广东省河源地区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
1.(2024八下·河源期末)“生活处处皆物理”,下列数据最符合实际的是( )
A.一斤(500g)猪肉所受重力大约为50N
B.托起两个鸡蛋所用的力大约是1N
C.一位初中学生的体重大约是60N
D.一个苹果的质量约为20g
【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一斤猪肉约500g,所受重力大约为:,故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的质量约为100g,其重力约:,拿起两只鸡蛋所用的力大约是1N,故B符合题意;
C.初中生的质量在50kg左右,其重力为:,故C不符合题意;
D.四个鸡蛋的质量约为200g,一个苹果的质量与此差不多,约为200g,故D不符合题意。
故选B。
【分析】根据G=mg,结合常见物体的质量,计算重力;两个鸡蛋质量约100g;1个苹果的质量约200g。
2.(2024八下·河源期末)下列实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.刀刃做得很薄 B.书包带做得较宽
C.坦克装有宽大的履带 D.大型平板拖车装有很多轮子
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【分析】压强的大小与压力和受力面积的大小有关:
减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强;
增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强;
【解答】A、刀刃做的很薄,即在压力一定时,减小了受力面积,增大了压强,故符合题意.
B、书包带宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,背起来舒服些,不符合题意.
C、坦克装有履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,不符合题意.
D、大型的平板车装有很多的轮子,即在压力不变时,增大了受力面积减小了压强,故不符合题意;
故选:A.
【点评】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题;注意增大压强、增大摩擦方法的区别.
3.(2024八下·河源期末)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为,物体的运动不需要力来维持
B.伽利略认为,当推一个物体的力不再推它时,原来运动的物体便归于静止
C.伽利略和牛顿两人合作,通过理想实验,推理出了牛顿第一定律
D.牛顿总结了前人的研究成果,进一步推理,概括并首先发表了牛顿第一定律
【答案】D
【知识点】科学家及其贡献
【解析】【解答】A.亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因,故A不符合历史事实;
B.“当推一个物体的力不再推它时,原来运动的物体便归于静止”,是说物体的运动需要力来维持,而伽利略认为,力不是维持物体运动的原因,故B不符合历史事实;
CD.牛顿总结了前人的研究成果,进一步推理,概括了牛顿第一定律,不是牛顿与伽利略进行合作,故C不符合历史事实,D符合历史事实。
故选D。
【分析】根据物理学中,伽利略、牛顿、亚里士多德的观点,判断说法是否合理。
4.(2024八下·河源期末)如图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.刹车时用力捏紧刹车把手
B.列车采用磁悬浮技术
C.运动员在手上涂镁粉
D.轮胎上制有花纹
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.自行车刹车时,用力捏车闸,在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.列车采用磁悬浮技术,使接触面分离,减小摩擦,故B符合题意;
C.运动员上单杠之前,先在手上涂些镁粉,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故C不符合题意;
D.轮胎做出凸凹不平的花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
【分析】摩擦力的大小和压力、接触面的粗糙程度有关,使物体接触面分离,可以减小摩擦力。
5.(2024八下·河源期末)2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射,之后准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。下面说法正确的是( )
A.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号动能减小
B.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号重力势能减小
C.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号机械能不变
D.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号机械能增大
【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】AB.运载火箭携带嫦娥六号加速升空时,质量不变,速度增大,动能变大,高度增大,重力势能变大,故AB错误;
CD.动能和势能统称为机械能,动能增大,重力势能增大,则机械能增大,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度升高,重力势能变大,总机械能变大。
6.(2024八下·河源期末)如图1所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客机,飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,如图2所示。下列说法正确的是( )
A.机翼上方的空气流速小,压强大
B.机翼上方的空气流速大,压强小
C.机翼下方的空气流速大,压强小
D.机翼下方的空气流速小,压强小
【答案】B
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】机翼上表面弯曲、下表面平直,所以空气通过机翼上方的空气流速大、压强小;机翼下方的空气流速小、压强大,使飞机受到一个向上的升力,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】在凸起的位置流速大,压强小。
7.(2024八下·河源期末)小亮用手将一个重为4N、体积为的物块浸没在水中,放手后物体最终(g取10N/kg)( )
A.漂浮,所受的浮力为4N B.悬浮,所受的浮力为5N
C.悬浮,所受的浮力为4N D.沉底,所受的浮力为5N
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物块浸没在水中时,受到的浮力:
F浮=ρ水gV排= ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10 N/kgx5x10-4m3=5N,
则F浮> G,由物体浮沉条件可知,放手后物块上浮,最终漂浮,受到的浮力等于自身重力,即4N,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选:A。
【分析】物块浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力,然后与物块的重力相比较判断松手后的状态。
8.(2024八下·河源期末)端午节都有“赛龙舟”和“吃粽子”的习俗。“赛龙舟”时,用桨向后划水时,龙舟就会向前运动,这说明物体间力的作用是 ,使龙舟前行的施力物体是 。
【答案】相互的;水
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】用桨向后划水时,桨对水施加力的作用,水对桨施加反作用力,龙舟会向前运动;使龙舟前行的施力物体是水。
【分析】物体间力的作用是相互的。
9.(2024八下·河源期末)雨滴如珠帘般落在雨伞上,当我们块速旋转雨伞时,伞上的雨滴会被甩出,这是因为雨滴具有 ;假设雨滴被用出的瞬间,外力全部消失,雨滴将会做 运动。
【答案】惯性;匀速直线
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】 雨滴如珠帘般落在雨伞上,当我们块速旋转雨伞时,伞上的雨滴会被甩出,这是因为雨滴具有惯性要保持其原来的运动状态而沿切线方向飞出。 空中下落的小雨滴,如果所受外力全部消失,它将做匀速直线运动。
【分析】 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;根据牛顿第一定律,可判断外力消失时雨滴的运动状态。
10.(2024八下·河源期末)小阳拿着如图所示自制简易气压计,从县城六角亭爬到东山岭上,观察到玻璃管内水柱高度将 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是大气压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),现象说明了 。
【答案】升高;减小;海拔越高,大气压越小
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】图为自制气压计,上到东山岭时,海拔升高,瓶内气体压强不变,玻璃管内水柱升高了,是因为大气压随高度的升高而减小,水柱就会在瓶内气压的作用下而上升,可知:海拔越高,大气压越小。故第1空填:升高;第2空填:减小;第3空填:海拔越高,大气压越小。
【分析】海拔越高, 大气压越小,和空气接触处的液面升高。
11.(2024八下·河源期末)如图,水平地面上一个重为100N的物体,在大小为30N的水平拉力F的作用下向左做匀速直线运动,在10s的时间内通过的距离为4m,物体运动过程中拉力F做功为 J,拉力F做功的功率为 W。
【答案】120;12
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】物体运动过程中拉力F做功为:,拉力F做功的功率为:
。故第1空填:120;第2空填:12。
【分析】根据W=Fs,计算拉力做功多少;根据,计算功率的大小。
12.(2024八下·河源期末)质量为40kg的箱子放在水平地面上,地面对箱子支持力大小为 N。小明用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速直线运动(忽略空气阻力),此时地面对箱子的摩擦力大小为 N;若改用60N的力水平推这个箱子时,地面对箱子的摩擦力大小为 N。()
【答案】400;40;40
【知识点】重力及其大小的计算;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
【解析】【解答】结合质量,计算箱子的重力:G=mg=40kg×10N/kg=400N;
地面对箱子支持力和重力是平衡力,大小相等,地面对箱子支持力:F=G=400N;
用40N的力水平推这个箱子,使其匀速直线运动,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的力水平推箱子时,箱子对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为40N。故第1看填:400;第2空填:40;第3空填:40。
【分析】根据G=mg,计算物体受到的重力;二力平衡时,物体受到的拉力和摩擦力,是平衡力;当压力和粗糙程度不变时,滑动摩擦力不变。
13.(2024八下·河源期末)小球从某一高度下落后反复弹起,高度越来越低,如图所示,A、B、C、D在同一水平高度,则小球在A点时的动能 C点时动能,在B点时的重力势能 D点时重力势能(均选填“大于”、“等于”或“小于”),整个过程中机械能 (选填“变化”或“不变”)。
【答案】大于;等于;变化
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】图中,小球弹跳的高度越来越低,则小球在运动时,克服空气阻力,机械能逐渐减小,机械能发生变化;A、C两点高度相同,则小球的重力势能相同,而机械能逐渐减小,可知小球在C点时的机械能较小,即动能较小,则小球在A点时的动能大于C点时的动能。
因为B、D高度相同,且小球的质量不变,小球在B点时的重力势能等于D点时重力势能。故第1空填:大于;第2空填:等于;第3空填:变化。
【分析】图中,小球运动的高度减小,则总机械能减小;质量一定时,高度相同,重力势能相等,机械能减小,则动能在减小。
14.(2024八下·河源期末)如图所示,斜面长4m,高1m,工人用400N沿斜面方向的力把重1200N的货箱匀速推到车上。此过程中,推力做的功为 J,斜面的机械效率为 ,斜面对货箱的摩擦力大小为 N。
【答案】1600;75%;100
【知识点】机械效率的计算;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】根据斜面上的推力和斜面长,计算推力做的功为:,
根据物体的重力和高度,计算推力做的有用功为:,
则斜面的机械效率为:;
计算推力做的额外功为:,
斜面上的摩擦力为:。故第1空填:1600;第2空填:75%;第3空填:100。
【分析】根据斜面上的力和距离,利用W=Fs,计算总功,根据物体的重力和高度,计算W=Gh,计算有用功;根据,计算机械效率;利用总功和有用功的差,计算额外功,利用,计算摩擦力。
15.(2024八下·河源期末)(1)如图所示,物体A静止在固定斜面上,请画出物体A受到的重力G、斜面对它的摩擦力f和支持力F的示意图(不考虑空气阻力);
(2)如图所示,用锤子起钉子,请过A点画出起钉子所需最小动力及其力臂l1;
(3)如图所示,请画出使用该滑轮组提升重物最省力的绕线方式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;力臂的画法;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)物体A所受的重力G方向竖直向下,过物体的重心作竖直向下的有向线段,标G,即为物体A所受的重力;斜面对物体A的支持力和斜面垂直向上,支持力标F;物块A静止在斜面上,有沿斜面下滑的趋势,受到沿斜面向上的摩擦力;标f为摩擦力f的示意图;如图所示:
(2)在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长越省力,支点与作用点的连线,即最长的力臂,连接OA为最长力臂l1,过A点作垂直于OA,为最小动力F1,动力的方向应向右,如图所示:
(3)要使滑轮组最省力,则滑轮组中动滑轮承重的绳子数应最多,动滑轮上有三股绳子承重,滑轮组最省力,绕线为:
【分析】(1)物体受到的重力竖直向下;受到的摩擦力和物体运动方向相反;支持力和支撑面垂直,作用点在重心;
(2)支点到力的作用点的连线,是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直;
(3)使用滑轮组时,动滑轮上绳子股数越多越省力,依次绕过定滑轮和动滑轮。
(1)物体A所受的重力G方向竖直向下,过物体的重心作一条竖直向下的有向线段,用G来表示,即为物体A所受的重力;斜面对物体A的支持力的作用点在物体A上(可为物体A的重心),过此点作垂直于斜面向上的力,即为支持力F的示意图;物块A静止在斜面上,有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,作用点可画在物体的重心上;过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力f的示意图;如下图所示:
(2)由杠杆的平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,即连接OA即为最长力臂l1,由图知动力的方向应向右,过A点作垂直于OA的力,即为最小动力F1,如下图所示:
(3)要使滑轮组最省力,则滑轮组中动滑轮承重的绳子数应最多,由图知,动滑轮上有三股绳子承重时滑轮组最省力,因此绕线方式如下:
16.(2024八下·河源期末)(1)如图所示是小苗同学“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
①比较 两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
②比较乙、丙两图可知,当压力一定时, ,压力的作用效果越明显;
③此实验中运用到的主要探究方法是 和转换法;
(2)如图所示,弹簧测力计的量程是 N,图中测力计的示数为 N;
(3)如图所示,当地的大气压等于 mm高的水银柱产生的压强;若换略粗一点的玻璃管(长度不变)重复实验,则管内、外水银柱面的高度差将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)甲、乙;受力面积越小;控制变量法
(2)0~5;2.0
(3)730;不变
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;大气压强的测量方法
【解析】【解答】探究影响压力作用效果的因素时,
(1)①探究压力的作用效果与压力的关系时,应控制受力面积不变,改变压力的大小,选择甲、乙两图,压力越大,凹陷程度越深,可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②比较乙、丙两图,压力相同,丙图受力面积小,压力作用效果明显,可以得到:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
③压力作用效果与压力大小和受力面积有关,探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时,应控制压力的大小不变,实验用到控制变量法。
(2)测力计的最大测量值为5N,量程为0~5N;测力计的分度值为0.2N,示数为2.0N。
(3)图中,为托里拆利实验装置,大气压等于玻璃管内外水银液面高度差对应的水银柱产生的压强,故当地的大气压等于730mm高的水银柱产生的压强。根据,水银柱产生的压强与高度有关,与横截面积无关,换略粗一点的玻璃管,管内、外水银柱面的高度差将不变。
【分析】(1)探究压力的作用效果和压力的关系,要保持受力面积相同;探究压力的作用效果和受力面积的关系,保持压力相同,使用时,利用了控制变量法;
(2)测力计上最大测量值,判断量程;根据指针位置,测量拉力;
(3)根据试管中水银面的高度差,测量大气压;大气压和试管的粗细无关。
(1)①[1]探究压力的作用效果与压力大小的关系时,根据控制变量法可知,应控制受力面积的大小不变,改变压力的大小,故比较甲、乙两图,由甲乙两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②[2]比较乙、丙两图可知,压力相同,丙图受力面积小,压力作用效果明显,可以得到当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
③[3]压力作用效果与压力大小和受力面积有关,探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,实验用到控制变量法。
(2)[1][2]测力计的刻度盘上的最大测量值为5N,故其量程为0~5N;测力计的分度值为0.2N,示数为2.0N。
(3)[1]图中装置为托里拆利实验装置,大气压等于玻璃管内外水银液面高度差对应的水银柱产生的压强,故当地的大气压等于730mm高的水银柱产生的压强。
[2]由可知,水银柱产生的压强与高度有关,与横截面积无关,故换略粗一点的玻璃管重复实验,管内、外水银柱面的高度差将不变。
17.(2024八下·河源期末)小冬学习了“认识浮力”后,爱动脑筋的小冬提出了问题:浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢?经过思考,他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水和盐水等器材,设计并进行了如图探究实验。
(1)金属块在 C中受到的浮力为 N;
(2)分析B、C两图知道:当金属块浸没入水中后,所受浮力的大小与它浸入水的深度 (选填“有关”或“无关”)。因为此时金属块浸入水的 没有发生变化;
(3)小冬 (选填“能”或“不能”)利用图A和图D探究浮力的大小与液体的密度有关,理由是 ;
(4)综合上述实验得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关;
(5)根据收集到的实验数据,小冬还计算出了该金属块的密度为 。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】1;无关;体积;不能;没有控制物体排开液体的体积相同;液体的密度;物体排开液体的体积;2.8×103
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的大小与哪些因素有关时,(1)图A中,测力计分度值为0.2N,根据指针位置,则金属块的重力为2.8N;图C中,金属块浸没在水中时,测力计的示数为1.8N,则金属块此时受到的浮力为:F浮C=G-FC=2.8N-1.8N=1N
(2)根据B、C两图,金属块浸没后,排开水的体积相同,深度不同,测力计的示数相同,则金属块所受的浮力相同,即浮力的大小与它浸入水的深度无关。
(3)探究浮力的大小与液体密度有关时,保持金属块排开液体的体积相同,而液体的密度不同;而图A和图D中,两图中液体的密度不同,排开液体的体积不同,无法探究浮力的大小与液体密度的关系。
(4)根据图ABC可知,物体排开液体的体积越大,测力计示数越小,浮力越大;根据图CD可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,测力计示数越小,浮力越大;则浸在液体中的物体受到的浮力跟液体密度、物体排开液体的体积有关。
(5)金属块浸没时,其体积等于排开液体的体积,由F浮=ρ水gV排可知,金属块的体积为
,
金属块的重力G=2.8N,根据G=mg,金属块的质量为:
则金属块的密度为:。
【分析】(1)根据测力计对物体的拉力、浸没后测力计的拉力,计算物体受到的浮力;
(2)当液体密度和排开液体的体积相同时,深度不同,浮力相等,则浮力和深度无关;
(3)探究浮力和液体密度的关系时,使液体密度不同,排开液体的体积相同,AD图中排开液体的体积不同,不能探究浮力和液体密度的关系;
(4)浮力大小和排开液体的体积有关,和液体的密度有关;
(5)利用物体受到的浮力,根据,可以计算物体的体积,根据,计算物体的质量,利用,计算密度的大小。
18.(2024八下·河源期末)小明探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 直线运动,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)如图甲、乙实验说明滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)如图对比乙、丙实验,得出结论: ;
(4)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是 ,请你帮他提出改进措施: 。
【答案】匀速;压力大小;当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;没有控制压力大小相同;将截去的一半叠放在另一半上
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究影响滑动摩擦力大小的因素时,(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,使木块处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)图甲、乙中,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,测力计示数不同,则木块受到的摩擦力大小不同,可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)在图乙丙中,控制压力大小相同,丙图中接触面粗糙程度较大,弹簧测力计的示数较大,则丙图中木块受到的摩擦力较大,可得出:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)图丁操作中,即改变了压力大小,也改变了受力面积大小,没有控制压力大小相同,无法进行实验探究。
当只改变受力面积大小时,可以将截去的一半叠放在另一半上,进行实验探究。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,需要拉动物体在水平面匀速直线运动,利用拉力测量摩擦力;
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)探究滑动摩擦力和受力面积的关系,需要保持压力和粗糙程度相同,将切去的部分叠放,保持压力相同。
19.(2024八下·河源期末)如图所示,一个重14N的平底薄壁玻璃花瓶放在水平桌面上,瓶内装了50N的水,水面到瓶底的距离为0.15m,瓶底的面积为0.04m2,水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)水对瓶底的压强;
(2)水对瓶底的压力;
(3)花瓶对水平桌面的压强。
【答案】解:(1)由液体压强可知,水对瓶底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(2)根据压强的计算公式可得,瓶底受到水的压力为
F=pS=1500Pa×0.04m2=60N
(3)花瓶对水平桌面的压力为
F'=G瓶+G水=14N+50N=64N
花瓶对水平桌面的压强为
答:(1)水对瓶底的压强为1500Pa;
(2)水对瓶底的压力为60N;
(3)花瓶对水平桌面的压强为1600Pa。
【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)利用p=ρ水gh,计算液体压强的大小;
(2)根据压强,利用F=pS,计算容器底受到的压力;
(3)根据总重力,计算水平面受到的压力,利用,计算压强。
20.(2024八下·河源期末)身高1.7米,质量为70千克的小明同学做俯卧撑运动,此时将他视为一个杠杆,如图所示,他的重心在A点。则:
(1)画出支持力的力臂和重力的力臂;
(2)若将身体撑起,地面对手的支持力至少要多大;
(3)若将身体撑起,肩膀上升的距离为0.2米,求小明做一个俯卧撑支持力所做的功。
【答案】解:(1);
(2)小明同学的重力为
G=mg=70kg×10N/kg=700N
由图可知,O为支点,动力臂为
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
由杠杆平衡条件有
F1×1.5m=700N×0.9m
解得支持力F1=420N
(3)小明同学将身体撑起一次所做的功为
W=F1s=420N×0.2m=84J
答:(1)如图示;
(2)若他将身体撑起,地面对手的作用力至少要420N;
(3)小明做一个俯卧撑支持力所做的功为84J。
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)人所受的重力的作用点在重心A上,方向竖直向下,过点A,沿竖直向下的方向画有向线段,用G表示,即为重力示意图;地面对手的支持力的作用点在手上,方向垂直于地面向上,沿垂直于地面向上画一条有向线段,用F表示,即为地面对手的支持力。支点为O,过支点作支持力作用线的垂线段,即为支持力的力臂,过支点作重力作用线的垂线段,为重力的力臂,如图所示
【分析】(1)物体受到的重力竖直向下;物体受到的支持力和支撑面垂直;过支点向力的作用线作垂线,为力臂;
(2)根据G=mg,计算物体的重力;结合杠杆的平衡条件,计算支持力的大小;
(3)根据W=Fs,计算拉力做功的多少。
21.(2024八下·河源期末)如图甲,1648年,帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上,插入一根细长的管,并从楼房的阻台上向细管子里灌水,结果只用了几杯水,竟把木桶压裂了,桶里的水从裂缝中流了出来。如今自来水供水系统一般都要建水塔,特别是地势平坦的地方没有水塔就无法正常供水。如图乙是自来水供水系统的原理图,来自水厂的水源经水泵提高到水塔里,再“水往低处流”进入对各家各户。
(1)帕斯卡实验再次说明液体的压强只与液体的的密度和 有关,而与细管的粗细 ;
(2)用水泵将水抽到水塔里,目的是为了 ;
(3)水塔的高度至少应 居民楼的高度。
【答案】液体深度;无关;增大水的压强;等于
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)帕斯卡裂桶实验中,管很细,但由于高度很大,水的深度大,使水产生了很大的压强,该实验说明液体压强与液体深度有关,与管子粗细无关。(2)用水泵将水抽到水塔里,增大了水的高度,可增大水的压强。
(3)水塔与居民楼中自来水龙头构成了连通器,连通器中,同种液体在静止时,各液面总是相平的,为了保证最高层水龙头的自来水能流出,则水塔的高度至少应等于居民楼的高度。
【分析】(1)液体压强与液体的密度和深度有关;
(2)密度一定时,液体深度越深,液体压强越大;
(3)连通器中装同种液体,液体静止时,各容器中液面相平。
22.(2024八下·河源期末)如图1所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,其简化图如图2,是横杆与支架的接触点,杆静止,忽略杆重。
(1)人们对杆的压力为,绳对杆的拉力为,、竖直向下;
①在图2中画出的力臂;
②的力臂 (用、、表示)。
(2)如果他们无法将巨木抬起,请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案 ,并简述其中的物理学原理 。
【答案】;;将支架的支点向左移动;根据杠杆平衡条件可知,阻力不变,此时动力臂变长,阻力臂变短,则需要的动力减小。
【知识点】力臂的画法;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】(1)①根据图片可知,过支点O作力所在直线的垂线段即为力臂,如下图所示:
②根据杠杆平衡条件得到,的力臂为。
(2)根据杠杆平衡条件可知,阻力不变,此时动力臂变长,阻力臂变短,则需要的动力减小,因此抬巨木时,将支架的支点向左移动,就可以将巨木抬起来。
【分析】(1)①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
②根据杠杆的平衡条件计算L2的大小。
(2)根据杠杆的平衡条件提出改进方案即可。
23.(2024八下·河源期末)阅读以下材料
荧惑巳至,求索无疆
火星,我国古代被称之为“荧惑”,是离太阳第四近的行星,直径约为地球的一半,质量约为地球的。火星表面上,物体所受的重力与其质量的比值约为3.7N/kg。火星大气以二氧化碳为主,大气密度大约只有地球的,平均大气压强约为700Pa。火星地表沙丘、砾石遍布,非常干燥,南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。
“天问一号”(该名源于屈原的《天问》),是负责执行中国首次火星探测任务的探测器,由环绕器、着陆巡视器组成。2020年7月23日,“天问一号”由“长征五号遥四”运载火箭发射升空。经历近10个月奔波,2021年5月15日,着陆巡视器与环绕器实现分离,成功软着陆于火星表面,如图甲;环绕器则于两白后进入中继通信轨道(近火点265km、远火点12500km的椭圆轨道),如图乙,为“祝融号”巡视器(火星车)建立稳定的中继通信链路,陆续传回图像数据。5月22日,“祝融号”安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测。
回答以下问题
(1)火箭点火后,高温高压的燃气从尾部向后喷出,从而使火箭获得向前的推力,该推力的施力物体是 ;
(2)如图甲,着陆器四个“腿”上的“脚掌”比较宽大,这是为了 。
(3)在火星上,水的沸点比地球上的沸点 ,这是火星上没有液态水的原因之一;
(4)沿椭圆轨道运行时,环绕器受 (选填“平衡力”或“非平衡力”) 。环绕器在大气层以外运行,不受火星大气的阻力,只有动能和势能的相互转化;当它从近火点向远火点运动时,环绕器的机械能 ,速度 (选填“变大”“变小”或“不变” );
(5)用图,分别在地球、火星上做“探究阻力对物体运动的影响”的实验:让同一小车从斜面上滑下,使它滑到同一水平长木板上的初速度相同,则小车在火星上滑行的距离比在地球上的 (选填“长”或“短” )。
【答案】燃气;减小压强;低;非平衡力;不变;变小;长
【知识点】机械能及其转化;力作用的相互性;阻力对物体运动影响的探究实验;压强的大小及其计算;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)火箭升空时,向后喷出高温的燃气,根据力的作用是相互的,燃气对火箭有向前的反推力,该推力的施力物体是燃气。
(2)着陆器四个“腿”的“脚掌”宽大,通过增大受力面积,减小压强。
(3)火星上,平均大气压强约为700Pa,远小于地球大气压,液体的沸点随气压降低而降低,火星上水的沸点远低于地球的沸点。
(4)沿椭圆轨道运行时,环绕器做的是曲线运动,运动方向时刻在变,运动状态一直在变,受非平衡力。
环绕器在大气层以外运行,不受火星大气的阻力,只有动能和势能的相互转化, 机械能守恒,总的机械能不变。
从近火点向远火点运动时,环绕器的离火星高度上升,重力势能增加,机械能守恒,动能减少,速度变小。
(5)火星表面上,物体所受的重力与其质量的比值g约为3.7N/kg,远小于地球。在火星上做“探究阻力对物体运动的影响”的实验时,小车的重力更小,对木板的压力更小,受到的摩擦力即阻力要小得多,运动的距离就比在地球上的长。
【分析】(1)火箭升空时,燃气对火箭产推力,是施力物体;
(2)压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;
(3)液体沸点和大气压有关,大气压减小,沸点降低;
(4)物体运动方向改变,运动状态改变,受到非平衡力;物体的高度变大,重力势能变大,速度减小,动能减小;
(5)火星上的g比地球小,产生的重力减小,对水平面的压力小,摩擦力更小,物体受到阻力小,运行距离长。
广东省河源地区2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
1.(2024八下·河源期末)“生活处处皆物理”,下列数据最符合实际的是( )
A.一斤(500g)猪肉所受重力大约为50N
B.托起两个鸡蛋所用的力大约是1N
C.一位初中学生的体重大约是60N
D.一个苹果的质量约为20g
2.(2024八下·河源期末)下列实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.刀刃做得很薄 B.书包带做得较宽
C.坦克装有宽大的履带 D.大型平板拖车装有很多轮子
3.(2024八下·河源期末)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为,物体的运动不需要力来维持
B.伽利略认为,当推一个物体的力不再推它时,原来运动的物体便归于静止
C.伽利略和牛顿两人合作,通过理想实验,推理出了牛顿第一定律
D.牛顿总结了前人的研究成果,进一步推理,概括并首先发表了牛顿第一定律
4.(2024八下·河源期末)如图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.刹车时用力捏紧刹车把手
B.列车采用磁悬浮技术
C.运动员在手上涂镁粉
D.轮胎上制有花纹
5.(2024八下·河源期末)2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射,之后准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。下面说法正确的是( )
A.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号动能减小
B.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号重力势能减小
C.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号机械能不变
D.运载火箭加速升空过程中,嫦娥六号机械能增大
6.(2024八下·河源期末)如图1所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客机,飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,如图2所示。下列说法正确的是( )
A.机翼上方的空气流速小,压强大
B.机翼上方的空气流速大,压强小
C.机翼下方的空气流速大,压强小
D.机翼下方的空气流速小,压强小
7.(2024八下·河源期末)小亮用手将一个重为4N、体积为的物块浸没在水中,放手后物体最终(g取10N/kg)( )
A.漂浮,所受的浮力为4N B.悬浮,所受的浮力为5N
C.悬浮,所受的浮力为4N D.沉底,所受的浮力为5N
8.(2024八下·河源期末)端午节都有“赛龙舟”和“吃粽子”的习俗。“赛龙舟”时,用桨向后划水时,龙舟就会向前运动,这说明物体间力的作用是 ,使龙舟前行的施力物体是 。
9.(2024八下·河源期末)雨滴如珠帘般落在雨伞上,当我们块速旋转雨伞时,伞上的雨滴会被甩出,这是因为雨滴具有 ;假设雨滴被用出的瞬间,外力全部消失,雨滴将会做 运动。
10.(2024八下·河源期末)小阳拿着如图所示自制简易气压计,从县城六角亭爬到东山岭上,观察到玻璃管内水柱高度将 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是大气压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),现象说明了 。
11.(2024八下·河源期末)如图,水平地面上一个重为100N的物体,在大小为30N的水平拉力F的作用下向左做匀速直线运动,在10s的时间内通过的距离为4m,物体运动过程中拉力F做功为 J,拉力F做功的功率为 W。
12.(2024八下·河源期末)质量为40kg的箱子放在水平地面上,地面对箱子支持力大小为 N。小明用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速直线运动(忽略空气阻力),此时地面对箱子的摩擦力大小为 N;若改用60N的力水平推这个箱子时,地面对箱子的摩擦力大小为 N。()
13.(2024八下·河源期末)小球从某一高度下落后反复弹起,高度越来越低,如图所示,A、B、C、D在同一水平高度,则小球在A点时的动能 C点时动能,在B点时的重力势能 D点时重力势能(均选填“大于”、“等于”或“小于”),整个过程中机械能 (选填“变化”或“不变”)。
14.(2024八下·河源期末)如图所示,斜面长4m,高1m,工人用400N沿斜面方向的力把重1200N的货箱匀速推到车上。此过程中,推力做的功为 J,斜面的机械效率为 ,斜面对货箱的摩擦力大小为 N。
15.(2024八下·河源期末)(1)如图所示,物体A静止在固定斜面上,请画出物体A受到的重力G、斜面对它的摩擦力f和支持力F的示意图(不考虑空气阻力);
(2)如图所示,用锤子起钉子,请过A点画出起钉子所需最小动力及其力臂l1;
(3)如图所示,请画出使用该滑轮组提升重物最省力的绕线方式。
16.(2024八下·河源期末)(1)如图所示是小苗同学“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
①比较 两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
②比较乙、丙两图可知,当压力一定时, ,压力的作用效果越明显;
③此实验中运用到的主要探究方法是 和转换法;
(2)如图所示,弹簧测力计的量程是 N,图中测力计的示数为 N;
(3)如图所示,当地的大气压等于 mm高的水银柱产生的压强;若换略粗一点的玻璃管(长度不变)重复实验,则管内、外水银柱面的高度差将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
17.(2024八下·河源期末)小冬学习了“认识浮力”后,爱动脑筋的小冬提出了问题:浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢?经过思考,他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水和盐水等器材,设计并进行了如图探究实验。
(1)金属块在 C中受到的浮力为 N;
(2)分析B、C两图知道:当金属块浸没入水中后,所受浮力的大小与它浸入水的深度 (选填“有关”或“无关”)。因为此时金属块浸入水的 没有发生变化;
(3)小冬 (选填“能”或“不能”)利用图A和图D探究浮力的大小与液体的密度有关,理由是 ;
(4)综合上述实验得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关;
(5)根据收集到的实验数据,小冬还计算出了该金属块的密度为 。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
18.(2024八下·河源期末)小明探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 直线运动,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)如图甲、乙实验说明滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)如图对比乙、丙实验,得出结论: ;
(4)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是 ,请你帮他提出改进措施: 。
19.(2024八下·河源期末)如图所示,一个重14N的平底薄壁玻璃花瓶放在水平桌面上,瓶内装了50N的水,水面到瓶底的距离为0.15m,瓶底的面积为0.04m2,水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)水对瓶底的压强;
(2)水对瓶底的压力;
(3)花瓶对水平桌面的压强。
20.(2024八下·河源期末)身高1.7米,质量为70千克的小明同学做俯卧撑运动,此时将他视为一个杠杆,如图所示,他的重心在A点。则:
(1)画出支持力的力臂和重力的力臂;
(2)若将身体撑起,地面对手的支持力至少要多大;
(3)若将身体撑起,肩膀上升的距离为0.2米,求小明做一个俯卧撑支持力所做的功。
21.(2024八下·河源期末)如图甲,1648年,帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上,插入一根细长的管,并从楼房的阻台上向细管子里灌水,结果只用了几杯水,竟把木桶压裂了,桶里的水从裂缝中流了出来。如今自来水供水系统一般都要建水塔,特别是地势平坦的地方没有水塔就无法正常供水。如图乙是自来水供水系统的原理图,来自水厂的水源经水泵提高到水塔里,再“水往低处流”进入对各家各户。
(1)帕斯卡实验再次说明液体的压强只与液体的的密度和 有关,而与细管的粗细 ;
(2)用水泵将水抽到水塔里,目的是为了 ;
(3)水塔的高度至少应 居民楼的高度。
22.(2024八下·河源期末)如图1所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,其简化图如图2,是横杆与支架的接触点,杆静止,忽略杆重。
(1)人们对杆的压力为,绳对杆的拉力为,、竖直向下;
①在图2中画出的力臂;
②的力臂 (用、、表示)。
(2)如果他们无法将巨木抬起,请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案 ,并简述其中的物理学原理 。
23.(2024八下·河源期末)阅读以下材料
荧惑巳至,求索无疆
火星,我国古代被称之为“荧惑”,是离太阳第四近的行星,直径约为地球的一半,质量约为地球的。火星表面上,物体所受的重力与其质量的比值约为3.7N/kg。火星大气以二氧化碳为主,大气密度大约只有地球的,平均大气压强约为700Pa。火星地表沙丘、砾石遍布,非常干燥,南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。
“天问一号”(该名源于屈原的《天问》),是负责执行中国首次火星探测任务的探测器,由环绕器、着陆巡视器组成。2020年7月23日,“天问一号”由“长征五号遥四”运载火箭发射升空。经历近10个月奔波,2021年5月15日,着陆巡视器与环绕器实现分离,成功软着陆于火星表面,如图甲;环绕器则于两白后进入中继通信轨道(近火点265km、远火点12500km的椭圆轨道),如图乙,为“祝融号”巡视器(火星车)建立稳定的中继通信链路,陆续传回图像数据。5月22日,“祝融号”安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测。
回答以下问题
(1)火箭点火后,高温高压的燃气从尾部向后喷出,从而使火箭获得向前的推力,该推力的施力物体是 ;
(2)如图甲,着陆器四个“腿”上的“脚掌”比较宽大,这是为了 。
(3)在火星上,水的沸点比地球上的沸点 ,这是火星上没有液态水的原因之一;
(4)沿椭圆轨道运行时,环绕器受 (选填“平衡力”或“非平衡力”) 。环绕器在大气层以外运行,不受火星大气的阻力,只有动能和势能的相互转化;当它从近火点向远火点运动时,环绕器的机械能 ,速度 (选填“变大”“变小”或“不变” );
(5)用图,分别在地球、火星上做“探究阻力对物体运动的影响”的实验:让同一小车从斜面上滑下,使它滑到同一水平长木板上的初速度相同,则小车在火星上滑行的距离比在地球上的 (选填“长”或“短” )。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一斤猪肉约500g,所受重力大约为:,故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的质量约为100g,其重力约:,拿起两只鸡蛋所用的力大约是1N,故B符合题意;
C.初中生的质量在50kg左右,其重力为:,故C不符合题意;
D.四个鸡蛋的质量约为200g,一个苹果的质量与此差不多,约为200g,故D不符合题意。
故选B。
【分析】根据G=mg,结合常见物体的质量,计算重力;两个鸡蛋质量约100g;1个苹果的质量约200g。
2.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【分析】压强的大小与压力和受力面积的大小有关:
减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强;
增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强;
【解答】A、刀刃做的很薄,即在压力一定时,减小了受力面积,增大了压强,故符合题意.
B、书包带宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,背起来舒服些,不符合题意.
C、坦克装有履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,不符合题意.
D、大型的平板车装有很多的轮子,即在压力不变时,增大了受力面积减小了压强,故不符合题意;
故选:A.
【点评】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,能利用压强知识解释生活中的问题;注意增大压强、增大摩擦方法的区别.
3.【答案】D
【知识点】科学家及其贡献
【解析】【解答】A.亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因,故A不符合历史事实;
B.“当推一个物体的力不再推它时,原来运动的物体便归于静止”,是说物体的运动需要力来维持,而伽利略认为,力不是维持物体运动的原因,故B不符合历史事实;
CD.牛顿总结了前人的研究成果,进一步推理,概括了牛顿第一定律,不是牛顿与伽利略进行合作,故C不符合历史事实,D符合历史事实。
故选D。
【分析】根据物理学中,伽利略、牛顿、亚里士多德的观点,判断说法是否合理。
4.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.自行车刹车时,用力捏车闸,在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.列车采用磁悬浮技术,使接触面分离,减小摩擦,故B符合题意;
C.运动员上单杠之前,先在手上涂些镁粉,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故C不符合题意;
D.轮胎做出凸凹不平的花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
【分析】摩擦力的大小和压力、接触面的粗糙程度有关,使物体接触面分离,可以减小摩擦力。
5.【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】AB.运载火箭携带嫦娥六号加速升空时,质量不变,速度增大,动能变大,高度增大,重力势能变大,故AB错误;
CD.动能和势能统称为机械能,动能增大,重力势能增大,则机械能增大,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度升高,重力势能变大,总机械能变大。
6.【答案】B
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】机翼上表面弯曲、下表面平直,所以空气通过机翼上方的空气流速大、压强小;机翼下方的空气流速小、压强大,使飞机受到一个向上的升力,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】在凸起的位置流速大,压强小。
7.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】物块浸没在水中时,受到的浮力:
F浮=ρ水gV排= ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10 N/kgx5x10-4m3=5N,
则F浮> G,由物体浮沉条件可知,放手后物块上浮,最终漂浮,受到的浮力等于自身重力,即4N,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选:A。
【分析】物块浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力,然后与物块的重力相比较判断松手后的状态。
8.【答案】相互的;水
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】用桨向后划水时,桨对水施加力的作用,水对桨施加反作用力,龙舟会向前运动;使龙舟前行的施力物体是水。
【分析】物体间力的作用是相互的。
9.【答案】惯性;匀速直线
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】 雨滴如珠帘般落在雨伞上,当我们块速旋转雨伞时,伞上的雨滴会被甩出,这是因为雨滴具有惯性要保持其原来的运动状态而沿切线方向飞出。 空中下落的小雨滴,如果所受外力全部消失,它将做匀速直线运动。
【分析】 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;根据牛顿第一定律,可判断外力消失时雨滴的运动状态。
10.【答案】升高;减小;海拔越高,大气压越小
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】图为自制气压计,上到东山岭时,海拔升高,瓶内气体压强不变,玻璃管内水柱升高了,是因为大气压随高度的升高而减小,水柱就会在瓶内气压的作用下而上升,可知:海拔越高,大气压越小。故第1空填:升高;第2空填:减小;第3空填:海拔越高,大气压越小。
【分析】海拔越高, 大气压越小,和空气接触处的液面升高。
11.【答案】120;12
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】物体运动过程中拉力F做功为:,拉力F做功的功率为:
。故第1空填:120;第2空填:12。
【分析】根据W=Fs,计算拉力做功多少;根据,计算功率的大小。
12.【答案】400;40;40
【知识点】重力及其大小的计算;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
【解析】【解答】结合质量,计算箱子的重力:G=mg=40kg×10N/kg=400N;
地面对箱子支持力和重力是平衡力,大小相等,地面对箱子支持力:F=G=400N;
用40N的力水平推这个箱子,使其匀速直线运动,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的力水平推箱子时,箱子对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为40N。故第1看填:400;第2空填:40;第3空填:40。
【分析】根据G=mg,计算物体受到的重力;二力平衡时,物体受到的拉力和摩擦力,是平衡力;当压力和粗糙程度不变时,滑动摩擦力不变。
13.【答案】大于;等于;变化
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】图中,小球弹跳的高度越来越低,则小球在运动时,克服空气阻力,机械能逐渐减小,机械能发生变化;A、C两点高度相同,则小球的重力势能相同,而机械能逐渐减小,可知小球在C点时的机械能较小,即动能较小,则小球在A点时的动能大于C点时的动能。
因为B、D高度相同,且小球的质量不变,小球在B点时的重力势能等于D点时重力势能。故第1空填:大于;第2空填:等于;第3空填:变化。
【分析】图中,小球运动的高度减小,则总机械能减小;质量一定时,高度相同,重力势能相等,机械能减小,则动能在减小。
14.【答案】1600;75%;100
【知识点】机械效率的计算;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】根据斜面上的推力和斜面长,计算推力做的功为:,
根据物体的重力和高度,计算推力做的有用功为:,
则斜面的机械效率为:;
计算推力做的额外功为:,
斜面上的摩擦力为:。故第1空填:1600;第2空填:75%;第3空填:100。
【分析】根据斜面上的力和距离,利用W=Fs,计算总功,根据物体的重力和高度,计算W=Gh,计算有用功;根据,计算机械效率;利用总功和有用功的差,计算额外功,利用,计算摩擦力。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;力臂的画法;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)物体A所受的重力G方向竖直向下,过物体的重心作竖直向下的有向线段,标G,即为物体A所受的重力;斜面对物体A的支持力和斜面垂直向上,支持力标F;物块A静止在斜面上,有沿斜面下滑的趋势,受到沿斜面向上的摩擦力;标f为摩擦力f的示意图;如图所示:
(2)在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长越省力,支点与作用点的连线,即最长的力臂,连接OA为最长力臂l1,过A点作垂直于OA,为最小动力F1,动力的方向应向右,如图所示:
(3)要使滑轮组最省力,则滑轮组中动滑轮承重的绳子数应最多,动滑轮上有三股绳子承重,滑轮组最省力,绕线为:
【分析】(1)物体受到的重力竖直向下;受到的摩擦力和物体运动方向相反;支持力和支撑面垂直,作用点在重心;
(2)支点到力的作用点的连线,是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直;
(3)使用滑轮组时,动滑轮上绳子股数越多越省力,依次绕过定滑轮和动滑轮。
(1)物体A所受的重力G方向竖直向下,过物体的重心作一条竖直向下的有向线段,用G来表示,即为物体A所受的重力;斜面对物体A的支持力的作用点在物体A上(可为物体A的重心),过此点作垂直于斜面向上的力,即为支持力F的示意图;物块A静止在斜面上,有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,作用点可画在物体的重心上;过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力f的示意图;如下图所示:
(2)由杠杆的平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,即连接OA即为最长力臂l1,由图知动力的方向应向右,过A点作垂直于OA的力,即为最小动力F1,如下图所示:
(3)要使滑轮组最省力,则滑轮组中动滑轮承重的绳子数应最多,由图知,动滑轮上有三股绳子承重时滑轮组最省力,因此绕线方式如下:
16.【答案】(1)甲、乙;受力面积越小;控制变量法
(2)0~5;2.0
(3)730;不变
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;大气压强的测量方法
【解析】【解答】探究影响压力作用效果的因素时,
(1)①探究压力的作用效果与压力的关系时,应控制受力面积不变,改变压力的大小,选择甲、乙两图,压力越大,凹陷程度越深,可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②比较乙、丙两图,压力相同,丙图受力面积小,压力作用效果明显,可以得到:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
③压力作用效果与压力大小和受力面积有关,探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时,应控制压力的大小不变,实验用到控制变量法。
(2)测力计的最大测量值为5N,量程为0~5N;测力计的分度值为0.2N,示数为2.0N。
(3)图中,为托里拆利实验装置,大气压等于玻璃管内外水银液面高度差对应的水银柱产生的压强,故当地的大气压等于730mm高的水银柱产生的压强。根据,水银柱产生的压强与高度有关,与横截面积无关,换略粗一点的玻璃管,管内、外水银柱面的高度差将不变。
【分析】(1)探究压力的作用效果和压力的关系,要保持受力面积相同;探究压力的作用效果和受力面积的关系,保持压力相同,使用时,利用了控制变量法;
(2)测力计上最大测量值,判断量程;根据指针位置,测量拉力;
(3)根据试管中水银面的高度差,测量大气压;大气压和试管的粗细无关。
(1)①[1]探究压力的作用效果与压力大小的关系时,根据控制变量法可知,应控制受力面积的大小不变,改变压力的大小,故比较甲、乙两图,由甲乙两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②[2]比较乙、丙两图可知,压力相同,丙图受力面积小,压力作用效果明显,可以得到当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
③[3]压力作用效果与压力大小和受力面积有关,探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,实验用到控制变量法。
(2)[1][2]测力计的刻度盘上的最大测量值为5N,故其量程为0~5N;测力计的分度值为0.2N,示数为2.0N。
(3)[1]图中装置为托里拆利实验装置,大气压等于玻璃管内外水银液面高度差对应的水银柱产生的压强,故当地的大气压等于730mm高的水银柱产生的压强。
[2]由可知,水银柱产生的压强与高度有关,与横截面积无关,故换略粗一点的玻璃管重复实验,管内、外水银柱面的高度差将不变。
17.【答案】1;无关;体积;不能;没有控制物体排开液体的体积相同;液体的密度;物体排开液体的体积;2.8×103
【知识点】阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的大小与哪些因素有关时,(1)图A中,测力计分度值为0.2N,根据指针位置,则金属块的重力为2.8N;图C中,金属块浸没在水中时,测力计的示数为1.8N,则金属块此时受到的浮力为:F浮C=G-FC=2.8N-1.8N=1N
(2)根据B、C两图,金属块浸没后,排开水的体积相同,深度不同,测力计的示数相同,则金属块所受的浮力相同,即浮力的大小与它浸入水的深度无关。
(3)探究浮力的大小与液体密度有关时,保持金属块排开液体的体积相同,而液体的密度不同;而图A和图D中,两图中液体的密度不同,排开液体的体积不同,无法探究浮力的大小与液体密度的关系。
(4)根据图ABC可知,物体排开液体的体积越大,测力计示数越小,浮力越大;根据图CD可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,测力计示数越小,浮力越大;则浸在液体中的物体受到的浮力跟液体密度、物体排开液体的体积有关。
(5)金属块浸没时,其体积等于排开液体的体积,由F浮=ρ水gV排可知,金属块的体积为
,
金属块的重力G=2.8N,根据G=mg,金属块的质量为:
则金属块的密度为:。
【分析】(1)根据测力计对物体的拉力、浸没后测力计的拉力,计算物体受到的浮力;
(2)当液体密度和排开液体的体积相同时,深度不同,浮力相等,则浮力和深度无关;
(3)探究浮力和液体密度的关系时,使液体密度不同,排开液体的体积相同,AD图中排开液体的体积不同,不能探究浮力和液体密度的关系;
(4)浮力大小和排开液体的体积有关,和液体的密度有关;
(5)利用物体受到的浮力,根据,可以计算物体的体积,根据,计算物体的质量,利用,计算密度的大小。
18.【答案】匀速;压力大小;当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;没有控制压力大小相同;将截去的一半叠放在另一半上
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究影响滑动摩擦力大小的因素时,(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,使木块处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)图甲、乙中,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,测力计示数不同,则木块受到的摩擦力大小不同,可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)在图乙丙中,控制压力大小相同,丙图中接触面粗糙程度较大,弹簧测力计的示数较大,则丙图中木块受到的摩擦力较大,可得出:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)图丁操作中,即改变了压力大小,也改变了受力面积大小,没有控制压力大小相同,无法进行实验探究。
当只改变受力面积大小时,可以将截去的一半叠放在另一半上,进行实验探究。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,需要拉动物体在水平面匀速直线运动,利用拉力测量摩擦力;
(2)当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)探究滑动摩擦力和受力面积的关系,需要保持压力和粗糙程度相同,将切去的部分叠放,保持压力相同。
19.【答案】解:(1)由液体压强可知,水对瓶底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(2)根据压强的计算公式可得,瓶底受到水的压力为
F=pS=1500Pa×0.04m2=60N
(3)花瓶对水平桌面的压力为
F'=G瓶+G水=14N+50N=64N
花瓶对水平桌面的压强为
答:(1)水对瓶底的压强为1500Pa;
(2)水对瓶底的压力为60N;
(3)花瓶对水平桌面的压强为1600Pa。
【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)利用p=ρ水gh,计算液体压强的大小;
(2)根据压强,利用F=pS,计算容器底受到的压力;
(3)根据总重力,计算水平面受到的压力,利用,计算压强。
20.【答案】解:(1);
(2)小明同学的重力为
G=mg=70kg×10N/kg=700N
由图可知,O为支点,动力臂为
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
由杠杆平衡条件有
F1×1.5m=700N×0.9m
解得支持力F1=420N
(3)小明同学将身体撑起一次所做的功为
W=F1s=420N×0.2m=84J
答:(1)如图示;
(2)若他将身体撑起,地面对手的作用力至少要420N;
(3)小明做一个俯卧撑支持力所做的功为84J。
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)人所受的重力的作用点在重心A上,方向竖直向下,过点A,沿竖直向下的方向画有向线段,用G表示,即为重力示意图;地面对手的支持力的作用点在手上,方向垂直于地面向上,沿垂直于地面向上画一条有向线段,用F表示,即为地面对手的支持力。支点为O,过支点作支持力作用线的垂线段,即为支持力的力臂,过支点作重力作用线的垂线段,为重力的力臂,如图所示
【分析】(1)物体受到的重力竖直向下;物体受到的支持力和支撑面垂直;过支点向力的作用线作垂线,为力臂;
(2)根据G=mg,计算物体的重力;结合杠杆的平衡条件,计算支持力的大小;
(3)根据W=Fs,计算拉力做功的多少。
21.【答案】液体深度;无关;增大水的压强;等于
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)帕斯卡裂桶实验中,管很细,但由于高度很大,水的深度大,使水产生了很大的压强,该实验说明液体压强与液体深度有关,与管子粗细无关。(2)用水泵将水抽到水塔里,增大了水的高度,可增大水的压强。
(3)水塔与居民楼中自来水龙头构成了连通器,连通器中,同种液体在静止时,各液面总是相平的,为了保证最高层水龙头的自来水能流出,则水塔的高度至少应等于居民楼的高度。
【分析】(1)液体压强与液体的密度和深度有关;
(2)密度一定时,液体深度越深,液体压强越大;
(3)连通器中装同种液体,液体静止时,各容器中液面相平。
22.【答案】;;将支架的支点向左移动;根据杠杆平衡条件可知,阻力不变,此时动力臂变长,阻力臂变短,则需要的动力减小。
【知识点】力臂的画法;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】(1)①根据图片可知,过支点O作力所在直线的垂线段即为力臂,如下图所示:
②根据杠杆平衡条件得到,的力臂为。
(2)根据杠杆平衡条件可知,阻力不变,此时动力臂变长,阻力臂变短,则需要的动力减小,因此抬巨木时,将支架的支点向左移动,就可以将巨木抬起来。
【分析】(1)①力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离;
②根据杠杆的平衡条件计算L2的大小。
(2)根据杠杆的平衡条件提出改进方案即可。
23.【答案】燃气;减小压强;低;非平衡力;不变;变小;长
【知识点】机械能及其转化;力作用的相互性;阻力对物体运动影响的探究实验;压强的大小及其计算;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)火箭升空时,向后喷出高温的燃气,根据力的作用是相互的,燃气对火箭有向前的反推力,该推力的施力物体是燃气。
(2)着陆器四个“腿”的“脚掌”宽大,通过增大受力面积,减小压强。
(3)火星上,平均大气压强约为700Pa,远小于地球大气压,液体的沸点随气压降低而降低,火星上水的沸点远低于地球的沸点。
(4)沿椭圆轨道运行时,环绕器做的是曲线运动,运动方向时刻在变,运动状态一直在变,受非平衡力。
环绕器在大气层以外运行,不受火星大气的阻力,只有动能和势能的相互转化, 机械能守恒,总的机械能不变。
从近火点向远火点运动时,环绕器的离火星高度上升,重力势能增加,机械能守恒,动能减少,速度变小。
(5)火星表面上,物体所受的重力与其质量的比值g约为3.7N/kg,远小于地球。在火星上做“探究阻力对物体运动的影响”的实验时,小车的重力更小,对木板的压力更小,受到的摩擦力即阻力要小得多,运动的距离就比在地球上的长。
【分析】(1)火箭升空时,燃气对火箭产推力,是施力物体;
(2)压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;
(3)液体沸点和大气压有关,大气压减小,沸点降低;
(4)物体运动方向改变,运动状态改变,受到非平衡力;物体的高度变大,重力势能变大,速度减小,动能减小;
(5)火星上的g比地球小,产生的重力减小,对水平面的压力小,摩擦力更小,物体受到阻力小,运行距离长。
