内容正文:
2024-2025学年度第二学期八年级物理
第一次素质拓展训练
一 单项选择题(每题3分,共21分)
1. 下列四幅图中,力的作用效果与其他不同的是( )
A. 甲图:跳水运动员将跳板压弯
B. 乙图:在力的作用下小铁球做曲线运动
C. 丙图:在绳子拉力的作用下,物体做圆周运动
D. 丁图:运动员用头顶球后,球的运动方向发生改变
2. 下列物体具有弹力的是( )
A. 线绳 B. 橡皮筋 C. 拉开的弓 D. 弹簧
3. 根据测量不同质量的钩码所受重力数据画出的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B. 物体所受的重力与质量不成比例
C. 重力与质量成正比例
D. 若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论
4. 《 中华人民共和国道路交通安全法》规定机动车行驶时 ,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带 ,如图 ,其目的是快速行驶中的汽车万一发生碰撞等交通事故 ,防止驾驶人、乘坐人员的身体 ( )
A. 受到向前的冲击力而撞击车体 B. 由于惯性继续向前运动而撞击车体
C. 受到向前的惯性力而撞击车体 D. 受到座椅靠背向前的推力而撞击车体
5. 一个做匀速直线运动的物体,若同时给它施加一对平衡力,则物体将( )
A. 立即静止 B. 速度增大 C. 速度减小 D. 保持原来的运动状态
6. 下列四幅图对应说法正确的是( )
A. 图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B. 图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C. 图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D. 图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
7. 同一直线上的两个力作用在一个物体上,其中一个力大小是60N,合力大小是100N,则另一个力的大小( )
A. 一定等于40N B. 一定小于40N C. 可能等于160N D. 一定大于160N
二 填空题(每空1分,共21分)
8. 如图所示的物理教材中的插图,坐在船中的人用力向前推动另一艘船时,发现自己坐的船___________(选填“前进”、“后退”或“不动”),说明力可以改变物体的___________,还可说明物体间力的作用是___________。
9. 物体由于发生______(填“弹性形变”或“塑性形变”),而产生的力叫弹力;桌面上的水杯受到的桌面对它的______力就是弹力,桌面受到的水杯对它的______力也是弹力。
10. 地球附近的所有物体都受到______力作用,这个力由于地球的______而产生,它方向总是______。
11. 两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”,虽然后车的司机紧急刹车,仍撞击了前车,是因为后车具有______。后车撞击前车的力______前车撞击后车的力(选填“大于” “小于” “等于”),“追尾”后,前车驾驶员受到______(选填“安全气囊” “汽车头枕”)的保护。
12. 静止在水平桌面上的课本,不会自动沿桌面滑动,是因为受到______(摩擦力/平衡力),此时课本______(有/无)惯性,若课本所受外力全部消失,它将______。
13. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。在第1s时物体所受的摩擦力为______N,在4-6s内,物体受到的摩擦力为______N,在t=3s时,物体受到的摩擦力为______N。
14. 物理学中将______作用在物体表面上的力叫作压力。压力的方向总是______于物体表面指向被压物体,压力的作用点在______。
三 作图题(每题2分,共6分)
15. 如图,一木块A沿斜面匀速下滑,请作出木块受到的重力的示意图。
16. 在图中,重为200N的物体静止在水平地面上,在图中画出它对水平地面的压力F。
17. 图中,用轻质绳子悬挂一小球,小球与光滑轨道接触且处于静止状态,绳子竖直,在图中画出小球的受力示意图。
四 实验题(每空1分,共20分)
18. 琦琦同学在探究弹簧的拉伸长度与它所受拉力的关系时,得到如表数据:
所受拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
弹簧长度L/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.5
20.7
27.3
弹簧拉伸长度ΔL/cm
(1)分析实验数据,得出的结论是:在______内,弹簧的______(选填“长度” “拉伸长度”)与它所受的拉力成正比。
(2)当弹簧长度为4.0cm时,所受拉力大小为______N,当弹簧的长度为7.0cm时,所受拉力的大小为______N,根据这一原理可以用弹簧的拉伸长度反映力的大小,做成弹簧测力计。
(3)使用弹簧测力计时弹簧伸长方向必须与______(选填“所测力” “重力”)的方向在______上(选填“同一直线” “同一方向”)。
19. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车到斜面底端时的______相同。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面______来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行距离最近,在棉布表面滑行距离较远,在木板表面滑行距离最远。说明小车受到阻力越小,速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做______运动。
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律。牛顿第一定律______(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动______(填“需要”或“不需要”)力来维持,力是______物体运动状态的原因。
20. 小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)测量前小明观察弹簧测力计,发现指针并没有对准零刻度线,为了准确测量滑动摩擦力,实验前应该先在______(选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计调零;
(2)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力大小为______N;
(3)分析图甲、乙两次实验可得结论:在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(4)小明为了进一步探究猜想二,进行如图丙所示的实验。由于所用的弹簧测力计量程较小,当弹簧测力计的示数达到最大值时仍没拉动木块;为了用现有的实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是:将图______中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和图______实验进行比较;
(5)在图甲实验中,若沿水平方向拉着木块以比原来更大的速度匀速运动,你认为木块受到滑动摩擦力的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是摩擦力的大小与______(选填“接触面受到的压力”“接触面的粗糙程度”或“物体运动的速度”)无关。
五 计算题(每题6分,共12分)
21. 一辆汽车的总质量为,在平直公路上匀速前进。忽略空气作用力,它受到的阻力是车重的0.05倍。当小汽车在平直路面上加速行驶时,发动机的牵引力变为。忽略空气作用力,取。求:
(1)重力;
(2)摩擦力;
(3)此时它在水平方向受到的合力。
22. C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为,g取。求该飞机静止时:
(1)对水平跑道的压力;
(2)对水平跑道的压强
六 综合能力题(每空1分,共20分)
23. 某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向______,大小______。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块受到的______(选填“摩擦力向左”或“摩擦力向右”),这时木块在水平方向受到的力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计小明同学设计了如图乙所示实验装置,小丽同学设计了如图丙所示实验装置,你认为______(“乙”或“丙”)装置更好;
(3)如图丙装置中,在左边和右边各挂一钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需作用在______上;
(4)利用如图丙所示装置进行实验可以减少______力的影响;
(5)实验结束后,小组通过总结,得到二力平衡的条件。小明由此联想到在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,如图丁所示,用弹簧测力计水平拉着放在长木板上的木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”)木块受到的滑动摩擦力的大小就是利用了二力平衡的原理。
24. 阅读短文,回答问题
2024年5月8日,福建舰圆满完成首次航行试验任务,福建舰的成功也将推动全球航母技术的不断进步,为我国的海军建设和发展注入新的动力。福建舰上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心。
“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备很强的隐形性能 机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号形式传递信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度20km,最大航行速度达2880km/h,最大载油量为10t。
(1)舰载机在航母上降落时,舰载机的舰钩会钩住拦阻索,达到短距离减速的目的,说明力可以改变物体的______。舰钩对拦阻索的拉力______(选填“大于”“小于”或“等于”)拦阻索对舰钩的拉力。
(2)舰载机在航母上起飞时使用电磁弹射系统弹射飞机,由于惯性,飞机离开飞行甲板时可以获得更大的______。飞离航母后,航母的惯性______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)飞机发动机向后方喷出高温气体是利用______提供的反作用力向前飞行。舰载机以最大航行速度飞行6min,通过的路程为______m。
25. 阅读短文,回答问题
2022年载人航天飞船顺利升空,并顺利开讲“天宫课堂”。王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩“沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面。科学计算表明,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。
(1)运载火箭发射时,会______喷出高温高压燃气,这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是______。
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将______,重力______。(两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)航天员穿上特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋,像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的______(选填“大小”“方向”或“作用点”),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平,叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验,冰墩墩被王亚平水平抛出后,冰墩墩将会______。
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2024-2025学年度第二学期八年级物理
第一次素质拓展训练
一 单项选择题(每题3分,共21分)
1. 下列四幅图中,力的作用效果与其他不同的是( )
A. 甲图:跳水运动员将跳板压弯
B. 乙图:在力的作用下小铁球做曲线运动
C. 丙图:在绳子拉力的作用下,物体做圆周运动
D. 丁图:运动员用头顶球后,球的运动方向发生改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.跳水运动员将跳板压弯,说明力能改变物体的形状;
B.在力的作用下小铁球做曲线运动,说明力能改变物体的运动状态;
C.在绳子拉力的作用下,物体做圆周运动,说明力能改变物体的运动状态;
D.运动员用头顶球后,球的运动方向发生改变,说明力能改变物体的运动状态。
综上所述,力的作用效果与其他不同的是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列物体具有弹力的是( )
A. 线绳 B. 橡皮筋 C. 拉开的弓 D. 弹簧
【答案】C
【解析】
【详解】A.线绳没有发生弹性形变,不具有弹力,故A不符合题意;
B.橡皮筋没有发生弹性形变,不具有弹力,故B不符合题意;
C.拉弯的弓发生了弹性形变,具有弹力,故C符合题意;
D.弹簧没有发生了弹性形变,不具有弹力,故D不符合题意。
故选C。
3. 根据测量不同质量的钩码所受重力数据画出的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B. 物体所受的重力与质量不成比例
C. 重力与质量成正比例
D. 若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,当物体的质量为100g时,物体所受的重力为1.0N,而非物体质量为100kg,故A错误;
BC.G-m图像为过原点的直线,可知,物体所受的重力与质量成正比,故B错误,C正确;
D.利用质量分别为50g、100g、150g的石块进行实验也可以得到相同的结论,故D错误。
故选C。
4. 《 中华人民共和国道路交通安全法》规定机动车行驶时 ,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带 ,如图 ,其目的是快速行驶中的汽车万一发生碰撞等交通事故 ,防止驾驶人、乘坐人员的身体 ( )
A. 受到向前的冲击力而撞击车体 B. 由于惯性继续向前运动而撞击车体
C. 受到向前的惯性力而撞击车体 D. 受到座椅靠背向前的推力而撞击车体
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.在汽车发生碰撞或紧急刹车时,速度突然减小,驾乘人员由于惯性要保持原来的运动状态继续前进而撞击车体,系安全带可以减小因惯性对驾乘人员造成的伤害,故AD不符合题意,B符合题意;
C.惯性不是力,不能说受到惯性力,故C不符合题意。
故选B。
5. 一个做匀速直线运动的物体,若同时给它施加一对平衡力,则物体将( )
A. 立即静止 B. 速度增大 C. 速度减小 D. 保持原来的运动状态
【答案】D
【解析】
【详解】一个做匀速直线运动的物体,若同时给它施加一对平衡力,平衡力的合力为零,效果与不受力相同,不会影响物体的运动状态.
故选D.
6. 下列四幅图对应说法正确的是( )
A. 图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B. 图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C. 图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D. 图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.货物沿着传送带一起匀速上升,处于相对静止状态,货物有斜向下的运动趋势,所以货物受到沿斜面向上的摩擦力,故A错误;
B.人随电梯匀速上升,人相对于电梯来说保持相对静止,水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,故B错误;
C.物体静止,处于平衡状态,物体在竖直方向受重力与摩擦力作用,物体受到的摩擦力等于物体的重力,物体的重力不变,当压力增大时,物体受到的摩擦力不变,故C错误;
D.物体被压在竖直墙壁上向下运动时,物体和墙壁之间是滑动摩擦力,接触面粗糙程度不变时,压力增大,滑动摩擦力增大,故D正确。
故选D。
7. 同一直线上的两个力作用在一个物体上,其中一个力大小是60N,合力大小是100N,则另一个力的大小( )
A. 一定等于40N B. 一定小于40N C. 可能等于160N D. 一定大于160N
【答案】C
【解析】
【详解】一个物体受到同一直线上两个力的作用,合力的大小100N,已知其中一个力的大小是60N,当两个力方向相反时,那么另一个力的大小是
当两个力方向相同时,那么另一个力的大小是
故选C。
二 填空题(每空1分,共21分)
8. 如图所示的物理教材中的插图,坐在船中的人用力向前推动另一艘船时,发现自己坐的船___________(选填“前进”、“后退”或“不动”),说明力可以改变物体的___________,还可说明物体间力的作用是___________。
【答案】 ①. 后退 ②. 运动状态 ③. 相互的
【解析】
【详解】[1][2][3]坐在船中的人用力向前推动另一艘船时,由于力的作用是相互的,自己的船会受到向后的力,从而使自己坐的船向后退,船受到力,运动状态改变了,说明力可以改变物体的运动状态,人对船施加力的同时,船也对人施加力,说明力的作用是相互的。
9. 物体由于发生______(填“弹性形变”或“塑性形变”),而产生的力叫弹力;桌面上的水杯受到的桌面对它的______力就是弹力,桌面受到的水杯对它的______力也是弹力。
【答案】 ①. 弹性形变 ②. 支持 ③. 压
【解析】
【详解】略
10. 地球附近的所有物体都受到______力作用,这个力由于地球的______而产生,它方向总是______。
【答案】 ①. 重 ②. 吸引 ③. 竖直向下
【解析】
【详解】根据重力的定义,地球附近的所有物体都受到重力作用;重力是由于地球的吸引而产生的;重力的方向总是竖直向下。
11. 两辆同向行驶的汽车发生了“追尾”,虽然后车的司机紧急刹车,仍撞击了前车,是因为后车具有______。后车撞击前车的力______前车撞击后车的力(选填“大于” “小于” “等于”),“追尾”后,前车驾驶员受到______(选填“安全气囊” “汽车头枕”)的保护。
【答案】 ①. 惯性 ②. 等于 ③. 汽车头枕
【解析】
【详解】后车虽紧急刹车,但由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态继续向前运动,所以会撞击前车;
后车撞击前车的力与前车撞击后车的力是一对相互作用力,根据相互作用力的特性,二者大小相等;
“追尾”后,前车突然向前运动,驾驶员的身体随前车向前,头部因惯性向后仰,此时会受到汽车头枕的保护。
12. 静止在水平桌面上的课本,不会自动沿桌面滑动,是因为受到______(摩擦力/平衡力),此时课本______(有/无)惯性,若课本所受外力全部消失,它将______。
【答案】 ①. 平衡力 ②. 有 ③. 保持静止状态
【解析】
【详解】[1]静止在水平桌面上的物理书处于平衡状态,受到的力为平衡力,此时水平方向上不受到摩擦力的作用。
[2]一切物体都具有惯性,物理书有质量,则有惯性。
[3]当物理书所受外力全部消失,没有力改变物理书的状态,它将保持原来的静止状态不变。
13. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。在第1s时物体所受的摩擦力为______N,在4-6s内,物体受到的摩擦力为______N,在t=3s时,物体受到的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 2 ②. 4 ③. 4
【解析】
【详解】在t=1s时,从丙图可知,此时物体的速度为0,物体处于静止状态,处于平衡态,故推力等于摩擦力,根据图乙可知,此时的推力为2N,故此时的摩擦力为2N。
根据图丙可知,物体在4-6s时,做的是匀速直线运动,此时受平衡力,推力的大小等于摩擦力,根据图乙可知,此时的推力为4N,故此时的摩擦力为4N。
物体在2-6s时,物体的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力的大小不变,故在t=3s时,物体所受的摩擦力为4N。
14. 物理学中将______作用在物体表面上的力叫作压力。压力的方向总是______于物体表面指向被压物体,压力的作用点在______。
【答案】 ①. 垂直 ②. 垂直 ③. 被压物体表面
【解析】
【详解】物理学中将垂直作用在物体表面上的力叫作压力。 压力的方向总是垂直于物体表面指向被压物体,压力的作用点在被压物体表面。
三 作图题(每题2分,共6分)
15. 如图,一木块A沿斜面匀速下滑,请作出木块受到的重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,从木块的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
16. 在图中,重为200N的物体静止在水平地面上,在图中画出它对水平地面的压力F。
【答案】
【解析】
【详解】物体对水平地面的压力作用在水平地面上,与水平地面垂直,大小与重力相等,如图所示:
17. 图中,用轻质绳子悬挂一小球,小球与光滑轨道接触且处于静止状态,绳子竖直,在图中画出小球的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由于绳子处于竖直状态,所以小球与光滑轨道相接触,但没有相互挤压,所以彼此没有压力,所以小球静止时,受到重力和绳子的拉力,两个力方向相反,都作用在小球的几何中心上,如下图所示:
四 实验题(每空1分,共20分)
18. 琦琦同学在探究弹簧的拉伸长度与它所受拉力的关系时,得到如表数据:
所受拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
弹簧长度L/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.5
20.7
27.3
弹簧拉伸长度ΔL/cm
(1)分析实验数据,得出的结论是:在______内,弹簧的______(选填“长度” “拉伸长度”)与它所受的拉力成正比。
(2)当弹簧长度为4.0cm时,所受拉力大小为______N,当弹簧的长度为7.0cm时,所受拉力的大小为______N,根据这一原理可以用弹簧的拉伸长度反映力的大小,做成弹簧测力计。
(3)使用弹簧测力计时弹簧伸长方向必须与______(选填“所测力” “重力”)的方向在______上(选填“同一直线” “同一方向”)。
【答案】(1) ①. 弹性限度 ②. 拉伸长度
(2) ①. 1 ②. 2.5
(3) ①. 所测力 ②. 同一直线
【解析】
【小问1详解】
根据表中数据可知,所受拉力为0N时,弹簧长度为2.0cm,即弹簧原长为2.0cm,则所受的拉力分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N时的拉伸长度分别为2.0cm、4.0cm、6.0cm、8.0cm、10.0cm、12.0cm,故得出的结论是:在弹性限度内,弹簧的拉伸长度与它所受的拉力成正比。
【小问2详解】
由表格可知,当弹簧长度为4.0cm时,拉伸长度为4.0cm-2.0cm=2.0cm
所受拉力为1N,则当弹簧的长度为7.0cm 时,拉伸长度为7cm-2.0cm=5.0cm
所受拉力大小为
【小问3详解】
使用弹簧测力计时,应使弹簧的轴线方向与所测力的方向在同一直线上,以保证弹簧的伸长能准确反映所测力的大小,并避免弹簧与外壳发生摩擦。
19. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车到斜面底端时的______相同。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变接触面______来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行距离最近,在棉布表面滑行距离较远,在木板表面滑行距离最远。说明小车受到阻力越小,速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做______运动。
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律。牛顿第一定律______(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动______(填“需要”或“不需要”)力来维持,力是______物体运动状态的原因。
【答案】(1)速度 (2)粗糙程度
(3)慢 (4)匀速直线
(5)不能 (6) ①. 不需要 ②. 改变
【解析】
【小问1详解】
实验中为了使小车运动到斜面底端时的速度相等,应让小车从斜面顶端由静止下滑。
【小问2详解】
实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力的大小。
【小问3详解】
由实验可知,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
【小问4详解】
假如小车受到的阻力为零,即小车不受阻力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动。
【小问5详解】
该实验运用了实验推理法,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不能由实验直接得出的。
【小问6详解】
由牛顿第一定律可知,一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的原因。
20. 小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)测量前小明观察弹簧测力计,发现指针并没有对准零刻度线,为了准确测量滑动摩擦力,实验前应该先在______(选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计调零;
(2)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力大小为______N;
(3)分析图甲、乙两次实验可得结论:在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(4)小明为了进一步探究猜想二,进行如图丙所示的实验。由于所用的弹簧测力计量程较小,当弹簧测力计的示数达到最大值时仍没拉动木块;为了用现有的实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是:将图______中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和图______实验进行比较;
(5)在图甲实验中,若沿水平方向拉着木块以比原来更大的速度匀速运动,你认为木块受到滑动摩擦力的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是摩擦力的大小与______(选填“接触面受到的压力”“接触面的粗糙程度”或“物体运动的速度”)无关。
【答案】(1)水平 (2)4.2
(3)压力 (4) ①. 丙 ②. 甲
(5) ①. 不变 ②. 物体运动的速度
【解析】
【小问1详解】
因为本实验为了准确测量滑动摩擦力,要在水平方向拉动弹簧测力计,应该在水平方向对弹簧测力计调零。
【小问2详解】
在实验中,小明用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图甲知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为4.2N,所以摩擦力为4.2N。
【小问3详解】
由甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
图丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,使压力大小与图乙相同,接触面的粗糙程度不同;由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使图丙的压力与图甲相同进行探究,所以可以将图丙木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
【小问5详解】
在图甲实验中,若沿水平方向拉着木块以比原来更大的速度匀速运动,此时木块仍处于平衡状态,木块受到的拉力仍等于摩擦力,大小不变;摩擦力的大小与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,实验中木块对接触面的压力、接触面粗糙程度都不变,受到滑动摩擦力的大小将不变。
五 计算题(每题6分,共12分)
21. 一辆汽车的总质量为,在平直公路上匀速前进。忽略空气作用力,它受到的阻力是车重的0.05倍。当小汽车在平直路面上加速行驶时,发动机的牵引力变为。忽略空气作用力,取。求:
(1)重力;
(2)摩擦力;
(3)此时它在水平方向受到的合力。
【答案】(1)
(2)1000N (3)3000N,方向与牵引力方向相同
【解析】
【小问1详解】
汽车的重力
【小问2详解】
汽车匀速前进时,忽略空气作用力,故汽车所受阻力即为摩擦力,且阻力为车重的0.05倍,即
汽车加速行驶时,压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力大小不变,故摩擦力仍为1000N。
【小问3详解】
已知汽车水平方向受到牵引力,摩擦力,二者方向相反,则它在水平方向受到的合力
方向与牵引力方向相同。
22. C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为,g取。求该飞机静止时:
(1)对水平跑道的压力;
(2)对水平跑道的压强
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
该飞机受到的重力为
静止时对水平跑道的压力
【小问2详解】
静止时对水平跑道的压强
六 综合能力题(每空1分,共20分)
23. 某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向______,大小______。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块受到的______(选填“摩擦力向左”或“摩擦力向右”),这时木块在水平方向受到的力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计小明同学设计了如图乙所示实验装置,小丽同学设计了如图丙所示实验装置,你认为______(“乙”或“丙”)装置更好;
(3)如图丙装置中,在左边和右边各挂一钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需作用在______上;
(4)利用如图丙所示装置进行实验可以减少______力的影响;
(5)实验结束后,小组通过总结,得到二力平衡的条件。小明由此联想到在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,如图丁所示,用弹簧测力计水平拉着放在长木板上的木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”)木块受到的滑动摩擦力的大小就是利用了二力平衡的原理。
【答案】(1) ①. 相反 ②. 相等 ③. 摩擦力向左 ④. 平衡
(2)丙 (3)同一直线
(4)摩擦 (5)等于
【解析】
【小问1详解】
甲图中左右两边的钩码对木块的拉力,方向分别向左和向右,木块保持静止,说明平衡的两个力需要方向相反,这样才能相互抵消,使物体保持静止状态;每个钩码质量都是50g,重力相等,左右各挂一个钩码时,两边拉力大小相等,木块静止,说明二力平衡时两个力的大小相等。
左边挂1个钩码、右边挂2个钩码时,右边拉力更大,木块有向右运动的趋势,而摩擦力会阻碍物体的相对运动趋势,所以木块受到的摩擦力向左。
木块仍然保持静止状态,静止是平衡状态的一种,说明此时木块在水平方向受到的力是平衡的。
【小问2详解】
乙装置中的小车在桌面上运动时,会受到滑动摩擦力的影响,会干扰实验结果;丙装置中的小卡片重力很小,可忽略不计,且卡片不与桌面接触,几乎不受摩擦力,能更准确地探究二力平衡的条件,所以丙装置更好。
【小问3详解】
将小卡片转动一小角度后,两个拉力就不在同一条直线上了,松手后卡片旋转,说明这两个力不能让卡片保持平衡,只有当两个力作用在同一直线上时,卡片才能保持静止,这表明相互平衡的两个力需作用在同一直线上。
【小问4详解】
丙装置的小卡片悬空,不与桌面接触,避免了物体和桌面之间的摩擦力对实验的影响,所以可以减少摩擦力的影响。
【小问5详解】
当木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,水平方向上弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,这两个力大小相等,所以弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小。
24. 阅读短文,回答问题
2024年5月8日,福建舰圆满完成首次航行试验任务,福建舰的成功也将推动全球航母技术的不断进步,为我国的海军建设和发展注入新的动力。福建舰上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心。
“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备很强的隐形性能 机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号形式传递信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度20km,最大航行速度达2880km/h,最大载油量为10t。
(1)舰载机在航母上降落时,舰载机的舰钩会钩住拦阻索,达到短距离减速的目的,说明力可以改变物体的______。舰钩对拦阻索的拉力______(选填“大于”“小于”或“等于”)拦阻索对舰钩的拉力。
(2)舰载机在航母上起飞时使用电磁弹射系统弹射飞机,由于惯性,飞机离开飞行甲板时可以获得更大的______。飞离航母后,航母的惯性______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)飞机发动机向后方喷出高温气体是利用______提供的反作用力向前飞行。舰载机以最大航行速度飞行6min,通过的路程为______m。
【答案】(1) ①. 运动状态 ②. 等于
(2) ①. 速度 ②. 变小
(3) ①. 高温气体 ②.
【解析】
【小问1详解】
力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态,舰载机在拦阻索作用下减速,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
舰钩对拦阻索的拉力与拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,二者大小相等。
【小问2详解】
电磁弹射系统使舰载机获得较大的初速度,由于惯性,舰载机离开飞行甲板时会保持原有的运动状态,从而获得更大的速度。
惯性的大小仅与物体的质量有关,舰载机飞离航母后,航母的质量减小,因此航母的惯性变小。
【小问3详解】
根据物体间力的作用是相互的原理,飞机发动机向后方喷出高温气体时,对气体施加向后的力,同时气体对飞机施加向前的反作用力,推动飞机向前飞行。
舰载机飞行的时间
则通过的路程为
25. 阅读短文,回答问题
2022年载人航天飞船顺利升空,并顺利开讲“天宫课堂”。王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩“沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面。科学计算表明,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。
(1)运载火箭发射时,会______喷出高温高压燃气,这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是______。
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将______,重力______。(两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)航天员穿上特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋,像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的______(选填“大小”“方向”或“作用点”),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平,叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验,冰墩墩被王亚平水平抛出后,冰墩墩将会______。
【答案】(1) ①. 向下 ②. 相互的
(2) ①. 不变 ②. 变小
(3)大小 (4)做匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
火箭升空依靠反作用力,需要向下喷出高温高压燃气;火箭对燃气施加向下的力,燃气同时对火箭施加向上的推力,体现了物体间力的作用是相互的。
【小问2详解】
质量是物体的固有属性,不随位置变化而改变,所以陀螺质量不变;太空舱处于完全失重状态,物体受到的重力大幅减小,因此重力变小。
【小问3详解】
弹力大小与弹性形变程度有关,改变弹性带子的长度会改变其形变程度,从而改变弹力的大小。
【小问4详解】
在完全失重状态下,冰墩墩被抛出后,由于惯性,它将保持抛出时的运动状态,做匀速直线运动。
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