甘肃省陇南市武都区2022-2023八年级下学期期末物理试卷

甘肃省陇南市武都区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中只有一项是正确答案)
1.(2017八下·东营期末)铅球落地后沿水平地面向前滚动(如图所示),其中能正确表示铅球所受重力方向的是(  )
A. B.
C. D.
2.以下关于力的概念中,不正确的是(  )
A.力不可以脱离物体而独立存在
B.力是物体与物体之间的相互作用
C.不接触的物体间可能有力的作用
D.相互接触的物体间一定有力的作用
3.下列物体间的作用力属于弹力的是(  )
①手握瓶子的压力
②绳子对溜溜球的拉力
③磁铁吸引铁钉的力
④课桌对书的支持力
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
4.2022北京冬奥会开幕式第一个节目是《立春》,400名演员手持发光杆进行表演。每个发光杆发出的绿光如新草萌芽、随风轻舞,彰显着勃勃生机、随后,绿草变幻成一朵白色的蒲公英,一个小男孩的剪影出现在场地一侧,他轻轻吹出一口气,蒲公英飞上了鸟巢的上空,散作漫天银白色的烟火,在小男孩吹气,使蒲公英飞上鸟巢的上空包含的相关物理知识,下面说法正确的是(  )
A.物体不受力时静止,受力才能运动,力是维持物体运动的原因
B.物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,力是改变物体运动状态的原因
C.物体受到力的作用一定由静止变运动,物体在运动过程中受到惯性力的作用
D.物体在静止时有惯性,运动时没有惯性
5.对压力、压强知识理解正确的是(  )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力越大,压强一定越大
C.液体的压强与液体的密度和深度有关
D.公式P=ρgh适用于求大气压强
6.(2016八下·衡阳期中)在冬天,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,且不易拔出,其主要原因是(  )
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.瓶内气体因温度降低而压强减小,大气压把瓶塞压紧
D.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住
7.如图所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p3和p4。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为(  )
A.p1=p2,p3>p4,F1>F2 B.p1=p2,p3>p4,F1=F2
C.p1>p2,p3=p4,F1>F2 D.p1=p2,p3=p4,F1>F2
8.举重是我国的优势体育项目,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。如图所示,某运动员在挺举比赛中成功举起了142kg的杠铃,该运动员在挺举过程中对杠铃做功最接近于(  )
A.500J B.1000J C.1500J D.2500J
9.如图所示,光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上,轨道上的A、C两点在同一高度,B点为最低点,小球从A点由静止自由释放,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.小球不能到达C点
B.小球到达C点时惯性消失
C.小球由A点运动到B点的过程中受到的是非平衡力
D.小球从A点运动到B点的过程中动能转化为重力势能,机械能守恒
10.如图所示,A和B为由铜和铁制成的实心球,它们的体积相同,此时杠杆恰好水平平衡,若将它们同时浸没水中则(  )
A.杠杆仍然保持平衡 B.杠杆不能平衡A下沉
C.杠杆不能保持平衡B下沉 D.无法确定
二、填空及作图题(本大题共8个小题,每空1分,每图2分,共28分)
11.(2023八下·江油月考)小李同学用手拍桌面手会感到疼,这说明物体间力的作用是   的;他用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生   ,他起跑时用力向后蹬地,他就能向前运动,这说明力还可以改变物体的   。
12.2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功进入太空,并完成与中国空间站天和核心舱的后向对接。如图所示,对接后,天舟六号货运飞船相对于天和核心舱是    (选填“静止”或“运动”)的,其惯性    (选填“变大”、“不变”或“变小”);航天员在空间站里飘来飘去,站立时要用脚背勾住固定环固定位置,这是因为固定环对脚的力能改变物体的    。
13.(2023八下·平凉期中)如图,用机翼模型研究飞机如何获得升力。当电风扇对机翼模型吹风时,A弹簧测力计示数变   ,B弹簧测力计示数变   ,这是由于机翼上表面的空气流速大,压强   。
14.一头质量为5t的大象,每只脚掌的面积为0.05m2,它的重力为    N,它四脚站立时对地面的压强为    Pa;若大象抬起一条腿,它对地面的压强    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)
15.如图是一款新型智能航拍无人机。机身总质量3kg,飞行时先以1.2m/s的速度匀速上升36m,又以1m/s的速度沿水平方向匀速飞行100m(g=10N/kg),无人机在整个飞行过程中,需要克服重力做功    J,无人机上升过程所用时间为    s,上升过程,克服重力做功的功率为    W。
16.如图所示是小球落地后弹跳过程每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图片可知,小球从最高点到触地过程小球速度逐渐    (选填“增大”、“减小”或“不变”);A、B是同一高度的两点,则A点的重力势能    B点的重力势能(选填“大于”、“小于”或“等于”),A点的动能    B点的动能(选填“大于”、“小于”或“等于”),此过程中小球的机械能    (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示。工人用3m长的斜面,把1200N的重物提高1m。假设斜面很光滑,则需要施加的推力为   ;若实际用力为500N,则斜面的机械效率为   ,推重物时,重物受到的摩擦力为   。
18.作出足球被运动员踢出后在空中所受力的示意图(不计空气阻力)。
19.如图所示,物体A与弹簧连接,静止在光滑的斜面上,请画出物体A沿斜面方向所受的力和A对斜面压力示意图。
20.按题目要求作图:使轻质杠杆AO在如图所示位置静止,画出A点所用最小动力F1的示意图和杠杆的阻力臂l2。
三、实验探究题(本大题共4个小题,共25分)
21.如图所示是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做    运动。
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与    的关系。
(3)在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.如图为了探究:压力的作用效果与受力面积和压力的关系。小刚找到了下面的器材:规格相同的两块海绵、三本字典。设计了下面的实验:图a海绵平放在桌面上;图b海绵上平放一本字典;图c海绵上叠放两本字典;图d海绵上立放一本字典;图e一本字典平放在桌面上。
(1)实验中小刚根据   的现象来比较压力的作用效果的大小;
(2)通过实验图b、c,可以得出:在   ,压力的作用效果越明显;
(3)通过观察   两图后得出:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越大;
(4)设图b中字典对海绵的压强是pb,图e中字典对桌面的压强是pe,比较pb   pe.(选填“<”、“>”或“=”)。
23.如图所示,在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,晓明提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)为了研究猜想1和猜想2,晓明取体积相同的A、B、C三个正方体,按图甲测得A重力为   N,再测B的重力为5.3N,C重力为5.8N,然后进行的实验。
①在图乙的实验中物体A所受的浮力为   N。
②比较序号甲、乙、戊、己的四次实验,可得出结论:   ;
③比较序号乙、丙、丁的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力   关。
(2)为了研究猜想3,晓明用两块相同的A材料分别捏成球体和正方体,进行庚、辛的两步实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,王浩认为这结论不可靠,主要原因是   。
(3)晓明把A正方体浸没在1.5×103kg/m3的液体中,则A受到浮力是   N。
24.在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)如图甲所示,挂钩码前,小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向    调节,这样调节的主要目的是消除    对实验的影响;
(2)如图乙,杠杆调节平衡后进行第1次实验,在杠杆两侧分别挂上钩码,移动钩码至杠杆在水平位置平衡,读取此时力和力臂的数值并计入表格中;
第2次实验,小明在杠杆一侧挂上钩码(视为阻力),动力由测力计来提供,如图丙所示,小明先将测力计在此状态下调零。在选定测力计作用位置时,应选择点    (选填“C”或“D”),说明不选择另一处的理由:   ;
(3)如图丁,第3次实验中测力计的示数为2.0N,动力臂L1的值为    。
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 15 0.10 1.0 0.15
2 1.0 0.30 2.0 0.15
3 2.0   1.5 0.20
四、综合题(本大题共2个小题,共17分)
25.(2019·聊城模拟)水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体。将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N.(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。g=10N/kg),求:
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)物体浸没时,容器对桌面的压强。
26.如图,塔式起重机上的滑轮组将重为1.6×104N的重物匀速吊起2m时,用时20s,滑轮组的机械效率为80%。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求绳端拉力的功率;
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功是7000J,求动滑轮的重。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】解:重力的作用点在重心,规则物体的重心在物体的几何中心,方向是竖直向下,故ABD不符合题意,C符合题意.
故选C.
【分析】重力的方向总是竖直向下的,作用点在重心.
2.【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】A.力不可以脱离物体而独立存在,故A正确不合题意;
B.力是物体与物体之间的相互作用,故B正确不合题意;
C.不接触的物体间可能有力的作用,例如万有引力,故C正确不合题意;
D.相互接触的物体间不一定有力的作用,还要产生挤压或形变才行,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据力的定义和作用方式判断。
3.【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】①手握瓶子的压力,由手的形变产生,属于弹力;
②绳子对溜溜球的拉力,由绳子的形变产生,属于弹力;
③磁铁吸引铁钉的力,属于电磁力;
④课桌对书的支持力,由课桌的形变产生,属于弹力。
那么属于弹力的是①②④。
故选C。
【分析】物体发生弹性形变产生的力叫弹力,例如拉力、推力、压力和支持力等。
4.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A.物体不受力时静止,受力才能运动,力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,力是改变物体运动状态的原因,故B正确;
C.物体受到平衡力的作用就能保持原来的静止状态,不会变成运动状态,故C错误;
D.物体在静止和运动时都有惯性,故D错误。
故选B。
【分析】AB.根据力与运动的关系判断;
C.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
D.一切物体都有惯性,据此分析判断。
5.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.当我们用手向上挤压墙壁时,此时压力沿水平方向,故A错误;
B.根据公式可知,当受力面积相同时,压力越大,则压强越大,故B错误;
C..根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体压强大小与液体密度和深度有关,故C正确;
D.空气密度是不均匀的,因此不能利用p=ρgh求大气压强,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据压力的产生原因判断;
B.根据公式判断;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh判断;
D.根据空气密度的变化判断。
6.【答案】C
【知识点】气体压强与体积的关系
【解析】【解答】解:在冬天,装有半瓶热水的热水瓶的上方空间内大部分气体是水蒸气,经过一个夜晚后,由于水蒸气液化,即瓶内的空气变少,造成了瓶内气压小于外界大气压,即瓶塞在外界大气压的作用下被紧紧的压在瓶口.故选C.
【分析】剩有半瓶热水,说明瓶内有一定体积的空气,从温度对空气压强的影响角度分析,再与外界大气压比较,就可找出其中的原因.
7.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;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)根据图片可知,两个容器内水面相平,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对缸底的压强相等,即p1=p2;
(2)两只鸭子都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于重力,即F浮=G。根据阿基米德原理F浮=G排可知,此时G=G排。根据F=G容器+G水-G排+G可知,两个容器对桌面的压力相等。根据可知,容器对桌面的压强相等,即p3=p4;
(3)两只鸭子都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于重力。因为甲的重力大于乙的重力,所以甲受到的浮力大于乙受到的浮力,即F1>F2。
故选D。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh比较缸底受到水的压强大小;
(2)根据F=G容器+G水-G排+G比较容器对桌面的压力大小,再根据比较容器对桌面的压强大小;
(3)根据漂浮条件比较浮力大小。
8.【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据图片可知,当杠铃被举起后大约升高2m,那么对杠铃做的功W=Gh=142kg×10N/kg×2m=2840J≈2500J。
故选D。
【分析】估测杠铃被举起的高度,然后根据W=Gh计算对杠铃做的功。
9.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.半圆形轨道是光滑的,即小球不受阻力,那么它的机械能守恒,即到达最高点时的重力势能等于A点的重力势能,而A、C等高,因此小球可以到达C点,故A错误;
B.小球到达C点时质量大小不变,则惯性大小不变,故B错误;
C.小球从A到B的过程中,速度大小和运动方向不断改变,即不处于平衡状态,不受平衡力,故C正确;
D.小球从A点运动到B点的过程中,质量不变,速度增大,则动能增大;质量不变,高度减小,则重力势能减小,那么重力势能转化为动能,而机械能守恒,故D错误。
故选C。
【分析】A.比较A、C两点重力势能的大小即可;
B.一切物体都有惯性;
C.平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
D.分析动能和重力势能的大小变化,总是减小的能量转化为增大的能量。
10.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据题意可知,此时杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:GA×LA=GB×LB;
将它们同时浸没水中时,它们排开水的体积等于自身体积,
而二者体积相等,那么它们排开水的体积相等;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力相等;
此时左边:(GA-F浮)×LA=GA×LA-F浮×LA ;
右边:(GB-F浮)×LB=GB×LB-F浮×LB ;
因为LA(GB-F浮)×LB;
因此杠杆不能平衡,且A端下沉。
故选B。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力大小,再比较杠杆两端力和力臂的乘积大小即可。
11.【答案】相互;形变;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】小李同学用手拍桌面,小李同学给桌面力的同时,桌面也会对小李施加力,因为物体间力的作用是相互的。用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,易拉罐在力的作用下发生了形变,说明力能使物体发生形变。起跑时用力向后蹬地,他就能向前运动,力让他的运动状态发生了改变,说明力还可以改变物体的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状。
12.【答案】静止;变大;运动状态
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图所示,对接后,天舟六号货运飞船相对于天和核心舱的位置保持不变,即它是静止的;
(2)此时二者合并后质量变大,则其惯性变大;
(3)航天员在空间站里飘来飘去,站立时要用脚背勾住固定环固定位置,这是因为固定环对脚的力能改变物体的运动状态。
【分析】(1)根据参照物的知识分析;
(2)惯性大小只与物体的质量大小有关;
(3)根据力与运动的关系解答。
13.【答案】小;大;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当电风扇对机翼模型吹风时,模型上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,物体受到向上的升力,A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大,这是由于机翼上表面的空气流速大,压强小。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
14.【答案】5×104;2.5×105;变大
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)大象的重力G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N。
则大象对地面的压力F=G=5×104N;
大象站立时与地面的接触面积S=4×0.05m2=0.2m2;
那么大象站立时对地面的压强:;
(2)若大象抬起一条腿,则对地面的压力不变而受力面积减小,根据可知,大象对地面的压强变大。
【分析】(1)首先根据G=mg计算大象的重力,再根据F=G计算大象对地面的压力,与地面的接触面积为四只脚的脚掌面积之和,最后根据计算站立时对地面的压强;
(2)首先分析抬起一只脚时接触面积的变化,再根据分析对地面的压强变化。
15.【答案】1080;30;36
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】无人机克服重力做功W=Gh=3kg×10N/kg×36m=1080J;
无人机上升的时间:;
无人机克服重力做功的功率:。
【分析】根据W=Gh计算无人机克服重力做功,根据计算上升所用的时间,根据计算无人机克服重力做功的功率。
16.【答案】增大;等于;大于;减小
【知识点】势能大小的比较;动能和势能的大小变化;速度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,小球从最高点到触地过程中,相邻小球的距离越来越大,根据可知,小球的速度逐渐增大。
(2)A、B两点高度相同,且小球质量不变,那么A点重力势能等于B点重力势能;
(3)由于小球的最高点越来越低,因此小球克服阻力做功会导致机械能减小,即A点机械能大于B点机械能。二者重力势能相等,根据“机械能=动能+重力势能”可知,A点动能大于B点动能。
【分析】(1)比较小球下落时相邻小球的距离变化,根据分析小球的速度变化;
(2)重力势能大小只与质量和高度有关;
(3)注意运动过程中克服阻力做功对小球机械能的影响,进而比较A、B两点机械能大小,再根据“机械能=动能+重力势能”比较二者动能大小。
17.【答案】400N;80%;100N
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)对物体做的有用功W有=Gh=1200N×1m=1200J;
如果斜面很光滑,那么不做额外功,即总功等于有用功,即W总=W额=1200J;
则需要施加的推力为:;
(2)实际用力500N时,那么此时对物体做的总功:W总'=F's=500N×3m=1500J;
则此时斜面的机械效率:;
(3)此时克服摩擦做的额外功:W额=W总'-W有=1500J-1200J=300J;
那么物体受到的摩擦力:。
【分析】(1)根据W有=Gh计算对物体做的有用功。如果斜面很光滑,那么不做额外功,即总功等于有用功,最后根据计算需要的推力;
(2)实际用力500N时,根据W总'=F's计算出总功,最后根据计算斜面的机械效率。
(3)根据W额=W总-W有计算额外功,根据计算物体受到的摩擦力。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】在空中飞行的足球,不计空气阻力,只受竖直向下的重力,作用在足球的重心上,如下图所示:
【分析】对足球进行受力分析,确定力的三要素,最后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】①根据图片可知,物体A有沿斜面向下运动的趋势,因此弹簧受到挤压,则物体受到沿斜面向上的支持力,作用在木块的重心上;
②物体对斜面的压力作用在二者的接触面上,方向与斜面垂直向下,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,最后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①根据图片可知,物体的重力对杠杆产生向下的阻力F2,通过支点O做F2作用线的垂线,则支点O和垂足之间的距离为阻力臂L2;
②O为支点,A为动力作用点,连接OA为最长的动力臂,通过A点作OA的垂线,然后在向上的方向上标上箭头表示最小的动力F1,如下图所示:
【分析】①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
②当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时最省力。
21.【答案】(1)匀速直线
(2)压力大小
(3)不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做匀速直线运动,此时摩擦力等于测力计的示数;
(2)对比甲、乙两次实验可知,甲中只有木块,乙中为木块和砝码,则二者对桌面的压力大小不同,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(3)在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,则木块所受摩擦力的大小将不变。
【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析解答。
22.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)在受力面积一定时,压力越大
(3)b、d
(4)>
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中小刚根据海绵的凹陷程度的现象来比较压力的作用效果的大小;
(2)根据图片可知,实验b、c中接触面积相同,c中压力更大,且海绵的凹陷程度更大,那么得到结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相同,只改变受力面积,故选实验b和d;
(4)根据图片可知d、e中海绵和桌面受到的压力都等于字典的重力,即压力相同。而受力面积sbpe。
【分析】(1)海绵受到压力作用后会发生凹陷,且凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显;
(2)根据图片分析b、c中哪个因素相同,哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据公式比较二者压强大小。
23.【答案】(1)4.8;1.8;浮力大小与液体密度有关;无
(2)没有控制排开液体的体积相同
(3)2.7
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,测力计的分度值为0.2N,则物体A的重力G=4.8N;
①根据甲和乙可知,物体A浸没水中受到的浮力F浮=G-F拉=4.8N-3N=1.8N;
②根据图片可知,实验甲、乙、戊、己中只有液体密度大小不同,且测力计的示数不同,那么得出结论:浮力大小与液体密度大小有关;
③根据甲丙可知,B受到的浮力:F浮'=G'-F拉'=5.3N-3.5N=1.8N;
根据甲丁可知,C受到的浮力:F浮''=G''-F拉''=5.8N-4N=1.8N;
即当物体的重力不同时,它们受到的浮力相等;
那么得到浮力大小与物体的重力大小无关。
(2)为了研究猜想3,晓明用两块相同的A材料分别捏成球体和正方体,进行庚、辛的两步实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,王浩认为这结论不可靠,主要原因是:没有控制排开液体的体积相同。
(3)根据浮力与液体密度成正比得到:;

解得:F浮'=2.7N。
【分析】(1)根据图片确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出物体A的重力;
①根据甲和乙,利用F浮=G-F拉计算A受到的浮力;
②根据图片分析甲、乙、戊、己中哪个因素不同即可;
③根据F浮=G-F拉分别计算三个物体受到的浮力,比较后分析浮力与物体重力是否有关。
(2)探究浮力大小与物体形状的关系时,需要控制液体密度和排开液体的体积相等,只改变物体形状。而庚、辛中形状和排开液体的体积都不同,据此分析解答;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当排开液体的体积相同时,物体受到的浮力与液体密度成正比,据此计算物体浸没在液体中受到的浮力。
24.【答案】(1)左;杠杆自重
(2)D;为了消除弹簧测力计自重的影响
(3)0.15
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,杠杆的左端上桥,则左端轻,那么平衡螺母应该向左调节;
②这样调节的主要目的是消除杠杆自重对实验的影响。
(2)在选定测力计作用位置时,应选择点D,不选择另一处的理由:为了消除弹簧测力计自重的影响。
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:2N×L1=1.5N×0.2m,解得:L1=0.15m。
【分析】(1)①平衡螺母总是向轻的那端调节;
②当杠杆在水平方向平衡时,钩码产生的拉力方向恰好和杠杆垂直,此时悬挂点到支点之间的距离恰好等于力臂,可以通过刻度直接读出来。
(2)根据丙图可知,测力计在D点时拉力方向向上,此时测力计的重力会被拉力抵消,避免对杠杆平衡产生影响;而在C点时,拉力方向向下,此时测力计的重力不可避免对平衡产生影响。
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
25.【答案】(1)解:由图象知,圆柱体完全浸没,此时F=2N;
所以F浮=G﹣F拉=10N﹣5.2N=4.8N
答:物体浸没在液体中时受到的浮力为4.8N;
(2)解:因为浸没,所以V排=V物=400cm3=4×10﹣4m3
由F浮=ρ液gV排得:
ρ液= = =1.2×103kg/m3
答:筒内液体密度为1.2×103kg/m3;
(3)解:液体的体积V液=100cm2×20cm=2000cm3=2×10﹣3m3
液体的重力G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=24N,
容器对桌面的压力F=(G液+G容器+G物)﹣F拉=(24N+6N+10N)﹣5.2N=34.8N;
受力面积:S=100cm2=10﹣2m2,
p= = =3480Pa。
答:物体浸没时,容器对桌面的压强为3480Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)结合题意,根据称重法F浮=G-F示计算出浮力的大小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出液体的密度;
(3)物体浸没时,圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加物体与拉力的之差(即浮力),根据公式p=计算出压强.
26.【答案】(1)解:提升重物做的有用功:W有=Gh=1.6×104N×2m=3.2×104J;
答:提升重物做的有用功为3.2×104J;
(2)解:由η=×100%可知,拉力做的总功:W总===4×104J,
绳端拉力的功率:P===2×103W;
答:绳端拉力的功率为2×103W;
(3)解:总的额外功:W额=W总﹣W有=4×104J﹣3.2×104J=8000J,
则克服动滑轮重力做的功:W动=W额﹣Wf=8000J﹣7000J=1000J,
由W动=G动h可知,动滑轮的重力:G动===500N。
答:动滑轮的重力为500N。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W有=Gh计算提升重物做的有用功;
(2)首先根据 计算拉力做的总功,然后根据 计算拉力的功率。
(3)首先根据W额=W总﹣W有计算额外功的总量,再根据 W动=W额﹣Wf 计算克服动滑轮重力做的额外功,最后根据 计算动滑轮的重力。
甘肃省陇南市武都区2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中只有一项是正确答案)
1.(2017八下·东营期末)铅球落地后沿水平地面向前滚动(如图所示),其中能正确表示铅球所受重力方向的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】解:重力的作用点在重心,规则物体的重心在物体的几何中心,方向是竖直向下,故ABD不符合题意,C符合题意.
故选C.
【分析】重力的方向总是竖直向下的,作用点在重心.
2.以下关于力的概念中,不正确的是(  )
A.力不可以脱离物体而独立存在
B.力是物体与物体之间的相互作用
C.不接触的物体间可能有力的作用
D.相互接触的物体间一定有力的作用
【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】A.力不可以脱离物体而独立存在,故A正确不合题意;
B.力是物体与物体之间的相互作用,故B正确不合题意;
C.不接触的物体间可能有力的作用,例如万有引力,故C正确不合题意;
D.相互接触的物体间不一定有力的作用,还要产生挤压或形变才行,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据力的定义和作用方式判断。
3.下列物体间的作用力属于弹力的是(  )
①手握瓶子的压力
②绳子对溜溜球的拉力
③磁铁吸引铁钉的力
④课桌对书的支持力
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】①手握瓶子的压力,由手的形变产生,属于弹力;
②绳子对溜溜球的拉力,由绳子的形变产生,属于弹力;
③磁铁吸引铁钉的力,属于电磁力;
④课桌对书的支持力,由课桌的形变产生,属于弹力。
那么属于弹力的是①②④。
故选C。
【分析】物体发生弹性形变产生的力叫弹力,例如拉力、推力、压力和支持力等。
4.2022北京冬奥会开幕式第一个节目是《立春》,400名演员手持发光杆进行表演。每个发光杆发出的绿光如新草萌芽、随风轻舞,彰显着勃勃生机、随后,绿草变幻成一朵白色的蒲公英,一个小男孩的剪影出现在场地一侧,他轻轻吹出一口气,蒲公英飞上了鸟巢的上空,散作漫天银白色的烟火,在小男孩吹气,使蒲公英飞上鸟巢的上空包含的相关物理知识,下面说法正确的是(  )
A.物体不受力时静止,受力才能运动,力是维持物体运动的原因
B.物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,力是改变物体运动状态的原因
C.物体受到力的作用一定由静止变运动,物体在运动过程中受到惯性力的作用
D.物体在静止时有惯性,运动时没有惯性
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A.物体不受力时静止,受力才能运动,力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.物体由静止变为运动是因为受到了力的作用,力是改变物体运动状态的原因,故B正确;
C.物体受到平衡力的作用就能保持原来的静止状态,不会变成运动状态,故C错误;
D.物体在静止和运动时都有惯性,故D错误。
故选B。
【分析】AB.根据力与运动的关系判断;
C.惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
D.一切物体都有惯性,据此分析判断。
5.对压力、压强知识理解正确的是(  )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力越大,压强一定越大
C.液体的压强与液体的密度和深度有关
D.公式P=ρgh适用于求大气压强
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.当我们用手向上挤压墙壁时,此时压力沿水平方向,故A错误;
B.根据公式可知,当受力面积相同时,压力越大,则压强越大,故B错误;
C..根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体压强大小与液体密度和深度有关,故C正确;
D.空气密度是不均匀的,因此不能利用p=ρgh求大气压强,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据压力的产生原因判断;
B.根据公式判断;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh判断;
D.根据空气密度的变化判断。
6.(2016八下·衡阳期中)在冬天,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,且不易拔出,其主要原因是(  )
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.瓶内气体因温度降低而压强减小,大气压把瓶塞压紧
D.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住
【答案】C
【知识点】气体压强与体积的关系
【解析】【解答】解:在冬天,装有半瓶热水的热水瓶的上方空间内大部分气体是水蒸气,经过一个夜晚后,由于水蒸气液化,即瓶内的空气变少,造成了瓶内气压小于外界大气压,即瓶塞在外界大气压的作用下被紧紧的压在瓶口.故选C.
【分析】剩有半瓶热水,说明瓶内有一定体积的空气,从温度对空气压强的影响角度分析,再与外界大气压比较,就可找出其中的原因.
7.如图所示,水平桌面上两个相同的长方体玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p3和p4。两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为(  )
A.p1=p2,p3>p4,F1>F2 B.p1=p2,p3>p4,F1=F2
C.p1>p2,p3=p4,F1>F2 D.p1=p2,p3=p4,F1>F2
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;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)根据图片可知,两个容器内水面相平,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对缸底的压强相等,即p1=p2;
(2)两只鸭子都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于重力,即F浮=G。根据阿基米德原理F浮=G排可知,此时G=G排。根据F=G容器+G水-G排+G可知,两个容器对桌面的压力相等。根据可知,容器对桌面的压强相等,即p3=p4;
(3)两只鸭子都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于重力。因为甲的重力大于乙的重力,所以甲受到的浮力大于乙受到的浮力,即F1>F2。
故选D。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh比较缸底受到水的压强大小;
(2)根据F=G容器+G水-G排+G比较容器对桌面的压力大小,再根据比较容器对桌面的压强大小;
(3)根据漂浮条件比较浮力大小。
8.举重是我国的优势体育项目,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。如图所示,某运动员在挺举比赛中成功举起了142kg的杠铃,该运动员在挺举过程中对杠铃做功最接近于(  )
A.500J B.1000J C.1500J D.2500J
【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据图片可知,当杠铃被举起后大约升高2m,那么对杠铃做的功W=Gh=142kg×10N/kg×2m=2840J≈2500J。
故选D。
【分析】估测杠铃被举起的高度,然后根据W=Gh计算对杠铃做的功。
9.如图所示,光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上,轨道上的A、C两点在同一高度,B点为最低点,小球从A点由静止自由释放,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.小球不能到达C点
B.小球到达C点时惯性消失
C.小球由A点运动到B点的过程中受到的是非平衡力
D.小球从A点运动到B点的过程中动能转化为重力势能,机械能守恒
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.半圆形轨道是光滑的,即小球不受阻力,那么它的机械能守恒,即到达最高点时的重力势能等于A点的重力势能,而A、C等高,因此小球可以到达C点,故A错误;
B.小球到达C点时质量大小不变,则惯性大小不变,故B错误;
C.小球从A到B的过程中,速度大小和运动方向不断改变,即不处于平衡状态,不受平衡力,故C正确;
D.小球从A点运动到B点的过程中,质量不变,速度增大,则动能增大;质量不变,高度减小,则重力势能减小,那么重力势能转化为动能,而机械能守恒,故D错误。
故选C。
【分析】A.比较A、C两点重力势能的大小即可;
B.一切物体都有惯性;
C.平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
D.分析动能和重力势能的大小变化,总是减小的能量转化为增大的能量。
10.如图所示,A和B为由铜和铁制成的实心球,它们的体积相同,此时杠杆恰好水平平衡,若将它们同时浸没水中则(  )
A.杠杆仍然保持平衡 B.杠杆不能平衡A下沉
C.杠杆不能保持平衡B下沉 D.无法确定
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据题意可知,此时杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:GA×LA=GB×LB;
将它们同时浸没水中时,它们排开水的体积等于自身体积,
而二者体积相等,那么它们排开水的体积相等;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力相等;
此时左边:(GA-F浮)×LA=GA×LA-F浮×LA ;
右边:(GB-F浮)×LB=GB×LB-F浮×LB ;
因为LA(GB-F浮)×LB;
因此杠杆不能平衡,且A端下沉。
故选B。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力大小,再比较杠杆两端力和力臂的乘积大小即可。
二、填空及作图题(本大题共8个小题,每空1分,每图2分,共28分)
11.(2023八下·江油月考)小李同学用手拍桌面手会感到疼,这说明物体间力的作用是   的;他用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生   ,他起跑时用力向后蹬地,他就能向前运动,这说明力还可以改变物体的   。
【答案】相互;形变;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】小李同学用手拍桌面,小李同学给桌面力的同时,桌面也会对小李施加力,因为物体间力的作用是相互的。用力捏一下空易拉罐,易拉罐变扁了,易拉罐在力的作用下发生了形变,说明力能使物体发生形变。起跑时用力向后蹬地,他就能向前运动,力让他的运动状态发生了改变,说明力还可以改变物体的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状。
12.2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功进入太空,并完成与中国空间站天和核心舱的后向对接。如图所示,对接后,天舟六号货运飞船相对于天和核心舱是    (选填“静止”或“运动”)的,其惯性    (选填“变大”、“不变”或“变小”);航天员在空间站里飘来飘去,站立时要用脚背勾住固定环固定位置,这是因为固定环对脚的力能改变物体的    。
【答案】静止;变大;运动状态
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)如图所示,对接后,天舟六号货运飞船相对于天和核心舱的位置保持不变,即它是静止的;
(2)此时二者合并后质量变大,则其惯性变大;
(3)航天员在空间站里飘来飘去,站立时要用脚背勾住固定环固定位置,这是因为固定环对脚的力能改变物体的运动状态。
【分析】(1)根据参照物的知识分析;
(2)惯性大小只与物体的质量大小有关;
(3)根据力与运动的关系解答。
13.(2023八下·平凉期中)如图,用机翼模型研究飞机如何获得升力。当电风扇对机翼模型吹风时,A弹簧测力计示数变   ,B弹簧测力计示数变   ,这是由于机翼上表面的空气流速大,压强   。
【答案】小;大;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当电风扇对机翼模型吹风时,模型上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,物体受到向上的升力,A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大,这是由于机翼上表面的空气流速大,压强小。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
14.一头质量为5t的大象,每只脚掌的面积为0.05m2,它的重力为    N,它四脚站立时对地面的压强为    Pa;若大象抬起一条腿,它对地面的压强    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)
【答案】5×104;2.5×105;变大
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)大象的重力G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N。
则大象对地面的压力F=G=5×104N;
大象站立时与地面的接触面积S=4×0.05m2=0.2m2;
那么大象站立时对地面的压强:;
(2)若大象抬起一条腿,则对地面的压力不变而受力面积减小,根据可知,大象对地面的压强变大。
【分析】(1)首先根据G=mg计算大象的重力,再根据F=G计算大象对地面的压力,与地面的接触面积为四只脚的脚掌面积之和,最后根据计算站立时对地面的压强;
(2)首先分析抬起一只脚时接触面积的变化,再根据分析对地面的压强变化。
15.如图是一款新型智能航拍无人机。机身总质量3kg,飞行时先以1.2m/s的速度匀速上升36m,又以1m/s的速度沿水平方向匀速飞行100m(g=10N/kg),无人机在整个飞行过程中,需要克服重力做功    J,无人机上升过程所用时间为    s,上升过程,克服重力做功的功率为    W。
【答案】1080;30;36
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】无人机克服重力做功W=Gh=3kg×10N/kg×36m=1080J;
无人机上升的时间:;
无人机克服重力做功的功率:。
【分析】根据W=Gh计算无人机克服重力做功,根据计算上升所用的时间,根据计算无人机克服重力做功的功率。
16.如图所示是小球落地后弹跳过程每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图片可知,小球从最高点到触地过程小球速度逐渐    (选填“增大”、“减小”或“不变”);A、B是同一高度的两点,则A点的重力势能    B点的重力势能(选填“大于”、“小于”或“等于”),A点的动能    B点的动能(选填“大于”、“小于”或“等于”),此过程中小球的机械能    (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】增大;等于;大于;减小
【知识点】势能大小的比较;动能和势能的大小变化;速度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,小球从最高点到触地过程中,相邻小球的距离越来越大,根据可知,小球的速度逐渐增大。
(2)A、B两点高度相同,且小球质量不变,那么A点重力势能等于B点重力势能;
(3)由于小球的最高点越来越低,因此小球克服阻力做功会导致机械能减小,即A点机械能大于B点机械能。二者重力势能相等,根据“机械能=动能+重力势能”可知,A点动能大于B点动能。
【分析】(1)比较小球下落时相邻小球的距离变化,根据分析小球的速度变化;
(2)重力势能大小只与质量和高度有关;
(3)注意运动过程中克服阻力做功对小球机械能的影响,进而比较A、B两点机械能大小,再根据“机械能=动能+重力势能”比较二者动能大小。
17.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示。工人用3m长的斜面,把1200N的重物提高1m。假设斜面很光滑,则需要施加的推力为   ;若实际用力为500N,则斜面的机械效率为   ,推重物时,重物受到的摩擦力为   。
【答案】400N;80%;100N
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)对物体做的有用功W有=Gh=1200N×1m=1200J;
如果斜面很光滑,那么不做额外功,即总功等于有用功,即W总=W额=1200J;
则需要施加的推力为:;
(2)实际用力500N时,那么此时对物体做的总功:W总'=F's=500N×3m=1500J;
则此时斜面的机械效率:;
(3)此时克服摩擦做的额外功:W额=W总'-W有=1500J-1200J=300J;
那么物体受到的摩擦力:。
【分析】(1)根据W有=Gh计算对物体做的有用功。如果斜面很光滑,那么不做额外功,即总功等于有用功,最后根据计算需要的推力;
(2)实际用力500N时,根据W总'=F's计算出总功,最后根据计算斜面的机械效率。
(3)根据W额=W总-W有计算额外功,根据计算物体受到的摩擦力。
18.作出足球被运动员踢出后在空中所受力的示意图(不计空气阻力)。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】在空中飞行的足球,不计空气阻力,只受竖直向下的重力,作用在足球的重心上,如下图所示:
【分析】对足球进行受力分析,确定力的三要素,最后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
19.如图所示,物体A与弹簧连接,静止在光滑的斜面上,请画出物体A沿斜面方向所受的力和A对斜面压力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】①根据图片可知,物体A有沿斜面向下运动的趋势,因此弹簧受到挤压,则物体受到沿斜面向上的支持力,作用在木块的重心上;
②物体对斜面的压力作用在二者的接触面上,方向与斜面垂直向下,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,最后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
20.按题目要求作图:使轻质杠杆AO在如图所示位置静止,画出A点所用最小动力F1的示意图和杠杆的阻力臂l2。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①根据图片可知,物体的重力对杠杆产生向下的阻力F2,通过支点O做F2作用线的垂线,则支点O和垂足之间的距离为阻力臂L2;
②O为支点,A为动力作用点,连接OA为最长的动力臂,通过A点作OA的垂线,然后在向上的方向上标上箭头表示最小的动力F1,如下图所示:
【分析】①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
②当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时最省力。
三、实验探究题(本大题共4个小题,共25分)
21.如图所示是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做    运动。
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与    的关系。
(3)在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力大小
(3)不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做匀速直线运动,此时摩擦力等于测力计的示数;
(2)对比甲、乙两次实验可知,甲中只有木块,乙中为木块和砝码,则二者对桌面的压力大小不同,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(3)在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,则木块所受摩擦力的大小将不变。
【分析】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析解答。
22.如图为了探究:压力的作用效果与受力面积和压力的关系。小刚找到了下面的器材:规格相同的两块海绵、三本字典。设计了下面的实验:图a海绵平放在桌面上;图b海绵上平放一本字典;图c海绵上叠放两本字典;图d海绵上立放一本字典;图e一本字典平放在桌面上。
(1)实验中小刚根据   的现象来比较压力的作用效果的大小;
(2)通过实验图b、c,可以得出:在   ,压力的作用效果越明显;
(3)通过观察   两图后得出:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越大;
(4)设图b中字典对海绵的压强是pb,图e中字典对桌面的压强是pe,比较pb   pe.(选填“<”、“>”或“=”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)在受力面积一定时,压力越大
(3)b、d
(4)>
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中小刚根据海绵的凹陷程度的现象来比较压力的作用效果的大小;
(2)根据图片可知,实验b、c中接触面积相同,c中压力更大,且海绵的凹陷程度更大,那么得到结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相同,只改变受力面积,故选实验b和d;
(4)根据图片可知d、e中海绵和桌面受到的压力都等于字典的重力,即压力相同。而受力面积sbpe。
【分析】(1)海绵受到压力作用后会发生凹陷,且凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显;
(2)根据图片分析b、c中哪个因素相同,哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据公式比较二者压强大小。
23.如图所示,在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,晓明提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)为了研究猜想1和猜想2,晓明取体积相同的A、B、C三个正方体,按图甲测得A重力为   N,再测B的重力为5.3N,C重力为5.8N,然后进行的实验。
①在图乙的实验中物体A所受的浮力为   N。
②比较序号甲、乙、戊、己的四次实验,可得出结论:   ;
③比较序号乙、丙、丁的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力   关。
(2)为了研究猜想3,晓明用两块相同的A材料分别捏成球体和正方体,进行庚、辛的两步实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,王浩认为这结论不可靠,主要原因是   。
(3)晓明把A正方体浸没在1.5×103kg/m3的液体中,则A受到浮力是   N。
【答案】(1)4.8;1.8;浮力大小与液体密度有关;无
(2)没有控制排开液体的体积相同
(3)2.7
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,测力计的分度值为0.2N,则物体A的重力G=4.8N;
①根据甲和乙可知,物体A浸没水中受到的浮力F浮=G-F拉=4.8N-3N=1.8N;
②根据图片可知,实验甲、乙、戊、己中只有液体密度大小不同,且测力计的示数不同,那么得出结论:浮力大小与液体密度大小有关;
③根据甲丙可知,B受到的浮力:F浮'=G'-F拉'=5.3N-3.5N=1.8N;
根据甲丁可知,C受到的浮力:F浮''=G''-F拉''=5.8N-4N=1.8N;
即当物体的重力不同时,它们受到的浮力相等;
那么得到浮力大小与物体的重力大小无关。
(2)为了研究猜想3,晓明用两块相同的A材料分别捏成球体和正方体,进行庚、辛的两步实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,王浩认为这结论不可靠,主要原因是:没有控制排开液体的体积相同。
(3)根据浮力与液体密度成正比得到:;

解得:F浮'=2.7N。
【分析】(1)根据图片确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出物体A的重力;
①根据甲和乙,利用F浮=G-F拉计算A受到的浮力;
②根据图片分析甲、乙、戊、己中哪个因素不同即可;
③根据F浮=G-F拉分别计算三个物体受到的浮力,比较后分析浮力与物体重力是否有关。
(2)探究浮力大小与物体形状的关系时,需要控制液体密度和排开液体的体积相等,只改变物体形状。而庚、辛中形状和排开液体的体积都不同,据此分析解答;
(3)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当排开液体的体积相同时,物体受到的浮力与液体密度成正比,据此计算物体浸没在液体中受到的浮力。
24.在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)如图甲所示,挂钩码前,小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向    调节,这样调节的主要目的是消除    对实验的影响;
(2)如图乙,杠杆调节平衡后进行第1次实验,在杠杆两侧分别挂上钩码,移动钩码至杠杆在水平位置平衡,读取此时力和力臂的数值并计入表格中;
第2次实验,小明在杠杆一侧挂上钩码(视为阻力),动力由测力计来提供,如图丙所示,小明先将测力计在此状态下调零。在选定测力计作用位置时,应选择点    (选填“C”或“D”),说明不选择另一处的理由:   ;
(3)如图丁,第3次实验中测力计的示数为2.0N,动力臂L1的值为    。
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 15 0.10 1.0 0.15
2 1.0 0.30 2.0 0.15
3 2.0   1.5 0.20
【答案】(1)左;杠杆自重
(2)D;为了消除弹簧测力计自重的影响
(3)0.15
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,杠杆的左端上桥,则左端轻,那么平衡螺母应该向左调节;
②这样调节的主要目的是消除杠杆自重对实验的影响。
(2)在选定测力计作用位置时,应选择点D,不选择另一处的理由:为了消除弹簧测力计自重的影响。
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:2N×L1=1.5N×0.2m,解得:L1=0.15m。
【分析】(1)①平衡螺母总是向轻的那端调节;
②当杠杆在水平方向平衡时,钩码产生的拉力方向恰好和杠杆垂直,此时悬挂点到支点之间的距离恰好等于力臂,可以通过刻度直接读出来。
(2)根据丙图可知,测力计在D点时拉力方向向上,此时测力计的重力会被拉力抵消,避免对杠杆平衡产生影响;而在C点时,拉力方向向下,此时测力计的重力不可避免对平衡产生影响。
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
四、综合题(本大题共2个小题,共17分)
25.(2019·聊城模拟)水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体。将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N.(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。g=10N/kg),求:
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)物体浸没时,容器对桌面的压强。
【答案】(1)解:由图象知,圆柱体完全浸没,此时F=2N;
所以F浮=G﹣F拉=10N﹣5.2N=4.8N
答:物体浸没在液体中时受到的浮力为4.8N;
(2)解:因为浸没,所以V排=V物=400cm3=4×10﹣4m3
由F浮=ρ液gV排得:
ρ液= = =1.2×103kg/m3
答:筒内液体密度为1.2×103kg/m3;
(3)解:液体的体积V液=100cm2×20cm=2000cm3=2×10﹣3m3
液体的重力G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=24N,
容器对桌面的压力F=(G液+G容器+G物)﹣F拉=(24N+6N+10N)﹣5.2N=34.8N;
受力面积:S=100cm2=10﹣2m2,
p= = =3480Pa。
答:物体浸没时,容器对桌面的压强为3480Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)结合题意,根据称重法F浮=G-F示计算出浮力的大小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出液体的密度;
(3)物体浸没时,圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加物体与拉力的之差(即浮力),根据公式p=计算出压强.
26.如图,塔式起重机上的滑轮组将重为1.6×104N的重物匀速吊起2m时,用时20s,滑轮组的机械效率为80%。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求绳端拉力的功率;
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功是7000J,求动滑轮的重。
【答案】(1)解:提升重物做的有用功:W有=Gh=1.6×104N×2m=3.2×104J;
答:提升重物做的有用功为3.2×104J;
(2)解:由η=×100%可知,拉力做的总功:W总===4×104J,
绳端拉力的功率:P===2×103W;
答:绳端拉力的功率为2×103W;
(3)解:总的额外功:W额=W总﹣W有=4×104J﹣3.2×104J=8000J,
则克服动滑轮重力做的功:W动=W额﹣Wf=8000J﹣7000J=1000J,
由W动=G动h可知,动滑轮的重力:G动===500N。
答:动滑轮的重力为500N。
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W有=Gh计算提升重物做的有用功;
(2)首先根据 计算拉力做的总功,然后根据 计算拉力的功率。
(3)首先根据W额=W总﹣W有计算额外功的总量,再根据 W动=W额﹣Wf 计算克服动滑轮重力做的额外功,最后根据 计算动滑轮的重力。

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