内容正文:
八年级下学期物理期中考试模拟测试(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:沪粤版八年级下册第6-7章。
2.g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分)
1.如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A.绳子对物体的拉力 B.弦对箭的推力
C.熊猫对竹子的拉力 D.磁体之间的排斥力
2.2022年2月6日,中国女足第9次捧起女足亚洲杯冠军奖杯(如图)。关于足球比赛,下列判断正确的是( )
A.运动员鞋底的花纹可以减小与草地的摩擦
B.将球踢飞说明力可以改变物体的运动状态
C.在空中运动到最高点的足球受平衡力作用
D.在草地上滚动的足球因不受力而逐渐停下
3.关于重力,下列说法中正确的是( )
①重力的方向总是垂直向下
②重力的方向总是竖直向下
③重力的方向总是和支持物体的支持面垂直
④重力的方向总是垂直水平面向下
⑤重力的大小总是等于支持力的大小
⑥重力的大小与运动状态无关
A.①③⑤ B.③④⑥ C.②③⑤ D.②④⑥
4.如图所示是花滑运动员在北京冬奥会赛场表演的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对平衡力
B.她不用力蹬冰也能继续运动是因为具有惯性
C.她滑行过程中冰面对她的支持力做功
D.她脚下的冰刀受到的摩擦力和滑行速度大小有关
5.如图所示,既不碰烧杯壁也不碰烧杯底的手指插入水中时,天平平衡。若将水指拿出,则天平( )
A.保持平衡 B.右端下沉 C.左端下沉 D.无法判断
6.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
7.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”唱出了一幅美丽的画面,如图所示。“青山两岸走”所选取的参照物是( )
A.竹排 B.青山 C.河岸 D.树木
8.如图中表示匀速直线运动的是( )
A.(a)(b) B.(b)(c) C.(c)(d) D.(a)(d)
9.小明正在荡秋千,假如他荡到最高点时所有外力同时消失,他将( )
A.静止 B.匀速竖直向下运动
C.匀速竖直向上运动 D.沿水平方向做匀速直线运动
10.假期社区服务劳动中,小明用300N的力水平向前拉车,小芳用200N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是( )
A.100N B.200N C.300N D.500N
11.平衡车是一种代步工具,主要依靠自身重心的偏移控制平衡车向任何方向前进。平衡车水平匀速前进时,下列说法正确的是( )
A.人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力
B.人和车受到的总重力和地面对他们的支持力是平衡力
C.遇到紧急情况时,平衡车因受到惯性作用不能立即停下来
D.平衡车轮胎上有大量底纹,是为了减小摩擦
12.杠杆受到两个拉力,忽略杆重。下列选项中,杠杆能保持水平静止且两个力臂相等的是( )
A. B. C. D.
13.如图所示,一块厚度、密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上,用一个竖直向上的力将其一端抬离地面。则( )
A.,因为甲方法的动力臂长
B.,因为乙方法的动力臂长
C.,因为乙方法的动力臂长
D.,因为两种方法中动力臂都是阻力臂的2倍
14.小明用下图中的装置提升重力为500N的物体,使其匀速上升,不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮 B.利用此装置既可以省力,又可以省距离
C.人将绳子拉过1m,物体上升2m D.小明对绳子的拉力为250N
15.甲、乙两辆赛车在赛道上行驶,在时间内通过的路程均为,此过程中两车通过的路程s与时间t的关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.前半段时间,甲车通过的路程小于乙车通过的路程
B.前半段时间,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C.后半段路程,甲车所用的时间小于乙车所用的时间
D.后半段路程,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
16.如下图所示,物体A重50N,物体B重30N,物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B匀速上升,则该拉力F的大小为(滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)( )
A.10N B.20N C.30N D.50N
第Ⅱ卷 非选择题
二.填空题(本题共6小题,每题2分,共12分)
17.如图所示,手压气球,气球发生形变,使气球变形的力的施力物体是 (选填“手掌”“地球”或“空气”);气球发生形变的同时手掌也发生形变,可见手掌也受到了来自气球的力的作用,这说明 。
18.2025年春晚节目《秧BOT》是机器人和舞蹈演员一起表演的创意融合舞蹈,整个表演令人眼前一亮。节目最后机器人由舞蹈演员推着下场时如图所示,以身后舞蹈演员的手为参照物,前面机器人的肩膀是 的,以 为参照物,机器人是运动的。
19.如图所示的是一只小狗在太阳系不同行星上所受的重力大小。根据图中所给的信息,一名质量为的成年人在火星上所受的重力大小为 ,质量是 。(g取)
20.汽车在公路上以10m/s的速度匀速直线前进,司机发现前方路口信号灯变为红灯,经过0.4s的反应时间后开始刹车,在反应时间内汽车通过的路程为 m,则开始刹车后第0.6s时,汽车速度为 m/s。
21.如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动的过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小是 kg;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杠杆不断,则物体从A点开始运动的时间最长为 s。
22.重50 N的物体悬于氢气球下匀速上升,氢气球受到的合力大小为 N.当悬挂的绳突然断裂后,物体的运动情况为 .
三.作图题(本题共2小题,共8分)
23.作图题:
(1)请画出力F1的力臂l1,以及杠杆受到的阻力F2。
(2)图甲是自行车手闸,其中AOC部分可视为杠杆,O为支点,刹车线对A点的拉力为阻力F2,其简化示意图如图乙。请在乙图中画出:阻力的力臂L2;刹车时,作用在杠杆AOC上的最小动力F1。
(3)用滑轮组提升重45N的物体,绳子能够承受的最大拉力为20N,假设动滑轮重、绳重和摩擦均不计,在图中画出滑轮组绳子的绕法。
24.如图所示,汽车载着箱子水平向右行驶。当汽车刹车时,箱子也随着汽车一同停下来,画出汽车上箱子受到的力的示意图。
四.实验题(本题共4小题,每空1分,共23分)
25.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(2)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
26.关于“阻力对物体运动的影响”这一问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图1所示。
(1)三次实验需使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车运动到水平面上时的 相同;实验中发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就 (选填“越长”或“越短”);
(2)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的.其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法;
(3)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,图2给出了几种炸弹落下后与飞机的位置关系。请你认真分析后作答:
①不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为图 ;
②实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为图 。
27.如图1所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是探究 。
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是( )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码 (选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件 (选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态。
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是 。
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图2所示情况下,小明下一步的操作是 。
28.在探究“杠杆的平衡条件”实验中。
(1)实验前,杠杆的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动使杠杆在水平位置平衡,目的是 。
(2)第一小组实验数据如下表所示,漏填的数据应为 N。
序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
5
1
15
(3)如图乙所示,第二小组某次实验弹簧测力计处于竖直方向时,其示数稍稍超过量程。为了完成实验,下列方案可行的是 (选填序号)。
A.钩码的数量适当增加 B.钩码的位置适当向左平移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置 D.弹簧测力计位置适当向左平移
(4)如图丙,实验结束后小华用弹簧测力计a、b吊在质量分布不均匀的木条两端,保持木条在水平位置平衡,其中AB=BC=CD=DE,a、b示数分别是18N和6N,则该杠杆的重力为 N。若将该木条放置在水平桌面上时,如图丁所示,在D点用力将右端刚好拉起时的最小力F1= N。
五.计算题(本题共3小题,共25分)
29.人类在漫长的历史长河中,创造了各种各样的工具,以无穷的智慧弥补了人类有限的力量,使工作更省力、更便捷,这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示,AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆,可以绕O点转动,在距O点0.4m的B端悬挂一质量为3kg,边长为10cm的匀质正方体合金块M,杠杆恰好在水平位置平衡。求:(g取10N/kg)
(1)合金块M的密度为多少;
(2)A端施加的竖直向下拉力的大小。
30.如图所示,水平地面上的建筑工人利用滑轮组,在10s内将重为800N的物体匀速提升了10m,工人对绳子末端的拉力F的大小为500N,该工人自身重力为600N,两个滑轮的质量相等,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:
(1)工人对地面的压力;
(2)动滑轮的重力;
(3)该工人利用此滑轮组能提升的最大物重。
31.如图所示,一辆装载了1t钢卷的卡车在3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶,已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍(g取10N/kg),求:
(1)车受到路面的阻力f;
(2)卡车的重力;
(3)当卡车卸掉400kg的钢卷后,要使卡车能以30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
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八年级下学期物理期中考试模拟测试(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:沪粤版八年级下册第6-7章。
2.g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分)
1.如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A.绳子对物体的拉力 B.弦对箭的推力
C.熊猫对竹子的拉力 D.磁体之间的排斥力
【答案】D
【解析】A.绳子对物体的拉力,是因为绳子在拉伸过程中发生了弹性形变,要恢复原状从而对物体产生拉力,所以绳子对物体的拉力属于弹力。故A不符合题意;
B.弦对箭的推力,是弦在被拉开发生弹性形变后,要恢复原状而对箭产生的力,因此弦对箭的推力属于弹力。故B不符合题意;
C.熊猫对竹子的拉力,熊猫拉竹子时竹子发生弹性形变,竹子要恢复原状就会受到熊猫的拉力,所以熊猫对竹子的拉力属于弹力。故C不符合题意
D.磁体之间的排斥力,是由于磁体的磁性产生的,并不是因为物体发生弹性形变产生的,所以磁体之间的排斥力不属于弹力。故D符合题意。
故选D。
2.2022年2月6日,中国女足第9次捧起女足亚洲杯冠军奖杯(如图)。关于足球比赛,下列判断正确的是( )
A.运动员鞋底的花纹可以减小与草地的摩擦
B.将球踢飞说明力可以改变物体的运动状态
C.在空中运动到最高点的足球受平衡力作用
D.在草地上滚动的足球因不受力而逐渐停下
【答案】B
【解析】A.运动员鞋底的花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A错误;
B.将球踢飞,足球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.足球运动到最高点时受到重力和空气阻力的作用,它们的大小不同,方向也不在一条直线上,此时受力不平衡,故C错误;
D.在草地上滚动的足球停下来是因为受到了摩擦力的缘故,故D错误。
故选B。
3.关于重力,下列说法中正确的是( )
①重力的方向总是垂直向下
②重力的方向总是竖直向下
③重力的方向总是和支持物体的支持面垂直
④重力的方向总是垂直水平面向下
⑤重力的大小总是等于支持力的大小
⑥重力的大小与运动状态无关
A.①③⑤ B.③④⑥ C.②③⑤ D.②④⑥
【答案】D
【解析】①②③④.重力指的是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,方向是竖直向下,垂直水平面,指向地心,故①③错误,②④正确;
⑤⑥.物体受到的重力与其质量成正比,即,与物体的运动状态,支持力的大小等无关,故⑤错误,⑥正确。
故选D。
4.如图所示是花滑运动员在北京冬奥会赛场表演的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对平衡力
B.她不用力蹬冰也能继续运动是因为具有惯性
C.她滑行过程中冰面对她的支持力做功
D.她脚下的冰刀受到的摩擦力和滑行速度大小有关
【答案】B
【解析】A.她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.运动员有速度后即使不用力蹬也能继续运动是因为自身具有惯性,故B正确;
C.人滑行过程中冰面对她的支持力方向与滑行的方向成90度,支持力对人不做功,故C错误;
D.滑动摩擦力大小和滑行速度、接触面积等无关,与压力大小和接触面的粗糙程度有关,故D错误。
故选B。
5.如图所示,既不碰烧杯壁也不碰烧杯底的手指插入水中时,天平平衡。若将水指拿出,则天平( )
A.保持平衡 B.右端下沉 C.左端下沉 D.无法判断
【答案】B
【解析】天平左盘受到的力大小等于杯子、水的重力与手指受到的浮力之和;当手指拿出后,天平左盘受到的力等于杯子、水的总重力,由此可知,手指拿出后,天平左盘受到的力减小,所以天平右端下沉,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
【答案】D
【解析】如图所示为定滑轮,在不考虑摩擦时,定滑轮不省力也不省距离,只改变力的方向,匀速提起重物时,三个方向的拉力均等于物体的重力,即
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”唱出了一幅美丽的画面,如图所示。“青山两岸走”所选取的参照物是( )
A.竹排 B.青山 C.河岸 D.树木
【答案】A
【解析】两岸的青山相对于竹排,位置发生了变化,以竹排为参照物,两岸的青山是运动的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.如图中表示匀速直线运动的是( )
A.(a)(b) B.(b)(c) C.(c)(d) D.(a)(d)
【答案】B
【解析】a图表示物体通过的路程随时间的变化而不变,所以a图中表示物体处于静止状态;
b图表示物体通过路程随时间的变化而变化,并且路程和时间的比值不变,所以b图表示物体做匀速直线运动;
c图表示物体的速度随时间的变化而不变,所以c图反映物体做匀速直线运动;
d图表示物体的速度随时间的变化逐渐增加,所以d图反映物体在做加速运动;
所以从分析的结果可以得出,b和c都做匀速直线运动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.小明正在荡秋千,假如他荡到最高点时所有外力同时消失,他将( )
A.静止 B.匀速竖直向下运动
C.匀速竖直向上运动 D.沿水平方向做匀速直线运动
【答案】A
【解析】荡秋千荡到最高点时,小明的速度为零,如果此时受到的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小明要保持现在的静止状态。
故选A。
10.假期社区服务劳动中,小明用300N的力水平向前拉车,小芳用200N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是( )
A.100N B.200N C.300N D.500N
【答案】D
【解析】小明用300N的力水平向前拉车,小芳用200N的力水平向前推车,故合力为二力之和,即
300N+200N=500N
故D符合题意,ACB不符合题意。
故选D。
11.平衡车是一种代步工具,主要依靠自身重心的偏移控制平衡车向任何方向前进。平衡车水平匀速前进时,下列说法正确的是( )
A.人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力
B.人和车受到的总重力和地面对他们的支持力是平衡力
C.遇到紧急情况时,平衡车因受到惯性作用不能立即停下来
D.平衡车轮胎上有大量底纹,是为了减小摩擦
【答案】B
【解析】A.人受到的重力和车对人的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B.人和车受到的总重力和地面对他们的支持力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.惯性不是力,是物体的一种固有属性,不能说受到惯性作用,遇到紧急情况时,由于平衡车具有惯性,不能立即停下来,故C错误;
D.平衡车轮胎上有大量底纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选B。
12.杠杆受到两个拉力,忽略杆重。下列选项中,杠杆能保持水平静止且两个力臂相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.左右的力臂都是3格,力臂相等,但力不等,杠杆不能平衡,故A不符合题意;
B.左侧作用力与杠杆的夹角的锐角是30度,则力臂等于杠杆长的一半,即2格,右侧力臂是2格,故力臂相等,力也相等,杠杆能平衡,故B符合题意;
C.左侧力臂是4格,右侧力臂是2格,左右两侧力臂不等,故C不符合题意;
D.左右作用力都使得杠杆逆时针转动,没有阻力,杠杆不可能平衡,故D不符合题意。
故选B。
13.如图所示,一块厚度、密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上,用一个竖直向上的力将其一端抬离地面。则( )
A.,因为甲方法的动力臂长
B.,因为乙方法的动力臂长
C.,因为乙方法的动力臂长
D.,因为两种方法中动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【解析】长方形水泥板厚度、密度均匀,所以重心在其几何中心,把甲、乙都看作是杠杆,则有
由图可知,甲、乙两图中,动力臂均为阻力臂的两倍,由杠杆平衡条件可知,动力臂是阻力臂的两倍,则动力为阻力的一半,两图中阻力均为水泥板的重力,所以两图中动力相等,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14.小明用下图中的装置提升重力为500N的物体,使其匀速上升,不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮 B.利用此装置既可以省力,又可以省距离
C.人将绳子拉过1m,物体上升2m D.小明对绳子的拉力为250N
【答案】D
【解析】A.由图可知,下方的滑轮随物体一起运动,上方的滑轮固定不动,所以滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,故A错误;
B.由于使用动滑轮可以省力,但费距离,所以使用该装置时,可以省力,但是要费距离,故B错误;
C.由图可知,动滑轮上有2股绳,所以人将绳子拉过1m,物体上升高度为0.5m,故C错误;
D.由图可知,由2段绳子吊着动滑轮,不计摩擦、绳重和滑轮自重,则物体匀速上升时,人对绳子的拉力为
故D正确。
故选D。
15.甲、乙两辆赛车在赛道上行驶,在时间内通过的路程均为,此过程中两车通过的路程s与时间t的关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.前半段时间,甲车通过的路程小于乙车通过的路程
B.前半段时间,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C.后半段路程,甲车所用的时间小于乙车所用的时间
D.后半段路程,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
【答案】B
【解析】AB.前半段时间,由图可知甲通过的路程大于乙通过的路程,根据可知甲车的平均速度大于乙车的平均速度,故A错误,B正确;
CD.后半段路程,由图可知甲用的时间大于乙用的时间,根据可知甲车的平均速度小于乙车的平均速度,故CD错误。
故选B。
16.如下图所示,物体A重50N,物体B重30N,物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B匀速上升,则该拉力F的大小为(滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)( )
A.10N B.20N C.30N D.50N
【答案】B
【解析】由图可知滑轮组绳子段数为3,因为滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计,当物体A水平向右做匀速直线运动时,绳子自由端的拉力为
物体A受到的滑动摩擦力方向水平向左,根据二力平衡可知,物体A受到的滑动摩擦力大小为
当物体A在水平向左的力F的作用下水平向左运动时,受到的滑动摩擦力方向水平向右,因接触面粗糙程度不变,压力大小不变,所以滑动摩擦力大小不变,物体B匀速上升,绳子自由端对物体A的拉力大小和方向都不变,所以拉力F的大小为
故B正确,ACD错误。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二.填空题(本题共6小题,每题2分,共12分)
17.如图所示,手压气球,气球发生形变,使气球变形的力的施力物体是 (选填“手掌”“地球”或“空气”);气球发生形变的同时手掌也发生形变,可见手掌也受到了来自气球的力的作用,这说明 。
【答案】 手掌 物体间力的作用是相互的
【解析】[1]气球受到手掌的压力而变形,这个压力的施力物体是手掌。
[2]气球受到压力的同时也对手掌产生向上的弹力,说明物体间力的作用是相互的。
18.2025年春晚节目《秧BOT》是机器人和舞蹈演员一起表演的创意融合舞蹈,整个表演令人眼前一亮。节目最后机器人由舞蹈演员推着下场时如图所示,以身后舞蹈演员的手为参照物,前面机器人的肩膀是 的,以 为参照物,机器人是运动的。
【答案】 静止 地面(观众、舞台)
【解析】[1]由题意得,以身后舞蹈演员的手为参照物,前面机器人的肩膀和演员的手没有位置的改变,所以是静止的。
[2]以地面、观众或舞台为参照物,机器人与地面、观众或舞台有位置的变化,机器人是运动的。
19.如图所示的是一只小狗在太阳系不同行星上所受的重力大小。根据图中所给的信息,一名质量为的成年人在火星上所受的重力大小为 ,质量是 。(g取)
【答案】 229.5 60
【解析】[1]由图示知,在地球上重力40.0N的小狗在火星上所受的重力为15.3N,所以60kg的成年人在火星上所受的重力
[2]质量是物体的一种属性,与空间位置变化无关,所以60kg的成年人在火星上的质量仍为60kg。
20.汽车在公路上以10m/s的速度匀速直线前进,司机发现前方路口信号灯变为红灯,经过0.4s的反应时间后开始刹车,在反应时间内汽车通过的路程为 m,则开始刹车后第0.6s时,汽车速度为 m/s。
【答案】 4 5
【解析】[1]由图象知,在反应时间内的速度为10m/s,由得在反应时间内汽车通过的路程。
[2]由图象知,开始刹车后第0.6s(即发现信号灯变为红灯1s时),汽车的速度为5m/s。
21.如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动的过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小是 kg;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杠杆不断,则物体从A点开始运动的时间最长为 s。
【答案】 1 12.5
【解析】[1]由乙图知,M在A点时,传感器受到的压力是F=10N,物体M在A点,传感器受到的力的大小等于M重力大小,则M受到的重力
G=F=10 N
则M的质量为
[2]由乙图知,当M运动到支点O时,传感器受到的力是0,用时5s,,则M的运动速度
当M运动到支点O的右端时,传感器的最大弹力是F′=15 N,此时M距离支点O距离为L,根据杠杆平衡条件得
F′×OA=G×L
即
15 N×30cm=10N×L
解得,L=45 cm,则M运动距离为
s′=OA+L=30cm+45cm=75cm
由速度公式得,则M运动的时间
22.重50 N的物体悬于氢气球下匀速上升,氢气球受到的合力大小为 N.当悬挂的绳突然断裂后,物体的运动情况为 .
【答案】 0 先上升后下降
【解析】因氢气球匀速上升,处于平衡状态,故气球受到的合力大小为0N,当悬绳突然断开后,物体由于惯性会继续向上运动,但物体由于受到向下的重力,所以物体的运动情况为是先向上做减速运动,后向下做加速运动;
故答案为 (1). 0 (2). 先上升后下降
【点睛】解决此类题目要知道匀速运动和静止都是一种平衡状态,处于平衡状态的物体所受合力为0.
三.作图题(本题共2小题,共8分)
23.作图题:
(1)请画出力F1的力臂l1,以及杠杆受到的阻力F2。
(2)图甲是自行车手闸,其中AOC部分可视为杠杆,O为支点,刹车线对A点的拉力为阻力F2,其简化示意图如图乙。请在乙图中画出:阻力的力臂L2;刹车时,作用在杠杆AOC上的最小动力F1。
(3)用滑轮组提升重45N的物体,绳子能够承受的最大拉力为20N,假设动滑轮重、绳重和摩擦均不计,在图中画出滑轮组绳子的绕法。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)过支点O作力F1的作用线的垂线段,即为F1的力臂L1;阻力是阻碍杠杆的转动的力,过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,即为阻力F2,如图
(2)反向延长F2的作用线,从支点O作动力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OC作为动力臂最长,动力的方向应该垂直力臂OC向上,过点C垂直于OC向上作出最小动力F1 的示意图,如图
(3)根据题意,动滑轮重、绳重和摩擦均不计时,承担物重的绳子段数为
故需要三段绳子提升,为奇数,根据“奇动偶定”的原则,绳子起始端应系在动滑轮的挂钩上,然后再向定滑轮绕线,如图
24.如图所示,汽车载着箱子水平向右行驶。当汽车刹车时,箱子也随着汽车一同停下来,画出汽车上箱子受到的力的示意图。
【答案】
【解析】箱子放在水平向右行驶的汽车上,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;在水平方向上,急刹车时箱子由于具有惯性,仍然要向右运动,所以箱子还受水平向左的摩擦力,过箱子重心,分别沿竖直向下、竖直向上和水平向左的方向画一条有向线段,并分别用G、F和f表示,如图所示:
四.实验题(本题共4小题,每空1分,共23分)
25.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(2)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1) 压力 甲、丙
(2) 错误 没有控制压力大小相同
(3)不一定
【解析】(1)[1]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(2)[1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(3)图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
26.关于“阻力对物体运动的影响”这一问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图1所示。
(1)三次实验需使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车运动到水平面上时的 相同;实验中发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就 (选填“越长”或“越短”);
(2)牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的.其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法;
(3)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,图2给出了几种炸弹落下后与飞机的位置关系。请你认真分析后作答:
①不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为图 ;
②实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为图 。
【答案】(1) 速度 越长
(2)不是
(3) 乙 甲
【解析】(1)[1]实验中使小车在同一高度自由下滑,小车运动到斜面底端的速度相同,因此是为了使小车在水平面上获得相同的速度。
[2]据图可知,小车受到的阻力越小,它的速度减小越慢,前进的距离就越长。
(2)生活中,不受力的物体时不存在的,牛顿第一定律不是直接由实验得出的,是在实验的基础上推理得出的。
(3)[1]不计空气对炸弹的阻力,炸弹落下后,炸弹由于惯性,在水平方向与飞机的速度相同,则炸弹与飞机的位置关系为乙图。
[2]实际上,由于空气阻力的存在,炸弹在水平方向速度越来越慢,与飞机的位置关系为甲图。
27.如图1所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是探究 。
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是( )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码 (选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件 (选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态。
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是 。
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图2所示情况下,小明下一步的操作是 。
【答案】(1) 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡
(2)A
(3) 可以沿任意方向 适用
(4)(a)、(b)、(c)
(5)用剪刀将小卡片一剪为二
【解析】(1)[1][2]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(2)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡),故A符合题意。
故选A。
(3)[1][2]因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,所以物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时,二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的,做匀速直线运动时任意方向的都适合;根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件适用于物体处于匀速直线运动状态。
(4)(a)、(b)、(c)三图小卡片均静止,拉力作用在同一物体上且方向相反,均可以验证一对平衡力的大小相等、方向相反。
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
28.在探究“杠杆的平衡条件”实验中。
(1)实验前,杠杆的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动使杠杆在水平位置平衡,目的是 。
(2)第一小组实验数据如下表所示,漏填的数据应为 N。
序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
5
1
15
(3)如图乙所示,第二小组某次实验弹簧测力计处于竖直方向时,其示数稍稍超过量程。为了完成实验,下列方案可行的是 (选填序号)。
A.钩码的数量适当增加 B.钩码的位置适当向左平移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置 D.弹簧测力计位置适当向左平移
(4)如图丙,实验结束后小华用弹簧测力计a、b吊在质量分布不均匀的木条两端,保持木条在水平位置平衡,其中AB=BC=CD=DE,a、b示数分别是18N和6N,则该杠杆的重力为 N。若将该木条放置在水平桌面上时,如图丁所示,在D点用力将右端刚好拉起时的最小力F1= N。
【答案】(1) 左 避免杠杆自重对实验的影响
(2)3
(3)D
(4) 24 8
【解析】(1)[1][2]杠杆的左端高,说明这一侧力与力臂的乘积小,应将平衡螺母向左调节,以增大这一侧的力臂,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,因为重力的方向是竖直向下的,杠杆只有在水平位置平衡时,支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上,也就是正好等于相应杠杆的长,便于测量力臂。
(2)分析第③组数据:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,F1×5cm=1N×15cm
解得F1=3N。
(3)由题意可知,发现弹簧测力计示数稍稍超过量程,说明动力偏大;
A.若钩码的数量适当增加,阻力变大,阻力×阻力臂变大,动力臂不变,则需要的动力会更大,故A不符合题意;
B.钩码的位置适当左移,阻力臂变大,阻力×阻力臂变大,动力臂不变,则需要的动力会更大,故B不符合题意;
C.弹簧测力计转到图中虚线位置,动力臂变小,阻力×阻力臂不变,则需要的动力会更大,故C不符合题意;
D.弹簧测力计位置适当向左平移,动力臂变大,阻力×阻力臂不变,则需要的动力会变小,故D符合题意。
故选D。
(4)[1]由图可知,木条受到两弹簧测力计竖直向上的拉力和竖直向下的重力,由力的平衡条件可知,木条的重力G=Fa+Fb=18N+6N=24N
[2]设木条的重心在O点,以E为支点,由杠杆的平衡条件可知Fa×AE=G×OE, 则
弹簧测力计b从E点平移到D点时,以A点为支点,由杠杆的平衡条件可知Fb×AE=G×OA, 此时重力的力臂为
弹簧测力计b对木条的拉力的力臂为, 由杠杆的平衡条件可知F乙'×DA=G×OA, 则
五.计算题(本题共3小题,共25分)
29.人类在漫长的历史长河中,创造了各种各样的工具,以无穷的智慧弥补了人类有限的力量,使工作更省力、更便捷,这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示,AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆,可以绕O点转动,在距O点0.4m的B端悬挂一质量为3kg,边长为10cm的匀质正方体合金块M,杠杆恰好在水平位置平衡。求:(g取10N/kg)
(1)合金块M的密度为多少;
(2)A端施加的竖直向下拉力的大小。
【答案】(1);(2)10N
【解析】(1)合金块M的体积为
合金块M的密度为
(2)合金块的重力为
由题意可知,杠杆AB长1.6m,OB长0.4m,因此AO长1.2m,由杠杆平衡条件可知
即
30.如图所示,水平地面上的建筑工人利用滑轮组,在10s内将重为800N的物体匀速提升了10m,工人对绳子末端的拉力F的大小为500N,该工人自身重力为600N,两个滑轮的质量相等,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:
(1)工人对地面的压力;
(2)动滑轮的重力;
(3)该工人利用此滑轮组能提升的最大物重。
【答案】(1)100N;(2)200N;(3)1000N
【解析】(1)工人对绳子竖直向下的拉力为500N,因为力的作用是相互的,所以绳子对人竖直向上的拉力大小也等于500N,此时工人受到竖直向下的重力与绳子对人的拉力、地面对人的支持力平衡,所以
G人=F拉+F支所以人受到地面的支持力
F支=G人-F拉=600N-500N=100N人受到地面的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力为100N。
(2)由图可知,动滑轮上的绳子段数n=2,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,根据可知, 动滑轮的重力
G轮=nF-G=2×500N-800N=200N
(3)该工人自身重力为600N,则绳子自由端的最大拉力等于工人的自重,即
F′=G人=600N
根据可知, 此滑轮组能提升的最大物重
G′=nF′-G轮=2×600N-200N=1000N
31.如图所示,一辆装载了1t钢卷的卡车在3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶,已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍(g取10N/kg),求:
(1)车受到路面的阻力f;
(2)卡车的重力;
(3)当卡车卸掉400kg的钢卷后,要使卡车能以30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
【答案】(1)3000N;(2)5000N;(3)2200N
【解析】解:(1)卡车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是平衡力,车受到路面的阻力
f=F=3000N
(2)卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,即
f=0.2G总
则卡车和钢卷所受的总重G总的大小为
钢卷的重力
G=mg=1000kg×10N/kg=10000N
卡车的重力
G车=G总-G=15000N-10000N=5000N
(3)400kg的钢卷重力
G1=m1g=400kg×10N/kg=4000N
总重力
G2= G总-G1=15000N-4000N=11000N
新的阻力
f′=0.2G2=0.2×11000N=2200N
继续匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,牵引力
F′=f′=2200N
答:(1)车受到路面的阻力是3000N;
(2)卡车的重力是5000N;
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,要使卡车能以30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为2200N。
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