内容正文:
2023—2024学年度第二学期期中学业质量测评
八年级物理试题
选择题部分(共24分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1. 如图所示,运动员用头将足球顶出时,头会感到疼痛。使头疼痛的力的施力物体是( )
A. 头 B. 足球 C. 守门员 D. 地球
2. 下列事例中,主要说明力能改变物体运动状态的是( )
A. 力使弓形变 B. 力使跳板弯曲
C. 力使弹簧伸长 D. 力使木箱由静止变为运动
3. 如图所示,人坐在小船上,用力推另一艘小船时,发现自己坐的船也运动起来了。该现象说明( )
A. 力可以改变物体的形状
B. 物体的运动需要力来维持
C. 物体间力的作用是相互的
D. 力的作用效果与力的作用点有关
4. 生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是( )
A. 甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B. 乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C. 丙图:在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面
D. 丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
5. 如图所示,建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了( )
A. 重力的方向 B. 重力的大小 C. 重力的作用点 D. 重力与质量的关系
6. 重100N的物体放在水平地面上,用70N的力竖直向上提,则下列说法正确的是( )
A. 支持力和重力的合力为30N,方向竖直向上
B. 物体受到的合力为30N,方向竖直向下
C. 支持力和拉力的合力为100N,方向竖直向上
D. 重力和拉力的合力与支持力方向相同
7. 在图中能防范惯性给人们带来危害的是( )
A. 紧固锤头
B. 掷铅球
C. 开车系安全带
D. 跳远
8. 下图所示的情景中,为了增大压强的是( )
A. 火车轨道铺枕木
B. 斧头的刃很薄
C. 多轴平板货车
D. 推土机安装履带
9. 下列生活中现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A. 吸饮料
B. 拔火罐
C. 高压锅煮饭
D. 吸盘紧贴在墙面
10. 有关大气压的说法正确的是( )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强存在
B. 牛顿最早精确测出了大气压强的值
C. 离地面越高,大气压强越大
D. 气压越低,水的沸点越高
11. 在泸州市第35届科技创新大赛上,某学生在现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中,另一端与塑料瓶盖相连并密封,在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉,然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧,发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,目的是让瓶内空气增加
B. 用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终等于大气压
C. 烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是利用了连通器原理
D. 烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压
12. 2023年5月5日,在亚洲举重锦标赛女子49公斤级比赛项目中,我国选手蒋惠花包揽“抓挺总”三金。如图为蒋惠花手举杠铃保持静止时的情景,下列属于一对平衡力的是( )
A. 蒋惠花对杠铃的支持力和杠铃所受的重力
B. 杠铃对蒋惠花的压力和杠铃所受的重力
C. 蒋惠花对杠铃的支持力和地面对蒋惠花的支持力
D. 蒋惠花对杠铃的支持力和杠铃对蒋惠花的压力
非选择题部分(共46分)
二、填空题(每空1分,共11分。把答案写在答题卡相应位置)
13. 位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水利工程之一、如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作是一个___________;当水不流动时,水对A点的压强___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)水对B点的压强。
14. 如图是我国民间的一种玩具——竹蜻蜓。用手迅速搓动细竹棍并松手,竹蜻蜓就会上升。用力搓细竹棍它会转动,说明力可以改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”)。朝逆时针方向迅速搓动竹蜻蜓更容易飞起,说明力的作用效果与力的______有关。
15. 如图所示,小明想体验力的大小对力的作用效果的影响,他应该在B点施加满足如下条件的力:力的大小______、力的方向______(选填“相同”或“不同”),观察______来比较力的作用效果。
16. 如图,小明手握一瓶重为6N的矿泉水,矿泉水瓶竖直静止在空中,手的握力为15N,则矿泉水瓶受到的摩擦力为______N;若使手的握力增大到30N,则矿泉水瓶受到的摩擦力为______N。
17. 当小孩在柜子前拉扯柜子时,容易发生柜子侧翻压倒小孩造成伤亡的情况,请你设计一种方案来改善这种状况。你的设计是______。
18. 如果一个力产生的作用效果跟另外两个力共同作用产生的效果相同,那么这个力就叫做另外两个力的合力。不共线的两个力也可以合成,但不再是简单的相加、相减。如图所示,斜面上的物体受三个力的作用保持静止状态,试推断支持力F和摩擦力f合力的方向:______。
三、作图与实验探究题(共17分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
20. 小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示,小明用布袋装着质量不同的米,用电子秤测其质量,用液晶屏拉力器测其重力,实验数据记录如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电子秤的示数/g
1000
2000
300.0
400.0
500.0
拉力器的示数/N
0.98
1.96
2.94
392
4.90
(1)在图乙中,当米袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重力的大小___________;
(2)分析上表数据可得:物体所受重力的大小与它的质量成___________,下列数据处理方法可以得到此结论的是___________。
A. 计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
B. 计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
21. 同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力;
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
(1)【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与______和______有关;
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力;进行了三次实验,如图所示:
【分析与论证】
(2)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为______N;
(3)对比乙、丙两图,可得结论:压力相同时______;
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;请列举在冰壶运动中增大摩擦力的措施。(至少写出一例)______。
22. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是___________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量___________(选填“有关”或“无关”);
(3)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的___________有关;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器___________有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度___________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
四、计算题(本题共2小题,共18分。在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,计算过程中物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分)
23. 如图所示为一款防溺水救生手环。当按动启动键或潜入水中深度达到10m时,手环中会弹出气囊并充气,帮助人浮出水面。(g取10N/kg,)求:
(1)手环在水下10m时受到水的压强;
(2)若启动键的表面积为,启动键在水下10m时受到水的压力;
24. 图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车,车身上部铺满了太阳能电池薄膜,可实现太阳能和充电桩两种充电模式,整车质量为940kg,静止时每个轮子的着地面积为。使用前对该车进行测试,其匀速直线行驶阶段的速度为30m/s,行驶路程为54km。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力,摩擦力为整车重力的0.03倍,空气阻力与行进速度的关系为,。,求:
(1)电动车受到的重力;
(2)电动车静止时对地面的压强;
(3)测试阶段电动车匀速直线行驶时的牵引力。
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2023—2024学年度第二学期期中学业质量测评
八年级物理试题
选择题部分(共24分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1. 如图所示,运动员用头将足球顶出时,头会感到疼痛。使头疼痛的力的施力物体是( )
A. 头 B. 足球 C. 守门员 D. 地球
【答案】B
【解析】
【详解】足球被顶出,头对足球有力的作用,据力的作用是相互的,足球对头也有力的作用,这个作用力使头感觉到疼。所以使头疼痛的施力物体是足球。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 下列事例中,主要说明力能改变物体运动状态的是( )
A. 力使弓形变 B. 力使跳板弯曲
C. 力使弹簧伸长 D. 力使木箱由静止变为运动
【答案】D
【解析】
【分析】力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【详解】A.力使弓形变,主要说明力能改变物体的形状,故A不符合题意;
B.力使跳板弯曲,主要说明力能改变物体的形状,故B不符合题意;
C.力使弹簧伸长,主要说明力能改变物体的形状,故C不符合题意;
D.力使木箱由静止变为运动,在力的作用下运动状态发生了改变,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,人坐在小船上,用力推另一艘小船时,发现自己坐的船也运动起来了。该现象说明( )
A. 力可以改变物体的形状
B. 物体的运动需要力来维持
C. 物体间力的作用是相互的
D. 力的作用效果与力的作用点有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.在用力向前推另一艘小船时,小船由静止变为向前运动,说明力能改变物体运动状态,故A不符合题意;
B.在用力向前推另一艘小船时,小船向前运动,此时人不在对小船施加力的作用,小船由于惯性仍能向前运动,因此不能说明物体的运动需要力来维持,故B不符合题意;
C.在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动,说明物体间力的作用是相互的,故C符合题意;
D.人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动,不能说明力的作用效果与力的作用点有关,故D不符合题意。
故选C。
4. 生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是( )
A. 甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B. 乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C. 丙图:在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面
D. 丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,自行车刹车时用力捏车闸,是利用增大压力的方式使刹车片紧紧压在轮毂上,从而增大刹车片与轮毂之间的摩擦力使车的速度减小,故A不符合题意;
B.如图,体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉,这是利用防滑粉增大手和器械之间接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故B不符合题意;
C.如图,在冰壶运动中,运动员不断反复擦拭冰面,冰面因摩擦生热使部分冰熔化成水,从而使冰面更加光滑,减小了摩擦力,故C符合题意;
D.如图,矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹是为了在拧开瓶盖时不打滑,这是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了( )
A. 重力的方向 B. 重力的大小 C. 重力的作用点 D. 重力与质量的关系
【答案】A
【解析】
【详解】重力是由于地球的吸引而使物体收到的力,重力的方向总是竖直向下的,故铅垂线的方向是竖直向下的,所以用重力的方向来检查墙壁是否竖直,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 重100N的物体放在水平地面上,用70N的力竖直向上提,则下列说法正确的是( )
A. 支持力和重力的合力为30N,方向竖直向上
B. 物体受到的合力为30N,方向竖直向下
C. 支持力和拉力的合力为100N,方向竖直向上
D. 重力和拉力的合力与支持力方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】对物体进行受力分析可知,物体受重力G、支持力N和拉力F的共同作用,处于静止,受力平衡,满足F+N=G。
A.支持力和重力的合力等于拉力的大小即为70N,方向竖直向下,故A错误;
B.对物体进行受力分析可知受力平衡,物体受到的合力为0,故B错误;
C.支持力和拉力的合力等于物体重力的大小即为100N,方向竖直向上,故C正确;
D.重力和拉力的合力等于重力减去拉力,与支持力的大小相等、方向相反,故D错误。
故选C。
7. 在图中能防范惯性给人们带来危害的是( )
A. 紧固锤头
B. 掷铅球
C. 开车系安全带
D. 跳远
【答案】C
【解析】
【详解】A.紧固锤头是利用锤头的惯性,套紧在锤柄上,故A不符合题意;
B.掷铅球是利用铅球的惯性,铅球离开人手后,由于惯性能继续在空中运动,故B不符合题意;
C.开车系安全带是防止急刹车时,由于人具有惯性,继续向前运动,碰到障碍物,发生事故,故C符合题意;
D.跳远是利用人的惯性,人离开地面后,由于惯性能继续在空中运动,故D不符合题意。
故选C。
8. 下图所示的情景中,为了增大压强的是( )
A. 火车轨道铺枕木
B. 斧头的刃很薄
C. 多轴平板货车
D. 推土机安装履带
【答案】B
【解析】
【详解】A.火车轨道铺枕木,是在压力一定下,通过增大受力面积,从而减小压强,故A不符合题意;
B.斧头的刃很薄,是在压力一定下,通过减小受力面积,从而增大压强,故B符合题意;
C.多轴平板火车,是在压力一定下,通过增大受力面积,从而减小压强,故C不符合题意;
D.推土机安装履带,是在压力一定下,通过增大受力面积,从而减小压强,故D不符合题意。
故选B。
9. 下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A. 吸饮料
B. 拔火罐
C. 高压锅煮饭
D. 吸盘紧贴在墙面
【答案】C
【解析】
【分析】(1)用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,在大气压力的作用下被压入嘴中。
(2)拔火罐时,罐内的气压小于罐外的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。
(3)高压锅密封好,锅内气压高于外面大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,高压锅与大气压无关。
(4)先赶出吸盘内的空气,使吸盘内的气压小于吸盘外的大气压,外界大气压将吸盘紧紧压在墙壁上。
【详解】吸饮料、拔火罐、吸盘吸在墙上这三项都是利用了大气压来完成的,而高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的。
故选C。
【点睛】本题考查了大气压强在生活中的应用和液体的沸点与气压的关系问题,本题难度不大,属于常考题。
10. 有关大气压的说法正确的是( )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 牛顿最早精确测出了大气压强的值
C. 离地面越高,大气压强越大
D. 气压越低,水的沸点越高
【答案】A
【解析】
【详解】A.马德堡半球内部空气被抽出,气压变小,外界大气压大于内部压强,所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起,故能说明了大气压强的存在,故A正确;
B.托里拆利最早测出了大气压的数值,故B错误;
C.大气压强随海拔高度的增加而减小,离地面越高,大气压强越小,故C错误;
D.水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,故D错误。
故选A。
11. 在泸州市第35届科技创新大赛上,某学生在现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中,另一端与塑料瓶盖相连并密封,在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉,然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧,发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,目的是让瓶内空气增加
B. 用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终等于大气压
C. 烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是利用了连通器原理
D. 烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,塑料瓶内空气受热膨胀溢出,目的是让瓶内空气减少,故A错误;
B.塑料瓶内空气受热膨胀溢出,瓶内空气减少,再用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终小于大气压,故B错误;
CD.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压,利用了大气压的作用,故C错误,D正确。
故选D。
【点睛】
12. 2023年5月5日,在亚洲举重锦标赛女子49公斤级比赛项目中,我国选手蒋惠花包揽“抓挺总”三金。如图为蒋惠花手举杠铃保持静止时的情景,下列属于一对平衡力的是( )
A. 蒋惠花对杠铃的支持力和杠铃所受的重力
B. 杠铃对蒋惠花的压力和杠铃所受的重力
C. 蒋惠花对杠铃的支持力和地面对蒋惠花的支持力
D. 蒋惠花对杠铃的支持力和杠铃对蒋惠花的压力
【答案】A
【解析】
【详解】A.蒋惠花对杠铃的支持力和杠铃所受的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,它们是一对平衡力,故A符合题意;
B.杠铃对蒋惠花的压力和杠铃所受的重力方向相同,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.蒋惠花对杠铃的支持力和地面对蒋惠花的支持力方向相同,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.蒋惠花对杠铃的支持力和杠铃对蒋惠花的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
非选择题部分(共46分)
二、填空题(每空1分,共11分。把答案写在答题卡相应位置)
13. 位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水利工程之一、如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作是一个___________;当水不流动时,水对A点的压强___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)水对B点的压强。
【答案】 ①. 连通器 ②. 小于
【解析】
【详解】[1] 跨路面两侧的水渠是上端开口、下端连通的,当液体不流动时,液面总保持相平,因此两侧水渠和中间的涵洞可看作一个连通器。
[2]由图可知,A点到液面的深度要小于B点到液面的深度,即hA<hB,则由液体压强公式p=ρgh可知,当水不流动时,水对A点的压强小于水对B点的压强。
14. 如图是我国民间一种玩具——竹蜻蜓。用手迅速搓动细竹棍并松手,竹蜻蜓就会上升。用力搓细竹棍它会转动,说明力可以改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”)。朝逆时针方向迅速搓动竹蜻蜓更容易飞起,说明力的作用效果与力的______有关。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 方向
【解析】
【详解】[1]用力搓细竹棍它由静止变为转动,说明力改变了物体的运动状态。
[2]朝逆时针方向迅速搓动竹蜻蜓比朝顺时针方向搓动更容易飞起,说明力的方向影响力的作用效果。
15. 如图所示,小明想体验力的大小对力的作用效果的影响,他应该在B点施加满足如下条件的力:力的大小______、力的方向______(选填“相同”或“不同”),观察______来比较力的作用效果。
【答案】 ①. 不同 ②. 相同 ③. 门打开的容易程度
【解析】
【详解】[1][2][3]根据控制变量法,小明想体验力的大小对力的作用效果的影响,他应该在B点施加满足力的方向相同,但力的大小不同的两个力,然后观察门打开的容易程度来比较力的作用效果。
16. 如图,小明手握一瓶重为6N的矿泉水,矿泉水瓶竖直静止在空中,手的握力为15N,则矿泉水瓶受到的摩擦力为______N;若使手的握力增大到30N,则矿泉水瓶受到的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 6 ②. 6
【解析】
【详解】[1][2]如图,矿泉水瓶竖直静止在空中,水瓶受到重力与摩擦力是一对平衡力,则矿泉水瓶受到的摩擦力为
若使手的握力增大到30N,水瓶受到重力与摩擦力仍是一对平衡力,则矿泉水瓶受到的摩擦力不变,仍为6N。
17. 当小孩在柜子前拉扯柜子时,容易发生柜子侧翻压倒小孩造成伤亡的情况,请你设计一种方案来改善这种状况。你的设计是______。
【答案】见解析
【解析】
【详解】当小孩在柜子前拉扯柜子时,会发生柜子向外侧翻倒压倒小孩造成伤亡的情况,为了减小这种事故,需要增大柜子的稳度,可以采取的方案:降低柜子的高度或者增大柜子的底面积,这样都可以降低重心,增大稳度。
18. 如果一个力产生的作用效果跟另外两个力共同作用产生的效果相同,那么这个力就叫做另外两个力的合力。不共线的两个力也可以合成,但不再是简单的相加、相减。如图所示,斜面上的物体受三个力的作用保持静止状态,试推断支持力F和摩擦力f合力的方向:______。
【答案】竖直向上
【解析】
【详解】由题意可知,斜面上的物体受三个力的作用保持静止状态,则支持力F和摩擦力f合力的方向应与重力方向相反、大小相等,由于重力是竖直向下的,则其余两个力的合力方向竖直向上。
三、作图与实验探究题(共17分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19. 如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向下的阻力;三个力的作用点可画在车的重心上,沿三个力的方向分别画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:
20. 小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示,小明用布袋装着质量不同的米,用电子秤测其质量,用液晶屏拉力器测其重力,实验数据记录如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电子秤的示数/g
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
拉力器的示数/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
(1)在图乙中,当米袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重力的大小___________;
(2)分析上表数据可得:物体所受重力的大小与它的质量成___________,下列数据处理方法可以得到此结论的是___________。
A. 计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
B. 计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
【答案】 ①. 相等 ②. 正比 ③. A
【解析】
【详解】(1)[1]当米袋静止时,拉力器对米袋的拉力和米袋的重力是平衡力,二力相等,米袋对拉力器的拉力(等于拉力器的示数)与拉力器对米袋的拉力是相互作用力,二力相等,故拉力器示数等于米袋的重力。
(2)[2][3]由表格中的数据得,计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
物体所受的重力与其质量的比值是定值,则结论为:物体所受的重力与其质量成正比,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
21. 同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力;
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
(1)【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与______和______有关;
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力;进行了三次实验,如图所示:
分析与论证】
(2)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为______N;
(3)对比乙、丙两图,可得结论:压力相同时______;
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;请列举在冰壶运动中增大摩擦力的措施。(至少写出一例)______。
【答案】(1) ①. 接触面粗糙程度 ②. 压力
(2)0.6 (3)压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成,鞋底材料不同,猜想滑动摩擦力的大小可能与的接触面粗糙程度有关,运动员蹬冰时要用力,可能滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关。
【小问2详解】
甲图中,测力计分度值为0.2N,示数为0.6N,根据二力平衡,则木块受到的滑动摩擦力为0.6N。
【小问3详解】
对比乙、丙两图,压力相同,丙中接触面粗糙,丙中测力计示数较大,摩擦力较大,故可得结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
蹬冰脚鞋底用橡胶制成,是在压力一定时,增大接触面粗糙程度从而增大摩擦。
22. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是___________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量___________(选填“有关”或“无关”);
(3)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的___________有关;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器___________有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度___________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】 ①. 转换法 ②. 无关 ③. 深度 ④. C、D ⑤. 侧壁 ⑥. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较,因此在实验中,通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度来反映压力作用效果,这种研究方法是转换法。
(2)[2]由题意可知,A、B两瓶子所装的都是水,由图可知,A瓶子所装水的体积大于B瓶子所装水的体积,则A瓶子水的质量大于B瓶子水的质量,两瓶子所装水的质量不同,深度相同,但橡皮膜鼓起的程度相同,即液体的压强相同,因此说明液体的压强与液体的质量无关。
(3)[3]由题意可知,B、C两瓶子所装都是水,且两瓶子粗细相同,由图可知,C瓶子所装水的深度大于B瓶子所装水的深度,两瓶子水的深度不同,橡皮膜鼓起的程度不同,即液体的压强不同,因此说明液体的压强与液体的深度有关。
(4)[4]为了探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法可知,需控制液体的密度不同,液体的深度相同,由题图可知,C、D两瓶子符合题意。C、D两瓶子液体的密度不同,液体深度相同,橡皮膜鼓起的程度不同,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。
(5)[5]如图E所示,隔板左侧倒水,橡皮膜在侧壁上,发现橡皮膜向右凸起,表明橡皮膜所在的位置有压强,这说明液体对容器的侧壁有压强。
[6]在图F中,水对橡皮膜有向右的压强,右侧液体对橡皮膜有向左的压强,橡皮膜恢复原状,不再凸起,说明橡皮膜左右两侧压强相等,则有
因为h液>h水,所以ρ液<ρ水。
四、计算题(本题共2小题,共18分。在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,计算过程中物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分)
23. 如图所示为一款防溺水救生手环。当按动启动键或潜入水中深度达到10m时,手环中会弹出气囊并充气,帮助人浮出水面。(g取10N/kg,)求:
(1)手环在水下10m时受到水的压强;
(2)若启动键的表面积为,启动键在水下10m时受到水的压力;
【答案】(1)1×105Pa
(2)50N
【解析】
【小问1详解】
手环在水下10m时受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa
【小问2详解】
启动键在水下10m时受到水的压力
F=pS=1×105Pa×5×10-4m2=50N
24. 图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车,车身上部铺满了太阳能电池薄膜,可实现太阳能和充电桩两种充电模式,整车质量为940kg,静止时每个轮子的着地面积为。使用前对该车进行测试,其匀速直线行驶阶段的速度为30m/s,行驶路程为54km。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力,摩擦力为整车重力的0.03倍,空气阻力与行进速度的关系为,。,求:
(1)电动车受到的重力;
(2)电动车静止时对地面的压强;
(3)测试阶段电动车匀速直线行驶时的牵引力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电动车整车质量为940kg,则电动车受到的重力为
【小问2详解】
电动车静止时对水平地面的压力大小等于电动车的重力,静止时每个轮子的着地面积为,则电动车静止时对地面的压强为
【小问3详解】
摩擦力为整车重力的0.03倍,则电动车匀速直线行驶时的摩擦力为
电动车匀速直线行驶阶段的速度为30m/s,则空气阻力为
根据二力平衡可知,该车匀速行驶过程所受牵引力大小等于受到的阻力大小为
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