亮的楼房。生活越来越舒适的同时,一种“高空抛物”现象时有发生。高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”, 这是一种不文明的行为,而且会带来很大的社会危害。一天下午,陈某出门忘记了带 钥匙,其妻从 6 楼将一串钥匙抛下,不小心砸到陈某头部造成重伤。据报道:一 个 50g 的 鸡 蛋 从 18 楼 抛 下 来 其 具 有 的 能 量 就 可 以 砸 破 行 人 的 头 骨 , 从 25 楼 抛 下 可 使 人 当 场 死 亡 。
《民法通则》第 126 条也有规定,建筑物或者其他设施以及建筑物上的搁置物、 悬挂物发生倒塌、脱落、坠落造成他人损害的,它的所有人或者管理人应当承担民事 责任。
(1)重力势能大小除了与质量大小有关外还与 有关;
(2)重物在下落过程中将 能转化为 能;
(3)下降过程中鸡蛋的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);
(4)请列举一种生活中有可能造成“高空抛物”伤害的现象 。
【答案】(1)高度
(2)重力势;动
(3)不守恒
(4)从建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】(1)影响重力势能的因素有物体的质量和下落高度,所以,重力势能大小除了与质量大小有关外还与高度有关。
(2)重物在下落过程中,质量不变,高度减小,速度增大,所以,是将重力势能转化为动能。
(3)鸡蛋下降过程中,需要克服受到的阻力做功,故机械能不守恒。
(4)从建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害。
【分析】(1)处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大;(2)物体在下落过程中位置不断变低,重力势能减小,速度越来越快,动能不断增加; (3)物体在下落的过程中受到阻力,机械能减小。
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