江苏省南京市第二十九中学2025-2026学年下学期八年级期中物理试卷
2026-05-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.09 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57921957.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本试卷以航天器防热瓦、马拉松奖牌测量等真实情境为载体,覆盖密度、摩擦力、惯性、力与运动等核心知识,通过实验探究与问题解决考查物理观念、科学思维及科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题24分|物质属性(防热瓦特点)、密度计算(空气密度)、摩擦力(自行车零件)|结合科技前沿(航天器)和生活实例,辨析概念本质|
|填空题|9题25分|力的作用效果(铅笔按压)、密度图像分析、重力与质量关系(星球重力)|通过图像数据和生活现象,考查信息提取与科学推理|
|解答题|51分|密度测量(两种方案测奖牌密度)、滑动摩擦力探究、阻力对运动影响、计算题(空心铁球/卡车过桥)|设计多方案实验(电子秤测密度)和动态过程分析(蹦极模拟),突出科学探究与综合应用|
内容正文:
江苏省南京市第二十九中学2025-2026学年下学期八年级期中物理试卷
一、选择题(共12小题,每题2分,共24分)
1.(2分)航天器进入大气层时,要经历高火、强震、高压等过程,每一步都在考验材料和设计。科学家将一种轻质高强的新型材料防热瓦,安装在航天器的外表面,可以保护航天器安全穿越大气层。关于新型材料防热瓦应具备的特点,下列说法不正确的是( )
A.密度小 B.导热快 C.硬度高 D.熔点高
2.(2分)下列数据中,不符合生活实际的是( )
A.一本八年级物理课本的质量大约为0.25kg
B.2个鸡蛋的重力约为5N
C.空气的密度为1.29×10﹣3g/cm3
D.一名中学生的体积约为5×104cm3
3.(2分)关于密度,下列说法中正确的是( )
A.不同物质密度一定不同
B.由公式可知ρ与m成正比
C.水的密度是水的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
D.是密度的定义式,ρ不随物体质量、体积的变化而变化
4.(2分)自行车的零件中涉及较多有关摩擦的知识,下列描述属于减小摩擦的是( )
A.甲中踏板上的花纹
B.乙中刹车时用力捏车闸
C.丙中车把手表面凹凸不平
D.丁中在飞轮上涂抹润滑油
5.(2分)生活中,惯性现象既有利也有弊。以下属于利用惯性“利”的一面的是( )
①跳远运动员快速助跑以提高成绩
②赛车在转弯时滑出赛道
③箭离开弓弦后,能飞行相当远的距离
④汽车紧急刹车,车上的人会向前倾
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
6.(2分)太空舱中的物体处于失重状态,下列选项中宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A.用弹簧测力计测量滑动摩擦力
B.用天平测量物体的质量
C.用拉力器锻炼臂力
D.用哑铃锻炼手臂肌肉
7.(2分)如图所示,弹簧秤和细线的重力及摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.1N,1N B.1N,2N C.0N,1N D.1N,0N
8.(2分)如图是教室中可左右推拉的磁性黑板,黑板的右上方吸附着一个带有小磁体的黑板擦。当将磁性黑板匀速向左推动时,该黑板擦受到的摩擦力方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
9.(2分)花瓶静止在水平桌面上,下列关于平衡力和相互作用力的说法正确的( )
A.花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
B.桌子受到的重力与桌子受到的支持力是一对平衡力
C.花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
D.桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
10.(2分)如图所示,用细线将小球悬挂在无人机上,图甲中无人机带着小球竖直向上运动;图乙中无人机带着小球水平方向运动;两图中,小球与无人机均保持相对静止,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.甲图中,小球可能做加速直线运动
B.甲图中,剪断细线,小球立刻向下运动
C.乙图中,小球一定向右做加速直线运动
D.乙图中,小球的运动状态保持不变
11.(2分)如图所示,小明在做“模拟蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。不计空气阻力,以下关于小石块从A点到C点运动过程的说法中,正确的是( )
①从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用;
②小石块在下落过程中,B点速度最大;
③从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小;
④从B点下落到C点的过程中,小石块所受合力先减小后增大。
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
12.(2分)小南同学利用弹簧测力计制成一个简单实用的液体密度秤,在容器中加满待测液体就可以直接“称出”该液体的密度,如图所示。当容器中没有加液体时,弹簧测力计的示数为1.4N,在容器中加满水时,弹簧测力计的示数为2.4N。关于该密度秤,下列说法正确的有( )
①该密度秤刻度分布不均匀;
②该密度秤能测量的液体密度最大是3.6g/cm3;
③若只增大容器重不改变容器容积,则该密度秤的最大测量值变小;
④若只减小容器容积不改变容器重,则该密度秤的分度值变小。
A.②③ B.③④ C.①③ D.①④
三、填空题(共9小题,每空1分,共25分)
13.(4分)如图甲在水平桌面上用手指竖直向下轻压铅笔尖,手指会感觉到疼,说明力的作用是 ;手指对铅笔的力和桌面对铅笔的力 (是/不是)一对平衡力;铅笔对手指的力是由于 形变产生的;如图乙放在水平桌面上的铅笔,轻推笔尖的A点,铅笔会转动,轻推中间的B点,铅笔会滚动,说明力的作用效果与 有关。
14.(2分)劳动课上要制作一把小钉锤,制作锥体的方钢密度为7.8g/cm3,锤体的体积为20cm3,则锥体的质量为 g。现有方钢7.8kg,能做 把小钉锤。
15.(3分)如图甲,小虎利用天平测出量杯和液体的总质量m是 g,接着小虎利用量杯测量了液体的体积V,小虎多次改变量杯中液体的质量,得到了几组量杯和液体的总质量以及液体体积的数据,并绘出了如图乙所示的m﹣V图象,则量杯的质量为 g,液体的密度为 g/cm3。
16.(2分)小玄对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。小金的质量为50kg,他到乙星球上所受重力的大小 N;若小金在地球上能举起最多150kg的物体,到甲星球上他能举起最多 kg的物体。
17.(3分)重力的方向可利用如图所示的装置来研究。实验中发现,若图中的β角增大,α角会 (选填“增大”、“减小”或“不变”).据此可知,重力方向总是 ,用来检查墙壁砌得是否竖直的 就是根据这一原理制成的。
18.(2分)如图所示,物块A重10N、B重5N,B放在A上,用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为 N。
19.(2分)两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然 (选填“向 上”或“向下”)运动时,气球突然变大(图乙),该现象的产生是由于 具有惯性。
20.(4分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图可知,t=1s时,物体受到的摩擦力为 N,物体处于 状态(填“运动”或“静止”);当t=3s时,物体受到的摩擦力为 N,此时物体的运动状态 (选填“不变”或“改变”)。
21.(3分)立定跳高可分解为下跨、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下跨后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;t1﹣t3时刻物体的速度变化情况是 ;他在t2时刻受到的合力为 N。
三、解答题(共51分)
22.(2分)图中木块A静止在光滑斜面上,请画出木块所受弹力示意图。
23.(2分)小明在平直跑道上跑步,当他一只脚用力蹬地时,请在A点画出他受到的摩擦力的示意图。
24.(2分)按要求作图(请保留作图痕迹,力的作用点画在O点):
如图,作出沿虚线匀速直线飞翔的燕子受到的重力和空气对燕子的作用力的示意图。
25.(8分)2023年12月3日晋江马拉松赛以“畅跑海丝路,晋马世遗情”为主题。小明和小晋同学设计了两种方案来测量本次马拉松奖牌的密度。
方案一:
器材:天平、量筒、水、大烧杯、小烧杯A、细线(质量和体积均不计)。
(1)小明先将天平放在水平桌面上,游码置于 ,发现指针指向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向 调节,使天平在水平位置平衡;
(2)接着他按如图1甲所示的方法来称量奖牌的质量,其中有两个错误:
① ;
②奖牌和砝码放错盘。
(3)改正错误后,正确测出的奖牌质量如图1乙,奖牌的质量为 g;
(4)在测体积时,小明将一个大烧杯倾斜放置后,往大烧杯中加水,直到水面与大烧杯杯口相平,再将奖牌用细线慢慢地浸没在大烧杯的水中,并用空的小烧杯A接住溢出来的水,如图1丙;接着将小烧杯A中的水倒入量筒测出溢出水的体积如图1丁,奖牌的体积为 cm3;则奖牌的密度是 g/cm3;分析测量过程可知小明所测的密度值 (填“偏大”或“偏小”)。
方案二:
器材:电子秤、烧杯、水。
小明和小晋用电子秤测量奖牌的密度步骤如图2甲、乙、丙、丁所示。
(5)小明在记录数据时忘了记录图丙步骤的数据,小晋思考后发现,只需要图甲、乙、丁图的数据就能计算出奖牌的密度,则ρ奖牌= g/cm3。
26.(5分)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
实验序号
物体质量/kg
物体重力/N
(a)
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 ;
(2)表格中(a)的内容是 ;
(3)根据表中数据画出物体重力与质量的关系图像OA。另一组同学分别测出了小西瓜、大西瓜的质量和重力,若在该图像中描出点,这些点应该在 (选填“OA线上”、“Ⅰ区域”、“Ⅱ区域”);
(4)根据表中数据和图像可以得出的结论是: 。
27.(7分)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,应用弹簧测力计沿水平拉动木块,使它在水平木板上做 运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为va、vb所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb,则fa fb(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行了如图丙所示的实验,对比图乙和图丙的实验结果,可得出的结论是: 。
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如图丁所示改进方案:将物块与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物块的细绳保持水平。用力F水平拖动长木板。
①实验时拉动木板 (选填“必须”或“不一定”)做匀速直线运动。
②若F=8N时,长木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时传感器的示数为6N,则地面对长木板的摩擦力大小为 N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定(木块始终在木板上),获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是 (填字母)。
A.木块下表面粗糙程度不均匀;
B.长木板上表面粗糙程度不均匀。
28.(6分)图甲所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)小车在同一斜面同一位置由静止释放,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 相同;
(2)实验过程中,应将“毛巾”填写在表格中 (选填“①”或“②”)位置;③的位置应该填写 ;
序号
表面材料
③
④
1
①
2
棉布
3
②
(3)根据实验现象推理:如果小车受到的阻力越来越小,直到变为零,小车将 ,这一步所用方法和下列 选项的方法相同;
A.探究平面镜成像规律时,用棋子B代替棋子A的像
B.如果将瓶内抽成真空,将听不到铃声
C.探究摩擦力大小与压力大小的关系时,控制接触面粗糙程度相同
D.用光线来研究光的直线传播
(4)根据力与运动的关系,如图乙所示你认为正确的观点是 。
A.小明
B.小华
C.都正确
D.都不正确
29.(6分)小强将一根橡皮筋上端固定在铁架台上,用如图装置来探究“同一直线上两个力的合成”。
(1)如图a实验探究方向相同的两个力的合成,在橡皮筋下端系两根轻质细线,两根细线下面分别挂1个钩码和2个钩码,细线的长度需要适当 (选填“短一些”或“长一些”)。
(2)如图b实验探究方向相反的两个力的合成,若每个钩码质量为50g,图中细线对橡皮筋的作用力的合力大小为 N,合力方向 。
(3)在a、b两实验中,若改变两根细线悬挂的位置, (选填“可以”或“不可以”)分别系在橡皮筋两端。
(4)本实验中,若橡皮筋因自重伸长少许, (选填“影响”或“不影响”)力的合成的实验研究。
(5)神舟二十一号载人飞船于2025年11月14日安全返回地球,若返回舱在某段时间内沿竖直方向减速下落,返回舱受到的重力为G,返回舱受到的阻力为f,则该时间段内返回舱所受合力大小为F合= (用字母符号表示)。
30.(6分)有一个体积为60cm3的空心铁球,质量为395g,在铁球的空心部分注满某种液体后总质量为407g,,,g=10N/kg。求:
(1)空心铁球的重力;
(2)空心部分的体积;
(3)注入液体的密度。
31.(7分)一辆自重是5.0×104N的卡车,装置着25箱货物,每箱货物的质量是300kg,行驶到一座立有限重标志(如图所示)的桥前,问:(g取10N/kg)
(1)判断这辆车能否安全过桥?
(2)若卡车所受阻力为总重力的0.1倍,求卡车过桥前匀速运动时受到的牵引力是多少?
江苏省南京市第二十九中学2025-2026学年下学期八年级期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每题2分,共24分)
1.(2分)航天器进入大气层时,要经历高火、强震、高压等过程,每一步都在考验材料和设计。科学家将一种轻质高强的新型材料防热瓦,安装在航天器的外表面,可以保护航天器安全穿越大气层。关于新型材料防热瓦应具备的特点,下列说法不正确的是( )
A.密度小 B.导热快 C.硬度高 D.熔点高
【分析】根据防热瓦要经历高火、强震、高压等过程分析对应的物理特性。
【解答】解:AC.将一种轻质高强的新型材料制成防热瓦,说明密度小,硬度高,故AC正确;
B.防热瓦要经历高火、强震、高压,因而防热瓦的作用是阻挡大气层摩擦产生的高温传入航天器内部,因此导热慢,故B错误;
D.航天器进入大气层时环境温度极高,防热瓦不能熔化,因此需要熔点高,故D正确。
该题选择错误选项,故选B。
故选:B。
【点评】本题考查物理属性的应用与密度分析,属于基础题。
2.(2分)下列数据中,不符合生活实际的是( )
A.一本八年级物理课本的质量大约为0.25kg
B.2个鸡蛋的重力约为5N
C.空气的密度为1.29×10﹣3g/cm3
D.一名中学生的体积约为5×104cm3
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解:A、一本八年级物理课本的质量大约为250g=0.25kg,故A符合实际;
B、2个鸡蛋的重力约为1N,故B不符合实际;
C、空气的密度约为1.29kg/m3=1.29×10﹣3g/cm3,故C符合实际;
D、一名中学生的质量约为50kg,人体密度约为1×103kg/m3,体积约为0.05m3=5×104cm3,故D符合实际。
故选:B。
【点评】本题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出合理的选项即可。
3.(2分)关于密度,下列说法中正确的是( )
A.不同物质密度一定不同
B.由公式可知ρ与m成正比
C.水的密度是水的特性,其大小不随温度、形状、状态的变化而变化
D.是密度的定义式,ρ不随物体质量、体积的变化而变化
【分析】(1)不同物质,密度一般不同;
(2)密度是物质本身的一种特性,在数值上等于物体质量与其体积之比;
(3)密度是物质本身的一种特性,同种物质、同种状态密度相同,密度与物质的种类、状态、温度有关,与质量、体积无关。
【解答】解:A.不同物质的密度一般不同,但是酒精和煤油密度相近,并非“一定不同”,故A错误;
B.密度是物质的特性,与质量m、体积V无关,公式式是定义式,不是决定式。对于同种物质,ρ不变,m与V成正比,而非ρ与m成正比,故B错误;C.水的密度是特性,但状态变化时(如冰、水),密度会改变(冰的密度小于水);温度变化也会影响水的密度,故C错误;
D.同种物质组成的物体,密度ρ不变,根据式,变形得m=ρV,所以质量m与体积V成正比,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对密度特性的理解和掌握。通过练习使学生明确:密度是物质的特性,物质不同密度一般不同,同种物质状态改变密度也会改变。
4.(2分)自行车的零件中涉及较多有关摩擦的知识,下列描述属于减小摩擦的是( )
A.甲中踏板上的花纹
B.乙中刹车时用力捏车闸
C.丙中车把手表面凹凸不平
D.丁中在飞轮上涂抹润滑油
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A.踏板上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不合题意;
C.车把手表面凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.飞轮上涂抹润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用。
5.(2分)生活中,惯性现象既有利也有弊。以下属于利用惯性“利”的一面的是( )
①跳远运动员快速助跑以提高成绩
②赛车在转弯时滑出赛道
③箭离开弓弦后,能飞行相当远的距离
④汽车紧急刹车,车上的人会向前倾
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关。
【解答】解:①跳远运动员助跑是为了起跳前使自己获得更高的速度,起跳后,人由于惯性会跳的更远;
②赛车在转弯时滑出赛道,是因为赛车由于惯性要保持原来向前的运动状态,是惯性带来的危害;
③箭离开弓弦后,不再受到向前的动力,但由于惯性能继续飞行相当远的距离,利用了惯性;
④汽车突然刹车时,人的脚由于受到车的摩擦力不再前进,而人的上身由于惯性还要保持原来的高速运动,会向前倾倒,造成事故,是惯性带来的危害;
综上分析可知,属于利用惯性“利”的一面的是①③,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了惯性的知识,知道惯性的概念是正确解题的前提,解题时要根据实际物理情景进行分析,作出判断。
6.(2分)太空舱中的物体处于失重状态,下列选项中宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A.用弹簧测力计测量滑动摩擦力
B.用天平测量物体的质量
C.用拉力器锻炼臂力
D.用哑铃锻炼手臂肌肉
【分析】在太空舱中,物体处于完全失重状态,与重力有关的实验不能进行,分析各选项所述实验然后答题。
【解答】解:A、摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,压力由重力产生,在失重状态下,没有摩擦力,不能用弹簧测力计测量摩擦力,故A错误;
B、虽然物体所含物质的多少,即质量,不会随位置的改变而改变,但质量的测量需要借助物体的重力来进行,所以在失重状态下,用天平测物体的质量是无法实现的,故B错误;
C、利用弹簧拉力计锻炼身体,是依靠了弹簧的弹力,在失重状态下,弹力是依然存在的,因此,此项活动可以进行,故C正确;
D、在完全失重的状态下,人可以用很小的力举哑铃,达不到锻炼的作用,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了重力对人的影响;在没有重力时,用弹簧拉力器可以健身。
7.(2分)如图所示,弹簧秤和细线的重力及摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.1N,1N B.1N,2N C.0N,1N D.1N,0N
【分析】根据物体间力的作用是相互的分析A图中弹簧测力计的受力情况,和B图中的弹簧测力计受力情况进行比较,看两个弹簧测力计的受力情况是否相同;
然后根据弹簧测力计测量力的原理来分析弹簧测力计的示数到底是多少。
【解答】解:(1)甲图中弹簧测力计右端由于物体的重力,受到了一个水平向右的1N的拉力;弹簧测力计的左端也受到了一个力的作用,因为重力通过绳子对弹簧测力计施加了一个1N的向右的拉力,弹簧测力计就会通过绳子对左端固定点施加了一个1N的拉力,由于物体间力的作用是相互的,所以固定点也会对弹簧测力计施加一个1N的向左的拉力。
(2)乙图中物体由于重力的作用会对弹簧测力计分别施加一个向左和一个向右的1N的拉力,弹簧测力计受到的力和甲图是一样的,弹簧测力计的示数也就是相等的。
弹簧测力计虽然两端都受到了力的作用,但弹簧测力计测出其中一个力的大小,就像用弹簧测重力时你只读出了物体的重力而没有手对弹簧的拉力。
所以两次弹簧测力计的示数都是1N。
故选:A。
【点评】解答此题要会对弹簧测力计进行受力分析,会运用二力的平衡,同时知道弹簧测力计受两个力,但只能读出一个力的大小,这是解答此题的关键。
8.(2分)如图是教室中可左右推拉的磁性黑板,黑板的右上方吸附着一个带有小磁体的黑板擦。当将磁性黑板匀速向左推动时,该黑板擦受到的摩擦力方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
【分析】黑板擦随黑板一起向右匀速移动,但是黑板擦随黑板之间相对静止,黑板擦受到平衡力的作用,从黑板擦受到的力上分析摩擦力的方向。
【解答】解:当黑板擦随黑板一起向右匀速移动的过程中,黑板擦和玻璃之间是相对静止的,黑板擦受到平衡力的作用;竖直方向上黑板擦受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上。
故选:C。
【点评】根据物体受到的力是平衡力,利用其它力的方向可判断摩擦力的方向。
9.(2分)花瓶静止在水平桌面上,下列关于平衡力和相互作用力的说法正确的( )
A.花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
B.桌子受到的重力与桌子受到的支持力是一对平衡力
C.花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
D.桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、花瓶静止在水平桌面上,处于平衡状态,花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力符合二力平衡条件,是一对平衡力,故A正确。
B、桌子受到的支持力等于桌子和花瓶的总重力,则桌子受到的重力与桌子受到的支持力大小不等,不是一对平衡力,故B错误。
C、花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力方向相同,不是一对相互作用力,故C错误。
D、桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
10.(2分)如图所示,用细线将小球悬挂在无人机上,图甲中无人机带着小球竖直向上运动;图乙中无人机带着小球水平方向运动;两图中,小球与无人机均保持相对静止,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.甲图中,小球可能做加速直线运动
B.甲图中,剪断细线,小球立刻向下运动
C.乙图中,小球一定向右做加速直线运动
D.乙图中,小球的运动状态保持不变
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上;
运动物体受平衡力作用时,其运动状态不变;受非平衡力作用时,运动状态改变;据此判断小球的运动状态;
(2)一切物体都具有惯性,即具有保持原来运动状态不变的性质;据此判断悬挂小球的细绳突然断了时小球的运动状态和因重力作用而下落时的运动状态。
【解答】解:
AB、图甲中小球会受到两个力的作用:竖直向下的重力和竖直向上的拉力,此时的小球可能匀速,可能是加速,也可能是减速;若悬挂小球的细线突然断了,小球由于惯性,仍然会向上运动一段距离,故A正确,B错误;
CD、图乙中无人机带着小球水平向运动,不计空气阻力,小球受到斜向右上方的拉力和竖直向下的重力作用,二力不是一对平衡力,所以小球的运动状态一定改变,可能向右做加速直线运动,也可能向左做减速运动,但不会做匀速直线运动,故CD错误;
故选:A。
【点评】本题考查了平衡力的辨别、力和运动的关系、惯性等知识,有一定的难度;正确判断乙图中小球的运动状态是解题的关键。
11.(2分)如图所示,小明在做“模拟蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。不计空气阻力,以下关于小石块从A点到C点运动过程的说法中,正确的是( )
①从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用;
②小石块在下落过程中,B点速度最大;
③从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小;
④从B点下落到C点的过程中,小石块所受合力先减小后增大。
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
【分析】小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用:当拉力小于重力时,小石块仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小石块减速下落。
【解答】解:小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力逐渐增大。当拉力小于重力时,小石块仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小石块减速下落。
①、不计空气阻力,小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,不受弹力的作用,速度不断变大,故①错误;
②③、从A点下落到B点的过程中,小石块只受重力作用,速度不断变大;从B点下落到C点的过程中,当拉力小于重力时,小石块加速;当拉力大于重力时,小石块减速,所以小石块在下落过程中的B点速度不是最大,速度先增大后减小,故②错误,③正确;
④、从B点下落到C点的过程中,重力始终不变,B点→D点弹力逐渐增大,合力逐渐减小,D点小石块的重力和弹力相等,合力最小为零;D点→C点弹力还在不断增大,合力逐渐增大,所以从B点下落到C点的过程中,合力先变小后变大,故④正确。
故选:C。
【点评】物体受到的合力方向和物体运动方向相同时,物体处于加速状态;物体受到的合力方向和物体运动方向相反时,物体处于减速状态。分析物体在不同阶段的受力情况,是正确判断的关键。
12.(2分)小南同学利用弹簧测力计制成一个简单实用的液体密度秤,在容器中加满待测液体就可以直接“称出”该液体的密度,如图所示。当容器中没有加液体时,弹簧测力计的示数为1.4N,在容器中加满水时,弹簧测力计的示数为2.4N。关于该密度秤,下列说法正确的有( )
①该密度秤刻度分布不均匀;
②该密度秤能测量的液体密度最大是3.6g/cm3;
③若只增大容器重不改变容器容积,则该密度秤的最大测量值变小;
④若只减小容器容积不改变容器重,则该密度秤的分度值变小。
A.②③ B.③④ C.①③ D.①④
【分析】(1)根据弹簧测力计的示数F=G+ρ液gV分析是否均匀;
(2)当容器没装液体时,即所装的液体密度为0时,密度秤的示数是容器的重力,所以空桶指在1.4N处就是密度为0的点;
(2)计算出容器装满水时水的质量,根据ρ=计算水的体积,即容器的容积;
(3)通过弹簧测力计的范围可得出所测最大物重,换算成最大质量,再根据密度公式即可得出最大密度;
(4)若只增大容器重,弹簧测力计的量程不变,所能测量的液体的重力要减小,即所能测量的液体的质量要减小,根据ρ=判断,不改变容器容积,则该密度秤的最大测量值怎样变化;若只减小容器容积不改变容器重,即所能测量的液体的体积变小,根据ρ=判断该密度秤的分度值怎样变化。
【解答】解:①弹簧测力计的示数等于桶与液体的总重,即F=G桶+ρ液gV,当体积和桶重一定时,此时示数与液体密度成一次函数关系,说明是均匀的,故①错误;
②装满水时,水的重力G水=G1﹣G0=2.4N﹣1.4N=1N,
根据G=mg=ρVg可得:1N=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×V;
解得V=1×10﹣4m3;
该弹簧测力计所测最大物重G大=5N﹣1.4N=3.6N;
根据G=mg=ρVg可得:3.6N=ρ液gV=ρ液×10N/kg×1×10﹣4m3;
解得ρ液=3.6×103kg/m3;故②正确;
③若只增大容器重不改变容器容积,根据F=G桶+ρ液gV知,F、V不变时,G桶增大,则该密度秤的最大测量值变小,故③正确;
④若只减小容器容积不改变容器重,根据F=G桶+ρ液gV知,F、G桶不变时,V减小,则该密度秤的最大测量值变大;刻度数目不变,故分度值变大,故④错误。
故选:A。
【点评】本题考查了密度、重力公式及其变形公式的应用,能够理解题意是解答本题的关键。
三、填空题(共9小题,每空1分,共25分)
13.(4分)如图甲在水平桌面上用手指竖直向下轻压铅笔尖,手指会感觉到疼,说明力的作用是 相互的 ;手指对铅笔的力和桌面对铅笔的力 不是 (是/不是)一对平衡力;铅笔对手指的力是由于 铅笔尖 形变产生的;如图乙放在水平桌面上的铅笔,轻推笔尖的A点,铅笔会转动,轻推中间的B点,铅笔会滚动,说明力的作用效果与 力的作用点 有关。
【分析】(1)(3)力是物体对物体的作用,力的作用是相互的;(2)从铅笔所处的平衡状态入手,分析两手指的受力大小关系;二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(4)力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果。
【解答】解:在水平桌面上用手指竖直向下轻压铅笔尖,手指给铅笔尖一个作用力,同时铅笔尖给手指一个作用力,手指会感觉到疼,说明力的作用是相互的。
铅笔受到三个力的作用,手指向下的压力、竖直向下的重力和桌面向上的压力。铅笔在这三个力的作用下保持静止,所以手指对铅笔的力和桌面对铅笔的力大小不相等,不是平衡力。
手指竖直向下轻压铅笔尖,手指给铅笔尖一个作用力,同时铅笔尖给手指一个作用力,铅笔对手指的力,是由于铅笔尖发生形变产生的。
轻推笔尖的A点,铅笔会转动,轻推中间的B点,铅笔会滚动,其它条件相同,力的作用点不同,产生的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:相互的;不是;铅笔尖;力的作用点。
【点评】本题考查了力的相互性和三要素,属于基础题。
14.(2分)劳动课上要制作一把小钉锤,制作锥体的方钢密度为7.8g/cm3,锤体的体积为20cm3,则锥体的质量为 156 g。现有方钢7.8kg,能做 50 把小钉锤。
【分析】根据ρ=求一个锤体的质量,现有方钢7.8kg,从而可得锤体的个数。
【解答】解:根据ρ=可得,一个锤体的质量:m1=ρV1=7.8g/cm3×20cm3=156g,
现有方钢7.8kg,做小钉锤的个数:
n==50(把)
故答案为:156;50。
【点评】本题主要考查密度公式的应用,难度不大,计算时注意单位的统一。
15.(3分)如图甲,小虎利用天平测出量杯和液体的总质量m是 73 g,接着小虎利用量杯测量了液体的体积V,小虎多次改变量杯中液体的质量,得到了几组量杯和液体的总质量以及液体体积的数据,并绘出了如图乙所示的m﹣V图象,则量杯的质量为 20 g,液体的密度为 1 g/cm3。
【分析】(1)物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上对应的刻度;
(2)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,当液体体积为V2=80cm3时,液体和量杯的总质量m总2,列方程组求出液体密度和量杯的质量。
【解答】解:
(1)读图可知,液体和量杯的总质量m=50g+20g+3g=73g,
(2)根据ρ=可得m=ρV,
则有:ρ×20cm3+m杯=40g﹣﹣﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=80cm3时,液体和量杯的总质量m总2=m2+m杯=100g,
可得:ρ×80cm3+m杯=100g﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①可得液体的密度:
ρ==1g/cm3,
将ρ=1g/cm3代入①得:
m杯=40g﹣1g/cm3×20g=20g。
故答案为:73;20;1。
【点评】读取图象获取信息,进一步进行分析和计算,是本题的一大特点,形式较为新颖,即考查了密度的相关计算,同时更考查了对图象的认识,值得我们关注,这也是我们应该锻炼的实验能力。
16.(2分)小玄对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。小金的质量为50kg,他到乙星球上所受重力的大小 250 N;若小金在地球上能举起最多150kg的物体,到甲星球上他能举起最多 100 kg的物体。
【分析】(1)根据求出乙星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式,然后求出质量为50kg的小金在乙星球上受到的重力。
(2)根据求出甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式,根据G=mg求出小金在地球上能举起的物体的重力,因为人的举力不变,所以在甲星球表面上举起的物体重力和在地球上能举起的物体的重力相等,根据m=求出在甲星球能举起物体的质量。
【解答】解:(1)乙星球表面上物体的重力40N时,其质量为m乙=8kg,重力G与其质量m的比值为:g乙星球==5N/kg,
则质量为50kg的小金在乙星球表面上受到的重力:G=mg乙星球=50kg×5N/kg=250N;
(2)甲星球表面上物体的重力120N时,其质量为m甲=8kg,重力G与其质量m的比值为:g甲星球==15N/kg,
在地球举起物体的重力为:G地=m地g地=150kg×10N/kg=1500N,
人的举力不变,所以在甲星球表面上举起的物体重力为:G甲星球=G地=1500N,
在甲星球能举起物体的质量是:m甲星球===100kg。
故答案为:250;100。
【点评】本题考查了不同状态下重力的大小,能根据重力计算公式G=mg得出关系式是解题的关键。
17.(3分)重力的方向可利用如图所示的装置来研究。实验中发现,若图中的β角增大,α角会 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”).据此可知,重力方向总是 竖直向下 ,用来检查墙壁砌得是否竖直的 重锤线(铅垂线) 就是根据这一原理制成的。
【分析】解答本题应掌握:重力的方向在任何情况下都竖直向下的,重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
【解答】解:由图结合几何知识可知,β角增大,α角会增大,且两角始终相等;因OA在重力作用下处于静止状态,故OA的方向应为重力的方向,OA一定总是与水平面垂直的;故说明重力的方向是竖直向下的;重垂线就是利用这一原理,可用来检查墙壁是否竖直;
故答案为:增大;竖直向下的;重垂线。
【点评】此题主要考查学生对重力方向的理解和掌握。重力的方向总是竖直向下的这一原理在实际生活和生产中经常用到,学习中要认真领会
18.(2分)如图所示,物块A重10N、B重5N,B放在A上,用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 15 N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为 25 N。
【分析】A和B一起匀速下滑时,A和B一起处于平衡状态,根据f=GA+GB得出A所受到的摩擦力。
由题意知,将B取走,F保持不变时,物体A与墙面的压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,处于平衡状态,根据F1=GA+f得出F1的大小。
【解答】解:当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A与B的重,所以摩擦力为f=10N+5N=15N;
根据影响摩擦力的因素知,当推力F保持不变时,A与墙面的摩擦力不变,仍为15N,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重力和摩擦力平衡,故F1=GA+f=10N+15N=25N。
故答案为:15;25。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用、影响摩擦力大小的因素、摩擦力的有关计算,难度适中。
19.(2分)两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然 向上 (选填“向 上”或“向下”)运动时,气球突然变大(图乙),该现象的产生是由于 水 具有惯性。
【分析】物体受非平衡力时,其运动状态发生改变;一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】解:手握管子突然向上运动时,管中的水由于惯性,仍保持原来的静止状态,从而进入气球,所以会使气球突然变大。
故答案为:向上;水。
【点评】此题主要考查学生对惯性现象的理解。惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
20.(4分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图可知,t=1s时,物体受到的摩擦力为 1 N,物体处于 静止 状态(填“运动”或“静止”);当t=3s时,物体受到的摩擦力为 2 N,此时物体的运动状态 改变 (选填“不变”或“改变”)。
【分析】(1)从速度图象中分析0﹣2s时物体的速度大小即可得出当t=1s时物体所处的状态;
(2)首先从速度图象中4﹣6s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力;最后根据摩擦力的影响因素判断出t=3s时物体受到的摩擦力大小。
【解答】解:(1)由丙图知:0﹣2s时物体的速度大小为零;则当t=1s时物体处于静止状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由乙图知t=1s时F=1N,故此时f=F=1N。
(2)由丙图知:4﹣6s时,物体匀速运动,
由乙图知:此时过程F=2N,
所以摩擦力与推力F平衡,大小为2N。
2﹣4s之间,物体加速运动,运动状态改变,受力不平衡,推力大于摩擦力;但由于物体和地面没有改变,所以摩擦力大小不变,即仍为2N。
故答案为:1;静止;2;改变。
【点评】v﹣t图象、F﹣t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
21.(3分)立定跳高可分解为下跨、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下跨后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 500 N;t1﹣t3时刻物体的速度变化情况是 增大 ;他在t2时刻受到的合力为 400 N。
【分析】(1)静止在水面上的物体所受支持力等于重力;
(2)运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;合力方向与物体运动方向相同﹣﹣加速;合力与物体运动方向相反﹣﹣减速;
t1﹣t2,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速;其速度增大。
t2﹣t3,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速;其速度增大。
t3﹣t4,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小。
【解答】解:运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0﹣t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图象可知运动员的重力:G=F1=500N;
运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;
由图象可知:t1﹣t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大。
t2﹣t3内,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大。
当F=G时的速度最大,即在t3时刻的速度最大;
t1﹣t3时刻物体的速度增大;
他在t2时刻受到的合力F合=F﹣G=900N﹣500N=400N。
故答案为:500;增大;400。
【点评】本题考查物体所受合力的与物体运动状态的关系,根据图象获得速度与时间的关系是解题的关键。
三、解答题(共51分)
22.(2分)图中木块A静止在光滑斜面上,请画出木块所受弹力示意图。
【分析】用一条带箭头的线段表示力,线段的起点或终点表示力的作用点,箭头表示力的方向,线段的长短表示力的大小。根据题目要求按力的示意图的要求画出各力的示意图即可。
【解答】解:物体A与弹簧连接,静止在光滑的斜面上,弹簧处于压缩状态,则物体A受到平行于斜面向上的弹力F弹,同时还受到垂直于斜面向上的支持力F支(支持力也属于弹力),二力的作用点都画在物体A的重心上,如图所示:
【点评】本题考查力的示意图的作图,明确题目的要求,正确分析所要画的各力的方向是关键,注意不要画漏了力、也不要多画了力。
23.(2分)小明在平直跑道上跑步,当他一只脚用力蹬地时,请在A点画出他受到的摩擦力的示意图。
【分析】摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,据此分析摩擦力的方向,根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:小明同学在平直的跑道上跑步时的情景,脚向后蹬地,给地一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地给他的后脚一个向前的摩擦力,如图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法,属于基础问题。
24.(2分)按要求作图(请保留作图痕迹,力的作用点画在O点):
如图,作出沿虚线匀速直线飞翔的燕子受到的重力和空气对燕子的作用力的示意图。
【分析】燕子正沿虚线匀速直线飞翔,处于平衡状态;受重力和空气的作用力是一对平衡力,根据力的示意图的画法作力的示意图。
【解答】解:燕子正沿虚线匀速直线飞翔,处于平衡状态,则燕子受到的重力G和空气对它的作用力F是一对平衡力,F=G;因为重力方向始终竖直向下,故空气对它的作用力竖直向上,二力的作用点在重心O处,如图所示:
【点评】本题考查力的示意图的作图,正确分析物体受到的力,确定力的方向是关键。要知道静止或匀速直线运动状态时的物体受到的力是平衡的。
25.(8分)2023年12月3日晋江马拉松赛以“畅跑海丝路,晋马世遗情”为主题。小明和小晋同学设计了两种方案来测量本次马拉松奖牌的密度。
方案一:
器材:天平、量筒、水、大烧杯、小烧杯A、细线(质量和体积均不计)。
(1)小明先将天平放在水平桌面上,游码置于 零刻度线处 ,发现指针指向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向 右 调节,使天平在水平位置平衡;
(2)接着他按如图1甲所示的方法来称量奖牌的质量,其中有两个错误:
① 用手拿砝码 ;
②奖牌和砝码放错盘。
(3)改正错误后,正确测出的奖牌质量如图1乙,奖牌的质量为 162 g;
(4)在测体积时,小明将一个大烧杯倾斜放置后,往大烧杯中加水,直到水面与大烧杯杯口相平,再将奖牌用细线慢慢地浸没在大烧杯的水中,并用空的小烧杯A接住溢出来的水,如图1丙;接着将小烧杯A中的水倒入量筒测出溢出水的体积如图1丁,奖牌的体积为 25 cm3;则奖牌的密度是 6.48 g/cm3;分析测量过程可知小明所测的密度值 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。
方案二:
器材:电子秤、烧杯、水。
小明和小晋用电子秤测量奖牌的密度步骤如图2甲、乙、丙、丁所示。
(5)小明在记录数据时忘了记录图丙步骤的数据,小晋思考后发现,只需要图甲、乙、丁图的数据就能计算出奖牌的密度,则ρ奖牌= 6 g/cm3。
【分析】(1)使用天平时,首先把天平放在水平桌面上,游码移到左端零刻度线处,看指针指向分度盘中线的哪侧,对应调节平衡螺母,原则是“左侧右调,右侧左调”,发现指针指向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向右调;
(2)调节平衡螺母使天平平衡后,根据左物右码测出物体的质量;且不能用手拿砝码,要用镊子夹取;
(3)天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;
(4)在进行量筒的读数时,注意其分度值;根据公式ρ=计算奖牌的密度;将小烧杯A中的水倒入量筒时,会有残留;
(5)根据乙、丁可以求得奖牌排开水的体积,甲知道奖牌的质量,根据公式ρ=计算奖牌的密度。
【解答】解:(1)使用天平时,首先把天平放在水平桌面上,游码移到左端零刻度线处,看指针指向分度盘中线的哪侧,对应调节平衡螺母,原则是“左侧右调,右侧左调”,发现指针指向分度盘中线左侧,此时应将平衡螺母向右调;
(2)①调节平衡螺母使天平平衡后,根据左物右码测出物体的质量,图中物体放在右盘、砝码放在左盘了,且用手拿砝码。
(3)图甲中标尺的分度值为0.2g,金属球的质量:m=100g+50g+10g+2g=162g;
(4)由图知,量筒的分度值为1mL,水的体积:V1=25mL,
则奖牌体积:V=V1=25mL=25cm3;
奖牌的密度:
ρ===6.48g/cm3;
将小烧杯A中的水倒入量筒时,会有残留,测量出的体积偏小,所测的密度值偏大;
(5)由甲图可知奖牌的质量为:m=162g,
根据乙、丁可以求得奖牌排开水的体积,即奖牌的体积V′=V水′=,
奖牌的密度:=6g/cm3。
故答案为:
(1)零刻度线处;右;
(2)用手拿砝码;
(3)162;
(4)25;6.48;偏大;
(5)6。
【点评】本题考查了固体密度的测量实验,是初中物理重要的实验,从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查。
26.(5分)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
实验序号
物体质量/kg
物体重力/N
(a)
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
(1)在实验过程中,需要的测量工具有 托盘天平 和 弹簧测力计 ;
(2)表格中(a)的内容是 ;
(3)根据表中数据画出物体重力与质量的关系图像OA。另一组同学分别测出了小西瓜、大西瓜的质量和重力,若在该图像中描出点,这些点应该在 OA线上 (选填“OA线上”、“Ⅰ区域”、“Ⅱ区域”);
(4)根据表中数据和图像可以得出的结论是: 物体受到的重力与质量成正比 。
【分析】(1)在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中,需要用弹簧测力计测量物体的重力和天平测物体的质量。
(2)实验的目的是探究物体所受重力大小与物体质量的关系,表格中记录了物体的质量和重力大小,所以还需要总结出重力和质量的关系。
(3)由于重力与质量的比值是个定值,则物体所受重力大小与物体质量成正比,图像是一条过原点的斜线。
(4)根据表中数据和图像可得物体的重力与质量成正比,即G=mg。
【解答】解:(1)在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中,需要测量物体的重力和物体的质量,重力用弹簧测力计测力,质量用托盘天平测量,即实验过程中,需要的测量工具有弹簧测力计和托盘天平。
(2)实验的目的是探究物体所受重力大小与物体质量的关系,表格中记录了物体的质量和重力大小,所以还需要总结出重力和质量的关系;由表中数据可知,重力与质量的比值是相同的,说明物体所受重力大小与物体质量成正比,故表格中(a)的内容是。
(3)由于重力与质量的比值是个定值,则物体所受重力大小与物体质量成正比,即,图像是一条过原点的斜线,则无论是小西瓜还是大西瓜,重力与质量的比值都是相同的,所以这些点应该在OA线上。
(4)根据表中数据和图像可得物体的重力与质量成正比,即G=mg。
故答案为:(1)托盘天平;弹簧测力计;(2);(3)OA线上;(4)物体受到的重力与质量成正比。
【点评】必须熟练掌握探究重力与质量关系的实验过程,记住实验结论。
27.(7分)如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,应用弹簧测力计沿水平拉动木块,使它在水平木板上做 匀速直线 运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与 压力 的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为va、vb所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb,则fa = fb(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行了如图丙所示的实验,对比图乙和图丙的实验结果,可得出的结论是: 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 。
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如图丁所示改进方案:将物块与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物块的细绳保持水平。用力F水平拖动长木板。
①实验时拉动木板 不一定 (选填“必须”或“不一定”)做匀速直线运动。
②若F=8N时,长木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时传感器的示数为6N,则地面对长木板的摩擦力大小为 6 N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定(木块始终在木板上),获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是 B (填字母)。
A.木块下表面粗糙程度不均匀;
B.长木板上表面粗糙程度不均匀。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;根据压力大小和接触面的粗糙程度不变分析;
(3)由控制变量法,结合压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大分析;
(4)①②如丁图,木块相对地面处于静止状态,根据二力平衡分析;
③根据影响摩擦力大小的因素分析。
【解答】解:(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),接触面粗糙程度相同,压力不同,是为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为v1、v2,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,所受的摩擦力不变,则f1=f2。
(3)小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力相同,结合二力平衡知识,如图丙所示的实验,支持该小组得出正确结论的现象是:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力(测力计示数)越大。
(4)①②如丁图,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,实验时拉动木板不一定做匀速直线运动。若F=8N 时,长木板恰好被匀速拉动,物块静止不动,此时传感器的示数为6N,则物块受到的摩擦力大小为6N。
③弹簧测力计的读数不稳定,说明接触面粗糙程度不均匀,如果是木块的下表面粗糙程度不均匀,木板的上表面粗糙程度均匀,则对摩擦力大小没有影响,所以是木板的上表面粗糙程度不均匀;
故选:B;
故答案为:(1)匀速直线; (2)压力; =; (3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; (4)①不一定; ②6; ③B。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和实验方案的改进,体现了对过程和方法的考查。
28.(6分)图甲所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)小车在同一斜面同一位置由静止释放,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 速度 相同;
(2)实验过程中,应将“毛巾”填写在表格中 ① (选填“①”或“②”)位置;③的位置应该填写 阻力大小 ;
序号
表面材料
③
④
1
①
2
棉布
3
②
(3)根据实验现象推理:如果小车受到的阻力越来越小,直到变为零,小车将 做匀速直线运动 ,这一步所用方法和下列 B 选项的方法相同;
A.探究平面镜成像规律时,用棋子B代替棋子A的像
B.如果将瓶内抽成真空,将听不到铃声
C.探究摩擦力大小与压力大小的关系时,控制接触面粗糙程度相同
D.用光线来研究光的直线传播
(4)根据力与运动的关系,如图乙所示你认为正确的观点是 D 。
A.小明
B.小华
C.都正确
D.都不正确
【分析】(1)让小车从同一斜面的相同高度自由释放,是为了保证在水平表面上的速度相同。
(2)实验过程中,毛巾、棉布和木板的阻力依次减小,所以小车运动的距离越来越大,应将“毛巾”填写在表格中①位置,木板填写在②位置;③的位置应该填写阻力大小;④位置填写小车在水平面上运动的距离。
(3)根据实验现象推理:如果小车受到的阻力越来越小,直到变为零,小车将做匀速直线运动,这一步采用的方法是实验加科学推理。
(4)力是改变物体运动状态的原因,力不是使物体运动的原因。
【解答】(1)让小车从同一斜面的相同高度自由释放,是为了保证在表面上的速度相同。
(2)实验过程中,应将“毛巾”填写在表格中①位置;③的位置应该填写阻力大小。
(3)根据实验现象推理:如果小车受到的阻力越来越小,直到变为零,小车将做匀速直线运动,这一步采用的方法是实验加科学推理,和下列B选项的方法相同。
A.探究平面镜成像规律时,用棋子B代替棋子A的像,采用的是等效法,故A不符合题意;
B.如果将瓶内抽成真空,将听不到铃声,采用的是实验加科学推理,故B符合题意;
C.探究摩擦力大小与压力大小的关系时,控制接触面粗糙程度相同,采用的是控制变量法,故C不符合题意;
D.用光线来研究光的直线传播,采用的是模型法,故D不符合题意。
故选:B。
(4)力是改变物体运动状态的原因,力不是使物体运动的原因,故D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:(1)速度;(2)①;阻力大小;(3)做匀速运动;B;(4)D。
【点评】本题考查的是探究阻力对物体运动的影响;注意控制变量法和推理法在本实验中的应用。
29.(6分)小强将一根橡皮筋上端固定在铁架台上,用如图装置来探究“同一直线上两个力的合成”。
(1)如图a实验探究方向相同的两个力的合成,在橡皮筋下端系两根轻质细线,两根细线下面分别挂1个钩码和2个钩码,细线的长度需要适当 长一些 (选填“短一些”或“长一些”)。
(2)如图b实验探究方向相反的两个力的合成,若每个钩码质量为50g,图中细线对橡皮筋的作用力的合力大小为 1 N,合力方向 竖直向下 。
(3)在a、b两实验中,若改变两根细线悬挂的位置, 不可以 (选填“可以”或“不可以”)分别系在橡皮筋两端。
(4)本实验中,若橡皮筋因自重伸长少许, 不影响 (选填“影响”或“不影响”)力的合成的实验研究。
(5)神舟二十一号载人飞船于2025年11月14日安全返回地球,若返回舱在某段时间内沿竖直方向减速下落,返回舱受到的重力为G,返回舱受到的阻力为f,则该时间段内返回舱所受合力大小为F合= G﹣f (用字母符号表示)。
【分析】(1)细线的长度需要适当长一些,能更方便、准确地保证两个拉力沿同一直线,减小力的方向偏差,让实验更准确。
(2)两个力的合力等于这两个分力的大小之差,合力方向与较大力方向一致。
(3)必须系在同一点,才能保证两个力作用在同一物体、同一直线上,据此分析。
(4)实验中只比较拉力引起的额外伸长量,自重不影响合力的等效替代关系,不干扰实验结论。
(5)返回舱竖直匀速下落,重力G竖直向下,阻力f竖直向上,根据同一直线上二力合成的规律,据此得出合力大小。
【解答】解:(1)细线长一些,能更方便、准确地保证两个拉力沿同一直线,减小力的方向偏差,让实验更准确。(2)单个钩码重力:G=mg=0.05kg×10N/kg =0.5N;
反向二力合力:F=F大﹣F小=3×0.5N﹣1×0.5N= 1.0N;合力方向与较大力(3个钩码)方向一致,即竖直向下。(3)必须系在同一点,才能保证两个力作用在同一物体、同一直线上;系在两端,力不共线,无法探究同一直线二力合成。
(4)橡皮筋自重带来的伸长是固定的初始形变,实验中只比较拉力引起的额外伸长量(拉到同一位置),自重不影响合力的等效替代关系,不干扰实验结论。
(5)返回舱竖直匀速下落,重力G竖直向下,阻力f竖直向上,两个力在同一直线上,方向相反。根据同一直线上二力合成的规律,合力大小为F合=G﹣f。
故答案为:(1)长一些;(2)1;竖直向下;(3)不可以;(4)不影响;(5)G﹣f。
【点评】本题探究二力合成的实验,掌握二力合成的原则是关键。
30.(6分)有一个体积为60cm3的空心铁球,质量为395g,在铁球的空心部分注满某种液体后总质量为407g,,,g=10N/kg。求:
(1)空心铁球的重力;
(2)空心部分的体积;
(3)注入液体的密度。
【分析】(1)根据G=mg求空心铁球的重力;
(2)根据ρ=求铁球中铁的体积,从而可得空心部分的体积;
(3)根据题意可知注入液体的质量,根据ρ=求液体的密度。
【解答】解:(1)铁球的质量为 m铁=395g=0.395kg,
空心铁球的重力:G=m铁g=0.395kg×10N/kg=3.95N;
(2)铁的密度为ρ铁=7.9×103kg/m3=7.9g/cm3,根据ρ=可得,
铁球中铁的体积:V铁==50cm3,
空心部分的体积:V空=V﹣V铁=60cm3﹣50cm3=10cm3,
(3)根据题意可知注入液体的质量:m液=407g﹣395g=12g,
液体的体积等于空心部分的体积,即:V液=V空=10cm3,
液体的密度:ρ液==1.2g/cm3。
答:(1)空心铁球的重力为3.95N;
(2)空心部分的体积为10cm3;
(3)注入液体的密度为1.2g/cm3。
【点评】本题考查密度和重力公式的应用,难度一般。
31.(7分)一辆自重是5.0×104N的卡车,装置着25箱货物,每箱货物的质量是300kg,行驶到一座立有限重标志(如图所示)的桥前,问:(g取10N/kg)
(1)判断这辆车能否安全过桥?
(2)若卡车所受阻力为总重力的0.1倍,求卡车过桥前匀速运动时受到的牵引力是多少?
【分析】(1)已知每箱货物的质量和货物的箱数,可以计算出货物的总质量,利用公式G=mg计算出货物的总重力,又知道卡车的自重,可以计算出卡车的总重力;利用公式m=计算出卡车的总质量,又知道桥的限重,从而可以判断这辆车能否安全过桥;
(2)根据受到的阻力为总重力的0.1倍,求出卡车受到的阻力;汽车做匀速直线运动时,处于平衡状态,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,据此得出牵引力的大小。
【解答】解:(1)每箱货物的质量m1=300kg,则25箱货物的总质量为:m货=25m1=25×300kg=7500kg;
则货物的总重力为:G货=m货g=7500kg×10N/kg=7.5×104N;
卡车的自重为G车=5.0×104N,则这辆卡车的总重力为:G总=G车+G货=5.0×104N+7.5×104N=1.25×105N;
汽车与货物的总质量为:m总===1.25×104kg=12.5t;
由图可知,桥的限重为10t,汽车与货物的总质量12.5t>10t,所以这辆车不能安全过桥;
(2)卡车所受的阻力为:f=0.1G总=0.1×1.25×105N=1.25×104N;
卡车匀速运动时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则卡车过桥前匀速运动时受到的牵引力为:F牵=f=1.25×104N。
答:(1)这辆车不能安全过桥;
(2)卡车过桥前匀速运动时受到的牵引力是1.25×104N。
【点评】本题考查重力的计算、重力与质量的关系、二力平衡条件的应用等知识点,难度不大。
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