第Ⅰ卷(选择题,共36分)
一、选择题(每小题3分,共36分)
1.2024年6月10日是我国传统节日端午节,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。小佳同学发现并行的龙舟不能靠得太近,下列与其蕴含的原理相同的是( B )
A.用吸管吸饮料
B.地铁站内设有安全线
C.高压锅煮饭
D.小佳在骑车时需要戴头盔
2.下列事例是杠杆原理在生活中的应用,其中属于费力杠杆的是( D )
A.用羊角锤起钉子 B.用撬棒撬石头
C.用起子起瓶盖 D.用钓鱼竿钓鱼
3.为了让同学们养成关注生活的良好习惯,老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测,下列估测数据符合实际的是( B )
A.一支新圆珠笔受到的重力约为10 N
B.一名中学生游泳时所受的浮力约为500 N
C.1个标准大气压大约能托起20 m高的水柱
D.使用动滑轮提升物体时,其机械效率可以达到100%
4.骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式,自行车的结构和使用应用到多个物理知识。下列关于自行车的描述正确的是( D )
A.骑自行车下坡停止踩踏板时,人和自行车的机械能越来越大
B.车把手上的花纹是通过增大接触面积,从而增大摩擦力的
C.人在水平地面上匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
5.如图所示,小柯用该装置提升重为400 N的物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是( C )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1 m,物体也上升1 m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
6.成成同学做课外实验时,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲所示;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮,如图乙所示。此过程中( C )
A.杯中液体密度不变 B.鸡蛋受到的重力变小
C.鸡蛋受到的浮力变大 D.容器底受到液体的压力不变
7.如图所示,我国研发的“蜂群”无人机系统。无人机成桶状装在发射管中,被发射到空中后,无人机展开机翼向目标飞行。下列说法正确的是( D )
A.无人机在发射管中加速向上射出时,重力势能减小
B.离开发射管后,无人机继续向上飞行是受到惯性作用
C.无人机展开机翼飞行时,利用了流速大的地方压强大的原理
D.无人机展开机翼匀速直线飞行时,受力平衡
8.下列对如图所示物理现象的解释错误的是( D )
甲 乙 丙 丁
A.图甲用吸管吸饮料利用了大气压
B.图乙排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.图丙侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.图丁往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
9.下列关于生产、生活情境的描述错误的是( B )
A.房屋建在面积更大的地基上,是为了减小压强
B.匀速推动独轮车,此时推力大于摩擦力
C.制糖时往桶里加水,在水加满前,水对桶底的压强逐渐变大
D.使用斜面可以省力,但不能省功
10.同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示,B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹。下列说法正确的是( C )
A.实心球到达最高点C时,动能为零
B.实心球从B→C→D过程中,没有力对它做功
C.实心球从B→C过程中,动能减小,重力势能增大
D.不论是否考虑空气阻力,实心球在空中运动时机械能都守恒
11.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在F=15 N的恒力作用下,10 s内沿水平方向匀速直线运动1 m,下列相关结论中,正确的是( D )
甲 乙
A.图甲中,10 s内F做功7.5 J
B.图乙中,F做功的功率为150 W
C.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为15 N
D.甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为15 N
12.(多选题)如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200 N,重物在8 s内上升了10 m,不计绳重与摩擦,下列说法中正确的是(ACD)
A.拉力F大小为400 N
B.拉力F的功率为1 250 W
C.克服动滑轮重力做功2 000 J
D.滑轮组的机械效率约为83.3%
第Ⅱ卷(非选择题,共64分)
二、填空题(每空1分,共14分)
13.踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢”。在如图所示的游戏中,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的 运动状态 。毽子被踢出后,上升到最高处时,毽子将处于 非平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。(不计空气阻力)
14.如图所示是同学们进行的“竹筷提米”实验,在玻璃杯内加入大米,将一根竹筷插入米中,慢慢竖直向上提起竹筷,米也被提起。提起米的过程中米对筷子的摩擦力方向 竖直向下 ,同学们发现这个实验不是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助完成实验的方法: 插入筷子后把米压紧(或使用表面更粗糙的筷子) 。
15.如图所示是某科技小组设计并制作的一只喷气船,将船浮在室内游泳池的水面上,打开漏斗的活塞,流下的稀盐酸液体与碳酸钠反应产生大量气体,小明猜想塑料罐内气压迅速增大,气体从罐底小孔向左喷出,喷气船向 右 (选填“左”或“右”)运动,原因是 物体间力的作用是相互的 ;当液体反应结束后,喷气船运动一段时间后静止在水面上,小明认为力是维持物体运动的原因,请你评估他的观点: 他的观点是错误的,力是改变物体运动状态的原因,运动不需要力来维持 。
16.近年来,骑自行车出行是一种时尚,某人在水平路面上骑车时,人和车总质量为75 kg,轮胎与地面总接触面积为3×10-3 m2,则车对地面的压强p= 2.5×105 Pa。轮胎上布满花纹是通过 增大接触面的粗糙程度 来增大摩擦的,刹车时人由于 惯性 会向前倾。(g取
10 N/kg)
17.如图所示,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F=100 N。若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为 320 J。
18.如图甲所示,将木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,木块的运动速度与时间的vt关系图像如图乙所示。0～4 s的平均速度为 0.375 m/s;若3 s时弹簧测力计的示数为2 N,则5 s时弹簧测力计的示数 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)2 N;1 s～4 s拉力做功的功率为 1 W。
甲 乙
三、作图题(每小题3分,共6分)
19.如图所示是运动员百米赛跑时的情景,请画出他的右脚对地面的作用力的示意图。(O点是力的作用点)
答案:如图所示
20.由于土壤松动,一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住,通过山体固定,对古树展开救助。如图所示,把古树视为杠杆,O点为支点,A点为古树重心位置。请画出:(1)古树受到的重力G的示意图;(2)绳子拉力的力臂L。
答案:如图所示
四、实验探究题(21题4分,22题10分,23题10分,共24分)
21.在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动木块,应使木块沿水平桌面做 匀速 直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙所示的两次实验探究的问题是:滑动摩擦力大小与 压力 是否有关。
22.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
甲 乙 丙
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,则杠杆的重心位于支点O的 左 (填“左”或“右”)侧,若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向 右 (选填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为0.5 N,用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ时,弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 3.0 N,夹角θ为 30 度。
(3)上述实验过程,若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ,则弹簧测力计的示数可能为 3.1 N(选填“2.9”或“3.1”)。
23.如图甲所示是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”
的实验装置。(在物体未浸入水中时,溢水杯中盛满水或酒精,g取
10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
甲 乙
(1)物体浸没在水中时所受的浮力为 1 N。
(2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密度 有关 (选填“有关”或“无关”)。
(4)由实验数据可知,物体的密度为 4×103 kg/m3。
(5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材,首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明 物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力 。
五、计算题(每小题10分,共20分)
24.工人用如图所示的起重设备把一块质量为480 kg的混凝土楼板在6 s内提升2 m,所用拉力为2 000 N(不计摩擦和绳重,g取10 N/kg),则:
(1)该混凝土楼板受到的重力为多少
(2)工人利用起重设备做功的功率为多少
(3)提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为多少
(4)为了加快进度,利用该起重设备同时将两块480 kg的混凝土楼板在10 s内提高3 m,绳子自由端拉力的功率为多少
答案:(1)4 800 N (2)2 000 W (3)80% (4)3 240 W
25.如图甲所示,水平地面上有一底面积为400 cm2、质量不计的薄壁柱形容器。容器中放有一个用细线与容器底部相连的小木块,质量为600 g,细线体积忽略不计。如图乙所示,往容器中缓慢加水,直至木块完全没入水中,木块所受的浮力F浮与时间t的关系图像如图丙所示,其中AB段表示木块离开容器底上升直至细线被拉直的过程。(已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
甲 乙 丙
(1)木块浸没在水中时绳子的拉力。
(2)木块的密度。
(3)剪断绳子,木块静止后水对容器底部压强的变化量。
解析:(1)木块的质量为m=600 g=0.6 kg,
木块受到的重力为G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N,
木块浸没在水中时,由图丙分析可得所受浮力F浮=10 N,此时木块处于静止状态,受力平衡,所以绳子的拉力F=F浮-G=10 N-6 N=4 N。
(2)由F浮=ρ液gV排可得木块浸没时排开的水的体积,即木块的体积为V=V排===1×10-3 m3;
木块的密度ρ===0.6×103 kg/m3。
(3)剪断绳子后木块最终漂浮,此时受到的浮力F浮′=G=6 N,
由F浮=ρ液gV排可得木块此时排开液体的体积
V排′===6×10-4 m3,
剪断绳子前后排开液体体积的变化量ΔV排=V排-V排′=1×10-3 m3-6×
10-4 m3=4×10-4 m3,
水面下降的深度Δh===0.01 m,
水对容器底部压强的变化量Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.01 m=100 Pa。
答案:(1)4 N (2)0.6×103 kg/m3 (3)100 Pa第Ⅰ卷(选择题,共36分)
一、选择题(每小题3分,共36分)
1.2024年6月10日是我国传统节日端午节,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。小佳同学发现并行的龙舟不能靠得太近,下列与其蕴含的原理相同的是( )
A.用吸管吸饮料
B.地铁站内设有安全线
C.高压锅煮饭
D.小佳在骑车时需要戴头盔
2.下列事例是杠杆原理在生活中的应用,其中属于费力杠杆的是( )
A.用羊角锤起钉子 B.用撬棒撬石头
C.用起子起瓶盖 D.用钓鱼竿钓鱼
3.为了让同学们养成关注生活的良好习惯,老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测,下列估测数据符合实际的是( )
A.一支新圆珠笔受到的重力约为10 N
B.一名中学生游泳时所受的浮力约为500 N
C.1个标准大气压大约能托起20 m高的水柱
D.使用动滑轮提升物体时,其机械效率可以达到100%
4.骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式,自行车的结构和使用应用到多个物理知识。下列关于自行车的描述正确的是( )
A.骑自行车下坡停止踩踏板时,人和自行车的机械能越来越大
B.车把手上的花纹是通过增大接触面积,从而增大摩擦力的
C.人在水平地面上匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
5.如图所示,小柯用该装置提升重为400 N的物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1 m,物体也上升1 m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
6.成成同学做课外实验时,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲所示;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮,如图乙所示。此过程中( )
A.杯中液体密度不变 B.鸡蛋受到的重力变小
C.鸡蛋受到的浮力变大 D.容器底受到液体的压力不变
7.如图所示,我国研发的“蜂群”无人机系统。无人机成桶状装在发射管中,被发射到空中后,无人机展开机翼向目标飞行。下列说法正确的是( )
A.无人机在发射管中加速向上射出时,重力势能减小
B.离开发射管后,无人机继续向上飞行是受到惯性作用
C.无人机展开机翼飞行时,利用了流速大的地方压强大的原理
D.无人机展开机翼匀速直线飞行时,受力平衡
8.下列对如图所示物理现象的解释错误的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲用吸管吸饮料利用了大气压
B.图乙排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.图丙侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.图丁往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
9.下列关于生产、生活情境的描述错误的是( )
A.房屋建在面积更大的地基上,是为了减小压强
B.匀速推动独轮车,此时推力大于摩擦力
C.制糖时往桶里加水,在水加满前,水对桶底的压强逐渐变大
D.使用斜面可以省力,但不能省功
10.同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示,B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.实心球到达最高点C时,动能为零
B.实心球从B→C→D过程中,没有力对它做功
C.实心球从B→C过程中,动能减小,重力势能增大
D.不论是否考虑空气阻力,实心球在空中运动时机械能都守恒
11.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在F=15 N的恒力作用下,10 s内沿水平方向匀速直线运动1 m,下列相关结论中,正确的是( )
甲 乙
A.图甲中,10 s内F做功7.5 J
B.图乙中,F做功的功率为150 W
C.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为15 N
D.甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为15 N
12.(多选题)如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200 N,重物在8 s内上升了10 m,不计绳重与摩擦,下列说法中正确的是( )
A.拉力F大小为400 N
B.拉力F的功率为1 250 W
C.克服动滑轮重力做功2 000 J
D.滑轮组的机械效率约为83.3%
第Ⅱ卷(非选择题,共64分)
二、填空题(每空1分,共14分)
13.踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢”。在如图所示的游戏中,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的 。毽子被踢出后,上升到最高处时,毽子将处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。(不计空气阻力)
14.如图所示是同学们进行的“竹筷提米”实验,在玻璃杯内加入大米,将一根竹筷插入米中,慢慢竖直向上提起竹筷,米也被提起。提起米的过程中米对筷子的摩擦力方向 ,同学们发现这个实验不是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助完成实验的方法: 。
15.如图所示是某科技小组设计并制作的一只喷气船,将船浮在室内游泳池的水面上,打开漏斗的活塞,流下的稀盐酸液体与碳酸钠反应产生大量气体,小明猜想塑料罐内气压迅速增大,气体从罐底小孔向左喷出,喷气船向 (选填“左”或“右”)运动,原因是 ;当液体反应结束后,喷气船运动一段时间后静止在水面上,小明认为力是维持物体运动的原因,请你评估他的观点: 。
16.近年来,骑自行车出行是一种时尚,某人在水平路面上骑车时,人和车总质量为75 kg,轮胎与地面总接触面积为3×10-3 m2,则车对地面的压强p= Pa。轮胎上布满花纹是通过 来增大摩擦的,刹车时人由于 会向前倾。(g取
10 N/kg)
17.如图所示,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F=100 N。若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为 J。
18.如图甲所示,将木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,木块的运动速度与时间的vt关系图像如图乙所示。0～4 s的平均速度为 m/s;若3 s时弹簧测力计的示数为2 N,则5 s时弹簧测力计的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)2 N;1 s～4 s拉力做功的功率为 W。
甲 乙
三、作图题(每小题3分,共6分)
19.如图所示是运动员百米赛跑时的情景,请画出他的右脚对地面的作用力的示意图。(O点是力的作用点)
20.由于土壤松动,一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住,通过山体固定,对古树展开救助。如图所示,把古树视为杠杆,O点为支点,A点为古树重心位置。请画出:(1)古树受到的重力G的示意图;(2)绳子拉力的力臂L。
四、实验探究题(21题4分,22题10分,23题10分,共24分)
21.在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动木块,应使木块沿水平桌面做 直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙所示的两次实验探究的问题是:滑动摩擦力大小与 是否有关。
22.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
甲 乙 丙
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,则杠杆的重心位于支点O的 (填“左”或“右”)侧,若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向 (选填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为0.5 N,用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ时,弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N,夹角θ为 度。
(3)上述实验过程,若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ,则弹簧测力计的示数可能为 N(选填“2.9”或“3.1”)。
23.如图甲所示是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”
的实验装置。(在物体未浸入水中时,溢水杯中盛满水或酒精,g取
10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
甲 乙
(1)物体浸没在水中时所受的浮力为 N。
(2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)由实验数据可知,物体的密度为 kg/m3。
(5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系,借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材,首先将溢水杯放到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方,将木块缓慢放入溢水杯,待水不流出时,天平依然平衡,说明 。
五、计算题(每小题10分,共20分)
24.工人用如图所示的起重设备把一块质量为480 kg的混凝土楼板在6 s内提升2 m,所用拉力为2 000 N(不计摩擦和绳重,g取10 N/kg),则:
(1)该混凝土楼板受到的重力为多少
(2)工人利用起重设备做功的功率为多少
(3)提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为多少
(4)为了加快进度,利用该起重设备同时将两块480 kg的混凝土楼板在10 s内提高3 m,绳子自由端拉力的功率为多少
25.如图甲所示,水平地面上有一底面积为400 cm2、质量不计的薄壁柱形容器。容器中放有一个用细线与容器底部相连的小木块,质量为600 g,细线体积忽略不计。如图乙所示,往容器中缓慢加水,直至木块完全没入水中,木块所受的浮力F浮与时间t的关系图像如图丙所示,其中AB段表示木块离开容器底上升直至细线被拉直的过程。(已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
甲 乙 丙
(1)木块浸没在水中时绳子的拉力。
(2)木块的密度。
(3)剪断绳子,木块静止后水对容器底部压强的变化量。
