吉林省白山市江源区三校2022-2023八年级下学期期末物理试题

吉林省白山市江源区三校2022-2023学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题
1.在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是(  )
A.一本物理书的重力大约0.2N
B.一个成年人站立时对地面的压强大约1200Pa
C.大拇指甲的表面所受大气压力大约100N
D.悬浮在盐水中的鸡蛋所受浮力大约0.5N
2.以下关于体育运动的描述正确的是(  )
A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与他对横杆的拉力是一对平衡力
B.垫排球时,排球向上运动到最高点时受到平衡力的作用
C.打乒乓时,大力扣球,球拍对球的作用力等于球对球拍的作用力
D.推铅球时,球出手后上升到最高点时,动能为零
3.(2023·天长模拟)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是(  )
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
4.丁香湖公园是沈阳市人民休闲游玩的好去处,公园配备了许多旅游观光自行车。小芳与家人正骑车环游,以下说法正确的是(  )
A.用力捏刹车把时自行车停下来,刹车把是一种省力杠杆
B.自行车在水平路面上匀速骑行时,车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力
C.自行车在匀速转弯时,自行车的运动状态一直不变
D.自行车的轮胎花纹是采用使接触面粗糙来减小摩擦的
5.(2022·黄埔模拟)如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲(  )
A.所受的重力较大 B.所受的重力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大 D.对沙滩的压强较小
6.关于本题图中所示的四种情景,下列说法中正确的是(  )
A.A图为使杠杆水平平衡,可将平衡螺母向左调
B.B图锅炉的水位计利用了阿基米德原理
C.C图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时,管内的水银柱高度仍为760mm
D.D图向饮料管A中吹气时,饮料管B中的液面会下降
二、多选题
7.到2020年,加上已运营的1号线、2号线一期工程50km,沈阳地铁线网建设总规模达210km,由“二横、三纵、两L”7条线构成,轨道交通建设为沈阳经济腾飞插上了“双翼”。以下关于地铁的说法正确的是(  )
A.地铁轨道下铺枕木,能有效地减小地面所受的压强
B.地铁减速进站时,地铁自身具有的惯性减小
C.地铁向前做匀速直线运动时,受到的牵引力大于阻力
D.地铁站台的安全线,防止空气流速过大推人靠近车厢
8.如图所示,两个完金相同容器放在水平桌面上,将长方体物块A、B放在甲、乙两种液体中且两液面相平,物块A浸入液体的深度相同,则下列说法正确的是(  )
A.A在两种液体中受到的浮力F甲=F乙
B.两种液体的密度ρ甲>ρ乙
C.容器底部受到液体的压强p甲=p乙
D.两容器对水平桌面的压强p甲'>p乙'
9.工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是(  )
A.工人做的总功为900J
B.工人做功的功率为80W
C.货物沿斜面滑动时所受摩擦力为100N
D.此斜面的机械效率为75%
三、填空题
10.沈阳方特乐园的过山车是同学们比较喜欢的游乐项目,如图是过山车的简易模型。小芳把钢球从斜轨A处由静止释放。钢球到达轨道最低点C处后,再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点,走完圆形轨道后,再爬上斜轨到达E处并恰好静止。试帮他分析:
(1)从A处由静止释放钢球,到达轨道最低点C处,此过程中钢球的动能    ;(填“增加”或“减小”)
(2)把钢球放在与D处等高点B处由静止释放,钢球    (填“能”或“不能”)达到圆轨内侧最高点D处。
11.生活中有很多利用物理知识的实例:如图甲建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定所砌的墙壁是否    。如图乙赛艇的船桨可以看成杠杆,那么船桨属于    杠杆。
12.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,此时瓶内气压    瓶外的大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。不考虑温度的影响,把这个自制气压计从山下移到山上后观察它的高度h   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,用手握住油瓶(油瓶始终处于竖直方向且静止不动),油瓶所受摩擦力的方向   ;当握力增大时,油瓶受到的摩擦力    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(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)
15.(2022八下·驻马店月考)A、B两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为   N; 若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为   N。
16.如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点挂一个20N的重物,加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计)。
(1)当F1竖直向上时,F1的大小为    N;
(2)当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,动力F1的大小变化是    (选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”)。
17.(2021·武威)2020年11月10日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为 且不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力   (选填 “变大”、“变小”或“不变”);则奋斗者号在 深处受到的压强是    。( )
18.用如图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是    (选填“A”或“B”),动滑轮重为    N。
四、计算题
19.(2022·漳州模拟)如图为某国产新能源汽车,深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700 kg,在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍,匀速行驶18 km,所用时间0.5h。求:
(1)该车匀速行驶的速度;
(2)司机和车的总重力;
(3)车匀速行驶18 km过程中牵引力做功。
20.如图甲,边长为20cm,质量为64kg的正方体物体M静止在水平地面上。工人用如图乙的滑轮组匀速提升物体M,绳子自由端被竖直上拉6m,所做的额外功为320J。已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求物体M对水平地面的压强;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若将物体M放入足够多的酒精中,求静止时受到的浮力。
五、实验题
21.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中小方同学做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;此实验是利用    的原理;
(2)比较    两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)刚开始小方做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时所受的摩擦力为    N;
(4)小方同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,当木块相对桌面静止时,画出此时木块所受摩擦力的示意图;(  )
(5)如图戊所示,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比水平匀速拉动,木块A受到的滑动摩擦力将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明和小华分别采用如图所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,已知盐水密度大于酒精的密度。
(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,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是 ____。(填字母)
A.取下软管重新安装
B.将U形管部分液体倒出
C.向U形管倒入部分液体
(2)比较乙、丙两图可知,当深度一定时,液体内部压强随    增大而增大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将    (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)图丁和图戊是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有种类不同的液体。在距离容器底同一高度处分别有M、N两点,若,则两种液体的密度大小关系是ρ丁   ρ戊,两容器底部受到的液体压强大小关系是p丁   p戊(填“大于”、“等于”或“小于”)。
23.如图所示,是同学们在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。如图将一石块挂于弹簧测力计上,并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水,图丁烧杯中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:
(1)石块所受重力为    N,其施力物体是    。
(2)石块完全浸没在水中时所受的浮力为    N。
(3)分析图中甲、丙、丁三图实验数据可得:物体所受的浮力大小与    有关。
(4)图乙中石块浸入水中的体积是    m3,石块的密度为    kg/m3。
24.如图所示,甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置,让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答:
(1)甲实验中,小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力是   (选填:“平衡力”或“非平衡力”);在水平方向上受到摩擦力,且摩擦力越小,小车的速度减小得越   。从而可以推理:如果平面光滑,它将   。
(2)乙实验中的研究对象是   (选填“钢球”或“木块”),实验目的是探究物体的动能大小与   的关系。
六、综合题
25.阅读短文,回答问题。
如图甲所示,我国国产第二艘航母山东舰出海训练,航母搭载的重型舰载机质量为5150kg,舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2。
(1)不计燃料消耗,下列说法中正确的是____;
A.航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B.航母静止在海面上受到的合力为零
C.舰载机加速起飞过程中,惯性不变
D.舰载机加速起飞过程中,对航母的压力不变
(2)海上刮东风,为便于舰载机起飞,航母航向应调整为   (选填“向东”或“向西”)航行。舰载机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,防止飞机因   继续滑行而掉入海中;
(3)舰载飞机停在甲板上时对甲板的压强为   Pa。若因执行任务其中两架舰载机起飞后,则航母排开海水的体积减少了   m3(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg);
(4)航母上的工作人员在不同海域取样部分海水,并利用以下方法测量某次取得的海水的密度;
方法:取一个杯身圆柱形的杯子(杯子厚度忽略不计),先在其中装水密封后,放在水平桌面上,如图乙所示;再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示,则图丁中的海水密度为   kg/m3(水的密度为1.0×103kg/m3)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.物理书的质量大约200g,则书的重力大约G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故A错误;
B.成年人对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚的着地面积大约为500cm2,则站立时对地面的压强为:,故B错误;
C.大拇指的面积大约1cm2,则指甲上受到的压力F=pS=105Pa×1×10-4m2=10N,故C错误;
D.鸡蛋的质量大约50g,则重力大约G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。当鸡蛋在盐水中悬浮时,它受到的浮力等于重力,即F浮力=G=0.5N,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据G=mg估算物理书的重力;
(2)首先根据F=G=mg计算人对地面的压力,再估测双脚的着地面积,最后根据计算站立时对地面的压强;
(3)根据F=pS估算大拇指指甲上受到的大气压力;
(4)估算鸡蛋的重力,再根据悬浮条件计算鸡蛋受到的浮力。
2.【答案】C
【知识点】动能大小的比较;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与他对横杆的拉力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故A错误;
B.垫排球时,排球向上运动到最高点时,它只受向下的重力作用,因此受力不平衡,故B错误;
C.打乒乓时,大力扣球,球拍对球的作用力和球对球拍的作用力为一对相互作用力,即二者大小相等,故C正确;
D.推铅球时,球出手后上升到最高点时,在竖直方向上方向为零,而在水平方向上速度不为零,即它的动能不为零,故D错误。
故选C。
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上;
(2)对最高点时的排球进行受力分析即可;
(3)根据相互作用力的条件判断;
(4)注意分析最高点时铅球水平方向上的速度是否为零。
3.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,由于高度和速度都相同,则机械能是相同的;不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能相同,速度相同,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】高度和速度都相同,机械能是相同的;不计空气阻力,机械能是守恒的,重力势能相同,则动能相同,速度相同。
4.【答案】A
【知识点】物体运动状态的变化;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
5.【答案】A
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.因为甲、乙脚印的深浅程度相同,说明两者的压强相同,水平地面的物体对水平面的压力等于物体的重力,由
可知受力面积大的物体压力大,所以甲受到的重力大于乙受到的重力,A符合题意,B不符合题意;
CD.由于甲、乙在沙滩上留下的脚印深浅相同,说明压力的作用效果相同,即甲、乙对沙滩的压强相等,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体受力后深度相同,压强大小相等;在压强相等时,受力面积越大,压力越大。
6.【答案】C
【知识点】连通器原理;大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.杠杆的右端上翘,即右端轻,那么平衡螺母向右调节,故A错误;
B.锅炉水位计和炉身,底部连通,上面开口,相当于连通器,故B错误;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当大气压强不变时,水银柱的高度不变,故C正确;
D.向饮料管A中吹气时,B管上方空气流速大而压强小,于是B中液面升高,故D错误。
故选C。
【分析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)根据连通器的原理判断;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
(4)根据流体压强和流速的关系分析。
7.【答案】A,D
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.地铁轨道下铺枕木,通过增大受力面积有效地减小地面所受的压强,故A正确;
B.地铁减速进站时,地铁自身的质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.地铁向前做匀速直线运动时,它处于平衡状态,则它受到的牵引力等于阻力,故C错误;
D.地铁站台的安全线,空气流速过大而铁轨附近气压非常小,于是周围空气对人产生朝向铁轨一侧的推力,从而发生危险,故D正确。
故选AD。
【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)惯性大小只与物体的质量大小有关;
(3)根据平衡力的条件判断;
(4)根据流体压强和流速的关系判断。
8.【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】B.长方体物块AB看作一个整体,它们在液体中都漂浮,即浮力都等于重力,那么它们受到的浮力相等。根据图片可知,甲液体中AB排开液体的体积小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大,故B正确;
A.由于物块A浸入液体的深度相同,则物体A排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排可知,物块A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力,即F甲>F乙,故A错误;
C.甲的密度大于乙的密度,且两液面相平,根据p=ρ液体gh可知,两容器底部受到液体的压强的大小关系是p甲>p乙,故C错误;
D.甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,甲容器中液体的体积也大于乙容器中液体的体积,根据G=mg=ρVg可知,甲容器中的液体的重力大于乙容器中液体的重力。容器对水平桌面的压力等于液体的重力、物体AB的重力和容器的重力之和,所以甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力。根据可知,两容器对水平桌面的压强p甲'>p乙',故D正确。
故选BD。
【分析】(2)根据漂浮条件比较受到浮力的大小,根据图片确定AB排开液体体积的关系,最后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较甲、乙液体密度大小;
(1)比较物体A排开液体的体积大小,再根据F浮=ρ液gV排判断出物块A在甲、乙液体中受到浮力的关系;
(3)根据p=ρ液gh判断出容器底部受到液体压强的大小;
(4)根据G=mg=ρVg可知两容器中液体的重力的大小关系,水平面上物体对水平面的压力等于自身重力,由此可得出甲、乙两容器对水平桌面的压力大小关系,根据压强公式判断两容器对水平桌面的压强大小。
9.【答案】B,C,D
【知识点】功率大小的比较;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.工人做的总功为:W总=Fs=400N×3m=1200J,故A错误;
B.工人做功的功率:,故B正确;
CD.工人做的有用功为:W有=Gh=mgh=60kg×10N/kg×1.5m=900J,
斜面的机械效率为:;
所做额外功为:W额=W总-W有=1200J-900J=300J,
则货物与斜面的摩擦力:,故C、D正确。
故选BCD。
【分析】(1)根据W总=Fs计算工人做的总功;
(2)根据计算工人做功的功率;
(3)(4)首先根据W有=Gh计算工人做的有用功,再根据计算斜面的机械效率。根据W额=W总-W有计算工人做的额外功,最后根据计算货物受到的摩擦力。
10.【答案】(1)增加
(2)不能
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】(1)从A处由静止释放钢球,到达轨道最低点C处,钢球的高度减小,则重力势能减小,此时重力势能转化为动能,因此钢球的动能增加。
(2)钢球从B点到D的过程中,与轨道摩擦会使机械能转化为内能,因此钢球的机械能会减小,即钢球不能大的轨道内侧的最高点D。
【分析】(1)根据动能和重力势能的转化分析;
(2)注意运动过程中钢球机械能和内能的转化。
11.【答案】竖直;费力
【知识点】重力的方向;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)如图甲建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定所砌的墙壁是否竖直;
(2)根据乙图可知,划动船桨时,船桨和船身相连的位置为支点,水对桨头施加阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
【分析】(1)根据重力的方向竖直向下的知识解答;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小确定杠杆的分类。
12.【答案】大于;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【解答】(1)以瓶内液面为参照面分析,则瓶内气压等于瓶外大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水。比较可知,瓶内气压大于瓶外的大气压强。
(2)气压计从山下移动到山上后大气压强减小,根据p内=p大气+p水可知,水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水柱高度变大。
【分析】(1)对瓶内液面进行受力分析,根据平衡力的知识比较瓶内外气压大小;
(2)首先根据大气压强随高度的变化规律确定大气压强的变化,再根据p内=p大气+p水分析水柱压强的变化,最终确定水柱的高度变化。
13.【答案】竖直向上;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)如图所示,用手握住油瓶,由于重力作用,因此油瓶有向下运动的趋势,而摩擦力的方向与其相反,即摩擦力方向竖直向上。
(2)当油瓶保持静止时,它受到的重力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。当握力增大时,油瓶的重力不变,因此它受到的摩擦力不变。
【分析】(1)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反;
(2)对油瓶进行受力分析,根据平衡力的条件分析解答。
14.【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。
15.【答案】0;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【解答】物体A、B能一起向右做匀速直线运动,B物体在水平方向上受到向右的拉力为5N,即C物体的重力。此时AB相对静止,木块B受到向右的拉力与地面给B物体的摩擦力二力平衡,A物体在水平方向上不受力,所以A、B间的摩擦力为0N。
对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,则B物体需要克服摩擦力和物体C的重力才能做匀速直线运动,由题意可知,B物体在向右做匀速直线运动时受到的摩擦力为5N,则B物体向左匀速直线运动时,受到的力为
【分析】摩擦力产生的条件:两个物体之间有压力,且发生了相对滑动或有相对滑动的趋势;物体A、B在物体C的作用下向右做匀速直线运动,物体B在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,根据二力平衡条件求出摩擦力大小;物体B向左匀速直线运动时,物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B和水平桌面的摩擦力不变。物体B水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用,水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,根据平衡力条件求出水平向左的拉力。
16.【答案】(1)10
(2)先变小后变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:20N×OA=F1×OA,解得:F1=10N。
(2)根据图片可知,当以OA为动力臂时动力臂最长。当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,动力臂先变大后变小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力F1先变小后变小。
【分析】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
(2)首先分析动力臂的变化,再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析动力F1的大小变化。
17.【答案】不变;
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,所处液体的密度不变,排开的液体的体积就是奋斗者号的体积,也保持不变,故上浮过程浮力不变。
奋斗者号在 深处受到的压强
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积。
18.【答案】A;40
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,承担重力的绳子段数n=3,根据s=nh可知,自由端移动的距离是物体上升高度的3倍。根据乙图可知,当t=2s时,A的距离为3m,B的距离为1m,则A的距离是B的距离的3倍,那么反映绳子自由端运动的图线是A;
(2)根据得到:,解得:G动=40N。
【分析】(1)根据甲图确定承担重力的绳子段数n,根据s=nh分析物体上升高度和绳子自由端移动的距离的关系,最后与乙图进行比较即可。
(2)根据计算动滑轮的重力。
19.【答案】(1)解:该车匀速行驶的速度
答:该车匀速行驶的速度为36 km/h;
(2)解:司机和车的总重力G=mg=700kg×10N/kg=7000N
答:司机和车的总重力为7000N;
(3)解:在平直公路上匀速行驶过程中,汽车的牵引力大小等于阻力大小,故F牵=f=0.1G=0.1×7000N=700N
车匀速行驶18 km过程中牵引力做功W=F牵s=700N×18×103m=1.26 × 107J
答:车匀速行驶18 km过程中牵引力做功为1.26 × 107J。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据物体的质量计算重力;
(3)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力,根据二力平衡,计算拉力,利用拉力和距离的乘积,计算做功多少。
20.【答案】(1)解:物体M对水平地面的压力
地面的受力面积
物体M对水平地面的压强
答:物体M对水平地面的压强为16000Pa。
(2)解:由图可知n=3,绳子自由端被竖直上拉6m,则物体上升的高度为
滑轮组的有用功
总功
滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率为80%。
(3)解:物体的体积
物体的密度
已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,物体密度大于酒精的密度,所以将物体M放入足够多的酒精中物体会沉底,排开酒精的体积等于物体的体积,即
此时物体受到的浮力
答:将物体M放入足够多的酒精中,静止时受到的浮力为64N。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先根据F=G=mg计算物体M对地面的压力,再根据S=L2计算受力面积,最后根据 计算物体M对地面的压强。
(2)根据图片确定承担重力的绳子段数n,根据 计算物体上升的高度,根据 计算滑轮组的有用功,再根据 计算滑轮组做的总功,最后根据 计算滑轮组的机械效率。
(3)首先根据V=L3计算物体的体积,再根据 计算物体的密度,接下来将它的密度与酒精的比较,从而确定物体M在酒精中的浮沉状态。当物体浸没在液体中时,它排开液体的体积等于自身体积,最后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体受到的浮力。
21.【答案】(1)二力平衡
(2)2、3
(3)3
(4)
(5)变小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,此实验是利用二力平衡的原理;
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相等,只改变接触面粗糙程度,故选实验2、3;
(3)根据丙图可知,在2~8s内木块做匀速直线运动,则它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即摩擦力f=F=3N。当t=7s时,木块做减速运动,但是它对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,还是3N。
(4)木块保持静止状态,它受到的摩擦力与测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。即木块受到摩擦力作用在木块的重心上,方向水平向右,如下图所示:
(5)如图戊所示,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比水平匀速拉动,木块对桌面的压力减小,则木块A受到的滑动摩擦力将变小。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,摩擦力与拉力相等,方向相反。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据丙图找到物体做匀速直线运动的时间段,然后根据二力平衡的知识计算木块受到的滑动摩擦力。然后分析t=7s时物体的运动状态,以及它对接触面的压力和粗糙程度是否发生改变,最终确定摩擦力是否改变。
(4)对木块进行受力分析,根据平衡力的知识确定木块受到摩擦力的大小和方向,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
(5)注意分析木块对接触面的压力变化引起摩擦力的大小变化即可。
22.【答案】(1)A
(2)液体密度;不变
(3)大于;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(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,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是取下软管重新安装,故选A。
(2)①根据乙和丙图可知,二者探头的深度相同,只有液体密度不同,那么得到:当深度一定时,液体内部压强随深度增大而增大;
②图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
(3)①根据丁图和戊图可知,两点的深度hMρ戊;
②丁容器底部受到液体压强:p丁=ρ丁gh丁=ρ丁g(hM+h)=ρ丁ghM+ρ丁gh=pM+ρ丁gh;
戊容器底部受到液体压强:p戊=ρ戊gh戊=ρ戊g(hN+h)=ρ戊ghN+ρ戊gh=pN+ρ戊gh;
比较可知,p丁>p戊。
【分析】(1)当压强计没有使用时,如果U形管两侧出现高度差,那么说明软管内气压要大,此时可以将软管拆下来,然后再重新组装即可;
(2)①根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可;
②同种液体同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(3)①根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度的大小;
②根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到液体压强的大小。
23.【答案】(1)4.8;地球
(2)2.0
(3)物体排开液体的密度
(4);
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则石块的重力G=4.8N。其施力物体是地球。
(2)根据甲和丙图可知,石块浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N;
(3)根据图片甲、丙、丁可知,物体排开液体的密度不同,那么得到:物体所受的浮力大小与物体排开液体的密度有关。
(4)①根据甲、乙两图,石块受到的浮力F浮=G-F拉=4.8N-3.8N=1N,则石块浸入水的体积为:;
②当物体浸没水中时,它的体积:;
则石块的密度为:。
【分析】(1)根据甲图确定测力计的分度值,根据指针位置读出石块的重力。重力是由于地球吸引额受到的力,据此确定施力物体。
(2)利用甲和丙图,根据F浮=G-F拉计算石块受到的浮力;
(3)根据图片,分析甲、丙、丁中哪个因素发生变化即可;
(4)①根据甲、乙两图,利用F浮=G-F拉计算石块受到的浮力,再根据阿基米德原理计算石块浸入水中的体积;
②根据甲、丙两图计算石块受到的浮力,再根据阿基米德原理计算石块浸入水中的体积,最后根据计算石块的密度。
24.【答案】(1)平衡力;慢;做匀速直线运动
(2)钢球;速度大小
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)①甲实验中,小车在水平面上运动时,在竖直方向上它保持静止状态,即受到的支持力和重力为一对平衡力;
②在水平方向上受到摩擦力,且摩擦力越小,小车的速度减小得越慢。从而可以推理:如果平面光滑,它将做匀速直线运动。
(2)①乙实验中的研究对象钢球;
②同一钢球质量相同,从斜面上不同高度滚下,则到达斜面底端时速度不同,因此实验目的是探究物体的动能大小与速度大小的关系。
【分析】(1)①平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
②根据阻力对物体运动的影响分析解答。
(2)①小球从斜面上滚下来,撞击木块,木块在水平面上移动时克服阻力做功。根据w=fs可知,木块移动的距离越大,克服阻力做功越多,则小球动能越大;
②根据题目描述分析哪个因素相同,哪个因素不同即可。
25.【答案】(1)A;B;C
(2)向东;惯性
(3)1.03×105;10
(4)1.1×103
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)A.航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的,故A正确;
B.航母静止在海面上,它处于平衡状态,即受到的合力为零,故B正确;
C.舰载机加速起飞过程中,它的质量不变,则惯性不变,故C正确;
D.舰载机加速起飞过程中,航母受到的合力向上,对它的支持力大于重力。而舰载机受到的支持力等于对航母的压力,因此对航母的压力变大,故C错误。
故选ABC.
(2)①飞机的升力来自于机翼上下表面受到的压力差,且空气流速越大,压力差越大,则越容易起飞。当飞机逆风起飞时,空气相对飞机的速度等于飞机速度和风速之和,即此时空气速度最大,那么升力最大,最容易起飞,那么航母应该调整为向东行驶;
②舰载机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,防止飞机因惯性继续滑行而掉入海中。
(3)①舰载机对甲板的压力F=G=mg=5150kg×10N/kg=5.15×104N;
舰载机对甲板的压强:;
②舰载机起飞后航母减小的△F浮力=G总=5.15×104N×2=1.03×105N;
则航母排开水的体积减小:.
(4)根据丙和丁图可知,瓶子在液面漂浮,
则它受到的浮力相等,
即F浮水=F浮海;
ρ水gV排水=ρ海gV海;
ρ水gV排水=ρ海gV排海;
ρ水V排水=ρ海V排海;
ρ水S×(3.2cm+10cm)=ρ海S×(10cm+2cm);
解得:ρ海= 1.1×103 kg/m3。
【分析】(1)①性质决定用途;
②根据航母的运动状态确定合力大小;
③惯性大小只与质量大小有关;
④根据压力的产生原因判断。
(2)①根据流体压强和流速的关系分析;
②物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
(3)①首先根据F=G=mg计算舰载机对甲板的压力,再根据计算舰载机对甲板的压强;
②根据△F浮力=G计算减小的浮力,再根据计算航母排开水体积的减小量、
(4)根据漂浮条件,结合阿基米德原理F浮力=列式计算即可。
吉林省白山市江源区三校2022-2023学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题
1.在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是(  )
A.一本物理书的重力大约0.2N
B.一个成年人站立时对地面的压强大约1200Pa
C.大拇指甲的表面所受大气压力大约100N
D.悬浮在盐水中的鸡蛋所受浮力大约0.5N
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.物理书的质量大约200g,则书的重力大约G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故A错误;
B.成年人对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚的着地面积大约为500cm2,则站立时对地面的压强为:,故B错误;
C.大拇指的面积大约1cm2,则指甲上受到的压力F=pS=105Pa×1×10-4m2=10N,故C错误;
D.鸡蛋的质量大约50g,则重力大约G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。当鸡蛋在盐水中悬浮时,它受到的浮力等于重力,即F浮力=G=0.5N,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据G=mg估算物理书的重力;
(2)首先根据F=G=mg计算人对地面的压力,再估测双脚的着地面积,最后根据计算站立时对地面的压强;
(3)根据F=pS估算大拇指指甲上受到的大气压力;
(4)估算鸡蛋的重力,再根据悬浮条件计算鸡蛋受到的浮力。
2.以下关于体育运动的描述正确的是(  )
A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与他对横杆的拉力是一对平衡力
B.垫排球时,排球向上运动到最高点时受到平衡力的作用
C.打乒乓时,大力扣球,球拍对球的作用力等于球对球拍的作用力
D.推铅球时,球出手后上升到最高点时,动能为零
【答案】C
【知识点】动能大小的比较;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与他对横杆的拉力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故A错误;
B.垫排球时,排球向上运动到最高点时,它只受向下的重力作用,因此受力不平衡,故B错误;
C.打乒乓时,大力扣球,球拍对球的作用力和球对球拍的作用力为一对相互作用力,即二者大小相等,故C正确;
D.推铅球时,球出手后上升到最高点时,在竖直方向上方向为零,而在水平方向上速度不为零,即它的动能不为零,故D错误。
故选C。
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上;
(2)对最高点时的排球进行受力分析即可;
(3)根据相互作用力的条件判断;
(4)注意分析最高点时铅球水平方向上的速度是否为零。
3.(2023·天长模拟)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是(  )
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,由于高度和速度都相同,则机械能是相同的;不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能相同,速度相同,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】高度和速度都相同,机械能是相同的;不计空气阻力,机械能是守恒的,重力势能相同,则动能相同,速度相同。
4.丁香湖公园是沈阳市人民休闲游玩的好去处,公园配备了许多旅游观光自行车。小芳与家人正骑车环游,以下说法正确的是(  )
A.用力捏刹车把时自行车停下来,刹车把是一种省力杠杆
B.自行车在水平路面上匀速骑行时,车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力
C.自行车在匀速转弯时,自行车的运动状态一直不变
D.自行车的轮胎花纹是采用使接触面粗糙来减小摩擦的
【答案】A
【知识点】物体运动状态的变化;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
5.(2022·黄埔模拟)如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲(  )
A.所受的重力较大 B.所受的重力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大 D.对沙滩的压强较小
【答案】A
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.因为甲、乙脚印的深浅程度相同,说明两者的压强相同,水平地面的物体对水平面的压力等于物体的重力,由
可知受力面积大的物体压力大,所以甲受到的重力大于乙受到的重力,A符合题意,B不符合题意;
CD.由于甲、乙在沙滩上留下的脚印深浅相同,说明压力的作用效果相同,即甲、乙对沙滩的压强相等,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体受力后深度相同,压强大小相等;在压强相等时,受力面积越大,压力越大。
6.关于本题图中所示的四种情景,下列说法中正确的是(  )
A.A图为使杠杆水平平衡,可将平衡螺母向左调
B.B图锅炉的水位计利用了阿基米德原理
C.C图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时,管内的水银柱高度仍为760mm
D.D图向饮料管A中吹气时,饮料管B中的液面会下降
【答案】C
【知识点】连通器原理;大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.杠杆的右端上翘,即右端轻,那么平衡螺母向右调节,故A错误;
B.锅炉水位计和炉身,底部连通,上面开口,相当于连通器,故B错误;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当大气压强不变时,水银柱的高度不变,故C正确;
D.向饮料管A中吹气时,B管上方空气流速大而压强小,于是B中液面升高,故D错误。
故选C。
【分析】(1)平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)根据连通器的原理判断;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
(4)根据流体压强和流速的关系分析。
二、多选题
7.到2020年,加上已运营的1号线、2号线一期工程50km,沈阳地铁线网建设总规模达210km,由“二横、三纵、两L”7条线构成,轨道交通建设为沈阳经济腾飞插上了“双翼”。以下关于地铁的说法正确的是(  )
A.地铁轨道下铺枕木,能有效地减小地面所受的压强
B.地铁减速进站时,地铁自身具有的惯性减小
C.地铁向前做匀速直线运动时,受到的牵引力大于阻力
D.地铁站台的安全线,防止空气流速过大推人靠近车厢
【答案】A,D
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.地铁轨道下铺枕木,通过增大受力面积有效地减小地面所受的压强,故A正确;
B.地铁减速进站时,地铁自身的质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.地铁向前做匀速直线运动时,它处于平衡状态,则它受到的牵引力等于阻力,故C错误;
D.地铁站台的安全线,空气流速过大而铁轨附近气压非常小,于是周围空气对人产生朝向铁轨一侧的推力,从而发生危险,故D正确。
故选AD。
【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)惯性大小只与物体的质量大小有关;
(3)根据平衡力的条件判断;
(4)根据流体压强和流速的关系判断。
8.如图所示,两个完金相同容器放在水平桌面上,将长方体物块A、B放在甲、乙两种液体中且两液面相平,物块A浸入液体的深度相同,则下列说法正确的是(  )
A.A在两种液体中受到的浮力F甲=F乙
B.两种液体的密度ρ甲>ρ乙
C.容器底部受到液体的压强p甲=p乙
D.两容器对水平桌面的压强p甲'>p乙'
【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】B.长方体物块AB看作一个整体,它们在液体中都漂浮,即浮力都等于重力,那么它们受到的浮力相等。根据图片可知,甲液体中AB排开液体的体积小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大,故B正确;
A.由于物块A浸入液体的深度相同,则物体A排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV排可知,物块A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力,即F甲>F乙,故A错误;
C.甲的密度大于乙的密度,且两液面相平,根据p=ρ液体gh可知,两容器底部受到液体的压强的大小关系是p甲>p乙,故C错误;
D.甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,甲容器中液体的体积也大于乙容器中液体的体积,根据G=mg=ρVg可知,甲容器中的液体的重力大于乙容器中液体的重力。容器对水平桌面的压力等于液体的重力、物体AB的重力和容器的重力之和,所以甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力。根据可知,两容器对水平桌面的压强p甲'>p乙',故D正确。
故选BD。
【分析】(2)根据漂浮条件比较受到浮力的大小,根据图片确定AB排开液体体积的关系,最后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较甲、乙液体密度大小;
(1)比较物体A排开液体的体积大小,再根据F浮=ρ液gV排判断出物块A在甲、乙液体中受到浮力的关系;
(3)根据p=ρ液gh判断出容器底部受到液体压强的大小;
(4)根据G=mg=ρVg可知两容器中液体的重力的大小关系,水平面上物体对水平面的压力等于自身重力,由此可得出甲、乙两容器对水平桌面的压力大小关系,根据压强公式判断两容器对水平桌面的压强大小。
9.工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是(  )
A.工人做的总功为900J
B.工人做功的功率为80W
C.货物沿斜面滑动时所受摩擦力为100N
D.此斜面的机械效率为75%
【答案】B,C,D
【知识点】功率大小的比较;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.工人做的总功为:W总=Fs=400N×3m=1200J,故A错误;
B.工人做功的功率:,故B正确;
CD.工人做的有用功为:W有=Gh=mgh=60kg×10N/kg×1.5m=900J,
斜面的机械效率为:;
所做额外功为:W额=W总-W有=1200J-900J=300J,
则货物与斜面的摩擦力:,故C、D正确。
故选BCD。
【分析】(1)根据W总=Fs计算工人做的总功;
(2)根据计算工人做功的功率;
(3)(4)首先根据W有=Gh计算工人做的有用功,再根据计算斜面的机械效率。根据W额=W总-W有计算工人做的额外功,最后根据计算货物受到的摩擦力。
三、填空题
10.沈阳方特乐园的过山车是同学们比较喜欢的游乐项目,如图是过山车的简易模型。小芳把钢球从斜轨A处由静止释放。钢球到达轨道最低点C处后,再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点,走完圆形轨道后,再爬上斜轨到达E处并恰好静止。试帮他分析:
(1)从A处由静止释放钢球,到达轨道最低点C处,此过程中钢球的动能    ;(填“增加”或“减小”)
(2)把钢球放在与D处等高点B处由静止释放,钢球    (填“能”或“不能”)达到圆轨内侧最高点D处。
【答案】(1)增加
(2)不能
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】(1)从A处由静止释放钢球,到达轨道最低点C处,钢球的高度减小,则重力势能减小,此时重力势能转化为动能,因此钢球的动能增加。
(2)钢球从B点到D的过程中,与轨道摩擦会使机械能转化为内能,因此钢球的机械能会减小,即钢球不能大的轨道内侧的最高点D。
【分析】(1)根据动能和重力势能的转化分析;
(2)注意运动过程中钢球机械能和内能的转化。
11.生活中有很多利用物理知识的实例:如图甲建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定所砌的墙壁是否    。如图乙赛艇的船桨可以看成杠杆,那么船桨属于    杠杆。
【答案】竖直;费力
【知识点】重力的方向;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)如图甲建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定所砌的墙壁是否竖直;
(2)根据乙图可知,划动船桨时,船桨和船身相连的位置为支点,水对桨头施加阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
【分析】(1)根据重力的方向竖直向下的知识解答;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小确定杠杆的分类。
12.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,此时瓶内气压    瓶外的大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。不考虑温度的影响,把这个自制气压计从山下移到山上后观察它的高度h   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】大于;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【解答】(1)以瓶内液面为参照面分析,则瓶内气压等于瓶外大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水。比较可知,瓶内气压大于瓶外的大气压强。
(2)气压计从山下移动到山上后大气压强减小,根据p内=p大气+p水可知,水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水柱高度变大。
【分析】(1)对瓶内液面进行受力分析,根据平衡力的知识比较瓶内外气压大小;
(2)首先根据大气压强随高度的变化规律确定大气压强的变化,再根据p内=p大气+p水分析水柱压强的变化,最终确定水柱的高度变化。
13.如图所示,用手握住油瓶(油瓶始终处于竖直方向且静止不动),油瓶所受摩擦力的方向   ;当握力增大时,油瓶受到的摩擦力    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】竖直向上;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)如图所示,用手握住油瓶,由于重力作用,因此油瓶有向下运动的趋势,而摩擦力的方向与其相反,即摩擦力方向竖直向上。
(2)当油瓶保持静止时,它受到的重力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。当握力增大时,油瓶的重力不变,因此它受到的摩擦力不变。
【分析】(1)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反;
(2)对油瓶进行受力分析,根据平衡力的条件分析解答。
14.(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。
15.(2022八下·驻马店月考)A、B两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为   N; 若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为   N。
【答案】0;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【解答】物体A、B能一起向右做匀速直线运动,B物体在水平方向上受到向右的拉力为5N,即C物体的重力。此时AB相对静止,木块B受到向右的拉力与地面给B物体的摩擦力二力平衡,A物体在水平方向上不受力,所以A、B间的摩擦力为0N。
对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,则B物体需要克服摩擦力和物体C的重力才能做匀速直线运动,由题意可知,B物体在向右做匀速直线运动时受到的摩擦力为5N,则B物体向左匀速直线运动时,受到的力为
【分析】摩擦力产生的条件:两个物体之间有压力,且发生了相对滑动或有相对滑动的趋势;物体A、B在物体C的作用下向右做匀速直线运动,物体B在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,根据二力平衡条件求出摩擦力大小;物体B向左匀速直线运动时,物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B和水平桌面的摩擦力不变。物体B水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用,水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,根据平衡力条件求出水平向左的拉力。
16.如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点挂一个20N的重物,加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计)。
(1)当F1竖直向上时,F1的大小为    N;
(2)当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,动力F1的大小变化是    (选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”)。
【答案】(1)10
(2)先变小后变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:20N×OA=F1×OA,解得:F1=10N。
(2)根据图片可知,当以OA为动力臂时动力臂最长。当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,动力臂先变大后变小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力F1先变小后变小。
【分析】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算;
(2)首先分析动力臂的变化,再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析动力F1的大小变化。
17.(2021·武威)2020年11月10日,奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为 且不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力   (选填 “变大”、“变小”或“不变”);则奋斗者号在 深处受到的压强是    。( )
【答案】不变;
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程中,所处液体的密度不变,排开的液体的体积就是奋斗者号的体积,也保持不变,故上浮过程浮力不变。
奋斗者号在 深处受到的压强
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积。
18.用如图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是    (选填“A”或“B”),动滑轮重为    N。
【答案】A;40
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,承担重力的绳子段数n=3,根据s=nh可知,自由端移动的距离是物体上升高度的3倍。根据乙图可知,当t=2s时,A的距离为3m,B的距离为1m,则A的距离是B的距离的3倍,那么反映绳子自由端运动的图线是A;
(2)根据得到:,解得:G动=40N。
【分析】(1)根据甲图确定承担重力的绳子段数n,根据s=nh分析物体上升高度和绳子自由端移动的距离的关系,最后与乙图进行比较即可。
(2)根据计算动滑轮的重力。
四、计算题
19.(2022·漳州模拟)如图为某国产新能源汽车,深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700 kg,在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍,匀速行驶18 km,所用时间0.5h。求:
(1)该车匀速行驶的速度;
(2)司机和车的总重力;
(3)车匀速行驶18 km过程中牵引力做功。
【答案】(1)解:该车匀速行驶的速度
答:该车匀速行驶的速度为36 km/h;
(2)解:司机和车的总重力G=mg=700kg×10N/kg=7000N
答:司机和车的总重力为7000N;
(3)解:在平直公路上匀速行驶过程中,汽车的牵引力大小等于阻力大小,故F牵=f=0.1G=0.1×7000N=700N
车匀速行驶18 km过程中牵引力做功W=F牵s=700N×18×103m=1.26 × 107J
答:车匀速行驶18 km过程中牵引力做功为1.26 × 107J。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据物体的质量计算重力;
(3)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力,根据二力平衡,计算拉力,利用拉力和距离的乘积,计算做功多少。
20.如图甲,边长为20cm,质量为64kg的正方体物体M静止在水平地面上。工人用如图乙的滑轮组匀速提升物体M,绳子自由端被竖直上拉6m,所做的额外功为320J。已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求物体M对水平地面的压强;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若将物体M放入足够多的酒精中,求静止时受到的浮力。
【答案】(1)解:物体M对水平地面的压力
地面的受力面积
物体M对水平地面的压强
答:物体M对水平地面的压强为16000Pa。
(2)解:由图可知n=3,绳子自由端被竖直上拉6m,则物体上升的高度为
滑轮组的有用功
总功
滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率为80%。
(3)解:物体的体积
物体的密度
已知酒精的密度为0.8×103kg/m3,物体密度大于酒精的密度,所以将物体M放入足够多的酒精中物体会沉底,排开酒精的体积等于物体的体积,即
此时物体受到的浮力
答:将物体M放入足够多的酒精中,静止时受到的浮力为64N。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)首先根据F=G=mg计算物体M对地面的压力,再根据S=L2计算受力面积,最后根据 计算物体M对地面的压强。
(2)根据图片确定承担重力的绳子段数n,根据 计算物体上升的高度,根据 计算滑轮组的有用功,再根据 计算滑轮组做的总功,最后根据 计算滑轮组的机械效率。
(3)首先根据V=L3计算物体的体积,再根据 计算物体的密度,接下来将它的密度与酒精的比较,从而确定物体M在酒精中的浮沉状态。当物体浸没在液体中时,它排开液体的体积等于自身体积,最后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体受到的浮力。
五、实验题
21.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中小方同学做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;此实验是利用    的原理;
(2)比较    两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)刚开始小方做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时所受的摩擦力为    N;
(4)小方同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,当木块相对桌面静止时,画出此时木块所受摩擦力的示意图;(  )
(5)如图戊所示,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比水平匀速拉动,木块A受到的滑动摩擦力将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)二力平衡
(2)2、3
(3)3
(4)
(5)变小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,此实验是利用二力平衡的原理;
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相等,只改变接触面粗糙程度,故选实验2、3;
(3)根据丙图可知,在2~8s内木块做匀速直线运动,则它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即摩擦力f=F=3N。当t=7s时,木块做减速运动,但是它对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,还是3N。
(4)木块保持静止状态,它受到的摩擦力与测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。即木块受到摩擦力作用在木块的重心上,方向水平向右,如下图所示:
(5)如图戊所示,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比水平匀速拉动,木块对桌面的压力减小,则木块A受到的滑动摩擦力将变小。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,摩擦力与拉力相等,方向相反。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据丙图找到物体做匀速直线运动的时间段,然后根据二力平衡的知识计算木块受到的滑动摩擦力。然后分析t=7s时物体的运动状态,以及它对接触面的压力和粗糙程度是否发生改变,最终确定摩擦力是否改变。
(4)对木块进行受力分析,根据平衡力的知识确定木块受到摩擦力的大小和方向,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
(5)注意分析木块对接触面的压力变化引起摩擦力的大小变化即可。
22.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明和小华分别采用如图所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,已知盐水密度大于酒精的密度。
(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,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是 ____。(填字母)
A.取下软管重新安装
B.将U形管部分液体倒出
C.向U形管倒入部分液体
(2)比较乙、丙两图可知,当深度一定时,液体内部压强随    增大而增大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将    (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)图丁和图戊是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有种类不同的液体。在距离容器底同一高度处分别有M、N两点,若,则两种液体的密度大小关系是ρ丁   ρ戊,两容器底部受到的液体压强大小关系是p丁   p戊(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)A
(2)液体密度;不变
(3)大于;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(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,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是取下软管重新安装,故选A。
(2)①根据乙和丙图可知,二者探头的深度相同,只有液体密度不同,那么得到:当深度一定时,液体内部压强随深度增大而增大;
②图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
(3)①根据丁图和戊图可知,两点的深度hMρ戊;
②丁容器底部受到液体压强:p丁=ρ丁gh丁=ρ丁g(hM+h)=ρ丁ghM+ρ丁gh=pM+ρ丁gh;
戊容器底部受到液体压强:p戊=ρ戊gh戊=ρ戊g(hN+h)=ρ戊ghN+ρ戊gh=pN+ρ戊gh;
比较可知,p丁>p戊。
【分析】(1)当压强计没有使用时,如果U形管两侧出现高度差,那么说明软管内气压要大,此时可以将软管拆下来,然后再重新组装即可;
(2)①根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可;
②同种液体同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(3)①根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度的大小;
②根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到液体压强的大小。
23.如图所示,是同学们在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。如图将一石块挂于弹簧测力计上,并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水,图丁烧杯中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:
(1)石块所受重力为    N,其施力物体是    。
(2)石块完全浸没在水中时所受的浮力为    N。
(3)分析图中甲、丙、丁三图实验数据可得:物体所受的浮力大小与    有关。
(4)图乙中石块浸入水中的体积是    m3,石块的密度为    kg/m3。
【答案】(1)4.8;地球
(2)2.0
(3)物体排开液体的密度
(4);
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则石块的重力G=4.8N。其施力物体是地球。
(2)根据甲和丙图可知,石块浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F拉=4.8N-2.8N=2N;
(3)根据图片甲、丙、丁可知,物体排开液体的密度不同,那么得到:物体所受的浮力大小与物体排开液体的密度有关。
(4)①根据甲、乙两图,石块受到的浮力F浮=G-F拉=4.8N-3.8N=1N,则石块浸入水的体积为:;
②当物体浸没水中时,它的体积:;
则石块的密度为:。
【分析】(1)根据甲图确定测力计的分度值,根据指针位置读出石块的重力。重力是由于地球吸引额受到的力,据此确定施力物体。
(2)利用甲和丙图,根据F浮=G-F拉计算石块受到的浮力;
(3)根据图片,分析甲、丙、丁中哪个因素发生变化即可;
(4)①根据甲、乙两图,利用F浮=G-F拉计算石块受到的浮力,再根据阿基米德原理计算石块浸入水中的体积;
②根据甲、丙两图计算石块受到的浮力,再根据阿基米德原理计算石块浸入水中的体积,最后根据计算石块的密度。
24.如图所示,甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置,让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答:
(1)甲实验中,小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力是   (选填:“平衡力”或“非平衡力”);在水平方向上受到摩擦力,且摩擦力越小,小车的速度减小得越   。从而可以推理:如果平面光滑,它将   。
(2)乙实验中的研究对象是   (选填“钢球”或“木块”),实验目的是探究物体的动能大小与   的关系。
【答案】(1)平衡力;慢;做匀速直线运动
(2)钢球;速度大小
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)①甲实验中,小车在水平面上运动时,在竖直方向上它保持静止状态,即受到的支持力和重力为一对平衡力;
②在水平方向上受到摩擦力,且摩擦力越小,小车的速度减小得越慢。从而可以推理:如果平面光滑,它将做匀速直线运动。
(2)①乙实验中的研究对象钢球;
②同一钢球质量相同,从斜面上不同高度滚下,则到达斜面底端时速度不同,因此实验目的是探究物体的动能大小与速度大小的关系。
【分析】(1)①平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
②根据阻力对物体运动的影响分析解答。
(2)①小球从斜面上滚下来,撞击木块,木块在水平面上移动时克服阻力做功。根据w=fs可知,木块移动的距离越大,克服阻力做功越多,则小球动能越大;
②根据题目描述分析哪个因素相同,哪个因素不同即可。
六、综合题
25.阅读短文,回答问题。
如图甲所示,我国国产第二艘航母山东舰出海训练,航母搭载的重型舰载机质量为5150kg,舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2。
(1)不计燃料消耗,下列说法中正确的是____;
A.航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B.航母静止在海面上受到的合力为零
C.舰载机加速起飞过程中,惯性不变
D.舰载机加速起飞过程中,对航母的压力不变
(2)海上刮东风,为便于舰载机起飞,航母航向应调整为   (选填“向东”或“向西”)航行。舰载机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,防止飞机因   继续滑行而掉入海中;
(3)舰载飞机停在甲板上时对甲板的压强为   Pa。若因执行任务其中两架舰载机起飞后,则航母排开海水的体积减少了   m3(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg);
(4)航母上的工作人员在不同海域取样部分海水,并利用以下方法测量某次取得的海水的密度;
方法:取一个杯身圆柱形的杯子(杯子厚度忽略不计),先在其中装水密封后,放在水平桌面上,如图乙所示;再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示,则图丁中的海水密度为   kg/m3(水的密度为1.0×103kg/m3)。
【答案】(1)A;B;C
(2)向东;惯性
(3)1.03×105;10
(4)1.1×103
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)A.航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的,故A正确;
B.航母静止在海面上,它处于平衡状态,即受到的合力为零,故B正确;
C.舰载机加速起飞过程中,它的质量不变,则惯性不变,故C正确;
D.舰载机加速起飞过程中,航母受到的合力向上,对它的支持力大于重力。而舰载机受到的支持力等于对航母的压力,因此对航母的压力变大,故C错误。
故选ABC.
(2)①飞机的升力来自于机翼上下表面受到的压力差,且空气流速越大,压力差越大,则越容易起飞。当飞机逆风起飞时,空气相对飞机的速度等于飞机速度和风速之和,即此时空气速度最大,那么升力最大,最容易起飞,那么航母应该调整为向东行驶;
②舰载机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,防止飞机因惯性继续滑行而掉入海中。
(3)①舰载机对甲板的压力F=G=mg=5150kg×10N/kg=5.15×104N;
舰载机对甲板的压强:;
②舰载机起飞后航母减小的△F浮力=G总=5.15×104N×2=1.03×105N;
则航母排开水的体积减小:.
(4)根据丙和丁图可知,瓶子在液面漂浮,
则它受到的浮力相等,
即F浮水=F浮海;
ρ水gV排水=ρ海gV海;
ρ水gV排水=ρ海gV排海;
ρ水V排水=ρ海V排海;
ρ水S×(3.2cm+10cm)=ρ海S×(10cm+2cm);
解得:ρ海= 1.1×103 kg/m3。
【分析】(1)①性质决定用途;
②根据航母的运动状态确定合力大小;
③惯性大小只与质量大小有关;
④根据压力的产生原因判断。
(2)①根据流体压强和流速的关系分析;
②物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
(3)①首先根据F=G=mg计算舰载机对甲板的压力,再根据计算舰载机对甲板的压强;
②根据△F浮力=G计算减小的浮力,再根据计算航母排开水体积的减小量、
(4)根据漂浮条件,结合阿基米德原理F浮力=列式计算即可。

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