广东省湛江市麻章区八年级2022-2023学年下学期期末考试物理试题
展开(考试时间:80分钟满分100分)
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列物体中物重最接近1N的是( )
A. 一枚大头针B. 一张学生课桌
C. 一个苹果D. 一块砖
【答案】C
【解析】
【详解】物重最接近1N的物体的质量
一张学生课桌、一块砖的质量大于100g,一枚大头针的质量小于100g,只有一个苹果的质量接近100g,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 如图所示,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 扳手B. 开瓶起子
C. 筷子D. 托盘天平
【答案】C
【解析】
【详解】A.扳手使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.开瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.托盘天平,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
3. 下列现象中利用了大气压强的是( )
A. 飞机的升空B. 拦河坝做的下宽上窄
C. 下水道的U形管D. 用吸管喝饮料
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞机的升空,是利用了流体压强与流速的关系,与大气压无关,故A不符合题意;
B.拦河坝做的下宽上窄,是利用了液体压强随深度的增大而增大,与大气压无关,故B不符合题意;
C.下水道的U形管,利用了连通器的原理,与大气压无关,故C不符合题意;
D.吸饮料时,用力吸时口腔内气压减小,饮料在外界大气压作用下经吸管进入口中,所以,是利用大气压的,故D符合题意。
故选D。
4. 以下情形中,体现出力的作用效果与另外三个不同的是( )
A. 足球在草地上越滚越慢
B. 被踩在脚下的足球变扁
C. 足球空气中沿弧线飞行
D. 守门员抱住飞来的足球
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.足球在草地上越滚越慢,足球的运动速度发生变化,说明力改变了足球的运动状态;
B.被踩在脚下的足球变扁,足球的形状变化,说明力改变了物体的形状;
C.足球在空中在重力作用下沿弧线飞行,其运动方向和速度大小均发生变化,说明力改变了物体的运动状态;
D.守门员抱住飞来的足球,足球由运动变为静止,说明力改变了物体的运动状态;
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 将一重为100N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了50N的水,则物体受到的浮力是( )
A. 100NB. 50NC. 60ND. 110N
【答案】B
【解析】
【详解】阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力。因此物体受到的浮力为
故选B。
6. 下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法中,正确的是( )
①本实验的研究对象是两边所挂的钩码
②为了减小摩擦,应把小车放在尽量光滑的水平桌面上
③调整两边的托盘所放的钩码的数量,可以改变力的大小
④向左右两盘中放入相同质量的砝码,小车处于静止状态,此时小车只受到一对平衡力的作用
A. 只有②③正确B. 只有②③④正确C. 只有①③④正确D. ①④正确
【答案】A
【解析】
【详解】①此实验的研究对象是小车,此实验的研究对象是小车在受到力的时候是否保持平衡,故①错误;
②实验时,将小车放在光滑的水平桌面上,这样可以减小小车与水平面间的摩擦力对实验的影响,故②正确;
③调整两边的托盘所放的钩码的数量,可以改变小车受到的拉力的大小,故③正确;
④向左右两盘中放入相同质量的砝码,小车处于静止状态,此时小车只受到两对平衡力的作用,在水平方向上,左右两侧绳子的拉力是一对平衡力,在竖直方向上,小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力,故④错误。
故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 小红按照如图所示情景做了一个有趣的实验:她把一个悬挂起来的铁锁拉到自己的面前并接触鼻子,然后将铁锁由静止释放,保持头的位置不变,铁锁摆回时不会撞击她的鼻子。铁锁由接触鼻子的位置a开始,沿弧线abc向另一侧的最高点c运动的过程中,关于它的动能大小,下列说法中正确的是( )
A. 铁锁在位置a有最大的动能B. 铁锁在位置b有最大的动能
C. 铁锁在位置c有最大的动能D. 铁锁在a、b、c三处的动能相同
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】从a→b的过程中,铁锁的质量不变,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,在b点动能最大;从b→c的过程中,铁锁的质量不变,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,在c点动能为0;铁锁从a点由静止下落,速度为0,动能为0。
故选B。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. “文明城市”的创建让城市更美更洁净,如图所示,园林工人使用的剪刀可以省______;环卫工人使用的扫帚可以省______;上山的公路修成盘山公路,是因为盘山公路相当于简单机械中的______,可以省力。
【答案】 ①. 力 ②. 距离 ③. 斜面
【解析】
【详解】[1]园林工人使用的剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,即园林工人使用的剪刀可以省力。
[2]环卫工人使用的扫帚,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但可省距离。
[3]盘山公路相当于简单机械中的斜面,多移动了距离,但可以省力。
9. 自行车轮胎表面有凹凸不平的花纹,目的是______;停止蹬车后,行驶在水平路面上的自行车仍能向前运动一段距离,这是因为自行车具有______;若紧急刹车,车很快能停下来,使车停下的力的施力物体是______(选填“刹车碟片”或“地面”)。
【答案】 ①. 增大摩擦力 ②. 惯性 ③. 地面
【解析】
【详解】[1]自行车轮胎表面有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]停止蹬车后,行驶在水平路面上的自行车由于具有惯性,要保持原来的运动状态,仍能向前运动一段距离。
[3]若紧急刹车,滚动摩擦变为滑动摩擦,受到地面的摩擦力变大,所以车很快能停下来,则使车停下的力的施力物体是地面。
10. 如图甲所示有些跑车为了提高“抓地力”会在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应该选用图乙中的___________(填“A”或“B”),气流对偏导器产生___________(填“向上”或“向下”)的压强差,因而有压力差,使车与地面之间的摩擦力___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. B ②. 向下 ③. 变大
【解析】
【详解】[1][2][3]为了提高“抓地力”,增加轿车对地面的压力,产生一个向下的压强差,所以“气流偏导器”的上表面应平直,底部呈弧形凸起,这样当跑车高速行驶时,偏导器上方的空流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,其外形应选用图乙中的B;因为向下的压力增大,接触面积不变的情况下,车与地面的摩擦力将变大。
11. 如图所示是一辆不慎驶入水中的汽车的车门,随着水位升高,车门上A处受到水的压强将_________(填“变大”、“不变”或“变小”),水对A点的压强为_________Pa。若车门在水下部分的面积为0.8m2,受到水的平均压强为5×103Pa,此时车门所受水的压力为_________N。因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,避免生命危险。
【答案】 ①. 变大 ②. 8×103 ③. 4×103
【解析】
【详解】[1]随着水位升高,A处水的深度h不断增大,由p=ρgh可知,A处受到水的压强将增大。
[2]水对A点的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa
[3]车门所受水的压力
F=p1S=5×103Pa×0.8m2=4×103N
12. 取一个椭圆形厚玻璃瓶子装入适量带色的水,再取一根两端开口、有刻度的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,密闭瓶口。从管子上端吹入少量气体,水将沿玻璃管上升到瓶口以上,如图甲所示,这是由于瓶内气体压强___________(填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;拿着这个瓶子从楼底到楼顶(不用手直接拿瓶子),玻璃管内水柱高度将___________(填“升高”“不变”或“降低”),下表是记录的数据,根据数据可以得出:随着高度的升高,大气压逐渐___________。
【答案】 ①. 大于 ②. 升高 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]根据图示可知,玻璃管中的液面高于瓶内液面,故瓶内气体压强大于大气压强。
[2]因为大气压随高度的增加而减小,所以拿着这个瓶子从楼底到楼顶时,大气压强减小,玻璃管内水柱高度将升高。
[3]从图表可看出,随楼层的增加,管内与瓶内水面的高度差变大,说明大气压强减小,因此可得:随着高度的升高,大气压逐渐减小。
13. 如图所示,质量为50g的金属小球从A处自由下滑,经过B处,到达C处,恰好停下。如果小球从在A到B的过程用了4s的时间,重力做功为______J,重力做功的功率为______W。在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为______J(空气阻力忽略不计,g取10N/kg)。
【答案】 ①. 0.2 ②. 0.05 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1]小球从A到B过程中重力做功
[2]重力做功的功率为
[3]小球到达C处,恰好停下,减少的重力势能等于克服摩擦消耗的机械能,故克服摩擦消耗的机械能为
14. 密度计可以用来测量液体的密度,使用时应让密度计在被测液体中______(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”);现将其先后放入装有不同液体的甲、乙两个烧杯中(密度分别为ρa和ρb),可以判断,密度计在两烧杯中所受浮力Fa______Fb,两液体密度ρa______ρb(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 漂浮 ②. 等于 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]密度计是利用漂浮原理工作的,因此应该让密度计在被测液体中漂浮。
[2]密度计在两种液体中均漂浮,根据物体浮沉条件可知,密度计受到浮力等于自身重力,即
,
故。
[3]由图可知
因密度计在两种液体中受到浮力相同,由可知。
三、作图题(本大题1小题,共8分)
15. 如图所示,请画出小球所受重力和拉力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的作用点在小球的重心,方向竖直向下;拉力作用点在细线与小球的接触点,方向沿细线方向向上。如图所示:
16. 如图所示的木块重15N,它受到大小是10N的水平拉力F时,在水平面上向右做匀速直线运动,请画出它所受支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木块在竖直方向上受重力G和支持力N,在水平方向上受拉力F和摩擦力f,它们彼此是一对平衡力,如图所示:
17. 如图所示,要想用最小的力将汽车拖出来,请给滑轮组绕绳。
【答案】
【解析】
【详解】要用最小的力将汽车拖出来,则应有三段绳子吊着动滑轮,绳子的固定端应从动滑轮开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,故如下图所示:
18. 在图中,画出细绳下物体受到的重力及拉力F1的力臂的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】图中支点O,从支点向F的作用线作垂线,垂线段的长度即为动力臂l1;找出物体的重心,重力的方向是竖直向下的,做出重力的示意图,如图所示:
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共19分)
19. 如图甲所示是小明“测量滑轮组的机械效率”的装置。
(1)在实验过程中,小明应______向上拉动弹簧测力计;
(2)小明做实验测量的有关数据如表,其中第1次实验的拉力读数如图乙所示,则第1次实验的拉力为______N,第3次实验的机械效率为______;
(3)分析表中的测量结果,得到的结论是:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越______;
(4)该实验要进行三次测量其目的是______(填“取平均值减小误差”或“得到的结论具有普遍性”);
(5)为了提高滑轮组机械效率,根据所学知识和生活经验,可采取的措施有______。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重
C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
【答案】 ①. 沿竖直方向匀速 ②. 0.6 ③. 83.3% ④. 大 ⑤. 得到的结论具有普遍性 ⑥. ABC
【解析】
【详解】(1)[1]在实验过程中,应沿竖直向上方向匀速拉动,此时系统保持平衡状态,弹簧测力计示数稳定。
(2)[2]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为0.6N。
[3]由表中数据可知,第3次实验做的有用功是
W有=Gh=3N×0.1m=0.3J
总功为
W总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J
机械效率为
(3)[4]由表中数据可知,从第1次实验到第3次实验,钩码的重不断增加,机械效率不断提高,故可得出结论:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越大。
(4)[5]为避免实验的偶然性,寻找普遍规律,得出结论,实验需要进行多次。
(5)[6]ABC.由
可知,要想提高机械效率,可以增加有用功,减小额外功。减轻动滑轮重,可以减少克服动滑轮重做的额外功,机械加润滑油,可以减少克服摩擦所做的额外功,增加物重,可以增加有用功。以上都可以提高机械效率。故ABC符合题意;
D.由
可知,机械效率大小与重物上升高度无关。故D不符合题意。
故选ABC。
20. 小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和水平面平滑相接,请结合实验回答下列问题:
(1)实验中通过弹簧被压缩的程度反映小球动能的大小,这是用到了_________(选填“控制变量法”或“转换法”);实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度越大时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球的动能大小与速度_________(选填“有关”或“无关”);
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度静止滚下,这样做的目的是使小球运动到水平面时的_________相同;
(3)实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上,进行实验,而保证小球质量和在斜面上滚下时的高度________(选填“相同”或“不同”),发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,因此小明认为小球被弹回的高度与_________有关;
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回得越高,如果接触面光滑,没有摩擦,那么小球将________(选择下面的选项填空);
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度,最终静止在水平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动
【答案】 ①. 转换法 ②. 有关 ③. 速度 ④. 相同 ⑤. 斜面和平面的粗糙程度 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]小球压缩弹簧,对弹簧做功,做功的多少反映了小球动能的多少,弹簧被压缩的程度越大,说明小球的动能越大,所以,可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少,这种方法叫转换法。
[2]实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度越大时,小球达到水平面上的速度越大,弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
(2)[3]要研究动能大小与质量的关系,由控制变量法的应用可知,就要控制速度不变,让质量变化,速度是通过起始点的高度来控制的,所以,让不同质量的小球从斜面上相同的高度静止滚下,这样做的目的是使小球运动到水平面时的速度相同。
(3)[4][5]根据控制变量法,在研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,需要保证小球质量和在斜面上滚下时的高度相同,在不同的表面,小球被弹回的高度的不同可知,小球被弹回的高度与斜面的粗糙程度有关。
(4)[6]由(3)可知,接触面越光滑小球被弹回的越高,由此推理,如果接触面光滑到没有摩擦,只有动能和势能相互转化,机械能保持不变,那么小球将能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
21. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
(1)由图可知金属块重力为______,分析比较实验步骤A和______,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与______有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N,金属块密度为______kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 ①. 2.7 N ②. D、E ③. 排开液体的体积 ④. 液体的密度 ⑤. 小于 ⑥. 1 ⑦. 2.7×103
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由图A知道,金属块的重力为2.7N。
[2]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体的深度,所以,应选择A、D、E三次实验。
[3]分析比较A、B、C、D知道,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[4]由图E、F知道,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,故分析实验步骤A、E、F知道,浮力大小还与液体的密度有关。
(2)[5]由称重法知道,物块在水中受到的浮力为
F浮=2.7N-1.7N=1N
物块在另一液体中受到的浮力为
F浮′=2.7N-1.9N=0.8N
由阿基米德原理知道,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,所以,F中液体密度小于水的密度。
(3)[6][7]物块在水中受到的浮力为
F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N
则金属块的体积
金属块的质量
故金属块的密度
五、计算题(本大题2小题,共13分)
22. 一辆小汽车,总质量为1500kg,四个轮胎与地面接触的总面积为0.15m2,小汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km,(g取10N/kg)求:
(1)小车所受重力;
(2)该车静止在水平路面上时,对路面的压强;
(3)小汽车在这段路程中所受到的阻力。
【答案】(1)1.5×104N;(2)1×105Pa;(3)1×103N
【解析】
【详解】解:(1)小汽车所受重力
G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,该车静止在水平路面上时对路面的压强
(3)小汽车行驶的速度
v=72km/h=20m/s
由
可得,汽车受到的牵引力
汽车在水平路面上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以阻力
f=F′=1×103N
答:(1)小车所受重力为1.5×104N;
(2)该车静止在水平路面上时,对路面的压强为1×105Pa;
(3)小汽车在这段路程中所受到的阻力为1×103N。
23. 如图所示,工人利用滑轮组用力提升重600N的物体,物体匀速上升了2m,已知动滑轮重为30N,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做的总功;
(3)该滑轮组的机械效率(计算结果取整数)。
【答案】(1)1200J;(2)1260J;(3)95%
【解析】
【详解】解:(1)工人所做的有用功
W有=Gh=600N×2m=1200J
(2)由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力
绳子自由端移动的距离
s=3h=3×2m=6m
工人所做的总功
W总=Fs=210N×6m=1260J
(3)该滑轮组的机械效率
答:(1)工人做的有用功为1200J;
(2)工人做的总功为1260J;
(3)该滑轮组机械效率为95%。
六、综合能力题(本大题3小题,每空1分,共18分)
24. 小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,设计了如图所示的三次实验。甲、乙用的是相同的长木板,丙用的是与甲、乙材料相同但表面粗糙的长木板。
(1)实验时,用弹簧测力计___________拉动木块,使它沿水平长木板滑动,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在乙实验中砝码随着木块一起做匀速直线运动,请画出此时砝码受力的示意图___________;
(3)分析比较___________两次实验,可以得出结论1:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关;
(4)分析比较乙、丙两次实验,可以得出结论2:滑动摩擦力的大小还跟___________有关;
(5)图甲实验中,若将木块由平放改为侧放拉动时,还可以研究滑动摩擦力的大小与___________是否有关;
(6)在丙图中,拉动木块从静止到匀速直线运动,测力计示数随时间的变化图像为___________(选填“丁”或“戊”)图。
【答案】 ①. 水平匀速 ②. ③. 甲 、乙 ④. 接触面的粗糙程度 ⑤. 接触面积 ⑥. 丁
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,为了使木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,所以用弹簧测力计水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,水平方向上木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力。
(2)[2]砝码随着木块一起做匀速直线运动,砝码与木块相对静止,则砝码水平方向不受力的作用,砝码竖直方向上受重力和木板对其向上的支持力,如下图所示:
(3)[3]探究滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关时,应保持接触面粗糙程度相同,改变接触面所受的压力大小,所以应比较甲 、乙两次实验。
(4)[4]比较乙、丙两次实验发现,接触面所受的压力大小相同,接触面粗糙程度不同,弹簧测力计的示数也不同,所以滑动摩擦力的大小还跟接触面粗糙程度有关。
(5)[5]将木块由平放改为侧放拉动时,接触面所受的压力大小相同,接触面粗糙程度也相同,接触面面积不同,所以研究滑动摩擦力的大小与接触面面积是否有关。
(6)[6]拉动木块从静止到匀速直线运动,开始木块受到静摩擦力,静摩擦力大小随拉力的增大而增大,当木块匀速直线运动时,滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以木块匀速直线运动时,滑动摩擦力大小保持不变,故图丁中测力计示数随时间的变化图像符合题意。
25. 阅读材料,回答问题。
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星,月球绕地球公转的周期与自转周期相同,所以月球总是同一面背对地球,这一面被称为月球背面。物体在月球上的重力只有地球上的。
月球背面与地球间的通讯是一个难题,为解决该问题,我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”(如图甲所示)。2018年12月8日,我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程,最终在月球背面软着陆,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”,工作人员给它研制了4条强有力的“腿”,让它既能平稳着陆,又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力,防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上,还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”(如图乙所示)。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件,可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,2019年1月3日,巡视器与着陆器成功分离,“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦,顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。
阅读短文,回答问题:
(1)航天器在接近地面时往往选择先向下喷射高温高压气体使航天器减速,其中包含的原理是:_________;
(2)“鹊桥”中继星在轨道上运行时,受到的力 _______(选填“是”或“不是”)平衡力;
(3)嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可 _______(选填“减小”或“增大”)对月面的压强;
(4)若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2,则“玉兔二号”在月面所受的重力为 ________N,对水平月面的压强为 _________Pa(地球上g取10N/kg)。
【答案】 ①. 物体间力的作用是相互的 ②. 不是 ③. 减小 ④. 225 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]航天器在接近地面时往往选择先向下喷射高温高压气体,高温气体对其施加向上的推力,这说明物体间力的作用是相互的。
(2)[2]“鹊桥”中继星在轨道上运行时,其运动方向不断改变,运动状态不断发生变化,因此受到的力不是平衡力。
(3)[3]嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”通过增大受力面积来减小对月面的压强。
(4)[4][5]“玉兔二号”在月球表面上的重力为
对水平月面的压强为
26. 2021年,高空坠物列入刑法。某日,小区楼下的轿车被高空落下的玻璃瓶砸出一个窟窿。警方根据小区监控,推算:玻璃瓶砸中车时速度约为24m/s。请根据框图,从能量转换角度寻找肇事者大致楼层。(玻璃瓶由静止下落,下落过程中不计空气阻力)
(1)I推导Ⅱ依据是:当物体质量一定时,物体 ___________越大,动能越大;
(2)玻璃瓶下落过程中,___________能转化为 ___________能是通过重力 ___________实现的;
(3)Ⅲ推导Ⅳ的依据是:当物体质量一定时,物体 ___________越高,重力势能越大;
(4)分析表一和表二的数据及相关条件推算出肇事者大致在 ___________层。
表一:
表二:
【答案】 ①. 速度 ②. 重力势 ③. 动 ④. 做功 ⑤. 高度 ⑥. 10
【解析】
【详解】(1)[1]动能大小与物体的质量与速度大小有关。Ⅰ推导Ⅱ的依据是:当玻璃瓶质量一定时,速度越大,动能越大,因此知道玻璃瓶砸中车时的动能。
(2)[2][3][4]如果一个物体能够对别的物体做功,这个物体就具有能量。玻璃瓶下落过程中,重力势能转化为动能是通过重力做功实现的,动能在增大。
(3)[5]重力势能大小与物体的质量和高度有关。Ⅲ推导Ⅳ的依据是:质量相等时,物体所处高度越高,重力势能越大,知道重力势能大小,可以反推物体所处高度。
(4)[6]分析表一可知:玻璃瓶砸中车时的动能为28.8J,重力势能转化为动能,因此可知重力势能约也为28.8J,分析表二的数据及相关条件推算出肇事者大致在10层。题号
一
二
三
四
五
六
合计
得分
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
1
0.1
0.3
55.6%
2
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
3
3
0.1
1.2
0.3
验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
速度(m/s)
动能(J)
12
7.2
16
12.8
20
20
24
28.8
28
39.2
动力势能(J)
楼层(层)
13
5
19
7
25
9
31
11
36
13
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