广东省江门市江海区2023-2024学年八年级下学期7月期末考试物理试题
1.(2024八下·江海期末)下面是对日常生活中一些数据的估计,其中最接近实际的是( )
A.一名中学生所受的重力约为500N
B.初中物理教科书的质量约1.8kg
C.人的正常步行速度约5m/s
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强是150000Pa
2.(2024八下·江海期末)物理实验中蕴含丰富的方法,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计将力转换为长度,进而完成力的测量
B.微小压强计利用等效替代的方法,测量探头位置的液体压强
C.牛顿第一定律的得出,利用了基于实验的科学推理方法
D.通过容易形变的海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果,利用了转换法
3.(2024八下·江海期末)如图所示,“龙吸水”是一种神奇的自然现象。 从物理的角度看,“龙吸水”是卷风,本质是高速旋转的气流,它能“吸”起水的原因是( )
A.龙卷风中心流速大、压强大 B.龙卷风中心流速大、压强小
C.龙卷风中心流速小、压强大 D.龙卷风中心流速小、压强小
4.(2024八下·江海期末)潮图所示的事例中,主要利用与大气压强有关的是( )
A.图甲,塑料吸盘被压在光滑的墙上
B.图乙,排水管的U形回水弯
C.图丙,菜刀的刀刃磨得很薄
D.图丁,木制的船只漂浮在水面上
5.(2024八下·江海期末)关心爱护残疾人是每个公民应具备的美德,为了方便盲人行走,大街的人行道上铺设着凹凸刻纹的盲道(如图),从物理学的角度分析,这样做的主要目的是( )
A.增大压强 B.减小压强 C.增大摩擦 D.减小摩擦
6.(2024八下·江海期末)骑自行车出行是一种时尚、环保的生活方式。在平直路面上匀速向前骑行时,如图所如示,以下说法正确的是( )
A.人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
B.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
C.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
D.人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力
7.(2024八下·江海期末)端午节划龙舟是我国的传统风俗,选手在鼓声的号令下用力向后划桨,龙舟就快速向前运动。下列说法正确的是( )
A.使龙舟前进的力的施力物体是桨
B.停止划桨龙舟的速度减小说明力是维持物体运动的原因
C.选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后底部受到水的压力变小
D.龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性力的作用
8.(2024八下·江海期末)守门员飞身扑住射向球门的足球,说明力可以改变物体的 ,同时手感觉到痛,说明物体间力的作用是 的;重为20N的小球静止在水平地面上,小球受到的合力大小为 N。
9.(2024八下·江海期末)如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球最终会掉下来,是因为受到 作用;当实心球运动到最高点Q时,此时实心球是 (平衡、非平衡)状态,若此时所受外力全部消失,实心球将 (选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
10.(2024八下·江海期末)马德堡半球实验证明了 的存在,历史上首先用实验测出了大气压强的科学家是 。实验中,待水银静止后,管内外液面高度差为H,若在玻璃管的管口不离开槽内水银面的情况下,将玻璃管从A位置倾斜至B位置,如图所示,则位置管内外水银面的高度差 H(选填“大于”、“等于”或“小于”)
11.(2024八下·江海期末)小明同学探究二力平衡条件时的实验情景,如图。实验时应使研究对象先处于 状态:小明将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (选填“相同”或“相反”),并通过调整钩码数量来改变拉力的大小。为了进一步探究拉力大小对平衡的影响,小明将钩码换成调节好的弹簧测力计。发现两测力计示数有较小差别,其原因是存在 。
12.(2024八下·江海期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、图丙所示。由图像可知,0~2s,物体受到的摩擦力大小为 N;2~4s,物体受到的摩擦力大小 拉力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”)。当t=3s时,物体受到的摩擦力大小为 N。
13.(2024八下·江海期末)【国产大游轮专题】“爱达·魔都号”是中国首艘国产大型游轮,如图所示,她标志着我国集齐了造船业“三颗明珠”。请运用相关物理知识,“爱达·魔都号”的总吨位约为14万吨,在海上行驶时,受到的浮力约为 N,排开海水的体积约为 m3;当游轮到达目的地,乘客上岸后,游轮受到的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3)
14.(2024八下·江海期末)俯卧撑是一项常见的健身项目。如图所示,这是体重为600N的小明做俯卧撑时的情景。小明的身体可视为杠杆,脚与地的接触点为A点,,。小明在做俯卧撑时,支点是 点,地面对两手的支持力为 N。若50s内做俯卧撑40次,每次小明重心上升的高度为0.2m,则小明克服自身所受重力做功的功率为 W。
15.(2024八下·江海期末)如下图所示,一物体静止在水中,请画出该物体所受重力和浮力的示意图
16.(2024八下·江海期末)如图所示,是学生用黑板擦向下擦黑板的场景。请画出黑板对黑板擦施加的支持力F和摩擦力f。(O点是力的作用点)
17.(2024八下·江海期末)如图所示杠杆处于静止状态,请根据已知的力或力臂画出相应的力臂或力。
18.(2024八下·江海期末)小明在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码重0.5N。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时 (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节。这样做的目的是为了便于测量 ,并消除杠杆自重对实验的影响。
(3)小明按图乙进行实验后,又做了两次实验并将数据记录在下表中,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 。
实验次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m
1 1.0 0.15 1.5 0.1
2 0.5 0.2 1.0 0.1
3 3.0 0.1 2.0 0.15
(4)如图丙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N。当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
19.(2024八下·江海期末)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论:滑动摩擦力的大小与 有关,当 一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋(选填字母);
A. 鞋底花纹较深
B. 鞋底花纹较浅
C. 旱冰鞋
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”或②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的;
(3)某小组改进了实验方案,如下图所示;
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小 (选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的摩擦力大小为 N。
20.(2024八下·江海期末)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验。
(1)组装好的压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)将压强计的金属盒放入水中,通过观察U形管两侧液面的 来判断金属盒处水的压强;
(3)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是 (选填序号A“将支管中高出的水倒出”或B“取下软管重新安装”),使U形管左右两侧的水面相平;
(4)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与液体的 有关;
(5)保持丙中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,如图丁,观察图丙和丁,某同学得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,原因 ;
(6)已知图丁中 U形管左右两侧水面的高度差h =16cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。(,,)
21.(2024八下·江海期末)小明一家人驾驶汽车外出游玩。已知汽车(包括车上的人和物品)的总重力为在平直公路上匀速行驶36km,用时0.5h。若该车行驶过程中受到的阻力是汽车(包括车上的火和物品) 总重力的0.08倍(g= 10N/kg), 求∶
(1)该汽车行驶的速度:
(2)该汽车的总质量:
(3)该汽车匀速直线运动时牵引力所做的功。
22.(2024八下·江海期末)如图所示,将底面积为,重为10N的容器放在水平桌面上,容器内装有重60N,深的水。(,g取)求:
(1)A点处液体的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
23.(2024八下·江海期末)小明用如图所示的滑轮组将400N的重物匀速提起2m,所用拉力F=250N,不计绳重和摩擦。据此请回答下列问题。
(1)A滑轮是 (选填“动”或“定”)滑轮;若小明拉绳的方向由竖直向下变为斜向下,拉力F的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)绳子自由端移动的距离为 m;
(3)重物上升过程中的有用功为 ,小明在绳子自由端所做的功为 J;
(4)该滑轮组的机械效率为 %。
24.(2024八下·江海期末)如图所示为小明乘坐过山车的情景,游玩过程中,她对过山车的动力来源产生思考。据此请回答下列问题:
(1)过山车的车厢首先依靠电动机牵引至长为50m、高30m的斜面顶端A点,当车厢在顶端静止时,车厢的 (选填“动”、“重力势”或“弹性势”)能最大,此后车厢靠 完成整个滑行过程:
(2)车厢从顶端向下运动过程中,在A、B、C、D四处中机械能最大的是 处;
(3)电动机通过斜面把车厢推上高处是利用了斜面能够 (选填“省力”、“省功”或“省距离”)的特点:
(4)如果电动机输出45kW的功率,做功将重为3×104N的乘客和车厢匀速推上斜面顶端需要32s,那么此过程中电动机所做的功为 J,车厢与斜面的摩擦力是 (不考虑空气阻力)。
25.(2024八下·江海期末)阅读短文,回答问题。
登陆火星仰望星空,我们追梦不止…
2021年5月15日,我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。登陆一颗陌生的星球,大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
“绕”:探测器经过漫长的旅程,实现对陆星球的环绕气行。
“着”:探测器着陆星球表面的过程。
“巡”:探测器到达星球表面后,放出巡视车,完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”,这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零,通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”,“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星,表面有大气层,温度适宜,火星表面引力为地球表面引力的38%。
(1)探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆,如图2所示。探测器在环绕火星运动的过程中,其运动状态一定 (选填“改变”或“不变”):当探测器运行到“近火点”时,它的势能 (填“最大”或“最小”);
(2)若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速,探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大,探测器沿直线下落,且它距离火星表面足够高,可以推断:火星探测器着陆火星前的运动状态一定是先 运动,后 运动:
(3)利用降落伞减速时,若开伞的瞬间、探测器受到的向上的力大于它的重力,可以推断:开伞的瞬间探测器会 选填“向上”或“向下”)运动:
(4)“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜,这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似,能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气,可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力,从而大大减少火星沙尘附着的可能性:请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例: :
(5)小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃,可以推断:若在火星表面,他最多可以举起 的杠铃。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质量及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强
【解析】【解答】A.一名中学生所受的重力约为500N,A符合题意;
B.初中物理教科书的质量约0.2kg,B不符合题意;
C.人的正常步行速度约1m/s,C不符合题意;
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强是15000Pa,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据常见物体的重力、质量、速度和压强,结合数据解答。
2.【答案】B
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、弹簧测力计的弹簧受到拉力,长度变长,将力转换为长度,完成力的测量,正确,A不符合题意;
B、利用微小压强计U形管液面高度差,反应压强大小,利用了转换法,B符合题意;
C、牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的,利用了基于实验的科学推理方法,正确,C不符合题意;
D、通过容易形变的海绵的凹陷程度,判断压力的作用效果,利用了转换法,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】通过便于观察或测量的现象表示不便测量的物理量,是转换法;牛顿第一定律是通过科学推理得出的。
3.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在流体中,流速越大的位置,压强越小。“龙吸水”是龙卷风,本质是高速旋转的气流,它能“吸”起水的原因是龙卷风中间中间部分流速大、压强小,将水“吸起”,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
4.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压的综合应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A.塑料吸盘被压在光滑的墙上,是因为吸盘内的气压小于外界的大气压,所以大气将吸盘压在墙壁上,故A正确;
B.排水管的U形回水弯利用了连通器原理,故B错误;
C.菜刀的刀刃磨得很薄,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故C错误;
D.木制的船只漂浮在水面上利用了物体漂浮的条件,故D错误。
故选:A。
【分析】大气压是由于大气具有流动性及大气受到重力的作用产生的,大气朝各个方向都存在压强。
5.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】盲道上凹凸不平,盲人走在凹凸刻纹的盲道上,在压力不变时,减小了受力面积,增大了地面对脚的压强,使盲人通过脚底感觉出来,即增大压强,不是增大摩擦,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】盲道上凹凸不平,压力一定时,受力面积减小,压强变大。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 人对车的压力和车对人的支持力不是一对平衡力,而是一对相互作用的力,故A错误;
B. 平直路面上匀速向前骑行,自行车水平方向上受到的动力等于自行车受到的阻力,故B错误;
C.路面受到的压力大于人受到的支持力,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D. 人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力 ,故D正确。
故选D。
【分析】1、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
2、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
7.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;惯性及其现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A.选手们齐力用桨向后划水,龙舟快速向前运动,使龙舟向前运动的力的施力物体是水,故A错误;
B.停止划桨龙舟的速度减小,是因为龙舟受到了阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.龙舟在水中漂浮,浮力等于自身重力,运动员离龙舟后,自重减小,所以龙舟所受浮力减小,底部受到水的压力变小,故C正确;
D.龙舟冲过终点不能立即停止是由于龙舟具有惯性,但不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)当运动员离开龙舟后,龙舟自重减小,上浮一些,浮力减小,据此分析;
(4)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
8.【答案】运动状态;相互;0
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;力的合成与应用
【解析】【解答】 解:(1)守门员飞身扑住射向球门的足球,对足球施加了力的作用,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)守门员对足球施加力的同时,由于力的作用时相互的,足球对守门员施加反作用力,所以守门员的手感觉到痛;
(3)重为20N的小球静止正水平地面上,由于静止,小球受力平衡,小球受到地面的支持力和自身的重力,这两个力大小相等,方向相反,作用在小球上且同一条直线上,所以合力为0N。
故答案为:运动状态;相互;0。
【分析】 (1)力可以改变物体的运动状态;
(2)力的作用是相互的;
(3)先对小球进行受力分析,即可求出合力。
9.【答案】重力;非平衡;沿a方向运动
【知识点】重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】实心球最终下落,是受到竖直向下的重力作用,重力改变了它的运动状态。
不考虑空气阻力,当实心球运动到最高点Q时,只受到重力作用,实心球受力不平衡,是非平衡状态。
当实心球运动到最高点Q时,在水平方向有速度,若此时所受外力全部消失,实心球将以此时的速度做匀速直线运动,即沿a方向运动。故第1空填:重力;第2空填:非平衡;第3空填:沿a方向运动。
【分析】物体受到重力会下落;空中运动的物体受到重力,受非平衡力;运动的物体若不受力,沿原来方向匀速直线运动。
10.【答案】大气压;托里拆利;等于
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】解:马德堡半球实验有力证明大气压的存在;首先用实验测出大气压值的科学家是托里拆利;实验时玻璃管倾斜,稳定后水银柱产生的压强等于大气压,即高度不变,仍为H。
故答案为:大气压;托里拆利;等于。
【分析】马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在;托里拆利第一次通过实验测出来大气压值;玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内外水银面高度差是固定的。
11.【答案】静止;相反;摩擦力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】解:(1)实验时应使研究对象处于静止状态。
(2)在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小;
(3)为了进一步探究拉力大小对平衡的影响,小华将钩码替换为弹簧测力计,发现弹簧测力计的示数有较小的差别,卡片也保持平衡,其原因是由于摩擦力的存在。
故答案为:静止;相反;摩擦力。
【分析】 (1)在实验中,为了避免摩擦力的影响,应使物块处于静止状态;
(2)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(3)要考虑影响实验的因素,如摩擦力等。
12.【答案】3;小于;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 解:由图丙可知,0s到第2s物体速度为0,处于静止状态,结合图乙,由二力平衡条件可知摩擦力为3N;
由图丙知,物体在第3s的状态为加速状态,故2~4s摩擦力小于拉力;
由丙图知在4s-6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F'=5N,
由平衡条件得摩擦力f'=F'=5N,在t=3s时物体做加速运动,在加速度的情况下,由于滑动摩擦力与拉力大小无关,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力仍为5N。
故答案为:3;小于;5。
【分析】 (1)由图丙可知,0s到第2s物体速度为0,处于静止状态,由二力平衡条件可知摩擦力大小;
(2)由图丙可知,第2s到第4s物体处于加速状态,即非平衡状态,由图乙可知,物体受到的拉力为6N,而由图丙知,物体在第3s的状态为加速整体,故摩擦力小于拉力;
(3)由丙图像判断物体的运动状态,根据物体的运动状态,由平衡条件求出物体所受的摩擦力。
13.【答案】1.4×109;1.4×105;减小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】“爱达·魔都号”在海上行驶时,漂浮在水面,受到的浮力等于重力,即
,根据浮力公式可计算“爱达·魔都号”排开海水的体积约为;乘客上岸后,游轮始终漂浮在水面,浮力始终等于重力,游轮的重力减小,故浮力减小。
综上 第1空、1.4×109; 第2空、1.4×105; 第3空、减小。
【浮力】1、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排。
14.【答案】A;480;96
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件;功的计算及应用
【解析】【解答】人做俯卧撑时,身体相当于杠杆,人的重力是阻力,图中,A为支点,则L1=AB=1.5m,L2=AO=1.2m,根据杠杆平衡条件,G×L2=F×L1,
做俯卧撑时,克服重力所做功时,则每次做功为:W=Gh=600N×0.2m=120J,
做40次俯卧撑,总功为:W总=40×W=40×120J=4800J,
做俯卧撑的功率:。故第1空填:A;第2空填:480;第3空填:96。
【分析】杠杆转动时,绕的固定点是支点;根据杠杆平衡条件,结合重力、力臂,计算人的动力;利用W=Gh,计算克服重力做功多少,根据,计算功率。
15.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;浮力及其产生原因
【解析】【解答】 解:物体漂浮在某种液体上,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,它们是一对平衡力,如图:
【分析】 物体漂浮在某种液体上,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。
16.【答案】
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】黑板擦向下运动,受到的摩擦力方向竖直向上, 黑板对黑板擦施加的支持力垂直于黑板向左 ,作用点都在O点,作图如下:
故答案为:。
【分析】根据摩擦力的方向、支持力的特点作图
摩擦力的方向于物体运动方向相反,所以黑板擦向下运动,受到的摩擦力方向竖直向上,黑板对黑板擦施加的支持力垂直于黑板向左
17.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】 解:延长力F2的作用线,过点O作F2作用线的垂线段,即为F2的力臂L2;过力臂L1的末端作垂直于L1的作用线,与杠杆的交点为F1的作用点,F1的方向向下,在线段末端标出箭头,如下图所示:
【分析】 力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,据此画出力臂的垂线,与杠杆的交点为F1的作用点,为使杠杆平衡F1的方向应该向下,据此画出力F1的示意图。
18.【答案】是;右;力臂;动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2);1.5;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:(1)如图(甲)的位置静止时是处于杠杆平衡状态的;
(2)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。我们使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小;
(3)由表格中数据可知:
①1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=0.15N m;
②0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=0.1N m;
③3.0N×0.1m=2.0N×0.15m=0.3N m;
故可得出杠杆的平衡条件为:F1l1=F2l2;
(4)若杠杆每一个小格长L,根据杠杆的平衡条件可得:2×0.5N×3L=F×2L,所以此时弹簧测力计的示数F=1.5N;
当弹簧测力计改为斜拉时,拉力的力臂减小,根据平衡条件,则弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:(1)是;(2)右;力臂;(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2);(4)1.5;变大。
【分析】 (1)杠杆平衡状态:静止或匀速转动;
(2)为了便于测量力臂大小,需要杠杆在水平位置平衡,调节平衡时将螺母向上翘的一端移动;
(3)先将数据中的各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,找出关系式;
(4)利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析求解。
19.【答案】接触面的粗糙程度;压力;A;②;无关;2.8
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解:(1)乙、丙两图中,木块对平面的压力大小相同,丙图中木块与棉布接触面的粗糙程度更大,弹簧测力计的示数更大,说明丙图木块受到的摩擦力更大,即可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋。
(2)实验中发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的,即选②。
(3)在改进实验中,木块受到滑动摩擦力和拉力的作用,始终保持静止,滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,可以用弹簧测力计的读数来反映滑动摩擦力的大小,故不用匀速拉动长木板,因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关。
弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.8N,由于滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;压力;A;(2)②;(3)①无关;②2.8。
【分析】 (1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的鞋。
(2)实验中难于控制木块做匀速直线运动,是因为手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(3)滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关。
先观察弹簧测力计分度值,再读数。
20.【答案】不属于;高度差;B;深度;不正确;没有控制液体的深度相同;1600
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 解:(1)组装好的压强计上的U形管左端没有与大气相通,所以不属于连通器;
(2)本实验中,液体内部压强的大小不容易观察到,因此用U形管两侧的液面高度差来反映液体内部压强的大小,这用到了转换法;
(3)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,故选B;
(4)由图乙和丙可知,两图中压强计的探头在同种液体中,液体深度不同,U形管两侧液面高度差不同,液体压强不同,所以可以得到:液体的压强与液体深度有关;
(5)保持丙中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,如图丁烧杯中液面高,U形管两侧液面差大,观察图丙和丁,小强得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。通过他这样的操作得到的结论不正确,因为没有控制液体的深度相同;
(6)此时橡皮管内气体的压强与大气压强之差等于16cm的水柱产生的压强。即:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa。
故答案为:(1)不属于;(2)高度差;(3)B;(4)深度;(5)不正确;没有控制液体的深度相同;(6)1600。
【分析】 (1)上端开口、底部互相连通的容器叫连通器;
(2)本实验中,液体内部压强的大小不容易观察到,因此用U形管两侧的液面高度差来反映液体内部压强的大小,这用到了转换法;
(3)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;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)液体压强跟液体密度和液体的深度有关,探究液体压强跟密度的关系时,控制液体深度不变;探究液体压强跟深度关系时,控制密度不变;
(5)深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大;
(6)根据p=ρgh来计算橡皮管内气体的压强与大气压强之差。
21.【答案】解:(1)该汽车行驶的速度;(2)该汽车的总质量;
(3)该汽车匀速直线运动,处于平衡状态,阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,则受到的牵引力
F=f=G×0.08=1.6×104N×0.08=1280N,
牵引力所做的功W=Fs=1280N×36×103m=4.608×107J。
答:(1)该汽车行驶的速度为72km/h;
(2)该汽车的总质量为1600kg;
(3)该汽车匀速直线运动时牵引力做的功4.608×107J。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)已知时间和路程,利用速度公式计算该汽车行驶的速度;
(2)利用G=mg计算该汽车的总质量;
(3)根据二力平衡条件得出牵引力,利用W=Fs求得牵引力所做的功。
22.【答案】解:(1)A点的深度为;A点处液体的压强;
(2)水对容器底的压强为,水对容器底的压力是
;
(3)容器对水平桌面的压力等于容器的重力加水的重力,容器对水平桌面的压强为
答:(1)A点处液体的压强;
(2)水对容器底的压力是50N;
(3)容器对水平桌面的压强是。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)A点的深度为,根据压强公式计算A点处液体的压强;
(2)根据压强公式计算水对容器底的压强;根据F=Ps计算水对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压力等于容器的重力加水的重力,根据压强公式计算容器对水平桌面的压强。
23.【答案】定;不变;4;800;1000;80
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】解:(1)由图可知,A滑轮的轴固定不动,因此A滑轮为定滑轮;
由图可知,小明从定滑轮处向下拉绳子,由于定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小,因此小明拉绳的方向由竖直向下变为斜向下,拉力F的大小将不变;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m;
(3)重物上升过程中的有用功:W有=Gh=400N×2m=800J;
小明在绳子自由端所做的功:W总=Fs=250N×4m=1000J;
(4)滑轮组的机械效率:。
故答案为:(1)定;不变;(2)4;(3)800;1000;(4)80。
【分析】(1)根据滑轮的轴是否随物体一起移动分析判断A滑轮的类型;根据定滑轮可以改变力的方向,但不能改变力的大小分析拉力F大小的变化情况;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh;
(3)利用W有=Gh求有用功;利用W总=Fs求小明在绳子自由端所做的总功;
(4)利用求滑轮组的机械效率。
24.【答案】重力势;惯性;A;省力;1.44×106;1.08×104
【知识点】机械能及其转化;斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】 解:(1)当小列车在顶端静止时,高度最大,重力势能最大,越过顶点,此后小车靠惯性完成整个翻滚穿越过程;
(2)越过顶点后,由于受到摩擦力的作用,机械能不断减小;故A点机械能最大;
(3)电动机通过斜面把车厢推上高处是利用了斜面能够省力;
(4)有用功:W有用=Gh=3×104N×30m=9×105J,
电动机所做的总功:W总=Pt=45×103W×32s=1.44×106J,
额外功:W额=W总-W有用=1.44×106J-9×105J=5.4×105J;
车厢与斜面的摩擦力。
故答案为:(1)重力势;惯性;(2)A;(3)省力;(4)1.44×106;1.08×104N。
【分析】 (1)物体的动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大、速度越大,动能越大;物体的重力势能与物体的质量和高度有关,物体的质量越大、高度越大,重力势能越大;一切物体都具有惯性;
(2)越过顶点后,由于受到摩擦力的作用,机械能不断减小;
(3)斜面可以省力,推力克服摩擦力做的功为额外功,其大小等于总功减去有用功,再根据W额=fs求摩擦力。
25.【答案】改变;最小;加速;匀速直线;向下;气垫船;100kg
【知识点】动能的影响因素;物体运动状态的变化;惯性及其现象;力的合成与应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解:(1)探测器在环绕火星运动的过程中,其运动方向不断变化,其运动状态一定改变;
当探测器运行到“近火点”时,它的质量不变,高度最低,势能最小;
(2)若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速,探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大,探测器开始沿直线下落时,大气的阻力要小于探测器的重力,所以探测器在重力的作用下向下做加速运动;随着速度的增大,受到大气的阻力越大,当阻力等于重力时,探测器受力平衡,将做匀速直线运动;因此火星探测器着陆火星前的运动状态是先加速运动,后匀速运动;
(3)突然打开降落伞,探测器受到的阻力会大于探测器重力,但探测器由于惯性会继续向下运动,所以,在开伞瞬间,探测器会向下运动;
(4)太阳能电池板表面的钛、硅材料微结构膜能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气,这是通过使接触面分离来减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力;生活中的气垫船向下喷气,使船与水面之间形成一层空气,是通过接触面分离来减小摩擦的;轴承中有润滑油,是通过接触面分离来减小摩擦的;
(5)人的力量不变,在地球上最多举起杠铃的重力为:G地=mg=38kg×10N/kg=380N;
在火星上能举起物体的重力为:G火=G地=380N;
则物体的质量为:。
故答案为:(1)改变;最小;(2)加速;匀速直线;(3)向下;(4)气垫船;(5)100kg。
【分析】(1)静止状态或匀速直线运动状态称为平衡状态;影响重力势能的因素是质量和高度,质量一定时,高度越高,重力势能越大;
(2)根据探测器的受力情况分析其运动情况;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(4)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动;
(5)因为人的力量不变,可以根据G=mg得到在火星上举起的物体重力的大小,根据火星重力与地球重力的关系,利用公式计算在火星上举起的物体的质量。
广东省江门市江海区2023-2024学年八年级下学期7月期末考试物理试题
1.(2024八下·江海期末)下面是对日常生活中一些数据的估计,其中最接近实际的是( )
A.一名中学生所受的重力约为500N
B.初中物理教科书的质量约1.8kg
C.人的正常步行速度约5m/s
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强是150000Pa
【答案】A
【知识点】质量及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强
【解析】【解答】A.一名中学生所受的重力约为500N,A符合题意;
B.初中物理教科书的质量约0.2kg,B不符合题意;
C.人的正常步行速度约1m/s,C不符合题意;
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强是15000Pa,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据常见物体的重力、质量、速度和压强,结合数据解答。
2.(2024八下·江海期末)物理实验中蕴含丰富的方法,下列说法不正确的是( )
A.弹簧测力计将力转换为长度,进而完成力的测量
B.微小压强计利用等效替代的方法,测量探头位置的液体压强
C.牛顿第一定律的得出,利用了基于实验的科学推理方法
D.通过容易形变的海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果,利用了转换法
【答案】B
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】A、弹簧测力计的弹簧受到拉力,长度变长,将力转换为长度,完成力的测量,正确,A不符合题意;
B、利用微小压强计U形管液面高度差,反应压强大小,利用了转换法,B符合题意;
C、牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的,利用了基于实验的科学推理方法,正确,C不符合题意;
D、通过容易形变的海绵的凹陷程度,判断压力的作用效果,利用了转换法,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】通过便于观察或测量的现象表示不便测量的物理量,是转换法;牛顿第一定律是通过科学推理得出的。
3.(2024八下·江海期末)如图所示,“龙吸水”是一种神奇的自然现象。 从物理的角度看,“龙吸水”是卷风,本质是高速旋转的气流,它能“吸”起水的原因是( )
A.龙卷风中心流速大、压强大 B.龙卷风中心流速大、压强小
C.龙卷风中心流速小、压强大 D.龙卷风中心流速小、压强小
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在流体中,流速越大的位置,压强越小。“龙吸水”是龙卷风,本质是高速旋转的气流,它能“吸”起水的原因是龙卷风中间中间部分流速大、压强小,将水“吸起”,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
4.(2024八下·江海期末)潮图所示的事例中,主要利用与大气压强有关的是( )
A.图甲,塑料吸盘被压在光滑的墙上
B.图乙,排水管的U形回水弯
C.图丙,菜刀的刀刃磨得很薄
D.图丁,木制的船只漂浮在水面上
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;连通器原理及其应用;大气压的综合应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A.塑料吸盘被压在光滑的墙上,是因为吸盘内的气压小于外界的大气压,所以大气将吸盘压在墙壁上,故A正确;
B.排水管的U形回水弯利用了连通器原理,故B错误;
C.菜刀的刀刃磨得很薄,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故C错误;
D.木制的船只漂浮在水面上利用了物体漂浮的条件,故D错误。
故选:A。
【分析】大气压是由于大气具有流动性及大气受到重力的作用产生的,大气朝各个方向都存在压强。
5.(2024八下·江海期末)关心爱护残疾人是每个公民应具备的美德,为了方便盲人行走,大街的人行道上铺设着凹凸刻纹的盲道(如图),从物理学的角度分析,这样做的主要目的是( )
A.增大压强 B.减小压强 C.增大摩擦 D.减小摩擦
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】盲道上凹凸不平,盲人走在凹凸刻纹的盲道上,在压力不变时,减小了受力面积,增大了地面对脚的压强,使盲人通过脚底感觉出来,即增大压强,不是增大摩擦,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】盲道上凹凸不平,压力一定时,受力面积减小,压强变大。
6.(2024八下·江海期末)骑自行车出行是一种时尚、环保的生活方式。在平直路面上匀速向前骑行时,如图所如示,以下说法正确的是( )
A.人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
B.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
C.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
D.人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A. 人对车的压力和车对人的支持力不是一对平衡力,而是一对相互作用的力,故A错误;
B. 平直路面上匀速向前骑行,自行车水平方向上受到的动力等于自行车受到的阻力,故B错误;
C.路面受到的压力大于人受到的支持力,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D. 人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力 ,故D正确。
故选D。
【分析】1、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
2、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
7.(2024八下·江海期末)端午节划龙舟是我国的传统风俗,选手在鼓声的号令下用力向后划桨,龙舟就快速向前运动。下列说法正确的是( )
A.使龙舟前进的力的施力物体是桨
B.停止划桨龙舟的速度减小说明力是维持物体运动的原因
C.选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后底部受到水的压力变小
D.龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性力的作用
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果;惯性及其现象;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解:A.选手们齐力用桨向后划水,龙舟快速向前运动,使龙舟向前运动的力的施力物体是水,故A错误;
B.停止划桨龙舟的速度减小,是因为龙舟受到了阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.龙舟在水中漂浮,浮力等于自身重力,运动员离龙舟后,自重减小,所以龙舟所受浮力减小,底部受到水的压力变小,故C正确;
D.龙舟冲过终点不能立即停止是由于龙舟具有惯性,但不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)当运动员离开龙舟后,龙舟自重减小,上浮一些,浮力减小,据此分析;
(4)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
8.(2024八下·江海期末)守门员飞身扑住射向球门的足球,说明力可以改变物体的 ,同时手感觉到痛,说明物体间力的作用是 的;重为20N的小球静止在水平地面上,小球受到的合力大小为 N。
【答案】运动状态;相互;0
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;力的合成与应用
【解析】【解答】 解:(1)守门员飞身扑住射向球门的足球,对足球施加了力的作用,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)守门员对足球施加力的同时,由于力的作用时相互的,足球对守门员施加反作用力,所以守门员的手感觉到痛;
(3)重为20N的小球静止正水平地面上,由于静止,小球受力平衡,小球受到地面的支持力和自身的重力,这两个力大小相等,方向相反,作用在小球上且同一条直线上,所以合力为0N。
故答案为:运动状态;相互;0。
【分析】 (1)力可以改变物体的运动状态;
(2)力的作用是相互的;
(3)先对小球进行受力分析,即可求出合力。
9.(2024八下·江海期末)如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球最终会掉下来,是因为受到 作用;当实心球运动到最高点Q时,此时实心球是 (平衡、非平衡)状态,若此时所受外力全部消失,实心球将 (选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
【答案】重力;非平衡;沿a方向运动
【知识点】重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】实心球最终下落,是受到竖直向下的重力作用,重力改变了它的运动状态。
不考虑空气阻力,当实心球运动到最高点Q时,只受到重力作用,实心球受力不平衡,是非平衡状态。
当实心球运动到最高点Q时,在水平方向有速度,若此时所受外力全部消失,实心球将以此时的速度做匀速直线运动,即沿a方向运动。故第1空填:重力;第2空填:非平衡;第3空填:沿a方向运动。
【分析】物体受到重力会下落;空中运动的物体受到重力,受非平衡力;运动的物体若不受力,沿原来方向匀速直线运动。
10.(2024八下·江海期末)马德堡半球实验证明了 的存在,历史上首先用实验测出了大气压强的科学家是 。实验中,待水银静止后,管内外液面高度差为H,若在玻璃管的管口不离开槽内水银面的情况下,将玻璃管从A位置倾斜至B位置,如图所示,则位置管内外水银面的高度差 H(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】大气压;托里拆利;等于
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】解:马德堡半球实验有力证明大气压的存在;首先用实验测出大气压值的科学家是托里拆利;实验时玻璃管倾斜,稳定后水银柱产生的压强等于大气压,即高度不变,仍为H。
故答案为:大气压;托里拆利;等于。
【分析】马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在;托里拆利第一次通过实验测出来大气压值;玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内外水银面高度差是固定的。
11.(2024八下·江海期末)小明同学探究二力平衡条件时的实验情景,如图。实验时应使研究对象先处于 状态:小明将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (选填“相同”或“相反”),并通过调整钩码数量来改变拉力的大小。为了进一步探究拉力大小对平衡的影响,小明将钩码换成调节好的弹簧测力计。发现两测力计示数有较小差别,其原因是存在 。
【答案】静止;相反;摩擦力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】解:(1)实验时应使研究对象处于静止状态。
(2)在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小;
(3)为了进一步探究拉力大小对平衡的影响,小华将钩码替换为弹簧测力计,发现弹簧测力计的示数有较小的差别,卡片也保持平衡,其原因是由于摩擦力的存在。
故答案为:静止;相反;摩擦力。
【分析】 (1)在实验中,为了避免摩擦力的影响,应使物块处于静止状态;
(2)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(3)要考虑影响实验的因素,如摩擦力等。
12.(2024八下·江海期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、图丙所示。由图像可知,0~2s,物体受到的摩擦力大小为 N;2~4s,物体受到的摩擦力大小 拉力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”)。当t=3s时,物体受到的摩擦力大小为 N。
【答案】3;小于;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】 解:由图丙可知,0s到第2s物体速度为0,处于静止状态,结合图乙,由二力平衡条件可知摩擦力为3N;
由图丙知,物体在第3s的状态为加速状态,故2~4s摩擦力小于拉力;
由丙图知在4s-6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F'=5N,
由平衡条件得摩擦力f'=F'=5N,在t=3s时物体做加速运动,在加速度的情况下,由于滑动摩擦力与拉力大小无关,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力仍为5N。
故答案为:3;小于;5。
【分析】 (1)由图丙可知,0s到第2s物体速度为0,处于静止状态,由二力平衡条件可知摩擦力大小;
(2)由图丙可知,第2s到第4s物体处于加速状态,即非平衡状态,由图乙可知,物体受到的拉力为6N,而由图丙知,物体在第3s的状态为加速整体,故摩擦力小于拉力;
(3)由丙图像判断物体的运动状态,根据物体的运动状态,由平衡条件求出物体所受的摩擦力。
13.(2024八下·江海期末)【国产大游轮专题】“爱达·魔都号”是中国首艘国产大型游轮,如图所示,她标志着我国集齐了造船业“三颗明珠”。请运用相关物理知识,“爱达·魔都号”的总吨位约为14万吨,在海上行驶时,受到的浮力约为 N,排开海水的体积约为 m3;当游轮到达目的地,乘客上岸后,游轮受到的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3)
【答案】1.4×109;1.4×105;减小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】“爱达·魔都号”在海上行驶时,漂浮在水面,受到的浮力等于重力,即
,根据浮力公式可计算“爱达·魔都号”排开海水的体积约为;乘客上岸后,游轮始终漂浮在水面,浮力始终等于重力,游轮的重力减小,故浮力减小。
综上 第1空、1.4×109; 第2空、1.4×105; 第3空、减小。
【浮力】1、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排。
14.(2024八下·江海期末)俯卧撑是一项常见的健身项目。如图所示,这是体重为600N的小明做俯卧撑时的情景。小明的身体可视为杠杆,脚与地的接触点为A点,,。小明在做俯卧撑时,支点是 点,地面对两手的支持力为 N。若50s内做俯卧撑40次,每次小明重心上升的高度为0.2m,则小明克服自身所受重力做功的功率为 W。
【答案】A;480;96
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件;功的计算及应用
【解析】【解答】人做俯卧撑时,身体相当于杠杆,人的重力是阻力,图中,A为支点,则L1=AB=1.5m,L2=AO=1.2m,根据杠杆平衡条件,G×L2=F×L1,
做俯卧撑时,克服重力所做功时,则每次做功为:W=Gh=600N×0.2m=120J,
做40次俯卧撑,总功为:W总=40×W=40×120J=4800J,
做俯卧撑的功率:。故第1空填:A;第2空填:480;第3空填:96。
【分析】杠杆转动时,绕的固定点是支点;根据杠杆平衡条件,结合重力、力臂,计算人的动力;利用W=Gh,计算克服重力做功多少,根据,计算功率。
15.(2024八下·江海期末)如下图所示,一物体静止在水中,请画出该物体所受重力和浮力的示意图
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;浮力及其产生原因
【解析】【解答】 解:物体漂浮在某种液体上,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,它们是一对平衡力,如图:
【分析】 物体漂浮在某种液体上,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。
16.(2024八下·江海期末)如图所示,是学生用黑板擦向下擦黑板的场景。请画出黑板对黑板擦施加的支持力F和摩擦力f。(O点是力的作用点)
【答案】
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】黑板擦向下运动,受到的摩擦力方向竖直向上, 黑板对黑板擦施加的支持力垂直于黑板向左 ,作用点都在O点,作图如下:
故答案为:。
【分析】根据摩擦力的方向、支持力的特点作图
摩擦力的方向于物体运动方向相反,所以黑板擦向下运动,受到的摩擦力方向竖直向上,黑板对黑板擦施加的支持力垂直于黑板向左
17.(2024八下·江海期末)如图所示杠杆处于静止状态,请根据已知的力或力臂画出相应的力臂或力。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】 解:延长力F2的作用线,过点O作F2作用线的垂线段,即为F2的力臂L2;过力臂L1的末端作垂直于L1的作用线,与杠杆的交点为F1的作用点,F1的方向向下,在线段末端标出箭头,如下图所示:
【分析】 力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,据此画出力臂的垂线,与杠杆的交点为F1的作用点,为使杠杆平衡F1的方向应该向下,据此画出力F1的示意图。
18.(2024八下·江海期末)小明在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码重0.5N。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时 (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节。这样做的目的是为了便于测量 ,并消除杠杆自重对实验的影响。
(3)小明按图乙进行实验后,又做了两次实验并将数据记录在下表中,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 。
实验次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m
1 1.0 0.15 1.5 0.1
2 0.5 0.2 1.0 0.1
3 3.0 0.1 2.0 0.15
(4)如图丙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N。当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】是;右;力臂;动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2);1.5;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:(1)如图(甲)的位置静止时是处于杠杆平衡状态的;
(2)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。我们使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小;
(3)由表格中数据可知:
①1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=0.15N m;
②0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=0.1N m;
③3.0N×0.1m=2.0N×0.15m=0.3N m;
故可得出杠杆的平衡条件为:F1l1=F2l2;
(4)若杠杆每一个小格长L,根据杠杆的平衡条件可得:2×0.5N×3L=F×2L,所以此时弹簧测力计的示数F=1.5N;
当弹簧测力计改为斜拉时,拉力的力臂减小,根据平衡条件,则弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:(1)是;(2)右;力臂;(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2);(4)1.5;变大。
【分析】 (1)杠杆平衡状态:静止或匀速转动;
(2)为了便于测量力臂大小,需要杠杆在水平位置平衡,调节平衡时将螺母向上翘的一端移动;
(3)先将数据中的各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,找出关系式;
(4)利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析求解。
19.(2024八下·江海期末)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论:滑动摩擦力的大小与 有关,当 一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋(选填字母);
A. 鞋底花纹较深
B. 鞋底花纹较浅
C. 旱冰鞋
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”或②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的;
(3)某小组改进了实验方案,如下图所示;
①改进后在进行实验时不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小 (选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的摩擦力大小为 N。
【答案】接触面的粗糙程度;压力;A;②;无关;2.8
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解:(1)乙、丙两图中,木块对平面的压力大小相同,丙图中木块与棉布接触面的粗糙程度更大,弹簧测力计的示数更大,说明丙图木块受到的摩擦力更大,即可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋。
(2)实验中发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的,即选②。
(3)在改进实验中,木块受到滑动摩擦力和拉力的作用,始终保持静止,滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,可以用弹簧测力计的读数来反映滑动摩擦力的大小,故不用匀速拉动长木板,因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关。
弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.8N,由于滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;压力;A;(2)②;(3)①无关;②2.8。
【分析】 (1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的鞋。
(2)实验中难于控制木块做匀速直线运动,是因为手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(3)滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关。
先观察弹簧测力计分度值,再读数。
20.(2024八下·江海期末)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验。
(1)组装好的压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)将压强计的金属盒放入水中,通过观察U形管两侧液面的 来判断金属盒处水的压强;
(3)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是 (选填序号A“将支管中高出的水倒出”或B“取下软管重新安装”),使U形管左右两侧的水面相平;
(4)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与液体的 有关;
(5)保持丙中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,如图丁,观察图丙和丁,某同学得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,原因 ;
(6)已知图丁中 U形管左右两侧水面的高度差h =16cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。(,,)
【答案】不属于;高度差;B;深度;不正确;没有控制液体的深度相同;1600
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 解:(1)组装好的压强计上的U形管左端没有与大气相通,所以不属于连通器;
(2)本实验中,液体内部压强的大小不容易观察到,因此用U形管两侧的液面高度差来反映液体内部压强的大小,这用到了转换法;
(3)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,故选B;
(4)由图乙和丙可知,两图中压强计的探头在同种液体中,液体深度不同,U形管两侧液面高度差不同,液体压强不同,所以可以得到:液体的压强与液体深度有关;
(5)保持丙中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,如图丁烧杯中液面高,U形管两侧液面差大,观察图丙和丁,小强得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。通过他这样的操作得到的结论不正确,因为没有控制液体的深度相同;
(6)此时橡皮管内气体的压强与大气压强之差等于16cm的水柱产生的压强。即:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa。
故答案为:(1)不属于;(2)高度差;(3)B;(4)深度;(5)不正确;没有控制液体的深度相同;(6)1600。
【分析】 (1)上端开口、底部互相连通的容器叫连通器;
(2)本实验中,液体内部压强的大小不容易观察到,因此用U形管两侧的液面高度差来反映液体内部压强的大小,这用到了转换法;
(3)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;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)液体压强跟液体密度和液体的深度有关,探究液体压强跟密度的关系时,控制液体深度不变;探究液体压强跟深度关系时,控制密度不变;
(5)深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大;
(6)根据p=ρgh来计算橡皮管内气体的压强与大气压强之差。
21.(2024八下·江海期末)小明一家人驾驶汽车外出游玩。已知汽车(包括车上的人和物品)的总重力为在平直公路上匀速行驶36km,用时0.5h。若该车行驶过程中受到的阻力是汽车(包括车上的火和物品) 总重力的0.08倍(g= 10N/kg), 求∶
(1)该汽车行驶的速度:
(2)该汽车的总质量:
(3)该汽车匀速直线运动时牵引力所做的功。
【答案】解:(1)该汽车行驶的速度;(2)该汽车的总质量;
(3)该汽车匀速直线运动,处于平衡状态,阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,则受到的牵引力
F=f=G×0.08=1.6×104N×0.08=1280N,
牵引力所做的功W=Fs=1280N×36×103m=4.608×107J。
答:(1)该汽车行驶的速度为72km/h;
(2)该汽车的总质量为1600kg;
(3)该汽车匀速直线运动时牵引力做的功4.608×107J。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)已知时间和路程,利用速度公式计算该汽车行驶的速度;
(2)利用G=mg计算该汽车的总质量;
(3)根据二力平衡条件得出牵引力,利用W=Fs求得牵引力所做的功。
22.(2024八下·江海期末)如图所示,将底面积为,重为10N的容器放在水平桌面上,容器内装有重60N,深的水。(,g取)求:
(1)A点处液体的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
【答案】解:(1)A点的深度为;A点处液体的压强;
(2)水对容器底的压强为,水对容器底的压力是
;
(3)容器对水平桌面的压力等于容器的重力加水的重力,容器对水平桌面的压强为
答:(1)A点处液体的压强;
(2)水对容器底的压力是50N;
(3)容器对水平桌面的压强是。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)A点的深度为,根据压强公式计算A点处液体的压强;
(2)根据压强公式计算水对容器底的压强;根据F=Ps计算水对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压力等于容器的重力加水的重力,根据压强公式计算容器对水平桌面的压强。
23.(2024八下·江海期末)小明用如图所示的滑轮组将400N的重物匀速提起2m,所用拉力F=250N,不计绳重和摩擦。据此请回答下列问题。
(1)A滑轮是 (选填“动”或“定”)滑轮;若小明拉绳的方向由竖直向下变为斜向下,拉力F的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)绳子自由端移动的距离为 m;
(3)重物上升过程中的有用功为 ,小明在绳子自由端所做的功为 J;
(4)该滑轮组的机械效率为 %。
【答案】定;不变;4;800;1000;80
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】解:(1)由图可知,A滑轮的轴固定不动,因此A滑轮为定滑轮;
由图可知,小明从定滑轮处向下拉绳子,由于定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小,因此小明拉绳的方向由竖直向下变为斜向下,拉力F的大小将不变;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m;
(3)重物上升过程中的有用功:W有=Gh=400N×2m=800J;
小明在绳子自由端所做的功:W总=Fs=250N×4m=1000J;
(4)滑轮组的机械效率:。
故答案为:(1)定;不变;(2)4;(3)800;1000;(4)80。
【分析】(1)根据滑轮的轴是否随物体一起移动分析判断A滑轮的类型;根据定滑轮可以改变力的方向,但不能改变力的大小分析拉力F大小的变化情况;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh;
(3)利用W有=Gh求有用功;利用W总=Fs求小明在绳子自由端所做的总功;
(4)利用求滑轮组的机械效率。
24.(2024八下·江海期末)如图所示为小明乘坐过山车的情景,游玩过程中,她对过山车的动力来源产生思考。据此请回答下列问题:
(1)过山车的车厢首先依靠电动机牵引至长为50m、高30m的斜面顶端A点,当车厢在顶端静止时,车厢的 (选填“动”、“重力势”或“弹性势”)能最大,此后车厢靠 完成整个滑行过程:
(2)车厢从顶端向下运动过程中,在A、B、C、D四处中机械能最大的是 处;
(3)电动机通过斜面把车厢推上高处是利用了斜面能够 (选填“省力”、“省功”或“省距离”)的特点:
(4)如果电动机输出45kW的功率,做功将重为3×104N的乘客和车厢匀速推上斜面顶端需要32s,那么此过程中电动机所做的功为 J,车厢与斜面的摩擦力是 (不考虑空气阻力)。
【答案】重力势;惯性;A;省力;1.44×106;1.08×104
【知识点】机械能及其转化;斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】 解:(1)当小列车在顶端静止时,高度最大,重力势能最大,越过顶点,此后小车靠惯性完成整个翻滚穿越过程;
(2)越过顶点后,由于受到摩擦力的作用,机械能不断减小;故A点机械能最大;
(3)电动机通过斜面把车厢推上高处是利用了斜面能够省力;
(4)有用功:W有用=Gh=3×104N×30m=9×105J,
电动机所做的总功:W总=Pt=45×103W×32s=1.44×106J,
额外功:W额=W总-W有用=1.44×106J-9×105J=5.4×105J;
车厢与斜面的摩擦力。
故答案为:(1)重力势;惯性;(2)A;(3)省力;(4)1.44×106;1.08×104N。
【分析】 (1)物体的动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大、速度越大,动能越大;物体的重力势能与物体的质量和高度有关,物体的质量越大、高度越大,重力势能越大;一切物体都具有惯性;
(2)越过顶点后,由于受到摩擦力的作用,机械能不断减小;
(3)斜面可以省力,推力克服摩擦力做的功为额外功,其大小等于总功减去有用功,再根据W额=fs求摩擦力。
25.(2024八下·江海期末)阅读短文,回答问题。
登陆火星仰望星空,我们追梦不止…
2021年5月15日,我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。登陆一颗陌生的星球,大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
“绕”:探测器经过漫长的旅程,实现对陆星球的环绕气行。
“着”:探测器着陆星球表面的过程。
“巡”:探测器到达星球表面后,放出巡视车,完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”,这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零,通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”,“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星,表面有大气层,温度适宜,火星表面引力为地球表面引力的38%。
(1)探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆,如图2所示。探测器在环绕火星运动的过程中,其运动状态一定 (选填“改变”或“不变”):当探测器运行到“近火点”时,它的势能 (填“最大”或“最小”);
(2)若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速,探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大,探测器沿直线下落,且它距离火星表面足够高,可以推断:火星探测器着陆火星前的运动状态一定是先 运动,后 运动:
(3)利用降落伞减速时,若开伞的瞬间、探测器受到的向上的力大于它的重力,可以推断:开伞的瞬间探测器会 选填“向上”或“向下”)运动:
(4)“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜,这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似,能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气,可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力,从而大大减少火星沙尘附着的可能性:请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例: :
(5)小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃,可以推断:若在火星表面,他最多可以举起 的杠铃。
【答案】改变;最小;加速;匀速直线;向下;气垫船;100kg
【知识点】动能的影响因素;物体运动状态的变化;惯性及其现象;力的合成与应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解:(1)探测器在环绕火星运动的过程中,其运动方向不断变化,其运动状态一定改变;
当探测器运行到“近火点”时,它的质量不变,高度最低,势能最小;
(2)若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速,探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大,探测器开始沿直线下落时,大气的阻力要小于探测器的重力,所以探测器在重力的作用下向下做加速运动;随着速度的增大,受到大气的阻力越大,当阻力等于重力时,探测器受力平衡,将做匀速直线运动;因此火星探测器着陆火星前的运动状态是先加速运动,后匀速运动;
(3)突然打开降落伞,探测器受到的阻力会大于探测器重力,但探测器由于惯性会继续向下运动,所以,在开伞瞬间,探测器会向下运动;
(4)太阳能电池板表面的钛、硅材料微结构膜能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气,这是通过使接触面分离来减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力;生活中的气垫船向下喷气,使船与水面之间形成一层空气,是通过接触面分离来减小摩擦的;轴承中有润滑油,是通过接触面分离来减小摩擦的;
(5)人的力量不变,在地球上最多举起杠铃的重力为:G地=mg=38kg×10N/kg=380N;
在火星上能举起物体的重力为:G火=G地=380N;
则物体的质量为:。
故答案为:(1)改变;最小;(2)加速;匀速直线;(3)向下;(4)气垫船;(5)100kg。
【分析】(1)静止状态或匀速直线运动状态称为平衡状态;影响重力势能的因素是质量和高度,质量一定时,高度越高,重力势能越大;
(2)根据探测器的受力情况分析其运动情况;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(4)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动;
(5)因为人的力量不变,可以根据G=mg得到在火星上举起的物体重力的大小,根据火星重力与地球重力的关系,利用公式计算在火星上举起的物体的质量。
