2025-2026学年人教版八年级下学期物理期中模拟练习卷(含答案)

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2025-2026学年人教版八年级下学期物理期中模拟练习卷(含答案)

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2025-2026学年人教版八年级下学期物理期中模拟练习卷
一.选择题(共7小题,每小题3分,共21分)
1.(3分)物理书放在书桌上,桌子对书施加支持力,这个支持力产生的原因是(  )
A.书受到的重力 B.桌子受到的重力
C.桌子的形变 D.书的形变
2.(3分)9月26日,神舟二十号航天员顺利完成了本次飞行任务的第四次出舱活动,如图是航天员陈中瑞舱外活动的情景,图中哪个力是他受到的引力的方向(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3.(3分)跳远运动的几个阶段如图所示,不考虑空气阻力,则下面说法中正确的是(  )
A.助跑过程可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
B.在最高点时若运动员受的一切力都消失,则运动员会静止在最高点
C.运动员在空中运动时,受到了非平衡力的作用
D.运动员落地静止后,运动员对地的压力和地对运动员的支持力是一对平衡力
4.(3分)2026年2月举行的米兰冬奥会上,宁忠岩表现出色,不仅夺得速度滑冰男子1500米金牌并刷新冬奥会纪录,还在其他项目中收获两枚铜牌。如图所示是宁忠岩举着国旗绕场庆祝的情景,下列相关说法正确的是(  )
A.穿滑冰鞋是为了减小对雪地的压力
B.冰面对冰鞋的支持力和冰鞋对冰面的压力是一对相互作用力
C.冰鞋受到的重力和冰面对冰鞋的支持力是一对平衡力
D.运动员速度越大,他的惯性也就越大
5.(3分)某物理学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是(  )
A.如图甲所示,把玻璃管倾斜,管内外水银柱高度差变大
B.如图乙所示,提起活塞,使外界大气压增大带动阀门B打开
C.如图丙所示,将塑料管中装满水,用硬纸片盖住,倒置塑料管,纸片不掉;塑料管倾斜,纸片也不掉,这是因为有大气压
D.如图丁所示,高原地区需要使用高压锅,是因为随着锅内气压增大,水的沸点降低
6.(3分)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是(  )
A. B.
C. D.
7.(3分)图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管h上升到P点)。P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法正确的是(  )
A.甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是ρ水银g(h1+h2)
B.甲图中的托里拆利实验中管内真空部分如有空气,测量值将偏小
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压ρ水gh3
D.同时带着两装置登上山顶,发现h1会增大,h3会变小
二.填空题(共7小题,共21分)
8.(2分)弹簧测力计的原理是:一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的    越长;如图所示,甲同学水平拉A弹簧测力计,AB两弹簧测力计此时均保持静止,则A的示数    B的示数(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
9.(3分)弹簧测力计是测量    的工具,将物体挂在弹簧测力计下端挂钩上,并让它处于    状态,如图所示,则物体重力为    N。
10.(3分)乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。如图,大力扣杀时,球拍给乒乓球的力    (选填“大于”“小于”或“等于”)乒乓球给球拍的力。击球时,球微微凹陷,此时力改变了乒乓球的    。乒乓球落到球台反弹后,在上升的过程中    (选填“仍受”或“不受”)弹力的作用。
11.(4分)小明利用如图所示的实验装置,探究同一直线上方向相反的两个力的合成。实验中,通过橡皮筋的    来反映力的作用效果,需要记录橡皮筋所受两个力的    和    。小明根据探究所得结论,进一步分析如果用20N水平向右推力,使小车在水平路面上匀速前进,当推力增大到30N时,小车所受的合力为    N。
12.(3分)如图所示是“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,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受到的摩擦力与    是一对平衡力;若真空泵继续向外抽气,此时吸盘内的气压    ,则擦窗机器人受到的摩擦力    (两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.(3分)如图所示,用手指按压重力为0.6N的铅笔尖端和尾端,图甲    (选填“可以”或“不可以”)探究压力作用效果与压力大小的关系。图乙不能探究压力作用效果与受力面积的关系,理由是    。若图乙中铅笔尖的面积是0.6mm2,下手指用1.8N的力按压铅笔使其静止。则笔尖对上手指的压强为    Pa。
14.(3分)两个相同的容器中分别装有A、B两种液体,将同一压强计的金属盒先后放入A、B两种液体中,通过观察    来比较液体压强的大小。
由图现象可知此时的液体压强pA    pB,分析可得这两种液体的密度大小关系是ρA    ρB(后两空均选填“大于”“小于”或“等于”)。
三.作图题(共3小题,共7分)
15.(1)(2分)川川在喝完的矿泉水瓶里装入少许沙土,随手一丢它竟然可以倾斜着立在水平桌面上,如图甲所示,请在图乙中画出矿泉水瓶的受力示意图。
(2)(3分)如图所示是滑块沿斜面下滑的情景,请画出此时滑块的受力示意图。
(3)(2分)一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,如图所示,请在图中画出人的受力示意图。
四.实验探究题(共3小题,共18分)
16.(6分)在实践课上,物理小组开展了“自制测力计”的项目化学习活动。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙和丙。
(1)【项目制作】选择材料时,    (填“弹簧”或“橡皮筋”)更适合。理由是一定范围内,这种材料的伸长量与受到的拉力成     关系,便于标注均匀刻度;
(2)若选用了图乙中b材料制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为     N,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的     (填“上方”或“下方”)。
(3)【项目评价】用该测力计测量水平拉力时,应先将测力计     放置,让弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时挂上0.1N的重物,发现测力计示数几乎没有变化,为使测力计更精确,需选取图乙中     (填“a”或“c”)材料取代b材料制作测力计。
17.(6分)小亮善于利用日常物品进行科学小实验。
(一)在探究“二力平衡条件”时,设计了如图1甲所示的实验装置,将木块两侧各系一根细线,把细线的另一端穿过两个晾衣架,分别绑上两个完全相同的矿泉水瓶。
(1)小亮发现如图1甲所示的装置不合理,于是把木块换成轻质卡片进行实验,如图1乙所示,其主要目的是为了减小     (选填“重力”或“摩擦力”)对实验的影响;
(2)如图1乙所示的实验装置,可通过增减矿泉水瓶中水的质量来改变拉力的大小,来探究实验中二力平衡时的拉力关系,当两瓶中水量相同时,卡片处于静止状态,可总结出二力平衡的条件是两个力大小     ;
(3)如图1丙所示,若将卡片旋转一定角度,松手后,发现卡片     (选填“保持静止”或“恢复原位”),说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
(二)如图2所示,继续用矿泉水瓶和海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(4)实验时,通过观察     来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(5)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;
(6)若将矿泉水瓶放在石块上,如图D所示,比较图D与图A,矿泉水瓶对石块和海绵的压强     (填“相同”或“不相同”)
18.(6分)如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。
(1)在拉动物块前,应将弹簧测力计沿    (选填“水平”或“竖直”)方向进行调零;
(2)在甲、乙、丙所示图中,分别用F1=1.0N、F2=1.8N、F3=1.6N的拉力,拉着物块A匀速前进。分析甲、丙两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)大量实验证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。在丙图中物块A上叠加一块与A完全相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起匀速前进(如图丁所示)。此时弹簧测力计示数为F4。则F4=    N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力为    N;
(4)小明对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明    (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
(5)在操作过程中还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使物块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图己所示,此过程中,物块处于    (选填“平衡”或“非平衡”)状态,弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力    (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
五.计算题(共2小题,共13分)
19.(6分)2025年随着科技的进步,全自动汽车不断发展。一辆全自动汽车的质量为1800kg,车轮与地面的总接触面积为600cm2。求:(g取10N/kg)
(1)全自动汽车所受的重力。
(2)全自动汽车静止时对水平地面的压强。
20.(7分)养生保健壶是一种用于养生保健的烹饮容器。如图所示的保健壶容积为2L,壶身和底座的总质量是0.5kg,它与水平桌面的接触面积是250cm2,装满水后水深15cm。求装满水后:
(1)壶的总质量是多少?
(2)水对壶底的压强是多大?
(3)养生壶对桌面的压强是多大?
六.综合能力题(共3小题,共19分)
21.(6分)物理知识在生活中应用广泛,如图所示的几个情景:
(1)甲图,用吸管“吸”饮料时,饮料是在     的作用下被“吸”入口中的,    实验首先测出了大气压强的值;
(2)乙图,壶盖上有一个小孔,使壶内气压     外界大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”);当用手指捂住小孔,壶内茶水     流出(选填“能”或“不能”);
(3)丙图,把自制气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会升高,说明大气压     ;
(4)丁图,某同学向水平吸管吹气,发现竖直吸管中的水面     ,说明流体中流速越大的位置压强     。
22.(6分)观察和实验表明,两个物体之间的作用力总是相互的。一个物体对另一个物体有力的作用,另一个物体
一定同时对这个物体也有力的作用,力是物体间的相互作用。物体间相互作用的这一对力,常常叫作作用力与反作用力,把相互作用的两个力分为作用力和反作用力并不是绝对的。我们可以把其中一个力叫作作用力,则另一个力叫作反作用力。请根据上述短文回答下列问题:
(1)两个物体之间的作用力与反作用力,总是大小     ,方向     ,作用在     上。
(2)用鸡蛋击石头,石头没有损伤,而鸡蛋破了。在这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小     (选填“大于”“小于”或“等于”)鸡蛋对石头的作用力大小关系。
(3)人走路时脚蹬地,脚对地面施加一个作用力F1,地面给脚一个反作用力F2;则这两个力的大小关系是     。
A.F1<F2
B.F1>F2
C.F1=F2
D.无法确定
(4)人走路时,使人前进的力的施力物体是     。
A.人
B.地面
C.空气
D.脚
25.(7分)阅读短文,回答文后问题。
汽车安全带
汽车的速度很快,一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外。为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害。在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到车身上。
(1)如图甲所示,紧急刹车时,人会向    倾倒,是由于人具有    要保持原来的运动状态不变。这个过程中安全带被拉长,安全带受到的拉力    。
(2)如图乙所示,人体模型与气囊撞击时,模型受到力的作用,同时    也受到作用力,理由是    。
(3)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的    。
(4)下列说法正确的是    。
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
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参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题,共21分)
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C D C B C A B
1.【答案】C
【分析】力是物体对物体的作用,产生力的两个物体,互为施力物体,互为受力物体。
【解答】解:书放在桌面上,书对桌子产生压力,桌子受到压力会发生形变,想要恢复原状,就会产生一个弹力,即给书的支持力,所以桌子对书的支持力是因为桌子发生了形变而产生的。
故选:C。
2.【答案】D
【分析】重力的方向总是竖直向下的;这里的“下”是指向地心的方向。
【解答】解:重力的方向总是竖直向下的,这里的向下指的是指向地心的方向,因此图中F4是他受到的重力的方向。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
3.【答案】C
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)由牛顿第一定律可知,物体不受力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体处于静止或匀速直线运动状态时受到平衡力的作用;
(4)相互作用力的条件: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。
【解答】解:A、跳远时助跑是利用运动员的惯性,从而提高成绩,但不能增大惯性,故A错误;
B、在最高点时有水平方向的速度,若运动员受的一切力都消失,则运动员做匀速直线运动,故B错误;
C、运动员在空中运动时,运动状态发生了变化,受到了非平衡力的作用,故C正确;
D、运动员在落地时,运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对相互作用力,不是平衡力,故D错误。
故选:C。
4.【答案】B
【分析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(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;
(3)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;
(4)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。
【解答】解:A、穿滑冰鞋是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,而非减小压力,故A错误;
B、冰面对冰鞋的支持力和冰鞋对冰面的压力同时作用在冰鞋和冰面上,符合相互作用力的特点,是一对相互作用力,故B正确。
C、冰面对冰鞋的支持力等于冰鞋和人的总重力,则冰鞋受到的重力和冰面对冰鞋的支持力大小不等,不是一对平衡力,故C错误。
D、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度大小无关,故D错误。
故选:B。
5.【答案】C
【分析】(1)在托里拆利实验中,只要外界大气压不变,管内外水银柱的高度差就不变;
(2)提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,在外界大气压的作用下,阀门B打开;
(3)由于大气对硬纸片的压强大于塑料管中的水对硬纸片的压强,所以纸片不会掉下来;
(4)液体沸点跟气压有关,气压越大,液体沸点越高。
【解答】解:A.在托里拆利实验中,只要外界大气压不变,管内外水银柱的高度差就不变,把玻璃管倾斜,管内外水银柱的高度差不变,故A错误;
B.提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,阀门B打开,外界大气压不变,故B错误;
C.由于大气对硬纸片的压强大于塑料管中的水对硬纸片的压强,所以纸片不会掉下来,杯子倾斜,纸片也不会掉下来,这是大气压的作用,故C正确;
D.液体沸点跟气压有关,使用高压锅煮食物时,锅内气压增大,水的沸点升高,故D错误。
故选:C。
6.【答案】A
【分析】流体流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大,据此分析即可解答。
【解答】解:由题意可知,本设计利用的是流体压强与流速的关系,为了将肥吸上来,需要增大竖管上方的流速,竖管上方的水流速越大,压强越小,越容易将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A的设计最优。
故选:A。
7.【答案】B
【分析】(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是玻璃管内水银面与水银槽中水银面之间的垂直高度,这一高度反映了大气压的大小;大气压与高度有关,随高度的增加而减小;
(2)自制气压计中水柱的位置同样可以显示大气压的大小,外界大气压越大,水柱越低,相反,外界大气压越小,水柱越高。
【解答】解:A、甲图中,水银柱高为h1,根据液体压强的公式可知,甲图的托里拆利实验装置测出当地的大气压是p=ρ水银gh1,故A错误;
B、甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气,会使水银柱变低,因此测量值将偏小,故B正确;
C、乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,却无法测出当地当时的大气压值,故C错误;
D、同时带着两装置登山,随着高度的增加,外界气压变小,甲装置中h1变小;而乙装置中,外界气压变小,瓶内空气压着水柱上升,所以h3增大,故D错误。
故选:B。
二.填空题(共7小题,共21分)
8.【答案】伸长量;等于。
【分析】根据弹力与弹性形变的关系结合相互作用力特点分析解答。
【解答】解:根据弹力的特点知,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长;A、B两弹簧测力计此时均保持静止,A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力,大小相等,故AB两弹簧测力计的示数相等。
故答案为:伸长量;等于。
9.【答案】力;静止;3.6。
【分析】利用弹簧测力计可以测量物体所受的重力;
根据二力平衡条件分析状态;
弹簧测力计使用前必须调零,认清弹簧测力计的量程和分度值,再根据指针位置读数。
【解答】解:弹簧测力计是用来测量力的工具,用弹簧测力计测量物体的重力时,需将物体竖直挂在弹簧测力计下端且处于静止状态,此时弹簧测力计的示数即为物体的重力;
弹簧测力计的1N有5格,所以分度值为0.2N,故物体的重力为3.6N。
故答案为:力;静止;3.6。
10.【答案】等于;形状:不受。
【分析】由力的相互作用得,乒乓球受到球拍的力等于球拍受到乒乓球的力;
力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
乒乓球落到球台反弹后,在上升的过程中球台与乒乓球不接触,不再受球拍弹力的作用。
【解答】解:由力的相互作用得,乒乓球受到球拍的力等于球拍受到乒乓球的力;
击球时,球微微凹陷,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状;
乒乓球落到球台反弹后,在上升的过程中球台与乒乓球不接触,所以乒乓球不受弹力的作用。
故答案为:等于;形状:不受。
11.【答案】伸长量;大小;方向;10。
【分析】实验中,通过橡皮筋的伸长量(形变程度)来反映力的作用效果,需要记录橡皮筋所受两个力的大小和方向;小车匀速前进时,处于平衡状态,受到的推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,分析摩擦力是否改变;
同一直线方向相反二力合成,合力大小等于二力大小之差。
【解答】解:实验中,通过橡皮筋的伸长量(形变程度)来反映力的作用效果,需要记录橡皮筋所受两个力的大小和方向。小车匀速前进时,水平方向推力与滑动摩擦力平衡:f=F推=20N。推力增大到30N,滑动摩擦力大小不变(压力、粗糙程度不变),仍为20N。两力方向相反,合力大小F合=F′推﹣f=30N 20N=10N。
故答案为:伸长量;大小;方向;10。
12.【答案】重力;减小;不变。
【分析】(1)吸盘主要是利用大气压来工作的,据此解答;
(2)物体静止时处于平衡状态,受到的力为平衡力;
【解答】解:擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等;
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;
当真空泵继续向外抽气时,机器人的重力不变,则擦窗机器人受到的摩擦力不变;
故答案为:重力;减小;不变。
13.【答案】可以;没有控制压力大小相同,铅笔自身重力使两手指受到的压力不相等;2×106。
【分析】(1)压强的大小与压力和受力面积的大小有关,当研究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小相同;当研究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积相同。
(2)利用压强的计算公式p可计算压强的大小。
【解答】解:探究压力作用效果与压力大小的关系时,需要控制受力面积不变、改变压力大小;
图甲中铅笔水平放置,重力不会对压力产生影响,可以控制受力面积不变,改变按压的压力大小,因此可以探究压力作用效果与压力大小的关系。
探究压力作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力大小相同;
图乙中铅笔竖直放置,铅笔自身有重力,导致上下两手指受到的压力大小不相等,没有满足控制变量的要求,因此无法探究。
铅笔静止,受力平衡,下手指对铅笔向上的力为1.8N,铅笔重力为0.6N,因此上手指对铅笔向下的压力F=F下﹣G=1.8N﹣0.6N=1.2N,
根据力的作用是相互的,笔尖对上手指的压力为1.2N,笔尖对上手指的压强。
故答案为:可以;没有控制压力大小相同,铅笔自身重力使两手指受到的压力不相等;2×106。
14.【答案】U形管两边液面高度差;>;>。
【分析】(1)压强计是测量液体压强的仪器;
(2)根据U形管两边液面的高度差判断液体压强的关系;
(3)由图根据U形管两边液面的高度差判断压强的大小;
(4)根据液体压强压强规律分析液体密度的大小关系。
【解答】解:测量液体压强的专用仪器是压强计,其金属盒可放入液体中可比较液体产生的压强;压强计的工作原理是:金属盒受到的液体压强越大,U形管两边液面的高度差越大,因此,通过观察“U形管两边液面高度差“来比较液体压强的大小;由图可知,金属盒在A液体中时,U形管两边液面的高度差大于在B液体中的高度差,根据压强计的工作原理可知,液体高度差越大,液体压强越大,即:pA>pB,根据液体压强的影响因素:液体压强与液体密度和深度有关,实验中使用同一金属盒,且金属盒在两种液体中的深度相同,由于pA>pB,结合“深度相同时,液体密度越大,压强越大“的规律,可知A液体的密度大于B液体的密度,故ρA>ρB。
故答案为:U形管两边液面高度差;>;>。
三.作图题(共3小题,满分7分)
15.(1)【答案】
【分析】矿泉水瓶倾斜着立在水平桌面上,矿泉水瓶受到重力、支持力的作用,二力是一对平衡力,大小相等,据此画出受力示意图。
【解答】解:矿泉水瓶倾斜着立在水平桌面上,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,两个力的作用点在其重心O上,根据平衡条件,重力与支持力在同一直线上,而支持力过支撑点,所以重心在支撑点正上方,过矿泉水瓶的重心分别沿力的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,如图所示:
(2).【答案】
【分析】滑块沿斜面下滑,先对滑块进行受力分析,确定各个力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:滑块沿斜面下滑,滑块受到垂直斜面向上的支持力F、竖直向下的重力G、沿斜面向上的摩擦力,三力的作用点都画在滑块的重心,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、f,如图所示:
(3).【答案】见试题解答内容
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的一定是平衡力的作用,然后根据二力平衡的条件对受力物体进行分析,并确定人的重心,最后表示出人所受的力。
【解答】解:因为人站在匀速上升的电梯上,所以受到的重力和支持力是一对平衡力;
过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力);注意两条线段长度要相等,如图所示:
四.实验探究题(共3小题,共18分)
16.【答案】(1)弹簧;正比;
(2)0.2;下方;
(3)水平;
(4)a。
【分析】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
( 2)根据测力计两端的刻度值,除以份数,可得测力计的最小刻度值;其原因可能是测量前指针在零刻度线的下方,指针在零刻度线下方,未挂物体时已有示数,测量结果会比实际大;
(3)用测力计测量力时,应先沿测力的方向调零;
(4)为了提高测力计的精确程度,应选择受力时伸长更明显的弹簧来制作。
【解答】解:(1)选择材料时,在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,更便于标注均匀刻度,所以选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。
(2)由题意知,图乙中b弹簧制作测力计,在“0”和“2N”之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为
用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力,发现测量的结果比实际的大,其原因可能是测量前指针在零刻度线的下方,指针在零刻度线下方,未挂物体时已有示数,测量结果会比实际大。
(3)用测力计测量力时,应先沿测力的方向调零;用测力计测量水平拉力时,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量。
(4)实测时,挂上0.1牛的重物,发现测力计示数几乎没有变化,说明弹簧的精确度不够,为使“精确度”指标表现更优秀,需选受力时伸长更明显的弹簧,由图乙知,同样受力时,a弹簧的伸长量更大,所以应先a弹簧取代b弹簧制作测力计。
故答案为:(1)弹簧;正比;
(2)0.2;下方;
(3)水平;
(4)a。
17.【答案】(一)(1)重力;(2)相等;(3)恢复原位;(二)(4)海绵的凹陷程度;(5)压力;(6)相同。
【分析】(一)(1)在用本题中装置探究二力平衡的实验时,应减小重力对实验的影响;
(2)二力平衡的条件之一是,两个力的大小必须相等;
(3)相互平衡的两个力,必须作用在同一直线上;
(二)(4)在探究“影响压力作用效果的因素”的实验中,通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果;
(5)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(6)压强等于压力与受力面积的比,据此可判断压强的大小。
【解答】解:(一)(1)图1甲的实验中,把木块换成轻质卡片进行实验,主要目的是为了减小重力对实验的影响;
(2)图1乙所示的实验装置中,当两瓶中水量相同时,卡片处于静止状态,可总结出二力平衡的条件是两个力大小相等;
(3)图1丙中,若将卡片旋转一定角度,松手后,会发现卡片恢复原位,说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
(二)(4)用矿泉水瓶和海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”的实验中,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;
(5)图B和C的实验中,受力面积相同,压力大小不同,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(6)图D中将矿泉水瓶放在石块上,比较图D与图A可知,两次实验的压力大小相同,受力面积也相同,由压强公式p可知,矿泉水瓶对石块和海绵的压强相同。
故答案为:(一)(1)重力;(2)相等;(3)恢复原位;(二)(4)海绵的凹陷程度;(5)压力;(6)相同。
18.【答案】(1)水平;
(3)3.2;0;
(4)不一定;
(5)平衡;不是。
【分析】(1)弹簧测力计需要在水平方向上使用,故弹簧测力计需要在水平方向上调零;
(3)滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小有关,利用控制变量法分析;
(4)利用滑动摩擦力的影响因素和受力分析进行分析。
(5)平衡态指的是物体做匀速直线运动,或者静止状态。
弹簧测力计计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力不在同一条直线上,不是一对平衡力。
【解答】解:(1)弹簧测力计沿水平方向上测量摩擦力,所以在拉动物块前,应沿水平方向进行调零。
(3)由题意可知,接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力大小与压力成正比。丙图中滑动摩擦力f3=F3=1.6N,
丁图中压力是丙图的2倍,因此滑动摩擦力也变为原来的2倍,匀速拉动时拉力等于滑动摩擦力,所以F4=2×1.6N=3.2N,
物块B和A一起匀速运动,B与A之间没有相对运动、也没有相对运动趋势,因此B受到的摩擦力为0N。
(4)戊图中物块A始终保持静止,根据二力平衡,无论长木板是否匀速运动,A受到的滑动摩擦力始终等于弹簧测力计示数,因此不一定需要匀速拉动长木板。
(5)物体做匀速直线运动,因此处于平衡状态。
如图己,拉力斜向上,滑动摩擦力水平,两个力不共线,因此不是一对平衡力。
故答案为:(1)水平;
(3)3.2;0;
(4)不一定;
(5)平衡;不是。
五.计算题(共2小题,共13分)
19.【答案】(1)全自动汽车所受的重力为18000N;
(2)全自动汽车静止时对水平地面的压强为3×105Pa。
【分析】(1)根据G=mg求出全自动汽车所受的重力;
(2)全自动汽车静止时对水平地面的压力等于自身的重力,根据p求出全自动汽车静止时对水平地面的压强。
【解答】解:(1)全自动汽车所受的重力:G=mg=1800kg×10N/kg=18000N;
(2)全自动汽车静止时对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=18000N,则全自动汽车静止时对水平地面的压强为:
p3×105Pa。
答:(1)全自动汽车所受的重力为18000N;
(2)全自动汽车静止时对水平地面的压强为3×105Pa。
20.【答案】(1)壶的总质量是2.5kg;
(2)水对壶底的压强是1500Pa;
(3)养生壶对桌面的压强是1000Pa。
【分析】(1)根据m=ρ水V得出水的质量,利用m总=m水+m壶得出壶的总质量;
(2)利用p=ρ水gh得出水对壶底的压强;
(3)利用F=G=m总g得出养生壶对桌面的压力,根据p′得出养生壶对桌面的压强。
【解答】解:(1)水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
壶的总质量m总=m水+m壶=2kg+0.5kg=2.5kg;
(2)装满水后水深h=15cm=0.15m,
水对壶底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(3)养生壶对桌面的压力F=G=m总g=2.5kg×10N/kg=25N,
养生壶对桌面的压强p′1000Pa。
答:(1)壶的总质量是2.5kg;
(2)水对壶底的压强是1500Pa;
(3)养生壶对桌面的压强是1000Pa。
六.综合能力题(共3小题,共19分)
21.【答案】(1)大气压;托里拆利;
(2)等于;不能;
(3)随着高度的增加而减小;
(4)升高;越小。
【分析】(1)大气对浸在里面的物体有压强,简称大气压;托里拆利实验最早测出了大气压的值;
(2)上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是相平的;
(3)大气压随高度的升高而减小;
(4)流体压强与流速有关,流体流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:(1)甲图,用吸管“吸”饮料时,将管中的空气吸走,管内气压变小,饮料在大气压的作用下被“吸”入口中。
意大利科学家托里拆利根据托里拆利实验首先测出了大气压强的值。
(2)乙图,壶盖上有一个小孔,使壶内与外界相同,因此壶内气压等于外界大气压。
乙图,当用手指捂住小孔,外界大气压会大于壶内气压,因此在压力差下,壶内的茶水不能流出。
(3)丙图,把自制气压计从山下拿到山上,外界大气压变小,瓶内气压不变,所以细玻璃管内的液柱高度会升高,说明大气压随高度的升高而减小。
(4)丁图,向水平吸管吹气,竖直管上方的空气流速变大、压强变小,竖直吸管中的水面在下方水面大气压的作用下上升,说明流体中流速越大的位置压强越小。
故答案为:(1)大气压;托里拆利;
(2)等于;不能;
(3)随着高度的增加而减小;
(4)升高;越小。
22.【答案】(1)相等;相反;同一直线;(2)等于;(3)C;(4)B。
【分析】力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
【解答】解:(1)两个物体之间的作用力与反作用力,总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(2)用鸡蛋击石头,石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力大小相等。
(3)人走路时脚蹬地,脚对地面施加一个作用力F,地面给脚一个反作用力F;则这两个力的大小关系是相等,故选C。
(4)人走路时,人给地面一个作用力,地面给人一个反作用力,故选B。
故答案为:(1)相等;相反;同一直线;(2)等于;(3)C;(4)B。
23.【答案】(1)前;惯性;变大;
(2)气囊;物体间力的作用是相互的;
(3)运动状态;
(4)C;
(5)减速慢行,安全第一。
【分析】(1)一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
物体发生弹性形变的程度越大,产生的弹力越大;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)力可以改变物体的形状,也可以物体的运动状态;
(4)汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故,所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害;
(5)根据交通安全常识解答。
【解答】解:(1)如图甲所示,紧急刹车时,人由于惯性保持原来的运动状态,会向前倾倒。
这个过程中安全带被拉长,安全带形变变大,受到的拉力变大。
(2)物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,人体模型与气囊撞击时,模型受到力的作用,同时气囊也受到作用力。
(3)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,驾乘人员在安全带拉力的作用下运动方向改变,说明力可以改变物体的运动状态。
(4)A.为了安全起见,汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住,不能被拉动,故C正确;
D.汽车突然启动时,车上人员由于惯性,相对汽车向后运动,此时安全带不能对人起保护作用,故D错误。
故选:C。
故答案为:(1)前;惯性;变大;
(2)气囊;物体间力的作用是相互的;
(3)运动状态;
(4)C;
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