内容正文:
2024~2025学年度第二学期期中质量监测
八年级物理试卷
说明:1.全卷共8页, 满分为100分,考试用时80分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡填写自己的考号、姓名、班别、考场号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试题上。
4.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
5.考生务必保持答题卡的整洁且不能对折,考试结束时,将答题卡交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1. 下列实例中,为了减小压强的是( )
A. 菜刀的刀刃很薄 B. 书包带做得较宽
C. 注射器针头尖锐 D. 压路机碾子质量大
2. 乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,以下正确的是( )
A. 乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B. 乒乓球的质量小,所以受到的惯性力小
C. 空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D. 球拍击球时,不只是改变乒乓球的运动方向
3. 生命的意义在于运动,下列对体育项目的相关描述,不正确的是( )
A. 图甲,游泳划水时,使人前进的力的施力物体是手
B. 图乙,用力握握力球,球变瘪,说明力可以改变物体的形状
C. 图丙,垫排球过程中,手感觉到痛,说明物体间力的作用是相互的
D. 图丁,在草地上的足球越滚越慢,说明力可以改变物体的运动状态
4. 中国是掌握空中加油技术的少数国家之一,如图是我国自行研制的第三代战斗机“歼—10”在空中加油的情景,选择下列哪个物体为参照物,可以认为加油机是运动的( )
A. “歼—10”战斗机 B. 地面上的房屋
C. 加油机中的飞行员 D. “歼—10”战斗机里的飞行员
5. 如图所示,图(1)是小车甲运动的s-t图像,图(2)是小车乙运动的v-t图像,由图像可知( )
A. 甲车与乙车的速度之比5:1
B. 甲车的速度与路程成正比,与时间成反比
C. 甲、乙两车在相同的时间内,通过的路程相等
D. 甲车做加速直线运动,乙车做匀速直线运动
6. 下面四个物品中,属于同一类型杠杆的是( )
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
7. 如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A. 手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B. 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C. 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D. 手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
二、 填空题(7小题,每空1分,共21分)
8. 如图所示,图甲中用扳手拧螺母时,在A位置比在B位置拧更容易些,这表明力的作用效果与力的________有关;图乙中,小明坐在小船上,用力把另一艘小船推开,他自己坐的船________(选填“会”或“不会”)动。说明物体间力的作用是________的。
9. 如图a是使用弹簧测力计测力时的情景,存在的操作错误是没有使弹簧的拉力方向与______一致.纠正错误后在弹簧测力计下挂一重物如图b所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为______,若将此弹簧测力计、重物如图c所示进行测量,静止时测力计的示数与b相比将______.(选填“变大”或“变小”或“不变”)
10. 汽车紧急刹车后仍然会向前运动一段距离,是因为汽车具有________;小明同学看到路旁标志牌上货车的限速比小汽车的低,这是因为________(选填“质量”或“速度”)越大惯性越大,使得货车紧急刹车后更难停下来。当汽车被“追尾”时,________(选填“头枕”或“安全带”)能减小乘客受到的伤害。
11. 如图所示是甲、乙两车作直线运动时的频闪照片,照片是每隔0.3s拍摄一次,两车车身长均为4.5m,则甲、乙两台车中,做匀速直线运动的是___________车,从第一张照片到最后一张照片的这段时间内,甲车的平均速度___________乙车(填“<”“=”或“>”),这段时间内乙车的平均速度是___________m/s。
12. 地球表面附近的物体,由于地球的________而受到的力叫做重力;重力的方向总是________。若将10千克的物体放在“天宫一号”上带入太空,则该物体质量将________10千克(选填“大于”“小于”或“等于”)。
13. 在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球(空气阻力忽略不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 ___________(填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 ___________(填“是”“不是”或“可能是”)一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 ___________(填“等于”或“不等于”)球对绳子的拉力大小。
14. 如图(a)所示,放在水平地面上的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的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图(b)所示。由下列图像可知,当时,物体处于___________状态;当时,物体受到的摩擦力为___________N,此时物体所受的合力为___________N。
三、 作图题(共7分)
15.
(1)如图甲所示,画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。
(2)如图乙所示,画出此杠杆受到的阻力F2和使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。
(3)如图丙所示,请画出静止在斜面上的物体的受力示意图。
四、实验探究题。(本大题3小题,共20分)
16. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中小刚是通过观察___________来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是_________。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:当压力一定时,__________越小,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较图__________所示实验。
(4)通过甲、丁两图,小刚得出压力的作用效果与受力面积无关,小刚的结论是错误的,这是因为____________。
(5)若将图丙中的海绵换成木板,木块对支持面的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【项目拓展】
(6)公共汽车上都配有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选图中的( )(填字母)。
A. B.
C. D.
17. 小明在“探究二力平衡的条件”的实验中,选择了下图所示的实验装置进行操作;
(1)他把小车放在较_______(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向左、右两端的小盘里加减砝码。当两盘中砝码质量相等时,小车静止,说明相互平衡的两个力大小_______(选填“相等”或“不相等”),方向_______(选填“相同”或“相反”);
(2)保持两盘中砝码质量相等,把小车扭转一个角度,使拉力和F不在一条直线上,观察到小车会发生_______,说明此时小车受力_______(选填“平衡”或“不平衡”)。由此可见:两个力还必须作用在_______上,才能相互平衡;
(3)本次实验中,小明选择小车而不是木块作为研究对象,是因为木块跟桌面的_______力太大,会影响实验效果。
18. 学习摩擦力时,喜欢探究的小明进行了“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,实验步骤如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)实验过程中,应用弹簧测力计拉着物块做___________运动;
(2)甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是___________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力的大小与___________的关系;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数___________(选填“大于”“小于”或“等于”)丁实验弹簧测力计的示数;
(5)小明对实验装置进行了如戊图所示的改动。向右拉动长木板时,物块A受到的滑动摩擦力方向向___________。重复实验发现实验改进以后更好操作,这样改进的优点是:___________。
五、计算题。本大题2小题,共14分。解答就写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有效计算的题目,答案中必须写出数值的单位。
19. 共享电动单车扫码即开,以其快捷、环保、轻便的优势,成为人们常用的绿色出行交通工具。某型号电动单车的主要技术参数如下表所示。已知质量为50kg的人骑着该车在水平路面上匀速行驶3.6km用了10min,行驶时每个轮胎与地面的接触面积为。(g取)。求:
整车质量
25kg
最大载量
100kg
(1)该车在这段水平路面上行驶的速度。
(2)该车的重力。
(3)行驶过程中车对地面的压强。
20. 如图甲,为了保证起重机在吊起重物时不会翻倒,在起重机左边配有一个重物 ,已知AB=1m,BC=2m,CD=9m。现用起重机把货物匀速提起,不计绳重、摩擦和起重机本身重力,g取10N/kg。
(1)起重机可吊起货物的最大质量是多少?
(2)起重机吊臂前端的滑轮组如图乙所示(不考虑起重机倾倒),已知每个滑轮重力为2000N,若要匀速提起第(1)问中的货物,则拉力F是多少?
(3)若绳子以0.1m/s的速度匀速收紧,则3min内可以把货物提升多高?
六、综合能力题(本大题3小题,共17分)
21. 牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如下图所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的___________位置由静止开始自由下滑。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变___________从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在___________段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1___________v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度___________(选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将___________运动。这种研究方法是___________。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为___________。
22. 阅读短文,回答问题。
无人机
如图为某品牌“无人机”,其主要用复合材料制成的,质量(含摄像机)为1.5kg,“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。[g=10N/kg]
(1)无人机旋翼高速旋转获得升力,该升力的施力物体是___________;为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该___________(选填“较大”或“较小”);“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升,无人机受___________(“平衡力”或“非平衡力”);
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,每个旋翼获得的升力大小是 ___________N;“无人机”在参与某次火情的勘测时,假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为___________N。
23. 阅读短文,回答文后问题。
杆秤
杆秤是我国古老的测量工具,现今人们仍然在使用。杆秤虽经千年的演进,但其形式结构基本上无大变化。下图所示是市场上常见的杆秤(如图甲)。其主体部分为秤杆、提纽与秤砣(如图乙)。秤杆多为木制,一端较粗,一端较细,这里分别称之为首端与尾端。靠近杆的首端有个提纽,提纽一般为轻质丝绳。提起提纽,移动秤砣使秤杆在水平位置平衡即可。
物体的质量与秤砣距离提纽的长度成正比。当秤钩上不挂重物(空秤)时,移动秤砣使秤杆平衡,此时秤砣的位置就是杆秤的“0”刻度,叫做定盘心(如图乙O点);再用秤称量1kg的重物,移动秤砣使杆秤水平,此时秤砣所在的点即为1kg的刻度。
(1)杆秤是以提纽为支点的______(填“等臂”或“不等臂”)杠杆;
(2)如图乙,当在秤盘上放置物体称量时,秤砣应从“0”刻度向______(填“左”或“右”)侧移动;
(3)根据杠杆平衡条件可知,杆秤的刻度是均匀的。定刻度时,A同学和B同学采用不同的方法,你认为______同学的方法更合理;
A同学:先在秤盘上放1kg物体,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤砣所挂的位置标上1;然后在秤盘上放2kg物体……;按上述方法直到标出所有刻度;
B同学:在秤盘上放10kg物体,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤砣所挂的位置标上10,0和10之间分为10等份,依次标上相应刻度;
(4)杆秤结构简单,使用方便,这是其流传千年的原因。但正因如此,也给某些不法商贩提供了弄虚作假的机会。为了坑骗消费者,他们处心积虑地在杆秤上动手脚:如图丙所示,秤砣质量为1kg,杆秤和秤盘的总质量为0.5kg,定盘心到提纽的距离为2cm,秤盘到提纽的距离为10cm,有不法商贩换了一个质量为0.8kg的秤砣,售出2.5kg的物品,物品的实际质量是______kg。
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八年级物理试卷
说明:1.全卷共8页, 满分为100分,考试用时80分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡填写自己的考号、姓名、班别、考场号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试题上。
4.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
5.考生务必保持答题卡的整洁且不能对折,考试结束时,将答题卡交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1. 下列实例中,为了减小压强的是( )
A. 菜刀的刀刃很薄 B. 书包带做得较宽
C. 注射器针头尖锐 D. 压路机碾子质量大
【答案】B
【解析】
【详解】A.菜刀的刀刃很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.书包带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.注射器针头尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.压路机碾子质量大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故D不符合题意。
故选 D。
2. 乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,以下正确的是( )
A. 乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B. 乒乓球的质量小,所以受到的惯性力小
C. 空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D. 球拍击球时,不只是改变乒乓球的运动方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.乒乓球在空中飞行是因为具有惯性,此时不再受到向前的推力,故A错误;
B.乒乓球的质量小,所以它具有的惯性小,故B错误;
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将以此时的速度和运动方向做匀速直线运动,故C错误;
D.球拍击球时,不只是改变乒乓球的运动方向,还会改变乒乓球的运动速度,故D正确。
故选 D。
3. 生命的意义在于运动,下列对体育项目的相关描述,不正确的是( )
A. 图甲,游泳划水时,使人前进的力的施力物体是手
B. 图乙,用力握握力球,球变瘪,说明力可以改变物体的形状
C. 图丙,垫排球过程中,手感觉到痛,说明物体间力的作用是相互的
D. 图丁,在草地上的足球越滚越慢,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.游泳划水时,人向后划水,人对水有向后的作用力,因为力的作用是相互的,水也对人施加了向前的作用力,使人前进,所以使人前进的力的施力物体是水,故A错误,符合题意;
B.用力握握力球,球变瘪,球受到力的作用,它的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故B正确,不符合题意;
C.垫排球的过程中手感觉到痛,是因为颠排球时手对排球施加了作用力,同时,排球也对手施加了作用力,说明力的作用是相互的,故C正确,不符合题意;
D.在草地上的足球越滚越慢,球受到阻力的作用,速度变小,即运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 中国是掌握空中加油技术的少数国家之一,如图是我国自行研制的第三代战斗机“歼—10”在空中加油的情景,选择下列哪个物体为参照物,可以认为加油机是运动的( )
A. “歼—10”战斗机 B. 地面上的房屋
C. 加油机中的飞行员 D. “歼—10”战斗机里的飞行员
【答案】B
【解析】
【详解】若认为加油机是运动的,则相对于所选的参照物,加油机的位置在变化。若以“歼-10”战斗机、加油机中的飞行员、“歼-10”战斗机里的飞行员为参照物,加油机的位置不变,加油机是静止的;若以地面上的房屋为参照物,加油机的位置发生变化,加油机是运动的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,图(1)是小车甲运动的s-t图像,图(2)是小车乙运动的v-t图像,由图像可知( )
A. 甲车与乙车的速度之比5:1
B. 甲车的速度与路程成正比,与时间成反比
C. 甲、乙两车在相同的时间内,通过的路程相等
D. 甲车做加速直线运动,乙车做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由图1可知,甲车的图像是一条过原点的倾斜直线,说明甲车通过的路程和时间成正比,所以甲车做匀速直线运动,且甲车的速度为
由图2可知,乙车的图像是一条平行于时间轴的直线,说明乙车也做匀速直线运动,且乙车的速度为
则甲车与乙车的速度之比为,故AD不符合题意;
B.甲车做匀速直线运动,所以甲车的速度与路程和时间无关,故B不符合题意;
C.甲、乙都以的速度做匀速直线运动,根据可知,在相同的时间内,两车通过的路程相等,故C符合题意。
故选C。
6. 下面四个物品中,属于同一类型杠杆的是( )
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆;定滑轮不省力不费力,实质是个等臂杠杆;开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。所以属于同一类型杠杆的是天平和定滑轮。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A. 手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B. 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C. 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D. 手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.气球处于平衡状态,受平衡力的作用,在水平方向上,受到手指对它向右的压力和手掌对它向左的压力,气球处于平衡状态,说明这两个力是一对平衡力,因此手指对气球的压力等于手掌对气球的压力,故A错误;
B.因手指对气球的压力等于手掌对气球的压力,手指与气球的接触面积较小,由可知,手指对气球的压强大于手掌对气球的压强,故B正确;
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C错误;
D.相互作用力是指两个物体之间相互之间的作用力,而手指和手掌都受到了气球对它们的力,不是手指和手掌两者之间的作用力,因此不是一对相互作用力。故D错误。
故选B。
二、 填空题(7小题,每空1分,共21分)
8. 如图所示,图甲中用扳手拧螺母时,在A位置比在B位置拧更容易些,这表明力的作用效果与力的________有关;图乙中,小明坐在小船上,用力把另一艘小船推开,他自己坐的船________(选填“会”或“不会”)动。说明物体间力的作用是________的。
【答案】 ①. 作用点 ②. 会 ③. 相互
【解析】
【详解】[1]甲图中用扳手拧螺母时,在A点比在B点拧更容易些,这表明力的作用效果与力的作用点有关,作用点不同,作用效果不同。
[2][3]小明坐在船上,用力推开另一艘小船,小明对那艘小船施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,因此那艘小船对小明有力作用,所以小明所坐的船也会被推开向后运动。
9. 如图a是使用弹簧测力计测力时的情景,存在的操作错误是没有使弹簧的拉力方向与______一致.纠正错误后在弹簧测力计下挂一重物如图b所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为______,若将此弹簧测力计、重物如图c所示进行测量,静止时测力计的示数与b相比将______.(选填“变大”或“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 轴线方向 ②. 2.2N ③. 变大
【解析】
【详解】[1]使用弹簧测力计测力时,要使弹簧的轴线方向(即弹簧伸长的方向)与被测量的力的方向一致;由图可知,图中操作的错误在于没有使弹簧受到的拉力方向与弹簧的轴线方向一致。
[2]如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。
[3]若将此弹簧测力计、重物如图c所示进行测量,由于弹簧测力计的外壳自身重力的影响,静止时测力计的示数与b相比将变大。
10. 汽车紧急刹车后仍然会向前运动一段距离,是因为汽车具有________;小明同学看到路旁标志牌上货车的限速比小汽车的低,这是因为________(选填“质量”或“速度”)越大惯性越大,使得货车紧急刹车后更难停下来。当汽车被“追尾”时,________(选填“头枕”或“安全带”)能减小乘客受到的伤害。
【答案】 ①. 惯性 ②. 质量 ③. 头枕
【解析】
【详解】[1]惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,也是物体的一种固有属性。汽车紧急刹车后,虽然没有了力的作用,但由于惯性,仍会保持原来的运动状态,向前运动,最后在阻力的作用下,停下来。
[2]惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。因为货车的质量比较大,惯性较大,运动状态不容易改变,使得货车紧急刹车后更难停下来。所以货车的限速比小汽车的低。
[3]当汽车后方追尾时,汽车突然加速时,车的速度变大,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部向后仰,“头枕”对人有保护作用。
11. 如图所示是甲、乙两车作直线运动时的频闪照片,照片是每隔0.3s拍摄一次,两车车身长均为4.5m,则甲、乙两台车中,做匀速直线运动的是___________车,从第一张照片到最后一张照片的这段时间内,甲车的平均速度___________乙车(填“<”“=”或“>”),这段时间内乙车的平均速度是___________m/s。
【答案】 ①. 甲 ②. ③. 30
【解析】
【详解】[1]由图可知,甲车在相同时间内通过的路程相等,其速度是一个定值,所以甲车做匀速直线运动,乙车在相同时间内通过的路程越来越大,其速度不断变大,所以乙车做加速直线运动。
[2][3]已知用照相机每隔0.3s拍下一张照片,由图可知,从第一张照片到最后一张照片的这段时间内,甲车所用的时间为t甲=0.3s×5=1.5s
乙车所用的时间也为t乙=0.3s×5=1.5s
所以甲车全程所用的时间与乙车所用时间相等,而两车行驶路程相等,由可知两车的平均速度相等,即甲车的平均速度等于乙车。从第一张照片到最后一张照片的这段时间内,乙车行驶路程s乙=4.5m×10=45m
则乙车全程的平均速度为
12. 地球表面附近的物体,由于地球的________而受到的力叫做重力;重力的方向总是________。若将10千克的物体放在“天宫一号”上带入太空,则该物体质量将________10千克(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 吸引 ②. 竖直向下 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]地球表面附近的物体,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,施力物体是地球。
[2]重力的方向总是竖直向下的。
[3]质量是物质的一种属性,物体的质量不随位置而改变,若将10千克的物体放在“天宫一号”上带入太空,则该物体质量将等于10千克。
13. 在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球(空气阻力忽略不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 ___________(填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 ___________(填“是”“不是”或“可能是”)一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小 ___________(填“等于”或“不等于”)球对绳子的拉力大小。
【答案】 ①. 加速 ②. 不是 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]当汽车加速时,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球就向后偏;根据球向后偏可知汽车做加速运动。
[2]忽略空气阻力,小球受竖直向下的重力,沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力。
[3]绳子对球的拉力和球对绳子的拉力是一对相互作用的力,大小相等。
14. 如图(a)所示,放在水平地面上的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的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图(b)所示。由下列图像可知,当时,物体处于___________状态;当时,物体受到的摩擦力为___________N,此时物体所受的合力为___________N。
【答案】 ①. 静止 ②. 2 ③. 1
【解析】
【详解】[1]由图像可知,时,物体速度为0,物体处于静止状态。
[2]由图像可知,第时间内,物体做匀速直线运动;由图像可知,第时间内,推力,此时物体所受摩擦力。又因为滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,第时物体受到的滑动摩擦力也等于。
[3]第时物体受到的拉力,受到的滑动摩擦力,此时物体所受的合力
三、 作图题(共7分)
15.
(1)如图甲所示,画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。
(2)如图乙所示,画出此杠杆受到的阻力F2和使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。
(3)如图丙所示,请画出静止在斜面上的物体的受力示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
用该滑轮组提升重物时最省力,则需要吊起动滑轮的绳子段数最多,由题条件可知,绳子最多为3段。如图所示:
【小问2详解】
要作出使杠杆在图示位置平衡的最小动力,则要求动力臂最大,当支点到A点的距离是动力臂时,动力臂最大,动力最小,从图中可以看到,物体的重力是阻力,阻力方向竖直向下,那么动力方向应该斜向上,最小动力的示意图和该力的力臂。如图所示:
【小问3详解】
物体静止在斜面上,对它受力分析,它受到三个力的作用,竖直向下的重力G,作用点在物体重心,与斜面垂直向上的支持力F,作用点在物体重心,与斜面平行向上的摩擦力f,作用点也在重心。如图所示:
四、实验探究题。(本大题3小题,共20分)
16. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中小刚是通过观察___________来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是_________。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:当压力一定时,__________越小,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较图__________所示实验。
(4)通过甲、丁两图,小刚得出压力的作用效果与受力面积无关,小刚的结论是错误的,这是因为____________。
(5)若将图丙中的海绵换成木板,木块对支持面的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【项目拓展】
(6)公共汽车上都配有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选图中的( )(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 海绵的凹陷程度 ②. 转换法
(2)受力面积 (3)甲、丙
(4)没有控制压力相同
(5)不变 (6)D
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中小刚是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。物理学中把不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,这种研究问题的方法叫转换法。
【小问2详解】
由甲、乙图可知,木块对海绵的压力相同,但甲图中的木块和海绵的受力面积小,海绵的凹陷程度明显,所以通过比较图甲、乙得到结论为:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【小问3详解】
要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,则要保持木块和海绵的接触面积相同,压力不同,看图可知,通过比较图甲、丙所示实验。
【小问4详解】
由甲、丁两图可知,存在两个变量,压力大小和受力面积大小,故得到压力的作用效果与受力面积无关的结论是错误的,是因为没有控制压力相同。
【小问5详解】
压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,与其他因素无关,所以将图丙中的海绵换成木板,木块对支持面的压强不变。
【小问6详解】
由实验可知,在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,由图可知,这四种逃生锤在对玻璃的压力一定的情况下,逃生锤对玻璃的作用面积越小,压强就越大,玻璃就越容易被打破,图中D的受力面积最小,所以在相同压力作用下,它对玻璃的压强是最大的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
17. 小明在“探究二力平衡的条件”的实验中,选择了下图所示的实验装置进行操作;
(1)他把小车放在较_______(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向左、右两端的小盘里加减砝码。当两盘中砝码质量相等时,小车静止,说明相互平衡的两个力大小_______(选填“相等”或“不相等”),方向_______(选填“相同”或“相反”);
(2)保持两盘中砝码质量相等,把小车扭转一个角度,使拉力和F不在一条直线上,观察到小车会发生_______,说明此时小车受力_______(选填“平衡”或“不平衡”)。由此可见:两个力还必须作用在_______上,才能相互平衡;
(3)本次实验中,小明选择小车而不是木块作为研究对象,是因为木块跟桌面的_______力太大,会影响实验效果。
【答案】(1) ①. 光滑 ②. 相等 ③. 相反
(2) ①. 转动 ②. 不平衡 ③. 同一直线
(3)摩擦
【解析】
【小问1详解】
[1]如果水平桌面较光滑,则受到的摩擦力较小,摩擦力对实验的影响较小,所以应该把小车放在较光滑的水平桌面上。
[2][3]要让木块达到平衡状态,要让两边的拉力相等,即放的砝码质量相等;木块静止,说明相互平衡的两个力大小是相等的,方向是相反的。
【小问2详解】
[1][2][3]保持两盘砝码质量相等,把小车扭转一个角度,使拉力F1和F2不在一条直线上,观察到木块会发生转动,说明此时小车受力不平衡。当木块重新恢复到原来静止状态时,拉力F1和F2作用在同一直线上,说明这两个力还必须满足作用在同一直线上,才能相互平衡。
【小问3详解】
如果该实验选择了木块,木块和桌面之间是滑动摩擦力,摩擦力较大,会严重影响实验效果;而小车与桌面之间是滚动摩擦,摩擦力较小。
18. 学习摩擦力时,喜欢探究的小明进行了“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,实验步骤如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)实验过程中,应用弹簧测力计拉着物块做___________运动;
(2)甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是___________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力的大小与___________的关系;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数___________(选填“大于”“小于”或“等于”)丁实验弹簧测力计的示数;
(5)小明对实验装置进行了如戊图所示的改动。向右拉动长木板时,物块A受到的滑动摩擦力方向向___________。重复实验发现实验改进以后更好操作,这样改进的优点是:___________。
【答案】(1)匀速直线
(2)丁 (3)接触面粗糙程度
(4)大于 (5) ①. 右 ②. 弹簧测力示数稳定,便于读数。
【解析】
【小问1详解】
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,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对物块的拉力,即等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小。
【小问3详解】
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度不同,丙中接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,说明摩擦力更大,故乙、丙所示实验可以探究:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
【小问4详解】
由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同,但甲实验中物体间的压力更大,弹簧测力计的示数更大,滑动摩擦力更大。即甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数。
【小问5详解】
[1]向右拉动长木板时,A相对于木板向左运动,摩擦力方向与相对运动方向相反,所以物块A受到的滑动摩擦力方向向右。
[2]拉动长木板时A保持不动即相对地面静止,物块处于平衡状态,滑动摩擦力的大小等于测力计的拉力大小,故实验时不必匀速拉动长木板,这样的好处是:弹簧测力示数稳定,便于读数。
五、计算题。本大题2小题,共14分。解答就写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有效计算的题目,答案中必须写出数值的单位。
19. 共享电动单车扫码即开,以其快捷、环保、轻便的优势,成为人们常用的绿色出行交通工具。某型号电动单车的主要技术参数如下表所示。已知质量为50kg的人骑着该车在水平路面上匀速行驶3.6km用了10min,行驶时每个轮胎与地面的接触面积为。(g取)。求:
整车质量
25kg
最大载量
100kg
(1)该车在这段水平路面上行驶的速度。
(2)该车的重力。
(3)行驶过程中车对地面的压强。
【答案】(1)6m/s
(2)250N (3)
【解析】
【小问1详解】
已知该车在水平路面上匀速行驶3.6km用了10min,则车行驶的速度为
【小问2详解】
车的重力为
【小问3详解】
人的重力为
行驶过程中车对地面的压力为
车对地面的压强
20. 如图甲,为了保证起重机在吊起重物时不会翻倒,在起重机左边配有一个重物 ,已知AB=1m,BC=2m,CD=9m。现用起重机把货物匀速提起,不计绳重、摩擦和起重机本身重力,g取10N/kg。
(1)起重机可吊起货物的最大质量是多少?
(2)起重机吊臂前端的滑轮组如图乙所示(不考虑起重机倾倒),已知每个滑轮重力为2000N,若要匀速提起第(1)问中的货物,则拉力F是多少?
(3)若绳子以0.1m/s的速度匀速收紧,则3min内可以把货物提升多高?
【答案】(1)103kg;
(2);
(3)6m
【解析】
【小问1详解】
将起重机看成杠杆,C为支点,则动力,动力臂
阻力,阻力臂为
根据杠杆的平衡条件
得
所以
即
【小问2详解】
由图知,滑轮组承担货物重力的绳子段数,绳重和摩擦不计,则
【小问3详解】
绳子自由端移动的距离
货物被提升的高度
六、综合能力题(本大题3小题,共17分)
21. 牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如下图所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的___________位置由静止开始自由下滑。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变___________从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在___________段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1___________v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度___________(选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将___________运动。这种研究方法是___________。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为___________。
【答案】(1)相同 (2) ①. 水平面的粗糙程度 ②. BC
(3)= (4) ①. 减小慢 ②. 做匀速直线 ③. 理想实验法 ④. 惯性
【解析】
【小问1详解】
实验中要探究“阻力对物体运动的影响”,就要通过控制变量让小车到达水平面的初速度相同,斜面坡度不变,小车从同一高度自由下滑,到达水平面时的速度也就相等。
【小问2详解】
[1]毛巾表面粗糙程度大,阻力大;木板表面粗糙程度越小,阻力越小,因此选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变水平面的粗糙程度从而改变小车受到的摩擦阻力。
[2]因为AB段是斜面是用于让小车获得初始速度,BC段是水平面是用于研究阻力对运动的影响。实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在BC段。
【小问3详解】
当小车运动到D点时速度为,若此时所受外力突然消失,根据牛顿第一定律,小车将保持原来的速度做匀速直线运动。因此,到达E点时的速度与相等,即。
【小问4详解】
[1]当斜坡倾角变小时,小球受到的阻力影响减弱,速度减小慢。
[2]当斜坡变成光滑而平坦时,所受到的阻力为零,小球的速度不再变化,小球将做匀速直线运动。
[3]这种在实验基础上进行合理推理的研究方法是理想实验法。
[4]伽利略所说的球的“自然运动”属性,即物体保持原有运动状态不变的性质,在现代物理学中称为惯性。
22. 阅读短文,回答问题。
无人机
如图为某品牌“无人机”,其主要用复合材料制成的,质量(含摄像机)为1.5kg,“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。[g=10N/kg]
(1)无人机旋翼高速旋转获得升力,该升力的施力物体是___________;为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该___________(选填“较大”或“较小”);“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升,无人机受___________(“平衡力”或“非平衡力”);
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,每个旋翼获得的升力大小是 ___________N;“无人机”在参与某次火情的勘测时,假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为___________N。
【答案】(1) ①. 空气 ②. 较小 ③. 平衡力
(2) ①. 3.75 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
[1]无人机旋翼高速旋转时对空气施力,由于力的作用是相互的,所以获得空气对无人机施加的升力。
[2]当体积一定时,根据可知,密度越小,无人机的质量越小,从而减小无人机的重力,所以复合材料的密度应该较小。
[3]无人机匀速上升,此时无人机处于平衡状态,受到平衡力的作用。
【小问2详解】
[1]无人机悬停在空中,升力与重力相平衡,升力大小
而无人机一共有4个旋翼,则每个旋翼获得的升力每个旋翼获得的升力为
[2]由题意可知,以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为,由于上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,即,则
当以2m/s的速度的空气阻力,两式相比则有
解得,即“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为1N。
23. 阅读短文,回答文后问题。
杆秤
杆秤是我国古老的测量工具,现今人们仍然在使用。杆秤虽经千年的演进,但其形式结构基本上无大变化。下图所示是市场上常见的杆秤(如图甲)。其主体部分为秤杆、提纽与秤砣(如图乙)。秤杆多为木制,一端较粗,一端较细,这里分别称之为首端与尾端。靠近杆的首端有个提纽,提纽一般为轻质丝绳。提起提纽,移动秤砣使秤杆在水平位置平衡即可。
物体的质量与秤砣距离提纽的长度成正比。当秤钩上不挂重物(空秤)时,移动秤砣使秤杆平衡,此时秤砣的位置就是杆秤的“0”刻度,叫做定盘心(如图乙O点);再用秤称量1kg的重物,移动秤砣使杆秤水平,此时秤砣所在的点即为1kg的刻度。
(1)杆秤是以提纽为支点的______(填“等臂”或“不等臂”)杠杆;
(2)如图乙,当在秤盘上放置物体称量时,秤砣应从“0”刻度向______(填“左”或“右”)侧移动;
(3)根据杠杆平衡条件可知,杆秤的刻度是均匀的。定刻度时,A同学和B同学采用不同的方法,你认为______同学的方法更合理;
A同学:先在秤盘上放1kg物体,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤砣所挂的位置标上1;然后在秤盘上放2kg物体……;按上述方法直到标出所有刻度;
B同学:在秤盘上放10kg物体,移动秤砣,使秤杆在水平位置处于平衡状态,在秤砣所挂的位置标上10,0和10之间分为10等份,依次标上相应刻度;
(4)杆秤结构简单,使用方便,这是其流传千年的原因。但正因如此,也给某些不法商贩提供了弄虚作假的机会。为了坑骗消费者,他们处心积虑地在杆秤上动手脚:如图丙所示,秤砣质量为1kg,杆秤和秤盘的总质量为0.5kg,定盘心到提纽的距离为2cm,秤盘到提纽的距离为10cm,有不法商贩换了一个质量为0.8kg的秤砣,售出2.5kg的物品,物品的实际质量是______kg。
【答案】(1)不等臂 (2)右
(3)B (4)1.96
【解析】
【小问1详解】
杆秤使用时,动力臂和阻力臂不等,属于不等臂杠杆。
【小问2详解】
杆秤是利用杠杆的平衡条件工作的,在秤盘上放置物体称量时,相当于增大阻力,而阻力臂及动力(称砣的重力)不变,据杠杆的平衡条件知,需要增大动力臂,所以在图乙中,要从0刻度向右侧移动秤砣。
【小问3详解】
因为杆秤的刻度是均匀的,B同学在秤盘上放10kg物体后,标出10对应的刻度,可将0到10刻度之间平均分10等分,这样的操作更简单易行,所以B同学的方法更合理。
【小问4详解】
没称物品时,设杆秤和秤盘的重心到提纽的距离为,根据杠杆平衡条件则有
即
解得。称标准2.5物品时,根据杠杆平衡条件则有
解得此时秤砣到提纽的距离。当用质量为0.8kg的秤砣称得“2.5kg”时,根据杠杆平衡条件则有
解得物品的实际质量。
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