【精品解析】广东省茂名市高州市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

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广东省茂名市高州市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.下列有关物理量的估测,最符合实际的是(  )
A.教室的门框高度约2.2m
B.一本八年级物理教科书受到的重力约50N
C.中学生百米赛跑平均速度约20m/s
D.中学生双脚站立时对水平地面的压强约1000Pa
【答案】A
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.根据生活经验可知,成年人的身高大约1.7m,而教室的门框比成年人要高一些,即高度约2.2m,故A符合题意;
B.根据生活经验可知,一本物理课本的质量约300g=0.3kg,则受到的重力约,故B不符合题意;
C.中学生百米赛跑的平均速度大约在10m/s左右,20m/s太大,故C不符合题意;
D.中学生的质量大约50kg,则它的体重在G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强约,故D不符合题意。
故选A。
【分析】我们要对物理量有一个基本的认识,如果对物理量不够熟悉,那么可以通过公式转化为比较熟悉的物理量即可。
2.如图所示,《黑神话:悟空》单机游戏巧妙地融合了传统文化元素,充分展现了中国文化自信。游戏中有段推动情节发展的“陕北说书”,当演奏者按压琴弦的不同位置时,改变的是声音的(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】根据题意可知,当演奏者按压琴弦的不同位置时,琴弦振动部分的长度发生改变,则琴弦振动的频率不同,则发出声音的音调不同。
故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】声音的高低叫音调,与发声体的振动频率有关。物体的频率与材质、长短、粗细、厚薄和松紧有关。
3.下列现象中,属于光的反射形成的是(  )
A.在岸上看水中的鱼
B.日食
C.水中倒影
D.彩虹
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;光的色散
【解析】【解答】A.水中的鱼反射的光线从水斜射入空气时会发生折射,从而导致人看到的鱼是虚像,位置比实际偏高,故A不符合题意;
B.月球运行到太阳和地球之间时,挡住了太阳射向地球的光,使月球的影子投到地球上,则地球上部分区域看不到太阳,那么日食是由于光沿直线传播被遮挡形成的,故B不符合题意;
C.岸边的物体反射的光线照射到水面上,被水面反射后进入人的眼睛,这就是物体的倒影,属于光的反射现象,故C符合题意;
D.彩虹是阳光穿过空气中的小水珠时,发生折射、反射和色散现象,故D不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据光的折射的知识判断;
B.根据光沿直线传播的知识判断;
C.根据平面镜成像的原理判断;
D.根据光的色散现象判断。
4.下列同一元素的微粒中,空间尺度最大的是(  )
A.原子核 B.中子 C.原子 D.质子
【答案】C
【知识点】原子结构
【解析】【解答】根据物质组成的知识可知,质子和中子构成原子核,原子核和电子构成原子,因此空间尺度最大的是原子。
故选C。
【分析】根据物质组成的知识判断。
5.如图所示,我国自主研发的机器人,正骑着自行车在水平轨道上匀速直线行驶.下列说法正确的是(  )
A.机器人所受的重力与自行车对机器人的支持力是一对相互作用力
B.机器人所受的重力与机器人对自行车的压力是一对平衡力
C.自行车所受的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
D.机器人对自行车的压力与自行车对机器人的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.机器人所受的重力作用在机器人上,自行车对机器人的支持力也作用在机器人上,即二者作用在同一物体上,则不是相互作用力,故A错误;
B.机器人所受的重力和机器人对自行车的压力方向都是竖直向下的,即方向相同,因此二者不是平衡力,故B错误;
C.根据平衡力的知识可知,地面对自行车的支持力等于自行车和机器人的总重力,肯定大于自行车所受的重力,那么二者不是一对平衡力,故C错误;
D.机器人对自行车的压力与自行车对机器人的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
【分析】AD.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上;
BC.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
6.如图所示的现象中,不能用流体压强与流速的关系来解释的是(  )
A.图甲中,向两张纸中间吹气,两张纸不但不分开,反而向中间靠拢
B.图乙中,小明用吸管把饮料吸进嘴里
C.图丙中,A、B均是两端开口的管,向A管上方的B管吹气,A管中水面上升
D.图丁中,气流通过飞机机翼的上、下方,对飞机产生升力
【答案】B
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A. 图甲中, 向两张纸中间吹气,中间空气流速大压强小,外侧空气流速小压强大,于是受到朝向中心的压力差,因此两张纸向中间靠拢,故A不符合题意;
B.图乙中, 用吸管吸饮料时,吸气时吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入吸管,故B符合题意;
C. 图丙中, 向A管上方的B管吹气,A管上方空气流速大压强小,在大气压作用下A管中水面上升,故C不符合题意;
D. 图丁中, 机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,产生向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
【分析】流体流速越大压强越小,根据流体压强和流速的关系分析判断。
7.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是(  )
A.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
B.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速将水吸入潜艇的水箱中
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变小
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,它排开水的体积不变,但是海水的密度变小,由阿基米德原理可知,那么它所受的浮力变小,故A错误;
B.潜艇在高密度水层悬浮时,它处于平衡状态,即它所受的浮力等于其重力,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”时受到的浮力小于重力,此时需要快速减小潜艇的重力,即将潜艇中的水排出,故C错误;
D.潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中,排开液体的体积变小,由阿基米德原理可知,它所受的浮力变小,故D正确。
故选D。
【分析】AD.根据阿基米德原理判断潜艇受到浮力的变化;
B.根据物体的浮沉条件判断;
C.根据浮沉条件判断需要增大重力还是减小重力即可。
8.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则此时成的是   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,此时成像原理与   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。若想让光屏上的像缩小,应将蜡烛向   (选填“左”或“右”)移动。
【答案】放大;投影仪;左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立放大的实像,应用为投影仪等。
(2)根据凸透镜成实像时“物远像近小”的规律可知,若想让光屏上的像缩小,需增大物距,即应将蜡烛向左移动(远离凸透镜)。
【分析】(1)比较像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用;
(2)根据凸透镜成实像时“物远像近小”的规律分析解答。
9.如图所示,出土于湖北省随州市的曾侯乙铜鉴缶是我国古代使用失蜡法铸造青铜器的典范。古人先用固态的石蜡刻画成与铸件相同的模型,外敷耐火材料,成为铸件模具,加热烘烤后,石蜡温度升高后全部   ,然后从模具下方孔中流出,使整个铸模变成空壳。将铜水灌注在“空壳”的模具内冷却并   (前两空均填物态变化名称)成器物,这个过程物体会   (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】熔化;凝固;放出
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】(1) 加热烘烤后, 固态石蜡吸热,从固态变成液态发生熔化现象,然后从模具下方孔中流出。
(2)将铜水灌注在“空壳”的模具内冷却,则铜水从液态变成固态发生凝固现象,需要放出热量。
【分析】(1)物质从固态变成液态叫熔化,需要吸热;
(2)物质从液态变成固态叫凝固,需要放热。
10.宋代词人苏轼用“麻叶层层檾叶光,谁家煮茧一村香”描绘了煮茧时香气弥漫整个村庄的场景。从物理学角度看,这是   现象,诗句也体现了分子无规则运动的剧烈程度与   有关;清晨青麻叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠,这表明分子之间存在   (选填“引力”或“斥力”)。
【答案】扩散;温度;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)根据题意可知,煮茧时香气弥漫整个村庄,是因为香味分子和空气分子在相互接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散现象。
(2)根据题意可知,煮茧时温度较高,香味分子扩散的越快,则说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(3)清晨青麻叶上的两颗露珠接触后能合成更大的一颗水珠,说明分子间存在着相互吸引的力。
【分析】(1)不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散;
(2)根据分子运动与温度的关系解答;
(3)根据分子之间作用力的知识解答。
11.2024年11月17日,为期6天的第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海闭幕。如图为六架战机以相同的速度列队飞行时的情景。若以地面为参照物,战机是   选填“运动”或“静止”的;若以其中任意一架战机为参照物,其他战机是   选填“运动”或“静止”的。这说明物体的运动和静止是   的。
【答案】运动;静止;相对
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当战机以相同的速度列队飞行时,以地面为参照物时,战斗机相对于地面的位置发生了变化,所以相对于地面是运动的。
(2)根据题意可知,当战机以相同的速度列队飞行时, 以其中任意一架战机为参照物, 其它战斗机和它之间的位置都没发生变化,即其他战机是静止的。
(3)综上所述,物体的运动和静止取决于所选的参照物,这说明运动和静止是相对的。
【分析】(1)(2)物体相对参照物的位置发生改变时,它是运动的;否则,它是静止的;
(3)根据运动和静止的相对性解答。
12.如图,电动机带动传送带沿逆时针方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定。木块所受的摩擦力方向水平向   ,大小为   N。若传动带以更大速度匀速向左运动,弹簧测力计示数再次稳定时,读数会   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】左;1.6;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,木块相对于地面是静止的,处于平衡态,即木块受到了拉力和摩擦力,是一对平衡力,即二者大小相等,方向相反。如图所示,测力计的分度值为0.2N,则拉力的大小为1.6N,方向水平向右,故摩擦力的大小为1.6N,方向水平向左。
(2)当传动带的速度变大时,木块对传送带的压力和粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,所以弹簧测力计示数不变。
【分析】(1)对木块进行受力分析,根据平衡力的知识计算摩擦力大小和方向;
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析。
13.如图所示,锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,就能使锤头紧紧地套在锤柄上.锤柄在撞击到物体前,锤柄和锤头都保持运动状态;当锤柄撞击到物体时,锤柄会突然   (选填“运动”或“静止”),而锤头由于   ,仍然保持   (选填“运动”或“静止”)状态不变,所以就牢牢地套在锤柄上了。
【答案】静止;惯性;运动
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】 把锤柄的一端在物体上撞击几下, 锤柄受到物体的阻力会突然静止,而锤头由于惯性仍然保持运动状态不变,即继续向下运动,所以就牢牢地套在锤柄上了。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析解答。
14.“长春”号导弹驱逐舰如图所示。若驱逐舰满载时排水量为kg,吃水深度为6m,则该驱逐舰舰底受到的海水的压强为   Pa;满载时,该驱逐舰受到的浮力为   N,驱逐舰排开海水的体积为   m3。(海水的密度约为,g取10N/kg)
【答案】;;7500
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)根据题意可知,驱逐舰的吃水深度为6m,则驱逐舰舰底受到海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排可知,;
驱逐舰排开海水的体积。
【分析】(1)根据液体压强公式计算驱逐舰舰底受到海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排计算驱逐舰受到的浮力,根据计算驱逐舰排开海水的体积。
15.按要求完成下列作图;
(1)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点F上,一束光线平行于主光轴射到凸透镜上,请将该光线后续的光路补充完整;
(2)如图所示,请画出动滑轮所挂的物体所受重力的示意图,并画出最省力的绕线方式;
(3)如图为活塞式抽水机使用时的场景,请画出动力F1和阻力F2的力臂L1和L2。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图;力臂的画法;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴入射的光线,过凸透镜后,折射光线过焦点。此时主光轴与平面镜垂直,则它所在的位置即为法线,根据“反射角等于入射角”画出对应的反射光线。
此时反射光线从焦点射向凸透镜,过凸透镜后,折射光线平行于主光轴,如下图所示:
(2)根据图片可知,该滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,则承重绳子的数量最多为3根。此时绳子固定在动滑轮上,逐一绕过定滑轮和动滑轮,如下图所示:
(3)根据图片可知,O带你为支点,通过支点O分别作动力F1和阻力F2的作用线的垂线段,即为对应的力臂L1和L2,如下图所示:
【分析】(1)根据凸透镜的三条特殊光线和光的反射定律完成作图;
(2)根据图片确定承担重力的绳子的最大段数,然后确定绳头的位置,最后依次缠绕即可;
(3)力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
(1)图示中,平行于主光轴入射的光线,过凸透镜后,折射光线过焦点,而平面镜垂直于凸透镜主光轴,且位于焦点处,则此时的折射光线射到平面镜上,入射点为F,主光轴所在的位置即为法线,据光的反射定律:反射角等于入射角,可确定反射光线的位置,此反射光线从焦点射向凸透镜,过凸透镜后,折射光线平行于主光轴,如图所示:
(2)图示为一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,则承重绳子的数量为2或3根,最省力的绕线为承重绳子为3根,此时绳子固定在动滑轮上,逐一绕过定滑轮和动滑轮,如图所示:
(3)过支点O分别作动力F1和阻力F2的作用线的垂线段,即为对应的力臂L1和L2。作图如下:
16.小明用刻度尺测量一本书的厚度,如图甲所示,则所测书的厚度是   cm;如图乙所示,秒表显示的示数是   s。
【答案】0.71;398
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,该刻度尺的分度值为0.1cm,则所测书的厚度是1.71cm-1.00cm=0.71cm。
(2)根据图片可知,秒表中间小盘的分度值为0.5min,分针指在6和7之间,分针读作6min,且超过6.5min。外面大盘的分度值为0.1s,则秒针读作38s,那么秒表的读数为6min38s=398s。
【分析】(1)根据甲图确定刻度尺的分度值,根据“测量值=准确值+估读值”记录两个刻度值,最后相减即可;
(2)根据乙图确定大盘和小盘的分度值,根据指针位置读出示数后相加即可。
17.如图所示,体温计的示数为   ℃。
【答案】37.8
【知识点】体温计的使用及其读数
【解析】【解答】根据图片可知,该体温计的分度值为0.1℃,示数为:37℃+0.1℃×8=37.8℃。
【分析】根据图片分析体温计的分度值,然后根据液面位置读出示数。
18.在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。对比甲、乙两图可以得出:当压力大小一定时,受力面积越   ,压力作用效果越明显。由甲、丙两图可以探究压力作用效果与   的关系;对比甲、丁两图,小明认为压力作用效果与压力大小无关,这个观点错误的理由是   。
【答案】小;压力;没有保持受力面积不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,实验甲和乙中海绵受到的压力相同(都等于物体的重力),甲的受力面积更小,且海绵的凹陷程度更大,那么得到:压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(2)根据图片可知,实验图甲和丙中,接触面积相同,丙中压力更大,海绵的凹陷程度更大,则探究的是压力作用效果与压力大小的关系。
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积不变,改变压力的大小。而实验甲和丁中,压力和受力面积也不同,不能达到探究目的,所以小明的观点是错误的。
【分析】(1)根据图片甲和乙中压力的作用效果与受力面积的关系;
(2)根据图片分析实验甲和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积不变,改变压力的大小。
19.“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验如图所示。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平   拉动木块,根据   知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计的示数相等,这采用的实验方法是   。
(2)比较甲、乙两次实验数据,可得出初步结论:在   一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、丙两次实验数据,   (选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,理由是   。
(4)以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小   。
【答案】(1)匀速;二力平衡;转换法
(2)接触面粗糙程度
(3)不能;没有控制压力大小相同
(4)无关
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当用弹簧测力计水平匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,即木块在水平方向上受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力大小相等,即摩擦力等于弹簧测力计的示数。这里通过弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小,采用的是转换法。
(2)根据图片可知,甲、乙两次实验中,乙图中木块上增加了砝码,则压力增大,弹簧测力计的示数也增大,那么得到:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,只改变接触面。甲、丙两次实验中,接触面的粗糙程度和压力都不同,存在两个变量,所以不能得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论。理由是没有控制压力大小相同,不符合控制变量法的要求。
(4)以不同的速度多次水平拉动木块,弹簧测力计的示数几乎不变,即滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
【分析】(1)根据二力平衡的知识分析解答。转换法是在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象。
(2)根据图片分析实验甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同即可;
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,只改变接触面。
(4)当速度改变时,如果摩擦力改变,那么二者有关;否则,二者无关。
(1)[1]要使木块在水平方向上受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡,就需要用弹簧测力计水平匀速拉动木块。因为只有匀速拉动时,木块才处于平衡状态。
[2]当木块做匀速直线运动时,在水平方向上,木块受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计的示数相等。
[3]这里通过弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小,采用的是转换法。
(2)甲、乙两次实验,接触面都是木板,即接触面的粗糙程度相同,而乙图中木块上增加了砝码,压力增大,弹簧测力计的示数也增大,说明在接触面粗糙程度一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)[1] [2]甲、丙两次实验,接触面的粗糙程度不同,同时丙图中木块上增加了砝码,压力也不同,存在两个变量,所以不能得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论。理由是没有控制压力大小相同,不符合控制变量法的要求。
(4)以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,压力大小和接触面的粗糙程度都不变,发现弹簧测力计的示数几乎不变,即滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
20.某实验小组用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码的质量为50g。
(1)如图甲所示,实验小组的同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小相等,方向   。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态;经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了   力的作用,这时木块在水平方向受到的力   (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)实验小组的同学决定改进实验装置。小明设计了如图乙所示的实验装置,这个装置相比图甲实验装置,优点是   ;
(3)实验小组的同学进一步改进实验装置,如图丙所示,在装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一个小角度,松手后,小卡片旋转后恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在   上;
(4)若利用图丙装置探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,则应该进行的操作是   。
【答案】(1)相反;摩擦;平衡
(2)减小摩擦力对实验的影响
(3)同一直线
(4)将小卡片剪开
【知识点】探究二力平衡的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,木块保持静止时,左边的钩码产生向左的拉力,右边的钩码产生向右的拉力,所以两个力的方向相反。
②当左右两侧砝码数量不同时,则木块受到的两个拉力大小不同,则木块有向一侧移动的趋势,那么木块肯定受到了静摩擦力。
③木块在桌面上仍处于平衡状态,所受的水平方向的力仍平衡。
(2)图乙中,小车下面有轮子,则小车与桌面间的摩擦较小,所以图乙的优点是:可减小摩擦力对实验的影响。
(3)将小卡片转动一个角度后,两个拉力不是作用在同一直线上,松手后,卡片旋转后恢复原状,说明松手前不平衡,而松手转动后受力平衡,那么得到:相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时让两个力分别作用在两个物体上,即将小卡片剪开,观察小卡片是否仍能平衡,可达到探究目的。
【分析】(1)①根据甲图分析小车受到拉力产生原因判断
②摩擦力产生的条件:相互接触,做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)根据滚动摩擦小于滑动摩擦力分析;
(3)根据描述分析影响二力平衡的哪个因素不同即可;
(4)要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时让两个力分别作用在两个物体上,据此分析。
(1)[1]图甲中,木块保持静止时,水平方向受到钩码的两个拉力,方向分别向左和向右,所以两个力的方向相反。
[2]在左边挂一个钩码,右边挂两个钩码,木块仍静止,水平方向所受的拉力不相等,则还受到一个水平方向的摩擦力的作用。
[3]木块仍静止,仍处于平衡状态,所受的水平方向的力仍平衡。
(2)图甲中,木块与桌面间是滑动摩擦力,而图乙中,小车与桌面间的摩擦是滚动摩擦力,相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦力小,所以图乙的优点是:可减小摩擦力对实验的影响。
(3)图丙装置,左边和右边各挂一个钩码,所受的拉力大小相等,将小卡片转动一个角度后,两个拉力不是作用在同一直线上,松手后,卡片旋转后恢复原状,说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)将小卡片剪开,则两个力作用在不同的物体上,观察小卡片是否仍能平衡,可达到探究目的。
21.一天,小明骑车从家中出发到学校,下图描述的是小明上学这段行程的路程-时间图像。小明到达A位置时自行车坏了,于是停车修理自行车,一段时间后自行车没有修好。为了不迟到,小明推着自行车快速步行往学校赶,C点时刚好到达学校。求:
(1)小明骑车时的速度;
(2)小明推车步行的路程;
(3)小明从家到学校全程的平均速度。
【答案】(1)解:根据图像可知,小明骑车4min内通过的距离1200m,
则他骑车的速度速度。
(2)解:根据图像可知,小明骑车通过1200m,总路程为1800m,
则小明推车步行的路程s1=sC-sD=1800m-1200m=600m。
(3)解:根据图像可知,小明从家到学校的通过的总路程1800m,所用的总时间1200s,
那么全程的平均速度。
【知识点】速度公式及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【分析】(1)根据计算小明骑车的速度;
(2)根据s1=sC-sD计算小明推车步行的路程;
(3)根据图像确定小明从家到学校的总路程和总时间,然后根据计算全程的平均速度。
(1)由图像知,小明骑车时,通过的距离1200m,所用时间为4min=240s,速度
(2)小明推车步行的路程s1=sC-sD=1800m-1200m=600m
(3)由图像知,小明从家到学校的通过的总路程s总=1800m,所用的总时间t总=20min=1200s
全程的平均速度
22.如图甲所示,水平桌面上放置一薄壁圆筒,筒内装有适量的水,弹簧测力计下悬挂一实心不吸水的圆柱体,使其完全浸没在水中。现将圆柱体匀速向上提升至其底部完全离开水面,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面上升的高度h的关系如图乙所示。(g取10N/kg,)求:
(1)圆柱体完全浸没时受到水的浮力;
(2)圆柱体上表面恰好与水面齐平时,下表面受到水的压强;
(3)圆柱体的密度。
【答案】(1)解:根据乙图可知,圆柱体的重力为30N,圆柱体完全浸没时弹簧测力计的示数为10N,
所以圆柱体完全浸没时受到水的浮力。
(2)解:根据乙图可知,圆柱体下表面上升的高度为5cm时测力计的示数逐渐减小,说明此时圆柱体开始露出水面。下表面上升的高度为14cm时测力计的示数保持不变,说明此时完全露出水面。则圆柱体的高度h=14cm-5cm=9cm=0.09m。
圆柱体上表面恰好与水面齐平时下表面受到水的压强。
(3)解:
(3)综上所述,圆柱体完全浸没时受到的浮力为30N,此时圆柱体浸没水中排开水的体积等于自身的体积,即;
圆柱体的密度。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式F浮=G-F求出圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)由图乙知,圆柱体上表面与水面相平时,下表面上升的高度为5cm,下表面刚离开水面时,上升的高度为14cm。据此算出圆柱体的高度,
根据p=ρgh算出圆柱体上表面恰好与水面齐平时下表面受到水的压强;
(3)根据F浮=ρ水gV排求出排开水的体积,即圆柱体的体积,根据根据密度公式求出圆柱体的密度。
(1)由图乙知,圆柱体完全浸没时,弹簧测力计的示数为10N,圆柱体下表面离开水面时测力计的示数为30N,即圆柱体的重力为30N,所以圆柱体完全浸没时受到水的浮力
(2)由图乙知,圆柱体上表面与水面相平时,下表面上升的高度为5cm,下表面刚离开水面时,上升的高度为14cm。则圆柱体的高度h=14cm-5cm=9cm=0.09m
圆柱体上表面恰好与水面齐平时,下表面受到水的压强
(3)圆柱体浸没水中排开水的体积等于自身的体积,据阿基米德原理有
圆柱体的质量
圆柱体的密度
23.为探究浮力大小与哪些因素有关,小明设计了如图甲所示的实验装置。将该装置放进容器,向容器中加水,完成了如图乙所示的实验探究过程。
(1)小明将吸盘中的空气排出,吸盘紧紧吸在容器底部,向容器中加水到如图A所示的位置,吸盘   (选填“有”或“没有”)受到水的浮力;
(2)对比图A、B、C三次实验,弹簧伸长的长度变大的原因是   ,通过这三次实验,可以说明浮力大小与   有关;
(3)对比图C、D两次实验,浮球浸入液体的深度变大,弹簧伸长的长度   (选填“变大”“变小”或“不变”),这说明当物体完全浸没时,浮力的大小与物体浸入液体的深度   ;
(4)对比图D、E两次实验,是为了探究浮力大小与   的关系;
(5)分析使用该实验装置探究影响浮力大小的因素,它的优点是   。
【答案】(1)没有
(2)浮力变大;物体排开液体的体积
(3)不变;无关
(4)液体密度
(5)通过标记物的位置变化可直观反映物体所受浮力大小的变化。
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)根据图A可知,吸盘上表面有水,下表面没水,则吸盘上表面受到水的压力,下表面不受到水的压力,所以没有受到水的浮力。
(2)根据图片可知,A、B、C三次实验中,浮球浸排开水的体积变大,标记物的位置向上移动,而弹簧伸长的长度变大,说明浮球所受的浮力变大,即说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)根据图片可知,实验C和D中,浮球所在的深度不同,但是标记物的位置不变,弹簧伸长的长度不变,即浮球所受的浮力相同,说明物体完全浸没时,浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(4)根据图片可知,实验D、E中,浮球浸没在水和盐水中,弹簧的长度不同,则浮球所受的浮力也不同,探究的是浮力大小与液体密度的关系。
(5)综上所述,实验中没有通过测力计示数的变化判断浮力的变化,即此实验的优点是,通过标记物的位置变化可直观反映物体所受浮力大小的变化。
【分析】(1)浮力等于物体上下表面受到的压强差;
(2)物体排开液体的体积越大,则它受到的浮力越大,据此分析弹簧伸长的原因。
(3)根据图片分析C、D中弹簧伸长的长度变化大小,进而判断浮球受到的浮力是否改变即可;
(4)根据图片分析实验D、E中哪个因素不同即可;
(5)根据实验中浮力大小的判断方法解答。
(1)图A中,吸盘上表面受到水的压力,下表面不受到水的压力(因为吸在容器底部),所以没有受到水的浮力。
(2)[1][2][3]空心浮球浸入水中,受到竖直向上的浮力和竖直向下的弹簧的拉力作用处于静止,两个力是平衡力,A、B、C三次实验,浮球浸入水中的体积变大,即排开水的体积变大,标记物的位置向上移动,弹簧伸长的长度变大,对浮球的拉力变大,浮球所受的浮力变大。这三次实验说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[1]C和D两次实验中,标记物的位置不变,弹簧伸长的长度不变。
[2]浮球浸没水中的不同深度,排开水的体积相同,弹簧的伸长相同,对浮球的拉力相同,则浮球所受的浮力相同,说明物体完全浸没时,浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(4)D、E两次实验中,浮球浸没在水和盐水中,标记物的位置不同,对浮球的拉力不同,则浮球所受的浮力也不同,探究的是浮力大小与液体密度的关系。
(5)此实验的优点是,通过标记物的位置变化可直观反映物体所受浮力大小的变化。
24.图所示,实验小组的同学用质量分布均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干钩码等器材探究“杠杆的平衡条件”的实验,已知每个钩码的重力为0.5N,忽略杠杆与支点间的摩擦。
(1)调节杠杆水平平衡后,两个不同的实验小组分别按照图甲和图乙方式进行实验,小明认为图甲实验更方便,理由是   。
(2)如图丙所示,小明调节杠杆在水平位置平衡,然后在B点下方加挂一些钩码,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,需要用弹簧测力计在A点施加一个竖直   (选填“向上”或“向下”)的拉力,大小为   N。
(3)保持所挂钩码的个数和位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点,每次都使得杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计施加的动力与其力臂的图像如图丁所示.由图像可知,各个数据点与两坐标轴所围成的矩形的面积(如图丁中阴影部分)是   (选填“相等”或“不等”)的,由此可以得到结论是:   。
(4)实验结束后,小明想到一个新问题:在生活中,杠杆是有自重的,当支点不在杠杆的中点时,杠杆也会平衡。如图戊所示,已知弹簧测力计的示数为2N,杠杆恰好平衡,则杠杆自身受到的重力为   N。
【答案】(1)便于测量力臂
(2)向下;
(3)相等;在阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比。
(4)
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)当杠杆在水平位置平衡时,钩码产生拉力的方向与杠杆垂直,此时悬挂点到支点的距离就是力臂,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,因此图甲实验更方便的理由是便于测量力臂。
(2)①根据图片可知,杠杆的支点在中间,左端钩码对杠杆的阻力向下,只有在A点施加一个竖直向下的动力才能使杠杆保持平衡。
②根据图片可知,B点施加的阻力等于3个钩码的重力,即;
根据杠杆平衡条件可知:1.5N×2L=F1×3L,解得:。
(3)根据丁图可知,阴影部分为长方形,长为F,宽为L1,则长方形的面积为FL1。两坐标轴围成的矩形的面积均相等,即动力和动力臂的乘积不变,那么得到的结论是:在阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比。
(4)根据题意可知,杠杆密度均匀且形状为长方体,则杠杆的重心在几何中心处,重心距支点的距离为3个格,
根据杠杆平衡的条件得到:;
解得:。
【分析】 (1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
(2)①阻力阻碍杠杆的转动,动力使杠杆转动,根据图片分析测力计的拉力方向;
②根据杠杆的平衡条件分析解答;
(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,由图中提供数据,根据杠杆的平衡条件分析即可求得;
(4)杠杆的重心在其中心,得出阻力臂大小L,根据杠杆的平衡条件求解。
(1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,因此图甲实验更方便的理由是便于测量力臂。
(2)[1]左端钩码对杠杆的阻力能使杠杆逆时针转动,需要用弹簧测力计在A点施加一个竖直向下的动力,能使杠杆顺时针转动,两个力使杠杆转动效果抵消,使杠杆在水平位置保持平衡。
[2]设杠杆每一个格子的长度为,由题意可知,B点施加的阻力
根据杠杆平衡条件可知,A点施加一个竖直向下的动力
(3)[1][2]分析图丁中数据可知,两坐标轴围成的矩形的面积均相等,即动力和动力臂的乘积不变,为一个定值,说明动力与动力臂成反比。保持所挂钩码位置不变,则阻力和阻力臂一定。因此可得到的结论是:在阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比。
(4)杠杆的重心在几何中心处,重心距支点的距离为3个格,设一格的距离为,根据杠杆平衡的条件可得
解得杠杆自身受到的重力为
25.阅读材料,并回答问题;
液压千斤顶
如图甲所示的液压千斤顶是一种常用的起重工具,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分;其工作原理简图如图乙所示,两个活塞面积不同,右边活塞B上的推力要远大于左边活塞A上的推力,才能使液体保持平衡状态。液压千斤顶就是通过这个原理实现顶升重物的,其内部结构如图丙所示,它由储油室、手动油泵、油缸、活塞等主要部分组成,手动油泵中的进油阀和出油阀为单向阀,工作时,往复扳动摇把,使油泵不断将储油室的油输送到油缸,由于油缸内油压不断增高,迫使活塞2及上面的重物一起向上运动;打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油室,于是重物与栓塞也就一起下落。
(1)如图乙所示,若活塞A的横截面积为10cm2,活塞B的横截面积为200cm2,若在活塞A处施加的推力大小为100N,则在活塞B处需施加的推力为   N,才能使液体保持静止;此时液体内部的压强为   Pa(忽略活塞与缸体间的摩擦)。
(2)如图丙所示,手动油泵的摇把相当于   (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知支点O到摇把末端A点的距离为OA=50cm,支点O到摇把与活塞1连杆连接处的距离为4cm,在摇把末端施加大小为200N的压力,方向始终垂直于OA,估算压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达   N;活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,则此时千斤顶顶起的物体的重力为   N。(活塞与缸体间摩擦、活塞及栓塞的重力均不计)
(3)若要提升千斤顶的最大举重重量,请你提出合理的改进建议:   。
【答案】(1)2000;
(2)省力;2500;
(3)增大大活塞面积或减小小活塞面积
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件;帕斯卡原理及其应用
【解析】【解答】(1)根据短文资料第二行内容可知,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分,即;


解得:;
为使液体保持静止,则在活塞B处需施加的推力为2000N。
此时液体内部的压强为
(2)①如图丙所示, 手动油泵的摇把相当于一个变形的杠杆,A点压力的动力臂大于阻力臂,因此手动油泵的摇把相当于省力杠杆。
②根据杠杆平衡条件得到:;

解得:;
当连杆与OA垂直时,压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达2500N。
③活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,根据得到:

解得:大活塞所受压力。
大活塞所受压力大小等于物体的重力,因此千斤顶顶起的物体的重力为105N。
(3)根据可知,大活塞的面积越大,小活塞的面积越小,则若使用相同的压力,可以举起更重的物体。
【分析】 (1)根据“ 在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分 ”结合公式写出活塞对液体的压强表达式,建立等式,解出推力F2;液体内部压强等于活塞对液体的压强,根据公式计算即可;
(2)①确定支点位置,比较动力臂与阻力臂的大小,判断出杠杆类型;
②利用杠杆的平衡条件,求出压力F;
③用公式计算大活塞上受到的压力,据此求出物体的重力;
(3)根据分析出增大物体重力可采取的方法。
(1)[1]在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分,因此

为使液体保持静止,则在活塞B处需施加的推力为
[2]此时液体内部的压强为
(2)[1]如图丙所示,A点压力的动力臂大于阻力臂,因此手动油泵的摇把相当于省力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件
当连杆与OA垂直时,阻力臂为4cm,压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达
[3]活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,大活塞所受压力
大活塞所受压力大小等于物体的重力,因此千斤顶顶起的物体的重力为105N。
(3)根据可知,若使用相同的压力,但要举起更重的物体,对此油压千斤顶可以改良的办法有增大大活塞的面积或减小小活塞的面积。
1 / 1广东省茂名市高州市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题
1.下列有关物理量的估测,最符合实际的是(  )
A.教室的门框高度约2.2m
B.一本八年级物理教科书受到的重力约50N
C.中学生百米赛跑平均速度约20m/s
D.中学生双脚站立时对水平地面的压强约1000Pa
2.如图所示,《黑神话:悟空》单机游戏巧妙地融合了传统文化元素,充分展现了中国文化自信。游戏中有段推动情节发展的“陕北说书”,当演奏者按压琴弦的不同位置时,改变的是声音的(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
3.下列现象中,属于光的反射形成的是(  )
A.在岸上看水中的鱼
B.日食
C.水中倒影
D.彩虹
4.下列同一元素的微粒中,空间尺度最大的是(  )
A.原子核 B.中子 C.原子 D.质子
5.如图所示,我国自主研发的机器人,正骑着自行车在水平轨道上匀速直线行驶.下列说法正确的是(  )
A.机器人所受的重力与自行车对机器人的支持力是一对相互作用力
B.机器人所受的重力与机器人对自行车的压力是一对平衡力
C.自行车所受的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
D.机器人对自行车的压力与自行车对机器人的支持力是一对相互作用力
6.如图所示的现象中,不能用流体压强与流速的关系来解释的是(  )
A.图甲中,向两张纸中间吹气,两张纸不但不分开,反而向中间靠拢
B.图乙中,小明用吸管把饮料吸进嘴里
C.图丙中,A、B均是两端开口的管,向A管上方的B管吹气,A管中水面上升
D.图丁中,气流通过飞机机翼的上、下方,对飞机产生升力
7.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是(  )
A.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
B.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速将水吸入潜艇的水箱中
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变小
8.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则此时成的是   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,此时成像原理与   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。若想让光屏上的像缩小,应将蜡烛向   (选填“左”或“右”)移动。
9.如图所示,出土于湖北省随州市的曾侯乙铜鉴缶是我国古代使用失蜡法铸造青铜器的典范。古人先用固态的石蜡刻画成与铸件相同的模型,外敷耐火材料,成为铸件模具,加热烘烤后,石蜡温度升高后全部   ,然后从模具下方孔中流出,使整个铸模变成空壳。将铜水灌注在“空壳”的模具内冷却并   (前两空均填物态变化名称)成器物,这个过程物体会   (选填“吸收”或“放出”)热量。
10.宋代词人苏轼用“麻叶层层檾叶光,谁家煮茧一村香”描绘了煮茧时香气弥漫整个村庄的场景。从物理学角度看,这是   现象,诗句也体现了分子无规则运动的剧烈程度与   有关;清晨青麻叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠,这表明分子之间存在   (选填“引力”或“斥力”)。
11.2024年11月17日,为期6天的第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海闭幕。如图为六架战机以相同的速度列队飞行时的情景。若以地面为参照物,战机是   选填“运动”或“静止”的;若以其中任意一架战机为参照物,其他战机是   选填“运动”或“静止”的。这说明物体的运动和静止是   的。
12.如图,电动机带动传送带沿逆时针方向匀速转动,此时弹簧测力计示数保持稳定。木块所受的摩擦力方向水平向   ,大小为   N。若传动带以更大速度匀速向左运动,弹簧测力计示数再次稳定时,读数会   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,就能使锤头紧紧地套在锤柄上.锤柄在撞击到物体前,锤柄和锤头都保持运动状态;当锤柄撞击到物体时,锤柄会突然   (选填“运动”或“静止”),而锤头由于   ,仍然保持   (选填“运动”或“静止”)状态不变,所以就牢牢地套在锤柄上了。
14.“长春”号导弹驱逐舰如图所示。若驱逐舰满载时排水量为kg,吃水深度为6m,则该驱逐舰舰底受到的海水的压强为   Pa;满载时,该驱逐舰受到的浮力为   N,驱逐舰排开海水的体积为   m3。(海水的密度约为,g取10N/kg)
15.按要求完成下列作图;
(1)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点F上,一束光线平行于主光轴射到凸透镜上,请将该光线后续的光路补充完整;
(2)如图所示,请画出动滑轮所挂的物体所受重力的示意图,并画出最省力的绕线方式;
(3)如图为活塞式抽水机使用时的场景,请画出动力F1和阻力F2的力臂L1和L2。
16.小明用刻度尺测量一本书的厚度,如图甲所示,则所测书的厚度是   cm;如图乙所示,秒表显示的示数是   s。
17.如图所示,体温计的示数为   ℃。
18.在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。对比甲、乙两图可以得出:当压力大小一定时,受力面积越   ,压力作用效果越明显。由甲、丙两图可以探究压力作用效果与   的关系;对比甲、丁两图,小明认为压力作用效果与压力大小无关,这个观点错误的理由是   。
19.“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验如图所示。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平   拉动木块,根据   知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计的示数相等,这采用的实验方法是   。
(2)比较甲、乙两次实验数据,可得出初步结论:在   一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、丙两次实验数据,   (选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,理由是   。
(4)以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小   。
20.某实验小组用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码的质量为50g。
(1)如图甲所示,实验小组的同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小相等,方向   。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态;经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了   力的作用,这时木块在水平方向受到的力   (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)实验小组的同学决定改进实验装置。小明设计了如图乙所示的实验装置,这个装置相比图甲实验装置,优点是   ;
(3)实验小组的同学进一步改进实验装置,如图丙所示,在装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一个小角度,松手后,小卡片旋转后恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在   上;
(4)若利用图丙装置探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,则应该进行的操作是   。
21.一天,小明骑车从家中出发到学校,下图描述的是小明上学这段行程的路程-时间图像。小明到达A位置时自行车坏了,于是停车修理自行车,一段时间后自行车没有修好。为了不迟到,小明推着自行车快速步行往学校赶,C点时刚好到达学校。求:
(1)小明骑车时的速度;
(2)小明推车步行的路程;
(3)小明从家到学校全程的平均速度。
22.如图甲所示,水平桌面上放置一薄壁圆筒,筒内装有适量的水,弹簧测力计下悬挂一实心不吸水的圆柱体,使其完全浸没在水中。现将圆柱体匀速向上提升至其底部完全离开水面,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面上升的高度h的关系如图乙所示。(g取10N/kg,)求:
(1)圆柱体完全浸没时受到水的浮力;
(2)圆柱体上表面恰好与水面齐平时,下表面受到水的压强;
(3)圆柱体的密度。
23.为探究浮力大小与哪些因素有关,小明设计了如图甲所示的实验装置。将该装置放进容器,向容器中加水,完成了如图乙所示的实验探究过程。
(1)小明将吸盘中的空气排出,吸盘紧紧吸在容器底部,向容器中加水到如图A所示的位置,吸盘   (选填“有”或“没有”)受到水的浮力;
(2)对比图A、B、C三次实验,弹簧伸长的长度变大的原因是   ,通过这三次实验,可以说明浮力大小与   有关;
(3)对比图C、D两次实验,浮球浸入液体的深度变大,弹簧伸长的长度   (选填“变大”“变小”或“不变”),这说明当物体完全浸没时,浮力的大小与物体浸入液体的深度   ;
(4)对比图D、E两次实验,是为了探究浮力大小与   的关系;
(5)分析使用该实验装置探究影响浮力大小的因素,它的优点是   。
24.图所示,实验小组的同学用质量分布均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干钩码等器材探究“杠杆的平衡条件”的实验,已知每个钩码的重力为0.5N,忽略杠杆与支点间的摩擦。
(1)调节杠杆水平平衡后,两个不同的实验小组分别按照图甲和图乙方式进行实验,小明认为图甲实验更方便,理由是   。
(2)如图丙所示,小明调节杠杆在水平位置平衡,然后在B点下方加挂一些钩码,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,需要用弹簧测力计在A点施加一个竖直   (选填“向上”或“向下”)的拉力,大小为   N。
(3)保持所挂钩码的个数和位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点,每次都使得杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计施加的动力与其力臂的图像如图丁所示.由图像可知,各个数据点与两坐标轴所围成的矩形的面积(如图丁中阴影部分)是   (选填“相等”或“不等”)的,由此可以得到结论是:   。
(4)实验结束后,小明想到一个新问题:在生活中,杠杆是有自重的,当支点不在杠杆的中点时,杠杆也会平衡。如图戊所示,已知弹簧测力计的示数为2N,杠杆恰好平衡,则杠杆自身受到的重力为   N。
25.阅读材料,并回答问题;
液压千斤顶
如图甲所示的液压千斤顶是一种常用的起重工具,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分;其工作原理简图如图乙所示,两个活塞面积不同,右边活塞B上的推力要远大于左边活塞A上的推力,才能使液体保持平衡状态。液压千斤顶就是通过这个原理实现顶升重物的,其内部结构如图丙所示,它由储油室、手动油泵、油缸、活塞等主要部分组成,手动油泵中的进油阀和出油阀为单向阀,工作时,往复扳动摇把,使油泵不断将储油室的油输送到油缸,由于油缸内油压不断增高,迫使活塞2及上面的重物一起向上运动;打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油室,于是重物与栓塞也就一起下落。
(1)如图乙所示,若活塞A的横截面积为10cm2,活塞B的横截面积为200cm2,若在活塞A处施加的推力大小为100N,则在活塞B处需施加的推力为   N,才能使液体保持静止;此时液体内部的压强为   Pa(忽略活塞与缸体间的摩擦)。
(2)如图丙所示,手动油泵的摇把相当于   (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知支点O到摇把末端A点的距离为OA=50cm,支点O到摇把与活塞1连杆连接处的距离为4cm,在摇把末端施加大小为200N的压力,方向始终垂直于OA,估算压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达   N;活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,则此时千斤顶顶起的物体的重力为   N。(活塞与缸体间摩擦、活塞及栓塞的重力均不计)
(3)若要提升千斤顶的最大举重重量,请你提出合理的改进建议:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.根据生活经验可知,成年人的身高大约1.7m,而教室的门框比成年人要高一些,即高度约2.2m,故A符合题意;
B.根据生活经验可知,一本物理课本的质量约300g=0.3kg,则受到的重力约,故B不符合题意;
C.中学生百米赛跑的平均速度大约在10m/s左右,20m/s太大,故C不符合题意;
D.中学生的质量大约50kg,则它的体重在G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强约,故D不符合题意。
故选A。
【分析】我们要对物理量有一个基本的认识,如果对物理量不够熟悉,那么可以通过公式转化为比较熟悉的物理量即可。
2.【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】根据题意可知,当演奏者按压琴弦的不同位置时,琴弦振动部分的长度发生改变,则琴弦振动的频率不同,则发出声音的音调不同。
故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】声音的高低叫音调,与发声体的振动频率有关。物体的频率与材质、长短、粗细、厚薄和松紧有关。
3.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;光的色散
【解析】【解答】A.水中的鱼反射的光线从水斜射入空气时会发生折射,从而导致人看到的鱼是虚像,位置比实际偏高,故A不符合题意;
B.月球运行到太阳和地球之间时,挡住了太阳射向地球的光,使月球的影子投到地球上,则地球上部分区域看不到太阳,那么日食是由于光沿直线传播被遮挡形成的,故B不符合题意;
C.岸边的物体反射的光线照射到水面上,被水面反射后进入人的眼睛,这就是物体的倒影,属于光的反射现象,故C符合题意;
D.彩虹是阳光穿过空气中的小水珠时,发生折射、反射和色散现象,故D不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据光的折射的知识判断;
B.根据光沿直线传播的知识判断;
C.根据平面镜成像的原理判断;
D.根据光的色散现象判断。
4.【答案】C
【知识点】原子结构
【解析】【解答】根据物质组成的知识可知,质子和中子构成原子核,原子核和电子构成原子,因此空间尺度最大的是原子。
故选C。
【分析】根据物质组成的知识判断。
5.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.机器人所受的重力作用在机器人上,自行车对机器人的支持力也作用在机器人上,即二者作用在同一物体上,则不是相互作用力,故A错误;
B.机器人所受的重力和机器人对自行车的压力方向都是竖直向下的,即方向相同,因此二者不是平衡力,故B错误;
C.根据平衡力的知识可知,地面对自行车的支持力等于自行车和机器人的总重力,肯定大于自行车所受的重力,那么二者不是一对平衡力,故C错误;
D.机器人对自行车的压力与自行车对机器人的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
【分析】AD.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上;
BC.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
6.【答案】B
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A. 图甲中, 向两张纸中间吹气,中间空气流速大压强小,外侧空气流速小压强大,于是受到朝向中心的压力差,因此两张纸向中间靠拢,故A不符合题意;
B.图乙中, 用吸管吸饮料时,吸气时吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入吸管,故B符合题意;
C. 图丙中, 向A管上方的B管吹气,A管上方空气流速大压强小,在大气压作用下A管中水面上升,故C不符合题意;
D. 图丁中, 机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,产生向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
【分析】流体流速越大压强越小,根据流体压强和流速的关系分析判断。
7.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,它排开水的体积不变,但是海水的密度变小,由阿基米德原理可知,那么它所受的浮力变小,故A错误;
B.潜艇在高密度水层悬浮时,它处于平衡状态,即它所受的浮力等于其重力,故B错误;
C.潜艇遭遇“掉深”时受到的浮力小于重力,此时需要快速减小潜艇的重力,即将潜艇中的水排出,故C错误;
D.潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中,排开液体的体积变小,由阿基米德原理可知,它所受的浮力变小,故D正确。
故选D。
【分析】AD.根据阿基米德原理判断潜艇受到浮力的变化;
B.根据物体的浮沉条件判断;
C.根据浮沉条件判断需要增大重力还是减小重力即可。
8.【答案】放大;投影仪;左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立放大的实像,应用为投影仪等。
(2)根据凸透镜成实像时“物远像近小”的规律可知,若想让光屏上的像缩小,需增大物距,即应将蜡烛向左移动(远离凸透镜)。
【分析】(1)比较像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用;
(2)根据凸透镜成实像时“物远像近小”的规律分析解答。
9.【答案】熔化;凝固;放出
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】(1) 加热烘烤后, 固态石蜡吸热,从固态变成液态发生熔化现象,然后从模具下方孔中流出。
(2)将铜水灌注在“空壳”的模具内冷却,则铜水从液态变成固态发生凝固现象,需要放出热量。
【分析】(1)物质从固态变成液态叫熔化,需要吸热;
(2)物质从液态变成固态叫凝固,需要放热。
10.【答案】扩散;温度;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)根据题意可知,煮茧时香气弥漫整个村庄,是因为香味分子和空气分子在相互接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散现象。
(2)根据题意可知,煮茧时温度较高,香味分子扩散的越快,则说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(3)清晨青麻叶上的两颗露珠接触后能合成更大的一颗水珠,说明分子间存在着相互吸引的力。
【分析】(1)不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散;
(2)根据分子运动与温度的关系解答;
(3)根据分子之间作用力的知识解答。
11.【答案】运动;静止;相对
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当战机以相同的速度列队飞行时,以地面为参照物时,战斗机相对于地面的位置发生了变化,所以相对于地面是运动的。
(2)根据题意可知,当战机以相同的速度列队飞行时, 以其中任意一架战机为参照物, 其它战斗机和它之间的位置都没发生变化,即其他战机是静止的。
(3)综上所述,物体的运动和静止取决于所选的参照物,这说明运动和静止是相对的。
【分析】(1)(2)物体相对参照物的位置发生改变时,它是运动的;否则,它是静止的;
(3)根据运动和静止的相对性解答。
12.【答案】左;1.6;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,木块相对于地面是静止的,处于平衡态,即木块受到了拉力和摩擦力,是一对平衡力,即二者大小相等,方向相反。如图所示,测力计的分度值为0.2N,则拉力的大小为1.6N,方向水平向右,故摩擦力的大小为1.6N,方向水平向左。
(2)当传动带的速度变大时,木块对传送带的压力和粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,所以弹簧测力计示数不变。
【分析】(1)对木块进行受力分析,根据平衡力的知识计算摩擦力大小和方向;
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析。
13.【答案】静止;惯性;运动
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】 把锤柄的一端在物体上撞击几下, 锤柄受到物体的阻力会突然静止,而锤头由于惯性仍然保持运动状态不变,即继续向下运动,所以就牢牢地套在锤柄上了。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析解答。
14.【答案】;;7500
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)根据题意可知,驱逐舰的吃水深度为6m,则驱逐舰舰底受到海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排可知,;
驱逐舰排开海水的体积。
【分析】(1)根据液体压强公式计算驱逐舰舰底受到海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排计算驱逐舰受到的浮力,根据计算驱逐舰排开海水的体积。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图;力臂的画法;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴入射的光线,过凸透镜后,折射光线过焦点。此时主光轴与平面镜垂直,则它所在的位置即为法线,根据“反射角等于入射角”画出对应的反射光线。
此时反射光线从焦点射向凸透镜,过凸透镜后,折射光线平行于主光轴,如下图所示:
(2)根据图片可知,该滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,则承重绳子的数量最多为3根。此时绳子固定在动滑轮上,逐一绕过定滑轮和动滑轮,如下图所示:
(3)根据图片可知,O带你为支点,通过支点O分别作动力F1和阻力F2的作用线的垂线段,即为对应的力臂L1和L2,如下图所示:
【分析】(1)根据凸透镜的三条特殊光线和光的反射定律完成作图;
(2)根据图片确定承担重力的绳子的最大段数,然后确定绳头的位置,最后依次缠绕即可;
(3)力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
(1)图示中,平行于主光轴入射的光线,过凸透镜后,折射光线过焦点,而平面镜垂直于凸透镜主光轴,且位于焦点处,则此时的折射光线射到平面镜上,入射点为F,主光轴所在的位置即为法线,据光的反射定律:反射角等于入射角,可确定反射光线的位置,此反射光线从焦点射向凸透镜,过凸透镜后,折射光线平行于主光轴,如图所示:
(2)图示为一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,则承重绳子的数量为2或3根,最省力的绕线为承重绳子为3根,此时绳子固定在动滑轮上,逐一绕过定滑轮和动滑轮,如图所示:
(3)过支点O分别作动力F1和阻力F2的作用线的垂线段,即为对应的力臂L1和L2。作图如下:
16.【答案】0.71;398
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,该刻度尺的分度值为0.1cm,则所测书的厚度是1.71cm-1.00cm=0.71cm。
(2)根据图片可知,秒表中间小盘的分度值为0.5min,分针指在6和7之间,分针读作6min,且超过6.5min。外面大盘的分度值为0.1s,则秒针读作38s,那么秒表的读数为6min38s=398s。
【分析】(1)根据甲图确定刻度尺的分度值,根据“测量值=准确值+估读值”记录两个刻度值,最后相减即可;
(2)根据乙图确定大盘和小盘的分度值,根据指针位置读出示数后相加即可。
17.【答案】37.8
【知识点】体温计的使用及其读数
【解析】【解答】根据图片可知,该体温计的分度值为0.1℃,示数为:37℃+0.1℃×8=37.8℃。
【分析】根据图片分析体温计的分度值,然后根据液面位置读出示数。
18.【答案】小;压力;没有保持受力面积不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)根据图片可知,实验甲和乙中海绵受到的压力相同(都等于物体的重力),甲的受力面积更小,且海绵的凹陷程度更大,那么得到:压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(2)根据图片可知,实验图甲和丙中,接触面积相同,丙中压力更大,海绵的凹陷程度更大,则探究的是压力作用效果与压力大小的关系。
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积不变,改变压力的大小。而实验甲和丁中,压力和受力面积也不同,不能达到探究目的,所以小明的观点是错误的。
【分析】(1)根据图片甲和乙中压力的作用效果与受力面积的关系;
(2)根据图片分析实验甲和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积不变,改变压力的大小。
19.【答案】(1)匀速;二力平衡;转换法
(2)接触面粗糙程度
(3)不能;没有控制压力大小相同
(4)无关
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当用弹簧测力计水平匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,即木块在水平方向上受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力大小相等,即摩擦力等于弹簧测力计的示数。这里通过弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小,采用的是转换法。
(2)根据图片可知,甲、乙两次实验中,乙图中木块上增加了砝码,则压力增大,弹簧测力计的示数也增大,那么得到:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,只改变接触面。甲、丙两次实验中,接触面的粗糙程度和压力都不同,存在两个变量,所以不能得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论。理由是没有控制压力大小相同,不符合控制变量法的要求。
(4)以不同的速度多次水平拉动木块,弹簧测力计的示数几乎不变,即滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
【分析】(1)根据二力平衡的知识分析解答。转换法是在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象。
(2)根据图片分析实验甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同即可;
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,只改变接触面。
(4)当速度改变时,如果摩擦力改变,那么二者有关;否则,二者无关。
(1)[1]要使木块在水平方向上受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡,就需要用弹簧测力计水平匀速拉动木块。因为只有匀速拉动时,木块才处于平衡状态。
[2]当木块做匀速直线运动时,在水平方向上,木块受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计的示数相等。
[3]这里通过弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小,采用的是转换法。
(2)甲、乙两次实验,接触面都是木板,即接触面的粗糙程度相同,而乙图中木块上增加了砝码,压力增大,弹簧测力计的示数也增大,说明在接触面粗糙程度一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)[1] [2]甲、丙两次实验,接触面的粗糙程度不同,同时丙图中木块上增加了砝码,压力也不同,存在两个变量,所以不能得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论。理由是没有控制压力大小相同,不符合控制变量法的要求。
(4)以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,压力大小和接触面的粗糙程度都不变,发现弹簧测力计的示数几乎不变,即滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
20.【答案】(1)相反;摩擦;平衡
(2)减小摩擦力对实验的影响
(3)同一直线
(4)将小卡片剪开
【知识点】探究二力平衡的条件;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,木块保持静止时,左边的钩码产生向左的拉力,右边的钩码产生向右的拉力,所以两个力的方向相反。
②当左右两侧砝码数量不同时,则木块受到的两个拉力大小不同,则木块有向一侧移动的趋势,那么木块肯定受到了静摩擦力。
③木块在桌面上仍处于平衡状态,所受的水平方向的力仍平衡。
(2)图乙中,小车下面有轮子,则小车与桌面间的摩擦较小,所以图乙的优点是:可减小摩擦力对实验的影响。
(3)将小卡片转动一个角度后,两个拉力不是作用在同一直线上,松手后,卡片旋转后恢复原状,说明松手前不平衡,而松手转动后受力平衡,那么得到:相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时让两个力分别作用在两个物体上,即将小卡片剪开,观察小卡片是否仍能平衡,可达到探究目的。
【分析】(1)①根据甲图分析小车受到拉力产生原因判断
②摩擦力产生的条件:相互接触,做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)根据滚动摩擦小于滑动摩擦力分析;
(3)根据描述分析影响二力平衡的哪个因素不同即可;
(4)要探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时让两个力分别作用在两个物体上,据此分析。
(1)[1]图甲中,木块保持静止时,水平方向受到钩码的两个拉力,方向分别向左和向右,所以两个力的方向相反。
[2]在左边挂一个钩码,右边挂两个钩码,木块仍静止,水平方向所受的拉力不相等,则还受到一个水平方向的摩擦力的作用。
[3]木块仍静止,仍处于平衡状态,所受的水平方向的力仍平衡。
(2)图甲中,木块与桌面间是滑动摩擦力,而图乙中,小车与桌面间的摩擦是滚动摩擦力,相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦力小,所以图乙的优点是:可减小摩擦力对实验的影响。
(3)图丙装置,左边和右边各挂一个钩码,所受的拉力大小相等,将小卡片转动一个角度后,两个拉力不是作用在同一直线上,松手后,卡片旋转后恢复原状,说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)将小卡片剪开,则两个力作用在不同的物体上,观察小卡片是否仍能平衡,可达到探究目的。
21.【答案】(1)解:根据图像可知,小明骑车4min内通过的距离1200m,
则他骑车的速度速度。
(2)解:根据图像可知,小明骑车通过1200m,总路程为1800m,
则小明推车步行的路程s1=sC-sD=1800m-1200m=600m。
(3)解:根据图像可知,小明从家到学校的通过的总路程1800m,所用的总时间1200s,
那么全程的平均速度。
【知识点】速度公式及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【分析】(1)根据计算小明骑车的速度;
(2)根据s1=sC-sD计算小明推车步行的路程;
(3)根据图像确定小明从家到学校的总路程和总时间,然后根据计算全程的平均速度。
(1)由图像知,小明骑车时,通过的距离1200m,所用时间为4min=240s,速度
(2)小明推车步行的路程s1=sC-sD=1800m-1200m=600m
(3)由图像知,小明从家到学校的通过的总路程s总=1800m,所用的总时间t总=20min=1200s
全程的平均速度
22.【答案】(1)解:根据乙图可知,圆柱体的重力为30N,圆柱体完全浸没时弹簧测力计的示数为10N,
所以圆柱体完全浸没时受到水的浮力。
(2)解:根据乙图可知,圆柱体下表面上升的高度为5cm时测力计的示数逐渐减小,说明此时圆柱体开始露出水面。下表面上升的高度为14cm时测力计的示数保持不变,说明此时完全露出水面。则圆柱体的高度h=14cm-5cm=9cm=0.09m。
圆柱体上表面恰好与水面齐平时下表面受到水的压强。
(3)解:
(3)综上所述,圆柱体完全浸没时受到的浮力为30N,此时圆柱体浸没水中排开水的体积等于自身的体积,即;
圆柱体的密度。
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式F浮=G-F求出圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)由图乙知,圆柱体上表面与水面相平时,下表面上升的高度为5cm,下表面刚离开水面时,上升的高度为14cm。据此算出圆柱体的高度,
根据p=ρgh算出圆柱体上表面恰好与水面齐平时下表面受到水的压强;
(3)根据F浮=ρ水gV排求出排开水的体积,即圆柱体的体积,根据根据密度公式求出圆柱体的密度。
(1)由图乙知,圆柱体完全浸没时,弹簧测力计的示数为10N,圆柱体下表面离开水面时测力计的示数为30N,即圆柱体的重力为30N,所以圆柱体完全浸没时受到水的浮力
(2)由图乙知,圆柱体上表面与水面相平时,下表面上升的高度为5cm,下表面刚离开水面时,上升的高度为14cm。则圆柱体的高度h=14cm-5cm=9cm=0.09m
圆柱体上表面恰好与水面齐平时,下表面受到水的压强
(3)圆柱体浸没水中排开水的体积等于自身的体积,据阿基米德原理有
圆柱体的质量
圆柱体的密度
23.【答案】(1)没有
(2)浮力变大;物体排开液体的体积
(3)不变;无关
(4)液体密度
(5)通过标记物的位置变化可直观反映物体所受浮力大小的变化。
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)根据图A可知,吸盘上表面有水,下表面没水,则吸盘上表面受到水的压力,下表面不受到水的压力,所以没有受到水的浮力。
(2)根据图片可知,A、B、C三次实验中,浮球浸排开水的体积变大,标记物的位置向上移动,而弹簧伸长的长度变大,说明浮球所受的浮力变大,即说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)根据图片可知,实验C和D中,浮球所在的深度不同,但是标记物的位置不变,弹簧伸长的长度不变,即浮球所受的浮力相同,说明物体完全浸没时,浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(4)根据图片可知,实验D、E中,浮球浸没在水和盐水中,弹簧的长度不同,则浮球所受的浮力也不同,探究的是浮力大小与液体密度的关系。
(5)综上所述,实验中没有通过测力计示数的变化判断浮力的变化,即此实验的优点是,通过标记物的位置变化可直观反映物体所受浮力大小的变化。
【分析】(1)浮力等于物体上下表面受到的压强差;
(2)物体排开液体的体积越大,则它受到的浮力越大,据此分析弹簧伸长的原因。
(3)根据图片分析C、D中弹簧伸长的长度变化大小,进而判断浮球受到的浮力是否改变即可;
(4)根据图片分析实验D、E中哪个因素不同即可;
(5)根据实验中浮力大小的判断方法解答。
(1)图A中,吸盘上表面受到水的压力,下表面不受到水的压力(因为吸在容器底部),所以没有受到水的浮力。
(2)[1][2][3]空心浮球浸入水中,受到竖直向上的浮力和竖直向下的弹簧的拉力作用处于静止,两个力是平衡力,A、B、C三次实验,浮球浸入水中的体积变大,即排开水的体积变大,标记物的位置向上移动,弹簧伸长的长度变大,对浮球的拉力变大,浮球所受的浮力变大。这三次实验说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[1]C和D两次实验中,标记物的位置不变,弹簧伸长的长度不变。
[2]浮球浸没水中的不同深度,排开水的体积相同,弹簧的伸长相同,对浮球的拉力相同,则浮球所受的浮力相同,说明物体完全浸没时,浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(4)D、E两次实验中,浮球浸没在水和盐水中,标记物的位置不同,对浮球的拉力不同,则浮球所受的浮力也不同,探究的是浮力大小与液体密度的关系。
(5)此实验的优点是,通过标记物的位置变化可直观反映物体所受浮力大小的变化。
24.【答案】(1)便于测量力臂
(2)向下;
(3)相等;在阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比。
(4)
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)当杠杆在水平位置平衡时,钩码产生拉力的方向与杠杆垂直,此时悬挂点到支点的距离就是力臂,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,因此图甲实验更方便的理由是便于测量力臂。
(2)①根据图片可知,杠杆的支点在中间,左端钩码对杠杆的阻力向下,只有在A点施加一个竖直向下的动力才能使杠杆保持平衡。
②根据图片可知,B点施加的阻力等于3个钩码的重力,即;
根据杠杆平衡条件可知:1.5N×2L=F1×3L,解得:。
(3)根据丁图可知,阴影部分为长方形,长为F,宽为L1,则长方形的面积为FL1。两坐标轴围成的矩形的面积均相等,即动力和动力臂的乘积不变,那么得到的结论是:在阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比。
(4)根据题意可知,杠杆密度均匀且形状为长方体,则杠杆的重心在几何中心处,重心距支点的距离为3个格,
根据杠杆平衡的条件得到:;
解得:。
【分析】 (1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
(2)①阻力阻碍杠杆的转动,动力使杠杆转动,根据图片分析测力计的拉力方向;
②根据杠杆的平衡条件分析解答;
(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,由图中提供数据,根据杠杆的平衡条件分析即可求得;
(4)杠杆的重心在其中心,得出阻力臂大小L,根据杠杆的平衡条件求解。
(1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,因此图甲实验更方便的理由是便于测量力臂。
(2)[1]左端钩码对杠杆的阻力能使杠杆逆时针转动,需要用弹簧测力计在A点施加一个竖直向下的动力,能使杠杆顺时针转动,两个力使杠杆转动效果抵消,使杠杆在水平位置保持平衡。
[2]设杠杆每一个格子的长度为,由题意可知,B点施加的阻力
根据杠杆平衡条件可知,A点施加一个竖直向下的动力
(3)[1][2]分析图丁中数据可知,两坐标轴围成的矩形的面积均相等,即动力和动力臂的乘积不变,为一个定值,说明动力与动力臂成反比。保持所挂钩码位置不变,则阻力和阻力臂一定。因此可得到的结论是:在阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比。
(4)杠杆的重心在几何中心处,重心距支点的距离为3个格,设一格的距离为,根据杠杆平衡的条件可得
解得杠杆自身受到的重力为
25.【答案】(1)2000;
(2)省力;2500;
(3)增大大活塞面积或减小小活塞面积
【知识点】压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件;帕斯卡原理及其应用
【解析】【解答】(1)根据短文资料第二行内容可知,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分,即;


解得:;
为使液体保持静止,则在活塞B处需施加的推力为2000N。
此时液体内部的压强为
(2)①如图丙所示, 手动油泵的摇把相当于一个变形的杠杆,A点压力的动力臂大于阻力臂,因此手动油泵的摇把相当于省力杠杆。
②根据杠杆平衡条件得到:;

解得:;
当连杆与OA垂直时,压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达2500N。
③活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,根据得到:

解得:大活塞所受压力。
大活塞所受压力大小等于物体的重力,因此千斤顶顶起的物体的重力为105N。
(3)根据可知,大活塞的面积越大,小活塞的面积越小,则若使用相同的压力,可以举起更重的物体。
【分析】 (1)根据“ 在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分 ”结合公式写出活塞对液体的压强表达式,建立等式,解出推力F2;液体内部压强等于活塞对液体的压强,根据公式计算即可;
(2)①确定支点位置,比较动力臂与阻力臂的大小,判断出杠杆类型;
②利用杠杆的平衡条件,求出压力F;
③用公式计算大活塞上受到的压力,据此求出物体的重力;
(3)根据分析出增大物体重力可采取的方法。
(1)[1]在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分,因此

为使液体保持静止,则在活塞B处需施加的推力为
[2]此时液体内部的压强为
(2)[1]如图丙所示,A点压力的动力臂大于阻力臂,因此手动油泵的摇把相当于省力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件
当连杆与OA垂直时,阻力臂为4cm,压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达
[3]活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,大活塞所受压力
大活塞所受压力大小等于物体的重力,因此千斤顶顶起的物体的重力为105N。
(3)根据可知,若使用相同的压力,但要举起更重的物体,对此油压千斤顶可以改良的办法有增大大活塞的面积或减小小活塞的面积。
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