【精品解析】广东省东莞市寮步镇外国语学校2023-2024学年八年级下学期5月期中物理试题

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广东省东莞市寮步镇外国语学校2023-2024学年八年级下学期5月期中物理试题
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。请将答案涂在答题卡上)
1.“爱物理,爱生活”,对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面,下列对一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是(  )
A.一位中学生受到的重力约60N
B.人骑自行车的速度大约为1m/s
C.一位中学生正常站立对地面的压强约1×104Pa
D.手托两个鸡蛋的力约为10N
【答案】C
【知识点】速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.一位中学生的质量约为50kg,其重力约为:
G=mg=50kg×10N/kg=500N,故A不符合题意;
B.人步行的速度约为1m/s,人骑自行车的速度大约为5m/s,故B不符合题意;
C.中学生双脚的面积大约是400cm2,体重大约是500N,则一位中学生双脚站立时对地面的压强大约为:
故C符合题意;
D.手托两个鸡蛋的力约为1N,故D不符合题意。
故选C。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,选出符合实际分选项。
2.下列图片中,力的作用效果与其他三组不同的是(  )
A.篮球被投出
B.跳板被压弯
C.垒球被接住
D.羽毛球被拍回去
【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.篮球被投出,速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
B.跳水运动员压弯跳板,说明力可以改变物体的形状;
C.在垒球被接住的过程中,速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
D.羽毛球被拍回去,羽毛球运动的方向发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
综上所述,B的力的作用效果与其他三组不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据力的作用效果判识选项
力的作用效果:改变物体的运动状态,如本题中投篮,打羽毛球、打棒球,改变物体的形状:压弯跳板,
3.学校每周一都举行升国旗仪式。旗杆的顶部装有一个滑轮,下列关于滑轮的说法正确的是(  )
A.它是动滑轮 B.使用它可以省力
C.使用它可以省距离 D.使用它可以改变力的方向
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,可以改变力的方向,但不能省力,不能省距离,故ABC错误,D正确。故选D。
【分析】定滑轮:轴固定不变的滑轮,使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
4.如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。 他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方。关于此情景中涉及物理知识应用说法正确的是(  )
A.此情景中的横杆是费力杠杆
B.使用横杆抬起巨木,目的是省距离
C.向巨木方向调整支架的位置可以更省力
D.只将巨木一端抬起的过程中,巨木不能看作一个杠杆
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】AB.横杆在使用时的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,且省力杠杆必定费距离,故AB错误;
C.向巨木方向调整支架的位置,可以使动力臂比阻力臂更大,更省力 ,故C正确;
D.只将巨木一端抬起的过程中,可看作一个杠杆,故D错误。
故选:C。
【分析】1.动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,省力杠杆必定费距离;
2.根据杠杆的平衡条件分析,根据杠杆的定义分析。
5.如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。 他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方。我们的祖先采用在巨木下面垫上圆木的方法巧妙地移动巨木。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是(  )
A.在衣服的拉链上涂些蜡
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.爬杆时用力握紧杆
D.汽车在冰雪路面上行驶,车轮上绕有防滑链
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在巨木下面垫上圆木的方法巧妙地移动巨木,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。
A.在衣服的拉链上涂些蜡,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.自行车转轴处装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故B符合题意;
C.爬杆时用力握紧杆,是通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.汽车在冰雪路面上行驶,车轮上绕有防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
【分析】减小摩擦力的方法:在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使接触面分离。
6.如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。 他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方。下列实例中与情景示意图中“支架下端垫有底面积较大的石块”蕴含的物理原理相同的是(  )
A.注射器的针尖很尖
B.压路机碾子很重
C.羊肉串签子一头尖
D.书包带做得较宽
【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】支架下面垫有面积较大的石块,是通过增大受力面积来减小对地面的压强。
A.注射器的针尖很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.压路机碾子很重,是通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
C.羊肉串签子一头尖,是通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.书包带做得较宽,是通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选D。
【分析】减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力。
7.2023年5月30日9时31分,神舟十六号载人飞船与在轨的“天和”号核心舱实现自主交会对接,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.火箭升空过程中,以火箭为参照物,地面是静止的
B.火箭升空过程中,以火箭为参照物,宇航员是运动的
C.对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十六号飞船是静止的
D.对接成功后,以宇航员为参照物,神舟十六号飞船是运动的
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】AB.火箭升空过程中,地面与火箭之间位置不断发生变化,宇航员与火箭之间的位置没有发生变化,所以以火箭为参照物,地面是运动的,宇航员是静止的,故AB错误;
CD.对接成功后,神舟十六号飞船与核心舱之间的位置没有发生变化,宇航员与核心舱之间的位置也没有发生变化,所以以核心舱为参照物,神舟十六号飞船是静止的,宇航员也是静止的,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】研究物体运动状态时,要选择合适的参照物,若物体和参照物之间位置发生变化,则物体是运动的,若物体和参照物之间位置没有发生变化,则物体是静止的。
8.在操场直跑道上进行遥控小车比赛,甲、乙两车从t=0s时由同一起点同方向运动,两者运动的路程一时间图像分别如图中的甲、乙所示,下列判断正确的是(  )
A.在0~5s内甲车的速度是10m/s B.在0~5s内乙车的速度是2m/s
C.t=10s时两车的速度相等 D.t=10s后乙车超过甲车
【答案】D
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.由图像可知,在0~5s内甲车通过的路程为10m,所以甲车的速度为:
故A错误;
B.由图像可知乙车的图像是一条斜线,做匀速直线运动,在0~10s内乙车通过的路程为10m,所以乙车的速度为:
则0~5s内乙车的速度是1m/s,故B错误;
CD.由图像可知,t=10s时,两车相遇,甲车处于静止状态,乙车做匀速直线运动,所以两车的速度不相等;t=10s后,甲车静止,乙车超过甲车,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】1.“s-t”图像中,斜线表示物体做匀速直线运动,水平直线表示物体处于静止状态,交点表示物体相遇;
2.由“s-t”图像可知,物体运动的时间和路程,利用速度公式求出物体运的速度。
9.小明和爸爸周末乘车到黄河口湿地风景区去游玩,下列有关惯性的说法正确的是(  )
A.小明和爸爸都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车受到惯性的作用
C.汽车紧急刹车时,小明向前倾,是由于小明具有惯性
D.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,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。
A.小明和爸爸都系上安全带,是为了减小汽车行驶中惯性带来的伤害,但不能减小惯性,A不符合题意;
B.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是因为汽车具有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,B不符合题意;
C.行驶中的汽车紧急刹车时,小强会向前倾,是由于人具有惯性,保持原来运动状态不变造成的,C符合题意;
D.物体的惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,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。
10.静止放置在水平桌面上的水杯,如图所示,下列属于一对平衡力的是(  )
A.水杯的重力与桌面对水杯的支持力
B.水杯的重力与水杯对桌面的压力
C.水杯的重力与水杯对地球的吸引力
D.水杯对桌面的压力与桌面对水杯的支持力
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】静止放置在水平桌面上的水杯,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故A符合题意,BCD不符合题意。
【分析】1.物体处于静止状态,受力平衡,对物体进行受力分析即可得出答案;
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
11.按如图所示的三种方法推门,沿FA方向用力不能把门关上,在   (选填“B”或“C) 点推门最省力。在B 点沿同一方向用大小不同的力推门,门移动的速度不同,这说明力的作用效果与力的   有关;同时手也受到门的推力作用,这说明力的作用是    _的。
【答案】B;大小;相互
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】如图所示的三种方法关门,力作用在B点最省力。
在B 点沿同一方向用大小不同的力推门,门移动的速度不同,这说明力的作用效果与力的大小有关。
同时手也受到门的推力作用,这说明力的作用是相互的。
【分析】1.力的三要素指力的大小、方向与作用点;
2.力的作用是相互的。
12.弹簧测力计使用前要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,需要    ;如图所示弹簧测力计的量程是    ,此时手对弹簧测力计拉力大小是    N。
【答案】调零;0~5N;3
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答 弹簧测力计使用前要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,需要调零。
图中弹簧测力计的量程0~5N,分度值为0.2N,示数为3N,所以此时手对弹簧测力计拉力大小是3N。
【分析】弹簧测力计的使用:首先要观察量程和分度值,然后再根据指针所指示的刻度来读数。
13.苹果成熟后会从树上自然掉落到地面,是因为苹果受到     的作用,这个力的施力物体是   建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的力向总是   的。
【答案】重力;地球;竖直向下
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】苹果成熟后会从树上掉下来,是因为苹果受到重力的作用,重力是施力物体是地球。
建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的力向总是竖直向下的。
【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,施力物体是地球,重力的方向竖直向下。
14.如图所示,用力将重为120N物体匀速提升不计动滑轮重、绳重和摩擦,则拉力    N,绳子自由端移动的距离    m,若拉力为70N,则动滑轮重为    N。(不计绳重和摩擦)
【答案】60;0.4;20
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,可以省力,但费距离;物体重力 G=120N,物体上升高度 h=0.2m,不计动滑轮重、绳重和摩擦,则拉力为:
绳子自由端移动的距离为:
若拉力 =70N, 根据 可知,动滑轮的重力为:
G动=2F'-G=2×70N-120N=20N
【分析】1.动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,可以省力,但费距离;
2.动滑轮绳端的拉力 ,绳子端移动的距离 。
15.杆秤是中国度量衡三大件(尺斗秤)之一,凝聚了炎黄子孙的智慧,反映了我国古代商贸及科技的发展。 称量物体质量时,杆秤相当于一个    (填简单机械名称)。某杆秤的示意图如图所示,称量时杆秤在水平位置平衡;被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m 、0.2m,秤砣的质量为0.1kg,科杆的质量忽略不计,则被测物体的质量为    kg;若秤砣有缺损,则杆秤所测物体的质量会     (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】杠杆;0.4;偏大
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】使用杆秤时,可以看作是一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒,结合杠杆的定义,相当于一个杠杆。
由图可知,秤砣的质量 m砣=0.1kg ,称量物体质量时,支点在提纽处,秤砣到提纽的距离为 l砣=0.2m,被测物体到提纽的距离为 l物=0.05m,根据杠杆平衡条件,则有
解得:
若秤砣有缺损,m物 与 l物 不变,m砣 减小,根据杠杆平衡条件 可知, l砣会增大,所以杆秤所测的质量会偏大。
【分析】1.杠杆:一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒;
2.已知秤砣的质量和两力臂的大小,利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量;
3.若秤砣有缺损时, m物 与 l物 不变,m砣 减小,根据杠杆的平衡条件可知, l砣 会增大,即杆秤所测的质量会偏大。
16.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数   ,木块对桌面的压力   ,木块对桌面的压强   。(均选填“变大“、“变小”或“不变”)
【答案】不变;不变;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,木块对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,木块匀速运动,弹簧测力计的拉力等于摩擦力,弹簧测力计示数不变。受力面积减小,根据压强的公式可知,木块对桌面的压强变大。
综上 第1空、 不变;第2空、不变; 第3空、变大。
【分析】1、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
17.如图所示,用细线拴一块橡皮做匀速圆周运动,此过程中橡皮的运动状态   (选填“发生”或“不发生”)改变,橡皮受到   (选填“平衡” 或“非平衡”)力的作用。如果这时线断开且橡皮所受的力都突然消失,橡皮将处于   状态。
【答案】发生;非平衡;匀速直线
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】用细线拴一块橡皮做匀速圆周运动,橡皮运动方向不断发生改变,所以此过程中橡皮的运动状态发生改变,橡皮受到非平衡力的作用。
根据牛顿第一定律可知,如果这时线断开且橡皮所受的力都突然消失,橡皮将处于匀速直线运动状态。
【分析】1.物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变;
2.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生改变,受到非平衡力的作用;
3.牛顿第一定律:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
三、作图题(本题共7分)
18.如图所示,小红将一个重为5N的长方体A放在粗糙斜面上,长方体A保持静止,请画出长方体A所受重力G和斜面所受压力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】长方体A所受重力方向竖直向下,作用点在物体的重心上,故过物体的重心,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,符号为G,即重力的示意图;
斜面所受压力方向垂直于斜面向下,作用点在斜面上选取物体与接触面的中点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
【分析】重力方向竖直向下,作用点在物体的重心上;
压力方向垂直于斜面向下,作用点在斜面上选取物体与接触面的中点。
19.如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆,O为支点,动力等效为F1,请画出F1的力臂l1。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】延长动力F1的的作用线,过支点O作动力作用线的垂线,垂线段即为F1的力臂l1,如图所示:
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,已知支点和动力F1及其方向,从支点做出力的作用线的垂线,垂线段即为力臂。
20.如图所示,小明想用一根绳子和两个滑轮提起物体,请画出最省力的绕线方式。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图像,人在上方,拉力向上,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,是最省力的绕法,如图所示:
【分析】使用一个定滑轮和一个动滑轮,组装绳子股数越多越省力。
四、实验探究题(每空1分,共18分)
21.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质景相同钩码若干个,
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示,此时杠杆处于    (“平衡”或“非平衡”)状态。为方便实验,使杠杆在水平位置平衡,小明需将杠杆右端的平衡螺母向     (“左”或“右”)旋;在杠杆两侧挂上不同数量、相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于   ;
(2)小明在杠杆的左侧挂上钩码,如图乙所示,为使杠杆再次平衡,应该在 B位置挂上     个同样的钩码。得到一组数据后,小明得到如下结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有    ;
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)为改变力的方向,小明在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,如图丙所示,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将   (“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】平衡;右;测量力臂;1;B;变大
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)图甲中,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
图甲中,杠杆左端低,表明左端要重一些,需将杠杆右端的平衡螺母向右旋,直到杠杆在水平位置平衡。
在杠杆两侧挂上不同数量、相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,杠杆在水平位置平衡时,这样做的目的是便于测量力臂。
(2)若每个钩码的重力为G,杠杆上每个小格的长度为l,根据杠杆平衡条件,图乙杠杆平衡应满足:
解得:n=1
所以应该在B位置挂上1个同样的钩码。
实验中,由于没有改变力的方向,杠杆在水平位置平衡,力与杠杆垂直,力臂与杠杆重合,造成支点到力作用点的距离与力臂相同,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)图丙中测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡, 阻力和阻力臂不变, 拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,拉力会变大,所以测力计的示数将变大。
【分析】(1)杠杆静止或匀速转动时,处于平衡状态;
挂钩码前,应按“左偏右调,右偏左调”的方法移动平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
挂上钩码后,移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;
(2)根据杠杆平衡条件进行分析计算;
实验时,为了测量力臂,并没有改变力的方向;
(3)测力计由竖直方向逐渐向左转时, 阻力和阻力臂不变, 拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件分析拉力的大小变化。
22.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止滑下,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在到达水平面上开始滑行时    大小相等;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越    (选填“快”或“慢”);
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做    ;
(4)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律    (填“是”或“不是”)直接由实验得出的,但其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法,在我们之前的学习中,用到相同的物理方法的实验是    ;
A.探究真空不能传声
B.探究凸透镜成像规律
C.探究影响滑动摩擦力大小的因素
(5)牛顿第一定律告诉我们物体的运动    (填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】速度;慢;匀速直线运动;不是;A;不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在到达水平面上开始滑行时速度大小相等。
(2)小车在棉布表面滑行时,受到的阻力较大,滑行距离较远;小车在木板表面滑行时,受到的阻力最小,滑行距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小,直到变为零,小车运动的速度将不再减小,即它将做匀速直线运动。
(4)牛顿第一定律不是直接由实验得出的,是在大量经验事实的基础上,总结了伽利略等人的研究成果,概括出得出的;
A. 探究真空不能传声,是在实验的基础上,推理得出的,故A符合题意;
BC.探究凸透镜成像规律和探究影响滑动摩擦力大小的因素,结论是通过多次实验得出的,故BC不符合题意。
故选A。
(5牛顿第一定律告诉一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,物体的运动不需要力来维持。
【分析】(1)让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是,当小车到达水平面时,使小车的速度相同。
(2)(3)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远,小车速度减小的越慢,若小车受到的阻力为0,小车将做匀速直线运动。
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,推理概括得出的;
(5)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
23.在探究影响压力作用效果的因素时,小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察   来比较压力的作用效果,这种实验方法叫做   
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:当压力相同时,   ,压力的作用效果越显著;
(3)分析比较图    的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著∶这里应用的科学方法是   
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强    (选填“相同”或“不相同”)。
【答案】海绵的凹陷程度;转换法;受力面积越小;甲、乙;控制变量法;相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。
(2)图乙、丙两次实验时,压力相同,乙中受力面积小,海绵的凹陷程度较大,压力的作用效果更明显,可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积相同,改变压力的大小,观察海绵的凹陷程度,故应分析比较图甲、乙的实验现象。这里应用的科学方法是控制变量法。
(4)比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压力和受力面积大小都相同,根据可知,小桌对木板和海绵的压强相同。
【分析】(1)转换法:实验通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)(3)压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关,根据控制变量法进行分析得出结论;
(4)根据进行分析比较。
五、计算题(第22题7分,第23题6分,共13分。)
24.某总重力为18000N 的轿车在平直公路上行驶,0~40s 内其v-t 图像如图所示。已知轿车行驶过程中受到的阻力恒为自身重力的0.1倍,轿车前10s运动的路程为100 m。
求:(1)前10秒轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)轿车匀速行驶过程中受到的牵引力。
【答案】解:(1)前10秒轿车运动的平均速度为:
(2)由图可知,10~40s 内,轿车保持20m/s速度不变,做匀速直线运动,在此期间内,通过的路程为:
(3)轿车匀速行驶过程中,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力大小相等,为
答:(1)前10秒轿车运动的平均速度为;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程为600m;
(3)轿车匀速行驶过程中受到的牵引力为1800N。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)已知轿车前10秒运动的路程,利用速度公式求出轿车运动的平均速度;
(2)由图可知,10~40s 内,轿车做匀速直线运动,根据求出在此期间通过的路程;
(3)轿车匀速行驶过程中,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力大小相等。
25.如图所示;芭蕾舞演员表演时用足尖触地。已知足尖与地面的接触面积为9.5cm2,当质量为47.5kg 的芭蕾舞演员单脚立起来时,请计算该芭蕾舞演员足尖对地面的压强。(g=10N/kg)
【答案】解:该芭蕾舞演员足尖对地面的压强为:
答:该芭蕾舞演员足尖对地面的压强为。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】已知芭蕾舞演员的质量和足尖与地面的接触面积,演员对地面的压力等于演员的重力,根据
求出该芭蕾舞演员足尖对地面的压强。
六、综合能力题。(第24题6分,第25题5分,共11分)
26.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小    (选填“等于”“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:    
(3)通过对比。    两次实验可知:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小明同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
运动速度(m/s) 0.2 0.3 0.4 0.5
测力让的示数(N) 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度   (选填“有关”或“无关”)
(5)同学们猜想:滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关。他们在图甲的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,测得的数据记录在如下的表格中,分析数据验证自己的猜想。小明认为这种做法是错误的,理由是   
次数 木块大小 接触面积/cm2 接触面 摩擦力/N
1 整块 90 木板 1.2
2 三分之二块 60 木板 0.8
3 三分之一块 30 木板 0.4
(6)拔河比赛是种喜闻乐见的体育活动,老师向同学们展示了某团队找河比赛时的情景,若甲、乙两队同学拔河,结果甲胜乙负,如果甲拉绳的力为F甲,乙拉绳的力为F乙,地面对甲的摩擦力为f甲,地面对乙的摩擦力为f乙则   
A.F甲= F乙,f甲>f乙
B. F甲> F乙,f甲< f乙
C. F甲> F乙,f甲= f乙
D. F甲> F乙,f甲> f乙
【答案】等于;当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;甲、丙;无关;没有控制单一变量;A
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,图乙中压力更大,弹簧测力计示数更大,木块所受的滑动摩擦力越大,故可得出:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,故应对比甲、丙两次实验得出结论。
(4)由实验数据可知,木块运动速度变化时,弹簧测力计示数不变,木块受到的滑动摩擦力大小不变,可得出结论:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)由实验数据可知,接触面所受的压力和接触面积都不同,不能探究滑动摩擦力的大小还与接触面的面积的关系,理由是没有控制单一变量。
(6)同一根绳子上的两个力大小相等,所以甲拉绳的力等于乙拉绳的力,即 ;甲队能赢是因为地面给甲队的摩擦力较大,即 ,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】(1)物体做匀速直线运动时,受到平衡力作用,根据二力平衡知识进行分析;
(2)(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法进行分析得出结论;
(4)滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关;
(5)实验时应控制单一变量;
(6)拔河时,绳子上的拉力相同,输赢决定于地面对运动员的摩擦力。
27.阅读短文,回答问题,
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物静止、匀速下降和加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同—等于物体所受的重力;而重物和弹簧测力计一起加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或 悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象,并不是失去了重力。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小华在老师指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电 梯水平地面上,然后站上体重秤,如图甲所示。电梯出12楼向下运动,最后停在1 楼,在电梯启动后向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像,如图乙所示,已知小华的实际质量为50kg,g取 10N/kg。 课后小华和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)电梯静止时,小华对秤台的压力是     N;
(2)根据图乙分析,小华在     (选填“0-t1;”、“t1-t2”或“t2-t3”)段时间内处于失重状态;
(3)小华处于失重状态时,秤台对小华的支持力与小华重力     (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)物体处于完全失重状态,是指物体的    
A.质量为零
B.重力为零
C. 受到的支持力或拉力为零
(5)航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态,他们要锻炼身体,可行的是    
A.举哑铃
B.做俯卧撑
C.用弹簧拉力器健身
D.用单杠做引体向上
【答案】500;0-t1;不是;C;C
【知识点】力作用的相互性;弹力;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)小华的质量 m=50kg,对秤台的压力为:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)小华的实际质量为50kg,由图乙可知,在0-t1内,体重秤的示数为45kg,小于小华的实际质量,此时处于失重状态。
(3)由题意可知,当电梯加速下降时,小华处于失重状态,此时秤台对小华的支持力与小华重力不是一对平衡力。
(4)由题意可知,物体处于完全失重状态时,物体受到的支持力或拉力为零,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)ABD.航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态, 一些克服重力的锻炼方法会因为失重环境而变得不可行,所以举哑铃时克服的是哑铃的重力, 做俯卧撑和用单杠做引体向上都需要克服身体的重力, 都无法进行,故ABD不符合题意。
C.弹簧拉力器的工作原理是依靠弹簧的形变产生拉力, 这种拉力与重力无关, 可以进行锻炼。故C符合题意。
故选C。
【分析】(1)已知人的质量,根据F=G=mg求出人对秤台的压力;
(2)(3) 失重就是物体对支持物的压力或 悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象,据此进行分析;
(4)物体处于完全失重状态时,物体受到的支持力或拉力为零;
(5)航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态, 一些克服重力的锻炼方法会因为失重环境而变得不可行。
1 / 1广东省东莞市寮步镇外国语学校2023-2024学年八年级下学期5月期中物理试题
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。请将答案涂在答题卡上)
1.“爱物理,爱生活”,对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面,下列对一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是(  )
A.一位中学生受到的重力约60N
B.人骑自行车的速度大约为1m/s
C.一位中学生正常站立对地面的压强约1×104Pa
D.手托两个鸡蛋的力约为10N
2.下列图片中,力的作用效果与其他三组不同的是(  )
A.篮球被投出
B.跳板被压弯
C.垒球被接住
D.羽毛球被拍回去
3.学校每周一都举行升国旗仪式。旗杆的顶部装有一个滑轮,下列关于滑轮的说法正确的是(  )
A.它是动滑轮 B.使用它可以省力
C.使用它可以省距离 D.使用它可以改变力的方向
4.如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。 他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方。关于此情景中涉及物理知识应用说法正确的是(  )
A.此情景中的横杆是费力杠杆
B.使用横杆抬起巨木,目的是省距离
C.向巨木方向调整支架的位置可以更省力
D.只将巨木一端抬起的过程中,巨木不能看作一个杠杆
5.如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。 他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方。我们的祖先采用在巨木下面垫上圆木的方法巧妙地移动巨木。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是(  )
A.在衣服的拉链上涂些蜡
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.爬杆时用力握紧杆
D.汽车在冰雪路面上行驶,车轮上绕有防滑链
6.如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。 他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方。下列实例中与情景示意图中“支架下端垫有底面积较大的石块”蕴含的物理原理相同的是(  )
A.注射器的针尖很尖
B.压路机碾子很重
C.羊肉串签子一头尖
D.书包带做得较宽
7.2023年5月30日9时31分,神舟十六号载人飞船与在轨的“天和”号核心舱实现自主交会对接,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.火箭升空过程中,以火箭为参照物,地面是静止的
B.火箭升空过程中,以火箭为参照物,宇航员是运动的
C.对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十六号飞船是静止的
D.对接成功后,以宇航员为参照物,神舟十六号飞船是运动的
8.在操场直跑道上进行遥控小车比赛,甲、乙两车从t=0s时由同一起点同方向运动,两者运动的路程一时间图像分别如图中的甲、乙所示,下列判断正确的是(  )
A.在0~5s内甲车的速度是10m/s B.在0~5s内乙车的速度是2m/s
C.t=10s时两车的速度相等 D.t=10s后乙车超过甲车
9.小明和爸爸周末乘车到黄河口湿地风景区去游玩,下列有关惯性的说法正确的是(  )
A.小明和爸爸都系上安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是由于汽车受到惯性的作用
C.汽车紧急刹车时,小明向前倾,是由于小明具有惯性
D.高速公路严禁超速,是因为汽车速度越大,惯性越大
10.静止放置在水平桌面上的水杯,如图所示,下列属于一对平衡力的是(  )
A.水杯的重力与桌面对水杯的支持力
B.水杯的重力与水杯对桌面的压力
C.水杯的重力与水杯对地球的吸引力
D.水杯对桌面的压力与桌面对水杯的支持力
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
11.按如图所示的三种方法推门,沿FA方向用力不能把门关上,在   (选填“B”或“C) 点推门最省力。在B 点沿同一方向用大小不同的力推门,门移动的速度不同,这说明力的作用效果与力的   有关;同时手也受到门的推力作用,这说明力的作用是    _的。
12.弹簧测力计使用前要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,需要    ;如图所示弹簧测力计的量程是    ,此时手对弹簧测力计拉力大小是    N。
13.苹果成熟后会从树上自然掉落到地面,是因为苹果受到     的作用,这个力的施力物体是   建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的力向总是   的。
14.如图所示,用力将重为120N物体匀速提升不计动滑轮重、绳重和摩擦,则拉力    N,绳子自由端移动的距离    m,若拉力为70N,则动滑轮重为    N。(不计绳重和摩擦)
15.杆秤是中国度量衡三大件(尺斗秤)之一,凝聚了炎黄子孙的智慧,反映了我国古代商贸及科技的发展。 称量物体质量时,杆秤相当于一个    (填简单机械名称)。某杆秤的示意图如图所示,称量时杆秤在水平位置平衡;被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m 、0.2m,秤砣的质量为0.1kg,科杆的质量忽略不计,则被测物体的质量为    kg;若秤砣有缺损,则杆秤所测物体的质量会     (选填“偏大”或“偏小”)。
16.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数   ,木块对桌面的压力   ,木块对桌面的压强   。(均选填“变大“、“变小”或“不变”)
17.如图所示,用细线拴一块橡皮做匀速圆周运动,此过程中橡皮的运动状态   (选填“发生”或“不发生”)改变,橡皮受到   (选填“平衡” 或“非平衡”)力的作用。如果这时线断开且橡皮所受的力都突然消失,橡皮将处于   状态。
三、作图题(本题共7分)
18.如图所示,小红将一个重为5N的长方体A放在粗糙斜面上,长方体A保持静止,请画出长方体A所受重力G和斜面所受压力的示意图。
19.如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆,O为支点,动力等效为F1,请画出F1的力臂l1。
20.如图所示,小明想用一根绳子和两个滑轮提起物体,请画出最省力的绕线方式。
四、实验探究题(每空1分,共18分)
21.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质景相同钩码若干个,
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示,此时杠杆处于    (“平衡”或“非平衡”)状态。为方便实验,使杠杆在水平位置平衡,小明需将杠杆右端的平衡螺母向     (“左”或“右”)旋;在杠杆两侧挂上不同数量、相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于   ;
(2)小明在杠杆的左侧挂上钩码,如图乙所示,为使杠杆再次平衡,应该在 B位置挂上     个同样的钩码。得到一组数据后,小明得到如下结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有    ;
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)为改变力的方向,小明在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,如图丙所示,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将   (“变大”、“变小”或“不变”)。
22.如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止滑下,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在到达水平面上开始滑行时    大小相等;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越    (选填“快”或“慢”);
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做    ;
(4)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律    (填“是”或“不是”)直接由实验得出的,但其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法,在我们之前的学习中,用到相同的物理方法的实验是    ;
A.探究真空不能传声
B.探究凸透镜成像规律
C.探究影响滑动摩擦力大小的因素
(5)牛顿第一定律告诉我们物体的运动    (填“需要”或“不需要”)力来维持。
23.在探究影响压力作用效果的因素时,小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察   来比较压力的作用效果,这种实验方法叫做   
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:当压力相同时,   ,压力的作用效果越显著;
(3)分析比较图    的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著∶这里应用的科学方法是   
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强    (选填“相同”或“不相同”)。
五、计算题(第22题7分,第23题6分,共13分。)
24.某总重力为18000N 的轿车在平直公路上行驶,0~40s 内其v-t 图像如图所示。已知轿车行驶过程中受到的阻力恒为自身重力的0.1倍,轿车前10s运动的路程为100 m。
求:(1)前10秒轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)轿车匀速行驶过程中受到的牵引力。
25.如图所示;芭蕾舞演员表演时用足尖触地。已知足尖与地面的接触面积为9.5cm2,当质量为47.5kg 的芭蕾舞演员单脚立起来时,请计算该芭蕾舞演员足尖对地面的压强。(g=10N/kg)
六、综合能力题。(第24题6分,第25题5分,共11分)
26.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小    (选填“等于”“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:    
(3)通过对比。    两次实验可知:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小明同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
运动速度(m/s) 0.2 0.3 0.4 0.5
测力让的示数(N) 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度   (选填“有关”或“无关”)
(5)同学们猜想:滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关。他们在图甲的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,测得的数据记录在如下的表格中,分析数据验证自己的猜想。小明认为这种做法是错误的,理由是   
次数 木块大小 接触面积/cm2 接触面 摩擦力/N
1 整块 90 木板 1.2
2 三分之二块 60 木板 0.8
3 三分之一块 30 木板 0.4
(6)拔河比赛是种喜闻乐见的体育活动,老师向同学们展示了某团队找河比赛时的情景,若甲、乙两队同学拔河,结果甲胜乙负,如果甲拉绳的力为F甲,乙拉绳的力为F乙,地面对甲的摩擦力为f甲,地面对乙的摩擦力为f乙则   
A.F甲= F乙,f甲>f乙
B. F甲> F乙,f甲< f乙
C. F甲> F乙,f甲= f乙
D. F甲> F乙,f甲> f乙
27.阅读短文,回答问题,
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物静止、匀速下降和加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同—等于物体所受的重力;而重物和弹簧测力计一起加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或 悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象,并不是失去了重力。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小华在老师指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电 梯水平地面上,然后站上体重秤,如图甲所示。电梯出12楼向下运动,最后停在1 楼,在电梯启动后向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像,如图乙所示,已知小华的实际质量为50kg,g取 10N/kg。 课后小华和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)电梯静止时,小华对秤台的压力是     N;
(2)根据图乙分析,小华在     (选填“0-t1;”、“t1-t2”或“t2-t3”)段时间内处于失重状态;
(3)小华处于失重状态时,秤台对小华的支持力与小华重力     (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)物体处于完全失重状态,是指物体的    
A.质量为零
B.重力为零
C. 受到的支持力或拉力为零
(5)航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态,他们要锻炼身体,可行的是    
A.举哑铃
B.做俯卧撑
C.用弹簧拉力器健身
D.用单杠做引体向上
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.一位中学生的质量约为50kg,其重力约为:
G=mg=50kg×10N/kg=500N,故A不符合题意;
B.人步行的速度约为1m/s,人骑自行车的速度大约为5m/s,故B不符合题意;
C.中学生双脚的面积大约是400cm2,体重大约是500N,则一位中学生双脚站立时对地面的压强大约为:
故C符合题意;
D.手托两个鸡蛋的力约为1N,故D不符合题意。
故选C。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,选出符合实际分选项。
2.【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】A.篮球被投出,速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
B.跳水运动员压弯跳板,说明力可以改变物体的形状;
C.在垒球被接住的过程中,速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
D.羽毛球被拍回去,羽毛球运动的方向发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
综上所述,B的力的作用效果与其他三组不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据力的作用效果判识选项
力的作用效果:改变物体的运动状态,如本题中投篮,打羽毛球、打棒球,改变物体的形状:压弯跳板,
3.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,可以改变力的方向,但不能省力,不能省距离,故ABC错误,D正确。故选D。
【分析】定滑轮:轴固定不变的滑轮,使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
4.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】AB.横杆在使用时的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,且省力杠杆必定费距离,故AB错误;
C.向巨木方向调整支架的位置,可以使动力臂比阻力臂更大,更省力 ,故C正确;
D.只将巨木一端抬起的过程中,可看作一个杠杆,故D错误。
故选:C。
【分析】1.动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,省力杠杆必定费距离;
2.根据杠杆的平衡条件分析,根据杠杆的定义分析。
5.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在巨木下面垫上圆木的方法巧妙地移动巨木,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。
A.在衣服的拉链上涂些蜡,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.自行车转轴处装有滚珠轴承,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故B符合题意;
C.爬杆时用力握紧杆,是通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.汽车在冰雪路面上行驶,车轮上绕有防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
【分析】减小摩擦力的方法:在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使接触面分离。
6.【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】支架下面垫有面积较大的石块,是通过增大受力面积来减小对地面的压强。
A.注射器的针尖很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.压路机碾子很重,是通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
C.羊肉串签子一头尖,是通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.书包带做得较宽,是通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选D。
【分析】减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力。
7.【答案】C
【知识点】参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】AB.火箭升空过程中,地面与火箭之间位置不断发生变化,宇航员与火箭之间的位置没有发生变化,所以以火箭为参照物,地面是运动的,宇航员是静止的,故AB错误;
CD.对接成功后,神舟十六号飞船与核心舱之间的位置没有发生变化,宇航员与核心舱之间的位置也没有发生变化,所以以核心舱为参照物,神舟十六号飞船是静止的,宇航员也是静止的,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】研究物体运动状态时,要选择合适的参照物,若物体和参照物之间位置发生变化,则物体是运动的,若物体和参照物之间位置没有发生变化,则物体是静止的。
8.【答案】D
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.由图像可知,在0~5s内甲车通过的路程为10m,所以甲车的速度为:
故A错误;
B.由图像可知乙车的图像是一条斜线,做匀速直线运动,在0~10s内乙车通过的路程为10m,所以乙车的速度为:
则0~5s内乙车的速度是1m/s,故B错误;
CD.由图像可知,t=10s时,两车相遇,甲车处于静止状态,乙车做匀速直线运动,所以两车的速度不相等;t=10s后,甲车静止,乙车超过甲车,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】1.“s-t”图像中,斜线表示物体做匀速直线运动,水平直线表示物体处于静止状态,交点表示物体相遇;
2.由“s-t”图像可知,物体运动的时间和路程,利用速度公式求出物体运的速度。
9.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,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。
A.小明和爸爸都系上安全带,是为了减小汽车行驶中惯性带来的伤害,但不能减小惯性,A不符合题意;
B.驾驶员踩刹车后,汽车仍向前滑行了一段距离,是因为汽车具有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,B不符合题意;
C.行驶中的汽车紧急刹车时,小强会向前倾,是由于人具有惯性,保持原来运动状态不变造成的,C符合题意;
D.物体的惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,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。
10.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】静止放置在水平桌面上的水杯,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故A符合题意,BCD不符合题意。
【分析】1.物体处于静止状态,受力平衡,对物体进行受力分析即可得出答案;
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
11.【答案】B;大小;相互
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】如图所示的三种方法关门,力作用在B点最省力。
在B 点沿同一方向用大小不同的力推门,门移动的速度不同,这说明力的作用效果与力的大小有关。
同时手也受到门的推力作用,这说明力的作用是相互的。
【分析】1.力的三要素指力的大小、方向与作用点;
2.力的作用是相互的。
12.【答案】调零;0~5N;3
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答 弹簧测力计使用前要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,需要调零。
图中弹簧测力计的量程0~5N,分度值为0.2N,示数为3N,所以此时手对弹簧测力计拉力大小是3N。
【分析】弹簧测力计的使用:首先要观察量程和分度值,然后再根据指针所指示的刻度来读数。
13.【答案】重力;地球;竖直向下
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】苹果成熟后会从树上掉下来,是因为苹果受到重力的作用,重力是施力物体是地球。
建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的力向总是竖直向下的。
【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,施力物体是地球,重力的方向竖直向下。
14.【答案】60;0.4;20
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,可以省力,但费距离;物体重力 G=120N,物体上升高度 h=0.2m,不计动滑轮重、绳重和摩擦,则拉力为:
绳子自由端移动的距离为:
若拉力 =70N, 根据 可知,动滑轮的重力为:
G动=2F'-G=2×70N-120N=20N
【分析】1.动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,可以省力,但费距离;
2.动滑轮绳端的拉力 ,绳子端移动的距离 。
15.【答案】杠杆;0.4;偏大
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】使用杆秤时,可以看作是一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒,结合杠杆的定义,相当于一个杠杆。
由图可知,秤砣的质量 m砣=0.1kg ,称量物体质量时,支点在提纽处,秤砣到提纽的距离为 l砣=0.2m,被测物体到提纽的距离为 l物=0.05m,根据杠杆平衡条件,则有
解得:
若秤砣有缺损,m物 与 l物 不变,m砣 减小,根据杠杆平衡条件 可知, l砣会增大,所以杆秤所测的质量会偏大。
【分析】1.杠杆:一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒;
2.已知秤砣的质量和两力臂的大小,利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量;
3.若秤砣有缺损时, m物 与 l物 不变,m砣 减小,根据杠杆的平衡条件可知, l砣 会增大,即杆秤所测的质量会偏大。
16.【答案】不变;不变;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,木块对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,木块匀速运动,弹簧测力计的拉力等于摩擦力,弹簧测力计示数不变。受力面积减小,根据压强的公式可知,木块对桌面的压强变大。
综上 第1空、 不变;第2空、不变; 第3空、变大。
【分析】1、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
17.【答案】发生;非平衡;匀速直线
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】用细线拴一块橡皮做匀速圆周运动,橡皮运动方向不断发生改变,所以此过程中橡皮的运动状态发生改变,橡皮受到非平衡力的作用。
根据牛顿第一定律可知,如果这时线断开且橡皮所受的力都突然消失,橡皮将处于匀速直线运动状态。
【分析】1.物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变;
2.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生改变,受到非平衡力的作用;
3.牛顿第一定律:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
18.【答案】
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】长方体A所受重力方向竖直向下,作用点在物体的重心上,故过物体的重心,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,符号为G,即重力的示意图;
斜面所受压力方向垂直于斜面向下,作用点在斜面上选取物体与接触面的中点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
【分析】重力方向竖直向下,作用点在物体的重心上;
压力方向垂直于斜面向下,作用点在斜面上选取物体与接触面的中点。
19.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】延长动力F1的的作用线,过支点O作动力作用线的垂线,垂线段即为F1的力臂l1,如图所示:
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,已知支点和动力F1及其方向,从支点做出力的作用线的垂线,垂线段即为力臂。
20.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图像,人在上方,拉力向上,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,是最省力的绕法,如图所示:
【分析】使用一个定滑轮和一个动滑轮,组装绳子股数越多越省力。
21.【答案】平衡;右;测量力臂;1;B;变大
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)图甲中,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
图甲中,杠杆左端低,表明左端要重一些,需将杠杆右端的平衡螺母向右旋,直到杠杆在水平位置平衡。
在杠杆两侧挂上不同数量、相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,杠杆在水平位置平衡时,这样做的目的是便于测量力臂。
(2)若每个钩码的重力为G,杠杆上每个小格的长度为l,根据杠杆平衡条件,图乙杠杆平衡应满足:
解得:n=1
所以应该在B位置挂上1个同样的钩码。
实验中,由于没有改变力的方向,杠杆在水平位置平衡,力与杠杆垂直,力臂与杠杆重合,造成支点到力作用点的距离与力臂相同,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)图丙中测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡, 阻力和阻力臂不变, 拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,拉力会变大,所以测力计的示数将变大。
【分析】(1)杠杆静止或匀速转动时,处于平衡状态;
挂钩码前,应按“左偏右调,右偏左调”的方法移动平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
挂上钩码后,移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;
(2)根据杠杆平衡条件进行分析计算;
实验时,为了测量力臂,并没有改变力的方向;
(3)测力计由竖直方向逐渐向左转时, 阻力和阻力臂不变, 拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件分析拉力的大小变化。
22.【答案】速度;慢;匀速直线运动;不是;A;不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在到达水平面上开始滑行时速度大小相等。
(2)小车在棉布表面滑行时,受到的阻力较大,滑行距离较远;小车在木板表面滑行时,受到的阻力最小,滑行距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小,直到变为零,小车运动的速度将不再减小,即它将做匀速直线运动。
(4)牛顿第一定律不是直接由实验得出的,是在大量经验事实的基础上,总结了伽利略等人的研究成果,概括出得出的;
A. 探究真空不能传声,是在实验的基础上,推理得出的,故A符合题意;
BC.探究凸透镜成像规律和探究影响滑动摩擦力大小的因素,结论是通过多次实验得出的,故BC不符合题意。
故选A。
(5牛顿第一定律告诉一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,物体的运动不需要力来维持。
【分析】(1)让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是,当小车到达水平面时,使小车的速度相同。
(2)(3)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远,小车速度减小的越慢,若小车受到的阻力为0,小车将做匀速直线运动。
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,推理概括得出的;
(5)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
23.【答案】海绵的凹陷程度;转换法;受力面积越小;甲、乙;控制变量法;相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法
【解析】【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。
(2)图乙、丙两次实验时,压力相同,乙中受力面积小,海绵的凹陷程度较大,压力的作用效果更明显,可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积相同,改变压力的大小,观察海绵的凹陷程度,故应分析比较图甲、乙的实验现象。这里应用的科学方法是控制变量法。
(4)比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压力和受力面积大小都相同,根据可知,小桌对木板和海绵的压强相同。
【分析】(1)转换法:实验通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)(3)压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关,根据控制变量法进行分析得出结论;
(4)根据进行分析比较。
24.【答案】解:(1)前10秒轿车运动的平均速度为:
(2)由图可知,10~40s 内,轿车保持20m/s速度不变,做匀速直线运动,在此期间内,通过的路程为:
(3)轿车匀速行驶过程中,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力大小相等,为
答:(1)前10秒轿车运动的平均速度为;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程为600m;
(3)轿车匀速行驶过程中受到的牵引力为1800N。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)已知轿车前10秒运动的路程,利用速度公式求出轿车运动的平均速度;
(2)由图可知,10~40s 内,轿车做匀速直线运动,根据求出在此期间通过的路程;
(3)轿车匀速行驶过程中,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力大小相等。
25.【答案】解:该芭蕾舞演员足尖对地面的压强为:
答:该芭蕾舞演员足尖对地面的压强为。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】已知芭蕾舞演员的质量和足尖与地面的接触面积,演员对地面的压力等于演员的重力,根据
求出该芭蕾舞演员足尖对地面的压强。
26.【答案】等于;当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;甲、丙;无关;没有控制单一变量;A
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,图乙中压力更大,弹簧测力计示数更大,木块所受的滑动摩擦力越大,故可得出:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,故应对比甲、丙两次实验得出结论。
(4)由实验数据可知,木块运动速度变化时,弹簧测力计示数不变,木块受到的滑动摩擦力大小不变,可得出结论:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)由实验数据可知,接触面所受的压力和接触面积都不同,不能探究滑动摩擦力的大小还与接触面的面积的关系,理由是没有控制单一变量。
(6)同一根绳子上的两个力大小相等,所以甲拉绳的力等于乙拉绳的力,即 ;甲队能赢是因为地面给甲队的摩擦力较大,即 ,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】(1)物体做匀速直线运动时,受到平衡力作用,根据二力平衡知识进行分析;
(2)(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法进行分析得出结论;
(4)滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关;
(5)实验时应控制单一变量;
(6)拔河时,绳子上的拉力相同,输赢决定于地面对运动员的摩擦力。
27.【答案】500;0-t1;不是;C;C
【知识点】力作用的相互性;弹力;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)小华的质量 m=50kg,对秤台的压力为:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)小华的实际质量为50kg,由图乙可知,在0-t1内,体重秤的示数为45kg,小于小华的实际质量,此时处于失重状态。
(3)由题意可知,当电梯加速下降时,小华处于失重状态,此时秤台对小华的支持力与小华重力不是一对平衡力。
(4)由题意可知,物体处于完全失重状态时,物体受到的支持力或拉力为零,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)ABD.航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态, 一些克服重力的锻炼方法会因为失重环境而变得不可行,所以举哑铃时克服的是哑铃的重力, 做俯卧撑和用单杠做引体向上都需要克服身体的重力, 都无法进行,故ABD不符合题意。
C.弹簧拉力器的工作原理是依靠弹簧的形变产生拉力, 这种拉力与重力无关, 可以进行锻炼。故C符合题意。
故选C。
【分析】(1)已知人的质量,根据F=G=mg求出人对秤台的压力;
(2)(3) 失重就是物体对支持物的压力或 悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象,据此进行分析;
(4)物体处于完全失重状态时,物体受到的支持力或拉力为零;
(5)航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态, 一些克服重力的锻炼方法会因为失重环境而变得不可行。
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