广东省广州市南沙区2023-2024学年下学期八年级期末考试物理试题
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1.(2024八下·南沙期末)如图所示是一杯常规包装的八宝粥,关于它的质量,下列估测最接近实际的是( )
A.3kg B.0.3kg C.30g D.3g
2.(2024八下·南沙期末)如图所示,小明在车上给小芳连拍两张照片,从这两张图片中,可以判断拍照过程中小芳所坐的车( )
A.静止 B.向东运动 C.向西减速 D.向西加速
3.(2024八下·南沙期末)如图1所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平推力F作用下做直线运动,推力随时间变化的图像如图2所示,物体运动的速度随时间变化的图像如图3所示。则( )
A.时,物体所受的摩擦力大于1N
B.时,物体所受的摩擦力等于2N
C.时,将F撤掉,物体立刻静止
D.在2~4s内,物体做匀速直线运动
4.(2024八下·南沙期末)关于图中所示的四个实例,下列说法错误的是( )
A.图甲鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
B.图乙中手对弓的力使弓发生了形变
C.图丙中汽车静止时,汽车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.图丁中拍打被子的过程中灰尘和被子分离是由于灰尘具有惯性
5.(2024八下·南沙期末)甲、乙两个正方体静止放置在相同的水平泥地表面,把它们取走后,在地面留下的凹痕大小不同但深度相同,如图所示。则( )
A.甲对泥地的压强比乙的大
B.甲、乙对单位面积泥地的压力相同
C.甲、乙所受的重力相等
D.甲、乙对沙地的压力一样大
6.(2024八下·南沙期末)小明制作了如下图所示的玻璃装置,首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入上端开口,底部连通的a、b两管,待稳定后。随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出。下列说法正确的是( )
A.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面高于b管液面
B.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面低于b管液面
C.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面高于b管液面
D.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面低于b管液面
7.(2024八下·南沙期末)下列实例中,属于减小摩擦力的例子是( )
A.图甲举重运动员在手上抹镁粉
B.图乙运动鞋的底部有凹凸不平的花纹
C.图丙骑自行车刹车时用力捏闸
D.图丁合页加润滑油
8.(2024八下·南沙期末)在用已调好的托盘天平称某物体质量时,在加砝码的过程中,当右盘中再加5g砝码时,指针指在分度盘中央红线的右侧;减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧(如图所示)。此时下列操作正确的是( )
A.移动游码 B.调节横梁右边的平衡螺母
C.将被测物移到右盘 D.用镊子把10g的砝码拿走
9.(2024八下·南沙期末)如图所示,小明将检测后的压强计的探头放入水中的某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中不能使高度差h增大的是(ρ酒精<ρ水)( )
A.将探头向下移动一段距离
B.探头位置不变,给烧杯容器中加水
C.探头位置不变,给烧杯容器中加酒精
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
10.(2024八下·南沙期末)当两台机器正常工作时,功率大的机器与功率小的机器相比,功率大的机器( )
A.做功一定多 B.做功一定慢
C.单位时间内做的功一定多 D.做相同的功所用的时间一定多
二、非选择题:本题共8小题,共60分。按题目要求作答。
11.(2024八下·南沙期末)如图1所示,小球在光滑无摩擦轨道的A点由静止开始运动(忽略空气阻力)。经过B点和C点时,小球的动能、重力势能如下表所示。已知A和E、B和D、C和G分别等高,则:
位置 动能/J 重力势能/J
B 2 4
C 6 0
(1)小球从A点到C点的运动过程中,小球的 能转化 能;
(2)经过D点时,小球的动能为 J;重力势能为 J;
(3)小球能否运动到F点?若能,请写出小球在该点的机械能大小;若不能,请写出一种能让小球释放后能够经过F点的做法。 (选填“能”或“不能”), ;
(4)若小球越过最高点F后继续运动到水平轨道上,请在图2中大致画出小球在水平轨道GH段运动时的“速度-时间”图像 。
12.(2024八下·南沙期末)(1)如图1,将一个重为4N的均匀正方体放在水平地面上,接触面积为0.01m2。
①根据公式 ,正方体对水平地面的压强p为 Pa。
②若沿虚线切开拿走上面的一半,则正方体的密度 、剩余物体对桌面的压力 、压强 (以上三个空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如图2所示是小明用水银做托里拆利实验时的装置图,从图中数据可判断:
①此时的大气压强相当于 mm高的水银柱产生的压强;
②若将玻璃管向上提10mm(管口不离开水银槽里的水银面),则玻璃管内外水银面的高度差 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
③已知一标准大气压的数值等于760mm高的水银柱产生的压强,在一标准大气压下水的沸点是100℃。由此判断在现在的环境下水的沸点 100℃(选填“高于”“低于”或“等于”)。
13.(2024八下·南沙期末)如图1所示,为了测量物块与木板间的摩擦力,小明对静止物块施加一个水平向右的拉力。
(1)用弹簧测力计拉物块前,应在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。
(2)水平拉力由0逐渐增大到2N的过程中,物块始终未被拉动。此过程物块所受的摩擦力 (选填“不变”“减小”或“增大”)。
(3)物体从A位置沿直线匀速运动到B位置,弹簧测力计示数大小如图1所示,此过程中木块受到的摩擦力大小为 N。
(4)在B位置撤去F,物块继续运动,经过C位置,最后停在D位置。用黑点代表物块,请在图2虚线框中画出物块在C位置时水平方向受力示意图 ;
(5)物块从B位置到D位置用时2s,请在图3中大致画出BD段物块所受摩擦力f随时间t变化的图像 。
(6)物块在AB段运动过程中,重力做的功为 J。
14.(2024八下·南沙期末)某同学用托盘天平和量筒测量一小块岩石的密度。步骤如下:
(1)他将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺 ,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往 (选填“左”或“右”)调;
(2)用调节好的天平测量岩石的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则岩石的质量为 g;
(3)将水倒入量筒,液面的位置如图丙所示,再把岩石放入量筒,液面的位置如图丁所示,则岩石的体积为 cm3,该岩石的密度为 g/cm3;
(4)如果把步骤(2)、(3)的顺序对调,会使测量的结果 (选填“偏小”“偏大”或“不变”),原因是 。
15.(2024八下·南沙期末)如图1所示,物体在水中漂浮,再把物体放入乙液体中,如图2所示,物体悬浮。已知物体排开水的质量是4kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)求物体底部在水中时受到的压强大小 ;
(2)求物体在水中受到的浮力 ;
(3)以“·”代替物体,在图3“·”上画出物体在水中的受力示意图 ;
(4)求物体所受重力 ;
(5)乙液体的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度,写出分析依据。
16.(2024八下·南沙期末)小华和妈妈去超市购物,超市地面水平,她们将物品放在推车中水平推行,推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知推车所受阻力f=40N。(g取10N/kg)
(1)10~20s内推车运动的距离是多少?
(2)10~20s内水平推力做了多少功?
(3)10~20s内水平推力的功率多大?
(4)在0~10s内,物体水平方向上推力和摩擦力的合力是否为零?
17.(2024八下·南沙期末)小宇用如图1甲所示的实验装置探究浮力的大小与哪些因素有关,记录弹簧测力计从接触水之前到浸没水中后的读数变化如图1乙所示,根据图像回答下列问题:(物体A为实心长方体)。
(1)物体A的重力为 N;
(2)图乙显示,物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随物体A浸入水中的体积增加而减小,这一现象说明浮力与物体A的浸入液体体积 (选填“有关”或“无关”)。
(3)物体A浸没在水中后,所受的浮力为 N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)小宇接着想通过实验验证阿基米德原理,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;请根据图中给的信息回答下列问题:
①物体所受浮力F浮= ,G排= ;(以上两空均用题目中已给的物理量符号表示)
②F浮和G排的大小要满足什么关系才能成功验证阿基米德原理: 。
18.(2024八下·南沙期末)科学家发现:在弹性限度内,弹簧受到的拉力大小F和弹簧的伸长量ΔL的比值是定值。
(1)为了验证科学家的发现,小明手头仅有一个弹簧和一些完全相同的钩码,如图1,每个钩码的重力为G,为完成实验,还需要准备的一个必要的测量器材是 ;
(2)根据上述器材,写出实验步骤(可图文结合或文字表述) ;
(3)图2所示,甲、乙两把性能完好的弹簧测力计。若物体重约3N,为让测量结果更准确,应选用 弹簧测力计测量进行测量。(选填“甲”或“乙”)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】一个鸡蛋的质量约为50g,即0.05kg,一杯八宝粥的质量大约是0.3kg,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据生活常识进行估算。
2.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;机械运动;参照物及其选择
【解析】【解答】以地面为参照物,广州塔是静止的;以广州塔为参照物,小芳乘坐的列车向西减速运动,因为水杯中的水由于惯性向西飞溅出来了,如果向西加速运动,水杯中的水由于惯性会向东飞溅出去,故C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 惯性是物体的一种固有属性,是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,而质量是衡量物体惯性大小的量度。
3.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.由速度-时间图像可知,时,物体处于静止状态,受平衡力作用,推力F等于摩擦力,由图2可知此时的推力大小为1N,所以此时的摩擦力为1N,故A错误;
BD.由速度-时间图像可知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为2N,摩擦力为2N;在2s~4s内,物体做匀加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,在2s~4s内受到的摩擦力不变,所以时物体受到的摩擦力为2N,故B正确,D错误;
C.时,将F撤掉,物体由于惯性,仍然会向前运动,故C错误。
故答案为:B。
【分析】在4s~6s内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,在2s~4s内,物体做匀加速运动,但摩擦力不变。
4.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.由于力的作用是相互的,石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力,鸡蛋碎了,是因为鸡蛋比石头易碎,故A错误,符合题意;
B.用力将弓拉开,弓的形状发生改变,说明手对弓的力使弓发生了形变,故B正确,不符合题意;
C.汽车静止时,处于平衡状态,必须受平衡力,汽车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力,故C正确,不符合题意;
D.拍打被子的过程中,被子由于受到手的作用力由静止变为运动,而被子上的灰尘由于具有惯性要保持原来的静止状态,因此灰尘和被子就会分离,故D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力,因为它们是一对相互作用力。
5.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】AB.由图可知,甲、乙两正方体静止放置在相同的水平泥地表面,把它们取走后,地面留下的凹痕深度相同,说明压力的作用效果相同,即压强相等,压强是物体对单位面积接触面的压力大小,故A不符合题意,B符合题意;
CD.因为甲、乙对水平地面的压强相等,甲的受力面积大,由F=pS可知,甲对水平地面的压力大,即甲的重力大,故CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】地面留下的凹痕深度相同,说明压力的作用效果相同,即压强相等。结合压强定义进行分析。
6.【答案】C
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】AB.由图可见,a管和b管上端开口,底部连通,二者构成了连通器,并且都盛有水,因此稳定后a管液面等于b管液面,故AB错误;
CD.拔掉右端的软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以a管液面高于b管液面,故C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】水的流速较大,产生的压强小。 连通器指的是上端开口或相通,底部相通的容器。连通器里的同一种液体不流动时,各容器中直接与大气接触的液面总是保持同一高度。
7.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.举重运动员在手上抹镁粉,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.运动鞋的底部有凹凸不平的花纹,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B不符合题意;
C.骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.合页加润滑油,可以在两个表面之间形成油膜,这是通过使两个互相接触的表面隔开的方法来减小摩擦力,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,通过使两个互相接触的表面隔开的方法来减小摩擦力。
8.【答案】A
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】A.在加砝码的过程中,当右盘中再加5g砝码时,指针指在分度盘中央红线的右侧,说明所加砝码质量偏大,减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧,说明天平左侧重,此时应该移动游码使天平平衡,故A正确;
B.天平在使用过程中不能调节平衡螺母,故B错误;
C.天平在使用时,左盘放物体,右盘放砝码,测量过程中不能移动,故C错误;
D.减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧,若用镊子把10g的砝码拿走,天平指针偏向左侧的幅度更大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】天平在使用过程中不能调节平衡螺母,只能通过加减砝码以及调节游码让天平重新平衡。
9.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.将探头向下移动一段距离,液体密度不变,深度增大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两液面的高度差增大,故A不符合题意;
B.探头位置不变,给烧杯容器中加水,液体密度不变,深度增大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两液面的高度差增大,故B不符合题意;
C.保持探头位置不动,向烧杯中加酒精,橡皮膜受到的液体的压力变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两液面的高度差增大,故C不符合题意;
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度,由于液体密度不变、深度不变,橡皮膜受到的压强不变,U形管两液面的高度差不变,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度,深度不变,密度不变,液体压强不变。
10.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.做功的多少与功率和做功时间都有关系,没有指明时间,功率大的机器与功率小的机器相比,无法判断做功的多少,故A不符合题意;
B.功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器说明做功一定快,故B不符合题意;
C.根据可知,功率大的机器,单位时间内做的功一定多,故C符合题意;
D.根据可知,做相同的功,功率大的机器所用的时间一定少,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率表示单位时间内做的功,功率越大, 单位时间内做的功一定多 。
11.【答案】(1)重力势;动
(2)2;4
(3)不能;在A点将小球以一定的速度抛出
(4)
【知识点】动能和势能的概念;动能和势能的大小变化
【解析】【解答】(1)小球从A点到C点的运动过程中,质量不变,高度减小,速度增大,所以重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能。
(2)轨道没有摩擦,忽略空气阻力,小球的机械能守恒,B和D高度相等,重力势能相等,B位置的重力势能是4J,D点的重力势能是4J,B和D点的机械能相等,D点的动能与B点的动能也相等,为2J。
(3)小球在A点只有重力势能,小球的机械能守恒,A点的机械能是6J,A和E高度相等,重力势能相等,所以小球在E点动能为零,速度为零,E点的机械能是6J,则小球运动的最高点是E点,不能向上运动到F点。如果让小球释放后能够经过F点,需要在A点将小球以一定的速度抛出。
(4)轨道没有摩擦,忽略空气阻力,小球水平轨道GH段运动时,在水平方向不受力的作用,由牛顿第一定律可知,小球将做匀速直线运动,如图所示:
【分析】(1)质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能。
(2)轨道没有摩擦,忽略空气阻力,小球的机械能守恒;
(3)小球在A点只有重力势能,小球的机械能守恒;
(4)在水平方向不受力的作用,由牛顿第一定律可知,小球将做匀速直线运动。
12.【答案】(1);400;不变;减小;减小
(2)750;不变;低于
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)①它对桌面的压强
②按虚线的方向将长方体截去一半,物质种类和状态没有变化,所以剩余部分的密度不变。
沿虚线截去一半,正方体的重力减去一半,对地面的压力减半,受力面积不变,根据公式 可知:对地面的压强减小。
(2)①读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
②在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,若外界大气压不变,将玻璃管向上提10mm(管口不离开水银槽里的水银面),则玻璃管内外水银面的高度差不变。
③此时的大气压低于标准大气压,所以在现在的环境下水的沸点低于100℃。
【分析】(1)根据压强的计算式进行分析,压强等于压力除以受力面积;
(2)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,图中大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
13.【答案】(1)水平
(2)增大
(3)2.8
(4)
(5)
(6)0
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)由图可知,需要在水平方向使用弹簧测力计,所以用弹簧测力计拉物块前,应该在水平方向调零。
(2)水平拉力逐渐增大,但始终未能拉动物块,物块仍然处于静止状态,此时物块受到的静摩擦力大小始终与拉力大小相等,所以逐渐增大拉力时,物块所受的静摩擦力也会逐渐增大。
(3)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的读数是2.8N,物块从A位置沿直线匀速运动到B位置,物块受力平衡,物块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小是2.8N。
(4)在B位置撤去F,此时物块在水平方向只受摩擦力,物块向右运动,所以受到的摩擦力水平向左,摩擦力大小和压力大小和接触面粗糙程度有关,此时压力大小和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,为2.8N,如图所示:
(5)物块从B位置到D位置,压力大小和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,为2.8N,BD段物块所受摩擦力f随时间t变化的图像如图所示:
(6)物块在AB段运动过程中,在竖直方向上没有移动距离,所以重力做的功为0J。
【分析】(1)弹簧测力计拉物块前,应该在水平方向调零。
(2)静摩擦力大小始终与拉力大小相等,所以逐渐增大拉力时,物块所受的静摩擦力也会逐渐增大。
(3)物块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;
(4)摩擦力水平向左,摩擦力大小和压力大小和接触面粗糙程度有关;
(5)压力大小和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变;
(6)在竖直方向上没有移动距离,重力做的功为0。
14.【答案】(1)零刻度线处;右
(2)71.4
(3)20;3.57
(4)偏大;岩石上沾有水,导致测得的质量偏大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)把天平放在水平台上,先要把游码拨到标尺左端的零刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡。指针偏向分度盘的左侧,左侧偏重,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往右调。
(2)由图知,岩石的质量m=50g+20g+1.4g=71.4g
(3)岩石的体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3该岩石的密度
(4)如果把步骤(2)、(3)的顺序对调,先测体积,后测质量,因为岩石上沾有水,导致测得的质量偏大,由可知,会使测得的密度偏大。
【分析】(1)游码拨到标尺左端的零刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡。
(2)物体质量等于砝码质量加上游码质量;
(3)密度等于质量除以体积;
(4)先测体积,后测质量,因为岩石上沾有水,导致测得的质量偏大,密度偏大。
15.【答案】(1)2×103Pa
(2)40N
(3)
(4)40N
(5)小于
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的示意图
【解析】【解答】(1)由图可知,物体浸入水中的深度h=h水-h'=0.8m-0.6m=0.2m物体底部在水中时受到的压强大小
(2)物体排开水的质量是4kg,排开水的重力G'=mg=4kg×10N/kg=40N根据阿基米德原理可知,此时浮力大小等于排开水的重力,即浮力是40N。
(3)物体在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小,受力示意图如图所示:
(4)物体在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小,则物体所受重力G=40N。
(5)物体悬浮在乙液体中,根据浮沉条件可知,此时物体受到的浮力大小等于物体的重力大小,即
①
由图1 和图2可知,物体排开水的体积小于物体排开液体的体积,结合上式①可知,液体密度小于水的密度。
【分析】(1)根据液体压强公式进行计算;
(2)根据阿基米德原理可知,此时浮力大小等于排开水的重力;
(3)物体在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小;
(4)物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小;
(5)物体排开水的体积小于物体排开液体的体积,液体密度小于水的密度。
16.【答案】(1)解:由图可知,推车的速度v=0.8m/s,所以推车运动的距离s=vt=0.8m/s×10s=8m
(2)解:10~20s内推车匀速运动,推车处于平衡状态,推车受力平衡,即推车受到的推力和阻力是一对平衡力,推车所受阻力f=40N,则推车受到的推力F推=F阻=40N
由图可知,推车的速度v=0.8m/s,所以推车运动的距离
s=vt=0.8m/s×10s=8m
水平推力做的功
W=F推s=40N×8m=320J
(3)
(4)解:根据速度v随时间t变化的关系图象知道,在0~10s内小车加速运动,所以水平推力大于摩擦力,合力不为零。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)推车运动的距离等于速度乘以时间;
(2)推力做功等于力与在力的方向的距离的乘积;
(3)功率等于做功除以时间;
(4)小车加速运动,水平推力大于摩擦力,合力不为零。
17.【答案】(1)1.2
(2)有关
(3)1.0;无关
(4)F2-F3;F4-F1;F浮=G排
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图乙知,h=0时,弹簧测力计的示数F=1.2N,根据二力平衡,物体的重力G=1.2N。
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小,因V排=Sh,由F浮=G-F示可得出,物体A浸没在水中之前受到浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)由图乙知,水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数,故物体浸没时受到的浮力大小
F浮全=1.2N-0.2N=1.0N此时浮力大小为1.0N保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
(4)由图2可知,物体的重力为F2,物体浸没时,弹簧测力计的示数是F3,根据称重法可知,物体受到的浮力F浮=G-F示=F2-F3由图2可知,空桶的重力为F1,桶和桶中液体的总重力是F4,则桶中水即排开液体的体积G排=F4-F1比较F浮和G排的大小关系,如果关系式 F2-F3=F4-F1成立,即F浮=G排可验证阿基米德原理。
【分析】(1)根据二力平衡,物体的重力等于弹簧测力计的示数;
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小;
(3)水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数;
(4)根据称重法可知,物体受到的浮力等于重力减去拉力。
18.【答案】(1)刻度尺
(2)如图1所示悬挂弹簧,用刻度尺测出此时弹簧的长度,记为弹簧的原长,将一个钩码挂在弹簧的挂钩上,此时弹簧受到的拉力大小等于钩码的重力大小,将弹簧受到的拉力记录在表中,测量此时弹簧的长度,计算出弹簧的伸长量,并记录在表格中,依次增加钩码数量,分别测量弹簧测长度,计算出弹簧的伸长量,将实验数据记录在表格中。
(3)甲
【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)实验过程中要测量伸长量,所以还需要的测量仪器是刻度尺。
(2)如图1所示悬挂弹簧,用刻度尺测出此时弹簧的长度,记为弹簧的原长,将一个钩码挂在弹簧的挂钩上,此时弹簧受到的拉力大小等于钩码的重力大小,将弹簧受到的拉力记录在表中,测量此时弹簧的长度,计算出弹簧的伸长量,并记录在表格中,依次增加钩码数量,分别测量弹簧测长度,计算出弹簧的伸长量,将实验数据记录在表格中,
(3)如图2甲、乙所示的两个弹簧测力计,甲的量程为0~5N,乙的量程为0~10N,要测量一个重约3N的物体,应选用甲弹簧测力计测量结果更精确。
【分析】(1)实验需要测量长度的刻度尺;
(2)依次记录弹力大小以及伸长量,从而得到二者的关系;
(3)量程都合适时,量程越小,测量结果越精确。
广东省广州市南沙区2023-2024学年下学期八年级期末考试物理试题
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1.(2024八下·南沙期末)如图所示是一杯常规包装的八宝粥,关于它的质量,下列估测最接近实际的是( )
A.3kg B.0.3kg C.30g D.3g
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】一个鸡蛋的质量约为50g,即0.05kg,一杯八宝粥的质量大约是0.3kg,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据生活常识进行估算。
2.(2024八下·南沙期末)如图所示,小明在车上给小芳连拍两张照片,从这两张图片中,可以判断拍照过程中小芳所坐的车( )
A.静止 B.向东运动 C.向西减速 D.向西加速
【答案】C
【知识点】惯性及其现象;机械运动;参照物及其选择
【解析】【解答】以地面为参照物,广州塔是静止的;以广州塔为参照物,小芳乘坐的列车向西减速运动,因为水杯中的水由于惯性向西飞溅出来了,如果向西加速运动,水杯中的水由于惯性会向东飞溅出去,故C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 惯性是物体的一种固有属性,是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,而质量是衡量物体惯性大小的量度。
3.(2024八下·南沙期末)如图1所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平推力F作用下做直线运动,推力随时间变化的图像如图2所示,物体运动的速度随时间变化的图像如图3所示。则( )
A.时,物体所受的摩擦力大于1N
B.时,物体所受的摩擦力等于2N
C.时,将F撤掉,物体立刻静止
D.在2~4s内,物体做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】A.由速度-时间图像可知,时,物体处于静止状态,受平衡力作用,推力F等于摩擦力,由图2可知此时的推力大小为1N,所以此时的摩擦力为1N,故A错误;
BD.由速度-时间图像可知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为2N,摩擦力为2N;在2s~4s内,物体做匀加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,在2s~4s内受到的摩擦力不变,所以时物体受到的摩擦力为2N,故B正确,D错误;
C.时,将F撤掉,物体由于惯性,仍然会向前运动,故C错误。
故答案为:B。
【分析】在4s~6s内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,在2s~4s内,物体做匀加速运动,但摩擦力不变。
4.(2024八下·南沙期末)关于图中所示的四个实例,下列说法错误的是( )
A.图甲鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
B.图乙中手对弓的力使弓发生了形变
C.图丙中汽车静止时,汽车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.图丁中拍打被子的过程中灰尘和被子分离是由于灰尘具有惯性
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.由于力的作用是相互的,石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力,鸡蛋碎了,是因为鸡蛋比石头易碎,故A错误,符合题意;
B.用力将弓拉开,弓的形状发生改变,说明手对弓的力使弓发生了形变,故B正确,不符合题意;
C.汽车静止时,处于平衡状态,必须受平衡力,汽车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力,故C正确,不符合题意;
D.拍打被子的过程中,被子由于受到手的作用力由静止变为运动,而被子上的灰尘由于具有惯性要保持原来的静止状态,因此灰尘和被子就会分离,故D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力,因为它们是一对相互作用力。
5.(2024八下·南沙期末)甲、乙两个正方体静止放置在相同的水平泥地表面,把它们取走后,在地面留下的凹痕大小不同但深度相同,如图所示。则( )
A.甲对泥地的压强比乙的大
B.甲、乙对单位面积泥地的压力相同
C.甲、乙所受的重力相等
D.甲、乙对沙地的压力一样大
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】AB.由图可知,甲、乙两正方体静止放置在相同的水平泥地表面,把它们取走后,地面留下的凹痕深度相同,说明压力的作用效果相同,即压强相等,压强是物体对单位面积接触面的压力大小,故A不符合题意,B符合题意;
CD.因为甲、乙对水平地面的压强相等,甲的受力面积大,由F=pS可知,甲对水平地面的压力大,即甲的重力大,故CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】地面留下的凹痕深度相同,说明压力的作用效果相同,即压强相等。结合压强定义进行分析。
6.(2024八下·南沙期末)小明制作了如下图所示的玻璃装置,首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入上端开口,底部连通的a、b两管,待稳定后。随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出。下列说法正确的是( )
A.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面高于b管液面
B.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面低于b管液面
C.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面高于b管液面
D.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面低于b管液面
【答案】C
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】AB.由图可见,a管和b管上端开口,底部连通,二者构成了连通器,并且都盛有水,因此稳定后a管液面等于b管液面,故AB错误;
CD.拔掉右端的软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以a管液面高于b管液面,故C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】水的流速较大,产生的压强小。 连通器指的是上端开口或相通,底部相通的容器。连通器里的同一种液体不流动时,各容器中直接与大气接触的液面总是保持同一高度。
7.(2024八下·南沙期末)下列实例中,属于减小摩擦力的例子是( )
A.图甲举重运动员在手上抹镁粉
B.图乙运动鞋的底部有凹凸不平的花纹
C.图丙骑自行车刹车时用力捏闸
D.图丁合页加润滑油
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.举重运动员在手上抹镁粉,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.运动鞋的底部有凹凸不平的花纹,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B不符合题意;
C.骑自行车刹车时用力捏闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.合页加润滑油,可以在两个表面之间形成油膜,这是通过使两个互相接触的表面隔开的方法来减小摩擦力,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,通过使两个互相接触的表面隔开的方法来减小摩擦力。
8.(2024八下·南沙期末)在用已调好的托盘天平称某物体质量时,在加砝码的过程中,当右盘中再加5g砝码时,指针指在分度盘中央红线的右侧;减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧(如图所示)。此时下列操作正确的是( )
A.移动游码 B.调节横梁右边的平衡螺母
C.将被测物移到右盘 D.用镊子把10g的砝码拿走
【答案】A
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】A.在加砝码的过程中,当右盘中再加5g砝码时,指针指在分度盘中央红线的右侧,说明所加砝码质量偏大,减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧,说明天平左侧重,此时应该移动游码使天平平衡,故A正确;
B.天平在使用过程中不能调节平衡螺母,故B错误;
C.天平在使用时,左盘放物体,右盘放砝码,测量过程中不能移动,故C错误;
D.减去这5g砝码时,指针又指在分度盘中央红线的左侧,若用镊子把10g的砝码拿走,天平指针偏向左侧的幅度更大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】天平在使用过程中不能调节平衡螺母,只能通过加减砝码以及调节游码让天平重新平衡。
9.(2024八下·南沙期末)如图所示,小明将检测后的压强计的探头放入水中的某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中不能使高度差h增大的是(ρ酒精<ρ水)( )
A.将探头向下移动一段距离
B.探头位置不变,给烧杯容器中加水
C.探头位置不变,给烧杯容器中加酒精
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.将探头向下移动一段距离,液体密度不变,深度增大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两液面的高度差增大,故A不符合题意;
B.探头位置不变,给烧杯容器中加水,液体密度不变,深度增大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两液面的高度差增大,故B不符合题意;
C.保持探头位置不动,向烧杯中加酒精,橡皮膜受到的液体的压力变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两液面的高度差增大,故C不符合题意;
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度,由于液体密度不变、深度不变,橡皮膜受到的压强不变,U形管两液面的高度差不变,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度,深度不变,密度不变,液体压强不变。
10.(2024八下·南沙期末)当两台机器正常工作时,功率大的机器与功率小的机器相比,功率大的机器( )
A.做功一定多 B.做功一定慢
C.单位时间内做的功一定多 D.做相同的功所用的时间一定多
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.做功的多少与功率和做功时间都有关系,没有指明时间,功率大的机器与功率小的机器相比,无法判断做功的多少,故A不符合题意;
B.功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器说明做功一定快,故B不符合题意;
C.根据可知,功率大的机器,单位时间内做的功一定多,故C符合题意;
D.根据可知,做相同的功,功率大的机器所用的时间一定少,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率表示单位时间内做的功,功率越大, 单位时间内做的功一定多 。
二、非选择题:本题共8小题,共60分。按题目要求作答。
11.(2024八下·南沙期末)如图1所示,小球在光滑无摩擦轨道的A点由静止开始运动(忽略空气阻力)。经过B点和C点时,小球的动能、重力势能如下表所示。已知A和E、B和D、C和G分别等高,则:
位置 动能/J 重力势能/J
B 2 4
C 6 0
(1)小球从A点到C点的运动过程中,小球的 能转化 能;
(2)经过D点时,小球的动能为 J;重力势能为 J;
(3)小球能否运动到F点?若能,请写出小球在该点的机械能大小;若不能,请写出一种能让小球释放后能够经过F点的做法。 (选填“能”或“不能”), ;
(4)若小球越过最高点F后继续运动到水平轨道上,请在图2中大致画出小球在水平轨道GH段运动时的“速度-时间”图像 。
【答案】(1)重力势;动
(2)2;4
(3)不能;在A点将小球以一定的速度抛出
(4)
【知识点】动能和势能的概念;动能和势能的大小变化
【解析】【解答】(1)小球从A点到C点的运动过程中,质量不变,高度减小,速度增大,所以重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能。
(2)轨道没有摩擦,忽略空气阻力,小球的机械能守恒,B和D高度相等,重力势能相等,B位置的重力势能是4J,D点的重力势能是4J,B和D点的机械能相等,D点的动能与B点的动能也相等,为2J。
(3)小球在A点只有重力势能,小球的机械能守恒,A点的机械能是6J,A和E高度相等,重力势能相等,所以小球在E点动能为零,速度为零,E点的机械能是6J,则小球运动的最高点是E点,不能向上运动到F点。如果让小球释放后能够经过F点,需要在A点将小球以一定的速度抛出。
(4)轨道没有摩擦,忽略空气阻力,小球水平轨道GH段运动时,在水平方向不受力的作用,由牛顿第一定律可知,小球将做匀速直线运动,如图所示:
【分析】(1)质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能。
(2)轨道没有摩擦,忽略空气阻力,小球的机械能守恒;
(3)小球在A点只有重力势能,小球的机械能守恒;
(4)在水平方向不受力的作用,由牛顿第一定律可知,小球将做匀速直线运动。
12.(2024八下·南沙期末)(1)如图1,将一个重为4N的均匀正方体放在水平地面上,接触面积为0.01m2。
①根据公式 ,正方体对水平地面的压强p为 Pa。
②若沿虚线切开拿走上面的一半,则正方体的密度 、剩余物体对桌面的压力 、压强 (以上三个空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如图2所示是小明用水银做托里拆利实验时的装置图,从图中数据可判断:
①此时的大气压强相当于 mm高的水银柱产生的压强;
②若将玻璃管向上提10mm(管口不离开水银槽里的水银面),则玻璃管内外水银面的高度差 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
③已知一标准大气压的数值等于760mm高的水银柱产生的压强,在一标准大气压下水的沸点是100℃。由此判断在现在的环境下水的沸点 100℃(选填“高于”“低于”或“等于”)。
【答案】(1);400;不变;减小;减小
(2)750;不变;低于
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)①它对桌面的压强
②按虚线的方向将长方体截去一半,物质种类和状态没有变化,所以剩余部分的密度不变。
沿虚线截去一半,正方体的重力减去一半,对地面的压力减半,受力面积不变,根据公式 可知:对地面的压强减小。
(2)①读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
②在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,若外界大气压不变,将玻璃管向上提10mm(管口不离开水银槽里的水银面),则玻璃管内外水银面的高度差不变。
③此时的大气压低于标准大气压,所以在现在的环境下水的沸点低于100℃。
【分析】(1)根据压强的计算式进行分析,压强等于压力除以受力面积;
(2)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,图中大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
13.(2024八下·南沙期末)如图1所示,为了测量物块与木板间的摩擦力,小明对静止物块施加一个水平向右的拉力。
(1)用弹簧测力计拉物块前,应在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。
(2)水平拉力由0逐渐增大到2N的过程中,物块始终未被拉动。此过程物块所受的摩擦力 (选填“不变”“减小”或“增大”)。
(3)物体从A位置沿直线匀速运动到B位置,弹簧测力计示数大小如图1所示,此过程中木块受到的摩擦力大小为 N。
(4)在B位置撤去F,物块继续运动,经过C位置,最后停在D位置。用黑点代表物块,请在图2虚线框中画出物块在C位置时水平方向受力示意图 ;
(5)物块从B位置到D位置用时2s,请在图3中大致画出BD段物块所受摩擦力f随时间t变化的图像 。
(6)物块在AB段运动过程中,重力做的功为 J。
【答案】(1)水平
(2)增大
(3)2.8
(4)
(5)
(6)0
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)由图可知,需要在水平方向使用弹簧测力计,所以用弹簧测力计拉物块前,应该在水平方向调零。
(2)水平拉力逐渐增大,但始终未能拉动物块,物块仍然处于静止状态,此时物块受到的静摩擦力大小始终与拉力大小相等,所以逐渐增大拉力时,物块所受的静摩擦力也会逐渐增大。
(3)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的读数是2.8N,物块从A位置沿直线匀速运动到B位置,物块受力平衡,物块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小是2.8N。
(4)在B位置撤去F,此时物块在水平方向只受摩擦力,物块向右运动,所以受到的摩擦力水平向左,摩擦力大小和压力大小和接触面粗糙程度有关,此时压力大小和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,为2.8N,如图所示:
(5)物块从B位置到D位置,压力大小和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,为2.8N,BD段物块所受摩擦力f随时间t变化的图像如图所示:
(6)物块在AB段运动过程中,在竖直方向上没有移动距离,所以重力做的功为0J。
【分析】(1)弹簧测力计拉物块前,应该在水平方向调零。
(2)静摩擦力大小始终与拉力大小相等,所以逐渐增大拉力时,物块所受的静摩擦力也会逐渐增大。
(3)物块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;
(4)摩擦力水平向左,摩擦力大小和压力大小和接触面粗糙程度有关;
(5)压力大小和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变;
(6)在竖直方向上没有移动距离,重力做的功为0。
14.(2024八下·南沙期末)某同学用托盘天平和量筒测量一小块岩石的密度。步骤如下:
(1)他将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺 ,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往 (选填“左”或“右”)调;
(2)用调节好的天平测量岩石的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则岩石的质量为 g;
(3)将水倒入量筒,液面的位置如图丙所示,再把岩石放入量筒,液面的位置如图丁所示,则岩石的体积为 cm3,该岩石的密度为 g/cm3;
(4)如果把步骤(2)、(3)的顺序对调,会使测量的结果 (选填“偏小”“偏大”或“不变”),原因是 。
【答案】(1)零刻度线处;右
(2)71.4
(3)20;3.57
(4)偏大;岩石上沾有水,导致测得的质量偏大
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)把天平放在水平台上,先要把游码拨到标尺左端的零刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡。指针偏向分度盘的左侧,左侧偏重,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往右调。
(2)由图知,岩石的质量m=50g+20g+1.4g=71.4g
(3)岩石的体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3该岩石的密度
(4)如果把步骤(2)、(3)的顺序对调,先测体积,后测质量,因为岩石上沾有水,导致测得的质量偏大,由可知,会使测得的密度偏大。
【分析】(1)游码拨到标尺左端的零刻度线处,通过调节平衡螺母使天平平衡。
(2)物体质量等于砝码质量加上游码质量;
(3)密度等于质量除以体积;
(4)先测体积,后测质量,因为岩石上沾有水,导致测得的质量偏大,密度偏大。
15.(2024八下·南沙期末)如图1所示,物体在水中漂浮,再把物体放入乙液体中,如图2所示,物体悬浮。已知物体排开水的质量是4kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)求物体底部在水中时受到的压强大小 ;
(2)求物体在水中受到的浮力 ;
(3)以“·”代替物体,在图3“·”上画出物体在水中的受力示意图 ;
(4)求物体所受重力 ;
(5)乙液体的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度,写出分析依据。
【答案】(1)2×103Pa
(2)40N
(3)
(4)40N
(5)小于
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;浮力的示意图
【解析】【解答】(1)由图可知,物体浸入水中的深度h=h水-h'=0.8m-0.6m=0.2m物体底部在水中时受到的压强大小
(2)物体排开水的质量是4kg,排开水的重力G'=mg=4kg×10N/kg=40N根据阿基米德原理可知,此时浮力大小等于排开水的重力,即浮力是40N。
(3)物体在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小,受力示意图如图所示:
(4)物体在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小,则物体所受重力G=40N。
(5)物体悬浮在乙液体中,根据浮沉条件可知,此时物体受到的浮力大小等于物体的重力大小,即
①
由图1 和图2可知,物体排开水的体积小于物体排开液体的体积,结合上式①可知,液体密度小于水的密度。
【分析】(1)根据液体压强公式进行计算;
(2)根据阿基米德原理可知,此时浮力大小等于排开水的重力;
(3)物体在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小;
(4)物体漂浮处于平衡状态,所以浮力大小等于重力大小;
(5)物体排开水的体积小于物体排开液体的体积,液体密度小于水的密度。
16.(2024八下·南沙期末)小华和妈妈去超市购物,超市地面水平,她们将物品放在推车中水平推行,推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知推车所受阻力f=40N。(g取10N/kg)
(1)10~20s内推车运动的距离是多少?
(2)10~20s内水平推力做了多少功?
(3)10~20s内水平推力的功率多大?
(4)在0~10s内,物体水平方向上推力和摩擦力的合力是否为零?
【答案】(1)解:由图可知,推车的速度v=0.8m/s,所以推车运动的距离s=vt=0.8m/s×10s=8m
(2)解:10~20s内推车匀速运动,推车处于平衡状态,推车受力平衡,即推车受到的推力和阻力是一对平衡力,推车所受阻力f=40N,则推车受到的推力F推=F阻=40N
由图可知,推车的速度v=0.8m/s,所以推车运动的距离
s=vt=0.8m/s×10s=8m
水平推力做的功
W=F推s=40N×8m=320J
(3)
(4)解:根据速度v随时间t变化的关系图象知道,在0~10s内小车加速运动,所以水平推力大于摩擦力,合力不为零。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)推车运动的距离等于速度乘以时间;
(2)推力做功等于力与在力的方向的距离的乘积;
(3)功率等于做功除以时间;
(4)小车加速运动,水平推力大于摩擦力,合力不为零。
17.(2024八下·南沙期末)小宇用如图1甲所示的实验装置探究浮力的大小与哪些因素有关,记录弹簧测力计从接触水之前到浸没水中后的读数变化如图1乙所示,根据图像回答下列问题:(物体A为实心长方体)。
(1)物体A的重力为 N;
(2)图乙显示,物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随物体A浸入水中的体积增加而减小,这一现象说明浮力与物体A的浸入液体体积 (选填“有关”或“无关”)。
(3)物体A浸没在水中后,所受的浮力为 N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(4)小宇接着想通过实验验证阿基米德原理,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;请根据图中给的信息回答下列问题:
①物体所受浮力F浮= ,G排= ;(以上两空均用题目中已给的物理量符号表示)
②F浮和G排的大小要满足什么关系才能成功验证阿基米德原理: 。
【答案】(1)1.2
(2)有关
(3)1.0;无关
(4)F2-F3;F4-F1;F浮=G排
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图乙知,h=0时,弹簧测力计的示数F=1.2N,根据二力平衡,物体的重力G=1.2N。
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小,因V排=Sh,由F浮=G-F示可得出,物体A浸没在水中之前受到浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)由图乙知,水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数,故物体浸没时受到的浮力大小
F浮全=1.2N-0.2N=1.0N此时浮力大小为1.0N保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关。
(4)由图2可知,物体的重力为F2,物体浸没时,弹簧测力计的示数是F3,根据称重法可知,物体受到的浮力F浮=G-F示=F2-F3由图2可知,空桶的重力为F1,桶和桶中液体的总重力是F4,则桶中水即排开液体的体积G排=F4-F1比较F浮和G排的大小关系,如果关系式 F2-F3=F4-F1成立,即F浮=G排可验证阿基米德原理。
【分析】(1)根据二力平衡,物体的重力等于弹簧测力计的示数;
(2)弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度h的增加而减小;
(3)水平线表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数;
(4)根据称重法可知,物体受到的浮力等于重力减去拉力。
18.(2024八下·南沙期末)科学家发现:在弹性限度内,弹簧受到的拉力大小F和弹簧的伸长量ΔL的比值是定值。
(1)为了验证科学家的发现,小明手头仅有一个弹簧和一些完全相同的钩码,如图1,每个钩码的重力为G,为完成实验,还需要准备的一个必要的测量器材是 ;
(2)根据上述器材,写出实验步骤(可图文结合或文字表述) ;
(3)图2所示,甲、乙两把性能完好的弹簧测力计。若物体重约3N,为让测量结果更准确,应选用 弹簧测力计测量进行测量。(选填“甲”或“乙”)
【答案】(1)刻度尺
(2)如图1所示悬挂弹簧,用刻度尺测出此时弹簧的长度,记为弹簧的原长,将一个钩码挂在弹簧的挂钩上,此时弹簧受到的拉力大小等于钩码的重力大小,将弹簧受到的拉力记录在表中,测量此时弹簧的长度,计算出弹簧的伸长量,并记录在表格中,依次增加钩码数量,分别测量弹簧测长度,计算出弹簧的伸长量,将实验数据记录在表格中。
(3)甲
【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)实验过程中要测量伸长量,所以还需要的测量仪器是刻度尺。
(2)如图1所示悬挂弹簧,用刻度尺测出此时弹簧的长度,记为弹簧的原长,将一个钩码挂在弹簧的挂钩上,此时弹簧受到的拉力大小等于钩码的重力大小,将弹簧受到的拉力记录在表中,测量此时弹簧的长度,计算出弹簧的伸长量,并记录在表格中,依次增加钩码数量,分别测量弹簧测长度,计算出弹簧的伸长量,将实验数据记录在表格中,
(3)如图2甲、乙所示的两个弹簧测力计,甲的量程为0~5N,乙的量程为0~10N,要测量一个重约3N的物体,应选用甲弹簧测力计测量结果更精确。
【分析】(1)实验需要测量长度的刻度尺;
(2)依次记录弹力大小以及伸长量,从而得到二者的关系;
(3)量程都合适时,量程越小,测量结果越精确。
