湖北省黄石市阳新县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年湖北省黄石市阳新县八年级(下)期末物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 有关弹簧测力计的使用方法,以下说法错误的是( )
A. 测量前要使指针对准零刻度线
B. 测量时被测力的大小应在量程之内
C. 测量时,应使测力计的弹簧伸长方向与所测力的方向在同一直线上
D. 测量重力时测力计不能拉着物体沿竖直方向匀速直线运动
2. 如图所示是运动员比赛中跳起争球的瞬间,下列有关说法错误的是( )
A. 运动员将足球顶出,足球的运动状态发生了改变
B. 在空中运动的足球,依然受到重力作用
C. 运动员顶到足球的瞬间,足球发生形变产生弹力
D. 顶球的瞬间,运动员不会受到足球的作用力
3. 如图所示,一个可以摆动的小球,被固定在天花板上,把它由静止从位置1释放,当它摆动到最低点位置2时,如果所有力都突然消失了,那么小球将( )
A. 静止
B. 向下掉下去
C. 在水平方向,匀速直线运动
D. 无法判断
4. 如图所示是两种将陷入泥地中熄火的同一小汽车缓慢解救出来的情景,关于该情境,下列说法正确的是( )
A. 拖拉机对小汽车的拉力大小等于人们对小汽车推力的合力
B. 拖拉机对车的拉力大于同学们对车的推力
C. 拖拉机对小汽车做的功比同学们多
D. 拖拉机对小汽车的拉力跟小汽车对拖拉机的拉力是一对平衡力
5. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则摩擦力随时间的变化图像,下列哪个选项是正确的( )
A. B.
C. D.
6. 在综合实践活动课中,小明用装水的广口瓶和两端开口的细玻璃管制作了一个气压计,如图所示。下列判断正确的是( )
A. 气压越低,玻璃管中的液柱越低
B. 液柱静止时,瓶内气压小于大气压
C. 玻璃管越粗,气压计的测量精度越低
D. 将水换成水银,气压计的测量精度变高
7. 物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行了讨论,其中正确的是( )
A. 图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小
B. 图乙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到大气压的作用
C. 图丙实验中通过手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积的关系
D. 图丁向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
8. 小北进行了验证阿基米德原理的实验,其正确操作过程如图所示,图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是( )
A. 物块受到的浮力 F浮=F2
B. F2
D. 若F1-F2=F4-F3,则说明本次实验结果符合阿基米德原理
9. 如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A. 图甲中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B. 图乙中,舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C. 图丙中,静止在空中的热气球调大火焰开始加速上升,它所受到浮力等于重力
D. 图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,液体A的密度小于液体B的密度
10. 被斜向上抛出的小球在空中飞行过程中经过不同位置时的能量情况如图所示,下列判断中错误的( )
A. 经过B、D两位置时小球的高度相同
B. 经过B、E两位置时小球的速度大小相同
C. C位置可能为最高点
D. 从A到B位置的过程中,小球的动能变化量小于重力势能变化量
11. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( )
A. “权”小于“重”时,A端一定上扬
B. “权”小于“重“时,“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时,应把“权”向A端移
D. 增大“重”时,应换用更小的“权”
12. 如图所示,站在水平地面上的人通过滑轮组提升重物,该重物的重力G物=800N,重物在拉力作用下以v=0.1m/s的速度竖直匀速上升。已知动滑轮所受的重力G动=200N,人的重力G人=600N,滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计,g取10N/kg。则下列判断正确的是( )
A. 人对绳竖直向下的拉力大小为600N
B. 滑轮组提升重物的机械效率为60%
C. 人竖直向下的拉力做功的功率为100W
D. 人对地面的压力大小为600N
第II卷(非选择题)
二、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
13. 如图所示,物体静止在斜面上,请在图中画出该物体受到的摩擦力及对斜面的压力示意图。
14. 用一杠杆提一重物,如图所示,请画出最小的动力和动力臂。
三、实验探究题(本大题共3小题,共19.0分)
15. 某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是______ ,这时木块在水平方向受到的力______ (平衡/不平衡)。
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计小明同学设计了如图乙所示实验装置,小丽同学用轻质卡片设计了如图丙所示实验装置,你认为______ (乙/丙)装置更好。
(3)如图丙所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在______ 上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是______ 。
16. 八年级1班的同学们正在进行关于压强的实验探究。
(1)小南小组在探究“影响压力作用效果的因素的实验中,利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究,如图A所示:
①实验中通过比较海绵的______ 来反映压力的作用效果,采用了转换法的研究方法;
②比较甲、乙两图的实验可以得出:受力面积一定时,压力______ ,压力的作用效果越明显;
③比较丙图和______ 图,可以得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。以下实例中应用了该结论的是______ ;
A.菜刀要经常磨一磨
B.书包要用宽的背带
C.汽车限重
D.坦克的宽履带
(2)小开小组在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
①在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如B图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是______ ;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
C.向右侧支管中加入少量的水
②调节好压强计后,又发现无论怎么按压探头,U形管两侧的水面始终相平,则可能的原因是______ ;
③调整好实验器材后,分别进行乙、丙、丁三个步骤,比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,液体的压强大小与______ 有关;
④B图丙中探头在水中的位置如图所示,则探头处受到的液体压强为______ Pa。
17. 汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中h1
(1)三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中,动能的大小是通过______ 来反映的;
(2)甲、乙两次实验探究的是动能与______ 的关系;
(3)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是:mA ______ mB,与乙图实验进行比较,可以得出速度相同时,质量越大,动能越大。为了实验安全,需改进丙图实验,再与乙图实验对比,在不改变木板长度的情况下,以下可行的方法是______ (填写正确选项前的字母);
A.换用质量更小的钢球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度
D.换用一个较重的木块
(4)善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能不同,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做不妥之是______ 。
四、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
18. 小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明重450N,轮子与地面的总接触面积是20cm2,图甲是速度v随时间t变化的关系图像,小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点,图乙是动力F随时间t变化的关系图像。
(1)自行车在第8~9s时受到的摩擦阻力是多少?
(2)小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压强为4.0×105Pa,求自行车的重力?
19. 小明与同学到某工地参观,看到工人操作小型电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知:池底深5m,水面距离地面1m。石料的边长为0.4m,密度为2.5×103kg/m3,石料上升时速度恒为0.6m/s,圆柱形水池的底面积为0.4m2,动滑轮重为40N。请根据他们的调查数据求(不计绳重和摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):
(1)石料露出水面前受到的浮力;
(2)石料完全露出水面后,水对池底的压力;
(3)石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间;并推导出该过程中电动机的输出功率P(单位:W)与时间t(单位:s)的函数。
五、综合题(本大题共1小题,共5.0分)
20. 阅读下面材料,回答问题。
嫦娥奔月我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射成功,约5天后进入如图所示的环月轨道。它的质量为2.3t,与“嫦娥一号”相同;它环月的平均高度为100km,较“嫦娥一号”200km的环月高度离月球更近,更宜于对月球的精细测绘。2013年年底,“嫦娥三号”卫星携带“中华牌”月球车登月探测。已经探明,月球上无水,无大气。物体在月球上的重力只有地球表面重力的16。月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说,登上月球的月球车,最多可以连续工作14天,进入月夜以后,它由于无法通过光能发电,进入休眠状态。14天后,又能自动醒来。月球表面白昼时温度高达150℃,黑夜时低至-180℃。“嫦娥三号”在登录月球时将使用软着陆方式,采用边降落边用发动机反推,以减缓降落速度。在大约距离月球15公里时,反推发动机就要点火工作,到离月球100米时,卫星将暂时处于悬停状态,此时它已不受地球上工程人员的控制,因卫星上携带的着陆器具有很高智能,它会自动选择一块平整的地方降落,并在离月球表面4米的时候关闭推进器,卫星呈自由落体降落,确保软着陆成功。
(1)“嫦娥二号”的月球重力势能最大的位置是______ (填“近月点”或“远月点”);
(2)“嫦娥二号”从近月点向远月点运动时,它的动能将______ ,重力势能将______ (两空均填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)对于“嫦娥”卫星登月的情景,下列说法正确的是______ ;
A.反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中,利用的是卫星具有惯性
B.“嫦娥三号”在月球高速降落时将由于摩擦而导致表面温度急剧升高
C.相对月球,“嫦娥一号”比“嫦娥二号”的势能更大
D.“嫦娥三号”登月时打开降落伞可以辅助减速
(4)已知月球车的质量为120kg,它在月球表面上方竖直下落4m时,月球重力对它做的功为______ J。(g取10N/kg)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
A、使用前观察测力计在自然状态下指针是否指在0刻度线上,若不在零上,要使指针对准零刻度线,故A正确;
B、所测力的大小不能超过弹簧测力计的测量范围(量程),故B正确。
CD、使用弹簧测力计,要使测力计所测力的作用线与弹簧伸缩方向在同一直线上,可以拉着物体沿竖直方向匀速直线运动来测量重力,故C正确、D错误。
故选:D。
弹簧测力计的使用方法:
①观察在自然状态下指针是否指在0刻度线上;
②检查弹簧测力计是否被卡住,拉一下弹簧挂钩看看是否灵活;
③将物体挂在弹簧测力计上,使测力计力的作用线与弹簧伸缩方向在同一直线;
④不能用弹簧测力计测量测量超过它量程的力,否则会损坏弹簧测力计。
本题考查了弹簧测力计的使用,属于基础题目。
2.【答案】D
【解析】解:A、运动员将足球顶出,足球的运动方向发生了改变,这是力改变了足球的运动状态,故A正确;
B、踢出后,在空中飞行的足球由于惯性继续飞行,但始终受到重力的作用,故B正确;
C、弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的;足球发生的是弹性形变,所以产生弹力;故C正确;
D、物体间力的作用是相互的,顶球时,运动员给球一个力,球同时也给运动员一个力,故D错误。
故选:D。
(1)力可以改变物体的运动状态,力还可以改变物体的形状;
(2)地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用;
(3)外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用。这种力叫弹力;
(4)物体间力的作用是相互的。
本题考查的是有关力学的基础内容,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
3.【答案】C
【解析】解:一个可以摆动的小球,被固定在天花板上,把它由静止从位置1释放,当它摆动到最低点位置2时,小球处于运动状态,方向水平向右,如果所有力都突然消失了,那么小球将在水平方向向右做匀速直线运动。
故选:C。
牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,据此分析。
本题考查了牛顿第一定律的应用,属于基础知识。
4.【答案】A
【解析】解:AB、把同一辆汽车救出需要的力是一定的,拖拉机把汽车从泥中救出和同学们把汽车从泥中救出所用的力是相同的,即拖拉机对小汽车的拉力大小等于人们对小汽车推力的合力,故A正确,B错误;
C、根据功的计算公式W=Fs可知,拖拉机对小汽车做的功与同学们做的功一样多,故C错误;
D、拖拉机对小汽车的拉力跟小汽车对拖拉机的拉力大小相等,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D错误。
故选:A。
(1)根据汽车受到的阻力情况,分析拖拉机对车的拉力与同学们对车的推力的大小情况;
(2)根据功的公式W=Fs进行分析;
(3)二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上;
相互作用力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
本题是一道综合性力学题目,考查的知识点较多,包括力的合成的应用、功的大小比较、平衡力和相互作用力的辨别。
5.【答案】D
【解析】根据图乙可知,2s~4s内,物体做匀速直线运动,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,此时摩擦力等于拉力,f=F=3N;滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与速度无关,0~2s和4~6s,物体在做加速、减速运动,所受的摩擦力不变,仍为3N,故D正确。
故选:D。
先由速度-时间图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F-t图像求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关。
v-t图像、F-t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
6.【答案】C
【解析】解:A、外界气压降低,瓶内气压不变,玻璃管内的液柱会越高,故A错误;
B、由图可知,外界大气压加上玻璃管内液体的压强等于瓶内的气压,玻璃管内液柱静止时,瓶内气压大于大气压,故B错误;
C、玻璃管越粗,外界大气压减小相同时,水柱上升,瓶内气体的体积会变大越多,内部压强减小更多,精确越低,故C正确;
D、根据p=ρgh知,液体压强一定时,水银的密度大,高度h变化小,温度计的灵敏度反而更低,故D错误。
故选:C。
气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变;当大气压发生改变时,瓶内压强与外部压强不同,则细管内液柱将发生改变。一定质量的气体,温度不变时,体积越大,压强越小。
本题考查气体压强大小的判定、大气压与高度的关系,要求运用物理知识要灵活。注意易错点:外界大气压越小,管中水柱越高。
7.【答案】B
【解析】解:A、压强计是根据U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小的,但不能准确测出液体压强的大小,故A错误;
B、装满水的杯子倒置后,纸片和杯中水不掉下来,而在纸片的周围只有空气,所以是大气压力的作用使其没有掉下来,即利用了大气压强,故B正确;
C、压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关;在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力相等,图丙所示,铅笔对两手指的压力不同,无法得出压力的作用效果与受力面积有关,故C错误;
D、图丁向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,故D错误。
故选:B。
(1)压强计不能准确测出液体压强的大小;
(2)根据大气压强的应用分析;
(3)压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关;
(4)流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
此类题举出的例子一般都是学生平时接触过的,上课时老师有讲过,或是平时练习时有做过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。
8.【答案】D
【解析】解:A、物体重力是F1,物体放入水后弹簧测力计显示物体的重力是F2,所以物体受到的浮力F浮=F1-F2;故A错误;
B、本实验中物体的重力是不变的,示数变化是因为受到了浮力;故B错误;
C、由丙可知,物块排开的液体受到的重力G排液=F4-F3;故C错误;
D、若F1-F2=F4-F3,则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力,说明本次实验结果符合阿基米德原理,故D正确。
故选:D。
利用称重法可得出浮力的大小,通过测量排出的水重也能得出浮力的大小,而这正是阿基米德原理的内容,即浸入液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
本题是探究阿基米德原理的实验,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力。
9.【答案】D
【解析】解:A、图中鸡蛋悬浮在水中,则鸡蛋的密度等于水的密度,向图中的杯子中加盐,水的密度变大,大于鸡蛋的密度,鸡蛋将上浮,在鸡蛋上表面没有露出液面之前,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据F浮=ρgV排知,鸡蛋受到的浮力变大,当鸡蛋漂浮在液面上静止后,鸡蛋受到的浮力等于自身的重力,不再变化,所以浮力先变大后不变,故A错误;
B、舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小,故B错误;
C、静止在空中的热气球调大火焰开始上升,排开空气的体积不变,而内部空气受热膨胀,密度减小,重力减小,加速上升时,浮力大于重力,故C错误;
D、同一支密度计放在A、B两种液体中都漂浮,则F浮A=F浮B=G,由图知密度计排开液体的体积V排A>V排B,根据F浮=ρ液V排g可得ρA<ρB,故D正确。
故选:D。
(1)鸡蛋上表面没有露出液面之前、鸡蛋漂浮在液面上静止后两个阶段,利用F浮=ρgV排和物体漂浮条件分析鸡蛋的浮力变化;
(2)舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小;
(3)热气球的体积受热膨胀,根据F浮=ρ空气V排g可知它所受到浮力的变化,加速上升,浮力大于重力;
(4)从图可知,密度计放在A、B液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系,从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,是一道浮力综合题。
10.【答案】D
【解析】解:A.由图可知,B、D位置的重力势能相同,小球的质量不变,所以B、D位置的高度相同,故A正确;
B.动能的大小与质量和速度有关,由图可知,BE位置的动能相同,质量不变,所以经过BE两位置时小球的速度大小相同,故B正确;
C.重力势能的大小与质量和高度有关,由图可知,C位置的重力势能最大,质量不变,C位置可能为最高点,故C正确;
D.机械能包括动能和势能,由图可知,小球中E位置的机械能小于A位置的机械能,说明小球整个过程机械能减小,小球从A到B的过程中,重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能,机械能减小,小球的动能变化量大于重力势能变化量,故D错误。
故选:D。
动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,机械能为动能、势能的和。
本题考查了影响动能、重力势能大小的因素和机械能的变化,属于基础题。
11.【答案】C
【解析】解:根据杠杆平衡条件知,
权×标=重×本。
A、“权”小于“重”时,“本”确定,但“标”是可以改变的,所以A端不一定上扬。故A错误;
B、“权”小于“重“时,由“权×标=重×本”知,“标”一定大于“本”。故B错误;
C、增大“重”时,“权”和“本”不变,由“权×标=重×本”知,“标”会增大,所以把“权”向A端移。故C正确;
D、增大“重”时,“本”不变,由“权×标=重×本”知,可以增大“标”,或增大“权”,故D错误。
故选:C。
杆秤实际是以提纽为支点的杠杆,利用杠杆平衡条件分析力或力臂的变化。
此题考查的是杠杆平衡条件的应用,通过题目的解析可以加深我们对我国古代科技成就的了解,增加民族自豪感。
12.【答案】C
【解析】解:A、该重物的重力G物=800N,已知动滑轮所受的重力G动=200N,滑轮组绳子的有效段数为2,滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计,则人对绳竖直向下的拉力大小为:F=G物+G动2=800N+200N2=500N,故A错误;
B、滑轮组提升重物的机械效率为:η=W有W总=G物 hF×2h=G物2F=800N2×500N×100%=80%,故B错误;
C、绳子自由端的速度为:v'=2v=2×0.1m/s=0.2m/s;
人竖直向下的拉力做功的功率为:P=Wt=Fst=Fv'=500N×0.2m/s=100W,故C正确;
D、人的重力G人=600N,人对绳竖直向下的拉力大小为500N,由力的相互性,绳子对人的拉力大小为500N,则人对地面的压力大小为:F=G-F拉=600N-500N=100N,故D错误。
故选:C。
A、确定滑轮组绳子的有效段数,滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计,根据F=G物+G动n得出人对绳竖直向下的拉力大小;
B、根据η=W有W总×100%得出滑轮组提升重物的机械效率;
C、根据v'=nv得出绳子自由端的速度;根据P=Wt=Fst=Fv得出人竖直向下的拉力做功的功率;
D、由力的相互性可知绳子对人的拉力大小,故人对地面的压力大小等于重力与绳子对人的拉力大小之差。
本题考查作用在绳子自由端的拉力公式、功率公式、机械效率公式等的运用。
13.【答案】解:物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处,过此点作垂直于斜面向下的力,即为压力F;过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力f;如图所示:
【解析】物体对斜面的压力,作用在斜面上,作用点就画在斜面上,方向是垂直斜面并且指向斜面内部;
摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上。
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的力。
14.【答案】解:根据杠杆平衡的条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力;由图可知,设杠杆最右端为A,以OA为动力臂时,动力臂最长,此时最省力;连接OA,过A点作OA的垂线,为使杠杆平衡,力的方向应垂直于OA向上,即为动力F,如图所示:
【解析】根据杠杆平衡的条件可知,力臂越长越省力,而支点到杠杆的顶端的力臂最长,所以根据力臂的画法,过杆的端点作出力臂的垂线即可。
此题是杠杆中的最小力问题,其依据是杠杆的平衡条件,由杠杆平衡条件知,力臂越长越省力,所以要画出最小的力,关键是确定最长的力臂。
15.【答案】木块和桌面之间存在摩擦力 平衡 丙 同一直线 把卡片从中间剪开,观察小卡片运动情况
【解析】解:(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,木块处于平衡状态,受到平衡力作用。若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
(2)图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力;图丙代替图甲使接触面脱离会大大减小摩擦力,尽量减小摩擦力对实验的影响,所以丙装置更好。
(3)如图丙所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变小两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
故答案为:(1)木块和桌面之间存在摩擦力;平衡;(2)丙;(3)同一直线;(4)把卡片从中间剪开,观察小卡片运动情况。
(1)(3)静止的物体受到平衡力作用,二力平衡时,两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力对实验产生影响。
(2)滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力,使接触面脱离会大大减小摩擦力,尽量减小摩擦力对实验的影响。
(4)从中间剪开,把一个小卡片变成两个小卡片,这样就创设了作用在不同物体上的两个力的情景。
本题从滑动摩擦→滚动摩擦→接触面脱离,尽量减小摩擦力对实验的影响,体现了不但注重实验结论,更要注重实验探究过程。
16.【答案】凹陷程度 越大 乙 A B 压强计存在漏气 液体深度 1.2×103
【解析】解:(1)①本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
②比较甲、乙,受力面积相同,压力大小不同,且压力越大,压力作用效果越明显;
③要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系时应控制压力大小不变,结合图A分析应选择比较的实验图是图乙和图丙;
A.菜刀要经常磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压力的作用效果,符合题意;
B.书包要用宽的背带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,不合题意;
C.汽车限重,是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压力的作用效果,不合题意;
D.坦克的宽履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,不合题意;
故以上实例中应用该结论的是A;
(2)①若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B;
②调节好压强计后,又发现无论怎么按压探头,U形管两侧的水面始终相平,则可能的原因是压强计存在漏气;
③分析图乙、丙的实验知液体的密度相同,深度不同,且深度越深,U形管左右两侧液面的高度差越大,故可以得出初步得到的结论是:同种液体中,液体的压强大小与液体深度有关;
④已知B图丙中探头在水中的位置如图所示,则液体深度h=12cm=0.12m,那么探头处受到的液体压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa。
故答案为:(1)①凹陷程度;②越大;③乙;A;(2)①B;②压强计存在漏气;③液体深度;④1.2×103。
(1)①本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
②探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,实验时应采用控制变量法;
③要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系时应控制压力大小不变,结合图A分析应选择比较的实验图;然后结合前面的结论分析4个选项中运用的物理结论作答;
(2)①U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;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在调试中用手指轻压探头的橡皮膜时,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化;若U形管两边液柱的高度差变化显著,则说明该压强计的气密性良好;
③找出图乙、丙的相同量和不同量,根据控制变量法分析解答;
④液体内部的压强的计算公式为:p=ρgh,注意分清楚液体深度的含义。
本题考查了液体压强和固体压强规律的探究,涉及了控制变量法和转换法的运用、压强计的使用、液体压强的计算等知识,考查较综合,难度一般。
17.【答案】木块移动的距离 速度 < A 若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的
【解析】解:(1)实验中,动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,用到了转换法;
(2)甲、乙两次实验,小球的质量相同,而滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,探究动能与速度的关系;
(3)由图乙和图丙可知,两个小球的质量不同,小球滚下的高度相同,到达水平面的速度相同,图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,说明丙图中B球的动能较大,B球的质量较大,可以得到速度相同时,质量越大,动能越大;
A、换用质量更小的钢球,在速度不变的情况下,动能更小,推动木块移动的距离变小,故A符合题意;
B、给水平木板铺上毛巾,不能与乙控制相同的接触面,故B不符合题意;
C、适当降低钢球B的高度,钢球的速度发生了变化,无法完成探究,故C不符合题意;
D、换用一个较重的木块,木块与木块受到的摩擦力不同,不能完成探究,故D不符合题意。
故选:A。
(4)用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,弹簧的弹性形变不同,两次实验弹簧具有的弹性势能不同。若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的。
故答案为:(1)木块移动的距离;(2)速度;(3)<;速度;A;(4)若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的。
球把木盒推出的距离长,说明球的动能大,这是一种转换的方法;动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究;研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同;研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同。
此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况,及如何正确的对实验现象进行分析,归纳出正确的结论。
18.【答案】解:
(1)由v-t图象可知,自行车在第8s~9s时做匀速直线运动,
由F-t图象可知,在第8s~9s自行车的动力F=30N,
根据二力平衡条件可知,自行车所受的摩擦阻力:f=F=30N;
(2)小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压力:
F'=pS=4.0×105Pa×20×10-4m2=800N,
因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,所以自行车的重力:
G车=F'-G小明=800N-450N=350N。
答:(1)自行车在第8~9s时受到的摩擦阻力是30N;
(2)自行车的重力为350N。
【解析】(1)自行车在第8s~9s时在水平地面上做匀速直线动,由F-t图象可知此时的动力,根据二力平衡条件求出自行车受到的阻力;
(2)利用p=FS求自行车对地面的压力,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,据此求出自行车的重力。
本题考查了压强的大小计算、二力平衡条件的应用,关键是读懂图象,并能从图象中获得相关信息加以计算。
19.【答案】解:(1)石料的边长为0.4m,V石=(0.4m)3=0.064m3,
石料露出水面前,即浸没时,V排=V石=0.064m3,
石料露出水面前受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.064m3=640N;
(2)石料完全露出水面的过程,由于V排的减小,池中水面会下降,
由ΔV=V石=S池Δh可得,水面下降高度:
Δh=V石S池=0.064m30.4m2=0.16m,
石料完全露出水面后,水的深度为:
h1=h-Δh=5m-1m-0.16m=3.84m,
水对池底的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.84m=38400Pa;
水对池底的压力为:
F=pS=38400Pa×0.4m2=1.536×104N;
(3)石料的质量:m石=ρ石V石=2.5×103kg/m3×0.064m3=160kg,
石料的重力:G石=m石g=160kg×10N/kg=1600N;
石料上升的实际高度:
h'=L-Δh=0.4m-0.16m=0.24m,
所以石料被拉出水面的时间:
t=h'v石=0.24m0.6m/s=0.4s;
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中上升的高度:
h1=v石t=0.6m/s×t=0.6t,
水面降的高度:
h2=V露S池-S石=v石tS石S池-S石=0.6m/s×t×(0.4m)20.4m2-(0.4m)2=0.4t,
石料露出水面的高度:
h露=h1+h2=0.6t+0.4t=1t,
石料排开水的体积:
V排=(L-h露)S石=(0.4m-1t)×(0.4m)2=0.064m3-0.16t,
石料受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.064m3-0.16t)=640-1600t,
由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,nF=G石+G动-F浮,
绳端拉力:F=G石+G动-F浮2=1600N+40N-(640-1600t)2=800t+500,
绳端速度:v=2v石=2×0.6m/s=1.2m/s,
绳端拉力功率,即电动机的输出功率:
P=Fv=(800t+500)N×1.2m/s=960t+600,
即:当0≤t≤0.4s,电动机的输出功率与时间的表达式为:P=960t+600。
答:(1)石料露出水面前受到的浮力为640N;
(2)石料完全露出水面后,水对池底的压力为1.536×104N;
(3)石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间为0.4s;该过程中电动机的输出功率P(单位:W)与时间t(单位:s)的函数关系式为P=960t+600。
【解析】(1)先计算出石料的体积,再根据阿基米德原理计算石料露出水面前受到的浮力;
(2)石料从露出水面到完全露出水面的过程,由于V排的减小,池中水面会下降,由ΔV=V石=S池Δh计算水面下降高度,进而算出石料完全露出水面后水的深度,由p=ρ水gh算出水对池底的压强,由F=pS算出水对池底的压力;
(3)由m=ρV计算石料的质量,由G=mg计算石料的重力;算出石料上升的距离和时间;表示出石料上升高度h1、水面下降高度h2与时间的关系式,从而得到石料露出水面的高度h露=h1+h2,由V排=(L石-h露)得到石料排开水的体积与时间的关系式,从而表示出石料上升过程中受到的浮力;由nF=G石+G动-F浮表示出绳端拉力,由P=W总t=Fst=Fv=Fnv石得到电动机的输出功率P与时间t的函数关系式。
本题考查了密度、重力、阿基米德原理、滑轮组机械效率以及功率计算公式的灵活应用,第3小题的难度比较大。
20.【答案】远月点 变小 变大 C 800
【解析】解:(1)“嫦娥二号”的月球重力势能最大的位置应该是距月球最远的位置,所以是远月点。
(2)当“嫦娥二号”从近月点向远月点运动时,它的动能将变小,重力势能将变大;
(3)A.反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中,利用的是物体间力的作用是相互的;故A错误;
B.太空是真空,“嫦娥三号”高速降落时没有摩擦;故B错误;
C.相对月球,“嫦娥一号”比“嫦娥二号”的高度更大,所以势能更大,故C正确;
D.由于月球表面没有空气,故“嫦娥三号”登月时无法使用降落伞,故D错误。
故选C;
(4)物体在月球上的重力是地球上重力的六分之一,
月球车的重力:G月=16G地=16mg=16×120kg×10N/kg=200N,
重力对它做的功为W=G月h=200N×4m=800J。
故答案为:(1)远月点;(2)变小;变大;(3)C;(4)800。
(1)(2)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;
(3)物体间力的作用是相互的;月球表面是真空;
(4)先根据物体在月球上的重力是地球上重力的六分之一求出其在月球的重力,再根据公式W=Gh可求克服重力做的功。
月球和太空中的一些现象,学生无法直接来体验,只能根据一些科普知识来推断,所以要关注新闻,了解重要事件,挖掘和物理知识相关的内容。
湖北省黄石市阳新县2022-2023学年八年级下学期6月期末物理试题: 这是一份湖北省黄石市阳新县2022-2023学年八年级下学期6月期末物理试题,共8页。
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