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第第页四川省成都市高新区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷一、单项选择题(每小题2分,共30分)1.物理如风,轻抚日常,下列数据符合实际情况的是()A.体育考试专用排球的重力约为30NB.中学生正常步行上楼的功率约为1500WC.中学生双脚站立时对地面的压强约为10*PaD.初中男生做一次引体向上克服重力做功约为30J【答案】C【解析】【解答】A.体育考试专用排球的质量约m=0.27kg,其重力约为G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N,故A不符合实际;
B.中学生的质量约50kg,其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,一层楼的高度约3m,上楼时间约20s,上楼的功率P=Wt=Ght=500N×3m20s=75W,故B不符合实际;
C.中学生对地面的压力约F=500N,双脚与地面的接触面积约S=0.05m22.如图所示是甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。下列关于人们射箭时的说法正确的是()A.人既是施力物也是受力物B.射出去的箭不再受力的作用C.弦对箭的弹力是由于箭发生形变产生的D.人对弦的拉力和弦对人的拉力是一对平衡力【答案】A【解析】【解答】A.力的作用是相互的,一个物体在施加力的同时,一定受到另一个物体的反作用力,所以人既是施力物也是受力物,故A正确;
B.射出去的箭受到重力和空气阻力的作用,故B错误;
C.弦对箭的弹力是由于弦发生形变产生的,故C错误;
D.人对弦的拉力和弦对人的拉力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
【分析】A.力的作用是相互的,一个物体在施加力的同时,一定受到另一个物体的反作用力。
B.地球附近的一切物体都受到重力的作用。
C.弹力是由施力物体发生形变产生的。
D.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。3.如图是四种动物的运动方式,其中不是主要利用“力的作用是相互的”原理的是()A.乌贼向前喷水而后退B.泥鳅分泌粘液钻出渔网C.企鹅用翅膀划水前进D.水母向下喷水而上升【答案】B【解析】【解答】A.鱿鱼向前喷水对水施加向前的力,同时水对鱿鱼施加向后的力使鱿鱼后退,故A不符合题意;
B.泥鳅因分泌粘液钻出渔网,不是利用“力的作用是相互的”这一原理,故B符合题意;
C.企鹅向后划水对水施加向后的力,同时水对企鹅施加向前的力使企鹅前进,故C不符合题意;
D.水母向下喷水对水施加向下的力,同时水对水母施加向上的力使水母上升,故D不符合题意。
故选B。
【分析】力的作用是相互的,当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用。4.小李使用弹簧测力计进行了“探究重力与质量的关系”的实验,下列说法正确的是()A.若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论B.实验中某次测量情况如图2所示,物体所受重力为4.9NC.为了减小实验误差,可以换用不同质量的物体多次实验D.经过多次测量后分析得出结论:物体的质量与重力成正比【答案】B【解析】【解答】A.本实验用钩码,是因为钩码上标有质量,实验步骤可以省略测其质量环节,若换用石块代替进行该实验,也会得到相同结论,故A错误;
B.图中,弹簧磁力计的分度值为0.1N,测力计的示数即物体所受重力为4.9N,故B正确;
C.本实验若换用不同质量的物体多次实验,目的是为了使实验结论更具普遍性,故C错误;
D.经过多次测量后分析得出结论:物体的重力与质量成正比,故D错误。
故选B。
【分析】A.本实验用钩码,是因为钩码上标有质量,实验步骤可以省略测其质量环节;
B.图中,弹簧磁力计的分度值为0.1N,据此可知测力计的示数;
C.本实验若换用不同质量的物体多次实验,目的是为了使实验结论更具普遍性;
D.本实验中自变量是物体的质量,因变量是其重力,结论表述要分清自变量和因变量。5.《墨经》中记载:“止,以久也,无久之不止”,即物体停止运动需受阻碍,若无阻碍则永不停止。这与牛顿第一定律的思想高度契合,下列关于牛顿第一定律说法正确的是()A.物体运动状态改变时,不一定受到了力的作用B.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态C.牛顿第一定律是在大量的实验基础上,经过科学推理而得出的D.在现实生活中,不受力的物体是不存在的,因此牛顿第一定律完全不能使用【答案】C【解析】【解答】A.力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变时,一定受到了力的作用,故A错误;
B.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故B错误;
C.牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,故C正确;
D.在现实生活中,不受力的物体是不存在的,但牛顿第一定律依然适用,故D错误。
故选C。
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律,它告诉我们物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态,牛顿第一定律反映了物体不受到外力时的运动规律。6.如图所示是我国古代劳动人民利用圆木滚动来搬运巨石的情景。下列生活中改变摩擦力大小的方法与此相同的是()A.给门轴的把手里加润滑油 B.用力压橡皮擦将字擦干净C.清空桌上物品再挪动课桌 D.轴承内外圈间隙装有滚珠【答案】D【解析】【解答】利用圆木滚动来搬运巨石,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。
A.给门轴的把手里加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A不符合题意;
B.用力压橡皮擦将字擦干净,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.清空桌上物品再挪动课桌,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.轴承内外圈间隙装有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D符合题意。
故选D。
【分析】增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。7.下列生活现象中,不能直接说明大气压强存在的是()A.薄薄的纸将水托住B.用注射器注射药液C.吸盘吸附在墙面上D.利用吸管吸入牛奶【答案】B【解析】【解答】A.杯子装满水并倒立时,纸把空气隔绝,水和纸张亲密接触,这时大气对纸张施压,由于大气压强相当10m高水柱的压强,而杯子里的水一般只有约0.1m高,压强比大气压强小得多,所以水不会落下来,直接证明了大气压强的存在,故A不符合题意;
B.用注射器注射药液不能说明大气压的存在,故B符合题意;
C.将塑料吸盘紧压在光滑的墙面上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,能说明大气压强存在,故C不符合题意;
D.用吸管喝牛奶时,吸管内的空气被吸走,形成低压,而外界的大气压强将液体压入吸管,从而让我们能够喝到牛奶,直接说明了大气压强的存在,故D不符合题意。
故选B。
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。8.如图所示,取一根长吸管,从中间切开一个口折成直角,一端插在水中,向水平管中吹气,将观察到水上升并喷出。以下生活和生产中的情景与该现象的原理相同的是()A.输液时要把药水瓶挂的比较高B.气球充人密度比较小的气体后升空C.水壶的壶身里与壶嘴里的水面相平D.做饭时,油烟机“吸”走厨房中的油烟【答案】D【解析】【解答】把吸管一端放进水里,从另一端用力吹气时,直管上方的空气流速大,压强小,直管中的水在大气压强的作用下上升并涌出,由于受到水平方向的气流作用,涌出的水会向前喷出;
A.液体压强随深度的增加而增大,所以在输液时,可以将液瓶挂高来增大压强,故A不符合题意;
B.气球充入密度比较小的气体后升空,利用的是空气的浮力,故B不符合题意;
C.水壶的壶身与壶嘴构成连通器,水壶中的水不流动时,水面总是相平的,故C不符合题意;
D.抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。故厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大,压强越小的方法将油烟“吸”走的,故D符合题意。
故选D。
【分析】流体压强与流速的关系:流体在流速越大的位置,压强越小。9.物理兴趣小组的同学利用如图所示装置器材探究二力平街的条件。下列说法不正确的是()A.若小车处于静止状态说明它受力是平衡的B.为使实验效果更明显,应选用质量较大的小车C.实验中可以通过调整钩码的数量来改变拉力的大小D.将小车扭转一个角度后释放,可以探究不在同一直线上的两个力能否平衡【答案】B【解析】【解答】A.根据二力平衡的知识,当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,受到的力是平衡力。所以若小车处于静止状态,说明它受力是平衡的,故A正确不符合题意;
B.在探究二力平衡条件的实验中,为了减小摩擦力对实验结果的影响,应选用质量较小的小车,这样小车与桌面间的压力小,摩擦力也小,能使实验结果更准确。而如果选用质量较大的小车,会增大摩擦力,对实验产生较大干扰,使实验效果不明显,故B错误符合题意;
C.实验中,小车受到的拉力等于钩码的重力,通过调整钩码的数量,就可以改变钩码的重力大小,从而改变对小车拉力的大小,故C正确不符合题意;
D.将小车扭转一个角度后释放,此时小车受到的两个拉力不在同一直线上,观察小车的运动状态,若小车不能保持静止,就可以说明不在同一直线上的两个力不能平衡,所以该操作可以探究不在同一直线上的两个力能否平衡,故D正确不符合题意。
故选B。
【分析】A.当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,受到的力是平衡力。
B.在探究二力平衡条件的实验中,为了减小摩擦力对实验结果的影响,应选用质量较小的小车,这样小车与桌面间的压力小,摩擦力也小,能使实验结果更准确。
C.实验中可以通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
D.将小车扭转一个角度后释放,此时小车受到的两个拉力不在同一直线上,观察小车的运动状态,若小车不能保持静止,就可以说明不在同一直线上的两个力不能平衡。10.长江三峡船闸,利用五级船闸解决了有巨大落差的上下游的航运问题。如图为船闸的工作原理图,图中A、B表示阀门,C、D表示闸门。下列描述不正确的是()A.只把阀门A打开时,水从闸室流进上游B.闸室中水面与上游相平时,闸门C打开,船驶人闸室C.关闭阀门A和闸门C,打开阀门B,闸室和下游组成连通器D.开合巨大的闸门,往往需要用到液压技术和“人”字闸门结构【答案】A【解析】【解答】A.只把阀门A打开时,水从上游流进闸室,故A错误符合题意;
B.闸室中水面与上游相平时,闸门C打开,船驶入闸室,故B正确不合题意;
C.关闭阀门A和闸门C,打开阀门B,闸室和下游组成连通器,故C正确不合题意;
D、液体的压强和压力很大,开合巨大的闸门,往往需要用到液压技术和“人”字闸门结构,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】上端开口、底部互相连通的容器叫连通器。船闸、茶壶、过路涵洞都是连通器。11.下列情景中改变压强的方式与其他三项不同的是()A.压路机有笨重的轮子B.蚊子有尖锐的口器C.剪刀有锋利的刀刃D.破窗锤有尖锐的头【答案】A【解析】【解答】A.压路机有笨重的轮子,是在受力面积一定的情况下,通过增大压力来增大压强;
B.蚊子的口器很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
C.剪刀有锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
D.破窗锤有尖锐的头,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
综上可知,A与BCD不同。
故选A。
【分析】(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。12.正确使用测量工具是进行物理实验的基础,下列关于弹簧测力计说法正确的是()A.不同弹簧测力计受相同拉力时,弹簧长度一定相等B.选择弹簧测力计时,要同时考虑测量范围和分度值C.使用弹簧测力计测拉力时,测力计一定要保持竖直D.弹簧测力计进行规范测量时,都必须保持静止状态【答案】B【解析】【解答】A.根据胡克定律,弹簧的伸长量与所受的力和弹簧的劲度系数满足公式F=k×x。题目中“不同弹簧测力计受相同拉力”,即F相同。若两弹簧劲度系数k不同,则伸长量x也必然不相等。因此,不同弹簧的伸长长度也不同,故A错误;
B.弹簧测力计在选择时应先观察它的量程,是为了选择合适的测力计,防止要测量的力超过其量程,损坏测力计;观察分度值,是为了快速准确的读数,故B正确;
C.使用弹簧测力计应当与拉力的方向一致,故C错误;
D.当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受力平衡,此时弹簧秤的示数才是准确的,故D错误。
故选B。
【分析】根据弹簧测力计的使用方法和注意事项分析。13.小雨同学在课堂上勤思好学,在生活中善于观察,她发现应用杠杆能给我们的生活带来便利。如图所示的应用中,能省距离的是()A.核桃夹 B.钳子C.筷子 D.托盘天平【答案】C【解析】【解答】A.在使用核桃夹时,动力臂通常大于阻力臂。因此,核桃夹是一个省力杠杆,但费距离,故A不合题意;
B.钳子在使用时,动力臂通常大于阻力臂,因为需要较大的力来夹紧或剪断物体。因此,钳子是一个省力杠杆,但会费距离,故B不合题意;
C.使用筷子时,动力臂通常小于阻力臂,因为需要用较小的力来夹取食物。因此,筷子是一个费力杠杆,但能省距离,故C符合题意;
D.托盘天平是一个等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,也不省距离,故D不合题意;
故选C。
【分析】(1)根据杠杆的原理,当动力臂大于阻力臂时,杠杆为省力杠杆,但会费距离;
(2)当动力臂小于阻力臂时,杠杆为费力杠杆,但能省距离。
(3)题目要求找出能省距离的应用,即寻找动力臂小于阻力臂的情况。14.成都平原地处青藏高原与龙泉山之间,形态呈不规则的长条状、自西南至东北绵延伸展。地势上,呈现出从西北至东南的倾斜趋势,平均海拔在600米左右。如图7甲所示是成都某地的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。如图乙所示,研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察,下列说法正确的是()A.山间的溪水由B点流到A点时,重力势能转化为动能B.无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,不需要动力C.无人机从A点向上飞到B点的过程中,重力势能不变D.无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,机械能不变【答案】A【解析】【解答】A.由图可知,A点比B点高低,溪水由B点流到A点,在向下流动的过程中,质量不变,高度降低,速度变大,重力势能转化为动能,故A正确;
B.无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,在升力和重力的作用下保持平衡状态,而升力是靠动力获得的,故B错误;
C.无人机从A点向上飞到B点的过程中,质量不变,高度变大,重力势能增加,故C错误;
D.无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,质量不变,速度不变,高度变大,则动能不变,重力势能增加,所以机械能增加,故D错误。
故选A。
【分析】(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是:减少的能量转化为增多的能量;
(2)无人机的升力是靠动力获得的;
(3)动能大小与质量和速度有关,在质量一定时,速度越大,动能越大;重力势能的大小与质量和高度有关,在质量一定时,高度越大,重力势能越大。机械能等于动能和势能之和。15.如图所示,自行车是伟大的人力机械发明,也是人们经常使用的交通工具。自行车结构和使用过程中用到了许多力学知识。以下分析中正确的是(△)A.轮胎表面的花纹减小了轮胎与地面之间的摩擦力B.坐垫设计为马鞍形是为了减小压力从而减小压强C.车把是一个费力杠杆,转动车把可以轻松改变车的行驶方向D.自行车的车架设计成三角形,有助于提高自行车的稳定性和安全性【答案】D【解析】【解答】A.轮胎表面的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大轮胎与地面之间的摩擦力,故A错误;
B.坐垫设计为马鞍形是为了增大受力面积从而减小压强,故B错误;
C.车把在工作时,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,转动车把可以轻松改变车的行驶方向,故C错误;
D.自行车的车架设计成三角形,有助于提高自行车的稳定性和安全性,故D正确。
故选D。
【分析】A.增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
B.增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
C.根据车把在工作时,动力臂和阻力臂的关系判断杠杆的类型。
D.三角形具有稳定性。二、填空题(每空2分,共32分)16.《中华人民共和国道路交通安全法》要求:机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止(选填“快速启动”或“紧急刹车”)时,由于(选填“汽车”“乘客”或“安全带”)的惯性而受到伤害。【答案】紧急刹车;乘客【解析】【解答】汽车速度很快,急刹车时,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,为防止发生类似伤害,安全带可以对人体起到缓冲作用。
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。17.孝顺懂事的小明放学回家后陪妈妈去超市买大米。来到货架旁,妈妈先选了一袋5kg的大米,小明将大米接过来双手紧紧抱住,站在原地等妈妈继续选购,此时整袋大米所受摩擦力为;妈妈又拿了一袋1kg的糯米放在小明怀中的大米袋上,此时小明对仍静止的整袋大米的摩擦力会。(g取10N/kg)【答案】50N;变大【解析】【解答】小明抱着整袋大米静止,此时大米受到重力和摩擦力,是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以大米所受摩擦力f=G=mg=5kg×10N/kg=50N;
妈妈又拿了一袋1kg的糯米放在小明怀中的大米袋上,此时小明仍静止,大米加糯米的重力与摩擦力仍是一对平衡力,大小相等,大米和糯米的重力增大,小明对仍静止的整袋大米的摩擦力会变大。
【分析】大米静止时,受到重力和摩擦力是一对平衡力,据此分析。18.中国跳水队在2024年巴黎奥运会上再创佳绩,获得8金2银1钢。如图所示,运动员正在跳板上准备起跳,跳板被压弯,说明力可以改变物体的,此时运动员所受重力的方向是。【答案】形状;竖直向下【解析】【解答】(1)跳板被压弯,其形状发生了改变,根据力的作用效果可知,力可以改变物体的形状。
(2)重力是在地球表面的物体由于地球的吸引而使物体受到的力,其方向始终是竖直向下的,所以此时运动员所受重力的方向是竖直向下。
【分析】(1)力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。
(2)重力作为初中物理中重要的一种力,它的方向总是竖直向下的。19.如图是一款全自动喷水擦窗机器人,它主要是凭借真空泵,牢牢地吸附在竖直玻璃上,带动机身底部的抹布擦掉玻璃上的脏污。它能“吸”在玻璃上是因为先要用真空泵在吸盘内吸出部分气体,使吸盘内部气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)外部大气压;若遇到玻璃特别脏时,需要先用真空泵从吸盘内吸出更的气体(选填“多”或“少”),再进行清理,提升清洁效果。【答案】减小;多【解析】【解答】(1)它能“吸”在玻璃上是因为先要用真空泵在吸盘内吸出部分气体,使吸盘内部气压小于外部大气压;
(2)若遇到玻璃特别脏时,需要先用真空泵从吸盘内吸出更多的气体,机器人更容易吸附在玻璃上,再进行清理,提升清洁效果。
【分析】(1)用真空泵在吸盘内吸出部分气体,吸盘内气压减小;
(2)遇到玻璃特别脏时,要先用真空泵从吸盘内吸出更多气体。20.剪纸是我国独特的民间艺术,如图是艺术家正在用剪刀正在进行艺术创作的情景,剪刀可以看做简单机械中的,如果纸质较硬,不易剪开,则应该将纸轴心移动(选填“靠近”或“远离”)。【答案】杠杆;靠近【解析】【解答】(1)剪刀是一种简单机械,属于杠杆类型;
(2)当纸质较硬时,阻力答不易剪开,为了减小所需动力,由杠杆平衡条件可知,将纸向支点(轴心)方向移动,即靠近轴心。这样阻力臂缩短,在相同阻力下,所需动力减小,剪刀更省力。
【分析】(1)剪刀是一种简单机械,属于杠杆类型;
(2)杠杆平衡原理为:动力×动力臂=阻力×阻力臂,据此进行分析判断。21.2024年12月27日,中国海军076型两栖攻击舰首舰在上海下水,命名为“四川舰”(如图),舷号为"51”。四川肥的满载排水量可达4.8万吨,则“四川舰”满载时所受到浮力约为N;“四川舰”从长江驶人东海,排开液体体积将。(g取10N/kg)【答案】4.8×108;变小【解析】【解答】(1)四川舰的满载排水量可达4.8万吨,则“四川舰”满载时所受到浮力约为F浮=G排=m排g=4.8×107kg×10N/kg=4.8×108N;
92“四川舰”从长江驶入东海,由于它始终处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力等于重力,因为舰的重力没有改变,所以它所受的浮力也不会改变,液体的密度变大,根据阿基米德原理可知排开液体体积变小。
【分析】(1)排水量是指满载时排开水的质量,利用F浮=G排=m排g求“四川舰”满载时受到的浮力;
(2)此军舰从长江驶入东海后,都漂浮,受到的浮力等于军舰的重力,重力不变、浮力不变;由于江水的密度小于海水的密度,由公式F浮=ρ液gV排可知排开液体体积的变化。22.如图是某无人机投送快递的情景。该无人机先用5的时间将1kg的快递沿竖直方向匀速提升到20m高处,再用5的时间使快递沿水平方向匀速移动30m送到七楼的窗口。则在竖直提升过程中无人机对快递做功的功率为W;在水平运动过程中,无人机对快递做功为。(不计空气阻力,g取10N/kg)【答案】40;0【解析】【解答】在竖直提升过程中无人机对快递做的功:
W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×20m=200J,
无人机对快递做功的功率:P=Wt=200J5s=40W;
无人机对快递的力竖直向上,在水平运动过程中,快递没有在竖直向上的方向上移动距离,23.2025年1月1日,来自东南大学科研团队自主研发的国内首辆分布式电驱动飞行汽车“东大•鲲鹏1号”(如图)惊艳亮相。当该汽车沿竖直方向加速升空时,所受合力方向为;动能大小将。【答案】竖直向上;变大【解析】【解答】(1)当该飞行汽车沿竖直方向加速升空时,所受合力的方向与飞行汽车的运动方向相同,为竖直向上;
(2)该汽车沿竖直方向加速升空时,飞行汽车的质量不变,速度变大,动能大小将变大。
【分析】(1)物体匀速直线运动或静止,受平衡力,合力为零;物体加速运动,合力方向与运动方向相同;物体减速运动,合力方向与运动方向相反。
(2)影响动能的因素是质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。三、作图与计算题(共16分。计算题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)24.(1)如图甲所示,中国气象飞艇利用所携带的观测仪器对高空大气气象状况进行观测结束,正在空中匀速飞行。请在图乙中画出此时飞艇受到的重力G和浮力F浮示意图(O点为飞艇受力作用点)。
(2)小军旅游时看到一位奶奶正在推石磨(如图甲),立即上前给奶奶帮忙。石磨的俯视图(如图乙)如下,O为支点。在俯视图中画出推动石磨绕O点顺时针转动时所施加的最小动力F及其力臂L。
【答案】(1)(2)【解析】【解答】(1)飞艇在空中匀速飞行,处于平衡状态,它受重力和浮力作用,并且这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力,从飞艇重心开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F浮表示,注意两条线段长度要相等。如图所示:
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂L最长,动力的方向应该向左,过点A垂直于OA向左作出最小动力F的示意图。如图所示:
【分析】(1)根据物体浮沉条件可知,飞艇在空中悬停,受到平衡力的作用,据此对飞艇进行受力分析,然后按照力的示意图的画法作图。
(2)①力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
②杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。25.品学兼优的小夏同学周末在家吃完饭后主动承担起了洗碗的任务。她将一个质量为0.3kg的盘子放人未接水的洗菜盆中(如图),盘子底部与洗菜池的接触面积为3×10-3m2。小夏清洗完盘子后,发现水还剩10cm,准备向上拉出洗菜池底部的塞子放水,已知塞子的面积为1.2×10-3m2,塞子上表面看作一个平面,ρ水=1.0X103kg/m3。g取10N/kg,求:(1)未接水时,盘子对洗菜池底部的压强;(2)准备放水时,水对塞子的压力。【答案】(1)解:未接水时,盘子对洗菜池底部的压强为:p=F答:未接水时,盘子对洗菜池底部的压强为1000Pa。(2)解:准备放水时,水对塞子的压强为:p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa;
水对塞子的压力为:F=pS=1000Pa×1.2×10-3m2=1.2N。
答:准备放水时,水对塞子的压力为1.2N。【解析】【分析】(1)根据p=FS求出盘子对洗菜池底部的压强;
(2)根据p=ρ26.小聪和同学一起参观了自贡的盐业历史博物馆。他们了解到井盐在生产过程中,需要利用机械装置从1000m的深井中提取卤水,其装置可简化为如图所示的滑轮组。已知吸卤桶质量为5kg,某次在匀速提升质量为65kg的卤水时,工人拉动绳子拉力为240N,绳子端移动150m所花时间为150s。忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,g取10N/kg,求:(1)拉力做功的功率;(2)若要匀速提升质量为95kg的卤水,人对绳的拉力大小。【答案】(1)解:绳子端的速度v=st=(2)解:吸卤桶和水的总重力G=mg=(5kg+65kg)×10N/kg=700N,
由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,
根据F=1n(G+G动)得到,动滑轮的重力G动=3F-G=3×240N-700N=20N,
若要匀速提升质量为95kg的卤水,总重力G'=m【解析】【分析】(1)根据v=st得到绳子端的速度,根据P=Fv得到拉力做功的功率;
(2)忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,根据图示滑轮组可知绳子的有效股数,根据G=mg得到总重力,根据F=1四、实验与探究题(每空2分,共22分)27.小丽和小红一起进行探究“液体内部的压强与哪些因素有关”的实验。(1)实验时通过观察U形管内液面来判断压强大小。(2)根据图甲、乙实验现象可以得出,同种液体,深度越深,液体内部压强越。(3)小红由于一时粗心,根据实验图甲、丙实验进行对比,得出液体密度越大时,液体内部压强越大。小丽提醒他这样不对,理由是。【答案】(1)高度差(2)大(3)没有控制橡皮膜的深度相同【解析】【解答】(1)由转换法,实验时通过观察U形管内液面高度差来判断压强大小。
(2)根据图甲、乙实验现象知,乙中液体产生的压强,可以得出,同种液体,深度越深,液体内部压强越大。
(3)研究液体压强与密度的关系时,要控制深度相同,小红由于一时粗心,根据实验图甲、丙实验进行对比,得出液体密度越大时,液体内部压强越大。小丽提醒他这样不对,理由是没有控制橡皮膜的深度相同。
【分析】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
(2)(3)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,结合转换法分析。28.在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小宇按下图进行实验操作:(1)当小字使用弹簧测力计拉动木块之前,应该在方向对弹簧测力计进行调零;(2)如图甲所示,小宇将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,由知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;(3)如甲和乙所示,可得出的结论是:当压力相同时,滑动摩擦力的大小与有关。(4)为了提高测量精度,小宇利用力传感器和传送带设计了如图丙所示的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录传感器数据如图丁所示。小宇发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是。【答案】(1)水平(2)二力平衡(3)接触面粗糙程度(4)传送带表面粗糙程度不均匀【解析】【解答】(1)因为实验中测量的摩擦力是水平方向的,因此实验前应在水平方向对弹簧测力计进行调零。
(2)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,必须让木块保持匀速直线运动;根据二力平衡可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(3)比较甲、乙两图可知,压力相同,乙图接触面较粗糙,弹簧测力计示数较大,所受滑动摩擦力较大,故可得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。
(4)弹簧测力计的示数仍不稳定,说明滑动摩擦力大小发生了变化,根据滑动摩擦力的两个影响因素可知,在压力不变时,可能原因是传送带表面粗糙程度不均匀。
【分析】(1)弹簧测力计要在拉力的方向上进行调零。
(2)让木块保持匀速直线运动,根据二力平衡可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(3)滑动摩擦力的大小和压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
(4)弹簧测力计的示数仍不稳定,可能原因是传送带表面粗糙程度不均匀。29.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小刚猜想浮力的大小可能与以下因素有关:①液体的密度;②2物体受到的重力;3物体的形状;④物体排开液体的体积。(1)如图甲所示,小刚用手把饮料罐按人水中,饮料罐浸人水中越深,手会感到;(2)小刚按如图乙所示的实验,选取带有刻度线的圆柱体为研究对象,测量并比较圆柱体在液体中浸人1/4体积,1/2体积,3/4体积和浸没时的浮力大小;这样的设计是在验证猜想浮力的大小是否与(选填序号)有关;(3)小刚分别将A物体浸没在水、酒精和浓盐水中,分别比较三次弹簧测力计的示数,可得出结论:浮力大小与有关;(4)小刚用多块质量和体积相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小刚得出的结论是:橡皮泥在水中受到的的浮力大小与其形状无关,你认为这样得出的结论是否可靠?。【答案】(1)费力(2)物体排开液体的体积(3)密度(4)可靠【解析】【解答】(1)如图甲所示,小刚用手把饮料罐按人水中,饮料罐浸人水中越深,则饮料罐排开水的体积越大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力越大。根据相互作用力的知识可知,手会感觉越费力;
(2)根据题意可知,圆柱体在液体中浸人1/4体积,1/2体积,3/4体积和浸没时的浮力大小,此时改变的是物体排开液体的体积,则这样的设计是在验证猜想浮力的大小是否与物体排开液体的体积有关;
(3)小刚分别将A物体浸没在水、酒精和浓盐水中,则只有液体的密度改变,且三次弹簧测力计的示数改变,可得出结论:浮力大小与液体密度有关;
(4)我认为这样的结论可靠,因为:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小刚实验中只改变了形状。
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体浸入水中体积越大,则受到的浮力越大,结合相互作用力的知识解答;
(2)(3)根据描述分析影响浮力的哪个因素发生改变即可;
(4)利用控制变量法分析小刚的方法是否可靠即可。五、不定项选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或者不答的得0分)30.“运动无限,气象万千”是成都世运会口号。力量举作为举重项目的一个分支,体现了人类对极限力量的追求。卧推作为力量举中的一项,要求运动员躺在平板凳上,双手握住杠铃(如图),将杠铃从胸部推至手臂伸直。下列说法正确的是()A.凳子对选手的支持力始终等于他所受到的重力B.杠铃被匀速举起时,受到的推力等于自身的重力C.选手受到的重力和杠铃对他的压力与是一对相互作用力D.杠铃受到的推力小于自身重力时,杠铃静止,受非平街力【答案】B【解析】【解答】A.凳子对选手的支持力等于他和杠铃的总重力,故A错误;
B.杠铃被匀速举起时,处于平衡状态,受到的推力和自身的重力符合二力平衡条件,是一对平衡力,大小相等,故B正确;
C.选手受到的重力和杠铃对他的压力大小不同,方向相同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.杠铃静止时,处于平衡状态,受平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】ABD.二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
C.相互作用力的特点:两个受力物体(相互的),两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。31.“中山舰”在1997年用双驳船抬浮法打捞出水,出水重要历史文物3000多件,是中国首次大规模水下整体打捞军舰,为后续沉船考古(如“南海1号”)提供经验。如图所示,物理兴趣小组的同学用实心长方体C表示中山舰,空心长方体A、B表示驳船(底部有能自动注水和排水的水舱),来模拟中山靓的打捞过程,下列说法正确的是()A.驳船浸没后继续下沉过程中,所受浮力不断增大B.驳船注水下沉时,受到浮力小于它排开水的重力C.驳船和中山舰连接后,水舱向外排水,实现上浮D.中山舰被驳船拉离水底后,上浮过程中所受浮力在增大【答案】C【解析】【解答】A.驳船浸没后继续下沉过程中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,驳船所受浮力不变,故A错误;
B.由阿基米德原理可知,浮力的大小始终等于物体排开液体受到的重力,所以,驳船注水下沉时,其受到浮力等于它排开水的重力,故B错误;
C.驳船和中山舰连接后,水舱向外排水,总重力减小,使得整体受到的浮力大于总重力而实现上浮,故C正确;
D.中山舰被驳船拉离水底后,上浮过程中,中山舰排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排可知其受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排结合V排的变化分析驳船所受浮力的变化;
B.浮力的大小始终等于物体排开液体受到的重力,据此分析;
C.物体在液体中上浮时,浮力大于自身的重力,据此分析;
D.中山舰被驳船拉离水底后,上浮过程中,中山舰排开液体的体积不变,由阿基米德原理分析其受到浮力的变化。32.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动,近年来被越来越多的年轻人了解和喜欢。如图所示,将弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,体验者从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经过B点时轻绳的弹力等于人的重力,最高能到达C点。对此过程,若不计空气阻力,下列描述正确的是()A.人从A到B的过程中,动能先增加后减少B.人从B到C的过程中,重力势能不断增加C.人从A到C的过程中,合力方向一直不变D.轻绳恢复原长的位置,应在AB两点之间【答案】B【解析】【解答】A.人从A到B的过程中,弹性绳对人的拉力始终大于人的重力,人的速度越来越大,动能越来越大,故A错误;
B.人从B到C的过程中,人的质量不变,高度不断增加,重力势能不断增加,故B正确;
C.从A到B的过程中,弹性绳对人的拉力大于人的重力,合力方向向上,在B点时轻绳的弹力等于人的重力,合力为零,从B到C的过程中,重力大于拉力,合力方向向下,故C错误;
D.经过B点时轻绳的弹力等于人的重力,说明此时弹性绳还有弹力,没有恢复原长,所以轻绳恢复原长的位置,应在BC两点之间,故D错误。
故选B。
【分析】A.影响动能的因素有:质量和速度,质量一定时,速度越大,动能越大;
B.影响重力势能的因素有:质量和高度,质量一定时,高度越高,重力势能越大;
C.从A到B的过程中,弹性绳对人的拉力大于人的重力,从B到C的过程中,重力大于拉力,据此分析合力的方向;
D.经过B点时轻绳的弹力等于人的重力,据此分析。33.如图所示,甲是实心圆柱体,密度为1.2g/cm2,高为15cm。乙是装有适量某液体的圆柱形薄壁轻质容器。甲乙底面积之比为2:3,把它们平放在同一水平桌面上。在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放人容器乙中,物体A都能浸没在液体乙中,液体都不溢出。截取后,甲对桌面的压强和液体对容器乙底部压强随截取长度的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是()A.B点的值为7.5cmB.液体的密度为0.6X103kg/m3C.b是液体对容器乙底部压强变化图线D.容器乙中未放人物体时,液体深度为5cm【答案】A,D【解析】【解答】AC.在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中后,圆柱体对水平桌面的压力变,压强变小;液体的深度变大,液体对容器乙底部的压强变大,由此可知b甲对桌面的压强变化图线,a是液体对容器乙底部压强的变化图线,故C错误;
圆柱体甲对水平桌面的压力等于它的重力,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh可得,
截取前,圆柱体对水平桌面的压强:p甲0=4p0=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×15×10-2m=1.8×103Pa,
由图可知,当x=B时,甲对桌面的压强为2p0,等于截取前圆柱体对水平桌面的压强的一半,
根据p=ρgh可知,甲剩余部分的高度为原来的一半,
故截取部分的高度等于原来高度的一半,即:B=12h=12×15cm=7.5cm,故A正确;
BD.由图可知,当x=B时,液体对容器乙底部的压强为p乙=2p0=12×4p0=12×1.8×103Pa=900Pa,
已知甲、乙底面积之比为2:3,根据V=Sh和p=ρgh可得,
p乙=ρ液gh液=ρ液g(h0+S甲BS乙)=ρ液×10N/kg×(h0+23×7.5×10-2m)=900Pa……①
由图可知,容器乙中未放入物体时液体对容器乙底部的压强为
p乙0=p0=14×4p0=14×1.8×103Pa=450Pa,
即:p乙0=ρ液gh0=ρ液×10N/kg×h0=450Pa……②
34.实验小组在实验室组装如图所示的两组滑轮组进行实验探究,实验前先测得动滑轮的重力为0.3N,其他实验数据如表所示。g取10N/kg,下列说法正确的是()实验次数物重G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N拉力作用点移动距离s/cm滑轮组的机械效率η11.0200.56066.67%22.0200.96033.0101.82083.33%A.第1次实验是使用乙图装置完成的B.第1次实验滑轮组做的有用功为0.3JC.第2次实验滑轮组机械效率约为74.07%D.第3次实验滑轮组克服绳重和摩擦做的额外功为0.03J【答案】C【解析】【解答】A.根据表中数据,连接动滑轮绳子的有效段数为:n=sh=60cm20cm=3,可以判断出实验中所选择的是甲滑轮组,故A正确;
B.第1次实验滑轮组做的有用功:W有用1=G1h1=1.0N×0.2m=0.2J,故B错误;
C.第2次实验滑轮组机械效率是:η=W有用2W总2=GhFs=2.0N×0.2cm0.9N×0.6m×100%≈74.07%,故C正确;
D.第3次实验滑轮组克服绳重和摩擦做的额外功:W额=W总-W有用-W动=F3s3-G3h3-G六、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)35.学习浮力的相关知识时,小理同学所在的科创小组对老师所提到的密度计很感兴趣。(1)如图甲所示是老师提供给同学们的密度计,根据已经学过的知识,同学们对密度计进行讨论,下列说法中不正确的是____。A.密度计在不同液体中浸人深度不同,则在不同液体中所受浮力也不同B.密度计底部装着铁砂,这样可以保证密度计能竖直漂浮在待测液体中C.密度计刻度上小下大,是因为浸人深度随待测液体密度的变大而减小(2)分析了密度计的相关原理后,老师提议,同学们可以尝试利用身边的器材自己动手制作密度计。积极的小理同学和组员一起找来以下材料:一根长20cm的圆柱状饮料吸管,一根用完了的圆珠笔笔芯、橡皮泥、石蜡、刻度尺、细铁丝、天平、水(密度已知用。表示),酒精等。最终科创小组选择饮料吸管、石蜡、刻度尺、天平、细铁丝成功做出了“密度计”。通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3(已知该刻度距离密度计底部的距离为H)、1.1g/cm2、1.2g/cm2的位置并标上密度值。使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。使用该密度计测量某液体密度时,发现液面没有对齐任何一根刻度线,测得此时密度计浸在液体中的深度为h,如图27乙所示,则该液体的密度ρ液=(用ρ水、h、H表示)(3)若将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化如图丙所示,若同学们用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,则测量结果将(选
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