内容正文:
2024~2025学年江苏省苏州市工业园区星海实验中学八年级(下)期中物理试卷(4月份)
注:本卷计算
一、单项选择题(每题2分,共24分)
1. 下列数据的描述与实际相符的是( )
A. 一枚一元硬币的质量约为0.6g B. 一个鸡蛋的重力约为5N
C. 一个中学生的体积约为60 D. 教室中空气的质量约300g
【答案】C
【解析】
【详解】A.一枚一元硬币的质量约为6g,故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的重力约为0.5N,故B不符合题意;
C.人的密度与水相近,一个中学生的体积约为
故C符合题意;
D.教室中空气的质量约
故D不符合题意。
故选C。
2. 关于力的概念,下列说法中正确的是 ( )
A. 力是物体对物体的作用
B. 物体受力的同时不一定在施力
C. 只有接触的物体间才能产生力的作用
D. 力是维持物体运动状态的原因
【答案】A
【解析】
【详解】A.由力的概念知,力是物体对物体的作用,要有力至少要有两个物体,故A正确;
B.因为物体间力的作用是相互的,所以物体受力的同时也一定在施力,故B错误;
C.两个不相互接触的物体间,也可能有力的作用,如磁铁吸引铁钉,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,故D错误。
故选A。
3. 下列四个实例中,目的是减小摩擦的是( )
A. 鞋底有花纹 B. 轮胎有花纹 C. 轴承内有钢珠 D. 矿泉水瓶盖上有条纹
【答案】C
【解析】
【详解】A.鞋底有花纹,是在压力一定时,增大接触面粗糙程度增大摩擦,故A不符合题意;
B.轮胎有花纹,是在压力一定时,增大接触面粗糙程度增大摩擦,故B不符合题意;
C.轴承中装有钢珠,是用滚动代替滑动减小摩擦,故C符合题意;
D.瓶盖上有条纹,是在压力一定时,增大接触面粗糙程度增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图,小明驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A. 平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
B. 小明所受的重力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
C. 平衡车受到小明的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D. 小明所受的重力与小明对平衡车的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.平衡车和人的总重力等于地面对平衡车的支持力,平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.小明所受的重力与平衡车对小明的支持力都作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;
C.平衡车受到小明的压力与平衡车对小明的支持力,大小相等、方向相反、作用在两个相互接触的物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.小明所受的重力与小明对平衡车的压力方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
5. 以下事例与所利用物质的物理属性相符的是( )
A. 用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B. 厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔是利用了金的延展性好
C. 用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
D. 房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
【答案】B
【解析】
【详解】A.用塑料做炒锅的手柄是因为塑料的导热性较差,故A不符合题意;
B.因为金的延展性较好,所以厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔,故B符合题意;
C.用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为泡沫的密度小,体积相同时质量轻,故C不符合题意;
D.房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金硬度大,故D不符合题意。
故选B。
6. 上体育课时,体育老师发现同学们要用的篮球气不足,于是他用打气筒给篮球打气,当篮球变圆后,仍继续给它打气,则在此过程中,球内气体的质量、密度的变化情况是( )
A. 质量增大,密度增大 B. 质量减小,密度变小
C. 质量增大,密度不变 D. 质量减小,密度不变
【答案】A
【解析】
【详解】因为篮球变圆后,容积不会增大,所以当篮球变圆后,继续给它打气气体的体积不变,但是所含的物质多了,所以气体的质量变大;又因为密度等于质量与体积的比值,而质量变大,体积不变,所以质量与体积的比值增大,故气体的密度增大。
综上所述:故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 在物理图像中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,直线的倾斜程度和面积也具有特定的物理意义,对图中的两个图像所包含的信息的理解,错误的是( )
A. 图a中直线与横轴夹角越大,表示物质的密度越大
B. 图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
C. 图b中水平直线表示该物质的密度不变
D. 图b中阴影部分面积表示该物质的质量大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.图a中纵坐标表示物体的质量m,横坐标表示物体的体积V,直线与横轴的夹角越大,说明体积相同时物体的质量越大,即越大,表示物质的密度越大,故A正确;
B.图a中阴影部分面积是物体的质量与物体体积乘积的一半,密度是质量与体积的比值,所以,图a中阴影部分面积不表示该物质的密度大小,故B错误;
C.图b是ρ-V图象,图象是一条平行于时间轴的直线,表示该物质的密度不变,故C正确;
D.图b中阴影部分的面积等于密度ρ与体积V的乘积,即ρV,m=ρV表示该物质的质量大小,故D正确;
故选B。
8. 如图甲所示,同一木块放在同一水平面上,先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②。下列有关说法正确的是( )
A. ①、②两次的拉力大小
B. 木块前后两次所受的摩擦力大小关系是,两次的拉力大小关系是
C. 两次的速度大小关系是,两次的拉力大小关系是
D. 实际生活中没有符合题意的情景存在
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.两次拉动同一木块在同一水平面上运动,由于木块对水平面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力不变,即,而木块两次都做匀速直线运动,木块受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等,则两次木块受到的拉力相等,即,由s-t图像可知,相同时间内第①次木块运动的路程大,由可知,第①次木块运动的速度较大,即,故A正确,BC错误;
D.根据牛顿第一定律,物体不受力或受平衡力时,运动状态保持不变,即保持静止状态或匀速直线状态,在实际生活中受平衡力作用时,运动的物体将保持匀速直线运动,故题目描述的情景可能存在。故D错误。
故选A。
9. 如图是在运动场上看到的一些场景,他运用学过的物理知识进行分析,下列分析正确的是( )
A. 甲图中踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为足球没有受到力的作用
B. 乙图中百米冲线后运动员没有立即停下来,是因为受到惯性的作用
C. 丙图中小明在做引体向上时加速上升,单杠对他的拉力和他的重力是一对平衡力
D. 丁图中小陆正在跳高,当他腾跃到最高点时,处于非平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为足球受到摩擦阻力的作用,故A错误;
B.乙图中百米冲线后运动员没有立即停下来,是因为运动员具有惯性,惯性是一种性质,不是力,不能说惯性的作用,故B错误;
C.丙图中小明在做引体向上时加速上升,单杠对他的拉力和他的重力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.丁图中小陆正在跳高,当他腾跃到最高点时,只受重力作用,处于非平衡状态,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,A是用绳拴在车厢底部上的氢气球(ρ氢气<ρ空气),B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若汽车突然改变自己的运动状态,某同学根据车厢中两球的情况判断出汽车是在做匀减速运动,则能够正确表示汽车做匀减速运动的情况是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】开始时金属球、车厢及氢气球有向右做匀速直线运动,具有相同速度;当汽车做匀减速运动时,由于金属球比车厢内同体积的空气质量大,惯性大,运动状态不易改变,所以金属球相对于车厢向右运动,B球向右偏;同体积空气的质量比氢气球的质量大,惯性大,运动状态不容易改变,所以空气相对车厢向右运动;氢气球由于惯性向前会撞到空气,力的作用相互的,被空气向后推开,相对车厢向左运动,因此A向左偏,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. 如图所示,一小球从空中由静止下落到竖直轻弹簧上,弹簧所受弹力的大小与弹簧形变长度成正比。则下列描述小球从刚接触弹簧到运动到最低点的过程中,小球受到弹簧的弹力、速度随离地高度和时间的关系图像中,可能正确的是( )
A. ①、④ B. ①、③ C. ②、④ D. ②、③
【答案】D
【解析】
【详解】①小球接触弹簧后,弹簧被压缩,离地高度h逐渐减小,弹簧的压缩量逐渐增大,所以弹簧的弹力增大,即弹簧的弹力F弹随离地高度h的减小而增大,而A图中F弹随离地高度h的减小而减小,故①错误;
②小球接触弹簧后,弹簧被压缩,随着时间的增加,弹簧的压缩量逐渐增大,则弹簧的弹力增大,即F弹随时间t的增加而增大;因为在下降过程中小球的速度先增大后减小,所以相同时间内弹簧的压缩量先增大后减小,则可知随时间增加,F弹先增大得快(向上的图线较陡),后增大得慢(向上的图线较平缓),故②正确;
③④以小球为研究对象,在开始的一段时间内,弹力小于重力,合力竖直向下,小球做加速运动;当弹力等于重力时,小球的速度达到最大;当弹力大于重力后,合力竖直向上,小球做减速运动;由此可知,小球的速度随时间增加时先增大后减小,且t=0时(小球接触弹簧时),其速度不为0,故④错误;③正确。
故D正确,ABC错误。
故选D。
12. 一个底面积为100cm2的薄壁柱形容器放在水平电子秤上,向容器中缓慢注入液体,停止注入液体时,容器中液体的深度为5cm;将均匀实心柱体缓慢放入液体中,放手后,柱体静止时电子秤的示数为2550g,如图甲所示;整个过程,电子秤的示数与容器内液体深度的关系如下图乙所示(部分数据没有标识)。下列说法正确的是( )
A. 该液体的密度为0.8 B. 柱体的体积是800
C. 柱体的底面积为60 D. 加入液体的总体积为600
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙得,液体的密度为
故A错误;
CD.由图乙得,容器中加入的液体的体积为
圆柱体放入水中后,水的高度变为10cm,则
则柱体的底面积为
故CD错误;
B.实心柱体的体积V圆=S圆h圆=50cm2×(10cm+6cm)=800cm3
故B正确。
故选B。
二、填空题(每空1分,共27分)
13. 请给以下空补上合适的单位或数据:
(1)空气的密度1.29________;
(2)中学生的重约500________;
(3)八下物理课本的质量是200________。
【答案】(1)
(2)N (3)g
【解析】
【小问1详解】
空气的密度很小,因此约1.29kg/m3。
【小问2详解】
中学生的质量约50kg,因此体重约G=mg=50kg×10N/kg=500N
【小问3详解】
由生活经验可知,一个鸡蛋的质量约50g,因此八下物理课本的质量是200g。
14. 汽车在平直公路上匀速行驶时,汽车处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。当汽车被追尾时,车上的________(安全带/头枕)首先会起到作用可以减少追尾带来的伤害。
【答案】 ①. 平衡 ②. 头枕
【解析】
【详解】[1]汽车在平直公路上匀速行驶时,其速度大小和方向都不发生变化,因此汽车处于平衡状态。
[2]当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时在座位的靠背上安装“头枕”,可以减少追尾带来的伤害。
15. 如图乙所示,手沿水平方向用8N的力将书压在竖直墙壁上,可使其保持静止,现将手对书的压力增大10N,此过程中书与墙壁之间的摩擦力大小________(选填变大/变小/不变,下同);手对书的压力变为5N时,这本书恰好匀速下滑,继续减小压力至3N的过程中书未落地,此过程书与墙壁之间的摩擦力______。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]手沿水平方向用8N的力将书压在竖直墙壁上时,因为书本保持静止,所以受到的是静摩擦力,由二力平衡的知识可知,书本受到的静摩擦力的大小等于其所受的重力的大小,手对书的压力增大到10N的过程中,书本依然静止,所以受到的还是静摩擦力,大小等于书本的重力大小,所以此过程中书与墙壁之间的摩擦力大小不变。
[2]手对书的压力变为5N时,这本书恰好匀速下滑,此时书本受到的墙壁对它的摩擦力是滑动摩擦力,大小与对接触面的正压力的大小和接触面间的粗糙程度有关,手对书的压力减小到3N的过程中,正压力减小,接触面间的粗糙程度不变,所以墙壁对书的滑动摩擦力也变小。
16. 我国研发的世界上最薄的“手撕钢”,厚度只有0.015,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。若一块2“手撕钢”的质量为240g,则“手撕钢”的密度为________。中科院金属研究所独创出新型钛合金材料Ti62A,它的密度仅为4.5,厚度可以做到和手撕钢相同,用它制造1太阳能基板质量为________g。
【答案】 ①. 8 ②. 67.5
【解析】
【详解】[1]已知“手撕钢”的面积为S=2m2=2×104cm2,厚度h=0.015mm=0.0015cm,由于“手撕钢”可以看作是一个长方体,其体积为
则“手撕钢”的密度为
[2]已知钛合金的密度为4.5g/cm3,厚度可以做到和手撕钢相同,用它制造1m2,底面积是手撕钢一半,由式子可知钛合金体积是手撕钢的一半,所以钛合金体积为15cm3,所以钛合金的质量
17. 如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的钩码和托盘总重力为6N,左侧弹簧测力计读数为4N,此时木块A所受摩擦力为______N;若轻轻取走盘中的部分砝码,使其重力减少到3N,木块A始终处于静止状态(不计滑轮摩擦)则此时物体A所受的摩擦力大小为______N。
【答案】 ①. 2 ②. 1
【解析】
【详解】[1][2]开始时,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,说明木块A受力平衡,对木块A受力分析,水平方向上受向左的弹簧测力计的拉力,向右的物体的拉力,桌面的向左的摩擦力,则木块A受到的摩擦力
说明此时木块A最大静摩擦力为2N,当将总重力减小到3N时,由于A始终静止,所以弹簧测力计中的弹簧长度不变,故弹簧对A的拉力不变仍为4N,则此时木块A受到桌面的摩擦力
18. 如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上做匀速直线运动时,细绳____(选填“一定”、“不一定”或“没有”)对小球有拉力的作用,轻弹簧____(选填“一定”、“不一定”或“没有”)对小球有弹力的作用。
【答案】 ①. 没有 ②. 一定
【解析】
【详解】[1][2]小车和小球相对静止,一起在水平面上做匀速直线运动时,小球处于平衡状态。小球受到竖直向下的重力作用,还可能受到弹簧施加的竖直向上的弹力作用,若细绳对小球有沿绳子斜向上的拉力作用,则三个力的合力不可能为0,小球的运动状态一定改变,故细绳对小球没有沿绳子斜向上的拉力作用,小球只受到竖直向下的重力和弹簧施加的竖直向上的弹力的作用,这两个力为一对平衡力,故轻弹簧一定对小球有弹力的作用。
19. 如图所示,手按住右边的车,将固定有条形磁体的小车向固定有铁块的小车靠近,至一定距离后松手。装有磁铁的小车________(会/不会)向右运动,此现象说明_________(填字母)。
A.只有磁铁可以吸引铁,铁不会吸引磁铁 B.铁也会吸引磁铁
【答案】 ①. 会 ②. B
【解析】
【详解】[1][2]因为磁体对铁块具有吸引力,所以将它们靠近到一定距离后由静止释放,两小车将靠近,力是改变物体运动状态的原因,小车运动起来是因为磁体和铁块之间彼此产生了力的作用,带动小车运动;物体间力的作用是相互的,所以磁体对铁块有作用力,同时铁块对磁体也有作用力。所以装有磁铁的小车会向右运动,而铁也会吸引磁铁。
20. 一个瓶身为圆柱形的瓶子(厚度不计)内装有600g的水,将瓶盖盖好后正放和倒置时水面到瓶底的距离如图所示;往瓶内投入10个质量均为20g的空心塑料球后(沉入水中,塑料的密度是2.5),水面刚好与瓶口相平。瓶子的容积是__________。每个塑料球空心部分体积__________。
【答案】 ①. 800 ②. 12
【解析】
【详解】[1]由可得水的体积
因为左图中瓶下面为柱形,根据V=Sh可得瓶的底面积
右图中倒置时空白部分的体积
则瓶的容积
[2]由题意可知,塑料球的总体积为
一个小球的体积为
则塑料球实际含有塑料的体积为
每个塑料球空心部分体积为
21. 老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小亮一组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计(量程5N,分度值0.2N)测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为__________。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度;该密度秤的分度值为________。以下不能增加密度秤量程的是__________(填字母)。
A.增大桶的容积 B.减小桶的容积 C.减小桶重 D.换量程更大的测力计
【答案】 ①. 1.5 ②. 0.1 ③. A
【解析】
【详解】[1]由图得,筒中水的体积等于筒中液体的体积,筒中水的重力为
由得,筒中水的体积为
则液体的体积为
筒中液体的重力为
由得,液体密度为
[2]用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度,则1N位置应标记0g/cm3,3 N位置应标记1g/cm3,4 N位置应标记1.5g/cm3,则该密度秤一大格表示0.5 g/cm3,一大格分为5小格,一小格表示0.1 g/cm3,即分度值为0.1 g/cm3。
[3]A.当测力计的量程不变时,筒装满液体时的总重力的最大值不变,由得,筒的总质量不变,筒的质量不变,桶中装满液体时,所装的液体的质量不变,若增大桶的容积,由得,筒中液体的密度减小,故A不可行,符合题意;
BC.测力计的量程不变,则筒装满液体时的总重力的最大值不变,此时若筒的质量不变,则筒中装满的液体时,所装的液体质量不变,由得,可以减小液体的体积,即减小筒的容积能增加密度秤量程;若筒装满液体的体积不变,即筒的容积不变时,由得,增大桶中装满液体时所装的液体的质量,在测力计的测量值不变时,桶中装满液体时,筒的总重力不变,由得,筒的总质量不变时,则可以通过减小筒的质量,即减小筒的重力,来增加密度秤量程。故BC可行,不符合题意;
D.换量程更大的测力计,测力计的最大测量值变大,筒装满液体时的总重力的最大值变大,由得,筒装满液体时的总质量的最大值变大,筒的质量不变,桶中装满液体时,筒中所装的液体的质量变大,筒的容积不变,筒中液体的体积不变,由得,液体密度变大,故D可行,不符合题意。
故选A。
22. 如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的重物,乙图为拉力随时间变化的关系图像,丙图为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:第4s时,重物所受摩擦力大小为______N,第8s时,重物所受摩擦力大小为______N。
【答案】 ①. 5.5 ②. 5.1
【解析】
【分析】
【详解】[1]第4s时,物体静止,根据二力平衡,摩擦力等于拉力为5.5N。
[2]由图,5~6s匀速,摩擦力等于拉力为5.1N,第8s时,压力和粗糙程度没变,物体在运动,摩擦力还是5.1N。
23. 这是人类探索月球的历史性时刻!2024年6月2日清晨,嫦娥六号成功着陆月球背面,开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。
(1)如图甲,探测器进入月球轨道接近匀速圆周绕月飞行时,其运动状态__________(不变/发生改变)。
(2)着陆前,着上(着陆器和上升器)组合体在距离月面约15处启动变推力发动机,速度逐步从1.6降为0,在距月面约100m处悬停(图乙);检测到着陆区无障碍后,开始缓速垂直下降,即将到达月面时关闭变推力发动机,在月球重力作用下着陆。不同于地球着陆,月球上没有空气,无法通过降落伞的阻力来减速;变推力发动机启动后,向___________(运动方向/运动的相反方向)喷射高速气体,同时使着上组合体获得制动力,这是利用了_____________的原理。
(3)6月4日,“蟾宫”挖宝后,一面由玄武岩熔融拉丝技术制成的五星红旗在月球上成功展开!熔化后的岩石能被拉制成比头发还细的丝,表明力可以改变物体的________。
(4)同一物体在月球上所受重力是其在地球上所受重力的六分之一。变推力发动机最大能提供7500N的推力,此推力相当于质量为________的物体在月球上所受的重力。
【答案】(1)发生改变
(2) ①. 运动方向 ②. 力的作用是相互的
(3)形状 (4)4500kg
【解析】
【小问1详解】
如图甲,探测器进入月球轨道接近匀速圆周绕月飞行时,其运动方向不断改变,其运动状态发生改变。
【小问2详解】
[1][2]变推力发动机启动后,向运动方向喷射高速气体,由于物体间力的作用是相互的,气体受到力的作用的同时,向发动机运动的反方向产生力的作用,使着上组合体获得制动力。
【小问3详解】
熔化后的岩石能被拉制成比头发还细的丝,表明熔化后的岩石在力的作用下,形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
【小问4详解】
物体的质量与地理位置无关,同一物体在月球上所受重力是其在地球上所受重力的六分之一。变推力发动机最大能提供7500N的推力,由得,物体质量为
即此推力相当于质量为4500kg的物体在月球上所受的重力。
三、解答题
24. 按照题目要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)如图甲小明喝水时手匀速向上拿起水杯,画出水杯受到摩擦力的示意图;
(2)如图乙所示的是重为550N的运动员在跳远时快落地的情景,请在图中画出运动员在空中受力示意图(其中O为重心,不计空气阻力);
(3)如图丙,小球从高处落下压缩弹簧至最低点,请作出它在最低点所受力的示意图;
(4)已知0.8g酒精的体积为1,请在图丁中大致画出酒精的密度与其质量的关系图像。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,杯子相对于手有一个向下运动的趋势,故杯子受到手对它摩擦力的方向向上,如图所示:
【小问2详解】
不计空气阻力,运动员在空中只受到一个竖直向下的、大小为550N的重力,如图所示:
【小问3详解】
小球从高处落下压缩弹簧至最低点时,受到竖直向下的重力和弹簧对小球竖直向上的支持力,且支持力的大小大于重力的大小,如图所示:
【小问4详解】
酒精的密度为
密度是物质的一种属性,与质量的大小无关,故随着质量的变大,酒精的密度不变,如图所示:
25. 在2024年11月的珠海航展上,我国自主研制的新一代隐身舰载战斗机歼-35A参加了首秀展出,如图所示,它是多用途歼击机,采用气动、结构与隐身一体化设计。在机身结构上,歼-35A采用了更轻、更坚固的碳纤维复合材料,将机身重量减轻了数吨。若将一个体积为0.01的钢制零件替换成碳纤维复合材料零件,在相同体积的情况下,质量减少了63。已知钢的密度7.9,求:
(1)碳纤维复合材料零件的质量;
(2)此碳纤维复合材料的密度。
【答案】(1)16
(2)
【解析】
【小问1详解】
由可知,钢的质量为
将一个体积为0.01的钢制零件替换成碳纤维复合材料零件,在相同体积的情况下,质量减少了63,则碳纤维复合材料零件的质量为
【小问2详解】
由可知,此碳纤维复合材料的密度为
26. 如图所示,一个溢水杯,装满水后总质量为,放入一个质量为的合金金属块,当金属块沉入杯底后,测得溢水杯、金属块和剩余水的总质量为,g=10N/kg求:
(1)金属块的重力;
(2)溢出水的体积;
(3)金属块的密度。
【答案】(1)1.2N;
(2)40cm3; (3)3g/cm3
【解析】
【小问1详解】
金属块的重力
【小问2详解】
溢出水的质量
由得,溢出水的体积
【小问3详解】
金属块的体积等于溢出水的体积,即
金属块的密度
27. 小明摘来一些李子,他打算用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,发现指针静止时的位置如图1所示,则应将平衡螺母向_________调节,使托盘天平平衡;
(2)小明调节好托盘天平,估计李子的质量后,把李子放在左盘,向右盘从大到小加减砝码,当加入最小的砝码(5g)前,指针偏向分度盘中线左侧。此时,将最小的砝码(5g)加入右盘,指针偏向分度盘中线右侧,接下来应进行的实验操作是:_________,直至托盘天平平衡,此时右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图2所示,李子的质量为________g;用量筒和水测得李子的体积为(V在下一小题可用),则李子的密度为_________;
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为。
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置。
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置________。测得此时凉茶和烧杯的总质量为。根据实验数据,可得凉茶的密度表达式为________(所测物理量表示)。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,使凉茶密度的测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
【答案】(1)左 (2) ①. 取下5g砝码,移动游码 ②. 44 ③. 1.1
(3) ①. ②. ③. 无影响
【解析】
【小问1详解】
用天平测量物体的质量时,首先把天平放在水平台上,把游码放到标尺左端的零刻线处,然后调节横梁右端的平衡螺母,使横梁平衡。在调节过程中,发现指针静止时的位置如图1所示,指针偏向分度盘中线的右方,说明右侧沉,因此应将平衡螺母向左边调节。
【小问2详解】
[1]加入最小砝码后指针偏右,说明砝码质量偏大,此时应取下最小砝码,然后向右移动游码,直至托盘天平平衡。
[2]正确测量时,物体的质量等于右盘中砝码的质量加上游码所对应的示数,故李子的质量为
[3]用量筒和水测得李子的体积为40cm3,则李子的密度为
【小问3详解】
[1]取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置M2,此时加入的凉茶的体积等于李子的体积,所以加入的凉茶的体积也为V。
[2]加入凉茶的质量为m2-m1,则凉茶的密度为
[3]从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,但这并不会影响凉茶密度的测量结果。因为我们在计算凉茶密度时,是通过比较加入凉茶前后的质量差来求出被排开凉茶的质量的,而这个质量差与是否带出少量凉茶无关。只要我们确保加入的凉茶量能够使液面恢复到原来的标记位置M2,就可以准确地求出凉茶的密度,所以不会受到李子带出凉茶的影响。
28. 星海物理兴趣小组在“探究影响物体重力大小的因素”的实验中,进行了如下实验探究,实验记录如下表所示。
实测物体
物体质量
重力
与的比值/()
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)在探究过程中,测量工具除了天平(带砝码)。还需要_________;
(2)根据表中实验数据分析,可以得出结论____________________;
(3)该组同学又利用身边的器材,选取了质量不同的课本、文具盒、计算器、电话手表等,并分别测出它们的质量和重力,从而探究物体所受重力大小与质量的关系。对此,你的评价是_______。
A. 不合理,因为他们没有用同种物质构成的物体做实验
B. 不合理,因为他们没有使物体的质量成倍变化
C. 合理,因为他们同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D. 合理,因为他们的操作比上一个实验更简便
(4)课堂上老师实验探究了“重力的方向”,请小明上台和他配合完成。
步骤甲:如图甲是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂。
步骤乙:如图乙,为进一步研究重力的方向,小明缓慢改变支架与桌面的夹角,观察到悬线的方向________(选填“改变”或“不变”)。
步骤丙:如图丙,小明在烧杯内倒入适量的水,将小球浸入水中,待水面静止,缓慢改变支架与桌面的夹角,用量角器可测出悬线与水面的夹角始终为90°,证明了__________。
【答案】(1)弹簧测力计
(2)物体的重力与质量成正比
(3)C (4) ①. 不变 ②. 重力的方向始终竖直向下
【解析】
【小问1详解】
实验中需要测量的物理量有质量与重力,所以测量工具为弹簧测力计和天平。
【小问2详解】
由实验数据可知,重力与质量的比值为定值,说明重力与质量成正比。
【小问3详解】
物体所受的重力大小与它的质量成正比,具有普遍性,适用于各种物体,因此,该组同学利用身边的器材,取了质量不同的课本、文具盒、计算器、电话手表等,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,实验合理,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【小问4详解】
[1][2]由于重力的方向始终是竖直向下的,故改变支架与桌面的夹角,悬线的方向不会改变。重力的方向始终竖直向下,即与水平面垂直,故改变支架与桌面的夹角,用量角器可测出悬线与水面的夹角始终为90度,证明了重力的方向始终竖直向下。
29. 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二力平衡中____________这一条件。
(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甲优于小明的实验。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
(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。
(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__________。(不定项)
(5)物理老师用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们探究同一直线上二力的合成,实验装置如图所示,橡皮筋原长,在力、的共同作用下伸长到。(钩码每个重0.5N)
步骤一:通过比较图_________两种情况,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之________,方向跟这两个力的方向相同。
步骤二:通过比较图乙和图丙两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。如果在乙图中那一侧拿走两个钩码,这一瞬间,橡皮筋在水平方向上受到的合外力为( )
A.水平向左1N B.水平向右1N C.水平向左0.5N D.水平向右0.5N
【答案】(1) ①. 不能 ②. 是否作用在同一条直线上
(2)A (3)可以沿任意方向
(4)abc (5) ①. 甲、丙 ②. 和 ③. A
【解析】
【小问1详解】
[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,设计此实验步骤的目的是验证不在同一直线上的两个力是否平衡。
【小问2详解】
小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上会产生摩擦力,会影响实验效果,用小卡片可以忽略摩擦力对实验的影响,故选A。
【小问3详解】
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,任意方向都适合;因为物体做匀速直线运动时,拉力与阻力始终平衡,与方向无关。
【小问4详解】
abc三图小卡片均静止,拉力作用在同一物体上且方向相反,且拉力的大小均可改变,则都可以验证一对平衡力的大小相等、方向相反。
【小问5详解】
[1][2]甲图,水平向右的两个力,共同作用,使橡皮筋伸长到E′,丙图,水平向右一个力作用,使橡皮筋伸长到E′,则由甲、丙两图所示实验可知,同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于两力之和,方向与这两个力方向相同。
[3]如图乙所示时,橡皮筋在水平方向上受到三个力,向右的拉力F1=0.5N×4=2N,向左的拉力F2=0.5N,以及A点受到的拉力F,因为橡皮筋静止,它受到的合力为零,所以,A点受到的拉力F=F1-F2=2N-0.5N=1.5N,方向向左;如果在乙图中那一侧拿走两个钩码,这一瞬间此处的拉力变为F′1=0.5N×2=1N,皮筋在水平方向上受到的合外力为F合=F+F2-F′1=1.5N+0.5N-1N=1N,方向向左,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
30. 为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
4
0
1.6
2
4
0.5
1.4
3
4
1.0
1.2
4
4
1.5
1.0
5
4.6
0.6
1.6
6
5.2
1.6
步骤一:小轩用水平向左的力拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。
(1)在步骤一中,测量摩擦力的原理是________,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力方向是________。
(2)步骤二:如图丙,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在表格中(拉线和平板小车足够长,铁块若干且每个铁块粗糙程度相同);数据记录在表1:(信息快递:水平面上物体对地面压力等于自身重力减去竖直向上的拉力)
(3)步骤二中,第6次实验时小轩调节好弹簧测力计后忘记记录弹簧测力计示数,请你通过分析,填入数据____________________N。根据1、5、6三次实验可以得出结论____________________。
(4)比较步骤二的实验数据前四组数据,我们可以得到的结论是:____________________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 水平向左 ③. 1.2 ④. 滑动摩擦力大小与重力大小无关 ⑤. 在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比
【解析】
【详解】(1)[1][2]在步骤一中,由图乙可知,当平板小车1开始运动时(t=1s时),拉力器传感器的拉力为2.0N;此时铁块处于静止状态,水平方向上受到向右的拉力器传感器的拉力、向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,其大小相等,故滑动摩擦力大小为
因拉力传感器的拉力方向为水平向右,故铁块受到的滑动摩擦力方向水平向左。
(3)[1]分析表格数据可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小,滑动摩擦力与压力成正比
解得
[2]由表格数据可知,接触面的粗糙程度不变,重力不同,但弹簧测力计的示数相同,弹簧测力计的拉力相同,故可知滑动摩擦力大小与重力大小无关。
(4)在步骤二的实验中,接触面的粗糙程度不变,但弹簧测力计的示数不同(即向上的拉力大小不同),弹簧测力计的拉力越大,铁块对接触面的压力越小,拉力传感器的示数越小,所以根据实验数据可得出结论是在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比。
31. 阅读短文,回答问题。
如图所示,为一款背包式飞行器。该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作;配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落向地面造成伤害,该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度(即收尾速度),实验结果如表所示:
伞面面积
0.2
0.2
0.4
0.6
伞和物的总重
1.6
3.6
12.8
4.8
收尾速度
2
3
4
2
收尾速度的平方
4
9
16
4
(1)关于上述背包式飞行器和降落伞,下列说法正确的是__________;
A. 若不计空气阻力,飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力
B. 遇到特殊情况飞行器无法正常降落时,关闭动力源后惯性会减小
C. 收尾速度时,降落伞受到阻力大小可以通过伞和重物的总重来计算
D. 当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时,受到的升力就会突然消失
(2)图中降落伞沿与竖直成30°的方向匀速向下运动,画出重物A的受力示意图__________。此时,降落伞受到空气对它的力的方向为( )
A. 沿图示速度方向向下 B. 沿图示速度方向向上
C. 竖直向下 D. 竖直向上
(3)分析表中数据写出阻力的数学表达式(含S,),比例系数用表示,_________;
(4)该飞行器的最大起飞质量为288,要使该飞行器的收尾速度不超过6,则降落伞的面积至少为__________。(取10)
【答案】(1)C (2) ①. ②. D
(3)
(4)40
【解析】
【小问1详解】
A. 飞行器匀速上升和匀速下降时都处于平衡状态,若不计空气阻力,受到的重力和升力是一对平衡力,大小相等,其重力一定,则飞行器匀速上升时的升力等于匀速下降时的升力,故A错误;
B. 关闭动力源后飞行器的质量不变,惯性不变,故B错误;
C. 根据1、2次的实验速度可知,质量大,重力大,平衡时的阻力就大,收尾速度大,故收尾速度时,匀速时阻力等于总重力,降落伞受到阻力大小可以通过伞和重物的总重来计算,故C正确;
D. 悬停时飞行器处于平衡状态,当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时,受到的升力与重力相等,二者的作用效果相互抵消,升力不会消失,故D错误;
故选C。
【小问2详解】
[1][2]由题意知,重物A随着降落伞沿与竖直成30°的方向匀速下落,故受到平衡力的作用,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力和绳子向上的拉力,且这几个力的作用点都在A点。如图所示:
降落伞受重物的拉力和空气的阻力,故此时,降落伞受到空气对它的力的方向为竖直向上。
【小问3详解】
匀速时阻力等于总重力,所以由表中数据可得,降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为
即降落伞所受阻力与收尾速度的平方成正比。
【小问4详解】
要使飞行器的收尾速度不超过6m/s,按最大起飞质量288kg计算,最大重力为
降落伞的面积为
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2024~2025学年江苏省苏州市工业园区星海实验中学八年级(下)期中物理试卷(4月份)
注:本卷计算
一、单项选择题(每题2分,共24分)
1. 下列数据的描述与实际相符的是( )
A. 一枚一元硬币的质量约为0.6g B. 一个鸡蛋的重力约为5N
C. 一个中学生的体积约为60 D. 教室中空气的质量约300g
2. 关于力的概念,下列说法中正确的是 ( )
A. 力是物体对物体的作用
B. 物体受力的同时不一定在施力
C. 只有接触的物体间才能产生力的作用
D. 力是维持物体运动状态的原因
3. 下列四个实例中,目的是减小摩擦的是( )
A. 鞋底有花纹 B. 轮胎有花纹 C. 轴承内有钢珠 D. 矿泉水瓶盖上有条纹
4. 如图,小明驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A. 平衡车所受的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
B. 小明所受的重力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
C. 平衡车受到小明的压力与平衡车对小明的支持力是一对相互作用力
D. 小明所受的重力与小明对平衡车的压力是一对平衡力
5. 以下事例与所利用物质的物理属性相符的是( )
A. 用塑料做炒锅的手柄是因为导热性好
B. 厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔是利用了金的延展性好
C. 用泡沫做表演场景中倒塌的“墙壁”是因为弹性好
D. 房屋的门窗用铝合金制成,是因为铝合金的导电性好
6. 上体育课时,体育老师发现同学们要用的篮球气不足,于是他用打气筒给篮球打气,当篮球变圆后,仍继续给它打气,则在此过程中,球内气体的质量、密度的变化情况是( )
A. 质量增大,密度增大 B. 质量减小,密度变小
C. 质量增大,密度不变 D. 质量减小,密度不变
7. 在物理图像中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,直线的倾斜程度和面积也具有特定的物理意义,对图中的两个图像所包含的信息的理解,错误的是( )
A. 图a中直线与横轴夹角越大,表示物质的密度越大
B. 图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
C. 图b中水平直线表示该物质的密度不变
D. 图b中阴影部分面积表示该物质的质量大小
8. 如图甲所示,同一木块放在同一水平面上,先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②。下列有关说法正确的是( )
A. ①、②两次的拉力大小
B. 木块前后两次所受的摩擦力大小关系是,两次的拉力大小关系是
C. 两次的速度大小关系是,两次的拉力大小关系是
D. 实际生活中没有符合题意的情景存在
9. 如图是在运动场上看到的一些场景,他运用学过的物理知识进行分析,下列分析正确的是( )
A. 甲图中踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为足球没有受到力的作用
B. 乙图中百米冲线后运动员没有立即停下来,是因为受到惯性的作用
C. 丙图中小明在做引体向上时加速上升,单杠对他的拉力和他的重力是一对平衡力
D. 丁图中小陆正在跳高,当他腾跃到最高点时,处于非平衡状态
10. 如图所示,A是用绳拴在车厢底部上的氢气球(ρ氢气<ρ空气),B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若汽车突然改变自己的运动状态,某同学根据车厢中两球的情况判断出汽车是在做匀减速运动,则能够正确表示汽车做匀减速运动的情况是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,一小球从空中由静止下落到竖直轻弹簧上,弹簧所受弹力的大小与弹簧形变长度成正比。则下列描述小球从刚接触弹簧到运动到最低点的过程中,小球受到弹簧的弹力、速度随离地高度和时间的关系图像中,可能正确的是( )
A. ①、④ B. ①、③ C. ②、④ D. ②、③
12. 一个底面积为100cm2的薄壁柱形容器放在水平电子秤上,向容器中缓慢注入液体,停止注入液体时,容器中液体的深度为5cm;将均匀实心柱体缓慢放入液体中,放手后,柱体静止时电子秤的示数为2550g,如图甲所示;整个过程,电子秤的示数与容器内液体深度的关系如下图乙所示(部分数据没有标识)。下列说法正确的是( )
A. 该液体的密度为0.8 B. 柱体的体积是800
C. 柱体的底面积为60 D. 加入液体的总体积为600
二、填空题(每空1分,共27分)
13. 请给以下空补上合适的单位或数据:
(1)空气的密度1.29________;
(2)中学生的重约500________;
(3)八下物理课本的质量是200________。
14. 汽车在平直公路上匀速行驶时,汽车处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”)。当汽车被追尾时,车上的________(安全带/头枕)首先会起到作用可以减少追尾带来的伤害。
15. 如图乙所示,手沿水平方向用8N的力将书压在竖直墙壁上,可使其保持静止,现将手对书的压力增大10N,此过程中书与墙壁之间的摩擦力大小________(选填变大/变小/不变,下同);手对书的压力变为5N时,这本书恰好匀速下滑,继续减小压力至3N的过程中书未落地,此过程书与墙壁之间的摩擦力______。
16. 我国研发的世界上最薄的“手撕钢”,厚度只有0.015,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”。若一块2“手撕钢”的质量为240g,则“手撕钢”的密度为________。中科院金属研究所独创出新型钛合金材料Ti62A,它的密度仅为4.5,厚度可以做到和手撕钢相同,用它制造1太阳能基板质量为________g。
17. 如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的钩码和托盘总重力为6N,左侧弹簧测力计读数为4N,此时木块A所受摩擦力为______N;若轻轻取走盘中的部分砝码,使其重力减少到3N,木块A始终处于静止状态(不计滑轮摩擦)则此时物体A所受的摩擦力大小为______N。
18. 如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上做匀速直线运动时,细绳____(选填“一定”、“不一定”或“没有”)对小球有拉力的作用,轻弹簧____(选填“一定”、“不一定”或“没有”)对小球有弹力的作用。
19. 如图所示,手按住右边的车,将固定有条形磁体的小车向固定有铁块的小车靠近,至一定距离后松手。装有磁铁的小车________(会/不会)向右运动,此现象说明_________(填字母)。
A.只有磁铁可以吸引铁,铁不会吸引磁铁 B.铁也会吸引磁铁
20. 一个瓶身为圆柱形的瓶子(厚度不计)内装有600g的水,将瓶盖盖好后正放和倒置时水面到瓶底的距离如图所示;往瓶内投入10个质量均为20g的空心塑料球后(沉入水中,塑料的密度是2.5),水面刚好与瓶口相平。瓶子的容积是__________。每个塑料球空心部分体积__________。
21. 老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小亮一组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计(量程5N,分度值0.2N)测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为__________。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度;该密度秤的分度值为________。以下不能增加密度秤量程的是__________(填字母)。
A.增大桶的容积 B.减小桶的容积 C.减小桶重 D.换量程更大的测力计
22. 如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的重物,乙图为拉力随时间变化的关系图像,丙图为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:第4s时,重物所受摩擦力大小为______N,第8s时,重物所受摩擦力大小为______N。
23. 这是人类探索月球的历史性时刻!2024年6月2日清晨,嫦娥六号成功着陆月球背面,开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。
(1)如图甲,探测器进入月球轨道接近匀速圆周绕月飞行时,其运动状态__________(不变/发生改变)。
(2)着陆前,着上(着陆器和上升器)组合体在距离月面约15处启动变推力发动机,速度逐步从1.6降为0,在距月面约100m处悬停(图乙);检测到着陆区无障碍后,开始缓速垂直下降,即将到达月面时关闭变推力发动机,在月球重力作用下着陆。不同于地球着陆,月球上没有空气,无法通过降落伞的阻力来减速;变推力发动机启动后,向___________(运动方向/运动的相反方向)喷射高速气体,同时使着上组合体获得制动力,这是利用了_____________的原理。
(3)6月4日,“蟾宫”挖宝后,一面由玄武岩熔融拉丝技术制成的五星红旗在月球上成功展开!熔化后的岩石能被拉制成比头发还细的丝,表明力可以改变物体的________。
(4)同一物体在月球上所受重力是其在地球上所受重力的六分之一。变推力发动机最大能提供7500N的推力,此推力相当于质量为________的物体在月球上所受的重力。
三、解答题
24. 按照题目要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)如图甲小明喝水时手匀速向上拿起水杯,画出水杯受到摩擦力的示意图;
(2)如图乙所示的是重为550N的运动员在跳远时快落地的情景,请在图中画出运动员在空中受力示意图(其中O为重心,不计空气阻力);
(3)如图丙,小球从高处落下压缩弹簧至最低点,请作出它在最低点所受力的示意图;
(4)已知0.8g酒精的体积为1,请在图丁中大致画出酒精的密度与其质量的关系图像。
25. 在2024年11月的珠海航展上,我国自主研制的新一代隐身舰载战斗机歼-35A参加了首秀展出,如图所示,它是多用途歼击机,采用气动、结构与隐身一体化设计。在机身结构上,歼-35A采用了更轻、更坚固的碳纤维复合材料,将机身重量减轻了数吨。若将一个体积为0.01的钢制零件替换成碳纤维复合材料零件,在相同体积的情况下,质量减少了63。已知钢的密度7.9,求:
(1)碳纤维复合材料零件的质量;
(2)此碳纤维复合材料的密度。
26. 如图所示,一个溢水杯,装满水后总质量为,放入一个质量为的合金金属块,当金属块沉入杯底后,测得溢水杯、金属块和剩余水的总质量为,g=10N/kg求:
(1)金属块的重力;
(2)溢出水的体积;
(3)金属块的密度。
27. 小明摘来一些李子,他打算用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,发现指针静止时的位置如图1所示,则应将平衡螺母向_________调节,使托盘天平平衡;
(2)小明调节好托盘天平,估计李子的质量后,把李子放在左盘,向右盘从大到小加减砝码,当加入最小的砝码(5g)前,指针偏向分度盘中线左侧。此时,将最小的砝码(5g)加入右盘,指针偏向分度盘中线右侧,接下来应进行的实验操作是:_________,直至托盘天平平衡,此时右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图2所示,李子的质量为________g;用量筒和水测得李子的体积为(V在下一小题可用),则李子的密度为_________;
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为。
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置。
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置________。测得此时凉茶和烧杯的总质量为。根据实验数据,可得凉茶的密度表达式为________(所测物理量表示)。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,使凉茶密度的测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
28. 星海物理兴趣小组在“探究影响物体重力大小的因素”的实验中,进行了如下实验探究,实验记录如下表所示。
实测物体
物体质量
重力
与的比值/()
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)在探究过程中,测量工具除了天平(带砝码)。还需要_________;
(2)根据表中实验数据分析,可以得出结论____________________;
(3)该组同学又利用身边的器材,选取了质量不同的课本、文具盒、计算器、电话手表等,并分别测出它们的质量和重力,从而探究物体所受重力大小与质量的关系。对此,你的评价是_______。
A. 不合理,因为他们没有用同种物质构成的物体做实验
B. 不合理,因为他们没有使物体的质量成倍变化
C. 合理,因为他们同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D. 合理,因为他们的操作比上一个实验更简便
(4)课堂上老师实验探究了“重力的方向”,请小明上台和他配合完成。
步骤甲:如图甲是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂。
步骤乙:如图乙,为进一步研究重力的方向,小明缓慢改变支架与桌面的夹角,观察到悬线的方向________(选填“改变”或“不变”)。
步骤丙:如图丙,小明在烧杯内倒入适量的水,将小球浸入水中,待水面静止,缓慢改变支架与桌面的夹角,用量角器可测出悬线与水面的夹角始终为90°,证明了__________。
29. 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二力平衡中____________这一条件。
(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甲优于小明的实验。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
(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。
(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__________。(不定项)
(5)物理老师用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们探究同一直线上二力的合成,实验装置如图所示,橡皮筋原长,在力、的共同作用下伸长到。(钩码每个重0.5N)
步骤一:通过比较图_________两种情况,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之________,方向跟这两个力的方向相同。
步骤二:通过比较图乙和图丙两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。如果在乙图中那一侧拿走两个钩码,这一瞬间,橡皮筋在水平方向上受到的合外力为( )
A.水平向左1N B.水平向右1N C.水平向左0.5N D.水平向右0.5N
30. 为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小轩设计了如图甲所示的实验装置。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
4
0
1.6
2
4
0.5
1.4
3
4
1.0
1.2
4
4
1.5
1.0
5
4.6
0.6
1.6
6
5.2
1.6
步骤一:小轩用水平向左的力拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像。
(1)在步骤一中,测量摩擦力的原理是________,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力方向是________。
(2)步骤二:如图丙,换用上表面比平板小车1光滑的平板小车2,用电动机水平向左拉动平板小车2,并用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录在表格中(拉线和平板小车足够长,铁块若干且每个铁块粗糙程度相同);数据记录在表1:(信息快递:水平面上物体对地面压力等于自身重力减去竖直向上的拉力)
(3)步骤二中,第6次实验时小轩调节好弹簧测力计后忘记记录弹簧测力计示数,请你通过分析,填入数据____________________N。根据1、5、6三次实验可以得出结论____________________。
(4)比较步骤二的实验数据前四组数据,我们可以得到的结论是:____________________。
31. 阅读短文,回答问题。
如图所示,为一款背包式飞行器。该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作;配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落向地面造成伤害,该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度(即收尾速度),实验结果如表所示:
伞面面积
0.2
0.2
0.4
0.6
伞和物的总重
1.6
3.6
12.8
4.8
收尾速度
2
3
4
2
收尾速度的平方
4
9
16
4
(1)关于上述背包式飞行器和降落伞,下列说法正确的是__________;
A. 若不计空气阻力,飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力
B. 遇到特殊情况飞行器无法正常降落时,关闭动力源后惯性会减小
C. 收尾速度时,降落伞受到阻力大小可以通过伞和重物的总重来计算
D. 当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时,受到的升力就会突然消失
(2)图中降落伞沿与竖直成30°的方向匀速向下运动,画出重物A的受力示意图__________。此时,降落伞受到空气对它的力的方向为( )
A. 沿图示速度方向向下 B. 沿图示速度方向向上
C. 竖直向下 D. 竖直向上
(3)分析表中数据写出阻力的数学表达式(含S,),比例系数用表示,_________;
(4)该飞行器的最大起飞质量为288,要使该飞行器的收尾速度不超过6,则降落伞的面积至少为__________。(取10)
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