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第第页四川省成都市成华区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题一、单项选择题(每小题只有一个正确答案,每小题2分,共30分)1.下列描述最接近实际的是()A.一个鸡蛋的质量约5gB.一个普通中学生所受重力约550NC.中学生课桌的高度约1.2mD.减小摩擦,滑轮组的机械效率能达到100%【答案】B【解析】【解答】A.一个鸡蛋的质量约为50g,故A不符合题意;
B.一个普通中学生的质量约为55kg左右,所受的重力为:
G=mg=55kgx10N/kg=550N
故B符合题意;
C.中学生课桌的高度约0.8m,故C不符合题;
D.滑轮组工作时,不可避免的要克服动滑轮和绳的重力、摩擦等做一部分额外功,所以滑轮组的机械效率不可能达到100%,故D不符合题意。
故选B。
【分析】1.对常见的物理量要有初步的了解,并根据需要进行单位换算或简单计算,排除与生活实际相差较远的选项;
2.机械的机械效率不可能达到100%。2.下列现象中,物体因受力其运动状态发生改变的是()A.小明用力拉弹簧 B.张唐同学踩压薄木板C.在空中运动的足球 D.汽车在平直路上匀速运动【答案】C【解析】【解答】AB.拉弹簧、踩压薄木板,物体受力,形状发生了改变,不是运动状态改变,故AB不符合题意;C.足球在空中运动,速度大小和方向不断变化,运动状态发生变化,故C符合题意;D.汽车在平直路上匀速运动,运动速度大小和方向不变,运动状态没有变化,故D不符合题意。故选C。
【分析】物体受力改变形状,是力可以改变物体的形状;物体运动的方向或速度变化,运动状态在改变。3.如图所示,在水平桌面上沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。下列说法错误的是()A.木块受到的重力与桌面对木块的支持力大小相等B.木块受到的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力C.撤去拉力木块就会停下来说明物体的运动需要力来维持D.桌面对木块的支持力是由于桌面发生形变而产生的【答案】C【解析】【解答】A.木块做匀速直线运动,竖直方向上,木块受到的重力与桌面对木块的支持力是一对平衡力,大小相等,故A正确;
B.木块做匀速直线运动,水平方向上,木块受到的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力,故B正确;
C.撤去拉力木块就会停下来,是因为木块受到阻力作用,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.桌面对木块的支持力是由于桌面发生形变而产生的,故D正确。
故选C。
【分析】1.二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
2.力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力;
3.桌面对木块的支持力是因为桌面发生了向下的弹性形变引起的。4.下列做法是为了防止惯性带来危害的是()A.标枪运动员挪枪前助跑B.拍打窗帘清除它上面的浮灰C.小型客车的驾驶员必须使用安全带D.锤子的锤头变松了,撞击锤头下端使锤头紧套在锤柄上【答案】C【解析】【解答】A.标枪运动员掷标枪前助跑,是利用了标枪的惯性,使标枪掷得更远,故A错误;
B.拍打窗帘,窗帘运动,但灰尘由于惯性保持原来的静止状态,使窗帘和灰尘分开,灰尘在重力作用下落到地面,是利用了灰尘的惯性,故B错误;
C.小型客车减速或突然刹车时,人由于惯性向前倾倒,所以小型客车的驾驶员必须使用安全带,是为了防止惯性带来危害,故C正确;
D.锤子的锤头变松了,把锤柄的一端往石头地上撞时,锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄撞击到地面后停止运动,锤头由于惯性仍保持运动状态,使锤头套紧锤柄,利用了惯性,故D错误。
故选C。
【分析】1.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性;惯性是物体的固有属性;
2.生活中我们在利用惯性的同时,也要防止惯性带来的危害。5.如下所示的实例中,其目的是为了减小摩擦的是()A.轴承中装有滚珠B.鞋底上有凹凸的花纹C.车把表面凹凸不平D.汽车轮上装有防滑链【答案】A【解析】【解答】A.轴承中装有滚珠,是变滑动摩擦为滚动摩擦,使摩擦力减小,故A符合题意;
B.鞋底上有凹凸的花纹,是有关增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故B不符合题意;
C.车把表面凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故C不符合题意;
D.汽车轮上装有防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故D不符合题意。
故选A。
【分析】减小摩擦力的方法:在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使接触面分离。6.小浩酷爱体育运动,他玩滑板的水平也很高超。如图所示,他在一个不光滑的斜坡上加速下滑的过程中,下列说法正确的是()A.重力势能减小,动能增大 B.重力势能增大,动能减小C.重力势能减小,动能不变 D.机械能保持不变【答案】A【解析】【解答】ABC.小浩在一个不光滑的斜坡上加速下滑的过程中,质量不变,速度增大,动能增大;高度降低,重力势能较小,故A正确,BC错误;
D.由于斜坡不光滑,下滑过程中要克服摩擦力做功,机械能不守恒,故D错误。
故选A。
【分析】1.动能大小与物体的质量和速度有关;重力势能的大小与物体的质量和高度有关;
2.如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。7.如图所示,小明同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,细管中的水柱和外界气压的变化分别是()A.下降,升高 B.上升,降低 C.上升,升高 D.下降,降低【答案】B【解析】【解答】大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶外界大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,瓶内气压大于瓶外气压,所以在瓶内气压的作用下,使细管内水柱上升。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【分析】把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析。8.下列四个图中涉及到压强知识的描述正确的是()A.甲图的微小压强计,是用来测量大气压强的B.乙图可用来探究压力的作用效果与受力面积的关系C.丙图用吸管从瓶中吸饮料时,是嘴的吸引力把饮料吸到嘴里的D.丁图茶壶的壶嘴与壶体构成连通器,壶体的水位总是比壶嘴的水位高【答案】B【解析】【解答】A.甲图的微小压强计,是通过比较U形管左右两侧液面的高度差来反映液体压强的大小,故A错误;
B.乙图可用来探究压力的作用效果与受力面积的关系,故B正确;
C.丙图用吸管从瓶中吸饮料时,吸管内空气吸走后,吸管内的气压小于外界大气压,是大气压把饮料压到嘴里的,故C错误;
D.丁图茶壶的壶嘴与壶体构成连通器,壶体的水位与壶嘴的水位总是向平,故D错误。
故选B。
【分析】A.微小压强计是通过比较U形管左右两侧液面的高度差来反映液体压强的大小;
B.压力的作用效果与接触面所受的压力和受力面积有关;
C.吸饮料是利用了大气压强;
D.连通器:上端开口,下端连通的容器,连通器中装有同种液体,且液体不流动时,各液面总保持相平。9.关于简单机械的使用,说法不正确的是()A.使用撬棒可以省力B.使用定滑轮不能省距离C.利用斜面可以省功D.使用滑轮组可以改变动力方向【答案】C【解析】【解答】A.图中,使用撬棒时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力,故A正确;B.图中,定滑轮相对于等臂杠杆,使用时不能省力,也不能省距离,故B正确;C.使用机械时,省力会费距离,省距离费力,使用任何机械,都不能省功,是功的原理,故C错误;D.使用滑轮组时,既可以省力,又可以改变力的方向,故D正确.
故选C。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;定滑轮可以改变力的方向,不省力;使用滑轮组可以改变力的方向,也可以省力;使用任何机械都不省功。10.如图所示,关于“杠杆平衡条件”实验的相关说法正确的是()A.加减钩码进行实验过程中,还可以调节平衡螺母B.在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码,杠杆依然水平平衡C.该实验可得出结论:当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂大,动力就越大D.多次实验是为了探究普遍规律【答案】D【解析】【解答】A.加减钩码进行实验过程中,不可以调节平衡螺母,故A错误;
B.在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码,左侧钩码个数为3个,力臂为3个小格;右侧钩码个数为4个,力臂为2个小格,可知左侧力和力臂的乘积大于右侧力和力臂的乘积,素养杠杆不能水平平衡,故B错误;
C.该实验可得出结论:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,故C错误;
D.多次实验是为了探究普遍规律,故D正确。
故选D。
【分析】1.实验前,通过调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是忽略杠杆自身重力对实验的影响;
实验时,加减钩码或左右移动钩码使杠杆在水平位置平衡,目的是便于在杠杆上直接读出力臂;
2.杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;
3.多次实验是为了探究普遍规律。11.如图所示,环保卫士小艾正在垃圾分类,下列环节小艾对瓶子做功的是()A.从地上捡起瓶子B.拿着瓶子站着不动C.握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶D.瓶子离开手后掉落入垃圾桶的过程中【答案】A【解析】【解答】A.小艾从地上捡起瓶子时,对瓶子施加竖直向上的作用力,瓶子在竖直向上的方向移动了距离,所以此时小艾对瓶子做了功,故A正确;
B.小艾拿着瓶子站着不动时,对瓶子施加竖直向上的作用力,但瓶子没有移动距离,所以小艾对瓶子没有做功,故B错误;
C.小艾握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶,对瓶子施加竖直向上的作用力,但瓶子没有在竖直方向上移动距离,所以小艾对瓶子没有做功,故C错误;
D.瓶子离开手后掉落入垃圾桶的过程中,瓶子没有受到力的作用,所以小艾对瓶子没有做功,故D错误。
故选A。
【分析】做功的必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动距离。12.小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示,针对此现象,下列说法正确的是()A.三只小船受到的浮力相等B.三只小船底面受到的压力一定相等C.小船所装物体越重,受到的浮力越大D.小船所装物体越轻,受到的浮力越大【答案】C【解析】【解答】ACD.往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,小船所受的浮力等于小船和放入物体的总重力,由于三只小船的总重力不同,所以三只小船受到的浮力不相等,小船所装物体越重,受到的浮力越大,小船所装物体越轻,受到的浮力越小,故AD错误,C正确;
B.根据浮力的大小等于物体受到的向上与向下的压力差可知:小船漂浮时小船底面受到的压力与浮力相等,由于小船受到的浮力不相等,所以底面受到的压力不相等,故B错误。
故选C.
【分析】1.根据浮沉条件可知,小船漂浮,所受的浮力等于小船和放入物体的总重力,据此分析比较小船受到的浮力大小;
2.浮力产生的原理:浮力的大小等于物体受到的向上与向下的压力差,据此分析比较船底面受到的压力大小。13.火车停靠在站台上如图所示,乘客往往会发现这样的现象:自己乘坐的火车缓缓启动了,等过了一会儿,才知道自己乘坐的火车根本就没有动,而是对面的火车开动了。划线部分内容乘客采用的参照物分别是()A.站台,对面火车 B.自己乘坐的火车,站台C.两次都是站台 D.对面火车,站台【答案】D【解析】【解答】乘客觉得自己乘坐的火车缓缓启动了,是以对面的火车为参照物,自己乘坐的火车与对面的火车之间的相对位置发生了变化,所以自己乘坐的火车是运动的;
而实际是对面的火车开动了,是以站台为参照物,对面的火车与站台之间的位置发生了变化,所以对面的火车是运动的,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】研究物体运动状态时,要选择合适的参照物,若物体和参照物之间位置发生变化,则物体是运动的,若物体和参照物之间位置没有发生变化,则物体是静止的。14.下列增大或减小压强的方法与注射器针头原理相同的是()A.书包背带较宽 B.安全锤的锤头很尖C.载重大货车有很多车轮 D.滑雪板面积较大【答案】B【解析】【解答】注射器针头很尖,是通过减小受力面积来增大压强的;
A.书包背带较宽,是通过增大受力面积来减小压强的,故A不符合题意;
B.安全锤的锤头很尖,是通过减小受力面积来增大压强的,故B符合题意;
C.载重大货车有很多车轮,是通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
D.滑雪板面积较大,是通过增大受力面积来减小压强的,故D不符合题意。
故选B。
【分析】增大压强的方法:压力一定时,减小受力面积;压力一定时,减小受力面积。15.如图所示,工人用相同的滑轮以如图甲、乙所示的两种方式,在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度,物体质量大于滑轮质量,忽略绳重、摩擦和空气阻力,对比两种方式下列说法正确的是()A.甲中工人所用拉力较小 B.甲中绳端拉力做的功较大C.乙中工人的功率较大 D.乙中滑轮的机械效率较大【答案】C【解析】【解答】A.图甲中工人使用的是定滑轮,甲工人所用的拉力F甲=G物;图乙中工人使用的是动滑轮,乙工人对物体的拉力F乙=12(G物+G动),所以甲工人所用的拉力较大,故A错误;
BC.在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度,甲中绳端的拉力做功为W甲=G物h,乙中绳端拉力做功为W乙=(G物+G动)h,所以乙中绳端的拉力做功较大,根据P=Wt可知,乙中工人的功率较大,故B错误,C正确;
D.甲、乙两种方式把同一物体竖直匀速提升相同高度,根据W有=G物h可知,有用功相同,乙中需要克服动滑轮的重力做功,所以乙中滑轮的机械效率较小,故D错误。
二、填空题(每空2分,共36分)16.如图所示,在一次大雪过后,一辆汽车陷入雪中,几名路人一起用力将车推了出去,此过程说明力可以改变物体的;路上留下几人深深的脚印,说明力可以改变物体的。【答案】运动状态;形状【解析】【解答】一辆汽车陷入雪中,几名路人一起用力将车推了出去,汽车由静止变为运动,此过程说明力可以改变物体的运动状态;
路上留下几人深深的脚印,说明力可以改变物体的形状。
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状。17.某同学用手把5N重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是N.方向.【答案】5;竖直向上【解析】【解答】木块不下落,即木块处于静止状态,木块受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块受到的摩擦力大小应是5N,方向竖直向上。
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。18.如图所示是我国055型万吨级驱逐舰“延安舰”。该舰满载时,排水量约12000t,它受到的最大浮力为N,此时排开海水的体积为m3。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)【答案】1.2x108;1.2x104【解析】【解答】该舰满载时,排水量m排=12000t=1.2x107kg,它受到的最大浮力为:
F浮=m排g=1.2x107kgx10N/kg=1.2x108N
此时排开海水的体积为:
V排=m排ρ海水=1.2x19.在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示.此过程中,推力F随时间的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间的变化情况如图内所示,则从1s至3s内,木箱所受摩擦力为N,第2秒木箱受到的合力为N【答案】200;100【解析】【解答】由图丙可知,3~5s内,木箱做匀速直线运动,水平方向上所受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时木箱受到的推力为200N,所以木箱受到的滑动摩擦力为200N;由图丙可知,1~3s内,木箱做加速直线运动,由于接触面的粗糙程度和接触面所受的压力不变,则木箱受到的滑动摩擦力不变,依然为200N;由图乙可知,第2秒木箱受到的推力为300N,此时木箱受到的合力为:
F合=F-f=300N-200N=100N
【分析】1.由图丙知,木箱在3-5s内做匀速直线运动,由图乙可知此时推力,此时木箱受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等;
由图乙可知,木箱在1-3s内做加速运动时受到的推力;由于压力和接触面的粗糙程度不变,受到滑动摩擦力不变,根据同一直线上反方向二力的合成求这段时间内木箱受到的合力。20.如图所示,将圆柱体A、B重叠放置在水平桌面上,圆柱体A的重力为200N,底面积为100cm2,圆柱体B的重力为80N,底面积为40cm2.圆柱体A对圆柱体B的压强p=Pa,圆柱体B对水平桌面的压强p=Pa。【答案】5×104;7×104【解析】【解答】由图可知,圆柱体A、B重叠放置在水平桌面上,
则圆柱体A对B的压力:FA=GA=200N,
圆柱体A对B的受力面积:S=SB=40cm2=40×10-4m2,
圆柱体A对圆柱体B的压强:PA对B=FAS=200N40×10-4m2=5×104Pa
(2)圆柱体B对桌面的压力:
FB=G总=GA+GB21.小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,由图像可知:两次物体所受的拉力F1F2:两次拉力对物体做功的功率:P1P2(均选填“>”、“="或“<”)。【答案】=;>【解析】【解答】小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由于两次实验中,接触面的粗糙程度和接触面所受的压力相同,则物体受到的滑动摩擦力相同,所以两次物体所受的拉力F1=F2;
由图乙可知,物体通过的路程相同时,第一次所受的时间较短,根据v=st可知,第一次运动的速度较快,根据P=Fv可知,第一次拉力对物体做功的功率较大,即P1>P2。
【分析】1.物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;
2.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和接触面所受的压力大小有关;22.三峡船闸是目前世界上最大的双线五级船闸,如图所示是船闸的示意图,船闸是利用连通器原理工作的。从图中可以看出,轮船由下游经过船闸驶往上游。船在下游要进入闸室,先关闭阀门和闸门C,再打开阀门,当闸室中水位与下游水位相平时打开闸门D,船就可以驶入闸室。【答案】A;B【解析】【解答】从图中可以看出,轮船由下游经过船闸驶往上游,船在下游要进入闸室,先关闭阀门A和闸门C,再打开阀门B,此时下游和闸室形成连通器,闸室内的水会通过阀门B流出,当闸室中水位与下游水位相平时打开闸门D,船就可以驶入闸室。
【分析】连通器:上端开口,下端连通的容器,连通器中装有同种液体,且液体不流动时,各液面总保持相平。23.中国梦,和平梦!2025年2月,我国海军参与“和平2025”多国海上联合演习。094型核潜艇是通过改变来实现浮沉的:若潜艇从长江内河潜行到海洋时,潜水艇受到的浮力(选填“变大”、“不变”或“变小”)。【答案】自身重力;变大【解析】【解答】当向潜水艇水舱内注水时,重力增大,大于浮力时下沉;当排出水舱内的水时,重力减小,小于浮力时上浮,所以094型核潜艇是通过改变自身重力来实现浮沉的;
若潜艇从长江内河潜行到海洋时,根据F浮=ρgV排可知,潜水艇排开水的体积不变,海水的密度较大,所以潜水艇受到的浮力变大。
【分析】1.核潜艇是通过改变自身重力来实现浮沉的;
2.根据F浮=ρgV排分析潜水艇所受的浮力变化。24.在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示,其中定滑轮的作用是,小明将木块换成小车,实验时发现,若将小车扭转一个角度,松手后,小车将转动回来,设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定作用在。【答案】改变力的方向;作用在同一直线上【解析】【解答】实验装置如图所示,其中定滑轮的作用是改变力的方向;
若将小车扭转一个角度,两个力没有作用在同一直线上,所以松手后,小车将转动回来,设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定作用在同一直线上。
【分析】1.定滑轮的特点:不省力,但能改变力的方向;
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。三、作图与计算题(共16分,作图每图2分,计算26题6分,计算27题6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)25.(1)如图所示,初速度为v的物体沿粗糙水平面向右运动。画出该物体所受摩擦力和重力的示意图。(2)如图甲是打开的汽车后备箱盖,它被液压杆支撑(不计后备箱盖重):关箱盖时,它可看作一个杠杆,图乙是其简化图:O是支点,F2是液压杆作用在A点的阻力,请在图乙中画出在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂L2。【答案】(1)(2)【解析】【解答】过物体的重心,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标上符号G;
物体沿粗糙水平面向右运动,受到的摩擦力水平向左,过物体重心,沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,标上符号f,如图所示:
(2)根据杠杆的平衡条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂不变时,动力臂最大时,动力最小;连接支点O和动力作用点B,OB即为最大的动力臂,作出与动力臂相互垂直的动力,由于阻力方向向上,则动力方向向下;
过支点O作阻力F2的作用线的垂线,该垂线段为力臂L2,如图所示:
【分析】(1)重力方向竖直向下,符号为G;
摩擦力与物体相对运动方向相反,符号为f。
(2)根据杠杆的平衡条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂不变时,动力臂最大时,动力最小;
支点到力的作用线的距离叫做力臂。26.无人机作为高科技农业的重要工具,正为乡村振兴注人新动能。如图所示,已知某无人机空机质量为6kg,装农药的容器容积为2.0x10-2m3,农药的密度为0.9×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)该无人机空机时受到的重力;(2)该无人机满载时,匀速上升3m,到达作业区域,此过程中,无人机的升力所做功。【答案】(1)解:无人机空机质量为6kg,则无人机空机时受到的重力为:
G空机=m空机g=6kg×10N/kg=60N
答:该无人机空机时受到的重力为60N。(2)解:无人机满载时农药的质量为:
m药=ρ药V=0.9×103kg/m3×2.0×10-2m3=18kg
满载时无人机的总重力为:
G总=G空机+G药=G空机+m药g=60N+18kg×10N/kg=240N,
匀速上升时,无人机向上的升力与总重力是一对平衡力,
由二力平衡的条件可得,向上的升力为:
F=G总=240N
无人机的升力所做功为:
W=Fh=240N×3m=720J
答:该无人机满载时,匀速上升3m,无人机的升力所做功为720J。【解析】【分析】(1)已知无人机的质量,根据G=mg计算无人机空机时受到的重力;
(2)根据密度公式计算满载时农药的质量,再计算出农药的重力,进而计算出无人机满载时的总重力,匀速上升时,无人机向上的升力与总重力是一对平衡力,据此计算向上的升力;根据W=Fs计算无人机的升力所做功。27.超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”,整治超限超载刻不容缓。国家规定,载货车辆对地面的压强应控制在7x105Pa以内。有一辆自重2000kg的6轮汽车,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2。该货车某次实际装货10t,若该货车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是货车装货后的总重力的0.05倍,g取10N/kg,求:(1)该货车匀速行驶时受到的水平牵引力是多大;(2)该货车装货后对水平路面的压强是否符合国家规定。【答案】(1)解:装货后总质量为:
m=2000kg+10×103kg=1.2×104kg
总重力为:
G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N
该货车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则该货车受到的水平牵引力为:
F牵=f=0.05G=0.05×1.2×105N=6000N
答:该货车匀速行驶时受到的水平牵引力为6000N。(2)解:货车对水平路面的压力为:
F=G=1.2×105N
受力面积为:
S=6×0.02m2=0.12m2
货车对水平路面的压强为:
P=FS=1.2×【解析】【分析】(1)已知货车和货物的质量,求出装货后总质量,再利用G=mg求货车装货后的总重力;由于该货车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,利用F=f=0.05G求出货车受到的水平牵引力;
(2)车对路面的压力等于车和货的总重力,再求出受力面积,利用P=F四、实验与探究题(共18分)28.如图所示是小亮同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。(1)实验前,小亮检查实验装置。若这套实验装置漏气,则按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化(选填“明显”或“不明显”);(2)比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,深度越深,液体的压强越(选填“小”或“大”);(3)实验中小亮发现,当探头在不同液体中的相同深度处,U形管两边液面的高度差对比不明显,于是他做了一些改进,下面操作不能使U形管两边液面高度差对比更明显的是____。A.将U形管换成更细的B.U形管中换密度更小的液体C.丁实验中换密度更大的盐水【答案】(1)不明显(2)大(3)A【解析】【解答】(1)实验前,若实验装置漏气,则按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化不明显。
(2)比较图乙和图丙可知,液体密度相同,探头所处液体深度不同,U形管两边液面高度差不同,液体压强不同,可以得出结论:同种液体,深度越深,液体的压强越大。
(3)A.U形管两侧液面高度差大小与管的粗细无关,“将U形管换成更细的”压强没有改变,不能使两侧液面高度差对比更加明显,故A符合题意;
B.根据P=ρ液gh可知,U形管中换密度更小的液体,压强相同时,两侧的高度差变大,故B不符合题意;
C.丁实验中换密度更大的盐水,深度相同,液体压强变大,U形管左右两侧液面的高度差变大,故C不符合题意。
故选A。
【分析】(1)用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面高度差变化都很小,这说明该压强计的气密性很差;若液面灵活升降,则装置不漏气,压强计的气密性好。
(2)转换法: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;
液体压强与液体的深度和密度有关,根据控制变量法进行分析得出结论;
(3)根据p=ρgh进行分析判断。29.在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,小车分别停在如图所示的位置。(1)在实验中,影响小车在水平面上运动距离远近的主要因素是小车的速度和水平面的粗糙程度,实验主要是探究不同粗糙程度的表面对小车运动的影响,应该让小车每次开始时的速度都一样,为了保证小车每次到达斜面底端时有相同的速度应该。这种研究方法叫;。(2)推理:如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车将。(3)通过实验探究后,对牛顿第一定律的知识有更深一层的理解:力不是维持物体运动状态的原因,而是物体运动状态的原因;【答案】(1)让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下;控制变量法(2)匀速直线运动(3)改变【解析】【解答】(1)为了保证小车每次到达斜面底端时有相同的速度,应该让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,这种研究方法叫控制变量法。
(2)由实验可以看出:小车初速度相同时,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的越远;在实验的基础上,进一步推理可得:若水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,速度不会减小,所以小车将做匀速直线运动;
(3)力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
【分析】(1)根据控制变量法,让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,保证小车每次到达斜面底端时有相同的速度;
(2)接触面的粗糙程度影响小车受到的阻力大小,阻力越小,小车滑行的距离会越远,如果不受阻力,小车将一直做匀速直线运动;
(3)力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因。30.如图所示,将装满水的溢水杯放到水平电子秤上,用一根质量和体积均不计的细线系住物块(均不吸水),将其缓慢浸入水中,浸没后继续缓慢向下移动但未触底。整个过程中,水对溢水杯底的压强,电子秤示数。(均选填“变大”“变小”或“不变”)【答案】不变;不变【解析】【解答】根据p=ρgh可知,溢水杯已经装满水,物块浸入水中,溢水杯中水的深度不变,所以水对溢水杯底的压强不变;
根据F浮=G排=ρ液gV排可知,物块受到的浮力等于溢出水的重力,所以溢水杯对电子秤的压力不变,电子秤的示数等于溢水杯重与水对溢水杯底压力的合力,所以电子秤示数不变。
【分析】1.根据p=ρgh分析水对溢水杯底的压强;
2.根据F浮=G排=ρ液gV排可知,物块受到的浮力等于溢出水的重力,据此分析溢水杯对电子秤压力的变化情况。五、不定项选择题(每小题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,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)31.如图所示用弹簧测力计拉着木块向右加速运动的过程中()A.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力B.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力C.弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力D.木块受到的所有力的合力为零【答案】C【解析】【解答】解:A、木块做加速运动,不是平衡状态,弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力,不是一对平衡力,故A错误;B、弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;C、木块做加速运动,不是平衡状态,所以弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力,故C正确;D、物体只有处于平衡状态时,所受的力的合力才为零,本题中木块不是平衡状态,所以合力不为零,故D错误.故选C.【分析】一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上;一对相互作用力必须是作用在两个不同的物体上;物体只有处于平衡状态时,所受的力才是平衡力,平衡力的合力为零.32.下列有关运动和力的说法中正确的是()A.用力推一个物体没能推动,是因为推力小于摩擦力B.秋千荡到最高点时,速度为零,秋千处于平衡状态C.物体做匀速直线运动时,一定受到了力的作用D.一个物体加速下落,它受到的重力大小不变【答案】D【解析】【解答】A.用力推一个物体没能推动,即物体处于静止状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、秋千荡到最高点时,速度为零,秋千受到重力和绳子的拉力作用,两个力没有作用在同一直线上,不是一对平衡力,不可能处于平衡状态,故B错误;
C、根据牛顿第一定律可知,物体做匀速直线运动时,可能是受到了平衡力的作用,也可能是没有受到力的作用,故C错误;
D、物体所受的重力与物体的质量成正比,与物体运动的速度无关,所以一个物体加速下落,它受到的重力大小不变,故D正确。
故选D。
【分析】1.物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,受平衡力作用;
2.牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
4.物体所受的重力与物体的质量成正比。33.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内分别装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,烧杯甲、乙对桌面的压强为P甲、P乙,若将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙两容器中,发现M漂浮在甲液面上,N悬浮在乙液体中,两容器中液体均未溢出,则下列说法正确的是()A.p甲与p乙的大小无法确定B.两物体的密度关系为ρM>ρNC.放入两物体后,容器底增加的压强关系为△p甲<△p乙D.两物体受到的浮力关系为F甲=F乙【答案】C【解析】【解答】A.由图知,A、B所处的深度关系为hA>hB,A、B两点压强相等,即pA=pB,根据P=ρgh可知,两液体的密度关系为ρ甲<ρ乙;因圆柱形容器内液体对容器底部的压力和液体的重力相等,根据G=F=pS可知,A、B两点液面以上两液体的重力相等;又因A、B两点距离杯底高度相同,所以A、B两点液面以下液体的体积相等,根据G=mg=ρVg可知,A点液面以下液体的重力小于B点液面以下液体的重力,由此可知,甲容器内液体的重力小于乙容器内液体的重力,根据P=FS=G烧杯+G液S可知,甲、乙两烧杯对桌面的压强关系为p甲<p乙,故A错误;
B.将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙量容器中,发现M漂浮在甲液面上,物体M的密度小于甲液体的密度,即ρM<ρ甲,N悬浮在乙液体中,物体N的密度等于乙液体的密度,即ρN=ρ乙,所以两物体的密度关系为ρM<ρN,故B错误;
C.因实心物体M、N的体积相等,M漂浮在甲液面上时排开甲液体的体积小于N悬浮在乙液体中排开液体的体积,即V排甲<V排乙,根据∆h=V排S可知,放入M、N两物体后,乙烧杯中液面上升的高度较大,根据Δp=ρgΔh可知,乙烧杯内的液体密度大,上升的高度大,所以乙容器底增加的压强大,即Δp甲<Δp乙,故C正确;
D.乙液体的密度大,N排开液体的体积大,根据F浮=ρgV排可知,M受到的浮力小于N受到的浮力,故D错误。
故选C。34.如图所示,用40N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重500N的物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%,则此过程中,下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的距离为6m B.物体A受到的摩擦力为90NC.拉力F做的功为240] D.拉力F的功率为19.2w【答案】C【解析】【解答】A.物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10s移动的距离为:
s物=v物t=0.2m/sx10s=2m
由图可知,动滑轮上绳子的股数n=3,绳子自由端移动的距离为:
s绳=ns物=3x2m=6m
故A正确;
BC.拉力做的总功为:
W总=Fs绳=40N×6m=240J
拉力做的有用功为:
W有=ηW总=80%×240J=192J
物体A受到的摩擦力为:
f=W有s物=192J2m=96N
故B错误,C正确;
D.拉力F的功率为:
P=W总t=240N10s=24W
故D错误。
故选AC。
【分析】1.利用s=vt求物体移动的距离,由图可知n=3,根据s绳=ns物求出绳子自由端移动的距离;
35.如图所示,底面积为100cm的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为22N,上表面受到的压力为10N:剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300Pa。g取10N/kg,下列判断正确的是()A.剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小B.该物体的密度为0.75×103kg/m3C.剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为9ND.物体的质量为1kg【答案】B【解析】【解答】A.容器对水平桌面的压力F=G容器+G物+G水,剪断细线后,G容器、G物、G水均不变,容器的底面积也不变,根据P=FS可知,容器对水平桌面的压强不变,故A错误;
BCD.物体下表面受到的压力为22N,上表面受到的压力为10N,物体浸没在液体中受到的浮力为:
F浮=F下-F上=22N-10N=12N
物体的体积为:
V=V排=F浮ρg=12N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2×10-3m3
剪断细线后,水对容器底部压强变小,说明水的深度变小,物体排开水的体积变小,所以物体静止时漂浮在水面,那么水对圆柱形容器底的压力减少量等于物体浮力的减少量,则物体浮力减少量为:
ΔF浮=ΔF=ΔPS=300Pa×100×10-4m2=3N
物体漂浮时,物体受到的浮力为:
F'浮=F浮-ΔF浮=12N-3N=9N
漂浮时,物体所受的重力等于浮力,即G=9N,所以物体的质量为:
m=Gg=9N10N/kg=0.9kg
物体的密度为:
ρ=六、综合题(共10分)36.如图甲所示为模拟水位报警器装置,容器上口一边安装激光器,另一边安装接收器,当接收器正常接收到激光照射时,报警器不工作容器里有一浮块M,底部通过弹簧与容器底部相连(弹簧质量、体积忽略不计),当容器里水面上升时,浮块随之上升,一旦浮块挡住激光,报警器报警,已知浮块高为20cm,底面积为50cm2,密度为0.6g/cm3,水面距容器口为11cm时,弹簧恰好保持原长.(g取10N/kg,ρ=1.0x103kg/m3)(1)求浮块M的质量kg(2)h0=1cm时,此时浮块受到浮力N.(3)两根原长相同的弹簧A、B,其受外力与伸长量的关系如图乙所示,请通过计算判断能实现报警要求的是弹簧(选填“A"“B”)(4)第(3)问中恰好报警时,水面距容器口的距离是cm【答案】(1)
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