【精品解析】湖南省永州市宁远县2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题

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湖南省永州市宁远县2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、单选题。(本题共12小题,每小题3分,共36分)
1.下列物体的受力分析,错误的是(  )
A.放在水平面上的木块
B.挂在天花板上小球
C.运动员抛出去的篮球
D.被细线拉住的氢气球
【答案】C
【知识点】重力示意图;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.静止在水平桌面的木块,只受到重力与桌面对它的支持力两个力的作用,故A正确。
B.悬挂在天花板的小球,受到竖直向下的重力和细线对它向上的拉力,故B正确。
C.运动员将篮球抛出后,篮球已经和运动员分离,不再受到人手的推力,只受竖直向下的重力,以及和运动方向相反的空气阻力,故C错误。
D.被细线拉住的氢气球,受到自身竖直向下的重力、细线向下的拉力,以及空气对它向上的浮力,一共三个力的作用,故D正确。
【分析】地球上的物体都受到重力作用,方向竖直向下,作用于物体重心;
物体静止在桌面上,受到平衡力,在拉力作用下静止,说明重力和拉力相等。抛出去的物体受到重力和阻力。
2.在下面所指出的四个力中,使受力物体运动状态发生改变的是( )
A. 手对弹簧的拉力
B. 人对跳板的压力
C. 手对弓的拉力
D. 磁铁对小球的吸引
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A、手对弹簧的拉力使弹簧发生形变,改变物体形状,运动状态不变,故 A 错误;
B、人对跳板的压力使跳板弯曲,改变物体形状,运动状态不变,故 B 错误;
C、手对弓的拉力使弓发生形变,改变物体形状,运动状态不变,故 C 错误;
D、磁铁对小球的吸引力改变小球运动方向,小球运动状态发生变化,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查力的作用效果:拉力使弹簧形变;
B、考查力的作用效果:压力使跳板形变;
C、考查力的作用效果:拉力使弓形变;
D、考查力改变物体运动状态:吸引力改变小球运动方向。
3.关于下图所示的四个实验,下列描述正确的是(  )
A.图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力不同
B.图乙:在托里拆利实验中将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差变大
C.图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分中的液面总保持相平
D.图丁:将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降
【答案】C
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;连通器原理及其应用;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、图甲橙汁重力不变、对海绵压力不变,凹陷不同是受力面积不同,故 A 错误;
B、托里拆利实验中外界大气压不变,上提玻璃管未离液面,水银高度差不变,故 B 错误;
C、连通器装入同种液体,液体静止时各部分液面保持相平,故 C 正确;
D、上楼外界大气压变小,瓶内气压更大,将液体压入细管,液面上升,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查压强影响因素,压力相同时受力面积影响压强;
B、考查托里拆利实验,大气压不变则水银柱高度差不变;
C、考查连通器原理:同种液体静止液面齐平;
D、考查自制气压计,海拔升高外界气压减小,细管液面上升。
4.我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动(  )
A.向A方向飘动 B.向B方向飘动
C.向C方向飘动 D.条件不足,无法判断
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、汽车快速驶过,马路中间空气流速大、压强小,路边空气流速小、压强大,在气压差作用下树叶被压向路面(A 方向),故 A 正确;
B、向 B 方向飘动不符合流体压强规律,故 B 错误;
C、向 C 方向飘动不符合流体压强规律,故 C 错误;
D、依据流体压强与流速关系可以判断,并非条件不足,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查流体压强与流速关系:流速越大,压强越小,两侧高压空气将树叶压向车道;
B、B 方向远离马路,不符合气压推动方向;
C、C 方向远离马路,不符合气压推动方向;
D、本题可利用流体压强规律进行判定。
5.如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置,下列有关此探究活动的设计和结论的各种表述,正确的是(  )
A.每次实验时,应使小车从斜面的不同高度滑下
B.运动的物体若不受阻力,将一直运动下去
C.水平面越粗糙,小车在水平面上前进的距离越远
D.由于惯性,小车到达粗糙的水平面后继续向前运动,摩擦力逐渐减小到零
【答案】B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A.本实验需要控制小车到达水平面时的初速度相同,因此每次实验都要让小车从斜面的同一高度由静止滑下,故A错误;
B.结合实验现象,进一步推理可以得出结论:若运动的物体不受阻力,它将一直保持匀速直线运动状态,故B正确;
C.水平面粗糙程度越大,小车受到的阻力越大,运动状态改变得越快,在水平面上前进的距离就越近,故C错误;
D.小车到达水平面后,由于惯性会继续向前运动;小车对水平面的压力不变,水平面的粗糙程度也不变,因此小车受到的滑动摩擦力大小不会改变,故D错误。
故选B。
【分析】1、探究阻力对物体运动的影响:试验仪器由小车、斜面,不同粗糙程度的水平面;试验方法:控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如阻力对物体运动的影响因素有:不同材料的水平面,速度,在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 不同材料的水平面对物体的速度影响时,需要小车速度相同,故 每次均让小车从斜面顶端(相同位置)由静止下滑 。
2、试验步骤:将小车放置在斜面相同位置静止下滑,观察小车在不同材料水平桌面的移动长度;据此可知,阻力越大,小车速度减小的越快,阻力越小,小车速度减小的越慢,据此可以推断阻力为0时,小车将做匀速直线运动。
6.用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】杠杆的分类;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.观察该图可以得到,动滑轮上承担物重的绳子段数n=3,若不计机械自身重和摩擦,人拉绳子的拉力大小,符合题目要求,故A正确;
B.观察该图可以得到,动滑轮上承担物重的绳子段数n=2,若不计机械自身重和摩擦,人拉绳子的拉力大小,不符合题目要求,故B错误;
C.由图可知,这个杠杆的动力臂和阻力臂长度相等,属于等臂杠杆,因此人拉绳子的拉力F=G物,不符合题目要求,故C错误;
D.由图可知,这个杠杆的动力臂长度小于阻力臂,因此属于费力杠杆,人拉绳子的拉力F>G物,不符合题目要求,故D错误。
故选A。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算,,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
3、杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
7.如图所示,在一个较大的容器的水面上放一木块,木块上放一个密度大于水的物体,此时木块漂浮,如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器中的水面将(  )
A.上升 B.下降 C.不变 D.无法判断
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当木块和密度大于水的物体共同漂浮在水面上时,根据漂浮条件,整体排开水的总重力等于木块与该物体的总重力。将物体取下放入水中后,因为物体密度大于水的密度,物体会下沉至容器底部,此时物体排开水的重力小于物体自身的重力;而木块仍然保持漂浮,木块排开水的重力等于木块自身的重力。因此将物体取下放入水中后,木块和物体排开水的总重力,小于原来二者共同漂浮时排开水的总重力,说明整体排开水的体积变小,容器中的水面会下降,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】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;
本题中,重力减小,所以浮力减小;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。
8.如图所示,木块竖立在小车上(不考虑空气阻力)。下列分析正确的是(  )
A.若木块和小车一起做匀速直线运动,则小车受到三个力的作用
B.木块和小车一起向右运动,当小车受到阻力而停下时,木块由于惯性将向右倾倒
C.小车启动时,木块受到的摩擦力的方向向左
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.当木块与小车一同做匀速直线运动时,木块和小车之间没有发生相对运动,也不存在相对运动的趋势,因此二者之间没有摩擦力。对小车受力分析可知,小车受到自身重力、地面的支持力、木块对小车的压力、水平拉力,以及地面对小车的摩擦力,一共五个力,故A错误;
B.当小车突然停止运动时,木块的下半部分会因为受到小车的摩擦力使速度迅速变小,而木块的上半部分由于惯性,仍然会保持原来的运动状态继续向右运动,因此木块会向右倾倒,故B正确;
C.小车启动瞬间,木块由于惯性,仍然要保持原来的静止状态,因此木块相对于小车会有向左运动或者向左运动的趋势,木块受到的摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,因此摩擦力方向向右,故C错误;
D.木块对小车的压力受力物体是小车,小车对木块的支持力受力物体是木块,两个力作用在不同物体上,满足相互作用力“等大、反向、共线、作用在不同物体上”的特点,属于一对相互作用力,不满足平衡力“作用在同一物体”的条件,因此不是平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】1、摩擦力的产生:物体之间产生相对运动,或者相对运动的趋势;
2、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
3、二力平衡的条件为:大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上,物体处于匀速直线运动或者静止状态时,受力平衡。
9.小锋在已调成水平位置平衡的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是(  )
A.将左侧钩码向左移动 B.将平衡螺母向左调节
C.将右侧钩码向右移动 D.将平衡螺母向右调节
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】BD.探究杠杆平衡条件实验中,不能再移动平衡螺母,BD不符合题意;
AC.根据图像,杠杆左侧下沉,杠杆左侧的力与其力臂的乘积大于右侧的力与其力臂的乘积,根据杠杆平衡条件,增大右侧的力或力臂,A错误,C正确。
故选C。
【分析】探究杠杆平衡条件时,通过调节力和力臂大小,使杠杆平衡,不能移动平衡螺母。
10.质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
D.甲排开水的体积大于乙排开水的体积
【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ACD.图像中,甲悬浮,浮力等于重力,乙漂浮,浮力等于重力,甲乙质量相同,重力相同,则浮力相同,C不符合题意;根据,甲乙排开水的体积相同,D不符合题意;浮力是上下表面的压力差,乙上表面没有受到水的压力,浮力等于下表面的压力;甲上表面受到压力,下表面受到的压力大于浮力,则甲下表面水的压力大于乙下表面水的压力,故A正确;
B.甲悬浮,密度等于水的密度,乙漂浮,密度小于水的密度,甲的密度大于乙的密度,故B错误。
故选A。
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于重力;根据,可以判断排开液体体积关系;漂浮的物体密度小于液体密度;悬浮物体的密度等于液体密度;浮力等于物体上下表面的压力差。
11.如图,是运动员撑杆跳高的情景,他将撑杆压弯后起跳,在撑杆恢复原状时松手。不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.手上涂防滑粉是为了减小摩擦
B.运动员的重力改变了撑杆形状
C.运动员上升过程中,撑杆对运动员的弹力不断增大
D.撑杆恢复原状过程中,运动员的机械能不断增大
【答案】D
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;弹力;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、运动员在手上涂抹防滑粉,是在压力大小固定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大手与撑杆之间的摩擦力,避免手从撑杆滑脱,故A错误;
B、运动员对撑杆施加压力后,撑杆在力的作用下发生弯曲,自身形状产生了变化,说明运动员对撑杆的压力改变了撑杆的形状,故B错误;
C、运动员上升的过程中,撑杆的弹性形变程度逐渐减小,因此撑杆对运动员的弹力也会不断减小,故C错误;
D、在撑杆恢复原形的过程中,撑杆的弹性势能逐渐转化为运动员的机械能;运动员质量不变,上升过程中速度增大、高度升高,因此动能和重力势能都增大,运动员的总机械能不断增加,故D正确。
故选D。
【分析】1、增大摩擦力的方法:增加接触面的粗糙程度,如鞋底的花纹、杠杆运动员手上的镁粉,增加压力,如紧捏自行车的闸;
2、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
3、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;
4、弹力的产生是由于物体产生形变,恢复原状的力,形变量越大,弹力越大。
12.蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示,运动员从最高点A竖直下落,在点B与床面接触,后落至最低点C。若不计空气阻力,则(  )
A.运动员下落到B点时速度最大
B.运动员在最低点C时所受合力为零
C.运动员从A点运动到C点过程中动能增大
D.运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒
【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】 解:A、运动员下落过程中,到达B点时,刚接触蹦床,此时的重力大于弹力,运动员的速度继续增大,此时速度不是最快,动能不是最大,故A错误;
B、运动员在最低点C时,速度为0,受到的弹力大于重力,受到非平衡力的作用,故B错误;
C、运动员从B点下落到C点的过程中,质量不变,速度减小,故C错误;
D、运动员从B点下落到C点的过程中,质量不变,速度减小,高度降低,动能和重力势能转化为弹性势能,即运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)(3)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)运动员在最低点C时,受到的弹力大于重力;
(4)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。弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大,弹性势能越大,势能与动能的总和为机械能。
二、填空题(本题4个小题,每空2分,共18分)
13.高台滑雪运动非常刺激,如图所示,运动员从高台上滑出后,在空中先向斜上方运动一段距离,到达最高点后,仍然以很大的速度滑翔,滑翔近百米,最终落到地面。运动员离开跳台以后,还能继续滑翔是因为他具有   ;在空中滑翔的运动员,当他到达最高点时,他的动能   (填“为零”或“不为零”)。
【答案】惯性;不为零
【知识点】动能的影响因素;惯性及其现象
【解析】【解答】 任何物体都具有保持原本运动状态不变的特性,运动员正是由于惯性,才能在离开机翼后继续保持向前滑翔的运动状态。
运动员运动到最高点时,竖直方向速度为零,但仍会保持向前的水平运动,合速度不为零,因此他的动能不为零。
【分析】1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
2、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。
14.如图,端午节赛龙舟时,全体划桨手在指挥的统一号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟快速前进。那么使龙舟、人、桨一起前进的施力物体是   ,此现象说明力的作用是   。
【答案】水;相互的
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】划手用桨向后划水,桨对水施加向后的力,水对桨施加向前的反作用力,因此使龙舟、人、桨一起前进的施力物体是水;该现象说明力的作用是相互的。
故答案为:水;相互的
【分析】(1) 力是物体对物体的作用,桨向后拨水,受力物体是水;根据力的作用相互,水反过来向前推桨,推动整体前进,施力物体为水;
(2) 桨给水向后的力、水给桨向前的力,一对作用力与反作用力,直接说明物体间力的作用是相互的。
15.中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋和围棋大赛。在复盘讲解时,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示。此时棋子受到的摩擦力方向   ,大小   (选填“大于”、“等于”或“小于”)它的重力。
【答案】竖直向上;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】棋子静止,竖直方向重力竖直向下,摩擦力方向竖直向上;二力为平衡力,摩擦力大小等于重力。
故答案为:竖直向上;等于
【分析】(1) 棋子保持静止处于平衡状态,竖直方向受重力、静摩擦力;重力竖直向下,因此摩擦力竖直向上;
(2) 根据二力平衡条件,一对平衡力大小相等,故摩擦力大小等于棋子自身重力。
16.如图所示,重力不计、侧面竖直的“凸”型容器放置在水平地面上。容器下部横截面积为上部面积的3倍,容器下部中装有质量为30kg的某种液体,现在容器上部装入与容器下部等高的同种液体,则上部装入液体前后,液体对容器底部的压强之比为   ,上部装入液体后液体对容器底部的压力为   N,上部装入液体前后容器对水平地面的压强之比为   。
【答案】1:2;600;3:4
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;固液压强综合分析——形杯问题
【解析】【解答】注上层液体之前,液体对容器底的压强;装入上层液体后,再次计算容器底部液体压强,前后容器底液体压强比值。
容器上部横截面积为S、下部横截面积3S,部液体容积,结合下部液体质量可列,则液体密度;上下两层液体高度相同,液体对容器底部的压力为,容器上部装入的液体的质量为,容器上部装入的液体后容器中所装的液体的总质量为
③容器自重忽略不计,容器对地压力等于内部液体总重,加注液体前后容器对地面的压力,,结合压强公式,求出容器前后对水平面的压强之比。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,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;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。
三、作图与实验探究题(本题共28分,17题4分,18题10分,19题6分,20题8分)
17.按要求完成下列作图:
(1)如图所示,水平桌面上的一个烧杯里,漂浮着一只小黄鸭,请画出小黄鸭受到的浮力F浮和烧杯对桌面的压力F压的示意图。
(2)画出图中物体受重力的示意图,并画出力的力臂。
【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别;浮力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)浮力的方向为竖直向上,作用点在小黄鸭的重心处,因此我们从小黄鸭的重心出发,沿竖直向上方向绘制一条带箭头的线段,即可表示出小黄鸭受到的浮力;烧杯对桌面的压力,作用点在烧杯与桌面接触面的中点位置,方向垂直桌面向下,最终作图结果如下:
(2)重力方向竖直向下,过物体的重心绘制一条带箭头的竖直向下有向线段,用符号$G$标注即可表示重力;作力$F$的力臂时,先反向延长力$F$的作用线,再从支点向力$F$的作用线作垂线段,这条垂线段就是力$F$的力臂$l$,最终作图结果如下:
【分析】1、压力的画法:物体对被压物体施加压力,作用点位于接触面上,方向指向被压物体,垂直被压物体;
2、浮力示意图:浮力作用于物体重心,方向竖直向上,漂浮时,和重力大小相等;
3、力臂的概念,从支点到力的作用线的距离。做出力的作用线,确定支点,从支点向的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂。
4、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。
(1)浮力的方向是竖直向上的,且作用点在小黄鸭的重心上,因此以小黄鸭的重心为起点竖直向上画一条带有箭头的线段,即为小黄鸭受到的浮力;烧杯对桌面的压力,作用点在烧杯与桌面接触面的中点,方向垂直于桌面向下,作图如下所示:
(2)重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;反向延长F的作用线,然后从支点作力F的作用线的垂线段,则垂线段的长就是F的力臂l,如下图所示:
18.在探究滑动摩擦力的影响因素中,小建做了如下几次实验:
(1)实验时,应沿水平方向拉弹簧测力计,使木块A做   运动,则木块A受到滑动摩擦力的大小   (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙、丙三次实验中,摩擦力最大的是   。
(3)实验过程中,小明发现弹簧测力计的示数很不稳定,于是他对实验方案进行了改进,如图丁所示。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。启动传送带,木块所受摩擦力的方向为水平向   (选填“左”或“右”)。让传送带以不同的速度匀速运行,稳定后弹簧测力计的示数   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线运动;等于
(2)丙
(3)左;不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
故答案为:匀速直线运动;等于
(2)甲、乙、丙三个实验中,丙图中压力最大,接触面最粗糙,则滑动摩擦力最大。
故答案为:丙
(3)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左。
改变传送带的速度大小,由于压力和接触面粗糙程度都不变,则滑动摩擦力大小不变,故弹簧测力计的示数不变。
故答案为:左;不变
【分析】(1) 利用二力平衡原理测滑动摩擦力,匀速直线运动是平衡状态;
(2) 滑动摩擦力影响因素:压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3) 摩擦力方向与相对运动方向相反;滑动摩擦力大小不受物体相对运动速度影响。
(1)[1][2]弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)甲、乙、丙三个实验中,丙图中压力最大,接触面最粗糙,则滑动摩擦力最大。
(3)[1]启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左。
[2]改变传送带的速度大小,由于压力和接触面粗糙程度都不变,则滑动摩擦力大小不变,故弹簧测力计的示数不变。
19.小明用如图甲所示的装置探究液体内部的压强;
(1)实验中,液体内部的压强大小可以用压强计U形管两侧液面的   来显示;
(2)在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,应将金属盒的橡皮膜分别放在图乙中   (选填字母)两个位置处进行实验;
(3)图丙中,竖放的1号、2号两根玻璃管底部口径相同,且两管下端所封橡皮膜情况完全相同,在两管中分别装入12g和20g的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小明猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关;进行如下 (选填字母)所述操作后,对比1号、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小明的猜想错误。(操作时两管底面始终在同一高度)
A.仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平
B.仅向1号管中加入适量水,直至两管水面相平
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平
【答案】(1)高度差
(2)bc
(3)A;B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)在实验中,U形管两边液体高度差越大,说明此时的液体压强越大,即实验中通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小,
(2)由控制变量法的要求可知,在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,应控制液体深度相同,改变液体密度,故选图乙中bc两个位置。
(3)A.仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,此时管中液体质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故A符合题意;
B.仅向1号管中加入适量水,此时水的质量增大,直至两管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故B符合题意;
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等,液体深度不同,此时不能说明液体压强与管内液体的质量无关,故C不符合题意;
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平,则液体深度相同,液体密度不同,此时没有控制变量,所以不能说明液体的压强与管内液体的质量无关,故D不符合题意。
故选AB。
【分析】 (1)在实验中,U形管两边液体高度差越大,说明此时的液体压强越大;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)探究液体的压强与管内液体的质量的关系时,必须控制液体的密度和深度都相同;结合控制变量法分析。
(1)探究液体内部的压强时,由于不能直接判断液体内部压强的大小,所以运用转换法,通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小,U形管两边液体高度差越大,说明此时的液体压强越大。
(2)在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,由控制变量法可知,应控制液体深度相同,改变液体密度,所以应将金属盒的橡皮膜分别放在图乙中bc两个位置处进行实验。
(3)A.由于液体压强与液体深度有关,所以仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,此时管中液体质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故A符合题意;
B.仅向1号管中加入适量水,直至两管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,由图可知,加水后管中液体的质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故B符合题意;
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等,液体深度不同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度不同,即液体压强不同,仅能说明液体的压强与深度有关,不能说明液体压强与管内液体的质量无关,故C不符合题意;
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平,则液体深度相同,液体密度不同,即液体质量不同,两管下端所封橡皮膜鼓起程度不同,即液体压强不同,所以不能说明液体的压强与管内液体的质量无关,故D不符合题意。
故选AB。
20.用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图,让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过   来反映;
(2)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量   的钢球从斜槽高度   的位置开始运动;(选填“相同”或“不同”)
(3)如图,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越   。
【答案】木块移动的距离;不同;相同;大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)让钢球从斜槽上由静止释放下滑,之后撞击水平面上的木块,若木块被推动后移动的距离越大,就说明撞击木块时钢球的动能越大,因此我们可以通过木块移动距离的大小,来反映钢球撞击木块时的动能大小。
(2)根据控制变量的实验原则,探究动能大小与质量的关系时,需要控制钢球到达水平面时的速度相同,只改变钢球的质量,因此应该选用质量不同的钢球,让它们从斜槽的相同高度处由静止开始运动。
(3)当钢球质量固定时,钢球从斜槽上越高的位置下滑,到达水平面时的速度就越大,撞击木块时的速度也就越大,实验中会观察到木块被推动的距离更远,由此可以得到结论:速度越大,钢球的动能越大。
【分析】1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如通过木块移动距离的大小,来反映钢球撞击木块时的动能大小;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如影响动能的因素有质量、速度,所以探究动能大小与质量的关系时,需要控制钢球到达水平面时的速度相同;
3、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。
四、计算题(本题共2个小题,21题8分,22题10分,共18分)
21.如图所示,建筑工人用200N的拉力F将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m。不计绳重和摩擦。(g取10N/kg)。请计算:
(1)求木箱的重力;
(2)求工人做的有用功;
(3)求滑轮组的机械效率。
【答案】(1)解:木箱的重力为:
(2)解:工人做的有用功为:
(3)解:由图可知,承担物重的绳子股数n=2,滑轮组的机械效率
【知识点】重力及其大小的计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;
(2)利用W=Gh,计算克服重力做功多少;
(3)利用,计算机械效率。
(1)木箱的重力为
(2)工人做的有用功为
(3)由图可知,承担物重的绳子股数n=2,滑轮组的机械效率
22.如图甲所示,将薄壁柱形玻璃杯A和实心物体B用细线相连,放入装有适量水的薄壁柱形容器C中,当它们静止时,细线被拉直(细线不可伸长且质量体积均忽略不计)。A的底面积为20cm2,重为1N,B的体积为100cm3,C的底面积为30cm2,现打开C底部水龙头缓慢放水,细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙所示。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)玻璃杯受到的最大浮力;
(2)物体B的密度;
(3)t1到t2时间内放出水的体积。
【答案】(1)解:开始细线有较大拉力,浮力最大,玻璃杯受到的浮力等于重力与拉力之和,玻璃杯受到的浮力最大
(2)解:在t1时刻刚接触容器底,但还没有支持力,因而受到浮力和拉力与重力,且浮力与拉力之和等于B的重力,根据受力平衡知,B的重力为
代入数据
解得
(3)解:从t1时刻到t2时刻,细线拉力从2N减小到1N。设t1时刻A浸入水中的深度为h1,则,根据
设t2时刻A浸入水中的深度为h2,则,根据
对比两式得
液面下降的高度
则放出水的体积
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1) 初始细线拉力最大,玻璃杯浮力等于自重加细线拉力;
(2) 对B受力分析,重力=浮力+拉力,结合阿基米德原理求解密度;
(3) 拉力减小导致玻璃杯浸入体积减小,由浮力变化求浸入体积变化,结合容器、杯底面积算放水体积。
(1)开始细线有较大拉力,浮力最大,玻璃杯受到的浮力等于重力与拉力之和,玻璃杯受到的浮力最大
(2)在t1时刻刚接触容器底,但还没有支持力,因而受到浮力和拉力与重力,且浮力与拉力之和等于B的重力,根据受力平衡知,B的重力为
代入数据
解得
(3)从t1时刻到t2时刻,细线拉力从2N减小到1N。设t1时刻A浸入水中的深度为h1,则,根据
设t2时刻A浸入水中的深度为h2,则,根据
对比两式得
液面下降的高度
则放出水的体积
1 / 1湖南省永州市宁远县2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、单选题。(本题共12小题,每小题3分,共36分)
1.下列物体的受力分析,错误的是(  )
A.放在水平面上的木块
B.挂在天花板上小球
C.运动员抛出去的篮球
D.被细线拉住的氢气球
2.在下面所指出的四个力中,使受力物体运动状态发生改变的是( )
A. 手对弹簧的拉力
B. 人对跳板的压力
C. 手对弓的拉力
D. 磁铁对小球的吸引
3.关于下图所示的四个实验,下列描述正确的是(  )
A.图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力不同
B.图乙:在托里拆利实验中将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差变大
C.图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分中的液面总保持相平
D.图丁:将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降
4.我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动(  )
A.向A方向飘动 B.向B方向飘动
C.向C方向飘动 D.条件不足,无法判断
5.如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置,下列有关此探究活动的设计和结论的各种表述,正确的是(  )
A.每次实验时,应使小车从斜面的不同高度滑下
B.运动的物体若不受阻力,将一直运动下去
C.水平面越粗糙,小车在水平面上前进的距离越远
D.由于惯性,小车到达粗糙的水平面后继续向前运动,摩擦力逐渐减小到零
6.用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是(  )
A. B.
C. D.
7.如图所示,在一个较大的容器的水面上放一木块,木块上放一个密度大于水的物体,此时木块漂浮,如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器中的水面将(  )
A.上升 B.下降 C.不变 D.无法判断
8.如图所示,木块竖立在小车上(不考虑空气阻力)。下列分析正确的是(  )
A.若木块和小车一起做匀速直线运动,则小车受到三个力的作用
B.木块和小车一起向右运动,当小车受到阻力而停下时,木块由于惯性将向右倾倒
C.小车启动时,木块受到的摩擦力的方向向左
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
9.小锋在已调成水平位置平衡的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是(  )
A.将左侧钩码向左移动 B.将平衡螺母向左调节
C.将右侧钩码向右移动 D.将平衡螺母向右调节
10.质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
D.甲排开水的体积大于乙排开水的体积
11.如图,是运动员撑杆跳高的情景,他将撑杆压弯后起跳,在撑杆恢复原状时松手。不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.手上涂防滑粉是为了减小摩擦
B.运动员的重力改变了撑杆形状
C.运动员上升过程中,撑杆对运动员的弹力不断增大
D.撑杆恢复原状过程中,运动员的机械能不断增大
12.蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示,运动员从最高点A竖直下落,在点B与床面接触,后落至最低点C。若不计空气阻力,则(  )
A.运动员下落到B点时速度最大
B.运动员在最低点C时所受合力为零
C.运动员从A点运动到C点过程中动能增大
D.运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒
二、填空题(本题4个小题,每空2分,共18分)
13.高台滑雪运动非常刺激,如图所示,运动员从高台上滑出后,在空中先向斜上方运动一段距离,到达最高点后,仍然以很大的速度滑翔,滑翔近百米,最终落到地面。运动员离开跳台以后,还能继续滑翔是因为他具有   ;在空中滑翔的运动员,当他到达最高点时,他的动能   (填“为零”或“不为零”)。
14.如图,端午节赛龙舟时,全体划桨手在指挥的统一号令下有节奏地齐力向后划水,龙舟快速前进。那么使龙舟、人、桨一起前进的施力物体是   ,此现象说明力的作用是   。
15.中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋和围棋大赛。在复盘讲解时,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示。此时棋子受到的摩擦力方向   ,大小   (选填“大于”、“等于”或“小于”)它的重力。
16.如图所示,重力不计、侧面竖直的“凸”型容器放置在水平地面上。容器下部横截面积为上部面积的3倍,容器下部中装有质量为30kg的某种液体,现在容器上部装入与容器下部等高的同种液体,则上部装入液体前后,液体对容器底部的压强之比为   ,上部装入液体后液体对容器底部的压力为   N,上部装入液体前后容器对水平地面的压强之比为   。
三、作图与实验探究题(本题共28分,17题4分,18题10分,19题6分,20题8分)
17.按要求完成下列作图:
(1)如图所示,水平桌面上的一个烧杯里,漂浮着一只小黄鸭,请画出小黄鸭受到的浮力F浮和烧杯对桌面的压力F压的示意图。
(2)画出图中物体受重力的示意图,并画出力的力臂。
18.在探究滑动摩擦力的影响因素中,小建做了如下几次实验:
(1)实验时,应沿水平方向拉弹簧测力计,使木块A做   运动,则木块A受到滑动摩擦力的大小   (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙、丙三次实验中,摩擦力最大的是   。
(3)实验过程中,小明发现弹簧测力计的示数很不稳定,于是他对实验方案进行了改进,如图丁所示。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。启动传送带,木块所受摩擦力的方向为水平向   (选填“左”或“右”)。让传送带以不同的速度匀速运行,稳定后弹簧测力计的示数   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
19.小明用如图甲所示的装置探究液体内部的压强;
(1)实验中,液体内部的压强大小可以用压强计U形管两侧液面的   来显示;
(2)在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,应将金属盒的橡皮膜分别放在图乙中   (选填字母)两个位置处进行实验;
(3)图丙中,竖放的1号、2号两根玻璃管底部口径相同,且两管下端所封橡皮膜情况完全相同,在两管中分别装入12g和20g的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小明猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关;进行如下 (选填字母)所述操作后,对比1号、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小明的猜想错误。(操作时两管底面始终在同一高度)
A.仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平
B.仅向1号管中加入适量水,直至两管水面相平
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平
20.用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图,让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过   来反映;
(2)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量   的钢球从斜槽高度   的位置开始运动;(选填“相同”或“不同”)
(3)如图,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越   。
四、计算题(本题共2个小题,21题8分,22题10分,共18分)
21.如图所示,建筑工人用200N的拉力F将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m。不计绳重和摩擦。(g取10N/kg)。请计算:
(1)求木箱的重力;
(2)求工人做的有用功;
(3)求滑轮组的机械效率。
22.如图甲所示,将薄壁柱形玻璃杯A和实心物体B用细线相连,放入装有适量水的薄壁柱形容器C中,当它们静止时,细线被拉直(细线不可伸长且质量体积均忽略不计)。A的底面积为20cm2,重为1N,B的体积为100cm3,C的底面积为30cm2,现打开C底部水龙头缓慢放水,细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙所示。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)玻璃杯受到的最大浮力;
(2)物体B的密度;
(3)t1到t2时间内放出水的体积。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力示意图;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.静止在水平桌面的木块,只受到重力与桌面对它的支持力两个力的作用,故A正确。
B.悬挂在天花板的小球,受到竖直向下的重力和细线对它向上的拉力,故B正确。
C.运动员将篮球抛出后,篮球已经和运动员分离,不再受到人手的推力,只受竖直向下的重力,以及和运动方向相反的空气阻力,故C错误。
D.被细线拉住的氢气球,受到自身竖直向下的重力、细线向下的拉力,以及空气对它向上的浮力,一共三个力的作用,故D正确。
【分析】地球上的物体都受到重力作用,方向竖直向下,作用于物体重心;
物体静止在桌面上,受到平衡力,在拉力作用下静止,说明重力和拉力相等。抛出去的物体受到重力和阻力。
2.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A、手对弹簧的拉力使弹簧发生形变,改变物体形状,运动状态不变,故 A 错误;
B、人对跳板的压力使跳板弯曲,改变物体形状,运动状态不变,故 B 错误;
C、手对弓的拉力使弓发生形变,改变物体形状,运动状态不变,故 C 错误;
D、磁铁对小球的吸引力改变小球运动方向,小球运动状态发生变化,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查力的作用效果:拉力使弹簧形变;
B、考查力的作用效果:压力使跳板形变;
C、考查力的作用效果:拉力使弓形变;
D、考查力改变物体运动状态:吸引力改变小球运动方向。
3.【答案】C
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;连通器原理及其应用;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、图甲橙汁重力不变、对海绵压力不变,凹陷不同是受力面积不同,故 A 错误;
B、托里拆利实验中外界大气压不变,上提玻璃管未离液面,水银高度差不变,故 B 错误;
C、连通器装入同种液体,液体静止时各部分液面保持相平,故 C 正确;
D、上楼外界大气压变小,瓶内气压更大,将液体压入细管,液面上升,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查压强影响因素,压力相同时受力面积影响压强;
B、考查托里拆利实验,大气压不变则水银柱高度差不变;
C、考查连通器原理:同种液体静止液面齐平;
D、考查自制气压计,海拔升高外界气压减小,细管液面上升。
4.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、汽车快速驶过,马路中间空气流速大、压强小,路边空气流速小、压强大,在气压差作用下树叶被压向路面(A 方向),故 A 正确;
B、向 B 方向飘动不符合流体压强规律,故 B 错误;
C、向 C 方向飘动不符合流体压强规律,故 C 错误;
D、依据流体压强与流速关系可以判断,并非条件不足,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查流体压强与流速关系:流速越大,压强越小,两侧高压空气将树叶压向车道;
B、B 方向远离马路,不符合气压推动方向;
C、C 方向远离马路,不符合气压推动方向;
D、本题可利用流体压强规律进行判定。
5.【答案】B
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A.本实验需要控制小车到达水平面时的初速度相同,因此每次实验都要让小车从斜面的同一高度由静止滑下,故A错误;
B.结合实验现象,进一步推理可以得出结论:若运动的物体不受阻力,它将一直保持匀速直线运动状态,故B正确;
C.水平面粗糙程度越大,小车受到的阻力越大,运动状态改变得越快,在水平面上前进的距离就越近,故C错误;
D.小车到达水平面后,由于惯性会继续向前运动;小车对水平面的压力不变,水平面的粗糙程度也不变,因此小车受到的滑动摩擦力大小不会改变,故D错误。
故选B。
【分析】1、探究阻力对物体运动的影响:试验仪器由小车、斜面,不同粗糙程度的水平面;试验方法:控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如阻力对物体运动的影响因素有:不同材料的水平面,速度,在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 不同材料的水平面对物体的速度影响时,需要小车速度相同,故 每次均让小车从斜面顶端(相同位置)由静止下滑 。
2、试验步骤:将小车放置在斜面相同位置静止下滑,观察小车在不同材料水平桌面的移动长度;据此可知,阻力越大,小车速度减小的越快,阻力越小,小车速度减小的越慢,据此可以推断阻力为0时,小车将做匀速直线运动。
6.【答案】A
【知识点】杠杆的分类;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.观察该图可以得到,动滑轮上承担物重的绳子段数n=3,若不计机械自身重和摩擦,人拉绳子的拉力大小,符合题目要求,故A正确;
B.观察该图可以得到,动滑轮上承担物重的绳子段数n=2,若不计机械自身重和摩擦,人拉绳子的拉力大小,不符合题目要求,故B错误;
C.由图可知,这个杠杆的动力臂和阻力臂长度相等,属于等臂杠杆,因此人拉绳子的拉力F=G物,不符合题目要求,故C错误;
D.由图可知,这个杠杆的动力臂长度小于阻力臂,因此属于费力杠杆,人拉绳子的拉力F>G物,不符合题目要求,故D错误。
故选A。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算,,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
3、杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
7.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当木块和密度大于水的物体共同漂浮在水面上时,根据漂浮条件,整体排开水的总重力等于木块与该物体的总重力。将物体取下放入水中后,因为物体密度大于水的密度,物体会下沉至容器底部,此时物体排开水的重力小于物体自身的重力;而木块仍然保持漂浮,木块排开水的重力等于木块自身的重力。因此将物体取下放入水中后,木块和物体排开水的总重力,小于原来二者共同漂浮时排开水的总重力,说明整体排开水的体积变小,容器中的水面会下降,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】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;
本题中,重力减小,所以浮力减小;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。
8.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.当木块与小车一同做匀速直线运动时,木块和小车之间没有发生相对运动,也不存在相对运动的趋势,因此二者之间没有摩擦力。对小车受力分析可知,小车受到自身重力、地面的支持力、木块对小车的压力、水平拉力,以及地面对小车的摩擦力,一共五个力,故A错误;
B.当小车突然停止运动时,木块的下半部分会因为受到小车的摩擦力使速度迅速变小,而木块的上半部分由于惯性,仍然会保持原来的运动状态继续向右运动,因此木块会向右倾倒,故B正确;
C.小车启动瞬间,木块由于惯性,仍然要保持原来的静止状态,因此木块相对于小车会有向左运动或者向左运动的趋势,木块受到的摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,因此摩擦力方向向右,故C错误;
D.木块对小车的压力受力物体是小车,小车对木块的支持力受力物体是木块,两个力作用在不同物体上,满足相互作用力“等大、反向、共线、作用在不同物体上”的特点,属于一对相互作用力,不满足平衡力“作用在同一物体”的条件,因此不是平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】1、摩擦力的产生:物体之间产生相对运动,或者相对运动的趋势;
2、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
3、二力平衡的条件为:大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上,物体处于匀速直线运动或者静止状态时,受力平衡。
9.【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】BD.探究杠杆平衡条件实验中,不能再移动平衡螺母,BD不符合题意;
AC.根据图像,杠杆左侧下沉,杠杆左侧的力与其力臂的乘积大于右侧的力与其力臂的乘积,根据杠杆平衡条件,增大右侧的力或力臂,A错误,C正确。
故选C。
【分析】探究杠杆平衡条件时,通过调节力和力臂大小,使杠杆平衡,不能移动平衡螺母。
10.【答案】A
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ACD.图像中,甲悬浮,浮力等于重力,乙漂浮,浮力等于重力,甲乙质量相同,重力相同,则浮力相同,C不符合题意;根据,甲乙排开水的体积相同,D不符合题意;浮力是上下表面的压力差,乙上表面没有受到水的压力,浮力等于下表面的压力;甲上表面受到压力,下表面受到的压力大于浮力,则甲下表面水的压力大于乙下表面水的压力,故A正确;
B.甲悬浮,密度等于水的密度,乙漂浮,密度小于水的密度,甲的密度大于乙的密度,故B错误。
故选A。
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于重力;根据,可以判断排开液体体积关系;漂浮的物体密度小于液体密度;悬浮物体的密度等于液体密度;浮力等于物体上下表面的压力差。
11.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;弹力;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、运动员在手上涂抹防滑粉,是在压力大小固定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大手与撑杆之间的摩擦力,避免手从撑杆滑脱,故A错误;
B、运动员对撑杆施加压力后,撑杆在力的作用下发生弯曲,自身形状产生了变化,说明运动员对撑杆的压力改变了撑杆的形状,故B错误;
C、运动员上升的过程中,撑杆的弹性形变程度逐渐减小,因此撑杆对运动员的弹力也会不断减小,故C错误;
D、在撑杆恢复原形的过程中,撑杆的弹性势能逐渐转化为运动员的机械能;运动员质量不变,上升过程中速度增大、高度升高,因此动能和重力势能都增大,运动员的总机械能不断增加,故D正确。
故选D。
【分析】1、增大摩擦力的方法:增加接触面的粗糙程度,如鞋底的花纹、杠杆运动员手上的镁粉,增加压力,如紧捏自行车的闸;
2、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
3、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;
4、弹力的产生是由于物体产生形变,恢复原状的力,形变量越大,弹力越大。
12.【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】 解:A、运动员下落过程中,到达B点时,刚接触蹦床,此时的重力大于弹力,运动员的速度继续增大,此时速度不是最快,动能不是最大,故A错误;
B、运动员在最低点C时,速度为0,受到的弹力大于重力,受到非平衡力的作用,故B错误;
C、运动员从B点下落到C点的过程中,质量不变,速度减小,故C错误;
D、运动员从B点下落到C点的过程中,质量不变,速度减小,高度降低,动能和重力势能转化为弹性势能,即运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)(3)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)运动员在最低点C时,受到的弹力大于重力;
(4)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。弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大,弹性势能越大,势能与动能的总和为机械能。
13.【答案】惯性;不为零
【知识点】动能的影响因素;惯性及其现象
【解析】【解答】 任何物体都具有保持原本运动状态不变的特性,运动员正是由于惯性,才能在离开机翼后继续保持向前滑翔的运动状态。
运动员运动到最高点时,竖直方向速度为零,但仍会保持向前的水平运动,合速度不为零,因此他的动能不为零。
【分析】1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
2、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。
14.【答案】水;相互的
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】划手用桨向后划水,桨对水施加向后的力,水对桨施加向前的反作用力,因此使龙舟、人、桨一起前进的施力物体是水;该现象说明力的作用是相互的。
故答案为:水;相互的
【分析】(1) 力是物体对物体的作用,桨向后拨水,受力物体是水;根据力的作用相互,水反过来向前推桨,推动整体前进,施力物体为水;
(2) 桨给水向后的力、水给桨向前的力,一对作用力与反作用力,直接说明物体间力的作用是相互的。
15.【答案】竖直向上;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】棋子静止,竖直方向重力竖直向下,摩擦力方向竖直向上;二力为平衡力,摩擦力大小等于重力。
故答案为:竖直向上;等于
【分析】(1) 棋子保持静止处于平衡状态,竖直方向受重力、静摩擦力;重力竖直向下,因此摩擦力竖直向上;
(2) 根据二力平衡条件,一对平衡力大小相等,故摩擦力大小等于棋子自身重力。
16.【答案】1:2;600;3:4
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;固液压强综合分析——形杯问题
【解析】【解答】注上层液体之前,液体对容器底的压强;装入上层液体后,再次计算容器底部液体压强,前后容器底液体压强比值。
容器上部横截面积为S、下部横截面积3S,部液体容积,结合下部液体质量可列,则液体密度;上下两层液体高度相同,液体对容器底部的压力为,容器上部装入的液体的质量为,容器上部装入的液体后容器中所装的液体的总质量为
③容器自重忽略不计,容器对地压力等于内部液体总重,加注液体前后容器对地面的压力,,结合压强公式,求出容器前后对水平面的压强之比。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,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;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。
17.【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别;浮力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)浮力的方向为竖直向上,作用点在小黄鸭的重心处,因此我们从小黄鸭的重心出发,沿竖直向上方向绘制一条带箭头的线段,即可表示出小黄鸭受到的浮力;烧杯对桌面的压力,作用点在烧杯与桌面接触面的中点位置,方向垂直桌面向下,最终作图结果如下:
(2)重力方向竖直向下,过物体的重心绘制一条带箭头的竖直向下有向线段,用符号$G$标注即可表示重力;作力$F$的力臂时,先反向延长力$F$的作用线,再从支点向力$F$的作用线作垂线段,这条垂线段就是力$F$的力臂$l$,最终作图结果如下:
【分析】1、压力的画法:物体对被压物体施加压力,作用点位于接触面上,方向指向被压物体,垂直被压物体;
2、浮力示意图:浮力作用于物体重心,方向竖直向上,漂浮时,和重力大小相等;
3、力臂的概念,从支点到力的作用线的距离。做出力的作用线,确定支点,从支点向的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂。
4、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。
(1)浮力的方向是竖直向上的,且作用点在小黄鸭的重心上,因此以小黄鸭的重心为起点竖直向上画一条带有箭头的线段,即为小黄鸭受到的浮力;烧杯对桌面的压力,作用点在烧杯与桌面接触面的中点,方向垂直于桌面向下,作图如下所示:
(2)重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;反向延长F的作用线,然后从支点作力F的作用线的垂线段,则垂线段的长就是F的力臂l,如下图所示:
18.【答案】(1)匀速直线运动;等于
(2)丙
(3)左;不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
故答案为:匀速直线运动;等于
(2)甲、乙、丙三个实验中,丙图中压力最大,接触面最粗糙,则滑动摩擦力最大。
故答案为:丙
(3)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左。
改变传送带的速度大小,由于压力和接触面粗糙程度都不变,则滑动摩擦力大小不变,故弹簧测力计的示数不变。
故答案为:左;不变
【分析】(1) 利用二力平衡原理测滑动摩擦力,匀速直线运动是平衡状态;
(2) 滑动摩擦力影响因素:压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3) 摩擦力方向与相对运动方向相反;滑动摩擦力大小不受物体相对运动速度影响。
(1)[1][2]弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)甲、乙、丙三个实验中,丙图中压力最大,接触面最粗糙,则滑动摩擦力最大。
(3)[1]启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计(绳子)对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块所受滑动摩擦力的方向沿水平向左。
[2]改变传送带的速度大小,由于压力和接触面粗糙程度都不变,则滑动摩擦力大小不变,故弹簧测力计的示数不变。
19.【答案】(1)高度差
(2)bc
(3)A;B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)在实验中,U形管两边液体高度差越大,说明此时的液体压强越大,即实验中通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小,
(2)由控制变量法的要求可知,在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,应控制液体深度相同,改变液体密度,故选图乙中bc两个位置。
(3)A.仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,此时管中液体质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故A符合题意;
B.仅向1号管中加入适量水,此时水的质量增大,直至两管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故B符合题意;
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等,液体深度不同,此时不能说明液体压强与管内液体的质量无关,故C不符合题意;
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平,则液体深度相同,液体密度不同,此时没有控制变量,所以不能说明液体的压强与管内液体的质量无关,故D不符合题意。
故选AB。
【分析】 (1)在实验中,U形管两边液体高度差越大,说明此时的液体压强越大;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)探究液体的压强与管内液体的质量的关系时,必须控制液体的密度和深度都相同;结合控制变量法分析。
(1)探究液体内部的压强时,由于不能直接判断液体内部压强的大小,所以运用转换法,通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小,U形管两边液体高度差越大,说明此时的液体压强越大。
(2)在探究液体密度对液体内部压强大小的影响时,由控制变量法可知,应控制液体深度相同,改变液体密度,所以应将金属盒的橡皮膜分别放在图乙中bc两个位置处进行实验。
(3)A.由于液体压强与液体深度有关,所以仅将2号管倾斜,直至水面与1号管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,此时管中液体质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故A符合题意;
B.仅向1号管中加入适量水,直至两管水面相平,则液体深度相同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度相同,即液体压强相同,由图可知,加水后管中液体的质量不同,所以液体的压强与管内液体的质量无关,故B符合题意;
C.仅向1号管中加入8g水,使两管中水质量相等,液体深度不同,则两管下端所封橡皮膜鼓起程度不同,即液体压强不同,仅能说明液体的压强与深度有关,不能说明液体压强与管内液体的质量无关,故C不符合题意;
D.将2号管中的水全部倒出后竖放,再装入盐水直至液面与1号管水面相平,则液体深度相同,液体密度不同,即液体质量不同,两管下端所封橡皮膜鼓起程度不同,即液体压强不同,所以不能说明液体的压强与管内液体的质量无关,故D不符合题意。
故选AB。
20.【答案】木块移动的距离;不同;相同;大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)让钢球从斜槽上由静止释放下滑,之后撞击水平面上的木块,若木块被推动后移动的距离越大,就说明撞击木块时钢球的动能越大,因此我们可以通过木块移动距离的大小,来反映钢球撞击木块时的动能大小。
(2)根据控制变量的实验原则,探究动能大小与质量的关系时,需要控制钢球到达水平面时的速度相同,只改变钢球的质量,因此应该选用质量不同的钢球,让它们从斜槽的相同高度处由静止开始运动。
(3)当钢球质量固定时,钢球从斜槽上越高的位置下滑,到达水平面时的速度就越大,撞击木块时的速度也就越大,实验中会观察到木块被推动的距离更远,由此可以得到结论:速度越大,钢球的动能越大。
【分析】1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如通过木块移动距离的大小,来反映钢球撞击木块时的动能大小;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如影响动能的因素有质量、速度,所以探究动能大小与质量的关系时,需要控制钢球到达水平面时的速度相同;
3、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。
21.【答案】(1)解:木箱的重力为:
(2)解:工人做的有用功为:
(3)解:由图可知,承担物重的绳子股数n=2,滑轮组的机械效率
【知识点】重力及其大小的计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;
(2)利用W=Gh,计算克服重力做功多少;
(3)利用,计算机械效率。
(1)木箱的重力为
(2)工人做的有用功为
(3)由图可知,承担物重的绳子股数n=2,滑轮组的机械效率
22.【答案】(1)解:开始细线有较大拉力,浮力最大,玻璃杯受到的浮力等于重力与拉力之和,玻璃杯受到的浮力最大
(2)解:在t1时刻刚接触容器底,但还没有支持力,因而受到浮力和拉力与重力,且浮力与拉力之和等于B的重力,根据受力平衡知,B的重力为
代入数据
解得
(3)解:从t1时刻到t2时刻,细线拉力从2N减小到1N。设t1时刻A浸入水中的深度为h1,则,根据
设t2时刻A浸入水中的深度为h2,则,根据
对比两式得
液面下降的高度
则放出水的体积
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1) 初始细线拉力最大,玻璃杯浮力等于自重加细线拉力;
(2) 对B受力分析,重力=浮力+拉力,结合阿基米德原理求解密度;
(3) 拉力减小导致玻璃杯浸入体积减小,由浮力变化求浸入体积变化,结合容器、杯底面积算放水体积。
(1)开始细线有较大拉力,浮力最大,玻璃杯受到的浮力等于重力与拉力之和,玻璃杯受到的浮力最大
(2)在t1时刻刚接触容器底,但还没有支持力,因而受到浮力和拉力与重力,且浮力与拉力之和等于B的重力,根据受力平衡知,B的重力为
代入数据
解得
(3)从t1时刻到t2时刻,细线拉力从2N减小到1N。设t1时刻A浸入水中的深度为h1,则,根据
设t2时刻A浸入水中的深度为h2,则,根据
对比两式得
液面下降的高度
则放出水的体积
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