单元测试卷4 浮力 功和机械能 简单机械
题号 一 二 三 四 总分 累分人
得分
说明:满分80分,考试时间为85分钟。
试卷好题 分析 第2题、第7题,将物理知识与体育相结合,考查知识的运用,体现五育融合;第6题、第8题分别以航空航天、高铁为背景进行知识考查,是中考的热点;第10题以垃圾分类的真实情境为背景命题,体现环保的倡议等
中考押题点分析 本部分内容在中考中主要考查阿基米德原理的应用、机械能的转化、杠杆种类区分、力臂的作图、浮力的计算、功与功率的计算、机械效率的计算、探究浮力的影响因素、探究杠杆的平衡条件等
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的 ,二是物体沿力的方向移动的距离。功率是表示物体 的物理量。
2.船桨可看成一根杠杆,如图所示,A为支点,要使划船时所用的力小一些,则运动员两只手之间的距离应 (选填“增大”或“减小”)一些,船桨属于 杠杆。
3.潜水员潜水时,呼出的气泡在水中上升过程中体积不断变大,则这一过程气泡受到水的压强 ,气泡所受的浮力 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
4.如图所示,用大小为F的拉力匀速提起物体A,不计摩擦和绳重,物体A受到的重力大小为 ;若滑轮重为G,则此过程中滑轮的机械效率为 。
5.大约在六百年前,我国明代伟大的航海家郑和开始了下西洋的壮举,当时他使用的是名叫“宝船”的大船,若宝船所受的总重力为4.9×107 N,则船在长江水中航行时受到的浮力大小为 N;宝船由江水驶入海洋时会 (选填“上浮”或“下沉”)一些。
6.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,如图所示。嫦娥六号随火箭加速上升时,动能 ,机械能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
7.如图所示的是世界女子攀岩大赛的比赛情景,右边的中国选手先登顶。若两位选手体重相同,当她们都登顶后,中国选手和瑞士选手克服重力做的功W中 W瑞,对应的功率大小关系是P中 P瑞。(均选填“<”“>”或“=”)
8.中国高铁运营及技术稳居世界第一。高速铁路的输电线需要绷直,为此设置了如图所示的牵引装置。其中滑轮 (选填“A”或“B”)为定滑轮,若输电线P端向左移动2 cm,坠砣将会下降 cm。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)
第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。
9.下面是某同学对一些物理量的估测,其中最符合实际的是 ( )
A.一名中学生所受的重力约为50 N
B.将两枚鸡蛋举高1 m做的功约为1 J
C.中学生正常骑自行车的功率约为7 000 W
D.一名中学生双脚站立时对地面的压强约为500 Pa
10.如图所示的是环保卫士小明在进行垃圾分类,下列各环节中小明对瓶子做功的是 ( )
A.从地上拾起瓶子
B.拿着瓶子水平走向垃圾桶
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉落桶中
11.如图,将水稻种子倒入一定浓度的盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的就是良种,这种方法称之为盐水选种。考虑种子个体差异,在图示情境中 ( )
A.良种重力小于次种重力
B.良种密度小于次种密度
C.良种所受浮力小于自身重力
D.次种所受浮力大于自身重力
12.用如图装置测量斜面的机械效率,同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法,其中不正确的是 ( )
A.匀速拉动木块时,拉力与摩擦力是一对平衡力
B.匀速拉动木块的过程中,木块的机械能是变化的
C.斜面的机械效率与木块被匀速拉动的距离是无关的
D.斜面越陡,所用的拉力越大,斜面的机械效率越高
13.下面是某同学学习过程的一些作图,其中正确的是 ( )
A.物体对斜面的压力
B.潜水艇受到的浮力
C.动力F1的力臂L1
D.水平仪上重锤所受的重力
14.如图所示,小明在空盘子上放了一个装满水的烧杯,将一个空饮料罐慢慢按入水中,饮料罐浸入水中越来越深,溢出的水流到空盘子里。在此过程中保持不变的物理量是 ( )
A.烧杯底部所受水的压强
B.饮料罐底所受水的压强
C.水对烧杯底部的压力
D.饮料罐受到水的浮力
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15.某部电梯将小明同学以0.4 m/s的速度匀速从三层提升至五层,若每层楼高均为3 m,小明的质量为50 kg,g取10 N/kg,求:
(1)电梯的支持力对小明所做的功W;
(2)电梯的支持力对小明做功的功率P。
16.小明家装修房屋,一箱质量为80 kg的建筑材料放在水平地面上,装修工人用500 N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3 m,用时20 s。(g取10 N/kg)求:
(1)建筑材料的重力;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
17.将体积V=0.2×10-3 m3的物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6 N,将物块A浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F2,如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)物块A浸没在水中受到的浮力F浮;
(2)弹簧测力计的示数F2的大小;
(3)物块A的密度ρA。
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学用滑轮安装了图甲所示的滑轮组。
(1)实验中要沿 方向向上 拉动弹簧测力计,使物体缓慢升高。
(2)小明发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数不易操作,他认为应该静止时读数。你认为他的想法 (选填“正确”或“错误”),原因是他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。
(3)下表是小明实验中记录的数据,分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定,其他条件一定时,增大被提升物体所受的重力,滑轮组的机械效率 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
次数 物体的 重力G/N 物体被提 升高度h/m 拉力F/N 绳端移动 的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
4 2 0.1 1.5 0.2
(4)小明将滑轮组的绕线方式由图甲改为图乙,进行实验后得到第4次实验数据,该次实验的滑轮组机械效率为 %(结果精确到0.1%)。对比第1、4次实验的数据,可得出结论: 。
19.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,利用弹簧测力计、金属块、烧杯、水、盐水等器材做了如图的实验。
【证据】
(1)使用弹簧测力计前,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向调零。
(2)金属块的重力为 N,将金属块缓慢地浸入水中,弹簧测力计的示数在不断地变小,说明金属块受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了探究浮力的大小是否与液体密度有关,应对比 (填图中实验序号)两次实验的数据。
【解释】浸在液体中的物体受到的浮力与物体排开液体的体积 ,与液体的密度 。(均选填“有关”或“无关”)
【交流】小明实验后发现,根据已测得的数据还能计算出E中所用盐水的密度,则盐水的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
20.用每个重为0.5 N的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,请完成下列问题。
【证据】
(1)实验前杠杆处于图甲所示状态,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)在图甲中,为了使杠杆在水平位置平衡,我们应向 调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码。
(4)重复实验,多次改变钩码数量及钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,实验所得的数据如下表所示。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 10 0.5 20
2 2 15 1.5 20
3 2.5 5 0.5 25
【解释】分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是 (用式子表示)。
【交流】如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍处在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 。
21.小明同学设计了如图所示的实验探究超载和超速的危害:将A、B、C三辆小车分别从同一斜面的三个位置由静止释放,已知mA=mBhB。
【证据】
(1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块 来体现的。
(2)如图丁所示,木块被小车推动的距离sA为 cm。
(3)在甲、丙两图所示的实验中,A、C两车到达水平面时的速度vA (选填“>”“=”或“<”)vC。
【解释】研究超速带来的安全隐患时,应选用图甲和图 进行实验。在质量相同的情况下,汽车的 越大,其动能就越大,发生交通事故时造成的伤害就越大。
【交流】
(1)实验中,多次实验时水平面的粗糙程度应 (选填“相同”或“不同”)。
(2)若水平木板表面光滑且足够长,则利用该装置 (选填“能”或“不能”)完成实验。
参考答案
1.力 做功快慢
2.增大 费力
3.变小 变大
4.F 100%
5.4.9×107 上浮
6.增大 增大
7.= >
8.A 4
9.B 10.A 11.C 12.A 13.BD 14.AC
15.解:(1)小明匀速直线上升时,受到电梯的支持力与受到的重力是平衡力,大小相等,则:
F=G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N (2分)
小明上升的距离相当于两层楼的高,即s=2h=2×3 m=6 m (1分)
电梯的支持力对小明所做的功:W=Fs=500 N×6 m=3 000 J (2分)
(2)电梯的支持力对小明做功的功率:
P===Fv=500 N×0.4 m/s=200 W (2分)
16.解:(1)根据重力公式可知建筑材料的重力:
G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N (2分)
(2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,根据s=nh得出绳子自由端移动的距离:
s=nh=2×3 m=6 m (1分)
拉力做的总功:
W总=Fs=500 N×6 m=3 000 J (1分)
拉力F的功率:
P===150 W (1分)
(3)有用功:W有=Gh=800 N×3 m=2 400 J (1分)
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80% (1分)
17.解:(1)因物块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,物块A浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2×10-3 m3=2 N (2分)
(2)在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6 N,即物块A所受的重力G=F1=2.6 N,
由F浮=G-F示可得,将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数:
F2=G-F浮=2.6 N-2 N=0.6 N (2分)
(3)由G=mg可得,物块A的质量:
m===0.26 kg (2分)
则物块A的密度:
ρA===1.3×103 kg/m3 (2分)
18.(1)竖直 匀速
(2)错误 摩擦力
(3)变大
(4)66.7 滑轮组的机械效率与绕线方式无关
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
19.【证据】(1)竖直
(2)4 变大
(3)DE
【解释】有关 有关
【交流】1.2×103
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
20.【证据】(1)平衡
(2)右 便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响
(3)6
【解释】F1l1=F2l2
【交流】变大 拉力的力臂减小
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
21.【证据】(1)移动的距离
(2)20.50
(3)=
【解释】乙 速度
【交流】(1)相同
(2)不能
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分