【精品解析】湖北省咸宁市嘉鱼县、赤壁市2024-2025学年八年级下学期期末教学质量监测物理试题

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【精品解析】湖北省咸宁市嘉鱼县、赤壁市2024-2025学年八年级下学期期末教学质量监测物理试题

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湖北省咸宁市嘉鱼县、赤壁市2024-2025学年八年级下学期期末教学质量监测物理试题
1.2024年11月16日凌晨,天舟八号与中国空间站成功“握手”,新一批“太空快递”顺利送达“天宫”。关于这批“太空快递”,从地面带到“天宫”后(  )
A.质量变大 B.质量变小 C.质量不变 D.质量变为零
【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】质量是物质本身的属性,与物质的位置、物态、形状无关,则“太空快递”,从地面带到“天宫”后,质量不变,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】质量是物体含有物质的多少,和物体的空间位置无关。
2.据研究,当人在玩手机时的低头角度达60度时,颈椎会增加相当于一个正常中学生质量40%的负载,这个负载大约是(  )
A.2kg B.20kg C.40kg D.80kg
【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】正常中学生质量约50kg,负载质量为中学生质量的40%:
故答案为:B
【分析】本题为物理质量估算题,核心思路:先取中学生标准质量50kg,再根据百分比计算对应负载质量。
3.纳米陶瓷作为新材料应用广泛,它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点。下列选项中最不适合使用纳米陶瓷材料的是(  )
A.录音棚内的吸音材料 B.切割金属的刀具
C.装强酸性液体的容器 D.C919客机的外表涂层
【答案】A
【知识点】物质的基本属性
【解析】【解答】根据纳米陶瓷的耐磨损,硬度大,适合做切割金属的刀具;纳米陶瓷的耐腐蚀,可制作装强酸性液体的容器;纳米陶瓷的耐高温、防渗透,可制作“C919”客机的外表涂层,BCD不符合题意;
纳米陶瓷防渗透,不能用作录音棚内的吸音材料,故A符合题意。
故选A。
【分析】根据纳米陶瓷的特点,判断适合做的物体。
4.如图所示,用扳手拧螺母时,力作用在B点比作用在A点时省力,说明影响力的作用效果的因素是力的(  )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.施力物体
【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】在使用扳手拧螺母时,手的握点也就是力的作用点、施加力的大小、力的方向都会影响力产生的作用效果。就题目中的情况来看,用扳手拧螺母时,把力作用在B点,会比作用在A点更容易拧动,也就是更省力,这就说明力的作用点会影响力的作用效果。因此C正确,A、B、D错误。
故选C。
【分析】力的三要素包括:作用点、方向、大小,均会对物体的运动产生影响。
5.如图是世界汽车拉力锦标赛的赛道,赛道弯道较多,汽车速度较快,观众站在赛段附近的哪个位置观看更安全些(  )
A.乙、丙 B.乙、丁 C.甲、丁 D.甲、丙
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】由图可知,当车在路上快速行驶时,由于惯性,车将会沿原来运动的方向继续运动,可能会到甲位置和丁位置,故乙位置和丙位置是安全的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】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。
6.安全救援知识告诉我们,在空书包里塞上某种物品拉上拉链后扔给落水者,可以实现紧急安全救援。以下几种物品中不适合塞进书包的是(  )
A.多块泡沫块 B.多个拧紧瓶盖的空矿泉水瓶
C.多块海绵 D.多包充气包装好的薯片
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、泡沫块密度远小于水,放入书包后整体浮力大于重力,能漂浮在水面,适合救援,故A错误;
B、拧紧瓶盖的空矿泉水瓶内部充满空气,整体密度小于水,可提供浮力,适合救援,故B错误;
C、海绵孔隙多,落水后会快速吸水,自身重力大幅增加,容易带着书包下沉,无法提供持续浮力,不适合救援,故C正确;
D、充气薯片包装袋内部封存大量空气,整体密度小于水,能漂浮,适合救援,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查浮力的实际应用,泡沫材质不易吸水,可稳定提供浮力;
B、考查空心物体漂浮原理,密封空瓶内部空气可增大排开水的体积,提升浮力;
C、考查吸水材质对浮力的影响,海绵遇水会大量吸水,总重力变大后浮力不足以支撑漂浮;
D、考查充气包装的漂浮特性,密封充气袋内含空气,整体能浮于水面。
7.用一根竹篙,艄公就能让竹筏在水面自由航行,如图所示。下面说法正确的是(  )
A.艄公用力撑篙时,竹篙是施力物体
B.艄公受到的重力与艄公对竹筏的压力是一对平衡力
C.撑篙时,手对竹篙的力和河底对竹篙的力是一对相互作用力
D.艄公用力撑篙时,竹篙被撑弯,说明力能改变物体的形状
【答案】D
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;平衡力的辨别
【解析】【解答】A、艄公撑篙时,手对竹篙施加推力,施力物体是手,竹篙是受力物体,故 A 错误;
B、艄公受到的重力作用在艄公身上,艄公对竹筏的压力作用在竹筏上,两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故 B 错误;
C、手对竹篙的力和河底对竹篙的力都作用在竹篙这同一个物体上,是一对平衡力,不是相互作用力,故 C 错误;
D、竹篙被撑弯,竹篙的形状发生改变,说明力能改变物体的形状,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查施力物体与受力物体的区分,施加力的物体为施力物体,承受力的物体为受力物体;
B、考查平衡力的判定条件,平衡力需要作用在同一物体、大小相等、方向相反、同一直线;
C、区分平衡力与相互作用力,相互作用力作用在两个不同物体,平衡力作用在同一物体;
D、考查力的作用效果,力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
8.如图所示,下列现象中能说明大气压存在的是(  )
A.用注射器给病人打针
B.用吸管将饮料吸入口中
C.用高压锅做饭
D.深海潜水穿抗压潜水服
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A、注射器打针是依靠手的推力将药液推入人体,与大气压无关,故 A 错误;
B、用吸管吸饮料时,嘴吸出管内空气,管内气压小于外界大气压,大气压将饮料压入口中,能证明大气压存在,故 B 正确;
C、高压锅做饭是利用密闭环境下气压越高沸点越高的原理,利用内部高压,不是证明大气压存在,故 C 错误;
D、深海潜水服抗压是因为液体内部存在液体压强,深度越大液体压强越大,与大气压无关,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查力的作用效果,推力推送药液,不涉及大气压强;
B、考查大气压的生活应用,利用内外气压差,大气压压起液体;
C、考查液体沸点与气压的关系,高压锅提升内部气压升高沸点;
D、考查液体压强特点,液体压强随深度增加而增大,和大气压无关。
9.潜水艇在深海考察活动中,悬浮在水面下100m处,然后根据指令下潜至300m处保持悬浮,若海水密度不变。在此过程中(  )
A.只需向水舱内充水
B.需先让水舱向外排水,后向水舱内充水
C.只需让水舱向外排水
D.需先向水舱内充水,后让水舱向外排水
【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】潜水艇悬浮时,浮力等于重力。要下潜,需要重力大于浮力,所以先向水舱内充水,增大重力,使潜水艇下潜;当到达300m处保持悬浮,需要重力再次等于浮力,所以要让水舱向外排水,减小重力,使重力等于浮力。因此,需先向水舱内充水,后让水舱向外排水,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查潜水艇浮沉原理,核心思路:潜水艇依靠改变自身水舱中水的质量改变总重力实现升降,浮力始终不变;下沉需加重,悬浮需重力与浮力相等。
10.秋雨过后,秦岭烟雨蒙蒙,群山浮动尽显“云海秋色”。小丽和妈妈一起爬翠华山,她们沿相同路线,从山脚爬到山顶,小丽用时更短。妈妈体重比小丽大,则下列说法正确的是(  )
A.爬到山顶时,小丽做的功比妈妈做的功多
B.爬到山顶时,妈妈做的功比小丽做的功多
C.小丽做功的功率一定比妈妈做功的功率大
D.妈妈做功的功率一定比小丽做功的功率大
【答案】B
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】AB.小丽妈妈的体重比小丽更大,也就是妈妈受到的重力大于小丽的重力,两人都是从山脚出发爬到同一山顶,上升高度一致,根据功的计算公式W=Gh可知,爬上山的过程中妈妈做的功比小丽做的功更多,因此A错误,B正确;
CD.已知妈妈爬上山所用的时间比小丽更长,功率计算公式为,妈妈做功更多但用时更长,因此无法确定两人功率的大小关系,故C、D错误。
故选B。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,本题目中,质量越大,重力越大,升高相同高度,重力做功越大;
功率的计算:公式为W=Pt。
11.吊车是用来提升重物的。如图,是一辆吊车正在工作的场景,下列说法正确的是(  )
A.机械脚增大了吊车的支撑面积从而减小了稳定程度
B.机械脚压在一块大铁板上是为了减小对地压强
C.吊车工作时,起重臂是省力杠杆
D.使用整个吊车装置工作可以省功
【答案】B
【知识点】重心;减小压强的方法及其应用;杠杆的分类;有用功和额外功
【解析】【解答】A、机械脚增大吊车的支撑面积,支撑面积越大稳定程度越高,该说法错误;
B、机械脚下方垫大铁板,在压力不变时增大受力面积,根据压强公式,能够减小对地面的压强,故 B 正确;
C、吊车起重臂的支点靠近车身,动力臂长度小于阻力臂长度,属于费力杠杆,故 C 错误;
D、根据功的原理,使用任何机械都无法省功,吊车装置也不能省功,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查稳度的影响因素,支撑面积增大可以提升物体的稳定程度;
B、考查减小压强的方法,压力不变时增大受力面积能够减小压强;
C、考查杠杆分类判断方法,对比动力臂与阻力臂长短区分省力、费力杠杆;
D、考查功的原理,所有机械都只能省力或省距离,不能省功。
12.洛阳出土了一种西汉晚期的陶井模型,一起出土的还有带绳槽的滑轮、水槽、卷口沿小罐,图所示为装置复原后的样子,使用时用一侧的小罐取水,拉动另一侧的绳子可以把水提上来。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.使用木架上的滑轮可以省力
B.应用此种滑轮不可以改变力的方向
C.小罐从露出到离开水面的过程中,拉力逐渐变大
D.若只使用一个小罐提水,滑轮的机械效率与取水量无关
【答案】C
【知识点】阿基米德原理;定滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】AB.木架上的滑轮在工作过程中,位置不会随被提升的水桶一起移动,属于定滑轮;使用定滑轮无法省力,但可以改变拉力的方向,因此AB错误;
C.小罐从刚露出水面到完全离开水面的过程中,它排开水的体积不断减小,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力也逐渐变小;小罐的总重力不变,因此拉力会逐渐变大,因此C正确;
D.如果只使用一个小罐提水,该装置的机械效率和取水量有关:在额外功不变的情况下,每次取水量越大,有用功占总功的比例就越高,机械效率越高,因此D错误。
故选C。
【分析】定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
机械效率的计算:有用功占比越高,机械效率越高。
13.传说阿基米德从澡盆中溢水现象受启发,解决了鉴定纯金王冠真伪的难题。已知金的密度大于银的密度,质量相等的王冠和纯金块,王冠掺入银后的密度   (选填“较大”或“较小”,下同),体积   ,若将二者分别浸没到盛满水的容器中,王冠所溢出的水就会   (选填“多”或“少”)一些。
【答案】较小;较大;多
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】已知,王冠与纯金块质量相等,王冠掺入密度更小的银,整体平均密度较小;根据,质量不变,密度变小则体积较大;物体浸没时溢出水的体积等于自身体积,王冠体积更大,因此溢出的水更多。
故答案为:较小;较大;多
【分析】(1) 本题考查密度大小比较,混合物体平均密度介于两种原料密度之间,掺入密度更小的银后王冠平均密度小于纯金。
(2) 本题考查密度公式应用,质量不变时,密度与体积成反比,密度越小,对应体积越大。
(3) 本题考查阿基米德原理,浸没物体排开水的体积等于物体自身总体积,体积越大,排出水的量越多。
14.电影《哪吒2》中蕴含许多物理知识。哪吒借助风火轮反向发力实现灵活多变的战斗动作,说明力能改变物体的   ;敖丙在深海中热泪盈眶,但他的眼泪是往上方流的,说明敖丙眼泪的密度比海水的密度   (选填“大”或“小”)。
【答案】运动状态;小
【知识点】力的作用效果;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】风火轮反向发力,其运动方向和速度大小都发生了改变,是力能改变物体的运动状态。
根据物体的浮沉条件,眼泪往上方流,是泪珠的密度小于海水的密度,则海水密度大于敖丙眼泪的密度。
【分析】力可以改变物体的运动状态;物体在密度较大的液体中,受到的浮力较大而上浮。
15.如图是“落水自救小妙招”——头往后仰双手后伸,身体自然会漂浮起来,若此人重力为800N,则他浸入水中的体积为   m3;右脚距离水面50cm,受到水的压强为   Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】0.08;5×103
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据漂浮条件可知他受到的浮力F浮=G=800N
他浸入水中的体积
右脚距离水面50cm,则深度为h=50cm=0.5m
受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
故答案为:0.08;5×103
【分析】(1) 本题考查漂浮条件与阿基米德原理,漂浮物体浮力等于重力,再利用公式变形求出排开水的体积,即浸入水中的体积。
(2) 本题考查液体压强计算,先统一深度单位,再代入液体压强公式计算水下指定深度处的压强。
16.高速铁路的输电线采用如图甲的坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为牵引装置的工作原理图。滑轮B为   (选填“定”或“动”)滑轮,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为250N,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,输电线P端受到的拉力大小为   N,若某段时间内坠砣串下降了8cm,输电线P端向左移动了   cm。
【答案】动;1×104;4
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】定滑轮的轴固定不动,动滑轮的轴随受力物体一起移动,图中滑轮B的轴会跟随输电线P端移动,因此滑轮B为动滑轮。
先计算20个坠砣的总重力:;该装置反向使用动滑轮,两段钢绳共同拉住动滑轮,不计滑轮、钢绳自重与摩擦,输电线P端受到的拉力。
滑轮组中绳子自由端移动距离是动滑轮移动距离的2倍,坠砣为绳子自由端,下降8cm,则P端移动距离。
故答案为:动;;
【分析】(1) 本题考查定滑轮与动滑轮的区分方法,依据滑轮轴是否随物体运动判断类型。
(2) 本题考查反向动滑轮的拉力计算,常规动滑轮省力,拉力作用在动滑轮轴上时费力,拉力等于两倍绳端拉力。
(3) 本题考查滑轮组距离变化规律,绳端移动距离是动滑轮移动距离的2倍,据此反推动滑轮的移动距离。
17.如图甲所示是消防员进行攀爬训练时的情景。请在图乙中画出消防员所受的重力以及绳子对消防员的拉力的示意图。(O点为消防员的重心)
【答案】
【知识点】弹力;重力示意图
【解析】【解答】消防员受到的重力方向竖直向下,用符号G表示;绳子对消防员的拉力方向沿绳向上,用符号F表示;两个力的作用点都画在消防员的重心,作图结果如下:
【分析】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。
拉力沿着绳子方向向上,作用于物体重心。
18.如图是利用桔槔在井中汲水的情景,O为支点,请画出力F的力臂l。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】画力臂步骤:①延长力 F 的作用线;②从支点 O 向 F 的作用线作垂直虚线;③标注垂直直角符号,在垂线段旁标注l,该垂线段即为力 F 的力臂,如图所示:
【分析】(1) 本题考查杠杆力臂的规范画法,力臂定义是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的线段。
(2) 作图规范要点:力的作用线可延长,力臂必须用虚线绘制,垂足处标注直角符号,最后标注力臂符号l。
19.实验小组为了测量盐水的密度,进行了如下实验。
(1)将托盘天平置于水平台上,游码归零后指针偏转如图甲,应向   端调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)调节天平平衡后,完成下列实验步骤:
①测得烧杯和盐水的总质量101.4g;
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图乙,读出量筒中的盐水体积是   mL;
③测得烧杯和剩余盐水的总质量如图丙是   g;
④计算出盐水密度是   g/cm3;
(3)另一小组采用一种新方案:
用两个相同的烧杯分别装25mL的水和盐水,放在已调好的天平两侧托盘上,仅通过调节游码使天平再次平衡如图丁,即可计算出盐水的密度。
①装盐水的烧杯必须放在天平的   盘;
②盐水的密度是   g/cm3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)。
【答案】(1)左
(2)40;51.4;1.25
(3)左;1.12
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1) 游码归零后指针偏右,天平右侧偏重,平衡螺母应向左端调节。
故答案为:左;
(2) ①量筒分度值2mL,凹液面最低处对应40mL,体积为;
②图丙砝码50g,游码1.4g,总质量;
③倒出盐水质量,体积,密度;
故答案依次为:40;51.4;1.25;
(3) ①盐水密度大于水,相同体积下盐水质量更大,天平左盘放重物,因此装盐水的烧杯放在左盘;
②25mL水的质量;游码示数3g,说明盐水比水重3g,;
盐水密度;
故答案依次为:左;1.12;
【分析】(1) 本题考查天平调平规则:指针偏向哪一侧,平衡螺母向对侧调节。
(2) 本题考查液体密度常规测量,先读取量筒体积、天平剩余总质量,利用差值法求倒出液体质量,再代入密度公式计算。
(3) 本题为等体积对比测密度,利用天平游码差值得到盐水与水的质量差,结合水的已知质量求出盐水质量,进而计算盐水密度。
(1)将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零后指针如图甲所示,指针右偏,说明右端重,应向左调节平衡螺母,给左端增重,使天平水平平衡。
(2)[1]如图乙,量筒分度值为2mL,读数时视线与量筒内液体凹液面的最低处相平,量筒中盐水体积为40mL。
[2]如图丙,砝码质量为50g,天平标尺分度值为0.2g,游码示数为1.4g,烧杯和剩余盐水的质量大小等于游码加砝码的总质量为51.4g。
[3]1mL等于1cm3,盐水密度是
(3)[1]因为盐水的密度大于水的密度,根据可知体积相同时盐水的质量大于水的质量,所以要将装盐水的烧杯放在天平的左盘,加上砝码的辅助,天平才能平衡。
[2]由图丁得,标尺的分度值为0.2g,游码在3g位置,则盐水的质量比水的质量大3g,水的质量为
盐水的质量为
盐水密度为
20.小伟注意到很多公共场所都有类似如图-1所示的提示牌。地面潮湿一定会导致摩擦力减小吗?他想探究这一问题,为此他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,并设计了图-2所示的实验装置。
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小伟把地板砖放在水平桌面上,并用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做   运动;根据   知识可测出滑动摩擦力的大小;
(2)小伟发现上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图-3所示的改进,改进实验后,   (选填“必须”或“不需”)匀速拉动地板砖;
(3)小伟用喷雾器向地板砖表面均匀喷上水雾,以此改变地板砖的   ,通过实验得到下表中的数据:
喷雾次数 0 2 4 6 8 10
潮湿程度 小大
摩擦力F/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6
分析数据得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而   ;
(4)小伟联想到,超市收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵蘸水,这是通过改变接触面的潮湿程度来   (选填“增大”或“减小”)摩擦的。雨天驾车在高速公路上行驶,容易打滑造成交通事故。请针对这一现象设计一条警示标语:   。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)不需
(3)潮湿程度;先增大再减小
(4)增大;雨天路滑,减速慢行
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 实验需水平拉动鞋子做匀速直线运动,此时鞋子受力平衡,依据二力平衡知识,拉力大小等于滑动摩擦力大小。
故答案为:匀速直线;二力平衡;
(2) 图3装置中鞋子保持静止,滑动摩擦力始终与弹簧测力计拉力平衡,因此不需匀速拉动地板砖。
故答案为:不需;
(3) 喷雾改变地板砖表面的潮湿程度;由数据可知,随潮湿程度增大,摩擦力先从3.2N升至4.0N,再逐步减小,结论:摩擦力大小随接触面潮湿程度的增大而先增大后减小。
故答案为:潮湿程度;先增大后减小;
(4) 湿海绵蘸水增大手与钞票间的潮湿程度,以此增大摩擦;雨天路面摩擦力减小,警示标语示例:雨天路滑,减速慢行。
故答案为:增大;雨天路滑,减速慢行;
【分析】(1) 本题考查滑动摩擦力常规测量原理,匀速直线运动下物体受力平衡,拉力与摩擦力是一对平衡力。
(2) 本题考查改进实验装置的优势,固定鞋子后无论地板如何运动,鞋子始终静止,摩擦力大小稳定,无需控制匀速拉动木板。
(3) 本题结合控制变量法探究潮湿程度对摩擦力的影响,分析表格数据摩擦力变化趋势,归纳完整结论。
(4) 本题结合生活实例解释潮湿程度对摩擦的影响,并联系交通安全设计警示标语,将实验结论应用于实际场景。
(1)[1][2]鞋子在水平面上进行匀速直线运动,处于平衡状态,受力平衡。根据二力平衡,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小。
(2)鞋与弹簧测力计固定不动,拉动木板,因为鞋静止不动,摩擦力与拉力始终平衡,即该装置的优点是:不需要控制木板做匀速直线运动,无论木板如何运动都不影响鞋子的受力平衡,方便实验操作。
(3)[1][2]分析数据可知,喷雾次数越多,地面越潮湿,用喷雾器向地板砖表面均匀喷上水雾,以此改变地板砖的潮湿程度。由表中数据可知随接触面潮湿程度的增大,摩擦力先增大后减小。可得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而先增大后减小。
(4)[1]超市收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵蘸水,这是为了改变手的潮湿程度,是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦力的。
[2]驾车行驶在高速公路上,雨天因为摩擦减小,路面光滑,容易造成交通事故,故可以设置路标警示语:雨天路滑,减速慢行。
21.如图是同学们在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程:
(1)图B中,弹簧测力计的示数为   N;当物体完全浸没在水中时所受浮力大小为   N;
(2)分析A、B、C三图可知,浮力大小与物体排开液体的   有关;由A、C、D三图可知,浮力大小与物体浸没的   无关;由A、D、E三图可知,浮力大小与液体的   有关;
(3)由A、D、E可计算,液体的密度为   kg/m3;
(4)接着同学们想要验证阿基米德原理,小利同学发现物体排开液体的重力,明显小于物体所受到的浮力,造成这种结果的原因可能是   。(写出一种即可)
【答案】(1)4.8;2.5
(2)体积;深度;种类
(3)0.8×103
(4)溢水杯中没有装满水
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1) 弹簧测力计分度值0.2N,图B示数为4.8N;物体重力,完全浸没水中拉力,浮力。
故答案为:;;
(2) A、B、C液体相同,排开液体体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体体积有关;
A、C、D排开体积、液体相同,浸没深度不同浮力不变,说明浮力与浸没深度无关;
A、D、E排开体积相同,液体种类不同浮力不同,说明浮力与液体种类有关。
故答案为:体积;深度;种类;
(3) 由于物体浸没在水中受到的浮力为2.5N,所以物体排开水的体积为
物体的体积为
由图E可知,物体浸没在液体中受到的浮力为
液体的密度为
故答案为:;
(4) 排开液体重力小于浮力,原因是溢水杯未装满水,物体浸入时液体无法全部溢出,测得溢出液体重力偏小。
故答案为:溢水杯中没有装满水
【分析】(1) 本题考查弹簧测力计读数与称重法测浮力,利用计算浸没浮力。
(2) 本题利用控制变量法探究浮力影响因素,分别控制液体密度、排液体积、浸没深度单一变量分析实验结论。
(3) 本题结合阿基米德原理计算未知液体密度,先通过水中浮力求出物体体积,再代入液体浮力公式求解密度。
(4) 本题分析阿基米德原理验证实验的误差来源,溢水杯未装满是排液重力测量偏小的典型原因。
(1)[1]图B中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.8N。
[2]由图A可知,物体重力为
由图D可知,当物体完全浸没在水中时所受浮力大小为
(2)[1]由A、B、C三图实验数据可得物体在同种液体中,排开的液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由可知,受到的浮力越大,故物体所受的浮力大小与排开的液体体积有关。
[2]由A、C、D三图可知,弹簧测力计的示数不变,由可知,浮力不变,所以浮力大小与物体浸没的深度无关。
[3]由A、D、E三图的实验数据可得,物体排开液体体积相同时,在不同液体中弹簧测力计的示数不同,物体受到的浮力大小不同,说明浮力大小与液体的种类(密度)有关。
(3)由于物体浸没在水中受到的浮力为2.5N,所以物体排开水的体积为
物体的体积为
由图E可知,物体浸没在液体中受到的浮力为
液体的密度为
(4)验证阿基米德原理的实验中,小利发现物体排开液体的重力明显小于所受的浮力,排除测量误差因素的影响,说明溢出的液体重力小于排开的液体重力,故可能是溢水杯中没有装满水。
22.铸造车间用密度为6.0×103kg/m3的合金浇铸实心工件。先用密度为0.6×103kg/m3的材料制成工件模型,其质量为1.2kg。求:
(1)工件模型的体积是多少?
(2)有一个浇铸完成的工件,其外观形状和体积与模型一样,测得其质量为10kg,请通过计算说明此工件是否是实心的。
(3)若工厂需要制作100个这种实心工件,则至少需要多少t这种合金?
【答案】(1)解:根据密度公式,可得。代入数据可得工件模型体积是
(2)解:若工件为实心,其质量应为
实际质量为10 kg,小于12 kg,说明工件内部有空心部分,因此是空心的。
(3)解:单个实心工件质量
100个工件总质量
至少需要1.2t合金。
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】(1) 本题考查密度公式基础计算,已知模型质量与密度,利用密度推导式直接求解体积,模型与工件外形一致,二者体积相等是后续计算的核心等量关系。
(2) 本题考查空心物体判断方法,通过计算同体积实心工件的理论质量,对比实际质量,若实际质量更小则内部存在空心结构。
(3) 本题考查密度应用与质量单位换算,先求出单件实心工件质量,再乘以数量得到总质量,最后完成千克与吨的单位换算。
(1)根据密度公式,可得。代入数据可得工件模型体积是
(2)若工件为实心,其质量应为
实际质量为10 kg,小于12 kg,说明工件内部有空心部分,因此是空心的。
(3)单个实心工件质量
100个工件总质量
至少需要1.2t合金。
23.如图所示为我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号,其满载时排水量达42600t,具备海域下11000m深的钻探能力,是目前全球最先进的大洋钻探船。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强为多少?
(2)满载时,“梦想”号所受浮力为多少?
(3)在某次航行中,“梦想”号在50s内匀速直线航行了400m,其动力推进系统的输出功率为3×104kW,则此次航行中,其航行动力是多少?
【答案】(1)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11000m=1.1×108Pa。
答: 钻头在11000m深的海底处受到海水的压强为1.1×108Pa。
(2)满载时,“梦想”号所受浮力为。
答: 满载时,“梦想”号所受浮力为4.26×108N。
(3)“梦想”号试航时的速度,
由可得动力。
答:则此次航行中,其航行动力是3.75×106N。
【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
【解析】【分析】(1)由液体压强公式得钻头所受压强;
(2)轮船排水量是指船满载时排开水的质量,根据阿基米德原理可得钻探船满载时所受浮力;
(3)根据得到速度,由可得动力。
(1)海底深度为。根据液体压强公式,故受到海水的压强
(2)“梦想”号满载时排水量为42600t,,则其质量,由阿基米德原理可知浮力
(3)“梦想”号在50s内行驶400m,则速度
动力推进系统的输出功率
根据功率公式可知,故航行动力
1 / 1湖北省咸宁市嘉鱼县、赤壁市2024-2025学年八年级下学期期末教学质量监测物理试题
1.2024年11月16日凌晨,天舟八号与中国空间站成功“握手”,新一批“太空快递”顺利送达“天宫”。关于这批“太空快递”,从地面带到“天宫”后(  )
A.质量变大 B.质量变小 C.质量不变 D.质量变为零
2.据研究,当人在玩手机时的低头角度达60度时,颈椎会增加相当于一个正常中学生质量40%的负载,这个负载大约是(  )
A.2kg B.20kg C.40kg D.80kg
3.纳米陶瓷作为新材料应用广泛,它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点。下列选项中最不适合使用纳米陶瓷材料的是(  )
A.录音棚内的吸音材料 B.切割金属的刀具
C.装强酸性液体的容器 D.C919客机的外表涂层
4.如图所示,用扳手拧螺母时,力作用在B点比作用在A点时省力,说明影响力的作用效果的因素是力的(  )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.施力物体
5.如图是世界汽车拉力锦标赛的赛道,赛道弯道较多,汽车速度较快,观众站在赛段附近的哪个位置观看更安全些(  )
A.乙、丙 B.乙、丁 C.甲、丁 D.甲、丙
6.安全救援知识告诉我们,在空书包里塞上某种物品拉上拉链后扔给落水者,可以实现紧急安全救援。以下几种物品中不适合塞进书包的是(  )
A.多块泡沫块 B.多个拧紧瓶盖的空矿泉水瓶
C.多块海绵 D.多包充气包装好的薯片
7.用一根竹篙,艄公就能让竹筏在水面自由航行,如图所示。下面说法正确的是(  )
A.艄公用力撑篙时,竹篙是施力物体
B.艄公受到的重力与艄公对竹筏的压力是一对平衡力
C.撑篙时,手对竹篙的力和河底对竹篙的力是一对相互作用力
D.艄公用力撑篙时,竹篙被撑弯,说明力能改变物体的形状
8.如图所示,下列现象中能说明大气压存在的是(  )
A.用注射器给病人打针
B.用吸管将饮料吸入口中
C.用高压锅做饭
D.深海潜水穿抗压潜水服
9.潜水艇在深海考察活动中,悬浮在水面下100m处,然后根据指令下潜至300m处保持悬浮,若海水密度不变。在此过程中(  )
A.只需向水舱内充水
B.需先让水舱向外排水,后向水舱内充水
C.只需让水舱向外排水
D.需先向水舱内充水,后让水舱向外排水
10.秋雨过后,秦岭烟雨蒙蒙,群山浮动尽显“云海秋色”。小丽和妈妈一起爬翠华山,她们沿相同路线,从山脚爬到山顶,小丽用时更短。妈妈体重比小丽大,则下列说法正确的是(  )
A.爬到山顶时,小丽做的功比妈妈做的功多
B.爬到山顶时,妈妈做的功比小丽做的功多
C.小丽做功的功率一定比妈妈做功的功率大
D.妈妈做功的功率一定比小丽做功的功率大
11.吊车是用来提升重物的。如图,是一辆吊车正在工作的场景,下列说法正确的是(  )
A.机械脚增大了吊车的支撑面积从而减小了稳定程度
B.机械脚压在一块大铁板上是为了减小对地压强
C.吊车工作时,起重臂是省力杠杆
D.使用整个吊车装置工作可以省功
12.洛阳出土了一种西汉晚期的陶井模型,一起出土的还有带绳槽的滑轮、水槽、卷口沿小罐,图所示为装置复原后的样子,使用时用一侧的小罐取水,拉动另一侧的绳子可以把水提上来。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.使用木架上的滑轮可以省力
B.应用此种滑轮不可以改变力的方向
C.小罐从露出到离开水面的过程中,拉力逐渐变大
D.若只使用一个小罐提水,滑轮的机械效率与取水量无关
13.传说阿基米德从澡盆中溢水现象受启发,解决了鉴定纯金王冠真伪的难题。已知金的密度大于银的密度,质量相等的王冠和纯金块,王冠掺入银后的密度   (选填“较大”或“较小”,下同),体积   ,若将二者分别浸没到盛满水的容器中,王冠所溢出的水就会   (选填“多”或“少”)一些。
14.电影《哪吒2》中蕴含许多物理知识。哪吒借助风火轮反向发力实现灵活多变的战斗动作,说明力能改变物体的   ;敖丙在深海中热泪盈眶,但他的眼泪是往上方流的,说明敖丙眼泪的密度比海水的密度   (选填“大”或“小”)。
15.如图是“落水自救小妙招”——头往后仰双手后伸,身体自然会漂浮起来,若此人重力为800N,则他浸入水中的体积为   m3;右脚距离水面50cm,受到水的压强为   Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
16.高速铁路的输电线采用如图甲的坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙为牵引装置的工作原理图。滑轮B为   (选填“定”或“动”)滑轮,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为250N,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,输电线P端受到的拉力大小为   N,若某段时间内坠砣串下降了8cm,输电线P端向左移动了   cm。
17.如图甲所示是消防员进行攀爬训练时的情景。请在图乙中画出消防员所受的重力以及绳子对消防员的拉力的示意图。(O点为消防员的重心)
18.如图是利用桔槔在井中汲水的情景,O为支点,请画出力F的力臂l。
19.实验小组为了测量盐水的密度,进行了如下实验。
(1)将托盘天平置于水平台上,游码归零后指针偏转如图甲,应向   端调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)调节天平平衡后,完成下列实验步骤:
①测得烧杯和盐水的总质量101.4g;
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图乙,读出量筒中的盐水体积是   mL;
③测得烧杯和剩余盐水的总质量如图丙是   g;
④计算出盐水密度是   g/cm3;
(3)另一小组采用一种新方案:
用两个相同的烧杯分别装25mL的水和盐水,放在已调好的天平两侧托盘上,仅通过调节游码使天平再次平衡如图丁,即可计算出盐水的密度。
①装盐水的烧杯必须放在天平的   盘;
②盐水的密度是   g/cm3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)。
20.小伟注意到很多公共场所都有类似如图-1所示的提示牌。地面潮湿一定会导致摩擦力减小吗?他想探究这一问题,为此他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,并设计了图-2所示的实验装置。
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小伟把地板砖放在水平桌面上,并用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做   运动;根据   知识可测出滑动摩擦力的大小;
(2)小伟发现上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定,于是对实验进行了如图-3所示的改进,改进实验后,   (选填“必须”或“不需”)匀速拉动地板砖;
(3)小伟用喷雾器向地板砖表面均匀喷上水雾,以此改变地板砖的   ,通过实验得到下表中的数据:
喷雾次数 0 2 4 6 8 10
潮湿程度 小大
摩擦力F/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6
分析数据得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而   ;
(4)小伟联想到,超市收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵蘸水,这是通过改变接触面的潮湿程度来   (选填“增大”或“减小”)摩擦的。雨天驾车在高速公路上行驶,容易打滑造成交通事故。请针对这一现象设计一条警示标语:   。
21.如图是同学们在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程:
(1)图B中,弹簧测力计的示数为   N;当物体完全浸没在水中时所受浮力大小为   N;
(2)分析A、B、C三图可知,浮力大小与物体排开液体的   有关;由A、C、D三图可知,浮力大小与物体浸没的   无关;由A、D、E三图可知,浮力大小与液体的   有关;
(3)由A、D、E可计算,液体的密度为   kg/m3;
(4)接着同学们想要验证阿基米德原理,小利同学发现物体排开液体的重力,明显小于物体所受到的浮力,造成这种结果的原因可能是   。(写出一种即可)
22.铸造车间用密度为6.0×103kg/m3的合金浇铸实心工件。先用密度为0.6×103kg/m3的材料制成工件模型,其质量为1.2kg。求:
(1)工件模型的体积是多少?
(2)有一个浇铸完成的工件,其外观形状和体积与模型一样,测得其质量为10kg,请通过计算说明此工件是否是实心的。
(3)若工厂需要制作100个这种实心工件,则至少需要多少t这种合金?
23.如图所示为我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号,其满载时排水量达42600t,具备海域下11000m深的钻探能力,是目前全球最先进的大洋钻探船。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强为多少?
(2)满载时,“梦想”号所受浮力为多少?
(3)在某次航行中,“梦想”号在50s内匀速直线航行了400m,其动力推进系统的输出功率为3×104kW,则此次航行中,其航行动力是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】质量是物质本身的属性,与物质的位置、物态、形状无关,则“太空快递”,从地面带到“天宫”后,质量不变,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】质量是物体含有物质的多少,和物体的空间位置无关。
2.【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】正常中学生质量约50kg,负载质量为中学生质量的40%:
故答案为:B
【分析】本题为物理质量估算题,核心思路:先取中学生标准质量50kg,再根据百分比计算对应负载质量。
3.【答案】A
【知识点】物质的基本属性
【解析】【解答】根据纳米陶瓷的耐磨损,硬度大,适合做切割金属的刀具;纳米陶瓷的耐腐蚀,可制作装强酸性液体的容器;纳米陶瓷的耐高温、防渗透,可制作“C919”客机的外表涂层,BCD不符合题意;
纳米陶瓷防渗透,不能用作录音棚内的吸音材料,故A符合题意。
故选A。
【分析】根据纳米陶瓷的特点,判断适合做的物体。
4.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】在使用扳手拧螺母时,手的握点也就是力的作用点、施加力的大小、力的方向都会影响力产生的作用效果。就题目中的情况来看,用扳手拧螺母时,把力作用在B点,会比作用在A点更容易拧动,也就是更省力,这就说明力的作用点会影响力的作用效果。因此C正确,A、B、D错误。
故选C。
【分析】力的三要素包括:作用点、方向、大小,均会对物体的运动产生影响。
5.【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】由图可知,当车在路上快速行驶时,由于惯性,车将会沿原来运动的方向继续运动,可能会到甲位置和丁位置,故乙位置和丙位置是安全的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】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。
6.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、泡沫块密度远小于水,放入书包后整体浮力大于重力,能漂浮在水面,适合救援,故A错误;
B、拧紧瓶盖的空矿泉水瓶内部充满空气,整体密度小于水,可提供浮力,适合救援,故B错误;
C、海绵孔隙多,落水后会快速吸水,自身重力大幅增加,容易带着书包下沉,无法提供持续浮力,不适合救援,故C正确;
D、充气薯片包装袋内部封存大量空气,整体密度小于水,能漂浮,适合救援,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查浮力的实际应用,泡沫材质不易吸水,可稳定提供浮力;
B、考查空心物体漂浮原理,密封空瓶内部空气可增大排开水的体积,提升浮力;
C、考查吸水材质对浮力的影响,海绵遇水会大量吸水,总重力变大后浮力不足以支撑漂浮;
D、考查充气包装的漂浮特性,密封充气袋内含空气,整体能浮于水面。
7.【答案】D
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;平衡力的辨别
【解析】【解答】A、艄公撑篙时,手对竹篙施加推力,施力物体是手,竹篙是受力物体,故 A 错误;
B、艄公受到的重力作用在艄公身上,艄公对竹筏的压力作用在竹筏上,两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故 B 错误;
C、手对竹篙的力和河底对竹篙的力都作用在竹篙这同一个物体上,是一对平衡力,不是相互作用力,故 C 错误;
D、竹篙被撑弯,竹篙的形状发生改变,说明力能改变物体的形状,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查施力物体与受力物体的区分,施加力的物体为施力物体,承受力的物体为受力物体;
B、考查平衡力的判定条件,平衡力需要作用在同一物体、大小相等、方向相反、同一直线;
C、区分平衡力与相互作用力,相互作用力作用在两个不同物体,平衡力作用在同一物体;
D、考查力的作用效果,力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
8.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A、注射器打针是依靠手的推力将药液推入人体,与大气压无关,故 A 错误;
B、用吸管吸饮料时,嘴吸出管内空气,管内气压小于外界大气压,大气压将饮料压入口中,能证明大气压存在,故 B 正确;
C、高压锅做饭是利用密闭环境下气压越高沸点越高的原理,利用内部高压,不是证明大气压存在,故 C 错误;
D、深海潜水服抗压是因为液体内部存在液体压强,深度越大液体压强越大,与大气压无关,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查力的作用效果,推力推送药液,不涉及大气压强;
B、考查大气压的生活应用,利用内外气压差,大气压压起液体;
C、考查液体沸点与气压的关系,高压锅提升内部气压升高沸点;
D、考查液体压强特点,液体压强随深度增加而增大,和大气压无关。
9.【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】潜水艇悬浮时,浮力等于重力。要下潜,需要重力大于浮力,所以先向水舱内充水,增大重力,使潜水艇下潜;当到达300m处保持悬浮,需要重力再次等于浮力,所以要让水舱向外排水,减小重力,使重力等于浮力。因此,需先向水舱内充水,后让水舱向外排水,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查潜水艇浮沉原理,核心思路:潜水艇依靠改变自身水舱中水的质量改变总重力实现升降,浮力始终不变;下沉需加重,悬浮需重力与浮力相等。
10.【答案】B
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】AB.小丽妈妈的体重比小丽更大,也就是妈妈受到的重力大于小丽的重力,两人都是从山脚出发爬到同一山顶,上升高度一致,根据功的计算公式W=Gh可知,爬上山的过程中妈妈做的功比小丽做的功更多,因此A错误,B正确;
CD.已知妈妈爬上山所用的时间比小丽更长,功率计算公式为,妈妈做功更多但用时更长,因此无法确定两人功率的大小关系,故C、D错误。
故选B。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,本题目中,质量越大,重力越大,升高相同高度,重力做功越大;
功率的计算:公式为W=Pt。
11.【答案】B
【知识点】重心;减小压强的方法及其应用;杠杆的分类;有用功和额外功
【解析】【解答】A、机械脚增大吊车的支撑面积,支撑面积越大稳定程度越高,该说法错误;
B、机械脚下方垫大铁板,在压力不变时增大受力面积,根据压强公式,能够减小对地面的压强,故 B 正确;
C、吊车起重臂的支点靠近车身,动力臂长度小于阻力臂长度,属于费力杠杆,故 C 错误;
D、根据功的原理,使用任何机械都无法省功,吊车装置也不能省功,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查稳度的影响因素,支撑面积增大可以提升物体的稳定程度;
B、考查减小压强的方法,压力不变时增大受力面积能够减小压强;
C、考查杠杆分类判断方法,对比动力臂与阻力臂长短区分省力、费力杠杆;
D、考查功的原理,所有机械都只能省力或省距离,不能省功。
12.【答案】C
【知识点】阿基米德原理;定滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】AB.木架上的滑轮在工作过程中,位置不会随被提升的水桶一起移动,属于定滑轮;使用定滑轮无法省力,但可以改变拉力的方向,因此AB错误;
C.小罐从刚露出水面到完全离开水面的过程中,它排开水的体积不断减小,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力也逐渐变小;小罐的总重力不变,因此拉力会逐渐变大,因此C正确;
D.如果只使用一个小罐提水,该装置的机械效率和取水量有关:在额外功不变的情况下,每次取水量越大,有用功占总功的比例就越高,机械效率越高,因此D错误。
故选C。
【分析】定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
机械效率的计算:有用功占比越高,机械效率越高。
13.【答案】较小;较大;多
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】已知,王冠与纯金块质量相等,王冠掺入密度更小的银,整体平均密度较小;根据,质量不变,密度变小则体积较大;物体浸没时溢出水的体积等于自身体积,王冠体积更大,因此溢出的水更多。
故答案为:较小;较大;多
【分析】(1) 本题考查密度大小比较,混合物体平均密度介于两种原料密度之间,掺入密度更小的银后王冠平均密度小于纯金。
(2) 本题考查密度公式应用,质量不变时,密度与体积成反比,密度越小,对应体积越大。
(3) 本题考查阿基米德原理,浸没物体排开水的体积等于物体自身总体积,体积越大,排出水的量越多。
14.【答案】运动状态;小
【知识点】力的作用效果;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】风火轮反向发力,其运动方向和速度大小都发生了改变,是力能改变物体的运动状态。
根据物体的浮沉条件,眼泪往上方流,是泪珠的密度小于海水的密度,则海水密度大于敖丙眼泪的密度。
【分析】力可以改变物体的运动状态;物体在密度较大的液体中,受到的浮力较大而上浮。
15.【答案】0.08;5×103
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据漂浮条件可知他受到的浮力F浮=G=800N
他浸入水中的体积
右脚距离水面50cm,则深度为h=50cm=0.5m
受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
故答案为:0.08;5×103
【分析】(1) 本题考查漂浮条件与阿基米德原理,漂浮物体浮力等于重力,再利用公式变形求出排开水的体积,即浸入水中的体积。
(2) 本题考查液体压强计算,先统一深度单位,再代入液体压强公式计算水下指定深度处的压强。
16.【答案】动;1×104;4
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】定滑轮的轴固定不动,动滑轮的轴随受力物体一起移动,图中滑轮B的轴会跟随输电线P端移动,因此滑轮B为动滑轮。
先计算20个坠砣的总重力:;该装置反向使用动滑轮,两段钢绳共同拉住动滑轮,不计滑轮、钢绳自重与摩擦,输电线P端受到的拉力。
滑轮组中绳子自由端移动距离是动滑轮移动距离的2倍,坠砣为绳子自由端,下降8cm,则P端移动距离。
故答案为:动;;
【分析】(1) 本题考查定滑轮与动滑轮的区分方法,依据滑轮轴是否随物体运动判断类型。
(2) 本题考查反向动滑轮的拉力计算,常规动滑轮省力,拉力作用在动滑轮轴上时费力,拉力等于两倍绳端拉力。
(3) 本题考查滑轮组距离变化规律,绳端移动距离是动滑轮移动距离的2倍,据此反推动滑轮的移动距离。
17.【答案】
【知识点】弹力;重力示意图
【解析】【解答】消防员受到的重力方向竖直向下,用符号G表示;绳子对消防员的拉力方向沿绳向上,用符号F表示;两个力的作用点都画在消防员的重心,作图结果如下:
【分析】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。
拉力沿着绳子方向向上,作用于物体重心。
18.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】画力臂步骤:①延长力 F 的作用线;②从支点 O 向 F 的作用线作垂直虚线;③标注垂直直角符号,在垂线段旁标注l,该垂线段即为力 F 的力臂,如图所示:
【分析】(1) 本题考查杠杆力臂的规范画法,力臂定义是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的线段。
(2) 作图规范要点:力的作用线可延长,力臂必须用虚线绘制,垂足处标注直角符号,最后标注力臂符号l。
19.【答案】(1)左
(2)40;51.4;1.25
(3)左;1.12
【知识点】密度公式及其应用;液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1) 游码归零后指针偏右,天平右侧偏重,平衡螺母应向左端调节。
故答案为:左;
(2) ①量筒分度值2mL,凹液面最低处对应40mL,体积为;
②图丙砝码50g,游码1.4g,总质量;
③倒出盐水质量,体积,密度;
故答案依次为:40;51.4;1.25;
(3) ①盐水密度大于水,相同体积下盐水质量更大,天平左盘放重物,因此装盐水的烧杯放在左盘;
②25mL水的质量;游码示数3g,说明盐水比水重3g,;
盐水密度;
故答案依次为:左;1.12;
【分析】(1) 本题考查天平调平规则:指针偏向哪一侧,平衡螺母向对侧调节。
(2) 本题考查液体密度常规测量,先读取量筒体积、天平剩余总质量,利用差值法求倒出液体质量,再代入密度公式计算。
(3) 本题为等体积对比测密度,利用天平游码差值得到盐水与水的质量差,结合水的已知质量求出盐水质量,进而计算盐水密度。
(1)将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零后指针如图甲所示,指针右偏,说明右端重,应向左调节平衡螺母,给左端增重,使天平水平平衡。
(2)[1]如图乙,量筒分度值为2mL,读数时视线与量筒内液体凹液面的最低处相平,量筒中盐水体积为40mL。
[2]如图丙,砝码质量为50g,天平标尺分度值为0.2g,游码示数为1.4g,烧杯和剩余盐水的质量大小等于游码加砝码的总质量为51.4g。
[3]1mL等于1cm3,盐水密度是
(3)[1]因为盐水的密度大于水的密度,根据可知体积相同时盐水的质量大于水的质量,所以要将装盐水的烧杯放在天平的左盘,加上砝码的辅助,天平才能平衡。
[2]由图丁得,标尺的分度值为0.2g,游码在3g位置,则盐水的质量比水的质量大3g,水的质量为
盐水的质量为
盐水密度为
20.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)不需
(3)潮湿程度;先增大再减小
(4)增大;雨天路滑,减速慢行
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 实验需水平拉动鞋子做匀速直线运动,此时鞋子受力平衡,依据二力平衡知识,拉力大小等于滑动摩擦力大小。
故答案为:匀速直线;二力平衡;
(2) 图3装置中鞋子保持静止,滑动摩擦力始终与弹簧测力计拉力平衡,因此不需匀速拉动地板砖。
故答案为:不需;
(3) 喷雾改变地板砖表面的潮湿程度;由数据可知,随潮湿程度增大,摩擦力先从3.2N升至4.0N,再逐步减小,结论:摩擦力大小随接触面潮湿程度的增大而先增大后减小。
故答案为:潮湿程度;先增大后减小;
(4) 湿海绵蘸水增大手与钞票间的潮湿程度,以此增大摩擦;雨天路面摩擦力减小,警示标语示例:雨天路滑,减速慢行。
故答案为:增大;雨天路滑,减速慢行;
【分析】(1) 本题考查滑动摩擦力常规测量原理,匀速直线运动下物体受力平衡,拉力与摩擦力是一对平衡力。
(2) 本题考查改进实验装置的优势,固定鞋子后无论地板如何运动,鞋子始终静止,摩擦力大小稳定,无需控制匀速拉动木板。
(3) 本题结合控制变量法探究潮湿程度对摩擦力的影响,分析表格数据摩擦力变化趋势,归纳完整结论。
(4) 本题结合生活实例解释潮湿程度对摩擦的影响,并联系交通安全设计警示标语,将实验结论应用于实际场景。
(1)[1][2]鞋子在水平面上进行匀速直线运动,处于平衡状态,受力平衡。根据二力平衡,鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小。
(2)鞋与弹簧测力计固定不动,拉动木板,因为鞋静止不动,摩擦力与拉力始终平衡,即该装置的优点是:不需要控制木板做匀速直线运动,无论木板如何运动都不影响鞋子的受力平衡,方便实验操作。
(3)[1][2]分析数据可知,喷雾次数越多,地面越潮湿,用喷雾器向地板砖表面均匀喷上水雾,以此改变地板砖的潮湿程度。由表中数据可知随接触面潮湿程度的增大,摩擦力先增大后减小。可得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而先增大后减小。
(4)[1]超市收银员清点钞票时手边总放一块湿海绵蘸水,这是为了改变手的潮湿程度,是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦力的。
[2]驾车行驶在高速公路上,雨天因为摩擦减小,路面光滑,容易造成交通事故,故可以设置路标警示语:雨天路滑,减速慢行。
21.【答案】(1)4.8;2.5
(2)体积;深度;种类
(3)0.8×103
(4)溢水杯中没有装满水
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1) 弹簧测力计分度值0.2N,图B示数为4.8N;物体重力,完全浸没水中拉力,浮力。
故答案为:;;
(2) A、B、C液体相同,排开液体体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体体积有关;
A、C、D排开体积、液体相同,浸没深度不同浮力不变,说明浮力与浸没深度无关;
A、D、E排开体积相同,液体种类不同浮力不同,说明浮力与液体种类有关。
故答案为:体积;深度;种类;
(3) 由于物体浸没在水中受到的浮力为2.5N,所以物体排开水的体积为
物体的体积为
由图E可知,物体浸没在液体中受到的浮力为
液体的密度为
故答案为:;
(4) 排开液体重力小于浮力,原因是溢水杯未装满水,物体浸入时液体无法全部溢出,测得溢出液体重力偏小。
故答案为:溢水杯中没有装满水
【分析】(1) 本题考查弹簧测力计读数与称重法测浮力,利用计算浸没浮力。
(2) 本题利用控制变量法探究浮力影响因素,分别控制液体密度、排液体积、浸没深度单一变量分析实验结论。
(3) 本题结合阿基米德原理计算未知液体密度,先通过水中浮力求出物体体积,再代入液体浮力公式求解密度。
(4) 本题分析阿基米德原理验证实验的误差来源,溢水杯未装满是排液重力测量偏小的典型原因。
(1)[1]图B中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.8N。
[2]由图A可知,物体重力为
由图D可知,当物体完全浸没在水中时所受浮力大小为
(2)[1]由A、B、C三图实验数据可得物体在同种液体中,排开的液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由可知,受到的浮力越大,故物体所受的浮力大小与排开的液体体积有关。
[2]由A、C、D三图可知,弹簧测力计的示数不变,由可知,浮力不变,所以浮力大小与物体浸没的深度无关。
[3]由A、D、E三图的实验数据可得,物体排开液体体积相同时,在不同液体中弹簧测力计的示数不同,物体受到的浮力大小不同,说明浮力大小与液体的种类(密度)有关。
(3)由于物体浸没在水中受到的浮力为2.5N,所以物体排开水的体积为
物体的体积为
由图E可知,物体浸没在液体中受到的浮力为
液体的密度为
(4)验证阿基米德原理的实验中,小利发现物体排开液体的重力明显小于所受的浮力,排除测量误差因素的影响,说明溢出的液体重力小于排开的液体重力,故可能是溢水杯中没有装满水。
22.【答案】(1)解:根据密度公式,可得。代入数据可得工件模型体积是
(2)解:若工件为实心,其质量应为
实际质量为10 kg,小于12 kg,说明工件内部有空心部分,因此是空心的。
(3)解:单个实心工件质量
100个工件总质量
至少需要1.2t合金。
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】(1) 本题考查密度公式基础计算,已知模型质量与密度,利用密度推导式直接求解体积,模型与工件外形一致,二者体积相等是后续计算的核心等量关系。
(2) 本题考查空心物体判断方法,通过计算同体积实心工件的理论质量,对比实际质量,若实际质量更小则内部存在空心结构。
(3) 本题考查密度应用与质量单位换算,先求出单件实心工件质量,再乘以数量得到总质量,最后完成千克与吨的单位换算。
(1)根据密度公式,可得。代入数据可得工件模型体积是
(2)若工件为实心,其质量应为
实际质量为10 kg,小于12 kg,说明工件内部有空心部分,因此是空心的。
(3)单个实心工件质量
100个工件总质量
至少需要1.2t合金。
23.【答案】(1)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11000m=1.1×108Pa。
答: 钻头在11000m深的海底处受到海水的压强为1.1×108Pa。
(2)满载时,“梦想”号所受浮力为。
答: 满载时,“梦想”号所受浮力为4.26×108N。
(3)“梦想”号试航时的速度,
由可得动力。
答:则此次航行中,其航行动力是3.75×106N。
【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
【解析】【分析】(1)由液体压强公式得钻头所受压强;
(2)轮船排水量是指船满载时排开水的质量,根据阿基米德原理可得钻探船满载时所受浮力;
(3)根据得到速度,由可得动力。
(1)海底深度为。根据液体压强公式,故受到海水的压强
(2)“梦想”号满载时排水量为42600t,,则其质量,由阿基米德原理可知浮力
(3)“梦想”号在50s内行驶400m,则速度
动力推进系统的输出功率
根据功率公式可知,故航行动力
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