?2021-2022學(xué)年河北省石家莊市橋西區(qū)八年級(jí)(下)期末物理試卷
一、選擇題(本大題共12小題,共27分。1-9題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,每小題2分;10-1題為多選題,至少有兩個(gè)選項(xiàng)符合要求,全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在本大題后的表格里)
1.(2分)下列數(shù)據(jù)最符合實(shí)際的是( ?。?br /> A.人步行的速度約為5m/s
B.初中物理課本的質(zhì)量約為5kg
C.托起一瓶500mL礦泉水的力約為50N
D.學(xué)生課桌的高度約為0.8m
2.(2分)下列有關(guān)重力的說法中,正確的是( ?。?br /> A.物體的質(zhì)量由重力決定,跟它受到的重力成正比
B.形狀規(guī)則的物體,它的重心一定在物體上
C.重力的施力物體是地球,方向豎直向下
D.天平和測(cè)力計(jì)在完全失重的太空軌道艙都可以正常使用
3.(2分)關(guān)于慣性,下列說法正確的是( ?。?br /> A.宇航員在空間站里懸停,此時(shí)宇航員慣性消失
B.空中的石塊加速豎直下落,是利用了石塊的慣性
C.洗衣機(jī)甩干時(shí),衣服上的水脫離衣服是利用了水的慣性
D.一扇木門能擋住飛來的鉛球卻不能擋住飛行的子彈,說明子彈慣性大
4.(2分)如圖所示的四種工具中,正常使用時(shí)屬于省力杠桿的是( ?。?br /> A.筷子 B.園藝剪
C.食品夾 D.釣魚竿
5.(2分)下列實(shí)例中,為了增大壓強(qiáng)的是( ?。?br /> A.書包帶做得較寬 B.在鐵軌下面鋪枕木
C.圖釘帽做得面積較大 D.壓路機(jī)的碾子質(zhì)量很大
6.(2分)物體在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間圖象如圖甲時(shí),受到的水平推力為F1;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間圖象如圖乙時(shí),受到的水平推力為F2.兩次推力的功率分別為P1、P2.則下列關(guān)系正確的是(  )

A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1>P2
7.(2分)下列各組實(shí)驗(yàn)器材完好,初始狀態(tài)如圖所示,其中說法正確的是( ?。?br />
A.如圖甲所示,該容器傾斜一定角度后,各管內(nèi)液面仍將保持相平
B.如圖乙所示,微小壓強(qiáng)計(jì)探頭進(jìn)入水中后,U形管兩側(cè)液面仍將保持相平
C.如圖丙所示,放開手指后,玻璃管中液面將會(huì)降到和槽內(nèi)液面相平
D.如圖丁所示,向吸管B用力吹氣后,吸管A內(nèi)液面和燒杯內(nèi)液面仍將保持相平
8.(2分)如圖所示,水平傳送帶正將大米從車間運(yùn)送到糧倉,重500N的一袋大米靜止放在傳送帶上,米袋先在傳送帶上滑動(dòng),此時(shí)米袋滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小是重力的0.5倍,稍后與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是( ?。?br />
A.米袋在滑動(dòng)過程中重力一直做功
B.米袋在滑動(dòng)時(shí)受到摩擦力的方向水平向右
C.米袋隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槊状皇芰Φ淖饔?
D.米袋隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),所受摩擦力大小為250N
9.(2分)下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的說法中,正確的是( ?。?br /> A.相互接觸的兩個(gè)物體之間一定有力的作用
B.豎直向上拋出的物體上升到最高點(diǎn)時(shí)受力平衡
C.在水平路面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,一定只受到向右的力
D.推門時(shí)手離門軸越遠(yuǎn)越省力,說明力的作用效果與力的作用點(diǎn)有關(guān)
(多選)10.(3分)為了更好地推進(jìn)“一帶一路”的實(shí)施,我國(guó)計(jì)劃發(fā)射十八顆通信衛(wèi)星,為沿線國(guó)家提供信息服務(wù)。下列關(guān)于人造地球衛(wèi)星的說法中正確的是( ?。?br />
A.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),動(dòng)能最小,重力勢(shì)能最大
B.衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C.衛(wèi)星在近地點(diǎn)的機(jī)械能小于衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能
D.衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí),衛(wèi)星的速度變大
(多選)11.(3分)如圖所示,一架無人機(jī)通過動(dòng)滑輪將重20N的貨物從深5m的井底拉至井口。若無人機(jī)豎直向上勻速飛行的速度為0.4m/s,對(duì)繩子的拉力為12N。不計(jì)繩重及摩擦,下列說法正確的是(  )

A.動(dòng)滑輪重4N
B.所需時(shí)間為25s
C.無人機(jī)拉繩子的拉力做功100J
D.若無人機(jī)重10N,無人機(jī)向上飛行動(dòng)力的功率為8.8W
(多選)12.(3分)水平桌面上放置一底面積為S的薄壁圓筒形容器,內(nèi)盛適量的水,將質(zhì)量分別為mA、mB,密度分別為ρA、ρB的均勻?qū)嵭男∏駻、B放入水中,A球漂浮,B球下沉,如圖所示,它們所受的浮力分別為FA、FB。下列選項(xiàng)正確的是( ?。?br />
A.若mA=mB,則FA>FB
B.若物體A、B體積相等,則FA=FB
C.將B球截去部分后,剩余部分可能上浮
D.兩球放入水中前后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了(mA+)
二、填空題(本大題共5小題,每空2分,共28分。將正確答案填在題中的橫線上)
13.(6分)如圖所示,撐桿跳運(yùn)動(dòng)員對(duì)撐桿施力的同時(shí),撐桿也對(duì)運(yùn)動(dòng)員施了力,這說明物體間    ,但這兩個(gè)力的作用效果不同,前者使撐桿發(fā)生了   ??;后者使運(yùn)動(dòng)員的    。

14.(6分)如圖所示,在透明密閉正方體塑料盒的上下左右四個(gè)面的中心處,挖出四個(gè)大小相同的圓孔,在孔的表面分別蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d,抓住手柄手柄將塑料盒豎直投沒到水中后靜止。
①通過觀察橡皮膜   ?。ㄌ钭帜福┑男巫兛芍?,液體內(nèi)部存在向上的壓強(qiáng)。
②支持液體內(nèi)部同一深度處各個(gè)方向壓強(qiáng)大小相等的現(xiàn)象是橡皮膜    。
③增大塑料盒浸沒的深度,其受到的浮力   ?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”)。

15.(6分)如圖所示,生活中有很多地方涉及物理知識(shí),請(qǐng)運(yùn)用你學(xué)到的知識(shí)完成下列問題。
(1)圖甲中,熱氣球能夠飄在空中,是由于熱氣球內(nèi)    。
(2)圖乙中,自制氣壓計(jì)隨電梯從一樓上升至十樓,氣壓計(jì)細(xì)玻璃管中的液面會(huì)    。(選填“上升”或“下降”)
(3)圖丙中,橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部,中間系一個(gè)鉤碼,它在水平地面上滾出后,能自動(dòng)滾回來。原因是罐中的橡皮筋積蓄了    能。

16.(4分)如圖所示,斜面長(zhǎng)3m,高0.6m。工人在6s內(nèi)將重600N的物體從底端沿斜面向上勻速拉到頂端,拉力是150N。此過程中工人做的有用功為    J,斜面的機(jī)械效率為    。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出物體在斜面底端時(shí)受到重力的示意圖。

17.(4分)一輛轎車以9×104W的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng),共運(yùn)動(dòng)了25s,運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,由此可知前15s轎車牽引力所做的功是    J,20s~25s內(nèi)轎車受到的阻力為    N。

三、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共3個(gè)小題;每空2分,共32分)
18.(8分)小明在探究“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種方案。

(1)通過比較,發(fā)現(xiàn)采用乙方案實(shí)驗(yàn)效果更好,原因是    。
(2)該實(shí)驗(yàn)裝置中,小桌兩端定滑輪的作用是    。
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩邊的鉤碼質(zhì)量不相等時(shí),小車運(yùn)動(dòng),質(zhì)量相等時(shí),小車靜止,說明二力平衡的一個(gè)條件是力的    。
(4)接著,將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后觀察到小車不能平衡,說明二力平衡時(shí),兩個(gè)力必須作用在    。
19.(12分)小明探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置和過程如甲圖所示。

(1)實(shí)驗(yàn)中每次使小車在斜面上由靜止釋放的高度相同,這樣做的目的是    。
(2)小明收集了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析可知阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響是:   。小明進(jìn)一步推理:若小車在水平面上受到的阻力為零,小車將    。
接觸面
毛巾
棉布
木板
阻力大小

較大

小車移動(dòng)的距離/cm
11.2cm
23.7cm
33.6cm
(3)如圖乙所示為某些高速公路上為失控車輛所設(shè)置的緊急避險(xiǎn)車道,通過上面的探究學(xué)習(xí)我們知道,避險(xiǎn)車道鋪上砂石是為了    ,從而減小車速,而且緊急避險(xiǎn)車道一般為斜面,從能量轉(zhuǎn)化的角度來看是因?yàn)椋骸?  ,使車盡快停下。
【拓展】分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車在毛巾和木板上受到的阻力之比為    。
20.(14分)小明在學(xué)習(xí)了密度計(jì)的相關(guān)知識(shí)后,想用家中器材(如圖甲所示)測(cè)出一枚新鮮雞蛋的密度。已知水的密度為ρ水,請(qǐng)你幫他完成測(cè)量雞蛋密度的實(shí)驗(yàn)方案。

(1)用刻度尺測(cè)量出塑料管的長(zhǎng)度L0;
(2)在塑料管裝有適量的鹽,使其    在水中,測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;
(3)將雞蛋放入水中,向水中加鹽使雞蛋    ,再測(cè)出塑料管放入鹽水中露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2。
(4)計(jì)算得出雞蛋的密度ρ雞蛋=   。
(5)小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn),將水和鹽水的密度值分別標(biāo)注在細(xì)塑料管相應(yīng)位置制成“密度計(jì)”,則鹽水的密度應(yīng)該標(biāo)注在圖乙中的    點(diǎn)(選填“p”或“q”)。
【拓展】若鹽水的密度為1.1g/cm3,用刻度尺測(cè)出上述兩刻度線之間距離為0.8cm,則該“密度計(jì)”在水中靜止時(shí)浸入水中的深度    cm;小明像標(biāo)示彈簧測(cè)力計(jì)刻度的方法一樣,以兩刻度線間的長(zhǎng)度表示0.1g/cm3,將整個(gè)吸管均勻標(biāo)上刻度。你認(rèn)為這樣均勻標(biāo)示刻度是否合理并說明理由    。
四、計(jì)算應(yīng)用題(本大題共2個(gè)小題;第21小題6分,第22小題7分,共13分。解答時(shí),要求有必要的文字說明、公式和計(jì)算步驟等,只寫最后結(jié)果不得分)
21.(6分)如圖所示,杠桿MN可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C、D是四個(gè)供人娛樂的吊環(huán)、B環(huán)到O點(diǎn)的距離為D環(huán)O點(diǎn)距離的一半,父子倆在吊環(huán)上做游戲,質(zhì)量為40kg的兒子吊在B環(huán)上,父親站在地面上抓著D環(huán)。求:
(1)若不計(jì)杠桿和吊環(huán)的重以及轉(zhuǎn)軸間的摩擦,為使杠桿在水平位置平衡,父親要用多大的力拉吊環(huán)D。
(2)若父親實(shí)際使用豎直向下的拉力為250N,在4s內(nèi)將兒子勻速拉高0.4m,父親要做多少功。
(3)父親提升兒子的過程中,該器材的機(jī)械效率為多少。

22.(7分)如圖所示,水平桌面上放有一個(gè)底面積為500cm2、質(zhì)量為1kg的薄壁圓柱形容器,容器中盛滿水,水的深度為10cm。(水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。
(2)容器對(duì)桌面的壓力。
(3)若將一個(gè)體積為500cm3的實(shí)心小球慢慢地放入該容器中,當(dāng)小球靜止不動(dòng)時(shí),容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)未發(fā)生變化。求小球質(zhì)量允許的最大值。


2021-2022學(xué)年河北省石家莊市橋西區(qū)八年級(jí)(下)期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共12小題,共27分。1-9題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,每小題2分;10-1題為多選題,至少有兩個(gè)選項(xiàng)符合要求,全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在本大題后的表格里)
1.(2分)下列數(shù)據(jù)最符合實(shí)際的是( ?。?br /> A.人步行的速度約為5m/s
B.初中物理課本的質(zhì)量約為5kg
C.托起一瓶500mL礦泉水的力約為50N
D.學(xué)生課桌的高度約為0.8m
【分析】首先對(duì)題目中涉及的物理量有個(gè)初步的了解,對(duì)于選項(xiàng)中的單位,可根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換,排除與生活實(shí)際相差較遠(yuǎn)的選項(xiàng),找出符合生活實(shí)際的答案。
【解答】解:
A、人正常步行的速度在1.1m/s左右,故A錯(cuò)誤;
B、一個(gè)蘋果的質(zhì)量在200g左右,一本物理課本的質(zhì)量與此差不多,在200g=0.2kg左右,故B錯(cuò)誤;
C、由ρ=可知,一瓶500mL礦泉水的質(zhì)量m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg,它的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,所以托起一瓶500mL礦泉水的力約為5N,故C錯(cuò)誤;
D、學(xué)生課桌的高度約為中學(xué)生身高的一半,為80cm=0.8m,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)生活中常見物體的數(shù)據(jù)的了解情況,本題告訴我們一定要對(duì)實(shí)際生活中常見的物體做到熟知。
2.(2分)下列有關(guān)重力的說法中,正確的是( ?。?br /> A.物體的質(zhì)量由重力決定,跟它受到的重力成正比
B.形狀規(guī)則的物體,它的重心一定在物體上
C.重力的施力物體是地球,方向豎直向下
D.天平和測(cè)力計(jì)在完全失重的太空軌道艙都可以正常使用
【分析】(1)物體所受重力與物體的質(zhì)量成正比;
(2)重力在物體上的作用點(diǎn),叫做物體的重心;
(3)重力的方向總是豎直向下的;
(4)如果失重,原來受重力影響的實(shí)驗(yàn),都將無法完成。
【解答】解:A、質(zhì)量是指所含物質(zhì)的多少,跟物體的重力沒有關(guān)系;物體所受重力跟物體的質(zhì)量成正比,故A錯(cuò)誤;
B、重力的作用點(diǎn)叫重心,物體的重心不一定在物體上,也可以物體之外,比如均勻的圓環(huán),重心沒在環(huán)上,故B錯(cuò)誤;
C、重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,施力物體是地球,方向是豎直向下,故C正確;
D、完全失重時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)不能測(cè)量物重,但是可以用來測(cè)拉力,所以能正常使用,天平是等臂杠桿,依據(jù)的原理是F1L1=F2L2,F(xiàn)=G;在完全失重的太空中,則重力為零,天平就無法進(jìn)行測(cè)量質(zhì)量,不能正常使用,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查重力的相關(guān)知識(shí),難度不大,是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查。
3.(2分)關(guān)于慣性,下列說法正確的是(  )
A.宇航員在空間站里懸停,此時(shí)宇航員慣性消失
B.空中的石塊加速豎直下落,是利用了石塊的慣性
C.洗衣機(jī)甩干時(shí),衣服上的水脫離衣服是利用了水的慣性
D.一扇木門能擋住飛來的鉛球卻不能擋住飛行的子彈,說明子彈慣性大
【分析】物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性,任何物體都有慣性;慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。
【解答】解:A、任何物體都有慣性,宇航員在空間站里懸停,此時(shí)宇航員的慣性不會(huì)消失,故A錯(cuò)誤;
B、空中的石塊加速豎直下落,是因?yàn)槭艿街亓Φ淖饔?,與慣性無關(guān),故B錯(cuò)誤;
C、洗衣機(jī)甩干時(shí),衣服上的水由于慣性而脫離衣服,是利用了水的慣性,故C正確;
D、慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),鉛球的質(zhì)量大于子彈的質(zhì)量,因此,是鉛球的慣性大,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了對(duì)慣性概念的理解以及幾種常見的慣性現(xiàn)象,要能運(yùn)用物理知識(shí)對(duì)日?,F(xiàn)象進(jìn)行分析。
4.(2分)如圖所示的四種工具中,正常使用時(shí)屬于省力杠桿的是( ?。?br /> A.筷子 B.園藝剪
C.食品夾 D.釣魚竿
【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),判斷杠桿在使用過程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
【解答】解:A、用筷子夾取食物過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故A錯(cuò)誤;
B、用園藝剪修枝過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B正確;
C、用食品夾夾取食物過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故C錯(cuò)誤;
D、用釣魚竿釣魚程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是杠桿的分類,主要包括以下幾種:①省力杠桿,動(dòng)力臂大于阻力臂;②費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂小于阻力臂;③等臂杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂。
5.(2分)下列實(shí)例中,為了增大壓強(qiáng)的是( ?。?br /> A.書包帶做得較寬 B.在鐵軌下面鋪枕木
C.圖釘帽做得面積較大 D.壓路機(jī)的碾子質(zhì)量很大
【分析】增大壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),減小受力面積;在受力面積一定時(shí),增大壓力;
減小壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),增大受力面積;在受力面積一定時(shí),減小壓力。
【解答】解:A、書包帶做得較寬,是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故A不合題意;
B、在鐵軌下面鋪枕木,是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故B不合題意;
C、圖釘帽做得面積較大,是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故C不合題意;
D、壓路機(jī)的碾子質(zhì)量很大,是在受力面積一定時(shí),通過增大壓力來增大壓強(qiáng),故D符合題意。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】這是一道與生活聯(lián)系非常密切的物理題,在我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常需要根據(jù)實(shí)際情況來增大或減小壓強(qiáng),要學(xué)會(huì)學(xué)以致用,活學(xué)活用,這才是學(xué)習(xí)物理的真正意義。
6.(2分)物體在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間圖象如圖甲時(shí),受到的水平推力為F1;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間圖象如圖乙時(shí),受到的水平推力為F2.兩次推力的功率分別為P1、P2.則下列關(guān)系正確的是( ?。?br />
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1>P2
【分析】(1)根據(jù)甲圖可求得速度,由圖象可知,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),
(2)根據(jù)速度﹣時(shí)間圖象確定物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的階段,并讀出速度大小,由此可知兩次水平推力的關(guān)系;最后利用P===Fv可知其功率關(guān)系。
【解答】解:由圖象甲可知,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v甲===2m/s;
由v﹣t圖象乙可知,物體的速度保持不變,即物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v乙=4m/s;
因?yàn)閮纱味际莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡條件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力沒變,故受到的水平推力為F1=F2;
已知v甲<v乙,由P===Fv可得,兩次推力的功率P1<P2。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了學(xué)生對(duì)圖象問題的分析能力,能從圖象中得出相關(guān)的信息,然后結(jié)合功和功率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算求解,是中考的熱點(diǎn)考題。
7.(2分)下列各組實(shí)驗(yàn)器材完好,初始狀態(tài)如圖所示,其中說法正確的是( ?。?br />
A.如圖甲所示,該容器傾斜一定角度后,各管內(nèi)液面仍將保持相平
B.如圖乙所示,微小壓強(qiáng)計(jì)探頭進(jìn)入水中后,U形管兩側(cè)液面仍將保持相平
C.如圖丙所示,放開手指后,玻璃管中液面將會(huì)降到和槽內(nèi)液面相平
D.如圖丁所示,向吸管B用力吹氣后,吸管A內(nèi)液面和燒杯內(nèi)液面仍將保持相平
【分析】(1)幾個(gè)上端開口底部互相連通的容器,注入同一種液體,在液體不流動(dòng)時(shí)連通器內(nèi)各容器的液面總是保持在同一水平面上,這就是連通器的原理。
(2)液體的壓強(qiáng)與液體密度和深度都有關(guān)系。探頭在液體中受到壓強(qiáng)的大小不能直接觀察,此處應(yīng)用的是轉(zhuǎn)換法;
(3)一個(gè)大氣壓支持76cm高的水銀柱;
(4)當(dāng)向B管吹氣時(shí),A管上方的空氣流動(dòng)速度增大,壓強(qiáng)減小,A管下方壓強(qiáng)不變,A管內(nèi)的液體受到向上的壓強(qiáng)大,液面上升。
【解答】解:A、如圖甲所示,該容器上端開口底部互相連通,構(gòu)成連通器,根據(jù)連通器原理可知,該容器傾斜一定角度后,各管內(nèi)液面仍將保持相平。故A正確;
B、在探究液體壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中,探頭在液體中受到壓強(qiáng)的大小不能直接觀察,而是通過U形管兩邊的液面差來體現(xiàn)的,如圖乙所示,微小壓強(qiáng)計(jì)探頭進(jìn)入水中后,U由于受到水的壓強(qiáng),所以U形管兩側(cè)液面右邊高于左邊。故B錯(cuò)誤;
C、一個(gè)大氣壓支持76cm高的水銀柱,如圖丙所示,放開手指后,玻璃管中液面不會(huì)下降。故C錯(cuò)誤;
D、往B管中輕輕吹氣,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹氣,吸管A上方空氣的流速增大,壓強(qiáng)減小,A管中液體受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),所以A管的水上升。故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】此題通過幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生對(duì)連通器原理、液體壓強(qiáng)特點(diǎn)、大氣壓的存在、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系的理解和掌握。關(guān)鍵是正確理解液面相平或不相平的原理和實(shí)質(zhì)。
8.(2分)如圖所示,水平傳送帶正將大米從車間運(yùn)送到糧倉,重500N的一袋大米靜止放在傳送帶上,米袋先在傳送帶上滑動(dòng),此時(shí)米袋滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小是重力的0.5倍,稍后與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是( ?。?br />
A.米袋在滑動(dòng)過程中重力一直做功
B.米袋在滑動(dòng)時(shí)受到摩擦力的方向水平向右
C.米袋隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槊状皇芰Φ淖饔?
D.米袋隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),所受摩擦力大小為250N
【分析】(1)做功的兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力;二是在力的方向上通過的距離;兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足;
(2)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反;
(3)地球附近的物體都要受到重力的作用;
(4)根據(jù)平衡狀態(tài)時(shí)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,并確定摩擦力的大小。
【解答】解:A、米袋滑動(dòng)過程中,米袋在重力方向上沒有移動(dòng)距離,所以重力不做功,故A錯(cuò)誤;
B、剛開始,米袋靜止放到傳送帶上,相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng),傳送帶阻礙米袋向左,因此米袋受到的滑動(dòng)摩擦力方向水平向右,故B正確;
C、米袋隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),米袋不受摩擦力的作用,但是米袋要受到重力和支持力的作用,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)米袋與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),米袋受力平衡,即米袋在豎直方向受到重力和支持力作用,而水平方向沒有外力作用,因此米袋不受摩擦力作用,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查力是否做功、摩擦力大小和方向的判斷,摩擦力方向總與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反;初中階段常根據(jù)平衡力關(guān)系來判斷摩擦力的大小。
9.(2分)下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的說法中,正確的是(  )
A.相互接觸的兩個(gè)物體之間一定有力的作用
B.豎直向上拋出的物體上升到最高點(diǎn)時(shí)受力平衡
C.在水平路面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,一定只受到向右的力
D.推門時(shí)手離門軸越遠(yuǎn)越省力,說明力的作用效果與力的作用點(diǎn)有關(guān)
【分析】(1)力是物體對(duì)物體的作用,在發(fā)生力的作用時(shí),兩個(gè)物體不一定接觸(如:磁鐵吸引鐵釘);相接觸的物體不一定就有力的作用;
(2)對(duì)物體受力分析,判定其受力是否平衡;
(3)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反;
(4)力的大小、方向和作用點(diǎn)會(huì)影響力的作用效果。
【解答】解:A、力是物體對(duì)物體的作用,相互接觸的兩個(gè)物體,如果它們之間沒有發(fā)生相互推、拉、擠、壓等作用,則它們之間就沒有力的作用,故A錯(cuò)誤;
B、豎直向上拋出的物體上升到最高點(diǎn)時(shí),只受到重力的作用,受力不平衡,故B錯(cuò)誤;
C、在水平路面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,會(huì)受到水平路面對(duì)它向左的摩擦力的作用,故C錯(cuò)誤;
D、推門時(shí)手離門軸越遠(yuǎn)越省力,說明力的作用效果與力的作用點(diǎn)有關(guān),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】深入理解力的概念、力的三要素、物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間的關(guān)系,是解答此題的關(guān)鍵。
(多選)10.(3分)為了更好地推進(jìn)“一帶一路”的實(shí)施,我國(guó)計(jì)劃發(fā)射十八顆通信衛(wèi)星,為沿線國(guó)家提供信息服務(wù)。下列關(guān)于人造地球衛(wèi)星的說法中正確的是( ?。?br />
A.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),動(dòng)能最小,重力勢(shì)能最大
B.衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C.衛(wèi)星在近地點(diǎn)的機(jī)械能小于衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能
D.衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí),衛(wèi)星的速度變大
【分析】人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的,它的機(jī)械能守恒,因此,動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化。
(1)動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大。
(2)勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量、相對(duì)高度。質(zhì)量越大,高度越高,勢(shì)能越大。
【解答】解:A、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),質(zhì)量不變,速度最小,距離最遠(yuǎn),高度最高,所以動(dòng)能最小,重力勢(shì)能最大,故A正確;
B、衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng),速度越來越小,動(dòng)能越來越小,同時(shí)距離地球越來越遠(yuǎn),重力勢(shì)能越來越大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故B正確;
C、人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的,太空中沒有空氣阻力,它的機(jī)械能守恒,衛(wèi)星在近地點(diǎn)的機(jī)械能等于衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;
D、衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,動(dòng)能變小,衛(wèi)星的速度變小,故D錯(cuò)誤。
故選:AB。
【點(diǎn)評(píng)】掌握動(dòng)能、勢(shì)能的影響因素,會(huì)根據(jù)衛(wèi)星距離地球的遠(yuǎn)近判斷動(dòng)能與勢(shì)能的變化,同時(shí)知道太空中沒有空氣阻力,機(jī)械能守恒,是解答的關(guān)鍵。
(多選)11.(3分)如圖所示,一架無人機(jī)通過動(dòng)滑輪將重20N的貨物從深5m的井底拉至井口。若無人機(jī)豎直向上勻速飛行的速度為0.4m/s,對(duì)繩子的拉力為12N。不計(jì)繩重及摩擦,下列說法正確的是( ?。?br />
A.動(dòng)滑輪重4N
B.所需時(shí)間為25s
C.無人機(jī)拉繩子的拉力做功100J
D.若無人機(jī)重10N,無人機(jī)向上飛行動(dòng)力的功率為8.8W
【分析】A、不計(jì)繩重及摩擦,根據(jù)F=(G+G動(dòng))可知?jiǎng)踊喼谿動(dòng);
B、根據(jù)s=2h得出無人機(jī)運(yùn)動(dòng)的距離,根據(jù)t=得出所需時(shí)間;
C、根據(jù)W=Fs得出無人機(jī)拉繩子的拉力做的功;
D、若無人機(jī)重10N,根據(jù)F′=F+G機(jī)得出無人機(jī)向上飛行的動(dòng)力,根據(jù)P===Fv可知無人機(jī)向上飛行動(dòng)力的功率。
【解答】解:A、不計(jì)繩重及摩擦,根據(jù)F=(G+G動(dòng))可知,動(dòng)滑輪重G動(dòng)=2F﹣G=2×12N﹣20N=4N,故A正確;
B、無人機(jī)運(yùn)動(dòng)的距離s=2h=2×5m=10m,所需時(shí)間t===25s,故B正確;
C、無人機(jī)拉繩子的拉力做功W=Fs=12N×10m=120J,故C錯(cuò)誤;
D、若無人機(jī)重10N,無人機(jī)向上飛行動(dòng)力F′=F+G機(jī)=12N+10N=22N,
根據(jù)P===Fv可知無人機(jī)向上飛行動(dòng)力的功率P=F′v=22N×0.4m/s=8.8W,故D正確。
故選ABD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查功、功率的有關(guān)計(jì)算,綜合性強(qiáng),難度適中。
(多選)12.(3分)水平桌面上放置一底面積為S的薄壁圓筒形容器,內(nèi)盛適量的水,將質(zhì)量分別為mA、mB,密度分別為ρA、ρB的均勻?qū)嵭男∏駻、B放入水中,A球漂浮,B球下沉,如圖所示,它們所受的浮力分別為FA、FB。下列選項(xiàng)正確的是( ?。?br />
A.若mA=mB,則FA>FB
B.若物體A、B體積相等,則FA=FB
C.將B球截去部分后,剩余部分可能上浮
D.兩球放入水中前后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了(mA+)
【分析】(1)根據(jù)阿基米德原理和物體的浮沉條件分析浮力的大小關(guān)系;
(2)若物體A、B體積相等,由圖知判斷出A、B的狀態(tài),進(jìn)而判斷出A、B排開液體體積的關(guān)系,根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排判斷出A、B受到的浮力的關(guān)系;
(3)物體的密度大于液體的密度時(shí),物體沉底,將B球截去部分后,剩余部分的密度不變,據(jù)此判斷剩余部分在液體中的狀態(tài);
(4)物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等,根據(jù)ρ=求出B球排開液體的體積,進(jìn)一步求出兩球放入液體后排開液體的總體積,利用V=Sh求出容器內(nèi)液體上升的高度,利用p=ρgh求出兩球放入液體前后液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)的變化量。
【解答】解:
A、若mA=mB,則GA=GB,A漂浮,受到的浮力等于自身的重力,B下沉,則B受到的浮力要小于自身的重力,所以FA>FB,故A正確;
B、由圖知A處于漂浮狀態(tài),B沉底,若物體A、B體積相等,則VA排<VB排,根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排知A受到的浮力小于B受到的浮力,即FA<FB,故B錯(cuò)誤;
C、B在水中下沉,則B的密度要大于水的密度,將B球截去部分后,剩余部分的密度不變,剩余部分一定仍沉底,故C錯(cuò)誤;
D、因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等,
所以,由ρ=可得B球排開液體的體積為:
V排B=VB=,
兩球放入液體后,排開液體的總體積:
V排=V排A+V排B=+,
容器內(nèi)液體上升的高度:
Δh′==(+)×,
兩球放入液體前后,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)的變化量:
Δp=ρ液g△h′=ρ水g(+)×=(mA+),故D正確。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了物體浮沉條件和阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,熟練的應(yīng)用物體浮沉條件是關(guān)鍵,要注意物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等。
二、填空題(本大題共5小題,每空2分,共28分。將正確答案填在題中的橫線上)
13.(6分)如圖所示,撐桿跳運(yùn)動(dòng)員對(duì)撐桿施力的同時(shí),撐桿也對(duì)運(yùn)動(dòng)員施了力,這說明物體間  力的作用是相互的 ,但這兩個(gè)力的作用效果不同,前者使撐桿發(fā)生了  形變??;后者使運(yùn)動(dòng)員的  運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變 。

【分析】力是物體對(duì)物體的作用,物體間力的作用是相互的;力的作用效果:力可以改變物體的形狀和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【解答】解:(1)跳高運(yùn)動(dòng)員對(duì)撐桿施力的同時(shí),撐桿同時(shí)也對(duì)運(yùn)動(dòng)員施了力,這說明物體間力的作用是相互的;
(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)撐桿施力的時(shí)候,撐桿會(huì)變彎,所以是形狀發(fā)生了變化;撐桿對(duì)運(yùn)動(dòng)員施力時(shí),將運(yùn)動(dòng)員彈起,使運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。
故答案為:力的作用是相互的:形變;運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了力的概念以及力的作用效果。在分析過程中要把形狀的變化和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化區(qū)別開來。
14.(6分)如圖所示,在透明密閉正方體塑料盒的上下左右四個(gè)面的中心處,挖出四個(gè)大小相同的圓孔,在孔的表面分別蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d,抓住手柄手柄將塑料盒豎直投沒到水中后靜止。
①通過觀察橡皮膜  c (填字母)的形變可知,液體內(nèi)部存在向上的壓強(qiáng)。
②支持液體內(nèi)部同一深度處各個(gè)方向壓強(qiáng)大小相等的現(xiàn)象是橡皮膜  b、d 。
③增大塑料盒浸沒的深度,其受到的浮力  變小 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。

【分析】①②本實(shí)驗(yàn)中,通過觀察橡皮膜的形變來反映液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),同時(shí)在液體密度一定時(shí),通過觀察橡皮膜的形變程度來說明壓強(qiáng)與深度的關(guān)系;
③水的深度增加,則同一深度的壓強(qiáng)增大,致使塑料盒形變程度增大,自身體積減小,即塑料盒排開水的體積減小,再由阿基米德原理即可判斷浮力大小的變化。
【解答】解:①實(shí)驗(yàn)中,我們通過觀察橡皮膜的形變來反映液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),當(dāng)橡皮膜c向上凸起時(shí),說明液體內(nèi)部存在向上的壓強(qiáng);
②橡皮膜b、d位于正方體塑料盒對(duì)稱的位置,且處于水中相同深度,若橡皮膜b、d的形變程度相同,說明液體內(nèi)部同一深度處各個(gè)方向壓強(qiáng)大小相等;
③不斷增大塑料盒浸沒后的深度,各橡皮膜受到的壓強(qiáng)不斷增大,形變程度不斷增大,塑料盒的體積不斷減小,浸沒后V排=V塑料盒也減小,由公式F?。溅阉甮V排可知,塑料盒受到的浮力變小。
故答案為:①c;②b、d的形變程度相同;③變小。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)、阿基米德原理及其應(yīng)用,屬于力學(xué)綜合題。
15.(6分)如圖所示,生活中有很多地方涉及物理知識(shí),請(qǐng)運(yùn)用你學(xué)到的知識(shí)完成下列問題。
(1)圖甲中,熱氣球能夠飄在空中,是由于熱氣球內(nèi)  氣體密度小于空氣密度 。
(2)圖乙中,自制氣壓計(jì)隨電梯從一樓上升至十樓,氣壓計(jì)細(xì)玻璃管中的液面會(huì)  上升 。(選填“上升”或“下降”)
(3)圖丙中,橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部,中間系一個(gè)鉤碼,它在水平地面上滾出后,能自動(dòng)滾回來。原因是罐中的橡皮筋積蓄了  彈性勢(shì) 能。

【分析】(1)熱氣球是通過改變氣體的密度改變浮力與重力的關(guān)系實(shí)現(xiàn)升降。
(2)大氣壓隨著高度的增加而減小。
(3)動(dòng)能的影響因素:質(zhì)量和速度;彈性勢(shì)能的影響因素:物體的形變程度。
【解答】解:(1)熱氣球能夠飄在空中,是由于熱氣球內(nèi)充的是密度小于空氣的氣體;
(2)大氣壓隨著高度的增加而減小,拿著這個(gè)氣壓計(jì)從一樓爬到十樓的過程中,氣壓減小,液柱會(huì)在內(nèi)部氣壓的作用下升高;
(3)魔罐在開始滾動(dòng)的時(shí)候,具有動(dòng)能,滾動(dòng)的過程中,罐子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能,故它在水平面上滾動(dòng)的速度會(huì)越來越慢,當(dāng)動(dòng)能為0時(shí),彈性勢(shì)能最大,魔罐開始向回滾動(dòng),在魔罐滾回來的過程中橡皮筋彈性勢(shì)能減小,罐子動(dòng)能增大,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
故答案為:(1)氣體密度小于空氣密度;(2)上升;(3)彈性勢(shì)。
【點(diǎn)評(píng)】此題是一道力學(xué)綜合題,觀察圖片,確定考查的知識(shí)點(diǎn),是正確解答此題的第一步。
16.(4分)如圖所示,斜面長(zhǎng)3m,高0.6m。工人在6s內(nèi)將重600N的物體從底端沿斜面向上勻速拉到頂端,拉力是150N。此過程中工人做的有用功為  360 J,斜面的機(jī)械效率為  80% 。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出物體在斜面底端時(shí)受到重力的示意圖。

【分析】利用W=Gh求出有用功;利用W=Fs可求出拉力做的功,即總功;然后利用機(jī)械效率的計(jì)算公式可求出斜面的效率η。物體所受重力的方向?yàn)樨Q直向下,作用點(diǎn)在物體的重心上,大小為600N,據(jù)此畫出物體在斜面底端時(shí)受到重力的示意圖。
【解答】解:所做有用功為:W有=Gh=600N×0.6m=360J;
總功為:W總=Fs=150N×3m=450J;
機(jī)械效率為:η===80%;
物體所受重力的方向?yàn)樨Q直向下,作用點(diǎn)在物體的重心上,大小為600N,據(jù)此畫出物體在斜面底端時(shí)受到重力的示意圖,如圖。

故答案為:360;80%;如圖。
【點(diǎn)評(píng)】熟練運(yùn)用計(jì)算功、機(jī)械效率的公式,并會(huì)畫力的示意圖,是解答此題的關(guān)鍵。
17.(4分)一輛轎車以9×104W的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng),共運(yùn)動(dòng)了25s,運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,由此可知前15s轎車牽引力所做的功是  1.35×106 J,20s~25s內(nèi)轎車受到的阻力為  3000 N。

【分析】(1)知道轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和時(shí)間,根據(jù)W=Pt求出前15s轎車牽引力所做的功;
(2)20s~25s內(nèi)轎車做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),根據(jù)P===Fv可知轎車受到的牽引力,進(jìn)而得出阻力。
【解答】解:由P=得前15s轎車牽引力所做的功為:
W=Pt=9×104W×15s=1.35×106J;
由圖可知,轎車保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v=30m/s,
由P===Fv得轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力:
F===3000N。
故答案為:1.35×106;3000。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查功率和功的有關(guān)計(jì)算,關(guān)鍵是從圖中得出有用信息。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共3個(gè)小題;每空2分,共32分)
18.(8分)小明在探究“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種方案。

(1)通過比較,發(fā)現(xiàn)采用乙方案實(shí)驗(yàn)效果更好,原因是  滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦,大大減少摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 。
(2)該實(shí)驗(yàn)裝置中,小桌兩端定滑輪的作用是  改變力的方向 。
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩邊的鉤碼質(zhì)量不相等時(shí),小車運(yùn)動(dòng),質(zhì)量相等時(shí),小車靜止,說明二力平衡的一個(gè)條件是力的  大小相等 。
(4)接著,將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后觀察到小車不能平衡,說明二力平衡時(shí),兩個(gè)力必須作用在  同一條直線上 。
【分析】(1)其他條件相同時(shí)滑動(dòng)摩擦力大于滾動(dòng)摩擦力,摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響較大;
(2)木板兩端的定滑輪的作用是改變作用力的方向;
(3)(4)探究二力平衡的條件時(shí),硬紙片靜止就說明硬紙片在水平方向受到的力是平衡力,通過實(shí)驗(yàn)可以得出二力平衡的條件是:大小相等、方向相反、作用在同一直線上。
【解答】解:(1)通過實(shí)驗(yàn)比較,小明發(fā)現(xiàn)采用方案乙,實(shí)驗(yàn)效果更好,原因是滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦,減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;
(2)木板兩端的定滑輪的作用是改變作用力的方向;
(3)當(dāng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩邊的鉤碼質(zhì)量不相等時(shí),木塊運(yùn)動(dòng),質(zhì)量相等時(shí),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),說明二力平衡時(shí),兩個(gè)力的大小必須相等;
(4)把木塊扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,放手后觀察,木塊將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),說明二力平衡時(shí)兩個(gè)力必須作用在同一直線上。
故答案為:(1)滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦,大大減少摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(2)改變力的方向; (3)大小相等; (4)同一條直線上。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二力平衡條件的有關(guān)知識(shí),在分析具體問題時(shí),往往需要有機(jī)結(jié)合,使知識(shí)系統(tǒng)化。
19.(12分)小明探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置和過程如甲圖所示。

(1)實(shí)驗(yàn)中每次使小車在斜面上由靜止釋放的高度相同,這樣做的目的是  控制小車到達(dá)平面時(shí)速度相同 。
(2)小明收集了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析可知阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響是: 阻力越小,速度減小的越慢 。小明進(jìn)一步推理:若小車在水平面上受到的阻力為零,小車將  做勻速直線運(yùn)動(dòng) 。
接觸面
毛巾
棉布
木板
阻力大小

較大

小車移動(dòng)的距離/cm
11.2cm
23.7cm
33.6cm
(3)如圖乙所示為某些高速公路上為失控車輛所設(shè)置的緊急避險(xiǎn)車道,通過上面的探究學(xué)習(xí)我們知道,避險(xiǎn)車道鋪上砂石是為了  增大阻力 ,從而減小車速,而且緊急避險(xiǎn)車道一般為斜面,從能量轉(zhuǎn)化的角度來看是因?yàn)椋骸∑噭?dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 ,使車盡快停下。
【拓展】分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車在毛巾和木板上受到的阻力之比為  3:1 。
【分析】(1)探究小車滑行的距離與摩擦力的關(guān)系時(shí),就必須確保到達(dá)水平面時(shí)的速度相同;
(2)毛巾、棉布、木板粗糙程度變小,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論;
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中運(yùn)動(dòng)變化的趨勢(shì)推理想像;
(3)影響滑動(dòng)摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度;
【拓展】
通過小車在毛巾和木板上運(yùn)動(dòng)的距離算出受到的阻力之比。
【解答】解:(1)讓小車從同一斜面同一高度滑下的目的是使小車到達(dá)斜面底端時(shí)的速度相同,屬控制變量法的要求;
(2)毛巾、棉布、木板粗糙程度變小,阻力變小,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得出結(jié)論,水平面越光滑,小車受到的阻力越小,速度減小的越慢,在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn);如果水平面絕對(duì)光滑,對(duì)小車沒有阻力,則小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng);
(3)避險(xiǎn)車道鋪上砂石是為了增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,從而減小車速,而且緊急避險(xiǎn)車道一般為斜面,汽車進(jìn)入避險(xiǎn)車道,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,動(dòng)能減小,速度減小,車容易停下來;
【拓展】
實(shí)驗(yàn)中摩擦力的大小是通過下車在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離來表示,距離越大,阻力越小,
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車在毛巾和木板上受到的阻力之比為33.6cm:11.2cm=3:1。
故答案為:(1)控制小車到達(dá)平面時(shí)速度相同;(2)阻力越小,速度減小的越慢;做勻速直線運(yùn)動(dòng);(3)增大阻力;汽車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;【拓展】3:1。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”,考查控制變量法和轉(zhuǎn)化法、實(shí)驗(yàn)推理法的運(yùn)用。
20.(14分)小明在學(xué)習(xí)了密度計(jì)的相關(guān)知識(shí)后,想用家中器材(如圖甲所示)測(cè)出一枚新鮮雞蛋的密度。已知水的密度為ρ水,請(qǐng)你幫他完成測(cè)量雞蛋密度的實(shí)驗(yàn)方案。

(1)用刻度尺測(cè)量出塑料管的長(zhǎng)度L0;
(2)在塑料管裝有適量的鹽,使其  豎直漂浮 在水中,測(cè)出塑料管露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;
(3)將雞蛋放入水中,向水中加鹽使雞蛋  懸浮 ,再測(cè)出塑料管放入鹽水中露出液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2。
(4)計(jì)算得出雞蛋的密度ρ雞蛋=  。
(5)小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn),將水和鹽水的密度值分別標(biāo)注在細(xì)塑料管相應(yīng)位置制成“密度計(jì)”,則鹽水的密度應(yīng)該標(biāo)注在圖乙中的  q 點(diǎn)(選填“p”或“q”)。
【拓展】若鹽水的密度為1.1g/cm3,用刻度尺測(cè)出上述兩刻度線之間距離為0.8cm,則該“密度計(jì)”在水中靜止時(shí)浸入水中的深度  8.8 cm;小明像標(biāo)示彈簧測(cè)力計(jì)刻度的方法一樣,以兩刻度線間的長(zhǎng)度表示0.1g/cm3,將整個(gè)吸管均勻標(biāo)上刻度。你認(rèn)為這樣均勻標(biāo)示刻度是否合理并說明理由  不合理,因?yàn)槭敲芏茸兓颗c刻線變化的長(zhǎng)度不成正比 。
【分析】(1)在塑料管裝有適量的鹽,使其豎直漂浮在水中,底端封閉的塑料管為圓柱體,浸在水中的體積(排開液體體積)等于浸在液體中的深度與塑料管橫截面積的乘積;
(2)將雞蛋放入水中,向水中加鹽使雞蛋懸??;根據(jù)物體的浮沉條件可知,此時(shí)雞蛋的密度等于鹽水的密度;
(3)向水中加鹽前后塑料管始終處于漂浮狀態(tài),受到的浮力相等,都等于塑料管(包括管內(nèi)鹽)的重力;
根據(jù)塑料管的長(zhǎng)度以及其分別在水和鹽水中漂浮時(shí)露出液面的長(zhǎng)度,可以分別計(jì)算出它在水和鹽水中時(shí)排開所在液體的體積,再根據(jù)阿基米德原理就可以分別計(jì)算出它在水和鹽水中的浮力大??;
水中加鹽前后塑料管所受浮力相等,據(jù)此求鹽水的密度;雞蛋的密度等于鹽水的密度(懸?。?br /> (4)密度計(jì)工作時(shí)漂浮在液面上,浮力與重力大小相等;
【拓展】求密度計(jì)浸在水中的深度,需要利用密度計(jì)的浮力等于重力,求出排開液體體積的大小,再根據(jù)求出的體積,算出深度;
在其它因素均不變的情況下,密度越小,深度越大。
【解答】解:(2)向水中加鹽前后塑料管始終處于豎直漂浮狀態(tài),受到的浮力都等于塑料管(包括管內(nèi)鹽)的重力,所以受到的浮力相等;
設(shè)塑料管的橫截面積為S,塑料管長(zhǎng)度為L(zhǎng)0,
塑料管排開水的體積:V排1=S(L0﹣L1),
受到水的浮力:F浮1=ρ水V排1g=ρ水gS(L0﹣L1),
(3)讓雞蛋懸浮在鹽水中,根據(jù)物體的浮沉條件,測(cè)出此時(shí)鹽水的密度就可以得到雞蛋的密度,所以向水中加鹽時(shí),使雞蛋懸浮即可;
(4)將雞蛋放入水中,向水中加鹽使雞蛋懸浮,此時(shí)塑料管受到鹽水的浮力:F浮2=ρ鹽水V排2g=ρ鹽水gS(L0﹣L2),
水中加鹽前后塑料管所受浮力相等,且都等于塑料管(包括管內(nèi)鹽)的重力,所以:F浮2=G=F浮1,
ρ鹽水gS(L0﹣L2)=ρ水gS(L0﹣L1);
解得:ρ鹽水=
因?yàn)殡u蛋懸浮鹽水中,所以雞蛋的密度:ρ雞蛋=ρ鹽水=。
(5)密度計(jì)工作時(shí)漂浮在液面上,浮力與重力大小相等,根據(jù)G=F浮=ρ液gV排,因重力不變,被測(cè)液體的密度越大,故密度計(jì)排開液體的體積就越小,因此密度計(jì)越往下,標(biāo)注的密度值就越大;
鹽水的密度大于水的密度(1.0g/cm3)應(yīng)該標(biāo)注在圖乙中的“q”點(diǎn);
【拓展】已知1.1g/cm3與1.0g/cm3刻度線間的距離為0.80cm=0.8×10﹣2m2,
即(L0﹣L1)﹣(L0﹣L2)=L2﹣L1=0.8×10﹣2m;
(L0﹣L1)﹣(L0﹣L2)=﹣=0.8×10﹣2m;
所以,(﹣)=0.8×10﹣2m;
則 ==×0.8×10﹣2m=×0.8×10﹣2m=88kg/m2;
該“密度計(jì)”在水中靜止時(shí)浸入水中的深度:h浸水===0.088m=8.8cm;
根據(jù)h浸=可知:密度計(jì)處于漂浮狀態(tài)時(shí)浸在液體中的深度與液體密度成反比,密度變化量與刻線變化的長(zhǎng)度不成正,所以密度計(jì)刻度不均勻;彈簧測(cè)力計(jì)的刻度是均勻的,故小明這樣均勻標(biāo)示刻度不合理的。
故答案為:(2)豎直漂浮;(3)懸??;(4);(5 ) q;【拓展】8.8;不合理,因?yàn)槭敲芏茸兓颗c刻線變化的長(zhǎng)度不成正比。
【點(diǎn)評(píng)】本題是利用物體的浮沉條件測(cè)量雞蛋的密度,注意利用好浮沉條件:當(dāng)物體的密度等于鹽水的密度時(shí),物體懸浮在液體中。
四、計(jì)算應(yīng)用題(本大題共2個(gè)小題;第21小題6分,第22小題7分,共13分。解答時(shí),要求有必要的文字說明、公式和計(jì)算步驟等,只寫最后結(jié)果不得分)
21.(6分)如圖所示,杠桿MN可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C、D是四個(gè)供人娛樂的吊環(huán)、B環(huán)到O點(diǎn)的距離為D環(huán)O點(diǎn)距離的一半,父子倆在吊環(huán)上做游戲,質(zhì)量為40kg的兒子吊在B環(huán)上,父親站在地面上抓著D環(huán)。求:
(1)若不計(jì)杠桿和吊環(huán)的重以及轉(zhuǎn)軸間的摩擦,為使杠桿在水平位置平衡,父親要用多大的力拉吊環(huán)D。
(2)若父親實(shí)際使用豎直向下的拉力為250N,在4s內(nèi)將兒子勻速拉高0.4m,父親要做多少功。
(3)父親提升兒子的過程中,該器材的機(jī)械效率為多少。

【分析】(1)根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析求解;
(2)求出父親拉力移動(dòng)的距離,利用W=Fs計(jì)算拉力做的功;
(3)求出父親做的有用功,利用η=計(jì)算效率。
【解答】解:(1)設(shè)父親用力為F1,已知OB=OD,
根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得,F(xiàn)1×OD=mg×OB,
則F1==200N;
(2)根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得,==2,
所以,父親拉力移動(dòng)的距離:s父親=2s兒子=0.8m,
父親做功:W總=F1′s父親=250N×0.8m=200J;
(3)父親用該器材提升兒子的過程中,所做的有用功:
W有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×0.4m=160J;
該器材的機(jī)械效率:
η==×100%=80%。
答:
(1)為使杠桿在水平位置平衡,父親要用200N的力拉吊環(huán)D;
(2)若父親實(shí)際使用豎直向下的拉力為250N,在4s內(nèi)將兒子勻速拉高0.4m,父親要做功200J;
(3)父親提升兒子的過程中,該器材的機(jī)械效率為80%。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查杠桿平衡條件及其應(yīng)用、功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算,關(guān)鍵是分清有用功和總功,此題難度適中,適合學(xué)生訓(xùn)練,屬于中檔題。
22.(7分)如圖所示,水平桌面上放有一個(gè)底面積為500cm2、質(zhì)量為1kg的薄壁圓柱形容器,容器中盛滿水,水的深度為10cm。(水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。
(2)容器對(duì)桌面的壓力。
(3)若將一個(gè)體積為500cm3的實(shí)心小球慢慢地放入該容器中,當(dāng)小球靜止不動(dòng)時(shí),容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)未發(fā)生變化。求小球質(zhì)量允許的最大值。

【分析】(1)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算水對(duì)容器底部的壓強(qiáng);
(2)根據(jù)體積公式計(jì)算水的體積,根據(jù)密度公式計(jì)算水的質(zhì)量,根據(jù)重力公式計(jì)算水的重力和容器的重力,容器對(duì)桌面的壓力等于水和容器的重力之和,據(jù)此計(jì)算容器對(duì)桌面的壓力;
(3)小球放入容器時(shí),容器中的水溢出,小球受到的浮力等于排開水的重力,當(dāng)小球靜止不動(dòng)時(shí),容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)未發(fā)生變化,說明小球懸浮或漂浮在水中,
懸浮時(shí)小球的密度等于水的密度,漂浮時(shí)小球的密度小于水的密度,根據(jù)m=ρV可知懸浮時(shí)為小球質(zhì)量允許的最大值。
【解答】解:(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa;
(2)水的體積:V=Sh=500×10﹣4m2×10×10﹣2m=0.005m3,
水的質(zhì)量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.005m3=5kg,
水的重力:G=mg=5kg×10N/kg=50N,
容器的重力:G容器=m容器g=1kg×10N/kg=10N,
容器對(duì)桌面的壓力等于水和容器的重力之和,即F=G+G容器=50N+10N=60N;
(3)將一個(gè)體積為500cm3的實(shí)心小球慢慢地放入該容器中,小球放入容器時(shí),容器中的水溢出,小球受到的浮力等于排開水的重力,當(dāng)小球靜止不動(dòng)時(shí),容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)未發(fā)生變化,說明小球懸浮或漂浮在水中,
懸浮時(shí)小球的密度等于水的密度,漂浮時(shí)小球的密度小于水的密度,根據(jù)m=ρV可知懸浮時(shí)為小球質(zhì)量允許的最大值,所以小球質(zhì)量允許的最大值:m′=ρ水V′=1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3=0.5kg。
答:(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1000Pa;
(2)容器對(duì)桌面的壓力為60N;
(3)小球質(zhì)量允許的最大值為0.5kg。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查液體壓強(qiáng)公式、體積公式、密度公式、重力公式、阿基米德原理的靈活運(yùn)用,綜合性強(qiáng)。


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