河南省郑州重点学校2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
1.如果你登上了月球月球表面的值约为地球的六分之一,下列现象合理的是( )
A.你在月球上的质量比地球上小
B.你在月球上可以举起质量更大的物体
C.你在月球上行走时不会受到摩擦力的作用
D.你在地球表面将一根轻弹簧拉长需要的拉力,在月球上只需要的拉力
2.在北京冬奥会短道速滑混合团体接力决赛中,中国队夺得冠军。比赛中运动员过弯道的情景如图所示,下列说法正确的是( )
A.过弯道时运动员的运动状态没有发生改变
B.过弯道时,个别运动员由于失去惯性“飞出”滑道
C.溜冰鞋上装有冰刀可以增大对冰面的压强
D.溜冰鞋受到的重力与冰面对溜冰鞋的支持力是一对平衡力
3. 足球运动被称为“世界第一运动”,下列有关足球运动说法中正确的是( )
A.足球上升过程中重力势能转化为动能
B.运动员把球踢出,是由于脚对球的力大于球对脚的力
C.踢出去的足球慢慢停下来,说明物体的运动需要力来维持
D.运动员踢出“香蕉球”向内侧偏转,是因为内侧空气流速大
4. 如图所示,人们使用时属于费力的简单机械是( )
A.用起子开瓶盖
B.羊角锤拔起钉子
C.定滑轮拉动木块
D.用船桨划船
5.为了探究二力平衡的条件,实验小组的同学设计了如图所示的实验。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.为了减小摩擦力对实验的影响,应选用质量较大的小车
D.将小车水平扭转一个角度可探究相互平衡的两个力是否在一条直线上
6. 关于做功,下列说法正确的是( )
A.举重运动员将杠铃举过头顶,在上举过程中运动员对杠铃做了功
B.快递员搬着箱子在水平路面上匀速前行,快递员对箱子做了功
C.足球运动员用力将足球踢出,踢出的足球在运动过程中,脚对足球做了功
D.小红用力搬一块大石头,没有搬动,小红对石头做了功
7.如图所示是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约,槽内装有水银。下列正确的是( )
A.牛顿最早用该实验装置精确测出了大气压强的值
B.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差大于
C.若将玻璃管向上提,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差不变
D.如果用密度更小的液体替代水银,所测的大气压值会变小
8.如图所示,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等质量的水水不溢出,三个容器底部受到水的压强( )
A.一样大 B.甲最大 C.丙最大 D.甲最小
二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)
9.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,静止后两烧杯内液面相平,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中排开液体的质量较大
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.两个烧杯对桌面的压强相等
D.在甲、乙两种液体中试管底部所受液体压强一样大
10.如图所示,将一个重的物体沿斜面匀速拉到顶端虚线位置,沿斜面向上的拉力为,斜面长为、高为。以下说法正确的是( )
A.这个过程中做的有用功是
B.这个过程中木块受到的摩擦力是
C.若将支撑块向左移动,该斜面的机械效率变大
D.增大物体的重力可提高该斜面的机械效率
三、填空题(本大题共7小题,共16.0分)
11. 如图所示,宇航员在中国空间站进行了“太空抛物”实验。冰墩墩被抛出后由于具有 而继续运动;当空间站绕地球飞行时,空间站所受的力 选填“是”或“不是”平衡力。
12. 如图所示,小明在水平路面上滑轮滑,当他用右轮向后蹬地,左脚会向前滑行,说明力的作用是 ;轮滑鞋底装有轮子,轮滑是通过 的方法来减小摩擦力;地面对小明的支持力是由于 的形变产生的。
13. 如图所示,“战略核潜艇”是我国自行设计建造的第二代弹道导弹核潜艇,在下潜的过程中,海水对它的压强 ,核潜艇浸没于海水中后继续下潜,若不考虑海水密度的变化,核潜艇所受浮力 。均选填“变大”、“不变”或“变小”
14.年月日是三峡船闸向社会船舶开放通航周年。三峡大坝的船闸是利用 原理修建的;当大坝水深为时,坝底受到水的压强是 。
15. 一个重为的木块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动。当弹簧测力计的示数为时,木块恰好做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦为 ;增大拉力,当弹簧测力计的示数为时,木块受到的摩擦力为 。
16. 如图所示,小红把自制气压计从山脚带到山顶,由于大气压强 选填“变小”、“不变”或“变大”,细管内水柱会 选填“上升”、“下降”或“不变”。
17.如图所示,体育课上小明把排球朝斜上方抛出,排球的运动轨迹如图所示。、、、为排球运动轨迹上的点,其中、两点高度相同,若不计空气阻力,则排球在点的机械能 在点的机械能选填“大于”“小于”或“等于”,排球在 点处动能最大。若排球运动到点时重力突然消失,接下来排球的运动状态为 选填“斜向上做匀速直线运动”“向右做匀速直线运动”或“静止”。
四、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
18. 如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物体受到所有力的示意图。
19.如图甲所示的钢丝钳,其中是手的用力点,为剪钢丝处,为转动轴支点,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的最小动力和阻力臂。
五、实验探究题(本大题共3小题,共26.0分)
20. 如图所示,是探究“阻力对物体运动的影响”实验。
(1)每次都使小车从同一斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时的 相同。
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 选填“快”或“慢”。
(3)同学们由此推理出进一步的结论,下列实验也运用了“根据实验现象进一步推理得出实验结论”的是____ 。
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究声音的传播是否需要介质
C.探究影响动能大小的因素
21. 小军在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小军把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的 填写字母序号两图可以验证她的猜想是否正确。
(2)根据图乙所示,通过观察、两图,可初步得出浮力的大小与 有关的结论。
(3)由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 ,根据实验数据可计算盐水的密度是 。
22. 小明同学利用铁架台、带刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干相同钩码等实验材料,探究杠杆的平衡条件。
(1)在实验前,小明观察到杠杆静止到如图甲所示位置,为了将杠杆调至水平位置平衡,他将右端平衡螺母向 选填“左”或“右”调节。
(2)图乙中,调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接测量 ;若在、下方再增加一个相同的钩码,则杠杆 填“左”或“右”端下沉。
(3)小明想采用图丙所示的装置进行探究,忽略杠杆自重,每个钩码的质量为,为了使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计示数的表达式为 。
(4)经过多次实验,得出杠杆的平衡条件是: 。如图丁,杆秤是我国古老的衡量工具,现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件,杆秤的刻度应是 的选填“均匀”或“非均匀”。
六、计算题(本大题共2小题,共22.0分)
23. 人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人。当机器人送餐时,总质量为,与地面的总接触面积为,在水平地面上内匀速直线运动,机器人受到的摩擦力约为其总重力的倍,求:
(1)机器人送餐时受到的重力为多少?
(2)到达送餐地点静止在水平面上时,送餐机器人对地面的压强为多少?
(3)此次送餐过程中,该送餐机器人牵引力做功的功率为多少?
24. 一名体重为的学生站在水平地面上,用如图所示的滑轮组,在内将的重物匀速提升不计绳重及摩擦,求:
(1)当这名学生匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是,拉力做的功是多少?
(2)此装置中动滑轮的重力是多少?此时中学生对地面的压力是多少?
(3)若用该滑轮组将的重物匀速提升,此时滑轮组的机械效率是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力的三要素及力的示意图;弹力;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A:人在月球上的质量不变,重力比地球上小,故A错误;
B:由于月球对其表面的物体的引力只有地球的六分之一,但人举物体时所能产生的力是不变的,即在月球上人可以举起质量更大的物体,故B 正确;
C:人在月球上行走时,对月球有压力,接触面粗糙,会受到摩擦力的作用,故C错误;
D:拉力属于弹力,弹力的大小与地球、月球的吸引力无关,即在地球与月球上的拉力相等,故D错误;
故答案为:B 。
【分析】(1)月球对其表面的物体的引力只有地球的六分之一;
(2)质量是物质的一种属性,不随物体的形状、温度、状态和位置的改变而改变;
(3)摩擦力的大小只与正压力的大小和接触面的粗糙程度有关;
(4)弹力与重力是不同性质的力。
2.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A: 过弯道时,运动员的运动方向发生了改变,即:运动员的运动状态发生了改变,故A错误;
B:过弯道时,个别运动员由于惯性“飞出”滑道,惯性仍然存在,没有消失,故B错误;
C:溜冰鞋上装有冰刀,减小了接触面积,从而增大了压强,故C正确;
D:溜冰鞋受到的重力与冰面对溜冰鞋的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误;
故答案为: C 。
【分析】(1)物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变,只有在速度大小和运动方向都不改变时才能说其运动状态不变;
(2)物体惯性是指物体具有保持原来运动状态不变的一种性质,在任何时候、任何情况下都存在;
(3)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(4)二力平衡的条件是:大小相等,方向相反,作用在同一物体的同一直线上。
3.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;力的作用效果;力与运动的关系
【解析】【解答】A:足球在上升过程中,质量不变高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小 ,即动能能转化为重力势能,故A错误;
B:运动员踢球时,脚对球的力与球对脚的力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C:踢出去的足球慢慢停下来,是由于足球受到了地面与空气阻力作用,说明阻力改变了物体运动状态,故C错误;
D:运动员踢出“香蕉球”向内侧偏转,说明球的外侧空气压强大,内侧空气压强小,即内侧空气流速大,外侧空气流速小,故D正确;
综上可知:本题应选:D 。
【分析】
(1)重力势能的大小与物体的质量和高度有关;而动能的大小与物体的质量与速度有关;
(2)作用力与反作用力是一对相互作用力,作用在不同物体上;而平衡力则是作用在同一物体上;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)根据帕努利原理可知:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
4.【答案】D
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A:起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B: 羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C:定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,故C错误;
D:船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D正确;
综上可知:本题应选:D 。
【分析】本小题主要考察杠杆的分类,杠杆主要有三种:①省力杠杆:动力臂大于阻力臂;②费力杠杆:动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆:动力臂等于阻力臂。
5.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A:由于F1和F2作用在同一物体的同一直线上,且大小相等、方向相反,即为一对平衡力,小车在水平方向上受平衡力作用,小车一定处于平衡状态;故A正确,不符合题意;
B:增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响,故B正确,不符合题意;
C:为了减小摩擦,应选用质量较小的小车,故C错误,符合题意;
D:将小车水平扭转一个角度,两个力不在同一直线上,二力不平衡,松手后小车将转动,不能保持平衡,即设计本实验的目的是为了探究:不在一条直线上的两个力是否平衡,故D正确,不符合题意;
综上可知:本题应选:C 。
【分析】(1)作用在同一物体上的两个力,如果满足大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,这两个力就是一对平衡力,物体在平衡力作用下将保持平衡状态;
(2)实验中要尽量减小摩擦力对实验的影响。
6.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A:举重运动员将杠铃举过头顶,运动员对杠铃有力的作用,且杠铃在力的方向上通过一定距离,即运动员对杠铃做了功,故A正确;
B:快递员搬着箱子在水平路面上前行的过程中,快递员对箱子的作用力是竖直向上的,即力与距离垂直,对箱子没有做功,故B错误;
C:运动员用力将足球踢出,踢出后的足球在空中运动过程中,脚不再对足球施力,即脚对足球没有做功,故C错误;
D:小红用力搬一块大石头,由于没有搬动,即石头没有沿力的方向移动距离,所以小红没有对石头做功,故D错误;
综上可知:本题应选 :A 。
【分析】 本题主要考察人对物体做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体沿力的方向通过一段距离,二者缺一不可;三种情况力对物体不做功:①:有力无距;②有距无力;③力距垂直。
7.【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A:托里拆利最早用该实验装置精确测出了大气压强的值,故A错误;
B:将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内水银柱的长度将增加,但水银柱的高度不变,即仍等于760mm;故B错误;
C:若将玻璃管向上提2cm,只要玻璃管口仍在槽内水银面下,则玻璃管内外高度差不变,故C正确;
D:如果用密度更小的液体替代水银,液柱的高度会变大,但所测的大气压值不变,故D错误;
综上可知:本题应选:C 。
【分析】(1)马德堡半球实验和托里拆利实验是与大气压有关的两个著名实验,前者重在验证大气压的存在,后者重在测定大气压的值;
(2)将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内水银柱的长度将增加,但水银柱的高度不变;
(3)将玻璃管竖直向上提,水银柱产生的压强虽会大于大气压,但大气压支持不了水银柱所产生的压强,故水银柱最终将会下降到原来的高度;
(4)托里拆利实验中,用密度更小的液体替代水银 ,由p=gh可知,液柱的高度会变大。
8.【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由于三个容器内所装水的质量相等,即水的体积相等,面三个容器的底面积相同,所以三个容器内水的深度为h甲>h乙>h丙,由p=gh可知:p甲>p乙>p丙,即B正确,ACD错误,故本题应选:A 。
【分析】因为所装水的质量相等,所以水的体积,而根据图中容器的形状可分析出各容器内水的深度关系,再根据液体压强与深度的关系就可知道液体对容器底部的压强大小了。
9.【答案】B,D
【知识点】压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A:等质量的两个相同试管,在甲乙两液体中均漂浮,即所受浮力相等,由浮力的定义知:两试管排开液体的质量相等,故A错误;
B:由图知:甲试管浸入液体的深度较大,即甲排开液体的体积较大,由F浮=gv排可知:甲液体的密度较小,故B正确;
C:由图可知:乙液体的体积较大,且乙液体的密度较大,即乙液体的质量较大,由F=G器+G液+G管+G砂可知,乙容器对桌面的压力较大,再由p=F/s可知:乙容器对桌面的压强较大,故C错误;
D:由于两相同试管及管内所装铁砂的质量均相等,即两试管底所受压力相等,由p=F/s可知:两试管底部所受压强相等,故D正确;
综上可知:本题应选:BD 。
【分析】(1)物体在液体中漂浮时,有F浮=G物;
(2)由物体浸入深度不同,推知物体排开液体体积不同,F浮=gv排可知:在F浮相等时,v排越大,液体密度越小;
(3) 比较烧杯对桌面的压强时,可把烧杯看成固体,由于甲乙容器中的液面相平,乙试管排开液体的体积较小,所以乙液体的体积较大,密度也较大,即乙容器对桌面的压力较大;
(4)比较试管底部压强大小时,由于两试管所受浮力大小相等,根据浮力的定义:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体上下表面的压力差,而物体漂浮时,上表面所受压力为零,此时浮力的大小就等于物体下表面所受的压力,即两试管底部所受压力相等,面积亦相同,就可得出它们所受压强相等。
10.【答案】A,C
【知识点】机械能及其转化;摩擦力的大小;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A:在这一过程中拉力做的有用功:W有=Gh=5N1m=5J,故A正确;
B:在这一过程中,由于拉力做的总功:W总=Fs=2N3m=6J,拉力做的额外功:W外=W总-W有=6J-5J=1J,根据W外=fs,可得:f=W外/s=1J/3m0.33N ,故B错误;
C:若将支撑块向左移动,斜面的倾斜程度将增大,物体对斜面的压力将减小,从面使物体所受摩擦力将减小,所做额外功将减小,根据=可知斜面的机械效率将增大,故C正确;
D:斜面的机械效率只与斜面的粗糙程度和斜面的倾角有关,与物重无关,只改变物重,不会改变斜面的机械效率,故D错误;
综上可知:本题应选:AC 。
【分析】(1)沿斜面推拉物体,相当于把物体从斜面底端(地面)提高到斜面顶端,所做有用功的大小,用:W有=Gh进行计算;
(2)已知斜面长度和拉力的大小,可通过W总=Fs计算出拉力所做的总功;然后再根据W外=W总-W有计算出额外功,再根据W外=fs计算出摩擦力的大小;
(3)支撑块向左移动,斜面的倾斜程度将增大,物体对斜面的压力将减小,从面使物体所受摩擦力将减小,所做额外功将减小,可推知斜面的机械效率将增大;
(4)斜面的机械效率只与斜面的粗糙程度和斜面的倾角有关,与物重无关。
11.【答案】惯性;不是
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】(1)抛出去的冰墩墩能继续运动,是由于冰墩墩具有:惯性;
(2)当空间站绕地球飞行时,空间站所做的是曲线运动,其运动方向不断改变,即运动状态不断改变,所以空间站受到的:不是平衡力;
故本题的第一空应填:“惯性”;第二空应填:“不是” 。
【分析】 (1)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫物体的惯性,因此一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性;
(2)物体在平衡力作用下处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态),物体在非平衡力作用下运动状态会发生改变。
12.【答案】相互的;将滑动为滚动;地面
【知识点】力作用的相互性;弹力;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】小明在水平路面上滑轮滑,当他用右轮向后蹬地时,左脚会向前滑行,说明力的作用是相互的;
轮滑鞋底部装有轮子,轮滑是通过将滑动摩擦变为滚动摩擦的方法来减小摩擦力的;
地面对小明的支持力是由于地面在小明压力作用下发生形变而产生的;
故本小题的第一空应填:“相互的”;第二空应填:“将滑动变滚动”;第三空应填:“地面”。
【分析】本题考的是几个力学的基本知识点:①力的作用是相互的;②增大和减小摩擦力的常用方法;③弹力的定义以及弹力的分类,只要学习和掌握了力学的基础知识变能正确解答。
13.【答案】变大;不变
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理
【解析】【解答】核潜艇在下潜的过程中,由于海水的密度不变,它所处的深度在不断加大,根据p=gh可知:海水对它的压强将不断增大;
核潜艇浸没于海水中后继续下潜,它排开海水的体积不变,在不考虑海水密度的变化情况下,根据F浮=gv排可知:核潜艇所受浮力将不变;故本题第一空应填:“变大”;第二空应填:“不变”。
【分析】核潜艇在下潜过程中,由于海水的密度不变,它所处的深度在不断加大,根据p=gh可判断核潜艇受到海水压强的变化;
核潜艇浸没于海水中后继续下潜,它排开海水的体积(等于核潜艇自身的体积)不变,根据F浮=gv排可判断潜艇所受浮力的变化;
本题考查的是液体压强公式及阿基米德原理的应用。
14.【答案】连通器;
【知识点】液体压强的计算;连通器原理
【解析】【解答】船闸是利用“连通器”的原理工作的;
当大坝水深为80m时,坝底所受水的压强:p=gh=1.0103kg/m310N/kg80m=8105pa
故本题的第一空应填:“连通器”;第二空应填:“8105”
【分析】上端开口,底部连通的容器叫连通器,常见连通器有:船阐,锅炉水位计,过路涵洞,茶壶等;
液体内部压强大小的计算方法,由于题目中告诉了水的深度,可直接利用公式p=gh进行计算;
本题考察的是连通器的应用以及液体内部压强大小的计算公式。
15.【答案】0.5;0.5
【知识点】探究二力平衡的条件;摩擦力的大小
【解析】【解答】做匀速直线运动的物体,在水平方向上所受的力为平衡力,即摩擦力跟拉力的大小相等,f=F=0.5N;
物体在运动过程中,滑动摩擦力的大小不变,当拉力增大时,滑动摩擦力的大小仍为原来的大小:f=0.5N;
故本题的第一空应填:“0.5”;第二空应填:“0.5”.
【分析】做匀速直线运动的物体,在水平方向上所受的拉力跟摩擦力为平衡力,即摩擦力跟拉力的大小相等;
摩擦力的大小只与正压力和接触面的粗糙程度有关,而与物体在水平方向上所受拉力大小无关(当F拉>f时,物体做加速直线运动;当F拉=f时,物体做匀速直线运动;当F拉
16.【答案】变小;上升
【知识点】大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】把自制气压计从山脚带到山顶,由于大气压随海拔高度的增加而减小;
而瓶内气压不变,即瓶内气压大于外界气压,细管内的水在瓶内气压作用下会上升;
故本题第一空应填:“变小”;第二空应填:“上升”。
【分析】大气压是可变的,大气压随宜海拔高度的增加而减小;
瓶内气体压强不变,而:p内=p外+P柱,当p外减小时,P柱增大,由P柱=gh可知h要增大。
17.【答案】等于;d;向右做匀速直线运动
【知识点】动能和势能的大小变化;动能与势能的应用;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)不计空气阻力,排球从在运动过程中机械能守恒,即排球在任意一点的机械能均相等,所以排球在a点的机械能等于在c点的机械能;
(2)排球在a、b、c、d四点处,其中d点高度最小,速度最大,动能最大;
(3)不计空气阻力,排球在最高点时,水平方向仍有速度,此时若重力突然消失,根据牛顿第一定律可知,排球将保持b点的速度向右做匀速直线运动;
故本题的第一空应填:“等于”;第二空应填:“d”;第三空应填:“向右做匀速直线运动”。
【分析】(1)动能大小跟物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大;重力势能的大小 与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,重力势能越大;动能和势能统称机械能,机械能的大小等于动能和势能之和;
(2)根据牛顿第一定律分析可知,物体不受外力作用时,会保持原来的运动状态不变;
本小题考查的是牛顿第一定律及机械能守恒以及动能与重力势能的转化等知识点,难度不是很大,但要注意:在最高点时,物体不是静止,而是在水平方向上仍有速度,这一点很重要。
18.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图
【解析】【解答】封闭式轿厢随钢索一起,向右上方做匀速直线运动,静止在轿厢内的物体A处于平衡状态,在竖直方向上只受重力和支持力的作用,且这两个力为平衡力,即满足:大小相等,方向相反,且作用在同一物体的同一直线上,故物体A的受力示意图如图所示:
【分析】由物体在平衡力作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态,根据平衡力的性质得出重力和支持力的大小、方向、作用点而画出两个力的示意图。
本题考查的是平衡力以及力的示意图的画法,但容易受轿厢向右上方运动的迷惑,值得注意。
19.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】答案如图:
【分析】(1)画最小力的方法:找支点、找作用点,将支点和作用点连线,过作用点作连线的垂线,最小的力就在垂线上。
(2)作力臂的方法:找支点,画力的作用线,过支点作力的作用线垂线。
20.【答案】(1)速度
(2)慢
(3)B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)实验时让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时的"速度相同";
(2)实验表明:木板表面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越”慢“;
(3)根据实验,由进一步推理出结论:当小车在水平方向上不受阻力时,小车将保持原来的速度永远运动下去,这里采用的是:实验推理法;
而在以下三种探究实验中:仅"B"采用的是实验推理法,而”A、C“均采用的是控制变量法,故只有”B“选项符合题意。
综上可知:本题的第(1)空应填:”速度“;第(2)空应填:”慢“;第(3)空应填:”B“
【分析】(1)根据控制变量法,在研究小车在粗糙程度不同的水平表面上运动的远近,就应控制小车在粗糙程度不同的水平表面上运动时的速度相同;
(2)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,小车运动得越远;
(3)本实验采用的是实验推理法,而题中:
A:探究影响滑动摩擦力大小的因素,采用的是控制变量法;
B:探究声音的传播是否需要介质,采用的是实验推理法;
C:探究影响动能大小的因素,采用的是控制变时法。
21.【答案】(1)B、C
(2)液体的密度
(3)3.6;
【知识点】浮力的利用;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)要验证浮力的大小与物体排开液体的体积关系,就要保证液体的密度一定,而物体排开液体的体积不同,故由图乙的"B、C"两图或"B、D"两图进行比较,就可以验证她的猜想是否正确;
(2)根据图乙所示,通过观察:D、E 两图,在物体排开液体的体积相同时,由于液体密度不同(盐水>水),物体所受的浮力不同(FD=10N-7N=3N,FE=10N-6.4N=3.6N)可初步得出:浮力的大小与”液体的密度“有关;
(3) 由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 :FE=10N-6.4N=3.6N;
由于物体完全浸没在水中时所受浮力:F浮=G-F4=10N-7N=3N,物体的体积V物=V排==310-4m3;即:盐水的密度
综上可知:本题第(1)空应填:”B、C“;第(2)空应填:”液体的密度“;第(3)空的第一空应填:”3.6“;第二空应填:”1.2103“ 。
【分析】(1)要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,采用的是控制变量法,即通过控制液体的密度不变,改变排开液体的体积的方法进行实验;
(2)观察D、E两图可知,物体排开液体的体积相同,但液体的密度不同,由F浮=G-F拉可知:物体在水和盐水中所受浮力不同,可推知浮力的大小与液体的密度有关;
(3)根据F浮=G-F拉可计算出 物体在盐水中所受浮力 ;然后根据物体在盐水中所受浮力的大小去计算盐水的密度。
本题考查的是:探究物体在液体中所受浮力的大小与哪些因素有关的实验 ,以及阿基米德原理的应用。
22.【答案】(1)右
(2)力臂;右
(3)
(4)动力动力臂=阻力阻力臂;均匀
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向“右”调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重对实验的影响;
(2)由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离,调节杠杆在水平位置平衡时,这样做的目的是便于直接测量“力臂”的长;
设杠杆的一个小格长为L,一个钩码的重力为G,在AB下方分别加挂一个相同的钩码后,有:左边=4G2,右边=33L,左边<右边,所以杠杆不平衡左端将上升,右端将“下沉”;
(3)忽略杠杆自重,每个钩码的质量为m,仍设杠杆的一个小格为L,由F1L1=F2L2得:3mg6L=F4L,解得:F="";
(4)经过多次实验,得出杠杆的平衡条件是: “动力动力臂阻力阻力臂” ;
如右图所示,提纽为A点,秤盘中不放物体时,杠杆平衡,秤砣在B点,对应的物体质量刻度为0;
杆秤所能测量最大质量是G物时,秤砣在C点,根据杠杆平衡条件,有:G物OA=G砣AC,由于OA
和G砣是定值,所以G物与AC成正比,即杆秤的刻度是“均匀的”
综上可知:本题的第(1)空应填:“右”;第(2)小题的第一空应填:“力臂”第二空应填:“右”;
第(3)空应填:“”;第(4)小题的第一空应填:“动力动力臂=阻力阻力臂”;第二空应填:“均匀”
【分析】(1)由图甲知:杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向“右”调节,即增大右侧平衡螺母的力臂,直到杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重对实验的影响;
(2)在图乙中,调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接测量力臂的长,即直接从杠杆上读出力臂的值;
若在支点两侧的钩码下方再分别加挂一个相同的钩码,根据杠杆平衡条件,若力与力臂的乘积相等,杠杆平衡,若力与力臂的乘积不相等,则杠杆不平衡,杠杆会向乘积较大的一侧倾斜;
(3)根据杠杆平衡条件直接计算出测力计的示数;
(4)根据杠杆平衡条件求得物重(阻力)与动力臂成正比的关系。
23.【答案】(1)解:送餐机器人的重力:
答:机器人送餐时受到的重力为
(2)解:送餐机器人对地面的压力:,
对地面的压强:
答:到达送餐地点静止在水平面上时,送餐机器人对地面的压强为
(3)解:此过程中,快递机器人所受牵引力:,
牵引力做的功:,
牵引力做功的功率:。
答:此次送餐过程中,该送餐机器人牵引力做功的功率为。
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg得出机器人送餐时受到的重力;
(2)由于该送餐餐机器人对地面的压力的大小等于其重力,题中又告诉了送餐餐机器人与地面的总接触面积,从而可根据:p=计算出送餐餐机器人对地面的压强;
(3)送餐餐机器人在送餐过程中,由于做匀速直线运动,根据F牵=f=0.08G,算出送餐餐机器人所受牵引力的大小;再根据20s内运动的路程,根据W=FS计算出牵引力所做的功,然后利用P=计算出送餐餐机器人牵引力所做功的功率。
24.【答案】(1)解:学生做的有用功:,
不计绳重及摩擦,根据可知,则拉力做的功为:
答:当这名学生匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是,拉力做的功为
(2)解:由图可知,;
根据可知,拉力;
不计绳重及摩擦,根据可知,动滑轮的重力为:;
中学生站在地面,此时受到重力、拉力和支持力作用,即,
故F,
由于力的作用是相互的,所以
答:此装置中动滑轮的重力为;此时中学生对地面的压力为
(3)解:若用该滑轮组将的重物匀速提升,不计绳重及摩擦,此时滑轮组的机械效率为:。
答:若用该滑轮组将的重物匀速提升,此时滑轮组的机械效率为。
【知识点】动滑轮拉力的计算;机械效率的计算;功的计算及应用;滑轮与功的综合题
【解析】【分析】(1)利用W有=Gh求出有用功, 不计绳重及摩擦,根据 推出:, 求出拉力做的功;
(2)先根据滑轮组装置确定承担重物的绳子段数,再利用:W总=Fs=Fnh求出拉力F,最后利用:推出:G动=nF-G求出动滑轮的重力;人站在地面,由对人受力分析,利用力的平衡关系求出地面对人的支持力,再根据相互作用力求出人对地面的压力;
(3)不计绳重及摩擦,利用求出滑轮组的机械效率。
河南省郑州重点学校2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
1.如果你登上了月球月球表面的值约为地球的六分之一,下列现象合理的是( )
A.你在月球上的质量比地球上小
B.你在月球上可以举起质量更大的物体
C.你在月球上行走时不会受到摩擦力的作用
D.你在地球表面将一根轻弹簧拉长需要的拉力,在月球上只需要的拉力
【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力的三要素及力的示意图;弹力;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A:人在月球上的质量不变,重力比地球上小,故A错误;
B:由于月球对其表面的物体的引力只有地球的六分之一,但人举物体时所能产生的力是不变的,即在月球上人可以举起质量更大的物体,故B 正确;
C:人在月球上行走时,对月球有压力,接触面粗糙,会受到摩擦力的作用,故C错误;
D:拉力属于弹力,弹力的大小与地球、月球的吸引力无关,即在地球与月球上的拉力相等,故D错误;
故答案为:B 。
【分析】(1)月球对其表面的物体的引力只有地球的六分之一;
(2)质量是物质的一种属性,不随物体的形状、温度、状态和位置的改变而改变;
(3)摩擦力的大小只与正压力的大小和接触面的粗糙程度有关;
(4)弹力与重力是不同性质的力。
2.在北京冬奥会短道速滑混合团体接力决赛中,中国队夺得冠军。比赛中运动员过弯道的情景如图所示,下列说法正确的是( )
A.过弯道时运动员的运动状态没有发生改变
B.过弯道时,个别运动员由于失去惯性“飞出”滑道
C.溜冰鞋上装有冰刀可以增大对冰面的压强
D.溜冰鞋受到的重力与冰面对溜冰鞋的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A: 过弯道时,运动员的运动方向发生了改变,即:运动员的运动状态发生了改变,故A错误;
B:过弯道时,个别运动员由于惯性“飞出”滑道,惯性仍然存在,没有消失,故B错误;
C:溜冰鞋上装有冰刀,减小了接触面积,从而增大了压强,故C正确;
D:溜冰鞋受到的重力与冰面对溜冰鞋的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误;
故答案为: C 。
【分析】(1)物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变,只有在速度大小和运动方向都不改变时才能说其运动状态不变;
(2)物体惯性是指物体具有保持原来运动状态不变的一种性质,在任何时候、任何情况下都存在;
(3)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(4)二力平衡的条件是:大小相等,方向相反,作用在同一物体的同一直线上。
3. 足球运动被称为“世界第一运动”,下列有关足球运动说法中正确的是( )
A.足球上升过程中重力势能转化为动能
B.运动员把球踢出,是由于脚对球的力大于球对脚的力
C.踢出去的足球慢慢停下来,说明物体的运动需要力来维持
D.运动员踢出“香蕉球”向内侧偏转,是因为内侧空气流速大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;力的作用效果;力与运动的关系
【解析】【解答】A:足球在上升过程中,质量不变高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小 ,即动能能转化为重力势能,故A错误;
B:运动员踢球时,脚对球的力与球对脚的力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C:踢出去的足球慢慢停下来,是由于足球受到了地面与空气阻力作用,说明阻力改变了物体运动状态,故C错误;
D:运动员踢出“香蕉球”向内侧偏转,说明球的外侧空气压强大,内侧空气压强小,即内侧空气流速大,外侧空气流速小,故D正确;
综上可知:本题应选:D 。
【分析】
(1)重力势能的大小与物体的质量和高度有关;而动能的大小与物体的质量与速度有关;
(2)作用力与反作用力是一对相互作用力,作用在不同物体上;而平衡力则是作用在同一物体上;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)根据帕努利原理可知:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
4. 如图所示,人们使用时属于费力的简单机械是( )
A.用起子开瓶盖
B.羊角锤拔起钉子
C.定滑轮拉动木块
D.用船桨划船
【答案】D
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A:起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B: 羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C:定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,故C错误;
D:船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D正确;
综上可知:本题应选:D 。
【分析】本小题主要考察杠杆的分类,杠杆主要有三种:①省力杠杆:动力臂大于阻力臂;②费力杠杆:动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆:动力臂等于阻力臂。
5.为了探究二力平衡的条件,实验小组的同学设计了如图所示的实验。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.为了减小摩擦力对实验的影响,应选用质量较大的小车
D.将小车水平扭转一个角度可探究相互平衡的两个力是否在一条直线上
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A:由于F1和F2作用在同一物体的同一直线上,且大小相等、方向相反,即为一对平衡力,小车在水平方向上受平衡力作用,小车一定处于平衡状态;故A正确,不符合题意;
B:增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响,故B正确,不符合题意;
C:为了减小摩擦,应选用质量较小的小车,故C错误,符合题意;
D:将小车水平扭转一个角度,两个力不在同一直线上,二力不平衡,松手后小车将转动,不能保持平衡,即设计本实验的目的是为了探究:不在一条直线上的两个力是否平衡,故D正确,不符合题意;
综上可知:本题应选:C 。
【分析】(1)作用在同一物体上的两个力,如果满足大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,这两个力就是一对平衡力,物体在平衡力作用下将保持平衡状态;
(2)实验中要尽量减小摩擦力对实验的影响。
6. 关于做功,下列说法正确的是( )
A.举重运动员将杠铃举过头顶,在上举过程中运动员对杠铃做了功
B.快递员搬着箱子在水平路面上匀速前行,快递员对箱子做了功
C.足球运动员用力将足球踢出,踢出的足球在运动过程中,脚对足球做了功
D.小红用力搬一块大石头,没有搬动,小红对石头做了功
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A:举重运动员将杠铃举过头顶,运动员对杠铃有力的作用,且杠铃在力的方向上通过一定距离,即运动员对杠铃做了功,故A正确;
B:快递员搬着箱子在水平路面上前行的过程中,快递员对箱子的作用力是竖直向上的,即力与距离垂直,对箱子没有做功,故B错误;
C:运动员用力将足球踢出,踢出后的足球在空中运动过程中,脚不再对足球施力,即脚对足球没有做功,故C错误;
D:小红用力搬一块大石头,由于没有搬动,即石头没有沿力的方向移动距离,所以小红没有对石头做功,故D错误;
综上可知:本题应选 :A 。
【分析】 本题主要考察人对物体做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体沿力的方向通过一段距离,二者缺一不可;三种情况力对物体不做功:①:有力无距;②有距无力;③力距垂直。
7.如图所示是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约,槽内装有水银。下列正确的是( )
A.牛顿最早用该实验装置精确测出了大气压强的值
B.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差大于
C.若将玻璃管向上提,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差不变
D.如果用密度更小的液体替代水银,所测的大气压值会变小
【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A:托里拆利最早用该实验装置精确测出了大气压强的值,故A错误;
B:将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内水银柱的长度将增加,但水银柱的高度不变,即仍等于760mm;故B错误;
C:若将玻璃管向上提2cm,只要玻璃管口仍在槽内水银面下,则玻璃管内外高度差不变,故C正确;
D:如果用密度更小的液体替代水银,液柱的高度会变大,但所测的大气压值不变,故D错误;
综上可知:本题应选:C 。
【分析】(1)马德堡半球实验和托里拆利实验是与大气压有关的两个著名实验,前者重在验证大气压的存在,后者重在测定大气压的值;
(2)将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内水银柱的长度将增加,但水银柱的高度不变;
(3)将玻璃管竖直向上提,水银柱产生的压强虽会大于大气压,但大气压支持不了水银柱所产生的压强,故水银柱最终将会下降到原来的高度;
(4)托里拆利实验中,用密度更小的液体替代水银 ,由p=gh可知,液柱的高度会变大。
8.如图所示,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等质量的水水不溢出,三个容器底部受到水的压强( )
A.一样大 B.甲最大 C.丙最大 D.甲最小
【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由于三个容器内所装水的质量相等,即水的体积相等,面三个容器的底面积相同,所以三个容器内水的深度为h甲>h乙>h丙,由p=gh可知:p甲>p乙>p丙,即B正确,ACD错误,故本题应选:A 。
【分析】因为所装水的质量相等,所以水的体积,而根据图中容器的形状可分析出各容器内水的深度关系,再根据液体压强与深度的关系就可知道液体对容器底部的压强大小了。
二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)
9.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,静止后两烧杯内液面相平,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中排开液体的质量较大
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.两个烧杯对桌面的压强相等
D.在甲、乙两种液体中试管底部所受液体压强一样大
【答案】B,D
【知识点】压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A:等质量的两个相同试管,在甲乙两液体中均漂浮,即所受浮力相等,由浮力的定义知:两试管排开液体的质量相等,故A错误;
B:由图知:甲试管浸入液体的深度较大,即甲排开液体的体积较大,由F浮=gv排可知:甲液体的密度较小,故B正确;
C:由图可知:乙液体的体积较大,且乙液体的密度较大,即乙液体的质量较大,由F=G器+G液+G管+G砂可知,乙容器对桌面的压力较大,再由p=F/s可知:乙容器对桌面的压强较大,故C错误;
D:由于两相同试管及管内所装铁砂的质量均相等,即两试管底所受压力相等,由p=F/s可知:两试管底部所受压强相等,故D正确;
综上可知:本题应选:BD 。
【分析】(1)物体在液体中漂浮时,有F浮=G物;
(2)由物体浸入深度不同,推知物体排开液体体积不同,F浮=gv排可知:在F浮相等时,v排越大,液体密度越小;
(3) 比较烧杯对桌面的压强时,可把烧杯看成固体,由于甲乙容器中的液面相平,乙试管排开液体的体积较小,所以乙液体的体积较大,密度也较大,即乙容器对桌面的压力较大;
(4)比较试管底部压强大小时,由于两试管所受浮力大小相等,根据浮力的定义:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体上下表面的压力差,而物体漂浮时,上表面所受压力为零,此时浮力的大小就等于物体下表面所受的压力,即两试管底部所受压力相等,面积亦相同,就可得出它们所受压强相等。
10.如图所示,将一个重的物体沿斜面匀速拉到顶端虚线位置,沿斜面向上的拉力为,斜面长为、高为。以下说法正确的是( )
A.这个过程中做的有用功是
B.这个过程中木块受到的摩擦力是
C.若将支撑块向左移动,该斜面的机械效率变大
D.增大物体的重力可提高该斜面的机械效率
【答案】A,C
【知识点】机械能及其转化;摩擦力的大小;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A:在这一过程中拉力做的有用功:W有=Gh=5N1m=5J,故A正确;
B:在这一过程中,由于拉力做的总功:W总=Fs=2N3m=6J,拉力做的额外功:W外=W总-W有=6J-5J=1J,根据W外=fs,可得:f=W外/s=1J/3m0.33N ,故B错误;
C:若将支撑块向左移动,斜面的倾斜程度将增大,物体对斜面的压力将减小,从面使物体所受摩擦力将减小,所做额外功将减小,根据=可知斜面的机械效率将增大,故C正确;
D:斜面的机械效率只与斜面的粗糙程度和斜面的倾角有关,与物重无关,只改变物重,不会改变斜面的机械效率,故D错误;
综上可知:本题应选:AC 。
【分析】(1)沿斜面推拉物体,相当于把物体从斜面底端(地面)提高到斜面顶端,所做有用功的大小,用:W有=Gh进行计算;
(2)已知斜面长度和拉力的大小,可通过W总=Fs计算出拉力所做的总功;然后再根据W外=W总-W有计算出额外功,再根据W外=fs计算出摩擦力的大小;
(3)支撑块向左移动,斜面的倾斜程度将增大,物体对斜面的压力将减小,从面使物体所受摩擦力将减小,所做额外功将减小,可推知斜面的机械效率将增大;
(4)斜面的机械效率只与斜面的粗糙程度和斜面的倾角有关,与物重无关。
三、填空题(本大题共7小题,共16.0分)
11. 如图所示,宇航员在中国空间站进行了“太空抛物”实验。冰墩墩被抛出后由于具有 而继续运动;当空间站绕地球飞行时,空间站所受的力 选填“是”或“不是”平衡力。
【答案】惯性;不是
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】(1)抛出去的冰墩墩能继续运动,是由于冰墩墩具有:惯性;
(2)当空间站绕地球飞行时,空间站所做的是曲线运动,其运动方向不断改变,即运动状态不断改变,所以空间站受到的:不是平衡力;
故本题的第一空应填:“惯性”;第二空应填:“不是” 。
【分析】 (1)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫物体的惯性,因此一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性;
(2)物体在平衡力作用下处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态),物体在非平衡力作用下运动状态会发生改变。
12. 如图所示,小明在水平路面上滑轮滑,当他用右轮向后蹬地,左脚会向前滑行,说明力的作用是 ;轮滑鞋底装有轮子,轮滑是通过 的方法来减小摩擦力;地面对小明的支持力是由于 的形变产生的。
【答案】相互的;将滑动为滚动;地面
【知识点】力作用的相互性;弹力;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】小明在水平路面上滑轮滑,当他用右轮向后蹬地时,左脚会向前滑行,说明力的作用是相互的;
轮滑鞋底部装有轮子,轮滑是通过将滑动摩擦变为滚动摩擦的方法来减小摩擦力的;
地面对小明的支持力是由于地面在小明压力作用下发生形变而产生的;
故本小题的第一空应填:“相互的”;第二空应填:“将滑动变滚动”;第三空应填:“地面”。
【分析】本题考的是几个力学的基本知识点:①力的作用是相互的;②增大和减小摩擦力的常用方法;③弹力的定义以及弹力的分类,只要学习和掌握了力学的基础知识变能正确解答。
13. 如图所示,“战略核潜艇”是我国自行设计建造的第二代弹道导弹核潜艇,在下潜的过程中,海水对它的压强 ,核潜艇浸没于海水中后继续下潜,若不考虑海水密度的变化,核潜艇所受浮力 。均选填“变大”、“不变”或“变小”
【答案】变大;不变
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理
【解析】【解答】核潜艇在下潜的过程中,由于海水的密度不变,它所处的深度在不断加大,根据p=gh可知:海水对它的压强将不断增大;
核潜艇浸没于海水中后继续下潜,它排开海水的体积不变,在不考虑海水密度的变化情况下,根据F浮=gv排可知:核潜艇所受浮力将不变;故本题第一空应填:“变大”;第二空应填:“不变”。
【分析】核潜艇在下潜过程中,由于海水的密度不变,它所处的深度在不断加大,根据p=gh可判断核潜艇受到海水压强的变化;
核潜艇浸没于海水中后继续下潜,它排开海水的体积(等于核潜艇自身的体积)不变,根据F浮=gv排可判断潜艇所受浮力的变化;
本题考查的是液体压强公式及阿基米德原理的应用。
14.年月日是三峡船闸向社会船舶开放通航周年。三峡大坝的船闸是利用 原理修建的;当大坝水深为时,坝底受到水的压强是 。
【答案】连通器;
【知识点】液体压强的计算;连通器原理
【解析】【解答】船闸是利用“连通器”的原理工作的;
当大坝水深为80m时,坝底所受水的压强:p=gh=1.0103kg/m310N/kg80m=8105pa
故本题的第一空应填:“连通器”;第二空应填:“8105”
【分析】上端开口,底部连通的容器叫连通器,常见连通器有:船阐,锅炉水位计,过路涵洞,茶壶等;
液体内部压强大小的计算方法,由于题目中告诉了水的深度,可直接利用公式p=gh进行计算;
本题考察的是连通器的应用以及液体内部压强大小的计算公式。
15. 一个重为的木块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动。当弹簧测力计的示数为时,木块恰好做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦为 ;增大拉力,当弹簧测力计的示数为时,木块受到的摩擦力为 。
【答案】0.5;0.5
【知识点】探究二力平衡的条件;摩擦力的大小
【解析】【解答】做匀速直线运动的物体,在水平方向上所受的力为平衡力,即摩擦力跟拉力的大小相等,f=F=0.5N;
物体在运动过程中,滑动摩擦力的大小不变,当拉力增大时,滑动摩擦力的大小仍为原来的大小:f=0.5N;
故本题的第一空应填:“0.5”;第二空应填:“0.5”.
【分析】做匀速直线运动的物体,在水平方向上所受的拉力跟摩擦力为平衡力,即摩擦力跟拉力的大小相等;
摩擦力的大小只与正压力和接触面的粗糙程度有关,而与物体在水平方向上所受拉力大小无关(当F拉>f时,物体做加速直线运动;当F拉=f时,物体做匀速直线运动;当F拉
16. 如图所示,小红把自制气压计从山脚带到山顶,由于大气压强 选填“变小”、“不变”或“变大”,细管内水柱会 选填“上升”、“下降”或“不变”。
【答案】变小;上升
【知识点】大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】把自制气压计从山脚带到山顶,由于大气压随海拔高度的增加而减小;
而瓶内气压不变,即瓶内气压大于外界气压,细管内的水在瓶内气压作用下会上升;
故本题第一空应填:“变小”;第二空应填:“上升”。
【分析】大气压是可变的,大气压随宜海拔高度的增加而减小;
瓶内气体压强不变,而:p内=p外+P柱,当p外减小时,P柱增大,由P柱=gh可知h要增大。
17.如图所示,体育课上小明把排球朝斜上方抛出,排球的运动轨迹如图所示。、、、为排球运动轨迹上的点,其中、两点高度相同,若不计空气阻力,则排球在点的机械能 在点的机械能选填“大于”“小于”或“等于”,排球在 点处动能最大。若排球运动到点时重力突然消失,接下来排球的运动状态为 选填“斜向上做匀速直线运动”“向右做匀速直线运动”或“静止”。
【答案】等于;d;向右做匀速直线运动
【知识点】动能和势能的大小变化;动能与势能的应用;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)不计空气阻力,排球从在运动过程中机械能守恒,即排球在任意一点的机械能均相等,所以排球在a点的机械能等于在c点的机械能;
(2)排球在a、b、c、d四点处,其中d点高度最小,速度最大,动能最大;
(3)不计空气阻力,排球在最高点时,水平方向仍有速度,此时若重力突然消失,根据牛顿第一定律可知,排球将保持b点的速度向右做匀速直线运动;
故本题的第一空应填:“等于”;第二空应填:“d”;第三空应填:“向右做匀速直线运动”。
【分析】(1)动能大小跟物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大;重力势能的大小 与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,重力势能越大;动能和势能统称机械能,机械能的大小等于动能和势能之和;
(2)根据牛顿第一定律分析可知,物体不受外力作用时,会保持原来的运动状态不变;
本小题考查的是牛顿第一定律及机械能守恒以及动能与重力势能的转化等知识点,难度不是很大,但要注意:在最高点时,物体不是静止,而是在水平方向上仍有速度,这一点很重要。
四、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
18. 如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物体受到所有力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图
【解析】【解答】封闭式轿厢随钢索一起,向右上方做匀速直线运动,静止在轿厢内的物体A处于平衡状态,在竖直方向上只受重力和支持力的作用,且这两个力为平衡力,即满足:大小相等,方向相反,且作用在同一物体的同一直线上,故物体A的受力示意图如图所示:
【分析】由物体在平衡力作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态,根据平衡力的性质得出重力和支持力的大小、方向、作用点而画出两个力的示意图。
本题考查的是平衡力以及力的示意图的画法,但容易受轿厢向右上方运动的迷惑,值得注意。
19.如图甲所示的钢丝钳,其中是手的用力点,为剪钢丝处,为转动轴支点,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的最小动力和阻力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】答案如图:
【分析】(1)画最小力的方法:找支点、找作用点,将支点和作用点连线,过作用点作连线的垂线,最小的力就在垂线上。
(2)作力臂的方法:找支点,画力的作用线,过支点作力的作用线垂线。
五、实验探究题(本大题共3小题,共26.0分)
20. 如图所示,是探究“阻力对物体运动的影响”实验。
(1)每次都使小车从同一斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时的 相同。
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 选填“快”或“慢”。
(3)同学们由此推理出进一步的结论,下列实验也运用了“根据实验现象进一步推理得出实验结论”的是____ 。
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究声音的传播是否需要介质
C.探究影响动能大小的因素
【答案】(1)速度
(2)慢
(3)B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)实验时让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时的"速度相同";
(2)实验表明:木板表面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越”慢“;
(3)根据实验,由进一步推理出结论:当小车在水平方向上不受阻力时,小车将保持原来的速度永远运动下去,这里采用的是:实验推理法;
而在以下三种探究实验中:仅"B"采用的是实验推理法,而”A、C“均采用的是控制变量法,故只有”B“选项符合题意。
综上可知:本题的第(1)空应填:”速度“;第(2)空应填:”慢“;第(3)空应填:”B“
【分析】(1)根据控制变量法,在研究小车在粗糙程度不同的水平表面上运动的远近,就应控制小车在粗糙程度不同的水平表面上运动时的速度相同;
(2)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,小车运动得越远;
(3)本实验采用的是实验推理法,而题中:
A:探究影响滑动摩擦力大小的因素,采用的是控制变量法;
B:探究声音的传播是否需要介质,采用的是实验推理法;
C:探究影响动能大小的因素,采用的是控制变时法。
21. 小军在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小军把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的 填写字母序号两图可以验证她的猜想是否正确。
(2)根据图乙所示,通过观察、两图,可初步得出浮力的大小与 有关的结论。
(3)由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 ,根据实验数据可计算盐水的密度是 。
【答案】(1)B、C
(2)液体的密度
(3)3.6;
【知识点】浮力的利用;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)要验证浮力的大小与物体排开液体的体积关系,就要保证液体的密度一定,而物体排开液体的体积不同,故由图乙的"B、C"两图或"B、D"两图进行比较,就可以验证她的猜想是否正确;
(2)根据图乙所示,通过观察:D、E 两图,在物体排开液体的体积相同时,由于液体密度不同(盐水>水),物体所受的浮力不同(FD=10N-7N=3N,FE=10N-6.4N=3.6N)可初步得出:浮力的大小与”液体的密度“有关;
(3) 由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 :FE=10N-6.4N=3.6N;
由于物体完全浸没在水中时所受浮力:F浮=G-F4=10N-7N=3N,物体的体积V物=V排==310-4m3;即:盐水的密度
综上可知:本题第(1)空应填:”B、C“;第(2)空应填:”液体的密度“;第(3)空的第一空应填:”3.6“;第二空应填:”1.2103“ 。
【分析】(1)要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,采用的是控制变量法,即通过控制液体的密度不变,改变排开液体的体积的方法进行实验;
(2)观察D、E两图可知,物体排开液体的体积相同,但液体的密度不同,由F浮=G-F拉可知:物体在水和盐水中所受浮力不同,可推知浮力的大小与液体的密度有关;
(3)根据F浮=G-F拉可计算出 物体在盐水中所受浮力 ;然后根据物体在盐水中所受浮力的大小去计算盐水的密度。
本题考查的是:探究物体在液体中所受浮力的大小与哪些因素有关的实验 ,以及阿基米德原理的应用。
22. 小明同学利用铁架台、带刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干相同钩码等实验材料,探究杠杆的平衡条件。
(1)在实验前,小明观察到杠杆静止到如图甲所示位置,为了将杠杆调至水平位置平衡,他将右端平衡螺母向 选填“左”或“右”调节。
(2)图乙中,调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接测量 ;若在、下方再增加一个相同的钩码,则杠杆 填“左”或“右”端下沉。
(3)小明想采用图丙所示的装置进行探究,忽略杠杆自重,每个钩码的质量为,为了使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计示数的表达式为 。
(4)经过多次实验,得出杠杆的平衡条件是: 。如图丁,杆秤是我国古老的衡量工具,现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件,杆秤的刻度应是 的选填“均匀”或“非均匀”。
【答案】(1)右
(2)力臂;右
(3)
(4)动力动力臂=阻力阻力臂;均匀
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向“右”调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重对实验的影响;
(2)由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离,调节杠杆在水平位置平衡时,这样做的目的是便于直接测量“力臂”的长;
设杠杆的一个小格长为L,一个钩码的重力为G,在AB下方分别加挂一个相同的钩码后,有:左边=4G2,右边=33L,左边<右边,所以杠杆不平衡左端将上升,右端将“下沉”;
(3)忽略杠杆自重,每个钩码的质量为m,仍设杠杆的一个小格为L,由F1L1=F2L2得:3mg6L=F4L,解得:F="";
(4)经过多次实验,得出杠杆的平衡条件是: “动力动力臂阻力阻力臂” ;
如右图所示,提纽为A点,秤盘中不放物体时,杠杆平衡,秤砣在B点,对应的物体质量刻度为0;
杆秤所能测量最大质量是G物时,秤砣在C点,根据杠杆平衡条件,有:G物OA=G砣AC,由于OA
和G砣是定值,所以G物与AC成正比,即杆秤的刻度是“均匀的”
综上可知:本题的第(1)空应填:“右”;第(2)小题的第一空应填:“力臂”第二空应填:“右”;
第(3)空应填:“”;第(4)小题的第一空应填:“动力动力臂=阻力阻力臂”;第二空应填:“均匀”
【分析】(1)由图甲知:杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向“右”调节,即增大右侧平衡螺母的力臂,直到杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重对实验的影响;
(2)在图乙中,调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接测量力臂的长,即直接从杠杆上读出力臂的值;
若在支点两侧的钩码下方再分别加挂一个相同的钩码,根据杠杆平衡条件,若力与力臂的乘积相等,杠杆平衡,若力与力臂的乘积不相等,则杠杆不平衡,杠杆会向乘积较大的一侧倾斜;
(3)根据杠杆平衡条件直接计算出测力计的示数;
(4)根据杠杆平衡条件求得物重(阻力)与动力臂成正比的关系。
六、计算题(本大题共2小题,共22.0分)
23. 人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人。当机器人送餐时,总质量为,与地面的总接触面积为,在水平地面上内匀速直线运动,机器人受到的摩擦力约为其总重力的倍,求:
(1)机器人送餐时受到的重力为多少?
(2)到达送餐地点静止在水平面上时,送餐机器人对地面的压强为多少?
(3)此次送餐过程中,该送餐机器人牵引力做功的功率为多少?
【答案】(1)解:送餐机器人的重力:
答:机器人送餐时受到的重力为
(2)解:送餐机器人对地面的压力:,
对地面的压强:
答:到达送餐地点静止在水平面上时,送餐机器人对地面的压强为
(3)解:此过程中,快递机器人所受牵引力:,
牵引力做的功:,
牵引力做功的功率:。
答:此次送餐过程中,该送餐机器人牵引力做功的功率为。
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg得出机器人送餐时受到的重力;
(2)由于该送餐餐机器人对地面的压力的大小等于其重力,题中又告诉了送餐餐机器人与地面的总接触面积,从而可根据:p=计算出送餐餐机器人对地面的压强;
(3)送餐餐机器人在送餐过程中,由于做匀速直线运动,根据F牵=f=0.08G,算出送餐餐机器人所受牵引力的大小;再根据20s内运动的路程,根据W=FS计算出牵引力所做的功,然后利用P=计算出送餐餐机器人牵引力所做功的功率。
24. 一名体重为的学生站在水平地面上,用如图所示的滑轮组,在内将的重物匀速提升不计绳重及摩擦,求:
(1)当这名学生匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是,拉力做的功是多少?
(2)此装置中动滑轮的重力是多少?此时中学生对地面的压力是多少?
(3)若用该滑轮组将的重物匀速提升,此时滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)解:学生做的有用功:,
不计绳重及摩擦,根据可知,则拉力做的功为:
答:当这名学生匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是,拉力做的功为
(2)解:由图可知,;
根据可知,拉力;
不计绳重及摩擦,根据可知,动滑轮的重力为:;
中学生站在地面,此时受到重力、拉力和支持力作用,即,
故F,
由于力的作用是相互的,所以
答:此装置中动滑轮的重力为;此时中学生对地面的压力为
(3)解:若用该滑轮组将的重物匀速提升,不计绳重及摩擦,此时滑轮组的机械效率为:。
答:若用该滑轮组将的重物匀速提升,此时滑轮组的机械效率为。
【知识点】动滑轮拉力的计算;机械效率的计算;功的计算及应用;滑轮与功的综合题
【解析】【分析】(1)利用W有=Gh求出有用功, 不计绳重及摩擦,根据 推出:, 求出拉力做的功;
(2)先根据滑轮组装置确定承担重物的绳子段数,再利用:W总=Fs=Fnh求出拉力F,最后利用:推出:G动=nF-G求出动滑轮的重力;人站在地面,由对人受力分析,利用力的平衡关系求出地面对人的支持力,再根据相互作用力求出人对地面的压力;
(3)不计绳重及摩擦,利用求出滑轮组的机械效率。