广东省清远市佛冈县石角中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷(含答案)
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一、选择题(共6小题,每小题4分,共24分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意,请把符合题意的选项序号填入下列表格内,末填入表格内的不能得分)
1.(4分)如图所示是人们进行蹦极运动时的情景,蹦极者在上升过程中,看到地面离自己越来越远,所选的参照物是( )
A.他自己 B.地面 C.跳台 D.天上的白云
2.(4分)如图小车连杆顶端用细线悬挂一小球M,小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动,在忽略空气阻力时,小球M的情景是图中的( )
A. B.
C. D.
3.(4分)下列说法正确的是( )
A.绕地球飞行的飞船受到非平衡力的作用
B.静止在水平桌面上的书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
C.踢出去的足球能继续飞行是因为受到惯性的作用
D.列车匀速运动时,火车头拉车厢的力大于车厢所受的阻力
4.(4分)秋千荡到最高点时,如果受到的力全部消失。下列猜想正确的是( )
A.保持静止状态 B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动 D.做匀速圆周运动
5.(4分)如图所示,将一个装有一定质量水(水未装满)的圆台状封闭容器,放在水平桌面上。如果将其改为倒立放置,则( )
A.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强增大
B.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强减小
C.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强增大
D.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强减小
6.(4分)如图是小金鱼吐出的小气泡自深水处向上冒的过程中,所受浮力和水对它的压强变化情况描述正确的是( )
A.浮力不变,压强逐渐减小
B.浮力变大,压强逐渐减小
C.浮力变大,压强不变
D.浮力不变,压强不变
二、填空题(共8小题,每空2分,共36分;将答案直接写在横线上,不必写出解题过程)
7.(8分)探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是 的。在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动状态 (选填“改变”或“不变”),若以地球为参照物,此卫星是 (选填“静止”或“运动”)的。
8.(4分)如图所示,小李同学要喝到盒中饮料,必须用吸管较尖的一端才容易插入盒中,这是因为受力面积 (填“较大”或“较小”)而压强较大的缘故。当她吸了一口饮料后,纸盒会瘪进去一些,这是由于 的作用。
9.(4分)1644年,意大利科学家 最早测出来大气压的值。如图,在两球之间气体流速较周边的气体流速要快,这两个球 (选填“相互离开”或“互相靠近”)。
10.(6分)如图,是一辆行李的手推车,当前轮遇到障碍物A时,推车人向下压扶手,这时手推车可看作杠杆,支点在 (填字母)。当后轮遇到障碍物时,推车人向上提扶手,这时支点是 点,与前轮遇到障碍物时相比,此时较 力(选填“省”或“费”)。
11.(6分)如图所示,左手平压气球,右手指顶住气球,气球静止。气球受力后变扁了,这说明力可以使物体发生 。左手对气球的压力 (选填“小于”、“等于”或“大于”)右手指对气球的压力,左手对气球的压强 (选填“小于”、“等于”或“大于”)右手指对气球的压强。
12.(4分)如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 N。
13.(2分)小景沿水平方向用10N的力拉着重50N的物体在水平面上做匀速直线运动,如果拉力增大到15N,物体将做 (填“匀速”或“变速”)直线运动。
14.(2分)公安交通管理部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,这是由于快速行驶的汽车,一旦发生碰撞,车身就停止运动,而乘客身体由于 会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而飞出车外。
三、实验探究题(共2小题,第15题6分,第16小题10分,共16分)
15.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉衣、木板等),让小车自斜面顶端由静止开始滑下,观察同一小车从同一斜面的同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离,如图所示
(1)结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越
(2)推理:如果运动物体不受力,它将永远做 。
16.(10分)如图所示是“探究滑动摩擦力为的大小与哪些因素有关”实验,小明用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)实验中,他用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据 知识,木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数大小。
(2)在甲图实验中,当木块的运动速度变大时,滑动摩擦力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)比较 两图可知滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(4)小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,进行了图丙的实验(在长木板上铺毛巾),当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块。为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,你建议小明可采取的办法: ,测出滑动摩擦力的大小,再和实验 (选填“甲”或“乙”)进行比较。
四、计算题(共2小题,共24分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
17.(12分)质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(取g=10N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力大小为多少?
(2)汽车受到的摩擦力为多少?
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
18.(12分)如图所示,物体B重5N。
(1)如果用F=20N的力水平向右推它,固定在竖直墙上,则物体B所受的摩擦力f是多大?
(2)如果水平推力F减小到15N,物体刚好向下做匀速直线运动,此时物体所受的摩擦力f大小为多大?
(3)若将水平向右的推力F减小到9N,物体竖直方向受到的合力F合为2N,则此时的滑动摩擦力为多大?
2022-2023学年广东省清远市佛冈县石角中学八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共6小题,每小题4分,共24分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意,请把符合题意的选项序号填入下列表格内,末填入表格内的不能得分)
1.(4分)如图所示是人们进行蹦极运动时的情景,蹦极者在上升过程中,看到地面离自己越来越远,所选的参照物是( )
A.他自己 B.地面 C.跳台 D.天上的白云
【分析】一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。解答时,要抓住选择参照物这个中心,灵活分析。
【解答】解:
A、蹦极者以自己为参照物,看到地面离自己越来越远,那么地面就是运动的,故A正确;
B、由“看到地面越来越远”可知研究对象是地面,一般不以研究对象作为参照物,故B错误;
C、若以跳台为参照物,跳台与地面之间的位置没有发生变化,地面是静止的。故C错误;
D、若以天上的白云为参照物,地面与白云的位置可以认为在短时间内不变,在短时间内它们是相对静止的,故D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查运动和静止的相对性,参照物及其选择。解答此题的关键是首先应该判断是研究哪两个物体的运动状态。
2.(4分)如图小车连杆顶端用细线悬挂一小球M,小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动,在忽略空气阻力时,小球M的情景是图中的( )
A. B.
C. D.
【分析】处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
根据二力平衡的条件,结合小球受到的力进行分析。
【解答】解:ACD小球受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,显然二力不在一条直线上,因此小球不是处于平衡状态;
B中小球受到竖直向下的重力和竖直向上绳子的拉力,二力符合二力平衡的条件,故小球处于平衡状态;
故选:B。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用,重点是对物体进行正确受力分析,本题只需从二力是否在一条直线就可以确定小球是否受平衡力。
3.(4分)下列说法正确的是( )
A.绕地球飞行的飞船受到非平衡力的作用
B.静止在水平桌面上的书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
C.踢出去的足球能继续飞行是因为受到惯性的作用
D.列车匀速运动时,火车头拉车厢的力大于车厢所受的阻力
【分析】(1)根据运动状态改变是物体受非平衡力作用的结果分析;
(2)根据二力平衡条件判断,即:大小相等、方向相反、同一直线,一个受力物体;
(3)惯性是物体保持运动状态不变的一种性质,惯性不是力;
(4)运动状态保持不变,则物体一定是受平衡力作用的结果;据此分析。
【解答】解:A、绕地球飞行的飞船,由于运动方向再不断改变,一定是受到非平衡力作用的结果;故A选项正确。
B、静止在水平桌面上的书受到的重力和书对桌面的压力方向都是竖直向下,方向相同,所以不是一对平衡力,故B选项错误。
C、踢出去的足球是由于惯性,仍保持原来的运动状态而继续飞行的,不是因为受到惯性作用;故C选项错误。
D、列车匀速运动时,应是受平衡力作用,则火车头拉车厢的力与车厢所受的阻力大小应相等;故D选项错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对运动状态是否改变和平衡力的辨别,明确物体的受力情况,及物体所处的运动状态是解答此题的关键;还要深刻理解力与运动状态之间的关系。
4.(4分)秋千荡到最高点时,如果受到的力全部消失。下列猜想正确的是( )
A.保持静止状态 B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动 D.做匀速圆周运动
【分析】根据对牛顿第一定律的理解来判断,即然不受力了,要么静止,要么匀速直线运动,不可能做其他运动,根据秋千在最高点时的运动状态,当物体不受外力时,将保持外力消失一瞬间时的状态。
【解答】解:不受任何外力的物体,在刚刚不受力时如果静止,则表现为静止状态,在刚刚不受力时如果运动,不论是怎样的运动,其结果都是匀速直线运动。秋千荡到最高点时刻是静止的,所以此时不受任何力了,要继续保持静止状态。
故选:A。
【点评】对牛顿第一定律的理解是易错点,要记住物体不受任何力时,要保持刚一失去所有力的一瞬间的运动状态,只有静止和匀速直线运动两种可能性。
5.(4分)如图所示,将一个装有一定质量水(水未装满)的圆台状封闭容器,放在水平桌面上。如果将其改为倒立放置,则( )
A.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强增大
B.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强减小
C.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强增大
D.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强减小
【分析】把容器倒置后,液体深度变大,根据公式p=ρgh判断对容器底的压强的变化;倒置后容器对桌面的压力不变,但是受力面积减小,根据压强定义式确定对桌面的压强变化。
【解答】解:∵p=ρgh,倒置后水的深度h变大,
∴液体对容器底的压强变大;
∵容器放在水平桌面上,
∴对桌面的压力:F=G,
倒置后容器对桌面的压力不变,
∵P=,桌面的受力面积减小,
对桌面的压强变大。
故选:C。
【点评】分析液体压强变化关键是确定深度大小变化;对桌面压强的分析:一是看压力大小变化(在水平面上F=G),二是受力面积变化。
6.(4分)如图是小金鱼吐出的小气泡自深水处向上冒的过程中,所受浮力和水对它的压强变化情况描述正确的是( )
A.浮力不变,压强逐渐减小
B.浮力变大,压强逐渐减小
C.浮力变大,压强不变
D.浮力不变,压强不变
【分析】由题知,气泡上升时所处深度变小、排开水的体积变大,根据公式p=ρgh分析气泡内气体受到的压强的变化,根据公式F浮=ρgV排分析气泡内气体受到的浮力的变化情况。
【解答】解:气泡在上升过程中,距离液面越来越近,所处深度变小,根据公式p=ρgh可知气泡内气体受到的压强在不断减小;
气泡的体积在不断变大,排开水的体积变大,根据公式F浮=ρ水gV排可知气泡受到的浮力在不断变大。
故选:B。
【点评】本题考查液体压强公式和浮力公式的灵活运用,知道气泡上升时所处深度和体积的变化是本题的关键。
二、填空题(共8小题,每空2分,共36分;将答案直接写在横线上,不必写出解题过程)
7.(8分)探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是 相互 的。在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动状态 改变 (选填“改变”或“不变”),若以地球为参照物,此卫星是 运动 (选填“静止”或“运动”)的。
【分析】(1)甲对乙施力时,乙也对甲施力,这说物体间明力的作用是相互的;
(2)运动状态的改变包括速度大小的变化和运动方向的变化;
(3)判断物体是否运动时,先选择参照物,看被观察的物体相对于参照物位置是否有变化,如有变化则是运动的。
【解答】解:(1)卫星对高温气体施力,高温气体也对卫星施力,这正说明了物体间力的作用是相互的;
(2)做匀速圆周运动时,物体的运动方向时刻在变,所以运动状态在改变;
(3)绕月运动的卫星,相对于地球位置发生了变化,故是运动的。
故答案为:相互;改变;运动。
【点评】本题易错点是运动状态是否改变的判断,只要不是匀速直线运动或者静止,运动状态就是改变的。
8.(4分)如图所示,小李同学要喝到盒中饮料,必须用吸管较尖的一端才容易插入盒中,这是因为受力面积 较小 (填“较大”或“较小”)而压强较大的缘故。当她吸了一口饮料后,纸盒会瘪进去一些,这是由于 大气压 的作用。
【分析】(1)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
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。
(2)用吸管吸饮料,是利用大气压的作用把饮料压入嘴里。
【解答】解:(1)饮料的吸管一端做成尖形,在压力一定时,减小受力面积来增大吸管对饮料盒的压强,这样才容易插入盒中。
(2)吸管吸饮料时,吸气时,管内压强减小,纸盒会瘪进去一些,饮料在大气压作用下被压入嘴里。
故答案为:较小;大气压。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题;用吸管吸饮料利用了压强、大气压的作用等知识点,体现了物理和生活的密切关系。
9.(4分)1644年,意大利科学家 托里拆利 最早测出来大气压的值。如图,在两球之间气体流速较周边的气体流速要快,这两个球 互相靠近 (选填“相互离开”或“互相靠近”)。
【分析】(1)托里拆利实验是首次测出大气压强值的著名实验;
(2)流体流速越大压强越小。分析两球中间和球片外侧的空气流速,分析两球中间和外侧的压强。
【解答】解:托里拆利实验第一次测出了大气压值;
吹气使两球中间空气的流速变大,两球中间空气的压强变小,球外侧压强不变,所以两球中间的压强小于球片外侧压强,两球向中间靠拢。
故答案为:托里拆利;互相靠近。
【点评】本题考查了生活中的现象包含的物理知识,注重了物理知识与生活实际的联系,学习中要注意学以致用。
10.(6分)如图,是一辆行李的手推车,当前轮遇到障碍物A时,推车人向下压扶手,这时手推车可看作杠杆,支点在 C (填字母)。当后轮遇到障碍物时,推车人向上提扶手,这时支点是 B 点,与前轮遇到障碍物时相比,此时较 省 力(选填“省”或“费”)。
【分析】(1)解决此题要知道杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂;
(2)由杠杆的平衡条件可知:当动力臂大于阻力臂时,较为省力。
【解答】解:(1)当前轮遇障碍物A时,顾客向下按扶把,这时手推车可看成杠杆,支点是C点;
(2)当后轮遇到障碍物A时,顾客向上提把,这时支点是B点,显然动力臂大于阻力臂,此时手推车可看成是省力杠杆,因此比较省力。
故答案为:C;B;省。
【点评】(1)解决此类问题要结合杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析解答;
(2)杠杆类型根据动力臂和阻力臂的长短判断。
11.(6分)如图所示,左手平压气球,右手指顶住气球,气球静止。气球受力后变扁了,这说明力可以使物体发生 形变 。左手对气球的压力 等于 (选填“小于”、“等于”或“大于”)右手指对气球的压力,左手对气球的压强 小于 (选填“小于”、“等于”或“大于”)右手指对气球的压强。
【分析】(1)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。
(2)静止的物体受到平衡力作用,其大小相等。
(3)压强的大小与压力大小和受力面积有关。压力相等时,受力面积越小,压强越大。
【解答】解:
气球受力后变扁了,这说明力可以使物体发生形变;
气球静止,受到平衡力的作用,故左手对球的压力等于右手对球的压力;
由于压力相等,左手对球的受力面积大,故左手对气球的压强小。
故答案为:形变;等于;小于。
【点评】明确力的两个作用效果、准确分析静止物体的受力情况、影响压强的因素;是解答此题的关键。
12.(4分)如图所示,在15N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力方向水平向 右 (选填“左”或“右”),A受到地面的摩擦力大小为 12 N。
【分析】物体B处于平衡状态,据此判断其所受摩擦力的大小。根据摩擦力的概念可判断其所受摩擦力的方向。
对A进行受力分析,再进一步确定地面对A的摩擦力大小。
【解答】解:弹簧测力计的示数为3N,则弹簧测力计对B的拉力为3N,方向向左;B水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为3N;摩擦力水平向右;
以A为研究对象,它受到向右的拉力为15N,同时受到地面对它的摩擦力和物体B对它的摩擦力,二者之和为15N,
所以地面对物体A的摩擦力为15N﹣3N=12N。
故答案为:右;12。
【点评】本题考查摩擦力的大小计算与方向的判断,要学会对物体进行受力分析,知道各个力之间的关系是正确解答的关键。
13.(2分)小景沿水平方向用10N的力拉着重50N的物体在水平面上做匀速直线运动,如果拉力增大到15N,物体将做 变速 (填“匀速”或“变速”)直线运动。
【分析】根据二力平衡条件,当物体处于静止或匀速直线运动状态时,受平衡力,平衡力的大小相等;
摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,若物体受到的动力大于阻力,物体做加速运动。
【解答】解:当给物体一个水平方向10N的拉力时它做匀速直线运动,此时在水平方向上受到的拉力与摩擦力平衡,摩擦力大小等于拉力大小等于10N,方向与拉力方向相反;当拉力增大到15N时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,此时拉力大于摩擦力,物体将做加速运动。
故答案为:变速。
【点评】此题是有关摩擦力大小的判断,对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算,摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力,这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题。
14.(2分)公安交通管理部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,这是由于快速行驶的汽车,一旦发生碰撞,车身就停止运动,而乘客身体由于 惯性 会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而飞出车外。
【分析】一切物体都具有惯性,汽车刹车时,如果没有安全带的保护,乘客会因为自身惯性向前运动而发生事故。所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害。
【解答】解:
当汽车突然刹车时,由于阻力作用,车身停止运动,而乘客由于惯性还要保持原来的运动状态向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外,所以驾驶员和前排乘客必须使用安全带。
故答案为:惯性。
【点评】惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起。
三、实验探究题(共2小题,第15题6分,第16小题10分,共16分)
15.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉衣、木板等),让小车自斜面顶端由静止开始滑下,观察同一小车从同一斜面的同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离,如图所示
(1)结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越 小 ,速度减小得越 慢
(2)推理:如果运动物体不受力,它将永远做 匀速直线运动 。
【分析】(1)知道阻力大小与表面光滑程度的关系以及运动的距离与阻力大小的关系,结合实验现象做出解答;
(2)由实验所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况。
【解答】解:(1)由实验现象可知,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(2)假如小车受到的阻力为零,那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
故答案为:(1)小;慢;(2)匀速直线运动。
【点评】本题是一道实验题,考查的是阻力对物体运动的影响,该实验是理解牛顿第一定律的基础。掌握控制变量法与科学推理法的应用非常重要。
16.(10分)如图所示是“探究滑动摩擦力为的大小与哪些因素有关”实验,小明用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)实验中,他用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据 二力平衡 知识,木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数大小。
(2)在甲图实验中,当木块的运动速度变大时,滑动摩擦力的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)比较 甲乙 两图可知滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(4)小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,进行了图丙的实验(在长木板上铺毛巾),当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块。为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,你建议小明可采取的办法: 去掉丙实验中的砝码,再匀速拉动木块 ,测出滑动摩擦力的大小,再和实验 甲 (选填“甲”或“乙”)进行比较。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力和接碰面的粗糙程度,与速度运动的速度无关;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象回答;
(4)滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响,在接触面粗略程度不变的前提下,减小压力可减小摩擦力。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)根据影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力和接碰面的粗糙程度都不变,在甲图实验中,当木块的运动速度变大时,滑动摩擦力的大小不变。
(3)研究滑动摩擦力大小与压力大小有关,要控制接触面粗糙程度相同,只改变压力大小,故比较甲、乙两图可知滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(4)为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,根据影响滑动摩擦力大小的因素,可减小压力大小,故使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较,
故答案为:(1)二力平衡;(2)不变;(3)甲、乙;(4)去掉丙实验中的砝码,再匀速拉动木块;甲
【点评】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和设计实验方案的能力,体现了对过程和方法的考查。
四、计算题(共2小题,共24分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
17.(12分)质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(取g=10N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力大小为多少?
(2)汽车受到的摩擦力为多少?
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
【分析】(1)知道车的质量,利用G=mg求车的重力;车在水平公路上,公路对车的支持力和车受到的重力是一对平衡力,据此求支持力;
(2)根据f=0.02G求车受到的阻力;
(3)由于车在水平公路上匀速行驶,车受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,据此求牵引力。
【解答】解:
(1)车的质量m=1.5t=1.5×103kg,
车的重力:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
车在水平公路上,公路对车的支持力和车受到的重力是一对平衡力,则;F支=G=1.5×104N;
(2)车受到的摩擦阻力:f=0.02G=0.02×1.5×104N=3×102N,
(3)因为车在水平公路上匀速行驶,
所以车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力,则有:F牵=f=3×102N。
答:(1)汽车受到的支持力大小为1.5×104N;
(2)汽车受到的摩擦力为3×102N;
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力为3×102N。
【点评】本题综合考查了学生对重力公式、二力平衡条件的掌握和运用,要知道汽车在水平公路上匀速行驶时,受到两对平衡力:一是支持力和重力,二是牵引力和摩擦阻力。
18.(12分)如图所示,物体B重5N。
(1)如果用F=20N的力水平向右推它,固定在竖直墙上,则物体B所受的摩擦力f是多大?
(2)如果水平推力F减小到15N,物体刚好向下做匀速直线运动,此时物体所受的摩擦力f大小为多大?
(3)若将水平向右的推力F减小到9N,物体竖直方向受到的合力F合为2N,则此时的滑动摩擦力为多大?
【分析】物体无论是做匀速直线运动还是静止都处于平衡状态,故由力的平衡条件可得出摩擦力;
当物体运动状态改变时,则受到了非平衡力的作用,据此分析摩擦力的大小。
【解答】解:
(1)用F=20N的力水平向右推物体,物体静止时,竖直方向受向下的重力和向上的摩擦力,二力应为平衡力,即摩擦力大小等于重力5N;
(2)当水平推力F减小到15N,物体沿竖直面匀速下滑时,竖直方向受重力和向上的摩擦力,二力应大小相等,故摩擦力大小仍为5N;
(3)若将水平向右的推力F减小到9N,物体沿竖直面加速下滑,竖直方向受重力和向上的摩擦力的合力为2N,故摩擦力大小为5N﹣2N=3N。
答:
(1)用F=20N的力水平向右推物体固定在竖直墙上,物体B所受的摩擦力f为5N;
(2)当水平推力F减小到15N,物体刚好向下做匀速直线运动,此时物体所受的摩擦力f为5N;
(3)将水平向右的推力F减小到9N,物体竖直方向受到的合力F合为2N,则此时的滑动摩擦力为3N。
【点评】许多学生在做本题时由于受到压力F的干扰而出现错误,在理解二力平衡时应注意只有在同一条直线上的两个力才有可能是平衡力。
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