2021-2022学年广西河池市环江县八年级(下)期中物理试卷(含解析)
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2021-2022学年广西河池市环江县八年级(下)期中物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了……”,其中“山…向船尾跑去了”所选的参照物是( )
A. 山 B. 船 C. 流水 D. 河岸
2. 下列过程,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A. 篮球受重力从篮筐内竖直下落 B. 滚动的足球受阻力缓缓停下
C. 用力将实心球掷出 D. 把橡皮泥捏成不同造型
3. 下列与力相关的知识中,说法正确的是( )
A. 两物体只有接触才会产生力 B. 常用铅垂线来检查墙是否砌得竖直
C. 重力的作用点一定在物体上 D. 滑动摩擦力大小跟接触面大小有关
4. 以下各图是每0.1s拍摄一次的小球在不同运动状态下的频闪照片,其中受到平衡力作用的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 镊子 B. 瓶起子
C. 天平 D. 钳子
6. 下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A. 下雪后往路面撒煤渣 B. 拔河时用力握紧绳子
C. 运动鞋底部制有花纹 D. 给机器轴承加润滑油
7. 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A. 拉力F的大小为物重的2倍
B. 当悬挂点左移时,F将减小
C. 若F改为沿图中虚线方向施力,F将增大
D. 若物重增加2N,F的大小也增加2N
8. 旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是( )
A. 旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B. 旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
9. 最新发布的《中国居民膳食指南》中提倡“吃动平衡,天天运动”,某人通过手机软件测得四十分钟行走6000步,路程约4km。据此估计他行走的平均速度和一步长度( )
A. 6km/h,65cm B. 1.5km/h,1.2m
C. 6km/h,20cm D. 15km/h,0.6m
10. 如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )
A. F甲>F乙 B. p甲>p乙 C. F甲
A. 2250 Pa B. 2400 Pa C. 2500 Pa D. 2750 Pa
12. 图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A. B给A的力大于A给B的力
B. A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
C. A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
D. 两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共8小题,共16.0分)
13. 如图所示的水平仪可以检验一个平面是否______;若把它放置在桌面上,重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的右方,则此桌面的______边高。
14. 坐在向前行驶汽车里的小亮看见路旁的树向后运动,他是以______ 为参照物,司机要求他必须系好安全带,因为汽车紧急刹车时,人由于______ ,将继续向前运动,可能造成碰撞伤害。
15. 如图所示,运动员拉弓射箭的过程中弦被手拉弯同时弦也勒疼了手,说明物体间力的作用是______ 的;松手后箭飞出,说明力可以改变物体的______ 。
16. 如图所示,手对弹簧的作用力大小相等,说明了力的作用效果与力的______有关。甲、乙两同学各用3N的力在水平桌面上沿相反方向拉一弹簧测力计,则弹簧测力计的示数是______N。
17. 用一根细线拴住一小球在水平桌面上做匀速圆周运动,此时小球处于______状态(填“平衡”或“非平衡”),若小球所受的外力突然都消失,小球将______。
18. 如图所示,用F=60N的力把一个重为30N的物体压在竖直墙壁上,物体静止,此时物体受到的摩擦力为______N;当力F增大为80N且方向不变,则物体受到的摩擦力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19. 如图是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,此时夹子可近似看作______ 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,滑轮重、绳重和摩擦力不计.则手的拉力F甲= ______ N,F乙= ______ N。
20. 如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:3,质量之比m甲:m乙=2:1,则它们对地面的压力之比F甲:F乙= ______ ,对地面的压强之比P甲:P乙= ______ 。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
21. 如图所示用绳拴着一物体在水平面内沿箭头方向做圆周运动,画出物体所受力的示意图(不考虑空气阻力)。
22. 如图所示,请在图中画出推一球体在梯子坎上向上运动时所用最小的力F和最小力的力臂L。
四、实验探究题(本大题共5小题,共20.0分)
23. 在探究“杠杆的平衡条件”实验时,所用钩码质量相等。
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,如图甲所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节平衡后,在杠杆上A点处挂两个钩码,如图乙所示,则在B点处应挂______个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码,则杠杆______(选填“能”或“不能”)保持平衡;
(3)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在O点不变,将支点换到O'点,如图丙所示,发现A点处只挂1个钩码,杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N,则杠杆重力为______N。
24. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验,将A截取一半后完成丁图实验。
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动,使木块做______运动。
(2)在甲实验中,若拉力增大为2N,则木块所受到的摩擦力______2N(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)比较乙、丙两图中的测力计示数,说明滑动摩擦力的大小与______有关;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是错误的,理由是______。
25. 甲同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让小车从斜面上的同一位置由静止滑下,在水平面上分别标记出小车停下的位置。
(1)标记③是小车在______表面上停下的位置。
(2)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越______。(选填“快”或“慢”)推理可知:运动小车如果不受阻力作用,它将______。
(3)乙同学用此装置让同一小车从不同高度处滑下,均在铺有木板的水平面上滑行,发现高度越高,小车在水平面上滑行距离______,由此可知:小车重力势能的大小与小车所处______有关。
26. 在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验时,向质量不计的左右两盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的大小______;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态,则产生这一现象的原因是______;
(2)现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后______一个角度,松手后,小车将转动回来,说明二力平衡时的两个力一定在同一直线上;
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,则弹簧测力计的示数为______N。
27. 如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小聪将废弃的矿泉瓶装上水后分别放在海绵和砖块上进行实验。
(1)实验时,是通过观察______来比较瓶对海绵的压力作用效果的。
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用______两次实验(只填序号)。
(3)通过分析比较图中C、D、E三次实验。得出受力面积相同时,压力的作用效果与______有关的结论。
(4)同组的小丽认为不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是______。
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
28. 如图所示为某饭店购买的送餐机器人,该机器人的质量为80kg。空载时它对水平地面的压强为1×105Pa;该机器人最多可负载20kg的重物,g取10N/kg。求:
(1)机器人所受的重力。
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积。
(3)机器人满载时对地面的压强(设接触面积未变)。
29. 如图是上肢力量健身器示意图,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AO=2BO,配重的底面积为0.02m2,配重的重力为120N,重力为600N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85N,G动=30N,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。求:
(1)求配重对地面的最大压强是多少?
(2)配重刚好离开地面时,杠杆A端受到绳子的拉力是多少?
(3)当配重对地面的压强为1750Pa时,人对绳子的拉力是多少?
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
30. 一辆5G无人配送车,质量为400kg,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10min内配送车的平均速度;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力;
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:由题意可知,船向前行时,看到“山……向船尾跑去了”,即山在“后退”,一定是以运动的物体为参照物,既这是以船为参照物的。
故选:B。
判断一个物体的运动情况时,必须先确定一个作为标准的参照物,分析研究对象和参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。分析题意可知,题中的研究对象是“山”,它的运动状态是“向船尾跑去了”,即山在“运动”。
此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。
2.【答案】D
【解析】解:A、篮球受重力从篮筐内竖直下落,速度越来越快,属于力改变物体的运动状态;
B、滚动的足球受阻力缓缓停下,足球由运动变为静止,力改变了足球的运动状态;
C、用力将实心球掷出,实心球由静止变为运动,属于力改变物体的运动状态;
D、把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,属于力改变物体的形状;
综合分析ABC属于力改变物体的运动状态,D属于力改变物体的形状,故D与ABC不同类。
故选:D。
力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变。
本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别。
3.【答案】B
【解析】解:A、在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉),故A错误;
B、根据重力方向竖直向下,如果墙壁和铅垂线是平行的,墙壁是竖直的,故B正确;
C、重力的作用点叫重心,重心不一定在物体上,比如均匀的圆环,其重心就不在圆环上,故C错误;
D、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与接触面大小无关,故D错误。
故选:B。
(1)力是物体对物体的作用,在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉);相接触的物体不一定就有力的作用;
(2)重力的方向是竖直向下的,根据重力方向竖直向下,制成铅垂线检查墙壁是否竖直,检查桌面或窗台是否水平;
(3)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球;重力的作用点叫重心,重心不一定在物体上;
(4)影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。
此题是一道力现象的综合题,考查的知识点较多,正确、前面理解基本概念是解答的关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、物体的速度和方向均发生改变,则物体受到非平衡力作用,故A错误;
B、物体做匀速直线运动,受到平衡力作用,故B正确;
C、物体在水平方向运动,物体的速度不断变化,受到非平衡力作用,故C错误;
D、物体在竖直方向运动,物体的速度不断变化,受到非平衡力作用,故D错误。
故选:B。
(1)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态。
(2)物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化。
深入理解力和运动状态间的关系,是解答此题的关键。
5.【答案】A
【解析】解:A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;
B、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
C、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C错误;
D、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误。
故选:A。
结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
6.【答案】D
【解析】解:A、下雪后往路面撒煤渣,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错误;
B、拔河时用力握紧绳子,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B错误;
C、运动鞋底部制有花纹,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C错误;
D、给机器轴承加润滑油,在压力一定时,使接触面分离来减小摩擦力;故D正确。
故选:D。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
7.【答案】C
【解析】A、由图可知,OA=AB,阻力的力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OA可知,拉力F的大小为物重的二分之一,故A错误;
B、当悬挂点左移时,动力臂、阻力不变,阻力臂变大,则动力F将变大,故B错误;
C、保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故C正确;
D、若物重增加2N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为2N×12=1N,故D错误。
故选:C。
8.【答案】C
【解析】解:AB、不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时,旗手对绳的拉力一定等于国旗重力,若计绳重和摩擦,旗手对绳的拉力大于国旗重力,故AB错误;
CD、旗杆顶端装有定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离,故C正确、D错误。
故选:C。
定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。
本题主要考查定滑轮及其工作特点,比较基础。
9.【答案】A
【解析】解:行走的时间t=40min=23h,行走的路程s=4km=4000m;
他行走的平均速度:v=st=4km23h=5km/h;
一步的长度:L=4000m6000步≈0.67m/步=67cm/步;
故BCD错误,A正确。
故选:A。
知道时间和路程,利用速度公式计算出行走的平均速度;用总路程除以步数即为一步的长度。
本题通过手机软件考查速度公式的应用,是一道基础题。
10.【答案】D
【解析】解:AC、水瓶放在水平桌面上,它对桌面的压力等于水瓶的重力,即F=G,正立和倒立时,水瓶的重力不变,压力大小也不变,即F甲=F乙,故A、C错误;
BD、由公式p=FS可知,在压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大,水瓶倒立时桌面的受力面积更小,压强更大,即p甲 故选:D。
(1)物体对水平桌面的压力大小等于其重力大小,重力不变,压力也就不变;
(2)根据公式p=FS比较压强的大小关系。
本题主要考查压强公式的应用及固体对水平面的压力与重力大小的关系,难度不大。
11.【答案】B
【解析】解:设图乙中砖块重力为G1,底面积为S1,图丙中砖块底面积为S2,
由F=pS可知,图乙中砖块对地面压力F1=p1S1=2000Pa×S1
图丙中砖块对地面压力F2=p2S2=3000Pa×S2
又因为图乙、丙中为同一砖块且均水平自然放置,F1=F2=G1,
即:2000Pa×S1=3000Pa×S2
解得:S2=23S1,
将乙丙两图组装为一组合长方体,则F总=2G1,S总=S1+S2=53S1,
组合长方体体压强:p=F总S总=2G153S1=1.2×2000Pa=2400Pa
柱形均匀固体:p=ρgh,由于图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以图甲中砖块对地面的压强p=2400Pa。
故选:B。
由F=pS算出乙丙两图中压力,利用压力相等,求出面积比,在将乙丙组合成柱状固体,
利用p=FS算出组合体的压强,根据柱状固体压强p=ρgh判断出图甲压强。
本题考查压强的计算、p=ρgh的特殊用法,需要对图形旋转组合,难度颇大。
12.【答案】C
【解析】解:A、两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等,A核桃被B核桃挤破是因为B核桃比A核桃硬,故A错误;
BC、两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力,大小相等,而两核桃接触面积相同,根据p=FS可知,A受到的压强等于B受到的压强,故B错误,C正确;
D、两个核桃放在一起容易捏破,是因为将两只核桃放在一起,它们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积,根据p=FS可知,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以两只核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎主要是因为增大了压强,故D错误。
故选:C。
(1)相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上;
(2)根据增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强来分析此题。
此题借助我们常见的挤碎核桃这一熟悉的事例,来考查增大压强的方法,体现了生活处处皆物理的理念。
13.【答案】水平 左
【解析】解:重力的方向总是竖直向下的,而水平仪就是利用重力的方向制成的水平仪可以检验一个平面是否水平;
水平仪放置在桌面上,重垂线的锥体偏在水平仪中央刻度线的右方,说明此桌面的左边高,右边低。
故答案为:水平;左。
水平仪可以检验一个平面是否水平,水平仪检测平面时,重垂线的锥体总是偏向桌面较低的方向;根据重力的方向总是竖直向下的进行分析桌面的高低情况和重垂线的原理。
知道重力的方向总是竖直向下的,会根据重力的方向正确使用水平仪检查物体是否竖直或是否水平。
14.【答案】汽车(答案不唯一) 惯性
【解析】解:(1)坐在向前行驶汽车里的小亮看见路旁的树向后运动,树是被研究的物体,树是运动的,树和汽车之间发生了位置的变化,故以汽车为参照物,树是运动的。
(2)汽车行驶时,人和汽车一起运动,汽车紧急刹车,汽车停止,由于惯性,人保持原来的运动状态,容易向前运动,容易造成碰撞伤害。
故答案为:汽车(答案不唯一);惯性。
(1)首先确定被研究的物体,被研究的物体和参照物之间发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则是静止的。
(2)物体由于惯性要保持原来的运动状态。
本题通过小明乘坐汽车考查了运动和静止的相对性、惯性等,体现了生活处处皆物理。
15.【答案】相互 运动状态
【解析】解:运动员拉弓射箭的过程中弦被手拉弯同时弦也勒疼了手,说明物体间力的作用是相互的。松手后箭飞出,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
(1)物体间力的作用是相互的。
(2)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
理解物体间力的作用的相互性和力的作用效果,可解答此题。
16.【答案】方向 3
【解析】解:由图可知两次力的方向不一致,所以作用效果和方向有关。弹簧两端都受到相同的力,弹簧读数即为任一一端的力的大小,所以为3N。
故答案为:方向;3.
力的三要素:作用点,方向和大小;弹簧两端受相同的力时,示数为其中一个力的大小。
本题考查了力的作用效果和弹簧测力计的读数问题。
17.【答案】非平衡 做匀速直线运动
【解析】解:(1)小球在做匀速圆周运动时,其运动方向不断发生变化,说明物体受力不平衡,处于非平衡状态;
(2)由牛顿第一定律可知,小球不受任何力的作用,运动状态不变,将保持绳子断开时的速度和方向做匀速直线运动。
故答案为:非平衡;做匀速直线运动。
(1)物体保持静止状态或匀速直线运动时,运动状态不变,称为平衡状态;
(2)物体不受任何力的作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态。
明确物体受力情况与运动状态间的关系,再结合平衡力知识,可解答此题。
18.【答案】30 不变
【解析】解:
(1)用F=60N的力把一个重为30N的物体压在竖直墙壁上,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,则摩擦力f=G=30N;
(2)若将F增大为80N,物体仍然处于静止状态,物体受到的摩擦力仍和重力相等,即物体受到的摩擦力不变。
故答案为:30;不变。
(1)物体处于静止状态或做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的力为平衡力;
(2)二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
物体静止在竖直的墙上,水平方向受到的力和竖直方向上受到的力没有直接的关系,考虑竖直方向的力,不用考虑水平方向的力。
19.【答案】等臂 100 50
【解析】解:(1)当用力摁住C点打开该夹子时,AC是围绕B点转动的,故B为支点;由于AB=BC,故动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆。
(2)由图甲可知,甲滑轮是定滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力,F甲=G=100N;
由图乙可知:乙滑轮是动滑轮,滑轮重、绳重和摩擦力不计,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体重力的一半,F乙=12G=12×100N=50N。
故答案为:等臂;100;50。
(1)杠杆可分为:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆。结合图中的结构,可确定杠杆及其类型。
(2)定滑轮是轴固定不动的滑轮,动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮;使用定滑轮不省力但能改变力的方向,使用动滑轮能省一半力,但费距离。
此题考查了杠杆的分类以及定滑轮和动滑轮的工作特点,是一道基础题。
20.【答案】2:1 9:2
【解析】解:(1)根据G=mg知甲乙的重力之比为:G甲G乙=m甲gm乙g=m甲m乙=21,
水平面上物体的压力和自身的重力相等,由此可知其对水平地面的压力之比为:
F甲F乙=m甲m乙=21;
(2)已知边长之比l甲:l乙=2:3,则S甲S乙=(l甲)2(l乙)2=2232=49,
对地面的压强之比:p甲p乙=F甲S甲F乙S乙=F甲F乙×S乙S甲=21×94=92。
故答案为:2:1;9:2。
(1)根据G=mg判断出甲、乙的重力之比,水平面上物体的压力和自身的重力相等,由此可知其对水平地面的压力之比;
(2)根据边长之比l甲:l乙=2:3可算出甲乙的底面积之比,由p=FS可得出二者的压强关系。
本题考查了压强公式的灵活运用,要注意p=FS适用与一切求压强的计算。
21.【答案】解:不计空气阻力,物体在空中受竖直向下的重力作用和沿绳子斜向上的拉力,从物体的重心分别竖直向下作重力、沿绳子斜向上的拉力,如图所示:
【解析】先对物体受力分析,不考虑空气阻力,物体在空中只受竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力,然后再作力的示意图。
画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
22.【答案】解:由杠杆的平衡条件可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;
如图,支点为O,过支点O做直径OA,过A做OA的垂线,可得动力的作用线,即为最小力的力臂L,按这个方向用力,动力臂最长,最省力,如图所示:
【解析】由杠杆的平衡条件可知:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,则动力越小;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可。
在处理此类杠杆中最小力的问题时,可按以下步骤进行:①确定支点和动力作用点;②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线,即动力作用线。
23.【答案】右 4 不能 0.25
【解析】解:(1)发现杠杆左端下沉,应把杠杆的平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)设一个钩码重为G,每一格为L,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:2G×6L=nG×3L,
解得,n=4,即需在B点挂4个钩码;
在A、B两点各增加1个钩码,左侧变为3G×6L=18GL,右侧变为5G×3L=15GL,18GL>15GL,故杠杆不能保持平衡;
(3)设杠杆的重力为G杠杆,每一格的长度为L',则每一格的重力为G杠杆8,支点O'左侧的部分的杠杆重2G杠杆8=G杠杆4,力臂为2L',右侧部分重6G杠杆8=3G杠杆4,力臂为6L',
根据杠杆平衡条件可知:0.5N×2L'+G杠杆4×2L'=3G杠杆4×6L',
解得G杠杆=0.25N。
故答案为:(1)右;(2)4;不能;(3)0.25。
(1)杠杆平衡调节原则是:右低将平衡螺母左调,左低将平衡螺母右调;
(2)根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2进行解答;
(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得出杠杆的重力。
本题是“探究杠杆的平衡条件”实验,考查了杠杆的调平,杠杆平衡条件的应用,都是杠杆平衡条件中的常见知识。
24.【答案】匀速直线 小于 压力大小 没有控制压力大小相同
【解析】解:(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,木块进行匀速直线运动时,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以其目的是使滑动摩擦力等于弹簧测力计示数;
(2)在甲实验中,由弹簧测力计的示数可知滑动摩擦力为1.5N,若拉力增大为2N,根据滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,则木块所受到的摩擦力还是1.5N,小于2N;
(3)乙、丙两图接触面粗糙程度相同,压力不同、弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力大小不相同,可探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系;
(4)观察实验,比较甲图和丁图所示实验可知,作用在物体表面的压力不同,接触面的面积不同,摩擦力不同,这个结论是错误的,没有控制压力大小相同。
故答案为:(1)匀速直线;(2)小于;(3)压力大小;(4)没有控制压力大小相同。
(1)弹簧测力计拉动物体时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力大小等于拉力大小,要保持物体进行匀速直线运动;
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟拉力大小无关;
(3)当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)根据控制变量法的要求分析答题。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
25.【答案】木板 慢 做匀速直线运动 越远 高度
【解析】解:(1)图中标记③的距离最远,说明其表面是最光滑的,故应该是木板表面停下的位置;
(2)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;推理可知:运动小车如果不受阻力作用,它将以恒定不变的速度永远运动下去,这就是牛顿第一定律的基本内容。
(3)物体的重力势能与物体的质量和高度有关。根据实验现象,若让同一小车从不同高度处滑下,发现高度越高,小车在水平面上滑行距离越远,由此得出结论:小车的重力势能的大小与小车所处的高度有关。
故答案为:(1)木板;(2)慢;做匀速直线运动;(3)越远;高度。
(1)实验中,通过小车在水平面上运动的距离来反映阻力对物体运动的影响。实验时让小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,小车到达水平面时获得的速度相等;
(2)水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远;如果小车不受力,小车将做匀速直线运动;
(3)物体的重力势能与物体的质量和高度有关。
本题考查了阻力对物体运动的影响,要明确其实验的过程、现象以及对结果进行的科学推理。同时,本实验的装置还可以探究重力势能和动能的影响因素,我们应联系记忆。
26.【答案】相等 木块与桌面间存在摩擦力 将小车转动 5
【解析】解:(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用,平衡力大小相等;若两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止;
(2)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上;
(3)弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,左右两盘各放入重5N的砝码,即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力,所以弹簧测力计的示数为5N。
故答案为:(1)相等;木块与桌面间存在摩擦力;(2)将小车转动;(3)5。
(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;物体间相互挤压且发生相对运动或者具有相对运动趋势,便会产生摩擦力;
(2)根据二力平衡的条件,将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,所以不能平衡,通过现象可以得出探究的因素;
(3)在平衡力的作用下,弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变,所以弹簧测力计一定有示数;我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的。
本题是探究二力平衡条件的实验,要熟练掌握二力平衡条件及平衡状态的含义,掌握探究每个条件的操作方法及其现象和对应的结论。
27.【答案】海绵的凹陷程度 B、C 压力大小 受压面材料不同
【解析】解:(1)实验时,是通过观察海绵的凹陷程度比较压力作用效果。
(2)根据控制变量法,要探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,只改变受力面积大小,可以选用BC两次实验;
(3)图中C、D、E三次实验,受力面积相同,C中压力最大,作用效果最明显,故可得出,在受力面积一定时,压力越小,压力的作用效果越不明显;
(4)不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是受压面材料不同。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)B、C;(3)压力大小;(4)受压面材料不同。
(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。
(3)分析图中相同的量和不同的量,分析得出压力作用效果与变化量的关系;
(4)根据受压面的凹陷程度来比较压力作用效果,受压面的材料相同,且形变明显。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用。
28.【答案】解:
(1)机器人的重力:
G人=m人g=80kg×10N/kg=800N;
(2)空载时它对水平地面的压力:F=G人=800N,
由p=FS知机器人空载时的车轮与地面的接触面积为:
S=Fp=800N1×105Pa=0.008m2;
(3)机器人满载时对地面的压力:
F'=G总=m总g=(80kg+20kg)×10N/kg=1000N;
机器人满载时对地面的压强:
p'=F'S=1000N0.008m2=1.25×105Pa。
答:(1)机器人所受的重力为800N;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积为0.008m2;
(3)机器人满载时对地面的压强为1.25×105Pa。
【解析】(1)知道机器人的质量,利用重力公式G=mg求其重力;
(2)机器人空载时对水平地面的压力等于机器人自身重力,根据压强的变形公式S=Fp求出受力面积,即机器人空载时的车轮与地面的接触面积;
(3)机器人满载时,对水平地面压力等于机器人自重加上所载重物的重力,再利用p=FS求对地面的压强。
此题主要考查的是对重力、压强公式的理解和掌握,知道机器人对地面的压力等于其重力是解决此题的关键。
29.【答案】解(1)配重对地面的最大压强,也就是配重对地面的压力=G配,p=G配S=120N0.02m2=6000Pa;
(2)配重刚好离开地面时,配重绳子拉力等于重力,动滑轮受到向下两股绳的拉力,均为120N,FA=2G配+G动=2×120N+30N=270N;
(3)当配重对地面的压强为1750Pa,配重对地面压力F'=P'S=1750Pa×0.02m2=35N,则地面对配重支持力为35N;
配重上绳子拉力F配=G配-F'=120N-35N=85N;
FA'=2F配+G动=2×85N+30N=200N;
由杠杆定理FA'×OA=F人×OB可以计算出F人=400N;
答:(1)配重对地面的最大压强是6000Pa;
(2)配重刚好离开地面时,杠杆A端受到绳子的拉力是270N;
(3)当配重对地面的压强为1750Pa时,人对绳子的拉力是400N;
【解析】(1)配重对地面的最大压强,也就是配重对地面的压力最大,为G配时候利用压强公式p=FS进行计算;
(2)配重刚好离开地面时,配重绳子拉力等于重力,动滑轮受到向下两股绳的拉力,均为120N,FA=2G配+G动;
(3)当配重对地面的压强为1750Pa,利用F=pS算出压力,进而算出配重上绳子拉力F配,然后利用FA=2F配+G动,最后利用杠杆定理进行计算人对绳子的拉力。
本题考查了压强的相关计算,动滑轮的受力分析以及杠杆定理的相关计算,属于综合题。
30.【答案】解:(1)根据图象可知,配送车在10min内通过的路程为1.2km,
10min内配送车的平均速度:v=st=1.2×103m10×60s=2m/s;
(2)配送车的重力:G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
配送车匀速行驶受到的阻力:f=0.05G=0.05×4000N=200N,
由于配送车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则牵引力:F牵=f=200N。
答:(1)10min内配送车的平均速度为2m/s。
(2)配送车匀速行驶时的牵引力为200N。
【解析】(1)由图象读出配送车10min内通过的路程,利用速度公式求出配送车10min内的平均速度;
(2)先根据G=mg求出配送车的重力,再根据阻力与重力的关系求出阻力的大小,最后配送车匀速行驶时受到的牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小。
本题考查了速度公式以及二力平衡条件的应用,根据图象读出有用的信息是关键。
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