
物理
說(shuō)明:
1.全卷共7頁(yè),滿分100分,考試用時(shí)為80分鐘。
2.本次考試范圍:人教版八年級(jí)下冊(cè)第7章至第12章內(nèi)容。
3.答卷前,考生根據(jù)學(xué)校要求,人工批改學(xué)??忌诖痤}卡左側(cè)橫線處用黑色字跡的鋼筆或簽字筆填寫學(xué)校、姓名、學(xué)號(hào)信息;網(wǎng)上閱卷學(xué)校無(wú)須填寫,只需正確貼條形碼信息即可。
4.選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆在答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的信息點(diǎn)涂黑。如需改動(dòng),請(qǐng)用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案,答案不能答在試題上。
5.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上。如需改動(dòng),先劃掉原答案,然后再寫上新的答案。答題卡不得使用透明膠或涂改液。不按以下要求作答的答案無(wú)效。
一、選擇題(本大題共7個(gè)小題,每題3分,共21分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1. “生活處處皆物理”,下列數(shù)據(jù)最符合實(shí)際的是( )
A. 一斤(500g)豬肉所受重力大約為50N
B. 托起兩個(gè)雞蛋所用的力大約是1N
C. 一位初中學(xué)生的體重大約是60N
D. 一個(gè)蘋果的質(zhì)量約為20g
【答案】B
【解析】
【詳解】A.一斤(500g)豬肉所受重力大約為
故A不符合題意;
B.兩個(gè)雞蛋的質(zhì)量約為100g,則兩個(gè)雞蛋的重力大約是
拿起兩只雞蛋所用的力大約是1N,故B符合題意;
C.初中生的質(zhì)量在50kg左右,其重力為
故C不符合題意;
D.四個(gè)雞蛋質(zhì)量約為200g,一個(gè)蘋果的質(zhì)量與此差不多,約為200g,故D不符合題意。
故選B。
2. 下列實(shí)例中,目的是為了增大壓強(qiáng)的是( )
A. 書包帶做得較寬B. 刀刃磨得很薄
C. 坦克裝有寬大的履帶D. 大型卡車裝有很多輪子
【答案】B
【解析】
【詳解】A.書包帶寬,是在壓力一定時(shí),增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng),背起來(lái)舒服些,故A不符合題意;
B.刀刃磨的很薄,即在壓力一定時(shí),減小了受力面積,增大了壓強(qiáng),故B符合題意;
C.坦克裝有寬大的履帶,是在壓力一定時(shí),增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng),故C不符合題意;
D.大型的卡車裝有很多的輪子,即在壓力不變時(shí),增大了受力面積減小了壓強(qiáng),故D不符合題意。
故選B。
3. 科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹(shù)立正確的自然觀具有重要作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是( )
A. 亞里士多德認(rèn)為,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持
B. 伽利略認(rèn)為,當(dāng)推一個(gè)物體的力不再推它時(shí),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體便歸于靜止
C. 伽利略和牛頓兩人合作,通過(guò)理想實(shí)驗(yàn),推理出了牛頓第一定律
D. 牛頓總結(jié)了前人的研究成果,進(jìn)一步推理,概括并首先發(fā)表了牛頓第一定律
【答案】D
【解析】
【詳解】A.亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)原因,故A不符合歷史事實(shí);
B.“當(dāng)推一個(gè)物體的力不再推它時(shí),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體便歸于靜止”,是說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持,而伽利略認(rèn)為,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故B不符合歷史事實(shí);
CD.牛頓總結(jié)了前人的研究成果,進(jìn)一步推理,概括并首先發(fā)表了牛頓第一定律,而并不是牛頓與伽利略進(jìn)行了合作,故C不符合歷史事實(shí),D符合歷史事實(shí)。
故選D。
4. 如圖所示的實(shí)例中,為了減小摩擦的是( )
A. 剎車時(shí)用力捏緊剎車把手B. 列車采用磁懸浮技術(shù)
C. 運(yùn)動(dòng)員在手上涂鎂粉D. 輪胎上制有花紋
【答案】B
【解析】
【詳解】A.自行車剎車時(shí)用力捏緊車閘,是在接觸面粗糙程度一定時(shí),增大壓力來(lái)增大摩擦力,故A不符合題意;
B.列車采用磁懸浮技術(shù),使接觸面分離,減小摩擦,故B符合題意;
C.運(yùn)動(dòng)員上單杠之前,先在手上涂些鎂粉,是在壓力一定時(shí),通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力的,故C不符合題意;
D.輪胎做出凸凹不平的花紋,是在壓力一定時(shí),通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力的,故D不符合題意。
故選B。
5. 2024年5月3日17時(shí)27分,嫦娥六號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射,之后準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。下面說(shuō)法正確的是( )
A. 運(yùn)載火箭加速升空過(guò)程中,嫦娥六號(hào)動(dòng)能減小
B. 運(yùn)載火箭加速升空過(guò)程中,嫦娥六號(hào)重力勢(shì)能減小
C. 運(yùn)載火箭加速升空過(guò)程中,嫦娥六號(hào)機(jī)械能不變
D. 運(yùn)載火箭加速升空過(guò)程中,嫦娥六號(hào)機(jī)械能增大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.運(yùn)載火箭加速升空過(guò)程中,速度增大,高度增大,質(zhì)量不變,所以嫦娥六號(hào)動(dòng)能增大,重力勢(shì)能增大,故AB錯(cuò)誤;
CD.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能,動(dòng)能增大,重力勢(shì)能增大,所以機(jī)械能增大,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
6. 如圖1所示,C919是我國(guó)首架自主研發(fā)的大型商用客機(jī),飛機(jī)的機(jī)翼橫截面呈現(xiàn)上凸下平的流線型,如圖2所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 機(jī)翼上方的空氣流速小,壓強(qiáng)大B. 機(jī)翼上方的空氣流速大,壓強(qiáng)小
C. 機(jī)翼下方的空氣流速大,壓強(qiáng)小D. 機(jī)翼下方的空氣流速小,壓強(qiáng)小
【答案】B
【解析】
【詳解】等質(zhì)量的空氣在相同的時(shí)間內(nèi)同時(shí)通過(guò)機(jī)翼的上表面和下表面,由于機(jī)翼上表面彎曲、下表面平直,所以空氣通過(guò)機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)??;機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大,使飛機(jī)受到一個(gè)向上的升力,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
7. 小亮用手將一個(gè)重為4N、體積為的物塊浸沒(méi)在水中,放手后物體最終(g?。? )
A. 漂浮,所受的浮力為4NB. 懸浮,所受的浮力為5N
C. 懸浮,所受的浮力為4ND. 沉底,所受的浮力為5N
【答案】A
【解析】
【詳解】由阿基米德原理可知,物塊浸沒(méi)在水中受到的浮力為
因?yàn)?br>由物體浮沉條件可知,放手后物塊最終漂浮,受到的浮力等于自身重力,即4N。故BCD不符合題意,A符合題意。
故選A。
二、填空題(本大題共7個(gè)小題,每空1分,共18分)
8. 端午節(jié)都有“賽龍舟”和“吃粽子”的習(xí)俗?!百慅堉邸睍r(shí),用槳向后劃水時(shí),龍舟就會(huì)向前運(yùn)動(dòng),這說(shuō)明物體間力的作用是________,使龍舟前行的施力物體是 _____。
【答案】 ①. 相互 ②. 水
【解析】
【詳解】[1][2]用槳向后劃水時(shí),槳對(duì)水施加力的作用,由于物體間力的作用是相互的,水對(duì)槳也施加力的作用,龍舟就會(huì)向前運(yùn)動(dòng);使龍舟前行的施力物體是水。
9. 雨滴如珠簾般落在雨傘上,當(dāng)我們塊速旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí),傘上的雨滴會(huì)被甩出,這是因?yàn)橛甑尉哂衉__________;假設(shè)雨滴被用出的瞬間,外力全部消失,雨滴將會(huì)做___________運(yùn)動(dòng)。
【答案】 ①. 慣性 ②. 勻速直線
【解析】
【詳解】[1]雨傘在雨中快速旋轉(zhuǎn)時(shí),雨滴由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)被甩出。
[2]當(dāng)雨滴被用出的瞬間,外力全部消失,即雨滴受合力為0處于平衡狀態(tài),雨滴將會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
10. 小陽(yáng)拿著如圖所示自制簡(jiǎn)易氣壓計(jì),從縣城六角亭爬到東山嶺上,觀察到玻璃管內(nèi)水柱高度將______(選填“升高”“降低”或“不變”),其原因是大氣壓強(qiáng)______(選填“增大”“減小”或“不變”),現(xiàn)象說(shuō)明了______。
【答案】 ①. 升高 ②. 減小 ③. 海拔越高,大氣壓越小
【解析】
【詳解】[1][2][3]小陽(yáng)拿著如圖所示自制簡(jiǎn)易氣壓計(jì),從縣城六角亭爬到東山嶺上,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)幾乎不變,發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水柱高度升高了,主要是因?yàn)榇髿鈮弘S高度的升高而減小,外界大氣壓小于瓶?jī)?nèi)氣壓,水柱就會(huì)在瓶?jī)?nèi)氣壓的作用下而上升,即水柱升高?,F(xiàn)象說(shuō)明了:海拔越高,大氣壓越小。
11. 如圖,水平地面上一個(gè)重為100N的物體,在大小為30N的水平拉力F的作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),在10s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離為4m,物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F做功為_(kāi)_____J,拉力F做功的功率為_(kāi)_____W。
【答案】 ①. 120 ②. 12
【解析】
【詳解】[1]物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F做功為
[2]拉力F做功的功率為
12. 質(zhì)量為40kg的箱子放在水平地面上,地面對(duì)箱子支持力大小為_(kāi)_____N。小明用40N的力水平推這個(gè)箱子,剛好能使其勻速直線運(yùn)動(dòng)(忽略空氣阻力),此時(shí)地面對(duì)箱子的摩擦力大小為_(kāi)_____N;若改用60N的力水平推這個(gè)箱子時(shí),地面對(duì)箱子的摩擦力大小為_(kāi)_____N。()
【答案】 ①. 400 ②. 40 ③. 40
【解析】
【詳解】[1]箱子的重力
G=mg=40kg×10N/kg=400N
地面對(duì)箱子支持力和重力是平衡力,大小相等,地面對(duì)箱子支持力
F=G=400N
[2][3]用40N的力水平推這個(gè)箱子,剛好能使其勻速直線運(yùn)動(dòng),箱子受的摩擦力和推力是平衡力,大小相等,摩擦力
f=F推=40N
改用60N的力水平推這個(gè)箱子時(shí),箱子對(duì)地面的壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力不變,仍為40N。
13. 小球從某一高度下落后反復(fù)彈起,高度越來(lái)越低,如圖所示,A、B、C、D在同一水平高度,則小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能______C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能,在B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能______D點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能(均選填“大于”、“等于”或“小于”),整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能______(選填“變化”或“不變”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 等于 ③. 變化
【解析】
【詳解】[1][3]由圖可知,小球彈跳的高度越來(lái)越低,說(shuō)明小球在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的作用,其機(jī)械能逐漸減小,說(shuō)明整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能變化;A、C兩點(diǎn)的位置一樣高,所以小球在兩位置的重力勢(shì)能相同,又因?yàn)樾∏虻臋C(jī)械能逐漸減小,所以可知小球在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能較小,其動(dòng)能較小,即小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。
[2]因?yàn)锽、D在同一水平高度,且小球的質(zhì)量不變,所以小球在B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能等于D點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能。
14. 如圖所示,斜面長(zhǎng)4m,高1m,工人用400N沿斜面方向的力把重1200N的貨箱勻速推到車上。此過(guò)程中,推力做的功為_(kāi)_____J,斜面的機(jī)械效率為_(kāi)_____,斜面對(duì)貨箱的摩擦力大小為_(kāi)_____N。
【答案】 ①. 1600 ②. 75% ③. 100
【解析】
【詳解】[1]推力做的功為
[2]推力做的有用功為
斜面的機(jī)械效率為
[3]推力做的額外功為
斜面對(duì)貨箱的摩擦力大小為
三、作圖題(共8分)
15.
(1)如圖所示,物體A靜止在固定斜面上,請(qǐng)畫出物體A受到的重力G、斜面對(duì)它的摩擦力f和支持力F的示意圖(不考慮空氣阻力);
(2)如圖所示,用錘子起釘子,請(qǐng)過(guò)A點(diǎn)畫出起釘子所需最小動(dòng)力及其力臂l1;
(3)如圖所示,請(qǐng)畫出使用該滑輪組提升重物最省力的繞線方式。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
物體A所受的重力G方向豎直向下,過(guò)物體的重心作一條豎直向下的有向線段,用G來(lái)表示,即為物體A所受的重力;斜面對(duì)物體A的支持力的作用點(diǎn)在物體A上(可為物體A的重心),過(guò)此點(diǎn)作垂直于斜面向上的力,即為支持力F的示意圖;物塊A靜止在斜面上,有沿斜面下滑的趨勢(shì),因此摩擦力的方向沿斜面向上,作用點(diǎn)可畫在物體的重心上;過(guò)物體的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力f的示意圖;如下圖所示:
【小問(wèn)2詳解】
由杠桿的平衡條件可知,在阻力、阻力臂一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力,最長(zhǎng)的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn)的連線,即連接OA即為最長(zhǎng)力臂l1,由圖知?jiǎng)恿Φ姆较驊?yīng)向右,過(guò)A點(diǎn)作垂直于OA的力,即為最小動(dòng)力F1,如下圖所示:
【小問(wèn)3詳解】
要使滑輪組最省力,則滑輪組中動(dòng)滑輪承重的繩子數(shù)應(yīng)最多,由圖知,動(dòng)滑輪上有三股繩子承重時(shí)滑輪組最省力,因此繞線方式如下:
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共3小題,第16小題7分,第17小題8分,第18小題7分,共22分)
16.
(1)如圖所示是小苗同學(xué)“探究影響壓力作用效果的因素”的實(shí)驗(yàn)。
①比較______兩圖可知,當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;
②比較乙、丙兩圖可知,當(dāng)壓力一定時(shí),______,壓力的作用效果越明顯;
③此實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用到的主要探究方法是______和轉(zhuǎn)換法;
(2)如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)的量程是______N,圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)_____N;
(3)如圖所示,當(dāng)?shù)氐拇髿鈮旱扔赺_____mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng);若換略粗一點(diǎn)的玻璃管(長(zhǎng)度不變)重復(fù)實(shí)驗(yàn),則管內(nèi)、外水銀柱面的高度差將______(選填“升高”“降低”或“不變”)。
【答案】(1) ①. 甲、乙 ②. 受力面積越小 ③. 控制變量法
(2) ①. 0~5 ②. 2.0
(3) ①. 730 ②. 不變
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
①[1]探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí),根據(jù)控制變量法可知,應(yīng)控制受力面積的大小不變,改變壓力的大小,故比較甲、乙兩圖,由甲乙兩圖可知,當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯。
②[2]比較乙、丙兩圖可知,壓力相同,丙圖受力面積小,壓力作用效果明顯,可以得到當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
③[3]壓力作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān),探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制受力面積的大小不變,探究壓力的作用效果與受力面積時(shí)應(yīng)控制壓力的大小不變,實(shí)驗(yàn)用到控制變量法。
【小問(wèn)2詳解】
[1][2]測(cè)力計(jì)的刻度盤上的最大測(cè)量值為5N,故其量程為0~5N;測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為2.0N。
【小問(wèn)3詳解】
[1]圖中裝置為托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置,大氣壓等于玻璃管內(nèi)外水銀液面高度差對(duì)應(yīng)的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故當(dāng)?shù)氐拇髿鈮旱扔?30mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
[2]由可知,水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與高度有關(guān),與橫截面積無(wú)關(guān),故換略粗一點(diǎn)的玻璃管重復(fù)實(shí)驗(yàn),管內(nèi)、外水銀柱面的高度差將不變。
17. 小冬學(xué)習(xí)了“認(rèn)識(shí)浮力”后,愛(ài)動(dòng)腦筋的小冬提出了問(wèn)題:浸在液體中的物體受到浮力的大小與哪些因素有關(guān)呢?經(jīng)過(guò)思考,他在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來(lái)了彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、一個(gè)金屬塊、水和鹽水等器材,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖探究實(shí)驗(yàn)。
(1)金屬塊在 C中受到的浮力為_(kāi)________ N;
(2)分析B、C兩圖知道:當(dāng)金屬塊浸沒(méi)入水中后,所受浮力的大小與它浸入水的深度_________(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。因?yàn)榇藭r(shí)金屬塊浸入水的_________沒(méi)有發(fā)生變化;
(3)小冬_________(選填“能”或“不能”)利用圖A和圖D探究浮力的大小與液體的密度有關(guān),理由是_________;
(4)綜合上述實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是:浸在液體中的物體受到浮力的大小與_________和_________有關(guān);
(5)根據(jù)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小冬還計(jì)算出了該金屬塊的密度為_(kāi)________。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 ①. 1 ②. 無(wú)關(guān) ③. 體積 ④. 不能 ⑤. 沒(méi)有控制物體排開(kāi)液體的體積相同 ⑥. 液體的密度 ⑦. 物體排開(kāi)液體的體積 ⑧. 2.8×103
【解析】
【詳解】(1)[1]由圖A可知,金屬塊的重力為2.8N;由圖C可知,金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N,則金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為
F浮C=G-FC=2.8N-1.8N=1N
(2)[2][3]分析B、C兩圖可知,當(dāng)金屬塊浸沒(méi)入水中后,排開(kāi)水的體積相同,在不同的深度,測(cè)力計(jì)的示數(shù)是相同的,則金屬塊所受的浮力相同,即浮力的大小與它浸入水的深度無(wú)關(guān)。
(3)[4][5]探究浮力的大小與液體密度有關(guān)時(shí),應(yīng)控制金屬塊排開(kāi)液體的體積相同,而液體的密度不同;由圖A和圖D可知,兩圖中液體的密度不同,由于沒(méi)有控制排開(kāi)液體的體積相同,故無(wú)法探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系。
(4)[6][7]由圖ABC可知,物體浸入液體中的體積越大,即排開(kāi)液體的體積越大,測(cè)力計(jì)示數(shù)越小,浮力就越大;由圖CD可知,物體排開(kāi)液體的體積相同時(shí),液體的密度越大,測(cè)力計(jì)示數(shù)越小,浮力就越大;所以,浸在液體中的物體受到的浮力跟液體密度、物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。
(5)[8]浸沒(méi)時(shí),金屬塊的體積等于排開(kāi)液體的體積,由F?。溅阉甮V排可知金屬塊的體積為
金屬塊的重力G=2.8N,由G=mg可知金屬塊的質(zhì)量為
金屬塊的密度為
18. 小明探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。
(1)將木塊放在水平木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做______直線運(yùn)動(dòng),木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)如圖甲、乙實(shí)驗(yàn)說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力大小與______有關(guān);
(3)如圖對(duì)比乙、丙實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論:______;
(4)將木塊沿豎直方向截去一半后,測(cè)得木塊所受的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)樵瓉?lái)的一半。他由此得出:滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認(rèn)為他的探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是______,請(qǐng)你幫他提出改進(jìn)措施:______。
【答案】 ①. 勻速 ②. 壓力大小 ③. 當(dāng)壓力大小一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大 ④. 沒(méi)有控制壓力大小相同 ⑤. 將截去的一半疊放在另一半上
【解析】
【詳解】(1)[1]將木塊放在水平木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),使木塊處于平衡狀態(tài),木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
(2)[2]圖甲、乙中控制接觸面粗糙程度相同,改變壓力大小,測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,則木塊受到的摩擦力大小不同,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)。
(3)[3]乙丙中,控制壓力大小相同,丙圖中接觸面粗糙程度較大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)較大,則丙圖中木塊受到的摩擦力較大,可得出結(jié)論:當(dāng)壓力大小一定時(shí)(當(dāng)其他條件相同時(shí)),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)[4]依題意得,他的操作過(guò)程中,即改變了壓力大小,也改變了受力面積大小,沒(méi)有控制壓力大小相同,無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
[5]為了只改變受力面積大小,可以將截去的一半疊放在另一半上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
五、計(jì)算題(本大題共2小題,第19小題6分,第20小題7分,共13分)
19. 如圖所示,一個(gè)重14N的平底薄壁玻璃花瓶放在水平桌面上,瓶?jī)?nèi)裝了50N的水,水面到瓶底的距離為0.15m,瓶底的面積為0.04m2,水的密度為1.0×103kg/m3。求:
(1)水對(duì)瓶底的壓強(qiáng);
(2)水對(duì)瓶底的壓力;
(3)花瓶對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。
【答案】(1)1500Pa;(2)60N;(3)1600P
【解析】
【詳解】解:(1)由液體壓強(qiáng)可知,水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)為
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(2)根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式可得,瓶底受到水的壓力為
F=pS=1500Pa×0.04m2=60N
(3)花瓶對(duì)水平桌面的壓力為
F′=G瓶+G水=14N+50N=64N
花瓶對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為
答:(1)水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)為1500Pa;
(2)水對(duì)瓶底的壓力為60N;
(3)花瓶對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為1600Pa。
20. 身高1.7米,質(zhì)量為70千克的小明同學(xué)做俯臥撐運(yùn)動(dòng),此時(shí)將他視為一個(gè)杠桿,如圖所示,他的重心在A點(diǎn)。則:
(1)畫出支持力的力臂和重力的力臂;
(2)若將身體撐起,地面對(duì)手的支持力至少要多大;
(3)若將身體撐起,肩膀上升的距離為0.2米,求小明做一個(gè)俯臥撐支持力所做的功。
【答案】(1);(2)420N;(3)84J
【解析】
【詳解】解:(1)人所受的重力的作用點(diǎn)在重心A上,方向豎直向下,過(guò)點(diǎn)A,沿豎直向下的方向畫一條有向線段,用G表示,即為重力示意圖;地面對(duì)手的支持力的作用點(diǎn)在手上,方向垂直于地面向上,過(guò)支持力的作用點(diǎn),沿垂直于地面向上的方向畫一條有向線段,用F表示,即為地面對(duì)手的支持力。由圖可知,支點(diǎn)為O,過(guò)支點(diǎn)作支持力作用線的垂線段,即為支持力的力臂,過(guò)支點(diǎn)作重力作用線的垂線段,為重力的力臂,如圖所示
(2)小明同學(xué)的重力為
G=mg=70kg×10N/kg=700N
由圖可知,O為支點(diǎn),動(dòng)力臂為
l1=0.9m+0.6m=1.5m
阻力臂l2=0.9m,阻力等于人的重力,即
F2=G=700N
由杠桿平衡條件有
F1×1.5m=700N×0.9m
解得支持力F1=420N
(3)小明同學(xué)將身體撐起一次所做的功為
W=F1s=420N×0.2m=84J
答:(1)如圖示;
(2)若他將身體撐起,地面對(duì)手的作用力至少要420N;
(3)小明做一個(gè)俯臥撐支持力所做的功為84J。
六、綜合能力題(本大題共3小題,第21題4分,第22題7分,第23題7分,共18分)
21. 如圖甲,1648年,帕斯卡曾經(jīng)做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)密閉的裝滿水的木桶的桶蓋上,插入一根細(xì)長(zhǎng)的管,并從樓房的阻臺(tái)上向細(xì)管子里灌水,結(jié)果只用了幾杯水,竟把木桶壓裂了,桶里的水從裂縫中流了出來(lái)。如今自來(lái)水供水系統(tǒng)一般都要建水塔,特別是地勢(shì)平坦的地方?jīng)]有水塔就無(wú)法正常供水。如圖乙是自來(lái)水供水系統(tǒng)的原理圖,來(lái)自水廠的水源經(jīng)水泵提高到水塔里,再“水往低處流”進(jìn)入對(duì)各家各戶。
(1)帕斯卡實(shí)驗(yàn)再次說(shuō)明液體的壓強(qiáng)只與液體的的密度和______ 有關(guān),而與細(xì)管的粗細(xì)______ ;
(2)用水泵將水抽到水塔里,目的是為了______ ;
(3)水塔的高度至少應(yīng)______ 居民樓的高度。
【答案】 ①. 液體深度 ②. 無(wú)關(guān) ③. 增大水的壓強(qiáng) ④. 等于
【解析】
【詳解】(1)[1][2]液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān),由帕斯卡做的實(shí)驗(yàn)知,雖然管很細(xì),但由于高度很大,水的深度大,而使水產(chǎn)生了很大的壓強(qiáng),所以該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明液體壓強(qiáng)與液體深度有關(guān),與管子粗細(xì)無(wú)關(guān)。
(2)[3]用水泵將水抽到水塔里,增大了水的高度,目的是為了增大水的壓強(qiáng)。
(3)[4]水塔與居民樓中自來(lái)水龍頭構(gòu)成了連通器,由于同種液體在連通器中靜止時(shí)各液面總是相平的,所以為了保證最高層水龍頭的自來(lái)水能流出,則水塔的高度至少應(yīng)等于居民樓的高度。
22. 如圖1所示為我國(guó)古人運(yùn)送巨木的勞動(dòng)情景示意圖,他們通過(guò)橫桿、支架、石塊等,將巨木的一端抬起,其簡(jiǎn)化圖如圖2,是橫桿與支架的接觸點(diǎn),桿靜止,忽略桿重。
(1)人們對(duì)桿的壓力為,繩對(duì)桿的拉力為,、豎直向下;
①在圖2中畫出的力臂;( )
②的力臂______(用、、表示)。
(2)如果他們無(wú)法將巨木抬起,請(qǐng)你提出一個(gè)有可能抬起巨木的改進(jìn)方案______,并簡(jiǎn)述其中的物理學(xué)原理______。
【答案】 ①. ②. ③. 將支架的支點(diǎn)向左移動(dòng) ④. 見(jiàn)解析
【解析】
【詳解】(1)①[1]過(guò)支點(diǎn)O作力所在直線的垂線段即為力臂,如下圖所示:
②[2]根據(jù)杠桿平衡條件
則的力臂為
(2)[3][4]抬巨木時(shí),可抽象成杠桿,可將支架的支點(diǎn)向左移動(dòng),根據(jù)杠桿平衡條件可知,阻力不變,此時(shí)動(dòng)力臂變長(zhǎng),阻力臂變短,則需要的動(dòng)力減小,就可以將巨木抬起來(lái)。
23. 閱讀以下材料
熒惑巳至,求索無(wú)疆
火星,我國(guó)古代被稱之為“熒惑”,是離太陽(yáng)第四近的行星,直徑約為地球的一半,質(zhì)量約為地球的?;鹦潜砻嫔希矬w所受的重力與其質(zhì)量的比值約為3.7N/kg?;鹦谴髿庖远趸紴橹?,大氣密度大約只有地球的,平均大氣壓強(qiáng)約為700Pa?;鹦堑乇砩城稹⒌[石遍布,非常干燥,南北極有以固態(tài)的水和二氧化碳組成的冰蓋。
“天問(wèn)一號(hào)”(該名源于屈原的《天問(wèn)》),是負(fù)責(zé)執(zhí)行中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)的探測(cè)器,由環(huán)繞器、著陸巡視器組成。2020年7月23日,“天問(wèn)一號(hào)”由“長(zhǎng)征五號(hào)遙四”運(yùn)載火箭發(fā)射升空。經(jīng)歷近10個(gè)月奔波,2021年5月15日,著陸巡視器與環(huán)繞器實(shí)現(xiàn)分離,成功軟著陸于火星表面,如圖甲;環(huán)繞器則于兩白后進(jìn)入中繼通信軌道(近火點(diǎn)265km、遠(yuǎn)火點(diǎn)12500km的橢圓軌道),如圖乙,為“祝融號(hào)”巡視器(火星車)建立穩(wěn)定的中繼通信鏈路,陸續(xù)傳回圖像數(shù)據(jù)。5月22日,“祝融號(hào)”安全駛離著陸平臺(tái),到達(dá)火星表面,開(kāi)始巡視探測(cè)。
回答以下問(wèn)題
(1)火箭點(diǎn)火后,高溫高壓的燃?xì)鈴奈膊肯蚝髧姵?,從而使火箭獲得向前的推力,該推力的施力物體是 ______;
(2)如圖甲,著陸器四個(gè)“腿”上的“腳掌”比較寬大,這是為了 ______。
(3)在火星上,水的沸點(diǎn)比地球上的沸點(diǎn) ______,這是火星上沒(méi)有液態(tài)水的原因之一;
(4)沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí),環(huán)繞器受 ______(選填“平衡力”或“非平衡力”) 。環(huán)繞器在大氣層以外運(yùn)行,不受火星大氣的阻力,只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化;當(dāng)它從近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),環(huán)繞器的機(jī)械能 ______,速度 ______(選填“變大”“變小”或“不變” );
(5)用圖,分別在地球、火星上做“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響”的實(shí)驗(yàn):讓同一小車從斜面上滑下,使它滑到同一水平長(zhǎng)木板上的初速度相同,則小車在火星上滑行的距離比在地球上的 ______(選填“長(zhǎng)”或“短” )。
【答案】 ①. 燃?xì)? ②. 減小壓強(qiáng) ③. 低 ④. 非平衡力 ⑤. 不變 ⑥. 變小 ⑦. 長(zhǎng)
【解析】
【詳解】(1)[1]力的作用是相互的,火箭向后噴出高溫的燃?xì)猓艿饺細(xì)庀蚯暗姆赐屏?,所以該推力的施力物體是燃?xì)狻?br>(2)[2]著陸器四個(gè)“腿”上的“腳掌”比較寬大,這是通過(guò)增大受力面積減小壓強(qiáng)。
(3)[3]火星平均大氣壓強(qiáng)約為700Pa,遠(yuǎn)小于地球大氣壓,所以液體的沸點(diǎn)也遠(yuǎn)低于地球的。
(4)[4]沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí),環(huán)繞器做的是曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在變,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一直在變,所以受非平衡力。
[5]環(huán)繞器在大氣層以外運(yùn)行,不受火星大氣的阻力,沒(méi)有其它能參與,只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化, 機(jī)械能守恒,總的機(jī)械能不變。
[6]從近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),環(huán)繞器的離火星高度上升,所以重力勢(shì)能增加,因?yàn)闄C(jī)械能守恒,所以動(dòng)能減少,所以速度變小。
(5)[7]火星表面上,物體所受的重力與其質(zhì)量的比值g約為3.7N/kg,遠(yuǎn)小于地球的。所以在火星上做“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小車的重力更小,對(duì)木板的壓力更小,受到的摩擦力即阻力要小得多,所以運(yùn)動(dòng)的距離就比在地球上的長(zhǎng)。
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