人教版物理八年级下册-期末实验计算题压轴试卷检测题(WORD版含答案)(53).doc

人教版物理八年级下册 期末实验计算题压轴试卷检测题（WORD版含答案）(14)

一、实验题计算题压轴题等
1．如图所示小明站在高台上通过滑轮组竖直向上匀速提升物体，假设在拉绳子的过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。已知小明的质量为50kg，物体的质量为54kg，上升的高度为2m，动滑轮的质量为6kg，小明双脚与地面的总接触面积是500cm2，（g=10N/kg）求：

（1）滑轮对物体所做的有用功是多少？
（2）当提升物体时，滑轮组的机械效率为多少？
（3）小明对高台的压强是多少？
2．为测量某工业液体的密度，设计了如图所示的一套装置：图甲中，直筒型容器的底面积为100cm2，高为 50cm，重为 5N，放置在水平台秤上；图乙中，A 球的体积为 1000cm3，是 B 球体积 的 2 倍，两球用轻质细杆相连，放入甲容器中，恰能悬浮在清水中，现剪断轻质杆，只有一球上浮， 稳定后水对容器底的压强减小了 300Pa；图丙中 C 是弹簧测力计，弹簧测力计和 A、B 球之中上浮 的那个小球，用一轻质无伸缩的细线通过定滑轮相连接。(不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，g取10N/kg)求：

(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差；
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差；
(3)按图丙中所示，使上浮的小球浸没在清水中时，容器中水的深度为 30cm，若将容器中的水换为同体积的工业液体，在弹簧测力计拉力作用下使小球浸没在工业液体中，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa，求工业液体的密度。
3．如图，密度为0.6×103 kg/m3、体积为8×10-3 m3的正方体木块，用一条质量可忽略不计的细绳系住，绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心．绳子的长度为25cm，细绳可承受的最大拉力为32 N，开始时，容器内有一定量的水，木块处于漂浮状态，但细绳仍然松软．求：

（1）此时木块受到的浮力；
（2）当向容器中注水，直到细绳对木块的拉力达到最大值，在细绳断裂前的一瞬间停止注水，则此时木块浸入水中的体积为多大？
（3）绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是多大？
4．如图所示，在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器(ρ酒精＝0.8×103kg/m3)，容器底面积为500cm2，现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中（小球不溶于酒精）．(g取10N/kg)

（1）试判断小球静止后是漂浮、悬浮还是沉在容器底部？
（2）此时小球所受的浮力是多少？
（3）小球放入容器前后，容器对水平桌面的压强变化了多少？
5． 电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，每层楼高3m，放学后，乘电梯回家：
(1)电梯在20s内将小明送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？
(2)已知小明的体重为500N，电梯对小明做功的功率为多少？
(3)如图是一种电梯的结构示意图。A为电梯厢，B为动滑轮，绕过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。某次运行中，电梯将总质量为180kg的小明一家人送回家时，电动机拉力F为6000N。（不计钢丝绳、滑轮重及摩擦） 在此过程中，电梯的机械效率是多少？

6．在图中轻质均匀杆长1.2米，能绕支点O转动，B端用细绳竖直悬于C点，有一重力为240牛的物块挂在A点，长0.3米，求：
(1)此时绳对杠杆的拉力大小；
(2)若绳能承受的最大拉力为150牛，移动重物到某一位置，绳恰好断裂，求重物悬挂点到支点O的距离。

7．如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处．罐笼的底面积是1.6m2，已知被提升的建筑材料重为2800N，拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度．拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦．求：

（1）拉力F大小是多少？
（2）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？
8．一个水平放置的直杠杆，动力和阻力位于支点两侧，该杠杆的动力臂l1为0.3m，动力F1为200N，阻力F2为50N，求：
（1）杠杆平衡时的阻力臂 l2．
（2）若保持杠杆水平位置平衡，且保持动力作用点和阻力作用点位置不变，动力和阻力各增加100N，则要使杆杆重新在水平位置平衡，通过计算说明杠杆的支点向哪个方向移动多远？
9．小群利用如图甲所示的滑轮组将水底的物体匀速提升到空气中．他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示．物体在空气中匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10 N/kg．求：

（1）物体的重力及单个动滑轮的重力；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）水底的深度及水对水底的压强；
（4）物体的密度．
10．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数
钩码重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计
升的距离/cm
机械效率
第1次
2
5
1
15
67%
第2次
4
5
1.7
15

第3次
6
5
2.4
15
83%
(1)在实验操作中应该使弹簧测力计_____（选填“匀速”、“加速”或“减速”）竖直提升；
(2)进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_____；
(3)进行第3次测量时，滑轮组做的有用功是_____J；
(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与_____有关；
(5)请在丁图画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕绳方法_____，若不计摩擦及绳重，这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

11．小玲就“物体的浮力与什么因素有关”，做了以下实验．做实验的步骤如图所示，并记录了弹簧测力计的示数F及金属体下表面所处的深度h．（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）根据上面实验情境图，你认为浮力与什么因素有关________．
（2）根据图提供的信息，回答以下的问题：
① 据上图可知，金属块的重力是________N．
② 如图中，金属块共受________个力的作用，金属块在盐水中所受的浮力是________N．
（3）下列选项中能正确反映出浮力F浮和深度h关系的图像是________．

（4）该物块的密度是________kg/m3．
12．（2017安顺卷）在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果．

（1）探究的因素是：_____________________．选用的图是：___________（填图中的序号）．
（2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；
步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上．
①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力___________第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片___________的改变，忽视了___________对浮力大小的影响．
13．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中， 小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验．让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止．

（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用_______两图；实验中应保证_______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是___________________________________．
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是________________________________．
（3）该实验是通过观察___________________来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．
（4）纸盒最终会停下来的主要原因是__________，如果纸盒在运动过程中所受的摩擦阻力为0，纸盒将_______________________．
14．如图所示装置，体重为500N的小明站立在水平地面，要提升总重力为56N的三件衣服，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳子的自由端，此时小明对地面产生的压强为1.2×104Pa，在2s内，他将绳的自由端匀速竖直下拉了1m。已知小明双脚与地面的接触面积为0.04m2.，求：
(1)小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力；
(2)拉力F的功率；
(3)滑轮组提升衣服的机械效率。

15．如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）。

（1）按题意画出滑轮组的绕绳；
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？

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一、实验题计算题压轴题等

1．(1)1080J；(2)90%；(3)1.4×104Pa
【详解】
(1)由图可知，n＝3，小明做的有用功
W有用＝G物h＝mgh＝54kg×10N/kg×2m＝1080J
(2)不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率

(3)不计绳重和摩擦，提升物体时绳端的拉力

小明匀速提升该物体时，由于绳子对他有向下的拉力，且绳子对他的拉力的大小等于他对绳端的拉力，所以，小明对高台的压力
F压＝G人+F＝m人g+F＝50kg×10N/kg+200N＝700N
小明对高台的压强

答：(1)小明所做的有用功为1080J；
(2)滑轮组的机械效率为90%；
(3)小明对高台的压强为1.4×104Pa。
2．(1)3cm；(2)3N；(3)1.3×103kg/m3 或 1.6×103kg/m3
【详解】
(1)由题意可知，轻质杆被剪断前后水对容器底的压强减小了 300Pa；由可得：

(2)水面下降的体积为：

假设轻质杆被剪断前后，A球上浮，则A球露出水面的体积是：

A球排开的体积是：

当A球上浮，最终漂浮时，A球受到的重力等于浮力：

A球完全浸没在水中时，受到的浮力是：

A球完全浸没在水中时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力，所以轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是：

假设轻质杆被剪断前后，B球上浮，则B球露出水面的体积是：

B球排开的体积是：

当B球上浮，最终漂浮时，B球受到的重力等于浮力：

B球完全浸没在水中时，受到的浮力是：

B球完全浸没在水中时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力，所以轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是：

综合以上分析，可知轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是3N；
(3)假设上浮的小球是A球而且浸没在清水中时，此时水的体积是：

不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，图中装清水时，弹簧测力计的示数：

容器对桌面的压力：
①
将容器中的水换为同体积的工业液体时，容器对桌面的压力：
②
由于换成同体积的工业液体后，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa，可知大于，则压力变化量是：

把①②代入，化简得：

由得，压力的变化量是：

可得：

解得：

假设上浮的小球是B球而且浸没在清水中时，此时水的体积是：

不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，图中装清水时，弹簧测力计的示数：

容器对桌面的压力：
③
将容器中的水换为同体积的工业液体时，容器对桌面的压力：
④
由于换成同体积的工业液体后，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa，可知大于，则压力变化量是：

把③④代入，化简得：

由得，压力的变化量是：

可得：

解得：

答：(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差是3cm；
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差；
(3)工业液体的密度是或；
3．（1）48N（2）8×10-3 m3 （3）4500Pa
【解析】
【详解】
（1）．开始时，容器内有一定量的水，木块处于漂浮状态，但细绳仍然松软，说明木块此时自由漂浮，根据漂浮条件，此时木块受到的浮力为：
F浮=G=mg=ρVg=0.6×103 kg/m3×8×10-3 m3×10N/kg=48N．
（2）．当向容器中注水，直到细绳对木块的拉力达到最大值时，此时木块受到的浮力等于细绳的拉力与木块重力之和，即：
F浮′=F最大+G=32 N+48N=80N，
根据阿基米德原理，则此时木块浸入水中的体积为：
V排===8×10-3 m3．
（3）．由以上计算可知，当绳子断开瞬间，木块浸入水中的体积等于木块的体积，说明此时容器中水面刚好与木块上表面相平，则此时容器中水的深度等于细绳子的长度l加木块的高度h木．木块为正方体，则的高度（边长）为：
h木==0.2m．
所以容器中水的深度为：
h= l+h木=0.25m+0.2m=0.45m，
则容器底部受到水的压强是：
p===4500Pa．
答：（1）．木块处于漂浮状态，但细绳仍然松软时受到的浮力为48N．
（2）．当向容器中注水，直到细绳对木块的拉力达到最大值，在细绳断裂前的一瞬间停止注水，则此时木块浸入水中的体积为8×10-3 m3．
（3）．绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是4500Pa．
4．（1）沉在容器底部；（2）8N；（3）20Pa
【详解】
（1）．已知小球的密度为0.9×103kg/m3；酒精的密度为0.8×103kg/m3；
小球的密度为
0.9×103kg/m3＞ρ酒精，
所以小球下沉；静止后沉在容器底部；
（2）．小球的体积
V球==1×10-3m3；
小球完全浸没，排开酒精的体积等于自身的体积；
小球受到的浮力
F浮=ρ酒精gV排=ρ酒精gV球=0.8×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=8N；
（3）．小球排开的酒精的质量
m排=ρ酒精V排=0.8×103kg/m3×10-3m3=0.8kg，
容器对水平面增加的压力
ΔG=Δmg=（m-m排）g=（0.9kg-0.8kg）×10N/kg=1N；
容器对水平桌面的压强增加量
Δp==20Pa．
答：（1）．小球静止后沉在容器底部；
（2）．此时小球所受的浮力是8N；
（3）．小球放入容器前后，容器对水平桌面的压强增加了20Pa．
5．(1)；(2)；(3)
【详解】
解：(1)一楼到六楼，升高的高度为5个楼高

电梯上升的平均速度

(2)电梯对小明做功的功率为

(3)由图可知动滑轮上有2段钢丝绳，则钢丝绳移动的距离为

拉力做的总功为

小明一家人总重力为

拉力做的有用功为

则电梯的机械效率为

答：(1)电梯上升的平均速度是。
(2)电梯对小明做功的功率为。
(3)在此过程中，电梯的机械效率是。
6．(1)60N；(2)0.75m
【分析】
先分析题中的杠杆的动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小，再据杠杆的平衡条件来解题。
【详解】
解：(1)由题意知，轻抚杆是杠杆来的，其阻力为物体的重240N，阻力臂为0.3m，动力是细绳的拉力，动力臂为1.2m，据杠杆的平衡条件得
240N×0.3m=F⋅1.2m
解得
F=60N
(2)若绳能承受的拉力最大为150N，即此时杠杆的动力为150N，设此时重物距支点O的距离为l，则有
240N⋅l=150N×1.2m
解得
l=0.75m
答：(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小为60N；
(2)重物悬挂点到支点O的距离为0.75m。
【点睛】
本题稍有难度，主要考查杠杆平衡条件的应用。
7．（1）2000N（2）2500Pa（3）70%
【解析】
【详解】
（1）．拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，所用的时间为：

由图乙可知，20s时拉力做的功为40000J，由图像可知绳子股数n=2，则拉力F移动的距离为：
s=2h=2×10m=20m
因此拉力F大小是：
；
（2）．由题意知，即

装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压力为：
F压=G+G笼=2800N+1200N=4000N
对地面的压强为：
；
（3）．提升机在提升建筑材料时的机械效率为：
．
答：（1）．拉力F大小是2000N；
（2）．对地面的压强是2500Pa；
（3）．机械效率为70%．
8．（1）1.2m　（2）杠杆的支点向阻力方向移动0.2m
【解析】
【详解】
（1）．由杠杆平衡条件 可得：
；
（2）．由于保持动力作用点和阻力作用点位置不变，则
l1′+l2′=l1+l2=0.3m+1.2m=1.5m ①
若动力和阻力各增加100N，则
F1′=200N+100N=300N
F2′=50N+100N=150N
由杠杆平衡条件可知：
300N×l1′=150N×l2′②
解①②得：l1′=0.5m，l2′=1m
△l1=l1′-l1=0.5m-0.3m=0.2m
即支点向阻力方向移动0.2m。
答：（1）．杠杆平衡时的阻力臂l2长为1.2m；
（2）．杠杆的支点向阻力方向移动0.2m。
9．（1）680N；60N；（2）400 N；（3）1.5m；1.5×104 Pa；（4）1.7×103 kg/m3
【详解】
（1）物体在空气中时，滑轮组的机械效率，滑轮组有4段绳子承担总重，即n=4，由图乙可知，物体在空气中时绳端的拉力：F2=200N，物体的重力：G=4F2η=4×200N×85%=680N；
由力的平衡关系可知4F2=G+2G动，单个动滑轮重力为；
（2）由图乙可知，物体浸没在水中匀速上升时绳端的拉力F1＝100 N，
由力的平衡关系可知4F1+F浮＝G+2G动，
则物体浸没在水中受到的浮力：F浮＝G+2G动-4F1＝680 N+2×60 N-4×100 N＝400 N；
（3）由图乙可知，物体刚离开水面时，绳子自由端移动的距离s＝6 m，
由s＝nh可得，水底的深度：，
水对水底的压强：p=ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5 m＝1.5×104 Pa．
（4）由F浮＝ρ液gV排可得，物体的体积：，
由G＝mg＝ρVg可得，物体的密度：．
答：（1）物体的重力是680 N，单个动滑轮的重力是60 N；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力是400 N；
（3）水底的深度为1.5 m，水对水底的压强为1.5×104 Pa；
（4）物体的密度是1.7×103 kg/m3．
10．匀速 78.4% 0.3 被提升物体的重力 不变
【详解】
(1)[1]在实验过程中，应缓慢匀速竖直向上匀速拉动弹簧测力计，便于读出测力计的示数。
(2)[2]由表中数据可得，第2次测量时滑轮组的机械效率

(3)[3]进行第3次测量时，有用功
W有=Gh=6N×0.05m=0.3J
(4)[4]从实验数据可知，钩码上升的高度不变，钩码重不断增大，机械效率不断提高；所以，滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
(5)[5]要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向，说明绳端拉力的方向应向下，所以绳子最后通过定滑轮，由此从外向内依次完成绕线，如图所示：

[6]若将此滑轮组换一种绕绳方法，动滑轮的重不变，不计摩擦及绳重，故额外功为克服动滑轮自重做的功，由 可知，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。
11．排开液体的体积和液体的密度 9.6 3 3.6 D 3.2×103
【详解】
（1）由实验1、2、3、4可知，浮力的大小与物体排开液体的体积有关，由实验5、6可知，浮力的大小还与液体的密度有关；（2）①由实验1知，金属块的重力是9.6N；② 图6中，金属块共受3个力的作用：重力、浮力和拉力，且三个力平衡，故浮力为：F浮＝G9.6N6N＝3.6N.(3) 金属块底部接触水面后,随着浸入水中深度h的增加,金属块排开水的体积变大,金属块受到的浮力F浮变大，所以弹簧测力计的示数变小；当金属块完全浸没入水中时，金属块受到的浮力不变，弹簧测力计的示数不再变化；故图象D符合弹簧测力计示数F与金属块底部浸入水中深度h关系．（4）物块完全浸没在水中时受到的浮力为F浮＝G9.6N6.6N＝3N，由F浮gV排得，物块的体积V＝V排3×10-4 m3,物块的密度：3.2×103 kg/m3.
12．浮力大小与物体排开液体的体积的关系 ①②③（或①②④） 小于 形状 排开水的体积
【解析】
试题分析：（1）测物体所受的浮力要利用称重法，即F浮=G﹣F拉，故每次必须要选图①才行；若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，应控制液体的密度相同，而物体排开液体的体积不同，故应选用图①②③或①②④；若要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，故应选用图①④⑤；（2）①第一次铁片下沉，说明F浮1＜G，第二次铁片漂浮，说明F浮2=G，所以F浮1＜F浮2；②本探究实验把铁片弯成“碗状”，改变了形状，虽然都是水，但两次排开液体的体积不同，所以得出结论是不正确的，即：他只关注了铁片形状的改变，忽视了排开水的体积对浮力大小的影响．
【考点定位】探究浮力大小的实验
13．甲乙 速度 让铁球从相同高度滚下 在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大 纸盒移动的距离 受到阻力 匀速直线运动
【解析】
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择甲、乙两图；
（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
（3）该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法．
（4）纸盒最终会停下来的主要原因是纸盒受到了阻力的作用；若水平面绝对光滑，摩擦力为0，纸盒将做匀速直线运动．
故答案为（1）甲乙；速度；让铁球从相同高度滚下；（2）在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大；（3）纸盒移动的距离；（4）受到阻力；做匀速直线运动．
14．[1]480N；[2]10W；[3]70%
【详解】
(1)拉衣服时，小明对地面的压力为

(2)小明拉绳子的力的大小为

绳子自由端运动的速度为

拉力的功率为

(3)人做的功为

4段绳子与动滑轮接触，衣服上升的距离为

有用功为

整个过程的机械效率为

答：(1)小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力为20N；
(2)拉力F的功率为10W；
(3)滑轮组提升衣服的机械效率为70%。
15．（1）如图

（2）90W (3)126kg
【详解】
（1）绳端向下移动1.5m而重物上升了0.5m，滑轮组省力费距离，s=nh，计算的 绳子的段数n =3.绕绳子时绳子一共三段，人在下面拉，注意绳子段数和拉力方向。如图示

（2）人做功的功率,已知人的拉力F=600N，自由端移动的速度
，
所以人做功的功率

（3）设重物质量为m，则在10s时间内，做的有用功
，
而总功就是在绳自由端做的功

机械效率
，
计算可得m=126kg。