【精品解析】广西崇左市宁明县2025-2026学年下学期八年级期中检测 物理

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广西崇左市宁明县2025-2026学年下学期八年级期中检测 物理
1.下列各物体所受重力最符合实际的是(  )
A.一个鸡蛋2N B.一个苹果20N
C.一个西瓜100N D.一瓶500mL矿泉水50N
2.关于物体间的相互作用力,下列叙述错误的是(  )
A.物体间只有直接接触,才有力的作用
B.力的相互作用可以发生在任何相互作用的物体之间
C.彼此不接触的物体之间,力的作用也是相互的
D.一个物体受到另一个物体力的作用时,同时也对另一个物体施加力的作用
3.园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近(如图所示)。园艺工人这样做的目的是(  )
A.减小动力臂,能省距离 B.减小阻力臂,能更省力
C.增大动力臂,能更省力 D.增大阻力臂,能省距离
4.北宋文学家欧阳修在《采桑子》中有这样的描写:“无风水面琉璃滑,不觉船移”其中“不觉船移”所选的参照物可能是(  )
A.被船惊飞的鸟 B.船游动的水面
C.船在水中的倒影 D.船附近岸边的花草
5.如图所示,甲、乙两个实心均匀圆柱体铝制零件底面积相同,高度不同,当它们静止在水平地面上时,对地面的压强(  )
A.一样大 B.甲大 C.乙大 D.无法判断
6.如图所示,小美被蹦床弹起后竖直下落。已知她所受重力为,下落过程中受到的空气阻力为。请判断在下落过程中,她所受合力的方向与大小分别是(  )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.竖直向下 D.竖直向上
7.如图是我国运动员在2026米兰冬奥会上,进行单板滑雪女子平行大回转比赛的场景。下滑过程中,运动员通过屈膝蹬地加速,身体倾斜转弯绕过旗门后,雪板在雪面上留下划痕。下列选项正确的是(  )
A.转弯过程中运动员相对于旗门是静止的
B.雪面上的划痕说明力能改变物体的形状
C.运动员加速下滑过程中受到的惯性变大
D.运动员下滑的过程中运动状态保持不变
8.小明练习使用弹簧测力计测量物体的重力,有如下操作:
①把待测物体挂在挂钩上;
②观察弹簧测力计的测量范围,弄清刻度上每一小格表示多少牛;
③在竖直方向上调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
④待指针稳定后读数。
你认为合理的顺序是(  )
A.①②③④ B.②③①④ C.②①③④ D.①④②③
9.“顶缸”是我国传统杂技项目之一,表演者顶着缸站在水平舞台上保持静止,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.舞台对人的支持力与人的重力是一对平衡力
B.缸对人的压力与舞台对人的支持力是作用力与反作用力
C.舞台对人的支持力与人对舞台的压力是作用力与反作用力
D.缸对人的压力与人对缸的支持力是一对平衡力
10.甲、乙两物体,同时从同一地点出发,沿直线向同一方向运动,它们的s-t图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.0-2s内甲的速度比乙大
B.第4s时甲、乙两物体的速度相等
C.0-4s内甲和乙平均速度相同
D.乙物体先加速后匀速
11.日常生活中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是(  )
A.汽车破窗锤敲击端做成锥状是为了增大压强
B.软包装饮料的吸管下端被削得很尖是为了增大压强
C.拔河比赛中,运动员放松赛绳是为了增大摩擦
D.自行车刹车时,轻轻捏车闸是为了减小摩擦
12.关于力和运动,下列说法正确的是(  )
A.物体不受力时,一定保持静止状态
B.物体受平衡力时,一定做匀速直线运动
C.物体的运动状态改变时,一定受到力的作用
D.物体做匀速直线运动时,所受合力一定为零
13.如图所示,某同学在家做饭时,他发现拿锅保持水平时,手越靠近锅柄末端越   (选填“省”或“费”)力,这说明力的作用效果与力的   有关。
14.学生喜欢在课间时踢毽子,用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为力的作用是   的;竖直向上踢出的毽球到达最高点时,毽子处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
15.如图所示,在篮球比赛中,斜向上投出的篮球最终会沿曲线下落,这是因为投出的篮球受到了   力的作用,该力的方向是   。
16.小明一家春节外出旅行乘坐高铁,高铁的座椅设计得宽大柔软,是通过   的方式减小压强。高铁快到站时,关闭动力系统后无法马上停下来,是由于高铁具有   。
17.如图所示,这是一种健身用的简易拉力器,它的滑轮的作用是改变力的   ,不计绳重和摩擦,配重质量为m,人拉动配重的最小力为   。
18.如图甲所示,右手用的拉力水平向右拉弹簧测力计,此时弹簧测力计的示数为;如图乙所示,左、右手各用的拉力向两边水平拉弹簧测力计,此时弹簧测力计的示数为。则等于   ,等于   。
19.(1)如图所示,重为3N的排球在空中飞行,请画出它所受重力的示意图;
(2)如图是用羊角锤拔钉子的示意图,请在图中画出作用在手柄A点的最小动力F1及力臂L1;
(3)如图所示,小明站在地上借助滑轮组提升重物,请画出满足以上条件下尽可能省力的绳子绕法。
20.如图所示是某实验小组探究“影响压力作用效果因素”的实验。
(1)实验中,同学们是通过观察海绵的   来比较压力作用效果的;
(2)同学们比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是在   相同时,压力越   ,压力作用效果越明显;
(3)通过比较   两图,可知压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)同学们将该小桌和砝码放在图丁所示的木板上,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'。
21.在“探究杠杆平衡条件”实验中:所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重力1N的钩码。
(1)实验前杠杆左端下沉,应将平衡螺母向   调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)多次实验后得出杠杆平衡条件:   。多次实验的目的是   (选填“A.取平均值减小误差”或“B.使实验结论具有普遍性”)。
(3)如图丁所示,杠杆平衡时,若在两边钩码下各加挂一个相同钩码,杠杆   (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)如图戊,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆平衡,拉力为   N;若将弹簧测力计倾斜拉,始终保持杠杆水平平衡,拉力大小将   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
22.如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)本次实验中运用的主要研究方法是   。
(2)实验过程中,弹簧测力计   (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,根据   的原理,滑动摩擦力的大小   (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与   的关系;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与   的关系。
(4)小丽同学对实验装置进行改动,如图所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小丽同学    (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
23.小兵在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是为了使小车到达水平面有相同的   ;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,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)在步骤(2)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做   运动;
(4)从斜面上滑下的小车,最终会停下来的原因是受到   的作用,说明力是   物体运动状态的原因;
(5)小车在毛巾、棉布、木板上都最终停下来,克服摩擦阻力做功大小   (填“相等”或“不相等”);
(6)再增加一个木块,若水平面的材料相同,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,撞击相同位置的木块,观察木块滑行的距离,可以探究小车的动能与   (选填“速度”或“质量”)的关系。
24.在马年央视春晚上,宇树科技携其最新一代人形机器人给全国观众带来了武术表演节目《武BOT》,机器人在舞台上完成高难度群舞时动作轻盈迅捷,宛如“少年侠客”,让中外电视观众惊叹中国科技的成就。机器人及其携带的表演道具总质量为56kg,一只平底脚板的面积为200cm2,求:
(1)机器人及道具受到的总重力;
(2)双脚站立时对地面的压强。
25.如图所示一辆质量为1.6t的无人驾驶汽车正沿平直道路进行测试:从起点出发,匀速行驶至1200m外的终点用时2min,无人驾驶汽车匀速行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.1倍。求:
(1)汽车匀速行驶时的速度;
(2)匀速行驶过程中汽车受到的牵引力大小。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一个鸡蛋的质量约为50g,其重力,故A不符合题意;
B.一个苹果的质量约为200g,其重力,故B不符合题意;
C.一个西瓜的质量约为10kg,其重力,故C符合题意;
D.500mL矿泉水的质量,其重力,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】利用重力公式G-mg,根据物体的质量估测它的重力大小。
2.【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】A、产生力的作用并不需要物体直接接触,例如磁铁隔空吸引铁钉、地球对空中物体施加重力,不接触的物体间也可以产生力,故A错误。
B、只要两个物体之间发生了力的相互作用,就会存在一对相互作用力,力的相互作用可以发生在任意存在相互作用的物体之间,故B正确。
C、力的作用是相互的,无论两个物体是否相互接触,只要发生力的作用,作用力与反作用力就会同时存在,故C正确。
D、力不能脱离物体单独存在,且力的作用具有相互性,某个物体在受到其他物体施加的力时,一定会同时对施力物体施加反作用力,故D正确。
故选:A。
【分析】(1)力的产生不一定需要物体相互接触,磁力、重力这类场力可以在不接触的物体间产生。
(2)只要物体间发生力的作用,就会存在相互作用力,相互作用力存在于任意发生力作用的两个物体之间。
(3)力的相互性与物体是否接触无关,不接触的两个物体间的作用力同样遵循力的作用相互的规律。
(4)力的作用是相互的,施力物体同时也一定是受力物体,作用力与反作用力同时产生、同时存在。
3.【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A、将枝条靠近剪刀轴,动力臂没有发生改变,既没有减小动力臂,也无法实现省距离的效果,故A错误。
B、把枝条向剪刀的转轴处靠近,阻力作用点离支点更近,有效减小了阻力臂,在动力臂、阻力大小不变时,根据杠杆平衡条件,所需动力会变小,可以达到省力的目的,故B正确。
C、该操作只改变了阻力臂的大小,手的握持位置不变,动力臂并未增大,故C错误。
D、枝条靠近支点会使阻力臂减小,并非增大阻力臂,也不能省距离,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)杠杆平衡条件为:动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂,当动力臂、阻力保持不变时,阻力臂越小,需要的动力就越小。
(2)枝条对剪刀的作用力为阻力,枝条越靠近支点(轴),阻力臂的长度就越小,能够实现省力效果。
(3)本操作中手的用力位置没有改变,因此动力臂大小保持不变。
(4)省力杠杆的特点是省力但费距离,减小阻力臂属于省力设计,无法省距离。
4.【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点;参照物及其选择
【解析】【解答】A、船只与受惊飞起的小鸟之间相对位置不断发生改变,以飞鸟作为参照物时,船是运动的,故A不符合题意。
B、船在水面上向前行进,船相对于水面的位置发生了变化,选取水面为参照物,船处于运动状态,故B不符合题意。
C、水面形成的船的倒影属于平面镜成像,倒影与船只之间的相对位置始终没有发生改变,所以以船的倒影为参照物,船是静止的,故C符合题意。
D、船只不断远离岸边的花草,二者相对位置发生变化,以岸边花草为参照物,船是运动的,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)判断物体运动还是静止,关键要看被研究物体与所选参照物之间的相对位置是否发生改变。
(2)若物体和参照物之间相对位置发生变化,则物体相对于该参照物是运动的。
(3)若物体和参照物之间相对位置没有发生变化,则物体相对于该参照物是静止的。
(4)平面镜所成的像与物体始终关于镜面对称,像与物体之间相对位置保持不变,二者相对静止。
5.【答案】C
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】放在水平地面上的实心圆柱体,对地面的压力大小等于自身重力,由此推导柱体压强公式:
甲、乙两个实心圆柱体由同种材料制成,二者密度ρ相等;乙的高度大于甲的高度,根据p=ρgh可得,乙圆柱体对水平地面的压强更大,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选:C。
【分析】对于水平面上放置的均匀实心柱体,可利用推导公式p=ρgh比较压强大小,当物体密度相同时,柱体高度越高,对水平面产生的压强就越大。
6.【答案】C
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】小美下落时速度不断增大,此过程中她受到竖直向下的重力与竖直向上的空气阻力,重力大于阻力,二者的合力方向竖直向下,合力的大小为,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选:C。
【分析】物体所受合力方向与较大力的方向一致,下落时重力大于阻力,合力竖直向下,物体便会向下做加速运动。
7.【答案】B
【知识点】力的作用效果;物体运动状态的变化;惯性及其现象;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、运动员滑行转弯时,和旗门之间的相对位置持续改变,以旗门为参照物,运动员处于运动状态,故A错误。
B、滑雪板挤压雪地使雪面出现划痕,雪地的外形发生改变,该现象说明力可以改变物体的形状,故B正确。
C、惯性是物体的固有属性,只由物体的质量决定,运动员下滑时质量没有发生变化,惯性大小保持不变;同时惯性并非力,不能表述为物体“受到惯性”,故C错误。
D、运动状态包含速度大小与运动方向两个要素,运动员加速下滑时速度增大,转弯时运动方向发生改变,两种情况都属于运动状态发生变化,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)判断物体运动或静止,要观察研究对象与所选参照物之间的相对位置是否发生改变。
(2)力有两种作用效果,分别是改变物体的形状、改变物体的运动状态。
(3)惯性只与物体质量有关,质量不变则惯性大小不变,惯性是属性,不能当作力来描述。
(4)只要物体的速度大小或者运动方向任意一项发生变化,物体的运动状态就发生了改变。
8.【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】使用弹簧测力计测量力的大小时,首先要观察仪器的量程和分度值,既能避免超量程损坏测力计,也能精准读取测量数值;随后进行调零操作,使指针与零刻度线对齐,消除初始偏差带来的测量误差;接着将被测物体悬挂在测力计挂钩处进行测量,待指针静止稳定后读取示数。综上正确操作顺序为②③①④,故B正确,A、C、D错误。
故选:B。
【分析】明确弹簧测力计的规范操作流程,量程决定测量范围,分度值决定读数精度,调零是减小系统误差的关键步骤。
测量时需等待指针稳定再读数,防止指针晃动造成读数失误,按照仪器使用前观察、调零,使用中测量、读数的逻辑即可梳理出正确操作顺序。
9.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;平衡力和相互作用力的区分
【解析】【解答】A.人一共受到重力、舞台施加的支持力、水缸施加的压力三个力,三力保持平衡状态。舞台的支持力大小等于人的重力与水缸压力之和,因此舞台对人的支持力和人的重力大小不相等,不属于一对平衡力,故A错误。
B.水缸对人的压力、舞台对人的支持力两个力都作用在人这同一个受力物体上,而相互作用力需要作用在两个不同物体上,因此二者并非作用力与反作用力,故B错误。
C.舞台对人的支持力作用在人身上,人对舞台的压力作用在舞台上,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线且作用于两个相互接触的不同物体,满足相互作用力的全部条件,故C正确。
D.水缸对人的压力、人对水缸的支持力属于一对相互作用力,并非平衡力,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)平衡力需要作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;当物体受多个力平衡时,任意两个力不一定构成平衡力。
(2)相互作用力的受力物体一定是两个不同的物体,若两个力受力物体相同,则一定不属于相互作用力。
(3)判断相互作用力的四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线、作用在两个不同物体,四个条件必须同时满足。
(4)相互作用力与平衡力最核心的区别在于受力物体是否相同,平衡力共物,相互作用力异物。
10.【答案】C
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.结合路程 — 时间图像可以看出,在 0~2s这段时间内,乙运动的路程大于甲运动的路程,根据速度公式可知乙的运动速度大于甲的速度,故A错误。
B.第4s时刻,乙的s-t图像平行于时间坐标轴,说明乙的路程不再随时间发生变化,此时乙保持静止状态;甲的路程随时间均匀变化,始终做匀速直线运动,故B错误。
C.0~4s内,甲、乙两物体最终运动的总路程相等,运动所用时间也相同,由平均速度计算公式可得二者的平均速度大小相等,故C正确。
D.从图像能够判断,乙在前2s做匀速直线运动,2s之后路程不变,处于静止状态,并非全程做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)在相同时间段内,物体运动路程越长,运动速度越大,可通过对比相同时间内的路程大小比较瞬时速度。
(2)s-t 图像中,图线平行于时间轴代表物体位置不变,处于静止状态;倾斜直线代表物体做匀速直线运动。
(3)平均速度等于总路程与总时间的比值,判断平均速度大小只需对比总路程和总时间,与中间运动过程无关。
(4)结合图像分段分析物体运动状态,根据图线形状判断物体是匀速运动还是静止。
11.【答案】A,B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.汽车破窗锤的敲击端设计成锥形,在压力不变的前提下,通过减小受力面积的方式增大压强,便于击碎车窗玻璃,故A正确。
B.软包装饮料的吸管下端削尖,同样是利用减小受力面积的方法来增大压强,让吸管可以轻松扎入饮料包装,故B正确。
C.拔河比赛时运动员松开手中的赛绳,会减小手与绳子之间的摩擦力,该操作无法达到增大摩擦的效果,故C错误。
D.自行车刹车时紧握车闸,依靠增大压力来增大摩擦力实现减速;轻轻捏动车闸只是施加的压力偏小,摩擦力较小,目的并非减小摩擦,故D错误。
故选:AB。
【分析】(1)增大压强的两种常用方式:压力一定时减小受力面积、受力面积一定时增大压力,锥状、尖状的设计大多通过减小受力面积增大压强。
(2)生活中尖锐类工具的设计原理均为增大压强,方便切割、穿刺等操作。
(3)摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,压力越小,滑动摩擦力越小,松开绳子会减小手对绳的压力,摩擦力随之减小。
(4)自行车刹车属于通过增大压力增大摩擦的应用,轻捏闸只是压力小、摩擦力小,没有改变接触面粗糙程度,不属于减小摩擦的操作。
12.【答案】C,D
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【解答】A.根据牛顿第一定律,物体在不受外力作用时,会保持静止状态或者匀速直线运动状态,并非只能保持静止,故A错误。
B.物体受到平衡力作用时,处于平衡状态,既可以保持静止,也可以做匀速直线运动,并非只能做匀速直线运动,故B错误。
C.力是改变物体运动状态的原因,只要物体的运动速度大小或者运动方向发生改变,就说明物体一定受到了非平衡力的作用,故C正确。
D.物体做匀速直线运动属于平衡状态,处于平衡状态的物体受到的所有力相互抵消,合力大小一定等于零,故D正确。
故选:CD。
【分析】(1)物体不受外力时,运动状态有两种情况:静止、匀速直线运动,不能片面认定只有其中一种运动形式。
(2)受平衡力的物体一定处于平衡状态,平衡状态包含静止与匀速直线运动两种情况。
(3)力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,运动状态发生改变,必然受到力的作用。
(4)静止、匀速直线运动都属于平衡状态,平衡状态下物体所受合力必定为0。
13.【答案】费;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】把水平放置的锅视作杠杆,支点选定为手握住锅柄末端的接触位置,手握靠近锅身的位置施加动力,锅自身的重力充当阻力。在阻力大小、动力臂长度均不变的条件下,当手不断向锅柄末端移动时,阻力臂随之变长,结合杠杆平衡原理可以判断,所需施加的动力会变大,因此握持位置越靠近锅柄末端端,端起锅时就越费力。
本次操作仅改变了力的施加位置,力的大小与方向均未发生变化,最终力产生的效果出现明显改变,由此能够说明:力的作用效果和力的作用点有关系。
故答案为:费;作用点。
【分析】本题结合生活场景考查杠杆平衡条件以及影响力作用效果的三要素。利用杠杆平衡公式可知,在阻力、动力臂固定时,阻力臂越大,需要的动力就越大;力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,本题只改变了力的作用点,受力效果发生改变,即可验证二者之间的关系。
14.【答案】相互;非平衡
【知识点】力作用的相互性;平衡状态的判断
【解析】【解答】力的作用是相互性的,用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为力的作用是相互的;
毽球在最高点时仅受重力,合力不为零,毽子处于非平衡状态。
故答案为:相互;非平衡。
【分析】物体间力的作用是相互的;
平衡状态要求物体受平衡力(合力为零),保持静止或匀速直线运动状态。
15.【答案】重;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】处在地球表面附近的所有物体都会受到地球施加的重力,重力的方向始终竖直向下。被向上抛出的篮球在空中运动时,始终受重力作用,在重力的作用下运动状态发生改变,最终落回到地面。
故答案为:重;竖直向下。
【分析】本题考查重力的基本概念与方向特点。重力是地球对附近物体的吸引力,其方向固定为竖直向下,不受物体运动方向、位置的影响,抛出去的物体最终下落,正是重力作用的典型现象。
16.【答案】增大受力面积;惯性
【知识点】惯性及其现象;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】高铁座椅设计得宽大且质地柔软,乘客落座时的压力等于自身重力,在压力一定的条件下,通过增大人体与座椅间的受力面积,减小座椅对人体的压强,提升乘坐的舒适程度。
列车即将到站关闭动力装置后,高铁不能立刻停止运动,因为高铁具有惯性,会保持原本向前的运动状态继续向前滑行一段距离。
故答案为:增大受力面积;惯性。
【分析】减小压强的方式分为两类,压力不变时增大受力面积,或是受力面积不变时减小压力。惯性属于物体的固有属性,所有物体都具备惯性,运动的物体会依靠惯性维持自身原来的运动状态继续运动。
17.【答案】方向;mg
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】题图中所用滑轮属于定滑轮,这类滑轮无法省力,主要作用是改变拉力的施加方向。忽略绳子自重与摩擦损耗时,定滑轮左右两侧绳子受到的拉力大小相等,想要匀速拉起配重,施加的最小拉力与配重自身重力大小相同,因此拉力大小为。
故答案为:方向;mg。
【分析】定滑轮实质是一个等臂杠杆,既不会省力也不会费力,只能调整力的方向。在不计绳重与摩擦的理想条件下,绳子各处拉力大小一致,匀速提升物体时拉力大小等于物体重力。
18.【答案】3;3
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】根据图片可知,两个弹簧测力计都处于静止状态,那么它们的示数都等于挂钩上受到的拉力。根据题目描述可知,甲中测力计挂钩上受到的拉力为3N,则甲中弹簧测力计的示数等于3N。乙中测力计挂钩上受到的拉力为3N,则乙中弹簧测力计的示数等于3N。
【分析】当弹簧测力计都处于静止状态时,它们的示数都等于挂钩上受到的拉力。
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】重力示意图;杠杆中最小力的问题;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)小球所受重力的作用点选取在小球的球心位置,重力方向始终竖直向下,按照给定的重力数值,从球心位置竖直向下画出带箭头的线段,并标注对应的重力符号与大小。
(2)依据杠杆平衡规律,当阻力、阻力臂保持不变时,动力臂的长度越大,需要施加的动力数值就越小。杠杆上最长的动力臂为支点到动力作用点的连线,最小动力需要与这条最长力臂相互垂直,方向斜向左上方,同时标注出对应的动力臂。
(3)人站在地面拉动滑轮组,拉力的方向需要竖直向下,因此将绳子的起始端固定在定滑轮的挂钩处,先绕过下方的动滑轮,再向上缠绕在定滑轮上,最终绳子自由端竖直向下。
【分析】(1)画重力示意图时,作用点统一画在物体重心,方向固定竖直向下,不能垂直于接触面,线段末端标注箭头与力的大小。
(2)杠杆最小动力的作图关键是确定最长动力臂,支点到杠杆上最远作用点的距离为最大力臂,最小作用力必须与最长力臂相互垂直。
(3)滑轮组绕线方式由拉力方向决定,人在地面向下拉绳时,绳子末端必须竖直向下,固定端需要绑定在定滑轮挂钩上,按照从动滑轮到定滑轮的顺序依次缠绕。
(1)重力作用点在球心,方向竖直向下,大小为。从球心沿竖直向下画带箭头的线段,标。
(2)根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂越长,所需的动力越小。动力臂最长为,最小动力垂直向左上方,力臂。
(3)小明站在地面上拉绳子,所以绳子的自由端(末端)必须是向下的。故滑轮组绕法:绳子固定端系于定滑轮挂钩,向下绕动滑轮、向上绕定滑轮,自由端向下。
20.【答案】(1)凹陷程度
(2)受力面积;大
(3)乙、丙
(4)=
【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)本次实验借助海绵发生形变后的凹陷深浅来反映压力作用效果的强弱,海绵凹陷越明显,代表压力产生的作用效果越强,该研究方法为转换法。
(2)对比甲、乙两组实验,小桌与海绵的接触面积保持一致,乙装置增加砝码后整体压力更大,海绵出现的凹陷程度也更深,由此可归纳实验结论:当受力面积不变时,压力数值越大,压力的作用效果就越突出。
(3)想要探究压力作用效果和受力面积之间的关系,需要保证压力大小不变,只更换受力面积进行对比实验。乙中桌腿接触海绵,受力面积偏小,丙中桌面贴合海绵,受力面积更大,两组压力相等、受力面积不同,因此选择乙、丙两组图像分析。
(4)丙、丁两次实验里,接触面受到的压力都等于小桌与砝码的总重力,接触面积也完全相同,根据压强计算公式可判断,海绵受到的压强与木板受到的压强大小相等,也就是p=p'。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)受力面积;大;(3)乙、丙;(4)=。
【分析】(1)无法直接观测压力的作用效果时,可通过接触面的形变程度间接体现物理量大小,这是转换法的核心思路。
(2)控制受力面积保持不变,只改变压力大小,通过接触面形变差异总结压力大小对压力作用效果的影响规律。
(3)探究受力面积对压力作用效果的影响,要运用控制变量法,保持压力不变,仅改变接触面积,筛选符合单一变量要求的两组实验。
(4)压强大小由压力和受力面积共同决定,只要压力、受力面积均相同,无论接触面材质如何,产生的压强大小一定相等。
(1)实验中,海绵的凹陷程度越明显,说明压力作用效果越显著。这是转换法的应用。
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙图比甲图多了一个砝码,压力更大,且乙图海绵的凹陷程度更明显。因此结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制压力相同,改变受力面积。乙图桌腿朝下,受力面积小,丙图桌面朝下,受力面积大。压力相同,受力面积不同,且乙图海绵凹陷更明显。因此应比较乙、丙两图。
(4)丙、丁两图中,压力大小均等于小桌和砝码的总重力,受力面积均为小桌的桌面与接触面接触。由可得,丙图中海绵受到的压强p和丁图中木板受到的压强p'大小相等,即 p=p'。
21.【答案】(1)右
(2);B
(3)左端下沉
(4)1;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)观察甲图能够发现杠杆左端位置偏低,为让杠杆静止在水平位置,需要向右调节杠杆两端的平衡螺母。
(2)假设杠杆每一格的长度为L,结合乙、丙两组实验的数据进行计算,多组实验数据均可满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,由此总结出杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。多次采集实验数据能够避免单次实验带来的偶然性,让总结得出的物理规律具备普遍适用性。
(3)丁图杠杆处于平衡状态,当杠杆两侧同时增加一个规格相同的钩码后,分别计算左右两侧力与力臂的乘积,左侧乘积数值更大,杠杆会向左侧倾斜下沉。
(4)竖直向上拉动弹簧测力计使杠杆保持水平平衡,代入杠杆平衡公式计算可得拉力大小为 1N。如果将弹簧测力计倾斜拉动杠杆,拉力对应的力臂会随之变短,在阻力、阻力臂均不发生改变的前提下,需要施加更大的拉力才能维持杠杆平衡,因此测力计示数会变大。
故答案为:(1)右;(2);B;(3)左端下沉;(4)1;变大。
【分析】(1)杠杆调平遵循哪边偏高就向哪边调节平衡螺母的原则,杠杆调至水平位置便于直接测量力臂大小。
(2)多次实验可以排除偶然因素的干扰,避免依据一组数据得出片面结论,让归纳得到的规律适用于多种实验场景。
(3)判断杠杆是否平衡,只需分别计算杠杆两侧力与力臂的乘积,哪边乘积更大,杠杆就会向哪一侧下沉。
(4)弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力力臂小于杠杆上对应的格长,力臂减小后,所需拉力会相应增大。
(1)由图甲可知,杠杆的左端低,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)[1][2]设杠杆一格长度为L,由图乙可知
由图丙可知
由图丁可知
可以得到杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,即,通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性。
(3)图丁中杠杆平衡时,若在两边钩码下各加挂一个相同钩码,则有
杠杆左端下沉。
(4)[1][2]用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆平衡,由杠杆平衡条件可知
拉力;若将弹簧测力计倾斜拉,始终保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力的力臂在减小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力大小将变大。
22.【答案】(1)控制变量法
(2)必须;二力平衡;等于
(3)压力;接触面粗糙程度
(4)不一定
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)探究滑动摩擦力分别与压力大小、接触面粗糙程度的关系时,每次只改变其中一个物理量,保持其余条件不变来探究该变量带来的影响,同时借助弹簧测力计的示数间接表示滑动摩擦力的大小,该实验主要采用的研究方法是控制变量法。
(2)实验操作时,要沿水平方向拉动物块做匀速直线运动,此时物块在水平方向上受力平衡,弹簧测力计的拉力和物块受到的滑动摩擦力属于一对平衡力,滑动摩擦力大小与测力计示数相等。
(3)甲、乙两组实验中接触面粗糙程度保持一致,只改变了物块对接触面的压力,用来探究滑动摩擦力和压力大小的关系;乙、丙两组实验控制压力不变,更换粗糙程度不同的接触面,用来探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(4)将木块固定、拉动下方长木板的改进方案中,不需要匀速拉动长木板,木块始终保持静止,水平方向受到的摩擦力和弹簧测力计拉力一直平衡,二者大小始终相等。
故答案为:(1)控制变量法;(2)必须;二力平衡;等于;(3)压力,接触面的粗糙程度;(4)不一定。
【分析】(1)研究多个因素对某一物理量的影响时,需要固定其他条件不变,只改变研究的单一因素,以此得出准确的定量关系。
(2)匀速直线运动属于平衡状态,利用二力平衡的原理,可将摩擦力大小转化为弹簧测力计的拉力示数进行测量。
(3)两组实验只有压力不同、其他条件一致时,探究摩擦力与压力的关系;只有接触面粗糙程度不同、其他条件一致时,探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(4)改进装置中木块始终静止,受力始终平衡,无论木板做变速还是匀速运动,摩擦力大小都可以通过测力计稳定读出。
(1)探究滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度的关系时,需控制单一变量,研究该变量对摩擦力的影响,同时运用转换法,通过弹簧测力计示数反映滑动摩擦力大小,本题主要研究方法为控制变量法。
(2)[1][2][3]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。
(3)[1]甲、乙实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]乙、丙实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(4)由图知,木块固定,抽动木板,不一定要匀速拉动长木板,木块总会处于静止状态,受到的摩擦力与拉力始终是平衡力,大小相等。
23.【答案】(1)速度
(2)慢
(3)匀速直线
(4)阻力;改变
(5)相等
(6)速度
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中控制同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是保证小车到达水平面时的初速度大小相同,排除初速度对实验的干扰。
(2)实验现象显示,小车在粗糙的毛巾表面滑行距离最短,在光滑的木板表面滑行距离最远。由此可知,水平面阻力越小,小车的运动速度减小得越慢,滑行距离越远。
(3)基于实验现象进行科学推理:若水平面绝对光滑,小车滑行过程中不受任何阻力作用,速度将保持不变,持续做匀速直线运动。
(4)滑行的小车最终停下,是因为受到水平面阻力的作用,阻力改变了小车的运动速度,由此说明力是改变物体运动状态的原因。
(5)小车从斜面同一高度滑下,初始重力势能相等,到达水平面时的动能大小相同。小车在不同水平面滑行至静止,动能全部通过克服摩擦力做功转化为内能,因此小车在三个表面上克服摩擦力做的功相等。
(6)让同一小车从同一斜面的不同高度静止滑下,小车到达水平面的初速度不同,通过对比木块被小车撞击后移动的距离,可探究小车的动能与速度的关系。
故答案为:(1)速度;(2)慢;(3)匀速直线;(4)阻力;改变;(5)相等;(6)速度。
【分析】(1)采用控制变量法,统一小车、斜面高度等条件,确保小车到达水平面的初速度一致,保证实验变量唯一。
(2)接触面粗糙程度越小,小车受到的滑动阻力越小,速度衰减越缓慢,运动状态改变越不明显,滑行距离更远。
(3)本实验结合实验现象+科学推理得出结论,无法通过实验直接验证无阻力的理想状态,是牛顿第一定律的经典推理过程。
(4)物体的运动不需要力来维持,阻力使小车速度减小直至静止,直观体现了力可以改变物体的运动状态。
(5)根据能量守恒定律,小车初始动能相同,最终动能均归零,全部转化为内能,因此克服摩擦力做功的总量相等,与接触面粗糙程度无关。
(6)同一小车质量不变,下滑高度不同则初速度不同,通过木块移动距离反映动能大小,可探究动能与速度的对应关系。
(1)实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车到达水平面的速度相同。
(2)实验中,小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)在前面现象的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(4)[1][2]从斜面上滑下的小车,最终会停止运动,是因为水平面对小车有向后的摩擦力,即运动的小车最终会停下来是因为受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因。
(5)小车在同一斜面的相同高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素,小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同表面上最终都停下来,动能全部转为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以,在三个表面克服摩擦力做功相等。
(6)由题意可知,若水平面的材料相同,增加一个木块,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,小车下滑到水平面的速度不同,可通过比较木块被撞击的距离来比较小车达水平面时动能的大小,故还可以探究小车的动能与速度的关系。
24.【答案】(1)根据重力公式可知,机器人及道具受到的总重力为:G=mg=56kg×10N/kg=560N。
答:机器人及道具受到的总重力为560N。
(2)机器人双脚站立时对地面的压力为:F=G=560N;
则机器人双脚站立时对地面的压强为:。
答:机器人双脚站立时对地面的压强为1.4×104Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知机器人及其携带的表演道具的总质量,根据G=mg计算机器人及道具受到的总重力;
(2)机器人双脚站立时对地面的压力等于重力,根据计算机器人双脚站立时对地面的压强。
(1)机器人及道具受到的总重力
(2)机器人双脚站立在水平地面上,对地面的压力等于总重力,即
一只脚板面积,双脚站立的总受力面积
双脚站立时对地面的压强
25.【答案】(1)解:汽车行驶1200m的时间t=2min=120s;速度。
答:汽车匀速行驶时的速度是10m/s。
(2)解:汽车匀速行驶过程,牵引力等于阻力,而汽车受到的阻力f=0.1G=0.1×16000N=1600N;汽车受到的牵引力F=f=1600N。
答:匀速行驶过程中汽车受到的牵引力大小是1600N。
【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)根据路程和时间结合计算速度;
(2)汽车匀速行驶过程,牵引力等于阻力,结合阻力恒为车重的0.1倍解答。
(1)汽车行驶时间
汽车匀速行驶时的速度
(2)由题意得,汽车质量
汽车总重力为
由题意可得汽车受到的阻力
汽车做匀速直线运动,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,因此汽车受到的牵引力
1 / 1广西崇左市宁明县2025-2026学年下学期八年级期中检测 物理
1.下列各物体所受重力最符合实际的是(  )
A.一个鸡蛋2N B.一个苹果20N
C.一个西瓜100N D.一瓶500mL矿泉水50N
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.一个鸡蛋的质量约为50g,其重力,故A不符合题意;
B.一个苹果的质量约为200g,其重力,故B不符合题意;
C.一个西瓜的质量约为10kg,其重力,故C符合题意;
D.500mL矿泉水的质量,其重力,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】利用重力公式G-mg,根据物体的质量估测它的重力大小。
2.关于物体间的相互作用力,下列叙述错误的是(  )
A.物体间只有直接接触,才有力的作用
B.力的相互作用可以发生在任何相互作用的物体之间
C.彼此不接触的物体之间,力的作用也是相互的
D.一个物体受到另一个物体力的作用时,同时也对另一个物体施加力的作用
【答案】A
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】A、产生力的作用并不需要物体直接接触,例如磁铁隔空吸引铁钉、地球对空中物体施加重力,不接触的物体间也可以产生力,故A错误。
B、只要两个物体之间发生了力的相互作用,就会存在一对相互作用力,力的相互作用可以发生在任意存在相互作用的物体之间,故B正确。
C、力的作用是相互的,无论两个物体是否相互接触,只要发生力的作用,作用力与反作用力就会同时存在,故C正确。
D、力不能脱离物体单独存在,且力的作用具有相互性,某个物体在受到其他物体施加的力时,一定会同时对施力物体施加反作用力,故D正确。
故选:A。
【分析】(1)力的产生不一定需要物体相互接触,磁力、重力这类场力可以在不接触的物体间产生。
(2)只要物体间发生力的作用,就会存在相互作用力,相互作用力存在于任意发生力作用的两个物体之间。
(3)力的相互性与物体是否接触无关,不接触的两个物体间的作用力同样遵循力的作用相互的规律。
(4)力的作用是相互的,施力物体同时也一定是受力物体,作用力与反作用力同时产生、同时存在。
3.园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近(如图所示)。园艺工人这样做的目的是(  )
A.减小动力臂,能省距离 B.减小阻力臂,能更省力
C.增大动力臂,能更省力 D.增大阻力臂,能省距离
【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A、将枝条靠近剪刀轴,动力臂没有发生改变,既没有减小动力臂,也无法实现省距离的效果,故A错误。
B、把枝条向剪刀的转轴处靠近,阻力作用点离支点更近,有效减小了阻力臂,在动力臂、阻力大小不变时,根据杠杆平衡条件,所需动力会变小,可以达到省力的目的,故B正确。
C、该操作只改变了阻力臂的大小,手的握持位置不变,动力臂并未增大,故C错误。
D、枝条靠近支点会使阻力臂减小,并非增大阻力臂,也不能省距离,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)杠杆平衡条件为:动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂,当动力臂、阻力保持不变时,阻力臂越小,需要的动力就越小。
(2)枝条对剪刀的作用力为阻力,枝条越靠近支点(轴),阻力臂的长度就越小,能够实现省力效果。
(3)本操作中手的用力位置没有改变,因此动力臂大小保持不变。
(4)省力杠杆的特点是省力但费距离,减小阻力臂属于省力设计,无法省距离。
4.北宋文学家欧阳修在《采桑子》中有这样的描写:“无风水面琉璃滑,不觉船移”其中“不觉船移”所选的参照物可能是(  )
A.被船惊飞的鸟 B.船游动的水面
C.船在水中的倒影 D.船附近岸边的花草
【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点;参照物及其选择
【解析】【解答】A、船只与受惊飞起的小鸟之间相对位置不断发生改变,以飞鸟作为参照物时,船是运动的,故A不符合题意。
B、船在水面上向前行进,船相对于水面的位置发生了变化,选取水面为参照物,船处于运动状态,故B不符合题意。
C、水面形成的船的倒影属于平面镜成像,倒影与船只之间的相对位置始终没有发生改变,所以以船的倒影为参照物,船是静止的,故C符合题意。
D、船只不断远离岸边的花草,二者相对位置发生变化,以岸边花草为参照物,船是运动的,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)判断物体运动还是静止,关键要看被研究物体与所选参照物之间的相对位置是否发生改变。
(2)若物体和参照物之间相对位置发生变化,则物体相对于该参照物是运动的。
(3)若物体和参照物之间相对位置没有发生变化,则物体相对于该参照物是静止的。
(4)平面镜所成的像与物体始终关于镜面对称,像与物体之间相对位置保持不变,二者相对静止。
5.如图所示,甲、乙两个实心均匀圆柱体铝制零件底面积相同,高度不同,当它们静止在水平地面上时,对地面的压强(  )
A.一样大 B.甲大 C.乙大 D.无法判断
【答案】C
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】放在水平地面上的实心圆柱体,对地面的压力大小等于自身重力,由此推导柱体压强公式:
甲、乙两个实心圆柱体由同种材料制成,二者密度ρ相等;乙的高度大于甲的高度,根据p=ρgh可得,乙圆柱体对水平地面的压强更大,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选:C。
【分析】对于水平面上放置的均匀实心柱体,可利用推导公式p=ρgh比较压强大小,当物体密度相同时,柱体高度越高,对水平面产生的压强就越大。
6.如图所示,小美被蹦床弹起后竖直下落。已知她所受重力为,下落过程中受到的空气阻力为。请判断在下落过程中,她所受合力的方向与大小分别是(  )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.竖直向下 D.竖直向上
【答案】C
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】小美下落时速度不断增大,此过程中她受到竖直向下的重力与竖直向上的空气阻力,重力大于阻力,二者的合力方向竖直向下,合力的大小为,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选:C。
【分析】物体所受合力方向与较大力的方向一致,下落时重力大于阻力,合力竖直向下,物体便会向下做加速运动。
7.如图是我国运动员在2026米兰冬奥会上,进行单板滑雪女子平行大回转比赛的场景。下滑过程中,运动员通过屈膝蹬地加速,身体倾斜转弯绕过旗门后,雪板在雪面上留下划痕。下列选项正确的是(  )
A.转弯过程中运动员相对于旗门是静止的
B.雪面上的划痕说明力能改变物体的形状
C.运动员加速下滑过程中受到的惯性变大
D.运动员下滑的过程中运动状态保持不变
【答案】B
【知识点】力的作用效果;物体运动状态的变化;惯性及其现象;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、运动员滑行转弯时,和旗门之间的相对位置持续改变,以旗门为参照物,运动员处于运动状态,故A错误。
B、滑雪板挤压雪地使雪面出现划痕,雪地的外形发生改变,该现象说明力可以改变物体的形状,故B正确。
C、惯性是物体的固有属性,只由物体的质量决定,运动员下滑时质量没有发生变化,惯性大小保持不变;同时惯性并非力,不能表述为物体“受到惯性”,故C错误。
D、运动状态包含速度大小与运动方向两个要素,运动员加速下滑时速度增大,转弯时运动方向发生改变,两种情况都属于运动状态发生变化,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)判断物体运动或静止,要观察研究对象与所选参照物之间的相对位置是否发生改变。
(2)力有两种作用效果,分别是改变物体的形状、改变物体的运动状态。
(3)惯性只与物体质量有关,质量不变则惯性大小不变,惯性是属性,不能当作力来描述。
(4)只要物体的速度大小或者运动方向任意一项发生变化,物体的运动状态就发生了改变。
8.小明练习使用弹簧测力计测量物体的重力,有如下操作:
①把待测物体挂在挂钩上;
②观察弹簧测力计的测量范围,弄清刻度上每一小格表示多少牛;
③在竖直方向上调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻度线);
④待指针稳定后读数。
你认为合理的顺序是(  )
A.①②③④ B.②③①④ C.②①③④ D.①④②③
【答案】B
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】使用弹簧测力计测量力的大小时,首先要观察仪器的量程和分度值,既能避免超量程损坏测力计,也能精准读取测量数值;随后进行调零操作,使指针与零刻度线对齐,消除初始偏差带来的测量误差;接着将被测物体悬挂在测力计挂钩处进行测量,待指针静止稳定后读取示数。综上正确操作顺序为②③①④,故B正确,A、C、D错误。
故选:B。
【分析】明确弹簧测力计的规范操作流程,量程决定测量范围,分度值决定读数精度,调零是减小系统误差的关键步骤。
测量时需等待指针稳定再读数,防止指针晃动造成读数失误,按照仪器使用前观察、调零,使用中测量、读数的逻辑即可梳理出正确操作顺序。
9.“顶缸”是我国传统杂技项目之一,表演者顶着缸站在水平舞台上保持静止,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.舞台对人的支持力与人的重力是一对平衡力
B.缸对人的压力与舞台对人的支持力是作用力与反作用力
C.舞台对人的支持力与人对舞台的压力是作用力与反作用力
D.缸对人的压力与人对缸的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;平衡力和相互作用力的区分
【解析】【解答】A.人一共受到重力、舞台施加的支持力、水缸施加的压力三个力,三力保持平衡状态。舞台的支持力大小等于人的重力与水缸压力之和,因此舞台对人的支持力和人的重力大小不相等,不属于一对平衡力,故A错误。
B.水缸对人的压力、舞台对人的支持力两个力都作用在人这同一个受力物体上,而相互作用力需要作用在两个不同物体上,因此二者并非作用力与反作用力,故B错误。
C.舞台对人的支持力作用在人身上,人对舞台的压力作用在舞台上,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线且作用于两个相互接触的不同物体,满足相互作用力的全部条件,故C正确。
D.水缸对人的压力、人对水缸的支持力属于一对相互作用力,并非平衡力,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)平衡力需要作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;当物体受多个力平衡时,任意两个力不一定构成平衡力。
(2)相互作用力的受力物体一定是两个不同的物体,若两个力受力物体相同,则一定不属于相互作用力。
(3)判断相互作用力的四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线、作用在两个不同物体,四个条件必须同时满足。
(4)相互作用力与平衡力最核心的区别在于受力物体是否相同,平衡力共物,相互作用力异物。
10.甲、乙两物体,同时从同一地点出发,沿直线向同一方向运动,它们的s-t图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.0-2s内甲的速度比乙大
B.第4s时甲、乙两物体的速度相等
C.0-4s内甲和乙平均速度相同
D.乙物体先加速后匀速
【答案】C
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.结合路程 — 时间图像可以看出,在 0~2s这段时间内,乙运动的路程大于甲运动的路程,根据速度公式可知乙的运动速度大于甲的速度,故A错误。
B.第4s时刻,乙的s-t图像平行于时间坐标轴,说明乙的路程不再随时间发生变化,此时乙保持静止状态;甲的路程随时间均匀变化,始终做匀速直线运动,故B错误。
C.0~4s内,甲、乙两物体最终运动的总路程相等,运动所用时间也相同,由平均速度计算公式可得二者的平均速度大小相等,故C正确。
D.从图像能够判断,乙在前2s做匀速直线运动,2s之后路程不变,处于静止状态,并非全程做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)在相同时间段内,物体运动路程越长,运动速度越大,可通过对比相同时间内的路程大小比较瞬时速度。
(2)s-t 图像中,图线平行于时间轴代表物体位置不变,处于静止状态;倾斜直线代表物体做匀速直线运动。
(3)平均速度等于总路程与总时间的比值,判断平均速度大小只需对比总路程和总时间,与中间运动过程无关。
(4)结合图像分段分析物体运动状态,根据图线形状判断物体是匀速运动还是静止。
11.日常生活中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是(  )
A.汽车破窗锤敲击端做成锥状是为了增大压强
B.软包装饮料的吸管下端被削得很尖是为了增大压强
C.拔河比赛中,运动员放松赛绳是为了增大摩擦
D.自行车刹车时,轻轻捏车闸是为了减小摩擦
【答案】A,B
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.汽车破窗锤的敲击端设计成锥形,在压力不变的前提下,通过减小受力面积的方式增大压强,便于击碎车窗玻璃,故A正确。
B.软包装饮料的吸管下端削尖,同样是利用减小受力面积的方法来增大压强,让吸管可以轻松扎入饮料包装,故B正确。
C.拔河比赛时运动员松开手中的赛绳,会减小手与绳子之间的摩擦力,该操作无法达到增大摩擦的效果,故C错误。
D.自行车刹车时紧握车闸,依靠增大压力来增大摩擦力实现减速;轻轻捏动车闸只是施加的压力偏小,摩擦力较小,目的并非减小摩擦,故D错误。
故选:AB。
【分析】(1)增大压强的两种常用方式:压力一定时减小受力面积、受力面积一定时增大压力,锥状、尖状的设计大多通过减小受力面积增大压强。
(2)生活中尖锐类工具的设计原理均为增大压强,方便切割、穿刺等操作。
(3)摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,压力越小,滑动摩擦力越小,松开绳子会减小手对绳的压力,摩擦力随之减小。
(4)自行车刹车属于通过增大压力增大摩擦的应用,轻捏闸只是压力小、摩擦力小,没有改变接触面粗糙程度,不属于减小摩擦的操作。
12.关于力和运动,下列说法正确的是(  )
A.物体不受力时,一定保持静止状态
B.物体受平衡力时,一定做匀速直线运动
C.物体的运动状态改变时,一定受到力的作用
D.物体做匀速直线运动时,所受合力一定为零
【答案】C,D
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【解答】A.根据牛顿第一定律,物体在不受外力作用时,会保持静止状态或者匀速直线运动状态,并非只能保持静止,故A错误。
B.物体受到平衡力作用时,处于平衡状态,既可以保持静止,也可以做匀速直线运动,并非只能做匀速直线运动,故B错误。
C.力是改变物体运动状态的原因,只要物体的运动速度大小或者运动方向发生改变,就说明物体一定受到了非平衡力的作用,故C正确。
D.物体做匀速直线运动属于平衡状态,处于平衡状态的物体受到的所有力相互抵消,合力大小一定等于零,故D正确。
故选:CD。
【分析】(1)物体不受外力时,运动状态有两种情况:静止、匀速直线运动,不能片面认定只有其中一种运动形式。
(2)受平衡力的物体一定处于平衡状态,平衡状态包含静止与匀速直线运动两种情况。
(3)力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,运动状态发生改变,必然受到力的作用。
(4)静止、匀速直线运动都属于平衡状态,平衡状态下物体所受合力必定为0。
13.如图所示,某同学在家做饭时,他发现拿锅保持水平时,手越靠近锅柄末端越   (选填“省”或“费”)力,这说明力的作用效果与力的   有关。
【答案】费;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】把水平放置的锅视作杠杆,支点选定为手握住锅柄末端的接触位置,手握靠近锅身的位置施加动力,锅自身的重力充当阻力。在阻力大小、动力臂长度均不变的条件下,当手不断向锅柄末端移动时,阻力臂随之变长,结合杠杆平衡原理可以判断,所需施加的动力会变大,因此握持位置越靠近锅柄末端端,端起锅时就越费力。
本次操作仅改变了力的施加位置,力的大小与方向均未发生变化,最终力产生的效果出现明显改变,由此能够说明:力的作用效果和力的作用点有关系。
故答案为:费;作用点。
【分析】本题结合生活场景考查杠杆平衡条件以及影响力作用效果的三要素。利用杠杆平衡公式可知,在阻力、动力臂固定时,阻力臂越大,需要的动力就越大;力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,本题只改变了力的作用点,受力效果发生改变,即可验证二者之间的关系。
14.学生喜欢在课间时踢毽子,用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为力的作用是   的;竖直向上踢出的毽球到达最高点时,毽子处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】相互;非平衡
【知识点】力作用的相互性;平衡状态的判断
【解析】【解答】力的作用是相互性的,用脚踢毽子时,脚会感觉疼是因为力的作用是相互的;
毽球在最高点时仅受重力,合力不为零,毽子处于非平衡状态。
故答案为:相互;非平衡。
【分析】物体间力的作用是相互的;
平衡状态要求物体受平衡力(合力为零),保持静止或匀速直线运动状态。
15.如图所示,在篮球比赛中,斜向上投出的篮球最终会沿曲线下落,这是因为投出的篮球受到了   力的作用,该力的方向是   。
【答案】重;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】处在地球表面附近的所有物体都会受到地球施加的重力,重力的方向始终竖直向下。被向上抛出的篮球在空中运动时,始终受重力作用,在重力的作用下运动状态发生改变,最终落回到地面。
故答案为:重;竖直向下。
【分析】本题考查重力的基本概念与方向特点。重力是地球对附近物体的吸引力,其方向固定为竖直向下,不受物体运动方向、位置的影响,抛出去的物体最终下落,正是重力作用的典型现象。
16.小明一家春节外出旅行乘坐高铁,高铁的座椅设计得宽大柔软,是通过   的方式减小压强。高铁快到站时,关闭动力系统后无法马上停下来,是由于高铁具有   。
【答案】增大受力面积;惯性
【知识点】惯性及其现象;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】高铁座椅设计得宽大且质地柔软,乘客落座时的压力等于自身重力,在压力一定的条件下,通过增大人体与座椅间的受力面积,减小座椅对人体的压强,提升乘坐的舒适程度。
列车即将到站关闭动力装置后,高铁不能立刻停止运动,因为高铁具有惯性,会保持原本向前的运动状态继续向前滑行一段距离。
故答案为:增大受力面积;惯性。
【分析】减小压强的方式分为两类,压力不变时增大受力面积,或是受力面积不变时减小压力。惯性属于物体的固有属性,所有物体都具备惯性,运动的物体会依靠惯性维持自身原来的运动状态继续运动。
17.如图所示,这是一种健身用的简易拉力器,它的滑轮的作用是改变力的   ,不计绳重和摩擦,配重质量为m,人拉动配重的最小力为   。
【答案】方向;mg
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】题图中所用滑轮属于定滑轮,这类滑轮无法省力,主要作用是改变拉力的施加方向。忽略绳子自重与摩擦损耗时,定滑轮左右两侧绳子受到的拉力大小相等,想要匀速拉起配重,施加的最小拉力与配重自身重力大小相同,因此拉力大小为。
故答案为:方向;mg。
【分析】定滑轮实质是一个等臂杠杆,既不会省力也不会费力,只能调整力的方向。在不计绳重与摩擦的理想条件下,绳子各处拉力大小一致,匀速提升物体时拉力大小等于物体重力。
18.如图甲所示,右手用的拉力水平向右拉弹簧测力计,此时弹簧测力计的示数为;如图乙所示,左、右手各用的拉力向两边水平拉弹簧测力计,此时弹簧测力计的示数为。则等于   ,等于   。
【答案】3;3
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】根据图片可知,两个弹簧测力计都处于静止状态,那么它们的示数都等于挂钩上受到的拉力。根据题目描述可知,甲中测力计挂钩上受到的拉力为3N,则甲中弹簧测力计的示数等于3N。乙中测力计挂钩上受到的拉力为3N,则乙中弹簧测力计的示数等于3N。
【分析】当弹簧测力计都处于静止状态时,它们的示数都等于挂钩上受到的拉力。
19.(1)如图所示,重为3N的排球在空中飞行,请画出它所受重力的示意图;
(2)如图是用羊角锤拔钉子的示意图,请在图中画出作用在手柄A点的最小动力F1及力臂L1;
(3)如图所示,小明站在地上借助滑轮组提升重物,请画出满足以上条件下尽可能省力的绳子绕法。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】重力示意图;杠杆中最小力的问题;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】(1)小球所受重力的作用点选取在小球的球心位置,重力方向始终竖直向下,按照给定的重力数值,从球心位置竖直向下画出带箭头的线段,并标注对应的重力符号与大小。
(2)依据杠杆平衡规律,当阻力、阻力臂保持不变时,动力臂的长度越大,需要施加的动力数值就越小。杠杆上最长的动力臂为支点到动力作用点的连线,最小动力需要与这条最长力臂相互垂直,方向斜向左上方,同时标注出对应的动力臂。
(3)人站在地面拉动滑轮组,拉力的方向需要竖直向下,因此将绳子的起始端固定在定滑轮的挂钩处,先绕过下方的动滑轮,再向上缠绕在定滑轮上,最终绳子自由端竖直向下。
【分析】(1)画重力示意图时,作用点统一画在物体重心,方向固定竖直向下,不能垂直于接触面,线段末端标注箭头与力的大小。
(2)杠杆最小动力的作图关键是确定最长动力臂,支点到杠杆上最远作用点的距离为最大力臂,最小作用力必须与最长力臂相互垂直。
(3)滑轮组绕线方式由拉力方向决定,人在地面向下拉绳时,绳子末端必须竖直向下,固定端需要绑定在定滑轮挂钩上,按照从动滑轮到定滑轮的顺序依次缠绕。
(1)重力作用点在球心,方向竖直向下,大小为。从球心沿竖直向下画带箭头的线段,标。
(2)根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂越长,所需的动力越小。动力臂最长为,最小动力垂直向左上方,力臂。
(3)小明站在地面上拉绳子,所以绳子的自由端(末端)必须是向下的。故滑轮组绕法:绳子固定端系于定滑轮挂钩,向下绕动滑轮、向上绕定滑轮,自由端向下。
20.如图所示是某实验小组探究“影响压力作用效果因素”的实验。
(1)实验中,同学们是通过观察海绵的   来比较压力作用效果的;
(2)同学们比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是在   相同时,压力越   ,压力作用效果越明显;
(3)通过比较   两图,可知压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)同学们将该小桌和砝码放在图丁所示的木板上,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'。
【答案】(1)凹陷程度
(2)受力面积;大
(3)乙、丙
(4)=
【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)本次实验借助海绵发生形变后的凹陷深浅来反映压力作用效果的强弱,海绵凹陷越明显,代表压力产生的作用效果越强,该研究方法为转换法。
(2)对比甲、乙两组实验,小桌与海绵的接触面积保持一致,乙装置增加砝码后整体压力更大,海绵出现的凹陷程度也更深,由此可归纳实验结论:当受力面积不变时,压力数值越大,压力的作用效果就越突出。
(3)想要探究压力作用效果和受力面积之间的关系,需要保证压力大小不变,只更换受力面积进行对比实验。乙中桌腿接触海绵,受力面积偏小,丙中桌面贴合海绵,受力面积更大,两组压力相等、受力面积不同,因此选择乙、丙两组图像分析。
(4)丙、丁两次实验里,接触面受到的压力都等于小桌与砝码的总重力,接触面积也完全相同,根据压强计算公式可判断,海绵受到的压强与木板受到的压强大小相等,也就是p=p'。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)受力面积;大;(3)乙、丙;(4)=。
【分析】(1)无法直接观测压力的作用效果时,可通过接触面的形变程度间接体现物理量大小,这是转换法的核心思路。
(2)控制受力面积保持不变,只改变压力大小,通过接触面形变差异总结压力大小对压力作用效果的影响规律。
(3)探究受力面积对压力作用效果的影响,要运用控制变量法,保持压力不变,仅改变接触面积,筛选符合单一变量要求的两组实验。
(4)压强大小由压力和受力面积共同决定,只要压力、受力面积均相同,无论接触面材质如何,产生的压强大小一定相等。
(1)实验中,海绵的凹陷程度越明显,说明压力作用效果越显著。这是转换法的应用。
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙图比甲图多了一个砝码,压力更大,且乙图海绵的凹陷程度更明显。因此结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制压力相同,改变受力面积。乙图桌腿朝下,受力面积小,丙图桌面朝下,受力面积大。压力相同,受力面积不同,且乙图海绵凹陷更明显。因此应比较乙、丙两图。
(4)丙、丁两图中,压力大小均等于小桌和砝码的总重力,受力面积均为小桌的桌面与接触面接触。由可得,丙图中海绵受到的压强p和丁图中木板受到的压强p'大小相等,即 p=p'。
21.在“探究杠杆平衡条件”实验中:所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重力1N的钩码。
(1)实验前杠杆左端下沉,应将平衡螺母向   调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)多次实验后得出杠杆平衡条件:   。多次实验的目的是   (选填“A.取平均值减小误差”或“B.使实验结论具有普遍性”)。
(3)如图丁所示,杠杆平衡时,若在两边钩码下各加挂一个相同钩码,杠杆   (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)如图戊,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆平衡,拉力为   N;若将弹簧测力计倾斜拉,始终保持杠杆水平平衡,拉力大小将   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)右
(2);B
(3)左端下沉
(4)1;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)观察甲图能够发现杠杆左端位置偏低,为让杠杆静止在水平位置,需要向右调节杠杆两端的平衡螺母。
(2)假设杠杆每一格的长度为L,结合乙、丙两组实验的数据进行计算,多组实验数据均可满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,由此总结出杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。多次采集实验数据能够避免单次实验带来的偶然性,让总结得出的物理规律具备普遍适用性。
(3)丁图杠杆处于平衡状态,当杠杆两侧同时增加一个规格相同的钩码后,分别计算左右两侧力与力臂的乘积,左侧乘积数值更大,杠杆会向左侧倾斜下沉。
(4)竖直向上拉动弹簧测力计使杠杆保持水平平衡,代入杠杆平衡公式计算可得拉力大小为 1N。如果将弹簧测力计倾斜拉动杠杆,拉力对应的力臂会随之变短,在阻力、阻力臂均不发生改变的前提下,需要施加更大的拉力才能维持杠杆平衡,因此测力计示数会变大。
故答案为:(1)右;(2);B;(3)左端下沉;(4)1;变大。
【分析】(1)杠杆调平遵循哪边偏高就向哪边调节平衡螺母的原则,杠杆调至水平位置便于直接测量力臂大小。
(2)多次实验可以排除偶然因素的干扰,避免依据一组数据得出片面结论,让归纳得到的规律适用于多种实验场景。
(3)判断杠杆是否平衡,只需分别计算杠杆两侧力与力臂的乘积,哪边乘积更大,杠杆就会向哪一侧下沉。
(4)弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力力臂小于杠杆上对应的格长,力臂减小后,所需拉力会相应增大。
(1)由图甲可知,杠杆的左端低,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)[1][2]设杠杆一格长度为L,由图乙可知
由图丙可知
由图丁可知
可以得到杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,即,通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性。
(3)图丁中杠杆平衡时,若在两边钩码下各加挂一个相同钩码,则有
杠杆左端下沉。
(4)[1][2]用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆平衡,由杠杆平衡条件可知
拉力;若将弹簧测力计倾斜拉,始终保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力的力臂在减小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力大小将变大。
22.如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)本次实验中运用的主要研究方法是   。
(2)实验过程中,弹簧测力计   (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,根据   的原理,滑动摩擦力的大小   (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与   的关系;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与   的关系。
(4)小丽同学对实验装置进行改动,如图所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小丽同学    (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1)控制变量法
(2)必须;二力平衡;等于
(3)压力;接触面粗糙程度
(4)不一定
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)探究滑动摩擦力分别与压力大小、接触面粗糙程度的关系时,每次只改变其中一个物理量,保持其余条件不变来探究该变量带来的影响,同时借助弹簧测力计的示数间接表示滑动摩擦力的大小,该实验主要采用的研究方法是控制变量法。
(2)实验操作时,要沿水平方向拉动物块做匀速直线运动,此时物块在水平方向上受力平衡,弹簧测力计的拉力和物块受到的滑动摩擦力属于一对平衡力,滑动摩擦力大小与测力计示数相等。
(3)甲、乙两组实验中接触面粗糙程度保持一致,只改变了物块对接触面的压力,用来探究滑动摩擦力和压力大小的关系;乙、丙两组实验控制压力不变,更换粗糙程度不同的接触面,用来探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(4)将木块固定、拉动下方长木板的改进方案中,不需要匀速拉动长木板,木块始终保持静止,水平方向受到的摩擦力和弹簧测力计拉力一直平衡,二者大小始终相等。
故答案为:(1)控制变量法;(2)必须;二力平衡;等于;(3)压力,接触面的粗糙程度;(4)不一定。
【分析】(1)研究多个因素对某一物理量的影响时,需要固定其他条件不变,只改变研究的单一因素,以此得出准确的定量关系。
(2)匀速直线运动属于平衡状态,利用二力平衡的原理,可将摩擦力大小转化为弹簧测力计的拉力示数进行测量。
(3)两组实验只有压力不同、其他条件一致时,探究摩擦力与压力的关系;只有接触面粗糙程度不同、其他条件一致时,探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(4)改进装置中木块始终静止,受力始终平衡,无论木板做变速还是匀速运动,摩擦力大小都可以通过测力计稳定读出。
(1)探究滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度的关系时,需控制单一变量,研究该变量对摩擦力的影响,同时运用转换法,通过弹簧测力计示数反映滑动摩擦力大小,本题主要研究方法为控制变量法。
(2)[1][2][3]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。
(3)[1]甲、乙实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]乙、丙实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(4)由图知,木块固定,抽动木板,不一定要匀速拉动长木板,木块总会处于静止状态,受到的摩擦力与拉力始终是平衡力,大小相等。
23.小兵在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是为了使小车到达水平面有相同的   ;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,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)在步骤(2)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做   运动;
(4)从斜面上滑下的小车,最终会停下来的原因是受到   的作用,说明力是   物体运动状态的原因;
(5)小车在毛巾、棉布、木板上都最终停下来,克服摩擦阻力做功大小   (填“相等”或“不相等”);
(6)再增加一个木块,若水平面的材料相同,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,撞击相同位置的木块,观察木块滑行的距离,可以探究小车的动能与   (选填“速度”或“质量”)的关系。
【答案】(1)速度
(2)慢
(3)匀速直线
(4)阻力;改变
(5)相等
(6)速度
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中控制同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,目的是保证小车到达水平面时的初速度大小相同,排除初速度对实验的干扰。
(2)实验现象显示,小车在粗糙的毛巾表面滑行距离最短,在光滑的木板表面滑行距离最远。由此可知,水平面阻力越小,小车的运动速度减小得越慢,滑行距离越远。
(3)基于实验现象进行科学推理:若水平面绝对光滑,小车滑行过程中不受任何阻力作用,速度将保持不变,持续做匀速直线运动。
(4)滑行的小车最终停下,是因为受到水平面阻力的作用,阻力改变了小车的运动速度,由此说明力是改变物体运动状态的原因。
(5)小车从斜面同一高度滑下,初始重力势能相等,到达水平面时的动能大小相同。小车在不同水平面滑行至静止,动能全部通过克服摩擦力做功转化为内能,因此小车在三个表面上克服摩擦力做的功相等。
(6)让同一小车从同一斜面的不同高度静止滑下,小车到达水平面的初速度不同,通过对比木块被小车撞击后移动的距离,可探究小车的动能与速度的关系。
故答案为:(1)速度;(2)慢;(3)匀速直线;(4)阻力;改变;(5)相等;(6)速度。
【分析】(1)采用控制变量法,统一小车、斜面高度等条件,确保小车到达水平面的初速度一致,保证实验变量唯一。
(2)接触面粗糙程度越小,小车受到的滑动阻力越小,速度衰减越缓慢,运动状态改变越不明显,滑行距离更远。
(3)本实验结合实验现象+科学推理得出结论,无法通过实验直接验证无阻力的理想状态,是牛顿第一定律的经典推理过程。
(4)物体的运动不需要力来维持,阻力使小车速度减小直至静止,直观体现了力可以改变物体的运动状态。
(5)根据能量守恒定律,小车初始动能相同,最终动能均归零,全部转化为内能,因此克服摩擦力做功的总量相等,与接触面粗糙程度无关。
(6)同一小车质量不变,下滑高度不同则初速度不同,通过木块移动距离反映动能大小,可探究动能与速度的对应关系。
(1)实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车到达水平面的速度相同。
(2)实验中,小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)在前面现象的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(4)[1][2]从斜面上滑下的小车,最终会停止运动,是因为水平面对小车有向后的摩擦力,即运动的小车最终会停下来是因为受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因。
(5)小车在同一斜面的相同高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素,小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同表面上最终都停下来,动能全部转为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以,在三个表面克服摩擦力做功相等。
(6)由题意可知,若水平面的材料相同,增加一个木块,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,小车下滑到水平面的速度不同,可通过比较木块被撞击的距离来比较小车达水平面时动能的大小,故还可以探究小车的动能与速度的关系。
24.在马年央视春晚上,宇树科技携其最新一代人形机器人给全国观众带来了武术表演节目《武BOT》,机器人在舞台上完成高难度群舞时动作轻盈迅捷,宛如“少年侠客”,让中外电视观众惊叹中国科技的成就。机器人及其携带的表演道具总质量为56kg,一只平底脚板的面积为200cm2,求:
(1)机器人及道具受到的总重力;
(2)双脚站立时对地面的压强。
【答案】(1)根据重力公式可知,机器人及道具受到的总重力为:G=mg=56kg×10N/kg=560N。
答:机器人及道具受到的总重力为560N。
(2)机器人双脚站立时对地面的压力为:F=G=560N;
则机器人双脚站立时对地面的压强为:。
答:机器人双脚站立时对地面的压强为1.4×104Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知机器人及其携带的表演道具的总质量,根据G=mg计算机器人及道具受到的总重力;
(2)机器人双脚站立时对地面的压力等于重力,根据计算机器人双脚站立时对地面的压强。
(1)机器人及道具受到的总重力
(2)机器人双脚站立在水平地面上,对地面的压力等于总重力,即
一只脚板面积,双脚站立的总受力面积
双脚站立时对地面的压强
25.如图所示一辆质量为1.6t的无人驾驶汽车正沿平直道路进行测试:从起点出发,匀速行驶至1200m外的终点用时2min,无人驾驶汽车匀速行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.1倍。求:
(1)汽车匀速行驶时的速度;
(2)匀速行驶过程中汽车受到的牵引力大小。
【答案】(1)解:汽车行驶1200m的时间t=2min=120s;速度。
答:汽车匀速行驶时的速度是10m/s。
(2)解:汽车匀速行驶过程,牵引力等于阻力,而汽车受到的阻力f=0.1G=0.1×16000N=1600N;汽车受到的牵引力F=f=1600N。
答:匀速行驶过程中汽车受到的牵引力大小是1600N。
【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)根据路程和时间结合计算速度;
(2)汽车匀速行驶过程,牵引力等于阻力,结合阻力恒为车重的0.1倍解答。
(1)汽车行驶时间
汽车匀速行驶时的速度
(2)由题意得,汽车质量
汽车总重力为
由题意可得汽车受到的阻力
汽车做匀速直线运动,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,因此汽车受到的牵引力
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