【精品解析】广西壮族自治区贵港市港北区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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广西壮族自治区贵港市港北区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题(本大题共10题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(2025八下·港北期末)交通规则中要求司机开车时系安全带是为了(  )
A.减小汽车的惯性
B.增大汽车的惯性
C.减小车内人员的惯性
D.减小因汽车突然减速造成的人员伤害
2.(2025八下·港北期末)下列工具或装置中,利用连通器原理工作的是(  )
A.注射器 B.茶壶 C.液压机 D.抽水机
3.(2025八下·港北期末)在地铁站候车时,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,以免产生危险,这主要是因为列车高速经过时,列车与人之间的(  )
A.空气流速增大,压强减小 B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强增大 D.空气流速减小,压强增大
4.(2025八下·港北期末)下列装置在正常使用过程中,利用大气压强工作的是(  )
A.吸盘挂钩 B.简易喷雾器 C.孔明灯 D.拦河坝
5.(2025八下·港北期末)下列事例中,为了增大压强的是(  )
A.铁轨铺在枕木上 B.注射器的针头做得很尖
C.书包的肩带做得较宽 D.推土机宽大的履带
6.(2025八下·港北期末)下图列举的物体中,没有利用浮力知识的是(  )
A.海上的轮船
B.在死海上看书的人
C.升空的飞机
D.上升的热气球
7.(2025八下·港北期末)如图所示的情景中,关于力对物体做功的说法,正确的是(  )
A.图甲:举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做了功
B.图乙:铅球推出后在空中运动过程中,人对铅球做了功
C.图丙:无人机水平匀速飞行时,重力对货物做了功
D.图丁:小明推着小车前进,小明对小车做了功
8.(2025八下·港北期末)同学们利用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”。下列说法正确的是(  )
A.在左侧增加一个钩码,卡片仍保持静止
B.实验中,顺时针扭转卡片后放手,卡片仍保持静止
C.两侧所挂钩码质量相同时,卡片静止,说明二力平衡时力的大小相等
D.将卡片剪成两半,是为了验证二力平衡时二力是否作用在同一直线上
9.(2025八下·港北期末)如图所示,在2025年世界泳联跳水世界杯总决赛女子十米台决赛中,中国队组合全红婵、陈芋汐发挥完美夺得冠军。下列有关比赛过程说法正确的是(  )
A.下落过程处于平衡状态
B.腾空到达最高点时,合力为零
C.蹬台后腾空跃起,说明物体间力的作用是相互的
D.全红婵站在跳台上时,她对跳台的压力和跳台对她的支持力是一对平衡力
10.(2025八下·港北期末)如图所示,甲、乙(m甲
A.W甲=W乙,P甲>P乙 B.W甲C.W甲>W乙,P甲二、多项选择题(本大题共2题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.(2025八下·港北期末)2025年贵港市中考体育测试在4月举行,下列关于测试过程的说法正确的是(  )
A.跑:加速冲刺过程中,同学的动能变大
B.1min跳绳:跳绳时,人在下降的过程中,重力势能变小
C.掷实心球:实心球掷出后上升过程中,球的重力势能转化为动能
D.立定跳远:同学下落过程中,不计空气阻力,机械能变大
12.(2025八下·港北期末)如图所示,西瓜在水中漂浮,李子在水中沉底。下列说法正确的是(  )
A.李子的密度比西瓜大
B.西瓜所受浮力比李子小
C.西瓜所受的浮力大于其排开水的重力
D.放入西瓜、李子后容器底受到水的压强增大
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13.(2025八下·港北期末)国际单位制中力的单位符号是N,这个单位是为了纪念伟大的物理学家   而命名的。英国物理学家汤姆孙研究阴极射线时发现了电子,电子带   电。
14.(2025八下·港北期末)“遥知不是雪,为有暗香来”其中“为有暗香来”描述的是   现象;我们发现铁丝很难被拉伸,说明分子间存在   力。
15.(2025八下·港北期末)一艘轮船从东海驶入长江,所受浮力将   (填变大、变小或不变),船身将   (上浮或下沉)一些.
16.(2025八下·港北期末)《天工开物》里记载的舂米机,如图甲所示,把稻谷放在碗里,用脚踩在点上施加动力,使石球上下运动,属于   杠杆;图乙中赛龙舟划动的船桨与舂米机   (选填“是”或“不是”)同一类杠杆。
17.(2025八下·港北期末)如图所示,在拉力的作用下,物体A沿水平地面向左匀速运动了,此过程中拉力做的功为   J,若不计绳、动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,则物体与地面间的摩擦力为   。
18.(2025八下·港北期末)如图甲所示,A、B两个实心正方体放在水平地面上,A的底面积为。将沿水平方向切去厚度为的部分,并叠放在的上方。叠放后对地面的压强、剩余部分对地面的压强随变化关系的图象如图乙所示。则的重力为   N。若在B切割前,将重为的物体分别放置于物体、上方,为使放上物体C后,A、B对水平地面的压强相等,应将物体B沿水平方向切去的部分重为   N。
四、作图题(本大题共1小题,共6分。)
19.(2025八下·港北期末)按要求作图。
(1)图甲是神舟十九号返回舱进入大气层时的情形,请画出返回舱所受重力的示意图。
(2)如图乙所示,物体A随传送带一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请画出此时物体的受力示意图。
(3)如图丙所示,轻质杠杆的点挂一重物,为杠杆的支点,请在点标出杠杆平衡时施加的最小动力及重物对杠杆拉力的力臂。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
20.(2025八下·港北期末)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小   (选填“相等”或“不相等”);这种科学探究方法叫   法。
(2)观察小车在毛巾、棉布、木板表面滑行的距离,发现小车受到的阻力越小,滑行的距离越   ,进一步推理可知:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做   运动。
(3)牛顿第一定律告诉我们物体的运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
21.(2025八下·港北期末)按要求完成下列各小题。
(1)“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验过程如图所示。实验时通过观察   来比较压力的作用效果;选用图中   两次实验,可探究压力的作用效果与受力面积的关系。
(2)“让鸡蛋浮沉”实验如图所示:取一个鸡蛋将它轻轻放入装有水的容器中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时鸡蛋所受浮力   重力,向容器中逐渐加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮,此时鸡蛋所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)“探究定滑轮的特点”实验如图所示,图甲中测得钩码重为   N;在图乙中改变拉力方向多次实验观察弹簧测力计示数,可知使用定滑轮   省力(选填“能”或“不能”)。
22.(2025八下·港北期末)“探究杠杆的平衡条件”实验装置如图甲所示:
实验次数 动力/钩码个数 动力臂 阻力/钩码个数 阻力臂
1 6 20 4 30
2 4 10 2 20
3 2 30 3
4 1 25 5 5
(1)在挂上钩码前,应调节平衡螺母使杠杆在   位置平衡。
(2)实验所用钩码大小相同,重力未知。实验操作规范,记录的数据如上表所示。分析数据得出杠杆的平衡条件为:动力动力臂阻力阻力臂。显然,钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件   (选填“有”或“没有”)影响。根据此结论,可算出表中第3次实验数据的阻力臂为   cm。
(3)本实验多次实验的目的是___________(选填“A”或“B”)。
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
(4)图甲中,若在左侧钩码下加挂一个钩码,杠杆会   (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”)。
(5)杆秤是根据杠杆的平衡条件工作的。如图乙所示,当秤盘不放物品时,秤砣悬挂在刻度线处杆秤刚好平衡(简称“调零”)。某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口,继续使用该杆秤,测量结果将   ;若在秤盘底粘一块橡皮泥,使杆秤能调零,那么使用该杆秤,测量结果将   。(均选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)
23.(2025八下·港北期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验。
(1)分析实验A和C,可知物体受到的浮力大小是   N。
(2)分析实验A、C、D,可得出浮力大小与物体浸没在液体中的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析比较   三次实验可以得出液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大的结论。
(4)通过实验数据,可算出盐水密度是   。
(5)同学们用图甲探究和关系,将装满水的溢水杯放在升降台上,逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,且弹簧测力计的示数变化量等于的示数变化量,则   (选填“>”、“<”或“=”)。
(6)如图乙所示,同学们用精度很高的手提式电子秤,对石块的密度进行了测量,步骤如下:
①先将小石块用细线系好,悬挂在电子秤的下端,示数为;
②在小桶里倒入适量的水,悬挂在电子秤的下端,示数为;
③用手将用细线系着的小石块缓慢地   在水中,待电子秤示数稳定后为;根据所得实验数据,请你写出石块密度的表达式:   。(用字母、、、表示)
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
24.(2025八下·港北期末)质量为的物体置于水平地面上,物体与水平地面的接触面积为,如图所示,工人通过木杆将该物体搬运到小船上,木杆可绕点转动。工人用的力把木杆端竖直压下,将物体竖直提升,所用时间为,取。求:
(1)物体受到的重力;
(2)物体静止在水平地面时,对水平地面的压强;
(3)工人做的有用功;
(4)工人做功的功率。
25.(2025八下·港北期末)物理科创社团的同学们设计的水库自动泄洪控制装置模型,顶部开有小孔,如图甲所示。其中模型内顶部装有压力传感器(厚度不计),传感器到模型内底面的距离为,是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。底部受到水的压强随进入模型内水的深度变化的关系图像如图乙所示。当模型内水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体的底面积,高取。求:
(1)模型内水深时,水对模型底部的压强;
(2)模型内水深时,圆柱体受到的浮力;
(3)圆柱体的密度;
(4)触发报警装置时,模型内水的深度。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】ABC.惯性是物体本身的性质,仅与物体质量有关,ABC不符合题意;
D.司机开车时系安全带是为了减小因汽车突然减速造成的人员伤害,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
2.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、依靠活塞推动改变内部压强,实现液体的吸入与排出,和连通器原理无关,不符合要求。
B、茶壶的壶嘴和壶身底部相连通,上端都开口,符合连通器“上端开口、底部互相连通”的结构特点;当液体静止时,壶嘴和壶身的液面保持相平,是典型的连通器应用,符合题意。
C、利用帕斯卡原理(密闭液体上的压强能够大小不变地向各个方向传递)实现力的放大,和连通器原理无关,不符合要求。
D、通过改变气压或机械做功抽水,核心利用了大气压强,和连通器原理无关,不符合要求。
故答案为:B。
【分析】1、连通器原理:
定义:上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。
特点:当连通器内的同一种液体静止时,各容器中的液面总保持相平。
常见应用:茶壶、锅炉水位计、船闸、过路涵洞、洗手池的回水管等。
2、帕斯卡原理:密闭液体中的压强,能够大小不变地向液体的各个方向传递。液压机、液压千斤顶就是利用这个原理工作的,和连通器原理本质不同。
3、大气压强的应用:抽水机(活塞式、离心式)、注射器吸药液、钢笔吸墨水等,都是利用大气压强工作的,和连通器原理无关。
3.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险.
故答案为:A.
【分析】当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快,从而造成人周围空气流速不同,结合流体压强与流速的关系即可解决此题.
4.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、使用时将吸盘内的空气排出,吸盘内部气压远小于外界大气压,外界大气压就会把吸盘紧紧压在墙面上,从而实现悬挂物品,是典型的利用大气压强工作的装置,符合题意。
B、通过活塞压缩气体产生高速气流,根据流体压强与流速的关系(流速越大的位置,压强越小),容器内液体在大气压作用下被压出并雾化,其核心工作原理不是大气压强,不符合题意。
C、加热内部空气使空气受热膨胀、密度减小,孔明灯整体受到的空气浮力大于自身重力从而升空,利用的是空气浮力原理,与大气压强无关,不符合题意。
D、拦河坝设计成上窄下宽的形状,是为了承受水的液体压强(液体压强随深度增加而增大),利用的是液体压强原理,与大气压强无关,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、大气压强的应用
定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
常见利用大气压的实例:吸盘挂钩、活塞式抽水机、离心式水泵、用吸管喝饮料、钢笔吸墨水、注射器吸药液等。
核心原理:通过排出内部空气,使内部气压小于外界大气压,利用大气压的压力差实现工作。
2、流体压强与流速的关系
内容:在流体(气体和液体)中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
常见应用:简易喷雾器、飞机机翼、火车站台安全线、汽车尾翼等。
3、浮力原理
浸在液体或气体中的物体,受到向上的浮力,当浮力大于重力时,物体上浮。孔明灯、热气球都是利用热空气密度减小、浮力大于重力升空的。
4、液体压强原理:液体内部的压强随深度的增加而增大,公式为p=gh。拦河坝、潜水服抗压设计都是利用这一原理。
5.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、铁轨铺在枕木上,在压力(火车重力)不变时,通过枕木增大了受力面积,根据公式,受力面积越大,压强越小,目的是减小压强,防止铁轨下陷,不符合题意。
B、注射器的针头做得很尖,在压力(手推的力)不变时,通过减小针头的受力面积,根据公式,受力面积越小,压强越大,目的是增大压强,方便刺入皮肤,符合题意。
C、书包的肩带做得较宽,在压力(书包重力)不变时,通过加宽肩带增大受力面积,从而减小压强,避免肩膀被勒伤,不符合题意。
D,推土机宽大的履带,在压力(推土机重力)不变时,通过宽大的履带增大受力面积,从而减小压强,防止推土机陷入松软地面,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、压强公式:,其中:p表示压强,单位是帕斯卡(Pa);F表示压力,单位是牛顿(N);S表示受力面积,单位是平方米(m2)。
2、增大/减小压强的方法
增大压强:在压力F不变时,减小受力面积S;或在受力面积S不变时,增大压力F。
常见实例:针头、刀刃、斧头、图钉尖等。
减小压强:在压力F不变时,增大受力面积S;或在受力面积S不变时,减小压力F。
常见实例:铁轨枕木、书包宽肩带、推土机履带、滑雪板等。
6.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、轮船漂浮在水面上,水对轮船产生向上的浮力,浮力与轮船重力平衡,利用了浮力知识。
B、人能漂浮在死海海面,是因为死海海水密度大,海水对人产生的浮力大于(或等于)人的重力,利用了浮力知识。
C、飞机升空核心是流体压强与流速的关系:机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的升力,并非利用浮力(浮力是气体/液体对物体竖直向上的压力差,飞机升力是流体压强差产生的向上的力,原理不同),未利用浮力知识。
D、热气球内部空气受热膨胀、密度变小,整体密度小于外界空气密度,空气对热气球产生的浮力大于热气球重力,利用了浮力知识。
故答案为:C。
【分析】1、浮力的定义与原理
定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上的力,叫浮力。
本质:物体上下表面受到的液体/气体压力差,公式可推导为F浮=F向上-F向下。
浮沉条件:F浮>G物时物体上浮;F浮=G物时漂浮/悬浮;F浮< G物时下沉。
常见应用:轮船(漂浮)、潜水艇(改变自重)、气球/热气球(利用空气浮力)、死海漂浮(密度大导致浮力大)。
2、飞机升空的原理
核心:流体压强与流速的关系(流速越大,压强越小)。
机翼设计:机翼上表面弯曲、下表面平直,飞机飞行时,上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,形成向上的压强差,产生升力,使飞机升空,与浮力原理完全不同。
3、浮力与流体升力的区别
浮力:源于流体对物体上下表面的压力差,方向竖直向上,基于物体密度与流体密度的关系。
流体升力:源于流体流速差导致的压强差,方向可向上(如飞机),基于流体流速与压强的关系。
7.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
A、运动员对杠铃施加了向上的力,但杠铃静止不动,没有在力的方向上移动距离,因此运动员对杠铃没有做功。
B、铅球推出后,人不再对铅球施加力的作用,铅球是靠惯性继续运动,人没有力作用在铅球上,因此人对铅球没有做功。
C、无人机水平匀速飞行时,重力方向竖直向下,而货物移动方向水平,力的方向与移动方向垂直,重力没有做功。
D、小明对小车施加了向前的推力,小车在推力方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,因此小明对小车做了功。
故答案为:D。
【分析】1、做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。
2、三种不做功的情况
有力无距离:如推桌子没推动、举着杠铃静止(劳而无功)。
有距离无力:如物体由于惯性运动(不劳无功)。
力与距离垂直:如水平移动的物体,重力不做功(垂直无功)。
8.【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】二力平衡的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。
A、在左侧增加一个钩码,左侧拉力大于右侧拉力,不满足“力的大小相等”,卡片会向左运动,无法保持静止,A错误。
B、顺时针扭转卡片后,两个拉力不在同一直线上,不满足“二力作用在同一直线上”,卡片会转动,无法保持静止,B错误。
C、两侧钩码质量相同时,对卡片的拉力大小相等,卡片保持静止,说明二力平衡需要力的大小相等,C正确。
D、将卡片剪成两半,两个力分别作用在两个物体上,是为了验证二力平衡需要“作用在同一物体上”,而非“同一直线”,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、二力平衡的四个条件
作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上(简称:同物、等大、反向、共线),四个条件必须同时满足,物体才能保持静止或匀速直线运动状态。
2、本实验的设计思路
用小卡片代替小车:减小摩擦力对实验的影响,让卡片只受两个拉力。
增减钩码:验证“力的大小相等”的条件。
扭转卡片:验证“力作用在同一直线上”的条件。
剪开卡片:验证“力作用在同一物体上”的条件。
3、二力平衡与相互作用力的区别
二力平衡:两个力作用在同一物体上。
相互作用力:两个力作用在两个不同物体上(如人推墙,人对墙的力和墙对人的力)。
9.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡状态的判断;力的合成与应用
【解析】【解答】A、下落过程中,运动员受重力作用,速度不断增大,运动状态持续改变,不满足平衡状态(静止/匀速直线运动)的条件,因此不是平衡状态,A错误。
B、腾空到最高点时,运动员速度为0,但仍受竖直向下的重力和空气阻力,两个力大小不相等、方向不相反,合力不为零,B错误。
C、蹬台时,运动员对跳台施加向下的力,同时跳台对运动员施加向上的反作用力,使运动员腾空跃起,体现了物体间力的作用是相互的,C正确。
D、全红婵对跳台的压力,受力物体是跳台;跳台对她的支持力,受力物体是全红婵,两个力作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力(平衡力需作用在同一物体上),D错误。
故答案为:C。
【分析】1、平衡状态与平衡力
平衡状态指物体保持静止或匀速直线运动的状态,此时物体受平衡力,合力为0;如果物体运动状态(速度大小或方向)发生改变,就处于非平衡状态,受非平衡力,合力不为0。二力平衡需要满足四个条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2、力的作用是相互的
一个物体对另一个物体施加力的同时,一定会受到另一个物体的反作用力,施力物体同时也是受力物体,这两个力大小相等、方向相反,分别作用在两个不同的物体上。
3、相互作用力与平衡力的核心区别
平衡力作用在同一个物体上,而相互作用力作用在两个不同的物体上,这是区分二者最关键的判断依据。
4、最高点的受力分析
物体竖直上抛到最高点时,瞬时速度为0,但仍然受到重力(和空气阻力)的作用,合力不为零,会立即下落,因此不是平衡状态。
10.【答案】D
【知识点】功率大小的比较;功率的计算;功的概念;功的计算及应用
【解析】【解答】根据功和功率的计算公式,逐一分析:
功的计算:。甲、乙上升高度相同,,因此。
功率的计算:。甲、乙上楼时间相同,且,因此。故选D。
【分析】本题核心考查功和功率的计算及影响因素:
功的大小:由可知,在高度和重力加速度相同的情况下,质量越大,做功越多。
功率的大小:由可知,在时间相同的情况下,做功越多,功率越大。常见易错点:
忽略“上楼做功的本质是克服自身重力做功”,误将路程或其他因素代入功的计算;
混淆功和功率的关系,认为做功多的功率一定大,忽略时间因素的影响。解题关键:明确上楼做功的公式,功率公式,结合质量、高度、时间的条件逐一分析。
11.【答案】A,B
【知识点】机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A、动能的大小由质量和速度决定。同学的质量不变,加速冲刺时速度变大,因此动能变大,A正确。
B、重力势能的大小由质量和高度决定。人在下降时质量不变,高度变小,因此重力势能变小,B正确。
C、实心球上升时,质量不变,速度减小(动能减小),高度增大(重力势能增大),是动能转化为重力势能,而非重力势能转化为动能,C错误。
D、不计空气阻力时,只有重力做功,机械能(动能+重力势能)守恒,即机械能大小不变,不会变大,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、动能影响因素:质量和速度。质量越大、速度越大,动能越大。
2、重力势能影响因素:质量和高度。质量越大、高度越高,重力势能越大。
3、机械能及其转化
机械能=动能+势能(重力势能+弹性势能)。
机械能守恒条件:只有重力或弹力做功,不计空气阻力、摩擦等额外阻力时,机械能总量保持不变。
常见能量转化:上升过程:动能转化为重力势能;下落过程:重力势能转化为动能;匀速运动:动能不变(速度、质量不变)。
4、判断能量变化的核心方法
先明确物体的质量、速度、高度三个量的变化,再对应判断动能、重力势能的变化,最后分析机械能的总量变化。
12.【答案】A,D
【知识点】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】A、李子沉底,说明李子密度李子>水;西瓜漂浮,说明西瓜密度西瓜<水,因此李子>西瓜,A正确。
B、根据阿基米德原理F浮=液gV排,水的密度水相同,西瓜排开水的体积远大于李子排开水的体积,因此西瓜受到的浮力远大于李子,B错误。
C、根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力,等于它排开液体的重力,即F浮=G排,西瓜也满足这个规律,C错误。
D、放入西瓜、李子后,容器内水面上升,水的深度h增大。根据液体压强公式p=gh,水的密度和g不变,深度h增大,因此容器底受到的水的压强增大,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、物体的浮沉条件(与密度的关系)
漂浮:物<液,此时F浮=G物
悬浮:物=液,此时F浮=G物
沉底:物>液,此时F浮2、阿基米德原理
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,公式为:F浮=G排=液gV排,浮力大小只和液体密度、排开液体的体积有关,和物体的形状、浸没深度无关。
3、液体压强公式
液体内部的压强与液体的密度、深度成正比,公式为:p=gh,深度h指从液面到该点的垂直距离,深度越大,压强越大。
4、漂浮物体的核心规律
漂浮的物体,浮力等于自身重力,且物体密度小于液体密度;沉底的物体,浮力小于自身重力,且物体密度大于液体密度。
13.【答案】牛顿;负
【知识点】力的概念及单位;两种电荷
【解析】【解答】国际单位制中,力的单位是牛顿,符号为N,这个单位是为了纪念英国物理学家牛顿而命名的。
英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,电子是带负电的粒子。
故答案为:牛顿;负。
【分析】1、力的单位
力的国际单位是牛顿,简称牛,符号N,以物理学家艾萨克·牛顿的名字命名,用于纪念他在力学领域的奠基性贡献(如牛顿运动定律)。
2、电子的发现与带电性
1897年,英国物理学家汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子,证明了原子是可分的,打破了“原子不可再分”的传统认知。
电子是带负电的基本粒子,电荷量为元电荷e=1.610-19C,绕原子核做高速运动。
原子整体呈电中性,原子核带正电,核外电子带的负电总量与原子核的正电总量相等。
14.【答案】扩散;引
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】“为有暗香来”是指梅花的香气分子在空气中不停地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中被闻到,这种现象叫做扩散现象。
铁丝很难被拉伸,是因为分子间存在相互作用的引力,这个力会阻碍分子相互远离,使铁丝保持一定的形状,难以被拉长。
故答案为:扩散;引。
【分析】1、扩散现象
定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象,本质是一切物质的分子都在不停地做无规则的热运动。
特点:扩散现象可以发生在气体、液体、固体中;温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。
常见实例:闻到花香、墨水在水中散开、腌菜入味等。
2、分子间的作用力
分子间同时存在引力和斥力:当分子间距离较小时,斥力起主要作用,表现为物体难以被压缩;当分子间距离稍大时,引力起主要作用,表现为物体难以被拉伸(如铁丝、固体的形状保持);当分子间距离过大时,分子间作用力可以忽略(如气体分子间几乎无作用力)。分子间的引力和斥力是同时存在的,不会单独消失。
15.【答案】不变;下沉
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】轮船始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力始终等于轮船自身的重力(F浮=G船)。轮船从东海驶入长江,自身重力不变,因此所受浮力不变。根据阿基米德原理F浮=液gV排,浮力F浮不变,长江水的密度河水小于海水的密度海水,因此排开水的体积V排会增大,船身会下沉一些。
故答案为:不变;下沉。
【分析】1、漂浮条件
漂浮的物体,所受浮力等于自身重力,即F浮=G物。只要物体始终漂浮,无论在什么液体中,浮力大小都等于自身重力,保持不变。
2、阿基米德原理
浸在液体中的物体,浮力大小等于排开液体的重力,公式为:F浮=液gV排
当浮力F浮不变时,液体密度液越小,排开液体的体积V排越大;反之,液体密度越大,排开体积越小。
3、轮船浮沉的规律
从海水(密度大)驶入淡水(密度小):浮力不变,排开体积变大,船身下沉。
从淡水驶入海水:浮力不变,排开体积变小,船身上浮。
16.【答案】费力;是
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】舂米机的支点在中间,动力作用在A点,阻力是石球的重力。动力臂(支点到A点的距离)小于阻力臂(支点到石球的距离),根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。
赛龙舟的船桨,支点在船桨与船的接触点,动力作用在手握的位置,阻力作用在桨的入水端。动力臂小于阻力臂,同样属于费力杠杆,因此和舂米机是同一类杠杆。
故答案为:费力;是。
【分析】1、杠杆的分类
根据动力臂L1和阻力臂L2的大小关系,杠杆分为三类:
省力杠杆:L1>L2,省力但费距离,如撬棍、羊角锤、瓶盖起子。
费力杠杆:L1等臂杠杆:L1=L2,不省力也不费力,如天平、定滑轮。
2、费力杠杆的特点
动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,虽然费力,但可以用较小的动力移动距离,换来阻力端较大的移动距离,适合需要省距离的场景。
3、杠杆的判断方法
先确定杠杆的支点,再分别画出动力臂(支点到动力作用线的垂直距离)和阻力臂(支点到阻力作用线的垂直距离),比较两者大小即可判断杠杆类型。
17.【答案】24;8
【知识点】动滑轮拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】图中滑轮为动滑轮,动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,物体移动距离s物=3m,则绳子自由端移动的距离s=2s物=23m=6m。根据功的计算公式W=Fs,代入F=4N,s=6m,得拉力做的功W=FS=4N6m=24J。
物体A匀速运动,处于平衡状态,水平方向上拉力的合力与摩擦力f是一对平衡力。不计绳、动滑轮重及摩擦,动滑轮对物体的拉力F拉=2F=24N=8N。根据二力平衡,摩擦力f=F拉=8N。
故答案为:24;8。
【分析】1、动滑轮的特点
实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
规律:不计滑轮重及摩擦时,拉力F=G物(竖直提升);本题水平使用,拉力(克服摩擦力);绳子自由端移动距离s=2s物 ,费距离、省力。
2、功的计算公式:W=F,其中W表示功,单位焦耳(J); F表示力,单位牛顿(N);s表示力的方向上移动的距离,单位米(m)。
3、二力平衡与滑轮结合
水平使用动滑轮时,物体匀速运动,摩擦力与动滑轮对物体的拉力平衡,而动滑轮对物体的拉力是绳子自由端拉力的2倍,由此可推导摩擦力与拉力的关系。
18.【答案】300;32
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】当h=0时,B未切割,此时A对地面的压强pA0=1200Pa,A的底面积SA=0.25m2。水平地面上,压力等于重力,根据压强公式,A的重力GA=pA0SA=1200Pa0.25m2=300N。
当h=0.3m时,B剩余部分对地面压强为0,说明B的边长LB=0.3m,B的底面积SB=LB2=0.32=0.09m2。
B未切割时,对地面压强pB0=1200Pa,则B的重力GB=pB0SB=1200Pa0.09m2=108N。
B的密度,单位高度的重力。设切去B的重力为G,则B剩余重力为GB-G。
放上GC=50N的物体后:A对地面的压强:,
B对地面的压强:,令pA=pB,代入数据:,158-G=14000.09=126,G=158-126=32N。
故答案为:300;32。
【分析】1、固体压强公式
水平地面上,柱体对地面的压强,均匀柱体还可推导为p=gh(h为柱体高度)。
2、压强变化分析
叠放物体时,总压力增加,压强增大;切割物体时,总压力减小,压强减小。
3、均匀柱体的重力与高度的关系
对于均匀实心柱体,重力与高度成正比,可快速计算切去部分的重力。
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】弹力;重力示意图;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1) 图甲:返回舱重力示意图
作图依据:重力的方向总是竖直向下,作用点在物体的重心。
作图步骤:从返回舱的重心位置,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注符号G,即为重力的示意图。
(2) 图乙:物体A的受力示意图
受力分析:物体A随传送带匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向不受力(无相对运动或相对运动趋势,因此不受摩擦力),竖直方向受两个力:重力G:竖直向下,作用点在A的重心;支持力F:竖直向上,作用点在A的重心,大小与G相等,二力平衡。
作图步骤:从A的重心分别画竖直向下的G和竖直向上的F,线段长度相等,标注对应符号。
(3) 图丙:杠杆最小力F1及力臂L2
力臂L2的画法:重物M对杠杆的拉力F2方向竖直向下,力臂是支点O到F2作用线的垂直距离。从O向F2的作用线作垂线,垂线段即为L2,标注L2。
最小力F1的画法:
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在阻力F2和阻力臂L2一定时,动力臂L1越长,动力F1越小。最长动力臂是支点O到作用点B的连线OB,因此力F1的方向垂直于OB,斜向上(使杠杆逆时针转动,平衡重物的顺时针转动),标注F1。
故答案为:(1);(2);(3)。
【分析】1、重力的示意图
三要素:作用点在重心,方向竖直向下,符号G。
核心:重力方向与物体运动状态、放置姿态无关,始终竖直向下。
2、平衡状态的受力分析
匀速直线运动/静止的物体,受平衡力,合力为0。
水平匀速传送带上的物体:水平方向无相对运动趋势,不受摩擦力,仅受竖直方向的重力和支持力。
3、杠杆的力臂与最小力
力臂定义:支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到作用点的距离。
最小力原理:杠杆平衡时,动力臂越长,动力越小;最长动力臂为支点到力的作用点的连线,力的方向垂直于该连线。
杠杆平衡条件:F1L1=F2L2。
(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心,如图所示:
(2)物体A随传送带一起向右做匀速直线运动,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,不受摩擦力,作用点在重心,如图所示:
(3)根据杠杆平衡条件,动力臂最大时,动力最小,过B点作OB的垂线,方向斜向右上,画出力F1,此时OB是最大动力臂,F1是最小动力;力臂是支点到力的作用线的距离,过O点作阻力作用线的垂线,即为重物对杠杆拉力的力臂,如图所示:
20.【答案】(1)相等;控制变量
(2)远;匀速直线
(3)不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,是为了保证小车到达水平面时的初速度相等,这样才能只改变水平面的阻力,研究阻力对运动的影响。
这种控制其他变量不变,只改变一个变量来研究问题的方法,叫做控制变量法。
(2)毛巾、棉布、木板的粗糙程度依次减小,小车受到的阻力依次减小,观察到小车滑行的距离越来越远。
根据实验现象推理:如果小车在水平面上滑行时,受到的阻力变为零,小车的运动状态将不再改变,会做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律表明:物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
故答案为:(1)相等;控制变量法;(2)远;匀速直线;(3)不需要。
【分析】1、控制变量法
在探究多个因素对某一物理量的影响时,只改变其中一个因素,控制其他因素不变,从而研究该因素对物理量的影响,是初中物理最核心的实验方法之一。本实验中控制小车到达水平面的初速度相同,只改变水平面的阻力。
2、阻力对物体运动的影响
阻力越小,物体速度减小得越慢,滑行的距离越远。
科学推理:当阻力为零时,物体的速度不会减小,将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
3、牛顿第一定律(惯性定律)
内容: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。
核心结论:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持。
4、实验推理法(理想实验法)
本实验无法直接做到“阻力为零”,是在实验事实的基础上,通过科学推理得出结论,这种方法叫做实验推理法,是牛顿第一定律实验的核心方法。
(1)[1][2]实验中采用的是控制变量法,需要控制小车的初速度相同,故每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动水平面时的速度相等。
(2)[1]由图可知,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
[2]小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,小车的运动状态将不会改变,将做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因。
21.【答案】(1)海绵的凹陷程度;甲、乙
(2)小于;变大
(3)2;不能
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物体的浮沉条件及其应用;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这是转换法的应用,海绵凹陷越深,说明压力作用效果越明显。
探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小不变,只改变受力面积,因此选甲、乙两次实验(甲、乙压力相同,受力面积不同)。
(2)鸡蛋沉在容器底部时,根据物体浮沉条件,沉底的物体浮力小于自身重力。
向水中加盐,液体密度变大,鸡蛋排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F浮=液gV排,液体密度增大,浮力变大,当浮力等于重力时,鸡蛋悬浮。
(3)图甲中弹簧测力计测得钩码重为2N。
图乙中改变拉力方向,弹簧测力计示数始终为2N,等于钩码重力,说明使用定滑轮不能省力,只能改变力的方向。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;甲、乙;(2)小于;变大;(3)2;不能。
【分析】1、压力作用效果实验
转换法:通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,将不易观察的压力作用效果转换为容易观察的形变。
控制变量法:探究压力作用效果与压力的关系时,控制受力面积不变;探究与受力面积的关系时,控制压力不变。
压力作用效果的影响因素:压力大小、受力面积大小。
2、物体浮沉条件与阿基米德原理
浮沉条件:F浮G物,物体上浮。
阿基米德原理:F浮=液gV排,浮力大小与液体密度、排开液体的体积有关,液体密度越大,浮力越大。
3、定滑轮的特点
定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向。
实验结论:使用定滑轮时,无论拉力方向如何,拉力大小都等于物体重力,因此不能省力。
(1)[1]实验时通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法。
[2]选用图中甲、乙两次实验,受力面积不同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,可探究压力的作用效果与受力面积的关系。
(2)[1]根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋沉至容器底部,此时鸡蛋所受浮力小于重力。
[2]向容器中逐渐加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮,鸡蛋排开液体的体积不变,液体的密度变大,由得,此时鸡蛋所受浮力变大。
(3)[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2N,则图甲中测得钩码重为2N。
[2]在图乙中改变拉力方向多次实验观察弹簧测力计示数,发现弹簧测力计示数都为2N,等于钩码的重力,可知使用定滑轮不能省力。
22.【答案】(1)水平
(2)没有;20
(3)A
(4)左端下沉
(5)偏小;不受影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)在挂上钩码前,为了方便测量力臂,需调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验中用“钩码个数”代表力的大小,钩码大小相同、重力相等,因此钩码重力的具体数值对得出杠杆平衡条件没有影响。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,设每个钩码重力为G,代入第3次数据:
2G30cm=3GL2,约去G,得L2=20cm。
(3)本实验多次改变力和力臂,是为了寻找普遍规律,避免实验偶然性,因此选A。
(4)每个钩码重力为G,每格长度为L。左侧加挂1个钩码后,左侧力矩(3G5L=15GL)大于右侧力矩,因此杠杆左端下沉。
(5)秤盘缺了缺口,自身重力减小,调零后测量时,需要更小的秤砣力平衡,因此测量结果偏小。
在秤盘粘橡皮泥后重新调零,橡皮泥的重力已被平衡,因此测量结果不受影响。
故答案为:(1)水平;(2)没有;20;(3)A;(4)左端下沉;(5)偏小;不受影响。
【分析】1、杠杆平衡实验前,需调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂。
2、杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,用相同钩码代表力时,力的具体数值不影响平衡条件的推导。
3、探究规律类实验多次实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;测量类实验多次实验的目的是减小误差。
4、杠杆的转动由力矩(力×力臂)决定,力矩大的一端下沉,力矩相等时杠杆平衡。
5、杆秤是杠杆的应用,调零的本质是平衡秤盘自身重力,秤盘重力变化会影响测量,重新调零可消除影响。
(1)为了便于测量力臂,在杠杆上挂钩码前,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]实验所用钩码重力未知,但钩码大小相同,重力相等,分析数据可以得出杠杆的平衡条件,所以钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件没有影响。
[2]设一个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力× 阻力臂,即F1l1=F2l2得,第3次实验数据的阻力臂
(3)本实验多次实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)设杠杆上一个格的长度为l0,若在左侧钩码下加挂一个钩码,左侧F1l1=3G×6l0=18Gl0
右侧F2l2=3G×4l0=12Gl0
则F1l1>F2l2,所以杠杆左端下沉。
(5)[1]由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口,秤砣挂在零刻度线处,杠杆不平衡。如果继续使用该杆秤测某一物体质量时,左侧的总重力变小,左侧力臂一定,右侧秤砣的重力一定,根据F1l1=F2l2得,右侧力臂变小,所以测量结果偏小。
[2]在秤盘底粘一块橡皮泥,则补足了因缺口而减小的秤盘的质量,所以使杆秤能调零,那么使用该杆秤,测量结果将不受影响。
23.【答案】(1)2
(2)无关
(3)A、B、C
(4)
(5)
(6)浸没;
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)根据称重法测浮力:F浮=G-F拉。
由图A知物体重力G=8N,图C中拉力F拉=6N,
则F浮=8N-6N=2N。
(2)实验A、C、D中,物体均浸没在水中(液体密度相同),排开液体的体积相同,仅浸没深度不同。C、D中弹簧测力计示数均为6N,说明浮力不变。因此,浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)要探究“液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大”,需控制液体密度不变,改变排开体积。实验A、B、C中,液体均为水(密度相同),排开体积逐渐增大,浮力逐渐增大。因此,选取A、B、C三次实验。
(4)首先求物体体积:物体浸没在水中时,V物= V排=。
水中浮力F浮水=8N-6N=2N,则V物=。
其次求盐水中浮力:图E中拉力F'=5.6N,盐水中浮力F浮盐水=8N-5.6N=2.4N。
最后计算盐水密度:。
(5)根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体的重力,即F浮=G排。弹簧测力计A的示数减小量等于浮力,B的示数增加量等于排开液体的重力,二者相等。故填=。
(6)步骤③中,手将石块缓慢地浸没在水中(若不浸没,电子秤示数变化量不代表石块全部体积对应的浮力)。
石块的重力:G石=F1。石块浸没时,电子秤示数变化量等于受到的浮力:F浮=F3-F2。由F浮=水gV排得V石=V排=。
石块密度:。
故答案为:(1)2;(2)无关;(3)A、B、C;(4);(5)=;(6)浸没; 。
【分析】1、称重法测浮力:F浮=G-F拉,适用于一切浸在液体中的物体。
2、阿基米德原理:F浮=G 排=液gV 排。浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关,与物体形状、浸没深度、液体质量无关。
3、控制变量法:探究浮力与深度关系时,控制液、V排不变;探究浮力与V 排关系时,控制液不变。
4、密度计算:利用浮力公式推导物体体积,结合重力公式求密度,是浮力与密度综合计算的核心方法。
5、实验推理法:在探究F浮和G排关系时,通过测量变化量间接验证相等,体现了科学探究的逻辑。
(1)分析实验A和C,根据称重法可知,物体浸没在水中时受到的浮力大小F浮=G-FC=8N-6N=2N
(2)分析A、C、D三次实验可知,液体的密度和排开液体的体积相同,物体浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,由称重法可知,所受浮力不变,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(3)要得到液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大的结论,需要保持液体的密度相同,排开液体的体积不同,选择A、B、C三次实验。
(4)物体浸没在水中时受到的浮力大小F浮=G-FC=8N-6N=2N
物体的体积
由A、E得到物体在盐水中受到的浮力F浮盐=G-FE=8N-5.6N=2.4N
盐水密度
(5)弹簧测力计A的示数变化量是物体受到浮力的大小,B的示数变化量是物体排开液体受到的重力,当两者相同时,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,即F浮=G排。
(6)[1][2]用手提着系小石块的细线一端,将小石块缓慢浸没水中(如图戊)读出电子秤稳定后示数F3,小石块在水中受到浮力,根据力的作用是相互的,小石块对水有向下的压力,使得电子秤示数增大,则小石块在水中受到的浮力为F浮=F3 F2
根据阿基米德原理可得,小石块的体积为
由图乙可知,小石块的重力G=F1
则小石块的质量为
小石块的密度为
24.【答案】(1)解:物体的重力
答:物体的重力为500N。
(2)解:物体对水平地面的压力
物体对水平地面的压强
答:物体对水平地面的压强为400Pa。
(3)解:工人做的有用功
答:工人做的有用功为250J。
(4)解:工人做的总功
工人做功的功率
答:工人做功的功率为54W。
【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;功的计算及应用
【解析】【分析】1、重力计算
公式:G=mg。
根据公式G=mg,已知物体质量m=50kg,g=10N/kg,则:。
2、固体压强计算
公式:。
适用场景:水平地面上的物体,压力大小等于自身重力(F=G)。
水平地面上,压力F=G=500N,接触面积S=1.25m2。
根据压强公式,则:。
3、有用功计算
定义:对人们需要的、有价值的功,本题中为克服物体重力所做的功。
公式:W有用=Gh
有用功是对物体做的功,克服物体重力做功,公式为W有用=Gh。
已知G=500N,提升高度h=0.5m,则:。
4、功与功率的计算
功的公式:W = Fs(F为作用在物体上的力,s为力的方向上移动的距离),本题中工人做功为总功,用此公式计算。工人做的总功。
功率的公式:,。
(1)物体的重力
(2)物体对水平地面的压力
物体对水平地面的压强
(3)工人做的有用功
(4)工人做的总功
工人做功的功率
25.【答案】(1)解:模型内水深时,水对模型底部的压强
答:模型内水深时,水对模型底部的压强为。
(2)解:由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
答:圆柱体受到的浮力10N。
(3)解:由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,为漂浮状态,圆柱体受到的重力
圆柱体的密度
答:圆柱体的密度。

(4)解:触发报警装置时,对传感器的压力为,对受力分析可得,此时受到的浮力
此时排开水的体积
则浸入水的深度
圆柱体露出水面的高度
模型内水的深度
答:触发报警装置时,模型内水的深度为 。
【知识点】密度公式及其应用;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、液体压强公式:p=gh,液体压强与液体密度、深度成正比,深度指从液面到该点的垂直距离。
2、浮力的计算:
压力差法:F浮=F下- F上,柱体漂浮时F上=0,浮力等于底部压力。
阿基米德原理:F浮=液gV排,浮力等于排开液体的重力。
漂浮条件:F浮=G物,物体漂浮时浮力等于自身重力。
3、密度的计算:,结合重力公式G=mg,可通过重力求质量,再计算密度。
4、受力平衡分析:物体静止时,合力为零,触发报警时B受重力、浮力、传感器压力,满足F浮=G+F压。
图像分析:通过压强-深度图像判断物体的浮沉状态,压强不变段对应物体漂浮阶段。
阿基米德原理:F浮=液gV排,。
(1)模型内水深时,水对模型底部的压强
(2)由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
(3)由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,为漂浮状态,圆柱体受到的重力
圆柱体的密度
(4)触发报警装置时,对传感器的压力为,对受力分析可得,此时受到的浮力
此时排开水的体积
则浸入水的深度
圆柱体露出水面的高度
模型内水的深度
1 / 1广西壮族自治区贵港市港北区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单项选择题(本大题共10题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(2025八下·港北期末)交通规则中要求司机开车时系安全带是为了(  )
A.减小汽车的惯性
B.增大汽车的惯性
C.减小车内人员的惯性
D.减小因汽车突然减速造成的人员伤害
【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】ABC.惯性是物体本身的性质,仅与物体质量有关,ABC不符合题意;
D.司机开车时系安全带是为了减小因汽车突然减速造成的人员伤害,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
2.(2025八下·港北期末)下列工具或装置中,利用连通器原理工作的是(  )
A.注射器 B.茶壶 C.液压机 D.抽水机
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、依靠活塞推动改变内部压强,实现液体的吸入与排出,和连通器原理无关,不符合要求。
B、茶壶的壶嘴和壶身底部相连通,上端都开口,符合连通器“上端开口、底部互相连通”的结构特点;当液体静止时,壶嘴和壶身的液面保持相平,是典型的连通器应用,符合题意。
C、利用帕斯卡原理(密闭液体上的压强能够大小不变地向各个方向传递)实现力的放大,和连通器原理无关,不符合要求。
D、通过改变气压或机械做功抽水,核心利用了大气压强,和连通器原理无关,不符合要求。
故答案为:B。
【分析】1、连通器原理:
定义:上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。
特点:当连通器内的同一种液体静止时,各容器中的液面总保持相平。
常见应用:茶壶、锅炉水位计、船闸、过路涵洞、洗手池的回水管等。
2、帕斯卡原理:密闭液体中的压强,能够大小不变地向液体的各个方向传递。液压机、液压千斤顶就是利用这个原理工作的,和连通器原理本质不同。
3、大气压强的应用:抽水机(活塞式、离心式)、注射器吸药液、钢笔吸墨水等,都是利用大气压强工作的,和连通器原理无关。
3.(2025八下·港北期末)在地铁站候车时,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,以免产生危险,这主要是因为列车高速经过时,列车与人之间的(  )
A.空气流速增大,压强减小 B.空气流速减小,压强减小
C.空气流速增大,压强增大 D.空气流速减小,压强增大
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险.
故答案为:A.
【分析】当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快,从而造成人周围空气流速不同,结合流体压强与流速的关系即可解决此题.
4.(2025八下·港北期末)下列装置在正常使用过程中,利用大气压强工作的是(  )
A.吸盘挂钩 B.简易喷雾器 C.孔明灯 D.拦河坝
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、使用时将吸盘内的空气排出,吸盘内部气压远小于外界大气压,外界大气压就会把吸盘紧紧压在墙面上,从而实现悬挂物品,是典型的利用大气压强工作的装置,符合题意。
B、通过活塞压缩气体产生高速气流,根据流体压强与流速的关系(流速越大的位置,压强越小),容器内液体在大气压作用下被压出并雾化,其核心工作原理不是大气压强,不符合题意。
C、加热内部空气使空气受热膨胀、密度减小,孔明灯整体受到的空气浮力大于自身重力从而升空,利用的是空气浮力原理,与大气压强无关,不符合题意。
D、拦河坝设计成上窄下宽的形状,是为了承受水的液体压强(液体压强随深度增加而增大),利用的是液体压强原理,与大气压强无关,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、大气压强的应用
定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
常见利用大气压的实例:吸盘挂钩、活塞式抽水机、离心式水泵、用吸管喝饮料、钢笔吸墨水、注射器吸药液等。
核心原理:通过排出内部空气,使内部气压小于外界大气压,利用大气压的压力差实现工作。
2、流体压强与流速的关系
内容:在流体(气体和液体)中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
常见应用:简易喷雾器、飞机机翼、火车站台安全线、汽车尾翼等。
3、浮力原理
浸在液体或气体中的物体,受到向上的浮力,当浮力大于重力时,物体上浮。孔明灯、热气球都是利用热空气密度减小、浮力大于重力升空的。
4、液体压强原理:液体内部的压强随深度的增加而增大,公式为p=gh。拦河坝、潜水服抗压设计都是利用这一原理。
5.(2025八下·港北期末)下列事例中,为了增大压强的是(  )
A.铁轨铺在枕木上 B.注射器的针头做得很尖
C.书包的肩带做得较宽 D.推土机宽大的履带
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、铁轨铺在枕木上,在压力(火车重力)不变时,通过枕木增大了受力面积,根据公式,受力面积越大,压强越小,目的是减小压强,防止铁轨下陷,不符合题意。
B、注射器的针头做得很尖,在压力(手推的力)不变时,通过减小针头的受力面积,根据公式,受力面积越小,压强越大,目的是增大压强,方便刺入皮肤,符合题意。
C、书包的肩带做得较宽,在压力(书包重力)不变时,通过加宽肩带增大受力面积,从而减小压强,避免肩膀被勒伤,不符合题意。
D,推土机宽大的履带,在压力(推土机重力)不变时,通过宽大的履带增大受力面积,从而减小压强,防止推土机陷入松软地面,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、压强公式:,其中:p表示压强,单位是帕斯卡(Pa);F表示压力,单位是牛顿(N);S表示受力面积,单位是平方米(m2)。
2、增大/减小压强的方法
增大压强:在压力F不变时,减小受力面积S;或在受力面积S不变时,增大压力F。
常见实例:针头、刀刃、斧头、图钉尖等。
减小压强:在压力F不变时,增大受力面积S;或在受力面积S不变时,减小压力F。
常见实例:铁轨枕木、书包宽肩带、推土机履带、滑雪板等。
6.(2025八下·港北期末)下图列举的物体中,没有利用浮力知识的是(  )
A.海上的轮船
B.在死海上看书的人
C.升空的飞机
D.上升的热气球
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、轮船漂浮在水面上,水对轮船产生向上的浮力,浮力与轮船重力平衡,利用了浮力知识。
B、人能漂浮在死海海面,是因为死海海水密度大,海水对人产生的浮力大于(或等于)人的重力,利用了浮力知识。
C、飞机升空核心是流体压强与流速的关系:机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的升力,并非利用浮力(浮力是气体/液体对物体竖直向上的压力差,飞机升力是流体压强差产生的向上的力,原理不同),未利用浮力知识。
D、热气球内部空气受热膨胀、密度变小,整体密度小于外界空气密度,空气对热气球产生的浮力大于热气球重力,利用了浮力知识。
故答案为:C。
【分析】1、浮力的定义与原理
定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上的力,叫浮力。
本质:物体上下表面受到的液体/气体压力差,公式可推导为F浮=F向上-F向下。
浮沉条件:F浮>G物时物体上浮;F浮=G物时漂浮/悬浮;F浮< G物时下沉。
常见应用:轮船(漂浮)、潜水艇(改变自重)、气球/热气球(利用空气浮力)、死海漂浮(密度大导致浮力大)。
2、飞机升空的原理
核心:流体压强与流速的关系(流速越大,压强越小)。
机翼设计:机翼上表面弯曲、下表面平直,飞机飞行时,上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,形成向上的压强差,产生升力,使飞机升空,与浮力原理完全不同。
3、浮力与流体升力的区别
浮力:源于流体对物体上下表面的压力差,方向竖直向上,基于物体密度与流体密度的关系。
流体升力:源于流体流速差导致的压强差,方向可向上(如飞机),基于流体流速与压强的关系。
7.(2025八下·港北期末)如图所示的情景中,关于力对物体做功的说法,正确的是(  )
A.图甲:举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做了功
B.图乙:铅球推出后在空中运动过程中,人对铅球做了功
C.图丙:无人机水平匀速飞行时,重力对货物做了功
D.图丁:小明推着小车前进,小明对小车做了功
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
A、运动员对杠铃施加了向上的力,但杠铃静止不动,没有在力的方向上移动距离,因此运动员对杠铃没有做功。
B、铅球推出后,人不再对铅球施加力的作用,铅球是靠惯性继续运动,人没有力作用在铅球上,因此人对铅球没有做功。
C、无人机水平匀速飞行时,重力方向竖直向下,而货物移动方向水平,力的方向与移动方向垂直,重力没有做功。
D、小明对小车施加了向前的推力,小车在推力方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,因此小明对小车做了功。
故答案为:D。
【分析】1、做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。
2、三种不做功的情况
有力无距离:如推桌子没推动、举着杠铃静止(劳而无功)。
有距离无力:如物体由于惯性运动(不劳无功)。
力与距离垂直:如水平移动的物体,重力不做功(垂直无功)。
8.(2025八下·港北期末)同学们利用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”。下列说法正确的是(  )
A.在左侧增加一个钩码,卡片仍保持静止
B.实验中,顺时针扭转卡片后放手,卡片仍保持静止
C.两侧所挂钩码质量相同时,卡片静止,说明二力平衡时力的大小相等
D.将卡片剪成两半,是为了验证二力平衡时二力是否作用在同一直线上
【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】二力平衡的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。
A、在左侧增加一个钩码,左侧拉力大于右侧拉力,不满足“力的大小相等”,卡片会向左运动,无法保持静止,A错误。
B、顺时针扭转卡片后,两个拉力不在同一直线上,不满足“二力作用在同一直线上”,卡片会转动,无法保持静止,B错误。
C、两侧钩码质量相同时,对卡片的拉力大小相等,卡片保持静止,说明二力平衡需要力的大小相等,C正确。
D、将卡片剪成两半,两个力分别作用在两个物体上,是为了验证二力平衡需要“作用在同一物体上”,而非“同一直线”,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、二力平衡的四个条件
作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上(简称:同物、等大、反向、共线),四个条件必须同时满足,物体才能保持静止或匀速直线运动状态。
2、本实验的设计思路
用小卡片代替小车:减小摩擦力对实验的影响,让卡片只受两个拉力。
增减钩码:验证“力的大小相等”的条件。
扭转卡片:验证“力作用在同一直线上”的条件。
剪开卡片:验证“力作用在同一物体上”的条件。
3、二力平衡与相互作用力的区别
二力平衡:两个力作用在同一物体上。
相互作用力:两个力作用在两个不同物体上(如人推墙,人对墙的力和墙对人的力)。
9.(2025八下·港北期末)如图所示,在2025年世界泳联跳水世界杯总决赛女子十米台决赛中,中国队组合全红婵、陈芋汐发挥完美夺得冠军。下列有关比赛过程说法正确的是(  )
A.下落过程处于平衡状态
B.腾空到达最高点时,合力为零
C.蹬台后腾空跃起,说明物体间力的作用是相互的
D.全红婵站在跳台上时,她对跳台的压力和跳台对她的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡状态的判断;力的合成与应用
【解析】【解答】A、下落过程中,运动员受重力作用,速度不断增大,运动状态持续改变,不满足平衡状态(静止/匀速直线运动)的条件,因此不是平衡状态,A错误。
B、腾空到最高点时,运动员速度为0,但仍受竖直向下的重力和空气阻力,两个力大小不相等、方向不相反,合力不为零,B错误。
C、蹬台时,运动员对跳台施加向下的力,同时跳台对运动员施加向上的反作用力,使运动员腾空跃起,体现了物体间力的作用是相互的,C正确。
D、全红婵对跳台的压力,受力物体是跳台;跳台对她的支持力,受力物体是全红婵,两个力作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力(平衡力需作用在同一物体上),D错误。
故答案为:C。
【分析】1、平衡状态与平衡力
平衡状态指物体保持静止或匀速直线运动的状态,此时物体受平衡力,合力为0;如果物体运动状态(速度大小或方向)发生改变,就处于非平衡状态,受非平衡力,合力不为0。二力平衡需要满足四个条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2、力的作用是相互的
一个物体对另一个物体施加力的同时,一定会受到另一个物体的反作用力,施力物体同时也是受力物体,这两个力大小相等、方向相反,分别作用在两个不同的物体上。
3、相互作用力与平衡力的核心区别
平衡力作用在同一个物体上,而相互作用力作用在两个不同的物体上,这是区分二者最关键的判断依据。
4、最高点的受力分析
物体竖直上抛到最高点时,瞬时速度为0,但仍然受到重力(和空气阻力)的作用,合力不为零,会立即下落,因此不是平衡状态。
10.(2025八下·港北期末)如图所示,甲、乙(m甲
A.W甲=W乙,P甲>P乙 B.W甲C.W甲>W乙,P甲【答案】D
【知识点】功率大小的比较;功率的计算;功的概念;功的计算及应用
【解析】【解答】根据功和功率的计算公式,逐一分析:
功的计算:。甲、乙上升高度相同,,因此。
功率的计算:。甲、乙上楼时间相同,且,因此。故选D。
【分析】本题核心考查功和功率的计算及影响因素:
功的大小:由可知,在高度和重力加速度相同的情况下,质量越大,做功越多。
功率的大小:由可知,在时间相同的情况下,做功越多,功率越大。常见易错点:
忽略“上楼做功的本质是克服自身重力做功”,误将路程或其他因素代入功的计算;
混淆功和功率的关系,认为做功多的功率一定大,忽略时间因素的影响。解题关键:明确上楼做功的公式,功率公式,结合质量、高度、时间的条件逐一分析。
二、多项选择题(本大题共2题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.(2025八下·港北期末)2025年贵港市中考体育测试在4月举行,下列关于测试过程的说法正确的是(  )
A.跑:加速冲刺过程中,同学的动能变大
B.1min跳绳:跳绳时,人在下降的过程中,重力势能变小
C.掷实心球:实心球掷出后上升过程中,球的重力势能转化为动能
D.立定跳远:同学下落过程中,不计空气阻力,机械能变大
【答案】A,B
【知识点】机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A、动能的大小由质量和速度决定。同学的质量不变,加速冲刺时速度变大,因此动能变大,A正确。
B、重力势能的大小由质量和高度决定。人在下降时质量不变,高度变小,因此重力势能变小,B正确。
C、实心球上升时,质量不变,速度减小(动能减小),高度增大(重力势能增大),是动能转化为重力势能,而非重力势能转化为动能,C错误。
D、不计空气阻力时,只有重力做功,机械能(动能+重力势能)守恒,即机械能大小不变,不会变大,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、动能影响因素:质量和速度。质量越大、速度越大,动能越大。
2、重力势能影响因素:质量和高度。质量越大、高度越高,重力势能越大。
3、机械能及其转化
机械能=动能+势能(重力势能+弹性势能)。
机械能守恒条件:只有重力或弹力做功,不计空气阻力、摩擦等额外阻力时,机械能总量保持不变。
常见能量转化:上升过程:动能转化为重力势能;下落过程:重力势能转化为动能;匀速运动:动能不变(速度、质量不变)。
4、判断能量变化的核心方法
先明确物体的质量、速度、高度三个量的变化,再对应判断动能、重力势能的变化,最后分析机械能的总量变化。
12.(2025八下·港北期末)如图所示,西瓜在水中漂浮,李子在水中沉底。下列说法正确的是(  )
A.李子的密度比西瓜大
B.西瓜所受浮力比李子小
C.西瓜所受的浮力大于其排开水的重力
D.放入西瓜、李子后容器底受到水的压强增大
【答案】A,D
【知识点】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】A、李子沉底,说明李子密度李子>水;西瓜漂浮,说明西瓜密度西瓜<水,因此李子>西瓜,A正确。
B、根据阿基米德原理F浮=液gV排,水的密度水相同,西瓜排开水的体积远大于李子排开水的体积,因此西瓜受到的浮力远大于李子,B错误。
C、根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力,等于它排开液体的重力,即F浮=G排,西瓜也满足这个规律,C错误。
D、放入西瓜、李子后,容器内水面上升,水的深度h增大。根据液体压强公式p=gh,水的密度和g不变,深度h增大,因此容器底受到的水的压强增大,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、物体的浮沉条件(与密度的关系)
漂浮:物<液,此时F浮=G物
悬浮:物=液,此时F浮=G物
沉底:物>液,此时F浮2、阿基米德原理
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,公式为:F浮=G排=液gV排,浮力大小只和液体密度、排开液体的体积有关,和物体的形状、浸没深度无关。
3、液体压强公式
液体内部的压强与液体的密度、深度成正比,公式为:p=gh,深度h指从液面到该点的垂直距离,深度越大,压强越大。
4、漂浮物体的核心规律
漂浮的物体,浮力等于自身重力,且物体密度小于液体密度;沉底的物体,浮力小于自身重力,且物体密度大于液体密度。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13.(2025八下·港北期末)国际单位制中力的单位符号是N,这个单位是为了纪念伟大的物理学家   而命名的。英国物理学家汤姆孙研究阴极射线时发现了电子,电子带   电。
【答案】牛顿;负
【知识点】力的概念及单位;两种电荷
【解析】【解答】国际单位制中,力的单位是牛顿,符号为N,这个单位是为了纪念英国物理学家牛顿而命名的。
英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,电子是带负电的粒子。
故答案为:牛顿;负。
【分析】1、力的单位
力的国际单位是牛顿,简称牛,符号N,以物理学家艾萨克·牛顿的名字命名,用于纪念他在力学领域的奠基性贡献(如牛顿运动定律)。
2、电子的发现与带电性
1897年,英国物理学家汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子,证明了原子是可分的,打破了“原子不可再分”的传统认知。
电子是带负电的基本粒子,电荷量为元电荷e=1.610-19C,绕原子核做高速运动。
原子整体呈电中性,原子核带正电,核外电子带的负电总量与原子核的正电总量相等。
14.(2025八下·港北期末)“遥知不是雪,为有暗香来”其中“为有暗香来”描述的是   现象;我们发现铁丝很难被拉伸,说明分子间存在   力。
【答案】扩散;引
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】“为有暗香来”是指梅花的香气分子在空气中不停地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中被闻到,这种现象叫做扩散现象。
铁丝很难被拉伸,是因为分子间存在相互作用的引力,这个力会阻碍分子相互远离,使铁丝保持一定的形状,难以被拉长。
故答案为:扩散;引。
【分析】1、扩散现象
定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象,本质是一切物质的分子都在不停地做无规则的热运动。
特点:扩散现象可以发生在气体、液体、固体中;温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。
常见实例:闻到花香、墨水在水中散开、腌菜入味等。
2、分子间的作用力
分子间同时存在引力和斥力:当分子间距离较小时,斥力起主要作用,表现为物体难以被压缩;当分子间距离稍大时,引力起主要作用,表现为物体难以被拉伸(如铁丝、固体的形状保持);当分子间距离过大时,分子间作用力可以忽略(如气体分子间几乎无作用力)。分子间的引力和斥力是同时存在的,不会单独消失。
15.(2025八下·港北期末)一艘轮船从东海驶入长江,所受浮力将   (填变大、变小或不变),船身将   (上浮或下沉)一些.
【答案】不变;下沉
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】轮船始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力始终等于轮船自身的重力(F浮=G船)。轮船从东海驶入长江,自身重力不变,因此所受浮力不变。根据阿基米德原理F浮=液gV排,浮力F浮不变,长江水的密度河水小于海水的密度海水,因此排开水的体积V排会增大,船身会下沉一些。
故答案为:不变;下沉。
【分析】1、漂浮条件
漂浮的物体,所受浮力等于自身重力,即F浮=G物。只要物体始终漂浮,无论在什么液体中,浮力大小都等于自身重力,保持不变。
2、阿基米德原理
浸在液体中的物体,浮力大小等于排开液体的重力,公式为:F浮=液gV排
当浮力F浮不变时,液体密度液越小,排开液体的体积V排越大;反之,液体密度越大,排开体积越小。
3、轮船浮沉的规律
从海水(密度大)驶入淡水(密度小):浮力不变,排开体积变大,船身下沉。
从淡水驶入海水:浮力不变,排开体积变小,船身上浮。
16.(2025八下·港北期末)《天工开物》里记载的舂米机,如图甲所示,把稻谷放在碗里,用脚踩在点上施加动力,使石球上下运动,属于   杠杆;图乙中赛龙舟划动的船桨与舂米机   (选填“是”或“不是”)同一类杠杆。
【答案】费力;是
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】舂米机的支点在中间,动力作用在A点,阻力是石球的重力。动力臂(支点到A点的距离)小于阻力臂(支点到石球的距离),根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。
赛龙舟的船桨,支点在船桨与船的接触点,动力作用在手握的位置,阻力作用在桨的入水端。动力臂小于阻力臂,同样属于费力杠杆,因此和舂米机是同一类杠杆。
故答案为:费力;是。
【分析】1、杠杆的分类
根据动力臂L1和阻力臂L2的大小关系,杠杆分为三类:
省力杠杆:L1>L2,省力但费距离,如撬棍、羊角锤、瓶盖起子。
费力杠杆:L1等臂杠杆:L1=L2,不省力也不费力,如天平、定滑轮。
2、费力杠杆的特点
动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,虽然费力,但可以用较小的动力移动距离,换来阻力端较大的移动距离,适合需要省距离的场景。
3、杠杆的判断方法
先确定杠杆的支点,再分别画出动力臂(支点到动力作用线的垂直距离)和阻力臂(支点到阻力作用线的垂直距离),比较两者大小即可判断杠杆类型。
17.(2025八下·港北期末)如图所示,在拉力的作用下,物体A沿水平地面向左匀速运动了,此过程中拉力做的功为   J,若不计绳、动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,则物体与地面间的摩擦力为   。
【答案】24;8
【知识点】动滑轮拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】图中滑轮为动滑轮,动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,物体移动距离s物=3m,则绳子自由端移动的距离s=2s物=23m=6m。根据功的计算公式W=Fs,代入F=4N,s=6m,得拉力做的功W=FS=4N6m=24J。
物体A匀速运动,处于平衡状态,水平方向上拉力的合力与摩擦力f是一对平衡力。不计绳、动滑轮重及摩擦,动滑轮对物体的拉力F拉=2F=24N=8N。根据二力平衡,摩擦力f=F拉=8N。
故答案为:24;8。
【分析】1、动滑轮的特点
实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
规律:不计滑轮重及摩擦时,拉力F=G物(竖直提升);本题水平使用,拉力(克服摩擦力);绳子自由端移动距离s=2s物 ,费距离、省力。
2、功的计算公式:W=F,其中W表示功,单位焦耳(J); F表示力,单位牛顿(N);s表示力的方向上移动的距离,单位米(m)。
3、二力平衡与滑轮结合
水平使用动滑轮时,物体匀速运动,摩擦力与动滑轮对物体的拉力平衡,而动滑轮对物体的拉力是绳子自由端拉力的2倍,由此可推导摩擦力与拉力的关系。
18.(2025八下·港北期末)如图甲所示,A、B两个实心正方体放在水平地面上,A的底面积为。将沿水平方向切去厚度为的部分,并叠放在的上方。叠放后对地面的压强、剩余部分对地面的压强随变化关系的图象如图乙所示。则的重力为   N。若在B切割前,将重为的物体分别放置于物体、上方,为使放上物体C后,A、B对水平地面的压强相等,应将物体B沿水平方向切去的部分重为   N。
【答案】300;32
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】当h=0时,B未切割,此时A对地面的压强pA0=1200Pa,A的底面积SA=0.25m2。水平地面上,压力等于重力,根据压强公式,A的重力GA=pA0SA=1200Pa0.25m2=300N。
当h=0.3m时,B剩余部分对地面压强为0,说明B的边长LB=0.3m,B的底面积SB=LB2=0.32=0.09m2。
B未切割时,对地面压强pB0=1200Pa,则B的重力GB=pB0SB=1200Pa0.09m2=108N。
B的密度,单位高度的重力。设切去B的重力为G,则B剩余重力为GB-G。
放上GC=50N的物体后:A对地面的压强:,
B对地面的压强:,令pA=pB,代入数据:,158-G=14000.09=126,G=158-126=32N。
故答案为:300;32。
【分析】1、固体压强公式
水平地面上,柱体对地面的压强,均匀柱体还可推导为p=gh(h为柱体高度)。
2、压强变化分析
叠放物体时,总压力增加,压强增大;切割物体时,总压力减小,压强减小。
3、均匀柱体的重力与高度的关系
对于均匀实心柱体,重力与高度成正比,可快速计算切去部分的重力。
四、作图题(本大题共1小题,共6分。)
19.(2025八下·港北期末)按要求作图。
(1)图甲是神舟十九号返回舱进入大气层时的情形,请画出返回舱所受重力的示意图。
(2)如图乙所示,物体A随传送带一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请画出此时物体的受力示意图。
(3)如图丙所示,轻质杠杆的点挂一重物,为杠杆的支点,请在点标出杠杆平衡时施加的最小动力及重物对杠杆拉力的力臂。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】弹力;重力示意图;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1) 图甲:返回舱重力示意图
作图依据:重力的方向总是竖直向下,作用点在物体的重心。
作图步骤:从返回舱的重心位置,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注符号G,即为重力的示意图。
(2) 图乙:物体A的受力示意图
受力分析:物体A随传送带匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向不受力(无相对运动或相对运动趋势,因此不受摩擦力),竖直方向受两个力:重力G:竖直向下,作用点在A的重心;支持力F:竖直向上,作用点在A的重心,大小与G相等,二力平衡。
作图步骤:从A的重心分别画竖直向下的G和竖直向上的F,线段长度相等,标注对应符号。
(3) 图丙:杠杆最小力F1及力臂L2
力臂L2的画法:重物M对杠杆的拉力F2方向竖直向下,力臂是支点O到F2作用线的垂直距离。从O向F2的作用线作垂线,垂线段即为L2,标注L2。
最小力F1的画法:
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在阻力F2和阻力臂L2一定时,动力臂L1越长,动力F1越小。最长动力臂是支点O到作用点B的连线OB,因此力F1的方向垂直于OB,斜向上(使杠杆逆时针转动,平衡重物的顺时针转动),标注F1。
故答案为:(1);(2);(3)。
【分析】1、重力的示意图
三要素:作用点在重心,方向竖直向下,符号G。
核心:重力方向与物体运动状态、放置姿态无关,始终竖直向下。
2、平衡状态的受力分析
匀速直线运动/静止的物体,受平衡力,合力为0。
水平匀速传送带上的物体:水平方向无相对运动趋势,不受摩擦力,仅受竖直方向的重力和支持力。
3、杠杆的力臂与最小力
力臂定义:支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到作用点的距离。
最小力原理:杠杆平衡时,动力臂越长,动力越小;最长动力臂为支点到力的作用点的连线,力的方向垂直于该连线。
杠杆平衡条件:F1L1=F2L2。
(1)重力的方向竖直向下,作用点在重心,如图所示:
(2)物体A随传送带一起向右做匀速直线运动,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,不受摩擦力,作用点在重心,如图所示:
(3)根据杠杆平衡条件,动力臂最大时,动力最小,过B点作OB的垂线,方向斜向右上,画出力F1,此时OB是最大动力臂,F1是最小动力;力臂是支点到力的作用线的距离,过O点作阻力作用线的垂线,即为重物对杠杆拉力的力臂,如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
20.(2025八下·港北期末)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小   (选填“相等”或“不相等”);这种科学探究方法叫   法。
(2)观察小车在毛巾、棉布、木板表面滑行的距离,发现小车受到的阻力越小,滑行的距离越   ,进一步推理可知:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做   运动。
(3)牛顿第一定律告诉我们物体的运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】(1)相等;控制变量
(2)远;匀速直线
(3)不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,是为了保证小车到达水平面时的初速度相等,这样才能只改变水平面的阻力,研究阻力对运动的影响。
这种控制其他变量不变,只改变一个变量来研究问题的方法,叫做控制变量法。
(2)毛巾、棉布、木板的粗糙程度依次减小,小车受到的阻力依次减小,观察到小车滑行的距离越来越远。
根据实验现象推理:如果小车在水平面上滑行时,受到的阻力变为零,小车的运动状态将不再改变,会做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律表明:物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
故答案为:(1)相等;控制变量法;(2)远;匀速直线;(3)不需要。
【分析】1、控制变量法
在探究多个因素对某一物理量的影响时,只改变其中一个因素,控制其他因素不变,从而研究该因素对物理量的影响,是初中物理最核心的实验方法之一。本实验中控制小车到达水平面的初速度相同,只改变水平面的阻力。
2、阻力对物体运动的影响
阻力越小,物体速度减小得越慢,滑行的距离越远。
科学推理:当阻力为零时,物体的速度不会减小,将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
3、牛顿第一定律(惯性定律)
内容: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。
核心结论:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持。
4、实验推理法(理想实验法)
本实验无法直接做到“阻力为零”,是在实验事实的基础上,通过科学推理得出结论,这种方法叫做实验推理法,是牛顿第一定律实验的核心方法。
(1)[1][2]实验中采用的是控制变量法,需要控制小车的初速度相同,故每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动水平面时的速度相等。
(2)[1]由图可知,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
[2]小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,小车的运动状态将不会改变,将做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因。
21.(2025八下·港北期末)按要求完成下列各小题。
(1)“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验过程如图所示。实验时通过观察   来比较压力的作用效果;选用图中   两次实验,可探究压力的作用效果与受力面积的关系。
(2)“让鸡蛋浮沉”实验如图所示:取一个鸡蛋将它轻轻放入装有水的容器中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时鸡蛋所受浮力   重力,向容器中逐渐加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮,此时鸡蛋所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)“探究定滑轮的特点”实验如图所示,图甲中测得钩码重为   N;在图乙中改变拉力方向多次实验观察弹簧测力计示数,可知使用定滑轮   省力(选填“能”或“不能”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;甲、乙
(2)小于;变大
(3)2;不能
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物体的浮沉条件及其应用;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这是转换法的应用,海绵凹陷越深,说明压力作用效果越明显。
探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小不变,只改变受力面积,因此选甲、乙两次实验(甲、乙压力相同,受力面积不同)。
(2)鸡蛋沉在容器底部时,根据物体浮沉条件,沉底的物体浮力小于自身重力。
向水中加盐,液体密度变大,鸡蛋排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F浮=液gV排,液体密度增大,浮力变大,当浮力等于重力时,鸡蛋悬浮。
(3)图甲中弹簧测力计测得钩码重为2N。
图乙中改变拉力方向,弹簧测力计示数始终为2N,等于钩码重力,说明使用定滑轮不能省力,只能改变力的方向。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;甲、乙;(2)小于;变大;(3)2;不能。
【分析】1、压力作用效果实验
转换法:通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,将不易观察的压力作用效果转换为容易观察的形变。
控制变量法:探究压力作用效果与压力的关系时,控制受力面积不变;探究与受力面积的关系时,控制压力不变。
压力作用效果的影响因素:压力大小、受力面积大小。
2、物体浮沉条件与阿基米德原理
浮沉条件:F浮G物,物体上浮。
阿基米德原理:F浮=液gV排,浮力大小与液体密度、排开液体的体积有关,液体密度越大,浮力越大。
3、定滑轮的特点
定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向。
实验结论:使用定滑轮时,无论拉力方向如何,拉力大小都等于物体重力,因此不能省力。
(1)[1]实验时通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法。
[2]选用图中甲、乙两次实验,受力面积不同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,可探究压力的作用效果与受力面积的关系。
(2)[1]根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋沉至容器底部,此时鸡蛋所受浮力小于重力。
[2]向容器中逐渐加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮,鸡蛋排开液体的体积不变,液体的密度变大,由得,此时鸡蛋所受浮力变大。
(3)[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2N,则图甲中测得钩码重为2N。
[2]在图乙中改变拉力方向多次实验观察弹簧测力计示数,发现弹簧测力计示数都为2N,等于钩码的重力,可知使用定滑轮不能省力。
22.(2025八下·港北期末)“探究杠杆的平衡条件”实验装置如图甲所示:
实验次数 动力/钩码个数 动力臂 阻力/钩码个数 阻力臂
1 6 20 4 30
2 4 10 2 20
3 2 30 3
4 1 25 5 5
(1)在挂上钩码前,应调节平衡螺母使杠杆在   位置平衡。
(2)实验所用钩码大小相同,重力未知。实验操作规范,记录的数据如上表所示。分析数据得出杠杆的平衡条件为:动力动力臂阻力阻力臂。显然,钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件   (选填“有”或“没有”)影响。根据此结论,可算出表中第3次实验数据的阻力臂为   cm。
(3)本实验多次实验的目的是___________(选填“A”或“B”)。
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
(4)图甲中,若在左侧钩码下加挂一个钩码,杠杆会   (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”)。
(5)杆秤是根据杠杆的平衡条件工作的。如图乙所示,当秤盘不放物品时,秤砣悬挂在刻度线处杆秤刚好平衡(简称“调零”)。某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口,继续使用该杆秤,测量结果将   ;若在秤盘底粘一块橡皮泥,使杆秤能调零,那么使用该杆秤,测量结果将   。(均选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)
【答案】(1)水平
(2)没有;20
(3)A
(4)左端下沉
(5)偏小;不受影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)在挂上钩码前,为了方便测量力臂,需调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验中用“钩码个数”代表力的大小,钩码大小相同、重力相等,因此钩码重力的具体数值对得出杠杆平衡条件没有影响。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,设每个钩码重力为G,代入第3次数据:
2G30cm=3GL2,约去G,得L2=20cm。
(3)本实验多次改变力和力臂,是为了寻找普遍规律,避免实验偶然性,因此选A。
(4)每个钩码重力为G,每格长度为L。左侧加挂1个钩码后,左侧力矩(3G5L=15GL)大于右侧力矩,因此杠杆左端下沉。
(5)秤盘缺了缺口,自身重力减小,调零后测量时,需要更小的秤砣力平衡,因此测量结果偏小。
在秤盘粘橡皮泥后重新调零,橡皮泥的重力已被平衡,因此测量结果不受影响。
故答案为:(1)水平;(2)没有;20;(3)A;(4)左端下沉;(5)偏小;不受影响。
【分析】1、杠杆平衡实验前,需调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂。
2、杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,用相同钩码代表力时,力的具体数值不影响平衡条件的推导。
3、探究规律类实验多次实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;测量类实验多次实验的目的是减小误差。
4、杠杆的转动由力矩(力×力臂)决定,力矩大的一端下沉,力矩相等时杠杆平衡。
5、杆秤是杠杆的应用,调零的本质是平衡秤盘自身重力,秤盘重力变化会影响测量,重新调零可消除影响。
(1)为了便于测量力臂,在杠杆上挂钩码前,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]实验所用钩码重力未知,但钩码大小相同,重力相等,分析数据可以得出杠杆的平衡条件,所以钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件没有影响。
[2]设一个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力× 阻力臂,即F1l1=F2l2得,第3次实验数据的阻力臂
(3)本实验多次实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)设杠杆上一个格的长度为l0,若在左侧钩码下加挂一个钩码,左侧F1l1=3G×6l0=18Gl0
右侧F2l2=3G×4l0=12Gl0
则F1l1>F2l2,所以杠杆左端下沉。
(5)[1]由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口,秤砣挂在零刻度线处,杠杆不平衡。如果继续使用该杆秤测某一物体质量时,左侧的总重力变小,左侧力臂一定,右侧秤砣的重力一定,根据F1l1=F2l2得,右侧力臂变小,所以测量结果偏小。
[2]在秤盘底粘一块橡皮泥,则补足了因缺口而减小的秤盘的质量,所以使杆秤能调零,那么使用该杆秤,测量结果将不受影响。
23.(2025八下·港北期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验。
(1)分析实验A和C,可知物体受到的浮力大小是   N。
(2)分析实验A、C、D,可得出浮力大小与物体浸没在液体中的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(3)分析比较   三次实验可以得出液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大的结论。
(4)通过实验数据,可算出盐水密度是   。
(5)同学们用图甲探究和关系,将装满水的溢水杯放在升降台上,逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,且弹簧测力计的示数变化量等于的示数变化量,则   (选填“>”、“<”或“=”)。
(6)如图乙所示,同学们用精度很高的手提式电子秤,对石块的密度进行了测量,步骤如下:
①先将小石块用细线系好,悬挂在电子秤的下端,示数为;
②在小桶里倒入适量的水,悬挂在电子秤的下端,示数为;
③用手将用细线系着的小石块缓慢地   在水中,待电子秤示数稳定后为;根据所得实验数据,请你写出石块密度的表达式:   。(用字母、、、表示)
【答案】(1)2
(2)无关
(3)A、B、C
(4)
(5)
(6)浸没;
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)根据称重法测浮力:F浮=G-F拉。
由图A知物体重力G=8N,图C中拉力F拉=6N,
则F浮=8N-6N=2N。
(2)实验A、C、D中,物体均浸没在水中(液体密度相同),排开液体的体积相同,仅浸没深度不同。C、D中弹簧测力计示数均为6N,说明浮力不变。因此,浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)要探究“液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大”,需控制液体密度不变,改变排开体积。实验A、B、C中,液体均为水(密度相同),排开体积逐渐增大,浮力逐渐增大。因此,选取A、B、C三次实验。
(4)首先求物体体积:物体浸没在水中时,V物= V排=。
水中浮力F浮水=8N-6N=2N,则V物=。
其次求盐水中浮力:图E中拉力F'=5.6N,盐水中浮力F浮盐水=8N-5.6N=2.4N。
最后计算盐水密度:。
(5)根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体的重力,即F浮=G排。弹簧测力计A的示数减小量等于浮力,B的示数增加量等于排开液体的重力,二者相等。故填=。
(6)步骤③中,手将石块缓慢地浸没在水中(若不浸没,电子秤示数变化量不代表石块全部体积对应的浮力)。
石块的重力:G石=F1。石块浸没时,电子秤示数变化量等于受到的浮力:F浮=F3-F2。由F浮=水gV排得V石=V排=。
石块密度:。
故答案为:(1)2;(2)无关;(3)A、B、C;(4);(5)=;(6)浸没; 。
【分析】1、称重法测浮力:F浮=G-F拉,适用于一切浸在液体中的物体。
2、阿基米德原理:F浮=G 排=液gV 排。浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关,与物体形状、浸没深度、液体质量无关。
3、控制变量法:探究浮力与深度关系时,控制液、V排不变;探究浮力与V 排关系时,控制液不变。
4、密度计算:利用浮力公式推导物体体积,结合重力公式求密度,是浮力与密度综合计算的核心方法。
5、实验推理法:在探究F浮和G排关系时,通过测量变化量间接验证相等,体现了科学探究的逻辑。
(1)分析实验A和C,根据称重法可知,物体浸没在水中时受到的浮力大小F浮=G-FC=8N-6N=2N
(2)分析A、C、D三次实验可知,液体的密度和排开液体的体积相同,物体浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,由称重法可知,所受浮力不变,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
(3)要得到液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大的结论,需要保持液体的密度相同,排开液体的体积不同,选择A、B、C三次实验。
(4)物体浸没在水中时受到的浮力大小F浮=G-FC=8N-6N=2N
物体的体积
由A、E得到物体在盐水中受到的浮力F浮盐=G-FE=8N-5.6N=2.4N
盐水密度
(5)弹簧测力计A的示数变化量是物体受到浮力的大小,B的示数变化量是物体排开液体受到的重力,当两者相同时,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,即F浮=G排。
(6)[1][2]用手提着系小石块的细线一端,将小石块缓慢浸没水中(如图戊)读出电子秤稳定后示数F3,小石块在水中受到浮力,根据力的作用是相互的,小石块对水有向下的压力,使得电子秤示数增大,则小石块在水中受到的浮力为F浮=F3 F2
根据阿基米德原理可得,小石块的体积为
由图乙可知,小石块的重力G=F1
则小石块的质量为
小石块的密度为
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
24.(2025八下·港北期末)质量为的物体置于水平地面上,物体与水平地面的接触面积为,如图所示,工人通过木杆将该物体搬运到小船上,木杆可绕点转动。工人用的力把木杆端竖直压下,将物体竖直提升,所用时间为,取。求:
(1)物体受到的重力;
(2)物体静止在水平地面时,对水平地面的压强;
(3)工人做的有用功;
(4)工人做功的功率。
【答案】(1)解:物体的重力
答:物体的重力为500N。
(2)解:物体对水平地面的压力
物体对水平地面的压强
答:物体对水平地面的压强为400Pa。
(3)解:工人做的有用功
答:工人做的有用功为250J。
(4)解:工人做的总功
工人做功的功率
答:工人做功的功率为54W。
【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;功的计算及应用
【解析】【分析】1、重力计算
公式:G=mg。
根据公式G=mg,已知物体质量m=50kg,g=10N/kg,则:。
2、固体压强计算
公式:。
适用场景:水平地面上的物体,压力大小等于自身重力(F=G)。
水平地面上,压力F=G=500N,接触面积S=1.25m2。
根据压强公式,则:。
3、有用功计算
定义:对人们需要的、有价值的功,本题中为克服物体重力所做的功。
公式:W有用=Gh
有用功是对物体做的功,克服物体重力做功,公式为W有用=Gh。
已知G=500N,提升高度h=0.5m,则:。
4、功与功率的计算
功的公式:W = Fs(F为作用在物体上的力,s为力的方向上移动的距离),本题中工人做功为总功,用此公式计算。工人做的总功。
功率的公式:,。
(1)物体的重力
(2)物体对水平地面的压力
物体对水平地面的压强
(3)工人做的有用功
(4)工人做的总功
工人做功的功率
25.(2025八下·港北期末)物理科创社团的同学们设计的水库自动泄洪控制装置模型,顶部开有小孔,如图甲所示。其中模型内顶部装有压力传感器(厚度不计),传感器到模型内底面的距离为,是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。底部受到水的压强随进入模型内水的深度变化的关系图像如图乙所示。当模型内水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体的底面积,高取。求:
(1)模型内水深时,水对模型底部的压强;
(2)模型内水深时,圆柱体受到的浮力;
(3)圆柱体的密度;
(4)触发报警装置时,模型内水的深度。
【答案】(1)解:模型内水深时,水对模型底部的压强
答:模型内水深时,水对模型底部的压强为。
(2)解:由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
答:圆柱体受到的浮力10N。
(3)解:由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,为漂浮状态,圆柱体受到的重力
圆柱体的密度
答:圆柱体的密度。

(4)解:触发报警装置时,对传感器的压力为,对受力分析可得,此时受到的浮力
此时排开水的体积
则浸入水的深度
圆柱体露出水面的高度
模型内水的深度
答:触发报警装置时,模型内水的深度为 。
【知识点】密度公式及其应用;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、液体压强公式:p=gh,液体压强与液体密度、深度成正比,深度指从液面到该点的垂直距离。
2、浮力的计算:
压力差法:F浮=F下- F上,柱体漂浮时F上=0,浮力等于底部压力。
阿基米德原理:F浮=液gV排,浮力等于排开液体的重力。
漂浮条件:F浮=G物,物体漂浮时浮力等于自身重力。
3、密度的计算:,结合重力公式G=mg,可通过重力求质量,再计算密度。
4、受力平衡分析:物体静止时,合力为零,触发报警时B受重力、浮力、传感器压力,满足F浮=G+F压。
图像分析:通过压强-深度图像判断物体的浮沉状态,压强不变段对应物体漂浮阶段。
阿基米德原理:F浮=液gV排,。
(1)模型内水深时,水对模型底部的压强
(2)由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
(3)由乙图可知,模型内水深时,圆柱体与模型底面刚好脱离,为漂浮状态,圆柱体受到的重力
圆柱体的密度
(4)触发报警装置时,对传感器的压力为,对受力分析可得,此时受到的浮力
此时排开水的体积
则浸入水的深度
圆柱体露出水面的高度
模型内水的深度
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