2024-2025学年河南省郑州外国语中学八年级(下)期末物理试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(2分)宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是物理学家 提出的万有引力;科学家托里拆利利用玻璃管和水银最早较为准确的测量出了 的数值。
2.(2分)在网球比赛中,运动员使用球拍击球,网球被反弹出去,说明力可以改变物体的 ;使网球反弹出去的力是由于 (填“网球”或“网球拍”)的形变产生的。
3.(2分)2025年4月在郑州如意湖广场举办的中国低空经济与无人机展览会闭幕式上,呈现了一场精彩的无人机表演,如图。无人机在飞行的过程中,螺旋桨高速旋转向下推动空气,使无人机获得向上的升力。这一现象说明 ;而无人机能够克服重力稳定悬停,是因为空气对螺旋桨的升力 (填“十于”“等于”或“小于”)无人机的重力。
4.(3分)如图所示容器正中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜左右两侧分别注入密度不同的两种液体,左侧液柱高度低于右侧,橡皮膜向右侧凸起,说明左侧液体对橡皮膜产生的压强 右侧;则左侧液体密度 右侧,左侧液体对容器底部的压力 右侧(以上均填“>”“<”或“=”)。
5.(3分)我国完全自主设计建造的福建舰的排水量可达8万吨,它满载时受到的浮力是 N,排开海水的体积为 m3,海水密度取1×103kg/m3;福建舰从海水密度较高的海域驶入密度较低的海域,受到的浮力将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(2分)跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始。直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置,如图AB两点在同一水平高度。则运动员在A点的机械能 在B点的机械能(填“>”“<”或“=”)。理由是 。
二、选择题(每题3分,共30分。第7至第14题是单项选择题;第15、16题是双项选择题,选对一项得1分,有错误选项不得分)
7.(3分)下列关于生活中的物理量的估测,正确的是( )
A.教室的宽度约为8dm
B.一张课桌的质量约为500kg
C.一本物理书的重力约为2N
D.教室内大气压约为1000Pa
8.(3分)鞋底有凹凸不平的花纹,下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A.给自行车轴加润滑剂
B.下雪天给汽车车轮装防滑链
C.捏紧车闸,自行车可以很快停下来
D.滚动轴承在两圈之间转着许多光滑的钢珠
9.(3分)如图为《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等的情景。脱粒时,人们在田地里放一个木桶,用力将稻杆击打到木桶边缘,谷粒脱落在木桶内。下列说法正确的是( )
A.用力击打稻谷是利用惯性脱粒
B.木桶底面积较大是为了减小压力
C.把镰刀口磨锋利是为了减小压强
D.木桶对地面的压力就是木桶所受的重力
10.(3分)如图,完全相同的两块橡皮A、B叠放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.A对B的压力等于桌面对B的支持力
B.B对桌面的压力大于桌面对B的支持力
C.B受到的重力和桌面对B的支持力是一对平衡力
D.A受到的重力和B对A的支持力是一对平衡力
11.(3分)如图,小明在玩滑板车,滑板车运动一段时间后会停下来,再次蹬地,滑板车又会继续运动下去。下列说法正确的是( )
A.小明用力向后蹬地时,脚受到的摩擦力向右
B.如果地面光滑,小明蹬地时滑板车将继续保持静止状态
C.地面对滑板车的支持力是由于滑板车发生弹性形变产生的
D.再次蹬地,滑板车继续运动下去,说明物体的运动需要力来维持
12.(3分)如图是活塞式抽水机工作原理示意图。其中说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压强工作的
B.甲图中,提起活塞,阀门A关闭,阀门B打开,活塞下面的气压大于外界的气压
C.乙图中,压下活塞,阀门B关闭,A打开,水冲出阀门进入圆筒上部
D.丙图中,提起活塞,阀门A关闭,阀门B打开,水从水管流出
13.(3分)2025年1月9日起,国产大飞机C919开始执飞国航北京一重庆快线航班。如图,是国产大飞机C919在机场起飞的画面。下列说法正确的是( )
A.飞机滑行时,舱内乘客相对于飞机是运动的
B.飞机主要是利用流速大压强大获得升力的
C.飞机在高空时,舱外的大气压强比地面附近的大
D.飞机在跑道上加速滑行时,地面对飞机的支持力小于飞机的重力
14.(3分)学完杠杆知识以后小明自制了一个杆秤,秤盘没有放置物体,秤砣处于如图所示位置时,杆秤刚好处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A.零刻度线应该在提绳位置
B.如果秤砣被磨损后,则测得的物体质量小于物体的实际质量
C.因该杆秤的支点不在杠杆中点,所以该杆秤不符合杠杆平衡原理
D.秤盘上放置适量的物体时,秤砣绳要向右移动,杆秤才可能重新平衡
(多选)15.(3分)小丽在把吸管下端密封并缠绕一根铜丝,制成一只简易密度计,把它放入盛有不同液体的两个杯子中,它会竖直立在液体中。下列说法正确的是( )
A.乙液体的密度更大
B.密度计在乙液体中所受浮力比它的重力大
C.密度计在两杯液体中排开液体的质量相等
D.在甲液体中,密度计底端所受液体的压力更大
(多选)16.(3分)如图所示,撑杆跳运动员自起跳到跨越横杆的过程中,运动员先将撑杆压弯,松手后,撑杆恢复原状。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员的重力使撑杆压弯
B.撑杆恢复原状将运动员弹起,弹性势能转化为运动员的动能和重力势能
C.运动员在上升过程中,速度减小,动能全部转化为重力势能
D.运动员从最高点下落时,重力势能转化为动能,速度越来越大
三、作图题(每小题3分,共6分)
17.(3分)如图甲所示,是某同学练习排球垫球时排球离开胳膊后竖直上升的情景。排球所受的空气阻力与速度大小有关。请在图乙中画出排球在上升的过程中所受的空气阻力和重力。
18.(3分)如图甲是指甲剪的示意图,其中有三个杠杆。图乙是杠杆AOB简化的示意图,其中O为支点,F2是其受到的阻力。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1及阻力臂l2。(保留作图痕迹)
四、实验题(第19题8分,第20题10分,第21题12分,共30分)
19.(8分)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明所在实验小组进行了如图所示的实验。
(1)第1次实验如图A所示,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块;根据 知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(2)第2次实验如图B所示,在木块上放一个砝码,目的是为了改变 。
(3)第3次实验如图C所示,小明比较B、C两次实验,发现C实验中弹簧测力计的示数大于B实验中的示数,可初步得出结论: 。
(4)冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动。一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同:蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料制成,由此可以判断 (填“橡胶”或“塑料”)的摩擦力更小一些。
20.(10分)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,某实验小组利用同一个微小压强计进行了如图所示的实验。
(1)实验中使用的微小压强计 (填“是”或“不是”)连通器;在实验前,小明对压强计的气密性进行检查,用手按压橡皮膜,观察到U形管两侧液面相平,说明气密性 (填“良好”或“不好”)。
(2)将探头放进盛水的容器中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,实验现象如图①②③所示,可得出结论:在同一深度处,液体内部向 的压强都相等。
(3)比较 两图,可以探究液体压强与液体密度的关系。
(4)潜水员在潜水时候需要穿抗压服,其中蕴含的科学原理是 。
21.(12分)如图所示是小丽“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的实验过程:
(1)弹簧测力计使用前要先在 方向上进行调零。
(2)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由甲和丁可知物体受到的浮力F浮= 。
(3)以下选项中若 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2=F3﹣F4
B.F3﹣F2=F1﹣F4
C.F1﹣F3=F4﹣F2
(4)在步骤丁的操作中,只将物体的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(5)回家后,小丽又利用电子秤、杯子和水测出了某一物块的密度。测量过程如下:
①把物块放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m0;
②取下物块, ,电子秤示数为m1;
③将用细线系好的物块缓缓浸没在水中,水未溢出且物块不触碰杯底,电子秤示数为m2;
④求出物块的密度ρ= 。(用m0、m1、m2、ρ水表示)
五、综合应用题(第22题9分,第23题11分,共20分)
22.(9分)冰壶被喻为冰上的“国际象棋”,由花岗岩凿磨而成,如图甲所示,冰壶的质量约为19kg,停在冰面上时与冰面的接触面积为0.02m2。如图乙是冰壶比赛场地的示意图。某次比赛中,运动员从A点推动冰壶前进6m到B点时松手,冰壶继续滑行30m到C点静止,共用时24s。若运动员对冰壶的水平推力为10N,冰壶运动中受到水平方向的阻力恒定为1.5N。(g取10N/kg)求:
(1)冰壶停在水平冰面上时对冰面的压强。
(2)推力对冰壶做的功。
(3)冰壶克服阻力做功的功率。
23.(11分)建筑工地上,工人师傅用完全相同的四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将重500N的货物匀速吊起3m高,绳子自由端的拉力大小分别为F1和F2,拉力F1为275N。若不计绳重和摩擦,则:
(1)F1 F2(填“大于”“等于”或“小于”);
(2)一个滑轮的重力是多少?
(3)滑轮组乙的机械效率是多少?
(4)用滑轮组提升重物时,可提高机械效率的措施有: 。(请举出一例)
2024-2025学年河南省郑州外国语中学八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(2分)宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是物理学家 牛顿 提出的万有引力;科学家托里拆利利用玻璃管和水银最早较为准确的测量出了 大气压强 的数值。
【答案】牛顿;大气压强。
【分析】根据物理学常识解答。
【解答】解:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出万有引力定律,指出宇宙间任何物体之间都存在引力。
1643年,意大利科学家托里拆利进行了托里拆利实验,利用玻璃管和水银测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱,其数值约为1.013×105Pa。
故答案为:牛顿;大气压强。
2.(2分)在网球比赛中,运动员使用球拍击球,网球被反弹出去,说明力可以改变物体的 运动状态 ;使网球反弹出去的力是由于 网球拍 (填“网球”或“网球拍”)的形变产生的。
【答案】运动状态;网球拍。
【分析】(1)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)物体发生弹性形变而产生的力叫弹力。
【解答】解:(1)击球瞬间网球迅速被反弹出去,网球的运动方向改变,这说明力可以改变物体的运动状态;(2)使网球反弹出去的力是网球拍施加的力,是由于网球拍发生形变产生的弹力。
故答案为:运动状态;网球拍。
3.(2分)2025年4月在郑州如意湖广场举办的中国低空经济与无人机展览会闭幕式上,呈现了一场精彩的无人机表演,如图。无人机在飞行的过程中,螺旋桨高速旋转向下推动空气,使无人机获得向上的升力。这一现象说明 力的作用是相互的 ;而无人机能够克服重力稳定悬停,是因为空气对螺旋桨的升力 等于 (填“十于”“等于”或“小于”)无人机的重力。
【答案】力的作用是相互的;等于
【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)二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:无人机顶部螺旋桨旋转时,向下推动空气的同时无人机获得向上的升力,说明了力的作用是相互的。
无人机能够克服重力稳定悬停,处于平衡状态,是因为空气对螺旋桨的升力等于无人机的重力。
故答案为:力的作用是相互的;等于。
4.(3分)如图所示容器正中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜左右两侧分别注入密度不同的两种液体,左侧液柱高度低于右侧,橡皮膜向右侧凸起,说明左侧液体对橡皮膜产生的压强 > 右侧;则左侧液体密度 > 右侧,左侧液体对容器底部的压力 > 右侧(以上均填“>”“<”或“=”)。
【答案】>;>;>。
【分析】(1)橡皮膜向右侧凸起,说明左侧液体对橡皮膜的作用效果大于右侧液体对橡皮膜的作用效果,据此分析解答;
(2)左侧液体的深度小于右侧液体的深度,根据p=ρgh分析解答;
(3)根据p=ρgh和p分析解答。
【解答】解:(1)橡皮膜向右侧凸起,说明左侧液体对橡皮膜的压强大于右侧液体对橡皮膜的压强;
(2)左侧液体对橡皮膜的压强大于右侧液体对橡皮膜的压强,左侧液体到橡皮膜的深度小于右侧液体到橡皮膜的深度,根据p=ρgh可知左侧液体的密度大于右侧液体的密度;
(3)左侧液体对橡皮膜的压强大于右侧液体对橡皮膜的压强,左侧橡皮膜下方液体的深度等于右侧橡皮膜下方液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧橡皮膜下方液体对容器底的压强大于右侧橡皮膜下方液体对容器底的压强,则左侧液体对容器底的压强大于左侧液体对容器底的压强,根据p可知,左侧液体对容器底部的压力大于右侧液体对容器底部的压力。
故答案为:>;>;>。
5.(3分)我国完全自主设计建造的福建舰的排水量可达8万吨,它满载时受到的浮力是 8×108 N,排开海水的体积为 8×104 m3,海水密度取1×103kg/m3;福建舰从海水密度较高的海域驶入密度较低的海域,受到的浮力将 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】8×108;8×104;不变。
【分析】(1)根据阿基米德原理 计算浮力,结合阿基米德原理计算排开海水的体积;
(2)物体漂浮时,F浮=G;轮船在不同密度水域航行,重力不变,浮力不变。
【解答】解:福建舰满载排水量m排=80000t=8×107kg,根据阿基米德原知,福建舰漂浮时F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N;
根据阿基米德原理知,排开海水的体积为V排8×104m3;
福建舰从海水密度较高的海域驶入密度较低的海域,始终漂浮,浮力等于重力,故浮力不变。
故答案为:8×108;8×104;不变。
6.(2分)跳台滑雪运动中,运动员从助滑开始。直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置,如图AB两点在同一水平高度。则运动员在A点的机械能 > 在B点的机械能(填“>”“<”或“=”)。理由是 在整个滑行过程中,由于存在摩擦,机械能转化为内能 。
【答案】>;在整个滑行过程中,由于存在摩擦,机械能转化为内能。
【分析】在动能和势能相互转化的过程中,如果考虑阻力,机械能的总量会减小。
【解答】解:在整个滑行过程中,由于存在摩擦,机械能转化为内能,所以整个过程中机械能会变小,即A点的机械能大于B点的机械能。
故答案为:>;在整个滑行过程中,由于存在摩擦,机械能转化为内能。
二、选择题(每题3分,共30分。第7至第14题是单项选择题;第15、16题是双项选择题,选对一项得1分,有错误选项不得分)
7.(3分)下列关于生活中的物理量的估测,正确的是( )
A.教室的宽度约为8dm
B.一张课桌的质量约为500kg
C.一本物理书的重力约为2N
D.教室内大气压约为1000Pa
【答案】C
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解:A、教室的宽度约为8m,故A错误;
B、一张课桌的质量约为10kg,故B错误;
C、一本物理书的质量约为0.2kg,其受到的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故C正确;
D、一标准大气压的值是1.01×105Pa,教室内的气压约为一个标准大气压,故D错误。
故选:C。
8.(3分)鞋底有凹凸不平的花纹,下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A.给自行车轴加润滑剂
B.下雪天给汽车车轮装防滑链
C.捏紧车闸,自行车可以很快停下来
D.滚动轴承在两圈之间转着许多光滑的钢珠
【答案】B
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)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。
(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:鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
A、给自行车轴加润滑剂,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故A不符合题意;B、下雪天给汽车车轮装防滑链,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,故B符合题意;
C、捏紧车闸,自行车可以很快停下来,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意;
D、滚动轴承在两圈之间转着许多光滑的钢珠,是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦力,故D不符合题意。故选:B。
9.(3分)如图为《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等的情景。脱粒时,人们在田地里放一个木桶,用力将稻杆击打到木桶边缘,谷粒脱落在木桶内。下列说法正确的是( )
A.用力击打稻谷是利用惯性脱粒
B.木桶底面积较大是为了减小压力
C.把镰刀口磨锋利是为了减小压强
D.木桶对地面的压力就是木桶所受的重力
【答案】A
【分析】(1)惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质;
(2)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;
(3)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;
(4)压力是垂直作用在物体表面上的力;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
【解答】解:A、用力击稻,稻草受到阻力停止运动,而稻粒由于惯性仍然会向前运动,从而实现了脱粒,故A正确;
B、木桶底面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不能减小压力,故B错误;
C、把镰刀口磨锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D、压力和重力的施力物体和受力物体不同,不是同一个力,故D错误。
故选:A。
10.(3分)如图,完全相同的两块橡皮A、B叠放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.A对B的压力等于桌面对B的支持力
B.B对桌面的压力大于桌面对B的支持力
C.B受到的重力和桌面对B的支持力是一对平衡力
D.A受到的重力和B对A的支持力是一对平衡力
【答案】D
【分析】分别对A、B进行受力分析,同时还可以把它们看成一个整体进行受力分析,结合平衡力与相互作用力的条件可做出判断。
二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、A对B的压力大小等于A的重力;桌面对B的支持力大小等于A与B的重力之和,因此,A对B的压力与桌面对B的支持力大小不相等,故A错误;
B、B对桌面的压力与桌面对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C、B受到的重力和桌面对B的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、A受到的重力和B对A的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
11.(3分)如图,小明在玩滑板车,滑板车运动一段时间后会停下来,再次蹬地,滑板车又会继续运动下去。下列说法正确的是( )
A.小明用力向后蹬地时,脚受到的摩擦力向右
B.如果地面光滑,小明蹬地时滑板车将继续保持静止状态
C.地面对滑板车的支持力是由于滑板车发生弹性形变产生的
D.再次蹬地,滑板车继续运动下去,说明物体的运动需要力来维持
【答案】B
【分析】(1)摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反;
(2)一切物体在不受力时,总保持静止或匀速直线运动;
(3)物体发生弹性形变后,力图恢复原状而对另一物体产生的力;
(4)力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:A、小明用力向后蹬地时,脚相对地面向右运动,脚受到地面向左的摩擦力,故A错误;
B、地面光滑,小明不受地面的摩擦力,静止,故B正确;
C、地面对滑板车的支持力的施力物体是地面,是因为脚产生弹性形变产生的,故C错误;
D、再次蹬地时,滑板车继续运动下去,是因为受到地面给脚的反作用力。这说明力可以改变滑板车的运动状态,故D错误。
故选:B。
12.(3分)如图是活塞式抽水机工作原理示意图。其中说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压强工作的
B.甲图中,提起活塞,阀门A关闭,阀门B打开,活塞下面的气压大于外界的气压
C.乙图中,压下活塞,阀门B关闭,A打开,水冲出阀门进入圆筒上部
D.丙图中,提起活塞,阀门A关闭,阀门B打开,水从水管流出
【答案】B
【分析】(1)活塞式抽水机是利用大气压的作用来工作的;
(2)活塞式抽水机是利用大气压来抽水的,读图,根据其工作过程,可具体描述其工作过程中如何利用大气压的作用将水抽上来。
【解答】解:A、活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处,故A正确;
B、读图可知,活塞式抽水机在使用时,提起活塞时,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,故B错误;
C、当压下活塞时,阀门B受水的压力而关闭,水不能向下流,于是就冲开阀门A进入圆筒的上部,故C正确;
D、再提起活塞时,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来,故D正确。
故选:B。
13.(3分)2025年1月9日起,国产大飞机C919开始执飞国航北京一重庆快线航班。如图,是国产大飞机C919在机场起飞的画面。下列说法正确的是( )
A.飞机滑行时,舱内乘客相对于飞机是运动的
B.飞机主要是利用流速大压强大获得升力的
C.飞机在高空时,舱外的大气压强比地面附近的大
D.飞机在跑道上加速滑行时,地面对飞机的支持力小于飞机的重力
【答案】D
【分析】(1)看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的;
(2)流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大;
(3)大气压随海拔高度的升高而减小;
(4)根据飞机的受力分析。
【解答】解:A、飞机滑行时,舱内乘客与飞机之间没有位置的变化,舱内乘客相对于飞机是静止的,故A错误;
B、飞机获得升力是因为其上表面空气流速大,空气压强小,下表面空气流速小,空气压强大,形成向上的压力差,故B错误;
C、大气压随海拔高度的升高而减小,飞机在高空时,舱外的大气压强比地面附近的小,故C错误;
D、飞机在跑道上加速滑行时,在竖直方向受到地面对飞机的向上的支持力、向上的升力及向下的重力作用,这三个力是平衡力,所以支持力小于重力,故D正确。
故选:D。
14.(3分)学完杠杆知识以后小明自制了一个杆秤,秤盘没有放置物体,秤砣处于如图所示位置时,杆秤刚好处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A.零刻度线应该在提绳位置
B.如果秤砣被磨损后,则测得的物体质量小于物体的实际质量
C.因该杆秤的支点不在杠杆中点,所以该杆秤不符合杠杆平衡原理
D.秤盘上放置适量的物体时,秤砣绳要向右移动,杆秤才可能重新平衡
【答案】D
【分析】杆秤绕固定点转动的点是支点;根据杠杆平衡条件得到零刻度线的位置;根据杠杆平衡条件分析秤盘上放置适量的物体时,秤砣绳移动的方向。
杠杆平衡原理与杠杆的支点的位置无关。
【解答】解:A、当挂钩处没有物体时,杠杆平衡,秤砣位置是零刻度线,故A错误;
B、秤砣被磨损后质量减小,当物体的拉力和力臂不变时,需要将秤砣向右移动一段距离,次数对应的示数变大,故测得的物体质量大于物体的实际质量,故B错误;
C、该杆秤的支点不在杠杆中点,但该杆秤符合杠杆平衡原理,故C错误。
D、秤盘上放置适量的物体时,动力增大,动力臂不变,阻力不变,由杠杆平衡条件可知阻力臂增大,杠杆才能平衡,故D正确;
故选:D。
(多选)15.(3分)小丽在把吸管下端密封并缠绕一根铜丝,制成一只简易密度计,把它放入盛有不同液体的两个杯子中,它会竖直立在液体中。下列说法正确的是( )
A.乙液体的密度更大
B.密度计在乙液体中所受浮力比它的重力大
C.密度计在两杯液体中排开液体的质量相等
D.在甲液体中,密度计底端所受液体的压力更大
【答案】AC
【分析】(1)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,根据阿基米德原理判断密度计在两种液体中的密度关系和所受浮力的关系;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排,判断排开液体质量的大小关系;
(3)然后根据浮力的产生原因即可判断压力关系。
【解答】解:A.B.C、从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,根据公式G=F浮=ρ液gV排,可知密度计排开液体的重力均等于密度计重力,故C正确,B错误;浮力相同的情况下,液体的密度越大,密度计浸入的体积越小,故A正确;
D、密度计受到的浮力等于密度计上下表面受到液体的压力差,而上表面受到液体的压力为0,所以,F浮=F下表面﹣F上表面=F下表面,由于受到的浮力相等,所以下端受到的压力相等,故D错误。
故选:AC。
(多选)16.(3分)如图所示,撑杆跳运动员自起跳到跨越横杆的过程中,运动员先将撑杆压弯,松手后,撑杆恢复原状。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员的重力使撑杆压弯
B.撑杆恢复原状将运动员弹起,弹性势能转化为运动员的动能和重力势能
C.运动员在上升过程中,速度减小,动能全部转化为重力势能
D.运动员从最高点下落时,重力势能转化为动能,速度越来越大
【答案】BD
【分析】(1)运动员的压力使撑杆形变;
(2)根据动能、重力势能与弹性势能的概念,结合弯曲的撑杆将运动员撑起的过程中的具体变化做出判断;
(3)运动会受到空气阻力,克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能;
(4)动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关。
【解答】解:A、运动员的重力受力物体是运动员,使撑杆弯曲的力是运动员对撑杆的压力,故A错误;
B、弯曲的撑杆将运动员撑起的过程中,撑杆形变恢复,弹性势能逐渐减小,运动员速度增大,高度增加,所以弹性势能转化为运动员的动能和重力势能,故B正确;
C、运动员在上升过程中,受到空气阻力,克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,动能不能全部转化为重力势能,故C错误;
D、运动员从最高点下落时,质量不变,高度降低,重力势能转化为动能,速度越来越大,故D正确。
故选:BD。
三、作图题(每小题3分,共6分)
17.(3分)如图甲所示,是某同学练习排球垫球时排球离开胳膊后竖直上升的情景。排球所受的空气阻力与速度大小有关。请在图乙中画出排球在上升的过程中所受的空气阻力和重力。
【答案】
【分析】由题意可知,排球所受的空气阻力与速度大小有关,物体运动得越快,受到的空气阻力越大,且阻力方向与排球运动方向相反,由此画出排球的受力图;
【解答】解:排球在上升过程中,受竖直向下的重力和竖直向下的阻力,作用点在小球重心,如图所示:
18.(3分)如图甲是指甲剪的示意图,其中有三个杠杆。图乙是杠杆AOB简化的示意图,其中O为支点,F2是其受到的阻力。请在图乙中画出在A点施加的最小动力F1及阻力臂l2。(保留作图痕迹)
【答案】
【分析】(1)由杠杆平衡条件(F1L1=F2L2)可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,根据图示确定最大动力臂,然后作出最小的动力;
(2)力臂是支点到力的作用线的垂线。
【解答】解:
由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小;力F1作用在A点,当OA为动力臂时,动力臂最长,此时动力F1最小,并且F1的方向垂直于OA向下,从支点到阻力F2作垂线,即为阻力臂l2,如图所示:
四、实验题(第19题8分,第20题10分,第21题12分,共30分)
19.(8分)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明所在实验小组进行了如图所示的实验。
(1)第1次实验如图A所示,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块;根据 二力平衡 知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(2)第2次实验如图B所示,在木块上放一个砝码,目的是为了改变 压力 。
(3)第3次实验如图C所示,小明比较B、C两次实验,发现C实验中弹簧测力计的示数大于B实验中的示数,可初步得出结论: 在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 。
(4)冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动。一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同:蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料制成,由此可以判断 塑料 (填“橡胶”或“塑料”)的摩擦力更小一些。
【答案】(1)匀速;二力平衡;(2)压力;(3)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)塑料。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答;
(4)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;减小摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动摩擦力。
【解答】解:(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)第2次实验如图B所示,在木块上放一个砝码,目的是为了改变压力;
(3)比较B、C两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关,初步得出结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)蹬冰鞋的鞋底为橡胶制成,其作用是防滑,所以要求摩擦力要大,而滑行鞋的鞋底为塑料制成,它的作用是便于在冰上滑行,所以要求摩擦力要小,在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,由此可以判断橡胶鞋底的粗糙程度会更大一些,塑料的摩擦力更小一些。
故答案为:(1)匀速;二力平衡;(2)压力;(3)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)塑料。
20.(10分)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,某实验小组利用同一个微小压强计进行了如图所示的实验。
(1)实验中使用的微小压强计 不是 (填“是”或“不是”)连通器;在实验前,小明对压强计的气密性进行检查,用手按压橡皮膜,观察到U形管两侧液面相平,说明气密性 不好 (填“良好”或“不好”)。
(2)将探头放进盛水的容器中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,实验现象如图①②③所示,可得出结论:在同一深度处,液体内部向 各个方向 的压强都相等。
(3)比较 ③⑤ 两图,可以探究液体压强与液体密度的关系。
(4)潜水员在潜水时候需要穿抗压服,其中蕴含的科学原理是 同种液体中,液体压强随深度的增加而增大 。
【答案】(1)不是;不好;(2)各个方向;(3)③⑤;(4)同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
【分析】(1)上端开口底部连通的仪器是连通器;
压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的;若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化。
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程。液体内部压强随着深度的增加而增大,压强计要通过观察U形管中液面的高度差来判断压强的大小;同一液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;液体的压强与液体的密度有关。
【解答】解:(1)U形管压强计的左侧上端封闭,不是上端开口底部连通的容器,因此不是连通器;
实验前,应检查U形管气密性是否良好,用手指按压橡皮膜时,如果发现U形管两边液柱高度差相平,说明该压强计的气密性不好;
(2)保持金属盒在水中的深度不变,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,方向是不同的,两玻璃管中液面高度差不变,说明了同一液体的同一深度向各个方向的压强相等;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,应控制在同一液体中,只改变探头的深度,故选③⑤两图;
(4)因为海水的压强随深度的增加而增大,所以要在深海工作,就要穿抗压服。
故答案为:(1)不是;不好;(2)各个方向;(3)③⑤;(4)同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
21.(12分)如图所示是小丽“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的实验过程:
(1)弹簧测力计使用前要先在 竖直 方向上进行调零。
(2)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由甲和丁可知物体受到的浮力F浮= F1﹣F3 。
(3)以下选项中若 C 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2=F3﹣F4
B.F3﹣F2=F1﹣F4
C.F1﹣F3=F4﹣F2
(4)在步骤丁的操作中,只将物体的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 能 (填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(5)回家后,小丽又利用电子秤、杯子和水测出了某一物块的密度。测量过程如下:
①把物块放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m0;
②取下物块, 把盛适量水的杯子放在水平放置的电子秤上 ,电子秤示数为m1;
③将用细线系好的物块缓缓浸没在水中,水未溢出且物块不触碰杯底,电子秤示数为m2;
④求出物块的密度ρ= ρ水 。(用m0、m1、m2、ρ水表示)
【答案】(1)竖直;(2)F1﹣F3;(3)C;(4)能;(5)把盛适量水的杯子放在水平放置的电子秤上;ρ水。
【分析】(1)测力计要在测力的方向上调零;
(2)根据称重法测浮力得出物体受到的浮力;
(3)根据已知条件得出物体排开液体的重力;若F1﹣F3=F4﹣F2则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系;
(4)阿基米德原理也适用一部分浸在水中的情况;
(5)在①中已测量出物块的质量,如果能测算出物块的体积即可,故取下物块,把盛适量水的杯子放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m1。再将用细线系好的物块缓缓浸没在水中,水未溢出且物块不触碰杯底,电子秤示数为m2;则物块浸没在水中时排开水的质量为m排=m2﹣m1,根据密度公式得出排开水的体积即物块的体积,进而得出物块的密度。
【解答】解:(1)本实验要在竖直方向上测力,弹簧测力计使用前要先在竖直方向上进行调零。
(2)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,根据称重法测浮力,物体受到的浮力F浮=F1﹣F3。
(3)物体排开液体的重力为
G排=F4﹣F2
若F1﹣F3=F4﹣F2
则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
故选:C;
(4)在步骤丁的操作中,只将物体的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,受到的浮力变小,排出液体的体积变小,则能得到与(3)相同的结论。
(5)①把物块放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m0;
②取下物块,把盛适量水的杯子放在水平放置的电子秤上,电子秤示数为m1;
③将用细线系好的物块缓缓浸没在水中,水未溢出且物块不触碰杯底,电子秤示数为m2;
④根据②③的操作可知,物块缓缓浸没在水中时排开水的质量为
m排=m2﹣m1
排开水的体积即物块的体积为
V
物块的密度
ρρ水
故答案为:(1)竖直;(2)F1﹣F3;(3)C;(4)能;(5)把盛适量水的杯子放在水平放置的电子秤上;ρ水。
五、综合应用题(第22题9分,第23题11分,共20分)
22.(9分)冰壶被喻为冰上的“国际象棋”,由花岗岩凿磨而成,如图甲所示,冰壶的质量约为19kg,停在冰面上时与冰面的接触面积为0.02m2。如图乙是冰壶比赛场地的示意图。某次比赛中,运动员从A点推动冰壶前进6m到B点时松手,冰壶继续滑行30m到C点静止,共用时24s。若运动员对冰壶的水平推力为10N,冰壶运动中受到水平方向的阻力恒定为1.5N。(g取10N/kg)求:
(1)冰壶停在水平冰面上时对冰面的压强。
(2)推力对冰壶做的功。
(3)冰壶克服阻力做功的功率。
【答案】(1)冰壶停在水平冰面上时对冰面的压强是9.5×103Pa;
(2)推力对冰壶做的功是60J;
(3)冰壶克服阻力做功的功率是2.25W。
【分析】(1)根据重力公式G=mg计算冰壶的重力;冰壶静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力,根据压强公式p得到冰壶停在水平冰面上时对冰面的压强;
(2)根据力做功的必要条件:作用在物体上的力,在力的方向上通过的距离,判断推力在哪一段距离对冰壶做功;根据做功公式W=Fs计算整个过程中运动员对冰壶做的功;
(3)根据W=fs得到克服阻力做的功,根据P得到冰壶克服阻力做功的功率。
【解答】解:(1)冰壶的重力:G=mg=19kg×10N/kg=190N,
冰壶静置在水平冰面上时对冰面的压力等于冰壶的重力,即:F=G=190N,
冰壶停在冰面上的受力面积是0.02m2,
则冰壶停在冰面上时对冰面的压强为:p9.5×103Pa;
(2)某次投掷时运动员用150N的力将冰壶从冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,根据力做功的必要条件可知,BC段冰壶没有受到运动员推力的作用,而是靠自身惯性滑行,所以运动员只有在AB段对冰壶做了功;所以整个过程中,运动员对冰壶做的功为:W=F′s=10N×6m=60J;
(3)冰壶克服阻力做的功:Wf=fs′=1.5N×(6m+30m)=54J,冰壶克服阻力做功的功率:P2.25W。
答:(1)冰壶停在水平冰面上时对冰面的压强是9.5×103Pa;
(2)推力对冰壶做的功是60J;
(3)冰壶克服阻力做功的功率是2.25W。
23.(11分)建筑工地上,工人师傅用完全相同的四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将重500N的货物匀速吊起3m高,绳子自由端的拉力大小分别为F1和F2,拉力F1为275N。若不计绳重和摩擦,则:
(1)F1 > F2(填“大于”“等于”或“小于”);
(2)一个滑轮的重力是多少?
(3)滑轮组乙的机械效率是多少?
(4)用滑轮组提升重物时,可提高机械效率的措施有: 增加提升物体的重力 。(请举出一例)
【答案】(1)>;
(2)一个滑轮的重力是50N;
(3)滑轮组乙的机械效率是90.9%。
(4)增加提升物体的重力。
【分析】(1)由图可知承担动滑轮绳子的股数,利用不计绳重和摩擦时F(G+G动)分析比较拉力F1和F2的大小关系。
(2)根据图甲利用不计绳重和摩擦时F(G+G动)求动滑轮的重力。
(3)利用不计绳重和摩擦时η求滑轮组乙的机械效率。
(4)提高机械效率的方法:增加物重,减轻机械的重等。
【解答】解:(1)由图甲可知n甲=2,由图乙可知n乙=3,
两滑轮组中物体的重力和动滑轮的重力均相等,由不计绳重和摩擦时F(G+G动)可知,承担动滑轮绳子的股数越多,拉力F越小,故F1>F2。
(2)由于图甲中拉力F1为275N,则由不计绳重和摩擦时F(G+G动)可知,动滑轮的重力:G动=n甲F1﹣G=2×275N﹣500N=50N。
(3)因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组乙的机械效率:η100%≈90.9%。
(4)由影响滑轮组机械效率的方法可知,用滑轮组提升重物时,可提高机械效率的措施有增加提升物体的重力或减小动滑轮的重力。
答:(1)>;
(2)一个滑轮的重力是50N;
(3)滑轮组乙的机械效率是90.9%。
(4)增加提升物体的重力。