专题07 力的概念-2025-2026学年浙教版科学八年级上册尖子生培优点对点突破
2025-10-30
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2份
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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 | 题集-专项训练 |
| 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 | ZIP |
| 文件大小 | 3.01 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-30 |
| 作者 | 大圣科学知识铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54636140.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题07 力的概念
典题导航:
题型一:力的作用效果
题型二:力的三要素
题型三:相互作用力
题型四:力的测量与弹簧特性
题型五:重力三要素
题型六:重力的计算
一、力的作用效果
1.(2025八上·慈溪月考)一弹簧右侧接触一个小球,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.整个过程中说明力可以改变物体的运动状态
【答案】C
【解析】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、压缩过程小球对弹簧有向左的力,根据力的作用是相互的,小球受到弹簧施加的向右的弹力,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。
故答案为:C。
2.(2024七下·浙江期末)北京冬奥会上中国队夺得短道速滑2000米混合团体接力冠军。如图是范可新在直道上推武大靖,之后武大靖进入弯道滑行,下列分析正确的是( )
A.在直道上,范可新推武大靖的力大于武大靖对范可新的作用力
B.在直道上,范可新推武大靖的力改变范可新的运动状态
C.在弯道上,冰面对武大靖的作用力改变武大靖的运动状态
D.在弯道上,范可新对武大靖的作用力改变武大靖的运动状态
【答案】C
【解析】A、根据物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等,在直道上,范可新推武大靖的力等于武大靖对范可新的作用力,故A错误;
B、在直道上,范可新推武大靖的力作用在武大靖身上,所以改变武大靖的运动状态,故B错误;
C、力可以改变物体的运动状态,在弯道上,武大靖受到摩擦力的作用,武大靖的运动方向发生改变,所以在弯道上,冰面对武大靖的作用力改变武大靖的运动状态,故C正确;
D、在弯道上,范可新没有对武大靖施加力的作用,故D错误。
故答案为:C。
3.(2024·嘉兴模拟)在“天宫课堂”第四课中,航天员朱杨柱和桂海潮在梦天实验舱以水珠为球、毛巾为球拍面,让水珠在球拍间来回运动且质量保持不变。以下说法正确的是
A.水珠受到球拍击打时仅运动状态改变
B.水珠离开球拍后不受到任何力的作用
C.水珠来回运动时水分子处于静止状态
D.选毛巾做球拍面可以说明它不易吸水
【答案】D
【解析】A、水珠受到球拍击打时不仅运动状态改变,形状也发生改变了,A错误。
B、水珠离开球拍后依然受到力的作用,B错误。
C、水珠来回运动时水分子处于运动状态,C错误。
D、选毛巾做球拍面可以说明它不易吸水,D正确。
故选D。
4.(2024八上·余姚期中)如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
【答案】A
【解析】①用力拉弓,弓弦弯了,即力改变物体的形状;
②用力蹬脚踏板,自行车加速前进,即力改变物体的运动状态;
③用力垫球,球飞出去,即力改变物体的运动状态;
④用力划水,人加速前进,即力改变物体的运动状态。
其中与其它三个力的作用效果不同的是①。
故选A。
5.(2025八上·台州月考)在以“力”为主题的辩论赛中,正方和反方都提出了许多观点,小科同学对他们的观点进行归纳整理,结果如表所示。其中正方和反方正确的观点分别有 、 (填序号)。
正方
反方
①两个物体相互接触,就一定有力的作用
②两个物体相互接触,不一定有力的作用
③两个物体不接触,一定没有力的作用
④两个物体不接触,也可能有力的作用
⑤力不能脱离物体而单独存在
⑥力可以脱离物体而单独存在
⑦力的产生总涉及两个物体
⑧一个物体也可以产生力的作用
【答案】⑤⑦;②④
【解析】(1)两个物体相互接触,不一定会产生力的作用(如紧靠竖直的墙放放在水平地面的木箱,与墙之间不存在力的作用);两个物体不接触,也不一定就不会产生力的作用(如磁体间的相互吸引),故①③错误、②④正确;
(2)力是物体对物体的作用,力不能离开物体而单独存在,力的产生总涉及两个物体,一个物体不可以产生力的作用,故⑤、⑦正确、⑥、⑧错误;
其中正方和反方正确的观点分别有⑤⑦、②④。
6.(2025·浙江模拟)在校园午后大课间活动中,羽毛球运动深受学生的喜爱。某科创小组为了探究羽毛球撞击球拍时,球拍所产生最大力与拍线松紧程度(单位:磅)的关系,进行如下实验:
①选择5支相同的球拍,将拍线松紧程度分别调节为20、22、24、26、28磅;
②以一定速度发射的羽毛球撞击拍线松紧程度为 20 磅的球拍拍面中心位置A,拍面中心位置A最终移动到B点,测出AB 的距离为⊿x;
③用弹簧测力计测出球拍拍面中心位置A 移动⊿x 距离后(即B 点)的力 F;
④换用拍线松紧程度分别为22、24、26、28磅的球拍,重复步骤②③,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
拍线松紧程度/磅
20
22
24
26
28
4x/毫米
7.89
4.80
3.98
3.01
2.52
FI牛
90
99
108
117
126
(1)球拍变形原因是 .
(2)为了完成实验,除了弹簧测力计外还需要准备的测量工具有 .
(3)步骤③中测力计在 B 点位置测出的力作为拍面产生的最大力,其理由是 。
(4)根据该实验结果可以初步得出的结论是 .
【答案】(1)力使球拍发生形变
(2)刻度尺
(3)拍线的形变程度越大,球拍产生的力越大
(4)在拍线磅数为20~28磅之间,相同速度的羽毛球撞击球拍时,磅数越高,形变量越小,但球拍所产生的最大力越大
【解析】(1)力有两个作用效果:力能改变物体的运动状态和力能使物体发生形变;此题中球拍变形的原因是力使球拍发生形变;
(2)因为需要测量拍面中心位置的移动距离,所以需要刻度尺;
(3)拍线的弹性形变越大,产生的力越大,B处是最大形变位置,所以答案为B处拍线的形变程度越大,球拍产生的力越大;
(4)在拍线磅数为20~28磅之间,相同速度的羽毛球撞击球拍时,磅数越高,形变量越小,但球拍所产生的最大力越大。
二、力的三要素
7.(2024七下·浙江期末)滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出。滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,关于滑块的受力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】光滑斜面,则滑块不受摩擦力作用,故只受竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用。
A、图中支持力方向错误,故A错误;
B、图中只画了重力和支持力,且其作用点和方向均正确,故B正确;
C、图中重力方向错误,故C错误;
D、图中画了摩擦力示意图,故D错误。故答案为:B。
8.如图所示:物体乙放在水平地面上,在物体乙上再放一物体甲,当用水平向右的拉力F拉甲物体时,甲、乙两物体均保持静止,那么乙物体受到的力的个数为( )
A.5个 B.3个 C.4个 D.2个
【答案】A
【解析】乙物体受到的力有:重力;甲物体对乙的压力;地面对物体的支持力;
用水平拉力拉动甲时,甲静止不动,此时乙给甲一个方向向左的摩擦力,由于力的作用是相互的,所以乙也受到甲对它施加的一个方向向右的摩擦力;
由于甲对乙施加了一个方向向右的力,使乙相对于地面有了一个向右运动的趋势,所以地面对乙又施加了一个向左的摩擦力。
综上分析可知乙物体受到5个力的作用。
故答案为:A
9.(2025八上·婺城月考)《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
【解析】根据题意可知,手握在A点比握在B点要更省力些,即力的作用点不同,这表明力的作用效果与力的作用点有关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.(2024九下·杭州月考)燃放烟花时,烟花能升空并产生不同颜色的“花状”火焰,如图甲兴趣小组在研究烟花的过程中,收集到以下资料:
资料一:烟花的内部结构如图乙。其中,引火线是烟花中用来点火、传火、控制时间的结构。根据燃烧速度,可以分为快速引火线和慢速引火线。
资料二:药杯中装有硝酸钾、硫黄和木炭混合物。点燃后,混合物会在短时间内发生剧烈的氧化反应。
资料三:可燃物中含有不同的金属元素,会使火焰呈现不同的颜色。
(1)点燃快速引线后,药杯中的混合物被点燃,发生剧烈的化学反应,放出大量热并产生气体。已知生成中含有一种空气中含量最多的气体、一种温室气体,它们分别是 。
(2)利用药杯中产生的高压气体对球壳产生力的作用,使包裹着炸药的球体升空,同时点燃慢速引火线。球体升空体现出力的作用效果为 。
(3)在高空,球体中的炸药被引燃后发生爆炸,对装有效果炸药的纸质球壳产生力的作用,最终产生不同颜色的“花状”火焰。试结合图乙与资料三说明形成不同颜色的“花状”火焰的原因 。
【答案】氮气、二氧化碳(或N2、CO2);改变了球体的运动速度大小;礼花弹中加入一些含有不同的金属元素,会使火焰呈现不同的颜色;发射药燃烧产生的化学能转化为礼花弹的动能和势能,当火药耗尽,由于惯性,礼花弹继续上升,此时内部的炸药被引燃,在天上发生爆炸,最终产生不同颜色的“花状”火焰。
【解析】(1)药杯中装有硝酸钾、硫黄和木炭混合物。点燃后,混合物会在短时间内发生剧烈的氧化反应,放出大量热并产生气体,生成中含有一种空气中含量最多的气体为氮气、一种温室气体为二氧化碳;
(2)利用药杯中产生的高压气体对球壳产生力的作用,使包裹着作药的球体升空,球体的运动速度大小发生了改变.从静止到运动,因此球体升空体现出力的作用效果为改变了球体的运动速度大小;
(3)烟花的封装一般都是密闭的,而爆炸反应发生后会产生大量的热量和气体,在密闭的环境中,由于上下端的密闭性较差,气体从下方喷出。根据牛顿第三定律,礼花弹获得上升的动力,火药的内能转化为热能以及礼花弹的动能和势能。当火药耗尽,由于惯性,礼花弹继续上升,此时内部的炸药被引燃,在天上发生爆炸;礼花弹中加入一些含有不同的金属元素,会使火焰呈现不同的颜色,最终产生不同颜色的“花状”火焰。
11.如图所示为小科自制的探究力的三要素的装置,直尺与吸盘之间用胶水固定,直尺上固定有A、B、C、D 四个挂钩。
(1)当弹簧测力计以2 N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,观察到拉 挂钩时,直尺偏转的程度更大,该实验可以说明:力的 不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,则可选用 挂钩,用到的实验方法是 法。
【答案】(1)A;作用点
(2)A、B(或C、D);控制变量
【解析】 (1)当弹簧测力计以2N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,此装置类似于我们开门或关门,吸盘的位置相当于门轴,离轴越远时越省力,或者在力的大小相同时,力的作用效果越明显,所以,观察到拉A挂钩时,直尺偏转的程度更大,此时力的大小和方向相同,则该实验可说明力的作用点不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,可选用A、B挂钩,因为A、B的大小和作用点相同,方向不同,运用到的试验方法是控制变量法。
12.科学上通常用一条带箭头的线段来形象地表示力:
①确定受力物体,画出作用点,选定标度(用某一长度表示多少牛的力)。
②从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度。
③在线段的末端标出箭头,表示方向,并标出力的大小。
这种表示力的方法叫作 。这样一条带有箭头和标度的线段就把力的大小、方向和作用点都表示出来了。如图所示为对小车的A 点作用一个大小为80 N、水平向右的力。
【答案】力的图示
【解析】 根据所学,用带箭头的线段,结合确定受力物体、作用点,选定标度,画线段、标箭头和力的大小等步骤来表示力的方法,就是力的图示。这种方法可以清晰展现力的大小、方向和作用点。
13.(2025八上·杭州开学考)作图题
(1)如图甲所示,已知入射光线,请在图中画出反射光线,并标明反射角的度数。
(2)如图乙所示,太阳光与地面成 角斜射过来,要使光线沿竖直方向反射入井中,求作:①反射光线;②平面镜的位置。
(3)画出丙图中力的图示。
放在水平地面上的铁块,受到地面对它的100牛的垂直于地面向上的支持力F。
(4)在图中,根据给出的入射光线,画出相应的折射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】 (1)过入射点垂直于镜面作出法线,已知入射光线与镜面的夹角为60°,则入射角=90°-60°=30°,根据反射角等于入射角在法线的另一侧作出反射光线,并标出反射角的度数,如图所示:
(2)要使光线沿竖直方向反射入井中,所以反射光线是竖直向下的;
因入射光线与水平面成30°角,而反射光线又竖直向下射入井中,所以反射光线和入射光线的夹角为90°+30°=120°,
反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,据此画出法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置;
如图所示,OB为反射光线,而MN为平面镜所在的位置。
(3) 先选一段线段,大小表示50N,然后过重心做竖直向上、大小为100N的支持力;如图所示:
(4) ①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,据此作出对应的折射光线,从焦点发出的光线经过凸透镜后平行于主光轴;
②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
三、相互作用力
14.如图所示为工人戴着手套用扳手拧螺栓的情景,下列说法中,不正确的是( )
A.戴手套可以减小扳手对手的作用效果,避免手受伤
B.戴手套可以减小扳手对手的压力,避免手受伤
C.手对扳手施力,扳手对手也会产生力的作用,说明力的作用是相互的
D.在扳手末端用力更容易拧开螺栓,因为力的作用点会影响力的作用效果
【答案】B
【解析】 戴手套可以减小扳手对手的作用效果,使手的形变变小,避免手受伤,故A正确;
压力指垂直作用在物体表面的力,戴手套不可以减小扳手对手的压力,故B错误;
手对扳手施力,扳手对手也会产生力的作用,说明力的作用是相互的,不能离开施力物体和受力物体单独存在,故C正确;
力的大小、方向、作用点叫力的三要素,都会影响力的作用效果。在扳手末端用力更容易拧开螺栓,因为力的作用点会影响力的作用效果,故D正确。
故选B。
15.如图所示为水上乐园飞行表演,表演者双脚站在向下喷水的踏板上,水柱将人向上顶起,人在空中时而加速上升,时而急速翻滚,时而加速下降,还能在空中竖直悬停。下列说法中,正确的是( )
A.加速上升过程中,人的重力变大
B.人能够急速翻滚,说明力是维持物体运动状态的原因
C.踏板向下喷水,踏板向上升起,说明物体间力的作用是相互的
D.人在空中竖直悬停时,人受到的重力和人对踏板的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】 A、加速上升过程中,质量不变,速度增大,动能增大;高度增加,人的重力势能增大,机械能增大,故A错误。
B、人急速翻滚时,人运动的速度和方向都发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C、踏板向下喷水,踏板对水有一个向下的力,同时水对踏板有一个向上的力,人向上升起,利用了物体间力的作用是相互的原理,故C正确;
D、人在空中竖直悬停时,人受到的重力和人对踏板的压力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,故D错误。
故答案为:C。
16.(2024八上·宁波开学考)用数字化手段进行实验可以使结果更加直观。如图甲所示,把两个探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察到显示器屏幕上出现的结果如图乙所示。观察并分析两个相互作用力随时间变化的曲线,得到下列实验结论,其中正确的是( )
A.作用力与反作用力方向相同
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小相等
D.作用力与反作用力的效果能相互抵消
【答案】C
【解析】 分析两个相互作用力随时间变化的曲线可知,作用力与反作用力大小时刻相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
17.(2018八上·鄞州期末)如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.A所受重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.B石块受到三个力的作用
C.B石块受到A石块的重力和压力的作用
D.C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】【 A、A所受重力和B对A的支持力是一对相互作用力,相互作用力性质相同,A对B的压力与B对A的支持力是一对相互作用力,A所受重力和B对A的支持力是一对平衡力,A错误;
B、B石块受到三个力的作用,B石块受到重力,A对B的压力,C对B的支持力,说法正确,B正确;
C、B石块受到A石块的重力和压力的作用,A石块的重力是A受到的,B石块受到的是A石块对B的压力,C错误;
D、C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力C石块对B石块的支持与A石块对B石块的压力大小不等,不是一对平衡力,D错误。
故选B
18.(2024八上·宁波开学考)2021年5月15日,天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部,实现了中国航天历史性的突破。着陆火星前,巨大的降落伞打开,使着陆组合体速度降低到100m/s内,后依靠底部强大的反冲火箭工作使之进一步减速,直到着陆组合体进入悬停避障状态。
(1)若打开降落伞减速时恰好竖直下降,并只受到阻力F1和火星引力F2作用,此时F1 F2(选填“>”、“<”或“=”);
(2)着陆组合体悬停时;如图所示,反冲火箭喷气的方向为 ;
(3)着陆组合体着落时间只有9分钟左右,也被叫做“恐怖9分钟”,需靠组合体“自主判断、决策”,这是因为火星距离地球至少5.4×1010米,远超过4×1011米。如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信,信号来回至少需要 分钟。(电磁波在真空中传播速度为:3×108米/秒)
【答案】(1)>
(2)竖直向上
(3)44.4
【解析】 (1)降落伞减速下降时,阻力大于火星对伞的引力。
(2)物体间力的作用是相互的,相互作用力方向相反;着陆组合体悬停时,反冲火箭喷气的方向竖直向上。
(3)信号来回需要的时间为:。
19.(2023七下·义乌期中)“科学就在身边”,请解释下列生活现象。
(1)每年4月份的杭州周边县山区到处都是成片的油菜花,油菜花主要靠 传粉的。(填“风力”或“昆虫”)
(2)这个季节大批的枇杷上市,一个枇杷中往往有很多粒种子,说明其花的一个子房内有多个 。
(3)义乌森山铁皮石斛生态基地通过组织培养方法进行育种苗,组织培养在生殖类型上属于 (填“有性生殖”或“无性生殖”)。如图为“力学演示仪”,
(4)小科将一个去顶可乐罐的上端用细线吊在横杆上(可乐罐可自由转动),在罐壁等高的A、B两处沿水平方向斜扎两个同样大小的小孔,先用手指堵住小孔,再往罐子里加满水,待罐子保持静止后松手,水从两小孔中喷出(俯视时喷水方向如右图),罐子随即 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动。
【答案】(1)昆虫
(2)胚珠
(3)无性生殖
(4)顺时针
【解析】 (1)油菜花属于虫媒花,主要靠昆虫传粉的;
(2)受精完成后,花瓣、花萼等先后凋落后萎缩.子房将来发育成果实,它内部的胚珠将发育成种子,一个枇杷中往往有很多粒种子,说明其花的一个子房内有多个胚珠;
(3)组织培养没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖;
(4)如图,B点的水受到容器给的向左的力向左运动,物体间力的作用是相互的,水给容器B点一个向右的力,使B向右运动。A点的水受到容器给的向右的力向右运动,物体间力的作用是相互的,水给容器A点一个向左的力,使A向左运动,故罐子将顺时针转动。
20.校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究:
【项目主题】制作一个一级水火箭
【项目内容】在瓶内装入一定量的水,再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住,利用打气筒向瓶内打气,当瓶内气压足够大时,打开阀门,瓶内的水向下喷出,水火箭升空。
【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下:饮料瓶、带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。
制作好如图甲的水火箭后,试飞时控制其它条件不变,项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例,记录多组升空高度的数据,如下表所示:
装水量占瓶内容量的比例
1/5
1/4
1/3
1/2
2/3
升高的高度
26m
30m
35m
24m
15m
【项目评价】
等级
优秀
良好
待改进
指标
能升空,高度不低于30m;稳定性好,落地后水火箭主体完好,能反复回收使用
能升空,高度低于30m,但高于20m;稳定性好,落地后水火箭主体基本完好,简单加固后能再次使用
能升空,高度低于20m;稳定性差,落地后水火箭主体受损,且无修复价值
请结合以上材料,回答以下问题:
(1)使水火箭升空的施力物体是 。
(2)根据实验得到的数据,项目组可得到的结论是 。
(3)图乙是某小组制作的水火箭,其水量约占火箭容积的1/3。根据项目评价量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进,使其等级能接近或达到良好指标 (写出一条)。
【答案】(1)水
(2)当其他条件相同时,随着装水量的增加,水火箭升空高度先变大后边小(或装水量达1/3时,升空高度最大)
(3)给水火箭加装降落伞
【解析】 (1)使水火箭升空的施力物体是瓶内被压缩的气体和水。当打开阀门时,瓶内的水在压缩气体的压力作用下向下喷出,根据力的作用是相互的,水和气体对火箭产生向上的反作用力,从而使水火箭升空。
(2)根据实验得到的数据,项目组可得到的结论是:在一定范围内,随着装水量占瓶内容量比例的增加,水火箭升高的高度先增加后减小,当装水量占瓶内容量的比例为时,水火箭升空高度最高。
(3)改进方法:可以使用密封胶对水火箭的各个连接部位进行更严密的密封,防止飞行过程中出现漏气、漏水现象,以提高水火箭的稳定性和性能,使其更接近或达到良好指标。
21.某同学想要探究汽车向前运动的推动力的施力物体是发动机还是地面。
(1)该同学利用玩具汽车设计对比实验:如图甲所示,将玩具汽车用细绳悬吊于空中,闭合开关给电动机通电,玩具汽车不前进;将玩具汽车放置在木板上,闭合开关给电动机通电(如图乙所示),玩具汽车前进。据此得出玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是 。
(2)该同学继续进行实验:如图丙所示,闭合开关给电动机通电,将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动,观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是 ,并阐述其理由: 。
【答案】(1)木板
(2)木板对玩具汽车的摩擦力;物体间力的作用是相互的,则木板对车的摩擦力是向前的
【解析】 (1)如图甲所示,将玩具汽车用细绳悬吊于空中,闭合开关给电动机通电,玩具汽车不前进,原因是没有施力物体。如图乙所示,玩具汽车的发动机驱动车轮转动,由于车轮和木板间有摩擦,车轮会给木板一个向后的摩擦力,而力的作用是相互的,木板给车轮一个向前的摩擦力,使玩具汽车前进。可见,使玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是木板,玩具汽车的牵引力就是这样产生的;
(2) 该同学继续进行实验:如图丙所示,闭合开关给电动机通电,将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动,观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是木板对玩具汽车的摩擦力,并阐述其理由:物体间力的作用是相互的,则木板对车的摩擦力是向前的;
四、力的测量与弹簧特性
22.(2025八上·金华月考)探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁 , 则( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁<L甲=L丙
C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L丁<L乙<L甲<L丙
【答案】B
【解析】 弹簧的伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)与其受到的拉力成正比;而图甲和丙都是使弹簧伸长的,图乙和图丁都是让弹簧压缩的;
在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,和图丙中的效果相同,所以图甲和图丙的作用力相同,故伸长的长度相同;图乙和图丁上的作用力相同,故压缩的长度相同,故有 L乙=L丁<L甲=L丙 ;
故答案为:B。
23.某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力F 和橡皮筋伸长量之间的关系如图乙所示。下列说法中,正确的是 ( )
A.分别用这两根橡皮筋制成测力计,橡皮筋B制成的测力计测量的精确度更高
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起使用,能够测力的最大值为25N
C.将本实验中两根橡皮筋串接起来一起使用,能够测力的最大值为10N
D.当在两根橡皮筋上都悬挂重为8N的物体时,橡皮筋A 的伸长量为8cm
【答案】C
【解析】 A由图乙可知,在测量范围内,当F=5N时,用橡皮筋A 制成的测力计伸长量为 10 cm,而用橡皮筋B 制成的测力计伸长量为5cm ,所以,用橡皮筋A 制成的测力计测量的精确度更高,故A错误。
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起使用时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图乙可知,在拉力作用下,当橡皮筋B达到最大伸长量15 cm时,橡皮筋A 的伸长量也为15 cm;当伸长量为15cm时,橡皮筋B 受到的拉力为15 N,因为橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比,所以橡皮筋A 受到的拉力为 则两根橡皮筋并列起来一起使用可测量的最大拉力为15 N+7.5 N=22.5 N,故B错误。
C. 将本实验中两根橡皮筋串接起来一起使用,能够测力的最大值为10N ,C 正确,因为B的最大值为15N,A的最大值为10N,一起正常使用最大值为10N,才能保证两个弹簧都不坏;
D. 由图乙可知,当在两根橡皮筋上都悬挂重为8 N的物体时,橡皮筋A 的伸长量为 故D错误。
24.(2024八上·宁波期中)如图所示,甲、乙两人分别用100N的水平拉力拉绳。第一次,两人都站在地上,“拔河”处于相持状态:第二次甲站在一平板小车上,乙站在地面上。则下列分析正确的是( )
A.两次的弹簧秤读数都等于100牛顿
B.两次的弹簧秤读数都等于200牛顿
C.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力大于100牛顿
D.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力小于100牛顿
【答案】A
【解析】【分析】(1)物体处于平衡状态,此时所受的力是平衡力;
(2)拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,因为两队之间拉力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,所以谁受到地面的摩擦力大,谁就会获胜。通过增加接触面的粗糙程度、增大压力两个途径可以来增大与地面之间的摩擦。
【解答】据图1可知,此时弹簧处于静止,故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等,即都是100N,而弹簧测力计的读数以挂钩一侧的示数为准,故此时弹簧测力计的示数是100N;
对图2可知,由于两人仍用100牛的拉力拉绳,故绳子上的拉力始终是100N,故此时弹簧秤的读数为100N,但是由于甲踩在滑板上,即地面对他的摩擦力小于绳子对他的力,故甲会向右运动,而乙对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,故地面对他的摩擦力不变。
故答案为:A。
25.(2024九上·衢州会考)实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F0(F0> G)竖直向上拉弹簧秤,则稳定后弹簧秤的读数分别为( )
A.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0
B.乙图读数为F0,丙图读数为F0-G
C.乙图读数为F0+G,丙图读数为F0-G
D.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0+G
【答案】A
【解析】 按乙图放置,弹簧测力计的示数为F1,弹簧秤外壳受重力和两个拉力,根据平衡条件,有:F0=G+F1,所以弹簧测力计读数F1= F0−G;
按丙图放置,弹簧测力计的示数为F2,弹簧挂钩受两个拉力而平衡(自重不计),故F0= F1,所以弹簧测力计读数F1= F0.
故答案为:A。
26.(2024·浙江模拟) 轻质弹簧S的上端固定在天花板上,下端悬挂一质量为m 的物体,平衡时弹簧的长度为 ,现将一根与S 完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分;将质量分别为 和 的两物体分别与 和 相连并悬挂在天花板上( 如图所示。平衡时 的长度之和为 则 ( )
A.L2一定等于L1
B.L2一定大于L1,且m1越大、S1原长越长,L2就越长
C.L2一定小于L1,且m1越大、S2原长越长,L2就越短
D.L2一定小于L1,且m2越大、S1原长越长,L2就越短
【答案】C
【解析】【分析】在弹性范围内,弹簧的伸长量与所受力的大小成正比。据此分析解答。
【解答】 设长为S的弹簧有n圈,每圈弹簧的劲度系数为k,长为S1的弹簧有n1圈,长为S2的弹簧有n2圈,故n=n1+n2,
所以第一种情况下弹簧S的长度:;
第二种情况下弹簧的长度:;
所以两者相减有:
由上式可以看出:L2一定小于L1,且m2越小,S2原长越短,L2就越短,故ABC错误,D正确。
故答案为:C。
27.(2025·浙江会考)如图,①中弹簧左端固定在墙上,右端受到大小为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为Xl并处于静止状态。②中弹簧两端都受到大小为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。③中弹簧两端各挂一小物块,在大小为F的拉力作用下,两物体在粗糙桌面上一起向右做匀速直线运动,此时弹簧伸长量为X3 . 则Xl、X2、X3大小关系是:X1 X2,X2 X3。
【答案】=;
【解析】 ①②中用大小均为F的拉力作用在弹簧的右端,弹簧受到了一对平衡力,无论弹簧的左端情况怎样,弹簧受的是平衡力,它两端的拉力总相等。且在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,所以①②两个弹簧的伸长量相同,即X1=X2.
中弹簧两端各挂一小物块,在大小为F的拉力作用下,两物体在粗糙桌面上一起向右做匀速直线运动,右边物体受到水平向右的拉力F,水平向左的摩擦力f,弹簧对物体水平向左的拉力F',物体在这三个力的作用下处于平衡状态,受到力为平衡力,大小相等,即F=f+F',所以F'2>X3
28.(2024七下·嘉兴月考)小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如表所示:
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0. 1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
【答案】(1)1.5
(2)0.2
(3)1.5
【解析】 (1)通过表格数据分析:拉力从0~0.5N时,弹簧长度伸长了1cm,0.5~1N时弹簧也伸长了1cm,但是从1.5N开始,1.5~2N时弹簧伸长了1.5cm,且此后弹簧的伸长量均与拉力不成正比了,说明1.5N之后超过了弹簧的弹性范围,因此弹簧测力计的最大称量是1.5N
(2)根据数据拉力增加0.5N,弹簧伸长1cm,当拉力增加0.1N时,弹簧会伸长0.2cm,因此若该弹簧测力计的最小刻度为0. 1N,则相邻刻度线之间的距离为0.2cm
(3)悬挂75g的重物时,弹簧受到的拉力F等于重物的重力G,F=G=mg=0.075Kg×10N/Kg=0.75N
根据(2)中结论:拉力增加0.1N时,弹簧会伸长0.2cm,拉力增加0.75N时弹簧伸长的长度为0.2cm×7.5=1.5cm
或设弹簧的伸长的长度为x
列式可得 解得x=1.5cm
故答案为(1)1.5 (2)0.2 (3)1.5
29.(2022七下·杭州月考)小柯同学用一根弹簧来制作弹簧测力计,在弹簧的下端挂不同重力的钩码,对应的弹簧的长度也不同,具体数据见下表:
钩码重力G/N
0
2
4
6
8
10
12
弹簧长度L/cm
3
4
5
6
7
8
10
(1)小柯制作的弹簧测力计的量程是 N;
(2)实验时,小柯先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用刻度尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用竖直向下的力F拉弹簧下端,测出此时弹簧的长度为L,则弹簧的伸长量X为L-L0。由于弹簧自身重力的影响,最后作出的F—X图象,可能是图1中的 图(其它操作都正确)。
(3)小柯还选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图2所示的图象,图象中只有OA段和OB段是发生弹性形变的。若他要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)10
(2)C
(3)甲
【解析】 (1)根据表格可知,当弹簧受到的拉力增大2N时,弹簧的长度增大1cm。当钩码重力由10N变成12N时,弹簧的长度应该为:8cm+1cm=9cm,而实际上为10cm,此时弹簧发生塑性形变没那么该测力计的量程为10N。
(2)根据题目描述可知,当弹簧被竖直悬挂起来时,弹簧的伸长量不是零,即当弹簧受到的拉力为零时,图像横轴上的x不是零,故选C。
(3)根据图2可知,当受力4N时,甲伸长6cm,乙伸长2cm,则甲的形变程度更大,因此选用弹簧甲制作的测力计精度更高。
30.(2025八上·金华月考)小刚利用弹簧测力计探究相互作用力的关系。
(1)如图甲,A测力计显示的是 的作用力(选填“A对B”或“B对A”);
(2)随后小刚对 “弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”进行了探究,请根据表格信息回答相关问题:
拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧长度/cm
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
21.0
21.5
器材:弹簧、1N的钩码若干、刻度尺 ;
实验过程:将弹簧的一端固定在一块竖直放置的木板顶端,让弹簧能够自由地伸缩,然后用1N、2N、3N……8N的力去拉弹簧,并把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号,再测出弹簧的长度,记录数据。请你帮小刚分析以上数据并回答:
①分析实验数据可得到结论: ;
②如果把这条弹簧改装成弹簧测力计,则制成后的测力计的量程是 。
【答案】(1)B对A
(2)在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;0~5N
【解析】 (1)A 测力计显示的是 B 对 A 的作用力,因为 A 与 B 相互作用,A 测力计测量的是 B 对它的力,故填 “B 对 A”。
(2)①分析实验数据,当拉力在 0~5N 时,拉力每增加 1N,弹簧伸长 2.0cm,伸长量与拉力成正比;当拉力超过 5N 后,伸长量与拉力的比值改变,因此可得结论:在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
②由数据可知,当拉力超过 5N 后,弹簧的伸长不再与拉力成正比,所以制成后的测力计的量程是 0~5N。
31.项目化学习小组的同学们利用橡皮筋自制测力计。在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩,并在白纸上依据此时指针的位置标上零刻度线,如图甲所示。
(1)项目一:标明刻度。每次在回形针上加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零度刻线的距离L,画出拉力 F 逐渐增大的过程中的F-L图像,如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度不均匀的原因可能是 。
(2)项目二:检验作品。将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻度线的距离L,画出拉力 F 逐渐减小过程中的F-L图像,如图乙中曲线②所示,与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小金用此测力计先后连续测量F1和的大小,根据检验结果可知,F2 的测量值比真实值 (填“小”或“大”)。
(3)项目三:改进完善。换用伸长长度与所受外力成正比的材料重新制作测力计。同学们在老师的指导下针对改进后的测力计的科学性设计了评价表(节选)。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,结构完整
设计不合理,结构完整
结构不完整,有1处以上缺失
指标二
刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高
刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差
刻度不均匀
根据评价表,该测力计的“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“合格”。为使“指标二”达到优秀水平,请你对该测力计提出合理的改进建议: 。
【答案】(1)在一定范围内,橡皮筋的伸长长度与拉力不成正比(合理均可)
(2)大
(3)换用受到相同拉力时形变更大的弹性材料
【解析】 (1)橡皮筋在被拉长时会变细,直径会变小,橡皮筋的伸长量与受到的拉力不成正比,形变程度不均匀,所以该自制测力计刻度不均匀;
(2)橡皮筋在超出弹性限度的形变过程中,橡皮筋的伸长量与受到的力不再是正比函数关系,超出弹性限度的形变过程中,施加的力由小变大,弹性系数变化不一样,①②不重合,说明拉力减小时,橡皮筋不能恢复原状,所以用此测力计先后连续测量F1和F2(F1>F2),则F2的测量值比真实值偏大;
(3)将橡皮筋换成弹簧,因为弹簧的弹性限度更大。
五、重力三要素
32.(2025八上·金华月考)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.上升的物体不受重力作用
C.同一地点等质量的铁和棉花,铁的重力更大
D.洒水车在洒水过程中重力不断减小
【答案】D
【解析】【分析】(1)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,物体在月球上也会受到月球的吸引,从而受到重力,只是月球上的重力大小约为地球上的六分之一。
(2)重力的大小与物体的质量成正比,公式为G=mg。
【解答】A、物体在月球上会受到月球的引力,即受重力,只是重力大小与地球上不同,故该选项错误。
B、上升的物体仍然受到地球的吸引,受重力作用,故该选项错误。
C、同一地点g值相同,等质量的铁和棉花,根据G=mg,它们的重力大小相等,故该选项错误。
D、洒水车在洒水过程中,质量不断减小,根据G=mg,重力不断减小,故该选项正确。
故答案为:D。
33.(2025八上·金华月考)过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示:年画的长边与垂直线不平行,为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是( )
A.换用质量大的重锤
B.上下移动年华的位置
C.调整年画,使年画的长边与重垂线平行
D.调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行
【答案】C
【解析】 根据图片可知,年画的画框的相邻的两条边相互垂直,则当画框的宽沿竖直方向时,则画框的长沿水平方向,则此时画框摆正。根据重力的方向竖直向下可知,重锤的拉线的方向沿竖直方向,则当画框的宽与拉线平行时则摆正了。
故选C。
34.法国科学家发现行星“格雷斯581d”较适合地球生物居住,且同一物体在“格雷斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。假设航天员从地球携带标有“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“格雷斯581d”,g 取 10 N/ kg,则测量方便面的质量和重力时仪器的示数分别为( )
A.100g、1N B.100g、2 N
C.200g、1 N D.200 g、2 N
【答案】B
【解析】【 因为物体的质量与其空间位置无关,所以在“葛利斯581d”行星上方便面的质量仍然为100g;
物体在地球上受到的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
由于“葛利斯581d”行星的重力是地球的2倍,
所以在“葛利斯581d”行星受到的重力:2×1N=2N。
故答案为:B。
35.如图所示,支杆OB 固定在板BC上,小球A 用细绳悬在杆端O处,用此装置可研究重力的方向。现从如图所示的位置将板缓慢放平,在此过程中绳与虚线(虚线与 BC 垂直)之间的夹角α将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
【答案】A
【解析】 重力的方向总是竖直向下的,
悬线OA由于受重力的作用,始终保持竖直向下的方向不变,
当将板BC缓慢放平时,悬线OA的方向不变,
而虚线与BC垂直,
在此过程中绳与虚线之间的夹角α将变小。
故答案为:A。
36.(2025八上·金华月考) 在砌房子时如图所示,水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示 端墙面低(填“A”或“B”)。
【答案】B
【解析】 当空气泡在 A 端时,说明 A 端位置高,液体由于重力向低的一端(B 端)流动,所以表示 B 端墙面低。
37.(2025八上·宁波月考)小科在学习重力知识时,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。
(1)如右图是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂,此时通过悬线的方向来确定重力的方向,其原理是 。
(2)为进一步研究重力的方向,小科改变支架与桌面的夹角,观察到悬线的方向 。
(3)小科利用弹簧测力计探究重力与质量的关系时,由于弹簧测力计未调零(指针指在0.2N刻度处),则小科描绘的图像应该是图丙中的图线 (填序号)。
【答案】(1)重力的方向竖直向下
(2)不变
(3)①
【解析】 (一)如图甲是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂, 此时通过悬线的方向来确定重力的方向,其原理是重力的方向竖直向下;
(2)如图乙,为进一步研究重力的方向,小明缓慢改变支架与桌面的夹角, 观察到悬线的方向始终沿竖直方向,即悬线的方向不变。
(3) 根据题意可知,弹簧测力计未调零(指针指在0.2N刻度处),即不挂重物,或者质量为零时重力不是零,而是0.2N,故选①。
38.我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2024年5 月 3 日,嫦娥六号成功发射。嫦娥六号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。
(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么火箭受到的推力与自身重力 (填“相等”或“不相等”)。
(2)火箭上升的作用力来自 (填“燃气”或“空气”)。
(3)不久的将来,若我国的航天员登上月球,航天员完成探月任务后乘坐火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动,如图所示。这段时间内,在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 (填“竖直向下”“火箭运动的反方向”或“水平向左”)。
【答案】(1)不相等
(2)燃气
(3)竖直向下
【解析】 (1)火箭在穿越大气层时速度越来越快,向上做加速运动,火箭受到向上的推力应大于向下的重力,即火箭受到的推力与自身重力不相等。
(2)火箭对喷出的燃气施加一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,燃气同时对火箭施加一个向上的力,使火箭上升,故火箭上升的作用力来自于燃气。
(3)火箭离开月球表面,在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动,火箭受平衡力作用,因在月球上没有空气,火箭不受阻力作用,但受月球对它的吸引而产生的重力作用,所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡,即与竖直向下的重力方向相反,是竖直向上的;
因力的作用是相互的,为得到竖直向上的推力,所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的。
39.小瑾同学在探究“重力的大小跟质量的关系”的实验中得到下表所示的实验数据。 分析回答下列问题。
被测物体
质量 m(kg)
重力 G(N)
比值 G/m(N/kg)
物体1
0.1
0.99
9.9
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.91
9.7
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。
(2)实验时,为得到重力与质量关系,多次测量的目的是 。
(3)小华同学通过学习,知道重力与质量比值g=9.8牛/千克。她分析了小瑾的测量数据后,认为小瑾的测量数据有问题,他便直接修改了数据,质量0.1千克时,重力0.99 牛改成0.98牛;质量0.3千克时,重力2.91牛改成2.94牛。 你认为小华的做法合理吗,理由是 。
【答案】(1)竖直
(2)保持小车到达水平面时速度相等
(3)不合理,实验误差不可避免,应尊重事实
【解析】 (1) 测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2) 实验时,为得到重力与质量关系,多次测量的目的是保持小车到达水平面时速度相等。
(3) 不合理,实验误差不可避免,应尊重事实 ;
40.1)取一块长方体木块做底座,用双面胶把量角器粘在底座的竖直面上,粘贴时要注意使量角器的底边与底座的底面平行。
2)在细线的一端系上小螺帽作为重锤,细线的另一端用一小块双面胶固定在量角器底边的中点O处,注意细线的长度要略大于量角器的圆半径,使重锤悬空不与量角器接触,如图(a)。这样,一架简易水平仪就制成了。
3)把简易水平仪放在课桌上。使量角器平面平行于课桌的长边,当重锤静止时,观察细线,如果它恰好与量角器分度的中央刻度线重合,如图(b),表明桌面在这一方向上是水平的;如果量角器中央刻度线在细线指向(竖直方向)的左侧某一角度处,那么表示桌面在这一方向上不水平(图所示是极度不水平)。这时的桌面是右边低了还是左边低了?
可在低的一边的桌脚与地面间垫放适当厚度的木片或厚纸进行调整,直到量角器的中央刻度线与细线指向重合。
4)接着把水平仪转过90° ,即放在垂直于课桌长边的位置,再次观察调整课桌前后两个桌脚与地面间的距离,直到细线指向与量角器的中央刻度线重合。为什么经过这样两个互相垂直的方向的水平校准,整个桌面就水平了?
5.用同样的方法利用简易水平仪还可校准家用电冰箱、木质家具等需要水平放置的物件。
【答案】右侧;重锤线的方向是竖直向下的,它和水平面恰好垂直。当重锤线和桌面的长边和短边都垂直时,说明桌面与重锤线垂直,即桌面是水平的
【解析】【分析】(3)重力的方向竖直向下,则重锤线总是偏向较低的一侧;
(4)根据竖直方向的定义分析解答。
【解答】(3)根据图片可知,重锤线偏向中央刻度线的右侧,则说明右侧偏低;
(4)重锤线的方向是竖直向下的,它和水平面恰好垂直。当重锤线和桌面的长边和短边都垂直时,说明桌面与重锤线垂直,即桌面是水平的。
六、重力计算
41.如图所示为实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在弹簧测力计上处于静止状态时,从左边刻度(单位为N)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为g)可以测出物体在地球上质量的近似值,如果把该弹簧测力计拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的“重力”是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是( )
选项
左边刻度线
左边刻度线对应的数值
右边刻度线
右边刻度线对应的数值
A
不变
原值不变
不变
原值的六倍
B
不变
原值的六倍
不变
原值不变
C
不变
原值不变
不变
原值的六分之一
D
不变
原值的六分之一
不变
原值不变
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】【分析】根据质量的特性,地球与月球上重力的数量关系分析判断。
【解答】当左边的刻度线和右边的刻度线不变时,设左边刻度线的数值为G,
则右边刻度线对应的数值:;
;
则;
即此时右边刻度值应该是原值的6倍,故A正确,C错误;
由于弹簧伸长相同的长度时受到的拉力不变,因此左边刻度线对应的数值肯定不变,故B、D错误。
故选A。
42.身高为2m的宇航员,用背越式跳高,在地球上能跳2m,在另一星球上能跳5m, 若只考虑重力因素影响,地球表面重力系数为g,则该星球表面重力系数约为面( )
A.g B. g C. g D. g
【答案】D
【解析】 宇航员,用背越式跳高,可以看成是竖直上抛运动,在不同的星球上上升的初速度相同,根据v2=2gh得g= ,在地球上能跳2m,即在地球上重心上升1m;在另一星球上能跳5m,在另一星球上重心上升4m,故该星球表面重力加速度约为 g。
故答案为:D
43.(2024八上·镇海区期中)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。
【答案】90;420
【解析】 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,故他们如果在地球上对地球的压力为
故该宇航员连同随身装备的总质量
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重力为
故
44.(2024七下·婺城期中)某电梯的最大载重为8000牛,小科和同学们乘坐该观光电梯从一楼到顶楼,假定每名乘客的质量均为60千克。分析回答:
(1)该观光电梯从一楼到顶楼的过程中,小科看到地面在不断地下降,这是以 为参照物;若以地面为参照物,小科是 的,以电梯里的同学为参照物,小科是 (以上两空选填“运动”或“静止”)的;
(2)在保证安全的前提下,此电梯一次最多能搭载多少名乘客?
【答案】电梯;运动;静止;13
【解析】 (1)该观光电梯从一楼到顶楼的过程中,以电梯为参照物,地面的相对位置是变化的,小科看到地面在不断地下降;若以地面为参照物,小科与其相对位置不断变化,是运动的,以电梯里的同学为参照物,小科的相对位置没变,是静止的。
(2)每位乘客的重力
在保证安全的前提下
故电梯一次最多能搭载13名乘客。
45.(2024八上·宁波期中)月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地-月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高,质量为,已知在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。求:
(1)若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是,则返回地球后这个随身装备的质量是多少?
(2)月地距离约为,若在月球表面放置一平面镜,地面工作人员向该平面镜发射一束激光,经过多长时间工作人员能接收到反射回来的激光?(激光传播的速度为)
【答案】(1)若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N,则返回地球后这个随身装备受到的重力
G地=6G月=6×2N=12N
返回地球后这个随身装备的质量
(2)激光由地面到平面镜的时间
则航天员能接受到反射回来的激光的时间为
t'=2t=2×1.28s=2.56s
【解析】(1)若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是2N,则返回地球后这个随身装备受到的重力
G地=6G月=6×2N=12N
返回地球后这个随身装备的质量
(2)激光由地面到平面镜的时间
则航天员能接受到反射回来的激光的时间为
t'=2t=2×1.28s=2.56s
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专题07 力的概念
典题导航:
题型一:力的作用效果
题型二:力的三要素
题型三:相互作用力
题型四:力的测量与弹簧特性
题型五:重力三要素
题型六:重力的计算
一、力的作用效果
1.(2025八上·慈溪月考)一弹簧右侧接触一个小球,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.整个过程中说明力可以改变物体的运动状态
2.(2024七下·浙江期末)北京冬奥会上中国队夺得短道速滑2000米混合团体接力冠军。如图是范可新在直道上推武大靖,之后武大靖进入弯道滑行,下列分析正确的是( )
A.在直道上,范可新推武大靖的力大于武大靖对范可新的作用力
B.在直道上,范可新推武大靖的力改变范可新的运动状态
C.在弯道上,冰面对武大靖的作用力改变武大靖的运动状态
D.在弯道上,范可新对武大靖的作用力改变武大靖的运动状态
3.(2024·嘉兴模拟)在“天宫课堂”第四课中,航天员朱杨柱和桂海潮在梦天实验舱以水珠为球、毛巾为球拍面,让水珠在球拍间来回运动且质量保持不变。以下说法正确的是
A.水珠受到球拍击打时仅运动状态改变
B.水珠离开球拍后不受到任何力的作用
C.水珠来回运动时水分子处于静止状态
D.选毛巾做球拍面可以说明它不易吸水
4.(2024八上·余姚期中)如图所示为2022年杭州亚运会的部分体育图标,其中与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.①用力拉弓,弓弦弯了
B.②用力蹬脚踏板,自行车加速前进
C.③用力垫球,球飞出去
D.④用力划水,人加速前进
5.(2025八上·台州月考)在以“力”为主题的辩论赛中,正方和反方都提出了许多观点,小科同学对他们的观点进行归纳整理,结果如表所示。其中正方和反方正确的观点分别有 、 (填序号)。
正方
反方
①两个物体相互接触,就一定有力的作用
②两个物体相互接触,不一定有力的作用
③两个物体不接触,一定没有力的作用
④两个物体不接触,也可能有力的作用
⑤力不能脱离物体而单独存在
⑥力可以脱离物体而单独存在
⑦力的产生总涉及两个物体
⑧一个物体也可以产生力的作用
6.(2025·浙江模拟)在校园午后大课间活动中,羽毛球运动深受学生的喜爱。某科创小组为了探究羽毛球撞击球拍时,球拍所产生最大力与拍线松紧程度(单位:磅)的关系,进行如下实验:
①选择5支相同的球拍,将拍线松紧程度分别调节为20、22、24、26、28磅;
②以一定速度发射的羽毛球撞击拍线松紧程度为 20 磅的球拍拍面中心位置A,拍面中心位置A最终移动到B点,测出AB 的距离为⊿x;
③用弹簧测力计测出球拍拍面中心位置A 移动⊿x 距离后(即B 点)的力 F;
④换用拍线松紧程度分别为22、24、26、28磅的球拍,重复步骤②③,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
拍线松紧程度/磅
20
22
24
26
28
4x/毫米
7.89
4.80
3.98
3.01
2.52
FI牛
90
99
108
117
126
(1)球拍变形原因是 .
(2)为了完成实验,除了弹簧测力计外还需要准备的测量工具有 .
(3)步骤③中测力计在 B 点位置测出的力作为拍面产生的最大力,其理由是 。
(4)根据该实验结果可以初步得出的结论是 .
二、力的三要素
7.(2024七下·浙江期末)滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出。滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中,不考虑空气阻力,关于滑块的受力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示:物体乙放在水平地面上,在物体乙上再放一物体甲,当用水平向右的拉力F拉甲物体时,甲、乙两物体均保持静止,那么乙物体受到的力的个数为( )
A.5个 B.3个 C.4个 D.2个
9.(2025八上·婺城月考)《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
10.(2024九下·杭州月考)燃放烟花时,烟花能升空并产生不同颜色的“花状”火焰,如图甲兴趣小组在研究烟花的过程中,收集到以下资料:
资料一:烟花的内部结构如图乙。其中,引火线是烟花中用来点火、传火、控制时间的结构。根据燃烧速度,可以分为快速引火线和慢速引火线。
资料二:药杯中装有硝酸钾、硫黄和木炭混合物。点燃后,混合物会在短时间内发生剧烈的氧化反应。
资料三:可燃物中含有不同的金属元素,会使火焰呈现不同的颜色。
(1)点燃快速引线后,药杯中的混合物被点燃,发生剧烈的化学反应,放出大量热并产生气体。已知生成中含有一种空气中含量最多的气体、一种温室气体,它们分别是 。
(2)利用药杯中产生的高压气体对球壳产生力的作用,使包裹着炸药的球体升空,同时点燃慢速引火线。球体升空体现出力的作用效果为 。
(3)在高空,球体中的炸药被引燃后发生爆炸,对装有效果炸药的纸质球壳产生力的作用,最终产生不同颜色的“花状”火焰。试结合图乙与资料三说明形成不同颜色的“花状”火焰的原因 。
11.如图所示为小科自制的探究力的三要素的装置,直尺与吸盘之间用胶水固定,直尺上固定有A、B、C、D 四个挂钩。
(1)当弹簧测力计以2 N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,观察到拉 挂钩时,直尺偏转的程度更大,该实验可以说明:力的 不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,则可选用 挂钩,用到的实验方法是 法。
12.科学上通常用一条带箭头的线段来形象地表示力:
①确定受力物体,画出作用点,选定标度(用某一长度表示多少牛的力)。
②从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度。
③在线段的末端标出箭头,表示方向,并标出力的大小。
这种表示力的方法叫作 。这样一条带有箭头和标度的线段就把力的大小、方向和作用点都表示出来了。如图所示为对小车的A 点作用一个大小为80 N、水平向右的力。
13.(2025八上·杭州开学考)作图题
(1)如图甲所示,已知入射光线,请在图中画出反射光线,并标明反射角的度数。
(2)如图乙所示,太阳光与地面成 角斜射过来,要使光线沿竖直方向反射入井中,求作:①反射光线;②平面镜的位置。
(3)画出丙图中力的图示。
放在水平地面上的铁块,受到地面对它的100牛的垂直于地面向上的支持力F。
(4)在图中,根据给出的入射光线,画出相应的折射光线。
三、相互作用力
14.如图所示为工人戴着手套用扳手拧螺栓的情景,下列说法中,不正确的是( )
A.戴手套可以减小扳手对手的作用效果,避免手受伤
B.戴手套可以减小扳手对手的压力,避免手受伤
C.手对扳手施力,扳手对手也会产生力的作用,说明力的作用是相互的
D.在扳手末端用力更容易拧开螺栓,因为力的作用点会影响力的作用效果
15.如图所示为水上乐园飞行表演,表演者双脚站在向下喷水的踏板上,水柱将人向上顶起,人在空中时而加速上升,时而急速翻滚,时而加速下降,还能在空中竖直悬停。下列说法中,正确的是( )
A.加速上升过程中,人的重力变大
B.人能够急速翻滚,说明力是维持物体运动状态的原因
C.踏板向下喷水,踏板向上升起,说明物体间力的作用是相互的
D.人在空中竖直悬停时,人受到的重力和人对踏板的压力是一对平衡力
16.(2024八上·宁波开学考)用数字化手段进行实验可以使结果更加直观。如图甲所示,把两个探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察到显示器屏幕上出现的结果如图乙所示。观察并分析两个相互作用力随时间变化的曲线,得到下列实验结论,其中正确的是( )
A.作用力与反作用力方向相同
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小相等
D.作用力与反作用力的效果能相互抵消
17.(2018八上·鄞州期末)如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.A所受重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.B石块受到三个力的作用
C.B石块受到A石块的重力和压力的作用
D.C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
18.(2024八上·宁波开学考)2021年5月15日,天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部,实现了中国航天历史性的突破。着陆火星前,巨大的降落伞打开,使着陆组合体速度降低到100m/s内,后依靠底部强大的反冲火箭工作使之进一步减速,直到着陆组合体进入悬停避障状态。
(1)若打开降落伞减速时恰好竖直下降,并只受到阻力F1和火星引力F2作用,此时F1 F2(选填“>”、“<”或“=”);
(2)着陆组合体悬停时;如图所示,反冲火箭喷气的方向为 ;
(3)着陆组合体着落时间只有9分钟左右,也被叫做“恐怖9分钟”,需靠组合体“自主判断、决策”,这是因为火星距离地球至少5.4×1010米,远超过4×1011米。如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信,信号来回至少需要 分钟。(电磁波在真空中传播速度为:3×108米/秒)
19.(2023七下·义乌期中)“科学就在身边”,请解释下列生活现象。
(1)每年4月份的杭州周边县山区到处都是成片的油菜花,油菜花主要靠 传粉的。(填“风力”或“昆虫”)
(2)这个季节大批的枇杷上市,一个枇杷中往往有很多粒种子,说明其花的一个子房内有多个 。
(3)义乌森山铁皮石斛生态基地通过组织培养方法进行育种苗,组织培养在生殖类型上属于 (填“有性生殖”或“无性生殖”)。如图为“力学演示仪”,
(4)小科将一个去顶可乐罐的上端用细线吊在横杆上(可乐罐可自由转动),在罐壁等高的A、B两处沿水平方向斜扎两个同样大小的小孔,先用手指堵住小孔,再往罐子里加满水,待罐子保持静止后松手,水从两小孔中喷出(俯视时喷水方向如右图),罐子随即 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动。
20.校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究:
【项目主题】制作一个一级水火箭
【项目内容】在瓶内装入一定量的水,再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住,利用打气筒向瓶内打气,当瓶内气压足够大时,打开阀门,瓶内的水向下喷出,水火箭升空。
【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下:饮料瓶、带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。
制作好如图甲的水火箭后,试飞时控制其它条件不变,项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例,记录多组升空高度的数据,如下表所示:
装水量占瓶内容量的比例
1/5
1/4
1/3
1/2
2/3
升高的高度
26m
30m
35m
24m
15m
【项目评价】
等级
优秀
良好
待改进
指标
能升空,高度不低于30m;稳定性好,落地后水火箭主体完好,能反复回收使用
能升空,高度低于30m,但高于20m;稳定性好,落地后水火箭主体基本完好,简单加固后能再次使用
能升空,高度低于20m;稳定性差,落地后水火箭主体受损,且无修复价值
请结合以上材料,回答以下问题:
(1)使水火箭升空的施力物体是 。
(2)根据实验得到的数据,项目组可得到的结论是 。
(3)图乙是某小组制作的水火箭,其水量约占火箭容积的1/3。根据项目评价量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进,使其等级能接近或达到良好指标 (写出一条)。
21.某同学想要探究汽车向前运动的推动力的施力物体是发动机还是地面。
(1)该同学利用玩具汽车设计对比实验:如图甲所示,将玩具汽车用细绳悬吊于空中,闭合开关给电动机通电,玩具汽车不前进;将玩具汽车放置在木板上,闭合开关给电动机通电(如图乙所示),玩具汽车前进。据此得出玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是 。
(2)该同学继续进行实验:如图丙所示,闭合开关给电动机通电,将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动,观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是 ,并阐述其理由: 。
四、力的测量与弹簧特性
22.(2025八上·金华月考)探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁 , 则( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁<L甲=L丙
C.L甲=L乙<L丙=L丁 D.L丁<L乙<L甲<L丙
23.某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力F 和橡皮筋伸长量之间的关系如图乙所示。下列说法中,正确的是 ( )
A.分别用这两根橡皮筋制成测力计,橡皮筋B制成的测力计测量的精确度更高
B.将本实验中两根橡皮筋并列起来一起使用,能够测力的最大值为25N
C.将本实验中两根橡皮筋串接起来一起使用,能够测力的最大值为10N
D.当在两根橡皮筋上都悬挂重为8N的物体时,橡皮筋A 的伸长量为8cm
24.(2024八上·宁波期中)如图所示,甲、乙两人分别用100N的水平拉力拉绳。第一次,两人都站在地上,“拔河”处于相持状态:第二次甲站在一平板小车上,乙站在地面上。则下列分析正确的是( )
A.两次的弹簧秤读数都等于100牛顿
B.两次的弹簧秤读数都等于200牛顿
C.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力大于100牛顿
D.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力小于100牛顿
25.(2024九上·衢州会考)实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F0(F0> G)竖直向上拉弹簧秤,则稳定后弹簧秤的读数分别为( )
A.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0
B.乙图读数为F0,丙图读数为F0-G
C.乙图读数为F0+G,丙图读数为F0-G
D.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0+G
26.(2024·浙江模拟) 轻质弹簧S的上端固定在天花板上,下端悬挂一质量为m 的物体,平衡时弹簧的长度为 ,现将一根与S 完全相同的弹簧剪为S1和S2两部分;将质量分别为 和 的两物体分别与 和 相连并悬挂在天花板上( 如图所示。平衡时 的长度之和为 则 ( )
A.L2一定等于L1
B.L2一定大于L1,且m1越大、S1原长越长,L2就越长
C.L2一定小于L1,且m1越大、S2原长越长,L2就越短
D.L2一定小于L1,且m2越大、S1原长越长,L2就越短
27.(2025·浙江会考)如图,①中弹簧左端固定在墙上,右端受到大小为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为Xl并处于静止状态。②中弹簧两端都受到大小为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。③中弹簧两端各挂一小物块,在大小为F的拉力作用下,两物体在粗糙桌面上一起向右做匀速直线运动,此时弹簧伸长量为X3 . 则Xl、X2、X3大小关系是:X1 X2,X2 X3。
28.(2024七下·嘉兴月考)小金同学为了制作弹簧测力计,对一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如表所示:
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
11.0
14.2
18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0. 1N,则相邻刻度线之间的距离为 cm。
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,弹簧将伸长 cm。
29.(2022七下·杭州月考)小柯同学用一根弹簧来制作弹簧测力计,在弹簧的下端挂不同重力的钩码,对应的弹簧的长度也不同,具体数据见下表:
钩码重力G/N
0
2
4
6
8
10
12
弹簧长度L/cm
3
4
5
6
7
8
10
(1)小柯制作的弹簧测力计的量程是 N;
(2)实验时,小柯先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用刻度尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用竖直向下的力F拉弹簧下端,测出此时弹簧的长度为L,则弹簧的伸长量X为L-L0。由于弹簧自身重力的影响,最后作出的F—X图象,可能是图1中的 图(其它操作都正确)。
(3)小柯还选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图2所示的图象,图象中只有OA段和OB段是发生弹性形变的。若他要制作精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“甲”或“乙”)。
30.(2025八上·金华月考)小刚利用弹簧测力计探究相互作用力的关系。
(1)如图甲,A测力计显示的是 的作用力(选填“A对B”或“B对A”);
(2)随后小刚对 “弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”进行了探究,请根据表格信息回答相关问题:
拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧长度/cm
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
21.0
21.5
器材:弹簧、1N的钩码若干、刻度尺 ;
实验过程:将弹簧的一端固定在一块竖直放置的木板顶端,让弹簧能够自由地伸缩,然后用1N、2N、3N……8N的力去拉弹簧,并把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号,再测出弹簧的长度,记录数据。请你帮小刚分析以上数据并回答:
①分析实验数据可得到结论: ;
②如果把这条弹簧改装成弹簧测力计,则制成后的测力计的量程是 。
31.项目化学习小组的同学们利用橡皮筋自制测力计。在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩,并在白纸上依据此时指针的位置标上零刻度线,如图甲所示。
(1)项目一:标明刻度。每次在回形针上加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零度刻线的距离L,画出拉力 F 逐渐增大的过程中的F-L图像,如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度不均匀的原因可能是 。
(2)项目二:检验作品。将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻度线的距离L,画出拉力 F 逐渐减小过程中的F-L图像,如图乙中曲线②所示,与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小金用此测力计先后连续测量F1和的大小,根据检验结果可知,F2 的测量值比真实值 (填“小”或“大”)。
(3)项目三:改进完善。换用伸长长度与所受外力成正比的材料重新制作测力计。同学们在老师的指导下针对改进后的测力计的科学性设计了评价表(节选)。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
设计合理,结构完整
设计不合理,结构完整
结构不完整,有1处以上缺失
指标二
刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高
刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差
刻度不均匀
根据评价表,该测力计的“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“合格”。为使“指标二”达到优秀水平,请你对该测力计提出合理的改进建议: 。
五、重力三要素
32.(2025八上·金华月考)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.上升的物体不受重力作用
C.同一地点等质量的铁和棉花,铁的重力更大
D.洒水车在洒水过程中重力不断减小
33.(2025八上·金华月考)过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示:年画的长边与垂直线不平行,为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是( )
A.换用质量大的重锤
B.上下移动年华的位置
C.调整年画,使年画的长边与重垂线平行
D.调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行
34.法国科学家发现行星“格雷斯581d”较适合地球生物居住,且同一物体在“格雷斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。假设航天员从地球携带标有“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“格雷斯581d”,g 取 10 N/ kg,则测量方便面的质量和重力时仪器的示数分别为( )
A.100g、1N B.100g、2 N
C.200g、1 N D.200 g、2 N
35.如图所示,支杆OB 固定在板BC上,小球A 用细绳悬在杆端O处,用此装置可研究重力的方向。现从如图所示的位置将板缓慢放平,在此过程中绳与虚线(虚线与 BC 垂直)之间的夹角α将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
36.(2025八上·金华月考) 在砌房子时如图所示,水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示 端墙面低(填“A”或“B”)。
37.(2025八上·宁波月考)小科在学习重力知识时,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。
(1)如右图是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂,此时通过悬线的方向来确定重力的方向,其原理是 。
(2)为进一步研究重力的方向,小科改变支架与桌面的夹角,观察到悬线的方向 。
(3)小科利用弹簧测力计探究重力与质量的关系时,由于弹簧测力计未调零(指针指在0.2N刻度处),则小科描绘的图像应该是图丙中的图线 (填序号)。
38.我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2024年5 月 3 日,嫦娥六号成功发射。嫦娥六号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。
(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么火箭受到的推力与自身重力 (填“相等”或“不相等”)。
(2)火箭上升的作用力来自 (填“燃气”或“空气”)。
(3)不久的将来,若我国的航天员登上月球,航天员完成探月任务后乘坐火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动,如图所示。这段时间内,在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 (填“竖直向下”“火箭运动的反方向”或“水平向左”)。
39.小瑾同学在探究“重力的大小跟质量的关系”的实验中得到下表所示的实验数据。 分析回答下列问题。
被测物体
质量 m(kg)
重力 G(N)
比值 G/m(N/kg)
物体1
0.1
0.99
9.9
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.91
9.7
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。
(2)实验时,为得到重力与质量关系,多次测量的目的是 。
(3)小华同学通过学习,知道重力与质量比值g=9.8牛/千克。她分析了小瑾的测量数据后,认为小瑾的测量数据有问题,他便直接修改了数据,质量0.1千克时,重力0.99 牛改成0.98牛;质量0.3千克时,重力2.91牛改成2.94牛。 你认为小华的做法合理吗,理由是 。
40.1)取一块长方体木块做底座,用双面胶把量角器粘在底座的竖直面上,粘贴时要注意使量角器的底边与底座的底面平行。
2)在细线的一端系上小螺帽作为重锤,细线的另一端用一小块双面胶固定在量角器底边的中点O处,注意细线的长度要略大于量角器的圆半径,使重锤悬空不与量角器接触,如图(a)。这样,一架简易水平仪就制成了。
3)把简易水平仪放在课桌上。使量角器平面平行于课桌的长边,当重锤静止时,观察细线,如果它恰好与量角器分度的中央刻度线重合,如图(b),表明桌面在这一方向上是水平的;如果量角器中央刻度线在细线指向(竖直方向)的左侧某一角度处,那么表示桌面在这一方向上不水平(图所示是极度不水平)。这时的桌面是右边低了还是左边低了?
可在低的一边的桌脚与地面间垫放适当厚度的木片或厚纸进行调整,直到量角器的中央刻度线与细线指向重合。
4)接着把水平仪转过90° ,即放在垂直于课桌长边的位置,再次观察调整课桌前后两个桌脚与地面间的距离,直到细线指向与量角器的中央刻度线重合。为什么经过这样两个互相垂直的方向的水平校准,整个桌面就水平了?
5.用同样的方法利用简易水平仪还可校准家用电冰箱、木质家具等需要水平放置的物件。
六、重力计算
41.如图所示为实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在弹簧测力计上处于静止状态时,从左边刻度(单位为N)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为g)可以测出物体在地球上质量的近似值,如果把该弹簧测力计拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的“重力”是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是( )
选项
左边刻度线
左边刻度线对应的数值
右边刻度线
右边刻度线对应的数值
A
不变
原值不变
不变
原值的六倍
B
不变
原值的六倍
不变
原值不变
C
不变
原值不变
不变
原值的六分之一
D
不变
原值的六分之一
不变
原值不变
A.A B.B C.C D.D
42.身高为2m的宇航员,用背越式跳高,在地球上能跳2m,在另一星球上能跳5m, 若只考虑重力因素影响,地球表面重力系数为g,则该星球表面重力系数约为面( )
A.g B. g C. g D. g
43.(2024八上·镇海区期中)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。
44.(2024七下·婺城期中)某电梯的最大载重为8000牛,小科和同学们乘坐该观光电梯从一楼到顶楼,假定每名乘客的质量均为60千克。分析回答:
(1)该观光电梯从一楼到顶楼的过程中,小科看到地面在不断地下降,这是以 为参照物;若以地面为参照物,小科是 的,以电梯里的同学为参照物,小科是 (以上两空选填“运动”或“静止”)的;
(2)在保证安全的前提下,此电梯一次最多能搭载多少名乘客?
45.(2024八上·宁波期中)月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地-月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高,质量为,已知在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。求:
(1)若航天员一个随身装备在月球表面时月球对它的引力大约是,则返回地球后这个随身装备的质量是多少?
(2)月地距离约为,若在月球表面放置一平面镜,地面工作人员向该平面镜发射一束激光,经过多长时间工作人员能接收到反射回来的激光?(激光传播的速度为)
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