内容正文:
初二物理
(满分100分 时间100分钟)
一、选择题(本题共12小题,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列关于苏超比赛所用足球的直径和质量的估算值中,最符合实际的是( )
A. B.
C. D.
2. 新型超轻“航空级玻璃棉”材料,应用在飞机机舱内可以起到节能、保温、降噪的作用。下列不属于这种材料具有的物理属性的是( )
A. 密度小 B. 导电性好 C. 隔音性好 D. 导热性差
3. 下列测量工具使用正确的一项是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,小明将压瘪但未漏气的乒乓球泡到热水里,乒乓球慢慢恢复原状。此过程中球内气体的( )
A. 体积不变 B. 质量变小 C. 密度变小 D. 密度不变
5. 端午节是我国的传统节日,精彩的赛龙舟比赛在全国各地举行。如图用桨划龙舟时,使龙舟前进的力是( )
A. 水对桨的推力 B. 桨对水的推力
C. 龙舟受到的摩擦力 D. 龙舟受到的重力
6. 伽利略通过实验推理得出的核心结论是( )
A. 力是维持物体运动的原因
B. 运动的物体一定受到力的作用
C. 物体的运动不需要力来维持
D. 没有力的作用,物体就会停止运动
7. 如图所示的几个操作中,为了减小摩擦的是( )
A. 握紧方向盘 B. 车轴处装有滚珠轴承
C. 瓶盖上有条纹 D. 体操运动员在手上涂镁粉
8. 如图所示,嫦娥六号探测器落在月球背面的某处水平月面上,其重力为G,对月球表面的压力为,月球表面对其支持力为。下列说法正确的是( )
A. G和是一对平衡力
B. 和是一对平衡力
C. G和是一对相互作用力
D. 和是一对相互作用力
9. 在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,利用天平和弹簧测力计测量并记录了鸡蛋、橘子、苹果的质量和重力,并在坐标系中描点,以下符合实际的是( )
A. B.
C. D.
10. 小球在水平拉力作用下沿水平面向右运动,每隔相等时间曝光一次,得到闪光照片如图所示。从A运动到F的过程中,下列说法不正确的是( )
A. 小球做加速直线运动 B. 小球的运动状态不断改变
C. 小球受力不平衡 D. 小球所受的合力与运动方向相反
11. 如图所示为“苹果爬杆”趣味实验:筷子插在苹果中央,手拿筷子中上部,用锤子敲击筷子上端,苹果会沿筷子慢慢向上“爬”。该现象的成因是( )
A. 筷子对苹果有向上的作用力
B. 苹果对筷子有向上的作用力
C. 筷子具有惯性,保持原来静止状态
D. 筷子受力向下运动,苹果由于惯性保持静止
12. 一薄壁瓶内装满某种液体,液体质量为,小华想测出该液体密度,他用刻度尺测得瓶子高度为,瓶底面积为,然后倒出部分液体,测出液面高度,如图所示。接着堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度,则该液体密度为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 如图所示是东汉时期发明的候风仪,也被称为“相风铜鸟”,其在风吹动下转动,说明了力可以改变物体的______;风停止后,其还可以继续转动,是因为候风仪具有______。
14. 家庭常用的瓷勺,除素雅美观外还经久耐磨,说明陶瓷具有较大的______;用酒精灯加热后的勺头能将火柴头点燃而手柄却不烫手,说明陶瓷的______性差。
15. 下列三个物体中:①空中飞行的无人机、②压缩的轻弹簧、③被举高的哑铃,具有弹性势能的是______,具有重力势能的是______。
16. 如图所示,在探究阻力对物体运动的影响时,某同学每次都让小车从斜面上固定位置由静止开始下滑,是为了使______;车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离越______,小车的速度减小得越______;若小车在水平面上运动时不受阻力,小车将一直做______。
17. 小华在研究物质密度时,选择了甲、乙、丙三种物质制成四个物体1、2、3、4,分别测出这四个物体的质量和体积,将四组数据描成点在图a坐标系中,并将它们的密度与体积关系图像画在图b坐标系中。由图可知,物体4是由物质______组成的,图b中阴影部分的面积表示的物理量是______。
18. 肆意张贴的小广告严重影响了市容市貌,周末同学们用砂纸去清除墙面上的小广告。砂纸表面有很多细小的砂粒,是为了在使用过程中通过增大________来增大摩擦;当按压砂纸向左滑动时,墙面受到的摩擦力方向________。
19. 小明旅游时发现某店铺用圆柱形竹筒量取米酒、酱油等.如图所示,两竹筒内径相等,当它们都盛满时,量取的米酒和酱油质量相等,则竹筒A量取的是_____;竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为______。 (ρ米酒=0.95×103 kg/m3,ρ酱油=1.15×103 kg/m3 )
20. 如图所示是对“力与运动”单元的主要知识梳理,请将空缺的三个方框填写完整:①______;②______;③______。
21. 利用图甲的装置探究重力的方向时,缓慢改变支架底座的倾角α,可观察到细线的方向不变,为确定细线的具体方向,可放置一个______进行比较,这个实验可以说明重力的方向为______;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如图乙所示,则被测桌面______边高。
22. 如图甲所示,小明将遥控玩具小车悬挂起来,启动小车,车轮转动但车不前进;而从小车下方向上托起一块木板,当木板接触到轮子时,小车就向右运动,这说明使小车前进的动力是______力,这个力的方向向_____;若桌面上放几只圆柱形铅笔(如图乙所示),铅笔上放一块较长的轻质薄木板,再将车头朝右放在该木板上,启动小车前进挡,木板将向______运动。(后面两空均选填“左”或“右”)
三、解答题(本题共8小题,共50分。解答第24、25题应有解题过程)
23. 按要求作图。
(1)图甲:画出皮球在空中运动到图示位置时所受重力的示意图;
(2)图乙:弹簧处于压缩状态,画出其对小球弹力的示意图;
(3)图丙:画出沿粗糙斜面上滑的木块所受摩擦力的示意图;
(4)图丁:人随电梯一起匀速上升,画出人所受到的作用力。
24. “捏泥人”是我国传统的民间技艺,所用土坯质量分布均匀。现有一块边长为、质量为的立方体土坯,求:
(1)该土坯的体积;
(2)该土坯的密度ρ;
(3)若捏出的泥人质量为,其体积。
25. 如图所示是无人机用绳索吊送货物的场景,已知无人机质量为,最大升力为,g取,不计空气阻力,求:
(1)无人机所受到的重力;
(2)不吊货物时,无人机悬停在空中需要的升力;
(3)无人机吊送货物匀速飞行时,货物的最大重力。
26. 探究影响滑动摩擦力大小的因素。
小明将一木块放置于家用跑步机的水平传送带上,弹簧测力计水平固定在支架上,并通过细线与木块相连,如图所示。启动电动机带动传送带运转,稳定后读弹簧测力计示数。
(1)要使弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力,下列条件中不需要满足的是______;
A. 细线要水平 B. 木块保持静止 C. 传送带匀速运转
(2)稳定后木块受到的摩擦力方向为水平向______;
(3)在木块上依次增加砝码,弹簧测力计示数也依次变大,说明滑动摩擦力大小与______有关;
(4)改变传送带的速度大小,发现稳定后弹簧测力计的示数不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小______;
(5)完成上述实验探究后,小明思考拔河比赛中如果要取得胜利,组队时应选体重______的同学参加比赛。
27. 实验小组利用天平和量筒测固体的密度。
(1)小李将天平放置于水平桌面上,游码调至标尺左端的零刻度线处,静止时发现天平指针如图甲所示,则应将平衡螺母向______调节,使天平在水平位置平衡;
(2)某待测金属块的质量如图乙所示,其质量为______g;将金属块放入量筒中,放入前后液面情况如图丙所示,则可计算出金属块的密度大小为______;
(3)用同样的方法测量木块体积时,发现木块会漂浮在水面上,可进行的操作是______;
(4)测量结束后,小华发现托盘中有个砝码磕掉了一小块,则测量值______(偏大/偏小/无影响);若是右侧托盘底部粘有一小块泥巴,则测量值______(偏大/偏小/无影响)。
28. 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。
(1)如图甲所示,小张在左右两边各挂一个钩码,这时木块保持静止,于是他认为相互平衡的两个力大小______,方向相反;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,木块仍能保持静止状态,经过讨论,大家认为产生这一现象的原因是木块还受到摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的各个力______(填“平衡”或“不平衡”);
(2)小明对实验设计进行了改进,如图乙所示,图乙的设计相比图甲的优点是______;
(3)小组成员经过讨论,又设计出了如图丙所示的装置,要求卡片______(填“弹性要好”或“质量要小”),在图丙装置的左右两边各挂一个钩码,再将卡片转动一适当角度后松手,卡片旋转并恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在______;
(4)小李认为图丙中卡片两侧的拉力都是水平方向的,得到的结论不具有普遍性,可进行的操作是______。
29. 小明利用支架、滑轮、橡皮筋、重力均为的钩码、细线等器材,探究同一直线上两个力的合成。
(1)如图(a)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂一个钩码,在另一根细线上挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O,图(a)中探究的是同一直线上方向______的两个力的合力与这两个力的关系;
(2)撤去所有钩码,仅在其中一根细线上挂钩码,并记录钩码的个数,此步骤中应使橡皮筋下端______,这样做的目的是______;
(3)实验中选用长短不同的两根细线,可避免钩码并排放置导致______;
(4)如图(b)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂三个钩码,另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码,记录此时橡皮筋下端到达的位置,然后撤去所有钩码,仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码,要使橡皮筋下端仍到达位置,需挂______个钩码。
30. 根据下列学科实践活动,回答问题。
巧测液体密度
【项目导入】某实践小组准备测量浓盐水密度,提供的器材仅一架不带砝码的天平(标尺最大刻度)、两个烧杯、量筒、适量清水。
【项目设计与制作】
(1)如图所示,天平置于水平桌面上,小明先将两个烧杯分别放入左右托盘中,然后调节天平平衡,调平前还需进行的操作是______;
(2)正确调平后,向______盘烧杯中加入浓盐水,另一烧杯中加入等体积的清水;移动游码,待天平重新平衡时游码左侧与标尺上刻度线对齐,则浓盐水的密度为______;若实验中有部分清水溅到了烧杯内壁上,密度的测量值将______;
(3)将标尺上刻度换成对应的液体密度后,进一步将其他刻度也换成对应的液体密度,从而将此天平改装成了一个液体密度秤,利用该秤测量其他液体密度时,两侧烧杯中加液体的体积应为______;
【项目测试与改进】
(4)小明想进一步增加改装后的密度秤的量程,应如何调整:______;调整后该密度秤的测量精度将______;
(5)小华认为上述改装后的密度秤仅能测量密度比水大的液体,于是他游码移至标尺正中央,然后再进行调平,若两烧杯中所加液体体积仍为,该密度秤的测量范围为______。
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初二物理
(满分100分 时间100分钟)
一、选择题(本题共12小题,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列关于苏超比赛所用足球的直径和质量的估算值中,最符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】标准比赛用足球的直径约为22cm,质量约为400g~450g左右,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2. 新型超轻“航空级玻璃棉”材料,应用在飞机机舱内可以起到节能、保温、降噪的作用。下列不属于这种材料具有的物理属性的是( )
A. 密度小 B. 导电性好 C. 隔音性好 D. 导热性差
【答案】B
【解析】
【详解】题目中提到是“新型超轻”材料,说明它的密度小,材料的作用是节能、保温、降噪,说明它的隔音性好,导热性差(热量不容易传递),和导电性没有关联,所以导电性好不属于它的物理属性。故选B。
3. 下列测量工具使用正确的一项是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.称量过程中调节平衡螺母违反操作规范。正确做法是:称量前调平,称量时仅通过增减砝码或移动游码使横梁平衡,故A错误;
B. 读数时视线应与凹液面最低处水平对齐。图中为仰视,导致读数偏小,故B错误;
C.玻璃泡接触容器壁,会因容器壁温度与液体温度不一致而产生误差。应完全浸入液体且不触壁、不触底,故C错误;
D.使用前指针归零(左侧图示),测量时拉力方向与弹簧轴线一致(右侧图示),且未超量程,符合弹簧测力计的使用规范,故D正确。
故选 D。
4. 如图所示,小明将压瘪但未漏气的乒乓球泡到热水里,乒乓球慢慢恢复原状。此过程中球内气体的( )
A. 体积不变 B. 质量变小 C. 密度变小 D. 密度不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.乒乓球恢复原状的过程中,球内气体的空间变大,体积增大,故A错误;
B.乒乓球压瘪但未漏气,没有气体逸出,球内气体的质量保持不变,故B错误;
C.已知球内气体质量不变,体积变大,根据密度公式,可得密度变小,故C正确;
D.由上述分析可知,球内气体密度变小,故D错误。
故选C。
5. 端午节是我国的传统节日,精彩的赛龙舟比赛在全国各地举行。如图用桨划龙舟时,使龙舟前进的力是( )
A. 水对桨的推力 B. 桨对水的推力
C. 龙舟受到的摩擦力 D. 龙舟受到的重力
【答案】A
【解析】
【详解】当用桨在水中划龙舟时,桨对水施加一个向后的推力。力的作用是相互的,水同时会对桨施加一个向前的反作用力,这个力通过桨传递给龙舟,使龙舟前进。所以水对桨的推力是使龙舟前进的直接动力。
故选A。
6. 伽利略通过实验推理得出的核心结论是( )
A. 力是维持物体运动的原因
B. 运动的物体一定受到力的作用
C. 物体的运动不需要力来维持
D. 没有力的作用,物体就会停止运动
【答案】C
【解析】
【详解】伽利略通过“探究阻力对物体运动的影响”实验推理得出:运动的物体不受力时,会永远做匀速直线运动,核心结论是“物体的运动不需要力来维持”,力是改变物体运动状态的原因,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的几个操作中,为了减小摩擦的是( )
A. 握紧方向盘 B. 车轴处装有滚珠轴承
C. 瓶盖上有条纹 D. 体操运动员在手上涂镁粉
【答案】B
【解析】
【详解】A.握紧方向盘:通过增大压力的方式增大摩擦,故A不符合题意;
B.车轴处装有滚珠轴承:将滑动摩擦变为滚动摩擦,而滚动摩擦远小于滑动摩擦,属于减小摩擦,故B符合题意;
C.瓶盖上有条纹:通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,方便拧开瓶盖,故C不符合题意;
D.体操运动员手上涂镁粉:通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,防止打滑,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示,嫦娥六号探测器落在月球背面的某处水平月面上,其重力为G,对月球表面的压力为,月球表面对其支持力为。下列说法正确的是( )
A. G和是一对平衡力
B. 和是一对平衡力
C. G和是一对相互作用力
D. 和是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.探测器的重力G作用在探测器上,而探测器对月球表面的压力作用在月球表面上,这两个力没有作用在同一个物体上,因此不是一对平衡力,故A错误;
B.月球表面对探测器的支持力作用在探测器上,压力作用在月球表面上,两力分别作用在不同的物体上,不符合平衡力的条件,故B错误;
C.重力G和支持力都共同作用在探测器这一个受力物体上,相互作用力必须分别作用在发生相互作用的两个不同物体上,因此它们不是相互作用力,故C错误;
D.月球表面对探测器的支持力与探测器对月球表面的压力,是探测器与月球表面之间相互施加的力,它们大小相等、方向相反,且分别作用在两个不同的物体上,正是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
9. 在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,利用天平和弹簧测力计测量并记录了鸡蛋、橘子、苹果的质量和重力,并在坐标系中描点,以下符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据可知,质量越大的物体,重力也越大,同一位置,不同物体的重力与质量的比值相同,在 G-m 坐标系中,所有点应分布在过原点的同一条直线上。三者的质量关系为:鸡蛋 < 橘子 < 苹果,对应的重力关系也为:鸡蛋 < 橘子 < 苹果。A、C选项三个点的横坐标(质量)大小关系错误,且不在过原点的同一条直线上,D选项点的分布没有在过原点的同一条直线上。故选B。
10. 小球在水平拉力作用下沿水平面向右运动,每隔相等时间曝光一次,得到闪光照片如图所示。从A运动到F的过程中,下列说法不正确的是( )
A. 小球做加速直线运动 B. 小球的运动状态不断改变
C. 小球受力不平衡 D. 小球所受的合力与运动方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.每隔相等时间曝光一次,说明相邻两个位置的时间间隔 t 相同,从A到F,相邻小球的间距越来越大,根据速度公式 ,可知小球的速度越来越大,即小球做加速直线运动,故A正确;
B.小球的速度在不断变化,运动状态(速度大小)不断改变,故B正确;
C.物体做加速运动时,受力不平衡,故C正确;
D.小球向右加速运动,合力方向与运动方向相同(向右),而不是相反,故D不正确。
本题选择描述错误的,故选D 。
11. 如图所示为“苹果爬杆”趣味实验:筷子插在苹果中央,手拿筷子中上部,用锤子敲击筷子上端,苹果会沿筷子慢慢向上“爬”。该现象的成因是( )
A. 筷子对苹果有向上的作用力
B. 苹果对筷子有向上的作用力
C. 筷子具有惯性,保持原来静止状态
D. 筷子受力向下运动,苹果由于惯性保持静止
【答案】D
【解析】
【详解】苹果和筷子原来是静止的,用锤子敲击筷子的上端,筷子受到向下的力,运动状态改变,向下运动,而苹果由于惯性保持原来的静止状态,位置不变,则苹果相对于筷子向上运动了,看上去苹果顺着筷子“爬”了上来,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
12. 一薄壁瓶内装满某种液体,液体质量为,小华想测出该液体密度,他用刻度尺测得瓶子高度为,瓶底面积为,然后倒出部分液体,测出液面高度,如图所示。接着堵住瓶口,将瓶倒置,测出液面高度,则该液体密度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据左图可知,剩余液体的体积为
总的液体的体积等于整体瓶子的容积,故为
液体的密度,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 如图所示是东汉时期发明的候风仪,也被称为“相风铜鸟”,其在风吹动下转动,说明了力可以改变物体的______;风停止后,其还可以继续转动,是因为候风仪具有______。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性
【解析】
【详解】力的作用效果有两个,一是可以改变物体的形状,二是可以改变物体的运动状态,运动状态包括物体运动的速度大小和运动方向。“相风铜鸟”在风吹动下转动,其运动状态发生了改变,所以说明了力可以改变物体的运动状态。
惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,风停止后,“相风铜鸟”由于具有惯性,要保持原来的运动状态,所以还可以继续转动。
14. 家庭常用的瓷勺,除素雅美观外还经久耐磨,说明陶瓷具有较大的______;用酒精灯加热后的勺头能将火柴头点燃而手柄却不烫手,说明陶瓷的______性差。
【答案】 ①. 硬度 ②. 导热
【解析】
【详解】[1]家庭常用的瓷勺,经久耐磨,意味着瓷勺具有较大的硬度。
[2]用酒精灯加热后的勺头能将火柴头点燃而手柄却不烫手,说明瓷勺的导热性能差。
15. 下列三个物体中:①空中飞行的无人机、②压缩的轻弹簧、③被举高的哑铃,具有弹性势能的是______,具有重力势能的是______。
【答案】 ①. ② ②. ①③
【解析】
【详解】发生弹性形变的物体具有弹性势能,“压缩的轻弹簧”发生了弹性形变,因此具有弹性势能,故选②。
处于一定高度的物体具有重力势能,“空中飞行的无人机”和“被举高的哑铃”都处于被举高的状态,因此都具有重力势能,故选①③。
16. 如图所示,在探究阻力对物体运动的影响时,某同学每次都让小车从斜面上固定位置由静止开始下滑,是为了使______;车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离越______,小车的速度减小得越______;若小车在水平面上运动时不受阻力,小车将一直做______。
【答案】 ①. 小车到达水平面时的初速度相同 ②. 远 ③. 慢 ④. 匀速直线运动
【解析】
【详解】本实验采用控制变量法:让小车从斜面同一固定位置由静止滑下,目的是保证小车到达水平面时的初始速度相同,只改变水平面的阻力大小来探究阻力的影响。 从实验现象可得出:小车受到的阻力越小,对运动的阻碍作用越弱,速度减小得越慢,运动的距离就越远。在此基础上进一步推理可得:若小车不受阻力,速度将不再减小,会一直保持匀速直线运动状态。
17. 小华在研究物质密度时,选择了甲、乙、丙三种物质制成四个物体1、2、3、4,分别测出这四个物体的质量和体积,将四组数据描成点在图a坐标系中,并将它们的密度与体积关系图像画在图b坐标系中。由图可知,物体4是由物质______组成的,图b中阴影部分的面积表示的物理量是______。
【答案】 ①. 丙 ②. 乙的质量
【解析】
【详解】[1][2]设图a中,纵、横坐标每一小格分别为、。根据密度公式计算物体的密度:
物体1的密度为
物体2的密度为
物体3的密度为
物体4的密度为
由此可得密度关系为
结合图b的密度与体积关系可知,物质甲的密度最大,物质乙的密度居中且物体2和3密度相等,物质丙的密度最小,所以物体4是由物质丙组成的。
对于图b中阴影部分,其面积为密度和体积的乘积,根据公式可知该面积表示的物理量是乙的质量。
18. 肆意张贴的小广告严重影响了市容市貌,周末同学们用砂纸去清除墙面上的小广告。砂纸表面有很多细小的砂粒,是为了在使用过程中通过增大________来增大摩擦;当按压砂纸向左滑动时,墙面受到的摩擦力方向________。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 向左
【解析】
【详解】[1]砂纸表面有很多细小的砂粒,是为了通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]当按压砂纸向左滑动时,因为摩擦力总是阻碍物体的相对运动,所以砂纸受到墙面对它的摩擦力方向向右,根据力的作用是相互的,物体间相互作用力大小相等,方向相反,墙面受到砂纸的摩擦力方向向左。
19. 小明旅游时发现某店铺用圆柱形竹筒量取米酒、酱油等.如图所示,两竹筒内径相等,当它们都盛满时,量取的米酒和酱油质量相等,则竹筒A量取的是_____;竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为______。 (ρ米酒=0.95×103 kg/m3,ρ酱油=1.15×103 kg/m3 )
【答案】 ①. 米酒 ②. 23:19
【解析】
【详解】[1]图中竹筒是圆柱体,已知两竹筒内径相等,则底面积相同,容积不相等,装满液体时体积不相等,,当它们都装满时,竹筒A和竹筒B中所盛米酒和酱油的质量相等,酱油密度大于米酒密度,由得,则竹筒A用来量取米酒。
[2]图中竹筒是圆柱体,已知两竹筒内径相等,则底面积相同,当它们都盛满时,竹筒A和竹筒B中所盛米酒和酱油的质量相等,则两竹筒的体积为
竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为
20. 如图所示是对“力与运动”单元的主要知识梳理,请将空缺的三个方框填写完整:①______;②______;③______。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 受平衡力 ③. 速度改变
【解析】
【详解】[1][3]运动状态不变指物体的速度和运动方向都不变,对应的运动状态由静止状态和匀速直线运动状态两种。故①填匀速直线运动,③填速度改变。
[2]运动状态不变意味着物体的受力情况有两种,一种是完全不受力,另一种是受平衡力,合力为零,故②填受平衡力。
21. 利用图甲的装置探究重力的方向时,缓慢改变支架底座的倾角α,可观察到细线的方向不变,为确定细线的具体方向,可放置一个______进行比较,这个实验可以说明重力的方向为______;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如图乙所示,则被测桌面______边高。
【答案】 ①. 水平面竖直向下 ②. 左
【解析】
【详解】竖直方向是与水平面垂直的方向,因此要确定细线OA的具体方向,放置一个水平面进行对比即可;改变支架倾角后,细线OA的方向始终不变,说明重力的方向总是竖直向下;水平仪利用重力方向竖直向下的原理工作,铅垂线总会向桌面偏低的一侧偏转。图乙中铅垂线偏向右侧,说明桌面右侧更低,因此左边更高。
22. 如图甲所示,小明将遥控玩具小车悬挂起来,启动小车,车轮转动但车不前进;而从小车下方向上托起一块木板,当木板接触到轮子时,小车就向右运动,这说明使小车前进的动力是______力,这个力的方向向_____;若桌面上放几只圆柱形铅笔(如图乙所示),铅笔上放一块较长的轻质薄木板,再将车头朝右放在该木板上,启动小车前进挡,木板将向______运动。(后面两空均选填“左”或“右”)
【答案】 ①. 摩擦 ②. 右 ③. 左
【解析】
【详解】[1][2]小车悬挂时轮子转动无前进动力,木板接触轮子,轮子给木板向左的力,根据力的作用是相互的,木板给轮子向右的摩擦力,使小车前进。
[3]根据力的作用是相互的,小车受到木板向右的摩擦力,同时小车会给木板一个向左的反作用力;乙图中铅笔让木板受到的阻力很小,因此木板会向左运动。
三、解答题(本题共8小题,共50分。解答第24、25题应有解题过程)
23. 按要求作图。
(1)图甲:画出皮球在空中运动到图示位置时所受重力的示意图;
(2)图乙:弹簧处于压缩状态,画出其对小球弹力的示意图;
(3)图丙:画出沿粗糙斜面上滑的木块所受摩擦力的示意图;
(4)图丁:人随电梯一起匀速上升,画出人所受到的作用力。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
弹簧压缩时,弹力方向沿弹簧指向恢复原长的方向,因此对小球的弹力水平向右。作法:过小球的重心,沿水平向右方向画一条带箭头的线段,标注。
【小问3详解】
滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反,木块相对斜面向上运动,因此摩擦力沿斜面向下。作法:过木块的重心,沿平行斜面向下画一条带箭头的线段,标注。
【小问4详解】
人随电梯匀速上升,处于平衡状态,水平方向没有相对运动或相对运动的趋势,不受力。竖直方向受向下的重力和电梯向上的支持力,二力平衡。作法:过人的重心O,画两条长度相等的线段:一条竖直向下标注G,一条竖直向上标注。
24. “捏泥人”是我国传统的民间技艺,所用土坯质量分布均匀。现有一块边长为、质量为的立方体土坯,求:
(1)该土坯的体积;
(2)该土坯的密度ρ;
(3)若捏出的泥人质量为,其体积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意得,立方体土坯的边长,根据立方体土坯体积
【小问2详解】
该土坯的密度
【小问3详解】
由题意得,泥人与土坯为同种材料,密度不变,泥人的质量,根据密度公式变形
25. 如图所示是无人机用绳索吊送货物的场景,已知无人机质量为,最大升力为,g取,不计空气阻力,求:
(1)无人机所受到的重力;
(2)不吊货物时,无人机悬停在空中需要的升力;
(3)无人机吊送货物匀速飞行时,货物的最大重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知无人机质量,,根据重力计算公式
【小问2详解】
不吊货物时无人机悬停在空中,处于平衡状态,不计空气阻力,升力与无人机自身重力为一对平衡力,大小相等,因此
【小问3详解】
无人机吊送货物匀速飞行时,整体处于平衡状态,最大升力等于无人机重力与货物最大重力之和。已知无人机最大升力,因此货物的最大重力
26. 探究影响滑动摩擦力大小的因素。
小明将一木块放置于家用跑步机的水平传送带上,弹簧测力计水平固定在支架上,并通过细线与木块相连,如图所示。启动电动机带动传送带运转,稳定后读弹簧测力计示数。
(1)要使弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力,下列条件中不需要满足的是______;
A. 细线要水平 B. 木块保持静止 C. 传送带匀速运转
(2)稳定后木块受到的摩擦力方向为水平向______;
(3)在木块上依次增加砝码,弹簧测力计示数也依次变大,说明滑动摩擦力大小与______有关;
(4)改变传送带的速度大小,发现稳定后弹簧测力计的示数不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小______;
(5)完成上述实验探究后,小明思考拔河比赛中如果要取得胜利,组队时应选体重______的同学参加比赛。
【答案】(1)C (2)右
(3)压力 (4)无关
(5)大
【解析】
【小问1详解】
使用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素时,木块需要保持相对于地面静止;此时木块处于平衡状态,为了让弹簧测力计示数大小等于木块所受的滑动摩擦力大小,应该让弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力在同一条直线上,因此满足细线水平;在此过程中,传送带无需匀速运转,也可以保证木块处于平衡状态,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
稳定后木块受到的摩擦力方向与细线拉力方向相反,拉力方向水平向左,所以滑动摩擦力方向为水平向右。
【小问3详解】
根据控制变量法的要求,接触面粗糙程度和接触面材料一定,放砝码改变了压力大小,观察到弹簧测力计示数增大,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【小问4详解】
根据控制变量法的要求,接触面粗糙程度、接触面材料和压力大小一定,改变传送带的速度,弹簧测力计的示数不变,所以滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关。
【小问5详解】
拔河比赛中如果要取得胜利,应该让队员受到更大的摩擦力,所以应该选体重更大的同学参赛。
27. 实验小组利用天平和量筒测固体的密度。
(1)小李将天平放置于水平桌面上,游码调至标尺左端的零刻度线处,静止时发现天平指针如图甲所示,则应将平衡螺母向______调节,使天平在水平位置平衡;
(2)某待测金属块的质量如图乙所示,其质量为______g;将金属块放入量筒中,放入前后液面情况如图丙所示,则可计算出金属块的密度大小为______;
(3)用同样的方法测量木块体积时,发现木块会漂浮在水面上,可进行的操作是______;
(4)测量结束后,小华发现托盘中有个砝码磕掉了一小块,则测量值______(偏大/偏小/无影响);若是右侧托盘底部粘有一小块泥巴,则测量值______(偏大/偏小/无影响)。
【答案】(1)左 (2) ①. 158 ②.
(3)用细针将木块压入水中,使其完全浸没
(4) ①. 偏大 ②. 无影响
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,天平指针偏向右侧,说明天平右侧较重,根据天平调节规则“左偏右调,右偏左调”,应将平衡螺母向左调节,使天平在水平位置平衡。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,可得金属块质量
[2]由图丙可知,量筒中原来水的体积
放入金属块后总体积
则金属块的体积
根据密度公式可得金属块的密度
【小问3详解】
用同样的方法测量木块体积时,木块会漂浮在水面上,为了测量木块的体积,可采用针压法,即用细针将木块压入水中,使其完全浸没,从而测出木块排开水的体积,也就是木块的体积。
【小问4详解】
[1]测量结束后,若托盘中有个砝码磕掉了一小块,那么这个砝码的实际质量变小,但在测量时仍按照其标注的质量计算,会导致测量的物体质量偏大。因为密度,体积测量准确,质量偏大,所以密度测量值偏大。
[2]因为称量前,已经将天平调平,所以右侧托盘底部粘有一小块泥巴对测量无影响。
28. 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。
(1)如图甲所示,小张在左右两边各挂一个钩码,这时木块保持静止,于是他认为相互平衡的两个力大小______,方向相反;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,木块仍能保持静止状态,经过讨论,大家认为产生这一现象的原因是木块还受到摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的各个力______(填“平衡”或“不平衡”);
(2)小明对实验设计进行了改进,如图乙所示,图乙的设计相比图甲的优点是______;
(3)小组成员经过讨论,又设计出了如图丙所示的装置,要求卡片______(填“弹性要好”或“质量要小”),在图丙装置的左右两边各挂一个钩码,再将卡片转动一适当角度后松手,卡片旋转并恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在______;
(4)小李认为图丙中卡片两侧的拉力都是水平方向的,得到的结论不具有普遍性,可进行的操作是______。
【答案】(1) ①. 相等 ②. 平衡
(2)减小了摩擦力对实验的影响
(3) ①. 质量要小 ②. 同一直线上
(4)改变其中一侧定滑轮的高度
【解析】
【小问1详解】
木块在左右两边各挂一个质量相同的钩码时保持静止状态 ,受力平衡,说明相互平衡的两个拉力大小相等。
木块在左右挂不同数量钩码时虽然受到了摩擦力,但依然保持静止状态,而物体只要处于静止或匀速直线运动状态即为平衡状态,因此它在水平方向上受到的各个力共同构成了平衡力。
【小问2详解】
图乙将图甲中直接接触桌面的木块换成了带轮子的小车 ,这一改进利用滚动摩擦代替了滑动摩擦,从而大幅减小了接触面摩擦力对探究二力平衡条件的干扰。
【小问3详解】
实验探究的是卡片在水平方向上受到的拉力,为了忽略卡片自身重力对实验产生的附加影响,应尽量选择“质量要小”的卡片。
将卡片转动一适当角度后,两端细线的拉力不再重合,松手后卡片发生旋转直至恢复原状 ,这证明了相互平衡的两个力不能只满足大小相等、方向相反,还必须作用在同一直线上。
【小问4详解】
为了验证二力平衡的结论在非水平方向上同样成立,打破原有的特殊设定 ,可以通过上下调节某一侧定滑轮的位置,使两侧拉力所在的直线不再保持水平,进而观察卡片能否在倾斜方向上保持静止。
29. 小明利用支架、滑轮、橡皮筋、重力均为的钩码、细线等器材,探究同一直线上两个力的合成。
(1)如图(a)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂一个钩码,在另一根细线上挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O,图(a)中探究的是同一直线上方向______的两个力的合力与这两个力的关系;
(2)撤去所有钩码,仅在其中一根细线上挂钩码,并记录钩码的个数,此步骤中应使橡皮筋下端______,这样做的目的是______;
(3)实验中选用长短不同的两根细线,可避免钩码并排放置导致______;
(4)如图(b)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂三个钩码,另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码,记录此时橡皮筋下端到达的位置,然后撤去所有钩码,仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码,要使橡皮筋下端仍到达位置,需挂______个钩码。
【答案】(1)相同 (2) ①. 仍到达位置O ②. 使这个力的作用效果与两个力的共同作用效果相同
(3)两个力不在同一条直线上
(4)2
【解析】
【小问1详解】
图(a)中,一根细线挂钩码向下拉,另一根细线也挂钩码向下拉,两个力的方向相同,所以探究的是同一直线上方向相同的两个力的合力与这两个力的关系。
【小问2详解】
撤去所有钩码后,仅在其中一根细线上挂钩码时,需要使橡皮筋下端仍到达位置O,这样做的目的是使这个力的作用效果与两个力的共同作用效果相同。
【小问3详解】
使用长短不同的细线可以避免并排放置时两个拉力方向产生夹角,不在同一直线上,导致合力测量不准确。
【小问4详解】
在图(b)中,三个钩码向下的拉力为1.5N,通过滑轮的一个钩码产生向上的拉力为0.5N,所以橡皮筋受到的合力为1.0N。要使橡皮筋下端仍到达位置,需要在细线上挂2个钩码(1.0N),这样才能产生相同的效果。
30. 根据下列学科实践活动,回答问题。
巧测液体密度
【项目导入】某实践小组准备测量浓盐水密度,提供的器材仅一架不带砝码的天平(标尺最大刻度)、两个烧杯、量筒、适量清水。
【项目设计与制作】
(1)如图所示,天平置于水平桌面上,小明先将两个烧杯分别放入左右托盘中,然后调节天平平衡,调平前还需进行的操作是______;
(2)正确调平后,向______盘烧杯中加入浓盐水,另一烧杯中加入等体积的清水;移动游码,待天平重新平衡时游码左侧与标尺上刻度线对齐,则浓盐水的密度为______;若实验中有部分清水溅到了烧杯内壁上,密度的测量值将______;
(3)将标尺上刻度换成对应的液体密度后,进一步将其他刻度也换成对应的液体密度,从而将此天平改装成了一个液体密度秤,利用该秤测量其他液体密度时,两侧烧杯中加液体的体积应为______;
【项目测试与改进】
(4)小明想进一步增加改装后的密度秤的量程,应如何调整:______;调整后该密度秤的测量精度将______;
(5)小华认为上述改装后的密度秤仅能测量密度比水大的液体,于是他游码移至标尺正中央,然后再进行调平,若两烧杯中所加液体体积仍为,该密度秤的测量范围为______。
【答案】(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处
(2) ①. 左 ②. 1.08 ③. 不变
(3)10mL (4) ①. 减小两侧液体体积 ②. 降低
(5)0.75~1.25
【解析】
【小问1详解】
天平使用前,需要先将游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡。
【小问2详解】
因为浓盐水密度大于清水,等体积时浓盐水质量更大。为了能用游码(只能向右移动)平衡天平,必须把浓盐水放在左盘,清水放在右盘;
设浓盐水体积
根据密度公式的变形式,清水质量
天平平衡时,浓盐水质量
浓盐水密度
清水溅到烧杯内壁上,但仍然在烧杯中,没有损失。因此,右盘中“烧杯+清水”的总质量没有改变,天平平衡时游码的读数也不会变,最终计算出的浓盐水密度值不变。
【小问3详解】
利用改装的密度秤测量时,两侧烧杯中加液体的体积应相等,并和实验中保持一致,即10mL,才能保证游码刻度与密度的对应关系成立。
【小问4详解】
天平的量程由游码的最大读数(5g)决定。根据公式
当达到最大值5g时,测得的密度最大,要增加密度的测量范围,可减小两侧液体体积;
精度取决于标尺上最小分度值所能代表的密度差。密度差,当体积V减小时,同样的对应的会变大,意味着每个刻度代表的密度范围更广,所以测量精度会降低。
【小问5详解】
游码移至标尺正中央(2.5g处)调平,两烧杯液体体积仍为10mL。
当游码移至0刻度时,对应最小密度
当游码移至5g刻度时,对应最小密度
所以测量范围为0.75~1.25g/cm3。
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