【精品解析】江苏省盐城市东台市第一教育联盟2025-2026学年八年级下学期4月期中物理试卷

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【精品解析】江苏省盐城市东台市第一教育联盟2025-2026学年八年级下学期4月期中物理试卷

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江苏省盐城市东台市第一教育联盟2025-2026学年八年级下学期4月期中物理试卷
1.质量为2kg的物体可能是(  )
A.一张纸 B.一个苹果 C.一只鸡 D.一个中学生
【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A、一张纸的质量很小,通常只有几克,远小于 2kg,故 A 错误;
B、一个苹果的质量大约在 150g 左右,也就是 0.15kg,远不足 2kg,故 B 错误;
C、一只普通家鸡的质量大约为 2kg,符合题意,故 C 正确;
D、一个中学生的质量大约在 50kg 左右,远大于 2kg,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查常见物体质量估测,纸张质量极小,单位为克级别;
B、考查生活常见水果质量,单个苹果质量一般 0.1~0.2kg;
C、考查家禽类质量估测,一只鸡的质量约 2kg,符合题干数值;
D、考查中学生质量常识,中学生质量约 50kg,和 2kg 相差很大。
2.A、B两球其中一个空心一个实心,两球质量相同,分别用密度之比为2∶5的材料制成,制成的A、B两球体积之比为2∶1,则空心的是哪个球?其空心部分体积与另一个球的体积之比是多少?下列选项对应正确的是(  )
A.A球1∶2 B.B球1∶10 C.A球1∶5 D.B球1∶5
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】设两球质量均为 ,材料密度分别为 、,且 。若两球均为实心,由公式 可得,两球的实心体积比为:
题目给出实际体积比为 。由于空心球的实际体积一定大于其材料的实心体积,我们进行假设验证:假设A球为实心(),则B球的材料实心体积 。结合 ,可得 ,即 ,这符合B球为空心的特点,假设成立。
若假设B球为实心,推导会发现A球所需的实心体积大于其实际体积,矛盾,故B球为空心。
B球的空心部分体积 。
因此,空心部分体积与A球体积之比为:
综上,空心的是B球,其空心部分体积与另一个球的体积之比为1:10,故选项B正确。
故答案为:B;
【分析】本题解题思路围绕空心球体积的判断展开:
核心公式:利用密度公式 ,由质量和密度比求出两球的理论实心体积比;
对比验证:将理论实心体积比与题目给出的实际体积比进行对比。实际体积大于理论实心体积的球即为空心;
计算比值:根据确定的空心球,计算其空心部分体积,并求出与另一个球的体积之比。
3.社会生活中密度用途很广,下列说法正确的是(  )
A.鉴别一个实心的金属球到底是不是铁做的,只需测出它的密度即可做出准确的判断
B.飞机尽可能采用强度高、密度大、性能优良的新材料制造
C.拍摄房屋倒塌伤人的特技镜头时,房屋构件的道具常利用密度较大的材料
D.气体受热膨胀,发生火灾时为避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应贴近地面爬行
【答案】D
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用;密度与温度的关系;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】A、不同物质的密度可能相同(如铁和某些合金),因此仅靠测量密度无法准确判断金属球是否为铁制,故 A 错误;
B、飞机制造需要材料强度高、密度小,以减轻机身重量,提高飞行性能,故 B 错误;
C、拍摄房屋倒塌的特技镜头时,为了安全,房屋构件道具应采用密度较小的材料,避免砸伤演员,故 C 错误;
D、发生火灾时,燃烧产生的有毒气体受热膨胀,密度变小,会聚集在房间上方,因此人应贴近地面爬行,避免吸入有毒气体,故 D 正确;
故答案为: D。
【分析】本题解题思路围绕密度的实际应用展开:
密度鉴别物质:密度是物质的特性,但不同物质密度可能相近,因此仅靠密度无法 100% 鉴别物质;
航空材料选择:利用公式 ,在体积一定时,密度越小,质量越小,因此飞机材料需密度小;
影视道具设计:为保证安全,倒塌的房屋道具需质量小,因此选用密度小的材料;
火灾逃生原理:气体受热膨胀,密度变小,有毒气体会上浮,因此应贴近地面爬行。
4.碳纤维复合材料用于“天宫”空间站外壳等关键结构件,是因为(  )
A.耐高温 B.硬度低 C.密度大 D.导电性好
【答案】A
【知识点】物质的基本属性;密度及其特性
【解析】【解答】A、太空环境温差极大、温度极高,碳纤维耐高温,适用于制造空间站外壳,故A正确;
B、空间站外壳需要抵御外部撞击,材料必须硬度大,该选项描述不符合需求,故B错误;
C、为减轻航天器自重、节约发射能耗,外壳材料应选用低密度材质,此选项说法错误,故C错误;
D、外壳仅起防护支撑作用,无需具备导电性能,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)太空存在极端高温环境,外壳材料需耐高温;
(2)航天器外壳要防护内部仪器,材料硬度要高;
(3)材料密度越小,整体质量越小,发射负担更低;
(4)外壳为承重防护结构,导电性并非所需性能。
5.如图是甲、乙两根弹簧的伸长量与所受到的拉力之间的关系,下列说法正确的是(  )
A.弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系
B.乙弹簧受到8N拉力时,弹簧的长度是2cm
C.甲弹簧适合做测量更为精确的测力计
D.甲弹簧适合做量程较大的测力计
【答案】C
【知识点】弹力;弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】A、弹簧的伸长量与拉力的正比关系仅在弹性限度内成立,超过限度后不再成正比,故 A 错误;
B、乙弹簧受到 8N 拉力时,伸长量为 2cm,但弹簧长度等于原长加伸长量,因此长度大于 2cm,故 B 错误;
C、在相同拉力下,甲弹簧的伸长量更大,说明其分度值可以做得更小,因此适合制作测量更精确的测力计,故 C 正确;
D、甲弹簧在拉力较小时就超出了正比关系(量程小),而乙弹簧的正比关系范围更大,因此甲不适合做量程较大的测力计,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕弹簧测力计的原理和图像分析展开:
核心原理:弹簧的伸长量与拉力成正比,但前提是不超过弹性限度;
图像解读:横轴为拉力,纵轴为伸长量。直线部分代表弹性限度内的正比关系,曲线部分代表超出限度;
精度与量程判断:精度:相同拉力下,伸长量越大,刻度间距越大,读数越精确;量程:正比关系对应的拉力范围越大,弹簧的量程越大。
6.如图所示,是小明的早餐,以下说法正确的是(  )
A.盛放豆浆的杯子容积约5L B.豆浆的密度约为
C.一个鸡蛋的重力约为5N D.一个包子的质量约为3kg
【答案】B
【知识点】质量及其特性;量筒的使用;密度的应用与物质鉴别;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、盛放豆浆的杯子容积通常约250mL,5L的容量过大,不符合实际,故A错误;
B、豆浆的密度略大于水,约为1.02g/cm3,符合实际情况,故B正确;
C、一个鸡蛋的质量约50g,重力约为 ,远小于5N,故C错误;
D、一个包子的质量约100g,即0.1kg,3kg的质量过大,不符合实际,故D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题思路围绕生活中常见物理量的估算展开:
核心方法:结合生活经验,对物体的容积、密度、重力、质量进行估算;
易错点:重力与质量的换算,,不要混淆质量与重力的单位和数值。
7.在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是(  )
A.刹车时捏紧刹车 B.溜冰时穿旱冰鞋
C.浴室防滑垫 D.击球时紧握球拍
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】轮胎上刻花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的。
A、刹车时捏紧刹车,是通过增大压力来增大摩擦,A与题干方法不同;
B、溜冰时穿旱冰鞋,是通过变滑动为滚动来减小摩擦,B与题干方法不同;
C、浴室防滑垫表面粗糙,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,C与题干方法相同;
D、击球时紧握球拍,是通过增大压力来增大摩擦,D与题干方法不同。
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕增大或减小摩擦力的方法展开:
核心方法:摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关;
题干分析:轮胎刻花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦;
8.2026年春晚舞台上,机器人武术表演里的武BOT成焦点。科技与传统武术深度融合,呈现富张力、观赏性高的舞台效果,引发广泛讨论。演出中,多台宇树科技研发的四足机器人整齐布阵,动作流畅自然,如腾跃跳马、腾空后翻连贯完成;表演醉拳摇曳生风,舞双节棍刚劲凌厉,招式精准、节奏明晰,展现高度拟人化运动控制能力。已知机器人身高1.82m,质量70kg。下列关于该机器人的说法正确的是(  )
A.机器人受到的重力为700N,其重心位置一直保持不变
B.机器人腾空后翻时所受重力方向随之改变
C.机器人脚踩踏板就能腾空飞跃,利用力的作用是相互的原理
D.机器人腾空后翻时,所受外力全部消失
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;重心;重力的方向
【解析】【解答】A、机器人的重力 是正确的,但它在做动作时身体姿态改变,重心位置会随之变化,故A错误;
B、重力的方向始终是竖直向下的,不会随物体运动状态的改变而改变,故B错误;
C、机器人脚踩踏板时,踏板对脚产生一个向上的反作用力,使机器人腾空,这利用了力的作用是相互的原理,故C正确;
D、机器人腾空后翻时,始终受到重力和空气阻力的作用,外力并没有全部消失,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕重力、力的相互性和牛顿第一定律展开:
重力与重心:重力大小由 计算,方向始终竖直向下;重心位置随物体形状改变而变化;
力的作用是相互的:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体;
牛顿第一定律:物体不受外力时将保持匀速直线运动或静止状态,现实中物体不可能不受任何外力。
9.车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是(  )
A.A对B的支持力和B对A的压力是一对相互作用力
B.B的重力和A对B的支持力是一对相互作用力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和地面对A的支持力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A、A 对 B 的支持力和 B 对 A 的压力,是两个物体之间的相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,故 A 正确;
B、B 的重力和 A 对 B 的支持力,作用在同一物体 B 上,是一对平衡力,不是相互作用力,故 B 错误;
C、地面对 A 的支持力等于 A 和 B 的总重力,因此 A 的重力和地面对 A 的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故 C 错误;
D、B 对 A 的压力等于 B 的重力,地面对 A 的支持力等于 A 和 B 的总重力,二者大小不相等,不是一对平衡力,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题思路围绕相互作用力与平衡力的区别展开:
相互作用力:作用在两个不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
平衡力:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
分析各选项时,先判断受力物体是否相同,再判断大小是否相等,以此区分相互作用力和平衡力。
10.在可靠的事实基础上,通过推理得出结论,是一种重要的科学研究方法。除了牛顿第一定律以外,下列物理概念或规律的建构中用到推理的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.力的作用是相互的
C.弹力是施力物体发生弹性形变产生的
D.声音的传播需要介质
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;物理学方法
【解析】【解答】A、力是物体对物体的作用,可通过直接观察或实验得出,无需推理,故 A 错误;
B、力的作用是相互的,可通过拍桌子、推小船等实验直接验证,无需推理,故 B 错误;
C、弹力是施力物体发生弹性形变产生的,可通过压弹簧、弯直尺等现象直接观察得出,无需推理,故 C 错误;
D、声音的传播需要介质,真空不能传声无法直接实验验证,是在 “钟罩内空气越少,听到的声音越小” 的事实基础上推理得出,与牛顿第一定律的研究方法一致,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查力的概念;力是物体对物体的作用,可通过直接观察或实验得出,无需推理;
B、考查力的相互性;力的作用是相互的,可通过直接实验验证,无需推理;
C、考查弹力的成因;弹力由施力物体发生弹性形变产生,可通过直接观察现象得出,无需推理;
D、考查科学推理法;真空不能传声无法直接实验验证,是在实验事实基础上通过推理得出,与牛顿第一定律的建构方法相同。
11.如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后,快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出。下列说法正确的是(  )
A.谷物从桶中倒出时,其重力方向偏离竖直方向
B.枯瘪谷物飞出的过程中运动状态发生变化
C.从出风口飞出的枯瘪谷物没有惯性
D.人停止摇动摇柄,摇柄慢慢停下来是因为没有力的作用物体不能运动
【答案】B
【知识点】力的作用效果;重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】A、重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关,故 A 错误;
B、枯瘪谷物飞出的过程中,速度大小和方向不断变化,因此运动状态发生改变,故 B 正确;
C、一切物体在任何情况下都具有惯性,枯瘪谷物也不例外,故 C 错误;
D、人停止摇动摇柄,摇柄慢慢停下来是因为受到摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,不是 “没有力的作用物体不能运动”,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查重力的方向;重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关;
B、考查运动状态的判断;运动状态的改变包括速度大小或方向的改变;
C、考查惯性的普遍性;一切物体在任何情况下都具有惯性;
D、考查力与运动的关系;力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
12.如图所示,用手指竖直向下压铅笔尖,笔竖直静止在水平桌面上。以下说法正确的是(  )
A.手指对笔尖的压力是由于笔尖的形变产生的
B.笔所受手指的压力和桌面对其的支持力是一对平衡力
C.笔对桌面的压力与桌面对笔的支持力是一对相互作用力
D.水平桌面受到笔的压强一定大于上方手指受到笔的压强
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;平衡状态的判断;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】 A、机器人的重力 是正确的,但它在做动作时身体姿态改变,重心位置会随之变化,故A错误;
B、重力的方向始终是竖直向下的,不会随物体运动状态的改变而改变,故B错误;
C、机器人脚踩踏板时,踏板对脚产生一个向上的反作用力,使机器人腾空,这利用了力的作用是相互的原理,故C正确;
D、机器人腾空后翻时,始终受到重力和空气阻力的作用,外力并没有全部消失,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕重力、力的相互性和牛顿第一定律展开:
重力与重心:重力大小由 计算,方向始终竖直向下;重心位置随物体形状改变而变化;
力的作用是相互的:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体;
牛顿第一定律:物体不受外力时将保持匀速直线运动或静止状态,现实中物体不可能不受任何外力。
13.竖直向上抛出一个重为4N的小球,设小球在升降过程中所受空气阻力的大小均为1N,则小球在上升过程中所受的合力大小为   N,在下降过程中所受的合力大小为   N,小球到达最高点时受到的合力   (选填“为零”或“不为零”)
【答案】5;3;不为零
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】小球上升时,受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力大小为:
,方向竖直向下。
小球下降时,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力大小为:
,方向竖直向下。
小球到达最高点时,速度为0,空气阻力为0,此时仅受重力作用,合力大小等于重力,不为零,方向竖直向下。
故答案为:5;3;不为零;
【分析】小球上升时,阻力方向与运动方向相反(竖直向下),与重力方向相同,根据同一直线上同方向二力合成公式,合力为重力与阻力之和,方向与两力一致,竖直向下。
小球下降时,阻力方向与运动方向相反(竖直向上),与重力方向相反,根据同一直线上反方向二力合成公式(),合力为重力与阻力之差,方向与较大的重力一致,竖直向下。
小球在最高点速度为0,空气阻力为0,仅受重力作用,合力大小等于重力,不为零,方向竖直向下。
14.如图甲所示,用弹簧测力计测量物体的重力,读数时视线应与刻度板   ,测完重力后再如图乙所示探究影响滑动摩擦力大小的因素,   (需要/不需要)对该弹簧测力计重新校正“0”点。
【答案】垂直;需要
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】读取弹簧测力计的示数时,视线要与刻度板面保持相平,避免因俯视或仰视造成读数出现偏差,保证测量数值准确。
若弹簧测力计先竖直调零用来测量物体重力,后续改为水平方向测量滑动摩擦力时,竖直调零时弹簧受自身重力被拉长,水平放置后自重不再对弹簧产生拉伸作用,指针位置会偏离零刻度线,因此必须重新进行水平方向的调零操作。
故答案为:垂直;需要。
【分析】弹簧测力计读数的规范要求视线与刻度面平齐,以此消除视觉误差。弹簧测力计竖直、水平放置时,自身重力对弹簧的作用效果不同,竖直调零后的测力计切换到水平场景使用,初始零点会发生偏移,所以更换测量方向后需要重新调零。
15.一杯牛奶有250mL,其质量为300g,则牛奶的密度是   g/cm3;小明课间喝了一部分,则剩下牛奶的密度   。一瓶氧气用去一部分后,剩下的氧气密度   。
【答案】1.2;不变;变小
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】先统一单位,牛奶的体积:
根据密度公式 ,牛奶的密度:
密度是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与质量、体积无关。因此,小明喝掉一半牛奶后,剩余牛奶的密度仍为 ,保持不变。
氧气瓶的容积不变,即氧气的体积 不变;用去一部分氧气后,氧气的质量 变小。根据密度公式 ,当体积 不变、质量 减小时,氧气的密度会变小。
故答案为:1.2;不变;变小;
【分析】考查密度的基本计算,核心公式为 。解题时,先将体积单位换算为 ,再代入质量和体积,直接计算出牛奶的密度。
考查密度的特性,解题关键是理解密度与质量、体积无关。解题时,根据“密度是物质的特性”这一知识点,直接判断剩余牛奶的密度不变。
考查气体密度的变化分析,解题关键是结合气体的特性(体积由容器决定,保持不变),再根据公式 分析密度变化。解题时,先明确氧气瓶内氧气的体积不变、质量减小,再通过公式判断密度变小。
16.如图所示,在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时,汽车在做   选填“加速”、“匀速”或“减速”运动。当该汽车突然停止运动时,小球将向   填“右”或“左”运动,其原因是小球具有    。
【答案】加速;右;惯性
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】从题图中小球的偏转方向能够判断,小球向左侧摆动,说明此时汽车正在向右做加速运动。小球原本随汽车一同向右运动,当汽车速度突然加快时,小球因具有惯性,要维持原来较小的运动速度,相对车辆就会向左摆动。
若行驶中的汽车突然停止运动,小球由于惯性会继续保持向右的运动状态,因此小球相对汽车会向右摆动。
综上答案:加速;右;惯性。
【分析】惯性是物体保持自身原有运动状态不变的固有属性。车辆向右加速时,小球运动速度暂时滞后于车速,相对车辆向左偏转;车辆突然刹车停止时,小球会凭借惯性继续保持原来向右的运动状态,相对于停下的车辆向右摆动,据此就能判断出车辆的运动状态以及小球的摆动方向。
17.如图所示,桌面上排放几支圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄木板,再将小车放在木板上。用遥控器启动小车,小车向右运动,使小车向右运动的力的施力物体是   ,同时观察到长木板   ,产生这一现象的原因是因为力的作用是   。
【答案】薄木板;向左运动;相互的
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】启动小车后,小车的轮子对木板施加一个向左的摩擦力,使木板向左运动;根据力的作用是相互的,木板同时对小车施加一个大小相等、方向相反的向右的摩擦力,推动小车向右运动。因此,使小车向右运动的力的施力物体是薄木板,这一现象的根本原因是力的作用是相互的。
故答案为:薄木板;向左运动;相互的;
【分析】本题考查力的相互性与摩擦力的应用,解题思路如下:
受力分析:启动小车时,车轮与木板间发生相对运动,车轮对木板施加向左的摩擦力,木板对车轮施加向右的摩擦力。
力的相互性:两个物体之间的力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,因此木板既是受力物体,也是施力物体。
18.月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一,地球上质量为60kg的宇航员乘宇宙飞船到达月球后,他在月球上的重力为   N;若他在地球上最多能举起重力为500N的物体,则他在月球上最多能举起   N的物体;如图,若他在地球上用200N的拉力把拉力器拉长L(在弹性限度内),则他在月球上把该拉力器仍拉长L,所需的拉力大小F   200N(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】100;500;=
【知识点】弹力;重力及其大小的计算
【解析】【解答】宇航员在地球上受到的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N
月球上物体重力约为地球的,因此他在月球上的重力:
人的最大举力是自身能施加的最大作用力,不会随位置改变,在地球上最多能举起500N的物体,在月球上最多能举起的物体重力依然是500N。
在弹性限度内,弹簧伸长量只由拉力大小决定,把拉力器拉长相同长度,地球和月球上需要的拉力相等,均为200N。
故答案为:100;500;=。
【分析】同一物体在月球上的重力大约是地球上的六分之一,据此可求出宇航员在月球上的重力。举力是人自身的作用力,不受星球引力影响,所以在地球、月球能举起的最大物重不变。弹簧的伸长量与拉力成正比,拉力大小和重力无关,只要弹簧拉长的长度相同,所需拉力大小就相等。
19.小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒计算出该银币是不是纯银的,已知,所用的量筒规格如图所示,此量筒的分度值是   mL,甲乙丙三位同学读数时观察方向如图所示,其中   同学操作正确,测量时如果按照图中甲同学那样观察,则读出的液体体积与真实值相比将    。他能否用该量筒检测出银币的体积从而计算出密度来鉴别出该银币?   ,理由:   。
【答案】2;乙;偏大;不能;银币的体积小于分度值
【知识点】密度公式及其应用;量筒的使用
【解析】【解答】量筒的一大格代表10mL,这一大格被均分为5小格,因此每一小格代表的体积为 ,即量筒的分度值为2mL。
量筒读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平,因此乙同学的操作是正确的。
甲同学俯视读数,视线会与液面上方的刻度对齐,导致读数比真实值偏大,而液体的实际体积偏小。
银币的体积远小于量筒的分度值2mL,将其放入量筒后,液面高度变化小于一个分度值,无法读出准确的体积变化。
由于无法通过量筒直接测量出银币的体积,因此也无法根据密度公式 计算出银币的密度,故不能用该量筒鉴别银币。
故答案为:2;乙;偏大;不能;银币的体积小于分度值;
【分析】考查量筒分度值的读取方法,解题关键是理解“分度值”的定义,即相邻两刻度线代表的体积差。解题时,用一大格的代表体积除以格数,即可得出分度值。
考查量筒的正确读数方法,解题关键是明确视线应与凹液面的最低处相平,俯视或仰视都会造成读数误差。解题时,直接判断符合这一要求的操作即可。
考查俯视读数对结果的影响,解题关键是理解俯视时视线斜向下,会与液面上方的刻度线相交,导致读数偏大,而实际体积偏小。解题时,根据俯视的特点直接分析误差方向。
考查量筒的使用限制,解题关键是理解量筒无法测量小于其分度值的体积变化。解题时,对比银币体积与量筒分度值的大小关系,得出无法测量的结论。
考查密度测量的条件,解题关键是明确密度计算需要准确的质量和体积数据。解题时,结合第4题的结论,由于体积无法测量,因此密度也无法计算,无法鉴别银币。
20.如图所示,质量为 3kg 的物体,被 50N 的水平力 F 压在竖直的墙壁上静止,此时物体受到的摩擦力是   N.将水平力 F 增大到 55N 时,此时物块受到的摩擦力应该是   N.将水平力 F 减小到 45N 时,物体会沿墙壁匀速下滑,此时物块受到的摩擦力应该是   N.将水平力 F 减小到 40N 时,物体依然沿墙壁下滑,此时物块受到的摩擦力应该是   .(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】30;30;30;变小
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】物体的重力:
物体静止时,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,因此摩擦力大小:
当水平压力 增大到55N时,物体仍保持静止状态,竖直方向上重力与摩擦力仍是一对平衡力,因此摩擦力大小不变,仍为 。
当压力减小为45N时,物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑,处于平衡状态,竖直方向上重力与摩擦力仍是一对平衡力,因此摩擦力大小仍为 ,方向竖直向上。
4. 当压力为40N时,接触面粗糙程度不变,压力减小,滑动摩擦力随之减小,此时摩擦力小于重力 ,因此物体所受合力向下,将加速下滑。
故答案为:30;30;30;变小;
【分析】考查二力平衡条件的应用,核心是明确静止物体受平衡力作用。解题时,先通过 计算出物体重力,再根据静止时竖直方向重力与摩擦力平衡,得出摩擦力大小等于重力。
考查静摩擦力的特点,解题关键是理解静摩擦力大小由外力平衡关系决定,与压力大小无关。解题时,物体仍静止,竖直方向受力平衡,因此摩擦力大小仍等于重力,不随水平压力增大而改变。
考查滑动摩擦力的平衡状态分析,解题关键是明确匀速运动的物体仍受平衡力作用。解题时,物体匀速下滑,竖直方向重力与滑动摩擦力平衡,因此摩擦力大小仍等于重力,方向与重力相反(竖直向上)。
考查滑动摩擦力的影响因素与合力分析,解题关键是理解滑动摩擦力大小与压力有关(接触面粗糙程度不变时,压力越小,摩擦力越小)。解题时,先判断压力减小后滑动摩擦力变小(小于重力),再根据合力方向判断物体将加速下滑。
21.按要求完成作图:
(1)小惠从滑梯滑下,请在图中O点画出小惠受到重力和支持力的示意图;
(2)如图所示,氢气球下吊一物体,物体沿MN方向做匀速直线运动,请画出该物体所受力的示意图(不计空气阻力);
(3)如图所示,物块正水平向左滑动并压缩弹簧,在O点画出物块所受弹簧弹力的示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】(1) 过同学的重心点,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示重力;再沿垂直滑梯向上的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示滑梯对同学的支持力,如图所示:;
故答案为:;
(2) 过气球的重心,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示重力;再沿竖直向上的方向画一条与长度相等的带箭头线段,标注为,表示拉力,体现二力平衡的特点。如图所示:;
故答案为:;
(3) 过物块的重心点,沿水平向右的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示弹簧对物块的弹力。如图所示:;
故答案为:;
【分析】(1) 考查重力和支持力的受力示意图绘制,解题关键是明确两个力的方向:重力方向始终竖直向下,支持力方向垂直于接触面向上。解题时,先确定重心位置,再分别按要求画出两个力的示意图并标注符号。
(2) 考查二力平衡的受力示意图绘制,解题关键是理解匀速直线运动的物体受力平衡,拉力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。解题时,以重心为作用点,分别画出竖直向下的重力和竖直向上的拉力,并保证两线段长度相等。
(3) 考查弹力的受力示意图绘制,解题关键是明确弹力的方向:弹簧被压缩时,对物块的弹力方向与物块运动方向相反(向右)。解题时,以物块重心为作用点,沿水平向右的方向画出带箭头的线段并标注符号。
(1)滑梯对同学的支持力垂直滑梯向上,重力方向竖直向下,过小惠的重心分别沿竖直向下和垂直滑梯向上画一条有向线段,并分别用G和F表示,如图所示:
(2)物体沿MN方向匀速直线运动,处于平衡状态,不计空气阻力,物体在运动过程中受到重力和拉力的作用,并且这两个力是一对平衡力,大小相等,重力的方向总是竖直向下的,拉力的方向竖直向上,因此从物体的重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向分别画一条带箭头的线段,用符号G和F表示,注意两条线段长度要相等。如图所示:
(3)物块正水平向左滑动并向左压缩弹簧,在O点时物块水平方向上受到弹簧对它向右的弹力,如图所示:
22.一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍问:(g取10N/kg)
(1)小车运动时受到的阻力为多大?
(2)小车静止时,用200N的水平拉力拉小车,小车是否运动?此时小车受到的阻力为多大?
(3)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
【答案】(1)解:小车自身受到的重力为,根据阻力为车重的0.05倍,代入数据可得小车行驶过程中受到的阻力大小为。
答:小车所受的阻力是300N。
(2)解:已知小车运动时受到的阻力为300N,当施加F2=200N的水平拉力时,拉力数值小于滑动阻力,小车保持静止状态。小车静止时水平方向只受拉力和静摩擦力,二力互为平衡力,大小相等,因此此时小车受到的静阻力与拉力大小一致,即。
答:小车静止时,用200N水平拉力拉小车,此时小车受到的阻力是200N。
(3)解:小车在水平路面匀速直线行驶时,水平方向上拉力与滑动摩擦力平衡,两个力大小相等,结合第(1)问求出的滑动阻力,即可得到匀速运动时所需的拉力大小为。
答:当水平拉力为300N,小车恰能做匀速直线运动。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)滑动阻力大小由小车重力决定,先利用重力公式求出车重,再结合阻力与车重的倍数关系计算滑动摩擦力。
(2)判断拉力和滑动摩擦力的大小关系,拉力小于滑动摩擦力时物体保持静止,静摩擦力大小等于外力拉力,不能直接套用滑动阻力数值。
(3)物体做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等。
(1)小车受到的重力
由于受到的阻力是车重的0.05倍,故此时所受的阻力是
(2)小车运动时受到的阻力为300N,用F2=200N水平拉力拉小车,拉力小于小车运动时的阻力,所以小车不会运动;当小车静止时,小车在水平方向,上受到的阻力与拉力大小相同,是一对平衡力,大小相等,故阻力的大小为
(3)由(1)知,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是300N,故当小车恰能做匀速直 线运动时,小车受到的拉力
23.新建成的大桥,能承受的最大压强是5×105Pa。一辆自身质量为2t的卡车,载有10t货物,卡车轮胎和地面接触的总面积是0.2m2。(g=10N/kg)
(1)通过计算,说明卡车能否安全通过大桥;
(2)如果不能安全通过,计算卡车最多能装多少货物。
【答案】解:(1)卡车对桥面的压力:F=G=mg=(2×103kg+10×103kg)×10N/kg=1.2×105N,
卡车对桥面的压强:
所以卡车不能安全通过大桥;
(2)卡车允许通过对桥面的最大压力:F最大=p最大S=5×105Pa×0.2m2=105N,
卡车的总质量:
卡车最多能装货物的质量:m货=m总-m车=10t-2t=8t。
答:(1)通过计算可知卡车不能安全通过大桥
(2)卡车最多能装8t的货物。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)汽车对地面的压力等于汽车的自重与货物的重力之和,则由压强公式可求得汽车对路面的压强,然后与大桥能承受的最大压强相比较即可判断卡车能否安全通过大桥;
(2)根据压强公式求出卡车最多能装货物时的压力即为两者的总重力,根据G=mg求出对应的质量,然后减掉车身的自重即可求出货物的质量。
24.在探究重力的大小跟什么因素有关的实验中,得到如下表所示的数据:
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88
(1)本实验中用到的测量器材有   和   。
(2)结论:物体的重力大小与其质量成   关系。
(3)推算:当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力大小应是   N。
【答案】(1)天平;弹簧测力计
(2)正比
(3)6.86
【知识点】质量的测量与天平的使用;重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 本实验需要测量物体的质量和对应的重力,因此需要用到的测量工具分别是:测量质量的天平,以及测量重力的弹簧测力计。
故答案为:天平;弹簧测力计;
(2) 通过计算重力与质量的比值,可以发现:
多次计算的结果表明,该比值是一个恒定值,因此可以得出结论:物体所受的重力与它的质量成正比。
故答案为:正比;
(3) 当物体质量为时,根据公式,取,可计算出其重力:
故答案为:6.86;
【分析】(1) 本题考查重力与质量关系实验的器材选择,解题关键是明确实验目的是测量与,因此需根据两个物理量的定义选择对应的测量工具:质量用天平测量,重力用弹簧测力计测量。
(2) 本题考查实验数据的分析与结论推导,解题关键是理解“成正比”的判定依据:当两个物理量的比值为定值时,它们成正比。通过计算的比值,发现其恒等于,即可得出与成正比的结论。
(3) 本题考查重力公式的直接应用,解题关键是明确公式中各物理量的含义及单位,直接代入质量和进行计算,即可求出重力大小。
(1)[1][2]实验需测量(质量)和(重力),对应工具为天平和弹簧测力计
(2)计算的比值(如、),比值恒定,故与成正比
(3)当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力大小是
25.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察   来比较压力作用效果的。
(2)通过比较图甲、乙,说明   ,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p   (选填“>”“<”或“=”)p'。
(4)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关,你认为他在探究过程中存在的问题是   。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)=
(4)没有控制压力相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1) 本实验采用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。海绵凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
故答案为:海绵的凹陷程度;
(2) 对比图甲、乙可知,两次实验中受力面积相同,乙图中压力更大,海绵的凹陷程度也更明显,由此可得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:受力面积一定时,压力越大;
(3) 对比图丙和图丁,两次实验中压力大小相同、受力面积也相同,根据压强公式 ,海绵受到的压强与木板受到的压强相等,即 。
故答案为:=;
(4) 将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积减小的同时,压力大小也随之减小,没有控制压力大小不变,因此无法探究压力作用效果与受力面积的关系。
故答案为:没有控制压力相同;
【分析】(1) 本题考查压力作用效果实验的方法,解题关键是理解转换法的应用,即通过海绵的凹陷程度间接反映压力的作用效果。
(2) 本题考查控制变量法的应用,解题关键是明确两次实验的变量:受力面积相同,压力不同,根据海绵凹陷程度的差异得出结论。
(3) 本题考查压强公式 的应用,解题关键是判断两次实验中压力和受力面积均相同,因此压强相等。
(4) 本题考查控制变量法的误差分析,解题关键是明确探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小不变,而竖直切割砖块会同时改变压力和受力面积,导致变量不唯一。
(1)根据转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(2)观察图甲、乙可以看到,受力面积是一样的,乙的压力更大,海绵凹陷程度更明显,因此说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)由图丙和图丁可以看到,压力是相同的,受力面积也相同,由可知,海绵受到的压强等于木板受到的压强,即。
(4)小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积变小的同时,压力同样也减小了,因此探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。
26.在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)某同学用甲图所示装置进行探究,在探究过程中左、右两个小盘内各放一个50g的砝码,木块保持静止;接着,他在右边小盘内又加入一个5g的小砝码,发现木块仍然静止,此时小木块水平方向上受到的力   (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)在乙图的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在   上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力   ;
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力作用在   上;
(4)同学们采用如图戊所示的方法寻找形状不规则薄板的重心,这是运用了一对平衡力必须满足   条件。
【答案】(1)平衡
(2)同一直线;方向不是相反的
(3)同一物体
(4)作用在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1) 在右边小盘内加入 5g 小砝码后,木块受到的向右拉力大于向左拉力,木块有向右运动的趋势,桌面对木块产生向左的静摩擦力,使木块仍保持静止,说明水平方向受力平衡。
故答案为:平衡;
(2) ① 将卡片旋转一定角度后松手,卡片两端拉力不在同一直线上,卡片会旋转恢复原状,说明二力平衡需要两个力作用在同一直线上。② 将卡片往下拉一定距离,此时两个拉力既不在同一直线上,方向也不相反,不符合控制变量法的要求,因此该操作无法探究二力平衡条件。
故答案为:同一直线;方向不是相反的;
(3) 当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断卡片,两个拉力不再作用在同一物体上,卡片被分开,两侧砝码落下,说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一物体上。
故答案为:同一物体;
(4) 物体被单点静止悬挂时,重力与绳子拉力是一对平衡力,它们大小相等、方向相反且作用在同一直线上,因此重心在绳的延长线上。通过两次不同位置悬挂,画出两条延长线的交点,即可确定重心位置,该方法利用了二力平衡中 “两个力作用在同一直线上” 的条件。
故答案为:作用在同一直线上;
【分析】(1) 本题考查二力平衡实验中静摩擦力的影响,解题关键是分析木块的受力情况:左右拉力不等时,静摩擦力会补充差值,使木块保持静止,仍处于平衡状态。
(2) 本题考查控制变量法在探究 “二力共线” 条件中的应用,解题关键是明确探究该条件时,需控制其他条件不变,仅改变 “是否共线”;向下拉卡片的操作会同时改变力的方向和共线性,变量不唯一,因此不可行。
(3) 本题考查二力平衡中 “作用在同一物体上” 条件的验证,解题关键是通过剪断卡片,使两个拉力作用在不同物体上,观察物体不再平衡,从而验证该条件。
(4) 本题考查二力平衡条件在重心确定中的应用,解题关键是理解悬挂法的原理:物体静止时,重力与拉力共线,因此两次悬挂的延长线交点即为重心,利用了二力平衡中 “共线” 的条件。
(1)在右边小盘内又加入一个5g的小砝码后,此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力,此时木块相对于桌面有向右运动的趋势,因此桌面对木块产生了一个静摩擦力,这个摩擦力对实验造成了影响;木块处于静止状态,说明小木块水平方向上受到的力平衡。
(2)[1]在乙图的装置中,将卡片旋转一定角度松手后,卡片两端受到的拉力不在同一直线上,发现卡片旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
[2]将卡片往下拉过一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向不是相反的,不符合控制变量法的要求,因此不能采用这种操作。
(3)当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是:两个力必须在同一物体上。
(4)同学们采用如图戊所示的方法是物体被单点静止悬挂, 由于物体受到的重力与绳对物体的拉力平衡, 即两个力小相等, 方向相反且作用在同一直线上, 所以重心在绳的延长线上, 找两个不同位置悬挂画出两条延长线, 交点即为重心, 所以图戊运用了一对平衡力必须满足作用在同一直线上条件。
27.小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中
(1)如图甲所示,为了测量滑动摩擦力,小明拉着物块沿水平面向右做   运动,利用二力平衡可知,物块与长木板之间的摩擦力为   N;
(2)比较   两图可知:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)小明在实验后反思:操作中弹簧测力计的示数不稳定.小组其他同学提醒小明,将实验装置改成如图丁所示,拉动木板B,当物块A稳定时,弹簧测力计示数如图丁所示读取测力计的示数是为了测量   (木板B受到物块A/物块A受到木板B)的滑动摩擦力大小,此摩擦力的方向是水平向   。
【答案】匀速直线;2.4;乙丙;物块A受到木板B;左
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验操作时,需要用弹簧测力计水平向右拉动物块 A 做匀速直线运动,此时物块A受力平衡,依据二力平衡条件,弹簧测力计的拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力。观察弹簧测力计,该测力计分度值为0.2N,测得拉力示数为2.4N。
(2)探究滑动摩擦力和压力大小的关系时,需保持接触面粗糙程度不变,只改变压力大小。乙、丙两次实验中接触面粗糙程度一致,丙实验压力更大,对应的测力计示数也更大,由此可得结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)本实验装置中弹簧测力计一端固定、另一端连接物块A,拉动下方木板B,待物块A保持静止后读数。物块A静止时处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与木板B对A的滑动摩擦力为一对平衡力,因此测力计示数可以表示物块A受到木板B施加的滑动摩擦力。
木板B相对于物块A向左滑动,根据相互作用力规律,物块A受到木板B的滑动摩擦力方向为水平向左。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)乙丙;(3)物块 A 受到木板 B;左。
【分析】(1)匀速直线运动状态属于平衡状态,利用二力平衡可以将摩擦力大小转化为弹簧测力计的拉力大小,读数时先明确测力计分度值,再读出对应测量数值。
(2)滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度两个因素有关,探究其中一个因素的影响时要采用控制变量法,固定另一条件不变,通过对比实验数据归纳实验结论。
(3)改进实验装置无需匀速拉动木板,物块始终静止便于稳定读数;结合相对运动方向判断力的方向,同时利用二力平衡与力的相互性确定摩擦力的测量对象和受力方向。
28.测量液体密度的实验。
(1)天平置于水平台面上,游码移到标尺   处,指针位置如图甲,应该向   旋动平衡螺母,直到天平横梁平衡。
(2)向烧杯中倒入适量待测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m1,右盘中砝码及游码位置如图乙,则m1=   g。
(3)将烧杯中液体倒入一部分在量筒中如图丁,量筒中液体体积V=   cm3;再用天平测得烧杯和剩余液体的总质量为140.2 g。
(4)待测液体的密度ρ=   g/cm3。
(5)小陈在家中利用家用电子秤和一个空矿泉水瓶,设计了下列实验来测量盐水的密度。
①用电子秤测出空瓶的质量为m1;
②在矿泉水瓶中装入一定量的水,用电子秤测出其质量为m2,并用笔在瓶身水面位置做好标记;
③将瓶中的水全部倒出并将瓶内残留的水吹干,把盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面到达   ,再用电子秤测出盐水和瓶子的总质量为m3;
④实验测得盐水的密度ρ=   。(用m1、m2、m3和ρ水表示)
【答案】(1)零刻度线;右
(2)162.2
(3)20
(4)1.1
(5)标记处;
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)使用天平测量物体质量前,首先要把游码拨至标尺左端的零刻度线位置,随后调节平衡螺母,让天平横梁处于水平平衡状态。图甲中指针偏向分度盘左侧,代表天平左盘偏重,此时需要向右调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线处,天平横梁平衡。
(2)观察图乙,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度示数是2.2g,结合砝码质量即可计算出烧杯和液体的总质量为。
(3)观察图丁,该量筒的分度值为 2mL,根据凹液面底部对应的刻度可以读出量筒内液体的体积为。
(4)质量为,待测液体的密度
(5)①用电子秤测出空瓶的质量为m1;
②在矿泉水瓶中装入一定量的水,用电子秤测出其质量为m2,并用笔在瓶身水面位置做好标记;
③将瓶中的水全部倒出并将瓶内残留的水吹干,把盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面到达标记处,此时瓶内装的盐水的体积与水的体积相同;再用电子秤测出盐水和瓶子的总质量为m3;
④瓶子内水的质量为,瓶子内盐水的质量为,由得
盐水的密度。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)162.2;(3)20;(4)1.1;(5)标记处;。
【分析】 (1)天平测量前,应先将游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平再水平位置平衡。指针指向分度盘的左边,则应该向右旋动平衡螺母,直到天平横梁平衡;
(2)由图乙得出标尺的分度值,得出游码的示数,从而得出烧杯和液体的总质量;
(3)量筒的分度值为2mL得出量筒中液体体积;
(4)得出量筒内的液体质量,由密度公式得出待测液体的密度;
(5)本实验中,根据在矿泉水瓶装入等体积的不同液体,由密度公式根据体积不变列方程得出盐水的密度。
(1)[1]天平测量前,应先将游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平再水平位置平衡。
[2]由图甲得,指针指向分度盘的左边,说明天平的左边质量较大,则应该向右旋动平衡螺母,直到天平横梁平衡。
(2)由图乙得,标尺的分度值为0.2g,游码所在位置为2.2g,烧杯和液体的总质量
(3)由图丁得,量筒的分度值为2mL,量筒中液体体积
(4)质量为
待测液体的密度
(5)[1][2]①用电子秤测出空瓶的质量为m1;
②在矿泉水瓶中装入一定量的水,用电子秤测出其质量为m2,并用笔在瓶身水面位置做好标记;
③将瓶中的水全部倒出并将瓶内残留的水吹干,把盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面到达标记处,此时瓶内装的盐水的体积与水的体积相同;再用电子秤测出盐水和瓶子的总质量为m3;
④瓶子内水的质量为
瓶子内盐水的质量为
由得
盐水的密度
29.阅读短文
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,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。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就等于物体所受的重力;而加速下降时,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。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”,小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示。在电梯向下运动的过程中,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的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
(1)根据图丙分析,小勇在    (选填“0~t1”或“t1~t2”)段时间内处于失重状态:小勇处于失重状态时,秤台对小勇的支持力与小勇的重力    (填“是”或“不是”)一对平衡力;
(2)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量    (选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;
(3)我国宇航员王亚平利用小球在太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 ___________。
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
【答案】(1)0~t1;不是
(2)等于
(3)B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)已知小勇的实际质量为 60kg。由图丙可知,在 0~t1阶段,秤台显示小勇的质量为 45kg,说明此时他处于失重状态。
失重并非失去重力,而是物体对支持物的压力小于自身重力的现象。此时小勇对秤台的压力小于他的重力,因此秤台对他的支持力与他的重力不是一对平衡力。
故答案为:0~t1;不是;
(2)质量是物体的固有属性,与物体的形状、状态、位置无关。因此,在地球表面质量为 400kg 的仪器,在失重状态下质量保持不变,仍为 400kg。
故答案为:等于;
(3)在太空失重环境下(可视为不受重力):
第一次实验:将小球偏离竖直位置后放手,小球不受外力,根据牛顿第一定律,小球将保持静止状态,故甲图符合题意。
第二次实验:对小球施加一个垂直于悬线的力后放手,小球由于惯性会继续运动;细线的拉力会使小球改变运动方向,做匀速圆周运动,故丁图符合题意。
因此,只有 B 选项符合两次实验的现象。
故答案为:B;
【分析】(1) 考查失重状态的受力分析,解题关键是理解失重的本质是 “视重小于实重”,并非重力消失,此时支持力与重力大小不等,不满足二力平衡条件。
(2) 考查质量的属性,解题关键是明确质量是物体的固有属性,不随位置、状态变化,因此失重时仪器质量不变。
(3)考查牛顿第一定律与圆周运动的条件,解题关键是结合失重环境分析小球的受力与运动状态:不受外力时保持静止,受细线拉力时做匀速圆周运动,据此判断对应的图像。
(1)[1]已知小勇的实际质量为60kg。由图丙可知,在0~t1阶段,小勇的质量为45kg,此时处于失重状态。
[2]失重并不是失去重力了,而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象,所以此时小勇对秤台的压力小于其重力,因此秤台对小勇的支持力与小勇的重力不是一对平衡力。
(2)质量是物体本身的一种属性,和物体的形状、状态、位置无关,在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量不变,仍为400kg。
(3)太空中物体失重(相当于物体不受重力),第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一定律,小球处于静止状态,故甲图符合题意;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,小球会斜向下运动,由于细线不会伸长,所以细线会给小球一个拉力的作用,小球做匀速圆周运动,故丁图符合题意;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
1 / 1江苏省盐城市东台市第一教育联盟2025-2026学年八年级下学期4月期中物理试卷
1.质量为2kg的物体可能是(  )
A.一张纸 B.一个苹果 C.一只鸡 D.一个中学生
2.A、B两球其中一个空心一个实心,两球质量相同,分别用密度之比为2∶5的材料制成,制成的A、B两球体积之比为2∶1,则空心的是哪个球?其空心部分体积与另一个球的体积之比是多少?下列选项对应正确的是(  )
A.A球1∶2 B.B球1∶10 C.A球1∶5 D.B球1∶5
3.社会生活中密度用途很广,下列说法正确的是(  )
A.鉴别一个实心的金属球到底是不是铁做的,只需测出它的密度即可做出准确的判断
B.飞机尽可能采用强度高、密度大、性能优良的新材料制造
C.拍摄房屋倒塌伤人的特技镜头时,房屋构件的道具常利用密度较大的材料
D.气体受热膨胀,发生火灾时为避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应贴近地面爬行
4.碳纤维复合材料用于“天宫”空间站外壳等关键结构件,是因为(  )
A.耐高温 B.硬度低 C.密度大 D.导电性好
5.如图是甲、乙两根弹簧的伸长量与所受到的拉力之间的关系,下列说法正确的是(  )
A.弹簧的伸长量始终和拉力成正比关系
B.乙弹簧受到8N拉力时,弹簧的长度是2cm
C.甲弹簧适合做测量更为精确的测力计
D.甲弹簧适合做量程较大的测力计
6.如图所示,是小明的早餐,以下说法正确的是(  )
A.盛放豆浆的杯子容积约5L B.豆浆的密度约为
C.一个鸡蛋的重力约为5N D.一个包子的质量约为3kg
7.在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是(  )
A.刹车时捏紧刹车 B.溜冰时穿旱冰鞋
C.浴室防滑垫 D.击球时紧握球拍
8.2026年春晚舞台上,机器人武术表演里的武BOT成焦点。科技与传统武术深度融合,呈现富张力、观赏性高的舞台效果,引发广泛讨论。演出中,多台宇树科技研发的四足机器人整齐布阵,动作流畅自然,如腾跃跳马、腾空后翻连贯完成;表演醉拳摇曳生风,舞双节棍刚劲凌厉,招式精准、节奏明晰,展现高度拟人化运动控制能力。已知机器人身高1.82m,质量70kg。下列关于该机器人的说法正确的是(  )
A.机器人受到的重力为700N,其重心位置一直保持不变
B.机器人腾空后翻时所受重力方向随之改变
C.机器人脚踩踏板就能腾空飞跃,利用力的作用是相互的原理
D.机器人腾空后翻时,所受外力全部消失
9.车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是(  )
A.A对B的支持力和B对A的压力是一对相互作用力
B.B的重力和A对B的支持力是一对相互作用力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和地面对A的支持力是一对平衡力
10.在可靠的事实基础上,通过推理得出结论,是一种重要的科学研究方法。除了牛顿第一定律以外,下列物理概念或规律的建构中用到推理的是(  )
A.力是物体对物体的作用
B.力的作用是相互的
C.弹力是施力物体发生弹性形变产生的
D.声音的传播需要介质
11.如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后,快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出。下列说法正确的是(  )
A.谷物从桶中倒出时,其重力方向偏离竖直方向
B.枯瘪谷物飞出的过程中运动状态发生变化
C.从出风口飞出的枯瘪谷物没有惯性
D.人停止摇动摇柄,摇柄慢慢停下来是因为没有力的作用物体不能运动
12.如图所示,用手指竖直向下压铅笔尖,笔竖直静止在水平桌面上。以下说法正确的是(  )
A.手指对笔尖的压力是由于笔尖的形变产生的
B.笔所受手指的压力和桌面对其的支持力是一对平衡力
C.笔对桌面的压力与桌面对笔的支持力是一对相互作用力
D.水平桌面受到笔的压强一定大于上方手指受到笔的压强
13.竖直向上抛出一个重为4N的小球,设小球在升降过程中所受空气阻力的大小均为1N,则小球在上升过程中所受的合力大小为   N,在下降过程中所受的合力大小为   N,小球到达最高点时受到的合力   (选填“为零”或“不为零”)
14.如图甲所示,用弹簧测力计测量物体的重力,读数时视线应与刻度板   ,测完重力后再如图乙所示探究影响滑动摩擦力大小的因素,   (需要/不需要)对该弹簧测力计重新校正“0”点。
15.一杯牛奶有250mL,其质量为300g,则牛奶的密度是   g/cm3;小明课间喝了一部分,则剩下牛奶的密度   。一瓶氧气用去一部分后,剩下的氧气密度   。
16.如图所示,在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时,汽车在做   选填“加速”、“匀速”或“减速”运动。当该汽车突然停止运动时,小球将向   填“右”或“左”运动,其原因是小球具有    。
17.如图所示,桌面上排放几支圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄木板,再将小车放在木板上。用遥控器启动小车,小车向右运动,使小车向右运动的力的施力物体是   ,同时观察到长木板   ,产生这一现象的原因是因为力的作用是   。
18.月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一,地球上质量为60kg的宇航员乘宇宙飞船到达月球后,他在月球上的重力为   N;若他在地球上最多能举起重力为500N的物体,则他在月球上最多能举起   N的物体;如图,若他在地球上用200N的拉力把拉力器拉长L(在弹性限度内),则他在月球上把该拉力器仍拉长L,所需的拉力大小F   200N(选填“>”、“<”或“=”)。
19.小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒计算出该银币是不是纯银的,已知,所用的量筒规格如图所示,此量筒的分度值是   mL,甲乙丙三位同学读数时观察方向如图所示,其中   同学操作正确,测量时如果按照图中甲同学那样观察,则读出的液体体积与真实值相比将    。他能否用该量筒检测出银币的体积从而计算出密度来鉴别出该银币?   ,理由:   。
20.如图所示,质量为 3kg 的物体,被 50N 的水平力 F 压在竖直的墙壁上静止,此时物体受到的摩擦力是   N.将水平力 F 增大到 55N 时,此时物块受到的摩擦力应该是   N.将水平力 F 减小到 45N 时,物体会沿墙壁匀速下滑,此时物块受到的摩擦力应该是   N.将水平力 F 减小到 40N 时,物体依然沿墙壁下滑,此时物块受到的摩擦力应该是   .(选填“变大”、“变小”或“不变”)
21.按要求完成作图:
(1)小惠从滑梯滑下,请在图中O点画出小惠受到重力和支持力的示意图;
(2)如图所示,氢气球下吊一物体,物体沿MN方向做匀速直线运动,请画出该物体所受力的示意图(不计空气阻力);
(3)如图所示,物块正水平向左滑动并压缩弹簧,在O点画出物块所受弹簧弹力的示意图。
22.一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍问:(g取10N/kg)
(1)小车运动时受到的阻力为多大?
(2)小车静止时,用200N的水平拉力拉小车,小车是否运动?此时小车受到的阻力为多大?
(3)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
23.新建成的大桥,能承受的最大压强是5×105Pa。一辆自身质量为2t的卡车,载有10t货物,卡车轮胎和地面接触的总面积是0.2m2。(g=10N/kg)
(1)通过计算,说明卡车能否安全通过大桥;
(2)如果不能安全通过,计算卡车最多能装多少货物。
24.在探究重力的大小跟什么因素有关的实验中,得到如下表所示的数据:
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88
(1)本实验中用到的测量器材有   和   。
(2)结论:物体的重力大小与其质量成   关系。
(3)推算:当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力大小应是   N。
25.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察   来比较压力作用效果的。
(2)通过比较图甲、乙,说明   ,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p   (选填“>”“<”或“=”)p'。
(4)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关,你认为他在探究过程中存在的问题是   。
26.在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)某同学用甲图所示装置进行探究,在探究过程中左、右两个小盘内各放一个50g的砝码,木块保持静止;接着,他在右边小盘内又加入一个5g的小砝码,发现木块仍然静止,此时小木块水平方向上受到的力   (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)在乙图的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在   上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力   ;
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力作用在   上;
(4)同学们采用如图戊所示的方法寻找形状不规则薄板的重心,这是运用了一对平衡力必须满足   条件。
27.小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中
(1)如图甲所示,为了测量滑动摩擦力,小明拉着物块沿水平面向右做   运动,利用二力平衡可知,物块与长木板之间的摩擦力为   N;
(2)比较   两图可知:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)小明在实验后反思:操作中弹簧测力计的示数不稳定.小组其他同学提醒小明,将实验装置改成如图丁所示,拉动木板B,当物块A稳定时,弹簧测力计示数如图丁所示读取测力计的示数是为了测量   (木板B受到物块A/物块A受到木板B)的滑动摩擦力大小,此摩擦力的方向是水平向   。
28.测量液体密度的实验。
(1)天平置于水平台面上,游码移到标尺   处,指针位置如图甲,应该向   旋动平衡螺母,直到天平横梁平衡。
(2)向烧杯中倒入适量待测液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m1,右盘中砝码及游码位置如图乙,则m1=   g。
(3)将烧杯中液体倒入一部分在量筒中如图丁,量筒中液体体积V=   cm3;再用天平测得烧杯和剩余液体的总质量为140.2 g。
(4)待测液体的密度ρ=   g/cm3。
(5)小陈在家中利用家用电子秤和一个空矿泉水瓶,设计了下列实验来测量盐水的密度。
①用电子秤测出空瓶的质量为m1;
②在矿泉水瓶中装入一定量的水,用电子秤测出其质量为m2,并用笔在瓶身水面位置做好标记;
③将瓶中的水全部倒出并将瓶内残留的水吹干,把盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面到达   ,再用电子秤测出盐水和瓶子的总质量为m3;
④实验测得盐水的密度ρ=   。(用m1、m2、m3和ρ水表示)
29.阅读短文
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,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。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就等于物体所受的重力;而加速下降时,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。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”,小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示。在电梯向下运动的过程中,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的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
(1)根据图丙分析,小勇在    (选填“0~t1”或“t1~t2”)段时间内处于失重状态:小勇处于失重状态时,秤台对小勇的支持力与小勇的重力    (填“是”或“不是”)一对平衡力;
(2)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量    (选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;
(3)我国宇航员王亚平利用小球在太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 ___________。
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A、一张纸的质量很小,通常只有几克,远小于 2kg,故 A 错误;
B、一个苹果的质量大约在 150g 左右,也就是 0.15kg,远不足 2kg,故 B 错误;
C、一只普通家鸡的质量大约为 2kg,符合题意,故 C 正确;
D、一个中学生的质量大约在 50kg 左右,远大于 2kg,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查常见物体质量估测,纸张质量极小,单位为克级别;
B、考查生活常见水果质量,单个苹果质量一般 0.1~0.2kg;
C、考查家禽类质量估测,一只鸡的质量约 2kg,符合题干数值;
D、考查中学生质量常识,中学生质量约 50kg,和 2kg 相差很大。
2.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】设两球质量均为 ,材料密度分别为 、,且 。若两球均为实心,由公式 可得,两球的实心体积比为:
题目给出实际体积比为 。由于空心球的实际体积一定大于其材料的实心体积,我们进行假设验证:假设A球为实心(),则B球的材料实心体积 。结合 ,可得 ,即 ,这符合B球为空心的特点,假设成立。
若假设B球为实心,推导会发现A球所需的实心体积大于其实际体积,矛盾,故B球为空心。
B球的空心部分体积 。
因此,空心部分体积与A球体积之比为:
综上,空心的是B球,其空心部分体积与另一个球的体积之比为1:10,故选项B正确。
故答案为:B;
【分析】本题解题思路围绕空心球体积的判断展开:
核心公式:利用密度公式 ,由质量和密度比求出两球的理论实心体积比;
对比验证:将理论实心体积比与题目给出的实际体积比进行对比。实际体积大于理论实心体积的球即为空心;
计算比值:根据确定的空心球,计算其空心部分体积,并求出与另一个球的体积之比。
3.【答案】D
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用;密度与温度的关系;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】A、不同物质的密度可能相同(如铁和某些合金),因此仅靠测量密度无法准确判断金属球是否为铁制,故 A 错误;
B、飞机制造需要材料强度高、密度小,以减轻机身重量,提高飞行性能,故 B 错误;
C、拍摄房屋倒塌的特技镜头时,为了安全,房屋构件道具应采用密度较小的材料,避免砸伤演员,故 C 错误;
D、发生火灾时,燃烧产生的有毒气体受热膨胀,密度变小,会聚集在房间上方,因此人应贴近地面爬行,避免吸入有毒气体,故 D 正确;
故答案为: D。
【分析】本题解题思路围绕密度的实际应用展开:
密度鉴别物质:密度是物质的特性,但不同物质密度可能相近,因此仅靠密度无法 100% 鉴别物质;
航空材料选择:利用公式 ,在体积一定时,密度越小,质量越小,因此飞机材料需密度小;
影视道具设计:为保证安全,倒塌的房屋道具需质量小,因此选用密度小的材料;
火灾逃生原理:气体受热膨胀,密度变小,有毒气体会上浮,因此应贴近地面爬行。
4.【答案】A
【知识点】物质的基本属性;密度及其特性
【解析】【解答】A、太空环境温差极大、温度极高,碳纤维耐高温,适用于制造空间站外壳,故A正确;
B、空间站外壳需要抵御外部撞击,材料必须硬度大,该选项描述不符合需求,故B错误;
C、为减轻航天器自重、节约发射能耗,外壳材料应选用低密度材质,此选项说法错误,故C错误;
D、外壳仅起防护支撑作用,无需具备导电性能,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)太空存在极端高温环境,外壳材料需耐高温;
(2)航天器外壳要防护内部仪器,材料硬度要高;
(3)材料密度越小,整体质量越小,发射负担更低;
(4)外壳为承重防护结构,导电性并非所需性能。
5.【答案】C
【知识点】弹力;弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】A、弹簧的伸长量与拉力的正比关系仅在弹性限度内成立,超过限度后不再成正比,故 A 错误;
B、乙弹簧受到 8N 拉力时,伸长量为 2cm,但弹簧长度等于原长加伸长量,因此长度大于 2cm,故 B 错误;
C、在相同拉力下,甲弹簧的伸长量更大,说明其分度值可以做得更小,因此适合制作测量更精确的测力计,故 C 正确;
D、甲弹簧在拉力较小时就超出了正比关系(量程小),而乙弹簧的正比关系范围更大,因此甲不适合做量程较大的测力计,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕弹簧测力计的原理和图像分析展开:
核心原理:弹簧的伸长量与拉力成正比,但前提是不超过弹性限度;
图像解读:横轴为拉力,纵轴为伸长量。直线部分代表弹性限度内的正比关系,曲线部分代表超出限度;
精度与量程判断:精度:相同拉力下,伸长量越大,刻度间距越大,读数越精确;量程:正比关系对应的拉力范围越大,弹簧的量程越大。
6.【答案】B
【知识点】质量及其特性;量筒的使用;密度的应用与物质鉴别;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、盛放豆浆的杯子容积通常约250mL,5L的容量过大,不符合实际,故A错误;
B、豆浆的密度略大于水,约为1.02g/cm3,符合实际情况,故B正确;
C、一个鸡蛋的质量约50g,重力约为 ,远小于5N,故C错误;
D、一个包子的质量约100g,即0.1kg,3kg的质量过大,不符合实际,故D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题思路围绕生活中常见物理量的估算展开:
核心方法:结合生活经验,对物体的容积、密度、重力、质量进行估算;
易错点:重力与质量的换算,,不要混淆质量与重力的单位和数值。
7.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】轮胎上刻花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的。
A、刹车时捏紧刹车,是通过增大压力来增大摩擦,A与题干方法不同;
B、溜冰时穿旱冰鞋,是通过变滑动为滚动来减小摩擦,B与题干方法不同;
C、浴室防滑垫表面粗糙,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,C与题干方法相同;
D、击球时紧握球拍,是通过增大压力来增大摩擦,D与题干方法不同。
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕增大或减小摩擦力的方法展开:
核心方法:摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关;
题干分析:轮胎刻花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦;
8.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;重心;重力的方向
【解析】【解答】A、机器人的重力 是正确的,但它在做动作时身体姿态改变,重心位置会随之变化,故A错误;
B、重力的方向始终是竖直向下的,不会随物体运动状态的改变而改变,故B错误;
C、机器人脚踩踏板时,踏板对脚产生一个向上的反作用力,使机器人腾空,这利用了力的作用是相互的原理,故C正确;
D、机器人腾空后翻时,始终受到重力和空气阻力的作用,外力并没有全部消失,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕重力、力的相互性和牛顿第一定律展开:
重力与重心:重力大小由 计算,方向始终竖直向下;重心位置随物体形状改变而变化;
力的作用是相互的:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体;
牛顿第一定律:物体不受外力时将保持匀速直线运动或静止状态,现实中物体不可能不受任何外力。
9.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A、A 对 B 的支持力和 B 对 A 的压力,是两个物体之间的相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,故 A 正确;
B、B 的重力和 A 对 B 的支持力,作用在同一物体 B 上,是一对平衡力,不是相互作用力,故 B 错误;
C、地面对 A 的支持力等于 A 和 B 的总重力,因此 A 的重力和地面对 A 的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故 C 错误;
D、B 对 A 的压力等于 B 的重力,地面对 A 的支持力等于 A 和 B 的总重力,二者大小不相等,不是一对平衡力,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题思路围绕相互作用力与平衡力的区别展开:
相互作用力:作用在两个不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
平衡力:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
分析各选项时,先判断受力物体是否相同,再判断大小是否相等,以此区分相互作用力和平衡力。
10.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;牛顿第一定律;物理学方法
【解析】【解答】A、力是物体对物体的作用,可通过直接观察或实验得出,无需推理,故 A 错误;
B、力的作用是相互的,可通过拍桌子、推小船等实验直接验证,无需推理,故 B 错误;
C、弹力是施力物体发生弹性形变产生的,可通过压弹簧、弯直尺等现象直接观察得出,无需推理,故 C 错误;
D、声音的传播需要介质,真空不能传声无法直接实验验证,是在 “钟罩内空气越少,听到的声音越小” 的事实基础上推理得出,与牛顿第一定律的研究方法一致,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查力的概念;力是物体对物体的作用,可通过直接观察或实验得出,无需推理;
B、考查力的相互性;力的作用是相互的,可通过直接实验验证,无需推理;
C、考查弹力的成因;弹力由施力物体发生弹性形变产生,可通过直接观察现象得出,无需推理;
D、考查科学推理法;真空不能传声无法直接实验验证,是在实验事实基础上通过推理得出,与牛顿第一定律的建构方法相同。
11.【答案】B
【知识点】力的作用效果;重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】A、重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关,故 A 错误;
B、枯瘪谷物飞出的过程中,速度大小和方向不断变化,因此运动状态发生改变,故 B 正确;
C、一切物体在任何情况下都具有惯性,枯瘪谷物也不例外,故 C 错误;
D、人停止摇动摇柄,摇柄慢慢停下来是因为受到摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,不是 “没有力的作用物体不能运动”,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查重力的方向;重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关;
B、考查运动状态的判断;运动状态的改变包括速度大小或方向的改变;
C、考查惯性的普遍性;一切物体在任何情况下都具有惯性;
D、考查力与运动的关系;力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
12.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;平衡状态的判断;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】 A、机器人的重力 是正确的,但它在做动作时身体姿态改变,重心位置会随之变化,故A错误;
B、重力的方向始终是竖直向下的,不会随物体运动状态的改变而改变,故B错误;
C、机器人脚踩踏板时,踏板对脚产生一个向上的反作用力,使机器人腾空,这利用了力的作用是相互的原理,故C正确;
D、机器人腾空后翻时,始终受到重力和空气阻力的作用,外力并没有全部消失,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕重力、力的相互性和牛顿第一定律展开:
重力与重心:重力大小由 计算,方向始终竖直向下;重心位置随物体形状改变而变化;
力的作用是相互的:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体;
牛顿第一定律:物体不受外力时将保持匀速直线运动或静止状态,现实中物体不可能不受任何外力。
13.【答案】5;3;不为零
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】小球上升时,受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力大小为:
,方向竖直向下。
小球下降时,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力大小为:
,方向竖直向下。
小球到达最高点时,速度为0,空气阻力为0,此时仅受重力作用,合力大小等于重力,不为零,方向竖直向下。
故答案为:5;3;不为零;
【分析】小球上升时,阻力方向与运动方向相反(竖直向下),与重力方向相同,根据同一直线上同方向二力合成公式,合力为重力与阻力之和,方向与两力一致,竖直向下。
小球下降时,阻力方向与运动方向相反(竖直向上),与重力方向相反,根据同一直线上反方向二力合成公式(),合力为重力与阻力之差,方向与较大的重力一致,竖直向下。
小球在最高点速度为0,空气阻力为0,仅受重力作用,合力大小等于重力,不为零,方向竖直向下。
14.【答案】垂直;需要
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】读取弹簧测力计的示数时,视线要与刻度板面保持相平,避免因俯视或仰视造成读数出现偏差,保证测量数值准确。
若弹簧测力计先竖直调零用来测量物体重力,后续改为水平方向测量滑动摩擦力时,竖直调零时弹簧受自身重力被拉长,水平放置后自重不再对弹簧产生拉伸作用,指针位置会偏离零刻度线,因此必须重新进行水平方向的调零操作。
故答案为:垂直;需要。
【分析】弹簧测力计读数的规范要求视线与刻度面平齐,以此消除视觉误差。弹簧测力计竖直、水平放置时,自身重力对弹簧的作用效果不同,竖直调零后的测力计切换到水平场景使用,初始零点会发生偏移,所以更换测量方向后需要重新调零。
15.【答案】1.2;不变;变小
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】先统一单位,牛奶的体积:
根据密度公式 ,牛奶的密度:
密度是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与质量、体积无关。因此,小明喝掉一半牛奶后,剩余牛奶的密度仍为 ,保持不变。
氧气瓶的容积不变,即氧气的体积 不变;用去一部分氧气后,氧气的质量 变小。根据密度公式 ,当体积 不变、质量 减小时,氧气的密度会变小。
故答案为:1.2;不变;变小;
【分析】考查密度的基本计算,核心公式为 。解题时,先将体积单位换算为 ,再代入质量和体积,直接计算出牛奶的密度。
考查密度的特性,解题关键是理解密度与质量、体积无关。解题时,根据“密度是物质的特性”这一知识点,直接判断剩余牛奶的密度不变。
考查气体密度的变化分析,解题关键是结合气体的特性(体积由容器决定,保持不变),再根据公式 分析密度变化。解题时,先明确氧气瓶内氧气的体积不变、质量减小,再通过公式判断密度变小。
16.【答案】加速;右;惯性
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】从题图中小球的偏转方向能够判断,小球向左侧摆动,说明此时汽车正在向右做加速运动。小球原本随汽车一同向右运动,当汽车速度突然加快时,小球因具有惯性,要维持原来较小的运动速度,相对车辆就会向左摆动。
若行驶中的汽车突然停止运动,小球由于惯性会继续保持向右的运动状态,因此小球相对汽车会向右摆动。
综上答案:加速;右;惯性。
【分析】惯性是物体保持自身原有运动状态不变的固有属性。车辆向右加速时,小球运动速度暂时滞后于车速,相对车辆向左偏转;车辆突然刹车停止时,小球会凭借惯性继续保持原来向右的运动状态,相对于停下的车辆向右摆动,据此就能判断出车辆的运动状态以及小球的摆动方向。
17.【答案】薄木板;向左运动;相互的
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】启动小车后,小车的轮子对木板施加一个向左的摩擦力,使木板向左运动;根据力的作用是相互的,木板同时对小车施加一个大小相等、方向相反的向右的摩擦力,推动小车向右运动。因此,使小车向右运动的力的施力物体是薄木板,这一现象的根本原因是力的作用是相互的。
故答案为:薄木板;向左运动;相互的;
【分析】本题考查力的相互性与摩擦力的应用,解题思路如下:
受力分析:启动小车时,车轮与木板间发生相对运动,车轮对木板施加向左的摩擦力,木板对车轮施加向右的摩擦力。
力的相互性:两个物体之间的力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,因此木板既是受力物体,也是施力物体。
18.【答案】100;500;=
【知识点】弹力;重力及其大小的计算
【解析】【解答】宇航员在地球上受到的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N
月球上物体重力约为地球的,因此他在月球上的重力:
人的最大举力是自身能施加的最大作用力,不会随位置改变,在地球上最多能举起500N的物体,在月球上最多能举起的物体重力依然是500N。
在弹性限度内,弹簧伸长量只由拉力大小决定,把拉力器拉长相同长度,地球和月球上需要的拉力相等,均为200N。
故答案为:100;500;=。
【分析】同一物体在月球上的重力大约是地球上的六分之一,据此可求出宇航员在月球上的重力。举力是人自身的作用力,不受星球引力影响,所以在地球、月球能举起的最大物重不变。弹簧的伸长量与拉力成正比,拉力大小和重力无关,只要弹簧拉长的长度相同,所需拉力大小就相等。
19.【答案】2;乙;偏大;不能;银币的体积小于分度值
【知识点】密度公式及其应用;量筒的使用
【解析】【解答】量筒的一大格代表10mL,这一大格被均分为5小格,因此每一小格代表的体积为 ,即量筒的分度值为2mL。
量筒读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平,因此乙同学的操作是正确的。
甲同学俯视读数,视线会与液面上方的刻度对齐,导致读数比真实值偏大,而液体的实际体积偏小。
银币的体积远小于量筒的分度值2mL,将其放入量筒后,液面高度变化小于一个分度值,无法读出准确的体积变化。
由于无法通过量筒直接测量出银币的体积,因此也无法根据密度公式 计算出银币的密度,故不能用该量筒鉴别银币。
故答案为:2;乙;偏大;不能;银币的体积小于分度值;
【分析】考查量筒分度值的读取方法,解题关键是理解“分度值”的定义,即相邻两刻度线代表的体积差。解题时,用一大格的代表体积除以格数,即可得出分度值。
考查量筒的正确读数方法,解题关键是明确视线应与凹液面的最低处相平,俯视或仰视都会造成读数误差。解题时,直接判断符合这一要求的操作即可。
考查俯视读数对结果的影响,解题关键是理解俯视时视线斜向下,会与液面上方的刻度线相交,导致读数偏大,而实际体积偏小。解题时,根据俯视的特点直接分析误差方向。
考查量筒的使用限制,解题关键是理解量筒无法测量小于其分度值的体积变化。解题时,对比银币体积与量筒分度值的大小关系,得出无法测量的结论。
考查密度测量的条件,解题关键是明确密度计算需要准确的质量和体积数据。解题时,结合第4题的结论,由于体积无法测量,因此密度也无法计算,无法鉴别银币。
20.【答案】30;30;30;变小
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】物体的重力:
物体静止时,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,因此摩擦力大小:
当水平压力 增大到55N时,物体仍保持静止状态,竖直方向上重力与摩擦力仍是一对平衡力,因此摩擦力大小不变,仍为 。
当压力减小为45N时,物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑,处于平衡状态,竖直方向上重力与摩擦力仍是一对平衡力,因此摩擦力大小仍为 ,方向竖直向上。
4. 当压力为40N时,接触面粗糙程度不变,压力减小,滑动摩擦力随之减小,此时摩擦力小于重力 ,因此物体所受合力向下,将加速下滑。
故答案为:30;30;30;变小;
【分析】考查二力平衡条件的应用,核心是明确静止物体受平衡力作用。解题时,先通过 计算出物体重力,再根据静止时竖直方向重力与摩擦力平衡,得出摩擦力大小等于重力。
考查静摩擦力的特点,解题关键是理解静摩擦力大小由外力平衡关系决定,与压力大小无关。解题时,物体仍静止,竖直方向受力平衡,因此摩擦力大小仍等于重力,不随水平压力增大而改变。
考查滑动摩擦力的平衡状态分析,解题关键是明确匀速运动的物体仍受平衡力作用。解题时,物体匀速下滑,竖直方向重力与滑动摩擦力平衡,因此摩擦力大小仍等于重力,方向与重力相反(竖直向上)。
考查滑动摩擦力的影响因素与合力分析,解题关键是理解滑动摩擦力大小与压力有关(接触面粗糙程度不变时,压力越小,摩擦力越小)。解题时,先判断压力减小后滑动摩擦力变小(小于重力),再根据合力方向判断物体将加速下滑。
21.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;浮力的示意图
【解析】【解答】(1) 过同学的重心点,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示重力;再沿垂直滑梯向上的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示滑梯对同学的支持力,如图所示:;
故答案为:;
(2) 过气球的重心,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示重力;再沿竖直向上的方向画一条与长度相等的带箭头线段,标注为,表示拉力,体现二力平衡的特点。如图所示:;
故答案为:;
(3) 过物块的重心点,沿水平向右的方向画一条带箭头的线段,标注为,表示弹簧对物块的弹力。如图所示:;
故答案为:;
【分析】(1) 考查重力和支持力的受力示意图绘制,解题关键是明确两个力的方向:重力方向始终竖直向下,支持力方向垂直于接触面向上。解题时,先确定重心位置,再分别按要求画出两个力的示意图并标注符号。
(2) 考查二力平衡的受力示意图绘制,解题关键是理解匀速直线运动的物体受力平衡,拉力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。解题时,以重心为作用点,分别画出竖直向下的重力和竖直向上的拉力,并保证两线段长度相等。
(3) 考查弹力的受力示意图绘制,解题关键是明确弹力的方向:弹簧被压缩时,对物块的弹力方向与物块运动方向相反(向右)。解题时,以物块重心为作用点,沿水平向右的方向画出带箭头的线段并标注符号。
(1)滑梯对同学的支持力垂直滑梯向上,重力方向竖直向下,过小惠的重心分别沿竖直向下和垂直滑梯向上画一条有向线段,并分别用G和F表示,如图所示:
(2)物体沿MN方向匀速直线运动,处于平衡状态,不计空气阻力,物体在运动过程中受到重力和拉力的作用,并且这两个力是一对平衡力,大小相等,重力的方向总是竖直向下的,拉力的方向竖直向上,因此从物体的重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向分别画一条带箭头的线段,用符号G和F表示,注意两条线段长度要相等。如图所示:
(3)物块正水平向左滑动并向左压缩弹簧,在O点时物块水平方向上受到弹簧对它向右的弹力,如图所示:
22.【答案】(1)解:小车自身受到的重力为,根据阻力为车重的0.05倍,代入数据可得小车行驶过程中受到的阻力大小为。
答:小车所受的阻力是300N。
(2)解:已知小车运动时受到的阻力为300N,当施加F2=200N的水平拉力时,拉力数值小于滑动阻力,小车保持静止状态。小车静止时水平方向只受拉力和静摩擦力,二力互为平衡力,大小相等,因此此时小车受到的静阻力与拉力大小一致,即。
答:小车静止时,用200N水平拉力拉小车,此时小车受到的阻力是200N。
(3)解:小车在水平路面匀速直线行驶时,水平方向上拉力与滑动摩擦力平衡,两个力大小相等,结合第(1)问求出的滑动阻力,即可得到匀速运动时所需的拉力大小为。
答:当水平拉力为300N,小车恰能做匀速直线运动。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)滑动阻力大小由小车重力决定,先利用重力公式求出车重,再结合阻力与车重的倍数关系计算滑动摩擦力。
(2)判断拉力和滑动摩擦力的大小关系,拉力小于滑动摩擦力时物体保持静止,静摩擦力大小等于外力拉力,不能直接套用滑动阻力数值。
(3)物体做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等。
(1)小车受到的重力
由于受到的阻力是车重的0.05倍,故此时所受的阻力是
(2)小车运动时受到的阻力为300N,用F2=200N水平拉力拉小车,拉力小于小车运动时的阻力,所以小车不会运动;当小车静止时,小车在水平方向,上受到的阻力与拉力大小相同,是一对平衡力,大小相等,故阻力的大小为
(3)由(1)知,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是300N,故当小车恰能做匀速直 线运动时,小车受到的拉力
23.【答案】解:(1)卡车对桥面的压力:F=G=mg=(2×103kg+10×103kg)×10N/kg=1.2×105N,
卡车对桥面的压强:
所以卡车不能安全通过大桥;
(2)卡车允许通过对桥面的最大压力:F最大=p最大S=5×105Pa×0.2m2=105N,
卡车的总质量:
卡车最多能装货物的质量:m货=m总-m车=10t-2t=8t。
答:(1)通过计算可知卡车不能安全通过大桥
(2)卡车最多能装8t的货物。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)汽车对地面的压力等于汽车的自重与货物的重力之和,则由压强公式可求得汽车对路面的压强,然后与大桥能承受的最大压强相比较即可判断卡车能否安全通过大桥;
(2)根据压强公式求出卡车最多能装货物时的压力即为两者的总重力,根据G=mg求出对应的质量,然后减掉车身的自重即可求出货物的质量。
24.【答案】(1)天平;弹簧测力计
(2)正比
(3)6.86
【知识点】质量的测量与天平的使用;重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 本实验需要测量物体的质量和对应的重力,因此需要用到的测量工具分别是:测量质量的天平,以及测量重力的弹簧测力计。
故答案为:天平;弹簧测力计;
(2) 通过计算重力与质量的比值,可以发现:
多次计算的结果表明,该比值是一个恒定值,因此可以得出结论:物体所受的重力与它的质量成正比。
故答案为:正比;
(3) 当物体质量为时,根据公式,取,可计算出其重力:
故答案为:6.86;
【分析】(1) 本题考查重力与质量关系实验的器材选择,解题关键是明确实验目的是测量与,因此需根据两个物理量的定义选择对应的测量工具:质量用天平测量,重力用弹簧测力计测量。
(2) 本题考查实验数据的分析与结论推导,解题关键是理解“成正比”的判定依据:当两个物理量的比值为定值时,它们成正比。通过计算的比值,发现其恒等于,即可得出与成正比的结论。
(3) 本题考查重力公式的直接应用,解题关键是明确公式中各物理量的含义及单位,直接代入质量和进行计算,即可求出重力大小。
(1)[1][2]实验需测量(质量)和(重力),对应工具为天平和弹簧测力计
(2)计算的比值(如、),比值恒定,故与成正比
(3)当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力大小是
25.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)=
(4)没有控制压力相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1) 本实验采用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。海绵凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
故答案为:海绵的凹陷程度;
(2) 对比图甲、乙可知,两次实验中受力面积相同,乙图中压力更大,海绵的凹陷程度也更明显,由此可得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:受力面积一定时,压力越大;
(3) 对比图丙和图丁,两次实验中压力大小相同、受力面积也相同,根据压强公式 ,海绵受到的压强与木板受到的压强相等,即 。
故答案为:=;
(4) 将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积减小的同时,压力大小也随之减小,没有控制压力大小不变,因此无法探究压力作用效果与受力面积的关系。
故答案为:没有控制压力相同;
【分析】(1) 本题考查压力作用效果实验的方法,解题关键是理解转换法的应用,即通过海绵的凹陷程度间接反映压力的作用效果。
(2) 本题考查控制变量法的应用,解题关键是明确两次实验的变量:受力面积相同,压力不同,根据海绵凹陷程度的差异得出结论。
(3) 本题考查压强公式 的应用,解题关键是判断两次实验中压力和受力面积均相同,因此压强相等。
(4) 本题考查控制变量法的误差分析,解题关键是明确探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小不变,而竖直切割砖块会同时改变压力和受力面积,导致变量不唯一。
(1)根据转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(2)观察图甲、乙可以看到,受力面积是一样的,乙的压力更大,海绵凹陷程度更明显,因此说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)由图丙和图丁可以看到,压力是相同的,受力面积也相同,由可知,海绵受到的压强等于木板受到的压强,即。
(4)小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积变小的同时,压力同样也减小了,因此探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。
26.【答案】(1)平衡
(2)同一直线;方向不是相反的
(3)同一物体
(4)作用在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1) 在右边小盘内加入 5g 小砝码后,木块受到的向右拉力大于向左拉力,木块有向右运动的趋势,桌面对木块产生向左的静摩擦力,使木块仍保持静止,说明水平方向受力平衡。
故答案为:平衡;
(2) ① 将卡片旋转一定角度后松手,卡片两端拉力不在同一直线上,卡片会旋转恢复原状,说明二力平衡需要两个力作用在同一直线上。② 将卡片往下拉一定距离,此时两个拉力既不在同一直线上,方向也不相反,不符合控制变量法的要求,因此该操作无法探究二力平衡条件。
故答案为:同一直线;方向不是相反的;
(3) 当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断卡片,两个拉力不再作用在同一物体上,卡片被分开,两侧砝码落下,说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一物体上。
故答案为:同一物体;
(4) 物体被单点静止悬挂时,重力与绳子拉力是一对平衡力,它们大小相等、方向相反且作用在同一直线上,因此重心在绳的延长线上。通过两次不同位置悬挂,画出两条延长线的交点,即可确定重心位置,该方法利用了二力平衡中 “两个力作用在同一直线上” 的条件。
故答案为:作用在同一直线上;
【分析】(1) 本题考查二力平衡实验中静摩擦力的影响,解题关键是分析木块的受力情况:左右拉力不等时,静摩擦力会补充差值,使木块保持静止,仍处于平衡状态。
(2) 本题考查控制变量法在探究 “二力共线” 条件中的应用,解题关键是明确探究该条件时,需控制其他条件不变,仅改变 “是否共线”;向下拉卡片的操作会同时改变力的方向和共线性,变量不唯一,因此不可行。
(3) 本题考查二力平衡中 “作用在同一物体上” 条件的验证,解题关键是通过剪断卡片,使两个拉力作用在不同物体上,观察物体不再平衡,从而验证该条件。
(4) 本题考查二力平衡条件在重心确定中的应用,解题关键是理解悬挂法的原理:物体静止时,重力与拉力共线,因此两次悬挂的延长线交点即为重心,利用了二力平衡中 “共线” 的条件。
(1)在右边小盘内又加入一个5g的小砝码后,此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力,此时木块相对于桌面有向右运动的趋势,因此桌面对木块产生了一个静摩擦力,这个摩擦力对实验造成了影响;木块处于静止状态,说明小木块水平方向上受到的力平衡。
(2)[1]在乙图的装置中,将卡片旋转一定角度松手后,卡片两端受到的拉力不在同一直线上,发现卡片旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
[2]将卡片往下拉过一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向不是相反的,不符合控制变量法的要求,因此不能采用这种操作。
(3)当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是:两个力必须在同一物体上。
(4)同学们采用如图戊所示的方法是物体被单点静止悬挂, 由于物体受到的重力与绳对物体的拉力平衡, 即两个力小相等, 方向相反且作用在同一直线上, 所以重心在绳的延长线上, 找两个不同位置悬挂画出两条延长线, 交点即为重心, 所以图戊运用了一对平衡力必须满足作用在同一直线上条件。
27.【答案】匀速直线;2.4;乙丙;物块A受到木板B;左
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验操作时,需要用弹簧测力计水平向右拉动物块 A 做匀速直线运动,此时物块A受力平衡,依据二力平衡条件,弹簧测力计的拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力。观察弹簧测力计,该测力计分度值为0.2N,测得拉力示数为2.4N。
(2)探究滑动摩擦力和压力大小的关系时,需保持接触面粗糙程度不变,只改变压力大小。乙、丙两次实验中接触面粗糙程度一致,丙实验压力更大,对应的测力计示数也更大,由此可得结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大。
(3)本实验装置中弹簧测力计一端固定、另一端连接物块A,拉动下方木板B,待物块A保持静止后读数。物块A静止时处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与木板B对A的滑动摩擦力为一对平衡力,因此测力计示数可以表示物块A受到木板B施加的滑动摩擦力。
木板B相对于物块A向左滑动,根据相互作用力规律,物块A受到木板B的滑动摩擦力方向为水平向左。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)乙丙;(3)物块 A 受到木板 B;左。
【分析】(1)匀速直线运动状态属于平衡状态,利用二力平衡可以将摩擦力大小转化为弹簧测力计的拉力大小,读数时先明确测力计分度值,再读出对应测量数值。
(2)滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度两个因素有关,探究其中一个因素的影响时要采用控制变量法,固定另一条件不变,通过对比实验数据归纳实验结论。
(3)改进实验装置无需匀速拉动木板,物块始终静止便于稳定读数;结合相对运动方向判断力的方向,同时利用二力平衡与力的相互性确定摩擦力的测量对象和受力方向。
28.【答案】(1)零刻度线;右
(2)162.2
(3)20
(4)1.1
(5)标记处;
【知识点】液体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)使用天平测量物体质量前,首先要把游码拨至标尺左端的零刻度线位置,随后调节平衡螺母,让天平横梁处于水平平衡状态。图甲中指针偏向分度盘左侧,代表天平左盘偏重,此时需要向右调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线处,天平横梁平衡。
(2)观察图乙,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度示数是2.2g,结合砝码质量即可计算出烧杯和液体的总质量为。
(3)观察图丁,该量筒的分度值为 2mL,根据凹液面底部对应的刻度可以读出量筒内液体的体积为。
(4)质量为,待测液体的密度
(5)①用电子秤测出空瓶的质量为m1;
②在矿泉水瓶中装入一定量的水,用电子秤测出其质量为m2,并用笔在瓶身水面位置做好标记;
③将瓶中的水全部倒出并将瓶内残留的水吹干,把盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面到达标记处,此时瓶内装的盐水的体积与水的体积相同;再用电子秤测出盐水和瓶子的总质量为m3;
④瓶子内水的质量为,瓶子内盐水的质量为,由得
盐水的密度。
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)162.2;(3)20;(4)1.1;(5)标记处;。
【分析】 (1)天平测量前,应先将游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平再水平位置平衡。指针指向分度盘的左边,则应该向右旋动平衡螺母,直到天平横梁平衡;
(2)由图乙得出标尺的分度值,得出游码的示数,从而得出烧杯和液体的总质量;
(3)量筒的分度值为2mL得出量筒中液体体积;
(4)得出量筒内的液体质量,由密度公式得出待测液体的密度;
(5)本实验中,根据在矿泉水瓶装入等体积的不同液体,由密度公式根据体积不变列方程得出盐水的密度。
(1)[1]天平测量前,应先将游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平再水平位置平衡。
[2]由图甲得,指针指向分度盘的左边,说明天平的左边质量较大,则应该向右旋动平衡螺母,直到天平横梁平衡。
(2)由图乙得,标尺的分度值为0.2g,游码所在位置为2.2g,烧杯和液体的总质量
(3)由图丁得,量筒的分度值为2mL,量筒中液体体积
(4)质量为
待测液体的密度
(5)[1][2]①用电子秤测出空瓶的质量为m1;
②在矿泉水瓶中装入一定量的水,用电子秤测出其质量为m2,并用笔在瓶身水面位置做好标记;
③将瓶中的水全部倒出并将瓶内残留的水吹干,把盐水慢慢倒入空瓶中,直至液面到达标记处,此时瓶内装的盐水的体积与水的体积相同;再用电子秤测出盐水和瓶子的总质量为m3;
④瓶子内水的质量为
瓶子内盐水的质量为
由得
盐水的密度
29.【答案】(1)0~t1;不是
(2)等于
(3)B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)已知小勇的实际质量为 60kg。由图丙可知,在 0~t1阶段,秤台显示小勇的质量为 45kg,说明此时他处于失重状态。
失重并非失去重力,而是物体对支持物的压力小于自身重力的现象。此时小勇对秤台的压力小于他的重力,因此秤台对他的支持力与他的重力不是一对平衡力。
故答案为:0~t1;不是;
(2)质量是物体的固有属性,与物体的形状、状态、位置无关。因此,在地球表面质量为 400kg 的仪器,在失重状态下质量保持不变,仍为 400kg。
故答案为:等于;
(3)在太空失重环境下(可视为不受重力):
第一次实验:将小球偏离竖直位置后放手,小球不受外力,根据牛顿第一定律,小球将保持静止状态,故甲图符合题意。
第二次实验:对小球施加一个垂直于悬线的力后放手,小球由于惯性会继续运动;细线的拉力会使小球改变运动方向,做匀速圆周运动,故丁图符合题意。
因此,只有 B 选项符合两次实验的现象。
故答案为:B;
【分析】(1) 考查失重状态的受力分析,解题关键是理解失重的本质是 “视重小于实重”,并非重力消失,此时支持力与重力大小不等,不满足二力平衡条件。
(2) 考查质量的属性,解题关键是明确质量是物体的固有属性,不随位置、状态变化,因此失重时仪器质量不变。
(3)考查牛顿第一定律与圆周运动的条件,解题关键是结合失重环境分析小球的受力与运动状态:不受外力时保持静止,受细线拉力时做匀速圆周运动,据此判断对应的图像。
(1)[1]已知小勇的实际质量为60kg。由图丙可知,在0~t1阶段,小勇的质量为45kg,此时处于失重状态。
[2]失重并不是失去重力了,而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象,所以此时小勇对秤台的压力小于其重力,因此秤台对小勇的支持力与小勇的重力不是一对平衡力。
(2)质量是物体本身的一种属性,和物体的形状、状态、位置无关,在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量不变,仍为400kg。
(3)太空中物体失重(相当于物体不受重力),第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一定律,小球处于静止状态,故甲图符合题意;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,小球会斜向下运动,由于细线不会伸长,所以细线会给小球一个拉力的作用,小球做匀速圆周运动,故丁图符合题意;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
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