2022-2023学年广东省揭阳市揭西县八年级(下)期中物理试卷
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1. 小明对生活中的几个物理量做了如下估测,其中与实际相符的是( )
A. 教室门的高度约为1.5m B. 他上学步行平均速度约为10m/s
C. 一个初中生的重力约为500N D. 一个鸡蛋的质量约为200g
2. 下列关于重力的说法中不正确的是( )
A. 在斜面上向下滚动的小球所受的重力方向仍是竖直向下的
B. 一投出的篮球上升过程中受重力,下落过程中也受重力作用
C. 地面附近的物体在失去支持时,要向地面降落,这是由于物体受到重力作用的缘故
D. 物体的重心一定是在物体上
3. 近年来电动平衡车深受年轻人喜爱,已悄然成为生活中一种新的交通时尚。如图所示,人与平衡车一起静止于水平地面,下列分析正确的是( )
A. 人受到的重力和平衡车对人的支持力是一对平衡力
B. 人受到的重力和平衡车对人的支持力是一对相互作用力
C. 人能够静止,是因为平衡车对人的支持力大于人受到的重力
D. 平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
4. 如图所示,木块B放在桌面上,木块A放在木块B上,现用2N的力F水平拉木块B,并使木块A和木块B在水平方向上一同向右匀速运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
①木块A受到的摩擦力方向向左
②木块A受到的摩擦力为2N
③木块B受到的摩擦力方向向左
④木块B受到的摩擦力为2N
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确 C. 只有①④正确 D. 只有③④正确
5. 如图所示,图钉钉尖的面积是1mm2,图钉钉帽的面积是1cm2,墙壁表面能承受的最大压强是4×106Pa.要把图钉的钉尖技入墙壁,手指对图钉钉帽的最小压力为( )
A. 0.4N B. 4N C. 40N D. 400N
6. 如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形,容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深度相同的水后。下列说法中不正确的是( )
A. 两容器对桌面的压力不相等
B. 由于A容器中的水多于B容器,故A容器底部受水的压力大于B容器底部受到的水的压力
C. 两容器对桌面的压强不相等
D. 两容器中的水对容器底的压强相等
7. 原来平整的细沙面上放上甲、乙两个实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A. 甲的密度一定比乙大
B. 甲对沙子的压强一定比乙对沙子的压强小
C. 甲的质量一定比乙小
D. 甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
8. 一块冰重49N,它的质量为______ kg,若把它带到月球上,它的质量将______ ,重力将______ (选填“不变”、“变大”、“变小”)。
9. 短道速滑是我国的优势项目。运动员在起跑时,冰刀用力向后蹬冰面,运动员向前跑出,这是因为______,冰刀所受力的施力物体是______,运动员加速跑出表明作用力改变了运动员的______。
10. 骑自行车刹车时,捏手闸的力越大,车就停得越快,这是利用______的方法来______(填“增大”或“减小”)摩擦。骑车带人比一人骑行更难停下来,说明______越大惯性越大。
11. 如图所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这是由于纸片之间的空气流速______,导致纸片之间的空气压强______;如图所示,某同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱______。(选填“升高”“降低”或“不变”)
12. 如图所示为某款“擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它在______的作用下,牢牢吸在竖直玻璃上静止,此时擦窗机器人受到的重力和______力是一对平衡力。此时若真空泵继续向外抽气,擦窗机器人受到的摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13. 如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的吸盘水平台面上,木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示,6s时撤去拉力F,同时木块从台面滑出,忽略空气阻力,请分析图象回答:
(1)0~2s,木块所受摩擦力为______ N;
(2)2s~4s,木块所受摩擦力为______ N;
(3)4s~6s,木块所受摩擦力为______ N。
14. 将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。则倒置后桌面受到的压强大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),瓶中水的重力大小为 N,倒立放置时瓶盖受水的压力 N。(g取10N/kg)
15. 如图所示,小球在绳拉力的作用下靠在光滑的墙壁静止不动,请画出小球受到绳的拉力和小球对墙壁压力的示意图。
16. 如图所示,物体以初速度V沿表面粗糙的固定斜面向上运动,请画出物体沿斜面向上运动过程中所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心)
17. 如图所示,是同学们研究“影响滑动摩擦力的因素”的实验装置,当用力F水平拉动物体A下面的木板时,请画出物体A所受的摩擦力和支持力的示意图。
18. (1)在研究弹簧的伸长与拉力的关系实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加拉力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的拉力F与弹簧的伸长量x作出的F−x图线如图甲:
①由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加______ cm;
②图乙中所测物体的重力是______ N;
③测力计能够测量重力的原理是______ 。因此,实验时要求弹簧测力计要处于______ 状态。
(2)理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律。理想实验能深刻地揭示物理规律的本质。如图1所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有:
A.减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度;
B.两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
C.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动;
D.假如没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;
①请将上述步骤按照正确的顺序排列______ (用序号ABCD来表示);
②在研究“牛顿第一定律”的实验中(如图2所示),让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动,小车在水平方向上受力的大小可通过小车的______ 表现出来;从这个实验可以推理得出:运动物体不受力,将______ 。
19. 如图是“探究二力平衡条件”时的实验情景。
(1)实验中选择小卡片,若卡片的重力对实验造成了影响,主要影响的是二力平衡条件中力的______(选填“大小”或“方向”);
(2)如图将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片______(选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片______(能/不能)平衡。设计此实验步骤的目的是探究______;
(4)为了验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,在如图所示情况下,小华下一步的操作是______。
20. 如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)实验时,通过观察______ 来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)在图A、B、C的操作中,观察图A和图______ 可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;观察图B和C可知:受力面积一定时,______ 越大,压力的作用效果越明显;
(3)若将矿泉水瓶放在石块上,如图D所示。图D与图A比较,矿泉水瓶对石块和海绵的压强______ (填“相同”或“不相同”);
(4)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强______ 图甲中砖块对水平地面的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
21. 一物体的质量是30kg,在100N的水平拉力作用下,它在水平地面上做匀速直线运动。求:
(1)物体的重力是多大?
(2)物体受到的摩擦力多大?
(3)若该物体是边长为10cm的正方体,它静止在水平面时对水平面的压强为多大?
22. 如图所示,质量为1.1kg的剖面工字形的容器放在水平桌面上,其下部的横截面积为100cm2,其中装有600g、深度为10cm的煤油,A点距底部4cm(已知ρ煤油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)A点受到煤油产生的压强;
(2)容器对水平桌面的压强大小;
(3)煤油对容器底部压力大小。
23. 运用知识解决问题:
(1)如图所示,给门轴上的合页加润滑剂可以在两个表面之间形成油膜,使两个表面相互______ (填接触或不接触),这样就______ 了摩擦(选填“增大”或“减小”)。
(2)下列现象中,不属于惯性现象应用的是______ (单选);
A.用手拍打衣服上的灰尘
B.锤头松了,将锺柄在地上撞几下
C.运动员采用助跑跳远
D.骑自行车时为了减速而捏车闸
(3)下列现象中,物体受到非平衡力作用的是______ (单选);
A.停留在水中某深处的潜水艇
B.匀速上升的直升飞机
C.沿田径弯道在匀速奔跑的运动员
D.在平直的高速公路上匀速行驶的汽车
(4)值日时,小东提着桶水走进教室。下列属于一对平衡力是______ (单选);
A.水桶受到的重力和水桶对人的拉力
B.水桶受到的重力和人对水桶的拉力
C.水桶对人的拉力和人对水桶的拉力
D.水桶受到的重力和水桶对地球的引力
(5)一木块重8N,放在水平桌面上,当它受到一个水平方向大小为5N的拉力时,木块做匀速直线运动。如果拉力增大到6N,木块将做______ 运动,这时的摩擦力是______ N。
24. 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
(1)①把容积为V的注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是______ ;
②如图甲所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③用刻度尺测出注射器有刻度的部分长度为L,则活塞的横截面积为S= ______ ;
④利用以上数据可计算得到大气压强为p0= ______ ;
(2)如在实验过程中没有排尽筒内空气,将导致测得的大气压值______ (填“偏大”“不变”或“偏小”);
(3)如在实验过程中活塞与针筒的摩擦力不能忽略,将导致测得的大气压值______ (填“偏大”“不变”或“偏小”);
(4)若同学们用题图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用乙图中的______ (填“A”或“C”)注射器。
25. 阅读短文,回答问题。
2020年12月17日,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号(图甲),搭载着“玉兔三号”月球车(图乙)返回器,并携带月球样品,成功返回地面。从月球采回质量1731g的月球样品,标志着中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。月球车的部分参数如表:
设计质量m/kg
135
车轮个数n/个
6
长a/m
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2
100
宽b/m
1
月面的行驶速度v/(m⋅h−1)
200
高h/m
1.1
耐受温度范围
月球车利用太阳能提供能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。已知在地球上重6N的物体在月球上重1N,(地球上g取10N/kg)。
(1)探测器绕月飞行时,运动状态______ (选填“发生改变”或“不发生改变”);探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向______ (选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出;
(2)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是______ ;
A.探测器向上运动,若整流罩脱落,由于受到惯性,整流罩仍要向上运动一段时间
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(3)“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为______ Pa。月球车上某一零件,用金属铝代替了金属铁后,质量减少了1.04kg,则该铝零件的质量是______ kg。(已知,ρ铅=2.7×103kg/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、教室门的高度约为2m,故A错误;
B、步行平均速度约为1.1m/s,故B错误;
C、初中生的重力约为500N,故C正确;
D、一个鸡蛋的质量约为50g,故D错误。
故选:C。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】D
【解析】解:
A.重力的方向总是竖直向下的,所以在斜面上向下滚动的小球所受的重力方向仍是竖直向下的,故A正确;
B.地球附近的物体都受重力作用,与物体所处的运动状态无关,故B正确;
C.因为重力的方向总是竖直向下的,因此物体在失去支持时,物体最终是要落回地面的,故C正确;
D.物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关,重心不一定在物体上,也可能在物体之外,比如均匀圆环的重心在环心,故D错误。
故选:D。
(1)在地球附近,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向总是竖直向下的;
(2)地球附近的一切物体都受到重力的作用;
(3)重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心不在物体上。
本题属于简单基础题目,要正确理解重力的产生、大小、方向、重心等基础知识。
3.【答案】A
【解析】解:AB、人受到的重力和平衡车对人的支持力这两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,故A正确,B错误;
C、人能够静止,说明人处于平衡状态,受平衡力作用,所以平衡车对人的支持力与人受到的重力是一对平衡力,大小相等,故C错误;
D、平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力大小并不相等,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
平衡力应作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上;
相互作用力应作用在两个物体上,大小相等、方向相反、在同一直线上。
本题考查了平衡力的辨别,要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上。
4.【答案】D
【解析】解:
①②、由题意可知,木块A与木块B一起向右做匀速度直线运动,二者相对静止,木块A和木块B之间不存在摩擦力,故①②错误;
③④、用2N的力F水平拉B木块在水平方向上一同向右匀速运动,摩擦力等于拉力,则木块B受到的摩擦力f=F=2N,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,木块B相对于桌面向右运动,故木块B受到的摩擦力向左,故③④正确。
故选:D。
(1)当两物体发生相对运动时,受到摩擦力的作用;滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(2)平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
本题主要考查了静摩擦力的方向以及二力平衡条件的应用,难度不大,认真分析即可。
5.【答案】B
【解析】解:要图顶尖进入墙壁,则图顶尖对墙壁的压强至少为4×106Pa,
由p=FS得,手对钉帽的最小压力应为:F=pS尖=4×106Pa×l0−6m2=4N。
故选:B.
利用压强公式变形F=pS求解手指对图钉的最小压力。
此题考查压强公式及其应用,解答此题需要注意受力面积是图钉尖的面积,而不是图钉帽的面积。
6.【答案】B
【解析】解:
AC、由图可知,A、B液面高度相同,A中水的体积要大于B中水的体积,根据G=mg=ρgV可知,A中水的重力要大于B中水的重力;两容器本身的质量相同,根据G=mg可知,容器的重力相同,所以A容器与水的总重力要大于B容器与水的总重力;水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以A装置对桌面的压力大于B对桌面的压力,由于受力面积相同,根据p=FS可知,两容器对桌面的压强不相等,故AC正确;
BD、容器中的液面深度相同,密度相同,根据p=ρgh可知,容器底部受到的压强相同;容器的底面积相同,根据p=FS可知,两容器中的水对容器底的压力相等,故B错误,D正确。
故选B。
(1)根据容器中水的体积的大小关系,利用G=mg=ρgV分析两容器中水的重力的大小关系;
容器对桌面的压力等于自身的重力,根据水的重力、容器的重力分析压力的大小关系,根据p=FS分析两容器对桌面的压强的大小关系;
(2)容器A、B中装水的深度相同,根据p=ρgh分析容器底部受到的水的压强的大小关系;根据p=FS分析容器底部受到水的压力的大小关系。
本题考查压力和压强大小的比较,液体对底部的压力要注意不一定等于液体的重力,属于中等题。
7.【答案】B
【解析】解:B、由图可知,甲、乙两个实心正方体放在原来平整的细沙面上时,乙的凹陷程度比较深,
则乙对沙面产生的压强较大,即p甲 A、因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,实心正方体对沙面的压强:p=FS=GS=mgS=ρgVS=ρgShS=ρgh,
由ρ=pgh可知,当p甲
h乙时,ρ甲<ρ乙,即甲的密度一定比乙小,故A错误;
CD、由p=FS得正方体对沙面的压力:F=pS,
由p=FS=GS=mgS得正方体的质量:m=pSg,
由于p甲
S乙,但两者的具体关系不确定,则甲、乙的质量关系无法确定,故CD错误。
故选:B。
(1)细沙面的凹陷程度反映了压强的大小,比较细沙面的凹陷程度可得出两者压强的关系;
(2)物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以实心正方体对沙面的压强p=FS=GS=mgS=ρgVS=ρgShS=ρgh;
根据实心正方体对沙面的压强p=ρgh,结合压强和高度关系判断两者的密度关系;
(3)根据p=FS=GS=mgS,结合压强和受力面积关系判断两者的质量关系和压力关系。
本题考查了压强的概念和压强计算公式的灵活应用。此题压强的大小要根据压力的作用效果判断,对公式p=FS=GS=mgS=ρgVS=ρgShS=ρgh的灵活应用是解答此题的关键。
8.【答案】5 不变 变小
【解析】解:重力与质量的公式为:G=mg,重力的大小与物体所处的地理位置有关。冰块重49N,它的质量为:
m=Gg=49N9.8N/kg=5kg;
若把它带到月球上,它的质量将不变,由于月球表面g值变小,故受到月球对它的引力将变小。
故答案为:5;不变;变小。
(1)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置变化无关。
(2)物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g为比例系数,大小为9.8N/kg。
(3)g值会随着位置的改变而改变。
本题理解质量是物体的固有属性,它不随形状、状态和位置的改变而改变是解题的关键。
9.【答案】力的作用是相互的 冰面 运动状态
【解析】解:(1)运动员在起跑时,冰刀用力向后蹬冰面,冰刀对冰面有一个向后的作用力,运动员向后用力身体却向前运动,则说明冰面对冰刀产生一个向前的作用力,这是由于物体间力的作用是相互的,冰刀所受力的施力物体是冰面;
(2)运动员加速跑出是因为力改变了运动员的速度大小,即改变了运动员的运动状态。
故答案为:力的作用是相互的;冰面;运动状态。
(1)物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体;
(2)力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状和运动状态,运动状态包括运动方向和速度大小。
本题主要考查了学生对力的作用效果和力作用的相互性的理解,关键在于判断运动状态时,要判断物体的运动方向和速度是否改变。
10.【答案】增大压力 增大 质量
【解析】解:骑自行车刹车时,捏手闸的力越大,车就停得越快,这是在接触面粗糙程度一定时,利用增大压力的方法来增大摩擦;
同一辆自行车,骑行速度相同,但骑车带人比一人骑行质量要大,停下来更困难,说明质量越大惯性越大。
故答案为:增大压力;增大;质量。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面的粗糙程度一定时,增大压力,在压力一定时,增大接触面粗糙程度。
(2)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。
本题考查增大摩擦的方法、惯性大小的影响因素,属于基础知识考查,难度不大。
11.【答案】大 小 升高
【解析】解:没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂。当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。
大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。
故答案为:大;小;升高。
(1)流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小;
(2)把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析。
掌握流体压强跟流速的关系,涉及了气压和高度的关系。解题关键是知道瓶内气压等于外界大气压与管内水压之和。
12.【答案】大气压 摩擦力 不变
【解析】解:(1)当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,内部气体压强减小,它在外界大气压的作用下被告牢牢吸在竖直玻璃上;
(2)“擦窗机器人”静止时处于平衡状态,在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力;若用真空泵继续向外抽气,由于“擦窗机器人”在竖直玻璃上仍静止,其重力不变,则摩擦力不变。
故答案为:大气压;摩擦力;不变。
(1)吸盘主要是利用大气压来工作的;
(2)物体静止或匀速直线运动时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题即可。
本题考查了大气压的应用、二力平衡,以及摩擦力,难度不大。
13.【答案】2 4 4
【解析】解:
(1)由v−t图像可知,0~2s内物体速度为0,所以处于静止状态;由F−t图像可知,0−2s内,物体受到的拉力为2N,而木块静止受平衡力作用,因此木块受到的摩擦力等于拉力,大小为2N;
(2)(3)由v−t图像可知,木块在4~6s内,木块运动速度不变,因此木块做匀速直线运动,受平衡力作用,即木块受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,根据F−t图像可知,此时木块受到的拉力为4N,所以滑动摩擦力也为4N;根据v−t图像可知,2s~4s内,物体做加速运动,由于滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,因此物体受到的滑动摩擦力仍为4N。
故答案为:2;4;4。
(1)由速度−时间图像得出木块在0~2s内运动的速度,从而判断物体的运动情况,再由F−t图像得出此时物体受到的拉力,并利用二力平衡条件得出木块受到的摩擦力;
(2)先根据v−t图像和F−t图像得出物体做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力,再根据影响滑动摩擦力的因素判断物体在2~4s内物体受到的滑动摩擦力。
(1)本题考查学生对图像的认识,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
(2)v−t图像、F−t图像相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出摩擦力的大小是本题的关键。
14.【答案】变大 2.8 1.04
【解析】解:由于瓶子倒置后对桌面压力没变,受力面积变小,由p=FS知,倒置后桌面受到的压强变大。
由左图可知,矿泉水瓶内水的体积V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3,
水的质量m水=ρ水V=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg,
水的重力G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N,
倒立放置时瓶盖受到水的压强p倒立=ρ水gh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa,
水对瓶盖的压力F=p倒立S=1300Pa×8×10−4m2=1.04N。
故答案为:变大;2.8;1.04。
由于瓶子倒置后对桌面压力没变,受力面积变小,由p=FS知倒置后桌面受到的压强的变化情况。
根据V=S瓶底h正立得出矿泉水瓶内水的体积,根据m水=ρ水V得出水的质量,根据G水=m水g得出水的重力,根据p倒立=ρ水gh倒立得出倒立放置时瓶盖受到水的压强,根据F=p倒立S得出水对瓶盖的压力。
本题考查压强、压力的计算,是一道综合题。
15.【答案】解:压力的作用点是球与墙壁的接触点,方向垂直于墙壁向里;
拉力的作用点在绳子和小球的接触点上,方向沿绳子竖直向上,如图所示:
【解析】(1)压力的方向总是垂直于接触面,并且指向接触面;根据压力的作用点在接触面上,确定出压力的作用点,然后过作用点表示压力的方向。
(2)悬挂着的小球受到的拉力,拉力作用点在绳子和小球的接触点上,方向沿绳子向上。
本题的关键是确定压力和拉力的作用点和方向,通过该题牢记压力的作用点在接触面上,方向与接触面垂直。
16.【答案】解:在斜面上运动的物体首先要受到竖直向下的重力G和垂直斜面向上的支持力F的作用,另外,由于斜面粗糙,物体向上运动,所以物体还受到沿斜面向下的摩擦力f的作用,如图:
【解析】物体受到重力和斜面的支持力,然后结合物体向上运动,得出物体还要受到摩擦力,然后画出受力图即可。
该题要求画出沿斜面向上运动的物体受到的力,属于受力分析的初步的题目类型,在解答的过程中,一定要按照重力、弹力、摩擦力、其他的力的顺序依次分析,养成良好的受力分析的习惯。
17.【答案】解:摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反,因为木块A相对于木板向右滑动,所以,木块A所受摩擦力方向水平向左,支持力的方向与重力的方向相反,垂直于接触面竖直向上,物体A所受的摩擦力和支持力如图所示:
【解析】对物体A进行受力分析,物体A处于静止,在水平方向受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向受到的重力和支持力是一对平衡力。
此题主要考查了力的示意图的画法,重点是对摩擦力方向的判断,摩擦力方向总与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反,以及支持力的方向,属于基础知识。
18.【答案】1 1.6 二力平衡 静止 BDAC 在水平面上移动的距离的大小 做匀速直线运动
【解析】解:(1)①由图甲可知,当拉力分别为1N、2N、3N、4N、5N时,弹簧的伸长量x依次为1cm、2cm、3cm、4cm、5cm,
则该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加1cm;
②由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为1.6N,则所测物体的重力是1.6N;
③测力计能够测量重力的原理是二力平衡。因此,实验时要求弹簧测力计要处于静止状态。
(2)①斜面实验中,小球从同一斜面的同一高度滚下,可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度;如果斜面光滑,则小球不受阻力作用,会上升到原来释放时的高度;然后逐渐减小斜面的倾角,发现小球仍然会达到原先释放时的高度;那么可以推断,若将斜面变为水平面,那么小球为了达到原先释放时的高度会一直运动下去,所以合理的实验步骤是:BDAC;
②同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动,小车水平方向上所受阻力越大,小车滑行距离越近,小车所受阻力越小,小车滑行距离越远,因此小车在水平方向上受力的大小可通过小车在水平面上移动的距离的大小表现出来;由小车所受阻力越小时滑行距离越远可知推论,运动物体不受力,将一直做匀速直线运动。
故答案为:(1)①1;②1.6;③二力平衡;静止;(2)①BDAC;②在水平面上移动的距离的大小;做匀速直线运动。
(1)①根据图甲读出拉力分别为1N、2N、3N、4N、5N时对应弹簧的伸长量x,然后得出该弹簧受到的拉力每增加1N时弹簧伸长量的增加量;
②根据弹簧测力计的分度值读出示数,即为所测物体的重力;
③测力计能够测量重力的原理是二力平衡,据此可知实验时弹簧测力计所处的状态。
(2)①伽利略的理想实验,在客观事实的基础上,进行了合理的推理,根据题目所示实验操作,合理安排实验步骤;
②车受力大小不容易直接观察出来,在小车初速度相同的情况下,小车所受阻力越大,小车滑行距离越小,小车所受阻力越小,小车滑行距离越大,因此我们可以通过观察小车滑行的距离大小,间接判断小车所受阻力大小;然后根据实验现象推理得出结论。
本题主要是对学生科学探究能力的考查,有机渗透对科学态度以及科学方法的体验与应用,涉及到的知识点较大,有一定的综合性。
19.【答案】方向 相反 钩码个数 旋转 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡
【解析】解:(1)若卡片的重力对实验造成了影响,则卡片会下坠,会使两个拉力的方向不是相反的,但不会影响两个拉力的大小;
(2)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(3)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,应控制拉力大小相等,不在一条直线上,所以在卡片两端挂同样多的钩码,旋转小卡片松手并观察小卡片的运动情况,松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡;
(4)把小卡片一剪为二,变为两个卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态。
故答案为:(1)方向;(2)相反;钩码个数;(3)旋转;不能;不在同一直线上的两个力能否平衡;(4)用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
(1)由于卡片的重力比较小,在实验过程中可以忽略不计;若卡片的重力对实验造成了影响,则卡片会下坠,会使两个拉力的方向不是相反的;
(2)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(3)若要探究平衡力是否在同一直线上,应使拉力相等,且不在一条直线上,所以首先让卡片转过一定的角度,使受力不在一条直线上,并观察小卡片的运动情况;
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将小卡片分成两个物体,观察两个物体的运动情况;
本题考查二力平衡条件的探究实验,掌握二力平衡条件是解答本题的关键。
20.【答案】海绵的凹陷程度 B 压力 相同 变小 大于
【解析】解:(1)实验时,通过观察海绵的凹陷程度来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果。
(2)研究压力作用效果与受力面积大小关系,要控制压力大小一定,在图A、B、C操作中,观察图A和B可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
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,只改变压力大小,故观察图B和C可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)由(2)知,压力的作用效果与压力和受力面积有关。若将矿泉水瓶放在石块上如图D所示。图D与A比较,因压力和受力面积都相同,故对石块和海绵的压力作用效果相同,压强相等;
(4)设如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,压力减小,受力面积不变,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强将变小;
将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时压力不变,受力面积减小,砖块对地面的压强大于图甲中砖块对水平地面的压强。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)B;压力;(3)相同;(4)变小;大于。
(1)(2)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;
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受力面积关系时应控制压力的大小不变;
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,据此分析回答;
(3)根据影响压力作用效果的因素分析;
(4)利用压力作用效果的影响因素分析解答。
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,体现了对过程和方法的考查。
21.【答案】解:(1)物体的重力:
G=mg=30kg×10N/kg=300N;
(2)因为物体在水平地面上做匀速直线运动时,受到的阻力和拉力是一对平衡力,
所以物体受到的摩擦力:
f=F=100N;
(3)静止在水平面时对水平面的压强pF′S=GS=300N(10×10−2m)2=3×104Pa。
答:(1)物体的重力是300N;
(2)物体受到的摩擦力是100N;
(3)静止在水平面时对水平面的压强为3×104Pa。
【解析】(1)已知物体的质量,利用G=mg求出物体的重力;
(2)物体在水平地面上做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(3)利用压强计算公式求得静止在水平面时对水平面的压强。
本题考查了重力的计算、二力平衡条件的应用和摩擦力大小的影响因素,属于基础题目。
22.【答案】解:(1)A点的深度:hA=10cm−4cm=6cm=0.06m,
A点受到煤油产生的压强:pA=ρ煤油ghA=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.06m=480Pa;
(2)容器对水平桌面的压力:F=G总=(m容+m煤油)g=(1.1kg+600×10−3kg)×10N/kg=17N,
容器对水平桌面的压强:p=FS=17N100×10−4m2=1700Pa;
(3)容器内煤油的深度:h=10cm=0.1m,
煤油对容器底部压强:p′=ρ煤油gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa,
则煤油对容器底部压力:F′=p′S=800Pa×100×10−4m2=8N。
答:(1)A点受到煤油产生的压强为480Pa;
(2)容器对水平桌面的压强为1700Pa;
(3)煤油对容器底部压力为8N。
【解析】(1)根据题意求出A点的深度,利用p=ρ液gh求出A点受到煤油产生的压强;
(2)容器对水平桌面的压力等于容器和煤油的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,利用p=FS求出容器对水平桌面的压强;
(3)知道容器内煤油的深度,利用p=ρ液gh求出煤油对容器底部压强,再利用F=pS求出煤油对容器底部压力。
本题考查了液体和固体压力、压强的计算,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等,同时液体中某处的深度指的是该处距离液面的高度,不是距离容器底的距离。
23.【答案】不接触 减小 D C B 加速 5
【解析】解:(1)门轴生锈后,在门轴中滴加几点煤油,转几下就感到门很灵活了,这是因为加润滑油可在两个物体表面之间形成油膜,使它们互不接触,这样就减小了摩擦力。
(2)A、用手拍打衣服时,衣服由静止变为运动,灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,灰尘和衣服就会分离,利用了物体的惯性;
B、原来锤头和锤柄一起向下运动,锤柄撞击地面时受力而停止运动,而锤头由于惯性还要继续运动,与锤柄结合的更结实,利用了物体的惯性;
C、运动员助跑跳起后,离开地面,由于惯性人会继续向前运动,利用了物体的惯性;
D、骑自行车时为了减速而捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
综上所述,不属于惯性现象应用的是D。
(3)A、停留在水中某一深处的潜水艇,重力和浮力平衡,因此潜水艇受到平衡力的作用,该选项不符合题意;
B、匀速上升的直升飞机,处于平衡状态,因此受平衡力作用,故该选项不符合题意;
C、沿田径弯道在匀速奔跑的运动员,运动状态不断发生改变,因此受非平衡力作用,故该选项符合题意;
D、在平直的高速公路上匀速行驶的汽车,因此受到平衡力的作用,故该选项不符合题意。
(4)A、水桶受到的重力和水桶对人的拉力,作用在两个物体上,不是平衡力,不符合题意。
B、人对水桶的拉力和水桶受到的重力符合二力平衡条件,是平衡力,符合题意。
C、水桶对人的拉力和人对水桶的拉力作用在两个物体上,是相互作用力,不符合题意。
D、水桶受到的重力和水桶对地球的引力作用在两个物体上,是相互作用力,不符合题意。
(5)木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,利用平衡条件,则摩擦力等于拉力等于5N;
如果拉力等于6N,F合=15N−10N=5N,力是改变物体运动状态的原因,则此时物体将加速运动;
此时摩擦力大小不变,因为只有压力大小、接触面的粗糙程度影响摩擦力的大小,而此时两条件没有改变,
所以摩擦力仍为5N。
故答案为:(1)不接触;减小;(2)D;(3)C;(4)B;(5)加速;5.
(1)摩擦力的大小与接触面的光滑程度、物体的压力等因素有关。
(2)根据惯性是指任何物体都有保持原来运动状态的性质,是物体固有的属性,一切物体都具有惯性。对四个选项的物理情景进行逐个分析,然后与题目的要求进行对应,从而得到答案。
(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体所受到的力为平衡力;因此根据物体的状态就可以判断出该物体是否受平衡力作用。
(4)平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。缺一不可。
(5)木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,利用平衡条件,则摩擦力等于拉力.
此题涉及到影响摩擦力大小的因素,惯性的概念,平衡力的辨别等,是一道综合性较强的题目。
24.【答案】排尽注射器内的空气 VL FLV 偏小 偏大 C
【解析】解:(1)①将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是排尽注射器内的空气;
③活塞的横截面积S=VL;
④利用以上数据可计算得到大气压强的为p0=FS=FVL=FLV;
(2)注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;
(3)当注射器中的活塞开始向左滑动时,活塞水平方向受到大气压力、摩擦力和烧杯的拉力,
则:f+F=G1......①;
所以不考虑摩擦,认为F=m1g,会使得所测大气压力偏大,这样会导致测得的大气压值偏大;
(4)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C,这样选的好处是压力小,未超过测力计量程,便于测量。
故答案为:(1)①排尽注射器内的空气;③VL;④FLV;(2)偏小;(3)偏大;(4)C。
(1)①本实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力。
③已知活塞的容积和长度,可得出底面积;
④根据p=FS可计算得到大气压强值;
(2)注射器顶端装针头处空气无法排尽,里面气体有一定的压强,会造成拉力F偏小,在面积S不变时,根据F=pS可知所测量的大气压值会偏小;
(3)当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相同,由此分析所测大气压力变化,从而可知大气压变化;
(4)压力的大小跟活塞的作用面积有关,在大气压强一定时,面积越小,压力会越小,所以应选择较小的注射器。
本题考查大气压强的测量方法,综合性较强,有一定难度。
25.【答案】发生改变 下方 D 3750 0.54
【解析】解:(1)探测器绕月飞行时,其运动轨迹不是直线,速度也会发生改变,因此其运动状态发生改变;
探测器在月球着陆时靠发动机点火向下喷气,由于力是作用是相互的,探测器会受到一个向上的推力,从而实现软着陆。所以,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向下方喷出;
(2)A、整流罩脱落后仍要向上运动一段时间,这是由于整流罩具有惯性,仍要保持原来的运动状态,不能说“受到惯性”,故A错误;
B、惯性的大小只与物体的质量有关,月球车在月球上质量不变,其惯性不变,故B错误;
C、若用热胀冷缩明显的材料,容易使月球车发生形变,会损坏仪器,故C错误;
D.悬停即处于静止状态,此时受到月球对月球车的吸引力和发动机的反冲力,这两个力大小相等,方向相反,是一对平衡力,故D正确。
故选:D;
(3)月球车在地球上受到的重力为:
G=mg=135kg×10N/kg=1350N;
根据在地球上6N的物体放到月球上重1N可知,
月球车在月球表面受到的重力:G′=16×G=16×1350N=225N,
月球车对水平月面的压力F=G′=225N,
“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为:
p=FS=225N6×100×10−4m2=3750Pa;
设该零件的体积为V,
由题意可知:m铁−m铝=1.04kg,
由ρ=mV得:
ρ铁V−ρ铝V=(ρ铁−ρ铝)V=(7.9×103kg/m3−2.7×103kg/m3)V=1.04kg,
化简可得:5.2×103kg/m3×V=1.04kg,
解得:V=2×10−4m3,
则该铝零件的质量:
m=ρ铝V=2.7×103kg/m3×2×10−4m3=0.54kg。
故答案为:(1)发生改变;下方;(2)D;(3)3750;0.54。
(1)运动状态的改变包括运动速度大小的变化,运动方向的变化;物体间力的作用是相互的;
(2)根据题干涉及到的信息:悬停时处于平衡状态、惯性大小的量度——质量、热胀冷缩进行解答;
(3)根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和题意可知月球车对月球表面的压力,根据p=FS求出对月球表面的压强;
零件用金属铝代替了金属铁后其体积不变,根据密度公式表示出减小的质量即可求出零件的体积,再根据密度公式求出该铝零件的质量。
本题以“玉兔”探月为背景,综合考查了相关的力学知识,涉及到的知识点较多,牢记质量不随物体的形状、状态以及空间位置的改变而改变;此题体现了物理与高科技相结合的思想。
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