【精品解析】广东省深圳市高级中学2026年八年级下学期物理期中考试试卷

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广东省深圳市高级中学2026年八年级下学期物理期中考试试卷
一、单选题:本大题共 6小题,共12分。
1.下列物体受到的重力最接近0.5N的是(  )
A.一根头发 B.一枚别针 C.一个鸡蛋 D.一个篮球
2.如图甲,长期不用的水龙头会因生锈而很难打开,将一根长铁管套在水龙头上,如图乙所示,再用同样大小的力作用在管端A点处,则会很容易打开水管。此过程中,影响力的作用效果的因素是(  )
A.大小 B.作用点 C.方向 D.以上都是
3.下列例子在使用时没有运用连通器原理的是(  )
A.茶壶
B.排水管的存水弯
C.锅炉水位计
D.U形管压强计
4.如图所示,小龙在练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力为3N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力为0.5N,则排球所受合力的大小和方向为(  )
A.2.5N, 竖直向上 B.2.5N, 竖直向下
C.3.5N, 竖直向上 D.3.5N, 竖直向下
5.某种汽车安全带控制装置如图甲所示,摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,由此可判断汽车静止或正常行驶;如图乙,摆锤摆起时,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,由此可判断汽车可能(  )
A.向西匀速行驶 B.向东匀速行驶
C.向西紧急刹车 D.向东紧急刹车
6.如图,一个竖直浸没在水中的圆柱体所受的浮力为8N,其上表面受到水的压力为4 N,则其下表面受到水的压力为(  )
A.4N B.8N C.12N D.16 N
二、填空题:本大题共3小题,共9分。
7.扫地机器人工作时,通过电机转动使内部空气流速变   ,压强   (选填“大于”或“小于”)外界气压,使周围的垃圾被吸入机器人的灰尘盒里,如图所示;垃圾被吸入灰尘盒,说明力能改变物体的   。
8.在平直路面上,快递员用30N的推力推一辆装有快递的质量为60kg的小推车,结果没有推动,此时地面对小推车的摩擦力为   N。当快递员用50N的推力推小推车时,小推车做匀速直线运动,此时小推车受到的摩擦力为   N。快递员送完快递后推着空车原路返回时,小推车受到的摩擦力将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。(快递员对小推车施加的推力均沿水平方向)
9.如图,放在同一水平桌面上的甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有密度不同的液体。已知液体内部的A、B、C三点处所受液体的压强相等,则   容器中液体密度最大,   容器底受到的液体压强最大,   容器对桌面的压强最大。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
三、作图题:本大题共1小题,共4分。
10.
(1)如图所示,物体A与弹簧相连(弹簧被压缩),静止在光滑的斜面上,请在O点处作出物体A所受弹簧弹力和斜面支持力的示意图。
(2)冰壶运动是冬奥会比赛项目之一,如图所示是正在水平向左滑行的冰壶。请在图中画出冰壶所受摩擦力f和它对地面的压力F的示意图。
四、实验探究题:本大题共3小题,共20分。
11.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验中,小潘同学选择了三块粗糙程度不同的长木板、一个木块、一个弹簧测力计和若干质量相等的砝码进行实验。
(1)如图甲所示,小潘将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力的大小   (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)小潘经过多次实验获得的数据如下表所示。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 较光滑的长木板 0.8
2 木块上放1个砝码 较光滑的长木板 1.0
3 木块上放2个砝码 较光滑的长木板 1.2
4 木块上放1个砝码 较粗糙的长木板 1.3
5 木块上放1个砝码 最粗糙的长木板 1.7
①分析表中   三次实验数据,可初步得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越   。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可初步得出结论:在   相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)同组的小红设计了图乙所示的实验装置,该装置的优点是   (写出一条)。当木块相对地面静止且长木板运动速度增大时,弹簧测力计示数   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪以避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,如图,他想利用压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据暴雨后水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强的大小可能与液体深度有关; B.液体压强的大小可能与液体密度有关。
为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验。
(1)图中压强计的U形管   (选填“是”或“不是”)连通器;液体压强的大小可通过U形管左右两侧液面的   来反映。
(2)为了验证猜想A,比较图①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随   的增加而   。
(3)为了验证猜想B,应比较图   (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;这里用到的实验方法是   法。
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成   (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
13.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,小明在弹簧测力计的下端悬挂了一个物块,按如图所示的步骤进行操作。(已知
(1)由图中数据可知,步骤②中物块受到的浮力为   N。
(2)分析步骤①②③④⑤中弹簧测力计示数的变化情况,可得出结论:当液体的密度相同时,物体   越大,受到的浮力越大。
(3)由   三个步骤的现象可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;当   相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越   。
(4)该实验主要运用的科学探究方法是   。
(5)小明将物块逐渐浸入水中,缓慢地增大物块浸没在水中的深度的过程中,物块所受浮力F浮与其下表面浸入液体中的深度h的关系图像是   (选填字母)。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
14.一辆运送钢材的卡车在水平路面上匀速行驶了5km,用时15min,行驶过程中卡车所受的阻力为其总重力的 已知卡车和司机的总重力为 车上装的钢材的质量为 (g取10N/ kg)求:
(1)卡车的行驶速度;
(2)卡车受到的总重力;
(3)卡车行驶过程中受到的牵引力。
15.如图所示,水平桌面上放着一个重为30N的鱼缸,其底面积为 鱼缸内装有0.2m深的水,水和鱼的总质量为7kg。(鱼缸壁厚度不计, g取10N/ kg)请计算:
(1)鱼缸底部受到的水的压强;
(2)鱼缸底部受到的水的压力;
(3)鱼缸对桌面的压强。
六、综合题:本大题共2小题,共12分。
16.科技小组近期开展了项目化学习——了解并制作简易活塞式抽水机。
【任务一】了解活塞式抽水机的工作原理
小组同学查阅资料得到活塞式抽水机的工作原理图如图甲所示,其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。
【任务二】设计并制作简易活塞式抽水机
如图乙所示,准备一个用来装洗涤液的空瓶子,剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒,把瓶底再略剪一小部分作为活塞,在瓶子的侧壁上打一个出水口并装上出水管,在瓶盖上挖一个洞,将其作为进水口。在活塞上打孔,用橡皮膏把塑料片的一边黏在活塞上,使塑料片能盖住孔,作为一个阀门,把玻璃球放到瓶盖的洞口,简易活塞式抽水机就制作完成了。
(1)活塞式抽水机利用了   的作用。
(2)对于图乙所示的简易活塞式抽水机,上拉活塞时,阀门   (选填“打开”或“关闭”),此时玻璃球下方的压强   (选填“大于”或“小于”)玻璃球上方的压强,玻璃球下方的水顶开玻璃球进入圆筒内;玻璃球的作用是在活塞向   (选填“上”或“下”)运动时阻挡水流。
(3)当活塞在圆筒内上升到出水口后继续上升,会发生的现象是____(选填字母)。
A.水从出水口流出
B.圆筒内的水随活塞继续上升
C.圆筒内的水面开始下降
D.水保持在出水口下方附近不动,既不上升也不下降
(4)有经验的人在使用该抽水机时会先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的____(选填字母)。
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
17.阅读短文,回答问题。
地效翼船
图甲是我国研制的“海上飞船”——地效翼船,其在军事、搜索救援和环境监测等领域具有广泛的应用前景。地效翼船的船身为流线型,能够有效减少能耗。当它贴近水面(或地面)飞行时,产生的气流流过机翼后会向后下方流动,形成气流的堵塞,使机翼受到的升力增加。某型号地效翼船的部分参数如下表所示,其中升阻比是指飞行器在飞行过程中所受升力与水平方向的阻力的比值,当飞行器受到的升力大于或等于总重力时才能飞行;图乙是该地效翼船水平航行时受到的阻力f随速度ν变化的关系图像,已知该地效翼船水平航行时受到的阻力与速度的平方成正比。
自重/ kg 2400 最大载人数/人 7
升阻比 20~40 最大航速 198
(1)地效翼船的船身设计成流线型是为了   (选填“增大”或“减小”)飞行时受到的空气阻力。
(2)地效翼船贴近水面飞行时,机体和水面间的气压   (选填“增大”或“减小”),机翼受到的升力的施力物体是   。
(3)当该地效翼船以25m/s的速度水平匀速飞行时,受到的阻力为   N;当该地效翼船以最大航速水平匀速飞行时,发动机提供的牵引力为   N。
(4)该地效翼船在执行完某次任务后,载人数达到最大。已知每个人的平均体重为60kg,其余载重共 380kg,当速度小于   m/s时,地效翼船开始降落。(该过程的升阻比恒为20,g取10N/kg)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一根头发的质量约为0.000001kg,其重力远小于0.5N,故A错误。
B.一枚别针的质量约为0.2g,其重力远小于0.5N,故B错误。
C.一个鸡蛋的质量约为,其重力约为,故C正确。
D.一个篮球的质量约为0.6kg,其重力约为6N,远大于0.5N,故D错误。
故选C。
【分析】熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg等。
2.【答案】B
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】长铁管套在水管上,力的大小、方向没有变化,但力的作用点发生了变化;影响力的作用效果--很容易打开水管,可见力的作用点影响力的作用效果。
故选:B。
【分析】力的大小、方向、作用点,都影响力的作用效果,物理上将它们称为力的三要素。
3.【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】ABC、茶壶、排水管的存水管、锅炉水位计都属于连通器,故ABC不符合题意;
D、U形管压强计的左端没有与大气相连,压强计不属于连通器,故D符合题意。
故选:D。
【分析】上端开口、底部互相连通的容器叫连通器;船闸、茶壶、排水管的U形管。
4.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】当排球竖直向上运动时,受到竖直向下的重力G=3.0N,以及因为空气阻力与物体运动方向相反,所以受竖直向下的阻力f=0.5N。根据同一直线上方向相同的两个力的合成规则,合力大小等于这两个力的大小之和,即F合=G-f=3.0N+0.5N=3.5N,方向与重力和阻力的方向相同,竖直向下,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【分析】同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
5.【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】简化模型如图所示:
当摆锤在虚线位置时,摆锤和汽车具有向左的加速度,汽车的运动情况可能为向左加速行驶或向右减速行驶(或向东紧急刹车),当汽车匀速运动时,无论向哪个方向运动,摆锤均处于竖直位置不摆动,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】将此题简化模型,然后分析汽车的运动情况即可。
6.【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据浮力产生的原理:浸在液体中的物体所受浮力等于物体上下表面受到液体的压力差。下表面受到水的压力为 F下=F浮+F上=8N+4N=12N。
故选:C。
【分析】物体浸在液体(或气体)中,物体将受到的液体(或气体)对它产生的压力,求出合力,即受到的浮力,从而得出浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差。
7.【答案】大;小于;运动状态
【知识点】力的作用效果;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】扫地机器人工作时,电机转动使内部空气流速变大,压强变小,因此内部压强小于外界大气压,在大气压的作用下,垃圾被压入 机器人的灰尘盒中。垃圾原本静止,被吸入灰尘盒时运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态。
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小,流速越小的位置,压强越大,力能改变物体的运动状态。
8.【答案】30;50;小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】小推车未推动时处于静止的平衡状态,水平方向上推力与静摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,因此摩擦力大小等于推力30N;小推车做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向上推力与滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,因此摩擦力大小等于推力50N;送完快递后空车对地面 的压力变小,接触面粗糙程度不变,根据滑动摩擦力的影响规律,压力减小,则滑动摩擦力变小。
【分析】根据静止或匀速直线运动,受力平衡,分析摩擦力大小,滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
9.【答案】甲;甲;甲
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】已知在液体内部同一水平面A、B、C三点处液体的压强相等,由p=ρgh得:深度最小的A密度最大,深度最大的C密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙;
由图可知A、B、C三点到杯底的深度相同,即h相同,由p=ρgh得密度大的压强大,则a、b、c三点以下液体对容器底部压强,p甲下>p乙下>p丙下;
又因为A、B、C三点处液体的压强相等,即p甲上=p乙上=p丙上,所以整个液体对容器底部压强的大小排列顺序为p甲>p乙>p丙;
容器的底面积相同,由F=pS得整个液体对容器底部压力的大小排列顺序为F甲>F乙>F丙,由容器的形状知液体对容器底的压力等于液体的重力,所以液体的重力关系为G甲>G乙>G丙,由于容器的重力相同,所以总重力关系为G甲'>G乙'>G丙',则对桌面的压力关系为F甲>F乙>F丙,且容器的底面积相同,由p=知甲容器对桌面压强最大。
【分析】根据A、B、C三点处液体的压强相等,但三点到液面的高度不同,即h不同,由液体压强公式p=ρgh可得三者的密度关系;由图可知A、B、C三点到杯底的深度相同,由p=ρgh可求得A、B、C三点处液体对容器底部压强的大小关系,然后可求得容器中液体对容器底部的压强大小。
10.【答案】(1)
(2)
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)物体A受到的弹簧的弹力F沿斜面向上,支持力F支垂直斜面向上,作用点均在物体A的重心O点,如图所示:
(2)冰壶受到水面地面的支持力方向竖直向上,冰壶正在水平向左滑行,则冰壶受到的摩擦力方向水平向右。从O点开始,分别沿竖直向上和水平向右的方向画一条带箭头的线段,并分别在箭头附近标上字母F和f。如图所示:

【分析】(1)物体A受到的弹簧的弹力沿斜面向上,支持力垂直斜面。
(2) 力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
11.【答案】(1)等于
(2)1、2、3;大;压力
(3)不需要匀速拉动长木板,便于读数;不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)探究影响滑动摩擦力大小的因素用到的是转换法,通过二力平衡的知识,使物体受平衡力,即摩擦力等于拉力,故要使木块做匀速直线运 动,使其受平衡力,根据二力平衡的知识可知,木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)① 由表格中的数据可知,接触面粗糙程度相同,压力不同的是1、2、3三次实验,由实验数据可知,弹簧测力计示数逐渐增大,由二力平衡 可知,摩擦力逐渐增大,故由1、2、3三次实验数据,可以得出:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
②由2、4、5三次实验数据可以得出,砝码个数相同,即压力相同,接触面的粗糙程度越来越粗糙,弹簧测力计的示数不断增大,由二力平衡可 知,滑动摩擦力逐渐增大,故在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)图乙中弹簧测力计是固定的,木块相对地面静止,受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力始终是一对平衡力。所以优点是:不需要匀速拉 动长木板,弹簧测力计示数稳定,便于读数。
滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与木板运动的速度无关。当长木板运动速度增大时,木块受到的滑动摩擦力大小不 变,而木块始终静止,受力平衡,所以弹簧测力计的示数不变。
【分析】(1)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动。根据二力平衡的特点,可以知道木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)木块相对于地面是静止的,木板拉动时,木块与木板之间相对滑动,木块水平方向受到绳子拉力和滑动摩擦力,是一对平衡力。
12.【答案】(1)不是;高度差
(2)深度;增大
(3)②③;控制变量
(4)上窄下宽
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图中压强计的U形管因一端封闭,故不是连通器;液体压强的大小可通过U形管左右两侧液面的高度差来反映,采用了转换法;
(2)为了验证猜想A,即液体压强的大小可能与液体深度有关,比较图①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随深度的增加而增大。
(3)为了验证猜想B,即液体压强的大小可能与液体密度有关,要控制深度相同,应比较图②③两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;这里用到的实验方法是控制变量法。
(4)深度相同时,液体的密度越大,压强越大,所以大坝应修成上窄下宽
【分析】(1)上端开口、下部连通的容器叫连通;压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小,U形管两端液面的高度差越大,说明橡皮膜所受液体压强越大,这种研究物理问题的方法是转换法。
(2)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)结合控制变量法分析;
(4)根据液体压强随液体深度的增加而增加分析。
13.【答案】(1)0.2
(2)排开液体的体积
(3)①⑤⑥;排开液体的体积;大
(4)控制变量法
(5)C
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由图①可知,物块在空气中的重力G=3.6N。由图②可知,物块浸入水中时弹簧测力计的示数F拉=3.4N,物块受到的浮力为F浮=G-F拉=3.6N-3.4N=0.2N
(2)①②③④⑤中随物体排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数变小,由称重法可得物体受到的浮力变大,可得结论为:当液体的 密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(3)要探究浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,改变液体密度,所以选步骤①⑤⑥。当排开液体的体积相同时,液体的密 度越大,物体受到的浮力越大。
(4)实验中控制液体密度、排开液体体积中的一个变量不变,研究浮力与另一个变量的关系,这种方法是控制变量法。
(5)物块逐渐浸入水中时,未完全浸没前,随着深度h增大,排开液体的体积增大,浮力F浮逐渐增大;完全浸没后,深度h增大,排开液体的体积不变,浮力F浮保持不变。故C符合题意。
【分析】(1)根据称重法求解浮力大小;
(2)①②③④⑤实验中,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,据此分析;
(3)探究浮力与密度关系,控制密度改变,排开液体体积相同;
(4)根据控制变量法分析;
(3)未完全浸没前,排开液体的体积增大,浮力F浮逐渐增大;完全浸没后,浮力F浮保持不变。
14.【答案】(1)已知卡车行驶路程s=5km,时间=15min=0.25h
卡车的行驶速度
(2)已知钢材的质量m钢=6×103kg,其重力G钢=m钢=6×103kg×10N/kg=6×104N
卡车和司机的总重力G车=1.5×105N
卡车受到的总重力为G总=G车+G钢=1.5×105N+6×104N=2.1×105N
(3)卡车在水平路面上匀速行驶,水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。
由于阻力f=G总,故卡车受到的牵引力F牵=f=×2.1×105N=8.4×103N
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)路程除以时间等于速度;
(2)已知卡车和司机总重力,加上钢材重力等于卡车受到的总重力;
(3)匀速行驶过程中卡车处于平衡状态,根据F牵=f得出卡车匀速行驶时所受的牵引力。
15.【答案】(1)鱼缸底部受到的水的压强p水=P水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)鱼缸底面积S=200cm2=200×10-4m2=0.02m2
鱼缸底部受到的水的压力F=pS=2×103Pa×0.02m2=40N
(3)水和鱼的总重力G水总=m水总g=7kg×10N/kg=70N
鱼缸对桌面的总压力F=G水总+G缸=70N+30N=100N
鱼缸对桌面的压强:
【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】【分析】(1)已知水的深度0.2m和水的密度,利用压强的计算公式p=ρgh计算;
(2)由压强的变形公式求出压力大小;
(3)已知鱼缸重力和水与鱼的重力即对桌面的压力,又知受力面积200cm2,利用压强的公式计算压强。
16.【答案】(1)大气压
(2)关闭;大于;下
(3)C
(4)A
【知识点】气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)活塞式抽水机是依靠大气压强将水从低处压到高处,因此利用了大气压的作用。
(2)上拉活塞时,活塞下方圆筒容积变大,压强减小,活塞上的阀门受到向下的压强大于向上的压强,因此阀门关闭;此时 玻璃球下方连通外界水源,压强等于大气压,大于玻璃球上方圆筒内的低压,因此水顶开玻璃球进入圆筒;当活塞向下运动时,圆筒内压强增大,水向下压玻璃球,玻璃球堵住进水口,阻挡水流向下流出,使水只能向上进入活塞上方,因此玻璃球在活塞向下运动时阻挡水流。
(3)当活塞上升到出水口后继续上升,出水口会与活塞下方的筒内空间连通,外界空气进入筒内,使筒内压强和外界大气压相等,压 强差消失,大气压无法继续托住筒内的水,因此圆筒内的水面开始下降,故选C。
(4)使用前先往圆筒倒一点水,作用是填满活塞与筒壁之间的缝隙,防止空气漏气,增强装置的气密性,保证活塞运动时能形成足够 的气压差,因此选A。
【分析】(1)活塞式抽水机是利用大气压来工作的;
(2)上拉活塞时,活塞下方压强减小,活塞向下运动时,水向下压玻璃球,玻璃球堵住进水口,阻挡水流向下流出;
(3)出水口导致外界空气进入筒内,水自身重力作用导致圆筒内的水面开始下降;
(4)先往圆筒倒一点水,防止空气漏气,增强装置的气密性。
17.【答案】(1)减小
(2)增大;空气
(3)2.5× 105;1.21×106
(4)2
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)流线型设计能有效减小物体运动时与空气的摩擦和阻碍,从而减小受到的空气阻力。
(2)贴近水面飞行时机体下方气流受阻导致流速变小,根据流体压强与流速的关系可知下表面气压会增大。流速越小,压强越大,机翼受到的升力本质上是由上下表面空气的压强差产生的,故施力物体是空气。
(3)根据图乙读数可知,当速度v1=25m/s时阻力f1=2.5×105N。
将v1=25m/s和f1=2.5×105N代入公式f=kv2,解得k=400
将最大航速vmax=198km/h=55m/s,f代入f=400v2,求得最大阻力fmax=1.21×106N
因地效翼船水平匀速飞行时受力平衡,故发动机牵引力等于此时的最大阻力
即F牵=fmax=1.21× 106N
(4)降落的临界条件为升力等于总重力,
即F=G=m总g=(m自载+7m人+m其余)g=(2400+7×60+380)×10N=32000N
结合升阻比为算出此时临界阻力为f=F=×3.2×105N=1600N
代入小问3的公式f=400v2,解得临界速度V临=2m/s。
【分析】(1) 设计成流线型可以减小空气阻力;
(2)贴近水面飞行时机体下方气流受阻导致流速变小,流速越小,压强越大;
(3)根据图乙可知阻力大小,地效翼船水平匀速飞行时受力平衡,发动机牵引力等于此时的最大阻力;
(4)降落的临界条件为升力等于总重力,结合阻力求解公式得到临界速度。
1 / 1广东省深圳市高级中学2026年八年级下学期物理期中考试试卷
一、单选题:本大题共 6小题,共12分。
1.下列物体受到的重力最接近0.5N的是(  )
A.一根头发 B.一枚别针 C.一个鸡蛋 D.一个篮球
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一根头发的质量约为0.000001kg,其重力远小于0.5N,故A错误。
B.一枚别针的质量约为0.2g,其重力远小于0.5N,故B错误。
C.一个鸡蛋的质量约为,其重力约为,故C正确。
D.一个篮球的质量约为0.6kg,其重力约为6N,远大于0.5N,故D错误。
故选C。
【分析】熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg等。
2.如图甲,长期不用的水龙头会因生锈而很难打开,将一根长铁管套在水龙头上,如图乙所示,再用同样大小的力作用在管端A点处,则会很容易打开水管。此过程中,影响力的作用效果的因素是(  )
A.大小 B.作用点 C.方向 D.以上都是
【答案】B
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】长铁管套在水管上,力的大小、方向没有变化,但力的作用点发生了变化;影响力的作用效果--很容易打开水管,可见力的作用点影响力的作用效果。
故选:B。
【分析】力的大小、方向、作用点,都影响力的作用效果,物理上将它们称为力的三要素。
3.下列例子在使用时没有运用连通器原理的是(  )
A.茶壶
B.排水管的存水弯
C.锅炉水位计
D.U形管压强计
【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】ABC、茶壶、排水管的存水管、锅炉水位计都属于连通器,故ABC不符合题意;
D、U形管压强计的左端没有与大气相连,压强计不属于连通器,故D符合题意。
故选:D。
【分析】上端开口、底部互相连通的容器叫连通器;船闸、茶壶、排水管的U形管。
4.如图所示,小龙在练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球所受的重力为3N,排球竖直向上运动时所受的空气阻力为0.5N,则排球所受合力的大小和方向为(  )
A.2.5N, 竖直向上 B.2.5N, 竖直向下
C.3.5N, 竖直向上 D.3.5N, 竖直向下
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】当排球竖直向上运动时,受到竖直向下的重力G=3.0N,以及因为空气阻力与物体运动方向相反,所以受竖直向下的阻力f=0.5N。根据同一直线上方向相同的两个力的合成规则,合力大小等于这两个力的大小之和,即F合=G-f=3.0N+0.5N=3.5N,方向与重力和阻力的方向相同,竖直向下,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【分析】同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
5.某种汽车安全带控制装置如图甲所示,摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,由此可判断汽车静止或正常行驶;如图乙,摆锤摆起时,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,由此可判断汽车可能(  )
A.向西匀速行驶 B.向东匀速行驶
C.向西紧急刹车 D.向东紧急刹车
【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】简化模型如图所示:
当摆锤在虚线位置时,摆锤和汽车具有向左的加速度,汽车的运动情况可能为向左加速行驶或向右减速行驶(或向东紧急刹车),当汽车匀速运动时,无论向哪个方向运动,摆锤均处于竖直位置不摆动,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】将此题简化模型,然后分析汽车的运动情况即可。
6.如图,一个竖直浸没在水中的圆柱体所受的浮力为8N,其上表面受到水的压力为4 N,则其下表面受到水的压力为(  )
A.4N B.8N C.12N D.16 N
【答案】C
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】根据浮力产生的原理:浸在液体中的物体所受浮力等于物体上下表面受到液体的压力差。下表面受到水的压力为 F下=F浮+F上=8N+4N=12N。
故选:C。
【分析】物体浸在液体(或气体)中,物体将受到的液体(或气体)对它产生的压力,求出合力,即受到的浮力,从而得出浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差。
二、填空题:本大题共3小题,共9分。
7.扫地机器人工作时,通过电机转动使内部空气流速变   ,压强   (选填“大于”或“小于”)外界气压,使周围的垃圾被吸入机器人的灰尘盒里,如图所示;垃圾被吸入灰尘盒,说明力能改变物体的   。
【答案】大;小于;运动状态
【知识点】力的作用效果;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】扫地机器人工作时,电机转动使内部空气流速变大,压强变小,因此内部压强小于外界大气压,在大气压的作用下,垃圾被压入 机器人的灰尘盒中。垃圾原本静止,被吸入灰尘盒时运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态。
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小,流速越小的位置,压强越大,力能改变物体的运动状态。
8.在平直路面上,快递员用30N的推力推一辆装有快递的质量为60kg的小推车,结果没有推动,此时地面对小推车的摩擦力为   N。当快递员用50N的推力推小推车时,小推车做匀速直线运动,此时小推车受到的摩擦力为   N。快递员送完快递后推着空车原路返回时,小推车受到的摩擦力将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。(快递员对小推车施加的推力均沿水平方向)
【答案】30;50;小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】小推车未推动时处于静止的平衡状态,水平方向上推力与静摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,因此摩擦力大小等于推力30N;小推车做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向上推力与滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,因此摩擦力大小等于推力50N;送完快递后空车对地面 的压力变小,接触面粗糙程度不变,根据滑动摩擦力的影响规律,压力减小,则滑动摩擦力变小。
【分析】根据静止或匀速直线运动,受力平衡,分析摩擦力大小,滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
9.如图,放在同一水平桌面上的甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有密度不同的液体。已知液体内部的A、B、C三点处所受液体的压强相等,则   容器中液体密度最大,   容器底受到的液体压强最大,   容器对桌面的压强最大。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
【答案】甲;甲;甲
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】已知在液体内部同一水平面A、B、C三点处液体的压强相等,由p=ρgh得:深度最小的A密度最大,深度最大的C密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙;
由图可知A、B、C三点到杯底的深度相同,即h相同,由p=ρgh得密度大的压强大,则a、b、c三点以下液体对容器底部压强,p甲下>p乙下>p丙下;
又因为A、B、C三点处液体的压强相等,即p甲上=p乙上=p丙上,所以整个液体对容器底部压强的大小排列顺序为p甲>p乙>p丙;
容器的底面积相同,由F=pS得整个液体对容器底部压力的大小排列顺序为F甲>F乙>F丙,由容器的形状知液体对容器底的压力等于液体的重力,所以液体的重力关系为G甲>G乙>G丙,由于容器的重力相同,所以总重力关系为G甲'>G乙'>G丙',则对桌面的压力关系为F甲>F乙>F丙,且容器的底面积相同,由p=知甲容器对桌面压强最大。
【分析】根据A、B、C三点处液体的压强相等,但三点到液面的高度不同,即h不同,由液体压强公式p=ρgh可得三者的密度关系;由图可知A、B、C三点到杯底的深度相同,由p=ρgh可求得A、B、C三点处液体对容器底部压强的大小关系,然后可求得容器中液体对容器底部的压强大小。
三、作图题:本大题共1小题,共4分。
10.
(1)如图所示,物体A与弹簧相连(弹簧被压缩),静止在光滑的斜面上,请在O点处作出物体A所受弹簧弹力和斜面支持力的示意图。
(2)冰壶运动是冬奥会比赛项目之一,如图所示是正在水平向左滑行的冰壶。请在图中画出冰壶所受摩擦力f和它对地面的压力F的示意图。
【答案】(1)
(2)
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)物体A受到的弹簧的弹力F沿斜面向上,支持力F支垂直斜面向上,作用点均在物体A的重心O点,如图所示:
(2)冰壶受到水面地面的支持力方向竖直向上,冰壶正在水平向左滑行,则冰壶受到的摩擦力方向水平向右。从O点开始,分别沿竖直向上和水平向右的方向画一条带箭头的线段,并分别在箭头附近标上字母F和f。如图所示:

【分析】(1)物体A受到的弹簧的弹力沿斜面向上,支持力垂直斜面。
(2) 力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
四、实验探究题:本大题共3小题,共20分。
11.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验中,小潘同学选择了三块粗糙程度不同的长木板、一个木块、一个弹簧测力计和若干质量相等的砝码进行实验。
(1)如图甲所示,小潘将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力的大小   (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)小潘经过多次实验获得的数据如下表所示。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 较光滑的长木板 0.8
2 木块上放1个砝码 较光滑的长木板 1.0
3 木块上放2个砝码 较光滑的长木板 1.2
4 木块上放1个砝码 较粗糙的长木板 1.3
5 木块上放1个砝码 最粗糙的长木板 1.7
①分析表中   三次实验数据,可初步得出结论:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越   。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可初步得出结论:在   相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)同组的小红设计了图乙所示的实验装置,该装置的优点是   (写出一条)。当木块相对地面静止且长木板运动速度增大时,弹簧测力计示数   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)等于
(2)1、2、3;大;压力
(3)不需要匀速拉动长木板,便于读数;不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)探究影响滑动摩擦力大小的因素用到的是转换法,通过二力平衡的知识,使物体受平衡力,即摩擦力等于拉力,故要使木块做匀速直线运 动,使其受平衡力,根据二力平衡的知识可知,木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)① 由表格中的数据可知,接触面粗糙程度相同,压力不同的是1、2、3三次实验,由实验数据可知,弹簧测力计示数逐渐增大,由二力平衡 可知,摩擦力逐渐增大,故由1、2、3三次实验数据,可以得出:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
②由2、4、5三次实验数据可以得出,砝码个数相同,即压力相同,接触面的粗糙程度越来越粗糙,弹簧测力计的示数不断增大,由二力平衡可 知,滑动摩擦力逐渐增大,故在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)图乙中弹簧测力计是固定的,木块相对地面静止,受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力始终是一对平衡力。所以优点是:不需要匀速拉 动长木板,弹簧测力计示数稳定,便于读数。
滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与木板运动的速度无关。当长木板运动速度增大时,木块受到的滑动摩擦力大小不 变,而木块始终静止,受力平衡,所以弹簧测力计的示数不变。
【分析】(1)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动。根据二力平衡的特点,可以知道木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)木块相对于地面是静止的,木板拉动时,木块与木板之间相对滑动,木块水平方向受到绳子拉力和滑动摩擦力,是一对平衡力。
12.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪以避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,如图,他想利用压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据暴雨后水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强的大小可能与液体深度有关; B.液体压强的大小可能与液体密度有关。
为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验。
(1)图中压强计的U形管   (选填“是”或“不是”)连通器;液体压强的大小可通过U形管左右两侧液面的   来反映。
(2)为了验证猜想A,比较图①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随   的增加而   。
(3)为了验证猜想B,应比较图   (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;这里用到的实验方法是   法。
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成   (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
【答案】(1)不是;高度差
(2)深度;增大
(3)②③;控制变量
(4)上窄下宽
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图中压强计的U形管因一端封闭,故不是连通器;液体压强的大小可通过U形管左右两侧液面的高度差来反映,采用了转换法;
(2)为了验证猜想A,即液体压强的大小可能与液体深度有关,比较图①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随深度的增加而增大。
(3)为了验证猜想B,即液体压强的大小可能与液体密度有关,要控制深度相同,应比较图②③两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;这里用到的实验方法是控制变量法。
(4)深度相同时,液体的密度越大,压强越大,所以大坝应修成上窄下宽
【分析】(1)上端开口、下部连通的容器叫连通;压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小,U形管两端液面的高度差越大,说明橡皮膜所受液体压强越大,这种研究物理问题的方法是转换法。
(2)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)结合控制变量法分析;
(4)根据液体压强随液体深度的增加而增加分析。
13.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,小明在弹簧测力计的下端悬挂了一个物块,按如图所示的步骤进行操作。(已知
(1)由图中数据可知,步骤②中物块受到的浮力为   N。
(2)分析步骤①②③④⑤中弹簧测力计示数的变化情况,可得出结论:当液体的密度相同时,物体   越大,受到的浮力越大。
(3)由   三个步骤的现象可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;当   相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越   。
(4)该实验主要运用的科学探究方法是   。
(5)小明将物块逐渐浸入水中,缓慢地增大物块浸没在水中的深度的过程中,物块所受浮力F浮与其下表面浸入液体中的深度h的关系图像是   (选填字母)。
【答案】(1)0.2
(2)排开液体的体积
(3)①⑤⑥;排开液体的体积;大
(4)控制变量法
(5)C
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)由图①可知,物块在空气中的重力G=3.6N。由图②可知,物块浸入水中时弹簧测力计的示数F拉=3.4N,物块受到的浮力为F浮=G-F拉=3.6N-3.4N=0.2N
(2)①②③④⑤中随物体排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数变小,由称重法可得物体受到的浮力变大,可得结论为:当液体的 密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(3)要探究浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,改变液体密度,所以选步骤①⑤⑥。当排开液体的体积相同时,液体的密 度越大,物体受到的浮力越大。
(4)实验中控制液体密度、排开液体体积中的一个变量不变,研究浮力与另一个变量的关系,这种方法是控制变量法。
(5)物块逐渐浸入水中时,未完全浸没前,随着深度h增大,排开液体的体积增大,浮力F浮逐渐增大;完全浸没后,深度h增大,排开液体的体积不变,浮力F浮保持不变。故C符合题意。
【分析】(1)根据称重法求解浮力大小;
(2)①②③④⑤实验中,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,据此分析;
(3)探究浮力与密度关系,控制密度改变,排开液体体积相同;
(4)根据控制变量法分析;
(3)未完全浸没前,排开液体的体积增大,浮力F浮逐渐增大;完全浸没后,浮力F浮保持不变。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
14.一辆运送钢材的卡车在水平路面上匀速行驶了5km,用时15min,行驶过程中卡车所受的阻力为其总重力的 已知卡车和司机的总重力为 车上装的钢材的质量为 (g取10N/ kg)求:
(1)卡车的行驶速度;
(2)卡车受到的总重力;
(3)卡车行驶过程中受到的牵引力。
【答案】(1)已知卡车行驶路程s=5km,时间=15min=0.25h
卡车的行驶速度
(2)已知钢材的质量m钢=6×103kg,其重力G钢=m钢=6×103kg×10N/kg=6×104N
卡车和司机的总重力G车=1.5×105N
卡车受到的总重力为G总=G车+G钢=1.5×105N+6×104N=2.1×105N
(3)卡车在水平路面上匀速行驶,水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。
由于阻力f=G总,故卡车受到的牵引力F牵=f=×2.1×105N=8.4×103N
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)路程除以时间等于速度;
(2)已知卡车和司机总重力,加上钢材重力等于卡车受到的总重力;
(3)匀速行驶过程中卡车处于平衡状态,根据F牵=f得出卡车匀速行驶时所受的牵引力。
15.如图所示,水平桌面上放着一个重为30N的鱼缸,其底面积为 鱼缸内装有0.2m深的水,水和鱼的总质量为7kg。(鱼缸壁厚度不计, g取10N/ kg)请计算:
(1)鱼缸底部受到的水的压强;
(2)鱼缸底部受到的水的压力;
(3)鱼缸对桌面的压强。
【答案】(1)鱼缸底部受到的水的压强p水=P水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)鱼缸底面积S=200cm2=200×10-4m2=0.02m2
鱼缸底部受到的水的压力F=pS=2×103Pa×0.02m2=40N
(3)水和鱼的总重力G水总=m水总g=7kg×10N/kg=70N
鱼缸对桌面的总压力F=G水总+G缸=70N+30N=100N
鱼缸对桌面的压强:
【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】【分析】(1)已知水的深度0.2m和水的密度,利用压强的计算公式p=ρgh计算;
(2)由压强的变形公式求出压力大小;
(3)已知鱼缸重力和水与鱼的重力即对桌面的压力,又知受力面积200cm2,利用压强的公式计算压强。
六、综合题:本大题共2小题,共12分。
16.科技小组近期开展了项目化学习——了解并制作简易活塞式抽水机。
【任务一】了解活塞式抽水机的工作原理
小组同学查阅资料得到活塞式抽水机的工作原理图如图甲所示,其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。
【任务二】设计并制作简易活塞式抽水机
如图乙所示,准备一个用来装洗涤液的空瓶子,剪下瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒,把瓶底再略剪一小部分作为活塞,在瓶子的侧壁上打一个出水口并装上出水管,在瓶盖上挖一个洞,将其作为进水口。在活塞上打孔,用橡皮膏把塑料片的一边黏在活塞上,使塑料片能盖住孔,作为一个阀门,把玻璃球放到瓶盖的洞口,简易活塞式抽水机就制作完成了。
(1)活塞式抽水机利用了   的作用。
(2)对于图乙所示的简易活塞式抽水机,上拉活塞时,阀门   (选填“打开”或“关闭”),此时玻璃球下方的压强   (选填“大于”或“小于”)玻璃球上方的压强,玻璃球下方的水顶开玻璃球进入圆筒内;玻璃球的作用是在活塞向   (选填“上”或“下”)运动时阻挡水流。
(3)当活塞在圆筒内上升到出水口后继续上升,会发生的现象是____(选填字母)。
A.水从出水口流出
B.圆筒内的水随活塞继续上升
C.圆筒内的水面开始下降
D.水保持在出水口下方附近不动,既不上升也不下降
(4)有经验的人在使用该抽水机时会先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的____(选填字母)。
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
【答案】(1)大气压
(2)关闭;大于;下
(3)C
(4)A
【知识点】气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)活塞式抽水机是依靠大气压强将水从低处压到高处,因此利用了大气压的作用。
(2)上拉活塞时,活塞下方圆筒容积变大,压强减小,活塞上的阀门受到向下的压强大于向上的压强,因此阀门关闭;此时 玻璃球下方连通外界水源,压强等于大气压,大于玻璃球上方圆筒内的低压,因此水顶开玻璃球进入圆筒;当活塞向下运动时,圆筒内压强增大,水向下压玻璃球,玻璃球堵住进水口,阻挡水流向下流出,使水只能向上进入活塞上方,因此玻璃球在活塞向下运动时阻挡水流。
(3)当活塞上升到出水口后继续上升,出水口会与活塞下方的筒内空间连通,外界空气进入筒内,使筒内压强和外界大气压相等,压 强差消失,大气压无法继续托住筒内的水,因此圆筒内的水面开始下降,故选C。
(4)使用前先往圆筒倒一点水,作用是填满活塞与筒壁之间的缝隙,防止空气漏气,增强装置的气密性,保证活塞运动时能形成足够 的气压差,因此选A。
【分析】(1)活塞式抽水机是利用大气压来工作的;
(2)上拉活塞时,活塞下方压强减小,活塞向下运动时,水向下压玻璃球,玻璃球堵住进水口,阻挡水流向下流出;
(3)出水口导致外界空气进入筒内,水自身重力作用导致圆筒内的水面开始下降;
(4)先往圆筒倒一点水,防止空气漏气,增强装置的气密性。
17.阅读短文,回答问题。
地效翼船
图甲是我国研制的“海上飞船”——地效翼船,其在军事、搜索救援和环境监测等领域具有广泛的应用前景。地效翼船的船身为流线型,能够有效减少能耗。当它贴近水面(或地面)飞行时,产生的气流流过机翼后会向后下方流动,形成气流的堵塞,使机翼受到的升力增加。某型号地效翼船的部分参数如下表所示,其中升阻比是指飞行器在飞行过程中所受升力与水平方向的阻力的比值,当飞行器受到的升力大于或等于总重力时才能飞行;图乙是该地效翼船水平航行时受到的阻力f随速度ν变化的关系图像,已知该地效翼船水平航行时受到的阻力与速度的平方成正比。
自重/ kg 2400 最大载人数/人 7
升阻比 20~40 最大航速 198
(1)地效翼船的船身设计成流线型是为了   (选填“增大”或“减小”)飞行时受到的空气阻力。
(2)地效翼船贴近水面飞行时,机体和水面间的气压   (选填“增大”或“减小”),机翼受到的升力的施力物体是   。
(3)当该地效翼船以25m/s的速度水平匀速飞行时,受到的阻力为   N;当该地效翼船以最大航速水平匀速飞行时,发动机提供的牵引力为   N。
(4)该地效翼船在执行完某次任务后,载人数达到最大。已知每个人的平均体重为60kg,其余载重共 380kg,当速度小于   m/s时,地效翼船开始降落。(该过程的升阻比恒为20,g取10N/kg)
【答案】(1)减小
(2)增大;空气
(3)2.5× 105;1.21×106
(4)2
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)流线型设计能有效减小物体运动时与空气的摩擦和阻碍,从而减小受到的空气阻力。
(2)贴近水面飞行时机体下方气流受阻导致流速变小,根据流体压强与流速的关系可知下表面气压会增大。流速越小,压强越大,机翼受到的升力本质上是由上下表面空气的压强差产生的,故施力物体是空气。
(3)根据图乙读数可知,当速度v1=25m/s时阻力f1=2.5×105N。
将v1=25m/s和f1=2.5×105N代入公式f=kv2,解得k=400
将最大航速vmax=198km/h=55m/s,f代入f=400v2,求得最大阻力fmax=1.21×106N
因地效翼船水平匀速飞行时受力平衡,故发动机牵引力等于此时的最大阻力
即F牵=fmax=1.21× 106N
(4)降落的临界条件为升力等于总重力,
即F=G=m总g=(m自载+7m人+m其余)g=(2400+7×60+380)×10N=32000N
结合升阻比为算出此时临界阻力为f=F=×3.2×105N=1600N
代入小问3的公式f=400v2,解得临界速度V临=2m/s。
【分析】(1) 设计成流线型可以减小空气阻力;
(2)贴近水面飞行时机体下方气流受阻导致流速变小,流速越小,压强越大;
(3)根据图乙可知阻力大小,地效翼船水平匀速飞行时受力平衡,发动机牵引力等于此时的最大阻力;
(4)降落的临界条件为升力等于总重力,结合阻力求解公式得到临界速度。
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