【期末押题卷】期末重难点综合测试模拟预测练习卷-2024-2025学年沪科版(2024)物理八年级下册(有详解)

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【期末押题卷】期末重难点综合测试模拟预测练习卷-2024-2025学年沪科版(2024)物理八年级下册(有详解)

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期末重难点综合测试模拟预测练习卷
一.选择题(共14小题)
1.如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上方沿水平方向截去体积相等的部分,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方,则叠放后,甲、乙对地面的压力F、压强p的大小关系分别为(  )
A.F甲p乙
C.F甲>F乙;p甲F乙;p甲>p乙
2.如图所示,在弹簧测力计下挂一物体A和吊篮B,一个人站在篮中,此时,弹簧测力计的读数为700N,当人用100N的力竖直向下拉A时,弹簧测力计的读数为(  )
A.800N B.600N
C.700N D.条件不足,无法判断
3.如图所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法正确的是(  )
A.石块A不受任何力的作用
B.石块B在四个力的作用下处于平衡状态
C.石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D.石块C处于静止状态,合力为0
4.关于压力和压强,下列说法正确的是(  )
A.坦克车轮安装宽大的履带,是为了减小对地面的压强
B.液体内部的压强随深度的增加而减小
C.大气压随着高度的增加而增大
D.飞机机翼的升力是利用气体流速大的地方压强大的原理
5.拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧排除罐内空气后扣在相关穴位上(如图所示),罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是(  )
A.修筑拦河大坝的坝体上窄下宽 B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
C.医生推动活塞给病人注射药液 D.吸盘式挂衣钩能“吸”附在墙上
6.自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,涉及很多有关力学的知识。下面有关说法正确的是(  )
A.旋紧自行车的各种紧固螺丝是通过增大压力来增大摩擦
B.停止蹬车后自行车仍然向前运动是因为受到惯性的作用
C.自行车轮胎的气压不足时,对地面的压强会变大
D.骑行自行车时突然刹车,人会向后仰
7.某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图所示。浮力秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤和高度为100cm、底面积为20cm2的圆柱体(圆柱体包含底部的固定物P,它的作用是能让浮体直立漂浮在水中),浮体总质量为0.25kg。外筒是足够高的、底面积为25cm2的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上,将被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体没入水中的深度就可以“称”出物体的质量,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,下列说法中正确的是(  )
A.当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度h是10cm
B.若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面37.5cm,该物体的质量是1.25kg
C.要使此“浮力秤”能够达到最大称量值,使用前应在外筒中至少加入水的质量为0.5kg
D.如果改用盐水可以减小“浮力秤”的量程
8.甲、乙两物体的密度之比为3:5,质量之比为3:4,现将它们完全浸没在水中,则它们受到的浮力之比F甲:F乙为(  )
A.3:5 B.4:5 C.4:3 D.5:4
9.小侨用土豆研究物体的浮沉条件,她把质量98g,体积92cm3的土豆放到水中,土豆沉底如图甲,小侨用不同的方法使同一颗土豆浮起来,图乙中土豆被乒乓球通过绳子拉起,图丙是土豆漂浮在盐水中,图丁是挖去部分后空心土豆漂浮在水面,实验用的容器相同,甲、乙、丁容器中水的质量相同,下列有关说法正确的是(  )
A.甲图中土豆沉底不受浮力
B.甲、乙中水对容器底的压力相同
C.丙图盐水和土豆的密度相等
D.甲容器对桌面的压力比丁至少大0.06N
10.如图甲所示,一磁性板擦静止吸附在黑板上,后对其施加方向始终向上的拉力F,板擦最终向上运动。过程中板擦所受摩擦力f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是(  )
A.板擦的重力为1.5N
B.整个过程中拉力F一直增大
C.板擦所受滑动摩擦力的大小为2.5N
D.整个过程中拉力F做的功为0.75J
11.如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下匀速通过一段相同的距离,所做的功分别为W1、W2、W3、W4。下列关系式错误的是(  )
A.W1=W2 B.W1+W2=W3 C.W3=W4 D.W1+W2=W4
12.如图所示,夹核桃时,用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆,下列说法正确的是(  )
A.杠杆的支点在N点
B.核桃受到的压力为阻力
C.手对杠杆的压力为动力
D.该杠杆为费力杠杆
13.在“探究杠杆平衡条件”的实验中(每个钩码0.5N),对于以下四种实验过程中出现的场景,说法正确的是(  )
A.如图甲为实验前杠杆静止时的状态,此时杠杆处于非平衡状态
B.如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙中当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计a、b示数相同
D.图丁中使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数大于3N
14.中国的古诗词中蕴含了大量的物理知识,如王冕的《白梅》:“冰雪林中著此身,不同桃李混芳尘。忽然一夜清香发,散作乾坤万里春”从物理学的角度来分析这首诗,下列说法正确的是(  )
A.“清香发”说明分子在永不停息地做无规则运动
B.雪花的飞舞与尘土的飞扬都属于分子的运动
C.冰雪林中温度很低,气体分子停止运动
D.分子运动产生的扩散现象只发生在气体中
二.多选题(共8小题)
(多选)15.在2024年跳水世界杯柏林站女子3米板决赛中,中国选手陈艺文以356.40分的成绩夺得冠军。关于选手跳水过程的描述,下列说法正确的是(  )
A.站在跳板上时,跳板发生了弹性形变
B.起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
C.到达最高点时,运动员受到平衡力的作用
D.下落过程中,以运动员为参照物,水池是静止的
(多选)16.如图所示,叠放在一起的A、B木块,在恒定的拉力F的作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。下列判断正确的(  )
A.B在水平方向上不受力
B.拉力F和A受到的摩擦力大小相等
C.A受到的重力和桌面对A的支持力是一对平衡力
D.桌面对A的支持力和A对桌面的压力大小相等
(多选)17.如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形,容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深度相同和质量相等的两种液体后,再分别放入相同质量的木块,如图所示,(液体未溢出)下列说法中正确的是(  )
A.放入木块前,两容器对桌面的压力相等
B.放入木块前,A容器中液体对底的压力大于B容器中液体对底的压力
C.放入木块前,A容器中液体对底的压力小于B容器中液体对底的压力
D.放入木块后,A容器中液体对底的压力小于B容器中液体对底的压力
(多选)18.如图所示,甲、乙两个底面积不同(S甲>S乙)的圆柱形容器置于水平面上,两个容器中分别盛有密度为ρA、ρB两种不同液体(ρA<ρB),两液体对各自容器底部的压力相等。现将两个质量为m1、m2,体积为V1、V2的实心物体分别放入甲、乙两容器中(液体均不溢出),此时两液体对容器底部的压强相等,下列判断正确的是(  )
A.若两物体均漂浮,m1一定大于 m2
B.若两物体均漂浮,V1一定大于V2
C.若两物体均悬浮,m1可能大于 m2
D.若两物体均沉底,V1一定大于V2
(多选)19.放置在水平桌面的A、B两个相同容器中盛有质量相同的同种液体,将质量相同,体积不同的甲、乙两个实心小球分别沉入两个容器的底部,当小球静止时,容器底部受到小球压力的大小是FA>FB,则下列判断正确的是(  )
A.两小球所受浮力大小:F甲>F乙
B.两球的密度大小:ρ甲>ρ乙
C.液体对两容器底部的压强大小:pA>pB
D.容器对水平面的压强大小:pA=pB
(多选)20.如图所示,水平地面 G 点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向 5N 的拉力F作用。 物体经过 E 点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,物体在EG段做匀速直线运动,则(  )
A.物体在 EF 段的速度大于 GK 段的平均速度
B.物体在 GK 段受到的摩擦力等于 5N
C.物体在 GK 段做变速运动
D.拉力 F 在 EF 段的功率小于在 GK 段的功率
(多选)21.甲、乙两个完全相同的皮球,在同一水平面上以大小相等的速度,同时将甲球竖直向上抛出、将乙球竖直向下抛出,两球在地面上反复弹跳。运动中不计空气阻力,与地面碰撞时不计能量损失,则下列说法不正确的是(  )
A.抛出时刻,甲球的动能大于乙球的动能
B.球在空中下降时,重力势能减小,动能增大
C.任何时刻,两球的机械能都相等
D.甲球的最大重力势能大于乙球的最大重力势能
(多选)22.如图所示,均匀细杆OA长为l,可以绕O点在竖直平面内自由转动,在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起。已知细杆处于水平位置时,绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),下列说法正确的是(  )
A.拉力F的大小保持不变
B.细杆重力的力臂逐渐减小
C.F1与F2两力之比为:1
D.F1与F2两力之比为1:
三.填空题(共10小题)
23.电影《哪吒》中,踢毽子是“魔童”最爱的活动,毽子被踢出后,先竖直上升后竖直下落的过程中,均受到空气阻力的作用。若毽子上升未到达最高点时受到的合力是F1,下落时受到的合力是F2,则F1    F2(选填“>”“=”或“<”)。
24.2024年4月26日,神舟十八号与空间站组合体对接成功。
(1)运载火箭发射升空过程中,以火箭作参照物,地面是     (选填“运动”或“静止”)的。此时使火箭上升的力是     (选填“地面的支持力”“燃气的推力”或“空气浮力”);
(2)空间站组合体绕地球顺时针匀速运行过程中,受到     (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,依据是     。当它运行到0位置时,如图,若所受的力全部消失,它将沿     (选填“1”“2”或“3”)运动。
25.如图内径均匀的U形管内盛有密度不同的两种液体。其中一种液体的密度是ρ1;另一种液体的密度是ρ2,体积是V.且ρ2>ρ1.静止时,两种液体不混合。若U形管的横截面积为S,则两边液面的高度差h等于    。
26.如图所示,水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为100cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙,已知容器乙的高度为20cm,其内装有3000cm3的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底,甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示,则Δh=10cm时,水对容器底面的压强为     Pa;图丙中a的值为     cm。
27.在“验证阿基米德原理”的实验中,小明填写的实验报告(部分)如下,请完成空格处的内容。
实验名称XXXXXX
实验目的:用实验     ,浸没在液体中的物体受到的浮力与     之间的关系。
实验器材:    、量筒、金属块、细线、水。
实验步骤:1.测量并记下金属块受到的重力G。2.在量筒中倒入     的水,记下水面的示数V1。3.将金属块     在水中,记下此时量筒中水面的示数V2。
......
28.小我国选手任子威在北京冬奥会短道速滑男子1000米的比赛中夺得冠军,实现了我国在该项目上冬奥金牌零的突破。如图是运动员匀速通过弯道时的情景,小欣认为在这个过程中运动员受到的是平衡力。你认为她的说法是     (选填“正确”或“错误”)的,理由是     。
29.如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为1.0×105帕。现将活塞缓慢提高15米,则在该过程中外力对活塞做功     J.(g取10N/kg)
30.(1)篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中(不计空气阻力),篮球具有的能量形式是    。
(2)投掷出去的篮球在空中能继续飞行,这是由于篮球的    ;篮球在飞行中运动方向不断改变,这是因为篮球受到    的作用。
(3)两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是   
A.落在a处的大 B.落在b处的大
C.两个一样大 D.无法比较大小。
31.如图所示,在150N的拉力F作用下,将重物G匀速提升了2m,用时20s,在此过程中,滑轮组的机械效率为80%,则物重为     N,拉力F的功率为     W,若增大提升的物重,则滑轮组的机械效率将     。
32.图甲中,等体积的水和酒精混合后发现液体总体积变小,说明     ;图乙中,两瓶中分别装有空气和密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,演示扩散现象时装有二氧化氮气体的瓶子应放在     方。
四.作图题(共3小题)
33.总长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图所示。请画出钢球从O点运动到A点的过程中,钢球所受合力大小F合随运动距离s变化的大致关系图像(忽略空气阻力)。
34.如图所示,有一放置桌面的茶壶,壶嘴被碰掉一部分,请画出茶壶装满水时的水面位置。
35.如图所示,扶风同学将一小球竖直向上抛出,小球离手时距地面有一定的高度。请画出小球从离手后到落地前动能随时间变化的大致图像。(整个过程不计空气阻力)
五.实验探究题(共4小题)
36.在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:
(1)如图所示,让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在水平面运动时,竖直方向上受到的重力和    力相平衡,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一斜面的    位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的    。
(3)减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越    ,小车运动的越    。
37.如图所示,某小组在“擦究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验中是通过比较海绵的     来比较压力作用效果的大小。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与     的关系;通过比较图乙和图丙两次实验,探究压力的作用效果与     的关系,这种实验方法是     法。
(3)物理学中用压强描述压力的作用效果,以下设计中为了减小压强的是     。
A.菜刀钝了磨一磨就好了
B.在皮带传动中把皮带张紧
C.注射针头又尖又细
D.在坦克的轮子上安装履带
38.如图所示,小明用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量ma>mb,让小球从同一斜面由静止释放,撞击水平面上的木块。
(1)实验中通过观察     来判断钢球的动能大小,此处用到的物理实验方法是     。若水平面绝对光滑,本实验将     (选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(2)对比甲图和丙图是为了探究动能大小与     的关系;
(3)对比甲图和乙图,将质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放的目的是使小球到达水平面时的     相同,该实验可得到的结论是     。
39.某同学用细线、筷子、刻度尺、金属螺母、带盖塑料小瓶等器材,制作了杠杆密度计用以测量食用油的密度,测量过程如下。
(1)将带盖的空小瓶系在筷子的细端P处,用细线把筷子悬挂起来,如图甲所示。调整悬挂位置O,将悬挂点O向     (选填“左”或“右”)移动,使筷子在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,保持P、O的位置不变,在塑料小瓶中加满水,盖好盖子,调整螺母至A点时,筷子再次水平平衡。
(3)如图丙所示,倒净瓶中的水。加满食用油,盖好盖子,调整螺母至B点时,筷子再次水平平衡。
(4)用刻度尺分别测出OP、OA、OB的长度l1、l2、l3,其中OB的长度如图丁所示,则l3=     cm。计算食用油的密度ρ油=     (选用l1、l2、l3和ρ水表示)。
(5)进行上述实验时,若瓶中未加满食用油就盖好盖子进行操作,则测得食用油的密度较真实值     (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
六.计算题(共5小题)
40.跳伞运动员和伞的总质量为100kg,运动员张开伞后匀速降落。求:这时运动员和伞受到的阻力的大小及方向。
41.如图所示,质量分布均匀的圆柱形木块用与薄壁圆柱形容器乙放置于水平桌面上,已知木块甲的密度为0.8×103kg/m3,高为0.5m,底面积为8×10﹣3m2;乙容器的底面积为2×10﹣2m2,高为0.4m,容器内盛有体积为6×10﹣3m3的水,g取10N/kg。
(1)求此时乙容器中水的质量。
(2)若甲沿着竖直方向切去,则木块甲剩余部分对桌面的压强。
(3)不考虑第二问、仅在甲上方沿水平方向切去Δh的高度,并将切去部分竖直放入容器乙内,请计算当Δh=0.4m时,容器乙对桌面的压强增加量Δp容。
42.在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来,再用细线Q将A、B两物体悬挂放入水平桌面上的圆柱形容器中,初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=S0,A、B的密度均大于水的密度,细线P、Q不可伸长,细线P的长度是B高度的倍,水的密度用ρ水表示。求:
(1)t=t1时,B物体受到水的浮力。
(2)每秒向容器内注入水的体积。
(3)当FQ=1.5F1时,水对容器底部的压力。
43.如图所示是我国自主研发的全球首列氢能源“智轨”电车。若电车共有三编组,每编组4个车轮,每个车轮与地面接触面积为0.025m2,满载时总质量为51t。求:
(1)满载时电车对水平地面的压强;
(2)当电车以20m/s速度行驶时,电机功率为60kW,此时电车受到的牵引力。
44.滑轮组在建筑中应用广泛,如图所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升2m,拉力F=125N。(不考虑绳重和摩擦)求:
(1)滑轮组对物体做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率。
七.综合能力题(共5小题)
45.如图甲所示,A、B均为正方体,OM:ON=4:1,杠杆在水平位置平衡。取下A、B,将A下表面的中心与B上表面的中心用忽略形变的细线相连,A在上B在下,放入足够高且底部带放水阀(体积可忽略)的长方体容器中,关闭阀门,加入一定量的水后,A的上表面刚好与水面相平,此时细线处于紧绷状态,如图乙所示。然后缓慢放出容器中的水直至放完,放水过程中A始终在B的正上方。测得整个放水过程中B对容器内底面的压力F随放出水的体积V变化的图像如图丙所示。不计杠杆、滑轮及细线的重力及摩擦,细线体积不计,物体A、B不吸水。已知长方体容器内底面积S=200cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)正方体A和B的重力之比GA:GB是多少?
(2)正方体A的密度ρA是多少?
(3)放水前,水对容器底部压强p是多大?
46.如图,小明用金属丝和橡皮膜做成一边长为a的正方体容器,容器内装满水后放入一盛水的玻璃容器中,正方体容器上表面与玻璃容器中水面相平。
(1)正方体容器的侧面薄膜S1是     (选填“向外凸”“向内凹”或“平”)的,原
因     。
(2)若水的密度用ρ水表示,请借助题中已知信息,推理并用符号表示出正方体容器内水柱对其下底面的压力与压强。
(3)若玻璃容器内水深25cm,则玻璃容器内底面受到水的压强为多大?(ρ水=1.0×103kg/m3)
47.阅读材料,回答问题,
中国“辽宁号”航绿护卫舰下水成功、新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验成功标志着我国在航母研制中取得了重大突破,护卫舰及舰载机有关参数如表所示。
满载排水量/t 67200 总功率/kW 1.5×105
最高航速km/h 54 最大舰载机数量/架 30
最大舰长/m 304 歼﹣15舰载机推重比 0.5
最大舰宽/m 70.5 歼﹣15舰载机的质量/t 21
(1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状,是利用流体流速越快,压强越小的原理,使舰载机产生向     的升力。
(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是     。
A.舰载机静止在航母甲板时,飞机受到的重力与支持力是对平衡力
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,可知舰载机所受推力的施力物体是发动机
C.舰载机在航空母舰上顺风起飞,更有利于飞机升空
D.舰载机降落后,飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离
(3)5架歼15舰载机从航母起飞后,舰底所受海水的压强将     (选填“变大”、“变小或“不变”),航母所受的浮力变化了     N,航母排开海水的体积将减小     cm3(ρ海水取1.03×103kg/m3)。
48.如图,金属块从斜面顶端自由滑到底端,再在水平桌面上压缩轻质弹簧。
(1)请在图中画出金属块在斜面下滑时所受的力的示意图。
(2)当金属块压缩弹簧时,    能转化为     能,金属块被弹簧弹开后,    (选填“能”或“不能”)到达斜面顶端。
期末重难点综合测试模拟预测练习卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上方沿水平方向截去体积相等的部分,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方,则叠放后,甲、乙对地面的压力F、压强p的大小关系分别为(  )
A.F甲p乙
C.F甲>F乙;p甲F乙;p甲>p乙
【答案】D
2.如图所示,在弹簧测力计下挂一物体A和吊篮B,一个人站在篮中,此时,弹簧测力计的读数为700N,当人用100N的力竖直向下拉A时,弹簧测力计的读数为(  )
A.800N B.600N
C.700N D.条件不足,无法判断
【答案】C
【分析】以物体A、吊篮B及人组成的系统为研究对象,对它们进行受力分析,然后由平衡条件求出弹簧测力计的读数。
【解答】解:(1)开始时,物体A、吊篮B及人组成的系统受到竖直向下的重力G与竖直向上的弹簧秤的拉力F作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件知:G=F=700N;
(2)人对A的拉力是内力,人用100N的力拉A时,物体A、吊篮B及人组成的系统受重力G与测力计拉力作用,由于系统所示重力G不变,则弹簧测力计的读数:F=G=700N不变。
故选:C。
【点评】本题考查了受力分析、平衡条件的应用,正确地选择研究对象是本题解题的关键。
3.如图所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法正确的是(  )
A.石块A不受任何力的作用
B.石块B在四个力的作用下处于平衡状态
C.石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D.石块C处于静止状态,合力为0
【答案】D
【分析】(1)石块A所受石块B作用力方向竖直向上。
(2)对石块B进行受力分析即可解答;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、石块A受到竖直向下的重力和石块B对它的支持力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反;石块A受到的合力为0,A错误;
B、石块B受到竖直向下的重力,石块A对它竖直向下的压力,和石块C对它的支持力作用,即石块B受到三个力作用,此时石块B受到的石块C对它的支持力大小等于石块B受到的重力和石块A对它压力的合力;这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上;故石块B处于平衡状态,B错误;
C、石块B受到的石块C对它的支持力大小等于石块B受到的重力和石块A对它压力的合力;可知石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力大小不相等,故不是平衡力,C错误;
D、石块C处于静止状态,此时石块C受到下方石块的支持力大小等于石块A、B、C受到的总重力,石块A、B、C受到的总重力与石块C受到下方石块的支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用在同一物体、同一直线上,合力为0,D正确。
故选:D。
【点评】此题考查整体法与隔离法、平衡力。优先考虑整体法,先整体后隔离,这是一道难题。
4.关于压力和压强,下列说法正确的是(  )
A.坦克车轮安装宽大的履带,是为了减小对地面的压强
B.液体内部的压强随深度的增加而减小
C.大气压随着高度的增加而增大
D.飞机机翼的升力是利用气体流速大的地方压强大的原理
【答案】A
【分析】(1)在压力不变时,增大受力面积可减小压强;
(2)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)大气压随高度的增加而减小;
(4)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:A、坦克安装宽大履带是在压力不变时,增大了受力面积来减小对地面的压强,故A正确;
B、同种液体内部的压强随深度的增加而增大,故B错误;
C、大气压强随着海拔高度的增加而减小,故C错误;
D.飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼.气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上线不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短.因而速度较小,它对机翼的压强较大.因此在机翼的上下表面产生了压强差,这就是向上的升力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查了增大压强的方法,大气压和高度的关系,液体沸点与气压的关系,以及液体压强与深度的关系。
5.拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧排除罐内空气后扣在相关穴位上(如图所示),罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是(  )
A.修筑拦河大坝的坝体上窄下宽
B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
C.医生推动活塞给病人注射药液
D.吸盘式挂衣钩能“吸”附在墙上
【答案】D
【分析】大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果,据此明确拔火罐的原理,然后根据所学知识分析各选项给出的场景运用的工作原理,进而比较并做出判断。
【解答】解:拔火罐时,先把罐内烧一下,罐内空气受热膨胀,排除部分空气,此时迅速把罐扣在皮肤上,等到罐内的空气冷却后压强降低,罐内气压小于外面的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以拔火罐利用的是大气压原理。
A、拦河大坝修建成上窄下宽的形状,是由于液体压强随深度的增加而增大,以便承受更大的水压,与大气压强无关,故A不符合题意;
B、“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,与大气压无关,故B不符合题意;
C、医生推动活塞给病人注射药液,利用的是人的推力,与大气压强无关,故C不符合题意;
D、吸盘式挂衣钩能“吸”附在墙上,是因为吸盘内部接近真空,在大气压的作用下使吸盘式挂衣钩“吸”附在墙上,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对大气压的应用的了解与掌握,利用大气压的生活例子是很多的,学习时,多举例、多解释。物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
6.自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,涉及很多有关力学的知识。下面有关说法正确的是(  )
A.旋紧自行车的各种紧固螺丝是通过增大压力来增大摩擦
B.停止蹬车后自行车仍然向前运动是因为受到惯性的作用
C.自行车轮胎的气压不足时,对地面的压强会变大
D.骑行自行车时突然刹车,人会向后仰
【答案】A
【分析】(1)增大摩擦的办法有:①增大压力,②增大接触面的粗糙程度,③变滚动为滑动;
(2)一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:A、螺丝的脱落是由于螺丝与地面之间的摩擦力较小造成的,为了防止螺丝脱落因此要增大螺丝与螺丝轴之间的摩擦,将螺丝拧紧是通过增大压力的方法来增大摩擦力的,故A正确;
B、停止蹬车后自行车仍然向前运动是因为自行车具有惯性,惯性不是力,不能说“受到惯性的作用”,故B错误;
C、自行车轮胎气不足时,轮胎与地面的接触面积增大,在压力一定的情况下,受力面积越大压强越小,故C错误;
D、骑行自行车时突然刹车,车停止运动,人由于具有惯性会继续向前运动,所以人会向前倒,故D错误。
故选:A。
【点评】本题以自行车为模型,考查了对摩擦力、压强、惯性等知识点的理解和掌握,此类结合生活实际的题目,要学会结合物理知识进行分析。
7.某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图所示。浮力秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤和高度为100cm、底面积为20cm2的圆柱体(圆柱体包含底部的固定物P,它的作用是能让浮体直立漂浮在水中),浮体总质量为0.25kg。外筒是足够高的、底面积为25cm2的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上,将被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体没入水中的深度就可以“称”出物体的质量,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,下列说法中正确的是(  )
A.当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度h是10cm
B.若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面37.5cm,该物体的质量是1.25kg
C.要使此“浮力秤”能够达到最大称量值,使用前应在外筒中至少加入水的质量为0.5kg
D.如果改用盐水可以减小“浮力秤”的量程
【答案】C
【分析】(1)当秤盘上不放物体时,根据漂浮条件和阿基米德原理得出等式即可求出浮体的圆柱体浸入水中的深度;
(2)若将一个物体放到秤盘中,根据静止时圆柱体露出水面的高度求出浸没的高度,根据阿基米德原理和物体浮沉条件得出等式即可求出该物体的质量;
(3)当此“浮力秤“能够达到最大称量值且恰好漂浮时,加入水的质量最少,据此求出加水的体积,利用ρ求出加水的最少质量;
(4)浮体的圆柱体最大排开液体的体积一定,由F浮=ρ液gV排可知,改用盐水后浮力秤受到的最大浮力增大,据此进行解答。
【解答】解:
A.当秤盘上不放物体时,由漂浮条件可得浮体所受到的浮力F浮0=G0=m0g,由阿基米德原理可得F浮0=G排0=ρ水gSh,
则m0g=ρ水gSh,浮体的圆柱体浸入水中的深度h0.125m=12.5cm,故A错误;
B.若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面37.5cm,则浮体的圆柱体浸入水中的深度h1=100cm﹣37.5cm=62.5cm=0.625m,
此时浮筒受到的浮力F浮1=ρ水gSh1,由漂浮条件可得浮体所受到的浮力F浮1=G1=(m0+m1)g,
则该物体的质量m1=ρ水Sh1﹣m0=1.0×103kg/m3×20×10﹣4m2×0.625m﹣0.25kg=1kg,故B错误;
C.当此“浮力秤“能够达到最大称量值且恰好漂浮时,加入水的质量最少,
则此时加水的体积V水=(S容﹣S)h=(25cm2﹣20cm2)×100cm=500cm3,
由ρ可得,加水的最少质量m水=ρ水V水=1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg,故C正确;
D.浮体的圆柱体最大排开液体的体积一定,由F浮=ρgV排可知,改用盐水后浮力秤受到的最大浮力增大,
由物体漂浮条件可知,浮力秤的总重力增大,则称量物体的最大质量变大,增大了“浮力秤“的量程,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理以及密度公式的应用,要注意“浮力秤“使用过程中始终处于漂浮状态。
8.甲、乙两物体的密度之比为3:5,质量之比为3:4,现将它们完全浸没在水中,则它们受到的浮力之比F甲:F乙为(  )
A.3:5 B.4:5 C.4:3 D.5:4
【答案】D
【分析】已知m甲:m乙=3:4,ρ甲:ρ乙=3:5,由公式算出体积之比;
又知道两球都浸没在液体中,则V排=V物,根据F浮=ρ液gV排算出甲、乙两球所受浮力之比。
【解答】解:由公式可知体积之比为:

又知道两球都浸没在液体中,则V排=V物,甲、乙两球排开的液体体积之比为:,
又因为F浮=ρ液gV排,浸没在同种液体中,所以甲、乙两球所受浮力之比为:
,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查密度和阿基米德原理的推导公式,属于基础应用题,注意比例的数据代入,不能颠倒。
9.小侨用土豆研究物体的浮沉条件,她把质量98g,体积92cm3的土豆放到水中,土豆沉底如图甲,小侨用不同的方法使同一颗土豆浮起来,图乙中土豆被乒乓球通过绳子拉起,图丙是土豆漂浮在盐水中,图丁是挖去部分后空心土豆漂浮在水面,实验用的容器相同,甲、乙、丁容器中水的质量相同,下列有关说法正确的是(  )
A.甲图中土豆沉底不受浮力
B.甲、乙中水对容器底的压力相同
C.丙图盐水和土豆的密度相等
D.甲容器对桌面的压力比丁至少大0.06N
【答案】D
【分析】(1)浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)的竖直向上托的力叫浮力。
(2)由p=ρgh比较甲、乙中水对容器底的压强关系,由F=pS比较水对容器底的压力关系;
(3)根据物体的浮沉条件判断实心物体的密度(或物体的平均密度)与液体密度的关系,即:①若ρ物<ρ液,物体上浮,最终处于漂浮状态;②若ρ物=ρ液,物体悬浮;③若ρ物>ρ液,物体下沉。
(4)土豆沉到底部,说明重力大于浮力,分别求得土豆的重力和浮力,由于挖去部分后空心土豆漂浮在水面,说明剩余土豆的重力等于其受到的浮力,由甲、乙、丁容器中水的质量相同,因此水的重力相同,因此甲、丁两图中容器对桌面的压力差等于重力减去浮力。
【解答】解:
A、在甲图中,土豆沉底,说明土豆受到的浮力小于其重力,即甲图中土豆沉底也受浮力作用,故A错误;
B、在甲、乙两图中,水的质量相同,且容器形状相同,乙图中乒乓球部分浸没,排开一部分水,则液面高于甲图,由p=ρgh可知,乙中水对容器底的压强大于甲中水对容器底的压强,由F=pS可知,乙中水对容器底的压力大于甲中水对容器底的压力,即甲、乙中水对容器底的压力不相同,故B错误;
C、土豆漂浮在盐水面上时,根据物体的沉浮条件可知,土豆的密度小于盐水的密度,故C错误;
D、土豆沉底时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×92×10﹣6m3=0.92N,
土豆的重力G=m土豆g=98×10﹣3kg×10N/kg=0.98N,
沉到底部后,土豆受到的浮力小于漂浮时受到的浮力,由于挖去部分后空心土豆漂浮在水面,说明剩余土豆的重力等于其受到的浮力,
在甲图中,容器对桌面的压力为水的重力加上土豆的重力,在丁图中,容器对桌面的压力为水的重力加上剩余土豆的重力,甲、乙、丁容器中水的质量相同,因此水的重力相同,因此甲、丁两图中容器对桌面的压力差等于重力减去浮力,即ΔF=G﹣F浮=0.98N﹣0.92N=0.06N,故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查了物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,难度较大。
10.如图甲所示,一磁性板擦静止吸附在黑板上,后对其施加方向始终向上的拉力F,板擦最终向上运动。过程中板擦所受摩擦力f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是(  )
A.板擦的重力为1.5N
B.整个过程中拉力F一直增大
C.板擦所受滑动摩擦力的大小为2.5N
D.整个过程中拉力F做的功为0.75J
【答案】D
【分析】(1)会对物体整个运动过程受力分析;(2)理解路程与时间图像。
【解答】解:A.由乙图可知:当t=0s时,F=0N,f=1N,板擦受到重力和摩擦力是一对平衡力,则板擦受到重力G=1N,故A错误;
B.由丙图可知:4—6s板擦做匀速直线运动,F=G+f=1N+1.5N=2.5N(f和G保持不变),则4—6S拉力大小不变,故B错误;
C.由乙丙图可知:4—6s板擦做匀速直线运动,板擦所受滑动摩擦力的大小为1.5N,故C错误;
D.由丙图可知:0—4s板擦静止,不做功;4—6s板擦做匀速直线运动,所做的功w=Fs=2.5N×0.3m=0.75J,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对物体要会受力分析;能看懂和理解路程与时间图像,会计算功,此题难度较大。
11.如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mP<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下匀速通过一段相同的距离,所做的功分别为W1、W2、W3、W4。下列关系式错误的是(  )
A.W1=W2 B.W1+W2=W3 C.W3=W4 D.W1+W2=W4
【答案】A
【分析】物体受到滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及物体间的压力有关;在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,则物体受到的滑动摩擦力越大;根据二力平衡条件分析推力的大小,根据W=Fs分析所做的功的大小。
【解答】解:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
A、甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mp<mQ,则由F=G=mg可知,P对地面的压力要小于Q对地面的压力,所以物体受到摩擦力的关系为f甲<f乙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1<F2,根据W=Fs可知W1<W2,故A错误;
B、乙、丙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mQ+P=mQ+mp,则由F=G=mg可知,丙图中物体对接触面的压力较大,所以物体受到摩擦力的关系为f甲+f乙=f丙,因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1+F2=F3,根据W=Fs可知W1+W2=W3,故B正确;
CD、丙、丁两图中,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,改变了接触面积的大小,但摩擦力大小不变,且物体做匀速直线运动,所以推力大小不变,即F3=F4,根据W=Fs可知W3=W4,故CD正确。
故选:A。
【点评】此题考查了二力平衡条件和影响摩擦力大小的因素、做功公式的灵活运用。
12.如图所示,夹核桃时,用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆,下列说法正确的是(  )
A.杠杆的支点在N点
B.核桃受到的压力为阻力
C.手对杠杆的压力为动力
D.该杠杆为费力杠杆
【答案】C
【分析】(1)定义:杠杆是在力的作用下能够让某个固定点转动的硬棒(2)五要素:支点:杠杆绕着转动的固定点。 动力:使杠杆转动的力。阻力:阻碍杠杆转动的力。动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。
【解答】解:A、杠杆绕着转动的点为支点,夹核桃时,核桃夹绕着M点转动,所以支点是M点,故A错误。B、阻力是阻碍杠杆转动的力,核桃对夹子的力是阻碍夹子转动的,所以核桃对杠杆的力为阻力,而不是核桃受到的压力为阻力,故B错误。
C、动力是使杠杆转动的力,手对杠杆的压力使杠杆转动,所以手对杠杆的压力为动力,故C正确。D、由图可知,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,动力小于阻力,所以该杠杆是省力杠杆,而不是费力杠杆,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查杠杆的五要素,属于基础题。
13.在“探究杠杆平衡条件”的实验中(每个钩码0.5N),对于以下四种实验过程中出现的场景,说法正确的是(  )
A.如图甲为实验前杠杆静止时的状态,此时杠杆处于非平衡状态
B.如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
C.图丙中当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计a、b示数相同
D.图丁中使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数大于3N
【答案】D
【分析】(1)杠杆的平衡是指静止或匀速转动;
(2)在杠杆两侧各增加一个钩码后,求出两边的力和力臂的乘积,若相等,仍平衡;若不相等,将向力和力臂的乘积大的那边倾斜,据此分析判断;
(3)如丙图,保持B点不动,弹簧测力计从a位置转到b,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;
(4)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行分析解答。
【解答】解:A、实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,此时杠杆处于静止状态,处于平衡状态,故A错误;
B、如图乙,设杠杆一个格为L,原来杠杆处于平衡状态,由杠杆的平衡条件可得:1.5N×2L=1N×3L,
设在A、B处各增加一个相同的钩码,
左边=(1.5N+0.5N)×2L=4NL,
右边=(1N+0.5N)×3L=4.5NL,
此时左边<右边,
即右边的力和力臂的乘积大,杠杆不再平衡,并且右端下沉,故B错误;
C、图丙中弹簧测力计从b位置转到a,此时拉力F的力臂变长,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变小,即测力计的示数变小,故C错误;
D、如图丁,如果拉力方向竖直向上,根据杠杆平衡条件可得:1.5N×4L=F×2L,可得F=3N,由于杆的重心在杆的中点,方向竖直向下,重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动,所以弹簧测力计的示数应大于3N,故D正确。
故选:D。
【点评】此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
14.中国的古诗词中蕴含了大量的物理知识,如王冕的《白梅》:“冰雪林中著此身,不同桃李混芳尘。忽然一夜清香发,散作乾坤万里春”从物理学的角度来分析这首诗,下列说法正确的是(  )
A.“清香发”说明分子在永不停息地做无规则运动
B.雪花的飞舞与尘土的飞扬都属于分子的运动
C.冰雪林中温度很低,气体分子停止运动
D.分子运动产生的扩散现象只发生在气体中
【答案】A
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现,温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
【解答】解:A、“清香发”是扩散现象,是梅花的香气分子在空气中扩散,说明分子在永不停息地做无规则运动,故A正确。
B、雪花和尘土都是宏观物体,它们的运动是机械运动,不是分子的运动,分子是肉眼看不见的,故B错误。
C、分子在永不停息地做无规则运动,温度低时,分子运动速度减慢,但不会停止运动,故C错误。
D、扩散现象可以发生在气体、液体、固体中,任何物体之间都会发生扩散现象,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查扩散现象及分子的热运动。
二.多选题(共8小题)
(多选)15.在2024年跳水世界杯柏林站女子3米板决赛中,中国选手陈艺文以356.40分的成绩夺得冠军。关于选手跳水过程的描述,下列说法正确的是(  )
A.站在跳板上时,跳板发生了弹性形变
B.起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
C.到达最高点时,运动员受到平衡力的作用
D.下落过程中,以运动员为参照物,水池是静止的
【答案】AB
【分析】(1)物体发生弹性形变后具有弹力;
(2)根据牛顿第一定律分析运动员的运动状态;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(4)在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的。
【解答】解:A、站在跳板上时,跳板被压弯,人离开后跳板恢复原状,跳板发生了弹性形变,故A正确;
B、由牛顿第一定律可知,起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,她将做匀速直线运动,故B正确;
C、运动员到达最高点的瞬间,只受重力作用,受到的力是非平衡力,故C错误;
D、下落过程中,以运动员为参照物,水池的位置发生改变,是运动的,故D错误。
故选:AB。
【点评】本题所考查的内容都是基本的力学规律,是我们判断力学相关现象的基础,我们必须熟知并深入领会其意义。
(多选)16.如图所示,叠放在一起的A、B木块,在恒定的拉力F的作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。下列判断正确的(  )
A.B在水平方向上不受力
B.拉力F和A受到的摩擦力大小相等
C.A受到的重力和桌面对A的支持力是一对平衡力
D.桌面对A的支持力和A对桌面的压力大小相等
【答案】ABD
【分析】(1)根据摩擦力产生条件对B进行受力分析;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:
A、物体A和B一起向右做匀速直线运动,A相对于B没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,所以AB间没有摩擦力,B在水平方向上不受力,故A正确;
B、物体A和B一起向右做匀速直线运动,处于静止状态,拉力F和A受到的摩擦力属于平衡力,大小相等,故B正确;
C、桌面对A的支持力等于A和B的重力之和,大于A受到的重力,所以受到的重力和桌面对A的支持力不是一对平衡力,故C错误;
D、桌面对A的支持力和A对桌面的压力是一对相互作用力,二力大小相等,故D正确。
故选:ABD。
【点评】平衡力和相互作用力容易混淆,注意区分:相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点:平衡力是一个受力物体,相互作用力是发生在两个物体之间。
(多选)17.如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形,容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深度相同和质量相等的两种液体后,再分别放入相同质量的木块,如图所示,(液体未溢出)下列说法中正确的是(  )
A.放入木块前,两容器对桌面的压力相等
B.放入木块前,A容器中液体对底的压力大于B容器中液体对底的压力
C.放入木块前,A容器中液体对底的压力小于B容器中液体对底的压力
D.放入木块后,A容器中液体对底的压力小于B容器中液体对底的压力
【答案】ACD
【分析】(1)由物体和液体的质量可求得容器对桌面的压力;
(2)根据两种液体的体积、质量关系比较得出它们的密度关系,再根据液体压强公式P=ρgh比较两容器底部所受液体的压强PA、PB的关系,在比较容器底部所受的压力关系;
(3)对于柱形状的容器,容器底部所受的液体压力等于容器内液体的重力,而对于B图中的容器,容器底部所受的压力不仅有液体的中,还有一部分侧壁对容器底的压力;
【解答】解:A、放入木块前,两个容器的质量相等,且容器内液体的质量相等,所以容器和液体的总质量相等,故总重力相等,此时容器对桌面的压力等于容器的总重力,所以两容器对桌面的压力相等,故A正确;
BC、两个容器底面积相同,形状不同,在液面等高的情况下,两个容器内液体的体积关系为:VA>VB;
由于两种液体质量相同,由ρ得:ρA<ρB;
已知液面高度相同:hA=hB,由液体压强公式P=ρgh得:两容器底部所受液体的压强关系是pA<pB;据F=pS可知,S相同,所以甲容器底部所受的液体压力小于乙容器底部所受液体的压力,故B错误,C正确;
D、放入木块后,与原来相比,A容器中液体对底增加的压力即为木块的重力;而B容器中液体对底增加的压力,不仅有木块的重力,也有容器侧壁对容器底的压力,所以此时B容器底部增加的压力多,原来B容器底部所受的压力就大于A容器底部所受的压力,所以放入木块后,此时B容器底部所受的压力一定会更大于A容器底部所受的压力,故D正确;
故选:ACD。
【点评】此题主要考查学生对液体压强的计算和压强大小及其计算的理解和掌握,难度较大。
(多选)18.如图所示,甲、乙两个底面积不同(S甲>S乙)的圆柱形容器置于水平面上,两个容器中分别盛有密度为ρA、ρB两种不同液体(ρA<ρB),两液体对各自容器底部的压力相等。现将两个质量为m1、m2,体积为V1、V2的实心物体分别放入甲、乙两容器中(液体均不溢出),此时两液体对容器底部的压强相等,下列判断正确的是(  )
A.若两物体均漂浮,m1一定大于 m2
B.若两物体均漂浮,V1一定大于V2
C.若两物体均悬浮,m1可能大于 m2
D.若两物体均沉底,V1一定大于V2
【答案】AD
【分析】对于柱形容器,液体对容器底的压力等于液体的重力;由A、B液体对各自容器底部的压力相等可知A、B液体重力相等。
(1)若甲、乙都漂浮,则浮力等于重力;由于两液体对容器底部的压强相等,由图可知SA>SB,利用F=pS即可判断甲、乙重力关系,根据V判断体积关系;
(2)若甲、乙都悬浮,根据p=ρgh结合GA=GB和SA>SB判断甲、乙重力关系;
(3)根据原题深度的变化判断出液体的体积关系。
【解答】解:由于在水平面上容器是圆柱形容器,对于柱形容器,液体对容器底的压力等于液体的重力;则已知A、B液体对各自容器底部的压力相等,所以A、B液体重力相等,即GA=GB;
(1)若甲、乙都漂浮,根据漂浮条件可知:F甲浮=G1,F乙浮=G2;
由于此时两液体对容器底部的压强相等,即:pA′=pB′,
则根据F=pS可知液体对容器底的压力:
FA′=pA′SA,FB′=pB′SB,
由图可知:SA>SB;则FA′>FB′,
由于柱形容器中甲、乙都漂浮,液体对容器底的压力等于液体的重力和物体的重力之和;
则FA′=GA+G1;FB′=GB+G2;
所以,G1>G2,则根据m可知:m1>m2,故A正确;
由于甲、乙两个物体的密度未知,所以物体的体积大小关系不能判断,故B错误;
(2)若甲、乙都悬浮,
由图可知SA>SB;根据A、B液体对各自容器底部的压力相等,
因为此时两液体对容器底部的压强相等,即:pA′=pB′,
根据F=pS可知:此时两液体对容器底部的压力关系是:FA′>FB′,
所以,FA′=GA+G1;FB′=GB+G2;
所以,G1>G2,
则根据m可知:m1>m2,故C错误;
(3)A、B液体对各自容器底部的压力相等,利用p和p=ρgh可知:
ρAhASA=ρBhBSB;…①
两液体对容器底部的压强相等时,根据p=ρgh可知:ρAhA′=ρBhB′,
由图可知SA>SB;
ρAhA′SA>ρBhB′SB;…②
由于Δh=h′﹣h,所以②﹣①,SAρAΔhA>SBρBΔhB;
由于甲、乙物体沉底,则体积分别为V1=SAΔhA,V2=SBΔhB,
V1ρA>V2ρB;
由于ρA<ρB,所以V1>V2,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题主要考查了液体对容器底部压强、压力的大小判断,分析过程中,要注意柱形容器的特殊之处,难度太大。
(多选)19.放置在水平桌面的A、B两个相同容器中盛有质量相同的同种液体,将质量相同,体积不同的甲、乙两个实心小球分别沉入两个容器的底部,当小球静止时,容器底部受到小球压力的大小是FA>FB,则下列判断正确的是(  )
A.两小球所受浮力大小:F甲>F乙
B.两球的密度大小:ρ甲>ρ乙
C.液体对两容器底部的压强大小:pA>pB
D.容器对水平面的压强大小:pA=pB
【答案】BD
【分析】(1)两小球受到重力、浮力和容器底对小球的支持力,据此分析浮力的大小关系;
(2)根据F浮=ρ液gV排分析小球的体积关系,再根据ρ分析密度大小关系;
(3)根据p分析液体对两容器底部的压强大小;
(4)根据p分析容器对水平面的压强大小。
【解答】解:A、当小球静止时,容器底部受到小球压力即为容器底对小球的支持力,两小球受到重力、浮力和容器底对小球的支持力,且G=F浮+F支,
G甲=G乙,F支甲>F支乙,所以F浮甲<F浮乙,故A错误;
B、根据F浮=ρ液gV排可知,同种液体,密度相同,所以V排甲<V排乙,完全浸没在液体中,所以V甲<V乙,
根据ρ可知,两球质量相等,所以ρ甲>ρ乙,故B正确;
C、容器为圆柱形容器,液体对两容器底部的压力等于其重力,液体的质量相同,所以液体对两容器底部的压力相等,容器底面积相等,根据p可知,液体对两容器底部的压强相等,故C错误;
D、容器对水平面的压力等于其重力,容器、液体和小球的质量均相等,所以容器对水平面的压力相等,且容器底面积相等,根据p可知,容器对水平面的压强大小相等,故D正确。
故选:BD。
【点评】此题主要考查的是学生对物体受力分析、阿基米德原理、压强计算公式的理解和掌握,综合性很强,难度较大。
(多选)20.如图所示,水平地面 G 点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向 5N 的拉力F作用。 物体经过 E 点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,物体在EG段做匀速直线运动,则(  )
A.物体在 EF 段的速度大于 GK 段的平均速度
B.物体在 GK 段受到的摩擦力等于 5N
C.物体在 GK 段做变速运动
D.拉力 F 在 EF 段的功率小于在 GK 段的功率
【答案】CD
【分析】(1)分析题中图,得出物体的运动情况。EG段匀速直线运动,GK段加速直线运动。
(2)匀速直线运动的物体受到平衡力作用,加速运动的物体受到非平衡力作用。
(3)功率公式为:P=Fv。
【解答】解:A、由图可知,EG段中每小段的时间和路程均相等,故匀速直线运动。GK段中,每小段的时间相等,但路程变大,故做加速直线运动;且G点之后,每段时间相等,但每段路程均大于G点之前的每段路程。故EF 段的速度小于 GK 段的平均速度;故A错误;
B、水平地面 G 点两侧粗糙程度不同,由图可得出,在EG段,F=f=5N;在GK段,F>f′,即f′<5N;故B错误;
C、由图可知,GK段加速直线运动。故C正确;
D、由于EF 段的速度小于 GK 段的平均速度;由P=Fv可知,F不变,故速度越大功率越大;故F 在 EF 段的功率小于在 GK 段的功率;故D正确;
故选:CD。
【点评】准确分析物体的运动状态,运用运动状态与受力情况间的关系、功率的公式;可解答此题。
(多选)21.甲、乙两个完全相同的皮球,在同一水平面上以大小相等的速度,同时将甲球竖直向上抛出、将乙球竖直向下抛出,两球在地面上反复弹跳。运动中不计空气阻力,与地面碰撞时不计能量损失,则下列说法不正确的是(  )
A.抛出时刻,甲球的动能大于乙球的动能
B.球在空中下降时,重力势能减小,动能增大
C.任何时刻,两球的机械能都相等
D.甲球的最大重力势能大于乙球的最大重力势能
【答案】AD
【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关;重力势能与物体的质量和被举的高度有关;机械能是动能和势能的总和。
【解答】解:A、甲、乙是两个完全相同的皮球,又以大小相等的速度抛出,所以两球被抛出时的动能相等,故A错误;
B、球在空中下落时,其所处高度不断降低,速度越来越大,它的重力势能减小,动能增加,故B正确;
CD、甲、乙被抛出时的机械能相等,不计空气阻力,与地面碰撞时不计能量损失,它们在运动的过程中机械能是守恒的,所以任何时刻,两球的机械能都相等,它们所具有的最大重力势能也是相等的。故C正确,D错误。
故选:AD。
【点评】我们可以从影响动能、势能大小因素的变化来判断动能、势能及机械能的大小的变化,值得注意的是,这里的机械能是守恒的,是一种理想情况。
(多选)22.如图所示,均匀细杆OA长为l,可以绕O点在竖直平面内自由转动,在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起。已知细杆处于水平位置时,绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),下列说法正确的是(  )
A.拉力F的大小保持不变
B.细杆重力的力臂逐渐减小
C.F1与F2两力之比为:1
D.F1与F2两力之比为1:
【答案】BC
【分析】找出杠杆即将离开水平位置和把细杆拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂,然后结合利用杠杆的平衡条件结合数学知识分别求出F1、F2的大小。
【解答】解:(1)细杆处于水平位置时,杠杆的五要素如图1:
ΔPOA和ΔPCO都为等腰直角三角形,OC=PC,PO=OA=l,OBl,
因(PC)2+(OC)2=(PO)2,
所以可得OCl,
因杠杆平衡,故F1×OC=G×OB,
则F1G;
(2)当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,杠杆的五要素如图2,
绳上拉力为F2,由于∠POA=90°﹣30°=60°,OA=OP=l,则ΔPAO为等边三角形,
因AP=OA=l,则AC′=l,
因(AC′)2+(OC′)2=(OA)2,即(l)2+(OC′)2=l2,
解得OC′l,
在RtΔBB′O中,∠BOB′=30°,则BB′OBll,
因(OB′)2+(BB′)2=(OB)2,
所以可得OB′l,
故OB′<OB,
即细杆重力的力臂逐渐减小;
因此时杠杆平衡,故F2×OC′=G×OB′,
则F2G,
故F1>F2,故A错误;
则F1:F2G:G:1,故BC正确。
故选:BC。
【点评】本题考查考了杠杆平衡条件的应用,分析题意画出两种情况下的杠杆示意图是本题的关键,数学是基础!
三.填空题(共10小题)
23.电影《哪吒》中,踢毽子是“魔童”最爱的活动,毽子被踢出后,先竖直上升后竖直下落的过程中,均受到空气阻力的作用。若毽子上升未到达最高点时受到的合力是F1,下落时受到的合力是F2,则F1 >  F2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】>。
【分析】①对毽子进行受力分析,然后根据同一直线上力的合成方法求出毽子所受的合力,最后比较两个力的大小;
②同一直线上的两个力,如果两个力的方向相同,则合力等于两分力大小之和,合力方向与分力方向相同;
如果两个力方向相反,则合力等于两分力大小之差,合力方向与较大的分力方向相同。
【解答】解:
毽子上升过程中,受竖直向下的重力G、竖直向下的空气阻力f作用,由于这两个力方向相同,所以毽子所受合力F1=G+f﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
此时合力的方向与重力的方向相同,为竖直向下;
毽子下落过程中,受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f′作用,由于这两个力方向相反且重力较大,所以毽子所受合力F2=G﹣f′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
由①②知:F1>F2。
故答案为:>。
【点评】本题考查了比较毽子上升与下降过程中所受合力的大小关系,对毽子正确受力分析、掌握力的合成方法是正确解题的关键。
24.2024年4月26日,神舟十八号与空间站组合体对接成功。
(1)运载火箭发射升空过程中,以火箭作参照物,地面是  运动  (选填“运动”或“静止”)的。此时使火箭上升的力是  燃气的推力  (选填“地面的支持力”“燃气的推力”或“空气浮力”);
(2)空间站组合体绕地球顺时针匀速运行过程中,受到  非平衡力  (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,依据是  运动方向不断变化  。当它运行到0位置时,如图,若所受的力全部消失,它将沿  1  (选填“1”“2”或“3”)运动。
【答案】(1)运动;燃气的推力;(2)非平衡力;运动方向不断变化;1。
【分析】(1)判断一个物体是运动还是静止,首先要看物体相对于参照物的位置是否发生改变,如果发生改变,则物体是运动的,如果没发生改变,这物体是静止的;
物体间力的作用是相互的。
(2)处于静止状态或匀速直线运动状态的物体不受力或受平衡力作用;
牛顿第一定律: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。
【解答】解:(1)火箭发射升空过程中,以火箭作参照物,地面相对于火箭的位置发生了变化,地面是运动的;
火箭升空时,其燃料燃烧时向后喷出高温高压气体,燃气给其一个反作用力,因此使火箭上升的力是燃气的推力。
(2)空间站组合体绕地球顺时针匀速运行过程中,运动方向不断变化,处于非平衡状态,所以受到的是非平衡力的作用。
当它运行到0位置时,由牛顿第一定律可知,若所受的力全部消失,它将会做匀速直线运动,即沿1运动。
故答案为:(1)运动;燃气的推力;(2)非平衡力;运动方向不断变化;1。
【点评】本题通过神舟十八号与空间站组合体对接成功,考查蕴含的物理知识,重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。注重了物理和生活的联系,具有较强的综合性,是一道好题。
25.如图内径均匀的U形管内盛有密度不同的两种液体。其中一种液体的密度是ρ1;另一种液体的密度是ρ2,体积是V.且ρ2>ρ1.静止时,两种液体不混合。若U形管的横截面积为S,则两边液面的高度差h等于 (1)  。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据左管中密度为ρ2,液体产生的压强为P左=ρ2gh2=ρ2g(),右管中密度为ρ1,液体产生的压强为P右=ρ1g(h+h2),再利用液体压强的特点,P左=P右,即可得出结论。
【解答】解:设两边液面的高度差为h,则左管中密度为ρ2液体产生的压强为P左=ρ2gh2=ρ2g(),右管中密度为ρ1,液体产生的压强为p右=ρ1gh1=ρ1g(h+h2)。
因P左=P右,则有ρ2gh2=ρ1g(h+h2),即ρ2ρ1h+ρ1,
故h(1).
故答案为:(1)。
【点评】根据液体压强公式,分别列出左管中密度为ρ2液体产生的压强和右管中密度为ρ1液体产生的压强的关系式是解答此题的关键,再利用液体压强的特点:P左=P右,是解答此题的突破点。
26.如图所示,水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为100cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙,已知容器乙的高度为20cm,其内装有3000cm3的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底,甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示,则Δh=10cm时,水对容器底面的压强为  2×103  Pa;图丙中a的值为  23  cm。
【答案】2×103;23。
【分析】本题比较综合,首先利用丙图获取甲的高度,计算出甲的密度;再利用甲切割10厘米,导致乙对地面的压强变化1000Pa,计算出乙的横截面积。利用水的体积及切割出来的甲的体积,算出乙的水的深度,计算出第一问水对乙容器的压强;假设切割a后利用正柱体压强公式算出甲物体对地面的压强,切割后放入乙中,导致乙压强增加量为切除甲的重力除以乙的横截面积,算出乙容器对地面的压强。利用这两个压强相等算出a的具体值。
【解答】解:由图丙知,甲物体的高度为0.4m,利用p=ρgh,得到ρ甲为2×103kg/m3;
由于甲切除的体积为V甲切=S甲×Δh=1000cm3,甲切除的重力为G甲切=ρ甲gV甲切=20N,利用乙容器对地面的压强变化了2600Pa﹣1600Pa=1000Pa,
∵S乙×1000Pa=20N,∴S乙=200cm2,Δh=10cm时,乙容器中原有的水与切下的甲物体恰填充满整个乙容器,之后水开始溢出,
Δh=20cm时,此时切下来的甲物体与容器乙恰等高,因此此时水溢出达到最大,
由于原来水的体积为3000cm3,放入20cm的甲物体后,剩余水的体积为V剩=(200cm2﹣100cm2)×20cm=2000cm3;得溢出水的体积为ΔV=3000cm3﹣2000cm3=1000cm3;
由于水溢出,从Δh=10cm到Δh=20cm这一段中乙容器对地面产生的压强比原有应减少Δp=ρ水gΔV÷S乙=500Pa
故此时乙容器对底面的压强为p乙′=2600Pa+1000Pa﹣500Pa=3100Pa,
故Δh>20cm时,p乙的解析式为p乙=3100Pa+100(Δh﹣20)Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
同时p甲=8000Pa﹣200Δh Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
两图线的交点表示压强相等,即p甲=p乙,
则联立①②两式可解得此时Δh=a=23cm。
故答案为:2×103;23。
【点评】本题考查综合分析能力,是一道难题,利用压强的基本公式及变化量和图象解题,对学生能力要求较高。
27.在“验证阿基米德原理”的实验中,小明填写的实验报告(部分)如下,请完成空格处的内容。
实验名称XXXXXX
实验目的:用实验  定量研究  ,浸没在液体中的物体受到的浮力与  物体排开的液体所受重力  之间的关系。
实验器材: 弹簧测力计  、量筒、金属块、细线、水。
实验步骤:1.测量并记下金属块受到的重力G。2.在量筒中倒入  适量  的水,记下水面的示数V1。3.将金属块  完全浸没  在水中,记下此时量筒中水面的示数V2。
......
【答案】定量研究;物体排开的液体所受重力;弹簧测力计;适量;完全浸没。
【分析】研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时:利用称重法测量金属块受到的浮力,利用排水法得出金属块排开水的体积,求出排开水的重,通过比较得出结论。
【解答】解:实验目的:用实验来定量研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与物体排开的液体所受重力之间的关系。
实验器材:弹簧测力计、量筒、金属块、细线、水。
实验步骤:
1.用弹簧测力计测量并记下金属块的重G。
2.在量筒中盛适量的水,记下水面示数V1。
3.将金属块完全浸没在量筒中记下此时水面示数V2,读出弹簧测力计的示数F示,则F浮=G﹣F示,
4.量筒液面的两次示数差(V2﹣V1)为排开液体的体积V排,排开水的重力G排=ρ水V排g=ρ水(V2﹣V1)g,
5.比较F浮与G排的大小得出结论。
故答案为:定量研究;物体排开的液体所受重力;弹簧测力计;适量;完全浸没。
【点评】本题考查了学生对称重法测浮力、排水法测体积的了解与掌握,考查学生的设计实验能力,有难度。
28.我国选手任子威在北京冬奥会短道速滑男子1000米的比赛中夺得冠军,实现了我国在该项目上冬奥金牌零的突破。如图是运动员匀速通过弯道时的情景,小欣认为在这个过程中运动员受到的是平衡力。你认为她的说法是  错误  (选填“正确”或“错误”)的,理由是  运动员的运动状态发生了改变  。
【答案】错误;运动员的运动状态发生了改变。
【分析】在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:运动员在通过弯道时,运动方向发生了变化,所以运动员的运动状态发生了改变,即运动员处于非平衡状态,所以运动员受到的是非平衡力,小欣的说法是错误的。
故答案为:错误;运动员的运动状态发生了改变。
【点评】此题考查了力和运动关系的应用,是一道联系社会热点的应用题,难度不大。
29.如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为1.0×105帕。现将活塞缓慢提高15米,则在该过程中外力对活塞做功  100  J.(g取10N/kg)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由于大气压强的限制根据P=ρgh的变形式求出活塞上升时,管内、外水位差的最大值,由于河水体积很大且水管的内径很细,故管内水位上升时,管外水位的降低量h外可以忽略不计,得出管内水面(或活塞)相对于河岸的升高量和真空部分的高度。
(2)水上升阶段:以活塞为研究对象,它受到向上的力F、向下的大气压力和管内的水向上的压力,根据力的平衡条件得出任意时刻管内、外水位差为h时拉力的表达式,进一步求出力F的平均值,根据W=Fs求出此阶段拉力做的功。
(3)水不上升阶段:力F做的功等于活塞克服大气压力做的功,根据F=PS和W=Fs求出此阶段拉力做的功;整个过程中,力F做的功等于两者之和。
【解答】解:(1)由于大气压强的限制,活塞上升时,
管内、外水位差存在一个最大值h010m。
所以管内水面(或活塞)相对于河岸的升高量等于管内、外水位差,即h1=h0=10m;
活塞继续上升了h2=H﹣h1=15m﹣10m=5m时,水面不动,活塞与水之间是真空。
(2)水上升阶段:设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为F下、F上,管内、外水位差为h,则:
则有F下=p0S,F上=(p0﹣ρgh)S,
由于活塞始终平衡,故F﹣F下+F上=0,即F﹣p0S+(p0﹣ρgh)S=0,
解得:F=ρghS。
可见,力F跟h成正比,F在h1距离上的平均值为Fρgh1S。
F在h1距离上的功为WF=Fh1ρgh1S h11.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×10﹣4m2×10m=50J。
(3)水不上升阶段:力F做的功等于活塞克服大气压力做的功,
故WF′=p0Sh2=1.0×105Pa×1×10﹣4m2×5m=50J。
所以整个过程中,力F做的功等于WF+WF′=50J+50J=100J。
故答案为:100。
【点评】本题考查了压强公式和做功公式的计算;关键是知道活塞上升时会分两个阶段,即水上升阶段和水不上升阶段;难点是会对活塞进行受力分析得出水上升阶段拉力的大小。
30.(1)篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中(不计空气阻力),篮球具有的能量形式是 内能和机械能  。
(2)投掷出去的篮球在空中能继续飞行,这是由于篮球的 惯性  ;篮球在飞行中运动方向不断改变,这是因为篮球受到 重力  的作用。
(3)两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是 B 
A.落在a处的大 B.落在b处的大
C.两个一样大 D.无法比较大小。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)一切物体都有内能;动能是物体由于运动具有的能;重力势能是物体由于被举高而具有的能;动能和势能统称机械能;
(2)惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,惯性物体本身具有的一种属性,一切物体在任何状态下都具有惯性,力是改变物体运动状态的原因。
(3)重力势能与物体的质量和高度有关,质量相同的情况下,高度越大物体的重力势能越大。
【解答】解:(1)篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中,篮球一定具有内能;同时篮球运动,所以具有动能,篮球有一定的高度,所以还具有重力势能。动能和势能统称机械能。故篮球具有的能量形式是内能和机械能;
(2)篮球在投掷出去的时候,由于人手的推力作用而从静止获得了一个速度,开始运动,当篮球离开人手后就不再受力的作用,但由于物体具有惯性,要保持原来的运动状态不变,所以篮球在空中会继续运动。篮球在空中的时候如果忽略空气的阻力的话就只受重力这一个力的作用,在重力的作用下改变了篮球的运动状态,使篮球最终落回地面。
(3)篮球从静止开始下落,是由重力势能转化为动能;到达地面后,篮球撞击地面,是由动能转化为弹性势能。根据篮球留下的印迹可知,篮球b具有的弹性势能大,所以其开始下落时具有的重力势能就大。
故答案为:(1)内能和机械能;
(2)惯性;重力;
(3)B。
【点评】篮球最终会落回地面说明篮球的运动状态发生了改变,而使物体运动发生改变的原因只有力,此时的篮球只受重力,所以改变篮球运动状态的原因是重力。
篮球下落到留下印迹的过程实际上是由两个过程组成的:下降过程;撞击过程。通过对其过程的分析将篮球现在的弹性势能与其开始时的重力势能联系在一起。
31.如图所示,在150N的拉力F作用下,将重物G匀速提升了2m,用时20s,在此过程中,滑轮组的机械效率为80%,则物重为  240  N,拉力F的功率为  30  W,若增大提升的物重,则滑轮组的机械效率将  增大  。
【答案】240;30;增大。
【分析】(1)由图可知n=2,利用η求物重;
(2)绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用P求拉力做功的功率;
(3)根据W有=Gh分析有用功的变化,根据η分析滑轮组的机械效率的变化情况。
【解答】解:(1)由图可知n=2,由η可知,物重:G=ηnF=80%×2×150N=240N;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m,
拉力做的总功:W总=Fs=150N×4m=600J,
拉力做功的功率:P30W;
(3)增大提升的物重,由W有=Gh可知,有用功W有增大,而额外功W额外几乎不变,由η可知,机械效率将增大。
故答案为:240;30;增大。
【点评】本题考查了使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
32.图甲中,等体积的水和酒精混合后发现液体总体积变小,说明  分子间具有间隙  ;图乙中,两瓶中分别装有空气和密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,演示扩散现象时装有二氧化氮气体的瓶子应放在  下  方。
【答案】分子间具有间隙;下。
【分析】(1)物质的分子间都存在间隙;
(2)二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大。
【解答】解:等体积的水和酒精混合后发现液体总体积变小,说明分子间具有间隙,水与酒精分子分别进入彼此的分子间隙中导致的结果。
演示扩散现象时,为了避免重力对实验结果的影响,装有二氧化氮气体的瓶子应放在下方。
故答案为:分子间具有间隙;下。
【点评】本题考查了分子动理论的相关知识,属于基础题。
四.作图题(共3小题)
33.总长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图所示。请画出钢球从O点运动到A点的过程中,钢球所受合力大小F合随运动距离s变化的大致关系图像(忽略空气阻力)。
【答案】。
【分析】小球下降过程小球从开始下降至2l应该分为两个阶段,前一个阶段只受重力,后一个阶段弹力大于重力,弹力越来越大,据此分析小球所受的合力随移动距离变化并作图。
【解答】解:小球从开始下降至2l应该分为两个阶段,前一个阶段只受重力,后一个阶段弹力大于重力,弹力越来越大,合力减小。
钢球所受合力大小F合随运动距离变化的大致关系图象如下图。
故答案为。
【点评】本题考查了动能和势能的转化过程分析以及动能随运动距离变化的关系图象的画法,弄清橡皮筋从l到2l过程的能量转化是关键。
34.如图所示,有一放置桌面的茶壶,壶嘴被碰掉一部分,请画出茶壶装满水时的水面位置。
【答案】
【分析】上端开口,底部连通的容器就是连通器。连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
【解答】解:茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,利用了连通器原理。根据连通器额的特点可知,茶壶装满水时壶身和壶嘴的水面应该相平,故作图如下:
【点评】本题考查连通器的原理,关键知道连通器是上端开口,底部相连的,液面静止时保持相平。
35.如图所示,扶风同学将一小球竖直向上抛出,小球离手时距地面有一定的高度。请画出小球从离手后到落地前动能随时间变化的大致图像。(整个过程不计空气阻力)
【答案】
【分析】影响动能的因素是物体的质量和速度,质量越大、速度越大,动能越大。
【解答】解:小球上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,当上升到最高点时,速度为零,动能为零,下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大,因为小球离手时距地面有一定的高度,且整个过程不计空气阻力,所以小球下落后的动能会大于初始时的动能,如下图所示:
【点评】本题考查动能的影响因素,关键是根据动能的变化来判断图象。同时还要知道小球的运动情况。
五.实验探究题(共4小题)
36.在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:
(1)如图所示,让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在水平面运动时,竖直方向上受到的重力和 支持  力相平衡,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一斜面的 同一高度  位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的 速度  。
(3)减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越 小  ,小车运动的越 远  。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据小车受力情况分析答题;
(2)小车从斜面同一位置由静止滑下,到达水平面时合外力做的功相等,小车获得的速度相等;
(3)接触面越光滑,滑动摩擦力越小,加速度越小,速度减小的越慢,根据图示情景分析答题。
【解答】解:
(1)小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,它们是一对平衡力,合力为零,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力的用;
(2)每次让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度;
(3)由图示实验可知,小车在不同表面滑行的不同,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,运动得越远。
故答案为:(1)支持;(2)同一高度;速度;(3)小;远。
【点评】本题考查了探究力与运动关系的实验,对小车正确受力分析、分析图示实验情景即可正确解题;解题时要注意控制变量法的应用。
37.如图所示,某小组在“擦究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验中是通过比较海绵的  凹陷程度  来比较压力作用效果的大小。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与  压力  的关系;通过比较图乙和图丙两次实验,探究压力的作用效果与  受力面积  的关系,这种实验方法是  控制变量  法。
(3)物理学中用压强描述压力的作用效果,以下设计中为了减小压强的是  D  。
A.菜刀钝了磨一磨就好了
B.在皮带传动中把皮带张紧
C.注射针头又尖又细
D.在坦克的轮子上安装履带
【答案】(1)凹陷程度;(2)压力;受力面积;控制变量;(3)D。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法。
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答。
(3)物理学中用压强描述压力的作用效果,分析每个选项,找出符合题意的答案。
【解答】解:(1)实验中是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,采用了转换法。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,压力不同,探究压力的作用效果与压力的关系;通过比较图乙和图丙两次实验,探究压力的作用效果与 受力面积的关系,这种实验方法是控制变量法。
(3)A.菜刀钝了磨一磨就好了,在压力一定时,通过减小受力面积增大压强;
B.在皮带传动中把皮带张紧,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力;
C.注射针头又尖又细,在压力一定时,通过减小受力面积增大压强;
D.在坦克的轮子上安装履带,在压力一定时,通过增大受力面积减小压强。
故选:D。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)压力;受力面积;控制变量;(3)D。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用和增大摩擦力的方法,体现了对过程和方法的考查。
38.如图所示,小明用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量ma>mb,让小球从同一斜面由静止释放,撞击水平面上的木块。
(1)实验中通过观察  木块被撞击后移动的距离  来判断钢球的动能大小,此处用到的物理实验方法是  转换法  。若水平面绝对光滑,本实验将  不能  (选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(2)对比甲图和丙图是为了探究动能大小与  速度  的关系;
(3)对比甲图和乙图,将质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放的目的是使小球到达水平面时的  初速度  相同,该实验可得到的结论是  速度一定时,质量越大,动能越大  。
【答案】(1)木块被撞击后移动的距离;转换法;不能;(2)速度;(3)初速度;速度一定时,质量越大,动能越大。
【分析】(1)在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,“物体动能”指的是小球刚滚到水平面时的动能;实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;由牛顿第一定律内容分析回答;
(2)(3)动能大小跟质量和速度有关;在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变。
【解答】解:(1)实验中所探究物体的动能是指小球的动能;实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
若平面绝对光滑,则本实验将不能达到实验目的,因为若平面绝对光滑,被碰撞后的木块将一直做匀速直线运动,小球碰撞前的动能大小就不能由木块移动的距离体现,不能完成实验;
(2)对比甲图和丙图可知,小球的质量相同,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以是为了探究动能大小与速度的关系;
(3)对比甲图和乙图,将质量不同的小球从相同斜面的同一高度释放,小球到达水平面时的速度相同,所以探究的是动能大小与质量的关系;在速度相同时,小球的质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故可得到的结论是:在速度一定时,质量越大,动能越大;
(4)木块被碰撞后,最终停止在木板的右端,动能都用来克服摩擦力做功,此时将动能全部转化为内能,所以碰撞后木块获得的动能等于木块克服摩擦力做功。
故答案为:(1)木块被撞击后移动的距离;转换法;不能;(2)速度;(3)初速度;速度一定时,质量越大,动能越大。
【点评】用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;采用控制变量法研究实验时,一定注意相同因素和不同因素。
39.某同学用细线、筷子、刻度尺、金属螺母、带盖塑料小瓶等器材,制作了杠杆密度计用以测量食用油的密度,测量过程如下。
(1)将带盖的空小瓶系在筷子的细端P处,用细线把筷子悬挂起来,如图甲所示。调整悬挂位置O,将悬挂点O向  左  (选填“左”或“右”)移动,使筷子在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,保持P、O的位置不变,在塑料小瓶中加满水,盖好盖子,调整螺母至A点时,筷子再次水平平衡。
(3)如图丙所示,倒净瓶中的水。加满食用油,盖好盖子,调整螺母至B点时,筷子再次水平平衡。
(4)用刻度尺分别测出OP、OA、OB的长度l1、l2、l3,其中OB的长度如图丁所示,则l3=  10.75  cm。计算食用油的密度ρ油=    (选用l1、l2、l3和ρ水表示)。
(5)进行上述实验时,若瓶中未加满食用油就盖好盖子进行操作,则测得食用油的密度较真实值  偏小  (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)左;(4)10.75;;(5)偏小。
【分析】根据两种物质的密度关系,杠杆平衡条件进行分析,得出密度越小,其力臂的大小。
【解答】解:(1)空小瓶在筷子细端P处,由于P端较重,根据杠杆平衡原理,要使筷子在水平位置平衡,悬挂点O应向左移动,减小P端的力臂,以平衡P端较重的重力。
(4)由图丁可知刻度尺的分度值为1mm,左端O与5.00cm对齐,右侧B的读数为15.75cm,所以OB的长度为L3=15.75cm﹣5.00cm=10.75cm。
根据杠杆平衡条件,
在图乙中,G水L1=G螺母L2,即ρ水Vg l1= m螺母g l2。
在图丙中,G油L1=G螺母L3,即ρ油Vg l1= m螺母g l3。
由上面两式可得:ρ油。
(5)若瓶中未加满食用油,此时瓶中食用油的重力小于加满时的重力。在杠杆平衡时,根据杠杆平衡条件,螺母会向O点靠近,即l3变小。ρ油可知,ρ油的测量值会偏小。
故答案为:(1)左;(4)10.75;;(5)偏小。
【点评】此题以杠杆平衡条件为主线,考查了杠杆的平衡条件、密度的计算等知识点,综合性强,难度较大。
六.计算题(共5小题)
40.跳伞运动员和伞的总质量为100kg,运动员张开伞后匀速降落。求:这时运动员和伞受到的阻力的大小及方向。
【答案】这时运动员和伞受到的阻力的大小为980N,方向竖直向上
【分析】(1)知道质量,根据公式G=mg求出重力;
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态时,一定是受到平衡力的作用;二力平衡的条件:作用在同一物体上的力,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:运动员和伞的总重力:
G=mg=100kg×9.8N/kg=980N;
运动员张开伞后匀速降落,处于平衡状态,所以运动员和伞受到的重力和阻力是一对平衡力,因重力方向竖直向下,则阻力方向竖直向上,
由二力平衡条件可得,两力大小相等,即f=G=980N;
答:这时运动员和伞受到的阻力的大小为980N,方向竖直向上。
【点评】此题主要考查的是学生对重力计算和二力平衡的理解和掌握,基础性题目。
41.如图所示,质量分布均匀的圆柱形木块用与薄壁圆柱形容器乙放置于水平桌面上,已知木块甲的密度为0.8×103

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