
?2022-2023學年重慶市西南大學附中八年級(下)期末物理試卷
一、選擇題:(本題共14個小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共42分)
1.(3分)初二年級的小附同學,對生活中的一些物理量估計正確的是( )
A.小附所在教室的氣壓約為2×105Pa
B.小附游泳時受到的浮力約為50N
C.小附爬樓梯的功率約為2000W
D.小附的平均密度約為1g/cm3
2.(3分)世界上的一切物體,無論是一粒沙、一滴水、還是一朵花……都是由大量分子組成的,下列現(xiàn)象能說明分子在不停地做無規(guī)則運動的是( ?。?br />
A.沙塵暴起,飛沙滿天 B.寒冬,雪花漫天飛舞
C.陽春三月,花香襲人 D.豐收季節(jié),麥浪起伏
3.(3分)連通器在日常生活中應(yīng)用廣泛,下列應(yīng)用事例中,哪個不是利用連通器原理工作的( ?。?br />
A.茶壺
B.盆景自動給水裝置
C.鍋爐水位計
D.乳牛自動喂水器
4.(3分)很多“神器”小工具給生活帶來了極大便利。在圖中屬于費力杠桿的是( )
A.核桃夾 B.餐盤夾
C.園藝剪刀 D.托盤天平
5.(3分)如圖所示的現(xiàn)象中,說明大氣壓強存在的是( ?。?br />
A.鋼筆吸墨水 B.堤壩上窄下寬
C.熱氣球上升 D.高壓鍋燉湯
6.(3分)關(guān)于下列生活中機械的描述,說法正確的是( )
A.吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,吊車的拉力對重物做了功
B.升國旗時,旗桿頂端的定滑輪是為了省力
C.挖掘機功率越大,做功越多,機械效率越高
D.利用滑輪組提升重物時,省力就要費距離,不能省功
7.(3分)科技是強國的支撐,關(guān)于圖中我國取得的科技成就說法正確的是( ?。?br />
A.甲圖,長征二號F遙十六運載火箭升空過程中機械能守恒
B.乙圖,神舟十六號飛船精準對接天和核心艙徑向端口時,飛船相對地球靜止
C.丙圖,殲20飛機機翼上凸下平,上方空氣流速快壓強變小從而獲得向上的升力
D.丁圖,在航母的動力測試系泊試驗中,福建艦漂浮時浮力大于重力
8.(3分)如圖所示,水平桌面上的圓臺形容器內(nèi)有一塊冰。當這塊冰全部融化成水后,下列說法正確的是( ?。?br />
A.桌面受到的壓力變小
B.桌面受到的壓強變大
C.容器底的內(nèi)表面受到的壓力變大
D.容器底的內(nèi)表面受到的壓強變小
9.(3分)沒剝皮的橘子和剝了皮的橘子在水里的表現(xiàn)竟然不一樣!在水平桌面上,有兩個相同的圓柱形容器,內(nèi)盛等質(zhì)量的水,橘子靜止時如圖所示。下列分析正確的是( ?。?br />
A.橘子兩次受的浮力一樣大
B.橘子剝皮后密度變小
C.剝皮后的橘子所受浮力大于重力
D.剝皮前的橘子排開水的重力大于剝皮后的橘子排開水的重力
10.(3分)用如圖所示的滑輪組,在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動了2m,所用的拉力大小為375N,下列說法正確的是( )
A.繩子自由端沿水平方向移動了6m
B.物體受到的拉力為750N
C.滑輪組的機械效率為80%
D.拉力F的功率為187.5W
11.(3分)如圖甲所示,彈簧測力計下掛著一個物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.物體的體積為1200cm3
B.物體受到的最大浮力是12N
C.物體的密度是3×103kg/m3
D.當h=7cm時,物體下表面受到水的壓力為8N
12.(3分)如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,彈簧測力計掛一個實心鐵塊1。將鐵塊浸沒在水中(未接觸溢水杯),溢出的水全部流入小燒杯,此時彈簧測力計的示數(shù)為F2,下列判斷正確的是( )
A.鐵塊的密度是ρ鐵=ρ水g
B.最后小燒杯中的水重G水=
C.兩次實驗中,溢水杯對桌面的壓力F甲=F乙
D.兩次實驗中,水對溢水杯底的壓強p甲<p乙
13.(3分)圖甲是《天工開物》中記載的用于提升重物的桔槔。B物體自由靜置在水平地面上時,對地面的壓強為6×103Pa。現(xiàn)將B物體用細線掛在輕質(zhì)杠桿的右端,杠桿左端懸掛質(zhì)量為2kg的A物體,如圖乙所示,L1:L2=2:1,杠桿在水平位置平衡時,B物體對地面的壓強為2×103Pa,下列說法中正確的是( )
①B物體的底面積200cm2
②若A物體的質(zhì)量增加1kg,B物體對地面的壓強恰好為0
③若移動支點O的位置,使L1:L2=3:1時,B物體恰好被拉離地面
④若圖中B物體豎直切割并拿走,其余條件不變
A.②③ B.①④ C.②③④ D.①③
14.(3分)如圖所示,取一根質(zhì)量為8g,橫截面積為4cm2且足夠長的薄壁平底試管,向管內(nèi)倒入40g水,使它豎直自由漂浮于足夠深的某種液體中,管內(nèi)液面比管外液面高2cm。下列結(jié)論正確的是( ?。?br />
A.管外液體密度為1.25×103kg/m3
B.若繼續(xù)向試管內(nèi)加水,兩液面之間高度差逐漸增大
C.若在試管上加豎直向下0.06N的力,穩(wěn)定時管內(nèi)外液面恰好相平
D.若剪斷細繩,小球落入試管中靜止后,管內(nèi)外液面恰好相平,則ρ球=3g/cm3
二、填空題和作圖題(每空1分,每圖1分,共14分)
15.(2分)古希臘偉大的百科全書式科學家 發(fā)現(xiàn):浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力;著名的 實驗最早證明了大氣壓的存在。
16.(2分)如圖是護士給病人輸液的裝置,藥水瓶上插著兩根管,“輸液管”通過“針管”給病人輸液 (選填“增大”或“減小”)壓強。另一根“閑置管”通過瓶蓋扎進瓶內(nèi)藥水中,這根“閑置管”是在輸液過程中,當瓶內(nèi)氣壓減小時 的作用下使空氣進入瓶內(nèi)。
17.(2分)在中考體育訓練期間,小明為了提升立定跳遠的成績,在老師指導(dǎo)下進行向上跳臺階練習。起跳過程中時 。若小明質(zhì)量為m,在時間t內(nèi)勻速連續(xù)跳了n個臺階,每個臺階高度均為h ?。ㄓ靡阎孔帜副硎荆?br />
18.(2分)如圖所示,有一斜面長L=4m,高h=2.5m。小江同學用平行于斜面向上F=150N的拉力 J;物體沿斜面勻速向上運動時所受的斜面摩擦力為 N。(忽略空氣阻力)
19.(2分)如圖,物體A、B通過細線繞過滑輪組相連,每個滑輪的重力為2N,物體B的體積為400cm3,當B浸沒在水中時,A恰好能在水平桌面上向右做勻速直線運動,B浸沒時受到的浮力為 N。若用力F(圖中未畫出)拉物體A,使物體B從水里勻速向上拉到水面上一定高度的過程中 。(不計水阻力和B帶出的水,不計繩重和摩擦)
20.(2分)如圖甲所示,用質(zhì)量和體積均忽略不計的相同硬桿把長方體A和B分別固定后放入底面積為500cm2的容器中,B物體剛好浸沒,其中A=0.9g/cm3,高度hA=10cm,硬桿對A的作用力為1.5N,B物體底面積SB=100cm2,高度hB=8cm,重力GB=12N,則硬桿對B物體的作用力為 N。把物體A、B取出,用一根不可伸長的輕質(zhì)細繩連接后,重新放入水中(忽略水量損失),水面比甲圖升高0.5cm,則乙圖中 Pa。
21.(1分)攀巖是年輕人非常喜歡的一種運動。如圖甲是攀巖運動員拉著繩子停止在峭壁上的情景,圖乙是這個時刻的簡化圖,請在乙圖中以運動員的重心O為作用點
22.(1分)如圖甲所示為工人師傅用笤帚掃地的情景。把左手握住處視作支點,右手作用在笤帚上A點的動力為F1,請在圖乙中畫出動力F1的力臂L1。
三、實驗題(每空1分,共22分)
23.(6分)如圖是“探究小球的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。
(1)實驗中通過觀察 來判斷小球的動能大小,這種研究方法是 法;
(2)讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下,目的是為了探究動能的大小與 的關(guān)系;
(3)愛動腦筋的小金聯(lián)想到我市嚴查車輛超速、超載,若利用上述器材探究車輛“超載”帶來的危害,可以用質(zhì)量 的小球,讓它們從斜面的 高度靜止?jié)L下來探究(以上兩空均選填“相同”或“不同”);
(4)若利用上述器材探究“摩擦力對物體運動的影響”實驗,必須增加的器材是 ?。ㄌ顚懽帜感蛱枺?br />
A.傾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.質(zhì)量不同的小車
24.(8分)如圖是瘋狂物理實驗小組利用重力為0.5N的鉤碼來探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。
(1)掛鉤碼前,杠桿在圖1甲所示的位置靜止,此時杠桿處于 ?。ㄟx填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài),要想使杠桿在水平位置平衡,接下來應(yīng)將杠桿兩端的螺母向 ?。ㄟx填“左”或“右”)側(cè)調(diào)節(jié);
(2)圖1乙是一個平衡的杠桿,此時若推動右側(cè)鉤碼的懸線(如圖1丙所示),就會發(fā)現(xiàn)杠桿 ?。ㄟx填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍然平衡”)。
(3)若將右側(cè)的鉤碼換成彈簧測力計進行實驗,依次將彈簧測力計掛在從1到4的位置并豎直向下施加拉力,始終保持杠桿在水平位置平衡,根據(jù)表格1可知在拉力F和對應(yīng)力臂L之間成 比。根據(jù)表格數(shù)據(jù)繪制的F和的關(guān)系圖象如圖2乙中①所示,如果將圖2甲中左端的鉤碼從A位置向左移動到B位置,拉力F和的關(guān)系圖象應(yīng)該是 。(選填“②”、“③”或“④”)。
F/N
6
3
2
1.5
L/cm
5
10
15
20
(4)小星同學提出,若支點不在杠桿的中點,杠桿的平衡條件是否仍然成立?于是該小組利用圖3所示的裝置進行探究,在杠桿中點O處掛上2個鉤碼,用已經(jīng)調(diào)零的彈簧測力計在C點處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,此時彈簧測力計的示數(shù)為 N。將彈簧測力計的拉力記為動力F1,鉤碼處繩子拉力記為阻力F2,多次改變動力作用點的位置進行實驗發(fā)現(xiàn):當杠桿水平平衡時,F(xiàn)1L1總是 ?。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”)F2L2,其原因可能是 。
25.(8分)端午假期間,小翔在嘉陵江邊玩耍時撿到一個漂亮的石塊,準備在實驗室測定它的密度。
(1)他先將天平放在水平桌面上,移動游碼至標尺左端 處,并調(diào)節(jié)平衡螺母直至天平平衡。
(2)用調(diào)好的天平測石塊的質(zhì)量,當盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時,天平平衡 g,在量筒內(nèi)裝有一定量的水,該石塊放入前、后的情況如圖乙所示 cm3,此石塊的密度是 kg/m3。
(3)小翔利用實驗室的兩個圓柱形塑料塊A、B和滑輪,自制了一個測量液體密度的密度計。如圖丙所示,在容器里裝入待測液體,置于滑輪上(不計繩重和摩擦)。已知A、B質(zhì)量分別為100g、50g2,高度為10cm。柱體A從底到頂有高度刻度(如圖丁),只將A浸入不同液體中,當A、B靜止后3應(yīng)該標在A的 cm刻度線處。該裝置能測出的最小液體密度為 g/cm3,該密度計的密度刻度分布 ?。ㄟx填“均勻”或“不均勻”)。如果該密度計使用一段時間后,B有缺損,用此密度計測出液體密度比真實密度 ?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“相同”)
四、計算題
26.(6分)萬眾矚目的2022年世界杯在卡塔爾舉辦,由中國企業(yè)建造的盧塞爾體育場既是卡塔爾的國家名片,也是中國基建實力在海外的強大體現(xiàn)。如圖是中國基建隊的一輛質(zhì)量為11t的流動式混凝土攪拌車,且已知輪胎與地面總接觸面積為0.8m2,該車行駛過程中阻力是車總重的0.03倍,求:
(1)滿載時的攪拌車靜止在水平地面上,對地面的壓強;
(2)滿載時的攪拌車勻速行駛時,該車受到的牽引力。
27.(8分)如圖甲所示,質(zhì)量為40kg的小榮同學站在高臺上豎直向上勻速拉動繩子,腳與地面的總接觸面積為0.04m2,現(xiàn)改變G物,計算并繪出機械效率η與G物的關(guān)系圖象如圖乙所示,不計繩重和摩擦,求:
(1)動滑輪的重力G動;
(2)當G物=120N時,若此時的拉力的功率為15W,則物體上升的速度;
(3)若人站的位置能承受的最大壓強為12500Pa,則該滑輪組所能提升物體的最大機械效率。
28.(8分)小海在游覽一造船廠時發(fā)現(xiàn),在一個船塢內(nèi)常常將潛艇模型浸沒在水中,用細繩將它的底部和船塢底部豎直相連,如圖甲所示。回家后,小海制作了一個如圖乙所示的簡化版模型,置于水平地面上,底面積為400cm2;潛艇模型簡化為一個底面積為250cm2,高為10cm的鋼制空心長方體A。容器底部和潛艇模型A一根細繩相連(A上表面與水面平行)。此時A的上表面到水面的距離為1cm,細繩對A的拉力為9N(已知ρ鋼=8g/cm3)。求:
(1)潛艇模型A所受的浮力;
(2)潛艇模型A空心部分的體積;
(3)若潛艇模型A從容器中吸入水,當細繩的拉力變?yōu)?N時,潛艇吸入水的質(zhì)量是多少?
2022-2023學年重慶市西南大學附中八年級(下)期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題:(本題共14個小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共42分)
1.(3分)初二年級的小附同學,對生活中的一些物理量估計正確的是( ?。?br />
A.小附所在教室的氣壓約為2×105Pa
B.小附游泳時受到的浮力約為50N
C.小附爬樓梯的功率約為2000W
D.小附的平均密度約為1g/cm3
【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解,排除與生活實際相差較遠的選項,找出符合生活實際的答案。
【解答】解:A、小附所在教室的氣壓約為1標準大氣壓5Pa左右,故A錯誤;
B、中學生的體重在500N左右。中學生在水中游泳時,所以受到的浮力在500N左右;
C、普通中學生的體重約為500N,爬樓的功率約為P===,故C錯誤;
D、水的密度是1×103kg/m4,人體密度與水的密度差不多,在1×103kg/m4=1g/cm3左右,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了學生的估測能力,物理與社會生活聯(lián)系緊密,多了解一些生活中的常見量的值可幫助我們更好地學好物理,同時也能讓物理更好地為生活服務(wù)。
2.(3分)世界上的一切物體,無論是一粒沙、一滴水、還是一朵花……都是由大量分子組成的,下列現(xiàn)象能說明分子在不停地做無規(guī)則運動的是( ?。?br />
A.沙塵暴起,飛沙滿天 B.寒冬,雪花漫天飛舞
C.陽春三月,花香襲人 D.豐收季節(jié),麥浪起伏
【分析】不同物質(zhì)組成的物體相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象是擴散,擴散表明分子在不停地做無規(guī)則運動。
【解答】解:A、沙塵暴起,是微小物體的運動,故A錯誤。
B、寒冬,是微小物體的運動,故B錯誤。
C、陽春三月,是芳香分子運動到空氣中,擴散表明分子在不停地做無規(guī)則運動。
D、豐收季節(jié),是麥子的運動,故D錯誤。
故選:C。
【點評】由于分子很小,擴散現(xiàn)象中分子的運動眼睛是觀察不到分子的運動的,眼睛能看到的運動都不是擴散。
3.(3分)連通器在日常生活中應(yīng)用廣泛,下列應(yīng)用事例中,哪個不是利用連通器原理工作的( ?。?br />
A.茶壺
B.盆景自動給水裝置
C.鍋爐水位計
D.乳牛自動喂水器
【分析】連通器:上端開口下端連通的容器。連通器里只有一種液體,在液體不流動的情況下,連通器各容器中液面總是相平的。
【解答】解:ACD、茶壺、乳牛自動喂水器都是上端開口,即都是利用連通器的原理制成的;
B、盆景的自動給水裝置的上端只有一側(cè)是開口的,沒有與外界大氣連通,不是利用連通器原理工作的。
故選:B。
【點評】此題考查的是連通器在生活中的應(yīng)用,抓住連通器的定義是關(guān)鍵,連通器是上端都要開口,下端都要連通的容器。
4.(3分)很多“神器”小工具給生活帶來了極大便利。在圖中屬于費力杠桿的是( ?。?br />
A.核桃夾 B.餐盤夾
C.園藝剪刀 D.托盤天平
【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗,判斷杠桿在使用過程中,動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、核桃夾在使用過程中,是省力杠桿;
B、餐盤夾子在使用過程中,是費力杠桿;
B、園藝剪刀,是省力杠桿;
D、托盤天平,故D不符合題意。
故選:B。
【點評】此題考查的是杠桿的分類,主要包括以下幾種:①省力杠桿,動力臂大于阻力臂;②費力杠桿,動力臂小于阻力臂;③等臂杠桿,動力臂等于阻力臂。
5.(3分)如圖所示的現(xiàn)象中,說明大氣壓強存在的是( )
A.鋼筆吸墨水 B.堤壩上窄下寬
C.熱氣球上升 D.高壓鍋燉湯
【分析】大氣壓的應(yīng)用大多是利用內(nèi)外的氣壓差,所以要判斷是否是大氣壓的應(yīng)用,要注意有沒有形成這個“氣壓差”。
【解答】解:A、用力一按橡皮囊,當其恢復(fù)原狀時,在外界大氣壓的作用下,用到了大氣壓,故A符合題意。
B、因為液體的壓強隨深度的增加而增大,不是利用大氣壓強;
C、熱氣球是利用浮力升空的,故C不符合題意;
D、高壓鍋燉湯利用了氣壓和沸點的關(guān)系,故D不符合題意。
故選:A。
【點評】此類題舉出的例子一般都是學生平時接觸過的,上課時老師有講過,或是平時練習時有做過的,所以要在平時學習中多留心這類與物理有關(guān)的生活現(xiàn)象。
6.(3分)關(guān)于下列生活中機械的描述,說法正確的是( )
A.吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,吊車的拉力對重物做了功
B.升國旗時,旗桿頂端的定滑輪是為了省力
C.挖掘機功率越大,做功越多,機械效率越高
D.利用滑輪組提升重物時,省力就要費距離,不能省功
【分析】(1)做功的必要條件:有力作用在物體上,在力的方向上通過了距離。
(2)任何機械都不能省功。
(3)根據(jù)W=pt判斷做功多少與功率的關(guān)系。
【解答】解:A、吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,所以吊車的拉力對重物不做功;
B、升國旗時,不能省力;
C、功率指的是做功的快慢,做功越快,而機械效率是有用功與總功的比值,故C錯誤;
D、利用滑輪組提升重物時,但不能省功。
故選:D。
【點評】本題考查了做功的條件和機械效率的問題,屬于基礎(chǔ)題。
7.(3分)科技是強國的支撐,關(guān)于圖中我國取得的科技成就說法正確的是( ?。?br />
A.甲圖,長征二號F遙十六運載火箭升空過程中機械能守恒
B.乙圖,神舟十六號飛船精準對接天和核心艙徑向端口時,飛船相對地球靜止
C.丙圖,殲20飛機機翼上凸下平,上方空氣流速快壓強變小從而獲得向上的升力
D.丁圖,在航母的動力測試系泊試驗中,福建艦漂浮時浮力大于重力
【分析】A、質(zhì)量越大,速度越大,動能越大,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢能越大;
B、物體相當于參照物的位置改變,物體是運動的,物體相當于參照物的位置沒有改變,物體是靜止的;
C、流體在流速大的地方壓強?。?br />
D、物體漂浮時受到的浮力等于自身重力。
【解答】解:A、火箭升空的過程中、速度變大,質(zhì)量不變,重力勢能增大,故A錯誤;
B、神舟十六號飛船精準對接天和核心艙徑向端口時,故B錯誤;
C、殲20飛機機翼上凸下平,故C正確;
D、在航母的動力測試系泊試驗中,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查物體的浮沉條件、運動和靜止的相對性、流體壓強與流速的關(guān)系以及影響機械能的因素。
8.(3分)如圖所示,水平桌面上的圓臺形容器內(nèi)有一塊冰。當這塊冰全部融化成水后,下列說法正確的是( ?。?br />
A.桌面受到的壓力變小
B.桌面受到的壓強變大
C.容器底的內(nèi)表面受到的壓力變大
D.容器底的內(nèi)表面受到的壓強變小
【分析】①固體能夠傳遞壓力,水平桌面受到的壓力等于容器及容器內(nèi)物體的總重力;固體壓強的大小用公式p=比較;
②液體對容器底的壓力不一定等于液體的重力,壓力大小與容器的形狀有關(guān);在受力面積一定時,不同狀態(tài)的物體對容器底的壓強用公式P=比較。
【解答】解:
A、容器重力不變,容器和水對桌面的壓力等于容器重和水重之和。此選項不正確;
B、容器與桌面的接觸面積一定,所以由公式p=知,此選項錯誤;
C、容器上口大,冰熔化成水后,因此底部受到的壓力減小,不符合題意;
D、冰熔化前后,由C知,根據(jù)公式p=,此選項正確。
故選:D。
【點評】上口大、下口小的容器,液體對容器底的壓力小于所裝液體重;上口小、下口大的容器,液體對容器底的壓力大于所裝液體重;圓柱形、長方體或正方體直壁容器,液體對容器底的壓力等于所裝液體重。
9.(3分)沒剝皮的橘子和剝了皮的橘子在水里的表現(xiàn)竟然不一樣!在水平桌面上,有兩個相同的圓柱形容器,內(nèi)盛等質(zhì)量的水,橘子靜止時如圖所示。下列分析正確的是( ?。?br />
A.橘子兩次受的浮力一樣大
B.橘子剝皮后密度變小
C.剝皮后的橘子所受浮力大于重力
D.剝皮前的橘子排開水的重力大于剝皮后的橘子排開水的重力
【分析】(1)根據(jù)剝皮前橘子的浮沉情況判斷出浮力與重力的關(guān)系,由剝皮后橘子的重力變小判斷出剝皮后所受浮力的變化,由阿基米德原理判斷出橘子排開水重力的變化;
(2)根據(jù)剝皮前橘子的浮沉情況判斷出橘子密度與水密度的關(guān)系,進而判斷出橘子密度的變化。
【解答】解:ACD、橘子兩次受到的浮力不一樣,浮力等于重力,浮力小于重力,所以剝皮后所受的浮力小于剝皮前所受的浮力,故AC錯誤;
B、剝皮前橘子處于漂浮狀態(tài),剝皮后橘子沉底,所以橘子剝皮后密度變大。
故選:D。
【點評】本題考查了浮沉條件的應(yīng)用,掌握剝皮前后重力的變化是解題的關(guān)鍵。
10.(3分)用如圖所示的滑輪組,在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動了2m,所用的拉力大小為375N,下列說法正確的是( )
A.繩子自由端沿水平方向移動了6m
B.物體受到的拉力為750N
C.滑輪組的機械效率為80%
D.拉力F的功率為187.5W
【分析】(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)s=nsA求出繩子自由端沿水平方向移動;
(2)物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài),受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,二力的大小相等,根據(jù)FA=f=0.4G求出物體受到的拉力;
(3)根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功,根據(jù)P=求出拉力F的功率;
(4)根據(jù)W有=FAsA求出拉力做的有用功,根據(jù)η=×100%求出滑輪組的機械效率。
【解答】解:A.由圖可知,則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=nsA=2×2m=2m,故A錯誤;
B.物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài),
則物體受到的拉力FA=f=0.4G=2.4×1500N=600N,故B錯誤;
CD.拉力F做的功W總=Fs=375N×4m=1500J,
則拉力F的功率P===375W;
有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J,
則滑輪組的機械效率η=×100%=,故C正確。
故選:C。
【點評】本題考查了做功公式、功率公式、機械效率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用,明確有用功和滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。
11.(3分)如圖甲所示,彈簧測力計下掛著一個物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是( ?。?br />
A.物體的體積為1200cm3
B.物體受到的最大浮力是12N
C.物體的密度是3×103kg/m3
D.當h=7cm時,物體下表面受到水的壓力為8N
【分析】(1)根據(jù)圖象,分析出物體的重力G,完全浸沒時的拉力F,從而可根據(jù)F?。紾﹣F求出完全浸沒時的浮力,即最大浮力;
(2)利用阿基米德原理求完全浸沒時排開液體的體積,即物體的體積;
(3)利用物體的重力求出質(zhì)量,根據(jù)密度公式得出物體的密度;
(4)由圖象可知當h=7cm時物體剛好浸沒,據(jù)此分析物體上表面受到水的壓力,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因求出物體下表面受到水的壓力。
【解答】解:B、由圖象知,當物體完全浸沒時,
則該物體受到的最大浮力:F?。紾﹣F=12N﹣4N=8N,故B錯誤;
A、當物體完全浸沒時排開液體的體積等于物體的體積,
由F?。溅岩篻V排得物體的體積:V=V排===8×10﹣4m4=800cm3,故A錯誤;
C、由G=mg可知==1.2kg,
物體的密度:ρ===1.2×103kg/m3,故C錯誤;
D、由圖象知,物體剛好浸沒,此時物體受到的浮力F?。?N,
由于此時物體上表面剛好與水面相平,所以物體上表面受到水的壓力:F向下=0N,
由浮力產(chǎn)生的原因可知,下表面受到水的壓力:F向上=F浮﹣F向下=8N﹣6N=8N,故D正確;
故選:D。
【點評】本題考查重力公式、密度公式、稱重法測浮力、浮力產(chǎn)生的原因和阿基米德原理的應(yīng)用,考查學生結(jié)合圖象對所學知識進行綜合分析的能力,難度較大!
12.(3分)如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,彈簧測力計掛一個實心鐵塊1。將鐵塊浸沒在水中(未接觸溢水杯),溢出的水全部流入小燒杯,此時彈簧測力計的示數(shù)為F2,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.鐵塊的密度是ρ鐵=ρ水g
B.最后小燒杯中的水重G水=
C.兩次實驗中,溢水杯對桌面的壓力F甲=F乙
D.兩次實驗中,水對溢水杯底的壓強p甲<p乙
【分析】(1)根據(jù)稱重法求出浮力,根據(jù)阿基米德原理求出鐵塊排開水的體積,由于鐵塊浸沒在水中,鐵塊的體積等于排開的水的體積,利用G=mg=ρVg得出鐵塊密度的表達式;
(2)根據(jù)阿基米德原理分析解答:物體所受浮力等于排開液體的重力;
(3)溢水杯對桌面的壓力等于水對溢水杯底的壓力與溢水杯的重力之和;
(4)根據(jù)p=ρgh分析水對溢水杯底部的壓強變化。
【解答】解:A、F1為鐵塊浸沒水中前的拉力,則鐵塊的重力G=F1,F(xiàn)2為鐵塊浸沒水中后的拉力,根據(jù)稱重法測浮力可知浮=G﹣F2=F1﹣F3;
由于鐵塊浸沒在水中,則根據(jù)F?。溅岩篤排g可得鐵塊的體積:V=V排==,
根據(jù)G=mg=ρVg可得鐵塊密度:ρ鐵==,故A錯誤;
B、根據(jù)阿基米德原理可知,所以小燒杯中水的重力(排開水的重力)G=F?。紽3﹣F2,故B錯誤;
C、鐵塊浸沒在水中后,水對杯底的壓強不變,水對杯底的壓力不變;因溢水杯對桌面的壓力等于水對溢水杯底的壓力與溢水杯的重力之和,即F甲=F乙,故C正確;
D、甲、乙液面相平,根據(jù)p=ρgh可知,故D錯誤。
故選:C。
【點評】此題考查了液體壓強公式、阿基米德原理的應(yīng)用,同時考查稱重法求浮力,知道“溢水杯對桌面的壓力等于水對溢水杯底的壓力與溢水杯的重力之和是解答此題的關(guān)鍵。
13.(3分)圖甲是《天工開物》中記載的用于提升重物的桔槔。B物體自由靜置在水平地面上時,對地面的壓強為6×103Pa。現(xiàn)將B物體用細線掛在輕質(zhì)杠桿的右端,杠桿左端懸掛質(zhì)量為2kg的A物體,如圖乙所示,L1:L2=2:1,杠桿在水平位置平衡時,B物體對地面的壓強為2×103Pa,下列說法中正確的是( ?。?br />
①B物體的底面積200cm2
②若A物體的質(zhì)量增加1kg,B物體對地面的壓強恰好為0
③若移動支點O的位置,使L1:L2=3:1時,B物體恰好被拉離地面
④若圖中B物體豎直切割并拿走,其余條件不變
A.②③ B.①④ C.②③④ D.①③
【分析】(1)根據(jù)重力公式計算A物體的重力;根據(jù)杠桿平衡條件可得GAL1=FBL2,據(jù)此計算細繩對B端的拉力,根據(jù)力的作用是相互的判斷出細繩對B的拉力,根據(jù)Δp=算出B物體的底面積;
(2)根據(jù)F=pS計算B對地面的壓力,進一步計算B的重力;B物體恰好被細繩拉離地面,B對地面的壓力為0,右端受到的拉力等于B的重力,
根據(jù)杠桿平衡條件可得GA′L1=GBL2算出A的重力,由G=mg算出A的質(zhì)量,根據(jù)Δm=mA′﹣mA算出A物體的質(zhì)量增加量;
(3)B物體恰好被細繩拉離地面,B對地面的壓力為0,B端受到的拉力等于B的重力:根據(jù)杠桿平衡條件可得GAL1′=GBL2′,據(jù)此計算L1′:L2′;
(4)首先計算將圖中B豎直切時甲的重力,進一步計算此時B對地面的壓力,根據(jù)壓強公式計算此時甲對地面的壓強,進一步計算切割前后甲對地面的壓強的關(guān)系。
【解答】解:①A物體的重力為:
GA=mAg=2kg×10N/kg=20N;
根據(jù)杠桿平衡條件可得FAL1=FBL2,B對細繩的拉力:FB=GA×=20N×,
力的作用是相互的,細繩對B的拉力也為40N,
根據(jù)Δp=得B物體的底面積為:
S====0.01m2=100cm2,故①錯誤;
②B的重力為:
GB=FB壓=p1S=6×105Pa×0.01m2=60N,
B物體恰好被細繩拉離地面,B對地面的壓力為2,
根據(jù)杠桿平衡條件可得GA′L1=GBL2,
則A的重力為:
GA′===30N,
由G=mg得A的質(zhì)量為:
mA′===3kg,
則A物體的質(zhì)量增加量為:
Δm=mA′﹣mA=3kg﹣7kg=1kg,故②正確;
③B物體恰好被細繩拉離地面,B對地面的壓力為0,
根據(jù)杠桿平衡條件可得GAL3′=GBL2′,則===,故③正確;
④若將圖中甲豎直切走,此時B的重力GB′=(1﹣)GB=×60N=48N,
此時B對地面的壓力F′=GB′﹣FB=48N﹣40N=8N,
B對地面的壓強為:
p′===1000Pa,
B對地面的壓強變?yōu)榍懈钋暗模?br />
==6.5倍。
故選:C。
【點評】本題考查杠桿平衡條件、重力公式、壓強公式的靈活運用,綜合性強,有一定難度。
14.(3分)如圖所示,取一根質(zhì)量為8g,橫截面積為4cm2且足夠長的薄壁平底試管,向管內(nèi)倒入40g水,使它豎直自由漂浮于足夠深的某種液體中,管內(nèi)液面比管外液面高2cm。下列結(jié)論正確的是( ?。?br />
A.管外液體密度為1.25×103kg/m3
B.若繼續(xù)向試管內(nèi)加水,兩液面之間高度差逐漸增大
C.若在試管上加豎直向下0.06N的力,穩(wěn)定時管內(nèi)外液面恰好相平
D.若剪斷細繩,小球落入試管中靜止后,管內(nèi)外液面恰好相平,則ρ球=3g/cm3
【分析】(1)根據(jù)ρ=算出水的體積,根據(jù)V=Sh算出水的深度,進而算出平底試管浸入液體中的深度和排開液體的體積,根據(jù)G=mg算出試管和水的總重力,由浮沉情況判斷出浮力,根據(jù)阿基米德原理F?。溅裧V排算出液體的密度;
(2)繼續(xù)向試管內(nèi)加水,試管仍然處于漂浮狀態(tài),浮力仍等于重力,根據(jù)ΔF?。溅,即ρ液gSΔh液=ρ水gSΔh水算出所以==定值從而判斷出高度差的變化;
(3)若在試管上加豎直向下0.06N的力,此時物體受到重力、壓力和浮力,根據(jù)平衡力的知識算出浮力,由阿基米德原理F?。溅裧V排算出試管排開液體體積,用V=Sh算出試管進入液體中的深度,再和水的深度比較即可解答;
(4)設(shè)小球的體積為V,剪斷細繩,小球落入試管中靜止后,管內(nèi)外液面恰好相平,根據(jù)阿基米德原理建立方程可求出小球的體積V,從而求出小球的密度。
【解答】解:A、平底試管內(nèi)水的體積為:V水===40cm8,
則平底試管內(nèi)水的深度為:h水===10cm,
則平底試管浸入液體中的深度為:h浸=h水﹣Δh=10cm﹣2cm=8cm,
則平底試管排開液體的體積為:V排=Sh浸=6cm2×8cm=32cm7,
此時平底試管漂浮在液體中,則受到的浮力為:
F浮=G總=m總g=(0.04kg+0.008kg)×10N/kg=7.48N,
由阿基米德原理可知,液體的密度為:
ρ液===8.5×103kg/m4,故A錯誤;
B、繼續(xù)向試管內(nèi)加水,浮力仍等于重力,
根據(jù)ΔF?。溅,即ρ液gSΔh液=ρ水gSΔh水,
所以==<1,
即Δh液<Δh水,試管內(nèi)外液面的高度差變大,故B正確;
C、若在試管上加豎直向下0.06N的力、壓力和浮力,
則F浮′=G總+F=7.48N+0.06N=0.54N,
根據(jù)F?。溅裧V排可得,塑料管排開液體體積為:
V排===3.6×10﹣2m3,
試管浸入液體中的深度為:
h液′===0.0.09m=8cm<h水,
所以管內(nèi)外液面不相平,故C錯誤;
D、設(shè)小球的體積為V,小球落入試管中靜止后,
此時試管受到浮力為:F浮“=G總+G球=0.48N+0.018kg×10N/kg=6.66N,
由阿基米德原理可知,
F浮“=ρ液gV排'=ρ液g(V水+V)=1.5×103kg/m3×10N/kg×(40+V)×10﹣6m3=0.66N,
解得:V=4cm4,
所以小球的密度為:ρ===5.5g/cm3,故D錯誤。
故選:B。
【點評】此題考查密度公式、重力公式、阿基米德原理以及物體浮沉條件及其應(yīng)用,有一定的難度。
二、填空題和作圖題(每空1分,每圖1分,共14分)
15.(2分)古希臘偉大的百科全書式科學家 阿基米德 發(fā)現(xiàn):浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力;著名的 馬德堡半球 實驗最早證明了大氣壓的存在。
【分析】(1)浮力的大小等于該物體所排開的液體受到重力的大小,這便是著名的阿基米德原理。
(2)著名的馬德堡半球?qū)嶒炗辛Φ淖C明了大氣壓的存在;
【解答】解:古希臘偉大的百科全書式科學家阿基米德發(fā)現(xiàn):浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力;著名的馬德堡半球?qū)嶒炞钤缱C明了大氣壓的存在。
故答案為:阿基米德;馬德堡半球。
【點評】此題考查的是我們對物理學家成就的了解,屬于物理學史的考查,是一道基礎(chǔ)題。
16.(2分)如圖是護士給病人輸液的裝置,藥水瓶上插著兩根管,“輸液管”通過“針管”給病人輸液 增大?。ㄟx填“增大”或“減小”)壓強。另一根“閑置管”通過瓶蓋扎進瓶內(nèi)藥水中,這根“閑置管”是在輸液過程中,當瓶內(nèi)氣壓減小時 大氣壓 的作用下使空氣進入瓶內(nèi)。
【分析】壓強的大小與壓力和受力面積有關(guān),據(jù)此分析針尖做得很尖的原因;根據(jù)大氣壓的作用分析“閑置”管的作用。
【解答】解:
(1)針頭較細,是在壓力一定;
(2)因為輸液時,如果沒有這根“閑置”,液體就無法輸入到人體中,當瓶內(nèi)氣壓減小時。
故答案為:增大;大氣壓。
【點評】運用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象,學以致用,有利于理解所學知識,有利于培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力。
17.(2分)在中考體育訓練期間,小明為了提升立定跳遠的成績,在老師指導(dǎo)下進行向上跳臺階練習。起跳過程中時 重力勢能 。若小明質(zhì)量為m,在時間t內(nèi)勻速連續(xù)跳了n個臺階,每個臺階高度均為h (用已知量字母表示)。
【分析】(1)動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān),重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān);根據(jù)速度、高度的變化來分析動能、重力勢能的變化情況,從而得出能量的轉(zhuǎn)化情況;
(2)利用公式P===求小明做功的功率。
【解答】解:(1)小明起跳時,質(zhì)量不變,速度減小,動能減小;
(2)在這個過程中小明克服重力做功的功率為式P===。
故答案為:重力勢能;。
【點評】此題屬于力學綜合題,考查了動能與勢能的轉(zhuǎn)化、功率的計算,雖知識點多,但都屬于基礎(chǔ),難度不大,能夠根據(jù)需要靈活選擇公式是解決此類問題的關(guān)鍵。
18.(2分)如圖所示,有一斜面長L=4m,高h=2.5m。小江同學用平行于斜面向上F=150N的拉力 600 J;物體沿斜面勻速向上運動時所受的斜面摩擦力為 25 N。(忽略空氣阻力)
【分析】(1)已知拉力和斜面長度根據(jù)W總=Fs求出拉力所做的功是總功;
(2)將物體從斜面底端拉到頂端所做的功是有用功,可以用W有用=Gh來計算,克服摩擦力做的功是額外功,根據(jù)W總=W有用+W額外計算出額外功W額外,再根據(jù)W額外=fs計算出摩擦力。
【解答】解:(1)已知F=150N,s=L=4m,所做的總功:W總=Fs=150N×4m=600J;
(2)G=200N,h=4.5m,所做的有用功:W有用=Gh=200N×2.7m=500J;
由W總=W有用+W額外可得,W額外=W總﹣W有用=600J﹣500J=100J,
摩擦力:f===25N。
故答案為:600;25。
【點評】本題考查了有用功、總功、額外功的計算,比較典型,計算時注意選擇合適的公式,只要細心,一般不會出錯。
19.(2分)如圖,物體A、B通過細線繞過滑輪組相連,每個滑輪的重力為2N,物體B的體積為400cm3,當B浸沒在水中時,A恰好能在水平桌面上向右做勻速直線運動,B浸沒時受到的浮力為 4 N。若用力F(圖中未畫出)拉物體A,使物體B從水里勻速向上拉到水面上一定高度的過程中 50% 。(不計水阻力和B帶出的水,不計繩重和摩擦)
【分析】(1)B浸沒時排開水的體積等于B的體積,利用阿基米德原理求B受到水的浮力;
(2)B浸沒時,A恰好能在水平桌面上向右做勻速直線運動,對滑輪組的拉力F1=(GB+G動﹣F?。?br />
由于力的作用是相互的,A受到向右的拉力等于對滑輪組的拉力,此時A物體受到水平向左的摩擦力f、水平向右的拉力F1′是一對平衡力,大小相等,據(jù)此求A物體受到水平向左的摩擦力;
不計繩重和摩擦,當B被拉到水面上,勻速向上運動時,該裝置的機械效率最大,此時對滑輪組的拉力F2=×(GB+G動),
因為A物體對水平桌面的壓力不變,接觸面粗糙程度不變,所以摩擦力f的大小不變,此時A物體受到水平向右的拉力F2、水平向右的摩擦力f、水平向左的拉力F,可求對物體A的拉力F,最大機械效率η====。
【解答】解:(1)B浸沒時受到的浮力:
F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m6=4N;
(2)B浸沒時,A恰好能在水平桌面上向右做勻速直線運動,
對滑輪組的拉力F1=(GB+G動﹣F?。健粒?0N+3N﹣4N)=4N,
由于力的作用是相互的,A受到向右的拉力F2′=F1=4N,
此時A物體受到水平向左的摩擦力f、水平向右的拉力F5′是一對平衡力,大小相等,
則A物體受到水平向左的摩擦力f=F1′=4N,
不計繩重和摩擦,當B被拉到水面上,該裝置的機械效率最大,
此時對滑輪組的拉力F5=×(GB+G動)=×(10N+2N)=6N,
因為A物體對水平桌面的壓力不變,接觸面粗糙程度不變,
此時A物體受到水平向右的拉力F6、水平向右的摩擦力f、水平向左的拉力F,
對物體A的拉力:
F=F2+f=6N+6N=10N,
最大機械效率:
η=====×100%=50%。
故答案為:4;50%。
【點評】本題考查了浮力、機械效率的計算,本題的重點是摩擦力大小的判斷,根據(jù)摩擦力大小的影響因素,判斷出物體A向左和向右運動的摩擦力大小不變,再根據(jù)物體A做勻速直線運動,利用力的平衡力得出等式。
20.(2分)如圖甲所示,用質(zhì)量和體積均忽略不計的相同硬桿把長方體A和B分別固定后放入底面積為500cm2的容器中,B物體剛好浸沒,其中A=0.9g/cm3,高度hA=10cm,硬桿對A的作用力為1.5N,B物體底面積SB=100cm2,高度hB=8cm,重力GB=12N,則硬桿對B物體的作用力為 4 N。把物體A、B取出,用一根不可伸長的輕質(zhì)細繩連接后,重新放入水中(忽略水量損失),水面比甲圖升高0.5cm,則乙圖中 300 Pa。
【分析】(1)根據(jù)V=Sh求出圖甲中物體B排開水的體積,利用F浮=ρgV排求出物體B受到的浮力,然后與物體B的重力相比較判斷出硬桿對B物體的作用力為支持力,此時物體B受到豎直向上的浮力和硬桿對B的支持力、豎直向下的重力作用處于平衡狀態(tài),根據(jù)物體B受到的合力為零求出硬桿對B物體的作用力;
(2)由圖甲可知,A浸入水中的深度等于B浸入水中的深度,物體A受到的浮力F浮=ρgV排=ρgSh,物體A的重力G=mg=ρVg=ρShg,比較兩者的大小判斷出硬桿對A的作用力方向,此時A物體受到豎直向上的浮力、和硬桿對B的支持力、豎直向下的重力作用處于平衡狀態(tài),由物體A受到的合力為零得出等式,圖乙中排開水體積的增加量等于容器的底面積乘以水面上升的高度,根據(jù)F?。溅裧V排求出圖乙中物體A和B受到的浮力增加量,把A和B看做整體,B對容器底部的壓力等于A和B的重力之和減去它們再圖甲中受到的浮力、圖乙中浮力的增加量,利用p=求出B對容器底部的壓強。
【解答】解:(1)圖甲中,物體B排開水的體積:
V排=VB=SBhB=100cm2×8cm=800cm8=8×10﹣4m3,
物體B受到的浮力:
F浮B=ρ水gV排=1.0×102kg/m3×10N/kg×8×10﹣6m3=8N,
因GB>F浮,
所以,物體B受到豎直向上的浮力和硬桿對B的支持力,
由物體B受到的合力為零可得:F浮B+F支持B=GB,
則硬桿對B物體的作用力:
F支持B=GB﹣F浮B=12N﹣8N=4N;
(2)由圖甲可知,A浸入水中的深度h=hB=8cm,
物體A受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gSAh,物體A的重力GA=mAg=ρAVAg=ρASAhAg,
因ρ水h=4.0g/cm3×5cm=8g/cm2,ρAhA=7.9g/cm3×10cm=3g/cm2,即ρ水h<ρAhA,
所以,F(xiàn)浮A﹣GA=ρ水gSAh﹣ρASAhAg=(ρ水h﹣ρAhA)gSA<0,即F浮A<GA,
則硬桿對A的作用力為支持力,其大小為2.5N,
此時A物體受到豎直向上的浮力和硬桿對A的支持力、豎直向下的重力作用處于平衡狀態(tài),
由物體A受到的合力為零可得:F浮A+F支持A=GA,
圖乙中,物體A和B受到的浮力增加量:
ΔF?。溅阉甮ΔV排=ρ水gS容Δh=1.4×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣4m2×0.5×10﹣2m=2.7N,
把A和B看做整體,則B對容器底部的壓力:
F=GA+GB﹣F浮A﹣F浮B﹣ΔF浮
=F浮A+F支持A+F浮B+F支持B﹣F浮A﹣F浮B﹣ΔF浮
=F支持A+F支持B﹣ΔF浮
=1.5N+3N﹣2.5N
=7N,
B對容器底部的壓強:
p===300Pa。
故答案為:6;300。
【點評】本題考查了阿基米德原理、壓強定義式、重力公式、密度公式的應(yīng)用等,正確的判斷出甲圖中桿對A和B作用力的方向是關(guān)鍵。
21.(1分)攀巖是年輕人非常喜歡的一種運動。如圖甲是攀巖運動員拉著繩子停止在峭壁上的情景,圖乙是這個時刻的簡化圖,請在乙圖中以運動員的重心O為作用點
【分析】先明確支持力的方向和作用點,再根據(jù)力的示意圖的畫法作圖。
【解答】解:運動員處于靜止狀態(tài),受到垂直于峭壁的支持力的作用,力的示意圖如圖:
【點評】正確分析支持力的方向是本題的關(guān)鍵,畫圖時力的方向是易錯點,值得我們注意。
22.(1分)如圖甲所示為工人師傅用笤帚掃地的情景。把左手握住處視作支點,右手作用在笤帚上A點的動力為F1,請在圖乙中畫出動力F1的力臂L1。
【分析】力臂的畫法:①確定杠桿的支點;②確定力的作用點和力的方向,畫出力的作用線;③從支點向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是該力的力臂。
【解答】解:由圖知,O為支點,從支點O向動力F1的作用線作垂線段,即為動力臂L1。
【點評】本題考查了力臂的畫法,關(guān)鍵是確定支點和力的作用線,從支點向力的作用線作垂線段。
三、實驗題(每空1分,共22分)
23.(6分)如圖是“探究小球的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。
(1)實驗中通過觀察 木塊A被撞而滑行距離的大小 來判斷小球的動能大小,這種研究方法是 轉(zhuǎn)換 法;
(2)讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下,目的是為了探究動能的大小與 速度 的關(guān)系;
(3)愛動腦筋的小金聯(lián)想到我市嚴查車輛超速、超載,若利用上述器材探究車輛“超載”帶來的危害,可以用質(zhì)量 不同 的小球,讓它們從斜面的 相同 高度靜止?jié)L下來探究(以上兩空均選填“相同”或“不同”);
(4)若利用上述器材探究“摩擦力對物體運動的影響”實驗,必須增加的器材是 B?。ㄌ顚懽帜感蛱枺?br />
A.傾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.質(zhì)量不同的小車
【分析】(1)本實驗通過比較小球推動木塊運動距離的大小,判斷小球動能的大??;
(2)在探究動能大小跟速度關(guān)系時,控制質(zhì)量大小不變;
(3)動能的影響因素是質(zhì)量和速度,根據(jù)控制變量法的操作要求分析解答;
(4)“探究阻力對物體運動的影響”的實驗,要讓球在不同的阻力下運動,據(jù)此分析判斷。
【解答】解:(1)實驗中,通過小球推動木塊運動距離的大小來反映小球動能的大??;
(2)讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下,小球的質(zhì)量不變,目的是為了探究動能的大小與速度的關(guān)系;
(3)車輛超載是車輛所載貨物的質(zhì)量大于最大允許質(zhì)量,所以要探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系;
若利用如圖的器材探究車輛“超載”帶來的危害,可用不同質(zhì)量的小車;
(4)若利用圖所示的器材做“探究阻力對物體運動的影響”的實驗,實驗中需要讓物體運動時所受阻力不同,所以必須增加的器材是粗糙程度不同的水平面。
故答案為:(1)木塊A被撞而滑行距離的大?。晦D(zhuǎn)換;(3)不同;(4)B。
【點評】掌握影響動能大小的影響因素,利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法,探究動能大小跟各因素之間的關(guān)系。
24.(8分)如圖是瘋狂物理實驗小組利用重力為0.5N的鉤碼來探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。
(1)掛鉤碼前,杠桿在圖1甲所示的位置靜止,此時杠桿處于 平衡?。ㄟx填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài),要想使杠桿在水平位置平衡,接下來應(yīng)將杠桿兩端的螺母向 左 (選填“左”或“右”)側(cè)調(diào)節(jié);
(2)圖1乙是一個平衡的杠桿,此時若推動右側(cè)鉤碼的懸線(如圖1丙所示),就會發(fā)現(xiàn)杠桿 左端下沉 (選填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍然平衡”)。
(3)若將右側(cè)的鉤碼換成彈簧測力計進行實驗,依次將彈簧測力計掛在從1到4的位置并豎直向下施加拉力,始終保持杠桿在水平位置平衡,根據(jù)表格1可知在拉力F和對應(yīng)力臂L之間成 反 比。根據(jù)表格數(shù)據(jù)繪制的F和的關(guān)系圖象如圖2乙中①所示,如果將圖2甲中左端的鉤碼從A位置向左移動到B位置,拉力F和的關(guān)系圖象應(yīng)該是 ?、凇 #ㄟx填“②”、“③”或“④”)。
F/N
6
3
2
1.5
L/cm
5
10
15
20
(4)小星同學提出,若支點不在杠桿的中點,杠桿的平衡條件是否仍然成立?于是該小組利用圖3所示的裝置進行探究,在杠桿中點O處掛上2個鉤碼,用已經(jīng)調(diào)零的彈簧測力計在C點處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,此時彈簧測力計的示數(shù)為 2.3 N。將彈簧測力計的拉力記為動力F1,鉤碼處繩子拉力記為阻力F2,多次改變動力作用點的位置進行實驗發(fā)現(xiàn):當杠桿水平平衡時,F(xiàn)1L1總是 大于?。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”)F2L2,其原因可能是 杠桿自重對杠桿平衡有影響 。
【分析】(1)杠桿的平衡狀態(tài):靜止或勻速轉(zhuǎn)動;要使杠桿在水平位置平衡,調(diào)節(jié)平衡時將平衡螺母向上翹的一端移動;
(2)推動右側(cè)鉤碼的懸線,會改變力的方向,從而改變力的力臂,破壞杠桿平衡;
(3)根據(jù)杠桿平衡條件分析判斷;
(4)根據(jù)測力計的分度值和指針位置讀數(shù);杠桿平衡的條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,據(jù)此結(jié)合題意進行解答。
【解答】解(1)掛鉤碼前,杠桿在如圖甲所示的位置靜止;
由圖甲知,杠桿的左端較高,使杠桿保持水平并靜止;
(2)圖乙中支點在中心時,杠桿平衡左L左=F右L右,圖丙中改變了右側(cè)拉力的力臂,使右側(cè)拉力的力臂變小,所以此時F左L左<F右L右,故左端下沉;
(3)根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=FL,左邊鉤碼重力與力臂的乘積不變即F8L1不變,彈簧測力計對杠桿的拉力F=,故彈簧測力計的示數(shù)會逐漸變小;
將圖2甲中左端的鉤碼從A位置向左移動到B位置,即力臂增大,拉力變大,
因為根據(jù)表格數(shù)據(jù)繪制的F和的關(guān)系圖象如圖6乙中①所示,拉力F和;
(4)由圖丁可知,測力計的分度值為0.6N;
由圖丁可知,支點在杠桿的左端1,鉤碼處繩子拉力為阻力F2,因杠桿自身是受重力作用的,即杠桿的重力也是阻力(杠桿自重對杠桿平衡有影響),F(xiàn)4L1總是大于F2L4。
故答案為:(1)平衡;左;(2)左端下沉;②;(4)2.3;杠桿自重對杠桿平衡有影響。
【點評】本題是探究杠桿平衡條件的實驗,考查了對杠桿平衡的理解、如何調(diào)節(jié)杠桿的平衡以及杠桿平衡條件的應(yīng)用等知識,難度適中。
25.(8分)端午假期間,小翔在嘉陵江邊玩耍時撿到一個漂亮的石塊,準備在實驗室測定它的密度。
(1)他先將天平放在水平桌面上,移動游碼至標尺左端 零刻度線 處,并調(diào)節(jié)平衡螺母直至天平平衡。
(2)用調(diào)好的天平測石塊的質(zhì)量,當盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時,天平平衡 38.4 g,在量筒內(nèi)裝有一定量的水,該石塊放入前、后的情況如圖乙所示 15 cm3,此石塊的密度是 2.56×103 kg/m3。
(3)小翔利用實驗室的兩個圓柱形塑料塊A、B和滑輪,自制了一個測量液體密度的密度計。如圖丙所示,在容器里裝入待測液體,置于滑輪上(不計繩重和摩擦)。已知A、B質(zhì)量分別為100g、50g2,高度為10cm。柱體A從底到頂有高度刻度(如圖?。?,只將A浸入不同液體中,當A、B靜止后3應(yīng)該標在A的 5 cm刻度線處。該裝置能測出的最小液體密度為 0.5 g/cm3,該密度計的密度刻度分布 均勻?。ㄟx填“均勻”或“不均勻”)。如果該密度計使用一段時間后,B有缺損,用此密度計測出液體密度比真實密度 偏小?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“相同”)
【分析】(1)使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上,把游碼移到標尺左端的零刻度線處;
(2)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值;
石子的體積應(yīng)等于水和石子的總體積減去水的體積;讀數(shù)時以凹液面的底部為準;
根據(jù)密度公式ρ=求出金屬塊的密度;
(3)設(shè)A浸入水的深度為(在液面對應(yīng)A上的高度刻度為)h1,A處于靜止狀態(tài)時受到的浮力和細線的拉力與A的重力平衡,結(jié)合阿基米德原理列出等式,F(xiàn)浮+F拉=GA=mAg,即ρ水gSAh1+mBg=mAg,即可求出;
當A浸入液體的深度最大為h2=10cm=0.1m時,液體的密度最小,同理結(jié)合上面的等式即可求出液體密度;
根據(jù)稱重法測浮力和阿基米德原理求出彈簧測力計示數(shù)與液體密度之間的函數(shù)關(guān)系,由此可得出該密度計刻度分布是否均勻;
當B有缺損,會導(dǎo)致B的實際質(zhì)量偏小,但是計算時仍用原來B的質(zhì)量計算,即計算時用到的mB比實際質(zhì)量偏大,據(jù)此分析。
【解答】解:(1)使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上;
(2)由圖1甲知,天平標尺上的分度值為0.6g;
由圖1乙知,量筒的分度值1mL水=30mL=30cm4,
量筒中水和石子的總體積為:V總=45mL=45cm3,
石子的體積為:V=V總﹣V水=45cm3﹣30cm6=15cm3;
石子的密度為:ρ===2.56g/cm3=7.56×103kg/m3;
(3)將A浸入水中,當A,設(shè)A浸入水的深度為(在液面對應(yīng)A上的高度刻度為)h2,則A受到的浮力為F浮=ρ水gV排=ρ水gSAh1,
根據(jù)定滑輪使用時不能省力可知,A受到細線的拉力等于B的重力F拉=GB=mBg,
A處于靜止狀態(tài),受到的浮力和細線的拉力與A的重力平衡,
即F浮+F拉=GA=mAg,
即ρ水gSAh1+mBg=mAg,
所以A浸入水的深度為:h5===0.05m=5cm,
即6g/cm3應(yīng)該標在A的5cm刻度線處;
當A浸入液體的深度最大為h6=10cm=0.1m時,液體的密度最小,
同理當A處于靜止狀態(tài)時,可推出ρ液gSAh7+mBg=mAg,
液體密度為:ρ液===500kg/m2=0.5g/cm5;
合金塊浸沒在液體中時圓柱形塑料塊受到的浮力為F浮=ρ液gV排,
由稱重法測浮力可知圓柱形塑料塊浸沒在液體中時圓柱形塑料塊受到的浮力F?。紾合金﹣F拉,
所以彈簧測力計示數(shù)與液體密度之間的函數(shù)關(guān)系是F拉=G合金﹣ρ液gV排,由于合金塊的重力G合金、g、V排是定值,所以液體密度與彈簧測力計示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系是一次函數(shù),該密度計刻度分布是均勻的;
如果該密度計使用一段時間后,B有缺損,但是計算時仍用原來B的質(zhì)量計算B比實際質(zhì)量偏大,根據(jù)ρ液=計算出液體的密度會偏小。
故答案為:(1)零刻度線;(2)38.4;8.56×103;(3)5;2.5;偏小。
【點評】(1)掌握天平的正確使用和注意事項;
(2)測量固體密度的實驗是初中物理重要的實驗,從天平的使用、物體質(zhì)量的測量、體積的測量、密度的計算等方面進行考查。
四、計算題
26.(6分)萬眾矚目的2022年世界杯在卡塔爾舉辦,由中國企業(yè)建造的盧塞爾體育場既是卡塔爾的國家名片,也是中國基建實力在海外的強大體現(xiàn)。如圖是中國基建隊的一輛質(zhì)量為11t的流動式混凝土攪拌車,且已知輪胎與地面總接觸面積為0.8m2,該車行駛過程中阻力是車總重的0.03倍,求:
(1)滿載時的攪拌車靜止在水平地面上,對地面的壓強;
(2)滿載時的攪拌車勻速行駛時,該車受到的牽引力。
【分析】(1)根據(jù)G=mg算出重力;水平面上的物體對水平面的壓力等于物體的重力,由p=計算攪拌車對地面的壓強;
(2)根據(jù)G=mg計算滿載時的攪拌車的總重力,根據(jù)題意計算攪拌車勻速直線運動時受到的摩擦力,因為攪拌車勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),摩擦力和牽引力是一對平衡力,根據(jù)二力平衡知識判斷牽引力。
【解答】解:(1)滿載時的攪拌車的總質(zhì)量為m=m車+m貨=11t+13t=24t=2.4×102kg,
滿載時的攪拌車對地面的壓強p===5×105Pa;
(2)滿載時的攪拌車的總重力G=mg=2.5×104kg×10N/kg=2.6×105N,
攪拌車勻速直線運動時受到的摩擦力f=0.03G=8.03×2.4×106N=7200N,
因為攪拌車勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),所以牽引力F=f=7200N。
答:(1)滿載時的攪拌車靜止在水平地面上,對地面的壓強為3×105Pa;
(2)攪拌車勻速行駛時,該車所受的牽引力為7200N。
【點評】本題考查了壓強公式、功率的公式、重力公式的掌握和運用,要求靈活運用所學公式,還要注意計算中各物理量單位要統(tǒng)一。
27.(8分)如圖甲所示,質(zhì)量為40kg的小榮同學站在高臺上豎直向上勻速拉動繩子,腳與地面的總接觸面積為0.04m2,現(xiàn)改變G物,計算并繪出機械效率η與G物的關(guān)系圖象如圖乙所示,不計繩重和摩擦,求:
(1)動滑輪的重力G動;
(2)當G物=120N時,若此時的拉力的功率為15W,則物體上升的速度;
(3)若人站的位置能承受的最大壓強為12500Pa,則該滑輪組所能提升物體的最大機械效率。
【分析】(1)不計繩重和摩擦,滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%,則動滑輪重G動=﹣G物;
(2)圖乙中連接動滑輪的繩子股數(shù)n=3,不計繩重和摩擦,根據(jù)F′=×(G物′+G動)計算此時的拉力,因為功率P===Fv,所以根據(jù)v′=計算拉力的速度,物體上升的速度v物′=v′;
(3)當人站的位置承受的壓強最大時,人對地面的壓力最大,根據(jù)F壓=pS計算,地面對人的支持力和人對地面的壓力是相互作用力,大小相等,根據(jù)G=mg計算人的重力,人對繩的最大拉力F″=F支﹣G人,物體的最大重力G″=nF″﹣G動,滑輪組的最大機械效率根據(jù)η″=×100%計算。
【解答】解:(1)不計繩重和摩擦,滑輪組的機械效率η=×100%=×100%動=﹣G物,
由圖乙可知動滑輪的重力G動=﹣G物=﹣120N=30N;
(2)圖乙中連接動滑輪的繩子股數(shù)n=3,不計繩重和摩擦物′=120N時,此時的拉力F′=物′+G動)=×(120N+30N)=50N,
因為功率P===Fv,
所以拉力的速度v′===0.6m/s,
物體上升的速度v物′=v′=;
(3)當人站的位置承受的壓強為12500Pa時,人對地面的壓力F壓=pS=12500Pa×0.04m2=500N,
地面對人的支持力和人對地面的壓力是相互作用力,則F支=F壓=500N,
人的重力G人=m人g=40kg×10N/kg=400N,
人對繩的最大拉力F″=F支﹣G人=500N﹣400N=100N,
物體的最大重力G″=nF″﹣G動=4×100N﹣30N=270N,
滑輪組的最大機械效率η″=×100%=。
答:(1)動滑輪的重力G動=30N;
(2)當G物=120N時,若此時的拉力的功率為15W;
(3)若人站的位置能承受的最大壓強為12500Pa,則該滑輪組所能提升物體的最大機械效率為90%。
【點評】本題考查了滑輪組的相關(guān)計算,能夠得出η=×100%,是解答本題的關(guān)鍵。
28.(8分)小海在游覽一造船廠時發(fā)現(xiàn),在一個船塢內(nèi)常常將潛艇模型浸沒在水中,用細繩將它的底部和船塢底部豎直相連,如圖甲所示?;丶液?,小海制作了一個如圖乙所示的簡化版模型,置于水平地面上,底面積為400cm2;潛艇模型簡化為一個底面積為250cm2,高為10cm的鋼制空心長方體A。容器底部和潛艇模型A一根細繩相連(A上表面與水面平行)。此時A的上表面到水面的距離為1cm,細繩對A的拉力為9N(已知ρ鋼=8g/cm3)。求:
(1)潛艇模型A所受的浮力;
(2)潛艇模型A空心部分的體積;
(3)若潛艇模型A從容器中吸入水,當細繩的拉力變?yōu)?N時,潛艇吸入水的質(zhì)量是多少?
【分析】(1)先求出模型A的體積,根據(jù)阿基米德原理求出潛艇模型A所受的浮力;
(2)模型A靜止在水中時,受豎直向下的重力、拉力及豎直向上的浮力,據(jù)此可求出模型A的重力,從而可求出所用材料鋼的體積和空心部分的體積;
(3)若潛艇模型A從容器中吸入水,當細繩的拉力變?yōu)?N時,根據(jù)平衡力可求出吸入水的重力,從而求出吸入水的質(zhì)量。
【解答】解:(1)模型A的體積為:VA=250cm2×10cm=2500cm3,
則潛艇模型A所受的浮力為:F?。溅阉甮V排=ρ水gVA=8.0×103kg/m3×10N/kg×2500×10﹣6m3=25N;
(2)模型A靜止在水中時,受豎直向下的重力,則模型A的重力為:
GA=F浮﹣F=25N﹣8N=16N,
由G=mg=ρVg可知,所用材料鋼的體積為:
V'===8.2×10﹣3m2=200cm3,
潛艇模型A空心部分的體積為:V空=VA﹣V'=2500cm3﹣200cm8=2300cm3;
(3)若潛艇模型A從容器中吸入水,當細繩的拉力變?yōu)?N時
G水=F浮﹣F'﹣GA=25N﹣6N﹣16N=6N,
則吸入水的質(zhì)量為:m水===4.6kg。
答:(1)潛艇模型A所受的浮力為25N;
(2)潛艇模型A空心部分的體積為2300cm3;
(3)若潛艇模型A從容器中吸入水,當細繩的拉力變?yōu)?N時。
【點評】本題主要考查了浮力的計算及阿基米德原理的應(yīng)用,難度不大。
這是一份滬科版·重慶市西南大學附屬中學2022-2023學年八年級上學期期末物理試卷,共8頁。試卷主要包含了選擇題,填空作圖題,實驗與探究題,論述與計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份重慶市西南大學附中2021-2022學年八年級上學期期中考試物理試題,共17頁。試卷主要包含了單選題,填空題,作圖題,實驗題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份重慶市西南大學附中2021—2022學年八年級上學期期末考試物理試題,共27頁。試卷主要包含了單選題,填空題,作圖題,實驗題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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