【尖子生特训】八上科学第二章 力与空间探索 综合练习 (难)(含解析)

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【尖子生特训】八上科学第二章 力与空间探索 综合练习 (难)(含解析)

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【尖子生特训】八上科学第二章 力与空间探索 综合练习 (难)
一、选择题
1.如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中匀速直线上升时,下列说法正确的是(  )
A.细线对重物的拉力大于重物所受的重力
B.无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是一对相互作用力
C.重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力
D.若细线突然断了,物体由于重力的作用会立即下落
2.气泡水平仪是常见的检查物体表面是否水平的装置,图甲为气泡水平仪的俯视图,当水平仪左右相平时,液体中气泡恰好位于正中央。图乙为气泡水平仪的侧视图,若某时刻气泡的位置如图乙所示,则原因可能是(  )
A.图乙中平面的左侧高于右侧
B.静止的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做加速运动
C.运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向右做减速运动
D.运动的气泡水平仪在水平桌面上开始向左做减速运动
3.如图所示,取完全相同的砖块1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为和(已知底面积),则(  )
A. B.
C. D.
4.车厢里悬挂着一小球b,忽略空气对小球b的影响,先后两次拍照的情况如图所示,则拍照过程中,车可能是(  )
A.向西匀速运动时减速 B.向东匀速运动时加速
C.向西匀速运动时加速 D.向东匀速运动时减速
5.“倾斜小屋”在娱乐场所流行;如图1,人在“倾斜小屋”内要“倾斜”才能站稳,这是因为小屋是倾斜建设的,从而给屋内视角的人造成“倾斜站立”的错觉。在屋内桌面放一桶水,静止时,屋内视角如图2所示。若在屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,它的位置应为选项中的(  )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,在光滑的水平面上,一弹簧左端固定在墙壁上,右端与一小球连接,O点是弹簧为原长时小球的位置。现对小球施加一外力压缩弹簧使小球到达A点,然后释放小球,小球将在AB之间做往复运动。下列说法正确的是(  )
A.弹簧对小球的弹力是由于小球发生弹性形变产生的
B.小球由A 向B运动的过程中,弹簧对小球的弹刀一直变大
C.小球由O向A 运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向水平向左
D.小球由A 向O运动的过程中,弹簧对小球的弹力方向水平向右
7.如图所示是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响)。下列说法正确的是(  )
A.当实心球运动到最高点Q时,处于平衡状态
B.实心球在空中运动时受重力和手对它的推力作用
C.实心球离开手后能继续向前运动是由于具有惯性
D.若实心球运动到Q 点时,受到的外力全部消失,将沿c方向运动
8.如图所示,有两个相同的钢质小球A和B,分别用细线悬挂起来,将A 拉起后释放,A向下摆动撞击B,A静止下来,B开始摆动。B回摆后撞击A,B静止下来,A开始摆动。几位同学观察这个过程,进行了以下归纳,其中正确的是(  )
A.原来静止的小球被撞击而运动,说明力是物体运动的原因
B.原来运动的小球被阻挡而静止,说明力是物体静止的原因
C.碰撞使运动的小球静止,使静止的小球运动,说明力是改变物体运动状态的原因
D.两个小球循环往复摆动,说明物体具有惯性,可以一直这样运动下去
9.2025年7月6日,浙BA(浙江省城市篮球联赛)正式开赛,这是浙江省首届规模最大,档次最高的群众篮球联赛。篮球场上,运动员起跳投篮,篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示,下列分析不正确的是(  )
A.手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力
B.手用力向前抛出篮球说明力可以改变物体的运动状态
C.篮球运动到最高点时,如果一切外力突然消失,篮球将保持静止
D.篮球在空中作曲线运动,是由于物体的运动方向和力的方向不在同一直线上
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.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
12.为了探究拔河比赛取胜的“秘密”,同学们做了如图所示的实验。第一次(如图甲),甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力,结果两人正好处于相持状态;第二次(如图乙),甲站在一平板小车上,乙站在地面上,两人仍用100N的拉力拉绳,甲同学被乙同学匀速向右拉动,整个过程中不计绳及弹簧秤的自重。则下列说法正确的是(  )
A.甲中弹簧测力计的示数等于200N
B.乙中弹簧测力计的示数等于100N
C.甲中弹簧测力计受力不平衡
D.乙中弹簧测力计受力不平衡
13.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
14.小科同学在健身房进行体能训练时做了几个动作,若她的重力全部由地面承受,且与地面的接触情况如图所示,则对地面压强最大的是()
A.B.C. D.
15.两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,试管a竖直放置,试管b倾斜放置,此时两试管内的液面处于同一水平位置,如图所示,则试管底受到液体的压强是(  )
A.一样大 B.试管a大 C.试管b大 D.无法判断
16.冰壶是一项在冰上进行的投掷性竞赛项目(如图)。人用水平向右的力F推动冰壶从A点运动到D点,D点后人不再施力,冰壶仍能继续向前运动一段距离。若适当“扫刷”冰面,冰壶能够运动更长的距离。下列说法错误的是(  )
A.适当“扫刷”冰面是为了增大接触面粗糙程度
B. D点后冰壶仍能继续向前运动,是因为冰壶具有惯性
C.从A 运动到D的过程中,冰壶受到水平向左的摩擦力
D.静止在冰面时,冰壶受到的重力和支持力是一对平衡力
17.如图所示,将一根筷子插入土豆中,再用铁锤快速向下敲打筷子,发现土豆不断往上爬。下列说法正确的是(  )
A.静止时,土豆受到的摩擦力方向为竖直向上
B.静止时,土豆的重力和筷子对土豆的摩擦力是一对相互作用力
C.敲打时,铁锤对筷子的力与筷子对铁锤的力是一对平衡力
D.敲打时,土豆往上爬升,是因为它受到惯性的作用
18.在三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的相同烧杯里,静止时各烧杯内液面相平,如图所示。下列说法中,正确的是(  )
①三种液体对试管的浮力大小关系是
②三种液体所受的重力大小关系是
③三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲④三支试管底部所受液体压强大小关系是
A.②③ B.①④ C.①③ D.③④
19.用如图装置研究二力平衡时,在小车两端的细绳上挂两重物且G1>G2,绳子对小车的拉力分别为F1与F2,手松开后,小车静止不动,则下列分析正确的是(  )
A. F1与F2是一对平衡力
B. F1与F2是一对相互作用力
C.小车受到水平向右的摩擦力
D.小车没有受到桌面施加的摩擦力
20.小科为探究“阻力对物体运动的影响”,将同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止释放,记录小车在不同水平面上滑行的距离,如图甲所示。小车到达水平面后的速度与时间关系乙所示。下列说法正确的是
A.图甲的斜面需要和水平面铺有同种材料
B.图甲中的小车最终都会停下,说明运动需要力来维持
C.根据此实验的结论可以直接得出牛顿第一定律
D.图乙中的④可表示小车在铺有毛巾的水平面上的运动情况
二、填空题
21.如图甲所示,一个长方体木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上运动,已知拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s 时的摩擦力f1等于    N,它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是:    (选填“>”、“=”或“<”);如图丁,如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是   。
22.如图所示,两个底面积和质量均相等的密闭容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分别注入两种不同的液体。
(1)已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等,则   (选填“大于”或“小于”或“等于”);
(2)如果把乙装置倒置,如图丙所示,那么整个装置对水平桌面的压强将   (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),液体对容器底的压强将   。
23.长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从如图所示位置开始推木块,当F为4牛时,木块静止;当F为8牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推动木块B,使其做匀速直线运动直至掉落。
(1)推力为4牛时,A、B整体受到摩擦力为   牛;
(2)木块A在桌面上匀速直线运动的速度为   米/秒;
(3)木块A掉落后,继续推动B使其做匀速直线运动,此时推力为   牛。
24.如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中,A对桌面的压力将   ,A对桌面的压强将   ,A受到的滑动摩擦力大小将    (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
25.小科利用如图所示的实验探究了“二力平衡”的条件。
(1)同学们认为图乙实验比图甲实验更合理,其优点是减小了   对实验的影响。
(2)小科在图乙小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,说明二力平衡时,两个力的大小必须   。
(3)小科将图乙实验进一步改进成图丙所示的实验。当把卡片转过一个角度,松手后观察到卡片转动回初始状态,说明两个力必须   才能平衡。
26.探究压力的作用效果与哪些因素有关时,小科猜想压力的作用效果可能与压力大小和受力面积有关,为验证压力的作用效果是否与受力面积有关,小科采用图甲、图乙所示的两种方法来进行实验,铅笔静止在两手指间。
(1)图   (填“甲”“乙”或“甲和乙”,下同)中,铅笔受到了平衡力的作用。
(2)图   的方法能验证压力的作用效果是否与受力面积有关。
27.压强计可以用来测量液体内部的压强,如图甲所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。请回答下列问题:
(1)保持图甲中金属盒位置不变,只改变金属盒面的朝向,U形管两侧液面高度差   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)将压强计的金属盒分别放置在乙、丙两杯液体中,金属盒距离杯底同一高度处的A、B两点,此时U形管两侧液面高度差相等,则   (选填“乙”或“丙”)杯液体密度大;乙杯液体对杯底压强   (选填“大于”、“小于”或“等于”)丙杯液体对杯底压强。
28.小妍将一根两端开口的玻璃管下端蒙上橡皮膜,如图甲。
(1)将此玻璃管放入盛有水的烧杯中,如图乙,发现橡皮膜向上凸,此现象说明   ;
(2)继续向下压玻璃管,则橡皮膜向上凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。将玻璃管置于深度为h处,如图丙,向管内注入液体至图丁所示位置,此时橡皮膜的形状正好是平面。由此推测管内注入的液体可能是   (填字母)。
A.浓盐水
B.酒精
C.蒸馏水
29.如图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)橡皮膜c的形变情况是   (填“向上凹”“向下凸”或“保持原状”)。
(2)橡皮膜b、d在同一深度,它们的形变程度   (填“相同”或“不同”)。
(3)科学上,将一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的量转换成容易观察或测量的现象来进行研究的方法叫转换法。上述探究过程运用了转换法,以下实验也运用转换法的是____。
A.通过类比水压来认识电压
B.用光线表示光的传播方向和路径
C.通过小灯泡的亮度来判断物质的导电性
D.测量溢水杯排开水的重力来研究物体受到的浮力
30.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。
31.如图所示,同学用10N的水平拉力F拉着木板A在水平地面匀速向右运动。在此过程中,物体B相对于地面静止,则B受到A对它的摩擦力属于   (选填“滑动摩擦”或“静摩擦”),方向水平向   (选填“左”或“右”)。若此时弹簧测力计的示数为2N,则A受到地面的摩擦力大小为   N。
32.在收起被雨淋湿的雨伞前,可通过旋转或抖动伞面等方式减少水珠。
(1)甩动静止的雨伞,伞上的水滴脱离雨伞,这是由于雨滴具有   。
(2)若将收起的雨伞如图甲的方式靠墙放置,地面对伞尖的摩擦力的方向为   。
(3)图乙为半自动雨伞的结构图,收伞后弹簧处于   状态。
33.如图所示,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是为了增大   ,便于注射;小明用吸管模拟注射器吸水过程,如图形状的杯子中装有一些水,小明用吸管吸水时,如果每一口吸入水的质量相同,则每吸一口,水对杯底的压强减小量△P 水将   ;每吸一口,杯子对桌面的压强减小量△P杯将   。(以上两空均填“变大”“变小”或“不变”)
34.如图甲和图乙所示,完全相同的木块A 和B叠放在粗糙的水平桌面上,A和B 的重力均为10N,在分别为8N的水平拉力F1和F2作用下,A和B一起向右做匀速直线运动,此时图甲中木块B所受摩擦力为   N,图乙中地面所受摩擦力为   N。
三、实验与探究题
35.为了研究运动和力的关系,科学家进行了如图所示的实验,在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和玻璃。
(1)实验时让小车从斜面的顶端静止开始滑下的目的是   。
(2)观察实验的结果,可以推翻的观点是______。(填字母)
A.一个物体要持续运动,就必须有其他物体对它施加力的作用
B.物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为它受到了阻力
(3)若水平木板表面绝对光滑,则小车在该水平面上将   。
(4)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹,不计空气阻力,炸弹与飞机的位置关系为______。(填字母)
A. B. C.
36.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,另一端悬挂钩码,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   。
37.剧烈运动时,脚掌会在鞋内滑动,易造成损伤。为选择一款防滑性能良好的鞋垫,小明用不同的鞋垫织物面料进行实验,鞋垫织物面料编织紧密度如图甲所示。实验步骤如下:
①在水平木板上平铺固定鞋垫织物面料,并取一只鞋模,套上运动袜;
②按图乙连接装置,水平拉动木板,记录弹簧测力计的示数;
③多次测量,取平均值;
④换用不同的织物面料,重复上述实验,记录并整理数据如下表;
组别 织物面料 编织紧密度 弹簧测力计示数/N
1 锦纶 密 4.4
2 锦纶 疏 3.6
3 腈纶 密 3.5
4 腈纶 疏 3.2
(1)该实验要探究的科学问题为   。
(2)图乙中,长木板保持静止,向左拉动测力计的过程中,鞋模所受摩擦力的方向为   。
(3)图丙中,测力计固定在墙上,向右拉动长木板也可以测出所要数据。请对比图乙分析,你认为哪种方法更好,理由是   。
(4)市面上鞋垫面料有很多种,本实验只选取了其中两种。结合本实验结果,若要去超市选购一款防滑性能良好的鞋垫,你的建议是   。
38.科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲所示,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙所示。
【评价量规】在老师的指导下,小组同学制订了如下评价量规。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精度 达到0.1N 达到0.2N 大于0.2N
【项目制作】
(1)选择弹性材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成   关系,便于标注均匀刻度。
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的分数值为   N,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件所受的重力。
【项目评价】
(3)实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精度”指标表现更优秀,需选取图乙中   (填“a”或“c”)弹簧取代b弹簧制作测力计。
39.当用手按图钉帽时,图钉能大小不变地将压力传递至图钉尖,使图钉进入墙壁中.那么当液体受压时,也会有上述现象吗 小明对此作了如下猜想:液体受压时也能大小不变地传递压力.他设计了如图所示的装置来探究.容器中利用两个活塞(自重、摩擦不计)封装着若干液体,在两边活塞上加砝码M,使两边平衡.改变砝码质量,将数据记录在表一中, 分别为两个活塞的横截面积。
表一:
次数
1 0.1 0.98 0.4 3.92
2 0.2 1.96 0.8 7.84
3 0.3 2.94 1.2 11.76
(1)从表1中的数据可知,小明的猜想是   的(选填“正确”或“错误”)。
(2)联系表1中的F和S,可知密闭液体大小不变传递的是   。
(3)根据上述结论,填写表2的空格:   
表二:
次数
1 20  
(4)如图,左右两人都将活塞往对方推,两人的力气差不多大,这场比赛的结果是   边(填“左”或“右”)的人将获胜。
40.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,其右侧面与竖直传送带接触,装置左侧有可旋转的螺杆对其施加不同的压力, 启动电动机使传送带转动,通过测力计的示数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如下表所示:
实验次序 木块重力/N 螺杆旋转的圈数 测力计示数/N 摩擦力/N
1 0.60 1 0.70 0.10
2 0.60 2 0.82 0.22
3 0.60 3 0.95 0.35
4 1.20 1 1.30 0.10
5 1.80 1 1.90
(1)该实验用螺杆旋转的圈数来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用的实验方法为   。
(2)比较第1、4次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与   无关。
(3)在实验过程中,传送带转动的方向为   (填“顺时针”或“逆时针”)。
(4)第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是   N。
41.某校项目化学习小组同学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,用打气筒向瓶内打气,当瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)气体和液体都可以产生压强,在打气的过程中,瓶塞受到的内部压强   (填“不变”“增加”或“减少”);
(2)学习小组同学发现实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,但可以转换为测量   来间接反映这个高度;
(3)如图丙所示,学习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,从拍摄的照片可以看出水火箭运动情况:   (填“匀速”或“变速”)直线运动;
(4)小组同学在水火箭上装了传感器,某段时间内水火箭飞行过程中的速度和时间关系如图丁所示,在5~8秒的过程中水火箭的运动状态为   (填“上升”“下降”或“静止”)。
42.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   。
四、综合题
43.如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10cm2。求:(g取10牛/千克)
(1)水对杯子底部的压强。
(2)杯子对桌面的压强。
44.某款新能源汽车(如图)满载时总质量约为3.3吨。请回答以下问题:
(1)当该新能源汽车在盘山公路上转弯时,其运动状态   (选填“改变”或“不变”)。
(2)如果该汽车满载时在水平路面匀速行驶,受到的阻力为总重的0.05倍。它在水平路面上匀速行驶时牵引力是多少?
(3)已知该车满载停在水平地面上时,每个车胎与地面的接触面积约为0.03平方米,求此时汽车对水平面的压强。
45.如图甲所示为小宁制作的水火箭,图乙为水火箭的原理图,他在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭项端的整流罩,他将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气。当瓶内压强足够大时,瓶塞股落,瓶内的水向下喷出,对水火箭产生向上的推力,使其竖直向上飞起。
(1)水火箭向下喷水,火箭却向上升空可以说明   。
(2)图丙为水火箭发射后的速度与时间关系图,则t1、t2、t3时刻中水火箭离地面距离最大的时刻为   .
(3)小宁想要让水火箭飞得更高,你建议他做出调整的措施有哪些:    (写两条)。
46.小杨选择了两个高度分别为10 cm 和6 cm,底面积的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在的中央,则对点面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示,求:
(1)圆柱体A的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图乙中a的值。
47.如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为 边长是0.1m。沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对地面压强变化如表所示。(g 取 10N/kg)
  压强的变化量(Pa)
甲 0
乙 250
(1)甲的质量为   kg。
(2)甲是沿   方向切去的。
(3)切掉一半之前,甲对地面的压强是多少帕
(4)正方体乙的边长为多少厘米
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】1)物体处于平衡状态时,受到的是平衡力,处于非平衡状态时,受到的是非平衡力;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(3)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(4)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】A.无人机在空中匀速直线上升时,重物也在匀速直线上升,重物处于平衡状态,则重物受到的合力为零,即细线对重物的拉力等于重物所受的重力,故A错误;
B.无人机对细线的拉力的受力物体是细线,重物对细线的拉力的受力物体是细线,两个力的受力物体相同,大小相等、方向相反,是一对平衡力,故B错误;
C.重物受到的重力与细线对重物的拉力,两个力都作用在重物上,大小相等、方向相反,是一对平衡力,故C正确;
D.细线突然断了,重物由于具有惯性,会向上运动一段距离,不会立即下落,故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)气泡水平仪内部装有液体,液体的密度远大于气泡的密度。当平面一侧偏高时,液体会向偏低的一侧流动,气泡就会被液体挤压到偏高的那一侧。
(2)一切物体都具有惯性,物体总是要维持原来的运动状态。气泡质量很小,惯性几乎可以忽略,主要看液体的运动趋势;液体往哪个方向运动,气泡就会被挤向相反的方向。
【解答】A、若平面左侧高于右侧,液体会向右侧流动,气泡被挤向左侧,和图乙气泡在右侧的现象不符,A 不符合题意;
B、水平仪从静止开始向左加速,液体因为惯性想要保持静止,液体会向右侧运动,气泡被挤向左侧,与题图位置不相符,B 不符合题意;
C、水平仪向右做减速运动,液体由于惯性继续保持向右运动,液体向右侧流动,气泡被挤压到左侧,和题图现象不一致,C 不符合题意;
D、水平仪向左做减速运动,液体依靠惯性继续向左运动,液体涌向左侧,气泡被挤压向右侧,与图乙气泡位置一致,D 符合题意;
故答案为:D。
3.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上的物体对地面的压力等于物体的重力,然后比较受力面积的大小,最后根据公式比较它们对地面的压强大小。
【解答】根据题可知,砖块静止在水平面上,则它们对地面的压力与砖块重力大小相等。
甲图中,1块砖竖放,此时砖块对地面的压强;
乙图中,2块砖水平放置,总重力为2G,此时砖块对地面的压强;
丙图中,3块砖并排竖放,总重力为3G,总底面积为3S,此时砖块对地面的压强;
比较可知,砖块对地面的压强,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(2)一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
【解答】根据题意,以灯为参照物,甲、乙两图比较,小车是向东要远离灯,所以小车向东运动。先拍摄的图片中,小球b悬线竖直,说明小车匀速运动;后拍摄的图片中,小球是线向东偏了,说明小车在做减速运动,小球由于惯性仍然以原来的速度向前运动造成的,故D正确,ABC不正确。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】 重力的方向总是竖直向下的,这里的竖直向下是相对于水平面而言,不受小屋倾斜状态的影响。
【解答】根据丙图可知水面的情况,由于水面始终是水平的,则在屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,重锤线应该与水面是垂直的,故C图符合题意。
故选C。
6.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,弹力作用在与形变物体接触的物体上。力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体;
(2)能够自动恢复原状的形变叫弹性形变;
(3)弹力的大小与弹性形变的程度有关,在弹性限度内,形变越大,弹力越大。
【解答】A、弹簧对小球的弹力,是由于弹簧发生形变产生的,故A错误。
B、在小球由A向O运动的过程中,弹簧从被压缩到恢复原长,形变变小,故弹簧的弹力逐渐变小;在小球由O向B运动的过程中,弹簧被拉长,形变变大,故弹簧的弹力逐渐变大,故小球由A向B运动的过程中,弹簧对小球的弹力先变小再变大,故B错误;
C、在小球由O向A运动的过程中,弹簧被压缩产生弹力,故弹簧对小球的弹力由A指向O,即弹簧对小球的弹力方向水平向右,故C错误;
D、在小球由A向O运动的过程中,弹簧被压缩产生弹力,故弹簧对小球的弹力由A指向O,即弹簧对小球的弹力方向水平向右,故D正确;
故选D。
7.【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】A、平衡状态要求合外力为零,即静止或匀速直线运动状态;物体处于非平衡状态,合外力不为零。
B、实心球离开手之后,手与球不再接触,因此不再受手对它的推力作用。
C、物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
D、根据牛顿第一定律,若实心球运动到最高点Q时受到的外力全部消失,它将保持该瞬间的运动状态做匀速直线运动。
【解答】A、平衡状态的条件是物体受到的合力为零。实心球运动到最高点Q时,不考虑空气阻力,只受到重力作用,合力不为零,因此不是平衡状态。A错误。
B、实心球离开手后,手和实心球不再接触,不会产生推力作用;不考虑空气阻力时,实心球在空中只受重力作用。B错误。
C、物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,实心球离开手后,由于惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动。C正确。
D、实心球运动到最高点Q时,竖直方向速度为零,但水平方向仍有向右的速度,若此时外力全部消失,根据牛顿第一定律,实心球会保持水平向右的运动状态,沿水平方向做匀速直线运动,不会沿c方向运动。D错误。
故选C。
8.【答案】C
【知识点】力的作用效果;惯性
【解析】【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因,力不是使物体运动的原因。
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
(3)两个小球不断往复运动,是由于动能和重力势能在不断转化和转移。
【解答】A、力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。原来静止的小球被撞击后获得能量运动起来,是力改变了它的运动状态,不能说明力是物体运动的原因。因此A错误。
B、原来运动的小球被阻挡后静止,是力改变了它的运动状态,力不是使物体静止的原因,力是改变运动状态的原因。因此B错误。
C、运动的小球碰撞后由运动变为静止,静止的小球碰撞后由静止变为运动,二者的运动状态都发生了改变,说明力是改变物体运动状态的原因。因此C正确。
D、小球在摆动过程中,会受到空气阻力的作用,机械能不断转化为内能,机械能逐渐减小,最终小球会停止运动,并不会一直这样运动下去。因此D错误。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;牛顿第一定律;惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】由牛顿第一定律可知,一切物体在不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】A.力的作用是相互的,可知手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力,故A正确,不符合题意;
B.手用力向前抛出篮球,给篮球一个向前的作用力,篮球在该力的作用下运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.篮球运动到最高点时,具有水平方向的速度,当一切外力突然消失,由牛顿第一定律可知,篮球将做匀速直线运动,故C错误,符合题意;
D.曲线运动的条件是物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上。篮球在空中运动时,重力(向下)与初速度方向(斜向上或水平)不在同一直线上,因此篮球做曲线运动,故D正确,不符合题意。
故选C。
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】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。
12.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)物体处于平衡状态,此时所受的力是平衡力;
(2)拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,当两人处于相持或匀速直线运动时,二力平衡。
【解答】A.据甲图可知,此时弹簧处于静止,受平衡力,故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等,即都是100N,而弹簧测力计的读数以挂钩一侧的示数为准,故此时弹簧测力计的示数是100N,故A错误;
B.据乙图可知,由于两人仍用100牛的拉力拉绳,故绳子上的拉力始终是100N,故此时弹簧秤的读数为100N,故B正确;
C.甲图可知,此时弹簧处于静止,受平衡力,故C错误;
D.图乙中由于左侧的人踩在平板车上,小车向右匀速运动,此时弹簧测力计处于平衡状态,受平衡力的作用,故D错误。
故答案为:B。
13.【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。
14.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据公式可知,压力相同时,受力面积越小,则压强越大。
【解答】 小科的重力全部由地面承受,因此压力(即小科的体重)是相同的。压强的差异仅由受力面积决定,受力面积越小,压强越大。 根据图片可知,a中只有一只脚着地,则受力面积最小而压强最大。
故选A。
15.【答案】B
【知识点】密度及其特性;液体的压强;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】由于液体受到重力作用,所以液体内部存在着压强;由于液体有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强。液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强与液体的密度有关,同一深度处,密度越大,压强越大。液体的压强的大小与深度,液体的密度有关。深度越大,液体密度越大,液体压强越大
【解答】 试管a竖直放置,试管b倾斜放置,由于两试管液面处于同一水平位置,液面高度相同,即ha=hb,因此Vb > Va,而两液体质量相同,故>。根据液体压强公式,pa>pb。
故正确答案为B。
16.【答案】A
【知识点】惯性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,适当 “扫刷” 冰面是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使冰壶滑行更远。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性;平衡力的条件是大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A、适当 “扫刷” 冰面是为了减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦力,而非增大,故该选项错误。
B、D 点后冰壶仍能继续向前运动,是因为冰壶具有惯性,保持原来的运动状态,故该选项正确。
C、从 A 运动到 D 的过程中,冰壶水平向右运动,摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左,故该选项正确。
D、静止在冰面时,冰壶受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力,故该选项正确。
故答案为:A。
17.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】A.对土豆进行受力分析,根据平衡力的知识分析;
B.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在不同物体和同一直线上;
C.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
D.物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】A. 静止时土豆受到平衡力,则二者方向相反。土豆受到重力竖直向下,则筷子对土豆的摩擦力必须竖直向上,故A正确;
B. 土豆的重力和筷子对土豆的摩擦力是作用在同一物体(土豆),则肯定不是一对相互作用力,故B错误;
C. 铁锤对筷子的力和筷子对铁锤的力作用在不同物体上,肯定是一对相互作用力,而非平衡力,故C错误;
D. 土豆往上爬是因为筷子向下运动时,土豆由于惯性倾向于保持静止,从而相对于筷子有向上的相对运动,故D错误。
故选A。
18.【答案】A
【知识点】密度公式的应用;浮力产生的原因;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 ①根据物体的漂浮条件比较试管受到浮力的大小;
②根据图片比较试管排开液体的体积不同,根据公式F浮=ρgV排可判断两液体密度的大小,然后根据图片比较三种液体的体积关系,最后利用G=mg=ρVg判断液体的重力大小;
③根据液体压强公式p=ρ液gh判断烧杯底部所受压强大小关系;
④首先根据浮力产生的原因F浮=F下表面-F上表面比较下表面受到的压力关系,利用比较试管底部所受液体压强大小关系。
【解答】 ①根据图片可知,平底试管在三种液体中都处于漂浮状态,所以试管受到的浮力都等于自身重力,即受到的浮力相等,也就是F甲=F乙=F丙,故①错误;
②根据图片可知,排开的液体体积V排甲>V排乙>V排丙,根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。根据液面相同可知,液体的体积和试管浸入液体体积的和相等,那么三种液体的体积V甲<V乙<V丙。根据G=mg=ρVg可知,液体的重力G甲<G乙<G丙,故②正确;
③综上所述,液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,且放入试管后液面等高,根据液体压强公式p=ρ液gh可得,烧杯底部所受压强p甲<p乙<p丙,故③正确;
④试管上表面受到的压力为0,根据浮力产生的原因F浮=F下表面-F上表面可知,试管下表面受到的压力相等,即:F甲'=F乙'=F丙'。由压强公式可知,试管底部受到液体压强p甲'=p乙'=p丙',故④错误。
故选A。
19.【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】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
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。
【解答】AB、拉力等于,拉力等于, G1>G2 ,可知,两个力大小不相等,可知不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故AB错误;
CD、小车静止,说明受力平衡,左侧的拉力大于右侧的拉力,可知桌子给小车一个水平向右的摩擦力,摩擦力和右侧拉力之和等于左侧拉力,故C正确,D错误。
故答案为:C。
20.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】由牛顿第一定律可知,物体在不受力时运动状态不变,可以保持匀速直线运动,可知运动不需要力来维持。
【解答】A、为了控制小车达到水平面时的速度相同,斜面上不用和水平面铺有同种材料,故A错误;
B、图甲中的小车最终都会停下,是因为小车受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C、牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理后得出的,不能被实验验证,故C错误;
D、毛巾表面的粗糙程度最大,阻力最大,小车在其表面运动状态改变得最快,故D正确。
故答案为:D。
21.【答案】3;=;1:1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据丙图中的匀速直线运动状态,利用平衡力的知识计算出木块受到的滑动摩擦力。然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识计算第7s和第1s内受到的摩擦力大小即可;
(2)根据丁图确定剩余部分对桌面的压力和受力面积的变化,根据计算切割前后木块对桌面的压强之比。
【解答】 (1)根据丙图可知,第2~6s时,木块的速度保持不变,即做匀速直线运动,此时它受到平衡力,即它受到的摩擦力与拉力相等,
根据图乙可知,这段时间木材木块受到拉力F=3N,
则此时摩擦力f=F=3N,
第7s时木块作减速运动,但是它对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,
则摩擦力大小不变,还是3N;
第1s时摩擦力f2=f=3N,故f1=f2;
(2)根据丁图可知, 将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,
则压力和受力面积都变成原来的,
则前后压强之比。
22.【答案】(1)小于
(2)变大;变大
【知识点】压强的大小及其计算;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)因A的深度大于B点的深度,由已知条件,根据分析;
(2)容器对桌面的压力大小等于液体的重力与容器重力之和,如果把乙装置倒置,整个装置的总重力不变,则整个装置对水平桌面的压力不变,受力面积减小,根据判断出整个装置对水平桌面压强的变化。
【解答】(1)由图甲、乙可知,B点的深度小于A点的深度,A、B两点所受液体的压强相等,根据公式可知,甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度。
(2)如果把乙装置倒置,如图丙所示,整个装置的总重力不变,则整个装置对水平桌面的压力不变,受力面积减小,根据可知,整个装置对水平桌面的压强变大;
把乙装置倒置后,液体深度变大,根据可知,液体对容器底的压强变大。
(1)由图甲、乙可知,B点的深度小于A点的深度,A、B两点所受液体的压强相等,根据公式可知,甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度。
(2)[1]如果把乙装置倒置,如图丙所示,整个装置的总重力不变,则整个装置对水平桌面的压力不变,受力面积减小,根据可知,整个装置对水平桌面的压强变大。
[2]把乙装置倒置后,液体深度变大,根据可知,液体对容器底的压强变大。
23.【答案】(1)4
(2)0.05
(3)4
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】当物体处于静止或做匀速直线运动时,则处于平衡状态,不受力或受平衡力作用。
【解答】(1)推力为4牛时,A、B整体静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件,A、B整体受到摩擦力
(2)木块A重心越过桌面边缘时才会掉落,则木块A在桌面上运动的路程,
木块A在桌面上匀速直线运动的速度
(3)当F为8牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时滑动摩擦力
木块A掉落后,继续推动B使其做匀速直线运动,此时压力减半,接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力减半,根据二力平衡条件,此时推力
(1)推力为4牛时,A、B整体静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件,A、B整体受到摩擦力
(2)木块A重心越过桌面边缘时才会掉落,则木块A在桌面上运动的路程
木块A在桌面上匀速直线运动的速度
(3)当F为8牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时滑动摩擦力
木块A掉落后,继续推动B使其做匀速直线运动,此时压力减半,接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力减半,根据二力平衡条件,此时推力
24.【答案】不变;减小;不变
【知识点】影响摩擦力大小的因素;压强的变化
【解析】【分析】(1)压力的判断:水平面上静止或运动的物体,对接触面的压力大小等于物体自身的重力,物体重力不变,则压力不变。
(2)压强计算公式:,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积;当压力F不变时,受力面积S越大,压强p越小。
(3)滑动摩擦力影响因素:滑动摩擦力的大小只与接触面受到的压力大小、接触面粗糙程度有关;压力、粗糙程度均不变时,滑动摩擦力大小不变,与受力面积无关。
【解答】分析压力:物体 A 在水平桌面运动,A 对桌面的压力等于 A 的重力,从甲到乙,物体 A 自身重力没有发生变化,因此 A 对桌面的压力不变。
分析压强:根据压强公式,压力F不变;由甲到乙,物体 A 与桌面接触的受力面积S变大,代入公式可得,桌面受到的压强减小。
分析滑动摩擦力:滑动摩擦力只由压力、接触面粗糙程度决定;运动过程中,A 对桌面压力不变,桌面粗糙程度也未改变,因此 A 受到的滑动摩擦力大小不变。
故答案为:不变;减小;不变。
25.【答案】(1)阻力(摩擦)
(2)相等
(3)作用在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件为作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;实验中需尽量减小摩擦力等额外阻力对实验结果的干扰,确保探究的是两个力本身的平衡关系。
(2)在探究二力平衡条件时,木块与桌面间的摩擦为滑动摩擦,摩擦力较大;小车与桌面间的摩擦为滚动摩擦,滚动摩擦远小于滑动摩擦,使用小车能减小摩擦对实验的影响,使实验结果更接近理想状态。
(3)当两个力大小相等、方向相反,但没有作用在同一直线上时,二力无法平衡,物体会在力的作用下发生转动,直到两个力作用在同一直线上时,物体才能保持静止状态。
【解答】(1) 图甲中使用的是木块,木块与桌面之间产生的是滑动摩擦力,滑动摩擦力相对较大,会对实验探究二力平衡产生干扰;而图乙中使用的是小车,小车与桌面之间产生的是滚动摩擦力,滚动摩擦力的大小远小于滑动摩擦力,因此图乙实验能有效减小 摩擦(阻力)对实验的影响,使实验现象更明显、结论更准确。
(2) 在图乙实验中,左右两侧悬挂质量相等的钩码时,小车受到的两个拉力大小相等,小车处于静止状态;当改变一端钩码质量时,两端拉力大小不再相等,小车无法保持静止,会向拉力大的一侧运动。这一现象直接说明,要使二力平衡,两个力的大小必须相等。
(3) 将图丙中的小卡片转过一个角度,此时小卡片上受到的两个拉力大小相等、方向相反,但没有作用在同一直线上,松手后小卡片会发生转动,直至回到初始状态(两个力作用在同一直线上)才保持静止。这一现象表明,两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
故答案为:(1) 摩擦(阻力);
(2) 相等;
(3) 作用在同一直线上。
26.【答案】(1)甲和乙
(2)甲
【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)平衡状态受到平衡力,而平衡状态包括静止或匀速直线运动状态;
(2)要验证压力的作用效果是否与受力面积有关,需要控制压力大小相同,改变受力面积,据此分析解答。
【解答】(1) 铅笔静止在两手指间,说明铅笔处于平衡状态,受到的是平衡力。无论是图甲还是图乙,铅笔都是静止的,因此两图中铅笔都受到了平衡力的作用。
(2) 要验证压力的作用效果是否与受力面积有关,需要控制压力大小相同,改变受力面积。图甲中,两手指对铅笔的压力相同(因为铅笔静止,两手指的压力平衡),但受力面积不同(笔尖和笔尾的接触面积不同),可以观察到两手指的形变程度不同,从而验证压力的作用效果与受力面积的关系。 乙图中,下面手指受到的压力等于上面手指施加的压力和铅笔的重力之和,即两手指受到的压力大小不同,因此不能验证。
27.【答案】(1)不变
(2)丙;小于
【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据液体内部同一深度向各个方向的压强都相等分析;
(2)①根据图片确定A、B两点深度大小,根据液体压强公式p=ρ液gh比较二者液体密度大小;
②根据液体压强公式p=ρ液gh比较A、B两点下方液体产生的压强大小,然后与上方压强相加进而比较液体对容器底部压强大小。
【解答】(1) 液体内部同一深度处,各个方向的压强相等,则金属盒面的朝向改变不会影响压强大小,因此U形管两侧液面高度差不变,故填:不变。
(2)①根据图片可知,A、B两点虽然在同一高度,但是所在液体的深度不同,即hA>hB。 此时U形管两侧液面高度差相等, 说明压强pA=pB。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体的密度ρ乙小于ρ丙,故填:丙。
②A、B到烧杯底部的高度相同,且ρ乙小于ρ丙,根据液体压强p=ρ液gh可知,这部分液体产生的压强pA而液体对容器底部的压强等于A、B两点上方的压强和下方压强之和,
则乙杯液体对杯底压强小于丙杯液体对杯底的压强。故填:小于。
28.【答案】(1)液体内部存在向上的压强
(2)变大;B
【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)橡皮膜上受到压强会凸起;
(2)①根据液体压强公式p=ρ液gh分析橡皮膜上受到压力的变化即可;
②根据p=ρ液gh和液体的高度判断液体密度大小即可。
【解答】(1) 橡皮膜向上凸,说明水对橡皮膜有一个向上的压力。这表明液体内部存在压强,且压强方向向上。
(2)① 当玻璃管向下压时,橡皮膜所处的深度增加。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对橡皮膜的压强越大,因此橡皮膜凸起程度会变大。
②根据丁图可知,当管子底部的橡皮膜变平时,说明外面水的压强和管内液体压强相等。根据p=ρ液gh可知,管内液体深度大,则管内液体密度小于水,应该是酒精,故选B。
29.【答案】(1)向上凹
(2)相同
(3)C
【知识点】实验探究的其他思想方法;液体的压强;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强较小的一侧凸起;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较b、d两侧压强大小即可;
(3)分析各个选项的实验中使用的物理研究方法,再与转换法对照即可。
【解答】(1) 橡皮膜c位于塑料盒的下表面,浸入水中后受到水的向上压力。由于水对下表面的压力大于盒内空气的压力,橡皮膜c会向上凹,故填:向上凹。
(2) 橡皮膜b和d分别位于塑料盒的左、右两侧,处于同一深度。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,同一深度的液体压强相同,因此橡皮膜b和d受到的压力相同,形变程度相同,故填:相同。
(3) A.通过类比水压来认识电压,使用类比法;
B.用光线表示光的传播方向和路径,使用模型法;
C.通过小灯泡的亮度来判断物质的导电性,使用转换法;
D.测量溢水杯排开水的重力来研究物体受到的浮力,使用直接测量法。
故选C。
30.【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;
31.【答案】滑动摩擦;右;8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)当两个物体相对滑动时产生的摩擦为滑动摩擦;当两个物体没有发生相对滑动,但是有相对运动的趋势时,二者之间产生静摩擦力;
(2)摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
(3)首先根据相互作用力的知识计算B对A的摩擦力和方向,再对A进行受力分析,计算此时合力大小,最后根据合力为零计算地面对A的摩擦力大小和方向。
【解答】(1) 根据题意可知,物体B相对地面静止,但木板A在向右运动。由于B与A之间发生实际的相对移动,因此B受到的摩擦力属于滑动摩擦。
(2)当木板A向右运动时,相当于A不动,B相对A向左运动,而摩擦力的方向与相对运动的方向相反,则此时B受到A的摩擦力方向向右;
(3)根据相互作用力的知识可知,B对A的摩擦力水平向左,大小为2N,A受到向右的拉力为10N,则二者的合力为:10N-2N=8N,方向向右。根据合力的知识可知,地面对A的摩擦力方向向左,大小为8N。
32.【答案】(1)惯性
(2)水平向左
(3)压缩
【知识点】惯性;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“受到惯性”或“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。质量越大,惯性越大。
(2)摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,据此判断摩擦力的方向。
(3)根据图中伞的结构进行分析,伞关闭后弹簧被压缩,伞打开时,弹簧恢复原状,将伞骨弹开至指定位置。
【解答】 (1)当甩动静止的雨伞时,伞上的水滴会脱离雨伞,这是由于雨滴具有惯性。根据牛顿第一定律(惯性定律),静止的物体倾向于保持静止状态,运动的物体倾向于保持匀速直线运动状态。当雨伞突然被甩动时,水滴由于惯性会保持原来的静止状态,从而脱离伞面。
(2)由图可知,伞有向右滑动的趋势,摩擦力方向与相对运动方向相反,可知地面给伞尖的摩擦力方向水平向左。
(3)由图可知,弹簧下端固定,伞收起后,两侧的伞骨向内向下移动,压缩弹簧,可知弹簧将处于压缩状态。
33.【答案】压强;变大;不变
【知识点】压强大小比较;增大或减小压强的方法;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】杯子上下不同宽时,液体对容器底部的压力不等于液体的重力,要根据判断液体压强变化情况。
【解答】接种疫苗的注射器针头做得很尖,是通过减小受力面积来增大压强,便于注射。
由图可知,杯子下窄上宽,水的质量减少量一定时,高度变化量逐渐变大,由可知,液体压强变化量逐渐变大。
每吸一口,压力减小量相同,杯子的底面积不变,由可知,杯子对桌面的压强减少量不变。
34.【答案】0;8
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的存在
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
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。
物体之间相互挤压且有相对运动或相对运动的趋势时存在摩擦力。
【解答】甲:AB一起向右做匀速直线运动,受力平衡,AB之间没有相对运动或相对运动的趋势,可知AB之间没有摩擦力。
乙:B受到水平向右、大小为8N的拉力,B做匀速直线运动,受力平衡,可知B受到A给的水平向左、大小为8N的摩擦力,力的作用是相互的,可知A受到B给的水平向右、大小为8N的摩擦力,A受力平衡,可知A还受到水平地面给的水平向左、大小为8N的摩擦力。
35.【答案】(1)控制小车到达水平面的速度相同
(2)A
(3)一直作做速直线运动
(4)B
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)小车从同一位置由静止释放,到达水平面时的速度相同,可以控制变量。
(2)(3)接触面越光滑,小车运动的距离越远,运动状态改变得越慢,说明力可以改变物体的运动状态;若表面光滑,则小车的运动状态不会改变,将做匀速直线运动,可知运动不需要力来维持。
(4)不计空气阻力,炸弹与飞机在水平方向上的运动状态不会改变,以相同的速度做匀速直线运动,可知炸弹会在飞机的正下方。
【解答】(1)实验时让小车从斜面的顶端静止开始滑下的目的是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较。
(2)由图可知,在玻璃板上小车滑行的距离最远,小车在玻璃板上受阻力最小,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动,故A错误,B正确。
故答案为:A。
(3)推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动。
(4)不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为B图。
故答案为:B。
(1)实验时让小车从斜面的顶端静止开始滑下的目的是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较。
(2)由于图可知,在玻璃板上小车滑行的距离最远,小车在玻璃板上受阻力最小,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动,故A错误,B正确。
故选A。
(3)推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动。
(4)不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为B图。
故选B。
36.【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】弹簧测力计工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长跟所受的拉力成正比;根据拉力与伸长量之间的比例关系求伸长量,弹簧的长度等于原长和伸长量之和。
【解答】(1)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0时,弹簧长度6.5cm,第三行数据为0(),拉力0.5N时,弹簧长度7.5cm,第三行数据为1(),拉力1.0N时,弹簧长度8.5cm,第三行数据为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。观察数据可知,拉力从0到1.5N时,弹簧伸长量与拉力成正比,拉力2.0N时,伸长量为4.5cm,拉力3.0N和4.0N时,伸长量显著增大,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。
(1)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0时,弹簧长度6.5cm,第三行数据为0(),拉力0.5N时,弹簧长度7.5cm,第三行数据为1(),拉力1.0N时,弹簧长度8.5cm,第三行数据为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。观察数据可知,拉力从0到1.5N时,弹簧伸长量与拉力成正比,拉力2.0N时,伸长量为4.5cm,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。
37.【答案】(1)鞋垫防滑性能的影响因素
(2)向右
(3)图丙方法更好,由于图丙中不需要匀速拉动长木板,弹簧测力计示数也能稳定,便于读数。
(4)选择织物面料为锦纶,编织紧密度更密的鞋垫
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小有关;本实验通过更换不同面料、不同编织疏密的鞋垫,测量摩擦力大小,探究影响鞋垫防滑能力的因素,防滑性能强弱可用滑动摩擦力大小体现。
(2)滑动摩擦力方向判定规则:摩擦力方向与物体相对接触面的运动方向相反。判断时找准研究对象以及它相对接触面的运动方向,就能确定摩擦力方向。
(3)二力平衡:物体保持静止或匀速直线运动时,受到一对平衡力,大小相等。图乙需要匀速拉动弹簧测力计,保证鞋模匀速直线运动;图丙鞋模始终静止,一直处于平衡状态,无需匀速拉动木板,操作难度更低。
(4)控制变量法分析实验数据:保持面料种类不变,对比疏密不同组别;保持疏密程度不变,对比不同面料组别,摩擦力越大代表防滑效果越好,据此得出选购建议。
【解答】(1)实验设置了不同织物面料、不同编织紧密程度的鞋垫,通过测量摩擦力对比防滑效果,因此探究的科学问题是鞋垫防滑性能和织物面料种类、编织紧密程度存在怎样的关系;
(2)向左拉动测力计,鞋模相对于下方长木板向左发生相对运动,滑动摩擦力阻碍相对运动,因此鞋模受到摩擦力方向向右;
(3)图丙实验方案更优。图乙必须匀速拉动测力计,才能保证鞋模匀速直线运动,操作难度大;图丙中鞋模始终静止,受力平衡,无论木板是否匀速移动,弹簧测力计示数都稳定,读数更加方便;
(4)分析表格数据:面料相同时,编织越密摩擦力越大;疏密程度一致时,锦纶面料摩擦力大于腈纶。因此选购时优先挑选锦纶材质、编织紧密的鞋垫。
故答案为:(1) 鞋垫防滑性能与织物面料种类、编织紧密程度的关系;
(2) 向右;
(3) 图丙方法更好,不需要匀速拉动长木板,弹簧测力计示数稳定,便于读数;
(4) 选择锦纶面料、编织紧密的鞋垫。
(1)由于实验中要选择一款防滑性能良好的鞋垫,探究鞋垫织物面料编织紧密度与防滑性能的关系,所以该实验要探究的科学问题为鞋垫防滑性能的影响因素。
(2)滑动摩擦力的方向与其相对运动的方向相反,图乙中,长木板保持静止,向左拉动测力计,鞋模相对于长木板向左运动,受摩擦力的方向为向右。
(3)图乙中,为了弹簧测力计示数稳定,应匀速水平拉动弹簧测力计,使鞋模做匀速直线运动;图丙中,鞋模相对于地面处于静止状态,所以不需要匀速拉动长木板,弹簧测力计示数也能稳定,便于读数,所以图丙方法更好。
(4)由表中数据可知,当编织紧密度相同,织物面料为锦纶时,弹簧测力计示数较大,所以锦纶防滑性能更好;当织物面料都为锦纶,编织紧密度更密时,弹簧测力计示数较大,所以编织紧密度更密,防滑性能更好;故要去超市选购一款防滑性能良好的鞋垫,应选择织物面料为锦纶,编织紧密度更密的鞋垫。
38.【答案】(1)正比
(2)0.2
(3)a
【知识点】弹力;力的测量
【解析】【分析】(1)根据乙图中图像的形状分析弹簧的伸长量与受到拉力的变化规律即可;
(2)测力计的分度值=大格表示的拉力÷中间的小格数;
(3) 挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化, 说明弹簧的灵敏度不够,此时可以选择受到相同的拉力时伸长更大的弹簧即可。
【解答】(1)根据乙图可知,在一定的范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力变化图像是通过坐标原点的斜线,即二者呈正比,便于标注刻度。
(2)根据题意可知,“0”和“2N”之间分为10等份,则该测力计的分度值为:;
(3) 挂上0.1N的铅粒时测力计示数几乎没有变化,说明b弹簧的灵敏度不足。为了使“精度”指标表现更优秀,应选用更灵敏的弹簧,即伸长量对拉力变化更敏感的弹簧。从图乙可以看出,a弹簧在相同拉力下的伸长量比b弹簧更大,因此更灵敏。
39.【答案】(1)错误
(2)压强
(3)1200
(4)右
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)活塞上产生的压力等于上面砝码的重力,根据表格数据分析解答;
(2)分别计算出每组数据中压力和活塞受力面积的比值,然后比较大小即可;
(3)根据(2)中得到的结论列式计算F2;
(4)根据(2)中得出的结论分析判断。
【解答】 (1)根据表格数据可知,0.98N≠3.92N,1.96N≠7.84N……,那么得到活塞上受到的压力不相等,所以小明的猜想错误;
(2)根据表格数据可知,;;;
即:;
即p1=p2,则密闭液体大小不变传递的是压强;
(3)综上所述,大小活塞上产生的压强相等,即p1=p2;
;,
即:;
解得:F2=1200N。
(4)综上所述,左右两个活塞上产生的压强相等,根据F=pS可知,左边活塞横截面积大,则左边活塞上需要的压力更大。因为两人的力气相同,所以右边的人将获胜。
40.【答案】(1)转换法
(2)重力
(3)逆时针
(4)0.1
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)根据表格数据1、4分析木块的重力改变时摩擦力是否发生改变即可;
(3)比较测力计的示数和木块重力大小,从而确定摩擦力方向,然后根据摩擦力方向与相对运动的方向相反和运动静止的相对性分析解答;
(4)根据表格数据分析摩擦力大小与压力和重力的关系分析。
【解答】(1) 实验中通过螺杆旋转的圈数间接表示木块与传送带之间的压力大小,将难以直接测量的压力转换为可测量的圈数,因此运用的实验方法是转换法。
(2) 比较第1次(重力0.60 N,摩擦力0.10 N)和第4次(重力1.20 N,摩擦力仍为0.10 N)实验数据,螺杆旋转圈数相同(压力相同),但木块重力不同时,摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力与木块重力无关。
(3)根据表格数据可知,弹簧测力计的示数大于木块重力,根据平衡力的知识可知,此时木块受到竖直向下的摩擦力作用。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,则木块相对传送带向上运动。实际上木块静止不动,只能是传送带向下运动,即沿逆时针方向转动。
(4) 由第1、4次实验可知,当螺杆旋转圈数为1时,无论木块重力如何变化,摩擦力均为0.10 N。第5次实验螺杆旋转圈数仍为1,则摩擦力大小保持不变,即摩擦力大小仍为0.10 N。
41.【答案】(1)变大
(2)飞行时间
(3)变速
(4)上升
【知识点】实验探究的其他思想方法;速度公式及其应用;压强大小比较;水火箭模型
【解析】【分析】(1)装置内气体变大,压强变大。
(2)用水火箭飞行的时间来反映水火箭竖直上升的最大高度采用的是转换法。
(3)由路程等于速度与时间的乘积可知,时间相同,速度越大,经过的路程越大,若速度不变,则经过的路程不变。
(4)水火箭向上飞行时,先加速后减速,可知5-8s水火箭仍在向上飞行。
【解答】(1)大气时,瓶内的气体变多,瓶塞受到的内部压强变大。
(2)由图丁可知,实验是通过测量水火箭飞行的时间来反映水火箭竖直上升的最大高度的。
(3)从拍摄的照片可以看出水火箭运动情况是变速直线运动,因为频闪照片中水火箭的位置间隔不相等,说明速度在变化。
(4)由图可知,5-8s水火箭的速度减小,说明在做减速运动,速度仍为正,说明在向上做减速运动,8s时高度最高。
42.【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。
43.【答案】(1)解:根据题意可知,杯子内水的深度为12cm=0.12m,
则水对杯子底部的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa。
答:水对杯子底部的压强为1.2×103Pa。
(2)解:根据题意可知,杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重力,
即杯子对桌面的压力为:F压=G总=m总g=(m杯+m水)g=(100×10-3kg+500×10-3kg)×10N/kg=6N,
整个杯子对桌面的压强为。
答:整个杯子对桌面的压强为6×103Pa。
【知识点】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)根据液体压强公式p=ρ水gh计算水对杯子底部的压强;
(2)首先根据F压=G总=m总g=(m杯+m水)g计算杯子对桌面的压力,然后根据计算杯子对桌面的压强。
44.【答案】(1)改变
(2)解:根据题意可知, 新能源汽车满载时总质量约为3.3t,
则它的重力G = mg=3.3×103kg×10N/ kg=3.3×103N;
那么汽车受到的阻力 ;
当汽车在水平路面上做匀速直线运动时,它受到平衡力,
即它受到的牵引力等于阻力F =f=1.65×103N。
(3)解:根据题意可知,该车与地面的接触面积;
则 此时汽车对水平面的压强 。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
(2)首先根据G=mg计算汽车的重力,然后根据f=0.05G计算它受到的阻力,最后根据平衡力的知识计算它受到的牵引力;
(3)根据公式计算汽车对地面的压强。
【解答】(1) 运动状态由速度的大小和方向共同决定。转弯时,汽车的运动方向发生变化,因此运动状态改变。
45.【答案】(1)力的作用是相互的
(2)t2
(3)调整水量、提高瓶内气压、优化喷嘴孔径、减轻冗余质量、优化箭体外形减小迎风面积、提升表面光滑度、调整重心位置、保证发射竖直等
【知识点】惯性;水火箭模型
【解析】【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)水火箭在上升过程中会出现先加速再减速的运动情况;
(3)水火箭上升的最大高度取决因素有动力,自身质量等因素;
【解答】(1)水火箭向下喷水,火箭却向上升空,这一现象可以用牛顿第三定律(作用力与反作用力)来解释。当水火箭向下喷水时,水对火箭施加了一个向下的作用力,根据牛顿第三定律,火箭会对水施加一个大小相等、方向相反的向上的反作用力,这个反作用力推动火箭向上运动;
(2)1. 当速度为正时,火箭在上升;当速度为负时,火箭在下降。
2. 火箭离地面的距离最大时,速度刚好由正变为零(即达到最高点)。
从图中可以看出:t1时刻:火箭速度为正,仍在上升,t2时刻:火箭速度为零,达到最高点,t3时刻:火箭速度为负,正在下落,因此,火箭离地面距离最大的时刻是t2;
故答案为:(1)力的作用是相互的;
(2)t2;
(3)调整水量、提高瓶内气压、优化喷嘴孔径、减轻冗余质量、优化箭体外形减小迎风面积、提升表面光滑度、调整重心位置、保证发射竖直等。
46.【答案】(1)根据题意,从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,
可以得出A的最初压强是2000Pa,
根据均匀柱体对水平面的压强,
则圆柱体A的密度为:
(2)从A截取h=6cm的圆柱块的重力:,
已知,将圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量:
(3)分析图像,B的最初压强是1200Pa,则由可得,
圆柱体B的密度:,
由图像知,截取高度a,剩下部分A和截取后叠加B的压强相等,
即:PA'=PB',
则有:,
代入数据得:
解得:a=0.03m=3cm。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,判断出AB的图像;根据A、B开始的压强,运用算出圆柱体A、B的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量等于压力增加量和受力面积的比值。求出压力增加量是关键。
(3)从图像知,截取A后,把截取部分再叠加在B上,两者的压强相等,根据压强相等列出等式即可求出a的值。
47.【答案】(1)1
(2)水平
(3)解: 切掉一半之前, 甲对地面的压力等于其重力,即F=GA=mAg=1kg×10N/kg=10N,
甲的底面积S甲=(L甲)2=(0.1m)2=10-4m2;
所以切掉一半之前,甲对地面的压强为。
(4)解:甲切掉一半体积的质量和乙切割一半体积的质量相等,
所以原来甲、乙的质量相等,即m乙=m甲=1kg,
切割前乙对地面的压力F乙=m乙g,受力面积为S乙,
将乙沿竖直方向切去一半的体积,并将甲切去的一半叠放在乙剩余部分的上方,
此时乙对地面压力:,受力面积为,
由表中数据可知,乙的压强的变化量是250Pa,
由压强的公式可得乙压强的变化量:
,
则原来乙的底面积:2,
所以正方体乙的边长:。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)根据V=L3计算甲的体积,利用密度计算公式m=ρV求得甲的质量;
(2)根据公式分析判断即可;
(3)根据F=G=mg计算切掉前甲对地面的压力,根据S=L2计算甲的底面积,根据计算甲对地面的压强;
(4)先求得甲切掉一半体积的质量,甲切掉一半体积的质量和乙切掉一半体积的质量相等,结合乙的压强的变化量是250Pa及压强的公式得到乙压强的变化量,据此求出正方体乙的边长。
【解答】 (1)根据题意可知,甲的体积为V甲=(L甲)3=(0.1m)3=1×10-3m3,
则甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;
(2)根据表格数据可知,甲对地面压强的变化量是零,说明乙切掉的部分叠放在甲上面,压力不变,甲的底面积不变,由可知甲对地面的压强不变,所以沿水平方向切甲。
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