2021-2022学年四川省遂宁市大英县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
展开这是一份2021-2022学年四川省遂宁市大英县八年级(下)期末物理试卷(含解析),共28页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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2021-2022学年四川省遂宁市大英县八年级(下)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)
1. 下列对生活中一些物理量大小的估计最符合实际的是( )
A. 一个中学生体重大约6000N
B. 魁山顶上大气压大约1.1×105Pa
C. 你从你家的一楼上到三楼需要做大约3000J的功
D. 人站立在地面上对地面的压强约为1.2×105Pa
2. 下列有关生产生活中力的说法正确的是( )
A. “孤掌难鸣”说明一个物体不能产生力的作用
B. 图1中,卫星能绕地球不停转动,是因为卫星对地球的吸引力改变了卫星的运动方向
C. 图2中,大人小孩同时推门,大人推不过小孩,说明力的作用效果与力的大小有关
D. 图3中,铲车将地面沙土举离地面后,铲车中的沙土不再受重力作用
3. 下列常用的机械和装置的工作原理不能用杠杆原理解释的是( )
A. 水龙头把手 B. 跷跷板
C. 汽车方向盘 D. 山区盘山公路
4. 下列对实验现象的分析解释正确的是( )
A. 帕斯卡裂桶实验说明液体压强与液体的深度有关,与液体质量无关
B. 在纸带上方吹气,纸带水平飘动不下垂,说明流体压强随流速增大而增大
C. 手压铅笔两端,压笔尖的手凹陷更深,是因笔尖对该手压力更大
D. 托里拆利实验中,玻璃管从竖直状态变倾斜后,测出的大气压值将变大
5. 如图将自重1N的弹簧下端固定在桌面上,手用20N竖直向上的力拉弹簧上端,下列与之相关的受力分析正确的是( )
A. 手对弹簧有拉力,但弹簧对手没有力
B. 桌面对弹簧有向下的拉力是因为弹簧的形变
C. 桌面对弹簧的拉力为19N
D. 将拉力拆除后,弹簧一定能恢复到原长
6. 骑自行车出行是最为节能环保的出行方式,还能起到健身的作用,正是世界各国大力提倡的出行方式。自行车的结构和使用应用到多个物理知识和现代科技(如图)。下列对其描述正确的是( )
A. 轮胎表面、龙头把手、脚踏板表面都刻有花纹,目的是减小受力面积增大压强
B. 坐垫做得比较宽大且材质柔软,目的是增大受力面积,增大对人体的摩擦
C. 转动部分都安有滚动轴承且加上润滑油,目的是增大有益摩擦
D. 紧急刹车时,手用力捏紧手闸,使刹车胶垫紧压钢圈,这是通过增大压力来增大摩擦
7. 小华同学用硬纸片制作了一个耍杂技的小丑,小丑的两手背粘有两个螺丝帽,鼻子上剪有一个小缺口,让绳子支撑住小丑的鼻子缺口,放手后小丑不会翻转掉下来(如图)。下列关于该装置的受力情况分析正确的是( )
A. 小丑对绳子的压力和绳子对小丑的支持力是一对平衡力
B. 绳子对小丑的支持力和小丑的重力是一对相互作用力
C. 小丑的重心在鼻子缺口处的正下方,小丑静止时受力平衡
D. 小丑的重心在鼻子缺口处的正上方,小丑静止时受力平衡
8. 随着我国经济的发展,汽车保有量越来越大,给我们生活带来极大方便。但由于闯红灯、酒驾、任意变道、超载超速等等违章行为,造成交通事故频发,给人们的生命和财产带来了严重损失。图中是某路段由于驾驶员超速行驶,造成多车连环追尾,特别被货车追尾的小车变形最为严重,好在有安全气囊的弹出和安全带以及座椅头枕的保护,各车驾驶员和乘客的生命安全得到了保障。
下列关于这次交通事故的描述符合物理规律的是( )
A. 汽车的速度越快惯性越大,刹车时滑行距离越远,所以容易造成交通事故
B. 大货车质量大,惯性大,破坏力强,被大货车追尾的小车受损更严重
C. 小轿车上的座椅头枕,在追尾其它车时对本车乘客的头部起到很好的保护作用
D. 安全气囊和安全带,在被追尾时对本车乘客起到很好的保护作用
9. 下列现象中,与大气压无关的是( )
A. 茶壶盖上留有透气孔
B. 护土用注射器给病人进行肌肉注射
C. 用吸管吸玻璃杯中的牛奶
D. “拔火罐”过程中,罐体紧紧吸在人体皮肤上
10. 在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小王小组利用同一长方体木块进行了如图所示的实验,下面有关实验讨论交流的说法正确的是( )
A. 摩擦力的测量用到了转换法
B. 为了测量方便可以斜向上匀速拉动木块
C. 乙、丙两图实验现象比较,说明滑动摩擦力大小与压力大小无关
D. 本次实验器材只能研究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系
11. 在下列实例中人对物体是否做功的说法正确的是( )
A. 人推箱子未推动,人对箱子做功
B. 同学背着书包在水平路面匀速前行,人对书包做功
C. 离开手后的冰壶继续前进过程中,运动员对冰壶继续做功
D. 人拉着货箱前进,人对货箱做功
12. 如图是某地的蹦极设备,橡皮条自由下垂时末端处在A点;某人从跳台跳下后,竖直下落到C点被反弹,多次上下反复振动后静止在B点。下列有关不同阶段的人体运动情况和能的转化说法正确的是( )
A. 人从A点下降到C点的过程中始终做加速运动,重力势能转化成动能
B. 人从跳台到达B点过程中,始终做加速运动,重力势能转化成动能和弹性势
C. 人从C点上升到B点的过程中始终做减速运动,动能转化成重力势能
D. 人每次上升到最高点的高度逐渐下降,说明该装置能的转化并不守恒
13. 如图是古时护城河上的吊桥,吊桥可以通过绕过城墙上的定滑轮的绳子被拉起
或放下,吊桥绕着右端转动。如果将吊桥要从水平位置拉到如图状态,拉力F
的变化情况是( )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 一直变大 D. 一直变小
14. 在研究物体浮沉的实验中,某同学用三只相同的烧杯分别盛入甲、乙、丙三种不同的液体,将同一鸡蛋先后放入这三只烧杯中,鸡蛋在甲液体中下沉,乙液体中悬浮,丙液体中漂浮,且三次放入鸡蛋静止后液体深度相等(如图)。下列根据实验现象做出的结论正确的是( )
A. 鸡蛋在丙液体中受到的浮力比在甲乙液体中的都大
B. 鸡蛋在甲液体杯底时,受到的合力不为零
C. 三个烧杯底部受到液体的压强大小关系为p甲 D. 三个烧杯对桌面压力大小关系为F甲>F乙>F丙
15. 小明将底面积为S2的柱状蜡烛底部表面烧熔化,然后迅速压在底面积为S1的烧杯底部,向烧杯中加水至刚好淹没蜡烛,测得水深h1(蜡烛与烧杯底弥合,如图甲);接着他移动了一下蜡烛,发现最终蜡烛漂浮在水面,测得此时水深为h2,已知水的密度为ρ水。根据以上信息作出的以下结论正确的是( )
A. 甲图中蜡烛所受浮力为ρ水gS2h1
B. 甲图中蜡烛处于悬浮状态
C. 乙图中蜡烛所受浮力为ρ水g(S1h1-S1h2)
D. 蜡烛密度为ρ水(1-S1h1-S1h2S2h1)
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共7小题,共19.0分)
16. 潜艇是既能在水面也能在水下运行的舰艇,能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击;能在水下发射导弹、鱼雷和布设水雷,攻击海上和陆上目标,它的工作原理是通过改变______来实现上浮或下沉的。如图是我国的战略核潜艇096号,是我国的“国之重器”,满载时排开水的质量可达到16000吨,它满载时受到的浮力是______N;如果它从内陆河流潜航到海洋中,而不做其它调整,它将慢慢______(选填“上浮”或“下沉”,密度ρ海水>ρ淡水)。
17. 利用重锤线可以检查房屋墙壁、门框和窗框安装是否______,它是利用______的原理来工作的。图中在检测壁画是否安正时,如果重锤线与壁画左边沿距离上宽下窄,说明壁画______(选填“左高右低”或“左低右高”)。
18. 如图是探究影响液体内部压强因素的实验装置,将金属盒向上移动,观察U形管两边液面的高度差h变小,说明了液体内部压强随液体深度减小而______;此时转动金属盒,使金属盒的橡皮膜朝不同方向,发现h不变,说明液体内部同一深度向各个方向压强______。
19. 如图所示,木块B放在长木板A上,长木板A放在水平地面上,木块B左端通过测力计甲固定在左面墙壁上。用水平力F通过测力计乙拉着长木板A向右做匀速运动,当B静止不动时,弹簧测力计甲读数2N,乙读数3N,则木块B受到长木板A的摩擦力大小为______N,方向______(选填“水平向左”或“水平向右”),A受到地面的摩擦力为______N;若增大拉力F(不计绳和弹簧测力计重),则B受到A的摩擦力______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
20. 如图所示,两光滑斜面长度AB
21. 在探究杠杆平衡条件的实验中,同学们将杠杆支在支架上后,发现左高右低,接下来应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;如图甲,当在杠杆A处挂上4个钩码,将弹簧测力计挂在杠杆的B处竖直向下拉,杠杆水平平衡时,测力计示数3N;如果将弹簧测力计改到C点,按图乙所示方向拉,使杠杆水平平衡,弹簧测力计读数应该为______N。
22. 王强家的高压锅标有“××品牌铝制20cm高压锅”,20cm为高压锅的内径,限压阀质量100.8g,排气孔面积7mm2,如果外界大气压为105Pa,g=10N/kg,高压锅正常工作时,锅内水面最大气压为______Pa,锅盖能够承受的最大压力必须大于______N才能保证安全使用。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 细线下悬挂的小球在AB之间来回摆动,请作出小球摆动到A点时的受力示意图。
24. 建筑工地用如图的简易滑轮组提升建筑材料,请你为其画出最省力的绕绳方法。
四、实验探究题(本大题共2小题,共32.0分)
25. 在探究影响浮力大小的因素实验中:将一个正方体物块挂在弹簧测力计下,依次进行如图所示测量,获得相关实验数据如图。
观察并分析比较有关数据,完成下列问题:
(1)弹簧测力计在测量前先要校零,根据本次测量要求,一只手要拉着______(选填“吊环”或“挂钩”),使测力计处于______(选填“水平”或“竖直”)状态,另一只手反复轻拉______(选填“吊环”或“挂钩”),并调节指针位置,直到另一支手不拉动时指针指到零刻度处;
(2)甲图中正方体A静止,测力计读数是______N,如果拉着物体向上做加速运动,测力计读数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)比较乙、丙两图数据可以得出:浸在液体中的物体受到的浮力大小与______有关;
(4)分析丙丁两图数据说明:浸没在液体中的物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(5)丁戊两图数据说明,在其它条件相同的情况下,液体密度越大,物体所受到的浮力越______(选填“大”或“小”);
(6)当正方体A从下底接触水面开始,直至浸没到更深位置(未触底),下列四个图中,能正确表示出此过程中正方体A所受浮力F浮与正方体A下表面浸入水中深度h的关系的是______。
(7)为避免偶然性,使实验结论具有普遍意义,你的建议是:______。
26. 如图所示,“在探究阻力对物体运动的影响”实验中:让同一小车分别从同一斜面顶端由静止下滑,观察小车分别在水平毛巾、棉布、木板表面上滑行的距离,请完成下列问题:
(1)实验中要使同一小车每次在同一斜面的顶端滑下,目的是保证小车______相同,方便研究小车滑行的距离与受到的阻力大小的关系,这种实验方法叫做______。
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。分析可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(3)推理可知:如果小车受到的阻力为零,小车将做______运动;
(4)牛顿在以上实验基础上,总结出了牛顿第一定律,这一定律是建立在______(填序号)。
A.日常生活经验的基础上
B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上
D.实验和科学推理相结合的基础上
(5)由以上可以看出,力是______(选填“维持”或“改变”)物体运动状态的原因。
五、计算题(本大题共2小题,共15.0分)
27. 建筑用渣土车,由于严重超载,对道路会造成严重的破坏。一辆自重12t的10轮渣土车,每只轮胎与地面的接触面积为0.02m2,额定载重12t。假设装土后轮胎与地面接触面积不变,g=10N/kg,请完成下列问题:
(1)满载时该车的总重力多大?
(2)满载时该车对地面压强多大?
(3)如果路面能承受的最大压强为1.6×106Pa,渣土车超载超过多少吨路面就会损坏?
28. 建筑工地上,底面积为10m2的圆柱状水池中,有一正方体建材浸没在水中,建筑工人用如图甲所示的滑轮组将其从水池中匀速吊出,起吊过程中滑轮组的机械效率η和绳子末端拉力F的大小随正方体上升的高度h变化的关系如图乙和丙所示。不计水的阻力和绳子的伸长及其重力、滑轮间的摩擦,水密度103kg/m3,g=10N/kg,分析计算下列问题:
(1)正方体建材浸没在水中上升的过程中,拉力F做的功多大?
(2)正方体建筑材料的重力多大?
(3)滑轮组的机械效率η1多大?
(4)正方体建筑材料完全出水后与全浸在水中相比,池底受到水的压强减小多大?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、中学生的体重大约500N,故A错误;
B、1标准大气压约1×105Pa,海拔越高,气压越低,魁山顶上大气压小于1×105Pa,故B错误;
C、人的重力约500N,一楼到三楼的高度约6m,从家的一楼上到三楼需要做功W=Gh=500N×6m=3000J,故C正确;
D、人的重力约500N,双脚的面积大约是500cm2,人站立在地面上对地面的压强p=FS=GS=500N500×10-4m2=1×104Pa,故D错误。
故选:C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】A
【解析】解:A、力是物体对物体的作用,产生力的作用时既有施力物体也有受力物体,故A正确;
B、卫星能绕地球不停转动,是因为卫星受到地球的吸引力改变了卫星的运动方向,故B错误;
C、大人和小孩在门上的作用点不同,使得大人虽然力气大却推不过小孩,说明力的作用效果不仅跟力的大小和方向有关,还跟力的作用点有关,故C错误;
D、铲车将地面沙土举离地面后,铲车中的沙土仍会受重力作用,故D错误。
故选:A。
(1)一个力必定有施力物体和有受力物体,一个物体无法产生力的作用;
(2)物体受到力的作用,就会有相应的作用效果出现;
(3)力的大小、方向、作用点称为力的三要素;力的三要素共同影响着力的作用效果;
(4)地球附近的一切物体都会受到重力。
本题考查力的概念、力的三要素和重力的相关知识,综合性题目,但难度不大,是对基础知识的考查。
3.【答案】D
【解析】解:A、水管上的水龙头都是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故A错误;
B、在左右两个压力的作用下,跷跷板绕着中间的固定点转动,所以跷跷板利用了杠杆原理,故B错误;
C、方向盘是一个轮轴,力作用在轮上可以省力,所以实质是省力杠杆,故C错误;
D、在爬山高度一定的情况下,盘山公路增加了路面的长度,所以盘山公路实际上是简单机械中的斜面,使用斜面可以省力,但费距离,故D正确。
故选:D。
(1)水管上的水龙头把手是轮轴,轮半径大于轴半径,即杠杆的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)一根硬棒,在力的作用下能够绕固定点转动,这根硬棒叫做杠杆;
(3)汽车的方向盘是一个轮轴,轮半径大于轴半径,是省力机械;
(4)盘山路可以看成斜面模型,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。
此题是一道综合性很强的题目,涉及的知识点较多,并且与实际生活联系紧密,体现了物理来源于生活的理念。
4.【答案】A
【解析】解:
A、帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而增大,故A正确;
B、在纸带上方吹气,纸带水平飘动不下垂,说明流体压强随流速增大而减小,故B错误;
C、手压铅笔两端,压笔尖的手凹陷更深,是因笔尖对该手压强更大,故C错误;
D、玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲及及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值,故托里拆利实验中,玻璃管从竖直状态变倾斜后,测出的大气压值将不变,故D错误。
故选A。
(1)液体内部的压强随深度的增加而增大;
(2)流体压强随流速增大而减小;
(3)压笔尖的手凹陷更深,是因笔尖对该手压强更大;
(4)玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲及及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。
本题考查压强和托里拆利实验的有关知识,是一道综合题。
5.【答案】C
【解析】解:A、由于物体间力的作用是相互的,手拉弹簧时,手对弹簧产生拉力的同时弹簧对手也产生拉力,故A错误;
B、弹簧发生形变,产生的是对桌面的拉力,桌面对弹簧有向下的拉力是桌面发生的弹性形变产生的,故B错误;
C、弹簧静止,弹簧受到手的拉力与弹簧的重力和桌面对弹簧的拉力是平衡力,故桌面对弹簧的拉力为20N-1N=19N,故C正确;
D、如果拉力在弹簧的弹性限度内,拆除后,弹簧一定能恢复到原长,否则就不能恢复到原长,故D错误。
故选:C。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)弹力是物体发生形变后要恢复原状时产生的力,两物体直接接触并且发生形变,两物体间才会有弹力作用;
(3)桌面对弹簧的拉力等于对弹簧竖直向上的拉力与弹簧自重的差;
(4)根据弹簧的弹性限度来回答。
本题考查了学生对弹力认识、平衡力与相互作用力的理解与掌握,牢固掌握二力平衡的四个条件是判断的关键。
6.【答案】D
【解析】解:A、轮胎表面、龙头把手、脚踏板表面都刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故A错误。
B、坐垫做得比较宽大且材质柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小车座对人体的压强,人感到舒服,故B错误。
C、转动部分都安有滚动轴承且加上润滑油,是使滚动代替滑动,并且使接触面脱离,来减小零件间的摩擦力,这是减小有害摩擦,故C错误。
D、紧急刹车时,手用力捏紧手闸,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大胶垫和车轮之间的摩擦力,使刹车胶垫紧压钢圈,故D正确。
故选:D。
(1)增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力。
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
(3)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
(4)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
本题通过自行车考查了压强和摩擦力的有关问题,掌握压强和摩擦力大小的影响因素,体现了生活处处皆物理。
7.【答案】C
【解析】解:A、小丑对绳子的压力和绳子对小丑的支持力作用在两个物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、绳子对小丑的支持力和小丑的重力作用在同一个物体上,所以不是一对相互作用力,故B错误;
CD、小丑的整体处于平衡状态,此时这个整体只受到支持力和重力作用,且重力和支持力平衡,所以整体重心位于支点——鼻子缺口处的正下方,故C正确、D错误。
故选:C。
(1)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
(2)一对相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
(3)重力在物体上的作用点叫重心。提高稳定性的方法主要有两种:一是增大支承面;二是降低重心。
此题考查了二力平衡和相互作用力的辨析及提高稳度的方法,是一道联系实际的应用题,体现了物理知识与日常生活的密切联系。
8.【答案】B
【解析】解:A、汽车的惯性大小是由汽车的质量决定的,与汽车的速度无关,故A错误;
B、大货车的质量大,其惯性也大,不易停下来,所以被大货车追尾的小车受损更严重,故B正确;
C、行驶中的汽车追尾前方车辆时,人由于具有惯性,继续向前运动,此时起到保护作用的是安全气囊和安全带,故C错误;
D、当汽车被后方车辆追尾时,乘客身体由于受力突然加速,而人的头部由于惯性,将保持原来较慢的速度,头会向后仰,此时起到保护作用的是座椅头枕,故D错误。
故选:B。
物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;分析惯性现象时要注意分析物体原来的运动状态和受力后运动状态如何改变。
本题考查的知识点是惯性,要熟练掌握相关的知识,会应用它解决生活中的实际问题,知道物理知识与生活息息相关。
9.【答案】B
【解析】解:A、茶壶盖上留有小孔是防止倒水时茶壶内气压减小,小于外界大气压,壶内水会在大气压的作用下倒不出来,利用了大气压,故A错误;
B、医生用针筒把药水推入病人肌肉中利用的是人的推力,不是大气压,故B正确;
C、用吸管吸玻璃杯中的牛奶,要先把吸管内的空气吸出,在外界大气压的作用下,牛奶就被压进管里,故C错误;
D、“拔火罐”过程中,罐体紧紧吸在人体皮肤上,是利用大气压工作的,故B错误。
故选B。
大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。利用注射器吸取药液和利用注射器将药液注射到人体内,原理不同。前者利用大气压,后者是利用手的推力。
10.【答案】A
【解析】解:A、弹簧滑动摩擦力时,滑动摩擦力不能直接测量,是通过测量拉力大小,间接测量滑动摩擦力,这种方法是转换法,故A正确。
B、当弹簧测力计水平拉动木块在水平面上进行匀速直线运动时,木块受到的水平向右拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数,如果弹簧测力计斜向上拉,木块受到的拉力和滑动摩擦力不是平衡力,滑动摩擦力大小不等于弹簧测力计示数,故B错误。
C、乙、丙两图,没有控制压力大小不变,也没有控制接触面粗糙程度不变,所以两个实验不能探究滑动摩擦力大小的影响因素,故C错误。
D、实验不但能探究滑动摩擦力跟压力大小关系、接触面粗糙程度关系,还能探究滑动摩擦力跟接触面积的关系,故D错误。
故选:A。
(1)(2)弹簧测力计拉动物体时,弹簧测力计显示拉力大小,当弹簧测力计水平拉动物体在水平面上进行匀速直线运动时,物体受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据平衡力条件判断滑动摩擦力大小。
(3)(4)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。探究滑动摩擦力跟压力大小的关系时,控制接触面粗糙程度不变。探究滑动摩擦力跟接触面粗糙程度的关系时,控制压力大小不变。
本题利用控制变量法和转换法探究滑动摩擦力大小的影响因素,是比较简单的习题。
11.【答案】D
【解析】解:
A、人推箱子未推动,有力无距离,所以人对箱子没有做功,故A错误;
B、同学背着书包在水平路面匀速前行,人给书包一个向上的力,书包向上没有移动距离,人对书包没有做功,故B错误;
C、离开手后的冰壶由于惯性继续前进,不再受到人的推力,所以运动员对冰壶没有做功,故C错误;
D、人拉着货箱前进,人给货箱一个向前的力,货箱在力的方向上通过了距离,所以人对货箱做了功,故D正确。
故选:D。
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。二者缺一不可。据此分析判断。
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。
12.【答案】B
【解析】解:已知橡皮条自由下垂时末端处在A点;某人从跳台跳下后,竖直下落到C点被反弹,多次上下反复振动后静止在B点。
则人从A点下降到B点的过程:重力大于弹力,人做加速运动,重力势能转化为动能和弹性势能;
人从B点下降到C点的过程:弹力大于重力,人做减速运动,人的动能和重力势能转化为弹性势能;
人从C点上升到B点的过程中:弹力大于重力,人做加速运动,弹性势能转化为动能和重力势能;
人每次上升到最高点的高度逐渐下降,是因为空气阻力的作用,能量不会凭空产生,也不会消灭,所以能量的转化是守恒的。
综上可知B正确,ACD错误。
故选:B。
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;
弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度;弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大。
本题考查了机械能的变化,明确影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素是解题的关键。
13.【答案】D
【解析】解:将吊桥升起过程中,绳子对吊桥的拉力为动力,吊桥的重力为阻力;
吊桥在水平位置时,根据力臂的定义可知,此时动力臂L1如图所示:
;
将吊桥拉到如图状态(即动力作用线与吊桥垂直),根据力臂的定义可知此时动力臂L1'等于吊桥的长度,所以该过程中动力臂是逐渐变大的;
由图可知该过程中阻力臂一直变小,而动力臂逐渐变大,阻力(重力)不变,根据杠杆的平衡条件有FL1=GL2,所以动力F会一直变小。
故答案为:D。
将吊桥升起过程中,绳子对吊桥的拉力为动力,吊桥的重力为阻力;重力(阻力)不变,分析阻力臂和动力臂的变化,利用杠杆的平衡条件分析解答。
本题考查了杠杆的动态平衡分析,明确阻力臂和动力臂的变化是解题的关键。
14.【答案】C
【解析】解:
A、鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;乙悬浮,丙中漂浮,则乙丙受到的浮力等于鸡蛋的重力,即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲
C、鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以ρ甲<ρ乙<ρ丙;液体的深度相同,根据p=ρgh可知,三个烧杯底部受到液体的压强大小关系为p甲 D、三个杯子中液面高度相同,甲液体的体积最小,其次是乙液体,丙液体的体积最大,由于ρ甲<ρ乙<ρ丙,根据m=ρV可知,丙液体的质量最大,其次是乙液体,甲液体的质量最小,根据G=mg可知,G甲液
(1)根据物体的浮沉条件分析鸡蛋受到的浮力的大小关系;
(2)根据鸡蛋的运动状态分析其受到的合力的大小;
(3)根据物体的浮沉条件分析鸡蛋密度与液体密度的大小关系,根据p=ρgh分析容器底部受到的压强的大小关系;
(4)水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;根据密度公式分析液体质量和重力的的大小关系。
本题综合考查了物体浮沉条件的应用及液体压强大小的判断,解决此题的关键是掌握物体浮沉情况物体重力与浮力的关系、物体密度与液体密度的关系。
15.【答案】D
【解析】解:AB、甲图中蜡烛下面没有水,不受浮力,故AB错误;
C、甲图中水的体积为:V水=S1h1-S2h1,
乙图中蜡烛排开水的体积为:
V排=V总-V水=S1h2-(S1h1-S2h1)=S1h2-S1h1+S2h1,
乙图中蜡烛所受浮力为:
F浮=ρ水g(S1h2-S1h1+S2h2)
因为乙图蜡烛漂浮,
所以浮力等于重力,即G=F浮=ρ水g(S1h2-S1h1+S2h1),
蜡烛的密度为:
ρ=mV=GgV=ρ水g(S1h2-S1h1+S2h1)gS2h1=ρ水(1-S1h1-S1h2S2h1),故C错误,D正确。
故选:D。
(1)甲图中蜡烛下面没有水,不受浮力;
(2)用V=Sh算出甲图中水的体积以及乙图中蜡烛排开水的体积,由F浮=ρ水gV排算出乙图中蜡烛所受浮力,
由于乙图蜡烛漂浮,所以浮力等于重力,根据ρ=mV=GgV表示出蜡烛的密度。
本题考查了浮沉条件和阿基米德原理的应用,有一定等难度。
16.【答案】自身的重力 1.6×108 上浮
【解析】解:在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,因为F浮=ρ水v排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,所以潜水艇受到水的浮力不变;把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮
如果它从内陆河流潜航到海洋中,海洋中水的密度大,排开的水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,受到的浮力变大,此时浮力大于重力,会上浮。
故答案为:自身的重力;1.6×108;上浮。
潜水艇浸没在水中,潜水艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力,根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的;
知道排水量(排开水的质量),根据阿基米德原理求出浮力的大小;
根据阿基米德原理分析潜水艇受到的浮力的变化,根据物体的浮沉条件判定潜水艇的浮沉情况。
本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用、潜水艇的浮沉原理,属于基础题。
17.【答案】竖直 重力的方向竖直向下 左高右低
【解析】解:根据重力的方向总是竖直向下的原理制成了重锤线,利用重锤线来检查房屋墙壁、门框和窗框安装是否竖直;因为重垂线的方向是竖直的,如果重锤线与壁画左边沿距离上宽下窄,壁画左高右低。
故答案为:竖直;重力的方向竖直向下;左高右低。
重力的方向竖直向下,根据这个特点,制成重锤线,检查墙砌的是否竖直,检查桌面是否水平。但要注意:只有当物体静止下来之后悬线才沿竖直方向。
本题要求学生正确理解重力的方向竖直向下,以及在生活中的应用。
18.【答案】减小 相等
【解析】解:将图中的金属盒向上移动,U形管两边的液面高度差h变小,即液体内部压强变小,说明在同种液体里,液体内部压强随深度的减小而减小;
液体的密度相同,深度相同,但是金属盒的橡皮膜朝不同方向,发现h不变,即液体内部压强不变,说明液体内部同一深度向各个方向压强相等。
故答案为:减小;相等。
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查了控制变量法的运用。
19.【答案】2 水平向右 1 不变
【解析】解:如图中所示的实验装置,B相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,当物体B静止不动时,弹簧测力计甲的示数为2N,则A对B的摩擦力为2N,方向为水平向右;
当F为3N时,木块B相对于地面静止且长木板A刚好做匀速直线运动,根据三力平衡,fAB+f=3N,长木板B受到地面的摩擦力大小为:f=3N-2N=1N;
逐渐增大F时,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,所以B受到摩擦力的大小不变。
故答案为:
2;水平向右;1;不变。
如图中所示的实验装置,B相对于地面静止,根据力的平衡分析。木块B相对于地面静止且长木板A刚好做匀速直线运动,根据三力平衡,fAB+f=3N,可求长木板A受到地面的摩擦力大小。滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,据此分析。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
20.【答案】> = >
【解析】解:斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2。
斜面AC倾斜角度小于AB,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1>F2;
根据公式P=Wt=Fst=Fv可知,速度相同,F1>F2,所以拉力沿AB运动时拉力F1做功的功率较大,即P1>P2。
故答案为:>;=;>。
(1)斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,使用任何机械都不省功,
斜面倾斜角度越大,越费力。斜面AC的倾斜角度小于斜面AB,所以斜面AC更省力;
(2)知道拉力大小关系,速度相同,根据公式P=Wt=Fst=Fv可判断拉力所做的功的功率大小。
本题考查斜面的省力情况,物体做功的大小以及做功功率的大小,关键是知道接触面光滑,摩擦力为0,使用任何机械都不省功。
21.【答案】左 3
【解析】解:(1)由题意可知,杠杆左高右低,应将平衡螺母适当往左调;
(2)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得:
FB=FA×LALB=4G×3L2L=6G=3N,解得G=0.5N;
则A处4个钩码的重力为GA=4×0.5N=2N;
如果将弹簧测力计改到C点,拉力力臂为12×4L,由杠杆的平衡条件得:
F×12×4L=2N×3L,解得:F=3N。
故答案为:左;3。
(1)为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2,根据杠杆的平衡条件即可解题;
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,会根据杠杆的平衡条件进行计算,难度不大。
22.【答案】2.44×105 4.5216×103
【解析】解:限压阀重力为:G=mg=0.1008kg×10N/kg=1.008N;
锅内最大压强为:p=p0+GS=1×105Pa+1.008N7×10-6m2=2.44×105Pa;
高压锅的横截面积为:S'=3.14×(20cm2)2=314cm2;
锅盖所承受的最大压力为:F=pS'-p0S'=(p-p0)S'=(2.44×105Pa-1.0×105Pa)×314×10-4m2=4.5216×103N。
故答案为:2.44×105;4.5216×103。
根据限压阀质量求出其重力;利用排气孔面积求出限压阀对排气孔处气体所产生的压强,再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强;为了能保证安全,锅盖所需要承受的压力应该等于锅内的蒸汽压力减去外部大气压力。
本题考查压力锅的工作原理以及压力、压强的计算,知道当蒸汽压力等于限压阀的重量与外部大气压力和时的平衡状态就是内部水蒸气的最大压强是此题的突破点,计算时要注意统一使用国际单位制单位。
23.【答案】解:小球受到的重力方向始终竖直向下,在A点时受到拉力方向沿绳子向上,作用点都标在小球的重心上,据此画出这两个力的示意图如图所示:
【解析】分析小球摆动到A点时受重力和拉力的方向及作用点,再画出力的示意图。
本题考查了力的示意图的画法,要注意所画力的作用点和方向,并注意在线段末端标明所画力的符号。
24.【答案】解:图中滑轮组由1个定滑轮和1个动滑轮组成,有三段绳子承担物重时最省力,绳子应先系在动滑轮上面的挂钩上,然后绳子依次绕过定滑轮和动滑轮,如图所示:
【解析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,动滑轮上绳子段数越多越省力。
本题考查了滑轮组的组装,关键要知道绕过动滑轮的绳子段数越多越省力。
25.【答案】吊环 竖直 挂钩 3.8 变大 排开液体的体积 无关 大 B 更换不同液体,进行多次试验,得到多组数据,归纳总结得出结论
【解析】解:(1)弹簧测力计在测量前先要校零,根据本次测量要求,为了避免弹簧自重对试验的影响,一只手要拉着吊环,使测力计处于竖直状态,另一只手反复轻拉挂钩,并调节指针位置,直到另一支手不拉动时指针指到零刻度处;
(2)甲图中正方体A静止,测力计的指针指在了3、4之间的第8个格上,此弹簧测力计的1N分10个格,即分度值是0.1N,故示数就是3.8N;如果拉着物体向上做加速运动,拉力大于重力,测力计读数将变大;
(3)比较乙、丙两图,物体A排开液体的体积变大了,弹簧测力计的示数变小了,根据称重法可知,受到的浮力变大了。可以得出:浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
(4)在丙丁两图中,物体A浸没的深度不同,物体A受到的浮力大小相等,说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关;
(5)在丁戊两图中,液体的密度变大了,其他条件不变,弹簧测力计的示数变小了,说明物体受到的浮力变大了,所以在其它条件相同的情况下,液体密度越大,物体所受到的浮力越大;
(6)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,当正方体A从下底接触水面到刚好浸没,浮力逐渐变大;A浸没后继续向下移动,浮力不再改变,故B正确;
(7)为避免偶然性,使实验结论具有普遍意义,要更换不同液体,进行多次试验,得到多组数据,归纳总结得出结论。
故答案为:(1)吊环;竖直;挂钩;
(2)3.8;变大;
(3)排开液体的体积;
(4)无关;
(5)大;
(6)B;
(7)更换不同液体,进行多次试验,得到多组数据,归纳总结得出结论。
(1)使用弹簧测力计时,弹簧伸长的方向与拉力的方向保持一致;测竖直方向上的拉力,调零时手要拿着吊环,避免杠杆自重对试验产生影响;使用前来回拉动几次,防止出现卡壳现象,并观察指针是否值在零刻度线上;
(2)看清量程和分度值,根据指针所对的刻度读出拉力的数值;拉力大于重力时,合力的方向向上,物体向上加速运动;
(3)从乙、丙两图可以看出,物体A排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同;
(4)丙丁两图中,正方体物块浸没的深度不同,但是弹簧测力计的示数相同;
(5)比较丁戊两图的数据,物体A排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧黄测力计的示数不同,根据称重法计算浮力进行比较;
(6)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体浸没前,浸入的深度越大,排开的液体越多,受到的浮力越大,完全浸没后,随着深度的增加,排开的液体的体积不变,受到的浮力保持不变;
(7)为避免偶然性,换用不同的物体重复几次使用,得到结论的普遍性。
本题考查了实验数据分析,应用控制变量法分析图示实验即可解题,应用称重法求浮力是解答本题的关键。
26.【答案】到达水平面时的速度 控制变量法 慢 匀速直线 D 改变
【解析】解:(1)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度,这用到了控制变量法;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)由(2)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做匀速直线运动;
(4)牛顿第一定律中不受外力作用无法在实验中实现,只能在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,故D正确;
(5)通过此实验,还可推理出,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因。
故答案为:(1)到达水平面时的速度;控制变量法;(2)慢;(3)匀速直线;(4)D;(5)改变。
(1)实验中通过让小车从同一斜面的同一高度处由静止滑下来控制小车的初速度相同,应用了控制变量法;
(2)小车在水平面上运动时,小车受到的阻力越小,小车的运动状态改变的越慢,小车运动的越远;
(3)由(2)可以推知,小车不受阻力时,小车运动状态不变,小车进行匀速直线运动;
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证;
(5)力是改变物体运动状态的原因。
此题是探究阻力对物体运动的影响实验,考查了控制变量法在实验中的应用及实验结论得出方法,要注意推理法的应用。
27.【答案】解:(1)满载时该车的总重力:
G=m总g=(m自+m载)g=(12+12)×103kg×10N/kg=2.4×105N;
(2)满载时该车对地面压力:F=G,
受力面积:S=10×0.02m2=0.2m2,
满载时该车对地面压强:p=FS=2.4×105N0.2m2=1.2×106Pa;
(3)路面能承受的最大压力:F最大=p最大S=1.6×106Pa×0.2m2=3.2×105N,
超载的压力:F超=F最大-F=3.2×105N-2.4×105N=8×104N,
超载的质量:m超=G超g=F超g=8×104N10N/kg=8×103kg=8t。
答:(1)满载时该车的总重力为2.4×105N;
(2)满载时该车对地面压强为1.2×106Pa;
(3)如果路面能承受的最大压强为1.6×106Pa,渣土车超载超过8吨路面就会损坏。
【解析】(1)用G=m总g计算满载时该车的总重;
(2)车对水平地面的压力F=G,压强用p=FS进行计算;
(3)用F最大=p最大S计算出路面能承受的最大压力,用这个最大压力减去满载时对地面压力得到超载的压力,再用m超=G超g=F超g即可算出超载的质量。
本题是有关压强知识的应用,是基础题。解题的关键是:用公式F最大=p最大S算出路面能承受的最大压力,进而用F超=F最大-F算出超载的压力。
28.【答案】解:(1)由图甲可知,滑轮组绳子的有效股数n=4,
由图乙可知,正方体建材浸没在水中上升的过程中,上升的高度h=1.5m,绳子末端拉力F=5000N,
则绳子末端移动的距离:s=nh=4×1.5m=6m,
拉力F做的功:W总=Fs=5000N×6m=3×104J;
(2)由图乙、丙可知,正方体建材完全露出水面时,绳子末端拉力F'=7500N,滑轮组的机械效率η=90%,
因滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=GhFs×100%=GhF×nh×100%=GnF×100%,
所以,正方体建筑材料的重力:G=nF'η=4×7500N×90%=2.7×104N;
(3)不计水的阻力和绳子的伸长及其重力、滑轮间的摩擦,
正方体建材完全露出水面时,由F=1n(G+G动)可得,动滑轮的总重力:G动=nF-G=4×7500N-2.7×104N=3000N,
正方体建材浸没在水中时,由F=1n(G-F浮+G动)可得,正方体受到的浮力:F浮=G+G动-nF'=2.7×104N+3000N-4×5000N=1×104N,
此时滑轮组的机械效率:η1=W有'W总'×100%=(G-F浮)h(G-F浮+G动)h×100%=G-F浮G-F浮+G动×100%=2.7×104N-1×104N2.7×104N-1×104N+3000N×100%=85%;
(4)由F浮=ρ液gV排可得,正方体建材浸没时排开水的体积:V排=F浮ρ水g=1×104N103kg/m3×10N/kg=1m3,
正方体建筑材料完全出水后与全浸在水中相比水面下降的高度:Δh=V排S=1m310m2=0.1m,
池底受到水的压强减小量:Δp=ρ水gΔh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
答:(1)正方体建材浸没在水中上升的过程中,拉力F做的功为3×104J;
(2)正方体建筑材料的重力为2.7×104N;
(3)滑轮组的机械效率η1为85%;
(4)正方体建筑材料完全出水后与全浸在水中相比,池底受到水的压强减小了1000Pa。
【解析】(1)由图甲可知滑轮组绳子的有效股数,根据图乙读出正方体建材浸没在水中上升的过程中上升的高度和绳子末端拉力,根据s=nh求出绳子末端移动的距离,利用W=Fs求出拉力F做的功;
(2)根据图乙、丙读出正方体建材完全露出水面时绳子末端拉力和滑轮组的机械效率,根据滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=GhFs×100%=GhF×nh×100%=GnF×100%求出正方体建筑材料的重力;
(3)不计水的阻力和绳子的伸长及其重力、滑轮间的摩擦,正方体建材完全露出水面时,根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的总重力;正方体建材浸没在水中时,根据F=1n(G-F浮+G动)求出正方体受到的浮力,利用η1=W有'W总'×100%=(G-F浮)h(G-F浮+G动)h×100%=G-F浮G-F浮+G动×100%求出此时滑轮组的机械效率;
(4)根据F浮=ρ液gV排求出正方体建材浸没时排开水的体积,利用V=Sh求出正方体建筑材料完全出水后与全浸在水中相比水面下降的高度,再利用Δp=ρ水gΔh求出池底受到水的压强减小量。
本题考查了做功的公式和滑轮组机械效率公式、滑轮组拉力公式、阿基米德原理、液体压强公式的综合应用等,从图象中获取有用的信息是关键。
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