2025-2026学年浙教版八年级上册科学第二章单元测试卷B(培优)
2025-09-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2章 力与空间探索 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.42 MB |
| 发布时间 | 2025-09-15 |
| 更新时间 | 2025-09-15 |
| 作者 | 良知科学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53922438.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年-2026学年浙教新版科学八年级上第二章单元测试卷B(培优)
一.选择题(共15小题)
1.如图所示,是梧田老街的凤凰飞天秀,假设凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是( )
A.B. C.D.
2.如图所示,将两个完全相同的弹簧测力计串连在一起(不计测力计和绳的自重),小科用100N的水平拉力拉测力计B,此时A、B测力计的示数分别为( )
A.200N 100N B.100N 100N
C.100N 200N D.200N 200N
3.王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同
B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同
D.作用点、大小相同,方向不同
4.一弹簧右侧连接一个小球,小球向左运动压缩弹簧后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程中小球受到的弹力方向向右
C.弹开过程中小球受到的弹力逐渐变大
D.整个过程说明力可以改变物体的运动状态
5.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像。则下列说法正确的是( )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
6.如图所示,水平传送带上的物体正在向右匀速运动,分析物体受到的力有( )
A.重力、传送带的支持力
B.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C.重力、对传送带的压力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
7.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示,若铁块受到的摩擦力为2N.下列说法中正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在 0~2s 内拉力F等于7N
C.在 0~6s内拉力F等于5N
D.在 2~6s 内拉力F等于7N
8.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力均为F
B.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力均为F
C.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为零
9.如图,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙,墙均未动。假如用甲、乙两种方式推时每人的推力大小都为F,则下列说法中正确的是( )
A.甲方式中墙受到的力为2F
B.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中A受到地面的摩擦力大小为2F
D.乙方式中B受到地面的摩擦力大小为2F
10.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
11.如图,往浴缸中匀速注水直至注满,下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是( )
A.B.C.D.
12.如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为pA、pB,液体对容器底部的压力分别为FA、FB;容器对桌面的压强分别为p甲、p乙,容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则它们的大小关系正确的是( )
A.pA>pB,FA>FB;p甲=p乙,F甲=F乙
B.pA<pB,FA<FB;p甲=p乙,F甲=F乙
C.pA=pB,FA=FB;p甲>p乙,F甲>F乙
D.pA<pB,FA<FB;p甲>p乙,F甲>F乙
13.如图所示,质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上,已知他们的密度之比ρA:ρB=1:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比PA:PB=1:2,则他们的高度之比hA:hB为( )
A.9:4 B.3:2 C.3:1 D.9:2
14.已调零的电子秤放在水平桌面上,将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上,如图所示。此时溢水杯中水深8cm,电子秤的示数是0.33kg。将一重为0.3N的物体放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上)。已知溢水杯的底面积为3×10﹣3m2,水的密度为1.0×103kg/m3,物体的体积是100cm3,下列说法正确的是( )
A.放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为8000Pa
B.放入物体后,当物体静止时,溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
C.放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为0.53kg
D.放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力增大了1N
15.如图所示,轻质细绳将物体A,B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=100N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为100N
D.B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
二.填空题(共8小题)
16.月球对它表面的物体也有引力,这个引力大小约是地球对地面附近同一物体引力的,若宇航员(包括随身装备)对月球的压力是150N,则该宇航员连同随身装备的总质量 kg。该宇航员在地球上最多可以提起700N的重物,则该宇航员在月球上能够提起的重物的质量是 kg。
17.3个完全相同的弹簧测力计按如图所示的方法连接起来(考虑弹簧测力计的自重),当在第3个弹簧测力计下面挂一个物体时,已知第1、2个弹簧测力计的示数分别为2N、1.5N,第三个弹簧测力计刻度模糊不清。根据第1、2个弹簧测力计的示数,所挂物体受到的重力为 N。
18.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则0~t1时间内,小物块受到的摩擦力方向 (选填“水平向左”“水平向右”)。 时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大。
19.在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1和F2作用下匀速向右运动,已知F1=2N,F2=6N,则木块A与桌面的摩擦大小为 N;绳子对B的拉力大小为 N。
20.超速和超载是造成重大交通事故的主要原因,当汽车 时(选填“超速”或“超载”),它的惯性将变大。在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,汽车在向右做 运动(选填“加速”、“匀速”或“减速”)。
21.如图,两个质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上,杯底与桌面的接触面积之比为1:2。装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为p0,将乙杯中水全部倒入甲杯中放到原处后。甲杯对桌面的压强p1 (填“>”“=”或“<”)2p0,乙杯对桌面的压强p2 (填“>”“=”或“<”)。
22.如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1:4,此时容器对桌面的压力为8N,压强为1000Pa。当把容器倒置后放到水平桌面上,容器对桌面的压力为 ,容器对桌面的压强为 。
23.如图,物体与墙的接触面积为0.1m2.某人用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压强是 Pa,物体受到墙对它的摩擦力为 N。
三.实验探究题(共5小题)
24.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: ;
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明做法的错误之处是: ;
(3)乙方案:将长木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平拉住木块,水平拉长木板,使长木板在木块下面滑动。乙方案中是否要求长木板一定做匀速直线运动?答: 。(填“一定”或“不一定”)
25.小华和小明同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,找来几个相同质量的钩码,用一弹簧做实验,并记录了相应的数据,如表:
钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置/cm
2
3
4
5
6
7
8
8
(1)分析数据,小华可以得出的结论是:在拉力不大于 N的情况下,弹簧的 跟钩码的拉力成正比;
(2)小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象,应该是图2中的 (填序号)所示的图象;
(3)这项研究在实际中应用 。
26.静止在水平面上的物体,受水平拉力F作用(如图甲),F随时间t的变化关系如图乙;从t=0开始,小金同学每隔2秒记录的物体位置和时刻如图丙。则物体在第3秒受到的摩擦力为 牛;第9秒受到的摩擦力为 牛;第16秒末,物体的运动状态为 。
27.为探究阻力对物体运动的影响,某同学利用如图所示的装置进行实验:①如图甲,将毛巾铺在斜面和水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。②如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。③如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(1)实验操作中的错误之处是 。
(2)纠正错误后,重新进行实验。三次实验时都让小车从斜面顶端由静止下滑,目的是 。
(3)得出结论:小车所受阻力越小,运动距离越远。推测:在 情况下,小车将保持原来的速度一直运动下去。
28.课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:如图1所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内约处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内约处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在 (选填“增加”、“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小敏设计了如图2所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了深度这个因素。小敏在三个容器中加入了质量不同的水,但三个底面到液面水的深度 ,当他观察到 的实验现象时,说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
四.解答题(共4小题)
29.在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位;把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为1.0N、2.0N、3.0N时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
序号
测力计A示数/N
测力计B示数/N
1
1.0
1.0
2
2.0
2.0
3
3.0
3.0
小宁分析实验数据,得到结论:物体间的作用力与反作用力大小 。
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性。
【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示;把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示。
小宁发现:当测力计A的示数为2.0N时,测力计B的示数为1.8N。此时,测力计A对B的拉力大小为多少?为什么?
30.水平桌面上有一叠圆形的金属片,如图。最下面一块的物重G,面积为S,它相邻的上面一块金属片物重,面积为.依此类推,金属块的物重和面积逐渐减半,一直叠下去,则每个金属片上表面所受压强之比p1:p2:p3= ,桌面所受压强为 。
31.体检时测体重,一同学站在体重计上,体重计的示数是42kg。已知他每只脚与秤台的接触面积为1.4×10﹣2m2。
求:(1)他对秤台的压力大小和压强大小各是多少?
(2)如果他提起一只脚,体重计的示物是多少?此时秤台受到的压强是多大?(g取10N/kg)
32.如图1所示,水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米×50厘米、高1米的长方体木块。小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。
(1)在0~6秒范围内,木块的运动状态没有发生改变的时间段有 ;
(2)请在图2丙中,将0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充完整。
2025年-2026学年浙教新版科学八年级上第二章单元测试卷B(培优)
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
B
C
C
C
A
D
B
B
B
B
题号
12
13
14
15
答案
B
A
B
D
一.选择题(共15小题)
1.如图所示,是梧田老街的凤凰飞天秀,假设凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是( )
A. B.
C. D.
【分析】凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动,处于平衡状态,据此根据平衡条件进行受力分析,从而明确重力和空气作用力的方向。
【解答】解:凤凰做匀速直线运动,处于平衡状态,合力为零,故空气对它的作用力竖直向上,和重力大小相等,方向相反,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题关键明确平衡条件的应用,注意明确力和运动的关系,知道物体匀速运动时受到的合力为零。
2.如图所示,将两个完全相同的弹簧测力计串连在一起(不计测力计和绳的自重),小科用100N的水平拉力拉测力计B,此时A、B测力计的示数分别为( )
A.200N 100N B.100N 100N
C.100N 200N D.200N 200N
【分析】弹簧测力计使用时,总是处于静止状态或匀速直线运动状态,此时弹簧测力计处于平衡状态,受到的就是一对平衡力,平衡力的大小相等、方向相反。
可以分别以其中一个弹簧测力计为研究对象进行受力分析,测力计的示数等于某一个力的大小。
弹簧测力计显示的是弹簧挂钩上所受到的拉力的大小,吊环上的作用力起固定作用。
【解答】解:以A弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为100N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,等于100N;
同理以B弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为100N的平衡力,弹簧测力计的示数等于某一个力的大小,测力计的示数仍为100N。
故选:B。
【点评】本题结合力的作用的相互性考查弹簧测力计读数的问题,较为基础,但易错。
3.王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同
B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同
D.作用点、大小相同,方向不同
【分析】力的三要素是指;大小、方向、作用点。此题中的两个力是一对相互作用力,大小相等,但方向和作用点不同。
【解答】解:手对桶的提力和桶对手的拉力是一对相互作用力,它们作用在不同的物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,故选C。
【点评】此题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握。
4.一弹簧右侧连接一个小球,小球向左运动压缩弹簧后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程中小球受到的弹力方向向右
C.弹开过程中小球受到的弹力逐渐变大
D.整个过程说明力可以改变物体的运动状态
【分析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变;②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
(2)物体发生弹性形变时产生的力,叫弹力;弹力作用在与形变的物体接触的物体上;物体的形变越大,弹力越大。
【解答】解:A、压缩过程中,弹簧变短,说明力可以改变物体的形状;故A正确;
B、压缩过程中小球受到弹力的作用,弹力的方向向右;故B正确;
C、弹开过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,小球受到的弹力逐渐变小;故C错误;
D、整个过程中,开始时,小球向左运动压缩弹簧,后来小球受弹簧的弹力向右运动,说明力可以改变物体的运动方向;故D正确。
故选:C。
【点评】解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;还有对弹力的认识。
5.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像。则下列说法正确的是( )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
【分析】(1)弹簧测力计的原理,在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,在施加相同拉力的情况下,弹簧的伸长量越大,弹簧测力计越灵敏,弹簧伸长量越小,一般量程会越大,我们可以根据需要选择制作弹簧测力计的材料。
(2)根据F=kΔL算出甲和乙的关系式,从而算出甲乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长量。
【解答】解:A、在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计,故A错误。
B、由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故B错误;
C、由图像知甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F甲ΔL,所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D、由图像知乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F乙=4ΔL,所以若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长0.5cm,故D错误。
故选:C。
【点评】本题要根据图中图像数据分析得出答案,学生要提高分析图像的能力,并真正理解弹簧测力计的原理。
6.如图所示,水平传送带上的物体正在向右匀速运动,分析物体受到的力有( )
A.重力、传送带的支持力
B.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
C.重力、对传送带的压力
D.重力、传送带的支持力、向左的摩擦力
【分析】(1)分析物体受到的力,不是物体对其它物体施加的力。
(2)物体静止的传送带上,受到重力和支持力作用;物体随传送带一起向右运动,物体有向左运动的趋势,物体受到摩擦力作用,摩擦力的方向和物体相对运动方向相反,可以确定摩擦力方向。
【解答】解:A、B、物体正在向右匀速运动,物体相对传送带静止,物体受到重力和传送带的支持力作用;物体不受向右的摩擦力作用。故选项A正确,选项B、D错误。
C、物体对传送带的压力,传送带是受力物体,物体是施力物体。故C选项是错误的。
故选:A。
【点评】物体受到摩擦力的方向不是和物体运动方向相反,而是和物体相对运动方向相反,这点一定要注意。
7.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示,若铁块受到的摩擦力为2N.下列说法中正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在 0~2s 内拉力F等于7N
C.在 0~6s内拉力F等于5N
D.在 2~6s 内拉力F等于7N
【分析】(1)静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态;
(2)处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
【解答】解:A.该题中没有磁性平板对铁块的吸引力的任何提示,故A错误;
B.在0~2s内处于加速运动状态,即此时的拉力F大于重力和摩擦力,所以无法确定,故B错误;
C.在0~6s内,先加速后匀速,所以此时的拉力是变化的,故C错误;
D.由乙图可见,在2~6s铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点,f+G=F,所以F=G+f=5N+2N=7N,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先,我们可以判断物体是否受力平衡;其次,根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。
8.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力均为F
B.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力均为F
C.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为零
【分析】在分析时,分别以整体法、A、B隔离为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
【解答】解:A、甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,且f=F,又由于力的作用是相互的,所以B物体受到A物体对它的摩擦力为F,乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B物体受到A物体对它的摩擦力为零,故A错误;
B、以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故B正确;
CD、甲图中,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知f=F,即A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体受到B物体对它的摩擦力大小为为零;故C、D错误;
故选:B。
【点评】此题考查了摩擦力大小的判定,将甲、乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
9.如图,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中A、B同时向前推墙,墙均未动。假如用甲、乙两种方式推时每人的推力大小都为F,则下列说法中正确的是( )
A.甲方式中墙受到的力为2F
B.乙方式中墙受到的力为2F
C.甲方式中A受到地面的摩擦力大小为2F
D.乙方式中B受到地面的摩擦力大小为2F
【分析】推力为弹力,弹力发生在直接接触的物体之间,分别对甲、乙受力分析,然后根据平衡条件和相互作用力的关系进行解答。
【解答】解:AC、甲方式中,先对A同学水平方向受力分析,受B对A的向左的弹力和地面对A的向右的静摩擦力;
再对B同学水平方向受力分析,受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力,由B同学静止可知,二力是一对平衡力,
又因A同学和B同学之间的作用力为相互作用力,B与墙壁之间的作用力也为相互作用力,
所以,A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力大小均为F,
则甲方式中墙受到的力为F,B同学不受摩擦力,故AC错误;
BD、乙方式中,甲、乙两同学均受水平向左墙壁的弹力和地面向右的静摩擦力作用处于平衡状态,
由二力平衡条件可知,地面对两同学的摩擦力都为F,此时墙受到的推力为2F,故B正确、D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了二力平衡条件和相互作用力关系的应用,分析好两种情况下的受力情况是关键。
10.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、吊椅所受的重力与吊椅对地球的吸引力是相互作用力,故C错误;
D、人所受的重力和人对吊椅的压力是不同性质的两个力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题关键要能区分平衡力与相互作用力,注意最明显的区别在是否作用于同一物体上。
11.如图,往浴缸中匀速注水直至注满,下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【分析】液体对容器底部的压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决。
【解答】解:据图可知,浴缸的形状是上宽下窄,所以在向浴缸中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在浴缸中的增加的高度越来越小,所以容器底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的;
故选:B。
【点评】看清容器的形状,并能结合液体内部压强大小的影响因素分析判断是解决该题的关键。
12.如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为pA、pB,液体对容器底部的压力分别为FA、FB;容器对桌面的压强分别为p甲、p乙,容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则它们的大小关系正确的是( )
A.pA>pB,FA>FB;p甲=p乙,F甲=F乙
B.pA<pB,FA<FB;p甲=p乙,F甲=F乙
C.pA=pB,FA=FB;p甲>p乙,F甲>F乙
D.pA<pB,FA<FB;p甲>p乙,F甲>F乙
【分析】由题意可知,A、B两容器内液体的深度和质量相等,由图可知A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积,根据ρ可知两容器内液体的密度关系,利用p=ρgh可知液体对容器底部的压强关系,又因两容器的底面积相等,利用F=pS可知液体对容器底部的压力关系;容器对桌面的压力等于液体和容器的重力之和,根据p得出容器对桌面的压强关系。
【解答】解:由题意可知,A、B两容器内液体的深度和质量相等,
由图可知,A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积,
由ρ可知,两容器内液体的密度关系为ρA<ρB,
由p=ρgh可知,液体对容器底部的压强关系为pA<pB,
因两容器的底面积相等,
所以,由p的变形式F=pS可知,液体对容器底部的压力关系为FA<FB;
又因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器的质量和液体的质量相等,由G=mg知总重力相等,对桌面的压力也相等,即F甲=F乙;
所以,由p可知,容器对桌面的压强p甲=p乙,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了液体压强和固体压强公式的综合应用,根据题意得出两液体的密度关系是关键,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
13.如图所示,质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上,已知他们的密度之比ρA:ρB=1:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比PA:PB=1:2,则他们的高度之比hA:hB为( )
A.9:4 B.3:2 C.3:1 D.9:2
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,先根据体积公式求出两圆柱体的体积,根据m=ρV表示出质量,根据G=mg表示出重力,然后根据p表示出A对B的压强和B对地面的压强之比结合已知条件即可求出他们的高度之比。
【解答】解:实心圆柱体A、B的质量为:
mA=ρAVA=ρASAhA,mB=ρBVB=ρBSBhB,
∵p
∴A对B的压强和B对地面的压强之比:
,
∴mA=mB,即ρASAhA=ρBSBhB,
。
故选:A。
【点评】本题考查了密度公式、体积公式、重力公式和压强公式的综合应用,根据A对B的压强和B对地面的压强之比得出关系式是本题的关键。
14.已调零的电子秤放在水平桌面上,将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上,如图所示。此时溢水杯中水深8cm,电子秤的示数是0.33kg。将一重为0.3N的物体放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上)。已知溢水杯的底面积为3×10﹣3m2,水的密度为1.0×103kg/m3,物体的体积是100cm3,下列说法正确的是( )
A.放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为8000Pa
B.放入物体后,当物体静止时,溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
C.放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为0.53kg
D.放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力增大了1N
【分析】(1)已知水的深度,p=ρ液gh计算放入物体前,溢水杯底受到的液体压强;
(2)已知物体的质量,根据重力公式和密度公式分别计算物体的质量和密度,并将物体密度与水的密度比较,判断物体放入水中后的状态,得出物体的重力和排出的水的重力的大小关系,进而得出液体对容器底部的压力变化;
(3)放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力不变,故溢水杯对电子秤的压力不变,据此分析;
(4)电子秤的示数为此时物体的总质量大小,根据F=G总=m总g计算溢水杯对电子秤的压力,已知溢水杯的底面积,用p计算溢水杯对电子秤的压强。
【解答】解:A、放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣2m=800Pa,故A错误;
D、物体的质量:m0.03kg=30g,物体的密度为:ρ物0.3g/cm3<ρ水,可知物体放入水中后漂浮,F浮=G物=0.3N,
根据阿基米德原理可知物体的浮力:F浮=G排=0.3N,故:G物=G排,
放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力的变化量为:ΔF=G物﹣G排=0,即液体对容器底部的压力不变,故D错误;
C、放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力不变,故溢水杯对电子秤的压力不变,可得电子秤的示数不变,为0.33kg,故C错误;
B、放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为此时物体的总质量大小,故溢水杯对电子秤的压力:
F=G总=m总g=0.33kg×10N/kg=3.3N,
溢水杯对电子秤的压强为:p杯1100Pa,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了液体压强、固体压强、重力公式的应用以及阿基米德原理的应用,关键是根据物体的状态判断放入物体前后液体对容器底部的压力不变。
15.如图所示,轻质细绳将物体A,B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=100N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为100N
D.B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
【分析】(1)弹簧测力计读数时,多数都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的,此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的拉力;
(2)通过分析B的受力情况和相互作用力的大小关系得出B对地面的压力,根据p求出B对地面的压强。
【解答】解:(1)物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的10N的拉力,
因弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的力是一对平衡力,
所以,B也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,则弹簧测力计的示数F=10N,故AB错误;
(2)B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,
所以,物体B受到的支持力:
F支持=GB﹣F=100N﹣10N=90N,
因支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,
所以,B物体对支撑面的压力:
F压=F支持=90N,故C错误;
B对地面的压强:
p2.25×103Pa,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了二力平衡条件、相互作用力的应用以及压强的计算,要注意弹簧测力计处于静止状态时,受到的力是平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小。
二.填空题(共8小题)
16.月球对它表面的物体也有引力,这个引力大小约是地球对地面附近同一物体引力的,若宇航员(包括随身装备)对月球的压力是150N,则该宇航员连同随身装备的总质量 90 kg。该宇航员在地球上最多可以提起700N的重物,则该宇航员在月球上能够提起的重物的质量是 420 kg。
【分析】(1)宇航员在月球上的重力等于宇航员(包括随身装备)对月球的压力,先求出宇航员在地球上的重力,然后根据m求出该宇航员连同随身装备的总质量;物体中所含物质的多少叫做质量,物体的质量不随形状、状态、位置、温度的改变而改变;
(2)先求出宇航员在月球上最多可以提起重物的重力,再根据G=mg求出该宇航员在月球上能够提起的重物的质量。
【解答】解:宇航员在地球上的重力为:
G地=6G月=6F月=6×150N=900N;
物体的质量不随形状、状态、位置、温度的改变而改变,所以该宇航员连同随身装备的总质量为:
m90N;
宇航员在月球上最多可以提起重物的重力为:
G月′=6G地′=6×700N=4200N;
该宇航员在月球上能够提起的重物的质量是;
m′420kg。
故答案为:90;420。
【点评】本题考查了质量的概念及其特性,以及物体在月球上质量、重力的计算,相对比较简单,属于基础题。
17.3个完全相同的弹簧测力计按如图所示的方法连接起来(考虑弹簧测力计的自重),当在第3个弹簧测力计下面挂一个物体时,已知第1、2个弹簧测力计的示数分别为2N、1.5N,第三个弹簧测力计刻度模糊不清。根据第1、2个弹簧测力计的示数,所挂物体受到的重力为 1 N。
【分析】(1)首先确定每个测力计下面所挂物体是什么,即测力计测量的是哪几个物体的重力。从而得到测力计示数与其下面所挂物体的重力和测力计重力的关系。
(2)将各个关系式联系起来就可以得到物体的重力和弹簧测力计的重力。
【解答】解:设物体重G1,每只弹簧秤重G2,根据二力平衡条件有:
C弹簧测力计的示数:FC=G1﹣﹣﹣①
B弹簧测力计的示数:FB=G1+G2﹣﹣﹣②
A弹簧测力计的示数:FA=G1+2G2﹣﹣﹣③
③减②式可得:FA﹣FB=G2﹣﹣﹣④
所以:G2=2N﹣1.5N=0.5N,
由②式可得:G1=FB﹣G2=1.5N﹣0.5N=1N。
故答案为1。
【点评】测力计A的下面相对于测力计B的下面就是多了一个测力计B.因此可知,测力计A的示数比测力计B的示数多的是测力计B的重力。由此可知测力计的重力是多少,进而可以求得物体的重力。
18.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则0~t1时间内,小物块受到的摩擦力方向 水平向右 (选填“水平向左”“水平向右”)。 t2 时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大。
【分析】(1)物块运动过程分三个阶段,第一个阶段是0~t1,物块相对于传送带向左减速运动,受到的摩擦力向右;
(2)t1时刻表示物体速度为0,向左运动到最远处;
(3)第二个阶段是t1~t2,物块与传送带运动方向相同,向右加速运动,但是物块速度小于传送带的速度,相对于传送带向左运动,摩擦力向右;
(4)t2时刻表示物块加速到与传送带速度相等;
(5)第三个阶段是t2~t3,表示物块相对于传送带保持静止,一起向右运动,此过程物块不受摩擦力。
【解答】解:在v﹣t图像中,图像与t轴围成的面积为物体运动的位移。图像在t轴上方表示物体沿正方向运动,在t轴下方表示物体沿负方向运动。
物块运动过程分三个阶段,第一个阶段是0~t1,由题知v2>v1,物块向左运动,物块相对于传送带向左减速运动,受到的摩擦力水平向右,t1时刻表示物块的速度为0;
第二个阶段是t1~t2,物块与传送带运动方向相同,向右加速运动,但是物块速度小于传送带的速度,则物块相对于传送带向左运动,摩擦力向右,t2时刻表示物块加速到与传送带速度相等;
第三个阶段是t2~t3,表示物块相对于传送带保持静止,一起向右运动,此过程物块不受摩擦力;
因0~t2时间内物块相对于传送带都是向左运动的,t2~t3时间内物块相对于传送带静止,所以小物块相对传送带滑动的距离达到最大在t2时刻。
故答案为:水平向右;t2。
【点评】本题考查了v﹣t图像的分析和摩擦力的判断。本题的关键是运动相对性的理解,摩擦力的方向是与相对运动方向相反,而不是与运动方向相反。
19.在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1和F2作用下匀速向右运动,已知F1=2N,F2=6N,则木块A与桌面的摩擦大小为 2 N;绳子对B的拉力大小为 4 N。
【分析】(1)A、B两木块一起做匀速直线运动,整体受力平衡,先算出整体受到的总摩擦力。
(2)滑动摩擦力与压力和粗糙程度有关,由于两木块是相同的,受到的摩擦力也相同,运动方向相同,摩擦力的方向一相同。
(3)以B为研究对象,根据力的平衡条件可求出绳子上的拉力。
【解答】解:A、B两木块一起做匀速直线运动,以整体为研究对象,整体受向左的拉力F1、向右的拉力F2和两个向左的摩擦力。
整体受力平衡,所以F1+2f=F2,则总摩擦力:2f=F2﹣F1=6N﹣2N=4N,f=2N;
以B为研究对象,B受向左的拉力F、向左的摩擦力和绳子拉力F2而平衡,
所以F=F2﹣f=6N﹣2N=4N。
故答案为:2;4。
【点评】深入理解影响滑动摩擦力的因素,运用平衡力知识,可解答此题。
20.超速和超载是造成重大交通事故的主要原因,当汽车 超载 时(选填“超速”或“超载”),它的惯性将变大。在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,汽车在向右做 加速 运动(选填“加速”、“匀速”或“减速”)。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大。
【解答】解:
惯性大小跟物体的质量大小有关,质量越大,惯性越大,因此当汽车超载时,质量变大,惯性将变大;
汽车匀速运动时,小球与汽车相对静止,小球应在竖直方向上,当汽车加速运动时,车的运动速度变快,但小球由于惯性保持原来的运动状态,故小球要向后运动;图中小球向后运动,说明汽车在做加速运动。
故答案为:超载;加速。
【点评】根据汽车内物体的运动状态是否改变,判断汽车的运动状态,是经常出现的问题,一定要掌握。
21.如图,两个质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上,杯底与桌面的接触面积之比为1:2。装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为p0,将乙杯中水全部倒入甲杯中放到原处后。甲杯对桌面的压强p1 > (填“>”“=”或“<”)2p0,乙杯对桌面的压强p2 < (填“>”“=”或“<”)。
【分析】已知杯底与桌面的接触面积之比S甲:S乙=1:2,则S乙=2S甲,且两杯子的质量相同即两杯子的重力G杯相等;
装有水的杯子对水平桌面的压力为F=G杯+G水,已知装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为p0,根据压强公式建立等式,从而可知乙杯中水的重力与甲杯中水的重力关系;
将乙杯中水全部倒入甲杯中放回原处后,此时甲杯对水平桌面的压力为F1=F甲+G水乙,乙杯对水平桌面的压力为F2=G杯,结合压强公式分析此时两杯子对水平桌面的压强与2p0以及p0的关系。
【解答】解:由题知,杯底与桌面的接触面积之比S甲:S乙=1:2,则S乙=2S甲,且两杯子的质量相同即两杯子的重力G杯相等,
两杯中装入一定量的水后,甲杯对水平桌面的压力为:F甲=G杯+G水甲﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
乙杯对水平桌面的压力为:F乙=G杯+G水乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
已知此时两杯子对桌面的压强均为p0,则有:③,
因S乙=2S甲,所以由③式可得F乙=2F甲,即:G杯+G水乙=2(G杯+G水甲),
化简可得:G水乙=G杯+2G水甲=G杯+G水甲+G水甲=F甲+G水甲﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
将乙杯中水全部倒入甲杯中放回原处后,
甲杯对水平桌面的压力为:F1=F甲+G水乙=F甲+F甲+G水甲=2F甲+G水甲,
乙杯对水平桌面的压力为:F2=G杯,
此时甲杯对水平桌面的压强为:2p0,
此时乙杯对水平桌面的压强为:。
故答案为:>;<。
【点评】本题考查了压强公式的应用,要求学生能根据压力的变化分析压强大小的变化,有一定难度。
22.如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1:4,此时容器对桌面的压力为8N,压强为1000Pa。当把容器倒置后放到水平桌面上,容器对桌面的压力为 8N ,容器对桌面的压强为 4000Pa 。
【分析】容器对水平面上压力等于容器和水的总重力,当把容器倒置后受力面积变小,由p和其上下底面积之比为1:4算出容器对桌面的压强。
【解答】解:容器放在水平桌面上,对桌面的压力等于重力,当把容器倒置后放到水平桌面上,容器对桌面的压力不变,仍为8N;
当把容器倒置后放到水平桌面上,受力面积变成原来的,根据p知容器对桌面的压强变为原来的4倍,即p=4×1000Pa=4000Pa。
故答案为:8N;4000Pa。
【点评】此题考查了学生对压强公式的理解和掌握,判断出压力和受力面积的变化是解题的关键。
23.如图,物体与墙的接触面积为0.1m2.某人用200N的力将重为130N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压强是 2000 Pa,物体受到墙对它的摩擦力为 130 N。
【分析】物体对墙的压强等于物体对墙的压力除以受力面积;物体在压力作用下处于静止状态,在竖直方向受到平衡力的作用。
【解答】解:物体对墙的压强p2000Pa;
物体处于静止状态,所以物体受到墙对它的摩擦力f=G=130N;
故答案为:2000;130。
【点评】本题考的了压强的计算及二力平衡的知识。
三.实验探究题(共5小题)
24.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: 二力平衡 ;
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明做法的错误之处是: 没有控制压力大小一定 ;
(3)乙方案:将长木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平拉住木块,水平拉长木板,使长木板在木块下面滑动。乙方案中是否要求长木板一定做匀速直线运动?答: 不一定 。(填“一定”或“不一定”)
【分析】(1)实验中,摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理。在甲方案中,要保证摩擦力等于拉力,就必须匀速拉动木块;
(2)探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,应控制压力和接触面的粗糙程度相同;
(3)乙方案中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,摩擦力始终等于拉力。
【解答】解:(1)摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动才行;
(2)小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法,探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关,没有控制压力的大小一定,不符合控制变量法的思想;
(3)图乙在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致弹簧测力计的示数不稳定;图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个拉木板,同是做相对运动,但可以看出,图乙当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
故答案为:(1)二力平衡;(2)没有控制压力大小一定;(3)不一定。
【点评】本题考查了摩擦力的测量及实验方法的评估,对于实验类试题一定要从实验的操作、过程、方法考虑解题,是今后中考实验的重点和热点,体现了新课标中注重实验探究过程的要求。
25.小华和小明同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,找来几个相同质量的钩码,用一弹簧做实验,并记录了相应的数据,如表:
钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置/cm
2
3
4
5
6
7
8
8
(1)分析数据,小华可以得出的结论是:在拉力不大于 3 N的情况下,弹簧的 伸长 跟钩码的拉力成正比;
(2)小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象,应该是图2中的 B (填序号)所示的图象;
(3)这项研究在实际中应用 弹簧测力计 。
【分析】(1)在弹性限度内时,每增加一个钩码,弹簧伸长的长度都相同的,如果钩码个数增加而长度不再变化,说明弹簧超出了弹性限度,据此确定弹性限度;第一列没挂钩码,这时弹簧的长度就是原长;根据伸长=弹簧长度﹣弹簧原长计算出每次实验伸长的长度,然后与钩码的质量比较得出关系;
(2)当不受拉力时,弹簧的原长是2cm,当长度达到8cm时就不再伸长,根据这个特点判断;
(3)弹簧测力计的原理是弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【解答】解:(1)从表格可知,当弹簧的长度达到8cm时就不再伸长,此时钩码质量为300g,说明已经达到弹性限度,
这时受到的拉力:F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N;
当钩码数目为0时,弹簧的长度2cm就是弹簧的原长;
当挂一个钩码50g时,弹簧伸长:3cm﹣2cm=1cm;
当挂两个钩码100g时,弹簧伸长:4cm﹣2cm=2cm;
那么:在拉力不超3N时,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
(2)根据表格可知,当外力为0时,弹簧的原长是2cm,当弹簧长度达到为8cm后就保持长度不变,从2cm到8cm之间是成正比的,也就是一条斜线,因此华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象,应该是图2中的B;
(3)这项研究在实际中应用是弹簧测力计。
故答案为:(1)3;伸长;(2)B;(3)是弹簧测力计。
【点评】能够对表格中的数据进行正确的数学分析,找到数据之间的关系是解答此题的关键。
26.静止在水平面上的物体,受水平拉力F作用(如图甲),F随时间t的变化关系如图乙;从t=0开始,小金同学每隔2秒记录的物体位置和时刻如图丙。则物体在第3秒受到的摩擦力为 2 牛;第9秒受到的摩擦力为 4 牛;第16秒末,物体的运动状态为 匀速直线运动 。
【分析】根据图丙可知物体在各个时段通过的路程,确定物体在不同时间段的运动状态;
根据图乙对应的各个时段的拉力F大小的规律,利用二力平衡条件确定物体在各个时段受到的摩擦力的大小。
【解答】解:
由图丙知,12~18s物体做匀速直线运动,所以第16秒末,物体的运动状态为匀速直线运动;此时间段内,物体受平衡力,摩擦力等于拉力,由图乙知,此时拉力为4N,所以滑动摩擦力也为4N;
由图乙知,0~6s内,物体受到的拉力F=2N,小于滑动摩擦力,所以此时物体应处于静止状态,所受静摩擦力等于拉力,等于2N,故物体在第3秒受到的摩擦力为2N;
由图丙知,8~10s内,物体处于运动状态,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于4N,故物体在第9秒受到的摩擦力为4N。
故答案为:2;4;匀速直线运动。
【点评】本题是有关力和图象的综合分析题目,在分析过程中,关键能够根据图丙确定物体的运动状态变化,根据二力平衡条件确定滑动摩擦力的大小。
27.为探究阻力对物体运动的影响,某同学利用如图所示的装置进行实验:①如图甲,将毛巾铺在斜面和水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。②如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。③如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(1)实验操作中的错误之处是 把毛巾、棉布铺在斜面上 。
(2)纠正错误后,重新进行实验。三次实验时都让小车从斜面顶端由静止下滑,目的是 使小车到达水平面时具有相同的初速度 。
(3)得出结论:小车所受阻力越小,运动距离越远。推测:在 不受力的 情况下,小车将保持原来的速度一直运动下去。
【分析】(1)在实验中,为使小车到达水平面时具有相同的初速度,应让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下;
(2)实验中应使小车从同一高度由静止滑下,是为了使小车具有相同的初速度;
(3)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动得越远,推理得出不受力的情况。
【解答】解:(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;所以步骤1、2中毛巾、棉布不能铺在斜面上,只能铺在水平木板上改变水平面的粗糙程度;
(2)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度;
(3)由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的距离越远,速度减小得越慢,由实验现象可以推理:假如水平表面绝对光滑,在该平面上运动的物体在水平方向上不受力,它将做匀速直线运动。
故答案为:(1)把毛巾、棉布铺在斜面上;(2)使小车到达水平面时具有相同的初速度;(3)不受力的。
【点评】此题是探究阻力对物体运动的影响实验,考查了控制变量法在实验中的应用及实验结论得出方法,要注意推理法的应用。
28.课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:如图1所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内约处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内约处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在 增加 (选填“增加”、“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小敏设计了如图2所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了深度这个因素。小敏在三个容器中加入了质量不同的水,但三个底面到液面水的深度 相同 ,当他观察到 橡皮膜向下凹陷程度相同 的实验现象时,说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
【分析】液体压强跟液体密度和液体的深度有关。在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大。
【解答】解:(1)在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内约处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内约处,小科直观看到,水深度在增加,液体的密度相同,液体越深,液体压强越大,橡皮膜向下凹陷程度在增加。
(3)实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同,当三个容器中倒入等高的同种液体,液体的质量不同,观察到橡皮膜向下凹陷程度相同,说明液体压强跟液体质量无关。
故答案为:(1)增加;(3)相同;橡皮膜向下凹陷程度相同。
【点评】本题利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素,这是液体压强重点的实验,要熟练掌握。
四.解答题(共4小题)
29.在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位;把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为1.0N、2.0N、3.0N时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
序号
测力计A示数/N
测力计B示数/N
1
1.0
1.0
2
2.0
2.0
3
3.0
3.0
小宁分析实验数据,得到结论:物体间的作用力与反作用力大小 相等 。
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性。
【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示;把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示。
小宁发现:当测力计A的示数为2.0N时,测力计B的示数为1.8N。此时,测力计A对B的拉力大小为多少?为什么?
【分析】(1)物体间力的作用是相互的。
(2)相互作用力的方向相反、大小相等,作用在两个不同的物体上。
【解答】解:【实验1】小宁分析实验数据,得到结论:物体间的作用力与反作用力大小相等。
【实验2】小宁发现:当测力计A的示数为2.0N时,测力计B的示数为1.8N,两个测力计的示数不相等,这是因为弹簧B自身的重力造成的;
测力计A的示数为2.0N,说明测力计B对测力计A的拉力为2.0N,因为测力计B对测力计A的拉力和测力计A对测力计B的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以此时测力计A对B的拉力大小也为2.0N。
故答案为:(1)相等;(2)测力计A对B的拉力大小为2.0N,因为测力计B对测力计A的拉力和测力计A对测力计B的拉力是一对相互作用力,大小相等。
【点评】本题主要考查的是相互作用力;知道作用力和反作用力的大小相等。
30.水平桌面上有一叠圆形的金属片,如图。最下面一块的物重G,面积为S,它相邻的上面一块金属片物重,面积为.依此类推,金属块的物重和面积逐渐减半,一直叠下去,则每个金属片上表面所受压强之比p1:p2:p3= 1:1:1 ,桌面所受压强为 。
【分析】因为自下而上金属片的面积逐渐减半,于是可用图来反映面积关系,由图可知第1片以上的各片的总面积(及总重)与第一片的面积(及物重)均减半,以此类推,任一片的面积(及物重)与其上各片的总面积(及总重)减半,根据压强可知每块金属片上表面受到的压强之比即可得出答案;当n趋于无穷大时,最下一块金属上面的金属之和等于最下面的金属质量,再根据压强公式求出桌面受到的压强。
【解答】解:因为自下而上金属片的面积逐渐减半,于是可用图来反映面积关系,如下图所示:
由图可知,第1片以上的各片的总面积(及总重)与第一片的面积(及物重)减半;
以此类推,任一片的面积(及物重)与其上各片的总面积(及总重)减半,
由此可见,上面一片受到的压力是下面一片受到压力的,同时上面一片受力面积也是下面一片受力面积的,
由p可知,自下而上三块金属片,每块金属片上表面受到的压强之比为1:1:1;
当n趋于无穷大时,最下一块金属上面的金属之和等于最下面的金属质量,即对桌面的压力F=2G,
桌面受到的压强p。
故答案为:1:1:1;。
【点评】本题考查了压强的计算,分析出任一片的面积(及物重)与其上各片的总面积(及总重)变化是关键,难点是知道当n趋于无穷大时,最下一块金属上面的金属之和等于最下面的金属质量。
31.体检时测体重,一同学站在体重计上,体重计的示数是42kg。已知他每只脚与秤台的接触面积为1.4×10﹣2m2。
求:(1)他对秤台的压力大小和压强大小各是多少?
(2)如果他提起一只脚,体重计的示物是多少?此时秤台受到的压强是多大?(g取10N/kg)
【分析】(1)根据体重计的示数可求出该同学重力,此时重力就是他对台秤的压力,再利用压强公式即可求出他对台秤的压强;
(2)如果他提起一只脚,体重计的示数不变,受力面积减小了一半,然后利用压强公式即可求出他对台秤的压强。
【解答】解:(1)F=G=mg=42kg×10N/kg=420N;
P1.5×104Pa。
(2)他提起一只脚F不变;
P′3×104Pa。
答:(1)他对台秤的压力为420N,压强是1.5×104Pa。
(2)如果他提起一只脚,体重计的示物是42kg,此时秤台受到的压强是3×104Pa。
【点评】此题主要考查学生对压强公式的计算和重力的计算。计算压强时要注意受力面积的对应性。
32.如图1所示,水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米×50厘米、高1米的长方体木块。小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。
(1)在0~6秒范围内,木块的运动状态没有发生改变的时间段有 0~1s、3s~5s ;
(2)请在图2丙中,将0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充完整。
【分析】(1)由图乙可知木块在0~1s静止,在3s~5s匀速直线运动,据此找出运动状态不变的时间段;
(2)物体处于平衡状态时受到的力就是平衡力,根据平衡力的大小相等判断出摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,而与运动速度无关,据此得出摩擦力的大小、作图。
【解答】解:(1)由图乙可知,木块在0~1s静止,在3s~5s匀速直线运动,可见运动状态不变的时间段是0~1s、3s~5s;
(2)由图丙可知,用200N的水平推力能使木箱匀速前进说明此时木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一对平衡力,摩擦力等于推力等于200N。
木块在1~3s内做加速运动,木块在3~5s内减速运动,受到的摩擦力都为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,接触面粗糙程度与压力不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则1s~6s木块受到的摩擦力大小为200N.图象如下图:
故答案为:(1)0~1s、3s~5s;(2)如图所示。
【点评】本题考查了学生对力学图象的分析能力,能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键,是一道锻炼学生分析思考能力的好题。
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