【精品解析】【浙教版】(新教材)科学八上第2章 力与空间探究 章末检测 拔高竞优卷

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【浙教版】(新教材)科学八上第2章 力与空间探究 章末检测 拔高竞优卷
一、选择题
1.(2025七上·余姚开学考)下列是四个放在斜面上的砖块所受重力的示意图,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】根据重力的方向始终竖直向下进行分析。
【解答】重力的方向竖直向下,作用在物体的重心位置。
故答案为:B。
2.(2025八上·海曙开学考) 端午节赛龙舟是我国民间传统习俗。在划龙舟比赛活动中,下列说法正确的是(  )
A.使龙舟前进的施力物体是桨
B.鼓面对鼓槌的弹力是由于鼓槌的形变产生的
C.桨后划,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的
D.停止划桨后,由于受到水向前的推力,龙舟还会继续前进一段距离
【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上、同时产生、同时消失。
【解答】A、使龙舟前进的施力物体是水,故A错误;
B、鼓面对鼓槌的弹力是由于鼓面的形变产生的,故B错误;
C、桨后划,水给龙舟一个向前的反作用力,在该反作用力的作用下,龙舟前进,说明物体间力的
作用是相互的,故C正确;
D、停止划桨后,由于惯性,龙舟还会继续前进一段距离,故D错误。
故答案为:C。
3.(2025八上·余姚期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为F
C.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力大小均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为零
【答案】C
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
【解答】A、甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,且f=F,又由于力的作用是相互的,所以B物体受到A物体对它的摩擦力为F;乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B物体受到A物体对它的摩擦力为零,故A错误;
BD、甲图中,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知f=F,即A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体受到B物体对它的摩擦力大小为为零,故B、D错误;
C、以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故C正确。
故答案为:C。
4.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知液体在A、B两点产生的压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为(  )
A.p甲p乙
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)知道A、B所处的深度关系、AB两点压强相等,利用p=ρgh可知液体密度大小关系;
(2)烧杯底受到的压强等于A点(或B点)压强加上A点(或B点)下面液体产生的压强,可得烧杯底受到的压强大小关系;烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强,据此液体重力大小关系;
(3)烧杯对桌面的压力等于杯和液体的总重,受力面积相同,利用得出烧杯甲、乙对桌面的压强关系。
【解答】 (1)由图知,A、B所处的深度hA>hB,
而A、B两点压强相等,即pA=pB,
由p=ρgh可知液体密度ρA<ρB;
(2)设A、B距离杯底的高度为h,
烧杯底受到的压强:
p底甲=pA+ρAgh,p底乙=pB+ρBgh,
因为pA=pB,ρA<ρB,
所以pA+ρAgh<pB+ρBgh,
所以烧杯底受到的压强:
p底甲<p底乙,
因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强,
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S,
则,,
可得:;
两烧杯内液体重G甲<G乙;
(3)因为烧杯对桌面的压力F=G杯+G液,
所以甲烧杯对桌面的压力F甲=G杯+G甲,
乙烧杯对桌面的压力F乙=G杯+G乙,
所以烧杯对桌面的压力F甲<F乙,
受力面积相同,根据可知,
所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙。
故选A。
5.(2025·浙江模拟)当航天员朱杨柱和桂海潮打起用水做的“乒乓球”时,地面课堂的同学们纷纷发出惊叹的声音。在太空中,乒乓球拍上所绑的吸汗毛巾的微绒毛让液体无法吸附,能让水球和毛巾形成疏水结构,呈现出“拍水不破”的效果。下列说法中错误的是(  )
A.水做的“乒乓球”在太空中不受到地球重力的作用
B.球拍拍打“乒乓球”的力的大小等于“乒乓球”给球拍的反作用力
C.“乒乓球”被击打前处于平衡状态
D.“乒乓球”离开球拍后, “乒乓球”加速向前运动
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】1、重力与失重:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,在太空中的物体依然受到地球重力作用。但在航天器中,物体处于失重状态,这是因为航天器和物体都在围绕地球做圆周运动,其向心力由重力提供,使得物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零,好像 “不受重力”,但实际上重力是存在的。
2、牛顿第三定律:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。所以球拍拍打 “乒乓球” 的力与 “乒乓球” 给球拍的反作用力大小是相等的。
3、平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态叫做平衡状态。在太空中,“乒乓球” 被击打前处于静止状态,所以处于平衡状态。
4、力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因。当 “乒乓球” 离开球拍后,由于受到球拍的击打力,其运动状态发生改变,会加速向前运动。
【解答】A、在太空中,物体仍然受到地球的引力(即重力)作用 ,只是处于失重状态,好像不受重力一样。所以水做的 “乒乓球” 在太空中是受到地球重力作用的,该选项错误。
B、根据牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。球拍拍打 “乒乓球” 的力与 “乒乓球” 给球拍的反作用力是一对作用力与反作用力,所以它们大小相等,该选项正确。
C、“乒乓球” 被击打前处于静止状态,静止状态是平衡状态的一种(物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态),此时 “乒乓球” 所受合力为零,处于平衡状态,该选项正确。
D、“乒乓球” 离开球拍后,由于在太空中几乎不受阻力,且此时 “乒乓球” 受到球拍给它的力(击打力),根据牛顿第二定律F = ma,在力的作用下,“乒乓球” 会加速向前运动,该选项正确。
故答案为: A。
6.(2025九下·余姚竞赛)已知两个共点的力的合成符合平行四边形定则,即若两个力的大小为平行四边形的边长大小,则平行四边形的对角线大小表示的是合力的大小(箭头表示力的方向)如图乙所示。现用OA绳和OB绳悬挂一电灯,如图甲,此时OA绳与OB绳受到的拉力分别为T1和T2,保持O与B点的位置不变,而将悬挂点A向上移,则(  )
A.T1减小 B.T2增大 C.T1增大 D.T2减小
【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】解题的关键是理解平行四边形规格以及受力平衡。
【解答】以O点为研究对象,两个力的合力为一定值,方向竖直向上,由平行四边形规则可知
由图可知,绳子OB方向的拉力逐渐变小,OA上的拉力先减小后增大。
故答案为:D。
7.(2024八上·宁海期中)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示(  )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为2N
B.t=3s时,物体受到的合力为1N
C.t=4s时,物体移动的距离为12m
D.若8s时撤去F,物块将做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】根据v-t图象判断出物体运动特征,根据F-t图象知力的大小。
【解答】A、由v-t图象可知,0~2s物体的速度为0,处于静止状态,拉力与摩擦力是一对平衡力;由F-t图象可知,0~2s拉力F=1N,所以t=1s时物体受到的摩擦力为1N,故A错误;
B、由v-t图象可知,6~8s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力;由F-t图象知6~8s拉力F'=2N,故滑动摩擦力为2N;2~6s做加速运动,拉力大于摩擦力,拉力为3N,滑动摩擦力仍为2N,故物体受到的合力为F合=F-f=3N-2N=1N
故B正确;
C、0~4s时间内,物块的速度均小于3m/s,t=4s时,物体移动的距离小于12m,故C错误;
D、若8s时撤去F,物块水平方向上只受摩擦力作用,物块将做减速直线运动,故D错误。
故答案为:B。
8.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有高度和质量都相同的两种液体。下列说法正确的是(  )
A.液体密度的关系为ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压强的关系为p甲=p乙
C.容器对桌面的压力的关系为F甲=F乙
D.容器对桌面的压强的关系为p甲'>p乙'
【答案】C
【知识点】液体的压强;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;根据分析两容器对桌面的压强的关系。
【解答】 AB、从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据可知,ρ甲>ρ乙,因两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,故A、B错误。
CD、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知二者的总重力相等,因为容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故容器对桌面的压力F甲=F乙;受力面积相同,根据可知,两容器对桌面的压强相等,故D错误,C正确。
故答案为:C。
9.(2023七下·拱墅期末)如图,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是(  )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定等于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定大于F2
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】物体运动状态不改变时,物体受平衡力的作用或者不受力的作用,接触面粗糙时,物体有运动趋势和进行运动时,都需要考虑摩擦力的问题。
【解答】AB、当物体静止在水平面上,物体可能有运动的趋势,也可能没有运动的趋势,当物体没有运动趋势时,水平方向上只受两个水平拉力F1、F2作用,这两个力是平衡力,大小一定相等,当物体有运动趋势时,此时物体受到拉力F1、F2和摩擦力作用,这三个力是平衡力,F1一定不等于F2,故AB不符合题意;
C、当物体向右匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F2一定大于F1,C不符合题意;
D、当物体向左匀速直线运动时,物体受到向右的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F1一定大于F2,D符合题意;所以选D.
10.如图所示是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积的关系时得到的图像。用这两种物质制成质量相等的两个实心正方体,把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比 p甲∶ p乙为(  )
A.1∶4 B.8∶1 C.4∶1 D.4:3
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,根据密度公式求出质量相等时两者的体积之比,进一步根据体积公式求出边长之比、底面积之比,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和压强公式求出两物体对水平地面的压强之比。
【解答】 由图可知,当m甲=4g时V甲=2cm3,当m乙=8g时V乙=0.5cm3,
则甲、乙两种物质的密度分别为:
,,
则,
质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比:,
由V=L3可得,两正方体的棱长之比:,
A、B两正方体的底面积之比:;因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以两物体对水平地面的压强之比:。
故选B。
11.(2025九上·浙江月考)如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(  )
A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐减小
C.水平力F可能不变 D.水平力F必须逐渐增大
【答案】C
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】当物体受到平衡力的作用时,该物体处于平衡状态。【解答】AB.此过程中容器始终保持静止,即处于平衡状态,摩擦力等于容器及水的总重力,向容器内注水,总重力增加,容器受到的摩擦力变大,故AB错误;
CD.图中竖直方向的静摩擦力与压力和接触面粗糙程度无关,只与总重力有关,如果总重力不大于最大静摩擦力时,水平力F可能不变,故C正确,D错误。
故答案为:C。
12.下列说法正确的是(  )
A.伽利略理想实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因
B.牛顿首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来
C.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】A.根据对伽利略理想实验的认识判断;
B.根据对科学探究的方法的认识判断;
C.根据牛顿第一定律的内容判断;
D.根据牛顿第一定律的本质判断。
【解答】A.伽利略理想实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,但没有说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来的是伽利略,而不是牛顿,故B错误;
C.由牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用的情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态,故C错误;
D.牛顿第一定律既提出了物体不受力时的运动规律,又指出了力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
故选D。
13.(2025八上·海曙开学考) 如图所示是一款“零重力沙发”,沙发内置电动机它可以自动调节角度,更好的贴合上去像“漂浮”在空中,更加舒适。关于“零重力沙发”说法正确的是(  )
A.人躺在零重力沙发时,不受重力
B.零重力沙发是通过增大受力面积从而来减小压力
C.人躺在零重力沙发上,沙发对人产生支持力和人对沙发的压力是一对平衡力
D.人躺在零重力沙发上,沙发向下凹陷,这是由于力可以使物体发生形变
【答案】D
【知识点】力的作用效果;力的作用是相互的;平衡力的辨别;增大或减小压强的方法;压力的作用效果
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】A、人躺在零重力沙发时,仍受重力,故A错误;
B、零重力沙发是通过增大受力面积从而来减小压强,故B错误;
C、人躺在零重力沙发上,沙发对人产生支持力和人对沙发的压力是一对相互作用力,故C错误;
D、人躺在零重力沙发上,沙发向下凹陷,即沙发在力的作用下发生形变,可知力可以使物体发生形变,故D正确。
故答案为:D。
14.(2025八上·杭州期末)高压锅是一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现对锅内气体压强的控制。已知图甲的高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为72g。水的沸点跟气压的关系图像如图乙所示。下列选项正确的是(  )(大气压值取1.0×105Pa)
A.该高压锅内的最大压强为1.8×105Pa
B.用该高压锅烧水,水温最高可以达到115℃
C.可以通过减小限压阀的质量,来提高锅内水的沸点
D.用该高压锅在高山上和山脚煮熟食物的效果一样的
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 A.利用重力公式和压强公式得到限压阀对出气孔的压强,高压锅内的气压等于外界大气压与限压阀对出气孔的压强之和;
B.由图乙可查找高压锅内为最大压强时,对应的水的温度;
C.液面上方的气压越大,液体的沸点越高;
D.高山上气压较低,山脚处气压较高。
【解答】 A.该高压锅内的最大压强,故A错误;
B.由图乙可知,当该高压锅内的最大压强为1.6×105Pa时,对应的水温为115℃,故B正确;
C.液面上方的气压越大,液体的沸点越高,由A中的推导式可知,增大限压阀的质量,可以提高锅内水的沸点,故C错误;
D.高山上气压较低,山脚处气压较高,由A中的推导式可知,高山上的最大压强小于山脚处的最大压强,则锅内水的最高温度不同,煮熟食物的效果不同,故D错误。
故选B。
15.假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S 成正比,与下落速度 v的平方成正比,即 其中k为比例常数。已知球的体积公式为 (r为半径),每个雨点的密度相同,且最终都做匀速运动。如果两个雨滴的半径之比为1:2,那么这两个雨点的落地速度之比为 (  )
A.1:2 B. C.1:4 D.1:8
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】 已知雨点做匀速运动,阻力等于重力,还知道f阻=kSv2,以及球的体积公式,已知两个雨滴的半径之比,根据等式f阻=G可求这两个雨点的落地速度之比,G为雨点的重力。
【解答】因为 且 ,
整理可得:
解得:,
所以
则这两个雨点的落地速度之比 。
故选B。
二、填空题
16.(2025八上·海曙开学考) 如图1所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是   ;若一根弹簧(如图2)其自由端B在未悬挂重物时,正对刻度10,挂上100N重物时,正对刻度30。当弹簧挂25N重物时,自由端所对刻度应是   
【答案】;15
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】物体静止,说明受力平衡,受到的拉力等于重力,弹簧对物体的拉力与弹簧的弹力大小相同。
【解答】由图可知,三幅图中弹簧的弹力都等于物体的重力,可知。
在未悬挂重物时,正对刻度10,挂上100N重物时,正对刻度30,可知每伸长一个刻度,受到的力的大小为,此时力的大小为25N,可知伸长的刻度为5,即对应的刻度为10+5=15。
17.(2025八上·镇海区期末)如图,实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同,且mA:mB=1:8,A、B叠放于水平地面,在水平推力F的作用下一起向右匀速直线运动,甲、乙两种情况对地面的压强 =   ,水平推力 =   。
【答案】4:1;1:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)由题意可知,实心正方体A、B的密度相同,根据m=ρV=ρL3求出它们的边长之比,水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据求出甲、乙两种情况对地面的压强之比;
(2)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,据此比较两种情况下受到的滑动摩擦力关系,物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,据此进行解答。
【解答】 因实心正方体A、B的材质相同,即密度相同,
所以,由m=ρV=ρL3可得,它们的边长之比:,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲、乙两种情况对地面的压强之比:;
因两种情况下整体对地面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,
所以,整体受到的滑动摩擦力f相同,
因物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,
所以,F甲=F乙=f,即F甲:F乙=1:1。
18.(2024八上·镇海区期中)如图,物体与墙的接触面积为0.1m2,某人用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压强是   Pa,物体受到墙对它的摩擦力为   N。
【答案】2000;130
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;压强的大小及其计算
【解析】【分析】物体静止,受力平衡,摩擦力的方向与接触面相平行,可知摩擦力与重力是一对平衡力,再根据平衡力的特点判断摩擦力的大小。【解答】用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为200N,物体对墙的压强为
[2]物体处于静止状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f=G=130N。
19.如图所示,在质量不计的薄壁容器内,装有 4.1kg 的水,容器上部分横截面积为300 cm2,底面积为200 cm2,上下部分高度均为10cm,容器放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为   Pa。现将一个重力为9N, 的木块放入并全部压入水中(木块不触底也不碰壁),则水对容器底部的压力为   N(g 取 10 N/ kg,ρ水 = 1×
【答案】1700;40
【知识点】密度公式的应用;重力的大小;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据容器的横截面积和水的总体积计算水面高度,再由计算水对容器底部的压强。
木块的体积等于排开水的体积,结合上部分的横截面积计算水面上升的高度,结合容器的总高度判断是否有水逸出,若有水逸出,则上部分的水面高度取值为10cm,结合计算水对容器底部的压强。
【解答】容器下半部分的容积为 水的总体积为 则容器上半部分中 水 的 高 度 为 则此时水对容器底部的压强为
将一个重力为9N的木块放入并全部压入水中,木块的体积为 压入水中后水面理论上的上升高度为 由于13 cm>10 cm,则容器中有水溢出,则水对容器底部的压强为 水对容器底部的压力为
20.如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,当乙物体受到 3 N的拉力时,三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,则乙物体对甲物体的摩擦力为   N,丙物体受到水平面的摩擦力为N,乙物体所受摩擦力的方向向   (填“左”或“右”)。
【答案】03;左
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,三个物体处于平衡状态;对甲进行受力分析,可得乙对甲物体的摩擦力大小;对乙、丙进行受力分析,可得丙物体受到的摩擦力,乙物体所受摩擦力方向。
【解答】三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,三个物体处于平衡状态;对甲、乙进行受力分析,甲乙相对静止,没有相对运动趋势,乙对甲物体的摩擦力为0;对乙、丙进行受力分析,乙丙处于平衡状态,乙受到3N的拉力时,可得乙受丙的向左摩擦力为3N,根据力的作用是相互的,丙物体受到的摩擦力为3N,把三个物体看做一个整体,丙受到向左的摩擦力,根据上面分析可知乙物体所受摩擦力方向向左。
21.如图所示,有一质地均匀的长方体,质量为1千克,底面积为120厘米2,放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100厘米2.g取10牛/千克,则此时它对桌面的压强为   帕;若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会   (填“变大”变小”或“不变”)。
【答案】1000;变大
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体对桌面的压力和自身的重力相等,即F=G=mg,再利用求出对桌面的压强;
(2)设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS,剩余部分的重力减少ΔG,根据分别表示出切除前后长方体对桌面的压强,比较判断长方体对桌面压强的变化。
【解答】(1)长方体对桌面的压力:F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,
对桌面的压强:;
(2)设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS,剩余部分的重力减少ΔG,
没切除时,长方体对桌面的压强,
由S<S1可知,,
则有:GΔS>ΔGS,
当竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强为:,
则;
所以p<p',
即若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会变大。
22.用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。术板A放在水平地面上,木块B放置在水平的木板A上,细绳跨过定滑轮,一端与木块B相连,另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连,且细绳的 ab段保持竖直,cd段保持水平。 (木板A足够长,____不计细绳重力和滑轮摩擦)
(1)用水平向右的拉力 F拉动木板A向右运动,待木块B静止后,弹簧测力计示数为3N,此时木块B受到的摩擦力大小为   N。接着将拉力F增大一倍,木块 B 受到的摩擦力   (选填“增大”“减小”或“不变”):
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,弹簧测力计示数仍为3N,此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平   (选填“向右”或“向左”)。
【答案】(1)3;不变
(2)向右
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)木块B静止时处于平衡状态,此时木块B受到的拉力和摩擦力时一对平衡力,大小相等;摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,木板A和木块B在水平方向上都受到平衡力的作用,据此分析。
【解答】 (1)木块B静止时处于平衡状态,此时木块B受到的拉力和摩擦力时一对平衡力,大小相等,所以f=F=3N;
将拉力F增大一倍,木板的运动速度变快,但木块B对木板A的压力大小和接触面粗糙程度都不变,所以木块B受到的摩擦力不变。
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,木板A和木块B在水平方向上都受到平衡力的作用,此时,木块B受到木板A的摩擦力与测力计对木块B的拉力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,木板A受到木块B的摩擦力与木板A受到地面施加的摩擦力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,而测力计对木块B的拉力方向水平向左,所以木块B受到木板A的摩擦力的方向水平向右,则木板A受到木块B的摩擦力的方向水平向左,木板A受到地面施加的摩擦力方向水平向右。
三、实验与探究题
23.在探究“二力平衡条件”的实验中,请回答下列问题。
(1)两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是   。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,通过调整   来改变F1和F2的大小。
(3)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件?。
【答案】(1)小车与桌面间的摩擦较小,可以忽略不计
(2)砝码质量
(3)作用在同一条直线上
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究二力平衡的条件
【解析】【分析】 (1)滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,小车比木块的摩擦力更小;
(2)实验时,通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,通过调节钩码的个数来改变拉力的大小;
(3)保持F1与F2大小相等,不在同一条直线上,小卡片不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
【解答】 (1)甲图中的是木块,它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦,而乙图中的是小车,它与桌面之间是滚动摩擦,其摩擦力较小可以忽略,实验更准确些;
(2)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,可以通过调整钩码的个数(质量)来改变F1和F2的大小;
(3)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,即此时两个力不在同一直线上,所以松手后,小车将转动,即二力只有在同一条直线上时才会平衡,因此利用该环节可以验证二力方向问题。
24.(2025·杭州模拟) 如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔,小明利用圆珠笔开展了以下实验研究;
实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系,实验数据记录如下表:
序号 钩码质量(g) 弹簧压缩量x(mm) 弹簧弹力F(N) k
1 50 2 0.5 0.25
2 100 4 1 0.25
实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度;弹跳过程可以分为三个阶段:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a);
②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b);
③笔继续上升到离桌面2cm的最高处(见位置c)开始下落;
(1)实验一表中的“k”应该填入的项目是:   ;
(2)为使得到的实验结论更可靠,需进行   ;
(3)笔在上升过程中,笔的外壳的最大速度处于位置   之间;(选填“ab”或“bc”)
(4)若不计一切摩擦,请说明从a到b到c位置笔的内芯的机械能变化情况?   。
【答案】(1)弹簧弹力与压缩量的比值(N/mm)
(2)换用不同的弹簧多次实验
(3)ab
(4)a到b机械能不变,b到c机械能增大
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)实验表明:弹簧弹力的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度成正比;
(2)实验中,为了获得普遍的规律,应多次测量;
(3)由a到b时,开始弹力大于笔的外壳重力,笔的外壳向上做加速运动,当弹力等于笔的外壳重力时,笔外壳的速度最大,据此分析笔的外壳的最大速度所处的位置;
(4)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
弹性势能与物体的弹性形变程度有关。
【解答】(1)根据表格数据可知,当其他条件相同时,弹簧压缩量越大,产生的弹力越大。
(2)实验中为了得到普遍规律,应换用不同测弹簧进行多次实验。
(3)由a到b时,开始弹力大于笔的外壳重力,笔的外壳向上做加速运动,当弹力等于笔的外壳重力时,笔外壳的速度最大,此时弹簧还未恢复原状,故笔外壳的最大速度处于位置ab之间。
(4)由题知,位置a是压缩弹簧后形变程度最大处,弹性势能也最大;从位置a到b,弹簧恢复至原长,弹簧的弹性势能全部转化为外壳的动能和重力势能,内芯速度和高度均不变,所以其机械能不变;从位置b到c,外壳带 着内芯向上运动,外壳的一部分机械能转移给内芯,内芯的机械能增大。所以从a到b到c位置笔的内芯的机械能先不变后增大。
25.(2025九下·上城模拟)某机械厂在雨天用传送带运输物品时发现:部分区域货物打滑,另一些区域抓地更牢。为探究水量对摩擦力的影响,小金设计了如图所示的实验:在水平玻璃桌面滴上不同数量的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着一块用油漆漆过的木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测得摩擦力数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
水滴数/滴 4 8 12 16 20 24 28
摩擦力/N 3.2 3.3 3.9 3.0 2.9 2.8
(1)表格实验次数3中“ ”的数据为如图弹簧测力计的示数   N。
(2)小金在实验过程中匀速拉动木块的目的是:   。
(3)通过表格数据可得出结论是:   。
(4)若机械厂传送带表面有大量积水,为减少货物打滑,可采取的措施是:   (写出一条)。
【答案】(1)3.6
(2)根据二力平衡(或处于平衡状态),滑动摩擦力等于拉力
(3)水量在一定范围内会增大物体受到的摩擦力,超过一定范围之后则会减少物体受到的摩擦力。 或水量在一定范围内先增大后减小 .
(4)及时去除积水;在货物底下垫毛巾;增大压力等增大摩擦的方向回答
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)弹簧测力计读数:弹簧测力计读数时,需先明确其分度值,再根据指针位置读取示数。
(2)二力平衡原理:当物体在平衡力作用下做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反,利用此原理可通过拉力大小测量滑动摩擦力。
(3)数据分析与结论:对实验数据进行分析,找出变量(水滴数即水量)与因变量(摩擦力)之间的关系,从而得出结论。
(4)增大摩擦力的方法:增大摩擦力可通过增大压力、增大接触面粗糙程度等方式实现,在实际场景中可据此采取相应措施减少打滑。
【解答】(1)由图可知弹簧测力计分度值为0.2N,指针位置对应的示数为3.6N。
(2)匀速拉动木块,木块处于平衡状态,根据二力平衡,此时滑动摩擦力等于拉力,这样能通过拉力示数测量滑动摩擦力。
(3)从数据看,水量在一定范围内增加,摩擦力增大,超过一定范围,水量继续增加,摩擦力减小,答案 “水量在一定范围内会增大物体受到的摩擦力,超过一定范围之后则会减少物体受到的摩擦力。或水量在一定范围内先增大后减小”。
(4)为减少货物打滑,可采取及时去除积水、在货物底下垫毛巾(增大接触面粗糙程度)、增大压力等措施。
26.如图所示为小科探究“液体内部压强的特点”的实验过程图:
(1)小科首先用手指按了按探头的橡皮膜,发现U形管内液柱几乎无变化,其原因可能是   ,然后小科重新调整好器材,继续实验。
(2)比较图A、图B、图C,得出结论:同种液体,同一深度,   。
(3)小科又想探究一下浮力大小与液体密度的关系,于是他找来了一个木块,分别放入了装有水和装有盐水的容器中,发现两次木块都漂浮在液面上,浮力都等于木块的重力,浮力相等,所以他得出结论:浮力大小与液体密度无关。他得出的结论是否正确?   原因是   。
【答案】(1)液体压强计漏气
(2)液体向各个方向的压强相等
(3)不正确;没有控制木块排开水和盐水的体积相等
【知识点】液体的压强;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面变化很小,甚至不会变化。
(2)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变。
【解答】(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,导致U形管两边液柱的高度差变化小;
(2)金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,因此得出的结论是:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度的关系,要控制排开液体的体积相同; 故结论不正确;
27.(初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷(一)力与运动)摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力,相互接触的两物体间只有相对运动趋势而没有相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力,两物体间发生了相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力。小明为了研究摩擦力的特点,做了如下的实验。
把木块放置在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,如图1所示。拉力F逐渐增大到某一数值F1之前,木块始终保持静止,而当拉力F增大到F1时,木块恰好开始运动,且此时拉力突然减小到某一数值F2(F1>F2),此后只需用F2大小的拉力,物块就可以沿拉力方向做匀速直线运动。根据此实验过程,可知:
(1)在拉力从0开始增大到F1之前,物块与桌面间的摩擦力为摩擦力   (填“静”或“滑
动”),其大小在一直    (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)物体要由静止开始运动,必须克服最大静摩擦力,在此实验过程中,最大静摩擦力   滑动摩擦力(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)当物块开始运动后,若水平拉力继续增大,物块所受摩擦力   (填“增大“减小”或“不变”)。
(4)若拉力F从0开始一直增大,在图2中定性的画出摩擦力f随拉力F的变化图像。
【答案】(1)静;增大
(2)大于
(3)不变
(4)
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)当物体保持静止状态时,它受到平衡力,据此解答;
(2)当物块开始运动时的拉力就是最大静摩擦力,与滑动摩擦力比较即可;
(3)滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关;
(4)分析静摩擦力的变化规律,然后再分析滑动摩擦力的变化规律,然后作图即可。
【解答】(1)在拉力从0开始增大到F1之前,物块与桌面间的摩擦力为静摩擦力,其b大小在一直增大;
(2)物体要由静止开始运动,必须克服最大静摩擦力,在此实验过程中,最大静摩擦力大于滑动摩擦力;
(3)当物块开始运动后,若水平拉力继续增大,物块所受摩擦力不变;(4)若拉力F从0开始一直增大,摩擦力f随拉力F的增大而增大,其变化图像如上。
四、综合题
28.某市郊区发生了一起两辆汽车追尾事故,交警询问时,前车司机说:“我的车速很慢,后车突然加速撞了我的车尾,当时我女儿坐在后排,撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说:“前车司机在行驶过程中突然刹车,我来不及刹车就追尾撞上了。”请你用学过的知识判断哪个司机在说谎,并说明你判断的理由。最后请写出一条有关该起交通事故的警示语。
【答案】前车司机在说谎。发生追尾事故时,前车由于受到后车的撞击会加速向前运动,前车司机的女儿由于惯性还要保持原来的运动状态,故会向后倒,背部受到挤压,头不可能撞在前排座椅背上。该起事故主要是前车司机突然刹车,后车司机反应不过来所致,故该起交通事故的警示语可以是:保持车距。
【知识点】惯性
【解析】【分析】 惯性是一切物体具有的保持原来运动状态不变的性质,据此分析图中出现的现象,同时在交通安全中要严格遵守交通规则。
【解答】分析材料可知,前车司机在说谎。发生追尾事故时,前车由于受到后车的撞击会加速向前运动,前车司机的女儿由于惯性还要保持原来的运动状态,故会向后倒,背部受到挤压,头不可能撞在前排座椅背上。该起事故主要是前车司机突然刹车,后车司机反应不过来所致,故该起交通事故的警示语可以是:保持车距。
29.(2025八上·海曙开学考) 如图,在12N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4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   (选填“左”或“右”),B对A的摩擦力大小为   ,地面对A的摩擦力为   N。
【答案】右;4N;8
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】B静止,受力平衡,弹簧测力计给B一个水平向左,大小为4N的拉力,可知B受到的摩擦力水平向右,大小为4N。力的作用是相互的,且相互作用力大小相等,可知B给A的摩擦力大小为4N,方向水平向左。
A匀速直线运动,受力平衡,A受到B水平向左大小为4N的摩擦力,还受到水平向右大小为12N的拉力,可知地面给A的摩擦力水平向左,大小为12N-4N=8N。
30.某品牌太阳能汽车通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能;车窗采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活。
(1)若制作该车车身的材料要求强度高且轻便,则下表中最理想的材料是    。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 强
密度/(千克/立方米)
(2)若该车的质量为400千克,车上载有人和物品的总质量为100千克,车轮与地面的总接触面积为 平方米,该汽车对水平地面的压强为多少
【答案】(1)碳纤维
(2)该汽车对水平地面的压强。
【知识点】密度及其特性;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)理想材料应具备密度小、强度大的特点,结合表中数据选择合适的材料。
(2)水平面上,压力等于重力,结合压强公式计算压强大小。
【解答】(1)由“该车车身的材料要求强度高且轻便”可知,材料的密度要小,强度要大,结合表中数据可知,理想材料为碳纤维。
31.(2025八上·永康期末)高压锅在厨房里是一种常见的烹饪工具。下图为某品牌高压锅,此高压锅限压阀的质量为70g,排气孔的横截面积约为回答下列问题:
(1)这个高压锅工作时,其内部水蒸气的最大压强为多大 (标准大气压为1×105Pa)
(2)某科学兴趣小组的同学针对普通高压锅不能调节温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,其结构如图乙所示,调节螺丝可上下旋转。请分析改进后,该结构能调节高压锅温度的原因:。
【答案】(1)p m=m 间g/S=0.07kg×10N/ kg/1.0×10-5cm2=0.7×105Pa
P蒸=P外+P阀=
(2)满分示例1:调节螺丝可以上下旋转。当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大,导致高压锅内气压变大,根据气压越大,沸点越高的规律,锅内水的沸点升高;当向上旋转时,弹簧对限压阀的压力变小,导致高压锅内气压变小,锅内水的沸点降低。
满分示例2:调节螺丝可以上下旋转,使弹簧对限压阀的压力发生变化,导致高压锅内气压变化,从而改变沸点。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据计算限压阀自重对排气孔产生的压强,再根据 P蒸=P外+P阀 计算锅内的最大蒸汽压强;
(2)首先根据螺丝的旋转方向确定弹簧对限压阀的压力变化,再根据 P蒸=P外+P阀 分析锅内气压的变化,最后根据液体沸点随气压的变化规律确定锅内水的沸点变化即可。
【解答】(1)限压阀自重产生的压强:;
当限压阀刚刚被顶起时,锅内气压等于大气压强和限压阀自重产生的压强之和;
即 P蒸=P外+P阀= 。
32.(2025八下·余姚开学考)东钱湖是宁波人心目中的地标,整个东钱湖占地总面积约33km2,其中环湖自行车道长达8km。小宁周末和爸爸一起去东钱湖骑行,若爸爸以16km/h的速度匀速行驶,若车所受阻力恒为总重的 0.1 倍,车重10kg,爸爸重60kg。求:
(1)爸爸环湖骑行所需的时间。
(2)爸爸环湖骑行全程所受牵引力。
(3)爸爸环湖骑行时,自行车坐垫与他的接触面积是200cm2, 求爸爸对自行车坐垫的压强。
【答案】(1)
(2)该车受到的阻力f=0.1G总=0.1×(60kg+10kg)×10N/kg=70N; 该车做匀速直线运动,它受到的牵引力与阻力相互平衡,则牵引力F=f=70N
(3)F=G=mg=60Kg×10N/kg=600N
P=F/S=600N/2×10-2M2=3×104Pa
【知识点】速度公式及其应用;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 计算爸爸环湖骑行所需的时间;
(2)根据 f=0.1G总 计算该车受到的阻力,再根据平衡力的知识计算受到的牵引力;
(3)根据F=G=mg计算爸爸对自行车的压力,再根据计算对坐垫的压强。
1 / 1【浙教版】(新教材)科学八上第2章 力与空间探究 章末检测 拔高竞优卷
一、选择题
1.(2025七上·余姚开学考)下列是四个放在斜面上的砖块所受重力的示意图,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
2.(2025八上·海曙开学考) 端午节赛龙舟是我国民间传统习俗。在划龙舟比赛活动中,下列说法正确的是(  )
A.使龙舟前进的施力物体是桨
B.鼓面对鼓槌的弹力是由于鼓槌的形变产生的
C.桨后划,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的
D.停止划桨后,由于受到水向前的推力,龙舟还会继续前进一段距离
3.(2025八上·余姚期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为F
C.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力大小均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力大小均为零
4.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知液体在A、B两点产生的压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为(  )
A.p甲p乙
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
5.(2025·浙江模拟)当航天员朱杨柱和桂海潮打起用水做的“乒乓球”时,地面课堂的同学们纷纷发出惊叹的声音。在太空中,乒乓球拍上所绑的吸汗毛巾的微绒毛让液体无法吸附,能让水球和毛巾形成疏水结构,呈现出“拍水不破”的效果。下列说法中错误的是(  )
A.水做的“乒乓球”在太空中不受到地球重力的作用
B.球拍拍打“乒乓球”的力的大小等于“乒乓球”给球拍的反作用力
C.“乒乓球”被击打前处于平衡状态
D.“乒乓球”离开球拍后, “乒乓球”加速向前运动
6.(2025九下·余姚竞赛)已知两个共点的力的合成符合平行四边形定则,即若两个力的大小为平行四边形的边长大小,则平行四边形的对角线大小表示的是合力的大小(箭头表示力的方向)如图乙所示。现用OA绳和OB绳悬挂一电灯,如图甲,此时OA绳与OB绳受到的拉力分别为T1和T2,保持O与B点的位置不变,而将悬挂点A向上移,则(  )
A.T1减小 B.T2增大 C.T1增大 D.T2减小
7.(2024八上·宁海期中)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示(  )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为2N
B.t=3s时,物体受到的合力为1N
C.t=4s时,物体移动的距离为12m
D.若8s时撤去F,物块将做匀速直线运动
8.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有高度和质量都相同的两种液体。下列说法正确的是(  )
A.液体密度的关系为ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压强的关系为p甲=p乙
C.容器对桌面的压力的关系为F甲=F乙
D.容器对桌面的压强的关系为p甲'>p乙'
9.(2023七下·拱墅期末)如图,放在粗糙水平面上的木箱,受到两个水平拉力F1、F2的作用,下列分析正确的是(  )
A.若木箱保持静止状态,则F1一定等于F2
B.若木箱保持静止状态,则F1一定小于F2
C.若木箱向右做匀速直线运动,则F1一定等于F2
D.若木箱向左做匀速直线运动,则F1一定大于F2
10.如图所示是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积的关系时得到的图像。用这两种物质制成质量相等的两个实心正方体,把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比 p甲∶ p乙为(  )
A.1∶4 B.8∶1 C.4∶1 D.4:3
11.(2025九上·浙江月考)如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(  )
A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐减小
C.水平力F可能不变 D.水平力F必须逐渐增大
12.下列说法正确的是(  )
A.伽利略理想实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因
B.牛顿首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来
C.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因
13.(2025八上·海曙开学考) 如图所示是一款“零重力沙发”,沙发内置电动机它可以自动调节角度,更好的贴合上去像“漂浮”在空中,更加舒适。关于“零重力沙发”说法正确的是(  )
A.人躺在零重力沙发时,不受重力
B.零重力沙发是通过增大受力面积从而来减小压力
C.人躺在零重力沙发上,沙发对人产生支持力和人对沙发的压力是一对平衡力
D.人躺在零重力沙发上,沙发向下凹陷,这是由于力可以使物体发生形变
14.(2025八上·杭州期末)高压锅是一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现对锅内气体压强的控制。已知图甲的高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为72g。水的沸点跟气压的关系图像如图乙所示。下列选项正确的是(  )(大气压值取1.0×105Pa)
A.该高压锅内的最大压强为1.8×105Pa
B.用该高压锅烧水,水温最高可以达到115℃
C.可以通过减小限压阀的质量,来提高锅内水的沸点
D.用该高压锅在高山上和山脚煮熟食物的效果一样的
15.假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S 成正比,与下落速度 v的平方成正比,即 其中k为比例常数。已知球的体积公式为 (r为半径),每个雨点的密度相同,且最终都做匀速运动。如果两个雨滴的半径之比为1:2,那么这两个雨点的落地速度之比为 (  )
A.1:2 B. C.1:4 D.1:8
二、填空题
16.(2025八上·海曙开学考) 如图1所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是   ;若一根弹簧(如图2)其自由端B在未悬挂重物时,正对刻度10,挂上100N重物时,正对刻度30。当弹簧挂25N重物时,自由端所对刻度应是   
17.(2025八上·镇海区期末)如图,实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同,且mA:mB=1:8,A、B叠放于水平地面,在水平推力F的作用下一起向右匀速直线运动,甲、乙两种情况对地面的压强 =   ,水平推力 =   。
18.(2024八上·镇海区期中)如图,物体与墙的接触面积为0.1m2,某人用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压强是   Pa,物体受到墙对它的摩擦力为   N。
19.如图所示,在质量不计的薄壁容器内,装有 4.1kg 的水,容器上部分横截面积为300 cm2,底面积为200 cm2,上下部分高度均为10cm,容器放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为   Pa。现将一个重力为9N, 的木块放入并全部压入水中(木块不触底也不碰壁),则水对容器底部的压力为   N(g 取 10 N/ kg,ρ水 = 1×
20.如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,当乙物体受到 3 N的拉力时,三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,则乙物体对甲物体的摩擦力为   N,丙物体受到水平面的摩擦力为N,乙物体所受摩擦力的方向向   (填“左”或“右”)。
21.如图所示,有一质地均匀的长方体,质量为1千克,底面积为120厘米2,放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100厘米2.g取10牛/千克,则此时它对桌面的压强为   帕;若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会   (填“变大”变小”或“不变”)。
22.用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。术板A放在水平地面上,木块B放置在水平的木板A上,细绳跨过定滑轮,一端与木块B相连,另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连,且细绳的 ab段保持竖直,cd段保持水平。 (木板A足够长,____不计细绳重力和滑轮摩擦)
(1)用水平向右的拉力 F拉动木板A向右运动,待木块B静止后,弹簧测力计示数为3N,此时木块B受到的摩擦力大小为   N。接着将拉力F增大一倍,木块 B 受到的摩擦力   (选填“增大”“减小”或“不变”):
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,弹簧测力计示数仍为3N,此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平   (选填“向右”或“向左”)。
三、实验与探究题
23.在探究“二力平衡条件”的实验中,请回答下列问题。
(1)两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是   。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,通过调整   来改变F1和F2的大小。
(3)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件?。
24.(2025·杭州模拟) 如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔,小明利用圆珠笔开展了以下实验研究;
实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系,实验数据记录如下表:
序号 钩码质量(g) 弹簧压缩量x(mm) 弹簧弹力F(N) k
1 50 2 0.5 0.25
2 100 4 1 0.25
实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度;弹跳过程可以分为三个阶段:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a);
②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b);
③笔继续上升到离桌面2cm的最高处(见位置c)开始下落;
(1)实验一表中的“k”应该填入的项目是:   ;
(2)为使得到的实验结论更可靠,需进行   ;
(3)笔在上升过程中,笔的外壳的最大速度处于位置   之间;(选填“ab”或“bc”)
(4)若不计一切摩擦,请说明从a到b到c位置笔的内芯的机械能变化情况?   。
25.(2025九下·上城模拟)某机械厂在雨天用传送带运输物品时发现:部分区域货物打滑,另一些区域抓地更牢。为探究水量对摩擦力的影响,小金设计了如图所示的实验:在水平玻璃桌面滴上不同数量的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着一块用油漆漆过的木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测得摩擦力数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
水滴数/滴 4 8 12 16 20 24 28
摩擦力/N 3.2 3.3 3.9 3.0 2.9 2.8
(1)表格实验次数3中“ ”的数据为如图弹簧测力计的示数   N。
(2)小金在实验过程中匀速拉动木块的目的是:   。
(3)通过表格数据可得出结论是:   。
(4)若机械厂传送带表面有大量积水,为减少货物打滑,可采取的措施是:   (写出一条)。
26.如图所示为小科探究“液体内部压强的特点”的实验过程图:
(1)小科首先用手指按了按探头的橡皮膜,发现U形管内液柱几乎无变化,其原因可能是   ,然后小科重新调整好器材,继续实验。
(2)比较图A、图B、图C,得出结论:同种液体,同一深度,   。
(3)小科又想探究一下浮力大小与液体密度的关系,于是他找来了一个木块,分别放入了装有水和装有盐水的容器中,发现两次木块都漂浮在液面上,浮力都等于木块的重力,浮力相等,所以他得出结论:浮力大小与液体密度无关。他得出的结论是否正确?   原因是   。
27.(初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷(一)力与运动)摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力,相互接触的两物体间只有相对运动趋势而没有相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力,两物体间发生了相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力。小明为了研究摩擦力的特点,做了如下的实验。
把木块放置在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,如图1所示。拉力F逐渐增大到某一数值F1之前,木块始终保持静止,而当拉力F增大到F1时,木块恰好开始运动,且此时拉力突然减小到某一数值F2(F1>F2),此后只需用F2大小的拉力,物块就可以沿拉力方向做匀速直线运动。根据此实验过程,可知:
(1)在拉力从0开始增大到F1之前,物块与桌面间的摩擦力为摩擦力   (填“静”或“滑
动”),其大小在一直    (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)物体要由静止开始运动,必须克服最大静摩擦力,在此实验过程中,最大静摩擦力   滑动摩擦力(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)当物块开始运动后,若水平拉力继续增大,物块所受摩擦力   (填“增大“减小”或“不变”)。
(4)若拉力F从0开始一直增大,在图2中定性的画出摩擦力f随拉力F的变化图像。
四、综合题
28.某市郊区发生了一起两辆汽车追尾事故,交警询问时,前车司机说:“我的车速很慢,后车突然加速撞了我的车尾,当时我女儿坐在后排,撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说:“前车司机在行驶过程中突然刹车,我来不及刹车就追尾撞上了。”请你用学过的知识判断哪个司机在说谎,并说明你判断的理由。最后请写出一条有关该起交通事故的警示语。
29.(2025八上·海曙开学考) 如图,在12N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4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   (选填“左”或“右”),B对A的摩擦力大小为   ,地面对A的摩擦力为   N。
30.某品牌太阳能汽车通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能;车窗采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活。
(1)若制作该车车身的材料要求强度高且轻便,则下表中最理想的材料是    。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 强
密度/(千克/立方米)
(2)若该车的质量为400千克,车上载有人和物品的总质量为100千克,车轮与地面的总接触面积为 平方米,该汽车对水平地面的压强为多少
31.(2025八上·永康期末)高压锅在厨房里是一种常见的烹饪工具。下图为某品牌高压锅,此高压锅限压阀的质量为70g,排气孔的横截面积约为回答下列问题:
(1)这个高压锅工作时,其内部水蒸气的最大压强为多大 (标准大气压为1×105Pa)
(2)某科学兴趣小组的同学针对普通高压锅不能调节温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,其结构如图乙所示,调节螺丝可上下旋转。请分析改进后,该结构能调节高压锅温度的原因:。
32.(2025八下·余姚开学考)东钱湖是宁波人心目中的地标,整个东钱湖占地总面积约33km2,其中环湖自行车道长达8km。小宁周末和爸爸一起去东钱湖骑行,若爸爸以16km/h的速度匀速行驶,若车所受阻力恒为总重的 0.1 倍,车重10kg,爸爸重60kg。求:
(1)爸爸环湖骑行所需的时间。
(2)爸爸环湖骑行全程所受牵引力。
(3)爸爸环湖骑行时,自行车坐垫与他的接触面积是200cm2, 求爸爸对自行车坐垫的压强。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】根据重力的方向始终竖直向下进行分析。
【解答】重力的方向竖直向下,作用在物体的重心位置。
故答案为:B。
2.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上、同时产生、同时消失。
【解答】A、使龙舟前进的施力物体是水,故A错误;
B、鼓面对鼓槌的弹力是由于鼓面的形变产生的,故B错误;
C、桨后划,水给龙舟一个向前的反作用力,在该反作用力的作用下,龙舟前进,说明物体间力的
作用是相互的,故C正确;
D、停止划桨后,由于惯性,龙舟还会继续前进一段距离,故D错误。
故答案为:C。
3.【答案】C
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
【解答】A、甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,且f=F,又由于力的作用是相互的,所以B物体受到A物体对它的摩擦力为F;乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B物体受到A物体对它的摩擦力为零,故A错误;
BD、甲图中,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知f=F,即A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体受到B物体对它的摩擦力大小为为零,故B、D错误;
C、以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故C正确。
故答案为:C。
4.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)知道A、B所处的深度关系、AB两点压强相等,利用p=ρgh可知液体密度大小关系;
(2)烧杯底受到的压强等于A点(或B点)压强加上A点(或B点)下面液体产生的压强,可得烧杯底受到的压强大小关系;烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强,据此液体重力大小关系;
(3)烧杯对桌面的压力等于杯和液体的总重,受力面积相同,利用得出烧杯甲、乙对桌面的压强关系。
【解答】 (1)由图知,A、B所处的深度hA>hB,
而A、B两点压强相等,即pA=pB,
由p=ρgh可知液体密度ρA<ρB;
(2)设A、B距离杯底的高度为h,
烧杯底受到的压强:
p底甲=pA+ρAgh,p底乙=pB+ρBgh,
因为pA=pB,ρA<ρB,
所以pA+ρAgh<pB+ρBgh,
所以烧杯底受到的压强:
p底甲<p底乙,
因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强,
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S,
则,,
可得:;
两烧杯内液体重G甲<G乙;
(3)因为烧杯对桌面的压力F=G杯+G液,
所以甲烧杯对桌面的压力F甲=G杯+G甲,
乙烧杯对桌面的压力F乙=G杯+G乙,
所以烧杯对桌面的压力F甲<F乙,
受力面积相同,根据可知,
所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙。
故选A。
5.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】1、重力与失重:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,在太空中的物体依然受到地球重力作用。但在航天器中,物体处于失重状态,这是因为航天器和物体都在围绕地球做圆周运动,其向心力由重力提供,使得物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零,好像 “不受重力”,但实际上重力是存在的。
2、牛顿第三定律:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。所以球拍拍打 “乒乓球” 的力与 “乒乓球” 给球拍的反作用力大小是相等的。
3、平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态叫做平衡状态。在太空中,“乒乓球” 被击打前处于静止状态,所以处于平衡状态。
4、力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因。当 “乒乓球” 离开球拍后,由于受到球拍的击打力,其运动状态发生改变,会加速向前运动。
【解答】A、在太空中,物体仍然受到地球的引力(即重力)作用 ,只是处于失重状态,好像不受重力一样。所以水做的 “乒乓球” 在太空中是受到地球重力作用的,该选项错误。
B、根据牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。球拍拍打 “乒乓球” 的力与 “乒乓球” 给球拍的反作用力是一对作用力与反作用力,所以它们大小相等,该选项正确。
C、“乒乓球” 被击打前处于静止状态,静止状态是平衡状态的一种(物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态),此时 “乒乓球” 所受合力为零,处于平衡状态,该选项正确。
D、“乒乓球” 离开球拍后,由于在太空中几乎不受阻力,且此时 “乒乓球” 受到球拍给它的力(击打力),根据牛顿第二定律F = ma,在力的作用下,“乒乓球” 会加速向前运动,该选项正确。
故答案为: A。
6.【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】解题的关键是理解平行四边形规格以及受力平衡。
【解答】以O点为研究对象,两个力的合力为一定值,方向竖直向上,由平行四边形规则可知
由图可知,绳子OB方向的拉力逐渐变小,OA上的拉力先减小后增大。
故答案为:D。
7.【答案】B
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】根据v-t图象判断出物体运动特征,根据F-t图象知力的大小。
【解答】A、由v-t图象可知,0~2s物体的速度为0,处于静止状态,拉力与摩擦力是一对平衡力;由F-t图象可知,0~2s拉力F=1N,所以t=1s时物体受到的摩擦力为1N,故A错误;
B、由v-t图象可知,6~8s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力;由F-t图象知6~8s拉力F'=2N,故滑动摩擦力为2N;2~6s做加速运动,拉力大于摩擦力,拉力为3N,滑动摩擦力仍为2N,故物体受到的合力为F合=F-f=3N-2N=1N
故B正确;
C、0~4s时间内,物块的速度均小于3m/s,t=4s时,物体移动的距离小于12m,故C错误;
D、若8s时撤去F,物块水平方向上只受摩擦力作用,物块将做减速直线运动,故D错误。
故答案为:B。
8.【答案】C
【知识点】液体的压强;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系;
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;根据分析两容器对桌面的压强的关系。
【解答】 AB、从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据可知,ρ甲>ρ乙,因两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,故A、B错误。
CD、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知二者的总重力相等,因为容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故容器对桌面的压力F甲=F乙;受力面积相同,根据可知,两容器对桌面的压强相等,故D错误,C正确。
故答案为:C。
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】物体运动状态不改变时,物体受平衡力的作用或者不受力的作用,接触面粗糙时,物体有运动趋势和进行运动时,都需要考虑摩擦力的问题。
【解答】AB、当物体静止在水平面上,物体可能有运动的趋势,也可能没有运动的趋势,当物体没有运动趋势时,水平方向上只受两个水平拉力F1、F2作用,这两个力是平衡力,大小一定相等,当物体有运动趋势时,此时物体受到拉力F1、F2和摩擦力作用,这三个力是平衡力,F1一定不等于F2,故AB不符合题意;
C、当物体向右匀速直线运动时,物体受到向左的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F2一定大于F1,C不符合题意;
D、当物体向左匀速直线运动时,物体受到向右的摩擦力,F2和F1、摩擦力是平衡力,则F1一定大于F2,D符合题意;所以选D.
10.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,根据密度公式求出质量相等时两者的体积之比,进一步根据体积公式求出边长之比、底面积之比,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和压强公式求出两物体对水平地面的压强之比。
【解答】 由图可知,当m甲=4g时V甲=2cm3,当m乙=8g时V乙=0.5cm3,
则甲、乙两种物质的密度分别为:
,,
则,
质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比:,
由V=L3可得,两正方体的棱长之比:,
A、B两正方体的底面积之比:;因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以两物体对水平地面的压强之比:。
故选B。
11.【答案】C
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】当物体受到平衡力的作用时,该物体处于平衡状态。【解答】AB.此过程中容器始终保持静止,即处于平衡状态,摩擦力等于容器及水的总重力,向容器内注水,总重力增加,容器受到的摩擦力变大,故AB错误;
CD.图中竖直方向的静摩擦力与压力和接触面粗糙程度无关,只与总重力有关,如果总重力不大于最大静摩擦力时,水平力F可能不变,故C正确,D错误。
故答案为:C。
12.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】A.根据对伽利略理想实验的认识判断;
B.根据对科学探究的方法的认识判断;
C.根据牛顿第一定律的内容判断;
D.根据牛顿第一定律的本质判断。
【解答】A.伽利略理想实验说明了力不是维持物体运动状态的原因,但没有说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.首先采用了猜想、假设和实验检验的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来的是伽利略,而不是牛顿,故B错误;
C.由牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用的情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态,故C错误;
D.牛顿第一定律既提出了物体不受力时的运动规律,又指出了力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
故选D。
13.【答案】D
【知识点】力的作用效果;力的作用是相互的;平衡力的辨别;增大或减小压强的方法;压力的作用效果
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】A、人躺在零重力沙发时,仍受重力,故A错误;
B、零重力沙发是通过增大受力面积从而来减小压强,故B错误;
C、人躺在零重力沙发上,沙发对人产生支持力和人对沙发的压力是一对相互作用力,故C错误;
D、人躺在零重力沙发上,沙发向下凹陷,即沙发在力的作用下发生形变,可知力可以使物体发生形变,故D正确。
故答案为:D。
14.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 A.利用重力公式和压强公式得到限压阀对出气孔的压强,高压锅内的气压等于外界大气压与限压阀对出气孔的压强之和;
B.由图乙可查找高压锅内为最大压强时,对应的水的温度;
C.液面上方的气压越大,液体的沸点越高;
D.高山上气压较低,山脚处气压较高。
【解答】 A.该高压锅内的最大压强,故A错误;
B.由图乙可知,当该高压锅内的最大压强为1.6×105Pa时,对应的水温为115℃,故B正确;
C.液面上方的气压越大,液体的沸点越高,由A中的推导式可知,增大限压阀的质量,可以提高锅内水的沸点,故C错误;
D.高山上气压较低,山脚处气压较高,由A中的推导式可知,高山上的最大压强小于山脚处的最大压强,则锅内水的最高温度不同,煮熟食物的效果不同,故D错误。
故选B。
15.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】 已知雨点做匀速运动,阻力等于重力,还知道f阻=kSv2,以及球的体积公式,已知两个雨滴的半径之比,根据等式f阻=G可求这两个雨点的落地速度之比,G为雨点的重力。
【解答】因为 且 ,
整理可得:
解得:,
所以
则这两个雨点的落地速度之比 。
故选B。
16.【答案】;15
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】物体静止,说明受力平衡,受到的拉力等于重力,弹簧对物体的拉力与弹簧的弹力大小相同。
【解答】由图可知,三幅图中弹簧的弹力都等于物体的重力,可知。
在未悬挂重物时,正对刻度10,挂上100N重物时,正对刻度30,可知每伸长一个刻度,受到的力的大小为,此时力的大小为25N,可知伸长的刻度为5,即对应的刻度为10+5=15。
17.【答案】4:1;1:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)由题意可知,实心正方体A、B的密度相同,根据m=ρV=ρL3求出它们的边长之比,水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据求出甲、乙两种情况对地面的压强之比;
(2)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,据此比较两种情况下受到的滑动摩擦力关系,物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,据此进行解答。
【解答】 因实心正方体A、B的材质相同,即密度相同,
所以,由m=ρV=ρL3可得,它们的边长之比:,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲、乙两种情况对地面的压强之比:;
因两种情况下整体对地面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,
所以,整体受到的滑动摩擦力f相同,
因物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,
所以,F甲=F乙=f,即F甲:F乙=1:1。
18.【答案】2000;130
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;压强的大小及其计算
【解析】【分析】物体静止,受力平衡,摩擦力的方向与接触面相平行,可知摩擦力与重力是一对平衡力,再根据平衡力的特点判断摩擦力的大小。【解答】用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为200N,物体对墙的压强为
[2]物体处于静止状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f=G=130N。
19.【答案】1700;40
【知识点】密度公式的应用;重力的大小;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据容器的横截面积和水的总体积计算水面高度,再由计算水对容器底部的压强。
木块的体积等于排开水的体积,结合上部分的横截面积计算水面上升的高度,结合容器的总高度判断是否有水逸出,若有水逸出,则上部分的水面高度取值为10cm,结合计算水对容器底部的压强。
【解答】容器下半部分的容积为 水的总体积为 则容器上半部分中 水 的 高 度 为 则此时水对容器底部的压强为
将一个重力为9N的木块放入并全部压入水中,木块的体积为 压入水中后水面理论上的上升高度为 由于13 cm>10 cm,则容器中有水溢出,则水对容器底部的压强为 水对容器底部的压力为
20.【答案】03;左
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,三个物体处于平衡状态;对甲进行受力分析,可得乙对甲物体的摩擦力大小;对乙、丙进行受力分析,可得丙物体受到的摩擦力,乙物体所受摩擦力方向。
【解答】三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,三个物体处于平衡状态;对甲、乙进行受力分析,甲乙相对静止,没有相对运动趋势,乙对甲物体的摩擦力为0;对乙、丙进行受力分析,乙丙处于平衡状态,乙受到3N的拉力时,可得乙受丙的向左摩擦力为3N,根据力的作用是相互的,丙物体受到的摩擦力为3N,把三个物体看做一个整体,丙受到向左的摩擦力,根据上面分析可知乙物体所受摩擦力方向向左。
21.【答案】1000;变大
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体对桌面的压力和自身的重力相等,即F=G=mg,再利用求出对桌面的压强;
(2)设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS,剩余部分的重力减少ΔG,根据分别表示出切除前后长方体对桌面的压强,比较判断长方体对桌面压强的变化。
【解答】(1)长方体对桌面的压力:F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,
对桌面的压强:;
(2)设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS,剩余部分的重力减少ΔG,
没切除时,长方体对桌面的压强,
由S<S1可知,,
则有:GΔS>ΔGS,
当竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强为:,
则;
所以p<p',
即若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会变大。
22.【答案】(1)3;不变
(2)向右
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)木块B静止时处于平衡状态,此时木块B受到的拉力和摩擦力时一对平衡力,大小相等;摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,木板A和木块B在水平方向上都受到平衡力的作用,据此分析。
【解答】 (1)木块B静止时处于平衡状态,此时木块B受到的拉力和摩擦力时一对平衡力,大小相等,所以f=F=3N;
将拉力F增大一倍,木板的运动速度变快,但木块B对木板A的压力大小和接触面粗糙程度都不变,所以木块B受到的摩擦力不变。
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,木板A和木块B在水平方向上都受到平衡力的作用,此时,木块B受到木板A的摩擦力与测力计对木块B的拉力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,木板A受到木块B的摩擦力与木板A受到地面施加的摩擦力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,而测力计对木块B的拉力方向水平向左,所以木块B受到木板A的摩擦力的方向水平向右,则木板A受到木块B的摩擦力的方向水平向左,木板A受到地面施加的摩擦力方向水平向右。
23.【答案】(1)小车与桌面间的摩擦较小,可以忽略不计
(2)砝码质量
(3)作用在同一条直线上
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究二力平衡的条件
【解析】【分析】 (1)滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,小车比木块的摩擦力更小;
(2)实验时,通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,通过调节钩码的个数来改变拉力的大小;
(3)保持F1与F2大小相等,不在同一条直线上,小卡片不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
【解答】 (1)甲图中的是木块,它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦,而乙图中的是小车,它与桌面之间是滚动摩擦,其摩擦力较小可以忽略,实验更准确些;
(2)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,可以通过调整钩码的个数(质量)来改变F1和F2的大小;
(3)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,即此时两个力不在同一直线上,所以松手后,小车将转动,即二力只有在同一条直线上时才会平衡,因此利用该环节可以验证二力方向问题。
24.【答案】(1)弹簧弹力与压缩量的比值(N/mm)
(2)换用不同的弹簧多次实验
(3)ab
(4)a到b机械能不变,b到c机械能增大
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)实验表明:弹簧弹力的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度成正比;
(2)实验中,为了获得普遍的规律,应多次测量;
(3)由a到b时,开始弹力大于笔的外壳重力,笔的外壳向上做加速运动,当弹力等于笔的外壳重力时,笔外壳的速度最大,据此分析笔的外壳的最大速度所处的位置;
(4)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
弹性势能与物体的弹性形变程度有关。
【解答】(1)根据表格数据可知,当其他条件相同时,弹簧压缩量越大,产生的弹力越大。
(2)实验中为了得到普遍规律,应换用不同测弹簧进行多次实验。
(3)由a到b时,开始弹力大于笔的外壳重力,笔的外壳向上做加速运动,当弹力等于笔的外壳重力时,笔外壳的速度最大,此时弹簧还未恢复原状,故笔外壳的最大速度处于位置ab之间。
(4)由题知,位置a是压缩弹簧后形变程度最大处,弹性势能也最大;从位置a到b,弹簧恢复至原长,弹簧的弹性势能全部转化为外壳的动能和重力势能,内芯速度和高度均不变,所以其机械能不变;从位置b到c,外壳带 着内芯向上运动,外壳的一部分机械能转移给内芯,内芯的机械能增大。所以从a到b到c位置笔的内芯的机械能先不变后增大。
25.【答案】(1)3.6
(2)根据二力平衡(或处于平衡状态),滑动摩擦力等于拉力
(3)水量在一定范围内会增大物体受到的摩擦力,超过一定范围之后则会减少物体受到的摩擦力。 或水量在一定范围内先增大后减小 .
(4)及时去除积水;在货物底下垫毛巾;增大压力等增大摩擦的方向回答
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)弹簧测力计读数:弹簧测力计读数时,需先明确其分度值,再根据指针位置读取示数。
(2)二力平衡原理:当物体在平衡力作用下做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反,利用此原理可通过拉力大小测量滑动摩擦力。
(3)数据分析与结论:对实验数据进行分析,找出变量(水滴数即水量)与因变量(摩擦力)之间的关系,从而得出结论。
(4)增大摩擦力的方法:增大摩擦力可通过增大压力、增大接触面粗糙程度等方式实现,在实际场景中可据此采取相应措施减少打滑。
【解答】(1)由图可知弹簧测力计分度值为0.2N,指针位置对应的示数为3.6N。
(2)匀速拉动木块,木块处于平衡状态,根据二力平衡,此时滑动摩擦力等于拉力,这样能通过拉力示数测量滑动摩擦力。
(3)从数据看,水量在一定范围内增加,摩擦力增大,超过一定范围,水量继续增加,摩擦力减小,答案 “水量在一定范围内会增大物体受到的摩擦力,超过一定范围之后则会减少物体受到的摩擦力。或水量在一定范围内先增大后减小”。
(4)为减少货物打滑,可采取及时去除积水、在货物底下垫毛巾(增大接触面粗糙程度)、增大压力等措施。
26.【答案】(1)液体压强计漏气
(2)液体向各个方向的压强相等
(3)不正确;没有控制木块排开水和盐水的体积相等
【知识点】液体的压强;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面变化很小,甚至不会变化。
(2)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变。
【解答】(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,导致U形管两边液柱的高度差变化小;
(2)金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,因此得出的结论是:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关,研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度的关系,要控制排开液体的体积相同; 故结论不正确;
27.【答案】(1)静;增大
(2)大于
(3)不变
(4)
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)当物体保持静止状态时,它受到平衡力,据此解答;
(2)当物块开始运动时的拉力就是最大静摩擦力,与滑动摩擦力比较即可;
(3)滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关;
(4)分析静摩擦力的变化规律,然后再分析滑动摩擦力的变化规律,然后作图即可。
【解答】(1)在拉力从0开始增大到F1之前,物块与桌面间的摩擦力为静摩擦力,其b大小在一直增大;
(2)物体要由静止开始运动,必须克服最大静摩擦力,在此实验过程中,最大静摩擦力大于滑动摩擦力;
(3)当物块开始运动后,若水平拉力继续增大,物块所受摩擦力不变;(4)若拉力F从0开始一直增大,摩擦力f随拉力F的增大而增大,其变化图像如上。
28.【答案】前车司机在说谎。发生追尾事故时,前车由于受到后车的撞击会加速向前运动,前车司机的女儿由于惯性还要保持原来的运动状态,故会向后倒,背部受到挤压,头不可能撞在前排座椅背上。该起事故主要是前车司机突然刹车,后车司机反应不过来所致,故该起交通事故的警示语可以是:保持车距。
【知识点】惯性
【解析】【分析】 惯性是一切物体具有的保持原来运动状态不变的性质,据此分析图中出现的现象,同时在交通安全中要严格遵守交通规则。
【解答】分析材料可知,前车司机在说谎。发生追尾事故时,前车由于受到后车的撞击会加速向前运动,前车司机的女儿由于惯性还要保持原来的运动状态,故会向后倒,背部受到挤压,头不可能撞在前排座椅背上。该起事故主要是前车司机突然刹车,后车司机反应不过来所致,故该起交通事故的警示语可以是:保持车距。
29.【答案】右;4N;8
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】B静止,受力平衡,弹簧测力计给B一个水平向左,大小为4N的拉力,可知B受到的摩擦力水平向右,大小为4N。力的作用是相互的,且相互作用力大小相等,可知B给A的摩擦力大小为4N,方向水平向左。
A匀速直线运动,受力平衡,A受到B水平向左大小为4N的摩擦力,还受到水平向右大小为12N的拉力,可知地面给A的摩擦力水平向左,大小为12N-4N=8N。
30.【答案】(1)碳纤维
(2)该汽车对水平地面的压强。
【知识点】密度及其特性;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)理想材料应具备密度小、强度大的特点,结合表中数据选择合适的材料。
(2)水平面上,压力等于重力,结合压强公式计算压强大小。
【解答】(1)由“该车车身的材料要求强度高且轻便”可知,材料的密度要小,强度要大,结合表中数据可知,理想材料为碳纤维。
31.【答案】(1)p m=m 间g/S=0.07kg×10N/ kg/1.0×10-5cm2=0.7×105Pa
P蒸=P外+P阀=
(2)满分示例1:调节螺丝可以上下旋转。当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大,导致高压锅内气压变大,根据气压越大,沸点越高的规律,锅内水的沸点升高;当向上旋转时,弹簧对限压阀的压力变小,导致高压锅内气压变小,锅内水的沸点降低。
满分示例2:调节螺丝可以上下旋转,使弹簧对限压阀的压力发生变化,导致高压锅内气压变化,从而改变沸点。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据计算限压阀自重对排气孔产生的压强,再根据 P蒸=P外+P阀 计算锅内的最大蒸汽压强;
(2)首先根据螺丝的旋转方向确定弹簧对限压阀的压力变化,再根据 P蒸=P外+P阀 分析锅内气压的变化,最后根据液体沸点随气压的变化规律确定锅内水的沸点变化即可。
【解答】(1)限压阀自重产生的压强:;
当限压阀刚刚被顶起时,锅内气压等于大气压强和限压阀自重产生的压强之和;
即 P蒸=P外+P阀= 。
32.【答案】(1)
(2)该车受到的阻力f=0.1G总=0.1×(60kg+10kg)×10N/kg=70N; 该车做匀速直线运动,它受到的牵引力与阻力相互平衡,则牵引力F=f=70N
(3)F=G=mg=60Kg×10N/kg=600N
P=F/S=600N/2×10-2M2=3×104Pa
【知识点】速度公式及其应用;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 计算爸爸环湖骑行所需的时间;
(2)根据 f=0.1G总 计算该车受到的阻力,再根据平衡力的知识计算受到的牵引力;
(3)根据F=G=mg计算爸爸对自行车的压力,再根据计算对坐垫的压强。
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