【精品解析】广东省汕头市金平区2024-2025学年八年级下学期6月期末物理试题

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】广东省汕头市金平区2024-2025学年八年级下学期6月期末物理试题

资源简介

广东省汕头市金平区2024-2025学年八年级下学期6月期末物理试题
1.(2025八下·金平月考)某中学生进行物理探究,所估测的物理量符合生活实际的是
A.他所受重力约为500N
B.他从一楼爬楼梯上二楼克服自身重力做功约180J
C.他站立时对地面的压强约为1.5X103Pa
D.他用滑轮组提升重物,机械效率可以达到100%
2.(2025八下·金平月考)车贴已经成为一种时尚,下列选项提示语属于“防止因惯性带来的危害”的是
A. B.
C. D.
3.(2025八下·金平月考)题图是汽车车身凹痕修复器,用气泵抽出吸盘中的空气后,吸盘能紧贴在车身上,因为
A.车身吸住吸盘 B.人对吸盘的压力
C.人对吸盘的拉力 D.大气压的作用
4.(2025八下·金平月考)我国古代科技巨著《天工开物》记录各种工具.如题图,下列说法正确的是
A.图甲,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的机械能减小
B.图乙,水由高处流下时,水的动能减小
C.图丙,砸打稻米时,提高锥头的高度是为了增大它的重力势能
D.图丁,稻粒落入木桶的过程中,其动能转化为重力势能
5.(2025八下·金平月考)小明捡起空瓶子扔进分类垃圾桶,如题图所示,下列情景中小明对瓶子做功的是
A.从地上捡起瓶子
B.拿着瓶子站着不动
C.握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶
D.瓶子离开手后掉落入垃圾桶中
6.(2025八下·金平月考)生活中利用各种工具测量不同物理量的大小,请你根据所学知识,完成6~7题
(1)如题图,杆释是我国古代杠杆应用的杰作,常用来测量物体的质量,下列说法正确的是
A.用杆释称量物体质量时,C点是杆秤的支点
B.只有所测物体的质量与秤碗的质量相等时秤杆才能水平静止
C.秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D.当AB的长度大于BC的长度时,秤陀的质量大于秤盘和物体的总质量
(2)用吸管和细铜丝球制成简易密度计,将其放入水中,如题7图所示,下列说法正确的是
A.若密度计碰到容器底部,可适当增加铜丝的质量
B.在水中加入适量的盐并搅拌,密度计露出水面的体积会增加
C.在水中加入适量的盐并搅拌,密度计所受浮力会增大
D.将密度计放入足量的酒精中,液面在密度计上所对的刻度会比在水中的更低
7.(2025八下·金平月考)球拍击打网球的瞬间,网面凹陷,说明力使物体发生   ;网球被击打后减速,然后反弹,说明力可以改变物体的   :网面和网球同时发生凹陷,说明物体间力的作用是   的
8.(2025八下·金平月考)竖直上抛一个5N的球,在竖直上升过程的某一时刻,若球所受空气阻力的大小为1N,则此时球所受重力的方向为   、所受合力的大小为   N,合力的方向为   。
9.(2025八下·金平月考)探究“压力的作用效果与哪些因素有关”.如题图,通过观察海绵的   来比较压力的作用效果、比较a、b两图,得出压力的作用效果与   有关:比较   两图得出的结论,可用来解释“菜刀经常要磨一磨”的现象
10.(2025八下·金平月考)如题图,一个上端两侧开口的容器,内装适量的水,当容器内的水静止时,A、B两侧的液面是   的,若用一根管子沿B侧吹气时,B侧中的液面会   (选填“上升”或“下降”),说明在流动的气体中,流速越大的位置,压强越   。
11.(2025八下·金平月考)题图是小明要登的南、北两个坡的示意图,坡道是   (选填“轮滑”“轮轴”或“斜面”)的应用实例.若两坡的路况接近,则   (选填“南”或“北”)坡路径较省力:向上攀登的过程中,小明的重力势能   (选填“增大”“减小”或“不变”)
12.(2025八下·金平月考)某建筑工地用如图甲所示的装置提升重物,在20s内将480N的物体A匀速提升2m.该过程中,电动机拉绳子的功率恒定,电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图乙所示,不计绳重及摩擦,请完成13~14题。
(1)此装置提升重物可以省   (选填“力”或“功”).滑轮组所做的有用功为   J,有用功的功率为   W.
(2)此时电动机对绳子的拉力为   N,滑轮组的机械效率为   ,若电动机匀速拉动绳子的功率减小,滑轮组的机械效率   (选填“变大”“变小”或“不变”)、
13.(2025八下·金平月考)
(1)题图是云南省博物馆的鸡形陶壶,请画出它所受量力和支持力的示意图(O为重心)
(2)为了把陷在泥里的汽车拉动,请在题图中面出最省力的滑轮组绕线。
(3)“节约用水,人人有责”、水龙头手柄相当一个杠杆,请在题图乙中画出阻力F2的力臂l2、以及关闭水龙头时在A点施加的最小动力F1
14.(2025八下·金平月考)
(1)如题图所示,弹簧测力计的分度值为   N,此时该测力计的示数是   N.
(2)“研究同一直线上二力的合成”实验
F1/N 1.2 1.8 2.2
F2/N 0.6 1.2 1.6
F/N 1.8 3.0 3.8
①如题图所示,实验中先后两次将弹簧从点A拉伸到点B,是为了使两次实验中力   
相同,这是运用了   (选填“等效替代法”或“转换法”)
②小明经过多次实验得到题表数据,根据数据分析,题图中弹簧测力计示数F=   N.
(3)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中,小明取三个外形完全相同的塑料瓶,切去底部,在瓶嘴套上橡皮膜,将其倒置如题图所示,向A、B瓶中装入水,C瓶中装入盐水
①根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起程度不同可知:液体的压强与液体的   有关:
②为了探究液体压强与液体密度的关系,需要比较   两个瓶子橡皮膜鼓起的程度.
③小明自制D装置继续探究.他先向隔板左侧倒水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,则由图可知ρ液   ρ水(选填“>”“=”或“<”).
15.(2025八下·金平月考)在操究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验小组进行了如题图所示的实验
序号 接触面的粗糙程度 (a)F1/N 弹贵测力计示数F2/N
1 较光滑 4 1.2
2 较光滑 6 1.8
3 较光滑 8 2.4
4 较粗糙 6 2.4
5 粗糙 6 .
(1)实验时应在水平方向拉动弹簧测力计,使木块做   运动:
(2)实验小组记录的部分实验数据如题表所示,表格中(a)处应填入的内容是   。
(3)由题表的实验数据可得到的结论:
①比较   三次实验可知,在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大:
②比较1、2、3次实验可知,   滑动摩擦力越大:
(4)小组的同学在第5次实验时,拉力F及木块运动的速度随时间变化的图象如题图所示,则木块受到的滑动摩擦力为   N:在2~6s时,拉力做功的功率为   W
16.(2025八下·金平月考)小明利用铁架台、杠杆、钩码(每个重0.5N)等器材,探究“杠杆的平衡条件”‘
(1)实验前,杠杆左侧下沉,应向   调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读取   。
(2)调节杠杆平衡后,小明进行多次实验,得到题表的实验数据,分析发现,表格设计存在的缺陷是   。
序号 动力F1 动力臂l1 阻力F2 阻力臂l2
1 0.5 0.10 0.5 0.10
2 2.0 0.15 1.5 0.20
3 1.0 0.25 2.5 0.10
(3)用筷子夹东西时,筷子所属的杠杆类型与题图的第   次实验时的相同
(4)如题图,杠杆在水平位置平衡,若在A、B两处各加一个钩码,则杠杆   侧会下降
(5)小明在左侧A处悬挂三个钩码,撤去右侧的所有钩码,改用弹簧测力计(未画出)在B处拉杠杆继续实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为____(多选)
A.3.0N B.3.5N C.4.0N D.4.5N
17.(2025八下·金平月考)汕头海滨路东延段近期全线贯通,形成一条长达27.5km的内海湾景观通道,小明一家人驾乘某汽车经过该通道,部分参数如题表,求:
汽车空载质量 1.8t
每个轮胎着地面积 250cm2
小明一家人总质量 200kg
(1)该车空载时所受重力:
(2)该车空载静止时对水平地面的压强:
(3)小明一家人驾乘该车匀速行驶2km,汽车克服阻力做的功(设阻力为总重的0.05倍).
18.(2025八下·金平月考)南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将领官军乘架二千料海船并八檐船.经学术界考证,二千料海船就是福船,福船满载时,船和货物的总质量可达1200t,航行时的平均速度为8.5km/h.(海水密度取1.0×103kg/m3)
求:
(1)福船以平均速度在海上航行2h的路程;
(2)船底某处离水面3m,该处受到海水的压强;
(3)福船满载时排开海水的体积
19.(2025八下·金平月考)小明进行跨学科实践,按以下任务过程制作一台简易活塞式抽水机
任务一 了解其结构及工作原理
工作原理如题图甲所示: 当提起活塞,阀门A上方的气压①   (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方的气压,阀门A②   (选填“打开”或“关闭”),低处的水在③   的作用下冲开阀门B流入圆筒
材料:一个圆柱形洗洁精空瓶,一根筷子,一个玻璃球,一个塑料片,一根塑料管, 制作:如题图乙所示,剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒,把瓶底再略剪一小部分作为④   ,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合,瓶子侧壁上开孔,插上塑料管作为⑤   。 在瓶底上打两个孔A、B,孔A用来固定筷子:把塑料片的一边粘住,使塑料片能盖住孔B.把玻璃球放在瓶子里作为另一个⑥   ,装上活塞,抽水机就组装好了.(④⑤⑥选填“活塞”“阀门”“出水管”或“进水管”
20.(2025八下·金平月考)某项目式学习小组自制潜水器模型如题图甲所示.已知该潜水器的总质量为0.65kg,体积为800cm3,材质为硬质塑料瓶(厚度不计).内部由生活舱和水舱构成,两舱之间密封隔断不连通,注射器与水舱通过塑料软管相连,软管始终处于松弛状态,设计要求:
①可在水中实现上浮、悬浮、下沉三种模式:
②下潜到水面下方并停留一定时间
③能够打捞起30g的水下重物:
④应尽可能提高生活舱的体积.
为完成设计要求,请回答以下问题:
(1)先将潜水器的水舱清空,再放入水中时,潜水器应处于   状态.(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)
(2)潜水器浸没在水中时,用注射器改变水舱内气压从而改变自身   (选填“浮力”或“重力”)实现浮沉
(3)移动注射器活塞,使潜水器从漂浮到刚好浸没,该过程潜水器所受浮力   (选填“变大”“变小”或“不变”),水舱中需增加水
(4)潜水器在水中悬浮时,如图乙所示,若要打捞水中质量30g、体积20cm3的金属球,则至少要让潜水器排出   cm3的水.
(5)若设计潜水器生活舱的体积增大,则水舱的体积减小,导致潜水器无法下沉.在不改变潜水器的总体积的前提下,请提出一个改进的建议   。
21.(2025八下·金平月考)阅读短文,回答问题,
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如题图甲所示,其结构一般由软带、卷带装置等部分组成,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙所示,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛,当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止结构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全,
(1)紧急制动时,汽车的动能   :拉伸安全带时,卷收器弹簧的弹性势能   (均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)下列说法正确的是____。
A.汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车正常行驶时,后排乘客不能系安全带
(3)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是   。
(4)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架,如题图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离AI之间的关系如图丁所示,已知弹簧的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x=   m,小弹簧中的弹力F2与被压缩量△l2之间的定量关系式可表示为F2=   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生的质量约为50kg,重力约为:
G=mg=50kg x 10N/kg =500N
故A符合题意;
B. 从一楼到二楼的竖直高度约为3m, 他从一楼爬楼梯上二楼克服自身重力做功约为:
W=Gh=500N x 3m=1500J
故B不符合题意;
C.中学生站立时对地面的压力等于重力,约为500N,双脚与地面的接触面积约0.05m2, 站立时对地面的压强约为:
故C不符合题意;
D.使用滑轮组提升重物时,需要克服动滑轮重力、绳子重力和摩擦力等做额外功,所以有用功总是小于总功,机械效率不可能达到100%,故D不符合题意。
故选A。
【分析】1.由中学生的质量,根据G=mg故即中学生的重力;
2.由中学生的重力和爬楼的高度,根据W=Gh可求出克服重力所做的功;
3.由中学生的重力可知他对地面的压力,根据可求出他对地面的压强;
4..使用滑轮组提升重物时,有用功总是小于总功,机械效率不可能达到100%。
2.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.“你让我也让,心宽路更宽”,此提示语主要强调的是文明驾驶、互相礼让,与惯性带来的危害无关,故A不符合题意;
B.“注意刹车 保持车距”,汽车刹车后,由于惯性不能立即停止,保持车距可以防止刹车时与前车发生碰撞,属于“防止因惯性带来的危害”,故B符合题意;
C.“驾车请自觉关闭远光灯”,该提示语是为了避免远光灯对其他驾驶员视线造成干扰,与惯性无关,故C不符合题意;
D.“别滴滴 越滴越慢”,此提示语是强调文明驾驶,不要频繁按喇叭,与惯性无关,故D不符合题意。
故选B。
【分析】1.惯性是物体保持原有运动状态不变的性质;
2.当汽车行驶过程中,若突然刹车,由于惯性,车会继续向前滑行一段距离,据此进行分析。
3.【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】用气泵抽出吸盘中的空气后,吸盘内的气压减小,小于外界大气压强,在大气压强的作用下,吸盘能紧贴在车身上,故D符合题意,ABC不符合题意;
故选D。
【分析】利用大气压强时,需要想办法将物体内部的压强减小,小于外界的大气压强,形成压强差。
4.【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】A.图甲,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的质量、速度、高度都不变,则牛的动能、重力势能都不变,所以牛的机械能不变,故A错误;
B. 图乙,水由高处流下时,海量不变,速度增大,所以水的动能增大,故B错误;
C. 图丙,砸打稻米时,提高锥头的高度是为了增大它的重力势能,故C正确;
D. 图丁,稻粒落入木桶的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,其重力势能转化为动能,故D错误。
故选C。
【分析】1.动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能的大小与物体的质量和高度有关,机械能指物体的动能和势能之和;
2.能量转化:将减小的能量转化为增大的能量。
5.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.从地上捡起瓶子,小明对瓶子施加了向上的作用力,瓶子在力的方向上通过了距离,所以小明对瓶子做了功,故A正确;
B.拿着瓶子站着不动,小明对瓶子施加了向上的作用力,但瓶子没有在力的方向上通过距离,所以小明对瓶子没有做功,故B错误;
C.握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶,小明对瓶子施加了向上的作用力,但瓶子没有在力的方向上通过距离,所以小明对瓶子没有做功,故C错误;
D.瓶子离开手后掉落入垃圾桶中,此时小明没有对瓶子施加力的作用,所以小明对瓶子没有做功,故D错误。
故选A。
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
6.【答案】(1)C
(2)D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;杠杆及其五要素;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)A.用杆释称量物体质量时,秤杆绕提纽B转动,所以B点是杆秤的支点,故A错误;
B. 根据杠杆平衡条件,只要所测物体的质量与秤砣的质量满足:m物gLBC=m秤砣gLAB ,即m物LBC=m秤砣LAB ,杆秤都能水平静止,故B错误;
C.根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,LBC与m秤砣不变时,m物变大,则LAB变大,所以秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近,故C正确;
D. 根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,当AB的长度大于BC的长度时,秤陀的质量小于秤盘和物体的总质量,故D错误。
故选C。
(2)A. 若密度计碰到容器底部,根据浮沉条件可知,简易密度计的质量较大,可适当减少铜丝的质量,故A错误;
BC.密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,密度计在不同液体中,所受的浮力等于重力,即所受的浮力不变,根据F浮=ρgV排可知,在水中加入适量的盐并搅拌,液体密度变大,则排开液体的体积会变小,所以 密度计露出水面的体积会减小,故BC错误;
D. 将密度计放入足量的酒精中,酒精密度更小,根据F浮=ρgV排可知,则密度计排开酒精的体积会更大,所以在酒精中的液面在密度计上所对的刻度会比在水中的更低,故D正确。
故选D。
【分析】(1)支点:杠杆绕固定点转动的点;
根据杠杆平衡条件可知,杆秤应满足 m物LBC=m秤砣LAB ,据此进行分析。
(2)密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,密度计在不同液体中,所受的浮力等于重力,即所受的浮力不变;
根据F浮=ρgV排分析密度计排开液体的体积变化及液面对应的刻度变化。
(1)A.用杆释称量物体质量时,秤杆绕提纽B转动,所以B点是杆秤的支点,故A错误;
B. 根据杠杆平衡条件,只要所测物体的质量与秤砣的质量满足:m物gLBC=m秤砣gLAB ,即m物LBC=m秤砣LAB ,杆秤都能水平静止,故B错误;
C.根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,LBC与m秤砣不变时,m物变大,则LAB变大,所以秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近,故C正确;
D. 根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,当AB的长度大于BC的长度时,秤陀的质量小于秤盘和物体的总质量,故D错误。
故选C。
(2)A. 若密度计碰到容器底部,根据浮沉条件可知,简易密度计的质量较大,可适当减少铜丝的质量,故A错误;
BC.密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,密度计在不同液体中,所受的浮力等于重力,即所受的浮力不变,根据F浮=ρgV排可知,在水中加入适量的盐并搅拌,液体密度变大,则排开液体的体积会变小,所以 密度计露出水面的体积会减小,故BC错误;
D. 将密度计放入足量的酒精中,酒精密度更小,根据F浮=ρgV排可知,则密度计排开酒精的体积会更大,所以在酒精中的液面在密度计上所对的刻度会比在水中的更低,故D正确。
故选D。
7.【答案】形变;运动状态;相互
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】球拍击打网球的瞬间,网面凹陷,说明力使物体发生形变;
网球被击打后减速,然后反弹,说明力可以改变物体的运动状态;
网面和网球同时发生凹陷,说明物体间力的作用是相互的。
【分析】1.力的作用效果:力可以使物体发生形变;力可以改变物体的运动状态;
2.物体间力的作用是相互的。
8.【答案】竖直向下;6;竖直向下
【知识点】重力的方向;力的合成与应用
【解析】【解答】重力的方向始终是竖直向下的;
球在竖直上升的某一时刻,受到竖直向下的重力和阻力,所以所受的合力为:
F合=G+f=5N+1N=6N
合力的方向为竖直向下。
【分析】1.重力的方向:竖直向下;
2.同一直线上的合力:
力的方向相同:合力大小等于两力之和,即F合=F1+F2,合力方向不变 ;
力的方向相反:合力大小等于两力之差,即F合=I F1-F2 I,合力方向与较大力的方向相同。
9.【答案】凹陷程度;压力大小;b、c
【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】探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
比较a、b两图,受力面积相同,压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,得出压力的作用效果与压力大小有关;
比较b、c两图,压力大小相同,受力面积越小,海绵的凹陷程度越大,可得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,可用来解释“菜刀经常要磨一磨”的现象。
【分析】转换法:通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关,根据控制变量法进行分析。
10.【答案】相平;上升;小
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由图可知,容器的上端开口,下端连通,时一个连通器, 当容器内的水静止时,A、B两侧的液面是相平的;
若用一根管子沿B侧吹气时,B侧液面上方流速变快,压强变小,而 A 侧上方压强不变,此时 A 侧的压强大于 B 侧压强,在压强差的作用下,容器 B 侧中的液面会上升,说明在流动的气体中,流速越大的位置,压强越小。
【分析】1.连通器:上端开口,下端连通的容器,连通器中装有同种液体,且液体不流动时,各液面总保持相平;
2.在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小。
11.【答案】斜面;南;增大
【知识点】势能的影响因素;斜面及其应用
【解析】【解答】由图可知,坡道是斜面的应用实例;根据斜面越平缓越省力可知,若两坡的路况接近,则南坡路径较省力;
小明向上攀登的过程中,质量不变,高度增大,所以小明的重力势能增大。
【分析】1.斜面是一种简单机械,斜面越平缓越省力;
2.重力势能与物体的质量和高度有关。
12.【答案】(1)力;960;48
(2)200;80%;不变
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)此装置是滑轮组,用滑轮组提升重物可以省力;
滑轮组将在20s内将480N的物体A匀速提升2m,有用功为:
W有=G物h=480N x 2m=960J
有用功的功率为:
(2)由图甲可知,动滑轮上绳子的股数n=3,则绳子端移动的距离为:
s绳=nh=3 x 2m=6m
则绳子自由端移动的速度为:
由图乙可知,当绳子自由端移动速度v=0.3m/s时,电动机对绳子的拉力F=200N;
电动机所做的总功为:
W总=Fs绳=200N x 6m=1200J
滑轮组的机械效率为:
不计绳重及摩擦,根据可知, 物体重力和动滑轮重力不变,若电动机匀速拉动绳子的功率减小,滑轮组的机械效率不变。
【分析】(1)使用任何机械都不省功;
已知物体的重力和提升的高度,根据W有=G物h求出有用功,根据求出有用功的功率。
(2)1.由动滑轮上绳子的股数和物体上升的高度求出绳子自由端移动的距离,根据求出绳子端移动的速度,由图乙,可根据绳子端移动的速度即可找到对应的拉力;
2.根据W总=Fs绳求出电动机所做的总功,根据求出滑轮组的机械效率;
3.不计绳重及摩擦,根据分析滑轮组的机械效率变化。
(1)此装置是滑轮组,用滑轮组提升重物可以省力;
滑轮组将在20s内将480N的物体A匀速提升2m,有用功为:
W有=G物h=480N x 2m=960J
有用功的功率为:
(2)由图甲可知,动滑轮上绳子的股数n=3,则绳子端移动的距离为:
s绳=nh=3 x 2m=6m
则绳子自由端移动的速度为:
由图乙可知,当绳子自由端移动速度v=0.3m/s时,电动机对绳子的拉力F=200N;
电动机所做的总功为:
W总=Fs绳=200N x 6m=1200J
滑轮组的机械效率为:
不计绳重及摩擦,根据可知, 物体重力和动滑轮重力不变,若电动机匀速拉动绳子的功率减小,滑轮组的机械效率不变。
13.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】弹力;重力示意图;力臂的画法;杠杆中最小力的问题;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)鸡形陶壶处于静止状态,所受的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;过O点分别沿竖直向上和竖直向下的方向作一条带箭头的线段,标上符号F和G,如图所示:
(2)只有一个动滑轮,要求最省力,可知动滑轮上绳子股数为3,所以绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
(3)根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变时,动力臂最大时,动力最小,阻力的方向向上,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,OA即为最长的动力臂L1,过A点作OA的垂线,即为最小动力F1;
过O点作阻力F2作用线的垂线,即为阻力F2的力臂L2,如图所示:
【分析】(1)鸡形陶壶处于静止状态,所受的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(2)只有一个动滑轮,要求最省力,可知动滑轮上绳子股数为3,根据“奇动偶定”的方法绕滑轮组;
(3)根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变时,动力臂最大时,动力最小。
14.【答案】(1)0.2;1.8
(2)作用效果;等效替代法;3
(3)液体深度;B、C;<
【知识点】弹簧测力计及其使用;力的合成与应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)如题图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时该测力计的示数是1.8N。
(2)①如题图所示,实验中先后两次将弹簧从点A拉伸到点B,是为了使两次实验中力作用效果相同,这是运用了等效替代法;
②根据数据分析,拉力F总是等于 F1、F2 之和,所以题图中弹簧测力计示数为:
F=F1+F2= 1N+2N=3N
(3)①根据A、B两瓶中液体密度相同,液体的深度不同,橡皮膜鼓起程度不同,可知:液体的压强与液体的深度有关;
② 为了探究液体压强与液体密度的关系时,需要控制液体的深度,改变液体的密度,所以需要比较B、C两瓶子橡皮膜鼓起程度;
由橡皮膜恢复原状可知,P液=P水,即ρ水gh水=ρ液gh液,由图丙可知,h水【分析】(1)认清弹簧测力计的分度值,再读数;
(2)1.等效替代法:指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法;
2.同一直线上的合力:力的方向相同:合力大小等于两力之和,即F合=F1+F2,合力方向不变 ;
力的方向相反:合力大小等于两力之差,即F合=I F1-F2 I,合力方向与较大力的方向相同。
3.液体压强与液体密度和深度有关,根据控制变量法进行分析;
由橡皮膜恢复原状,根据P液=P水,ρ水gh水=ρ液gh液进行分析比较。
15.【答案】(1)匀速直线
(2)压力大小
(3)2、4、5;接触面的粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大
(4)3;9
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)实验时应在水平方向拉动弹簧测力计,使木块做匀速直线运动,此时木块所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等。
(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,表格中已经有了接触面粗糙程度、弹簧测力计示数,所以(a)处应填入的内容是压力大小。
(3) ① 比较2、4、5 三次实验,接触面所受的压力相同,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,可知,在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
②比较1、2、3次实验,接触面的粗糙程度相同,接触面所受的压力越大,弹簧测力计的示数越大,可知, 接触面的粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)由v-t图像可知,木块在2~6s做匀速直线运,速度v=3m/s,木块受力平衡,水平方向所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由F-t图像可知,此时木块受到的拉力F=3N,所以木块受到的滑动摩擦力f=f=3N;
在2~6s时,拉力做功的功率为:
P=Fv=3N x 3m/s =9W
【分析】(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力;
(2)(3)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,根据控制变量法进行分析,得出结论;
(4)当木块做匀速直线运动时,摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等;
由图像可知,木块做匀速直线运动时的拉力和速度,根据P=Fv求出拉力做功的功率。
16.【答案】(1)右;力臂
(2)缺少单位
(3)2
(4)左
(5)C;D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)实验前,杠杆左侧下沉,应向右调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读取力臂。
(2)在科学实验的数据记录中,缺少单位会使数据失去意义,所以表格设计存在的缺陷是缺少单位。
(3)用筷子夹东西时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,与第2次实验相同。
(4)假设每个钩码的重力为G,杠杆上每一格的长度为L,若在A、B两处各加一个钩码,由图可知,左边力与力臂的乘积为:3G x 5L=15GL,右边力与力臂的乘积为:6G x 2L=12GL,由于15GL>12GL可知,杠杆左侧会下降。
(5)根据杠杆平衡的条件可知,3 x 0.5N x 5L=F x 2L
解得,弹簧测力计的最小示数 F=3.75N,所以弹簧测力计的示数可能大于或等于3.75N,故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
【分析】(1)实验前,根据“左偏右调,右偏左调”的方法调节平衡螺母,是杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂;
(2)在科学实验的数据记录中,缺少单位会使数据失去意义;
(3)杠杆分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离),费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离),等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力也不费距离);
(4)根据杠杆平衡条件进行分析;
(5)当弹簧测力计沿竖直向下的方向拉杠杆时,拉力最小,根据杠杆平衡条件求出最小的动力,进行选择。
17.【答案】(1)解:汽车空载质量m=1.8t=1.8 x 103kg, 则该车空载时所受重力为:
G=mg= 1.8 x 103kg x 10N/kg=1.8 x 104N
答:该车空载时所受重力为1.8 x 104N。
(2)解:汽车空载静止时对水平地面的压力为:
F=G=1.8 x 104N
汽车空载静止时对水平地面的压强为:
答:汽车空载静止时对水平地面的压强1.8 x 103Pa。
(3)解:小明一家人驾乘该车的总重力为:
G总=m总g= (1.8 x 103kg + 0.2 x 103kg)x 10N/kg = 2 x 104N
汽车受到的阻力为:
f=0.05G总=0.05 x 2 x 104N = 1000N
汽车克服阻力做的功为:
W = fs = 1000N x 2000m = 2 x 106 J
答:汽车克服阻力做的功为2 x 106 J。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知汽车空载时的质量,根据G=mg求出汽车空载时所受的重力;
(2)根据F=G求出汽车空载静止时对水平地面的压力,根据求出汽车空载静止时对水平地面的压强;
(3)根据G总=m总g求出小明一家人驾乘该车的总重力,根据总重力求出汽车的阻力,根据W = fs求出汽车克服阻力做的功。
18.【答案】(1)解:福船 航行时的平均速度为8.5km/h,则航行2h行驶的路程为:
s=vt=8.5km/h x 2h =17km
答:福船以平均速度在海上航行2h的路程为17km。
(2)解:该处受到海水的压强为:
P=ρgh= 1.0×103kg/m3 x 10N/kg x 3m =3 x 104Pa
答:船底受到海水的压强为3 x 104Pa。
(3)解:福船满载时,船和货物的总质量可达1200t=1.2 x 106kg,所以福船漂浮在海面所受的浮力为:
F浮=G总=m总g=1.2 x 106kg x 10N/kg =1.2 x 107N
福船满载时排开海水的体积为:
答:福船满载时排开海水的体积为1.2 x 103m3。
【知识点】速度公式及其应用;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】【分析】(1)已知福船航行时的速度和时间,根据s=vt求出福船航行的路程;
(2)已知船底距水面的深度,根据P=ρgh求出船底受到海水的压强;
(3)已知船和货物的总质量,根据F浮=G总=m总g求出福船漂浮在水面受到的浮力,根据求出福船满载时排开海水的体积。
19.【答案】大于;关闭;大气压;活塞;出水管;阀门
【知识点】大气压的综合应用;制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】简易活塞式抽水机工作原理如题图甲所示:当提起活塞,阀门A下方空气体积变大,压强变小,阀门A上方的气压大于下方的气压,阀门A关闭,低处的水在大气压的作用下冲开阀门B流入圆筒。
制作: 如题图乙所示,剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒,把瓶底再略剪一小部分作为活塞,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合,瓶子侧壁上开孔,插上塑料管作为出水管。
在瓶底上打两个孔A、B,孔A用来固定筷子:把塑料片的一边粘住,使塑料片能盖住孔B.把玻璃球放在瓶子里作为另一个阀门, 装上活塞,抽水机就组装好了。
【分析】 活塞式抽水机是利用大气压来工作的,在制作抽水机时需要了解抽水机的各部分功能及作用,抽水机时通过活塞的运动及阀门的开闭来实现抽水的目的。
20.【答案】(1)漂浮
(2)重力
(3)变大
(4)10
(5)适当增加潜水器的总质量(如附加一些重物)
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)已知潜水器的总质量 m=0.65kg,体积 V=800cm3=8×10 4m3,则潜水器的平均密度为:
根据浮沉条件可知,潜水器应处于漂浮状态。
(2)潜水器浸没在水中时,用注射器改变水舱内气压从而改变水舱内水的质量,从而改变自身重力实现浮沉。
(3)潜水器从漂浮到刚好浸没的过程中,水的密度不变,潜水器排开水的体积变大,根据 F浮=ρgV排 可知,故该过程潜水器所受浮力变大,水舱中需要增加水。
(4)金属球的质量 m球=30g,金属球的重力为:
G球=m球g=0.03kg x 10N/kg =0.3N
金属球的体积 V球=20cm3,金属球浸没在水中,所受的浮力为:
F浮球=ρgV排=1.0 x 103kg/m3 x 10N/kg x 20 x 10-6m3 = 0.2N
潜水器在水中悬浮时,浮力等于重力,即 F浮=G;打捞金属球时, 设至少要让潜水器排出水的重力为G排出,则F浮 +F浮球 = G+G球-G排出 ,由于 F浮=G,则 F浮球 = G球-G排出 ,可得:G排出 =G球 - F浮球 =0.3N- 0.2N=0.1N
潜水器至少排出水的体积为:
(5)在不改变潜水器的总体积的前提下,可以适当增加潜水器的总质量,比如在潜水器上附加一些重物,这样在水舱注满水时,潜水器的重力能够大于浮力,从而实现下沉。
【分析】(1)根据潜水器的质量和体积,利用密度公式求出潜水器的平均密度,根据浮沉条件判断潜水器在水中的状态;
(2)潜水器时靠改变自身重力实现浮沉的;
(3)根据 F浮=ρgV排 分析浮力的变化;
(4)已知金属球的质量,根据G=mg求出金属球的重力;已知金属球的体积,根据F浮=ρgV排求出金属球浸没在水中时受到的浮力,根据F浮 +F浮球 = G+G球-G排出求出至少排出水的重力,进而求出排出水的体积。
(5)当物体下沉时,浮力小于重力,从增大物体的重力角度进行分析。
21.【答案】(1)减小;增大
(2)C
(3)B
(4)0.4;2
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;弹力;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)紧急制动时,汽车的质量不变,速度减小,汽车的动能减小;
拉伸安全带时,卷收器弹簧的弹性形变程度变大,所以卷收器弹簧的弹性势能增大。
(2)A.为了起到安全作用,汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住不能被拉动,故C正确;
D.安全带能对人起到保护作用,所以汽车正常行驶时,后排乘客也要系安全带,故D错误。
故选C。
(3)发生碰撞前安全带对人的拉力较小,发生碰撞时,汽车突然停止运动,由于惯性人会向前运动,产生安全带的拉力增大,当汽车停止运动后,安全带对人的拉力又会减小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)从图丙和图丁可知:在0~0.4m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.4~0.6m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为x=0.4m;
由图丁图象可知:F=kΔl 可得,当Δl=0.4m时有:2N=kl×0.4m,
则大弹簧的劲度系数kl=5N/m;
当大弹簧的压缩量Δll为0.6m时,小弹簧的压缩量Δl2为0.6m-0.4m=0.2m,此时总弹力为5N,
由图丁图象可知:F=kΔl可得:5N=k1×0.6m+k2×0.2m=5N/m×0.6m+k2×0.2m,
解得小弹簧的劲度系数:k2=10N/m,
所以小弹簧中的弹力F2与被压缩量Δl2之间的定量关系式可表示为:F2=10N/m×Δl2=10N/m×0.2m=2N。
【分析】(1)物体的动能与质量和速度有关;
弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关。
(2)安全带作用:保护人体,防止惯性带来的伤害。
(3)根据发生碰撞时,力的变化做出选择;
(4)从图丙和图丁可知:在0~0.4m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.4~0.6m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,应用胡克定律列式即可。
1 / 1广东省汕头市金平区2024-2025学年八年级下学期6月期末物理试题
1.(2025八下·金平月考)某中学生进行物理探究,所估测的物理量符合生活实际的是
A.他所受重力约为500N
B.他从一楼爬楼梯上二楼克服自身重力做功约180J
C.他站立时对地面的压强约为1.5X103Pa
D.他用滑轮组提升重物,机械效率可以达到100%
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生的质量约为50kg,重力约为:
G=mg=50kg x 10N/kg =500N
故A符合题意;
B. 从一楼到二楼的竖直高度约为3m, 他从一楼爬楼梯上二楼克服自身重力做功约为:
W=Gh=500N x 3m=1500J
故B不符合题意;
C.中学生站立时对地面的压力等于重力,约为500N,双脚与地面的接触面积约0.05m2, 站立时对地面的压强约为:
故C不符合题意;
D.使用滑轮组提升重物时,需要克服动滑轮重力、绳子重力和摩擦力等做额外功,所以有用功总是小于总功,机械效率不可能达到100%,故D不符合题意。
故选A。
【分析】1.由中学生的质量,根据G=mg故即中学生的重力;
2.由中学生的重力和爬楼的高度,根据W=Gh可求出克服重力所做的功;
3.由中学生的重力可知他对地面的压力,根据可求出他对地面的压强;
4..使用滑轮组提升重物时,有用功总是小于总功,机械效率不可能达到100%。
2.(2025八下·金平月考)车贴已经成为一种时尚,下列选项提示语属于“防止因惯性带来的危害”的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.“你让我也让,心宽路更宽”,此提示语主要强调的是文明驾驶、互相礼让,与惯性带来的危害无关,故A不符合题意;
B.“注意刹车 保持车距”,汽车刹车后,由于惯性不能立即停止,保持车距可以防止刹车时与前车发生碰撞,属于“防止因惯性带来的危害”,故B符合题意;
C.“驾车请自觉关闭远光灯”,该提示语是为了避免远光灯对其他驾驶员视线造成干扰,与惯性无关,故C不符合题意;
D.“别滴滴 越滴越慢”,此提示语是强调文明驾驶,不要频繁按喇叭,与惯性无关,故D不符合题意。
故选B。
【分析】1.惯性是物体保持原有运动状态不变的性质;
2.当汽车行驶过程中,若突然刹车,由于惯性,车会继续向前滑行一段距离,据此进行分析。
3.(2025八下·金平月考)题图是汽车车身凹痕修复器,用气泵抽出吸盘中的空气后,吸盘能紧贴在车身上,因为
A.车身吸住吸盘 B.人对吸盘的压力
C.人对吸盘的拉力 D.大气压的作用
【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】用气泵抽出吸盘中的空气后,吸盘内的气压减小,小于外界大气压强,在大气压强的作用下,吸盘能紧贴在车身上,故D符合题意,ABC不符合题意;
故选D。
【分析】利用大气压强时,需要想办法将物体内部的压强减小,小于外界的大气压强,形成压强差。
4.(2025八下·金平月考)我国古代科技巨著《天工开物》记录各种工具.如题图,下列说法正确的是
A.图甲,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的机械能减小
B.图乙,水由高处流下时,水的动能减小
C.图丙,砸打稻米时,提高锥头的高度是为了增大它的重力势能
D.图丁,稻粒落入木桶的过程中,其动能转化为重力势能
【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】A.图甲,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的质量、速度、高度都不变,则牛的动能、重力势能都不变,所以牛的机械能不变,故A错误;
B. 图乙,水由高处流下时,海量不变,速度增大,所以水的动能增大,故B错误;
C. 图丙,砸打稻米时,提高锥头的高度是为了增大它的重力势能,故C正确;
D. 图丁,稻粒落入木桶的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,其重力势能转化为动能,故D错误。
故选C。
【分析】1.动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能的大小与物体的质量和高度有关,机械能指物体的动能和势能之和;
2.能量转化:将减小的能量转化为增大的能量。
5.(2025八下·金平月考)小明捡起空瓶子扔进分类垃圾桶,如题图所示,下列情景中小明对瓶子做功的是
A.从地上捡起瓶子
B.拿着瓶子站着不动
C.握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶
D.瓶子离开手后掉落入垃圾桶中
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.从地上捡起瓶子,小明对瓶子施加了向上的作用力,瓶子在力的方向上通过了距离,所以小明对瓶子做了功,故A正确;
B.拿着瓶子站着不动,小明对瓶子施加了向上的作用力,但瓶子没有在力的方向上通过距离,所以小明对瓶子没有做功,故B错误;
C.握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶,小明对瓶子施加了向上的作用力,但瓶子没有在力的方向上通过距离,所以小明对瓶子没有做功,故C错误;
D.瓶子离开手后掉落入垃圾桶中,此时小明没有对瓶子施加力的作用,所以小明对瓶子没有做功,故D错误。
故选A。
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
6.(2025八下·金平月考)生活中利用各种工具测量不同物理量的大小,请你根据所学知识,完成6~7题
(1)如题图,杆释是我国古代杠杆应用的杰作,常用来测量物体的质量,下列说法正确的是
A.用杆释称量物体质量时,C点是杆秤的支点
B.只有所测物体的质量与秤碗的质量相等时秤杆才能水平静止
C.秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D.当AB的长度大于BC的长度时,秤陀的质量大于秤盘和物体的总质量
(2)用吸管和细铜丝球制成简易密度计,将其放入水中,如题7图所示,下列说法正确的是
A.若密度计碰到容器底部,可适当增加铜丝的质量
B.在水中加入适量的盐并搅拌,密度计露出水面的体积会增加
C.在水中加入适量的盐并搅拌,密度计所受浮力会增大
D.将密度计放入足量的酒精中,液面在密度计上所对的刻度会比在水中的更低
【答案】(1)C
(2)D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;杠杆及其五要素;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】(1)A.用杆释称量物体质量时,秤杆绕提纽B转动,所以B点是杆秤的支点,故A错误;
B. 根据杠杆平衡条件,只要所测物体的质量与秤砣的质量满足:m物gLBC=m秤砣gLAB ,即m物LBC=m秤砣LAB ,杆秤都能水平静止,故B错误;
C.根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,LBC与m秤砣不变时,m物变大,则LAB变大,所以秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近,故C正确;
D. 根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,当AB的长度大于BC的长度时,秤陀的质量小于秤盘和物体的总质量,故D错误。
故选C。
(2)A. 若密度计碰到容器底部,根据浮沉条件可知,简易密度计的质量较大,可适当减少铜丝的质量,故A错误;
BC.密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,密度计在不同液体中,所受的浮力等于重力,即所受的浮力不变,根据F浮=ρgV排可知,在水中加入适量的盐并搅拌,液体密度变大,则排开液体的体积会变小,所以 密度计露出水面的体积会减小,故BC错误;
D. 将密度计放入足量的酒精中,酒精密度更小,根据F浮=ρgV排可知,则密度计排开酒精的体积会更大,所以在酒精中的液面在密度计上所对的刻度会比在水中的更低,故D正确。
故选D。
【分析】(1)支点:杠杆绕固定点转动的点;
根据杠杆平衡条件可知,杆秤应满足 m物LBC=m秤砣LAB ,据此进行分析。
(2)密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,密度计在不同液体中,所受的浮力等于重力,即所受的浮力不变;
根据F浮=ρgV排分析密度计排开液体的体积变化及液面对应的刻度变化。
(1)A.用杆释称量物体质量时,秤杆绕提纽B转动,所以B点是杆秤的支点,故A错误;
B. 根据杠杆平衡条件,只要所测物体的质量与秤砣的质量满足:m物gLBC=m秤砣gLAB ,即m物LBC=m秤砣LAB ,杆秤都能水平静止,故B错误;
C.根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,LBC与m秤砣不变时,m物变大,则LAB变大,所以秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近,故C正确;
D. 根据 m物LBC=m秤砣LAB 可知,当AB的长度大于BC的长度时,秤陀的质量小于秤盘和物体的总质量,故D错误。
故选C。
(2)A. 若密度计碰到容器底部,根据浮沉条件可知,简易密度计的质量较大,可适当减少铜丝的质量,故A错误;
BC.密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,密度计在不同液体中,所受的浮力等于重力,即所受的浮力不变,根据F浮=ρgV排可知,在水中加入适量的盐并搅拌,液体密度变大,则排开液体的体积会变小,所以 密度计露出水面的体积会减小,故BC错误;
D. 将密度计放入足量的酒精中,酒精密度更小,根据F浮=ρgV排可知,则密度计排开酒精的体积会更大,所以在酒精中的液面在密度计上所对的刻度会比在水中的更低,故D正确。
故选D。
7.(2025八下·金平月考)球拍击打网球的瞬间,网面凹陷,说明力使物体发生   ;网球被击打后减速,然后反弹,说明力可以改变物体的   :网面和网球同时发生凹陷,说明物体间力的作用是   的
【答案】形变;运动状态;相互
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】球拍击打网球的瞬间,网面凹陷,说明力使物体发生形变;
网球被击打后减速,然后反弹,说明力可以改变物体的运动状态;
网面和网球同时发生凹陷,说明物体间力的作用是相互的。
【分析】1.力的作用效果:力可以使物体发生形变;力可以改变物体的运动状态;
2.物体间力的作用是相互的。
8.(2025八下·金平月考)竖直上抛一个5N的球,在竖直上升过程的某一时刻,若球所受空气阻力的大小为1N,则此时球所受重力的方向为   、所受合力的大小为   N,合力的方向为   。
【答案】竖直向下;6;竖直向下
【知识点】重力的方向;力的合成与应用
【解析】【解答】重力的方向始终是竖直向下的;
球在竖直上升的某一时刻,受到竖直向下的重力和阻力,所以所受的合力为:
F合=G+f=5N+1N=6N
合力的方向为竖直向下。
【分析】1.重力的方向:竖直向下;
2.同一直线上的合力:
力的方向相同:合力大小等于两力之和,即F合=F1+F2,合力方向不变 ;
力的方向相反:合力大小等于两力之差,即F合=I F1-F2 I,合力方向与较大力的方向相同。
9.(2025八下·金平月考)探究“压力的作用效果与哪些因素有关”.如题图,通过观察海绵的   来比较压力的作用效果、比较a、b两图,得出压力的作用效果与   有关:比较   两图得出的结论,可用来解释“菜刀经常要磨一磨”的现象
【答案】凹陷程度;压力大小;b、c
【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】探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
比较a、b两图,受力面积相同,压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,得出压力的作用效果与压力大小有关;
比较b、c两图,压力大小相同,受力面积越小,海绵的凹陷程度越大,可得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,可用来解释“菜刀经常要磨一磨”的现象。
【分析】转换法:通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关,根据控制变量法进行分析。
10.(2025八下·金平月考)如题图,一个上端两侧开口的容器,内装适量的水,当容器内的水静止时,A、B两侧的液面是   的,若用一根管子沿B侧吹气时,B侧中的液面会   (选填“上升”或“下降”),说明在流动的气体中,流速越大的位置,压强越   。
【答案】相平;上升;小
【知识点】连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由图可知,容器的上端开口,下端连通,时一个连通器, 当容器内的水静止时,A、B两侧的液面是相平的;
若用一根管子沿B侧吹气时,B侧液面上方流速变快,压强变小,而 A 侧上方压强不变,此时 A 侧的压强大于 B 侧压强,在压强差的作用下,容器 B 侧中的液面会上升,说明在流动的气体中,流速越大的位置,压强越小。
【分析】1.连通器:上端开口,下端连通的容器,连通器中装有同种液体,且液体不流动时,各液面总保持相平;
2.在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小。
11.(2025八下·金平月考)题图是小明要登的南、北两个坡的示意图,坡道是   (选填“轮滑”“轮轴”或“斜面”)的应用实例.若两坡的路况接近,则   (选填“南”或“北”)坡路径较省力:向上攀登的过程中,小明的重力势能   (选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】斜面;南;增大
【知识点】势能的影响因素;斜面及其应用
【解析】【解答】由图可知,坡道是斜面的应用实例;根据斜面越平缓越省力可知,若两坡的路况接近,则南坡路径较省力;
小明向上攀登的过程中,质量不变,高度增大,所以小明的重力势能增大。
【分析】1.斜面是一种简单机械,斜面越平缓越省力;
2.重力势能与物体的质量和高度有关。
12.(2025八下·金平月考)某建筑工地用如图甲所示的装置提升重物,在20s内将480N的物体A匀速提升2m.该过程中,电动机拉绳子的功率恒定,电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图乙所示,不计绳重及摩擦,请完成13~14题。
(1)此装置提升重物可以省   (选填“力”或“功”).滑轮组所做的有用功为   J,有用功的功率为   W.
(2)此时电动机对绳子的拉力为   N,滑轮组的机械效率为   ,若电动机匀速拉动绳子的功率减小,滑轮组的机械效率   (选填“变大”“变小”或“不变”)、
【答案】(1)力;960;48
(2)200;80%;不变
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)此装置是滑轮组,用滑轮组提升重物可以省力;
滑轮组将在20s内将480N的物体A匀速提升2m,有用功为:
W有=G物h=480N x 2m=960J
有用功的功率为:
(2)由图甲可知,动滑轮上绳子的股数n=3,则绳子端移动的距离为:
s绳=nh=3 x 2m=6m
则绳子自由端移动的速度为:
由图乙可知,当绳子自由端移动速度v=0.3m/s时,电动机对绳子的拉力F=200N;
电动机所做的总功为:
W总=Fs绳=200N x 6m=1200J
滑轮组的机械效率为:
不计绳重及摩擦,根据可知, 物体重力和动滑轮重力不变,若电动机匀速拉动绳子的功率减小,滑轮组的机械效率不变。
【分析】(1)使用任何机械都不省功;
已知物体的重力和提升的高度,根据W有=G物h求出有用功,根据求出有用功的功率。
(2)1.由动滑轮上绳子的股数和物体上升的高度求出绳子自由端移动的距离,根据求出绳子端移动的速度,由图乙,可根据绳子端移动的速度即可找到对应的拉力;
2.根据W总=Fs绳求出电动机所做的总功,根据求出滑轮组的机械效率;
3.不计绳重及摩擦,根据分析滑轮组的机械效率变化。
(1)此装置是滑轮组,用滑轮组提升重物可以省力;
滑轮组将在20s内将480N的物体A匀速提升2m,有用功为:
W有=G物h=480N x 2m=960J
有用功的功率为:
(2)由图甲可知,动滑轮上绳子的股数n=3,则绳子端移动的距离为:
s绳=nh=3 x 2m=6m
则绳子自由端移动的速度为:
由图乙可知,当绳子自由端移动速度v=0.3m/s时,电动机对绳子的拉力F=200N;
电动机所做的总功为:
W总=Fs绳=200N x 6m=1200J
滑轮组的机械效率为:
不计绳重及摩擦,根据可知, 物体重力和动滑轮重力不变,若电动机匀速拉动绳子的功率减小,滑轮组的机械效率不变。
13.(2025八下·金平月考)
(1)题图是云南省博物馆的鸡形陶壶,请画出它所受量力和支持力的示意图(O为重心)
(2)为了把陷在泥里的汽车拉动,请在题图中面出最省力的滑轮组绕线。
(3)“节约用水,人人有责”、水龙头手柄相当一个杠杆,请在题图乙中画出阻力F2的力臂l2、以及关闭水龙头时在A点施加的最小动力F1
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】弹力;重力示意图;力臂的画法;杠杆中最小力的问题;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)鸡形陶壶处于静止状态,所受的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;过O点分别沿竖直向上和竖直向下的方向作一条带箭头的线段,标上符号F和G,如图所示:
(2)只有一个动滑轮,要求最省力,可知动滑轮上绳子股数为3,所以绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
(3)根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变时,动力臂最大时,动力最小,阻力的方向向上,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,OA即为最长的动力臂L1,过A点作OA的垂线,即为最小动力F1;
过O点作阻力F2作用线的垂线,即为阻力F2的力臂L2,如图所示:
【分析】(1)鸡形陶壶处于静止状态,所受的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
(2)只有一个动滑轮,要求最省力,可知动滑轮上绳子股数为3,根据“奇动偶定”的方法绕滑轮组;
(3)根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变时,动力臂最大时,动力最小。
14.(2025八下·金平月考)
(1)如题图所示,弹簧测力计的分度值为   N,此时该测力计的示数是   N.
(2)“研究同一直线上二力的合成”实验
F1/N 1.2 1.8 2.2
F2/N 0.6 1.2 1.6
F/N 1.8 3.0 3.8
①如题图所示,实验中先后两次将弹簧从点A拉伸到点B,是为了使两次实验中力   
相同,这是运用了   (选填“等效替代法”或“转换法”)
②小明经过多次实验得到题表数据,根据数据分析,题图中弹簧测力计示数F=   N.
(3)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中,小明取三个外形完全相同的塑料瓶,切去底部,在瓶嘴套上橡皮膜,将其倒置如题图所示,向A、B瓶中装入水,C瓶中装入盐水
①根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起程度不同可知:液体的压强与液体的   有关:
②为了探究液体压强与液体密度的关系,需要比较   两个瓶子橡皮膜鼓起的程度.
③小明自制D装置继续探究.他先向隔板左侧倒水,再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,则由图可知ρ液   ρ水(选填“>”“=”或“<”).
【答案】(1)0.2;1.8
(2)作用效果;等效替代法;3
(3)液体深度;B、C;<
【知识点】弹簧测力计及其使用;力的合成与应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)如题图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时该测力计的示数是1.8N。
(2)①如题图所示,实验中先后两次将弹簧从点A拉伸到点B,是为了使两次实验中力作用效果相同,这是运用了等效替代法;
②根据数据分析,拉力F总是等于 F1、F2 之和,所以题图中弹簧测力计示数为:
F=F1+F2= 1N+2N=3N
(3)①根据A、B两瓶中液体密度相同,液体的深度不同,橡皮膜鼓起程度不同,可知:液体的压强与液体的深度有关;
② 为了探究液体压强与液体密度的关系时,需要控制液体的深度,改变液体的密度,所以需要比较B、C两瓶子橡皮膜鼓起程度;
由橡皮膜恢复原状可知,P液=P水,即ρ水gh水=ρ液gh液,由图丙可知,h水【分析】(1)认清弹簧测力计的分度值,再读数;
(2)1.等效替代法:指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法;
2.同一直线上的合力:力的方向相同:合力大小等于两力之和,即F合=F1+F2,合力方向不变 ;
力的方向相反:合力大小等于两力之差,即F合=I F1-F2 I,合力方向与较大力的方向相同。
3.液体压强与液体密度和深度有关,根据控制变量法进行分析;
由橡皮膜恢复原状,根据P液=P水,ρ水gh水=ρ液gh液进行分析比较。
15.(2025八下·金平月考)在操究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验小组进行了如题图所示的实验
序号 接触面的粗糙程度 (a)F1/N 弹贵测力计示数F2/N
1 较光滑 4 1.2
2 较光滑 6 1.8
3 较光滑 8 2.4
4 较粗糙 6 2.4
5 粗糙 6 .
(1)实验时应在水平方向拉动弹簧测力计,使木块做   运动:
(2)实验小组记录的部分实验数据如题表所示,表格中(a)处应填入的内容是   。
(3)由题表的实验数据可得到的结论:
①比较   三次实验可知,在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大:
②比较1、2、3次实验可知,   滑动摩擦力越大:
(4)小组的同学在第5次实验时,拉力F及木块运动的速度随时间变化的图象如题图所示,则木块受到的滑动摩擦力为   N:在2~6s时,拉力做功的功率为   W
【答案】(1)匀速直线
(2)压力大小
(3)2、4、5;接触面的粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大
(4)3;9
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1)实验时应在水平方向拉动弹簧测力计,使木块做匀速直线运动,此时木块所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等。
(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,表格中已经有了接触面粗糙程度、弹簧测力计示数,所以(a)处应填入的内容是压力大小。
(3) ① 比较2、4、5 三次实验,接触面所受的压力相同,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,可知,在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
②比较1、2、3次实验,接触面的粗糙程度相同,接触面所受的压力越大,弹簧测力计的示数越大,可知, 接触面的粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)由v-t图像可知,木块在2~6s做匀速直线运,速度v=3m/s,木块受力平衡,水平方向所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由F-t图像可知,此时木块受到的拉力F=3N,所以木块受到的滑动摩擦力f=f=3N;
在2~6s时,拉力做功的功率为:
P=Fv=3N x 3m/s =9W
【分析】(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力;
(2)(3)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,根据控制变量法进行分析,得出结论;
(4)当木块做匀速直线运动时,摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等;
由图像可知,木块做匀速直线运动时的拉力和速度,根据P=Fv求出拉力做功的功率。
16.(2025八下·金平月考)小明利用铁架台、杠杆、钩码(每个重0.5N)等器材,探究“杠杆的平衡条件”‘
(1)实验前,杠杆左侧下沉,应向   调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读取   。
(2)调节杠杆平衡后,小明进行多次实验,得到题表的实验数据,分析发现,表格设计存在的缺陷是   。
序号 动力F1 动力臂l1 阻力F2 阻力臂l2
1 0.5 0.10 0.5 0.10
2 2.0 0.15 1.5 0.20
3 1.0 0.25 2.5 0.10
(3)用筷子夹东西时,筷子所属的杠杆类型与题图的第   次实验时的相同
(4)如题图,杠杆在水平位置平衡,若在A、B两处各加一个钩码,则杠杆   侧会下降
(5)小明在左侧A处悬挂三个钩码,撤去右侧的所有钩码,改用弹簧测力计(未画出)在B处拉杠杆继续实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为____(多选)
A.3.0N B.3.5N C.4.0N D.4.5N
【答案】(1)右;力臂
(2)缺少单位
(3)2
(4)左
(5)C;D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)实验前,杠杆左侧下沉,应向右调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读取力臂。
(2)在科学实验的数据记录中,缺少单位会使数据失去意义,所以表格设计存在的缺陷是缺少单位。
(3)用筷子夹东西时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,与第2次实验相同。
(4)假设每个钩码的重力为G,杠杆上每一格的长度为L,若在A、B两处各加一个钩码,由图可知,左边力与力臂的乘积为:3G x 5L=15GL,右边力与力臂的乘积为:6G x 2L=12GL,由于15GL>12GL可知,杠杆左侧会下降。
(5)根据杠杆平衡的条件可知,3 x 0.5N x 5L=F x 2L
解得,弹簧测力计的最小示数 F=3.75N,所以弹簧测力计的示数可能大于或等于3.75N,故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
【分析】(1)实验前,根据“左偏右调,右偏左调”的方法调节平衡螺母,是杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂;
(2)在科学实验的数据记录中,缺少单位会使数据失去意义;
(3)杠杆分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离),费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离),等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力也不费距离);
(4)根据杠杆平衡条件进行分析;
(5)当弹簧测力计沿竖直向下的方向拉杠杆时,拉力最小,根据杠杆平衡条件求出最小的动力,进行选择。
17.(2025八下·金平月考)汕头海滨路东延段近期全线贯通,形成一条长达27.5km的内海湾景观通道,小明一家人驾乘某汽车经过该通道,部分参数如题表,求:
汽车空载质量 1.8t
每个轮胎着地面积 250cm2
小明一家人总质量 200kg
(1)该车空载时所受重力:
(2)该车空载静止时对水平地面的压强:
(3)小明一家人驾乘该车匀速行驶2km,汽车克服阻力做的功(设阻力为总重的0.05倍).
【答案】(1)解:汽车空载质量m=1.8t=1.8 x 103kg, 则该车空载时所受重力为:
G=mg= 1.8 x 103kg x 10N/kg=1.8 x 104N
答:该车空载时所受重力为1.8 x 104N。
(2)解:汽车空载静止时对水平地面的压力为:
F=G=1.8 x 104N
汽车空载静止时对水平地面的压强为:
答:汽车空载静止时对水平地面的压强1.8 x 103Pa。
(3)解:小明一家人驾乘该车的总重力为:
G总=m总g= (1.8 x 103kg + 0.2 x 103kg)x 10N/kg = 2 x 104N
汽车受到的阻力为:
f=0.05G总=0.05 x 2 x 104N = 1000N
汽车克服阻力做的功为:
W = fs = 1000N x 2000m = 2 x 106 J
答:汽车克服阻力做的功为2 x 106 J。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知汽车空载时的质量,根据G=mg求出汽车空载时所受的重力;
(2)根据F=G求出汽车空载静止时对水平地面的压力,根据求出汽车空载静止时对水平地面的压强;
(3)根据G总=m总g求出小明一家人驾乘该车的总重力,根据总重力求出汽车的阻力,根据W = fs求出汽车克服阻力做的功。
18.(2025八下·金平月考)南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将领官军乘架二千料海船并八檐船.经学术界考证,二千料海船就是福船,福船满载时,船和货物的总质量可达1200t,航行时的平均速度为8.5km/h.(海水密度取1.0×103kg/m3)
求:
(1)福船以平均速度在海上航行2h的路程;
(2)船底某处离水面3m,该处受到海水的压强;
(3)福船满载时排开海水的体积
【答案】(1)解:福船 航行时的平均速度为8.5km/h,则航行2h行驶的路程为:
s=vt=8.5km/h x 2h =17km
答:福船以平均速度在海上航行2h的路程为17km。
(2)解:该处受到海水的压强为:
P=ρgh= 1.0×103kg/m3 x 10N/kg x 3m =3 x 104Pa
答:船底受到海水的压强为3 x 104Pa。
(3)解:福船满载时,船和货物的总质量可达1200t=1.2 x 106kg,所以福船漂浮在海面所受的浮力为:
F浮=G总=m总g=1.2 x 106kg x 10N/kg =1.2 x 107N
福船满载时排开海水的体积为:
答:福船满载时排开海水的体积为1.2 x 103m3。
【知识点】速度公式及其应用;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】【分析】(1)已知福船航行时的速度和时间,根据s=vt求出福船航行的路程;
(2)已知船底距水面的深度,根据P=ρgh求出船底受到海水的压强;
(3)已知船和货物的总质量,根据F浮=G总=m总g求出福船漂浮在水面受到的浮力,根据求出福船满载时排开海水的体积。
19.(2025八下·金平月考)小明进行跨学科实践,按以下任务过程制作一台简易活塞式抽水机
任务一 了解其结构及工作原理
工作原理如题图甲所示: 当提起活塞,阀门A上方的气压①   (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方的气压,阀门A②   (选填“打开”或“关闭”),低处的水在③   的作用下冲开阀门B流入圆筒
材料:一个圆柱形洗洁精空瓶,一根筷子,一个玻璃球,一个塑料片,一根塑料管, 制作:如题图乙所示,剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒,把瓶底再略剪一小部分作为④   ,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合,瓶子侧壁上开孔,插上塑料管作为⑤   。 在瓶底上打两个孔A、B,孔A用来固定筷子:把塑料片的一边粘住,使塑料片能盖住孔B.把玻璃球放在瓶子里作为另一个⑥   ,装上活塞,抽水机就组装好了.(④⑤⑥选填“活塞”“阀门”“出水管”或“进水管”
【答案】大于;关闭;大气压;活塞;出水管;阀门
【知识点】大气压的综合应用;制作简易活塞式抽水机
【解析】【解答】简易活塞式抽水机工作原理如题图甲所示:当提起活塞,阀门A下方空气体积变大,压强变小,阀门A上方的气压大于下方的气压,阀门A关闭,低处的水在大气压的作用下冲开阀门B流入圆筒。
制作: 如题图乙所示,剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒,把瓶底再略剪一小部分作为活塞,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合,瓶子侧壁上开孔,插上塑料管作为出水管。
在瓶底上打两个孔A、B,孔A用来固定筷子:把塑料片的一边粘住,使塑料片能盖住孔B.把玻璃球放在瓶子里作为另一个阀门, 装上活塞,抽水机就组装好了。
【分析】 活塞式抽水机是利用大气压来工作的,在制作抽水机时需要了解抽水机的各部分功能及作用,抽水机时通过活塞的运动及阀门的开闭来实现抽水的目的。
20.(2025八下·金平月考)某项目式学习小组自制潜水器模型如题图甲所示.已知该潜水器的总质量为0.65kg,体积为800cm3,材质为硬质塑料瓶(厚度不计).内部由生活舱和水舱构成,两舱之间密封隔断不连通,注射器与水舱通过塑料软管相连,软管始终处于松弛状态,设计要求:
①可在水中实现上浮、悬浮、下沉三种模式:
②下潜到水面下方并停留一定时间
③能够打捞起30g的水下重物:
④应尽可能提高生活舱的体积.
为完成设计要求,请回答以下问题:
(1)先将潜水器的水舱清空,再放入水中时,潜水器应处于   状态.(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)
(2)潜水器浸没在水中时,用注射器改变水舱内气压从而改变自身   (选填“浮力”或“重力”)实现浮沉
(3)移动注射器活塞,使潜水器从漂浮到刚好浸没,该过程潜水器所受浮力   (选填“变大”“变小”或“不变”),水舱中需增加水
(4)潜水器在水中悬浮时,如图乙所示,若要打捞水中质量30g、体积20cm3的金属球,则至少要让潜水器排出   cm3的水.
(5)若设计潜水器生活舱的体积增大,则水舱的体积减小,导致潜水器无法下沉.在不改变潜水器的总体积的前提下,请提出一个改进的建议   。
【答案】(1)漂浮
(2)重力
(3)变大
(4)10
(5)适当增加潜水器的总质量(如附加一些重物)
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)已知潜水器的总质量 m=0.65kg,体积 V=800cm3=8×10 4m3,则潜水器的平均密度为:
根据浮沉条件可知,潜水器应处于漂浮状态。
(2)潜水器浸没在水中时,用注射器改变水舱内气压从而改变水舱内水的质量,从而改变自身重力实现浮沉。
(3)潜水器从漂浮到刚好浸没的过程中,水的密度不变,潜水器排开水的体积变大,根据 F浮=ρgV排 可知,故该过程潜水器所受浮力变大,水舱中需要增加水。
(4)金属球的质量 m球=30g,金属球的重力为:
G球=m球g=0.03kg x 10N/kg =0.3N
金属球的体积 V球=20cm3,金属球浸没在水中,所受的浮力为:
F浮球=ρgV排=1.0 x 103kg/m3 x 10N/kg x 20 x 10-6m3 = 0.2N
潜水器在水中悬浮时,浮力等于重力,即 F浮=G;打捞金属球时, 设至少要让潜水器排出水的重力为G排出,则F浮 +F浮球 = G+G球-G排出 ,由于 F浮=G,则 F浮球 = G球-G排出 ,可得:G排出 =G球 - F浮球 =0.3N- 0.2N=0.1N
潜水器至少排出水的体积为:
(5)在不改变潜水器的总体积的前提下,可以适当增加潜水器的总质量,比如在潜水器上附加一些重物,这样在水舱注满水时,潜水器的重力能够大于浮力,从而实现下沉。
【分析】(1)根据潜水器的质量和体积,利用密度公式求出潜水器的平均密度,根据浮沉条件判断潜水器在水中的状态;
(2)潜水器时靠改变自身重力实现浮沉的;
(3)根据 F浮=ρgV排 分析浮力的变化;
(4)已知金属球的质量,根据G=mg求出金属球的重力;已知金属球的体积,根据F浮=ρgV排求出金属球浸没在水中时受到的浮力,根据F浮 +F浮球 = G+G球-G排出求出至少排出水的重力,进而求出排出水的体积。
(5)当物体下沉时,浮力小于重力,从增大物体的重力角度进行分析。
21.(2025八下·金平月考)阅读短文,回答问题,
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如题图甲所示,其结构一般由软带、卷带装置等部分组成,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙所示,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛,当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止结构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全,
(1)紧急制动时,汽车的动能   :拉伸安全带时,卷收器弹簧的弹性势能   (均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)下列说法正确的是____。
A.汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车正常行驶时,后排乘客不能系安全带
(3)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是   。
(4)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架,如题图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离AI之间的关系如图丁所示,已知弹簧的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x=   m,小弹簧中的弹力F2与被压缩量△l2之间的定量关系式可表示为F2=   。
【答案】(1)减小;增大
(2)C
(3)B
(4)0.4;2
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;弹力;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)紧急制动时,汽车的质量不变,速度减小,汽车的动能减小;
拉伸安全带时,卷收器弹簧的弹性形变程度变大,所以卷收器弹簧的弹性势能增大。
(2)A.为了起到安全作用,汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住不能被拉动,故C正确;
D.安全带能对人起到保护作用,所以汽车正常行驶时,后排乘客也要系安全带,故D错误。
故选C。
(3)发生碰撞前安全带对人的拉力较小,发生碰撞时,汽车突然停止运动,由于惯性人会向前运动,产生安全带的拉力增大,当汽车停止运动后,安全带对人的拉力又会减小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)从图丙和图丁可知:在0~0.4m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.4~0.6m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为x=0.4m;
由图丁图象可知:F=kΔl 可得,当Δl=0.4m时有:2N=kl×0.4m,
则大弹簧的劲度系数kl=5N/m;
当大弹簧的压缩量Δll为0.6m时,小弹簧的压缩量Δl2为0.6m-0.4m=0.2m,此时总弹力为5N,
由图丁图象可知:F=kΔl可得:5N=k1×0.6m+k2×0.2m=5N/m×0.6m+k2×0.2m,
解得小弹簧的劲度系数:k2=10N/m,
所以小弹簧中的弹力F2与被压缩量Δl2之间的定量关系式可表示为:F2=10N/m×Δl2=10N/m×0.2m=2N。
【分析】(1)物体的动能与质量和速度有关;
弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关。
(2)安全带作用:保护人体,防止惯性带来的伤害。
(3)根据发生碰撞时,力的变化做出选择;
(4)从图丙和图丁可知:在0~0.4m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.4~0.6m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,应用胡克定律列式即可。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表