内容正文:
初三物理月考试卷
姓名:___________ 年级:___________ 学号:___________
一、选择题(1~8题为单项选择题,9~10题为多项选择题,每题2分,共20分)
1. 物理学是一门以观察、实验为基础的科学,下列估测最符合实际的是( )
A. 一个黑板擦的质量约为1000g
B. 托起两个鸡蛋所用的力约为1N
C. 教室门的高度约为4m
D. 人正常步行的速度约为11m/s
2. 如图甲所示,弹簧的一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为( )
A. 4N 0 B. 0 4N C. 4N 4N D. 8N 8N
3. 如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面上做匀速圆周运动,则橡皮在做匀速圆周运动过程中( )
A. 橡皮受平衡力作用
B. 橡皮运动状态没有发生改变
C. 橡皮抵抗运动状态变化的力是惯性
D. 如果橡皮受到的力都消失,它将做匀速直线运动
4. 关于惯性,下列说法正确是( )
A. 乘车时系安全带是为了减小惯性
B. 汽车质量越大,惯性越大
C. 汽车行驶速度越快,惯性越大
D. 汽车静止时没有惯性
5. 如图所示,甲乙叠放在一起,静止在水平地而上,下列说法正确的是( )
A. 甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力
B. 乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对相互作用力
C. 甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对相互作用力
D. 甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力
6. 下列实例中为了减小摩擦的是( )
A. 卫生间地面铺防滑瓷砖
B. 下雪天给汽车轮胎加装防滑链
C. 给行李箱底部安装滚轮
D. 下雪天教学楼门口铺防滑垫
7. 如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则( )
A. B和C之间的摩擦力0N
B. A和B之间的摩擦力为0N
C. B物体所受的合力为5N,方向水平向右
D. 地面对C的摩擦力为5N,方向水平向右
8. 如图所示,重G的铁块静止在斜面上,则斜面对铁块的作用力大小为( )
A. 等于G B. 大于G C. 小于G D. 以上情况都有可能
9. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. t=3s时,物体受到摩擦力为2N
B. 4~6s时,将F撤掉,物体匀速直线运动
C. 2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
D. t=1s时,物体所受摩擦力是1N
10. 下列现象中,属于增大压强的是( )
A. .蚊子的口器 B. 鳄鱼的牙齿
C. 啄木鸟的尖喙 D. .宽大的滑雪板
二、填空题(每空1分,共24分)
11. 排球运动员扣球时,感到手部疼痛,说明力的作用是______,同时排球会变瘪,运动速度的大小和方向也会改变。这说明力不仅可以使物体发生______,还可以改变物体的______。
12. 如图所示的弹簧测力计的量程是________,此时的示数是___N。
13. 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是_________,如图中所示的墙体向_______(选填“左”或“右”)倾斜.
14. 牛顿第一定律内容:物体总保持___________,除非___________。行驶的汽车突然刹车时乘客会向前倾倒,这是因为乘客具有 ___________。
15. 如图所示,一个底面积为100cm2物体A,重50N,在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置.在此过程中,A对桌面的压力将_______,A对桌面的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。当在乙图所示位置时,A对桌面的压强为______Pa。
16. 一位同学体重为600 N,自然站立在水平地面上,对地面压力为_____N,双脚站立对地面的压强比行走时_____;某沼泽地能承受的压强为2×104 Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为_____m2,才不会陷入沼泽地.
17. 如图所示,材料相同的实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比hA︰hB=2︰1,底面积之比SA︰SB=2︰3,它们对地面的压强之比为___________,它们对地面的压力之比FA︰FB=___________。
18. 一根长10cm的弹簧,受6N的拉力时,伸长了3cm。若要使此弹簧伸长4cm,对弹簧的拉力应是______;若弹簧只受4N的拉力时,弹簧的长度是______。
19. 如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力_____重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力_____重力.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
20. 如图是一个挂在天花板上的装饰球,它的重力是2N,那么装饰球受到的拉力是___________N,方向是___________。
三、作图题(每题4分,共8分)
21. 在图中作出物体在斜面上时受到的所有力的示意图。
22. 用一根细线系着一个小钢球做成一个摆。如图所示,是小钢球摆动过程中某时刻的位置,画出此时小钢球受到重力和拉力的示意图(不计空气阻力)。
四、实验,探究题(每空1分,共32分)
23. 如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在平面上开始运动的速度___________。
(2)实验采用的实验方法是___________和___________。
(3)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越___________,速度减小得越___________。
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做___________运动。
(5)可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体___________的原因。
(6)牛顿第一定律是建立在___________(填序号)。
A. 日常生活经验的基础上
B. 科学家猜想的基础上
C. 直接实验结果的基础上
D. 实验和科学推理相结合的基础上
24. 如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生a、b、c、d所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么
(1)a和b图可以得到的结论是:力的作用效果与力的______有关.
(2)由______和图______可以得到:力的作用效果与力的方向有关.
(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,可以选择图______和图______.
25. 如图甲所示,是小婕同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小婕将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上两个拉力的方向_____,并通过调整_____来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小婕将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_____(填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤目的是为了探究_____;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小婕下一步的操作是:_____;
(4)在探究同一问题时,小俊将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小婕的实验优于小俊的实验,其主要原因是_____。
A.减小摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
26. 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)。
27. 如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过观察_________来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有_________和转换法;
(2)通过比较图甲、乙,说明_________ ,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图_________(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p_________(选填“>”“<”或“=”)。
五、计算题(28题7分,29题9分,共16分)
28. 一辆自重为3×104N的大卡车,若车上装载40包水泥,每包水泥的质量为80kg,求∶(g取10)
(1)车上水泥的总重为多少牛;
(2)该卡车能否安全通过有如图所示标志牌的桥梁?
29. 如图甲所示为一辆节能环保的电动汽车,其质量为1680kg,每个轮胎与水平路面的接触面积为2×10-3m2。(g取10N/kg)求:
(1)计算汽车对水平路面的压力;
(2)计算汽车对水平路面的压强;
(3)如图乙是关于汽车超载的一幅漫画,请你运用所学物理知识,说说汽车超载的危害?(写出一条即可)
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初三物理月考试卷
姓名:___________ 年级:___________ 学号:___________
一、选择题(1~8题为单项选择题,9~10题为多项选择题,每题2分,共20分)
1. 物理学是一门以观察、实验为基础的科学,下列估测最符合实际的是( )
A. 一个黑板擦的质量约为1000g
B. 托起两个鸡蛋所用的力约为1N
C. 教室门的高度约为4m
D. 人正常步行的速度约为11m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个黑板擦的质量约为100g,故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约为50g,重力为0.5N,托起两个鸡蛋所用的力约为1N,故B符合题意;
C.教室门的高度约为2m,故C不符合题意;
D.人正常步行的速度约为1m/s,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图甲所示,弹簧一端挂在墙上,一人用4N的力F拉另一端,弹簧伸长了5cm;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为( )
A. 4N 0 B. 0 4N C. 4N 4N D. 8N 8N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】甲图中弹簧即受手的拉力,又受到墙的拉力,各为4N,弹簧伸长了5cm,弹簧处于平衡状态;如图乙所示,两个人分别拉该弹簧的两端,弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力F分别为4N、4N,与甲图相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面上做匀速圆周运动,则橡皮在做匀速圆周运动过程中( )
A. 橡皮受平衡力作用
B. 橡皮运动状态没有发生改变
C. 橡皮抵抗运动状态变化的力是惯性
D. 如果橡皮受到的力都消失,它将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.静止或匀速直线运动时物体处于平衡状态,受到平衡力的作用,当速度和运动方向改变时,运动状态改变。 橡皮做匀速圆周运动,不是平衡状态,受到非平衡力的作用,故A不符合题意;
B.橡皮做匀速圆周运动,运动方向一直在改变,运动状态改变,故B不符合题意;
C.惯性不是力,故C不符合题意;
D.根据牛顿第一定律,如果橡皮受到力都消失,它将做匀速直线运动,故D符合题意。
故选D。
4. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 乘车时系安全带是为了减小惯性
B. 汽车质量越大,惯性越大
C. 汽车行驶的速度越快,惯性越大
D. 汽车静止时没有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】AB.惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;质量不变,惯性不变,所以乘车时系好安全带是为了防止紧急刹车时由于惯性对人造成的伤害,不能减小惯性,故A错误,B正确;
CD.运动的物体具有惯性,静止的物体也具有惯性,一切物体都具有惯性,惯性的大小只于物体的质量有关,与物体运动状态无关,故CD错误。
故选B。
5. 如图所示,甲乙叠放在一起,静止在水平地而上,下列说法正确的是( )
A. 甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力
B. 乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对相互作用力
C. 甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对相互作用力
D. 甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.甲受到的重力与甲对乙的压力是两个受力物体,故不是一对平衡力,故A错误;
B.乙受到的重力与地面对乙的支持力两个力的大小不同,所以不是一对相互作用力,故B错误;
CD.甲受到的重力与乙对甲的支持力,受力物体都是甲,两个力的大小相等,方向相反,故是平衡力,故C错误;D正确。
故选D。
6. 下列实例中为了减小摩擦的是( )
A. 卫生间地面铺防滑瓷砖
B. 下雪天给汽车轮胎加装防滑链
C. 给行李箱底部安装滚轮
D. 下雪天教学楼门口铺防滑垫
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫生间地面铺防滑瓷砖,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.下雪天给汽车轮胎加装防滑链,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.给行李箱底部安装滚轮,利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦,故C符合题意;
D.下雪天教学楼门口铺防滑垫, 在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则( )
A. B和C之间的摩擦力0N
B. A和B之间的摩擦力为0N
C. B物体所受的合力为5N,方向水平向右
D. 地面对C的摩擦力为5N,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.对AB整体进行受力分析,物体做匀速直线运动,则AB所受合力为零,AB受到5N的水平向右拉力,所以受到C对AB向左的摩擦力5N,即B和C之间的摩擦力5N,故A不符合题意;
B.因为A向右匀速运动,处于平衡状态,可知A受重力和支持力两个力作用,不受摩擦力作用,故B符合题意;
C.因为物体做匀速直线运动,则B所受的合力为零,故C不符合题意;
D.对整体分析,三个物体一起向右匀速运动,受力平衡,整体受到5N的水平向右拉力,所以受到地面对整体水平向左的摩擦力5N,即地面对C的摩擦力为5N,方向水平向左,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示,重G的铁块静止在斜面上,则斜面对铁块的作用力大小为( )
A. 等于G B. 大于G C. 小于G D. 以上情况都有可能
【答案】A
【解析】
【详解】重G的铁块静止在斜面上,因此受到平衡力的作用,铁块受到重力,斜面的支撑力,和斜面的摩擦力,三个力的合力为0。斜面对铁块的作用力是支持力与摩擦力,所以斜面对铁块的作用力与重力相等,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. t=3s时,物体受到摩擦力为2N
B. 4~6s时,将F撤掉,物体匀速直线运动
C. 2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
D. t=1s时,物体所受摩擦力是1N
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.由图像可知,在4~6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,此时的滑动摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,由图像可知,此时推力为2N,所以滑动摩擦力为2N;在2~4s内,物体做加速运动,由于接触面的粗糙程度和压力都不变,故滑动摩擦力不变,仍为2N,则t=3s时,物体受到摩擦力为2N。故A正确,C错误;
B.在4~6s内,物体做匀速直线运动,若将F撤掉,在摩擦力作用下,物体将做减速运动,故B错误;
D.由图像可知,在0~2s内,物体静止,处于平衡状态,此时的静摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,由图像可知,此时推力为1N,所以静摩擦力为1N。所以t=1s时,物体所受摩擦力是1N。故D正确。
故选AD。
10. 下列现象中,属于增大压强的是( )
A. .蚊子的口器 B. 鳄鱼的牙齿
C. 啄木鸟的尖喙 D. .宽大的滑雪板
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.蚊子的口器很尖,减小了受力面积,增大了压强,故A符合题意;
B.鳄鱼的牙齿很锋利,减小了受力面积,增大了压强,故B符合题意;
C.啄木鸟的尖喙,是通过减小受力面积来增大压强,容易扎进去,故C符合题意;
D.宽大的滑雪板,增大了受力面积,减小了压强,故D不符合题意。
故选ABC。
二、填空题(每空1分,共24分)
11. 排球运动员扣球时,感到手部疼痛,说明力的作用是______,同时排球会变瘪,运动速度的大小和方向也会改变。这说明力不仅可以使物体发生______,还可以改变物体的______。
【答案】 ①. 相互的 ②. 形变 ③. 运动状态
【解析】
【详解】[1]排球运动员扣球给球一个力,同时手觉得疼,说明球也给了手一个反作用力,由此说明力的作用是相互的。
[2]排球变瘪,说明力可以使物体发生性变。
[3]排球运动速度的大小和方向发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
12. 如图所示的弹簧测力计的量程是________,此时的示数是___N。
【答案】 ①. 0~5N ②. 2.4
【解析】
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计最大能测出5N的力,所以量程为0~5N。
[2]由图可知,测力计的分度值为0.2N,所以测力计的示数为2.4N。
13. 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是_________,如图中所示的墙体向_______(选填“左”或“右”)倾斜.
【答案】竖直向下;左
【解析】
【详解】重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器.
生活中建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的.由图可知重垂线上端与墙紧靠,下端垂线的位置在墙的左侧,故墙向左倾斜.
14. 牛顿第一定律内容:物体总保持___________,除非___________。行驶的汽车突然刹车时乘客会向前倾倒,这是因为乘客具有 ___________。
【答案】 ①.
静止状态或匀速直线运动状态 ②.
受到外力作用(非平衡的力) ③.
惯性
【解析】
【14题详解】
[1]物体总保持静止或匀速直线运动状态:这描述了物体在不受外力(或合外力为零)时的固有运动属性,即如果没有外力干扰,物体要么保持静止不动,要么以恒定的速度沿着直线持续运动下去。
[2]除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态:说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。当有外力作用时(非平衡的力),物体的静止或匀速直线运动状态才会被打破,进而产生速度大小或方向的改变。
[3]因为乘客的惯性使其保持原有运动状态,而汽车减速导致身体前倾。
15. 如图所示,一个底面积为100cm2的物体A,重50N,在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置.在此过程中,A对桌面的压力将_______,A对桌面的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。当在乙图所示位置时,A对桌面的压强为______Pa。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 5000##5×103
【解析】
【详解】[1]A物体对桌面的压力
F压=G
从甲图位置匀速运动到乙图位置,物体对桌面的压力不变。
[2]受力面积S变大,由
可知,A物体对桌面的压强变小。
[3]乙图中A物体对桌面的压力
F压=G=50N
乙图中物体A对桌面的压强
16. 一位同学体重为600 N,自然站立在水平地面上,对地面压力为_____N,双脚站立对地面的压强比行走时_____;某沼泽地能承受的压强为2×104 Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为_____m2,才不会陷入沼泽地.
【答案】 ① 600 ②. 小 ③. 3×10-2
【解析】
【详解】第一空.水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力,因此对地面压力为600N;
第二空.自然站立与地面的接触面积为两只脚的面积之和,行走时与地面的接触面积为一只脚的面积,自然站立与行走时对地面的压力相等,据p=可知,双脚站立对地面的压强比行走时小;
第三空.对沼泽地的压力为600N,,
他与沼泽地的最小接触面积.
S===3×10-2 m2.
17. 如图所示,材料相同的实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比hA︰hB=2︰1,底面积之比SA︰SB=2︰3,它们对地面的压强之比为___________,它们对地面的压力之比FA︰FB=___________。
【答案】 ①. 2︰1 ②. 4︰3
【解析】
【详解】[1]对于放在水平地面上的实心长方体,对地面的压强
已知A、B材料相同,即密度相同,g是常量,所以压强p与高度h成正比。
已知,所以它们对地面的压强之比
[2]根据可得
由前面可知且
则它们对地面的压力之比
故
18. 一根长10cm的弹簧,受6N的拉力时,伸长了3cm。若要使此弹簧伸长4cm,对弹簧的拉力应是______;若弹簧只受4N的拉力时,弹簧的长度是______。
【答案】 ①. 8N ②. 12cm
【解析】
【详解】[1]受到6N的拉力时,伸长了3cm;那么,伸长1cm时受的拉力为2N,根据正比关系,弹簧伸长4cm时,受到的拉力
F=2N×4=8N
[2]受到4N的拉力时,弹簧伸长的长度
因此,弹簧的长度
L=L0+∆L=10cm+2cm=12cm
19. 如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力_____重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力_____重力.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 小于 ②. 等于
【解析】
【分析】要知道力和运动之间的关系:若受力不平衡,则物体运动状态改变;若受力平衡,则物体处于平衡状态.
知道二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
【详解】降落伞没有打开前,所受重力大于阻力,所以下落速度越来越快;
打开后当所受阻力与重力相等时,则这两个力平衡,运动员匀速下落.
20. 如图是一个挂在天花板上的装饰球,它的重力是2N,那么装饰球受到的拉力是___________N,方向是___________。
【答案】 ①. 2 ②. 竖直向上
【解析】
【20题详解】
[1][2]由题可知,装饰球静止悬挂,处于平衡状态(静止不动)。所以小球的重力和绳子对小球的拉力是一对平衡力,重力竖直向下,大小为2N,所以拉力方向竖直向上,大小也为2N。
三、作图题(每题4分,共8分)
21. 在图中作出物体在斜面上时受到的所有力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体静止在斜面上,受竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力,物体因为有向下运动的趋势,还要受到平行于斜面向上的摩擦力。这三个力的作用点可以都画在重心处,过物体的重心竖直向下画一条带箭头的线段,即为重力G;过重心垂直斜面向上画一条带箭头的线段,即为支持力F;过重心沿斜面向上画一条带箭头的线段,即为摩擦力f,如图所示:
22. 用一根细线系着一个小钢球做成一个摆。如图所示,是小钢球摆动过程中某时刻的位置,画出此时小钢球受到重力和拉力的示意图(不计空气阻力)。
【答案】
【解析】
【22题详解】
由题可知,在小钢球的中心(球心)画一个点作为受力点。从该点画一条竖直向下的箭头,表示重力G。从该点画一条沿绳子方向指向悬点的箭头,表示拉力F,如下图所示:
四、实验,探究题(每空1分,共32分)
23. 如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在平面上开始运动的速度___________。
(2)实验采用的实验方法是___________和___________。
(3)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越___________,速度减小得越___________。
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做___________运动。
(5)可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体___________的原因。
(6)牛顿第一定律是建立在___________(填序号)。
A. 日常生活经验的基础上
B. 科学家猜想的基础上
C. 直接实验结果的基础上
D. 实验和科学推理相结合的基础上
【答案】(1)相同 (2) ①. 控制变量法 ②. 实验推理法(理想实验法)
(3) ①. 小 ②. 慢 (4)匀速直线 (5)运动状态
(6)D
【解析】
【小问1详解】
小车从斜面滑下,重力势能转化为动能。同一高度,其初始势能相同,到达底端时动能相同,即速度相同。
【小问2详解】
[1][2]实验中只改变接触面的粗糙程度(即摩擦力大小),其他条件保持不变(如小车质量、下滑高度等)这是控制变量法。同时由于无法完全消除摩擦力,所以不能直接得出“不受力时”的结论,而是通过观察越来越光滑表面的小车运动情况,推理出理想情况,这是科学推理法(或理想实验法)。
【小问3详解】
[1][2]由图可以发现,小车在木板表面运动的路程最远,其表面最光滑,即平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢。
【小问4详解】
由(3)的实验结论,可合理的推理得出,当阻力趋近于零时,小车不会减速,在理想情况下,它将保持原来的速度一直运动下去,即做匀速直线运动。
【小问5详解】
由实验可知,小车不受力也能继续运动(惯性),因此说明物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,比如加速、减速、改变方向。
【小问6详解】
牛顿第一定律不能通过实验直接验证,因为现实中不可能完全消除阻力,它是在伽利略等人的实验基础上,通过理想化推理得出的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
24. 如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生a、b、c、d所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么
(1)a和b图可以得到的结论是:力的作用效果与力的______有关.
(2)由______和图______可以得到:力的作用效果与力的方向有关.
(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,可以选择图______和图______.
【答案】 ①. 大小 ②. a ③. c ④. a ⑤. d
【解析】
【详解】(1)由a和b图可以看出,此时力的方向、作用点相同,但力的大小不同,所以该实验是为了探究力的作用效果与力的大小关系的;
(2)探究力的作用效果与力的方向有关,即需要让它们的大小和作用点相同,方向不同即可,故分析四图不难看出,a、c两图符合题意;
(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,即需要选择力的大小、方向相同,但力的作用点不同的实验方案,故a、d两图符合题意;
25. 如图甲所示,是小婕同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小婕将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上两个拉力的方向_____,并通过调整_____来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小婕将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_____(填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究_____;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小婕下一步的操作是:_____;
(4)在探究同一问题时,小俊将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小婕的实验优于小俊的实验,其主要原因是_____。
A.减小摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
【答案】 ①. 相反 ②. 钩码个数 ③. 不能 ④. 两个力不在同一直线上能否平衡 ⑤. 剪断小卡片 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码受重力作用,钩码可通过绳子对小卡片施加两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大。
(2)[3][4]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
(4)[6]小婕实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;小俊实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响;所以还是小婕的实验方案好在减小摩擦力对实验结果的影响,故选A。
26. 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)。
【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。
27. 如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过观察_________来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有_________和转换法;
(2)通过比较图甲、乙,说明_________ ,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图_________(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p_________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. 海绵下陷(或凹陷)程度 ②. 控制变量法 ③. 受力面积一定时,压力越大 ④. 乙、丙 ⑤. =
【解析】
【详解】(1)[1]本实验将压力的作用效果转换到海绵的凹陷程度来比较,利用了转换法。
[2]实验中有压力、受力面积两个变量影响实验,在探究其中一个对实验的影响时,需要控制另外一个不变,采用了控制变量法。
(2)[3]通过比较图甲、乙发现海绵的受力面积相同,受到的压力不同,海绵的凹陷程度不同,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]在压力一定时,比较受力面积与压力的作用效果的关系,需要控制压力相同,改变受力面积的大小,可以通过比较乙、丙两图得到结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[5]图丙中海绵受到的压力和图丁中木板受到压力大小相等,海绵和木板的受力面积又相同,根据可知受到的压强相等,即
p=
五、计算题(28题7分,29题9分,共16分)
28. 一辆自重为3×104N的大卡车,若车上装载40包水泥,每包水泥的质量为80kg,求∶(g取10)
(1)车上水泥的总重为多少牛;
(2)该卡车能否安全通过有如图所示标志牌的桥梁?
【答案】(1)N;(2)该卡车能安全通过如图标牌的桥梁
【解析】
【详解】解:(1)每包水泥重为
G=mg=80kg×10N/kg=800N
则车上水泥的总重为
G总=40G=40×800N=3.2×104N
(2)卡车自身质量为
卡车和水泥总质量
m总=m卡车+m水泥=3000kg+40×80kg=6200kg=6.2t
标志牌10t的意思是能通过该桥梁的最大质量为10t,所以该卡车能安全通过桥梁。
答:(1)车上水泥的总重32000N;
(2)该卡车能安全通过桥梁。
29. 如图甲所示为一辆节能环保的电动汽车,其质量为1680kg,每个轮胎与水平路面的接触面积为2×10-3m2。(g取10N/kg)求:
(1)计算汽车对水平路面的压力;
(2)计算汽车对水平路面的压强;
(3)如图乙是关于汽车超载的一幅漫画,请你运用所学物理知识,说说汽车超载的危害?(写出一条即可)
【答案】(1)1.68×104N;(2)2.1×106Pa;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)车对水平路面的压力和自身的重力相等,故汽车对水平路面的压力
(2)受力面积
由 知道,汽车对水平路面的压强
(3)汽车超载时质量大,惯性大,遇到紧急情况时刹车距离变长,易发生交通事故;汽车超载时对地面的压力增大,对地面的压强也会增大,易损坏路面。
答:(1)计算汽车对水平路面的压力是1.68×104N;
(2)计算汽车对水平路面的压强是2.1×106Pa;
(3)汽车超载时质量大,惯性大,遇到紧急情况时刹车距离变长,易发生交通事故;汽车超载时对地面的压力增大,对地面的压强也会增大,易损坏路面。
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