内容正文:
【王牌物理】2025八下阶段性调研试题五
第7—8章 培优卷 难度系数0.53
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.徐志摩《再别康桥》中“撑一支长篙,向青草更青处漫溯”描写撑着长篙使船不断前行,说明力可以改变物体的 ;长篙发生弯折,说明力可以改变物体的 。
2.过春节贴年画,是我国的传统习俗,在竖直墙壁上贴如图所示的年画时,图甲是利用重力的方向总是 ,来检查年画是否贴正;图乙是生活中常用的气泡水平仪,气泡居中时表示年画水平,若空气泡在 端选填“”或“”,则表示年画左端偏高。
T2 T3
3.如图所示,小明用一根细线栓一块橡皮,甩起来,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,橡皮所受重力方向为 。如果此时细线突然断开,而橡皮所受外力全部消失,它将做 运动。
4.月球表面物体所受引力大约是地球的,将一个在地球上重力为的物体带到月球上,其在月球上的质量大小为 。如图所示,建筑工人通常用重锤线来检验墙是否直,这是根据重力的方向总是 的原理制成的。
T4 T5
5.如图所示,用手握住装水的杯子静止在空中,杯子 (选填“具有”或“不具有”)惯性,杯子所受摩擦力的方向 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6. 小明在参加学校组织的社会实践活动中,使用锤子时发现锤头松动了,于是他想将锤头套紧在锤柄上,老师提供了如图所示的两种方案供他选择。如果你是小明,你会选择方案 (选填“一”或“二”), 理由 。
二、选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.如图所示;小明站在沿水平公路向前行驶的公交车上,突然他向正前方倾,则公交车( )
A.突然向前加速 B.突然刹车
C.突然向左转弯 D.突然向右转弯
T7 T8
8.如图所示,小明坐在甲船上,用力推小船乙,甲船和乙船却向相反方向移动,且移动越来越慢,最后停下来。以下说法错误的是( )
A.说明力的作用是相互的
B.小明推乙船时,小明是施力物体,小船乙是受力物体
C.说明力可以改变物体的运动状态
D.说明物体的运动需要力来维持
9.在物理学习中,应善于用图像的方法进行处理。小军同学绘制了几个物理量之间关系的图像,其中错误的是( )
A.在同一温度下,冰的质量与体积的关系
B.在同一温度下,铁的密度与体积的关系
C.在弹性限度内,弹簧的总长度x与拉力的关系
D.在使用弹簧测力计时未调零,指针在零刻度以下。其拉力与伸长
的关系
10. 如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一小球,把小球拉至a点,由静止开始释放小球,轨迹如图中虚线所示,每一时刻小球的运动方向与细绳垂直,b点为小球圆弧轨迹的最高点,不计阻力,若小球到达最高点b点位置时,受到的所有力消失,则小球的运动是( )
A.沿轨迹①做匀速直线运动 B.沿轨迹②做曲线运动
C.沿轨迹③向下做直线运动 D.静止
T10 T11 T12
11.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的托盘和砝码总重力为6N,弹簧秤读数为2N,滑轮摩擦不计.若轻轻取走部分砝码,使总重力减小为4N,将会出现的情况是( )
A.A对桌面的摩擦力不变 B.A将向左边运动
C.A仍静止不动 D.弹簧秤的读数减小
12.周末小华去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将球顶在头上静止不动,下列说法正确的是( )
A.球受到的重力和球对海狮的压力是一对平衡力
B.海狮的重力和海狮对地面的压力是一对相互作用力
C.球受到的重力和海狮对球的支持力是一对平衡力
D.地面对海狮的支持力和海狮的重力是一对平衡力
13.如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2s内,物体没有推动,是因为推力等于摩擦力
B.2~4s内,物体受到的摩擦力是3N
C.4~6s内,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
D.2~8s的过程中,物体受到的摩擦力不变
14.如图所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,上表面水平,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体从静止开始释放,楔形物体沿斜面匀速向下运动,则小球在碰到斜面前的运动轨迹和受力情况正确的是( )
A.受平衡力 B.竖直向下的直线
C.受非平衡 D.抛物线
三、作图题(每题2分,共4分)
15.如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,画出物块A受力示意图。
T15 T16
16. 如图所示,物体M随小车一起向右运动。请根据小球m的状态,画出平放在光滑车厢底的物体M所受的支持力和弹簧对物体M的弹力。
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共17分)
17.物理兴趣小组利用弹簧测力计、质量未知的钩码等器材,探究物体的重力与质量的关系。
(1)用 测出钩码的质量;
(2)测量钩码重力前,应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向调零;
(3)把钩码悬挂在竖直的弹簧测力计上,当测力计和钩码都静止时,弹簧测力计的示数 (选填“等于”或“不等于”)钩码所受的重力的大小;
(4)实验小组测出多个钩码的质量和重力后,根据测量数据作出的关系图像如图所示,分析数据表明:物体所受的重力跟它的质量成 (选填“正比”成“反比”)。
18. 如图所示的是研究牛顿第一定律的实验。
(1)实验时要让同一辆小车从斜面的相同高度滑下,目的是使小车在三种不同表面上运动的 相等,这种物理研究方法是 法;
(2)在相同的实验条件下,小车在 表面上滑行的距离最远,但最后还是会停下来,这是因为力是 (选填“改变”或“维持”)物体运动的原因;
(3)牛顿第一定律是建立在____;(选填序号)
A.日常生活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 D.实验和科学推理相结合的基础上。
(4)如图(a)所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图(b)所示。根据牛顿第一定律可知,小车的运动状态可能是向 (选填“左”或“右”)加速。
19.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,含含设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,含含得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是含含又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。
(5)在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“动摩擦因数”,用符号μ表示。在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数μ= ,已知长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木块B匀速抽出,则拉力F= N。
五、计算题(共19分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
20.(9分) 人工智能逐渐融入我们的生活,某些大型图书馆已经开始引进“智慧”机器人,帮助人们解决一些常见的问题。如图所示是某图书馆的“智慧”机器人,其自身质量约为35kg,当该机器人塞了10斤的书做匀速直线运动时,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.03倍。(g取10N/kg,1kg=2斤)求:
(1)该“智慧”机器人自身的重力;
(2)10斤书的重力;
(3) 匀速直线运动时,“智慧”机器人所受摩擦力的大小。
21.(10分)如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下做匀速直线运动,已知,。
(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数表示接触面的粗糙程度,则有关系式成立。求图甲中物体与地面间的动摩擦因数。
(3)如图乙所示,物体B、C用绳子a、b相连在A的后面,已知B、C的重力分别为,,与地面之间的动摩擦因数分别为和,作用于A上的力使A、B、C一起在水平面上做匀速直线运动,求绳子a、b所承受的拉力、。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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【王牌物理】2025八下阶段性调研试题五
第7—8章 培优卷 难度系数0.53
答案解析部分
1.【答案】运动状态;形状
2.【答案】竖直向下;A
3.【答案】非平衡;竖直向下;匀速直线
4.【答案】60;竖直向下
5.【答案】具有;竖直向上;变小
6.【答案】二;撞击前,锤柄和锤头一起向下运动,当撞到硬物时,锤柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在锤柄上。
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】A,C
14.【答案】A,B
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】天平;竖直;等于;正比
18.【答案】(1)初速度;控制变量
(2)木板;改变
(3)D
(4)左
19.【答案】二力平衡;压力大小;乙、丙;没有控制压力相同;不需要;0.3;9.8
20.【答案】(1)解:该“智慧”机器人自身的重力为
(2)1斤=0.5kg,10斤书的重力为
(3)匀速直线运动时,“智慧”机器人所受摩擦力的大小为
21.【答案】(1)解: 依据题意可知,物体做匀速直线运动属于平衡状态,拉力F和水平面对物体的摩擦力f是一对平衡力,因此滑动摩擦力f的大小为
答:运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小为10N;
(2)解: 物体对水平面的压力大小等于物体的重力大小,则有
又根据可得
答:物体与地面间的动摩擦因数为0.25;
(3)解: C做匀速直线运动,则C水平方向上受到的绳子的拉力与摩擦力平衡,故绳子b对C的拉力为
B受到的摩擦力为
BC一起做匀速直线运动,则BC整体水平方向上受力平衡,则绳子a的拉力为
答:绳子a、b所承受的拉力分别为19N、9N。
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【王牌物理】2025八下阶段性调研试题五
第7—8章 培优卷 难度系数0.53
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.徐志摩《再别康桥》中“撑一支长篙,向青草更青处漫溯”描写撑着长篙使船不断前行,说明力可以改变物体的 ;长篙发生弯折,说明力可以改变物体的 。
【答案】运动状态;形状
【解析】【解答】船不断前行,说明力可以改变物体的运动状态。长篙发生弯折,属于形状的变化,说明力可以改变物体的形状。
综上第1空为运动状态;第2空为形状
【分析】知道力的作用有两个力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状。
2.过春节贴年画,是我国的传统习俗,在竖直墙壁上贴如图所示的年画时,图甲是利用重力的方向总是 ,来检查年画是否贴正;图乙是生活中常用的气泡水平仪,气泡居中时表示年画水平,若空气泡在 端选填“”或“”,则表示年画左端偏高。
【答案】竖直向下;A
【解析】【解答】 在竖直墙壁上贴长方形年画时,利用重垂线来检查年画是否贴正,由于重垂线的方向始终是沿着竖直方向的,所以检查时应该以重垂线为基准;由图甲可知,年画的长边跟重垂线不重合,所以要调整年画,使年画的长边与重垂线重合。
图乙所示为一种气泡水平仪,在检查年画是否水平时,由于水向低处流,则空气泡会向高处移动,若空气泡在A端,则说明A端的墙面高。
故答案为:竖直向下;A。
3.如图所示,小明用一根细线栓一块橡皮,甩起来,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,橡皮所受重力方向为 。如果此时细线突然断开,而橡皮所受外力全部消失,它将做 运动。
【答案】非平衡;竖直向下;匀速直线
【解析】【解答】(1)运动方向不断改变,处于非平衡状态。
(2)重力方向竖直向下。
(3)细线断开,外力全部消失,将做匀速直线运动。
4.月球表面物体所受引力大约是地球的,将一个在地球上重力为的物体带到月球上,其在月球上的质量大小为 。如图所示,建筑工人通常用重锤线来检验墙是否直,这是根据重力的方向总是 的原理制成的。
【答案】60;竖直向下
【解析】【解答】物体在地球的质量为;物体的质量与物体所处的位置无关,所以物体在月球上的质量等于物体在地球上的质量,为60kg;重力的方向始终竖直向下,利用这个原理,人们制得了重锤线,当墙与重锤线相平行时,说明墙是竖直的。
故答案为:60;竖直向下。
5.如图所示,用手握住装水的杯子静止在空中,杯子 (选填“具有”或“不具有”)惯性,杯子所受摩擦力的方向 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】具有;竖直向上;变小
【解析】【解答】(1)因为一切物体都具有惯性,所以用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子具有惯性。
(2)杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等。
(3)若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,仍是二力平衡,大小相等,杯子和水的重力减小,摩擦力减小。
故答案为:具有;竖直向上;变小。
6. 小明在参加学校组织的社会实践活动中,使用锤子时发现锤头松动了,于是他想将锤头套紧在锤柄上,老师提供了如图所示的两种方案供他选择。如果你是小明,你会选择方案 (选填“一”或“二”), 理由 。
【答案】二;撞击前,锤柄和锤头一起向下运动,当撞到硬物时,锤柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在锤柄上。
【解析】【解答】根据图像,将锤头套紧在锤柄上,锤头的质量大,惯性大,选择方案二,撞击前,锤柄和锤头一起向下运动,当撞到硬物时,锤柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在锤柄上。
二、选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.如图所示;小明站在沿水平公路向前行驶的公交车上,突然他向正前方倾,则公交车( )
A.突然向前加速 B.突然刹车
C.突然向左转弯 D.突然向右转弯
【答案】B
【解析】【解答】A.若公交车突然向前加速,人上半身由于惯性保持原来的运动速度,脚由于受到摩擦力随车一起加速,所以人会后仰,A不符合题意;
B.若公交车突然刹车,汽车减速,而人上半身由于惯性保持原来的运动速度,脚由于受到摩擦力随车一起减速,人会向前倾倒,B符合题意;
C.若公交车突然向左转弯,而人上半身由于惯性保持原来的运动状态,人会向右倾倒,C不符合题意;
D.若公交车突然向右转弯,而人上半身由于惯性保持原来的运动状态,人会向左倾倒,D不符合题意。
故答案为:B。
8.如图所示,小明坐在甲船上,用力推小船乙,甲船和乙船却向相反方向移动,且移动越来越慢,最后停下来。以下说法错误的是( )
A.说明力的作用是相互的
B.小明推乙船时,小明是施力物体,小船乙是受力物体
C.说明力可以改变物体的运动状态
D.说明物体的运动需要力来维持
【答案】D
【解析】【解答】A、人在甲船上用力推乙船,乙船被推开的同时,甲船也会向后退,在这一过程中人对乙船的推力为F1,乙船对人的推力为F2,这两个力大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故A正确;
B、小明把另一只小船推开时,强调小船被推开,所以小船是受力物体,小明是施力物体,故B正确;
C、小明能够把另一只小船推开,小船由静止变为运动,说明力改变了物体的运动状态,故C正确。
D、小明把另一只小船推开后,小船运动越来越慢,说明阻力改变了小船的运动状态,故D错误。
故选:D。
9.在物理学习中,应善于用图像的方法进行处理。小军同学绘制了几个物理量之间关系的图像,其中错误的是( )
A.在同一温度下,冰的质量与体积的关系
B.在同一温度下,铁的密度与体积的关系
C.在弹性限度内,弹簧的总长度x与拉力的关系
D.在使用弹簧测力计时未调零,指针在零刻度以下。其拉力与伸长
的关系
【答案】C
【解析】【解答】A、在同一温度下,冰的质量与体积成正比关系,A正确,不符合题意;
B、在同一温度下,铁的密度与体积无关,B正确,不符合题意;
C、在弹性限度内,拉力F与弹簧的伸长量成正比关系,即弹簧的总长度:;
则在弹性限度内,弹簧的总长度x与拉力的关系为:;
为一次函数图象,当x=0时,函数取负值,C错误,符合题意;
D、在使用弹簧测力计时未调零,指针在零刻度以下,则实际伸长量为:;
则其拉力与伸长的关系:;
为一次函数,当时,函数取负值,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
10. 如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一小球,把小球拉至a点,由静止开始释放小球,轨迹如图中虚线所示,每一时刻小球的运动方向与细绳垂直,b点为小球圆弧轨迹的最高点,不计阻力,若小球到达最高点b点位置时,受到的所有力消失,则小球的运动是( )
A.沿轨迹①做匀速直线运动 B.沿轨迹②做曲线运动
C.沿轨迹③向下做直线运动 D.静止
【答案】D
【解析】【解答】 由于小球被静止释放,不计摩擦,它可在a、b两点间来回摆动。当小球摆到b点时,动能全部转化为重力势能,小球速度恰好为零。此时若所有力消失,根据牛顿第一定律可知,小球将在B点静止。
故选D。
11.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的托盘和砝码总重力为6N,弹簧秤读数为2N,滑轮摩擦不计.若轻轻取走部分砝码,使总重力减小为4N,将会出现的情况是( )
A.A对桌面的摩擦力不变 B.A将向左边运动
C.A仍静止不动 D.弹簧秤的读数减小
【答案】C
【解析】【解答】解:当砝码盘总重力为6N时,绳对A的拉力大小为6N方向水平向右,弹簧弹力2N方向水平向左,根据A的平衡知A受地面摩擦力的大小为4N,方向水平向左,同时得到水平面对A的最大静摩擦力大于等于4N;
当盘中砝码的总重力为4N时,绳对A的拉力为4N方向水平向右,绳拉力与弹簧对A的拉力合力为2N<4N,故不能拉动物体A,所以弹簧弹力2N保持不变,根据平衡知此时A受摩擦力大小为2N方向水平向左.
故选C.
12.周末小华去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将球顶在头上静止不动,下列说法正确的是( )
A.球受到的重力和球对海狮的压力是一对平衡力
B.海狮的重力和海狮对地面的压力是一对相互作用力
C.球受到的重力和海狮对球的支持力是一对平衡力
D.地面对海狮的支持力和海狮的重力是一对平衡力
【答案】C
【解析】【解答】A.球受到的重力和球对海狮的压力方向相同,不是平衡力,故A错误;
B.海狮的重力和海狮对地面的压力方向相同,不是相互作用力,故B错误;
C.球受到的重力和海狮对球的支持力是一对平衡力,故C正确;
D.地面对海狮的支持力等于海狮和球对地面的压力,即等于海狮和球的总重力,故D错误。
故选C。
13.如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2s内,物体没有推动,是因为推力等于摩擦力
B.2~4s内,物体受到的摩擦力是3N
C.4~6s内,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
D.2~8s的过程中,物体受到的摩擦力不变
【答案】A,C
【解析】【解答】A.由v-t图象可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,即推力等于摩擦力,A符合题意;
C.由v-t图象可知,4s~6s内物体运动的速度4m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,C符合题意;
B.由F-t图象可知,4s~6s内推力的大小为2N,则物体受到的滑动摩擦力为2N;由v-t图象可知,2s~4s内物体运动的速度均匀增大,做的是匀加速直线运动,因压力的大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为做匀速直线运动时的摩擦力,为2N,B不符合题意;
D.2~6s的过程中,物体都是运动的,因为压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,都等于做匀速直线运动时的摩擦力,6~8s物体速度为零,推力为零,摩擦力也是零,D不符合题意。
故答案为:AC。
14.如图所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,上表面水平,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体从静止开始释放,楔形物体沿斜面匀速向下运动,则小球在碰到斜面前的运动轨迹和受力情况正确的是( )
A.受平衡力 B.竖直向下的直线
C.受非平衡 D.抛物线
【答案】A,B
【解析】【解答】楔形物体匀速释放后,小球受重力与支持力,二力平衡。由于小球是光滑的,在水平方向上不受力,只会在竖直方向上的运动。
故答案为:AB.
三、作图题(每题2分,共4分)
15.如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,画出物块A受力示意图。
【答案】
【解析】【解答】由题知,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,对A物块来说,相对于接触的小车没有发生相对运动,所以物块A没有受到摩擦力的作用,只受竖直向上的支持力和竖直向下的重力,如图所示:
16.如图所示,物体M随小车一起向右运动。请根据小球m的状态,画出平放在光滑车厢底的物体M所受的支持力和弹簧对物体M的弹力。
【答案】
【解析】【解答】小球m向后摆动,说明小车在加速运动,物体M相对于小车向左滑动,挤压弹簧,弹簧对物体M的弹力方向右,支持力竖直向上,作用点都在重心,如图:
五、实验填空题(共3题;共17分)
17.物理兴趣小组利用弹簧测力计、质量未知的钩码等器材,探究物体的重力与质量的关系。
(1)用 测出钩码的质量;
(2)测量钩码重力前,应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向调零;
(3)把钩码悬挂在竖直的弹簧测力计上,当测力计和钩码都静止时,弹簧测力计的示数 (选填“等于”或“不等于”)钩码所受的重力的大小;
(4)实验小组测出多个钩码的质量和重力后,根据测量数据作出的关系图像如图所示,分析数据表明:物体所受的重力跟它的质量成 (选填“正比”成“反比”)。
【答案】天平;竖直;等于;正比
【解析】【解答】(1)天平是测量物体质量的工具;
(2)重力的方向始终竖直向下,所以要在竖直方向调零弹簧测力计;
(3)此时钩码受力平衡,拉力等于重力,即示数等于重力;
(4)重力与质量图像是一条倾斜的直线,符合正比例函数图象特点,是正比关系。
18. 如图所示的是研究牛顿第一定律的实验。
(1)实验时要让同一辆小车从斜面的相同高度滑下,目的是使小车在三种不同表面上运动的 相等,这种物理研究方法是 法;
(2)在相同的实验条件下,小车在 表面上滑行的距离最远,但最后还是会停下来,这是因为力是 (选填“改变”或“维持”)物体运动的原因;
(3)牛顿第一定律是建立在____;(选填序号)
A.日常生活经验的基础上
B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上
D.实验和科学推理相结合的基础上。
(4)如图(a)所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图(b)所示。根据牛顿第一定律可知,小车的运动状态可能是向 (选填“左”或“右”)加速。
【答案】(1)初速度;控制变量
(2)木板;改变
(3)D
(4)左
【解析】【解答】探究牛顿第一定律的实验时,
(1)实验时,同一辆小车从斜面的相同高度滑下,使小车运动到水平面的初速度相等,利用了控制变量法;
(2)实验时,小车在木板表面上受到阻力最小,滑行的距离最远,但最后会停下来,是因为力是改变物体运动的原因;
(3)牛顿第一定律是在实验的基础上,科学推理得出,是实验和科学推理相结合得出的,D符合题意;
(4)根据图(b),木块向右倒,若小车加速,则由于木块保持原来状态,向右倒,则小车可能向左加速。
19.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,含含设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较 实验,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,含含得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是含含又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。
(5)在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“动摩擦因数”,用符号μ表示。在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数μ= ,已知长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木块B匀速抽出,则拉力F= N。
【答案】二力平衡;压力大小;乙、丙;没有控制压力相同;不需要;0.3;9.8
【解析】【解答】(1) 由二力平衡的知识可知,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。故该空填” 二力平衡 “;
(2) 由图甲、乙所示实验可知,只有物体间的压力不同,那么可以探究甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。故该空填” 压力大小 “;
探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同只改变接触面粗糙程度,故选乙、丙,故该空填” 乙、丙 “;
(3) 探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积大小。由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。故该空填” 没有控制压力相同 “;
(4) 由图戊所示实验可知,在用力将木板向左拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向右的拉力和木板对木块向左的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。故该空填”不需要“;
(5) ①由甲图知,物体A的重力:G= 6N,则木块A与长木板间的动摩擦因数大小为:
。故该空填”0.3“;
②已知长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为μ2=0.4,在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,B受到A施加的水平向右的摩擦力fBA=1.8N,及地面施加的水平向右的摩擦力fB地,根据动摩擦因数定义:
fB地=μ2(GA+GB)= 0.4×(6N+14N)=8N
由力的合成,故拉力:
F=fBA+fB地=1.8N+8N=9.8N。
故该空填”9.8“。
六、解答与计算题(共2题;共19分)
20. 人工智能逐渐融入我们的生活,某些大型图书馆已经开始引进“智慧”机器人,帮助人们解决一些常见的问题。如图所示是某图书馆的“智慧”机器人,其自身质量约为35kg,当该机器人塞了10斤的书做匀速直线运动时,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.03倍。(g取10N/kg,1kg=2斤)求:
(1)该“智慧”机器人自身的重力;
(2)10斤书的重力;
(3)匀速直线运动时,“智慧”机器人所受摩擦力的大小。
【答案】(1)解:该“智慧”机器人自身的重力为
(2)1斤=0.5kg,10斤书的重力为
(3)匀速直线运动时,“智慧”机器人所受摩擦力的大小为
【解析】【分析】(1)(1)根据得出送餐机器人的重力;
(2)若送餐机器人托着10斤的物体,10斤=5kg,得出书的重力;
(3) 当该机器人塞了10斤的书做匀速直线运动时,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.03倍 ,得出摩擦力大小。
21.如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下做匀速直线运动,已知,。
(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数表示接触面的粗糙程度,则有关系式成立。求图甲中物体与地面间的动摩擦因数。
(3)如图乙所示,物体B、C用绳子a、b相连在A的后面,已知B、C的重力分别为,,与地面之间的动摩擦因数分别为和,作用于A上的力使A、B、C一起在水平面上做匀速直线运动,求绳子a、b所承受的拉力、。
【答案】(1)解: 依据题意可知,物体做匀速直线运动属于平衡状态,拉力F和水平面对物体的摩擦力f是一对平衡力,因此滑动摩擦力f的大小为
答:运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小为10N;
(2)解: 物体对水平面的压力大小等于物体的重力大小,则有
又根据可得
答:物体与地面间的动摩擦因数为0.25;
(3)解: C做匀速直线运动,则C水平方向上受到的绳子的拉力与摩擦力平衡,故绳子b对C的拉力为
B受到的摩擦力为
BC一起做匀速直线运动,则BC整体水平方向上受力平衡,则绳子a的拉力为
答:绳子a、b所承受的拉力分别为19N、9N。
【解析】【分析】(1)(1)物体做匀速直线运动时,受到的是平衡力,拉力大小等于摩擦力。
(2)由关系式 ,代入数据求得图中物体与地面间的动摩擦因数。
(3) C水平方向上受到的绳子的拉力与摩擦力平衡 , BC一起做匀速直线运动,则BC整体水平方向上受力平衡 。
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