【精品解析】湖南省娄底市市直联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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湖南省娄底市市直联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题(本大题共12题,每小题3分,共36分)
1.(2025八下·娄底期末)尊重科学,尊重科学家对科学发展是很重要的,力的单位是利用了哪位科学家的名字(  )
A.牛顿 B.瓦特 C.帕斯卡 D.阿基米德
【答案】A
【知识点】力的概念及单位;科学家及其贡献
【解析】【解答】根据物理学的知识可知,牛顿是力的单位,瓦特是功率的单位,帕斯卡是压强的单位,阿基米德不是力的单位,故A符合题意,而BCD错误。
故选A。
【分析】根据常见物理量单位的知识分析判断。
2.(2025八下·娄底期末)关于力学知识,下列说法错误的是(  )
A.越靠近门轴推门越费力,说明力的作用效果与力的作用点有关
B.两个不接触的物体之间没有力的作用
C.人坐在沙发上,沙发凹下去,表明力可以改变物体的形状
D.“孤掌难鸣”说明只有一个物体,不能产生力的作用
【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】A.越靠近门轴推门越费力,此时力的作用点不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故A 正确不符合题意;
B.磁体间的相互作用,地球对空中物体的重力作用等,都不需要相互接触就能产生,故B错误符合题意;
C.人坐在沙发上对沙发施加压力,而沙发凹下去即形状发生改变,则表明力可以改变物体的形状,故C正确不符合题意;
D.“孤掌难鸣” 说明只有一个物体,不能产生力的作用,因为力是物体对物体的作用,发生力的作用时至少要有两个物体,故D正确不符合题意。
故选B 。
【分析】A.力的三要素(力的大小、方向、作用点 )会影响力的作用效果;
B.根据力的作用方式判断;
C.力的作用效果包括:改变物体形状和改变物体的运动状态;
D.力是物体对物体的作用。
3.(2025八下·娄底期末)如图穿着旱冰鞋的小红用手推墙后,她由静止向后退。下列说法中正确的是(  )
A.推墙时,人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力
B.推墙后小红后退了,说明墙对人的推力大于人对墙的推力
C.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D.推墙前,小红静止站立,小红受到的重力与地面给她的支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】ABC.人对墙的推力和墙对人的推力为一对相互作用力,则二者同时产生,且大小相等,故ABC错误;
D.根据题意可知,小红静止时,小红受到的重力与地面给她的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
【分析】相互作用力和平衡力的共同点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上。不同点:前者在两个物体上,后者在同一物体上。
4.(2025八下·娄底期末)下列关于惯性的说法中正确的是(  )
A.静止的足球没有惯性
B.汽车进站前,撤去动力仍能进站,利用了汽车的惯性
C.百米运动员到达终点不能立即停下来,是因为运动员受到的惯性大于向前的力
D.跳远运动员起跳前要助跑,可以增大运动员的惯性,从而提高成绩
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.一切物体在任何情况下都有惯性,静止的足球也有惯性,故A错误;
B.汽车撤去动力后,由于惯性仍要保持原来的运动状态继续前进,所以仍能进站,故B正确;
C.惯性不是力,与力不能比较,且不能说“受到的惯性” ,故C错误;
D.跳远运动员起跳前助跑,是利用惯性使自己跳得更远,而不能增大惯性,因为运动员的质量不变,惯性大小不变,故D错误。
故选 B。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性大小只与物体的质量大小有关,据此分析判断。
5.(2025八下·娄底期末)下列实例中,为了增大摩擦的是(  )
A.甲图:整理箱下面装轮子 B.乙图:冰壶比赛中运动员刷冰
C.丙图:轮胎表面制成凹凸花纹 D.丁图:给门轴合页加注润滑剂
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. 甲图: 箱下的轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B. 乙图: 冰壶比赛中运动员用力刷冰,则在接触面上会产生一层薄薄的水膜,则是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B不符合题意;
C. 丙图: 轮胎上制有凹凸的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C符合题意;
D. 丁图: 给门轴合页加注润滑剂,是通过改变接触面的方式达到减小摩擦的目的,故D不符合题意。
故选C。
【分析】增大摩擦的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度。
6.(2025八下·娄底期末)我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一,为了提高高铁的安全性和舒适性,图中下列相关描述中不正确的是(  )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形,便于增大压强
C.图丙,站台处安全线有凸起的花纹是为了增大压强
D.图丁,高铁列车的椅子座垫柔软并且面积比较大是为了增大压强
【答案】D
【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. 图甲, 铁轨下铺设枕木是通过增大受力面积减小压强,故A正确不符合题意;
B. 图乙, 高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形,是在通过减小受力面积增大压强,故B正确,不符合题意;
C. 图丙, 站台处安全线有凸起的花纹是通过减小受力面积增大压强,故C正确不符合题意;
D. 图丁, 高铁列车的椅子座垫柔软并且面积比较大是通过增大受力面积减小压强,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】改变压强的方法:改变压力和改变接触面积大小,据此分析判断。
7.(2025八下·娄底期末)如图所示的情境中,关于力对物体做功的叙述,不正确的是(  )
A.图甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃没做功
B.图乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了
C.图丙中,起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
D.图丁中,足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球没做功
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.举重运动员举着杠铃不动,杠铃向上没有在支持力的方向上移动距离,运动员的支持力没有做功,故A正确,不符合题意;
B.人推汽车但没有推动,人给汽车一个力的作用,汽车没有在力的方向上移动距离,人对汽车没有做功,故B错误,符合题意;
C.起重机吊着重物上升,钢绳给重物一个向上的拉力,重物向上移动了距离,钢绳的拉力对重物做了功,故C正确,不符合题意;
D.足球的重力竖直向下,足球在水平地面上滚动,没有向下运动,重力对足球没有做功,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】 此题考查的是力对物体做功的条件的判断,特别要好好理解物体沿力的方向通过的距离,例如D答案,有力也有距离,但是因为物体的运动方向不是沿着力的方向,而是与力的方向垂直,这样力就没有做功。
8.(2025八下·娄底期末)“鲲龙”是中国自行设计、研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机,如图所示,该飞机在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。此过程中飞机总质量保持不变,下列说法正确的是(  )
A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能
B.飞机沿水平方向匀速飞行时,其机械能不变
C.飞机减速下降的过程中,其动能转化为重力势能
D.飞机减速下降过程中机械能守恒
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A. 飞机腾空而起的过程中, 质量不变,高度增大,则重力势能增大;速度增大,则动能增大,肯定不是重力势能转化为动能,故A错误;
B.飞机水平匀速飞行时,质量不变,速度不变,则动能不变;质量不变,高度不变,则重力势能不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知,机械能不变,故B正确;
C. 飞机减速下降的过程中, 质量不变,速度和高度都减小,则动能和重力势能都减小,不是动能转化为重力势能,故C错误;
D.机械能=动能+重力势能,根据C中的分析可知,飞机减速下降时机械能不守恒,故D错误。
故选B。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与重力和高度有关,而“机械能=动能+重力势能”。
9.(2025八下·娄底期末)日常生活中有许多与压强有关的物理知识,下列说法中正确的是(  )
A.锅炉水位计显示锅炉内水位是利用大气压强
B.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大水的沸点升高
C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
D.飞机上升的升力是由于机翼上表面的空气流速小压强大造成的
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;飞机的升力
【解析】【解答】A.锅炉水位计是一个小玻璃管,和锅炉底部连通,上面开口,则构成一个连通器,液面保持相平,从而显示水位,故A错误;
B.高压锅内气压较高,则水的沸点升高,从而食物在更高的温度下被煮熟,故B正确;
C.为了承受更大的压力,水坝设计为上窄下宽,因为液体压强随深度增加而增大,故C错误;
D.飞机机翼的上表面空气流速大、压强小,下表面空气流速小、压强大,从而产生向上的压力差,故D错误。
故选B。
【分析】A.上面开口,底部连通的容器为连通器;
B.根据液体沸点随上方气压的增大而升高判断;
C.根据液体压强随深度的变化规律判断;
D.根据飞机升力的原因判断。
10.(2025八下·娄底期末)下列简单机械中,正常使用时属于省力杠杆的是(  )
A.核桃钳
B.筷子
C.托盘天平
D.食品夹
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用核桃夹时,转轴为支点,核桃施加阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A符合题意;
B.使用筷子时,靠近虎口的位置为支点,阻力作用在尖端,食指施加动力。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B不合题意;
C.托盘天平的转轴为支点,两个托盘到支点的距离相同,则二者力臂相同,即为等臂杠杆,故C不合题意;
D.食品夹相连的位置为支点,阻力作用在尖端,动力作用在手柄上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故D不合题意。
故选A。
【分析】比较动力臂和动力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
11.(2025八下·娄底期末)小明假期回老家时,恰逢爷爷家盖房子。如图所示,他利用两个滑轮设计了一个简单机械,帮助爷爷将建材送到3m高的房顶,已知建材重为500N,所用拉力为300N。下列说法正确的是(  )
A.做的有用功为3000J
B.做的额外功为900J
C.滑轮组的机械效率为83.3%
D.为了提高机械效率应该使用更重的滑轮
【答案】C
【知识点】滑轮(组)的机械效率;增大或减小机械效率的方法;有用功和额外功
【解析】【解答】A.根据题意可知, 建材重为500N, 送到3m高的房顶, 则所做的功W有=Gh=500N×3m=1500J,故A错误;
B.根据图片可知,滑轮组承担重力的绳子段数n=2,则绳子自由端移动距离s=nh=2×3m=6m;
那么滑轮组做的总功W总=Fs=300N×6m=1800J;
滑轮组做的额外功W额=W总-W有=1800J-1500J=300J,故B错误;
C.综上所述,该滑轮组的机械效率,故C正确;
D.在实验过程中,对动滑轮做额外功,则使用更重的滑轮会增加额外功,反而会降低机械效率,故D错误。故选C。
【分析】A.根据W有=Gh求出滑轮组做的有用功;
B.根据滑轮组装置确定绳子股数,利用W总=Fs=Fnh求出滑轮组做的总功,根据W总=W有+W额求出额外功;
C.根据求出滑轮组的机械效率;
D.增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重。
12.(2025八下·娄底期末)图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中。图乙所示,是钢绳拉力随时间变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为,下列说法中正确的是(  )
A.金属块受到的重力为
B.金属块受到的浮力最大为3450N
C.金属块的体积为
D.金属块的密度为
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据乙图可知,当金属块没有浸入水中不受浮力,所以此时的拉力等于重力,故金属块的重力为3950N,故A错误;
B.根据乙图可知,金属块已全部浸没水中时拉力为3450N,此时金属块所受最大浮力F浮=3950N 3450N=500N,故B错误;
C.金属块排开水的体积为,而金属块的体积等于排开水的体积,即,故C错误;
D.综上所述,金属块的重力为3950N,则金属块的质量
金属块的密度,故D正确。
故选D。
【分析】A.由图乙知,0至t1时刻拉力不变,即金属块未浸入水中,此时的拉力等于重力,据此可得金属块的重力;
B.由图乙知,在t2至t3时刻拉力不再减小,即金属块已全部浸没水中,此时金属块所受浮力最大,此时金属块受到的浮力F浮=G-F拉;
C.根据阿基米德原理计算金属块排开水的体积,即金属块的体积;
D.求出金属块的质量,利用密度公式计算金属块的密度。
二、填空题(本大题共4题,每空2分,共18分)
13.(2025八下·娄底期末)如图所示,小明在同一水平地面上推木箱,他用200N的水平推力,木箱刚好在水平地面上做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力是   N;他用300N的水平推力,木箱加速运动,则木箱受到的合力是   。
【答案】200;100
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,木箱在水平面做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力和推力是一对平衡力,那么二者大小相等,即f=F=200N;
(2)用300N水平推力时,木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,则木箱受到的摩擦力仍是200N,所以木箱受到的合力大小F合=300N-200N=100N。
【分析】(1)对木箱进行受力分析,根据平衡力的知识计算木箱受到的摩擦力;
(2)同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法。
14.(2025八下·娄底期末)如图是一个重为的薄壁容器,底面积为,放在面积为小桌的正中央,容器内装有水,深度为。则水对容器底的压强为   ,容器对桌面的压强是   。
【答案】3.5×103;7×103
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)根据题目描述可在,容器内水深度为,则水对容器底的压强为。
(2)根据题意可知,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,即;
则容器对桌面的压强是。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,根据计算容器对桌面的压强。
15.(2025八下·娄底期末)如图所示,在某轻质杠杆B点,用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物,当杠杆水平静止时,弹簧测力计示数为10N,若OA=10cm,AB=40cm,则物体的重力大小为   N,此杠杆属于   杠杆。
【答案】50;省力
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)根据图片可知,O点为支点,阻力臂为,
动力臂为,
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得到:10N×50cm=G×10cm;
解得:;
(2)综上所述,该杠杆使用时,动力臂大于阻力臂,所以此杠杆属于省力杠杆。
【分析】(1)根据图片确定杠杆的动力臂和阻力臂,然后根据平衡条件F1l1=F2l2计算物体的重力;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
16.(2025八下·娄底期末)如图所示,已知轮船的排水量为6000t,则轮船在海水中满载时受到的浮力是   N。A和B两刻度线分别表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置,图中的轮船是在   (选填“江水”或“海水”)中静止时的情况()。轮船靠岸,卸下货物后,船身会   。(选填“上浮”或“下沉”)
【答案】6×107;海水;上浮
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1) 已知轮船的排水量为6000t,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=6000×103kg×10N/kg=6×107N;
(2)轮船始终漂浮在水面上,则它受到的浮力保持不变。由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,因ρ海水>ρ江水,所以轮船排开水的体积V排海水(3)轮船卸下货物后,则总重力减小,那么轮船受到的浮力减小。由阿基米德原理可知,货轮排开水的体积将变小,船身会上浮一些。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算满载时轮船受到的浮力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较轮船排开水的体积变化,进而确定水面的位置高低即可;
(3)根据漂浮条件分析浮力变化,再根据阿基米德原理分析排开水的体积变化即可。
三、作图及实验题(本大题共4小题,作图4分,其余每空2分,共26分)
17.(2025八下·娄底期末)按要求作图。
(1)手工课上,长川同学折了一只“平衡鸟”,不论将鸟嘴放在哪里,它都能平衡稳定而不掉落。请画出图中“平衡鸟”的受力示意图。
(2)画出力的力臂
【答案】(1)
(2)
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)根据图片可知,平衡鸟受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这两个力大小相等,二者都作用在平衡鸟的重心上,如下图所示:
(2)根据图片可知,O点为杠杆的支点,过支点O做拉力作用线的垂线段,即为力F的力臂L,如下图:
【分析】(1)对平衡鸟进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(2)通过支点作力的作用线的垂线,这条垂线段就是力臂。
(1)平衡鸟受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,这两个力大小相等,方向相反,是一对平衡力,过在平衡鸟的重心O,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,如下图:
(2)由图知,细绳对杠杆的拉力为F,其作用点在B点、方向斜向上,过支点O做拉力作用线的垂线段,即为力F的力臂L,如下图:
18.(2025八下·娄底期末)斜面在生产生活中常见,在物理实验中也常有,以下物理实验都用到了斜面。
(1)这两个实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持   相同;
(2)如左图所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响,小车从斜面由静止滑下,在棉布、木板等表面上运动不同的距离后停止,其中在木板上阻力较小,滑行距离较远。可猜想推理,如果水平面足够光滑,小车会   直线运动。如图是探究动能的影响因素,若水平面足够光滑,   (选填“能”或“不能”)判断出小车的动能大小。
【答案】(1)速度
(2)匀速;不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,那么速度越大,则让物体从斜面的同一高度自由下滑,是为了滑到斜面底端时速度相同。
(2)①根据题目描述可知,小车在木板上阻力较小,滑行距离较远,那么推测得到:如果水平面足够光滑,即没有阻力,小车将保持原来的速度一直做匀速直线运动。
②在探究动能的影响因素实验中,若水平面足够光滑,木块被撞击后将一直做匀速直线运动,无法确定木块移动的距离,也就不能判断出小车A的动能大小。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,那么速度越大,据此分析解答;
(2)①根据“小车在木板上阻力较小,滑行距离较远”推测不受阻力时,小车的运动状态的变化;
②根据探究动能大小因素的实验中动能大小的判断方法分析。
(1)让物体从斜面的同一高度自由下滑,根据机械能守恒定律,物体在下滑过程中重力势能转化为动能,同一高度时重力势能相同,转化的动能相同,所以滑到斜面底端时速度相同。
(2)[1]在研究阻力对物体运动的影响实验中,木板上阻力较小,滑行距离较远。由此猜想推理,如果水平面足够光滑,即没有阻力,小车将保持原来的速度一直做匀速直线运动。
[2]在探究动能的影响因素实验中,是通过小车推动木块移动的距离来判断小车动能大小的。若水平面足够光滑,木块被撞击后将一直做匀速直线运动,无法确定木块移动的距离,也就不能判断出小车A的动能大小。
19.(2025八下·娄底期末)某班物理实验小组的同学,在实验中验证阿基米德原理。提出了两套方案。
(1)方案一:按如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
①石块浸没在水中所受的浮力   ;
②分析实验数据,发现,产生这种现象的主要原因可能是   。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(2)方案二:如图乙所示,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节水杯的高度。
①改变升降台的高度,比较弹簧测力计的示数变化量和弹簧测力计的示数变化量的大小关系,发现   (选填“”或“”或“”);
②分析实验数据,发现阿基米德原理的成立   (选填“需要”或“不需要”)以物体全部浸入液体为前提条件。
【答案】(1)1.1;A
(2)=;不需要
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)①根据图片甲可知,物体在空气中,弹簧测力计的拉力F2=2.5N,即石块的重力为2.5N;
石块浸没在水中时,弹簧测力计的拉力F3=1.4N,
那么石块浸没在水中时受到的浮力的大小F浮=G-F拉=2.5N-1.4N=1.1N。
②A.如果溢水杯中的水未装至溢水口,那么放入石块后水不会立刻排出,而是要等到水面到达溢水杯口后才会排出水,会导致溢出的水偏少, 则测得的溢出的水的重力G排偏小,故A符合题意;
B.如果弹簧测力计都没有校零,会导致每次的测量都不准确,但是浮力是利用两次示数差计算浮力,这会抵消测量值的差异,不影响两次测量的差值的大小,故B不符合题意。
故选A。
(2)①根据乙图可知,弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和为物体所受的浮力,弹簧测力计B的示数变化量ΔFB为物体排开的液体的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可知,ΔFA=ΔFB。
②物体完全浸没时,物体受到的浮力和排开水的重力偏大。当物体没有完全浸没时,物体受到的浮力和排开液体的重力偏小,但是二者始终相同,则说明阿基米德原理的成立不需要以物体全部浸入液体为前提条件。
【分析】 (1)①根据称重法求出小石块受到的浮力;
②排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力;逐一分析每个选项,确定不符合条件的选项;
(2)①根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化;
此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计B示数的变化;再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量和弹簧秤B的示数变化量之间的关系。
②注意分析物体是否完全浸没时受到浮力和排开液体重力的大小关系即可。
(1)[1]石块浸没在水中时受到的浮力大小等于弹簧测力计减小的示数,图中物体在空气中,弹簧测力计的拉力F2=2.5N
石块浸没在水中时,弹簧测力计的拉力F3=1.4N
可知,石块浸没在水中时受到的浮力的大小F浮=F2-F3=2.5N-1.4N=1.1N
[2]A.最初溢水杯中的水未装至溢水口时,会导致溢出的水偏少, 则测得的溢出的水的重力G排偏小,故A符合题意;
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零时,会导致每次的测量都不准确,但不影响两次测量的差值的大小,故B不符合题意。
故选A。
(2)[1][2]根据F浮=G-F示
可知,弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和为物体所受的浮力;根据G排=G桶排-G桶
可知,弹簧测力计B的示数变化量ΔFB为物体排开的液体的重力,即ΔFA=ΔFB
则说明阿基米德原理的成立不需要以物体全部浸入液体为前提条件。
20.(2025八下·娄底期末)杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具,是根据杠杆原理制造出来的,以方便人们进行买卖,映射出我国古代劳动人民的聪明才智,具有悠久的历史。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件之后,制作了一把杆秤。
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆   (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如下表。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
小明多次实验的目的是   ;
(3)如图乙所示,小明在杠杆位置挂一个弹簧测力计,在位置挂两个钩码,现将弹簧测力计从竖直向下位置旋转动到斜向下拉位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是_____(填选项)。
A.换一个质量较小的秤砣
B.将点向左移
C.将点向右移
【答案】(1)平衡
(2)获得普遍规律
(3)变大
(4)B
【知识点】杠杆的动态平衡分析;探究杠杆的平衡条件实验;制作简易杆秤
【解析】【解答】(1)杠杆平衡是杠杆静止或匀速转动状态,图甲中,杠杆静止,杠杆处于平衡状态。
(2)只一次实验得出的规律具有偶然性,为了得出更普遍的规律,避免偶然性,需多次实验。
(3)乙图中,弹簧测力计从D竖直向下位置旋转动到C斜向下拉位置时,拉力由竖直变成倾斜,力臂变小,根据,在阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力变大,则弹簧测力计的示数将变大。
(4)图丙中,根据,
A.换一个质量较小的秤砣,动力与动力臂的乘积变小,则阻力臂不变,阻力变小,能测的物体的最大质量更小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂减小,动力臂增大,在动力不变时,阻力变大,则能测量的物体的最大质量变大,故B符合题意;
C.将b点向右移,阻力臂增大,动力臂减小,在动力不变时,阻力要变小,则能测量的最大质量变小,故C不符合题意。
故选B。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;
(2)探究杠杆的平衡条件时,多次实验探究的规律,具有普遍性;
(3)根据,在阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力变大;
(4)根据,减小阻力臂或增大动力臂或增大动力,可以使阻力变大。
(1)杠杆静止或匀速转动叫杠杆平衡,图甲中,杠杆静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
(2)一次实验得出的规律可能具有偶然性,所以为了得出更普遍的规律,避免偶然性,需多次实验。
(3)由乙图可知,弹簧测力计从D竖直向下位置旋转动到C斜向下拉位置时,拉力由竖直变成倾斜,力臂变小,根据可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,则动力将变大,则弹簧测力计的示数将变大。
(4)A.换一个质量较小的秤砣,动力与动力臂的乘积变小,则阻力臂不变,阻力变小,能测的物体的最大质量更小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂减小,动力臂增大,在动力不变的情况下,阻力需要变大,则能测量的物体的最大质量变大,故B符合题意;
C.将b点向右移,阻力臂增大,动力臂减小,在动力不变的情况下,阻力需要变小,则能测量的物体的最大质量变小,故C不符合题意。
故选B。
四、计算题(共本题共2小题,21题8分,22题12分,共20分)
21.(2025八下·娄底期末)如图所示的新能源汽车,其发动机的功率为,该车在水平路面上以的速度匀速行驶,求:
(1)新能源汽车匀速行驶的路程;
(2)新能源汽车匀速行驶发动机所做的功;
(3)匀速行驶过程中新能源汽车受到阻力的大小。
【答案】(1)解:根据题意可知, 该车在水平路面上以的速度匀速行驶,
则新能源汽车匀速行驶的路程。
(2)解:根据题意可知, 发动机的功率为, 则新能源汽车匀速行驶发动机所做的功。
(3)解:根据题意可知,新能源汽车时的速度,
则此时汽车发动机牵引力;
新能源汽车在平直的公路上匀速行驶,处于平衡状态,
则它受到的浮力等于牵引力,即阻力F=f=12000N。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式s=vt求出新能源汽车匀速行驶的路程;
(2)根据W=Pt求出新能源汽车匀速行驶2h发动机所做的功;
(3)根据W=Fs求出发动机的牵引力,根据二力平衡条件求出匀速行驶过程中新能源汽车受到的阻力。
(1)新能源汽车匀速行驶的路程
(2)新能源汽车匀速行驶发动机所做的功
(3)此时的速度
根据
可知此时汽车发动机牵引力
新能源汽车在平直的公路上匀速行驶,处于平衡状态,受到阻力F=f=12000N
22.(2025八下·娄底期末)将一质量为,底面积为的圆柱形薄壁容器放置于水平面上,容器内放一个底面积为、高为的圆柱体,如图甲所示。缓慢向容器中注水,注水到一定深度时圆柱体开始漂浮,继续注水到水深为时停止。在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量与容器中水的深度关系图象如图乙所示。求:
(1)空圆柱形容器对地面的压强;
(2)圆柱体开始漂浮时所受到的浮力;
(3)圆柱体的密度大小;
(4)整个注水过程结束后,向容器内注水的总质量大小。
【答案】(1)解:根据题意可知,空圆柱形容器的质量为1kg,
则它的重力G空=m空g=1kg×10N/kg=10N,
空圆柱形容器对地面的压力等于它的重力,即F=G空=10N;
空圆柱形容器对地面的压强。
(2)解:根据乙图可知,当注入水的深度在16cm后注入相同深度的水时水的质量均匀增大,而圆柱体高是20cm,
所以当注入水的深度h1=16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,
当圆柱体刚好漂浮时排开水的体积V排=50cm2×16cm=800cm3=8×10-4m3;
圆柱体开始漂浮时受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N。
(3)解:当圆柱体票房时,它受到的浮力等于重力,即圆柱体的重力G=F浮=8N;
圆柱体的质量;
圆柱体的密度。
(4)解:根据题意客舟, 整个注水过程结束后,
注入水的体积为V水=V总-V排=S容h-S柱h1=200cm2×25cm-50cm2×16cm=4200cm3;
则注水的质量为m水=ρ水V水=1.0g/cm3×4200cm3=4200g。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)空圆柱形容器对地面的压力等于空圆柱形容器的重力,根据压强公式进行计算,;
(2)由图乙可知,当注入水的深度在16cm时,图象出现拐点,且此后注入相同深度的水时水的质量增大,而圆柱体高是20cm,所以,当注入水的深度h1=16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,当圆柱体刚好漂浮时,根据V=Sh算出其排开水的体积,由F浮=ρ水gV排算出圆柱体受到的浮力
(3)由漂浮条件可得圆柱体的重力G=F浮,根据G=mg算出圆柱体的质量,由密度公式算出圆柱体的密度;
(4)注入水的体积为V水=V总-V排,然后根据m水=ρ水V水计算注入水的质量。
(1)空圆柱形容器的重力G空=m空g=1kg×10N/kg=10N
空圆柱形容器对地面的压力F=G空=10N
空圆柱形容器对地面的压强
(2)由图乙可知,当注入水的深度在16cm时,图象出现拐点,且此后注入相同深度的水时水的质量均匀增大,而圆柱体高是20cm,所以,当注入水的深度h1=16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,当圆柱体刚好漂浮时,其排开水的体积V排=50cm2×16cm=800cm3=8×10-4m3
圆柱体开始漂浮时受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N
(3)由漂浮条件可得圆柱体的重力G=F浮=8N
圆柱体的质量
圆柱体的密度
(4)注入水的体积为V水=V总-V排=S容h-S柱h1=200cm2×25cm-50cm2×16cm=4200cm3
水的质量为m水=ρ水V水=1.0g/cm3×4200cm3=4200g
1 / 1湖南省娄底市市直联考2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题(本大题共12题,每小题3分,共36分)
1.(2025八下·娄底期末)尊重科学,尊重科学家对科学发展是很重要的,力的单位是利用了哪位科学家的名字(  )
A.牛顿 B.瓦特 C.帕斯卡 D.阿基米德
2.(2025八下·娄底期末)关于力学知识,下列说法错误的是(  )
A.越靠近门轴推门越费力,说明力的作用效果与力的作用点有关
B.两个不接触的物体之间没有力的作用
C.人坐在沙发上,沙发凹下去,表明力可以改变物体的形状
D.“孤掌难鸣”说明只有一个物体,不能产生力的作用
3.(2025八下·娄底期末)如图穿着旱冰鞋的小红用手推墙后,她由静止向后退。下列说法中正确的是(  )
A.推墙时,人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力
B.推墙后小红后退了,说明墙对人的推力大于人对墙的推力
C.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D.推墙前,小红静止站立,小红受到的重力与地面给她的支持力是一对平衡力
4.(2025八下·娄底期末)下列关于惯性的说法中正确的是(  )
A.静止的足球没有惯性
B.汽车进站前,撤去动力仍能进站,利用了汽车的惯性
C.百米运动员到达终点不能立即停下来,是因为运动员受到的惯性大于向前的力
D.跳远运动员起跳前要助跑,可以增大运动员的惯性,从而提高成绩
5.(2025八下·娄底期末)下列实例中,为了增大摩擦的是(  )
A.甲图:整理箱下面装轮子 B.乙图:冰壶比赛中运动员刷冰
C.丙图:轮胎表面制成凹凸花纹 D.丁图:给门轴合页加注润滑剂
6.(2025八下·娄底期末)我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一,为了提高高铁的安全性和舒适性,图中下列相关描述中不正确的是(  )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形,便于增大压强
C.图丙,站台处安全线有凸起的花纹是为了增大压强
D.图丁,高铁列车的椅子座垫柔软并且面积比较大是为了增大压强
7.(2025八下·娄底期末)如图所示的情境中,关于力对物体做功的叙述,不正确的是(  )
A.图甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃没做功
B.图乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了
C.图丙中,起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
D.图丁中,足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球没做功
8.(2025八下·娄底期末)“鲲龙”是中国自行设计、研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机,如图所示,该飞机在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。此过程中飞机总质量保持不变,下列说法正确的是(  )
A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能
B.飞机沿水平方向匀速飞行时,其机械能不变
C.飞机减速下降的过程中,其动能转化为重力势能
D.飞机减速下降过程中机械能守恒
9.(2025八下·娄底期末)日常生活中有许多与压强有关的物理知识,下列说法中正确的是(  )
A.锅炉水位计显示锅炉内水位是利用大气压强
B.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大水的沸点升高
C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
D.飞机上升的升力是由于机翼上表面的空气流速小压强大造成的
10.(2025八下·娄底期末)下列简单机械中,正常使用时属于省力杠杆的是(  )
A.核桃钳
B.筷子
C.托盘天平
D.食品夹
11.(2025八下·娄底期末)小明假期回老家时,恰逢爷爷家盖房子。如图所示,他利用两个滑轮设计了一个简单机械,帮助爷爷将建材送到3m高的房顶,已知建材重为500N,所用拉力为300N。下列说法正确的是(  )
A.做的有用功为3000J
B.做的额外功为900J
C.滑轮组的机械效率为83.3%
D.为了提高机械效率应该使用更重的滑轮
12.(2025八下·娄底期末)图甲所示,一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降,直至金属块全部没入水中。图乙所示,是钢绳拉力随时间变化的关系图像。若不计水的阻力,水的密度为,下列说法中正确的是(  )
A.金属块受到的重力为
B.金属块受到的浮力最大为3450N
C.金属块的体积为
D.金属块的密度为
二、填空题(本大题共4题,每空2分,共18分)
13.(2025八下·娄底期末)如图所示,小明在同一水平地面上推木箱,他用200N的水平推力,木箱刚好在水平地面上做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力是   N;他用300N的水平推力,木箱加速运动,则木箱受到的合力是   。
14.(2025八下·娄底期末)如图是一个重为的薄壁容器,底面积为,放在面积为小桌的正中央,容器内装有水,深度为。则水对容器底的压强为   ,容器对桌面的压强是   。
15.(2025八下·娄底期末)如图所示,在某轻质杠杆B点,用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物,当杠杆水平静止时,弹簧测力计示数为10N,若OA=10cm,AB=40cm,则物体的重力大小为   N,此杠杆属于   杠杆。
16.(2025八下·娄底期末)如图所示,已知轮船的排水量为6000t,则轮船在海水中满载时受到的浮力是   N。A和B两刻度线分别表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置,图中的轮船是在   (选填“江水”或“海水”)中静止时的情况()。轮船靠岸,卸下货物后,船身会   。(选填“上浮”或“下沉”)
三、作图及实验题(本大题共4小题,作图4分,其余每空2分,共26分)
17.(2025八下·娄底期末)按要求作图。
(1)手工课上,长川同学折了一只“平衡鸟”,不论将鸟嘴放在哪里,它都能平衡稳定而不掉落。请画出图中“平衡鸟”的受力示意图。
(2)画出力的力臂
18.(2025八下·娄底期末)斜面在生产生活中常见,在物理实验中也常有,以下物理实验都用到了斜面。
(1)这两个实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持   相同;
(2)如左图所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响,小车从斜面由静止滑下,在棉布、木板等表面上运动不同的距离后停止,其中在木板上阻力较小,滑行距离较远。可猜想推理,如果水平面足够光滑,小车会   直线运动。如图是探究动能的影响因素,若水平面足够光滑,   (选填“能”或“不能”)判断出小车的动能大小。
19.(2025八下·娄底期末)某班物理实验小组的同学,在实验中验证阿基米德原理。提出了两套方案。
(1)方案一:按如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
①石块浸没在水中所受的浮力   ;
②分析实验数据,发现,产生这种现象的主要原因可能是   。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(2)方案二:如图乙所示,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节水杯的高度。
①改变升降台的高度,比较弹簧测力计的示数变化量和弹簧测力计的示数变化量的大小关系,发现   (选填“”或“”或“”);
②分析实验数据,发现阿基米德原理的成立   (选填“需要”或“不需要”)以物体全部浸入液体为前提条件。
20.(2025八下·娄底期末)杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具,是根据杠杆原理制造出来的,以方便人们进行买卖,映射出我国古代劳动人民的聪明才智,具有悠久的历史。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件之后,制作了一把杆秤。
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆   (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如下表。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
小明多次实验的目的是   ;
(3)如图乙所示,小明在杠杆位置挂一个弹簧测力计,在位置挂两个钩码,现将弹簧测力计从竖直向下位置旋转动到斜向下拉位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是_____(填选项)。
A.换一个质量较小的秤砣
B.将点向左移
C.将点向右移
四、计算题(共本题共2小题,21题8分,22题12分,共20分)
21.(2025八下·娄底期末)如图所示的新能源汽车,其发动机的功率为,该车在水平路面上以的速度匀速行驶,求:
(1)新能源汽车匀速行驶的路程;
(2)新能源汽车匀速行驶发动机所做的功;
(3)匀速行驶过程中新能源汽车受到阻力的大小。
22.(2025八下·娄底期末)将一质量为,底面积为的圆柱形薄壁容器放置于水平面上,容器内放一个底面积为、高为的圆柱体,如图甲所示。缓慢向容器中注水,注水到一定深度时圆柱体开始漂浮,继续注水到水深为时停止。在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量与容器中水的深度关系图象如图乙所示。求:
(1)空圆柱形容器对地面的压强;
(2)圆柱体开始漂浮时所受到的浮力;
(3)圆柱体的密度大小;
(4)整个注水过程结束后,向容器内注水的总质量大小。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力的概念及单位;科学家及其贡献
【解析】【解答】根据物理学的知识可知,牛顿是力的单位,瓦特是功率的单位,帕斯卡是压强的单位,阿基米德不是力的单位,故A符合题意,而BCD错误。
故选A。
【分析】根据常见物理量单位的知识分析判断。
2.【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】A.越靠近门轴推门越费力,此时力的作用点不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故A 正确不符合题意;
B.磁体间的相互作用,地球对空中物体的重力作用等,都不需要相互接触就能产生,故B错误符合题意;
C.人坐在沙发上对沙发施加压力,而沙发凹下去即形状发生改变,则表明力可以改变物体的形状,故C正确不符合题意;
D.“孤掌难鸣” 说明只有一个物体,不能产生力的作用,因为力是物体对物体的作用,发生力的作用时至少要有两个物体,故D正确不符合题意。
故选B 。
【分析】A.力的三要素(力的大小、方向、作用点 )会影响力的作用效果;
B.根据力的作用方式判断;
C.力的作用效果包括:改变物体形状和改变物体的运动状态;
D.力是物体对物体的作用。
3.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】ABC.人对墙的推力和墙对人的推力为一对相互作用力,则二者同时产生,且大小相等,故ABC错误;
D.根据题意可知,小红静止时,小红受到的重力与地面给她的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
【分析】相互作用力和平衡力的共同点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上。不同点:前者在两个物体上,后者在同一物体上。
4.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.一切物体在任何情况下都有惯性,静止的足球也有惯性,故A错误;
B.汽车撤去动力后,由于惯性仍要保持原来的运动状态继续前进,所以仍能进站,故B正确;
C.惯性不是力,与力不能比较,且不能说“受到的惯性” ,故C错误;
D.跳远运动员起跳前助跑,是利用惯性使自己跳得更远,而不能增大惯性,因为运动员的质量不变,惯性大小不变,故D错误。
故选 B。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性大小只与物体的质量大小有关,据此分析判断。
5.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A. 甲图: 箱下的轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B. 乙图: 冰壶比赛中运动员用力刷冰,则在接触面上会产生一层薄薄的水膜,则是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B不符合题意;
C. 丙图: 轮胎上制有凹凸的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C符合题意;
D. 丁图: 给门轴合页加注润滑剂,是通过改变接触面的方式达到减小摩擦的目的,故D不符合题意。
故选C。
【分析】增大摩擦的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度。
6.【答案】D
【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. 图甲, 铁轨下铺设枕木是通过增大受力面积减小压强,故A正确不符合题意;
B. 图乙, 高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形,是在通过减小受力面积增大压强,故B正确,不符合题意;
C. 图丙, 站台处安全线有凸起的花纹是通过减小受力面积增大压强,故C正确不符合题意;
D. 图丁, 高铁列车的椅子座垫柔软并且面积比较大是通过增大受力面积减小压强,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】改变压强的方法:改变压力和改变接触面积大小,据此分析判断。
7.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.举重运动员举着杠铃不动,杠铃向上没有在支持力的方向上移动距离,运动员的支持力没有做功,故A正确,不符合题意;
B.人推汽车但没有推动,人给汽车一个力的作用,汽车没有在力的方向上移动距离,人对汽车没有做功,故B错误,符合题意;
C.起重机吊着重物上升,钢绳给重物一个向上的拉力,重物向上移动了距离,钢绳的拉力对重物做了功,故C正确,不符合题意;
D.足球的重力竖直向下,足球在水平地面上滚动,没有向下运动,重力对足球没有做功,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】 此题考查的是力对物体做功的条件的判断,特别要好好理解物体沿力的方向通过的距离,例如D答案,有力也有距离,但是因为物体的运动方向不是沿着力的方向,而是与力的方向垂直,这样力就没有做功。
8.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A. 飞机腾空而起的过程中, 质量不变,高度增大,则重力势能增大;速度增大,则动能增大,肯定不是重力势能转化为动能,故A错误;
B.飞机水平匀速飞行时,质量不变,速度不变,则动能不变;质量不变,高度不变,则重力势能不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知,机械能不变,故B正确;
C. 飞机减速下降的过程中, 质量不变,速度和高度都减小,则动能和重力势能都减小,不是动能转化为重力势能,故C错误;
D.机械能=动能+重力势能,根据C中的分析可知,飞机减速下降时机械能不守恒,故D错误。
故选B。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与重力和高度有关,而“机械能=动能+重力势能”。
9.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;飞机的升力
【解析】【解答】A.锅炉水位计是一个小玻璃管,和锅炉底部连通,上面开口,则构成一个连通器,液面保持相平,从而显示水位,故A错误;
B.高压锅内气压较高,则水的沸点升高,从而食物在更高的温度下被煮熟,故B正确;
C.为了承受更大的压力,水坝设计为上窄下宽,因为液体压强随深度增加而增大,故C错误;
D.飞机机翼的上表面空气流速大、压强小,下表面空气流速小、压强大,从而产生向上的压力差,故D错误。
故选B。
【分析】A.上面开口,底部连通的容器为连通器;
B.根据液体沸点随上方气压的增大而升高判断;
C.根据液体压强随深度的变化规律判断;
D.根据飞机升力的原因判断。
10.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用核桃夹时,转轴为支点,核桃施加阻力,动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A符合题意;
B.使用筷子时,靠近虎口的位置为支点,阻力作用在尖端,食指施加动力。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B不合题意;
C.托盘天平的转轴为支点,两个托盘到支点的距离相同,则二者力臂相同,即为等臂杠杆,故C不合题意;
D.食品夹相连的位置为支点,阻力作用在尖端,动力作用在手柄上。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故D不合题意。
故选A。
【分析】比较动力臂和动力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
11.【答案】C
【知识点】滑轮(组)的机械效率;增大或减小机械效率的方法;有用功和额外功
【解析】【解答】A.根据题意可知, 建材重为500N, 送到3m高的房顶, 则所做的功W有=Gh=500N×3m=1500J,故A错误;
B.根据图片可知,滑轮组承担重力的绳子段数n=2,则绳子自由端移动距离s=nh=2×3m=6m;
那么滑轮组做的总功W总=Fs=300N×6m=1800J;
滑轮组做的额外功W额=W总-W有=1800J-1500J=300J,故B错误;
C.综上所述,该滑轮组的机械效率,故C正确;
D.在实验过程中,对动滑轮做额外功,则使用更重的滑轮会增加额外功,反而会降低机械效率,故D错误。故选C。
【分析】A.根据W有=Gh求出滑轮组做的有用功;
B.根据滑轮组装置确定绳子股数,利用W总=Fs=Fnh求出滑轮组做的总功,根据W总=W有+W额求出额外功;
C.根据求出滑轮组的机械效率;
D.增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重。
12.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据乙图可知,当金属块没有浸入水中不受浮力,所以此时的拉力等于重力,故金属块的重力为3950N,故A错误;
B.根据乙图可知,金属块已全部浸没水中时拉力为3450N,此时金属块所受最大浮力F浮=3950N 3450N=500N,故B错误;
C.金属块排开水的体积为,而金属块的体积等于排开水的体积,即,故C错误;
D.综上所述,金属块的重力为3950N,则金属块的质量
金属块的密度,故D正确。
故选D。
【分析】A.由图乙知,0至t1时刻拉力不变,即金属块未浸入水中,此时的拉力等于重力,据此可得金属块的重力;
B.由图乙知,在t2至t3时刻拉力不再减小,即金属块已全部浸没水中,此时金属块所受浮力最大,此时金属块受到的浮力F浮=G-F拉;
C.根据阿基米德原理计算金属块排开水的体积,即金属块的体积;
D.求出金属块的质量,利用密度公式计算金属块的密度。
13.【答案】200;100
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,木箱在水平面做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力和推力是一对平衡力,那么二者大小相等,即f=F=200N;
(2)用300N水平推力时,木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,则木箱受到的摩擦力仍是200N,所以木箱受到的合力大小F合=300N-200N=100N。
【分析】(1)对木箱进行受力分析,根据平衡力的知识计算木箱受到的摩擦力;
(2)同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法。
14.【答案】3.5×103;7×103
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)根据题目描述可在,容器内水深度为,则水对容器底的压强为。
(2)根据题意可知,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,即;
则容器对桌面的压强是。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,根据计算容器对桌面的压强。
15.【答案】50;省力
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)根据图片可知,O点为支点,阻力臂为,
动力臂为,
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得到:10N×50cm=G×10cm;
解得:;
(2)综上所述,该杠杆使用时,动力臂大于阻力臂,所以此杠杆属于省力杠杆。
【分析】(1)根据图片确定杠杆的动力臂和阻力臂,然后根据平衡条件F1l1=F2l2计算物体的重力;
(2)比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
16.【答案】6×107;海水;上浮
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1) 已知轮船的排水量为6000t,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=6000×103kg×10N/kg=6×107N;
(2)轮船始终漂浮在水面上,则它受到的浮力保持不变。由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,因ρ海水>ρ江水,所以轮船排开水的体积V排海水(3)轮船卸下货物后,则总重力减小,那么轮船受到的浮力减小。由阿基米德原理可知,货轮排开水的体积将变小,船身会上浮一些。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算满载时轮船受到的浮力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较轮船排开水的体积变化,进而确定水面的位置高低即可;
(3)根据漂浮条件分析浮力变化,再根据阿基米德原理分析排开水的体积变化即可。
17.【答案】(1)
(2)
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)根据图片可知,平衡鸟受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这两个力大小相等,二者都作用在平衡鸟的重心上,如下图所示:
(2)根据图片可知,O点为杠杆的支点,过支点O做拉力作用线的垂线段,即为力F的力臂L,如下图:
【分析】(1)对平衡鸟进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(2)通过支点作力的作用线的垂线,这条垂线段就是力臂。
(1)平衡鸟受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,这两个力大小相等,方向相反,是一对平衡力,过在平衡鸟的重心O,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,如下图:
(2)由图知,细绳对杠杆的拉力为F,其作用点在B点、方向斜向上,过支点O做拉力作用线的垂线段,即为力F的力臂L,如下图:
18.【答案】(1)速度
(2)匀速;不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,那么速度越大,则让物体从斜面的同一高度自由下滑,是为了滑到斜面底端时速度相同。
(2)①根据题目描述可知,小车在木板上阻力较小,滑行距离较远,那么推测得到:如果水平面足够光滑,即没有阻力,小车将保持原来的速度一直做匀速直线运动。
②在探究动能的影响因素实验中,若水平面足够光滑,木块被撞击后将一直做匀速直线运动,无法确定木块移动的距离,也就不能判断出小车A的动能大小。
【分析】(1)小车到达斜面底端时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,那么速度越大,据此分析解答;
(2)①根据“小车在木板上阻力较小,滑行距离较远”推测不受阻力时,小车的运动状态的变化;
②根据探究动能大小因素的实验中动能大小的判断方法分析。
(1)让物体从斜面的同一高度自由下滑,根据机械能守恒定律,物体在下滑过程中重力势能转化为动能,同一高度时重力势能相同,转化的动能相同,所以滑到斜面底端时速度相同。
(2)[1]在研究阻力对物体运动的影响实验中,木板上阻力较小,滑行距离较远。由此猜想推理,如果水平面足够光滑,即没有阻力,小车将保持原来的速度一直做匀速直线运动。
[2]在探究动能的影响因素实验中,是通过小车推动木块移动的距离来判断小车动能大小的。若水平面足够光滑,木块被撞击后将一直做匀速直线运动,无法确定木块移动的距离,也就不能判断出小车A的动能大小。
19.【答案】(1)1.1;A
(2)=;不需要
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)①根据图片甲可知,物体在空气中,弹簧测力计的拉力F2=2.5N,即石块的重力为2.5N;
石块浸没在水中时,弹簧测力计的拉力F3=1.4N,
那么石块浸没在水中时受到的浮力的大小F浮=G-F拉=2.5N-1.4N=1.1N。
②A.如果溢水杯中的水未装至溢水口,那么放入石块后水不会立刻排出,而是要等到水面到达溢水杯口后才会排出水,会导致溢出的水偏少, 则测得的溢出的水的重力G排偏小,故A符合题意;
B.如果弹簧测力计都没有校零,会导致每次的测量都不准确,但是浮力是利用两次示数差计算浮力,这会抵消测量值的差异,不影响两次测量的差值的大小,故B不符合题意。
故选A。
(2)①根据乙图可知,弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和为物体所受的浮力,弹簧测力计B的示数变化量ΔFB为物体排开的液体的重力。根据阿基米德原理F浮=G排可知,ΔFA=ΔFB。
②物体完全浸没时,物体受到的浮力和排开水的重力偏大。当物体没有完全浸没时,物体受到的浮力和排开液体的重力偏小,但是二者始终相同,则说明阿基米德原理的成立不需要以物体全部浸入液体为前提条件。
【分析】 (1)①根据称重法求出小石块受到的浮力;
②排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力;逐一分析每个选项,确定不符合条件的选项;
(2)①根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化;
此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计B示数的变化;再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量和弹簧秤B的示数变化量之间的关系。
②注意分析物体是否完全浸没时受到浮力和排开液体重力的大小关系即可。
(1)[1]石块浸没在水中时受到的浮力大小等于弹簧测力计减小的示数,图中物体在空气中,弹簧测力计的拉力F2=2.5N
石块浸没在水中时,弹簧测力计的拉力F3=1.4N
可知,石块浸没在水中时受到的浮力的大小F浮=F2-F3=2.5N-1.4N=1.1N
[2]A.最初溢水杯中的水未装至溢水口时,会导致溢出的水偏少, 则测得的溢出的水的重力G排偏小,故A符合题意;
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零时,会导致每次的测量都不准确,但不影响两次测量的差值的大小,故B不符合题意。
故选A。
(2)[1][2]根据F浮=G-F示
可知,弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和为物体所受的浮力;根据G排=G桶排-G桶
可知,弹簧测力计B的示数变化量ΔFB为物体排开的液体的重力,即ΔFA=ΔFB
则说明阿基米德原理的成立不需要以物体全部浸入液体为前提条件。
20.【答案】(1)平衡
(2)获得普遍规律
(3)变大
(4)B
【知识点】杠杆的动态平衡分析;探究杠杆的平衡条件实验;制作简易杆秤
【解析】【解答】(1)杠杆平衡是杠杆静止或匀速转动状态,图甲中,杠杆静止,杠杆处于平衡状态。
(2)只一次实验得出的规律具有偶然性,为了得出更普遍的规律,避免偶然性,需多次实验。
(3)乙图中,弹簧测力计从D竖直向下位置旋转动到C斜向下拉位置时,拉力由竖直变成倾斜,力臂变小,根据,在阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力变大,则弹簧测力计的示数将变大。
(4)图丙中,根据,
A.换一个质量较小的秤砣,动力与动力臂的乘积变小,则阻力臂不变,阻力变小,能测的物体的最大质量更小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂减小,动力臂增大,在动力不变时,阻力变大,则能测量的物体的最大质量变大,故B符合题意;
C.将b点向右移,阻力臂增大,动力臂减小,在动力不变时,阻力要变小,则能测量的最大质量变小,故C不符合题意。
故选B。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;
(2)探究杠杆的平衡条件时,多次实验探究的规律,具有普遍性;
(3)根据,在阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力变大;
(4)根据,减小阻力臂或增大动力臂或增大动力,可以使阻力变大。
(1)杠杆静止或匀速转动叫杠杆平衡,图甲中,杠杆静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
(2)一次实验得出的规律可能具有偶然性,所以为了得出更普遍的规律,避免偶然性,需多次实验。
(3)由乙图可知,弹簧测力计从D竖直向下位置旋转动到C斜向下拉位置时,拉力由竖直变成倾斜,力臂变小,根据可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,则动力将变大,则弹簧测力计的示数将变大。
(4)A.换一个质量较小的秤砣,动力与动力臂的乘积变小,则阻力臂不变,阻力变小,能测的物体的最大质量更小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂减小,动力臂增大,在动力不变的情况下,阻力需要变大,则能测量的物体的最大质量变大,故B符合题意;
C.将b点向右移,阻力臂增大,动力臂减小,在动力不变的情况下,阻力需要变小,则能测量的物体的最大质量变小,故C不符合题意。
故选B。
21.【答案】(1)解:根据题意可知, 该车在水平路面上以的速度匀速行驶,
则新能源汽车匀速行驶的路程。
(2)解:根据题意可知, 发动机的功率为, 则新能源汽车匀速行驶发动机所做的功。
(3)解:根据题意可知,新能源汽车时的速度,
则此时汽车发动机牵引力;
新能源汽车在平直的公路上匀速行驶,处于平衡状态,
则它受到的浮力等于牵引力,即阻力F=f=12000N。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式s=vt求出新能源汽车匀速行驶的路程;
(2)根据W=Pt求出新能源汽车匀速行驶2h发动机所做的功;
(3)根据W=Fs求出发动机的牵引力,根据二力平衡条件求出匀速行驶过程中新能源汽车受到的阻力。
(1)新能源汽车匀速行驶的路程
(2)新能源汽车匀速行驶发动机所做的功
(3)此时的速度
根据
可知此时汽车发动机牵引力
新能源汽车在平直的公路上匀速行驶,处于平衡状态,受到阻力F=f=12000N
22.【答案】(1)解:根据题意可知,空圆柱形容器的质量为1kg,
则它的重力G空=m空g=1kg×10N/kg=10N,
空圆柱形容器对地面的压力等于它的重力,即F=G空=10N;
空圆柱形容器对地面的压强。
(2)解:根据乙图可知,当注入水的深度在16cm后注入相同深度的水时水的质量均匀增大,而圆柱体高是20cm,
所以当注入水的深度h1=16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,
当圆柱体刚好漂浮时排开水的体积V排=50cm2×16cm=800cm3=8×10-4m3;
圆柱体开始漂浮时受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N。
(3)解:当圆柱体票房时,它受到的浮力等于重力,即圆柱体的重力G=F浮=8N;
圆柱体的质量;
圆柱体的密度。
(4)解:根据题意客舟, 整个注水过程结束后,
注入水的体积为V水=V总-V排=S容h-S柱h1=200cm2×25cm-50cm2×16cm=4200cm3;
则注水的质量为m水=ρ水V水=1.0g/cm3×4200cm3=4200g。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)空圆柱形容器对地面的压力等于空圆柱形容器的重力,根据压强公式进行计算,;
(2)由图乙可知,当注入水的深度在16cm时,图象出现拐点,且此后注入相同深度的水时水的质量增大,而圆柱体高是20cm,所以,当注入水的深度h1=16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,当圆柱体刚好漂浮时,根据V=Sh算出其排开水的体积,由F浮=ρ水gV排算出圆柱体受到的浮力
(3)由漂浮条件可得圆柱体的重力G=F浮,根据G=mg算出圆柱体的质量,由密度公式算出圆柱体的密度;
(4)注入水的体积为V水=V总-V排,然后根据m水=ρ水V水计算注入水的质量。
(1)空圆柱形容器的重力G空=m空g=1kg×10N/kg=10N
空圆柱形容器对地面的压力F=G空=10N
空圆柱形容器对地面的压强
(2)由图乙可知,当注入水的深度在16cm时,图象出现拐点,且此后注入相同深度的水时水的质量均匀增大,而圆柱体高是20cm,所以,当注入水的深度h1=16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,当圆柱体刚好漂浮时,其排开水的体积V排=50cm2×16cm=800cm3=8×10-4m3
圆柱体开始漂浮时受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N
(3)由漂浮条件可得圆柱体的重力G=F浮=8N
圆柱体的质量
圆柱体的密度
(4)注入水的体积为V水=V总-V排=S容h-S柱h1=200cm2×25cm-50cm2×16cm=4200cm3
水的质量为m水=ρ水V水=1.0g/cm3×4200cm3=4200g
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