八年级下学期期末模拟卷一（解析版）_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_八年级物理下册_老课标资料_期末试卷

p ′ D．∆F>∆F ， p ′>p ′ A B 甲 乙 A B 甲 乙 【答案】A 把截取的甲浸没在A容器中，A容器中水的深度为 S h +∆V ∆V h '= A A 甲=h + 甲 A S A S A A 水对A容器底的压强 p ❑ '=ρgh ❑ ' A A 水对容器A底部的压力 F =p 'S A A A 截取的乙浸没在B容器中后，B容器中水的深度为 S h +∆V ∆V h '= B B 乙=h + 乙 B S B S B B 水对B容器底的压强 p ❑ '=ρgh ❑ ' B B 水对容器B底部的压力 F =p 'S B B B把截取的甲浸没在A容器中，截取的乙浸没在B容器中后，水对各自容器底部的压力 相等，即F=F ，则 A B p 'S =p 'S A A B B 水对容器A底部的压力变化量 ΔF =p 'S −p S A A A A A 水对容器B底部的压力变化量 ΔF =p 'S −p S B B B B B 放入物体之前，容器A和B内装有深度相同的水，即h =h ，由p=ρgh可知，放入物 A B 体之前 p =p A B 因为S ΔF =p ❑ 'S −p S A A A A A B B B B B 由以上分析可知，p 'S =p 'S ，将S p ' A B 即 p '=ρgh '>p '=ρgh ' A A B B 解得 h ❑ '>h ❑ ' A B即 ΔV ΔV h ❑ '=h + 甲>h ❑ '=h + 乙 A A S B B S A B A和B内装有深度相同的水，即h =h ，则 A B ΔV ΔV 甲> 乙 S S A B 上式两边同时乘以S S ，可得 A B ΔV S >ΔV S 甲 B 乙 A 又因为S ∆V 甲 乙 即 ΔV =S h ❑ ′>ΔV =S h ❑ ′ ① 甲 甲 甲 乙 乙 乙 由题意可知，h h ❑ ′ 甲 乙 剩余部分的甲和乙对桌面的压强p ′、p ′ 甲 乙 G ' ρ V g-ΔV ΔV S h ' p '= 甲 = 甲 甲 甲=p − 甲=p − 甲 甲 =p −h ' 甲 S S 甲 S 甲 S 甲 甲 甲 甲 甲 甲乙对桌面的压强 G ' ρ V g-ΔV ΔV S h ' p '= 乙 = 乙 乙 乙=p − 乙=p − 乙 乙 =p −h ' 乙 S S 乙 S 甲 S 乙 乙 乙 乙 乙 乙 因为h '>h '，所以 甲 乙 p −h ❑ ′

F，关于该实验，下列说法中正确的 1 2 是（ ） A．由甲、乙两次实验可知，力的作用效果与力的作用点有关 B．由甲、丁两次实验可知，力的作用效果与力的大小有关 C．由丙、丁两次实验可知，力的作用效果与力的方向有关 D．由乙、丙两次实验可知，力的作用效果与力的方向有关 【答案】AB A．甲、乙两次实验力的大小相等、力的方向相同，力的作用点不同，力的作用效果 不同，说明力的作用效果与力的作用点有关，故A正确； B．甲、丁两次实验力的方向相同、力的作用点相同，力的大小不同，力的作用效果不 同，说明力的作用效果与力的大小有关，故B正确；C．丙、丁两次实验中只有力的作用点相同，力的大小和方向都不相同，所以无法探究 力的作用效果与力的三要素之一的关系，故C错误； D．乙、丙两次实验力的大小相等、力的作用点不相同、力的方向不相同，无法探究 力的作用效果与力的方向的关系，故D错误。 故选AB。 13．如图，锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。 下列说法中正确的是（ ） A．如果要使一个物体持续运动就必须对它施加力的作用 B．锤柄撞击桌面时，锤头由于惯性紧套在锤柄上 C．撞击桌面时，锤柄由于受力运动状态发生了改变 D．地面对凳子的支持力和凳子的重力是一对平衡力 【答案】BC A．力是改变物体运动状态的原因，维持物体的运动不需要力，物体不受力时照样可 以做匀速直线运动，故A错误； B．锤头和锤柄原来一起运动，锤柄因撞击而停止运动，而锤头由于惯性还要保持原来 的运动状态，锤头继续向下运动，所以紧套在锤柄上，故B正确； C．锤柄撞击桌面时，锤柄由于受力运动状态改变而停止运动，运动状态发生变化，故 C正确； D．水平地面对凳子的支持力和凳子与小孩的重力之和是一对平衡力，故D错误。 故选BC。 14．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速 直线运动，则下列结论中正确的是（ ）A．甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F B．甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F C．甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F D．甲图中物体A受到的摩擦力为F，乙图中物体B受到A对它的摩擦力为0 【答案】BD A．对图乙中A物体受力分析可知，A物体在竖直方向上受到竖直向下的重力G和竖 直向上的B的支持力F ，两个力是一对平衡力，大小相等，若B对A有摩擦力，则 支 此时A在水平方向上受力不平衡，将不能做匀速直线运动，故可知图乙中B对A的摩 擦力为0，故A错误； B．将甲、乙中A、B看成一个整体，对整体受力分析可知，整体在水平方向上均受到 水平向右的拉力F和水平向左的地面摩擦力f，因整体受力平衡，故由二力平衡可知， 整体受到的地面摩擦力f均等于拉力F，因地面对整体的摩擦力作用在物体B上，故可 知甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F，故B正确； C．对甲图中A物体受力分析可知，A在水平方向上受到水平向右的拉力F和水平向 左的B的摩擦力f，因A处于受力平衡状态，故由二力平衡可知，甲图中物体A受到 的摩擦力f等于拉力F，故C错误； D．由C中可知，甲图中物体A受到的摩擦力为F，由A中可知，乙图中物体B对物 体A的摩擦力为0，故由力的作用的相互性可知，物体A对物体B的摩擦力也为0， 故D正确。 故选BD。 15．如图所示，将调好的电子秤放置在水平桌面上，把一个边长为10cm、质量为1． 6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央，合金块系有轻质细线，用数字测力计沿 竖直方向向上拉合金块，g取10N/kg。下列判断正确的是（ ） A．合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是相互作用力B．当数字测力计拉力为4N时，合金块在两个力的作用下平衡 C．当数字测力计拉力为4N时，合金块受到的支持力为12N D．当数字测力计拉力为14.5N时，合金块对电子秤产生的压强为1.5×102 Pa 【答案】ACD A．合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力，这两个力大小相等、方向相 反、在同一条直线上，作用在不同物体上，是一对相互作用力，故A正确； B．静止的合金块处于平衡状态，受向下的重力，向上的拉力和支持力，故合金块在三 个力的作用下平衡，故B错误； C．合金块的重力 G=mg=1.6kg×10N/kg=16N 合金块受到的支持力为 F =G−F =16N-4N=12N 支 拉 故C正确； D．合金块对电子秤的压强 F 16N-14.5N p= 压= =1.5×102Pa S 0.1m×0.1m 故D正确。 故选ACD。 16．下列四幅图中，属于增大压强的是（ ） A． 推土机 B． 篆刻刀C． 破锤床 D． 火车轨道 【答案】BC F A．推土机的履带做的很宽，根据p= 可知，当压力大小一定时，增大受力面积，可 S 以减小压强，故A不符合题意； F B．篆刻刀的刀口做得很锋利，根据p= 可知，是在压力一定时，通过减小受力面积 S 来增大压强，故B符合题意； F C．破窗锤的锤头很尖，根据p= 可知，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压 S 强，故C符合题意； F D．铁轨下面铺放的枕木碎石，根据p= 可知，是在压力一定时，通过增大受力面积 S 来减小压强，故D不符合题意。 故选BC。 17．小明用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，用 弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中。他根据数据画出的弹簧测力计示数F与物体下表面 浸入水中的深度h的关系图像如图乙，下列说法正确的是（ ） A．物体受到的重力为2N B．圆柱体下表面的面积是25cm2 C．该物体的密度为2.0×103kg/m3 D．浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比 【答案】BC A．由图示图像可知，物体没有浸入液体时测力计示数为4N，则物体重力G＝4N，故 A错误；BC．由图示图像可知，圆柱体A的高为8cm，物体完全浸没在水中时受到的浮力 F =G−F=4N-2N=2N 浮 由F =ρgV 可知物体的体积 浮 排 F 2N V =V = 浮 = ＝2×10﹣4m3 ＝200cm3 排 ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg 水 根据V＝Sh知圆柱体下表面的面积是 V 200cm3 S＝ ＝ ＝25cm2 h 8cm 由G＝mg可知物体的质量 G 4N m＝ ＝ ＝0.4kg g 10N/kg 物体的密度 m 0.4kg ρ ＝ ＝ ＝2×103kg/m3 物体 V 2×10-4m3 故BC正确； D．从图像中发现当物体浸没在水中时，随着深度的增加，弹簧测力计示数不变，故 物体受到的浮力不变，故D错误。 故选BC。 18．水平桌面上完全相同的甲、乙两个容器，分别装有体积相等的两种液体。将体积 相等的A、B两个小球，分别都放到两个容器中，静止时如图所示。B球在两种液体中 都沉底，A球在甲容器的液体中露出的体积大于在乙容器的液体中露出的体积。下列 说法中正确的是（ ） A．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度 B．甲、乙两容器中的液体对容器底部的压力相等 C．甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强 D．A球在甲容器中受到的浮力小于B球在乙容器中受到的浮力【答案】CD A．A球在甲、乙两液体中均漂浮，所受浮力相等，均等于A球重力，又因为 V ρ ，故A错误； 排甲 排乙 浮 液 排 甲 乙 B．因为两种液体体积相等，ρ >ρ ，由G=ρVg可知，两液体的重力G >G ，又 甲 乙 甲 乙 因为物体间力的作用是相互的，所以小球在受到浮力的同时，对液体会施加一个向下 的压力，其大小等于浮力，A球在甲、乙两液体中均漂浮，所受浮力相等，均等于A 球重力，B球在两液体中都沉底，排开液体的体积相同，因液体密度ρ >ρ ，所以由 甲 乙 F =ρ gV 可知，B球在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力，又因为 浮 液 排 液体对容器底的压力为 F=G +F +F 液 浮A 浮B 所以综合分析可知，液体对容器底的压力F >F ，故B错误； 甲 乙 C．因为甲、乙两液体的重力G >G ，甲、乙两容器相同，都放入A、B球后，两容 甲 乙 F 器增加的重力相同，所以容器对桌面的压力F′ >F′ ，根据P= 得，甲容器对桌面 甲 乙 S 的压强大于乙容器对桌面的压强，故C正确； D．A球在甲、乙两液体中均漂浮，所受浮力相等，均等于A球重力，即 F =F ，在乙容器中B球排开液体的体积大于A球排开液体的体积，由 浮甲A 浮乙A F =ρ gV 知，F >F ，所以F >F ，即A球在甲容器中受到的浮 浮 液 排 浮乙B 浮乙A 浮乙B 浮甲A 力小于B球在乙容器中受到的浮力，故D正确。 故选CD。 19．如图所示四幅图中说法正确的是（ ）A． 下滑过程中人的重力势能转化为动能 B． 说明物体间力的作用是相互的 C． 箱子没有被推动时所受的摩擦力大于推力 D． 利用惯性使锤头紧套在锤柄上 【答案】ABD A．下滑过程中人的质量不变，高度减小，速度增大，则重力势能减小，动能增大， 所以重力势能转化为动能，故A正确； B．图中用力推另一小船时，自己乘坐的小船也受力向后退，说明物体间力的作用是相 互的，故B正确； C．箱子没有被推动时处于静止状态，则摩擦力和推力是一对平衡力，箱子所受的摩擦 力等于推力，故C错误； D．一开始锤头与锤柄一起向下运动，当遇到硬物时，锤柄先停止运动，锤头由于惯 性仍保持原来的运动状态，所以会紧套在锤柄上，故D正确。故选ABD。 20．爱动手动脑筋的小明想测水平方向放置的滑轮组的机械效率。用弹簧测力计先直 接拉动物块在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计示数为2N；接着按图甲组装滑 轮组拉动物块在水平方向上运动，拉力F随时间变化关系如图乙，物块运动的速度随 时间变化的关系如图丙。在2～4秒时间段，下列说法正确的是（ ） A．物块受到的摩擦力为2N B．物块受到的拉力为2.4N C．拉力F的功率为0.08W D．滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】AD A．用弹簧测力计先直接拉动物块在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计对物块 的拉力与物块受到的摩擦力是一对平衡力，由于弹簧测力计示数为2N，所以物块在水 平桌面上受到的摩擦力为2N；再按图甲组装滑轮组拉动物块在水平方向上运动时，因 为物块对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块受到的滑动摩擦力不 变，仍为2N，故A正确； B．如图丙所示，在2~4s时间段，物块做匀速直线运动，物块受到的拉力与摩擦力是 一对平衡力，即物块受到的拉力为2N，故B错误； C．如图甲，滑轮组绳子的有效段数为n=3，在2~4s时间段，如图乙，拉力F=0.8N； 如图丙，v =0.1m/s，则绳子自由端移动的速度为 物 v =nv =3×0.1m/s=0.3m/s 绳 物 则拉力F的功率为 P=Fv =0.8N×0.3m/s=0.24W 绳 故C错误； D．滑轮组的机械效率为W f s f 2N η= 有×100%= 物 ×100%= ×100%= ×100%=83.3% W Fs nF 3×0.8N 总 绳 故D正确。 故选AD。 三、作图题(共4分) 21．如图是足球在空中飞行时的情景，画出它所受重力的示意图。 【答案】 重力作用点在重心上，方向是竖直向下，从足球的重心沿竖直向下画出重力的示意图， 如图所示： 22．如图所示的是活塞式抽水机。请在图中作出作用在A点的最小动力F 的示意图。 1【答案】 当动力臂最长时，动力最小，OA为最长力臂，连接支点O与动力的作用点A，过动力 的作用点作OA的垂线就得到施加的最小动力F，且动力的方向应该向上，如图所示： 1 四、实验题(共25分) 23．在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验， 用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的 长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做______，根据二 力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小______（选填“大于”、“等于”或“小于”） 拉力的大小； （2）比较1、2两次实验，得出结论：______；（3）比较______两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系； （4）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像如图乙所示， 木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为______N； （5）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定， 另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此 时木块受到的摩擦力方向______，大小为______N。这样改进的好处是______（选填 “需要”或“不需要”）匀速拉动木块。 【答案】 匀速直线运动 等于 在接触面粗糙程度相同时， 压力越大，滑动摩擦力越大 2、3 3 水平向右 2.8 不需要 （1）[1][2]在探究滑动摩擦力大小的实验中，滑动摩擦力的大小用弹簧测力计的示数 表示，这里应用到了转换法，而使用该方法的前提是滑动摩擦力大小等于弹簧测力计 的拉力，满足该条件需要让木块在水平面上做匀速直线运动，因为只有木块在水平面 上做在匀速直线运动的时候，木块才能受力平衡，此时，木块在水平方向上所受的滑 动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，木块受到的滑 动摩擦力大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。 （2）[3]比较1、2两次实验：1、2两次实验使用相同的长木板和木块，即接触面的粗 糙程度相同，但第2次实验时，木块上叠放砝码导致木块对长木板的压力增大。由图 甲可知，第2次实验中，弹簧测力计的伸长量比第一次要长，说明第2次实验中的滑 动摩擦力比第1次实验中的滑动摩擦力大，因此可以得到结论，在接触面粗糙程度相 同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[4]根据控制变量法可知，实验探究过程中，对比实验中不同的量即是被探究的因 素，其余因素应保持一致。根据题目内容要求，对比的两组实验探究滑动摩擦力大小 与接触面粗糙程度的关系，因此，在对比实验中，接触面粗糙程度不同是被探究的因 素，首先选取第3次实验，因其与前两次实验的接触面粗糙程度不同；另外要保证接触面所受的压力与第3次实验相同，所以选择第2次实验与第3次实验进行对比。 （4）[5]根据丙图可知，在2~6s过程中木块做匀速直线运动，此时木块水平方向受力 平衡，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力。根据乙图可知在2~6s过程中弹簧测力 计的拉力为3N，因此滑动摩擦力大小为3N。在丙图6~8s中木块运动速度逐渐减小， 此时木块做匀减速运动，因此在第7s时木块仍受到滑动摩擦力，因滑动摩擦力的大小 只与接触面的粗糙程度及接触面所受压力大小有关，在第1次实验中长木板的粗糙程 度和所受压力未变，所以滑动摩擦力大小未变，仍为3N。 （5）[6]根据题意可知长木板沿水平地面向右运动，则木块相对于长木板水平向左运动， 摩擦力的方向与物体相对运动（相对运动的趋势）的方向相反，故此时木块受到的摩 擦力方向为水平向右。 [7]实验中木块相对于地面静止，则木块受力平衡，水平方向上弹簧测力计的拉力与木 块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图丁可知弹簧测力计示数为2.8N， 故滑动摩擦力大小为2.8N。 [8]因滑动摩擦力大小只与接触面所受压力及接触面的粗糙程度有关，与物体间的相对 运动速度无关，因此，改良实验中，只要保证木块和长木板之间的接触面不改变，木 块对长木板的压力大小不变，木块受到的滑动摩擦力就不变，所以，拉动长木板时不 需要其做匀速直线运动。 24．如图所示是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验，甲、乙和丙三个相 同的烧杯中分别注入酒精、盐水和盐水，且深度相同，请回答下列问题： （1）比较甲、乙两图可知，液体内部压强与液体的___________有关； （2）在图丙中保持探头的位置不变，向烧杯中逐渐加入水（未溢出且未搅拌），U型 管两液面的高度差将___________（选填“变大”、“不变”、“变小”或“无法确 定”）；（3）如图丁所示，小明将U型管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通，U型管 内左右两液面分别用a、b表示，用电吹风向管口吹风，则U型管内液面较高的是 ___________（选填“a”或“b”）。 【答案】 密度 变大 a （1）[1]比较甲、乙两图可知，深度相同，液体密度不同，可探究液体压强与液体密度 的关系。 （2）[2]向盐水中加入清水，水的密度小于盐水的密度，所以盐水的密度减小，加入清 水后液体重力增加，液体对柱形容器底部压力增大，所以液体对容器底部压强增大， 探头位置不变，即探头下方的盐水深度不变，盐水密度变小，则探头下方液体压强减 小，则探头上方液体压强增大，因此U型管两液面的高度差变大。 （3）[3]在丁图中，从左侧管口沿水平方向用力吹气时，左管上端的空气流速快、压强 小，右管上端空气流速小、压强大；在大气压的作用下，液体从右端往左端压，所以 左（a）侧液面将升高。 25．某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法， 并进行了以下实验： 第一步：如图甲，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N； 第二步：如图乙，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N； 第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时 弹簧测力计示数如图丁所示。 根据以上实验，请回答下列问题： （1）该合金块的体积为___________ cm3；（2）图丁中该合金块浸没在液体中时受到的浮力为___________N； （3）图丁中待测液体的密度是___________kg/m3； （4）现有一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图A所示），在沉入过程中，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F、钢绳拉力F 的变 1 2 化如图B所示，图B中反映细绳拉力F 随h变化的图线是________（填序号）；该构 2 件的边长为________m；可计算出该构件的密度为________ kg/m3。 【答案】 100 0.6 0.6×103 ① 2 2.5×103 （1）[1]油题意可知，该合金浸没在水中时受到的浮力 F =G-F=4N-3N=1N 浮 由于合金在水中浸没，所以合金的体积 F 1N V =V = 浮 = =1×10−4m3=100cm3 金 排 ρ g 1×103kg/m3×10N/kg 水 （2）[2]图丁中弹簧测力计的示数F′=3.4N，因此丁中该合金块浸没在液体中时受到的 浮力 F =G-F′=4N-3.4N=0.6N 浮1 （3）[3]由公式F =ρ V g可知，图丁中液体的密度 浮 液 排 F 0.6N ρ = 浮1 = =0.6×103kg/m3 液 V g 1×10−4m3×10N/kg 排 （4）[4]当正方体构件被缓缓吊入江水中时，排开水的体积越来越大，根据阿基米德原 理可知，构件受到的浮力越来越大，则钢丝绳对构建的拉力越来越小，故反映细绳拉 力F 随h变化的图线是①。 2 [5][6]由图B可知，当构件的下表面距离水面2m时，拉力不再减小，说明此时构件刚 好浸没于水中，故构件的边长a=2m，则此正方体构件的体积 V=a3=(2m)3=8m3 由图B可知，当构件刚好浸没时，钢丝绳对构件的拉力F =1.2×105N，构件受到的浮力 BF =ρ V g=ρ Vg=1.0×103kg/m3×8m3×10N/kg=8×104N 浮B 液 排 水 根据公式F =G-F可知，构件的重力 浮 G =F +F =8×104N+1.2×105N=2×105N B 浮B B 根据公式G=mg=ρVg可得，构件的密度 G 2×105N ρ= B = =2.5×103kg/m3 Vg 8m3×10N/kg 26．如图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置（忽略杠杆的摩擦）。 （1）挂钩码前，杠杆在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；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 _______侧调节； （2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若手持一个滑轮推动右侧钩码的悬线（如图丙所 示），就会发现杠杆________（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）； （3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是________； （4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小 组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点 处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为________N。以弹簧 测力计的拉力为动力F，钩码处绳子拉力为阻力F，多次改变动力作用点的位置进行 1 2 实验发现：当杠杆水平平衡时FL______FL； 1 1 2 2 （5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于________杠杆，请举出它在生 活生产中的一个应用实例________。【答案】 平衡 左 左端下沉 寻找普遍规 律 2.3 > 费力 镊子或钓鱼竿 （1）[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，甲图中杠杆处于静止状态，所以此时 杠杆是平衡状态。 [2]甲图中，杠杆的左端上翘，说明右端沉，所以平衡螺母向左端移动，直至杠杆在水 平位置平衡。 （2）[3]图乙中，左侧钩码对杠杆的拉力看作是动力，右侧钩码对杠杆的拉力看作是阻 力，杠杆平衡，则有Fl=Fl；图丙中用滑轮推动右侧钩码的悬线，使阻力的力臂l 减 11 22 2 小，而F、l 和F 大小不变，所以Fl>Fl′，故左端会下沉。 1 1 2 11 22 （3）[4]本实验进行多次实验，是为了探究在什么条件下杠杆能够平衡，所以多次实验 的目的是避免偶然性，得出普遍规律。 （4）[5]测力计的分度值为0.1N，指针在2N下面第三个格处，所以弹簧测力计示数为 2.3N。 [6]图丁中，设杠杆的重力为G，力臂为lG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件得 Fl=Fl+GlG 11 22 由丁图可知lG≠0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时Fl>Fl。 11 22 （5）[7][8]由图丁可知，弹簧测力计处在A点位置时，lG 可知，细线剪断后，物体A将上浮，静止时处于漂浮状态，此时A所受的 浮A A 浮力为 F' =G =7.5N 浮A A 根据阿基米德原理可知 F' 7.5N V = 浮A = =7.5×10-4m3 排A ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg 水 此时液面的深度为 V +V +V 7.5×10-4m3+400×10-6m3+6000×10-6m3 h= 排A B 水= =0.3575m S 200×10-4m2 容 液体对容器底部的压强 p=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3575m=3575Pa 水 答：（1）线剪断前物体B受到的浮力为4N； （2）物体A的重力为7.5N； （3）细线剪断液面稳定后，液体对容器底部的压强为3575Pa。 28．如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在300N的拉力作用下，使质量 为63kg的建筑材料以0.2m/s的速度匀速竖直上升，不计绳重和摩擦，求： （1）请你画出滑轮组的绕线； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率；（4）动滑轮的重力。 【答案】（1） ；（2）180W；（3）70%；（4）270N 解：（1）由题意可知，建筑材料的重力 G=mg=63kg×10N/kg=630N 不计绳重和摩擦，根据 1 F= (G+G ) n 动 可知，承担物重的绳子段数 G+G 630N+G n= 动= 动>2 F 300N 由此可推测承担物重的绳子段数n为3，故滑轮组的连接方式如下：W （2）由P= 可知，拉力的功率 t W Fs P= = =Fv =300N×3×0.2m/s=180W t t 绳 （3）由题意可知，滑轮组的机械效率 W Gh Gh G 630N η= 有= = = = ×100%=70% W Fs Fnh nF 3×300N 总 1 （4）根据F= (G+G )可知，动滑轮的重力 n 动 G =nF−G=3×300N−630N=270N 动 答：（1）见解析； （2）拉力的功率为180W； （3）滑轮组的机械效率为70%； （4）动滑轮的重力为270N。 六、综合题(共5分) 29．阅读短文，回答文后问题 安全舒适的家用轿车 为了让司乘人员有安全舒适的驾乘体验，某款家用小轿车配有U形座椅、抬头显示器、 倒车雷达、麦弗逊式悬架、真空轮胎等装置。 汽车座椅设计成能增大乘客与座椅接触面积的U型，座椅内部装有电热装置，冬季使用时，人坐上去温暖舒适。 汽车行驶中，抬头显示器可将重要行车数据和导航信息，通过前挡风玻璃投射在正前 方，驾驶员无需低头即可了解相关信息。汽车的导航系统是通过汽车和卫星之间传递 信息来确定汽车所处的位置，在这个过程中是通过电磁波来传递信息的，它的传播速 度是3×108m/s。导航系统可按个人喜好选择不同人的语音播报路况。倒车时，倒车雷 达利用超声波探测障碍物位置，使倒车更容易、更安全。 麦弗逊式悬架（图甲）是车身与车轮之间的传力部件，由螺旋弹簧和减振器有机组合， 悬架工作时车身先压缩弹簧一段距离，之后将弹簧和减振器一起压缩，减缓行驶过程 中车辆的振动。 用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图乙，在一根大弹簧内套有一根小弹簧，它们的 下端都固定在水平面上，压缩该弹簧组合，测得压力F与压缩距离△l之间的关系图线 如图丙所示，已知弹簧中的弹力与被压缩的距离均成正比。 车轮选用真空轮胎，即无内胎的充气轮胎，空气直接充进轮胎内腔。车辆高速行驶时， 由于轮胎和路面摩擦而产生的温度，由内部空气经钢圈直接传递出去，快速降低轮胎 温度：轮胎的负荷指轮胎承受的压力，与轮胎气压有关，下表是汽车静止时在轮胎发 生标准形变的条件下，每只轮胎的负荷F与轮胎气压p的参数。 气压p/kPa 120 150 180 200 240 340 420 负荷F/N 2920 3880 4840 0 0 （1）U形座椅是为了___________（选填“增大”或“减小”）压强； （2）倒车雷达原理与“声呐测距”的原理___________（选填“相同”或“不同”）；（3）当轮胎发生标准形变、汽车静止且轮胎气压为220kPa时，轮胎与地面接触的总 面积为0.1m2，则汽车对地面的压强为___________Pa； （4）如图乙、丙所示，当两弹簧均处于自由状态时，它们上端点间的距离为 x=_________m，小弹簧中的弹力F 与被压缩量△l 之间的定量关系式可表示为 2 2 F=__________。 2 【答案】 减小 相同 1.808×105 0.4 10N/m·△l 2 （1）[1]U形座椅是为了增大受力面积，减小压强。 （2）[2]倒车雷达原理与“声呐测距”都是利用超声波工作，原理相同。 （3）[3]由表格中数据得，当每只轮胎的气压增大10kPa时，每只轮胎的负荷增加 160N，则当轮胎发生标准形变、汽车静止且轮胎气压为220kPa时，每只轮胎受到的压 力为 220kPa-200kPa F= ×160N+4200N=4520N 10kPa 则汽车对地面的压强为 F 4520N p= = =1.808×105Pa S 0.1m2 4 （4）[4]由图丙得，当Δl=0∼0.4m时，只有大弹簧产生弹力；当Δl=0.4∼0.6m时， 弹力为两根弹簧产生的弹力的合力，所以当两弹簧均处于自由状态时，它们上端点间 的距离为 x=0.4m [5]由图丙得，当大弹簧的伸长量为0.2m时，大弹簧的弹力为2N，由F=k Δl得，大弹 簧的劲度系数 F 2N k = 1 = =5N/m 1 Δx 0.4m 1 当大弹簧的伸长量为0.6m时，弹力为5N，此时小弹簧的伸长量为 Δx =0.6m-0.4m=0.2m 2则 F =5N=k Δx′ +k Δx =5N/m×0.6m+k ×0.2m=3N+k ×0.2m 合 1 1 2 2 2 2 解得 k =10N/m 2 所以小弹簧中的弹力F 与被压缩量 l 之间的定量关系式可表示为 2 2 △ F =k Δx =10N/m·Δx 2 2 2 2