新疆乌鲁木齐市第一中学2022-2023八年级下学期期末物理试题

新疆乌鲁木齐市第一中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题
1.以下所给数据最接近生活、生产实际情况的是(  )
A.1标准大气压下,水的密度为1.0g/cm3
B.一名普通的成年人正常行走的速度约为5m/s
C.一名普通的成年人的体重约为600kg
D.一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压力
2.下列不能说明力的作用是相互的现象是(  )
A. B.
C. D.
3.下列有关力的说法正确的是(  )
A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系
B.手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子对手没有施加力
C.弹簧拉伸时产生的了是弹力,钢丝绳悬挂重物的力不是弹力
D.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
4.如图所示,是质量相同的小球甲、乙均从a处竖直下落到b处的过程中,每隔相等时间曝光一次分别得到的照片,据此记录,下列说法正确的是(  )
A.两球的平均速度相等 B.两球的重力做功相等
C.甲球受的阻力比乙大 D.甲球做匀速直线运动
5.“共享单车”是当前最流行的一种轻便、环保的交通工具(如图所示).从它的结构和使用来看,运用了许多物理知识,下列说法中错误的是(  )
A.车把手上有花纹是为了增大摩擦
B.上坡前用力猛蹬几下踏板是为了增大自行车的惯性
C.车座做的宽大是为了减小压强
D.骑行一段时间后,需给轴承加润滑油是为了减小摩擦
6.(2021八下·三明期末)图中,利用连通器原理工作的是(  )
A. 活塞式抽水机 B. 热气球
C. 蹦床 D. 船闸
7.如图所示的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,要使杠杆平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是(  )
A.在水平方向施加的力F1最小
B.在竖直方向施加的力F3最小
C.在与OA垂直方向上施加的力F2最小
D.三个方向施加的力都一样大
8.如图所示,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出,而是落入到支座上,对此分析不正确的是(  )
A.金属片飞出是因为受力改变了运动状态
B.金属片飞出说明金属片有惯性
C.小球没随金属片飞出是因为小球具有惯性
D.小球下落到支座是因为受重力作用
9.如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动,此时弹簧测力计B的读数为8牛顿,如果动滑轮,绳子,弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力以及2秒内F所做的功分别为(  )
A.8牛顿,32焦耳 B.16牛顿,32焦耳
C.8牛顿,64焦耳 D.16牛顿,64焦耳
10.如图所示,汽车在蜿蜒的盘山公路上缓缓行驶。车子沿着盘山公路向上爬坡时,司机会换成低档,并降低车速,这样做的目的是(  )
A.为了获得更大的牵引力 B.为了提高车辆的机械效率
C.为了少做功 D.为了获得更大的功率来爬坡
11.关于质量和密度,下列说法中正确的是(  )
A.矿泉水冻成冰,密度变小,质量变大
B.把书本从楼下带到楼上,质量不变,密度也不变
C.一瓶牛奶喝掉一半后,质量变小,密度也变小
D.往篮球里打气时,球内气体质量变大,密度不变
12.如图是甲、乙两个物体做直线运动的速度-时间图像,下列说法不正确的是(  )
A.甲是匀速直线运动 B.乙是匀速直线运动
C.甲的速度是15m/s D.第3s时,甲、乙速度相等
13.把相同质量的水、酒精、盐水(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)分别注入完全相同的三个杯子里,则液面最高的是(  )
A.水 B.酒精 C.盐水 D.无法判断
14.(2022·耿马模拟)如图所示是同学们在进行足球比赛时的情景,下列说法错误的是(  )
A.用脚将球踢飞出去,这说明力能改变物体的运动状态
B.踢出去的足球能继续向前飞行是因为足球具有惯性
C.空中飞行的足球会往下掉是因为它没有受力
D.足球最终静止在草坪时,所受重力和地面对它的支持力是一对平衡力
15.一块冰漂浮在密度为1.5g/cm3的浓盐水中,当冰熔化时,液面高度会(ρ冰=0.9×103kg/m3)(  )
A.上升 B.下降
C.不变 D.条件不足,无法确定
二、填空题
16.现代物理学是在历史上大量物理学家毕生的研究基础上建立起来的,比如    发现了万有引力定律,并且在著名物理学家    的研究基础上归纳出了惯性定律。
17.撑竿运动员起跳时用力蹬地并撑竿,就能向上运动,是利用了物体间力的作用是   ,弯曲的撑竿表明力能使物体发生   。
18.“神舟”飞船由“长征二号”巨大推力火箭成功送上太空,标着着中国的航天技术揭开了崭新的一页。请你结合物理知识回答下列问题:
(1)飞船正常运行期间,处于失重状态的航天员   惯性(填“没有”或“仍具有”)。
(2)飞船在太空遨游,它   力的作用(选填“受到”或“不受”),你判断的依据是   。
(3)返回舱返回地球时在距地面1.2m高处,反冲发动机向地面喷火,飞船进一步减速,最后落地,其中包含了哪条力学知识:   。
19.(2020·莲湖模拟)两位学生分别采用如图甲、乙所示的两种方法探究压力的作用效果与受力面积的关系。用两只手的食指分别压在铅笔两端,图   方法不合理,该方法没有控制   相等。若合理的图中,铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用3N的力对压铅笔两端,则笔尖对手指的压强为   Pa。
20.重8N的木块放在水平桌面上,用2N的水平拉力拉动时,木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力为   N;当水平拉力增加到3N时,木块受到的合力为   N。
三、作图题
21.如图,物体沿粗糙水平面向右运动,画出该物体竖直方向受力示意图。
22.如图所示为某街道路灯悬挂的情境图.画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L.
23.(2022八下·石阡期中)如图所示是两人乘坐双人动力滑翔伞正在空中水平匀速直线飞行,设 O点为整个装置(包括人)的重心,图中已画出整个装置所受重力,请在图中用力的示意图将整个装置所受的力补画完整,并用相关字母表示出这些力。
四、实验题
24.在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的。
(1)如图,甲装置是探究二力平衡条件的一种方法,把小车放在   (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,实验中通过改变砝码的   来探究二力大小的关系;通过扭转小车松手后观察小车的状态,来探究二力是否   ;
(2)现用图甲装置无法完成全部探究过程,又设计了图乙所示的装置。在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件   。把硬纸板支撑起来,不再与桌面接触的目的是    。
25.如图是小江探究“杠杆平衡条件”的实验:
(1)小江将装置放置在水平桌面上,调节杠杆使其在水平位置平衡,目的一是消除杠杆自重对平衡的影响,二是方便直接读出    的长度;
(2)如图甲所示,当小江在A处悬挂三个相同钩码时,要使杠杆水平平衡,在B处应悬挂同样钩码数目为    个;
(3)如图乙所示,小江现将弹簧测力计从a位置逆时针转动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
26.(2020八下·禹城期中)在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面   ;
(2)甲、乙两图是探究液体压强与   的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择   两图进行对比,结论是液体压强与盛液体的容器形状   ;
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用   两图进行对比;
(5)在图丙中,保持U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度不变,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向   的压强大小关系。
五、计算题
27.某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了 36km,用时 0.5 小时,车的总质量为 3t,受到的阻力为车重的 0.1 倍,其中 g=10N/kg。求:
(1)该汽车牵引力所做的功和功率
(2)已知这一过程消耗燃油 1.5×10-2m3,则该汽车发动机的效率。(假设燃油完全燃烧,燃油密度为 0.8×103kg/m3,燃油热值 q 为 4.5×107J/kg);
(3)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为 s,发动机牵引力为 F,其发动机效率η,汽油的热值为 q,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量 m 的表达式。
28.如图所示,底面积为100cm2的长方形容器里盛满水,将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上,水溢出一部分。将金属瓢取出,水面下降了5cm,再将金属瓢沉入水中,静止在容器底部,液面又上升了2cm。(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)金属瓢受到的浮力;
(2)金属瓢漂浮在水面和沉入水底,水对容器底部的压强变化了多少;
(3)金属瓢静止在容器底部时,容器对金属瓢的支持力是多少。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、1标准大气压下,水的密度是,即1.0g/cm3,故A符合题意
B、一名普通成年人正常行走的速度约1.1m/s,故B不符合题意
C、一名普通成年人的体重约为60kg,故C不符合题意
D、1标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】结合生活经验和实际解题即可
2.【答案】D
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】A、人给墙一个推力,墙给手方向相反的力的作用,使人后退,说明力的作用是相互的,故A不符合题意
B、小孩用力向前推另一个船时,自己坐的船向后运动,说明力的作用是相互的,故B不符合题意
C、同名磁极相互排斥,使两个小车相互远离,说明力的作用是相互的,故C不符合题意
D、分别在A、B、C三点关门所用的力大小不同,在A点关门最容易,说明力的作用效果与力的作用点有关,不能说明力的作用是相互的,故D符合题意
故答案为:D
【分析】两物体之间发行里的作用时,每一个物体既是受力物体,也是施力物体,他们之间的力的作用是相互的,力是成对出现的。
3.【答案】A
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】A、力的三要素:大小、方向、作用点,影响力的作用效果,故A正确
B、力的作用是相互的,桌子也会给手一个力,故B错误
C、钢丝绳悬挂重物时发生了微小形变,也产生了弹力,故C错误
D、在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,故D正确
故答案为:A
【分析】本题考查力的三要素、力的相互性,弹力产生的条件以及弹簧的弹性限度。
4.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;匀速直线运动特点;阻力对物体运动影响的探究实验;功的计算及应用
【解析】【解答】A、由图可知,通过相等的时间,甲下落的距离比乙大,所以由得,甲的平均速度较大,故A错误
B、两球质量相同,则重力相同,并且下落高度相同,由W=FS可知,两球的重力做功相等,故B正确
C、两球质量相同,甲下落的快,说明甲球受到的阻力较小,故C错误
D、由甲的运动轨迹可知,相等时间内甲球下落的高度不同,所以不是匀速直线运动,故D错误
故答案为:B
【分析】通过比较相同时间下落的高度得出速度关系,由质量相同得出重力相同,利用W=FS比较重力做功,阻力对小球运动有阻碍作用,影响小球下落时间;匀速直线运动时相等时间内走过的路程相等。
5.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、花纹可以增大接触面粗糙程度,可以增大摩擦,故A正确
B、惯性只与质量有关,与速度无关,故B错误
C、根据可知,增大接触面积可以减小压强,故C正确
D、加润滑油可以减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦,故D正确
故答案为:B
【分析】掌握增大或减小摩擦的方法以及减小压强的方法,惯性只与质量有关,与速度无关
6.【答案】D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A.活塞式抽水机是利用大气压的原理来工作的,不属于连通器,A不符合题意;
B.热气球利用了阿基米德浮力原理,利用了空气浮力上升,B不符合题意;
C.蹦床利用了相互作用力的原理,床对人施加弹力作用,C不符合题意;
D.船闸左右两个上端开口,底部相连,构成了一个连通器,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】连通器的结构特征是上端开口、底部连通。
7.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【解答】由于A点为动力作用点,所以OA为最长动力臂,由杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,以OA为动力臂时,动力为F2,所以F2为最小的动力,故C正确
故答案为:C
【分析】本题考查杠杠的平衡条件,力臂是支点到力的作用线的距离,当阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。
8.【答案】B
【知识点】重力的方向;惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A、金属片受到弹力后飞出,是由于受力改变了运动状态,故A正确
B、金属片飞出是因为受到力的作用,如果证明金属片有惯性应使金属片保持原来的静止状态,故B错误
C、惯性可以使小球保持原来的静止状态,让小球不会飞出去,故C正确
D、重力方向竖直向下,小球在重力作用下下落,故D正确
故答案为:B
【分析】力是改变物体运动状态的原因,惯性可以使物体保持原来的运动状态,重力始终给物体一个向下的作用。
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;动滑轮及其工作特点;功的计算及应用
【解析】【解答】由于物体做匀速运动,由二力平衡可知动滑轮的拉力与摩擦力为一对平衡力,根据动滑轮工作特点可知,物体A受到的摩擦力为f=2F=16N;物体移动距离,则绳端移动距离,所以F做功为W=FS=64J,故D正确
故答案为:D
【分析】由匀速运动,通过二力平衡得出拉力与摩擦力大小关系;先求出物体移动距离,利用动滑轮工作特点得出绳端移动距离,从而利用W=FS求解。
10.【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】由可知,当最大功率一定时,速度越低,牵引力越大,所以目的是为了获得更大的牵引力,与机械效率。功率无关,任何机械都不能省功,故A正确
故答案为:A
【分析】汽车最大功率不变,利用得出降低车速会增大牵引力,任何机械都不能省功。
11.【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】A、矿泉水冻成冰质量不变,体积变大,导致密度变小,故A错误
B、质量和密度不随物体的空间位置改变而改变,故B正确
C、一瓶牛奶喝掉一半后,质量和体积均减半,由可知,密度不变,故C错误
D、打气后球内气体质量变大,体积不变,由可知,密度变大,故D错误
故答案为:B
【分析】质量是物体的属性,它与物体状态、形状、所处空间位置的变化无关,利用判断密度变化即可。
12.【答案】B
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A、由图像可知,甲的速度始终不变,所以甲是匀速直线运动,故A正确
B、乙的速度不断增大,所以乙不是匀速直线运动,故B错误
C、由图像可知,甲的速度恒为15m/s,故C正确
D、3s时甲、乙速度均为15m/s,故D正确
故答案为:B
【分析】本题是物体运动与图像结合,从速度-时间图像中得出两个物体的运动规律,物体做匀速直线运动时速度不变,沿直线运动。
13.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】在水、酒精、盐水中,酒精密度最小,盐水密度最大,在质量相同时,根据,密度越大的物体体积越小,所以注入相同容器中时,液面最高的是酒精,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】在质量相同时,密度越大的物体体积越小。
14.【答案】C
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.用脚将球踢出去,脚对球施加的力改变了足球的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,A正确,不符合题意;
B.踢出去的足球因为具有惯性,离开脚之后虽不再受到脚对它的力的作用仍可继续向前飞行,B正确,不符合题意;
C.空中的足球受到重力的作用往下掉,C错误,符合题意;
D.足球静止在草坪上时处于平衡状态,受平衡力的作用,此时足球受竖直向下的重力和地面对足球竖直向上的支持力,是一对平衡力,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力可以改变物体的运动状态。
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
在地球附近的物体都受到地球的吸引力,叫重力,重力的方向竖直向下,重力的施力物体是地球。
平衡力的条件: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。
15.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】由于冰块漂浮在浓盐水面上,所以F浮=G冰,由可知,,则,冰融化成水后,质量不变,即,由可知,,所以,由生活经验可知:,所以,,即冰融化成水的体积大于冰排开水的体积,所以液面上升,故A正确
故答案为:A
【分析】由冰块漂浮,通过二力平衡得出浮力与重力为一对平衡力,再根据得出关于V排的表达式,利用冰融化后质量不变,通过列出关于V水的表达式,通过比较盐水与水的密度得出冰融化成水的体积大于冰排开水的体积,所以液面上升。
16.【答案】牛顿;伽利略
【知识点】物理常识
【解析】【解答】万有引力定律的发现者是牛顿,伽利略归纳出了惯性定律
【分析】本题考查学生对初中物理学史的掌握。
17.【答案】相互的;形变
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】运动员用力蹬地并撑竿时,对地和竿施加了力的作用,由于力的作用是相互的,地和竿也对运动员有力的作用,从而使运动员向上弹起;撑杆的形状发生了变化,所以力使物体发生了形变。
【分析】物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体;力可以使物体发生形变。
18.【答案】(1)仍具有
(2)受到;飞船的运动状态时刻在改变
(3)物体间力的作用是相互的
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)惯性只与质量有关,质量不随空间位置的变化而变化,所以失重状态的运动员也具有质量,即具有惯性
(2)力是改变物体运动状态的原因,飞船的运动状态时刻在改变,证明飞船受到力的作用
(3)反冲发动机喷出的气体给空气一个力,空气也给飞船一个力,证明物体间力的作用是相互的。
【分析】惯性只与质量有关,任何物体都具有惯性;力是改变物体运动状态的原因;“反冲”体现力的相互性。
19.【答案】乙;压力;6×106
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】铅笔被竖直压住时,由于铅笔本身重力作用,会使得下端手指受到的压力大于上端手指受到的压力。而铅笔两端的受力面积不同,则应该要控制两端的压力相同。故图乙方法不合理。铅笔笔尖面积S=0.5mm2=0.5×10-6m2
笔尖对手指的压强为p= 6×106Pa
【分析】探究压力的作用效果和受力面积的关系时,要使压力相等,根据压力和受力面积的比值计算压强。
20.【答案】2;1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】因为木块做匀速直线运动,由二力平衡可知摩擦力与拉力是一对平衡力;木块运动后受到滑动摩擦力,滑动摩擦力只与接触面粗糙程度和压力有关,始终为2N所以受力分析可知,木块受到的合力为1N
【分析】由匀速直线运动通过二力平衡得出摩擦力大小,受力分析得出合力大小。
21.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力的方向
【解析】【解答】该物体竖直方向受到重力和支持力,且重力与支持力为一对平衡力,大小相等,力的作用线应画一样长,标出力的名称,力的作用点应为重心。
【分析】找出竖直方向的力,由竖直方向上受力平衡得出力的大小相等,按力的三要素画图即可。
22.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】斜拉钢丝对横杆的拉力应沿钢丝的方向指向左上方,并且力的作用点为钢丝与横杆接触点;过横杆的支点做一条垂直于拉力F的作用线的直线,该直线即为拉力的力臂。
【分析】找出力的作用点、力的方向,作图即可,力臂是支点到力的作用线的距离。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的示意图
【解析】【解答】正在空中水平匀速直线飞行的动力滑翔伞,受平衡力作用,作用点都在重心,水平方向上受水平向右的推力和水平向左的阻力;在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的升力。过滑翔伞的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F升表示,线段长短与表示重力大小的线段长度相等;过滑翔伞的重心分别沿水平向右和水平向左的方向画一条带箭头的线段,分别用符号F推和f表示,注意表示二力的线段长度相等,如下图所示:
【分析】重力方向竖直向下;物体运动状态不发生改变时, 受平衡力的作用 ,两个力等大反向。
24.【答案】(1)光滑;个数;在同一直线上
(2)二力作用在同一物体上;减小摩擦力对实验结果的影响
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验过程中为确保小车水平方向上只受到两个力,所以应减少摩擦力的干扰,应使用光滑水平桌面;改变砝码的个数即改变绳子对小车的拉力,从而探究二力的大小关系;扭转小车后松手,小车转动,说明二力应在同一直线上。
(2)卡片被剪开后,变成两个物体,卡片不再平衡,说明二力作用在同一物体上;硬纸板不与桌面接触,可以减少摩擦力的干扰
【分析】(1)实验必须保证小车水平方向只受两个力,将绳子拉力大小转化成砝码的个数,便于得出结论;根据控制变量原则,小车扭转前后两个力不在同一直线上,所以是在探究二力是否在同一直线上。
(2)根据控制变量原则,纸片剪开前后两个力不是作用在同一物体上,从而得出结论;纸板不与桌面接触可以减小摩擦。
25.【答案】(1)力臂
(2)4
(3)变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)力臂是支点到力的作用线的距离,杠杆平衡时可以直接通过杠杆上的刻度读出力臂长度
(2)根据杠杆平衡条件可知,设在B点悬挂n个砝码,则,即n=4,所以应在B处悬挂4个砝码。
(3)由图乙可知,旋转后弹簧测力计拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂大小不变时,动力臂越小,动力越大,则弹簧测力计示数变大。
【分析】(1)杠杆水平可以方便读出支点到力的作用线的距离,即力臂长度
(2)根据杠杆平衡条件列出等式即可
(3)找到力臂的大小变化,利用杠杆平衡条件得出弹簧测力计示数变化。
26.【答案】(1)相平
(2)液体深度
(3)丙、丁;无关
(4)乙、丙
(5)各个方向
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)因为实验中需要通过比较U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差来比较液体压强,因此实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平。
(2)甲、乙两图中都是液体都是水,但是探头所成的深度不同,所以探究的是液体压强与深度的关系。
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应控制液体密度和深度相同,所以选择丙丁两图进行对比,丙丁两图中U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。
(4)要探究液体压强与密度的关系,应控制探头所在的深度相同,改变液体的密度,所以应现在乙、丙两图进行比较。
(5)在图丙中,保持U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度不变,改变金属盒的朝向,观察U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差是否发生变化,探究的是同一深度处,液体向各个方向的压强大小关系。
【分析】(1)当U形管压强计探头没有放入水中时,液面存在高度差,此时应该取下橡胶管重新安装;
(2)要探究液体深度对压强的影响,需要控制液体密度相同;当液体密度相同时,深度越深,压强越大;
(3)探究容器形状对压强的影响,控制深度和液体密度相同,液体压强大小与容器的形状无关;
(4)要探究液体液体密度对压强的影响,需要控制深度相同;当深度相同时,液体密度越大,压强越大;
(5)某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等。
27.【答案】(1)解:已知汽车质量m=3t=3000kg
汽车在公路上匀速,牵引力等于阻力,受到的阻力为车重的 0.1倍,所以F=f=0.1G=0.1mg=0.1×3000kg×10N/kg=3×103N
汽车行驶的路程s=36km=3.6×104m
汽车牵引力所做功W=Fs=3×103N×3.6×104m=1.08×108J
汽车牵引力的功率=6×104W
(2)解:燃油完全燃烧放出的热量Q=qm=qV=4.5×107J/kg×0.8×103kg/m3×1.5×10-2m3=5.4×108J
汽车发动机的效率20%
(3)解:发动机的效率为
由此可知
【知识点】功率的计算;热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)首先换算单位,由于汽车匀速运动,由二力平衡可知牵引力等于阻力,利用车重求出阻力,从而得出牵引力,通过W=FS、求出牵引力做功和功率。
(2)将Q=qm,结合求出燃油完全燃烧放出的热量,利用求出发动机功率。
(3)将公式、W=FS、Q=qm结合得出关系式,总而得出
28.【答案】(1)解:金属瓢漂浮时排开水的体积V排=Sh1=100cm2×5cm=500cm3=5×10-4m3
金属瓢受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
答:金属瓢受到的浮力是5N;
(2)解:金属瓢漂浮在水面和沉入水底时,容器内水深度下降的高度h3=h1-h2=5cm-2cm=3cm=0.03m
水对容器底部的压强变化了Δp=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa
答:金属瓢漂浮在水面和沉入水底,水对容器底部的压强变化了300Pa;
(3)解:金属瓢静止在容器底部时,排开水的体积V排′=Sh2=100cm2×2cm=200cm3=2×10-4m3
受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
金属瓢漂浮时浮力等于其重力,对金属瓢受力分析可知F支持+F浮′=G
则F支持=G-F浮′=5N-2N=3N
答:金属瓢静止在容器底部时,容器对金属瓢的支持力是3N。
【知识点】力的合成与应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先利用V=Sh求出金属瓢漂浮时排开水的体积,再利用 F浮=ρ水gV排浮力大小
(2)首先求出金属瓢从漂浮在水面到沉入水底后水的液面高度的变化,然后利用p=ρ水gh求出水对容器底部压强的变化。
(3)利用V=Sh求出金属瓢静止在容器底部时排开水的体积,并通过F浮=ρ水gV排求出金属瓢受到的浮力,金属瓢漂浮时利用二力平衡得出浮力等于重力,利用受力分析F支持+F浮′=G得出支持力大小。
新疆乌鲁木齐市第一中学2022-2023学年八年级下学期期末物理试题
一、单选题
1.以下所给数据最接近生活、生产实际情况的是(  )
A.1标准大气压下,水的密度为1.0g/cm3
B.一名普通的成年人正常行走的速度约为5m/s
C.一名普通的成年人的体重约为600kg
D.一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压力
【答案】A
【知识点】物理常识
【解析】【解答】A、1标准大气压下,水的密度是,即1.0g/cm3,故A符合题意
B、一名普通成年人正常行走的速度约1.1m/s,故B不符合题意
C、一名普通成年人的体重约为60kg,故C不符合题意
D、1标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】结合生活经验和实际解题即可
2.下列不能说明力的作用是相互的现象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】A、人给墙一个推力,墙给手方向相反的力的作用,使人后退,说明力的作用是相互的,故A不符合题意
B、小孩用力向前推另一个船时,自己坐的船向后运动,说明力的作用是相互的,故B不符合题意
C、同名磁极相互排斥,使两个小车相互远离,说明力的作用是相互的,故C不符合题意
D、分别在A、B、C三点关门所用的力大小不同,在A点关门最容易,说明力的作用效果与力的作用点有关,不能说明力的作用是相互的,故D符合题意
故答案为:D
【分析】两物体之间发行里的作用时,每一个物体既是受力物体,也是施力物体,他们之间的力的作用是相互的,力是成对出现的。
3.下列有关力的说法正确的是(  )
A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系
B.手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子对手没有施加力
C.弹簧拉伸时产生的了是弹力,钢丝绳悬挂重物的力不是弹力
D.弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
【答案】A
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性;弹力
【解析】【解答】A、力的三要素:大小、方向、作用点,影响力的作用效果,故A正确
B、力的作用是相互的,桌子也会给手一个力,故B错误
C、钢丝绳悬挂重物时发生了微小形变,也产生了弹力,故C错误
D、在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,故D正确
故答案为:A
【分析】本题考查力的三要素、力的相互性,弹力产生的条件以及弹簧的弹性限度。
4.如图所示,是质量相同的小球甲、乙均从a处竖直下落到b处的过程中,每隔相等时间曝光一次分别得到的照片,据此记录,下列说法正确的是(  )
A.两球的平均速度相等 B.两球的重力做功相等
C.甲球受的阻力比乙大 D.甲球做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;匀速直线运动特点;阻力对物体运动影响的探究实验;功的计算及应用
【解析】【解答】A、由图可知,通过相等的时间,甲下落的距离比乙大,所以由得,甲的平均速度较大,故A错误
B、两球质量相同,则重力相同,并且下落高度相同,由W=FS可知,两球的重力做功相等,故B正确
C、两球质量相同,甲下落的快,说明甲球受到的阻力较小,故C错误
D、由甲的运动轨迹可知,相等时间内甲球下落的高度不同,所以不是匀速直线运动,故D错误
故答案为:B
【分析】通过比较相同时间下落的高度得出速度关系,由质量相同得出重力相同,利用W=FS比较重力做功,阻力对小球运动有阻碍作用,影响小球下落时间;匀速直线运动时相等时间内走过的路程相等。
5.“共享单车”是当前最流行的一种轻便、环保的交通工具(如图所示).从它的结构和使用来看,运用了许多物理知识,下列说法中错误的是(  )
A.车把手上有花纹是为了增大摩擦
B.上坡前用力猛蹬几下踏板是为了增大自行车的惯性
C.车座做的宽大是为了减小压强
D.骑行一段时间后,需给轴承加润滑油是为了减小摩擦
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、花纹可以增大接触面粗糙程度,可以增大摩擦,故A正确
B、惯性只与质量有关,与速度无关,故B错误
C、根据可知,增大接触面积可以减小压强,故C正确
D、加润滑油可以减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦,故D正确
故答案为:B
【分析】掌握增大或减小摩擦的方法以及减小压强的方法,惯性只与质量有关,与速度无关
6.(2021八下·三明期末)图中,利用连通器原理工作的是(  )
A. 活塞式抽水机 B. 热气球
C. 蹦床 D. 船闸
【答案】D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A.活塞式抽水机是利用大气压的原理来工作的,不属于连通器,A不符合题意;
B.热气球利用了阿基米德浮力原理,利用了空气浮力上升,B不符合题意;
C.蹦床利用了相互作用力的原理,床对人施加弹力作用,C不符合题意;
D.船闸左右两个上端开口,底部相连,构成了一个连通器,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】连通器的结构特征是上端开口、底部连通。
7.如图所示的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,要使杠杆平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是(  )
A.在水平方向施加的力F1最小
B.在竖直方向施加的力F3最小
C.在与OA垂直方向上施加的力F2最小
D.三个方向施加的力都一样大
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【解答】由于A点为动力作用点,所以OA为最长动力臂,由杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,以OA为动力臂时,动力为F2,所以F2为最小的动力,故C正确
故答案为:C
【分析】本题考查杠杠的平衡条件,力臂是支点到力的作用线的距离,当阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。
8.如图所示,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出,而是落入到支座上,对此分析不正确的是(  )
A.金属片飞出是因为受力改变了运动状态
B.金属片飞出说明金属片有惯性
C.小球没随金属片飞出是因为小球具有惯性
D.小球下落到支座是因为受重力作用
【答案】B
【知识点】重力的方向;惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A、金属片受到弹力后飞出,是由于受力改变了运动状态,故A正确
B、金属片飞出是因为受到力的作用,如果证明金属片有惯性应使金属片保持原来的静止状态,故B错误
C、惯性可以使小球保持原来的静止状态,让小球不会飞出去,故C正确
D、重力方向竖直向下,小球在重力作用下下落,故D正确
故答案为:B
【分析】力是改变物体运动状态的原因,惯性可以使物体保持原来的运动状态,重力始终给物体一个向下的作用。
9.如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动,此时弹簧测力计B的读数为8牛顿,如果动滑轮,绳子,弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力以及2秒内F所做的功分别为(  )
A.8牛顿,32焦耳 B.16牛顿,32焦耳
C.8牛顿,64焦耳 D.16牛顿,64焦耳
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;动滑轮及其工作特点;功的计算及应用
【解析】【解答】由于物体做匀速运动,由二力平衡可知动滑轮的拉力与摩擦力为一对平衡力,根据动滑轮工作特点可知,物体A受到的摩擦力为f=2F=16N;物体移动距离,则绳端移动距离,所以F做功为W=FS=64J,故D正确
故答案为:D
【分析】由匀速运动,通过二力平衡得出拉力与摩擦力大小关系;先求出物体移动距离,利用动滑轮工作特点得出绳端移动距离,从而利用W=FS求解。
10.如图所示,汽车在蜿蜒的盘山公路上缓缓行驶。车子沿着盘山公路向上爬坡时,司机会换成低档,并降低车速,这样做的目的是(  )
A.为了获得更大的牵引力 B.为了提高车辆的机械效率
C.为了少做功 D.为了获得更大的功率来爬坡
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】由可知,当最大功率一定时,速度越低,牵引力越大,所以目的是为了获得更大的牵引力,与机械效率。功率无关,任何机械都不能省功,故A正确
故答案为:A
【分析】汽车最大功率不变,利用得出降低车速会增大牵引力,任何机械都不能省功。
11.关于质量和密度,下列说法中正确的是(  )
A.矿泉水冻成冰,密度变小,质量变大
B.把书本从楼下带到楼上,质量不变,密度也不变
C.一瓶牛奶喝掉一半后,质量变小,密度也变小
D.往篮球里打气时,球内气体质量变大,密度不变
【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】A、矿泉水冻成冰质量不变,体积变大,导致密度变小,故A错误
B、质量和密度不随物体的空间位置改变而改变,故B正确
C、一瓶牛奶喝掉一半后,质量和体积均减半,由可知,密度不变,故C错误
D、打气后球内气体质量变大,体积不变,由可知,密度变大,故D错误
故答案为:B
【分析】质量是物体的属性,它与物体状态、形状、所处空间位置的变化无关,利用判断密度变化即可。
12.如图是甲、乙两个物体做直线运动的速度-时间图像,下列说法不正确的是(  )
A.甲是匀速直线运动 B.乙是匀速直线运动
C.甲的速度是15m/s D.第3s时,甲、乙速度相等
【答案】B
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A、由图像可知,甲的速度始终不变,所以甲是匀速直线运动,故A正确
B、乙的速度不断增大,所以乙不是匀速直线运动,故B错误
C、由图像可知,甲的速度恒为15m/s,故C正确
D、3s时甲、乙速度均为15m/s,故D正确
故答案为:B
【分析】本题是物体运动与图像结合,从速度-时间图像中得出两个物体的运动规律,物体做匀速直线运动时速度不变,沿直线运动。
13.把相同质量的水、酒精、盐水(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)分别注入完全相同的三个杯子里,则液面最高的是(  )
A.水 B.酒精 C.盐水 D.无法判断
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】在水、酒精、盐水中,酒精密度最小,盐水密度最大,在质量相同时,根据,密度越大的物体体积越小,所以注入相同容器中时,液面最高的是酒精,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】在质量相同时,密度越大的物体体积越小。
14.(2022·耿马模拟)如图所示是同学们在进行足球比赛时的情景,下列说法错误的是(  )
A.用脚将球踢飞出去,这说明力能改变物体的运动状态
B.踢出去的足球能继续向前飞行是因为足球具有惯性
C.空中飞行的足球会往下掉是因为它没有受力
D.足球最终静止在草坪时,所受重力和地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.用脚将球踢出去,脚对球施加的力改变了足球的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,A正确,不符合题意;
B.踢出去的足球因为具有惯性,离开脚之后虽不再受到脚对它的力的作用仍可继续向前飞行,B正确,不符合题意;
C.空中的足球受到重力的作用往下掉,C错误,符合题意;
D.足球静止在草坪上时处于平衡状态,受平衡力的作用,此时足球受竖直向下的重力和地面对足球竖直向上的支持力,是一对平衡力,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力可以改变物体的运动状态。
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
在地球附近的物体都受到地球的吸引力,叫重力,重力的方向竖直向下,重力的施力物体是地球。
平衡力的条件: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。
15.一块冰漂浮在密度为1.5g/cm3的浓盐水中,当冰熔化时,液面高度会(ρ冰=0.9×103kg/m3)(  )
A.上升 B.下降
C.不变 D.条件不足,无法确定
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】由于冰块漂浮在浓盐水面上,所以F浮=G冰,由可知,,则,冰融化成水后,质量不变,即,由可知,,所以,由生活经验可知:,所以,,即冰融化成水的体积大于冰排开水的体积,所以液面上升,故A正确
故答案为:A
【分析】由冰块漂浮,通过二力平衡得出浮力与重力为一对平衡力,再根据得出关于V排的表达式,利用冰融化后质量不变,通过列出关于V水的表达式,通过比较盐水与水的密度得出冰融化成水的体积大于冰排开水的体积,所以液面上升。
二、填空题
16.现代物理学是在历史上大量物理学家毕生的研究基础上建立起来的,比如    发现了万有引力定律,并且在著名物理学家    的研究基础上归纳出了惯性定律。
【答案】牛顿;伽利略
【知识点】物理常识
【解析】【解答】万有引力定律的发现者是牛顿,伽利略归纳出了惯性定律
【分析】本题考查学生对初中物理学史的掌握。
17.撑竿运动员起跳时用力蹬地并撑竿,就能向上运动,是利用了物体间力的作用是   ,弯曲的撑竿表明力能使物体发生   。
【答案】相互的;形变
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】运动员用力蹬地并撑竿时,对地和竿施加了力的作用,由于力的作用是相互的,地和竿也对运动员有力的作用,从而使运动员向上弹起;撑杆的形状发生了变化,所以力使物体发生了形变。
【分析】物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体;力可以使物体发生形变。
18.“神舟”飞船由“长征二号”巨大推力火箭成功送上太空,标着着中国的航天技术揭开了崭新的一页。请你结合物理知识回答下列问题:
(1)飞船正常运行期间,处于失重状态的航天员   惯性(填“没有”或“仍具有”)。
(2)飞船在太空遨游,它   力的作用(选填“受到”或“不受”),你判断的依据是   。
(3)返回舱返回地球时在距地面1.2m高处,反冲发动机向地面喷火,飞船进一步减速,最后落地,其中包含了哪条力学知识:   。
【答案】(1)仍具有
(2)受到;飞船的运动状态时刻在改变
(3)物体间力的作用是相互的
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)惯性只与质量有关,质量不随空间位置的变化而变化,所以失重状态的运动员也具有质量,即具有惯性
(2)力是改变物体运动状态的原因,飞船的运动状态时刻在改变,证明飞船受到力的作用
(3)反冲发动机喷出的气体给空气一个力,空气也给飞船一个力,证明物体间力的作用是相互的。
【分析】惯性只与质量有关,任何物体都具有惯性;力是改变物体运动状态的原因;“反冲”体现力的相互性。
19.(2020·莲湖模拟)两位学生分别采用如图甲、乙所示的两种方法探究压力的作用效果与受力面积的关系。用两只手的食指分别压在铅笔两端,图   方法不合理,该方法没有控制   相等。若合理的图中,铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用3N的力对压铅笔两端,则笔尖对手指的压强为   Pa。
【答案】乙;压力;6×106
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】铅笔被竖直压住时,由于铅笔本身重力作用,会使得下端手指受到的压力大于上端手指受到的压力。而铅笔两端的受力面积不同,则应该要控制两端的压力相同。故图乙方法不合理。铅笔笔尖面积S=0.5mm2=0.5×10-6m2
笔尖对手指的压强为p= 6×106Pa
【分析】探究压力的作用效果和受力面积的关系时,要使压力相等,根据压力和受力面积的比值计算压强。
20.重8N的木块放在水平桌面上,用2N的水平拉力拉动时,木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力为   N;当水平拉力增加到3N时,木块受到的合力为   N。
【答案】2;1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】因为木块做匀速直线运动,由二力平衡可知摩擦力与拉力是一对平衡力;木块运动后受到滑动摩擦力,滑动摩擦力只与接触面粗糙程度和压力有关,始终为2N所以受力分析可知,木块受到的合力为1N
【分析】由匀速直线运动通过二力平衡得出摩擦力大小,受力分析得出合力大小。
三、作图题
21.如图,物体沿粗糙水平面向右运动,画出该物体竖直方向受力示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力的方向
【解析】【解答】该物体竖直方向受到重力和支持力,且重力与支持力为一对平衡力,大小相等,力的作用线应画一样长,标出力的名称,力的作用点应为重心。
【分析】找出竖直方向的力,由竖直方向上受力平衡得出力的大小相等,按力的三要素画图即可。
22.如图所示为某街道路灯悬挂的情境图.画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L.
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】斜拉钢丝对横杆的拉力应沿钢丝的方向指向左上方,并且力的作用点为钢丝与横杆接触点;过横杆的支点做一条垂直于拉力F的作用线的直线,该直线即为拉力的力臂。
【分析】找出力的作用点、力的方向,作图即可,力臂是支点到力的作用线的距离。
23.(2022八下·石阡期中)如图所示是两人乘坐双人动力滑翔伞正在空中水平匀速直线飞行,设 O点为整个装置(包括人)的重心,图中已画出整个装置所受重力,请在图中用力的示意图将整个装置所受的力补画完整,并用相关字母表示出这些力。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的示意图
【解析】【解答】正在空中水平匀速直线飞行的动力滑翔伞,受平衡力作用,作用点都在重心,水平方向上受水平向右的推力和水平向左的阻力;在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的升力。过滑翔伞的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F升表示,线段长短与表示重力大小的线段长度相等;过滑翔伞的重心分别沿水平向右和水平向左的方向画一条带箭头的线段,分别用符号F推和f表示,注意表示二力的线段长度相等,如下图所示:
【分析】重力方向竖直向下;物体运动状态不发生改变时, 受平衡力的作用 ,两个力等大反向。
四、实验题
24.在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的。
(1)如图,甲装置是探究二力平衡条件的一种方法,把小车放在   (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,实验中通过改变砝码的   来探究二力大小的关系;通过扭转小车松手后观察小车的状态,来探究二力是否   ;
(2)现用图甲装置无法完成全部探究过程,又设计了图乙所示的装置。在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件   。把硬纸板支撑起来,不再与桌面接触的目的是    。
【答案】(1)光滑;个数;在同一直线上
(2)二力作用在同一物体上;减小摩擦力对实验结果的影响
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验过程中为确保小车水平方向上只受到两个力,所以应减少摩擦力的干扰,应使用光滑水平桌面;改变砝码的个数即改变绳子对小车的拉力,从而探究二力的大小关系;扭转小车后松手,小车转动,说明二力应在同一直线上。
(2)卡片被剪开后,变成两个物体,卡片不再平衡,说明二力作用在同一物体上;硬纸板不与桌面接触,可以减少摩擦力的干扰
【分析】(1)实验必须保证小车水平方向只受两个力,将绳子拉力大小转化成砝码的个数,便于得出结论;根据控制变量原则,小车扭转前后两个力不在同一直线上,所以是在探究二力是否在同一直线上。
(2)根据控制变量原则,纸片剪开前后两个力不是作用在同一物体上,从而得出结论;纸板不与桌面接触可以减小摩擦。
25.如图是小江探究“杠杆平衡条件”的实验:
(1)小江将装置放置在水平桌面上,调节杠杆使其在水平位置平衡,目的一是消除杠杆自重对平衡的影响,二是方便直接读出    的长度;
(2)如图甲所示,当小江在A处悬挂三个相同钩码时,要使杠杆水平平衡,在B处应悬挂同样钩码数目为    个;
(3)如图乙所示,小江现将弹簧测力计从a位置逆时针转动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)力臂
(2)4
(3)变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)力臂是支点到力的作用线的距离,杠杆平衡时可以直接通过杠杆上的刻度读出力臂长度
(2)根据杠杆平衡条件可知,设在B点悬挂n个砝码,则,即n=4,所以应在B处悬挂4个砝码。
(3)由图乙可知,旋转后弹簧测力计拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂大小不变时,动力臂越小,动力越大,则弹簧测力计示数变大。
【分析】(1)杠杆水平可以方便读出支点到力的作用线的距离,即力臂长度
(2)根据杠杆平衡条件列出等式即可
(3)找到力臂的大小变化,利用杠杆平衡条件得出弹簧测力计示数变化。
26.(2020八下·禹城期中)在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面   ;
(2)甲、乙两图是探究液体压强与   的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择   两图进行对比,结论是液体压强与盛液体的容器形状   ;
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用   两图进行对比;
(5)在图丙中,保持U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度不变,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向   的压强大小关系。
【答案】(1)相平
(2)液体深度
(3)丙、丁;无关
(4)乙、丙
(5)各个方向
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)因为实验中需要通过比较U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差来比较液体压强,因此实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平。
(2)甲、乙两图中都是液体都是水,但是探头所成的深度不同,所以探究的是液体压强与深度的关系。
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应控制液体密度和深度相同,所以选择丙丁两图进行对比,丙丁两图中U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。
(4)要探究液体压强与密度的关系,应控制探头所在的深度相同,改变液体的密度,所以应现在乙、丙两图进行比较。
(5)在图丙中,保持U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度不变,改变金属盒的朝向,观察U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差是否发生变化,探究的是同一深度处,液体向各个方向的压强大小关系。
【分析】(1)当U形管压强计探头没有放入水中时,液面存在高度差,此时应该取下橡胶管重新安装;
(2)要探究液体深度对压强的影响,需要控制液体密度相同;当液体密度相同时,深度越深,压强越大;
(3)探究容器形状对压强的影响,控制深度和液体密度相同,液体压强大小与容器的形状无关;
(4)要探究液体液体密度对压强的影响,需要控制深度相同;当深度相同时,液体密度越大,压强越大;
(5)某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等。
五、计算题
27.某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了 36km,用时 0.5 小时,车的总质量为 3t,受到的阻力为车重的 0.1 倍,其中 g=10N/kg。求:
(1)该汽车牵引力所做的功和功率
(2)已知这一过程消耗燃油 1.5×10-2m3,则该汽车发动机的效率。(假设燃油完全燃烧,燃油密度为 0.8×103kg/m3,燃油热值 q 为 4.5×107J/kg);
(3)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为 s,发动机牵引力为 F,其发动机效率η,汽油的热值为 q,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量 m 的表达式。
【答案】(1)解:已知汽车质量m=3t=3000kg
汽车在公路上匀速,牵引力等于阻力,受到的阻力为车重的 0.1倍,所以F=f=0.1G=0.1mg=0.1×3000kg×10N/kg=3×103N
汽车行驶的路程s=36km=3.6×104m
汽车牵引力所做功W=Fs=3×103N×3.6×104m=1.08×108J
汽车牵引力的功率=6×104W
(2)解:燃油完全燃烧放出的热量Q=qm=qV=4.5×107J/kg×0.8×103kg/m3×1.5×10-2m3=5.4×108J
汽车发动机的效率20%
(3)解:发动机的效率为
由此可知
【知识点】功率的计算;热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)首先换算单位,由于汽车匀速运动,由二力平衡可知牵引力等于阻力,利用车重求出阻力,从而得出牵引力,通过W=FS、求出牵引力做功和功率。
(2)将Q=qm,结合求出燃油完全燃烧放出的热量,利用求出发动机功率。
(3)将公式、W=FS、Q=qm结合得出关系式,总而得出
28.如图所示,底面积为100cm2的长方形容器里盛满水,将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上,水溢出一部分。将金属瓢取出,水面下降了5cm,再将金属瓢沉入水中,静止在容器底部,液面又上升了2cm。(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)金属瓢受到的浮力;
(2)金属瓢漂浮在水面和沉入水底,水对容器底部的压强变化了多少;
(3)金属瓢静止在容器底部时,容器对金属瓢的支持力是多少。
【答案】(1)解:金属瓢漂浮时排开水的体积V排=Sh1=100cm2×5cm=500cm3=5×10-4m3
金属瓢受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
答:金属瓢受到的浮力是5N;
(2)解:金属瓢漂浮在水面和沉入水底时,容器内水深度下降的高度h3=h1-h2=5cm-2cm=3cm=0.03m
水对容器底部的压强变化了Δp=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa
答:金属瓢漂浮在水面和沉入水底,水对容器底部的压强变化了300Pa;
(3)解:金属瓢静止在容器底部时,排开水的体积V排′=Sh2=100cm2×2cm=200cm3=2×10-4m3
受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
金属瓢漂浮时浮力等于其重力,对金属瓢受力分析可知F支持+F浮′=G
则F支持=G-F浮′=5N-2N=3N
答:金属瓢静止在容器底部时,容器对金属瓢的支持力是3N。
【知识点】力的合成与应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先利用V=Sh求出金属瓢漂浮时排开水的体积,再利用 F浮=ρ水gV排浮力大小
(2)首先求出金属瓢从漂浮在水面到沉入水底后水的液面高度的变化,然后利用p=ρ水gh求出水对容器底部压强的变化。
(3)利用V=Sh求出金属瓢静止在容器底部时排开水的体积,并通过F浮=ρ水gV排求出金属瓢受到的浮力,金属瓢漂浮时利用二力平衡得出浮力等于重力,利用受力分析F支持+F浮′=G得出支持力大小。

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