2022-2023学年山西省运城实验中学八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 体温监测是有效防控流感的重要举措。拿起如图所示的手持式红外测温仪和托起一本物理课本所用的力相当。该测温仪的重力约为( )
A.
B.
C.
D.
2. 操场上正在进行激烈的足球比赛,小明把足球朝着球门踢出,下列有关说法正确的是( )
A. 踢球时球受到了力,而脚不会受到任何力的作用
B. 球被踢出去在空中运动时,运动状态不会发生改变
C. 踢出去的足球能在空中运动,是因为受到了惯性的作用
D. 踢出去的足球因为受重力作用会向地面落下
3. 如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石,下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A. 用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字 B. 汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
C. 在衣服的拉链上涂些蜡 D. 自行车转轴处装有滚珠轴承
4. 诗句“儿童放学归来早,忙趁东风放纸莺”,描绘了儿童放风筝的画面,放风筝时逆风而站,有风吹来时,放线慢跑,风筝就能够被放飞起来。下列相关说法正确的是( )
A. 风筝起飞的过程中,表面受到了大气向上的升力
B. 风筝能够飞上天,主是因为人的推力作用
C. 风筝能够在风的作用下飞上天,主是因为下表面空气流速小压强小
D. 风筝能够在风的作用下飞上天,主是因为上表面空气流速大压强大
5. 如图甲,用手握住一个核桃,很难将其捏破,图乙中将、两个核桃放在一起捏,破了,没破。下列说法正确的是( )
A. 用手握住一个核桃,很难将其捏破,主要是受力面积太小
B. 两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了受力面积
C. 两个核桃放在一起捏,接触处受到的压强等于受到的压强
D. 两个核桃放在一起捏,接触处受到的压强大于受到的压强
6. 伐木工人为了能把砍伐的木材从林场方便地运出,有水道的地方常常将木材连接成木排,使其顺流而下,这个过程中有关木材受到的浮力说法正确的是( )
A. 木排顺流而下时,所受浮力方向竖直向上
B. 木材只有连接成木排时才会受浮力
C. 木排顺流而下时,水深的地方,受到的浮力就大
D. 木材在水中不会下沉,因为浮力始终大于重力
7. “曹冲称象”是家喻户晓的典故,如图甲所示,曹冲先让大象站在船上,在船上标记水面的位置;然后让大象从船上下来,往船上装入石头直至水面到达标记处,如图乙所示,图乙中石头的总质量就等于大象的质量。下列分析正确的是( )
A. 甲图中船受到的浮力大于船和大象的总重力
B. 乙图中的船排开水的重力比甲图中的大
C. 甲、乙图中的船受到的浮力一样大
D. 乙图中的船底部受到水的压强比甲图中的大
8. 小花每天上学时背着书包从一楼要上到四楼教室,那么在上楼的过程中,下列有关说法正确的是( )
A. 小花上楼时越快,做功就越多 B. 小花上楼过程中对书包不做功
C. 小花上楼时做功的多少与书包重无关 D. 小花上楼过程中要克服自己的重力做功
9. 如图所示,是神舟十六号载人飞船返回舱返回地面时的情景,打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下匀速直线运动。则有关返回舱在这段时间内的说法正确的是( )
A. 返回舱的动能变大
B. 返回舱的重力势能减小
C. 返回舱的机械能不变
D. 返回舱机械能变大
10. 如图是端午节赛龙舟的情景,选手在鼓声指引下,整齐地划桨,下列有关说法正确的是( )
A. 船桨是费力杠杆 B. 船桨是省力杠杆
C. 桨的长短对比赛无影响 D. 选手只要整齐地划桨,就一定能获胜
11. 如图所示,升旗仪式上升旗手在嘹亮的国歌声中缓缓向下拉绳子,五星红旗会徐徐升起,这是由于旗杆顶部有一个滑轮,下列有关该滑轮的说法正确的是( )
A. 该滑轮为动滑轮
B. 使用该滑轮目的是为了省力
C. 该滑轮实质为等臂杠杆
D. 使用该滑轮既能改变力的方向又能省距离
12. 我国古代科学著作天工开物中记载有井上汲水装置桔槔,如图甲所示,它相当于一个杠杆。图乙为小明根据其原理自制的模型装置,杠杆左端是悬挂的石块,右端悬挂水桶。下列有关说法正确的是( )
A. 左端悬挂的石块是多余的
B. 右边水桶越重,提起水时有用功越多
C. 当减轻桔槔模型杆的重时,提水时机械效率可达
D. 汲水后,如图乙所示时,水桶总重比石块大
二、填空题(本大题共3小题,共7.0分)
13. 早在年,物理学家______ 曾做过一个著名的实验,如图所示,他只用了几杯水,就把木桶撑破了,此实验说明液体的压强跟______ 有关。为了纪念他,把他的名字命名为______ 的单位。
14. “智慧餐厅”是年北京冬奥会的一大科技亮点,餐厅顶部有透明的“空中云轨”,机器人利用“空中云轨”将厨房做好的饭菜水平运送至点餐者正上方,再下降到点餐者面前,如图是其示意图。小明认为运送同一盘菜,点餐者距离厨房越远,“空中云轨”水平运送中,重力做功越多。你______ 选填“赞同”或“不赞同”小明的观点,理由是______ 。
15. 图甲所示是我国古代三大水利工程之一陕西泾阳的郑国渠,图乙是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作一个______ 。若左侧水渠中液面到达处,则右侧水渠的液面在______ 选填“”“”或“”处。
三、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
16. 中国古代人民为了抵御入侵,常在城池周围建造护城河,通过吊桥升降控制人员进出。如图是吊桥被拉起时的模型图,请在图中画出拉力的力臂。
四、实验探究题(本大题共7小题,共36.0分)
17. 在项目化学习活动中,创新小组同学们利用实验室中小车、毛巾、棉布、木板、木块,设计成如图所示的三个装置,“探究阻力对物体运动的影响”,图中甲、乙水平木板表面分别铺有毛巾、棉布,三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行的______ 相等。
当探究小车在三种平面上的运动情况时,发现小车总会冲出木板末端,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,可采取的办法是:______ 。
当小车滑到毛巾表面上向前运动时水平方向受到______ 选填“一”或“二”个力的作用。
实验中发现:小车在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,运动得越远,如果小车受到的阻力为零,它将做______ 。进一步分析说明:力______ 选填“是”或“不是”维持物体运动的原因。
18. 周末,小明从电视上观看北京冬奥会冰壶比赛转播时,产生了疑惑:冰壶在冰面前进时所受摩擦力大小与什么因素有关呢?于是从实验室找来如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等器材进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
图甲中小明将木块平放在长木板上,用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做______ 运动,弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小。
比较图中______ 两次实验可知:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,进一步分析可知:当压力相同时,接触面越______ ,滑动摩擦力越小。冰壶比赛时,运动员用毛刷持续摩擦冰面是为了______ 选填“增大”或“减小”摩擦力。
实验后小明和同学交流讨论时发现:在实验中很难控制木块做匀速直线运动。于是小明设计了图丁所示的实验装置,该装置______ 选填“需要”或“不需要”长木板做匀速直线运动。
19. 年月日下午,“探索一号”科考船搭载着我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务,顺利返回三亚。此次最大下潜深度为米,刷新了中国载人深潜的新纪录。小明想了解为什么万米海深会产生如此大的压强,于是他设计了如下实验来探究液体压强与哪些因素有关。请你随同小明一起进行实验探究:
实验前调整压强计形管中液面,使左右两侧液面相平,此时形管______ 选填“是”或“不是”连通器。
乙、丙两图是探究液体压强与______ 关系。
要探究液体压强与液体深度的关系,应选用______ 两个图进行对比,得出的初步结论是:______ 。“奋斗者”号载人潜水器能下潜到万米深海中,潜体材料必须具有的性能:______ 请说出一种即可。
20. 运城盐湖是山西最大的湖泊,含盐量高,人在水中可以漂浮不沉,被称为“中国死海”,牛顿学习小组同学们经讨论后想探究物体所受浮力大小与什么因素有关。于是提出如下猜想:
甲:可能与液体密度有关
乙:可能与物体排开液体的体积有关
丙:可能与物体浸没在液体中的深度有关
他们领取实验器材并依次做了如图所示实验。观察并分别比较图中有关数据可知:
物体浸没在盐水中时所受浮力为______ 。
分析比较______ 三组实验,可以验证浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
由图、、三组实验可以验证猜想______ 选填“甲”、“乙”或“丙”,得出的结论:______ 。
实验中当物体浸没后,继续增大在液面下的深度与容器底部未接触,弹簧测力计示数不变,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______ 选填“有关”“无关”。
21. 课外学习活动中,小明利用实验室器材,探究“杠杆平衡条件”,实验过程如图所示,钩码重均为,杠杆上每小格等距。
不挂钩码时,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于______ 选填“平衡”或“不平衡”状态。若使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母适当向______ 选填“左”或“右”调节。
当杠杆调整到水平位置平衡后,进行实验如图乙,在杠杆左侧挂个钩码,在右侧挂个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,在杠杆两侧所挂钩码下端各去掉一个钩码,杠杆会______ 选填“左端下沉”或“右端下沉”。若要再次调平衡,你的方法是:______ 。
如丙图所示,用弹簧测力计在处竖直向上拉时测力计的示数为______ ,当弹簧测力计逐渐向右倾斜,如图丁所示,仍要保持杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______ 选填“变大”、“变小”或“不变”。
为了使实验结果更具有普遍性,需进行多次更换不同数量钩码并调节位置进行实验,为方便记录数据,请你帮小明在下面虚线框内设计表格。
22. 我国高铁领跑世界,一座座高铁桥梁引发了小花无限的探究欲望。她查阅相关资料了解到:下垂量桥梁向下弯曲偏离水平位置的距离是衡量桥梁质量的一个重要标准。小花利用如图所示的装置进行探究,她猜想:钢梁的下垂量可能与重物对钢梁的拉力和两支撑柱之间的距离有关。
要探究钢梁的下垂量与两支撑柱之间的距离的关系,需要控制______ 不变。
实验次数
拉力
下垂量
根据表格中数据,在坐标图中描点画图。
分析数据与图像,可得出结论:______ 。
23. 学习完功率一节后,老师布置了实践性的作业,利用生活中的测量工具,测量自己上楼时的功率测量的物理量用相应的字母表示。
实验器材:______ 。
实验步骤:______ 。
上楼功率的表达式 ______ 。
五、简答题(本大题共1小题,共4.0分)
24. 超速是造成交通事故的主要原因,如图所示是某段高速道路的交通标志牌,请你用物理知识解释为什么同样道路上,对于不同的车型要设定不一样的最高行驶速度。
六、计算题(本大题共2小题,共10.0分)
25. 天安门广场上的国旗每天都会准时同太阳一同升起,这是护卫国旗的战士们“一天一个两万步,两年一个新长征”的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总质量为,升旗时,国旗上升高度约为。求解下列问题:
国旗所受重力为多少?
当国旗沿竖直方向被匀速升高时,拉力对国旗做的功是多少?
若某战士站立时与地面的总接触面积约,估算该战士站立时对地面的压强。
26. 小明家住二楼,正在装修房子,小明爸爸想采用如图所示的滑轮组,站在地面上将装修材料从地面运送到二楼窗口处。在此过程中,求:
若装修材料重,当把它运送到的二楼窗口处时,小明爸爸需要用多大的力?每个滑轮重、绳重及摩擦均不计
当该装依材料运送到二楼窗口处时,小明爸爸在此过程中做的有用功为多少?该滑轮组的机械效率为多少?
七、综合题(本大题共1小题,共5.0分)
27. 阅读短文,回答问题。
霍尔推进器由于近地轨道存在非常稀薄的大气,在轨的卫星或空间站与稀薄大气产生摩擦损失能量,导致轨道高度越来越低,最后坠入大气层烧毁。为了解决这个问题,需要定期开启推进器来保持高度,这时霍尔推进器的优势就显现出来了。
霍尔推进器的特点是推力小、比冲高,由我国自主研发的单通道霍尔推进器,其原理是:氙气原子与高速电子激烈碰撞变为带正电的氙离子,氙离子在电磁场的作用下加速,并向后喷出产生推力。我国天宫空间站就装备了台霍尔推进器用于轨道保持。
在前往遥远行星的深空探测中,霍尔推进器代替燃料发动机,减少了燃料补给需求和频次,同时大大提高了卫星的性能和寿命。
在近地轨道运行的卫星,会与稀薄大气产生______ 损失能量,导致轨道高度降低,机械能______ 选填“守恒”或“不守恒”。
霍尔推进器的特点是:______ 、比冲高,在工作过程中,氙气原子与高速电子激烈碰撞变为氙离子,氙离子在______ 的作用下加速并向后喷出产生推力。
霍尔推进器应用于航天器的优势有:______ 写出一种即可。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:一本物理书的质量在左右,托起一本物理课本所用的力约为,该测温仪的重力约为,故B正确。
故选:。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,一本物理书的质量在左右。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】
【解析】解:、因为物体间力的作用是相互的,所以踢球时球受到了力,脚也会受到球的作用力,故A错误;
B、速度大小和运动方向的改变都是运动状态的改变,球被踢出去在空中运动时,速度大小和运动方向都会改变,所以球被踢出去在空中运动时,运动状态发生改变,故B错误;
C、踢出去的足球能在空中运动是由于足球具有惯性,但惯性不是力,不能说是由于受到了惯性的作用,故C错误;
D、踢出去的足球最终落到地面,是因为受到重力作用,故D正确。
故选:。
物体间力的作用是相互的;
力的作用效果有两种:改变物体的形状;改变物体的运动状态,其中速度大小和运动方向的改变都是运动状态的改变。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
地面附近的物体受到重力作用,重力方向竖直向下。
用所学物理知识分析身边实际现象是考试的重点,也反映了学以致用的思想,因此在平时学习时注意联系生活,多分析、多解释。
3.【答案】
【解析】解:用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。
A、用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力,故A不符合题意。
B、汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意。
C、在衣服的拉链上涂些蜡,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C不符合题意。
D、自行车转轴处装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动减小摩擦力,故D符合题意。
故选:。
用滚木巧妙地移动巨石是减小摩擦,减小摩擦力的方法有:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
掌握摩擦力大小的影响因素,理解增大和减小摩擦的方法,并且能解释生活中有关增大有益摩擦和减小有害摩擦的实例。
4.【答案】
【解析】解:风筝上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以风筝下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力,风筝能够飞上天,靠的是流速越大,压强越小,故A正确、BCD错误。
故选:。
流体中流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
本题考查流体压强与流速的关系,难度不大。
5.【答案】
【解析】解:、用手握住一个核桃,很难将其捏破,主要是受力面积太大,压强太小,故A错误;
B、两个核桃放在一起容易捏破,是因为将两只核桃放在一起,它们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积,根据知,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以两只核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎主要是因为增大了压强,故B错误;
、两核桃相互挤压时给的力与给的力是一对相互作用力,大小相等,而两核桃接触面积相同,根据知,受到的压强等于受到的压强,故C正确,D错误。
故选:。
根据增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强来分析答题;
两核桃相互挤压时给的力与给的力是一对相互作用力,大小相等,而两核桃接触面积相同,根据判断出、受到压强的关系。
本题考查压强公式和增大、减小压强方法的应用,体现了生活处处皆物理的理念。
6.【答案】
【解析】解:、浸在液体中的物体受到浮力的方向始终竖直向上,即木排顺流而下时所受浮力方向竖直向上,故A正确;
B、浸在液体里的物体会受到浮力的作用,所以木材单个或连接成木排时都受到浮力的作用,故B错误;
C、木排顺流而下时,处于漂浮状态,漂浮时浮力等于重力,重力不变,浮力也不变,与水的深浅没有关系,故C错误;
D、木材在水中不会下沉,而是漂浮在水面上,是因为浮力等于重力,故D错误。
故选:。
液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力,浮力方向竖直向上;
由阿基米德原理可知,物体浸在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,据此分析;
漂浮时浮力等于重力。
本题考查浮力的有关知识,属于对基础知识的考查,难度不大。
7.【答案】
【解析】解:、甲图中船处于漂浮状态,船受到的浮力等于船和大象的总重力,故A错误;
、甲乙两图中船排开水的体积相同,由阿基米德原理可知浮力相等,排开水的重力相等,故C正确,B错误;
D、甲乙两图中船排开水的体积相等,浸入水中深度相等,根据可知船底受到的压强相等,故D错误。
故选:。
物体处于漂浮状态,受到的浮力和重力相等;
浮力等于排开液体的重力;
根据分析甲乙两图船底受到的压强的大小关系。
此题考查了物理方法和浮沉条件的应用,是一道典型的综合题,但难度不大。
8.【答案】
【解析】解:、做功多少与力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关,与上楼的快慢所用时间无关,故A错误;
B、小花上楼过程中对书包施加了力,在力的方向上通过了距离,对书包做功,故B错误;
C、书包越重,小花上楼时施加的力越大,升高相同高度,小花上楼时做功越多,故C错误;
D、小花上楼过程中要克服自己的重力做功,故D正确。
故选:。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
做功多少与力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关,其表达式为。
本题综合考查了对做功的要素、功的计算公式的灵活应用,要学会运用所学知识灵活分析,多观察、多思考。
9.【答案】
【解析】解:、返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,速度不变,所以动能大小不变,故A错误;
B、返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,高度减小,则重力势能减小,故B正确;
、因为机械能等于动能与势能的总和,所以返回舱的机械能减小,故CD错误。
故选:。
动能的影响因素是质量和速度;
重力势能的影响因素是质量和高度;
动能和势能统称机械能。
本题考查了动能和重力势能的影响因素、机械能的概念等,相对比较简单,属于基础题。
10.【答案】
【解析】解:、划船时,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆;故A正确,B错误;
C、船桨较短,受到阻力较小,速度更快;故C错误;
D、赛龙舟时,不光要整齐划一,还要速度快,故D错误;
故选:。
根据动力臂与阻力臂的关系,判断杠杆类型;
船行速度与船桨长度有关;
相同距离比时间,时间短,速度快。
本题考查杠杆、速度等知识点,比较综合。
11.【答案】
【解析】解:
根据滑轮的轴固定不动的特点可知:旗杆顶部的滑轮是定滑轮;
定滑轮相当于等臂杠杆,旗杆顶部的定滑轮能改变力的方向,而不能省力。故ABD错误,C正确。
故选:。
随物体一起运动的滑轮叫动滑轮,轴固定不动的滑轮叫定滑轮;
定滑轮实质上是一等臂杠杆,它的特点是:只能改变力的方向,而不省力。
本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握,是一道基础题。
12.【答案】
【解析】解:左端悬挂的石块是在提水时,给水桶向上的拉力,减小人所用的拉力,不是多余的,故A错误;
B.右边水桶越重,提起水时对水桶做的功是额外功,额外功越多,故B错误;
C.当减轻桔槔模型杆的重时,由于水桶的重力不可忽略,仍要做额外功,因而提水时机械效率不可能达,故C错误;
D.汲水后,如图乙所示时,杠杆平衡,此时水桶总重拉力的力臂比石块拉力的力臂短根据杠杆平衡条件知,水桶拉力比石块拉力大,水桶重力比石块重力大,故D正确。
故选:。
利用杠杆帮助减小提升时用力;
根据额外功和有用功的定义分析;
根据机械效率的定义分析;
根据杠杆平衡和力臂长度分析。
本题考查杠杆的应用与平衡条件,属于基础题。
13.【答案】帕斯卡 深度 压强
【解析】解:实验中,帕斯卡只用了几杯水,就把木桶撑破了,这是因为这些水的深度较大,因此,实验说明液体的压强跟深度有关;
为了纪念他,把他的名字命名为压强的单位,即:帕斯卡。
故答案为:帕斯卡;深度;压强。
液体压强与液体的密度和液体深度有关;压强的单位是帕斯卡。
本题考查了对帕斯卡裂桶实验的了解和对压强单位的规定,属基础题。
14.【答案】不赞同 重力做功多少与物体水平移动的距离无关
【解析】解:“空中云轨”将厨房做好的饭菜水平运送至点餐者正上方的过程中,餐盘移动的方向水平向前,而重力的方向是竖直向下的,根据可知重力做功的多少与重力大小和物体沿竖直方向移动的距离有关,与物体水平移动的距离无关,所以不赞同小明的观点。
故答案为:不赞同;重力做功多少与物体水平移动的距离无关。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致,二者缺一不可。
理解力做功的必要因素,可解答此题。
15.【答案】连通器
【解析】解:两侧水渠和中间的涵洞底部是相通的,上端开口,相当于是一个连通器;
若左侧水渠中液面到达处,则右侧水渠的液面与在同一水平面上,故在处。
故答案为:连通器;。
连通器是上端开口,下端连通的仪器;连通器内同一种液体静止不流动时,液面是相平的。
本题考查了连通器的应用,属于基础题。
16.【答案】解:由题知,杠杆的支点在处,从支点向力的作用线引垂线,力到垂足的距离就是动力臂,如图所示:
。
【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离,据此画出力的力臂。
本题的解题关键是知道力臂的定义,在解题时先找出支点的位置,然后根据力臂的定义画出动力臂。
17.【答案】速度 降低小车在斜面上自由下滑的高度 一 匀速直线运动 不是
【解析】解:
实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑,是为了使小车每次在水平面上开始滑行时的速度相等。
探究小车在三种平面上的运动情况时,若发现小车直接冲出木板末端,说明小车下滑到水平面时的速度过大,为了减小速度,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,可采取的办法是:降低小车在斜面上自由下滑的高度。
小车在水平面上运动时水平方向受到水平向左的阻力,即水平方向只受到一个力的作用。
实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远;如果小车受到的阻力为零,则小车的速度会保持不变,它将做匀速直线运动,进一步分析可知力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:速度;降低小车在斜面上自由下滑的高度;一;匀速直线运动;不是。
探究运动和力的关系时,应使小车运动到斜面底端时的速度相等,这样比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置由静止释放;
探究小车在三种平面上的运动情况时,若发现小车直接冲出木板末端,说明小车下滑到水平面时的速度过大,从减小速度分析;
小车在水平面上运动时受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力及水平向左的阻力的作用;
根据实验现象分析,据此推理得出结论。
本题是探究运动和力的关系的实验,考查了控制变量法、推理法的运用。
18.【答案】匀速直线 甲、乙 光滑 减小 不需要
【解析】解:实验时为了测出滑动摩擦力的大小,将木块平放在长木板上,用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知此时弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小;
甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关,且接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
甲图和丙图所示实验,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,丙中接触面粗糙程度大,测力计示数大,滑动摩擦力大,说明了当压力相同时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小;
运动员用毛刷持续摩擦冰面,使冰熔化,在冰面上形成一层水膜,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力;
图丁中,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,该装置的优点是长木板不需要做匀速直线运动。
故答案为:匀速直线;甲、乙;光滑;减小;不需要。
根据二力平衡的条件分析;
影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动;
图丁中,木块相对地面处于静止状态,根据二力平衡的条件分析。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的改进,体现了对过程和方法的考查。
19.【答案】不是 液体密度 甲、乙 液体密度相同时,液体内部压强随深度的增加而增大 硬度大
【解析】解:实验前调整压强计形管中液面,此时形管压强计一端开口,一端封闭,不是连通器;
比较乙、丙两图可知,控制液体深度相同,液体的密度不同,形管两侧液面的高度差不同,是探究液体压强与液体密度的关系;
要探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体的密度相同,只改变形管橡皮膜在液体中的深度,故选甲、乙两图进行对比;
比较甲、乙两次实验,液体密度相同,乙中深度大,形管两侧液面高度差大,由转换法知产生的压强大,故得出的初步结论是:液体密度相同时,液体内部压强随深度的增加而增大;
“奋斗者”号载人潜水器能下潜到万米深海中,在万米深度海水压强非常大,为了抗压,潜体材料使用了新型钛合金材料,具有的性能是硬度大、抗压性强。
故答案为:不是;液体密度;甲、乙;液体密度相同时,液体内部压强随深度的增加而增大;硬度大。
上端开口、下端相连的容器为连通器;
液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关,根据控制变量法分析;
根据控制变量法分析,探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和橡皮膜方向相同;由实验现象得出结论;
本题是探究液体压强特点的实验,考查了转换法、控制变量法及压强的实际应用。
20.【答案】 、、 甲 物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大 无关
【解析】解:由图可知物体重力为,由图可知此时弹簧测力计的示数为,根据称重法可得物体在水中受到的浮力为:;
分析、两图,物体排开液体的体积不同,液体的密度相同,弹簧测力计示数不同,根据称重法可知物体受到的浮力不同,由此可得:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
实验中当物体浸没后,继续增大在液面下的深度与容器底部未接触,弹簧测力计示数不变,也就是说液体密度和物体排开液体体积相同,物体浸没的深度不同,弹簧测力计示数相同,由称重法可知物体受到的浮力相等,说明浮力的大小与物体浸没深度无关。
故答案为:;、、;甲;物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;无关。
根据称重法可得物体浸没在盐水中受到的浮力;
影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,要探究浮力和其中一个因素的关系,就要采用控制变量法控制另外一个因素一定;
要探究浮力大小与物体浸没深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同,比较弹簧测力计示数是否相同。
此题涉及探究物体所受浮力大小与什么因素有关、称重法测浮力、控制变量法,比较基础。
21.【答案】平衡 右 左端下沉 将杠杆两侧下方挂的钩码同时朝靠近支点方向移动一小格 变大
【解析】解:杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,所以图甲中的杠杆处于平衡状态;
杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母左端和右端的均可向右调节;
设杠杆分度值是,一个钩码重是,在杠杆两侧所挂钩码下端各去掉一个钩码,
左侧:,右侧:,
左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积,杠杆会左端下沉;
若要再次调平衡,根据杠杆平衡条件,左侧:,右侧:,则左侧右侧,
即将杠杆两侧下方挂的钩码同时朝靠近支点方向移动一小格;
设杠杆的分度值为,每个钩码的重为,图丙由杠杆平衡条件:,
解得;
当弹簧测力计竖直向上拉动杠杆,杠杆在水平位置平衡,力臂为,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,力臂变小,阻力和阻力臂不变,拉力会变大;
实验中需要测量支点两侧的力与力臂的大小,表格如下:
次数 左侧 右侧
动力 动力臂 阻力 阻力臂
故答案为:平衡;右;左端下沉;将杠杆两侧下方挂的钩码同时朝靠近支点方向移动一小格;;变大;见解答。
杠杆平衡状态:静止或匀速转动;
杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
根据杠杆平衡条件计算,力与力臂的乘积大的一端下沉;
根据杠杆平衡条件计算出测力计的拉力;
根据杠杆的平衡条件,,当测力计倾斜时,动力臂减小,则动力变大;
实验中需要测量支点两侧的力与力臂的大小,据此设计表格。
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究。
22.【答案】重物对钢梁的拉力 当两支撑柱间距离等因素相同时,下垂量与重物对钢梁的拉力成正比
【解析】解:钢梁的下垂量可能与重物对钢梁的拉力、两个支撑柱的距离有关,实验探究时应采用控制变量法,
要探究“钢梁的下垂量与两支撑柱间距离的关系”,必须控制重物对钢梁的拉力一定,改变两支撑柱间距离;
根据表格中的数据,描点连线得下垂量与所受拉力关系的图线如下图所示:
由图象可知,图象是一条过原点的斜直线,说明当两支撑柱间距离等因素相同时,下垂量与重物对钢梁的拉力成正比。
故答案为:重物对钢梁的拉力;如上图所示;下垂量与重物对钢梁的拉力成正比。
钢梁的下垂量可能与重物对钢梁的拉力、两个支撑柱的距离有关,实验探究时应采用控制变量法,即控制一个变量,改变其它的变量;
根据描点法做出下垂量与所受拉力关系的图线;
分析图象中的图线得出结论。
本题考查了描点法作图和从图象中获取有用的信息,利用好控制变量法和分析图象得出结论是关键。
23.【答案】台秤、皮尺、秒表 用台秤测出自身的质量为;
用皮尺测出所上楼梯的总高度;
用秒表测量出上楼所用的时间
【解析】解:根据公式,要测量自己上楼时的功率,需要用台秤测量自己的质量、用皮尺测量所上楼梯的总高度、用秒表测上楼所用的时间,故所需的实验器材为:台秤、皮尺、秒表;
用台秤测出自身的质量为;
用皮尺测出所上楼梯的总高度;
用秒表测量出上楼所用的时间;
上楼功率的表达式:。
故答案为:台秤、皮尺、秒表;用台秤测出自身的质量为;用皮尺测出所上楼梯的总高度;用秒表测量出上楼所用的时间;。
人上楼要克服自己的重力做功,根据公式,据此确定要测量的物理量、实验的步骤。
本题设计方案测自己上楼的功率,关键是明确测量原理,据此得出测量工具和测量步骤。
24.【答案】答:机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;
在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,刹车时制动距离大,质量小的动能小,刹车时制动距离小,则当制动距离相同时,不同车型设定的限速就不同。
【解析】对机动车的行驶速度进行限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低。
本题考查了影响动能的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能就越大。
25.【答案】解:国旗所受重力:;
国旗匀速上升,受力平衡,拉力等于国旗的重力,则拉力对国旗做的功:;
战士双脚站立时与地面的接触面积约为:,战士对地面的压力约为:,
该战士站立时对水平地面的压强:。
答:国旗所受重力为;
拉力对国旗做的功为;
该战士站立时对水平地面的压强为。
【解析】根据求出国旗所受重力;
根据求出拉力对国旗做的功;
估测出战士的重力,对地面的压力等于其重力,根据求出压强。
此题主要考查的是学生对重力、功和压强计算公式的理解和掌握,正确估测出人的重力是解决此题的关键。
26.【答案】解:由图可知,滑轮组绳子的有效股数,
绳重及摩擦均不计,小明爸爸需要用力的大小:;
小明爸爸在此过程中做的有用功:,
绳子自由端移动的距离:,
小明爸爸拉力所做的总功:,
该滑轮组的机械效率:。
答:小明爸爸需要用的力;
小明爸爸在此过程中做的有用功为,该滑轮组的机械效率为。
【解析】由图可知滑轮组绳子的有效股数,绳重及摩擦均不计,根据求出小明爸爸需要用力的大小;
根据求出小明爸爸在此过程中做的有用功,利用求出绳子自由端移动的距离,再利用求出小明爸爸拉力所做的总功,根据求出该滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时绳子自由端拉力公式和做功公式、机械效率公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
27.【答案】摩擦 不守恒 推力小 电磁场 减少了燃料补给需求和频次,同时大大提高了卫星的性能和寿命
【解析】解:在近地轨道运行的卫星,会与稀薄大气产生摩擦损失能量,导致轨道高度降低,机械能转化为内能,不再守恒。
霍尔推进器的特点是:推力小、比冲高,在工作过程中,氙气原子与高速电子激烈碰撞变为氙离子,氙离子在电磁场的作用下加速并向后喷出产生推力。
霍尔推进器应用于航天器的优势有:减少了燃料补给需求和频次,同时大大提高了卫星的性能和寿命。
故答案为:摩擦;不守恒;推力小;电磁场;减少了燃料补给需求和频次,同时大大提高了卫星的性能和寿命。
在轨的卫星或空间站与稀薄大气产生摩擦损失能量,导致轨道高度越来越低;
根据文中的原理填空、优点解答。
本题考查阅读能力,关键是从短文中获取有用的信息。
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