2022-2023学年广东省揭阳市普宁市红领巾实验学校八年级(下)竞赛物理试卷
一、选择题(每小题3分,共21分)
1.下列说法中正确的是( )
A.静止站立时树地的压强约为500Pa
B.掷出去的铅球体积为50dm3
C.人步行的速度为1.4km/h
D.一本物理课本的重力大约为3N
2.如图所示,民警正脚踏“风火轮”执勤。其实,民警们用的是名为“T﹣robot”的机器人代步工具。民警脚踏底座,依靠自身重心的偏移,就可控制机器人向任何方向前进,即使在人潮拥挤的步行街也能畅通无阻。下列说法正确的是( )
A.民警站在“风火轮”上静止时,“风火轮”受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
B.遇到紧急情况时,“风火轮”不能马上停下,是因为一切物体都要受到惯性的作用
C.当民警驾驶“风火轮”匀速直线行驶时,以运动的“风火轮”为参照物,该民警是静止的,民警的重力和“风火轮”对他的支持力是一对平衡力
D.当民警驾驶“风火轮”原地匀速转弯时,民警的运动状态保持不变
3.小球左右来回摆动,若其运动到右边最高处的那一刻绳子断了,则摆球( )
A.继续来回摆动 B.将保持静止不动
C.竖直向下掉 D.做匀速直线运动
4.农民伯伯用同一辆拖拉机以恒定且相同的功率在甲、乙两块一样大的地上匀速耕作,在甲地上用时20min,在乙地上用时30min。则该拖拉机在甲、乙两块地上( )
A.做的功之比为1:1
B.做的功之比为3:2
C.受到的牵引力之比为3:2
D.受到的牵引力之比为2:3
5.杠杆两端分别挂100N和20N的实心铁块,杠杆处于平衡。若将两个铁块同时完全浸没在水中,杠杆将处于( )
A.仍然平衡 B.左端上升 C.左端下降 D.无法确定
6.如图所示,用滑轮提升重为100N的物体,使物体以0.2m/s的速度匀速上升(忽略绳重和摩擦),则拉力F和动滑轮移动速度v的大小是( )
A.55 N,0.1 m/s B.210 N,0.1 m/s
C.55 N,0.4 m/s D.210 N,0.4 m/s
7.把鸡蛋浸入盛盐水的杯中,鸡蛋沉在杯底(如图甲所示),再往杯中加盐使鸡蛋悬浮(如图乙所示)( )
A.鸡蛋受到的浮力:F甲<F乙
B.鸡蛋排开液体的质量:m甲=m乙
C.液体的密度:ρ甲=ρ乙
D.液体对杯底的压强:p甲=p乙
二、填空题(每空1分,共21分)
8.月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的,若某矿石的质量为900g N;宇航员将其带到月球表面,该矿石在月球上的质量为 kg,月球对它的引力大约是 N。(g取10N/kg)
9.一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐(如图所示),在木板A移动过程中,A对桌面的压力 ,A对桌面的压强不断 ,A受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一桶沙提升相同的高度,若不计绳重和摩擦,且沙子的重力大于动滑轮重力甲 F乙,拉力F做的功W甲 W乙,滑轮的机械效率η甲 η乙(均选填“>”、“<”或“=”)。
11.如图甲所示,一块重为2N的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F=3N的作用下向上运动 N,在拉力作用下向上运动6s,拉力F做的功是 J,拉力做功的功率是 W。
12.如图甲所示,密闭容器的底面积为100cm2,其中装有4kg的水,水的深度为15cm,则水对桶底的压强为 Pa,桶底受到水的压力为 N。若把容器倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的压力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
13.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示。在此过程中,则木块受到的最大浮力为 N,木块的重力为 N,细线对木块的最大拉力为 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
14.一个质量为60kg的消防员进行徒手爬绳训练。当消防员双手握住绳索竖直匀速向上攀爬时,绳索对他的摩擦力为 N;当消防员沿绳索匀速下滑时,他受到的摩擦力为 N,两种情况摩擦力方向 (填“相同”或“不同”)
三、作图题(3+2+2共7分)
15.如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做加速直线运动,画出物体A的受力示意图。
16.如图为某同学正在投铅球的过程,请画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图象。(设铅球刚离开手时动能为E0)
17.如图所示,用一根硬棒撬动一个石块,棒的上端A是动力的作用点,并标出动力臂L。
四、实验题(每空1分,共20分)
18.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N,圆柱体的体积是 m3。
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3。
19.小明用如图的装置探究液体内部压强的特点。
(1)探头处受到的压强大小通过 反映,两侧液面高度差越大,表示探头在此处的液体压强越 ;
(2)如图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗? ,理由是: ;
(3)已知图B中U形管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,U形管中的液体为水 Pa,橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa;
(4)小华做完实验后,想要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,他选择如图戊两容器进行实验。结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”);
(5)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,由此可推断:其中a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρc(均选填“>”、“<”或“=”)。
20.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙三组实验
次数 钩码重N 钩码上升的距离/m 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升的距离/m 机械效率
第1次 2 0.05 1 0.15 66.7%
第2次 4 0.05 1.7 0.15
第3次 6 0.05 0.15 83.3%
(1)在实验操作中应该使用钩码缓慢 上升。
(2)求进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 (结果精确到0.1%)。
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为 N,克服物重做的有用功是 J。
(4)分析实验数据,实验小组得出的结论是: 。若提起同样的重物,用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮,则机械效率变 。
四、计算题(6分+7分,共12分)
21.如图1是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图2,轻质杠杆的支点O距A端l1=0.4m,距B点l2=1.2m,在杠杆左侧A端挂边长为0.1m的正方体甲,右侧B点悬挂质量为2kg的物体乙时,此时正方体甲对地面的压力为20N,物体乙可以在杠杆上滑动。求:(g取10N/kg)
(1)乙物体的重力为多少?
(2)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿;
(3)正方体甲的密度为多少kg/m3。
22.我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高,兼具潜渡功能。该坦克重42t,体积为32m3,每条履带与地面的接触面积为2m2。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)则:
(1)该坦克静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)坦克顶部面积为0.8m2的舱门能承受的最大压力为2.4×104N,则该坦克能潜渡的最大深度是多少?
(3)坦克在5m深的河流中潜渡时,对水平河床的压力是多大?
五、综合能力题(23题作图2分,其余每空1分,共18分)
23.受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图2所示(请将步骤④补充完整)。
①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1。
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2。
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面 ,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量):
(1)小玻璃珠的总体积为V= 。
(2)小玻璃珠的总质量为m= 。
(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= 。
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施: (示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。
24.阅读短文,回答问题。
发生在虎门大桥的涡激共振
2020年5月,虎门大桥发生明显振动现象,引起了社会的广泛关注。国际桥梁专家认为主要是由于大桥发生涡激共振引起的,刚好与虎门大桥(如图甲)接近于垂直
什么是“涡激振动”呢?如图乙所示,在一定条件下,流体流过阻碍物时,这一现象叫卡门涡街现象。产生旋涡的一侧流速快,另一侧流速慢,使阻碍物产生有规律的振动,即涡激振动。涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关(k为常数)。桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4m高的临时护栏,在特定风环境条件下产生了涡激振动。当人们利用涡激振动创造发明出了很多有意思的东西,该装置内有与电子设备相接的阻碍物,当流体流过阻碍物时发生涡振,利用涡振频率与流速相关的特性,间接获得管道内输出流体的流量。流量为单位时间内流体流过管道横截面的体积。
(1)如图所示的桥与风向的关系中,容易发生涡激振动的是 。
(2)自然界中产生卡门涡街现象的情况很多,比如空气穿过方形桥墩,云层飘过山峰等。请你再举一个相关例子: 。
(3)风沿着江面吹向大桥,当桥体上侧产生涡旋时,桥体 (选填“上”或“下”)侧受到的压力大。
(4)安装临时护栏后,增大了桥体的 ,使得相同风速下桥体的涡振频率 (选填“增大”或“减小”),当涡振频率接近大桥的固有频率时,大桥发生涡激共振。
(5)某水管的横截面积为S0,阻碍物的特征宽度为d0,水流流过阻碍物时输出的电压信号的频率为f0。若不考虑阻碍物对流速的影响,则管道中水的流量Q为 。
25.阅读短文,回答问题。
“天问一号”登陆火星的最后9分钟
2021年5月15日清晨4时许,我国“天问一号”着陆器(如图甲)进入火星大气层,成功着陆火星表面,迈出了我国星际探测征程的重要一步。
着陆器刚进入大气层时,会迅速调整自己的姿势,使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上,此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后,当着陆器速度减小90%左右时,通过向下压火星大气产生的反作用力,将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°
如图乙所示,降落伞打开后减速到一定程度,先抛弃隔热大底,让火星车和着陆平台(如图丙)露出真容。随后,通过向下喷燃气实现进一步减速,在距离火星表面100m高度处速度减为零,寻找着陆点,在找准着陆点后继续下降,下降到距火星表面20m后,维持恒定速度下降
信息快递压心:物体在大气中受到气体升力的作用点。质心:物体上被认为质量集中的一个点。
(1)着陆器伸出“小翅膀”后,受到向上推力的施力物体是 。
(2)从悬停到成功降落火星表面前,火星车的动能变化情况是 。
A.增大→不变→减小
B.增大→减小→不变
C.不变→增大→减小
D.减小→增大→不变
(3)请在图丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时,受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图。
(4)下列四幅图中,能反映着陆器刚进入大气层时保持相对稳定姿态下降的是 。
(5)已知降落伞下降过程中所受的气体阻力大小与速度大小成正比,比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时,其所受的气体阻力与着陆器的重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2,同一物体在火星表面受到的“重力”与地球表面受到的重力之比为2:5,则k1:k2为 。
A.
B.
C.
D.
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