内容正文:
鹤山市昆仑学校2022-2023学年度第二学期综合训练一
八年级物理
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列有关力的说法正确的是( )
A. 用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B. 推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C. 用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D. 放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
2. 下列实例中,为了减小摩擦的是
A. 要把拧得很紧的瓶盖扭开,在手和瓶盖间垫一块毛巾
B. 自行车手把上有凹凸不平的条纹
C. 为了把玻璃窗擦得更干净些,要用更大一点的力压抹布
D. 磁悬浮列车正常运行时,车身和轨道之间脱离接触
3. 以下四个增大压强情境中,所用方法与另三个不同的是
A. 盲道上有凸起的小圆点 B. 菜刀刀刃很锋利
C. 压路机的碾子很重 D. 注射器的针头很尖
4. 勤洗手、出门戴好口罩,可有效防控新冠疫情。如图所示,红外测温仪的质量约等于一个苹果的质量,则该红外测温仪的重约为( )
A. B. C. D.
5. 研学旅行途中,小明同学坐在匀速直线行驶的动车上,他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落,则这包餐巾纸掉落的位置在( )
A. 小明前排乘客身上 B. 小明的身上
C. 小明后排乘客身上 D. 无法判断
6. 如图是小明利用重垂线检查墙上的画是否挂平的情景。当重垂线静止时,发现重垂线与画的长边不重合,为了把画挂平,下列做法中正确的是( )
A. 把画的左边调低一些
B. 把画的左边调高一些
C. 换用质量较大的重锤
D. 调整重垂线,使重垂线与桌面垂直
7. 如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中( )
A. 字典对桌面的压强大小变大
B. 字典对桌面的压力变大
C. 无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
D. 字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力是一对平衡力
二、填空题(本大题21空,每空1分,共21分)
8. “天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力的作用是_________________的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的___________________,在飞船逐渐靠近空间站的过程中,空间站相对于飞船是___________________(选填“静止”或“运动”)。
9. 2022年2月7日,任子威以1分26秒768获得北京冬奥会短道速滑男子1000米冠军,实现了中国队在该项目上冬奥零金牌的突破。起跑时,任子威腿部用力向后蹬,因为力的作用是______,他会向前运动;冲过终点线后,由于具有_______他还会继续向前运动一段距离,他最终停了下来,是因为受到_____的作用。
10. “神舟8号”载人飞船上了太空后,当飞船在月球降落后,在月球表面受到的重力是地球上的,若宇航员的质量为60kg,那么宇航员在月球上的质量为______kg。受到的重力为______N。该力的施力物体是______。
11. 英国物理学家________总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或______ 状态.为了纪念他作出的杰出贡献,人们以他的名字命名为_________的单位.
12. 一只羽毛球重0.05牛,它在空中飞行时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.02牛。该羽毛球竖直向上运动时,所受合力大小为_______牛,方向__________。该羽毛球竖直向下运动时所受合力的大小_________它竖直向上运动时所受合力的大小(选填“大于”“等于”或“小于”)。
13. 如图所示,一个重40N的物体放在水平地面上,物体对地面的压力是___________N,在水平向右的拉力F=10N作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N;若将拉力F增加到20N,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N。
14. 生活处处有物理。路上的大卡车安装了许多车轮,这是通过___________受力面积来___________压强;轮胎布满花纹是为了___________摩擦。(以上均选填“增大”或“减小”)
三、作图题(共7分)
15. 如图所示,重为4N的小球静止在水平地面上,请画出小球所受的重力示意图。
16. 如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图。
17. 斜面上静止一辆小车,请画出小车的受力示意图。(O点为作用点)
四、实验题(本大题20空,每空1分,共20分)
18. 用如图所示的实验装置。
(1)每次都让小车从同一个斜面的同一位置由静止开始下滑,是为了使小车在斜面底部时具有相同的___________;
(2)比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越___________,(填“远“或“近”)速度减小得越___________;(填“快“或“慢”)
(3)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动___________(填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来___________不变的性质,该定律也称___________定律。
19. 如图所示,是小芳和小超利用木块、卡片、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。
(1)小芳实验中通过调整钩码个数来改变拉力的________,松手后她应该开始观察小卡片能否平衡;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小芳下一步操作是________(选填“A”、“B”或“C”);
A. 左右各加一个钩码
B. 把卡片剪成两半
C. 把卡片扭转一个角度
(3)小超选择了如图乙的方案进行实验,小芳认为图甲的实验方案更好,是因为甲实验方案减小了________对实验的影响;乙方案中,发现木块左右两边拉力大小不相等时,仍处于静止,此时物体受力是___________(“平衡”、“不平衡”)。
(4)在进一步实验探究中,小芳将卡片转过一个角度,松手后卡片________平衡(选填“能”或“不能”),由此实验步骤可知只有作用在________的两个力才能平衡。
20. 小凤按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
(1)实验时,应用弹簧测力计___________匀速拉动A物体沿做________运动;
(2)由______两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的_________越大,滑动摩擦力越大;由______两图可探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响。
(3)实验后小组交流讨论时发现:在实验中操作起来不理想。于是小鸣设计了如丁图所示的实验装置,该装置是___________(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小鸣发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好向左做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力方向是水平________(选填“向左”或“向右”),长木板B受到地面的摩擦力大小为_________N。
五、计算题(21题6分、22题9分,共15分)
21. 如图为我国自主研发的长航程极地漫游机器人,装有四条三角形履带轮。若机器人质量是500kg,在南极执行某次任务时,20min内自主行走了18km。求:
(1)该机器人所受到的重力是多少?
(2)它本次自主行走的平均速度为多少?
22. 在抗击“新型冠状病毒”疫情期间,为了尽可能避免病毒的交又感染,医院投入使用大批机器人。机器人可以完成消毒、送餐、送药等工作。机器人的质量为80kg。空载时机器人对水平地面的压强为1×105Pa;该机器人最多可负载40kg的重物。(g取10N/kg)求:
(1)机器人所受的重力;
(2)机器人空载时的车轮与地面的接触面积;
(3)机器人满载时,对地面的压强(接触面积不变)。
六、综合能力题(本大题16空,每空1分,共16分)
23. 小张同学利用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)实验中用到了控制变量法和___________;
(2)实验中小张是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的;
(3)分析比较___________两图所示的实验,表明受力面积一定时,______越大,压力作用效果越明显。若要探究“压力的作用效果与受力面积的关系”应通过比较______两图所示实验;
(4)小张同学实验时将物体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___________(选填“正确”或“错误”)。原因是:___________。
24 阅读回答:
小军是一个航天迷,收集了很多神舟飞船方面的信息。对神舟十三号载人飞船就收集到如下信息:2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空。约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,截至20时28分,航天员翟志刚、王亚平身着中国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱。
2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课开始,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站进行太空授课。
小军根据收集到的信息提出了下列问题:
(1)火箭发射后,火箭相对于飞船是___________的;
(2)火箭点火向后喷气,使火箭加速升空,这说明力的作用是___________;
(3)航天员出舱后和在地球时的质量相比是___________的;(选填“增大”、“减小”、“不变”)
(4)空间站在太空运行,受力是___________(选填“平衡”、“不平衡”)的;
(5)王亚平水平抛出橡皮擦,因为具有___________而继续运动。
25. 阅读短文,回答文后问题
万有引力
牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
如图所示,任意两个物体间都有通过连心线方向上相互吸引的力,这种力叫万有引力,该引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们中心之间距离的平方成反比,与两物体的组成和其间介质种类无关,万有引力的计算公式为,其中F表示两个物体之间的引力,k表示万有引力常量,m1表示物体1的质量,m2表示物体2的质量,r表示两个物体中心之间的距离,两个质量为1kg的物体在相距1米时的吸引力约为。
太阳对地球引力使地球不能离开太阳,地球对其上物体的引力使物体不能离开地球。要离开地球,必须借助运载火箭发射,2018年12月8日,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。2019年1月3日,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。
地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力。如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关,由于不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。
(1)我们任意两个同学之间也有引力,但我们的行动却几乎没有受到影响,这是因为我们之间___________(质量/距离)较小,导致引力较小;
(2)“嫦娥四号”探测器由地球飞向月球的过程中,地球对探测器的引力___________(变大/变小/不变);
(3)我们知道质量为1kg的物体在地球表面受到的重力约为10N,如果地球半径约为,地球质量约为___________kg;
(4)海王星是八大行星中离太阳最远的行星,它的质量大约是地球的17倍,直径约为地球的4倍,则同一个物体在海王星上受到的重力___________(大于/等于/小于)在地面上受到的重力。
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鹤山市昆仑学校2022-2023学年度第二学期综合训练一
八年级物理
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列有关力的说法正确的是( )
A. 用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状
B. 推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果只与力的作用点有关
C. 用手提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D. 放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
【答案】A
【解析】
【详解】A.用力捏橡皮泥,橡皮泥发生形变,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果与力的作用点有关,另外力的大小和方向也影响力的作用效果,故B错误;
C.因为物体间力的作用是相互的,用水提水桶时,只有手对水桶施加了力,同时水桶对手也有力的作用,故C错误;
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力是由于水杯发生弹性形变而产生的,故属于弹力,故D错误;
故选A。
2. 下列实例中,为了减小摩擦的是
A. 要把拧得很紧的瓶盖扭开,在手和瓶盖间垫一块毛巾
B. 自行车手把上有凹凸不平的条纹
C. 为了把玻璃窗擦得更干净些,要用更大一点的力压抹布
D. 磁悬浮列车正常运行时,车身和轨道之间脱离接触
【答案】D
【解析】
【详解】A.要把拧得很紧的瓶盖扭开,在手和瓶盖间垫一块毛巾,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故A不符合题意;
B.自行车手把上有凹凸不平的条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意;
C.为了把玻璃窗擦得更干净些,要用更大一点的力压抹布,是通过增大压力来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.磁悬浮列车正常运行时,车身和轨道之间脱离接触,这样是为了减小摩擦力,故D符合题意。
故选D。
3. 以下四个增大压强的情境中,所用方法与另三个不同的是
A. 盲道上有凸起的小圆点 B. 菜刀刀刃很锋利
C. 压路机的碾子很重 D. 注射器的针头很尖
【答案】C
【解析】
【详解】A. 盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
B. 菜刀很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
C.压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
D.注射器的针头很尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
综上分析,只有C选项所用方法与另三个不同.
4. 勤洗手、出门戴好口罩,可有效防控新冠疫情。如图所示,红外测温仪的质量约等于一个苹果的质量,则该红外测温仪的重约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】一个苹果的质量约为0.2kg,而红外测温仪的质量约等于一个苹果的质量,所以其重约为1.7N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 研学旅行途中,小明同学坐在匀速直线行驶的动车上,他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落,则这包餐巾纸掉落的位置在( )
A. 小明前排乘客身上 B. 小明的身上
C. 小明后排乘客身上 D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】动车匀速直线运动时,如果餐巾纸掉落,由于惯性餐巾纸仍然保持与动车相同的运动速度和运动方向向前运动,由于餐巾纸处于小明正上方行李架的书包里,所以会刚好落在小明的身上.
6. 如图是小明利用重垂线检查墙上的画是否挂平的情景。当重垂线静止时,发现重垂线与画的长边不重合,为了把画挂平,下列做法中正确的是( )
A. 把画的左边调低一些
B. 把画的左边调高一些
C. 换用质量较大的重锤
D. 调整重垂线,使重垂线与桌面垂直
【答案】A
【解析】
【详解】重力的方向总是竖直向下的,如果这幅画的长边和重垂线是平行的,则画是竖直的(即放正),否则画不竖直;所以为了把画贴正,应调整画的位置,使画的长边与重垂线平行,也就是需要将画的左边调低一些,故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中( )
A. 字典对桌面的压强大小变大
B. 字典对桌面的压力变大
C. 无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
D. 字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.在这个推动的过程中,竖直方向上受力平衡,字典的重力大小等于桌面对它的支持力大小,字典重力大小不变,那么这个支持力大小也不变,力的作用是相互的,字典对桌面的压力大小不变,而受力面积在变大,根据可知,字典对桌面的压强大小变小,A项不合题意、B项不合题意;
C.字典与桌面的接触面粗糙程度不变,接触面受到的压力也不变,那么在这个推动的过程中,无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变,选项C符合题意;
D.字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力,这两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,D项不合题意。
故选C。
二、填空题(本大题21空,每空1分,共21分)
8. “天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力的作用是_________________的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的___________________,在飞船逐渐靠近空间站的过程中,空间站相对于飞船是___________________(选填“静止”或“运动”)。
【答案】 ①. 相互 ②. 运动状态 ③. 运动
【解析】
【详解】[1]助推器向地面喷火,助推器对地面施加力,同时地面也对助推器施加力,助推器受到反作用力,推动飞船上升,所以力的作用是相互的。
[2]在助推器的推力作用下,飞船运动的速度越来越快,即飞船的运动状态改变了,所以力能改变物体的运动状态。
[3]飞船逐渐靠近空间站的过程中,以飞船为参照物,空间站向飞船靠拢,即空间站的位置发生改变,所以空间站相对于飞船是运动的。
9. 2022年2月7日,任子威以1分26秒768获得北京冬奥会短道速滑男子1000米冠军,实现了中国队在该项目上冬奥零金牌的突破。起跑时,任子威腿部用力向后蹬,因为力的作用是______,他会向前运动;冲过终点线后,由于具有_______他还会继续向前运动一段距离,他最终停了下来,是因为受到_____的作用。
【答案】 ①. 相互的 ②. 惯性 ③. 摩擦力
【解析】
【详解】[1]起跑时,任子威腿部用力向后蹬,因为力的作用是相互的,他会受到冰面一个向前的反作用力,所以向前运动。
[2]冲过终点线后,由于具有惯性,他还会继续向前运动一段距离。
[3]他最终停了下来,是因为受到摩擦力的作用,是力改变了运动员的运动状态。
10. “神舟8号”载人飞船上了太空后,当飞船在月球降落后,在月球表面受到的重力是地球上的,若宇航员的质量为60kg,那么宇航员在月球上的质量为______kg。受到的重力为______N。该力的施力物体是______。
【答案】 ①. 60 ②. 100 ③. 月球
【解析】
【分析】
【详解】[1]若宇航员的质量为60kg,在月球上仍然为60kg,因为质量与位置无关。
[2] 若宇航员质量为60kg,则在地球上所受的重力为600N,而在月球上的受到的重力为地球的,故为100N。
[3] 该力的施力物体是月球,是月球对宇航员的吸引而产生的力。
11. 英国物理学家________总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或______ 状态.为了纪念他作出的杰出贡献,人们以他的名字命名为_________的单位.
【答案】 ①. 牛顿 ②. 匀速直线运动 ③. 力
【解析】
【详解】“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿第一定律是牛顿得出的;为了纪念他做出的杰出贡献,人们以他的名字作为力的单位.
12. 一只羽毛球重0.05牛,它在空中飞行时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.02牛。该羽毛球竖直向上运动时,所受合力大小为_______牛,方向__________。该羽毛球竖直向下运动时所受合力的大小_________它竖直向上运动时所受合力的大小(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ① 0.07 ②. 竖直向下 ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2]羽毛球竖直向上运动时,所受的重力和空气阻力的方向都向下,所以合力的方向竖直向下,大小
F1=G+f=0.05N+0.02N=0.07N
[3]羽毛球竖直向下运动时,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力的作用,合力
F2=G-f=0.05N-0.02N=0.03N
所以竖直向下运动所受合力的大小小于竖直向上运动时的合力。
13. 如图所示,一个重40N的物体放在水平地面上,物体对地面的压力是___________N,在水平向右的拉力F=10N作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N;若将拉力F增加到20N,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力为______N。
【答案】 ①. 40 ②. 10 ③. 10
【解析】
【详解】[1]图中物体放在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即
[2]物体在水平地面上匀速直线运动,处于平衡状态,所受拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由平衡条件得,滑动摩擦力大小等于拉力大小,等于10N。
[3]若将拉力F增加到20N,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故受到的滑动摩擦力仍为10N。
14. 生活处处有物理。路上的大卡车安装了许多车轮,这是通过___________受力面积来___________压强;轮胎布满花纹是为了___________摩擦。(以上均选填“增大”或“减小”)
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 增大
【解析】
【详解】[1][2]车轮较多,增大了与地面的接触面积,这是通过增大受力面积的方法来减小压强。
[3]轮胎上有许多花纹,增加了接触面的粗糙程度,这是通过增加接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力。
三、作图题(共7分)
15. 如图所示,重为4N的小球静止在水平地面上,请画出小球所受的重力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的大小为4N,方向竖直向下,作用在小球的重心,如图所示:
16. 如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,过物体重心画带箭头的线段,符号为G;在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
17. 斜面上静止一辆小车,请画出小车的受力示意图。(O点为作用点)
【答案】
【解析】
【详解】小车静止在斜面上,受到竖直向下的重力,小车有向下运动的趋势,故受摩擦力的方向沿斜面向上,和斜面垂直向上的支持力,如图所示:
四、实验题(本大题20空,每空1分,共20分)
18. 用如图所示的实验装置。
(1)每次都让小车从同一个斜面的同一位置由静止开始下滑,是为了使小车在斜面底部时具有相同的___________;
(2)比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越___________,(填“远“或“近”)速度减小得越___________;(填“快“或“慢”)
(3)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动___________(填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来___________不变的性质,该定律也称___________定律。
【答案】(1)速度 (2) ①. 远 ②. 慢
(3) ①. 不需要 ②. 运动状态 ③. 惯性
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
【小问2详解】
[1][2]由上图可知,木板表面粗糙程度最小,小车滑行得最远;比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动得越远。说明小车速度减小得越慢。
【小问3详解】
[1][2][3]一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律,牛顿第一定律告诉我们:物体的运动不需要力来维持,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
19. 如图所示,是小芳和小超利用木块、卡片、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。
(1)小芳实验中通过调整钩码个数来改变拉力的________,松手后她应该开始观察小卡片能否平衡;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小芳下一步操作是________(选填“A”、“B”或“C”);
A. 左右各加一个钩码
B. 把卡片剪成两半
C. 把卡片扭转一个角度
(3)小超选择了如图乙的方案进行实验,小芳认为图甲的实验方案更好,是因为甲实验方案减小了________对实验的影响;乙方案中,发现木块左右两边拉力大小不相等时,仍处于静止,此时物体受力是___________(“平衡”、“不平衡”)。
(4)在进一步实验探究中,小芳将卡片转过一个角度,松手后卡片________平衡(选填“能”或“不能”),由此实验步骤可知只有作用在________的两个力才能平衡。
【答案】(1)大小 (2)B
(3) ①. 摩擦力 ②. 平衡
(4) ①. 不能 ②. 同一直线
【解析】
【小问1详解】
调整钩码的数量,卡片受到的力大小改变,故可以改变卡片受到的拉力的大小。
【小问2详解】
为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将卡片剪开,一分为二,观察卡片还能不能静止。
故选B。
【小问3详解】
[1]与乙实验方案相比,甲实验方案中的小卡片悬空,没有与其他物体间的摩擦,所以甲实验方案减小了摩擦力对实验的影响。
[2]乙方案中,发现木块左右两边拉力大小不相等时,仍处于静止,即木块处于平衡状态,受力一定平衡。
【小问4详解】
[1][2]小芳将卡片转过一个角度,两侧拉力不在同一直线上,松手后卡片不能保持平衡,立刻被钩码拉成原状,说明两个力只有作用在同一条直线上,物体才能平衡。
20. 小凤按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
(1)实验时,应用弹簧测力计___________匀速拉动A物体沿做________运动;
(2)由______两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的_________越大,滑动摩擦力越大;由______两图可探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响。
(3)实验后小组交流讨论时发现:在实验中操作起来不理想。于是小鸣设计了如丁图所示的实验装置,该装置是___________(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小鸣发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好向左做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力方向是水平________(选填“向左”或“向右”),长木板B受到地面的摩擦力大小为_________N。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线
(2) ①. 甲、丙 ②. 压力 ③. 甲、乙
(3) ①. 不需要 ②. 向左 ③. 1.8
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验时应沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,使物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小等于摩擦力的大小。
【小问2详解】
[1][2]由甲、丙两次实验对比发现,丙实验中木块A对木板的压力更大,测力计示数更大,可知滑动摩擦力更大,由此可得结论:在接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
[3]对比甲、乙两图,压力相等,乙实验中接触更粗糙,测力计示示数更大,可知滑动摩擦力更大。所以这两次实验可探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
【小问3详解】
[1]由丁图所示实验装置可知,无论木板B是否做匀速直线运动,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,所以,该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
[2]向左拉动木板B时,A相对B向右运动,则A受到B的摩擦力方向是水平向左。
[3]当F为3N时,木块A相对于地面静止,并且长木板B刚好做匀速直线运动,在水平方向上木板B受A对它的滑动摩擦力FB,向左的拉力F,地面对B的水平向右的滑动摩擦力F地。根据三力平衡可知
由甲实验可知,当A压在木板上并发生相对运动时受到的摩擦力为1.2N,对比甲可得丁实验中A受到B的滑动摩擦力为1.2N,根据物体间力的作用是相互的,可得B对A的摩擦力大小为1.2N。则地面对A的摩擦力大小为
五、计算题(21题6分、22题9分,共15分)
21. 如图为我国自主研发的长航程极地漫游机器人,装有四条三角形履带轮。若机器人质量是500kg,在南极执行某次任务时,20min内自主行走了18km。求:
(1)该机器人所受到的重力是多少?
(2)它本次自主行走的平均速度为多少?
【答案】(1)5000N;(2)54km/h
【解析】
【详解】解:(1)机器人的重力为
(2)由题知,路程为
时间为
机器人的平均速度为
答:(1)该机器人所受到的重力是5000N;
(2)它本次自主行走的平均速度为54km/h。
22. 在抗击“新型冠状病毒”疫情期间,为了尽可能避免病毒的交又感染,医院投入使用大批机器人。机器人可以完成消毒、送餐、送药等工作。机器人的质量为80kg。空载时机器人对水平地面的压强为1×105Pa;该机器人最多可负载40kg的重物。(g取10N/kg)求:
(1)机器人所受的重力;
(2)机器人空载时的车轮与地面的接触面积;
(3)机器人满载时,对地面的压强(接触面积不变)。
【答案】(1) 800N;(2) 0.008m2;(3)1.5×105Pa
【解析】
【详解】解:(1)机器人的重力
(2)空载时它对水平地面的压力
由知,机器人空载时的车轮与地面的接触面积为
(3)机器人满载时对地面的压力
机器人满载时对地面的压强
答:(1)机器人所受的重力为800N;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积为;
(3)机器人满载时对地面的压强为。
六、综合能力题(本大题16空,每空1分,共16分)
23. 小张同学利用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)实验中用到了控制变量法和___________;
(2)实验中小张是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的;
(3)分析比较___________两图所示的实验,表明受力面积一定时,______越大,压力作用效果越明显。若要探究“压力的作用效果与受力面积的关系”应通过比较______两图所示实验;
(4)小张同学实验时将物体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___________(选填“正确”或“错误”)。原因是:___________。
【答案】(1)转换法 (2)凹陷程度
(3) ①. 甲乙 ②. 压力 ③. 甲丙
(4) ①. 错误 ②. 没有控制压力相同
【解析】
【小问1详解】
实验中到了控制变量法和转换法,通过观察海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。
【小问2详解】
通过观察海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果,运用了转换法。
【小问3详解】
[1][2]甲、乙两图所示的实验,受力面积相同,乙实验压力大,海绵凹陷程度大,因此可得结论为:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[3]要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,需要控制压力大小相同,改变受力面积,因此选用甲、丙两实验。
【小问4详解】
[1][2]要探究压力作用效果与受力面积之间的关系,需要控制压力相同,只改变受力面积的大小,而丁、戊两实验未控制压力相同,因此结论是错误的。
24. 阅读回答:
小军是一个航天迷,收集了很多神舟飞船方面的信息。对神舟十三号载人飞船就收集到如下信息:2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空。约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,截至20时28分,航天员翟志刚、王亚平身着中国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱。
2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课开始,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站进行太空授课。
小军根据收集到信息提出了下列问题:
(1)火箭发射后,火箭相对于飞船是___________的;
(2)火箭点火向后喷气,使火箭加速升空,这说明力的作用是___________;
(3)航天员出舱后和在地球时的质量相比是___________的;(选填“增大”、“减小”、“不变”)
(4)空间站在太空运行,受力是___________(选填“平衡”、“不平衡”)的;
(5)王亚平水平抛出的橡皮擦,因为具有___________而继续运动。
【答案】(1)静止 (2)相互的
(3)不变 (4)不平衡
(5)惯性
【解析】
【小问1详解】
火箭发射后,火箭和飞船之间没有位置变化,故火箭相对于飞船是静止的。
【小问2详解】
火箭点火向后喷气,火箭是施力物体,空气是受力物体,使火箭升空运动状态发生改变,说明火箭同时受到空气的反作用力,故说明力的作用是相互的。
【小问3详解】
质量是物体的基本属性,不随位置的变化而变化,故质量不变。
【小问4详解】
空间站在太空运行时不是做匀速直线运动,故受力不平衡。
【小问5详解】
抛出橡皮擦后橡皮擦会继续运动,是因为橡皮擦具有惯性。
25. 阅读短文,回答文后问题
万有引力
牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
如图所示,任意两个物体间都有通过连心线方向上相互吸引的力,这种力叫万有引力,该引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们中心之间距离的平方成反比,与两物体的组成和其间介质种类无关,万有引力的计算公式为,其中F表示两个物体之间的引力,k表示万有引力常量,m1表示物体1的质量,m2表示物体2的质量,r表示两个物体中心之间的距离,两个质量为1kg的物体在相距1米时的吸引力约为。
太阳对地球的引力使地球不能离开太阳,地球对其上物体的引力使物体不能离开地球。要离开地球,必须借助运载火箭发射,2018年12月8日,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。2019年1月3日,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。
地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力。如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关,由于不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。
(1)我们任意两个同学之间也有引力,但我们的行动却几乎没有受到影响,这是因为我们之间___________(质量/距离)较小,导致引力较小;
(2)“嫦娥四号”探测器由地球飞向月球的过程中,地球对探测器的引力___________(变大/变小/不变);
(3)我们知道质量为1kg的物体在地球表面受到的重力约为10N,如果地球半径约为,地球质量约为___________kg;
(4)海王星是八大行星中离太阳最远的行星,它的质量大约是地球的17倍,直径约为地球的4倍,则同一个物体在海王星上受到的重力___________(大于/等于/小于)在地面上受到的重力。
【答案】 ①. 质量 ②. 变小 ③. ④. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]由材料可知,万有引力的计算公式为,当两人的距离一定时,质量越小,两人之间的引力越小。人的体重相对于一个星球是非常渺小的,所以两个同学之间也有引力,引力很小,两人之间的行动几乎不受影响。
(2)[2]由材料可知,万有引力的计算公式为,“嫦娥四号”探测器由地球飞向月球的过程中,探测器和地球之间的距离越来越大,二者质量不变,所以地球对探测器的引力变小。
(3)[3]由可知,地球质量约
(4)[4]由题意可知,同一个物体在海王星上受到的重力
故同一个物体在海王星上受到的重力大于在地面上受到的重力。
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