广东省深圳市龙华区2022-2023学年八年级下学期物理期末模拟卷
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广东省深圳市龙华区2022-2023学年八年级下学期物理期末模拟卷
一、单选题(共21小题,每小题2分,共42分)
1.重为G的篮球竖直下落,与地面碰撞后竖直向上弹起,若空气阻力大小恒定,篮球下落和上升过程中受到的合力分别为F1、F2,则( )
A.F1>G,F1与G的方向相反 B.F1
A. 击球时手感到疼,是因为手对排球施加了力
B.击打排球的力主要是改变了排球的运动状态
C.排球飞到B处时,若所受力消失,排球将静止
D.空中的排球最终落回地面是因为它具有惯性
3.如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F,使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中,力F的大小将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
4.在“探究重力的大小跟什么因素有关”的实验中,弹簧测力计的量程为0~10N,实验得到下表数据,下列说法正确的是( )
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.86
A.实验中只能用质量相等的钩码进行实验
B.分析表中数据可知,物体的质量与它所受到的重力成正比
C.分析表中数据可知,物体的质量为0.7kg时,它受到的重力为6.86N
D.分析表中数据可得重力和质量的比值为9.8N/kg,表示1kg=9.8N
5.生活处处有物理,小杰对下列生活中的物理量进行了估测,最符合实际的是( )
A. 一名普通中学生的重力约为50kg
B.一名普通中学生双脚站立在水平地面上,对地面压强约为1×104Pa
C.一个鸡蛋的重力约为10N
D.一名普通中学生百米跑的成绩为7.8s
6.下列各种动作中,在水平地面上无法保持的是( )
A. B.
C. D.
7.如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C.图乙中A,B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D.图乙中足球在最高点D点的动能为零
8.小华将玻璃杯注满水后,用一硬纸片盖住杯口,倒过来后,水不会流出来,这是因为( )
A.水把纸片粘住了 B.纸片很结实没有掉下来
C.大气对纸片有向上的压强 D.纸片与杯口吸住了
9.2021年12月9日下午“天宫课堂”第一课上,神舟十三号航天员王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,如图所示。下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向竖直向上
B.太空中失重状态下,乒乓球所受浮力为零
C.太空中失重状态下,乒乓球质量为零
D.将乒乓球向下移动,则水对乒乓球底部的压强变大
10.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( )
A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等
B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等
C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等
D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等
11.把重5N、体积为0.6dm3的物体投人水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( )
A.物体上浮,F浮=6N B.物体悬浮,F浮=5N
C.物体漂浮,F浮=5N D.物体沉在水底,F浮=6N
12.用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个如图所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是 ( )
A.可以把回形针上端当作指针
B.可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度
C.不同粗细橡皮筋做的测力计量程不相同
D.橡皮筋做的测力计的刻度各处都是不均匀的
13.如图所示为北岳恒山某区域的等高线图,小苹同学从A点到达B点时,下列物理量一定变大的是( )
A.山上的气温 B.水的沸点
C.她的重力势能 D.大气压强
14.如图所示,用手掌平托着两个鸡蛋匀速升高50cm,在此过程中( )
A.手对鸡蛋没做功 B.鸡蛋的动能转化为重力势能
C.手掌对鸡蛋做的功大约是0.5J D.鸡蛋对手掌的压强约为50Pa
15.某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验,并测算了各次实验的机械效率(如图),下列相关说法中正确的是( )
①实验时,弹簧测力计应在竖直匀速拉动时读数
②根据甲、乙两次实验可知:滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
③根据乙、丙两次实验可知:同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高
④实验时,换用不同装置进行多次实验,目的是为了减小误差
A.只有①② B.只有②④ C.只有①③ D.只有③④
16.下列实验探究得出结论错误的是( )
A.实验探究相互作用力大小的关系。结论:相互作用的两个力大小相等
B.探究压力作用效果与受力面积关系。结论:压力相同受力面积越小压力作用效果越明显
C.实验探究重力与质量的关系。结论:物体受到的重力与它的质量成正比
D.探究定滑轮使用特点。结论:使用定滑轮可以省力,但不能改变力的方向
17.小昕在测量机械效率的实验时,分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m,记录它们所做的总功如图所示,则( )
A.甲的机械效率高于乙 B.乙的额外功大于甲
C.丙的数据是错误的 D.甲的有用功小于乙
18.道路救援对车辆进行拖移的工作原理图如图所示,当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F=5×103N时,在100s内可将小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端,已知小车A的质量为1.5t,斜面高为1m,斜面长为5m(不计车长、钢绳重、滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦,g取10N/kg),下列分析与计算正确的是( )
A.图中滑轮可以省力 B.做的有用功为5×103J
C.拉力F做功的功率为75W D.该装置的机械效率为60%
19.下列关于力,说法不正确的是( )
A.图甲中,使测力计中弹簧伸长的力是钩码的重力
B.图乙中,用力捏装满水的厚玻璃瓶,细玻璃管中水面高度会变化
C.图丙中,人把另一只船推开时,人是施力物体,船是受力物体
D.图丁中,用力捏握力计,手受到的弹力是握力计形变产生的
20.如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧压缩了2cm。已知细线受到的拉力为3N,地面对B的支持力为5N,则A、B两物体的重力分别是(提示:劲度系数为100N/m,即该轻弹簧每受到100N的力,压缩或伸长1m) ( )
A.1N和5N B.1N和7N C.7N和3N D.5N和3N
21.如图所示,在平直路面上向右行驶的小车中,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.①②③ B.②③ C.②③④ D.③④
二、双选题(共4小题,每小题2分,共8分)
22.如图为小阳同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景,图中虚线描绘的是实心球离开人手后运动的路径.若空气阻力可忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.球离开手后能在空中继续上升,是由于球具有惯性
B.球在离开手后的上升过程中,所受合力的方向竖直向上
C.球运动到最高点时,受到平衡力的作用
D.球最终落向地面,是因为球受到了重力的作用
23.弹簧测力计下悬挂一金属块,在空气中称量时弹簧测力计的读数为2.7N,把它全部浸没在水中弹簧测力计读数为1.7N,把它全部浸没在某种液体中弹簧测力计读数为1.2N,则下列说法正确的是(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)( )
A.金属块在水中受到的浮力是1.7N
B.金属块的密度为 2.7×103kg/m3
C.金属块浸没在某液体中的体积1.5×10-4m3
D.某液体的密度是 1.5×103kg/m3
24.杂技节目表演中,一位杂技小丑穿着很长的大皮鞋(如图所示),站在水平舞台上向观众鞠躬致意,双脚不动上身没有躬下,而是整个身子笔直缓慢向前倾斜却不倒下。下列说法正确的是( )
A.小丑的鞋子可能很重,有助于提高重心
B.小丑的鞋子长,支撑面扩大了,使重心在支撑面以内
C.地面对小丑的支持力是地面发生弹性形变而产生的
D.小丑对地面的压力大于地面对小丑的支持力
25.如图所示,在容器中固定一个密闭隔板,将容器分成左右两部分,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受液体压强不同时其形状为一凹面.关于此容器,下列说法中正确的是( )
A.该容器内的左右两部分构成一个连通器
B.利用该容器可以探究液体压强与液体深度是否有关
C.利用该容器可以验证液体内部向各个方向压强相等
D.利用该容器可以探究液体压强与液体密度是否有关
三、作图题(共2题,每题4分,共8分)
26.一辆汽车正在水平地面上向左运动,某时刻用细线悬挂在车厢顶部的小球如图所示,请画出此时车厢地板上的物块所受力的示意图。
27.小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,请在图中画出绕线方法。
四、实验探究题(共3题,共16分)
28.(5分)用如图所示的实验装置研究“阻力对物体运动的影响”,板上铺上粗糙程度不同的材料,伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验,并在此实验的基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律。请回答下列问题:
(1)倾斜表面的粗糙程度要 (选填“大”或“小”);
(2)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上 由静止自由下滑,这样做的目的是使小车到水平面上具有 ;
(3)由图示可知,小车在木板上运动的距离最远 ,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。由图中实验现象可以推断:假如物体在绝对光滑的水平面上运动,则物体在水平方向上不受力,它将做 。
(4)关于该实验,同学们得到如下结论,错误的是( )
A.小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力是一对平衡力
B.小车在水平面上向前运动时,惯性力与阻力是一对平衡力
C.实验中主要运用了控制变量法和理想实验法
D.通过三次实验,并不能直接得出牛顿第一定律
29.(5分)某同学用图的装置探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度 ;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 ;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下继续向下移动,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的 有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则 侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
30.(6分)课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)图甲的探究装置中研究对象是 ,实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于 状态。
(2)小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须 才能平衡。
(3)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在 才能平衡。
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的 (选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受
到 的影响。
(5)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙,实际操作中还发现乙装置具有更适合探究的优点 (填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡
B.不在同一物体上的两个力能否平衡
五、计算题(18分)
31.如图所示是我国某型号潜水艇,已知其总体积为1.2×104m3,在海面航行时(水舱未充水)排水量约为9100t,某次下潜到海面下400m深处执行任务。ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)潜水艇在海面航行时排开水的体积;
(2)潜水艇在400m深处时受到海水的压强;
(3)下潜到400m深处悬浮时水舱中充入海水的质量。
32.如图所示,用一动滑轮将500N的物体在10s内匀速提高3m,绳子自由端的拉力为300N。求∶
(1)动滑轮拉钩对物体所做的功;
(2)拉力做功多大;
(3)拉力做功的功率。
六、科普阅读题(8分)
33.阅读短文,回答问题:
避险车道
避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道,供速度失控车辆安全减速。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施等组成。避险车道一般设置在长陡坡的拐弯处,保证驾驶员能看到,这种车道很特别,一般长度在50~ 100米,有一定的坡度,路面上铺着疏松的石子、沙土层,两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来,如图所示。避险车道很大程度上解决了汽车失灵时的安全隐患,失控的车辆可以冲进避险车道,通过上坡及碎石的巨大摩擦消耗掉能量而停下来。
(1)避险车道的主要作用是供 。
(2)避险车道一般设置在 处。
(3)避险车道有一定坡度,是为了车辆上坡时将部分动能转化为 。
(4)避险车道上铺上疏松的石子、沙土层,是为了 ,使车减速。
(5)避险车道两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来,是为了起到缓冲作用,使车的动能转化为 ,使车减速。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】当篮球下落时,它向下做加速运动,那么合力的方向与速度方向一致,此时F1=G-f,即F1
故选B。
【分析】当合力的方向与运动方向相同时,做加速运动;当合力的方向与运动方向相反时,做减速运动。
2.【答案】B
【知识点】力的作用效果;重力的方向;牛顿第一定律
【解析】【解答】A. 击球时手感到疼,是因为排球对手施加了力,故A错误;
B. 击打排球的力,使排球的运动方向发生改变 ,则主要是改变了排球的运动状态,故B正确;
C. 根据牛顿第一定律可知,排球飞到处时,若所受力消失,排球将保持原来的运动状态,做匀速圆周运动,故C错误;
D. 空中的排球最终落回地面是因为它受到重力作用,故D错误。
故选B。
【分析】(1)对手进行受力分析;
(2)力的作用效果:改变物体形状或改变物体的运动状态;
(3)根据牛顿第一定律分析;
(4)根据重力的作用判断。
3.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据图片可知,当木杆从OA位置匀速转到水平位置时,动力臂始终等于OA,即动力臂保持不变;木杆的重力相当于阻力,作用在中心处,这个过程中阻力臂逐渐变大。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,力F逐渐变大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据图片分析阻力臂的变化,再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
4.【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.在实验中,不一定适用质量相同的钩码,任意质量的钩码都能探究得到相应的结论,只是钩码的质量相同时,更便于观察到重力和质量之间的数量关系,故A错误;
B.物体的质量不能为零,但是重力可能为零,因此物体的重力与质量成正比,故B错误;
C.根据表格数据可知,g=Gm=5.86N0.6kg≈9.8N/kg,则质量为0.7kg的物体的重力为:G'=m'g=0.7kg×9.8N/kg=6.86N,故C正确;
D.分析表中数据可得重力和质量的比值为9.8N/kg,表示1kg的物体重力为9.8N,故D错误。
故选C。
【分析】根据对重力和质量的关系的认识判断。
5.【答案】B
【知识点】质量及其特性;时间的估测;压强的大小及其计算
【解析】【解答】一名普通中学生的质量大约50kg,其重力大约G=mg=50kg×10N/kg=500N,故A错误;
中学生对地面的压力大约500N,脚掌的着地面积大约400cm2,则对地面的压强:p=FS=500N400×10-4m2=1.25×104Pa,故B正确;
一个鸡蛋的质量大约50g,则重力大约:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故C错误;
一名普通中学生百米跑的成绩约为12s,故D错误。
故选B。
【分析】根据对重力、压强和时间的认识判断。
6.【答案】C
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】根据图片可知,A、B、D中,人的重力作用线都能从支撑的脚掌或手掌中穿过,则A、B、D中的人都能保持这个动作的平衡,故A、B、D不合题意;
C中的重力作用线从支撑的脚掌右边外面通过,此时不能保持这个动作,肯定会翻倒,故C符合题意。
故选C。
【分析】当重力作用线通过支撑面时,就可能保持正常站立;否则,无法保持正常站立。
7.【答案】B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;机械能及其转化
【解析】【解答】根据图乙,足球弹起的高度在减小,总机械能在减小。
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球没有了力,也没有做功,A不符合题意;
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,高度变大,速度变小,动能转化为重力势能,B符合题意;
C.图乙中A,B两点为同一高度,由于总机械能在减小,B点的机械能较小,C不符合题意;
D.图乙中足球在最高点D点有水平的速度,动能不为零,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】运动的物体克服空气阻力,消耗了机械能;动能和物体的速度、质量有关,重力势能和高度、质量有关。
8.【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】小华将玻璃杯注满水后,用一硬纸片盖住杯口,倒过来后,水不会流出来。此时纸片自身有重力,且受到里面的水向下的压力,只能是大气对纸片向上的压力才能与它们平衡,保证不下落,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据大气压强的知识分析判断。
9.【答案】B
【知识点】压强大小比较;浮力及其产生原因
【解析】【解答】物体在液体中受到的浮力等于上下两个表面的压力差,而液体的压力由重力产生。在太空中,所有的物体都处于失重状态,因此乒乓球不受浮力,故A错误,B正确;
质量是物质本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化,故C错误;
水失去重力,则水对乒乓球不会产生压强,故D错误。
故选B。
【分析】(1)(2)根据浮力产生的原因判断;
(3)根据质量的特性判断;
(4)根据液体压强产生的原因判断。
10.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】相同物体在水中水平和竖直放置时,排开液体的体积相同,所以受到的浮力相等,浮力是物体上下表面的压力差,所以压力差相等;由于水平放置和竖直放置时深度不同,压强不同,A符合题意;BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】液体密度相同时,深度越深,液体压强越大; 排开液体的体积相同,物体受到的浮力相等。
11.【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】根据物体的重力,计算质量为m=Gg=5N10N/kg=0.5kg,计算密度未ρ=mV=0.5kg0.6×10-3m3=0.83g/cm3<ρ水,由于物体的密度小于水的密度,在水中漂浮,受到的浮力等于物体的重力,所以浮力为5N,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据物体的重力计算质量,利用质量和体积计算密度,根据 密度关系判断在液体中的状态;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力。
12.【答案】D
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】ABD.如图所示的橡皮筋测力计,根据所用器材可知,牙膏盒平整可以在上面标注刻度;回形针在橡皮筋的下部,可以把回形针上端当作测力计的指针;钩码上标有质量的数值,且每个钩码的质量相同,故可以用钩码拉伸皮筋标注刻度;在弹性限度内,测力计的刻度是均匀的,AB正确,不符合题意,D错误,符合题意;
C.橡皮筋的长短、粗细都影响着测力计的量程,所以不同粗细橡皮筋做的测力计量程不相同,C正确,不符合题意。
故答案为:D。
【分析】橡皮筋在弹性限度内,伸长和受到的拉力成正比;可以制作测力计,测力计的刻度均匀。
13.【答案】C
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】根据图像,点A到B的海拔高度变大,温度变小了,A不符合题意;水的沸点降低了,B不符合题意;重力势能变大了,C符合题意;大气压强减小了,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】海拔越高,温度降低,大气压降低,液体沸点降低,重力势能变大。
14.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;压强的大小及其计算;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】A.用手掌平托着两个鸡蛋匀速升,手对鸡蛋的作用力竖直向上,且鸡蛋向上的方向上通过了距离,所以手对鸡蛋做了功,故A错误;
B.用手掌平托着两个鸡蛋匀速升高,鸡蛋的质量不变,速度不变,则动能不变;质量不变,高度变大,则重力势能变大,不是动能转化为重力势能,故B错误;
C.手掌对鸡蛋做的功大约是:W=Gh=1N×0.5m=0.5J,故C正确;
D.两个鸡蛋的重力约为1N,与手的接触面积约为10cm2=1×10-3m2,则压强为:p=FS=1N1×10-3m2=1000Pa,故D错误。
故选C。
【分析】(1)做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
(2)根据能量转化的知识判断;
(3)根据W=Gh计算;
(4)根据公式p=FS计算。
15.【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据二力平衡知识,弹簧测力计应竖直匀速拉动,故 ① 正确;
滑轮组的机械效率与 与绳子的绕法无关。与物重有关,与绳重及摩擦有关,故 ② 错误;
同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高, 故 ③ 正确;
换不同装置进行多次实验,目的是为了寻找普遍规律,不是为了减少误差,故 ④ 错误;
综上所述,只有 ①和③ 正确,故选C。
【分析】滑轮组的机械效率与物重有关系,与绳重及摩擦有关,与绳子的绕法是没有关系的。
16.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;探究影响重力大小因素的实验;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,A正确,不符合题意;
B.压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显,B正确,不符合题意;
C.g是一个常数,由物体的重力与质量的关系G=mg知,物体受到的重力与它的质量成正比,C正确,不符合题意;
D.定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,所以使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】两个物体之间的作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上;压力一定时, 受力面积越小,压力作用效果越明显;地球上的物体由于受到地球的吸引而产生的力是重力,物体受到的重力与它的质量成正比;定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力的方向。
17.【答案】C
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】
根据图片可知,总功W甲>W乙,根据公式η=W有W总可知,机械效率η甲<η乙,故A错误;
根据“W额=W总-W有”可知,甲的额外功大于乙的额外功,故B错误;
克服物体重力做的有用功W有=Gh=1N×0.2m=0.2J,而丙图中总功为0.15J,即总功小于有用功,因此丙的数据是错误的,故C正确;
物体的重力相等,上升高度相等,根据W有=Gh可知,三者的有用功相等,故D错误。
故选C。
【分析】根据W有=Gh比较有用功的大小,根据图像比较总功的大小,再根据公式η=W有W总比较机械效率。
18.【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A、图中滑轮为定滑轮,不可以省力,但可以改变力的方向,故A不符合题意;
B、小车的重力为:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;做的有用功为:W有=Gh=1.5×104N×1m=1.5×104J ,故B不符合题意;
C、 拉力F做功为:W总=Fs=5×103N×5m=2.5×104J,拉力F做功的功率为:P=W总t=2.5×104J100s=250W ,故C不符合题意;
D、 该装置的机械效率为:η=W有W总=1.5×104J2.5×104J=75%,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】定滑轮不可以省力;根据公式W=Gh,可求出有用功;根据公式W=Fs及P=W总t,可求出功率;根据公式η=W有W总,可求出机械效率。
19.【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】A.图甲中,使测力计中弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,A符合题意;
B.图乙中,用力捏装满水的厚玻璃瓶,细玻璃管中水面高度会变化,B不符合题意;
C.图丙中,人把另一只船推开时,人是施力物体,船是受力物体,C不符合题意;
D.图丁中,用力捏握力计,手受到的弹力是握力计形变产生的,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】作用在弹簧上的拉力使弹簧形变;力可以改变物体的形状;物体间力的作用是相互的。
20.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】 弹簧的弹力为:F=kx= 100N/m×0.02m= 2N;
物体A处于静止状态,那么它受到向上的弹力F,细线的拉力F拉,向下的重力GA,
即:F+ F拉= GA ,GA = 5N;
物体B处于静止状态,它受到向下的重力GB,向下的弹力F,向上的支持力F支,
即:F支=GB+F,GB = 3N。
故答案为:D。
【分析】弹簧的劲度系数为k,伸长或压缩的长度为x,那么产生的弹力根据F = kx计算;物体A处于静止状态,那么它受到向上的弹力F,细线的拉力,向下的重力;物体B处于静止状态,它受到向下的重力,向下的弹力,向上的支持力。
21.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】 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当小车做加速运动时,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,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,此时木块受到向右的摩擦力,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。
则正确的是②③④。
故选C。
【分析】根据惯性的知识,结合摩擦力产生的条件分析判断。
22.【答案】A,D
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.球离开手后能在空中继续上升,是由于球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,A符合题意;
B.球在离开手后的上升过程中,若不计空气阻力,则只受重力作用,因此,所受合力的方向竖直向下,B不符合题意;
C.球运动到最高点时,只受重力作用,因此受到的是非平衡力,C不符合题意;
D.球最终落向地面,是因为球受到了重力的作用,而重力的方向是竖直向下的,D符合题意.
【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,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。
23.【答案】B,D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.在空气中称量时弹簧测力计的拉力等于物体重力,即物体重力为2.7N,把它全部浸没在水中弹簧测力计读数为1.7N,则金属块在水中受到的浮力是 F浮=G-F示=2.7N-1.7N=1N
A不符合题意;
B.金属块的质量 m=Gg=2.7N10N/kg=0.27kg
金属块浸没在水中时受到的浮力是1N,则金属块的体积 V金属=V排=F浮ρ水g=1N1×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3
则金属块的密度 ρ=mV=0.27kg1×10-4m3=2.7×103kg/m3
B符合题意;
CD.因为浸没,所以在液体中的体积等于物体的体积,为 1×10-4m3 ,浸没在某种液体中弹簧测力计读数为1.2N,则在该液体中受到的浮力 F浮'=G-F示'=2.7N-1.2N=1.5N
则该液体的密度 ρ液=F浮gV排=1.5N10N/kg×1×10-4m3=1.5×103kg/m3
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度即可。结合物体受到的浮力和排开液体的体积,利用阿基米德原理的变形公式求解液体的密度。
24.【答案】B,C
【知识点】弹力;重心;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A.稳度与物体的重心高度、支撑面的面积有关。在支撑面面积不变时,重心越低越稳;所以小丑的鞋子可能很重,有助于降低重心,A不符合题意;
B.在重心高度不变时,支撑面面积越大越稳,故小丑的鞋子长,支撑面扩大了,使重心在支撑面以内,B符合题意;
C.弹力是由于施力物体的形变产生的,所以地面对小丑的支持力是因地面发生弹性形变而产生的,C符合题意;
D.小丑对地面的压力与地面对小丑的支持力为一对相互作用力,大小相等,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】物体的重心越低,越稳定;支撑面积越大, 越稳定;物体发生弹性形变,产生弹力。
25.【答案】B,D
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.根据连通器的定义可知,此装置左右不连通,不能构成连通器.A不符合题意;
B.在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象;因此利用该容器可以探究液体压强与液体深度是否有关.B符合题意;
C.此实验只能观察出橡皮膜向左或向右凸的情况,不能观察到橡皮膜向各个方向的凹凸情况,因此不能验证液体内部向各个方向的压强相等,C不符合题意;
D.在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,若橡皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若橡皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此可以探究液体压强与液体密度是否有关.D符合题意.
故答案为:BD
【分析】底部连通,上部开口的容器,是连通器;利用橡皮膜可以探究液体压强和液体密度、深度的关系。
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】根据图像判断,向左行驶的汽车中,小球向左摆,说明汽车在减速,车中的物体受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,由于物体具有惯性,有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,如图
。
【分析】物体受到竖直向下的重力,二力平衡时,力的方向相反;摩擦力方向和物体相对运动方向相反。
27.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组,绳子的有效段数可为2或3。因为小明站在地面上用滑轮组提升重物,拉力方向向下,所以由2段绳子承担物重,如图所示:
【分析】根据动滑轮和定滑轮,结合人的位置,将滑轮绕线。
28.【答案】(1)小
(2)同一高度;相同的初速度
(3)匀速直线运动
(4)B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)本实验是探究水平面对小车运动情况的影响,因此可知倾斜表面的粗糙程度要小一些。
(2)因为该实验是要研究阻力对物体运动的影响,所以应该采用控制变量法,即控制其它因素都相同,只让水平面的阻力大小不同,所以三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度相等,要想让小车运动到斜面底端时的速度相等,就应该让小车从斜面的同一高度处释放。
(3)在这三次实验中,小车在木板表面上运动的距离最长,停止的最慢,这是因为木板表面最光滑,小车在该表面受到的阻力最小由此我们可以推理得出若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
(4)A.小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,A符合题意,不符合题意;
B.惯性是物体的一种性质,不是一种力,不存在惯性力的说法,B不符合题意,符合题意;
C.实验中主要运用了控制变量法和理想实验法,C符合题意,不符合题意;
D.通过三次实验,并不能直接得出牛顿第一定律,必须在实验的基础上再进行科学推理,D符合题意,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)斜面设置比较光滑,使小车到达水平面是速度比较大;
(2)探究阻力对物体运动的影响时,小车从相同高度滑下,目的是使小车进入水平面时的速度相同;
(3)小车受到的阻力越小,运动的越远;推理得,小车不受到摩擦力时。会一直运动下去。
(4)相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
29.【答案】(1)相同
(2)高度差;不漏气
(3)深度
(4)右
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)由图可知,图甲的U形管是一个连通器,当连通器中装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
(2)探究“液体内部的压强”时,通过U型管两侧的液面高度差反映橡皮膜所受压强的大小,液面高度差越高,说明橡皮膜受到的压强越大。
在组装好压强计之后,按压橡皮膜,观察U型管内液面高度变化情况,若液面变化不明显说明装置漏气,若液面升降灵活则说明该装置气密性良好,不漏气。
(3)探头放入水面下继续向下移动,因为液体没变,都是同种液体,同时发现U形管两侧液面的高度差变大,则可以说明液体内部的压强与液体的深度有关。
(4)相同深度,液体的密度越大,压强越大,橡皮膜向左侧凸起,说明在相同深度容器右侧的压强大于左侧的压强,即说明右侧液体的密度较大。
【分析】(1)当U形管压强计探头没有放入水中时,液面存在高度差,此时应该取下橡胶管重新安装;
(2)探究液体内部的压强需要用到U形管连通器,可以通过改装内部左右两个液面高度差来衡量液体内部的大小,体现了转换法的思想;
轻轻按压U形管压强计探头处的橡皮膜,液面高度差发生改变,说明装置气密性良好,可以使用;
(3)要探究液体深度对压强的影响,需要控制液体密度相同;当液体密度相同时,深度越深,压强越大;
(4)橡皮膜会向压强小的地方凸起。
30.【答案】(1)小车;静止
(2)大小相等
(3)同一条直线上
(4)是;摩擦力
(5)B
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)图甲的探究装置中研究对象是小车,实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于静止状态。
(2) 小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡的两个力必须大小相等。
(3)把小车转过一个角度,小车左右绳子的拉力不在一条直线上。松手后,小车转动,最后恢复到静止状态,说明二力平衡的两个力必须作用在同一直线上。
(4)小车处于静止状态,所以小车是平衡状态。当左盘放入稍大一点的砝码时,小车左边绳子拉力大于右边绳子拉力,小车仍处于静止状态,这是因为桌面对小车施加了一个向右的摩擦力。F左=F右+f。
(5)用图乙能探究不在同一物体上的两个力能否平衡。用剪刀将纸片剪断,观察纸片能否保持静止。
【分析】(1)匀速直线运动状态和静止状态都是平衡状态,但是匀速直线运动很难控制,也不便于观察,所以实验中的平衡状态都是让物体保持静止。
(2) 通过向盘中加减砝码探究二力平衡的两个力大小关系。
(3)把小车转过一个角度,探究二力平衡的两个力是否必须作用在同一直线上。
(4)忽略摩擦力时,F左=F右;不能忽略摩擦力时F左=F右+f,或者F左+f=F右。
(5)用剪刀将纸片剪断,观察纸片能否保持静止,能探究不在同一物体上的两个力能否平衡 。
31.【答案】(1)解:潜水艇在海面航行时受到的浮力F浮=G艇=G排=9.1×106kg×10N/kg=9.1×107N
潜水艇在海面航行时排开水的体积 V排=F浮ρg=9.1×107N1×103kg/m3×10N/kg=9.1×103m3
答:潜水艇在海面航行时排开水的体积是9.1×103m3;
(2)解:潜水艇在400m深处时受到海水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×400m=4×106Pa
答:潜水艇在400m深处时受到海水的压强4×106Pa;
(3)解:潜水艇悬浮在海水中时受到海水的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×1.2×104m3×10N/kg=1.2×108N
潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的重力G海水=F浮-G潜艇=1.2×108N-9.1×107N=3.1×107N
水舱中充入海水的质量 m海水=G海水g=2.9×107N10N/kg=3.1×106kg
答:下潜到400m深处悬浮时水舱中充入海水的质量3.1×106kg。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【分析】(1)海水航行时,重力等于浮力,根据浮力公式F浮=ρgV排变换即可求得
(2)据题意,潜水艇在400m处时所受的压强由P=ρgh可解得
(3)悬浮状态下,物体在液体中所受重力等于浮力,由于潜水艇上浮下沉是靠将液体充入艇内空仓来实现的,根据浮力公式F浮=ρgV排可知前后潜水艇充入海水的质量。
32.【答案】(1)解:拉钩对物体做功使物体重力势能增加W物体=Gh=500N´3m=1500J
答:动滑轮拉钩对物体所做的功为1500J
(2)解:滑轮组中n=2,拉力做的总功为W拉=Fs=nFh=2´300N´3m=1800J
答:拉力做功为1800J;
(3)解:拉力做功的功率为 P=W拉t=1800J10s=180W
答:拉力做功的功率为180W。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
33.【答案】(1)供速度失控车辆安全减速
(2)长陡坡的拐弯
(3)重力势能
(4)增大汽车与路面间的摩擦
(5)弹性势能
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】(1)由材料可知,避险车道的主要作用是供速度失控车辆安全减速。(2)避险车道一般设置在长陡坡的拐弯处,保证驾驶员能看到。(3)避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时,动能转化为重力势能,使汽车的速度减小,便于汽车停下来。(4)铺上疏松的碎石、沙土可增大摩擦力,使汽车的机械能转化为内能,让汽车的速度减小,便于汽车停下。(5)避险车道两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来,是为了起到缓冲作用,且车的机械能转化为废旧轮胎或防撞桶的弹性势能,使车减速。
【分析】增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式来增加;运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;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;发生形变的弹性体具有弹性势能,弹性形变越大,弹性势能就越大。
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