内容正文:
2026年期中物理学科试题卷
考试用时80分钟,满分100分
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 一瓶未开封的500mL矿泉水所受到的重力接近
A. 0.5N B. 5N C. 10N D. 50N
2. 下列关于现代新型自行车结构及使用说法正确的是( )
A. 增大坐垫面积能增大坐垫对人的压强
B. 自行车车轴的小珠可以减小摩擦
C. 自行车轻巧便于携带也可增大自行车的惯性
D. 轮胎的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
3. 下列现象不是利用大气压的是( )
A. 活塞式抽水机
B. 盆景自动供水装置
C. 茶壶
D. 吸饮料
4. 阅兵仪式中,检阅车在水平地面上匀速行驶.下列说法正确的是( )
A. 车和人的总重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
B. 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
C. 以行驶的检阅车为参照物,路边站立的士兵是运动的
D. 检阅车匀速行驶牵引力大于车受到的阻力
5. 若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后,小球的运动情况是( )
A. 匀速直线下落 B. 匀速直线上升
C. 静止 D. 水平向右匀速直线运动
6. 如图所示是“吸”在黑板上的收纳盒,其靠近黑板一面有一块磁铁,收纳盒里面放了黑板擦和笔等。下列说法正确的是( )
A. 收纳盒“吸”在黑板上是因为大气压的存在
B. 收纳盒受到黑板的吸引力与重力是一对平衡力
C. 若只将磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁,收纳盒受到的摩擦力将变大
D. 若在收纳盒中再放入一只笔后收纳盒依然保持静止,收纳盒受到的摩擦力将变大
7. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有③和④
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. 用如图所示的水壶提水时,手应提在水壶把手的______处;把水壶里的水灌到保温瓶中去时,手应提在水壶把手的_______处(填“A”或“B”)。出现这样的差别主要是因为力的三要素中力的_____会影响力的作用效果。
9. 如图甲所示:手拉弹簧的力越大,弹簧的_______越大,根据此原理制成了测量力的工具弹簧测力计(如图乙),则图中小石块的重力是_______N。使弹簧测力计内弹簧伸长的力的施力物体是_______(选填“地球”“小石块”或“挂钩”)。
10. 如图所示为杂技“顶竿”表演,已知演员的重力均为500N,甲演员静止站在地面上,肩上顶着一根重为G=100N的竖直竹竿,乙演员沿竹竿匀速上爬,乙演员受到杆的摩擦力大小为_________N,此时甲演员受到的压力大小为_________N,若乙演员爬到竿顶静止后,甲抬起一只脚,则甲对地面的压强约为_________Pa。(已知人双脚站立时与地面的接触面积约为400cm2)
11. 如图是我国著名的花样滑冰运动员申雪、赵宏博在比赛中的精彩瞬间。当赵宏博将申雪抛向空中时,不计空气阻力,申雪在空中受到________力的作用,该力的方向_______。若申雪的质量为48 kg,则她所受到的重力大小是________N。(g取10N/kg)
12. 冬奥会滑冰比赛中,运动员所穿的冰刀与地面之间的摩擦属于_______________摩擦(选填“滑动”或“滚动”);冰刀在冰面上划出一道凹痕,说明力可以改变物体的_______________;到达终点线后运动员由于具有______________仍会继续向前滑行一段距离。
13. 唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速______、压强______,从而产生一个向______的力。
14. 如图甲所示,水平面上叠放在一起的A、B两物体,用15N的水平拉力F1作用在A上,使它们一起向右做匀速直线运动,此时A受到地面的摩擦力为 _______N,B受到的摩擦力为 _____N。如图乙所示,改用大小为20N的水平拉力F2作用在物体B上,使它们一起向右运动,此时A受到地面的摩擦力为 _______N。
三、作图题(本大题共7分)
15.
(1)物体静止在斜面上,请你在图中画出物体对斜面的压力及物体受到的摩擦力的示意图。
(2)如图所示,木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速运动,当小车受外力作用突然减速时,木块随即在小车的平板上滑行。请在图中用带箭头的线段标出木块滑行的方向,并画出木块滑行过程中的受力示意图。
(3)如图所示,两容器中都装有水,但图中都只画出了左边容器中的水面,请在图中把未画出的水面的大致位置补画出来。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共19分)
16. 如图甲是小丽同学探究阻力对物体运动的影响的实验装置,实验步骤如下;
(1)将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面的相同,实验通过观察小车在不同水平面运动的______;
(2)去掉棉布,重复上述实验步骤。去掉木板上的棉布后,运动的小车所受阻力______,向前运动的距离变远;
(3)由此可推出:如果运动的物体不受力,它将做______。图乙中的虚线是被手推出后的铅球在空中运动的一段轨迹,忽略空气阻力,如果在图中所示位置重力消失,铅球将______。
A.沿着虚线继续做曲线运动
B.保持静止状态
C.沿着a的方向做匀速直线运动
D.沿着b的方向竖直下落
17. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______(选填“大于”“等于”或“小于”)测力计的示数,方向水平向______。
(2)小明在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示图像中的图线①,实验过程中需要控制______相同。
(3)在同一次实验中,如果小明用更大的速度匀速拉物块A,则根据测量数据作出的图线会是______(选填“①”“②”或“③”);在长木板上铺上毛巾再次实验;则根据测量数据作出的图线会是______(选填“①”“②”或“③”)。
(4)对该实验进行改进,如图丙所示,用测力计C水平拉动木板;当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,物块A受到的滑动摩擦力大小等于______(选填“B”或“C”)测力计的示数。
(5)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力______(填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是:______。
18. 某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是______Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的______有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
五、计算题(本大题共2小题,第19题7分,第20题7分,共14分)
19. 某型号载重卡车的技术参数如下表所示,当它匀速行驶所受的阻力是其总重的0.2倍,g取10N/kg,则:
卡车型号
ZJ525JGJB2
自重
2×104kg
轮胎个数
12
最大载货量
4×104kg
每只轮胎行驶时与地面的接触面积
0.05m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少?
(2)若隧道的路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过水平隧道是否会对路面造成损坏?(写出必要的计算过程)
20. 如图所示,放在水平桌面上的容器中盛有6.2kg的水,容器自重为8N,容器底面积为,,容器顶受到水的压强为2000Pa。(g=10N/kg,)求:
(1)容器中水受到的重力;
(2)的高度;
(3)容器对桌面的压强。
六、综合题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 阅读短文,回答文后的问题。
2020年12月17日凌晨2点,嫦娥五号月球探测器带着“月球土特产”顺利着陆于内蒙古中部草原的四子王旗航天着陆场。
嫦娥五号探测器由上升器、着陆器、返回器和轨道器4部分组成,总质量达8200kg。探测器被发射到目标位置后,着陆器和上升器的组合体从距月面15km处开始,经15min降落至月球表面。安全降落的着陆器和上升器组合体进行月球采样,然后将携带的国旗在月面展开后成功解锁分离。此后,着陆器留在月面,上升器携带月球样品从月球表面加速起飞,进入环月轨道后与轨道器和返回器的组合体进行对接,并将月球样品转移到返回器,随后,上升器再次分离,成为环月飞行的“卫星”,轨道器将会再护送返回器一程。最终,独自携带1731g月球样品的返回器先以高速进入地球大气层,然后借助大气层提供的升力“打水漂”后跳起来,之后再重新进入大气层才安全返回地球(如图)。
(1)总质量为8200kg的探测器在地球上时,它的重力为________N(g=10N/kg);
(2)1731g的月球样品到达地球后,质量将_______,惯性将_______。(均选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)上升器离开月球时,相对于月球表面,发动机喷气的方向是向________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出。此过程,上升器受到的是_________(选填“平衡力”或非平衡力)。
22. 小明想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能,他设计了如图所示的实验,实验步骤如下:
(1)将两种品牌的运动鞋各取一只,用弹簧测力计分别称出它们的重力。小明观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N,图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数,其示数为___________N,鞋子的实际重力为___________N;
(2)用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子,再向里面缓慢加入细沙,直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同;
(3)在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品,将弹簧测力计正确调零后,其一端固定在跑步机上,另一端钩住鞋子;
(4)启动跑步机,待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数,该示数___________(填“大于”、“等于”或“小于”)鞋子受到的摩擦力;
(5)换另一只鞋子,重复步骤(4),并记录数据;
(6)比较步骤(4)、(5)中两次弹簧测力计示数,对应示数___________(填“较大”或“较小”)的鞋子防滑性能好;
(7)如果在步骤(4)中提高传送带速度,那么弹簧测力计示数稳定后,其示数与低速时相比将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
23. 小明利用如图甲所示的装置测量大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大。他进行了如下实验。
(1)拔去橡皮帽,将活塞推至底端,目的是______,当右端挂上一定数量的钩码时,注射器中的活塞开始滑动,稳定时弹簧测力计示数为1.0N,则活塞与针筒间的摩擦力为______N,若继续增加钩码数量,弹簧测力计的示数将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔,增加钩码数量活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为4.6N;小明又找来刻度尺测量针筒全部刻度的总长度,如图乙所示,则总长度为______cm,此时活塞受到的大气压力为______N,本地大气压强的测量值为______Pa。小明发现这个值和气压计测得的大气压值仍有较大偏差,可能原因是______。
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2026年期中物理学科试题卷
考试用时80分钟,满分100分
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 一瓶未开封的500mL矿泉水所受到的重力接近
A. 0.5N B. 5N C. 10N D. 50N
【答案】B
【解析】
【详解】一瓶矿泉水的体积:V=500mL=500cm3,由得水的质量:
m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg,
其重力:
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N.
2. 下列关于现代新型自行车结构及使用说法正确的是( )
A. 增大坐垫面积能增大坐垫对人的压强
B. 自行车车轴的小珠可以减小摩擦
C. 自行车轻巧便于携带也可增大自行车的惯性
D. 轮胎的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大坐垫面积,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小对臀部的压强,故A错误;
B.自行车车轴的小珠,用 “滚动代替滑动” 的方式减小摩擦,故B正确;
C.惯性只与质量有关,自行车质量大小不变,惯性不变,故C错误;
D.压力不变时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大,轮胎的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D错误。
故选B。
3. 下列现象不是利用大气压的是( )
A. 活塞式抽水机
B. 盆景自动供水装置
C. 茶壶
D. 吸饮料
【答案】C
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机工作时,是使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,利用了大气压,故A不合题意;
B.盆景的自动给水装置上端不开口,底部虽然相互连通,它是利用大气压来工作的,故B不合题意;
C.茶壶的壶盖上有小孔,壶嘴上端有口,壶身和壶嘴底部相连通,是连通器,故C符合题意;
D.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用了大气压,故D不合题意。
故选C。
4. 阅兵仪式中,检阅车在水平地面上匀速行驶.下列说法正确的是( )
A. 车和人的总重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
B. 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
C. 以行驶的检阅车为参照物,路边站立的士兵是运动的
D. 检阅车匀速行驶牵引力大于车受到的阻力
【答案】C
【解析】
【详解】分析:(1)二力平衡的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)物体间力的作用是相互的,物体间相互作用的力是作用力与反作用力;
(3)物体相对于参照物位置发生变化,是运动的,反之是静止的.
解答:A. 车和人的总重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,它们是一对平衡力,故A错误;
B. 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对作用力与反作用力,故B错误;
C. 以行驶的检阅车为参照物,路边站立的士兵位置不断改变是运动的,故C正确;
D. 检阅车匀速行驶,牵引力等于车受到的阻力,故D错误;
故选C
【点睛】本题是一道综合题,涉及的知识点较多,但难度不大,掌握基础知识即可正确解题;难点是一对平衡力与一对作用力与反作用力间的区别.
5. 若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后,小球的运动情况是( )
A. 匀速直线下落 B. 匀速直线上升
C. 静止 D. 水平向右匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变,小球向右摆动到最低点时,其运动方向是水平向右的,则当外力突然消失时,小球仍然保持原来的运动状态,即小球沿水平方向向右做匀速直线运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 如图所示是“吸”在黑板上的收纳盒,其靠近黑板一面有一块磁铁,收纳盒里面放了黑板擦和笔等。下列说法正确的是( )
A. 收纳盒“吸”在黑板上是因为大气压的存在
B. 收纳盒受到黑板的吸引力与重力是一对平衡力
C. 若只将磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁,收纳盒受到的摩擦力将变大
D. 若在收纳盒中再放入一只笔后收纳盒依然保持静止,收纳盒受到的摩擦力将变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.收纳盒“吸”在黑板上是因为受到磁力、重力、摩擦力、支持力四个力而平衡,故A错误;
B.收纳盒受到黑板的吸引力与重力不在同一直线上,不是一对平衡力,故B错误;
C.静止时收纳盒在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,重力和摩擦力大小相等,磁力增大,收纳盒仍然静止,重力和摩擦力是平衡力,重力不变,摩擦力不变,故C错误;
D.若在收纳盒中再放入一只笔后收纳盒依然保持静止,此时重力和摩擦力是平衡力,大小相等,重力变大,收纳盒受到的摩擦力将变大,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有③和④
【答案】D
【解析】
【详解】①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F甲=F乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误;
③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据可知,液体对容器底部的压强为:p甲>p乙,故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;
故选D.
点睛:关键是判断出两液体密度大小的关系,根据图可知,乙液体体积大,而两液体质量相等,所以根据密度公式可判断密度大小,再判断其它就没有难度了.
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. 用如图所示的水壶提水时,手应提在水壶把手的______处;把水壶里的水灌到保温瓶中去时,手应提在水壶把手的_______处(填“A”或“B”)。出现这样的差别主要是因为力的三要素中力的_____会影响力的作用效果。
【答案】 ①. A ②. B ③. 作用点
【解析】
【详解】[1]用此水壶提水时,手应提在水壶把手的A处,这样能更平稳地提起水壶,使水壶处于平衡状态。
[2]把水壶里的水灌到保温瓶中去时,手应提在水壶把手的B处,便于倾斜水壶倒水。
[3]提水和倒水时,手作用在把手不同位置(A、B处 ),也就是力的作用点不同,力的作用点不同,产生的作用效果不同,提水和倒水时手作用在不同位置能实现不同的目的,体现了力的作用点影响力的作用效果。
9. 如图甲所示:手拉弹簧的力越大,弹簧的_______越大,根据此原理制成了测量力的工具弹簧测力计(如图乙),则图中小石块的重力是_______N。使弹簧测力计内弹簧伸长的力的施力物体是_______(选填“地球”“小石块”或“挂钩”)。
【答案】 ①. 形变(伸长量) ②. 0.7 ③. 挂钩
【解析】
【详解】[1]弹簧测力计就是根据在弹性限度内弹簧所受拉力越大,伸长就越长的原理制成的。图甲中,手拉弹簧的力越大,弹簧的形变(伸长量)程度就越大。
[2]由图乙知,弹簧测力计的分度值0.1N,示数为0.7N,所以小石块的重力是0.7N。
[3]用弹簧的伸长大小,间接反映力的大小,使弹簧测力计内弹簧伸长是挂钩对弹簧的拉力,故施力物体是挂钩。
10. 如图所示为杂技“顶竿”表演,已知演员的重力均为500N,甲演员静止站在地面上,肩上顶着一根重为G=100N的竖直竹竿,乙演员沿竹竿匀速上爬,乙演员受到杆的摩擦力大小为_________N,此时甲演员受到的压力大小为_________N,若乙演员爬到竿顶静止后,甲抬起一只脚,则甲对地面的压强约为_________Pa。(已知人双脚站立时与地面的接触面积约为400cm2)
【答案】 ①. 500 ②. 600 ③.
【解析】
【详解】[1] 乙演员沿竖直竹竿匀速上爬时,乙处于平衡状态,受到的重力和竿对乙的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,已知乙的重力大小为500N,则乙演员受到竿的摩擦力大小为500N。
[2]对竿进行受力分析,竿静止时受到三个力:乙对竿的摩擦力(与竿对乙的摩擦力是一对相互作用力,大小相等),竿自身的重力,甲对竿的支持力,当竿处于平衡状态时,三力的关系为
由于物体间力的作用是相互的,竿对甲的压力大小等于甲对竿的支持力的大小,为600N。
[3] 甲抬起一只脚时,甲对地面的压力
甲对地面的压强为
11. 如图是我国著名的花样滑冰运动员申雪、赵宏博在比赛中的精彩瞬间。当赵宏博将申雪抛向空中时,不计空气阻力,申雪在空中受到________力的作用,该力的方向_______。若申雪的质量为48 kg,则她所受到的重力大小是________N。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 重力 ②. 竖直向下 ③. 480
【解析】
【详解】[1][2][3]当赵宏博将申雪抛向空中时,不计空气阻力,申雪只受重力作用;重力的施力物体是地球,方向竖直向下;申雪受到的重力为
G=mg=48kg×10N/kg=480N
12. 冬奥会滑冰比赛中,运动员所穿的冰刀与地面之间的摩擦属于_______________摩擦(选填“滑动”或“滚动”);冰刀在冰面上划出一道凹痕,说明力可以改变物体的_______________;到达终点线后运动员由于具有______________仍会继续向前滑行一段距离。
【答案】 ①. 滑动 ②. 形状 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1]运动员在滑行的过程中,冰刀在冰面上滑动,所以冰刀与冰面之间的摩擦是滑动摩擦。
[2]冰刀在冰面上划出一道凹痕,冰面的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
[3]一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性,到达终点线后,运动员由于具有惯性,仍会继续向前滑行一段距离。
13. 唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速______、压强______,从而产生一个向______的力。
【答案】 ①. 大 ②. 小 ③. 上
【解析】
【详解】[1][2][3]流体压强特点是流速快的地方压强小,当风大时,屋内空气不流动,而屋顶外空气流动速度快,因此屋内空气产生气压大,屋顶外空气气压小,屋顶受到一个向上的力,若这个力大于屋顶重力,则屋顶会被卷走。
14. 如图甲所示,水平面上叠放在一起的A、B两物体,用15N的水平拉力F1作用在A上,使它们一起向右做匀速直线运动,此时A受到地面的摩擦力为 _______N,B受到的摩擦力为 _____N。如图乙所示,改用大小为20N的水平拉力F2作用在物体B上,使它们一起向右运动,此时A受到地面的摩擦力为 _______N。
【答案】 ①. 15 ②. 0 ③. 15
【解析】
【详解】[1]对甲图中A物块进行受力分析可知,在水平方向上A受到水平向右的拉力F1,地面对A水平向左的摩擦力,A物块在这两个力的作用下保持平衡状态,故地面对A水平向左的摩擦力等于拉力F1,大小为15N。
[2]对甲图中B物块进行受力分析可知,在水平方向上如果A对B有摩擦力,B将不会静止,故A对B没有摩擦力,即摩擦力为0。
[3]若用F2=20N的水平力作用在B物块上,它们仍然一起向右做直线运动,物块A对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,A物块受到桌面对它的滑动摩擦力不变,仍为15N。
三、作图题(本大题共7分)
15.
(1)物体静止在斜面上,请你在图中画出物体对斜面的压力及物体受到的摩擦力的示意图。
(2)如图所示,木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速运动,当小车受外力作用突然减速时,木块随即在小车的平板上滑行。请在图中用带箭头的线段标出木块滑行的方向,并画出木块滑行过程中的受力示意图。
(3)如图所示,两容器中都装有水,但图中都只画出了左边容器中的水面,请在图中把未画出的水面的大致位置补画出来。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体静止在斜面上,有向下滑的趋势,所以摩擦力方向沿斜面向上,作用点在物体的重心,从物体重心画沿斜面向上的箭头,标f;压力是物体对斜面的力,作用点在斜面上(接触面),方向垂直斜面向下,从斜面接触点画垂直斜面向下的箭头,标。据此作图。
【小问2详解】
小车突然减速,木块由于惯性保持原来的向左的运动速度,所以木块相对于小车向左滑行,受到水平向右的摩擦力f,木块竖直方向上受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力G,力的作用点都在重心。据此作图。
【小问3详解】
甲图(阀门关闭)是连通器,连通器中装同种液体且静止时液面相平,所以右边容器水面与左边相平;乙图(阀门打开),左边容器下方水管粗,右边细,水流动时,根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。右边水管细,流速大,压强小,所以右边容器水面低于左边。据此作图。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共19分)
16. 如图甲是小丽同学探究阻力对物体运动的影响的实验装置,实验步骤如下;
(1)将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面的相同,实验通过观察小车在不同水平面运动的______;
(2)去掉棉布,重复上述实验步骤。去掉木板上的棉布后,运动的小车所受阻力______,向前运动的距离变远;
(3)由此可推出:如果运动的物体不受力,它将做______。图乙中的虚线是被手推出后的铅球在空中运动的一段轨迹,忽略空气阻力,如果在图中所示位置重力消失,铅球将______。
A.沿着虚线继续做曲线运动
B.保持静止状态
C.沿着a的方向做匀速直线运动
D.沿着b的方向竖直下落
【答案】(1)速度 (2)变小
(3) ①. 匀速直线运动 ②. C
【解析】
【小问1详解】
让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面的相同,实验通过观察小车在不同水平面运动的速度相同。
【小问2详解】
去掉木板上的棉布后,接触面粗糙程度变小,运动的小车所受阻力变小。
【小问3详解】
[1]如果运动的物体不受力,它由于惯性,将做匀速直线运动。
[2]忽略空气阻力,如果在图中所示位置重力消失,铅球不受力,铅球由于惯性,保持原来的速度做匀速直线运动,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
17. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计水平向右拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小______(选填“大于”“等于”或“小于”)测力计的示数,方向水平向______。
(2)小明在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图乙所示图像中的图线①,实验过程中需要控制______相同。
(3)在同一次实验中,如果小明用更大的速度匀速拉物块A,则根据测量数据作出的图线会是______(选填“①”“②”或“③”);在长木板上铺上毛巾再次实验;则根据测量数据作出的图线会是______(选填“①”“②”或“③”)。
(4)对该实验进行改进,如图丙所示,用测力计C水平拉动木板;当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,物块A受到的滑动摩擦力大小等于______(选填“B”或“C”)测力计的示数。
(5)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力______(填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是:______。
【答案】(1) ①. 等于 ②. 左
(2)接触面粗糙程度 (3) ①. ① ②. ③
(4)B (5) ①. 不是 ②. 两个力不在同一直线上
【解析】
【小问1详解】
物块A做匀速直线运动,水平方向受力平衡,拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反。滑动摩擦力大小等于测力计的示数;拉力方向水平向右,因此滑动摩擦力方向水平向左。
【小问2详解】
实验中探究的是滑动摩擦力与压力的关系,根据控制变量法,需要控制接触面的粗糙程度相同。
【小问3详解】
材料相同时,滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关。因此用更大的速度匀速拉物块,摩擦力大小不变,作出的图线还是①;
在木板上铺上毛巾,接触面变粗糙,相同压力下滑动摩擦力变大,因此图线会更陡,对应③。
【小问4详解】
图丙中,物块A相对地面静止,受力平衡。A受到的滑动摩擦力与B测力计的拉力是一对平衡力,因此摩擦力大小等于B测力计的示数。
【小问5详解】
图丁中,拉力方向斜向上,摩擦力方向水平,两个力不在同一直线上,不是一对平衡力。
18. 某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度______;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的______来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是______Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的______有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则______侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
【答案】 ①. 相同或相等或相平 ②. 高度差 ③. 不漏气 ④. 600 ⑤. 深度 ⑥. 右
【解析】
【详解】(1)由图甲可知,向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,根据连通器原理,U形管左右两侧液面相平。
(2)[2]图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强较大。
[3]用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,如果装置漏气,挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。
(3)[4]探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
[5]向下移动探头,看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的深度有关,深度越深,压强越大。
(4)[6]相同深度,液体的密度越大,压强越大,在容器左右两部分分别装入深度相同的不同液体,橡皮膜向左侧凸起,说明橡皮膜右侧的液体压强较大,右侧液体的密度较大。
五、计算题(本大题共2小题,第19题7分,第20题7分,共14分)
19. 某型号载重卡车的技术参数如下表所示,当它匀速行驶所受的阻力是其总重的0.2倍,g取10N/kg,则:
卡车型号
ZJ525JGJB2
自重
2×104kg
轮胎个数
12
最大载货量
4×104kg
每只轮胎行驶时与地面的接触面积
0.05m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少?
(2)若隧道的路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过水平隧道是否会对路面造成损坏?(写出必要的计算过程)
【答案】(1);(2)该卡车满载时通过水平隧道是会对路面造成损坏
【解析】
【详解】解:(1)根据已知条件,卡车空载时受到的阻力
f0=0.2G0=0.2m0g=0.2×2×104kg×10N/kg=4×104N
卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力与阻力为一对平衡力,大小相等,故在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是
F0=f0=4×104N
(2)卡车满载时的总质量
m总=m0+m物=2×104kg+4×104kg=6×104kg
满载时的总重力
G总=m总g=6×104kg×10N/kg=6×105N
通过水平隧道路面受到的压力
F压=G总=6×105N
受力面积
S总=12×0.05m2=0.6m2
路面受到的压强
由于卡车满载时,路面受到的压强大于路面能够承受的最大的压强,故卡车满载时通过水平隧道会对路面造成损坏。
答:(1)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是;
(2)该卡车满载时通过水平隧道是会对路面造成损坏。
20. 如图所示,放在水平桌面上的容器中盛有6.2kg的水,容器自重为8N,容器底面积为,,容器顶受到水的压强为2000Pa。(g=10N/kg,)求:
(1)容器中水受到的重力;
(2)的高度;
(3)容器对桌面的压强。
【答案】(1)62N;(2)60cm;(3)7×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)容器中水受到的重力为
G水=m水g=6.2kg×10N/kg=62N
(2)由p=ρ水gh得
h2的高度是
h2=h1-h=80cm-20cm=60cm
(3)容器对桌面的压力等于水与容器自身重力之和,即
F=G水+G自=62N+8N=70N
容器底面积
S=100cm2=10-2m2
容器对桌面的压强
答:(1)容器中水受到的重力为62N;
(2)的高度为60cm;
(3)容器对桌面的压强为7×103Pa。
六、综合题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 阅读短文,回答文后的问题。
2020年12月17日凌晨2点,嫦娥五号月球探测器带着“月球土特产”顺利着陆于内蒙古中部草原的四子王旗航天着陆场。
嫦娥五号探测器由上升器、着陆器、返回器和轨道器4部分组成,总质量达8200kg。探测器被发射到目标位置后,着陆器和上升器的组合体从距月面15km处开始,经15min降落至月球表面。安全降落的着陆器和上升器组合体进行月球采样,然后将携带的国旗在月面展开后成功解锁分离。此后,着陆器留在月面,上升器携带月球样品从月球表面加速起飞,进入环月轨道后与轨道器和返回器的组合体进行对接,并将月球样品转移到返回器,随后,上升器再次分离,成为环月飞行的“卫星”,轨道器将会再护送返回器一程。最终,独自携带1731g月球样品的返回器先以高速进入地球大气层,然后借助大气层提供的升力“打水漂”后跳起来,之后再重新进入大气层才安全返回地球(如图)。
(1)总质量为8200kg的探测器在地球上时,它的重力为________N(g=10N/kg);
(2)1731g的月球样品到达地球后,质量将_______,惯性将_______。(均选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)上升器离开月球时,相对于月球表面,发动机喷气的方向是向________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出。此过程,上升器受到的是_________(选填“平衡力”或非平衡力)。
【答案】 ①. 8.2×104 ②. 不变 ③. 不变 ④. 下方 ⑤. 非平衡力
【解析】
【详解】(1)[1]总质量为8200kg的探测器在地球上时,它的重力为
(2)[2][3]质量是物体的一种属性,不随形状、状态、温度、位置的改变而改变,所以月球样品到达地球后质量不变。
(3)[4]因力的作用是相互的,为得到竖直向上的力,所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的方向施加。
[5]上升器在上升过程中做加速运动,所以受到的力是非平衡力。
22. 小明想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能,他设计了如图所示的实验,实验步骤如下:
(1)将两种品牌的运动鞋各取一只,用弹簧测力计分别称出它们的重力。小明观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N,图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数,其示数为___________N,鞋子的实际重力为___________N;
(2)用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子,再向里面缓慢加入细沙,直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同;
(3)在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品,将弹簧测力计正确调零后,其一端固定在跑步机上,另一端钩住鞋子;
(4)启动跑步机,待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数,该示数___________(填“大于”、“等于”或“小于”)鞋子受到的摩擦力;
(5)换另一只鞋子,重复步骤(4),并记录数据;
(6)比较步骤(4)、(5)中两次弹簧测力计示数,对应示数___________(填“较大”或“较小”)的鞋子防滑性能好;
(7)如果在步骤(4)中提高传送带速度,那么弹簧测力计示数稳定后,其示数与低速时相比将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 2.4 ②. 2.2 ③. 等于 ④. 较大 ⑤. 不变
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N,所以鞋子的实际重力为2.2N。
(4)[3]鞋子在跑步机的传送带上受到摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,所以弹簧测力计示数等于鞋子受到的摩擦力。
(6)[4] 比较步骤(4)、(5)中两次弹簧测力计示数,示数较大的说明鞋子受到的摩擦力大,鞋子防滑性能好。
(7)[5] 鞋子在传送带上受到摩擦力,与鞋子对传送带的压力大小、鞋子与传送带接触面的粗糙程度有关,与传送带速度无关,所以其示数与低速时相比将不变。
23. 小明利用如图甲所示的装置测量大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大。他进行了如下实验。
(1)拔去橡皮帽,将活塞推至底端,目的是______,当右端挂上一定数量的钩码时,注射器中的活塞开始滑动,稳定时弹簧测力计示数为1.0N,则活塞与针筒间的摩擦力为______N,若继续增加钩码数量,弹簧测力计的示数将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔,增加钩码数量活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为4.6N;小明又找来刻度尺测量针筒全部刻度的总长度,如图乙所示,则总长度为______cm,此时活塞受到的大气压力为______N,本地大气压强的测量值为______Pa。小明发现这个值和气压计测得的大气压值仍有较大偏差,可能原因是______。
【答案】(1) ①. 排出空气 ②. 1 ③. 不变
(2) ①. 5.00 ②. 3.6 ③. ④. 针筒内仍有空气(空气没排空)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了排出针筒内空气,实验时,应拔去橡皮帽,将活塞推至底端。
[2]注射器中的活塞开始滑动,利用二力平衡原理来测出活塞所受摩擦力的大小,活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N,可知活塞与针筒间的摩擦力为1N。
[3]由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当继续增加钩码数量,活塞受到的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,活塞与针筒之间的摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数将不变。
【小问2详解】
[1]如图乙所示,刻度尺的分度值为0.1cm,针筒的左端和刻度尺的零刻度线对齐,右端针筒的2.0mL刻度线与刻度尺的5cm刻度线对齐,读数时,要估读到分度值的下一位,则针筒的刻度部分的总长度为5.00cm。
[2]此时活塞受到弹簧测力计向左的拉力和大气压向右的压力与针筒对它向右的摩擦力作用,在这三个力的作用下,处于平衡状态,根据力的合成可得,此时活塞受到的大气压力为
[3]活塞的横截面积为
由可得,本地大气压强的测量值为
[4]在1标准大气压下,大气压的值为,实验中测得大气压值小于1标准大气压下的值,原因可能是注射器内的空气没有排尽,针筒内仍有空气,导致测得的大气压强偏小。
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