福建省福州市鼓楼区三牧中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单选题(本大题共14小题,共28.0分)
1. 物理学中,许多的物理量都是由科学家的名字命名而来,在国际单位制中,力的单位是以哪位科学家的名字命名的( )
A.帕斯卡 B.牛顿 C.瓦特 D.焦耳
2.(2022八下·南丹期末)升国旗的旗杆上有个重要装置是( )
A.动滑轮 B.杠杆 C.滑轮组 D.定滑轮
3. 下列实例中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员将杠铃举起
B.学生背着书包在水平路面上匀速行走
C.足球被踢出后,在草地上滚动一段距离
D.人推地面上的车,车未动
4.如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对右侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压强较大
C.两侧食指的凹陷程度不同,是因为所受压力大小不同
D.铅笔对左边食指的压力与左边食指对铅笔的压力大小不同
5. 如图所示的实例中,属于减小压强的是( )
A.安全锤的锤头做成尖形
B.铁轨铺在枕木上
C.压路机的碾子很重
D.切蛋钢丝很细
6.如图所示,运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,其主要目的是( )
A.增大箭的弹性势能 B.减小箭的动能
C.增大弓的弹性势能 D.使箭沿直线运动
7. 下面四幅图中,属于费力杠杆的是( )
A.钉锤 B.钳子
C.开瓶器 D.镊子
8. 以下物体利用的原理与大气压有关的是( )
A.船闸
B.吸盘挂钩
C.厕所反水弯
D.公交车上的安全锤
9.年月日时分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,载人飞船( )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变
B.动能增大,重力势能增大,机械能增大
C.动能增大,重力势能减少,机械能不变
D.动能减少,重力势能减少,机械能减少
10.(2021八下·薛城期中)自2020年7月1日开始,淮安市“一盔一带”安全守护行动从动员教育阶段进入集中整治阶段,倡导大家自觉遵守交通法规。下列交通提示语中,不是为了防止惯性带来危害的是( )
A.珍爱生命,远离酒驾 B.系安全带,平安出行
C.车辆起步,站稳扶好 D.保持车距,安全驾驶
11.如图是我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”于月日在上海江南造船厂下水亮相。该舰排水量万余吨,采用先进的电磁弹射装置,大大增加了舰载机数量。下列关于该舰的说法正确的是( )
A.航母与执行任务的舰载机通过超声波传输信息
B.舰载机起飞后,航空母舰受到的浮力不变
C.甲板上静止的舰载机,受到的重力和支持力是一对相互作用力
D.舰载机的机翼上凸下平,利用流体流速越大的位置压强越小来获得升力
12.如图所示,两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度不计绳重和摩擦,比较甲、乙装置,正确的是( )
A.和大小相等
B.两装置绳子自由端移动距离相等
C.两装置所做有用功不同
D.甲装置和乙装置的机械效率相同
13.如图,长方体物块的三个面的面积之比::::,物体立放面与水平面接触在水平面时对地面的压强为,物体侧放面与地面接触时对地面压强为,物体平放面与地面接触时对地面压强为,则::为( )
A.:: B.:: C.:: D.::
14.如图甲所示,底面积为,质量为的柱形容器放置在水平地面上,容器足够高。底面积为,高为的圆柱体上端与体积可忽略不计的轻杆相连,轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水,整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,所受浮力为
B.时,容器对地面的压强为
C.时,水对容器底的压力为
D.图乙中与之比为:
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
15. 茶是世界三大无酒精饮料之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香,这是因为分子在永不停息地做 。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在 选填“引力”或“斥力”。
16. “阿波罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机,在不受力的情况,由于 仍可继续飞行,奔向月球,说明了力 选填“是”或“不是”维持物体运动的原因。
17. 物体在大小为的水平拉力作用下,内沿水平地面前进,则拉力做的功为 ,若物体重,则重力对物体做的功为 。
18. 潜水艇是靠改变 实现上浮和下潜的。向潜水艇的水舱中充入适当的海水后,在水中的潜水艇会下沉,潜水艇受到的浮力 选填“变大”、“变小”或“不变”。
19.(2017·安庆模拟)如图是自制气压计,小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会 (选填“升高”、“降低“或”不变”),说明大气压随高度的增加而 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
20. 小黄同学用水平力拉动如图所示装置,使重的物体内在水平地面上匀速运动了,物体重物体与始终接触,此过程中受到地面的摩擦力为,弹簧测力计的示数为。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为 ,水平拉力的功率为 。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
21. 如图所示,小球悬浮在水中,请画出小球受到的浮力和重力的示意图。
22.(2021九上·五华期中)图中在B点施加一个动力F使杠杆平衡,请画出F1的力臂L1。
四、实验探究题(本大题共5小题,共30.0分)
23. 在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体肥皂做了如图所示的实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)实验中小明是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的。
(2)比较 两图可知, 一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。
(3)比较 两图可知,受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(4)该实验中用到的研究物理问题的方法有 法和 法。
24.某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响,他在水平台面上分别铺上不同的材料,让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记、、。
(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的 。
(2)若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布,则标记是小车在 表面停下的位置接触面的粗糙程度:毛巾棉布木板。
(3)对上述实验进行分析并进一步推理:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将 。
(4)若在水平面铺上同种材料,让同一小车从不同高度由静止滑下,则还可以探究小车 的关系选填下列选项的序号。
重力势能与质量
动能与速度
动能与质量
25. 某同学利用形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点:
(1)实验前,为了检查装置的气密性,他用手按压强计的橡皮膜图甲,观察形管内水面 ,且在一段时间内不下降;松手后发现形管两边水面的高度不相等,他接下来的操作应该是 。
A.从形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向形管内添加适量水
(2)排除故障后,他重新将金属盒没入水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知液体的压强与 选填“深度”、“高度”有关;
(3)他保持图乙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示。比较乙、丙两次实验,他得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。小明认为他的结论不正确,理由是 ;
(4)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是____。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精
C.将形管换成更细的
26. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向 调节选填“左”或“右”,直到杠杆在 位置平衡,其目的是 。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在点挂个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在点挂 个相同的钩码,当杠杆平衡后,在、两点下方各取下一个钩码,则杠杆 选填“左”或“右”端下沉。
(3)如图丙所示,若不在点挂钩码,改用弹簧测力计在点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从位置转到位置时,其示数大小将 选填“变大”、“变小”或“不变”。在探究过程中,需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,小明 选填“可以”或“不可以”同时改变个量进行探究测量。
(4)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是: 。
27. 小含同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小含的实验探究回答下列问题:
(1)实验步骤与的数据表明:浮力大小与 有关;根据与两图所标的实验数据可知:物体浸没在盐水中所受的浮力大小为 。
(2)小含对四个步骤分析时,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关,对此正确的解释是:浮力的大小随着排开水的体积的增大而 选填“增大”、“减小”或“不变”,当物体浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 选填“有关”或“无关”。
(3)根据小含的实验数据可知:物块的密度是 。
(4)爱物理的小含在学习了浮力这一章之后设计了一个实验测某金属块的密度,如图所示实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水,实验步骤如下:
让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为,如图乙;
将烧杯中水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
将金属块放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为,如图丁。
则被测金属块的密度是 。在实验步骤和中,将沾有水的金属块放入小空桶,测出的金属块密度将 选填“偏大”、“不变”或“偏小”。
五、简答题(本大题共1小题,共4.0分)
28.(2023八下·建阳期中)2015年6月,合福高铁正式开通,为南平的发展带来了新的机遇。请你结合所学物理知识,回答下列问题。
(1)列车刹车后,还能继续前进一段距离的原因是什么?
(2)高铁站台设有安全线,乘客必须站在安全线以外候车的原因是什么?
六、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
29. 如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为,容器的下底面积为,高为。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压强。
30. 用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体,将其放置于空烧杯中,然后逐渐向烧杯中倒水,整个过程中保持物体的位置不动,如图甲所示,依次测出烧杯中水的深度和对应的弹簧测力计示数,绘制了如图乙所示的图象。
(1)物体重 ;
(2)物体的高度为 ;
(3)物体的密度为多大?
31. 某快递公司针对快递分拣问题,研发出了一项“黑科技”分拣机器人。如图甲,分拣机器人通过扫码,读取快递的目的地信息,然后准确快速地把快递运送并投入相应的分拣口,最后由专人打包,将快递运往全国各地。已知分拣机器人的行走速度为,空载时的质量是,轮子与水平地面的接触面积一共是。
(1)分拣机器人空载时对水平地面的压强是多少?
(2)某次分拣作业中,分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶后到达相应的分拣口,行驶过程中机器人受到的阻力为,则机器人的牵引力做了多少功?
(3)分拣机器入到达相应的分拣口后,伸缩杆会将托盘掀起,把放置在托盘中央位置的质量为的快递投入分拣口。把托盘看作一个杠杆,近似地认为托盘由如图乙所示的位置绕点旋转至如图丙所示的位置的过程中杠杆一直处于平衡状态且快递到达如图丙位置后才由静止落下。图乙和图丙中,点为托盘的中央也是托盘的重心,点是伸缩杆对托盘的力的作用点,伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直,忽略托盘转动时的摩擦。已知,。快递的重心在其几何中心,尺寸如图乙所示。这个过程中伸缩杆对托盘的平均作用力为,则伸缩杆对托盘的最大作用力是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、帕斯卡是压强单位,故A不符合题意。
B、牛顿是力学单位,故B符合题意。
C、瓦特是功率单位,故C不符合题意。
D、焦耳是能量单位,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】为了纪念一些物理学家的贡献,物理学中通常以科学家的名字来命名单位,力学单位是牛顿。
2.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】滑轮的轴固定在旗杆上,所以该滑轮是个定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】定滑轮的轴固定不动,使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向。
3.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、运动员将杠铃举起,有力且在力的方向上有距离,所以运动员对杠铃做功,故A正确。
B、学生背着书包在水平路面上匀速行走,力和距离垂直,故学生对书包没有做功,B错误。
C、足球离开人之后没有受到人的力,所以不做功,故C错误。
D、人推地面上的车有推力,但是没有距离,不做功,故D错误。
答案为:A
【分析】做功的条件是:有力且在力的方向上有移动的距离,力和距离不垂直。
4.【答案】B
【知识点】压强;压强大小比较
【解析】【解答】A、铅笔对两侧食指的压力相同,故A错误。
B、两手指受到压力相同,但是右侧食指受力面积小,所以压强大,故B正确。
C、两侧食指的凹陷程度不同,说明的是压力的作用效果不同,故C错误。
D、铅笔对左边食指的压力与左边食指对铅笔的压力是一对相互作用力,它们的大小相同,故D错误。
答案为:B
【分析】(1)铅笔对两侧的食指的压力相同。
(2)压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)凹陷程度不同,表示压力作用效果不同。
(4)相互作用力大小相等,方向相反。
5.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、安全锤的锤头做成尖型是为了减少受力面积,增大压强,故A不符合题意。
B、枕木是增大受力面积来减小压强的,故B符合题意。
C、压路机的碾子很重,是通过增大压力的方式来增大压强的,故C不符合题意。
D、切蛋钢丝很细,是通过减少受力面积,增大压强,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】(1)增大压强的方法有:增大压力,减小受力面积。
(2)减小压强的方法有:减小压力,增大受力面积。
6.【答案】C
【知识点】势能大小的比较;动能和势能的大小变化
【解析】【解答】运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,目的是增大弓的弹性势能,有了很大的弹性势能,就会转化为箭的机械能,使箭射的更远一些。
答案为:C
【分析】(1)弓的弹性势能转化为箭的机械能。
(2)弓拉的越弯,弹性势能越大。
7.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、钉锤是省力杠杆,故A不符合题意。
B、钳子是省力杠杆,故B不符合题意。
C、开瓶器属于省力杠杆,故C不符合题意。
D、镊子属于费力杠杆,故D符合题意。
答案为:D
【分析】(1)当动力臂大于阻力臂时为省力杠杆。
(2)当动力臂小于阻力臂时为费力杠杆。
8.【答案】B
【知识点】连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】A、船闸是连通器,没有利用大气压的知识,故A不符合题意。
B、吸盘内部气压小于外部气压,在大气压的作用下,紧紧的吸附在墙壁上,故B符合题意。
C、厕所反水管属于连通器,与大气压无关,故C不符合题意。
D、公交车上的安全锤的锤尖很尖,是为了减小受力面积增大压强,与大气压无关,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】(1)船闸是连通器,与大气压无关。
(2)吸盘利用大气压工作。
(3)厕所反水弯是连通器,与大气压无关。
(4)公交车上的安全锤是减小受力面积增大压强的原理,与大气压无关。
9.【答案】B
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】运载火箭加速升空的过程中,速度增大,高度增大,所以动能增大,重力势能也增大,机械能等于动能和重力势能的总和,即机械能也增大,故B正确,ACD错误。
答案为:B
【分析】动能与物体的速度有关,速度越大动能越大,重力势能与高度有关,高度越高,重力势能越大,机械能等于动能加上重力势能。
10.【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.人喝酒后反应就会迟钝,驾车时容易造成事故,与惯性无关,A符合题意;
B.如果刹车时,人具有惯性,会保持原来的速度向车窗冲去,故为了防止这种现象,人要系安全带,防止惯性带来危害,B不符合题意;
C.公交车启动时,人由于惯性会向后倾倒,所以提醒乘客“站稳扶好”,防止惯性带来危害,C不符合题意;
D.汽车行驶过程如果紧急刹车,汽车由于惯性会继续运动,所以要保持一定车距,防止惯性带来危害,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
11.【答案】D
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】A、航母与执行任务的舰载机通过电磁波传输信息,故A错误。
B、航母漂浮在海面上,浮力等于航母和航母上物体的重力,当舰载机起飞后,航母所受的浮力减小,故B错误。
C、甲板上静止的舰载机,受到的重力和支持力是一对平衡力,故C错误。
D、舰载机的机翼上凸下平,利用流体压强与流速的关系工作的,流速越大压强越小,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)电磁波可以传递信息。
(2)漂浮时,浮力等于重力,重力减小则浮力也减小。
(3)舰载机静止时,支持力与重力是一对平衡力。
(4)流体压强是流速越大压强越小。
12.【答案】D
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A、 甲图中的力大小为 , 乙图中的力大小为 ,故A错误
B、甲图中的绳子自由端移动的距离为S1=2S物,乙图中的绳子自由端移动的距离为S2=3S物,故B错误。
C、两装置中有用功都是物体重力做的功,重力相等,物体移动距离相等,所以有用功也相等,故C错误。
D、甲乙两装置的有用功相同,总功也相同,所以机械效率也相同,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)在滑轮组中,绕过动滑轮绳子个数为n,则拉力为,绳子自由端移动的距离为为S绳=nS物。
(2)物体重力做的功为有用功,拉力做的功为总功,两者相等所以效率相同。
13.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体无论怎么放置,对地面的压力不变,都等于其重力,设立放时面积为1,侧放时面积为2,平放时面积为3,则长方体物块立放时对地面的压强为,长方体物块侧放时对地面的压强为,长方体物块平放时对地面的压强为故压强之比为。故D正确,ABC错误。
答案为:D
【分析】三种放法,压力相同,受力面积可以设成数字,即可求出压强之比。
14.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】由乙图可知,在20S时物体开始受到浮力作用,在50S时,物体完全浸没在液体中,从20S到50S加入水的体积为V=(S容-S物)h=(100cm2-40cm2)×15cm3=900cm3,因为匀速加水,则可知加水流量为
A、当t=32s时,物体排开水的体积等于物体浸入水的体积,物体浸入的深度等于加入水的深度即,即可算出排出水的体积v排=s物h=40cm2×6cm=240cm3,浮力为F=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×240×10-6m3=2.4N,故A错误。
B、在t=32s时,物体的重力等于浮力即G物=2.4N,在50s时加入水的重力为G水=mg=ρ水vg=ρtng=1×103kg/m3×50s×30×10-6m/s×10N/kg=15N,容器对地面的压力为G容=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N,在50s时,杆对物体有向下的力,大小为F2,等于此时物体增加的浮力,物体浸入水的深度为h2=h总-h1=15cm-6cm=9cm,故增加的浮力为F增=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-2m2×9×10-2m=3.6N,由此可以得出物体对地面的压力为F压=G物+G水+G容+F增=2.4N+15N+2N+3.6N=23N,进而可得到容器对地面的压强为,故B错误。
C、10s时,物体还没有浸入水中,加入的水的体积为v=nt=30cm3/s×10s=300cm3,F=G=mg=ρvg=1×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N,故C错误。
D、由以上可知F1=2.4N,F2=3.6N,故,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)根据图像可知物体在32S时浮力等于重力。
(2)物体在50S时,完全浸没在水中。
(3)利用加入的水的重量除以时间,可以算出加水流量。
(4)容器对地面的压强等于水的重力、容器重力,物体重力,还有杆向下的力之和。
15.【答案】无规则运动;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)闻到浓浓茶香是扩散现象,本质是分子在永不停息的做无规则运动。
(2)拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在引力。
【分析】(1)扩散现象的本质是分子在永不停息的做无规则运动。
(2)分子之间存在引力和斥力。
16.【答案】惯性;不是
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)物体继续飞行是因为具有惯性。
(2)力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
【分析】(1)物体在惯性的作用下继续保持原来的运动状态。
(2)牛顿第一定律证明了力是改变物体运动状态的原因。
17.【答案】20;0
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】(1)拉力做的功为W=FS=10N×2m=20J。
(2)在重力方向上没有移动距离,所以重力不做功。
【分析】(1)利用功的公式可以求出功的大小。
(2)在力的方向上没有距离,那么这个力不做功。
18.【答案】自身重力;不变
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)潜水艇浸没在海水中是不能改变排出来的液体体积,那么就不能改变浮力,就只能通过改变自身的重力来实现上浮和下潜。
(2)潜水艇在下潜过程中排出液体体积不变,那么它所受浮力不变。
【分析】(1)潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下潜。
(2)潜水艇浸没在海水中受到浮力不变。
19.【答案】升高;变小
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解:小红拿着自制气压计从1楼乘坐电梯到20楼,由于高度增加,外界大气压减小,
瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高.
说明大气压随高度的增加而变小.
故答案为:升高;变小.
【分析】大气压随高度的增加而减小,李亮同学将气压计从山下拿到山上后,大气压减小,使得管内水位升高、水柱高度增加;
20.【答案】0.12;9.6
【知识点】功率的计算;摩擦力的大小;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】(1)A物体移动的速度为,滑轮移动的速度为
(2)拉力的大小为A物体受到的摩擦力的2倍,即F=2(f地+fB)=2(24N+16N)=80N,即拉力的功率为P=Fv=80N×0.12m/s=9.6w。
【分析】(1)从图中可以看出物体A移动的速度是滑轮移动速度的2倍。
(2)先求出拉力大小,对A分析,向左的力等于向右的力,向右的力等于地面和B对它的摩擦力,再利用功率公式可以求出功率大小。
21.【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】答案如图:
【分析】小球悬浮在水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,因为悬浮两力相等,所以线段长度也相等。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图示可知,支点在O处,从支点O做F1的垂线,该垂线段为动力F1的力臂L1,如图所示
【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线。
23.【答案】(1)凹陷程度
(2)乙、丙;压力
(3)丙、丁
(4)控制变量;转换
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中小明通过观察海绵凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)研究压力作用效果与受力面积的关系时,要控制压力不变,从图中可以看出乙丙两图压力不变,受力面积改变。
(3)研究压力作用效果与压力的关系是需要控制受力面积不变,丙丁受力面积一样,压力不一样,符合题意。
(4)本实验采用的方法是控制变量法和转换法。
【分析】(1)通过观察海绵的凹陷程度用的是转换法,通过海绵的凹陷程度来观察。
(2)研究压力作用效果与受力面积的关系时,要控制压力不变。
(3)研究压力作用效果与压力的关系是需要控制受力面积不变。
(4)研究压力的作用效果与压力的关系时,控制受力面积相等,研究压力的作用效果与受力面积时,控制压力相等,通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
24.【答案】(1)速度相同
(2)木板
(3)做匀速直线运动
(4)
【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)为了控制小车到达水平面的速度相同,需要把小车放在同一高度。
(2)粗糙程度越大,小车运动的距离越近。C处运动的越远,说明接触面的粗糙度越小,故此处为木板。
(3)如果运动的物体在没有受到力的作用时将一直保持匀速直线运动下去。
(4)此实验还可以研究动能与速度的关系。
【分析】(1)小车在同一高度下落,到达斜面底端时速度相同。
(2)接触面越粗糙,小车运动的距离就越近。
(3)物体不受力,将保持静止或匀速直线运动。
(4)这个实验还可以研究动能与速度之间的关系。
25.【答案】(1)高度差;B
(2)深度
(3)没有控制金属盒所处深度不变
(4)C
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)观察U形管内水面的高度差来判断此装置的气密性,如果气密性不强,需要重新安装。
(2)深度越深,高度差越大,说明液体压强与深度有关。
(3)将浓盐水倒入烧杯中后,那么金属盒的位置变深,进而得出结论是不可靠的,因为没有控制深度相同。
(4)为了使有心管左右两侧页面的高度差对比明显,那么就需要换用密度小一点的液体或者将被测液体密度变大。
【分析】(1)如果U形管的气密性不强,需要重新安装。
(2)同一深度,液体压强与深度有关,深度越深,压强越大。
(3)要控制同一深度才能够得出结论。
(4)当U形管内的液体密度越小,越容易出现高度差。
26.【答案】(1)右;水平;便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
(2)6;右
(3)变大;可以
(4)杠杆自身重力对实验结论有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)从甲图中可以看出左端下沉则应该将平衡螺母向右移动。直到杠杆在水平位置平衡,其目的是可便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)根据杠杆平衡条件,在B点应该挂6个相同的钩码。可以采用扩大法,那就是左右两边各去掉四个,这样一来右边还有两个,所以右端下沉。
(3)当弹簧测力计由a转到b位置时,其力臂变小,那么力变大,则弹簧测力计的示数将变大。小明可以同时改变四个量进行探究测量。
(4)支点放在中间时可以避免杠杆重力对实验的影响。如果支点不在中间,杠杆自重对实验结论有影响。
【分析】(1)杠杆调到水平平衡的目的是便于测量力臂的大小,同时消除杠杆自重对实验的影响。
(2)杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
(3)由a转到b时,力臂变小,力就要变大。
(4)支点如果不在中间,则杠杆自重对实验有影响。
27.【答案】(1)液体密度;2.4
(2)增大;无关
(3)
(4)3.3;不变
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)完全浸没在水中时所受浮力2N,完全浸没在盐水时,所受福利为2.4N。所以浮力大小与液体密度有关。利用称重法求的浮力大小为2.4N。
(2)浮力大小与排开液体体积有关,排开液体体积增大,浮力越大。当物体完全浸没时,排开体积不变,浮力是不变,所以浮力与进入的深度无关。
(3)没有进入水中时,弹簧测力计的示数等于物体重力G=F=8N,故物体的质量为,由AC两图可以求出物体浸入水中时受到的浮力,进而求出物体的体积,即,那么物体的密度为。
(4)由乙图可以知道金属块的体积为v金=10mL=10cm3,因为漂浮,金属块的重力等于溢出水的重力,可以推导出金属块的质量等于溢出水的质量,因为水位上升的体积还需要10mL,所以溢出水的体积应该为33mL,即m金=m溢=ρ水v=1g/cm3×33cm3=33g,金属块的密度为将沾有水的金属块放入小空桶,排出水的体积不变,所以测出的金属块密度将不变。
【分析】(1)利用称重法可以求出在水中和盐水中受到的浮力大小。
(2)浮力大小与排开液体体积有关与深度无关。
(3)先求出质量,再根据浮力求出体积,最后利用密度公式求出密度大小。
(4)物体浸没时,排出水的体积等于物体体积,物体漂浮时重力等于受到的浮力。
28.【答案】(1)当列车刹车时,仍继续向前运动,是因为列车具有惯性,仍保持原来的运动状态,最后在阻力的作用下,运动一段距离后停下来。
(2)当列车快速行驶时,靠近车体附近的空气流速大,压强小,远离车体的空气流速小,压强大,导致车体附近存在压强差,可能将人推向列车,易出现危险,所以乘客必须站在安全线以外候车。
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析;
(2)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
29.【答案】(1)解: 水对容器底的压强:;
答:水对容器底部的压强为;
(2)解: 容器的重力:;
水的重力:;
水平面上,容器对水平桌面的压力:;
容器对水平桌面的压强:。
答:容器对桌面的压强为。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式P=ρgh即可算出压强大小。
(2)容器对桌面的压力等于水的重力加上容器的重力,然后利用压强公式算出压强大小。
30.【答案】(1)25
(2)20
(3),
由得,
,
,
。
答:物体的密度为。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)在0-5cm时物体没有进入水中,弹簧测力计的示数等于物体的重力,故重力为25N。
(2)从5cm接触水,到25cm时,完全浸没在水中,故物体的高度为20cm。
【分析】(1)物体没有浸入水中时,弹簧测力计的示数等于重力。
(2)5cm开始接触水面,25cm时全部浸没在水中。
(3)先求出物体的质量,再根据浮力求出物体的体积,即可算出物体的密度。
31.【答案】(1)解:机器人对地面的压力,
机器人空载时对水平地面的压强;
答:分拣机器人空载时对水平地面的压强是;
(2)解: 分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶时牵引力,
机器人的牵引力做功;
答:机器人的牵引力做了的功;
(3)解: 在托盘由水平位置转动到竖直位置的过程中,伸缩杆推动托盘移动的距离为以为圆半径的圆周,故伸缩杆推动托盘移动的距离,伸缩杆做功,
快递在水平位置时,其重心高度为,
快递在竖直位置时,其重心高度为,
快递重心上升高度,
快递受到的重力
快递克服重力做功,
托盘克服重力做功,
托盘重心上升的高度,
托盘的重力,
托盘在绕点转动,由水平位置到竖直位置的过程中,杠杆一直处于平衡状态,伸缩杆对托盘的力为动力,
伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直,故动力臂不变,始终为,
阻力,其阻力的力臂由最大值,减少至零,由杠杆平衡条件知伸缩杆提供的动力在减小,当托盘在水平位置时,伸缩杆对托盘的作用力最大,
最大作用力。
答:伸缩杆对托盘的最大作用力是。
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)机器人对地面的压力等于自身重力,利用压强公式可以算出压强大小。
(2)匀速时,处于二力平衡状态,牵引力等于摩擦力,利用功的公式可以求出功的大小。
(3)利用杠杆平衡条件可以找出动力最大位置,再利用杠杆平衡条件可以求出伸缩杆提供的最大动力。
福建省福州市鼓楼区三牧中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单选题(本大题共14小题,共28.0分)
1. 物理学中,许多的物理量都是由科学家的名字命名而来,在国际单位制中,力的单位是以哪位科学家的名字命名的( )
A.帕斯卡 B.牛顿 C.瓦特 D.焦耳
【答案】B
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、帕斯卡是压强单位,故A不符合题意。
B、牛顿是力学单位,故B符合题意。
C、瓦特是功率单位,故C不符合题意。
D、焦耳是能量单位,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】为了纪念一些物理学家的贡献,物理学中通常以科学家的名字来命名单位,力学单位是牛顿。
2.(2022八下·南丹期末)升国旗的旗杆上有个重要装置是( )
A.动滑轮 B.杠杆 C.滑轮组 D.定滑轮
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】滑轮的轴固定在旗杆上,所以该滑轮是个定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】定滑轮的轴固定不动,使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向。
3. 下列实例中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员将杠铃举起
B.学生背着书包在水平路面上匀速行走
C.足球被踢出后,在草地上滚动一段距离
D.人推地面上的车,车未动
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、运动员将杠铃举起,有力且在力的方向上有距离,所以运动员对杠铃做功,故A正确。
B、学生背着书包在水平路面上匀速行走,力和距离垂直,故学生对书包没有做功,B错误。
C、足球离开人之后没有受到人的力,所以不做功,故C错误。
D、人推地面上的车有推力,但是没有距离,不做功,故D错误。
答案为:A
【分析】做功的条件是:有力且在力的方向上有移动的距离,力和距离不垂直。
4.如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对右侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压强较大
C.两侧食指的凹陷程度不同,是因为所受压力大小不同
D.铅笔对左边食指的压力与左边食指对铅笔的压力大小不同
【答案】B
【知识点】压强;压强大小比较
【解析】【解答】A、铅笔对两侧食指的压力相同,故A错误。
B、两手指受到压力相同,但是右侧食指受力面积小,所以压强大,故B正确。
C、两侧食指的凹陷程度不同,说明的是压力的作用效果不同,故C错误。
D、铅笔对左边食指的压力与左边食指对铅笔的压力是一对相互作用力,它们的大小相同,故D错误。
答案为:B
【分析】(1)铅笔对两侧的食指的压力相同。
(2)压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)凹陷程度不同,表示压力作用效果不同。
(4)相互作用力大小相等,方向相反。
5. 如图所示的实例中,属于减小压强的是( )
A.安全锤的锤头做成尖形
B.铁轨铺在枕木上
C.压路机的碾子很重
D.切蛋钢丝很细
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、安全锤的锤头做成尖型是为了减少受力面积,增大压强,故A不符合题意。
B、枕木是增大受力面积来减小压强的,故B符合题意。
C、压路机的碾子很重,是通过增大压力的方式来增大压强的,故C不符合题意。
D、切蛋钢丝很细,是通过减少受力面积,增大压强,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】(1)增大压强的方法有:增大压力,减小受力面积。
(2)减小压强的方法有:减小压力,增大受力面积。
6.如图所示,运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,其主要目的是( )
A.增大箭的弹性势能 B.减小箭的动能
C.增大弓的弹性势能 D.使箭沿直线运动
【答案】C
【知识点】势能大小的比较;动能和势能的大小变化
【解析】【解答】运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,目的是增大弓的弹性势能,有了很大的弹性势能,就会转化为箭的机械能,使箭射的更远一些。
答案为:C
【分析】(1)弓的弹性势能转化为箭的机械能。
(2)弓拉的越弯,弹性势能越大。
7. 下面四幅图中,属于费力杠杆的是( )
A.钉锤 B.钳子
C.开瓶器 D.镊子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A、钉锤是省力杠杆,故A不符合题意。
B、钳子是省力杠杆,故B不符合题意。
C、开瓶器属于省力杠杆,故C不符合题意。
D、镊子属于费力杠杆,故D符合题意。
答案为:D
【分析】(1)当动力臂大于阻力臂时为省力杠杆。
(2)当动力臂小于阻力臂时为费力杠杆。
8. 以下物体利用的原理与大气压有关的是( )
A.船闸
B.吸盘挂钩
C.厕所反水弯
D.公交车上的安全锤
【答案】B
【知识点】连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】A、船闸是连通器,没有利用大气压的知识,故A不符合题意。
B、吸盘内部气压小于外部气压,在大气压的作用下,紧紧的吸附在墙壁上,故B符合题意。
C、厕所反水管属于连通器,与大气压无关,故C不符合题意。
D、公交车上的安全锤的锤尖很尖,是为了减小受力面积增大压强,与大气压无关,故D不符合题意。
答案为:B
【分析】(1)船闸是连通器,与大气压无关。
(2)吸盘利用大气压工作。
(3)厕所反水弯是连通器,与大气压无关。
(4)公交车上的安全锤是减小受力面积增大压强的原理,与大气压无关。
9.年月日时分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,载人飞船( )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变
B.动能增大,重力势能增大,机械能增大
C.动能增大,重力势能减少,机械能不变
D.动能减少,重力势能减少,机械能减少
【答案】B
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】运载火箭加速升空的过程中,速度增大,高度增大,所以动能增大,重力势能也增大,机械能等于动能和重力势能的总和,即机械能也增大,故B正确,ACD错误。
答案为:B
【分析】动能与物体的速度有关,速度越大动能越大,重力势能与高度有关,高度越高,重力势能越大,机械能等于动能加上重力势能。
10.(2021八下·薛城期中)自2020年7月1日开始,淮安市“一盔一带”安全守护行动从动员教育阶段进入集中整治阶段,倡导大家自觉遵守交通法规。下列交通提示语中,不是为了防止惯性带来危害的是( )
A.珍爱生命,远离酒驾 B.系安全带,平安出行
C.车辆起步,站稳扶好 D.保持车距,安全驾驶
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.人喝酒后反应就会迟钝,驾车时容易造成事故,与惯性无关,A符合题意;
B.如果刹车时,人具有惯性,会保持原来的速度向车窗冲去,故为了防止这种现象,人要系安全带,防止惯性带来危害,B不符合题意;
C.公交车启动时,人由于惯性会向后倾倒,所以提醒乘客“站稳扶好”,防止惯性带来危害,C不符合题意;
D.汽车行驶过程如果紧急刹车,汽车由于惯性会继续运动,所以要保持一定车距,防止惯性带来危害,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
11.如图是我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”于月日在上海江南造船厂下水亮相。该舰排水量万余吨,采用先进的电磁弹射装置,大大增加了舰载机数量。下列关于该舰的说法正确的是( )
A.航母与执行任务的舰载机通过超声波传输信息
B.舰载机起飞后,航空母舰受到的浮力不变
C.甲板上静止的舰载机,受到的重力和支持力是一对相互作用力
D.舰载机的机翼上凸下平,利用流体流速越大的位置压强越小来获得升力
【答案】D
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】A、航母与执行任务的舰载机通过电磁波传输信息,故A错误。
B、航母漂浮在海面上,浮力等于航母和航母上物体的重力,当舰载机起飞后,航母所受的浮力减小,故B错误。
C、甲板上静止的舰载机,受到的重力和支持力是一对平衡力,故C错误。
D、舰载机的机翼上凸下平,利用流体压强与流速的关系工作的,流速越大压强越小,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)电磁波可以传递信息。
(2)漂浮时,浮力等于重力,重力减小则浮力也减小。
(3)舰载机静止时,支持力与重力是一对平衡力。
(4)流体压强是流速越大压强越小。
12.如图所示,两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度不计绳重和摩擦,比较甲、乙装置,正确的是( )
A.和大小相等
B.两装置绳子自由端移动距离相等
C.两装置所做有用功不同
D.甲装置和乙装置的机械效率相同
【答案】D
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A、 甲图中的力大小为 , 乙图中的力大小为 ,故A错误
B、甲图中的绳子自由端移动的距离为S1=2S物,乙图中的绳子自由端移动的距离为S2=3S物,故B错误。
C、两装置中有用功都是物体重力做的功,重力相等,物体移动距离相等,所以有用功也相等,故C错误。
D、甲乙两装置的有用功相同,总功也相同,所以机械效率也相同,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)在滑轮组中,绕过动滑轮绳子个数为n,则拉力为,绳子自由端移动的距离为为S绳=nS物。
(2)物体重力做的功为有用功,拉力做的功为总功,两者相等所以效率相同。
13.如图,长方体物块的三个面的面积之比::::,物体立放面与水平面接触在水平面时对地面的压强为,物体侧放面与地面接触时对地面压强为,物体平放面与地面接触时对地面压强为,则::为( )
A.:: B.:: C.:: D.::
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体无论怎么放置,对地面的压力不变,都等于其重力,设立放时面积为1,侧放时面积为2,平放时面积为3,则长方体物块立放时对地面的压强为,长方体物块侧放时对地面的压强为,长方体物块平放时对地面的压强为故压强之比为。故D正确,ABC错误。
答案为:D
【分析】三种放法,压力相同,受力面积可以设成数字,即可求出压强之比。
14.如图甲所示,底面积为,质量为的柱形容器放置在水平地面上,容器足够高。底面积为,高为的圆柱体上端与体积可忽略不计的轻杆相连,轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水,整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,所受浮力为
B.时,容器对地面的压强为
C.时,水对容器底的压力为
D.图乙中与之比为:
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】由乙图可知,在20S时物体开始受到浮力作用,在50S时,物体完全浸没在液体中,从20S到50S加入水的体积为V=(S容-S物)h=(100cm2-40cm2)×15cm3=900cm3,因为匀速加水,则可知加水流量为
A、当t=32s时,物体排开水的体积等于物体浸入水的体积,物体浸入的深度等于加入水的深度即,即可算出排出水的体积v排=s物h=40cm2×6cm=240cm3,浮力为F=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×240×10-6m3=2.4N,故A错误。
B、在t=32s时,物体的重力等于浮力即G物=2.4N,在50s时加入水的重力为G水=mg=ρ水vg=ρtng=1×103kg/m3×50s×30×10-6m/s×10N/kg=15N,容器对地面的压力为G容=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N,在50s时,杆对物体有向下的力,大小为F2,等于此时物体增加的浮力,物体浸入水的深度为h2=h总-h1=15cm-6cm=9cm,故增加的浮力为F增=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-2m2×9×10-2m=3.6N,由此可以得出物体对地面的压力为F压=G物+G水+G容+F增=2.4N+15N+2N+3.6N=23N,进而可得到容器对地面的压强为,故B错误。
C、10s时,物体还没有浸入水中,加入的水的体积为v=nt=30cm3/s×10s=300cm3,F=G=mg=ρvg=1×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N,故C错误。
D、由以上可知F1=2.4N,F2=3.6N,故,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)根据图像可知物体在32S时浮力等于重力。
(2)物体在50S时,完全浸没在水中。
(3)利用加入的水的重量除以时间,可以算出加水流量。
(4)容器对地面的压强等于水的重力、容器重力,物体重力,还有杆向下的力之和。
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
15. 茶是世界三大无酒精饮料之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香,这是因为分子在永不停息地做 。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在 选填“引力”或“斥力”。
【答案】无规则运动;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)闻到浓浓茶香是扩散现象,本质是分子在永不停息的做无规则运动。
(2)拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在引力。
【分析】(1)扩散现象的本质是分子在永不停息的做无规则运动。
(2)分子之间存在引力和斥力。
16. “阿波罗”登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机,在不受力的情况,由于 仍可继续飞行,奔向月球,说明了力 选填“是”或“不是”维持物体运动的原因。
【答案】惯性;不是
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)物体继续飞行是因为具有惯性。
(2)力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
【分析】(1)物体在惯性的作用下继续保持原来的运动状态。
(2)牛顿第一定律证明了力是改变物体运动状态的原因。
17. 物体在大小为的水平拉力作用下,内沿水平地面前进,则拉力做的功为 ,若物体重,则重力对物体做的功为 。
【答案】20;0
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】(1)拉力做的功为W=FS=10N×2m=20J。
(2)在重力方向上没有移动距离,所以重力不做功。
【分析】(1)利用功的公式可以求出功的大小。
(2)在力的方向上没有距离,那么这个力不做功。
18. 潜水艇是靠改变 实现上浮和下潜的。向潜水艇的水舱中充入适当的海水后,在水中的潜水艇会下沉,潜水艇受到的浮力 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】自身重力;不变
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)潜水艇浸没在海水中是不能改变排出来的液体体积,那么就不能改变浮力,就只能通过改变自身的重力来实现上浮和下潜。
(2)潜水艇在下潜过程中排出液体体积不变,那么它所受浮力不变。
【分析】(1)潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下潜。
(2)潜水艇浸没在海水中受到浮力不变。
19.(2017·安庆模拟)如图是自制气压计,小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会 (选填“升高”、“降低“或”不变”),说明大气压随高度的增加而 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】升高;变小
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解:小红拿着自制气压计从1楼乘坐电梯到20楼,由于高度增加,外界大气压减小,
瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高.
说明大气压随高度的增加而变小.
故答案为:升高;变小.
【分析】大气压随高度的增加而减小,李亮同学将气压计从山下拿到山上后,大气压减小,使得管内水位升高、水柱高度增加;
20. 小黄同学用水平力拉动如图所示装置,使重的物体内在水平地面上匀速运动了,物体重物体与始终接触,此过程中受到地面的摩擦力为,弹簧测力计的示数为。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为 ,水平拉力的功率为 。
【答案】0.12;9.6
【知识点】功率的计算;摩擦力的大小;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】(1)A物体移动的速度为,滑轮移动的速度为
(2)拉力的大小为A物体受到的摩擦力的2倍,即F=2(f地+fB)=2(24N+16N)=80N,即拉力的功率为P=Fv=80N×0.12m/s=9.6w。
【分析】(1)从图中可以看出物体A移动的速度是滑轮移动速度的2倍。
(2)先求出拉力大小,对A分析,向左的力等于向右的力,向右的力等于地面和B对它的摩擦力,再利用功率公式可以求出功率大小。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
21. 如图所示,小球悬浮在水中,请画出小球受到的浮力和重力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】答案如图:
【分析】小球悬浮在水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,因为悬浮两力相等,所以线段长度也相等。
22.(2021九上·五华期中)图中在B点施加一个动力F使杠杆平衡,请画出F1的力臂L1。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图示可知,支点在O处,从支点O做F1的垂线,该垂线段为动力F1的力臂L1,如图所示
【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线。
四、实验探究题(本大题共5小题,共30.0分)
23. 在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体肥皂做了如图所示的实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)实验中小明是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的。
(2)比较 两图可知, 一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。
(3)比较 两图可知,受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(4)该实验中用到的研究物理问题的方法有 法和 法。
【答案】(1)凹陷程度
(2)乙、丙;压力
(3)丙、丁
(4)控制变量;转换
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中小明通过观察海绵凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)研究压力作用效果与受力面积的关系时,要控制压力不变,从图中可以看出乙丙两图压力不变,受力面积改变。
(3)研究压力作用效果与压力的关系是需要控制受力面积不变,丙丁受力面积一样,压力不一样,符合题意。
(4)本实验采用的方法是控制变量法和转换法。
【分析】(1)通过观察海绵的凹陷程度用的是转换法,通过海绵的凹陷程度来观察。
(2)研究压力作用效果与受力面积的关系时,要控制压力不变。
(3)研究压力作用效果与压力的关系是需要控制受力面积不变。
(4)研究压力的作用效果与压力的关系时,控制受力面积相等,研究压力的作用效果与受力面积时,控制压力相等,通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
24.某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响,他在水平台面上分别铺上不同的材料,让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记、、。
(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的 。
(2)若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布,则标记是小车在 表面停下的位置接触面的粗糙程度:毛巾棉布木板。
(3)对上述实验进行分析并进一步推理:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将 。
(4)若在水平面铺上同种材料,让同一小车从不同高度由静止滑下,则还可以探究小车 的关系选填下列选项的序号。
重力势能与质量
动能与速度
动能与质量
【答案】(1)速度相同
(2)木板
(3)做匀速直线运动
(4)
【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)为了控制小车到达水平面的速度相同,需要把小车放在同一高度。
(2)粗糙程度越大,小车运动的距离越近。C处运动的越远,说明接触面的粗糙度越小,故此处为木板。
(3)如果运动的物体在没有受到力的作用时将一直保持匀速直线运动下去。
(4)此实验还可以研究动能与速度的关系。
【分析】(1)小车在同一高度下落,到达斜面底端时速度相同。
(2)接触面越粗糙,小车运动的距离就越近。
(3)物体不受力,将保持静止或匀速直线运动。
(4)这个实验还可以研究动能与速度之间的关系。
25. 某同学利用形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点:
(1)实验前,为了检查装置的气密性,他用手按压强计的橡皮膜图甲,观察形管内水面 ,且在一段时间内不下降;松手后发现形管两边水面的高度不相等,他接下来的操作应该是 。
A.从形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向形管内添加适量水
(2)排除故障后,他重新将金属盒没入水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知液体的压强与 选填“深度”、“高度”有关;
(3)他保持图乙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示。比较乙、丙两次实验,他得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。小明认为他的结论不正确,理由是 ;
(4)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是____。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精
C.将形管换成更细的
【答案】(1)高度差;B
(2)深度
(3)没有控制金属盒所处深度不变
(4)C
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)观察U形管内水面的高度差来判断此装置的气密性,如果气密性不强,需要重新安装。
(2)深度越深,高度差越大,说明液体压强与深度有关。
(3)将浓盐水倒入烧杯中后,那么金属盒的位置变深,进而得出结论是不可靠的,因为没有控制深度相同。
(4)为了使有心管左右两侧页面的高度差对比明显,那么就需要换用密度小一点的液体或者将被测液体密度变大。
【分析】(1)如果U形管的气密性不强,需要重新安装。
(2)同一深度,液体压强与深度有关,深度越深,压强越大。
(3)要控制同一深度才能够得出结论。
(4)当U形管内的液体密度越小,越容易出现高度差。
26. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向 调节选填“左”或“右”,直到杠杆在 位置平衡,其目的是 。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在点挂个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在点挂 个相同的钩码,当杠杆平衡后,在、两点下方各取下一个钩码,则杠杆 选填“左”或“右”端下沉。
(3)如图丙所示,若不在点挂钩码,改用弹簧测力计在点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从位置转到位置时,其示数大小将 选填“变大”、“变小”或“不变”。在探究过程中,需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,小明 选填“可以”或“不可以”同时改变个量进行探究测量。
(4)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是: 。
【答案】(1)右;水平;便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
(2)6;右
(3)变大;可以
(4)杠杆自身重力对实验结论有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)从甲图中可以看出左端下沉则应该将平衡螺母向右移动。直到杠杆在水平位置平衡,其目的是可便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)根据杠杆平衡条件,在B点应该挂6个相同的钩码。可以采用扩大法,那就是左右两边各去掉四个,这样一来右边还有两个,所以右端下沉。
(3)当弹簧测力计由a转到b位置时,其力臂变小,那么力变大,则弹簧测力计的示数将变大。小明可以同时改变四个量进行探究测量。
(4)支点放在中间时可以避免杠杆重力对实验的影响。如果支点不在中间,杠杆自重对实验结论有影响。
【分析】(1)杠杆调到水平平衡的目的是便于测量力臂的大小,同时消除杠杆自重对实验的影响。
(2)杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
(3)由a转到b时,力臂变小,力就要变大。
(4)支点如果不在中间,则杠杆自重对实验有影响。
27. 小含同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小含的实验探究回答下列问题:
(1)实验步骤与的数据表明:浮力大小与 有关;根据与两图所标的实验数据可知:物体浸没在盐水中所受的浮力大小为 。
(2)小含对四个步骤分析时,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关,对此正确的解释是:浮力的大小随着排开水的体积的增大而 选填“增大”、“减小”或“不变”,当物体浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 选填“有关”或“无关”。
(3)根据小含的实验数据可知:物块的密度是 。
(4)爱物理的小含在学习了浮力这一章之后设计了一个实验测某金属块的密度,如图所示实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水,实验步骤如下:
让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为,如图乙;
将烧杯中水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
将金属块放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为,如图丁。
则被测金属块的密度是 。在实验步骤和中,将沾有水的金属块放入小空桶,测出的金属块密度将 选填“偏大”、“不变”或“偏小”。
【答案】(1)液体密度;2.4
(2)增大;无关
(3)
(4)3.3;不变
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)完全浸没在水中时所受浮力2N,完全浸没在盐水时,所受福利为2.4N。所以浮力大小与液体密度有关。利用称重法求的浮力大小为2.4N。
(2)浮力大小与排开液体体积有关,排开液体体积增大,浮力越大。当物体完全浸没时,排开体积不变,浮力是不变,所以浮力与进入的深度无关。
(3)没有进入水中时,弹簧测力计的示数等于物体重力G=F=8N,故物体的质量为,由AC两图可以求出物体浸入水中时受到的浮力,进而求出物体的体积,即,那么物体的密度为。
(4)由乙图可以知道金属块的体积为v金=10mL=10cm3,因为漂浮,金属块的重力等于溢出水的重力,可以推导出金属块的质量等于溢出水的质量,因为水位上升的体积还需要10mL,所以溢出水的体积应该为33mL,即m金=m溢=ρ水v=1g/cm3×33cm3=33g,金属块的密度为将沾有水的金属块放入小空桶,排出水的体积不变,所以测出的金属块密度将不变。
【分析】(1)利用称重法可以求出在水中和盐水中受到的浮力大小。
(2)浮力大小与排开液体体积有关与深度无关。
(3)先求出质量,再根据浮力求出体积,最后利用密度公式求出密度大小。
(4)物体浸没时,排出水的体积等于物体体积,物体漂浮时重力等于受到的浮力。
五、简答题(本大题共1小题,共4.0分)
28.(2023八下·建阳期中)2015年6月,合福高铁正式开通,为南平的发展带来了新的机遇。请你结合所学物理知识,回答下列问题。
(1)列车刹车后,还能继续前进一段距离的原因是什么?
(2)高铁站台设有安全线,乘客必须站在安全线以外候车的原因是什么?
【答案】(1)当列车刹车时,仍继续向前运动,是因为列车具有惯性,仍保持原来的运动状态,最后在阻力的作用下,运动一段距离后停下来。
(2)当列车快速行驶时,靠近车体附近的空气流速大,压强小,远离车体的空气流速小,压强大,导致车体附近存在压强差,可能将人推向列车,易出现危险,所以乘客必须站在安全线以外候车。
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析;
(2)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
六、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
29. 如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为,容器的下底面积为,高为。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压强。
【答案】(1)解: 水对容器底的压强:;
答:水对容器底部的压强为;
(2)解: 容器的重力:;
水的重力:;
水平面上,容器对水平桌面的压力:;
容器对水平桌面的压强:。
答:容器对桌面的压强为。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式P=ρgh即可算出压强大小。
(2)容器对桌面的压力等于水的重力加上容器的重力,然后利用压强公式算出压强大小。
30. 用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体,将其放置于空烧杯中,然后逐渐向烧杯中倒水,整个过程中保持物体的位置不动,如图甲所示,依次测出烧杯中水的深度和对应的弹簧测力计示数,绘制了如图乙所示的图象。
(1)物体重 ;
(2)物体的高度为 ;
(3)物体的密度为多大?
【答案】(1)25
(2)20
(3),
由得,
,
,
。
答:物体的密度为。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)在0-5cm时物体没有进入水中,弹簧测力计的示数等于物体的重力,故重力为25N。
(2)从5cm接触水,到25cm时,完全浸没在水中,故物体的高度为20cm。
【分析】(1)物体没有浸入水中时,弹簧测力计的示数等于重力。
(2)5cm开始接触水面,25cm时全部浸没在水中。
(3)先求出物体的质量,再根据浮力求出物体的体积,即可算出物体的密度。
31. 某快递公司针对快递分拣问题,研发出了一项“黑科技”分拣机器人。如图甲,分拣机器人通过扫码,读取快递的目的地信息,然后准确快速地把快递运送并投入相应的分拣口,最后由专人打包,将快递运往全国各地。已知分拣机器人的行走速度为,空载时的质量是,轮子与水平地面的接触面积一共是。
(1)分拣机器人空载时对水平地面的压强是多少?
(2)某次分拣作业中,分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶后到达相应的分拣口,行驶过程中机器人受到的阻力为,则机器人的牵引力做了多少功?
(3)分拣机器入到达相应的分拣口后,伸缩杆会将托盘掀起,把放置在托盘中央位置的质量为的快递投入分拣口。把托盘看作一个杠杆,近似地认为托盘由如图乙所示的位置绕点旋转至如图丙所示的位置的过程中杠杆一直处于平衡状态且快递到达如图丙位置后才由静止落下。图乙和图丙中,点为托盘的中央也是托盘的重心,点是伸缩杆对托盘的力的作用点,伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直,忽略托盘转动时的摩擦。已知,。快递的重心在其几何中心,尺寸如图乙所示。这个过程中伸缩杆对托盘的平均作用力为,则伸缩杆对托盘的最大作用力是多少?
【答案】(1)解:机器人对地面的压力,
机器人空载时对水平地面的压强;
答:分拣机器人空载时对水平地面的压强是;
(2)解: 分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶时牵引力,
机器人的牵引力做功;
答:机器人的牵引力做了的功;
(3)解: 在托盘由水平位置转动到竖直位置的过程中,伸缩杆推动托盘移动的距离为以为圆半径的圆周,故伸缩杆推动托盘移动的距离,伸缩杆做功,
快递在水平位置时,其重心高度为,
快递在竖直位置时,其重心高度为,
快递重心上升高度,
快递受到的重力
快递克服重力做功,
托盘克服重力做功,
托盘重心上升的高度,
托盘的重力,
托盘在绕点转动,由水平位置到竖直位置的过程中,杠杆一直处于平衡状态,伸缩杆对托盘的力为动力,
伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直,故动力臂不变,始终为,
阻力,其阻力的力臂由最大值,减少至零,由杠杆平衡条件知伸缩杆提供的动力在减小,当托盘在水平位置时,伸缩杆对托盘的作用力最大,
最大作用力。
答:伸缩杆对托盘的最大作用力是。
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)机器人对地面的压力等于自身重力,利用压强公式可以算出压强大小。
(2)匀速时,处于二力平衡状态,牵引力等于摩擦力,利用功的公式可以求出功的大小。
(3)利用杠杆平衡条件可以找出动力最大位置,再利用杠杆平衡条件可以求出伸缩杆提供的最大动力。
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