浙教版八上科学 第二章 力与空间探索 单元综合练(含解析)

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浙教版八上科学 第二章 力与空间探索 单元综合练(含解析)

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浙教版八上科学 第二章 力与空间探索 单元综合练
一、选择题
1.生物的结构与功能相适应。下列各种生物的结构特征中,与增大压强有关的是(  )
A.鸭子扁平的蹼足 B.啄木鸟尖而长的喙
C.鲫鱼流线型的身体D.骆驼宽大的趾
2.如图所示,运动员起跳投篮,篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如右图所示。若不计空气阻力,下列选项中能表示篮球在空中飞行时的受力情况的是(G表示重力,F表示手对球的作用力。)(  )
A. B.C. D.
3.如图所示,用相同大小的水平力轻推“哪吒”摆件底部,它会沿桌面平稳移动;但推其头部时,摆件却翻倒了,这说明力的作用效果与(  )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.与以上三者都有关
4.垫排球是中考体育考试项目中的其中一项。下列说法正确的是
A.垫球时,球所受的重力与手腕对球的力是一对平衡力
B.垫球时,球对手腕的力与手腕对球的力是相互作用力
C.球离手后,排球仍然受到手腕对它的力的作用
D.球离手后,由于排球的惯性越来越小最终掉落
5.用手托起一本八年级上册《科学》书本所用的力约是
A. 0.45N B. 4.5N C. 45N D.450N
6.构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是某同学复习力学知识时构建的思维导图,图中 Ⅱ处可补充的例子是
A.匀速下降的电梯 B.正在转弯的汽车
C.斜面上匀速下滑的物块 D.静止在地面上的石块
7. 下列有关自行车结构设计或使用,是为了减小摩擦的是(  )
A.轴承中装有滚珠 B.遇到紧急情况时用力捏刹车
C.自行车轮胎上刻有花纹 D.车把上套了有花纹的橡胶套
8.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.B物体受到A物体对它的摩擦力大小为F
B.A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F
C.B物体受到水平面对它的摩擦力大小为F
D.B物体受到的支持力等于B物体受到的重力
9.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为(  )
A.1N,1N B.0N,1N C.2N,1N D.1N,0N
10.如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部受到的液体压力分别是 F乙,两容器对桌面的压强分别用p甲、P乙表示,则 ( )
A.
B.
C.
D.
11.手握瓶子实验中,瓶子被手慢慢提起(如图所示),正确的是()
A.手对瓶子产生的压力与手向上的摩擦力是一对平衡力,使瓶子不掉下来
B.手对瓶子有向下的摩擦力
C.手对瓶子有向上的摩擦力
D.手对瓶子的压力与瓶子对手的支持力是一对平衡力,使瓶子不掉下来
12.过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示:年画没贴端正,为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是()
A.换用质量大的重锤
B.上下移动年画的位置
C.调整年画,使年画的长边与重垂线平行
D.调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行
13.公交车上安装有拉环,避免乘客由于车突然启动或刹车摔倒。如图是水平向右匀速运动的公交车内一名乘客没有抓住拉环的示意图。如果在急刹车时,该乘客摔倒方向和拉环摆动方向的示意图应是(  )
A. B.C. D.
14.某同学通过单摆实验探究运动和力的关系(如图),小球在A点由静止释放,经过最低点B,然后到达最高点C(忽略摩擦力和空气阻力)。下列说法正确的是(  )
A.在最低点B点时,小球受到绳子的拉力和重力是一对平衡力
B.若小球运动到B点时绳子断裂且所有外力均消失,小球将保持静止
C.小球在A、C两点时速度均为零,此时受力均平衡
D.若小球运动到C点时绳子突然断裂,小球将竖直下落
15.右图是我们常见的图像,这种图像如果在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,可以用来描述物理量之间的关系,以下选项与此图不符的是(  )
A.同种液体中,液体内部的压强与深度的关系
B.弹性限度内,弹簧的长度与弹簧所受拉力的关系
C.15℃时,声音在空气中传播距离与时间的关系
D.粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与压力的关系
二、填空题
16.如图所示,小科用扳手旋动螺母,手握在A 点比握在B 点更省力,这说明力作用效果跟力的   有关。用螺母固定工件时,小科选择底面积更大的D螺母,可以减小螺母和工件间的   防止损坏工件。
17.矿泉水瓶常用于开展各类科学实验。
(1)如图甲,用力捏矿泉水瓶,瓶身会变扁,说明力能改变物体的   。
(2)将同一矿泉水瓶先后按图丙所示放置在同一块海绵上,出现如图现象,说明压力的作用效果与   有关。
18.2025年4月,仲舟二千号载火气船在智泉主星发射中心放切发射。
(1)发射时,火箭向下喷出火焰,向上运动,是因为   。此时,火箭除受空气阻力外还受到的力有   .
(2)如图,神舟飞船绕地飞行时是否受到力的作用    
19.对于摩擦力,科学实验兴趣小组进行了如下探讨。
(1)物块A的重力为5牛,物块B的重力为8牛。将物块A放在物块B上,如图1所示,用大小为40牛的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。回答下列问题。此时物块B受到的摩擦力为     牛,方向为     。若增大水平压力F,则物块B受到的摩擦力如何变化     (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图2,物体A靠在竖直墙面上,B在一竖直向上的力P作用下,和A都保持静止。A与墙壁之间   (选填“一定有”、“一定没有”或“可能有”,下同)摩擦力,A与B之间   摩擦力。
20. 2025年10月31日深夜,我国神舟二十一号载人飞船由火箭发射升空,并于11月1日凌晨与空间站成功对接,创造了交会对接的最快记录。
(1)在加速上升的过程中,飞船的惯性   (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)对接成功后,飞船相对于空间站是   (填“运动”或“静止”)的。
(3)在空间站中,航天员可以通过   (填“跳绳”“举哑铃”或“拉弹簧拉力器”)来锻炼身体。
三、实验与探究题
21.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,同学们进行如图所示的操作进行探究。装置甲 U形管内装有已染色的水,实验装置经测试可以正常使用。
(1)如图甲若在使用压强计前,将橡皮膜置于空气中,发现 U 形管内液面已有高度差,可以通过   的方法可以进行调节。
(2)调节好压强计,小东同学按照图乙、丙、丁所示进行实验,比较丙、丁两图可知,液体内部压强与液体的   有关。
(3)在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将   。
(4)小东同学提出若U 形管左右两侧液面的高度差较小,测量时会导致较大误差,下面操作能增大 U形管左右两侧液面高度差的操作是____。
A.将U 形管换成更粗的 B.将U 形管换成更细的
C.U形管中换用密度更大的液体 D.U形管中换用密度更小的液体
22.小实用如图1的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小实将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向   拉动木块,待稳定时再读数。
(2)实验时,小实记录的部分数据如下表所示。如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为   二组数据进行分析
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
(3)小实在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用 F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图2所示,v-t图像如图3所示,分析图像可知:
①要使木块由静止开始运动,至少要用   N的水平拉力才能拉动木块;
②如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是   。
A.静止 B.匀速直线运动 C.静止或匀速直线运动
23.某项目化学习小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞,体现的科学原理是    。
(2)为比较2个水火箭哪一个竖直上升的高度更高,实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量   来间接比较这个高度。
(3)如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,仅从拍摄的照片分析,可判断水火箭上升过程中,速度大小变化的情况是   。
(4)下表是小组同学制作的水火箭的功能评价量表:
评价指标 优秀 合格 待改进
功能性 火箭能顺利升空,在空中的上升时间t≥6秒 火箭能顺利升空,在空中的上升时间3秒≤t<6秒 火箭能顺利升空,在空中的上升时间t<3秒或不能升空
小组同学借助手机的速度监测软件,获得了某次水火箭发射过程中的速度和时间的关系图像,如图丁所示。据此,该水火箭功能指标被评为优秀,理由是   。
24.小科用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”,如图甲所示,小车在三种材料表面运动相同时间后的位置如图中虚线小车所示。
(1)图乙是小车在木板、棉布、毛巾表面上运动时速度随时间变化的图像,其中表示小车在木板上的运动情况的是   (填“a”“b”或“c”)。
(2)三次实验过程中,若小车都从水平面右端滑出,无法比较距离,则在器材不变的情况下,小科该如何改进实验操作    。
(3)在大量实验的基础上,经过科学推理可以得到牛顿第一定律,下列研究实例中,也采用这种方法的是( )(填字母)。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.探究二力平衡的条件
C.探究声音能否在真空中传播
25.小张利用A、B两物体、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示:
(1)实验中选用海绵而不选用木板之类材料的原因是   。
(2)实验中小张是通过观察   来比较压力作用效果的。
(3)分析比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是   。
(4)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较   两图所示实验。
(5)小张实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的B1、B2两块,如图丁、戊所示,他通过观察实验现象发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关,他的实验结论是否正确,并说明理由   。
四、综合题
26.为探究“质量对惯性的影响”,小雨找来电吹风、沙砾、冰盘、刻度尺等物品进行了如下探究。
【实验过程】将电吹风调至“风力适当”档位从左边正对沙砾堆,开启电吹风,沙砾被吹入右边的冰盘中(如图甲),观察比较冰盘中沙砾水平运动的距离,结果记录在表中。
沙砾水平运动距离结果记录表
沙砾质量 大 中 小
沙砾水平运动的距离/cm 5.3 8.1 12.5
(1)【分析论证】
实验中通过观察   来比较沙砾惯性的大小。由实验结果可知,在相同风力的作用下,质量越大的沙砾水平运动的距离越近,其运动状态越   (填“容易”或“不容易”)发生改变。由此说明物体惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
(2)【交流评估】
小雨后续更换不同物体,并且改变风力大小重复上述实验,其目的是____。
A.多次测量求平均值减小误差 B.排除偶然性,寻找普遍规律
(3)【生活应用】
如图乙所示,将少量碎石(质量大)、谷粒(质量中等)及糠皮(质量小)的混合物(三者大小类似)从农用扬场机进料口倒入,在快速转动的轮和皮带的带动下三者被抛出落地形成了A、B、C三堆,达到分离的目的,其中落在C点的是   。
27.某同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钧码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,实验记录如下表所示。
拉力/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度/cm 6.5 7.5 8.5 9.5 11.0 14.2 18.0
▲ 0 1 2 3 4.5 7.7 11.5
(1) 表格中▲处应填写   。
(2)从上述信息可得,若用此弹簧制作弹簧测力计,它的量程是   N。
(3)当该弹簧长度为8.7cm时,弹簧所受的拉力为   .
28.宇树H1人形机器人是国内首款能跑的全尺寸通用人形机器人,其整机质量为47kg,双脚与地面的接触总面积为0.04m2。该机器人在水平地面上匀速推动一辆500N的小车时,小车与地面的摩擦力约为车重的0.1倍。请根据以上信息,完成下列计算:
(1)机器人的重力;
(2)机器人双脚站立时,对地面的压强;
(3)机器人对小车的推力。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
【解答】A. 鸭子的蹼足是扁平的,增大了与水的接触面积,从而减小压强,故A不合题意;
B. 啄木鸟的喙尖锐且细长,受力面积小,则对树干的压强更大,故B符合题意;
C. 鲫鱼的身体呈流线型,表面光滑, 减少水中游动时的阻力,提高游泳效率 ,与压强大小无关,故C不合题意;
D. 骆驼的脚趾宽大,增大了与地面的接触面积,从而减小压强, 防止陷入松软的沙漠中,故D符合题意。
故选B。
2.【答案】A
【知识点】力与运动的关系;重力及其方向
【解析】【分析】(1)弹力产生条件:弹力是相互接触且发生弹性形变才会产生的力,篮球离开手后,手与篮球不再接触,因此手对球的作用力 F 不再存在。
(2)重力的特点:地球附近的一切物体都受重力,重力的方向始终竖直向下;题目不计空气阻力,空中飞行的篮球只受竖直向下的重力。
【解答】球脱离手后由于惯性继续飞行,若不计空气阻力,所以在空中球只受重力作用,重力的方向竖直向下,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
3.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果,称为力的三要素,根据题目描述分析判断。
【解答】用相同大小的水平力轻推“哪吒”摆件底部,它会沿桌面平稳移动;但推其头部时,摆件却翻倒了,根据“底部和头部”可知,说明力的作用效果与作用点有关。
故选C。
4.【答案】B
【知识点】力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】A.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上;
B.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上;
C.弹力需要相互接触才能发生;
D.根据重力的方向和作用判断。
【解答】A. 球时,手腕对球的力是向上的(为了将球垫起),而重力是向下的,此时手腕对球的力大于重力,因此不是平衡力,故A不合题意;
B. 垫球时,球对手腕的力与手腕对球的力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在两个物体上,则二者为相互作用力,故B符合题意;
C. 球离手后,手腕与球不再接触,因此不再有手腕对球的力,故C不合题意;
D. 球掉落是因为重力作用使其速度减小并最终下落,而非惯性变化,故D不合题意。
故选B。
5.【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力的大小
【解析】【分析】先估测八年级下册《科学》书本的质量,再根据重力计算公式计算重力。
【解答】八年级下册《科学》书本的质量约为450g=0.45kg,则它的重力为:
G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N。
故答案为:B。
6.【答案】B
【知识点】力的作用效果
【解析】【分析】运动状态改变包括速度大小变化以及与运动方向发生改变。
【解答】由图可知,Ⅱ指的是力可以改变物体的运动状态。
A、匀速下降的电梯,运动状态没有发生改变,故A错误;
B、正在转弯的汽车,运动状态发生改变,故B正确;
C、斜面上匀速下滑的物块, 运动状态没有发生改变,故C错误;
D、静止在地面上的石块, 运动状态没有发生改变,故D错误。
故答案为:B。
7.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)摩擦力的影响因素:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(2)减小摩擦的方法:减小摩擦的常见方法包括减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动摩擦代替滑动摩擦、使接触面彼此分离(如加润滑油)等。增大摩擦的方法则相反,包括增大压力、增大接触面的粗糙程度等。
【解答】A、轴承中装有滚珠,是用滚动摩擦代替滑动摩擦,从而减小摩擦力,故该选项正确。
B、遇到紧急情况时用力捏刹车,是通过增大压力的方式增大摩擦力,使车更快停下,故该选项错误。
C、自行车轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,防止打滑,故该选项错误。
D、车把上套了有花纹的橡胶套,是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,便于握持,故该选项错误。
故答案为:A。
8.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)二力平衡与隔离法受力分析:物体做匀速直线运动时受力平衡。先单独分析 A,A 水平方向无拉力,若受摩擦力则无法平衡,因此 A、B 之间不存在摩擦力;再把 A、B 看作整体,水平向右拉力 F 与地面向左滑动摩擦力平衡,地面对 B 摩擦力大小等于 F。
(2)竖直方向受力分析:水平面对 B 的支持力等于 A、B 总重力,大于 B 自身重力。
【解答】AB.A物体在水平方向上处于平衡状态,即此时A物体相对B物体没有运动的趋势,所以A物体与B物体之间在水平方向没有摩擦力的作用,故AB错误;
C.B物体沿水平面做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上受到的摩擦力和拉力F是一对平衡力,大小相等,故B物体受到水平面对它的摩擦力大小为F,故C正确;
D.B物体对水平面的压力等于A物体和B物体受到的总重力,而B物体受到的支持力与B物体对水平面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以B物体受到的支持力等于A物体和B物体受到的总重力,故D错误。
故答案为:C。
9.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;力的测量
【解析】【分析】根据物体间力的作用是相互的分析A图中弹簧测力计的受力情况,和B图中的弹簧测力计受力情况进行比较,看两个弹簧测力计的受力情况是否相同;
然后根据弹簧测力计测量力的原理来分析弹簧测力计的示数到底是多少。
【解答】先分析甲图中弹簧秤 A:甲图中,物体 G 重 1N,通过定滑轮拉弹簧秤 A,由于定滑轮不省力且物体静止,弹簧秤 A 受到的拉力等于 G 的重力,即弹簧秤 A 的示数为 1N。
再分析乙图中弹簧秤 B:乙图中,两侧的定滑轮均挂着重 1N 的物体,弹簧秤 B 处于静止状态,其受到的两侧拉力均为 1N(平衡力),因此弹簧秤 B 的示数等于其中一侧的拉力大小,即 1N。
故答案为:A。
10.【答案】B
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据p=ρgh判断液体对容器底部压强的关系判断液体压强大小,根据F=pS比较容器底部受到压力大小。
(2)根据密度公式可知液体的质量关系,根据G=mg可知容器的总重力关系,从而可知容器对水平桌面的压力关系;根据判断液体对容器底部压强的关系。
【解答】 (1)根据题意可知,甲、乙两容器,分别装有同种液体,且液体深度相同,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,两容器底部受到液体的压强相同。两个容器的底面积相同,根据F=pS可知,两容器底部受到的液体压力F甲=F乙。
(2)根据图片可知,甲和乙为同种液体,且液体的体积关系为V甲>V乙。根据m=ρV可知,液体的质量关系为m甲>m乙。由公式G=mg可知,两容器的总重力关系为G甲>G乙。根据F=G容+G液可知,容器对桌面的压力F'甲>F'乙。甲、乙两容器与桌面的接触面积相等,受力面积相同,根据可知,两容器对桌面的压强相同,即p甲>p乙。
故选B。
11.【答案】C
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)平衡力的判断条件:平衡力是作用在同一物体上、大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
(2)摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,当瓶子有向下掉落的趋势时,摩擦力方向向上。
【解答】A、手对瓶子的压力是水平方向的,向上的摩擦力是竖直方向的,两个力不在同一直线上,不是平衡力;使瓶子不掉落的是摩擦力与瓶子重力这对平衡力,故该选项错误。
B、瓶子有向下掉落的趋势,因此手对瓶子的摩擦力方向与相对运动趋势相反,是向上的,并非向下,故该选项错误。
C、瓶子受到竖直向下的重力,有向下运动的趋势,手对瓶子的摩擦力方向与趋势相反,是向上的,这个摩擦力与重力平衡,使瓶子不掉落,故该选项正确。
D、手对瓶子的压力与瓶子对手的支持力是作用在两个物体上的相互作用力,不是平衡力;瓶子不掉落是因为重力与摩擦力平衡,故该选项错误。
故答案为:C。
12.【答案】C
【知识点】重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】(1)重垂线的工作原理:重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的特点制成的,可用于判断物体是否竖直。
(2)贴正年画的判断依据:长方形年画贴正的标准是其长边与竖直方向(重垂线方向)平行,因此需调整年画使长边与重垂线平行。
【解答】A、重垂线的工作原理是重力方向竖直向下,与重锤质量大小无关,换用质量大的重锤不能帮助贴正年画,故该选项错误。
B、上下移动年画位置,若不调整其倾斜角度,无法使年画长边与竖直方向平行,不能贴正年画,故该选项错误。
C、重垂线方向是竖直向下的,年画贴正的标准是其长边与竖直方向平行,因此调整年画,使年画的长边与重垂线平行,就能将年画贴正,故该选项正确。
D、重垂线的方向是固定的竖直向下,不能调整重垂线来适应年画,应调整年画适应重垂线(竖直方向),故该选项错误。
故答案为:C。
13.【答案】A
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析判断。
【解答】 根据题意可知,原来人、车、拉环一起向右做匀速直线运动。紧急刹车时,车受到外力时速度减小,拉环与人由于惯性,要保持原来的运动状态继续前进,因此拉环和人都向右倾倒倒,
故A正确,BCD错误;
故选A。
14.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】 1)二力平衡条件:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上;
(2)物体不受力时将保持原来运动状态不变,因此根据物体最终的运动状态进行判断;
(3)物体在A、C两点时速度均为零,但此时的重力和绳的拉力不在同一条直线上;
(4)小球运动到C点时,速度为0,但此时小球受到重力作用,若绳子突然断裂,小球将在重力作用下向下运动。
【解答】A.,物体在最低点B时,受力不平衡,故A错误。
B.物体在B点时外力消失,将保持水平向右做匀速直线运动,故B错误。
C.二力平衡条件:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。小球在A、C两点时,受到重力和绳子的拉力,这两个力不在同一直线上,合力不为零,所以小球不是受到平衡力的作用,故C错误。
D.小球运动到C点时,速度为0,但此时小球受到重力作用,若绳子突然断裂,小球将在重力作用下向下运动,故D正确。
故答案为D。
15.【答案】B
【知识点】声音传播的条件;弹力;影响摩擦力大小的因素;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】观察分析图像可知,纵坐标和横坐标表示的物理量之间成正比关系,看选项中哪些物理量之间的关系与图像相符,找出两个量之间的关系不符合的选项即可。
【解答】分析图像可知,纵坐标和横坐标表示的物理量之间成正比关系;
A、同种液体中,液体内部压强遵循公式p =ρgh,其中液体密度ρ和重力加速度g是定值,压强p与深度h成正比。当深度为 0 时,压强为 0,完全符合过原点的直线关系,故A与图像相符;
B、在弹性限度内,弹簧的伸长与弹簧所受拉力成正比,与弹簧的长度无关,不能用该图象描述,故B与图像不相符;
C、15℃时声音在空气中的传播速度是定值(340m/s),传播距离s = vt,距离与时间成正比,时间为 0 时距离为 0,符合过原点的直线关系,故C与图像相符;
D、在接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力成正比,故D与图像相符;
故答案为:B。
16.【答案】作用点;压强
【知识点】力的作用效果;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】力的三要素为力的大小,方向和作用点。
压强是单位面积上所受到的压力的大小。公式。
【解答】小科用扳手旋动螺母时,手握在A点比B点更省力,说明力的作用效果与作用点的位置有关。作用点不同会影响力,从而影响转动效果。
根据压强公式可知压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。因此选择底面积更大的D螺母时,压力分散到更大的接触面积上,从而减小压强,避免工件因局部压力过大而损坏。
故正确答案为:作用点;压强。
17.【答案】(1)形状
(2)作用点
(3)受力面积
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;压力的作用效果
【解析】【分析】(1)根据力的作用效果分析解答;
(2) 力的大小、方向、作用点会影响力的作用效果,这就是力的三要素,根据题目描述分析;
(3)压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,根据图片分析哪个因素不同即可。
【解答】(1) 力的作用效果包括改变物体的运动状态和形状。 用力捏矿泉水瓶,瓶身变扁,说明力改变了物体的形状。
(2)根据“上部”和“下部”可知, 推瓶子的不同位置导致不同效果(滑动或倾倒),说明力的作用效果与作用点有关。
(3) 根据图片可知,瓶子对海绵的压力相等,瓶底朝下和瓶盖朝下时受力面积不同,根据海绵的凹陷程度不同可知,压力的作用效果与受力面积有关。
18.【答案】(1)力的作用是相互的(力能改变物体的运动状态);重力和推力
(2)是
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图;力的作用是相互的;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
(2)物体运动状态的改变包括速度大小的改变以及运动方向的改变。
【解答】(1)火箭向下喷出火焰,火焰给火箭一个向上的反作用力,在该反作用力的作用下,火箭向上运动,此时火箭共受到三个力的作用--推力,空气阻力和重力。
(2)力是改变物体运动状态的原因,神舟飞船绕地飞行时运动状态发生改变,可知一定受到力的作用。
19.【答案】(1)13;竖直向上;不变
(2)一定没有;一定有
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)将A和B看成一个整体,保持静止,说明受力平衡;摩擦力需要相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势方能产生,且力的方向与运动方向或趋势相反;滑动摩擦力受正压力和粗糙程度影响,静摩擦力不受影响;
(2)分析外力(外界物体施加的力)时:将A和B看做一个整体进行受力分析,受力平衡;
分析内力(内部物体施加的力)时:将A和B分别进行受力分析,受力平衡;
【解答】(1)将A和B看成整体进行分析,保持静止,受力平衡,f=GA+GB=5N+8N=13N,且整体有向下的运动趋势,所以摩擦力方向竖直向上;
(2)将A和B看成整体进行分析,竖直向上的推力F和总重力相平衡,故A和墙壁间一定没有摩擦力,否则受力不平衡;单独对A进行受力分析,由于A物体同样受力平衡,现受到向下的重力,因此需要一个向上等大的力,只能由A和B之间的摩擦力来提供,因此A和B之间一定有摩擦力;
故答案为:(1)13;竖直向上;(2)一定没有;一定有;
20.【答案】(1)不变
(2)静止
(3)拉弹簧拉力器
【知识点】参照物及其选择;惯性;重力及其方向
【解析】【分析】(1) 惯性是物体保持原有运动状态的性质,其大小仅取决于物体的质量。
(2)根据参照物的知识分析;
(3)在空间站中, 所有的物体都处于“失重”状态,只有不利用重力的才能达到锻炼的目的。
【解答】(1) 在加速上升过程中,虽然飞船的速度增加,但其质量并未改变,因此惯性不变,故填:不变。
(2) 对接成功后,飞船与空间站保持相对固定,即二者之间的相对位置保持不变,因此飞船相对于空间站是静止的,故填:静止。
(3) 在空间站中, 所有的物体都处于“失重”状态。 跳绳需依赖重力完成上下跳跃,则跳绳无法完成;
哑铃和航天员均处于失重状态,无法通过重力提供阻力,则哑铃无法锻炼身体;
弹簧的弹力与重力无关,可提供锻炼所需的阻力。
故填:弹簧。
21.【答案】(1)拆除橡皮管重新安装
(2)密度
(3)不变
(4)C
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据U形管压强计的调节方法分析;
(2)根据图片分析丁和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据液体压强的特点分析;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
【解答】(1) U形管压强计在使用前应保证两侧液面高度相同(即初始状态平衡)。如果橡皮膜未受压力时液面已有高度差,说明内部气压不平衡,可能是之前操作导致气体残留或密封不良。拆除橡皮管重新安装,或轻轻按压橡皮膜排除残留气体,使两侧液面恢复水平。
(2) 图丙、丁中探头深度相同,但液体密度不同(丁中液体密度更大),观察到U形管液面高度差不同,那么得到结论:液体压强与液体密度有关,密度越大,同一深度压强越大。
(3) 液体内部同一深度向各个方向的压强相等,则改变探头方向不会影响压强大小,因此高度差不变。
(4) AB.U形管粗细仅影响液面上升速度,不影响高度差,故AB不合题意;
C.当液体压强相同时,换用密度更大的液体,根据p=ρ液gh可知,高度差会减小,故C不合题意;
D.当液体压强相同时,换用密度更小的液体,根据p=ρ液gh可知,高度差会增大,故D符合题意。
故选D
22.【答案】(1)匀速
(2)1、4、5
(3)2.3;C
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)①根据图像确定拉动物体时受到的最小拉力;
②根据图像确定拉力为2N时物体的运动状态即可。
【解答】(1) 实验时,为了准确测量滑动摩擦力,需要使弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,这样拉力与摩擦力是一对平衡力,测力计的示数才等于摩擦力的大小。
(2) 探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,仅改变接触面的粗糙程度,即改变接触面的材料,故选1、4、5;
(3)① 从F-t图像(图2)可以看出,木块在静止时受到的拉力逐渐增大,直到2.3N时木块开始运动(此时拉力突然减小,表示达到最大静摩擦力后进入滑动摩擦阶段)。因此,至少需要2.3N的拉力才能拉动木块。
② 根据图像可知, 若木块未开始运动(速度=0),则拉力小于最大静摩擦力(2.3N),木块处于静止状态。
若木块已在运动,由于滑动摩擦力通常小于最大静摩擦力(图中匀速运动时的拉力为2.0N),此时2N的拉力可能使木块匀速运动。
故选C。
23.【答案】(1)力的作用是相互的
(2)在空中停留时间
(3)先变大后变小
(4)水火箭在空中的上升时间t≥6秒
【知识点】速度与物体运动;力的作用是相互的;水火箭模型
【解析】【分析】(1)力的作用是相互的;
(2)本题依据转换法进行分析解答。
【解答】(1) 瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞 ,说明力的作用是相互的,故答案为:力的作用是相互的;
(2) 实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量水火箭的上升时间来间接比较这个高度。 故答案为:在空中停留时间;
(3) 如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,仅从拍摄的照片分析,可判断水火箭上升过程中,相邻两点之间的距离先变大后变小,因此速度大小变化的情况是先变大后变小 ,故答案为:先变大后变小;
(4)根据图丁可知,水火箭上升的时间为8秒,大于6秒,故答案为:水火箭上升的时间为8秒,大于6秒。
24.【答案】(1)a
(2)降低小车从斜面下滑的高度
(3)C
【知识点】声音传播的条件;牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验;二力平衡的条件及其应用;压力的作用效果
【解析】【分析】让小车从斜面同一高度滑下,分别在毛巾、棉布和木板表面运动。你会发现,表面越粗糙(阻力越大),小车滑行距离越短;表面越光滑(阻力越小),小车滑行距离越长。这个实验巧妙地运用了 转换法 (通过距离判断阻力大小)和 控制变量法 (控制小车初速度相同)。实验表明, 一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态 。这其实就是牛顿第一定律的核心——力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因。
【解答】(1)根据实验目的“阻力对物体运动的影响”,阻力越小,小车减速越慢,最终速度变化越小。三种材料中,木板表面最光滑,阻力最小,因此小车在木板上的速度随时间变化最缓慢,对应图像中斜率最小的曲线。图乙中曲线a的斜率最小,表示小车在木板上的运动情况。
(2)若小车每次都滑出水平面,说明初速度过大或水平面长度不足。改进方法有两种:控制初速度相同且较小:让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,确保每次初速度相同,同时降低高度可减小初速度。减小斜面倾斜角度:通过降低斜面的倾斜角度,减少小车的初动能,使其不易滑出水平面。
(3)选项A:通过控制变量法直接探究,无需推理。选项B:通过实验直接验证条件,无需推理。
选项C:通过逐渐抽空空气(减小介质)推理得出“真空中声音无法传播”,与牛顿第一定律的研究方法一致。
故正确答案为:(1)a;(2)降低小车从斜面下滑的高度;(3)C。
25.【答案】(1)海绵发生形变更明显
(2)海绵的凹陷程度
(3)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(4)甲、丙
(5)不正确,因为没有控制压力大小相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)不同材料在压力和受力面积一定时,发生的形变不同。选择哪种材料,应以有利于实验现象的观察为原则;
(2)压力的作用效果主要通过形变大小来比较,海绵受力后形状会发生较明显的变化;
(3)根据图表分析结论,一定要分清哪些是控制的因素,哪些是变化的因素,结论的出现是有哪个因素的变化引起的;
(4)探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时,应控制压力相同,改变受力面积;
(5)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力不变,据此分析答题。
【解答】(1)在压力和受力面积相同时,海绵的形变比木板更大,更有利于观察实验现象;
(2)有压力作用在海绵表面时,海绵的形状会发生明显变化,所以用海绵的形变程度比较压力作用效果的大小;
(3)分析比较甲、乙两图所示的实验可知,受力面积相同,压力不同,海绵的形变不同,且压力越大、海绵的形变越大,故可得结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时,应控制压力相同,改变受力面积,由图可知甲、丙符合;
(5)将物体B沿竖直方向切成大小不同的B1、B2两块,没有控制物体间压力相同,所得结论:压力作用效果与受力面积无关是错误的。
26.【答案】(1)沙砾水平运动的距离;不容易
(2)B
(3)碎石
【知识点】惯性
【解析】【分析】 (1)电吹风将砂砾吹入冰盘中,砂砾的质量越大,惯性越大,则吹起时速度越小,那么飞行距离更小。 质量越大的砂砾的运动状态越不容易改变,则其惯性越大。
(2)根据科学探究中多次测量的目的分析;
(3)惯性大小只跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大。
【解答】 (1)根据实验结果可知,在相同风速的作用下,质量较大的砂砾在冰盘中距沙粒堆较近的位置,这表明其运动状态不容易发生改变,即质量会影响惯性的大小,质量越大,惯性越大。
在本实验中,电吹风将砂砾吹入冰盘中,根据砂砾水平运动的距离来判定质量对惯性的影响。
(2) 小雨后续更换不同物体,并且改变风力大小重复上述实验,其目的是为了获得普遍的规律,使实验结论更科学,故选B;
(3)将少量碎石、谷粒及糠皮的混合物从农用扬场机进料口倒入,刚被抛出时的速度相同,但碎石的质量最大,其惯性最大,在飞行过程中受到空气阻力作用时其运动状态最不容易改变,所以碎石的飞行距离最长,则落在最远处C点的是碎石。
27.【答案】(1)弹簧伸长量/ cm
(2)1.5
(3)1.1N
【知识点】弹力;力的测量
【解析】【分析】(1)弹簧的伸长量与其所受拉力成正比;
(2)某种测力计的量程是由弹簧的弹性限度决定的;
(3)通过形变量可以计算出此时所受拉力的大小;
【解答】(1)格中▲处应填写的内容可以通过分析实验数据得出。实验记录了弹簧在不同拉力下的长度变化,而第三行数据与第二行弹簧长度数据之间存在差值关系。例如:拉力0N时,弹簧长度6.5cm,第三行数据为0(6.5 - 6.5 = 0),拉力0.5N时,弹簧长度7.5cm,第三行数据为1(7.5 - 6.5 = 1),拉力1.0N时,弹簧长度8.5cm,第三行数据为2(8.5 - 6.5 = 2),由此可见,第三行数据表示的是弹簧的伸长量/cm(即当前长度减去原始长度6.5cm);
(2)弹簧测力计的量程是指弹簧在弹性限度内能测量的最大拉力。观察数据: 拉力从0N到1.5N时,弹簧伸长量与拉力成正比(每增加0.5N,伸长1cm,符合胡克定律), 拉力2.0N时,伸长量为4.5cm(理论值应为4cm,实际偏离线性关系),拉力3.0N和4.0N时,伸长量显著增大(7.7cm和11.5cm),说明弹簧已超过弹性限度,因此,弹簧的弹性限度在1.5N以内,量程应取弹性限度内的最大值;
(3)当弹簧长度为8.7cm时,此时弹簧的伸长量2.2cm,由表格可知,每伸长1cm所需的力的大小为0.5N,故弹簧所受的拉力为1.1N;
故答案为:(1)弹簧伸长量/ cm;
(2)1.5;
(3)1.1N.
28.【答案】(1)解:根据题意可知,机器人的质量为47kg,则机器人的重力G= mg=47kg×10N/ kg=470N。
(2)解:机器人对地面的压力等于重力,即F=G=470N,
则机器人对地面的压强:。
(3)解:因为小车做匀速直线运动,因此机器人对小车的推力和小车受到的摩擦力为一对平衡力。
那么机器人对小车的推力F=f=0.1G=0.1×500N=50N 。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算机器人的重力;
(2)机器人对地面的压力等于重力,即F=G,再根据公式计算它对地面的压强;
(3)首先根据f=0.1G计算机器人受到的阻力,然后根据平衡力的知识计算机器人对小车的推力。
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