初中科学浙教版（2024）八年级上册（2024）第4节 空间探索精品导学案

这是一份初中科学浙教版（2024）八年级上册（2024）第4节 空间探索精品导学案，文件包含八上第二章专题复习举一反三原卷版doc、八上第二章专题复习举一反三解析版doc等2份学案配套教学资源，其中学案共38页， 欢迎下载使用。
专题解读：
典例分析
典例1：如图，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲，物体的速度v与时间t的关系如图乙。
（1）0~2秒，物体没有被推动，此时物体受到的阻力 推力（填“>”、“=”或“v2>v3。比较F甲、F乙、F丙的大小，判断正确的是（ ）
A．F甲>F乙>F丙B．F甲=F乙>F丙
C．F甲=F乙=F丙D．F甲F乙；p甲ρB故A正确，B错误；
D．又因为pA=pB SA>SB
且所以GA>GB 即mA>mB故D错误；
C．由于hA＜hB，SA>SB，所以，由V=Sh不能确定A的体积一定大于B的体积，故C错误。
故答案为：A。
14．某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，如图甲，记录橡皮筋受到的拉力F 和橡皮筋伸长量之间的关系如图乙所示。下列说法中正确的是 （ ）
A．分别用这两根橡皮筋制成测力计，橡皮筋B制成的测力计测量的精确度更高
B．将本实验中两根橡皮筋并列起来一起使用，能够测力的最大值为25N
C．将本实验中两根橡皮筋串接起来一起使用，能够测力的最大值为10N
D．当在两根橡皮筋上都悬挂重为8N的物体时，橡皮筋A 的伸长量为8cm
【答案】C
【解析】有握力计等种类，而弹簧秤则是测力计的最简单的一种。 用测力计竖直吊起物体，当弹簧测力计和物体均静止时，说明物体受平衡力，即重力与拉力是一对平衡力，大小是相等的.物体对测力计的拉力与测力计对物体的拉力互为作用力与反作用力，大小相等.所以读数就是被测物体的重力.根据F=k·X (胡克定律)，受力与弹簧伸长量成正比。
【解答】A由图乙可知，在测量范围内，当F=5N时，用橡皮筋A 制成的测力计伸长量为 10 cm，而用橡皮筋B 制成的测力计伸长量为5cm ，所以，用橡皮筋A 制成的测力计测量的精确度更高，故A错误。
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起使用时，两根橡皮筋伸长的长度相等，由图乙可知，在拉力作用下，当橡皮筋B达到最大伸长量15 cm时，橡皮筋A 的伸长量也为15 cm；当伸长量为15cm时，橡皮筋B 受到的拉力为15 N，因为橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比，所以橡皮筋A 受到的拉力为 则两根橡皮筋并列起来一起使用可测量的最大拉力为15 N+7.5 N=22.5 N，故B错误。
C. 将本实验中两根橡皮筋串接起来一起使用，能够测力的最大值为10N ，C 正确，因为B的最大值为15N，A的最大值为10N，一起正常使用最大值为10N，才能保证两个弹簧都不坏；
D. 由图乙可知，当在两根橡皮筋上都悬挂重为8 N的物体时，橡皮筋A 的伸长量为 故D错误。
15.某同学在使用已调好的弹簧测力计来测量物体的重力时，由于粗心大意，将物体挂在了拉环上，用手提起了挂钩，测量结果如图所示。问：弹簧测力计的示数为 N。测量结果 。（选填“偏大”“不变”或“偏小”）
【答案】2.8；偏大
【解析】（1）根据图片确定弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置读出示数；
（2）注意弹簧测力计的自重对测量结果的影响即可。
【解答】（1）根据图片可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则示数诶2.8N；
（2）将物体挂在拉环上时，弹簧测力计示数等于物体重力和测力计的重力之和，因此测量结果偏大。
16．甲乙两物体质量之比2：1，则它们在地球上所受重力之比为 。已知在月球上的重力大约是地球上的六分之一，若甲在地球上所受的重力为240N，则在月球上所受的重力为 。
【答案】2：1；40N
【解析】知道甲、乙两物体的质量之比，根据G=mg求出它们在地球上所受的重力之比；又知道甲物体在地球上所受的重力可求乙物体在地球上的重力，再根据月球上的重力大约是地球上的六分之一求出乙物体在月球上所受的重力。
【解答】由G=mg可得，甲、乙两个物体在地球上所受的重力之比
若甲物体在地球上所受的重力为240N，则在月球上所受的重力为
17.小金对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上的物体的“重力”G与其质量m的关系如图所示。由图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的“重力” (填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的“重力”；据图可得甲星球表面上物体的“重力”G与其质量m的关系式是 。
【答案】大于；G=m×15N/kg
【解析】（1）根据图像比较物体在不同星球上重力的大小；
（2）从图像中提取一组数据，计算出重力和质量的比值，进而得到重力和质量的关系。
【解答】（1）根据图像可知，当质量为8kg时，物体在甲星球上的重力为120N，在乙星球上的重力为40N，因此相同质量的物体在甲星球表面上的“重力”大于其在乙星球表面上的“重力”。
（2）根据图像可知，在甲星球上，质量为8kg的物体重力为120N，根据G=mg得到：120N=8kg×g，解得：g=15N/kg。那么甲星球上物体的重力与质量的关系为：G=m×15N/kg。
18．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知：
（1）当t＝1s时，物体处于 (填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
（2）当t＝3s时，物体受到的阻力为 N，阻力的方向 。
（3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力 ？
【答案】（1）加速 （2）2；水平向左 （3）不是平衡力
【解析】（1）从丙图中找到某个时间对应的速度所在图像的形状，如果是一条向右上方倾斜的直线，说明物体在加速；如果是一条向右下方倾斜的直线，说明物体在减速；如果一条水平线，说明物体是匀速的；
（2）从丙图中判断t=3s时物体的运动状态，然后从乙图中找到某个时间物体受到的力；阻力的方向与运动方向相反；
（3）从丙图中判断t=5s时物体的运动状态，进而判断物体是否受到平衡力。
【解答】（1）观察丙图可知，从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线，说明这段时间物体的速度不断增大，因此当t=1s时，物体处于加速状态；
（2）观察丙图可知，当t=3s时，物体的v-t图像是一条水平线，说明物体在这段时间内做匀速直线运动，因此阻力和拉力是一对平衡力，即阻力是2N，且方向向左；
（3）观察丙图可知，物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线，说明这段时间内物体做减速运动，即处于不平衡状态，因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为：（1）加速；（2）2，水平向左；（3）不是平衡力
19.在研究弹簧的伸长与外力关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10cm，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的伸长量X做出的F-X图像如图所示。
（1）由图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加 cm。
（2）该图线不过原点0的原因是 。
（3）当弹簧下端受到竖直向下4N的拉力作用时，弹簧的长度为 cm。
【答案】0.5；弹簧由于受到竖直向下的重力，所以有一定的伸长；12.5
【解析】弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
（1）分析图象可知伸长量和拉力的关系；
（2）图象不过原点是因为弹簧受到自身重力的原因；
（3）当弹簧受到4N的拉力作用时，根据伸长和拉力的关系求出伸长，加上弹簧的起始长度（注意是弹簧在竖直方向上不受外力时的长度）就是弹簧现在的长度。
【解答】（1）由图像知道，当弹簧伸长1cm时，拉力为1N；当伸长1.5cm时，拉力为2N；当伸长2cm时，拉力为3N，由此可知，当弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加 0.5cm。
（2）该图线不过原点是因为在F=0时，由于弹簧自重作用，弹簧已经伸长了。
（3）由图知道，当拉力为4N时，弹簧伸长2.5cm，加上原长L0，此时弹簧的总长度是
L=2.5cm+10cm=12.5cm。
20．（2021七下·柯桥月考）在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中，得到如表数据：
（1）本实验中用到的测量器材有： 。
（2）分析表中数据可知：物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是 N。
（3）以下四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是 。
【答案】（1）天平，弹簧测力计 （2）6.86 （3）A
【解析】（1）根据测量的物理量选择合适的测量工具；
（2）比较可知，质量每增大0.1kg，重力增大0.98N，据此计算质量为0.7kg时的重力。
（3）分析表格中数据，找到重力和质量的关系，从而确定图像的形状。
【解答】（1）根据表格可知，本实验要测量物体的质量和重力，因此用到的实验器材为天平和弹簧测力计。
（2）根据表格数据可知，质量为0.7kg时物体的重力为：5.88N+0.98N=6.86N；
（3）分别计算出表格中每组重力和质量的比值，比较可知，它们的比值都相等，则物体的重力与质量成正比，二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，故A正确，而B、C、D错误。
21．（2023七下·东阳期末）小东所在的手工社团中有打磨用的砂纸，标着不同的”目数”。仔细观察后，他作出了猜想：砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙。为了验证猜想，小东利用所学知识设计了如下实验：
[实验装置]
[实验操作]小东用弹簧测力计拉着同一木块在不同目数的砂纸上做匀速直线运动，如图(甲)、(乙)、(丙)所示。
（1）实验过程中小东发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动木块时，也可以使木块沿水平方向做匀速直线运动。此时木块处于 (选填“平衡”或”非平衡”)状态。
（2）实验过程图(甲)中木块的运动速度大小为v1，图(乙)中木块的运动速度为v2。关于v1和v2的大小关系可能是 。
（3）[实验结论] 根据实验结果，小东得出了砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙的结论。他的推理依据是： 。
（4）[应用迁移]小东做完实验后，联想到了”阻力对物体运动的影响”探究。若将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机(间隔相同时间自动拍摄)开始记录小球在铺设砂纸的平板上的位置情况。根据上述实验结果，画出280砂纸上第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
【答案】（1）平衡
（2）V1可以大于、等于或小于V2
（3）图中砂纸标注的目数越小，拉力越大，由二力平衡可知，木块做匀速直线运动时摩擦力等于拉力，因此砂纸标注的目数越小，摩擦力越大。当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以能得出了砂纸标注的目数越小，砂纸越粗糙的结论
（4）
【解析】本题要探究的是：砂纸标注的目数越少，砂纸越粗糙。砂纸的粗糙程度转化成了摩擦力大小。压力大小相同时，接触面越粗糙摩擦力越大。摩擦力大小与物体运动速度无关。 物体处于静止和匀速直线运动都是平衡状态。阻力对物体运动的影响是：平面越光滑，物体运动的距离越远，速度减小得越慢。
【解答】(1)静止和匀速直线运动都是平衡状态，弹簧测力计不沿水平方向拉动木块时，也可以使木块沿水平方向做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态；
（2）滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关，所以甲乙两图中的速度之间的关系是V1可以大于、等于或小于V2；
（3）实验结果是砂纸标注的目数越小，拉力越大。根据二力平衡可知，木块做匀速直线运动时摩擦力等于拉力，因此砂纸标注的目数越小，摩擦力越大。当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以能得出了砂纸标注的目数越小，砂纸越粗糙的结论 。
（4）阻力对物体运动的影响是：阻力越大，物体运动状态改变的越快，运动的距离越短。所以三幅图中，砂纸的粗糙程度280目60目，而且运动越久，速度越小，距离越近。
22．（2023七下·婺城期末）陕汽是我国著名的重工企业。生产的某型号载重卡车技术参数如表，当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。分析计算（g取10N/kg）：
（1）卡车在牵引力的作用下，由静止开始运动，说明力能 。
（2）该卡车空载时，在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是 N。
（3）已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa，判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥？（写出必要的计算过程）
【答案】（1）改变物体的运动状态
（2）4×104
（3）解：该卡车满载时的总质量：m总＝2×104kg+4×104kg＝6×104kg
对水平路面的压力为：F=G总＝m总g＝6×104kg×10N/kg＝6×105N
总受力面积：S＝0.05m2×12＝0.6m2
对桥面的压强：
b
可见该卡车满载时不能安全通过大桥
【解析】（1）根据力与运动的关系解答；
（2）根据f=0.2G计算出卡车新手受到的阻力，再根据F=f计算卡车行驶受到的摩擦力；
（3）首先根据 F=G总＝m总g 计算出卡车满载对路面的压力，再将一个车轮的接触面积×个数计算出总受力面积，最后根据计算对桥面的压强，并与路面的最大压强比较即可。
【解答】（1）卡车在牵引力的作用下，由静止开始运动，说明力能改变物体的运动状态。
三种力
概念
大小
方向
作用点
备注
重力(G)
物体由于地球的吸引而受到的力
G=mg
竖直向下
重心
(1)施力物体是地球
(2)质量分布均匀、外形规则的物体的重心在它的几何中心
弹力(F)
发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用
与弹性形变有关
跟弹性形变
的方向相反
两物体
接触面
(1)产生条件：接触，发生弹性形变
(2)施力物体：发生弹性形变的物体
摩擦力(f)
阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力
滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，根据二力平衡条件求解摩擦力大小
与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反
两物体
接触面
(1)产生条件：有弹力、接触面粗糙且有相对运动或有相对运动趋势
(2)摩擦力并不总是阻碍物体运动
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
压强的变化量（Pa）
甲
0
乙
250
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
卡车型号
ZJS25GJB2
自重
2×104kg
轮胎个数
12
最大载货量
4×104kg
满载行驶时每只轮胎与地面的接触面积
0.05m2
行驶时的最大速度
90km/h