广东省中山市2022—2023学年下学期八年级期末水平测试物理试卷
一、单项选择题(共7题,每题有4个选项,其中只有1个选项最符合题意,选对得 3分,选错或不选得0分,共21分)
1.(2023八下·中山期末) 下列物体中,重约 2N的是( )
A.一支普通铅笔 B.八下物理课本
C.教室内的空气 D.一名中学生
2.(2023八下·中山期末)下列说法正确的是( )
A.物体没有受到力的作用时,一定处于匀速直线运动状态
B.物体受到平衡力时,一定处于静止状态
C.物体的运动状态发生改变,一定受到了非平衡力的作用
D.物体运动状态没有改变,一定是没有受到力的作用
3.(2016八下·衡阳期中)下列事例中,利用大气压作用的是( )
A.用吸管吸饮料
B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.水往低处流
D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
4.(2023八下·中山期末)如图所示是《天工开物》中记载的古人捣米用的住舂,它是利用了杠杆的原理,用脚将住舂较短的一端踩下,即可使住舂较长的、带有锤头的另一端高高抬起,松开脚后,锤头落下打击谷米等物。下列工具所属杠杆类型与图中住春相同的是( )
A.瓶盖起子 B.筷子 C.核桃夹 D.钢丝钳
5.(2023八下·中山期末)某实验小组在探究“浮力大小跟物体排开液体所受重力”的关系时,做了如图所示的四次实验,下列有关说法正确的是( )
A.丙图实验中石块必须完全浸没在水中
B.乙、 丙中 F
D.由图可知,溢出到小杯中水的重量一定小于石块所受的浮力
6.(2023八下·中山期末)下列说法中正确的是( )
A.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
B.提着水桶在水平路面上向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
7.(2023八下·中山期末)如图所示,一个未装满水的瓶子放在水平地面上,水对容器底部的压强为p、压力为F,瓶子对桌面的压强为p'. 将瓶子从正放 (如图甲)变为倒放(如图乙),则p和 F及p'的变化情况( )
A.p变小, p变小,F不变 B.p变大,p变大,F变小
C.p变大, p变大,F变大 D.p变小,p变大,F不变
二、填空题(共7题, 每题 3分,共21分)
8.(2023八下·中山期末)如图所示,将弹性绳挂在耳朵上能戴稳口罩,但时间久了耳朵有点痛,说明物体间力的作用是 的; 为了缓解长时间戴口罩的不适,小明用卫生纸垫在口罩挂耳处,这样可以 (选填“增大”或“减小”)口罩绳对耳部的压强; 用洗手液洗手后,用力把手上的水甩掉,这是利用了水的 .
9.(2023八下·中山期末)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平拉力 F =12N的作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力为 N,木块B所受的摩擦力为 N; 若将 A、B紧靠着放在水平桌面上,再用水平力 F =12N 推木块A 时,发现木块A、B仍然一起做匀速运动(如图乙所示), 这一现象可以说明滑动擦力的大小与物体间接触面积的大小 (选填“无关” “有关”)
10.(2023八下·中山期末) 小明与同学一起登山,发现在山下购买的袋装薯片到了山顶后,变得更加鼓胀,原因是离地面越高的位置,大气压强 ,从山下到山上,变鼓的薯片袋内气体体积 ,袋内气压 (均选填“变大” “变小”或“不变”) .
11.(2023八下·中山期末) “歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机,当它在空中加速向上拉升的过程中,机械能 ,在同一高度边保持水平匀速飞行,边抛弃副油箱的过程中,动能 ,重力势能 (选填“增大” “不变”或“减小”) .
12.(2023八下·中山期末)利用图甲所示滑轮组提升重为 1200N 的物体 A,拉力F随时间 t的变化关系如图乙所示,重物上升的速度 v随时间 t变化的关系如图丙所示,不计一切摩擦和绳重,则:物体 A匀速上升时,拉力 F为 N; 在0s~1s内拉力F的功率是逐渐 (选填“增大”或“减小”)的,滑轮组在 1s~3s内做功的机械效率是 .
13.(2023八下·中山期末)如图轮船由上游驶往下游的情况:轮船驶入闸室前关闭闸门 D和闸门 C、关闭阀门B、打开阀门A,闸室和上游水道构成了一个 ;当闸室水面与上游水面相平后,打开闸门 C,待船驶入闸室后关闭闸门C、关闭阀门 A、打开阀门 ,当闸室水面下降到和下游水面相平时,打开闸门 (均选填“B” “C”或“D”),船驶向下游.
14.(2023八下·中山期末)如图是深中通道的结构简化图,引桥长1000m,沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,竖直高度为 40m,若一辆重为 2×10 N的汽车从人工岛到达沉管隧道,汽车重力做的功是 J; 汽车在沉管隧道中以90km/h 的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05倍,汽车受到的阻力为 N,牵引力做功的功率是 W.
三、作图题(共3题, 每题2分,共6分)
15.(2023八下·中山期末) 如图甲是我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后拍摄的影像,火星上也有重力,请在 图乙中画出“祝融号” (用小方块表示)在斜面轨道上匀速下行时斜面对物体施加的力的示意图;
16.(2020九上·重庆月考)如图所示,小球漂浮在水中,画出小球所受力的示意图。
17.(2023八下·中山期末)如图甲所示为高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为输电线牵引装置的简化图,钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣,使输电线绷直,请你在图中画出滑轮组的绕线方式.
四、实验题(共3题,共21分)
18.(2023八下·中山期末) 在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动.
(1)将橡皮泥做成长方体平放于木板上方,在包扎带下方挂上钩码,并压在橡皮泥上,实验过程中, 通过观包扎带下面的橡皮泥的 来比较压力的作用效果,这种研究方法在物理学中叫 ;
(2)如图所示,在相同宽度的两条包扎带下方挂上不同数量的钩码,通过观察对比橡皮泥的变化,可得出结论: 相同时, 越大,压力的作用效果越明显;实验中,若用两根相同的细线挂不同数量的钩码,无法探究压力作用效果与压力的关系,原因可能是 ;
(3)小明想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应进行的操作是:将橡皮泥捏回原状,把包扎带撕成 宽度的两段,两包扎带下方挂 数量的钩码. (均选填“相同”或“不同”)
19.(2023八下·中山期末) 在物理兴趣活动中,小组的同学们探究浮力的大小与哪些因素有关,他们讨论后提出下列猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三: 浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关
为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如下图所示的实验.
(1)分析比较图中A、B、C三次实验,可得出结论:同一液体中, 越大,物体受到的浮力越 ;
(2)分析比较图中 三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体浸没在同一液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)分析比较图中A、C、E三次实验可得出结论: ;
(4)分析实验中的信息可知,金属块的体积为 cm ,金属块的密度为 kg/m ,盐水的密度为 kg/m . (g取 10N/kg,
20.(2023八下·中山期末) 学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件,她所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为 10g)、细线、刻度尺等。
(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,静止时铅笔的右端高、左端低(如图甲所示),若想使铅笔两端水平平衡,她应将细线向 (选填“左”或“右”)移动;调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出: ;
(2)调节铅笔水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示。她将所测数据记录在下表中:
动力F /N 动力臂l /m 阻力F /N 阻力臂l /m F l /(N·m) F l /(N·m)
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
记录数据后,同桌的小亮按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件 (选填“相符”或“不相符”);为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是 ;
A.改变力的大小 B. 改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小红不小心将前端露出的铅笔芯弄断了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线下方固定 (如图丁),则松手后铅笔 ____;
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡
(4)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中 F L / (N·m)的单位“N·m”换成“J”,根据功的定义,你觉得可以换吗 (选填“可以”或“不可以”).
五、计算题(共2小题, 共14分)
21.(2023八下·中山期末) 为了增强体质,小明定期进行跳绳训练。小明的质量为50kg,每个脚底的受力面积为 200cm ,如图所示在一次训练中,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为 6cm,求: (g=10N/kg,忽略绳的重力)
(1)小明的重力大小
(2)小明站立时对地面的压强
(3)小明跳绳时克服重力做功的平均功率
22.(2023八下·中山期末) 如图所示“天鲲号”是亚洲最大的重型白航绞吸船,是中国严禁对外出口的战略装备,“天鲲号”全船长140m,宽 27.8m,最大挖深35m,总装机功率 25843kW,设计每小时挖泥 6000m ,绞刀额定功率 6600kW,满载排水量 17000t. (海水密度取 1.0×10 kg/m ,g=10N/kg)
(1) “天鲲号”以最大挖深工作时,前端绞刀受到水的压强是多少
(2) “天鲲号”满载时受到的浮力是多少
(3)若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为 1.0×10 kW,排泥量为1.4m /s,排泥管的横截面积为 0.7m 。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少
六、综合能力题(共3题,共17分)
23.(2023八下·中山期末)小明看中甲、乙两款球鞋,他各取其中一只测量重力。
(1)两次测量时发现,测力计的示数都相同(如图丙所示),则每只鞋的重力为 N;
(2)小明用重新调零的测力计在水平地面上拉甲款鞋,以0.2m/s 的速度匀速水平向右运动,测力计的示数如图甲所示,则鞋子所受摩擦力为 N,当他用相同的方法再把甲款鞋以0.4m/s的速度匀速水平向右运动时,则弹簧测力计的示数为 N;
(3)在相同的地面上,他再用测力计拉乙款鞋以0.2m/s的速度匀速水平向右运动,测力计示数如图乙所示; 比较上述系列实验,小明想选鞋底粗糙程度更大的球鞋,则应选 款球鞋,依据是 .
24.(2023八下·中山期末)水平桌面上滚动的小球离开桌面后,会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上,如图甲所示. 小球在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢 小明提出了以下三个猜想:
猜想 1:与小球离开桌面时的速度有关;
猜想2:与小球的质量有关;
猜想3:与小球开始时离地面的高度有关.
(1)为了使小球向前运动,小明用如图乙所示的实验装置,将一根轻质弹簧固定在A点,
小球将弹簧压缩到 C处后静止释放,则小球在弹簧推力的作用下向前运动,在此过程中,弹簧的 能转化为小球的 能,弹簧压缩的越多,小球获得向前的速度越 ;
(2)为了验证猜想1是否正确,小组成员进行如下实验:保持小球的 和离地高度不变,将弹簧压缩到不同的长度,小球离开弹簧后, 将获得不同的速度,发现小水平飞行的距离不相同。这说明猜想 1是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)小明接下来想探究猜想 2,仍采用图乙的装置,用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度,静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案是否合理 (选填“是”或“否”),理由是: .
25.(2023八下·中山期末) 阅读短文, 回答问题.
密度计
实验室中常用密度计测量液体的密度, 其刻度为液体的密度与水的密度的比值。测量时,密度计竖直漂浮在液体中, 液面所对应的刻度即表示液体的密度, 如图甲所示。
密度计是由密封的玻璃管和配重制成。玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度,下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重, 适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键。
密度计可以分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度是“1”。图乙中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管完全相同, B中配重质量大于A。
(1)如图甲,被测液体的密度为 kg/m ;
(2)图甲中, “0.7”刻度的位置在“0.8”的 (选填“上”或“下”)方;
(3)图乙中 (选填“A”或“B”)是比轻计;
(4)关于 A、B两支密度计刻度线的说法正确的是____;
A.两密度计刻度线 “1”均在刻度的上端
B.两密度计刻度线“1”均在刻度的下端
C.A的刻度线“1”在上端,B的刻度线“1”在下端
D.A的刻度线“1”在下端,B的刻度线“1”在上端
(5)将A、B两支密度计放入水中,漂浮时____ ;
A.所受浮力相等,露出水面部分A比B长
B.所受浮力相等,露出水面部分长度相等
C.所受浮力B比A大,露出水面部分A 比B长
D.所受浮力B比A大,露出水面部分长度相等
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】重力为2N,质量约,一只铅笔的质量约5g,八年级物理课本质量约200g,教室内的空气质量约m=ρ空气V=1.29kg/m3×9m×6m×3m≈209kg,一名中学生的质量约50kg,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据物体的重力计算质量,结合常见物体的质量解答。
2.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.物体在不受力的作用时,处于匀速直线运动状态或静止状态,A不符合题意;
B.物体受到平衡力时,处于平衡状态,包括静止状态和匀速直线运动状态,B不符合题意;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生改变,一定受到了非平衡力的作用,C符合题意;
D.物体运动状态没有改变,可能不受力的作用,可能受到平衡力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体不受力或受到平衡力,处于静止状态或匀速直线运动状态;物体的运动状态改变了,一定受到了力的作用。
3.【答案】A
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】解:A、用吸管吸饮料时,口腔内气压小于饮料瓶中的气压,在大气压的作用下,把饮料压入口内,这是有大气压的缘故,符合题意;
B、注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,故不符合题意;
C、水往低处流是水受到重力作用的结果,与大气压无关,故不符合题意;
D、深水潜水员要穿特制的抗压潜水服,是为了承受更大的水压,不是大气压的作用,故不符合题意.
故选A.
【分析】A、水由于重力的作用会往低处流;
B、医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中;
C、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内.故利用了大气压;
D、液体压强随深度的增加而增大.
4.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】根据图像,捣米的工具在使用时,人的作用力位置距离支点近,动力臂小,是费力杠杆,
A.使用瓶盖起子开启瓶盖,可以省力,是省力杠杆,A不符合题意;
B.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意;
C.使用核桃夹夹开核桃,可以省力,是省力杠杆,C不符合题意;
D.使用钢丝钳,动力臂大于阻力臂,可以省力,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据使用杠杆时,力臂的大小关系,判杠杆的种类。
5.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】A.丙图实验中石块若没有完全浸没在水中,受到浮力减小,排开液体的重力减小,可以进行实验,A不符合题意;
B.乙、 丙中 F3
D.由图乙可知,溢水杯没有装满,物体进入后,排开液体,根据F浮=G排,但溢出的液小于排开的液体重力,即G溢
【分析】利用溢水杯测量物体受到的浮力和排开液体重力的关系时,需要装满;物体受到浮力后,测力计的拉力会减小,但重力不受影响。
6.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.人推车没动,物体没有在推力的方向上移动距离,推力不做功,A不符合题意;
B.提着水桶在水平面移动一段距离,手对桶有向上的力,桶的移动距离是水平的,没有在力的方向移动距离,拉力没有做功,B不符合题意
C.抛出的铅球在空中向前运动,是铅球具有惯性,不再受到手的推力,推力没有做功,C不符合题意;
D.手将水桶提起,手对水桶有力,水桶在力的方向上移动了距离,拉力做了功,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受力,且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
7.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据图像,从正放到倒放,瓶中液面升高,根据p=ρgh分析,深度变大,液体压强变大,p变大;甲图中,容器是柱形的,底受到的压力等于液体的总重力,乙图中,液体对容器的侧壁有压力,所以底部受到的压力减小了,F变小;正放和倒放,水平面受到的压力等于瓶和液体的总重力,重力不变,压力不变,倒放时受力面积变小了,根据,压强变大,B符合题意。
【分析】液体压强和液体密度、深度有关;水平面的压力等于物体的总重力;根据压力和受力面积的比值, 分析压强的大小关系。
8.【答案】相互;减小;惯性
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】口罩的弹性绳挂耳朵上,耳朵对绳产生力的作用时,绳对耳朵有力的作用,说明物体间力的作用相互的; 用卫生纸垫在口罩挂耳处,通过增大受力面积,可以减小绳对耳部的压强;用力甩手时,手上的水随手一起运动,手突然停止运动,水由于具有惯性,继续运动,离开了手。
【分析】惯性是物体继续保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质,物体间力的作用是相互的;压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
9.【答案】12N;0N;无关
【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】根据图像,A、B叠放,在12N的拉力作用下一起匀速直线运动,A受到的摩擦力为12N,B和A间没有运动趋势,不产生摩擦力,则摩擦力为0;当AB平放时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,匀速直线运动时同样需要12N的推力,此时的摩擦力仍为12N,则摩擦力大小和受力面积无关。
【分析】物体在水平面上匀速直线运动时,受到平衡力的作用,二力平衡时力的大小相等;物体间没有运动趋势时,不产生摩擦力。
10.【答案】变小;变大;变小
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】离地面越高的位置,大气压强越小;当气压变小时,密封的袋子外部受到的压强变小,袋内气体体积会膨胀,体积变大;袋内的气体质量不变,体积变大时,密度变小,袋内的气压减小。
【分析】大气压随海拔的升高而减小;气体的体积变大时,气压变小。
11.【答案】增大;减小;减小
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】战斗机在空中加速上升时,质量不变,速度变大,其动能变大,高度变大,重力势能变大,总的机械能变大;当高度不变,且匀速直线运动,抛弃副油箱时,总质量减小,其动能减小,重力势能减小。
【分析】物体的动能和质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关。
12.【答案】500;增大;80%
【知识点】功率大小的比较;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据丙图,当物体匀速直线运动时,对应的时间是1s后,根据图乙,此时绳子上的拉力F为500N;图丙中,在0s~1s时,速度逐渐变大,拉力为550N,根据P=Fv可知,功率逐渐变大;在1s~3s内的机械效率为。
【分析】当物体匀速直线运动时,受到平衡力的作用;根据P=Fv,结合速度的变化,判断功率的变化;根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力,利用可以计算机械效率的大小。
13.【答案】连通器;B;D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】轮船由上游驶往下游时,在驶入闸室前,关闭所有闸门、关闭阀门B、打开阀门A,闸室和上游水道底部连通,上部开口,构成了一个连通器,水通过阀门A进入闸室;当闸室水面与上游水面相平后,打开闸门 C,待船驶入闸室后,关闭闸门C、关闭阀门 A、打开阀门B,此时闸室和下游构成连通器,当闸室水面下降到和下游水面相平时,打开闸门D,船驶向下游。
【分析】船闸是连通器,在底部连通时,水从液面高的位置流向液面低的位置。
14.【答案】8×105;1000;2.5×104
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据重力和高度的变化,计算做功为W=Gh=2×104N×40m=8×105J;汽车的速度为v=90km/h=25m/s,匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等,牵引力等于阻力,汽车受到的牵引力:F牵=f=0.05G=0.05×2×104N=1000N,牵引力的功率为:P=Fv=1000N×25m/s=2.5×104W。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积,结合W=Gh计算做功多少;根据物体受到的力和速度的乘积,利用P=Fv,计算功率大小。
15.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】斜面上下滑的物体,受到沿斜面向上的摩擦力,受到和斜面垂直的支持力,如图。
【分析】摩擦力的方向和物体的相对运动方向相反;支持力的方向和支撑面垂直。
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;浮力竖直向上。
17.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图像,坠砣受到向下的重力,从定滑轮上连接向下,再依次将绳绕过动滑轮,组成滑轮组,如图 。
【分析】根据连接在定滑轮上的绳子,绕过动滑轮组成滑轮组。
18.【答案】(1)下陷的深度;转换法
(2)受力面积;压力;不同压力下的细线均可能切断橡皮泥,无法比较力的作用效果
(3)不同;相同
【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】探究压力的作用效果跟什么因素有关时,
(1)将包扎带下方挂上钩码,压在橡皮泥上, 橡皮泥被压后,会凹陷,通过观察橡皮泥的下陷的深度来比较压力的作用效果,利用的是转换法;
(2)如图所示,在受力面积相同,压力不同时,观察橡皮泥可知:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;若在不同压力的作用下,细线都将橡皮泥切断,不能比较力的作用效果;
(3)探究压力的作用效果跟受力面积的关系,需要使受力面积不同,压力保持相同,应将包扎带撕成不同宽度,两包扎带下方挂相同数量的钩码,保持压力相等。
【分析】(1)通过被压物体的凹陷,可以反应压力的作用效果,利用了转换法;
(2)在受力面积相同时,压力越大, 压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果和受力面积的关系,需要保持压力相同,受力面积不同,观察被压物体的凹陷程度。
19.【答案】(1)物体浸入液体的体积;大
(2)ACD;无关
(3)物体浸入液体体积一定时,液体密度越大,物体所受浮力越大
(4)100;2.8×103;1.1×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小与哪些因素有关时,
(1)分析比较图A、B、C三次实验,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大,物体受到浮力的大小与排开的液体的体积有关;
(2)探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,而深度不同,需要比较图A、C、D三次实验,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,即浮力的大小与深度无关;
(3)分析图A、C、E三次实验,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可知:在其他条件相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
(4)物体完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G-FC=2.8N-18N=1N,V排=V,由F浮=ρ水gV排可得物体排开的水的体积,即金属块的体积为;金属块的密度为;盐水的密度为。
【分析】(1)液体密度相同时,物体受到的浮力大小和排开液体的体积有关;
(2)探究浮力和物体进入液体的深度的关系,需要保持液体密度和排开液体的体积相同;浮力和深度无关;
(3)当排开液体的体积一定时,液体密度越大, 受到的浮力越大;
(4)根据物体受到的浮力和液体密度,利用可以计算排开液体的体积;根据物体的重力和体积,可以计算物体密度大小;根据浮力和排开液体的体积,利用,可以计算液体密度。
20.【答案】(1)左;方便测量力臂的大小
(2)不相符;B
(3)B
(4)不可以
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)由图可知,铅笔静止后左端下沉,若调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动;水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,同时方便测量力臂的大小;
(2)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离",是在杠杆在水平位置平衡,动力和阻力的方向都是竖直向下时得出的,实验过程中没有改变动力或阻力的方向,为了进一步完善实验,需要改变力的方向多次实验,B符合题意;
(3)由丁图可知,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,G左L左
【分析】(1)杠杆在水平位置平衡后,重力的方向跟杠杆垂直,支点到力的作用点的距离就是力臂,同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,因此在实验中应调节杠杆在水平位置平衡;
(2)从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂;
(3)铅笔芯折断后,固定在左端细线下,据此分析杠杆力臂的变化,根据杠杆平衡的条件分析解答;
(4)根据功的概念分析功的单位J,与杠杆平衡条件中力与力臂的乘积FL/N·m的不同。
21.【答案】(1)解:小明的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)解:小明站立时是双脚着地,对地面的受力面积为 =200cm2×2=400cm2=0.04m2
小明站立时对地面的压强
(3)解:小明跳绳 克服重力做的功:
克服重力做功的功率:
【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)根据物体的质量,根据G=mg计算重力大小;
(2)根据压力和受力面积的比值, 利用,计算压强;
(3)根据功和时间的比值,利用P=Fv计算功率。
22.【答案】(1)解:前段铰刀受到的压强:$
(2)解:
(3)解:由排泥量和排泥管的横截面积可求泥浆的速度:$
泥泵对泥浆的推力:
【知识点】功率计算公式的应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,结合p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据物体排开液体的质量计算重力,计算浮力;
(3)根据功率与速度的比值,结合,计算力的大小。
23.【答案】(1)3.8
(2)1.4;1.4
(3)甲;压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)图丙中,测力计的分度值为0.2N,指针的位置在3后4格处,可读出示数为3.8N;
(2)当鞋子在水平拉力的作用下匀速直线运动时,受到水平方向的平衡力,根据二力平衡原理可知,拉力等于摩擦力;根据测力计的指针位置,判断摩擦力为1.4N,由于甲鞋子重力不变,对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,所以摩擦力相同,匀速直线运动时,拉力等于摩擦力,所以改变速度,匀速拉动甲鞋子时,测力计仍为1.4N;
(3)根据图乙,用测力计拉乙款鞋以0.2m/s的速度匀速水平向右运动,测力计示数为1N,即摩擦力为f=F=1N;可见在压力相同的条件下,甲款鞋受到的摩擦力大,则说明甲鞋的接触面较粗糙,若要摩擦力更大,选甲鞋。
【分析】(1)根据弹簧测力计的量程和指针位置,测量力的大小;
(2)在压力和接触面粗糙程度相同的情况下,摩擦力大小与物体的速度大小无关;
(3)当压力相同时,摩擦力越大,是因为物体表面的粗糙程度不同。
24.【答案】(1)弹性势能;动能;大
(2)质量;正确
(3)否;没有控制小球飞出的初始速度相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究小球在水平方向飞行距离与哪些因素有关时,
(1)在图乙中,小球将弹簧压缩到C,释放前弹簧发生弹性形变,具有弹性势能,释放后,小球在弹簧推力的作用下向前滚动,小球具有动能,所以此过程中弹簧的弹性势能转化为小球的动能;弹簧被压缩的越多,弹性势能越大,转化的动能就越大,速度越大;
(2)要验证小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关,需要控制小球质量和离地高度不变,改变小球的速度,实验中,将弹簧被压缩到不同的长度,小球离开弹簧后,速度不同,小球水平飞行的距离不相同,说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关,此猜想正确;
(3)要探究小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关,需要控制小球的速度和离地高度不变,改变小球的质量,实验中,用不同质量的小球,将弹簧压缩到相同的长度,弹簧的弹性势能一定,静止释放后小球的动能相同,但由于质量不同,速度也不相同,不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。
【分析】(1)弹簧的形变程度越大, 具有的弹性势能越大,将弹性势能转化为动能时,动能越大; 在质量一定时,动能越大,物体的速度越大;
(2)探究飞行距离和初速度的关系时,需要保持质量和高度相同,通过改变动能,改变物体的速度;
(3)探究飞行具有和物体的质量的关系,速度保持速度相同,但在动能相同时,质量不同时,速度发生了变化。
25.【答案】(1)0.8×103
(2)上
(3)A
(4)D
(5)C
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度表示液体的密度,由图甲可知,
被测液体的密度为0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;
(2)根据密度计的工作原理,结合F浮=ρ液gV排,所测液体密度越小,排开液体的体积越大,进入液体中的深度越深,刻度的位置越偏上,故图甲中“0.7”刻度的位置在“0.8”的上方;
(3)由题知,B中配重质量大于A,根据漂浮时浮力等于重力可知,B受到的浮力大,A受到的浮力小;当浸入液体中的体积相同时,因A受到的浮力小,由F浮=ρ液gV排可知,A所测液体的密度小,已知测量密度小于水的液体用比轻计,所以A为比轻计;
(4)已知A为比轻计,测量密度小于水的液体,比轻计的最大刻度线是“1”;所以A密度计的刻度线“1”在刻度的下端;B为比重计,比重计的最小刻度线是“1”,测量密度大于水的液体,则B密度计的刻度线“1”在刻度的上端,ABC不符合题意,D符合题意;
(5)A、B两支密度计,已知B中配重质量大于A,B受到的浮力大;将A、B两支密度计放入水中,因B受到的浮力大,由F浮=ρ水gV排可知,B排开水的体积大,浸入液体部分大,则B露出水面较短;而A受受到的浮力小,排开液体的体积小,露出水面的部分长,C符合题意。
【分析】(1)根据密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度可读数;
(2)根据密度计的工作原理,可知液体密度越大,刻度的位置越偏下;
(3)根据B中配重质量大于A,F浮=G分可得出结论;
(4)分析根据密度计的工作原理可知,越往下,刻度越小;
(5)测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。根据F浮=ρ液gV排分析。
广东省中山市2022—2023学年下学期八年级期末水平测试物理试卷
一、单项选择题(共7题,每题有4个选项,其中只有1个选项最符合题意,选对得 3分,选错或不选得0分,共21分)
1.(2023八下·中山期末) 下列物体中,重约 2N的是( )
A.一支普通铅笔 B.八下物理课本
C.教室内的空气 D.一名中学生
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】重力为2N,质量约,一只铅笔的质量约5g,八年级物理课本质量约200g,教室内的空气质量约m=ρ空气V=1.29kg/m3×9m×6m×3m≈209kg,一名中学生的质量约50kg,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据物体的重力计算质量,结合常见物体的质量解答。
2.(2023八下·中山期末)下列说法正确的是( )
A.物体没有受到力的作用时,一定处于匀速直线运动状态
B.物体受到平衡力时,一定处于静止状态
C.物体的运动状态发生改变,一定受到了非平衡力的作用
D.物体运动状态没有改变,一定是没有受到力的作用
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.物体在不受力的作用时,处于匀速直线运动状态或静止状态,A不符合题意;
B.物体受到平衡力时,处于平衡状态,包括静止状态和匀速直线运动状态,B不符合题意;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生改变,一定受到了非平衡力的作用,C符合题意;
D.物体运动状态没有改变,可能不受力的作用,可能受到平衡力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体不受力或受到平衡力,处于静止状态或匀速直线运动状态;物体的运动状态改变了,一定受到了力的作用。
3.(2016八下·衡阳期中)下列事例中,利用大气压作用的是( )
A.用吸管吸饮料
B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.水往低处流
D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
【答案】A
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】解:A、用吸管吸饮料时,口腔内气压小于饮料瓶中的气压,在大气压的作用下,把饮料压入口内,这是有大气压的缘故,符合题意;
B、注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,故不符合题意;
C、水往低处流是水受到重力作用的结果,与大气压无关,故不符合题意;
D、深水潜水员要穿特制的抗压潜水服,是为了承受更大的水压,不是大气压的作用,故不符合题意.
故选A.
【分析】A、水由于重力的作用会往低处流;
B、医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中;
C、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内.故利用了大气压;
D、液体压强随深度的增加而增大.
4.(2023八下·中山期末)如图所示是《天工开物》中记载的古人捣米用的住舂,它是利用了杠杆的原理,用脚将住舂较短的一端踩下,即可使住舂较长的、带有锤头的另一端高高抬起,松开脚后,锤头落下打击谷米等物。下列工具所属杠杆类型与图中住春相同的是( )
A.瓶盖起子 B.筷子 C.核桃夹 D.钢丝钳
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】根据图像,捣米的工具在使用时,人的作用力位置距离支点近,动力臂小,是费力杠杆,
A.使用瓶盖起子开启瓶盖,可以省力,是省力杠杆,A不符合题意;
B.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意;
C.使用核桃夹夹开核桃,可以省力,是省力杠杆,C不符合题意;
D.使用钢丝钳,动力臂大于阻力臂,可以省力,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据使用杠杆时,力臂的大小关系,判杠杆的种类。
5.(2023八下·中山期末)某实验小组在探究“浮力大小跟物体排开液体所受重力”的关系时,做了如图所示的四次实验,下列有关说法正确的是( )
A.丙图实验中石块必须完全浸没在水中
B.乙、 丙中 F
D.由图可知,溢出到小杯中水的重量一定小于石块所受的浮力
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】A.丙图实验中石块若没有完全浸没在水中,受到浮力减小,排开液体的重力减小,可以进行实验,A不符合题意;
B.乙、 丙中 F3
D.由图乙可知,溢水杯没有装满,物体进入后,排开液体,根据F浮=G排,但溢出的液小于排开的液体重力,即G溢
【分析】利用溢水杯测量物体受到的浮力和排开液体重力的关系时,需要装满;物体受到浮力后,测力计的拉力会减小,但重力不受影响。
6.(2023八下·中山期末)下列说法中正确的是( )
A.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
B.提着水桶在水平路面上向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.人推车没动,物体没有在推力的方向上移动距离,推力不做功,A不符合题意;
B.提着水桶在水平面移动一段距离,手对桶有向上的力,桶的移动距离是水平的,没有在力的方向移动距离,拉力没有做功,B不符合题意
C.抛出的铅球在空中向前运动,是铅球具有惯性,不再受到手的推力,推力没有做功,C不符合题意;
D.手将水桶提起,手对水桶有力,水桶在力的方向上移动了距离,拉力做了功,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受力,且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
7.(2023八下·中山期末)如图所示,一个未装满水的瓶子放在水平地面上,水对容器底部的压强为p、压力为F,瓶子对桌面的压强为p'. 将瓶子从正放 (如图甲)变为倒放(如图乙),则p和 F及p'的变化情况( )
A.p变小, p变小,F不变 B.p变大,p变大,F变小
C.p变大, p变大,F变大 D.p变小,p变大,F不变
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据图像,从正放到倒放,瓶中液面升高,根据p=ρgh分析,深度变大,液体压强变大,p变大;甲图中,容器是柱形的,底受到的压力等于液体的总重力,乙图中,液体对容器的侧壁有压力,所以底部受到的压力减小了,F变小;正放和倒放,水平面受到的压力等于瓶和液体的总重力,重力不变,压力不变,倒放时受力面积变小了,根据,压强变大,B符合题意。
【分析】液体压强和液体密度、深度有关;水平面的压力等于物体的总重力;根据压力和受力面积的比值, 分析压强的大小关系。
二、填空题(共7题, 每题 3分,共21分)
8.(2023八下·中山期末)如图所示,将弹性绳挂在耳朵上能戴稳口罩,但时间久了耳朵有点痛,说明物体间力的作用是 的; 为了缓解长时间戴口罩的不适,小明用卫生纸垫在口罩挂耳处,这样可以 (选填“增大”或“减小”)口罩绳对耳部的压强; 用洗手液洗手后,用力把手上的水甩掉,这是利用了水的 .
【答案】相互;减小;惯性
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】口罩的弹性绳挂耳朵上,耳朵对绳产生力的作用时,绳对耳朵有力的作用,说明物体间力的作用相互的; 用卫生纸垫在口罩挂耳处,通过增大受力面积,可以减小绳对耳部的压强;用力甩手时,手上的水随手一起运动,手突然停止运动,水由于具有惯性,继续运动,离开了手。
【分析】惯性是物体继续保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质,物体间力的作用是相互的;压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
9.(2023八下·中山期末)如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在水平拉力 F =12N的作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力为 N,木块B所受的摩擦力为 N; 若将 A、B紧靠着放在水平桌面上,再用水平力 F =12N 推木块A 时,发现木块A、B仍然一起做匀速运动(如图乙所示), 这一现象可以说明滑动擦力的大小与物体间接触面积的大小 (选填“无关” “有关”)
【答案】12N;0N;无关
【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】根据图像,A、B叠放,在12N的拉力作用下一起匀速直线运动,A受到的摩擦力为12N,B和A间没有运动趋势,不产生摩擦力,则摩擦力为0;当AB平放时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,匀速直线运动时同样需要12N的推力,此时的摩擦力仍为12N,则摩擦力大小和受力面积无关。
【分析】物体在水平面上匀速直线运动时,受到平衡力的作用,二力平衡时力的大小相等;物体间没有运动趋势时,不产生摩擦力。
10.(2023八下·中山期末) 小明与同学一起登山,发现在山下购买的袋装薯片到了山顶后,变得更加鼓胀,原因是离地面越高的位置,大气压强 ,从山下到山上,变鼓的薯片袋内气体体积 ,袋内气压 (均选填“变大” “变小”或“不变”) .
【答案】变小;变大;变小
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】离地面越高的位置,大气压强越小;当气压变小时,密封的袋子外部受到的压强变小,袋内气体体积会膨胀,体积变大;袋内的气体质量不变,体积变大时,密度变小,袋内的气压减小。
【分析】大气压随海拔的升高而减小;气体的体积变大时,气压变小。
11.(2023八下·中山期末) “歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机,当它在空中加速向上拉升的过程中,机械能 ,在同一高度边保持水平匀速飞行,边抛弃副油箱的过程中,动能 ,重力势能 (选填“增大” “不变”或“减小”) .
【答案】增大;减小;减小
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】战斗机在空中加速上升时,质量不变,速度变大,其动能变大,高度变大,重力势能变大,总的机械能变大;当高度不变,且匀速直线运动,抛弃副油箱时,总质量减小,其动能减小,重力势能减小。
【分析】物体的动能和质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关。
12.(2023八下·中山期末)利用图甲所示滑轮组提升重为 1200N 的物体 A,拉力F随时间 t的变化关系如图乙所示,重物上升的速度 v随时间 t变化的关系如图丙所示,不计一切摩擦和绳重,则:物体 A匀速上升时,拉力 F为 N; 在0s~1s内拉力F的功率是逐渐 (选填“增大”或“减小”)的,滑轮组在 1s~3s内做功的机械效率是 .
【答案】500;增大;80%
【知识点】功率大小的比较;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据丙图,当物体匀速直线运动时,对应的时间是1s后,根据图乙,此时绳子上的拉力F为500N;图丙中,在0s~1s时,速度逐渐变大,拉力为550N,根据P=Fv可知,功率逐渐变大;在1s~3s内的机械效率为。
【分析】当物体匀速直线运动时,受到平衡力的作用;根据P=Fv,结合速度的变化,判断功率的变化;根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力,利用可以计算机械效率的大小。
13.(2023八下·中山期末)如图轮船由上游驶往下游的情况:轮船驶入闸室前关闭闸门 D和闸门 C、关闭阀门B、打开阀门A,闸室和上游水道构成了一个 ;当闸室水面与上游水面相平后,打开闸门 C,待船驶入闸室后关闭闸门C、关闭阀门 A、打开阀门 ,当闸室水面下降到和下游水面相平时,打开闸门 (均选填“B” “C”或“D”),船驶向下游.
【答案】连通器;B;D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】轮船由上游驶往下游时,在驶入闸室前,关闭所有闸门、关闭阀门B、打开阀门A,闸室和上游水道底部连通,上部开口,构成了一个连通器,水通过阀门A进入闸室;当闸室水面与上游水面相平后,打开闸门 C,待船驶入闸室后,关闭闸门C、关闭阀门 A、打开阀门B,此时闸室和下游构成连通器,当闸室水面下降到和下游水面相平时,打开闸门D,船驶向下游。
【分析】船闸是连通器,在底部连通时,水从液面高的位置流向液面低的位置。
14.(2023八下·中山期末)如图是深中通道的结构简化图,引桥长1000m,沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,竖直高度为 40m,若一辆重为 2×10 N的汽车从人工岛到达沉管隧道,汽车重力做的功是 J; 汽车在沉管隧道中以90km/h 的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05倍,汽车受到的阻力为 N,牵引力做功的功率是 W.
【答案】8×105;1000;2.5×104
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据重力和高度的变化,计算做功为W=Gh=2×104N×40m=8×105J;汽车的速度为v=90km/h=25m/s,匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等,牵引力等于阻力,汽车受到的牵引力:F牵=f=0.05G=0.05×2×104N=1000N,牵引力的功率为:P=Fv=1000N×25m/s=2.5×104W。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积,结合W=Gh计算做功多少;根据物体受到的力和速度的乘积,利用P=Fv,计算功率大小。
三、作图题(共3题, 每题2分,共6分)
15.(2023八下·中山期末) 如图甲是我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后拍摄的影像,火星上也有重力,请在 图乙中画出“祝融号” (用小方块表示)在斜面轨道上匀速下行时斜面对物体施加的力的示意图;
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】斜面上下滑的物体,受到沿斜面向上的摩擦力,受到和斜面垂直的支持力,如图。
【分析】摩擦力的方向和物体的相对运动方向相反;支持力的方向和支撑面垂直。
16.(2020九上·重庆月考)如图所示,小球漂浮在水中,画出小球所受力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;浮力竖直向上。
17.(2023八下·中山期末)如图甲所示为高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为输电线牵引装置的简化图,钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣,使输电线绷直,请你在图中画出滑轮组的绕线方式.
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图像,坠砣受到向下的重力,从定滑轮上连接向下,再依次将绳绕过动滑轮,组成滑轮组,如图 。
【分析】根据连接在定滑轮上的绳子,绕过动滑轮组成滑轮组。
四、实验题(共3题,共21分)
18.(2023八下·中山期末) 在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动.
(1)将橡皮泥做成长方体平放于木板上方,在包扎带下方挂上钩码,并压在橡皮泥上,实验过程中, 通过观包扎带下面的橡皮泥的 来比较压力的作用效果,这种研究方法在物理学中叫 ;
(2)如图所示,在相同宽度的两条包扎带下方挂上不同数量的钩码,通过观察对比橡皮泥的变化,可得出结论: 相同时, 越大,压力的作用效果越明显;实验中,若用两根相同的细线挂不同数量的钩码,无法探究压力作用效果与压力的关系,原因可能是 ;
(3)小明想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应进行的操作是:将橡皮泥捏回原状,把包扎带撕成 宽度的两段,两包扎带下方挂 数量的钩码. (均选填“相同”或“不同”)
【答案】(1)下陷的深度;转换法
(2)受力面积;压力;不同压力下的细线均可能切断橡皮泥,无法比较力的作用效果
(3)不同;相同
【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】探究压力的作用效果跟什么因素有关时,
(1)将包扎带下方挂上钩码,压在橡皮泥上, 橡皮泥被压后,会凹陷,通过观察橡皮泥的下陷的深度来比较压力的作用效果,利用的是转换法;
(2)如图所示,在受力面积相同,压力不同时,观察橡皮泥可知:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;若在不同压力的作用下,细线都将橡皮泥切断,不能比较力的作用效果;
(3)探究压力的作用效果跟受力面积的关系,需要使受力面积不同,压力保持相同,应将包扎带撕成不同宽度,两包扎带下方挂相同数量的钩码,保持压力相等。
【分析】(1)通过被压物体的凹陷,可以反应压力的作用效果,利用了转换法;
(2)在受力面积相同时,压力越大, 压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果和受力面积的关系,需要保持压力相同,受力面积不同,观察被压物体的凹陷程度。
19.(2023八下·中山期末) 在物理兴趣活动中,小组的同学们探究浮力的大小与哪些因素有关,他们讨论后提出下列猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三: 浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关
为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如下图所示的实验.
(1)分析比较图中A、B、C三次实验,可得出结论:同一液体中, 越大,物体受到的浮力越 ;
(2)分析比较图中 三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体浸没在同一液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)分析比较图中A、C、E三次实验可得出结论: ;
(4)分析实验中的信息可知,金属块的体积为 cm ,金属块的密度为 kg/m ,盐水的密度为 kg/m . (g取 10N/kg,
【答案】(1)物体浸入液体的体积;大
(2)ACD;无关
(3)物体浸入液体体积一定时,液体密度越大,物体所受浮力越大
(4)100;2.8×103;1.1×103
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小与哪些因素有关时,
(1)分析比较图A、B、C三次实验,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大,物体受到浮力的大小与排开的液体的体积有关;
(2)探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,而深度不同,需要比较图A、C、D三次实验,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,即浮力的大小与深度无关;
(3)分析图A、C、E三次实验,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可知:在其他条件相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
(4)物体完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G-FC=2.8N-18N=1N,V排=V,由F浮=ρ水gV排可得物体排开的水的体积,即金属块的体积为;金属块的密度为;盐水的密度为。
【分析】(1)液体密度相同时,物体受到的浮力大小和排开液体的体积有关;
(2)探究浮力和物体进入液体的深度的关系,需要保持液体密度和排开液体的体积相同;浮力和深度无关;
(3)当排开液体的体积一定时,液体密度越大, 受到的浮力越大;
(4)根据物体受到的浮力和液体密度,利用可以计算排开液体的体积;根据物体的重力和体积,可以计算物体密度大小;根据浮力和排开液体的体积,利用,可以计算液体密度。
20.(2023八下·中山期末) 学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件,她所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为 10g)、细线、刻度尺等。
(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,静止时铅笔的右端高、左端低(如图甲所示),若想使铅笔两端水平平衡,她应将细线向 (选填“左”或“右”)移动;调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出: ;
(2)调节铅笔水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示。她将所测数据记录在下表中:
动力F /N 动力臂l /m 阻力F /N 阻力臂l /m F l /(N·m) F l /(N·m)
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
记录数据后,同桌的小亮按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件 (选填“相符”或“不相符”);为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是 ;
A.改变力的大小 B. 改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小红不小心将前端露出的铅笔芯弄断了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线下方固定 (如图丁),则松手后铅笔 ____;
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡
(4)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中 F L / (N·m)的单位“N·m”换成“J”,根据功的定义,你觉得可以换吗 (选填“可以”或“不可以”).
【答案】(1)左;方便测量力臂的大小
(2)不相符;B
(3)B
(4)不可以
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)由图可知,铅笔静止后左端下沉,若调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动;水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,同时方便测量力臂的大小;
(2)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离",是在杠杆在水平位置平衡,动力和阻力的方向都是竖直向下时得出的,实验过程中没有改变动力或阻力的方向,为了进一步完善实验,需要改变力的方向多次实验,B符合题意;
(3)由丁图可知,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,G左L左
【分析】(1)杠杆在水平位置平衡后,重力的方向跟杠杆垂直,支点到力的作用点的距离就是力臂,同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,因此在实验中应调节杠杆在水平位置平衡;
(2)从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂;
(3)铅笔芯折断后,固定在左端细线下,据此分析杠杆力臂的变化,根据杠杆平衡的条件分析解答;
(4)根据功的概念分析功的单位J,与杠杆平衡条件中力与力臂的乘积FL/N·m的不同。
五、计算题(共2小题, 共14分)
21.(2023八下·中山期末) 为了增强体质,小明定期进行跳绳训练。小明的质量为50kg,每个脚底的受力面积为 200cm ,如图所示在一次训练中,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为 6cm,求: (g=10N/kg,忽略绳的重力)
(1)小明的重力大小
(2)小明站立时对地面的压强
(3)小明跳绳时克服重力做功的平均功率
【答案】(1)解:小明的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)解:小明站立时是双脚着地,对地面的受力面积为 =200cm2×2=400cm2=0.04m2
小明站立时对地面的压强
(3)解:小明跳绳 克服重力做的功:
克服重力做功的功率:
【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)根据物体的质量,根据G=mg计算重力大小;
(2)根据压力和受力面积的比值, 利用,计算压强;
(3)根据功和时间的比值,利用P=Fv计算功率。
22.(2023八下·中山期末) 如图所示“天鲲号”是亚洲最大的重型白航绞吸船,是中国严禁对外出口的战略装备,“天鲲号”全船长140m,宽 27.8m,最大挖深35m,总装机功率 25843kW,设计每小时挖泥 6000m ,绞刀额定功率 6600kW,满载排水量 17000t. (海水密度取 1.0×10 kg/m ,g=10N/kg)
(1) “天鲲号”以最大挖深工作时,前端绞刀受到水的压强是多少
(2) “天鲲号”满载时受到的浮力是多少
(3)若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为 1.0×10 kW,排泥量为1.4m /s,排泥管的横截面积为 0.7m 。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少
【答案】(1)解:前段铰刀受到的压强:$
(2)解:
(3)解:由排泥量和排泥管的横截面积可求泥浆的速度:$
泥泵对泥浆的推力:
【知识点】功率计算公式的应用;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和深度,结合p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据物体排开液体的质量计算重力,计算浮力;
(3)根据功率与速度的比值,结合,计算力的大小。
六、综合能力题(共3题,共17分)
23.(2023八下·中山期末)小明看中甲、乙两款球鞋,他各取其中一只测量重力。
(1)两次测量时发现,测力计的示数都相同(如图丙所示),则每只鞋的重力为 N;
(2)小明用重新调零的测力计在水平地面上拉甲款鞋,以0.2m/s 的速度匀速水平向右运动,测力计的示数如图甲所示,则鞋子所受摩擦力为 N,当他用相同的方法再把甲款鞋以0.4m/s的速度匀速水平向右运动时,则弹簧测力计的示数为 N;
(3)在相同的地面上,他再用测力计拉乙款鞋以0.2m/s的速度匀速水平向右运动,测力计示数如图乙所示; 比较上述系列实验,小明想选鞋底粗糙程度更大的球鞋,则应选 款球鞋,依据是 .
【答案】(1)3.8
(2)1.4;1.4
(3)甲;压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)图丙中,测力计的分度值为0.2N,指针的位置在3后4格处,可读出示数为3.8N;
(2)当鞋子在水平拉力的作用下匀速直线运动时,受到水平方向的平衡力,根据二力平衡原理可知,拉力等于摩擦力;根据测力计的指针位置,判断摩擦力为1.4N,由于甲鞋子重力不变,对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,所以摩擦力相同,匀速直线运动时,拉力等于摩擦力,所以改变速度,匀速拉动甲鞋子时,测力计仍为1.4N;
(3)根据图乙,用测力计拉乙款鞋以0.2m/s的速度匀速水平向右运动,测力计示数为1N,即摩擦力为f=F=1N;可见在压力相同的条件下,甲款鞋受到的摩擦力大,则说明甲鞋的接触面较粗糙,若要摩擦力更大,选甲鞋。
【分析】(1)根据弹簧测力计的量程和指针位置,测量力的大小;
(2)在压力和接触面粗糙程度相同的情况下,摩擦力大小与物体的速度大小无关;
(3)当压力相同时,摩擦力越大,是因为物体表面的粗糙程度不同。
24.(2023八下·中山期末)水平桌面上滚动的小球离开桌面后,会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上,如图甲所示. 小球在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢 小明提出了以下三个猜想:
猜想 1:与小球离开桌面时的速度有关;
猜想2:与小球的质量有关;
猜想3:与小球开始时离地面的高度有关.
(1)为了使小球向前运动,小明用如图乙所示的实验装置,将一根轻质弹簧固定在A点,
小球将弹簧压缩到 C处后静止释放,则小球在弹簧推力的作用下向前运动,在此过程中,弹簧的 能转化为小球的 能,弹簧压缩的越多,小球获得向前的速度越 ;
(2)为了验证猜想1是否正确,小组成员进行如下实验:保持小球的 和离地高度不变,将弹簧压缩到不同的长度,小球离开弹簧后, 将获得不同的速度,发现小水平飞行的距离不相同。这说明猜想 1是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)小明接下来想探究猜想 2,仍采用图乙的装置,用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度,静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案是否合理 (选填“是”或“否”),理由是: .
【答案】(1)弹性势能;动能;大
(2)质量;正确
(3)否;没有控制小球飞出的初始速度相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究小球在水平方向飞行距离与哪些因素有关时,
(1)在图乙中,小球将弹簧压缩到C,释放前弹簧发生弹性形变,具有弹性势能,释放后,小球在弹簧推力的作用下向前滚动,小球具有动能,所以此过程中弹簧的弹性势能转化为小球的动能;弹簧被压缩的越多,弹性势能越大,转化的动能就越大,速度越大;
(2)要验证小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关,需要控制小球质量和离地高度不变,改变小球的速度,实验中,将弹簧被压缩到不同的长度,小球离开弹簧后,速度不同,小球水平飞行的距离不相同,说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关,此猜想正确;
(3)要探究小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关,需要控制小球的速度和离地高度不变,改变小球的质量,实验中,用不同质量的小球,将弹簧压缩到相同的长度,弹簧的弹性势能一定,静止释放后小球的动能相同,但由于质量不同,速度也不相同,不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。
【分析】(1)弹簧的形变程度越大, 具有的弹性势能越大,将弹性势能转化为动能时,动能越大; 在质量一定时,动能越大,物体的速度越大;
(2)探究飞行距离和初速度的关系时,需要保持质量和高度相同,通过改变动能,改变物体的速度;
(3)探究飞行具有和物体的质量的关系,速度保持速度相同,但在动能相同时,质量不同时,速度发生了变化。
25.(2023八下·中山期末) 阅读短文, 回答问题.
密度计
实验室中常用密度计测量液体的密度, 其刻度为液体的密度与水的密度的比值。测量时,密度计竖直漂浮在液体中, 液面所对应的刻度即表示液体的密度, 如图甲所示。
密度计是由密封的玻璃管和配重制成。玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度,下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重, 适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键。
密度计可以分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度是“1”。图乙中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管完全相同, B中配重质量大于A。
(1)如图甲,被测液体的密度为 kg/m ;
(2)图甲中, “0.7”刻度的位置在“0.8”的 (选填“上”或“下”)方;
(3)图乙中 (选填“A”或“B”)是比轻计;
(4)关于 A、B两支密度计刻度线的说法正确的是____;
A.两密度计刻度线 “1”均在刻度的上端
B.两密度计刻度线“1”均在刻度的下端
C.A的刻度线“1”在上端,B的刻度线“1”在下端
D.A的刻度线“1”在下端,B的刻度线“1”在上端
(5)将A、B两支密度计放入水中,漂浮时____ ;
A.所受浮力相等,露出水面部分A比B长
B.所受浮力相等,露出水面部分长度相等
C.所受浮力B比A大,露出水面部分A 比B长
D.所受浮力B比A大,露出水面部分长度相等
【答案】(1)0.8×103
(2)上
(3)A
(4)D
(5)C
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度表示液体的密度,由图甲可知,
被测液体的密度为0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;
(2)根据密度计的工作原理,结合F浮=ρ液gV排,所测液体密度越小,排开液体的体积越大,进入液体中的深度越深,刻度的位置越偏上,故图甲中“0.7”刻度的位置在“0.8”的上方;
(3)由题知,B中配重质量大于A,根据漂浮时浮力等于重力可知,B受到的浮力大,A受到的浮力小;当浸入液体中的体积相同时,因A受到的浮力小,由F浮=ρ液gV排可知,A所测液体的密度小,已知测量密度小于水的液体用比轻计,所以A为比轻计;
(4)已知A为比轻计,测量密度小于水的液体,比轻计的最大刻度线是“1”;所以A密度计的刻度线“1”在刻度的下端;B为比重计,比重计的最小刻度线是“1”,测量密度大于水的液体,则B密度计的刻度线“1”在刻度的上端,ABC不符合题意,D符合题意;
(5)A、B两支密度计,已知B中配重质量大于A,B受到的浮力大;将A、B两支密度计放入水中,因B受到的浮力大,由F浮=ρ水gV排可知,B排开水的体积大,浸入液体部分大,则B露出水面较短;而A受受到的浮力小,排开液体的体积小,露出水面的部分长,C符合题意。
【分析】(1)根据密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度可读数;
(2)根据密度计的工作原理,可知液体密度越大,刻度的位置越偏下;
(3)根据B中配重质量大于A,F浮=G分可得出结论;
(4)分析根据密度计的工作原理可知,越往下,刻度越小;
(5)测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。根据F浮=ρ液gV排分析。