江苏省南京市求真中学2024-2025学年下学期八年级期中物理试卷
2026-04-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.72 MB |
| 发布时间 | 2026-04-21 |
| 更新时间 | 2026-05-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57467992.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
江苏省南京市求真中学2024-2025学年下学期八年级期中物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1.(2分)以下数据符合实际的是( )
A.普通中学生的体积约为50dm3
B.一支2B铅笔的质量约80g
C.空气的密度是1.29g/cm3
D.中学生的重力约50N
2.(2分)关于“质量”和“密度”的说法正确的是( )
A.根据ρ=可知,密度与质量成正比,与体积成反比
B.中国航天员在太空中授课时,太空中的陀螺比在地球上时的质量小
C.一块冰(ρ冰=0.9g/cm3)熔化成水,质量不变,密度变大,体积比原来减小了九分之一
D.医院的氧气瓶中,供氧用去了氧气质量的五分之三,瓶内剩余氧气的密度变成原来的五分之二
3.(2分)关于测量工具的使用,下列说法正确的是( )
A.使用弹簧测力计测力时必须竖直放置,不得倾斜
B.用托盘天平称物体的质量时,发现指针偏离分度盘中央应调节平衡螺母直至平衡
C.用量筒和水测小石块的体积时,必须保证水能淹没小石块且放入石块后水不会溢出
D.在月球上,弹簧测力计依然能够测力,天平依然可以测物体的质量
4.(2分)在图中所描述的物体,其运动状态保持不变的是( )
A.正在草坪上自由滚动的足球
B.正在加速升空的火箭
C.正在沿环岛匀速行驶的汽车
D.随着自动扶梯匀速上升的乘客
5.(2分)由不同材料制成的两个实心球甲、乙,其密度分别为ρ甲、ρ乙,体积分别为V甲、V乙,质量分别为m甲、m乙,且m甲<m乙,则下列判断正确的是( )
A.若ρ甲>ρ乙,则一定V甲>V乙
B.若ρ甲<ρ乙,则一定V甲=V乙
C.若ρ甲>ρ乙,则可能V甲=V乙
D.若ρ甲<ρ乙,则可能V甲>V乙
6.(2分)如图甲所示,轿车在水平路面上高速行驶,下列说法正确的是( )
A.用橡胶作汽车的轮胎,是因为橡胶的密度大
B.车对路面的压力是由于车发生形变产生的
C.车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
D.如图乙,驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
7.(2分)一个物体受到两个力的作用,如果两个力的三要素完全相同,那么( )
A.这两个力是一对平衡力
B.这两个力的合力为零
C.物体一定处于非平衡状态
D.物体一定做加速运动
8.(2分)如图是教室中可左右推拉的磁性黑板,黑板的右上方吸附着一个带有小磁体的黑板擦。当将磁性黑板匀速向左推动时,该黑板擦受到的摩擦力方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
9.(2分)如图所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上(如图甲),电子秤显示的示数为F1,再把电子秤倾斜放置(如图乙),电子秤显示的示数为F2。下列说法中正确的是( )
A.图中,电子秤显示的示数F1与F2大小相等
B.甲图中,苹果所受重力与苹果对电子秤的压力为一对平衡
C.乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
D.乙图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
10.(2分)小乐到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验,如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是( )
A.小球能落回小孔是因为小球始终受水平向前的推力
B.当小球到达最高点时,如果所有力都消失,小球会静止
C.因为小球刚被弹出时,惯性比重力大,所以小球会继续上升
D.以车上小孔为参照物,小球始终在孔的上方,小球的运动状态改变
(多选)11.(2分)在测量物体的密度(ρ)时,用相同的容器分别装入三种物质的液体,测量了各自的总质量(m)与体积(V),共测了四组数据,并在m﹣V坐标系上画了出来,如图所示。根据图像有六个判断:
①ρA>ρB;
②ρA=ρB;
③容器的质量为60g;
④ρC=ρD;
⑤ρA=3ρD;
⑥ρA=3ρC
以上判断中正确的是( )
A.①④⑥ B.②④⑤ C.①④⑤ D.②③⑥
12.(2分)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,AO>OB,滑块从A位置滑到B位置过程中,以下说法正确的有____个( )
①物体在O点的左侧和右侧运动时,弹簧对物体弹力方向相反
②弹簧对物体弹力最大的位置在A点
③物体最终可能停在O点的右侧
④速度最快的位置在AO之间
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.(3分)如图是老师上课时做加热瓷勺的实验,受此启发,小明在家将一把铁勺和一把瓷勺的勺头同时放进同一碗热汤中一小段时间后,勺柄先变热的是 ,说明铁和陶瓷的 不同。据此推想:冬天在铁锅里做好的一锅热汤,放在 (填“铁锅”或“瓷碗”)里加盖会凉得慢。
14.(3分)建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这运用了重力的方向总是 。如图1所示,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示B端的墙面 (选填“高”或“低”);如图2所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它重心位置比较 (选填“高”或“低”)。
15.(3分)明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。如图,在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了 产生弹力。然后用木锤频频击打弓弦,看到棉花被弹飞,说明力可以改变物体的 。使板上棉花疏松的力的施力物体为 (选填“竹竿”、“木锤”或“弓弦”)。
16.(2分)如图所示,体积相等的两个实心均匀圆柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙.若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,剩余部分的质量恰好相等,则ρ甲 ρ乙.如果切掉部分的质量分别为Δm甲、Δm乙,则Δm甲 Δm乙.(均选填“>”、“=”或“<”)
17.(3分)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射取得成功。点火升空时,火箭向下喷出大量气体,从而获得向上的力,说明物体间力的作用是 的;使火箭上升的推力的施力物体是 (选填“空气”、“喷出的气体”)。若火箭向不同的方向喷气,飞船的运动方向不同,则说明力的作用效果与力的 (选填“大小”或“方向”)有关。
18.(4分)质量为2kg的A物体放在水平桌面上,用大小为8N的水平拉力F拉着物体匀速直线运动,则A受到的重力为 N;再增加物体B且与A叠放后,分别施加拉力F1=6N和F2=2N,使AB一起在拉力的作用下一起向右匀速运动则A受的摩擦力大小为 N,水平桌面对物体B的摩擦力为 N;若物体受到的重力消失,则乙图中B物体在水平方向受到的合力为 N。
19.(3分)如图所示,妈妈给家人制作香酥大油条。将醒好的湿面拉成长条,切条,重叠,中间按压,炸至出锅。小明测得甲图中一条湿面质量为44g,体积为20cm3,则湿面的平均密度是 g/cm3。将两条相同的湿面重叠按压后放入锅中煎炸,湿面吸入了2g的油,且湿面本身体积不变,面粉间空心部分体积增加,导致煎炸后油条体积膨胀为600cm3,则油条的平均密度是 kg/m3。将油条浸没在豆浆中,使其空心部分充满豆浆,其总质量为706g,则豆浆的密度为 kg/m3。
20.(4分)如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。
(1)0~t0过程中速度大小的变化情况是 ;
(2)t0时刻,运动员的速度为 ,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(3)运动员受到重力G= F。
21.(3分)如图1是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图,则物质甲和乙的密度之比是 。现利用甲物质做实心A球,乙物质做实心B球,并把两球分别浸没在装满水的两只相同的烧杯中(图2),将烧杯外壁的水擦干,测量后发现它们的总质量相等。则从两个杯中溢出的水的质量之比mA溢水:mB溢水= ,两个实心物体的质量之比mA:mB= 。
三、解答题(本题共9小题,共48分。解答第28题时应有公式和解题过程)
22.(2分)如图所示,一铁块放在水平地面上,请画出当条形磁铁靠近铁块时,铁块仍处于静止时受力示意图。
23.(2分)如图,质量分布均匀的长方体木块从粗糙斜面的顶端正缓缓滑下,请画出该木块所受重力和木块对斜面的摩擦力的示意图。
24.(2分)如图,在空中沿水平方向做匀速直线运动的无人机下方吊着一个小球,请在图中画出小球受力的示意图。
25.(6分)某实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表:
物体
物体质量
M/(kg)
重力
G(N)
比值
(N/kg)
比值的平均值(N/kg)
物体1
0.1
1.0
10
物体2
0.2
1.9
9.5
物体3
0.3
2.9
9.7
物体4
0.4
4.0
10
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 ;
(2)表格空白处比值的平均值为 ;
(3)根据表中实验数据,在图中作出G﹣m的图象;
(4)分析表中实验数据和图象,得出结论是: ;
(5)实验测量多组数据的目的是 。
26.(10分)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做 运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb,则fa fb(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行了如图丙所示的实验,支持该小组得出正确结论的现象是: 。
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如丁图改进方案:将物块与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物块的细绳保持水平。用力F水平拖动长木板。
①实验时拉动木板 (选填“必须”或“不一定”)做匀速直线运动。
②若F=8N时,长木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时传感器的示数为6N,则物块受到的摩擦力大小为 N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是 。
(5)实验小组添加器材完成了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图巳。
①由上述实验可知,小车受到的阻力越小,小车在水面上运动的距离越 。再推理可得出,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将 。
②在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是 。(填字母)
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
27.(10分)老师布置班级小组同学自己配置盐水,然后鼓励学生利用盐水进行多种趣味实验。
(1)第一组实验:
①将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零,当横梁静止后,指针静止时如图甲所示,要使天平平衡,他应该将 ;
②将装有某盐水的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和盐水的总质量89.4g;
③将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分后,测得烧杯和剩余盐水(如图丙所示),则倒入量筒中的盐水的质量是 g;
④读出倒入量筒中的盐水体积(如图乙所示);
⑤根据实验计算出盐水密度是 kg/m3;
(2)第二组实验:
用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,放在天平两边的托盘上(天平已调节平衡,游码归零),仅通过调节游码使天平再次平衡,然后根据游码位置就能知道盐水密度。
①这架盐水密度秤,使用时天平左盘容器中应该倒入液体 (选填“水”、“盐水”)。
②这架盐水密度秤,若使用时天平如图丁所示,则盐水密度是 g/cm3,这个密度秤的量程是 g/cm3;为了提高测量精度,可取体积 (选填“大”、“小”)一些的盐水。
(3)爱思考的小明想知道实验室一个石块的密度,他利用已测得密度为ρ0的盐水、电子秤、烧杯、记号笔等工具进行了如下三步测量。
A.将石块缓慢浸没在盐水杯中,测得总质量如图A所示。在液面到达的位置上做标记,然后取出石块;
B.用电子秤测出盐水和杯子的总质量如图B所示;
C.向杯中缓慢加同样盐水,让液面上升至标记处,测得杯和盐水的总质量如图C所示。
①根据以上步骤测量,则石块的密度:ρ石= 。(用物理量符号表达)
②同组的小乐觉得仅对测量步骤进行调整就会使测量结果更准确,则测量步骤顺序调整为 (写字母)。
③在测量完成后,小明发现石块吸水,则②中方法测量所得的石块密度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
28.(5分)在“探究二力平衡条件”的实验中,设计的集中实验装置如图所示。
(1)图甲的装置中,影响实验的主要因素是 。
(2)图乙装置中每个钩码的质量为20g,现提供质量为1g和10g的卡片,应选择 卡片完成实验。
(3)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将 。
(4)如图丁装置,小红用测力计测出物体的重力G,再从测力计上读出测力计对物体的拉力F,将G和F进行分析比较,得出二力平衡的条件。小红的设计 (选填“可以”、“不可以”)达成实验目的。
29.(6分)小强将一根橡皮筋上端固定在铁架台上,用如图所示装置来探究“同一直线上两个力的合成”。
(1)如图a实验探究方向相同的两个力的合成,在橡皮筋下端系两根轻质细线,两根细线下面分别挂1个钩码和2个钩码,细线的长度需要适当 (选填:“短一些”、“长一些”)。
(2)如图b实验探究方向相反的两个力的合成,若每个钩码质量为50g,图中细线对橡皮筋的作用力的合力大小为 N,合力方向 。
(3)在a、b两实验中,若改变两根细线悬挂的位置, (选填:“可以”、“不可以”)分别系在橡皮筋两端。实验中体现力作用效果相同的现象是 。
(4)本实验中,若橡皮筋因自重伸长少许, (选填:“影响”、“不影响”)力的合成的实验研究。
30.(5分)碳纤维自行车主要是中高档的竞赛用自行车,作为新兴材料,用碳纤维材质制成的车架具有轻、钢性好、冲击吸收性好的特点,如图所示为一款碳纤维自行车,其相关数据见表。
车架材料
碳纤维
车架材料体积V/cm3
2500
车架质量m/kg
4.5
整车质量m/kg
10
(1)求碳纤维车架的密度?
(2)若仅将车架换成铁材质(ρ铁=7.8×103kg/m3),求整车质量?
(3)若质量为60kg的人正在骑行此碳纤维自行车,且以10m/s的速度在水平路面上直线行驶,行驶时受到的阻力是总重力的0.05倍,则人蹬自行车使车前进的动力为多大?
江苏省南京市求真中学2024-2025学年下学期八年级期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共11小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
答案
A
D
D
D
D
B
C
C
D
D
D
二.多选题(共1小题)
题号
11
答案
AC
一、选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1.(2分)以下数据符合实际的是( )
A.普通中学生的体积约为50dm3
B.一支2B铅笔的质量约80g
C.空气的密度是1.29g/cm3
D.中学生的重力约50N
【答案】A
【分析】对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、人体的密度和水的密度相近,约为1×103kg/m3,普通中学生的质量约为50kg,根据公式可得体积V==,这个数值符合实际情况,故A选项正确。
B、一支2B铅笔的质量比较轻,通常在10g﹣20g之间,80g差不多是一个鸡蛋的质量,远大于铅笔的实际质量,故B选项错误。
C、空气的密度是1.29kg/m3,换算成g/cm3是1.29×10⁻3g/cm3,故C选项错误。
D、中学生的质量约为50kg,根据重力公式G=mg(g取10N/kg),可得重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,故D选项错误。
故选:A。
【点评】本题考查了对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.(2分)关于“质量”和“密度”的说法正确的是( )
A.根据ρ=可知,密度与质量成正比,与体积成反比
B.中国航天员在太空中授课时,太空中的陀螺比在地球上时的质量小
C.一块冰(ρ冰=0.9g/cm3)熔化成水,质量不变,密度变大,体积比原来减小了九分之一
D.医院的氧气瓶中,供氧用去了氧气质量的五分之三,瓶内剩余氧气的密度变成原来的五分之二
【答案】D
【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都无关系;
(2)密度是物质的一种特性,对于确定的某种物质,它的密度不随质量、体积的改变而改变;
(3)密度是指单位体积某种物质的质量;先分析氧气质量和体积的变化,然后根据ρ=得出氧气密度的变化。
【解答】解:A、因为密度是物质的一种特性,与物体的体积和质量没有关系,不能说物质的密度与质量成正比,与体积成反比,故A错误;
B、质量与物体的形状、状态、位置和温度都无关系,中国航天员在太空中授课时,太空中的陀螺与在地球上时的质量相同,故B错误;
C、设冰块的质量为m,质量与状态无关,所以冰化成水质量不变,仍然是m,
冰块的体积为:V冰=,水的体积:V水=,所以体积减小了ΔV=V冰﹣V水=﹣,
体积减小了原来的===,即一块冰熔化成水,体积比原来减小了十分之一,故C错误;
D、因为氧气瓶的容积不变,当供氧用去了氧气质量的五分之三后,体积不变,质量变为原来的五分之二,由ρ=可知,瓶内氧气的密度变为原来的五分之二,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查的是质量、密度物理意义及计算公式的理解和应用,熟知密度的概念、公式及其特性是解此类题的基础。
3.(2分)关于测量工具的使用,下列说法正确的是( )
A.使用弹簧测力计测力时必须竖直放置,不得倾斜
B.用托盘天平称物体的质量时,发现指针偏离分度盘中央应调节平衡螺母直至平衡
C.用量筒和水测小石块的体积时,必须保证水能淹没小石块且放入石块后水不会溢出
D.在月球上,弹簧测力计依然能够测力,天平依然可以测物体的质量
【答案】D
【分析】(1)弹簧测力计使用时要检指针是否指在零刻度线处,不能超出其最大量程,避免弹簧、指针、挂钩与外壳摩擦;
(2)调节横梁平衡时,要移动平衡螺母,在称量过程中不能再移动平衡螺母,要增减砝码或移动游码,使天平横梁再次平衡;
(3)量筒是测量液体体积的工具,被测液体体积不能超过量筒的最大测量值;要利用量筒和水测量石块的体积,必须使石块全部浸没在水中;
(4)月球上依然存在着引力,所以在月球上,弹簧测力计依然能够测力,天平依然可以测物体的质量;。
【解答】解:
A、弹簧秤使用时可以是竖直放置,也可以倾斜使用,只要拉力和弹簧测力计的外壳保持平行即可,故A错误;
B、用托盘天平称物体的质量时,若发现指针稍许偏离分度盘中央刻线时,要移动游码,不能调节横梁上的螺母,故B错误;
C、石块形状不规则,不能利用刻度尺测量长度、宽度和高度,再计算体积,所以借助量筒和水,采用“排水法”测量其体积,为保证测量结果的准确,石块必须全部浸没在水中,同时石块放入水中后水面不超过量筒的最大测量值,故C错误;
D、月球上依然存在着引力,所以在月球上,弹簧测力计依然能够测力,天平依然可以测物体的质量,故D正确。
故选:D。
【点评】该题考查了弹簧测力计、天平的正确使用、月球引力的理解、石块体积的测量等知识点,是一道综合题。
4.(2分)在图中所描述的物体,其运动状态保持不变的是( )
A.正在草坪上自由滚动的足球
B.正在加速升空的火箭
C.正在沿环岛匀速行驶的汽车
D.随着自动扶梯匀速上升的乘客
【答案】D
【分析】运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变。
【解答】解;A、足球受地面摩擦力和空气阻力,速度不断减小(减速),速度大小改变,即运动状态改变,故A错误。
B、火箭“加速”,速度大小持续增大,运动状态改变,故B错误。
C、正在沿环岛匀速行驶的汽车,速度大小不变,运动方向不断改变,故C错误。
D、随着自动扶梯匀速上升的乘客,乘客速度大小不变、方向沿扶梯直线不变,属于匀速直线运动,运动状态保持不变,故D正确。
故选:D。
【点评】正确理解物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变,是解答本题的关键。
5.(2分)由不同材料制成的两个实心球甲、乙,其密度分别为ρ甲、ρ乙,体积分别为V甲、V乙,质量分别为m甲、m乙,且m甲<m乙,则下列判断正确的是( )
A.若ρ甲>ρ乙,则一定V甲>V乙
B.若ρ甲<ρ乙,则一定V甲=V乙
C.若ρ甲>ρ乙,则可能V甲=V乙
D.若ρ甲<ρ乙,则可能V甲>V乙
【答案】D
【分析】根据密度公式及其变形公式分析即可。
【解答】解:由ρ=可得V=,因m甲<m乙,若ρ甲>ρ乙,则一定V甲<V乙,故AC错误;若ρ甲<ρ乙,则可能V甲>V乙,可能V甲<V乙,可能V甲=V乙,故B错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查密度公式的灵活运用。
6.(2分)如图甲所示,轿车在水平路面上高速行驶,下列说法正确的是( )
A.用橡胶作汽车的轮胎,是因为橡胶的密度大
B.车对路面的压力是由于车发生形变产生的
C.车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
D.如图乙,驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
【答案】B
【分析】(1)橡胶具有很好的耐磨性。
(2)物体由于发生弹性形变所产生的力叫弹力。
(3)平衡力一定要作用在同一个物体上。
(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:A、用橡胶作汽车的轮胎,是因为橡胶耐磨性好,故A错误;
B、车对路面的压力是由于车发生形变产生的,故B正确;
C、车对路面的压力和路面对车的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D、如图乙,驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止被后车追尾时对颈部造成的伤害,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查的是弹力和惯性的基本概念;知道平衡力和相互作用力。
7.(2分)一个物体受到两个力的作用,如果两个力的三要素完全相同,那么( )
A.这两个力是一对平衡力
B.这两个力的合力为零
C.物体一定处于非平衡状态
D.物体一定做加速运动
【答案】C
【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果;当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”。
【解答】解:A、当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”;由于两个力方向相反,故两个力不可能是一对平衡力,故A错误;
B、由于两个力的方向相同,故合力不可能等于零,故B错误;
C、当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”;由于两个力方向相反,故两个力不可能是一对平衡力;是一对非平衡力;故C正确;
D、两个力的三要素完全相同,物体受到非平衡力作用,故其运动状态会发生改变,不一定做加速运动,故D错误。
故选:C。
【点评】深入理解平衡力的条件,受力情况与运动状态的关系;是解答此题的关键。
8.(2分)如图是教室中可左右推拉的磁性黑板,黑板的右上方吸附着一个带有小磁体的黑板擦。当将磁性黑板匀速向左推动时,该黑板擦受到的摩擦力方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】C
【分析】黑板擦随黑板一起向右匀速移动,但是黑板擦随黑板之间相对静止,黑板擦受到平衡力的作用,从黑板擦受到的力上分析摩擦力的方向。
【解答】解:当黑板擦随黑板一起向右匀速移动的过程中,黑板擦和玻璃之间是相对静止的,黑板擦受到平衡力的作用;竖直方向上黑板擦受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上。
故选:C。
【点评】根据物体受到的力是平衡力,利用其它力的方向可判断摩擦力的方向。
9.(2分)如图所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上(如图甲),电子秤显示的示数为F1,再把电子秤倾斜放置(如图乙),电子秤显示的示数为F2。下列说法中正确的是( )
A.图中,电子秤显示的示数F1与F2大小相等
B.甲图中,苹果所受重力与苹果对电子秤的压力为一对平衡
C.乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
D.乙图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
【答案】D
【分析】(1)二力平衡的条件: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;
(2)压力是垂直作用在物体表面上的力。压力不都是由重力产生的,有时也是人为产生的。只有物体自由放置在水平面上,物体对水平面的压力大小才等于重力大小;
(3)相互作用力的特点是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
【解答】解:A、物体放在水平面上时对水平面的压力等于自身的重力,乙中电子秤倾斜了,则压力变小,示数变小,电子秤显示的示数F1与F2大小不相等,故A错误;
B、苹果所受重力与苹果对电子秤的压力是两个不同性质的力,故B错误;
C、乙图中苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力的方向不同、大小不同,不是一对平衡力,故C错误;
D、苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了平衡力、相互作用力的辨别,重力和压力的辨别,属于基础题。
10.(2分)小乐到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验,如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是( )
A.小球能落回小孔是因为小球始终受水平向前的推力
B.当小球到达最高点时,如果所有力都消失,小球会静止
C.因为小球刚被弹出时,惯性比重力大,所以小球会继续上升
D.以车上小孔为参照物,小球始终在孔的上方,小球的运动状态改变
【答案】D
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)根据牛顿第一定律可得,当物体不受任何力的作用时,物体将保持静止或匀速直线运动;
(3)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化;若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
【解答】解:A、小球从车顶弹出后,在水平方向上不受到力的作用,由于惯性要保持原来的运动状态向前运动,所以在重力的作用下会落回小孔,故A错误;
B、小球到达最高点时,小球在水平方向的速度不为0,此时所有力消失,据牛顿第一定律知,小球将做匀速直线运动,故B错误;
C、小球被弹出时,由于惯性,要保持原来的运动状态不变,所以继续向上运动,物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性不是力,不能与重力比较,故C错误;
D、小球从车顶弹出后,在水平方向上不受到力的作用,由于惯性要保持原来的运动状态向前运动,以车上小孔为参照物,小球始终在孔的上方,在竖直方向上,小球相对车有位置变化,小球的运动状态改变,故D正确。
故选:D。
【点评】本题围绕实例考查了力学方面的问题,如运动与静止的相对性、惯性等,综合性强,但难度不大。
(多选)11.(2分)在测量物体的密度(ρ)时,用相同的容器分别装入三种物质的液体,测量了各自的总质量(m)与体积(V),共测了四组数据,并在m﹣V坐标系上画了出来,如图所示。根据图像有六个判断:
①ρA>ρB;
②ρA=ρB;
③容器的质量为60g;
④ρC=ρD;
⑤ρA=3ρD;
⑥ρA=3ρC
以上判断中正确的是( )
A.①④⑥ B.②④⑤ C.①④⑤ D.②③⑥
【答案】AC
【分析】分析图示m﹣V图像,如果A和B是同一种物质,那可以连接AB,直线交y轴于60g的地方,说明空瓶容器的质量为60g,而D是容器内装入D溶液,总质量为60g,与D的事实不符。A和B不是同一种物质,故C和D为同一种物质;根据ρ=确定密度大小。
【解答】解:如果A和B是同一种物质,那可以连接AB,直线交y轴于60g的地方,说明空瓶容器的质量为60g,而D是容器内装入D溶液,总质量为60g,与D的事实不符。A和B不是同一种物质,故C和D为同一种物质;连接CD,直线交y轴于20g的地方,说明空瓶容器的质量为20g;
==3g/cm3;
==2g/cm3;
ρC=ρD===1g/cm3;
故①④⑤⑥正确,②③错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了分析密度相关图像计算密度大小,难度较大。
12.(2分)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,AO>OB,滑块从A位置滑到B位置过程中,以下说法正确的有____个( )
①物体在O点的左侧和右侧运动时,弹簧对物体弹力方向相反
②弹簧对物体弹力最大的位置在A点
③物体最终可能停在O点的右侧
④速度最快的位置在AO之间
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】弹簧的弹力与弹簧伸长量大小有关;
金属滑块从A运动到O的过程中,弹簧由压缩到恢复原状,此时金属滑块所受弹力方向向右、滑块受到的摩擦力方向水平向左,金属滑块从O运动到B的过程中,弹簧被拉伸,金属滑块所受弹力方向向左,根据金属滑块在运动过程中受弹力和摩擦力的大小关系分析其运动速度的变化,当二者平衡时,金属滑块可能静止。
【解答】解:①、金属滑块从A运动到O的过程中,弹簧由压缩到恢复原状,此时金属滑块所受弹力方向向右,金属滑块从O运动到B的过程中,弹簧被拉伸,金属滑块所受弹力方向向左,所以物体在O点的左侧和右侧运动时,弹簧对物体弹力方向相反,故①正确;
②、O点是弹簧保持原长时滑块的位置,已知AO>OB,故弹簧在A点的形变量最大,故弹簧对物体弹力最大的位置在A点,故②正确;
④、金属滑块从A运动到O的过程中,因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力,滑块受到的摩擦力方向水平向左,开始时,弹力大于摩擦力,则滑块做加速运动;当弹力等于摩擦力时,速度最大;继续运动到O的过程中,弹力小于摩擦力,滑块做减速运动;滑块从O运动到B的过程中,因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力,且滑块受到的摩擦力方向水平向左,则滑块的速度不断减小;所以速度最大点在AO之间,故④正确;
③、金属滑块运动到B点,速度为零,但是由于弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力,故物体最终可能停在O点的右侧,故③正确。
故选:D。
【点评】此题考查动能和势能的转化、弹力和摩擦力的大小关系,重点考查学生对于物体运动中受力的分析能力。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.(3分)如图是老师上课时做加热瓷勺的实验,受此启发,小明在家将一把铁勺和一把瓷勺的勺头同时放进同一碗热汤中一小段时间后,勺柄先变热的是 铁勺 ,说明铁和陶瓷的 导热性能 不同。据此推想:冬天在铁锅里做好的一锅热汤,放在 瓷碗 (填“铁锅”或“瓷碗”)里加盖会凉得慢。
【答案】铁勺;导热性能;瓷碗。
【分析】铁和陶瓷的导热性能不同,铁的导热性能优于陶瓷。
【解答】解:铁勺和瓷勺的勺头同时放入同一碗热汤,由于铁的导热性能优于陶瓷,热量会更快地从勺头传递到铁勺的勺柄,因此铁勺的勺柄先变热。勺柄先变热的现象说明铁的导热速度比陶瓷快,即铁和陶瓷的导热性能不同,铁的导热性能更好。冬天热汤要凉得慢,需减少热量向外界传递。导热性能差的容器能减缓热量散失,因此将热汤放在瓷碗里加盖,热量不易通过容器传导出去,从而降温慢。
故答案为:铁勺;导热性能;瓷碗。
【点评】本题考查对物质导热性能的理解与应用,核心是比较不同材料的热传导能力,并联系实际生活中的保温需求进行合理推断。
14.(3分)建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这运用了重力的方向总是 竖直向下 。如图1所示,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示B端的墙面 低 (选填“高”或“低”);如图2所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它重心位置比较 低 (选填“高”或“低”)。
【答案】竖直向下;低;低。
【分析】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,重力的作用点叫重心,重心越低越稳定;力的方向是竖直向下的。
【解答】解:利用重垂线检查墙壁是否竖直,这是根据重力的方向是竖直向下的,若墙壁与重垂线平行,则墙是竖直的;
图1所示,水平仪放置于某墙面上时若空气泡在A端,则表示A端的墙面偏高,右面低;如图2所示“不倒翁”之所以不易倾倒,是因为它重心位置比较低。
故答案为:竖直向下;低;低。
【点评】本题考查重力及其应用的知识,属于基础题。
15.(3分)明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。如图,在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了 弹性形变 产生弹力。然后用木锤频频击打弓弦,看到棉花被弹飞,说明力可以改变物体的 运动状态 。使板上棉花疏松的力的施力物体为 弓弦 (选填“竹竿”、“木锤”或“弓弦”)。
【答案】弹性形变;运动状态;弓弦。
【分析】物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用。这种力叫弹力。
【解答】解:将木弓用细绳吊在一根竹竿上,如图所示,竹竿发生了弹性形变产生弹力;用木锤频频击打弓弦,看到棉花被弹飞,棉花由静止变成运动,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;然后用木锤击打弓弦,使板上棉花疏松,使棉花变疏松的力的施力物体是弓弦。
故答案为:弹性形变;运动状态;弓弦。
【点评】此题考查了对弹力概念及产生的认识,弹力是由于物体间相互挤压或拉伸而产生的力,原因是发生了弹性形变。
16.(2分)如图所示,体积相等的两个实心均匀圆柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙.若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,剩余部分的质量恰好相等,则ρ甲 < ρ乙.如果切掉部分的质量分别为Δm甲、Δm乙,则Δm甲 < Δm乙.(均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】<;<
【分析】已知甲、乙两圆柱体的体积相同,利用密度公式可以得出甲乙的密度关系,又知截取的体积关系,再利用密度公式可求截去的质量关系。
【解答】解:由题和图知,V甲=V乙,若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,因为S乙>S甲,故切去乙的体积大,剩余乙的体积小,因为剩余部分的质量恰好相等,由得,ρ甲<ρ乙;
切掉部分甲的体积小,又因为ρ甲<ρ乙,由m=ρV得,切掉部分的质量Δm甲<Δm乙。
故答案为:<;<。
【点评】此题考查质量与密度的关系,掌握密度的公式和体积的公式是解题的关键。
17.(3分)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射取得成功。点火升空时,火箭向下喷出大量气体,从而获得向上的力,说明物体间力的作用是 相互 的;使火箭上升的推力的施力物体是 喷出的气体 (选填“空气”、“喷出的气体”)。若火箭向不同的方向喷气,飞船的运动方向不同,则说明力的作用效果与力的 方向 (选填“大小”或“方向”)有关。
【答案】相互;喷出的气体;方向。
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
【解答】解:①点火升空时,火箭向下喷出气体,从而获得向上的力,说明物体间力的作用是相互的。
②根据力的作用是相互的可知,火箭对喷出的气体有向下的力,同时气体对火箭产生了向上巨大的推力,因此使火箭上升的推力的施力物体是喷出的气体;
③若火箭向不同的方向喷气,飞船的运动方向不同,说明力的作用效果与力的方向有关。
故答案为:相互;喷出的气体;方向。
【点评】本题考查了力的相互性和影响力的作用效果的因素,属于基础题。
18.(4分)质量为2kg的A物体放在水平桌面上,用大小为8N的水平拉力F拉着物体匀速直线运动,则A受到的重力为 20 N;再增加物体B且与A叠放后,分别施加拉力F1=6N和F2=2N,使AB一起在拉力的作用下一起向右匀速运动则A受的摩擦力大小为 6 N,水平桌面对物体B的摩擦力为 4 N;若物体受到的重力消失,则乙图中B物体在水平方向受到的合力为 2 N。
【答案】20;6;4;2。
【分析】(1)A受到的重力G=mg;
(2)利用二力平衡的知识,求出摩擦力;
(3)摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:(1)A受到的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N;
(2)以A作为研究对象,水平方向上受到向右的6N的拉力,A保持静止,则它有向右滑动的趋势,因此受到向左6N的摩擦力;
(3)对于B作为研究对象,它受到向左2N的拉力F2,由于物体间力的作用是相互的,因此B要受到A对它6N的摩擦力,方向水平向右,AB一起在拉力的作用下一起向右匀速运动,则水平桌面对B的摩擦力为f=6N﹣2N=4N;
(4)若重力消失,压力也消失,物体间、物体与桌面间的摩擦力都消失,此时 B 在水平方向只受到F2=2N的拉力,没有其他力与之平衡,合力大小等于2N。
故答案为:20;6;4;2。
【点评】本题考查重力、摩擦力,根据平衡状态对物体进行受力分析。
19.(3分)如图所示,妈妈给家人制作香酥大油条。将醒好的湿面拉成长条,切条,重叠,中间按压,炸至出锅。小明测得甲图中一条湿面质量为44g,体积为20cm3,则湿面的平均密度是 2.2 g/cm3。将两条相同的湿面重叠按压后放入锅中煎炸,湿面吸入了2g的油,且湿面本身体积不变,面粉间空心部分体积增加,导致煎炸后油条体积膨胀为600cm3,则油条的平均密度是 150 kg/m3。将油条浸没在豆浆中,使其空心部分充满豆浆,其总质量为706g,则豆浆的密度为 1.1×103 kg/m3。
【答案】2.2;150;1.1×103。
【分析】分别找出各种情况的质量和体积,根据密度公式ρ=计算密度。
【解答】解:湿面质量为44g,体积为20cm3,
则湿面的平均密度是ρ===2.2g/cm3。
将两条相同的湿面重叠按压后放入锅中煎炸,湿面吸入了2g的油,总质量为m'=44g44g+2g=90g;
且湿面本身体积不变,V'=600cm3,
则油条的平均密度是ρ'===0.15g/cm3=150kg/m3。
其总质量为706g,豆浆的质量m''=706g﹣90g=616g,则豆浆的体积为V''=600cm3﹣20cm3﹣20cm3=560cm3;
的密度为ρ''===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3。
故答案为:2.2;150;1.1×103。
【点评】本题考查密度公式的应用,属于中档题。
20.(4分)如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。
(1)0~t0过程中速度大小的变化情况是 先变大后变小 ;
(2)t0时刻,运动员的速度为 0 ,处于 非平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(3)运动员受到重力G= F。
【答案】(1)先变大后变小;(2)0;非平衡;(3)。
【分析】(1)人自由下落,速度逐渐变大,当拉力大于重力后,合力方向向上,运动方向与合力方向相反,速度减小;
(2)由图象知:t0时刻拉力最大,速度为零,此时刻运动员处于非平衡状态;
(3)读图象可知,当运动员最终静止时,运动员所受拉力与重力大小相等。
【解答】解:(1)0~t0过程中,绳子拉力F为0时,人自由下落,速度逐渐变大,一直增加到重力等于拉力,当拉力大于重力后,合力方向向上,运动方向与合力方向相反,速度减小,所以速度先变大后变小;
(2)t0时刻,拉力最大,运动员到达最低点,速度为0,此时的拉力大于重力,所以此时刻运动员处于非平衡状态;
(3)当运动员静止时,重力等于拉力,由图乙可知,最后运动员受到的拉力为F0,即运动员重力大小为F0。
故答案为:(1)先变大后变小;(2)0;非平衡;(3)。
【点评】本题考查了通过力与时间的关系图象,分析力与运动的关系、拉力与重力大小的判断等,能从图象中找出有用的信息是解题的关键,本题有一定的难度。
21.(3分)如图1是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图,则物质甲和乙的密度之比是 1:2 。现利用甲物质做实心A球,乙物质做实心B球,并把两球分别浸没在装满水的两只相同的烧杯中(图2),将烧杯外壁的水擦干,测量后发现它们的总质量相等。则从两个杯中溢出的水的质量之比mA溢水:mB溢水= 3:1 ,两个实心物体的质量之比mA:mB= 3:2 。
【答案】1:2;3:1;3:2。
【分析】(1)先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度,从而得出甲、乙两物质密度关系;
(2)根据甲、乙密度判断在水中的状态,根据阿基米德原理可判断两球受到的浮力大小关系和溢出水的重力关系,从而得出A、B两球体积关系,进而得出溢出水的关系;
(3)利用密度公式进行计算得出A、B两球质量关系。
【解答】解:(1)根据图象数据可知:,,
物质甲和乙的密度之比为:g/cm3=1:2;
(2)已知水的密度ρ水=1g/cm3,由于ρ乙>ρ甲>ρ水,根据物体的浮沉条件可知:A球、B球均沉底;
两球分别浸没在装满水的两只相同的烧杯中,将烧杯外壁的水擦干,测量后发现它们的总质量相等,可得:
mA﹣mA溢水=mB﹣mB溢水,代入数据得:ρ甲VA﹣ρ水VA排水=ρ乙VB﹣ρ水VB排水
两球分别浸没VA=VA排水,VB=VB排水,
解得:VA:VB=3:1;
从两个杯中溢出的水的质量之比:mA溢水:mB溢水=ρ水VA:ρ水VB=VA:VB=3:1;
(3)两个实心物体的质量之比mA:mB=ρ甲VA:ρ乙VB=(1×3):(2×1)=3:2。
故答案为:1:2;3:1;3:2。
【点评】本题考查m﹣V图象分析、密度比值计算的能力,关键是根据图象得出物体的密度大小。
三、解答题(本题共9小题,共48分。解答第28题时应有公式和解题过程)
22.(2分)如图所示,一铁块放在水平地面上,请画出当条形磁铁靠近铁块时,铁块仍处于静止时受力示意图。
【答案】见试题解答内容
【分析】要解决此题,需要掌握二力平衡条件: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。
力和反作用力的关系:一个物体受到力,同时会给施力物体一个反作用力。作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上。大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:铁块保持静止,所以铁块受力平衡。在竖直方向铁块受竖直向下的重力和地面对它竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力。
在水平方向上,铁块受磁铁对它向右的吸引力,同时受到地面对它向左的摩擦力,这两个力是一对平衡力。如图:
【点评】此题主要考查了力的示意图的做法,关键要知道平衡力是作用在同一物体上的两个力,从此题中也要知道要产生力,物体不一定要相互接触,同时知道力的作用是相互的,磁铁吸引铁块,铁块也会吸引磁铁。
23.(2分)如图,质量分布均匀的长方体木块从粗糙斜面的顶端正缓缓滑下,请画出该木块所受重力和木块对斜面的摩擦力的示意图。
【答案】
【分析】重力的方向竖直向下;
摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反;
过重心分别画出重力、摩擦力两个力的示意图即可。
【解答】解:重力的方向竖直向下,作用点在木块的重心;物体在斜面上缓缓滑下,所以斜面对木块的摩擦力方向沿斜面向上,物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力方向相反,所以木块对斜面的摩擦力沿斜面向下;
过重心作竖直向下的重力,沿斜面向下的摩擦力,作用点在接触面的中点,如图所示:
。
【点评】画力的示意图的步骤:①确定受力物体;②在受力物体上画出力的作用点;③确定力的方向后沿力的方向画一条线段;④在线段的末端标箭头,在箭头旁标出所画力的符号、数值大小和单位。
24.(2分)如图,在空中沿水平方向做匀速直线运动的无人机下方吊着一个小球,请在图中画出小球受力的示意图。
【答案】
【分析】小球做匀速直线运动,处于平衡状态,受到沿绳子向上的拉力、水平向左的阻力、竖直向下的重力G的作用,据此画出小球的受力示意图。
【解答】解:小球做匀速直线运动,由于绳子是倾斜的,则小球受空气水平向左的阻力、竖直向下的重力和延绳子向上的拉力,它们的作用点都在小球的重心上,据此画出小球的受力示意图如下:
【点评】本题考查力的示意图的画法,作图要规范。
25.(6分)某实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表:
物体
物体质量
M/(kg)
重力
G(N)
比值
(N/kg)
比值的平均值(N/kg)
物体1
0.1
1.0
10
物体2
0.2
1.9
9.5
物体3
0.3
2.9
9.7
物体4
0.4
4.0
10
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 天平 和 弹簧测力计 ;
(2)表格空白处比值的平均值为 9.8N/kg ;
(3)根据表中实验数据,在图中作出G﹣m的图象;
(4)分析表中实验数据和图象,得出结论是: 重力跟质量成正比 ;
(5)实验测量多组数据的目的是 避免实验偶然性,寻找普遍规律,减小实验误差,得出重力与质量关系的可靠结论 。
【答案】(1)天平;弹簧测力计;(2)9.8N/kg;(3)图线如上图所示;(4)重力跟质量成正比;(5)避免实验偶然性,寻找普遍规律,减小实验误差,得出重力与质量关系的可靠结论。
【分析】(1)测量物体的质量用天平,测量物体受到的重力用弹簧测力计。
(2)多次测量求平均值可以减小误差。
(3)根据题中的数据描出图象;
(4)物体受到的重力跟物体的质量成正比;
(5)实验测量多组数据的目的是避免实验偶然性,寻找普遍规律,减小实验误差。
【解答】解:(1)探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,需要测量质量和重力,需要的测量工具天平和弹簧测力计。
(2)平均值为g==9.8N/kg。
(3)根据题中的数据描出图象,如图所示:
(4)从表中的数据分析,物体受到的重力跟质量的比值不变,所以物体的重力跟质量成正比。
(5)实验测量多组数据的目的:避免实验偶然性,寻找普遍规律,减小实验误差,得出重力与质量关系的可靠结论。
故答案为:(1)天平;弹簧测力计;(2)9.8N/kg;(3)图线如上图所示;(4)重力跟质量成正比;(5)避免实验偶然性,寻找普遍规律,减小实验误差,得出重力与质量关系的可靠结论。
【点评】掌握物体的重力跟质量成正比。多次测量求平均值减小误差、会描图象根据实验测量量会选择实验器材。
26.(10分)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做 匀速直线 运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与 压力大小 的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb,则fa = fb(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行了如图丙所示的实验,支持该小组得出正确结论的现象是: 压力一定时,接触面的粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大 。
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如丁图改进方案:将物块与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物块的细绳保持水平。用力F水平拖动长木板。
①实验时拉动木板 不一定 (选填“必须”或“不一定”)做匀速直线运动。
②若F=8N时,长木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时传感器的示数为6N,则物块受到的摩擦力大小为 6 N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是 长木板表面粗糙程度不同 。
(5)实验小组添加器材完成了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图巳。
①由上述实验可知,小车受到的阻力越小,小车在水面上运动的距离越 远 。再推理可得出,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将 做匀速直线运动 。
②在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是 B 。(填字母)
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
【答案】(1)匀速直线;(2)压力大小;=;(3)压力一定时,接触面的粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)①不一定;②6;③长木板表面粗糙程度不同;(5)①远;做匀速直线运动;②B。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)分析比较甲、乙两次实验,找到相同的量和不同的量,分析得出滑动摩擦力与变化量的关系;影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度;
(3)滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响,运用控制变量法进行分析;
(4)滑动摩擦力的影响因素与压力、接触面的粗糙程度有关,利用控制变量法分析;
(5)本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况。
【解答】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)观察三个实验,分析比较甲、乙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关;
图甲中,若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变;
(3)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,得出的正确结论为:压力一定时,接触面的粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)①拉力传感器左端固定在墙上,将木块与之相连,用力水平向右拉动木板时,木块相对地面是静止的,受到的测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,此过程不必匀速拉动木板;
②若F=8N时,木板恰好被匀速拉动,木块静止不动,此时弹簧测力计的示数为6N,则木块受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力相等,摩擦力大小为6N,方向水平向右。
③拉动长木板时发现传感器示数不稳定,可能是传感器表面粗糙程度不同;
(5)①由图2可知,小车受到的阻力越小,小车在水面上运动的距离越远,在实验的基础上进行合理的推理可得出,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做匀速直线运动;
②本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况,这叫转换法,故选:B。
故答案为:(1)匀速直线;(2)压力大小;=;(3)压力一定时,接触面的粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)①不一定;②6;③长木板表面粗糙程度不同;(5)①远;做匀速直线运动;②B。
【点评】此题是探究影响滑动摩擦力因素和阻力对物体运动的影响实验,考查了控制变量法和二力平衡条件的应用,体现了对过程和方法的考查。
27.(10分)老师布置班级小组同学自己配置盐水,然后鼓励学生利用盐水进行多种趣味实验。
(1)第一组实验:
①将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零,当横梁静止后,指针静止时如图甲所示,要使天平平衡,他应该将 将平衡螺母向左调 ;
②将装有某盐水的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和盐水的总质量89.4g;
③将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分后,测得烧杯和剩余盐水(如图丙所示),则倒入量筒中的盐水的质量是 42 g;
④读出倒入量筒中的盐水体积(如图乙所示);
⑤根据实验计算出盐水密度是 1.05×103 kg/m3;
(2)第二组实验:
用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,放在天平两边的托盘上(天平已调节平衡,游码归零),仅通过调节游码使天平再次平衡,然后根据游码位置就能知道盐水密度。
①这架盐水密度秤,使用时天平左盘容器中应该倒入液体 盐水 (选填“水”、“盐水”)。
②这架盐水密度秤,若使用时天平如图丁所示,则盐水密度是 1.15 g/cm3,这个密度秤的量程是 1.0~1.25 g/cm3;为了提高测量精度,可取体积 大 (选填“大”、“小”)一些的盐水。
(3)爱思考的小明想知道实验室一个石块的密度,他利用已测得密度为ρ0的盐水、电子秤、烧杯、记号笔等工具进行了如下三步测量。
A.将石块缓慢浸没在盐水杯中,测得总质量如图A所示。在液面到达的位置上做标记,然后取出石块;
B.用电子秤测出盐水和杯子的总质量如图B所示;
C.向杯中缓慢加同样盐水,让液面上升至标记处,测得杯和盐水的总质量如图C所示。
①根据以上步骤测量,则石块的密度:ρ石= •ρ0 。(用物理量符号表达)
②同组的小乐觉得仅对测量步骤进行调整就会使测量结果更准确,则测量步骤顺序调整为 BAC (写字母)。
③在测量完成后,小明发现石块吸水,则②中方法测量所得的石块密度与真实值相比 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)①将平衡螺母向左调;③42;⑤1.05×103;(2)①盐水;②1.15;1.0~1.25;大;(3)①•ρ0;②BAC;③偏大。
【分析】(1)①调节横梁平衡时,若指针指在分度盘中线的左侧,向右移动平衡螺母;若指针指在分度盘的中线的右侧,需要向左移动平衡螺母,根据指针的位置确定平衡螺母的移动方向;
③烧杯和盐水的质量等于砝码的质量和游码对应刻度值之和;
盐水的体积等于盐水面对应的刻度值;
烧杯和剩余盐水的质量等于砝码的质量和游码对应刻度值之和;
⑤根据容器的质量和容器和盐水的总质量可以求得盐水的质量,知道量筒中盐水的体积和质量,根据密度公式,求出盐水的密度;
(2)用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,放在天平两边的托盘上(天平已调节平衡,游码归零),仅通过调节游码使天平再次平衡,然后根据游码位置就能知道盐水密度;
(3)①要想测量石块的密度,需要测量石块的质量和体积。由①②可得石块的质量,利用等效替代法,石块的体积等于增加的盐水的体积,根据密度公式求出石块的密度;
②合理顺序为:先用电子秤测出杯子和盐水的总质量;然后将石块浸没盐水中,在水面到达的位置上做标记,用电子秤测得杯、盐水、石块的总质量后取出石块;最后向杯中缓慢加盐水,让水面上升至标记处,测得杯和盐水的总质量
③石块吸水,使得加入的盐水的体积偏小,这样测量的石块的体积偏小,计算得到的石块密度偏大。
【解答】解:(1)①将天平放在水平桌面上,把游码放在零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调;
如图丙所示,烧杯和剩余盐水的质量等于砝码的质量和游码对应刻度值之和,即烧杯和剩余盐水的质量为:m2=20g+20g+5g+2.4g=47.4g;
量筒中盐水的体积为V=40mL=40cm3;
⑤量筒中盐水的质量为:m=m1﹣m2=89.4g﹣47.4g=42g;
盐水的密度:ρ===1.05g/cm3=1.05×103kg/m3;
(2)①用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,盐水的质量较大;
这架盐水密度秤,使用时仅通过调节游码使天平再次平衡,所以,天平左盘容器中应该倒入液体盐水;
②如图丁所示,盐水的质量等于水的质量加上游码的示数,根据密度公式得,m盐水=m水+m游码=ρ水V水+m游码=1.0g/cm3×20cm3+3g=23g,
则盐水密度是:ρ′===1.15g/cm3,
游码的示数为0时,液体的密度为1.0g/cm3,游码的示数为5时,液体的密度为1.25g/cm3,这个密度秤的量程是:1.0~1.25g/cm3,
为了提高测量精度,可取体积大一些的盐水。
(3)①石块的质量为:m石=m1﹣m2,
增加的盐水的质量为:m盐水=m3﹣m2,
增加的盐水的体积为:V盐水==,
在如图所示的方法中,取出了石块,再将水补充到原来的标记处,这样增加的水的体积就是石块的体积;
所以石块的体积:V石=V盐水=,
石块的密度为:ρ石===•ρ0;
②只利用原有实验器材,改进实验操作顺序,即可消除这一人为偏差,其方法是先用电子秤测出杯子和水的总质量;然后将石块浸没水中,在水面到达的位置上做标记,用电子秤测得杯、水、石块的总质量后取出石块;最后向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量,所以合理的顺序应该是BAC;
③石块吸水,使得增加的水的体积偏小,这样测量的石块的体积偏小,计算得到的石块密度偏大。
故答案为:(1)①将平衡螺母向左调;③42;⑤1.05×103;(2)①盐水;②1.15;1.0~1.25;大;(3)①•ρ0;②BAC;③偏大。
【点评】本题考查固体、液体密度测量实验的方案设计,及天平的调节和读数、量筒的读数、密度计算公式的理解和掌握,综合性题目,难度较大。
28.(5分)在“探究二力平衡条件”的实验中,设计的集中实验装置如图所示。
(1)图甲的装置中,影响实验的主要因素是 摩擦力 。
(2)图乙装置中每个钩码的质量为20g,现提供质量为1g和10g的卡片,应选择 1g 卡片完成实验。
(3)利用图丙装置 能 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将 转动 。
(4)如图丁装置,小红用测力计测出物体的重力G,再从测力计上读出测力计对物体的拉力F,将G和F进行分析比较,得出二力平衡的条件。小红的设计 不可以 (选填“可以”、“不可以”)达成实验目的。
【答案】(1)摩擦力;(2)1g;(3)能;转动;(4)不可以。
【分析】(1)在实验中,物体和水平桌面之间是存在摩擦力的,对实验影响较大;
(2)结合二力平衡的条件可知:若要使卡片受到的两个拉力平衡,就必须忽略重力的影响,为了不考虑小卡片的重力对实验的影响,选择的钩码质量要尽量大;
(3)若两个滑轮的位置没有在同一高度,两边力仍等于所挂钩码重力,拉力方向相反,作用在同一直线上,能完成此实验;
将小卡片转过一个角度,两力作用在不同直线上;
(4)弹簧测力计测得重力等于测力计的示数。
【解答】解:(1)甲装置中,研究对象为木块,木块除了受水平方向上向左、向右的拉力,在水平方向还受到摩擦力作用,对实验影响较大;
(2)乙使用20g的钩码,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量要大于卡片的质量,使卡片能被拉直,应该使用1g的卡片;
(3)丙图中,若两个滑轮的位置没有在同一高度,两边力仍等于所挂钩码重力,拉力方向相反,作用在同一直线上,能完成此实验;
如图丙所示,小卡片转过一个角度,两条线的方向一定要平行,两力作用在不同直线上,松手瞬间小卡片不能保持静止,说明二力平衡,要作用在同一直线上;
(4)因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力,所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件,必须测出物体所受的重力和拉力;弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力,测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力,所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小,但重力不能直接测出。
故答案为:(1)摩擦力;(2)1g;(3)能;转动;(4)不可以。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握。
29.(6分)小强将一根橡皮筋上端固定在铁架台上,用如图所示装置来探究“同一直线上两个力的合成”。
(1)如图a实验探究方向相同的两个力的合成,在橡皮筋下端系两根轻质细线,两根细线下面分别挂1个钩码和2个钩码,细线的长度需要适当 长一些 (选填:“短一些”、“长一些”)。
(2)如图b实验探究方向相反的两个力的合成,若每个钩码质量为50g,图中细线对橡皮筋的作用力的合力大小为 1.0 N,合力方向 竖直向下 。
(3)在a、b两实验中,若改变两根细线悬挂的位置, 不可以 (选填:“可以”、“不可以”)分别系在橡皮筋两端。实验中体现力作用效果相同的现象是 橡皮筋下端(作用点)被拉到同一位置(伸长量相同) 。
(4)本实验中,若橡皮筋因自重伸长少许, 不影响 (选填:“影响”、“不影响”)力的合成的实验研究。
【答案】(1)长一些;(2)1.0;竖直向下;(3)不可以;橡皮筋下端(作用点)被拉到同一位置(伸长量相同);(4)不影响。
【分析】(1)细线长一些,能更方便、准确地保证两个拉力沿同一直线。
(2)反向二力合力:F合=F大−F小,合力方向与较大力方向一致。
(3)必须系在同一点,才能保证两个力作用在同一物体、同一直线上。
(4)橡皮筋自重带来的伸长是固定的初始形变,实验中只比较拉力引起的额外伸长量(拉到同一位置)。
【解答】解:(1)细线长一些,能更方便、准确地保证两个拉力沿同一直线,减小力的方向偏差,让实验更准确。
(2)单个钩码重力:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,
反向二力合力:F合=F大−F小=3×0.5N−1×0.5N=1.0N,
合力方向与较大力(3个钩码)方向一致,即竖直向下。
(3)必须系在同一点,才能保证两个力作用在同一物体、同一直线上;系在两端,力不共线,无法探究同一直线二力合成。
实验用等效替代法,两次橡皮筋伸长到同一位置,说明力的作用效果相同。
(4)橡皮筋自重带来的伸长是固定的初始形变,实验中只比较拉力引起的额外伸长量(拉到同一位置),自重不影响合力的等效替代关系,不干扰实验结论。
故答案为:(1)长一些;(2)1.0;竖直向下;(3)不可以;橡皮筋下端(作用点)被拉到同一位置(伸长量相同);(4)不影响。
【点评】本题考查力的合成方法,关键知道等效替代法的思想。
30.(5分)碳纤维自行车主要是中高档的竞赛用自行车,作为新兴材料,用碳纤维材质制成的车架具有轻、钢性好、冲击吸收性好的特点,如图所示为一款碳纤维自行车,其相关数据见表。
车架材料
碳纤维
车架材料体积V/cm3
2500
车架质量m/kg
4.5
整车质量m/kg
10
(1)求碳纤维车架的密度?
(2)若仅将车架换成铁材质(ρ铁=7.8×103kg/m3),求整车质量?
(3)若质量为60kg的人正在骑行此碳纤维自行车,且以10m/s的速度在水平路面上直线行驶,行驶时受到的阻力是总重力的0.05倍,则人蹬自行车使车前进的动力为多大?
【答案】(1)碳纤维车架的密度为1.8×103kg/m3;
(2)若仅将车架换成铁材质,整车质量为25kg。
(3)人蹬自行车使车前进的动力为35N。
【分析】(1)知道碳纤维车架的质量和体积,利用密度公式求出碳纤维车架的密度;
(2)根据密度公式求出将车架换成铁材质后的质量,据此求出整车质量;
(3)根据阻力与总重力的关系结合受力平衡分析解答。
【解答】解:(1)碳纤维车架的密度:
ρ碳纤维===1.8g/cm3=1.8×103kg/m3;
(2)由ρ=可知,将车架换成铁材质后的质量:m铁=ρ铁V=7.8×103kg/m3×2500×10﹣6m3=19.5kg,将车架换成铁材质后,车架的质量增加量:Δm=m铁﹣m碳纤维=19.5kg﹣4.5kg=15kg,
此时整车质量:m′=m+Δm=10kg+15kg=25kg。
(3)60kg的人正在骑行,速度不变时动力等于阻力,故F=f=0.05G =0.05×(10kg+60kg)×10N/kg=35N。
答:(1)碳纤维车架的密度为1.8×103kg/m3;
(2)若仅将车架换成铁材质,整车质量为25kg。
(3)人蹬自行车使车前进的动力为35N。
【点评】本题考查密度公式与质量和重力以及阻力的关系分析。
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