1、 八年级下学期物理期末考试试卷八年级下学期物理期末考试试卷 一、单选题一、单选题 1“梅西在发任意球时，能使足球由静止绕过人墙钻入球门。”该现象说明（ ） A力的作用是相互的 B力可以改变物体的形状 C力可以改变物体的运动状态 D以上说都不对 【答案】C 【解析】【解答】梅西在发任意球时，能使足球由静止绕过人墙钻入球门（足球的运动状态不断变化） ，该现象说明力可以改变物体的运动状态，C 符合题意，ABD 不符合题意。 故答案为：C 【分析】力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，还可以改变物体的形状.（物体形状或体积的改变，叫做形变.） 2如图所示，一辆卡车在开到拱形桥顶时，突然所受的外力全部
2、消失，则这辆卡车将会（ ） A沿着桥面倒滑下去 B静止在桥面上 C做匀速直线运动 D沿着桥面做减速运动 【答案】C 【解析】【解答】卡车开到拱形桥顶时，若外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，卡车保持静止或匀速直线运动，卡车原来是以一定的速度运动的，则卡车将保持原来的运动状态不变，做匀速直线运动。 故答案为：C。 【分析】牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 3图所示是生活中的工具或装置，对其使用状态下所涉及的物理知识表述正确的是（ ） A 水位计：阿基米德原理 B 铅垂线：重力的方向 C 钳子：费力杠杆 D 塑料吸盘：液体压强 【答案】B 【解析】
3、【解答】A锅炉水位计和锅炉构成了一个连通器，水不流动时，液面总是相平的，通过观察水位计中水位的高低就可以知道锅炉中水的多少，故水位计是利用连通器的原理来工作的，A 不符合题意； B重力的方向总是竖直向下的，铅垂线是利用重力方向总竖直向下的原理来工作的，B 符合题意； C钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，故钳子是省力杠杆，C 不符合题意； D塑料吸盘，是利用大气压强的原理来工作的，D 不符合题意。 故答案为：B。 【分析】锅炉水位计是连通器；铅垂线是利用重力方向总竖直向下的原理来工作；钳子是省力杠杆；塑料吸盘利用大气压强来工作。 4下列哪种情况中的摩擦力，是人们希望要减小的是（ ） A在速滑比赛中
4、，空气与人身体之间的摩擦 B人跑步时，鞋底与地面之间的摩擦 C系鞋带时，鞋带之间的摩擦 D拿起酱油瓶时，手与瓶子之间的摩擦 【答案】A 【解析】【解答】A速滑比赛中，空气与人身体之间的摩擦会减慢人的速度，是人们希望要减小的，A 符合题意； B人跑步时，鞋底与地面之间的摩擦是有益摩擦，需要增大，B 不符合题意； C系鞋带时，鞋带之间的摩擦是有益摩擦，需要增大，C 不符合题意； D拿起酱油瓶时，手与瓶子之间的摩擦是有益摩擦，需要增大，D 不符合题意。 故答案为：A。 【分析】 】两个互相接触的物体，当它们做相对运动或有运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。生活中的摩擦
5、力，有些摩擦是有益的，有些摩擦是有害的。 5下列物体中，不受浮力作用的是（ ） A在水中下沉的铁块 B在水中的桥墩 C浮在水面上的轮船 D空中上升的气球 【答案】B 【解析】【解答】ACD在水中下沉的铁块和浮在水面上的轮船受到液体的浮力，空中上升的气球，受到气体的浮力，ACD 不符合题意； B桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，故桥墩不受浮力作用，B 符合题意。 故答案为：B。 【分析】物体下表面没有受到液体压力，物体不受浮力。 6小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在，下列操作能达到目的的是（ ） A用手捏空易拉罐，易拉罐变瘪 B将空易拉罐密封后置于深水中
6、，易拉罐变瘪 C让空易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪 D用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪 【答案】D 【解析】【解答】A用手捏易拉罐，手对易拉罐施力，使易拉罐变形、变瘪，与大气压无关，不符合题意，A 不符合题意； B液体内部的压强随深度的增加而增大，将密封易拉罐置于深水中，受到水的压强很大，而使易拉罐变形，与大气压无关，不符合题意，B 不符合题意； C易拉罐从高处下落撞击地面，地面给易拉罐一个很大的力，使易拉罐变形，与大气压无关，不符合题意，C 不符合题意； D用注射器抽取密封易拉罐中的空气，使里面的气压变小，在外界大气压的作用下变形，符合题意，D 符合题意 故答案为：D 【分析
7、】分析易拉罐变瘪的原因（A 是手的压力、B 是水的压力、C 是地面的撞击力、D 是大气压的作用） ，判断是否能体验大气压的存在而得出答案。 7如图所示，当水平拉力 F=50N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动已知物体重为 200N，所受地面的摩擦力约为 80N，假如在 5s 时间内，物体水平移动了 0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（ ） A拉力 F 做功为 30J B物体重力做功为 120J C拉力 F 做功的功率为 12W D该装置的机械效率约为 60% 【答案】C 【解析】【解答】解： （1）由于物体水平移动，物体在重力的方向上（竖直向下）没有移动距离，所以重
8、力不做功，即重力做功为 0J，故 B 错误； （2）由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数n=2， 则绳端移动的距离：s绳=ns物=20.6m=1.2m， 拉力 F 做的功：W总=Fs绳=50N1.2m=60J，故 A 错误； 拉力 F 做功的功率： P= = =12W，故 C 正确； 所受地面的摩擦力约为 80N，则有用功约为：W有=fs物=80N0.6m=48J， 该装置的机械效率约为： = 100%= 100%=80%，故 D 错误 故选 C 【分析】 （1）物体水平运动，在重力的方向（竖直向下）上没有移动距离，据此判断重力是否做功； （2）由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数 n
9、=2，根据 s绳=ns物求出绳端移动的距离，根据 W总=Fs绳求出拉力 F 做的功，根据 P= 求出拉力 F 做功的功率，根据 W有=fs 求出拉力做的有用功，利用 = 100%求出该装置的机械效率 二、填空题二、填空题 8“探究二力平衡的条件”实验目的：探究物体只在两个力的作用下，且分别处于 状态或匀速直线运动状态时，这两个力的 、方向和作用线的关系。这在实验中，某同学用两个弹簧测力计 A、B 拉一个轻质木板 C，如图所示，该木板 C （填“是”或“不是”）处于平衡状态。 【答案】静止；大小；不是 【解析】【解答】根据二力平衡的条件可知，二力需大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个
10、物体上，所以需要探究物体只受两个力作用处于静止或匀速直线运动状态时，这两个力的大小、方向和作用线的关系。 图示位置，两个力不在同一直线上，所以木板 C 不能处于平衡状态。 【分析】处于静止状态或做匀速直线运动的物体都受平衡力作用，当两个力满足四个条件时，才是一对平衡力，即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”。 9生活中有很多增大或减小压强的应用，它们让我们的生活变得更加精彩： （1）书包用宽的背带，是为了在压力一定时，通过 受力面积来减小压强； （2）汽车窗户边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤，一端设计成锥形的，这样做的目的是通过 受力面积的方法，来 压强，从而破坏玻璃
11、窗逃生。 （以上三空均填“增大”或“减小”） 【答案】（1）增大 （2）减小；增大 【解析】【解答】 （1）书包用宽的背带，增大了受力面积，在压力一定时，根据 可知，可以减小压强。 （2）逃生安全锤有一端设计成锥形，锥形的一端面积小，这是在压力一定时，根据 可知，通过减小受力面积来增大压强，从而破坏玻璃窗逃生。 【分析】增大压强方法 ：(1)S 不变，F；(2)F 不变，S (3) 同时把 F，S。而减小压强方法则相反。 10如图所示是同学们常用的燕尾夹，ABBC，当用力摁住 C 点打开该夹子时，可把 点看作支点，此时夹子可近似看作 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”） 。用它来夹纸张，纸
12、的页数越多，越不容易脱落。是由于 越大，纸与纸之间摩擦力就越大。 【答案】B；等臂；压力 【解析】【解答】当用力摁住 C 点打开该夹子时，AC 是围绕 B 点转动的，B 为支点；由于 ABBC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。 燕尾夹夹的纸张越多，压力越大，摩擦力越大，越不容易脱落。 【分析】 （1）杠杆可以绕其转动的点为支点，当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。 （2）在物体间接触面粗糙程度不变的情况下，压力越大摩擦力越大。 11小明将重为 3N 的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为 N；从图中还可看出石块所受浮力的大
13、小与液体的 有关，若剪断图中的细线，石块将 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”） 【答案】1；密度；下沉 【解析】【解答】解： （1）石块在水中所受浮力： F浮=GF=3N2N=1N； （2）由甲和乙图可知， 石块在盐水中受到的浮力： F浮=GF=3N1.8N=1.2N， F浮F浮，排开水的体积相同、液体的密度不同，可见浮力的大小与液体的密度有关； （3）若剪断图中的细线时，受到的重力 3N 大于受到的浮力 1.2N， 所以石块会下沉 故答案为：1；密度；下沉 【分析】 （1）根据称重法 F浮=GF求出石块在水中所受浮力； （2）在甲、乙两图中，排开液体的体积相同，液体的密度不同，受到的浮力不
14、同，据此得出结论； （3）物体的浮沉取决于受到的重力和浮力的大小，当重力大于浮力时物体下沉 12嫦娥五号返回舱采用“半弹道跳跃式返回”，如图所示，即在返回舱第一次进入大气层一定“深度”并滑行一定距离后，调整返回器姿态，使其再次升高，随着返回舱的升高，其动能转化为 能，速度就会不断 （填“增大”、“不变”或“减小”） ，在地面 10000 米上空打开降落伞，缓缓落地。这种“打水漂”方式使返回舱的机械能不断 （选填“增大”、“不变”或“减小”） 。 【答案】重力势；减小；减小 【解析】【解答】返回舱第一次进入大气层一定“深度”并滑行一定距离后，调整返回器姿态，使其再次升高，随着返回舱的升高，其质量
15、不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，则动能转化为重力势能。 返回舱乙“打水漂”方式运动时，会克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，使返回舱的机械能不断减小。 【分析】重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度。质量一定，所处的位置越高，重力势能越大。动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度。质量一定，速度越大，动能越大。机械能=势能+动能。 13在生产和生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如图所示，是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，这是运用了 （填“斜面”或“轮轴”） ；螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展
16、开长度相当于 （填“斜面”或“轮轴”） ，螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】粗；轮轴；斜面 【解析】【解答】螺丝刀拧螺丝时使用的是轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴，螺丝刀手柄越粗动力臂越大越省力。 螺丝钉在旋转进入孔中时，螺纹上会受到孔对它的阻力作用，螺丝钉上螺纹就好像是高山上的盘旋公路一样，高山上的盘旋公路是斜面，那么螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面。 【分析】轮轴：由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。轮轴是一种省力机械，支点在轴心；螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆；使用斜面可以省力。 14如图所示，水平地面士的一物体，受到方向不变的
17、水平推力 F 的作用，F 的大小与时间 t 的关系如图甲所示，物体的速度 v 与时间 t 的关系如图乙所示。则 0-2s 物体没有被推动，此时物体受到的阻力为 N。46s 内推力 F 对物体所做的功为 J。 【答案】1；16 【解析】【解答】由图乙的 v-t 图象可以知道，在 02s 内，物体速度为零，物体处于静止状态，则物体处于静止状态受到静摩擦力，阻力和推力是平衡力，物体受到的阻力等于推力；由 F-t 图像可知，在 02s 内，推力为 1N，阻力是 1N。 由图乙的 v-t 图象可知，在 46s 内物体处于匀速直线运动状态，由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力 f 与推力 F 是一对平衡
18、力，此时滑动摩擦力等于推力 f=F=2N 在 46s 内物体运动的路程 s=vt=4m/s2s=8m 46s 内推力 F 对物体所做的功为 W=Fs=2N8m=16J 【分析】物体水平方向在拉力和摩擦力的作用下静止和匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反；当物体做加速运动时，物体受到的摩擦力与做匀速运动时受到的摩擦力相同；求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即 W=Fs。 15小明利用下列器材来研究“液体内部压强特点”和“测量大气压强的值”； （1）容器中间用隔板分成左右两边，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时就会向某侧凸起；他在容器
19、两边各倒入适量的水，实验现象如图甲所示；可以判断 边水产生的压强较大，这种现象说明液体压强与液体的 有关，这种通过橡皮膜形状的改变来判断液体内部压强大小的方法叫 法； （2）由图乙所示，可知当地大气强相当于 mm 水银柱产生的压强；若玻璃管稍微放倾斜一些，管内水银柱高度 （填“升高”、“不变”或“降低”） ；若将该装置从一楼移到九楼，水银柱的高度会 （填“变高”、“变低”或“不变”） 。 【答案】（1）右；深度；转换 （2）755；不变；变低 【解析】【解答】 （1）在容器两边各倒入适量的水，橡皮膜凹向左边，可以判断右侧水的压强大，这种现象说明液体压强与液体的深度有关，通过橡皮膜的突起方向反映
20、了两边压强的大小，这种方法叫转换法。 （2）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 755mm，因此，当时的大气压强等于 755mm 高水银柱产生的压强。 大气压强等于管内水银柱产生的压强，如果将玻璃管稍微倾斜，管中水银柱长度将增大，由于此时大气压强不变，所以管内水银柱高度不变。 海拔越高，气压越低，若将该装置从一楼移到九楼，此时大气压强会变小，故水银柱的高度会变低。 【分析】 （1）掌握转换法在实验中的应用，通过橡皮膜凸起的方向来判断两边压强的大小。 （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；玻璃管倾斜时，管中水银柱长度将增大，管内水银柱的高度不变；
21、海拔越高，气压越低。 16自然界和生活中的许多现象与物理有关： （1）泥鰍、黄鳝身上有许多黏液，我们不易把它抓住，原因是 力太小； （2）脱手后的氢气球会上升，原因是氢气球受到的浮力 （填“大于”、“等于”或“小于”）其重力；当到一定高度时氢气球会自动破裂，是因为随着高度的增加，外界的 减小，气球向外胀而破裂； （3）火车站台上都设有安全线（如图甲所示） ，人应站在安全线外，人若站在安全线内，当火车进站时火车周围的空气流速加快，压强 （填“增大”或“减小”)，人会被外侧空气压向火车； （4）两辆同向行驶的汽车发生“追尾”，如图乙所示，后面的汽车 A 刹车后由于 仍撞到前面的汽车 B，此时汽车
22、B 中司机起保护作用的是 （填“安全带”或“汽车头枕”） 。 【答案】（1）摩擦 （2）大于；大气压 （3）减小 （4）惯性；汽车头枕 【解析】【解答】 （1）泥鳅、黄鳝身上有许多粘液很光滑，我们不易把它抓住，原因是手与它们之间的摩擦力小。 （2）根据物体浮沉条件可知，脱手后的氢气球会上升，原因是氢气球受到的浮力大于其重力。 大气压随着高度的增加而减小，当气球升到高空时，外界的气压减小，内部气压大于外部气压，气球体积增大，将气球胀破。 （3）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，人若站在安全线内，当火车进站时火车周围的空气流速加快，压强小，人会被外侧空气压向火车。 （4）后面的汽车
23、A 刹车后由于具有惯性，仍要保持原来向前运动的状态，所以仍撞到前面的汽车B。 在车辆发生追尾时，前面汽车 B 迅速向前运动，B 车中的司机由于惯性会保持原来的运动状态，人会向后倒，此时由于车辆加速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而头枕则对此起缓冲作用，保护人体头部。 【分析】 （1）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，当压力一定时，减小接触面的粗糙程度可以减小摩擦。 （2）根据物体浮沉条件和大气压与高度的关系分析解答。 （3）在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。 （4）根据惯性知识分析解答：物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。 三、作图题三、作图题 17用一根细线系着一个小
24、钢球做成一个摆。如图所示，是小钢球摆动过程中某时刻的位置，画出此时小钢球受力的示意图（不计空气阻力） 。 【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】从力的作用点起沿力的方向画一条直线，在直线的末端画上箭头表示力的方向，拉力的方向是沿绳子斜向上，如图所示： 。 【分析】作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母 G 表示。 作绳子拉力的示意图，力的作用点在接触点上，方向指向绳子收缩的方向，用字母 F 表示。 18如图，一个重为 的木块沿着粗糙竖直墙壁匀速下滑，请画出物块的受力示意图。 【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】因木块沿着粗糙竖直墙壁匀速下滑，则木块受力平衡，
25、竖直方向上木块受重力和摩擦力的作用，重力的方向竖直向下，摩擦力的方向竖直向上，且二力的大小相等，作用点在重心；因木块受到摩擦力的作用，则由摩擦力产生的条件可知，木块一定受到水平向右的压力，且木块受力平衡，所以木块一定还受到墙壁的支持力的作用，二力是一对平衡力，其大小相等，方向相反，作用点在重心，如图所示； 【分析】作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母 G 表示。 作支持力的示意图，力的作用点在物体的几何中心上，方向与接触面垂直，指向被支持物体，用字母 F 表示。 作拉力的示意图，力的作用点在接触点上，方向指向绳子收缩的方向，用字母 F 表示。 作摩擦力的示意图，
26、力的作用点在两物体的接触面上，方向与物体的运动方向相反，用字母 f 表示。 19如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆 AOB 压住入水口，停止上水。请在图中画出动力 F1、阻力 F2和动力臂 L1。 【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】解：由图和题意可知，O 为支点，水对浮标的向上作用力为动力，入水口对 B 端的向上作用力为阻力； 过杠杆 B 点作竖直向上的力即为阻力 F2；过浮标重心作竖直向上的力即为动力 F1，过支点 O 作动力F1作用线的垂线段即为动力臂 L1如图所示： 【分析】根据杠杆原理分析出杠杆所示动力的作用点和方向；力臂是支
27、点到力的作用线的距离，支点为点 O，分别作出支点到力的作用线的垂线段即即可. 四、实验题四、实验题 20地球附近物体都要受到重力，小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，他进行了探究。 （1）在实验过程中，需要的两个测量工具是： 、 ； （2）如图甲所示是他第 2 次测量中弹簧测力计的读数，请将此时测力计的示数填入下表的空格处； 次数 1 2 3 4 质量 m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 重力 G/N 1 3 4 （3）请你根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图像； （4）由数据与图像可知，结论是： ； （5）若干年后，小考在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的
28、器材 （填“能”或“不能”）完成该探究。 【答案】（1）天平；弹簧测力计 （2）2 （3） （4）物体的重力跟物体质量成正比 （5）不能 【解析】【解答】 （1）本实验要测量物体的重力与质量，因此须用到弹簧测力计和天平。 （2）由图知，测力计的量程为 05N；弹簧测力计的一个大格代表 1N，一个小格代表 0.2N，弹簧测力计示数是 2N。 （3）据表中实验数据，在坐标纸上描点，然后用平滑的线连接起来；如图所示： （4）由图像知，Gm 图像为一条过原点的斜线，则可以得出结论：物体的重力跟物体质量成正比。 （5）由于在太空站中，物体处于失重状态，不能用弹簧测力计测出物体受到的重力，所以用同样的器材
29、，在太空站中不能完成该实验。 【分析】 （1）探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”，必须要测量物体的重力和质量。 （2）弹簧测力计的量程是指其测量范围；弹簧测力计的分度值指弹簧测力计的一个小格代表的示数；弹簧测力计读数：首先确定每一个大格和每一个小格的读数，然后读数。 （3）利用数学描点法描出重力跟质量的对应点，然后用平滑的线连接起来。 （4）重力跟质量的图象是正比函数图象，可以判断重力跟质量的关系。 （5）太空中物体不再受到重力作用，所以不能进行此实验。 21某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。 （1）小明用两辆相同的小车，在其中一辆小车上放一个砝码，然后让它们从同一斜面的同
30、一位置由静止释放，撞击置于水平面上的木块，如图（a） 。 将小车从同一位置处释放，目的是为了控制小车到达水平面的 相同。 通过比较 来比较小车动能大小。根据实验得出结论：动能大小与质量大小有关。 （2）小红改变实验方案：让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的木块，如图（b） 。发现：木块滑行的距离不一样远。根据这一现象，能做出以下哪个判断？ 。 A动能大小与质量无关，一定还与其他因素有关 B动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关 C不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关 【答案】（1）速度；木块被推出的远近 （2）C 【解析】【解答】
31、解： （1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，为了使小车在水平面运动时的起始速度相等，需将质量不同的小车从斜面上的同一高度处由静止滑下；通过木块被推出距离的多少可看出小车动能的大小； （2）同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大，小车质量一定，不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关； 故答案为：C。 故答案为： （1）速度；木块被推出的远近； （2）C。 【分析】探究动能大小的影响因素时，让小车从斜面上滑下观察推动木块移动距离反应动能的大小，动能的大小和物体的质量有
32、关，和物体的速度有关. 22物理实验兴趣小组间开展竞赛活动，甲组出题乙组用实验的方法解答；甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽（如图） ，乙组同学通过测量：滑轮组下方所挂重物重力为 G，重物被匀速提升的高度为 H，乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为 F，该自由端移动的距离为 h；通过 3 组实验（数据见下表）乙组同学探究出“布帘背后的秘密”； 实验次数 1 2 3 G/N 5.0 8.0 11.0 F/N 2.0 3.0 4.1 H/cm 10.0 15.0 20.0 h/cm 30.1 45.1 60.2 假设你是乙组成员请判断： （1）动滑轮实际被使用的个数是 （选填“一个”或“两个”） ；
33、（2）请在图中画出布帘后的滑轮组及绕线的方法； （3）滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为 （选填“1N”、“2N”或“3N”） ； （4）当提升重物重力为 G4.0N 时，该滑轮组的机械效率最接近 （选填“80%”、“33%”或“25%”） ；从三次实验数据可以得出：使用同一滑轮组提升重物时， 越大，滑轮组的机械效率越高； （5）乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美，请你提出一条产生误差的原因： 。 【答案】（1）一个 （2） （3）1 （4）80%；物重 （5）绳子与滑轮之间有摩擦 【解析】【解答】 （1）绳子的有效段数 故动滑轮实际被使用的个数是一个（若是两个，有效
34、段数为 4 或 5） （2）有 3 段绳子拉着动滑轮，由图可知，从滑轮组出来的绳子的方向是水平方向，则还需要一个定滑轮；绳子先连接动滑轮上端的挂钩，然后绕过定滑轮、动滑轮、另一个定滑轮，如图所示： （3）若不考虑摩擦，则由 可知，滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为 （4）如不考虑摩擦，当提升重物重力为 G4.0N 时，根据 可知，该滑轮组的机械效率为 故该滑轮组的机械效率最接近 80%。 由表中数据知，第 1 次实验的机械效率为 同理可知，第 2 次、3 次的机械效率分别为：88%、89%；由此可知，使用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）乙组同学发现
35、实验数据不像“理想模型”那样完美，产生误差的原因：绳与轮之间存在摩擦。 【分析】 （1）根据 s=nh 求出绳子的有效段数，据此分析使用动滑轮的个数，然后画出滑轮组的绕法。 （3）若不考虑摩擦，根据 F= （G+G动）求出动滑轮的重力。 （4）由表中数据分别求出第 1、2、3 次实验的机械效率，得出同一滑轮组机械效率与提升物体重力的关系；根据动滑轮的重力（动滑轮及动滑轮间的连接物）及已知物体的重力，在不考虑摩擦时，利用 求出机械效率。 （5）从绳与轮之间存在摩擦考虑。 五、计算题五、计算题 23大桥施工时，要向水中沉放大量的施工构件，假设一个正方体构件被吊车匀速吊入水中，如图甲所示；在沉入过程
36、中，其下表面到水面的距离 h 逐渐增大，随着 h 的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力 F2的变化如图乙所示； （g 取 10N/kg，） （1）浮力 F1随 h 变化的图像是图乙中的 （填“”或“”）图像，由此可知正方体构件的边长为 m； （2）当 h3m 时，构件下表面受到水的压强是多少？ （3）构件所受的最大浮力为多少？ （4）当构件在水中匀速下沉的过程中，如图所示，测得 L1：L21：3，则吊车的撑杆必须施加多大动力？ 【答案】（1）；2 （2）当 h3m 时，构件下表面受到水的压强 答：当 h3m 时，构件下表面受到水的压强是； （3）根据题意知道，构件完全淹没时受到的浮力最大，
37、正方体构件的边长为 2m，构件的体积 构件完全淹没时，构件所受的最大浮力 答：构件所受的最大浮力为； （4）当构件在水中匀速下沉的过程中，由乙图可知，此时的拉力为：；根据可知，吊车的撑杆施加动力为 答：吊车的撑杆必须施加的力为。 【解析】【解答】解： （1）由图知道，构件在沉入过程中，浸没前排开水的体积逐渐变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，所以浮力是先变大后不变，F1随 h 变化的图线是图乙中的，由乙图知道，当构件刚淹没时浸入深度为 2m，说明正方体构件的边长为2m。 答： （1）浮力随深度变化的图像是；正方体的边长是 2m； 【分析】 （1）先分析构件下沉过
38、程中，排开水的体积变大，因此构件受到的浮力变大，当构件排开水的体积不变时，构件受到的浮力也不再改变，据此分析确定哪个是浮力 F1 随 h 变化的图线；当构件完全淹没时的高度则为构件的边长。 （2）利用 p=gh 求构件下表面受到水的压强。 （3）当构件全部淹没时，排开水的体积最大，则构件受到的浮力最大。 （4）根据图像分析物体在水中匀速下沉时的拉力的大小，利用杠杆的平衡条件求出动力的大小。 24如图甲所示，重为 16N、底面积是 40cm2的物体 A 在拉力 F 的作用下，5s 内匀速运动了0.5m拉力做的功随时间变化的图象如图乙所示物体 A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重 G 的 0
39、.25 倍求： （1）物体 A 静止在水平地面时对地面的压强 （2）5s 内拉力 F 对物体 A 做的有用功 （3）滑轮组的机械效率 【答案】（1）解：物体 A 对水平地面的压力为 FG16N，则其对地面的压强为 p4000Pa （2）解：由于物体被水平拉动，所以拉力克服物体受的摩擦力做的功为有用功物体受到的摩擦力为 f0.25G0.2516N4N则 5s 内做的有用功为 W有fs4N0.5m2J （3）解：由图乙所示图象可知，在 5s 内拉力做的总功为 W总2.5J，则滑轮组的机械效率为 80% 【解析】【分析】 （1）物体 A 静止在水平地面时，对地面的压力和自己的体重相等，根据 p= 求
40、出对地面的压强。 （2）根据摩擦阻力为物重 G 的 0.25 倍求出摩擦力，根据 W=Fs 求出 5s 内的有用功。 （3）由图象得出 5s 内拉力的功，然后由效率公式求出滑轮组的效率。 六、综合题六、综合题 25阅读短文，回答下列问题： 半潜船 如图甲所示半潜船，是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船淹没在水中的体积比例高，因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小，能够保持较佳的稳定性而适合当作水上的工作平台使用。如图乙所示，半潜船通过调整水舱内的压载水质量，把装货甲板潜入水中，等待货物装载，当货物拖至甲板上方后，再次调整水舱内的压载水，船体上浮，即完成装载。 （1）半潜船是通过改变 实现
41、上浮和下沉的；它在水面航行时，使其向前运动的动力的施力物体是 （选填“螺旋桨”或“水”） ； （2）当半潜船依次处于图乙中三种状态时，从左至右船底受到水的压强分别为 p1、p2、p3，则压强由小到大的顺序是 ，水舱内水的质量分别为 m1、m2、m3，则质量中最大的是 （选填“m1”、“m2”或“m3”） ； （3）甲板面积为 6000m2，当甲板下潜至水下 2m 时，受到水的压力为 N； （4）半潜船上安装的船舶驱动系统功率为 6000kW，效率为 90%，当它以 6m/s 的速度匀速航行时，半潜船所受的阻力是 N。 【答案】（1）自身重力；水 （2）；m2 （3）1.2108 （4）9105
42、 【解析】【解答】 （1）由材料可知，半潜船在工作时，通过增加本身压载水舱中的水量，平稳地将装货甲板潜入水下，同理，通过减少本身压载水舱中的水量，船体上浮；所以是通过改变自身重力实现上浮和下沉的。 半潜船在水面航行时，螺旋桨向后给水向后的力，力的作用是相互的，水给螺旋桨一向前的反作用力，故半潜船前行力的施力物体是水。 （2）由图乙可知，左边状态时船底所处的深度最小，中间状态时船底所处的深度最大，右边状态时船底所处的深度居中，根据 可得，中间状态时船底受到海水的压强最大，右边状态时船底受到海水的压强居中，左边状态时船底受到海水的压强最小，即 水的重力越大，那么船所处的深度越深，由解析可知，中间状
43、态时船底所处的深度最大，这时水舱内水的质量最大，同理右边状态时水舱内水的质量居中，左边状态时水舱内水的质量最小，水舱内水的质量分别为 m1、m2、m3，则质量中最大的是 m2。 （3）根据液体的压强公式 可知，离水面 2m 深的甲板受到海水的压强是 离水面 2m 深的甲板受到海水的压强是 ，甲板面积为 6000m2，根据 可知，甲板受到的海水压力是 甲板受到的海水压力是 1.2108N。 （4）已知效率为 90%，根据机械效率的公式 ，可知有用功的功率是 化简可得 由于半潜船匀速航行时，说明处于受力平衡状态，此时半潜船所受的阻力的大小和牵引力大小相等，由 可得，半潜船所受的牵引力是 半潜船所受
44、的牵引力是 ，半潜船所受的阻力是 半潜船所受的阻力是 。 【分析】 （1）根据：“半潜船在工作时，会像潜水艇一样，通过本身压载水（指为控制船舶纵倾、横倾、吃水或稳性等而在船上加装的水）的调整”可得出结论；由力作用的相互性可以分析得出结果。 （2）根据图示判断船底所处深度的关系，利用公式 p=gh 可判断船底受到海水的压强的关系。 根据图示直接读出水仓内水的多少，并得出水仓内水的质量最大的哪一个。 （3）根据 p=gh 求出水面下 2m 深处甲板受到水的压强，再根据 p= 求出甲板受到水的压力。 （4）根据效率公式求出有用功率，由于半潜船匀速行驶时，受到的阻力的大小和牵引力大小相等，则根据 P=Fv=fv 可以求得此时受到的阻力的大小。
