内容正文:
娄底市2024-2025学年八年级下学期3月考试
物理
时量:60min 满分:100分
一、单选题(本题共36分。每小题给出的选项中,只有一个是正确的,请将正确答案填写在下面的对应的方格内。每小题选对得3分,错选或未选的得0分。)
1. 他是光的色散的发现者,由“苹果落地”发现了万有引力定律。为了纪念他对物理学的贡献,人们以他的名字命名为力的单位。他是( )
A. 伽利略 B. 阿基米德 C. 牛顿 D. 爱因斯坦
2. 诗句“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘的是儿童放风筝的画面。如图所示,放风筝时,风筝受到拉力的施力物体是( )
A. 手 B. 线绳 C. 空气 D. 地球
3. 下列事例中,能说明力可以使物体的运动状态发生改变的是( )
A 弓箭被拉满 B. 撑杆被压弯
C. 玩偶被捏扁 D. 足球被踢飞
4. 关于弹力,下列说法正确的是( )
A. 相互接触的物体间一定产生弹力
B. 只有物体发生弹性形变才能产生弹力
C. 弹簧测力计弹簧受到的拉力与弹簧伸长量一定成正比
D. 放在桌面的书本受到向上的弹力是由于书本发生形变而产生的
5. 随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加,下列适合航天员在轨道舱(航天员处于失重状态)中进行体育锻炼的运动项目是( )
A. 举哑铃 B. 做俯卧撑
C. 踢毽子 D. 拉弹簧拉力器
6. 2025年WTT新加坡大满贯赛的全面胜利,是实力的体现,更是中国乒乓球队长期以来坚持不懈努力的结果。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A. 击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B. 击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C. 乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
D. 乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
7. 交通安全无小事。下列有关交通安全的事项,与惯性无关的是( )
A 严禁超载 B. 系好安全带
C. 注意落石 D. 保持车距
8. 小明同学用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”,下列说法正确的是( )
A. 同一小车到达水平面的速度越大,惯性越大
B. 通过该实验可以直接得出牛顿第一定律
C. 小车在水平面上运动时,如果所受力全部消失,小车运动状态保持不变
D. 在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
9. 为记录运动会中精彩的瞬间,学校邀请摄影师携带无人机进行航拍。如图,无人机匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段受到的升力分别为F1、F2、F3,不计空气阻力,则( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F1=F2=F3 D. F1=F3>F2
10. 如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是( )
A. 若增大F,则P所受摩擦力增大
B. 若减小F,则P所受摩擦力减小
C. 若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大
D. 物体P一共受到三个力作用
11. 如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A. 推书柜时,先将书移出
B. 车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
C. 搬运重物时在下方垫圆滚木
D. 磁悬浮列车启动时要悬浮起来
12. 假期社区服务劳动中,小明用100N的力水平向前拉重为500N的车,小芳用50N的力水平向前推车,如图所示。则小明小芳所用力的合力大小是( )
A. 50N B. 150N C. 600N D. 650N
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共18分)
13. 物体间力的作用是相互的,因此施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。如图,桌面上放一本书,研究书本受到的支持力时,桌面是________;研究桌面受到的压力时,桌面是________。
14. 用鸡蛋与石头相碰,石头同时也会给鸡蛋一个力,这说明力的作用是________的;把两个弹簧测力计A和B秤钩连接在一起(如图所示),当两个弹簧测力计处于静止状态时,看到A的示数为10N,则看到B的示数是________(选填“0”、“10”或“20”)N。
15. 足球场上的任意球可以绕过人墙进入球门,这就是所谓的“香蕉球”。要踢出“香蕉球”必须踢中足球的恰当位置,这里的“恰当位置”是指力的三要素中的___________。踢出去的足球受到___________力的作用而落回地面。
16. 如图甲所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知,在前10s内,物块在水平方向受________(填“平衡力”或“非平衡力”);在第8s时,物块受到的摩擦力大小为________N;第45s若突然重力消失,物块将________(填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”)。
三、作图与实验探究题(共28分,17题4分、18题8分、19题8分、20题8分)
17. 按要求作图;
(1)如图甲所示小艾用10N的力提着书静止在水平地面上,请在O点作出书包受到的重力的示意图;
(2)如图乙所示,请画出该同学在拔河比赛时左脚所受地面摩擦力的示意图。(作用点O已给出)
18. 在“探究重力的大小与质量关系”的实验中,A、B两组同学利用弹簧测力计、钩码等器材进行实验。
(1)如图甲所示,此时钩码所受重力是________N;
(2)A组同学利用钩码多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的G-m图像,由图像可知:物体所受重力与质量比值约为________N/kg;
(3)B组同学则利用文具袋、书本、桔子等不同质量的物品作为研究对象,分别测量出它们的质量与重力,分析数据从而得出物重与物体质量关系。请分析B组同学的实验方案________(选填“可行”或“不可行”),理由是:________。
19. 如图所示,是探究“二力平衡条件”实验装置图。
(1)实验时为了减小摩擦力对实验的影响,应该选择______(选填“轻”“重”)的小车进行实验;
(2)再将加完砝码已经静止的小车扭转一个角度后释放,这样的操作可以研究二力平衡所需要满足“平衡力要______”的条件;
(3)下列选项中最容易判断出二力是否平衡的( )
A. 左右两边钩码的质量是否相等
B. 左右两边钩码的重力是否相等
C. 桌上小车是否做匀速直线运动
D. 桌上小车是否处于静止的状态
(4)通过实验小明得出了二力平衡的条件,他发现在很多实验中均用到了二力平衡的原理,下列实验中没有用到二力平衡原理进行实验的是( )
A. 探究重力与质量的关系
B. 探究影响滑动摩擦力大小因素
C. 探究阻力对物体运动的影响
D. 用悬挂法找薄板的重心
20. 将一木块和木板叠放于水平桌面上,弹簧测力计一端固定于竖直墙壁上,另一端用细线与木块相连。当拉动木板在桌面上向右滑动时,弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力大小。
(1)木板向右运动时,木块受到向______的摩擦力;
(2)在木块上增加砝码,测出的滑动摩擦力将变大,这说明滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)把木板换成表面较为光滑的玻璃板,重复上面的实验,还可以得到滑动摩擦力与______的关系;
(4)拉动木板运动时,若木板的速度增大,稳定后木块受到的滑动摩擦力将______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
四、综合应用题(本题共18分,其中第21题8分,第22题10分)
21. 某工地需要300m3沙子,需经过某大桥运至工地。该大桥长为1800m,桥头立有如图所示的限速、限重标志牌。现有一辆自重为5×10⁴N的货车,装有5m3的沙子,欲过桥运送沙子。沙子的密度,g取10N/kg,忽略货车长度和沙子间的空隙。求:
(1)在遵守交通规则的前提下,货车过桥所需的最短时间;
(2)货车自身的质量;
(3)通过计算说明,货车能否从该桥上通过。
22. 在2025年哈尔滨亚冬会的冰壶比赛中,运动员将一个质量为20kg的冰壶推出(如图所示)。已知冰壶与冰面间的摩擦力为冰壶重力的0.04倍,g取10N/kg。
(1)求冰壶所受的重力是多少?
(2)当冰壶在冰面上滑行时,受到的滑动摩擦力是多大?
(3)在某次推壶过程中,运动员对冰壶施加了一个水平向前的瞬间作用力,使得冰壶在水平方向上同时受到一个2N的向前的风力和摩擦力的作用,若此时冰壶做匀速直线运动,求运动员对冰壶施加的瞬间作用力大小。
(4)若在冰壶滑行过程中,受到的风力突然变为水平向后且大小变为4N,此时冰壶受到的合力是多大?方向如何?
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娄底市2024-2025学年八年级下学期3月考试
物理
时量:60min 满分:100分
一、单选题(本题共36分。每小题给出的选项中,只有一个是正确的,请将正确答案填写在下面的对应的方格内。每小题选对得3分,错选或未选的得0分。)
1. 他是光的色散的发现者,由“苹果落地”发现了万有引力定律。为了纪念他对物理学的贡献,人们以他的名字命名为力的单位。他是( )
A. 伽利略 B. 阿基米德 C. 牛顿 D. 爱因斯坦
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿利用三棱镜发现太阳光是由各种色光混合而成的,这种现象叫光的色散;牛顿由苹果落地现象研究并发现了万有引力,为了纪念牛顿的杰出贡献,把他的名字命名为力的单位,简称牛。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 诗句“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘的是儿童放风筝的画面。如图所示,放风筝时,风筝受到拉力的施力物体是( )
A. 手 B. 线绳 C. 空气 D. 地球
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由题可知,放风筝时,风筝与线绳接触,风筝受到拉力的施力物体是线绳,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【点睛】
3. 下列事例中,能说明力可以使物体的运动状态发生改变的是( )
A. 弓箭被拉满 B. 撑杆被压弯
C. 玩偶被捏扁 D. 足球被踢飞
【答案】D
【解析】
【详解】A.弓箭被拉满,弓箭受到力的作用发生形变,说明力改变物体的形状,故A不符合题意;
B.撑杆被压弯,撑杆受到力的作用发生形变,说明力改变物体的形状,故B不符合题意;
C.玩偶被捏扁,玩偶受到力的作用发生形变,说明力改变物体的形状,故C不符合题意;
D.足球被踢飞,足球受到力后运动的方向和速度大小发生改变,说明力改变物体的运动状态,故D符合题意。
故选D。
4. 关于弹力,下列说法正确的是( )
A. 相互接触的物体间一定产生弹力
B. 只有物体发生弹性形变才能产生弹力
C. 弹簧测力计弹簧受到的拉力与弹簧伸长量一定成正比
D. 放在桌面的书本受到向上的弹力是由于书本发生形变而产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.相互接触的物体如果不发生相互挤压而发生弹性形变,物体间不存在弹力作用,故A错误;
B.根据弹力的定义可知,物体发生弹性形变时产生的力叫做弹力,故B正确;
C.弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧受到拉力和伸长量成正比的原理制成的。若超出弹性限度,弹簧受到的拉力与弹簧伸长量不一定成正比,故C错误;
D.放在桌面的书本受到向上的弹力,是桌面作用于书本,因此是由于桌面发生弹性形变而产生的,故D错误。
故选B。
5. 随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加,下列适合航天员在轨道舱(航天员处于失重状态)中进行体育锻炼的运动项目是( )
A. 举哑铃 B. 做俯卧撑
C. 踢毽子 D. 拉弹簧拉力器
【答案】D
【解析】
【详解】在失重状态下,可以用很小的力举哑铃、做俯卧撑、踢毽子,起不到锻炼身体的作用;在失重状态下,要拉开弹簧拉力器,与在正常的不失重状态下一样,需要航天员施加较大的拉力,航天员可以通过拉弹簧拉力器来锻炼身体。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 2025年WTT新加坡大满贯赛的全面胜利,是实力的体现,更是中国乒乓球队长期以来坚持不懈努力的结果。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A. 击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B. 击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C. 乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
D. 乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.击球时,球和球拍都受到了力作用,球和球拍的形状发生了变化,故球和球拍都会发生弹性形变,故A正确;
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.乒乓球最终会落到地面,是因为受到了重力的作用,故C错误;
D.惯性是物体的属性,不是力,不能说受到了惯性作用,故D错误。
故选A。
7. 交通安全无小事。下列有关交通安全的事项,与惯性无关的是( )
A. 严禁超载 B. 系好安全带
C. 注意落石 D. 保持车距
【答案】C
【解析】
【详解】A.当车刹车时由于惯性会继续运动,汽车超载会增大惯性更难停下来,容易造成车祸,与惯性有关,故A不符合题意;
B.安全带是为了防止汽车急刹车时,人体由于惯性向前运动,撞击车体而对人造成伤害,故与惯性有关,故B不符合题意;
C.注意落石的标志主要是提醒驾驶员前方路段可能存在落石的风险,需要小心驾驶。这与惯性没有直接的关系,故C符合题意;
D.保持车距的目的是防止前面的车刹车时,后面的随之刹车,由于惯性后面的车仍向前运动,如果距离过近,容易撞上前面的车,故与惯性有关,故D不符合题意。
故选C。
8. 小明同学用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”,下列说法正确的是( )
A. 同一小车到达水平面的速度越大,惯性越大
B. 通过该实验可以直接得出牛顿第一定律
C. 小车在水平面上运动时,如果所受力全部消失,小车的运动状态保持不变
D. 在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,同一小车到达水平面的速度越大,惯性不变,故A错误;
B.牛顿第一定律是在实验的基础上,经过科学推理得出的,不能用实验直接得出,故B错误;
C.小车在水平面上运动时,如果所受力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小车将做匀速直线运动,即小车的运动状态保持不变,故C正确;
D.在水平面上运动的小车受到的重力和水平面对小车的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D错误。
故选C。
9. 为记录运动会中精彩的瞬间,学校邀请摄影师携带无人机进行航拍。如图,无人机匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段受到的升力分别为F1、F2、F3,不计空气阻力,则( )
A F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F1=F2=F3 D. F1=F3>F2
【答案】C
【解析】
【详解】无人机匀速上升、匀速下降阶段处于匀速直线运动状态,受到的升力和重力是一对平衡力,无人机空中悬停阶段处于静止状态,受到的升力和重力是一对平衡力,重力不变,所以升力相等,即
F1=F2=F3
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是( )
A. 若增大F,则P所受摩擦力增大
B. 若减小F,则P所受摩擦力减小
C. 若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大
D. 物体P一共受到三个力作用
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于物体P始终处于静止状态,物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,两个力平衡,增大F,静摩擦力始终等于重力,保持不变。故AB错误;
C.若在P上放一物体,则总重力增大,由于物体P始终处于静止状态,对整体分析,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大。故C正确;
D.物体P受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向左的压力F,墙壁对物体水平向右的支持力,即物体P一共受到四个力的作用,故D错误。
故选C。
11. 如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A. 推书柜时,先将书移出
B. 车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
C. 搬运重物时在下方垫圆滚木
D. 磁悬浮列车启动时要悬浮起来
【答案】D
【解析】
【详解】关节腔内的滑液使骨与骨的接触面分离,使接触面分离,从而减小了骨与骨之间的摩擦。
A.推书柜时,先将书移出是通过减小压力来减小摩擦,故A不符合题意;
B.车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.搬运重物时在下方垫圆滚木是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.磁悬浮列车是通过分离接触面来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
12. 假期社区服务劳动中,小明用100N的力水平向前拉重为500N的车,小芳用50N的力水平向前推车,如图所示。则小明小芳所用力的合力大小是( )
A. 50N B. 150N C. 600N D. 650N
【答案】B
【解析】
【详解】小明小芳所用力方向相同,则小明小芳所用力的合力大小为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共18分)
13. 物体间力的作用是相互的,因此施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。如图,桌面上放一本书,研究书本受到的支持力时,桌面是________;研究桌面受到的压力时,桌面是________。
【答案】 ①. 施力物体 ②. 受力物体
【解析】
【详解】[1]书本放在桌上,书本和桌面相互接触发生作用而产生力,桌面对书本有一个支持力,支持力的施力物体是桌面。
[2]书对桌面一个力,这个力是压力,压力的施力物体是书本,受力物体是桌面。
14. 用鸡蛋与石头相碰,石头同时也会给鸡蛋一个力,这说明力的作用是________的;把两个弹簧测力计A和B秤钩连接在一起(如图所示),当两个弹簧测力计处于静止状态时,看到A的示数为10N,则看到B的示数是________(选填“0”、“10”或“20”)N。
【答案】 ①. 相互 ②. 10
【解析】
【详解】[1]鸡蛋碰石头时,对石头有力的作用,同时石头给鸡蛋一个反作用力,说明力的作用是相互的。
[2]当两个弹簧测力计处于静止状态时,看到A的示数为10N,说明弹簧A受到弹簧B施加的拉力大小为10N,由于力的作用是相互的,弹簧A对弹簧B施加的拉力大小也为10N,则B的示数是10N。
15. 足球场上的任意球可以绕过人墙进入球门,这就是所谓的“香蕉球”。要踢出“香蕉球”必须踢中足球的恰当位置,这里的“恰当位置”是指力的三要素中的___________。踢出去的足球受到___________力的作用而落回地面。
【答案】 ①. 作用点 ②. 重
【解析】
【详解】[1]脚踢在球的恰当位置,球会划过一道弧线绕过人墙直接进入球门,这里的“恰当位置”,是指力的作用点。
[2]足球在上升过程中,受到竖直向下的重力作用,重力不断改变足球的运动状态,使足球最终落回地面。
16. 如图甲所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知,在前10s内,物块在水平方向受________(填“平衡力”或“非平衡力”);在第8s时,物块受到的摩擦力大小为________N;第45s若突然重力消失,物块将________(填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”)。
【答案】 ①. 非平衡力 ②. 1000 ③. 做加速直线运动
【解析】
【详解】[1]根据图乙可知,在前10s 内,物块做加速直线运动。因为物体做加速直线运动时,处于非平衡状态,所以物块在水平方向受非平衡力。
[2]由图丙可知,在10~45s内,拉力F=1000N时,物块做匀速直线运动,此时物块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力
由于物块与水平面的粗糙程度相同,所以在第8s 时,物块受到的摩擦力大小也为1000N。
[3]第45s 时,物块在做匀速直线运动,若突然重力消失,物块对水平面的压力消失,摩擦力也消失。物块只受拉力作用,将做加速直线运动。
三、作图与实验探究题(共28分,17题4分、18题8分、19题8分、20题8分)
17. 按要求作图;
(1)如图甲所示小艾用10N的力提着书静止在水平地面上,请在O点作出书包受到的重力的示意图;
(2)如图乙所示,请画出该同学在拔河比赛时左脚所受地面摩擦力的示意图。(作用点O已给出)
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
用10N的力提着书静止在水平地面上,书包处于平衡状态,受到的重力和拉力大小相等为10N,书包受到的重力方向竖直向下,作用点在物体的重心上,过重心竖直向下画一条带有箭头的线段,箭头旁边标明力的符号、大小,作图如下所示:
【小问2详解】
拔河比赛,人被绳子拉着,因而摩擦力方向与相对运动趋势相反,左脚有向右运动的趋势,因此受到的水平向左的摩擦力,从O水平向左画出摩擦力f,如图所示:
18. 在“探究重力的大小与质量关系”的实验中,A、B两组同学利用弹簧测力计、钩码等器材进行实验。
(1)如图甲所示,此时钩码所受重力是________N;
(2)A组同学利用钩码多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的G-m图像,由图像可知:物体所受重力与质量比值约为________N/kg;
(3)B组同学则利用文具袋、书本、桔子等不同质量的物品作为研究对象,分别测量出它们的质量与重力,分析数据从而得出物重与物体质量关系。请分析B组同学的实验方案________(选填“可行”或“不可行”),理由是:________。
【答案】(1)1N (2)10
(3) ①. 可行 ②. 因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系,使实验结论具有普遍性
【解析】
【小问1详解】
实验中钩码保持静止时,钩码受力平衡,弹簧测力计的示数等于钩码所受拉力的大小,且大小与钩码的重力相等;由图甲知,弹簧测力计一大格表示1N,且中间有5条刻度线,所以两条相邻的刻度线的长度表示0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N,此时的示数为1N。
【小问2详解】
因物体的重力随质量的变化关系图象为过原点的直线,故可得结论:物体所受重力跟它的质量成正比,由图像可得
【小问3详解】
[1][2]由于重力大小与质量的比值是一个定值,该定值与物质的种类无关;所以B组同学用质量不同的文具袋、书本、桔子等各做一次做实验,使结论更具有普遍性,所以此方案是可行的。
19. 如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
(1)实验时为了减小摩擦力对实验的影响,应该选择______(选填“轻”“重”)的小车进行实验;
(2)再将加完砝码已经静止的小车扭转一个角度后释放,这样的操作可以研究二力平衡所需要满足“平衡力要______”的条件;
(3)下列选项中最容易判断出二力是否平衡的( )
A. 左右两边钩码的质量是否相等
B. 左右两边钩码的重力是否相等
C. 桌上小车是否做匀速直线运动
D. 桌上小车是否处于静止的状态
(4)通过实验小明得出了二力平衡条件,他发现在很多实验中均用到了二力平衡的原理,下列实验中没有用到二力平衡原理进行实验的是( )
A. 探究重力与质量的关系
B. 探究影响滑动摩擦力大小的因素
C. 探究阻力对物体运动的影响
D. 用悬挂法找薄板的重心
【答案】(1)轻 (2)在同一直线上
(3)D (4)C
【解析】
【小问1详解】
摩擦力大小与压力有关,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大,为了减小摩擦力对实验的影响,应该选择轻的小车进行实验。
【小问2详解】
将加完砝码已经静止的小车扭转一个角度后释放,小车左右所受的力不在同一直线上,释放后通过观察小车的运动状态可以研究二力平衡所需要满足“平衡力要在同一条直线上”的条件。
【小问3详解】
静止和匀速直线运动都是物体的平衡状态。由于小车是否做匀速直线运动不容易观察出来,因此为了便于实验探究,小车应该处于静止状态。最容易判断出二力是否平衡的是桌上小车是否处于静止的状态,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【小问4详解】
A.探究重力与质量的关系时,物体挂在弹簧测力计下处于静止状态,受到的重力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,故A不符合题意;
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,木块受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,故B不符合题意;
C.探究阻力对物体运动的影响时,小车运动状态一直在改变,受力不平衡,没有用到二力平衡的原理,故C符合题意;
D.用悬挂法找薄板的重心时,物体受到的拉力和重力是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
20. 将一木块和木板叠放于水平桌面上,弹簧测力计一端固定于竖直墙壁上,另一端用细线与木块相连。当拉动木板在桌面上向右滑动时,弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力大小。
(1)木板向右运动时,木块受到向______的摩擦力;
(2)在木块上增加砝码,测出的滑动摩擦力将变大,这说明滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)把木板换成表面较为光滑的玻璃板,重复上面的实验,还可以得到滑动摩擦力与______的关系;
(4)拉动木板运动时,若木板的速度增大,稳定后木块受到的滑动摩擦力将______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】(1)右 (2)压力
(3)接触面粗糙程度 (4)不变
【解析】
【小问1详解】
摩擦力与相对运动方向相反,木板向右运动时,木块相对运动方向向左,受到向右的摩擦力。
【小问2详解】
在木块上增加砝码,压力变大,测出的滑动摩擦力将变大,说明滑动摩擦力大小与压力大小有关。
【小问3详解】
把木板换成表面较为光滑的玻璃板,压力不变,接触面粗糙程度改变,可探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
【小问4详解】
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,木板的速度增大,压力大小和接触面的粗糙程度不变,木块受到的滑动摩擦力将不变。
四、综合应用题(本题共18分,其中第21题8分,第22题10分)
21. 某工地需要300m3沙子,需经过某大桥运至工地。该大桥长为1800m,桥头立有如图所示的限速、限重标志牌。现有一辆自重为5×10⁴N的货车,装有5m3的沙子,欲过桥运送沙子。沙子的密度,g取10N/kg,忽略货车长度和沙子间的空隙。求:
(1)在遵守交通规则的前提下,货车过桥所需的最短时间;
(2)货车自身的质量;
(3)通过计算说明,货车能否从该桥上通过。
【答案】(1)0.03h
(2)5t (3)货车能从该桥上通过
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该大桥允许的最大速度为60km/h,在遵守交通规则的前提下,货车过桥所需的最短时间为
【小问2详解】
货车自身的质量
【小问3详解】
沙子的质量为
货车和沙子总质量为
该桥限重为20t,17.5t<20t,货车能从该桥上通过。
22. 在2025年哈尔滨亚冬会的冰壶比赛中,运动员将一个质量为20kg的冰壶推出(如图所示)。已知冰壶与冰面间的摩擦力为冰壶重力的0.04倍,g取10N/kg。
(1)求冰壶所受的重力是多少?
(2)当冰壶在冰面上滑行时,受到的滑动摩擦力是多大?
(3)在某次推壶过程中,运动员对冰壶施加了一个水平向前的瞬间作用力,使得冰壶在水平方向上同时受到一个2N的向前的风力和摩擦力的作用,若此时冰壶做匀速直线运动,求运动员对冰壶施加的瞬间作用力大小。
(4)若在冰壶滑行过程中,受到的风力突然变为水平向后且大小变为4N,此时冰壶受到的合力是多大?方向如何?
【答案】(1)200N
(2)8N (3)6N
(4)12N,方向向后
【解析】
【小问1详解】
冰壶所受的重力是
【小问2详解】
当冰壶在冰面上滑行时,受到的滑动摩擦力是
【小问3详解】
冰壶做匀速直线运动,冰壶受到的作用力与风力和摩擦力构成平衡力,且风力和作用力同向,摩擦力反向,则瞬间作用力为
【小问4详解】
若在冰壶滑行过程中,受到的风力突然变为水平向后且大小变为4N,则冰壶受到向后的风力、向后的摩擦力,则合力为
方向向后。
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