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广东省深圳市65校联考2024-2025学年八年级下学期期中质量检测物理试卷
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这是一份广东省深圳市65校联考2024-2025学年八年级下学期期中质量检测物理试卷,共19页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
主题一 物理与传统文化赛龙舟是端午节的重要民俗活动,离端午节还有 1 个多月的时间,各地的龙舟队已经开始紧张的训练备赛。请完成1-3题。
1.划龙舟时,运动员用木桨向后划水,龙舟向前运动。下列说法正确的是( )
A.运动员向后划水,龙舟向前运动 ,说明力的作用是相互的
B.桨对水的力小于水对桨的力
C.船桨上的花纹是为了减小摩擦力
D.到达终点时,运动员停止划桨,龙舟立刻停止向前运动
2.龙舟比赛中,运动员常采用坐姿或低蹲姿势划桨,这样做的主要目的是( )
A.增大龙舟的重力B.降低龙舟的重心以增加稳定性
C.减小船底受到水的压力D.减小船底受到水的压强
3.一艘龙舟的质量约为 300kg,若每艘龙舟上有 20 名平均体重为 60kg 的运动员,则龙舟和运动员的总重力约为( )
A.3000NB.6000NC.10000ND.15000N
4.主题二 物理与日常生活
深圳地铁 14 号线,起于岗厦北站,止于沙田站,途经福田区、罗湖区、龙岗区、坪山区,覆盖了深圳东部南北交通的主要需求,极大地方便了上班族的通勤需求,今后有望向东延长至惠州市惠阳区,这条地铁采用了 GA4 自动化无人驾驶技术,最高速度可达 120km/h。请完成 4-8 题。
(1)列车在运行过程中,下列说法中正确的是( )
A.列车进站前撤去动力,速度越来越小,是因为没有受到力的作用
B.正在匀速转弯的列车运动状态没有改变
C.列车运行时有惯性,停在站台时没有惯性
D.列车的车轮进行镟修后表面变得光滑,可以减小运行时与轨道的摩擦
(2)列车在平直轨道匀速运动过程中,下列说法正确的是( )
A.列车受到的重力与轨道对列车的支持力是一对相互作用力
B.列车的牵引力与列车受到的阻力是一对平衡力
C.列车的牵引力与铁轨对列车的支持力是一对相互作用力
D.列车在平直轨道匀速运动过程中所受合力不为零
(3)地铁列车到站刹车时,站立的乘客身体会向前倾倒,需要站稳扶好,这是因为( )
A.乘客受到向前的惯性力的作用 B.乘客的惯性大于列车的惯性
C.乘客身体由于惯性,要保持原有运动状态 D.列车地板与鞋底摩擦力不足
(4)地铁 14 号线首次采用横向座椅设计,宽大柔软的座椅,增加乘客的舒适度,这是因为( )
A.增大臀部受到的压力B.增大臀部的压强
C.减小臀部受到的压力D.减小臀部的压强
(5)在地铁站台边缘设有黄色安全线,乘客需站在线外候车,其主要原因是与下列现象原理相同的是( )
A.用抽水机抽水 B.火箭升空
C.吹气时纸条向上飘 D.用吸管从瓶中吸饮料
二、非选择题(共计84分)
5.主题三 物理与社会发展
乘客乘坐飞机前办理行李托运,把行李放在传送带上时,传送带带动行李开始运动,请在图中画出行李 A 跟随传送带匀速移动时的受力示意图。
6.3 月 21 日,神舟十九号航天员顺利完成出舱活动,利用空间站机械臂安装各种设备时(如下图所示),需时刻注意调整机械臂的关节角度和施力点,即机械臂需调整力的 、 来确保抓取设备时的稳定性。
7.墙体的竖直性是衡量房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线来检查墙体是否竖直,这是利用了重力的方向是 的,图中所示的墙体向 (选填“左” 或“右”)倾斜。
8.火车在山区爬坡时,常使用双车头牵引,即一个在前拉,另一个在后推。在某段平直的上坡路段,两个车头分别有 2×106N 和 6×106N 的力作用于火车,则这列火车受到车头的合力大小为 N。
9.小明乘坐飞机外出旅游,了解到飞机在高空飞行时,机舱内通过增压来维持乘客舒适的环境。这是因为随着飞行高度增加,外界大气压强逐渐 ;采用给机舱内增压的方法,使乘客呼吸时,肺部不会被外界过 (选填“高”或“低”)的气压影响;机舱内外的气压差约为 0.6 个标准大气压,则面积为 700cm2的舷窗承受的压力差约为 N(1 个标准大气压按 1.0×105pa 计算)。
10.主题四 物理与科学探究
小陈同学在学习和体会了牛顿第一定律的建立过程,极大地激发了他的探究热情,他设计了以下实验来探讨日常生活中的行车安全和使用安全带的重要性,请你一起完成探究报告。
【实验目的】探究行车安全与使用安全带的必要性;
【实验器材】斜面、一辆小车(代替汽车)、一块橡皮泥(代替驾驶员)、一个固定障碍物、若干胶带纸(代替安全带)等;
【实验步骤】①如图甲,让载有正方体橡皮泥的小车分别从斜面的 A、B 两处自由下滑,观察小车与障碍物碰撞之后橡皮泥的形变程度;
②用胶带纸将橡皮泥绑在相同小车上,重复上述实验,如图乙所示;
【实验数据】
【收获与反思】
(1)除了上述实验器材外,小陈在实验中还需要用到的工具是 ;
(2)实验中,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和 ,可判断碰撞产生的后果的严重程度;
(3)比较表中实验 1 与实验 3 可得:速度一定时,胶带纸 (选填“能”或“不能”)有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)比较表中实验 3 与实验 4 可得: 过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)以上实验数据和生活经验,对于生活中的汽车安全行驶有什么启示? (写出一条即可)
11.实验课上,小张和小林合作完成“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,他们利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力等于滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为 N;
(2)比较甲、乙两次实验,可初步验证滑动摩擦力的大小与 有关,请列举一个生产生活中应用该结论的事例: ;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较 的同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中 (选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
(4)运用实验结果和推理,小张和小林分别带领班级同学分成 A、B 两队进行拔河比赛,结果 A 队胜,B 队负。如果A队拉绳的力为FA,B队拉绳的力为FB,地面对甲的摩擦力为fA,地面对乙的摩擦力为fB,则____;
A.FA=FB,fA>fB B.FA=FB,fAFB,fA=fB D.FA>FB,fA>fB
12.课余时间,小红同小红同学常通过阅读物理学史和利用常见材料进行课外拓展,以下是近期的学习收获。
(1)为了自己制作弹簧测力计,她选用弹簧甲和乙进行测试:在两根弹簧的下端分别挂相同钩码时,甲和乙的伸长不同,并画出弹簧的伸长量与所受拉力 F 的图像,如图所示。
由图可知,如果要制作量程较大的弹簧测力计应选弹簧乙,量程最大可为 ;当两弹簧所受拉力均为 2N 时,甲的伸长量比乙多 cm;
(2)图 1 是利用托里拆利实验装置测得某地的大气压强,由图可知该地气压 (选填“高于”、“等于、“低于””) 标准大气压。小红通过阅读了解到,关于图 1 现象的成因,在十七世纪有两种观点:
观点一:大气存在压强,管内液面上方是真空,是大气压支撑起液柱的高度;
观点二:大气不存在压强,管内液面上方并非真空,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。
物理学家帕斯卡为了验证哪种观点正确,将两根规格相同,且长为 13m 的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中(图 2)。已知酒的密度比水小,且比水更容易变成气体。
①若观点一正确,应出现图 2 中 图的现象。
②若观点二正确,应出现图 2 中 图的现象。
13.深圳前海自贸区建筑工地上,载重卡车络绎不绝,其中某型号载重卡车的技术参数如下表所示,它匀速行驶时所受的阻力是其重力的 0.2 倍。g取 10N/kg。
(1)该卡车空载时,所受的重力是多少?
(2)该卡车空载,在水平路面上匀速直线行驶时所受的牵引力是多少?
(3)若某高架桥能承受的最大压强为 1×106Pa,该卡车满载时是否会对水平桥面造成损坏?请通过计算说明。
14.日常生活中,茶壶、洗手池的存水弯管、船闸等都利用了连通器原理,如图甲所示的连通器,其质量为 100g,底面积为 40cm2,内部装有质量为 300g、密度为 1.2×103kg/m3的某种液体,此时液面高度h=10cm,g取 10N/kg。
(1)求连通器底部受到的液体压强;
(2)求连通器对水平桌面的压强;
(3)在图甲连通器两个竖管中加上活塞,将液体密封起来,就构成一个简易的液压机。液压机的工作基础是帕斯卡定律(如图乙所示),法国物理学家帕斯卡研究发现:当外力 F1作用在活塞 1 上时,活塞 1 对密闭液体产生的压强为 P1,活塞 2 就会受到密闭液体向上的压强 P2,而 P1=P2。根据两个活塞的面积大小比例,就可以实现用小的压力 F1来产生较大的支持力 F2。图丙为应用液压机原理工作的汽车千斤顶,该千斤顶的大、小活塞横截面积分别是 100cm2和 4cm2,当在小活塞上施加 400N 的压力时,则在大活塞上能支持的物体的最大质量是多少?
(4)若不增加作用在小活塞上的力,如何实现使大活塞一端支持起更重的物体?(答出一种具体的方法即可)
15.小王同学了解到深圳一家科技公司推出了一款背包飞行器,以下是相关简介,请回答问题。
(一)光启马丁飞行包——让你变身“钢铁侠”
光启马丁飞行包是一款单人背包式飞行器,空重为 200kg,它的外形像一把有扶手和踏板的座椅,由汽油发动机提供动力,带动两个扇形螺旋桨转动,飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速,实现进退、上下、左右及俯仰飞行。其发动机、燃料箱和飞行员处于升力扇中间下方,以降低重心,避免喷气背包在飞行中上下颠倒,撞向地面。该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作。 该飞行包的技术是颠覆性的,有点类似于刚刚问世时的直升机,但令直升机等其他垂直起降的飞行器望尘莫及的是,小巧的飞行包能在狭窄的空间内运作,例如在建筑物之间穿行,或紧贴建筑物和树木飞行。 该飞行包的最大飞行高度 1000 米,飞行速度为 74km/h,载重 120 公斤,续航时间 30 分钟。据生产商预计,该飞行包专业版单台售价将超过 140 万人民币。
(1)飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速可以实现变向和变速,它的工作原理是利用力的作用是 的,它在月球上 (选填“可以”或“不可以”)飞行;
(2)某次飞行测试时,总质量为 320kg 的飞行器悬停在空中,则此时飞行器提供的升力为 N。(g取 10N/kg)
(3)请结合飞行包的性能参数、价格等因素,综合分析该飞行器的民用价值或适用场景 (可以从是否适合民用,以及经济性、技术适用性、安全性等角度考虑,写出一条即可)。
(4)(二)降落系统的设计与实践 该飞行器使用与 F1 赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落地面造成伤害,该飞行器因此路身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。 为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度(即收尾速度),实验结果如表所示:
分析表中的数据可知:当伞面面积一定时,降落伞所受的空气阻力与 (选填“收尾速度”或“收尾速度的平方”)成正比;
(5)综合分析表中的数据,可以得出降落伞所受的空气阻力与伞面面积、收尾速度的关系是:f= (用S、v 表示),按总质量 320kg 计算,要使该飞行器的收尾速度不超过 5m/s,则降落伞的面积至少为
m2。
答案解析部分
【答案】1.A
2.B
3.D
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;重心;二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
相互作用的两个力大小相等;
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;
一切物体保持原有运动状态不变的属性叫做惯性。
(2)运动员采用坐姿或低蹲姿势划桨,这样可以降低龙舟的重心。物体的重心越低,其稳定性就越好。
(3)根据G=mg计算龙舟和运动员的总重力。
1.A.运动员向后划水,给了水一个向后的作用力,同时也受到水向前的反作用力,龙舟向前运动,说明物体间力的作用是相互的,故A正确;
B.桨对水的力与水对桨的力是一对相互作用的力,大小相等,故B错误;
C.船桨上的花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D.到达终点时,运动员停止划桨,龙舟由于具有惯性,会继续向前运动,故D错误;
故选A。
2.运动员采用坐姿或低蹲姿势划桨,这样可以降低龙舟的重心。物体的重心越低,其稳定性就越好。
A. 运动员常采用坐姿或低蹲姿势划桨,不会增大龙舟的重力,故A错误;
B.所以这样做的主要目的是降低龙舟的重心以增加稳定性,故B正确。
CD. 运动员常采用坐姿或低蹲姿势划桨,不会减小船底受到水的压力和压强,故C、D错误。
故选B。
3.龙舟和运动员的总重力约为:
G总=(m舟+nm人)=(300kg+20×60kg)×10N/kg=15000N
故选D。
4.【答案】(1)D
(2)B
(3)C
(4)D
(5)C
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)A.列车进站前撤去动力,速度越来越小,是因为受到阻力的作用,故A错误;
B. 正在匀速转弯的列车运动方向发生改变,所以运动状态发生改变,故B错误;
C.列车运行时有惯性,停在站台时也有惯性,故C错误;
D.列车的车轮进行镶修后表面变得光滑,可以减小运行时与轨道的摩擦,故D正确。
故选D。
(2)A.列车受到的重力与轨道对列车的支持力,受力物体相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B.列车的牵引力与列车受到的阻力,大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确
C.列车的牵引力与铁轨对列车的支持力,不在同一直线上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.列车在平直轨道匀速运动过程中,处于平衡状态,所受合力为零,故D错误。
故选B。
(3)A.惯性是物体的一种属性,惯性不是力,不能说“受到惯性力作用”,故A错误;
B.惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,列车的质量大于乘客的质量,所以列车的惯性大于乘客的惯性,故B错误。
C.地铁列车到站刹车时,站立的乘客下半身随车静止,而上半身由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以向前倾倒,故C正确;
D.乘客向前倾倒主要是因为惯性,而不是列车地板与鞋底摩擦力不足,故D错误。
故选C。
(4)宽大柔软的座椅,增加乘客的舒适度,这是在压力一定的情况,通过增大受力面积,减小臀部的压强,故ABC错误、D正确。
故选D。
(5)当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以乘客需站在安全线外候车。
A.活塞式抽水机工作时,使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,故A不符合题意;
B.火箭升空利用的是内能转化为机械能和物体间力的作用是相互的,故B不符合题意;
C.将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故C符合题意;
D.用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
【分析】
(1)力是改变物体运动状态的原因;
速度大小和方向的变化都属于运动状态的变化;
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大;
减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力、减小摩擦力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
物体处于平衡状态时,所受合力为零。
(3)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性力作用”。
(4)减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(5)流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大;
当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快,从而造成人周围空气流速不同,结合流体压强与流速的关系分析解答。
(1)【解答】A.列车进站前撤去动力,速度越来越小,是因为受到阻力的作用,故A错误;
B. 正在匀速转弯的列车运动方向发生改变,所以运动状态发生改变,故B错误;
C.列车运行时有惯性,停在站台时也有惯性,故C错误;
D.列车的车轮进行镶修后表面变得光滑,可以减小运行时与轨道的摩擦,故D正确。
故选D。
(2)A.列车受到的重力与轨道对列车的支持力,受力物体相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B.列车的牵引力与列车受到的阻力,大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确
C.列车的牵引力与铁轨对列车的支持力,不在同一直线上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.列车在平直轨道匀速运动过程中,处于平衡状态,所受合力为零,故D错误。
故选B。
(3)A.惯性是物体的一种属性,惯性不是力,不能说“受到惯性力作用”,故A错误;
B.惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,列车的质量大于乘客的质量,所以列车的惯性大于乘客的惯性,故B错误。
C.地铁列车到站刹车时,站立的乘客下半身随车静止,而上半身由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以向前倾倒,故C正确;
D.乘客向前倾倒主要是因为惯性,而不是列车地板与鞋底摩擦力不足,故D错误。
故选C。
(4)宽大柔软的座椅,增加乘客的舒适度,这是在压力一定的情况,通过增大受力面积,减小臀部的压强,故ABC错误、D正确。
故选D。
(5)当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以乘客需站在安全线外候车。
A.活塞式抽水机工作时,使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,故A不符合题意;
B.火箭升空利用的是内能转化为机械能和物体间力的作用是相互的,故B不符合题意;
C.将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故C符合题意;
D.用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
5.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】行李A跟随传送带匀速移动,行李与传送带之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,不受传送带的摩擦力;行李受到竖直向上的支持力F、竖直向下的重力G,支持力和重力是一对平衡力,大小相等,二力的作用点都画在行李的重心,从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上F、G,如图所示:
【分析】行李跟随传送带匀速移动,先对行李进行受力分析,确定各个力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
6.【答案】方向;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】利用空间站机械臂安装各种设备时,需时刻注意调整机械臂的关节角度和施力点,即机械臂需调整力的方向、作用点来确保抓取设备时的稳定性。
【分析】力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果。
7.【答案】竖直向下;左
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线来检查墙体是否竖直,这是利用了重力的方向是竖直向下的,由图可知重垂线上端与墙紧靠,下端垂线的位置在墙的左侧,故墙向左倾斜。
故答案为:竖直向下;左。
【分析】重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
8.【答案】8×106N
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】 火车在山区爬坡时,常使用双车头牵引,即一个在前拉,另一个在后推。说明两个力的方向是相同的,这列火车受到车头的合力大小为:
F合=F1+F2= 2×106N + 6×106N =8×106N,
方向与火车前进的方向相同。
【分析】同一直线上二力的合成:(1)方向相同时,合力大小F合等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同;
(2)方向相反时,合力大小F合等于这的个力的大小之差,方向与这两个力中较大力的方向相同。
9.【答案】降低;低;4.2×103N
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】飞机在高空飞行时,随着飞行高度增加,外界空气变得稀薄,外界大气压强逐渐减小;如果机舱内不增压,乘客肺部内的气压会高于外界气压,导致肺部有向外膨胀的趋势,可能会造成肺部损伤等。给机舱内增压,使机舱内气压高于外界气压,这样乘客呼吸时,肺部就不会被外界过低的气压影响。已知机舱内外的气压差:
ΔP=0.6×1.0×105Pa=6×104Pa
舷窗面积为S=700cm2 =0.07m2, 根据压强公式P=FS,可得舷窗承受的压力差约为:
ΔF=ΔP×S=6×104Pa×0.07m2=4.2×103N
【分析】(1)大气压强随高度的增加而减小;
(2)根据F=PS计算压力。
10.【答案】(1)刻度尺
(2)形变程度
(3)能
(4)速度
(5)驾驶汽车时要注意控制车速,并系好安全带
【知识点】惯性及其现象;物理学方法
【解析】【解答】(1)实验中需要测量橡皮泥落地处于碰撞处的距离,所以需要用到刻度尺;
(2)由实验数据可知,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和橡皮泥的形变程度,来判断碰撞产生后果的严重程度;
(3)实验1中不绑胶带纸,橡皮泥形变程度较大;实验3中绑了胶带纸,橡皮泥形变程度很小。所以速度一定时,胶带纸能有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)实验3和实验4都绑了胶带纸,实验3中小车从A处下滑,速度相对较小,橡皮泥形变程度小;实验4中小车从B处下滑,速度较大,橡皮泥形变程度相对较大。所以速度过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)从实验中可以看出,系“安全带”(胶带纸)能有效减小碰撞时的伤害,所以汽车行驶时驾乘人员要系好安全带;同时,速度越大,碰撞后果越严重,所以汽车不要超速行驶。
故答案为:(1)刻度尺;(2)橡皮泥的形变程度;(3)能;(4)速度;(5)汽车行驶时,驾乘人员一定要系好安全带。
【分析】(1)用刻度尺测量橡皮泥落地处于碰撞处的距离;
(2)根据表格记录的内容分析;
(3)根据控制变量法的思想,1、3两次实验在相同位置下滑速度相同,一次有胶带纸,一次没有胶带纸,比较在同样碰撞速度情况,有无胶带纸对碰撞后果的影响;
(4)根据控制变量法的思想,在3、4实验中,相同点是都有胶带纸,不同点是两次的速度不同,根据结果的不同可以确定是由速度的不同造成的;
(5)为行车安全,可:①系安全带;②减速慢行。
11.【答案】(1)3.6
(2)压力;用力捏车闸可以使自行车更快地停下来
(3)大;a
(4)A
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)图甲中测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,故木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为3.6N;
(2)比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图压力越大,测力示数越大,滑动摩擦力越大,可初步验证滑动摩擦力的大小与压力大小有关; 用力捏车闸可以使自行车更快地停下来就是在受力面积一定时,通过增大压力来增大摩擦力的;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的;压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,变滑动为滚动可减小摩擦,故同学参加比赛,同时在比赛中选用图丁中a类型的鞋;
(4)摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大; A、B两队进行拔河比赛,结果A队胜,B队负,A队拉绳的力为FA,B队拉绳的力为FB,FA和绳子拉A队的力为作用力和反作用力,大小相等;同理,B队拉绳的力为FB,和绳子拉B队的力大小相等,因同一绳子上的力相同,故FA=FB;A胜B负是因为地面对A的摩擦力fA大于地面对B的摩擦力fB。故A正确,BCD错误。
故选A。
故答案为:(1)3.6,(2)压力大小;用力捏车闸可以使自行车更快地停下来;(3)大;a,(4)A。
【分析】(1)根据测力计分度值读数;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,根据图中现象得出结论;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)比赛胜负取决于两队受到的摩擦力大小,结合力的相互性分析。
12.【答案】(1)0~8N;2
(2)低于;丙;甲
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验;大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)由图像甲知道,当钩码的重力为4N时,甲弹簧伸长了6cm,而当拉力超过4N后,弹簧的伸长与拉力不再成正比,说明用它做成的弹簧测力计的量程为0~4N;由图像乙知道,当钩码的重力为8N时,乙弹簧伸长了4cm,而当拉力超过8N后,弹簧的伸长与拉力不再成正比,说明用它做成的弹簧测力计的量程为0~8N;所以,如果要制作量程较大的弹簧测力计应选弹簧乙,它的量程最大可为0~8N;
当受拉力均为2N时,由图像甲知道,当钩码的重力为4N时,甲弹簧伸长了6cm,所以,甲的伸长量:
L甲=2N4N×6cm=3cm
当钩码的重力为8N时,乙弹簧伸长了4cm,所以,乙的伸长量:
L乙=2N8N×4cm=1cm
甲的伸长量比乙多
△L=L甲−L乙=3cm−1cm=2cm;
(2)在标准大气压下,支撑起的水银柱高度为760mm,由图1可知,玻璃管内外水银面的高度差为745mm,因此,当时的大气压强等于745mm高水银柱产生的压强,则该地气压低于标准大气压;
根据观点一知:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱,酒的密度小于水的密度,根据P=ρgh可知,大气压P一定,密度小的酒,液柱高,应出现图3中丙图的现象;
根据观点二知:管内部分液体变成气体,管内气体越多,气压越大,液面下降越多;酒比水易变成气体,管中气体多,气压大,液柱低,应出现图3中甲图的现象。
故答案为:(1)0~8N,2,(2)低于;①丙;2甲。
【分析】(1)弹簧测力计的基本制作原理是,在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比;在分析图象时,一定要注意弹簧的伸长量与拉力的比值是否始终相等,如果一旦不相等,说明它有可能超过了弹性限度;
结合图像求得当两弹簧所受拉力均为2N时,甲、乙的伸长量,进一步计算即可;
(2)在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,据此读图可得出结果;
根据观点一知:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱,根据p=ρgh分析解答,找出相应的图;
根据观点二知:管内部分液体变成气体,管内气体越多,气压越大,液面下降越多找出相应图。
13.【答案】(1)解:该卡车空载时质量为:
m车=22t=2.2 ×104kg;
则空载时重力为:
G车= m车g= 2.2 ×104kg × 10N/kg= 2.2 ×105 N。
(2)匀速行驶时所受的阻力是其重力的0.2倍,阻力位:
f=0.2G车= 0.2×2.2 ×105 N=4.4×104N;
卡车匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,则:
F牵=f=4.4×104N。
(3)解: 该卡车满载时对水平桥面的压力:
F=G总=(m车+m载)g=(2.2×104kg+5×104kg)×10N/kg=7.2×105N;
受力面积:
S=12×0.05m2=0.6m2;
对桥面的压强:
p=FS=7.2×105N0.6m2=1.2×106Pa>1×106Pa ,
所以,该卡车满载时会对桥面造成损坏。
答:(1)该卡车空载时,所受的重力是2.2 ×105 N;
(2)该卡车空载,在水平路面上匀速直线行驶时所受的牵引力是4.4×104N;
(3)该卡车满载时会对桥面造成损坏。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G= mg计算该卡车空载时,所受的重力;
(2)根据匀速行驶时所受的阻力是其重力的0.2倍,计算出阻力,利用二力平衡计算该卡车空载,在水平路面上匀速直线行驶时所受的牵引力;
(3)该卡车满载时对水平桥面的压力等于车和满载货物的总重力,受力面积是12个轮胎的总面积,根据P=FS计算出卡车满载时对桥面的压强,再与高架桥能承受的最大压强进行比较,判断出该卡车满载时是否会对水平桥面造成损坏。
14.【答案】(1)解:液面高度h=10cm=0.1m, 连通器底部受到的液体压强:
P=ρgh=1.2×103kg/m3× 10N/kg × 0.1m =1.2×103Pa
(2)连通器和液体的总重力为:
G总=m总g=(m液+m器)g=(300+100)×10-3kg×10N/kg=4N,
在水平桌面上,连通器对桌面的压力:
F = G总= 4N
连通器对水平桌面的压强:
P'=FS=4N40×10−4m2=1×103Pa
(3)由P1=P2可得:
F1S1=F2S2
整理得:
F2=F1S2S1=400N×100cm24cm2=1×104N
则可以支撑的物体最大重力:
G = F2=1×104N
大活塞上能支持的物体的最大质量是:
m=Gg=1×104N10N/kg=1×103kg
(4) 增大大活塞的面积、减小小活塞的面积
答:(1)连通器底部受到的液体压强为1.2×103Pa;
(2)连通器对水平桌面的压强为1×103Pa;
(3) 大活塞上能支持的物体的最大质量是1×103kg;
(4) 增大大活塞的面积、减小小活塞的面积。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算;帕斯卡原理及其应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式P=ρgh计算连通器底部受到的液体压强;
(2)根据F=G=(m1+m2)g算出连通器对水平桌面的压力,由压强公式P=FS计算出连通器对水平桌面的压强;
(3)(4)根据帕斯卡原理F1S1=F2S2推导出的大活塞受到液体的压力表达式,由帕斯卡原理找出使大活塞一端举起更重物体的方法。
15.【答案】(1)相互;不可以
(2)3200
(3)价格高昂,不适合一般居民使用,但灵活性强,适合城市应急救援
(4)收尾速度的平方
(5)2Sv2;64
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)飞行器对空气有向下的力,根据力的作用是相互的,空气对飞行器有向上的力,所以可以飞行,它的工作原理是利用力的作用是相互的,由于月球上没有空气,飞行器无法获得升力,所以在月球上不能飞行;
(2)飞行器悬停在空中,处于平衡状态,受到的升力与重力相等,则此时飞行器提供的升力:
F=G=mg=320kg×10N/kg=3200N;
(3)该飞行包的最大飞行高度1000米,飞行速度为 74km/h,载重 120 公斤,续航时间 30 分钟。据生产商预计,该飞行包专业版单台售价将超过 140 万人民币。所以该飞行器的价格高昂,不适合一般居民使用,但灵活性强,适合城市应急救援;
(4)匀速运动时,阻力等于总重力,由表中1、2次数据可得,降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系:
;
即匀速时阻力等于重力,所以由表中数据可得,降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f=kSv2,即降落伞所受阻力与收尾速度的平方成正比;
(5)匀速时阻力等于重力,所以由表中数据可得,降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f=2Sv2,即降落伞所受阻力与收尾速度的平方成正比;
要使飞行器的收尾速度不超过5m/s,按最大起飞质量320kg计算,最大重力为:
G大=m大g=320kg×10N/kg=3200N=f
降落伞的面积至少为:
S=f2v2=3200N2×(5m/s)2=64m2
故答案为:(1)相互的;不可以;(2)3200;(3)价格高昂,不适合一般居民使用,但灵活性强,适合城市应急救援;(4)收尾速度的平方;(5)2Sv2;64。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,月球上没有空气,飞行器无法获得升力,由此分析;
(2)飞行器悬停在空中,受到的升力与重力相等;
(3)根据短文内容分析;
(4)匀速时阻力等于重力,所以由表中数据可分析重力,伞面面积、收尾速度及收尾速度的平方等数据,得出表达式;
(5)收尾速度不超过4m/s,按最大起飞质量320kg计算,根据G=m大g得出最大重力,进而得出阻力,根据表达式f=2Sv2得出面积。实验次序
小车所在位置
是否绑胶带纸
橡皮泥落地处于碰撞处的距离/cm
橡皮泥形变程度
1
A
否
10.2
较大
10.9
10.0
2
B
否
17.4
很大
17.6
17.7
3
A
是
0
很小
0
0
4
B
是
8.2
较小
8.4
8.1
卡车空载质量
最大载货量
轮胎个数
行驶时每个轮胎与地面的接触面积
行驶时的最大速度
22t
50t
12
0.05m2
90km/h
伞面面积:S(m2)
0.2
0.2
0.4
0.6
伞和物总重:G(N)
1.6
3.6
12.8
4.8
收尾速度:v(m/s)
2
3
4
2
收尾速度的平方:v2(m2/s2)
4
9
16
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