北京市顺义牛栏山第一中学实验学校2023-2024学年下学期八年级4月月考物理试卷(原卷版+解析版)
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一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共 24分,每小题2分)
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 千克(kg)B. 焦耳(J)C. 牛顿(N)D. 瓦特(W)
2. 图中所示的用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹B. 钓鱼竿
C. 钳子D. 天平
3. 在图所示的四种情境中,人对(加“·”)物体做功的是( )
A. 运动员举着杠铃静止不动
B. 妈妈推着婴儿车在水平地面上前行
C. 抛出后的篮球继续向前运动
D.
人在瑜伽垫上支撑着不动
4. 下列说法中正确的是( )
A. 杠杆平衡时一定是水平的B. 省力的杠杆可以省功
C. 使用动滑轮可以省力但要多移动距离D. 滑轮组机械效率越高,越省力
5. 如图所示,用下列装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同且小于物重,不计摩擦及绳重,则作用在绳端的拉力F最小的是( )
A. B.
C. D.
6. 利用如图所示的装置匀速提升重为2N的物体C,则下列说法正确的是( )
A. A 为定滑轮, B为动滑轮
B. 使用该滑轮组可以省力
C. 若将物体C竖直提升1米,测力计需要竖直向上移动2m
D. 若不计绳重和轴摩擦,则弹簧测力计的示数 F=2N
7. 小红做研究杠杆平衡条件的实验,她先将均匀杠杆调至水平位置平衡,然后在支点O两侧分别挂钩码,如图所示。已知杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码的质量相等,则下列说法正确的是( )
A. 小红松手后,杠杆能够在水平位置平衡
B. 两侧钩码都向支点移动一格,杠杆能够在水平位置平衡
C. 在右侧钩码下增加一个钩码,杠杆能够在水平位置平衡
D. 在两侧钩码下都增加一个钩码,杠杆不能平衡,右端下沉
8. 小明将6kg的西瓜从地面抱到桌子上,他对西瓜所做的功最接近于( )
A. 5JB. 50JC. 500JD. 600J
9. 甲机器的功率大于乙机器的功率,若两台机器均正常工作,则甲比乙( )
A. 做功多B. 做功用时短C. 做功快D. 机械效率高
10. 如图所示,两个滑梯高度相等,如果小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面,所用时间分别为t1和t2,小阳所受重力做功分别为W1和 W2,重力的功率分别为P1和P2,已知t1
C. P1=P2D. P1
A 50N,竖直向上B. 50N, 竖直向下
C. 100N, 竖直向上D. 100N, 竖直向下
12. 用4个质量相同的滑轮和轻绳组成甲、乙两个滑轮组,如图所示。在绳的自由端分别沿竖直方向用力F甲和F乙把钩码以相同的速度匀速提升到相同高度。已知图中的每个钩码质量相等,若不考虑绳重和摩擦,则下列说法中正确的是( )
A. 使用乙滑轮组时,F乙一定小于所提升钩码的总重
B. 拉力F甲一定大于F乙
C. 甲滑轮组的机械效率一定小于乙滑轮组的机械效率
D. 拉力F甲做功的功率一定大于F乙做功的功率
二、多项选择题(在以下各题的选项中,符合题意的选项均多于一个,共6分,每小题2分。漏选得1分,错选、不选或多选该小题不得分)
13. 图所示为国旗杆顶部安装的升降国旗的一个滑轮。关于此滑轮,下列说法中正确的是( )
A. 使用该滑轮不能省力B. 使用该滑轮可以改变用力方向
C. 使用该滑轮可以省距离D. 使用该滑轮可以省功
14. 一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动力比阻力小,则甲图和乙图中人拉动汽车的拉力至少为(不计轮重、绳重及滑轮与轴间的摩擦)( )
A. 甲图中人的拉力至少为B. 甲图中人的拉力至少为
C. 乙图中人的拉力至少为D. 乙图中人的拉力至少为
15. 用如图甲所示的滑轮组提升物体,已知被提升的物体M质量为73kg,作用在绳子自由端竖直向下的拉力F=400N,绳子自由端沿竖直方向运动的距离随时间变化的关系如图乙所示,g=10N/kg。下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B. 动滑轮的重力为70N
C. 拉力F的功率为100W
D. 滑轮组提升物体M的机械效率为91.25%
三、实验探究: (每空2分, 共24分)
16. 如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在同一条直线上,且线段______(选填“OA”、“AB”或“OB”)表示力F的力臂。
17. 组装如图所示滑轮组,使绳自由端拉力F最小.
( )
18. 在探究杠杆的平衡条件时,小阳准备了铁架台、杠杆(每一小格的距离相等)、多个质量均为50g的钩码、弹簧测力计等器材,如图所示。
(1)为使甲图中杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________侧调节;
(2)将杠杆调节为水平平衡后,小阳在杠杆右侧的A处悬挂三个钩码,如乙图所示。为使杠杆仍在水平位置平衡,可在B处悬挂___________个钩码;
(3)在铁架台的底座上固定一个滑轮,将细绳的一端系于B处,再绕过滑轮与弹簧测力计相连,如丙图所示。弹簧测力计竖直向上对细绳施加拉力,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数可能为___________。
A.1.2N B.1.0N C.0.8N
19. 在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重为2N,测得的实验数据如下表:
(1)此滑轮组的机械效率为______%;(保留两位有效数字)
(2)请你写出一种提高滑轮组机械效率的方法:______。
20. 某同学探究杠杆平衡时,若阻力与阻力臂一定,则动力臂与动力满足什么关系。
他猜想:“杠杆平衡时,若保持阻力与阻力臂一定,则动力臂与动力成反比”。
他的实验探究步骤如下:
①组装杠杆,调节杠杆两端平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡;
②将四个钩码(2N) 挂在支点左侧0.15m刻度线处,如图所示。将杠杆受到四个钩码的拉力作为阻力 F2,则阻力臂,阻力F2=G。将阻力 F2和阻力臂为L2的数据记录在表格中。
③将两个钩码挂在杠杆支点右侧,作为动力F1,调节钩码的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。用刻度尺测量动力臂L1,并记录动力F1及动力臂L1。
④保持支点左侧钩码数量和位置不变(即阻力和阻力臂不变),将右侧的两个钩码分别换成2个、4个、5个、6个、8个作为动力,调节右侧动力臂的大小,使杠杆在水平位置再次平衡;用刻度尺测量出各次动力臂L1,并记录动力F1及动力臂L1。
整理器材。
实验数据记录表格:
请根据他的探究过程回答下列问题:
(1)该同学实验探究的自变量是_______;
(2)根据该同学记录的实验数据分析可知,他的猜想是_______(选填“正确”或“错误”);
(3)根据表格中数据,你还能得出那些结论:当杠杆平衡时,_______(写出一条即可)。
21. 实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个。小霞想利用上述实验器材探究:“动滑轮的机械效率与提升物体所受重力的关系”。她的实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计测出1个钩码所受的重力G,如图所示组装实验器材。
②用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,使钩码上升的高度 h为5cm,读出此时绳子自由端所受拉力F、绳子自由端移动的距离s,记录测量数据。
③保持动滑轮和所挂钩码不变,改变钩码上升的高度分别为 10cm、15cm,仿照步骤②再做2次实验,并把各次的测量数据记录在表格中;
④利用公式 计算各次动滑轮的机械效率η,并将η值记录在表格中。
在这个实验中:
(1)小霞准备探究的问题的因变量是:_______。
(2)小霞实验过程中存在的问题:_______。
四、科普阅读题(23小题(3) 3分,其余小题每空1分,共8分)
22. 阅读文章,回答问题:
轮轴
轮轴是一种简单机械轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。图是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂,如图
根据杠杆的平衡条件,可得F1﹒R=F2﹒r。使用轮轴时,如果动力作用在轮上能省力,且轮半径是轴半径的几倍作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力在轴上就费力,但可以省距离。
(1)轮轴的实质是变形的________;
(2)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是________(选填“省力”或“费力”)的,且动力是阻力的________。
23. 阅读下面的短文,并回答问题。
斜面
在日常生产和生活中,斜面是一种很常用的简单机械。在我国战国时期的《墨子》一书中,就记载了利用斜面提升物体的方法及其省力的原理。
如图甲所示,工人用长木板搭一个斜面,能很方便的把货物沿斜面推上卡车。如图所示,工人用沿斜面的推力F使货物沿斜面移动l的距离,推力对货物做功:W1=Fl;重为G的货物被提升h的距离,提升货物做功:W2=Gh。
由功的原理可知:假设斜面很光滑,即货物在斜面上不受摩擦力,则使用斜面对货物做功(W1)跟不用斜面直接提升货物做功(W2)相等,即:Fl=Gh,因此,计算推力的公式可写为:。由此发现:利用斜面将同一物体提升相同的高度,斜面越长越省力。
比如:在一些建筑物的入口处,设有方便推车或轮椅上下的坡道,将轮椅沿斜坡推上去比垂直提升更省力。
又如:盘山公路也是变形的斜面。找一张直角三角形的纸,如图所示缠绕在铅笔上,可以模拟一个盘山公路的形状。展开这张纸发现它原来是个斜面。因此,汽车沿着盘山公路行驶比直通山顶的路程要长很多,但会更省力,同时也更好的保证了行车的安全性。
斜面的广泛使用,为人们的生产和生活带来了很多便利。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)利用一个斜面把大桶的石油从地面运上卡车,斜面的长度越______越省力。
(2)在下列四个实例中,属于利用斜面的是:______。
A.跷跷板 B.方向盘 C.动滑轮 D.螺丝钉
(3)当骑自行车上山坡时,是沿S形路线骑行省力,还是沿直线骑行更省力?______请你简要分析说明理由______。
五、计算题:(每小题4分,共8分)
24. 一辆重力为5N的玩具小车放在水平地面上,在水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度匀速直线运动了2m,小车受到的阻力大小为3N,求:
(1) 拉力F对小车做的功;
(2) 拉力F的功率。
25. 如图所示,用滑轮组提升重力为900N 的物体A,已知动滑轮的重力是100N,在滑轮组绳子自由端施加竖直向上的力F,10s内物体A 被竖直匀速提升了1m,滑轮组的额外功是300J。求:
(1) 滑轮组的机械效率η;
(2) 绳子自由端的拉力F。
钩码总重
G/N
钩码上升的高度
h/m
绳端的拉力
F/N
绳端移动距离
s/m
机械效率
4
0.1
1.4
0.5
阻力臂L₂/m
0.15
10
0.15
015
0.15
0.15
阻力 F₂/N
2
2
2
2
2
动力F₁/N
1
1.5
2
2.5
3
4
动力臂 L₁/m
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
0.075
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