内容正文:
2024-2025学年度第二学期期末考试卷
八年级物理
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 新冠疫情期间,某医院急诊室的一个氧气瓶充满氧气,在给急救病人供氧时用去了一半氧气,则氧气瓶中剩余氧气的质量______,密度______(两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
2. 用天平测量一个芒果的质量,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示,则该芒果的质量是______g。如图乙所示,弹簧测力计在两个力的作用下静止,拉力的大小为_______N。
3. 篆刻是我国一门古老的艺术形式,篆刻刀的刀口做得很锋利是为了增大________;“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的_________。
4. 如图所示,为了倡导绿色出行,某市投放了大量的共享单车,小明在水平路面上匀速骑行,所用时间为,他骑行时单车的平均速度是______,若人与车的总质量为,每个轮胎与路面的接触面积约为,当他骑行时共享单车对路面的压强是______。
5. 某商场自动感应门俯视图如图所示,以O为圆心、半径为2m的虚线圆为感应区,即当有物体进入虚线圆内时,宽度均为2m 的两扇感应门立即向两边以 的速度匀速开启,开启过程中感应门受力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。某次,商场工作人员推动宽为D=40cm的货物在水平地面上匀速通过该门,货物的中央始终在门的中心线s上,该过程中货物受到的地面支持力与货物受到的________是一对平衡力;为能安全通过,工作人员匀速推动货物的速度应不超过_____m/s。
6. 2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于________继续向前运动;刷冰员不停地刷冰面可以________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将_________(选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 小明同学进行了估测,其中最符合实际的是( )
A. 一张展开的消毒湿巾纸的厚度约为20mm
B. 一瓶100mL的医用消毒酒精的质量约为2kg
C. 一个常见的成人医用外科口罩的面积约为170cm2
D. 一名中学生站立时对地面的压强约为500Pa
8. 图画中题有李白《早发白帝城》诗句,诗中能估算出速度大小的一句是( )
A 朝辞白帝彩云间 B. 千里江陵一日还 C. 两岸猿声啼不住 D. 轻舟已过万重山
9. 图是运动员跳水的情景,下列关于运动员对跳板的压力的说法正确的是( )
A. 可以使跳板发生形变 B. 其施力物体是地球
C. 一定等于运动员的重力 D. 可以改变运动员的运动状态
10. 2021年,中国女足昂首挺进东京奥运会,如图所示,是女足队员王踢球时的情景,下列说法正确的是( )
A. 运动鞋的底部凹凸不平,这样可以增大摩擦力
B. 滚动的足球最终停下来,说明运动需力来维持
C. 踢出去的足球继续滚动,是因为受到惯性作用
D. 静止的足球受到的重力和支持力是相互作用力
11. 紧急情况逃生时,使用普通破窗锤产生的碎玻璃容易伤人。如图所示为一种新型破窗锤,使用时将两个面积为S的吸盘吸附在窗玻璃上,然后拉长弹性绳,人离玻璃较远后松手,破窗锤在弹力作用下瞬间击碎窗玻璃而不会伤到人。下列说法中错误的是( )
A. 吸盘能吸附在窗玻璃上是由于受到大气压的作用
B. 锤头敲破玻璃,说明力能改变物体的运动状态
C. 锤头前端做得比较尖是为了增大压强
D. 将锤头改成弹簧测力计,可以粗略测出此时的大气压
12. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,三幅图中均是完全相同的木块和木板。图甲,图乙中木板静止,木块,铁块水平向右做匀速直线运动;图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计水平拴在竖直墙上,木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 若图丙中木板做加速运动,则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B. 利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C. 图甲与图丙相比,甲中弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确
D. 利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关
13. 小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像,其中对实验图像分析正确的是( )
A. 图甲说明物体处于静止状态
B. 图乙说明物体在做匀速直线运动
C. 图丙说明物体的质量与它的体积成正比
D. 图丁说明物体所受重力与它的质量成正比
14. 下列由生活所联想到的物理知识中,正确的是( )
A. 拖拉机和联合收割机以同样的速度同向前进时,以拖拉机为参照物,联合收割机是静止的
B. 切肉前先磨刀,是为了减少受力面积增大压力
C. 短跑运动员到达终点后不会马上停下来,是由于运动员具有惯性
D. 抽油烟机能把油烟抽走,是利用流体流速越大的位置压强越大
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲是兰州市跨越黄河的空中缆车随缆绳做匀速直线运动的示意图,将其简化为图乙所示,请画出缆车空的轿厢(以方框表示)受力示意图(不计空气阻力)。
16. 当车静止时,小球A被细线拴住悬挂于车顶且紧靠车厢后壁细线刚好在竖直方向,请在图中画出当车在水平路面上加速向右运动时小球A所受力的示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 小强在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一个、长木板(含挡板)一块、小木块一个。
(1)他为了完成该实验,还需要的实验器材是______;
(2)实验的原理是______;
(3)为了方便计时,应该使斜面的坡度______(选填“较大”或“较小”);
(4)经测量,s1=0.9m,s2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在s3这段运动过程的平均速度是______m/s,如果小车还没到终点线就停止计时了,则测得的平均速度将偏______(选填“大”或“小”)。
18. 小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。(已知)
(1)小明实验过程如下:
①将天平放置于水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,天平上指针的位置如图所示,下一步的操作是______;
②用调节好的天平测出小石块的质量为m;
③往量筒中倒入适量的水,读出水面对应的刻度值为;
④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中,读出水面对应的刻度值为;
⑤小石块的密度:=______;
(2)小红的实验过程如下:
①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下,测出小石块重为G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块______在水中,读出弹簧测力计示数为F;
③小石块的密度:=______;
(3)对小明和小红的实验进行分析与论证,可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。为了使测量结果更准确,可以在完成小明的实验步骤②后,将______,再继续进行实验。
19. 为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小夏设计了如图1所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动,根据______知识,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______的(选填“正确”或“错误”),理由是______ ;
(5)小夏对实验装置进行改进后,如图2所示,当他再进行实验时,发现效果更好。请你说出改进后的优点是______(写出一条即可)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 我国约有4亿多人需配戴近视或远视眼镜。组成眼镜的主要材料指标如表:
材料技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光量
92%
91%
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
45×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)现如今大多数人会选择树脂镜片,请说出一条树脂镜片的优点;
(2)若你所选择的树脂镜片每块体积为4×10﹣6m3,试求出该副眼镜的镜片质量;
(3)若所用是一副铜合金镜架,其质量为2×10﹣2kg,如图所示。以钛合金代替铜合金,这副镜架的质量是多少?
21. 一辆5G无人配送车,质量为400kg,轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10 min内配送车的平均速度;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力;
(3)配送车对水平地面的压强。
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2024-2025学年度第二学期期末考试卷
八年级物理
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 新冠疫情期间,某医院急诊室的一个氧气瓶充满氧气,在给急救病人供氧时用去了一半氧气,则氧气瓶中剩余氧气的质量______,密度______(两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小
【解析】
【分析】
【详解】[1]充满氧气的氧气瓶,在给急救病人供氧时用去了一半氧气,氧气质量减半,故氧气瓶中剩余氧气的质量变小。
[2]剩余氧气还充满整个氧气瓶,故剩余氧气体积不变,而氧气瓶中剩余氧气的质量变小,根据,剩余氧气的密度变小。
2. 用天平测量一个芒果的质量,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示,则该芒果的质量是______g。如图乙所示,弹簧测力计在两个力的作用下静止,拉力的大小为_______N。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,天平标尺分度值为,游码左端在标尺上对应的刻度为,该芒果的质量是
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为,弹簧测力计的示数为,弹簧测力计的示数等于钩子上受到的拉力,即,弹簧测力计在和两个力的作用下静止,和是一对平衡力,大小相等,则拉力的大小为。
3. 篆刻是我国一门古老的艺术形式,篆刻刀的刀口做得很锋利是为了增大________;“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的_________。
【答案】 ①. 压强 ②. 形状
【解析】
【分析】
【详解】[1]篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过减小受力面积,达到增大压强的目的。
[2]艺人对泥施加力的作用,使泥的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
4. 如图所示,为了倡导绿色出行,某市投放了大量的共享单车,小明在水平路面上匀速骑行,所用时间为,他骑行时单车的平均速度是______,若人与车的总质量为,每个轮胎与路面的接触面积约为,当他骑行时共享单车对路面的压强是______。
【答案】 ①. 5 ②.
【解析】
【分析】
【详解】[1]他骑行时单车的平均速度是
[2]小明骑单车在水平地面上,单车对地面的压力
单车与路面的总接触面积约为
他骑行时共享单车对路面的压强是
5. 某商场自动感应门俯视图如图所示,以O为圆心、半径为2m的虚线圆为感应区,即当有物体进入虚线圆内时,宽度均为2m 的两扇感应门立即向两边以 的速度匀速开启,开启过程中感应门受力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。某次,商场工作人员推动宽为D=40cm的货物在水平地面上匀速通过该门,货物的中央始终在门的中心线s上,该过程中货物受到的地面支持力与货物受到的________是一对平衡力;为能安全通过,工作人员匀速推动货物的速度应不超过_____m/s。
【答案】 ①. 平衡 ②. 重力 ③. 1
【解析】
【详解】[1]感应门向两边以0.1m/s的速度匀速开启,即开启过程中感应门做匀速直线运动,则开启过程中感应门处于平衡状态,所以开启过程中感应门受力平衡。
[2]货物在水平地面上匀速直线运动,在竖直方向上受力平衡,受到竖直向上的地面支持力与货物受到竖直向下的重力,这两个力是一对平衡力。
[3]由题可知,货物的宽度为,感应门打开的宽度至少为40cm,可知每扇运动的距离为
根据可知,感应门运动的时间
货物要安全通过,在这2s内通过的路程,物体的运动时间,因此货物的运动速度
所以工作人员匀速推动货物的速度应不超过1m/s。
6. 2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后,冰壶由于________继续向前运动;刷冰员不停地刷冰面可以________(选填“增大”或“减小”)冰壶受到的摩擦力;如果摩擦力为零,运动的冰壶将_________(选填“静止”“逐渐停下来”或“做匀速直线运动”)。
【答案】 ①. 惯性 ②. 减小 ③. 做匀速直线运动
【解析】
【分析】
【详解】[1]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫做惯性。冰壶推出后还能继续向前运动,就是因为冰壶具有惯性。
[2]刷冰员不停地刷冰面,使冰面变得光滑,是为了减小摩擦阻力。
[3]根据牛顿第一定律可知,原本运动的物体不受力,物体将做匀速直线运动。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分.第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 小明同学进行了估测,其中最符合实际的是( )
A. 一张展开的消毒湿巾纸的厚度约为20mm
B. 一瓶100mL的医用消毒酒精的质量约为2kg
C. 一个常见的成人医用外科口罩的面积约为170cm2
D. 一名中学生站立时对地面的压强约为500Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.一张展开的消毒湿巾纸的厚度很小,通常在0.1mm左右,而20mm=2cm,厚度过大,故A不符合题意;
B.医用消毒酒精的密度约为0.8g/cm3,酒精的质量,故B不符合题意;
C.成人医用外科口罩的长度约为17cm,宽度约为10cm,面积,故C符合题意;
D.一个中学生对地面的压力约500N,双脚与地面的接触面积约400cm2=0.04m2。双脚站立时对地面的压强约为,故D不符合题意。
故选C。
8. 图画中题有李白《早发白帝城》诗句,诗中能估算出速度大小的一句是( )
A. 朝辞白帝彩云间 B. 千里江陵一日还 C. 两岸猿声啼不住 D. 轻舟已过万重山
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.“朝辞白帝彩云间”即不能知道路程也不能确定时间,所以没法估计速度,故A不符合题意;
B.“千里江陵一日还”,既能知道路程也能确定时间,所以可以估计速度,故B符合题意;
C.“两岸猿声啼不住” 即不能知道路程也不能确定时间,所以没法估计速度,故C不符合题意;
D.“轻舟已过万重山” 即不能知道路程也不能确定时间,所以没法估计速度,故D不符合题意。
故选B。
9. 图是运动员跳水的情景,下列关于运动员对跳板的压力的说法正确的是( )
A. 可以使跳板发生形变 B. 其施力物体地球
C. 一定等于运动员的重力 D. 可以改变运动员的运动状态
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.运动员对跳板的压力的作用效果是使跳板发生弹性形变,故A正确;
B.运动员对跳板的压力的施力物体是运动员,故B错误;
C.运动员对跳板产生压力时,开始形变小压力小于重力,故压力不一定等于重力,故C错误;
D.运动员对跳板的压力改变的是跳板的运动状态不是改变运动员的状态,故D错误。
故选A。
10. 2021年,中国女足昂首挺进东京奥运会,如图所示,是女足队员王踢球时的情景,下列说法正确的是( )
A. 运动鞋的底部凹凸不平,这样可以增大摩擦力
B. 滚动的足球最终停下来,说明运动需力来维持
C. 踢出去的足球继续滚动,是因为受到惯性作用
D. 静止的足球受到的重力和支持力是相互作用力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.运动鞋的底部凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A正确;
B.滚动的足球最终停下来,是因为足球受到阻力的作用,说明力是改变物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C.踢出去的足球继续滚动,是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到,故C错误;
D.静止的足球受到的重力和支持力作用在同一物体上,是一对平衡力,故D错误。
故选A。
11. 紧急情况逃生时,使用普通破窗锤产生的碎玻璃容易伤人。如图所示为一种新型破窗锤,使用时将两个面积为S的吸盘吸附在窗玻璃上,然后拉长弹性绳,人离玻璃较远后松手,破窗锤在弹力作用下瞬间击碎窗玻璃而不会伤到人。下列说法中错误的是( )
A. 吸盘能吸附在窗玻璃上是由于受到大气压的作用
B. 锤头敲破玻璃,说明力能改变物体的运动状态
C. 锤头前端做得比较尖是为了增大压强
D. 将锤头改成弹簧测力计,可以粗略测出此时的大气压
【答案】B
【解析】
【详解】A.吸盘能吸附在窗玻璃上是由于吸盘内的气压几乎为0,吸盘在大气压的作用下紧紧吸附在窗玻璃上,故A正确,不符合题意;
B.力能改变物体的运动状态或者形状。锤头敲破玻璃,说明力能改变物体的形状,故B错误,符合题意;
C.锤头前端做得比较尖是为了在压力不变时,通过减小受力面积,增大压强,故C正确,不符合题意;
D.将锤头改成弹簧测力计,当测力计刚好拉动吸盘时,测力计示数为吸盘受到的大气压的压力大小,由可得此时的大气压,故D正确,不符合题意。
故选B。
12. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,三幅图中均是完全相同的木块和木板。图甲,图乙中木板静止,木块,铁块水平向右做匀速直线运动;图丙中电动装置D带动木板水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计水平拴在竖直墙上,木块相对地面处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 若图丙中木板做加速运动,则弹簧测力计读数一定不等于木块受到的摩擦力大小
B. 利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度是否有关
C. 图甲与图丙相比,甲中弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确
D. 利用甲、乙两图,可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小是否有关
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.因为木块静止,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,所以测力计示数等于摩擦力,故A错误;
BD.利用甲、乙两图,粗糙程度不变改变压力,可以探究滑动摩擦力大小跟压力是否有关,故B错误,D正确;
C.图甲与图丙相比,甲需要匀速拉动,丙不需要,丙弹簧测力计指针位置更稳定,读数更准确,故C错误。
故选D。
13. 小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像,其中对实验图像分析正确的是( )
A. 图甲说明物体处于静止状态
B. 图乙说明物体在做匀速直线运动
C. 图丙说明物体的质量与它的体积成正比
D. 图丁说明物体所受重力与它的质量成正比
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.图甲是v-t图象,且v保持不变,所以物体做匀速直线运动,故A错误;
B.图乙是s-t图象,而s保持不变,说明物体处于静止状态,故B错误;
C.图丙中的m与V的关系图线是过原点的倾斜直线,所以物体的质量与它的体积成正比,故C正确;
D.图丁中的G与m的关系图线是过原点的倾斜直线,所以物体所受的重力与它的质量成正比,故D正确。
故选CD。
14. 下列由生活所联想到的物理知识中,正确的是( )
A. 拖拉机和联合收割机以同样的速度同向前进时,以拖拉机为参照物,联合收割机是静止的
B. 切肉前先磨刀,是为了减少受力面积增大压力
C. 短跑运动员到达终点后不会马上停下来,是由于运动员具有惯性
D. 抽油烟机能把油烟抽走,是利用流体流速越大的位置压强越大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.拖拉机和联合收割机以同样的速度同向前进时,以拖拉机为参照物,联合收割机的相对位置始终不变,因此是静止的,故A正确;
B.切肉前先磨刀,是为了在压力相同时减小受力面积,增大压强,使刀更快,故B错误;
C.由于运动员具有惯性,所以短跑运动员到达终点后会保持原来的运动状态,不会马上停下来,故C正确;
D.抽油烟机能把油烟抽走,是利用流体流速越大的位置压强越小,大气压把油烟压到抽油烟机附近压强小的地方,从而抽出去,故D错误。
故选AC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲是兰州市跨越黄河的空中缆车随缆绳做匀速直线运动的示意图,将其简化为图乙所示,请画出缆车空的轿厢(以方框表示)受力示意图(不计空气阻力)。
【答案】
【解析】
【详解】缆车随缆绳做匀速直线运动,则轿厢也做匀速直线运动,受力平衡,受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F的作用,这两个力是一对平衡力,大小相同,作用点在轿厢的中心,示意图如图所示:
16. 当车静止时,小球A被细线拴住悬挂于车顶且紧靠车厢后壁细线刚好在竖直方向,请在图中画出当车在水平路面上加速向右运动时小球A所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】当小车突然向右加速运动,小球由于惯性会保持原来的运动状态,因此会对车厢壁产生向左的压力,由于物体间力的作用是相互的,车厢壁就会对球产生向右的支持力,小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用,此二力平衡,因此小球受到三个力的作用,如下图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 小强在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一个、长木板(含挡板)一块、小木块一个。
(1)他为了完成该实验,还需要的实验器材是______;
(2)实验的原理是______;
(3)为了方便计时,应该使斜面的坡度______(选填“较大”或“较小”);
(4)经测量,s1=0.9m,s2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在s3这段运动过程的平均速度是______m/s,如果小车还没到终点线就停止计时了,则测得的平均速度将偏______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 刻度尺 ②. v= ③. 较小 ④. 0.5 ⑤. 大
【解析】
【详解】(1)[1]根据可知,测量小车的平均速度需要用秒表测出时间,用刻度尺测出小车通过的距离,题目中已经给出了秒表,因此还需要的实验器材是刻度尺。
(2)[2]本实验是利用工具测量的路程和时间间接求速度,即实验的原理是。
(3)[3]若要计时准确方便,小车应运动的时间长一些,则应使斜面的坡度较小一些,使小车在斜面运动的速度更慢。
(4)[4]由图知s1=0.9m,s2=0.4m,则
由图知
所以小车在s3这段路程的平均速度
[5]如果小车还没到终点线就停止计时,则记录的时间偏小,所以根据可知,测得的平均速度将偏大。
18. 小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。(已知)
(1)小明的实验过程如下:
①将天平放置于水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,天平上指针的位置如图所示,下一步的操作是______;
②用调节好的天平测出小石块的质量为m;
③往量筒中倒入适量的水,读出水面对应的刻度值为;
④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中,读出水面对应的刻度值为;
⑤小石块的密度:=______;
(2)小红的实验过程如下:
①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下,测出小石块重为G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块______在水中,读出弹簧测力计示数为F;
③小石块的密度:=______;
(3)对小明和小红的实验进行分析与论证,可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。为了使测量结果更准确,可以在完成小明的实验步骤②后,将______,再继续进行实验。
【答案】 ①. 向左调节平衡螺母,使天平平衡 ②. ③. 完全浸没 ④. ⑤. 偏大 ⑥. 具有吸水性的小石块浸没在水中吸足水
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]从图中可以看出分度尺向右偏,说明右边更重,左边轻,所以需要将平衡螺母向左边调节,使得左右两边平衡,天平水平平衡。
[2]根据题意,小石块的质量直接由天平测出,质量为m,而体积是使用量筒将固体浸入液体中间接测出,易知,小石块的体积为
根据密度计算公式可得,小石块的密度为
(2)[3]因为测量密度时需要测量质量和密度,质量可以根据测量出来的重力进行计算获得,所以还需要体积,因为物体在完全浸没时排开液体体积与物体体积相等,所以在只有弹簧测力计的情况下,可以通过测量完全浸没时的浮力来进行体积计算,所以应该将小石块完全浸没在水中。
[4]根据可知,物体的质量为
因为物体完全浸没时弹簧测力计的示数为F,根据称重法计算浮力可知,此时物体受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,物体排开液体的体积也即物体体积为
根据密度计算公式可得,小石块的密度为
(3)[5]因为干燥石头具有吸收性,能够吸收水分,所以测量体积时由于石头吸收掉一部分水分,从而使得测得的偏小,所以计算出来的石块体积偏小,密度偏大。
[6]因为密度的偏差来源于石块吸收水分使得体积偏小,所以在测量完质量后,应该让石块充分吸收水分,然后再进行体积测量。
19. 为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小夏设计了如图1所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动,根据______知识,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______的(选填“正确”或“错误”),理由是______ ;
(5)小夏对实验装置进行改进后,如图2所示,当他再进行实验时,发现效果更好。请你说出改进后的优点是______(写出一条即可)。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡(二力平衡条件) ③. 丁 ④. 压力(压力大小) ⑤. 接触面粗糙程度 ⑥. 错误 ⑦. 没有控制压力(的大小)不变;(没有控制变量) ⑧. 不用控制长木板做匀速直线运动,便于操作。(弹簧测力计示数稳定,便于读数;弹簧测力计便于读数;弹簧测力计读数准确)
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物体才处于平衡状态,摩擦力才等于接触面的粗糙程度;这是根据二力平衡的知识。
(2)[3]压力最小,接触面最光滑的木板产生摩擦力最小,即丁实验中摩擦力最小。
(3)[4][5]比较甲、乙两次实验,压力不同,接触面的粗糙程度相同,故是为了探究滑动摩擦力大小与压力的大小是否有关;比较乙、丙两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关。
(4)[6][7]比较甲、丁两次实验,甲的示数大,但是压力不同,接触面积也不同,无法得出结论,结论是错误的;原因是没有控制压力(的大小)不变,没有控制变量唯一。
(5)[8]改进后,拉动长木板,长木板与木块之间是滑动摩擦力,故大小不变,而木块滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数是平衡力,直接读数即可,而长木板与木块之间是滑动摩擦力,其大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,故不需要匀速直线运动,不用控制长木板做匀速直线运动,便于操作。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 我国约有4亿多人需配戴近视或远视眼镜。组成眼镜的主要材料指标如表:
材料技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光量
92%
91%
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)现如今大多数人会选择树脂镜片,请说出一条树脂镜片的优点;
(2)若你所选择的树脂镜片每块体积为4×10﹣6m3,试求出该副眼镜的镜片质量;
(3)若所用的是一副铜合金镜架,其质量为2×10﹣2kg,如图所示。以钛合金代替铜合金,这副镜架的质量是多少?
【答案】(1)见解析;(2)10.4g;(3)11.25g
【解析】
【详解】解:(1)与传统的玻璃镜片相比较,树脂镜片的密度较小,所以总体质量较小,使用起来更舒服;树脂镜片的抗冲击力较强,使用时不易摔坏。
(2)根据可得,树脂镜片质量
(3)根据可得,铜合金镜架体积
镜架体积不变,以钛合金代替铜合金,这副镜架的质量
答:(1)树脂镜片抗冲击力较强,使用时不易摔坏;
(2)该副眼镜的镜片质量为10.4g;
(3)以钛合金代替铜合金,这副镜架的质量是11.25g。
21. 一辆5G无人配送车,质量为400kg,轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10 min内配送车的平均速度;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力;
(3)配送车对水平地面的压强。
【答案】(1)2m/s;(2)200N;(3)1.6×105Pa
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)分析图可知,配送车10 min运动的路程s=1.2km=1.2×103m,配送车的平均速度
(2)配送车的重力
配送车在水平路面上匀速行驶,牵引力和阻力时一对平衡力,所以牵引力
(3)配送车对水平地面的压力
配送车对水平地面的压强
答:(1)10min内配送车的平均速度为2m/s;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力为200N;
(3)配送车对水平地面的压强为1.6×105Pa。
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