内容正文:
2024-2025学年安徽省合肥市庐江县八年级(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与下列哪个因素有关?( )
A. 力的大小 B. 力的作用点
C. 力方向 D. 力的三个要素都有关
2. 如图所示,消防员正进行徒手爬杆训练,当消防员匀速直线爬杆过程中( )
A. 向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向上
B. 向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
C. 向下爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
D. 无论向上、向下爬杆,所受到的摩擦力的方向均为竖直向下
3. 如图所示,小李把篮球竖直向上抛出,篮球从抛出到落回地面的过程中,始终受到与运动方向相反的空气阻力,且运动越快受到的阻力越大,但阻力始终小于球的重力。则下列说法中正确的是( )
A. 篮球上升时,受到的合力方向向上
B. 篮球在最高点速度零,合力为零
C. 篮球先减速上升后加速下降
D. 篮球从最高点下降是因为受到惯性力作用
4. A、B两个物体在地球上同时同地向东做直线运动,甲、乙两个图像分别描述了A、B两个物体的运动情况,根据图像得出的信息,下列说法正确的是( )
A. A物体保持静止
B. B物体的运动速度越来越大
C. AB两个物体一定受力平衡
D. B物体的速度大于A物体的速度
5. 如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A. 图甲,学生书包带制作得很宽 B. 图乙,图钉尖做的很尖细
C. 图丙,挖掘机用宽大履带来支撑 D. 图丁,铁轨下面铺放枕木
6. 下列例子在使用时没有用到连通器的是( )
A. 茶壶
B. 排水管U形“反水弯”
C. 锅炉水位器
D. 压强计
7. 如图所示,利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N。不计滑轮和绳的重力以及滑轮与绳间的摩擦力,则拉力F的大小为( )
A. 100N B. 150N C. 15N D. 22.5N
8. 一辆汽车在水平公路上匀速行驶,下列与其相关的各对力中,属于平衡力的是( )
A. 汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力
B. 汽车受到的牵引力和汽车受到的重力
C. 汽车受到的重力和汽车对路面的压力
D. 汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力
9. 如图所示,水平桌面上放着甲、乙两容器,分别装有相同质量且深度相同的水,两容器底部所受水的压强、压力分别用、、、表示,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 如图(a),是某斜拉索桥的实景图,可逐步抽象成图b、图c所示的模型,为了减小钢索承受的拉力,在可能的前提下,下列做法可行的是( )
A. 增加桥塔高度 B. 降低桥塔高度 C. 选用更粗的钢索 D. 增加桥面厚度
二、填空题:本大题共10小题,共20分。
11. 用网球拍击球时,如果以球为研究对象,击打网球的施力物体是 _____,网球运动方向发生改变说明力可以改变物体的_____。(选填“形状”或“运动状态”)
12. 如图甲所示,短道速滑运动员滑冰时向后蹬冰面,会加速向前滑出,冰刀对冰面的力______ (选填“大于”“小于”或“等于”)冰面对冰刀的力;如图乙所示,通过弯道时,运动员两膝微曲采取蹲屈姿势是为了降低______ ,增强稳定性。
13. 如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果________(选填“相同”或“不同”);图中测力计的示数________。
14. 2024年3月20日,长征八号遥三运载火箭成功将“鹊桥二号中继星”送入预定轨道。火箭发射升空时,向下喷出燃气,根据物体间力的作用是______的,“鹊桥二号中继星”进入环月轨道,并在______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用下,沿着椭圆轨道绕月飞行。
15. 2024年12月26日,我国进行了首架第六代战斗机的试飞,一架歼20S全程伴飞。如图所示,两机飞行6000m所用的时间为10s,则它们的速度为 ________ m/s;若这段时间内它们均做匀速直线运动,以歼20S为参照物,第六代战斗机是 _______ 的。
16. 小敏对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系如图所示,从图中信息可知,乙星球表面物体所受重力与质量成正比,比值为_______。质量为20kg的物体,在乙星球表面所受重力为_______N。
17. “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行,闪灯光每隔一定的时间闪亮一次,将物体记录在底片上,如图是甲、乙两球从a点竖直下落运动到b点时的频闪照片,该照片显示乙球做______运动,且甲、乙两球在此过程中的平均速度之比为______。
18. 研究表明,太阳光对被照射的物体也具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。设一个太阳帆的面积为,正对太阳时受到光的压强为,则该压强值表示的物理意义是______;此时太阳帆受到光的压力为______ N。
19. 如图所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,则小球会沿______路线继续运动,若一切外力全部消失,则小球会沿______路线继续运动。
20. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的春,“横木穿插头,雄嘴为铁,足踏其末而春之”,如图甲所示,图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力(即碓头重力大小),不计横木的重力和摩擦,此时堾属于______(选填“省力““等臂”或“费力”)杠杆,为了省力些,可将脚踩点适当______(选填“远离”或“靠近”)O点。
三、作图题:本大题共2小题,共5分。
21. 如图所示,一个木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后停下来:画出斜面所受压力的示意图以及木块在水平面上所受摩擦力的示意图。
22. 图(a)为人用手提物体时的情景,手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图(b),请在图(b)中作出力F1的力臂l1及杠杆所受阻力F2的示意图。
四、实验探究题:本大题共3小题,共22分。
23. 小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计如图实验:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的数字是小车到达 A、B、C三处时电子表的示数(数字表示“时:分:秒”)。
(1)在小车能下滑的情况下,使用的斜面的坡度要______(填“较小”或“较大”),其目的是______。(选填“便于测量时间”或“便于测量路程”)
(2)若,则AB段平均速度与BC段平均速度的大小关系是vAB______vBC (填“<”或“>”)。
24. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀.
(1)平衡时,应该让杠杆静止在_____水平 位置.
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5 N,动力臂l1=0.1 m,阻力F2=1 N,则阻力臂l2=_____ m.
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是______.
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间摩擦偏大
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图所示的结果.根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1l1=______.(F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示)
25. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力大小与压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关;
猜想三:滑动摩擦力大小与物体运动的快慢有关;
猜想四:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
小明同学用一个表面平整的长木板、一个表面粗糙的长木板、一个带钩的长方体木块和一个弹簧测力计进行了如图所示的实验。
(1)实验时,用弹簧测力计拉木块在水平长木板上做运动,根据______知识可知,这时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小明得到如下表格中的实验数据:
次数
长木板表面
木块放置
木块运动
测力计示数/N
1
平整
平放
慢
2
平整
平放
较快
3
粗糙
平放
慢
根据表中数据,可以验证猜想______是错误的。比较1和3两次实验,可得到的结论是______。
(3)上述实验的探究方法与下列哪个实验的探究方法相同?______。
A. 影响压力作用效果的因素
B. 重力与质量的关系
五、计算题:本大题共3小题,共23分。
26. 如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦。
(1)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?
(2)在向上提升箱子的过程中,绳子自由端移动的距离为多少?
27. 如图所示,长2米的质量不计杠杆OA可绕O点转动,上面放一个质量为2kg的小球,在绳AB的作用下保持水平平衡,已知绳AB能承受最大的拉力是15N。
(1)当小球从O点向A点做匀速运动,若绳子不被拉断,则小球运动到离A点最近的距离是多少?
(2)为了增加小球在杠杆上运动的时间,请写出你的合理建议。
28. 如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体,液体的体积为2.0×10-3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0×10-3m2,容器底受到液体的压强为5.0×103Pa(g取10N/kg)。求:
(1)液体的密度;
(2)液体对容器底的压力;
(3)距容器底高为0.2m处A点的液体压强;
(4)装着液体的容器对桌面的压强。
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2024-2025学年安徽省合肥市庐江县八年级(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与下列哪个因素有关?( )
A. 力的大小 B. 力的作用点
C. 力方向 D. 力的三个要素都有关
【答案】B
【解析】
【详解】力的三要素包括力的大小、方向、作用点,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,是因为力的作用点不同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 如图所示,消防员正进行徒手爬杆训练,当消防员匀速直线爬杆过程中( )
A. 向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向上
B. 向上爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
C. 向下爬杆时,所受到的摩擦力的方向竖直向下
D. 无论向上、向下爬杆,所受到的摩擦力的方向均为竖直向下
【答案】A
【解析】
【详解】AB.消防员匀速向上爬杆时,在竖直方向受到平衡力的作用,即重力和摩擦力,由二力平衡的条件可知,所受重力和摩擦力的大小相等,方向相反,则所受摩擦力方向是竖直向上的,且
f1=G
故A符合题意,B不符合题意;
CD.消防员匀速向下爬杆时,在竖直方向仍然受到平衡力的作用,即重力和摩擦力,由二力平衡的条件可知,所受的重力和摩擦力的大小相等,方向相反,则所受摩擦力方向是竖直向上的,且
f2=G
故CD不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,小李把篮球竖直向上抛出,篮球从抛出到落回地面的过程中,始终受到与运动方向相反的空气阻力,且运动越快受到的阻力越大,但阻力始终小于球的重力。则下列说法中正确的是( )
A. 篮球上升时,受到的合力方向向上
B. 篮球在最高点速度为零,合力为零
C. 篮球先减速上升后加速下降
D. 篮球从最高点下降是因为受到惯性力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.篮球在运动过程中始终受到重力和空气阻力的作用,且空气阻力方向始终与运动方向相反,大小随速度增大而增大。篮球上升时,受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力(竖直向下),合力方向竖直向下,故A错误;
B.篮球在最高点时速度为零,瞬间不受空气阻力,但仍受重力作用,合力不为零,故B错误;
C.篮球上升过程中,重力和空气阻力方向均向下,做减速运动;下降过程中,重力向下而空气阻力向上,由于重力始终大于阻力,篮球做加速运动,故C正确;
D.篮球从最高点下降是因为受到重力作用,惯性是物体保持运动状态不变的性质,不是一种力,故D错误。
故选C。
4. A、B两个物体在地球上同时同地向东做直线运动,甲、乙两个图像分别描述了A、B两个物体的运动情况,根据图像得出的信息,下列说法正确的是( )
A. A物体保持静止
B. B物体的运动速度越来越大
C. AB两个物体一定受力平衡
D. B物体的速度大于A物体的速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.甲图是A物体的图像,由图像可知,A物体速度不变,做匀速直线运动,乙图是B物体的图像,由图像可知,B物体通过的路程与时间成正比,B物体做匀速直线运动,故AB错误;
C.A、B两个物体均做匀速直线运动,处于平衡状态,一定受力平衡,故C正确;
D.由图甲可知,由图乙可知
因此A、B的速度相同,故D错误。
故选C。
5. 如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A. 图甲,学生书包带制作得很宽 B. 图乙,图钉尖做的很尖细
C. 图丙,挖掘机用宽大履带来支撑 D. 图丁,铁轨下面铺放枕木
【答案】B
【解析】
【详解】A.学生书包带制作得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.图钉尖做的很尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积从而增大压强,故B符合题意;
C.挖掘机用宽大履带来支撑,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故C不符合题意;
D.铁轨下面铺放枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选B。
6. 下列例子在使用时没有用到连通器的是( )
A. 茶壶
B. 排水管的U形“反水弯”
C. 锅炉水位器
D. 压强计
【答案】D
【解析】
【详解】上端开口、下端连通的容器叫做连通器,压强计是单侧密封装置,不属于连通器,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 如图所示,利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N。不计滑轮和绳的重力以及滑轮与绳间的摩擦力,则拉力F的大小为( )
A. 100N B. 150N C. 15N D. 22.5N
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,利用滑轮组匀速拉动物体,物体处于平衡状态,受力平衡,则物体和地面之间的摩擦力,大小等于绳子对物体的拉力,即
从图中可以看到,该滑轮组中定滑轮只是改变力的方向,大小没有变,动滑轮可改变力的大小,动滑轮上端绳子的力,大小等于物体对绳子拉力的一半,则
这力的大小也等于作用在定滑轮上的拉力F,即拉力F的大小为22.5N;故A、B、C不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 一辆汽车在水平公路上匀速行驶,下列与其相关的各对力中,属于平衡力的是( )
A. 汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力
B. 汽车受到的牵引力和汽车受到的重力
C. 汽车受到的重力和汽车对路面的压力
D. 汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.汽车在水平公路上匀速行驶时,受到两对平衡力的作用,水平方向的牵引力和阻力是一对平衡力,竖直方向的重力和支持力是一对平衡力,故A符合题意,BC不符合题意;
D.汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力是一对相互作用力,故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示,水平桌面上放着甲、乙两容器,分别装有相同质量且深度相同的水,两容器底部所受水的压强、压力分别用、、、表示,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知,两容器中装有同种液体且深度相同,则液体的密度相同,由p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;容器中装有水的质量相同,则水的重力相等。根据图示可知,甲上下粗细相同,所以水的重力和水对容器底部的压力大小相等;乙上窄下宽,则乙中水对容器底部的压力大于水的重力,所以F甲<F乙。 故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图(a),是某斜拉索桥的实景图,可逐步抽象成图b、图c所示的模型,为了减小钢索承受的拉力,在可能的前提下,下列做法可行的是( )
A. 增加桥塔高度 B. 降低桥塔高度 C. 选用更粗的钢索 D. 增加桥面厚度
【答案】A
【解析】
【详解】AB.图c中,斜拉索桥相当于杠杆,O为支点,力F2是阻力,钢索承受的拉力F1为动力,增加桥塔的高度,则F1对应的力臂增大,在阻力和阻力臂不变时,据杠杆的平衡条件知,动力F1减小,故A符合题意,B不符合题意;
C.选用更粗的钢索,阻力及阻力臂和动力臂不变,不能减小动力,即拉力F1,故C不符合题意;
D.增加桥面厚度,会增大桥面的重力,则阻力F2增大,在阻力臂及动力臂不变的情况下,据杠杆的平衡条件知,动力增大,故D不符合题意。
故选A。
二、填空题:本大题共10小题,共20分。
11. 用网球拍击球时,如果以球为研究对象,击打网球的施力物体是 _____,网球运动方向发生改变说明力可以改变物体的_____。(选填“形状”或“运动状态”)
【答案】 ①. 网球拍 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]以球为研究对象,球受到的力是网球拍施加的,故施力物体是网球拍。
[2]球由于受到球拍力的作用,其运动方向发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
12. 如图甲所示,短道速滑运动员滑冰时向后蹬冰面,会加速向前滑出,冰刀对冰面的力______ (选填“大于”“小于”或“等于”)冰面对冰刀的力;如图乙所示,通过弯道时,运动员两膝微曲采取蹲屈姿势是为了降低______ ,增强稳定性。
【答案】 ①. 等于 ②. 重心
【解析】
【详解】[1]短道速滑运动员滑冰时向后蹬冰面,会加速向前滑出,冰刀对冰面的力与冰面对冰刀的力是相互作用力,因而大小相等。
[2]降低重心可以增大物体的稳定性。通过弯道时,运动员两膝微曲采取蹲屈姿势是为了降低重心,增强稳定性。
13. 如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果________(选填“相同”或“不同”);图中测力计的示数________。
【答案】 ①. 相同 ②.
【解析】
【详解】[1]同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,橡皮筋的形变程度相同,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同。
[2]F1与F2为同一直线上方向相同的两个力,合力大小等于两个力之和,合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同,因此F为F1和F2的合力,故图中测力计的示数
14. 2024年3月20日,长征八号遥三运载火箭成功将“鹊桥二号中继星”送入预定轨道。火箭发射升空时,向下喷出燃气,根据物体间力的作用是______的,“鹊桥二号中继星”进入环月轨道,并在______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用下,沿着椭圆轨道绕月飞行。
【答案】 ①. 相互 ②. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭对气体产生一个向下的力,气体对火箭产生一个向上的力,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是相互的。
[1]“鹊桥二号中继星”进入环月轨道,沿着椭圆轨道绕月飞行,运动方向发生变化,处于非平衡状态,所以受非平衡力。
15. 2024年12月26日,我国进行了首架第六代战斗机的试飞,一架歼20S全程伴飞。如图所示,两机飞行6000m所用的时间为10s,则它们的速度为 ________ m/s;若这段时间内它们均做匀速直线运动,以歼20S为参照物,第六代战斗机是 _______ 的。
【答案】 ①. 600 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]两机飞行的速度
[2]由于两机飞行速度相同,以歼20S为参照物,第六代战斗机的位置没有发生变化,第六代战斗机是静止的。
16. 小敏对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系如图所示,从图中信息可知,乙星球表面物体所受重力与质量成正比,比值为_______。质量为20kg的物体,在乙星球表面所受重力为_______N。
【答案】 ①. 5N/kg ②. 100
【解析】
【详解】[1]乙星球表面上物体的重力是50N时,其质量是10kg,所以重力和质量的比值为
[2]质量为20kg的物体,在乙星球表面所受重力为
17. “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行,闪灯光每隔一定的时间闪亮一次,将物体记录在底片上,如图是甲、乙两球从a点竖直下落运动到b点时的频闪照片,该照片显示乙球做______运动,且甲、乙两球在此过程中的平均速度之比为______。
【答案】 ①. 匀速 ②. 5:3
【解析】
【详解】[1]乙球相同的时间内,运动的路程相同,故乙球做匀速直线运动。
[2]运动了相同的路程,甲用了3s,乙用了5s,甲、乙两球在此过程中的平均速度之比为
18. 研究表明,太阳光对被照射的物体也具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。设一个太阳帆的面积为,正对太阳时受到光的压强为,则该压强值表示的物理意义是______;此时太阳帆受到光的压力为______ N。
【答案】 ①. 每平方米面积上受到光的压力为 ②. 9
【解析】
【详解】[1]压强的物理意义是物体单位面积上受到的压力。对于,其表示每平方米面积上受到光的压力为。
[2]由已知条件可知,根据压强公式计算得,太阳帆受到光的压力
19. 如图所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,则小球会沿______路线继续运动,若一切外力全部消失,则小球会沿______路线继续运动。
【答案】 ①. c ②. b
【解析】
【详解】[1]小球从A点静止释放,运动到C点时,有水平向前的速度,由于离开C点,仅受到竖直向下的重力,故运动状态改变,同时由于惯性具有水平向前的速度,所以,将沿c路线做曲线运动。
[2]运动到C点时,若一切外力全部消失,由牛顿第一定律知道,小球继续保持水平向前的运动状态,即会沿b路线做匀速直线运动。
20. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的春,“横木穿插头,雄嘴为铁,足踏其末而春之”,如图甲所示,图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力(即碓头重力大小),不计横木的重力和摩擦,此时堾属于______(选填“省力““等臂”或“费力”)杠杆,为了省力些,可将脚踩点适当______(选填“远离”或“靠近”)O点。
【答案】 ①. 费力 ②. 远离
【解析】
【详解】[1]由图可知,O是支点,从O点向阻力F2的作用线引垂线,可得阻力臂L2,同理可知动力臂为L1,堾在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
[2]如果想省力些,在阻力臂、阻力不变的情况下,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,需要增大动力的力臂,所以脚踩点适当远离O点。
三、作图题:本大题共2小题,共5分。
21. 如图所示,一个木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后停下来:画出斜面所受压力的示意图以及木块在水平面上所受摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】在木块和斜面的接触面的中点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为F,即为斜面所受压力的示意图。木块向右运动,所以木块受到水平向左的摩擦力,过木块与水平面的接触面的中点作水平向左的摩擦力,用符号f表示。如下图所示:
22. 图(a)为人用手提物体时的情景,手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图(b),请在图(b)中作出力F1的力臂l1及杠杆所受阻力F2的示意图。
【答案】见解析
【解析】
【详解】当用手提起重物,重物对手竖直向下的作用力是阻碍杠杆转动的力,即阻力F2;
过支点O作力F1的作用线的垂线段,该垂线段为F1的力臂l1,如图所示:
四、实验探究题:本大题共3小题,共22分。
23. 小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计如图实验:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的数字是小车到达 A、B、C三处时电子表的示数(数字表示“时:分:秒”)。
(1)在小车能下滑的情况下,使用的斜面的坡度要______(填“较小”或“较大”),其目的是______。(选填“便于测量时间”或“便于测量路程”)
(2)若,则AB段平均速度与BC段平均速度的大小关系是vAB______vBC (填“<”或“>”)。
【答案】(1) ①. 较小 ②. 便于测量时间
(2)<
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在测量小车平均速度的实验中,实验原理为,如果斜面坡度较大,小车下滑速度很快,通过某段路程的时间就会很短,难以准确测量时间。而坡度较小时,小车下滑速度较慢,运动时间较长,便于准确测量时间。所以,在小车能下滑的情况下,使用的斜面的坡度要较小,其目的是便于测量时间。
【小问2详解】
由图可知,则
时间,小车通过上半段路程的平均速度
时间,小车通过下半段路程的平均速度
由计算可知。
24. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀.
(1)平衡时,应该让杠杆静止在_____水平 位置.
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5 N,动力臂l1=0.1 m,阻力F2=1 N,则阻力臂l2=_____ m.
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是______.
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图所示的结果.根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1l1=______.(F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示)
【答案】 ①. 水平 ②. 0.15 ③. A ④. F3l3+F2l2
【解析】
【详解】(1)平衡时,应该让杠杆静止在水平位置,其目的是消去杠杆自重对实验的影响,便于测量力臂.
(2)由记录的数据知:动力 F1=1.5N,动力臂 L1=0.1m,阻力 F2=1N,则由F1 L1= F2L2得阻力臂 L2=0.15m.
(3)由下列四个因素知,不会带来实验误差的是铁架台自身的重力足够大故选A.
(4)杠杆的平衡条件是动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,故在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1 L1= F2L2+F3L3.
25. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力大小与压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关;
猜想三:滑动摩擦力大小与物体运动的快慢有关;
猜想四:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
小明同学用一个表面平整的长木板、一个表面粗糙的长木板、一个带钩的长方体木块和一个弹簧测力计进行了如图所示的实验。
(1)实验时,用弹簧测力计拉木块在水平长木板上做运动,根据______知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小明得到如下表格中的实验数据:
次数
长木板表面
木块放置
木块运动
测力计示数/N
1
平整
平放
慢
2
平整
平放
较快
3
粗糙
平放
慢
根据表中数据,可以验证猜想______是错误的。比较1和3两次实验,可得到的结论是______。
(3)上述实验的探究方法与下列哪个实验的探究方法相同?______。
A. 影响压力作用效果因素
B. 重力与质量的关系
【答案】(1)二力平衡
(2) ①. 三 ②. 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 (3)A
【解析】
【小问1详解】
让木块做匀速直线运动,此时弹簧测力计的拉力与摩擦力才是一对平衡力,根据二力平衡条件,拉力才等于摩擦力。
【小问2详解】
[1] 比较1和2两组数据可知,压力和接触面的粗糙程度相同,快慢不同,弹簧测力计的示数相同,说明摩擦力相同,所以可以得出滑动摩擦力与木块运动的快慢无关,故猜想三错误。
[2] 表中第1和3两次实验中,压力相同,接触面不同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故可以得出压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中用到了控制变量法;
A.影响压力作用效果的因素有压力和接触面的粗糙程度,实验时用到了控制变量法,故A符合题意;
B.在探究重力与质量关系时,用到了转换法,故B不符合题意。
故选A。
五、计算题:本大题共3小题,共23分。
26. 如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦。
(1)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?
(2)在向上提升箱子的过程中,绳子自由端移动的距离为多少?
【答案】(1)290N;(2)10m
【解析】
【详解】解:(1)动滑轮重力
由图知
不计绳重和摩擦,人对绳子的拉力
(2)绳子自由端移动的距离
答:(1)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为290N;
(2)在向上提升箱子的过程中,绳子自由端移动的距离为10m。
27. 如图所示,长2米的质量不计杠杆OA可绕O点转动,上面放一个质量为2kg的小球,在绳AB的作用下保持水平平衡,已知绳AB能承受最大的拉力是15N。
(1)当小球从O点向A点做匀速运动,若绳子不被拉断,则小球运动到离A点最近的距离是多少?
(2)为了增加小球在杠杆上运动的时间,请写出你的合理建议。
【答案】(1)0.5m
(2)减小球运动的速度;增大绳子AB能承受的最大拉力;减小球的重力等均可
【解析】
【小问1详解】
小球的重力
设球运动路程为s时,绳AB的拉力达到最大15N。
由杠杆平衡条件得
代入数据可得
解得,即离A点最近的距离为
【小问2详解】
根据可知:影响小球在杠杆上运动的时间的因素是:路程和速度,而路程又由绳子AB能承受的最大拉力决定的,故增加小球在杠杆上运动的时间的方法有:减小球运动的速度;增大绳子AB能承受的最大拉力;减小球的重力等均可。
28. 如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体,液体的体积为2.0×10-3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0×10-3m2,容器底受到液体的压强为5.0×103Pa(g取10N/kg)。求:
(1)液体密度;
(2)液体对容器底的压力;
(3)距容器底高为0.2m处A点的液体压强;
(4)装着液体的容器对桌面的压强。
【答案】(1)1×103kg/m3;(2)10N;(3)3×103Pa;(4)2×104Pa
【解析】
【详解】解:(1)由p=ρgh可得,液体的密度
(2)由可得,液体对容器底的压力
F=pS=5×103Pa×2×10-3m2=10N
(3)距容器底高为0.2m处A点的深度
hA=0.5m-0.2m=0.3m
则A点的液体压强
pA=ρghA=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(4)由可得,容器内液体的质量
m液=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
液体的重力
G液=m液g=2kg×10N/kg=20N
容器对桌面的压力
F′=G容+G液=20N+20N=40N
容器对桌面的压强
答:(1)液体的密度是1×103kg/m3;
(2)液体对容器底的压力是10N;
(3)距容器底高为0.2m处A点的液体压强3×103Pa;
(4)装着液体的容器对桌面的压强2×104Pa。
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