辽宁省葫芦岛市南票区2022-2023 八年级下学期 期末考试物理试卷(含解析)
2022-2023学年辽宁省葫芦岛市南票区八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本题共12小题,共28分。1~8题为单选题,每题2分;9~12题为多选题,每题3分,漏选得2分错选得0分)
1.(2分)下列数据中,最符合实际的是( )
A.起重机的效率为100%
B.游泳时小丽受到的浮力约为500N
C.教室里的大气压强约为2×105Pa
D.完成一次引体向上做的功约为50J
2.(2分)某人用嘴将小空瓶内的空气吸出,小瓶马上挂在嘴唇上,原因是( )
A.嘴把瓶子吸住
B.瓶内所剩的空气作用的结果
C.嘴边的唾液把瓶粘住
D.大气压把小瓶压在嘴唇上
3.(2分)以下实例,力对物体做功的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动
B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D.用力搬桌子而未搬起
4.(2分)如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中,下列说法正确的是( )
A.动能逐渐增大,机械能增大
B.势能逐渐减小,机械能减小
C.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变
D.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小
5.(2分)图示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.铁皮剪 B..竹筷子
C..瓶起子 D..核桃夹
6.(2分)小明在课外活动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重量的物体,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
7.(2分)如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
8.(2分)体重相同的小红和小莲从一楼爬到五楼,她们同时出发,小红先到,小莲后到,此过程中( )
A.小红做功多 B.小莲做功多
C.小红的功率大 D.小莲的功率大
(多选)9.(3分)如图,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )
A.左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等
B.左、右两侧液体对容器底的压力相等
C.左侧液体的密度小于右侧液体的密度
D.容器中左、右两侧液体的质量相等
(多选)10.(3分)在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛质量相等的盐水。将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示。甲、乙两杯盐水的密度为ρ甲、ρ乙,鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,容器底对水平桌面的压强别为p3和p4,则( )
A.ρ甲=ρ乙 B.F1=F2 C.p3=p4 D.p1=p2
(多选)11.(3分)如图为北京冬奥会比赛的场面。图中的比赛项目涉及物理知识,下列说法正确的是( )
A.花样滑冰运动员向前滑行,不受摩擦力
B.掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
C.跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员做功
D.短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动状态改变
(多选)12.(3分)某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲<v乙,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力为F甲和F乙,牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙,以及所做的功率P甲和P乙之间的关系正确的是( )
A.F甲=F乙 B.F甲<F乙 C.W甲<W乙 D.P甲>P乙
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共26分)
13.(3分)汽车轮胎的外表面有凸凹不平的花纹,这是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦。汽车在紧急刹车时,总要滑行一段距离才能停下来,原因是汽车具有 。当雨天路面有水时,轮胎与地面间的摩擦变 ,汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没水长。
14.(2分)当木箱受到了10N水平推力时,箱子未推动,这时箱子受到的摩擦力 10N(选填“大于”、“小于”、“等于”);当水平推力增大到15N时,箱子恰好匀速运动;当水平推力增大到20N时,木箱受到的摩擦力为 N。
15.(3分)向两张纸片中间吹气,使纸片之间的空气流速变 ,从而使纸片之间的气压变 ,(以上两空选填“大”或“小”)所以两张纸片会相互 。
16.(2分)近年来,共享单车为人们的出行带来方便,如图所示。共享单车的车把属于简单机械中的 。刹车时,捏紧车闸是通过 来增大摩擦的。
17.(2分)如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为175m,则深度为20m的某处受到水的压强为 Pa.轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了 原理。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
18.(2分)潜水艇在水面下潜的过程中,受到的浮力 ,水对它的压强 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
19.(4分)2021年4月23日,长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央zsj 、国家zx 、中央军委zx 习jp 出席交接入列活动并登上舰艇视察,如图所示。舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。大连舰从海里驶入河里,所受重力 、浮力 ,它排开水的体积 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
20.(2分)书法是中华民族文化的瑰宝。如图所示。手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔受到的摩擦力将 (选填“增大”“减小”或“不变”);在纸上写字,毛笔可以看作杠杆,此时的杠杆是 (选填“费力”或“省力”)杠杆。
21.(2分)如图,小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为1.25N,小车沿斜面移动的距离s=1.6m,上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是 J,斜面的机械效率是 。
22.(2分)如图是搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=800N,推车时,独轮车属于 杠杆,人手竖直向上的力F应为 N。
23.(2分)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N.不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦。若物体A匀速运动2s,拉力F做功为 J,拉力F的功率为 W。
三、作图题(本题共三小题,每题3分,共9分)
24.(3分)用如图所示的铡刀切萝卜。在图中画出萝卜对刀阻力,以及作用在A点的最小动力F和力臂l。
25.(3分)用图滑轮组提升重物,要求绳自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,请画绕线。
26.(3分)如图是用瓶起子起瓶盖的示意图。请你在图中画出支点O、动力F1、阻力F2。
四、简答题(3分)
27.(3分)如图是人们常用的订书机,它的结构设计和工作原理运用了许多物理知识。在底部垫了两块橡皮而且有条纹,目的是什么?钉书针很尖细,目的是什么?按下压柄,弹簧发生弹性形变,弹簧具有什么能量?
五、计算题(本题共2题,共18要求写出必要的文字说明、公式、计算过程、数值、单位和答)
28.(9分)为响应国家提出的“节能减排,低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学,他所骑自行车质量为15kg,轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2,在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍(g取10N/kg)。求:
(1)小明和自行车的总重力;
(2)他骑行时自行车对地面的压强;
(3)若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是多大。
29.(9分)如图所示,用滑轮组提升所受重力为900N的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J(不计绳子重和摩擦)。求下列物理量:
(1)动滑轮所受的重力。
(2)拉力F的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
六、实验、探究题(本题共6小题,共36分)
30.(6分)“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示,艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s.回答下列问题:
(1)艾力同学在研究动能大小跟 的关系,实验中他控制了钢球的 不变;
(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能 动能 (均选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断 ;若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
31.(4分)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:
(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 程度来确定。
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论: 。
(3)分析比较图 的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
32.(7分)有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小明采用闻气味的方法,判断出无气味的是水。小亮采用压强计进行探究。
(1)小亮把调节好的压强计放在空气中,U形管两边的液面应该 。
(2)小亮把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图(甲)中U形管两边的液柱高度差较 ,认为图(甲)烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,因为没有控制金属盒在液体中的 相同。
(3)小亮发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越 ,表示液体的压强越 。
(4)小亮还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“不变”或“变化”)。表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
33.(5分)如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验。(每个钩码重0.5N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡。其目的是 。
(2)在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂 个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为 N;若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。其原因是 。
34.(7分)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,应沿水平方向拉着物块做 运动,根据 知识,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;
(4)比较甲、丙两次实验,发现甲的弹簧测力计的示数小于丙的弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力大小与压力的大小有关。你认为他的结论是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 。
35.(7分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据如下:
次数 钩码 重/N 钩码上升的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械效率
第1次 2 5 1 15 66.7%
第2次 4 5 1.7 15
第3次 6 5 15 83.3%
(1)在实验操作中应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)上升;
(2)进行第2次测量时,滑轮组的机械效率约为 (保留三位有效数字);
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为 N,滑轮组做的有用功是 ,额外功是 J。
(4)分析实验数据,可以得出,弹簧测力计上升的距离s跟钩码上升的高度h的关系为s= h,得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与 有关。
2021-2022学年辽宁省葫芦岛市南票区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,共28分。1~8题为单选题,每题2分;9~12题为多选题,每题3分,漏选得2分错选得0分)
1.【分析】(1)由于额外功总是存在的,不可能等于0,所以,任何机械的效率都不可能为100%;
(2)一个中学生的体重约500N,根据物体的漂浮条件可知人游泳时的浮力F浮=G;
(3)通常情况下,教室内的气压约为1个标准大气压;
(4)一次引体向上人体重心提升的高度约0.5m,根据W=Gh可以计算出一次引体向上克服人重所做的功。
【解答】解:(1)由于额外功不可能等于0,所以,任何机械的效率都不可能为100%,故A错误;
(2)一个中学生的体重约500N,小丽游泳时是漂浮的,根据物体的漂浮条件可知F浮=G=500N,故B正确;
(3)教室内的气压约为1个标准大气压,即约为1.01×105Pa,故C错误;
(4)一次引体向上人体重心提升的高度约0.5m,
中学生完成一次引体向上做的功:W=Gh=500N×0.5m=250J,故D错误。
故选:B。
2.【分析】生活中利用大气压的例子有很多,如:用吸管吸饮料,钢笔吸墨水,活塞式抽水机抽水,将吸盘挂钩吸在玻璃上等;这些例子中的“吸”、“抽”其实不准确,应该是“压”,如用吸管吸饮料,实际上是人将吸管中的空气吸出,管内外气压差增大,大气压将饮料压入口中的。
【解答】解:用嘴将小空瓶内的空气吸出,小瓶能挂在嘴唇上是因为将小瓶内的空气吸出后,瓶内外的气压差增大,大气压将小空瓶压在嘴唇上,故D正确;
故选:D。
3.【分析】解答此题要知道做功的两个必要因素为:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上产生距离。
【解答】解:A、举重运动员举着杠铃不动,这样是有力但无距离,没有做功,不符合题意;
B、将水桶从地面上提起,是在力的方向上移动一段距离,对物体做功了,符合题意;
C、虽然有力也有距离,但此距离不是在力的方向上,力与距离垂直,没有做功,不符合题意;
D、搬桌子而未搬起,有力而无距离,没有做功,不符合题意;
故选:B。
4.【分析】根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化,动能和势能统称为机械能。
【解答】解:当卫星从远地点向近地点运动时,卫星质量不变,所处高度减小,重力势能减小;但运动的速度增大,动能增大。减小的重力势能等于增加的动能,也就是说在能量的转化过程中,机械能的总量保持不变。
故选:C。
5.【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、铁皮剪使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B、竹筷子使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、瓶起子使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D、核桃夹使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选:B。
6.【分析】(1)已知小船漂浮,没有放入物体前,三只小船所受浮力相等,都等于自身的重力;
放入物体后,小船仍然漂浮,但放入的物体质量不同、重力不同,三只小船所受浮力也就不同,放入的物体越重,所受浮力越大,因为物体漂浮时浮力等于自身的重力。
(2)根据浮力的产生原因判断底面受到的压力。
【解答】解:
ACD、三只小船放入物体前后始终漂浮,浮力始终等于各自的重力,放入的物体越重,自身的重力越大,所受的浮力也就越大;放入的物体越轻,自身的重力越小,所以放入物体后三只小船受到的浮力不同,故AD错误、C正确;
B、三只小船漂浮时没有受到水对它产生向下的压力,则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。
7.【分析】解答此题,首先要判断杠杆的五要素中,有哪些要素发生了变化,然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。
【解答】解:在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂OA的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;
由杠杆的平衡条件知:F OA=G L,当OA、G不变时,L越大,那么F越大;
因此拉力F在这个过程中逐渐变大。
故选:A。
8.【分析】知道两同学的体重相同,登楼上升的高度h小红=h小莲,利用功的公式分析甲、乙两同学登楼做功的大小关系;
又知道两同学的做功时间t小红<t小莲,根据功率公式得出他们的功率关系。
【解答】解:AB、体重相同的小红和小莲从一楼爬到五楼,
有G小红=G小莲,h小红=h小莲
由W=Gh可知:两同学上楼做功:W小红=W小莲,故AB错误;
CD、由于P=,且两同学的做功时间t小红<t小莲,
则P小红>P小莲,故C正确,D错误。
故选:C。
9.【分析】(1)液体压强大小的影响因素是液体的深度和密度,而液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,据此分析;
(2)知道左、右两侧液体对容器底部的压强关系,并知道容器左、右两侧的底面积关系,根据F=pS分析解答;
(3)知道左、右两侧液体对容器底部的压强关系、深度关系,根据p=ρgh分析解答;
(4)已知左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,根据压力、重力与压力的区别,并结合重力公式分析解答。
【解答】解:
A、液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变,说明左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等,故A正确;
B、左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等,而橡皮膜位于隔板底部,所以左、右两侧液体对容器底部的压强相等,右侧部分横截面积是左侧的2倍,根据p=可得F=pS,可知,左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,故B错误;
C、左、右两侧液体对容器底部的压强相等,而左侧液体的深度大于右侧液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度小于右侧液体密度,故C正确;
D、由于隔板左、右两侧的形状都是长方体,容器对底部的压力等于液体的重力,左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,则左侧液体的重力小于右侧液体的重力,故左侧液体的质量小于右侧液体的质量,故D错误。
故选:AC。
10.【分析】(1)鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,由此可知甲、乙液体的密度关系;
(2)根据物体的悬浮条件和浮沉条件判断鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小关系;
(3)水平桌面的物体对桌面的压力等于重力,根据p=判断出容器底对水平桌面压强的大小关系;
(4)鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,盐水对容器底的压力等于鸡蛋重加上盐水重;鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,盐水对容器底的压力等于鸡蛋重加上盐水重;而容器相同、容器底面积相同,再根据压强公式p=得出盐水对容器底部的压强关系。
【解答】解:A、鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,则ρ鸡蛋=ρ甲,鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,则ρ鸡蛋<ρ乙,
因为同一鸡蛋的密度不变,所以ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力与鸡蛋重力大小相等;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力与鸡蛋重力大小相等;因同一鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力相等,即:F1=F2,故B正确;
C、水平桌面的物体对桌面的压力等于重力,因为盐水的重力、鸡蛋的重、容器的重力都相同,故容器对桌面的压力F甲=F乙,根据p=知p3=p4,故C正确;
D、鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,盐水对容器底的压力:
F甲′=G鸡蛋+G盐水,
鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,盐水对容器底的压力:
F乙′=G鸡蛋+G盐水,
所以液体对容器底的压力
F甲′=F乙′,
因为容器相同、容器底面积相同,
由压强公式p=知盐水对容器底部的压强相等,即:p1=p2,故D正确。
故选:BCD。
11.【分析】(1)对运动员进行受力分析,得出结论;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(3)如果物体在力的作用下通过了距离,称力做了功;
(4)力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解:A、花样滑冰运动员向前滑行,受重力、摩擦力和空气阻力作用,故A错误;
B、掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的,所以不是相互作用力,故B错误;
C、运动员下落过程中,在重力方向通过了距离,所以重力对运动员做了功,故C正确;
D、短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向改变,故运动状态改变,故D正确。
故选:CD。
12.【分析】(1)若不计空气阻力情况下,汽车在水平路面上做匀速直线运动时,其牵引力与摩擦阻力是一对平衡力,即F=f,而摩擦阻力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,汽车对水平地面的压力大小等于汽车的重,根据题中已知关系,容易得出甲、乙两车摩擦阻力的关系,从而判断出两车牵引力的大小关系;
(2)汽车牵引力做功用W=Fs=Fvt比较大小;
(3)汽车牵引力做功功率用P=Fv比较大小。
【解答】解:(1)完全相同的汽车重相等,即:G甲=G乙,
汽车在水平路面上对地面的压力大小等于汽车的重,
所以,汽车对地面的压力:F甲压=F乙压,
又由于他们在同一水平路面上行驶,接触面的粗糙程度相同,
所以,汽车受到的摩擦阻力:f甲=f乙,
汽车水平路面上做匀速直线运动,不计空气阻力,牵引力与摩擦阻力是一对平衡力,
所以,F甲=F乙,故A正确、B错误;
(2)牵引力所做的功:W=Fs=Fvt,
因为,F甲=F乙,t甲=t乙,v甲<v乙,
所以,W甲<W乙,故C正确;
(3)汽车做功的功率:P=Fv,
因为,F甲=F乙,v甲<v乙,
所以,P甲<P乙,故D错误。
故选:AC。
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共26分)
13.【分析】(1)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;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(3)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。
【解答】解:汽车轮胎的外表面有凸凹不平的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
因为汽车在刹车之前是向前运动的,当刹车时,汽车由于惯性还要保持原来的运动状态,所以总要滑行一段距离才能停下来;
当雨天路面有水时,水使轮胎与地面分离,所以使轮胎与地面的摩擦力减小,汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没水长。
故答案为:增大;惯性;小。
14.【分析】(1)掌握二力平衡条件,知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)掌握影响摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:箱子受10N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于10N;
当水平推力增大到15N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于15N,当水平推力增大到20N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为15N。
故答案为:等于;15。
15.【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小。比较纸的内外受到的压强是解决本题的关键。
【解答】解:没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂。当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强变小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。
故答案为:大;小;靠拢。
16.【分析】(1)轮轴就是轮子和轴固定在一起,轮子转动时,轴也跟着轮子转动,这样的简单机械叫做轮轴;
(2)增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面的粗糙程度一定时,增大压力。
【解答】解:(1)自行车的车把属于轮轴;
(2)刹车时捏紧车闸,是在接触面粗糙程度一定的情况下,通过增大压力的方法来增大摩擦的。
故答案为:轮轴;增大压力。
17.【分析】(1)液体压强随深度的增加而增大;已知水的深度和密度,利用公式p=ρgh计算水对坝底的压强。
(2)上端开口、下端相连通的容器叫连通器;船闸是连通器特点的应用。
【解答】解:水对坝底的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa
据船闸的结构特点可知,其在工作时,上端开口,下部连同,即符合连通器的定义,所以船闸是利用连通器的原理工作的。
故答案为:2×105;连通器。
18.【分析】潜水艇在下潜的过程中,所处深度变大,排开水的体积不变,由液体压强公式和阿基米德原理分析所受压强和浮力变化情况。
【解答】解:潜水艇在下潜的过程中:
∵F浮=ρ水gv排,排开水的体积v排不变,
∴潜水员受到的浮力不变;
∵p=ρgh,所处深度h变大,
∴潜水员受到水的压强变大。
故答案为:不变,变大
19.【分析】物体漂浮时浮力等于重力,根据物体重力的变化可知浮力大小的变化;
根据物体的浮沉条件和重力的变化判断出轮船从海里进入河水中时浮力的变化,再根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化。
【解答】解:舰载直升机起飞后,大连舰自重变小,因大连舰仍然漂浮,浮力等于此时的舰重,即大连舰受到的浮力变小;
大连舰从海里驶入河里,所受重力不变,由于所受浮力等于重力,所以受到的浮力不变,但由于水的密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知它排开水的体积变大。
故答案为:变小;不变;不变;变大。
20.【分析】静止的物体受到平衡力的作用;
找到支点,确定动力臂与阻力臂大小关系,然后确定杠杆种类。
【解答】解:手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大,笔仍然处于静止状态,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,即笔受到手竖直向上的摩擦力始终等于毛笔的重力,所以受到的摩擦力不变;
在纸上写字,毛笔可以看作杠杆,由图知,大拇指与毛笔接触的位置是支点,中指施加动力,纸张施加阻力,因为动力臂小于阻力臂,所以此时的杠杆是费力杠杆。
故答案为:不变;费力。
21.【分析】(1)利用W=Gh求出有用功;
(2)利用W=Fs可求出拉力做的功,即总功;斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:(1)小明对小车做的有用功:
W有=Gh=3N×0.6m=1.8J;
(2)拉力做的总功:
W总=Fs=1.25N×1.6m=2J,
斜面的机械效率为:
η==×100%=90%。
故答案为:1.8;90%。
22.【分析】结合图片和生活经验,先判断独轮车在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
根据杠杆平衡条件计算人手竖直向上的力F。
【解答】解:独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
由杠杆的平衡条件可知:
F×L动=G×L阻,
即F×1m=800N×0.3m,
解得:F=240N;
故答案为:省力;240。
23.【分析】根据动滑轮的特点求出拉力移动的速度、距离,根据做功公式求出拉力做功多少。
知道做功多少和做功时间,求出拉力功率。
【解答】解:如图使用动滑轮拉动物体A,用一半的力,绳子自由端移动二倍的距离。
所以弹簧测力计移动的速度v=2vA=2×0.4m/s=0.8m/s,
弹簧测力计移动的距离s=vt=0.8m/s×2s=1.6m,
拉力做功W=Fs=5N×1.6m=8J。
拉力功率P===4W。
故答案为:8;4。
三、作图题(本题共三小题,每题3分,共9分)
24.【分析】(1)萝卜对刀的阻力作用在刀上。
(2)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当动力臂最大时,动力最小,即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用力最小。
【解答】解:(1)铡刀切萝卜时,萝卜对刀的阻力作用在刀上,方向向上。
(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时,动力臂是最长的,动力是最小的,动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F的示意图,如图所示:
25.【分析】由绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,可知通过动滑轮绳子的股数,根据“奇动偶定”的原则,画出使用滑轮组提起物体时的绕绳方法。
【解答】解:
由题意知,绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,所以通过动滑轮绳子的股数为2,然后根据“奇动偶定”的原则,绳子的自由端要从定滑轮开始绕起。如图所示:
26.【分析】要解决此题,需要掌握支点、动力和阻力的概念,结合瓶起子使用情况进行回答。
【解答】解:瓶起子在使用时围绕瓶盖上端接触点转动,故该点为O点;动力F1作用点在瓶起子手柄处,方向竖直向上;阻力F2作用点在瓶起子与瓶盖下端的接触点处,方向竖直向下,如下图所示:
。
四、简答题(3分)
27.【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力和接触面粗糙程度。压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(2)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。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;
(3)影响弹性势能大小的因素:弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大,弹性势能就越大。
【解答】解:(1)在订书机底部垫了两块橡皮而且有条纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力;
(2)钉书针很尖细,在压力一定时,减小受力面积,从而增大压力的作用效果;
(3)按下压柄,弹簧发生弹性形变,弹簧具有弹性势能。
故答案为:在订书机底部垫了两块橡皮而且有条纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力;钉书针很尖细,在压力一定时,减小受力面积,从而增大压力的作用效果;按下压柄,弹簧发生弹性形变,弹簧具有弹性势能。
五、计算题(本题共2题,共18要求写出必要的文字说明、公式、计算过程、数值、单位和答)
28.【分析】(1)根据G总=m总g得出小明和自行车的总重力;
(2)他骑行时自行车对地面的压力F=G总,根据p=得出他骑行时自行车对地面的压强;
(3)在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍,且处于平衡状态,
根据F牵=f=0.02G总得出牵引力,根据W=F牵s得出牵引力做功,根据P=得出他骑行时的功率。
【解答】解:(1)小明和自行车的总重力G总=m总g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N;
(2)他骑行时自行车对地面的压力F=G总=750N,
他骑行时自行车对地面的压强p===2.5×105Pa;
(3)在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍,且处于平衡状态,
则F牵=f=0.02G总=0.02×750N=15N,
牵引力做功W=F牵s=15N×1500m=22500J,
他骑行时的功率P===75W。
答:(1)小明和自行车的总重力为750N;
(2)他骑行时自行车对地面的压强为2.5×105Pa;
(3)若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是75W。
29.【分析】(1)不计绳重和摩擦,提升动滑轮做的功为额外功,利用W额=G动h求动滑轮重力;
(2)利用W=Gh求有用功,拉力做的总功等于有用功加上额外功,又知道做功时间,利用P=求拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:(1)物体A被提高了h=4m,由于动滑轮随物体一起运动,动滑轮提升的高度也是h=4m,
不计绳重和摩擦,提升动滑轮做的功为额外功,
由W额=G动h可知,动滑轮重力:
G动===100N,
(2)有用功:W有用=Gh=900N×4m=3600J,
拉力做的总功:W总=W有用+W额=3600J+400J=4000J,
拉力的功率:P===100W;
(3)滑轮组的机械效率:
η==×100%=90%。
答:(1)动滑轮所受的重力为100N;
(2)拉力F的功率为100W;
(3)滑轮组的机械效率为90%。
六、实验、探究题(本题共6小题,共36分)
30.【分析】(1)物体的动能与物体的质量和速度有关,在探究过程中需用控制变量法,根据已知条件判断出控制的变量,便可得出探究的因素;
(2)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
(3)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动。实验将不能达到探究目的。
【解答】解:(1)由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的关系;
(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能减小动能增大;
(3)实验中通过木块被钢球推动的距离来比较动能的大小;若水平面绝对光滑,本实验将不能达到探究目的。
故答案为:(1)速度;质量;(2)减小;增大;(3)动能的大小;不能。
31.【分析】(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,可以通过海绵的形变程度来反映压力作用效果是否明显。
(2)影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小:探究压力的作用效果和压力大小的关系时就要保证受力面积一定;要探究压力的作用效果和受力面积的关系时就要保证压力的大小一定。
【解答】解:(1)力可以改变海绵的形状,通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小。
(2)分析比较图乙和丙的实验现象可知,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小、海绵的凹陷程度越大;
故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
(3)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积不变,改变压力的大小,由图可知乙、丁两图符合。
故答案为:(1)凹陷;
(2)当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著;
(3)乙和丁。
32.【分析】(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过U形管中两边的液面高度差来反应被测压强大小的,U形管计压强计放在空气中时,U形管两边液面应该相平;
(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,在探究与其中的一个因素时,就要控制另一个因素一定;
(3)液体内部的压强随着深度的增加而增大;
(4)在液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
【解答】解:(1)U形管压强计放在空气中时,U形管中的液体处于平衡状态,两边液面应该相平;
(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度;
由图可知,甲中金属盒距离液面的深度较小,U形管两边的液柱高度差较小,乙中金属盒距离液面的深度较大,两边液柱的高度差较大;
实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论。
(3)由p=ρ液gh可知,在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强越大;
(4)在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明液体内部向各个方向的压强相等。
故答案为:(1)相平;(2)小;深度;(3)大;大;(4)不变;相等。
33.【分析】(1)调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向上翘的一端移动;
实验中调节杠杆在水平位置平衡是为消除杠杆自重对实验的影响,并便于测量力臂;
(2)根据杠杆平衡条件求出B点、C点的力;阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大。
【解答】解:
(1)当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点的右侧,应将平衡螺母向左端移动,使其在水平位置平衡;目的是为了消除杠杆自身重力对实验的影响,此时力臂恰好沿杆的方向,便于从杆上直接读出力臂;
(2)一个钩码的重是0.5N,设杠杆一个小格是L;
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,2×0.5N×3L=FB×2L,解得FB=1.5N(B处钩码总重为1.5N),即在B处挂3个钩码;
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1N×3L=FC×4L,解得FC=0.75N,即测力计的拉力为0.75N;
如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力将增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡;
故答案为:(1)左;便于测量力臂;(2)3;0.75;变大;阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力将变大。
34.【分析】(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,木块受到平衡力作用,滑动摩擦力等于拉力大小;
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,从滑动摩擦力大小的影响因素进行分析;
(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,利用控制变量法探究滑动摩擦力跟影响因素之间的关系;
(4)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力跟接触面积的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变。
【解答】解:
(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关;
由题意可知,甲乙丁的接触面较光滑,并且丁的压力最小,故丁实验中木块受到的滑动摩擦力最小;
(3)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,故甲、乙实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关;
乙、丙两次实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,故乙、丙为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
(4)甲、丙两次实验,接触面的粗糙程度不同,压力大小不同,即没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究滑动摩擦力跟压力大小的关系,故得到的结论是错误的。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)丁;(3)压力大小;接触面的粗糙程度;(4)错误;没有控制接触面粗糙程度相同。
35.【分析】(1)在实验中要向上缓慢、匀速拉动测力计。
(2)根据表中实验数据,第2次测量时,滑轮组做的有用功是W有用=Gh;应用效率公式求出滑轮组效率。
(3)由图示测力计确定其分度值,读出其示数,然后应用功的计算公式求出有用功,根据W总=Fs可求总功,额外功W额=W总﹣W有用。
(4)弹簧测力计上升的距离s跟钩码上升的高度h的关系为s=nh;在分析数据时,要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的,从而得出结论。
【解答】解:(1)在实验过程中,应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使滑轮组处于平衡状态。
(2)第2次测量时滑轮组的机械效率:
η===×100%≈78.4%。
(3)由图示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N;
第3次测量时,有用功:W有′=G′h=6N×0.05m=0.3J。
总功:W总=Fs=2.4N×0.15m=0.36J,
额外功:W额=W总﹣W有用=0.36J﹣0.3J=0.06J;
(4)由图可见钩码上升的距离是5cm,弹簧测力计上升的距离是15cm,根据s=nh可得n===3;
分析表格实验数据,钩码重不断增大,机械效率不断提高,得出的实验结论是:同一个滑轮组,提升的物体越重,它的机械效率越高,滑轮组的机械效率与提升的物重有关。
故答案为:(1)缓慢;(2)78.4%;(3)2.4;0.3J;0.06;(4)3;提升的物重。
2021-2022学年河北省承德市平泉市八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本大题共22个小题。1~19小题中,只有一个选项符合版意,每小题2分:20~22小题的四个选项中,至少有两个选项符合题意,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分:共47分)
1.(2分)下列有关力的说法中,正确的是( )
A.施力物体不一定是受力物体
B.力可以脱离物体而独立存在
C.物体间力的作用是相互的
D.两个物体必须接触才能产生力的作用
2.(2分)如图所示事例中与另外三个力产生的作用效果不同的是( )
A.力使弹簧伸长 B.球拍改变球的运动方向
C.人使跳板弯曲 D.用力使弓变形
3.(2分)过年贴年画是我国的传统习俗。如图所示为利用自制的重垂线贴年画时的情景,为了把年画贴正,下列做法正确的是( )
A.上下移动年画的位置
B.换用质量较大的重锤
C.转动重垂线,使重垂线与年画的长边平行
D.转动年画,使年画的长边与重垂线平行
4.(2分)如图所示事例或情景中属于减小摩擦的是( )
A.运动员手涂防滑液
B.冰壶运动员用力刷冰
C.用力捏自行车车闸
D.运动鞋底部凸凹不平的花纹
5.(2分)如图所示的一次性医用口罩,由罩体、松紧和铝条组成。配戴时,罩体紧粘面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条,使口罩上端紧贴鼻梁,然后向下拉伸口罩,覆盖鼻子、嘴巴。关于该口罩,以下说法中正确的是( )
A.罩体没有发生形变
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D.松紧拉得越长,对耳根处的弹力越小
6.(2分)下列事例中,物体运动状态发生改变的是( )
A.公路上沿直线匀速行驶的汽车
B.停在车站内的火车
C.绕地球做圆周运动的卫星
D.匀速竖直下降的跳伞运动员
7.(2分)下列关于惯性的说法正确的是( )
A.足球在草地上越滚越慢,它的惯性越来越小
B.车上的乘客越多,公交车行驶过程中惯性越大
C.汽车启动时乘客后仰,是由于乘客受到惯性的作用
D.司机开车时系上安全带是为了减小惯性
8.(2分)空中加速竖直下落的铁球,若所受外力突然同时消失,则小球将( )
A.匀速竖直下落 B.加速竖直下落
C.静止不动 D.以上三种情形均有可能
9.(2分)2022年北京成功举办了第24届冬奥会,为全世界奉献了一场卓越的奥运盛典。如图所示,中国选手谷爱凌站在领奖台上时,下列说法正确的是( )
A.谷爱凌受到的重力与她对领奖台的压力是一对平衡力
B.谷爱凌受到的重力与领奖台对她的支持力是一对平衡力
C.谷爱凌受到的重力与领奖台对她的支持力是一对相互作用力
D.谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是一对相互作用力
10.(2分)如图所示,重为40N的物体静止在水平面上,用F=20N的力竖直向上拉该物体,则物体所受的合力为( )
A.0N B.20N,方向竖直向上
C.20N,方向竖直向下 D.60N,方向竖直向下
11.(2分)用30N的水平力把重20N的长方体木块紧压在竖直墙壁上,如图所示,则木块对墙壁的压力为( )
A.10N B.20N C.30N D.50N
12.(2分)如图所示的四个事例中,为了减小压强的是( )
A.饮料管一端剪成斜口 B.逃生锤的锤头很尖
C.躺在吊床上感到很舒服 D.图钉顶尖很尖
13.(2分)如图所示装置中没有利用连通器原理的是( )
A.过路涵洞 B.船闸
C.茶壶 D.拦河大坝
14.(2分)图中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.高压锅煮饭 B.注射器抽取药液
C.用吸管吸饮料 D.瓶吞鸡蛋
15.(2分)如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形。下列有关这一现象及解释正确的是( )
A.伞面被向上“吸”,因为伞上方的空气流速小于下方
B.伞面被向上“吸”,因为伞上方的空气流速大于下方
C.伞面被向下“吸”,因为伞上方的气压小于下方
D.伞面被向下“吸”,因为伞上方的气压大于下方
16.(2分)石头、海螺、小鱼和木头静止在水中的位置如图所示,下列分析正确的是( )
A.石头受到的浮力等于自身的重力
B.海螺受到的浮力小于水对它的压力差
C.小鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D.木头受到的浮力大于自身的重力
17.(2分)如图所示常用的简单机械,其中省距离的是( )
A. B.
C. D.
18.(2分)如图所示的各种情况中,用同样大小的力F将重物匀速提升,不计绳与滑轮自重、不计摩擦,物重最大的是( )
A.GA B.GB C.GC D.GD
19.(2分)如图所示,2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛中,运动员从近50米高处沿斜坡加速下滑,此过程中有关运动员机械能的说法正确的是( )
A.动能减小,重力势能减小
B.动能增大,重力势能增大
C.动能增大,机械能不变
D.重力势能减小,机械能减小
20.(3分)日常生活中,处处有物理。下列分析正确的是( )
A.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力
B.汽车关闭发动机后会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.用力压钢尺,钢尺变弯,说明力可以改变物体的形状
D.短跑运动员冲过终点后,不能立刻停下,说明物体的速度越大则惯性越大
(多选)21.(3分)如图所示,将系在细线下的小球拉至A点静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A.小球从A点到B点过程中,运动状态发生了变化
B.小球从A点到B点过程中,重力势能转化为动能
C.小球对细线的拉力与细线对小球的拉力是一对相互作用力
D.小球摆至B点时,细线对小球的拉力与小球的重力是一对平衡力
(多选)22.(3分)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平。以下判断正确的是( )
A.物体a受到的浮力大
B.物体b的密度小
C.甲容器底部受到的压力大
D.甲、乙两容器对桌面的压强一样大
二、填空及简答题(本大题共5个小题,每空1分,共17分)
23.(6分)如图所示,坐在船上的人,用力推另一只船,船就相互远离而去,这个现象表明力的作用是 的,力可以改变物体的 状态。人推船时,人对船 (选填“做了功”或“没做功”);人推船后,船能继续向前运动一小段距离,是因为 。船最终还是会停下来,是由于受到 施加的阻力作用;船在水中静止时, 力和重力是一对平衡力。
24.(3分)如图所示,用大小为10N的力F1水平向右拉重30N的木板,在水平面上匀速运动时,木板受到的摩擦力大小为 N;然后在木板下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,水平拉力将会变 ,由此可知用 的方法可以减小摩擦。
25.(2分)如图所示,在斜面上将重10N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为4N,斜面长1m、高0.3m。此过程中,做的额外功是 J,斜面的机械效率是 。
26.(3分)如图所示,一位小学生从滑梯上匀速滑下, 能不变, 能减少, 能增加。
27.(3分)如图所示,用手将重1N、体积为1.2×10﹣4m3的苹果压入水中直至浸没,此过程中水对容器底的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),松手后苹果将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),静止时苹果受到的浮力为 N。(g取10N/kg)
三、作图和实验探究题(本大题共5个小题:28、29题各2分:30题6分,31题6分,30题7分;共23分)
28.(2分)如图所示,用力击打一摞棋子中的一个,该棋子飞出而上面的棋子落下。请在图中画出飞出棋子此时的受力示意图,以O为作用点(不考虑空气阻力)。
29.(2分)如图甲所示是个压核桃钳子,其中OAB可以看成是一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,O点是支点,A点是阻力的作用点,B点是动力的作用点。请在乙图中画出压核桃时,作用在A点的阻力F2的阻力臂L2,以及作用在B点的最小动力F1。
30.(6分)小华对“探究液体内部的压强”感兴趣,她进行的实验操作如图1所示。
(1)如图甲,压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)实验中,是通过观察U形管内水面的高度差来判断容器中液体内部压强大小的,这种科学探究的方法是 。
(3)在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,可以通过 (填字母)方法进行调节。
A.拆除软管重新安装
B.U形管内向外倒出适量水
C.向U形管内添加适量水
(4)比较乙、丙和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(5)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)小华完成上述实验后,用一“T”形玻璃管对着U形管左边管口吹气,如图2所示,可以看到 (选填“左”或“右”)管中的水面较高。
31.(6分)小明想利用小桌、海绵、砝码等器材探究影响压力作用效果的因素。
(1)首先,小明根据图1提出了猜想:两个人对雪地的压力差不多,但一个人陷下去了而另一个却没有,由此猜想压力的作用效果可能与 有关。
(2)他设计了图2的实验进行探究。此实验是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的。
(3)通过比较图甲、乙,说明压力的作用效果与 有关。
(4)通过比较图 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(5)将图丙中的小桌和砝码放在图丁所示木板上,比较丙、丁两种情况,小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,这个结论 (选填“正确”或“错误”),因此做此实验时应该选择材质 (填“相同”或“不同”)且形变明显的材料。
32.(7分)某物理实验小组的同学分别对浮力及阿基米德原理的相关实验进行了验证。
(1)如图1所示,小明用量程为10N的弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图中B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将测力计示数记录在表格中:
实验步骤 A B C D E F
弹簧测力计示数/N 4.8 4.5 3.4 3.4 3.6
(2)图A中弹簧测力计的示数为 N。对比步骤B、C、D,可以探究浮力大小跟排开液体的 有关;对比步骤D、E,可以得出浮力大小跟物体没入液体的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)小明用表格中步骤A、E、F的数据算出了图F中液体的密度是 kg/m3。
(4)同组的小红用石块按照图2中的实验步骤验证阿基米德原理,每次实验弹簧测力计的示数如图所示。由图2可知,石块浸没在水中时,受到的浮力F浮= N,溢出的水重G排= N。小红发现F浮≠G排,造成这种结果的原因不可能是 (填序号)。
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
B.最初溢水杯中的水未到达溢水口
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
四、计算题(31小题6分,32小题7分,共13分)
33.(6分)如图所示,水平地面上A、B两点间距离为6m;质量为20kg的物体,在大小为20N的水平拉力F作用下,在10s时间内从A点移动到B点。求:(g取10N/kg)
(1)重力对物体做的功;
(2)拉力对物体做的功;
(3)拉力做功的功率。
34.(7分)如图所示,用同一滑轮组分别向上拉A、B两个正方体。A在大小为10N的拉力F作用下匀速升高0.5m,而用同样大小的力F拉水平地面上的B时却未拉动。已知:A、B的重力分别为15N和30N,B的边长为10cm,忽略绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)滑轮组拉A匀速上升时的机械效率;
(3)正方体B对地面的压强。
2022-2023学年河北省承德市平泉市八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共22个小题。1~19小题中,只有一个选项符合版意,每小题2分:20~22小题的四个选项中,至少有两个选项符合题意,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分:共47分)
1.【分析】(1)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体。
(2)力是物体对物体的作用,在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉)。
(3)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。
【解答】解:A、物体受施力的同时,也受到了另一个物体施加的力,所以施力物体一定是受力物体,故A错误;
B、力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,离开物体不会有力的作用,故B错误;
C、物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力,故C正确;
D、在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉),故D错误。
故选:C。
2.【分析】力的作用效果:一是力可以改变物体的形状,二是力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:A、力使弹簧伸长,弹簧的形状发生了改变,即弹簧发生了形变;
B、球拍改变球的运动方向,球的运动状态发生了改变;
C、人使跳板弯曲,力使跳板的形状发生了变化;
D、用力使弓变形,是力改变了弓的形状;
由此可知,B中拉力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同。
故选:B。
3.【分析】重力的方向是竖直向下的,铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的,据此原理分析作答。
【解答】解:因为重力的方向总是竖直向下的,如果画框和铅垂线是平行的,则画框的竖边是竖直的,否则画框的竖边不竖直,由图知,画的左端偏高,为了把画贴正,调整挂画,使挂画的长边与铅垂线平行。
故选:D。
4.【分析】(1)增大摩擦力的方法: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。
(2)减小摩擦力的方法: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;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、运动员手涂防滑液,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不合题意;
B、冰壶运动员用力刷冰,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B符合题意;
C、用力捏自行车车闸,在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不合题意;
D、运动鞋底部凸凹不平的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不合题意。
故选:B。
5.【分析】(1)物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变;
(2)压弯的铝条自身不能恢复原状,属于非弹性形变;
(3)松紧发生弹性形变后会对与其接触的物体产生弹力作用;
(4)在弹性限度内,弹性形变越大,则弹力越大。
【解答】解:A、由题干描述可知,罩体的形状发生了改变,所以发生了形变,故A错误;
B、去掉外力后铝条不能恢复原状,所以压弯的铝条发生的是非弹性形变,故B错误;
C、松紧发生的是弹性形变,它对与其接触的物体产生弹力作用,故C正确;
D、在弹性限度内,弹性形变越大,则弹力越大,故D错误。
故选:C。
6.【分析】物体运动状态的变化包括:①速度大小的改变;②运动方向的改变。只要其中的一个发生了变化,我们就说物体的运动状态发生了改变。
【解答】解:A、公路上沿直线匀速行驶的汽车,做得是匀速直线运动,运动状态不变,故A不合题意;
B、停在车站内的火车,处于静止状态,运动状态不变,故B不合题意;
C、绕地球做圆周运动的卫星,其运动方向不断改变,则运动状态改变,故C符合题意;
D、匀速竖直下降的跳伞运动员,做得是匀速直线运动,运动状态不变,故D不合题意。
故选:C。
7.【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解:A、足球离开脚后在草地上越滚越慢,是因为足球受到摩擦力的作用,而不是惯性越来越小,惯性的大小只与物体的质量有关,惯性大小不变,故A错误;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大,所以车上的乘客越多,公交行驶过程中惯性越大,故B正确;
C、汽车启动时乘客后仰,是由于乘客具有惯性,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D、司机开车时系上安全带是为了减小惯性带来的伤害,不能减小惯性,故D错误。
故选:B。
8.【分析】根据牛顿第一定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。即物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动。
【解答】解:空中加速竖直下落的铁球,在空中某处所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律,球将匀速竖直下落,故A正确。
故选:A。
9.【分析】(1)物体间力的作用是相互的。一对相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(2)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。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。
【解答】解:A、谷爱凌受到的重力和她对领奖台的压力方向相同,所以不是一对平衡力,故A错误;
BC、谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,故B正确、C错误;
D、谷爱凌对领奖台的压力等于其重力,地面对领奖台的支持力等于谷爱凌和领奖台的重力之和,两者不相等,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
10.【分析】物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),物体受力平衡,所受合力为0,据此分析。
【解答】解:当用20N的力竖直向上提重为40N的物体时,提不动,物体还静止,处于平衡状态,故物体受到的合力为0N。
故选:A。
11.【分析】垂直作用在物体表面上的力称之为压力;因此对墙的压力,当然是指垂直于墙面的力,而物体的重力方向是竖直向下的,二者一个在竖直方向,一个在水平方向,互不影响。
【解答】解:木块对墙的压力是一个水平方向上的力,这个力来自于30N的水平力,而物体的重力是竖直向下的力,因此,它的重力不会影响压力的大小,故这时木块对墙壁的压力应为30N。
故选:C。
12.【分析】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。
【解答】解:A、饮料管一端剪成斜口,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、逃生锤的锤头做得很尖,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故B错误;
C、躺在吊床上感到很舒服,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故C正确;
D、图钉顶尖很尖,减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选:C。
13.【分析】连通器:上端开口、下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面是相平的。
【解答】解:A、过路涵洞是利用连通器的原理制成的,故A不符合题意;
B、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,船闸使用了连通器原理,故B不符合题意;
C、洗手间下水管是利用连通器的原理制成的,故C不符合题意;
D、拦河大坝上窄下宽,因为下面受到水的压强大,与连通器无关,故D符合题意。
故选:D。
14.【分析】(1)高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的;
(2)正是大气压的存在,把鸡蛋压入瓶中,所以瓶吞鸡蛋实验说明了大气压的存在;
(3)用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,在大气压的作用下被压入嘴中;
(4)用注射器抽取药液,由于外界大气压大于注射器内气压才能吸出药液,与大气压有关。
【解答】解:喝饮料、瓶吞鸡蛋、注射器抽取药液这三项都是利用了大气压来完成的;高压锅密封好,锅内气压高于外面大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,高压锅不是利用大气压,故A符合题意。
故选:A。
15.【分析】根据空气的流速和压强的关系进行分析:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
【解答】解:如图,相同时间,空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程,空气通过上方的速度大于下方速度。根据流体的流速越大压强越小,下方压强大于上方压强,伞在压强差下被吸向上方,故B正确、ACD错误。
故选:B。
16.【分析】由图可知,木头漂浮、小鱼浸没在水中、石块下沉、海螺浸没水中,根据阿基米德原理、物体的浮沉条件以及浮力产生的原因分析判断。
【解答】解:
A、石块下沉,石块受到的浮力小于它自身的重力,故A错误;
B、海螺浸没水中,由浮力产生的原因可知,海螺受到的浮力等于水对海螺下表面的压力和水对上表面的压力之差,故B错误;
C、小鱼浸没在水中,由阿基米德原理可知,小鱼受到的浮力等于它排开的水重,故C正确;
D、木头漂浮,说明木头受到的浮力等于它自身的重力,故D错误。
故选:C。
17.【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,省距离,故A符合题意;
B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,费距离,故B不符合题意;
C、果树剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,费距离,故C不符合题意;
D、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,费距离,故D不符合题意。
故选:A。
18.【分析】定滑轮的特点是能够改变力的方向,但是不能省力;动滑轮的特点是能够省一半的力,但是费距离。
使用动滑轮、滑轮组时,不计绳重、摩擦、滑轮重,拉力F=,据此逐个判断,最后比较即可得知。
【解答】解:因为定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆,所以使用定滑轮不能省力,好处是能够改变力的方向;因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮的好处是能够省一半的力;
如图中所示:设将重物匀速提升的力为F,若不计摩擦和滑轮重,
在A中,拉力等于物体重力,F=GA,
在B中,拉力等于物体重力的一半,即:F=,所以,GB=2F,
在C中,拉力等于物体重力的 ,即:F=,所以,GC=3F,
在D中,拉力等于物体重力的一半,即:F=,所以,GD=2F,
所以物体重力最大的是C。
故选:C。
19.【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。
【解答】解:运动员从近50米高处沿斜坡加速下滑,质量不变,速度变大,动能变大;高度减小,重力势能减小;由于运动员与斜坡之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使得机械能减小,机械能不守恒;故D正确,ABC错误。
故选:D。
20.【分析】(1)相互作用的两个物体之间的作用力一定是大小相等,方向相反的。
(2)力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力;
(3)力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;根据力的作用效果分析判断;
(4)一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的。
【解答】解:A、鸡蛋碰石头时力是大小相等的,只所以鸡蛋破是因为鸡蛋的耐受力小;故A错误;
B、关闭发动机后汽车会慢慢停下来,是因为受到摩擦力的作用。故B错误;
C、用力压钢尺,钢尺变弯形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故C正确;
D、惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大,与速度大小无关,故短跑运动员冲过终点后,不能立刻停下是由于有惯性,故D错误。
故选:C。
21.【分析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,运动状态不变;
(2)重力势能的大小与质量、高度有关,动能的大小与质量、速度有关;
(3)(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;相互作用力的条件:两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在两个不同物体上。
【解答】解:
A、小球从A点到B点过程中,运动的方向、运动的速度发生了改变,运动状态发生了变化,故A正确;
B、小球从A点到B点过程中,小球的质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故B正确;
C、小球对细线的拉力与细线对小球的拉力是两个物体之间的相互作用,这两个力是一对相互作用力,故C正确;
D、小球摆至B点时,小球处于非平衡状态,此时细线对小球的拉力与小球的重力不是一对平衡力,故D错误。
故选:ABC。
22.【分析】(1)a、b两个物体体积相同,由图可知小球在甲、乙容器中排开液体的体积关系,根据阿基米德原理即可得出物体在液体中受到的浮力关系;
(2)根据物体沉浮条件可判断两物体密度的大小;
(3)根据p=ρgh可求出液体对容器底压强关系,再根据F=pS判断压力大小;
(4)容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和,根据p=可判断两容器对桌面的压强关系。
【解答】解:A、由图可知,Va排>Vb排,由F浮=ρ液gV排可知,两物体受到的浮力Fa浮>Fb浮,故A正确;
B、因为两个相同的容器中盛有同种液体,由图可知,a悬浮,b漂浮,所以ρb<ρ液=ρa,故B正确;
C、两个完全相同的容器中盛有同种液体,由图可知两容器液面等高,根据p=ρgh可知,两容器底受到的压强p甲=p乙,因为底面积S相同,由F=pS得,对容器底部的压力相同,故C错误
D、由于a悬浮,则a所受的浮力Fa浮=G乙=Ga排,即的a的重力等于排开液体的重力;b漂浮,则b所受的浮力Fb浮=Gb=Gb排,即b的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以结合上面分析可知两容器中液体与物体的总重力相同,两个容器重力相同,即装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,由p=得,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故D正确。
故选:ABD。
二、填空及简答题(本大题共5个小题,每空1分,共17分)
23.【分析】(1)物体间力的作用是相互的;力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变;②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化;
(2)做功的条件:有力,且物体在力的方向上通过距离;
(3)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做关系;力是改变物体运动状态的原因;
(4)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:(1)坐在船上的人,用力推另一只船,船就相互远离而去,这个现象表明力的作用是相互的;船由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)人推船时,人对船施加了力,船在力的方向上通过了距离,所以人对船做了功;
(3)推船后,船能继续向前运动一小段距离,是因为船具有惯性,仍然要保持原来的运动状态;
船最终还是会停下来,是由于受到水对船施加的阻力作用;
(4)船在水中静止时,船处于平衡状态,船受到的浮力和重力是一对平衡力。
故答案为:相互;运动;做了功;船具有惯性;水;浮。
24.【分析】(1)木板在水平面上匀速运动时处于平衡状态,受到平衡力的作用,据此根据二力平衡条件得出木板受到的摩擦力;
(2)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。
【解答】解:木板在水平面上匀速运动时处于平衡状态,受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力,故木板受到的摩擦力大小为f=F=10N;
在木板下垫几支圆铅笔,用滚动代替滑动减小了木板受到的摩擦力,再匀速拉动木板,此时木板受到的摩擦力与水平拉力仍然是一对平衡力,故水平拉力会变小。
故答案为:10;小;滚动代替滑动。
25.【分析】(1)利用W总=Fs可求出拉力做的功,即总功;再利用W有=Gh求出有用功;最后根据总功与有用功的差得出额外功。
(2)利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
【解答】解:所做有用功为:W有=Gh=10N×0.3m=3J;
总功为:W总=Fs=4N×1m=4J;
额外功为:W额=W总﹣W有=4J﹣3J=1J;
机械效率为:η===75%;
故答案为:1;75%。
26.【分析】(1)动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能就越大;
(2)重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大;
【解答】解:小学生从滑梯上匀速滑下,小学生的质量不变,速度不变,动能不变;高度降低,重力势能减小;小学生在下滑过程中与滑梯摩擦生热,一部分机械能转化成内能,内能变大。
故答案为:动;重力势;内。
27.【分析】(1)根据液体压强公式求p=ρgh判断水对杯底的压强变化;
(2)苹果浸没在水中时,此时排开水的体积就等于苹果的体积,利用阿基米德原理计算此时苹果受到的浮力,浮力与重力进行比较,重力大于浮力就下沉,重力等于浮力就悬浮,重力小于浮力就上浮;
(3)最后根据苹果所处的状态求出静止时受到的浮力。
【解答】解:(1)苹果压入水中的过程中水面上升,根据p=ρgh可知水对容器底部的压强将增大;
(2)当苹果浸没在水中时,排开水的体积就等于苹果的体积,
即V排=V物=1.2×10﹣4m3,
所以此时苹果受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣4m3=1.2N>1N,
则F浮>G,所以松手后苹果会上浮;
(3)当苹果漂浮在水面上时,受到的浮力等于重力为1N。
故答案为:增大;上浮;1。
三、作图和实验探究题(本大题共5个小题:28、29题各2分:30题6分,31题6分,30题7分;共23分)
28.【分析】不考虑空气阻力,棋子被击打水平飞出后只受到受到重力的作用,据此根据力的示意图的画法画出其受力示意图。
【解答】解:不考虑空气阻力,棋子被击打水平飞出后只受到受到重力的作用,从棋子的重心开始,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用G表示,即为其受力示意图,如图所示:
29.【分析】(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(F1 L1=F2 L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
【解答】解: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OB作为动力臂L1最长;动力的方向应该向下,过点B垂直于OB向上作出最小动力F1的示意图,过支点O作动力F1的垂线即为动力臂L1,过支点O作动力F2的垂线,可得阻力臂L2,如图所示:
30.【分析】(1)根连通器是指上端开口,底部连通的容器,符合这一特点的容器才能称为连通器;
(2)压强计是通过U形管中水面的高度差来反映被测压强大小的,这用到了转换法;
(3)U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(4)比较乙、丙和丁图的相同量和不同量根据控制变量法得出结论;
(5)若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的密度有关;
(6)流体中流速越快的地方压强越小;流速越小的地方压强越大;
【解答】解:(1)U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器;
(2)压强计是通过U形管中水面的高度差来反映被测压强大小的,这用到了转换法;
(3)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;故A正确;
(4)比较乙图、丙图和丁图可知液体的密度相同,深度相同,橡皮膜的方向不同,但U形管的高度差相同,故可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(5)在图乙中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,即深度相同,盐水的密度大,同一深度液体压强大,U形管的高度差变大;
(6)小华完成上述实验后,用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气,使左管上方空气流速快,由于气体流速越大的位置,压强越小,故可以看到左管中的液面较高。
故答案为:(1)不是;(2)转换法;(3)A;(4)相等;(5)变大;(6)左。
31.【分析】(1)压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越大,压力作用效果越小。在受力面积一定时,压力越小,压力作用效果越小;
(2)实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(3)(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析;
(5)因受压材料不同,故不能受压材料的凹陷程度比较。
【解答】解:(1)如图,两个人站在水平雪地上,对雪地的压力等于人的重力,两个人的体重相同,对雪地的压力相等,一个人直接站在雪地上陷下去,压力作用效果大,一个人站在滑雪板上没有陷下去,压力作用效果小,所以,压力作用效果跟受力面积有关;
(2)根据转换法,实验中可通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果;
(3)通过比较图甲、乙,受力面积相同,乙的压力大,海绵凹陷程度明显,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,说明压力的作用效果与压力有关;
(4)通过比较图乙、丙知,压力相同,甲中受力面积小,压力作用效果明显,说明压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;研究作用效果与受力面积大小的关系,要控制压力相同;
(5)比较丙、丁两种情况后,根据控制变量法,小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,这一结论是错误的。压力的作用效果可以通过受压面形变的程度来体现出来,但在比较压力作用效果时,必须要选用容易形变的相同材料来进行实验。
故答案为:(1)受力面积;(2)凹陷程度;(3)压力;(4)乙、丙;(5)错误;相同。
32.【分析】(2)根据弹簧测力计的分度值,读出弹簧测力计的示数;
分析实验步骤B、C、D,排开液体体积越大,测力计示数越小,据此分析;
分析实验步骤D、E,DE测力计示数相同,据此分析;
(3)根据称重法得出完全浸没在水中浮力,根据阿基米德原理可知物体物体排开液体的体积和物体的体积,根据称重法得出物体浸没液体中浮力,根据阿基米德原理可知液体密度;
(4)根据称重法可知小石块受到的浮力;排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力;
A、若弹簧测力计都没有校零,四次测量结果都偏大,且都偏大相同的数值,据此判断浮力的变化以及排开水的重力的变化;
B、若最初溢水杯中的水未装至溢水口会使溢出的水偏少;
C、石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,根据称量法分析解答即可。
【解答】解:(2)测力计分度值0.2N,示数5.4N;
分析实验步骤B、C、D,排开液体体积越大,测力计示数越小,根据称重法F浮=G﹣F知浮力变大,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
分析实验步骤A、D、E,DE测力计示数相同,浮力相同,说明浮力大小跟物体没入液体的深度无关;
(3)完全浸没在水中浮力为F1=G﹣F=5.4N﹣3.4N=2N,
根据F浮=ρ液gV排可知物体体积为:
V=V排===2×10﹣4m3,
浸没液体中浮力为:
F2=G﹣F′=5.4N﹣3.6N=1.8N,
根据F浮=ρ液gV排可知液体密度为:
ρ液===0.9×103kg/m3;
(4)根据F浮=G﹣F可知,石块浸没在水中受到的浮力为:
F浮=F1﹣F3=2.4N﹣1.3N=1.1N;
排开水的重力为:
G排=F4﹣F2=2.3N﹣1.3N=1.0N;
所以,F浮>G排,
A、若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A不可能;
B、若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则石块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力G排减小,故B有可能;
C、步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,则利用F浮=F1﹣F3偏大,故C有可能;
故选:A。
故答案为:(2)5.4;物体排开液体的体积;无关;(3)0.9×103;(4)1.1;1.0;A。
四、计算题(31小题6分,32小题7分,共13分)
33.【分析】解:(1)根据做功的两个必要因素分析重力做功的多少;
(2)根据W=Fs得出拉力对物体做的功;
(3)根据P=得出拉力做功的功率。
【解答】解:(1)重力的方向为竖直向下,物体沿水平方向运动,故物体没有在重力的方向上移动距离,故重力对物体做的功0J;
(2)拉力对物体做的功W=Fs=20N×6m=120J;
(3)拉力做功的功率P===12W。
答:(1)重力对物体做的功为0J;
(2)拉力对物体做的功为120J;
(3)拉力做功的功率为12W。
34.【分析】(1)由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求动滑轮的重力;
(2)利用η====求滑轮组的机械效率;
(3)利用不计绳重和摩擦时F=(FB+G动)求B受到的拉力,B对水平地面的压力大小等于B的重力减去B受到的拉力,根据p=求B对地面的压强。
【解答】解:(1)由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮的重力:
G动=nF﹣G=2×10N﹣15N=5N;
(2)滑轮组的机械效率:
η=====×100%=75%;
(3)因为不计绳重和摩擦F=(FB+G动),所以B受到的拉力:
FB=nF﹣G动=2×10N﹣5N=15N,
则B对水平地面的压力:
F压=GB﹣FB=30N﹣15N=15N,
B的底面积:
S=(10cm)2=100cm2,
B对地面的压强:
p===1500Pa。
答:(1)动滑轮的重力为5N;
(2)滑轮组拉A匀速上升时的机械效率为75%;
(3)正方体B对地面的压强为1500Pa。