第六章 力和机械 章末过关检测(一)(学生版+答案版) 2024-2025学年物理沪粤版八年级下册

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第六章 力和机械 章末过关检测(一)(学生版+答案版) 2024-2025学年物理沪粤版八年级下册

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章末过关检测(一) 第六章 力和机械
(考试时间:90分钟  满分:100分)
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.如图所示,与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
2.如图所示的工具中,在使用时费力的是( )
         
3.欢欢用力提起一桶水,他对水桶施加了一个拉力,此时水桶对欢欢的手也施加了一个拉力,这两个力的( )
A.大小相同 B.方向相同
C.大小和作用点相同 D.三要素相同
4.如图所示,甲、乙两队正在进行拔河比赛,经过激烈比拼,甲队获胜。下列说法正确的是( )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力小于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力
5.如图所示,利用弹簧测力计测量一个小桶所受的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A.小桶所受的重力
B.小桶和测力计所受的总重力
C.小桶对弹簧的拉力
D.弹簧对小桶的拉力
6.某同学在用已校零的弹簧测力计测量某物体所受的重力时,误将弹簧测力计倒置,物体挂在了拉环上。当物体静止时,弹簧秤的示数如右图所示,则该物体所受的重力( )
A.一定等于11 N B.一定等于9 N
C.一定小于9 N D.一定大于11 N
7.甲、乙两个物体的质量之比为2∶3,若甲重40 N,g取10 N/kg,那么乙的质量为( )
A.6 N B.60 N
C.6 kg D.60 kg
8.对下列物体受到的重力估计错误的是( )
A.一个苹果受到的重力大约是1.5 N
B.一只鸡受到的重力大约是15 N
C.一本物理书受到的重力大约是30 N
D.一个中学生受到的重力大约是500 N
9.如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( )
  
  
10.人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面不打滑,下列说法中正确的是( )
A.地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
B.地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
C.鞋底的花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
D.鞋底的花纹磨损后,摩擦力增大,人更难前进
11.如图所示的四个力中,与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
 
 
12.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动。下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( )
 
A.f丙>f甲=f丁>f乙 B.f乙>f丙>f丁>f甲
C.f乙>f丁>f甲>f丙 D.f乙>f甲=f丁>f丙
13.机械以各种不同的形式展现在生活中,成为生活中不可或缺的部分。如图是自行车结构图,关于其机械的应用,正确的是( )
A.螺丝和螺帽:斜面类螺旋简单机械,费距离
B.脚踏板:属于等臂杠杆
C.刹车控制器:属于杠杆,能省距离
D.车龙头:属于轮轴,控制自行车的方向并节省距离
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14.下列关于力的说法不正确的是(   )
A.力的作用是相互的,磁吸铁,铁也吸磁,这两个力完全相同
B.以卵击石,卵被石破,因为石给卵的力更大
C.物体的质量跟它所受的重力成正比
D.其他条件相同时,物体速度越大,所受滑动摩擦力越大
15.如图所示,用20 N的拉力F向上拉动绳子,使重为50 N的物体M在2 s内匀速升高2 m(不计绳重和摩擦)。下列说法正确的是(  )
A.该滑轮组既省力又省距离
B.动滑轮重为10 N
C.绳子自由端移动的距离为4 m
D.绳子自由端移动的速度为3 m/s
16.杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧,使用便利,曾是商品流通中的主要度量工具,同时它还承载着公平公正的象征意义。如图所示,是小阳同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10 kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法正确的是(  )
A.秤砣的质量是0.4 kg
B.提起B秤纽,可以达到最大称量
C.距离C点12.5 cm,有两个刻度,分别为1 kg和3.1 kg
D.提起C秤纽,不挂货物时,使秤杆转动的力是秤砣所受的重力
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17.如图所示,用手指压铅笔尖,手指的肌肉紧张,有疼感痛,表明铅笔尖对手指__ __(选填“有”或“没有”)产生力的作用;施力物体同时也是__ __物体。
18.如图所示,静止的弹簧测力计两端受到方向相反、大小都为3 N的力F1和F2的作用,那么弹簧测力计的示数为__ __N;若此时弹簧测力计中的弹簧伸长了5 cm,当小芳用力将这个弹簧拉长了3 cm时,小芳拉弹簧的力是__ __ N。 
     
       第18题图           第19题图
19.小明有一个玩具飞镖,想试着用它去射墙上的目标,在无风的时候,他把重为G的飞镖以一定速度水平正对靶心抛出,如图所示,忽略镖头运动时所受的空气阻力,镖头__ __(选填“能”“不能”或“有可能”)射中靶心,原因是__ __。 
20.如图所示,图甲不计滑轮重与摩擦,匀速提升重30 N的物体,弹簧测力计的示数F=__ __ N。图乙杠杆水平平衡,则A、B两物体对杠杆的拉力大小关系是FA=__ __FB。
    
     第20题图             第21题图
21.如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一重物,动力F1大小为3 N,整个装置处于静止状态,则物体所受的重力为__ __ N。此时杠杆属于__ __(选填“省力”或“费力”)杠杆。
22.如图甲所示,长期不用的水龙头会因生锈而很难打开,为了解决这一问题,小科在生锈处加注润滑油,这是通过__ __来减小摩擦。老师告诉小科:维修人员常会用一长铁管套在水管上,如图乙所示,同样大小的力在管端A点处用力,则会很容易打开水管。这是由于__ __不同而引起力的作用效果不同。
  
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23.(1)请在下图中画出静止在斜面上的物体所受的摩擦力f和重力G的示意图。
(2)如图所示,是一个电热水壶的简易图,在图中画出它所受重力的示意图(B为重心);用力作用在壶盖上A点时,可将壶盖打开,请在A点画出所需最小力F的示意图(O为支点)。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
24.(5分)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
G/N 1 2 3 4 5 6
(1)本实验中用到的测量器材有:__ __;
(2)分析如表数据可知:物体的质量为0.7 kg时,它受到的重力为__ __N;
(3)以下四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是__ __;
(4)在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下:将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向__ __(选填“变化”或“不变”)。以上实验现象分析得出:重力的方向总是__ __。
25.(6分)(1)如图甲,用水平力轻轻推动矿泉水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平力轻推瓶盖,瓶子翻了。这说明力的作用效果与力的__ __(选填“大小”“方向”或“作用点”)有关,瓶子翻了说明力改变了瓶子的__ __。
(2)如图乙所示,两弹簧测力计均静止,左边弹簧测力计的示数是__ __N,右边弹簧测力计的示数是__ __N。
(3)如图丙所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它的重心位置较__ __(选填“高”或“低”);如图丁所示,在墙上挂字画时,可自制一个重垂线来检查是否挂正,观察字画竖边是否与重垂线平行,这是利用了重力方向总是__ __的道理。
  
  
26.(7分)小明看到公共场所有如图甲所示的提示牌,他产生疑问:地面潮湿会导致摩擦力减小吗?于是找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了如图乙所示的实验装置。
   
(1)把地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做__ __运动,此时滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数__ __(选填“相等”或“不相等”);
(2)用喷雾器均匀喷水,改变地板砖的__ __,通过实验得到下表数据。分析数据得出结论:增大接触面的潮湿程度,摩擦力__ __;
喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12
潮湿程度 小→大
摩擦力F/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6
(3)以上结论可解释某些生活现象,如:①超市收银员清点钞票时,手边有一块湿海绵,如图丙所示,是通过增大接触面潮湿程度来__ __摩擦;②高速公路服务区卫生间配备干地机,如图丁所示,是通过减小地面潮湿程度来__ __摩擦;(均选填“增大”或“减小”)
(4)得到以上结论后,小明进一步思考并提出猜想:在潮湿程度相同的情况下,地板的__ __不同时,实验结论可能不一样。
27.(7分)探究“杠杆平衡的条件”的实验如图所示。
  
  
(1)安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的__ __(选填“左”或“右”)端翘起。
(2)小明在杠杆上A处挂3个相同的钩码,如图甲所示,则在B处挂__ __个相同的钩码,可使杠杆在水平位置平衡。
(3)小明换用可变形杠杆AOB(可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件。当杠杆如乙图所示水平平衡时,测得OA=0.2 m,物块M所受重力G1=4 N,物块N所受重力G2=8 N,则OB=__ __m。保持物块M位置不变,OB向下折至图丙所示位置,要使杠杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到图中__ __(填图中标号)点处。
(4)小明利用一根轻质杠杆和溢水杯测量小石块(不吸水)的密度,具体步骤如下:
①在溢水杯中装满水,将石块缓慢浸没在溢水杯中,用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水,则石块的体积__ __(选填“大于”“等于”或“小于”)溢出水的体积;
②将石块从溢水杯中取出,擦干水后用细线系住,悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点,用细线将装了溢出水的塑料袋悬挂于杠杆的另一端,调节塑料袋的位置,使杠杆在水平位置再次平衡,记下此时塑料袋的悬挂点B点,如图丁所示;测得A、B点到O点的距离分别为LA、LB,若不计塑料袋的质量,则小石块密度的表达式为:ρ石=__ __(用LA、LB、ρ水表示);
③若将塑料袋换成有一定质量的塑料小桶,则测出小石块的密度值会__ __(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
28.(6分)小明家里建房子,周末小明用如图1的独轮车搬运砖头,再用图2的滑轮组把砖块提升到某一的高度。已知:车斗和砖头的总质量是130 kg,独轮车的有关尺寸如图所示,每个滑轮重40 N,小明的最大拉力为400 N。求:(g取10 N/kg)
  
(1)人手竖直向上的力F的大小;
(2)若砖块被提升到3 m,绳子自由端被拉下的距离是多少?不计绳重及摩擦,小明一次最多能提升多重的砖块?
29.(8分)建筑工地需要4 m3的砂石。为估测砂石的密度,用一只空桶装满砂石,测得桶中砂石的质量为52 kg;再用这只桶装满水,测得桶中水的质量为20 kg。求:(ρ水=1.0 g/cm3,g取10 N/kg)
(1)桶的容积是多少?
(2)砂石的密度是多少?
(3)4 m3砂石所受重力是多少?
(4)若用一辆自身质量为5 t的卡车(载重为12 t)运送此砂石到工地,行驶途中将要经过一座立有限重标志(如图所示)的桥梁,试通过计算判断能否安全过桥。
30.(10分)如图所示,轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直面内转动。AB=2BC=2CD,D端挂有一重为G的物体,现在A点施加一个竖直向下力F,使得杠杆保持水平平衡。求:
(1)能使杠杆恰好以C点为支点顺时针转动的力F;
(2)能使杠杆恰好以B点为支点逆时针转动的力F′;
(3)若施加在杠杆上的力F在某一范围内变化,能使杠杆保持水平平衡,且这个范围内最大力与最小力的差为20 N,求物体所受的重力G。章末过关检测(一) 第六章 力和机械
(考试时间:90分钟  满分:100分)
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.如图所示,与其他三个力所产生的作用效果不同的是( D )
2.如图所示的工具中,在使用时费力的是( A )
         
3.欢欢用力提起一桶水,他对水桶施加了一个拉力,此时水桶对欢欢的手也施加了一个拉力,这两个力的( A )
A.大小相同 B.方向相同
C.大小和作用点相同 D.三要素相同
4.如图所示,甲、乙两队正在进行拔河比赛,经过激烈比拼,甲队获胜。下列说法正确的是( D )
A.甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力
B.甲队对乙队的拉力小于乙队对甲队的拉力
C.甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力
D.甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力
5.如图所示,利用弹簧测力计测量一个小桶所受的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( C )
A.小桶所受的重力
B.小桶和测力计所受的总重力
C.小桶对弹簧的拉力
D.弹簧对小桶的拉力
6.某同学在用已校零的弹簧测力计测量某物体所受的重力时,误将弹簧测力计倒置,物体挂在了拉环上。当物体静止时,弹簧秤的示数如右图所示,则该物体所受的重力( C )
A.一定等于11 N B.一定等于9 N
C.一定小于9 N D.一定大于11 N
将弹簧测力计倒置过来后,把物体挂在拉环上,因为弹簧测力计本身有重力,挂钩显示的示数等于弹簧测力计自身所受的重力和物体所受的重力之和,所以此时物体所受的重力要小于测力计示数9.0 N。
7.甲、乙两个物体的质量之比为2∶3,若甲重40 N,g取10 N/kg,那么乙的质量为( C )
A.6 N B.60 N
C.6 kg D.60 kg
由G=mg可得,甲的质量m甲===4 kg,因为甲、乙两个物体的质量之比为2∶3,所以乙的质量m乙=m甲=×4 kg=6 kg。
8.对下列物体受到的重力估计错误的是( C )
A.一个苹果受到的重力大约是1.5 N
B.一只鸡受到的重力大约是15 N
C.一本物理书受到的重力大约是30 N
D.一个中学生受到的重力大约是500 N
A.一个苹果的质量大约是m=150 g=0.15 kg,重力G=mg=0.15 kg×10 N/kg=1.5 N,正确,不符合题意;B.一只鸡的质量大约是m=1.5 kg,重力G=mg=1.5 kg×10 N/kg=15 N,正确,不符合题意;C.一本物理书的质量大约是m=300 g=0.3 kg,重力G=mg=0.3 kg×10 N/kg=3 N,不正确,符合题意;D.一个中学生的质量大约是m=50 kg,重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,正确,不符合题意。
9.如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是( B )
  
  
10.人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面不打滑,下列说法中正确的是( B )
A.地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
B.地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
C.鞋底的花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
D.鞋底的花纹磨损后,摩擦力增大,人更难前进
人之所以走路时向前,是因为地面给人鞋底的摩擦力向前,故A错误,B正确;鞋底的花纹磨损后,鞋与地面的接触面的粗糙程度减小,摩擦力减小,人更难前进,故C、D错误。
11.如图所示的四个力中,与其他三个力所产生的作用效果不同的是( A )
 
 
A.由图可知,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动方向,即力改变了物体的运动状态;B.斧头对木柴的力,使木柴的形状发生了变化;C.手对弹簧的拉力,使弹簧变长,弹簧的形状发生了变化;D.瓶子对海绵的力,使海绵的形状发生了变化。A图中的力与其他三个力所产生的作用效果不同。
12.如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动。下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是( D )
   
A.f丙>f甲=f丁>f乙 B.f乙>f丙>f丁>f甲
C.f乙>f丁>f甲>f丙 D.f乙>f甲=f丁>f丙
甲、丁两图,压力和接触面的粗糙程度相等,接触面的大小不同,由于摩擦力的大小与接触面的大小无关,因此甲、丁两图摩擦力大小相等,即f甲=f丁;甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,因此乙图的摩擦力比甲图的大,即f乙>f甲;甲、丙两图,压力相同,甲图是滑动摩擦,丙图是滚动摩擦,相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,即f甲>f丙。故这四个图中摩擦力大小的顺序是:f乙>f甲=f丁>f丙
13.机械以各种不同的形式展现在生活中,成为生活中不可或缺的部分。如图是自行车结构图,关于其机械的应用,正确的是( A )
A.螺丝和螺帽:斜面类螺旋简单机械,费距离
B.脚踏板:属于等臂杠杆
C.刹车控制器:属于杠杆,能省距离
D.车龙头:属于轮轴,控制自行车的方向并节省距离
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14.下列关于力的说法不正确的是( ABCD )
A.力的作用是相互的,磁吸铁,铁也吸磁,这两个力完全相同
B.以卵击石,卵被石破,因为石给卵的力更大
C.物体的质量跟它所受的重力成正比
D.其他条件相同时,物体速度越大,所受滑动摩擦力越大
15.如图所示,用20 N的拉力F向上拉动绳子,使重为50 N的物体M在2 s内匀速升高2 m(不计绳重和摩擦)。下列说法正确的是( BD )
A.该滑轮组既省力又省距离
B.动滑轮重为10 N
C.绳子自由端移动的距离为4 m
D.绳子自由端移动的速度为3 m/s
任何机械都不能既省力又省距离,故A错误;由图可知,承担物重的绳子段数n=3,不计绳重及摩擦时,绳子自由端的拉力F=(G+G动),则动滑轮所受的重力G动=nF-G=3×20 N-50 N=10 N,故B正确;绳子自由端移动距离s=nh=3×2 m=6 m,故C错误;绳子自由端移动的速度v绳===3 m/s,故D正确。
16.杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧,使用便利,曾是商品流通中的主要度量工具,同时它还承载着公平公正的象征意义。如图所示,是小阳同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10 kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法正确的是( ABC )
A.秤砣的质量是0.4 kg
B.提起B秤纽,可以达到最大称量
C.距离C点12.5 cm,有两个刻度,分别为1 kg和3.1 kg
D.提起C秤纽,不挂货物时,使秤杆转动的力是秤砣所受的重力
根据杠杆的平衡条件可知:当提着B处秤纽、秤砣在D点时,A点所挂物质重为GA=,当提着C处秤纽、秤砣在D点时,A点所挂物质重为GA′=,因为BD>CD、ABGA′,即提B处秤纽时,此秤的称量最大,故B正确;当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10 kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得GA·AB=G秤砣·BD,由G=mg可得,mAg·AB=m秤砣g·BD,则m秤砣===0.4 kg,故A正确;距离C点12.5 cm处有两个刻度,当提起B处秤纽时,阻力臂为AB=2 cm,动力臂BD′=3 cm+12.5 cm=15.5 cm,根据杠杆的平衡条件可列式:G·AB=G秤砣·BD′。由G=mg可得,mg·AB=m秤砣g·BD′,则m===3.1 kg,当提起C处秤纽时,阻力臂为AC=AB+BC=2 cm+3 cm=5 cm,动力臂CD′=12.5 cm,根据杠杆的平衡条件可列式:G·AC=G秤砣·CD′,由G=mg可得,mg·AC=m秤砣g·CD′,则m===1 kg,故C正确;提起C处秤纽,不挂货物时,使秤杆转动的力是秤砣对秤的拉力,故D错误。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17.如图所示,用手指压铅笔尖,手指的肌肉紧张,有疼感痛,表明铅笔尖对手指__有__(选填“有”或“没有”)产生力的作用;施力物体同时也是__受力__物体。
18.如图所示,静止的弹簧测力计两端受到方向相反、大小都为3 N的力F1和F2的作用,那么弹簧测力计的示数为__3__N;若此时弹簧测力计中的弹簧伸长了5 cm,当小芳用力将这个弹簧拉长了3 cm时,小芳拉弹簧的力是__1.8__ N。 
     
       第18题图           第19题图
19.小明有一个玩具飞镖,想试着用它去射墙上的目标,在无风的时候,他把重为G的飞镖以一定速度水平正对靶心抛出,如图所示,忽略镖头运动时所受的空气阻力,镖头__不能__(选填“能”“不能”或“有可能”)射中靶心,原因是__飞镖飞行时受到重力作用会改变运动状态__。 
20.如图所示,图甲不计滑轮重与摩擦,匀速提升重30 N的物体,弹簧测力计的示数F=__10__ N。图乙杠杆水平平衡,则A、B两物体对杠杆的拉力大小关系是FA=__2__FB。
    
     第20题图             第21题图
21.如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一重物,动力F1大小为3 N,整个装置处于静止状态,则物体所受的重力为__6__ N。此时杠杆属于__省力__(选填“省力”或“费力”)杠杆。
22.如图甲所示,长期不用的水龙头会因生锈而很难打开,为了解决这一问题,小科在生锈处加注润滑油,这是通过__使接触面脱离__来减小摩擦。老师告诉小科:维修人员常会用一长铁管套在水管上,如图乙所示,同样大小的力在管端A点处用力,则会很容易打开水管。这是由于__力的作用点(或力臂)__不同而引起力的作用效果不同。
  
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23.(1)请在下图中画出静止在斜面上的物体所受的摩擦力f和重力G的示意图。
(2)如图所示,是一个电热水壶的简易图,在图中画出它所受重力的示意图(B为重心);用力作用在壶盖上A点时,可将壶盖打开,请在A点画出所需最小力F的示意图(O为支点)。
(1)如图所示:      (2)如图所示:
       
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
24.(5分)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
G/N 1 2 3 4 5 6
(1)本实验中用到的测量器材有:__天平和弹簧测力计__;
(2)分析如表数据可知:物体的质量为0.7 kg时,它受到的重力为__7__N;
(3)以下四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是__A__;
   
(4)在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下:将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向__不变__(选填“变化”或“不变”)。以上实验现象分析得出:重力的方向总是__竖直向下__。
25.(6分)(1)如图甲,用水平力轻轻推动矿泉水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平力轻推瓶盖,瓶子翻了。这说明力的作用效果与力的__作用点__(选填“大小”“方向”或“作用点”)有关,瓶子翻了说明力改变了瓶子的__运动状态__。
(2)如图乙所示,两弹簧测力计均静止,左边弹簧测力计的示数是__4__N,右边弹簧测力计的示数是__4__N。
(3)如图丙所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它的重心位置较__低__(选填“高”或“低”);如图丁所示,在墙上挂字画时,可自制一个重垂线来检查是否挂正,观察字画竖边是否与重垂线平行,这是利用了重力方向总是__竖直向下__的道理。
  
  
26.(7分)小明看到公共场所有如图甲所示的提示牌,他产生疑问:地面潮湿会导致摩擦力减小吗?于是找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了如图乙所示的实验装置。
   
(1)把地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做__匀速直线__运动,此时滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数__相等__(选填“相等”或“不相等”);
(2)用喷雾器均匀喷水,改变地板砖的__潮湿程度__,通过实验得到下表数据。分析数据得出结论:增大接触面的潮湿程度,摩擦力__先增大后减小再不变__;
喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12
潮湿程度 小→大
摩擦力F/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6
(3)以上结论可解释某些生活现象,如:①超市收银员清点钞票时,手边有一块湿海绵,如图丙所示,是通过增大接触面潮湿程度来__增大__摩擦;②高速公路服务区卫生间配备干地机,如图丁所示,是通过减小地面潮湿程度来__增大__摩擦;(均选填“增大”或“减小”)
(4)得到以上结论后,小明进一步思考并提出猜想:在潮湿程度相同的情况下,地板的__材料__不同时,实验结论可能不一样。
27.(7分)探究“杠杆平衡的条件”的实验如图所示。
  
  
(1)安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的__左__(选填“左”或“右”)端翘起。
(2)小明在杠杆上A处挂3个相同的钩码,如图甲所示,则在B处挂__2__个相同的钩码,可使杠杆在水平位置平衡。
(3)小明换用可变形杠杆AOB(可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件。当杠杆如乙图所示水平平衡时,测得OA=0.2 m,物块M所受重力G1=4 N,物块N所受重力G2=8 N,则OB=__0.1__m。保持物块M位置不变,OB向下折至图丙所示位置,要使杠杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到图中__②__(填图中标号)点处。
(4)小明利用一根轻质杠杆和溢水杯测量小石块(不吸水)的密度,具体步骤如下:
①在溢水杯中装满水,将石块缓慢浸没在溢水杯中,用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水,则石块的体积__等于__(选填“大于”“等于”或“小于”)溢出水的体积;
②将石块从溢水杯中取出,擦干水后用细线系住,悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点,用细线将装了溢出水的塑料袋悬挂于杠杆的另一端,调节塑料袋的位置,使杠杆在水平位置再次平衡,记下此时塑料袋的悬挂点B点,如图丁所示;测得A、B点到O点的距离分别为LA、LB,若不计塑料袋的质量,则小石块密度的表达式为:ρ石=____(用LA、LB、ρ水表示);
③若将塑料袋换成有一定质量的塑料小桶,则测出小石块的密度值会__偏小__(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(1)安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,说明杠杆最初是右端下沉,左端上翘。(2)若每个钩码重G,杠杆上每一格长度为L,则由杠杆平衡条件可得:3G×2L=nG×3L,解得n=2,则在B处挂2个相同的钩码,可使杠杆在水平位置平衡。(3)由杠杆平衡条件可得:GM×OA=GN×OB,则OB===0.1 m。保持物块M位置不变,OB向下折至图丙所示位置,则G1×OA不变,物块N重力G2不变,要使杠杆在图丙所示位置保持平衡,则应满足G2×OB=G2×OB′,故OB=OB′,力臂是指支点到力的作用线的距离,而力始终是竖直向下的,因此应将物体N移动到②处,以确保力的作用线相同。(4)①在溢水杯中装满水,将石块缓慢浸没在溢水杯中,用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水,根据排水法,则石块的体积等于溢出水的体积。②如图丁,根据杠杆平衡条件则有G石×OA=G水×OB,则G石==,石块的质量为m==,因V石=V水,则石块的密度为ρ石===ρ水;③若将塑料袋换成有一定质量的塑料小桶,则G排偏大,由杠杆平衡条件可知,LB会偏小,根据可知,石块密度的测量值与真实值相比会偏小。
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
28.(6分)小明家里建房子,周末小明用如图1的独轮车搬运砖头,再用图2的滑轮组把砖块提升到某一的高度。已知:车斗和砖头的总质量是130 kg,独轮车的有关尺寸如图所示,每个滑轮重40 N,小明的最大拉力为400 N。求:(g取10 N/kg)
  
(1)人手竖直向上的力F的大小;
(2)若砖块被提升到3 m,绳子自由端被拉下的距离是多少?不计绳重及摩擦,小明一次最多能提升多重的砖块?
(1)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,人手竖直向上的力:
F=====300 N;
(2)由图可知动滑轮上有两段绳子,所以绳子自由端移动的距离为物体提升高度的两倍,即s=2h=2×3 m=6 m;
小明一次最多能提升的砖块所受的重力:
G砖=2F拉-G动=2×400 N-40 N=760 N。
29.(8分)建筑工地需要4 m3的砂石。为估测砂石的密度,用一只空桶装满砂石,测得桶中砂石的质量为52 kg;再用这只桶装满水,测得桶中水的质量为20 kg。求:(ρ水=1.0 g/cm3,g取10 N/kg)
(1)桶的容积是多少?
(2)砂石的密度是多少?
(3)4 m3砂石所受重力是多少?
(4)若用一辆自身质量为5 t的卡车(载重为12 t)运送此砂石到工地,行驶途中将要经过一座立有限重标志(如图所示)的桥梁,试通过计算判断能否安全过桥。
(1)桶装满水,测得水的质量为20 kg,则桶的容积等于水的体积V=V水===2×10-2 m3;
(2)桶中砂石的质量为52 kg,则砂石的密度ρ石===2.6×103 kg/m3;
(3)4 m3砂石的质量m石′=V石′ρ石=4 m3×2.6×103 kg/m3=1.04×104 kg,
4 m3砂石所受的重力G石′=m石′g=1.04×104 kg×10 N/kg=1.04×105 N;
(4)质量为5 t的卡车,运送此砂石到工地,则总质量m总=m车+m石′=5 t+1.04×104 kg=5 t+10.4 t=15.4 t<16 t,
所以能安全过桥。
30.(10分)如图所示,轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直面内转动。AB=2BC=2CD,D端挂有一重为G的物体,现在A点施加一个竖直向下力F,使得杠杆保持水平平衡。求:
(1)能使杠杆恰好以C点为支点顺时针转动的力F;
(2)能使杠杆恰好以B点为支点逆时针转动的力F′;
(3)若施加在杠杆上的力F在某一范围内变化,能使杠杆保持水平平衡,且这个范围内最大力与最小力的差为20 N,求物体所受的重力G。
BC的长度为l,则AB=2l,CD=l;
(1)由题可知,当支点为C点时,对应的阻力臂CD=l,对应的动力臂AC=3l,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
代入数值可得:F×3l=G×l,解得F=G;
(2)由题可知,当支点为B点时,对应的阻力臂BD=2l,对应的动力臂AB=2l,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
代入数值可得:F′×2l=G×2l,解得F′=G;
(3)当支点为C时,对应的动力最小,此时动力臂为阻力臂的3倍,则最小的动力为:F最小=G,
当支点为B时,对应的动力最大,此时动力臂等于阻力臂,
则最大的动力为:F最大=G,
由于F最大-F最小=20 N,即G-G=20 N,解得G=30 N。

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