【精品解析】江西省新余市分宜县2024-2025学年八年级下学期期末质量检测物理试题

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【精品解析】江西省新余市分宜县2024-2025学年八年级下学期期末质量检测物理试题

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江西省新余市分宜县2024-2025学年八年级下学期期末质量检测物理试题
一、填空题(本大题共10小题,每空1分,共20分。)
1.生活中,我们经常要用“力”来完成一定的任务;在物理学中,力用符号   表示,它的单位是   。
2.如图所示,小明利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车。拔掉吸管口的塞子,气球向左喷气,同时小车会向右运动,这说明物体间力的作用是   的,也说明力能改变物体的   。
3.如图实验中,甲图表明力的作用效果跟力的   有关、乙图所示用扳手拧螺钉,手握在扳手的末端比握在扳手的中部省力,这说明力的作用效果跟力的   有关.
4.如图所示是小南自制的“水平尺”,把该尺放在桌面上,若尺中央悬吊的重锤静止时指向尺下方的标记点“0”时,表示桌面水平。该水平尺是利用了重力的方向总是   的知识来检测桌面是否水平的;在某次检测中,小南发现重锤静止时指向标记点“0”的左侧,则表示被检测面的   (选填“左侧”或“右侧”)偏高。
5.某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直上升,到达最高点后竖直下落;若排球所受重力约为2.7N,竖直上升的某时刻所受空气阻力约为0.5N,则该时刻排球所受合力是   N;竖直下落的某时刻所受空气阻力也约为0.5N,则该时刻排球所受合力是   N。
6.如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,上面的棋子由于   要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到   的作用,又落到下面的棋子上。
7.生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在   (选填“平整’或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为   N。
8.科技的发展使人们的生活越来越方便,如图所示为某款智能扫地机器人,其工作时是通过电机转动使内部气流速度   ,内部气体压强   (两空均选填“变大、“变小”或“不变”),使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。
9.用20N的拉力,将重为100N的木箱在水平面上匀速拉动5m,此过程中,拉力做的功是   J,重力做的功是   J。
10.如图所示钢球从A向B摆动的过程中,小钢球将   能转化为   能。
二、选择题(本大题共8小题,第11小题至第16小题为单项选择题,每小题只有一个正确答案,每小题3分;第17、18两小题为多项选择题,每小题至少有两个正确答案,每小题4分,多项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分;共计26分。)
11.如图所示,放在水平桌面上的茶杯受到桌面对它的支持力,该支持力的施力物体是(  )
A.茶杯 B.桌面 C.地球 D.空气
12.下列关于牛顿第一定律的叙述,正确的是(  )
A.是直接由实验得出的
B.没有事实依据凭空想象的
C.牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要规律
D.认为运动的物体在不受力时会保持静止状态
13.正在行驶的汽车,如果作用在汽车上的一切外力突然消失,那么汽车将(  )
A.立即停下来 B.先慢下来,然后停止
C.做匀速直线运动 D.改变运动方向
14.如图所示,某同学坐在乙船上,用力向前推甲船时,乙船和自己向后移动。下列说法正确的是(  )
A.水对乙船的浮力与乙船受到的重力是一对平衡力
B.人对乙船的压力与人受到的重力是一对相互作用力
C.乙船对人的支持力与乙船对水的压力是一对平衡力
D.人对甲船的推力与甲船对人的推力是一对相互作用力
15.如图所示,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有深度相同的水,下列说法正确的是(  )
A.水对容器底部的压力
B.水对容器底部的压力
C.容器对桌面的压力
D.容器对桌面的压力
16.如图所示,一根木棒下端绕上细铁丝制成一个简易密度计,分别放入甲、乙两种液体中时恰好竖直漂浮,则下列说法中正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.密度计在甲种液体中时受到的浮力更大
C.密度计在乙方种液体中时受到的浮力更大
D.密度计在两种液体中受到的浮力一样大
17.如图甲所示,用弹簧测力计悬挂一实心物块,从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降,直至浸没于水中并继续匀速下降(物块未与烧杯底接触,忽略液面高度变化)。物块下降过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。g取10N/kg;下列说法正确的是(  )
A.物块所受重力为12N
B.物块完全浸没时所受浮力为4N
C.物块体积为
D.物块刚好完全浸没时下表面所处深度为4cm
18.如图所示,是同学们所画的几种情景下力的示意图,其中不正确的是(  )
A.在草地上滚动的小球受到的摩擦力
B.球撞击篮板时对篮板的压力
C.运动员在空中受到的重力
D.静止在空中的气球受到的浮力和重力
三、计算题(本大题共4小题,第19小题6分,第20小题5分,第21小题7分,第22小题8分,共26分。)
19.如图所示是救援队配备的钢筋剪,利用钢筋剪可以将楼体的钢筋剪断,以便对楼内人员进行施救。
(1)在使用时,钢筋剪是省力杠杆还费力杠杆?
(2)钢筋剪的握柄较粗,使用时可以增大还是减小握柄对手的压强?
(3)钢筋剪的握柄上还有凹凸不平的花纹,使用时可以增大还是减小握柄与手的摩擦?
20.如图所示,人工智能逐渐融入我们的生活,餐饮服务行业中,机器人随处可见。在一次送餐服务中,托着饮料的机器人总质量为52kg,与地面接触的面积为。g取10N/kg。求:
(1)机器人和饮料的总重力;
(2)机器人对地面的压强。
21.如图所示,用2N竖直向下的压力将边长为10cm的正方体木块压入水中,木块静止时上表面刚好没入水中。g取10N/kg,求:
(1)此时木块下表面所受水的压强;
(2)此时木块所受水的浮力;
(3)木块的密度。
22.建筑工地上,工人用如图所示的装置将建材从地面匀速运送到离地面8m的高处,已知建材重为200N,工人所用拉力为125N,所用时间为40s。不计滑轮组的绳重和摩擦,g取10N/kg,求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)工人做的总功;
(3)工人拉力的功率;
(4)此过程中该装置的机械效率。
四、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共28分。)
23.(1)如图所示弹簧测力计是测量   的大小的工具;
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就   ;
(3)使用前看清它的量程和分度值。图乙中弹簧测力计的量程   N,0~1N之间有5小格,分度值为   ;
(4)某次使用弹簧测力计测物块重力之前,观察到指针在零刻度线的下方,如图甲所示,接下来他应该先______;
A.把挂钩向上托 B.把面板向下移
(5)来回拉动挂钩无异常后,将物块挂在测力计下,静止时如图乙所示。挂钩对弹簧的拉力大小是   N;
(6)如图丙所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,则拉力F为   N。
24.【探究名称】探究影响滑动摩擦力大小的因素
【问题】小明观看冰壶比赛时,看到运动员不停的刷冰面。于是他思考滑动摩擦力大小受哪些因素影响,并提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力大小与物体运动的速度有关;
猜想二:滑动摩擦力大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
【证据】小明通过如图所示的实验验证猜想,实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
接触面 木板 木板 木板 棉布 毛巾
压力/N 1.0 1.0 2.0 1.0 1.0
速/ 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
弹簧测力计示数/N 0.4 0.4 0.8 0.5 0.6
【解释】
(1)实验中,小明用弹簧测力计拉着木块在   方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小   (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(2)分析1、2两次实验,说明滑动摩擦力的大小与运动速度   (选填“有关”或“无关”);
(3)分析   两次实验,可验证猜想二是   (选填“正确”或“错误”)的。
(4)分析1、4、5三次实验,小明得出:在其他条件相同时,   ,滑动摩擦力越大;
【交流】
(5)冰壶比赛时,运动员不停的刷冰面,是为了   (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面的摩擦。
25.小明在央视新闻上了解到我国首次在1500米深海发现了明代沉船遗址,打捞难度极大,人类徒手最深记录只有113米,由此激发了小明同学对液体内部压强探究的兴趣,进行了如下的实验探究。
(1)实验中是通过观察压强计U形管两侧液面   来反映被测液体内部压强大小的。从结构来看,该压强计U形管   (选填“是”或“不是”)连通器;实验时应该选用材料相同、厚度较   (选填“薄”或“厚”)的橡皮膜;
(2)在使用压强计前,小赵同学发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图1甲所示,他接下来应该   ;
A.取下金属盒和橡皮膜重新安装 B.将右管中高出部分的液体倒出
(3)小明正确完成多次实验探究,如图1乙、丙、丁所示;
(4)比较乙、丙两图,可以得到液体的压强与液体   有关;
(5)比较   两图,可以得液体的压强与液体的密度有关;
【交流】
(6)根据实验所得出的结论,判断图2中a、b、c、d、e中   点的压强最大。
26.探究杠杆平衡条件。
【问题】
小光同学想探究杠杆平衡需要满足什么条件,于是他和小组成员进行了如下探究:
【证据】实验时选择了轻质的杠杆(自身所受重力可以忽略不计)。
实验次数
1 0.5 10 1 5
2 1 15 1.5 10
3 1.5 10 3 5
(1)实验前,杠杆静止时如图1甲所示,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节;
(2)如图1乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,在A、B两点下方分别增加一个相同的钩码,则杠杆   (选填“左端”或“右端”)将会下沉。
(3)改变两端钩码个数与位置,当杠杆平衡后,记录下多组对应的动力、动力臂和阻力、阻力臂数据;
【解释】
(4)①根据实验数据可得出杠杆的平衡条件是   (写字母表达式);
②小光多次测量并记录数据的目的是   (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【交流】
(5)如图2所示,用支架使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分,其重力分别为、,由杠杆平衡条件可知   (选填“>”“<”或“=”)。
答案解析部分
1.【答案】F;牛顿
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】 在物理学中,力用符号F表示,单位是牛顿,简称牛,单位符号是N。
故答案为:F;牛顿。
【分析】根据对于力的单位牛顿的了解来作答。
2.【答案】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】气球向左喷气,同时小车受到气体的反作用,会向右运动,说明物体间力的作用是相互的;在这个力的作用下小车向右运动也说明力能改变物体的运动状态,使小车前进的力的施力物体是喷出的气体。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,施加力的是施力物体,承受力的是受力物体;
(2)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状二是改变物体的运动状态。
3.【答案】方向;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】对弹簧施加向下的压力,弹簧会被压缩变短;对弹簧施加向上的拉力,弹簧则会拉伸变长。在受力大小相同的情况下,力的施加方向不同,弹簧产生的形变效果完全不同,由此证明:力的作用效果与力的方向有关。
使用扳手拧动物体时,手握在扳手末端操作比握在中部更加省力。在力的大小、方向保持一致时,力的作用位置不同,产生的作用效果不同,说明力的作用效果受力的作用点影响。
故答案为:方向;作用点。
【分析】力的大小、方向、作用点统称为力的三要素,这三个要素会共同影响力的作用效果。改变力的方向,会直接改变物体的形变或运动状态变化趋势;改变力的作用点,会改变力的作用效果强弱,生活中各类力学现象均可通过力的三要素进行解释。
4.【答案】竖直向下;右侧
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】 重锤受重力,重力的方向竖直向下,重锤静止时指向尺下方的标记点“O”时,表示桌面水平。该水平尺是利用了重力方向竖直向下的知识来检测桌面是否水平的;在某次检查中,小南发现重锤静止时指向标记点“O”的左侧,是因为水平尺右高左低,则表示被检测面的右侧偏高。
故答案为:重力方向竖直向下;右侧。
【分析】 重力的方向总是竖直向下的。
5.【答案】3.2;2.2
【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】 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|。
排球在竖直上升的过程中,空气阻力和重力均竖直向下,则合力为F合=G+f=2.7N+0.5N=3.2;
排球竖直下落的过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,此时排球受到的合力为F合'=G+f=2.7N-0.5N=2.2N。
故答案为:3.2;2.2。
【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|。
6.【答案】惯性;重力
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】 如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个, 被击打的棋子受到力的作用飞出,而上面的棋子由于惯性保持原来的静止状态,在竖直向下的重力作用而落回到下面的棋子上。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识解答。
7.【答案】平整;200
【知识点】压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】吸盘挂钩使用时排尽吸盘内的空气,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,根据压强公式计算排尽空气后的吸盘受到的大气压力为。
【分析】压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
8.【答案】变大;变小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】扫地机器人工作时,内部叶轮高速转动,带动腔内空气快速流动,此处空气流动速度加快,气压随之降低。机器外侧空气流动平缓,气压相对更高。内外形成气压差值,外界大气压便将周边灰尘、碎屑一同压入机身内部,以此实现清扫除尘的效果。
故答案为:变大;变小。
【分析】流体具备流速与压强关联规律,流动速度越快的位置,压强数值越低;空气流速越缓慢,对应的压强就越大。
9.【答案】100;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】 根据公式W=Fs可知,拉力做功:W=Fs=20N×5m=100J,
因为重力方向竖直向下,与木箱水平的运动方向垂直,在竖直方向上没有距离,不满足做功的条件,所以重力做功为0。
故答案为:100;0。
【分析】(1)由W=Fs可求得拉力做的功;
(2)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
10.【答案】重力势;动
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】钢球从A点向B点摆动的过程中,其质量始终保持不变。随着钢球位置的降低,高度持续减小,重力势能随之不断减小;同时,钢球的运动速度逐渐增大,动能不断增大。在这个过程中,钢球的重力势能逐渐转化为动能。
故答案为:重力势;动。
【分析】动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定;重力势能的大小由物体的质量和所处高度共同决定。在钢球摆动过程中,通过分析高度和速度的变化,即可判断能量的转化方向。
11.【答案】B
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】茶杯静置在水平桌面上时,会对桌面施加向下的压力,使桌面发生微小的弹性形变。根据弹力的产生原理,发生弹性形变的桌面会因想要恢复原状,对茶杯施加一个向上的弹力,也就是桌面的支持力。因此,该支持力的施力物体是桌面,故B选项正确,A、C、D选项错误。
故选:B。
【分析】弹力是由发生弹性形变的物体产生的,桌面因受压发生形变,为恢复原状而对接触的茶杯施加支持力,因此支持力的施力物体是发生形变的桌面。
12.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】A.牛顿第一定律是通过实验的基础上科学推理得出的,A不符合题意;
B.牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的,不是凭空想象的,B不符合题意;
C.牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要规律,C符合题意;
D.运动的物体在不受力时,由于物体具有惯性,会保持匀速直线运动状态,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上由科学推理得出的;运动的物体若不受力,保持匀速直线运动。
13.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】解:物体原来运动,所以当外力消失时,它仍保持原来的运动状态不变,做匀速直线运动故C正确。
故选C。
【分析】根据牛顿第一定律,当物体所受的外力突然消失时,物体将保持原来的运动状态不变.原来做匀速直线运动的物体,在外力突然消失后,将仍保持匀速直线运动状态。
14.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.水对乙船的浮力等于船和人的总重力,肯定大于乙船受到的重力,不是一对平衡力,故A错误;
B.人对乙船的压力方向竖直向下,人受到的重力也是竖直向下的,则二者方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C.乙船对人的支持力等于人的重力,乙船对水的压力等于人和船的总重力,则二者大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.人对甲船的推力与甲船对人的推力作用在两个相互的物体上,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线山,则二者是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
【分析】ABC.平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上;
D.相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线和不同物体上。
15.【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 已知h甲=h乙=h丙,根据p=ρgh可知,
三个容器底部受到水的压强相等,
已知甲、乙、丙三个圆台形容器的底面积相等,则
由可得,
三个容器底部受到水的压力F丙=F甲=F乙;
由G=mg可知:G丙>G甲>G乙,三个容器质量相同(容器重相同),甲、乙、丙三个圆台形容器的底面积相等,
容器放在水平桌面上,桌面受压力F=G,即:F丙'>F甲'>F乙'。
故选:B。
【分析】 (1)已知三个容器内水的深度:h甲=h乙=h丙,根据p=ρgh可知三个容器底部受到水的压强关系,然后利用分析受到水的压力关系;(2)放在水平面的物体对支撑面的压力等于物体重力,从而判断三容器对桌面的压力关系;已知三容器底面积相等,利用压强公式可得,即可判断对桌面产生压强的大小。
16.【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】 BCD.同一个密度计放在甲乙液体中都漂浮,F浮乙=F浮甲=G,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,故BC错误,D正确;
A.密度计在两种液体中受到的浮力一样大,由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积较大,根据F浮=ρ液gV排,甲液体的密度小于乙液体的密度,故A错误。
故选:D。
【分析】(1)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系;
(2)从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
17.【答案】A,C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】 A.AB段物体还没浸入水中,弹簧测力计的示数等于物块受到的重力,因此物块所受重力为G=12N,故A正确;
B.由图可知:弹簧测力计的拉力为F=4N,物块完全浸没时所受浮力为F浮=G-F=12N-4N=8N,故B错误;
C.根据阿基米德原理可知物块的体积为:,故C正确;
D.B点物块下表面刚好接触水面,C点物块刚好完全浸没在水中,则物块刚好完全浸没时下表面所处深度为h=7cm-3cm=4cm,液面上升,实际深度应该多于4cm,故D错误。
故选:AC。
【分析】根据弹簧测力计称量法和阿基米德原理以及图乙进行分析和计算。
18.【答案】B,D
【知识点】重力示意图;摩擦力的方向;压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、小球向右滚动时,地面会对它产生阻碍相对运动的摩擦力,摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左,作用点位于小球与地面的接触处。按照力的示意图的画法,过作用点作一条水平向左的带箭头线段,标注符号f,该示意图的画法符合规范,故A正确。
B、球撞击篮板时,对篮板的压力是作用在篮板上的力,方向垂直于篮板表面指向篮板,作用点应画在篮板的接触位置。图中压力的作用点画在了球上,而非受力物体篮板上,画法错误,故B错误。
C、运动员在空中时,始终受到竖直向下的重力作用,重力的作用点在运动员的重心处,方向竖直向下,该示意图的画法符合重力的表示规范,故C正确。
D、静止在空中的气球处于平衡状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,二者是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用线在同一直线上。但图中浮力与重力的线段长度明显不相等,未能体现 “大小相等” 的特点,画法错误,故D错误。
故选:BD。
【分析】(1)根据题意分析小球受到摩擦力的方向和作用点,再根据力的示意图的画法作图;
(2)压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可;
(3)运动员在空中受到的重力方向竖直向下,作用点在重心;
(4)当气球在空中某一位置保持静止状态时,利用二力平衡的知识,可知浮力与重力相等。
19.【答案】(1)观察钢筋剪构造,动力作用位置到支点的距离,大于阻力作用位置到支点的距离,动力臂更长,依据杠杆分类判定标准,该工具属于省力杠杆。
(2)钢筋剪手柄设计得宽厚饱满,在手部施加压力不变的前提下,借助扩大受力接触面积,以此降低手柄带给手掌的压强,握持更为舒适。
(3)手柄表面设计凹凸纹路,能够提升接触面粗糙程度,有效加大手部与手柄间的摩擦力度,防止使用过程中打滑脱手。
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;杠杆的分类
【解析】【分析】 (1)钢筋剪的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;(2)压力一定,增大受力面积,减小压强;
(3)有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大握柄与手的摩擦力。
(1)由钢筋剪的结构可知,其动力臂大于阻力臂,所以钢筋剪是省力杠杆。
(2)钢筋剪的握柄较粗,是通过增大受力面积的方式来减小握柄对手的压强。
(3)钢筋剪的握柄上还有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大握柄与手的摩擦力。
20.【答案】(1)根据重力公式G=mg可知,机器人受到的总重力:G总=m总g=52kg×10N/kg=520N。
答:机器人和饮料的总重力为520N。
(2)当机器人静止在水平地面时,它对地面的压力等于重力:F=G总=520N,
题干已知受力面积S=100cm2=0.01m2,
根据压强公式可知,它对地面的压强:。
答:机器人对地面的压强为5.2×104Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)知道机器人的质量,根据G=mg求出其受到的重力;
(2)当机器人静止在水平地面时,它对地面的压力和自身的重力相等,根据求出它对地面的压强。
(1)机器人和饮料的总重力
(2)机器人对地面的压力
机器人对地面的压强
21.【答案】(1)根据压强公式可知,此时木块下表面所受水的压强为。
答: 此时木块下表面所受水的压强为1.0×103Pa。
(2)此时木块浸没在水中,所以排开水的体积等于木块的体积等于物体的体积,即
物体漂浮时,浮力等于重力,即木块所受水的浮力为。
答: 此时木块所受水的浮力为10N。
(3)木块的重力为
由重力公式G=mg可知,木块的质量为
由密度公式可知,木块的密度为。
答: 木块的密度为0.8×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)求出木块底部距离水面的高度,然后利用液体压强公式求解;
(2)根据V=h3算出木块的体积,此时木块浸没在水中,所以排开水的体积等于木块的体积,利用F浮=ρ水gV排计算浮力大小;
(3)根据平衡力算出木块的重力,根据G=mg算出木块的质量,由密度公式算出木块的密度。
(1)此时木块下表面所受水的压强为
(2)此时木块浸没在水中,所以排开水的体积等于木块的体积,为
此时木块所受水的浮力为
(3)根据受力平衡可知,木块的重力为
木块的质量为
木块的密度为
22.【答案】(1)由图可知,绳子与动滑轮相连的股数为2,所以绳子自由端移动的距离。
答: 绳子自由端移动的距离为16m。
(2)由功的公式W=Fs可得,工人做的总功。
答: 工人做的总功为2000J。
(3)由功率公式可得工人做功的功率。
答: 工人拉力的功率为50W。
(4)克服重力做的功即为工人所做有用功
则该装置的机械效率。
答: 此过程中该装置的机械效率为80%。
【知识点】功率的计算;动滑轮及其工作特点;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据滑轮组装置确定绳子股数,利用s=nh求出绳子自由端移动的距离;
(2)根据W总=Fs求出工人做的总功;
(3)根据求出工人拉力的功率;(4)根据W有=Gh求出工人所做的有用功,利用求出此过程中该装置的机械效率。
(1)由图可知,绳子与动滑轮相连的股数为2,所以绳子自由端移动的距离
(2)由功的公式可得工人做的总功
(3)由功率公式可得工人做功的功率
(4)工人所做有用功
则该装置的机械效率
23.【答案】(1)力
(2)越长
(3)0~5;0.2N
(4)B
(5)3.6
(6)0.8
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】 (1)弹簧测力计是测量力的大小的工具,通过弹簧的形变量反映拉力的大小;
(2)弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大;
(3)图乙中弹簧测力计的最大刻度为5N,故量程为0~5N;0~1N之间分为5小格,每小格代表0.2N,因此分度值为0.2N;
(4)使用前若指针未对准零刻度线,需进行调零。图甲中指针在零刻度线下方,说明弹簧初始状态被压缩,应向下移动面板使指针归零,故B符合题意;
(5)图乙中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向3.6N,因此挂钩对弹簧的拉力大小为3.6N,即物块的重力为3.6N;
(6)圆筒测力计下方的重物重G=2N,共有10个格,故分度值为0.2N,当向下施加拉力F时,共有4个格,所以拉力大小为0.8N。
故答案为:(1)力;(2)越长;(3)0~5;0.2N;(4)B;(5)3.6;(6)0.8。【分析】(1)弹簧测力计是用来测量力的仪器;
(2)弹簧所受的拉力与弹簧的伸长量成正比;
(3)结合弹簧测力计的刻度板解答;
(4)弹簧测力计在使用需要先观察指针是否指在零刻度线,需进行调零;
(5)读取弹簧测力计的示数首先要认清分度值;
(6)圆筒测力计被拉下1个格(黑色或白色)为分度值的大小;据此读出丁图弹簧测力计的示数可得拉力大小。
(1)弹簧测力计是测量力的大小的工具,通过弹簧的形变量反映拉力的大小,常用于实验室或工程中测量重力、拉力等。
(2)根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。因此拉力越大,弹簧的伸长量越长,这是弹簧测力计的工作原理。
(3)[1]图乙中弹簧测力计的最大刻度为5N,故量程为0~5N。
[2]0~1N之间分为5小格,每小格代表0.2N,因此分度值为0.2N。
(4)使用前若指针未对准零刻度线,需进行调零。图甲中指针在零刻度线下方,说明弹簧初始状态被压缩,应向下移动面板使指针归零,故B符合题意,A不符合题意
故选B。
(5)图乙中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向3.6N,因此挂钩对弹簧的拉力大小为3.6N,即物块的重力为3.6N。
(6)圆筒测力计下方的重物重G=2N,共有10个格,故分度值为0.2N,当向下施加拉力F时,共有4个格,所以拉力大小为0.8N。
24.【答案】水平;等于;无关;1、3;正确;接触面越粗糙;减小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验操作时,需手持弹簧测力计水平拉动木块,使其保持匀速直线运动状态。此时木块水平方向受力相互平衡,滑动摩擦力数值和测力计显示的拉力数值大小相等。
(2)探究滑动摩擦力与运动速度的关联时,固定压力大小、接触面粗糙程度两项条件不变,仅更换木块运动快慢进行测试。多次改变速度匀速拉动木块,测力计读数始终没有变化,由此能够得出,滑动摩擦力大小不会随运动速度改变而变化。
(3)想要探究压力大小对滑动摩擦力造成的影响,必须保证接触面粗糙程度恒定,只调整压力数值,因此选取第1、3组实验数据对比分析。压力逐步增大,测出的摩擦力也随之变大,可得出结论:接触面粗糙程度固定时,接触面承受的压力越大,产生的滑动摩擦力就越大。
(4)对比1、4、5三组实验数据,木块对接触面的压力保持一致,仅接触面材质粗糙程度存在区别。接触面粗糙程度越高,对应的摩擦力数值越大,据此总结:压力不变的情况下,接触面粗糙程度越高,滑动摩擦力也就越大。
(5)冰壶运动中运动员反复擦拭冰面,能够降低冰面的粗糙程度,以此达到减小滑动摩擦力的效果。
故答案为:(1)水平;等于;(2)无关;(3)1、3;正确;(4)接触面越粗糙;(5)减小。【分析】(1)根据二力平衡的条件分析,为间接法测量;
(2)由题意知,滑动摩擦力大小可能与物体的运动的速度、压力大小和接触面的粗糙程度有关,研究滑动摩擦力的大小与速度的关系,要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变运动速度的大小,根据实验现象得出结论;
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小的关系,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,据此回答;
(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;根据控制变量法分析;
(5)减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
25.【答案】高度差;不是;薄;A;深度;丙、丁;d
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)实验借助U形管左右液面产生的高度差值,间接判断液体内部压强大小,该研究方法为转换法。厚度偏小的橡皮膜形变反应更为敏锐,测量结果更精准,因此实验选用薄橡皮膜为宜。压强计一侧管路密闭,不符合连通器两端开口的构造特点,不属于连通器。正式实验前按压橡皮膜观察液面变化,作用是检验整套装置的密封性能是否完好。
(2)实验前U形管液面存在高度差,是两侧气压不一致造成。只需拆下连接的橡胶管重新组装,便可让两侧气压等同外界大气压,液面自然恢复平齐,对应选取B选项,排除其余选项。
(4)对比乙、丙两组实验,液体种类保持一致,仅金属盒浸入液体的深浅存在区别。浸入深度越大,液面高度差数值越大,能够得出液体内部压强大小和浸入深度相关。
(5)想要探究液体密度对压强的影响,需固定金属盒深度不变,更换不同液体开展对比,符合条件的实验组为丙、丁。
(6)液体压强由深度与液体密度共同决定。同一种液体里,位置越深压强越大;深度一致时,液体密度越大压强越强。综合对比各点位,d处压强数值最大。
故答案为:(1)高度差;不是;薄;(2)A;(4)液体深度;(5)丙、丁;(6)d。
【分析】(1)该实验中,用U形管两侧液面的高度差表示液体内部压强的大小,应用了转换法;橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变;
上端开口底部连通的仪器是连通器;
(2)U形管左右两侧的液面有一定的高度差,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(4)分析乙、丙两次实验的相同量和不同量,利用控制变量法得出结论;
(5)探究液体压强与液体密度的关系时,应控制液体深度相同,只改变液体密度,据此选择使用;
(6)液体压强与液体密度和液体深度有关,据此分析比较液体压强大小。
26.【答案】平衡;左;3;左端;;寻找普遍规律;>
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 (1)杠杆的平衡状态包括静止状态、匀速转动状态,所以图甲中杠杆处于平衡状态;若要使杠杆在水平位置平衡,根据“左高左调、右高右调”的原则,应当将平衡螺母向左调节;
(2)设1个钩码的重力为G,杠杆上1个格的长度为L,
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,2G×3L=F×2L,
则F=3G,即应在B点挂3个钩码;
在A、B两点下方分别增加一个相同的钩码,左端F1l1=3G×3L=9GL
右端F2l2=4G×2L=8GL
则F1l1>F2l2,左端会下沉;
(4)①根据实验数据求出动力和动力臂的乘积、阻力和阻力臂的乘积,可得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2;
②多次测量并记录数据的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,GAlA=GBlB,
由图可知lA<lB,所以GA>GB。
故答案为:(1)平衡;左;(2)3;左端;(4)①F1L1=F2L2;②寻找普遍规律;(5)>。
【分析】 (1)当杠杆处于静止状态或匀速转动状态,我们就认为杠杆处于平衡状态;杠杆调平原则:左高左调、右高右调;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(4)①杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);
②实验要进行多次实验得出普遍规律;
(5)比较两部分萝卜的力臂大小可得出结论。
1 / 1江西省新余市分宜县2024-2025学年八年级下学期期末质量检测物理试题
一、填空题(本大题共10小题,每空1分,共20分。)
1.生活中,我们经常要用“力”来完成一定的任务;在物理学中,力用符号   表示,它的单位是   。
【答案】F;牛顿
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】 在物理学中,力用符号F表示,单位是牛顿,简称牛,单位符号是N。
故答案为:F;牛顿。
【分析】根据对于力的单位牛顿的了解来作答。
2.如图所示,小明利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车。拔掉吸管口的塞子,气球向左喷气,同时小车会向右运动,这说明物体间力的作用是   的,也说明力能改变物体的   。
【答案】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】气球向左喷气,同时小车受到气体的反作用,会向右运动,说明物体间力的作用是相互的;在这个力的作用下小车向右运动也说明力能改变物体的运动状态,使小车前进的力的施力物体是喷出的气体。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,施加力的是施力物体,承受力的是受力物体;
(2)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状二是改变物体的运动状态。
3.如图实验中,甲图表明力的作用效果跟力的   有关、乙图所示用扳手拧螺钉,手握在扳手的末端比握在扳手的中部省力,这说明力的作用效果跟力的   有关.
【答案】方向;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】对弹簧施加向下的压力,弹簧会被压缩变短;对弹簧施加向上的拉力,弹簧则会拉伸变长。在受力大小相同的情况下,力的施加方向不同,弹簧产生的形变效果完全不同,由此证明:力的作用效果与力的方向有关。
使用扳手拧动物体时,手握在扳手末端操作比握在中部更加省力。在力的大小、方向保持一致时,力的作用位置不同,产生的作用效果不同,说明力的作用效果受力的作用点影响。
故答案为:方向;作用点。
【分析】力的大小、方向、作用点统称为力的三要素,这三个要素会共同影响力的作用效果。改变力的方向,会直接改变物体的形变或运动状态变化趋势;改变力的作用点,会改变力的作用效果强弱,生活中各类力学现象均可通过力的三要素进行解释。
4.如图所示是小南自制的“水平尺”,把该尺放在桌面上,若尺中央悬吊的重锤静止时指向尺下方的标记点“0”时,表示桌面水平。该水平尺是利用了重力的方向总是   的知识来检测桌面是否水平的;在某次检测中,小南发现重锤静止时指向标记点“0”的左侧,则表示被检测面的   (选填“左侧”或“右侧”)偏高。
【答案】竖直向下;右侧
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】 重锤受重力,重力的方向竖直向下,重锤静止时指向尺下方的标记点“O”时,表示桌面水平。该水平尺是利用了重力方向竖直向下的知识来检测桌面是否水平的;在某次检查中,小南发现重锤静止时指向标记点“O”的左侧,是因为水平尺右高左低,则表示被检测面的右侧偏高。
故答案为:重力方向竖直向下;右侧。
【分析】 重力的方向总是竖直向下的。
5.某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直上升,到达最高点后竖直下落;若排球所受重力约为2.7N,竖直上升的某时刻所受空气阻力约为0.5N,则该时刻排球所受合力是   N;竖直下落的某时刻所受空气阻力也约为0.5N,则该时刻排球所受合力是   N。
【答案】3.2;2.2
【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】 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|。
排球在竖直上升的过程中,空气阻力和重力均竖直向下,则合力为F合=G+f=2.7N+0.5N=3.2;
排球竖直下落的过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,此时排球受到的合力为F合'=G+f=2.7N-0.5N=2.2N。
故答案为:3.2;2.2。
【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|。
6.如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,上面的棋子由于   要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到   的作用,又落到下面的棋子上。
【答案】惯性;重力
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】 如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个, 被击打的棋子受到力的作用飞出,而上面的棋子由于惯性保持原来的静止状态,在竖直向下的重力作用而落回到下面的棋子上。
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识解答。
7.生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在   (选填“平整’或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为   N。
【答案】平整;200
【知识点】压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】吸盘挂钩使用时排尽吸盘内的空气,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,根据压强公式计算排尽空气后的吸盘受到的大气压力为。
【分析】压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
8.科技的发展使人们的生活越来越方便,如图所示为某款智能扫地机器人,其工作时是通过电机转动使内部气流速度   ,内部气体压强   (两空均选填“变大、“变小”或“不变”),使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。
【答案】变大;变小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】扫地机器人工作时,内部叶轮高速转动,带动腔内空气快速流动,此处空气流动速度加快,气压随之降低。机器外侧空气流动平缓,气压相对更高。内外形成气压差值,外界大气压便将周边灰尘、碎屑一同压入机身内部,以此实现清扫除尘的效果。
故答案为:变大;变小。
【分析】流体具备流速与压强关联规律,流动速度越快的位置,压强数值越低;空气流速越缓慢,对应的压强就越大。
9.用20N的拉力,将重为100N的木箱在水平面上匀速拉动5m,此过程中,拉力做的功是   J,重力做的功是   J。
【答案】100;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】 根据公式W=Fs可知,拉力做功:W=Fs=20N×5m=100J,
因为重力方向竖直向下,与木箱水平的运动方向垂直,在竖直方向上没有距离,不满足做功的条件,所以重力做功为0。
故答案为:100;0。
【分析】(1)由W=Fs可求得拉力做的功;
(2)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
10.如图所示钢球从A向B摆动的过程中,小钢球将   能转化为   能。
【答案】重力势;动
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】钢球从A点向B点摆动的过程中,其质量始终保持不变。随着钢球位置的降低,高度持续减小,重力势能随之不断减小;同时,钢球的运动速度逐渐增大,动能不断增大。在这个过程中,钢球的重力势能逐渐转化为动能。
故答案为:重力势;动。
【分析】动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定;重力势能的大小由物体的质量和所处高度共同决定。在钢球摆动过程中,通过分析高度和速度的变化,即可判断能量的转化方向。
二、选择题(本大题共8小题,第11小题至第16小题为单项选择题,每小题只有一个正确答案,每小题3分;第17、18两小题为多项选择题,每小题至少有两个正确答案,每小题4分,多项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分;共计26分。)
11.如图所示,放在水平桌面上的茶杯受到桌面对它的支持力,该支持力的施力物体是(  )
A.茶杯 B.桌面 C.地球 D.空气
【答案】B
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】茶杯静置在水平桌面上时,会对桌面施加向下的压力,使桌面发生微小的弹性形变。根据弹力的产生原理,发生弹性形变的桌面会因想要恢复原状,对茶杯施加一个向上的弹力,也就是桌面的支持力。因此,该支持力的施力物体是桌面,故B选项正确,A、C、D选项错误。
故选:B。
【分析】弹力是由发生弹性形变的物体产生的,桌面因受压发生形变,为恢复原状而对接触的茶杯施加支持力,因此支持力的施力物体是发生形变的桌面。
12.下列关于牛顿第一定律的叙述,正确的是(  )
A.是直接由实验得出的
B.没有事实依据凭空想象的
C.牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要规律
D.认为运动的物体在不受力时会保持静止状态
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】A.牛顿第一定律是通过实验的基础上科学推理得出的,A不符合题意;
B.牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的,不是凭空想象的,B不符合题意;
C.牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出的一条重要规律,C符合题意;
D.运动的物体在不受力时,由于物体具有惯性,会保持匀速直线运动状态,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上由科学推理得出的;运动的物体若不受力,保持匀速直线运动。
13.正在行驶的汽车,如果作用在汽车上的一切外力突然消失,那么汽车将(  )
A.立即停下来 B.先慢下来,然后停止
C.做匀速直线运动 D.改变运动方向
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】解:物体原来运动,所以当外力消失时,它仍保持原来的运动状态不变,做匀速直线运动故C正确。
故选C。
【分析】根据牛顿第一定律,当物体所受的外力突然消失时,物体将保持原来的运动状态不变.原来做匀速直线运动的物体,在外力突然消失后,将仍保持匀速直线运动状态。
14.如图所示,某同学坐在乙船上,用力向前推甲船时,乙船和自己向后移动。下列说法正确的是(  )
A.水对乙船的浮力与乙船受到的重力是一对平衡力
B.人对乙船的压力与人受到的重力是一对相互作用力
C.乙船对人的支持力与乙船对水的压力是一对平衡力
D.人对甲船的推力与甲船对人的推力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.水对乙船的浮力等于船和人的总重力,肯定大于乙船受到的重力,不是一对平衡力,故A错误;
B.人对乙船的压力方向竖直向下,人受到的重力也是竖直向下的,则二者方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C.乙船对人的支持力等于人的重力,乙船对水的压力等于人和船的总重力,则二者大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.人对甲船的推力与甲船对人的推力作用在两个相互的物体上,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线山,则二者是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
【分析】ABC.平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上;
D.相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线和不同物体上。
15.如图所示,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有深度相同的水,下列说法正确的是(  )
A.水对容器底部的压力
B.水对容器底部的压力
C.容器对桌面的压力
D.容器对桌面的压力
【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 已知h甲=h乙=h丙,根据p=ρgh可知,
三个容器底部受到水的压强相等,
已知甲、乙、丙三个圆台形容器的底面积相等,则
由可得,
三个容器底部受到水的压力F丙=F甲=F乙;
由G=mg可知:G丙>G甲>G乙,三个容器质量相同(容器重相同),甲、乙、丙三个圆台形容器的底面积相等,
容器放在水平桌面上,桌面受压力F=G,即:F丙'>F甲'>F乙'。
故选:B。
【分析】 (1)已知三个容器内水的深度:h甲=h乙=h丙,根据p=ρgh可知三个容器底部受到水的压强关系,然后利用分析受到水的压力关系;(2)放在水平面的物体对支撑面的压力等于物体重力,从而判断三容器对桌面的压力关系;已知三容器底面积相等,利用压强公式可得,即可判断对桌面产生压强的大小。
16.如图所示,一根木棒下端绕上细铁丝制成一个简易密度计,分别放入甲、乙两种液体中时恰好竖直漂浮,则下列说法中正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.密度计在甲种液体中时受到的浮力更大
C.密度计在乙方种液体中时受到的浮力更大
D.密度计在两种液体中受到的浮力一样大
【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】 BCD.同一个密度计放在甲乙液体中都漂浮,F浮乙=F浮甲=G,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,故BC错误,D正确;
A.密度计在两种液体中受到的浮力一样大,由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积较大,根据F浮=ρ液gV排,甲液体的密度小于乙液体的密度,故A错误。
故选:D。
【分析】(1)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可以判断受到浮力的大小关系;
(2)从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
17.如图甲所示,用弹簧测力计悬挂一实心物块,从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降,直至浸没于水中并继续匀速下降(物块未与烧杯底接触,忽略液面高度变化)。物块下降过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。g取10N/kg;下列说法正确的是(  )
A.物块所受重力为12N
B.物块完全浸没时所受浮力为4N
C.物块体积为
D.物块刚好完全浸没时下表面所处深度为4cm
【答案】A,C
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】 A.AB段物体还没浸入水中,弹簧测力计的示数等于物块受到的重力,因此物块所受重力为G=12N,故A正确;
B.由图可知:弹簧测力计的拉力为F=4N,物块完全浸没时所受浮力为F浮=G-F=12N-4N=8N,故B错误;
C.根据阿基米德原理可知物块的体积为:,故C正确;
D.B点物块下表面刚好接触水面,C点物块刚好完全浸没在水中,则物块刚好完全浸没时下表面所处深度为h=7cm-3cm=4cm,液面上升,实际深度应该多于4cm,故D错误。
故选:AC。
【分析】根据弹簧测力计称量法和阿基米德原理以及图乙进行分析和计算。
18.如图所示,是同学们所画的几种情景下力的示意图,其中不正确的是(  )
A.在草地上滚动的小球受到的摩擦力
B.球撞击篮板时对篮板的压力
C.运动员在空中受到的重力
D.静止在空中的气球受到的浮力和重力
【答案】B,D
【知识点】重力示意图;摩擦力的方向;压力及重力与压力的区别;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A、小球向右滚动时,地面会对它产生阻碍相对运动的摩擦力,摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左,作用点位于小球与地面的接触处。按照力的示意图的画法,过作用点作一条水平向左的带箭头线段,标注符号f,该示意图的画法符合规范,故A正确。
B、球撞击篮板时,对篮板的压力是作用在篮板上的力,方向垂直于篮板表面指向篮板,作用点应画在篮板的接触位置。图中压力的作用点画在了球上,而非受力物体篮板上,画法错误,故B错误。
C、运动员在空中时,始终受到竖直向下的重力作用,重力的作用点在运动员的重心处,方向竖直向下,该示意图的画法符合重力的表示规范,故C正确。
D、静止在空中的气球处于平衡状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,二者是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用线在同一直线上。但图中浮力与重力的线段长度明显不相等,未能体现 “大小相等” 的特点,画法错误,故D错误。
故选:BD。
【分析】(1)根据题意分析小球受到摩擦力的方向和作用点,再根据力的示意图的画法作图;
(2)压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可;
(3)运动员在空中受到的重力方向竖直向下,作用点在重心;
(4)当气球在空中某一位置保持静止状态时,利用二力平衡的知识,可知浮力与重力相等。
三、计算题(本大题共4小题,第19小题6分,第20小题5分,第21小题7分,第22小题8分,共26分。)
19.如图所示是救援队配备的钢筋剪,利用钢筋剪可以将楼体的钢筋剪断,以便对楼内人员进行施救。
(1)在使用时,钢筋剪是省力杠杆还费力杠杆?
(2)钢筋剪的握柄较粗,使用时可以增大还是减小握柄对手的压强?
(3)钢筋剪的握柄上还有凹凸不平的花纹,使用时可以增大还是减小握柄与手的摩擦?
【答案】(1)观察钢筋剪构造,动力作用位置到支点的距离,大于阻力作用位置到支点的距离,动力臂更长,依据杠杆分类判定标准,该工具属于省力杠杆。
(2)钢筋剪手柄设计得宽厚饱满,在手部施加压力不变的前提下,借助扩大受力接触面积,以此降低手柄带给手掌的压强,握持更为舒适。
(3)手柄表面设计凹凸纹路,能够提升接触面粗糙程度,有效加大手部与手柄间的摩擦力度,防止使用过程中打滑脱手。
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;杠杆的分类
【解析】【分析】 (1)钢筋剪的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;(2)压力一定,增大受力面积,减小压强;
(3)有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大握柄与手的摩擦力。
(1)由钢筋剪的结构可知,其动力臂大于阻力臂,所以钢筋剪是省力杠杆。
(2)钢筋剪的握柄较粗,是通过增大受力面积的方式来减小握柄对手的压强。
(3)钢筋剪的握柄上还有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大握柄与手的摩擦力。
20.如图所示,人工智能逐渐融入我们的生活,餐饮服务行业中,机器人随处可见。在一次送餐服务中,托着饮料的机器人总质量为52kg,与地面接触的面积为。g取10N/kg。求:
(1)机器人和饮料的总重力;
(2)机器人对地面的压强。
【答案】(1)根据重力公式G=mg可知,机器人受到的总重力:G总=m总g=52kg×10N/kg=520N。
答:机器人和饮料的总重力为520N。
(2)当机器人静止在水平地面时,它对地面的压力等于重力:F=G总=520N,
题干已知受力面积S=100cm2=0.01m2,
根据压强公式可知,它对地面的压强:。
答:机器人对地面的压强为5.2×104Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)知道机器人的质量,根据G=mg求出其受到的重力;
(2)当机器人静止在水平地面时,它对地面的压力和自身的重力相等,根据求出它对地面的压强。
(1)机器人和饮料的总重力
(2)机器人对地面的压力
机器人对地面的压强
21.如图所示,用2N竖直向下的压力将边长为10cm的正方体木块压入水中,木块静止时上表面刚好没入水中。g取10N/kg,求:
(1)此时木块下表面所受水的压强;
(2)此时木块所受水的浮力;
(3)木块的密度。
【答案】(1)根据压强公式可知,此时木块下表面所受水的压强为。
答: 此时木块下表面所受水的压强为1.0×103Pa。
(2)此时木块浸没在水中,所以排开水的体积等于木块的体积等于物体的体积,即
物体漂浮时,浮力等于重力,即木块所受水的浮力为。
答: 此时木块所受水的浮力为10N。
(3)木块的重力为
由重力公式G=mg可知,木块的质量为
由密度公式可知,木块的密度为。
答: 木块的密度为0.8×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】 (1)求出木块底部距离水面的高度,然后利用液体压强公式求解;
(2)根据V=h3算出木块的体积,此时木块浸没在水中,所以排开水的体积等于木块的体积,利用F浮=ρ水gV排计算浮力大小;
(3)根据平衡力算出木块的重力,根据G=mg算出木块的质量,由密度公式算出木块的密度。
(1)此时木块下表面所受水的压强为
(2)此时木块浸没在水中,所以排开水的体积等于木块的体积,为
此时木块所受水的浮力为
(3)根据受力平衡可知,木块的重力为
木块的质量为
木块的密度为
22.建筑工地上,工人用如图所示的装置将建材从地面匀速运送到离地面8m的高处,已知建材重为200N,工人所用拉力为125N,所用时间为40s。不计滑轮组的绳重和摩擦,g取10N/kg,求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)工人做的总功;
(3)工人拉力的功率;
(4)此过程中该装置的机械效率。
【答案】(1)由图可知,绳子与动滑轮相连的股数为2,所以绳子自由端移动的距离。
答: 绳子自由端移动的距离为16m。
(2)由功的公式W=Fs可得,工人做的总功。
答: 工人做的总功为2000J。
(3)由功率公式可得工人做功的功率。
答: 工人拉力的功率为50W。
(4)克服重力做的功即为工人所做有用功
则该装置的机械效率。
答: 此过程中该装置的机械效率为80%。
【知识点】功率的计算;动滑轮及其工作特点;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据滑轮组装置确定绳子股数,利用s=nh求出绳子自由端移动的距离;
(2)根据W总=Fs求出工人做的总功;
(3)根据求出工人拉力的功率;(4)根据W有=Gh求出工人所做的有用功,利用求出此过程中该装置的机械效率。
(1)由图可知,绳子与动滑轮相连的股数为2,所以绳子自由端移动的距离
(2)由功的公式可得工人做的总功
(3)由功率公式可得工人做功的功率
(4)工人所做有用功
则该装置的机械效率
四、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共28分。)
23.(1)如图所示弹簧测力计是测量   的大小的工具;
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就   ;
(3)使用前看清它的量程和分度值。图乙中弹簧测力计的量程   N,0~1N之间有5小格,分度值为   ;
(4)某次使用弹簧测力计测物块重力之前,观察到指针在零刻度线的下方,如图甲所示,接下来他应该先______;
A.把挂钩向上托 B.把面板向下移
(5)来回拉动挂钩无异常后,将物块挂在测力计下,静止时如图乙所示。挂钩对弹簧的拉力大小是   N;
(6)如图丙所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,则拉力F为   N。
【答案】(1)力
(2)越长
(3)0~5;0.2N
(4)B
(5)3.6
(6)0.8
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】 (1)弹簧测力计是测量力的大小的工具,通过弹簧的形变量反映拉力的大小;
(2)弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大;
(3)图乙中弹簧测力计的最大刻度为5N,故量程为0~5N;0~1N之间分为5小格,每小格代表0.2N,因此分度值为0.2N;
(4)使用前若指针未对准零刻度线,需进行调零。图甲中指针在零刻度线下方,说明弹簧初始状态被压缩,应向下移动面板使指针归零,故B符合题意;
(5)图乙中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向3.6N,因此挂钩对弹簧的拉力大小为3.6N,即物块的重力为3.6N;
(6)圆筒测力计下方的重物重G=2N,共有10个格,故分度值为0.2N,当向下施加拉力F时,共有4个格,所以拉力大小为0.8N。
故答案为:(1)力;(2)越长;(3)0~5;0.2N;(4)B;(5)3.6;(6)0.8。【分析】(1)弹簧测力计是用来测量力的仪器;
(2)弹簧所受的拉力与弹簧的伸长量成正比;
(3)结合弹簧测力计的刻度板解答;
(4)弹簧测力计在使用需要先观察指针是否指在零刻度线,需进行调零;
(5)读取弹簧测力计的示数首先要认清分度值;
(6)圆筒测力计被拉下1个格(黑色或白色)为分度值的大小;据此读出丁图弹簧测力计的示数可得拉力大小。
(1)弹簧测力计是测量力的大小的工具,通过弹簧的形变量反映拉力的大小,常用于实验室或工程中测量重力、拉力等。
(2)根据在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。因此拉力越大,弹簧的伸长量越长,这是弹簧测力计的工作原理。
(3)[1]图乙中弹簧测力计的最大刻度为5N,故量程为0~5N。
[2]0~1N之间分为5小格,每小格代表0.2N,因此分度值为0.2N。
(4)使用前若指针未对准零刻度线,需进行调零。图甲中指针在零刻度线下方,说明弹簧初始状态被压缩,应向下移动面板使指针归零,故B符合题意,A不符合题意
故选B。
(5)图乙中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向3.6N,因此挂钩对弹簧的拉力大小为3.6N,即物块的重力为3.6N。
(6)圆筒测力计下方的重物重G=2N,共有10个格,故分度值为0.2N,当向下施加拉力F时,共有4个格,所以拉力大小为0.8N。
24.【探究名称】探究影响滑动摩擦力大小的因素
【问题】小明观看冰壶比赛时,看到运动员不停的刷冰面。于是他思考滑动摩擦力大小受哪些因素影响,并提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力大小与物体运动的速度有关;
猜想二:滑动摩擦力大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
【证据】小明通过如图所示的实验验证猜想,实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
接触面 木板 木板 木板 棉布 毛巾
压力/N 1.0 1.0 2.0 1.0 1.0
速/ 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
弹簧测力计示数/N 0.4 0.4 0.8 0.5 0.6
【解释】
(1)实验中,小明用弹簧测力计拉着木块在   方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小   (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(2)分析1、2两次实验,说明滑动摩擦力的大小与运动速度   (选填“有关”或“无关”);
(3)分析   两次实验,可验证猜想二是   (选填“正确”或“错误”)的。
(4)分析1、4、5三次实验,小明得出:在其他条件相同时,   ,滑动摩擦力越大;
【交流】
(5)冰壶比赛时,运动员不停的刷冰面,是为了   (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面的摩擦。
【答案】水平;等于;无关;1、3;正确;接触面越粗糙;减小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验操作时,需手持弹簧测力计水平拉动木块,使其保持匀速直线运动状态。此时木块水平方向受力相互平衡,滑动摩擦力数值和测力计显示的拉力数值大小相等。
(2)探究滑动摩擦力与运动速度的关联时,固定压力大小、接触面粗糙程度两项条件不变,仅更换木块运动快慢进行测试。多次改变速度匀速拉动木块,测力计读数始终没有变化,由此能够得出,滑动摩擦力大小不会随运动速度改变而变化。
(3)想要探究压力大小对滑动摩擦力造成的影响,必须保证接触面粗糙程度恒定,只调整压力数值,因此选取第1、3组实验数据对比分析。压力逐步增大,测出的摩擦力也随之变大,可得出结论:接触面粗糙程度固定时,接触面承受的压力越大,产生的滑动摩擦力就越大。
(4)对比1、4、5三组实验数据,木块对接触面的压力保持一致,仅接触面材质粗糙程度存在区别。接触面粗糙程度越高,对应的摩擦力数值越大,据此总结:压力不变的情况下,接触面粗糙程度越高,滑动摩擦力也就越大。
(5)冰壶运动中运动员反复擦拭冰面,能够降低冰面的粗糙程度,以此达到减小滑动摩擦力的效果。
故答案为:(1)水平;等于;(2)无关;(3)1、3;正确;(4)接触面越粗糙;(5)减小。【分析】(1)根据二力平衡的条件分析,为间接法测量;
(2)由题意知,滑动摩擦力大小可能与物体的运动的速度、压力大小和接触面的粗糙程度有关,研究滑动摩擦力的大小与速度的关系,要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变运动速度的大小,根据实验现象得出结论;
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小的关系,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,据此回答;
(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;根据控制变量法分析;
(5)减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
25.小明在央视新闻上了解到我国首次在1500米深海发现了明代沉船遗址,打捞难度极大,人类徒手最深记录只有113米,由此激发了小明同学对液体内部压强探究的兴趣,进行了如下的实验探究。
(1)实验中是通过观察压强计U形管两侧液面   来反映被测液体内部压强大小的。从结构来看,该压强计U形管   (选填“是”或“不是”)连通器;实验时应该选用材料相同、厚度较   (选填“薄”或“厚”)的橡皮膜;
(2)在使用压强计前,小赵同学发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图1甲所示,他接下来应该   ;
A.取下金属盒和橡皮膜重新安装 B.将右管中高出部分的液体倒出
(3)小明正确完成多次实验探究,如图1乙、丙、丁所示;
(4)比较乙、丙两图,可以得到液体的压强与液体   有关;
(5)比较   两图,可以得液体的压强与液体的密度有关;
【交流】
(6)根据实验所得出的结论,判断图2中a、b、c、d、e中   点的压强最大。
【答案】高度差;不是;薄;A;深度;丙、丁;d
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)实验借助U形管左右液面产生的高度差值,间接判断液体内部压强大小,该研究方法为转换法。厚度偏小的橡皮膜形变反应更为敏锐,测量结果更精准,因此实验选用薄橡皮膜为宜。压强计一侧管路密闭,不符合连通器两端开口的构造特点,不属于连通器。正式实验前按压橡皮膜观察液面变化,作用是检验整套装置的密封性能是否完好。
(2)实验前U形管液面存在高度差,是两侧气压不一致造成。只需拆下连接的橡胶管重新组装,便可让两侧气压等同外界大气压,液面自然恢复平齐,对应选取B选项,排除其余选项。
(4)对比乙、丙两组实验,液体种类保持一致,仅金属盒浸入液体的深浅存在区别。浸入深度越大,液面高度差数值越大,能够得出液体内部压强大小和浸入深度相关。
(5)想要探究液体密度对压强的影响,需固定金属盒深度不变,更换不同液体开展对比,符合条件的实验组为丙、丁。
(6)液体压强由深度与液体密度共同决定。同一种液体里,位置越深压强越大;深度一致时,液体密度越大压强越强。综合对比各点位,d处压强数值最大。
故答案为:(1)高度差;不是;薄;(2)A;(4)液体深度;(5)丙、丁;(6)d。
【分析】(1)该实验中,用U形管两侧液面的高度差表示液体内部压强的大小,应用了转换法;橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变;
上端开口底部连通的仪器是连通器;
(2)U形管左右两侧的液面有一定的高度差,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(4)分析乙、丙两次实验的相同量和不同量,利用控制变量法得出结论;
(5)探究液体压强与液体密度的关系时,应控制液体深度相同,只改变液体密度,据此选择使用;
(6)液体压强与液体密度和液体深度有关,据此分析比较液体压强大小。
26.探究杠杆平衡条件。
【问题】
小光同学想探究杠杆平衡需要满足什么条件,于是他和小组成员进行了如下探究:
【证据】实验时选择了轻质的杠杆(自身所受重力可以忽略不计)。
实验次数
1 0.5 10 1 5
2 1 15 1.5 10
3 1.5 10 3 5
(1)实验前,杠杆静止时如图1甲所示,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节;
(2)如图1乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,在A、B两点下方分别增加一个相同的钩码,则杠杆   (选填“左端”或“右端”)将会下沉。
(3)改变两端钩码个数与位置,当杠杆平衡后,记录下多组对应的动力、动力臂和阻力、阻力臂数据;
【解释】
(4)①根据实验数据可得出杠杆的平衡条件是   (写字母表达式);
②小光多次测量并记录数据的目的是   (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【交流】
(5)如图2所示,用支架使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分,其重力分别为、,由杠杆平衡条件可知   (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】平衡;左;3;左端;;寻找普遍规律;>
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 (1)杠杆的平衡状态包括静止状态、匀速转动状态,所以图甲中杠杆处于平衡状态;若要使杠杆在水平位置平衡,根据“左高左调、右高右调”的原则,应当将平衡螺母向左调节;
(2)设1个钩码的重力为G,杠杆上1个格的长度为L,
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,2G×3L=F×2L,
则F=3G,即应在B点挂3个钩码;
在A、B两点下方分别增加一个相同的钩码,左端F1l1=3G×3L=9GL
右端F2l2=4G×2L=8GL
则F1l1>F2l2,左端会下沉;
(4)①根据实验数据求出动力和动力臂的乘积、阻力和阻力臂的乘积,可得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2;
②多次测量并记录数据的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,GAlA=GBlB,
由图可知lA<lB,所以GA>GB。
故答案为:(1)平衡;左;(2)3;左端;(4)①F1L1=F2L2;②寻找普遍规律;(5)>。
【分析】 (1)当杠杆处于静止状态或匀速转动状态,我们就认为杠杆处于平衡状态;杠杆调平原则:左高左调、右高右调;
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
(4)①杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);
②实验要进行多次实验得出普遍规律;
(5)比较两部分萝卜的力臂大小可得出结论。
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