辽宁省丹东市凤城市2022-2023八年级(下)期末物理试卷

辽宁省丹东市凤城市2022-2023学年八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 校园生活,同学们并不陌生,下列有关说法最合理的是(  )
A.操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B.此时教室内的温度约为
C.拿起一个普通乒乓球拍所用的力约为
D.单脚站立对地面的压强约为
2. 如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加已知(  )
A.酒精 B.植物油 C.纯水 D.浓盐水
3. 2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中(  )
A.动能增加 B.重力势能增加
C.机械能増加 D.机械能减少
4.(2021·阜新)下列图中,描述正确的是(  )
A. 木箱未被推动,推力小于摩擦力
B. 轮胎制有花纹,是为增大摩擦
C. 穿滑雪板滑雪,是为增大压强
D. 滑轮组提重物,既省力又省功
5. 生活处处皆物理,下列说法中正确的是(  )
A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大
B.图乙中,热气球中充入的是密度比空气大的气体
C.图丙中,潜水艇潜入水下越深所受浮力越大
D.图丁中,同一密度计在两种不同液体中漂浮,两种液体的密度
6. 下列生活现象中,不属于利用大气压的是(  )
A.用吸管吸饮料 B.用注射针筒给病人注射药液
C.活塞式抽水机的工作原理 D.贴在墙上的吸盘式挂衣钩
二、多选题(本大题共4小题,共8.0分)
7. 某学校劳动教育课堂上,四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用省力杠杆的是(  )
A.锄地时举起锄头
B.用羊角锤拔钉子
C.用园艺剪修剪树枝
D.用钢丝钳剪铁丝
8. 2022年2月15日,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,中国小将苏翊鸣全程动作行云流水,发挥稳健,最终获得金牌。下列说法正确的是(  )
A.他从高坡上加速下滑过程中,重力势能减小
B.起跳后他在空中旋转的过程中,不受力的作用
C.落地后仍继续向前滑行,是由于他受到惯性的作用
D.落地后站在水平雪面上时,雪面对他的支持力与他受到的重力是一对平衡力
9. 小明在甲、乙两个质量相同的圆柱形薄壁玻璃杯内分别倒入质量相等的两种蔬菜汁,他想判断两杯蔬菜汁的密度大小,于是将同一个小苹果分别放入两杯蔬菜汁中,静止时的状态如图所示图中液面相平。下列说法正确的是(  )
A.甲杯中蔬菜汁密度大于乙杯中蔬菜汁密度
B.放入小苹果后甲杯中和乙杯中蔬菜汁对杯底压强的增加量相等
C.小苹果在两杯蔬菜汁中受到的浮力相等
D.放入小苹果后,装有蔬菜汁的两个杯子对桌面的压强相等
10. 如图所示,利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升,已知拉力为,若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )
A.绳端移动的速度为 B.动滑轮重力为
C.拉力做功的功率为 D.滑轮组的机械效率为
三、填空题(本大题共9小题,共18.0分)
11. 如图所示,行人拿在手中的雨伞,一阵大风吹来,伞面被向上“吸”,发生变形。这是由于伞上方的空气流速   下方空气流速,导致伞面上方气体的压强   下方的气体压强。选填“大于”或“小于”
12.(2021·淮安)将一个质量为80g、体积为 的实心物体浸没于水中,此时该物体所受浮力大小为   N,松手后该物体将   (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(水的密度为 ,g取10N/kg)
13.(2022·吉林)高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中,运动员的动能   ,以滑雪板为参照物,运动员的鞋是   的。
14.(2022·宁夏)生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙,它是以   为支点(选填“A”或“B”)的省力杠杆,手在   (选填“C”或“D”)点向下压时会更省力。
15. 如图所示水平地面上放置一个方形水槽,现在把一只碗放入其中,先让碗漂浮在水面上,然后让碗沉入水槽底部水未溢出。碗沉入水底时和漂浮时相比较,碗所受到的浮力   填“变大”“变小”或“不变”;当碗沉入水底时,水槽内的水深度为,水槽底部受到水的压强为   。
16.(2022八下·勃利期末)如图所示,物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N,那么拉力F为   N,若拉力F端移动了2m,则物体A移动了   m。(不计滑轮和绳重及它们间的摩擦)
17. 挑战不可能如图所示,在中央电视台举办的“吉尼斯中国之夜”节目里,挑战者在一分钟内让三个鸡蛋竖立在只有宽的针尖上其实只要细心操作你也能成功。鸡蛋能竖立在针尖上主要是利用了    原理,之所以“细心操作”是为了满足原理中    的条件。
18. 如图所示,固定的斜面长,高。沿斜面向上用的拉力在内把一个重的物体从斜面底端匀速拉到顶端。拉力的功为   ,斜面的机械效率为   。
19. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为   ,船上的无人机起飞后,船身受到的浮力将   填“变大”“变小”或“不变”。取
四、实验探究题(本大题共5小题,共28.0分)
20. 两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时   相同。
根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离   。
(2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动   选填“需要”或“不需要”力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是   选填“甲”或“乙”。
(3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们研究的基础上,提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?   。
(4)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是____。将正确说法前的字母填写在横线上
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认同的观点就是正确的观点
D.普通人观点可以质疑,科学家观点不可以质疑
21. 物理兴趣小组用金属块和水研究浮力的实验如图所示。取
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是   。
(2)比较   填字母代号三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开水的体积有关。
(3)比较   填字母代号三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在水中的深度无关。
(4)金属块的密度为   。
(5)在实验中,排除测量误差的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请写出实验操作中可能造成这种结果的原因:    。
22. 在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时,同学们通过观察如图甲所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想:
动力阻力
动力动力臂阻力阻力臂
动力支点到动力作用点距离阻力支点到阻力作用点距离
改变图中、点的位置以及钩码的数量,得到杠杆平衡时的相关数据如表:
动力 长度 阻力 长度
3 2 1 6
2 3 3 2
1 3 3 1
(1)根据表中的数据,可推翻上述猜想中的   填上述猜想的对应序号。
(2)要推翻猜想需要做图中的哪一个实验?   选填对应字母。
(3)如图所示,此时杠杆处于平衡状态,为动力,钩码对杠杆的作用力为阻力。
请画出的力臂与的示意图   ;
由杠杆平衡条件可知,   填“大于”或“等于”或“小于”。
(4)如图乙所示是天工开物记载的踏碓碓:,古代的一种给稻谷去壳的工具。用脚连续踏杆的一端,另一端就会连续起落,踏碓属于    杠杆。
23. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失。
(1)实验中每次将质量不同的小球从同一高度由静止释放,该实验的目的是研究小球的动能大小与   填“质量”或“速度”的关系。
(2)该实验所探究物体的动能是指   填“木块”“小球与木块碰撞后”或“小球与木块碰撞之前”的动能。
(3)小李同学将实验改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与    的关系。
(4)小李觉得利用图乙的装置,还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放图丙撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系,   填“小李”或“小华”的设计方案不可行,如果用该方案,你将观察到的现象是    。
24. 小明利用如图甲、乙所示的滑轮组探究“滑轮组的机械效率”的实验数据如表格所示。
次数 试验动滑轮重 物重 钩码上升高度 动力 动距离 动力作用的移滑轮组的机械效率
1 1 2 0.1 1.4 0.3 47.6
2 1 2 0.2 1.4 0.6 47.6
3 1 4 0.1 2.2 0.3
4 1 8 0.1 4.0 0.3 66.7
5 2 8 0.1 0.4 50
(1)根据表格中所示数据,可发现有一组实验数据所采用的滑轮组与其他不同,这组数据是第    次实验的结果,相对应的滑轮组是   填“甲”或“乙”。
(2)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,才能正确读数。根据表格数据可知:处数据应为    ;编号数据应为    。
(3)下列分析中,正确的结论是____ 。
A.由第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关
B.由第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关
C.由第4、5组数据可知,机械越省力,它的机械效率越高
(4)小明最后用甲滑轮组又进行了一组实验,当物重为时,测得:;;,结果发现机械效率算出来竟然超过了,导致小明犯错的原因最有可能是    。
五、计算6题(本大题共2小题,共14.0分)
25. 青少年要健康地成长,需要有一个科学、适度地体育锻炼的习惯,如图是同学们在体育课上做仰卧起坐,岳做仰卧起坐,坐起一次上半身重心上升,时假设他上半身所受的重力为求:
(1)岳上半身上升一次克服重力做的功。
(2)在一次训练中,小岳内完成个仰卧起坐全过程,求他在这内克服上半身重力做功的功率。
26. 随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为,车轮与路面接触的总面积为。该车在水平路面上匀速直线行驶,用时,这一过程中汽车发动机的功率恒为。取求:
(1)该车静止在水平路面上对路面的压强是多少?
(2)在这一过程中汽车受到的阻力是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m,故A错误;
B.此时教室内的温度约为29℃,故B错误;
C.拿起一个普通乒乓球拍所用的力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故C正确;
D.单脚站立对地面的压力大约500N,鞋底的底面积大约200cm2,则脚对地面的压强;,故D错误。
故选C。
【分析】根据对长度、温度、力和压强的认识判断。
2.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据浮沉条件可知,鸡蛋在水中下沉,那么鸡蛋密度大于水的密度。当鸡蛋在液体中上浮时,液体的密度大于鸡蛋密度。比较可知,只有浓盐水的密度可能大于鸡蛋密度,因此应该加浓盐水。
故选D。
【分析】根据浮沉条件分析判断。
3.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】返回舱在减速下降过程中,质量不变,速度减小,则动能减小;质量不变,高度减小,则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知,它的机械能减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
4.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】A.木箱没有推动,则木箱处于平衡状态,所以,在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,即摩擦力等于推力,A不符合题意;
B.自行车轮胎上制有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B符合题意;
C.穿滑雪板滑雪,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C不符合题意;
D.使用任何机械都不省功,滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向,使用方便,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式来增加。
5.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,它始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力不变,故A错误;
B.图乙中,热气球升空时,它受到的浮力大于重力,根据F浮=ρ液gV排和G=ρgV可知,充入气体的密度肯定小于空气,故B错误;
C.图丙中,潜水艇潜入水下越深,但是它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它所受浮力不变,故C错误;
D.图丁中,同一密度计在两种不同液体中漂浮,它受到的浮力始终等于重力,即浮力不变。而排开液体的体积Va>Vb,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρa<ρb,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据漂浮条件比较浮力变化;
B.根据浮沉条件比较浮力和重力大小,进而分析气体密度大小;
C.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断;
D.首先根据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小。
6.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.用吸管吸饮料时,吸管内的气压小于外界大气压强,于是饮料被大气压入口中,故A不合题意;
B.用注射针筒给病人注射药液时,依靠活塞对药液的压强,与大气压强无关,故B符合题意;
C.活塞式抽水机工作时,井筒内气压小于外界大气压强,于是外面的水被压入井筒,故C不合题意;
D.贴在墙上的吸盘式挂衣钩,利用大气压强压在墙壁上,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
7.【答案】B,C,D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.举起锄头时,靠近胸口的手为支点,另一只手施加动力,阻力作用在锄头上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A不合题意;
B.使用羊角锤时,锤头弯曲处为支点,阻力作用在豁口处,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B符合题意;
C.使用剪刀修剪花木时,转轴相当于支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C符合题意;
D.使用钢丝钳时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D符合题意。
故选BCD。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
8.【答案】A,D
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.他从高坡上加速下滑过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小,故A正确;
B.起跳后他在空中旋转的过程中,会受到重力和空气阻力,故B错误;
C.落地后仍继续向前滑行,是由于他具有惯性,故C错误;
D.落地后站在水平雪面上时,雪面对他的支持力与他受到的重力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,因此为一对平衡力,故D正确。
故选AD。
【分析】A.重力势能大小与质量和高度有关;
B.对空中的运动员进行受力分析;
C.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
D.平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
9.【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.苹果在甲中漂浮,则液体密度ρ甲>ρ;苹果在乙中悬浮,则液体密度ρ乙=ρ。比较可知,液体密度ρ甲>ρ乙,故A正确;
B.容器上下粗细一致,则容器底部增大的压力等于苹果重力,那么容器底部压力的增大量相等。容器的底面积S甲△p乙,故B错误;
C.苹果在甲中漂浮,则浮力等于重力;苹果在乙中悬浮,则浮力等于重力,那么二者受到的浮力相等,故C正确;
D.放入苹果后,容器对桌面的压力F=G容器+G果汁+G苹果,则容器对桌面的压力相等。容器的底面积S甲p乙,故D错误。
故选AC。
【分析】A.根据浮沉条件比较液体密度和苹果密度的大小,进而比较液面密度大小;
B.容器上下粗细一致,则容器底部增大的压力等于苹果重力,再根据比较容器底部增大压强大小;
C.根据浮沉条件比较苹果受到浮力大小;
D.根据F=G总比较容器对桌面压力大小,再根据比较容器对桌面压强大小。
10.【答案】B,D
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;动滑轮拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【解答】A.绳子移动的距离s=nh=2×3m=6m,则绳子移动的速度:,故A错误;
B.根据得到:,解得:G动=20N,故B正确;
C.拉力的功率P=Fv=50N×0.2m/s=10W,故C错误;
D.该滑轮组的机械效率:,故D正确。
故选BD。
【分析】A.根据s=nh计算绳子移动的距离,再根据计算绳子移动的速度;
B.根据计算动滑轮的重力;
C.根据P=Fv计算拉力的功率;
D.根据计算滑轮组的机械效率。
11.【答案】大于;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】如图所示,行人拿在手中的雨伞,一阵大风吹来,伞面被向上“吸”,发生变形。这是由于伞上方的空气流速大于下方空气流速,导致伞面上方气体的压强小于下方的气体压强。
【分析】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。
12.【答案】1;上浮
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】由阿基米德原理可知,物体浸没于水中后,所受浮力为 由题意可知,物体所受重力为
因F浮>G,故松手后物体将上浮。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算物体受到的浮力;根据物体的质量计算重力,结合浮力和重力关系,判断物体的状态。
13.【答案】变大;静止
【知识点】动能大小的比较;参照物及其选择
【解析】【解答】高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中,运动员的质量不变,速度变大,故动能变大。
以滑雪板为参照物,运动员的鞋相对于滑雪板的位置没有发生变化,故运动员的鞋是静止的。
【分析】物体质量一定时,速度越快动能越大;相对于参照物,没有位置变化时,物体是静止的,有位置变化,物体是运动的。
14.【答案】B;D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】如图乙,用钢勺撬动瓶盖,以点B为支点,动力作用在勺柄上,瓶盖对勺头的阻力作用在点A向上,此时动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力小于阻力,是省力杠杆。
手作用在D点时的动力臂大于作用在C点的动力臂,这样在阻力和阻力臂不变时,动力更小,更省力。
【分析】动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。
15.【答案】变小;2000
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当碗下沉时,它受到的浮力小于重力;当碗漂浮时,它受到的浮力等于重力。比较可知,碗沉入水底和漂浮时相比,它受到的浮力变小了。
(2)水槽底部受到水的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力大小;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水槽底部受到水的压强。
16.【答案】10;4
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】图示滑轮为动滑轮,拉力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力、省一半的距离,已知弹簧测力计的示数为5N,不计滑轮和绳重及它们间的摩擦,则拉力等于弹簧测力计示数的两倍,即拉力F=2F示=2×5N=10N
因拉力端移动距离
则物体移动的距离s物=2s=2×2m=4m
【分析】动滑轮上的力是绳子上力的2倍;绳子移动的距离是动滑轮移动距离的2倍。
17.【答案】二力平衡;重力和支持力在同一条直线上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】其实只要细心操作你也能成功。鸡蛋能竖立在针尖上主要是利用了二力平衡原理,之所以“细心操作”是为了满足原理中重力和支持力在同一条直线上的条件。
【分析】当两个力的大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上时,它受到平衡力,则物体处于平衡状态,据此分析解答。
18.【答案】7.5;64%
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】拉力做的功W总=Fs=5N×1.5m=7.5J;
拉力做的有用功:W有=Gh=16N×0.3m=4.8J;
则斜面的机械效率:。
【分析】根据W总=Fs计算拉力做的功,根据W有=Gh计算拉力做的有用功,最后根据计算斜面的机械效率。
19.【答案】;变小
【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)珠海云号满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(2)轮船始终漂浮在水面上,则它受到的浮力始终等于重力。当无人机起飞后,船的重力减小,则船身受到的浮力变小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算轮船满载时受到的浮力;
(2)根据漂浮条件分析轮船受到浮力的变化。
20.【答案】(1)初速度;远
(2)不需要;甲
(3)牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律,所以这是他的观点的不足之处
(4)B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时速度相同。
②根据图片可知,小车在木板上受到的阻力最小,运动距离最远,那么得出:小车受到的阻力越小,运动的距离远。
(2)①十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动不需要力来维持。
②图2是伽利略的实验和推理示意图,甲图最后研究的是没有阻力时的情形,这种情况在现实生活中根本找不到,因此属于推理的是甲。
(3)牛顿在他们研究的基础上,提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点的不足之处为:牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律。
(4)A.科学定律有些需要科学推理才能得出,故A错误;
B.科学推理是科学研究的方法之一,故B正确;
C.大多数人认同的观点不一定是正确的观点,故C错误;
D.普通人观点可以质疑,科学家观点照样可以质疑,故D错误。
故选B。
【分析】(1)①小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则它到达斜面底端时的速度越大;
②小车在木板上受到的阻力最小,据此分析运动距离和阻力大小的关系;
(2)①根据力与运动的关系解答;
②在实际生活中根本找不到阻力为零的材料,据此分析;
(3)可从二者研究物体运动状态的全面性的角度分析解答;
(4)根据我们对科学探究的认识判断。
21.【答案】(1)1
(2)ABC
(3)CD
(4)
(5)溢水杯没有装满水
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据A、C两图可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=2.7N-1.7N=1N;
(2)探究浮力大小与排开水的体积的关系时,需要控制液体密度相同,只改变排开液体的体积,故选实验ABC;
(3)探究金属块受到的浮力与浸没在水中深度的关系时,需要控制液体密度和排开液体的体积相等,只改变深度,故选CD;
(4)金属块的体积为:;'
则金属块的密度为:;
(5)在实验中,排除测量误差的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请写出实验操作中可能造成这种结果的原因:溢水杯没有装满水 。
【分析】(1)根据A、C两图,利用F浮=G-F拉计算金属块浸没在水中受到的浮力;
(2)(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据计算金属块的体积,再根据计算金属块的密度;
(5)在实验过程中,如果溢水杯内没有装满水,那么放入金属块后不会溢出水,而是要等到水面上升到溢水杯口时才会有水溢出,从而导致排开水的重力小于物体受到的浮力,据此分析解答。
22.【答案】(1)
(2)A
(3);小于
(4)费力
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)根据表格可知,动力臂不等于阻力臂,即猜想①错误;
根据表格数据,分别计算出每组数据中动力和动力臂的比值,阻力和阻力臂的比值,发现二者不相等,即猜想③错误。
(2)根据图片可知,钩码产生的拉力都是竖直向下的,都与杠杆垂直,则支点到力的作用点之间的距离恰好等于力臂,因此得到了猜想④。只要用测力计拉动杠杆,使其方向不与杠杆垂直,那么此时猜想④就不成立了,故选A。
(3)①通过A点将动力F1的作用线反向延长,通过支点O作动力作用线的垂线,从支点到垂足之间的距离为动力臂L1。阻力F2作用在B点,由钩码重力产生,方向竖直向下,如下图所示:
②根据图片可知,测力计与杠杆的夹角为45°,则动力臂L1=4L×sin45°≈2.82L,阻力臂为2L,即动力臂大于阻力臂,那么F1(4)根据乙图可知,转轴为支点,阻力作用在杆的头上,动力作用在脚踏的地方。此时动力臂小于阻力臂为费力杠杆。
【分析】(1)根据表格数据比较动力臂和阻力臂的大小,从而判断猜想①是否正确;计算出力和力臂的比值,比较是否相等,从而确定猜想③是否正确。
(2)根据力臂的定义分析判断;
(3)①力臂是从杠杆的支点到力的作用点的垂直距离;
②比较动力臂和阻力臂的大小,从而比较动力和阻力大小。
(4)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
23.【答案】(1)质量
(2)小球与木块碰撞之前
(3)速度
(4)小李;木块移动的距离相等
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)小球从同一高度释放,则到达水平面端时速度相同,只有质量不同,那么该实验探究动能大小与质量的关系;
(2)摆动的小球撞击木块,将木块的动能转换为木块的动能,木块移动时克服阻力做功。根据W=fs可知,木块移动距离越远,则克服阻力做功越多,那么小球的动能越大,因此实验探究的是小球与木块碰撞之前的动能。
(3)用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,则小球的速度不同,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与速度的关系。
(4)分析可知,小李的设计方案不可行,如果用该方案,我们将观察到的现象是木块移动的距离相等 。
【分析】(1)根据描述确定那个因素不同即可;
(2)根据实验过程分析解答;
(3)根据描述确定那个因素不同即可;
(4)探究小球动能与质量的关系时,需要控制速度相同,只改变小球质量。将弹簧压缩到相同程度后推动木块,则弹簧的弹性势能相同,推动木块后克服阻力做功相等,则木块移动的距离相等,无法完成探究,据此分析解答。
24.【答案】(1)5;乙
(2)60.6;4
(3)A;B
(4)钩码上升的高度或动力移动的距离记录错误
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据可知,前4组的n=3,而第5组的n=4,则采用滑轮组不同的是第5次实验,相对应的滑轮组为乙。
(2)在第3次实验中,滑轮组的机械效率为:;
在第5次实验中,根据得到:;
解得:F=4N。
(3)A.由第1、2组数据可知,当物体提升高度增大时,滑轮组的机械效率不变,那么得到:同一滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关,故A正确;
B.由第3、4组数据可知,当物体的重力增大时,滑轮组的机械效率变大,那么得到:同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关,故B正确;
C.由第4、5组数据可知,5中拉力小更省力,但是机械效率却小,故C错误。
故选AB。
(4)根据可知,在重力和拉力读数没有问题的情况下,如果h偏大或s偏小,都会导致机械效率偏大,即原因为:钩码上升的高度或动力移动的距离记录错误。
【分析】(1)根据s=nh计算出承担重力的绳子段数n,进而确定不同的情况;
(2)根据机械效率的公式分析计算;
(3)根据表格数据分析判断;
(4)由于对动滑轮做功和克服摩擦做功,因此滑轮组的机械效率肯定小于100%,根据分析出现错误的可能原因即可。
25.【答案】(1)解: 已知他上半身所受的重力为,坐起一次上半身重力上升,
则岳上半身上升一次克服重力做的功为:;
(2)解:45个仰卧起坐一共做的功为:,
则他在这内克服上半身重力做功的功率为:。
答:他在这内克服上半身重力做功的功率为。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据公式W=Gh计算一次克服重力做的功;
(2)首先根据W'=nW计算1min内克服重力做功,再根据 计算做功的功率。
26.【答案】(1)解: 汽车静止在水平地面上时,对地面的压力:,
对地面的压强:;
答:汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为;
(2)解: 汽车在该路段的速度:;
由可得汽车的牵引力:,
因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,
所以,在这一过程中汽车受到的阻力。
答:在这一过程中汽车受到的阻力为。
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据 计算汽车对地面的压力,再根据 ; 计算汽车对地面的压强;
(2)根据 计算汽车的速度,再根据 计算汽车受到的牵引力,最后根据二力平衡的知识计算汽车受到的阻力。
辽宁省丹东市凤城市2022-2023学年八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 校园生活,同学们并不陌生,下列有关说法最合理的是(  )
A.操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B.此时教室内的温度约为
C.拿起一个普通乒乓球拍所用的力约为
D.单脚站立对地面的压强约为
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;长度的估测;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m,故A错误;
B.此时教室内的温度约为29℃,故B错误;
C.拿起一个普通乒乓球拍所用的力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故C正确;
D.单脚站立对地面的压力大约500N,鞋底的底面积大约200cm2,则脚对地面的压强;,故D错误。
故选C。
【分析】根据对长度、温度、力和压强的认识判断。
2. 如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加已知(  )
A.酒精 B.植物油 C.纯水 D.浓盐水
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据浮沉条件可知,鸡蛋在水中下沉,那么鸡蛋密度大于水的密度。当鸡蛋在液体中上浮时,液体的密度大于鸡蛋密度。比较可知,只有浓盐水的密度可能大于鸡蛋密度,因此应该加浓盐水。
故选D。
【分析】根据浮沉条件分析判断。
3. 2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中(  )
A.动能增加 B.重力势能增加
C.机械能増加 D.机械能减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】返回舱在减速下降过程中,质量不变,速度减小,则动能减小;质量不变,高度减小,则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知,它的机械能减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
4.(2021·阜新)下列图中,描述正确的是(  )
A. 木箱未被推动,推力小于摩擦力
B. 轮胎制有花纹,是为增大摩擦
C. 穿滑雪板滑雪,是为增大压强
D. 滑轮组提重物,既省力又省功
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】A.木箱没有推动,则木箱处于平衡状态,所以,在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,即摩擦力等于推力,A不符合题意;
B.自行车轮胎上制有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,B符合题意;
C.穿滑雪板滑雪,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C不符合题意;
D.使用任何机械都不省功,滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向,使用方便,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式来增加。
5. 生活处处皆物理,下列说法中正确的是(  )
A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大
B.图乙中,热气球中充入的是密度比空气大的气体
C.图丙中,潜水艇潜入水下越深所受浮力越大
D.图丁中,同一密度计在两种不同液体中漂浮,两种液体的密度
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,它始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力不变,故A错误;
B.图乙中,热气球升空时,它受到的浮力大于重力,根据F浮=ρ液gV排和G=ρgV可知,充入气体的密度肯定小于空气,故B错误;
C.图丙中,潜水艇潜入水下越深,但是它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它所受浮力不变,故C错误;
D.图丁中,同一密度计在两种不同液体中漂浮,它受到的浮力始终等于重力,即浮力不变。而排开液体的体积Va>Vb,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρa<ρb,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据漂浮条件比较浮力变化;
B.根据浮沉条件比较浮力和重力大小,进而分析气体密度大小;
C.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断;
D.首先根据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小。
6. 下列生活现象中,不属于利用大气压的是(  )
A.用吸管吸饮料 B.用注射针筒给病人注射药液
C.活塞式抽水机的工作原理 D.贴在墙上的吸盘式挂衣钩
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.用吸管吸饮料时,吸管内的气压小于外界大气压强,于是饮料被大气压入口中,故A不合题意;
B.用注射针筒给病人注射药液时,依靠活塞对药液的压强,与大气压强无关,故B符合题意;
C.活塞式抽水机工作时,井筒内气压小于外界大气压强,于是外面的水被压入井筒,故C不合题意;
D.贴在墙上的吸盘式挂衣钩,利用大气压强压在墙壁上,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
二、多选题(本大题共4小题,共8.0分)
7. 某学校劳动教育课堂上,四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用省力杠杆的是(  )
A.锄地时举起锄头
B.用羊角锤拔钉子
C.用园艺剪修剪树枝
D.用钢丝钳剪铁丝
【答案】B,C,D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.举起锄头时,靠近胸口的手为支点,另一只手施加动力,阻力作用在锄头上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A不合题意;
B.使用羊角锤时,锤头弯曲处为支点,阻力作用在豁口处,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B符合题意;
C.使用剪刀修剪花木时,转轴相当于支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C符合题意;
D.使用钢丝钳时,转轴为支点,阻力作用在刀口上,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D符合题意。
故选BCD。
【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
8. 2022年2月15日,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,中国小将苏翊鸣全程动作行云流水,发挥稳健,最终获得金牌。下列说法正确的是(  )
A.他从高坡上加速下滑过程中,重力势能减小
B.起跳后他在空中旋转的过程中,不受力的作用
C.落地后仍继续向前滑行,是由于他受到惯性的作用
D.落地后站在水平雪面上时,雪面对他的支持力与他受到的重力是一对平衡力
【答案】A,D
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.他从高坡上加速下滑过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小,故A正确;
B.起跳后他在空中旋转的过程中,会受到重力和空气阻力,故B错误;
C.落地后仍继续向前滑行,是由于他具有惯性,故C错误;
D.落地后站在水平雪面上时,雪面对他的支持力与他受到的重力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,因此为一对平衡力,故D正确。
故选AD。
【分析】A.重力势能大小与质量和高度有关;
B.对空中的运动员进行受力分析;
C.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
D.平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
9. 小明在甲、乙两个质量相同的圆柱形薄壁玻璃杯内分别倒入质量相等的两种蔬菜汁,他想判断两杯蔬菜汁的密度大小,于是将同一个小苹果分别放入两杯蔬菜汁中,静止时的状态如图所示图中液面相平。下列说法正确的是(  )
A.甲杯中蔬菜汁密度大于乙杯中蔬菜汁密度
B.放入小苹果后甲杯中和乙杯中蔬菜汁对杯底压强的增加量相等
C.小苹果在两杯蔬菜汁中受到的浮力相等
D.放入小苹果后,装有蔬菜汁的两个杯子对桌面的压强相等
【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.苹果在甲中漂浮,则液体密度ρ甲>ρ;苹果在乙中悬浮,则液体密度ρ乙=ρ。比较可知,液体密度ρ甲>ρ乙,故A正确;
B.容器上下粗细一致,则容器底部增大的压力等于苹果重力,那么容器底部压力的增大量相等。容器的底面积S甲△p乙,故B错误;
C.苹果在甲中漂浮,则浮力等于重力;苹果在乙中悬浮,则浮力等于重力,那么二者受到的浮力相等,故C正确;
D.放入苹果后,容器对桌面的压力F=G容器+G果汁+G苹果,则容器对桌面的压力相等。容器的底面积S甲p乙,故D错误。
故选AC。
【分析】A.根据浮沉条件比较液体密度和苹果密度的大小,进而比较液面密度大小;
B.容器上下粗细一致,则容器底部增大的压力等于苹果重力,再根据比较容器底部增大压强大小;
C.根据浮沉条件比较苹果受到浮力大小;
D.根据F=G总比较容器对桌面压力大小,再根据比较容器对桌面压强大小。
10. 如图所示,利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升,已知拉力为,若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(  )
A.绳端移动的速度为 B.动滑轮重力为
C.拉力做功的功率为 D.滑轮组的机械效率为
【答案】B,D
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;动滑轮拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【解答】A.绳子移动的距离s=nh=2×3m=6m,则绳子移动的速度:,故A错误;
B.根据得到:,解得:G动=20N,故B正确;
C.拉力的功率P=Fv=50N×0.2m/s=10W,故C错误;
D.该滑轮组的机械效率:,故D正确。
故选BD。
【分析】A.根据s=nh计算绳子移动的距离,再根据计算绳子移动的速度;
B.根据计算动滑轮的重力;
C.根据P=Fv计算拉力的功率;
D.根据计算滑轮组的机械效率。
三、填空题(本大题共9小题,共18.0分)
11. 如图所示,行人拿在手中的雨伞,一阵大风吹来,伞面被向上“吸”,发生变形。这是由于伞上方的空气流速   下方空气流速,导致伞面上方气体的压强   下方的气体压强。选填“大于”或“小于”
【答案】大于;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】如图所示,行人拿在手中的雨伞,一阵大风吹来,伞面被向上“吸”,发生变形。这是由于伞上方的空气流速大于下方空气流速,导致伞面上方气体的压强小于下方的气体压强。
【分析】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。
12.(2021·淮安)将一个质量为80g、体积为 的实心物体浸没于水中,此时该物体所受浮力大小为   N,松手后该物体将   (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(水的密度为 ,g取10N/kg)
【答案】1;上浮
【知识点】重力及其大小的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】由阿基米德原理可知,物体浸没于水中后,所受浮力为 由题意可知,物体所受重力为
因F浮>G,故松手后物体将上浮。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算物体受到的浮力;根据物体的质量计算重力,结合浮力和重力关系,判断物体的状态。
13.(2022·吉林)高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中,运动员的动能   ,以滑雪板为参照物,运动员的鞋是   的。
【答案】变大;静止
【知识点】动能大小的比较;参照物及其选择
【解析】【解答】高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中,运动员的质量不变,速度变大,故动能变大。
以滑雪板为参照物,运动员的鞋相对于滑雪板的位置没有发生变化,故运动员的鞋是静止的。
【分析】物体质量一定时,速度越快动能越大;相对于参照物,没有位置变化时,物体是静止的,有位置变化,物体是运动的。
14.(2022·宁夏)生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙,它是以   为支点(选填“A”或“B”)的省力杠杆,手在   (选填“C”或“D”)点向下压时会更省力。
【答案】B;D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】如图乙,用钢勺撬动瓶盖,以点B为支点,动力作用在勺柄上,瓶盖对勺头的阻力作用在点A向上,此时动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力小于阻力,是省力杠杆。
手作用在D点时的动力臂大于作用在C点的动力臂,这样在阻力和阻力臂不变时,动力更小,更省力。
【分析】动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。
15. 如图所示水平地面上放置一个方形水槽,现在把一只碗放入其中,先让碗漂浮在水面上,然后让碗沉入水槽底部水未溢出。碗沉入水底时和漂浮时相比较,碗所受到的浮力   填“变大”“变小”或“不变”;当碗沉入水底时,水槽内的水深度为,水槽底部受到水的压强为   。
【答案】变小;2000
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当碗下沉时,它受到的浮力小于重力;当碗漂浮时,它受到的浮力等于重力。比较可知,碗沉入水底和漂浮时相比,它受到的浮力变小了。
(2)水槽底部受到水的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力大小;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水槽底部受到水的压强。
16.(2022八下·勃利期末)如图所示,物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N,那么拉力F为   N,若拉力F端移动了2m,则物体A移动了   m。(不计滑轮和绳重及它们间的摩擦)
【答案】10;4
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】图示滑轮为动滑轮,拉力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力、省一半的距离,已知弹簧测力计的示数为5N,不计滑轮和绳重及它们间的摩擦,则拉力等于弹簧测力计示数的两倍,即拉力F=2F示=2×5N=10N
因拉力端移动距离
则物体移动的距离s物=2s=2×2m=4m
【分析】动滑轮上的力是绳子上力的2倍;绳子移动的距离是动滑轮移动距离的2倍。
17. 挑战不可能如图所示,在中央电视台举办的“吉尼斯中国之夜”节目里,挑战者在一分钟内让三个鸡蛋竖立在只有宽的针尖上其实只要细心操作你也能成功。鸡蛋能竖立在针尖上主要是利用了    原理,之所以“细心操作”是为了满足原理中    的条件。
【答案】二力平衡;重力和支持力在同一条直线上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】其实只要细心操作你也能成功。鸡蛋能竖立在针尖上主要是利用了二力平衡原理,之所以“细心操作”是为了满足原理中重力和支持力在同一条直线上的条件。
【分析】当两个力的大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上时,它受到平衡力,则物体处于平衡状态,据此分析解答。
18. 如图所示,固定的斜面长,高。沿斜面向上用的拉力在内把一个重的物体从斜面底端匀速拉到顶端。拉力的功为   ,斜面的机械效率为   。
【答案】7.5;64%
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】拉力做的功W总=Fs=5N×1.5m=7.5J;
拉力做的有用功:W有=Gh=16N×0.3m=4.8J;
则斜面的机械效率:。
【分析】根据W总=Fs计算拉力做的功,根据W有=Gh计算拉力做的有用功,最后根据计算斜面的机械效率。
19. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为   ,船上的无人机起飞后,船身受到的浮力将   填“变大”“变小”或“不变”。取
【答案】;变小
【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)珠海云号满载时受到的浮力为:F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(2)轮船始终漂浮在水面上,则它受到的浮力始终等于重力。当无人机起飞后,船的重力减小,则船身受到的浮力变小。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算轮船满载时受到的浮力;
(2)根据漂浮条件分析轮船受到浮力的变化。
四、实验探究题(本大题共5小题,共28.0分)
20. 两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时   相同。
根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离   。
(2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动   选填“需要”或“不需要”力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是   选填“甲”或“乙”。
(3)后来,笛卡尔进一步完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们研究的基础上,提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?   。
(4)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是____。将正确说法前的字母填写在横线上
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认同的观点就是正确的观点
D.普通人观点可以质疑,科学家观点不可以质疑
【答案】(1)初速度;远
(2)不需要;甲
(3)牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律,所以这是他的观点的不足之处
(4)B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时速度相同。
②根据图片可知,小车在木板上受到的阻力最小,运动距离最远,那么得出:小车受到的阻力越小,运动的距离远。
(2)①十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动不需要力来维持。
②图2是伽利略的实验和推理示意图,甲图最后研究的是没有阻力时的情形,这种情况在现实生活中根本找不到,因此属于推理的是甲。
(3)牛顿在他们研究的基础上,提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点的不足之处为:牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律。
(4)A.科学定律有些需要科学推理才能得出,故A错误;
B.科学推理是科学研究的方法之一,故B正确;
C.大多数人认同的观点不一定是正确的观点,故C错误;
D.普通人观点可以质疑,科学家观点照样可以质疑,故D错误。
故选B。
【分析】(1)①小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则它到达斜面底端时的速度越大;
②小车在木板上受到的阻力最小,据此分析运动距离和阻力大小的关系;
(2)①根据力与运动的关系解答;
②在实际生活中根本找不到阻力为零的材料,据此分析;
(3)可从二者研究物体运动状态的全面性的角度分析解答;
(4)根据我们对科学探究的认识判断。
21. 物理兴趣小组用金属块和水研究浮力的实验如图所示。取
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是   。
(2)比较   填字母代号三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开水的体积有关。
(3)比较   填字母代号三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在水中的深度无关。
(4)金属块的密度为   。
(5)在实验中,排除测量误差的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请写出实验操作中可能造成这种结果的原因:    。
【答案】(1)1
(2)ABC
(3)CD
(4)
(5)溢水杯没有装满水
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据A、C两图可知,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=2.7N-1.7N=1N;
(2)探究浮力大小与排开水的体积的关系时,需要控制液体密度相同,只改变排开液体的体积,故选实验ABC;
(3)探究金属块受到的浮力与浸没在水中深度的关系时,需要控制液体密度和排开液体的体积相等,只改变深度,故选CD;
(4)金属块的体积为:;'
则金属块的密度为:;
(5)在实验中,排除测量误差的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请写出实验操作中可能造成这种结果的原因:溢水杯没有装满水 。
【分析】(1)根据A、C两图,利用F浮=G-F拉计算金属块浸没在水中受到的浮力;
(2)(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据计算金属块的体积,再根据计算金属块的密度;
(5)在实验过程中,如果溢水杯内没有装满水,那么放入金属块后不会溢出水,而是要等到水面上升到溢水杯口时才会有水溢出,从而导致排开水的重力小于物体受到的浮力,据此分析解答。
22. 在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时,同学们通过观察如图甲所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想:
动力阻力
动力动力臂阻力阻力臂
动力支点到动力作用点距离阻力支点到阻力作用点距离
改变图中、点的位置以及钩码的数量,得到杠杆平衡时的相关数据如表:
动力 长度 阻力 长度
3 2 1 6
2 3 3 2
1 3 3 1
(1)根据表中的数据,可推翻上述猜想中的   填上述猜想的对应序号。
(2)要推翻猜想需要做图中的哪一个实验?   选填对应字母。
(3)如图所示,此时杠杆处于平衡状态,为动力,钩码对杠杆的作用力为阻力。
请画出的力臂与的示意图   ;
由杠杆平衡条件可知,   填“大于”或“等于”或“小于”。
(4)如图乙所示是天工开物记载的踏碓碓:,古代的一种给稻谷去壳的工具。用脚连续踏杆的一端,另一端就会连续起落,踏碓属于    杠杆。
【答案】(1)
(2)A
(3);小于
(4)费力
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)根据表格可知,动力臂不等于阻力臂,即猜想①错误;
根据表格数据,分别计算出每组数据中动力和动力臂的比值,阻力和阻力臂的比值,发现二者不相等,即猜想③错误。
(2)根据图片可知,钩码产生的拉力都是竖直向下的,都与杠杆垂直,则支点到力的作用点之间的距离恰好等于力臂,因此得到了猜想④。只要用测力计拉动杠杆,使其方向不与杠杆垂直,那么此时猜想④就不成立了,故选A。
(3)①通过A点将动力F1的作用线反向延长,通过支点O作动力作用线的垂线,从支点到垂足之间的距离为动力臂L1。阻力F2作用在B点,由钩码重力产生,方向竖直向下,如下图所示:
②根据图片可知,测力计与杠杆的夹角为45°,则动力臂L1=4L×sin45°≈2.82L,阻力臂为2L,即动力臂大于阻力臂,那么F1(4)根据乙图可知,转轴为支点,阻力作用在杆的头上,动力作用在脚踏的地方。此时动力臂小于阻力臂为费力杠杆。
【分析】(1)根据表格数据比较动力臂和阻力臂的大小,从而判断猜想①是否正确;计算出力和力臂的比值,比较是否相等,从而确定猜想③是否正确。
(2)根据力臂的定义分析判断;
(3)①力臂是从杠杆的支点到力的作用点的垂直距离;
②比较动力臂和阻力臂的大小,从而比较动力和阻力大小。
(4)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
23. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失。
(1)实验中每次将质量不同的小球从同一高度由静止释放,该实验的目的是研究小球的动能大小与   填“质量”或“速度”的关系。
(2)该实验所探究物体的动能是指   填“木块”“小球与木块碰撞后”或“小球与木块碰撞之前”的动能。
(3)小李同学将实验改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与    的关系。
(4)小李觉得利用图乙的装置,还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放图丙撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系,   填“小李”或“小华”的设计方案不可行,如果用该方案,你将观察到的现象是    。
【答案】(1)质量
(2)小球与木块碰撞之前
(3)速度
(4)小李;木块移动的距离相等
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)小球从同一高度释放,则到达水平面端时速度相同,只有质量不同,那么该实验探究动能大小与质量的关系;
(2)摆动的小球撞击木块,将木块的动能转换为木块的动能,木块移动时克服阻力做功。根据W=fs可知,木块移动距离越远,则克服阻力做功越多,那么小球的动能越大,因此实验探究的是小球与木块碰撞之前的动能。
(3)用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,则小球的速度不同,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与速度的关系。
(4)分析可知,小李的设计方案不可行,如果用该方案,我们将观察到的现象是木块移动的距离相等 。
【分析】(1)根据描述确定那个因素不同即可;
(2)根据实验过程分析解答;
(3)根据描述确定那个因素不同即可;
(4)探究小球动能与质量的关系时,需要控制速度相同,只改变小球质量。将弹簧压缩到相同程度后推动木块,则弹簧的弹性势能相同,推动木块后克服阻力做功相等,则木块移动的距离相等,无法完成探究,据此分析解答。
24. 小明利用如图甲、乙所示的滑轮组探究“滑轮组的机械效率”的实验数据如表格所示。
次数 试验动滑轮重 物重 钩码上升高度 动力 动距离 动力作用的移滑轮组的机械效率
1 1 2 0.1 1.4 0.3 47.6
2 1 2 0.2 1.4 0.6 47.6
3 1 4 0.1 2.2 0.3
4 1 8 0.1 4.0 0.3 66.7
5 2 8 0.1 0.4 50
(1)根据表格中所示数据,可发现有一组实验数据所采用的滑轮组与其他不同,这组数据是第    次实验的结果,相对应的滑轮组是   填“甲”或“乙”。
(2)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,才能正确读数。根据表格数据可知:处数据应为    ;编号数据应为    。
(3)下列分析中,正确的结论是____ 。
A.由第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关
B.由第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关
C.由第4、5组数据可知,机械越省力,它的机械效率越高
(4)小明最后用甲滑轮组又进行了一组实验,当物重为时,测得:;;,结果发现机械效率算出来竟然超过了,导致小明犯错的原因最有可能是    。
【答案】(1)5;乙
(2)60.6;4
(3)A;B
(4)钩码上升的高度或动力移动的距离记录错误
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据可知,前4组的n=3,而第5组的n=4,则采用滑轮组不同的是第5次实验,相对应的滑轮组为乙。
(2)在第3次实验中,滑轮组的机械效率为:;
在第5次实验中,根据得到:;
解得:F=4N。
(3)A.由第1、2组数据可知,当物体提升高度增大时,滑轮组的机械效率不变,那么得到:同一滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关,故A正确;
B.由第3、4组数据可知,当物体的重力增大时,滑轮组的机械效率变大,那么得到:同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关,故B正确;
C.由第4、5组数据可知,5中拉力小更省力,但是机械效率却小,故C错误。
故选AB。
(4)根据可知,在重力和拉力读数没有问题的情况下,如果h偏大或s偏小,都会导致机械效率偏大,即原因为:钩码上升的高度或动力移动的距离记录错误。
【分析】(1)根据s=nh计算出承担重力的绳子段数n,进而确定不同的情况;
(2)根据机械效率的公式分析计算;
(3)根据表格数据分析判断;
(4)由于对动滑轮做功和克服摩擦做功,因此滑轮组的机械效率肯定小于100%,根据分析出现错误的可能原因即可。
五、计算6题(本大题共2小题,共14.0分)
25. 青少年要健康地成长,需要有一个科学、适度地体育锻炼的习惯,如图是同学们在体育课上做仰卧起坐,岳做仰卧起坐,坐起一次上半身重心上升,时假设他上半身所受的重力为求:
(1)岳上半身上升一次克服重力做的功。
(2)在一次训练中,小岳内完成个仰卧起坐全过程,求他在这内克服上半身重力做功的功率。
【答案】(1)解: 已知他上半身所受的重力为,坐起一次上半身重力上升,
则岳上半身上升一次克服重力做的功为:;
(2)解:45个仰卧起坐一共做的功为:,
则他在这内克服上半身重力做功的功率为:。
答:他在这内克服上半身重力做功的功率为。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据公式W=Gh计算一次克服重力做的功;
(2)首先根据W'=nW计算1min内克服重力做功,再根据 计算做功的功率。
26. 随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为,车轮与路面接触的总面积为。该车在水平路面上匀速直线行驶,用时,这一过程中汽车发动机的功率恒为。取求:
(1)该车静止在水平路面上对路面的压强是多少?
(2)在这一过程中汽车受到的阻力是多少?
【答案】(1)解: 汽车静止在水平地面上时,对地面的压力:,
对地面的压强:;
答:汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为;
(2)解: 汽车在该路段的速度:;
由可得汽车的牵引力:,
因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,
所以,在这一过程中汽车受到的阻力。
答:在这一过程中汽车受到的阻力为。
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据 计算汽车对地面的压力,再根据 ; 计算汽车对地面的压强;
(2)根据 计算汽车的速度,再根据 计算汽车受到的牵引力,最后根据二力平衡的知识计算汽车受到的阻力。

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