精品解析:江苏省无锡市新吴区梅村实验中学2025-2026学年八年级下学期物理期中测试题
2026-05-03
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内容正文:
八年级下物理期中测试卷
本试卷分试卷和答题卡两部分,所有答案一律写在答题卡上。考试时间为100分钟,试卷满分为100分。全卷g取10N/kg
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,总分24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 下列物体能用如图所示的弹簧测力计测量其重力的是( )
A. 一颗绿豆 B. 一枚一元硬币
C. 一个鸡蛋 D. 一只羊
2. 在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A. 导电性 B. 腐蚀性 C. 绝缘性 D. 磁性
3. 2026年是中国农历丙午年(马年),我国国画大师徐悲鸿关于马的代表作早些时候就被印到了邮票上,如图所示。观察该枚邮票的构图,你认为下列说法正确的是( )
A. 马在奔跑时,运动状态发生了改变
B. 邮票中马的后腿已经离地,但它的重心仍会靠近后腿部分
C. 马在奔跑时,会给地面作用力,而不会受到地面施加的力
D. 马在奔跑时,离地的后腿,依然会受到地面施加的摩擦力
4. 下列关于密度的说法正确的是( )
A. 图甲中,物品从地面带到太空中会悬浮,是因为物品的密度变小了
B. 图乙中,风车放在点燃的酒精灯上方会转动,是因为空气受热密度变小
C. 图丙中,我国北方的冬天自来水管容易冻裂,是因为冰的密度比水的大
D. 图丁中,自制的鸡尾酒饮料能够分层,是因为下层饮料的密度小于上层饮料的密度
5. “篮球进校园”活动的开展,使同学们越来越喜欢篮球运动,下列四个情境中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A. 篮球与篮筐撞击变扁 B. 篮球在篮筐口转动后下落
C. 篮球在空中沿弧线飞行 D. 飞来的篮球被运动员接住
6. 如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A. 推书柜时,先将书移出 B. 车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
C. 搬运重物时在下方垫圆滚木 D. 汽车发动机内加上润滑油
7. 以前人们去商店买米酒和酱油时,店主用竹筒状的容器来量取,如图所示,但量取相同质量(250g)的米酒和酱油所用的容器是不一样的(均装满),已知ρ米酒=0.9g/cm3,ρ酱油=1.2g/cm3,下列说法正确的是( )
A. 若两个容器均装满酱油,则酱油的质量相同
B. 甲容器的容积与乙容器的容积之比是1∶2
C. 甲容器是量取米酒的
D. 若两容器均装满米酒,乙比甲多装了62.5g
8. 在学校拔河比赛中,1班和2班势均力敌,每边同学总的力都约为5000N,如果在绳的中间装一个量程足够大的弹簧测力计,则弹簧测力计的示数为
A. 5000N B. 10000N C. 0N D. 2500N
9. 如图是探究同一直线上的两个力的合成实验情景,钩码静止时,图甲与图乙中橡皮筋下端到达同一位置,下列说法不正确的是( )
A. 力F的作用效果与力 F₁、F₂的共同作用效果相同
B. 去掉力 F₂后,橡皮筋会缩短
C. 力F的大小等于F₁与F₂的大小之差
D. 滑轮的作用是改变施力的方向
10. 如图所示,小红竖直向上垫起排球,排球到达最高点a后开始下落,依次经过a、b、c、d四处。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大,但阻力小于重力。则排球经过四处时,所受合力最大的是( )
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
11. 社会实践活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示 下列判断正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为1,g取10N/kg)( )
A. ①图中的电子秤所受石头的压力和石头的重力是一对相互作用力
B. 从水中取出石头时,带出了1.5t的水
C. 从水中取出石头时,带出的水会影响密度的测量值
D. 根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125
12. 如图甲,水平面上一辆向右行驶的小车里用可伸缩的轻质弹簧固定一个光滑小球,弹簧的原长为l0,一段时间里发现弹簧的长度随时间的变化如图乙,则下列说法错误的是( )
A. AB段小车做匀速运动 B. BC段小车做加速运动
C. CE段小车做减速运动 D. EF段小车做减速运动
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 生活中人们有“石头比棉花重”这样的说法,正确的含义是指石头的______比棉花大。甲、乙两物体,体积之比是2∶1,质量之比是3∶4,则甲、乙两物体的密度之比是______;将甲和乙各截去一半后,它们的密度之比为______。
14. 变瘪的乒乓球放在盛有热水的杯子中,乒乓球能恢复原状,在此过程中,球内空气的密度______(选填“变大”“变小”或“不变”),你的判断依据是:乒乓球在恢复原状的过程中______。
15. 天平出现下列状况时,该如何操作?
(1)在称量前,发现指针指在分度盘的中央刻度线左侧,则应______。
(2)在称量小石块的质量时,发现指针右偏,则应______。
(3)在称100g水时,发现指针向右偏转,则应______。
16. 我国歼-15舰载机在“山东号”航母上起降已具备相当水平,如图所示。舰载机着舰后由于___________不能立即停下来,所以必须适时放下着舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速目的,使舰载机在很短的距离停下来,这说明力可以改变物体的___________。
17. 在物理科技创新社团活动中,同学们用塑料瓶自制了水火箭,图示,发射时水火箭向下喷水,从而获得升空的动力,该动力的施力物体是________(选填“空气”或“喷出的水”),水火箭升空利用了________________,水火箭最后会落到地面上,是因为受到________作用。
18. 如图甲所示,弹簧的一端固定在木板上,如图乙用手向上拉弹簧,说明力能使物体发生______:如图丙用手向下压弹簧,要想说明力的作用效果与力的方向有关,则要使F1与F2的大小______(选填“相等”或“不相等”);图丙中手对弹簧的力是______(选填“手”或“弹簧”)形变产生的。
19. 如图是“小心地滑”指示牌,其中正确的是图________(填“甲”或“乙”)。原因是:当有人走路踩到地面上的水的时候,脚会________(填“加速向前”或“加速向后”)运动,身体的上部由于惯性而以较小的速度继续运动,人就会滑倒。
20.
(1)小明在超市购物时,用25N的水平力推着重为100N购物小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的摩擦力是______N。突然他发现前面有位老人,于是马上用35N的水平力向后拉小车,使小车减速前进,小车在减速运动的过程中,小车所受的合力为______N。在食品区,小明从购物架上取下一箱牛奶放进购物车,由于______的变化,从而改变了小车所受地面的摩擦力。
(2)回到家后,爱动手实验的小明想把量程为0~10N的弹簧测力计改为“密度秤”。他的操作如下:①将轻质塑料杯(不计自重)挂在调零后的弹簧测力计上;②在塑料杯中装满水,测力计的指针位置如图甲;③将塑料杯中的水倒尽,再在杯中装满待测液体,测力计的指针位置如图乙,则待测液体的密度为______;用这样的方法在测力计的刻度处标注对应的液体密度值,即完成了“密度秤”的改装。则此“密度秤”的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的,所测液体密度的最大值为______,如果想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧测力计的前提下,你的方法是:______。
21. 如图所示,用100N的水平力F将质量为5kg带有凹槽的木块压在竖直墙壁上使其沿墙匀速下滑,则木块受到的摩擦力为______N;现保持F不变,将小球A放入凹槽中,木块继续下滑过程中受到墙壁的摩擦力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22. 一架遥控直升飞机模型的质量为250g,当它悬停在空中时,飞机获得的向上的升力施力物体是______。在某次竖直爬升的过程中,旋翼意外停转,则飞机模型将立即______(选填“加速下落”或“减速上升”)。假设在月球表面上,该直升飞机模型______(填“能”或“不能”)悬停在空中。
23. 用遥控小汽车做以下有趣的实验:
(1)如图甲所示,将小车悬挂起来,用遥控器启动它时,轮子转动但不前进。小车下方向上托起一块木板,当木板接触到轮子时,小车就会前进,使小车前进的动力是___________力。
(2)如图乙所示,桌面上放几只圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄板,再将小车放在木板上。用遥控器启动小车,观察到小车向右前进同时,木板向___________运动,对比小车和木板运动状态改变的原因,该实验说明了___________。
24. 小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究:让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到A、B、C三点的距离分别为:hA=0.4m,hB=0.6m,hC=0.9m。(不计空气阻力)
(1)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为______(选填“Va”、“Vb”或“0”),此时,小球处于______状态(选填“平衡”或“非平衡”);
(2)实验中所用小球的重力为______N。
三、解答题(本题共6小题,共40分。其中第26题应写出必要的解题过程)
25. 按要求作图。
(1)如图,在甲、乙、丙三个完全相同的容器中,分别盛有相同质量的水、盐水、酒精,请根据甲中水面位置在乙、丙两容器中分别画出盐水和酒精液面的高低位置。()。
(2)如图,物体A与弹簧连接,静止在光滑斜面上,请画出物体A所受弹力的示意图。
(3)如图,小球在竖直细绳的拉力作用下和光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图。
26. 木雕是雕塑的一种,在我们国家常常被称为“民间工艺”。一位木雕师用一块体积为,密度为质地均匀的木头雕刻出一只活灵活现的生肖虎。最后雕刻成的实心生肖虎质量为。求:
(1)雕刻前木头的质量是多少?
(2)雕刻成的实心生肖虎的体积多少?
(3)将该实心生肖虎底部挖空,在空心部分填满密度为的粘土,保持生肖虎的总体积不变,增加其质量从而更具手感。若填入粘土后生肖虎的总质量为,求填入粘土的体积是多少?
27. 为了探究“运动与力的关系”,小华同学设计了如图所示的斜面实验,让同一小车从同一斜面下滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上。
(1)①实验中应每次让图(A)小车从斜面______滑下,目的是__________________;
②如图(B)甲、乙、丙所示的三个图像是实验时用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面上运动的“速度与路程”图像;
(2)分析与论证:
①分析图(B)甲、乙、丙三个实验图像可知:阻力越小,小车运动的速度______(填“越快”“越慢”“减小得越快”或“减小得越慢”),滑行距离就越______;
②推理可知:其他条件相同时,若水平面绝对光滑没有阻力,则小车将______。
(3)请在图(B)丁中,画出小车在斜面和绝对光滑水平表面上运动的“速度与路程”图像;
(4)在一架水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由释放一包物资,下面给出了几种物资落地前与飞机位置关系的情形,如图(C)所示,请你作出正确的选择:
①不计空气对物资的阻力,物资与飞机的位置关系为______图;
②实际上,由于空气阻力的存在,物资与飞机的位置关系为______图。
28. 2026年起我国已全面禁止生产水银体温计,采用镓铟锡合金代替剧毒的水银制成体温计,该合金常温下为液态,且无毒。物理科创小组的同学们决定利用托盘天平,注射器测量镓铟锡合金的密度。
(1)测量密度前,为了提高液体体积测量的精确度,应在图甲中所示的三种注射器中选择______(选填“5mL”、“20mL”或“30mL”)的注射器,理由是__________________。
(2)同学们先将所选的注射器放在调节好的天平的左盘。用镊子向右盘中由大到小加减砝码,当放入最小的砝码时,发现指针向左摆动的幅度大于向右摆动的幅度,则接下来的操作是____________,直到横梁恢复水平平衡,读出所选用注射器的质量。
(3)同学们用注射器抽取适量的镓铟锡合金,他们发现抽取液态合金时,注射器中会有气泡,于是将气泡排出后,读取合金的体积V,并用天平测量它们的总质量,将测量和计算出的数据填入表格。
实验次数
注射器的质量/g
注射器和合金总质量/g
抽取的合金体积V/mL
合金密度ρ/()
1
6.2
13.9
1.2
6.4
2
22.4
2.6
6.2
3
5.0
第3次实验所测如图乙所示,质量为______g。通过三次实验,得到所测镓铟锡合金的密度为______(小数点后保留一位有效数字)。
(4)交流评估时,小明回想起,测量液态合金体积过程中,注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丙所示,这部分液态合金体积未被计入,会导致密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。通过分析表格中的数据,同学们发现某个物理量不测量也可以得出合金的密度,并且可以减小上述实验中的误差,可以不测量的物理量是______。
29. 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料不同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
1.0
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论:______。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是______。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。
30. 阅读短文,回答问题。
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止状态和匀速下降状态,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数均等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯底面的压力就小于人受到的重力。”小明在老师的指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电梯底面上,然后站上体重秤,在电梯向下运行的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间的变化图像如下图所示。已知小明的实际质量为60kg,g取10N/kg。
课后小明和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数可能为零,此时他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)电梯静止时,小明对秤台的压力是______N。
(2)小明在时间段内处于失重状态,此时他所受的合力是______N,方向为______。
(3)小明处于失重状态时,秤台对小明的支持力与小明的重力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)物体处于完全失重状态,是指物体(的)______(填序号)。
①质量为零 ②受到的支持力或拉力为零 ③重力为零
(5)我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在完全失重情况下的物理现象,王亚平利用小球和细线做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。以下表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是______(填字母)。
A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁
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八年级下物理期中测试卷
本试卷分试卷和答题卡两部分,所有答案一律写在答题卡上。考试时间为100分钟,试卷满分为100分。全卷g取10N/kg
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,总分24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 下列物体能用如图所示的弹簧测力计测量其重力的是( )
A. 一颗绿豆 B. 一枚一元硬币
C. 一个鸡蛋 D. 一只羊
【答案】C
【解析】
【详解】从图中可知,弹簧测力计的量程为0~5N,则最大测量值为5N;分度值为0.2N,则最小测量值为0.2N。一颗绿豆的质量约0.1g,重力约,远小于测力计的分度值0.2N,无法准确测量;一枚一元硬币的质量约6g,重力约0.06N,仍小于分度值,无法测量;一个鸡蛋的质量约50g,重力约0.5N,在测力计的0~5N量程内,且大于分度值0.2N,可准确测量;一只羊的质量约50kg,重力约500N,远超测力计的0~5N量程,无法测量。综上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A. 导电性 B. 腐蚀性 C. 绝缘性 D. 磁性
【答案】C
【解析】
【详解】因为计算机主机是大量的电子原件在工作,如果氟化液具有良好的导电性,细微的电流就会影响计算机主机,同理腐蚀性和磁性也会影响计算机主机的正常工作,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 2026年是中国农历丙午年(马年),我国国画大师徐悲鸿关于马的代表作早些时候就被印到了邮票上,如图所示。观察该枚邮票的构图,你认为下列说法正确的是( )
A. 马在奔跑时,运动状态发生了改变
B. 邮票中马的后腿已经离地,但它的重心仍会靠近后腿部分
C. 马在奔跑时,会给地面作用力,而不会受到地面施加的力
D. 马在奔跑时,离地的后腿,依然会受到地面施加的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.马奔跑时速度大小、方向不断变化,因此运动状态发生了改变,故A正确;
B.邮票中马的后腿已经离地,此时马的重心会更靠近支撑身体的前腿部分,而不是后腿,故B错误;
C.力的作用是相互的,马对地面施加作用力的同时,一定受到地面的反作用力,故C错误;
D.摩擦力产生的前提是两个物体相互接触挤压,后腿离地后与地面不接触,不会受到地面的摩擦力,故D错误。
故选A。
4. 下列关于密度的说法正确的是( )
A. 图甲中,物品从地面带到太空中会悬浮,是因为物品的密度变小了
B. 图乙中,风车放在点燃的酒精灯上方会转动,是因为空气受热密度变小
C. 图丙中,我国北方的冬天自来水管容易冻裂,是因为冰的密度比水的大
D. 图丁中,自制的鸡尾酒饮料能够分层,是因为下层饮料的密度小于上层饮料的密度
【答案】B
【解析】
【详解】A.物品从地面带到太空中,其质量不变,体积也不变,根据可知,物品的密度不变,故A错误;
B.风车放在点燃的酒精灯上方会转动,是因为空气受热膨胀,密度变小而上升,上升的空气推动风车转动,故B正确;
C.我国北方的冬天自来水管容易冻裂,是因为冰的密度比水小,水管中的水结冰时质量不变,根据可知,冰的体积比水的体积大,故我国北方的冬天自来水管容易被撑裂,故C错误;
D.自制的鸡尾酒饮料中,若静置一段时间,密度较大的饮料逐渐下降、密度较小的饮料能上浮,从而相互分开,出现分层,故自制的鸡尾酒饮料能够分层,是因为下层饮料的密度大于上层饮料的密度,故D错误。
故选B。
5. “篮球进校园”活动的开展,使同学们越来越喜欢篮球运动,下列四个情境中与其它三个力所产生的作用效果不同的是( )
A. 篮球与篮筐撞击变扁 B. 篮球在篮筐口转动后下落
C. 篮球在空中沿弧线飞行 D. 飞来的篮球被运动员接住
【答案】A
【解析】
【详解】A.篮球与篮筐撞击变扁,篮球的形状发生变化,说明力改变了物体的形状;
B.篮球在篮筐口转动后下落,篮球由静止变为运动,说明力改变了物体的运动状态;
C.守篮球在空中沿弧线飞行,篮球运动方向发生变化,说明力改变了物体的运动状态;
D.飞来的篮球被运动员接住,篮球由运动变为静止,说明力改变了物体的运动状态。
通过以上分析可知,四个力中与其它三个力所产生的作用效果不同的是A。
故选A。
6. 如图所示为人骨关节的示意图,关节由关节囊包裹形成密闭的关节腔,关节腔内含有滑液,可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是( )
A. 推书柜时,先将书移出 B. 车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子
C. 搬运重物时在下方垫圆滚木 D. 汽车发动机内加上润滑油
【答案】D
【解析】
【详解】关节腔内的滑液使骨与骨的接触面分离,使接触面分离,从而减小了骨与骨之间的摩擦。
A.推书柜时,先将书移出,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦,故A不符合题意;
B.车子陷在泥里,在轮胎下面垫石子,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.搬运重物时在下方垫圆滚木,是通过变滑动为滚动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.汽车发动机内加上润滑油可以在接触面形成油膜,是通过分离接触面来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
7. 以前人们去商店买米酒和酱油时,店主用竹筒状的容器来量取,如图所示,但量取相同质量(250g)的米酒和酱油所用的容器是不一样的(均装满),已知ρ米酒=0.9g/cm3,ρ酱油=1.2g/cm3,下列说法正确的是( )
A. 若两个容器均装满酱油,则酱油的质量相同
B. 甲容器的容积与乙容器的容积之比是1∶2
C. 甲容器是量取米酒的
D. 若两容器均装满米酒,乙比甲多装了62.5g
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示知,甲的体积比乙的小,两个容器均装满酱油,据知,甲的质量小于乙的质量,故A错误;
BC.甲和乙中所装的液体的质量相同为250g,而,据知,甲中所装的是酱油,乙中所装的是米酒,甲容器的容积、乙容器的容积分别为,
甲和乙的容积之比,故BC错误;
D.两个容器均装满米酒,甲和乙所装的米酒的质量分别为,
乙比甲多装的质量,故D正确。
故选D。
8. 在学校拔河比赛中,1班和2班势均力敌,每边同学总的力都约为5000N,如果在绳的中间装一个量程足够大的弹簧测力计,则弹簧测力计的示数为
A. 5000N B. 10000N C. 0N D. 2500N
【答案】A
【解析】
【详解】弹簧测力计两端沿水平方向各施加5000N的拉力,受力物体都是弹簧测力计,两个拉力在一条直线上且方向相反,所以是一对平衡力.弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力(5000N)为准,所以,其示数是5000N,故A正确,BCD错误.
故选A.
9. 如图是探究同一直线上的两个力的合成实验情景,钩码静止时,图甲与图乙中橡皮筋下端到达同一位置,下列说法不正确的是( )
A. 力F的作用效果与力 F₁、F₂的共同作用效果相同
B. 去掉力 F₂后,橡皮筋会缩短
C. 力F的大小等于F₁与F₂的大小之差
D. 滑轮的作用是改变施力的方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为图甲与图乙中橡皮筋下端到达同一位置,所以力的作用效果与力、的共同作用效果相同,故A正确,不符合题意;
B.力、的方向相反,且,共同作用使橡皮筋伸长;去掉力后,由可知,合力变大,橡皮筋会伸长,故B错误,符合题意;
C.由图可知,力、方向不同,力的大小等于与的大小之差,即,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,此滑轮为定滑轮,定滑轮的作用就是改变施力的方向,故D正确,不符合题意。
故选 B。
10. 如图所示,小红竖直向上垫起排球,排球到达最高点a后开始下落,依次经过a、b、c、d四处。已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大,但阻力小于重力。则排球经过四处时,所受合力最大的是( )
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
【答案】A
【解析】
【详解】排球下落过程受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,阻力小于重力,则合力方向竖直向下,与运动方向相同,所以排球加速下落,速度越来越快,阻力越来越大,合力越来越小,所以a处合力最大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 社会实践活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示 下列判断正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为1,g取10N/kg)( )
A. ①图中的电子秤所受石头的压力和石头的重力是一对相互作用力
B. 从水中取出石头时,带出了1.5t的水
C. 从水中取出石头时,带出的水会影响密度的测量值
D. 根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125
【答案】D
【解析】
【详解】A.电子秤受到石头的压力和石头受到的重力方向相同,不满足相互作用力的条件,故A错误;
B.图②中玻璃杯和水的总质量为
取出石头后总质量为,因此带出水的质量,远小于,故B错误;
C.本实验可以通过现有测量数据计算得到带出水的质量,修正石头体积的计算结果,因此带出水不会影响最终密度的准确测量值,故C错误;
D.补充到标记处加入水的质量为
石头体积为
石头密度为,故D正确。
故选D。
12. 如图甲,水平面上一辆向右行驶的小车里用可伸缩的轻质弹簧固定一个光滑小球,弹簧的原长为l0,一段时间里发现弹簧的长度随时间的变化如图乙,则下列说法错误的是( )
A. AB段小车做匀速运动 B. BC段小车做加速运动
C. CE段小车做减速运动 D. EF段小车做减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】小球表面光滑,水平方向仅受弹簧弹力:
弹簧长度l= l0(原长):弹簧无形变,弹力为 0,小球与小车速度相同,小车匀速运动;
弹簧长度 l< l0:弹簧被压缩,弹力向右,说明小球相对于小车向左运动,小车向右加速(小车速度增大,小球因惯性保持原速,相对向左);
弹簧长度 l> l0:弹簧被拉长,弹力向左,说明小球相对于小车向右运动,小车向右减速(小车速度减小,小球因惯性保持原速,相对向右)。
A.小球在AB段时,从图乙可知弹簧的长度没变,说明车处于匀速运动状态,故A正确,不符合题意;
B.小球在BC段时,弹簧长度小于 l0,说明弹簧被压缩。小球因惯性要保持原来的速度,相对于小车向左运动,说明小车的速度在增大,做加速运动。故B正确,不符合题意;
C.小球在CD段时,弹簧被压缩,小车加速运动;DE段时,弹簧被拉伸,小车做减速运动,故C错误,符合题意;
D.小球在EF段时,弹簧被拉伸,说明小车在减速,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 生活中人们有“石头比棉花重”这样的说法,正确的含义是指石头的______比棉花大。甲、乙两物体,体积之比是2∶1,质量之比是3∶4,则甲、乙两物体的密度之比是______;将甲和乙各截去一半后,它们的密度之比为______。
【答案】 ①. 密度 ②. 3∶8 ③. 3∶8
【解析】
【详解】“石头比棉花重”的正确含义是指石头的密度比棉花大,因为该说法实际是指相同体积的石头和棉花,石头的质量更大,而密度反映的是单位体积物质的质量;根据密度公式,甲、乙两物体的密度之比为
密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关,所以将甲、乙各截去一半后,它们的密度不会改变,密度之比仍为3∶8。
14. 变瘪的乒乓球放在盛有热水的杯子中,乒乓球能恢复原状,在此过程中,球内空气的密度______(选填“变大”“变小”或“不变”),你的判断依据是:乒乓球在恢复原状的过程中______。
【答案】 ①. 变小 ②. 质量不变,体积变大,由可知密度变小
【解析】
【详解】球内空气的质量不会随乒乓球的形状改变而变化,即质量保持不变;乒乓球恢复原状时,球内空气的体积逐渐变大。根据密度公式,在质量不变的前提下,体积越大,密度越小。
15. 天平出现下列状况时,该如何操作?
(1)在称量前,发现指针指在分度盘的中央刻度线左侧,则应______。
(2)在称量小石块的质量时,发现指针右偏,则应______。
(3)在称100g水时,发现指针向右偏转,则应______。
【答案】(1)
向右调节平衡螺母 (2)
减少砝码或向左移动游码
(3)
继续向左盘容器中加水
【解析】
【小问1详解】
称量前调平阶段,指针偏向分度盘左侧说明天平左侧偏重,根据天平调平规则,需向右调节平衡螺母,使指针指向分度盘中央刻度线;
【小问2详解】
称量物体时,指针右偏表明右盘砝码与游码的总质量大于物体质量,此时应减少砝码或将游码向左移动,直至天平平衡;
【小问3详解】
称取100g水时已将砝码和游码调至对应100g的位置,指针右偏说明右盘(砝码端)质量更大,即左盘容器内的水未达到100g,因此需继续向左盘容器中加水,直至天平平衡。
16. 我国歼-15舰载机在“山东号”航母上起降已具备相当水平,如图所示。舰载机着舰后由于___________不能立即停下来,所以必须适时放下着舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速目的,使舰载机在很短的距离停下来,这说明力可以改变物体的___________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]根据牛顿第一定律知道,一切物体都有保持原来运动状态不变的特性,这种特性叫做惯性,飞机着舰后因惯性将保持原来的运动状态,不能立即停下来。
[2]飞机着舰后受拦阻索的阻力而减速,说明拦阻索施加给飞机的力改变了飞机的运动状态。
17. 在物理科技创新社团活动中,同学们用塑料瓶自制了水火箭,图示,发射时水火箭向下喷水,从而获得升空的动力,该动力的施力物体是________(选填“空气”或“喷出的水”),水火箭升空利用了________________,水火箭最后会落到地面上,是因为受到________作用。
【答案】 ①. 喷出的水 ②. 力的作用是相互的 ③. 重力
【解析】
【详解】[1][2]水火箭发射时,水从水火箭底部喷出,水火箭对喷出的水产生一个向下的力,喷出的水对水火箭产生一个向上的力,水火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是相互的;推动水火箭向上加速运动的力的施力物体是喷出的水。
[3]水喷完后,水火箭具有惯性,仍可以向前飞行一段距离,最终会落到地面上,是因为受到重力作用。
18. 如图甲所示,弹簧的一端固定在木板上,如图乙用手向上拉弹簧,说明力能使物体发生______:如图丙用手向下压弹簧,要想说明力的作用效果与力的方向有关,则要使F1与F2的大小______(选填“相等”或“不相等”);图丙中手对弹簧的力是______(选填“手”或“弹簧”)形变产生的。
【答案】 ①. 形变 ②. 相等 ③. 手
【解析】
【详解】[1]如图乙用手向上拉弹簧,说明力能使物体发生形变。
[2]如图丙用手向下压弹簧,要想说明力的作用效果与力的方向有关,则要使F1与F2的大小相等。
[3]图丙中手对弹簧的力是手形变产生的。
19. 如图是“小心地滑”指示牌,其中正确的是图________(填“甲”或“乙”)。原因是:当有人走路踩到地面上的水的时候,脚会________(填“加速向前”或“加速向后”)运动,身体的上部由于惯性而以较小的速度继续运动,人就会滑倒。
【答案】 ①. 甲 ②. 加速向前
【解析】
【详解】[1][2]当人踩到地面上的水时,脚与地面的摩擦力变小,脚会加速向前运动,而身体上部由于惯性保持原来较小的速度运动,人就会向后滑倒,所以正确的是图甲。
20.
(1)小明在超市购物时,用25N的水平力推着重为100N购物小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的摩擦力是______N。突然他发现前面有位老人,于是马上用35N的水平力向后拉小车,使小车减速前进,小车在减速运动的过程中,小车所受的合力为______N。在食品区,小明从购物架上取下一箱牛奶放进购物车,由于______的变化,从而改变了小车所受地面的摩擦力。
(2)回到家后,爱动手实验的小明想把量程为0~10N的弹簧测力计改为“密度秤”。他的操作如下:①将轻质塑料杯(不计自重)挂在调零后的弹簧测力计上;②在塑料杯中装满水,测力计的指针位置如图甲;③将塑料杯中的水倒尽,再在杯中装满待测液体,测力计的指针位置如图乙,则待测液体的密度为______;用这样的方法在测力计的刻度处标注对应的液体密度值,即完成了“密度秤”的改装。则此“密度秤”的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的,所测液体密度的最大值为______,如果想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧测力计的前提下,你的方法是:______。
【答案】(1) ①. 25 ②. 60 ③. 压力
(2) ①. ②. 均匀 ③. 2 ④. 减小塑料杯的容积
【解析】
【小问1详解】
购物车做匀速直线运动时,水平方向推力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此摩擦力等于推力,为25N。
小车减速向前运动时,滑动摩擦力仍然向后阻碍相对运动,且压力、接触面粗糙程度不变,摩擦力大小仍为25N;向后的拉力为35N,两个力方向相同,因此合力
放入牛奶后,购物车对地面的压力增大,接触面粗糙程度不变,摩擦力随压力改变,因此是压力的变化改变了摩擦力。
【小问2详解】
弹簧测力计分度值为1N,由图得,装满水时重力,装满待测液体时重力,杯子容积不变,由得
代入数据得
由,g、V为定值,因此液体密度��与弹簧测力计示数G成正比例关系,所以密度秤刻度是均匀的。
弹簧测力计量程最大为10N,即最大拉力,同理得
不更换弹簧测力计时,最大拉力不变,由可知,减小塑料杯的容积V,就可以在相同最大拉力下测得更大的密度,因此增大量程的方法是换用容积更小的塑料杯。
21. 如图所示,用100N的水平力F将质量为5kg带有凹槽的木块压在竖直墙壁上使其沿墙匀速下滑,则木块受到的摩擦力为______N;现保持F不变,将小球A放入凹槽中,木块继续下滑过程中受到墙壁的摩擦力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 50 ②. 不变
【解析】
【详解】木块匀速下滑时处于平衡状态,竖直方向摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,根据公式得木块重力
因此木块受到的摩擦力
放入小球A后,水平压力保持不变,木块对墙壁的压力、接触面粗糙程度都不变,因此墙壁对木块的摩擦力大小不变。
22. 一架遥控直升飞机模型的质量为250g,当它悬停在空中时,飞机获得的向上的升力施力物体是______。在某次竖直爬升的过程中,旋翼意外停转,则飞机模型将立即______(选填“加速下落”或“减速上升”)。假设在月球表面上,该直升飞机模型______(填“能”或“不能”)悬停在空中。
【答案】 ①. 空气 ②. 减速上升 ③. 不能
【解析】
【详解】直升飞机旋翼向下对空气施加力,根据力的作用是相互的,空气对旋翼施加向上的反作用力即升力,因此升力的施力物体是空气。
竖直爬升过程中旋翼停转后,飞机不再受到向上的升力,由于惯性,飞机会继续向上运动,由于飞机受到重力,重力方向竖直向下,所以飞机会立即减速上升。
月球表面没有空气,旋翼转动无法获得空气的反作用力,不能产生升力,因此直升飞机模型不能悬停在空中。
23. 用遥控小汽车做以下有趣的实验:
(1)如图甲所示,将小车悬挂起来,用遥控器启动它时,轮子转动但不前进。小车下方向上托起一块木板,当木板接触到轮子时,小车就会前进,使小车前进的动力是___________力。
(2)如图乙所示,桌面上放几只圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄板,再将小车放在木板上。用遥控器启动小车,观察到小车向右前进同时,木板向___________运动,对比小车和木板运动状态改变的原因,该实验说明了___________。
【答案】(1)摩擦 (2) ①. 左 ②. 力的作用是相互的
【解析】
【小问1详解】
木板接触汽车轮子后,汽车受到木板的摩擦力,汽车向前运动,使小车向前运动的动力是摩擦力。
【小问2详解】
[1][2]桌面上排放几支圆柱形铅笔,铅笔上放一块较长的薄木板,小车放在木板上,小车向右前进,木板给小车向右的摩擦力,同时木板向左运动,小车给木板向左的摩擦力,这两个力大小相等,方向相反,是一对相互作用力,说明力的作用是相互的。
24. 小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究:让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到A、B、C三点的距离分别为:hA=0.4m,hB=0.6m,hC=0.9m。(不计空气阻力)
(1)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为______(选填“Va”、“Vb”或“0”),此时,小球处于______状态(选填“平衡”或“非平衡”);
(2)实验中所用小球的重力为______N。
【答案】 ①. 0 ②. 非平衡 ③. 4
【解析】
【详解】(1)[1][2]小球下落中,当弹力大于重力后减速下落,当橡皮筋伸长量最大时,小球速度减小为0,小球受力不平衡,所以处于非平衡状态;由于弹力大于重力,合力向上,小球会向上运动。
(2)[3]由图可知,在hB处时小球的速度是最大的,重力等于弹力;此时橡皮筋的伸长量为
橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm,则弹力为
所以小球的重力为4N。
三、解答题(本题共6小题,共40分。其中第26题应写出必要的解题过程)
25. 按要求作图。
(1)如图,在甲、乙、丙三个完全相同的容器中,分别盛有相同质量的水、盐水、酒精,请根据甲中水面位置在乙、丙两容器中分别画出盐水和酒精液面的高低位置。()。
(2)如图,物体A与弹簧连接,静止在光滑斜面上,请画出物体A所受弹力的示意图。
(3)如图,小球在竖直细绳的拉力作用下和光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
三种液体质量相同,根据可知,质量相同时,液体密度越大,体积越小。已知
因此
盐水的液面画在低于甲水面的位置,酒精的液面画在高于甲水面的位置。
【小问2详解】
物体A与弹簧接触,静止在光滑的斜面,弹簧处于压缩状态,则物体A受到平行于斜面向上的弹力,同时还受到垂直于斜面向上的支持力,两个力都作用在物体的重心处。
【小问3详解】
斜面光滑,绳子处于竖直状态,说明球与斜面虽然接触但不发生挤压,则小球不受摩擦力和支持力,小球受到重力和拉力的作用,两个力是一对平衡力。在小球重心处,沿竖直向上的方向画一条有向线段,标注F;沿竖直向下的方向画一条长度相等的有向线段,标注G。
26. 木雕是雕塑的一种,在我们国家常常被称为“民间工艺”。一位木雕师用一块体积为,密度为质地均匀的木头雕刻出一只活灵活现的生肖虎。最后雕刻成的实心生肖虎质量为。求:
(1)雕刻前木头的质量是多少?
(2)雕刻成的实心生肖虎的体积多少?
(3)将该实心生肖虎底部挖空,在空心部分填满密度为的粘土,保持生肖虎的总体积不变,增加其质量从而更具手感。若填入粘土后生肖虎的总质量为,求填入粘土的体积是多少?
【答案】(1)120g
(2)125cm3 (3)30cm3
【解析】
【小问1详解】
雕刻前木头的质量
【小问2详解】
雕刻成的实心生肖虎的体积
【小问3详解】
由题意得
即
代入数据可得
解得
27. 为了探究“运动与力的关系”,小华同学设计了如图所示的斜面实验,让同一小车从同一斜面下滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上。
(1)①实验中应每次让图(A)小车从斜面______滑下,目的是__________________;
②如图(B)甲、乙、丙所示的三个图像是实验时用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面上运动的“速度与路程”图像;
(2)分析与论证:
①分析图(B)甲、乙、丙三个实验图像可知:阻力越小,小车运动的速度______(填“越快”“越慢”“减小得越快”或“减小得越慢”),滑行距离就越______;
②推理可知:其他条件相同时,若水平面绝对光滑没有阻力,则小车将______。
(3)请在图(B)丁中,画出小车在斜面和绝对光滑水平表面上运动的“速度与路程”图像;
(4)在一架水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由释放一包物资,下面给出了几种物资落地前与飞机位置关系的情形,如图(C)所示,请你作出正确的选择:
①不计空气对物资的阻力,物资与飞机的位置关系为______图;
②实际上,由于空气阻力的存在,物资与飞机的位置关系为______图。
【答案】(1) ①. 同一高度由静止开始 ②. 使小车滑到水平面时的速度相同
(2) ①. 减小得越慢 ②. 远 ③. 做匀速直线运动
(3) (4) ①. 乙 ②. 甲
【解析】
【小问1详解】
为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,这里采取的研究方法是控制变量法。
【小问2详解】
从速度-路程图像可看出,阻力越小(木板表面阻力最小),小车速度下降越平缓,相同初速度下,速度减小得越慢,滑行的距离越远;推理可得:若阻力为零,小车速度不会减小,将做匀速直线运动。
【小问3详解】
小车在斜面上加速下滑,速度随路程增大而增大,该段的图像和甲图一致,到达水平面位置时速度达到最大值;进入绝对光滑水平面后,小车不受阻力,速度保持不变,故此段是平行于路程(横坐标)的水平直线,据此作图。
【小问4详解】
不计空气阻力时,物资离开飞机后,由于惯性,水平方向速度和匀速飞行的飞机保持一致,因此物资始终在飞机的正下方,对应乙图;存在空气阻力时,物资水平方向受阻力,速度小于飞机速度,相同时间内水平前进距离更小,会落在飞机的后方,对应甲图。
28. 2026年起我国已全面禁止生产水银体温计,采用镓铟锡合金代替剧毒的水银制成体温计,该合金常温下为液态,且无毒。物理科创小组的同学们决定利用托盘天平,注射器测量镓铟锡合金的密度。
(1)测量密度前,为了提高液体体积测量的精确度,应在图甲中所示的三种注射器中选择______(选填“5mL”、“20mL”或“30mL”)的注射器,理由是__________________。
(2)同学们先将所选的注射器放在调节好的天平的左盘。用镊子向右盘中由大到小加减砝码,当放入最小的砝码时,发现指针向左摆动的幅度大于向右摆动的幅度,则接下来的操作是____________,直到横梁恢复水平平衡,读出所选用注射器的质量。
(3)同学们用注射器抽取适量的镓铟锡合金,他们发现抽取液态合金时,注射器中会有气泡,于是将气泡排出后,读取合金的体积V,并用天平测量它们的总质量,将测量和计算出的数据填入表格。
实验次数
注射器的质量/g
注射器和合金总质量/g
抽取的合金体积V/mL
合金密度ρ/()
1
6.2
13.9
1.2
6.4
2
22.4
2.6
6.2
3
5.0
第3次实验所测如图乙所示,质量为______g。通过三次实验,得到所测镓铟锡合金的密度为______(小数点后保留一位有效数字)。
(4)交流评估时,小明回想起,测量液态合金体积过程中,注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丙所示,这部分液态合金体积未被计入,会导致密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。通过分析表格中的数据,同学们发现某个物理量不测量也可以得出合金的密度,并且可以减小上述实验中的误差,可以不测量的物理量是______。
【答案】(1) ①. 5mL ②. 分度值更小,测量液体体积时精确度更高 (2)向右移动游码
(3) ①. 37 ②. 6.3
(4) ①. 偏大 ②. 注射器的质量
【解析】
【小问1详解】
提高液体体积测量的精确度,应选分度值小的注射器,5mL的注射器分度值最小,因此应选5mL。
【小问2详解】
当放入最小的砝码时,发现指针向左摆动的幅度大于向右摆动的幅度,说明指针左偏,砝码偏轻,应向右移动游码使横梁恢复水平平衡。
【小问3详解】
如图乙所示,第3次所测质量为
本次抽取的合金质量为
本次测得合金密度为
对三次密度取平均后得
【小问4详解】
测量液态合金体积过程中,注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,则体积偏小,根据可知,所测密度偏大;通过1、2两次实验数据相减,可消去注射器质量的影响,
计算合金密度时无需单独测量。
29. 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料不同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
1.0
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论:______。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是______。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。
【答案】(1)2 (2)接触面的粗糙程度
(3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越小(大),滑动摩擦力越小(大)
(4)在其它条件相同时,换用面积不同的侧面进行实验
(5) ①. 不合理 ②. 理由是平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
【解析】
【小问1详解】
步骤一中,拉动平板小车1时,铁块相对地面静止(拉力传感器拉铁块,铁块受的摩擦力与拉力平衡)。由图乙,1s后拉力传感器示数稳定在2N,此时滑动摩擦力等于拉力,故铁块受到的摩擦力为。
【小问2详解】
步骤一:铁块放置在平板小车1上,拉力传感器示数对应铁块与小车1间的滑动摩擦力;步骤二第1次实验:同一铁块以相同方式放置在平板小车2上,弹簧测力计示数为0(即铁块对小车的压力仍为重力5N,与步骤一相同)。小车1与小车2虽“材料相同”,但实验中未明确两者表面粗糙程度完全一致(如加工工艺、磨损程度等可能不同),而拉力传感器示数不同(步骤一1~4s示数为2N,步骤二第1次为1.5N)。压力相同的情况下,滑动摩擦力大小变化,说明变量为接触面粗糙程度(即小车1与小车2的表面粗糙程度存在差异)。因此,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
【小问3详解】
在步骤二的实验里,我们要探究滑动摩擦力大小的变化规律。实验中,铁块自身重力是固定的,这是初始的压力相关因素。当用弹簧测力计竖直向上拉铁块时,根据力的平衡,铁块对平板小车的实际压力等于铁块重力减去弹簧测力计的拉力,所以弹簧测力计拉力越大,铁块对小车的实际压力就越小。而拉力传感器示数反映的是铁块受到的滑动摩擦力大小(因为铁块相对静止,拉力与摩擦力平衡)。从表格数据能看到,随着弹簧测力计拉力增大(即实际压力减小),拉力传感器示数变小,也就是滑动摩擦力减小。又因为整个实验中,铁块与小车接触面的粗糙程度始终不变(题目说每个面粗糙程度相同,且实验中接触面不变),所以可以得出结论:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。
【小问4详解】
控制压力、接触面粗糙程度不变,改变接触面积。操作:将铁块不同面(长/宽/高对应面)朝下,放同一平板小车,用相同方式拉小车,比较拉力传感器示数。
【小问5详解】
[1][2]拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力,与“水平面(小车与地面)的光滑程度”无关。故小轩说法不合理,理由:实验中拉力传感器示数反映的是铁块与小车间的摩擦,水平面光滑不影响该摩擦力,因此不影响示数。
30. 阅读短文,回答问题。
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止状态和匀速下降状态,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数均等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯底面的压力就小于人受到的重力。”小明在老师的指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电梯底面上,然后站上体重秤,在电梯向下运行的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间的变化图像如下图所示。已知小明的实际质量为60kg,g取10N/kg。
课后小明和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数可能为零,此时他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)电梯静止时,小明对秤台的压力是______N。
(2)小明在时间段内处于失重状态,此时他所受的合力是______N,方向为______。
(3)小明处于失重状态时,秤台对小明的支持力与小明的重力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)物体处于完全失重状态,是指物体(的)______(填序号)。
①质量为零 ②受到的支持力或拉力为零 ③重力为零
(5)我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在完全失重情况下的物理现象,王亚平利用小球和细线做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。以下表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是______(填字母)。
A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁
【答案】(1)600 (2) ①. 150 ②. 竖直向下
(3)不是 (4)②
(5)B
【解析】
【小问1详解】
电梯静止时,小明的重力和秤台的支持力是一对平衡力,大小相等;小明对秤台的压力和秤台对小明的支持力是一对相互作用力,大小也相等,因此小明对秤台的压力等于小明的重力,计算得:。
【小问2详解】
根据失重定义,物体对支持物的压力小于实际重力时为失重状态;由图丙可知,时间段内体重秤示数为45kg,小于小明实际质量60kg,因此小明在时间段内处于失重状态;小明实际重力,此时秤台对小明的支持力
合力大小
重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,重力大于支持力,因此合力方向为竖直向下。
【小问3详解】
二力平衡的条件是两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,失重状态下秤台对小明的支持力大小不等于小明的重力大小,因此不是一对平衡力。
【小问4详解】
根据材料定义,完全失重状态是指物体对支持物的压力为零,即物体受到的支持力或拉力(视重)为零;质量是物体的固有属性,重力中和都不变,因此质量和重力都不为零,所以选②。
【小问5详解】
完全失重状态下小球不受重力作用:第一次将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一定律,小球保持静止,因此甲图正确,乙图错误;第二次放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,小球获得初速度后,悬线拉力作为向心力持续指向圆心,使小球做匀速圆周运动,因此丁图正确,丙图错误;综上甲、丁符合实际,选B。
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