【精品解析】四川省成都市武侯区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷

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名称 【精品解析】四川省成都市武侯区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-07-24 19:41:33

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四川省成都市武侯区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷
1.(2025八下·武侯期末)一本教科版八年级下册物理书的重力约为(  )
A.0.25kg B.0.25N C.2.5kg D.2.5N
2.(2025八下·武侯期末)“七月小暑连大暑,抗灾夺粮忙双抢。”反映了早稻收割与晚稻插秧的紧张节奏,下列现象或做法是为了减小摩擦的是(  )
A.制作粗糙的捆绳 B.握紧镰刀的把手
C.给农机的转轴处加润滑油 D.收割机的轮胎带有花纹
3.(2025八下·武侯期末)如图所示为小明掷出的实心球的运动轨迹,当实心球运动到最高点B时若所受的外力全部消失,实心球将(  )
A.在B点保持静止状态 B.斜向上做匀速直线运动
C.水平向右做匀速直线运动 D.竖直向下做匀速直线运动
4.(2025八下·武侯期末)如图所示的实例中,没有利用连通器原理工作的是(  )
A.自动喂水装置
B.船闸
C.地漏存水杯
D.连体花瓶
5.(2025八下·武侯期末)小鑫同学用如图所示的装置“探究二力平衡的条件”,不考虑两边细绳的重力对实验的影响。关于这个实验,下列说法正确的是(  )
A.实验时应把小车放在粗糙的水平桌面上
B.实验中通过调整钩码的数量来改变拉力的大小
C.只有小车处于静止状态时,小车才受到平衡力的作用
D.将小车扭转一定角度后松手,是为了探究相互平衡的两个力方向是否相反
6.(2025八下·武侯期末)某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图所示是其中的一次实验情景,根据图示可以知道该同学这次操作的目的是(  )
A.探究物体所受浮力大小与浸入液体深度的关系
B.探究物体所受浮力大小与排开液体的体积的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.验证阿基米德原理F浮=G排
7.(2025八下·武侯期末)下列关于功的说法正确的是(  )
A.人用力推汽车但未推动,推力对汽车做了功
B.人站在竖直匀速向上的厢式电梯中,电梯对人做了功
C.冰壶在水平冰面上向前滑行时,冰壶的重力对冰壶做了功
D.被抛出的实心球在空中飞行的过程中,人对实心球做了功
8.(2025八下·武侯期末)在“探究重力大小与质量的关系”实验中,教材用到铁架台、弹簧测力计和钩码进行实验,下列说法正确的是(  )
A.实验需要多次改变钩码的个数,分别测出其所受重力,目的是为了减小实验误差
B.通过分析实验数据,可以得出的实验结论是:物体的质量与它所受的重力成正比
C.重力和质量的比值为9.8N/kg,表示的意思是1kg=9.8N
D.完成此实验,物体除了选用钩码外,还可以用其它物体进行实验
9.(2025八下·武侯期末)如图所示,是我国第一位飞上太空的女宇航员刘洋“飘”在“天宫一号”轨道舱内的情景(轨道舱内为失重环境)。根据此时她所处环境可判断(  )
A.她可以利用哑铃锻炼身体
B.她可以用弹簧拉力器锻炼身体
C.她可以利用弹簧测力计测量物体的重力
D.她可以完成探究液体压强与哪些因素有关的实验
10.(2025八下·武侯期末)如图所示,小明在练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球质量约为0.28kg,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.2N,则排球所受合力的大小和方向为(  )
A.0.48N,竖直向上 B.3N,竖直向下
C.0.48N,竖直向下 D.2.6N,竖直向下
11.(2025八下·武侯期末)跑车尾部通常都安装有“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起(如图所示)。同学们讨论交流安装“气流偏导器”的目的和工作原理,下列说法正确的是(  )
A.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
B.减小赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
C.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速小于下方
D.减小地面对赛车的支持力,尾翼上方的空气流速小于下方
12.(2025八下·武侯期末)“由物及理,思维建模”。如图是一种利用滚轴A、B和绳子组装的特殊机械,借助这种机械可以将较重的物体(如摩托车)搬运到高处。不计绳和滚轴自重,下列说法错误的是(  )
A.图中A部分可等效为定滑轮
B.图中B部分可等效为动滑轮
C.该机械既可省力,也能改变力的方向
D.该机械可以省力,机械效率可达到100%
13.(2025八下·武侯期末)大气压强与人们日常生活关系密切,下列关于大气压的描述,错误的是(  )
A.大气压强随着海拔高度的增加而增大
B.用吸管吸饮料是利用大气压把饮料压入口中
C.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
D.托里拆利实验精确测量出了大气压强的值
14.(2025八下·武侯期末)小明同学先后两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动,两次物体运动的s﹣t图像如图,根据图像,下列判断正确的是(  )
A.0﹣8s两次物体运动的路程之比s1:s2 =1:1
B.0﹣8s两次物体所受的拉力之比F1:F2 =2:1
C.0﹣8s两次拉力对物体做功的功率之比P1:P2=4:1
D.0﹣8s两次拉力对物体所做的功之比W1:W2=2:1
15.(2025八下·武侯期末)小明在超市买了萝卜、面粉和鸡蛋,用三只保鲜袋将三样食材分别装好后,再将三样食材放在环保袋中提回家。最合理的装袋方式是(  )
A. B.
C. D.
16.(2025八下·武侯期末) 用球拍击打乒乓球的不同部位,乒乓球运行的轨迹不同,既说明了力的作用效果是改变物体的   ,又能说明力的的作用效果与力的   有关。
17.(2025八下·武侯期末)流星是指运行在星际空间的流星体进入地球大气层,并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。流星体在进入大气层坠落到地面的过程中,重力势能    ,与大气摩擦导致流星体表面温度急剧升高,部分   
能转化为内能。
18.(2025八下·武侯期末)小明坐在高速行驶的动车上,两枚硬币稳稳地立在车窗窗台上(如图所示),此时窗台对硬帀的支持力与硬帀的重力是一对   力;后一瞬间发现硬币突然自行向车头方向滚动,这是因为   具有惯性(选填“动车”或“硬帀”)。
19.(2025八下·武侯期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验时:实验前杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于     (选填“平衡”或“非平衡”)状态。调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后,小明同学在A处挂了3个钩码,如图乙所示,为了使杠杆仍在水平位置平衡,可在   处挂2个钩码(所用钩码规格均相同)。
20.(2025八下·武侯期末)如图所示,一只苹果从高处掉入水里,最终漂浮在水面上。苹果在水中减速下降时,苹果受到的浮力   苹果的重力,苹果最终漂浮在水面上时受到的浮力    重力。
21.(2025八下·武侯期末)如图所示是古人利用圆滚木搬运巨石的情境,在巨石底下放入圆滚木是为了   摩擦,拉动绳子时人们需要用力握住绳子才能防止绳子脱手,这是通过增大   的方式来增大手与绳子间的摩擦。
22.(2025八下·武侯期末)如图所示,一杯密闭的饮料正立平放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来平放在桌面上,杯子对桌面的压强    ,饮料对杯底的压力    。
(2025八下·武侯期末)阅读下面材料,完成23、24题填空:
横跨德夯大峡谷的湖南湘西矮寨大桥(如图15甲)其结构如图15乙所示。这座没有桥墩、没有支架的“云中大桥”是世界桥梁建设史上的奇迹,创造了四项世界第一:一是主跨1176米,成为当时跨峡谷跨度世界第一的大桥;二是首次采用塔梁分离式结构,主塔与钢桁梁无刚性连接,显著降低地震、温度变形对结构的影响,同时减少山体开挖67万立方米,保护生态;三是首创岩锚吊索结构,以高强度、耐腐蚀、抗疲劳、轻质碳纤维复合材料作为锚索材料,将主缆拉力通过锚索传递至稳定岩体的创新工程技术,解决了陡峭峡谷、岩溶地质等难以建造重力锚碇区域的施工难题;四是全球首创“轨索滑移法”架设钢桁梁,利用永久吊索安装水平轨索,解决了传统高山峡谷地形条件下桥梁建设的诸多难题。
23.根据形状和结构分类,常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥,矮寨大桥属于   桥。如图15丙,大桥主桁架(核心承重骨架)采用带竖腹杆的华伦式三角形桁架,用三角形做桁架的优点是    。(写出一条即可)
24.碳纤维复合材料的密度为1.8g/cm3,传统钢绞线的密度为7.8g/cm3。相同长度,粗细一样的锚索,碳纤维复合材料锚索相比钢绞线锚索可减重   %(保留整数)。桥面距谷底高度差为355米,若桥面气压为7.5×104 Pa,谷底气压为1.0×105 Pa,则桥面相对于谷底每平方米承受的压力差为   。
25.(2025八下·武侯期末)
(1)如图所示,滑雪运动员正沿着雪道下滑,请画出运动员所受摩擦力f和斜面所受压力F的示意图。
(2)小明推着购物车在超市购物,如图所示,当前轮遇到障碍物时,小明向下按把手B点,这时手推车可视为杠杆。请在图中标出支点O,画出小明施加的最小作用力F的示意图。
26.(2025八下·武侯期末)如图所示的是某国产双人智能电动飞行汽车,纯电动,零碳排放,全碳纤维机身,质量为560kg,最大载重200kg,静止在水平地面上时,底杠与地面的总接触面积约为200cm2。某次测试时,质量为70kg的驾驶员驾驶飞行汽车从200m的空中匀速下降,平稳着陆,g取10N/kg。求:
(1)飞行汽车空载(无人)时,静止在水平地面上对地面的压强;
(2)此次测试时,该飞行汽车着陆过程中重力做的功。
27.(2025八下·武侯期末)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,如图所示。若有潜艇潜航至低密度水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。已知某潜艇总体积V总=2500m3,在高密度海水中悬浮时总质量为m总=2.675×106kg,某次潜航时,遭遇海水密度突变,从高密度水层ρ1=1.07×103kg/m3,骤降至低密度水层ρ2=1.02×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当该潜艇在300m深的高密度水层航行时,该潜艇受到的液体压强为多少?
(2)当该潜艇从高密度水层骤降至低密度水层时,该潜艇需要排出多少质量的压载水舱中的高密度水,才能使潜艇所受浮力与潜艇剩余重力大小相等。
28.(2025八下·武侯期末)小明练习使用弹簧测力计测量物体的重力,有如下操作:
①把待测物体加在挂钩上;
②观察弹簧测力计的量程,弄清刻度上每一小格表示多少牛顿;
③在竖直方向上调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
④待指针稳定后读数。
(1) 你认为合理的顺序是 ____;
A.①②③④ B.②③①④ C.②①③④ D.①④②③
(2)待指针稳定后示数如图20甲所示,测得该物体重力为   N;
(3)小明接着测量金属块A在水平方向受到的拉力大小,他把金属块A放在水平桌面上,如图乙所示,直接用刚做完上述实验的弹簧测力计拉着金属块A沿着水平方向做匀速直线运动;请你评判上述操作是否规范,并说明理由:   。
29.(2025八下·武侯期末)小明同学研究滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,如图所示为研究过程。
(1)比较图中的(a)(b)(c)(d)四图可知:定滑轮不能省力,但可   ;
(2) 小明同学又按照如图(e)所示的装置对动滑轮特点进行了多次探究,实验数据见下表。提升重物时应该注意沿    匀速拉动弹簧测力计。
(3)分析数据,他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑    。
实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N
1 1.0 0.7
2 1.5 1.0
3 2.0 1.3
30.(2025八下·武侯期末)小明利用微小压强计探究液体内部压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,微小压强计是一种     (选填“测量”或“判断”)液体内部压强大小的工具;
(2)为了使每次实验U形管两侧液面的高度差更明显,应该 ____ (选填字母)。
A.使用内径更细的U形管 B.使用内径更粗的U形管
C.U形管内换成密度更大的液体 D.U形管内换成密度更小的液体
(3)小华探究液体内部压强的特点后,还希望测出某盐水的密度,于是又做了如下操作:
①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下微微凸起,用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图乙所示);
②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中,直到橡皮膜表面没有凹凸,测出管底到盐水液面高度为h2(如图22丙所示);
③待测盐水密度表达式ρ盐水=     (用ρ水、h1、h2表示,忽略橡皮膜形变对h1影响)。
31.(2025八下·武侯期末)篮球运动包含了许多力学知识,下列有关解释正确的是(  )
A.运球时,篮球受到每个力都是在与施力物接触时产生的
B.投篮时,空中的篮球仍然上升,是因为球受到手的推力作用
C.扣篮后,运动员“挂”在篮筐上,篮筐对他的拉力和他对篮筐的拉力一定相等
D.篮球落地时,观察到篮球明显形变,地面形变不明显,说明地面对球的作用力更大
32.(2025八下·武侯期末) 如图甲,北京时间2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星中心点火发射,加速上升进入太空,与在预定轨道上以7.7km/s速度飞行的天宫空间站完成会合对接。期间当飞船与空间站之间的距离缩短到200m(如图乙所示)时,飞船进入“悬停—推进—再悬停”的精密靠拢阶段,以较小的相对速度缓缓靠近,最终,对接环上的捕获锁弹出,神舟二十号与天宫空间站对接成功,宇航员们顺利完成太空会师。下列说法正确的是(  )
A.火箭点火升空过程中,受到向上的推力,其施力物是喷出的高温燃气
B.火箭加速升空时,飞船的动能转化为重力势能,机械能不变
C.飞船在精密靠拢阶段,先悬停再靠拢,说明此时飞船不具有惯性
D.空间站以7.7km/s速度绕地球匀速运行的过程中,受平衡力作用
33.(2025八下·武侯期末)如图所示,小明洗碗时发现放在水平地面的洗菜池中有只空碗漂浮在水面上,他将洗菜池中的水舀入碗中,最终使碗沉入水底。忽略水溅出,碗附着水等次要因素,关于此过程下列说法不正确的是(  )
A.碗未浸没之前,碗所受到的浮力大小增大
B.将水舀入碗中,水对池底的压强减小
C.碗沉入水底,池底所受的水的压力变小
D.整个过程中,洗菜池对地面的压强不变
34.(2025八下·武侯期末)如图甲所示,圆柱体A、B叠放在一起,将其置于水平放置的传感器上。沿水平方向切割,传感器所受压强p随切去高度h的变化图像如图乙所示。已知圆柱体A、B的底面积分别为300cm2和240cm2,A的高度为10cm。下列说法正确的是(  )
A.圆柱体A、B的总重力为90N B.圆柱体B的重力为24N
C.圆柱体B的密度为2.5g/cm3 D.圆柱体A、B的密度比为5:4
35.(2025八下·武侯期末)小明用如图所示的装置(包括滑轮组及装石板的托盘)提升石板。已知托盘重200N,每块石板重100N,绳能承受的最大拉力为800N,滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当工人在4s内匀速提升10块石板升高2m时,此装置的机械效率为80%。该工人站在地面上用此装置提升整块石板的过程中,下列有关说法正确的是(  )
A.此装置动滑轮的质量是5kg
B.小明做功的功率为500W
C.用此装置提升石板的机械效率最高可达到84.4%(保留一位小数)
D.用此装置提升石板的机械效率最高可达到83.9%(保留一位小数)
36.(2025八下·武侯期末)武侯中学的同学们分小组对自行车所蕴含的物理知识进行了系统深入的研究。第1小组结合已学物理知识对自行车骑行过程中的受力情况进行分析总结,第2小组对自行车的轮组系统进行了系统研究,第3小组对自行车的变速系统进行了深入研究。
(1)从结构和使用来看,自行车涉及到许多力学知识。下列分析中正确的是(  )
A.自行车车把可以看作是一个等臂杠杆
B.用力捏刹车自行车停止前进,说明力是维持物体运动的原因
C.自行车的车座宽大松软,可减小骑行者对自行车的压力
D.自行车匀速向前骑行时,地面对后轮的摩擦力是向前的
(2)如图所示,花鼓、辐条、轮圈、轮胎等部件构成轮组系统,关于轮组系统下列说法错误的是____.
A.给轮胎充气胎压越高越好,可增强轮胎抓地力
B.轮圈可支持固定轮胎,传递辐条张力,稳定轮组
C.辐条交叉编织连接轮圈和花鼓,可增强轮组的抗形变能力
D.花鼓的轴承通过变滑动为滚动,可减小轮组转动时的摩擦
(3)如图所示是自行车的变速系统,由脚踏、曲柄、齿轮A、链条、飞轮B(后齿轮)等部件组成。骑行时人在脚踏处施力,通过曲柄带动齿轮A顺时针转动,再通过链条带动后飞轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A,后轮与飞轮B都是轮轴模型(同一个轮轴在相同时间轮和轴转过的圈数相同)齿轮A、飞轮B的齿轮通过链条配合工作,在相同时间转过的齿数相同。轮轴是机械传动的重要装置,关于自行车的轮轴下列说法正确的是____
A.曲柄与齿轮A构成的轮轴在骑行中可以省功
B.后轮与飞轮B构成的轮轴在骑行中可以省力
C.轮轴和链条实现了直线运动和圆周运动的相互转化
D.曲柄与齿轮A构成一个费力轮轴在骑行中可以省距离
(4)已知自行车的曲柄半径L1的长度为20cm,齿盘A的半径L2为15cm,飞轮B的半径L3为5cm,自行车后轮半径L4长度为30cm,当曲柄转动一圈,自行车向前行驶的距离为   cm。(π取3.1)
37.(2025八下·武侯期末)如图甲是小明同学自制的一个潜水艇模型,潜水艇内部的压气机可以控制潜水艇进行吸水和排水,从而控制潜水艇的沉浮。如图乙是该潜艇的简化模型,可以看做是一个体积为1000cm3的长方体模型,已知该长方体潜艇模型共分为上下两个区域,由上半区压气机区和下半区水舱区组合而成,水舱区最多可吸水600g,潜水艇模型没有吸水时的自重为800g。如图丙是一个高15cm的长方体水槽,里面装有2.2kg的水,当小明把自制的潜水艇模型放入水槽中后,模型漂浮时,水槽中的水对水槽底部的压强增加了320Pa,已知水槽的底面积和潜水艇模型的底面积之比为5:2,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3求:
(1) 将潜水艇模型放入水槽时,模型漂浮时受到的浮力为多少N;
(2) 长方体潜水艇模型的底面积为多少cm2;
(3) 潜水艇在水槽中吸满600g的水后开始缓慢向水槽中排水,直至把水全部排完。求此过程中水槽中的水对水槽底部的压强p与潜水艇模型排出水的质量mx克(0答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】物理书的质量通常在0.25kg到2.5kg之间。重力,其中g约为9.8N/kg。选项A和C是质量单位,错误。若质量为0.25kg,则重力约为2.45N;选项B(0.25N)过小,选项D(2.5N)更接近一本物理书的重力大小,虽然略小于实际值,但考虑到题目选项及可能存在的近似计算,D选项更合理。
故答案为:D。
【分析】首先要对物体的质量有个初步的了解,运用可得出其重力。
2.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、制作粗糙的捆绳,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A不符合题意;
B、握紧镰刀的把手,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B不符合题意;
C、给农机的转轴处加润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故C符合题意;
D、收割机的轮胎带有花纹,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D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大;反之则越小 。增大摩擦力的方法:增大压力(如握紧把手,增大手与把手间压力)、增大接触面粗糙程度(如制作粗糙捆绳、轮胎带花纹,让接触面更粗糙)。减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面分离(如加润滑油,让接触面间形成油膜,减小摩擦)。
3.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】图中实心球运动到最高点时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动。
故答案为:C。
【分析】力与运动的关系:
1、物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,即原来运动的物体在不受力时,还保持原有匀速直线运动;原来静止的物体不受力时,还保持静止,这就是牛顿第一定律。
2、物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因。
3、物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变。
4.【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】连通器原理:连通器是上端开口、底部相连通的容器,当连通器内盛有同一种液体,且液体不流动时,各容器液面保持相平。
A、自动喂水装置是利用大气压工作的。当瓶口在水面下时,瓶内水与外界大气压相通,水不会流出;当水面下降,瓶口露出水面,空气进入瓶内,水在重力作用下流出,直至水面再次没过瓶口,它没有利用连通器原理,符合题意。
B、船闸工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器。打开上游阀门,上游与闸室水位相平,船进入闸室;再打开下游阀门,闸室与下游水位相平,船驶向下游,利用了连通器原理,不符合题意。
C、地漏存水杯上端开口、底部连通,存水可防止下水道异味上返,利用了连通器原理,不符合题意。
D、连体花瓶上端开口、底部连通,属于连通器,利用了连通器原理,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题考查连通器的原理及应用。需要理解连通器的结构特点(上端开口、底部连通)和工作原理(同种液体不流动时液面保持相平),并能区分生活中利用连通器和其他原理(如大气压等)的装置,以此判断各个实例是否利用连通器原理工作。
5.【答案】B
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A、实验时应把小车放在光滑的水平桌面上,这样可以减小摩擦力对实验的影响,使小车在水平方向只受两个拉力作用,A错误。
B、实验中通过调整钩码的数量,改变钩码的重力,进而改变对小车的拉力大小,B正确。
C、小车处于静止状态或匀速直线运动状态时,都受到平衡力的作用,C错误。
D、将小车扭转一定角度后松手,是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查二力平衡的条件及实验探究。二力平衡条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上 。实验中需注意减小摩擦力干扰,通过改变钩码数量改变拉力大小,同时要明确物体平衡状态(静止或匀速直线运动),以及实验中不同操作(如扭转小车)对应的探究目的,以此考查对二力平衡实验及原理的理解。
6.【答案】C
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】浮力大小与液体密度、排开液体体积有关,探究时用控制变量法。图中物体都完全浸没(排开液体体积相同),液体分别是盐水和水(密度不同)。测量不同液体中物体受的浮力(浮力=重力-拉力),是控制排开液体体积不变,改变液体密度,探究浮力与液体密度的关系,故答案为:C。
【分析】本题考查影响浮力大小因素的实验探究(控制变量法的应用)。需理解浮力大小的影响因素(液体密度、排开液体体积),掌握控制变量法:研究浮力与某一因素关系时,控制其他因素不变。此实验控制排开液体体积,改变液体密度,探究两者对浮力的影响,以此考查对实验设计和原理的理解。
7.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
A、人用力推汽车但未推动,汽车在推力方向上没有移动距离,根据做功条件,推力对汽车没有做功,A错误。
B、人站在竖直匀速向上的厢式电梯中,电梯对人有向上的支持力,人在支持力方向(竖直向上)上移动了距离,所以电梯对人做了功,B正确。
C、冰壶在水平冰面上向前滑行时,重力方向是竖直向下的,冰壶在水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,重力对冰壶没有做功,C错误。
D、被抛出的实心球在空中飞行的过程中,人不再对实心球施加力,所以人对实心球没有做功,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查功的概念及做功的必要因素。需要理解做功的两个关键条件(力和力的方向上的距离),并能结合具体情境判断是否满足这两个条件,以此分析力是否对物体做功,考查对功的基本概念的掌握与应用能力。
8.【答案】D
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】A、实验多次改变钩码个数测重力,目的是得到普遍规律,避免偶然性,不是减小误差,A错误。
B、重力随质量变化而变化,结论应是物体所受重力与质量成正比,不是质量与重力成正比(因果关系不能颠倒),B错误。
C、g = 9.8N/kg表示质量为1kg的物体所受重力是9.8N,质量与重力是不同物理量,不能说,C错误。
D、实验除钩码外,也可用其他物体,只要能测质量和重力就行,D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查“探究重力大小与质量的关系”实验。涉及实验目的(多次实验找普遍规律)、实验结论(重力与质量的正比关系,注意因果)、g的物理意义(质量1kg的物体所受重力为9.8N)及实验物体选择(多样,能测质量和重力即可),考查对该实验原理、操作和结论的理解掌握。
9.【答案】B
【知识点】弹力;重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验;液体压强的特点
【解析】【解答】A、哑铃在失重环境下几乎不受重力,拿起哑铃不用力,无法锻炼,A错误。
B、弹簧拉力器靠弹簧形变产生弹力,失重不影响弹簧形变,能用力拉弹簧锻炼,B正确。
C、失重时物体重力为零,弹簧测力计测不出重力,C错误。
D、失重时液体无重力,不会因重力产生压强,无法探究液体压强影响因素,D错误。
故答案为:B。
【分析】核心知识点是失重环境对物理现象的影响,涉及重力、弹力、液体压强的产生与变化:
1、重力方面:失重时物体重力效应消失,依赖重力的现象(如哑铃锻炼、测重力 )无法实现。
2、弹力方面:弹簧弹力由形变产生,与重力无关,失重不影响,所以弹簧拉力器可使用。
3、液体压强方面:液体压强因重力产生,失重时液体无重力压强,相关实验无法开展。
通过对不同器材和实验在失重下的分析,考查对重力、弹力、液体压强本质及失重影响的理解。
10.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】首先计算排球的重力G,根据重力公式(其中,),可得,重力方向竖直向下。排球竖直向上运动时,受到的空气阻力,阻力方向与运动方向相反,即竖直向下。那么合力,将,代入,可得,方向竖直向下。所以选B。
故答案为:B。
【分析】1、重力:概念:由于地球的吸引而使物体受到的力,用G表示,公式(m是质量,g一般取10N/kg,其大小随地理位置等因素略有变化),方向竖直向下。
2、阻力:概念:阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,本题中空气阻力方向与排球运动方向相反,因为排球向上运动,所以阻力向下。
3、同一直线上二力的合成:当两个力方向相同时,合力大小等于二力之和,即,方向与这两个力的方向相同;当两个力方向相反时,合力大小等于二力之差,即,方向与较大力的方向相同。本题中重力和阻力方向相同,所以直接相加求合力。
11.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 AB、尾翼上方空气流速小于下方,A、B错误;
C、压力差向下,能增大跑车对地面的压力,且上方流速小于下方,C正确;
D、压力差增大对地面压力,根据力的相互性,地面对跑车的支持力也会增大(支持力与跑车对地面压力是相互作用力),D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查流体压强与流速的关系(伯努利原理),即流体流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。分析“气流偏导器”的结构:上表面平直,底部呈弧形凸起。当跑车行驶时,空气流过偏导器,因底部弧形凸起,空气在偏导器下方的流速会大于上方流速(相同时间内,下方空气经过的路程更长)。根据流体压强与流速的关系,偏导器上方空气流速小、压强大,下方空气流速大、压强小,从而产生一个向下的压力差。这个压力差会增大跑车对地面的压力(压力差向下,相当于给跑车额外“压”向地面的力),让跑车行驶更稳定。
12.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、定滑轮的特点是轴的位置固定不动,不随物体移动。图中A部分滚轴固定,不随摩托车移动,可等效为定滑轮,A正确。
B、动滑轮的特点是轴随物体一起移动。图中B部分滚轴随摩托车移动,可等效为动滑轮,B正确。
C、该机械由定滑轮和动滑轮组成(滑轮组),动滑轮可省力,定滑轮能改变力的方向,因此“既可省力,也能改变力的方向”,C正确。
D、滑轮组(机械)工作时,需克服绳与滚轴间的摩擦做额外功,有用功(克服摩托车重力做功)小于总功(拉力做的功)。根据机械效率公式,因W有故答案为:D。
【分析】1、定滑轮与动滑轮
定滑轮:轴固定不动,本质是等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向(如升旗杆顶端滑轮 )。
动滑轮:轴随物体移动,本质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,能省力但不能改变力的方向(如起重机吊钩上的滑轮)。
2、滑轮组
由定滑轮和动滑轮组合而成,兼具省力和改变力方向的特点,省力情况取决于承担物重的绳子段数(,n为绳子段数)。
3、机械效率
定义:有用功跟总功的比值,公式。
因额外功(克服摩擦、机械自重等)不可避免,所以任何机械的效率都小于100%,它反映机械做功时能量利用率的高低。
13.【答案】A
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、大气压强随海拔高度增加而减小 。因为海拔越高,空气越稀薄,空气的密度越小,大气压强也就越小,该选项错误。
B、用吸管吸饮料时,先把吸管内空气吸走,使管内气压减小,小于外界大气压,在大气压作用下饮料被压入口腔,利用了大气压,该选项正确。
C、马德堡半球实验中,将两个半球抽成真空后,需很大力才能拉开,有力证明了大气压存在且数值很大,该选项正确。
D、托里拆利实验最早精确地测出了大气压强的值,利用玻璃管、水银等,通过计算水银柱的压强得出大气压数值,该选项正确。所以符合题意的为A。
故答案为:A
【分析】1、大气压与海拔的关系:大气压随海拔升高而降低,这是由于大气层厚度和空气密度变化导致,在气象学、航空等领域有重要应用,比如飞机飞行时要考虑高空低压环境对舱内气压调节的需求。
2、大气压的应用实例:除了吸管吸饮料,像注射器吸取药液、活塞式抽水机抽水等,都是利用大气压与内部气压差来工作,体现了大气压在生活和生产中的实际价值。
3、马德堡半球实验:是大气压存在的经典演示实验,直观展现大气压的“力量”,让人们对大气压有感性认识。
4、托里拆利实验:首次定量测量大气压,为后续研究大气压的规律、应用等奠定基础,其原理基于液体压强与大气压的平衡,涉及压强公式在大气压测量中的应用。
14.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;功的计算及应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A、由图像可知,0-8s内,物体①通过的路程;物体②通过的路程,则,A选项错误。
B、同一物体,重力不变,对水平面压力不变;同一水平面,接触面粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力f相同。由s-t图像可知,两次物体运动的图像都是过原点的倾斜直线,说明物体都做匀速直线运动,根据二力平衡,物体受到的拉力F和摩擦力f大小相等,即,所以,B选项错误。
CD、拉力做功公式为,因为,,所以,D选项正确。功率公式为,时间t相同(都是0-8s),则,C选项错误。
故答案为:D
【分析】1、s-t图像:图像斜率表示速度,倾斜直线代表匀速直线运动,可从图像读取路程、判断运动状态 。
2、二力平衡:物体匀速直线运动时,拉力与摩擦力等阻力平衡,大小相等,用于判断拉力大小关系。
3、功的计算:,力与在力的方向上移动距离的乘积为功,用于计算拉力做功。
4、功率的计算:,表示做功快慢,反映单位时间内做功多少。
15.【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】面粉、鸡蛋、萝卜三种食材中,鸡蛋最容易碎裂,能承受的压强最小,应放在最上方;面粉比较软,可以增大鸡蛋与萝卜的受力面积,减小压强,所以把萝卜放在下面,面粉放在中间比较合理。故选A。
【分析】本题考查压强大小与接触面积的关系,压力一定时,接触面积越大,压强越小。
16.【答案】运动状态;作用点
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。乒乓球运行轨迹不同,意味着乒乓球的运动方向、速度等运动状态发生了改变,所以第一空填运动状态;力的三要素是力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果。用球拍击打乒乓球不同部位(即力的作用点不同),导致乒乓球运行轨迹不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,所以第二空填作用点。
故答案为:运动状态;作用点
【分析】1、力的作用效果:包括改变物体的形状(如用力捏橡皮泥,橡皮泥形状改变)和改变物体的运动状态(运动状态改变包含速度大小改变、运动方向改变,比如加速、减速、转弯等)。
2、力的三要素:力的大小、方向、作用点,三要素不同,力的作用效果不同。
17.【答案】减小;机械
【知识点】势能的影响因素;机械能及其转化;能量的转化或转移
【解析】【解答】重力势能的大小与物体的质量和高度有关。流星体下落过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小;流星体与大气摩擦时,要克服摩擦力做功,流星体原本具有机械能(包括动能和重力势能),摩擦过程中,机械能减少,内能增加,即部分机械能转化为内能。
故答案为:减小;机械
【分析】1、重力势能:由物体的质量和被举高的高度决定,质量越大、高度越高,重力势能越大。生活中,被举高的杠铃、高山上的石头都具有重力势能。
2、能量转化:能量可以在不同形式间转化,遵循能量守恒定律。
18.【答案】平衡;硬币
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】窗台对硬币的支持力方向竖直向上,硬币的重力方向竖直向下,这两个力都作用在硬币上(同一物体),且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,所以是一对平衡力;当动车的运动状态改变(比如动车减速)时,硬币由于具有惯性,要保持原来的运动状态(原来随动车高速运动的状态),所以会相对于动车向车头方向滚动,因此是硬币具有惯性。
故答案为:平衡;硬币
【分析】1、二力平衡条件:
作用在同一物体上的两个力,必须大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,这两个力才彼此平衡。生活中,静止在水平桌面上的书本,受到的重力和支持力就是一对平衡力。
2、惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。惯性是物体的固有属性,其大小只与物体的质量有关。比如汽车突然刹车时,人会向前倾,就是因为人具有惯性,要保持原来的运动状态。本题中硬币向车头滚动,本质就是惯性在起作用。
19.【答案】平衡;C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆的平衡状态包括静止状态和匀速转动状态。实验前杠杆在图甲位置静止,满足平衡状态的定义,所以此时杠杆处于平衡状态;设每个钩码重力为G,杠杆每小格长度为L,根据杠杆平衡条件,左侧A处:F1=3G,L1=2L,则左侧力与力臂的乘积为3G×2L=6GL,右侧挂2个钩码,即F2=2G,设右侧力臂为L2,由可得6GL=2G×L2,解得L2=3L,观察图乙,从支点O向右数,C处距离支点3小格,所以应在C处挂2个钩码。
故答案为:平衡;C
【分析】1、杠杆平衡状态:杠杆静止或匀速转动时,就处于平衡状态。这是判断杠杆是否平衡的依据,无论杠杆是水平静止,还是倾斜静止,只要静止(或匀速转动),就是平衡的。
2、杠杆平衡条件(杠杆原理):公式为,其中F1、F2是作用在杠杆上的动力和阻力,L1、L2是对应的动力臂和阻力臂。应用此条件可解决杠杆的平衡问题,比如确定力或力臂的大小,本题就是通过已知的力和力臂,计算出所需的力臂,进而确定钩码的悬挂位置。
20.【答案】大于;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】苹果在水中减速下降,说明苹果的运动状态在改变,合力不为零。此时苹果受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,因为苹果减速下降,运动方向向下但速度减小,所以合力向上,即浮力大于重力;当苹果最终漂浮在水面上时,苹果处于静止状态,受力平衡。根据二力平衡条件,此时苹果受到的浮力和重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以浮力等于重力。
故答案为:大于;等于
【分析】1、力与运动的关系:物体受非平衡力时,运动状态(速度大小、运动方向)会改变;受平衡力时,运动状态保持不变(静止或匀速直线运动)。本题中苹果减速下降,就是因为受到的浮力和重力不平衡,浮力大于重力,合力向上改变了其运动状态。
2、物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体,浮力与重力的大小关系决定浮沉:
若F浮> G,物体上浮,最终漂浮(漂浮时F浮=G);
若F浮=G,物体悬浮;
若F浮< G,物体下沉。
苹果漂浮在水面,就是典型的浮沉条件应用,漂浮时浮力等于重力。
21.【答案】减小;压力
【知识点】摩擦力的种类;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在巨石底下放入圆滚木,是将巨石与地面间的滑动摩擦变为滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小很多,所以目的是减小摩擦;拉动绳子时用力握住绳子,是在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大手对绳子的压力来增大摩擦力,防止绳子脱手,所以是通过增大压力的方式增大摩擦。
故答案为:减小;压力
【分析】1、减小摩擦的方法:减小摩擦的途径有多种,比如变滑动为滚动(像本题中用圆滚木)、减小压力、使接触面更光滑、使接触面分离(如加润滑油、磁悬浮)等。生活中,汽车安装车轮、行李箱装滚轮,都是利用变滑动为滚动来减小摩擦。
2、增大摩擦的方法:增大摩擦可通过增大压力(如用力捏刹车、用力握绳子)、增大接触面粗糙程度(如鞋底刻花纹、轮胎做花纹)实现。本题中用力握绳子,就是典型的通过增大压力来增大摩擦的例子。
22.【答案】变小;变大
【知识点】减小压强的方法及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】杯子对桌面的压力F等于杯子和饮料的总重力,无论正放还是倒置,总重力不变,所以压力F不变。倒置后,杯子与桌面的接触面积S变大(从杯底小面积变为杯口大面积)。根据压强公式,压力F不变,受力面积S增大,压强p就会变小;正放时,饮料柱上粗下细,杯底受到的压力小于饮料的重力(部分压力由杯壁承担);倒置后,饮料柱上细下粗,杯底受到的压力大于饮料的重力(杯壁会对饮料有向下的压力,传递到杯底)。所以饮料对杯底的压力变大。
故答案为:变小;变大
【分析】1、压强(固体压强):固体压强公式,压力F和受力面积S共同决定压强大小。当压力不变时,受力面积越大,压强越小;反之则越大。生活中,书包带做宽、铁轨铺枕木,都是通过增大受力面积减小压强。
2、液体压力分析:液体对容器底的压力与液体的形状(容器形状)有关。对于上粗下细的容器,液体对底的压力小于液体重力;上细下粗的容器,液体对底的压力大于液体重力;柱状容器(上下一样粗),液体对底的压力等于液体重力。本题通过容器形状变化,分析液体对底的压力变化,体现了液体压力与容器形状的关联。
【答案】23.悬索;稳定性高
24.77;2.5×104N
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较
【解析】【分析】1、桥梁分类知识: 桥梁按形状和结构分为梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。悬索桥的特点是通过主缆、吊索等将桥面荷载传递到桥塔和锚碇,矮寨大桥符合悬索桥的结构特征(有主缆、吊索等),所以属于悬索桥。
2、三角形结构的力学特性: 三角形具有稳定性,在工程结构中(如桥梁桁架),用三角形做桁架,能使结构在承受荷载时不易变形,保证结构的稳固性,所以优点是稳定性高,这体现了几何形状对工程结构力学性能的影响,是结构力学中利用几何稳定性的典型应用。
3、密度公式及应用:密度公式为,当锚索“相同长度、粗细一样”时,体积V相同(V=SL,S是横截面积,L是长度)。考查密度在实际工程中对材料质量(重量)的影响,以及比例计算,体现物理知识在材料选型(减重设计)中的应用。
4、压强与压力差计算:压强公式,变形得,根据压强差,可以求出压力差。
23.矮寨大桥有主缆、吊索、锚碇等悬索桥的典型结构,所以属于悬索桥;三角形框架(桁架)的优点是稳定性高(三角形具有稳定性,在承受外力时不易变形),此外还可能有结构轻、受力合理等优点。
24.设锚索长度为L,横截面积为S,则体积,碳纤维复合材料锚索质量,钢绞线锚索质量,;气压随高度变化,压力差由气压差和面积决定,压力差,这里S=1m2,,所以每平方米压力差。
25.【答案】(1)
(2)
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)运动员沿雪道下滑,摩擦力方向与相对运动方向相反,所以摩擦力f沿雪道向上(与下滑方向相反),作用点在运动员与雪道的接触面上(或画在运动员重心附近,代表整体受力)。压力是斜面受到的力,作用点在斜面上(运动员与斜面的接触点),方向垂直于斜面向下(压力的方向始终垂直于接触面)。
(2)当前轮遇障碍物,向下按把手B点时,购物车绕后轮与地面的接触点转动,所以支点O是后轮与地面的接触点。根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂最长(最大)时,动力最小。最长动力臂是从支点O到作用点B的距离(即OB为动力臂),所以最小作用力F的方向应垂直于OB向下(使动力臂最长,动力最小)。
【分析】1、摩擦力的方向——与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反;受力示意图的画法,需明确力的方向、作用点。
2、压力的概念——垂直作用在物体表面上的力;压力与接触面垂直的特性,区分压力和重力(压力方向垂直斜面,重力竖直向下,本题中压力不是重力,是运动员对斜面的作用力)。
3、杠杆的支点——杠杆绕着转动的固定点,判断支点需看杠杆运动时的转动中心。
4、杠杆最小力问题——找最长动力臂(一般是支点到动力作用点的距离),力的方向与动力臂垂直;杠杆平衡条件的应用,体现力臂长短对动力大小的影响。
26.【答案】(1)汽车空载时的重力G=mg=560 kg×10 N/kg=5600 N
汽车空载时对地面的压强p=F/S=5600 N/(200×10-4) m2=2.8×105Pa
(2)解: 总重力G总=m总g=(560 kg+70 kg)×10 N/kg=6300 N
重力做的功W=G总h=6300 N×200 m=1.26×106 J
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】1、重力公式(m是质量,g是重力加速度,常取10N/kg),体现质量与重力的定量关系。压强公式(F是压力,S是受力面积 ),用于计算固体压强,需注意单位统一(压力用N,面积用m2)。水平地面上,物体对地面的压力等于自身重力(二力平衡、力的传递),这是计算固体压力的常用简化条件。
2、重力做功公式(G是物体所受重力,h是物体在重力方向上移动的高度 ),做功的两个必要因素:力(重力)和在力的方向上移动的距离。匀速运动时,物体受力平衡(本题中重力与升力平衡),但重力做功只与重力、竖直移动距离有关,与运动状态(匀速)无关,体现功的计算只关注力和力方向的位移。
27.【答案】(1)液体压强p=ρ水gh=1.07×103kg/m3×10 N/kg×300 m=3.21×106Pa
(2)解: 潜艇在低密度水层中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.02×103kg/m3×10 N/kg×2500 m3=2.55×107N…
需排出的高密度水的重力△G=G总-F浮=2.675×107N-2.55×107N=1.25×106N
需要排出的高密度水的质量△m=△G/g=1.25×106N/10 N/kg=1.25×105kg
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】1、液体压强公式,反映液体压强与深度、密度的关系,深度是指液体中某点到液面的竖直距离,该公式适用于计算静止液体的压强,比如水库坝体、潜水器受到的液体压强都用此公式计算。
2、 阿基米德原理,揭示浮力与液体密度、排开液体体积的关系,是浮力计算的核心公式,适用于浸在液体(或气体)中的物体。重力公式,质量与重力的转换关系,在力的计算中频繁应用。
悬浮条件:物体悬浮时,浮力等于重力,本题中潜艇从高密度层到低密度层,浮力变化,需通过排出水调整重力,使新的重力与低密度层浮力平衡,体现力的平衡在实际问题(潜艇浮沉)中的应用。
28.【答案】(1)B
(2)4.6
(3)不规范,弹簧测力计未在水平方向调零
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)步骤逻辑:
使用弹簧测力计前,应先观察量程和分度值(②),确保测量不超量程且能准确读数;再调零(③ 在测量力的方向(竖直方向测重力)上调零);然后挂物体(①);最后待指针稳定读数(④)。所以合理顺序是②③①④,选B。
(2)图甲中弹簧测力计量程0-5N,分度值0.2N(每小格0.2N),指针在4N后第3小格,所以读数为4N+3×0.2N=4.6N。
(3)不规范。因为之前测重力时在竖直方向调零,而测水平拉力时,弹簧测力计水平使用,弹簧自重会影响零点,导致测量不准确。应在水平方向重新调零后再测量。
故答案为:(1)B(2)4.6(3)不规范,弹簧测力计未在水平方向调零
【分析】1、弹簧测力计的正确使用步骤——“一观(量程、分度值)、二调(调零)、三测(挂钩挂物体)、四读(稳定后读数)”,调零要在测量力的方向进行(测重力在竖直方向调零,测水平拉力在水平方向调零),否则会因弹簧自重导致测量误差,体现仪器使用的规范性要求。
2、弹簧测力计读数需明确量程和分度值,分度值是相邻两刻度线的数值差,反映测量的精确程度;读数时视线要与指针平齐,保证读数准确,这是仪器读数的基本技能。
3、弹簧测力计调零的针对性——不同测量方向(竖直、水平),弹簧的自重影响不同,调零需在测量力的方向进行,否则弹簧自重会使指针初始位置偏移,造成测量误差,体现对仪器使用细节(调零方向)的严格要求。
29.【答案】(1)改变力的方向
(2)竖直方向
(3)动滑轮重力
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)图(a)直接测重力,(b)(c)(d)通过定滑轮拉物体,弹簧测力计示数都等于物重(2N),说明定滑轮不省力;但拉力方向可以改变(如(b)向上拉、(c)斜拉、(d)水平拉),所以定滑轮可改变力的方向。
(2)研究动滑轮时,为使拉力与重力、动滑轮重力等力的关系清晰(拉力需平衡重力和动滑轮重力等),应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,这样能保证拉力方向与重力方向在同一直线,测量更准确。
(3)理想情况下“动滑轮能省一半的力”,但实际实验中,弹簧测力计示数大于物重的一半,因为没有考虑动滑轮重力(动滑轮自身有重力,拉力需承担物重和动滑轮重力),同时还可能存在摩擦,导致拉力增大。
故答案为:(1)改变力的方向(2)竖直方向(3)动滑轮重力
【分析】1、定滑轮的实质是等臂杠杆(动力臂等于阻力臂),根据杠杆平衡条件,不省力也不费力,但能改变力的方向,在生活中用于改变用力方向(如升旗的定滑轮),体现简单机械对力的方向的改变作用。
2、动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,理想情况下(不计动滑轮重力、摩擦),拉力;实验中需匀速拉动(使物体受力平衡,弹簧测力计示数稳定),且方向要与重力方向一致(竖直 ),否则拉力会因力臂变化而增大,体现实验操作对力的方向的严格要求。
3、实际机械与理想机械的差异,理想机械忽略自身重力、摩擦等额外因素,实际中这些因素会影响实验结果。动滑轮实验中,额外功主要来自动滑轮重力和摩擦,体现了物理实验中理想模型与实际情况的区别,以及误差分析中对额外因素(动滑轮重力)的考虑。
30.【答案】(1)判断
(2)D
(3)
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)微小压强计通过U形管两侧液面的高度差判断液体内部压强大小(高度差越大,压强越大),它不能直接测出压强的具体数值,而是通过液面差间接反映压强,所以是判断工具。
(2)U形管两侧液面高度差与压强p的关系为(是U形管内液体密度)。要使高度差更明显(更大 ),在压强p一定时,应减小U形管内液体密度。
AB、U形管内径不影响液面高度差(高度差由压强和液体密度决定,与内径无关),排除;
C、换密度更大的液体,会更小,排除;
D、换密度更小的液体,会更大,符合要求,选D。
(3)橡皮膜表面无凹凸时,玻璃管内水对橡皮膜的压强等于盐水对橡皮膜的压强(二力平衡)。
管内水的压强,盐水的压强,因为p水= p盐水,所以,化简得。
故答案为:(1)判断(2)D(3)
【分析】1、转换法的应用——将不易直接测量的压强,转换为容易观察的U形管液面高度差,这是物理实验中常用的方法,比如用灯泡亮度反映电流大小、用弹簧伸长量反映力的大小等,体现对间接测量、转换思想的理解。
2、液体压强公式的变形应用,理解U形管液面高度差与管内液体密度的关系,以及实验中如何通过改变液体密度优化实验现象(使高度差更明显),体现对公式的灵活运用和实验设计的思考。
3、液体压强公式的应用,以及二力平衡条件(橡皮膜受力平衡,上下压强相等),通过建立压强相等的关系,推导未知液体(盐水)的密度,体现压强知识在密度测量中的实际应用,以及等效替代、逻辑推导的思维方法。
31.【答案】C
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、运球时,篮球受到的重力是由于地球的吸引产生的,不需要与地球接触,该选项错误。
B、投篮时,球离开手后,在空中上升是因为球具有惯性,不再受到手的推力,该选项错误。
C、篮筐对运动员的拉力和运动员对篮筐的拉力,是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,大小一定相等,该选项正确。
D、篮球落地时,篮球和地面间的相互作用力大小相等,篮球明显形变、地面形变不明显,是因为篮球的形变更容易被观察到,并非地面对球的作用力更大,该选项错误。
故答案为:C
【分析】1、力的产生条件:力是物体对物体的作用, 有的力需要接触(如弹力、摩擦力),有的力不需要接触(如重力、磁力),重力是由于地球吸引产生,无需接触。
2、惯性:物体保持原来运动状态不变的性质,投篮后球因惯性继续上升,不再受手的推力。
3、相互作用力:两个物体之间的相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一直线,且作用在两个物体上,篮筐与运动员间的拉力符合相互作用力特点。
4、力的作用相互性:物体间力的作用是相互的,相互作用力大小始终相等,形变明显程度不同是因为物体材质、结构等导致形变难易有别,并非力的大小不同。
32.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;力作用的相互性;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A、火箭点火升空时,火箭向下喷出高温燃气,根据力的相互性,高温燃气对火箭产生向上的推力,施力物是喷出的高温燃气,故A正确。
B、火箭加速升空,速度增大、高度升高,动能和重力势能都增大,机械能(动能+重力势能)增大,不是动能转化为重力势能,故B错误。
C、惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,飞船在精密靠拢阶段也具有惯性,故C错误。
D、空间站绕地球匀速运行,运动方向不断变化,运动状态改变,受非平衡力作用,故D错误。
故答案为:A
【分析】1、力的相互性:物体间力的作用是相互的,火箭向下喷气,燃气向上推火箭,体现力的相互作用。
2、机械能变化:机械能包括动能(与质量、速度有关)和重力势能(与质量、高度有关),火箭加速升空时,速度和高度都增大,动能和重力势能均增加,机械能增大。
2、惯性:惯性是物体保持原有运动状态的性质,是物体固有属性,与运动状态无关,任何物体在任何时候都有惯性。
3、平衡力与运动状态:物体受平衡力时,运动状态(静止或匀速直线运动 ,方向和速度都不变)不变;空间站绕地球运动方向改变,运动状态变化,受非平衡力。
33.【答案】B
【知识点】压强;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、碗未浸没前,舀水入碗,碗总重力增大,因为碗漂浮,浮力等于重力,所以浮力增大,正确。
B、漂浮时,浮力等于重力,碗中加水时,碗的总重力变大,沉底时,浮力小于重力,由可知,碗中加水时,碗的总重力变大,浮力变大,则V排变大,此液面升高,压强增大,故B错误。
C、碗沉入水底,排开体积变小,液面下降,根据,池底压强变小,再根据,池底所受水的压力变小,正确。
D、整个过程,洗菜池、水、碗的总重力不变,对地面压力不变,受力面积不变,根据,洗菜池对地面压强不变,正确。
故答案为:B
【分析】1、浮力与漂浮条件:漂浮时浮力等于重力,浮力大小随重力变化(碗舀水后重力增大,浮力增大 ),依据阿基米德原理。
2、液体压强与压力:液体压强,压力,液面高度变化影响压强,进而影响压力;需结合物体浮沉状态,分析液面变化(排开体积、水体积变化)。
3、固体压强:水平地面上,压力等于总重力,压强,总重力不变、受力面积不变时,压强不变,体现固体压强的决定因素。
34.【答案】A,C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、初始压强,传感器受力面积。
根据,总压力。水平放置时,压力等于重力,故,A正确。
B、切割(A的高度)后,压强变为,此时只剩B对传感器施压(A被切完)。
B的底面积,B的压力。
则B的重力(因为此时压力等于B的重力),B错误。
C、B的高度,体积。由得。密度,C正确。
D、A的重力,质量。
A的体积,密度,则,D错误。
故答案为:AC
【分析】本题综合考查 压强公式、 重力公式、 密度公式,以及图像分析能力:
1、压强与压力关系:水平面上,压力等于重力,通过传感器压强变化,结合受力面积,可计算总重力、分重力。
2、密度计算:利用重力求出质量,结合底面积和高度求出体积,再用密度公式计算,体现质量、体积、密度的关联。
3、图像解读:从压强-切割高度图像中,提取关键数据(初始压强、切割A后的压强、切割总高度),分析A、B的高度、重力变化,是解决问题的核心步骤。
35.【答案】A,D
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、已知提升10块石板,每块100N,则石板总重G石=10×100N=1000N,托盘重G盘=200N。机械效率,代入,1000N=G石,200N=G盘,得:,解得G动=50N,动滑轮质量,A正确。
B、总功。功率,B错误。
CD、绳能承受最大拉力,滑轮组n=2(由图知承担物重的绳子段数),则最大总重力。设提升石板数量为n,则G总max=n×100N + 200N +50N,解得n=13.5,即最多提升13块石板(13×100N=1300N)。
最大有用功,总功。
最大机械效率,D正确,C错误。
故答案为:AD
【分析】1、机械效率公式:,体现有用功、额外功对机械效率的影响。
2、功率公式,需先计算总功(有用功+额外功),再结合时间求功率。
3、滑轮组受力分析:,通过最大拉力确定最大提升物重,进而计算最大机械效率,体现力的平衡与机械效率的动态变化。
36.【答案】(1)D
(2)A
(3)C
(4)558
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)A、自行车车把是省力杠杆(动力臂大于阻力臂),不是等臂杠杆,错误。
B、用力捏刹车使车停止,说明力是改变物体运动状态的原因,不是维持运动的原因,错误。
C、车座宽大松软,是增大受力面积减小压强,压力等于骑行者重力,不会减小压力,错误。
D、自行车匀速前行时,后轮是主动轮,相对地面有向后运动趋势,地面对后轮的摩擦力向前(提供前进动力);前轮是从动轮,摩擦力向后,正确。故答案为D。
(2)A、轮胎气压过高,与地面接触面积过小,抓地力反而减小(摩擦力与接触面积无关,但气压过高会导致接触不充分),且易爆胎,错误。
B、轮圈的作用是固定轮胎、传递辐条张力,稳定轮组结构,正确。
C、辐条交叉编织,增强轮组的抗形变能力(利用三角形稳定性,分散力),正确。
D、花鼓的轴承用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小转动时的摩擦,正确。故答案为:A。
(3)A、根据功的原理,使用任何机械都不省功,轮轴也不能省功,错误。
B、后轮与飞轮B构成的轮轴中,后轮半径(轮半径)大于飞轮B半径(轴半径),动力作用在轴(飞轮B)上,阻力作用在轮(后轮)上,是费力轮轴(费力但省距离),不能省力,错误。
C、链条的直线运动(与齿轮啮合时的移动)和轮轴的圆周运动(齿轮、飞轮、后轮的转动)相互转换,实现动力传递,正确。
D、曲柄与齿轮A构成的轮轴中,曲柄半径(轮半径)大于齿轮A半径(轴半径),动力作用在轮(曲柄)上,是省力轮轴(省力但费距离),不是费力轮轴,错误。故答案为:C。
(4)曲柄与齿轮A是轮轴,转动一圈时,齿轮A也转动一圈(轮轴同轴转动,圈数相同)。齿轮A与飞轮B通过链条传动,相同时间转过齿数相同,即线速度相同。根据v=wr,齿轮A的周长,飞轮B的周长。齿轮A转一圈,转过的齿数为CA对应的齿数,飞轮B转过的圈数。L2=15cm,L3=5cm,得。后轮与飞轮B同轴转动,飞轮B转3圈,后轮也转3圈。后轮周长,代入L4=30cm,得。前进距离s = 3×186cm = 558cm。
故答案为:(1)D(2)A(3)C(4)558
【分析】1、杠杆分类(省力、费力、等臂)、力与运动的关系、压力与压强的区别、摩擦力方向判断。
2、摩擦力与气压的关系、结构的力学功能、三角形稳定性、减小摩擦的方法。
3、功的原理、轮轴的省力/费力判断(F1R=F2r)、机械运动形式的转换。
4、轮轴与链条传动的关联:轮轴同轴转动圈数相同,链条传动线速度相同(齿数相同),通过周长比计算转速比。
37.【答案】(1)解:因为模型漂浮时,潜艇自重G重=F浮,G重=F浮=mg=0.8Kg×10N/kg=8N
(2)解: 潜艇刚放上去漂浮时,F浮=8N,V排=F浮/(ρ水g)=800cm3 ,
此时水槽中的水对底部压强增加了320Pa,
水上涨的高度Δh水=Δp/(ρ水g)=320pa/1×103kg/m3×10N/kg=3.2×10﹣2m=3.2cm
根据ΔV排=S容Δh水所以S容=ΔV排/Δh水=800cm3/(3.2cm)=250cm2,
又因为水槽底面积和潜艇模型底面积之比为5:2,所以S潜艇=S容×2/5=250cm2×2/5=100cm2
(3)解: 水舱区装满水,水的重力G水'=mg=600g×10N/kg=6N;
潜艇自重G潜=8N;此时整体重力G总'=G潜+G水'=6N+8N=14N,
模型的最大浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N
所以潜艇模型吸满水一定沉底,此时水槽内的水的体积为V剩=2200cm3-600cm3=1600cm3,大于潜艇沉底后潜艇浸没所需的体积V浸=(S容﹣S潜艇)×h潜艇=150cm2×10cm=1500cm3所以此时潜艇一定沉底且被水完全浸没。
分析:当潜艇开始排水时,且没有露出水面前,(未到漂浮时)随着排水的质量增加,水槽中水的液面要上涨,当潜艇漂浮时,(开始露出水面后)继续排水时,潜艇再次排水的质量m排刚好等于外面水增加的m水,此时水槽中水的液面是不变的,压强不变。
物体要想漂浮,F浮力=10N=G总G总'G总=14N﹣10N=4N 所以需要排m排=400g 此时物体才能漂浮①0<mx<400g,潜艇模型依然沉底,水的高度h水=(V剩+V排+V潜艇)/S容=(1600cm3+mxcm3+1000cm3)/(250cm2)=(10.4+mx)/250 (cm)
p=ρ水gh水=1×103kg/cm3×10N/kg×[(10.4+mx)/250 ×10-2m]=(1040+0.4mx) Pa
②400g<mx≤600g,物体露出水面,此时水面高度不变,此时G总重力=G水+G潜艇=22N+8N=30N。
p=F/S=G总重力/S容=30N/2.5×10-4(m2)=1200Pa
所以:①当m排在0<mx<400g时 p压强=(1040+0.4mx)Pa
②m排在400g<mx≤600g时,p压强=1200Pa
【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮条件——浮力等于重力(F浮=G物);重力公式,体现力的平衡在漂浮状态的应用。
2、阿基米德原理();液体压强变化公式();体积与底面积、高度的关系(),体现浮力、压强、体积公式的综合应用,以及比例关系在物理计算中的作用。
3、动态过程中力的平衡(浮力随重力变化);排开体积与液面高度的关联(V排变化导致h变化);压强公式的动态应用,体现物理量间的相互影响和函数关系式的推导,需要综合浮力、重力、压强知识,分析变量与不变量的关系。
1 / 1四川省成都市武侯区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷
1.(2025八下·武侯期末)一本教科版八年级下册物理书的重力约为(  )
A.0.25kg B.0.25N C.2.5kg D.2.5N
【答案】D
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】物理书的质量通常在0.25kg到2.5kg之间。重力,其中g约为9.8N/kg。选项A和C是质量单位,错误。若质量为0.25kg,则重力约为2.45N;选项B(0.25N)过小,选项D(2.5N)更接近一本物理书的重力大小,虽然略小于实际值,但考虑到题目选项及可能存在的近似计算,D选项更合理。
故答案为:D。
【分析】首先要对物体的质量有个初步的了解,运用可得出其重力。
2.(2025八下·武侯期末)“七月小暑连大暑,抗灾夺粮忙双抢。”反映了早稻收割与晚稻插秧的紧张节奏,下列现象或做法是为了减小摩擦的是(  )
A.制作粗糙的捆绳 B.握紧镰刀的把手
C.给农机的转轴处加润滑油 D.收割机的轮胎带有花纹
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A、制作粗糙的捆绳,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A不符合题意;
B、握紧镰刀的把手,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B不符合题意;
C、给农机的转轴处加润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故C符合题意;
D、收割机的轮胎带有花纹,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D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大;反之则越小 。增大摩擦力的方法:增大压力(如握紧把手,增大手与把手间压力)、增大接触面粗糙程度(如制作粗糙捆绳、轮胎带花纹,让接触面更粗糙)。减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面分离(如加润滑油,让接触面间形成油膜,减小摩擦)。
3.(2025八下·武侯期末)如图所示为小明掷出的实心球的运动轨迹,当实心球运动到最高点B时若所受的外力全部消失,实心球将(  )
A.在B点保持静止状态 B.斜向上做匀速直线运动
C.水平向右做匀速直线运动 D.竖直向下做匀速直线运动
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】图中实心球运动到最高点时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动。
故答案为:C。
【分析】力与运动的关系:
1、物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,即原来运动的物体在不受力时,还保持原有匀速直线运动;原来静止的物体不受力时,还保持静止,这就是牛顿第一定律。
2、物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因。
3、物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变。
4.(2025八下·武侯期末)如图所示的实例中,没有利用连通器原理工作的是(  )
A.自动喂水装置
B.船闸
C.地漏存水杯
D.连体花瓶
【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】连通器原理:连通器是上端开口、底部相连通的容器,当连通器内盛有同一种液体,且液体不流动时,各容器液面保持相平。
A、自动喂水装置是利用大气压工作的。当瓶口在水面下时,瓶内水与外界大气压相通,水不会流出;当水面下降,瓶口露出水面,空气进入瓶内,水在重力作用下流出,直至水面再次没过瓶口,它没有利用连通器原理,符合题意。
B、船闸工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器。打开上游阀门,上游与闸室水位相平,船进入闸室;再打开下游阀门,闸室与下游水位相平,船驶向下游,利用了连通器原理,不符合题意。
C、地漏存水杯上端开口、底部连通,存水可防止下水道异味上返,利用了连通器原理,不符合题意。
D、连体花瓶上端开口、底部连通,属于连通器,利用了连通器原理,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题考查连通器的原理及应用。需要理解连通器的结构特点(上端开口、底部连通)和工作原理(同种液体不流动时液面保持相平),并能区分生活中利用连通器和其他原理(如大气压等)的装置,以此判断各个实例是否利用连通器原理工作。
5.(2025八下·武侯期末)小鑫同学用如图所示的装置“探究二力平衡的条件”,不考虑两边细绳的重力对实验的影响。关于这个实验,下列说法正确的是(  )
A.实验时应把小车放在粗糙的水平桌面上
B.实验中通过调整钩码的数量来改变拉力的大小
C.只有小车处于静止状态时,小车才受到平衡力的作用
D.将小车扭转一定角度后松手,是为了探究相互平衡的两个力方向是否相反
【答案】B
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A、实验时应把小车放在光滑的水平桌面上,这样可以减小摩擦力对实验的影响,使小车在水平方向只受两个拉力作用,A错误。
B、实验中通过调整钩码的数量,改变钩码的重力,进而改变对小车的拉力大小,B正确。
C、小车处于静止状态或匀速直线运动状态时,都受到平衡力的作用,C错误。
D、将小车扭转一定角度后松手,是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查二力平衡的条件及实验探究。二力平衡条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上 。实验中需注意减小摩擦力干扰,通过改变钩码数量改变拉力大小,同时要明确物体平衡状态(静止或匀速直线运动),以及实验中不同操作(如扭转小车)对应的探究目的,以此考查对二力平衡实验及原理的理解。
6.(2025八下·武侯期末)某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图所示是其中的一次实验情景,根据图示可以知道该同学这次操作的目的是(  )
A.探究物体所受浮力大小与浸入液体深度的关系
B.探究物体所受浮力大小与排开液体的体积的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.验证阿基米德原理F浮=G排
【答案】C
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】浮力大小与液体密度、排开液体体积有关,探究时用控制变量法。图中物体都完全浸没(排开液体体积相同),液体分别是盐水和水(密度不同)。测量不同液体中物体受的浮力(浮力=重力-拉力),是控制排开液体体积不变,改变液体密度,探究浮力与液体密度的关系,故答案为:C。
【分析】本题考查影响浮力大小因素的实验探究(控制变量法的应用)。需理解浮力大小的影响因素(液体密度、排开液体体积),掌握控制变量法:研究浮力与某一因素关系时,控制其他因素不变。此实验控制排开液体体积,改变液体密度,探究两者对浮力的影响,以此考查对实验设计和原理的理解。
7.(2025八下·武侯期末)下列关于功的说法正确的是(  )
A.人用力推汽车但未推动,推力对汽车做了功
B.人站在竖直匀速向上的厢式电梯中,电梯对人做了功
C.冰壶在水平冰面上向前滑行时,冰壶的重力对冰壶做了功
D.被抛出的实心球在空中飞行的过程中,人对实心球做了功
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
A、人用力推汽车但未推动,汽车在推力方向上没有移动距离,根据做功条件,推力对汽车没有做功,A错误。
B、人站在竖直匀速向上的厢式电梯中,电梯对人有向上的支持力,人在支持力方向(竖直向上)上移动了距离,所以电梯对人做了功,B正确。
C、冰壶在水平冰面上向前滑行时,重力方向是竖直向下的,冰壶在水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,重力对冰壶没有做功,C错误。
D、被抛出的实心球在空中飞行的过程中,人不再对实心球施加力,所以人对实心球没有做功,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查功的概念及做功的必要因素。需要理解做功的两个关键条件(力和力的方向上的距离),并能结合具体情境判断是否满足这两个条件,以此分析力是否对物体做功,考查对功的基本概念的掌握与应用能力。
8.(2025八下·武侯期末)在“探究重力大小与质量的关系”实验中,教材用到铁架台、弹簧测力计和钩码进行实验,下列说法正确的是(  )
A.实验需要多次改变钩码的个数,分别测出其所受重力,目的是为了减小实验误差
B.通过分析实验数据,可以得出的实验结论是:物体的质量与它所受的重力成正比
C.重力和质量的比值为9.8N/kg,表示的意思是1kg=9.8N
D.完成此实验,物体除了选用钩码外,还可以用其它物体进行实验
【答案】D
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】A、实验多次改变钩码个数测重力,目的是得到普遍规律,避免偶然性,不是减小误差,A错误。
B、重力随质量变化而变化,结论应是物体所受重力与质量成正比,不是质量与重力成正比(因果关系不能颠倒),B错误。
C、g = 9.8N/kg表示质量为1kg的物体所受重力是9.8N,质量与重力是不同物理量,不能说,C错误。
D、实验除钩码外,也可用其他物体,只要能测质量和重力就行,D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查“探究重力大小与质量的关系”实验。涉及实验目的(多次实验找普遍规律)、实验结论(重力与质量的正比关系,注意因果)、g的物理意义(质量1kg的物体所受重力为9.8N)及实验物体选择(多样,能测质量和重力即可),考查对该实验原理、操作和结论的理解掌握。
9.(2025八下·武侯期末)如图所示,是我国第一位飞上太空的女宇航员刘洋“飘”在“天宫一号”轨道舱内的情景(轨道舱内为失重环境)。根据此时她所处环境可判断(  )
A.她可以利用哑铃锻炼身体
B.她可以用弹簧拉力器锻炼身体
C.她可以利用弹簧测力计测量物体的重力
D.她可以完成探究液体压强与哪些因素有关的实验
【答案】B
【知识点】弹力;重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验;液体压强的特点
【解析】【解答】A、哑铃在失重环境下几乎不受重力,拿起哑铃不用力,无法锻炼,A错误。
B、弹簧拉力器靠弹簧形变产生弹力,失重不影响弹簧形变,能用力拉弹簧锻炼,B正确。
C、失重时物体重力为零,弹簧测力计测不出重力,C错误。
D、失重时液体无重力,不会因重力产生压强,无法探究液体压强影响因素,D错误。
故答案为:B。
【分析】核心知识点是失重环境对物理现象的影响,涉及重力、弹力、液体压强的产生与变化:
1、重力方面:失重时物体重力效应消失,依赖重力的现象(如哑铃锻炼、测重力 )无法实现。
2、弹力方面:弹簧弹力由形变产生,与重力无关,失重不影响,所以弹簧拉力器可使用。
3、液体压强方面:液体压强因重力产生,失重时液体无重力压强,相关实验无法开展。
通过对不同器材和实验在失重下的分析,考查对重力、弹力、液体压强本质及失重影响的理解。
10.(2025八下·武侯期末)如图所示,小明在练习排球垫球时,排球离开胳膊后竖直向上运动。已知排球质量约为0.28kg,排球竖直向上运动时所受的空气阻力约为0.2N,则排球所受合力的大小和方向为(  )
A.0.48N,竖直向上 B.3N,竖直向下
C.0.48N,竖直向下 D.2.6N,竖直向下
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;摩擦力的方向
【解析】【解答】首先计算排球的重力G,根据重力公式(其中,),可得,重力方向竖直向下。排球竖直向上运动时,受到的空气阻力,阻力方向与运动方向相反,即竖直向下。那么合力,将,代入,可得,方向竖直向下。所以选B。
故答案为:B。
【分析】1、重力:概念:由于地球的吸引而使物体受到的力,用G表示,公式(m是质量,g一般取10N/kg,其大小随地理位置等因素略有变化),方向竖直向下。
2、阻力:概念:阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,本题中空气阻力方向与排球运动方向相反,因为排球向上运动,所以阻力向下。
3、同一直线上二力的合成:当两个力方向相同时,合力大小等于二力之和,即,方向与这两个力的方向相同;当两个力方向相反时,合力大小等于二力之差,即,方向与较大力的方向相同。本题中重力和阻力方向相同,所以直接相加求合力。
11.(2025八下·武侯期末)跑车尾部通常都安装有“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起(如图所示)。同学们讨论交流安装“气流偏导器”的目的和工作原理,下列说法正确的是(  )
A.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
B.减小赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
C.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速小于下方
D.减小地面对赛车的支持力,尾翼上方的空气流速小于下方
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 AB、尾翼上方空气流速小于下方,A、B错误;
C、压力差向下,能增大跑车对地面的压力,且上方流速小于下方,C正确;
D、压力差增大对地面压力,根据力的相互性,地面对跑车的支持力也会增大(支持力与跑车对地面压力是相互作用力),D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查流体压强与流速的关系(伯努利原理),即流体流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。分析“气流偏导器”的结构:上表面平直,底部呈弧形凸起。当跑车行驶时,空气流过偏导器,因底部弧形凸起,空气在偏导器下方的流速会大于上方流速(相同时间内,下方空气经过的路程更长)。根据流体压强与流速的关系,偏导器上方空气流速小、压强大,下方空气流速大、压强小,从而产生一个向下的压力差。这个压力差会增大跑车对地面的压力(压力差向下,相当于给跑车额外“压”向地面的力),让跑车行驶更稳定。
12.(2025八下·武侯期末)“由物及理,思维建模”。如图是一种利用滚轴A、B和绳子组装的特殊机械,借助这种机械可以将较重的物体(如摩托车)搬运到高处。不计绳和滚轴自重,下列说法错误的是(  )
A.图中A部分可等效为定滑轮
B.图中B部分可等效为动滑轮
C.该机械既可省力,也能改变力的方向
D.该机械可以省力,机械效率可达到100%
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、定滑轮的特点是轴的位置固定不动,不随物体移动。图中A部分滚轴固定,不随摩托车移动,可等效为定滑轮,A正确。
B、动滑轮的特点是轴随物体一起移动。图中B部分滚轴随摩托车移动,可等效为动滑轮,B正确。
C、该机械由定滑轮和动滑轮组成(滑轮组),动滑轮可省力,定滑轮能改变力的方向,因此“既可省力,也能改变力的方向”,C正确。
D、滑轮组(机械)工作时,需克服绳与滚轴间的摩擦做额外功,有用功(克服摩托车重力做功)小于总功(拉力做的功)。根据机械效率公式,因W有故答案为:D。
【分析】1、定滑轮与动滑轮
定滑轮:轴固定不动,本质是等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向(如升旗杆顶端滑轮 )。
动滑轮:轴随物体移动,本质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,能省力但不能改变力的方向(如起重机吊钩上的滑轮)。
2、滑轮组
由定滑轮和动滑轮组合而成,兼具省力和改变力方向的特点,省力情况取决于承担物重的绳子段数(,n为绳子段数)。
3、机械效率
定义:有用功跟总功的比值,公式。
因额外功(克服摩擦、机械自重等)不可避免,所以任何机械的效率都小于100%,它反映机械做功时能量利用率的高低。
13.(2025八下·武侯期末)大气压强与人们日常生活关系密切,下列关于大气压的描述,错误的是(  )
A.大气压强随着海拔高度的增加而增大
B.用吸管吸饮料是利用大气压把饮料压入口中
C.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
D.托里拆利实验精确测量出了大气压强的值
【答案】A
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、大气压强随海拔高度增加而减小 。因为海拔越高,空气越稀薄,空气的密度越小,大气压强也就越小,该选项错误。
B、用吸管吸饮料时,先把吸管内空气吸走,使管内气压减小,小于外界大气压,在大气压作用下饮料被压入口腔,利用了大气压,该选项正确。
C、马德堡半球实验中,将两个半球抽成真空后,需很大力才能拉开,有力证明了大气压存在且数值很大,该选项正确。
D、托里拆利实验最早精确地测出了大气压强的值,利用玻璃管、水银等,通过计算水银柱的压强得出大气压数值,该选项正确。所以符合题意的为A。
故答案为:A
【分析】1、大气压与海拔的关系:大气压随海拔升高而降低,这是由于大气层厚度和空气密度变化导致,在气象学、航空等领域有重要应用,比如飞机飞行时要考虑高空低压环境对舱内气压调节的需求。
2、大气压的应用实例:除了吸管吸饮料,像注射器吸取药液、活塞式抽水机抽水等,都是利用大气压与内部气压差来工作,体现了大气压在生活和生产中的实际价值。
3、马德堡半球实验:是大气压存在的经典演示实验,直观展现大气压的“力量”,让人们对大气压有感性认识。
4、托里拆利实验:首次定量测量大气压,为后续研究大气压的规律、应用等奠定基础,其原理基于液体压强与大气压的平衡,涉及压强公式在大气压测量中的应用。
14.(2025八下·武侯期末)小明同学先后两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动,两次物体运动的s﹣t图像如图,根据图像,下列判断正确的是(  )
A.0﹣8s两次物体运动的路程之比s1:s2 =1:1
B.0﹣8s两次物体所受的拉力之比F1:F2 =2:1
C.0﹣8s两次拉力对物体做功的功率之比P1:P2=4:1
D.0﹣8s两次拉力对物体所做的功之比W1:W2=2:1
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;功的计算及应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A、由图像可知,0-8s内,物体①通过的路程;物体②通过的路程,则,A选项错误。
B、同一物体,重力不变,对水平面压力不变;同一水平面,接触面粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力f相同。由s-t图像可知,两次物体运动的图像都是过原点的倾斜直线,说明物体都做匀速直线运动,根据二力平衡,物体受到的拉力F和摩擦力f大小相等,即,所以,B选项错误。
CD、拉力做功公式为,因为,,所以,D选项正确。功率公式为,时间t相同(都是0-8s),则,C选项错误。
故答案为:D
【分析】1、s-t图像:图像斜率表示速度,倾斜直线代表匀速直线运动,可从图像读取路程、判断运动状态 。
2、二力平衡:物体匀速直线运动时,拉力与摩擦力等阻力平衡,大小相等,用于判断拉力大小关系。
3、功的计算:,力与在力的方向上移动距离的乘积为功,用于计算拉力做功。
4、功率的计算:,表示做功快慢,反映单位时间内做功多少。
15.(2025八下·武侯期末)小明在超市买了萝卜、面粉和鸡蛋,用三只保鲜袋将三样食材分别装好后,再将三样食材放在环保袋中提回家。最合理的装袋方式是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】面粉、鸡蛋、萝卜三种食材中,鸡蛋最容易碎裂,能承受的压强最小,应放在最上方;面粉比较软,可以增大鸡蛋与萝卜的受力面积,减小压强,所以把萝卜放在下面,面粉放在中间比较合理。故选A。
【分析】本题考查压强大小与接触面积的关系,压力一定时,接触面积越大,压强越小。
16.(2025八下·武侯期末) 用球拍击打乒乓球的不同部位,乒乓球运行的轨迹不同,既说明了力的作用效果是改变物体的   ,又能说明力的的作用效果与力的   有关。
【答案】运动状态;作用点
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。乒乓球运行轨迹不同,意味着乒乓球的运动方向、速度等运动状态发生了改变,所以第一空填运动状态;力的三要素是力的大小、方向、作用点,它们都会影响力的作用效果。用球拍击打乒乓球不同部位(即力的作用点不同),导致乒乓球运行轨迹不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,所以第二空填作用点。
故答案为:运动状态;作用点
【分析】1、力的作用效果:包括改变物体的形状(如用力捏橡皮泥,橡皮泥形状改变)和改变物体的运动状态(运动状态改变包含速度大小改变、运动方向改变,比如加速、减速、转弯等)。
2、力的三要素:力的大小、方向、作用点,三要素不同,力的作用效果不同。
17.(2025八下·武侯期末)流星是指运行在星际空间的流星体进入地球大气层,并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。流星体在进入大气层坠落到地面的过程中,重力势能    ,与大气摩擦导致流星体表面温度急剧升高,部分   
能转化为内能。
【答案】减小;机械
【知识点】势能的影响因素;机械能及其转化;能量的转化或转移
【解析】【解答】重力势能的大小与物体的质量和高度有关。流星体下落过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小;流星体与大气摩擦时,要克服摩擦力做功,流星体原本具有机械能(包括动能和重力势能),摩擦过程中,机械能减少,内能增加,即部分机械能转化为内能。
故答案为:减小;机械
【分析】1、重力势能:由物体的质量和被举高的高度决定,质量越大、高度越高,重力势能越大。生活中,被举高的杠铃、高山上的石头都具有重力势能。
2、能量转化:能量可以在不同形式间转化,遵循能量守恒定律。
18.(2025八下·武侯期末)小明坐在高速行驶的动车上,两枚硬币稳稳地立在车窗窗台上(如图所示),此时窗台对硬帀的支持力与硬帀的重力是一对   力;后一瞬间发现硬币突然自行向车头方向滚动,这是因为   具有惯性(选填“动车”或“硬帀”)。
【答案】平衡;硬币
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】窗台对硬币的支持力方向竖直向上,硬币的重力方向竖直向下,这两个力都作用在硬币上(同一物体),且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,所以是一对平衡力;当动车的运动状态改变(比如动车减速)时,硬币由于具有惯性,要保持原来的运动状态(原来随动车高速运动的状态),所以会相对于动车向车头方向滚动,因此是硬币具有惯性。
故答案为:平衡;硬币
【分析】1、二力平衡条件:
作用在同一物体上的两个力,必须大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,这两个力才彼此平衡。生活中,静止在水平桌面上的书本,受到的重力和支持力就是一对平衡力。
2、惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。惯性是物体的固有属性,其大小只与物体的质量有关。比如汽车突然刹车时,人会向前倾,就是因为人具有惯性,要保持原来的运动状态。本题中硬币向车头滚动,本质就是惯性在起作用。
19.(2025八下·武侯期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验时:实验前杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于     (选填“平衡”或“非平衡”)状态。调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后,小明同学在A处挂了3个钩码,如图乙所示,为了使杠杆仍在水平位置平衡,可在   处挂2个钩码(所用钩码规格均相同)。
【答案】平衡;C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆的平衡状态包括静止状态和匀速转动状态。实验前杠杆在图甲位置静止,满足平衡状态的定义,所以此时杠杆处于平衡状态;设每个钩码重力为G,杠杆每小格长度为L,根据杠杆平衡条件,左侧A处:F1=3G,L1=2L,则左侧力与力臂的乘积为3G×2L=6GL,右侧挂2个钩码,即F2=2G,设右侧力臂为L2,由可得6GL=2G×L2,解得L2=3L,观察图乙,从支点O向右数,C处距离支点3小格,所以应在C处挂2个钩码。
故答案为:平衡;C
【分析】1、杠杆平衡状态:杠杆静止或匀速转动时,就处于平衡状态。这是判断杠杆是否平衡的依据,无论杠杆是水平静止,还是倾斜静止,只要静止(或匀速转动),就是平衡的。
2、杠杆平衡条件(杠杆原理):公式为,其中F1、F2是作用在杠杆上的动力和阻力,L1、L2是对应的动力臂和阻力臂。应用此条件可解决杠杆的平衡问题,比如确定力或力臂的大小,本题就是通过已知的力和力臂,计算出所需的力臂,进而确定钩码的悬挂位置。
20.(2025八下·武侯期末)如图所示,一只苹果从高处掉入水里,最终漂浮在水面上。苹果在水中减速下降时,苹果受到的浮力   苹果的重力,苹果最终漂浮在水面上时受到的浮力    重力。
【答案】大于;等于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】苹果在水中减速下降,说明苹果的运动状态在改变,合力不为零。此时苹果受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,因为苹果减速下降,运动方向向下但速度减小,所以合力向上,即浮力大于重力;当苹果最终漂浮在水面上时,苹果处于静止状态,受力平衡。根据二力平衡条件,此时苹果受到的浮力和重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以浮力等于重力。
故答案为:大于;等于
【分析】1、力与运动的关系:物体受非平衡力时,运动状态(速度大小、运动方向)会改变;受平衡力时,运动状态保持不变(静止或匀速直线运动)。本题中苹果减速下降,就是因为受到的浮力和重力不平衡,浮力大于重力,合力向上改变了其运动状态。
2、物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体,浮力与重力的大小关系决定浮沉:
若F浮> G,物体上浮,最终漂浮(漂浮时F浮=G);
若F浮=G,物体悬浮;
若F浮< G,物体下沉。
苹果漂浮在水面,就是典型的浮沉条件应用,漂浮时浮力等于重力。
21.(2025八下·武侯期末)如图所示是古人利用圆滚木搬运巨石的情境,在巨石底下放入圆滚木是为了   摩擦,拉动绳子时人们需要用力握住绳子才能防止绳子脱手,这是通过增大   的方式来增大手与绳子间的摩擦。
【答案】减小;压力
【知识点】摩擦力的种类;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在巨石底下放入圆滚木,是将巨石与地面间的滑动摩擦变为滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小很多,所以目的是减小摩擦;拉动绳子时用力握住绳子,是在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大手对绳子的压力来增大摩擦力,防止绳子脱手,所以是通过增大压力的方式增大摩擦。
故答案为:减小;压力
【分析】1、减小摩擦的方法:减小摩擦的途径有多种,比如变滑动为滚动(像本题中用圆滚木)、减小压力、使接触面更光滑、使接触面分离(如加润滑油、磁悬浮)等。生活中,汽车安装车轮、行李箱装滚轮,都是利用变滑动为滚动来减小摩擦。
2、增大摩擦的方法:增大摩擦可通过增大压力(如用力捏刹车、用力握绳子)、增大接触面粗糙程度(如鞋底刻花纹、轮胎做花纹)实现。本题中用力握绳子,就是典型的通过增大压力来增大摩擦的例子。
22.(2025八下·武侯期末)如图所示,一杯密闭的饮料正立平放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来平放在桌面上,杯子对桌面的压强    ,饮料对杯底的压力    。
【答案】变小;变大
【知识点】减小压强的方法及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】杯子对桌面的压力F等于杯子和饮料的总重力,无论正放还是倒置,总重力不变,所以压力F不变。倒置后,杯子与桌面的接触面积S变大(从杯底小面积变为杯口大面积)。根据压强公式,压力F不变,受力面积S增大,压强p就会变小;正放时,饮料柱上粗下细,杯底受到的压力小于饮料的重力(部分压力由杯壁承担);倒置后,饮料柱上细下粗,杯底受到的压力大于饮料的重力(杯壁会对饮料有向下的压力,传递到杯底)。所以饮料对杯底的压力变大。
故答案为:变小;变大
【分析】1、压强(固体压强):固体压强公式,压力F和受力面积S共同决定压强大小。当压力不变时,受力面积越大,压强越小;反之则越大。生活中,书包带做宽、铁轨铺枕木,都是通过增大受力面积减小压强。
2、液体压力分析:液体对容器底的压力与液体的形状(容器形状)有关。对于上粗下细的容器,液体对底的压力小于液体重力;上细下粗的容器,液体对底的压力大于液体重力;柱状容器(上下一样粗),液体对底的压力等于液体重力。本题通过容器形状变化,分析液体对底的压力变化,体现了液体压力与容器形状的关联。
(2025八下·武侯期末)阅读下面材料,完成23、24题填空:
横跨德夯大峡谷的湖南湘西矮寨大桥(如图15甲)其结构如图15乙所示。这座没有桥墩、没有支架的“云中大桥”是世界桥梁建设史上的奇迹,创造了四项世界第一:一是主跨1176米,成为当时跨峡谷跨度世界第一的大桥;二是首次采用塔梁分离式结构,主塔与钢桁梁无刚性连接,显著降低地震、温度变形对结构的影响,同时减少山体开挖67万立方米,保护生态;三是首创岩锚吊索结构,以高强度、耐腐蚀、抗疲劳、轻质碳纤维复合材料作为锚索材料,将主缆拉力通过锚索传递至稳定岩体的创新工程技术,解决了陡峭峡谷、岩溶地质等难以建造重力锚碇区域的施工难题;四是全球首创“轨索滑移法”架设钢桁梁,利用永久吊索安装水平轨索,解决了传统高山峡谷地形条件下桥梁建设的诸多难题。
23.根据形状和结构分类,常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥,矮寨大桥属于   桥。如图15丙,大桥主桁架(核心承重骨架)采用带竖腹杆的华伦式三角形桁架,用三角形做桁架的优点是    。(写出一条即可)
24.碳纤维复合材料的密度为1.8g/cm3,传统钢绞线的密度为7.8g/cm3。相同长度,粗细一样的锚索,碳纤维复合材料锚索相比钢绞线锚索可减重   %(保留整数)。桥面距谷底高度差为355米,若桥面气压为7.5×104 Pa,谷底气压为1.0×105 Pa,则桥面相对于谷底每平方米承受的压力差为   。
【答案】23.悬索;稳定性高
24.77;2.5×104N
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较
【解析】【分析】1、桥梁分类知识: 桥梁按形状和结构分为梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。悬索桥的特点是通过主缆、吊索等将桥面荷载传递到桥塔和锚碇,矮寨大桥符合悬索桥的结构特征(有主缆、吊索等),所以属于悬索桥。
2、三角形结构的力学特性: 三角形具有稳定性,在工程结构中(如桥梁桁架),用三角形做桁架,能使结构在承受荷载时不易变形,保证结构的稳固性,所以优点是稳定性高,这体现了几何形状对工程结构力学性能的影响,是结构力学中利用几何稳定性的典型应用。
3、密度公式及应用:密度公式为,当锚索“相同长度、粗细一样”时,体积V相同(V=SL,S是横截面积,L是长度)。考查密度在实际工程中对材料质量(重量)的影响,以及比例计算,体现物理知识在材料选型(减重设计)中的应用。
4、压强与压力差计算:压强公式,变形得,根据压强差,可以求出压力差。
23.矮寨大桥有主缆、吊索、锚碇等悬索桥的典型结构,所以属于悬索桥;三角形框架(桁架)的优点是稳定性高(三角形具有稳定性,在承受外力时不易变形),此外还可能有结构轻、受力合理等优点。
24.设锚索长度为L,横截面积为S,则体积,碳纤维复合材料锚索质量,钢绞线锚索质量,;气压随高度变化,压力差由气压差和面积决定,压力差,这里S=1m2,,所以每平方米压力差。
25.(2025八下·武侯期末)
(1)如图所示,滑雪运动员正沿着雪道下滑,请画出运动员所受摩擦力f和斜面所受压力F的示意图。
(2)小明推着购物车在超市购物,如图所示,当前轮遇到障碍物时,小明向下按把手B点,这时手推车可视为杠杆。请在图中标出支点O,画出小明施加的最小作用力F的示意图。
【答案】(1)
(2)
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)运动员沿雪道下滑,摩擦力方向与相对运动方向相反,所以摩擦力f沿雪道向上(与下滑方向相反),作用点在运动员与雪道的接触面上(或画在运动员重心附近,代表整体受力)。压力是斜面受到的力,作用点在斜面上(运动员与斜面的接触点),方向垂直于斜面向下(压力的方向始终垂直于接触面)。
(2)当前轮遇障碍物,向下按把手B点时,购物车绕后轮与地面的接触点转动,所以支点O是后轮与地面的接触点。根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂最长(最大)时,动力最小。最长动力臂是从支点O到作用点B的距离(即OB为动力臂),所以最小作用力F的方向应垂直于OB向下(使动力臂最长,动力最小)。
【分析】1、摩擦力的方向——与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反;受力示意图的画法,需明确力的方向、作用点。
2、压力的概念——垂直作用在物体表面上的力;压力与接触面垂直的特性,区分压力和重力(压力方向垂直斜面,重力竖直向下,本题中压力不是重力,是运动员对斜面的作用力)。
3、杠杆的支点——杠杆绕着转动的固定点,判断支点需看杠杆运动时的转动中心。
4、杠杆最小力问题——找最长动力臂(一般是支点到动力作用点的距离),力的方向与动力臂垂直;杠杆平衡条件的应用,体现力臂长短对动力大小的影响。
26.(2025八下·武侯期末)如图所示的是某国产双人智能电动飞行汽车,纯电动,零碳排放,全碳纤维机身,质量为560kg,最大载重200kg,静止在水平地面上时,底杠与地面的总接触面积约为200cm2。某次测试时,质量为70kg的驾驶员驾驶飞行汽车从200m的空中匀速下降,平稳着陆,g取10N/kg。求:
(1)飞行汽车空载(无人)时,静止在水平地面上对地面的压强;
(2)此次测试时,该飞行汽车着陆过程中重力做的功。
【答案】(1)汽车空载时的重力G=mg=560 kg×10 N/kg=5600 N
汽车空载时对地面的压强p=F/S=5600 N/(200×10-4) m2=2.8×105Pa
(2)解: 总重力G总=m总g=(560 kg+70 kg)×10 N/kg=6300 N
重力做的功W=G总h=6300 N×200 m=1.26×106 J
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】1、重力公式(m是质量,g是重力加速度,常取10N/kg),体现质量与重力的定量关系。压强公式(F是压力,S是受力面积 ),用于计算固体压强,需注意单位统一(压力用N,面积用m2)。水平地面上,物体对地面的压力等于自身重力(二力平衡、力的传递),这是计算固体压力的常用简化条件。
2、重力做功公式(G是物体所受重力,h是物体在重力方向上移动的高度 ),做功的两个必要因素:力(重力)和在力的方向上移动的距离。匀速运动时,物体受力平衡(本题中重力与升力平衡),但重力做功只与重力、竖直移动距离有关,与运动状态(匀速)无关,体现功的计算只关注力和力方向的位移。
27.(2025八下·武侯期末)当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,如图所示。若有潜艇潜航至低密度水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。已知某潜艇总体积V总=2500m3,在高密度海水中悬浮时总质量为m总=2.675×106kg,某次潜航时,遭遇海水密度突变,从高密度水层ρ1=1.07×103kg/m3,骤降至低密度水层ρ2=1.02×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当该潜艇在300m深的高密度水层航行时,该潜艇受到的液体压强为多少?
(2)当该潜艇从高密度水层骤降至低密度水层时,该潜艇需要排出多少质量的压载水舱中的高密度水,才能使潜艇所受浮力与潜艇剩余重力大小相等。
【答案】(1)液体压强p=ρ水gh=1.07×103kg/m3×10 N/kg×300 m=3.21×106Pa
(2)解: 潜艇在低密度水层中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.02×103kg/m3×10 N/kg×2500 m3=2.55×107N…
需排出的高密度水的重力△G=G总-F浮=2.675×107N-2.55×107N=1.25×106N
需要排出的高密度水的质量△m=△G/g=1.25×106N/10 N/kg=1.25×105kg
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】1、液体压强公式,反映液体压强与深度、密度的关系,深度是指液体中某点到液面的竖直距离,该公式适用于计算静止液体的压强,比如水库坝体、潜水器受到的液体压强都用此公式计算。
2、 阿基米德原理,揭示浮力与液体密度、排开液体体积的关系,是浮力计算的核心公式,适用于浸在液体(或气体)中的物体。重力公式,质量与重力的转换关系,在力的计算中频繁应用。
悬浮条件:物体悬浮时,浮力等于重力,本题中潜艇从高密度层到低密度层,浮力变化,需通过排出水调整重力,使新的重力与低密度层浮力平衡,体现力的平衡在实际问题(潜艇浮沉)中的应用。
28.(2025八下·武侯期末)小明练习使用弹簧测力计测量物体的重力,有如下操作:
①把待测物体加在挂钩上;
②观察弹簧测力计的量程,弄清刻度上每一小格表示多少牛顿;
③在竖直方向上调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
④待指针稳定后读数。
(1) 你认为合理的顺序是 ____;
A.①②③④ B.②③①④ C.②①③④ D.①④②③
(2)待指针稳定后示数如图20甲所示,测得该物体重力为   N;
(3)小明接着测量金属块A在水平方向受到的拉力大小,他把金属块A放在水平桌面上,如图乙所示,直接用刚做完上述实验的弹簧测力计拉着金属块A沿着水平方向做匀速直线运动;请你评判上述操作是否规范,并说明理由:   。
【答案】(1)B
(2)4.6
(3)不规范,弹簧测力计未在水平方向调零
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)步骤逻辑:
使用弹簧测力计前,应先观察量程和分度值(②),确保测量不超量程且能准确读数;再调零(③ 在测量力的方向(竖直方向测重力)上调零);然后挂物体(①);最后待指针稳定读数(④)。所以合理顺序是②③①④,选B。
(2)图甲中弹簧测力计量程0-5N,分度值0.2N(每小格0.2N),指针在4N后第3小格,所以读数为4N+3×0.2N=4.6N。
(3)不规范。因为之前测重力时在竖直方向调零,而测水平拉力时,弹簧测力计水平使用,弹簧自重会影响零点,导致测量不准确。应在水平方向重新调零后再测量。
故答案为:(1)B(2)4.6(3)不规范,弹簧测力计未在水平方向调零
【分析】1、弹簧测力计的正确使用步骤——“一观(量程、分度值)、二调(调零)、三测(挂钩挂物体)、四读(稳定后读数)”,调零要在测量力的方向进行(测重力在竖直方向调零,测水平拉力在水平方向调零),否则会因弹簧自重导致测量误差,体现仪器使用的规范性要求。
2、弹簧测力计读数需明确量程和分度值,分度值是相邻两刻度线的数值差,反映测量的精确程度;读数时视线要与指针平齐,保证读数准确,这是仪器读数的基本技能。
3、弹簧测力计调零的针对性——不同测量方向(竖直、水平),弹簧的自重影响不同,调零需在测量力的方向进行,否则弹簧自重会使指针初始位置偏移,造成测量误差,体现对仪器使用细节(调零方向)的严格要求。
29.(2025八下·武侯期末)小明同学研究滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,如图所示为研究过程。
(1)比较图中的(a)(b)(c)(d)四图可知:定滑轮不能省力,但可   ;
(2) 小明同学又按照如图(e)所示的装置对动滑轮特点进行了多次探究,实验数据见下表。提升重物时应该注意沿    匀速拉动弹簧测力计。
(3)分析数据,他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑    。
实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N
1 1.0 0.7
2 1.5 1.0
3 2.0 1.3
【答案】(1)改变力的方向
(2)竖直方向
(3)动滑轮重力
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)图(a)直接测重力,(b)(c)(d)通过定滑轮拉物体,弹簧测力计示数都等于物重(2N),说明定滑轮不省力;但拉力方向可以改变(如(b)向上拉、(c)斜拉、(d)水平拉),所以定滑轮可改变力的方向。
(2)研究动滑轮时,为使拉力与重力、动滑轮重力等力的关系清晰(拉力需平衡重力和动滑轮重力等),应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,这样能保证拉力方向与重力方向在同一直线,测量更准确。
(3)理想情况下“动滑轮能省一半的力”,但实际实验中,弹簧测力计示数大于物重的一半,因为没有考虑动滑轮重力(动滑轮自身有重力,拉力需承担物重和动滑轮重力),同时还可能存在摩擦,导致拉力增大。
故答案为:(1)改变力的方向(2)竖直方向(3)动滑轮重力
【分析】1、定滑轮的实质是等臂杠杆(动力臂等于阻力臂),根据杠杆平衡条件,不省力也不费力,但能改变力的方向,在生活中用于改变用力方向(如升旗的定滑轮),体现简单机械对力的方向的改变作用。
2、动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,理想情况下(不计动滑轮重力、摩擦),拉力;实验中需匀速拉动(使物体受力平衡,弹簧测力计示数稳定),且方向要与重力方向一致(竖直 ),否则拉力会因力臂变化而增大,体现实验操作对力的方向的严格要求。
3、实际机械与理想机械的差异,理想机械忽略自身重力、摩擦等额外因素,实际中这些因素会影响实验结果。动滑轮实验中,额外功主要来自动滑轮重力和摩擦,体现了物理实验中理想模型与实际情况的区别,以及误差分析中对额外因素(动滑轮重力)的考虑。
30.(2025八下·武侯期末)小明利用微小压强计探究液体内部压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,微小压强计是一种     (选填“测量”或“判断”)液体内部压强大小的工具;
(2)为了使每次实验U形管两侧液面的高度差更明显,应该 ____ (选填字母)。
A.使用内径更细的U形管 B.使用内径更粗的U形管
C.U形管内换成密度更大的液体 D.U形管内换成密度更小的液体
(3)小华探究液体内部压强的特点后,还希望测出某盐水的密度,于是又做了如下操作:
①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下微微凸起,用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图乙所示);
②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中,直到橡皮膜表面没有凹凸,测出管底到盐水液面高度为h2(如图22丙所示);
③待测盐水密度表达式ρ盐水=     (用ρ水、h1、h2表示,忽略橡皮膜形变对h1影响)。
【答案】(1)判断
(2)D
(3)
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)微小压强计通过U形管两侧液面的高度差判断液体内部压强大小(高度差越大,压强越大),它不能直接测出压强的具体数值,而是通过液面差间接反映压强,所以是判断工具。
(2)U形管两侧液面高度差与压强p的关系为(是U形管内液体密度)。要使高度差更明显(更大 ),在压强p一定时,应减小U形管内液体密度。
AB、U形管内径不影响液面高度差(高度差由压强和液体密度决定,与内径无关),排除;
C、换密度更大的液体,会更小,排除;
D、换密度更小的液体,会更大,符合要求,选D。
(3)橡皮膜表面无凹凸时,玻璃管内水对橡皮膜的压强等于盐水对橡皮膜的压强(二力平衡)。
管内水的压强,盐水的压强,因为p水= p盐水,所以,化简得。
故答案为:(1)判断(2)D(3)
【分析】1、转换法的应用——将不易直接测量的压强,转换为容易观察的U形管液面高度差,这是物理实验中常用的方法,比如用灯泡亮度反映电流大小、用弹簧伸长量反映力的大小等,体现对间接测量、转换思想的理解。
2、液体压强公式的变形应用,理解U形管液面高度差与管内液体密度的关系,以及实验中如何通过改变液体密度优化实验现象(使高度差更明显),体现对公式的灵活运用和实验设计的思考。
3、液体压强公式的应用,以及二力平衡条件(橡皮膜受力平衡,上下压强相等),通过建立压强相等的关系,推导未知液体(盐水)的密度,体现压强知识在密度测量中的实际应用,以及等效替代、逻辑推导的思维方法。
31.(2025八下·武侯期末)篮球运动包含了许多力学知识,下列有关解释正确的是(  )
A.运球时,篮球受到每个力都是在与施力物接触时产生的
B.投篮时,空中的篮球仍然上升,是因为球受到手的推力作用
C.扣篮后,运动员“挂”在篮筐上,篮筐对他的拉力和他对篮筐的拉力一定相等
D.篮球落地时,观察到篮球明显形变,地面形变不明显,说明地面对球的作用力更大
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、运球时,篮球受到的重力是由于地球的吸引产生的,不需要与地球接触,该选项错误。
B、投篮时,球离开手后,在空中上升是因为球具有惯性,不再受到手的推力,该选项错误。
C、篮筐对运动员的拉力和运动员对篮筐的拉力,是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,大小一定相等,该选项正确。
D、篮球落地时,篮球和地面间的相互作用力大小相等,篮球明显形变、地面形变不明显,是因为篮球的形变更容易被观察到,并非地面对球的作用力更大,该选项错误。
故答案为:C
【分析】1、力的产生条件:力是物体对物体的作用, 有的力需要接触(如弹力、摩擦力),有的力不需要接触(如重力、磁力),重力是由于地球吸引产生,无需接触。
2、惯性:物体保持原来运动状态不变的性质,投篮后球因惯性继续上升,不再受手的推力。
3、相互作用力:两个物体之间的相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一直线,且作用在两个物体上,篮筐与运动员间的拉力符合相互作用力特点。
4、力的作用相互性:物体间力的作用是相互的,相互作用力大小始终相等,形变明显程度不同是因为物体材质、结构等导致形变难易有别,并非力的大小不同。
32.(2025八下·武侯期末) 如图甲,北京时间2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星中心点火发射,加速上升进入太空,与在预定轨道上以7.7km/s速度飞行的天宫空间站完成会合对接。期间当飞船与空间站之间的距离缩短到200m(如图乙所示)时,飞船进入“悬停—推进—再悬停”的精密靠拢阶段,以较小的相对速度缓缓靠近,最终,对接环上的捕获锁弹出,神舟二十号与天宫空间站对接成功,宇航员们顺利完成太空会师。下列说法正确的是(  )
A.火箭点火升空过程中,受到向上的推力,其施力物是喷出的高温燃气
B.火箭加速升空时,飞船的动能转化为重力势能,机械能不变
C.飞船在精密靠拢阶段,先悬停再靠拢,说明此时飞船不具有惯性
D.空间站以7.7km/s速度绕地球匀速运行的过程中,受平衡力作用
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;力作用的相互性;惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】A、火箭点火升空时,火箭向下喷出高温燃气,根据力的相互性,高温燃气对火箭产生向上的推力,施力物是喷出的高温燃气,故A正确。
B、火箭加速升空,速度增大、高度升高,动能和重力势能都增大,机械能(动能+重力势能)增大,不是动能转化为重力势能,故B错误。
C、惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,飞船在精密靠拢阶段也具有惯性,故C错误。
D、空间站绕地球匀速运行,运动方向不断变化,运动状态改变,受非平衡力作用,故D错误。
故答案为:A
【分析】1、力的相互性:物体间力的作用是相互的,火箭向下喷气,燃气向上推火箭,体现力的相互作用。
2、机械能变化:机械能包括动能(与质量、速度有关)和重力势能(与质量、高度有关),火箭加速升空时,速度和高度都增大,动能和重力势能均增加,机械能增大。
2、惯性:惯性是物体保持原有运动状态的性质,是物体固有属性,与运动状态无关,任何物体在任何时候都有惯性。
3、平衡力与运动状态:物体受平衡力时,运动状态(静止或匀速直线运动 ,方向和速度都不变)不变;空间站绕地球运动方向改变,运动状态变化,受非平衡力。
33.(2025八下·武侯期末)如图所示,小明洗碗时发现放在水平地面的洗菜池中有只空碗漂浮在水面上,他将洗菜池中的水舀入碗中,最终使碗沉入水底。忽略水溅出,碗附着水等次要因素,关于此过程下列说法不正确的是(  )
A.碗未浸没之前,碗所受到的浮力大小增大
B.将水舀入碗中,水对池底的压强减小
C.碗沉入水底,池底所受的水的压力变小
D.整个过程中,洗菜池对地面的压强不变
【答案】B
【知识点】压强;液体压强的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、碗未浸没前,舀水入碗,碗总重力增大,因为碗漂浮,浮力等于重力,所以浮力增大,正确。
B、漂浮时,浮力等于重力,碗中加水时,碗的总重力变大,沉底时,浮力小于重力,由可知,碗中加水时,碗的总重力变大,浮力变大,则V排变大,此液面升高,压强增大,故B错误。
C、碗沉入水底,排开体积变小,液面下降,根据,池底压强变小,再根据,池底所受水的压力变小,正确。
D、整个过程,洗菜池、水、碗的总重力不变,对地面压力不变,受力面积不变,根据,洗菜池对地面压强不变,正确。
故答案为:B
【分析】1、浮力与漂浮条件:漂浮时浮力等于重力,浮力大小随重力变化(碗舀水后重力增大,浮力增大 ),依据阿基米德原理。
2、液体压强与压力:液体压强,压力,液面高度变化影响压强,进而影响压力;需结合物体浮沉状态,分析液面变化(排开体积、水体积变化)。
3、固体压强:水平地面上,压力等于总重力,压强,总重力不变、受力面积不变时,压强不变,体现固体压强的决定因素。
34.(2025八下·武侯期末)如图甲所示,圆柱体A、B叠放在一起,将其置于水平放置的传感器上。沿水平方向切割,传感器所受压强p随切去高度h的变化图像如图乙所示。已知圆柱体A、B的底面积分别为300cm2和240cm2,A的高度为10cm。下列说法正确的是(  )
A.圆柱体A、B的总重力为90N B.圆柱体B的重力为24N
C.圆柱体B的密度为2.5g/cm3 D.圆柱体A、B的密度比为5:4
【答案】A,C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、初始压强,传感器受力面积。
根据,总压力。水平放置时,压力等于重力,故,A正确。
B、切割(A的高度)后,压强变为,此时只剩B对传感器施压(A被切完)。
B的底面积,B的压力。
则B的重力(因为此时压力等于B的重力),B错误。
C、B的高度,体积。由得。密度,C正确。
D、A的重力,质量。
A的体积,密度,则,D错误。
故答案为:AC
【分析】本题综合考查 压强公式、 重力公式、 密度公式,以及图像分析能力:
1、压强与压力关系:水平面上,压力等于重力,通过传感器压强变化,结合受力面积,可计算总重力、分重力。
2、密度计算:利用重力求出质量,结合底面积和高度求出体积,再用密度公式计算,体现质量、体积、密度的关联。
3、图像解读:从压强-切割高度图像中,提取关键数据(初始压强、切割A后的压强、切割总高度),分析A、B的高度、重力变化,是解决问题的核心步骤。
35.(2025八下·武侯期末)小明用如图所示的装置(包括滑轮组及装石板的托盘)提升石板。已知托盘重200N,每块石板重100N,绳能承受的最大拉力为800N,滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当工人在4s内匀速提升10块石板升高2m时,此装置的机械效率为80%。该工人站在地面上用此装置提升整块石板的过程中,下列有关说法正确的是(  )
A.此装置动滑轮的质量是5kg
B.小明做功的功率为500W
C.用此装置提升石板的机械效率最高可达到84.4%(保留一位小数)
D.用此装置提升石板的机械效率最高可达到83.9%(保留一位小数)
【答案】A,D
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A、已知提升10块石板,每块100N,则石板总重G石=10×100N=1000N,托盘重G盘=200N。机械效率,代入,1000N=G石,200N=G盘,得:,解得G动=50N,动滑轮质量,A正确。
B、总功。功率,B错误。
CD、绳能承受最大拉力,滑轮组n=2(由图知承担物重的绳子段数),则最大总重力。设提升石板数量为n,则G总max=n×100N + 200N +50N,解得n=13.5,即最多提升13块石板(13×100N=1300N)。
最大有用功,总功。
最大机械效率,D正确,C错误。
故答案为:AD
【分析】1、机械效率公式:,体现有用功、额外功对机械效率的影响。
2、功率公式,需先计算总功(有用功+额外功),再结合时间求功率。
3、滑轮组受力分析:,通过最大拉力确定最大提升物重,进而计算最大机械效率,体现力的平衡与机械效率的动态变化。
36.(2025八下·武侯期末)武侯中学的同学们分小组对自行车所蕴含的物理知识进行了系统深入的研究。第1小组结合已学物理知识对自行车骑行过程中的受力情况进行分析总结,第2小组对自行车的轮组系统进行了系统研究,第3小组对自行车的变速系统进行了深入研究。
(1)从结构和使用来看,自行车涉及到许多力学知识。下列分析中正确的是(  )
A.自行车车把可以看作是一个等臂杠杆
B.用力捏刹车自行车停止前进,说明力是维持物体运动的原因
C.自行车的车座宽大松软,可减小骑行者对自行车的压力
D.自行车匀速向前骑行时,地面对后轮的摩擦力是向前的
(2)如图所示,花鼓、辐条、轮圈、轮胎等部件构成轮组系统,关于轮组系统下列说法错误的是____.
A.给轮胎充气胎压越高越好,可增强轮胎抓地力
B.轮圈可支持固定轮胎,传递辐条张力,稳定轮组
C.辐条交叉编织连接轮圈和花鼓,可增强轮组的抗形变能力
D.花鼓的轴承通过变滑动为滚动,可减小轮组转动时的摩擦
(3)如图所示是自行车的变速系统,由脚踏、曲柄、齿轮A、链条、飞轮B(后齿轮)等部件组成。骑行时人在脚踏处施力,通过曲柄带动齿轮A顺时针转动,再通过链条带动后飞轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A,后轮与飞轮B都是轮轴模型(同一个轮轴在相同时间轮和轴转过的圈数相同)齿轮A、飞轮B的齿轮通过链条配合工作,在相同时间转过的齿数相同。轮轴是机械传动的重要装置,关于自行车的轮轴下列说法正确的是____
A.曲柄与齿轮A构成的轮轴在骑行中可以省功
B.后轮与飞轮B构成的轮轴在骑行中可以省力
C.轮轴和链条实现了直线运动和圆周运动的相互转化
D.曲柄与齿轮A构成一个费力轮轴在骑行中可以省距离
(4)已知自行车的曲柄半径L1的长度为20cm,齿盘A的半径L2为15cm,飞轮B的半径L3为5cm,自行车后轮半径L4长度为30cm,当曲柄转动一圈,自行车向前行驶的距离为   cm。(π取3.1)
【答案】(1)D
(2)A
(3)C
(4)558
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)A、自行车车把是省力杠杆(动力臂大于阻力臂),不是等臂杠杆,错误。
B、用力捏刹车使车停止,说明力是改变物体运动状态的原因,不是维持运动的原因,错误。
C、车座宽大松软,是增大受力面积减小压强,压力等于骑行者重力,不会减小压力,错误。
D、自行车匀速前行时,后轮是主动轮,相对地面有向后运动趋势,地面对后轮的摩擦力向前(提供前进动力);前轮是从动轮,摩擦力向后,正确。故答案为D。
(2)A、轮胎气压过高,与地面接触面积过小,抓地力反而减小(摩擦力与接触面积无关,但气压过高会导致接触不充分),且易爆胎,错误。
B、轮圈的作用是固定轮胎、传递辐条张力,稳定轮组结构,正确。
C、辐条交叉编织,增强轮组的抗形变能力(利用三角形稳定性,分散力),正确。
D、花鼓的轴承用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小转动时的摩擦,正确。故答案为:A。
(3)A、根据功的原理,使用任何机械都不省功,轮轴也不能省功,错误。
B、后轮与飞轮B构成的轮轴中,后轮半径(轮半径)大于飞轮B半径(轴半径),动力作用在轴(飞轮B)上,阻力作用在轮(后轮)上,是费力轮轴(费力但省距离),不能省力,错误。
C、链条的直线运动(与齿轮啮合时的移动)和轮轴的圆周运动(齿轮、飞轮、后轮的转动)相互转换,实现动力传递,正确。
D、曲柄与齿轮A构成的轮轴中,曲柄半径(轮半径)大于齿轮A半径(轴半径),动力作用在轮(曲柄)上,是省力轮轴(省力但费距离),不是费力轮轴,错误。故答案为:C。
(4)曲柄与齿轮A是轮轴,转动一圈时,齿轮A也转动一圈(轮轴同轴转动,圈数相同)。齿轮A与飞轮B通过链条传动,相同时间转过齿数相同,即线速度相同。根据v=wr,齿轮A的周长,飞轮B的周长。齿轮A转一圈,转过的齿数为CA对应的齿数,飞轮B转过的圈数。L2=15cm,L3=5cm,得。后轮与飞轮B同轴转动,飞轮B转3圈,后轮也转3圈。后轮周长,代入L4=30cm,得。前进距离s = 3×186cm = 558cm。
故答案为:(1)D(2)A(3)C(4)558
【分析】1、杠杆分类(省力、费力、等臂)、力与运动的关系、压力与压强的区别、摩擦力方向判断。
2、摩擦力与气压的关系、结构的力学功能、三角形稳定性、减小摩擦的方法。
3、功的原理、轮轴的省力/费力判断(F1R=F2r)、机械运动形式的转换。
4、轮轴与链条传动的关联:轮轴同轴转动圈数相同,链条传动线速度相同(齿数相同),通过周长比计算转速比。
37.(2025八下·武侯期末)如图甲是小明同学自制的一个潜水艇模型,潜水艇内部的压气机可以控制潜水艇进行吸水和排水,从而控制潜水艇的沉浮。如图乙是该潜艇的简化模型,可以看做是一个体积为1000cm3的长方体模型,已知该长方体潜艇模型共分为上下两个区域,由上半区压气机区和下半区水舱区组合而成,水舱区最多可吸水600g,潜水艇模型没有吸水时的自重为800g。如图丙是一个高15cm的长方体水槽,里面装有2.2kg的水,当小明把自制的潜水艇模型放入水槽中后,模型漂浮时,水槽中的水对水槽底部的压强增加了320Pa,已知水槽的底面积和潜水艇模型的底面积之比为5:2,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3求:
(1) 将潜水艇模型放入水槽时,模型漂浮时受到的浮力为多少N;
(2) 长方体潜水艇模型的底面积为多少cm2;
(3) 潜水艇在水槽中吸满600g的水后开始缓慢向水槽中排水,直至把水全部排完。求此过程中水槽中的水对水槽底部的压强p与潜水艇模型排出水的质量mx克(0【答案】(1)解:因为模型漂浮时,潜艇自重G重=F浮,G重=F浮=mg=0.8Kg×10N/kg=8N
(2)解: 潜艇刚放上去漂浮时,F浮=8N,V排=F浮/(ρ水g)=800cm3 ,
此时水槽中的水对底部压强增加了320Pa,
水上涨的高度Δh水=Δp/(ρ水g)=320pa/1×103kg/m3×10N/kg=3.2×10﹣2m=3.2cm
根据ΔV排=S容Δh水所以S容=ΔV排/Δh水=800cm3/(3.2cm)=250cm2,
又因为水槽底面积和潜艇模型底面积之比为5:2,所以S潜艇=S容×2/5=250cm2×2/5=100cm2
(3)解: 水舱区装满水,水的重力G水'=mg=600g×10N/kg=6N;
潜艇自重G潜=8N;此时整体重力G总'=G潜+G水'=6N+8N=14N,
模型的最大浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N
所以潜艇模型吸满水一定沉底,此时水槽内的水的体积为V剩=2200cm3-600cm3=1600cm3,大于潜艇沉底后潜艇浸没所需的体积V浸=(S容﹣S潜艇)×h潜艇=150cm2×10cm=1500cm3所以此时潜艇一定沉底且被水完全浸没。
分析:当潜艇开始排水时,且没有露出水面前,(未到漂浮时)随着排水的质量增加,水槽中水的液面要上涨,当潜艇漂浮时,(开始露出水面后)继续排水时,潜艇再次排水的质量m排刚好等于外面水增加的m水,此时水槽中水的液面是不变的,压强不变。
物体要想漂浮,F浮力=10N=G总G总'G总=14N﹣10N=4N 所以需要排m排=400g 此时物体才能漂浮①0<mx<400g,潜艇模型依然沉底,水的高度h水=(V剩+V排+V潜艇)/S容=(1600cm3+mxcm3+1000cm3)/(250cm2)=(10.4+mx)/250 (cm)
p=ρ水gh水=1×103kg/cm3×10N/kg×[(10.4+mx)/250 ×10-2m]=(1040+0.4mx) Pa
②400g<mx≤600g,物体露出水面,此时水面高度不变,此时G总重力=G水+G潜艇=22N+8N=30N。
p=F/S=G总重力/S容=30N/2.5×10-4(m2)=1200Pa
所以:①当m排在0<mx<400g时 p压强=(1040+0.4mx)Pa
②m排在400g<mx≤600g时,p压强=1200Pa
【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮条件——浮力等于重力(F浮=G物);重力公式,体现力的平衡在漂浮状态的应用。
2、阿基米德原理();液体压强变化公式();体积与底面积、高度的关系(),体现浮力、压强、体积公式的综合应用,以及比例关系在物理计算中的作用。
3、动态过程中力的平衡(浮力随重力变化);排开体积与液面高度的关联(V排变化导致h变化);压强公式的动态应用,体现物理量间的相互影响和函数关系式的推导,需要综合浮力、重力、压强知识,分析变量与不变量的关系。
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