物理培优八年级物理第二学期高分精练试题及解析文档格式.docx
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D.机械做的有用功越多,机械效率就越高
A、机械做功越多,功率不一定越大,因为所用的时间不明确,故A错误;
B、作用在物体上的力越大,对物体所做的功不一定越多,因为在力方向上的距离不明确,故B错误;
C、功率表示物体做功快慢的物理量,机械功率越大,则机械做功越快,故C正确;
D、机械做的有用功越多,机械效率不一定越高,因为有用功在总功中占的比例不明确,故D错误。
【答案】C。
5.如图所示,是我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,下列分析正确的是( )
A.航行时,速度越大受到水的浮力越小
B.航行时,受到水的浮力大于它所受的重力
C.飞行时,机翼下表面气流流速小于上表面气流流速
D.飞行时,机翼下表面气流流速等于上表面气流流速
AB、飞机在水面航行时,处于漂浮状态,此时所受浮力等于自身的重力,由于重力不变,则浮力不变,与航行速度无关,故AB错误;
CD、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲、下表面平直,机翼上表面气流的流速大于机翼下表面的流速,从而产生向上的升力,故C正确、D错误。
6.在体育考试中,小强投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示,掷出9m远。
若球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7m,则( )
A.实心球到达最高点时动能为零
B.小强对球做功180焦
C.实心球从最高点到落地点,球重力做功为54焦
D.若不计阻力则实心球落地时的动能等于出手时的动能
A、实心球经过最高点时,高度最高,即势能最大,竖直方向的速度为零,但水平方向速度不为零,故动能不为零。
A错误。
B、当球离手后,球由于惯性,还能继续飞行,手不再对球有力的作用,该同学没有做功,故B错误;
C、在举高过程中克服重力做功过程中,
W=Gh=mgh=20N×
2.7m=54J,故C正确;
D、球出手时具有一定速度和高度,球同时具有动能和重力势能;
而球落地时,高度为0,重力势能为0,此时球只有动能;
由于球的机械能守恒,即:
球出手时的动能+球出手时的势能=球落地时的动能;
所以球出手时的动能小于球落地时的动能,故D错误。
7.如图所示,不计滑轮重及摩擦,分别用力F1、F2匀速提升同一重物,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,则力F1、F2及其功率P1、P2的大小关系为( )
A.F1>F2P1<P2B.F1>F2P1>P2
C.F1>F2P1=P2D.F1<F2P1<P2
用在不计绳重和摩擦时,物体升高h,用定滑轮提升物体时,绳子自由端移动的距离为h,
若用动滑轮提升物体时,绳子自由端移动的距离为2h,
则定滑轮提升物体时,拉力做功为:
W1=F1s=F1h,
动滑轮提升物体时,拉力做功为:
W2=F2s=2F2h,
∵W1=W2,∴F1=2F2,即:
F1>F2
又时间相同,根据功率公式P=
可知:
P1=P2。
8.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有2.4N的煤油溢出;
将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有2.7N的水溢出。
已知煤油的密度是0.8×
103kg/m3,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( )
A.漂浮,0.9×
103kg/m3B.漂浮,0.85×
103kg/m3
C.悬浮,1.0×
103kg/m3D.沉底,1.1×
103kg/m3
由题意可知,同一物体分别放入装满煤油和水的溢水杯后,溢出水的重力大于溢出煤油的重力,
由阿基米德原理可知F浮水=2.7N,F浮煤油=2.4N,即物体在水中受到的浮力大于在煤油中受到的浮力,
若该物体在水和煤油中都漂浮或在水中漂浮、在煤油中悬浮,则浮力应相等,故不可能是这种情况;
由于煤油的密度较小,则该物体在煤油中一定下沉,但物体水中可能是漂浮、悬浮或下沉(暂不能判断);
该物体在煤油中一定下沉,则由F浮=ρ液gV排得物块的体积:
V=V排煤油=
=
=3×
10﹣4m3=300cm3;
若物体完全浸没在水中,此时物体所受的浮力:
F浮浸没水=ρ水gV=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
300×
10﹣6m3=3N;
因物体在水中实际受到的浮力2.7N小于完全浸没在水中时的浮力3N,所以物体在水中并未完全浸没,即在水中漂浮;
根据漂浮条件和阿基米德原理可得F浮水=G=G排水,则物体的重力为G=2.7N,
所以物块的密度:
ρ=
=0.9×
103kg/m3,故A正确、BCD错误。
9.下列关于平衡力的说法中,正确的是( )
A.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,一定保持静止状态
D.运动物体在平衡力的作用下,一定保持运动状态不变
A、物体受到的拉力可能小于或大于重力,所以拉力和重力不一定是平衡力,故A错误;
B、二力的三要素相同,由于力的方向相同,所以二力一定不是平衡力,故B错误;
C、物体在平衡力的作用下,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,故C错误;
D、运动的物体在平衡力的作用下,一定保持运动状态不变,故D正确。
10.平昌冬奥会越野滑雪比赛中,如图所示,运动员(图中用小球代替)以初速度v沿着凹凸不平的滑道从a点滑到d点的过程中( )
A.运动员在b、d两点的动能相等
B.运动员从b点到c点的过程中机械能减小
C.运动员在a、d两点的动能相等
D.运动员从c点到d点的过程中重力势能减小
A、从a点滑到d点的过程,运动员需要克服摩擦力和空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能,所以d点的机械能大于b点的机械能,而bd两点高度相等,重力势能相等,机械能包括动能和势能,所以,d点的动能小于b点的动能,故A错误;
B、运动员从b点到c点的过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能,所以机械能减小。
故B正确;
C、运动员在a的速度大于在d点的速度,所以a点的动能大于d点。
故C错误;
D、运动员从c点到d点的过程中,质量不变,高度增加,所以重力势能变大。
故D错误。
【答案】B。
11.如图所示,两支相同的试管,内盛等质量的液体,甲管竖直放置,两管液面相平,这两管中的液体对试管底压强的大小关系是( )
A.P甲>P乙B.P甲<P乙
C.P甲=P乙D.上述三种情况都有可能
由图知,V甲<V乙,
∵m甲=m乙,
∴两种液体的密度:
ρ甲>ρ乙,
又∵p=ρgh,两管液面相平(液体的深度h相同),
∴两管中的液体对管底压强:
P甲>P乙。
12.三个相同容器里盛有密度不同的三种液体,将同一个小球先后放入三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等。
下列说法正确的是( )
A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力
B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力
C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同
D.丙液体的密度最小
(1)由三图可知,同一个小球在甲液体中处于漂浮状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底,
因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,下沉时受到的浮力小于自身的重力,
所以,小球在三液体中受到的浮力关系为F浮甲=F浮乙=G>F浮丙,
则在甲液体中小球所受的重力等于浮力,小球在丙液体中所受浮力小于小球在乙液体中所受浮力,故AB错误;
(2)因ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,
所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,
则丙液体的密度最小,故D正确;
(3)因容器中的液面到容器底的距离都相等,
所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p甲>p乙>p丙,故C错误。
13.如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。
A.两次木块运动的速度相同
B.木块第一次受到的摩擦力较大
C.两次拉力对木块做的功一样多
D.两次拉力对木块做功的功率一样大
A、从图象中可看出,相同时间第一次通过路程大于第二次,所以第一次实验的速度大于第二次的速度。
故A错误;
B、用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动,木块做匀速直线运动,不论其速度大小如何,都受到平衡力的作用,在水平方向上,摩擦力和拉力是一对平衡力;
故两次实验的拉力和摩擦力均相等。
故B错误;
C、在相同拉力作用下,木块两次运动的距离相同,由W=Fs可知,以木块两次所做的功一样多。
故C正确;
D、从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,而木块所受的拉力不变,根据公式P=Fv可知,拉力第一次做功的功率大。
14.关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.在太空中的宇航员没有惯性
B.正在运动的物体不一定受到力的作用
C.正在运动的物体一定受到力的作用
D.受到平衡力作用的物体一定处于静止状态
A、惯性大小只与质量有关,宇航员有质量,所以有惯性,故A错误;
BC、根据牛顿第一定律,运动的物体不受力时,保持匀速直线运动状态,运动的物体可能不受力,故B正确,C错误;
D、受到平衡力物体处于平衡状态,可能静止或匀速直线运动,故D错误。
15.如图5所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,长时间后,滚摆停止上下滚动。
A.滚摆下降时,重力势能减小,动能减小
B.滚摆整个运动过程中,机械能守恒
C.滚摆到最低点后又上升,重力势能全部转化为动能
D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能减小
A、滚摆下降时,质量不变,速度增大,故动能增加,高度减小,即重力势能减小,故A错误;
B、D、由于空气的摩擦,所以整个过程中,一部分机械能会转化为内能,所以滚摆每次上升的高度逐渐减小,机械能是减小的,故B错误,D正确;
C、滚摆到最低点后又上升,质量不变,速度减小,动能减小,同时高度增加,重力势能增加,故是将部分动能转化为重力势能的过程,故C错误。
二、填空题:
本题共2小题,每空1分,共10分。
16.迄今为止,我国已发射40余颗北斗导航卫星。
若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行。
(1)如图所示,则卫星从远地点向近地点运行的过程中, 重力势 能转化为 动能。
(2)如图所示,椭圆线为人造卫星绕地球运行的轨迹。
人造卫星绕地球运行过程中 有 (选填“有”或“没有”)受到力的作用。
判断的依据是 卫星的运动状态在不断的改变 。
(1)卫星从远地点向近地点运行的过程中,其质量不变,相对高度降低,则势能减小;
同时速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能。
(2)人造卫星绕地球运动时,运动速度和方向始终在发生变化,即运动状态始终在发生变化;
因为力是改变物体运动状态的原因,所以人造卫星受到力的作用。
【答案】
(1)重力势;
动;
(2)有;
卫星的运动状态在不断的改变。
17.如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F作用下做加速直线运动,物体A处于静止状态。
拉力F的大小为6N,弹簧测力计(自重不计)的示数为4N,则物体A所受摩擦力的大小为 4 N,方向是 水平向右 。
物体A静止不动,所以A受到弹簧测力计水平向左的拉力与A受到水平向右的摩擦力是一对平衡力,则f=F′=4N,方向水平向右。
【答案】4;
水平向右。
18.小敏把体积为200cm3,质量为240g的洋芋全部放入水中时,洋芋受到的浮力是 2 N;
松手后洋芋将 下沉 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
洋芋全部放入水中(即浸没),排开水的体积等于洋芋的体积,
洋芋受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×
200×
10﹣6m3=2N;
洋芋的重力为:
G=mg=240×
10﹣3kg×
10N/kg=2.4N,
因为F浮<G,所以松手后,洋芋下沉。
【答案】2;
下沉。
19.如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重2N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N,则滑轮组的机械效率为 80% ;
若物体匀速向左运动了3m,该过程中拉力做的功为 180 J。
(1)由图知,n=3,滑轮组的机械效率:
η=
×
100%=
100%=80%;
(2)绳自由端移动的距离:
s=3s物=3×
3m=9m,
该过程中拉力做的功:
W=Fs=20N×
9m=180J。
【答案】80%;
180。
三、作图题:
本题共2小题,每题2分,共4分。
20.画出图中阻力F2的示意图和动力F1的力臂L1。
鱼对鱼竿的竖直向下的拉力为阻力F2,由此作出阻力F2的示意图;
从支点O做动力F1作用线的垂线段,即为动力臂L1,如图所示:
21.小明用小车搬运大石块,用适当的力水平向右拉动系在石块上的绳子,石块就随小车一起匀速运动,如图所示。
请你画出石块受力示意图。
石块随小车一起匀速运动,处于平衡状态,分析可知,石块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力;
在竖直方向上受到的重力和支持力也是一对平衡力。
过石块的重心,分别按各力的方向画一条有向线段,注意平衡力的线段长度应相等,并标出相应的符号,如图所示:
四、实验探究题:
本题共2小题,每空2分,共28分。
22.小明猜想物体的动能大小可能与物体的质量和运动速度有关,于是设计了如图所示的实验,探究影响动能的大小的因素。
第一步:
让质量相同的两个钢球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
(1)实验中是通过 被推动的距离 比较木块被撞后来判断钢球动能的大小。
(2)实验中钢球从越高的高度滚下,钢球碰木块时的速度越 大 (“大”或“小”),木块被撞得越 远 (“远”或“近”),表明钢球具有的动能越 大 (“大”或“小”)。
第二步:
让不同质量的两个钢球沿同一光滑斜面均从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
(3)实验中让钢球在同一高度由静止开始向下运动,目的是使钢球到达水平面时具有相同的 速度 ,此种方法物理学上称为 控制变量法 。
(4)通过甲、乙的两组实验表明,物体的动能大小与它的 质量和速度 有关。
(1)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过钢球对木块外做功的多少来体现钢球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小,用到的是转换法;
(2)图甲,两小球从不同的高度滚下,速度不同,两小球的质量相同,探究的是动能与速度的关系,得出的结论是,质量相同时,物体的速度越大,动能越大,木块被撞的越远;
(3)乙图,实验中让钢球在同一高度由静止开始向下运动,目的是使钢球到达水平面时具有相同的相同;
质量不相同,可探究动能与速度的关系;
用到了控制变量法;
(4)通过实验知物体的动能大小与它的速度和质量。
(1)被推动的距离;
(2)大;
远;
大;
(3)速度,;
控制变量法;
(4)质量和速度。
23.苗苗在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。
实验器材有:
刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤如下:
①用刻度尺测出竹筷的长度L;
②竹筷的下端缠上适量的细铅丝;
③把自制的密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示);
④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2,
根据上面的步骤回答下列问题:
(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是 降低重心 (选填“降低重心”或“增大支撑面”)使竹筷能 竖直 漂浮在液面;
(2)密度计是利用浮力 等于 重力的条件工作的,竹筷下表面受到水的压强 等于 竹筷下表面受到盐水的压强(均选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 越小 (选填“越小”或“越大”);
(4)被测盐水的密度表达式:
ρ盐水=
ρ水 (不计铅丝体积,水的密度为ρ水);
(5)小军也用吸管也制作了一个密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小。
导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进万案,其中可行的是 。
A.换大的容器盛放液体做实验
B.换更细的吸管制作密度计
C.适当减小密度计的配重
(1)重心越低,稳度越大,故竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面;
(2)密度计是利用物体漂浮条件工作的,密度计不管放入哪种液体中,都是漂浮,浮力等于自身的重力;
根据浮力的产生原因:
“浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差”可知,F浮=F下﹣F上=F下﹣0=p下S﹣0=p下S;
由于浮力相等,所以p下相等,故竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强;
(3)据F浮=ρ液gV排可知,同一密度计,在不同液体中的浮力相同,液体密度越大,排开液体的体积就越小;
(4)在水中时:
F浮水=ρ水gV排1=ρ水gS(L﹣h1);
在盐水中时:
F浮盐=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L﹣h2);
因为浮力相等所以:
ρ水gS(L﹣h1)=ρ盐水gS(L﹣h2);
即:
ρ盐水=
ρ水;
(5)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体中时,密度计竖直浸入液体的深度变大,设密度计浸入液体深度为h,底面积为S,因为密度计漂浮在液体中,F浮=G,又因为F浮=ρ液gV排=ρ液gSh,即ρ液gSh=G,所以h=
,当ρ液一定时,可适当增大配重,用更细的吸管,故B正确,C错误;
换用大的容器不会使密度计相邻两刻度线之间的距离变大,故A错误;
(1)降低重心;
竖直;
(2)等于;
等于;
(3)越小;
(4)
(5)B。
五、计算题:
本题共2小题,共13分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
24.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:
(g取10N/kg)
(1)圆柱体受的最大浮力。
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
(3)圆柱体的密度。
(1)由图可知,圆柱体重G=2N,
当圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数F′=1.4N,
故圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):
F浮=G﹣F′=2N﹣1.4N=0.6N;
(2)由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:
h=12cm=0.12m,
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强:
p=ρgh=1×
0.12m=1200Pa;
(3)圆柱体的质量:
m=
=0.2kg,
根据F浮=ρ水gV排可得,圆柱体的体积:
V=V排=
=6×
10﹣5m3,
圆柱体的密度为:
≈3.3×
103kg/m3。
25.用如图所示的滑轮组,将480N的物体以0.2m/s的速度匀速提起5m,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重)求:
(1)该滑轮组做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)该滑轮组机械效率;
(4)若该滑轮组的机械效率为75%时,所提物体的重。
(1)滑轮组做的有用功:
W有=Gh=480N×
5m=2400J;
(2)绳子的有效段数为3,绳子自由端的速度:
v=3v物=0.2m/s×
3=0.6m/s,
拉力的功率:
P=
=Fv=200N×
0.6m/s=120W;
(3)绳子自由端移动的距离:
s=nh=3×
5m=15m;
拉力做的总功:
W总=Fs=200N×
15m=3×
103J;
该滑轮组机械效率:
(4)不计摩擦和绳重,故作用在绳子自由端的拉力:
F=
,
故动滑轮的重力:
G动=3F﹣G=3×
200N﹣480N=120N;
不计摩擦和绳重,故克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源,
η′=
100%,
即75%=
所提物体的重:
G′=360N
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