【精品解析】四川省泸州市泸第五中学2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题

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四川省泸州市泸第五中学2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、选择题(本题共10小题,1-10每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。11-12每小题4分,共8分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.小明爸爸用空心砖制作了一个琴台,将古筝放在琴台上面演奏,听到的琴声会更响亮。下列分析正确的是(  )
A.琴声是由空心砖振动产生的 B.空心砖改变了琴声的传播速度
C.琴声是通过空气传入人耳的 D.琴声更响亮指的是音调变高
【答案】C
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.根据声音产生的知识可知,琴声是由琴弦振动产生的,故A错误;
B.空心砖不能改变琴声的传播速度,因为声音的传播速度与介质种类及温度有关,故B错误;
C.正常情况下,琴声通过空气传入人耳,故C正确;
D.琴声更响亮指声音更大,即声音的响度大,故D错误。
故选C。
【分析】A.声音由物体振动产生;
B. 声音的传播速度与介质种类及温度有关;
C. 声音的传播需要介质;
D.声音的大小叫响度,声音的高低叫音调。
2.小苏和小州在太湖湿地公园里划船游玩,以船为参照物,小明是静止的。以下表述能说明“运动的相对性”的是(  )
A.以船上的小明为参照物,船是静止的
B.以水边的小树为参照物,船是运动的
C.以船上的小苏为参照物,小明是静止的
D.以水边的小树为参照物,小明是运动的
【答案】D
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】根据题意可知,以船为参照物,小明是静止的,则要体现运动和静止的相对性,应该证明小明是运动,故AB不合题意;
C. 以船上的小苏为参照物, 小明是静止的,故C不合题意;
D. 以水边的小树为参照物,小明是运动的,故D符合题意。
故选D。
【分析】运动的相对性是指选取的参照物不同时,同一物体的运动状态不同,据此分析判断。
3.咸阳湖景区被确定为国家级旅游景区,景区内有南苑公园、古渡廊桥、统一广场、古渡公园等。以下所列举的景区内有关的光现象中属于光的反射的是(  )
A.水面上波光粼粼,岸边的彩灯在水中形成明亮的倒影
B.看到舞台上的激光灯射出的光束
C.看到水景池底的射灯较浅
D.表演区的灯光照射到演员,演员身后出现了影子
【答案】A
【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
【解析】【解答】A. 岸边的彩灯发出的光在水面发生反射从而成像, 这就是看到的“倒影”,故A符合题意;
B.根据舞台激光发出光束可知,光在空气中沿直线传播,故B不符合题意;
C. 水景池底的射灯发出的光在水面发生折射,此时折射角大于入射角。人逆着折射光线看去,觉得池底的射灯较浅,属于光的折射,故C不符合题意;
D. 演员身后出现了影子 ,是光的直线传播,故D不符合题意。
故选A。
【分析】A.根据平面镜成像的原理判断;
BD.根据光沿直线传播的知识判断;
C.根据光的折射的知识判断。
4.水是生命之源,也是人类生存环境的重要组成部分。水在各种物态变化中不停地循环,让四季多姿多彩。下列说法正确的是(  )
A.初春冰雪消融是冰吸热熔化
B.夏天用电风扇对着人扇风,人感到凉爽是扇风降低了室内的温度
C.深秋时节出现“结霜”现象,结的霜是水凝固形成的
D.寒冷的冬天,从人们口中呼出的“白气”是水汽化的水蒸气
【答案】A
【知识点】熔化与熔化吸热特点;蒸发及其现象;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A. 初春冰雪消融,其实是冰雪从固态变为液态发生熔化现象,此过程需要吸热,故A正确;
B.夏天天热,人体上往往都有汗液,用电风扇对着人扇风加快了空气流动,加速人体汗液蒸发吸热, 但并未降低室内温度,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成固态冰晶,属于凝华现象,故C错误;
D.从人们口中呼出的“白气”是呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,而非汽化,故D错误。
故选A。
【分析】ACD.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
B.根据液体蒸发吸热判断。
5. 中考体育考试这项评价机制对于青少年体质健康和全面发展的指引作用越发显著,促使学生积极参加体育锻炼。对体考中涉及的物理知识描述正确的是(  )
A.抛出去的实心球,受到推力、重力和空气阻力
B.踢出去的足球能够继续向前运动是受到惯性力的作用
C.做引体向上,单杠对考生的弹力是单杠发生弹性形变产生的
D.拍篮球,手是施力物体所以不受力的作用
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;弹力;惯性及其现象
【解析】【解答】 A.抛出去的实心球,只受到重力和空气阻力的作用,不再受到人的推力,故A错误,
B.踢出去的足球能够继续向前运动是因为足球具有惯性,故B错误;
C.弹力是物体发生形变后,在恢复原状的过程中对与其接触的物体所产生的力,做引体向上,单杠对双手的弹力是由于单杠发生了弹性形变产生的,故C正确;
D.拍篮球,手是施力物体,同时也受到篮球的反作用力,故D错误。
故选C。
【分析】A.对抛出去的实心球进行受力分析;
B.惯性是物体的一种属性,惯性不是力;
C.弹力是物体发生形变后,在恢复原状的过程中对与其接触的物体所产生的力;
D.根据力的作用是相互的分析。
6.如图甲所示,总质量相同的两人分别在雪地里滑雪和行走,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法中正确的是(  )
A.本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
B.本实验通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果
C.滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的压力比步行者的小
D.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙进行模拟研究
【答案】B
【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】A.在实验中,通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,而木板发生形变程度不容易观察,不能用木板代替海绵实验,故A错误;
B.实验过程中,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,则通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,故B正确;
C. 滑雪者没有陷入雪地, 是因为滑雪板与雪地的接触面面积更大而压强更小,故C错误;
D.根据控制变量法的要求可知,探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变,只改变受力面积,故应选择丙与丁图,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据实验中压力作用效果的判断方法分析;
B.实验过程中,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显;
C.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
D.根据控制变量法的要求选择对照实验。
7.小李同学“五一”踏青时,带回一杯汾河水,他想测量其密度。他用质量相同的塑料瓶装了体积均为20mL的汾河水和纯净水,分别放在调平的天平的左、右盘上,天平平衡时的状态如图所示,已知,则下列说法正确的是(  )
A.瓶和纯净水的总质量为20g B.汾河水的质量为20g
C.汾河水的密度为 D.汾河水的密度为
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量
【解析】【解答】A.根据题意可知,纯净水的体积为,则纯净水的质量。由于瓶子也有重力,所以瓶和纯净水的总质量大于20g,故A错误;
B.根据图片可知,标尺分度值为0.2g,则游码质量为1g,则汾河水的质量等于纯净水的质量+1g,因此汾河水的质量为21g,故B错误;
CD.综上所述,汾河水的质量为21g,体积为20cm3,那么汾河水的密度,
故C正确,D错误。
故选C。
【分析】A.根据m=ρV计算纯净水的质量,然后与瓶子和水的总质量比较;
B.根据图片可知,汾河水的质量=纯净水质量+游码质量;
CD.根据计算汾河水的质量。
8.如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.顶部的定滑轮可以省力
B.机械效率可达到100%
C.主要是利用重力势能转化为动能
D.给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
【答案】C
【知识点】机械能及其转化;增大或减小摩擦的方法;定滑轮及其工作特点;增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A.根据图片可知,顶部的定滑轮固定不动,为定滑轮,则它不能改变力的大小,故A错误;
B.使用任何机械都做额外功,则该装置的机械效率不可能达到100%,故B错误;
C.高处的重物具有重力势能,重物下落时高度降低,则重力势能减小,同时小车运动,动能增加,说明重力势能主要转化为小车的动能,故C正确;
D.给车轮轴承加润滑油可以减小摩擦力,使小车运动更顺畅,故D错误。
故选C。
【分析】A.固定不动的滑轮为定滑轮,跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮;
B.使用任何机械都做额外功;
C.根据动能和重力势能的大小变化分析;
D.减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、改变接触面,注入润滑油和变滑动为滚动。
9.下列关于如图所示的四个实验的判断中,正确的是(  )
A.如图甲中,手持自制气压计从崂山山脚走到山顶,玻璃管内液面升高
B.如图乙中,托里拆利实验的玻璃管倾斜会使测得的大气压值变大
C.如图丙中,覆杯实验中杯子倾斜水就会流出
D.如图丁中,向纸片中间吹气会看到纸片向两边分开
【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.手持自制气压计从崂山脚走到山顶,外界气压强变小,导致瓶内气压大于大气压,会有一部分水被压入玻璃管,使管内液面上升,故A正确;
B.托里拆利实验时,玻璃管如果倾斜高度不变,不影响实验测量结果,故B错误;
C.覆杯实验中杯子倾斜水不会流出,是由于大气向各个方向都有压强,故C错误;
D.向纸片中间吹气,纸中间流速大,压强小,纸片向中间靠拢,故D错误。
故选A。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
10.小晋利用一瓶矿泉水研究压强问题,如图所示,他先把瓶子正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是(  )
A.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:F甲<F乙
B.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:p甲<p乙
C.瓶子对水平桌面的压强大小关系:p甲'>p乙'
D.瓶子对水平桌面的压力大小关系:F甲'>F乙'
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,甲中水柱上下粗细相同,则水对瓶底的压力等于水的重力;乙中的水柱下口小,则水对瓶盖的压力小于自身的重力,而水的重力相同,则F甲>F乙,故A错误;
B.根据图片可知,乙中水的深度变大,由液体压强公式p=ρ液体gh可知,水对瓶盖的压强变大,即p甲<p乙,故B正确;
CD.水平面上,物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以两次对桌面的压力相等,F'甲=F'乙。
瓶底的面积大于瓶盖的面积,由公式可知,水平对桌面的压强p'甲<p'乙,故CD错误。
故选B。
【分析】A.水平面上液体对底部的压力,如果液柱上下粗细一致,那么底部受到的压力等于重力;如果液柱下口大,则底部受到压力大于重力;如果液柱下口小,则底部受到的压力小于重力。
B.由液体压强公式p=ρ液体gh比较水对瓶底和瓶盖的压强大小;
CD.水平面上物体对地面的压力等于上面的总重力,根据公式比较瓶子对桌面的压强大小。
11.小明用相同的滑轮安装成下图所示的两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,在相同时间内绳端移动的距离相等,若绳端拉力,则(  )
A.物体的速度之比 B.有用功之比
C.机械效率之比 D.拉力的功率之比
【答案】B,C
【知识点】功率计算公式的应用;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.图中,是定滑轮和动滑轮,相同时间内,绳端移动的距离相等,则物体上升的高度比为,物体的速度之比:,故A不符合题意;
B.提升物体的质量相同,根据,重力相同,根据,有用功之比,故B符合题意;
C.机械效率之比:,故C符合题意;
D.拉力的功率之比:,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】使用定滑轮,可以改变力的方向,不省力,不省距离;使用动滑轮,可以省一半力,费2倍的距离;根据W=Gh,判断做功多少,利用,计算机械效率, 根据,计算功率的大小关系。
12.如图,在薄壁柱形容器中装有一定质量的水,将物体A、B按甲、乙、丙三种方式分别放入水中,待A、B静止时,A浸入水中的深度分别为13cm、8cm、2cm,图甲中A恰好浸没,已知图甲中A下表面受到水的压力为26N。则下列说法正确的是(g取10N/kg)(  )
A.物体A的底面积为200cm2 B.物体A的密度比B的小
C.物体B的密度为 D.乙图中AB间绳子上的拉力为12N
【答案】A,B,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.图甲中,A刚好全部浸没水中,则A下表面所在的深度为13cm,
则它受到水的压强为;
则物体A的底面积为;
故A正确;
B.根据丙图可知,A漂浮在水中,则A的密度小于水的密度;B沉底,则B的密度密度大于水的密度,所以物体A的密度比B的小,故B正确;
C.在甲图中,物体AB整体漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力。图丙中,A漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力。
对比甲丙可知,重力变化量等于浮力变化量,
那么B的重力为;
图片甲乙中,AB整体均漂浮,浮力等于重力,总重力相等,则总的浮力相同,
根据可知,二者排开水的总体积相同,
那么;
解得:,
则物体B的密度为,
故C错误;
D.根据图片可知,乙中B受到的浮力为

则B受到绳子的拉力为,
故D正确。
故选ABD。
【分析】A.在甲中,根据p=ρgh求物体A下表面受到的水的压强,根据求物体A的底面积;
B.在丙中,根据物体的浮沉条件可知A、B与水的密度关系,从而可知A、B的密度关系;
C.对比甲丙可知,重力变化量等于浮力变化量,根据计算B的重力。根据甲和乙中排开水的总体积相等计算B的体积,最后根据密度公式计算B的密度;
D.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算乙中B物体受到的浮力,根据力的平衡条件可得乙图中AB间绳子上的拉力。
二、填空题(每空1分,共18分)
13.为了定量地描述一些物理现象,我们引入了很多物理量,为描述物体   建立了速度这一物理量;而测量物理量的过程就是将一个待测物理量与一个公认的标准量进行比较,这个标准量就是单位,比如以牛顿为   的单位。
【答案】运动的快慢;力
【知识点】速度公式及其应用;力的概念及单位
【解析】【解答】(1)在物理学中,用速度这个物理量表示物体运动快慢;
(2)根据物理量单位的知识可知,牛顿是力的单位。
【分析】(1)根据速度的物理意义解答;
(2)根据力的单位的知识解答。
14.2025年4月30日,我国航母“福建舰”进行歼-35舰载机的起降测试。歼-35在空中加油过程中,以海面的福建舰为参照物,歼-35是   的。在弹射起飞过程中,歼-35的发动机向后喷射高速燃气,飞机向前加速运动,这表明力的作用是   的;当歼-35静止在甲板上时,其受到的重力与   力是一对平衡力。
【答案】运动;相互;支持
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)歼-35在空中加油过程中,相对于福建舰的位置在不断发生变化,则以海面的福建舰为参照物,歼-35是运动的。
(2)歼-35 的发动机向后喷射高速燃气,即对燃气施加向后的力,同时燃气对飞机施加向前的反作用力,因此向前加速运动,表明力的作用是相互的。
(3)当歼-35静止在甲板上时,它处于平衡状态,即重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在同一物体上,所以其受到的重力与支持力是一对平衡力。
【分析】(1)根据参照物的知识分析;
(2)根据力的作用的相互性解答;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上。
15.如图所示,图钉尖的面积是,图钉帽的受力面积是,手对图钉帽的力是50N,图钉尖对墙的压强为   Pa。图钉尖制作得很尖锐,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来   压强。
【答案】1×109;增大
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,图钉将压力传递该墙壁,则钉尖对墙的压力为50N, 图钉尖的面积是,
那么图钉尖对墙的压强为。
(2)图钉尖制作得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
【分析】(1)根据公式计算图钉尖对墙壁的压强;
(2)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
16.小复周末参加家庭劳动。如图甲所示,他用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向   ,为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了   摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为   N。
【答案】右;增大;50
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)当小明向左擦拭桌面时,抹布相对桌面向左移动,而物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
(2)为了擦干净桌面上的污渍,他加大了向下的压力,这是通过增大压力来增大摩擦力。
(3)桌子没推动,说明餐桌在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,即摩擦力等于推力等于50N。
【分析】(1)物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(2)增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(3)对桌子进行受力分析,根据平衡力的知识计算摩擦力大小。
17.当小明面镜时,他的像的大小   (选变化情况)。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。如图甲模拟的是   眼看远处物体。如图乙所示,想象在连通器底部液体中有一个竖直方向的很薄的液片,我们用它作为研究对象。液片两侧受到的压力分别是F1和F2,液片静止时,由二力平衡可知F1=F2,连通器两侧液面的高度分别为h1和h2,则h1   (填大小关系)h2。
【答案】不变;近视;=
【知识点】眼睛及其视物原理;液体压强计算公式的应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)当小明面镜时,物距减小,根据平面镜成像“物像等大”的规律可知,他的像的大小不变。
(2)根据甲图可知,像成在视网膜的前方,说明模拟的是近视眼。
(3)由二力平衡的条件可知,当液片静止时,液片受到左右两侧的压力F1=F2,p1S1=p2S2;
,解得:。
【分析】(1)根据平面镜成像“物像等大”的规律分析;
(2)近视眼成像在视网膜前面,远视眼成像在视网膜后面;
(3)根据压力相等,结合液体压强公式p=ρ液gh和F=pS列式计算即可。
18.如图所示,将绳子一端系在斜面的顶端,让绳子绕过圆筒,用力拉绳,使圆筒沿斜面匀速向上滚动,圆筒相当于   滑轮。已知斜面高H=2m,长L=5m,圆筒质量为10kg,则将圆筒从斜面底端拉至斜面顶端所做的有用功为   J。整个装置的机械效率为80%,则拉力F=   N。
【答案】动;200;25
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)根据图片可知,圆筒沿着斜面向上运动,故圆筒相当于动滑轮。
(2)根据图片可知, 质量为10kg的圆筒升高2m做的有用功为。
(3)根据公式可知,拉力做的功为;
圆筒上有两段绳子承担重物,则拉力移动的距离为s=2L=2×5m=10m,
则拉力的大小为。
【分析】(1)跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮,固定不变的滑轮为定滑轮;
(2)根据计算圆筒做的有用功;
(3)根据计算拉力做的总功,根据s=nL计算拉力移动的距离,最后根据计算拉力的大小。
19.如图所示,一辆总质量为1.2×103kg(含驾驶员与货物)的叉车沿直线匀速通过登车桥将货物搬进货车。该登车桥可视作斜面,其长度为10m,高度为1m。若叉车所受牵引力恒为1.5×103N,与斜面接触的总面积为0.08m2,则货物匀速上升时,重力势能   (选填“变大”“变小”或“不变”),叉车在登车桥上受到的摩擦力   1.5×103N(选填“大于”“小于”或“等于”),使用斜面这个机械对叉车做功的效率为   。
【答案】变大;小于;80%
【知识点】势能的影响因素;二力平衡的条件及其应用;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)货物匀速上升时,质量不变,但是高度升高,那么货物的重力势能变大。
(2)叉车匀速通过登车桥时 ,它在斜面上受到沿斜面向上的牵引力,沿斜面向下的摩擦力和重力的分力,则此时牵引力等于摩擦力与重力的分力之和,因此叉车在登车桥上受到的摩擦力小于牵引力。
(3)根据题意可知,这个机械做的有用功

这个机械做的总功;
对叉车做功的效率为。
【分析】(1)重力势能大小与质量和高度有关;
(2)对斜面上的叉车进行受力分析,根据平衡力的知识比较牵引力和摩擦力大小;
(3)根据W有=Gh计算有用功,根据W总=Fs计算总功,根据计算叉车的效率。
三、作图题
20.体育训练后,小明将排球挂在了墙上,如图所示。请画出排球对墙面压力和所受重力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图
【解析】【解答】根据图片可知,排球所受重力方向竖直向下,作用在球的重心上。排球对墙面的压力作用在二者的接触面上,与墙面垂直向内,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画箭头的线段即可。
21.如图所示的水平杠杆中,O为支点,请画出图中力F1和F2的力臂L1和L2。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图片可知,杠杆的支点为O,过点O作力F1的作用线的垂线段,即为力臂L1;过支点O作力F2作用线的垂线段,即为力臂L2,如图所示:
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
四、实验题(每空1分,共18分)
22.小梦在学完本节后,想要利用弹簧测力计测量提起一袋水果的力,请你参与任务完成题。
任务一:弹簧测力计的选择
(1)为了较准确地测一袋重力约为7N的水果,应选用的弹簧测力计的测量范围和分度值分别是(  )
A. 0~10N,0.2N
B. 0~5N,0.1N
C. 0~15N,0.5N
D. 0~20N,0.5N
任务二:弹簧测力计的使用
(2)使用弹簧测力计测量提起一袋水果的力的过程中,有如下操作,关于测力计的正确使用,合理的顺序是________;(填序号)
①把这袋水果加在挂钩上;
②观察弹簧测力计的测量范围,弄清刻度上每一小格表示多少N;
③调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
④待指针稳定后读数。
(3)如图1是使用弹簧测力计测量提起一袋水果的力的情景,存在的操作错误是没有使弹簧的拉力方向与________一致;
任务三:弹簧测力计的读数
(4)小梦按照正确步骤操作,待弹簧测力计静止时如图2所示,则提起这袋水果所需的拉力是________N。若将此弹簧测力计、水果如图3所示进行测量,静止时测力计的示数与图2相比将________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是________;
任务四:弹簧测力计的原理
(5)完成测量后,小梦拉动弹簧测力计,发现在测量范围内所用力越大,弹簧测力计的示数越大,此现象说明:在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的________越长。
【答案】(1) A
(2) ②③①④
(3) 被测力
(4) 7.2 变大 弹簧测力计有自重
(5) 伸长量
【知识点】弹力;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,一袋苹果的重力约为7N,则测力计的最大测量范围应大于7N。分度值越小则测量越精确,故应选用0~10N,0.2N的测力计,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)使用弹簧测力计测量提起一袋水果的重力的步骤如下:
②观察弹簧测力计的测量范围,弄清刻度上每一小格表示多少N;
③调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
①把这袋水果加在挂钩上;
④待指针稳定后读数,
即正确的顺序为②③①④。
(3)如图1所示,水果的重力在竖直方向,则弹簧测力计应该沿竖直方向使用,那么存在的操作错误是没有使弹簧的拉力方向与被测力一致。
(4)①根据图2可知,该测力计的分度值为0.2N,则提起这袋水果所需的拉力是:7N+0.2N×1=7.2N。
②图3中,当测力计的挂钩向上时,测力计的示数等于水果的重力与测力计的重力之和,则静止时测力计的示数与图2相比将变大。
(5)小梦拉动弹簧测力计,发现在测量范围内所用力越大,弹簧测力计的示数越大,说明此时弹簧的伸长量越长,此现象说明:在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长。
【分析】(1)弹簧测力计的量程要大于测量值,且分度值越小,测量越精确;
(2)在使用测力计时,先观察量程和分度值,从而判断是否合适,然后指针调零,最后挂上物体读出示数即可;
(3) 弹簧使用时,拉力方向应与被测力一致。
(4)①根据图片2确定测力计的分度值,然后根据指针的位置读出示数;
②测力计的示数等于挂钩上受到的拉力大小,据此分析比较即可。
(5)根据弹簧测力计的工作原理解答。
23.实验“估测大气压强的值”。用如图1所示装置进行实验。
(1)此实验测出大气压强的实验原理是    ;
(2)实验步骤:
①挤出吸盘中的空气,把吸盘吸附在竖直的玻璃板上;
②用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉吸盘,记下    时弹簧测力计示数F;
③再用刻度尺测出吸盘直径d,求出吸盘面积S。计算大气压强的值;
(3)实验中读出弹簧测力计示数为32N,吸盘面积为4×10﹣4m2,则大气压的测量值为    Pa。如果当地气压为标准大气压,所测气压    (选填“偏大”或“偏小”);
(4)在试管中装上适量带颜色的水。把一根吸管穿过橡皮塞插入水中。从吸管上端吹入少量气体,水沿吸管上升到试管口以上。拿着它从山脚到山顶,吸管中的水柱将    (填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】(1)二力平衡和
(2)吸盘刚好脱离玻璃板
(3)8×104;偏小
(4)上升
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)当用弹簧测力计水平拉吸盘,当吸盘刚好被拉动时,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计对吸盘的拉力等于大气对吸盘的压力,再利用压强公式计算出大气压强p,则本实验原理:本实验利用了二力平衡和。
(2)在实验步骤②中,主要是测量作用在吸盘上的大气压力。当缓慢拉吸盘时,直到吸盘刚好脱离玻璃板时,此时测力计的拉力等于大气压力;
(3) 实验中读出弹簧测力计示数为32N,吸盘面积为4×10﹣4m2,
则大气压的测量值<1.01×105Pa,
所以所测气压偏小。
(4)从山脚到山顶时海拔高度升高,则大气压强减小。根据p内=p大气+p水柱可知,此时水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,吸管中的水柱上升。
【分析】(1)根据大气压力的测量方法和压强的计算方法解答;
(2)当吸盘刚好脱离玻璃板时,它受到平衡力,此时测力计的示数等于大气压力;
(3)根据公式计算大气压强,然后与标准大气压强比较即可;
(4)根据大气压强随高度的增大而减小,结合p内=p大气+p水柱分析解答。
(1)实验原理:本实验利用了二力平衡和。当吸盘内的空气被挤出后,吸盘外部受到大气压力,内部近似为真空,压力为0。用弹簧测力计水平拉吸盘,当吸盘刚好被拉动时,根据二力平衡知识,弹簧测力计对吸盘的拉力等于大气对吸盘的压力,再利用压强公式,通过测量拉力F和吸盘面积S,即可计算出大气压强p。
(2)实验步骤②:应记下吸盘刚好脱离玻璃板时弹簧测力计示数F。
(3)[1]大气压的测量值
[2]标准大气压约为1.01×105Pa,所以所测气压偏小。
(4)吸管中水柱变化:从山脚到山顶,高度升高,大气压强减小。试管内封闭气体的压强不变,而外界大气压减小,所以管内气体压强大于外界大气压,会将水压上吸管,使吸管中的水柱上升。
24.小明利用如图甲所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
实验序号 动力F1/N 动力臂/cm 阻力F2/N 阻力臂/cm
1 1 15 1.5 10
2 1.5 20 2 15
3 4 5 1 20
(1)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应该向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母;调节杠杆在水平位置平衡的目的是   ;
(2)多次实验得到的数据如表所示,分析表中实验数据,可以得出杠杆的平衡条件为   ;
(3)如图乙所示,用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,再将弹簧测力计斜向右下拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数为F2,则F1   (选填“>”“<”或“=”)F2;
(4)如图丙是小明参加劳动实践用扁担挑水时的情景,他感觉后面的水桶很重挑得很困难,要想挑得更轻松一些,在不改变后面水桶质量的前提下,他可以采取的办法是:   ;扁担中段制作得较宽,是通过   来减小压强。
【答案】(1)右;便于测量力臂,同时避免杠杆自重对实验的影响
(2)
(3)<
(4)将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动;增大受力面积
【知识点】减小压强的方法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①如图甲所示,杠杆右端上翘,则右端较轻,应将平衡螺母向右端移动。
②调节杠杆在水平位置平衡时,从力的作用点到杠杆支点的距离等于力臂大小,通过刻度值可以直接读取出来,那么此时的目的是便于测量力臂大小,同时避免杠杆自重对实验的影响。
(2)根据表格数据得到:1N×15N=1.5N×10cm;
1.5N×20cm=2N×15cm;
4N×5cm=1N×20cm;
即动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以杠杆平衡的条件是:F1L1=F2L2。
(3)将弹簧测力计斜向右下拉时动力臂减小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力增大,故F2大于F1。
(4)①为了能使水桶顺利挑起来,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,需减小后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积或增大前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积,故将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动一些,或将扁担在肩膀上整体向前挪动少许。
②扁担中段制作得较宽,是通过增大受力面积来减小压强。
【分析】(1)①平衡螺母应该向较轻的一侧调节;
②调节杠杆在水平位置平衡时,从力的作用点到杠杆支点的距离等于力臂大小,通过刻度值可以直接读取出来;
(2)分别计算动力×动力臂,阻力×阻力臂,比较乘积大小确定杠杆的平衡条件;
(3)注意分析动力臂的大小变化,根据杠杆的平衡条件判断;
(4)①由杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析解答;
②减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
(1)[1]如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
[2]调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小,同时避免杠杆自重对实验的影响。
(2)分析表格中的数据可得,动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以杠杆平衡的条件是:F1L1=F2L2
(3)杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,再将弹簧测力计斜向右下拉,杠杆在水平位置平衡时,阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂减小,动力增大,故F2大于F1。
(4)[1]由杠杆平衡条件可知,为了能使水桶顺利挑起来,需减小后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积或增大前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积,故将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动一些,或将扁担在肩膀上整体向前挪动少许。
[2]扁担中段制作得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
五、计算题(25题9分,26题11分,共20分)
25.2024年11月,我国分体式飞行汽车“陆地航母”全球首次公开飞行,如图所示。若整车的总质量为2.8×103kg,飞行器可以在10min内飞行15km。(g=10N/kg)
(1)求飞行汽车静止时受到的重力;
(2)求飞行器在这段时间内飞行的平均速度;
(3)若飞行汽车静止时与水平地面的接触面积为0.4m2,求它对水平地面的压强。
【答案】(1)解:根据题意可知,飞行汽车的质量为 2.8×103kg,
则飞行汽车静止时受到的重力为。
(2)解:根据题意可知, 飞行器可以在10min内飞行15km
则飞行器在这段时间内飞行的平均速度为。
(3)解:飞行汽车对地面的压力等于它的重力,则它对水平地面的压强为。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算飞行汽车静止时受到的重力;
(2)根据计算飞行器在这段时间内飞行的平均速度;
(3)飞行汽车对地面的压力等于它的重力,根据计算它对水平地面的压强。

(1)飞行汽车静止时受到的重力为
(2)飞行器在这段时间内飞行的平均速度为
(3)它对水平地面的压强为
26.张铭轩与同学到某工地参观,看到工人操作小型电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知:起吊前,池中水深4m。石料的边长为0.4m,密度为2.5×103kg/m3,石料上升时速度恒为0.6m/s,圆柱形水池的底面积为0.4m2,动滑轮重为40N。请根据他们的调查数据求(不计绳重和摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):
(1)石料未出水面前,水对池底的压强;
(2)石料露出水面一半受到的浮力;
(3)石料从池底到上表面刚要出水过程,电动机所做的功(不计水阻力);
(4)拓展:石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间;并推导出该过程中电动机的输出功率P(单位:W)与时间t(单位:s)的函数。
【答案】(1)解:根据液体压强公式可知,石料未出水面前,水对池底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa。
答:石料未出水面前,水对池底的压强为4×104 Pa。
(2)解:石料的体积:V石=L3=(0.4m)3=0.064m3,
石料露出水面一半受到的浮力:
答:石料露出水面一半受到的浮力为320N。
(3)解:石料浸没在水中时受到的浮力:F'浮=2F浮=2×320N=640N,
石料的质量:m石=ρ石V石=2.5×103kg/m3×0.064m3=160kg,
石料的重力:G石=m石g=160kg×10N/kg=1600N,
石料浸没在水中时受到的拉力:F拉=G石-F'浮=1600N-640N=960N,
电动机提供的拉力,
电动机拉动绳子自由端移动的距离s=2×(4m-0.4m)=7.2m,
电动机所做的功W=F''拉s=500N×7.2m=3600J。
答:石料从池底到上表面刚要出水过程,电动机所做的功为3600J。
(4)解:石料完全露出水面时,水面下降高度:,
石料上升的实际高度:h'=L-Δh=0.4m-0.16m=0.24m,
所以石料被拉出水面的时间:,
水面下降的速度,
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中,水面下降的高度:
h2=v水t=0.4m/s×t=0.4t
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中上升的高度:
h1=v石t=0.6m/s×t
石料露出水面的高度:h=h1+h2=0.6m/s×t+0.4m/s×t=1m/s×t,
石料排开水的体积:
V=(L-h)S石=(0.4m-1m/s×t)×(0.4m)2=(0.064-0.16t)m3,
石料受到的浮力:
F=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.064-0.16t)m3=(640-1600t)N,
由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,nF绳=G动+G-F,
绳端拉力:,
绳端速度:v=2V石=2×0.6m/s=1.2 m/s,
绳端拉力功率,即电动机的输出功率:
P=F绳v=(800t+500)N×1.2 m/s=(960t+600)W,
即:当0≤t≤0.4s,电动机的输出功率与时间的表达式为:P=(960t+600)W。
答:石料从刚露出水面到完全露出水面的过程中电动机的输出功率P与t的函数关系为:P=(960t+600)W。
【知识点】功率计算公式的应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 (1)利用液体压强公式得到石料未出水面前,水对池底的压强;
(2)利用体积公式得到石料的体积,利用浮力公式得到石料露出水面一半受到的浮力;
(3)根据(2)中的数据得到石料浸没在水中时受到的浮力,利用密度公式得到石料的质量,利用重力公式得到石料的重力,利用称重法得到石料浸没在水中时受到的拉力,利用nF=G+G动得到电动机提供的拉力,利用s=nh得到电动机拉动绳子自由端移动的距离,利用功的公式得到电动机所做的功;
(4)利用体积公式得到石料完全露出水面时,水面下降高度,进而得到石料上升的实际高度,利用速度公式得到石料被拉出水面的时间,利用速度公式得到水面下降的速度,进而得到石料露出水面的高度h与时间t之间的关系式,利用体积公式得到石料排开水的体积V与时间t之间的关系式,利用浮力公式得到石料受到的浮力F与时间t之间的关系式,由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,利用nF绳=G动+G-F,得到绳端拉力,并根据石料的速度求出绳端速度,利用P=Fv得到电动机的输出功率与时间的表达式。
(1)石料未出水面前,水对池底的压强
(2)正方体石料的体积为
石料露出水面一半受到的浮力
(3)石料浸没在水中时受到的浮力
石料的质量
石料的重力
石料浸没在水中时受到的拉力
不计绳重和摩擦,电动机提供的拉力
电动机拉动绳子自由端移动的距离
电动机所做的功
(4)石料完全露出水面时,水面下降高度
石料上升的实际高度
所以石料被拉出水面的时间
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中,水面下降的高度
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中上升的高度
石料露出水面的高度
石料排开水的体积
石料受到的浮力
由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,绳端拉力
绳端速度
绳端拉力功率,即电动机的输出功率
即:当0≤t≤0.4s,电动机的输出功率与时间的表达式为
1 / 1四川省泸州市泸第五中学2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
一、选择题(本题共10小题,1-10每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。11-12每小题4分,共8分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.小明爸爸用空心砖制作了一个琴台,将古筝放在琴台上面演奏,听到的琴声会更响亮。下列分析正确的是(  )
A.琴声是由空心砖振动产生的 B.空心砖改变了琴声的传播速度
C.琴声是通过空气传入人耳的 D.琴声更响亮指的是音调变高
2.小苏和小州在太湖湿地公园里划船游玩,以船为参照物,小明是静止的。以下表述能说明“运动的相对性”的是(  )
A.以船上的小明为参照物,船是静止的
B.以水边的小树为参照物,船是运动的
C.以船上的小苏为参照物,小明是静止的
D.以水边的小树为参照物,小明是运动的
3.咸阳湖景区被确定为国家级旅游景区,景区内有南苑公园、古渡廊桥、统一广场、古渡公园等。以下所列举的景区内有关的光现象中属于光的反射的是(  )
A.水面上波光粼粼,岸边的彩灯在水中形成明亮的倒影
B.看到舞台上的激光灯射出的光束
C.看到水景池底的射灯较浅
D.表演区的灯光照射到演员,演员身后出现了影子
4.水是生命之源,也是人类生存环境的重要组成部分。水在各种物态变化中不停地循环,让四季多姿多彩。下列说法正确的是(  )
A.初春冰雪消融是冰吸热熔化
B.夏天用电风扇对着人扇风,人感到凉爽是扇风降低了室内的温度
C.深秋时节出现“结霜”现象,结的霜是水凝固形成的
D.寒冷的冬天,从人们口中呼出的“白气”是水汽化的水蒸气
5. 中考体育考试这项评价机制对于青少年体质健康和全面发展的指引作用越发显著,促使学生积极参加体育锻炼。对体考中涉及的物理知识描述正确的是(  )
A.抛出去的实心球,受到推力、重力和空气阻力
B.踢出去的足球能够继续向前运动是受到惯性力的作用
C.做引体向上,单杠对考生的弹力是单杠发生弹性形变产生的
D.拍篮球,手是施力物体所以不受力的作用
6.如图甲所示,总质量相同的两人分别在雪地里滑雪和行走,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法中正确的是(  )
A.本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
B.本实验通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果
C.滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的压力比步行者的小
D.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙进行模拟研究
7.小李同学“五一”踏青时,带回一杯汾河水,他想测量其密度。他用质量相同的塑料瓶装了体积均为20mL的汾河水和纯净水,分别放在调平的天平的左、右盘上,天平平衡时的状态如图所示,已知,则下列说法正确的是(  )
A.瓶和纯净水的总质量为20g B.汾河水的质量为20g
C.汾河水的密度为 D.汾河水的密度为
8.如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.顶部的定滑轮可以省力
B.机械效率可达到100%
C.主要是利用重力势能转化为动能
D.给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
9.下列关于如图所示的四个实验的判断中,正确的是(  )
A.如图甲中,手持自制气压计从崂山山脚走到山顶,玻璃管内液面升高
B.如图乙中,托里拆利实验的玻璃管倾斜会使测得的大气压值变大
C.如图丙中,覆杯实验中杯子倾斜水就会流出
D.如图丁中,向纸片中间吹气会看到纸片向两边分开
10.小晋利用一瓶矿泉水研究压强问题,如图所示,他先把瓶子正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是(  )
A.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:F甲<F乙
B.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:p甲<p乙
C.瓶子对水平桌面的压强大小关系:p甲'>p乙'
D.瓶子对水平桌面的压力大小关系:F甲'>F乙'
11.小明用相同的滑轮安装成下图所示的两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,在相同时间内绳端移动的距离相等,若绳端拉力,则(  )
A.物体的速度之比 B.有用功之比
C.机械效率之比 D.拉力的功率之比
12.如图,在薄壁柱形容器中装有一定质量的水,将物体A、B按甲、乙、丙三种方式分别放入水中,待A、B静止时,A浸入水中的深度分别为13cm、8cm、2cm,图甲中A恰好浸没,已知图甲中A下表面受到水的压力为26N。则下列说法正确的是(g取10N/kg)(  )
A.物体A的底面积为200cm2 B.物体A的密度比B的小
C.物体B的密度为 D.乙图中AB间绳子上的拉力为12N
二、填空题(每空1分,共18分)
13.为了定量地描述一些物理现象,我们引入了很多物理量,为描述物体   建立了速度这一物理量;而测量物理量的过程就是将一个待测物理量与一个公认的标准量进行比较,这个标准量就是单位,比如以牛顿为   的单位。
14.2025年4月30日,我国航母“福建舰”进行歼-35舰载机的起降测试。歼-35在空中加油过程中,以海面的福建舰为参照物,歼-35是   的。在弹射起飞过程中,歼-35的发动机向后喷射高速燃气,飞机向前加速运动,这表明力的作用是   的;当歼-35静止在甲板上时,其受到的重力与   力是一对平衡力。
15.如图所示,图钉尖的面积是,图钉帽的受力面积是,手对图钉帽的力是50N,图钉尖对墙的压强为   Pa。图钉尖制作得很尖锐,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来   压强。
16.小复周末参加家庭劳动。如图甲所示,他用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向   ,为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了   摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为   N。
17.当小明面镜时,他的像的大小   (选变化情况)。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。如图甲模拟的是   眼看远处物体。如图乙所示,想象在连通器底部液体中有一个竖直方向的很薄的液片,我们用它作为研究对象。液片两侧受到的压力分别是F1和F2,液片静止时,由二力平衡可知F1=F2,连通器两侧液面的高度分别为h1和h2,则h1   (填大小关系)h2。
18.如图所示,将绳子一端系在斜面的顶端,让绳子绕过圆筒,用力拉绳,使圆筒沿斜面匀速向上滚动,圆筒相当于   滑轮。已知斜面高H=2m,长L=5m,圆筒质量为10kg,则将圆筒从斜面底端拉至斜面顶端所做的有用功为   J。整个装置的机械效率为80%,则拉力F=   N。
19.如图所示,一辆总质量为1.2×103kg(含驾驶员与货物)的叉车沿直线匀速通过登车桥将货物搬进货车。该登车桥可视作斜面,其长度为10m,高度为1m。若叉车所受牵引力恒为1.5×103N,与斜面接触的总面积为0.08m2,则货物匀速上升时,重力势能   (选填“变大”“变小”或“不变”),叉车在登车桥上受到的摩擦力   1.5×103N(选填“大于”“小于”或“等于”),使用斜面这个机械对叉车做功的效率为   。
三、作图题
20.体育训练后,小明将排球挂在了墙上,如图所示。请画出排球对墙面压力和所受重力的示意图。
21.如图所示的水平杠杆中,O为支点,请画出图中力F1和F2的力臂L1和L2。
四、实验题(每空1分,共18分)
22.小梦在学完本节后,想要利用弹簧测力计测量提起一袋水果的力,请你参与任务完成题。
任务一:弹簧测力计的选择
(1)为了较准确地测一袋重力约为7N的水果,应选用的弹簧测力计的测量范围和分度值分别是(  )
A. 0~10N,0.2N
B. 0~5N,0.1N
C. 0~15N,0.5N
D. 0~20N,0.5N
任务二:弹簧测力计的使用
(2)使用弹簧测力计测量提起一袋水果的力的过程中,有如下操作,关于测力计的正确使用,合理的顺序是________;(填序号)
①把这袋水果加在挂钩上;
②观察弹簧测力计的测量范围,弄清刻度上每一小格表示多少N;
③调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
④待指针稳定后读数。
(3)如图1是使用弹簧测力计测量提起一袋水果的力的情景,存在的操作错误是没有使弹簧的拉力方向与________一致;
任务三:弹簧测力计的读数
(4)小梦按照正确步骤操作,待弹簧测力计静止时如图2所示,则提起这袋水果所需的拉力是________N。若将此弹簧测力计、水果如图3所示进行测量,静止时测力计的示数与图2相比将________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是________;
任务四:弹簧测力计的原理
(5)完成测量后,小梦拉动弹簧测力计,发现在测量范围内所用力越大,弹簧测力计的示数越大,此现象说明:在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的________越长。
23.实验“估测大气压强的值”。用如图1所示装置进行实验。
(1)此实验测出大气压强的实验原理是    ;
(2)实验步骤:
①挤出吸盘中的空气,把吸盘吸附在竖直的玻璃板上;
②用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉吸盘,记下    时弹簧测力计示数F;
③再用刻度尺测出吸盘直径d,求出吸盘面积S。计算大气压强的值;
(3)实验中读出弹簧测力计示数为32N,吸盘面积为4×10﹣4m2,则大气压的测量值为    Pa。如果当地气压为标准大气压,所测气压    (选填“偏大”或“偏小”);
(4)在试管中装上适量带颜色的水。把一根吸管穿过橡皮塞插入水中。从吸管上端吹入少量气体,水沿吸管上升到试管口以上。拿着它从山脚到山顶,吸管中的水柱将    (填“上升”、“下降”或“不变”)。
24.小明利用如图甲所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
实验序号 动力F1/N 动力臂/cm 阻力F2/N 阻力臂/cm
1 1 15 1.5 10
2 1.5 20 2 15
3 4 5 1 20
(1)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应该向   (选填“左”或“右”)调节平衡螺母;调节杠杆在水平位置平衡的目的是   ;
(2)多次实验得到的数据如表所示,分析表中实验数据,可以得出杠杆的平衡条件为   ;
(3)如图乙所示,用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,再将弹簧测力计斜向右下拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数为F2,则F1   (选填“>”“<”或“=”)F2;
(4)如图丙是小明参加劳动实践用扁担挑水时的情景,他感觉后面的水桶很重挑得很困难,要想挑得更轻松一些,在不改变后面水桶质量的前提下,他可以采取的办法是:   ;扁担中段制作得较宽,是通过   来减小压强。
五、计算题(25题9分,26题11分,共20分)
25.2024年11月,我国分体式飞行汽车“陆地航母”全球首次公开飞行,如图所示。若整车的总质量为2.8×103kg,飞行器可以在10min内飞行15km。(g=10N/kg)
(1)求飞行汽车静止时受到的重力;
(2)求飞行器在这段时间内飞行的平均速度;
(3)若飞行汽车静止时与水平地面的接触面积为0.4m2,求它对水平地面的压强。
26.张铭轩与同学到某工地参观,看到工人操作小型电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知:起吊前,池中水深4m。石料的边长为0.4m,密度为2.5×103kg/m3,石料上升时速度恒为0.6m/s,圆柱形水池的底面积为0.4m2,动滑轮重为40N。请根据他们的调查数据求(不计绳重和摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):
(1)石料未出水面前,水对池底的压强;
(2)石料露出水面一半受到的浮力;
(3)石料从池底到上表面刚要出水过程,电动机所做的功(不计水阻力);
(4)拓展:石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间;并推导出该过程中电动机的输出功率P(单位:W)与时间t(单位:s)的函数。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.根据声音产生的知识可知,琴声是由琴弦振动产生的,故A错误;
B.空心砖不能改变琴声的传播速度,因为声音的传播速度与介质种类及温度有关,故B错误;
C.正常情况下,琴声通过空气传入人耳,故C正确;
D.琴声更响亮指声音更大,即声音的响度大,故D错误。
故选C。
【分析】A.声音由物体振动产生;
B. 声音的传播速度与介质种类及温度有关;
C. 声音的传播需要介质;
D.声音的大小叫响度,声音的高低叫音调。
2.【答案】D
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】根据题意可知,以船为参照物,小明是静止的,则要体现运动和静止的相对性,应该证明小明是运动,故AB不合题意;
C. 以船上的小苏为参照物, 小明是静止的,故C不合题意;
D. 以水边的小树为参照物,小明是运动的,故D符合题意。
故选D。
【分析】运动的相对性是指选取的参照物不同时,同一物体的运动状态不同,据此分析判断。
3.【答案】A
【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
【解析】【解答】A. 岸边的彩灯发出的光在水面发生反射从而成像, 这就是看到的“倒影”,故A符合题意;
B.根据舞台激光发出光束可知,光在空气中沿直线传播,故B不符合题意;
C. 水景池底的射灯发出的光在水面发生折射,此时折射角大于入射角。人逆着折射光线看去,觉得池底的射灯较浅,属于光的折射,故C不符合题意;
D. 演员身后出现了影子 ,是光的直线传播,故D不符合题意。
故选A。
【分析】A.根据平面镜成像的原理判断;
BD.根据光沿直线传播的知识判断;
C.根据光的折射的知识判断。
4.【答案】A
【知识点】熔化与熔化吸热特点;蒸发及其现象;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A. 初春冰雪消融,其实是冰雪从固态变为液态发生熔化现象,此过程需要吸热,故A正确;
B.夏天天热,人体上往往都有汗液,用电风扇对着人扇风加快了空气流动,加速人体汗液蒸发吸热, 但并未降低室内温度,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成固态冰晶,属于凝华现象,故C错误;
D.从人们口中呼出的“白气”是呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,而非汽化,故D错误。
故选A。
【分析】ACD.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
B.根据液体蒸发吸热判断。
5.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;弹力;惯性及其现象
【解析】【解答】 A.抛出去的实心球,只受到重力和空气阻力的作用,不再受到人的推力,故A错误,
B.踢出去的足球能够继续向前运动是因为足球具有惯性,故B错误;
C.弹力是物体发生形变后,在恢复原状的过程中对与其接触的物体所产生的力,做引体向上,单杠对双手的弹力是由于单杠发生了弹性形变产生的,故C正确;
D.拍篮球,手是施力物体,同时也受到篮球的反作用力,故D错误。
故选C。
【分析】A.对抛出去的实心球进行受力分析;
B.惯性是物体的一种属性,惯性不是力;
C.弹力是物体发生形变后,在恢复原状的过程中对与其接触的物体所产生的力;
D.根据力的作用是相互的分析。
6.【答案】B
【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】A.在实验中,通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,而木板发生形变程度不容易观察,不能用木板代替海绵实验,故A错误;
B.实验过程中,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,则通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,故B正确;
C. 滑雪者没有陷入雪地, 是因为滑雪板与雪地的接触面面积更大而压强更小,故C错误;
D.根据控制变量法的要求可知,探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变,只改变受力面积,故应选择丙与丁图,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据实验中压力作用效果的判断方法分析;
B.实验过程中,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显;
C.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
D.根据控制变量法的要求选择对照实验。
7.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量
【解析】【解答】A.根据题意可知,纯净水的体积为,则纯净水的质量。由于瓶子也有重力,所以瓶和纯净水的总质量大于20g,故A错误;
B.根据图片可知,标尺分度值为0.2g,则游码质量为1g,则汾河水的质量等于纯净水的质量+1g,因此汾河水的质量为21g,故B错误;
CD.综上所述,汾河水的质量为21g,体积为20cm3,那么汾河水的密度,
故C正确,D错误。
故选C。
【分析】A.根据m=ρV计算纯净水的质量,然后与瓶子和水的总质量比较;
B.根据图片可知,汾河水的质量=纯净水质量+游码质量;
CD.根据计算汾河水的质量。
8.【答案】C
【知识点】机械能及其转化;增大或减小摩擦的方法;定滑轮及其工作特点;增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A.根据图片可知,顶部的定滑轮固定不动,为定滑轮,则它不能改变力的大小,故A错误;
B.使用任何机械都做额外功,则该装置的机械效率不可能达到100%,故B错误;
C.高处的重物具有重力势能,重物下落时高度降低,则重力势能减小,同时小车运动,动能增加,说明重力势能主要转化为小车的动能,故C正确;
D.给车轮轴承加润滑油可以减小摩擦力,使小车运动更顺畅,故D错误。
故选C。
【分析】A.固定不动的滑轮为定滑轮,跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮;
B.使用任何机械都做额外功;
C.根据动能和重力势能的大小变化分析;
D.减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、改变接触面,注入润滑油和变滑动为滚动。
9.【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.手持自制气压计从崂山脚走到山顶,外界气压强变小,导致瓶内气压大于大气压,会有一部分水被压入玻璃管,使管内液面上升,故A正确;
B.托里拆利实验时,玻璃管如果倾斜高度不变,不影响实验测量结果,故B错误;
C.覆杯实验中杯子倾斜水不会流出,是由于大气向各个方向都有压强,故C错误;
D.向纸片中间吹气,纸中间流速大,压强小,纸片向中间靠拢,故D错误。
故选A。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
10.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A.根据图片可知,甲中水柱上下粗细相同,则水对瓶底的压力等于水的重力;乙中的水柱下口小,则水对瓶盖的压力小于自身的重力,而水的重力相同,则F甲>F乙,故A错误;
B.根据图片可知,乙中水的深度变大,由液体压强公式p=ρ液体gh可知,水对瓶盖的压强变大,即p甲<p乙,故B正确;
CD.水平面上,物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以两次对桌面的压力相等,F'甲=F'乙。
瓶底的面积大于瓶盖的面积,由公式可知,水平对桌面的压强p'甲<p'乙,故CD错误。
故选B。
【分析】A.水平面上液体对底部的压力,如果液柱上下粗细一致,那么底部受到的压力等于重力;如果液柱下口大,则底部受到压力大于重力;如果液柱下口小,则底部受到的压力小于重力。
B.由液体压强公式p=ρ液体gh比较水对瓶底和瓶盖的压强大小;
CD.水平面上物体对地面的压力等于上面的总重力,根据公式比较瓶子对桌面的压强大小。
11.【答案】B,C
【知识点】功率计算公式的应用;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.图中,是定滑轮和动滑轮,相同时间内,绳端移动的距离相等,则物体上升的高度比为,物体的速度之比:,故A不符合题意;
B.提升物体的质量相同,根据,重力相同,根据,有用功之比,故B符合题意;
C.机械效率之比:,故C符合题意;
D.拉力的功率之比:,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】使用定滑轮,可以改变力的方向,不省力,不省距离;使用动滑轮,可以省一半力,费2倍的距离;根据W=Gh,判断做功多少,利用,计算机械效率, 根据,计算功率的大小关系。
12.【答案】A,B,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.图甲中,A刚好全部浸没水中,则A下表面所在的深度为13cm,
则它受到水的压强为;
则物体A的底面积为;
故A正确;
B.根据丙图可知,A漂浮在水中,则A的密度小于水的密度;B沉底,则B的密度密度大于水的密度,所以物体A的密度比B的小,故B正确;
C.在甲图中,物体AB整体漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力。图丙中,A漂浮在水面上,则它受到的浮力等于重力。
对比甲丙可知,重力变化量等于浮力变化量,
那么B的重力为;
图片甲乙中,AB整体均漂浮,浮力等于重力,总重力相等,则总的浮力相同,
根据可知,二者排开水的总体积相同,
那么;
解得:,
则物体B的密度为,
故C错误;
D.根据图片可知,乙中B受到的浮力为

则B受到绳子的拉力为,
故D正确。
故选ABD。
【分析】A.在甲中,根据p=ρgh求物体A下表面受到的水的压强,根据求物体A的底面积;
B.在丙中,根据物体的浮沉条件可知A、B与水的密度关系,从而可知A、B的密度关系;
C.对比甲丙可知,重力变化量等于浮力变化量,根据计算B的重力。根据甲和乙中排开水的总体积相等计算B的体积,最后根据密度公式计算B的密度;
D.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算乙中B物体受到的浮力,根据力的平衡条件可得乙图中AB间绳子上的拉力。
13.【答案】运动的快慢;力
【知识点】速度公式及其应用;力的概念及单位
【解析】【解答】(1)在物理学中,用速度这个物理量表示物体运动快慢;
(2)根据物理量单位的知识可知,牛顿是力的单位。
【分析】(1)根据速度的物理意义解答;
(2)根据力的单位的知识解答。
14.【答案】运动;相互;支持
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)歼-35在空中加油过程中,相对于福建舰的位置在不断发生变化,则以海面的福建舰为参照物,歼-35是运动的。
(2)歼-35 的发动机向后喷射高速燃气,即对燃气施加向后的力,同时燃气对飞机施加向前的反作用力,因此向前加速运动,表明力的作用是相互的。
(3)当歼-35静止在甲板上时,它处于平衡状态,即重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在同一物体上,所以其受到的重力与支持力是一对平衡力。
【分析】(1)根据参照物的知识分析;
(2)根据力的作用的相互性解答;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上。
15.【答案】1×109;增大
【知识点】增大压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,图钉将压力传递该墙壁,则钉尖对墙的压力为50N, 图钉尖的面积是,
那么图钉尖对墙的压强为。
(2)图钉尖制作得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
【分析】(1)根据公式计算图钉尖对墙壁的压强;
(2)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
16.【答案】右;增大;50
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)当小明向左擦拭桌面时,抹布相对桌面向左移动,而物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
(2)为了擦干净桌面上的污渍,他加大了向下的压力,这是通过增大压力来增大摩擦力。
(3)桌子没推动,说明餐桌在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,即摩擦力等于推力等于50N。
【分析】(1)物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(2)增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(3)对桌子进行受力分析,根据平衡力的知识计算摩擦力大小。
17.【答案】不变;近视;=
【知识点】眼睛及其视物原理;液体压强计算公式的应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)当小明面镜时,物距减小,根据平面镜成像“物像等大”的规律可知,他的像的大小不变。
(2)根据甲图可知,像成在视网膜的前方,说明模拟的是近视眼。
(3)由二力平衡的条件可知,当液片静止时,液片受到左右两侧的压力F1=F2,p1S1=p2S2;
,解得:。
【分析】(1)根据平面镜成像“物像等大”的规律分析;
(2)近视眼成像在视网膜前面,远视眼成像在视网膜后面;
(3)根据压力相等,结合液体压强公式p=ρ液gh和F=pS列式计算即可。
18.【答案】动;200;25
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;机械效率的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)根据图片可知,圆筒沿着斜面向上运动,故圆筒相当于动滑轮。
(2)根据图片可知, 质量为10kg的圆筒升高2m做的有用功为。
(3)根据公式可知,拉力做的功为;
圆筒上有两段绳子承担重物,则拉力移动的距离为s=2L=2×5m=10m,
则拉力的大小为。
【分析】(1)跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮,固定不变的滑轮为定滑轮;
(2)根据计算圆筒做的有用功;
(3)根据计算拉力做的总功,根据s=nL计算拉力移动的距离,最后根据计算拉力的大小。
19.【答案】变大;小于;80%
【知识点】势能的影响因素;二力平衡的条件及其应用;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)货物匀速上升时,质量不变,但是高度升高,那么货物的重力势能变大。
(2)叉车匀速通过登车桥时 ,它在斜面上受到沿斜面向上的牵引力,沿斜面向下的摩擦力和重力的分力,则此时牵引力等于摩擦力与重力的分力之和,因此叉车在登车桥上受到的摩擦力小于牵引力。
(3)根据题意可知,这个机械做的有用功

这个机械做的总功;
对叉车做功的效率为。
【分析】(1)重力势能大小与质量和高度有关;
(2)对斜面上的叉车进行受力分析,根据平衡力的知识比较牵引力和摩擦力大小;
(3)根据W有=Gh计算有用功,根据W总=Fs计算总功,根据计算叉车的效率。
20.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图
【解析】【解答】根据图片可知,排球所受重力方向竖直向下,作用在球的重心上。排球对墙面的压力作用在二者的接触面上,与墙面垂直向内,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画箭头的线段即可。
21.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图片可知,杠杆的支点为O,过点O作力F1的作用线的垂线段,即为力臂L1;过支点O作力F2作用线的垂线段,即为力臂L2,如图所示:
【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
22.【答案】(1) A
(2) ②③①④
(3) 被测力
(4) 7.2 变大 弹簧测力计有自重
(5) 伸长量
【知识点】弹力;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,一袋苹果的重力约为7N,则测力计的最大测量范围应大于7N。分度值越小则测量越精确,故应选用0~10N,0.2N的测力计,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)使用弹簧测力计测量提起一袋水果的重力的步骤如下:
②观察弹簧测力计的测量范围,弄清刻度上每一小格表示多少N;
③调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
①把这袋水果加在挂钩上;
④待指针稳定后读数,
即正确的顺序为②③①④。
(3)如图1所示,水果的重力在竖直方向,则弹簧测力计应该沿竖直方向使用,那么存在的操作错误是没有使弹簧的拉力方向与被测力一致。
(4)①根据图2可知,该测力计的分度值为0.2N,则提起这袋水果所需的拉力是:7N+0.2N×1=7.2N。
②图3中,当测力计的挂钩向上时,测力计的示数等于水果的重力与测力计的重力之和,则静止时测力计的示数与图2相比将变大。
(5)小梦拉动弹簧测力计,发现在测量范围内所用力越大,弹簧测力计的示数越大,说明此时弹簧的伸长量越长,此现象说明:在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长。
【分析】(1)弹簧测力计的量程要大于测量值,且分度值越小,测量越精确;
(2)在使用测力计时,先观察量程和分度值,从而判断是否合适,然后指针调零,最后挂上物体读出示数即可;
(3) 弹簧使用时,拉力方向应与被测力一致。
(4)①根据图片2确定测力计的分度值,然后根据指针的位置读出示数;
②测力计的示数等于挂钩上受到的拉力大小,据此分析比较即可。
(5)根据弹簧测力计的工作原理解答。
23.【答案】(1)二力平衡和
(2)吸盘刚好脱离玻璃板
(3)8×104;偏小
(4)上升
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)当用弹簧测力计水平拉吸盘,当吸盘刚好被拉动时,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计对吸盘的拉力等于大气对吸盘的压力,再利用压强公式计算出大气压强p,则本实验原理:本实验利用了二力平衡和。
(2)在实验步骤②中,主要是测量作用在吸盘上的大气压力。当缓慢拉吸盘时,直到吸盘刚好脱离玻璃板时,此时测力计的拉力等于大气压力;
(3) 实验中读出弹簧测力计示数为32N,吸盘面积为4×10﹣4m2,
则大气压的测量值<1.01×105Pa,
所以所测气压偏小。
(4)从山脚到山顶时海拔高度升高,则大气压强减小。根据p内=p大气+p水柱可知,此时水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,吸管中的水柱上升。
【分析】(1)根据大气压力的测量方法和压强的计算方法解答;
(2)当吸盘刚好脱离玻璃板时,它受到平衡力,此时测力计的示数等于大气压力;
(3)根据公式计算大气压强,然后与标准大气压强比较即可;
(4)根据大气压强随高度的增大而减小,结合p内=p大气+p水柱分析解答。
(1)实验原理:本实验利用了二力平衡和。当吸盘内的空气被挤出后,吸盘外部受到大气压力,内部近似为真空,压力为0。用弹簧测力计水平拉吸盘,当吸盘刚好被拉动时,根据二力平衡知识,弹簧测力计对吸盘的拉力等于大气对吸盘的压力,再利用压强公式,通过测量拉力F和吸盘面积S,即可计算出大气压强p。
(2)实验步骤②:应记下吸盘刚好脱离玻璃板时弹簧测力计示数F。
(3)[1]大气压的测量值
[2]标准大气压约为1.01×105Pa,所以所测气压偏小。
(4)吸管中水柱变化:从山脚到山顶,高度升高,大气压强减小。试管内封闭气体的压强不变,而外界大气压减小,所以管内气体压强大于外界大气压,会将水压上吸管,使吸管中的水柱上升。
24.【答案】(1)右;便于测量力臂,同时避免杠杆自重对实验的影响
(2)
(3)<
(4)将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动;增大受力面积
【知识点】减小压强的方法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①如图甲所示,杠杆右端上翘,则右端较轻,应将平衡螺母向右端移动。
②调节杠杆在水平位置平衡时,从力的作用点到杠杆支点的距离等于力臂大小,通过刻度值可以直接读取出来,那么此时的目的是便于测量力臂大小,同时避免杠杆自重对实验的影响。
(2)根据表格数据得到:1N×15N=1.5N×10cm;
1.5N×20cm=2N×15cm;
4N×5cm=1N×20cm;
即动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以杠杆平衡的条件是:F1L1=F2L2。
(3)将弹簧测力计斜向右下拉时动力臂减小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力增大,故F2大于F1。
(4)①为了能使水桶顺利挑起来,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,需减小后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积或增大前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积,故将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动一些,或将扁担在肩膀上整体向前挪动少许。
②扁担中段制作得较宽,是通过增大受力面积来减小压强。
【分析】(1)①平衡螺母应该向较轻的一侧调节;
②调节杠杆在水平位置平衡时,从力的作用点到杠杆支点的距离等于力臂大小,通过刻度值可以直接读取出来;
(2)分别计算动力×动力臂,阻力×阻力臂,比较乘积大小确定杠杆的平衡条件;
(3)注意分析动力臂的大小变化,根据杠杆的平衡条件判断;
(4)①由杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析解答;
②减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
(1)[1]如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
[2]调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小,同时避免杠杆自重对实验的影响。
(2)分析表格中的数据可得,动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以杠杆平衡的条件是:F1L1=F2L2
(3)杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,再将弹簧测力计斜向右下拉,杠杆在水平位置平衡时,阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂减小,动力增大,故F2大于F1。
(4)[1]由杠杆平衡条件可知,为了能使水桶顺利挑起来,需减小后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积或增大前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积,故将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动一些,或将扁担在肩膀上整体向前挪动少许。
[2]扁担中段制作得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
25.【答案】(1)解:根据题意可知,飞行汽车的质量为 2.8×103kg,
则飞行汽车静止时受到的重力为。
(2)解:根据题意可知, 飞行器可以在10min内飞行15km
则飞行器在这段时间内飞行的平均速度为。
(3)解:飞行汽车对地面的压力等于它的重力,则它对水平地面的压强为。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算飞行汽车静止时受到的重力;
(2)根据计算飞行器在这段时间内飞行的平均速度;
(3)飞行汽车对地面的压力等于它的重力,根据计算它对水平地面的压强。

(1)飞行汽车静止时受到的重力为
(2)飞行器在这段时间内飞行的平均速度为
(3)它对水平地面的压强为
26.【答案】(1)解:根据液体压强公式可知,石料未出水面前,水对池底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa。
答:石料未出水面前,水对池底的压强为4×104 Pa。
(2)解:石料的体积:V石=L3=(0.4m)3=0.064m3,
石料露出水面一半受到的浮力:
答:石料露出水面一半受到的浮力为320N。
(3)解:石料浸没在水中时受到的浮力:F'浮=2F浮=2×320N=640N,
石料的质量:m石=ρ石V石=2.5×103kg/m3×0.064m3=160kg,
石料的重力:G石=m石g=160kg×10N/kg=1600N,
石料浸没在水中时受到的拉力:F拉=G石-F'浮=1600N-640N=960N,
电动机提供的拉力,
电动机拉动绳子自由端移动的距离s=2×(4m-0.4m)=7.2m,
电动机所做的功W=F''拉s=500N×7.2m=3600J。
答:石料从池底到上表面刚要出水过程,电动机所做的功为3600J。
(4)解:石料完全露出水面时,水面下降高度:,
石料上升的实际高度:h'=L-Δh=0.4m-0.16m=0.24m,
所以石料被拉出水面的时间:,
水面下降的速度,
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中,水面下降的高度:
h2=v水t=0.4m/s×t=0.4t
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中上升的高度:
h1=v石t=0.6m/s×t
石料露出水面的高度:h=h1+h2=0.6m/s×t+0.4m/s×t=1m/s×t,
石料排开水的体积:
V=(L-h)S石=(0.4m-1m/s×t)×(0.4m)2=(0.064-0.16t)m3,
石料受到的浮力:
F=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.064-0.16t)m3=(640-1600t)N,
由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,nF绳=G动+G-F,
绳端拉力:,
绳端速度:v=2V石=2×0.6m/s=1.2 m/s,
绳端拉力功率,即电动机的输出功率:
P=F绳v=(800t+500)N×1.2 m/s=(960t+600)W,
即:当0≤t≤0.4s,电动机的输出功率与时间的表达式为:P=(960t+600)W。
答:石料从刚露出水面到完全露出水面的过程中电动机的输出功率P与t的函数关系为:P=(960t+600)W。
【知识点】功率计算公式的应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 (1)利用液体压强公式得到石料未出水面前,水对池底的压强;
(2)利用体积公式得到石料的体积,利用浮力公式得到石料露出水面一半受到的浮力;
(3)根据(2)中的数据得到石料浸没在水中时受到的浮力,利用密度公式得到石料的质量,利用重力公式得到石料的重力,利用称重法得到石料浸没在水中时受到的拉力,利用nF=G+G动得到电动机提供的拉力,利用s=nh得到电动机拉动绳子自由端移动的距离,利用功的公式得到电动机所做的功;
(4)利用体积公式得到石料完全露出水面时,水面下降高度,进而得到石料上升的实际高度,利用速度公式得到石料被拉出水面的时间,利用速度公式得到水面下降的速度,进而得到石料露出水面的高度h与时间t之间的关系式,利用体积公式得到石料排开水的体积V与时间t之间的关系式,利用浮力公式得到石料受到的浮力F与时间t之间的关系式,由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,利用nF绳=G动+G-F,得到绳端拉力,并根据石料的速度求出绳端速度,利用P=Fv得到电动机的输出功率与时间的表达式。
(1)石料未出水面前,水对池底的压强
(2)正方体石料的体积为
石料露出水面一半受到的浮力
(3)石料浸没在水中时受到的浮力
石料的质量
石料的重力
石料浸没在水中时受到的拉力
不计绳重和摩擦,电动机提供的拉力
电动机拉动绳子自由端移动的距离
电动机所做的功
(4)石料完全露出水面时,水面下降高度
石料上升的实际高度
所以石料被拉出水面的时间
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中,水面下降的高度
石料从刚露出水面到完全露出水面过程中上升的高度
石料露出水面的高度
石料排开水的体积
石料受到的浮力
由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,绳端拉力
绳端速度
绳端拉力功率,即电动机的输出功率
即:当0≤t≤0.4s,电动机的输出功率与时间的表达式为
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