河北省邯郸市永年区2022-2023学年八年级下学期期末考试物理试题
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分,1-12小题为单选题;13-15小题为多选题,全选对的给3分,漏选的给2分,错选0分)
1.(2021八上·长宁期末)下列关于力的说法,正确的是( )
A.没有接触的两个物体,一定没有力的作用
B.相互接触的两个物体,一定有力的作用
C.物体间发生力的作用,不一定有受力物体和施力物体
D.施力物体同时也一定是受力物体
2.跑步是一项健身运动,2023石家庄马拉松赛在河北省石家庄市高新区火炬广场鸣枪开跑,3万名选手参与,有关比赛中力学知识,下列说法正确的是( )
A.比赛过程,以路边树木为参照物,运动员是静止的
B.经过弯道时,运动员身体微倾,此时身体受力平衡
C.人跑步时鞋底与地面间的摩擦,属于有害摩擦
D.比赛异常激烈,运动员互相超越,最终平均速度最大的荣获冠军
3.很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是( )
A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子
B.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来
C.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
D.深水里的海鱼,到浅水域不久就会死亡,主要原因是浅水域的压强比深水处小得多
4.下列情景中的物体受到平衡力的是( )
A. 绕手匀速转动的橡皮擦
B. 正在腾空的滑雪运动员
C. 竖直上抛到最高点的乒乓球
D. 空中匀速下落的降落伞
5.(2023八下·上饶期中)关于大气压,下列说法正确的是( )
A.大气压的值是固定不变的
B.大气压随海拔高度的增加而增大
C.一个标准大气压能支持大约高的水柱
D.做托里拆利实验时,玻璃管的粗细不同,测出大气压的值也不同
6.如图是飞机在空中飞行的情形,下列关于该飞机的说法中正确的是( )
A.飞机起飞腾空前对地面的压力等于自身的重力
B.飞机能够升空是利用了大气对飞机的浮力
C.飞机机翼的横截面形状是上凸下平的
D.飞机正常水平飞行时,机翼上方空气流速大压强大
7.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为3N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.13N B.3N C.7N D.10N
8.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙 B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F1+F2 D.小烧杯中水的重力G=F1﹣F2
9.如图所示,把一个自制的密度计分别放入甲乙两种不同液体中,下列判断正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.在标记刻度时B的示数应比A小
C.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
D.密度计静止在液体中时浮力大于重力
10.(2023八下·肇东期末) 下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.钳子 B.船桨 C.小推车 D.修树剪刀
11.(2022·日照)“粽叶又飘香,颗粒正归仓。建设新时代,农民丰收忙。”如图所示,斜向上的传送带将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,其中1kg小麦的( )
A.动能不变 B.重力势能不变
C.机械能不变 D.动能与重力势能的和不变
12.门的设计与使用蕴含着许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.门把手安装在离门轴较远的地方,利用了力的作用效果与力的作用点有关
B.门轴上的合页加润滑油是为了减小摩擦
C.门把手(轮轴)使用时可以省距离
D.为了防止风把门吹开可以在门缝塞一些纸来增大摩擦
13.如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是( )
A.过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加
B.过山车从高处加速滑下是由于惯性的作用
C.过山车从低处上升的过程中,重力势能增加
D.过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能
14.从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来,水力发电就成了水能利用的主要形式。如图是水力力电站的原理图。关于水力发电下列说法正确的是( )
A.上游的水向下沿着管道运动时重力势能转化为水的动能
B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能转化为水轮机的动能
C.水轮机带动发电机发电将动能转化为电能
D.水轮机带动发电机发电将电能转化为动能
二、填空题(每空1分,共20分)
15.科学家们研制出的一种超轻材料“碳海绵”是世界上最轻的一类物质,把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上,狗尾巴草的茸毛几乎没变形,“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明这种材料的 较小,将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是 形变(弹性/塑性)。
16.在粗糙程度不变的水平地面上,小强用20N的水平推力匀速推动课桌,则课桌受到地面对它的摩擦力大小为 N;如果在运动过程中某同学将该课桌内的书包拿走,则课桌受到地面的摩擦力将 ;如果他用更大的力推,使课桌运动加快,则地面对课桌的摩擦力将 。(最后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
17.罐头的瓶盖很难拧开。如图所示,用螺丝刀把瓶盖翘起一个缝隙,会听到“噗”的一声,瓶盖就很容易被拧开。瓶盖很难拧开是因为瓶盖受到了 的作用;撬瓶盖时,螺丝刀相当于 杠杆(填“省力”或“费力”)。
18.如图所示,排水管的U形“反水弯”是一个 。使用后,“反水弯”处会存有一定量的水,两侧水面是 的,可以有效的阻挡排水管中异味进入室内。
19.(2019·长沙)如图所示,用细线拴一块橡皮,甩起来,是橡皮绕手做圆周运动,这说明力可以改变物体的 (选填“运动状态”或“形状”)。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失,橡皮将做 运动。
20.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立时水对瓶盖的压强是 ;正立时水对瓶底部的压力为,倒立时水对瓶盖的压力为,则 (选填>、=或<);正立时水瓶对桌面的压强为,倒立时水瓶对桌面的压强为,则p1 p2(选填>、=或<)。(g取)
21.2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,从青藏高原成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度 (选填“大于”或“小于”)空气的气体;已知浮空艇的体积为9060m3,它升空到空气密度为ρ气=0.90kg/m3的地方时受到的浮力是 N;浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据,气压计显示的数据下降,说明气压随海拔的升高而 。(g取)
22.盘山公路可模拟为简单机械中的 ,与直线上山的公路相比,盘山公路的优点是 。旗杆上装有定滑轮,利用它来升国旗,目的是 。
三、作图与实验探究(每空2分,共26分)
23.(2023八下·南召月考)如图,小球静止在斜面上,请画出小球对斜面的压力。
24.(2022·江汉)下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力的力臂和阻力。(忽略摩擦,保留作图痕迹)
25.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小 N;
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(3)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为 kg/m3。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
26.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;
(2)如图乙所示,在A点挂2个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;
(3)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,弹簧测力计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小,可将弹簧测力计绕B点 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动一个小角度;
(5)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 。
四、计算题(共9分)
27.图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置,图乙为其结构示意图,浮臂AB可视为绕点转动的杠杆,,,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为,端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接,止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时,止水阀打开,水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强,进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦,g取,水的密度。刚停止进水时,求:
甲 乙
(1)浮筒所受重力;
(2)进水管中的水对止水阀的压力;
(3)连接杆BD对止水阀的压力;
(4)浮筒排开水的体积。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】A.彼此不接触的物体之间也会有力的作用,例如磁铁对铁钉的吸引,空中飞翔的小鸟受到的重力等,A不符合题意;
B.相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子,B不符合题意;
CD.力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在;因此有力必然涉及两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体,施力物体对受力物体施力的同时也受到受力物体对它的作用力,也就是说,物体间力的作用是相互的,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在;物体间力的作用是相互的。
2.【答案】D
【知识点】速度与物体运动;平衡状态的判断;摩擦力的种类;参照物及其选择
【解析】【解答】A.比赛过程,以路边树木为参照物,运动员的位置不断改变,即运动员是运动的,故A错误;
B.经过弯道时,运动员身体微倾,它的运动方向不断改变,此时运动状态发生改变,那么此时身体受力不平衡,故B错误;
C.人跑步时鞋底与地面间的摩擦,为我们提供前进的动力,为有益摩擦,故C错误;
D.比赛异常激烈,运动员互相超越,平均速度最大的跑完全程用的时间最短,最先到达终点,那么为冠军,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据参照物的知识判断;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)根据摩擦是否有用判断;
(4)当跑完全程时,先到达终点的获胜。
3.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子,故A正确不合题意;
B.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来,故B正确不合题意;
C.骆驼的脚很大,可通过增大受力面积的方式减小压强,从而使其在沙漠中自如行走,故C错误符合题意;
D.深水里的海鱼,到浅水域不久就会死亡,主要原因是浅水域的压强比深水处小得多,因为液体压强随深度的减小而减小,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(2)根据大气压强的知识判断;
(3)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(4)根据液体压强的特点分析判断。
4.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 绕手匀速转动的橡皮擦,速度不变但是运动轨迹为曲线,不处于平衡状态,故A不合题意;
B.正在腾空的滑雪运动员,它的运动方向和速度不断改变,不处于平衡状态,故B不合题意;
C. 竖直上抛到最高点的乒乓球,它只受竖直向下的重力作用,不处于平衡状态,故C不合题意;
D. 空中匀速下落的降落伞,相当于匀速直线运动状态,即处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
【分析】平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态。
5.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A.大气压的值会随海拔高度变化而变化,A不符合题意;
B.大气压随海拔高度的增加而减小,B不符合题意;
C.一个标准大气压能支持大约高的水柱,C符合题意;
D.做托里拆利实验时,玻璃管的粗细不同,测出大气压的值也不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】大气压随海拔高度的增大而减小;根据大气压和液体密度,计算液体深度。
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;飞机的升力
【解析】【解答】A.飞机起飞腾空前,它受到竖直向上的支持力和升力,还有竖直向下的重力,即G=F升力+F支持,则飞机受到的支持力小于重力。而飞机对地面的压力和地面对它的支持力为一对相互作用力,即二者大小相等,因此飞机对地面的压力小于重力,故A错误;
BCD.飞机的机翼上面为曲面,下面为平面,上面的空气流速大而压强小,下面的空气流速小而压强大,于是对飞机产生向上的升力,这是飞机升空的原因,故C正确,B、D错误。
故选C。
【分析】(1)对腾空前的飞机进行受力分析即可;
(2)(3)(4)根据飞机升力的产生原因判断。
7.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下得到:10N=F向上-3N,解得:F向上=13N。
故选A。
【分析】根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下计算即可。
8.【答案】D
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.当铁块浸入水中后,会不断有水流出,但是溢水杯内水面保持不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对溢水杯底部的压强p甲=p乙 ,故A错误;
B.根据图片可知,甲溢水杯对桌面的压力F甲=G容器+G水;乙溢水杯对桌面的压力为F=G容器+G水-G排+F浮力。根据阿基米德原理F浮力=G排可知,F甲=F乙,故B错误;
C.铁块浸没在水中时,它受到竖直向上的浮力和拉力,竖直向下重力,根据二力平衡的知识得到:G=F浮力+F拉,那么它受到的浮力F浮=F1-F2,故C错误;
D.根据阿基米德原理F浮力=G排可知,小烧杯中排开水的重力等于铁块受到的浮力,即小烧杯中水的重力G=F浮=F1-F2,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh比较水对溢水杯底部的压强大小;
(2)根据F=G容器+G水-G排+F浮力比较溢水杯对桌面的压力大小;
(3)对铁块进行受力分析,根据二力平衡的知识列出关系式;
(4)根据阿基米德原理F浮力=G排分析判断。
9.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计在液体中总是漂浮,那么它受到的浮力始终等于重力,即浮力相等。根据图片可知,排开液体的体积V甲排>V乙排,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙。在密度计上,A处的刻度就是甲的密度,B处的刻度就是乙的密度,因此密度计上越靠下,密度值越大,即B的示数比A的示数大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,根据图片比较密度计排开液体的体积大小,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排比较液体密度大小,进而分析密度计上刻度的标注规律即可。
10.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用钳子时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A不合题意;
B.摇动船桨时,船桨与船身相连的位置为支点,阻力作用在桨头上,动力作用在手柄上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B符合题意;
C.使用小推车时,车轮为支点,货物的重力相当于阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C不合题意;
D.使用修树剪刀时,转轴相当于支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不合题意。
故选B。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
11.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.1kg小麦的质量不变,匀速上升时速度不变,因此动能不变,A符合题意;
B.1kg小麦的质量不变,高度变大,因此重力势能变大,B不符合题意;
CD.物体的机械能是物体的动能和势能之和,由于小麦的动能不变,重力势能变大,因此小麦的机械能变大,动能与重力势能的和变大,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】质量不变,匀速上升时速度不变,动能不变;质量不变,高度变大,重力势能变大;物体的机械能是物体的动能和势能之和。
12.【答案】A,B,D
【知识点】力的三要素及力的示意图;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】A.门把手安装在离门轴较远的地方,利用了力的作用效果与力的作用点有关 ,故A正确;
B.门轴上的合页加润滑油是为了减小摩擦,故B正确;
C.门把手(轮轴)使用时为省力杠杆,即省力费距离,故C错误;
D.为了防止风把门吹开可以在门缝塞一些纸,通过增大压力来增大摩擦,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)根据影响力的作用效果的三要素判断;
(2)减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(3)根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,即省力费距离,费力省距离;
(4)增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
13.【答案】A,C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.过山车从高处加速滑下的过程中,质量不变,速度增大,则动能增加,故A正确;
B.过山车从高处加速滑下是由于重力的作用,故B错误;
C.过山车从低处上升的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能增加,故C正确;
D.过山车从低处上升的过程中,动能减小,而重力势能增大,则动能转化为重力势能,故D错误。
故选AC。
【分析】(1)动能与质量和速度大小有关;
(2)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(3)重力势能与质量和高度有关;
(4)根据能量转化的知识判断。
14.【答案】A,B,C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.上游的水向下沿着管道运动时,质量不变,速度增大,则动能增大;高度减小,则重力势能减小,那么重力势能转化为水的动能,故A正确;
B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能减小,而水轮机的动能增大,则水流的动能转化为水轮机的动能,故B正确;
CD.水轮机带动发电机发电时,将动能转化为电能,故C正确,D错误。
故选ABC。
【分析】根据图片,分析水电站各个环节中能量的变化,即总是减小的能量转化为增大的能量。
15.【答案】密度;弹性
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】(1)“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明这种材料的密度较小;
(2)将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是弹性形变。
【分析】(1)密度是物质的一种性质,在数值上等于单位体积物质的质量;
(2)受到外力改变形状,撤去外力后恢复形状,则为弹性形变。
16.【答案】20;减小;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)课桌在水平面上做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么f=F=20N;
(2)如果在运动过程中某同学将该课桌内的书包拿走,则课桌对地面的压力减小,而接触面粗糙程度不变,那么受到地面的摩擦力将减小。
如果他用更大的力推,使课桌运动加快,那么课桌对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此课桌受到的摩擦力不变。
【分析】(1)根据二力平衡的知识计算课桌受到的滑动摩擦力。
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素分析拿走书包后和课桌速度加快后摩擦力的变化。
17.【答案】大气压;省力
【知识点】大气压强的存在;杠杆的分类
【解析】【解答】(1) 由于瓶盖内外的气压差太大,或者说受到了大气压的作用,瓶盖很难拧开。用螺丝刀把瓶盖翘起一个缝隙,会听 到“噗”的一声,此时瓶内进入空气,瓶盖内外受到的压强相等,就容易打开了;
(2)用螺丝刀撬瓶盖时,螺丝刀与瓶身接触的位置为支点,阻力作用在尖端,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
【分析】(1)根据大气压强的知识解答;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
18.【答案】连通器;相平
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】如图所示,排水管的U形“反水弯”的上面开口,底部连通,是一个连通器。使用后,“反水弯”处会存有一定量的水,两侧水面是相平的,可以有效的阻挡排水管中异味进入室内。
【分析】上面开口,底部连通的容器为连通器。当连通器内只有一种液体时,各个容器中液面相平,据此分析解答。
19.【答案】运动状态;匀速直线
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化
【解析】【解答】解:橡皮绕手做圆周运动,方向不断发生改变,这是运动状态的改变。当所有的力突然消失,橡皮不受力,根据牛顿第一定律,橡皮进行匀速直线运动。
故答案为:运动状态;匀速直线。
【分析】物体的运动状态包括物体运动的速度快慢和物体运动的方向,只要是速度的大小或者物体运动的方向都发生改变的,都为物体运动状态改变.
牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
20.【答案】1.2×103;>;<
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)倒立时水对瓶盖的压强p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa;
(2)水瓶正立时下口大,则水对瓶底的压力F1>G液;倒立时下口小,则水对瓶底的压力F2
(3)根据F=G水+G瓶可知,瓶子对桌面的压力相等。倒立时瓶盖的面积较小,根据可知,水瓶对桌面的压强变大,即p1
(2)上下粗细一致的容器,底部受到液体的压力等于液体重力;下口大的容器,底部受到液体压力大于液体重力;下口小的容器,底部受到液体的压力小于液体重力。
(3)根据F=G水+G瓶比较瓶子对桌面的压力大小,再根据比较水瓶对桌面的压强大小。
21.【答案】小于;81540;减小
【知识点】大气压强与高度的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当浮力艇在空中悬浮时,它受到的浮力等于里面气体的重力与外壳重力之和,即F浮=G气+G外壳,那么F浮>G气。根据阿基米德原理和密度公式得到:ρ空气gV排>ρ气gV,解得:ρ空气>ρ气,即里面充的密度小于空气的气体。
(2)浮力艇受到的浮力:F浮=ρ液gV排=0.9kg/m3×10N/kg×9060m3=84540N;
(3)浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据,气压计显示的数据下降,说明气压随海拔的升高而 减小。
【分析】(1)根据浮沉条件分析解答;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算;
(3)根据大气压强随高度的变化规律分析解答。
22.【答案】斜面;省力;改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)盘山公路可模拟为简单机械中的斜面,与直线上山的公路相比,盘山公路的优点是省力。
(2)旗杆上装有定滑轮,利用它来升国旗,目的是改变力的方向。
【分析】(1)斜面通过增大距离的方式省力,应用有:斜坡、盘山公路和螺丝钉;
(2)根据定滑轮的特点分析解答。
23.【答案】
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】斜面所受压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图所示:
【分析】物体受到的压力和支撑面垂直。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆及其五要素;力臂的画法
【解析】【解答】把F1的作用线向下延长,过O点做F1的延长线的垂线,就是动力的力臂;阻力F2垂直于支持面向上,如图所示:
【分析】根据杠杆中力和力臂垂直,支持力垂直于接触面,作图即可。
25.【答案】(1)1.4
(2)无关;a、b、c;越大
(3)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据a、b两图可知,物体受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-3.4N=1.4N;
(2)①在c、d实验中,物体的深度增大,但是测力计的示数不变,即受到的浮力不变,那么得到:物体浸没在水中的浮力与深度无关。
②探究浮力大小与排开液体体积的关系时,需要控制液体密度相等,只改变排开液体的体积,故选实验a、b、c;
③比较d、e可知,在盐水中测力计的示数小于在水中的示数,即在盐水中受到的浮力大于在水中的浮力,那么得到:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)根据a、c两图可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N;
那么物体的体积为:;
则物体的密度:。
【分析】(1)根据称量法F浮=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)①当深度改变时,如果浮力同时改变,那么浮力有深度有关;否则,二者无关;
②根据空中变量法的要求选择对着实验;
③盐水的密度大,根据称量法F浮=G-F拉比较浮力的大小即可。
(3)根据a、c两图计算物体浸没在水中受到的浮力,然后根据计算物体的体积,最后根据计算物体的密度。
26.【答案】(1)平衡;左
(2)1.5
(3)不变
(4)顺时针
(5)避免偶然性,得出普遍结论
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态。根据图片可知,杠杆左端上翘,即左端轻,那么平衡螺母应该向左调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:(2×0.5N)×3L=F×2L,解得:F=1.5N;
(3)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,动力臂和阻力臂都变小了,但是二者的比值大小不变。根据可知,弹簧测力计的示数不变;
(4)若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小,可可以增大动力臂。根据丙图可知,当测力计绕B点顺时针方向转动时,动力臂变长。
(5)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是避免偶然性,得出普遍结论。
【分析】(1)当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,则杠杆处于平衡状态。平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
(3)当杠杆转过一定角度时,注意分析动力臂和阻力臂的比值是否发生改变即可;
(4)根据杠杆的平衡条件可知,要减小动力就必须增大动力臂,据此分析解答;
(5)多次测量的目的主要有:①求平均值减小误差;②避免偶然性,得出普遍结论。
27.【答案】(1)解:根据重力的计算公式可得,浮筒所受重力为
(2)解: 由可知,进水管中的水对止水阀的压力为
(3)解: 根据压强的计算公式可得,止水阀上表面所受大气压力为
对止水阀进行受力分析,如图所示
则有
(4)解:浮臂平衡时,由杠杆平衡条件有
则
对浮筒进行受力分析如图所示
则有
根据阿基米德定律的计算公式可得,浮筒排开水的体积为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;阿基米德原理;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算浮筒受到的重力;
(2)根据F水=p水S计算进水管中的水对止水阀的压力;
(3)当止水阀要被顶起时,它受到竖直向下的大气压力和连接杆BD对它的压力,还受到水向上的压力。首先根据 计算止水阀上表面受到的大气压力,再根据 计算连接杆BD对止水阀的压力FB。
(4)当浮筒处于静止状态时,它受到竖直向下的重力和支撑杆对它的压力FA,还受到竖直向上的浮力。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算OA对浮筒向下的压力FA,再根据三力平衡的知识 计算浮筒受到的浮力,最后根据阿基米德原理 计算浮筒排开水的体积。
河北省邯郸市永年区2022-2023学年八年级下学期期末考试物理试题
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分,1-12小题为单选题;13-15小题为多选题,全选对的给3分,漏选的给2分,错选0分)
1.(2021八上·长宁期末)下列关于力的说法,正确的是( )
A.没有接触的两个物体,一定没有力的作用
B.相互接触的两个物体,一定有力的作用
C.物体间发生力的作用,不一定有受力物体和施力物体
D.施力物体同时也一定是受力物体
【答案】D
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】A.彼此不接触的物体之间也会有力的作用,例如磁铁对铁钉的吸引,空中飞翔的小鸟受到的重力等,A不符合题意;
B.相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子,B不符合题意;
CD.力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在;因此有力必然涉及两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体,施力物体对受力物体施力的同时也受到受力物体对它的作用力,也就是说,物体间力的作用是相互的,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在;物体间力的作用是相互的。
2.跑步是一项健身运动,2023石家庄马拉松赛在河北省石家庄市高新区火炬广场鸣枪开跑,3万名选手参与,有关比赛中力学知识,下列说法正确的是( )
A.比赛过程,以路边树木为参照物,运动员是静止的
B.经过弯道时,运动员身体微倾,此时身体受力平衡
C.人跑步时鞋底与地面间的摩擦,属于有害摩擦
D.比赛异常激烈,运动员互相超越,最终平均速度最大的荣获冠军
【答案】D
【知识点】速度与物体运动;平衡状态的判断;摩擦力的种类;参照物及其选择
【解析】【解答】A.比赛过程,以路边树木为参照物,运动员的位置不断改变,即运动员是运动的,故A错误;
B.经过弯道时,运动员身体微倾,它的运动方向不断改变,此时运动状态发生改变,那么此时身体受力不平衡,故B错误;
C.人跑步时鞋底与地面间的摩擦,为我们提供前进的动力,为有益摩擦,故C错误;
D.比赛异常激烈,运动员互相超越,平均速度最大的跑完全程用的时间最短,最先到达终点,那么为冠军,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据参照物的知识判断;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)根据摩擦是否有用判断;
(4)当跑完全程时,先到达终点的获胜。
3.很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是( )
A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子
B.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来
C.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
D.深水里的海鱼,到浅水域不久就会死亡,主要原因是浅水域的压强比深水处小得多
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子,故A正确不合题意;
B.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来,故B正确不合题意;
C.骆驼的脚很大,可通过增大受力面积的方式减小压强,从而使其在沙漠中自如行走,故C错误符合题意;
D.深水里的海鱼,到浅水域不久就会死亡,主要原因是浅水域的压强比深水处小得多,因为液体压强随深度的减小而减小,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(2)根据大气压强的知识判断;
(3)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(4)根据液体压强的特点分析判断。
4.下列情景中的物体受到平衡力的是( )
A. 绕手匀速转动的橡皮擦
B. 正在腾空的滑雪运动员
C. 竖直上抛到最高点的乒乓球
D. 空中匀速下落的降落伞
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 绕手匀速转动的橡皮擦,速度不变但是运动轨迹为曲线,不处于平衡状态,故A不合题意;
B.正在腾空的滑雪运动员,它的运动方向和速度不断改变,不处于平衡状态,故B不合题意;
C. 竖直上抛到最高点的乒乓球,它只受竖直向下的重力作用,不处于平衡状态,故C不合题意;
D. 空中匀速下落的降落伞,相当于匀速直线运动状态,即处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
【分析】平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态。
5.(2023八下·上饶期中)关于大气压,下列说法正确的是( )
A.大气压的值是固定不变的
B.大气压随海拔高度的增加而增大
C.一个标准大气压能支持大约高的水柱
D.做托里拆利实验时,玻璃管的粗细不同,测出大气压的值也不同
【答案】C
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A.大气压的值会随海拔高度变化而变化,A不符合题意;
B.大气压随海拔高度的增加而减小,B不符合题意;
C.一个标准大气压能支持大约高的水柱,C符合题意;
D.做托里拆利实验时,玻璃管的粗细不同,测出大气压的值也不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】大气压随海拔高度的增大而减小;根据大气压和液体密度,计算液体深度。
6.如图是飞机在空中飞行的情形,下列关于该飞机的说法中正确的是( )
A.飞机起飞腾空前对地面的压力等于自身的重力
B.飞机能够升空是利用了大气对飞机的浮力
C.飞机机翼的横截面形状是上凸下平的
D.飞机正常水平飞行时,机翼上方空气流速大压强大
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;飞机的升力
【解析】【解答】A.飞机起飞腾空前,它受到竖直向上的支持力和升力,还有竖直向下的重力,即G=F升力+F支持,则飞机受到的支持力小于重力。而飞机对地面的压力和地面对它的支持力为一对相互作用力,即二者大小相等,因此飞机对地面的压力小于重力,故A错误;
BCD.飞机的机翼上面为曲面,下面为平面,上面的空气流速大而压强小,下面的空气流速小而压强大,于是对飞机产生向上的升力,这是飞机升空的原因,故C正确,B、D错误。
故选C。
【分析】(1)对腾空前的飞机进行受力分析即可;
(2)(3)(4)根据飞机升力的产生原因判断。
7.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为3N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.13N B.3N C.7N D.10N
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下得到:10N=F向上-3N,解得:F向上=13N。
故选A。
【分析】根据浮力产生的原因F浮力=F向上-F向下计算即可。
8.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙 B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F1+F2 D.小烧杯中水的重力G=F1﹣F2
【答案】D
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.当铁块浸入水中后,会不断有水流出,但是溢水杯内水面保持不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对溢水杯底部的压强p甲=p乙 ,故A错误;
B.根据图片可知,甲溢水杯对桌面的压力F甲=G容器+G水;乙溢水杯对桌面的压力为F=G容器+G水-G排+F浮力。根据阿基米德原理F浮力=G排可知,F甲=F乙,故B错误;
C.铁块浸没在水中时,它受到竖直向上的浮力和拉力,竖直向下重力,根据二力平衡的知识得到:G=F浮力+F拉,那么它受到的浮力F浮=F1-F2,故C错误;
D.根据阿基米德原理F浮力=G排可知,小烧杯中排开水的重力等于铁块受到的浮力,即小烧杯中水的重力G=F浮=F1-F2,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh比较水对溢水杯底部的压强大小;
(2)根据F=G容器+G水-G排+F浮力比较溢水杯对桌面的压力大小;
(3)对铁块进行受力分析,根据二力平衡的知识列出关系式;
(4)根据阿基米德原理F浮力=G排分析判断。
9.如图所示,把一个自制的密度计分别放入甲乙两种不同液体中,下列判断正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.在标记刻度时B的示数应比A小
C.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
D.密度计静止在液体中时浮力大于重力
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计在液体中总是漂浮,那么它受到的浮力始终等于重力,即浮力相等。根据图片可知,排开液体的体积V甲排>V乙排,根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙。在密度计上,A处的刻度就是甲的密度,B处的刻度就是乙的密度,因此密度计上越靠下,密度值越大,即B的示数比A的示数大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,根据图片比较密度计排开液体的体积大小,再根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排比较液体密度大小,进而分析密度计上刻度的标注规律即可。
10.(2023八下·肇东期末) 下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.钳子 B.船桨 C.小推车 D.修树剪刀
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用钳子时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A不合题意;
B.摇动船桨时,船桨与船身相连的位置为支点,阻力作用在桨头上,动力作用在手柄上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B符合题意;
C.使用小推车时,车轮为支点,货物的重力相当于阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C不合题意;
D.使用修树剪刀时,转轴相当于支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不合题意。
故选B。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
11.(2022·日照)“粽叶又飘香,颗粒正归仓。建设新时代,农民丰收忙。”如图所示,斜向上的传送带将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,其中1kg小麦的( )
A.动能不变 B.重力势能不变
C.机械能不变 D.动能与重力势能的和不变
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.1kg小麦的质量不变,匀速上升时速度不变,因此动能不变,A符合题意;
B.1kg小麦的质量不变,高度变大,因此重力势能变大,B不符合题意;
CD.物体的机械能是物体的动能和势能之和,由于小麦的动能不变,重力势能变大,因此小麦的机械能变大,动能与重力势能的和变大,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】质量不变,匀速上升时速度不变,动能不变;质量不变,高度变大,重力势能变大;物体的机械能是物体的动能和势能之和。
12.门的设计与使用蕴含着许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.门把手安装在离门轴较远的地方,利用了力的作用效果与力的作用点有关
B.门轴上的合页加润滑油是为了减小摩擦
C.门把手(轮轴)使用时可以省距离
D.为了防止风把门吹开可以在门缝塞一些纸来增大摩擦
【答案】A,B,D
【知识点】力的三要素及力的示意图;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】A.门把手安装在离门轴较远的地方,利用了力的作用效果与力的作用点有关 ,故A正确;
B.门轴上的合页加润滑油是为了减小摩擦,故B正确;
C.门把手(轮轴)使用时为省力杠杆,即省力费距离,故C错误;
D.为了防止风把门吹开可以在门缝塞一些纸,通过增大压力来增大摩擦,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)根据影响力的作用效果的三要素判断;
(2)减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(3)根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,即省力费距离,费力省距离;
(4)增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
13.如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是( )
A.过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加
B.过山车从高处加速滑下是由于惯性的作用
C.过山车从低处上升的过程中,重力势能增加
D.过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能
【答案】A,C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.过山车从高处加速滑下的过程中,质量不变,速度增大,则动能增加,故A正确;
B.过山车从高处加速滑下是由于重力的作用,故B错误;
C.过山车从低处上升的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能增加,故C正确;
D.过山车从低处上升的过程中,动能减小,而重力势能增大,则动能转化为重力势能,故D错误。
故选AC。
【分析】(1)动能与质量和速度大小有关;
(2)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(3)重力势能与质量和高度有关;
(4)根据能量转化的知识判断。
14.从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来,水力发电就成了水能利用的主要形式。如图是水力力电站的原理图。关于水力发电下列说法正确的是( )
A.上游的水向下沿着管道运动时重力势能转化为水的动能
B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能转化为水轮机的动能
C.水轮机带动发电机发电将动能转化为电能
D.水轮机带动发电机发电将电能转化为动能
【答案】A,B,C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A.上游的水向下沿着管道运动时,质量不变,速度增大,则动能增大;高度减小,则重力势能减小,那么重力势能转化为水的动能,故A正确;
B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能减小,而水轮机的动能增大,则水流的动能转化为水轮机的动能,故B正确;
CD.水轮机带动发电机发电时,将动能转化为电能,故C正确,D错误。
故选ABC。
【分析】根据图片,分析水电站各个环节中能量的变化,即总是减小的能量转化为增大的能量。
二、填空题(每空1分,共20分)
15.科学家们研制出的一种超轻材料“碳海绵”是世界上最轻的一类物质,把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上,狗尾巴草的茸毛几乎没变形,“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明这种材料的 较小,将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是 形变(弹性/塑性)。
【答案】密度;弹性
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】(1)“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多,说明这种材料的密度较小;
(2)将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是弹性形变。
【分析】(1)密度是物质的一种性质,在数值上等于单位体积物质的质量;
(2)受到外力改变形状,撤去外力后恢复形状,则为弹性形变。
16.在粗糙程度不变的水平地面上,小强用20N的水平推力匀速推动课桌,则课桌受到地面对它的摩擦力大小为 N;如果在运动过程中某同学将该课桌内的书包拿走,则课桌受到地面的摩擦力将 ;如果他用更大的力推,使课桌运动加快,则地面对课桌的摩擦力将 。(最后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】20;减小;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)课桌在水平面上做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么f=F=20N;
(2)如果在运动过程中某同学将该课桌内的书包拿走,则课桌对地面的压力减小,而接触面粗糙程度不变,那么受到地面的摩擦力将减小。
如果他用更大的力推,使课桌运动加快,那么课桌对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此课桌受到的摩擦力不变。
【分析】(1)根据二力平衡的知识计算课桌受到的滑动摩擦力。
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素分析拿走书包后和课桌速度加快后摩擦力的变化。
17.罐头的瓶盖很难拧开。如图所示,用螺丝刀把瓶盖翘起一个缝隙,会听到“噗”的一声,瓶盖就很容易被拧开。瓶盖很难拧开是因为瓶盖受到了 的作用;撬瓶盖时,螺丝刀相当于 杠杆(填“省力”或“费力”)。
【答案】大气压;省力
【知识点】大气压强的存在;杠杆的分类
【解析】【解答】(1) 由于瓶盖内外的气压差太大,或者说受到了大气压的作用,瓶盖很难拧开。用螺丝刀把瓶盖翘起一个缝隙,会听 到“噗”的一声,此时瓶内进入空气,瓶盖内外受到的压强相等,就容易打开了;
(2)用螺丝刀撬瓶盖时,螺丝刀与瓶身接触的位置为支点,阻力作用在尖端,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
【分析】(1)根据大气压强的知识解答;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
18.如图所示,排水管的U形“反水弯”是一个 。使用后,“反水弯”处会存有一定量的水,两侧水面是 的,可以有效的阻挡排水管中异味进入室内。
【答案】连通器;相平
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】如图所示,排水管的U形“反水弯”的上面开口,底部连通,是一个连通器。使用后,“反水弯”处会存有一定量的水,两侧水面是相平的,可以有效的阻挡排水管中异味进入室内。
【分析】上面开口,底部连通的容器为连通器。当连通器内只有一种液体时,各个容器中液面相平,据此分析解答。
19.(2019·长沙)如图所示,用细线拴一块橡皮,甩起来,是橡皮绕手做圆周运动,这说明力可以改变物体的 (选填“运动状态”或“形状”)。如果这时橡皮所受所有的力都突然消失,橡皮将做 运动。
【答案】运动状态;匀速直线
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化
【解析】【解答】解:橡皮绕手做圆周运动,方向不断发生改变,这是运动状态的改变。当所有的力突然消失,橡皮不受力,根据牛顿第一定律,橡皮进行匀速直线运动。
故答案为:运动状态;匀速直线。
【分析】物体的运动状态包括物体运动的速度快慢和物体运动的方向,只要是速度的大小或者物体运动的方向都发生改变的,都为物体运动状态改变.
牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
20.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立时水对瓶盖的压强是 ;正立时水对瓶底部的压力为,倒立时水对瓶盖的压力为,则 (选填>、=或<);正立时水瓶对桌面的压强为,倒立时水瓶对桌面的压强为,则p1 p2(选填>、=或<)。(g取)
【答案】1.2×103;>;<
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)倒立时水对瓶盖的压强p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa;
(2)水瓶正立时下口大,则水对瓶底的压力F1>G液;倒立时下口小,则水对瓶底的压力F2
(3)根据F=G水+G瓶可知,瓶子对桌面的压力相等。倒立时瓶盖的面积较小,根据可知,水瓶对桌面的压强变大,即p1
(2)上下粗细一致的容器,底部受到液体的压力等于液体重力;下口大的容器,底部受到液体压力大于液体重力;下口小的容器,底部受到液体的压力小于液体重力。
(3)根据F=G水+G瓶比较瓶子对桌面的压力大小,再根据比较水瓶对桌面的压强大小。
21.2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,从青藏高原成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度 (选填“大于”或“小于”)空气的气体;已知浮空艇的体积为9060m3,它升空到空气密度为ρ气=0.90kg/m3的地方时受到的浮力是 N;浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据,气压计显示的数据下降,说明气压随海拔的升高而 。(g取)
【答案】小于;81540;减小
【知识点】大气压强与高度的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当浮力艇在空中悬浮时,它受到的浮力等于里面气体的重力与外壳重力之和,即F浮=G气+G外壳,那么F浮>G气。根据阿基米德原理和密度公式得到:ρ空气gV排>ρ气gV,解得:ρ空气>ρ气,即里面充的密度小于空气的气体。
(2)浮力艇受到的浮力:F浮=ρ液gV排=0.9kg/m3×10N/kg×9060m3=84540N;
(3)浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据,气压计显示的数据下降,说明气压随海拔的升高而 减小。
【分析】(1)根据浮沉条件分析解答;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算;
(3)根据大气压强随高度的变化规律分析解答。
22.盘山公路可模拟为简单机械中的 ,与直线上山的公路相比,盘山公路的优点是 。旗杆上装有定滑轮,利用它来升国旗,目的是 。
【答案】斜面;省力;改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)盘山公路可模拟为简单机械中的斜面,与直线上山的公路相比,盘山公路的优点是省力。
(2)旗杆上装有定滑轮,利用它来升国旗,目的是改变力的方向。
【分析】(1)斜面通过增大距离的方式省力,应用有:斜坡、盘山公路和螺丝钉;
(2)根据定滑轮的特点分析解答。
三、作图与实验探究(每空2分,共26分)
23.(2023八下·南召月考)如图,小球静止在斜面上,请画出小球对斜面的压力。
【答案】
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】斜面所受压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图所示:
【分析】物体受到的压力和支撑面垂直。
24.(2022·江汉)下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力的力臂和阻力。(忽略摩擦,保留作图痕迹)
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆及其五要素;力臂的画法
【解析】【解答】把F1的作用线向下延长,过O点做F1的延长线的垂线,就是动力的力臂;阻力F2垂直于支持面向上,如图所示:
【分析】根据杠杆中力和力臂垂直,支持力垂直于接触面,作图即可。
25.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小 N;
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(3)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为 kg/m3。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】(1)1.4
(2)无关;a、b、c;越大
(3)
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据a、b两图可知,物体受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-3.4N=1.4N;
(2)①在c、d实验中,物体的深度增大,但是测力计的示数不变,即受到的浮力不变,那么得到:物体浸没在水中的浮力与深度无关。
②探究浮力大小与排开液体体积的关系时,需要控制液体密度相等,只改变排开液体的体积,故选实验a、b、c;
③比较d、e可知,在盐水中测力计的示数小于在水中的示数,即在盐水中受到的浮力大于在水中的浮力,那么得到:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)根据a、c两图可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N;
那么物体的体积为:;
则物体的密度:。
【分析】(1)根据称量法F浮=G-F拉计算物体受到的浮力;
(2)①当深度改变时,如果浮力同时改变,那么浮力有深度有关;否则,二者无关;
②根据空中变量法的要求选择对着实验;
③盐水的密度大,根据称量法F浮=G-F拉比较浮力的大小即可。
(3)根据a、c两图计算物体浸没在水中受到的浮力,然后根据计算物体的体积,最后根据计算物体的密度。
26.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;
(2)如图乙所示,在A点挂2个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;
(3)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,弹簧测力计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小,可将弹簧测力计绕B点 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动一个小角度;
(5)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 。
【答案】(1)平衡;左
(2)1.5
(3)不变
(4)顺时针
(5)避免偶然性,得出普遍结论
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态。根据图片可知,杠杆左端上翘,即左端轻,那么平衡螺母应该向左调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:(2×0.5N)×3L=F×2L,解得:F=1.5N;
(3)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,动力臂和阻力臂都变小了,但是二者的比值大小不变。根据可知,弹簧测力计的示数不变;
(4)若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小,可可以增大动力臂。根据丙图可知,当测力计绕B点顺时针方向转动时,动力臂变长。
(5)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是避免偶然性,得出普遍结论。
【分析】(1)当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,则杠杆处于平衡状态。平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
(3)当杠杆转过一定角度时,注意分析动力臂和阻力臂的比值是否发生改变即可;
(4)根据杠杆的平衡条件可知,要减小动力就必须增大动力臂,据此分析解答;
(5)多次测量的目的主要有:①求平均值减小误差;②避免偶然性,得出普遍结论。
四、计算题(共9分)
27.图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置,图乙为其结构示意图,浮臂AB可视为绕点转动的杠杆,,,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为,端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接,止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时,止水阀打开,水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强,进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦,g取,水的密度。刚停止进水时,求:
甲 乙
(1)浮筒所受重力;
(2)进水管中的水对止水阀的压力;
(3)连接杆BD对止水阀的压力;
(4)浮筒排开水的体积。
【答案】(1)解:根据重力的计算公式可得,浮筒所受重力为
(2)解: 由可知,进水管中的水对止水阀的压力为
(3)解: 根据压强的计算公式可得,止水阀上表面所受大气压力为
对止水阀进行受力分析,如图所示
则有
(4)解:浮臂平衡时,由杠杆平衡条件有
则
对浮筒进行受力分析如图所示
则有
根据阿基米德定律的计算公式可得,浮筒排开水的体积为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;阿基米德原理;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算浮筒受到的重力;
(2)根据F水=p水S计算进水管中的水对止水阀的压力;
(3)当止水阀要被顶起时,它受到竖直向下的大气压力和连接杆BD对它的压力,还受到水向上的压力。首先根据 计算止水阀上表面受到的大气压力,再根据 计算连接杆BD对止水阀的压力FB。
(4)当浮筒处于静止状态时,它受到竖直向下的重力和支撑杆对它的压力FA,还受到竖直向上的浮力。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算OA对浮筒向下的压力FA,再根据三力平衡的知识 计算浮筒受到的浮力,最后根据阿基米德原理 计算浮筒排开水的体积。