内容正文:
2024-2025学年江苏省徐州市铜山区八年级(下)
期中物理试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 下述各物体的质量最接近50g的是( )
A. 一瓶矿泉水 B. 一只鸡蛋
C. 一张A4纸 D. 一枚图钉
2. 下列关于使用天平的操作,正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 下列实例中属于增大摩擦的是( )
A. 给链条加润滑油
B. 行李箱底部装有滚轮
C. 冰鞋上冰刀设计的很锋利
D. 下雪天给汽车轮胎装防滑链
4. 月球对其表面物体的引力是地球的六分之一,用弹簧测力计分别在地球上和月球上测量同一物体的重力,则测量结果对比( )
A. 地球上比月球上大
B. 月球上比地球上大
C. 月球上和地球上一样大
D. 无法确定
5. 如图所示为撑竿跳高运动员在比赛时的情景,以下分析正确的是( )
A. 人对撑竿作用力的作用点在人的重心
B. 人受到的重力改变了撑竿的形状
C. 人受到的重力和弹力的施力物体不同
D. 人受到重力的同时还受到弹力,说明力的作用是相互的
6. 关于物质的物理属性,下列说法正确的是( )
A. 阳台窗户上的材料选择玻璃,是因为玻璃的绝缘性好
B. 锅柄的材料为塑料、橡胶,是因为塑料、橡胶导热性好
C. 制造飞机常用铝合金材料,是因为这些铝合金的密度较大
D. 足球材料用热塑性聚氨酯橡胶,是因为该材料的弹性好
7. 如图所示装置叫作单摆,细线一端固定于M点,另一端栓一小球,小球由A点静止释放后,将在A、B两点之间往复运动(不计任何风力),如果运动到B点时,受到的力全部消失,下列猜想正确的是( )
A. 继续往复运动 B. 做圆周运动
C. 静止不动 D. 做匀速直线运动
8. 如图所示,和是物体所受的两个力,其中受力情况属于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
9. 下列情景中,属于利用惯性的是( )
A. 骑自行车时为了减速使劲捏刹车闸
B. 运动员采用助跑跳远
C. 急刹车时安全带起到一定保护作用
D. 踢出去的足球最终会停在地面
10. 如图所示,重力为5N的木块在水平拉力的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 木块对地面的压力大小为5N
B. 木块受到的摩擦力大小为5N
C. 某一时刻,木块运动速度增大,受到的摩擦力变大
D. 若撤去拉力F,木块所受摩擦力将会立即消失
11. 将质量相等的铜球、铁球和铝球,分别放入三个完全相同且装满水的烧杯中,测得溢出水的体积相等,已知ρ铜>ρ铁>ρ铝。下列分析正确的是( )
A. 装有铝球的烧杯总质量最小
B. 铜球的空心体积最大
C. 铁球的空心体积最大
D. 铝球一定是实心的
12. 如图所示,小明利用天平测量了液体和瓶子的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出了图像。下列说法中正确的是()( )
A. 瓶子的质量为40g
B. 该液体的密度为
C. 体积为的该液体的质量为100g
D. 用该瓶装的酒精,总质量是84g
二、填空题:本大题共8小题,共24分。
13. 实验室测量质量常用的工具是______;一杯冰熔化成水后,质量将______,体积将______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
14. 请在下面的数字后面填上适当的单位:
(1)一个中学生的质量约为50___________;
(2)一瓶矿泉水的体积约为500___________;
(3)空气的密度是1.29___________。
15. 现有甲、乙两个实心正方体,其质量之比为4:3,边长之比为2:3,则甲、乙两物体的密度之比为______,现将甲正方体沿水平方向切去一半,将乙正方体沿竖直方向切去三分之二,它们剩余部分的质量之比为______,密度之比为______。
16. 如图所示,用力击一颗棋子,上面的棋子由于具有______,要保持原来的______状态,没有飞出,但由于上面的棋子受到______的作用,将会下落。
17. 如图所示的钢丝钳是小明在课外科技小制作中用到的工具,手柄处有凸起的纹路,是为了______摩擦;用钢丝钳把铜丝折弯,说明力可以改变物体的______,小明用力握钢丝钳的手柄时,手掌感觉到疼痛,这是因为物体间力的作用是______。
18. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”时,为了使小车到达水平面时的速度相同,每次应让小车从斜面的_________ 处由静止释放,小车在水平面上通过的距离不同反映了小车所受_______ 不同。由该实验推理可得:如果小车运动时不受阻力,将一直做_________ 运动。
19. 如图所示,利用橡皮筋、牙膏盒等自制一简易测力计,为了能准确测量力的大小,应保证橡皮筋发生______形变;测力计的原理是利用力使弹簧伸长,且在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成______;使用前应估计被测力的大小,避免超过测力计的______,否则会损坏装置或导致测量不准确。
20. 甲、乙两球的质量分别为81g、27g,体积分别为、,若甲、乙两球用同种材料制成,且只有一个球是实心的,则该材料的密度是______,还可以判断______球是空心的,其空心部分的体积是______。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
21. 请根据要求完成下面的作图。如图所示,画出小球所受重力的示意图。
22. 在图中画出静止在地面上的物体所受支持力的示意图。( )
23. 如图所示,一块砖被压在竖直的墙壁上,画出砖块静止时所受摩擦力的示意图。
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
24. 小明同学利用天平、烧杯和适量的水,测量一个小石块的密度。(已知)
(1)在调节天平平衡时,发现指针偏向中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向______调节,直至平衡。
(2)调节天平平衡后,测得小石块的质量如图乙所示,为______g;
(3)小明按照以下步骤继续实验:(如图丙所示)
①往烧杯中加入适量的水;
②把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记;
③取出小石块,测得此时烧杯和水的总质量为130g;
④往烧杯中加水,直到液面标记处,再测得此时烧杯和水的总质量为140g;
根据以上步骤,可以计算出小石块的密度为______。
(4)该实验测得小石块的密度偏______。
25. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验小组的同学利用长方体木块、木板、砝码和弹簧测力计按如图甲、乙、丙所示的装置进行实验:
(1)实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做______运动;
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,应选择______两幅图来进行实验;
(3)若甲、乙、丙三次实验中,弹簧测力计的示数分别为、、,则这三个示数由小到大的顺序是______;
(4)该小组同学对实验装置进行了改进,发现按图丁所示进行实验效果更好,实验中,当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
26. 如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______。
(2)小华在实验中,可以通过调整______来改变拉力的大小。
(3)小卡片平衡后,小华将小卡片旋转一个角度,松手后的瞬间,小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡。
(4)小明同学设计了图乙所示的方案“探究二力平衡条件”,和小华同学的实验方案相比,谁的方案更科学合理?并阐述理由。______。
五、简答题:本大题共1小题,共2分。
27. 如图所示,公交车将要启动时,乘客常会听到“车辆起步,请站稳扶好”的语言提示。请你解释其中的道理?
六、计算题:本大题共2小题,共12分。
28. 一瓶酸奶放在水平桌面上,瓶的质量为100g,瓶上标有“净含量240g,200mL”的字样(取),求:
(1)瓶中酸奶的密度;
(2)桌面对这瓶酸奶的支持力。
29. 一个金属块的质量为200g,浸没在盛满水的溢水杯中,溢出25g的水;将该金属块浸没在另一个装满某种液体的溢水杯中,溢出20g的该液体。()求:
(1)金属块的密度;
(2)该液体的密度。
七、综合题:本大题共1小题,共8分。
30. 阅读短文,回答下列问题。
中国桥梁的科技与力学
中国在桥梁建设领域取得了举世瞩目的成就,其中悬索桥因其跨越能力强而得到广泛应用。悬索桥以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件。悬索通过主缆将桥面的重力传递到桥塔,桥塔再将这个力以压力的形式传递到地基。钢索具有较高的抗拉强度,适合用于悬索桥的主缆;混凝土则具有较好的抗压能力,常用于地基的建设。缆索作为悬索桥的主要承重构件,其内部拉应力(单位面积上的拉力)越大,断裂风险越高(拉应力的单位为,也称为Pa,即)。因此,选择合适的钢索材料和设计合理的横截面积至关重要。同时,由于金属材料会受温度影响,桥梁的钢梁之间会留有伸缩缝。
(1)钢索具有较高的______(填物理属性),适合用于悬索桥的主缆。
(2)桥塔对地基的压力与地基对桥塔的支持力属于一对______力。
(3)某悬索桥的一段主缆承受的拉力为,钢索的横截面积为,该钢索受到的拉应力为______Pa。
(4)请简述伸缩缝的作用:______。
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2024-2025学年江苏省徐州市铜山区八年级(下)
期中物理试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 下述各物体的质量最接近50g的是( )
A. 一瓶矿泉水 B. 一只鸡蛋
C. 一张A4纸 D. 一枚图钉
【答案】B
【解析】
【详解】一瓶矿泉水的质量大约500g,一个鸡蛋质量大约50g,一张A4纸的质量非常小,大约5g,一枚图钉的质量1g左右,综上质量接近50g是鸡蛋,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 下列关于使用天平的操作,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用天平时,把天平放在水平桌面上,游码调至标尺左端零刻度线处,调节天平平衡螺母,直到天平平衡,故A正确;
B.游码没有调至标尺左侧零刻度线处,就去调节平衡螺母,故B错误;
C.使用天平时,首先估算被测量物体的质量,然后选择合适称量的天平进行测量,图中被测物体的质量远超出天平的称量,故C错误;
D.用天平测量物体的质量,向右盘增减砝码时,要用镊子取放,不能用手拿,图中用手拿砝码,故D错误。
故选A。
3. 下列实例中属于增大摩擦的是( )
A. 给链条加润滑油
B. 行李箱底部装有滚轮
C. 冰鞋上冰刀设计的很锋利
D. 下雪天给汽车轮胎装防滑链
【答案】D
【解析】
【详解】A.给链条加润滑油可使接触面脱离,可减小摩擦,故A不符合题意;
B.行李箱底部装有滚轮是用滚动代替滑动,可减小摩擦,故B不符合题意;
C.冰刀的刀刃做的非常锋利,冰刀减小了与冰面的接触面积,从而增大了压强,滑行时降低了冰的熔点冰刀下的冰较易熔化成水,使冰刀和冰面处产生水膜,减小了摩擦,故C不符合题意;
D.冰雪天轮胎装防滑链,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
4. 月球对其表面物体的引力是地球的六分之一,用弹簧测力计分别在地球上和月球上测量同一物体的重力,则测量结果对比( )
A. 地球上比月球上大
B. 月球上比地球上大
C. 月球上和地球上一样大
D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】月球对其表面物体的引力是地球的六分之一,因此同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一。故弹簧测力计的示数在地球上比在月球上大,故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 如图所示为撑竿跳高运动员在比赛时的情景,以下分析正确的是( )
A. 人对撑竿作用力的作用点在人的重心
B. 人受到的重力改变了撑竿的形状
C. 人受到的重力和弹力的施力物体不同
D. 人受到重力的同时还受到弹力,说明力的作用是相互的
【答案】C
【解析】
【详解】A.人对撑竿的压力,受力物体是撑竿,所以作用点在撑竿上,故A错误;
B.人对撑竿的压力改变了撑竿的形状,故B错误;
C.人受到重力的施力物体是地球,人受到弹力的施力物体是撑竿,所以人受到的重力和弹力的施力物体不同,故C正确;
D.人受到的重力和受到的弹力,受力物体都是人,是同一物体,所以不是一对相互作用力,不能说明力的作用是相互的。故D错误。
故选C。
6. 关于物质的物理属性,下列说法正确的是( )
A. 阳台窗户上的材料选择玻璃,是因为玻璃的绝缘性好
B. 锅柄的材料为塑料、橡胶,是因为塑料、橡胶导热性好
C. 制造飞机常用铝合金材料,是因为这些铝合金的密度较大
D. 足球材料用热塑性聚氨酯橡胶,是因为该材料的弹性好
【答案】D
【解析】
【详解】A.阳台窗户选择玻璃主要是因为玻璃具有良好的透光性,能让室内采光充足,同时具有一定的保温、隔音性能,而不是因为绝缘性好,故A错误;
B.锅柄用塑料、橡胶是因为它们的导热性差,这样在烹饪过程中,锅柄不会因为吸收热量而变得很烫,方便人们握持,防止烫伤,故B错误;
C.制造飞机常用铝合金材料,是因为铝合金的密度较小,可以减轻飞机的重量,同时铝合金还具有高强度、耐腐蚀性等优点,故C错误;
D.热塑性聚氨酯橡胶具有良好的弹性,能使足球在被踢、被挤压后迅速恢复原状,同时还具有耐磨、耐老化等性能,适合作为足球材料,故D正确。
故选D。
7. 如图所示装置叫作单摆,细线一端固定于M点,另一端栓一小球,小球由A点静止释放后,将在A、B两点之间往复运动(不计任何风力),如果运动到B点时,受到的力全部消失,下列猜想正确的是( )
A. 继续往复运动 B. 做圆周运动
C. 静止不动 D. 做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知,当小球运动到B点时,速度为0,此时受到的力全部消失,根据牛顿第一定律,小球将保持静止,故ABD错误,C正确。
故选C。
8. 如图所示,和是物体所受的两个力,其中受力情况属于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中两个力没有作用在同一条直线上,所以两个力不是平衡力,则物体受力情况不属于二力平衡,故A不符合题意;
B.图中两个力没有作用在同一条直线上,所以两个力不是平衡力,则物体受力情况不属于二力平衡,故B不符合题意;
C.图中两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,并且作用在同一条直线上,所以两个力是平衡力,则物体受力情况属于二力平衡,故C符合题意;
D.图中两个力大小不相等,所以两个力不是平衡力,则物体受力情况不属于二力平衡,故D不符合题意。
故选C。
9. 下列情景中,属于利用惯性的是( )
A. 骑自行车时为了减速使劲捏刹车闸
B. 运动员采用助跑跳远
C. 急刹车时安全带起到一定保护作用
D. 踢出去的足球最终会停在地面
【答案】B
【解析】
【详解】A.骑自行车时为了减速捏刹车闸,利用摩擦力改变自行车的运动状态,使其停下来,不是利用惯性,故A不符合题意;
B.跳远运动员起跳前助跑使人获得了很大的速度,起跳后由于惯性,人在空中仍然保持原来的运动状态,属于利用惯性,故B符合题意;
C.驾驶员开车要系安全带,是为了防止惯性可能带来的伤害,不是利用惯性,故C不符合题意;
D.踢出去的足球最终会停在地面,是由于力改变了物体的运动状态,故D不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,重力为5N的木块在水平拉力的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 木块对地面的压力大小为5N
B. 木块受到的摩擦力大小为5N
C. 某一时刻,木块运动速度增大,受到的摩擦力变大
D. 若撤去拉力F,木块所受摩擦力将会立即消失
【答案】A
【解析】
【详解】A.水平面上的物体对水平面的压力大小等于自身的重力,所以木块对水平地面的压力为5N,故A正确;
B.木块在水平地面上做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力F和木块受到的摩擦力是一对平衡力,其大小相等,所以摩擦力为,故B错误;
C.影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,与速度无关,因此某一时刻,木块运动速度增大,受到的摩擦力不变,故C错误;
D.若撤去拉力F,木块会由于惯性仍然运动,木块所受摩擦力不会消失,故D错误。
故选A。
11. 将质量相等的铜球、铁球和铝球,分别放入三个完全相同且装满水的烧杯中,测得溢出水的体积相等,已知ρ铜>ρ铁>ρ铝。下列分析正确的是( )
A. 装有铝球的烧杯总质量最小
B. 铜球的空心体积最大
C. 铁球的空心体积最大
D. 铝球一定是实心的
【答案】B
【解析】
【详解】A.未放入小球时,三个烧杯质量相同;将球放入烧杯后,溢出的水的体积相同,溢出的水的质量,则溢出的水的质量也相同;然而放入烧杯的三个小球质量也相同,故小球放入后,三个烧杯总质量相等,故A错误;
BC.三个小球质量相等,由可知,如果三个小球都是实心的,由于ρ铜>ρ铁>ρ铝,则实心球体积V铝>V铁>V铜。又因为V球=V排,而三小球排开的水的体积相等,因此三小球总体积相等。而空心部分体积等于总体积减去实心球的体积,所以铜球空心部分体积最大。故B正确,C错误;
D.综上所述,只能得出三小球总体积相等,无法确定铝球是空心还是实心,故D错误。
故选B。
12. 如图所示,小明利用天平测量了液体和瓶子的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出了图像。下列说法中正确的是()( )
A. 瓶子的质量为40g
B. 该液体的密度为
C. 体积为的该液体的质量为100g
D. 用该瓶装的酒精,总质量是84g
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设瓶子的质量为,液体的密度为,由图可知,当液体体积为时,液体和杯的总质量
可得---①
当液体体积为时,液体和杯的总质量
可得---②
由①②得液体的密度,,故AB错误;
C.当液体的体积,液体质量,故C错误;
D.用该瓶装的酒精的质量
总质量是,故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题共8小题,共24分。
13. 实验室测量质量常用的工具是______;一杯冰熔化成水后,质量将______,体积将______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 天平 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]托盘天平是实验室常用的测量质量的工具。
[2]质量是物质的属性,不随状态的变化而变化,所以冰熔化成水后,质量不变;
[3]体积可知质量一定时,密度变小,体积变大,因为冰的密度小于水的密度,故冰熔化成水后,体积变小。
14. 请在下面的数字后面填上适当的单位:
(1)一个中学生的质量约为50___________;
(2)一瓶矿泉水的体积约为500___________;
(3)空气的密度是1.29___________。
【答案】 ①. kg ②. mL ③. kg/m3
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]一个成年人的质量约为65 kg,一个中学生的质量比这个值略小,约为50 kg。
(2)[2]一瓶矿泉水的质量约为500g,体积约为
(3)[3]密度的国际单位为kg/m3,空气的密度较小,空气的密度是1.29 kg/m3。
15. 现有甲、乙两个实心正方体,其质量之比为4:3,边长之比为2:3,则甲、乙两物体的密度之比为______,现将甲正方体沿水平方向切去一半,将乙正方体沿竖直方向切去三分之二,它们剩余部分的质量之比为______,密度之比为______。
【答案】 ①. 9:2 ②. 2:1 ③. 9:2
【解析】
【详解】[1]右甲、乙实心正方体的棱长之比为2:3,体积和边长的关系是,所以
密度之比
[2]甲正方体沿水平方向切去一半后质量为,将乙正方体沿竖直切去三分之二后剩余的质量为,所以它们剩余部分的质量之比
[3]密度时物质的一种特性,它不随物体的质量的大小而变化,故密度的比不变,仍为9:2。
16. 如图所示,用力击一颗棋子,上面的棋子由于具有______,要保持原来的______状态,没有飞出,但由于上面的棋子受到______的作用,将会下落。
【答案】 ①. 惯性 ②. 静止 ③. 重力
【解析】
【详解】[1][2][3]用力击一颗棋子,上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,同时由于下方的棋子飞出,则上方的棋子在重力的作用下落在下面的棋子上。
17. 如图所示的钢丝钳是小明在课外科技小制作中用到的工具,手柄处有凸起的纹路,是为了______摩擦;用钢丝钳把铜丝折弯,说明力可以改变物体的______,小明用力握钢丝钳的手柄时,手掌感觉到疼痛,这是因为物体间力的作用是______。
【答案】 ①. 增大 ②. 形状 ③. 相互的
【解析】
【详解】[1]钢丝钳的手柄处有凸起的纹路,是通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦。
[2]用钢丝钳把铜丝折弯,铜丝在力的作用下形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
[3]小明用力握钢丝钳的手柄时,手掌感觉到疼痛,说明小明的手用力握钢丝钳手柄的同时,也受到手柄力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
18. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”时,为了使小车到达水平面时的速度相同,每次应让小车从斜面的_________ 处由静止释放,小车在水平面上通过的距离不同反映了小车所受_______ 不同。由该实验推理可得:如果小车运动时不受阻力,将一直做_________ 运动。
【答案】 ①. 同一高度 ②. 阻力 ③. 匀速直线
【解析】
【详解】[1][2][3]根据控制变量法,要控制小车下滑到水平面的速度相同,应每次让小车从斜面的同一高度处由静止释放,使小车到达水平面时,获得相同的速度,小车在水平面上,对地面的压力不变,由于接触面的粗糙程度不同,故小车受到的阻力大小不同,小车在水平面上通过的距离不同;进一步推理可知:如果小车运动时不受阻力,小车的速度不会变小,它将保持匀速直线运动。
19. 如图所示,利用橡皮筋、牙膏盒等自制一简易测力计,为了能准确测量力的大小,应保证橡皮筋发生______形变;测力计的原理是利用力使弹簧伸长,且在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成______;使用前应估计被测力的大小,避免超过测力计的______,否则会损坏装置或导致测量不准确。
【答案】 ①. 弹性 ②. 正比 ③. 弹性限度
【解析】
【详解】[1][2][3]橡皮筋受到拉力,在拉力作用下发生形变,在弹性限度内,橡皮筋所受的拉力与橡皮筋的伸长量成正比;所以制作测力时必须保证橡皮筋发生弹性形变,不能超出其弹性限度,即测力计的量程。
20. 甲、乙两球的质量分别为81g、27g,体积分别为、,若甲、乙两球用同种材料制成,且只有一个球是实心的,则该材料的密度是______,还可以判断______球是空心的,其空心部分的体积是______。
【答案】 ①. 2.7 ②. 乙 ③. 10
【解析】
【详解】甲球的密度为
乙球的密度
因为两个同种材料制成的金属球,实心金属球的密度大于空心金属球的密度,所以,乙球是空心的,甲球是实心的,且金属的密度
另一个空心球金属部分体积
空心部分的体积
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
21. 请根据要求完成下面的作图。如图所示,画出小球所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球的重心在小球的球心,过球心作竖直向下的有向线段,即重力的示意图,如图所示:
22. 在图中画出静止在地面上的物体所受支持力的示意图。( )
【答案】
【解析】
【详解】支持力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向上,通过力的作用点,沿力的方向画一条箭头的线段,并用F表示。如图所示:
23. 如图所示,一块砖被压在竖直的墙壁上,画出砖块静止时所受摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】砖块被压在竖直墙壁上处于静止状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力的方向是竖直向上的,作用点可选择在物体的重心,如图所示:
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
24. 小明同学利用天平、烧杯和适量的水,测量一个小石块的密度。(已知)
(1)在调节天平平衡时,发现指针偏向中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向______调节,直至平衡。
(2)调节天平平衡后,测得小石块的质量如图乙所示,为______g;
(3)小明按照以下步骤继续实验:(如图丙所示)
①往烧杯中加入适量的水;
②把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记;
③取出小石块,测得此时烧杯和水的总质量为130g;
④往烧杯中加水,直到液面标记处,再测得此时烧杯和水的总质量为140g;
根据以上步骤,可以计算出小石块的密度为______。
(4)该实验测得小石块的密度偏______。
【答案】(1)右 (2)
(3)
(4)小
【解析】
【小问1详解】
由图甲知,指针偏左,应将平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
由图乙知,标尺的分度值为,物体的质量为
【小问3详解】
补充水的质量为
补充水的体积
即石块体积
则石块密度
【小问4详解】
由于取出石块时会带出部分水,导致补充的水偏多,测得的石块的体积就偏大,石块质量是准确的,由密度公式可知,石块密度测量值偏小。
25. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,实验小组的同学利用长方体木块、木板、砝码和弹簧测力计按如图甲、乙、丙所示的装置进行实验:
(1)实验中,应该用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做______运动;
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,应选择______两幅图来进行实验;
(3)若甲、乙、丙三次实验中,弹簧测力计的示数分别为、、,则这三个示数由小到大的顺序是______;
(4)该小组同学对实验装置进行了改进,发现按图丁所示进行实验效果更好,实验中,当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线
(2)乙、丙 (3)
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平方向做匀速直线运动,此时拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可知,这两个力大小相等,这样可以间接的测出滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,应控制压力相同,接触面的粗糙程度不同。乙、丙两图中,木块对接触面的压力大小相同,丙中接触面更粗糙,故应选择乙、丙两幅图来进行实验。
【小问3详解】
甲、乙接触面的粗糙程度相同,乙的压力大,所以乙中木块所受滑动摩擦力更大,弹簧测力计的示数更大,即。乙、丙压力相等,丙中接触面更粗糙,则丙中木块所受摩擦力大于乙,所以丙中弹簧测力计的示数大于乙,即。故这三个示数由小到大的关系是。
【小问4详解】
改进后,无论以多大的速度拉动长木板,木块对长木板的压力和两者间接触面的粗糙程度均相同,木块相对应地面始终处于静止状态,则木块受到的滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数相等,所以当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数不变。
26. 如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______。
(2)小华在实验中,可以通过调整______来改变拉力的大小。
(3)小卡片平衡后,小华将小卡片旋转一个角度,松手后的瞬间,小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡。
(4)小明同学设计了图乙所示的方案“探究二力平衡条件”,和小华同学的实验方案相比,谁的方案更科学合理?并阐述理由。______。
【答案】(1)相反 (2)钩码的数量
(3)不能 (4)小华实验更科学,减小摩擦力的影响
【解析】
【小问1详解】
小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个方向相反的拉力,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。
【小问2详解】
实验中卡片受到的拉力大小是通过钩码间接施加的,可以通过改变钩码的数量来改变拉力大小,从而探究二力平衡时力的大小关系。
【小问3详解】
将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,二力不平衡,松手后小卡片不能平衡。
【小问4详解】
小明将木块放在水平桌面上,木块与水平桌面上可能会产生摩擦力,就会影响实验效果;当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块仍会保持平衡,对实验结果有影响;而小华的方案中,小卡片的质量远小于钩码的质量且绳子和滑轮间的摩擦很小,减小摩擦力对实验结果的影响。
五、简答题:本大题共1小题,共2分。
27. 如图所示,公交车将要启动时,乘客常会听到“车辆起步,请站稳扶好”的语言提示。请你解释其中的道理?
【答案】车辆起步时,人具有惯性,仍要保持原来的静止状态,车辆与人的脚之间存在相对运动趋势,从而使人的脚受到向前的摩擦力,使人的脚与车辆一起向前运动。而人的身体仍要保持静止状态,容易摔倒。若人抓好扶手,车辆启动时,扶手对人施加一个力,使人随车辆一起运动,而不会摔倒。
【解析】
【详解】略。
六、计算题:本大题共2小题,共12分。
28. 一瓶酸奶放在水平桌面上,瓶的质量为100g,瓶上标有“净含量240g,200mL”的字样(取),求:
(1)瓶中酸奶的密度;
(2)桌面对这瓶酸奶的支持力。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,酸奶质量 ,体积
所以酸奶的密度
【小问2详解】
由题可知,酸奶和瓶的总质量
总重力
因酸奶静止,支持力与重力平衡,故支持力
29. 一个金属块的质量为200g,浸没在盛满水的溢水杯中,溢出25g的水;将该金属块浸没在另一个装满某种液体的溢水杯中,溢出20g的该液体。()求:
(1)金属块的密度;
(2)该液体的密度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
金属块浸没时,排开水的体积等于金属块的体积,金属块的体积
金属块的密度
【小问2详解】
金属块浸没液体中时,排开液体体积为
液体密度
七、综合题:本大题共1小题,共8分。
30. 阅读短文,回答下列问题。
中国桥梁的科技与力学
中国在桥梁建设领域取得了举世瞩目的成就,其中悬索桥因其跨越能力强而得到广泛应用。悬索桥以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件。悬索通过主缆将桥面的重力传递到桥塔,桥塔再将这个力以压力的形式传递到地基。钢索具有较高的抗拉强度,适合用于悬索桥的主缆;混凝土则具有较好的抗压能力,常用于地基的建设。缆索作为悬索桥的主要承重构件,其内部拉应力(单位面积上的拉力)越大,断裂风险越高(拉应力的单位为,也称为Pa,即)。因此,选择合适的钢索材料和设计合理的横截面积至关重要。同时,由于金属材料会受温度影响,桥梁的钢梁之间会留有伸缩缝。
(1)钢索具有较高的______(填物理属性),适合用于悬索桥的主缆。
(2)桥塔对地基的压力与地基对桥塔的支持力属于一对______力。
(3)某悬索桥的一段主缆承受的拉力为,钢索的横截面积为,该钢索受到的拉应力为______Pa。
(4)请简述伸缩缝的作用:______。
【答案】(1)韧性 (2)相互作用
(3)
(4)见解析
【解析】
【小问1详解】
由材料可知,钢索具有较高的抗拉强度,说明韧性很好。
【小问2详解】
桥塔对地基的压力与地基对桥塔的支持力作用在不同物体上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力。
【小问3详解】
内部拉应力即单位面积上的拉力,则
【小问4详解】
物体具有热胀冷缩的性质,物体温度升高时,材料会膨胀,故桥梁的钢梁之间会留有伸缩缝。
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