福建省泉州市晋江市2022-2023八年级下学期期末物理试卷(含解析)

2022-2023学年福建省泉州市晋江市八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本大题有16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2分)下列四位物理学家中,以其名字命名压强单位的是(  )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.瓦特 D.焦耳
2.(2分)如图所示的实例中,属于减小压强的是(  )
A. 盲道上有许多凸起的圆点
B. 刀刃磨得很薄
C. 书包背带做得较宽
D. 注射器的针头做得很细
3.(2分)放学时,小明提着书包准备乘公交车回家,在下面叙述的四个过程中,请判断小明提书包的力对书包做功的是(  )
A.提着书包等公交车 B.提着书包站在车内
C.提着书包,踏上公交车 D.提着书包在车内行走
4.(2分)如图是杠杆原理在生活中的应用,能省距离的是(  )
A.用羊角锤起钉子 B.用撬棒撬石头
C.用启子起瓶盖 D.用钓鱼竿钓鱼
5.(2分)端午浓情,小乐给奶奶剥粽子,奶奶给小乐戴香囊。粽香、药香四溢,这个现象说明(  )
A.分子由原子组成 B.分子在不停地运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
6.(2分)下列设备和器材中,利用浮力的是(  )
A.抽水机 B.气压计 C.潜水艇 D.铅垂线
7.(2分)竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出,水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的(  )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
8.(2分)如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形。则下列说法错误的是(  )
A.伞只受到空气对其向上的力
B.伞面严重变形说明力可以改变物体的形状
C.伞受到向上的力大于其受到向下的力
D.伞上方的空气流速大于下方
9.(2分)如图所示,漂浮在液面上的苹果处于静止状态,其受到重力的平衡力是(  )
A.苹果对地球的引力 B.液体对苹果的浮力
C.苹果对液体的压力 D.液体所受到的重力
10.(2分)如图是“探究杠杆的平衡条件”实验装置图,关于此实验说法正确的是(  )
A.如图所示中,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应该向左调节
B.如图所示中,在A点用力拉杠杆,一定是省力杠杆
C.如图所示中,若杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格,则杠杆左端下沉
D.如图所示中,当F的大小等于钩码重力一半时,可以使杠杆平衡
11.(2分)A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图1所示,把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下,若要使它们处于静止状态,则图2的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.(2分)在托里拆利实验中,下列做法可以改变图中玻璃管内外水银面高度差的是(  )
A.将装置转移到高山上进行实验
B.稍稍下压玻璃管
C.往水银槽中添加适量水银
D.使玻璃管适度倾斜
13.(2分)如甲图所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如乙图所示。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B.小球的重力势能先减小后增大
C.小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D.小球的动能一直减小
14.(2分)如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为2:1,此时水对容器底部的压力为F1,压强为p1,当把容器倒置后放到水平桌面上,水对容器底部的压力F2和压强p2分别为(  )
A.F1=F2;p1=p2 B.F1<F2;p1=p2
C.F1=F2;p1>p2 D.F1<F2;p1<p2
15.(2分)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙.若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则(  )
A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙
C.p甲一定小于p乙 D.p甲 一定大于p乙
16.(2分)边长均为10cm的正方体物体A和B,用细线相连,放入装水的容器中,呈如图甲所示状态,物体A露出水面高度为2cm,剪断细线后如图乙,物体B沉入水底,物体A露出水面高度为4cm,则(  )(g取10N/kg)
A.物体A的密度为0.8×103kg/m3
B.物体B的密度为1.2×103kg/m3
C.图甲中细线对物体A的拉力为4N
D.剪断细线后水面下降2cm
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
17.(2分)如图甲所示,普通水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了    的原理;如图乙所示,用吸管将杯中的饮料吸入口中,利用了    的作用。
18.(2分)一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力    (填“变大”“变小”或“不变”),当船由内河驶入大海后,船受的浮力    (填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将    (填“上浮”“下沉”或“不变”)。
19.(2分)如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的,则她上半身的重力约为   N,她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为   J。
20.(2分)2021年春晚节目《只此青绿》舞绘千里江山图,其中“青绿腰”惊艳众人。舞蹈演员受力示意图如图所示,前脚所受支持力F1的作用点到舞蹈演员所受重力作用线的距离L1为40cm,后脚所受支持力F2的作用点到舞蹈演员所受重力作用线的距离L2为20cm。若舞蹈演员的质量为45kg,则F2为    N,当舞蹈演员的重心向后移动时,F2将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.(2分)如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体上升到一定高度,则h1:h2=   ,B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快,   。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
22.(2分)将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为   N,木块重力为   N,细线对木块的最大拉力为   N.(g取10N/kg)
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
23.(2分)如图所示,物体静止在斜面上,画出物体对斜面压力和物体的重力的示意图。
24.(2分)如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出最小作用力的示意图。
四、简答题(本大题共1小题,共4分)
25.(4分)如图所示,是什么的作用把塑料吸盘压在平滑墙壁上的?如果把塑料吸盘中间戳个小孔,会发生什么现象?
五、实验、探究题(本大题共5小题,每空1分,共28分)
26.(5分)利用身边物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。实验器材有海绵和矿泉水。
(1)该实验通过观察    来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,将矿泉水瓶先后分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制    相同,改变    。这里采用了一种常见的科学研究方法。下列哪个探究实验也用到了这种科学研究方法    。(填序号)
①探究浮力与排开液体的重力的关系;
②在相同的接触面上,探究滑动摩擦力与压力大小的关系;
③力越小,对物体运动的影响越小。推想若物体不受外力,运动状态将不改变。
(3)从该实验中得出的结论    。
27.(6分)如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用    (选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)图甲所示压强计是通过U形管中水面    来反映被测压强大小的;
(3)实验前,小军同学检查实验装置,发现按与不按探头的橡皮膜,U形管两边液面均处在同一水平线上,则这套实验装置可能出现的问题是:   ;
(4)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过    (填写正确选项前字母)方法可以进行调节;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(5)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强    ;
(6)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将    。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
28.(6分)“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验如图甲、乙、丙所示,将小钢球从同一斜面由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离后停下,其中,hA=hC>hB,mA=mB<mC。
(1)实验中,探究的动能是指    (填序号)。
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
(2)在本实验中,小球的动能是由    转化而来的,小球的动能大小是通过    来反映的,这运用的物理研究方法是    。
(3)比较甲、丙两次实验可得结论:   。
(4)用    两图的实验现象所得到的结论可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
29.(5分)小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行实验,实验数据如下表。
实验序号 物重 G/N 物体上升 的高度h/cm 测力计的 示数F/N 测力计移动的距离s/cm 机械效 率η
1 2 5 0.9 15 74.1%
2 2 10 0.9 30 74.1%
3 4 10 1.7 30 78.4%
4 6 10 2.5 30
(1)分析表中数据,可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度   ,与所提物体的重力大小   ;(均选填“有关”或“无关”)
(2)请用实验中所测量的物理量符号写出计算机械效率的表达式η=   ,并算出第4次实验的机械效率为   ;
(3)如果换用图乙所示装置进行实验,把同一重物提升相同高度,需要做的额外功更   ,所以机械效率更   。(均选填“大”或“小”)
30.(6分)小华同学在做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时,进行了如图的操作:
(1)如图所示,图甲中物块重为    N;
(2)将物块轻轻放入盛满水的溢水杯中,由图可判断,物块受的浮力为    N;
(3)根据图    可知物块排开水的重力大小为    N,从而验证了阿基米德原理;
(4)并且,该同学根据以上信息,还计算出了该物块的平均密度为    g/cm3;(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)
(5)根据此原理可以制成测量液体密度的仪器:密度计,如戊图所示,其中密度示数大小标注正确的是    。
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
31.(6分)为响应国家提出的“节能减排,低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学,他所骑自行车质量为15kg,轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2,在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍(g取10N/kg)。求:
(1)小明和自行车的总重力;
(2)他骑行时自行车对地面的压强;
(3)若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是多大。
32.(6分)利用如图所示的滑轮组,用F=100N的力拉绳子自由端,货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s。货物A的质量为750kg,水平地面对货物A的摩擦力大小150N,求:
(1)货物A在10s内移动的距离;
(2)整个过程中拉力F所做的功;
(3)整个过程中滑轮组的机械效率。
33.(8分)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5cm3/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,求:
(1)第40秒,水对容器底部的压强;
(2)物体M的密度;
(3)从40s到140s浮力对物体做功。
2022-2023学年福建省泉州市晋江市八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题有16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题意)
1.【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解:在物理学中,
A、牛顿是力的基本单位。故A不符合题意;
B、帕斯卡是压强的基本单位。故B符合题意;
C、瓦特是功率的基本单位。故C不符合题意;
D、焦耳是功和能量的基本单位。故D不符合题意。
故选:B。
2.【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
【解答】解:
A、盲道上有许多凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故A不合题意;
B、刀刃磨得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B不合题意;
C、书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C符合题意;
D、注射器的针头做得很细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D不合题意。
故选:C。
3.【分析】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(即力和距离的方向要一致),二者缺一不可。
【解答】解:A、提着书包等公交车,力的方向竖直向上,书包在力的方向上没有通过距离,所以不做功,故A不合题意;
B、提着书包站在车内,力的方向竖直向上,书包在力的方向上没有通过距离,所以不做功,故B不合题意;
C、提着书包,踏上公交车,提书包的力竖直向上,书包在力的方向上通过了距离,所以对书包做功,故C符合题意;
D、提着书包在车内行走,力的方向竖直向上,书包在力的方向上没有通过距离,所以不做功,故D不合题意。
故选:C。
4.【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:省力杠杆省力但费距离;费力杠杆费力但能省距离;
羊角锤、撬棒、瓶盖起子在使用的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离;
钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力省距离,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
5.【分析】要解答本题需掌握:扩散现象是分子运动的结果。
【解答】解:
小乐给奶奶剥粽子时闻到了粽子的香味,说明粽子的香味分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中,被小乐闻到了;
奶奶给小乐戴香囊,闻到了药的香味,说明药的香味分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中。
故选:B。
6.【分析】浸在液体和气体中的物体受到竖直向上的浮力。
【解答】解:A、抽水机是利用大气压工作的,与浮力无关,故A不符合题意;
B、气压计是测量大气压的仪器,与浮力无关,故B不符合题意;
C、潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉,利用了浮力,故C符合题意;
D、铅垂线是利用重力方向始终竖直向下的原理制成的,故D不符合题意。
故选:C。
7.【分析】液体对容器的底和侧壁都有压强,液体内部的压强随深度的增加而增大。
【解答】解:液体内部向各个方向都有压强,并且液体内部的压强随着深度的增加而增大。
由于D孔的深度最深,所以此处的液体内部的压强最大,故D孔喷出的水流速最大。
故选:D。
8.【分析】(1)力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
(2)流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
【解答】解:ACD、等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,通过下表面的流速较小,所以上表面产生的压强小,下表面产生的压强大,也就是说下表面产生的向上的压力大,故A错误,CD正确;
B、伞面严重变形说明力可以改变物体的形状,故B正确。
故选:A。
9.【分析】要判断是否为平衡力,首先对物体进行受力分析,然后根据二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上。
【解答】解:A、苹果对地球的引力和苹果的重力,不是作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故不合题意;
B、液体对苹果的浮力和苹果的重力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故符合题意;
C、苹果对液体的压力和苹果的重力,不是作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故不合题意;
D、液体所受到的重力和苹果的重力,不是作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故不合题意。
故选:B。
10.【分析】(1)调节杠杆两端的平衡螺母,使平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)判断杠杆是否省力的方法:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;
(3)杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;杠杆不平衡时会向力与力臂的乘积较大的一边下倾;
(2)力与力臂的乘积产生的效果向同方向转动,杠杆不能平衡。
【解答】解:A、如图,杠杆的右端上翘,右端的平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,故A错误;
B、由图可知杠杆的动力臂为O点到动力F作用线的垂直距离;阻力臂为O点到重力作用线的垂直距离,当F的方向和OA垂直时,动力臂最大,此时最省力;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆,故B错误;
C、杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移动一格,左侧=3G×3L=9GL,右侧=2G×4L=8GL,左侧大于右侧,杠杆不再平衡,杠杆左端下沉,故C正确;
D、如图所示中,当F的大小等于钩码重力一半时,F与钩码的重力,力与力臂的乘积产生的效果向同方向转动,杠杆不能平衡,故D错误;
故选:C。
11.【分析】由图1可得,当m=20g时,A、B的体积,利用密度公式求AB的密度;利用G=mg=ρVg求A、B的重力之比;
要使它们处于静止状态,设方框中挂n个B物体,则有nGB=GA,求n即可。
【解答】解:
由图1可知,当m=20g时,VA=10cm3,VB=40cm3,
则ρA===2g/cm3,ρB===0.5g/cm3,
所以ρA:ρB=2g/cm3:0.5g/cm3=4:1;
因为A、B的体积相同,
所以由G=mg=ρVg可得,A、B的重力之比:
GA:GB=ρAVg:ρBVg=ρA:ρB=4:1;
由图2可知,使用的滑轮组中n=2,不计摩擦和滑轮的自重,
要使它们处于静止状态,设方框中挂N个B物体,
则有:N GB=GA,
则N=×=×=2。
故选:B。
12.【分析】只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,只有当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外的水银面的高度差才能发生变化。
【解答】解:在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差;
当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外的水银面的高度差才能发生变化.故BCD不会影响管内水银柱的高度。故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.【分析】由图象可知,小球速度先变大,后变小。弹簧发生形变从而产生弹力,弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关。
机械能是动能和势能的统称,动能与物体的质量和速度有关;
在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力。
【解答】解:
A、在小球向下压缩弹簧的过程中,小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力;
在ab段,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大;
随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;
小球再向下运动(bc段),弹力大于重力,合力向上,小球速度减小;
故A错误;
B、小球从a至c的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故B错误;
C、小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故C正确;
D、由图乙可知,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故D错误。
故选:C。
14.【分析】容器倒置后,水的深度不变,利用p=ρgh可得水对容器底部的压强变化;
知道容器上下底面积之比,即容器倒置前后受力面积之比,利用F=pS可得水对容器底部压力的变化。
【解答】解:由于密闭容器装满水,则由p=ρgh可知,容器倒置之后液体对容器底部压强不变,又由F=pS可知,当压强不变时,压力与接触面积成正比;
已知容器上下底面积之比为2:1,故倒置后水对容器底部压力为2F,综合可知倒置后水对容器底部的压力和压强分别为2F和p,即F1<F2,p1=p2。
故选:B。
15.【分析】物体对水平面的压力和自身的重力相等,均匀正方体对地面的压强为p======ρgh,据此表示出原来压强和沿水平方向切去部分后甲、乙对地面压强,根据剩余的高度判断出两正方体的密度关系,再根据p=ρgh比较剩余部分对地面的压强关系,进一步得出原来两者对地面的压强关系。
【解答】解:正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为p======ρgh;
所以有p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为h甲′,h乙′,
因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等,
则有p甲′=ρ甲gh甲′=p乙′=ρ乙gh乙′,
由图可知h甲′<h乙′,
所以有ρ甲>ρ乙
切去的体积相同,则有ΔV=S甲Δh甲=S乙Δh乙
因为S甲<S乙,所以得Δh甲>Δh乙
则切去后甲对地面的压强减少量为Δp甲=ρ甲gΔh甲
乙对地面的压强减少量为Δp乙=ρ乙gΔh乙
所以Δp甲>Δp乙
则有p甲=p甲′+Δp甲,p乙=p乙′+Δp乙,
因为p甲′=p乙′,Δp甲>Δp乙,
所以p甲>p乙,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
16.【分析】(1)由图乙可知,物体A露出水面的高度为4cm,根据V=Sh可求出物体A排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排即可求出物体A受到水的浮力,根据物体的漂浮条件可求出物体A的重力,根据G=mg可求出物体A的质量,根据ρ=可求出物体A的密度;
(2)由图甲可知,把正方体物体A和B看成一个整体,漂浮在水面,根据V=Sh可求出A和B排开水的总体积,利用根据阿基米德原理求出A和B受到的浮力之和,根据漂浮体积可知A和B的总重力,据此可知B的重力,根据G=mg可求出物体B的质量,根据ρ=可求出物体B的密度;
(3)图甲中,根据题意求出A排开水的体积,根据阿基米德原理求出A受到的浮力大小;对物体A进行受力分析可知A受到细线的拉力大小;
(4)先求出剪断绳子后V排的减小量,根据V=Sh分析液面下降的情况。
【解答】解:由图乙可知,木块A漂浮在水面,物体A排开水的体积V排A=10cm×10cm×(10cm﹣6cm)=600cm3=6×10﹣4m3;
根据阿基米德原理可知,木块A受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N;
根据物体的漂浮条件可知,木块A受到的浮力等于木块自身的重力,
则木块自身的重力GA=F浮A=6N,
根据G=mg可知,木块A的质量mA===0.6kg,
物体A的密度ρA===0.6×103kg/m3,故A错误;
由图甲可知,把正方体物体A和B看成一个整体,漂浮在水面,A和B排开水的总体积V排AB=10cm×10cm×(10cm+10cm﹣2cm)=1800cm3=1.8×10﹣3m3;
A和B受到的浮力之和F浮AB=ρ水gV排AB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣3m3=18N;
A和B整体漂浮在水面上,根据物体的漂浮体积可知,A和B的总重力GAB=F浮AB=18N;
则物体B的重力GB=GAB﹣GA=18N﹣6N=12N;
根据G=mg可知,木块B的质量mB===1.2kg;
物体B的密度ρB===1.2×103kg/m3,故B正确;
由图甲可知,物体A排开水的体积V排A′=10cm×10cm×(10cm﹣8cm)=8cm3=8×10﹣4m3;
此时A受到的浮力F浮A′=ρ水gV排A′=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N;
物体A受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子对A的拉力作用,此时A处于平衡状态,
则绳子对A的拉力FA=F浮A′﹣GA=8N﹣6N=2N,故C错误;
D、由题意可知,剪断细线后,排开水的体积减小了ΔV=10cm×10cm×(8cm﹣6cm)=200cm3;
根据V=Sh可知,由于不知道底面积,所以无法知道液面下降的情况,故D错误。
故选:B。
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
17.【分析】(1)连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征;
(2)饮料在大气压力作用下被压入嘴中。
【解答】解:(1)水壶在工作时,壶嘴与壶身构成连通器,是利用连通器原理工作的;
(2)用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压。
故答案为:连通器;大气压。
18.【分析】货轮在装上货物后,船身下沉,说明排开水的体积变大,根据阿基米德原理分析船受到浮力的变化情况;
当船由长江驶入大海后,都是漂浮,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况,再根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化,从而得出船是上浮还是下沉。
【解答】解:由题知,货轮在装上货物后,船身下沉,排开水的体积V排变大,由F浮=ρ水V排g可知,船受到水的浮力变大;
当船由内河驶入大海后,都是漂浮,船受到的浮力:F浮=G,船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;
又F浮=ρ液V排g,ρ河水<ρ海水,所以排开河水的体积大于排开海水的体积,船将上浮一些。
故答案为:变大;不变;上浮。
19.【分析】已知该同学的质量,根据G=mg可求得其重力,然后由题意可求得她上半身的重力,
由W=Gh可求得她做一次仰卧起坐克服重力做的功,她在一段时间内做了40个仰卧起坐,则在这段时间克服重力做的功W′=40W。
【解答】解:该同学的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
她上半身的重力:G上=G=×500N=300N,
做一次仰卧起坐克服重力做的功:W=G上h=300N×0.3m=90J,
做了40个仰卧起坐克服重力做的功:W′=40W=40×90J=3600J。
故答案为:300;3600。
20.【分析】根据G=mg求演员的重力,利用杠杆平衡条件分析解答。
【解答】解:演员的重力:G=mg=45kg×10N/kg=450N,
以前脚所受支持力F1的作用点为支点,重力的力臂为L1,支持力的力臂为L2+L1,
由杠杆平衡条件可得:G×L1=F2×(L2+L1),
代入数据有:450N×40cm=F2×(20cm+40cm),
解得:F2=300N;
由图可知,当舞蹈演员的重心向后移动时,重力的力臂变大,重力和支持力的力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,支持力F2将变大。
故答案为:300;变大。
21.【分析】(1)由图知,管内气体压强加上液体产生的压强和大气压相等,据此可知两边液体柱产生的压强相等,知道水的密度、酒精的密度,利用液体压强公式得出液柱高度大小关系;
(2)流体在压强越大的地方压强越小,在压强越小的地方压强越大。
【解答】解:
(1)设B管内水柱产生的压强为p水,C管内酒精产生的压强为p酒精,管内气体压强为p,
由图知,管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压,
则大气压p0=p+p水=p+p酒精,
所以p水=p酒精,
由液体压强公式可得:ρ水gh1=ρ酒精gh2,
则h1:h2=ρ酒精:ρ水=0.8×103kg/m3:1×103kg/m3=4:5;
(2)当在A处沿水平方向快速吹气时,A处空气流速加快、压强减小,管内气体的压强小于外界大气压,液体在大气压的作用下上升。
故答案为:4:5;压强减小。
22.【分析】(1)根据图象可知木块全部淹没时受到的浮力最大,则根据刚刚漂浮和细线刚好张紧到水直到木块上表面与液面相平时水面升高的高度,求出木块的高度,根据V=Sh求出木块的体积,由于木块刚浸没,则利用F浮=ρ水gV排求出受到的浮力;
(2)根据图象读出木块刚好漂浮时木块底部受到水的压强,利用G=F向上=pS即可求出木块重力;
(3)木块受到的最大浮力与重力之差,即可细线对木块的最大拉力。
【解答】解:
(1)根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm;
所以木块的高度:L=9cm+(22cm﹣16cm)=15cm=0.15m;
则木块的体积:V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10﹣3m3,
木块全部淹没时受到的浮力最大为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3=15N。
(2)由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,
则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,
所以,木块重力:G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N;
(3)直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,
由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
F拉=F浮﹣G=15N﹣9N=6N。
故答案为:15;9;6。
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
23.【分析】(1)重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,过物体的重心表示出重力的方向即可;
(2)压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可。
【解答】解:
(1)过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G;
(2)在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;
如图所示:
24.【分析】根据杠杆的平衡条件,要想施加最小的力,必须是力臂最大。
【解答】解:连接BC,则BC就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;如下图所示:
四、简答题(本大题共1小题,共4分)
25.【分析】利用大气压进行分析解题。
【解答】解:用力将吸盘压在光滑墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上,利用了大气压;如果把塑料吸盘中间戳个小孔,则盘内外压力趋于平衡,塑料吸盘掉下来。
五、实验、探究题(本大题共5小题,每空1分,共28分)
26.【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(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,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
【解答】解:(1)该实验通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)将矿泉水瓶先后分别正立和倒立放在海绵上,可以控制压力大小相同,改变了受力面积,这里采用了控制变量法。
①探究浮力与排开液体的重力的关系,没有用到控制变量法,不合题意;
②在相同的接触面上,探究滑动摩擦力与压力大小的关系,控制了接触面的粗糙程度不变,用到了控制变量法,符合题意;
③力越小,对物体运动的影响越小。推想若物体不受外力,运动状态将不改变,用到的是科学推理法,不合题意。
故选:②。
(3)从该实验中得出的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)压力;受力面积;②;(3)压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
27.【分析】(1)橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变;
(2)压强计是通过U形管中水面高度差来反映被测压强大小的;
(3)若按压橡皮膜,U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,若不能灵活升降,说明装置漏气;
(4)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;当使用前发现U形管内水面已有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(5)在相同液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(6)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的密度有关。
【解答】解:(1)橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,越能反映受到液体压强的变化,所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的;
(2)压强计是通过U形管中水面高度差来反映被测压强大小的;高度差越大,说明橡皮膜受到的压强越大,应用了转换法;
(3)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,U形管两侧液面变化不明显或不发生变化,故这套实验装置可能出现的问题是:漏气;
(4)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B;
(5)比较乙图、丙图和丁图,在相同液体的同一深度处,金属盒的朝向不同,而U形管两侧的液面高度差相等,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(6)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大,液体压强变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大;
故答案为:(1)薄;(2)高度差;(3)漏气;(4)B;(5)相等;(6)变大。
28.【分析】(1)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
(2)动能的大小与物体的质量、速度有关;重力势能的大小与物体的质量、高度有关;观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,用到了转换法;
(3)(4)影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系。
【解答】解:(1)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小,故选B;
(2)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程;
其动能大小是通过木块移动的距离来反映的,木块移动的距离越远,小球的动能越大,这是转换法的应用;
(3)比较甲、乙两次实验可知,小球的质量不同,滚下的高度相同,速度相同,质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故结论为:速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(4)探究动能的大小与速度的关系时,需要控制质量相同,速度不同,故需要分析比较甲、乙两次实验;质量相同的物体,速度越大,动能越大;故这个结论可用并解释汽车超速带来的危害。
故答案为:(1)B;(2)重力势能;木块移动的距离;转换法;(3)速度相同的物体,质量越大,动能越大;(4)甲、乙。
29.【分析】滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比,大小与物体上升的高度无关。同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高;物体的重力相同,动滑轮的重力越大,机械效率越低。
【解答】解:(1)由1和2可知,同一滑轮组,提升物体的重力不变,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。由2和3、4可知,滑轮组的机械效率与物体的重力有关。
(2)滑轮组效率η==;
由表中第4次实验数据可知,滑轮组效率η====80%;
(3)乙图动滑轮的个数增多,所以所做额外功更大,有用功不变,因此机械效率降低。
故答案为:(1)无关;有关;(2);80%;(3)多;小。
30.【分析】(1)根据图甲读出物体的重力;
(2)读出水中测力计的示数,根据F浮=G﹣F求出浮力;
(3)根据图丙和丁读出水和烧杯的总重力以及烧杯的重力,计算出排开水的重力;阿基米德原理:F浮=G排;
(4)由V=V排=可知道物体的体积,由G=mg知道物体的质量,根据密度公式得出该物块的平均密度;
(5)密度计是用来测量液体密度的仪器,密度计的刻度特点:上小下大。
【解答】解:(1)由图甲知道,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数为4N,故物体A重4N;
(2)由图知道,测力计的示数为2.4N,所以,由称重法知道,物块受的浮力
F浮=G﹣F=4N﹣2.4N=1.6N,
(3)由图丙知道,烧杯和水的总重为2.2N,图丁中烧杯的重力0.6N;
所以排开水的重力G排=G总﹣G杯=2.2N﹣0.6N=1.6N,从而验证了阿基米德原理;
(4)由F浮=ρ液gV排知道,物体排开水的体积,即可知道物体的体积
V=V排===1.6×10﹣4m3,
由G=mg知道,物体的质量
m===0.4kg,
该物块的平均密度
ρ===2.5×103kg/m3=2.5g/cm3;
(5)密度计在不同液体中均处于漂浮状态,其重力不变,则浮力不变,F浮=ρ液V排g知道,密度计浸入液体中越深(V排越大),说明液体的密度越小,所以密度计从上往下的刻度值是增大的;因为密度计的下部较重,所以密度计上疏下密(即刻度值不均匀),故B图符合题意。
故答案为:(1)4;(2)1.6;(3)丙、丁;1.6;(4)2.5;(5)B。
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
31.【分析】(1)根据G总=m总g得出小明和自行车的总重力;
(2)他骑行时自行车对地面的压力F=G总,根据p=得出他骑行时自行车对地面的压强;
(3)在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍,且处于平衡状态,
根据F牵=f=0.02G总得出牵引力,根据W=F牵s得出牵引力做功,根据P=得出他骑行时的功率。
【解答】解:(1)小明和自行车的总重力G总=m总g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N;
(2)他骑行时自行车对地面的压力F=G总=750N,
他骑行时自行车对地面的压强p===2.5×105Pa;
(3)在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍,且处于平衡状态,
则F牵=f=0.02G总=0.02×750N=15N,
牵引力做功W=F牵s=15N×1500m=22500J,
他骑行时的功率P===75W。
答:(1)小明和自行车的总重力为750N;
(2)他骑行时自行车对地面的压强为2.5×105Pa;
(3)若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是75W。
32.【分析】(1)由v=计算货物A在10s内移动的距离;
(2)由图知,通过动滑轮绳子的段数n=2,由s=nsA和W=Fs计算拉力F所做的功;
(3)克服地面对货物A摩擦力做的功是有用功,由W有=fsA计算有用功,由η=计算整个过程中滑轮组的机械效率。
【解答】解:由v=可得,货物A在10s内移动的距离:
sA=vAt=0.1m/s×10s=1m;
(2)由图知,通过动滑轮绳子的段数n=2,
绳端移动距离:s=nsA=2×1m=2m,
拉力F所做的功(总功):
W总=Fs=100N×2m=200J;
(3)克服地面对货物A摩擦力做的功是有用功,
有用功:W有=fsA=150N×1m=150J,
整个过程中滑轮组的机械效率:
η===75%。
答:(1)货物A在10s内移动的距离为1m;
(2)整个过程中拉力F所做的功为200J;
(3)整个过程中滑轮组的机械效率为75%。
33.【分析】(1)由图可知第40秒时水的深度,根据液体压强公式计算水对容器底部的压强;
(2)由图可知第40秒开始,M处于漂浮状态,物体受到的浮力等于自身的重力,根据浮力的实质结合F=pS可知物块的重力,根据重力公式计算物块的质量。根据体积公式计算物块的体积,根据密度公式计算物块的密度;
(3)根据V=vt求出当t=40s时注入的水的体积,根据体积公式计算容器底面积与物块底面积之差,进一步计算容器的底面积,根据V=vt求出当t=140s时注入的水的体积,根据体积公式计算水面上升的高度,根据做功公式计算从40s到140s浮力对物体做功。
【解答】解:(1)由图可知第40秒时,水的深度h=8cm=0.08m,
水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(2)10cm=0.1m,
由图可知第40秒开始,M处于漂浮状态,物体受到的浮力等于自身的重力,浮力的实质是物体上下表面产生的压力差,物体上表面受到的压力为0,此时M底部受到向上的压力即物体的浮力,则G=F浮=pS=800Pa×0.1m×0.1m=8N,
物块M的体积V=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量:m===0.8kg;
物块M的密度:ρM===0.8×103kg/m3;
(3)当t=40s时,注入的水的体积V水=vt=5cm3/s×40s=200cm3=2×10﹣4m3,
容器底面积与物块底面积之差:ΔS===25×10﹣4m2,
容器的底面积:S′=S+ΔS=0.1m×0.1m+25×10﹣4m2=0.0125m2,
当t=140s时,注入的水的体积V水′=vt′=5cm3/s×140s=700cm3=7×10﹣4m3,
水面上升的高度:Δh===0.04m,
从40s到140s浮力对物体做功:W=F浮Δh=8N×0.04m=0.32J。
答:(1)第40秒,水对容器底部的压强为800Pa;
(2)物块M的密度为0.8×103kg/m3;
(3)从40s到140s浮力对物体做功0.32J。

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