精品解析:河南省三门峡市陕州区2025—2026学年下学期期中教情学情诊断 八年级物理
2026-04-22
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内容正文:
河南省三门峡市陕州区
2025—2026学年下期期中教情学情诊断 八年级物理
注意事项:
1. 本试卷共6页,五大题,22小题,满分70分,考试时间60分钟。请用蓝、黑 色水笔或圆珠笔直接答在试卷上。
2.答题前请将密封线内的项目填写清楚。
一、填空题
1. 用托盘天平测量一块橡皮泥的质量,然后把橡皮泥捏成其他形状后再称一称,它的质量_______(选填“变大”“变小”或“不变”,下同)。把一块冰装入密闭容器中,然后把此容器放在托盘天平上称量,当冰块熔化成水后,其质量_______。
2. 密度是物质的基本性质之一,每种物质都有自己的密度。一个实心铝块的质量为27g,体积为,该铝块的密度为________。将这个铝块削去一半,剩下铝块的密度为________。
3. 在春季运动会上,班里的男同学吹气球时发现:用手轻轻一压,气球就变扁了,说明力可以改变________;向左放气气球向右飞去,说明________。
4. 物体在月球上的重力大约是它在地球上重力的。一个物体在地球上的质量是,若把它放在月球上,它的质量是_________,重力是_________()。
5. 一辆满载的汽车在平直公路上由东向西行驶,汽车受到的牵引力为,汽车受到的阻力为,则汽车在水平方向的合力大小为___________N,方向向___________。
6. 小刘准备清洗如图甲所示的火锅,锅体由内外两个容器组成,小刘分别在内外两个容器中倒入 等质量的水,其形状可简化为如图乙所示,则_________容器底部受到水的压强更大,________容器底部受到水的压力更小(两空均选填“内”或“外”)。
7. 在小伟创作的一部科幻小说中,描述了这样的场景:为了探索未知世界,小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云,空荡荡的一望无际的宇宙空间。请你展开想象,假如燃料燃尽,飞船将会______________。你的理由是______________。(答案合理即可)
二 、选择题(每小题2分,共16分,8 — 13题单选,14、 15题双选)
8. 在“用托盘天平测量物体的质量”的实验中,以下做法中会使测量结果偏小的是( )
A. 使用了磨损的砝码
B. 将物体放在右盘、砝码放在左盘中进行称量
C. 使用生锈后质量变大了的砝码
D. 读取游码示数时,读了游码右侧的边线对着的刻度
9. 兰陵某中学在“天地物理实践”项目中,探讨下列器材在空间站微重力环境下仍能正常使用的是( )
①刻度尺 ②秒表 ③托盘天平 ④量筒 ⑤弹簧测力计 ⑥分贝仪
A. ①②④⑥ B. ①②⑤⑥ C. ②③④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥
10. 重庆小面深受人们喜爱。如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 擀面杖静止放在桌面上时,受到重力、支持力和弹力的作用
B. 小南用力擀面时,面团变成面皮是改变了面的运动状态
C. 小南擀面时,面团对擀面杖的力是因为面团发生形变产生的
D. 小南擀面时,擀面杖对面团的力大于面团对擀面杖的力
11. 某同学练习排球垫球。排球自身重力为G,若排球在竖直上升过程中所受空气阻力大小为,它此时所受合力大小为;排球在竖直下落过程中所受空气阻力大小为,它此时所受合力大小为。下列说法正确的是( )
A. 排球上升时所受合力大小,方向竖直向上
B. 排球上升时所受合力大小,方向竖直向上
C. 排球下落时所受合力大小,方向竖直向下
D. 排球下落时所受合力大小,方向竖直向下
12. 中医是我国文化瑰宝,“刮痧”是中医砭(biān)术之一,可缓解肌肉酸痛。如图所示,刮痧时需在皮肤上涂润滑药油,当刮痧板向上刮动时,下列分析正确的是( )
A. 涂药油可以增大摩擦力
B. 越用力刮,患者受到的摩擦力越小
C. 刮痧板受到向下的摩擦力
D. 患者受到向下的摩擦力
13. 现有一盒规格相同的回形针,如图所示,若想测出1枚回形针的质量,下列方法最可取的是( )
A. 把1枚回形针放在天平上直接测量,得出结果
B. 把1枚回形针放在天平上多次测量,再求平均值
C. 先称出100枚回形针的总质量,再通过计算求得结果
D. 先称出一块铁的质量,再称出铁块和1枚回形针的总质量,然后用总质量减去铁的质量
14. 体育运动包含丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 踢足球的力越大,球飞得越远,说明力的作用效果与力的大小有关
B. 在草坪上滚动的足球最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C. 竖直向上垫排球时,排球在最高点d时速度为零,此时排球受到非平衡力的作用
D. 排球离手后还能继续向上运动是因为排球受到了惯性的作用
15. 水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积相同的圆柱形和圆台形容器,容器内分别装有质量相等的不同液体,所装液体深度相同,下列说法正确的是( )
A. 液体对容器底部的压强
B. 液体对容器底部的压力
C. 两容器对桌面的压强
D. 两容器对桌面的压力
三 、作 图 题 ( 每 图 2 分 , 共 4 分 )
16. 如图所示,把汤匙放在手指上,仔细调节支撑汤匙的支撑点,使其在手指上平衡。请画出汤匙此时受到手指的作用力F。
17. 如图所示是运动员立定跳远落地瞬间时的情景,请画出运动员受到的重力以及脚受到的摩擦力的示意图。(A点是重心、B点是脚与地面间的作用点)
四 、实验探究题(18题4分,19题8分,20题6分,共18分)
18. 小明在练习使用弹簧测力计测物体重力时,先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
(1)此测力计的测量范围是_______N,分度值是_________N。此时用来测量物体的重力会使测量值______(选填“偏大”、 “偏小” “不变”)。
(2)在老师的指导下,小华调整好了测力计,将某物体悬挂好,物体静止后,指针指在如图乙所示的位置。此时物体的重力 G=_______N;
19. 某中学八年级同学在探究同一直线上二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由点拉伸到点。探究过程及实验数据如图甲、乙、丙所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)在甲、乙、丙三次实验中,都将弹簧测力计拉伸到点,目的是使每次实验中力产生的__________相同,这里利用的科学方法是__________。
(2)分析比较图甲、乙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向__________的两个力的合力大小等于__________,合力的方向与__________的方向相同。
(3)分析比较图甲、丙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向__________的两个力的合力大小等于__________,合力的方向与__________的方向相同。
20. 小亮在平坦的沙滩上玩耍时,发现了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示。由此他产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?选用小桌子、钩码、海绵等器材进行实验,过程如图乙所示。
(1)实验中,小亮通过观察图乙中_________________来比较压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系,可通过图乙中________两次实验进行比较;
(3)通过实验小亮发现坦克设计成履带的原因可用图乙中________两图实验所得结论解释;
(4)如图乙D实验,将海绵一端用木块垫起,他认为比较B、D也能完成实验B、C的探究,请判断该想法________(选填“可行”或“不可行”);
(5)通过综合分析,图甲中两个脚印所对应的人的质量较大的是____________(填“较深的大脚印”或“较浅的小脚印”)。
(6)将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图E所示,则图C中海绵受到的压强和图E中木板受到的压强的大小关系为:________(选填“”、“”或“”)。
五、综合应用题(第21题8分,第22题10分,共18分)
21. 人工智能逐渐融入我们的生活,如图是某餐厅的送餐机器人,自身质量为50kg,当该机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动了180m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍,g取10N/kg。求:
(1)该送餐机器人自身的重力;
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度;
(3)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为多少?在水平方向所受的合力为多少?
22. 小明建立物理模型对帕斯卡裂桶实验进行了理论探究,他将帕斯卡桶抽象为如图所示的一个薄壁容器,容器下部的横截面积是,上部的横截面积是,水深h是3 m,A点到容器底的高度是20cm,(,g取)求:
(1)水对点的压强。
(2)水对容器底部的压强和压力。
(3)若容器和水的总质量为11.2 kg,容器对地面的压强和压力。
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河南省三门峡市陕州区
2025—2026学年下期期中教情学情诊断 八年级物理
注意事项:
1. 本试卷共6页,五大题,22小题,满分70分,考试时间60分钟。请用蓝、黑 色水笔或圆珠笔直接答在试卷上。
2.答题前请将密封线内的项目填写清楚。
一、填空题
1. 用托盘天平测量一块橡皮泥的质量,然后把橡皮泥捏成其他形状后再称一称,它的质量_______(选填“变大”“变小”或“不变”,下同)。把一块冰装入密闭容器中,然后把此容器放在托盘天平上称量,当冰块熔化成水后,其质量_______。
【答案】 ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、位置、状态无关,故把橡皮泥捏成其他形状、冰块熔化成水质量都不变。
2. 密度是物质的基本性质之一,每种物质都有自己的密度。一个实心铝块的质量为27g,体积为,该铝块的密度为________。将这个铝块削去一半,剩下铝块的密度为________。
【答案】 ①. 2.7 ②. 2.7
【解析】
【详解】[1]该铝块的密度
[2]密度是物质本身的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的质量和体积无关,所以将这个铝块削去一半,剩下铝块的密度不变,仍为。
3. 在春季运动会上,班里的男同学吹气球时发现:用手轻轻一压,气球就变扁了,说明力可以改变________;向左放气气球向右飞去,说明________。
【答案】 ①.
物体的形状 ②.
物体间力的作用是相互的
【解析】
【详解】[1]用手轻轻一压,气球变扁,气球的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]向左放气时,气体向左喷出,气球受到向右的反作用力,从而向右飞去,说明物体间力的作用是相互的。
4. 物体在月球上的重力大约是它在地球上重力的。一个物体在地球上的质量是,若把它放在月球上,它的质量是_________,重力是_________()。
【答案】 ①. 75 ②. 125##
【解析】
【详解】[1]质量是物体本身的属性,不随物体所处的位置变化,因此物体在月球上的质量与在地球上的质量相同,仍为75kg。
[2]由于物体在月球上的重力大约是它在地球上重力的,因此在月球上的重力
5. 一辆满载的汽车在平直公路上由东向西行驶,汽车受到的牵引力为,汽车受到的阻力为,则汽车在水平方向的合力大小为___________N,方向向___________。
【答案】 ①. ②. 西
【解析】
【详解】[1][2]根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上反方向二力的合力等于二力之差,即,方向与较大的分力方向相同;在平直公路上水平向西行驶的汽车,受到的牵引力与阻力方向相反,方向与力较大的牵引力方向相同向西,合力大小为二力之差,。
6. 小刘准备清洗如图甲所示的火锅,锅体由内外两个容器组成,小刘分别在内外两个容器中倒入 等质量的水,其形状可简化为如图乙所示,则_________容器底部受到水的压强更大,________容器底部受到水的压力更小(两空均选填“内”或“外”)。
【答案】 ①. 内 ②. 外
【解析】
【详解】由图可知,内容器中水的深度更大,同种液体深度越大,压强越大,因此内容器底部受到的压强更大;内容器是下宽上窄的形状,容器底受到的水的压力大于水的重力,外容器是上宽下窄的形状,容器底受到的水的压力小于水的重力,已知两容器水的重力相等,因此外容器底部受到的压力更小。
7. 在小伟创作的一部科幻小说中,描述了这样的场景:为了探索未知世界,小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云,空荡荡的一望无际的宇宙空间。请你展开想象,假如燃料燃尽,飞船将会______________。你的理由是______________。(答案合理即可)
【答案】 ①. 以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动 ②. 宇宙空间空荡荡的,没有空气,没有重力,燃料燃尽,飞船所受的外力为0,将会以此时的速度做匀速直线运动。
【解析】
【详解】略。
二 、选择题(每小题2分,共16分,8 — 13题单选,14、 15题双选)
8. 在“用托盘天平测量物体的质量”的实验中,以下做法中会使测量结果偏小的是( )
A. 使用了磨损的砝码
B. 将物体放在右盘、砝码放在左盘中进行称量
C. 使用生锈后质量变大了的砝码
D. 读取游码示数时,读了游码右侧的边线对着的刻度
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用磨损的砝码,砝码质量减小,但标示的值没有改变,会使测量值偏大,故A不符合题意;
B.将物体放在了右盘称量,质量关系是:砝码质量=物体质量+游码示数,读数时仍认为:砝码质量+游码示数=物体质量,则物体质量测量值偏大,故B不符合题意;
C.使用生锈的砝码,砝码质量变大,但标示的值没有改变,会使测量值比实际值小,故C符合题意;
D.读取游码示数时,应该读游码左侧的边线对着的刻度,若读了游码右侧的边线对着的刻度,对应的数值较大,会使测量值偏大,故D不符合题意。
故选C。
9. 兰陵某中学在“天地物理实践”项目中,探讨下列器材在空间站微重力环境下仍能正常使用的是( )
①刻度尺 ②秒表 ③托盘天平 ④量筒 ⑤弹簧测力计 ⑥分贝仪
A. ①②④⑥ B. ①②⑤⑥ C. ②③④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①刻度尺:其测量长度的原理与重力无关,在空间站微重力环境下能正常使用。
②秒表:无论是机械式秒表还是电子秒表,工作过程都不依赖重力,在微重力环境下可正常使用。
③托盘天平:是利用物体重力产生的压力使天平平衡来测量质量,在微重力环境中物体对托盘几乎没有压力,无法正常使用。
④量筒:用于测量液体体积,量筒是利用液体在重力作用下形成稳定液面来测量体积的,在微重力环境下,液体会漂浮,无法形成稳定液面,故无法正常使用。
⑤弹簧测力计:虽在微重力下不能测重力,但可用于测量拉力等,因为其是依据弹簧的弹性形变与外力的关系工作,与重力无关,能正常使用。
⑥分贝仪:用于测量声音的强度,工作原理与重力无关,在微重力环境下能正常使用。
综上,①②⑤⑥在空间站微重力环境下仍能正常使用。故选B。
10. 重庆小面深受人们喜爱。如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 擀面杖静止放在桌面上时,受到重力、支持力和弹力的作用
B. 小南用力擀面时,面团变成面皮是改变了面的运动状态
C. 小南擀面时,面团对擀面杖的力是因为面团发生形变产生的
D. 小南擀面时,擀面杖对面团的力大于面团对擀面杖的力
【答案】C
【解析】
【详解】A.擀面杖静止放在桌面上时,受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力。支持力是弹力的一种,不能将支持力和弹力看作是两个独立的力,故A错误;
B.小南用力擀面时,面团变成面皮,是改变了面团的形状,而不是改变了面团的运动状态,故B错误;
C.弹力是物体发生弹性形变时,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力。小南擀面时,面团受到擀面杖的压力而发生形变,同时面团要恢复原状,会对擀面杖产生一个力的作用,这个力就是面团对擀面杖的力,它是因为面团发生形变而产生的,故C正确;
D.小南擀面时,擀面杖对面团的力和面团对擀面杖的力是一对相互作用力,它们的大小总是相等的,故D错误。
故选C。
11. 某同学练习排球垫球。排球自身重力为G,若排球在竖直上升过程中所受空气阻力大小为,它此时所受合力大小为;排球在竖直下落过程中所受空气阻力大小为,它此时所受合力大小为。下列说法正确的是( )
A. 排球上升时所受合力大小,方向竖直向上
B. 排球上升时所受合力大小,方向竖直向上
C. 排球下落时所受合力大小,方向竖直向下
D. 排球下落时所受合力大小,方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】排球受到的重力始终竖直向下,空气阻力的方向与排球运动方向相反,据此分情况分析:
AB.竖直上升过程:排球运动方向向上,因此阻力方向竖直向下,重力也竖直向下,两个力方向相同,合力,方向竖直向下,故AB错误;
CD.竖直下落过程:排球运动方向向下,因此阻力方向竖直向上,重力竖直向下,且重力大小大于阻力,合力,合力方向与重力方向一致,竖直向下,故C正确,D错误。
故选C。
12. 中医是我国文化瑰宝,“刮痧”是中医砭(biān)术之一,可缓解肌肉酸痛。如图所示,刮痧时需在皮肤上涂润滑药油,当刮痧板向上刮动时,下列分析正确的是( )
A. 涂药油可以增大摩擦力
B. 越用力刮,患者受到的摩擦力越小
C. 刮痧板受到向下的摩擦力
D. 患者受到向下的摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】A.涂药油的作用是减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,避免刮伤皮肤,故A错误;
B.滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关。用力刮时,压力增大,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力增大,故B错误;
C.刮痧板向上刮动,相对于皮肤向上运动,摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此刮痧板受到的摩擦力向下,故C正确;
D.力的作用是相互的,患者皮肤受到刮痧板的摩擦力方向与刮痧板受到的摩擦力方向相反,即向上,故D错误。
故选C。
13. 现有一盒规格相同的回形针,如图所示,若想测出1枚回形针的质量,下列方法最可取的是( )
A. 把1枚回形针放在天平上直接测量,得出结果
B. 把1枚回形针放在天平上多次测量,再求平均值
C. 先称出100枚回形针的总质量,再通过计算求得结果
D. 先称出一块铁的质量,再称出铁块和1枚回形针的总质量,然后用总质量减去铁的质量
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.1枚回形针的质量约为几百毫克,不易直接测量,故可采用累积法测算其质量,先称出100枚回形针的总质量,再通过计算求得1枚回形针的质量,故AB不符合题意,C符合题意;
D.先称出一块铁的质量,再称出铁块和1枚回形针的总质量,因1枚回形针的质量很小,两次测量结果几乎相同,故D不符合题意。
故选C。
14. 体育运动包含丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 踢足球的力越大,球飞得越远,说明力的作用效果与力的大小有关
B. 在草坪上滚动的足球最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C. 竖直向上垫排球时,排球在最高点d时速度为零,此时排球受到非平衡力的作用
D. 排球离手后还能继续向上运动是因为排球受到了惯性的作用
【答案】AC
【解析】
【详解】A.踢足球的力越大,球飞得越远,力的大小不同,产生的效果也不同,这说明力的大小会影响力的作用效果,故A正确;
B.在草坪上滚动的足球最终会停下来,是因为足球受到了阻力作用,阻力改变了足球的运动状态,物体的运动不需要力来维持,故B错误;
C.竖直上方垫排球,球在最高点时,只受到重力作用,排球受到非平衡力,故C正确;
D.排球离手后还能继续向上运动是因为惯性,惯性是物体的固有属性,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选 AC。
15. 水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积相同的圆柱形和圆台形容器,容器内分别装有质量相等的不同液体,所装液体深度相同,下列说法正确的是( )
A. 液体对容器底部的压强
B. 液体对容器底部的压力
C. 两容器对桌面的压强
D. 两容器对桌面的压力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.甲、乙为底面积相同的圆柱形和圆台形容器,容器内所装液体深度相同,因此乙容器液体体积大于甲容器液体体积,即,已知两容器内的液体质量相等,根据可知,。由于所装液体的深度相同,根据液体的压强公式可知,。由于两容器的底面积相同,根据可知,,故A错误,B正确;
CD.容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,已知两容器的质量和液体的质量相等,则重力相等,因此两容器对桌面的压力相等。由于两容器的底面积也相等,根据可知,两容器对桌面的压强相等,故C正确,D错误;
故选BC。
三 、作 图 题 ( 每 图 2 分 , 共 4 分 )
16. 如图所示,把汤匙放在手指上,仔细调节支撑汤匙的支撑点,使其在手指上平衡。请画出汤匙此时受到手指的作用力F。
【答案】
【解析】
【详解】汤匙静止时,手指尖与汤匙接触的位置即为重心,汤匙处于平衡状态,受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F作用,故汤匙此时受到手指的作用力如图所示:
17. 如图所示是运动员立定跳远落地瞬间时的情景,请画出运动员受到的重力以及脚受到的摩擦力的示意图。(A点是重心、B点是脚与地面间的作用点)
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向始终是竖直向下,作用点在物体的重心,以重心为起点,沿竖直向下方向画带箭头的线段,标注符号;运动员落地瞬间,脚相对于地面有向右滑动的趋势,摩擦力会阻碍相对运动趋势,因此地面对脚的摩擦力方向为水平向后向左,作用点在脚与地面的接触点B处。以作用点为起点,沿水平向左方向画带箭头的线段,标注符号。
四 、实验探究题(18题4分,19题8分,20题6分,共18分)
18. 小明在练习使用弹簧测力计测物体重力时,先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
(1)此测力计的测量范围是_______N,分度值是_________N。此时用来测量物体的重力会使测量值______(选填“偏大”、 “偏小” “不变”)。
(2)在老师的指导下,小华调整好了测力计,将某物体悬挂好,物体静止后,指针指在如图乙所示的位置。此时物体的重力 G=_______N;
【答案】(1) ①. 0~5 ②. 0.2 ③. 偏大
(2)2.6
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]由图甲可知,弹簧测力计每1N被分成五个小格,则测力计的分度值为0.2N,测量范围为0~5N。
此时弹簧未测量任何物体但是示数大于零,故此时用来测量物体的重力会使测量值偏大。
【小问2详解】
图中所示的位置示数为2.6N,即此时物体的重力
19. 某中学八年级同学在探究同一直线上二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由点拉伸到点。探究过程及实验数据如图甲、乙、丙所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)在甲、乙、丙三次实验中,都将弹簧测力计拉伸到点,目的是使每次实验中力产生的__________相同,这里利用的科学方法是__________。
(2)分析比较图甲、乙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向__________的两个力的合力大小等于__________,合力的方向与__________的方向相同。
(3)分析比较图甲、丙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向__________的两个力的合力大小等于__________,合力的方向与__________的方向相同。
【答案】 ①. 作用效果 ②. 等效替代法 ③. 相同 ④. 这两个分力之和 ⑤. 分力 ⑥. 相反 ⑦. 两个力大小之差的绝对值 ⑧. 较大的分力
【解析】
【详解】(1)[1][2]力可以使物体发生形变,实验过程通过弹簧发现相同的形变表示受到相同的拉力,故甲、乙、丙三次实验中,都将弹簧测力计拉伸到B点,目的是使每次实验中力产生的作用效果相同,这里利用的科学方法是等效替代法。
(2)[3][4][5]分析比较图甲、乙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可以发现,弹簧在方向向右、大小分别为3N和1N的两个拉力的共同作用下,向右伸长到B点,同样的弹簧在一个方向向右、大小为4N的拉力作用下也能伸长至B点,即两次实验拉力的作用效果是相同的,由此可知:同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个分力之和,合力的方向与分力的方向相同。
(3)[6][7]分析比较图甲、丙中拉力的方向及弹簧测力计的示数可以发现,弹簧在方向向右、大小为5N的拉力和方向向左、大小为1N的拉力的共同作用下,向右伸长至B点,同样的弹簧在一个大小为4N,方向向右的拉力作用下,也能伸长至B点,即两次实验拉力的作用效果是相同的,由此可知:在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于两个力大小之差,合力的方向与较大的力的方向相同。
20. 小亮在平坦的沙滩上玩耍时,发现了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示。由此他产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?选用小桌子、钩码、海绵等器材进行实验,过程如图乙所示。
(1)实验中,小亮通过观察图乙中_________________来比较压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系,可通过图乙中________两次实验进行比较;
(3)通过实验小亮发现坦克设计成履带的原因可用图乙中________两图实验所得结论解释;
(4)如图乙D实验,将海绵一端用木块垫起,他认为比较B、D也能完成实验B、C的探究,请判断该想法________(选填“可行”或“不可行”);
(5)通过综合分析,图甲中两个脚印所对应的人的质量较大的是____________(填“较深的大脚印”或“较浅的小脚印”)。
(6)将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图E所示,则图C中海绵受到的压强和图E中木板受到的压强的大小关系为:________(选填“”、“”或“”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)A、B (3)B、C
(4)不可行 (5)较深的大脚印
(6)=
【解析】
【小问1详解】
实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究物理问题的方法叫转换法。
【小问2详解】
比较压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同,改变压力的大小。除了控制受力面积相同以外,还应保持两次的压力作用在相同的物体或材料上,故可通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
【小问3详解】
由可知,坦克设计成履带可以增大受力面积,从而减小对地面的压强。比较图中B、C两次实验可知,压力相同,而受力面积不同,图B中受力面积小,海绵的凹陷程度大,说明压力的作用效果与受力面积有关,故可用图乙中B、C两图实验所得结论解释。
【小问4详解】
D中海绵一端被垫起,导致小桌对海绵的压力方向倾斜,小桌对海绵的压力变小。与图B相比,压力和受力面积均不同,无法比较压力作用效果与受力面积的关系。故该想法不可行。
【小问5详解】
由可知,较深(压强p较大)的大脚印(受力面积S大)压力更大,较浅的(压强p较小)小脚印(受力面积S小)压力更小,压力等于重力,根据可知,较深的大脚印对应的人质量更大。
【小问6详解】
将小桌和砝码放到一块木板上,与C相比,压力和受力面积均不变,故由可知,海绵受到的压强等于木板受到的压强,即=。
五、综合应用题(第21题8分,第22题10分,共18分)
21. 人工智能逐渐融入我们的生活,如图是某餐厅的送餐机器人,自身质量为50kg,当该机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动了180m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍,g取10N/kg。求:
(1)该送餐机器人自身的重力;
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度;
(3)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为多少?在水平方向所受的合力为多少?
【答案】(1)500N
(2)1.5m/s (3)44N,0N
【解析】
【小问1详解】
送餐机器人自身的重力为
【小问2详解】
送餐机器人的速度为
【小问3详解】
送餐时,机器人和物体的总质量为
总重力为
根据题意,机器人受到的摩擦力为其总重力的0.08倍,则摩擦力的大小为
因为送餐机器人做匀速直线运动,所以它处于平衡状态。在水平方向上,机器人受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,因此水平方向所受的合力为0。
22. 小明建立物理模型对帕斯卡裂桶实验进行了理论探究,他将帕斯卡桶抽象为如图所示的一个薄壁容器,容器下部的横截面积是,上部的横截面积是,水深h是3 m,A点到容器底的高度是20cm,(,g取)求:
(1)水对点的压强。
(2)水对容器底部的压强和压力。
(3)若容器和水的总质量为11.2 kg,容器对地面的压强和压力。
【答案】(1)
(2),600N
(3),112N
【解析】
【小问1详解】
A点距离水面的深度
水对A点的压强
【小问2详解】
水对容器底部的压强
容器的底面积
水对容器底部的压力
【小问3详解】
容器对地面的压力等于容器和水的总重力
容器对地面的压强
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