内容正文:
2025-2026学年期中质量检测八年级物理试卷
注意事项:共四大题23小题,满分100分,作答时间100分钟。
一、填空题(每空2分,作图4分,共36分)
1. 熟了的苹果向地面掉落,这是由于苹果受___________作用的原因,这个力的施力物体是___________。
2. 在拔河比赛中,甲队的指导员让学生穿鞋底花纹较深的运动鞋,是通过增大______来增大摩擦力的;乙队的指导员选了一些体重较大的学生当队员,是通过增大______来增大摩擦力的。
3. 放在水平地面上的足球受到的支持力属于弹力,是由________发生弹性形变而产生的。
4. 如图所示,先后用、拉同一根钢条,通过观察钢条的形变程度可知,力的________影响力的作用效果。
5. 如图所示,这是某航天员停留在太空的情景,航天员的前面是空间站,若航天员要回到空间站,可以借助所携带的氧气罐向________喷放氧气,这里用了力的作用是________的。
6. 贴年画时,某同学用如图所示的方法检查年画是否贴正,他所用到的铅垂线是应用了重力的________________这一原理来工作的,此时应将年画的右边向________(选填“上”或“下”)移动。
7. 小张同学用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示,F为对启瓶器施加的动力,此时启瓶器可看成绕________点转动的杠杆,且属于________(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。
8. 如图所示,工人正在使用________(选填“定”或“动”)滑轮提升建筑材料,使用该滑轮的目的是____________。
9. 如图所示,某同学正在练习立定跳远,此时该同学正蹬地起跳,双脚未离开地面,请在图中画出该同学所受重力G和摩擦力f的示意图。(O为该同学重心,作用点均画在重心上)
10. 杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图甲所示,小明同学用自制的杆秤称量物体,图乙为水平平衡时秤杆的受力示意图,已知秤砣为50g,其中,不计秤杆和秤盘重,则被称物体的质量为________g;若制作秤砣的砝码的实际质量比标准质量小,则测量出的物体质量________(选填“偏小”“偏大”或“不变”)。
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 下列生活实例中,属于减小摩擦的是( )
A. 自行车的轴承上滴加润滑油
B. 地砖上有凹凸不平的花纹
C. 拔河比赛时,选用十分粗糙的绳子
D. 体操运动员在手上涂防滑镁粉
12. 如图,两学生在进行拔河比赛,对同学施加拉力的物体是( )
A. 地面 B. 绳子 C. 甲同学 D. 乙同学
13. 下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
14. 如图所示,将重为G的均匀木棒竖直地悬挂于O点,在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F,让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置,则阻力臂、阻力、动力臂和动力的变化情况是( )
A. 不变 不变 变大 变小 B. 变大 变大 不变 变大
C. 变大 不变 不变 变大 D. 不变 变大 变大 变小
15. 如图所示,小明在测量滑动摩擦力时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动。经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和。两区域示数不同的原因是( )
A. 在区域1中A对木板的压力更大 B. 在区域2中A对木板的压力更大
C. 木板上区域1的粗糙程度更大 D. 木板上区域2的粗糙程度更大
16. 小亮用100N的力将重400N的物体提高一定距离,则他可能使用的是( )
A. 杠杆 B. 定滑轮 C. 动滑轮 D. 一个定滑轮和一个动滑轮
17. 高铁输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端连接在滑轮组上。滑轮组由a、b、c三个滑轮构成,配重D悬挂在滑轮组的自由端,这样季节温度变化引起了钢缆热胀冷缩时,钢缆始终可以保持相同的绷紧程度。若配重的总重为3000N,不计摩擦和滑轮重,则( )
A. a、b为动滑轮,c为定滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N
B. a、b为定滑轮,c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N
C. a、b为定滑轮,c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为1000N
D. a、b为动滑轮,c为定滑轮,当钢缆长度变化1.2m时,配重D移动0.4m
三、实验题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题8分,共20分)
18. 某同学在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到下表中的实验数据。
实验次数
被测物体
物体质量
重力
比值
1
物体1
0.1
0.99
9.9
2
物体2
0.4
3.88
9.7
3
物体3
0.5
(1)实验中,还需要的测量工具有________。
(2)第3次实验“物体3”的重力如图所示,为________N。
(3)分析实验数据可知,物体所受重力与质量的比值一定,即物体所受重力与质量成________。
19. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在水平平衡的杠杆两侧悬挂不同数量的钩码,并移动钩码的位置调节杠杆水平平衡,如图甲所示,测得的实验数据如下表所示,第3次实验中空白处数据应为________。
实验次序
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
________
10
(2)如图乙所示,此时杠杆水平平衡,若将A、B位置的钩码都向O点远离相同的距离,杠杆________端将会下沉。
(3)图乙中的杠杆水平平衡后,保持OA不动,使OB向下折一个角度,如图丙所示,要保持杠杆在图丙所示状态平衡,应该进行的操作是__________。
20. 实验小组探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)如图所示,测量木块运动时的滑动摩擦力时,用弹簧测力计缓缓地水平拉动木块,使木块保持________运动状态。
(2)图乙中,在木块上方放砝码,目的是改变________的大小。
(3)小组在进行图丙的实验时,测力计示数达到最大值仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,你建议小明可快速采取的办法是_______,测出滑动摩擦力的大小,再和图________实验进行比较。
四、计算与推导题(第21小题7分,第22小题8分,第23小题8分,共23分;解答要有必要的公式和过程)
21. 工人用如图所示的滑轮组将重为360N的物体匀速提升3m,工人对绳端竖直向下的拉力为210N,不计绳重和摩擦。
(1)求绳子自由端拉动的距离。
(2)求动滑轮重。
(3)若绳子最大能承受400N的拉力,求用该滑轮组可匀速提升物体的最大重力。
22. 我国计划2030年前实现载人登月,图甲为载人登月集合器,该集合器在地球上所受的重力为,图乙是月球表面附近物体的重力G与其质量m之间的关系图像。(取)
(1)求月球上重力与质量的比值。
(2)求载人登月集合器被送到月球表面后所受的重力。
(3)某举重运动员在地球上时,最多可举起119kg的杠铃。若该运动员登上月球,且运动员的最大举力不变,则该运动员在月球上最多可举起杠铃的质量是多少?
23. 图甲所示的载货汽车,其前面为“单轴—单轮”(一根轴上有2个车轮),后面为“单轴—双轮”(一根轴上有4个车轮),如图乙所示,前后轴间距为4.5m。货车可看成水平杠杆,如图丙所示,C为货车整体的重心,水平地面对货车前面两个车轮的作用力等效作用在A点,水平地面对货车后面四个车轮的作用力等效作用在B点;装货后该货车总质量为18t。(g取)
(1)求货车整体所受的总重力。
(2)若货车的重心C在前后轴的中间,求地面对货车前面车轮的作用力大小。
(3)若货车的每个轮子所受地面支持力相等,求货车的重心C与前轴的距离。
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2025-2026学年期中质量检测八年级物理试卷
注意事项:共四大题23小题,满分100分,作答时间100分钟。
一、填空题(每空2分,作图4分,共36分)
1. 熟了的苹果向地面掉落,这是由于苹果受___________作用的原因,这个力的施力物体是___________。
【答案】 ①. 重力 ②. 地球
【解析】
【详解】[1]根据物体受力情况与运动状态的关系可知,熟了的苹果向地面降落,这是由于苹果受到重力作用。
[2]由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,受力物体是苹果。
2. 在拔河比赛中,甲队的指导员让学生穿鞋底花纹较深的运动鞋,是通过增大______来增大摩擦力的;乙队的指导员选了一些体重较大的学生当队员,是通过增大______来增大摩擦力的。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 压力
【解析】
【详解】[1][2]摩擦力大小的影响因素:压力大小、接触面的粗糙程度。甲队学生穿鞋底花纹较深的运动鞋,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;乙队选一些质量大的学生当队员,这是用在接触面粗糙程度一定时,增大压力的方法来增大摩擦。
3. 放在水平地面上的足球受到的支持力属于弹力,是由________发生弹性形变而产生的。
【答案】地面
【解析】
【详解】足球所受支持力的施力物体为水平地面,是由水平地面发生弹性形变产生。
4. 如图所示,先后用、拉同一根钢条,通过观察钢条的形变程度可知,力的________影响力的作用效果。
【答案】作用点
【解析】
【详解】图中力的大小相同,通过改变力在钢条上的作用位置(作用点),观察到钢条的形变程度不同,说明力的作用点能够影响力的作用效果。
5. 如图所示,这是某航天员停留在太空的情景,航天员的前面是空间站,若航天员要回到空间站,可以借助所携带的氧气罐向________喷放氧气,这里用了力的作用是________的。
【答案】 ①. 后 ②. 相互
【解析】
【详解】[1][2]航天员要返回空间站,需要获得一个指向空间站的推力。根据力的相互作用原理,他需要向相反方向(向后)喷出气体。氧气罐向后喷气时,对气体施加了向后作用力,同时气体也对航天员施加了方向相反的反作用力,使其前进。
6. 贴年画时,某同学用如图所示的方法检查年画是否贴正,他所用到的铅垂线是应用了重力的________________这一原理来工作的,此时应将年画的右边向________(选填“上”或“下”)移动。
【答案】 ①. 方向总是竖直向下的 ②. 下
【解析】
【详解】[1][2]铅垂线利用了重力的方向总是竖直向下的原理。要使年画贴正,其竖直边应与铅垂线平行。图中年画左边相对于铅垂线是下端偏右,为使其贴正,其右边应向下移动。
7. 小张同学用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示,F为对启瓶器施加的动力,此时启瓶器可看成绕________点转动的杠杆,且属于________(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。
【答案】 ①. B ②. 省力
【解析】
【详解】[1] 杠杆绕着转动的固定点是杠杆的支点。在使用启瓶器时,启瓶器的B点始终与瓶盖边缘接触是固定点且作为转动的轴心,因此支点为B点。故此时启瓶器可看成绕B点转动的杠杆,
[2] 动力臂(从支点B到动力F作用线的距离)明显大于阻力臂(从支点B到过A点的阻力作用线的距离)。根据杠杆分类,动力臂大于阻力臂的杠杆属于省力杠杆。
8. 如图所示,工人正在使用________(选填“定”或“动”)滑轮提升建筑材料,使用该滑轮的目的是____________。
【答案】 ①. 定 ②. 改变拉力的方向
【解析】
【详解】[1] 根据图示,该滑轮在使用过程中,轴的位置固定不动,没有随物体一起移动,是定滑轮。
[2] 定滑轮的实质是一个等臂杠杆,使用它不能省力,也不能省距离。其主要作用是改变拉力的方向。
9. 如图所示,某同学正在练习立定跳远,此时该同学正蹬地起跳,双脚未离开地面,请在图中画出该同学所受重力G和摩擦力f的示意图。(O为该同学重心,作用点均画在重心上)
【答案】
【解析】
【详解】重力方向竖直向下;该同学正在蹬地起跳,脚用力向后蹬地,相对于地面有向后的运动趋势,因此,地面会给脚一个方向相反(即水平向前)的静摩擦力,这个力是人向前运动的动力,从O点画一条水平向前的带箭头的线段,并标为f。据此作图。
10. 杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图甲所示,小明同学用自制的杆秤称量物体,图乙为水平平衡时秤杆的受力示意图,已知秤砣为50g,其中,不计秤杆和秤盘重,则被称物体的质量为________g;若制作秤砣的砝码的实际质量比标准质量小,则测量出的物体质量________(选填“偏小”“偏大”或“不变”)。
【答案】 ①. 150 ②. 偏大
【解析】
【详解】[1]由于,由图乙可知,秤砣重力的力臂与被称物体重力的力臂之比为,根据杠杆平衡条件有
可得
[2]若制作秤砣的实际质量比标准质量小,则其产生的重力变小。根据杠杆平衡条件,必须增大秤砣重力的力臂长度,即秤砣需向远离提纽的方向移动,导致读数变大,故测量出的物体质量偏大。
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 下列生活实例中,属于减小摩擦的是( )
A. 自行车的轴承上滴加润滑油
B. 地砖上有凹凸不平的花纹
C. 拔河比赛时,选用十分粗糙的绳子
D. 体操运动员在手上涂防滑镁粉
【答案】A
【解析】
【详解】A.自行车轴承加润滑油,会在接触面形成油膜,使接触面分离,属于减小摩擦,故A符合题意;
B.地砖做凹凸不平的花纹,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,防止滑倒,故B不符合题意;
C. 拔河用粗糙的绳子,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故C不符合题意;
D.手上涂防滑镁粉,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,防止打滑,故D不符合题意。
故选A。
12. 如图,两学生在进行拔河比赛,对同学施加拉力的物体是( )
A. 地面 B. 绳子 C. 甲同学 D. 乙同学
【答案】B
【解析】
【详解】根据力的概念,力是物体对物体的作用,且力不能离开物体而存在。在拔河比赛中,同学与绳子直接接触并产生相互作用力,故直接对同学施加拉力(拉扯作用)的物体是手中的 绳子。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B
13. 下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从图中可以看到,A方法中有两段绳子挪动石墩,人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半;BCD方法中,人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力,即不省力。
故选A。
14. 如图所示,将重为G的均匀木棒竖直地悬挂于O点,在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F,让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置,则阻力臂、阻力、动力臂和动力的变化情况是( )
A. 不变 不变 变大 变小 B. 变大 变大 不变 变大
C. 变大 不变 不变 变大 D. 不变 变大 变大 变小
【答案】C
【解析】
【详解】阻力臂是支点到重力作用线的垂直距离,随着木棒转动,该距离从0开始逐渐增大,因此阻力臂变大;阻力是木棒的重力G,因此阻力不变;动力F始终垂直于木棒,因此动力臂等于木棒的长度,木棒长度不变,因此动力臂不变;根据杠杆平衡条件得由于阻力G和动力臂lF 不变,而阻力臂变大,所以动力F必须变大以维持平衡。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15. 如图所示,小明在测量滑动摩擦力时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动。经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和。两区域示数不同的原因是( )
A. 在区域1中A对木板的压力更大 B. 在区域2中A对木板的压力更大
C. 木板上区域1的粗糙程度更大 D. 木板上区域2的粗糙程度更大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据图可知,在区域1、区域2中,A的质量没变,根据重力和质量的关系可知,重力不变,水平放置时,对木板的压力不变,故AB不符合题意;
CD.木板做匀速直线运动,根据二力平衡可知,拉力的大小等于滑动摩擦力的大小;物体的对水平木板的压力不变,但是弹簧测力计的示数(拉力大小)不同,说明滑动摩擦力的大小不同,经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和,所以在区域2时受到的摩擦力更大,木板上区域2的粗糙程度更大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
16. 小亮用100N的力将重400N的物体提高一定距离,则他可能使用的是( )
A. 杠杆 B. 定滑轮 C. 动滑轮 D. 一个定滑轮和一个动滑轮
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据杠杆平衡条件可知,动力臂是阻力臂的4倍时,动力是阻力的,故A符合题意;
B.使用定滑轮不能省力,故B不符合题意;
C.使用动滑轮可省一半力,不能用100N的力将重400N的物体提高一定距离,故C不符合题意;
D.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,最省力时(3段绳子承重),所需拉力
大于100N,故D不符合题意。
故选A。
17. 高铁输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端连接在滑轮组上。滑轮组由a、b、c三个滑轮构成,配重D悬挂在滑轮组的自由端,这样季节温度变化引起了钢缆热胀冷缩时,钢缆始终可以保持相同的绷紧程度。若配重的总重为3000N,不计摩擦和滑轮重,则( )
A. a、b为动滑轮,c为定滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N
B. a、b为定滑轮,c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N
C. a、b为定滑轮,c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为1000N
D. a、b为动滑轮,c为定滑轮,当钢缆长度变化1.2m时,配重D移动0.4m
【答案】B
【解析】
【详解】根据滑轮组的组装方式,滑轮c的轴随物体(钢缆)一起移动,属于动滑轮,滑轮a、b的轴固定不动,属于定滑轮;如图连接动滑轮绳子的股数,不计摩擦和滑轮重,则B端钢缆受到滑轮组的拉力
已知绳子的股数,若钢缆(B端)长度变化,配重(D)移动的距离,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
三、实验题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题8分,共20分)
18. 某同学在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到下表中的实验数据。
实验次数
被测物体
物体质量
重力
比值
1
物体1
0.1
0.99
9.9
2
物体2
0.4
3.88
9.7
3
物体3
0.5
(1)实验中,还需要的测量工具有________。
(2)第3次实验“物体3”的重力如图所示,为________N。
(3)分析实验数据可知,物体所受重力与质量的比值一定,即物体所受重力与质量成________。
【答案】(1)托盘天平
(2)4.9 (3)正比
【解析】
【小问1详解】
本实验探究重力与质量的关系,需测量质量与重力两个物理量。图中是测力计,故还需要的测量工具是托盘天平。
【小问2详解】
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1 N,指针指在4.9 N刻度处。故“物体3”的重力为4.9N。
【小问3详解】
实验3物体所受重力与质量的比值:
分析实验数据可知,物体所受重力与质量的比值接近一定,说明物体所受重力与质量成正比。
19. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在水平平衡的杠杆两侧悬挂不同数量的钩码,并移动钩码的位置调节杠杆水平平衡,如图甲所示,测得的实验数据如下表所示,第3次实验中空白处数据应为________。
实验次序
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
________
10
(2)如图乙所示,此时杠杆水平平衡,若将A、B位置的钩码都向O点远离相同的距离,杠杆________端将会下沉。
(3)图乙中的杠杆水平平衡后,保持OA不动,使OB向下折一个角度,如图丙所示,要保持杠杆在图丙所示状态平衡,应该进行的操作是__________。
【答案】(1)3 (2)右
(3)将向右移动适当距离
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件 ,代入第3次实验数据,阻力
【小问2详解】
图乙杠杆水平平衡,说明此时,由于图乙中,可得,若将A、B位置的钩码都向O点远离相同的距离,设增加的距离为,则左侧 ①
右侧 ②
已知 ,,故式②>①,故杠杆右端将会下沉。
【小问3详解】
将杠杆右侧受到的力作为阻力,当OB向下折后,阻力臂变小了;若保持OA不动,要保持杠杆在图丙所示状态平衡,根据杠杆平衡条件,可以进行的操作是:可以增大阻力臂,即将G2向右移动适当距离;或增大阻力,即适当增大;或减小动力,即适当减小。
20. 实验小组探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)如图所示,测量木块运动时的滑动摩擦力时,用弹簧测力计缓缓地水平拉动木块,使木块保持________运动状态。
(2)图乙中,在木块上方放砝码,目的是改变________的大小。
(3)小组在进行图丙的实验时,测力计示数达到最大值仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,你建议小明可快速采取的办法是_______,测出滑动摩擦力的大小,再和图________实验进行比较。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力 (3) ①. 将木块上的砝码取下 ②. 甲
【解析】
【小问1详解】
测量滑动摩擦力利用二力平衡原理:只有木块保持匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力大小相等,因此需要使木块保持匀速直线运动。
【小问2详解】
甲、乙两图接触面粗糙程度相同,乙图在木块上加砝码,增大了木块对接触面的压力,因此目的是改变压力的大小,探究滑动摩擦力与压力的关系。
【小问3详解】
[1]丙图接触面是毛巾,粗糙程度更大,加上砝码后总压力过大,滑动摩擦力超过测力计量程,因此无法拉动。可取下砝码减小压力,就能顺利拉动木块。
[2]本实验探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,取下砝码后压力大小和甲实验一致,仅接触面粗糙程度不同,因此测出摩擦力后需要和甲实验比较。
四、计算与推导题(第21小题7分,第22小题8分,第23小题8分,共23分;解答要有必要的公式和过程)
21. 工人用如图所示的滑轮组将重为360N的物体匀速提升3m,工人对绳端竖直向下的拉力为210N,不计绳重和摩擦。
(1)求绳子自由端拉动的距离。
(2)求动滑轮重。
(3)若绳子最大能承受400N的拉力,求用该滑轮组可匀速提升物体的最大重力。
【答案】(1)6m (2)60N
(3)740N
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该滑轮组承担物重的绳子股数,已知物重,物体提升高度,拉力,不计绳重和摩擦。
滑轮组绳子自由端移动距离
【小问2详解】
不计绳重和摩擦,滑轮组拉力公式为,则动滑轮重力
【小问3详解】
已知绳子最大拉力,仍满足不计绳重和摩擦的条件,由得提升物体的最大重力
22. 我国计划2030年前实现载人登月,图甲为载人登月集合器,该集合器在地球上所受的重力为,图乙是月球表面附近物体的重力G与其质量m之间的关系图像。(取)
(1)求月球上重力与质量的比值。
(2)求载人登月集合器被送到月球表面后所受的重力。
(3)某举重运动员在地球上时,最多可举起119kg的杠铃。若该运动员登上月球,且运动员的最大举力不变,则该运动员在月球上最多可举起杠铃的质量是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得,月球上的重力与质量的比值
【小问2详解】
载人登月集合器的质量
载人登月集合器在月球上受到的重力
【小问3详解】
该运动员在地球表面的最大举力
该运动员在月球上最多可举起的杠铃的质量
23. 图甲所示的载货汽车,其前面为“单轴—单轮”(一根轴上有2个车轮),后面为“单轴—双轮”(一根轴上有4个车轮),如图乙所示,前后轴间距为4.5m。货车可看成水平杠杆,如图丙所示,C为货车整体的重心,水平地面对货车前面两个车轮的作用力等效作用在A点,水平地面对货车后面四个车轮的作用力等效作用在B点;装货后该货车总质量为18t。(g取)
(1)求货车整体所受的总重力。
(2)若货车的重心C在前后轴的中间,求地面对货车前面车轮的作用力大小。
(3)若货车的每个轮子所受地面支持力相等,求货车的重心C与前轴的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)3m
【解析】
【小问1详解】
由题意得,货车总质量
根据重力计算公式,代入数据得
【小问2详解】
将货车视为杠杆,选B点为支点,已知前后轴间距,重心在前后轴中间,因此阻力臂
动力臂
阻力等于总重力
根据杠杆平衡条件
可得
代入数据计算
【小问3详解】
由题意,前轮共2个轮子,后轮共4个轮子,每个轮子支持力相等,因此前轮总支持力与后轮总支持力之比为
货车竖直方向受力平衡,
解得后轮总支持力
设重心C到前轴A的距离为,选A点为支点,根据杠杆平衡条件
可得
代入数据计算
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