【精品解析】广东省广州市第二中学2025-2026学年度第二学期期中质量监测 初二年级 物理科试卷

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广东省广州市第二中学2025-2026学年度第二学期期中质量监测 初二年级 物理科试卷
1.如图,粤港澳大湾区联队在进行醒狮表演。一只表演用的狮头的质量最接近(  )
A.5 g B. C. D.
2.2024年5月,嫦娥六号首创性地在月球背面对月壤完成了采样、封存并成功返回地球。月壤从月球被运回地球的过程中,它的(  )
A.质量改变,重力不变 B.质量不变,重力不变
C.质量改变,重力改变 D.质量不变,重力改变
3.如图所示是农村常见的活塞式抽水机。使用时,先往抽水机的圆筒里倒一点水(引水),然后提起活塞,低处的水就会被抽上来。活塞向上运动时(  )
A.水被大气压“压”入圆筒
B.活塞对水施加了向上的拉力
C.水受重力作用自动流上来
D.活塞式抽水机进水口和出水口组成连通器,水会自动补充上来
4.广州作为沿海城市,在夏季时常有大风天气。大风沿水平方向吹过时,常会感觉有“无形的力量”向上拉着伞。对此现象最合理的解释是(  )
A.伞上方的空气流速比较大,压强比较大
B.伞下方的空气流速比较大,压强比较大
C.伞上方的空气流速比较大,压强比较小
D.伞下方的空气流速比较大,压强比较小
5.小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水、指针位置如图2所示。接下来的操作应该是(  )
A.向左调节平衡螺母 B.向左移动游码
C.用滴管向烧杯中加水 D.用滴管从烧杯中取水
6.如图所示,无人机下方用绳子悬挂一个重物。不考虑空气对重物的作用力,无人机在空中(  )
A.加速上升时,重物受到重力变大了
B.悬停时,重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对平衡力
C.悬停时,重物受到的重力与绳子对重物的拉力是一对相互作用力
D.匀速下降时,重物所受的重力与绳子对重物的拉力大小相等
7.小红参加跳绳比赛,她从地面腾空向上运动,到达最高点后下落回地面,全程不计空气阻力,如图所示。下列从该现象得出的结论正确的是(  )
A.小红腾空后仍能向上运动,是因为受到向上的升力作用
B.小红到达最高点处于平衡状态
C.小红在整个腾空过程中,运动状态始终在发生改变
D.小红下落得越来越快,是因为惯性越来越大
8.对于托里拆利实验中,试管中水银液面下降的原因,十七世纪主要有两种观点。观点一,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二,管内液面上方是真空。现将两根长且规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中。酒的密度比水小,且比水易变成气体。试管内液面稳定时(  )
A.试管倾斜放置后,试管内外液面高度差会减小
B.换用内径更大的试管进行实验,试管内外液面高度差会减小
C.在海拔更高的地方进行实验,试管内外液面高度差会增大
D.如果甲试管内液面高度较低,说明试管内液面上方是真空
9.如图,小明在测量滑动摩擦力时,将不同材料制成的物块和物块置于水平木板上。现用弹簧测力计水平向右拉物块和物块,使其始终做匀速直线运动(  )
A.物块受到的摩擦力更大
B.物块受到的摩擦力更大
C.两个木块受到的摩擦力一样大
D.无法判断二者受到的摩擦力大小
10.如图,小明用水平向右的力,将黑板擦紧紧压在竖直的教室黑板上保持静止。下列关于说法正确的是(  )
A.黑板擦对黑板的压力等于它的重力
B.黑板擦受到的摩擦力大于它的重力
C.黑板擦与黑板的接触面积越大,对黑板的压强越大
D.手对黑板擦的压力增大,黑板对黑板擦的摩擦力不变
11.在学习液体的压强知识时,小红使用了如图甲所示的实验装置:容器中央位置用隔板分成左右两部分,隔板中部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。
(1)小红先在装置两侧倒入不同深度的水(如图甲所示)。此时,点处液体压强   (选填“>”、“<”或“=”)点处液体压强;
(2)如在安装隔板时,柱状容器左右分割不等,如图乙所示,两侧仍倒入不同深度的水,其中橡皮膜形变未画出。点处液体压强   (选填“>”“<”或“=”)点处液体压强。移除橡皮膜后,液体的流动方向为   (选填“由至”或“由至”)
(3)在图甲中,小红向左侧适当加盐,直至左侧盐水密度。随后,小红又向右侧注水,,当水面距离橡皮膜中心时,观察到橡皮膜不向任何一方凸起。此时,左侧盐水液面距离橡皮膜   cm。
12.小明想测量建筑用细沙的密度(细沙不吸水),由于单粒细沙的体积太小,无法直接测量,他设计了如下实验步骤,实验装置如图所示。
(1)实验步骤:
①把天平放在水平桌面上,调节平衡后,测出空烧杯的质量;
②在烧杯中装入适量的细沙,测出烧杯和细沙的总质量如图甲所示,则细沙的质量   g;
③将烧杯中的细沙全部倒入量筒中,使细沙表面平整,读出细沙的体积   ;
④计算细沙的密度   ;
(2)若小明在步骤③中,没有将细沙摇匀,细沙之间有较大的空隙,测得的密度值会   (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)小明想测量细沙的真实密度(不包含沙粒之间的空隙),需要将步骤   中的操作变为   。
13.如图甲,小明利用力传感器、水平长木板、木块等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。现用力传感器水平向右拉动木块,其中拉力大小随时间变化的图像如图乙所示,木块速度随时间变化的图像如图丙所示。在运动过程中,木块始终没有伸出长木板外。
(1)在图甲中画出木块在时的受力分析;
(2)木块在时受力   (选填“平衡”或“不平衡”),你的判断依据为   ;
(3)木块在时对木板的压强   (选填“大于”、“小于”或“等于”)木块在时对木板的压强;
(4)木块在时受到的摩擦力大小为   N。
14.广州恩宁路骑楼街是著名的历史文化街区,骑楼底部通常用红砖柱支撑。如图为一根正在建造中的长方体红砖柱(未承重),其截面为正方形,红砖砌体的密度约为。取。
(1)这根红砖柱的质量为多少?
(2)这根红砖柱的重力为多少?
(3)此时柱底对水平地面的压强为多少?
15.广州地铁十号线于2025年建成。线路建成后,列车组需经历“冷滑”试车阶段。“冷滑”试车阶段中,列车无动力,用工程车牵引整个列车组以的速度水平向右匀速行驶。其中,列车组总重约,车轮与轨道间的摩擦力为列车总重的0.05倍。(忽略空气阻力,取)
(1)当列车在水平轨道上行驶时,摩擦力是多少?
(2)列车启动加速阶段某瞬间,工程车提供的水平牵引力为。请在图中画出列车此时在水平方向的受力示意图。
(3)启动加速阶段,列车在水平方向受到的合力大小为多少?方向如何?
(4)当列车达到运行速度后,改为匀速行驶。此时牵引力应为多少?请说明理由。
16.阅读下文,回答下列问题:
《天工开物·五金第八》记载了古代锻铁的工艺:“凡熟铁、钢铁,已经炉锤,水火未济,其质未坚。乘其出火之时,入清水淬之,名曰‘健钢’、‘健铁’。”古代铁匠将烧红的铁块放在铁砧上,用质量为的铁锤反复锻打。铁锤每次下落时对铁块的平均压力约为,铁锤与铁块的接触面积约为。
(1)关于锻打过程,下列说法正确的是(  )
A.铁锤捶打铁块并静止在铁块上,此时铁锤不具有惯性
B.铁块在经过捶打刮削变成工艺品的过程中,其质量保持不变
C.铁块被锻打变薄,说明力可以改变物体的形状
D.铁锤锻打的次数越多,铁块的密度越小
(2)铁锤所受的重力为   N。(g取)
(3)铁锤每次锻打时对铁块产生的平均压强约为   Pa。
(4)若铁匠将铁锤换成质量相同但锤头接触面积更小()的锤子,有什么好处?   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A、5克、5毫克的质量都非常小,远远达不到真实醒狮狮头的实际质量,醒狮狮头需要表演者背负舞动,5千克的质量符合实际生产中醒狮狮头的质量范围,而5吨等于5000千克,质量过大,根本无法完成表演,不符合实际情况,故ABD错误,C正确;
故选C。
【分析】熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg。
2.【答案】D
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】质量指的是物体所含物质的多少,它是物体本身的固有属性,不会随物体位置的变化发生改变,因此月壤从月球被运送回地球的过程中,它的质量不会发生变化。而物体在月球表面受到的重力大约是在地球上受到重力的六分之一,因此月壤运回地球后,重力会变大。故ABC错误,D正确;
故选D。
【分析】质量是物体基本属性,和物体的形状、位置、状态无关。
地球的重力是月球重力的6倍。
3.【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用;气压计和抽水机
【解析】【解答】A、提起活塞时,活塞下方空间气压减小,外界大气压大于筒内气压,低处的水被大气压向上压入圆筒,故 A 正确;
B、活塞向上运动时,活塞与水之间存在空隙,活塞没有对水施加向上的拉力,是大气压作用,故 B 错误;
C、水是被大气压压入筒内,不是受重力自动上流,重力方向竖直向下,故 C 错误;
D、连通器要求上端开口、底部相连通,抽水机进水口、出水口不符合连通器结构,原理与连通器无关,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查大气压的应用,活塞式抽水机依靠大气压强将水压入筒内;
B、区分拉力与大气压力,活塞并未直接拉水;
C、考查重力方向,重力向下,无法让水向上流动;
D、考查连通器定义,抽水机结构不满足连通器条件。
4.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】伞面是向上凸起的形状,当大风沿水平方向吹过伞时,在相同时间内,空气流过伞上方的路程更长,因此伞上方空气流速更大,压强更小;而伞下方空气流速更小,压强更大,上下的压强差会产生向上的压力差,这个压力差就会让伞受到一个向上的“拉力”,故C正确,ABD错误;
故选C。
【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
5.【答案】C
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】A.按照天平的使用规则,在测量质量的过程中,不允许调整平衡螺母,因此A错误;
B.本实验需要量取质量为20g的水,先测出空烧杯质量后,右盘增加20g砝码后,此时不能移动游码,只能通过改变烧杯中水的质量让天平平衡,因此B错误;
CD.如图2,天平指针偏向分度盘右侧,说明右盘砝码总质量大于左盘烧杯和水的总质量,也就是左盘的水还没有达到20g,此时需要用滴管继续向烧杯中加水,直到天平平衡,因此C正确,D错误。
故选C。
【分析】天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央;
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码。
6.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.重力的大小为,重物的质量不会发生变化,重力的大小和运动状态无关,因此即使物体处于加速上升的状态,重物的重力也不会改变,故A错误;
B.一对平衡力需要满足的条件是:两个力作用在同一个物体上。无人机悬停时,重物的重力受力物体是重物,而重物对绳子的拉力受力物体是绳子,两个力没有作用在同一物体上,因此不是一对平衡力,故B错误;
C.相互作用力是两个物体之间对彼此的作用力,两个力会分别作用在对方物体上。悬停时,重物的重力和绳子对重物的拉力都作用在重物上,因此二者是一对平衡力,不是相互作用力,故C错误;
D.匀速下降时,重物处于平衡状态,重物受到的重力和绳子对重物的拉力满足二力平衡的条件,是一对平衡力,因此两个力大小相等,故D正确。
故选D。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
7.【答案】C
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.小红起跳腾空后还能继续向上运动,这是由于小红本身具有惯性;腾空后如果不计空气阻力,小红只受到重力作用,并不存在所谓的向上的升力,因此A选项错误;
B.当小红运动到最高点时,只受到重力这一个力的作用,合力大小等于重力,并不为零,不符合平衡状态要求合力为零的条件,所以最高点不是平衡状态,因此B选项错误;
C.物体运动状态发生改变的标志是速度的大小或者运动方向发生变化。在小红整个腾空过程中,上升阶段速度不断减小,下落阶段速度不断增大,速度大小一直在发生变化,所以她的运动状态始终在改变,因此C选项正确;
D.惯性的大小只由物体的质量决定,小红的质量没有变化,所以她的惯性大小也保持不变;下落过程速度越来越快,是重力改变了她的运动状态,让速度不断增大,因此D选项错误。
故选C。
【分析】惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性;
力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,物体受到平衡力,其运动状态保持静止或者匀速直线运动;
人跳绳离开地面,受到重力,不受其他力,受到非平衡力,运动速度减小。
8.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、试管内外的液面高度差指的是竖直方向的高度差,这个高度差的大小由大气压决定。当试管倾斜后,外界大气压大小不变,竖直方向的高度差不会发生改变,倾斜后只是试管内液柱的长度变长了,因此A错误。
B、根据可知,液柱的竖直高度差h只和大气压、液体密度有关,和试管的内径大小没有关系,所以更换内径更大的试管进行实验,液面的高度差不会改变,因此B错误。
C、大气压随海拔升高而减小,根据,当大气压减小时,支撑的液柱高度差也会随之减小,因此C错误。
D、如果试管内液面上方为真空,公式可整理为:水的密度大于酒精的密度,大气压相同的情况下,水对应的液柱高度更小,也就是装水的甲试管液面高度更低。如果液面下降是液体汽化产生气体导致的:酒精比水更容易汽化,管内会形成更大的气压,会让装酒精的乙试管液面高度更低。因此如果最终观测到甲试管的液面高度更低,就说明管内液面上方是真空,因此D正确。
故选D。
【分析】托里拆利实验,测量大气压的数值,为水银柱支撑的高度,大气压为P=ρgh,玻璃管中没有空气时,水银的高度为760mm,玻璃管中有空气,则撑起水银高度变小,当试管倾斜后,外界大气压大小不变,竖直方向的高度差不会发生改变,试管内液柱的长度变长。
封闭容器内,气体体积增加,则内部气压增加。
9.【答案】B
【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
【解析】【解答】物块在水平面上做匀速直线运动时,水平方向受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,因此滑动摩擦力。从图中可以读出,拉动物块A时,弹簧测力计的示数为1.2N,因此物块A受到的滑动摩擦力;拉动物块B时,弹簧测力计的示数为1.8N,因此物块B受到的滑动摩擦力。对比可知,物块B受到的摩擦力更大。故B正确,ACD错误;
故选B。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力,具体分析AB摩擦力。
10.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.黑板擦对黑板的压力沿水平方向,大小等于手对黑板擦施加的压力,与竖直方向的重力没有关系,二者的大小不一定相等,因此A错误;
B.黑板擦处于静止状态,竖直方向受力满足平衡条件,方向向上的摩擦力与方向向下的重力大小相等,因此B错误;
C.根据压强公式,黑板擦对黑板的压力F保持不变,黑板擦和黑板的接触面积S越大,黑板擦对黑板的压强就越小,因此C错误;
D.黑板擦一直保持静止状态,竖直方向的摩擦力始终等于自身的重力,而重力大小不会发生变化,因此即便是手对黑板擦的压力变大,黑板对黑板擦的摩擦力大小也不会改变,因此D正确。
故选D。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以重力等于摩擦力;
2、不同方向的力无法比较大小,题目中黑板擦对黑板的压力沿水平方向,与竖直方向的重力没有关系;
3、压强的计算公式:P=F/S,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。
11.【答案】(1)>
(2)=;由至
(3)10
【知识点】液体压强的特点;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】(1)液体压强的计算公式为,其中h是深度,指从液面到该点的竖直距离。a、b两点在同种液体中,液体密度ρ相同,a点的深度比b点更大,因此可得 。
(2)根据液体压强的特点,液体压强仅和液体密度、深度有关,容器的横截面积不会影响液体压强大小;c点和a点深度相同,且都处在水中(液体密度相同),因此两点压强相等,即 ;
观察图乙可以发现,容器左侧的液面高于右侧,说明橡皮膜位置左侧水的压强比右侧更大,因此把橡皮膜移除后,液体会从压强大的左侧流向压强小的右侧,也就是从c流向d。
(3)橡皮膜没有发生凸起形变,说明它左右两侧受到的压强大小相等,即,代入液体压强公式可得,整理公式代入数据计算可得:。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如通过橡皮膜的凸起方向判断压强大小;
3、当橡皮膜相平时,左右两侧受到的压强大小相等,即,据此计算左右两侧液体密度。
(1)液体压强公式为,a、b两点液体密度相同,a点深度(液面到该点的竖直距离)大于b点,因此 。
(2)液体压强只与液体密度和深度有关,与容器横截面积无关;c点和a点深度相同、密度都是水,因此 ;
图乙中左侧液面高于右侧,橡皮膜处左侧水的压强大于右侧,因此移除橡皮膜后,液体由左侧流向右侧,即由c至d。
(3)橡皮膜不凸起说明左右两侧对橡皮膜的压强相等,即 ,可得

12.【答案】(1)31.8;20;1.59
(2)偏小
(3)③;先在量筒中加入适量的水,记下水的体积,再将细沙全部倒入水中,摇匀后读出总体积,总体积与水的体积差即为细沙的真实体积。
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)我们知道天平测量的总质量等于砝码质量加上游码对应的示数,甲图里砝码质量为50g,游码的示数是1.8g,因此总质量为:;已知空烧杯的质量,所以细沙的质量为总质量减去空烧杯质量:
,从乙图可以读出量筒中细沙的体积为,也就是。
根据密度公式,细沙的密度为:。
(2)本次测量中,细沙和细沙之间存在空隙,这会导致我们用量筒测量得到的细沙体积比实际沙粒本身的总体积更大。而我们测量得到的细沙质量是准确的,根据密度公式,当质量m准确,测得的体积V偏大时,最终计算得到的密度值会比真实值偏小。
(3)如果想要得到沙粒本身不含空隙的真实体积,可以对原实验的步骤③进行修改:利用细沙不吸水的特性,先将烧杯内的细沙全部倒入合适的量筒中,再加入适量的水,使水没过所有细沙,记录此时细沙和水的总体积;之后再读出量筒中水的体积,用总体积减去水的体积,就可以得到细沙本身的真实体积,排除沙粒间空隙对体积测量的影响。
【分析】1、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
2、天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡,测量为左物右码;
3、量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数;
4、误差分析:题目中细沙之间存在体积空隙,导致测量体积偏大,可以通过体积差法测量细沙的体积,将烧杯内的细沙全部倒入合适的量筒中,再加入适量的水,使水没过所有细沙,记录此时细沙和水的总体积;之后再读出量筒中水的体积,用总体积减去水的体积,就可以得到细沙本身的真实体积。
(1)天平总质量为砝码质量与游码示数之和,甲图中砝码,游码示数为,总质量
空烧杯质量,因此细沙质量
乙图量筒中细沙体积为
细沙的密度
(2)细沙之间有空隙,会使测得的体积偏大,细沙质量测量准确,根据 ,偏大时,测得密度偏小。
(3)要得到不含空隙的细沙真实体积,需要修改原步骤③:利用细沙不吸水的特点,用水填充沙粒间空隙,通过“总体积减水的体积”得到细沙本身的真实体积。
13.【答案】(1)
(2)平衡;5s时木块做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受力平衡
(3)等于
(4)4
【知识点】平衡状态的判断;摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)1s时木块速度为0,保持静止,受力满足平衡条件。我们在木块的重心位置作图:竖直方向画出竖直向下的重力\(G\)和竖直向上的支持力,由于二力大小相等,两段线段长度保持相等;水平方向画出向右的拉力,以及向左的静摩擦力,二者大小相等,因此两段线段长度也相等。按照这个要求完成作图即可。
(2)从图丙可以得到,在4~6s这个时间段内,木块的运动速度保持恒定不变,木块做匀速直线运动,而匀速直线运动属于平衡状态,木块此时受力平衡。
(3)木块对水平木板的压力大小等于木块自身的重力,整个过程压力大小不变,同时木块和木板的接触面积也始终不变,根据压强公式,可以得出木块在运动过程中对木板的压强大小始终相等。
(4)4~6s木块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。从乙图可以读出这个时间段内拉力大小为4N,因此滑动摩擦力的大小也等于4N。滑动摩擦力的大小仅和接触面粗糙程度、接触面间的压力大小有关,3s时木块做加速运动,此时压力大小和接触面粗糙程度都没有发生变化,因此滑动摩擦力大小不变,仍然为4N。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力,重力等于支持力;
2、压强的计算公式:P=F/S,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;
3、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。
4、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
支持力垂直斜面向上,作用于物体重心。
摩擦力和物体运动方向相反,拉力和运动方向相同,作用于物体重心。
(1)1s时木块速度为0,处于静止状态,受力平衡, 在木块重心处画向下的重力G,向上的支持力,二者长度相等;水平方向画向右的拉力,向左的静摩擦力,二者长度相等。 据此作图。
(2)由丙图可知,4~6s木块速度保持不变,做匀速直线运动,匀速直线运动是平衡状态,受力平衡
(3)木块对木板的压力等于自身重力,大小不变,木块与木板的接触面积也不变,根据压强公式,可知两次压强相等。
(4)4~6s木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由乙图得此时拉力为4N,因此滑动摩擦力大小为4N;滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,3s时木块做加速运动,压力和接触面粗糙程度均不变,因此滑动摩擦力仍为4N。
14.【答案】(1)解:红砖柱的体积为
根据密度公式得,红砖柱的质量为
(2)解:红砖柱重力
(3)解:水平地面上,柱底对地面的压力等于红砖柱重力,即
红砖柱与地面的接触面积
柱底对水平地面的压强
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据密度公式可知红砖柱的质量;
(2)结合重力公式计算可知红砖柱重力;
(3)水平地面上,柱底对地面的压力等于红砖柱重力,结合压强公式计算柱底对水平地面的压强。
(1)红砖柱的体积为
根据密度公式得,红砖柱的质量为
(2)红砖柱重力
(3)水平地面上,柱底对地面的压力等于红砖柱重力,即
红砖柱与地面的接触面积
柱底对水平地面的压强
15.【答案】(1)解:由题意可知,车轮与轨道间的摩擦力为
(2)
(3)解:启动加速阶段,列车在水平方向受到的合力
方向与牵引力方向相同,即水平向右。
(4)解:当列车达到运行速度后改为匀速行驶,此时列车处于平衡状态,在水平方向上受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,因为接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,即
【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;力的合成与应用;水平方向的摩擦力的基础分析
【解析】【解答】(2)列车启动加速的某一时刻,水平方向上列车受到向右的牵引力,以及向左的滑动摩擦力,且牵引力的大小大于摩擦力的大小。作图要求如下:以列车的重心作为力的作用点,牵引力方向水平向右,绘制的线段长度稍长;摩擦力方向水平向左,绘制的线段长度稍短,最后分别在两个力的线段旁标注对应符号和即可。
【分析】(1)根据题意可算出摩擦力;
(2)水平方向上受向右的牵引力和向左的阻力,注意线段的长短并标大小;
(3)根据可算出合力并分析方向;
(4)因为滑动摩擦力与接触面粗糙程度和压力大小不变,所以滑动摩擦力大小不变,并根据二力平衡分析即可。
(1)由题意可知,车轮与轨道间的摩擦力为
(2)列车启动加速阶段某瞬间,水平方向受到向右的牵引力和向左的摩擦力,且牵引力大于摩擦力。在图中以列车重心为作用点,画一条水平向右的线段表示牵引力,线段稍长;画一条水平向左的线段表示摩擦力,线段稍短,并分别在线段旁标注、。
(3)启动加速阶段,列车在水平方向受到的合力
方向与牵引力方向相同,即水平向右。
(4)当列车达到运行速度后改为匀速行驶,此时列车处于平衡状态,在水平方向上受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,因为接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,即
16.【答案】(1)C
(2)30
(3)
(4)增大对铁块的压强,更易锻打铁块(或在压力不变时,减小受力面积增大压强,使铁块更易形变)
【知识点】力的作用效果;重力及其大小的计算;减小压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)A. 惯性是一切物体固有的属性,物体在任何运动状态、任何情况下都具有惯性,因此铁锤静止时同样具有惯性,故A错误。
B. 将铁块刮削加工成工艺品的过程中,会去除掉一部分铁,因此工艺品的质量相比原铁块会减小,故B错误。
C. 铁块经过锻打后变薄,形状发生了改变,这个变化说明力可以改变物体的形状,故C正确。
D. 密度是物质本身的固有特性,只和物质的种类、状态、温度有关,和锻打次数无关,因此锻打过程中铁块的密度保持不变,故D错误。
故选C。
(2)计算铁锤重力
(3)计算铁锤对铁块的平均压强
(4)根据压强公式可知,当锤头对铁块的压力不变时,减小锤头与铁块的受力面积,可以增大对铁块的压强;压强越大,越容易让铁块发生形变,因此使用接触面积更小的锤子,能够增大压强,从而提升锻打效果。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
3、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关;
4、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
5、压强的计算公式:P=F/S,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。
(1)A.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何状态下都具有惯性,铁锤静止时仍有惯性,故A错误;
B.铁块刮削成工艺品时,部分铁被去除,质量会减小,故B错误;
C.铁块被锻打变薄,形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故C正确;
D.密度是物质的固有属性,与锻打次数无关,铁块的密度不变,故D错误。
故选C。
(2)铁锤重力
(3)铁锤对铁块产生的平均压强
(4)由压强公式可知,当压力不变时,减小受力面积,压强会增大;压强越大,越容易使铁块发生形变,所以使用接触面积更小的锤子,能增大对铁块的压强,提升锻打效果。
1 / 1广东省广州市第二中学2025-2026学年度第二学期期中质量监测 初二年级 物理科试卷
1.如图,粤港澳大湾区联队在进行醒狮表演。一只表演用的狮头的质量最接近(  )
A.5 g B. C. D.
【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A、5克、5毫克的质量都非常小,远远达不到真实醒狮狮头的实际质量,醒狮狮头需要表演者背负舞动,5千克的质量符合实际生产中醒狮狮头的质量范围,而5吨等于5000千克,质量过大,根本无法完成表演,不符合实际情况,故ABD错误,C正确;
故选C。
【分析】熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg。
2.2024年5月,嫦娥六号首创性地在月球背面对月壤完成了采样、封存并成功返回地球。月壤从月球被运回地球的过程中,它的(  )
A.质量改变,重力不变 B.质量不变,重力不变
C.质量改变,重力改变 D.质量不变,重力改变
【答案】D
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】质量指的是物体所含物质的多少,它是物体本身的固有属性,不会随物体位置的变化发生改变,因此月壤从月球被运送回地球的过程中,它的质量不会发生变化。而物体在月球表面受到的重力大约是在地球上受到重力的六分之一,因此月壤运回地球后,重力会变大。故ABC错误,D正确;
故选D。
【分析】质量是物体基本属性,和物体的形状、位置、状态无关。
地球的重力是月球重力的6倍。
3.如图所示是农村常见的活塞式抽水机。使用时,先往抽水机的圆筒里倒一点水(引水),然后提起活塞,低处的水就会被抽上来。活塞向上运动时(  )
A.水被大气压“压”入圆筒
B.活塞对水施加了向上的拉力
C.水受重力作用自动流上来
D.活塞式抽水机进水口和出水口组成连通器,水会自动补充上来
【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用;气压计和抽水机
【解析】【解答】A、提起活塞时,活塞下方空间气压减小,外界大气压大于筒内气压,低处的水被大气压向上压入圆筒,故 A 正确;
B、活塞向上运动时,活塞与水之间存在空隙,活塞没有对水施加向上的拉力,是大气压作用,故 B 错误;
C、水是被大气压压入筒内,不是受重力自动上流,重力方向竖直向下,故 C 错误;
D、连通器要求上端开口、底部相连通,抽水机进水口、出水口不符合连通器结构,原理与连通器无关,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查大气压的应用,活塞式抽水机依靠大气压强将水压入筒内;
B、区分拉力与大气压力,活塞并未直接拉水;
C、考查重力方向,重力向下,无法让水向上流动;
D、考查连通器定义,抽水机结构不满足连通器条件。
4.广州作为沿海城市,在夏季时常有大风天气。大风沿水平方向吹过时,常会感觉有“无形的力量”向上拉着伞。对此现象最合理的解释是(  )
A.伞上方的空气流速比较大,压强比较大
B.伞下方的空气流速比较大,压强比较大
C.伞上方的空气流速比较大,压强比较小
D.伞下方的空气流速比较大,压强比较小
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】伞面是向上凸起的形状,当大风沿水平方向吹过伞时,在相同时间内,空气流过伞上方的路程更长,因此伞上方空气流速更大,压强更小;而伞下方空气流速更小,压强更大,上下的压强差会产生向上的压力差,这个压力差就会让伞受到一个向上的“拉力”,故C正确,ABD错误;
故选C。
【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
5.小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水、指针位置如图2所示。接下来的操作应该是(  )
A.向左调节平衡螺母 B.向左移动游码
C.用滴管向烧杯中加水 D.用滴管从烧杯中取水
【答案】C
【知识点】质量的测量与天平的使用
【解析】【解答】A.按照天平的使用规则,在测量质量的过程中,不允许调整平衡螺母,因此A错误;
B.本实验需要量取质量为20g的水,先测出空烧杯质量后,右盘增加20g砝码后,此时不能移动游码,只能通过改变烧杯中水的质量让天平平衡,因此B错误;
CD.如图2,天平指针偏向分度盘右侧,说明右盘砝码总质量大于左盘烧杯和水的总质量,也就是左盘的水还没有达到20g,此时需要用滴管继续向烧杯中加水,直到天平平衡,因此C正确,D错误。
故选C。
【分析】天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央;
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码。
6.如图所示,无人机下方用绳子悬挂一个重物。不考虑空气对重物的作用力,无人机在空中(  )
A.加速上升时,重物受到重力变大了
B.悬停时,重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对平衡力
C.悬停时,重物受到的重力与绳子对重物的拉力是一对相互作用力
D.匀速下降时,重物所受的重力与绳子对重物的拉力大小相等
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.重力的大小为,重物的质量不会发生变化,重力的大小和运动状态无关,因此即使物体处于加速上升的状态,重物的重力也不会改变,故A错误;
B.一对平衡力需要满足的条件是:两个力作用在同一个物体上。无人机悬停时,重物的重力受力物体是重物,而重物对绳子的拉力受力物体是绳子,两个力没有作用在同一物体上,因此不是一对平衡力,故B错误;
C.相互作用力是两个物体之间对彼此的作用力,两个力会分别作用在对方物体上。悬停时,重物的重力和绳子对重物的拉力都作用在重物上,因此二者是一对平衡力,不是相互作用力,故C错误;
D.匀速下降时,重物处于平衡状态,重物受到的重力和绳子对重物的拉力满足二力平衡的条件,是一对平衡力,因此两个力大小相等,故D正确。
故选D。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上。
7.小红参加跳绳比赛,她从地面腾空向上运动,到达最高点后下落回地面,全程不计空气阻力,如图所示。下列从该现象得出的结论正确的是(  )
A.小红腾空后仍能向上运动,是因为受到向上的升力作用
B.小红到达最高点处于平衡状态
C.小红在整个腾空过程中,运动状态始终在发生改变
D.小红下落得越来越快,是因为惯性越来越大
【答案】C
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.小红起跳腾空后还能继续向上运动,这是由于小红本身具有惯性;腾空后如果不计空气阻力,小红只受到重力作用,并不存在所谓的向上的升力,因此A选项错误;
B.当小红运动到最高点时,只受到重力这一个力的作用,合力大小等于重力,并不为零,不符合平衡状态要求合力为零的条件,所以最高点不是平衡状态,因此B选项错误;
C.物体运动状态发生改变的标志是速度的大小或者运动方向发生变化。在小红整个腾空过程中,上升阶段速度不断减小,下落阶段速度不断增大,速度大小一直在发生变化,所以她的运动状态始终在改变,因此C选项正确;
D.惯性的大小只由物体的质量决定,小红的质量没有变化,所以她的惯性大小也保持不变;下落过程速度越来越快,是重力改变了她的运动状态,让速度不断增大,因此D选项错误。
故选C。
【分析】惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性;
力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,物体受到平衡力,其运动状态保持静止或者匀速直线运动;
人跳绳离开地面,受到重力,不受其他力,受到非平衡力,运动速度减小。
8.对于托里拆利实验中,试管中水银液面下降的原因,十七世纪主要有两种观点。观点一,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二,管内液面上方是真空。现将两根长且规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中。酒的密度比水小,且比水易变成气体。试管内液面稳定时(  )
A.试管倾斜放置后,试管内外液面高度差会减小
B.换用内径更大的试管进行实验,试管内外液面高度差会减小
C.在海拔更高的地方进行实验,试管内外液面高度差会增大
D.如果甲试管内液面高度较低,说明试管内液面上方是真空
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、试管内外的液面高度差指的是竖直方向的高度差,这个高度差的大小由大气压决定。当试管倾斜后,外界大气压大小不变,竖直方向的高度差不会发生改变,倾斜后只是试管内液柱的长度变长了,因此A错误。
B、根据可知,液柱的竖直高度差h只和大气压、液体密度有关,和试管的内径大小没有关系,所以更换内径更大的试管进行实验,液面的高度差不会改变,因此B错误。
C、大气压随海拔升高而减小,根据,当大气压减小时,支撑的液柱高度差也会随之减小,因此C错误。
D、如果试管内液面上方为真空,公式可整理为:水的密度大于酒精的密度,大气压相同的情况下,水对应的液柱高度更小,也就是装水的甲试管液面高度更低。如果液面下降是液体汽化产生气体导致的:酒精比水更容易汽化,管内会形成更大的气压,会让装酒精的乙试管液面高度更低。因此如果最终观测到甲试管的液面高度更低,就说明管内液面上方是真空,因此D正确。
故选D。
【分析】托里拆利实验,测量大气压的数值,为水银柱支撑的高度,大气压为P=ρgh,玻璃管中没有空气时,水银的高度为760mm,玻璃管中有空气,则撑起水银高度变小,当试管倾斜后,外界大气压大小不变,竖直方向的高度差不会发生改变,试管内液柱的长度变长。
封闭容器内,气体体积增加,则内部气压增加。
9.如图,小明在测量滑动摩擦力时,将不同材料制成的物块和物块置于水平木板上。现用弹簧测力计水平向右拉物块和物块,使其始终做匀速直线运动(  )
A.物块受到的摩擦力更大
B.物块受到的摩擦力更大
C.两个木块受到的摩擦力一样大
D.无法判断二者受到的摩擦力大小
【答案】B
【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
【解析】【解答】物块在水平面上做匀速直线运动时,水平方向受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,因此滑动摩擦力。从图中可以读出,拉动物块A时,弹簧测力计的示数为1.2N,因此物块A受到的滑动摩擦力;拉动物块B时,弹簧测力计的示数为1.8N,因此物块B受到的滑动摩擦力。对比可知,物块B受到的摩擦力更大。故B正确,ACD错误;
故选B。
【分析】力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力,具体分析AB摩擦力。
10.如图,小明用水平向右的力,将黑板擦紧紧压在竖直的教室黑板上保持静止。下列关于说法正确的是(  )
A.黑板擦对黑板的压力等于它的重力
B.黑板擦受到的摩擦力大于它的重力
C.黑板擦与黑板的接触面积越大,对黑板的压强越大
D.手对黑板擦的压力增大,黑板对黑板擦的摩擦力不变
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.黑板擦对黑板的压力沿水平方向,大小等于手对黑板擦施加的压力,与竖直方向的重力没有关系,二者的大小不一定相等,因此A错误;
B.黑板擦处于静止状态,竖直方向受力满足平衡条件,方向向上的摩擦力与方向向下的重力大小相等,因此B错误;
C.根据压强公式,黑板擦对黑板的压力F保持不变,黑板擦和黑板的接触面积S越大,黑板擦对黑板的压强就越小,因此C错误;
D.黑板擦一直保持静止状态,竖直方向的摩擦力始终等于自身的重力,而重力大小不会发生变化,因此即便是手对黑板擦的压力变大,黑板对黑板擦的摩擦力大小也不会改变,因此D正确。
故选D。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以重力等于摩擦力;
2、不同方向的力无法比较大小,题目中黑板擦对黑板的压力沿水平方向,与竖直方向的重力没有关系;
3、压强的计算公式:P=F/S,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。
11.在学习液体的压强知识时,小红使用了如图甲所示的实验装置:容器中央位置用隔板分成左右两部分,隔板中部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。
(1)小红先在装置两侧倒入不同深度的水(如图甲所示)。此时,点处液体压强   (选填“>”、“<”或“=”)点处液体压强;
(2)如在安装隔板时,柱状容器左右分割不等,如图乙所示,两侧仍倒入不同深度的水,其中橡皮膜形变未画出。点处液体压强   (选填“>”“<”或“=”)点处液体压强。移除橡皮膜后,液体的流动方向为   (选填“由至”或“由至”)
(3)在图甲中,小红向左侧适当加盐,直至左侧盐水密度。随后,小红又向右侧注水,,当水面距离橡皮膜中心时,观察到橡皮膜不向任何一方凸起。此时,左侧盐水液面距离橡皮膜   cm。
【答案】(1)>
(2)=;由至
(3)10
【知识点】液体压强的特点;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】(1)液体压强的计算公式为,其中h是深度,指从液面到该点的竖直距离。a、b两点在同种液体中,液体密度ρ相同,a点的深度比b点更大,因此可得 。
(2)根据液体压强的特点,液体压强仅和液体密度、深度有关,容器的横截面积不会影响液体压强大小;c点和a点深度相同,且都处在水中(液体密度相同),因此两点压强相等,即 ;
观察图乙可以发现,容器左侧的液面高于右侧,说明橡皮膜位置左侧水的压强比右侧更大,因此把橡皮膜移除后,液体会从压强大的左侧流向压强小的右侧,也就是从c流向d。
(3)橡皮膜没有发生凸起形变,说明它左右两侧受到的压强大小相等,即,代入液体压强公式可得,整理公式代入数据计算可得:。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如通过橡皮膜的凸起方向判断压强大小;
3、当橡皮膜相平时,左右两侧受到的压强大小相等,即,据此计算左右两侧液体密度。
(1)液体压强公式为,a、b两点液体密度相同,a点深度(液面到该点的竖直距离)大于b点,因此 。
(2)液体压强只与液体密度和深度有关,与容器横截面积无关;c点和a点深度相同、密度都是水,因此 ;
图乙中左侧液面高于右侧,橡皮膜处左侧水的压强大于右侧,因此移除橡皮膜后,液体由左侧流向右侧,即由c至d。
(3)橡皮膜不凸起说明左右两侧对橡皮膜的压强相等,即 ,可得

12.小明想测量建筑用细沙的密度(细沙不吸水),由于单粒细沙的体积太小,无法直接测量,他设计了如下实验步骤,实验装置如图所示。
(1)实验步骤:
①把天平放在水平桌面上,调节平衡后,测出空烧杯的质量;
②在烧杯中装入适量的细沙,测出烧杯和细沙的总质量如图甲所示,则细沙的质量   g;
③将烧杯中的细沙全部倒入量筒中,使细沙表面平整,读出细沙的体积   ;
④计算细沙的密度   ;
(2)若小明在步骤③中,没有将细沙摇匀,细沙之间有较大的空隙,测得的密度值会   (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)小明想测量细沙的真实密度(不包含沙粒之间的空隙),需要将步骤   中的操作变为   。
【答案】(1)31.8;20;1.59
(2)偏小
(3)③;先在量筒中加入适量的水,记下水的体积,再将细沙全部倒入水中,摇匀后读出总体积,总体积与水的体积差即为细沙的真实体积。
【知识点】固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1)我们知道天平测量的总质量等于砝码质量加上游码对应的示数,甲图里砝码质量为50g,游码的示数是1.8g,因此总质量为:;已知空烧杯的质量,所以细沙的质量为总质量减去空烧杯质量:
,从乙图可以读出量筒中细沙的体积为,也就是。
根据密度公式,细沙的密度为:。
(2)本次测量中,细沙和细沙之间存在空隙,这会导致我们用量筒测量得到的细沙体积比实际沙粒本身的总体积更大。而我们测量得到的细沙质量是准确的,根据密度公式,当质量m准确,测得的体积V偏大时,最终计算得到的密度值会比真实值偏小。
(3)如果想要得到沙粒本身不含空隙的真实体积,可以对原实验的步骤③进行修改:利用细沙不吸水的特性,先将烧杯内的细沙全部倒入合适的量筒中,再加入适量的水,使水没过所有细沙,记录此时细沙和水的总体积;之后再读出量筒中水的体积,用总体积减去水的体积,就可以得到细沙本身的真实体积,排除沙粒间空隙对体积测量的影响。
【分析】1、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
2、天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡,测量为左物右码;
3、量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数;
4、误差分析:题目中细沙之间存在体积空隙,导致测量体积偏大,可以通过体积差法测量细沙的体积,将烧杯内的细沙全部倒入合适的量筒中,再加入适量的水,使水没过所有细沙,记录此时细沙和水的总体积;之后再读出量筒中水的体积,用总体积减去水的体积,就可以得到细沙本身的真实体积。
(1)天平总质量为砝码质量与游码示数之和,甲图中砝码,游码示数为,总质量
空烧杯质量,因此细沙质量
乙图量筒中细沙体积为
细沙的密度
(2)细沙之间有空隙,会使测得的体积偏大,细沙质量测量准确,根据 ,偏大时,测得密度偏小。
(3)要得到不含空隙的细沙真实体积,需要修改原步骤③:利用细沙不吸水的特点,用水填充沙粒间空隙,通过“总体积减水的体积”得到细沙本身的真实体积。
13.如图甲,小明利用力传感器、水平长木板、木块等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。现用力传感器水平向右拉动木块,其中拉力大小随时间变化的图像如图乙所示,木块速度随时间变化的图像如图丙所示。在运动过程中,木块始终没有伸出长木板外。
(1)在图甲中画出木块在时的受力分析;
(2)木块在时受力   (选填“平衡”或“不平衡”),你的判断依据为   ;
(3)木块在时对木板的压强   (选填“大于”、“小于”或“等于”)木块在时对木板的压强;
(4)木块在时受到的摩擦力大小为   N。
【答案】(1)
(2)平衡;5s时木块做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受力平衡
(3)等于
(4)4
【知识点】平衡状态的判断;摩擦力的方向;探究影响摩擦力大小因素的实验;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)1s时木块速度为0,保持静止,受力满足平衡条件。我们在木块的重心位置作图:竖直方向画出竖直向下的重力\(G\)和竖直向上的支持力,由于二力大小相等,两段线段长度保持相等;水平方向画出向右的拉力,以及向左的静摩擦力,二者大小相等,因此两段线段长度也相等。按照这个要求完成作图即可。
(2)从图丙可以得到,在4~6s这个时间段内,木块的运动速度保持恒定不变,木块做匀速直线运动,而匀速直线运动属于平衡状态,木块此时受力平衡。
(3)木块对水平木板的压力大小等于木块自身的重力,整个过程压力大小不变,同时木块和木板的接触面积也始终不变,根据压强公式,可以得出木块在运动过程中对木板的压强大小始终相等。
(4)4~6s木块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。从乙图可以读出这个时间段内拉力大小为4N,因此滑动摩擦力的大小也等于4N。滑动摩擦力的大小仅和接触面粗糙程度、接触面间的压力大小有关,3s时木块做加速运动,此时压力大小和接触面粗糙程度都没有发生变化,因此滑动摩擦力大小不变,仍然为4N。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力,重力等于支持力;
2、压强的计算公式:P=F/S,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;
3、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。
4、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
支持力垂直斜面向上,作用于物体重心。
摩擦力和物体运动方向相反,拉力和运动方向相同,作用于物体重心。
(1)1s时木块速度为0,处于静止状态,受力平衡, 在木块重心处画向下的重力G,向上的支持力,二者长度相等;水平方向画向右的拉力,向左的静摩擦力,二者长度相等。 据此作图。
(2)由丙图可知,4~6s木块速度保持不变,做匀速直线运动,匀速直线运动是平衡状态,受力平衡
(3)木块对木板的压力等于自身重力,大小不变,木块与木板的接触面积也不变,根据压强公式,可知两次压强相等。
(4)4~6s木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由乙图得此时拉力为4N,因此滑动摩擦力大小为4N;滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,3s时木块做加速运动,压力和接触面粗糙程度均不变,因此滑动摩擦力仍为4N。
14.广州恩宁路骑楼街是著名的历史文化街区,骑楼底部通常用红砖柱支撑。如图为一根正在建造中的长方体红砖柱(未承重),其截面为正方形,红砖砌体的密度约为。取。
(1)这根红砖柱的质量为多少?
(2)这根红砖柱的重力为多少?
(3)此时柱底对水平地面的压强为多少?
【答案】(1)解:红砖柱的体积为
根据密度公式得,红砖柱的质量为
(2)解:红砖柱重力
(3)解:水平地面上,柱底对地面的压力等于红砖柱重力,即
红砖柱与地面的接触面积
柱底对水平地面的压强
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据密度公式可知红砖柱的质量;
(2)结合重力公式计算可知红砖柱重力;
(3)水平地面上,柱底对地面的压力等于红砖柱重力,结合压强公式计算柱底对水平地面的压强。
(1)红砖柱的体积为
根据密度公式得,红砖柱的质量为
(2)红砖柱重力
(3)水平地面上,柱底对地面的压力等于红砖柱重力,即
红砖柱与地面的接触面积
柱底对水平地面的压强
15.广州地铁十号线于2025年建成。线路建成后,列车组需经历“冷滑”试车阶段。“冷滑”试车阶段中,列车无动力,用工程车牵引整个列车组以的速度水平向右匀速行驶。其中,列车组总重约,车轮与轨道间的摩擦力为列车总重的0.05倍。(忽略空气阻力,取)
(1)当列车在水平轨道上行驶时,摩擦力是多少?
(2)列车启动加速阶段某瞬间,工程车提供的水平牵引力为。请在图中画出列车此时在水平方向的受力示意图。
(3)启动加速阶段,列车在水平方向受到的合力大小为多少?方向如何?
(4)当列车达到运行速度后,改为匀速行驶。此时牵引力应为多少?请说明理由。
【答案】(1)解:由题意可知,车轮与轨道间的摩擦力为
(2)
(3)解:启动加速阶段,列车在水平方向受到的合力
方向与牵引力方向相同,即水平向右。
(4)解:当列车达到运行速度后改为匀速行驶,此时列车处于平衡状态,在水平方向上受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,因为接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,即
【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;力的合成与应用;水平方向的摩擦力的基础分析
【解析】【解答】(2)列车启动加速的某一时刻,水平方向上列车受到向右的牵引力,以及向左的滑动摩擦力,且牵引力的大小大于摩擦力的大小。作图要求如下:以列车的重心作为力的作用点,牵引力方向水平向右,绘制的线段长度稍长;摩擦力方向水平向左,绘制的线段长度稍短,最后分别在两个力的线段旁标注对应符号和即可。
【分析】(1)根据题意可算出摩擦力;
(2)水平方向上受向右的牵引力和向左的阻力,注意线段的长短并标大小;
(3)根据可算出合力并分析方向;
(4)因为滑动摩擦力与接触面粗糙程度和压力大小不变,所以滑动摩擦力大小不变,并根据二力平衡分析即可。
(1)由题意可知,车轮与轨道间的摩擦力为
(2)列车启动加速阶段某瞬间,水平方向受到向右的牵引力和向左的摩擦力,且牵引力大于摩擦力。在图中以列车重心为作用点,画一条水平向右的线段表示牵引力,线段稍长;画一条水平向左的线段表示摩擦力,线段稍短,并分别在线段旁标注、。
(3)启动加速阶段,列车在水平方向受到的合力
方向与牵引力方向相同,即水平向右。
(4)当列车达到运行速度后改为匀速行驶,此时列车处于平衡状态,在水平方向上受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,因为接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,即
16.阅读下文,回答下列问题:
《天工开物·五金第八》记载了古代锻铁的工艺:“凡熟铁、钢铁,已经炉锤,水火未济,其质未坚。乘其出火之时,入清水淬之,名曰‘健钢’、‘健铁’。”古代铁匠将烧红的铁块放在铁砧上,用质量为的铁锤反复锻打。铁锤每次下落时对铁块的平均压力约为,铁锤与铁块的接触面积约为。
(1)关于锻打过程,下列说法正确的是(  )
A.铁锤捶打铁块并静止在铁块上,此时铁锤不具有惯性
B.铁块在经过捶打刮削变成工艺品的过程中,其质量保持不变
C.铁块被锻打变薄,说明力可以改变物体的形状
D.铁锤锻打的次数越多,铁块的密度越小
(2)铁锤所受的重力为   N。(g取)
(3)铁锤每次锻打时对铁块产生的平均压强约为   Pa。
(4)若铁匠将铁锤换成质量相同但锤头接触面积更小()的锤子,有什么好处?   。
【答案】(1)C
(2)30
(3)
(4)增大对铁块的压强,更易锻打铁块(或在压力不变时,减小受力面积增大压强,使铁块更易形变)
【知识点】力的作用效果;重力及其大小的计算;减小压强的方法及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)A. 惯性是一切物体固有的属性,物体在任何运动状态、任何情况下都具有惯性,因此铁锤静止时同样具有惯性,故A错误。
B. 将铁块刮削加工成工艺品的过程中,会去除掉一部分铁,因此工艺品的质量相比原铁块会减小,故B错误。
C. 铁块经过锻打后变薄,形状发生了改变,这个变化说明力可以改变物体的形状,故C正确。
D. 密度是物质本身的固有特性,只和物质的种类、状态、温度有关,和锻打次数无关,因此锻打过程中铁块的密度保持不变,故D错误。
故选C。
(2)计算铁锤重力
(3)计算铁锤对铁块的平均压强
(4)根据压强公式可知,当锤头对铁块的压力不变时,减小锤头与铁块的受力面积,可以增大对铁块的压强;压强越大,越容易让铁块发生形变,因此使用接触面积更小的锤子,能够增大压强,从而提升锻打效果。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
3、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关;
4、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
5、压强的计算公式:P=F/S,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。
(1)A.惯性是物体的固有属性,一切物体在任何状态下都具有惯性,铁锤静止时仍有惯性,故A错误;
B.铁块刮削成工艺品时,部分铁被去除,质量会减小,故B错误;
C.铁块被锻打变薄,形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故C正确;
D.密度是物质的固有属性,与锻打次数无关,铁块的密度不变,故D错误。
故选C。
(2)铁锤重力
(3)铁锤对铁块产生的平均压强
(4)由压强公式可知,当压力不变时,减小受力面积,压强会增大;压强越大,越容易使铁块发生形变,所以使用接触面积更小的锤子,能增大对铁块的压强,提升锻打效果。
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