【精品解析】广东省江门市鹤山市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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广东省江门市鹤山市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.如图为人教版八年级下册物理课本,下列有关该课本的估测合理的是(  )
A.长度约20mm B.厚度约2dm C.重力约2N D.质量约2kg
【答案】C
【知识点】质量及其特性;长度的估测;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、物理课本的长度约为26cm,故A错误;
B、物理课本的厚度约为1cm,故B错误;
C、物理课本的质量约为200g,重力约为2N,故C正确;
D、物理课本的质量约为200g=0.2kg,故D错误。
故选:C。
【分析】 根据生活常识对各选项进行判断。
2.榴莲外形独特,如题图所示。小明在超市买了一个榴莲,在付款时发现售货员用报纸将其包好,是为了(  )
A.减小压强 B.增大压强 C.增大摩擦 D.减小摩擦
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;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】榴莲表面有很多尖刺,受力面积较小,压强大,容易扎伤人,用报纸包好,增大了受力面积,可以减小压强,防止人被扎伤,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
3.天宫一号绕地球运动的情景如图所示。根据图中信息可判断出(  )
A.天宫一号的速度大小是不变的
B.天宫一号所受的力是平衡的
C.天宫一号不受任何力的作用
D.天宫一号的运动方向不断在改变
【答案】D
【知识点】力的作用效果;重力及其大小的计算;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.图中,天宫一号绕地球转动时,从近地点运动到远地点时,速度减小,故A不符合题意;
BCD.天宫一号做曲线运动,运动方向不断改变,受到非平衡,在竖直方向上,仍受地球引力,故BC不符合题意;D符合题意。
故选D。
【分析】物体做圆周运动时,运动方向不断变化,受到非平衡力的作用,处于非平衡状态。
4.日常生活中蕴含着丰富的物理知识,如图所示,下列关于厨房中的实例利用大气压强的是(  )
A.使用U形排水管
B.从瓶中倒出酱油
C.用锋利的刀切腊肉
D.用塑料吸盘挂物品
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;增大压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.U形排水管利用连通器的原理,A不符合题意;
B.倒酱油利用重力的方向竖直向下,B不符合题意;
C.锋利的刀是在减小受力面积增大压强,C不符合题意;
D.将吸盘内的气体挤出,在盘外大气压的作用下将吸管压在墙壁上,是应用大气压,故D符合题意。
故选D。
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
5.如图所示是兴趣小组设计的火车站进站段铁路工程设计方案图,则火车进站过程中(  )
A.动能增大 B.重力势能减小
C.重力势能转化为动能 D.动能转化为重力势能
【答案】D
【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】 由题干信息可知,火车进站过程中,质量不变,速度减小,高度增加,动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【分析】 (1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
6.如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是:(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】水翼的作用是在船高速行驶时将船体抬高,要使船体抬高,需要水翼对船体施加一个向上的力。根据流体力学原理,当水翼的形状为上凸下平时,水流经过水翼上表面的速度会比下表面快,从而产生向上的升力。因此,B正确。ACD错误。
故选B。
【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
7.如图甲所示,棋子吸附在竖直的棋盘上。某段时间内,棋手推动棋子竖直向上运动,棋子运动的图像如图乙所示,棋子重为0.15N,下列说法中正确的是(  )
A.棋子静止在棋盘上时,受到的摩擦力为零
B.在内,棋子处于平衡状态
C.在内,棋子运动的距离为0.05m
D.在0.75s时,棋子受到的摩擦力为0.15N
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、棋子静止在棋盘上时,属于平衡状态,受平衡力,摩擦力与重力平衡,摩擦力等于重力等于0.15N,故A错误;
B、由图像可知,0-0.5s时间内,棋子做加速运动,不是平衡状态,故B错误;
C、由图像可知,0.5s-1s时间内,棋子做匀速运动,速度v=0.10m/s,此过程中s=vt=0.10m/s×(1s-0.5s)=0.05m,故C正确;
D、由图像可知,在0.75s时,棋子棋子做匀速运动,受平衡力。棋子向上运动,摩擦力向下,此时推力F等于重力与摩擦力之和,F=G+f,所以棋子所受摩擦力f=F-G=F-0.15N,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)由图像可知,0-0.5s时间内,棋子做加速运动,0.5s-1s时间内,棋子做匀速运动;
(2)物体处于静止或匀速直线运动,属于平衡状态,受平衡力。
8.如图是撑杆运动员比赛时的情景,撑杆被压弯说明力可以改变物体的   ;同时人也因受到撑杆的力向上运动,说明物体间力的作用是   的,并且力还可以改变物体的   。
【答案】形状;相互;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】 撑杆被压弯说明力可以改变物体的形状;同时人也因受到撑杆的力向上运动,说明物体间力的作用是相互的,并且力还可以改变物体的运动状态。
故答案为:形状;相互;运动状态。
【分析】 力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。
物体间力的作用是相互的。
9.如图是一种订书机的示意图,书钉设计得很尖细是为了   (选填“增大”或“减小”)压强;被压缩的弹簧可以给书钉一个向   (选填“左”或“右”)的弹力,随着书钉逐渐减少,弹簧的弹性势能变   。
【答案】增大;左;小
【知识点】势能的影响因素;弹力;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】书钉设计得很尖细是为了减小受力面积,增大压强;被压缩的弹簧可以给书钉一个向左的弹力,随着书钉逐渐减少,弹性形变变小,弹簧的弹性势能变小。
故答案为:增大;左;小。
【分析】 在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
物体由于发生弹性形变所产生的力叫弹力;物体由于发生弹性形变所具有的能叫弹性势能。
10.2020年北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示,返回舱在下落过程中由于受到重力的作用,下落速度不断增大(不考虑质量变化),此时物体的动能   。与在月球上相比,月球土壤样品被带回地球后,它的质量   ,重力   。(三个空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变大;不变;变大
【知识点】质量及其特性;动能的影响因素;重力及其大小的计算
【解析】【解答】返回舱下落速度不断增大,物体的动能变大。月球土壤被带回地球后,其质量不变,地球对土壤的吸引力要比月球的大,所以重力变大。
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.如图所示,两个工人用甲、乙两种机械同时开始进行挖土作业,由图中的信息可知:做功较多的是   ,做功较快的是   ,做额外功较多的是   。(均选填“甲”或“乙”)
【答案】甲;甲;甲
【知识点】功率计算公式的应用;有用功和额外功
【解析】【解答】两个工人用甲、乙两种机械同时开始进行挖土作业,挖掘机挖土多,所以做的功多。在相同的时间内做功越多,做功越快,做功较快的是甲。挖掘机挖土的时候要克服自重以及摩擦等,做额外功多的是甲。
故答案为:甲;甲;甲。
【分析】两种机械同时开始挖土,挖掘机挖土多,所以做的功多。在相同的时间内做功越多,做功越快。挖掘机挖土的时候要克服自重以及摩擦等,做的额外功多。
12.如图所示,四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力,当无人机带着重物竖直方向匀速上升的过程中,重物受到的重力为G,重物对细绳的拉力为F1,细绳对重物的拉力为F2。上述三个力中,属于一对平衡力的是   (填符号,下同),属于一对相互作用力的是   ;此过程中,若剪断细绳,则重物将   (写具体运动情况)。
【答案】G和F2;F1和F2;先减速上升后加速下降
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】 由题意可知,无人机带着重物竖直方向匀速上升的过程中,重物受到的重力为G,细绳对重物的拉力为F2大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力;
重物对细绳的拉力为F1,细绳对重物的拉力为F2大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力。
此过程中,若剪断细绳,重物由于惯性仍会向上运动,但由于受到重力和空气阻力的作用,其速度会减小,当速度减小为零后,再加速下降,故重物的运动情况是:先减速上升后加速下降。
故答案为:G和F2;F1和F2;先减速上升后加速下降。
【分析】 二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
根据剪断细绳后重物的受力情况和惯性,判断其运动的情况。
13.人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸没水中且沉在锅底,这说明粽子的密度   水的密度,此时粽子对锅底的压力   粽子受到的重力。(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”)若粽子的体积为 ,则它受到的浮力为   N( , )
【答案】大于;小于;1.5
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据物体在液体中的浮沉条件,因为粽子完全浸没水中且沉在锅底,说明粽子的密度大于水的密度。因为粽子浸没在水中,所以粽子受到向上的浮力,所以粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。因为粽子浸没在水中,所以粽子浸入水中的体积为
粽子浸没在水中受到的浮力
【分析】沉底的物体密度大于液体密度,由于物体受到重力,对容器底的压力小于重力;根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力的大小。
14.一辆汽车陷进了泥潭,司机按如图所示的方式安装滑轮,将汽车从泥潭中拉出,此滑轮为   (选填“定”或“动”)滑轮,使用它可以   (选填“省力”或“省功”);若汽车重为1.0×104N,所受阻力为车重的0.08倍,不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦,则绳端拉力F为   N。
【答案】动;省力;400
【知识点】二力平衡的条件及其应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】我们可以看出滑轮是与汽车一起移动的,因此这是一个动滑轮。
动滑轮的主要功能是省力,因此使用它可以省力。
根据题目描述,汽车重为1.0×104N,所受阻力为车重的0.08倍。因此,
阻力F阻=0.08×1.0×104N=800N。
不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦
拉力F=800N/2=400N。
综上第1空为动;第2空为省力;第3空为400.
【分析】首先,我们需要理解滑轮的基本类型和功能。滑轮主要有两种类型:定滑轮和动滑轮。定滑轮的主要作用是改变力的方向,而动滑轮则可以省力。在本题中,我们需要根据滑轮的类型和功能来解答问题。会分析动滑轮上的绳子股数问题。
15.
(1)为了准备体育中考,小明定期进行跳绳训练。如图甲所示,在一次训练中,小明跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则:
①运动鞋的总重力的大小是   ;
②每上升一次他对运动鞋做的功为   ;
③他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为   ;
④在参加中考体育考试时,要想提高跳绳测试的成绩,小明从物理学角度认为,跳绳时每次跳的高度不宜太   (填“高”或“低”)。
(2)如图乙所示是足球从A点自由下落到地面后,反弹到最高点B点的示意图。则足球在A点的机械能   (选填“大于”、“小于”或“等于”)其在B点的机械能。足球从地面弹起到B点的过程中,动能   (选填“减小”、“增大”或“不变”)。
【答案】(1)2N;0.12J;0.24W;高
(2)大于;减小
【知识点】功率计算公式的应用;动能和势能的大小变化;机械能及其转化;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)首先计算运动鞋的总重力:,接着计算每次上升时对运动鞋做的功:,然后计算每分钟对运动鞋做的总功:,最后计算跳绳时对运动鞋做功的平均功率:;提高跳绳测试成绩(增加每分钟跳绳次数),根据功率公式推导:说明在功率、时间和重力一定时,每次跳的高度不宜太高。
(2)分析足球的机械能变化:在A、B两点时足球速度为零,动能为零。A点高度大于B点,因此A点重力势能大于B点,机械能也更大。球从地面弹起到B点的过程中,质量不变,速度减小,动能随之减小。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、做功:公式为W=Fs,功率的计算:公式为W=Pt;
3、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
(1)[1]运动鞋的总重力
[2]每上升一次他对运动鞋做的功
[3]根据题意可得,小明每分钟对运动鞋做的总功
他跳绳时对运动鞋做功的平均功率
[4]要想提高跳绳测试的成绩,即提高每分钟跳绳的次数,根据
可得,每分钟的跳绳次数
由此可知,在P、t和G一定时,要想提高跳绳测试的成绩,跳绳时每次跳的高度不宜太高。
(2)[1]在质量一定时,物体的高度越高,重力势能越大;在质量一定时,物体的速度越大,动能越大。由题知,足球在A、B两点时,速度均为零,即动能为零,A处的高度大于B处的高度,则足球在A点的重力势能大于它在B点的重力势能,机械能等于动能和势能之和,所以足球在A点的机械能大于其在B点的机械能。
[2]足球从地面弹起到B点的过程中,质量不变,速度减小,故它的动能减小。
16.小明注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌,于是他认为“湿的路面上的摩擦(湿摩擦)比干的路面上的摩擦(干摩擦)更小”。他采用图乙的装置进行实验,所需的器材有:一块粘有细线的木板、水、带钩的木块、有固定的定滑轮的长木板、细线、弹簧测力计。
(1)根据   原理可知,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)把木块放在木板上,固定弹簧测力计,沿水平方向拉动木板,读出测力计示数为F1;在木板上滴大量的水,再次沿水平方向拉动木板,读出测力计示数为F2。
(3)比较F1、F2,发现F1    F2 (选填“大于”、“小于”或“等于”),小明得出结论,湿摩擦小于干摩擦。该实验存在的问题是   ,结论不具有   性。
(4)该实验   (选填“需要”或“不需要”)拉动木板做匀速直线运动。
(5)小明在高速公路上看到如图丙所示标志,是因为雨天驾车行驶在高速公路上时,湿摩擦   干摩擦(选填“大于”或“小于”),所以容易造成交通事故。
【答案】二力平衡;大于;只进行一次实验;普遍;不需要;小于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当木板在水平方向被拉动时,木块保持静止状态。此时木块在水平方向上受到两个力:弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力。根据二力平衡原理,这两个力大小相等,因此弹簧测力计的读数就等于木块受到的滑动摩擦力大小。(3)根据小明的实验结论,湿摩擦小于干摩擦。由二力平衡条件可知,摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,因此有。该实验仅进行了一次干湿条件的对比,单次实验结果可能具有偶然性,不能得出普遍性结论。
(4)在本实验设计中,无论木板是否做匀速直线运动,木块始终保持静止。木块在水平方向受到的弹簧测力计拉力和滑动摩擦力始终构成平衡力,大小相等,因此不需要控制木板做匀速直线运动。
(5)雨天在高速公路上行驶时,由于路面湿滑导致湿摩擦小于干摩擦,车辆制动距离增加,更容易发生交通事故。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;
2、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性;
3、从实验操作方面考虑,乙图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动,原因为滑动摩擦力大小与运动快慢无关,且可以稳定读数。
17.如题图所示,洗菜时,茄子漂浮在水面上,请画出茄子的受力示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;浮力及其产生原因
【解析】【解答】茄子在水面漂浮,根据二力平衡,浮力等于重力,重力从竖直向下,浮力从竖直向上,作用点是重心,两个力的线段长度相等,标出符号G和F,如图所示:
【分析】漂浮时物体漂浮时,受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力,且力的大小相等。
18.用滑轮组提升重物,画出最省力的绕绳方法.
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】使用滑轮组时,提升动滑轮绳子条数越多,越省力,绳子先固定在动滑轮上,再依次绕过定滑轮和动滑轮,如图所示:
【分析】滑轮组最省力时,动滑轮上绳子段数最多,则绳子固定端在动滑轮上;根据奇动偶定,判断绳子股数和绕法。
19.如图甲所示,蔬菜挤水器的手柄可看作杠杆,图乙是手柄的简化示意图,O为支点,F2是手柄受到的阻力,请在图乙中画出F2的力臂l2及A点施加的最小动力F1。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】O为支点,点O到F2的垂线段就是F2的力臂;
由杠杆平衡条件F1×l1=F2×l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向下,过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图。如下图所示:
【分析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
(2)根据杠杆平衡的条件,F1×l1=F2×l2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
20.
(1)在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,如图所示,通过观察海绵的   来反映压力的作用效果,这采用了   (选填“控制变量法”或“转换法”);通过比较图乙和图丙,可得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越   (填“明显”或“不明显”)。
(2)某实验小组做托里拆利实验,如图丁所示,当时的大气压值等于    mm高水银柱所产生的压强,若将管上提5mm,管内外液面高度差会   (填“变大”、“变小”或“不变”)。在高原地区水的沸点仅为84 87℃,在生活中必须使用压力锅做饭,通过增大压力锅内的气压,   (选填“提高”或“降低”)水的沸点。
【答案】(1)凹陷程度;转换法;明显
(2)750;不变;提高
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】 (1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
将不易直接观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度,这种研究方法叫转换法。
图乙和图丙中,压力相同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)托里拆利实验中,大气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,由图丁可知,高度差为760mm,因此大气压值等于760mm 高水银柱产生的压强。
大气压不变,管内外水银柱的高度差也不变,因此将管上提5mm,管内外液面高度差会不变。
水的沸点随气压的增大而升高,压力锅通过增大锅内气压,提高水的沸点,使食物更容易煮熟。
故答案为:(1)凹陷程度;转换法;明显;(2)750;不变;提高。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答。
(2)托里拆利实验测测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,根据图片信息分析作答;水银柱的高度与管的长短、粗细、倾斜与否都没有关系;
液体的沸点会随气压的增大而升高。
(1)[1][2]如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,这采用了转换法。
[3]图乙和图丙中,压力相同,乙图中受力面积小,压力作用效果明显,通过比较图乙和图丙,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。
(2)[1]由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的高度差为
因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
[2]进行托里拆利实验时,只要外界大气压不变,水银柱内外液面高度差值将不变,玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差,所以将管上提5mm,且玻璃管口未离开水银液面,水银柱内外液面高度差将不变。
[3]高原地区人们一般都使用高压锅,因为高压锅能够在锅内形成较高的气压,水的沸点会随气压的增大而升高,通过增大压力锅内的气压,提高水的沸点,所以能够将饭煮熟。
21.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,实验过程如图所示。
(1)物体的重力为   N,物体浸没在水中时受到的浮力为   N。
(2)由图A、B、C三次实验   (选填“能”或“不能”)验证浮力大小与物体浸入液体深度的关系,再结合图D实验可知浮力的大小与物体浸入液体的   有关。
(3)分析   (填字母)三次实验,可知浮力的大小与液体的密度有关。
(4)小明根据实验数据画出了物体所受的力分别随物体浸入水中的深度h变化的图象,如图F所示,其中能表示重力和浮力变化规律的分别是   、   (选填“a”“b”或“c”)。
【答案】5;4;不能;排开液体体积;A、D、E;a;b
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】 (1)根据图A知,物体的重力为5N,物体浸没在水中时的拉力F=1N;所受浮力为:F浮=G-F=5N-1N=4N;
(2)由图A、B、C三次实验,改变深度的同时改变了排开液体体积的大小,因而不能验证浮力大小与物体浸入液体深度的关系,根据CD图,深度改变,排开液体的体积不变,而浮力大小不变,说明与深度无关,因而ABC说明浮力的大小与物体浸入液体的体积有关。
(3)分析A、D、E三次实验,排开液体的体积不变,液体密度改变,可知浮力的大小与液体的密度有关。
(4)小明根据实验数据画出了物体所受的力分别随物体浸入水中的深度h变化的图象,
如图F所示,重力始终不变,根据阿基米德原理,浮力随着深度变大,先变大后不变,其中能表示重力和浮力变化规律的分别是a、b。
故答案为:(1)5;4;(2)不能;排开液体体积;(3)A、D、E;(4)a;b。
【分析】 (1)根据图中读出重力,根据称重法计算浮力;
(2)(3)浮力与液体密度和排开液体的体积有关,根据控制变量法分析;
(4)重力始终不变,浮力随着深度变大,先变大后不变,据此分析。
22.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆在如图1甲的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,则应将螺母向   (填“左”或“右”)调节。
(2)实验过程中得到的相关数据记录在表中:
实验次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
根据以上数据得出杠杆平衡条件   (用字母表示)。
(3)杠杆在水平位置平衡后,在如图乙所示A点挂上3个钩码,可在B点挂上   个钩码使杠杆仍在水平位置平衡。
(4)取下B点的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),观察到测力计的示数变大,原因是拉力的力臂   了(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)完成实验后,接着利用如图2所示器材测量物体甲的密度:
①在A点挂上物体甲,将重为G0的物体乙挂在杠杆的另一端,调节物体乙悬挂的位置至B点,使杠杆在水平位置重新平衡,如图(a)所示,用刻度尺测出OA、OB的长度分别为l1、l2。
②保持悬挂点A、O的位置不变,将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图(b)所示,用刻度尺测得   为l3。
③物体甲密度的表达式:ρ甲=   。(用已知和所测物理量的符号表示,水的密度为ρ水)
【答案】(1)右
(2)F1l1=F2l2
(3)2
(4)变小
(5)OC的长度;
【知识点】阿基米德原理;杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1) 在图甲中,杠杆左端下沉且右端偏高,表明左侧偏重。为使杠杆在水平位置平衡,需将平衡螺母向右侧移动。
(2) 实验1:; 实验2:; 实验3:;由此得出杠杆平衡条件:。
(3) 设杠杆每格长度为,单个钩码重为,根据平衡条件:解得,因此在B点需挂2个钩码以保持水平平衡。
(4) 当弹簧测力计从位置1转到位置2时: 阻力与阻力臂不变; 拉力的力臂减小; 由可知,测力计示数将增大。
(5) 当A、B两点挂甲、乙两物体,结合杠杆平衡条件可知m甲gl1=G0l2……①;
将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在水平位置平衡,测得OC的长度为l3,此时有(m甲g-F浮) l1= G0l3……②
甲浸没在水中受到的浮力为……③;
联立①②③,解得。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大;
4、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
5、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
(1)图甲中,杠杆左端下沉,其右端偏高,说明杠杆左侧偏重,为使杠杆在水平位置平衡应将平衡,应将螺母向右端移动。
(2)实验1:1N×10cm =2N×5cm
实验2:2N×10cm = 1N×20cm
实验3:2N×15cm = 3N×10cm
据此得出,杠杆平衡条件是F1l1=F2l2。
(3)设杠杆一个格的长度为l,一个钩码重是G,根据杠杆的平衡条件得3G×2l=nG×3l
解得n=2,故在B点挂2个钩码使杠杆仍在水平位置平衡。
(4)当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,阻力、阻力臂不变,拉力F的力臂变小,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,所以测力计示数将变大。
(5)[1][2]当A、B两点挂甲、乙两物体,杠杆平衡时,有m甲gl1=G0l2……①
将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在水平位置平衡,测得OC的长度为l3,根据杠杆平衡条件可得,(m甲g-F浮) l1= G0l3……②
甲浸没在水中受到的浮力为……③
联立①②③,解得。
23.新能源电动汽车现在被广泛使用,如图所示,一辆电动汽车停放在水平地面上,满载时整车质量为,轮胎与地面的总接触面积为,在某段平直路面上,该车满载时90s内匀速行驶了,受到的阻力为2500N,求:(g取10N/kg)
(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车静止时对水平地面的压强。
【答案】(1)路程和时间已知,根据速度公式可知,汽车行驶的速度:。
答:汽车行驶的速度为20m/s。
(2)汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知汽车的牵引力:F=f=2500N,
汽车发动机的功:W=Fs=2500N×1.8×103m=4.5×106J。
答:汽车发动机的功4.5×106J。
(3)满载时整车的重力:G=mg=1.5×1000kg×10N/kg=1.5×104N,
汽车静止时对水平地面的压力:F压=G=1.5×104N,
汽车静止时对水平地面的压强:。
答:汽车静止时对水平地面的压强为2.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式求出汽车行驶的速度;
(2)汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知汽车的牵引力大小,根据W=Fs求出汽车发动机的功;
(3)根据G=mg求出满载时整车的重力,汽车静止时对水平地面的压力等于满载时整车的重力,根据求出汽车静止时对水平地面的压强。
(1)汽车行驶的速度
(2)汽车匀速行驶时牵引力与阻力大小相等,故牵引力为2500N,汽车牵引力做的功
(3)水平地面,汽车对地面的压力大小等于重力
汽车对地面的压强
24.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为1000N的物体匀速提升4m所用的时间为50s,人所用的拉力是625N。
(1)工人拉绳子的速度?
(2)此滑轮组的机械效率为多少?
(3)此人所用拉力的功率为多大?
【答案】解:(1)n=2,绳端移动的距离为
拉绳的速度为
(2)有用功为,总功为
机械效率为
(3)拉力的功率为
答:(1);(2);(3)
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用速度公式求出工人拉绳子的速度;
(2)利用求滑轮组的机械效率;
(3)利用求拉力做功的功率。
25.阅读短文,回答下列问题。
福建舰
如图所示,中国人民解放军海军福建舰(简称福建舰),是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量约8万吨。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,其部分技术参数如表所示,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g取10N/kg)
空机质量 最大起飞质量 推重比 发动机最大巡航推力
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了   (选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)福建舰满载时所受的浮力约为    N;
(3)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰载机的惯性   ;舰载机在航母上降落后,福建舰所受浮力   (均选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为   m2;
(5)若歼15机以发动机最大巡航推力飞行,推重比为0.8时,则飞机最大总重力    N,最多载重    kg。
【答案】(1)减小
(2)8×108N
(3)不变;增大
(4)65
(5)3×105;1.25×104
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 (1)航母的舰体呈流线型,目的是为了减小阻力;
(2)满载排水量约8万吨,m排=8×104t=8×107kg,
根据阿基米德原理可知,F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N;
(3)舰载机在航母上降落时,质量不变,因此惯性不变;舰载机在航母上降落后,航母的重力增大,由物体的浮沉条件可知,物体漂浮时,物体所受的浮力等于其重力,所以舰载机在航母上降落后,福建舰所受浮力增大;
(4)因为翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,则歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为:;(5)因为推重比为0.8,所以飞机最大总重力为:,
所以最大起飞总质量为:,
所以最多载重量为:m载多=m总-m飞机=3×104kg-17.5×103kg=1.25×104kg。
故答案为:(1)减小;(2)8×108N;(3)不变;增大;(4)65;(5)3×105;1.25×104。
【分析】 (1)流线型的设计可以减少阻力;
(2)根据阿基米德原理可以求得浮力的大小;
(3)惯性的大小与物体的质量有关;根据物体的浮沉条件可知浮力的变化情况;
(4)根据翼载的定义进行分析;
(5)根据推重比求出飞机最大总重力,从而最大载重。
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了减小阻力,提高航行速度。
(2)满载排水量约8万吨,即满载排水量
根据阿基米德原理可知,福建舰满载时所受的浮力
(3)[1]舰载机在航母上降落时,质量不变,因此惯性不变。
[2]舰载机在航母上降落后,航母的重力增大,由物体的浮沉条件可知,物体漂浮时,物体所受的浮力等于其重力,所以舰载机在航母上降落后,福建舰所受浮力增大。
(4)因为翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,则歼15飞机的翼载是,则机翼面积为
(5)[1][2]因为推重比为,所以飞机最大总重力
所以最大起飞总质量
所以最多载重量
1 / 1广东省江门市鹤山市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.如图为人教版八年级下册物理课本,下列有关该课本的估测合理的是(  )
A.长度约20mm B.厚度约2dm C.重力约2N D.质量约2kg
2.榴莲外形独特,如题图所示。小明在超市买了一个榴莲,在付款时发现售货员用报纸将其包好,是为了(  )
A.减小压强 B.增大压强 C.增大摩擦 D.减小摩擦
3.天宫一号绕地球运动的情景如图所示。根据图中信息可判断出(  )
A.天宫一号的速度大小是不变的
B.天宫一号所受的力是平衡的
C.天宫一号不受任何力的作用
D.天宫一号的运动方向不断在改变
4.日常生活中蕴含着丰富的物理知识,如图所示,下列关于厨房中的实例利用大气压强的是(  )
A.使用U形排水管
B.从瓶中倒出酱油
C.用锋利的刀切腊肉
D.用塑料吸盘挂物品
5.如图所示是兴趣小组设计的火车站进站段铁路工程设计方案图,则火车进站过程中(  )
A.动能增大 B.重力势能减小
C.重力势能转化为动能 D.动能转化为重力势能
6.如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是:(  )
A. B.
C. D.
7.如图甲所示,棋子吸附在竖直的棋盘上。某段时间内,棋手推动棋子竖直向上运动,棋子运动的图像如图乙所示,棋子重为0.15N,下列说法中正确的是(  )
A.棋子静止在棋盘上时,受到的摩擦力为零
B.在内,棋子处于平衡状态
C.在内,棋子运动的距离为0.05m
D.在0.75s时,棋子受到的摩擦力为0.15N
8.如图是撑杆运动员比赛时的情景,撑杆被压弯说明力可以改变物体的   ;同时人也因受到撑杆的力向上运动,说明物体间力的作用是   的,并且力还可以改变物体的   。
9.如图是一种订书机的示意图,书钉设计得很尖细是为了   (选填“增大”或“减小”)压强;被压缩的弹簧可以给书钉一个向   (选填“左”或“右”)的弹力,随着书钉逐渐减少,弹簧的弹性势能变   。
10.2020年北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示,返回舱在下落过程中由于受到重力的作用,下落速度不断增大(不考虑质量变化),此时物体的动能   。与在月球上相比,月球土壤样品被带回地球后,它的质量   ,重力   。(三个空均选填“变大”“变小”或“不变”)
11.如图所示,两个工人用甲、乙两种机械同时开始进行挖土作业,由图中的信息可知:做功较多的是   ,做功较快的是   ,做额外功较多的是   。(均选填“甲”或“乙”)
12.如图所示,四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力,当无人机带着重物竖直方向匀速上升的过程中,重物受到的重力为G,重物对细绳的拉力为F1,细绳对重物的拉力为F2。上述三个力中,属于一对平衡力的是   (填符号,下同),属于一对相互作用力的是   ;此过程中,若剪断细绳,则重物将   (写具体运动情况)。
13.人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸没水中且沉在锅底,这说明粽子的密度   水的密度,此时粽子对锅底的压力   粽子受到的重力。(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”)若粽子的体积为 ,则它受到的浮力为   N( , )
14.一辆汽车陷进了泥潭,司机按如图所示的方式安装滑轮,将汽车从泥潭中拉出,此滑轮为   (选填“定”或“动”)滑轮,使用它可以   (选填“省力”或“省功”);若汽车重为1.0×104N,所受阻力为车重的0.08倍,不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦,则绳端拉力F为   N。
15.
(1)为了准备体育中考,小明定期进行跳绳训练。如图甲所示,在一次训练中,小明跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则:
①运动鞋的总重力的大小是   ;
②每上升一次他对运动鞋做的功为   ;
③他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为   ;
④在参加中考体育考试时,要想提高跳绳测试的成绩,小明从物理学角度认为,跳绳时每次跳的高度不宜太   (填“高”或“低”)。
(2)如图乙所示是足球从A点自由下落到地面后,反弹到最高点B点的示意图。则足球在A点的机械能   (选填“大于”、“小于”或“等于”)其在B点的机械能。足球从地面弹起到B点的过程中,动能   (选填“减小”、“增大”或“不变”)。
16.小明注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌,于是他认为“湿的路面上的摩擦(湿摩擦)比干的路面上的摩擦(干摩擦)更小”。他采用图乙的装置进行实验,所需的器材有:一块粘有细线的木板、水、带钩的木块、有固定的定滑轮的长木板、细线、弹簧测力计。
(1)根据   原理可知,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)把木块放在木板上,固定弹簧测力计,沿水平方向拉动木板,读出测力计示数为F1;在木板上滴大量的水,再次沿水平方向拉动木板,读出测力计示数为F2。
(3)比较F1、F2,发现F1    F2 (选填“大于”、“小于”或“等于”),小明得出结论,湿摩擦小于干摩擦。该实验存在的问题是   ,结论不具有   性。
(4)该实验   (选填“需要”或“不需要”)拉动木板做匀速直线运动。
(5)小明在高速公路上看到如图丙所示标志,是因为雨天驾车行驶在高速公路上时,湿摩擦   干摩擦(选填“大于”或“小于”),所以容易造成交通事故。
17.如题图所示,洗菜时,茄子漂浮在水面上,请画出茄子的受力示意图。
18.用滑轮组提升重物,画出最省力的绕绳方法.
19.如图甲所示,蔬菜挤水器的手柄可看作杠杆,图乙是手柄的简化示意图,O为支点,F2是手柄受到的阻力,请在图乙中画出F2的力臂l2及A点施加的最小动力F1。
20.
(1)在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,如图所示,通过观察海绵的   来反映压力的作用效果,这采用了   (选填“控制变量法”或“转换法”);通过比较图乙和图丙,可得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越   (填“明显”或“不明显”)。
(2)某实验小组做托里拆利实验,如图丁所示,当时的大气压值等于    mm高水银柱所产生的压强,若将管上提5mm,管内外液面高度差会   (填“变大”、“变小”或“不变”)。在高原地区水的沸点仅为84 87℃,在生活中必须使用压力锅做饭,通过增大压力锅内的气压,   (选填“提高”或“降低”)水的沸点。
21.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,实验过程如图所示。
(1)物体的重力为   N,物体浸没在水中时受到的浮力为   N。
(2)由图A、B、C三次实验   (选填“能”或“不能”)验证浮力大小与物体浸入液体深度的关系,再结合图D实验可知浮力的大小与物体浸入液体的   有关。
(3)分析   (填字母)三次实验,可知浮力的大小与液体的密度有关。
(4)小明根据实验数据画出了物体所受的力分别随物体浸入水中的深度h变化的图象,如图F所示,其中能表示重力和浮力变化规律的分别是   、   (选填“a”“b”或“c”)。
22.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆在如图1甲的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,则应将螺母向   (填“左”或“右”)调节。
(2)实验过程中得到的相关数据记录在表中:
实验次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
根据以上数据得出杠杆平衡条件   (用字母表示)。
(3)杠杆在水平位置平衡后,在如图乙所示A点挂上3个钩码,可在B点挂上   个钩码使杠杆仍在水平位置平衡。
(4)取下B点的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),观察到测力计的示数变大,原因是拉力的力臂   了(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)完成实验后,接着利用如图2所示器材测量物体甲的密度:
①在A点挂上物体甲,将重为G0的物体乙挂在杠杆的另一端,调节物体乙悬挂的位置至B点,使杠杆在水平位置重新平衡,如图(a)所示,用刻度尺测出OA、OB的长度分别为l1、l2。
②保持悬挂点A、O的位置不变,将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图(b)所示,用刻度尺测得   为l3。
③物体甲密度的表达式:ρ甲=   。(用已知和所测物理量的符号表示,水的密度为ρ水)
23.新能源电动汽车现在被广泛使用,如图所示,一辆电动汽车停放在水平地面上,满载时整车质量为,轮胎与地面的总接触面积为,在某段平直路面上,该车满载时90s内匀速行驶了,受到的阻力为2500N,求:(g取10N/kg)
(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车静止时对水平地面的压强。
24.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为1000N的物体匀速提升4m所用的时间为50s,人所用的拉力是625N。
(1)工人拉绳子的速度?
(2)此滑轮组的机械效率为多少?
(3)此人所用拉力的功率为多大?
25.阅读短文,回答下列问题。
福建舰
如图所示,中国人民解放军海军福建舰(简称福建舰),是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量约8万吨。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,其部分技术参数如表所示,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g取10N/kg)
空机质量 最大起飞质量 推重比 发动机最大巡航推力
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了   (选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)福建舰满载时所受的浮力约为    N;
(3)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰载机的惯性   ;舰载机在航母上降落后,福建舰所受浮力   (均选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为   m2;
(5)若歼15机以发动机最大巡航推力飞行,推重比为0.8时,则飞机最大总重力    N,最多载重    kg。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质量及其特性;长度的估测;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、物理课本的长度约为26cm,故A错误;
B、物理课本的厚度约为1cm,故B错误;
C、物理课本的质量约为200g,重力约为2N,故C正确;
D、物理课本的质量约为200g=0.2kg,故D错误。
故选:C。
【分析】 根据生活常识对各选项进行判断。
2.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;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】榴莲表面有很多尖刺,受力面积较小,压强大,容易扎伤人,用报纸包好,增大了受力面积,可以减小压强,防止人被扎伤,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
3.【答案】D
【知识点】力的作用效果;重力及其大小的计算;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.图中,天宫一号绕地球转动时,从近地点运动到远地点时,速度减小,故A不符合题意;
BCD.天宫一号做曲线运动,运动方向不断改变,受到非平衡,在竖直方向上,仍受地球引力,故BC不符合题意;D符合题意。
故选D。
【分析】物体做圆周运动时,运动方向不断变化,受到非平衡力的作用,处于非平衡状态。
4.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;增大压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.U形排水管利用连通器的原理,A不符合题意;
B.倒酱油利用重力的方向竖直向下,B不符合题意;
C.锋利的刀是在减小受力面积增大压强,C不符合题意;
D.将吸盘内的气体挤出,在盘外大气压的作用下将吸管压在墙壁上,是应用大气压,故D符合题意。
故选D。
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
5.【答案】D
【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】 由题干信息可知,火车进站过程中,质量不变,速度减小,高度增加,动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【分析】 (1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
6.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】水翼的作用是在船高速行驶时将船体抬高,要使船体抬高,需要水翼对船体施加一个向上的力。根据流体力学原理,当水翼的形状为上凸下平时,水流经过水翼上表面的速度会比下表面快,从而产生向上的升力。因此,B正确。ACD错误。
故选B。
【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
7.【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、棋子静止在棋盘上时,属于平衡状态,受平衡力,摩擦力与重力平衡,摩擦力等于重力等于0.15N,故A错误;
B、由图像可知,0-0.5s时间内,棋子做加速运动,不是平衡状态,故B错误;
C、由图像可知,0.5s-1s时间内,棋子做匀速运动,速度v=0.10m/s,此过程中s=vt=0.10m/s×(1s-0.5s)=0.05m,故C正确;
D、由图像可知,在0.75s时,棋子棋子做匀速运动,受平衡力。棋子向上运动,摩擦力向下,此时推力F等于重力与摩擦力之和,F=G+f,所以棋子所受摩擦力f=F-G=F-0.15N,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)由图像可知,0-0.5s时间内,棋子做加速运动,0.5s-1s时间内,棋子做匀速运动;
(2)物体处于静止或匀速直线运动,属于平衡状态,受平衡力。
8.【答案】形状;相互;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】 撑杆被压弯说明力可以改变物体的形状;同时人也因受到撑杆的力向上运动,说明物体间力的作用是相互的,并且力还可以改变物体的运动状态。
故答案为:形状;相互;运动状态。
【分析】 力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。
物体间力的作用是相互的。
9.【答案】增大;左;小
【知识点】势能的影响因素;弹力;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】书钉设计得很尖细是为了减小受力面积,增大压强;被压缩的弹簧可以给书钉一个向左的弹力,随着书钉逐渐减少,弹性形变变小,弹簧的弹性势能变小。
故答案为:增大;左;小。
【分析】 在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
物体由于发生弹性形变所产生的力叫弹力;物体由于发生弹性形变所具有的能叫弹性势能。
10.【答案】变大;不变;变大
【知识点】质量及其特性;动能的影响因素;重力及其大小的计算
【解析】【解答】返回舱下落速度不断增大,物体的动能变大。月球土壤被带回地球后,其质量不变,地球对土壤的吸引力要比月球的大,所以重力变大。
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.【答案】甲;甲;甲
【知识点】功率计算公式的应用;有用功和额外功
【解析】【解答】两个工人用甲、乙两种机械同时开始进行挖土作业,挖掘机挖土多,所以做的功多。在相同的时间内做功越多,做功越快,做功较快的是甲。挖掘机挖土的时候要克服自重以及摩擦等,做额外功多的是甲。
故答案为:甲;甲;甲。
【分析】两种机械同时开始挖土,挖掘机挖土多,所以做的功多。在相同的时间内做功越多,做功越快。挖掘机挖土的时候要克服自重以及摩擦等,做的额外功多。
12.【答案】G和F2;F1和F2;先减速上升后加速下降
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】 由题意可知,无人机带着重物竖直方向匀速上升的过程中,重物受到的重力为G,细绳对重物的拉力为F2大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力;
重物对细绳的拉力为F1,细绳对重物的拉力为F2大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力。
此过程中,若剪断细绳,重物由于惯性仍会向上运动,但由于受到重力和空气阻力的作用,其速度会减小,当速度减小为零后,再加速下降,故重物的运动情况是:先减速上升后加速下降。
故答案为:G和F2;F1和F2;先减速上升后加速下降。
【分析】 二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
根据剪断细绳后重物的受力情况和惯性,判断其运动的情况。
13.【答案】大于;小于;1.5
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据物体在液体中的浮沉条件,因为粽子完全浸没水中且沉在锅底,说明粽子的密度大于水的密度。因为粽子浸没在水中,所以粽子受到向上的浮力,所以粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。因为粽子浸没在水中,所以粽子浸入水中的体积为
粽子浸没在水中受到的浮力
【分析】沉底的物体密度大于液体密度,由于物体受到重力,对容器底的压力小于重力;根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力的大小。
14.【答案】动;省力;400
【知识点】二力平衡的条件及其应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】我们可以看出滑轮是与汽车一起移动的,因此这是一个动滑轮。
动滑轮的主要功能是省力,因此使用它可以省力。
根据题目描述,汽车重为1.0×104N,所受阻力为车重的0.08倍。因此,
阻力F阻=0.08×1.0×104N=800N。
不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦
拉力F=800N/2=400N。
综上第1空为动;第2空为省力;第3空为400.
【分析】首先,我们需要理解滑轮的基本类型和功能。滑轮主要有两种类型:定滑轮和动滑轮。定滑轮的主要作用是改变力的方向,而动滑轮则可以省力。在本题中,我们需要根据滑轮的类型和功能来解答问题。会分析动滑轮上的绳子股数问题。
15.【答案】(1)2N;0.12J;0.24W;高
(2)大于;减小
【知识点】功率计算公式的应用;动能和势能的大小变化;机械能及其转化;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)首先计算运动鞋的总重力:,接着计算每次上升时对运动鞋做的功:,然后计算每分钟对运动鞋做的总功:,最后计算跳绳时对运动鞋做功的平均功率:;提高跳绳测试成绩(增加每分钟跳绳次数),根据功率公式推导:说明在功率、时间和重力一定时,每次跳的高度不宜太高。
(2)分析足球的机械能变化:在A、B两点时足球速度为零,动能为零。A点高度大于B点,因此A点重力势能大于B点,机械能也更大。球从地面弹起到B点的过程中,质量不变,速度减小,动能随之减小。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、做功:公式为W=Fs,功率的计算:公式为W=Pt;
3、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
(1)[1]运动鞋的总重力
[2]每上升一次他对运动鞋做的功
[3]根据题意可得,小明每分钟对运动鞋做的总功
他跳绳时对运动鞋做功的平均功率
[4]要想提高跳绳测试的成绩,即提高每分钟跳绳的次数,根据
可得,每分钟的跳绳次数
由此可知,在P、t和G一定时,要想提高跳绳测试的成绩,跳绳时每次跳的高度不宜太高。
(2)[1]在质量一定时,物体的高度越高,重力势能越大;在质量一定时,物体的速度越大,动能越大。由题知,足球在A、B两点时,速度均为零,即动能为零,A处的高度大于B处的高度,则足球在A点的重力势能大于它在B点的重力势能,机械能等于动能和势能之和,所以足球在A点的机械能大于其在B点的机械能。
[2]足球从地面弹起到B点的过程中,质量不变,速度减小,故它的动能减小。
16.【答案】二力平衡;大于;只进行一次实验;普遍;不需要;小于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当木板在水平方向被拉动时,木块保持静止状态。此时木块在水平方向上受到两个力:弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力。根据二力平衡原理,这两个力大小相等,因此弹簧测力计的读数就等于木块受到的滑动摩擦力大小。(3)根据小明的实验结论,湿摩擦小于干摩擦。由二力平衡条件可知,摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,因此有。该实验仅进行了一次干湿条件的对比,单次实验结果可能具有偶然性,不能得出普遍性结论。
(4)在本实验设计中,无论木板是否做匀速直线运动,木块始终保持静止。木块在水平方向受到的弹簧测力计拉力和滑动摩擦力始终构成平衡力,大小相等,因此不需要控制木板做匀速直线运动。
(5)雨天在高速公路上行驶时,由于路面湿滑导致湿摩擦小于干摩擦,车辆制动距离增加,更容易发生交通事故。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;
2、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性;
3、从实验操作方面考虑,乙图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动,原因为滑动摩擦力大小与运动快慢无关,且可以稳定读数。
17.【答案】
【知识点】重力示意图;浮力及其产生原因
【解析】【解答】茄子在水面漂浮,根据二力平衡,浮力等于重力,重力从竖直向下,浮力从竖直向上,作用点是重心,两个力的线段长度相等,标出符号G和F,如图所示:
【分析】漂浮时物体漂浮时,受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力,且力的大小相等。
18.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】使用滑轮组时,提升动滑轮绳子条数越多,越省力,绳子先固定在动滑轮上,再依次绕过定滑轮和动滑轮,如图所示:
【分析】滑轮组最省力时,动滑轮上绳子段数最多,则绳子固定端在动滑轮上;根据奇动偶定,判断绳子股数和绕法。
19.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】O为支点,点O到F2的垂线段就是F2的力臂;
由杠杆平衡条件F1×l1=F2×l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向下,过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图。如下图所示:
【分析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
(2)根据杠杆平衡的条件,F1×l1=F2×l2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
20.【答案】(1)凹陷程度;转换法;明显
(2)750;不变;提高
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】 (1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
将不易直接观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度,这种研究方法叫转换法。
图乙和图丙中,压力相同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)托里拆利实验中,大气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,由图丁可知,高度差为760mm,因此大气压值等于760mm 高水银柱产生的压强。
大气压不变,管内外水银柱的高度差也不变,因此将管上提5mm,管内外液面高度差会不变。
水的沸点随气压的增大而升高,压力锅通过增大锅内气压,提高水的沸点,使食物更容易煮熟。
故答案为:(1)凹陷程度;转换法;明显;(2)750;不变;提高。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答。
(2)托里拆利实验测测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,根据图片信息分析作答;水银柱的高度与管的长短、粗细、倾斜与否都没有关系;
液体的沸点会随气压的增大而升高。
(1)[1][2]如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,这采用了转换法。
[3]图乙和图丙中,压力相同,乙图中受力面积小,压力作用效果明显,通过比较图乙和图丙,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。
(2)[1]由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的高度差为
因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
[2]进行托里拆利实验时,只要外界大气压不变,水银柱内外液面高度差值将不变,玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差,所以将管上提5mm,且玻璃管口未离开水银液面,水银柱内外液面高度差将不变。
[3]高原地区人们一般都使用高压锅,因为高压锅能够在锅内形成较高的气压,水的沸点会随气压的增大而升高,通过增大压力锅内的气压,提高水的沸点,所以能够将饭煮熟。
21.【答案】5;4;不能;排开液体体积;A、D、E;a;b
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】 (1)根据图A知,物体的重力为5N,物体浸没在水中时的拉力F=1N;所受浮力为:F浮=G-F=5N-1N=4N;
(2)由图A、B、C三次实验,改变深度的同时改变了排开液体体积的大小,因而不能验证浮力大小与物体浸入液体深度的关系,根据CD图,深度改变,排开液体的体积不变,而浮力大小不变,说明与深度无关,因而ABC说明浮力的大小与物体浸入液体的体积有关。
(3)分析A、D、E三次实验,排开液体的体积不变,液体密度改变,可知浮力的大小与液体的密度有关。
(4)小明根据实验数据画出了物体所受的力分别随物体浸入水中的深度h变化的图象,
如图F所示,重力始终不变,根据阿基米德原理,浮力随着深度变大,先变大后不变,其中能表示重力和浮力变化规律的分别是a、b。
故答案为:(1)5;4;(2)不能;排开液体体积;(3)A、D、E;(4)a;b。
【分析】 (1)根据图中读出重力,根据称重法计算浮力;
(2)(3)浮力与液体密度和排开液体的体积有关,根据控制变量法分析;
(4)重力始终不变,浮力随着深度变大,先变大后不变,据此分析。
22.【答案】(1)右
(2)F1l1=F2l2
(3)2
(4)变小
(5)OC的长度;
【知识点】阿基米德原理;杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1) 在图甲中,杠杆左端下沉且右端偏高,表明左侧偏重。为使杠杆在水平位置平衡,需将平衡螺母向右侧移动。
(2) 实验1:; 实验2:; 实验3:;由此得出杠杆平衡条件:。
(3) 设杠杆每格长度为,单个钩码重为,根据平衡条件:解得,因此在B点需挂2个钩码以保持水平平衡。
(4) 当弹簧测力计从位置1转到位置2时: 阻力与阻力臂不变; 拉力的力臂减小; 由可知,测力计示数将增大。
(5) 当A、B两点挂甲、乙两物体,结合杠杆平衡条件可知m甲gl1=G0l2……①;
将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在水平位置平衡,测得OC的长度为l3,此时有(m甲g-F浮) l1= G0l3……②
甲浸没在水中受到的浮力为……③;
联立①②③,解得。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大;
4、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
5、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
(1)图甲中,杠杆左端下沉,其右端偏高,说明杠杆左侧偏重,为使杠杆在水平位置平衡应将平衡,应将螺母向右端移动。
(2)实验1:1N×10cm =2N×5cm
实验2:2N×10cm = 1N×20cm
实验3:2N×15cm = 3N×10cm
据此得出,杠杆平衡条件是F1l1=F2l2。
(3)设杠杆一个格的长度为l,一个钩码重是G,根据杠杆的平衡条件得3G×2l=nG×3l
解得n=2,故在B点挂2个钩码使杠杆仍在水平位置平衡。
(4)当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,阻力、阻力臂不变,拉力F的力臂变小,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,所以测力计示数将变大。
(5)[1][2]当A、B两点挂甲、乙两物体,杠杆平衡时,有m甲gl1=G0l2……①
将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在水平位置平衡,测得OC的长度为l3,根据杠杆平衡条件可得,(m甲g-F浮) l1= G0l3……②
甲浸没在水中受到的浮力为……③
联立①②③,解得。
23.【答案】(1)路程和时间已知,根据速度公式可知,汽车行驶的速度:。
答:汽车行驶的速度为20m/s。
(2)汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知汽车的牵引力:F=f=2500N,
汽车发动机的功:W=Fs=2500N×1.8×103m=4.5×106J。
答:汽车发动机的功4.5×106J。
(3)满载时整车的重力:G=mg=1.5×1000kg×10N/kg=1.5×104N,
汽车静止时对水平地面的压力:F压=G=1.5×104N,
汽车静止时对水平地面的压强:。
答:汽车静止时对水平地面的压强为2.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式求出汽车行驶的速度;
(2)汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知汽车的牵引力大小,根据W=Fs求出汽车发动机的功;
(3)根据G=mg求出满载时整车的重力,汽车静止时对水平地面的压力等于满载时整车的重力,根据求出汽车静止时对水平地面的压强。
(1)汽车行驶的速度
(2)汽车匀速行驶时牵引力与阻力大小相等,故牵引力为2500N,汽车牵引力做的功
(3)水平地面,汽车对地面的压力大小等于重力
汽车对地面的压强
24.【答案】解:(1)n=2,绳端移动的距离为
拉绳的速度为
(2)有用功为,总功为
机械效率为
(3)拉力的功率为
答:(1);(2);(3)
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用速度公式求出工人拉绳子的速度;
(2)利用求滑轮组的机械效率;
(3)利用求拉力做功的功率。
25.【答案】(1)减小
(2)8×108N
(3)不变;增大
(4)65
(5)3×105;1.25×104
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 (1)航母的舰体呈流线型,目的是为了减小阻力;
(2)满载排水量约8万吨,m排=8×104t=8×107kg,
根据阿基米德原理可知,F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N;
(3)舰载机在航母上降落时,质量不变,因此惯性不变;舰载机在航母上降落后,航母的重力增大,由物体的浮沉条件可知,物体漂浮时,物体所受的浮力等于其重力,所以舰载机在航母上降落后,福建舰所受浮力增大;
(4)因为翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,则歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为:;(5)因为推重比为0.8,所以飞机最大总重力为:,
所以最大起飞总质量为:,
所以最多载重量为:m载多=m总-m飞机=3×104kg-17.5×103kg=1.25×104kg。
故答案为:(1)减小;(2)8×108N;(3)不变;增大;(4)65;(5)3×105;1.25×104。
【分析】 (1)流线型的设计可以减少阻力;
(2)根据阿基米德原理可以求得浮力的大小;
(3)惯性的大小与物体的质量有关;根据物体的浮沉条件可知浮力的变化情况;
(4)根据翼载的定义进行分析;
(5)根据推重比求出飞机最大总重力,从而最大载重。
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了减小阻力,提高航行速度。
(2)满载排水量约8万吨,即满载排水量
根据阿基米德原理可知,福建舰满载时所受的浮力
(3)[1]舰载机在航母上降落时,质量不变,因此惯性不变。
[2]舰载机在航母上降落后,航母的重力增大,由物体的浮沉条件可知,物体漂浮时,物体所受的浮力等于其重力,所以舰载机在航母上降落后,福建舰所受浮力增大。
(4)因为翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,则歼15飞机的翼载是,则机翼面积为
(5)[1][2]因为推重比为,所以飞机最大总重力
所以最大起飞总质量
所以最多载重量
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