第六章 力与运动(综合题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024鲁科版五四学制)
2026-03-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第六章 力与运动 |
| 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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.10 MB |
| 发布时间 | 2026-03-10 |
| 更新时间 | 2026-03-10 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56749796.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第六章 力与运动(综合题30道)
1.小明同学在成长记录笔记中记录了如图所示的错题,请你帮助他找出错误、分析原因并改正。
错题记录习题:小松在超市购物时,用15牛的水平向右的力推着一辆质量为20千克的购物车在水平地面上做匀速直线运动。突然,小松发现前面有一个小孩,马上用30牛的水平向左的力向后拉购物车减速,请你计算购物车在减速过程中所受合力的大小。
解:由题意可知购物车运动时所受摩擦力的大小为
购物车在减速过程中所受合力的大小
错误改正错误之处:________
错因分析:________
正确答案:________
3.自由式滑雪时冬季奥运会的重要比赛项目,结合运动员滑雪时的情景,用物理术语解释现象。
(1)在滑雪的过程中,滑雪板相对于地面是______;
(2)戴的滑雪手套较粗糙,是为了增大手套与滑雪杆之间的______;
(3)滑雪时,用力向后推动雪杖,人就向前运动,说明______;
(4)当运动员停止向后撑雪杖时仍向前运动,这是由于运动员具______,写出一条日常生活中克服其带来影响的事例______。
4.如图所示,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。已知物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的倍。
(1)月球车在月球时质量为_____,并说明理由_____;
(2)求月球车在地球上受到的重力;
(3)若航天员的一个随身装备,在月球表面受到的“重力”是,求这个随身装备的质量。
5.小聪同学用细线拴着小球甩圈,让小球绕着手水平匀速转动,如图所示:此时小球是否处于平衡状态:___________(选填“是”或“否”),若此时小球受力全部消失,小球将向___________(选填“水平向左”或“垂直于纸面向外”)运动,忽略空气阻力,请画出小球受力的示意图___________。
6.如图所示,是某建筑物上挂的风铃,请你在图中画出风铃静止时受力的示意图。
7.如图是电影中敖丙和哪吒踢毽子的场景。
(1)毽子被踢出主要表明力可以改变物体的______________;
(2)踢毽子的力是由于________(选填“毽子”或“脚”)发生形变产生的;
(3)踢毽子时,脚也会感到疼痛,是因为物体间力的作用是_________的;
(4)毽子速度变大时,惯性________;
(5)毽子在最高点时,受到_________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
8.小阳在错题记录本中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。在月球背面采集2kg月壤后于2024年6月25日返回地球,实现了世界首次月球背面采样返回,如图所示。请你分析月壤的质量在月球
和地球上有何变化并说明理由。
答:嫦娥六号探测器带着从月球背面采集的2kg月壤返回地球后,月壤的质量变大。因为月球对它表面附近物体的引力大约是地球对地面附近同一物体引力的,根据公式G=mg可知,月壤在地球表面的质量大于它在月球表面的质量。
错误之处:____ 。
错因分析:____ 。
正确答案:____ 。
9.如图用弹簧测力计测量物体所受重力。
(1)如果物体受到的外力突然全部消失,这时用剪刀剪断测力计挂钩上的绳子,则物体将______;(选填“向下加速运动”、“向下匀速运动”、“静止”)
(2)以点代替物体,在方框中画出物体在竖直方向所受到的力的示意图。
10.随着科技的发展,无人机等高科技设备也加入了植树造林的队伍。无人机可以通过给锂电池充电获得能量。据报道,由于体积小、质量轻,在进行植树任务时,会在播种范围内灵活飞行,利用空气压力把顶部发芽的种子射进土壤里。无人机可以代替传统人力进行空中播种。一名无人机操控人员可以同时监控六架无人机,进而达到每人每天种植10万棵树的效率。请结合图片及文字,找出一个与以上情景有关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:通过给锂电池充电获得能量。
物理知识:给无人机充电时电能转化为化学能。
答题:物理信息:______。
物理知识:______。
高铁列车成为不少人出门旅行的首选。请完成下面的小题。
11.我国高铁列车以平稳快速而闻名。在高铁列车匀速运行的过程中,很多人尝试过如图所示的“立币不倒”实验。当高铁列车沿水平直线轨道突然加速前进时,图中的纪念币可能会向__________(选填“前”或“后”)滚动,这是利用了________(选填“列车”或“纪念币”)具有惯性;加速时列车的惯性_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.如图所示的是一辆匀速向右直线行驶的高铁列车的示意图。一名小朋友在车上A点竖直向上跳起,小明认为他会落回A点,小军认为他会落到A点的左方。你认为__________的判断是正确的,理由是___________(合理即可)。
13.按要求填空:
(1)如果锤头的手柄松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头套紧,这是利用了______(选填“锤头”或“锤柄”)的惯性,请举出日常生活中利用这一性质的事例______;
(2)请在答题卡指定位置画出锤头所受重力的示意图_______;
(3)低速行驶的汽车,一旦被追尾,这时______对人体起到保护作用(选填“安全带”或“头枕”或“安全气囊”)。
14.花江峡谷大桥是位于贵州省安顺市关岭布依族苗族自治县与黔西南州贞丰县交界处北盘江花江段、国家3A级景区花江大峡谷风景区上空。该大桥是贵州六枝至安龙高速公路的关键控制性工程,大桥为钢桁梁悬索桥,采用两根主缆组成,其中一根主缆索重达43.4吨,承受能力达到了4×108N,全长2890米,主桥跨径1420米,桥面到水面高度625米,主桥跨径居山区桥梁跨径世界第一、桥梁高度居世界第一,被称为“横竖”都是世界第一。大桥建成后,极大改善了区域交通条件,带动沿线农产品销售、民宿餐饮、文创产品等产业发展,有助于带动周边少数民族村寨、悬崖度假及户外极限运动等旅游资源。其观光电梯1分钟内可到达207米高的云端咖啡厅。
(1)1分钟内观光电梯行驶的速度为多少?
(2)两根主缆索的总重力为多少?(g=10N/kg)
(3)桥主要承重靠的是两条主缆索承担,主缆索具有应对瞬时风速16级的强风,能在1100℃火焰中持续燃烧一小时仍能保持安全,你认为在主缆索设计上材料选择应该满足哪些条件?(写出两条即可)
(4)花江峡谷大桥不光解决了六枝到安龙的交通问题,更对当地的旅游带来了更大的收益,其中桥面上设计了一种蹦极运动,当运动员栓着蹦极绳(弹性绳)从桥面跳下到最低点时,不计空气阻力的情况下运动员先加速后减速,请用力学知识解释分析加速和减速过程合力大小的变化和方向。
16.如图所示,这是一款雪地摩托车,空车质量为,雪地摩托车载着质量为的小林沿直线在水平雪地上匀速行驶,受到的阻力为其所受总重力的。(g取)
(1)雪地摩托车载着小林在水平雪地上匀速行驶时,雪地摩托车受到的重力和地面对雪地摩托车的支持力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)空车受到的重力是多大______?
(3)雪地摩托车受到的牵引力是多大______?
智能驾驶与无人驾驶是不同概念,智能驾驶更为宽泛。它指的是机器帮助人进行驾驶,以及在特殊情况下完全取代人驾驶的技术。智能驾驶的时代已经来到。比如说,很多车有自动刹车装置,其技术原理非常简单,就是在汽车前部装上雷达和红外线探头,当探知前方有异物或者行人时,会自动帮助驾驶员刹车。
17.自动驾驶汽车的前置摄像头可实时识别交通信号灯、车道线,其成像原理与下列哪种设备相同______(填字母)。
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
18.智能驾驶车辆在前方突然出现状况时,会紧急制动,刹车片对轮毂施加压力,从而增大______,此时人会前倾,请分析人前倾的原因:______。
19.自动驾驶汽车的倒车雷达通过发出和接收声波来判断车尾与障碍物的距离,这是利用了声波的______。请结合所学知识分析一下超声波雷达不适用于远程测距的原因:______。
20.为了追求舒适驾乘体验,降低智能驾驶车辆的噪声对乘客的影响,车辆内部会采用隔音棉、减震橡胶等材料,这种噪声控制的方法属于在______中减弱噪声;同时,电机驱动的智能驾驶车辆相比燃油车,噪声更小,这是在______处减弱噪声。(选填“噪声源”“噪声传播”或“保护受噪声影响者”)
21.机械运动是自然界最基本的运动形式,公共交通、骑行中都蕴含着丰富的相关知识。
(1)有轨电车是松江城区重要的公共交通工具之一,因其圆润可爱的车身造型,被市民亲切地称为“蚕宝宝”,每辆有轨电车车长约30m,核载人数约300人。若现有一辆“蚕宝宝”通过1.08km路程用时1.5min,求:
①(计算)该“蚕宝宝”行驶的速度为多少_____?
②(计算)若“蚕宝宝”以的速度行驶至某路口时,司机看到绿灯倒计时显示还剩10s,已知该路口宽60m,请通过计算说明“蚕宝宝”以此速度是否可以在倒计时结束前完全通过这个路口_____。
(2)小明在一次逆风骑行时发现,弯着身体骑行会比挺直身体省力不少;同样的风速下,他穿紧身的专业骑行服骑行,要比平时穿宽松的普通服装轻松很多。这些现象不由得让他猜想:物体所受的空气阻力大小,可能与物体的迎风面积和风速有关。为验证以上猜想,他选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三挡)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车。设计的实验如图所示,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力。
①根据_____的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力大小。
②小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速
低
中
高
弹簧测力计的示数/N
0.8
2.2
3.8
通过对表中数据分析,可得出的结论是:____________。
③小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:________。
22.小金家有个木衣架,结构简化如图所示,其中两个挂衣臂左右对称。有一次放学回家,他把书包挂在衣架挂衣钩A处,衣架倒了下来。为了搞清原因,他测得以下的数据:木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;A点到衣架重力作用线(经过圆底盘的圆心)的垂直距离为25厘米。
(1)请你计算:能挂在衣架挂衣钩A处且保证衣架不倒下来的书包的最大质量是多少千克?
(2)为了防止在A处挂上书包后衣架倒下来,请你再提供两种可行方法。
①______
②______
23.
(1)如图所示的弹簧测力计的示数是_______N。
(2)如图所示,一木块静止在斜面上,请画出木块所受重力的示意图。
24.如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上,木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示,6s时撤去拉力F,同时木块从台面滑出,忽略空气阻力,请分析图象回答:
(1)0-2s,木块处于___________状态,木块所受摩擦力为___________N;
(2)2s-4s,木块加速运动,所受滑动摩擦力为________N,此时木块受的摩擦力和拉力的大小_________(选填“相同”或“不相同”);
(3)4s-6s,木块做___________运动,所受滑动摩擦力为___________N;木块离开水平台面后继续向前运动是由于木块具有___________。
25.按要求完成填空。
(1)如图甲所示,物体的重力是___________N;
(2)如图乙所示,在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做___________运动;
(3)如图丙所示,在“探究浮力大小与什么因素有关”的实验中,金属块浸没在水中所受浮力为___________N;通过实验现象可以得出结论:浮力大小跟___________有关。
27.中国高铁位居世界前列,成为了中国一张亮丽的名片,具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
(1)快速复兴号某动车组在高速运行时,若空气阻力f,占总阻力的80%,空气阻力f与速度v的关系为f=kv2(k=0.4N·h2/km2,v的单位为km/h),当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时,该动车组所受牵引力为______N(为方便计算,数据已作简化处理)(物体匀速直线运动时,阻力大小等于牵引力大小);
(2)高效列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站,提高效率。优化前,一动车组以速度v匀速行驶,经停某站,先减速一段时间t1,然后停一段时间t2,再加速一段时间t3,恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后,该动车组不停靠此站,可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶,则该动车组因不停靠此站而节省的时间为______(该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为,题中所给的物理量均为已知量);
(3)小红乘坐高铁时想测高铁的速度,在路上高铁匀速通过一座大桥,已知车长150m,大桥长1200m,小红从上桥到离开桥,测得通过大桥的时间是30s,则高铁速度是______m/s,则高铁全部通过大桥所需要的时间是______s;
(4)小红看到北京南站到上海虹桥站的G11次高速列车运行时刻表如下表所示:
站次
站名
到达时间
开车时间
运行时间
里程
1
北京南
始发站
08:00
0min
0
2
济南西
09:32
09:35
1h32min
406km
3
南京南
11:46
11:48
3h46min
1023km
4
上海虹桥
12:55
终点站
4h55min
1318km
根据列车时刻表计算:G11次高速列车从济南西到上海虹桥之间运行的平均速度为______。
28.阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制水火箭
学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用可乐瓶制作了水火箭。
下面是水火箭的安装及工作过程:①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的 _______ 在不断增大。在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是 _____ ;
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是 ;
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有机械能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞,如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力G总保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f_____G总(选填“>”或“<”或者“=”)。若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为 ________m/s(g=10N/kg);
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,需将各自制作的降落伞从相同高度自由下落,降落伞下方用一次性纸杯代替水火箭,并在里面放一鸡蛋,通过鸡蛋损坏程度来判断自制降落伞的安全性。你认为可以采用什么方法来判断自制降落伞稳定性能的好坏?请写出你的判断方法______(写出一种方法即可)。
29.如图甲所示:
(1)物体重是______N;
(2)把物体浸没在水中(如图乙),用点代表物体,请在图丙中画出物体受力的示意图;______
(3)图乙物体受到浮力为______N,方向是______。
30.在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小红想用所学的知识进一步探究运动鞋鞋底的防滑效果,他们各自带来了一只橡胶底和一只牛筋底的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远时用的橡胶垫、一个弹簧测力计和细线。
(1)将橡胶垫平铺在水平桌面上,为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该沿____方向拉动运动鞋做匀速直线运动,根据____知识可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)小明将运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出的弹簧测力计示数如图甲所示,为____N;若实际拉动的过程中没有做到匀速运动,则鞋受到的滑动摩擦力是____(选填“变化”或“不变”)的。
(3)小红改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量,如图乙所示,实验过程中____(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动橡胶垫。
(4)他们实验测得的结果是橡胶底运动鞋受到的摩擦力更大,由此小明认为橡胶底运动鞋防滑效果更好,小红认为实验有缺陷,原因是____。
31.重力为11000N的汽车,在平直公路上匀速行驶,行驶时受到地面的摩擦力是车重的0.3倍,且保持不变。求:(g取10N/kg)
(1)汽车的质量;
(2)此时汽车所受的牵引力;
(3)当汽车在水平方向所受的合力为400N时,汽车的牵引力。
32.2025年6月25日我国“嫦娥六号”探测器携带1935.3克月球背面样品顺利返回地球,成功完成人类首次月球背面采样壮举,彰显了我国航天科技的强大实力。某科技团队对带回的月球矿石样本及探测器相关数据进行研究,结合所学物理知识回答下列问题。
(1)嫦娥探测器着陆月球后,其搭载的巡视器在月球表面行驶时,巡视器发出的警示音不能直接被月球上的探测器接收,原因是________;
(2)在月球上,月球对物体的吸引力是地球的,所以探测器在月球上的质量与其在地面上的质量相比________(选填“变大”“变小”或“不变”);探测器着陆支架表面有凹凸不平的花纹,是利用增大________的方法来增大摩擦;
(3)探测器携带的光学相机能拍摄月球表面的高清图像,相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,月球表面通过摄像头成倒立、________的实像;
(4)探测器搭载的采样器核心部件是由钛和铝制成的空心混合材质结构,已知,,总质量为630g,钛和铝的质量之比为,求混合材质的密度;
(5)为测算月球土壤的密度,现将月壤压实放入一容器中,容器总质量与月壤体积的图像如图所示,求该月壤的密度;
33.掷实心球是枣庄市体育中考选考项目之一,图甲所示的是某学生投掷实心球的过程。实心球从离开手后到达最高点的过程中,实心球_______(选填“受”或“不受”)重力的作用;实心球在空中飞行时,运动轨迹不断改变,这说明力能改变物体的_______。在乙图中,O点为实心球的重心,请画出实心球所受重力的示意图_______。
34.如图甲所示,利用索道可将游客和物资从山脚运往山顶。封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,静止在轿厢内的物体A处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,请在图乙中画出物体A所受力的示意图_______。
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第6章 力与运动(综合题30道)
1.小明同学在成长记录笔记中记录了如图所示的错题,请你帮助他找出错误、分析原因并改正。
错题记录习题:小松在超市购物时,用15牛的水平向右的力推着一辆质量为20千克的购物车在水平地面上做匀速直线运动。突然,小松发现前面有一个小孩,马上用30牛的水平向左的力向后拉购物车减速,请你计算购物车在减速过程中所受合力的大小。
解:由题意可知购物车运动时所受摩擦力的大小为
购物车在减速过程中所受合力的大小
错误改正错误之处:________
错因分析:________
正确答案:________
【答案】 合力大小计算错误 摩擦力的方向判断错误 45N
【详解】[1][2][3]由题可知,小松原本在正常行走,但突然发现前面有一个小孩,他马上用30牛的水平向左的力向后拉购物车减速,此时购物车仍然在向前运动,滑动摩擦力应该向后,拉力也向后。所以其计算错误。
错误之处:合力大小计算错误。
错因分析:摩擦力的方向判断错误。
正确答案:由题意可知购物车运动时所受摩擦力的大小
购物车在减速过程中所受合力的大小
3.自由式滑雪时冬季奥运会的重要比赛项目,结合运动员滑雪时的情景,用物理术语解释现象。
(1)在滑雪的过程中,滑雪板相对于地面是______;
(2)戴的滑雪手套较粗糙,是为了增大手套与滑雪杆之间的______;
(3)滑雪时,用力向后推动雪杖,人就向前运动,说明______;
(4)当运动员停止向后撑雪杖时仍向前运动,这是由于运动员具______,写出一条日常生活中克服其带来影响的事例______。
【答案】(1)
运动
(2)
摩擦
(3)
力的作用是相互的
(4)
惯性
汽车驾驶员系安全带
【详解】(1)在滑雪的过程中,滑雪板相对于地面的位置不断发生变化,所以滑雪板相对于地面是运动的。
(2)戴的滑雪手套较粗糙,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大手套与滑雪杆之间的摩擦力。
(3)滑雪时,用力向后推动雪杖,人对雪杖施加一个向后的力,同时雪杖对人施加一个向前的力,人就向前运动,说明力的作用是相互的。
(4)[1]停止施力后,运动员因惯性保持原有运动状态。
[2] 汽车刹车时,由于惯性人会向前倾,所以汽车司机和前排乘客要系安全带,就是通过安全带的拉力来防止人由于惯性继续向前运动而受到伤害。
4.如图所示,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。已知物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的倍。
(1)月球车在月球时质量为_____,并说明理由_____;
(2)求月球车在地球上受到的重力;
(3)若航天员的一个随身装备,在月球表面受到的“重力”是,求这个随身装备的质量。
【答案】(1) 135 见解析
(2)1350N
(3)1.2kg
【详解】(1)[1][2]质量是物体所含物质的多少,是物体固有的属性。当月球车从地球被运送到月球,其空间位置发生了变化,但其所含物质的多少并未改变,因此其质量保持不变,仍然是135kg。
(2)月球车在地球上受到的重力为
(3)因为物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的倍,所以这个随身装备在地球上受到的重力为
该装备的质量为
5.小聪同学用细线拴着小球甩圈,让小球绕着手水平匀速转动,如图所示:此时小球是否处于平衡状态:___________(选填“是”或“否”),若此时小球受力全部消失,小球将向___________(选填“水平向左”或“垂直于纸面向外”)运动,忽略空气阻力,请画出小球受力的示意图___________。
【答案】 否 垂直于纸面向外
【详解】[1]让小球绕着手水平匀速转动,小球的运动方向发生改变,小球的运动状态改变,处于非平衡状态。
[2]由图可知,此时小球受力全部消失,由牛顿第一定律可知,小球将向垂直于纸面向外运动。
[3]忽略空气阻力,小球受到绳的拉力和竖直向下的重力,作用点画在重心上,如图所示:
6.如图所示,是某建筑物上挂的风铃,请你在图中画出风铃静止时受力的示意图。
【答案】
【详解】当物体处于静止状态时,受到平衡力的作用。对于风铃,它受到竖直向下的重力G和竖直向上的绳子的拉力F,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,如图所示:
7.如图是电影中敖丙和哪吒踢毽子的场景。
(1)毽子被踢出主要表明力可以改变物体的______________;
(2)踢毽子的力是由于________(选填“毽子”或“脚”)发生形变产生的;
(3)踢毽子时,脚也会感到疼痛,是因为物体间力的作用是_________的;
(4)毽子速度变大时,惯性________;
(5)毽子在最高点时,受到_________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
【答案】(1)运动状态
(2)脚
(3)相互
(4)不变
(5)非平衡力
【详解】(1)毽子被踢出,是人给毽子的力改变了毽子的速度大小和运动方向,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)物体受到的弹力是由于施力物体发生形变产生的,踢毽子的力是由于脚发生形变产生的。
(3)用力踢毽子时脚感到疼,说明毽子也对脚施加了力,这个现象表明:物体间力的作用是相互的。
(4)惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的速度无关,毽子速度变大时,惯性不变。
(5)毽子在最高点时,只受到重力作用,不是平衡状态,所以受到非平衡力的作用。
8.小阳在错题记录本中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。在月球背面采集2kg月壤后于2024年6月25日返回地球,实现了世界首次月球背面采样返回,如图所示。请你分析月壤的质量在月球
和地球上有何变化并说明理由。
答:嫦娥六号探测器带着从月球背面采集的2kg月壤返回地球后,月壤的质量变大。因为月球对它表面附近物体的引力大约是地球对地面附近同一物体引力的,根据公式G=mg可知,月壤在地球表面的质量大于它在月球表面的质量。
错误之处:____ 。
错因分析:____ 。
正确答案:____ 。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】[1][2][3]嫦娥六号探测器带着从月球背面采集的2kg月壤返回地球后,月壤的质量变大,是错误的;没有考虑质量是物体本身的一种性质,由物体本身决定,与所处的位置无关;正确答案:由于质量是物体所含物质的多少,与所处的位置无关,所以月壤在地球表面的质量和它在月球表面的质量大小相等。
9.如图用弹簧测力计测量物体所受重力。
(1)如果物体受到的外力突然全部消失,这时用剪刀剪断测力计挂钩上的绳子,则物体将______;(选填“向下加速运动”、“向下匀速运动”、“静止”)
(2)以点代替物体,在方框中画出物体在竖直方向所受到的力的示意图。
【答案】(1)静止
(2)
【详解】(1)如果物体受到的外力突然全部消失,这时用剪刀剪断测力计挂钩上的绳子,则物体不受力的作用,运动状态不变,将静止。
(2)物体受到竖直向下的重力与竖直向上的拉力的作用处于平衡状态,作用点在物体的重心,如图所示
10.随着科技的发展,无人机等高科技设备也加入了植树造林的队伍。无人机可以通过给锂电池充电获得能量。据报道,由于体积小、质量轻,在进行植树任务时,会在播种范围内灵活飞行,利用空气压力把顶部发芽的种子射进土壤里。无人机可以代替传统人力进行空中播种。一名无人机操控人员可以同时监控六架无人机,进而达到每人每天种植10万棵树的效率。请结合图片及文字,找出一个与以上情景有关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:通过给锂电池充电获得能量。
物理知识:给无人机充电时电能转化为化学能。
答题:物理信息:______。
物理知识:______。
【答案】 利用空气压力把发芽的种子射进土壤里 力可以改变物体的运动状态
【详解】[1][2]物理信息:由于体积小、质量轻,在进行植树任务时,会在播种范围内灵活飞行;物理知识:质量小,惯性小。物理信息;利用空气压力把发芽的种子射进土壤里;物理知识:力可以改变物体的运动状态。
高铁列车成为不少人出门旅行的首选。请完成下面的小题。
11.我国高铁列车以平稳快速而闻名。在高铁列车匀速运行的过程中,很多人尝试过如图所示的“立币不倒”实验。当高铁列车沿水平直线轨道突然加速前进时,图中的纪念币可能会向__________(选填“前”或“后”)滚动,这是利用了________(选填“列车”或“纪念币”)具有惯性;加速时列车的惯性_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.如图所示的是一辆匀速向右直线行驶的高铁列车的示意图。一名小朋友在车上A点竖直向上跳起,小明认为他会落回A点,小军认为他会落到A点的左方。你认为__________的判断是正确的,理由是___________(合理即可)。
【答案】11. 后 纪念币 不变 12. 小明 小朋友在A点竖直向上跳起,由于惯性,在水平方向上仍然保持与高铁列车相同的运动速度和方向,所以会落回A点
【解析】11.[1]列车突然加速时,纪念币由于惯性会保持原来的匀速运动状态,而列车速度变快,因此纪念币会向列车运动的相反方向(后)滚动;
[2]惯性是物体本身的属性,此处是纪念币具有保持原来运动状态的性质,因此利用的是纪念币的惯性;
[3]惯性的大小仅由物体的质量决定,列车加速时质量不变,因此惯性不变。
12. [1][2]列车匀速直线行驶时,小朋友与列车具有相同的水平速度;小朋友竖直跳起后,水平方向不受力,会由于惯性保持原来的水平速度,因此落地时会回到起跳点A点。
13.按要求填空:
(1)如果锤头的手柄松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头套紧,这是利用了______(选填“锤头”或“锤柄”)的惯性,请举出日常生活中利用这一性质的事例______;
(2)请在答题卡指定位置画出锤头所受重力的示意图_______;
(3)低速行驶的汽车,一旦被追尾,这时______对人体起到保护作用(选填“安全带”或“头枕”或“安全气囊”)。
【答案】(1) 锤头 助跑跳远
(2)
(3)头枕
【详解】(1)[1]撞击锤柄下端时,锤头与锤柄都向下运动,锤柄撞在硬物上受到了阻力作用,改变了它的运动状态,因此停止了运动,而锤头由于惯性仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了。故人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套,这是利用了锤头的惯性。
[2]生活中运动员助跑跳远运用了惯性。
(2)锤头受到的重力作用点在锤头的重心,方向竖直向下,过重心竖直向下画一条带有箭头的线段,箭头旁边标明重力的符号,如图所示:
(3)低速行驶的汽车,一旦被追尾,汽车将受到向前的冲击力,汽车被追尾时做加速运动,而人由于惯性仍然以原来的速度向前运动,人相对于汽车向后运动,此时头枕给人的头向前的推力,避免人的头因向后运动而伤害到颈椎,故这时头枕对人体起到保护作用。
14.花江峡谷大桥是位于贵州省安顺市关岭布依族苗族自治县与黔西南州贞丰县交界处北盘江花江段、国家3A级景区花江大峡谷风景区上空。该大桥是贵州六枝至安龙高速公路的关键控制性工程,大桥为钢桁梁悬索桥,采用两根主缆组成,其中一根主缆索重达43.4吨,承受能力达到了4×108N,全长2890米,主桥跨径1420米,桥面到水面高度625米,主桥跨径居山区桥梁跨径世界第一、桥梁高度居世界第一,被称为“横竖”都是世界第一。大桥建成后,极大改善了区域交通条件,带动沿线农产品销售、民宿餐饮、文创产品等产业发展,有助于带动周边少数民族村寨、悬崖度假及户外极限运动等旅游资源。其观光电梯1分钟内可到达207米高的云端咖啡厅。
(1)1分钟内观光电梯行驶的速度为多少?
(2)两根主缆索的总重力为多少?(g=10N/kg)
(3)桥主要承重靠的是两条主缆索承担,主缆索具有应对瞬时风速16级的强风,能在1100℃火焰中持续燃烧一小时仍能保持安全,你认为在主缆索设计上材料选择应该满足哪些条件?(写出两条即可)
(4)花江峡谷大桥不光解决了六枝到安龙的交通问题,更对当地的旅游带来了更大的收益,其中桥面上设计了一种蹦极运动,当运动员栓着蹦极绳(弹性绳)从桥面跳下到最低点时,不计空气阻力的情况下运动员先加速后减速,请用力学知识解释分析加速和减速过程合力大小的变化和方向。
【答案】(1)3.45m/s
(2)8.68×105N
(3)承受拉力大,熔点高
(4)加速过程中,合力先不变,后减小,方向都是竖直向下;减速过程中,合力增大,方向竖直向上
【详解】(1)观光电梯1分钟内可到达207米高的云端咖啡厅,它的速度为
(2)一根主缆索重达43.4吨,则两根主缆索总质量为
两根主缆索的总重力为
(3)主缆索具有应对瞬时风速16级的强风,说明主缆索的材料能承受拉力大,能在1100℃火焰中持续燃烧一小时仍能保持安全,说明主缆索的材料熔点高。
(4)当运动员拴着蹦极绳(弹性绳)从桥面跳下到最低点时,不计空气阻力的情况下运动员先加速后减速,运动员的加速过程分二段,第一段为绳子拉直前,只受重力作用,即合力不变,方向竖直向下,第二段为绳子拉直后,受竖直向下的重力和竖直向上的绳子拉力,运动员向下运动,绳子拉力增大,重力大于拉力,合力
因此合力方向竖直向下,但合力逐渐变小。
当运动员继续向下运动,使竖直向上的拉力大于竖直向下的重力,运动员开始减速,减速过程中,运动员继续向下运动,拉力增大,合力
合力方向竖直向上,逐渐增大。
16.如图所示,这是一款雪地摩托车,空车质量为,雪地摩托车载着质量为的小林沿直线在水平雪地上匀速行驶,受到的阻力为其所受总重力的。(g取)
(1)雪地摩托车载着小林在水平雪地上匀速行驶时,雪地摩托车受到的重力和地面对雪地摩托车的支持力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)空车受到的重力是多大______?
(3)雪地摩托车受到的牵引力是多大______?
【答案】(1)不是
(2)1000N
(3)600N
【详解】(1)作用在同一物体上的两个力,若大小相等方向相反,作用在同一直线上,则这两个力就是平衡力,小林骑着雪地摩托车在水平雪地上匀速行驶时,地面对雪地摩托车的支持力等于小林和雪地摩托车的重力之和,此时雪地摩托车受到的支持力与雪地摩托车的重力大小不相等,所以这两个力不是一对平衡力。
(2)雪地摩托车空车其质量为100kg,雪地摩托车所受的重力大小
(3)小林和雪地摩托车的总质量
其总重力
小林骑车受到的阻力
因为小林沿直线在水平雪地上匀速运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以雪地摩托车受到的牵引力
智能驾驶与无人驾驶是不同概念,智能驾驶更为宽泛。它指的是机器帮助人进行驾驶,以及在特殊情况下完全取代人驾驶的技术。智能驾驶的时代已经来到。比如说,很多车有自动刹车装置,其技术原理非常简单,就是在汽车前部装上雷达和红外线探头,当探知前方有异物或者行人时,会自动帮助驾驶员刹车。
17.自动驾驶汽车的前置摄像头可实时识别交通信号灯、车道线,其成像原理与下列哪种设备相同______(填字母)。
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
18.智能驾驶车辆在前方突然出现状况时,会紧急制动,刹车片对轮毂施加压力,从而增大______,此时人会前倾,请分析人前倾的原因:______。
19.自动驾驶汽车的倒车雷达通过发出和接收声波来判断车尾与障碍物的距离,这是利用了声波的______。请结合所学知识分析一下超声波雷达不适用于远程测距的原因:______。
20.为了追求舒适驾乘体验,降低智能驾驶车辆的噪声对乘客的影响,车辆内部会采用隔音棉、减震橡胶等材料,这种噪声控制的方法属于在______中减弱噪声;同时,电机驱动的智能驾驶车辆相比燃油车,噪声更小,这是在______处减弱噪声。(选填“噪声源”“噪声传播”或“保护受噪声影响者”)
【答案】17.B 18. 摩擦力 人具有惯性,刹车时脚随车停止运动,身体仍保持原来的运动状态向前倾 19. 反射 超声波的传播距离有限,在传播过程中能量会逐渐衰减,远距离传播后很难接收到反射回来的超声波 20. 噪声传播 噪声源
【解析】17.前置摄像头通过镜头将前方物体成像在感光元件上,其成像原理与照相机一致,都是利用凸透镜成倒立,缩小的实像。放大镜是正立放大的虚像,投影仪是倒立放大的实像,平面镜是正立等大的虚像。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
18.[1]刹车片对轮毂施加压力,是为了增大摩擦力,从而让车轮减速或停止。
[2]人前倾的原因是由于人具有惯性,当车突然减速时,脚随车停止运动,人的身体由于惯性仍保持原来的运动状态,所以会向前倾。
19.[1]自动驾驶汽车的倒车雷达通过发出和接收声波来判断车尾与障碍物的距离,这是利用了声波的反射。
[2]超声波雷达不适用于远程测距的原因:声音的传播需要介质,且超声波的传播距离有限,在传播过程中能量会逐渐衰减,远距离传播后很难接收到反射回来的超声波,所以不适用于远程测距。
20.[1][2]噪声控制的三种方式:在源处减弱,在传播过程中减弱,在受噪声影响者处减弱。隔音棉和减震橡胶是在传播过程中减弱噪声,即在噪声传播中减弱噪声;电机与内燃机相比噪声更小,是声源处减弱噪声,即在噪声源处减弱噪声。
21.机械运动是自然界最基本的运动形式,公共交通、骑行中都蕴含着丰富的相关知识。
(1)有轨电车是松江城区重要的公共交通工具之一,因其圆润可爱的车身造型,被市民亲切地称为“蚕宝宝”,每辆有轨电车车长约30m,核载人数约300人。若现有一辆“蚕宝宝”通过1.08km路程用时1.5min,求:
①(计算)该“蚕宝宝”行驶的速度为多少_____?
②(计算)若“蚕宝宝”以的速度行驶至某路口时,司机看到绿灯倒计时显示还剩10s,已知该路口宽60m,请通过计算说明“蚕宝宝”以此速度是否可以在倒计时结束前完全通过这个路口_____。
(2)小明在一次逆风骑行时发现,弯着身体骑行会比挺直身体省力不少;同样的风速下,他穿紧身的专业骑行服骑行,要比平时穿宽松的普通服装轻松很多。这些现象不由得让他猜想:物体所受的空气阻力大小,可能与物体的迎风面积和风速有关。为验证以上猜想,他选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三挡)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车。设计的实验如图所示,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力。
①根据_____的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力大小。
②小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速
低
中
高
弹簧测力计的示数/N
0.8
2.2
3.8
通过对表中数据分析,可得出的结论是:____________。
③小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:________。
【答案】(1) 12 可以
(2) 二力平衡 在迎风面积相同时,风速越大,空气阻力越大 在电风扇风速不变时,改变迎风塑料挡板的面积,观察弹簧测力计的读数。
【详解】(1)[1]该“蚕宝宝”行驶的速度为
[2]由得,“蚕宝宝”以的速度行驶通过该路口所需时间为
“蚕宝宝”可以在倒计时结束前完全通过该路口。
(2)[1]小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力。根据二力平衡的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力大小。
[2]小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下: 通过对表中数据分析,可得出的结论是:在迎风面积相同时,风速越大,空气阻力越大。
[3]在电风扇风速不变时,改变迎风塑料挡板面积,观察弹簧测力计的读数。
22.小金家有个木衣架,结构简化如图所示,其中两个挂衣臂左右对称。有一次放学回家,他把书包挂在衣架挂衣钩A处,衣架倒了下来。为了搞清原因,他测得以下的数据:木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;A点到衣架重力作用线(经过圆底盘的圆心)的垂直距离为25厘米。
(1)请你计算:能挂在衣架挂衣钩A处且保证衣架不倒下来的书包的最大质量是多少千克?
(2)为了防止在A处挂上书包后衣架倒下来,请你再提供两种可行方法。
①______
②______
【答案】(1)
(2) 增大底盘直径 增大底盘质量
【详解】(1)衣架可看作一个杠杆,以其底盘右边缘为支点,根据杠杆平衡条件得
解得,能挂在衣架挂衣钩A处且保证衣架不倒下来的书包的最大质量是
(2)[1][2]物体的重心越低、底面积越大,物体的稳度越大,越不容易倾倒,所以,可行的办法是,增大底盘质量或增大底盘直径。
23.
(1)如图所示的弹簧测力计的示数是_______N。
(2)如图所示,一木块静止在斜面上,请画出木块所受重力的示意图。
【答案】(1)3.4
(2)
【详解】(1)由图可知,弹簧测力计的分度值为,弹簧测力计从上到下刻度逐渐增大,故弹簧测力计的示数为。
(2)重力的作用点是重心,木块的重心在几何中心,重力的方向竖直向下,表示符号为,故如下图所示:
24.如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上,木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示,6s时撤去拉力F,同时木块从台面滑出,忽略空气阻力,请分析图象回答:
(1)0-2s,木块处于___________状态,木块所受摩擦力为___________N;
(2)2s-4s,木块加速运动,所受滑动摩擦力为________N,此时木块受的摩擦力和拉力的大小_________(选填“相同”或“不相同”);
(3)4s-6s,木块做___________运动,所受滑动摩擦力为___________N;木块离开水平台面后继续向前运动是由于木块具有___________。
【答案】(1) 静止 2
(2) 4 不相同
(3) 匀速直线 4 惯性
【详解】(1)[1]由图象可知,0-2s内物体速度为0,所以处于静止状态。
[2]由图象可知,0-2s内,物体受到的推力为2N,而木块静止受平衡力作用,因此木块受到的摩擦力等于推力,大小为2N。
(2)[1]根据图象可知,4-6s内,物体做匀速直线运动,此时的拉力为4N,故摩擦力为4N,由于滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,因此2-4s物体受到的滑动摩擦力仍为4N。
[2]在2s-4s内,木块是加速运动,由图可知速度在增大,而加速运动的物体受力不平衡,此时由图可知为拉力6N大于滑动摩擦力4N,因此摩擦力和拉力的大小不相同。
(3)[1]由图丙可知,木块在4s-6s内,木块运动速度不变,故木块做匀速直线运动。
[2]木块在4s-6s内做匀速直线运动,受平衡力作用,木块所受摩擦力大小等于受到的拉力大小,由图乙可知,木块所受摩擦力为4N。
[3]木块离开水平台面撤去拉力F后继续向前运动是因为木块具有惯性,仍然保持之前的运动状态。
25.按要求完成填空。
(1)如图甲所示,物体的重力是___________N;
(2)如图乙所示,在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做___________运动;
(3)如图丙所示,在“探究浮力大小与什么因素有关”的实验中,金属块浸没在水中所受浮力为___________N;通过实验现象可以得出结论:浮力大小跟___________有关。
【答案】 匀速直线 排开液体体积
【详解】(1)[1]弹簧测力计分度值为,示数为,物体的重力是。
(2)[2]如图乙所示,在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物块在水平方向上受到平衡力的作用,测力计示数等于受到的摩擦力大小。
(3)[3]由便可求出浮力的大小,这种方法叫做称重法;由图丙知,完全浸没水中时,则完全浸没在水中的浮力
[4]物体都是浸在水中,液体的密度相同,排开水的体积不同,弹簧测力计示数不同,物体所受浮力不同,故图丙是探究浮力与排开液体体积的关系。
27.中国高铁位居世界前列,成为了中国一张亮丽的名片,具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
(1)快速复兴号某动车组在高速运行时,若空气阻力f,占总阻力的80%,空气阻力f与速度v的关系为f=kv2(k=0.4N·h2/km2,v的单位为km/h),当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时,该动车组所受牵引力为______N(为方便计算,数据已作简化处理)(物体匀速直线运动时,阻力大小等于牵引力大小);
(2)高效列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站,提高效率。优化前,一动车组以速度v匀速行驶,经停某站,先减速一段时间t1,然后停一段时间t2,再加速一段时间t3,恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后,该动车组不停靠此站,可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶,则该动车组因不停靠此站而节省的时间为______(该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为,题中所给的物理量均为已知量);
(3)小红乘坐高铁时想测高铁的速度,在路上高铁匀速通过一座大桥,已知车长150m,大桥长1200m,小红从上桥到离开桥,测得通过大桥的时间是30s,则高铁速度是______m/s,则高铁全部通过大桥所需要的时间是______s;
(4)小红看到北京南站到上海虹桥站的G11次高速列车运行时刻表如下表所示:
站次
站名
到达时间
开车时间
运行时间
里程
1
北京南
始发站
08:00
0min
0
2
济南西
09:32
09:35
1h32min
406km
3
南京南
11:46
11:48
3h46min
1023km
4
上海虹桥
12:55
终点站
4h55min
1318km
根据列车时刻表计算:G11次高速列车从济南西到上海虹桥之间运行的平均速度为______。
【答案】(1)
(2)
(3) 40 33.75
(4)
【详解】(1)空气的阻力为
总阻力为
该动车组匀速直线运动,牵引力和阻力二力平衡,大小相等,牵引力大小为
(2)由题意可知,经停某站运动的路程为
经停某站的总时间
匀速运动通过的时间
该动车组因不停靠此站而节省的时间为
(3)[1]小红通过大桥的路程
动车速度
[2]动车全部通过大桥所行驶的路程
由可知,动车全部通过大桥所需要的时间
(4)根据列车运行时刻表计算:G11次列车从济南西到上海虹桥之间的路程为
所用时间为
由可知,平均运行速度为
28.阅读短文,回答问题。
跨学科实践——自制水火箭
学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用可乐瓶制作了水火箭。
下面是水火箭的安装及工作过程:①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的 _______ 在不断增大。在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是 _____ ;
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是 ;
A.加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B.水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C.水火箭升空过程中先加速后减速
D.水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有机械能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞,如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力G总保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f_____G总(选填“>”或“<”或者“=”)。若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为 ________m/s(g=10N/kg);
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,需将各自制作的降落伞从相同高度自由下落,降落伞下方用一次性纸杯代替水火箭,并在里面放一鸡蛋,通过鸡蛋损坏程度来判断自制降落伞的安全性。你认为可以采用什么方法来判断自制降落伞稳定性能的好坏?请写出你的判断方法______(写出一种方法即可)。
【答案】(1) 气压 水
(2)C
(3) = 0.5
(4)在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断
【详解】(1)[1]向高压舱内打气时,气体被压缩,舱内的气压不断增大。
[2]水火箭发射时,高压舱内的水高速向后喷射,根据力的作用是相互的,水会对火箭施加一个向上的反作用力,因此施力物体是水。
(2)A.加速升空时,不是平衡状态,升力大于重力,二力不是平衡力,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,水火箭升空过程中若失去所有力,将保持失去力瞬间的速度做匀速直线运动,而非静止,故B错误;
C.水火箭升空时,初始升力大于重力,加速上升;随着高度增加,升力减小、重力不变,当升力小于重力后开始减速,直至速度为0,故C正确;
D.地球的重力作用范围广泛,水火箭离开地面后仍受重力,故D错误。
故选C。
(3)[1]当整体达到收尾速度时,做匀速直线运动,处于平衡状态,阻力与总重力大小相等。
[2]乙组水火箭整体质量
乙组水火箭的重力
乙组水火箭回收过程中受平衡力作用, 阻力
由题意可知阻力与下落速度的平方成正比,即,可得,
k为常数不变,甲、乙两组水火箭阻力与下落速度的平方之比相等,得
已知甲组水火箭收尾速度,阻力,,则
(4)为了验证自制降落伞的安全性和稳定性,应该让各自制作的降落伞从较高的相同高度自由下落;为了验证自制降落伞稳定性能的好坏,根据控制变量法可知,可以在纸杯中放入相同质量水,降落后看剩余水量的多少来判断。
29.如图甲所示:
(1)物体重是______N;
(2)把物体浸没在水中(如图乙),用点代表物体,请在图丙中画出物体受力的示意图;______
(3)图乙物体受到浮力为______N,方向是______。
【答案】 4 1 竖直向上
【详解】(1)[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,所以读出物体的重力是4N。
(2)[2]物体浸没在水中,受到竖直向下的重力4N,竖直向上的拉力3N和竖直向上的浮力1N,所以物体受力的示意图如图所示:
(3)[3]由图甲可知,物体的重力为4N,由图乙可知,弹簧测力计的拉力为3N,所以图乙物体受到浮力为
F浮=G-F=4N-3N=1N
[4]浮力的方向始终是竖直向上的。
30.在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小红想用所学的知识进一步探究运动鞋鞋底的防滑效果,他们各自带来了一只橡胶底和一只牛筋底的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远时用的橡胶垫、一个弹簧测力计和细线。
(1)将橡胶垫平铺在水平桌面上,为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该沿____方向拉动运动鞋做匀速直线运动,根据____知识可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)小明将运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出的弹簧测力计示数如图甲所示,为____N;若实际拉动的过程中没有做到匀速运动,则鞋受到的滑动摩擦力是____(选填“变化”或“不变”)的。
(3)小红改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量,如图乙所示,实验过程中____(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动橡胶垫。
(4)他们实验测得的结果是橡胶底运动鞋受到的摩擦力更大,由此小明认为橡胶底运动鞋防滑效果更好,小红认为实验有缺陷,原因是____。
【答案】(1) 水平 二力平衡
(2) 2.8 不变
(3)不需要
(4)未控制鞋子质量相同
【详解】(1)[1][2]水平拉动运动鞋,使其沿水平方向做匀速直线运动时,运动鞋处于平衡状态,运动鞋在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小,故能准确测量出滑动摩擦力的大小。
(2)[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为2.8N。
[2]滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关,所以若实际拉动的过程中没有做到匀速运动,则鞋受到的滑动摩擦力是不变的。
(3)小红改进的实验中,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量,实验过程中不需要匀速拉动橡胶垫,因为此时鞋处于静止状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(4)小明认为橡胶底运动鞋防滑效果更好,小红认为实验有缺陷,原因是没有控制压力相同,不同鞋底的运动鞋质量可能不同,对橡胶垫的压力不同,会影响滑动摩擦力的大小。
31.重力为11000N的汽车,在平直公路上匀速行驶,行驶时受到地面的摩擦力是车重的0.3倍,且保持不变。求:(g取10N/kg)
(1)汽车的质量;
(2)此时汽车所受的牵引力;
(3)当汽车在水平方向所受的合力为400N时,汽车的牵引力。
【答案】(1)1100kg
(2)3300N
(3)3700N或2900N
【解析】【小题1】由可得,汽车的质量
【小题2】汽车受到的摩擦力
汽车匀速行驶,受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力,此时汽车所受的牵引力
【小题3】当合力方向与运动方向相同时,,牵引力
若合力方向与运动方向相反时,,牵引力
故汽车的牵引力为3700N或2900N。
32.2025年6月25日我国“嫦娥六号”探测器携带1935.3克月球背面样品顺利返回地球,成功完成人类首次月球背面采样壮举,彰显了我国航天科技的强大实力。某科技团队对带回的月球矿石样本及探测器相关数据进行研究,结合所学物理知识回答下列问题。
(1)嫦娥探测器着陆月球后,其搭载的巡视器在月球表面行驶时,巡视器发出的警示音不能直接被月球上的探测器接收,原因是________;
(2)在月球上,月球对物体的吸引力是地球的,所以探测器在月球上的质量与其在地面上的质量相比________(选填“变大”“变小”或“不变”);探测器着陆支架表面有凹凸不平的花纹,是利用增大________的方法来增大摩擦;
(3)探测器携带的光学相机能拍摄月球表面的高清图像,相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,月球表面通过摄像头成倒立、________的实像;
(4)探测器搭载的采样器核心部件是由钛和铝制成的空心混合材质结构,已知,,总质量为630g,钛和铝的质量之比为,求混合材质的密度;
(5)为测算月球土壤的密度,现将月壤压实放入一容器中,容器总质量与月壤体积的图像如图所示,求该月壤的密度;
【答案】(1)真空不能传声
(2) 不变 接触面的粗糙程度
(3)缩小
(4)
(5)
【详解】(1)声音的传播需要介质,月球表面是真空环境,真空不能传声,所以巡视器发出的警示音不能直接被月球上的探测器接收。
(2)[1]质量是物体的固有属性,不随位置的改变而改变,所以探测器在月球上的质量与其在地面上的质量相比不变。
[2]着陆支架表面的凹凸不平花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
(3)相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,月球表面到镜头的距离(物距)大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(4)已知钛和铝的质量之比为4:3,总质量为630g, 则钛的质量
铝的质量
,,根据密度公式,可得钛的体积
铝的体积
混合材质的总体积
根据密度公式,可得混合材质的密度
(5)由图像可知,当时,,即①
当时,,即②
①②两式联立,可得
解得
33.掷实心球是枣庄市体育中考选考项目之一,图甲所示的是某学生投掷实心球的过程。实心球从离开手后到达最高点的过程中,实心球_______(选填“受”或“不受”)重力的作用;实心球在空中飞行时,运动轨迹不断改变,这说明力能改变物体的_______。在乙图中,O点为实心球的重心,请画出实心球所受重力的示意图_______。
【答案】 受 运动状态
【详解】[1]图甲所示的是某学生投掷实心球的过程,实心球从离开手后到达最高点的过程中,实心球受重力的作用,重力的方向竖直向下。
[2]实心球在空中飞行时,受到重力和空气阻力的作用,运动轨迹不断改变,这说明力能改变物体的运动状态。
[3]在乙图中,实心球受到竖直向下的重力的作用,作用点在O点,过O点做竖直向下的有向线段,标上重力的符号G,即为重力的示意图,如图所示:
34.如图甲所示,利用索道可将游客和物资从山脚运往山顶。封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,静止在轿厢内的物体A处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,请在图乙中画出物体A所受力的示意图_______。
【答案】 平衡
【详解】[1][2]封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,此时封闭式轿厢处于平衡状态,即静止在轿厢内的物体A处于平衡状态;物体A在竖直方向上受力平衡,即受到自身重力和轿厢对它的支持力,并且这两个力是一对平衡力,故从该物体的重心作竖直向上支持力和竖直向下的重力,如图所示:
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