专题07 跨学科实践（期中真题分类汇编，安徽专用）八年级物理下学期

专题07 跨学科实践 一、填空题 1．(24-25八下·安徽蚌埠蚌山区·期中)如图所示的是跨学科实践活动中某同学制作的简易活塞抽水机，提筷子使活塞向上运动的抽水过程中，阀门B___________，阀门A打开，水在___________的作用下从进水管进入阀室。 【答案】 关闭 大气压 【详解】[1][2]由图可知，提筷子使活塞向上运动时，阀门B关闭，活塞下圆筒内气压小于外界大气压，水在大气压作用下冲开阀门A，进入阀室。 2．(24-25八下·湖北襄阳老河口·期中)如图是跨学科实践活动中自制活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，若提起活塞，阀门A受到______的作用而关闭，活塞下面的气压______（填“大于”“等于”或“小于”）外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（如图甲所示）；当压下活塞时，阀门______（填“A”或“B”）被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门______（填“A”或“B”）进入圆筒的上部（如图乙所示，阀门未画出）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒（如图丙所示）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 【答案】 大气压 小于 B A 【详解】[1][2]若提起活塞，圆筒内A、B之间体积增大，气压减小，阀门A受到外界向下的大气压的作用，阀门A关闭，活塞下面的气压小于外界的大气压。 [3][4]水进入圆筒，水产生压强，当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，液体压强的方向是向四面八方的，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。 3．(24-25八下·广西玉林陆川县·期中)小明在“跨学科实践”活动中，制作了活塞式抽水机模型，如图所示，工作时，活塞______（选填“向上”或“向下”）移动，A阀门关闭，水在大气压强的作用下冲开______阀门，流入圆筒。 【答案】 向上 B 【详解】[1][2]由图可知，当活塞向上移动时，阀门A由于受到上方大气压和自身重力的作用而关闭，活塞下圆筒内的气压减小，小于外界大气压，则低处的水在大气压的作用下冲开B阀门，流入圆筒。 4．(24-25八下·北京师范大学实验华夏女子中学·期中)制作简易活塞式抽水机是跨学科实践项目，在设计和制作之前，需要分析如图所示活塞式抽水机工作原理示意图。抽水机是利用______原理来工作的；在图中，当用力在处向下压手柄时，手柄上的点受到的作用力方向竖直______（选填“向上”或“向下”） 【答案】 大气压强 向下 【详解】[1]抽水机是先将筒内的空气排出，使其内部压强较小，水在外界大气压的作用下被压到高处，所以抽水机是利用大气压工作的。 [2]在图中，当用力在Q处向下压手柄PQ时，手柄上的P点对活塞产生一个向上的拉力，由于物体间力的作用是相互的，活塞对P的作用力是向下的。 5．(24-25八下·上海杨浦区·期中)在开展跨学科实践时，小杨和同学们了解到郑和下西洋所用的多桅木帆船都有“水密隔舱”，如图（a）所示，于是小杨也制作了一艘具有10个水密隔舱每个隔舱相互隔离，确保行船安全的实验小船，如图（b）所示，每个水密隔舱均为长2m，宽1m，高的长方体形状。将小船分别放入密度为的淡水和密度为的海水实验池中。 (1)当小船在淡水实验池中时，若该隔舱底部距水面深度为，隔舱底部受到淡水的压强为______Pa。 (2)将小船先后放到海水实验池和淡水池中时，该隔舱底部受到液体的压强分别为、，隔舱底部所在的深度分别为、，则______，______。（均选填“大于”“等于”或“小于”） (3)在海水中航行过程中，小船不幸触碰到隐藏在水下的暗礁，导致其中一个水密隔舱破损进满水。请通过计算求出： （a）该水密隔舱进满水后，轮船的总质量增加了多少吨______。 （b）已知小船与海水接触的底面积为，此时小船的吃水深度比破损前增加了多少米______。 【答案】(1)3000；(2)等于 小于；(3)吨 【详解】（1）淡水实验池中时，该隔舱底部距水面深度为，隔舱底部受到淡水的压强为 （2）[1][2]小船先后放到海水实验池和淡水池中时，都是漂浮，浮力等于重力而不变，根据浮力产生的原因，受到水的压力不变，因而底部的压强不变；阿基米德原理可知，海水的密度大，浮力相等时，排开海水的体积小，因而浸入的深度小，故小于。 （3）[1]一个水密隔舱破损进满水，根据知；海水的质量 [2]漂浮时，浮力等于重力，故 可得： 解得。 二、作图题 6．（跨学科）体育课上，小明进行“定点投篮”训练（如图甲所示），图乙是篮球在空中运动的简图。请你在图乙中画出投出的篮球在空中运动时的受力示意图。（不计空气阻力） 【答案】 【详解】投出的篮球在空中运动时，只受重力，重力方向竖直向下，如图所示： 三、单选题 7．如图为小明在跨学科实践活动中自制活塞式抽水机的示意图，下列有关其工作原理的说法，正确的是（　　） A．提起活塞时，阀门关闭，水无法进入抽水机 B．压下活塞时，阀门打开，水直接从出水管流出 C．提起活塞时，外界大气压将水压入圆筒内 D．活塞式抽水机是利用连通器原理工作的 【答案】C 【详解】A．提起活塞时，阀门关闭，由于圆筒内的气压小于外界大气压，大气压使进水口打开，水进入抽水机，故A错误； B．压下活塞时，阀门打开，水从圆筒进入到活塞上方；再提起活塞时，水直接从出水管流出，故B错误； C．活塞式抽水机是利用大气压工作的，提起活塞时，阀门关闭，外界大气压将水压入圆筒内，故C正确； D．活塞式抽水机没有底部相连通，上端开口，不符合连通器特点，不是连通器， 故D错误。 故选C。 8．(24-25八下·吉林丰满区东山实验学校·期中)如图是跨学科实践活动中，小明用矿泉水瓶制作的一个简易活塞式抽水机，在抽水的过程中，下列分析中错误的是（    ） A．向下压活塞，阀门关闭 B．该抽水机是靠大气压抽水的 C．向上拉动活塞，水从瓶口进入 D．制作时，要使活塞的直径与瓶子的内径相吻合 【答案】A 【详解】ABC．活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处，由图可知，简易活塞式抽水机在使用时，向下压活塞，阀门打开，瓶里面的空气被排出；提起活塞时，阀门受到大气压的作用而关闭，活塞下面气压小于外界大气压，水在大气压的作用下推开玻璃球进入筒内；当压下活塞时，玻璃球受水的压力而挡住瓶口，水不能向下流，于是就冲开阀门进入矿泉水瓶的上部；再提起活塞时，活塞上面的水使阀门关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来，故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意； D．制作时，要使活塞的直径与瓶子的内径相吻合，这样才能使活塞和瓶壁紧密接触不漏气，不漏水，水才能进入瓶子，故D正确，不符合题意。 故选A。 9．(24-25八下·广西贵港港南区·期中)在跨学科实践活动中，同学们制作能升空的飞机模型，机翼横截面的形状应设计成图中的（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】飞机能够升空是利用了流体压强与流速的关系。当流体（如空气）流动时，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。在飞机飞行时，机翼上方的空气流速快，压强小；机翼下方的空气流速慢，压强大，这样就产生了一个向上的压力差，即升力。 A.该图中机翼上下表面形状相同，空气流过机翼上下表面的流速相同，不会产生压强差，也就不会产生升力，故A不符合题意； B.此图中机翼上下表面对称，空气流过机翼上下表面的流速基本相同，不会产生明显的压强差，无法获得升力，故B不符合题意； C.在这个图中，机翼上表面凸起，下表面较平。空气流过机翼上表面的路程长，流速快，压强小；流过下表面的路程短，流速慢，压强大，能够产生向上的压强差，从而获得升力，故C符合题意； D.该图中机翼下表面凸起，上表面较平，空气流过机翼下表面的流速快，压强小；流过上表面的流速慢，压强大，产生的是向下的压力差，飞机不能升空，故D不符合题意。 故选C。 10．(24-25八下·山东济南育英中学·期中)春节期间，爱思考的小明设计完成了一项物理学科的跨学科实践活动：利用家里的工具测量草莓的密度。小明找到一个质量为的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为、、，不计细针体积。下列判断正确的是（　　） A．乙图中，草莓的质量为 B．丙图中，草莓排开水的体积为 C．草莓的密度为 D．细针对草莓的压力为 【答案】B 【详解】A．乙图中，草莓的质量为 故A错误； B．根据阿基米德原理可知，丙图中草莓受到的浮力为 则草莓排开水的体积为 故B正确； C．草莓的体积为 则草莓的密度为 故C错误； D．根据力的平衡条件，细针对草莓的压力为 故D错误。 故选B。 四、实验题 11．(24-25八下·安徽池州·期中)在跨学科实践课上，某小组开展了“探究汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态的原理与相关物理知识”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】模拟实验 【项目实施】模拟实验 汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，在路面上留下长长的黑色印迹，物理小组猜想可能是滑动摩擦力和滚动摩擦力大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验 实验一：比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小。 (1)为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿____方向拉动小车做匀速直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数； (2)于是将毛巾铺在长木板上，重复①中的操作，如图甲，此时弹簧测力计示数为_____N； (3)为测量滑动摩擦力的大小，将车轮______（选填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复①中的操作，当弹簧测力计示数为0.5N时，小车处于静止状态，当拉力增大到0.8N时，小车正好做匀速直线运动。 实验表明：________________________。 实验二：探究水平面上摩擦阻力对小车运动的影响。 (4)如图乙，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离； 通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦力越大，于是将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离，发现小车在毛巾表面上运动的距离较小。 实验表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越______。进而推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做__________运动；物理学中把这种基于实验的推理叫做__________，它是科学探究的一种重要方法。 综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。但是物理老师提醒他们，真实汽车刹车系统很复杂，紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移，非常危险。 【答案】(1)水平；(2)0.4；(3)卡住 当其他条件不变时，滑动摩擦力比滚动摩擦力大；(4)快 匀速直线 理想实验法 【详解】（1）测量滚动摩擦力时需要使拉力方向与运动方向一致，因此弹簧测力计应沿水平方向拉动小车做匀速直线运动。 （2）图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N，指针指在0.4N刻度处，因此示数为0.4N。 （3）[1]测量滑动摩擦力时需要使车轮不能滚动，因此应将车轮卡住。 [2]实验数据显示滚动摩擦力为0.4N，滑动摩擦力为0.8N，说明在相同条件下，滑动摩擦力大于滚动摩擦力。 （4）[1]毛巾表面更粗糙，小车运动距离更短，说明摩擦阻力越大，速度减小越快。 [2]若水平面绝对光滑，没有摩擦阻力，小车将保持匀速直线运动状态。 [3]通过实验现象推理得出理想情况下的结论，这种方法称为理想实验法。 12．(24-25八下·辽宁协作校·期中)在“制作简易密度计”的跨学科实践活动，同学们用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了一个简易密度计，称得其总质量为10g。 (1)制作时，用石蜡把吸管下端的管口密封，将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了降低重心，使其在液体中处于______状态，该自制密度计漂浮时受到的浮力为______N；（g取10N/kg） (2)将自制密度计分别放入水中和密度分别为、的食盐水中，待漂浮稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C（如图甲），刻度C处应标示的密度值为______g/cm3。在标记刻度过程中，发现相邻两刻度线之间的距离较小，为提高测量精度，同学们经想了如下改进方案，其中可行的是______； A．换更大的容器盛放液体 B．换横截面更细的吸管制作密度计 C．换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计 D．适当的增加密度计下端铜丝的质量 (3)将制作好的简易密度计置于水中（如图乙），量出水面至封口端的距离为H，此时密度计受到的浮力为再将同一密度计置于盐水中（如图丙），量出盐水液面至封口端的距离为h，此时密度计受到的浮力为，则______（选填“”“=”或“>”），忽略细铜丝的体积，盐水的密度的表达式ρ盐水=______（用ρ水、H、h表示）。 【答案】(1)漂浮 0.1；(2)1.2 BD；(3)= 【详解】（1）[1][2]用石蜡把吸管下端的管口密封，将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了降低重心；此时浮力等于重力，密度计在正常使用时处于漂浮状态，浮力等于密度计的重力F浮=G密度计=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N （2）[1]如图C刻度处密度计浸入液体体积是最小的时候，密度计在不同液体中受浮力相同，根据F浮=G排=ρ液gV排 可得物体浸入液体体积越小，液体密度越大，刻度C处应标示的密度值为 1.2g/cm3。 [2]在测量同种液体时，受浮力相同，浸入液体体积相同，由V=Sh在浸入液体体积不变的情况下，要增大相邻刻度之间的距离即增大浸入液体的长度，应减小密度计的横截面积，所以选择横截面积较小的吸管可以提高密度计的精确度。适当的增加密度计下端铜丝的质量，这样密度计在不同液体中浸入的深度变大，相当于增大相邻刻度间的距离，故AC不符合题意，BD符合题意。 故选BD。 （3）[1]同一密度计的重力相等，只要该密度计是漂浮在液体中，密度计受到的浮力大小都是等于自身重力的，所以F1=F2。 [2]在水中密度计的浮力表示为F浮=ρ水gV=ρ水gSH 在盐水中密度计的浮力表示为F浮=ρ盐水gV'=ρ盐水gSh 浮力相等时ρ水gSH=ρ盐水gSh 解得 13．(24-25八下·江西新余第一中学·期中)在跨学科实践课上，某小组开展了“探究汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态与物理知识”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目实施】：汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，在路面上留下长长的黑色印迹，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。 实验一：比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小 ①为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做___________  （选填“匀速”或“加速”或“任意”）直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。 ②将毛巾铺在长木板上重复操作①，如图甲所示，此时根据___________原理，滚动摩擦大小为___________N。 ③为测量滑动摩擦力的大小，将车轮___________（选填“卡住”或“拆下”），在___________（选填“木板”或“毛巾”）表面重复①中的操作，当弹簧测力计示数为0.5N时，小车处于静止状态，当拉力增大到0.8N时，小车做匀速直线运动，请推理如果拉力增大到1N时，滑动摩擦力为___________N。 实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦力比滚动摩擦力大。 实验二：探究水平面上摩擦力对车运动的影响 如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平木板上运动的距离。 ④通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大，于是将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离； ⑤实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦力越大，速度减小得越___________（选填“快”或“慢”）。综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来___________ （选填“增大”或“减小”）刹车距离。但是善良的物理老师提醒他们，真实汽车刹车系统很复杂，紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移，甚至侧翻，非常危险。 【答案】 匀速 二力平衡 0.4 卡住 毛巾 0.8 快 减小 【详解】①[1]为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动，此时小车受到的拉力和摩擦力是平衡力，摩擦力等于弹簧测力计的示数。 ②[2][3]如图甲所示，测力计分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为0.4N，小车做匀速直线运动，处于平衡状态，根据二力平衡条件可知，滚动摩擦力f=F=0.4N ③[4][5]当一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力叫滑动摩擦，为测量滑动摩擦力的大小，将车轮卡住，由于要控制接触面粗糙程度相同，所以仍在毛巾表面重复（1）中的操作。 [6]当拉力增大到0.8N时，小车做匀速直线运动，小车受到的拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡的知识滑动摩擦力等于0.8N，滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关，如果拉力增大到1N时，压力大小和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力仍为0.8N。 ⑤[7][8]小车在毛巾表面受到的阻力最大，小车毛巾在上运动的距离较小，这表明小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越快；急刹车时抱死车轮，此时滚动摩擦变成滑动摩擦，同一表面上，车受到的滑动摩擦力比滚动摩擦力大，可以减小刹车的距离。 14．(24-25八下·湖南长沙一中集团·期中)在跨学科实践课上，小阳和同组的同学利用一个装洗涤液的空瓶子、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏、一根塑料管制作了一个简易的活塞式抽水机，如图所示。 (1)当拉动活塞向上运动时，阀门关闭，储水仓里的空气变稀薄，气压_______外界的大气压。于是，水在大气压的作用下推开玻璃球流入储水仓； (2)当推动活塞向下运动时，玻璃球挡住瓶口，而阀门将_______，储水仓的水涌到活塞上面； (3)某小组制作的抽水机瓶口放入水中抽水时，无论怎样移动活塞，出水口都没有水流出，可能原因是_______。 【答案】(1)小于；(2)打开；(3)气密性不好 【详解】（1）当拉动活塞向上运动时，阀门关闭，储水仓里的空气变稀薄，气压小于外界的大气压。于是，水在大气压的作用下推开玻璃球流入储水仓。因为活塞上移，储水仓体积增大，所以气压减小，小于外界大气压，在压强差作用下，水被压入储水仓。 （2）当推动活塞向下运动时，玻璃球挡住瓶口，而阀门将打开，储水仓的水涌到活塞上面。这是因为活塞下压，储水仓内水的压强增大，当大于活塞上方的气压时，就会推开阀门，使水涌到活塞上面。 （3）可能原因是装置漏气，如果活塞与筒壁之间、各连接处等存在缝隙，导致空气进入，就无法形成足够的气压差，水就不能被抽到储水仓，比如简易装置中用的塑料片、橡皮膏等密封不严。 五、计算题 15．(24-25八下·安徽芜湖二坝初级中学-·期中)海洋运输是国际物流运输的主要方式，我国90％的国际贸易靠海洋运输。一次跨学科实践活动中，某物理研究小组通过调研得知数万吨级的货船在装载货物时，工作人员是通过读取货船浸入海水中的深度来测量载货量的。该物理研究小组根据其原理利用圆柱形玻璃杯制作出如图所示的“浮力秤”：玻璃杯的质量为，将其放入水中时，玻璃杯浸入水中的深度为，如图甲所示；当放入一物块时，玻璃杯浸入水中的深度为，如图乙所示。已知和。（均用题中给定的物理量符号表示） (1)求图甲中玻璃杯底面所受水的压强和压力； (2)求玻璃杯中物块的质量； (3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为，如图丙所示，求待测液体的密度。 【答案】(1)，；(2)；(3) 【详解】（1）由题可知，图甲玻璃杯底面所受水的压强为 由于玻璃杯在水中漂浮，根据物体的漂浮条件，玻璃杯受到的浮力等于其自身重力，即 对于圆柱形玻璃杯，其受到的浮力等于水对它向上和向下的压力差。由于上表面未浸入水中，水对其上表面的压力为零，因此浮力的大小就等于水对其底面的压力。所以，玻璃杯底面所受水的压力为 （2）设玻璃杯的底面积为S，物块的质量为。在图甲中，空玻璃杯漂浮在水面，受到的浮力等于重力，即 根据阿基米德原理 即① 在图乙中，玻璃杯和物块作为一个整体漂浮在水面，受到的总浮力等于总重力，即 根据阿基米德原理 即② 由①式可得 将S代入②式，得 解得物块的质量 （3）在图丙中，空玻璃杯漂浮在待测液体中，浮力等于重力 由于甲丙两次实验中，玻璃杯所受的浮力相等，均为自身重力。所以 解得待测液体的密度 16．(24-25八下·江苏泰州泰兴·期中)如图（a）所示的山西晋城丹河大桥，是世界最大跨径石拱桥。一辆总质量为1.6t的汽车在桥面上行驶，已知汽车受到的阻力是其总重力的0.2倍，（g取10N/kg）。求： (1)这辆汽车的总重力________； (2)汽车匀速行驶时牵引力的大小_______； (3)在《桥梁调查与模型制作》跨学科实践活动中，小明对图（b）所示的拱形桥梁模型开展承重能力检测，对于较长桥面的________（选填“首尾”或“中间”）相对更易出现断裂风险。 【答案】(1)1.6×104N；(2)3.2×103N；(3)中间 【详解】（1）这辆汽车的总重力为 （2）汽车匀速行驶时受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力为 （3）在桥梁设计中，桥面的中间部分通常承受的载荷较大，因为车辆通行时，中间部分的压力集中现象更为明显，因此容易断裂。 六、综合题 17．(23-24八下·辽宁沈阳第七中学·月考)在跨学科实践课上，某小组开展了“探究汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态与物理知识”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）模拟实验 （2）优化刹车系统 【项目实施】 （1）模拟实验 汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，在路面上留下长长的黑色印迹，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。 实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦力的大小。 ①为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿______方向拉动小车做匀速直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数； ②于是将毛巾铺在长木板上，重复①中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为______N； ③为测量滑动摩擦力的大小，将车轮______（选填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复①中的操作，当弹簧测力计示数为0.5N时，小车处于静止状态，当拉力增大到0.8N时，小车做匀速直线运动，请推理如果拉力增大到1N时，滑动摩擦力为______N； 实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。 实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响： 如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离； ①通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大，于是将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离； ②实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越______（选填“快”或“慢”）； 综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。但是物理老师提醒他们，真实汽车刹车系统很复杂，紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移，非常危险； （2）优化刹车系统 工程师结合力学知识设计了一套ABS刹车系统即防抱死装置，它能够保证车辆在紧急制动时在不丧失转向功能的前提下，尽可能地缩短制动距离，巧妙地解决了该问题，机动车在紧急制动时ABS系统会起到作用是______。 A．切断动力输出            B．保持转向能力                C．减轻制动惯性            D．自动控制方向 【答案】 水平 0.4 卡住 0.8 快 B 【详解】实验一： ①[1]为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动，小车处于平衡状态，受到的是平衡力作用，测力计的示数等于滚动摩擦力的大小，此时读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。 ②[2]于是将毛巾铺在长木板.上，重复（1）中的操作，如图甲所示，测力计分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为0.4N。 ③[3]当一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力叫滑动摩擦，为测量滑动摩擦力的大小，将车轮卡住。 [4]在毛巾表面重复（1）中的操作，当弹簧测力计示数为0.5N时，小车处于静止状态，当拉力增大到0.8N时，小车做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可知，滑动摩擦力等于0.8N，滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关，压力大小和接触面粗糙程度不变，如果拉力增大到1N时，滑动摩擦力不变，仍为0.8N。 实验二： ②[5]小车在毛巾表面受到的阻力最大，小车毛巾在上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越快。 （2）[6]根据题意可知，ABS是防抱死制动系统，作用是保证车辆在任何路面上进行紧急制动时，防止车轮抱死，保持前轮转向能力，避免出现侧滑等现象。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 跨学科实践 一、填空题 1．(24-25八下·安徽蚌埠蚌山区·期中)如图所示的是跨学科实践活动中某同学制作的简易活塞抽水机，提筷子使活塞向上运动的抽水过程中，阀门B___________，阀门A打开，水在___________的作用下从进水管进入阀室。 2．(24-25八下·湖北襄阳老河口·期中)如图是跨学科实践活动中自制活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，若提起活塞，阀门A受到______的作用而关闭，活塞下面的气压______（填“大于”“等于”或“小于”）外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（如图甲所示）；当压下活塞时，阀门______（填“A”或“B”）被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门______（填“A”或“B”）进入圆筒的上部（如图乙所示，阀门未画出）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒（如图丙所示）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 3．(24-25八下·广西玉林陆川县·期中)小明在“跨学科实践”活动中，制作了活塞式抽水机模型，如图所示，工作时，活塞______（选填“向上”或“向下”）移动，A阀门关闭，水在大气压强的作用下冲开______阀门，流入圆筒。 4．(24-25八下·北京师范大学实验华夏女子中学·期中)制作简易活塞式抽水机是跨学科实践项目，在设计和制作之前，需要分析如图所示活塞式抽水机工作原理示意图。抽水机是利用______原理来工作的；在图中，当用力在处向下压手柄时，手柄上的点受到的作用力方向竖直______（选填“向上”或“向下”） 5．(24-25八下·上海杨浦区·期中)在开展跨学科实践时，小杨和同学们了解到郑和下西洋所用的多桅木帆船都有“水密隔舱”，如图（a）所示，于是小杨也制作了一艘具有10个水密隔舱每个隔舱相互隔离，确保行船安全的实验小船，如图（b）所示，每个水密隔舱均为长2m，宽1m，高的长方体形状。将小船分别放入密度为的淡水和密度为的海水实验池中。 (1)当小船在淡水实验池中时，若该隔舱底部距水面深度为，隔舱底部受到淡水的压强为______Pa。 (2)将小船先后放到海水实验池和淡水池中时，该隔舱底部受到液体的压强分别为、，隔舱底部所在的深度分别为、，则______，______。（均选填“大于”“等于”或“小于”） (3)在海水中航行过程中，小船不幸触碰到隐藏在水下的暗礁，导致其中一个水密隔舱破损进满水。请通过计算求出： （a）该水密隔舱进满水后，轮船的总质量增加了多少吨______。 （b）已知小船与海水接触的底面积为，此时小船的吃水深度比破损前增加了多少米______。 二、作图题 6．（跨学科）体育课上，小明进行“定点投篮”训练（如图甲所示），图乙是篮球在空中运动的简图。请你在图乙中画出投出的篮球在空中运动时的受力示意图。（不计空气阻力） 三、单选题 7．如图为小明在跨学科实践活动中自制活塞式抽水机的示意图，下列有关其工作原理的说法，正确的是（　　） A．提起活塞时，阀门关闭，水无法进入抽水机 B．压下活塞时，阀门打开，水直接从出水管流出 C．提起活塞时，外界大气压将水压入圆筒内 D．活塞式抽水机是利用连通器原理工作的 8．(24-25八下·吉林丰满区东山实验学校·期中)如图是跨学科实践活动中，小明用矿泉水瓶制作的一个简易活塞式抽水机，在抽水的过程中，下列分析中错误的是（    ） A．向下压活塞，阀门关闭 B．该抽水机是靠大气压抽水的 C．向上拉动活塞，水从瓶口进入 D．制作时，要使活塞的直径与瓶子的内径相吻合 9．(24-25八下·广西贵港港南区·期中)在跨学科实践活动中，同学们制作能升空的飞机模型，机翼横截面的形状应设计成图中的（    ） A． B． C． D． 10．(24-25八下·山东济南育英中学·期中)春节期间，爱思考的小明设计完成了一项物理学科的跨学科实践活动：利用家里的工具测量草莓的密度。小明找到一个质量为的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为、、，不计细针体积。下列判断正确的是（　　） A．乙图中，草莓的质量为 B．丙图中，草莓排开水的体积为 C．草莓的密度为 D．细针对草莓的压力为 四、实验题 11．(24-25八下·安徽池州·期中)在跨学科实践课上，某小组开展了“探究汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态的原理与相关物理知识”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】模拟实验 【项目实施】模拟实验 汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，在路面上留下长长的黑色印迹，物理小组猜想可能是滑动摩擦力和滚动摩擦力大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验 实验一：比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小。 (1)为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿____方向拉动小车做匀速直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数； (2)于是将毛巾铺在长木板上，重复①中的操作，如图甲，此时弹簧测力计示数为_____N； (3)为测量滑动摩擦力的大小，将车轮______（选填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复①中的操作，当弹簧测力计示数为0.5N时，小车处于静止状态，当拉力增大到0.8N时，小车正好做匀速直线运动。 实验表明：________________________。 实验二：探究水平面上摩擦阻力对小车运动的影响。 (4)如图乙，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离； 通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦力越大，于是将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离，发现小车在毛巾表面上运动的距离较小。 实验表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越______。进而推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做__________运动；物理学中把这种基于实验的推理叫做__________，它是科学探究的一种重要方法。 综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。但是物理老师提醒他们，真实汽车刹车系统很复杂，紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移，非常危险。 12．(24-25八下·辽宁协作校·期中)在“制作简易密度计”的跨学科实践活动，同学们用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了一个简易密度计，称得其总质量为10g。 (1)制作时，用石蜡把吸管下端的管口密封，将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了降低重心，使其在液体中处于______状态，该自制密度计漂浮时受到的浮力为______N；（g取10N/kg） (2)将自制密度计分别放入水中和密度分别为、的食盐水中，待漂浮稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C（如图甲），刻度C处应标示的密度值为______g/cm3。在标记刻度过程中，发现相邻两刻度线之间的距离较小，为提高测量精度，同学们经想了如下改进方案，其中可行的是______； A．换更大的容器盛放液体 B．换横截面更细的吸管制作密度计 C．换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计 D．适当的增加密度计下端铜丝的质量 (3)将制作好的简易密度计置于水中（如图乙），量出水面至封口端的距离为H，此时密度计受到的浮力为再将同一密度计置于盐水中（如图丙），量出盐水液面至封口端的距离为h，此时密度计受到的浮力为，则______（选填“”“=”或“>”），忽略细铜丝的体积，盐水的密度的表达式ρ盐水=______（用ρ水、H、h表示）。 13．(24-25八下·江西新余第一中学·期中)在跨学科实践课上，某小组开展了“探究汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态与物理知识”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目实施】：汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，在路面上留下长长的黑色印迹，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。 实验一：比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小 ①为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做___________  （选填“匀速”或“加速”或“任意”）直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数。 ②将毛巾铺在长木板上重复操作①，如图甲所示，此时根据___________原理，滚动摩擦大小为___________N。 ③为测量滑动摩擦力的大小，将车轮___________（选填“卡住”或“拆下”），在___________（选填“木板”或“毛巾”）表面重复①中的操作，当弹簧测力计示数为0.5N时，小车处于静止状态，当拉力增大到0.8N时，小车做匀速直线运动，请推理如果拉力增大到1N时，滑动摩擦力为___________N。 实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦力比滚动摩擦力大。 实验二：探究水平面上摩擦力对车运动的影响 如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平木板上运动的距离。 ④通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大，于是将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离； ⑤实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦力越大，速度减小得越___________（选填“快”或“慢”）。综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来___________ （选填“增大”或“减小”）刹车距离。但是善良的物理老师提醒他们，真实汽车刹车系统很复杂，紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移，甚至侧翻，非常危险。 14．(24-25八下·湖南长沙一中集团·期中)在跨学科实践课上，小阳和同组的同学利用一个装洗涤液的空瓶子、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏、一根塑料管制作了一个简易的活塞式抽水机，如图所示。 (1)当拉动活塞向上运动时，阀门关闭，储水仓里的空气变稀薄，气压_______外界的大气压。于是，水在大气压的作用下推开玻璃球流入储水仓； (2)当推动活塞向下运动时，玻璃球挡住瓶口，而阀门将_______，储水仓的水涌到活塞上面； (3)某小组制作的抽水机瓶口放入水中抽水时，无论怎样移动活塞，出水口都没有水流出，可能原因是_______。 五、计算题 15．(24-25八下·安徽芜湖二坝初级中学-·期中)海洋运输是国际物流运输的主要方式，我国90％的国际贸易靠海洋运输。一次跨学科实践活动中，某物理研究小组通过调研得知数万吨级的货船在装载货物时，工作人员是通过读取货船浸入海水中的深度来测量载货量的。该物理研究小组根据其原理利用圆柱形玻璃杯制作出如图所示的“浮力秤”：玻璃杯的质量为，将其放入水中时，玻璃杯浸入水中的深度为，如图甲所示；当放入一物块时，玻璃杯浸入水中的深度为，如图乙所示。已知和。（均用题中给定的物理量符号表示） (1)求图甲中玻璃杯底面所受水的压强和压力； (2)求玻璃杯中物块的质量； (3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为，如图丙所示，求待测液体的密度。 16．(24-25八下·江苏泰州泰兴·期中)如图（a）所示的山西晋城丹河大桥，是世界最大跨径石拱桥。一辆总质量为1.6t的汽车在桥面上行驶，已知汽车受到的阻力是其总重力的0.2倍，（g取10N/kg）。求： (1)这辆汽车的总重力________； (2)汽车匀速行驶时牵引力的大小_______； (3)在《桥梁调查与模型制作》跨学科实践活动中，小明对图（b）所示的拱形桥梁模型开展承重能力检测，对于较长桥面的________（选填“首尾”或“中间”）相对更易出现断裂风险。 六、综合题 17．(23-24八下·辽宁沈阳第七中学·月考)在跨学科实践课上，某小组开展了“探究汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态与物理知识”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）模拟实验 （2）优化刹车系统 【项目实施】 （1）模拟实验 汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，在路面上留下长长的黑色印迹，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。 实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦力的大小。 ①为测量滚动摩擦力的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿______方向拉动小车做匀速直线运动，读数时发现弹簧测力计示数很小，无法准确读数； ②于是将毛巾铺在长木板上，重复①中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为______N； ③为测量滑动摩擦力的大小，将车轮______（选填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复①中的操作，当弹簧测力计示数为0.5N时，小车处于静止状态，当拉力增大到0.8N时，小车做匀速直线运动，请推理如果拉力增大到1N时，滑动摩擦力为______N； 实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。 实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响： 如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离； ①通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滚动摩擦越大，于是将毛巾铺在木板表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离； ②实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越______（选填“快”或“慢”）； 综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。但是物理老师提醒他们，真实汽车刹车系统很复杂，紧急刹车时如果车轮长时间抱死会导致汽车转向失灵、侧向漂移，非常危险； （2）优化刹车系统 工程师结合力学知识设计了一套ABS刹车系统即防抱死装置，它能够保证车辆在紧急制动时在不丧失转向功能的前提下，尽可能地缩短制动距离，巧妙地解决了该问题，机动车在紧急制动时ABS系统会起到作用是______。 A．切断动力输出            B．保持转向能力                C．减轻制动惯性            D．自动控制方向 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $