四川省成都市新都区2022-2023八年级下学期期末物理试卷

四川省成都市新都区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单项选择题(每小题3分,共42分)
1.下列说法不正确的是(  )
A.八年级下册物理课本重约2.5N
B.把一个鸡蛋举起2m高,做的功大约是1J
C.一个成年人站立时对地面的压强约1.5×103Pa
D.一个普通中学生从一楼到三楼做功约3000J
2.(2022八下·深圳月考)如图所示,甲、乙两物体叠放在一起,处于静止状态,则下列说法正确的是 (  )
A.甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对平衡力
B.乙对甲的支持力与甲的重力是一对相互作用力
C.地对乙的支持力与乙的重力是一对平衡力
D.乙对地的压力和地对乙的支持力是一对相互作用力
3.如图四个选项中表示力能使物体的运动状态发生改变的是(  )
A.运动员将弓拉弯
B.运动员用头将飞来的足球顶飞
C.飞来的网球使网球拍的网变形
D.用力将拉力器拉长
4.很多体育赛事都与摩擦有关,有时要增大摩擦力,有时又要设法减小摩擦力.下列四个实例中属于减小摩擦力的是(  )
A.在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉
B.滑冰运动员所穿的滑冰鞋底部有冰刀
C.足球比赛中守门员戴有防滑手套
D.举重比赛时,运动员先在手上涂抹“白粉”
5.大气压与人们的生活紧密相关,下面有关大气压的说法中错误的是(  )
A.护士利用大气压将注射器内的药液推入病人的肌肉里
B.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内大气压增大使水的沸点升高
C.大气压不仅随高度发生变化,同时还受天气、季节等因素影响
D.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值会比实际值偏小
6.如图所示,2020年5月27日11时,“2020珠峰高程测量”登山队8名队员登顶珠穆朗玛峰,在峰顶架起测量觇(chān)标。应用我国自主研发的重力测量仪测量珠峰峰顶的重力、用GNSS接收机通过北斗卫星进行高精度定位测量、用雪深雷达探测仪探测峰顶雪深,开创了我国应用科技测量珠峰的新高度。关于本次测量,下面说法正确的是(  )
A.绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星受平衡力作用
B.队员刘海在峰顶和在成都平原上受到的重力不会发生变化
C.攀登过程中雪地上有脚印是因为人的重力改变了雪的形状
D.攀登成功后刘海举起了手中的国旗,手和旗杆之间是静摩擦力
7.在2020年抗击新冠肺炎疫情期间,深圳某公司研发一套抗击疫情的无人机巡查技术,并且成功应用到抗疫一线。如图所示是一款无人机正在巡查作业,在无人机匀速上升过程中,对其分析正确的是(  )
A.上升过程中没有力做功 B.动能转化为重力势能
C.重力势能增加 D.机械能不变
8.如图所示,各工具中属于费力杠杆的是(  )
A.筷子 B.钳子
C.起子 D.剪子
9.下列生活事例中防止惯性带来伤害的是(  )
A.司机开车在高速公路上行驶,必须系安全带
B.射击时,子弹离开枪口后仍能继续高速向前飞行
C.锤头松了,把锤柄的一端在地上撞击几下就紧了
D.河里戏水的鸭子上岸后,用力抖动翅膀,把身上的水甩干
10.如图所示,相同容器甲、乙放置在同一水平桌面上,将同一鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,两容器液面相平,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确的是(  )
A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.两杯盐水对杯底的压强相等
D.往乙杯中加入清水鸡蛋会下沉
11.下列事例中,能够减小压强的是(  )
A.刀、斧、剪的刃都磨得很薄 B.把书包带做得宽些
C.用细线切割湿、软的香皂 D.吸管的一端被削得很尖
12.下列说法正确的是(  )
A.公交车行驶中打开窗户时,发现窗帘飘出窗外是因为窗外空气流速小压强大
B.茶壶、船闸、压强计和景区喷泉等都利用了连通器原理
C.飞艇内充入氢气能升空是因为飞艇受到氢气的浮力作用
D.竖直向上抛出去的篮球到达最高点前会做减速直线运动
13.下列有关力做功的说法中正确的是(  )
A.用水平力推着购物车前进,推车的力没有做功
B.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
C.把球踢出去,球在空中飞行过程中,脚对球做了功
D.吊车吊起货物水平移动的过程中拉力没有对货物做功
14.如图所示是工人师傅往高处匀速运送同一货物的两种方法,滑轮重力小于物体重力,不计摩擦和绳重,下列说法正确的是(  )
A.甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B.乙图中的动滑轮即省力又省功
C.甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
D.乙图中工人师傅提升重物的高度越高,机械效率也越高
二、填空题(每空2分,共28分)
15.1654年5月4日,德国人奥托 格里克做了著名的   实验,证明了大气压强的存在。大气压的力量非常惊人,一个标准大气压大约可以支撑   m高的水柱(1标准大气压约105Pa)。
16.小丽同学在超市购物时,用5N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是    N。突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用10N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速前行的过程中,小车所受的合力为    N。
17.如图,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图乙所示。由图像可知,当t=1s时,物体处于    状态;在4﹣6s内,推力做的功为    J。
18.晓理用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”,如图所示,他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮,下沉时,“浮沉子”所受重力   浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);与“浮沉子”浮沉的原理相同的是   (选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“飞机”)。
19.如图所示,未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(图甲),然后反过来倒立在桌面上(图乙),则杯子对桌面的压强    ,橙汁对容器内底面的压力    。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
20.中国科幻大片《流浪地球》中,剧情设为太阳将要衰老膨胀,人类为了拯救地球,在地球表面安装了一万多台超大的行星发动机来推动地球离开太阳系。地球发动机工作的过程中,发动机向后喷射燃气,地球会向前推进,说明力的作用是    的。假如地球在流浪过程中,所受的力全部消失,它将做    运动。
21.小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力f=600N,小强所用拉力F=250N,则拉力F的功率为   W,该装置的机械效率是   。
三、作图与计算(作图题共4分,计算题每题6分,共16分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
22.如图所示是用螺丝刀撬图钉的示意图,画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
23.如图所示,A物体放置在B物体上,A物体随着B物体在外力F的作用下,由静止开始运动。请画出A物体所受摩擦力f和B物体所受重力G的示意图(其中G>f)。
24.科技的发展,让智能机器人进入百姓家庭。如图所示,重力为60N与水平地面的总接触面积为150cm2的清洁机器人某次工作时,在4s内沿水平地面匀速直线运动了2m,这个过程中机器人受到的阻力是其重力的0.5倍,忽略吸进纸屑的重力,求:
(1)机器人对地面的压强是多少;
(2)机器人牵引力做功的功率是多少。
25.如图所示,斜面长s=2m,高h=0.5m。建筑工人将m=20kg的货物箱,用绳子从斜面底端匀速拉到斜面顶端时,沿斜面向上的拉力F=80N。忽略绳子重力和空气阻力。(g取10N/kg)求:
(1)该过程克服物体重力做的功是多少J;
(2)物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小。
四、实验题(每空2分,25题6分,26题8分,共14分)
26.通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景,出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压,调节的方法是 ____。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)小明再做图(b)所示的检查,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因是    。
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。小明的结论是不可靠的,理由是:   。
27.图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于    状态(选填“平衡”、“非平衡”);要想使杠杆在    位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向    侧调节。
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆    (选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”)。
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是    。
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。当以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1×L1总是大于F2×L2,其原因可能是    。
五、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合要求,有的小题有二个选项符题目要求,全部选对的得2分,选对但不全得1分,有选错或者不选的得0分)
28.下列说法正确的是(  )
A.两个不接触的物体之间,不可以产生力的作用
B.人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,此时推力小于摩擦力
C.跳水运动员起跳时,跳板下弯,人对跳板的力等于跳板对人的力
D.地面上的木箱必须持续用力推才能不停地前进,说明力是维持物体运动的原因
29.(2021八下·安丘期末)用真空采血管抽血时,将采血针一端刺入人体静脉后,另一端插入真空采血管的胶塞,血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自(  )
A.大气压 B.人体内血压
C.护士的拉力 D.血液自身重力
30.(2017八下·钦州港期末)如图所示,甲、乙两个质量相等的均匀实心正方体放在水平地面上,已知铜的密度大于铁的密度,可能使甲和乙对地面的压强相等的方法是(  )
A.将质量相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面
B.将体积相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面
C.沿水平方向分别截去质量相等的部分
D.沿水平方向分别截去体积相等的部分
31.2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,采用如图所示的装置,滑轮组悬挂在水平支架与上,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重400N,该工人重600N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A.动滑轮重为50N
B.人对绳子拉力的功率为100W
C.支架受到滑轮组的拉力为850N
D.水平地面对工人的支持力为350N
32.如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落(忽略空气阻力)接触弹簧后将弹簧压缩至最短,设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v,小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F,则(  )
A.F不断变小,v先变大后变小
B.F先变小后变大,v先变大后变小
C.小球刚接触弹簧时具有最大的动能
D.小球下落到最低点时弹簧具有最大的弹性势能
六、综合题(32题4分,33题6分,共10分)
33.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为8cm2,总长为15cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为5cm,取g=10N/kg。问:
(1)小筒和秤盘的总重力是    N;
(2)该秤能称出物体的最大质量是    kg;
(3)该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上,刻度    均匀的;(填“是”或者“不”)
(4)说出一个该浮力秤可以改进的地方?
34.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的重力为20N,容器的底面积为200cm2。实心圆柱体A质量为1kg,底面积为40cm2,高度为20cm。实心圆柱体B质量为mx克,mx取值不确定,底面积为50cm2,高度为12cm。实心圆柱体A和B均不吸水,已知ρ水=1×103kg/m3,常数g取10N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强是多大;
(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p1;
(3)若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p2与mx的函数关系式。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;压强;功的计算及应用
【解析】【解答】A.八年级下册物理课本质量约0.25kg,重约G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,A不符合题意;
B.一个鸡蛋重力约0.5N,举起2m高,做的功约W=Gh=0.5N×2m=1J,B不符合题意;
C.一个成年人重力约750N,站立时对地面的压强,C符合题意;
D.普通中学生重力约500N,从一楼到三楼高度约6m,做功约W=Gh=500N×6m=3000J,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据常见物体的质量、重力、高度,计算做功多少;根据,计算压强大小。
2.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.甲对乙的压力与乙对甲的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但分别作用在两个物体上,是一对相互作用力.A不符合题意.
B.乙对甲的支持力与甲的重力都作用在甲上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上是一对平衡力.B不符合题意.
C.地对乙的支持力大小等于甲和乙的重力之和,所以地对乙的支持力与乙的重力大小不相等,不是一对平衡力.C不符合题意.
D.乙对地的压力和地对乙的支持力大小都等于甲和乙的重力之和,方向相反、作用在同一直线上、分别作用在两个物体上,是一对相互作用力.D符合题意.
故答案为:D
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等,平衡力的合力为零;物体间的压力和支持力是相互作用的力。
3.【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.弓被拉弯,力改变了弓的形状,A不符合题意;
B.足球被顶飞,力改变了足球的运动状态,B符合题意;
C.网球拍的网变形,是力改变了物体的形状,C不符合题意;
D.拉力器被拉长,力改变了物体的形状,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体伸长、缩短、弯曲、凹陷等,是力改变了物体的形状;物体运动方向、速度改变,是运动状态在改变。
4.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】
A、在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
B、滑冰运动员所穿的滑冰鞋底部有冰刀,压力一定,受力面积减小,增大压强,冰熔化,在冰刀和冰面之间的水起到润滑作用,减小摩擦力.符合题意.
C、足球比赛中守门员戴有防滑手套,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
D、举重比赛时,运动员先在手上涂抹“白粉”,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
故选B.
5.【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.护士将注射器内的药液推入病人的肌肉里,利用了手对活塞的推力,不是大气压,A符合题意;
B.用高压锅煮食物熟得快,锅内大气压增大,沸点升高,利用了大气压,B不符合题意;
C.大气压随高度发生变化,同时天气、季节改变,大气压会发生变化,C不符合题意;
D.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,内部有气压,测出的大气压值会比实际值偏小,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】大气压和海拔高度有关,和天气、季节有关;高压锅内气压大沸点高;.托里拆利实验,若有空气进入管内,测出结果偏小。
6.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;平衡力的辨别;摩擦力的种类
【解析】【解答】A. 北斗卫星匀速圆周运动时,运动方向在改变,受非平衡力作用,A不符合题意;
B.物体受到的重力和纬度有关,在珠峰顶和在成都平原上受到的重力不同,B不符合题意;
C.雪地上有脚印,是因为人对雪地的压力改变了雪的形状,C不符合题意;
D.手举国旗时,国旗在手中静止,手和旗杆之间是静摩擦力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体运动方向改变,运动状态在改变;物体受到的重力和纬度有关;物体受到压力,可以发生形变;物体受力保持相对静止,受到了静摩擦力。
7.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】A.无人机匀速上升,受到向上的升力,且向上移动了距离,升力对无人机做了功,A不符合题意;
BC.无人机上升时,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,总机械能变大,B不符合题意,C符合题意;D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体受力且在力的方向移动了距离,力对物体做了功;质量一定时,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,总机械能变大。
8.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,A符合题意;
B.使用钳子、起子、图中剪子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用杠杆时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
9.【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.司机开车在高速公路上行驶,必须系安全带,可以防止惯性的危害,A符合题意;
B.射击时,利用了子弹具有的惯性,离开枪口后仍能继续高速向前飞行,B不符合题意;
C.锤头松了,把锤柄的一端在地上撞几下就紧了,利用了锤头的惯性,C不符合题意;
D.鸭子上岸后,用力抖动翅膀,把身上的水甩干,利用了水的惯性,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质,司机系安全带,可以防止惯性的危害。
10.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据二力平衡条件,浮力等于自身重力,在甲乙杯中,受到的浮力相等,A不符合题意;
B.当浮力相同时,根据F浮=ρ液gV排,在甲杯中排开液体的体积小,说明甲杯盐水的密度大于乙杯中盐水的密度,B不符合题意;
C.根据p=ρgh,盐水的深度相同,甲杯盐水密度大,对杯底的压强大,C不符合题意;
D.往乙杯中加入清水,盐水密度变小,鸡蛋受到的浮力减小,小于重力后鸡蛋会下沉,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】漂浮和悬浮物体,受到的浮力等于自身重力;当浮力相同时,排开液体的体积越大,液体密度越小;根据p=ρgh,可以判断液体压强的大小;排开液体的体积一定,液体密度变小,浮力变小。
11.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】答案B
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力大小、受力面积.
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力,减小压强;在压力一定时,增大受力面积,减小压强.
A、刀、斧、剪的刃都磨得很薄,在压力一定时,减小受力面积,增大压强.不符合题意.
B、书包带做的宽,是在压力一定时,增大受力面积,减小压强.符合题意.
C、用细线切割湿、软的肥皂,在压力一定时,减小受力面积,增大压强.不符合题意.
D、为了易于把吸管插入软包装饮盒内,吸管的一端被削得很尖,在压力一定时,减小受力面积,增大压强.不符合题意.
故选B.
【点评】此题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要擅于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验.
12.【答案】D
【知识点】力与运动的关系;连通器原理;流体压强与流速的关系;浮力的利用
【解析】【解答】A.公交车行驶中,窗帘飘出窗外,是因为窗外空气流速大压强小,窗帘被压出窗外,A不符合题意;
B.茶壶、船闸利用了连通器原理,压强计、景区喷泉的一端密闭,不是连通器,B不符合题意;
C.飞艇内充入氢气,重力减小而升空,是受到空气的浮力作用,C不符合题意;
D.竖直向上抛出去的篮球受到向下的重力,到达最高点前,会做减速直线运动,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】流体在流速大的地方压强小;茶壶、船闸利用了连通器原理;空气中的物体受到空气对物体的浮力;上升的物体受到重力,改变运动状态。
13.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.用水平力推着购物车前进,车在推力的方向上移动了距离,推力做了功,A不符合题意;
B.书静止在水平桌面上,书受到的支持力,但没有移动距离,没有做功,B不符合题意;
C.把球踢出去,球在空中飞行过程中,脚对球没有力,没有做功,C不符合题意;
D.吊车吊起货物水平移动的过程中,拉力方向向上,移动的距离是水平的,拉力没有对货物做功,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
14.【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;机械效率的大小比较;增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】根据图像,甲图是定滑轮,只改变力的方向,不省力,F甲=G,乙图是动滑轮,可以省一半力,;
A.甲图中的拉力大于乙图中的拉力的,A不符合题意;
B.乙图中的动滑轮可以省力,但费距离,不能省功,B不符合题意;
C.使用动滑轮对动滑轮做了额外功,机械效率较小,甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率,C符合题意;
D.机械效率的大小和提升重物的高度无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮可以省力,但使用任何机械都不能省功;有用功相同时,额外功越大, 机械效率越小;机械效率和物体移动的距离无关。
15.【答案】马德堡半球;10
【知识点】液体压强的计算;大气压强的存在
【解析】【解答】德国人奥托 格里克做了著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在;大气压的力量非常惊人,一个标准大气压大约可以支撑的水柱为。
【分析】马德堡半球实验,证明了大气压强的存在;根据,可以计算大气压支持的水柱高度。
16.【答案】5;15
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】小车在水平地面上做匀速直线运动,受到平衡力,根据二力平衡条件,阻力等于推力,推力为5N,阻力为5N;小车减速时,受到向后的阻力5N,再用向后的10N的拉力,小车受到的合力为F=10N+5N=15N。
【分析】水平面上的物体匀速直线运动时,根据二力平衡条件,可以计算阻力;根据物体受到的力和方向,计算合力。
17.【答案】静止;16
【知识点】力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,t=1s时,速度为0,物体处于静止状态;在4~6s时,推力为2N,速度为4m/s,推力做功W=Fs=2N×4m/s×2s=16J。
【分析】根据速度图像,速度为零时,物体处于静止状态;根据W=Fs,可以计算推力做功多少。
18.【答案】大于;潜艇
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮沉子在水中下沉时,受力不平衡,受到的重力大于浮力;浮沉子的沉浮是通过改变瓶内水的多少,即水的重力实现沉浮,和潜水艇的浮沉原理相同。
【分析】物体受到的重力大于浮力,物体下沉;潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。
19.【答案】变小;变大
【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】正放和倒放时,对桌面的压力不变,倒放时受力面积变大,根据,压强变小;正放时,容器上方面积大,底面积小,有液体对容器侧壁产生压力,容器底压力小于液体重力;倒放时,侧壁对液体的挤压力使容器底的压力大于液体重力,容器内底面的压力变大。
【分析】水平面上受到的压力等于物体的重力,根据,可以判断压强的大小;根据容器形状不同,分析容器底受到的压力和液体重力的关系,判断容器底压力的变化。
20.【答案】相互;匀速直线
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律
【解析】【解答】地球发动机向后喷射燃气,燃气向前推动地球,地球会向前推进,说明力的作用是相互的。假如地球在运动过程中,所受的力全部消失,由于惯性,它将做匀速直线运动。
【分析】物体间力的作用是相互的;惯性是物体继续保持原有状态的原因,运动的物体由于惯性做匀速直线运动。
21.【答案】1500;80%
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像判断,绳子股数n=3,物体移动6m,拉力做功W=Fs=250N×6m×3=4500J;拉力做功的功率,滑轮组的机械效率为。
【分析】根据拉力,利用W=Fs,计算总功,利用,计算功率;根据,计算机械效率。
22.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,支点为O,从O向F1的作用线作垂线,是F1的力臂l1;B点是阻力作用点,阻碍杠杆转动,阻力向下,如图 。
【分析】使用杠杆时,从支点向力的作用线作垂线,是杠杆上的力臂;阻力是阻碍杠杆转动的力。
23.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】当物体从静止开始向右运动时,受到向右的摩擦力,物体受到的重力竖直向下,如图 。
【分析】物体受到的摩擦力使物体运动,摩擦力的方向和运动方向相同,重力的方向竖直向下。
24.【答案】(1)解: 机器人在水平面上匀速运动时,对地面的压力和自身的重力相等,
所以:F压=G=60N,
机器人与水平地面的接触面积为150cm2,所以:S=150cm2=1.5×10﹣2m2,
那么机器人对地面的压强: ;
答:机器人对水平地面的压强是4×103Pa;
(2)解:这个过程中机器人受到的阻力为:f=0.5G=0.5×60N=30N,
机器人匀速直线运动时,水平方向上牵引力和阻力是一对平衡力,所以:
此过程机器人牵引力为:F=f=30N,
那么此过程中牵引力做的功:W=Fs=30N×2m=60J,
牵引力的功率: 。
答:机器人牵引力做功的功率是15W。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)水平面受到的压力等于物体的重力,利用,计算机器人对地面的压强;
(2)匀速直线运动时,物体受到平衡力,根据二力平衡,结合摩擦力计算牵引力;利用W=Fs,计算牵引力做的功;根据,计算功率。
25.【答案】(1)解: 该过程克服物体重力做的功即有用功为:W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J;
答:该过程克服物体重力做的功是100J;
(2)解: 该过程拉力F做的功即总功为:W总=Fs=80N×2m=160J,
此过程的额外功为:W额=W总﹣W有=160J﹣100J=60J,
由W额=fs得,物体沿斜面运动时受到的摩擦力为: ;
答:物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小为30N。
【知识点】功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Gh,计算拉力对物体做的有用功;
(2)根据W=Fs,计算拉力做的总功;结合有用功,计算额外功,利用,计算摩擦力的大小。
26.【答案】(1)B
(2)压强计的气密性不好
(3)没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强特点时,
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应相平,根据图(a)情景,左右液面不平,应取下软管重新安装,B符合题意;
(2)根据图(b),当用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,说明装置漏气,压强计的气密性不好;
(3)将金属盒先后浸入到两杯液体中,根据图(c)和(d),金属盒在液体中的深度不同,图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,判断图(d)杯子中盛的是盐水,结论不可靠,没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处。
【分析】(1)探究液压强时,实验前,U形管中液面要相平,否则重新组装;
(2)按压橡皮膜时,U形管中液面高度不变,是装置漏气;
(3)探究液体压强和液体密度关系时,需要保持深度相同。
27.【答案】(1)平衡;水平;左
(2)左端下沉
(3)得出普遍规律
(4)杠杆自重对杠杆平衡有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件的实验中,
(1)根据图甲,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态;杠杆的右侧下沉,若杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向左侧调节;
(2)根据图乙,杠杆平衡,此时若推动右侧钩码的悬线,右侧的拉力倾斜,力臂变小,右侧的力和力臂的乘积变小,则杠杆左端下沉;
(3)在探究过程中,需要进行多次实验,多次实验,使杠杆的平衡规律更具普遍性,避免偶然性 ;
(4)根据图丁,杠杆的支点不在重心位置,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1×L1总是大于F2×L2,是杠杆有重力,对杠杆平衡有影响。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)杠杆上的拉力倾斜时,力臂变小;
(3)探究杠杆的平衡规律时,多次实验,利用探究普遍性;
(4)若杠杆的支点不在重心位置,杠杆的自身重力对实验产生影响。
28.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;物体运动状态的变化
【解析】【解答】A.两个不接触的物体,也可以产生力的作用,如重力,A不符合题意;
B.人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,此时推力等于摩擦力,B不符合题意;
C.跳水运动员起跳时,跳板下弯,人对跳板的力和跳板对人的力是相互作用力,大小相等,C符合题意;
D.必须持续用力推木箱,才能不停地前进,是因为木箱受到了摩擦力,说明力是改变物体运动的原因,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】不接触的物体间也可以产生力的作用;物体间力的作用是相互的,相互作用的力大小相等;静止的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;力是改变物体运动的原因。
29.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空管内气体的压强低于大气压,针头插入检查者的静脉时,在检查者体内血压的压力下,血液流入真空采血管。
故答案为:B。
【分析】人体内部的压强比较大,外界采血管中的压强比较小,血液会从压强比较大的地方流向压强比较小的地方。
30.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:甲、乙两物体质量相等,对地面的压力也相等,但与地面的接触面积S乙>S甲,将质量相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面,对地面的压力相等,但接触面积不变,还是S乙>S甲,所以对地面的压强不可能相等.故A错误.
因为V甲<V乙,铜的密度大于铁的密度,甲、乙两物体质量相等,所以甲是铜块,乙是铁块,体积相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面,铜块的质量大于铁块的质量,与地面的接触面积不变,所以压强不可能相等.故B错误.
沿水平方向分别截去质量相等的部分,甲乙对地面的压力仍然相等,接触面积还是S乙>S甲,所以对地面的压强不同,故C错误.
沿水平方向分别截去体积相等的部分,乙减小的质量小,甲减小的质量大,两物体对地面的压力甲小于乙,又因为与地面的接触面积S乙>S甲,所以对地面的压强有可能相等,故D正确.
故选D.
【分析】在水平地面上,压力等于物体的重力,两物体质量相等,对地面的压力相等,但与地面的接触面积不同,对各选项逐一分析,得出结论.
31.【答案】C,D
【知识点】功率的计算;力的合成与应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据计算动滑轮重力为,A不符合题意;
B.结合机械效率,计算总功为,功率为,B不符合题意;
C.人对绳子的拉力为,支架受到的拉力是F拉=G+G动+F=400N+100N×2+250N=850N,C符合题意;
D.工人的重力为600N,对绳子拉力250N,由于力的作用是相互的,绳子对工人的拉力为250N,此时人对地面的压力F=600N-250N=350N,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据物体的重力和机械效率,利用,可以计算动滑轮的重力;根据有用功和机械效率,利用,计算总功,利用,计算功率;根据物体受到的力,计算合力。
32.【答案】B,D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】AB.下落的小球压缩弹簧,弹簧被压缩产生弹力,开始时弹力小于小球的重力,小球加速下落,随着弹簧的形变程度变大,弹力变大,会等于重力,由于惯性,小球继续下落,弹簧被压缩,弹力大于重力,此时小球减速运动,所以合力F先变小后变大,速度先变大后变小,B符合题意;A不符合题意;
C.小球接触弹簧时,速度不是最大,动能不是最大,C不符合题意;
D.小球下落到最低时,弹簧的形变程度最大,弹性势能最大,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】弹簧弹性形变程度越大, 产生的弹力越大,弹性势能越大;物体受到的合力方向和运动方向相同,加速运动,合力方向和运动方向相反,减速运动。
33.【答案】(1)0.4
(2)0.08
(3)是
(4)大液体密度、增大浮筒底面积和浮筒的长度可以使称量的质量更大,即可增大浮力秤测量范围。
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)根据浸入长度,计算排开水的体积V排=8cm2×5cm=40cm3=4×10-5m3,小筒和秤盘是漂浮的,总重力和浮力相等,则G=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N;
(2)该秤受到的最大浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×(8×15)×10-6m3=1.2N;能称出物体的最大质量;
(3)若把秤的读数均匀地刻在小筒上,由于小桶是柱形的,受到的浮力和排开的体积成正比,底面积一定,和浸入的深度成正比,则刻度是均匀的;
(4)通过可以增大液体密度、增大浮筒底面积和浮筒的长度可以使称量的质量更大,即可增大浮力秤测量范围。
【分析】(1)漂浮的物体受到的浮力和物体的重力相等,根据G=F浮=ρ液gV排,计算浮力和重力;
(2)利用最大的排开体积,可以计算最大的浮力;根据,计算质量;
(3)柱形物体竖直漂浮时,受到的浮力和浸入液体中的深度成正比;
(4)物体排开液体的体积越大, 受到的浮力越大,测量的物体的重力越大。
34.【答案】(1)解: 根据密度公式 知水的体积为: ,
根据V=Sh算出水柱的高度为: ,
圆柱体未放进去前容器中水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
答:圆柱体未放进去前,容器中水的压强为1000Pa;
(2)解: 圆柱体A的密度: ,
所以,将圆柱体A竖直放入容器内,A将沉底。
假设A竖直放入后,没有被水淹没,且水深度为h1,
由体积关系得:h1(S容﹣SA)=2000cm3,
h1(200cm2﹣40cm2)=2000cm3,
解得:h1=12.5cm,
hA>h1,假设成立,
水对容器底部的压强为:p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1.25×103Pa;
答:若将圆柱体A竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强p1是1.25×103Pa;
(3)解: ①当ρB≥ρ水时,B竖直放入容器内,假设B被水淹没,且水深度为h2,
由体积关系得 h2S容﹣VB=2000cm3,
h2×200cm2﹣50cm2×12cm=2000cm3,
解得:h2=13cm,
因为h2>hB,所以假设成立,
所以水对容器底部的压强为:p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa,
此时,mx=ρBVB≥ρ水VB=1g/cm3×50cm2×12cm=600g,
所以当mx≥600g时,p2=1.3×103Pa;
②当0<ρB<ρ水时,B竖直放入容器内会漂浮,
由体积关系得:h2S容﹣V排=2000cm3,
物体B漂浮,物体B受到的浮力和重力相等,
设mx的单位是g,
所以ρ水gV排=10﹣3mxg,
ρ水V排=10﹣3mx,
p2=ρ水gh2③
把②代入①,再把①代入③
p2=(1000+0.5mX)Pa
所以当0<mX<600g时,p2=(1000+0.5mX)Pa。
答:若将圆柱体B竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强:当mX≥600g时,p2=1.3×103Pa,当0<mX<600g时,p2=(1000+0.5mX)Pa。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)知道水的重力和密度,可以求出水的体积,根据V=Sh算出水的深度,由p=ρgh算出圆柱体未放进去前,容器中水的压强;
(2)知道A的底面积和高度求出体积,知道A的质量,根据,计算A的密度;由于A的密度大于水的密度,当A放入水中时,A在水中下沉。还要分析A是完全浸没还是部分浸没,再求水的深度。然后根据p=ρgh,计算容器底受到的压强;
(3)当物体B的密度大于或等于水的密度时,物体放在水中会下沉,假设完全浸没求出水的深度,如果水深小于B的高度,说明假设错误,否则假设正确。计算水的深度,根据液体压强公式计算容器底受到的压强。当物体B的密度小于水的密度时,物体放在水中会漂浮,计算水的深度,根据二力平衡计算物体排开水的体积,利用液体压强公式,联立方程求解压强和质量的关系。
四川省成都市新都区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单项选择题(每小题3分,共42分)
1.下列说法不正确的是(  )
A.八年级下册物理课本重约2.5N
B.把一个鸡蛋举起2m高,做的功大约是1J
C.一个成年人站立时对地面的压强约1.5×103Pa
D.一个普通中学生从一楼到三楼做功约3000J
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;压强;功的计算及应用
【解析】【解答】A.八年级下册物理课本质量约0.25kg,重约G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,A不符合题意;
B.一个鸡蛋重力约0.5N,举起2m高,做的功约W=Gh=0.5N×2m=1J,B不符合题意;
C.一个成年人重力约750N,站立时对地面的压强,C符合题意;
D.普通中学生重力约500N,从一楼到三楼高度约6m,做功约W=Gh=500N×6m=3000J,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据常见物体的质量、重力、高度,计算做功多少;根据,计算压强大小。
2.(2022八下·深圳月考)如图所示,甲、乙两物体叠放在一起,处于静止状态,则下列说法正确的是 (  )
A.甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对平衡力
B.乙对甲的支持力与甲的重力是一对相互作用力
C.地对乙的支持力与乙的重力是一对平衡力
D.乙对地的压力和地对乙的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.甲对乙的压力与乙对甲的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但分别作用在两个物体上,是一对相互作用力.A不符合题意.
B.乙对甲的支持力与甲的重力都作用在甲上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上是一对平衡力.B不符合题意.
C.地对乙的支持力大小等于甲和乙的重力之和,所以地对乙的支持力与乙的重力大小不相等,不是一对平衡力.C不符合题意.
D.乙对地的压力和地对乙的支持力大小都等于甲和乙的重力之和,方向相反、作用在同一直线上、分别作用在两个物体上,是一对相互作用力.D符合题意.
故答案为:D
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等,平衡力的合力为零;物体间的压力和支持力是相互作用的力。
3.如图四个选项中表示力能使物体的运动状态发生改变的是(  )
A.运动员将弓拉弯
B.运动员用头将飞来的足球顶飞
C.飞来的网球使网球拍的网变形
D.用力将拉力器拉长
【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.弓被拉弯,力改变了弓的形状,A不符合题意;
B.足球被顶飞,力改变了足球的运动状态,B符合题意;
C.网球拍的网变形,是力改变了物体的形状,C不符合题意;
D.拉力器被拉长,力改变了物体的形状,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体伸长、缩短、弯曲、凹陷等,是力改变了物体的形状;物体运动方向、速度改变,是运动状态在改变。
4.很多体育赛事都与摩擦有关,有时要增大摩擦力,有时又要设法减小摩擦力.下列四个实例中属于减小摩擦力的是(  )
A.在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉
B.滑冰运动员所穿的滑冰鞋底部有冰刀
C.足球比赛中守门员戴有防滑手套
D.举重比赛时,运动员先在手上涂抹“白粉”
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】
A、在跑鞋的底部有许多花纹和鞋钉,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
B、滑冰运动员所穿的滑冰鞋底部有冰刀,压力一定,受力面积减小,增大压强,冰熔化,在冰刀和冰面之间的水起到润滑作用,减小摩擦力.符合题意.
C、足球比赛中守门员戴有防滑手套,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
D、举重比赛时,运动员先在手上涂抹“白粉”,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
故选B.
5.大气压与人们的生活紧密相关,下面有关大气压的说法中错误的是(  )
A.护士利用大气压将注射器内的药液推入病人的肌肉里
B.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内大气压增大使水的沸点升高
C.大气压不仅随高度发生变化,同时还受天气、季节等因素影响
D.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值会比实际值偏小
【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.护士将注射器内的药液推入病人的肌肉里,利用了手对活塞的推力,不是大气压,A符合题意;
B.用高压锅煮食物熟得快,锅内大气压增大,沸点升高,利用了大气压,B不符合题意;
C.大气压随高度发生变化,同时天气、季节改变,大气压会发生变化,C不符合题意;
D.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,内部有气压,测出的大气压值会比实际值偏小,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】大气压和海拔高度有关,和天气、季节有关;高压锅内气压大沸点高;.托里拆利实验,若有空气进入管内,测出结果偏小。
6.如图所示,2020年5月27日11时,“2020珠峰高程测量”登山队8名队员登顶珠穆朗玛峰,在峰顶架起测量觇(chān)标。应用我国自主研发的重力测量仪测量珠峰峰顶的重力、用GNSS接收机通过北斗卫星进行高精度定位测量、用雪深雷达探测仪探测峰顶雪深,开创了我国应用科技测量珠峰的新高度。关于本次测量,下面说法正确的是(  )
A.绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星受平衡力作用
B.队员刘海在峰顶和在成都平原上受到的重力不会发生变化
C.攀登过程中雪地上有脚印是因为人的重力改变了雪的形状
D.攀登成功后刘海举起了手中的国旗,手和旗杆之间是静摩擦力
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;平衡力的辨别;摩擦力的种类
【解析】【解答】A. 北斗卫星匀速圆周运动时,运动方向在改变,受非平衡力作用,A不符合题意;
B.物体受到的重力和纬度有关,在珠峰顶和在成都平原上受到的重力不同,B不符合题意;
C.雪地上有脚印,是因为人对雪地的压力改变了雪的形状,C不符合题意;
D.手举国旗时,国旗在手中静止,手和旗杆之间是静摩擦力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体运动方向改变,运动状态在改变;物体受到的重力和纬度有关;物体受到压力,可以发生形变;物体受力保持相对静止,受到了静摩擦力。
7.在2020年抗击新冠肺炎疫情期间,深圳某公司研发一套抗击疫情的无人机巡查技术,并且成功应用到抗疫一线。如图所示是一款无人机正在巡查作业,在无人机匀速上升过程中,对其分析正确的是(  )
A.上升过程中没有力做功 B.动能转化为重力势能
C.重力势能增加 D.机械能不变
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】A.无人机匀速上升,受到向上的升力,且向上移动了距离,升力对无人机做了功,A不符合题意;
BC.无人机上升时,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,总机械能变大,B不符合题意,C符合题意;D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体受力且在力的方向移动了距离,力对物体做了功;质量一定时,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,总机械能变大。
8.如图所示,各工具中属于费力杠杆的是(  )
A.筷子 B.钳子
C.起子 D.剪子
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,A符合题意;
B.使用钳子、起子、图中剪子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用杠杆时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
9.下列生活事例中防止惯性带来伤害的是(  )
A.司机开车在高速公路上行驶,必须系安全带
B.射击时,子弹离开枪口后仍能继续高速向前飞行
C.锤头松了,把锤柄的一端在地上撞击几下就紧了
D.河里戏水的鸭子上岸后,用力抖动翅膀,把身上的水甩干
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.司机开车在高速公路上行驶,必须系安全带,可以防止惯性的危害,A符合题意;
B.射击时,利用了子弹具有的惯性,离开枪口后仍能继续高速向前飞行,B不符合题意;
C.锤头松了,把锤柄的一端在地上撞几下就紧了,利用了锤头的惯性,C不符合题意;
D.鸭子上岸后,用力抖动翅膀,把身上的水甩干,利用了水的惯性,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质,司机系安全带,可以防止惯性的危害。
10.如图所示,相同容器甲、乙放置在同一水平桌面上,将同一鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,两容器液面相平,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确的是(  )
A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.两杯盐水对杯底的压强相等
D.往乙杯中加入清水鸡蛋会下沉
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据二力平衡条件,浮力等于自身重力,在甲乙杯中,受到的浮力相等,A不符合题意;
B.当浮力相同时,根据F浮=ρ液gV排,在甲杯中排开液体的体积小,说明甲杯盐水的密度大于乙杯中盐水的密度,B不符合题意;
C.根据p=ρgh,盐水的深度相同,甲杯盐水密度大,对杯底的压强大,C不符合题意;
D.往乙杯中加入清水,盐水密度变小,鸡蛋受到的浮力减小,小于重力后鸡蛋会下沉,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】漂浮和悬浮物体,受到的浮力等于自身重力;当浮力相同时,排开液体的体积越大,液体密度越小;根据p=ρgh,可以判断液体压强的大小;排开液体的体积一定,液体密度变小,浮力变小。
11.下列事例中,能够减小压强的是(  )
A.刀、斧、剪的刃都磨得很薄 B.把书包带做得宽些
C.用细线切割湿、软的香皂 D.吸管的一端被削得很尖
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】答案B
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力大小、受力面积.
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力,减小压强;在压力一定时,增大受力面积,减小压强.
A、刀、斧、剪的刃都磨得很薄,在压力一定时,减小受力面积,增大压强.不符合题意.
B、书包带做的宽,是在压力一定时,增大受力面积,减小压强.符合题意.
C、用细线切割湿、软的肥皂,在压力一定时,减小受力面积,增大压强.不符合题意.
D、为了易于把吸管插入软包装饮盒内,吸管的一端被削得很尖,在压力一定时,减小受力面积,增大压强.不符合题意.
故选B.
【点评】此题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要擅于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验.
12.下列说法正确的是(  )
A.公交车行驶中打开窗户时,发现窗帘飘出窗外是因为窗外空气流速小压强大
B.茶壶、船闸、压强计和景区喷泉等都利用了连通器原理
C.飞艇内充入氢气能升空是因为飞艇受到氢气的浮力作用
D.竖直向上抛出去的篮球到达最高点前会做减速直线运动
【答案】D
【知识点】力与运动的关系;连通器原理;流体压强与流速的关系;浮力的利用
【解析】【解答】A.公交车行驶中,窗帘飘出窗外,是因为窗外空气流速大压强小,窗帘被压出窗外,A不符合题意;
B.茶壶、船闸利用了连通器原理,压强计、景区喷泉的一端密闭,不是连通器,B不符合题意;
C.飞艇内充入氢气,重力减小而升空,是受到空气的浮力作用,C不符合题意;
D.竖直向上抛出去的篮球受到向下的重力,到达最高点前,会做减速直线运动,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】流体在流速大的地方压强小;茶壶、船闸利用了连通器原理;空气中的物体受到空气对物体的浮力;上升的物体受到重力,改变运动状态。
13.下列有关力做功的说法中正确的是(  )
A.用水平力推着购物车前进,推车的力没有做功
B.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
C.把球踢出去,球在空中飞行过程中,脚对球做了功
D.吊车吊起货物水平移动的过程中拉力没有对货物做功
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.用水平力推着购物车前进,车在推力的方向上移动了距离,推力做了功,A不符合题意;
B.书静止在水平桌面上,书受到的支持力,但没有移动距离,没有做功,B不符合题意;
C.把球踢出去,球在空中飞行过程中,脚对球没有力,没有做功,C不符合题意;
D.吊车吊起货物水平移动的过程中,拉力方向向上,移动的距离是水平的,拉力没有对货物做功,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
14.如图所示是工人师傅往高处匀速运送同一货物的两种方法,滑轮重力小于物体重力,不计摩擦和绳重,下列说法正确的是(  )
A.甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B.乙图中的动滑轮即省力又省功
C.甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
D.乙图中工人师傅提升重物的高度越高,机械效率也越高
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;机械效率的大小比较;增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】根据图像,甲图是定滑轮,只改变力的方向,不省力,F甲=G,乙图是动滑轮,可以省一半力,;
A.甲图中的拉力大于乙图中的拉力的,A不符合题意;
B.乙图中的动滑轮可以省力,但费距离,不能省功,B不符合题意;
C.使用动滑轮对动滑轮做了额外功,机械效率较小,甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率,C符合题意;
D.机械效率的大小和提升重物的高度无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮可以省力,但使用任何机械都不能省功;有用功相同时,额外功越大, 机械效率越小;机械效率和物体移动的距离无关。
二、填空题(每空2分,共28分)
15.1654年5月4日,德国人奥托 格里克做了著名的   实验,证明了大气压强的存在。大气压的力量非常惊人,一个标准大气压大约可以支撑   m高的水柱(1标准大气压约105Pa)。
【答案】马德堡半球;10
【知识点】液体压强的计算;大气压强的存在
【解析】【解答】德国人奥托 格里克做了著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在;大气压的力量非常惊人,一个标准大气压大约可以支撑的水柱为。
【分析】马德堡半球实验,证明了大气压强的存在;根据,可以计算大气压支持的水柱高度。
16.小丽同学在超市购物时,用5N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是    N。突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用10N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速前行的过程中,小车所受的合力为    N。
【答案】5;15
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】小车在水平地面上做匀速直线运动,受到平衡力,根据二力平衡条件,阻力等于推力,推力为5N,阻力为5N;小车减速时,受到向后的阻力5N,再用向后的10N的拉力,小车受到的合力为F=10N+5N=15N。
【分析】水平面上的物体匀速直线运动时,根据二力平衡条件,可以计算阻力;根据物体受到的力和方向,计算合力。
17.如图,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图乙所示。由图像可知,当t=1s时,物体处于    状态;在4﹣6s内,推力做的功为    J。
【答案】静止;16
【知识点】力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,t=1s时,速度为0,物体处于静止状态;在4~6s时,推力为2N,速度为4m/s,推力做功W=Fs=2N×4m/s×2s=16J。
【分析】根据速度图像,速度为零时,物体处于静止状态;根据W=Fs,可以计算推力做功多少。
18.晓理用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”,如图所示,他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮,下沉时,“浮沉子”所受重力   浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);与“浮沉子”浮沉的原理相同的是   (选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“飞机”)。
【答案】大于;潜艇
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮沉子在水中下沉时,受力不平衡,受到的重力大于浮力;浮沉子的沉浮是通过改变瓶内水的多少,即水的重力实现沉浮,和潜水艇的浮沉原理相同。
【分析】物体受到的重力大于浮力,物体下沉;潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。
19.如图所示,未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(图甲),然后反过来倒立在桌面上(图乙),则杯子对桌面的压强    ,橙汁对容器内底面的压力    。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变小;变大
【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】正放和倒放时,对桌面的压力不变,倒放时受力面积变大,根据,压强变小;正放时,容器上方面积大,底面积小,有液体对容器侧壁产生压力,容器底压力小于液体重力;倒放时,侧壁对液体的挤压力使容器底的压力大于液体重力,容器内底面的压力变大。
【分析】水平面上受到的压力等于物体的重力,根据,可以判断压强的大小;根据容器形状不同,分析容器底受到的压力和液体重力的关系,判断容器底压力的变化。
20.中国科幻大片《流浪地球》中,剧情设为太阳将要衰老膨胀,人类为了拯救地球,在地球表面安装了一万多台超大的行星发动机来推动地球离开太阳系。地球发动机工作的过程中,发动机向后喷射燃气,地球会向前推进,说明力的作用是    的。假如地球在流浪过程中,所受的力全部消失,它将做    运动。
【答案】相互;匀速直线
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律
【解析】【解答】地球发动机向后喷射燃气,燃气向前推动地球,地球会向前推进,说明力的作用是相互的。假如地球在运动过程中,所受的力全部消失,由于惯性,它将做匀速直线运动。
【分析】物体间力的作用是相互的;惯性是物体继续保持原有状态的原因,运动的物体由于惯性做匀速直线运动。
21.小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力f=600N,小强所用拉力F=250N,则拉力F的功率为   W,该装置的机械效率是   。
【答案】1500;80%
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像判断,绳子股数n=3,物体移动6m,拉力做功W=Fs=250N×6m×3=4500J;拉力做功的功率,滑轮组的机械效率为。
【分析】根据拉力,利用W=Fs,计算总功,利用,计算功率;根据,计算机械效率。
三、作图与计算(作图题共4分,计算题每题6分,共16分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
22.如图所示是用螺丝刀撬图钉的示意图,画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,支点为O,从O向F1的作用线作垂线,是F1的力臂l1;B点是阻力作用点,阻碍杠杆转动,阻力向下,如图 。
【分析】使用杠杆时,从支点向力的作用线作垂线,是杠杆上的力臂;阻力是阻碍杠杆转动的力。
23.如图所示,A物体放置在B物体上,A物体随着B物体在外力F的作用下,由静止开始运动。请画出A物体所受摩擦力f和B物体所受重力G的示意图(其中G>f)。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】当物体从静止开始向右运动时,受到向右的摩擦力,物体受到的重力竖直向下,如图 。
【分析】物体受到的摩擦力使物体运动,摩擦力的方向和运动方向相同,重力的方向竖直向下。
24.科技的发展,让智能机器人进入百姓家庭。如图所示,重力为60N与水平地面的总接触面积为150cm2的清洁机器人某次工作时,在4s内沿水平地面匀速直线运动了2m,这个过程中机器人受到的阻力是其重力的0.5倍,忽略吸进纸屑的重力,求:
(1)机器人对地面的压强是多少;
(2)机器人牵引力做功的功率是多少。
【答案】(1)解: 机器人在水平面上匀速运动时,对地面的压力和自身的重力相等,
所以:F压=G=60N,
机器人与水平地面的接触面积为150cm2,所以:S=150cm2=1.5×10﹣2m2,
那么机器人对地面的压强: ;
答:机器人对水平地面的压强是4×103Pa;
(2)解:这个过程中机器人受到的阻力为:f=0.5G=0.5×60N=30N,
机器人匀速直线运动时,水平方向上牵引力和阻力是一对平衡力,所以:
此过程机器人牵引力为:F=f=30N,
那么此过程中牵引力做的功:W=Fs=30N×2m=60J,
牵引力的功率: 。
答:机器人牵引力做功的功率是15W。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)水平面受到的压力等于物体的重力,利用,计算机器人对地面的压强;
(2)匀速直线运动时,物体受到平衡力,根据二力平衡,结合摩擦力计算牵引力;利用W=Fs,计算牵引力做的功;根据,计算功率。
25.如图所示,斜面长s=2m,高h=0.5m。建筑工人将m=20kg的货物箱,用绳子从斜面底端匀速拉到斜面顶端时,沿斜面向上的拉力F=80N。忽略绳子重力和空气阻力。(g取10N/kg)求:
(1)该过程克服物体重力做的功是多少J;
(2)物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小。
【答案】(1)解: 该过程克服物体重力做的功即有用功为:W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J;
答:该过程克服物体重力做的功是100J;
(2)解: 该过程拉力F做的功即总功为:W总=Fs=80N×2m=160J,
此过程的额外功为:W额=W总﹣W有=160J﹣100J=60J,
由W额=fs得,物体沿斜面运动时受到的摩擦力为: ;
答:物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小为30N。
【知识点】功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Gh,计算拉力对物体做的有用功;
(2)根据W=Fs,计算拉力做的总功;结合有用功,计算额外功,利用,计算摩擦力的大小。
四、实验题(每空2分,25题6分,26题8分,共14分)
26.通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景,出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压,调节的方法是 ____。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)小明再做图(b)所示的检查,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因是    。
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。小明的结论是不可靠的,理由是:   。
【答案】(1)B
(2)压强计的气密性不好
(3)没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强特点时,
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应相平,根据图(a)情景,左右液面不平,应取下软管重新安装,B符合题意;
(2)根据图(b),当用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,说明装置漏气,压强计的气密性不好;
(3)将金属盒先后浸入到两杯液体中,根据图(c)和(d),金属盒在液体中的深度不同,图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,判断图(d)杯子中盛的是盐水,结论不可靠,没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处。
【分析】(1)探究液压强时,实验前,U形管中液面要相平,否则重新组装;
(2)按压橡皮膜时,U形管中液面高度不变,是装置漏气;
(3)探究液体压强和液体密度关系时,需要保持深度相同。
27.图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于    状态(选填“平衡”、“非平衡”);要想使杠杆在    位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向    侧调节。
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆    (选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”)。
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是    。
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。当以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1×L1总是大于F2×L2,其原因可能是    。
【答案】(1)平衡;水平;左
(2)左端下沉
(3)得出普遍规律
(4)杠杆自重对杠杆平衡有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件的实验中,
(1)根据图甲,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态;杠杆的右侧下沉,若杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向左侧调节;
(2)根据图乙,杠杆平衡,此时若推动右侧钩码的悬线,右侧的拉力倾斜,力臂变小,右侧的力和力臂的乘积变小,则杠杆左端下沉;
(3)在探究过程中,需要进行多次实验,多次实验,使杠杆的平衡规律更具普遍性,避免偶然性 ;
(4)根据图丁,杠杆的支点不在重心位置,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1×L1总是大于F2×L2,是杠杆有重力,对杠杆平衡有影响。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)杠杆上的拉力倾斜时,力臂变小;
(3)探究杠杆的平衡规律时,多次实验,利用探究普遍性;
(4)若杠杆的支点不在重心位置,杠杆的自身重力对实验产生影响。
五、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合要求,有的小题有二个选项符题目要求,全部选对的得2分,选对但不全得1分,有选错或者不选的得0分)
28.下列说法正确的是(  )
A.两个不接触的物体之间,不可以产生力的作用
B.人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,此时推力小于摩擦力
C.跳水运动员起跳时,跳板下弯,人对跳板的力等于跳板对人的力
D.地面上的木箱必须持续用力推才能不停地前进,说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;物体运动状态的变化
【解析】【解答】A.两个不接触的物体,也可以产生力的作用,如重力,A不符合题意;
B.人沿水平方向推水平地面上的物体,没有推动,此时推力等于摩擦力,B不符合题意;
C.跳水运动员起跳时,跳板下弯,人对跳板的力和跳板对人的力是相互作用力,大小相等,C符合题意;
D.必须持续用力推木箱,才能不停地前进,是因为木箱受到了摩擦力,说明力是改变物体运动的原因,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】不接触的物体间也可以产生力的作用;物体间力的作用是相互的,相互作用的力大小相等;静止的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;力是改变物体运动的原因。
29.(2021八下·安丘期末)用真空采血管抽血时,将采血针一端刺入人体静脉后,另一端插入真空采血管的胶塞,血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自(  )
A.大气压 B.人体内血压
C.护士的拉力 D.血液自身重力
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空管内气体的压强低于大气压,针头插入检查者的静脉时,在检查者体内血压的压力下,血液流入真空采血管。
故答案为:B。
【分析】人体内部的压强比较大,外界采血管中的压强比较小,血液会从压强比较大的地方流向压强比较小的地方。
30.(2017八下·钦州港期末)如图所示,甲、乙两个质量相等的均匀实心正方体放在水平地面上,已知铜的密度大于铁的密度,可能使甲和乙对地面的压强相等的方法是(  )
A.将质量相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面
B.将体积相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面
C.沿水平方向分别截去质量相等的部分
D.沿水平方向分别截去体积相等的部分
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:甲、乙两物体质量相等,对地面的压力也相等,但与地面的接触面积S乙>S甲,将质量相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面,对地面的压力相等,但接触面积不变,还是S乙>S甲,所以对地面的压强不可能相等.故A错误.
因为V甲<V乙,铜的密度大于铁的密度,甲、乙两物体质量相等,所以甲是铜块,乙是铁块,体积相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面,铜块的质量大于铁块的质量,与地面的接触面积不变,所以压强不可能相等.故B错误.
沿水平方向分别截去质量相等的部分,甲乙对地面的压力仍然相等,接触面积还是S乙>S甲,所以对地面的压强不同,故C错误.
沿水平方向分别截去体积相等的部分,乙减小的质量小,甲减小的质量大,两物体对地面的压力甲小于乙,又因为与地面的接触面积S乙>S甲,所以对地面的压强有可能相等,故D正确.
故选D.
【分析】在水平地面上,压力等于物体的重力,两物体质量相等,对地面的压力相等,但与地面的接触面积不同,对各选项逐一分析,得出结论.
31.2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,采用如图所示的装置,滑轮组悬挂在水平支架与上,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重400N,该工人重600N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A.动滑轮重为50N
B.人对绳子拉力的功率为100W
C.支架受到滑轮组的拉力为850N
D.水平地面对工人的支持力为350N
【答案】C,D
【知识点】功率的计算;力的合成与应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据计算动滑轮重力为,A不符合题意;
B.结合机械效率,计算总功为,功率为,B不符合题意;
C.人对绳子的拉力为,支架受到的拉力是F拉=G+G动+F=400N+100N×2+250N=850N,C符合题意;
D.工人的重力为600N,对绳子拉力250N,由于力的作用是相互的,绳子对工人的拉力为250N,此时人对地面的压力F=600N-250N=350N,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据物体的重力和机械效率,利用,可以计算动滑轮的重力;根据有用功和机械效率,利用,计算总功,利用,计算功率;根据物体受到的力,计算合力。
32.如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落(忽略空气阻力)接触弹簧后将弹簧压缩至最短,设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v,小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F,则(  )
A.F不断变小,v先变大后变小
B.F先变小后变大,v先变大后变小
C.小球刚接触弹簧时具有最大的动能
D.小球下落到最低点时弹簧具有最大的弹性势能
【答案】B,D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】AB.下落的小球压缩弹簧,弹簧被压缩产生弹力,开始时弹力小于小球的重力,小球加速下落,随着弹簧的形变程度变大,弹力变大,会等于重力,由于惯性,小球继续下落,弹簧被压缩,弹力大于重力,此时小球减速运动,所以合力F先变小后变大,速度先变大后变小,B符合题意;A不符合题意;
C.小球接触弹簧时,速度不是最大,动能不是最大,C不符合题意;
D.小球下落到最低时,弹簧的形变程度最大,弹性势能最大,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】弹簧弹性形变程度越大, 产生的弹力越大,弹性势能越大;物体受到的合力方向和运动方向相同,加速运动,合力方向和运动方向相反,减速运动。
六、综合题(32题4分,33题6分,共10分)
33.在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为8cm2,总长为15cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为5cm,取g=10N/kg。问:
(1)小筒和秤盘的总重力是    N;
(2)该秤能称出物体的最大质量是    kg;
(3)该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上,刻度    均匀的;(填“是”或者“不”)
(4)说出一个该浮力秤可以改进的地方?
【答案】(1)0.4
(2)0.08
(3)是
(4)大液体密度、增大浮筒底面积和浮筒的长度可以使称量的质量更大,即可增大浮力秤测量范围。
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)根据浸入长度,计算排开水的体积V排=8cm2×5cm=40cm3=4×10-5m3,小筒和秤盘是漂浮的,总重力和浮力相等,则G=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N;
(2)该秤受到的最大浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×(8×15)×10-6m3=1.2N;能称出物体的最大质量;
(3)若把秤的读数均匀地刻在小筒上,由于小桶是柱形的,受到的浮力和排开的体积成正比,底面积一定,和浸入的深度成正比,则刻度是均匀的;
(4)通过可以增大液体密度、增大浮筒底面积和浮筒的长度可以使称量的质量更大,即可增大浮力秤测量范围。
【分析】(1)漂浮的物体受到的浮力和物体的重力相等,根据G=F浮=ρ液gV排,计算浮力和重力;
(2)利用最大的排开体积,可以计算最大的浮力;根据,计算质量;
(3)柱形物体竖直漂浮时,受到的浮力和浸入液体中的深度成正比;
(4)物体排开液体的体积越大, 受到的浮力越大,测量的物体的重力越大。
34.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的重力为20N,容器的底面积为200cm2。实心圆柱体A质量为1kg,底面积为40cm2,高度为20cm。实心圆柱体B质量为mx克,mx取值不确定,底面积为50cm2,高度为12cm。实心圆柱体A和B均不吸水,已知ρ水=1×103kg/m3,常数g取10N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强是多大;
(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p1;
(3)若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p2与mx的函数关系式。
【答案】(1)解: 根据密度公式 知水的体积为: ,
根据V=Sh算出水柱的高度为: ,
圆柱体未放进去前容器中水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
答:圆柱体未放进去前,容器中水的压强为1000Pa;
(2)解: 圆柱体A的密度: ,
所以,将圆柱体A竖直放入容器内,A将沉底。
假设A竖直放入后,没有被水淹没,且水深度为h1,
由体积关系得:h1(S容﹣SA)=2000cm3,
h1(200cm2﹣40cm2)=2000cm3,
解得:h1=12.5cm,
hA>h1,假设成立,
水对容器底部的压强为:p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1.25×103Pa;
答:若将圆柱体A竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强p1是1.25×103Pa;
(3)解: ①当ρB≥ρ水时,B竖直放入容器内,假设B被水淹没,且水深度为h2,
由体积关系得 h2S容﹣VB=2000cm3,
h2×200cm2﹣50cm2×12cm=2000cm3,
解得:h2=13cm,
因为h2>hB,所以假设成立,
所以水对容器底部的压强为:p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa,
此时,mx=ρBVB≥ρ水VB=1g/cm3×50cm2×12cm=600g,
所以当mx≥600g时,p2=1.3×103Pa;
②当0<ρB<ρ水时,B竖直放入容器内会漂浮,
由体积关系得:h2S容﹣V排=2000cm3,
物体B漂浮,物体B受到的浮力和重力相等,
设mx的单位是g,
所以ρ水gV排=10﹣3mxg,
ρ水V排=10﹣3mx,
p2=ρ水gh2③
把②代入①,再把①代入③
p2=(1000+0.5mX)Pa
所以当0<mX<600g时,p2=(1000+0.5mX)Pa。
答:若将圆柱体B竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强:当mX≥600g时,p2=1.3×103Pa,当0<mX<600g时,p2=(1000+0.5mX)Pa。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)知道水的重力和密度,可以求出水的体积,根据V=Sh算出水的深度,由p=ρgh算出圆柱体未放进去前,容器中水的压强;
(2)知道A的底面积和高度求出体积,知道A的质量,根据,计算A的密度;由于A的密度大于水的密度,当A放入水中时,A在水中下沉。还要分析A是完全浸没还是部分浸没,再求水的深度。然后根据p=ρgh,计算容器底受到的压强;
(3)当物体B的密度大于或等于水的密度时,物体放在水中会下沉,假设完全浸没求出水的深度,如果水深小于B的高度,说明假设错误,否则假设正确。计算水的深度,根据液体压强公式计算容器底受到的压强。当物体B的密度小于水的密度时,物体放在水中会漂浮,计算水的深度,根据二力平衡计算物体排开水的体积,利用液体压强公式,联立方程求解压强和质量的关系。

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