2.1 力巩固练习-2025-2026学年浙教版八年级上册科学
2025-10-20
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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1节 力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 2.35 MB |
| 发布时间 | 2025-10-20 |
| 更新时间 | 2025-10-20 |
| 作者 | 小何老师18 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54425007.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
八上学案
2.1 力题集
一.选择题(共25小题)
1.下列关于力的说法正确的是( )
A.磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在的
B.指南针能够指示方向,说明受力物体不一定有施力物体
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用
D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用
2.如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.磁铁对小铁球没有作用力
B.力可以改变小铁球的运动方向
C.力可以使小铁球发生形变
D.物体间力的作用是相互的
3.如图所示,一只小鸭子正在湖中游泳。小鸭子的脚掌向后拨水,自身受力向前运动,使小鸭子前进的力是( )
A.湖水对鸭身的力
B.湖水对鸭掌的力
C.鸭掌对湖水的力
D.鸭子腿部肌肉产生的力
4.如图是2010年广州亚运会“皮划艇静水”项目体育图标。运动员用船桨向后划水时皮划艇就会向前运动,那么使皮划艇前进的力的施力物体是( )
A.船桨 B.湖水 C.运动员 D.皮划艇
5.足球运动中包含了很多科学知识,如图小海把足球踢向空中,下列说法不正确的是( )
A.用力踢球时,脚也感觉到痛,说明物体间力的作用是相互的
B.用脚踢足球,足球沿曲线飞出去,说明力能使物体发生形变
C.用力越大,足球被踢得越远,说明力的大小影响力的作用效果
D.用脚踢球时,脚对球施加了力,说明力是物体对物体的作用
6.如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若老师获胜,则关于两力的大小关系正确的是( )
A.F1=F2 B.F1>F2 C.F1<F2 D.无法判断
7.水上飞行器利用脚上的喷水装置,可以让你在水面上腾空而起,由此受到很多人的喜爱。下列与水上飞行器的原理一致的是( )
A.磁悬浮列车 B.喷气式飞机
C.缆车 D.热气球
8.汽车追尾时,很容易造成后车前段变形,造成后车前端变形的力是( )
A.后车撞击前车的力
B.后车所受的重力
C.前车撞击后车的力
D.以上三个力共同作用的结果
9.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
10.《天工开物》中记载着一种农业生产汲水装置——辘轳(如图所示),由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。提水时,手握在B处比握在A处更容易使大轮转动,从而提起水桶。这说明了力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.施力物体有关
11.如图所示为某同学复习力学知识时建构的思维导图,图中举例Ⅱ处可补充的例子是( )
A.用力扔篮球,篮球向前飞
B.用力拉皮筋,皮筋被拉弯
C.挤压橡皮泥,橡皮泥变形
D.站在沙滩上,脚陷入沙子
12.托起下列哪种物体所用的力最接近1N( )
A.两个鸡蛋 B.一箱牛奶
C.一枚大头针 D.一瓶500mL的矿泉水
13.关于弹簧测力计的使用,下列说法中正确的是( )
A.测量前不用将指针调零
B.读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直
C.使用弹簧测力计可以测任何大小的拉力
D.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
14.如图所示,物体甲、乙分别受到拉力F1、F2,由图可知下列答案中正确的是( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.F1>F2 D.无法判断
15.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
16.下列计算10kg物体所受重力的运算过程,正确的是( )
A.G=mg=10×9.8N/kg=98N
B.G=mg=10kg×9.8N/kg=98N
C.G=mg=10kg×9.8N=98N
D.G=mg=10kg×9.8=98N
17.下列关于重力的说法,正确的是( )
A.物体在月球上不受重力
B.重力和压力的方向总是相同
C.同一地点等质量的铁和棉花,两者重力不相等
D.一个中学生的重力大约为500N
18.关于力现象,下列说法正确的是( )
A.只有直接接触的两个物体之间才能发生力的作用
B.跳板可以将跳水运动员向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
C.在地球附近,质量的大小与物体的重力成正比
D.地面附近的物体受到重力,重心一定在物体上
19.如图所示是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是( )
A.大小变化,方向不变 B.方向变化,大小不变
C.大小和方向都变化 D.大小和方向都不变
20.将一铅球抛出后如图,选项中能正确反映“物体所受重力跟它所在高度的关系”的是( )
A. B.
C. D.
21.足球运动员把足球踢向空中(如图所示),若不计空气阻力,则下列各图中能正确表示足球在空中飞行时受力情况的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)( )
A. B. C. D.
22.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
23.用两只手在竖直方向拉一个弹簧秤,一只手向上拉秤上端,另一只手向下拉秤下端,这时弹簧秤的示数是8牛顿,若弹簧秤本身重力不考虑,则下列判断正确的是( )
A.两只手各用4牛顿的拉力
B.上面那只手用8牛顿的拉力,下面那只手没用力
C.下面那只手用8牛顿的拉力,上面那只手没用力
D.两只手各用8牛顿的拉力
24.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
25.网球比赛时,发球的运动员常常用手捏的方法选择弹性较好的球,这是凭感性经验,为了比较两只网球的弹性大小,下列最科学的方法是( )
A.把两球向墙掷去,比较它们反弹后离墙的距离
B.让两球置于同一块场地上方同一高度自由落下,比较它们反弹的高度
C.用球拍分别击打两球,比较两球飞出去的距离
D.用手捏两球,比较它们的硬度
二.填空题(共8小题)
26.中国姑娘郑钦文在2024年澳大利亚网球公开赛中获得亚军,如图是她用球拍击球的精彩瞬间,击球时网面和球同时发生了形变,说明物体间力的作用是 的;击球可以使球的运动轨迹发生改变,说明力可以改变物体的 。
27.质量0.5kg的小球被抛出去后,如不计空气阻力,则小球受到 力的作用。该力的施力物体是 ,力的大小是 ,力的方向是 。
28.用如图所示的水壶提水时,为了不使水流出时,手应提在水壶把手的 处;当把水壶里的水灌到保温瓶中去时,手应提在水壶把手的 处(以上两空选填“A”或“B”)。
29.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取一段长10厘米的吸管,用胶带把它固定在气球上。将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向左喷出,气球向右运动,运动过程中气球与吸管保持相对静止。
(1)气体向左喷出,气球向右运动,说明物体间力的作用是 的。
(2)如图所示是气球运动时每隔0.5秒的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,若A、B间的实际路程是5.4米,则速度为 米/秒。
30.神舟十七号航天员汤洪波的身高约1.75m,体重约68kg,如图所示为汤洪波出舱活动时的情境示意图。
(1)汤洪波在地球上受到的重力为 N。
(2)图中 能表示他受到的重力的方向(填写数字)。
(3)中国天宫空间站以每秒6.0千米的速度绕地球飞行,每100分钟空间站就能绕地球飞行一圈,则空间站绕地球飞行一圈的路程为 km。
31.甲、乙两个物体的质量之比为2:1,则它们在地球上所受的重力之比为 ;已知在月球上的重力大约是地球上的六分之一,若甲物体在地球上所受的重力为240N,则乙物体在月球上所受的重力为 N。
32.2021年2月10日,质量为5.2t的“天问一号”火星探测器实施近火制动后,被火星顺利捕获,正式踏入如图的环火星的轨道。地球上g取10N/kg,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍。请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发射升空,利用了力的作用是 。火星探测器顺利实施近火制动,完成火星捕获,说明力可以改变物体的 。
(2)在火星上的物体受到火星的重力方向为 。
(3)若在不远的将来,我国实现了载人登陆火星任务,当未来的你作为宇航员踏上火星表面,若原本在地球上你最多能举起50kg物体,在火星表面你最多能举起质量为 的岩石标本?
33.中国女排多次获得世界杯冠军。女排姑娘们热身训练刚开始时用的是普通排球,后改用气排球,弹性更好,不易伤人。经查阅资料可知,普通排球和气排球的信息如下:
排球种类
材料
质量/g
圆周长/cm
普通排球
羊皮、人造革、橡胶
约220~270
约60
气排球
软塑料
约120
约75
(1)由此引起了小科的疑问:排球的弹性大小与哪些因素有关呢?经科学兴趣小组讨论,提出了以下几个猜想。
猜想1:排球的弹性可能与球的型号有关;猜想2:排球的弹性可能与球的质量有关;猜想 3: 。
(2)小科设计了一个探究影响排球弹性因素的实验活动,如图所示,她在设计实验时需要用到的科学方法是 。
(3)该探究实验中是通过排球在大理石上 来说明弹性的大小。
三.作图题(共1小题)
34.如图所示,小球静止在斜面上的杯内液体中,请画出小球所重力的示意图。
四.实验探究题(共5小题)
35.某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)使水火箭运动状态发生改变的施力物体是 。
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量 来间接反映这个高度。
(3)如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,从拍摄的照片可以看出,判断水火箭运动情况 (从“匀速直线运动”或“变速直线运动”选择)。
(4)以下是水火箭的部分评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
功能性
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t≥6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间3秒≤t<6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系,请结合评价量表的功能性指标,对该水火箭进行评价并说明理由。 。
36.某校科技小组同学自制橡皮筋动力小车并设计评价量表。
表一:橡皮筋动力小车模型评价量表(节选)
评价指标
优秀
良好
待改进
指标一
车身稳定,直线行驶
车体略有倾斜,不沿直线行驶
车体倾斜严重,无法正常行驶
指标二
?
释放过程较顺畅,有少量缠绕
释放时频繁卡顿,缠绕严重
(1)将评价量表中“指标二”的优秀内容补充完整: 。
(2)为探究小车行驶距离与橡皮筋根数关系,小组同学设计实验并获取数据,如表二。
表二:小车行驶距离与橡皮筋根数关系
橡皮筋材料
合成橡胶
10圈
橡皮筋根数
1根
3根
实验次数
1
2
3
1
2
3
小车行驶距离/cm
111
109
110
128
126
124
平均距离/cm
110
126
根据表二实验数据,能得出的结论是 。
(3)为了更准确地探究出小车行驶距离和橡皮筋根数的关系,结合评价指标选择优秀组动力小车的理由是 。
(4)小车行驶距离还可能跟 因素有关。
37.实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的F—x关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:=常量(设为k)。
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变。
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小。
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大。
为验证猜想,他们对剩余部分的弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时弹簧长度如图乙所示;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为0.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力F= N,此时弹簧的伸长量x= cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如表;
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,在图甲中描点,可以画出F—x图像,记为b。
⑤比较图线a、b,可以判断 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
38.科学小组发现弹簧和橡皮筋在一定外力作用下,长度都会发生变化,去除外力后立刻恢复原长,都符合反复测量的要求,为什么选择弹簧来制作测力计呢?科学小组进行了如下探究过程:
【测量原理】
(1)弹簧测力计能测物体的重力,请分析弹簧测力计示数等于物体重力的原因 。(提示:可以利用受力分析和文字加以说明)
【项目制作】
科学小组根据提供的材料(如图甲)制作并进行测量,得到三组不同弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙:
(2)根据乙图分析,在一定拉力范围内,选择弹簧来制作测力计的理由是 。
(3)分别用a、b、c弹簧制作的测力计精确度最高是 (选填“a““b”或“c“)。
【项目改进】
(4)科学小组实测发现,自制弹簧测力精确度低。为提高精确度,请根据以下表格信息提出如何优选弹簧: 。(提出一条优选方案)
弹簧长度/cm
弹簧圈直径/cm
弹簧拉长量/cm
15N拉力
20N拉力
10
3
3.6
4.8
20
3
6.5
8.7
30
3
9.7
12.9
10
2
2.4
3.2
10
4
7.7
10.2
39.针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,福甘和瑞泉同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设Ⅰ.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次
弹簧
弹簧
弹簧被压缩的长度(cm)
物块被推的距离(cm)
①
碳素
粗
8
25
②
铬钒
粗
8
22
③
硅锰
粗
8
27
④
碳素
细
10
24
⑤
铬钒
细
10
18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设 。
(2)根据表格中的实验数据,你认为福甘能否验证假设Ⅱ? 。
瑞泉同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为X,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)瑞泉同学根据得到的实验数据作出了F﹣x图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小 。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图丙所示),正确的是 (填字母)。
2.1 力题集
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
B
B
B
A
B
C
C
C
A
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
A
B
D
C
B
D
B
D
B
A
B
题号
23
24
25
答案
D
C
B
一.选择题(共25小题)
1.下列关于力的说法正确的是( )
A.磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在的
B.指南针能够指示方向,说明受力物体不一定有施力物体
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用
D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用
【答案】C
【解答】解:
A、磁铁吸铁,同时铁吸引磁铁;磁力是在磁铁和铁之间产生的,只有磁铁或铁不会产生力的作用,即力不能离开物体而单独存在,故A错误;
B、指南针能够指示方向,说明指南针受力的作用,一定有施力物体,这个施力物体是地球,故B错误;
C、力是物体间的相互作用,要产生力的作用至少有两个物体,没有物体就没有力的作用,故C正确;
D、相互接触的两个物体之间不一定有力的作用;如靠墙自然站立的同学,如果对墙壁没有挤压作用,则两者之间就没有力的作用,故D错误。
故选:C。
2.如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.磁铁对小铁球没有作用力
B.力可以改变小铁球的运动方向
C.力可以使小铁球发生形变
D.物体间力的作用是相互的
【答案】B
【解答】解:
A、小铁球在桌面上改变运动方向是由于小铁球受到磁铁的作用力,故A错误;
BD、乙图中铁球受到磁铁吸引力的作用,运动方向发生改变,说明力可以改变小铁球的运动方向,但不能说明力的作用是相互的,故B正确,D错误;
C、尽管力可以使物体发生形变,但从题干提供的信息不能得出力可以使小铁球发生形变的结论,故C错误。
故选:B。
3.如图所示,一只小鸭子正在湖中游泳。小鸭子的脚掌向后拨水,自身受力向前运动,使小鸭子前进的力是( )
A.湖水对鸭身的力
B.湖水对鸭掌的力
C.鸭掌对湖水的力
D.鸭子腿部肌肉产生的力
【答案】B
【解答】解:小鸭子的脚掌向后拨水,力的作用是相互的,水给脚掌一个向前的力,即鸭子受到的向前的力的施力物体是湖水对鸭掌的力。
故选:B。
4.如图是2010年广州亚运会“皮划艇静水”项目体育图标。运动员用船桨向后划水时皮划艇就会向前运动,那么使皮划艇前进的力的施力物体是( )
A.船桨 B.湖水 C.运动员 D.皮划艇
【答案】B
【解答】解:运动员用船桨向后划水时,船桨给湖水一个向后的作用力,根据力的作用是相互的,湖水也会给船桨一个向前的反作用力,正是这个力推动皮划艇向前运动,这个力的施力物体是湖水。
故选:B。
5.足球运动中包含了很多科学知识,如图小海把足球踢向空中,下列说法不正确的是( )
A.用力踢球时,脚也感觉到痛,说明物体间力的作用是相互的
B.用脚踢足球,足球沿曲线飞出去,说明力能使物体发生形变
C.用力越大,足球被踢得越远,说明力的大小影响力的作用效果
D.用脚踢球时,脚对球施加了力,说明力是物体对物体的作用
【答案】B
【解答】解:A、脚踢球时,脚对球施加力的作用,脚会感觉到痛,是因为球同时也给脚一个力的作用,说明物体间力的作用是相互的,故A项说法正确;
B、用脚踢足球,足球沿曲线飞出去,这说明力可以改变物体的运动状态,并不能说明力能使物体发生形变,故B项说法错误;
C、用力越大,足球被踢得越远,这说明力的作用效果与力的大小有关,故C项说法正确;
D、用脚踢球时,脚对球施加了力,该现象可以说明力是物体对物体的作用,故D项说法正确。
故选:B。
6.如图,师生间开展掰手腕活动。假设学生对老师的力为F1,老师对学生的力为F2,若老师获胜,则关于两力的大小关系正确的是( )
A.F1=F2 B.F1>F2 C.F1<F2 D.无法判断
【答案】A
【解答】解:学生对老师的力和老师对学生的力是相互作用力,两个力的大小相等,即F1=F2。
故选:A。
7.水上飞行器利用脚上的喷水装置,可以让你在水面上腾空而起,由此受到很多人的喜爱。下列与水上飞行器的原理一致的是( )
A.磁悬浮列车 B.喷气式飞机
C.缆车 D.热气球
【答案】B
【解答】解:人们利用水上飞行器喷水装置腾空而起,它利用的是反冲力,喷气式飞机利用发动机喷出的气体的反冲力。
故选:B。
8.汽车追尾时,很容易造成后车前段变形,造成后车前端变形的力是( )
A.后车撞击前车的力
B.后车所受的重力
C.前车撞击后车的力
D.以上三个力共同作用的结果
【答案】C
【解答】解:汽车追尾时,是因为后车由于惯性不能及时停下而撞到前车的车尾,由于力的作用是相互的,所以前车也会给后车一个撞击的反作用力,造成后车前端变形。因此,造成后车前端变形的力是前车撞击后车的力。只有选项C符合题意。
故选:C。
9.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力作用在木板上
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【解答】解:A、足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的,故A正确;
B、木板对足球有弹力的作用,物体间力作用是相互的,足球产生的弹力作用在木板上,故B正确;
C、木板的形变是由于足球产生的弹力造成的,故C错误;
D、足球产生的弹力就是足球因为受到重力对木板产生压力的结果,故D正确。
故选:C。
10.《天工开物》中记载着一种农业生产汲水装置——辘轳(如图所示),由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。提水时,手握在B处比握在A处更容易使大轮转动,从而提起水桶。这说明了力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.施力物体有关
【答案】C
【解答】解:由图和题意可知,手握在A点比握在B点要更省力些,两处的位置不同,力的作用点不同,手握在B点要省力些,这表明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确。
故选:C。
11.如图所示为某同学复习力学知识时建构的思维导图,图中举例Ⅱ处可补充的例子是( )
A.用力扔篮球,篮球向前飞
B.用力拉皮筋,皮筋被拉弯
C.挤压橡皮泥,橡皮泥变形
D.站在沙滩上,脚陷入沙子
【答案】A
【解答】解:A、用力扔篮球,篮球向前飞,说明力可以改变物体的形状,故A符合题意;
B、将弹弓的橡皮筋拉长,说明力可以改变物体的形状,故B不符合题意;
C、挤压橡皮泥,橡皮泥变形,橡皮泥发生改变,说明力可以改变物体的形状,故C不符合题意;
D、站在沙滩上,脚陷入沙子,说明力可以改变物体的形状,故D不符合题意。
故选:A。
12.托起下列哪种物体所用的力最接近1N( )
A.两个鸡蛋 B.一箱牛奶
C.一枚大头针 D.一瓶500mL的矿泉水
【答案】A
【解答】解:A、两个鸡蛋的质量约100g,故重力约:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A正确;
B、一箱牛奶的质量约2kg,故重力约:G=mg=2kg×10N/kg=20N,故B错误;
C、一枚大头针质量约为0.001kg=1g,故重力约:G=mg=0.001kg×10N/kg=0.01N,故C错误;
D、一瓶500mL的矿泉水的质量约0.5kg,故重力约:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,故D错误。
故选:A。
13.关于弹簧测力计的使用,下列说法中正确的是( )
A.测量前不用将指针调零
B.读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直
C.使用弹簧测力计可以测任何大小的拉力
D.使用弹簧测力计时,必须竖直提着用
【答案】B
【解答】解:A、使用前弹簧测力计必须调零,否则会影响读数的结果,所以此说法错误。
B、读数时,让视线垂直于刻度面板。故本选项说法正确。
C、弹簧测力计都有自己的量程,不可以测超过量程的力,所以此说法错误;
D、弹簧测力计可以测量竖直方向的力,也可以测量其它方向的力,所以此说法错误;
故选:B。
14.如图所示,物体甲、乙分别受到拉力F1、F2,由图可知下列答案中正确的是( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.F1>F2 D.无法判断
【答案】D
【解答】解:图中,尽管F2看起来比F1长,但是标度没有标清,因此不能判断两个力的大小。
故选:D。
15.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
【答案】C
【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。
16.下列计算10kg物体所受重力的运算过程,正确的是( )
A.G=mg=10×9.8N/kg=98N
B.G=mg=10kg×9.8N/kg=98N
C.G=mg=10kg×9.8N=98N
D.G=mg=10kg×9.8=98N
【答案】B
【解答】解:A、m缺少单位;
B、计算过程符合题意;
C、g单位错误;
D、g缺少单位。
故选:B。
17.下列关于重力的说法,正确的是( )
A.物体在月球上不受重力
B.重力和压力的方向总是相同
C.同一地点等质量的铁和棉花,两者重力不相等
D.一个中学生的重力大约为500N
【答案】D
【解答】解:A.物体在月球上也受到重力的作用,大小约为地球上的,故A错误;
B.重力的方向竖直向下,压力的方向与接触面垂直,二者有时相同,有时不同,故B错误;
C.同一地点相同质量的铁和棉花,它们受到的重力是相等的,故C错误;
D.一个中学生的质量大约是50kg,其重力大约为500N,故D正确。
故选:D。
18.关于力现象,下列说法正确的是( )
A.只有直接接触的两个物体之间才能发生力的作用
B.跳板可以将跳水运动员向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
C.在地球附近,质量的大小与物体的重力成正比
D.地面附近的物体受到重力,重心一定在物体上
【答案】B
【解答】解:A.物体之间发生力的作用,不一定需要接触,不直接接触的物体之间也可能发生力的作用,例如磁铁吸引铁钉,它们没有直接接触却有力的作用,故A错;
B.跳板将跳水运动员向上弹起,运动员的运动状态由静止变为向上运动,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.在地球附近,物体的重力与质量成正比,而不是质量与重力成正比,质量是物体的固有属性,不随重力的变化而变化,故C错误;
D.地面附近的物体受到重力,重心不一定在物体上,比如圆环的重心就在圆环的圆心处,而不在圆环上,故D错误。
故选:B。
19.如图所示是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是( )
A.大小变化,方向不变 B.方向变化,大小不变
C.大小和方向都变化 D.大小和方向都不变
【答案】D
【解答】解:因为重力的方向始终向下,所以运动的过程中,重力的方向始终是不变的,运动过程质量不变,重力不变,故D正确,ABC错误。
故选:D。
20.将一铅球抛出后如图,选项中能正确反映“物体所受重力跟它所在高度的关系”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:物体所受的重力跟它的质量成正比,而物体的质量不随物体位置、形状、状态、温度的改变而变化,因此铅球抛出后,重力不发生变化,故ACD错误,B正确。
故选:B。
21.足球运动员把足球踢向空中(如图所示),若不计空气阻力,则下列各图中能正确表示足球在空中飞行时受力情况的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:因不计空气阻力,所以空中飞行的足球只受到重力的作用,并且重力的方向是竖直向下的,因此从四个选项可判断出只有A符合题意;
故选:A。
22.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
【答案】B
【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。
23.用两只手在竖直方向拉一个弹簧秤,一只手向上拉秤上端,另一只手向下拉秤下端,这时弹簧秤的示数是8牛顿,若弹簧秤本身重力不考虑,则下列判断正确的是( )
A.两只手各用4牛顿的拉力
B.上面那只手用8牛顿的拉力,下面那只手没用力
C.下面那只手用8牛顿的拉力,上面那只手没用力
D.两只手各用8牛顿的拉力
【答案】D
【解答】解:当两只手在竖直方向拉一个弹簧秤的两端,弹簧秤的示数是8牛顿,若弹簧秤本身重力不考虑,则弹簧秤的示数等于挂钩一侧的拉力大小,即挂钩处的拉力为8N;
由于物体间力的作用是相互的,则挂环处的拉力也等于8N。
故选:D。
24.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
【答案】C
【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。
25.网球比赛时,发球的运动员常常用手捏的方法选择弹性较好的球,这是凭感性经验,为了比较两只网球的弹性大小,下列最科学的方法是( )
A.把两球向墙掷去,比较它们反弹后离墙的距离
B.让两球置于同一块场地上方同一高度自由落下,比较它们反弹的高度
C.用球拍分别击打两球,比较两球飞出去的距离
D.用手捏两球,比较它们的硬度
【答案】B
【解答】解:A、通过比较小球被反弹后的距离,注意影响小球反弹后距离的因素有:力的大小,方向,墙的材料;因此需要控制力的大小、方向以及墙的材料都相同,而该方法中没有控制这些因素,故方法不科学;
B、让两球置于同一块场地上方同一高度自由落下,比较它们反弹的高度;使小球落下的高度和反弹面相同,通过小球反弹的高度比较弹性好坏,方法科学;
C、没有控制力的大小和方向,因此该方法不科学;
D、当两个球的弹性相差不大时,人的判断不准确;同样用力捏时,很难控制所用力的大小相同,故方法不科学。
故选:B。
二.填空题(共8小题)
26.中国姑娘郑钦文在2024年澳大利亚网球公开赛中获得亚军,如图是她用球拍击球的精彩瞬间,击球时网面和球同时发生了形变,说明物体间力的作用是 相互 的;击球可以使球的运动轨迹发生改变,说明力可以改变物体的 运动状态 。
【答案】相互;运动状态。
【解答】解:用球拍击球,击球时网面和球同时发生了形变,说明力的作用是相互的;击球可以使球的运动轨迹发生改变,力改变了物体的运动状态。
故答案为:相互;运动状态。
27.质量0.5kg的小球被抛出去后,如不计空气阻力,则小球受到 重 力的作用。该力的施力物体是 地球 ,力的大小是 4.9N ,力的方向是 竖直向下 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:抛出去的小球,在不计阻力的情况下,只受重力作用,重力的施力物是地球;
G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N,且方向竖直向下。
故答案为:重力;地球;4.9N;竖直向下。
28.用如图所示的水壶提水时,为了不使水流出时,手应提在水壶把手的 B 处;当把水壶里的水灌到保温瓶中去时,手应提在水壶把手的 A 处(以上两空选填“A”或“B”)。
【答案】B;A。
【解答】解:力的作用点不同,产生的力的效果也就不同,用水壶提水时,手应提在水壶把手的B处,把水壶里的水灌到保温瓶中去时,手应提在水壶把手的A处。
故答案为:B;A。
29.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取一段长10厘米的吸管,用胶带把它固定在气球上。将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向左喷出,气球向右运动,运动过程中气球与吸管保持相对静止。
(1)气体向左喷出,气球向右运动,说明物体间力的作用是 相互 的。
(2)如图所示是气球运动时每隔0.5秒的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做 变速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,若A、B间的实际路程是5.4米,则速度为 2.7 米/秒。
【答案】(1)相互;(2)变速;2.7。
【解答】解:(1)气体向左喷出,气球向右运动,说明物体间力的作用是相互的。
(2)①由图知,在相同时间间隔,由A到B的路程逐渐增大,故气球在做变速运动;
②AB间有4个时间间隔,已知频闪照片的拍摄间隔为0.5s,则气球从A到B共用时t=0.5s×4=2s,
故气球的平均速度v===2.7m/s。
故答案为:(1)相互;(2)变速;2.7。
30.神舟十七号航天员汤洪波的身高约1.75m,体重约68kg,如图所示为汤洪波出舱活动时的情境示意图。
(1)汤洪波在地球上受到的重力为 680 N。
(2)图中 ③ 能表示他受到的重力的方向(填写数字)。
(3)中国天宫空间站以每秒6.0千米的速度绕地球飞行,每100分钟空间站就能绕地球飞行一圈,则空间站绕地球飞行一圈的路程为 36000 km。
【答案】(1)680;(2)③;(3)36000
【解答】解:(1)汤洪波在地球上受到的重力为:
G=mg=68kg×10N/kg=680N;
(2)重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的,并且总是指向地球中心,所以③能表示她受到的重力的方向;
(3)由v=可得,空间站绕地球飞行一圈的路程为:
s=vt=6.0km/s×100×60s=36000km。
故答案为:(1)680;(2)③;(3)36000。
31.甲、乙两个物体的质量之比为2:1,则它们在地球上所受的重力之比为 2:1 ;已知在月球上的重力大约是地球上的六分之一,若甲物体在地球上所受的重力为240N,则乙物体在月球上所受的重力为 20 N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由G=mg可得,甲、乙两个物体在地球上所受的重力之比:
===;
若甲物体在地球上所受的重力为240N,则乙物体在地球上的重力:
G乙=G甲=×240N=120N,
因在月球上的重力大约是地球上的六分之一,
所以,乙物体在月球上所受的重力:
G乙′=G乙=×120N=20N。
故答案为:2:1;20。
32.2021年2月10日,质量为5.2t的“天问一号”火星探测器实施近火制动后,被火星顺利捕获,正式踏入如图的环火星的轨道。地球上g取10N/kg,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍。请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发射升空,利用了力的作用是 相互的 。火星探测器顺利实施近火制动,完成火星捕获,说明力可以改变物体的 运动状态 。
(2)在火星上的物体受到火星的重力方向为 竖直向下 。
(3)若在不远的将来,我国实现了载人登陆火星任务,当未来的你作为宇航员踏上火星表面,若原本在地球上你最多能举起50kg物体,在火星表面你最多能举起质量为 125kg 的岩石标本?
【答案】(1)相互的;运动状态;(2)竖直向下;(3)125kg。
【解答】解:(1)火箭发射升空是利用了力的作用是相互的原理;探测器成功完成火星捕获时,其运动方向发生改变,此时它是非平衡状态,这说明了力可以改变物体的运动状态。
(2)物体放在火星上由于受到火星的吸引而产生重力,所以火星上的物体受到的重力也是竖直向下。
(3)物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍,在地球上50kg物体的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N,在地球表面最多能举起50kg物体的人,在火星表面最多能举起物体的质量为m'===125kg。
故答案为:(1)相互的;运动状态;(2)竖直向下;(3)125kg。
33.中国女排多次获得世界杯冠军。女排姑娘们热身训练刚开始时用的是普通排球,后改用气排球,弹性更好,不易伤人。经查阅资料可知,普通排球和气排球的信息如下:
排球种类
材料
质量/g
圆周长/cm
普通排球
羊皮、人造革、橡胶
约220~270
约60
气排球
软塑料
约120
约75
(1)由此引起了小科的疑问:排球的弹性大小与哪些因素有关呢?经科学兴趣小组讨论,提出了以下几个猜想。
猜想1:排球的弹性可能与球的型号有关;猜想2:排球的弹性可能与球的质量有关;猜想 3: 排球的弹性可能与球的材料有关 。
(2)小科设计了一个探究影响排球弹性因素的实验活动,如图所示,她在设计实验时需要用到的科学方法是 控制变量法 。
(3)该探究实验中是通过排球在大理石上 反弹的高度 来说明弹性的大小。
【答案】(1)排球的弹性可能与球的材料有关;(2)控制变量法;(3)反弹的高度。
【解答】解:(1)分析表格信息可以猜想:排球的弹性可能与球的材料有关;
(2)图中探究影响排球弹性因素与排球充气量的关系实验,只改变充气量足、稍少、不足,而其他影响因素控制不变,这种探究方法叫控制变量法;
(3)该探究实验中是通过排球在大理石上反弹的高度来说明弹性的大小,用到了转换法;
故答案为:(1)排球的弹性可能与球的材料有关;(2)控制变量法;(3)反弹的高度。
三.作图题(共1小题)
34.如图所示,小球静止在斜面上的杯内液体中,请画出小球所重力的示意图。
【答案】
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从小球的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为其所受重力示意图,如图所示:
四.实验探究题(共5小题)
35.某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)使水火箭运动状态发生改变的施力物体是 水 。
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量 时间 来间接反映这个高度。
(3)如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,从拍摄的照片可以看出,判断水火箭运动情况 变速直线运动 (从“匀速直线运动”或“变速直线运动”选择)。
(4)以下是水火箭的部分评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
功能性
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t≥6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间3秒≤t<6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系,请结合评价量表的功能性指标,对该水火箭进行评价并说明理由。 该水火箭优秀,理由是其在空中飞行的时间等于8秒,符合优秀的评价指标 。
【答案】(1)水;(2)时间;(3)变速直线运动;(4)该水火箭优秀,理由是其在空中飞行的时间等于8秒,符合优秀的评价指标。
【解答】解:(1)瓶内的水向下喷出,水火箭给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,水火箭向上运动;
(2)火箭上升的高度越高,到落地时所需的时间就越大,所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度;
(3)如图丙所示,因照相机每隔0.2s曝光一次,从他拍下的照片可以看出,在水火箭在做变速直线运动,其理由是:在相同时间内通过的距离不同,根据v=知,水火箭在做变速直线运动;
(4)由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒,由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。
故答案为:(1)水;(2)时间;(3)变速直线运动;(4)该水火箭优秀,理由是其在空中飞行的时间等于8秒,符合优秀的评价指标。
36.某校科技小组同学自制橡皮筋动力小车并设计评价量表。
表一:橡皮筋动力小车模型评价量表(节选)
评价指标
优秀
良好
待改进
指标一
车身稳定,直线行驶
车体略有倾斜,不沿直线行驶
车体倾斜严重,无法正常行驶
指标二
?
释放过程较顺畅,有少量缠绕
释放时频繁卡顿,缠绕严重
(1)将评价量表中“指标二”的优秀内容补充完整: 释放过程十分顺畅,无缠绕情况 。
(2)为探究小车行驶距离与橡皮筋根数关系,小组同学设计实验并获取数据,如表二。
表二:小车行驶距离与橡皮筋根数关系
橡皮筋材料
合成橡胶
10圈
橡皮筋根数
1根
3根
实验次数
1
2
3
1
2
3
小车行驶距离/cm
111
109
110
128
126
124
平均距离/cm
110
126
根据表二实验数据,能得出的结论是 在一定条件下,增加橡皮筋根数有助于延长小车行驶距离 。
(3)为了更准确地探究出小车行驶距离和橡皮筋根数的关系,结合评价指标选择优秀组动力小车的理由是 优秀组小车车身稳定能直线行驶,且橡皮筋释放过程顺畅无缠绕。其受自身性能干扰少,实验过程可让橡皮筋弹力稳定转化为小车动力。使用其做实验,可减少小车本身不稳定或橡皮筋释放异常对行驶距离的干扰,进而更精准探究行驶距离与橡皮筋根数的关系 。
(4)小车行驶距离还可能跟 橡皮筋缠绕圈数或小车自身重量或地面光滑程度或橡皮筋的弹性系数 因素有关。
【答案】(1)释放过程十分顺畅,无缠绕情况;(2)在一定条件下,增加橡皮筋根数有助于延长小车行驶距离;(3)优秀组小车车身稳定能直线行驶,且橡皮筋释放过程顺畅无缠绕。其受自身性能干扰少,实验过程可让橡皮筋弹力稳定转化为小车动力。使用其做实验,可减少小车本身不稳定或橡皮筋释放异常对行驶距离的干扰,进而更精准探究行驶距离与橡皮筋根数的关系;(4)橡皮筋缠绕圈数或小车自身重量或地面光滑程度或橡皮筋的弹性系数。
【解答】解:(1)根据“良好”“待改进”的对应描述,“指标二”的优秀内容可补充为:释放过程十分顺畅,无缠绕情况。
(2)依据表二的实验数据,能得出的结论为:在缠绕10圈的情况下,使用合成橡胶橡皮筋作为动力,橡皮筋为3根时小车平均行驶距离比1根时更远,表明在一定条件下,增加橡皮筋根数有助于延长小车行驶距离。
(3)选择优秀组动力小车的理由是:优秀组小车车身稳定能直线行驶,且橡皮筋释放过程顺畅无缠绕。其受自身性能干扰少,实验过程可让橡皮筋弹力稳定转化为小车动力。使用其做实验,可减少小车本身不稳定或橡皮筋释放异常对行驶距离的干扰,进而更精准探究行驶距离与橡皮筋根数的关系。
(4)小车行驶距离还可能跟以下因素有关:
橡皮筋缠绕圈数:通常在一定限度内,缠绕圈数越多,弹力越大,小车行驶距离越远。
小车自身重量:重量大需更大动力克服摩擦力等,同等橡皮筋动力下,重量越重行驶距离往往越短。
地面光滑程度:地面越光滑,摩擦力越小,小车能行驶得更远;地面粗糙,摩擦力大,消耗能量多,行驶距离易缩短。
橡皮筋的弹性系数:不同弹性系数的橡皮筋在相同缠绕圈数、根数下,释放弹力有差异,进而影响行驶距离。
故答案为:(1)释放过程十分顺畅,无缠绕情况;(2)在一定条件下,增加橡皮筋根数有助于延长小车行驶距离;(3)优秀组小车车身稳定能直线行驶,且橡皮筋释放过程顺畅无缠绕。其受自身性能干扰少,实验过程可让橡皮筋弹力稳定转化为小车动力。使用其做实验,可减少小车本身不稳定或橡皮筋释放异常对行驶距离的干扰,进而更精准探究行驶距离与橡皮筋根数的关系;(4)橡皮筋缠绕圈数或小车自身重量或地面光滑程度或橡皮筋的弹性系数。
37.实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的F—x关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:=常量(设为k)。
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变。
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小。
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大。
为验证猜想,他们对剩余部分的弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时弹簧长度如图乙所示;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为0.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力F= 2.5 N,此时弹簧的伸长量x= 2.50 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如表;
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,在图甲中描点,可以画出F—x图像,记为b。
⑤比较图线a、b,可以判断 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
【答案】(2)2.5;2.50;;丙。
【解答】解:(1)拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为;
(2)①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,刻度尺的分度值为0.1cm,则此时弹簧长度为11.50cm﹣8.50cm=3.00cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为0.5N,则5个钩码的拉力F=2.5N,此时弹簧的长度为11.50cm﹣6.00cm=5.50cm,则弹簧的伸长量x=5.50cm﹣3.00cm=2.50cm;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出F﹣x图象(对应图线记为b),
如图所示:
⑤图线b的k值为
大于原来图线a的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
故答案为:(2)2.5;2.50;;丙。
38.科学小组发现弹簧和橡皮筋在一定外力作用下,长度都会发生变化,去除外力后立刻恢复原长,都符合反复测量的要求,为什么选择弹簧来制作测力计呢?科学小组进行了如下探究过程:
【测量原理】
(1)弹簧测力计能测物体的重力,请分析弹簧测力计示数等于物体重力的原因 弹簧测力计示数为物体拉弹簧的力F1,而物体拉弹簧的力F1与弹簧拉物体的力F2是一对相互作用力,故F1=F2,因物体静止,所以弹簧拉物体的力F2与物体重力G是一对平衡力,故F2=G,因此F1=G 。(提示:可以利用受力分析和文字加以说明)
【项目制作】
科学小组根据提供的材料(如图甲)制作并进行测量,得到三组不同弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙:
(2)根据乙图分析,在一定拉力范围内,选择弹簧来制作测力计的理由是 弹簧的伸长量与拉力成正比 。
(3)分别用a、b、c弹簧制作的测力计精确度最高是 a (选填“a““b”或“c“)。
【项目改进】
(4)科学小组实测发现,自制弹簧测力精确度低。为提高精确度,请根据以下表格信息提出如何优选弹簧: 弹簧长度长,且弹簧圈直径大的弹簧 。(提出一条优选方案)
弹簧长度/cm
弹簧圈直径/cm
弹簧拉长量/cm
15N拉力
20N拉力
10
3
3.6
4.8
20
3
6.5
8.7
30
3
9.7
12.9
10
2
2.4
3.2
10
4
7.7
10.2
【答案】(1)弹簧测力计示数为物体拉弹簧的力F1,而物体拉弹簧的力F1与弹簧拉物体的力F2是一对相互作用力,故F1=F2,因物体静止,所以弹簧拉物体的力F2与物体重力G是一对平衡力,故F2=G,因此F1=G;
(2)弹簧的伸长量与拉力成正比;
(3)a;
(4)弹簧长度长,且弹簧圈直径大的弹簧。
【解答】解:(1)弹簧测力计示数为物体拉弹簧的力F1,而物体拉弹簧的力F1与弹簧拉物体的力F2是一对相互作用力,故F1=F2,因物体静止,所以弹簧拉物体的力F2与物体重力G是一对平衡力,故F2=G,因此F1=G;
(2)根据弹簧测力计工作原理,可知需要在弹性限度内,且伸长量与拉力成正比,在分析乙图可知,在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比,而橡皮筋的伸长量与拉力并不成正比;
(3)分析乙图中弹簧的伸长量与拉力图像时,可以发现当拉力相同时,a的伸长量最大,因此a弹簧两个刻度之间距离最长,故a的精确度最高;
(4)分析表格中前三次实验,弹簧圈直径相同时,弹簧长度越长,其受相同拉拉力时,形变量越大,故应挑选弹簧长度较长的能提高精确度,
分析表格中1.4.5三次实验,弹簧长度相同时,弹簧圈直径越大,其受相同拉力时,形变量越大,故应挑选弹簧圈直径较大的能提高精确度,综上所诉,挑选优选弹簧应选择弹簧长度长,且弹簧圈直径大的弹簧,可以提高精确度。
故答案为:(1)弹簧测力计示数为物体拉弹簧的力F1,而物体拉弹簧的力F1与弹簧拉物体的力F2是一对相互作用力,故F1=F2,因物体静止,所以弹簧拉物体的力F2与物体重力G是一对平衡力,故F2=G,因此F1=G;
(2)弹簧的伸长量与拉力成正比;
(3)a;
(4)弹簧长度长,且弹簧圈直径大的弹簧。
39.针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,福甘和瑞泉同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设Ⅰ.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次
弹簧
弹簧
弹簧被压缩的长度(cm)
物块被推的距离(cm)
①
碳素
粗
8
25
②
铬钒
粗
8
22
③
硅锰
粗
8
27
④
碳素
细
10
24
⑤
铬钒
细
10
18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设 Ⅰ 。
(2)根据表格中的实验数据,你认为福甘能否验证假设Ⅱ? 不能 。
瑞泉同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为X,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)瑞泉同学根据得到的实验数据作出了F﹣x图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小 与弹簧伸长量成正比 。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图丙所示),正确的是 A (填字母)。
【答案】(1)Ⅰ。
(2)不能。
(3)故答案为:与弹簧伸长量成正比。
(4)A。
【解答】解:
(1)①②③三组实验只有弹簧材料不同,其他变量均相同,可以探究弹簧弹力的大小与弹簧的材料的关系。
(2)表格中不存在两组实验符合只有粗细这一变量不同,其余变量均相同,因此无法验证假设Ⅱ。
(3)在弹性限度范围内,弹力大小与弹簧的伸长量成正比。
(4)水平放置时原长相比竖直放置时小,所以F=0时,X为一个略大于0的正数,因此应选择A。
故答案为:
(1)Ⅰ。
(2)不能。
(3)故答案为:与弹簧伸长量成正比。
(4)A。
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