内容正文:
江苏省南京市求真中学2024-2025学年下学期八年级
期中物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1. 以下数据符合实际的是( )
A. 普通中学生的体积约为50dm3
B. 一支2B铅笔的质量约80g
C. 空气的密度是
D. 中学生的重力约50N
2. 关于“质量”和“密度”的说法正确的是( )
A. 根据可知,密度与质量成正比,与体积成反比
B. 中国航天员在太空中授课时,太空中的陀螺比在地球上时的质量小
C. 一块冰()熔化成水,质量不变,密度变大,体积比原来减小了九分之一
D. 医院的氧气瓶中,供氧用去了氧气质量的五分之三,瓶内剩余氧气的密度变成原来的五分之二
3. 关于测量工具的使用,下列说法正确的是( )
A. 使用弹簧测力计测力时必须竖直放置,不得倾斜
B. 用托盘天平称物体的质量时,发现指针偏离分度盘中央应调节平衡螺母直至平衡
C. 用量筒和水测小石块的体积时,必须保证水能淹没小石块且放入石块后水不会溢出
D. 在月球上,弹簧测力计依然能够测力,天平依然可以测物体的质量
4. 在图中所描述的物体,其运动状态保持不变的是( )
A. 正在草坪上自由滚动的足球 B. 正在加速升空的火箭
C. 正在沿环岛匀速行驶的汽车 D. 随着自动扶梯匀速上升的乘客
5. 由不同材料制成的两个实心球甲、乙,其密度分别为ρ甲、ρ乙,体积分别为V甲、V乙,质量分别为m甲、m乙,且m甲<m乙,则下列判断正确的是( )
A. 若ρ甲>ρ乙,则一定V甲>V乙 B. 若ρ甲<ρ乙,则一定V甲=V乙
C. 若ρ甲>ρ乙,则可能V甲=V乙 D. 若ρ甲<ρ乙,则可能V甲>V乙
6. 如图甲所示,轿车在水平路面上高速行驶,下列说法正确的是( )
A. 用橡胶作汽车的轮胎,是因为橡胶的密度大
B. 车对路面的压力是由于车发生形变产生的
C. 车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
D. 如图乙,驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
7. 一个物体受到两个力的作用,如果两个力的三要素完全相同,那么( )
A. 这两个力是一对平衡力
B. 这两个力的合力为零
C. 物体一定处于非平衡状态
D. 物体一定做加速运动
8. 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. 如图所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上(如图甲),电子秤显示的示数为F1,再把电子秤倾斜放置(如图乙),电子秤显示的示数为F2.下列说法中正确的是( )
A. 图中,电子秤显示的示数F1与F2大小相等
B. 甲图中,苹果所受重力与苹果对电子秤的压力为一对平衡力
C. 乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
D. 乙图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
10. 小乐到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验,如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是( )
A. 小球能落回小孔是因为小球始终受水平向前的推力
B. 当小球到达最高点时,如果所有力都消失,小球会静止
C. 因为小球刚被弹出时,惯性比重力大,所以小球会继续上升
D. 以车上小孔为参照物,小球始终在孔的上方,小球的运动状态改变
11. 在测量物体的密度(ρ)时,用相同的容器分别装入三种物质的液体,测量了各自的总质量(m)与体积(V),共测了四组数据,并在m﹣V坐标系上画了出来,如图所示。根据图像有六个判断:
①
②
③容器的质量为60g
④
⑤
⑥
以上判断中正确的是( )
A. ①④⑥ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ②③⑥
12. 如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,,滑块从A位置滑到B位置过程中,以下说法正确的有( )个
①物体在O点的左侧和右侧运动时,弹簧对物体弹力方向相反
②弹簧对物体弹力最大的位置在A点
③物体最终可能停在O点的右侧
④速度最快的位置在AO之间
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13. 如图是老师上课时做的加热瓷勺的实验。受此启发,小明在家将一把铁勺和一把瓷勺的勺头同时放进同一碗热汤中一小段时间后,勺柄先变热的是_______ ,说明铁和陶瓷的_________ 不同。据此推想:冬天在铁锅里做好的一锅热汤,放在_______ (选填“铁锅”或“瓷碗”)里加盖会凉得慢。
14. 建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这运用了重力的方向总是_______________。如图1,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示B端的墙面_____________(选填“高”或“低”):如图2所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它重心位置比较____________(选填“高”或“低”)。
15. 明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。如下图,在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了______产生弹力;然后用木锤频频击打弓弦,看到棉花被弹飞,说明力可以改变物体的______;使板上棉花疏松的力的施力物体为______(选填“竹竿”、“木锤”或“弓弦”)。
16. 如图所示,体积相等的两个实心均匀圆柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙。若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,剩余部分的质量恰好相等,则ρ甲______ρ乙,如果切掉部分的质量分别为Δm甲、Δm乙,则Δm甲______Δm乙。(均选填“>”、“=”或“<”)
17. 2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射取得成功。点火升空时,火箭向下喷出大量气体,从而获得向上的力,说明物体间力的作用是_______ 的;使火箭上升的推力的施力物体是__________ (选填“空气”或“喷出的气体”)。若火箭向不同的方向喷气,飞船的运动方向不同,则说明力的作用效果与力的_______ (选填“大小”或“方向”)有关。
18. 质量为2kg的A物体放在水平桌面上,用大小为8N的水平拉力F拉着物体匀速直线运动,则A受到的重力为_______N;再增加物体B且与A叠放后,分别施加拉力和,使AB一起在拉力的作用下一起向右匀速运动则A受到的摩擦力大小为_____ N,水平桌面对物体B的摩擦力为_____ N;若物体受到的重力消失,则乙图中B物体在水平方向受到的合力为_____ N。
19. 如图所示,妈妈给家人制作香酥大油条。将醒好的湿面拉成长条,切条,重叠,中间按压,炸至出锅。小明测得甲图中一条湿面质量为44g,体积为,则湿面的平均密度是___________。将两条相同的湿面重叠按压后放入锅中煎炸,湿面吸入了2g的油,且湿面本身体积不变,面粉间空心部分体积增加,导致煎炸后油条体积膨胀为,则油条的平均密度是___________。将油条浸没在豆浆中,使其空心部分充满豆浆,其总质量为706g,则豆浆的密度为___________。
20. 如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。
(1)0~t0过程中速度大小的变化情况是___________ ;
(2)t0时刻,运动员的速度为_____ ,处于________ (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(3)运动员受到重力G=__________F。
21. 如图1是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图,则物质甲和乙的密度之比是________ 。现利用甲物质做实心A球,乙物质做实心B球,并把两球分别浸没在装满水的两只相同的烧杯中(图2),将烧杯外壁的水擦干,测量后发现它们的总质量相等。则从两个杯中溢出的水的质量之比mA溢水:mB溢水=________ ,两个实心物体的质量之比mA:mB=________ 。
三、解答题(本题共9小题,共48分。解答第28题时应有公式和解题过程)
22. 如图所示,一铁块放在水平地面上,请画出当条形磁铁靠近铁块时,铁块仍处于静止时受力示意图。
23. 如图,质量分布均匀的长方体木块从粗糙斜面的顶端正缓缓滑下,请画出该木块所受重力和木块对斜面的摩擦力的示意图。
24. 如图,在空中沿水平方向做匀速直线运动的无人机下方吊着一个小球,请在图中画出小球受力的示意图。
25. 某实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表:
物体
物体质量M(kg)
重力G(N)
比值(N/kg)
比值的平均值(N/kg)
物体1
0.1
1.0
10
物体2
0.2
1.9
9.5
物体3
0.3
2.9
9.7
物体4
0.4
4.0
10
(1)在实验过程中,需要的测量工具有_______ 和________ ;
(2)表格空白处比值的平均值为________ ;
(3)根据表中实验数据,在图中作出G﹣m的图像;
(4)分析表中实验数据和图像,得出结论是:________ ;
(5)实验测量多组数据的目的是________ 。
26. 如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做_________ 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,支持该小组得出正确结论的现象是:__________ 。
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如丁图改进方案: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,则物块受到的摩擦力大小为_____ N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是_____________ 。
(5)实验小组添加器材完成了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图己。
①由上述实验可知,小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的距离越_____ 。再推理可得出,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将___________ 。
②在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是_____ 。(填字母)
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
27. 老师布置班级小组同学自己配盐水,然后鼓励学生利用盐水进行多种趣味实验。
(1)第一组实验:
①将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零,当横梁静止后,指针静止时如图甲所示,要使天平平衡,他应该将_____________ ;
②将装有某盐水的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和盐水的总质量89.4g;
③将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分后,测得烧杯和剩余盐水(如图丙所示),则倒入量筒中的盐水的质量是_______ g;
④读出倒入量筒中的盐水体积(如图乙所示);
⑤根据实验计算出盐水密度是_____________ ;
(2)第二组实验:
用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,放在天平两边的托盘上(天平已调节平衡,游码归零),仅通过调节游码使天平再次平衡,然后根据游码位置就能知道盐水密度。
①这架盐水密度秤,使用时天平左盘容器中应该倒入液体_______ (选填“水”或“盐水”)。
②这架盐水密度秤,若使用时天平如图丁所示,则盐水密度是_________ ,这个密度秤的量程是__________;为了提高测量精度,可取体积_____ (选填“大”或“小”)一些的盐水。
(3)爱思考的小明想知道实验室一个石块的密度,他利用已测得密度为的盐水、电子秤、烧杯、记号笔等工具进行了如下三步测量。
A.将石块缓慢浸没在盐水杯中,测得总质量如图A所示。在液面到达的位置上做标记,然后取出石块;
B.用电子秤测出盐水和杯子的总质量如图B所示;
C.向杯中缓慢加同样盐水,让液面上升至标记处,测得杯和盐水的总质量如图C所示。
①根据以上步骤测量,则石块的密度:=____________ 。(用物理量符号表达)
②同组的小乐觉得仅对测量步骤进行调整就会使测量结果更准确,则测量步骤顺序调整为________ (写字母)。
③在测量完成后,小明发现石块吸水,则②中方法测量所得的石块密度与真实值相比_______ (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
28. 在“探究二力平衡条件”的实验中,设计的几种实验装置如图所示。
(1)图甲的装置中,影响实验的主要因素是________ 。
(2)图乙装置中每个钩码的质量为20g,现提供质量为1g和10g的卡片,应选择_______ 卡片完成实验。
(3)利用图丙装置_____ (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将_______ 。
(4)如图丁装置,小红用测力计测出物体的重力G,再从测力计上读出测力计对物体的拉力F,将G和F进行分析比较,得出二力平衡的条件。小红的设计________ (选填“可以”、“不可以”)达成实验目的。
29. 小强将一根橡皮筋上端固定在铁架台上,用如图所示装置来探究“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。实验中体现力作用效果相同的现象是__________。
(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。
30. 碳纤维自行车主要是中高档的竞赛用自行车,作为新兴材料,用碳纤维材质制成的车架具有轻、钢性好、冲击吸收性好的特点,如图所示为一款碳纤维自行车,其相关数据见表。
车架材料
碳纤维
车架材料体积V/cm3
2500
车架质量m/kg
4.5
整车质量m/kg
10
(1)求碳纤维车架的密度?
(2)若仅将车架换成铁材质(),求整车质量?
(3)若质量为60kg的人正在骑行此碳纤维自行车,且以10m/s的速度在水平路面上直线行驶,行驶时受到的阻力是总重力的0.05倍,则人蹬自行车使车前进的动力为多大?
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江苏省南京市求真中学2024-2025学年下学期八年级
期中物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分。每小题只有一个正确选项)
1. 以下数据符合实际的是( )
A. 普通中学生的体积约为50dm3
B. 一支2B铅笔的质量约80g
C. 空气的密度是
D. 中学生的重力约50N
【答案】A
【解析】
【详解】AD.人体的密度和水的密度相近,普通中学生的质量约为50kg,根据可得,中学生的体积约,其重力约
,故A符合题意,D不符合题意;
B.一支2B铅笔的质量比较小,约为10g,故B不符合题意;
C.空气的密度是,故C不符合题意。
故选A。
2. 关于“质量”和“密度”的说法正确的是( )
A. 根据可知,密度与质量成正比,与体积成反比
B. 中国航天员在太空中授课时,太空中的陀螺比在地球上时的质量小
C. 一块冰()熔化成水,质量不变,密度变大,体积比原来减小了九分之一
D. 医院的氧气瓶中,供氧用去了氧气质量的五分之三,瓶内剩余氧气的密度变成原来的五分之二
【答案】D
【解析】
【详解】A.密度是物质本身的特性,与物质种类、状态、温度有关,与质量、体积无关。只是密度的计算式,不是决定式,故A错误;
B.质量是物体的属性,不随物体位置改变,陀螺在太空和地球的质量相等,故B错误;
C.冰熔化成水质量不变,设冰体积为V,则冰的质量,熔化成水后体积
体积减小量
即体积比原来减小了十分之一,故C错误;
D.氧气瓶的容积(氧气的体积)V始终等于瓶子容积保持不变。设原来氧气质量为m,原来密度;用去质量后,剩余质量
剩余氧气的密度,即瓶内氧气的密度变为原来的五分之二,故D正确。
故选D。
3. 关于测量工具的使用,下列说法正确的是( )
A. 使用弹簧测力计测力时必须竖直放置,不得倾斜
B. 用托盘天平称物体的质量时,发现指针偏离分度盘中央应调节平衡螺母直至平衡
C. 用量筒和水测小石块的体积时,必须保证水能淹没小石块且放入石块后水不会溢出
D. 在月球上,弹簧测力计依然能够测力,天平依然可以测物体的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧秤使用时可以是竖直放置,也可以倾斜使用,只要拉力和弹簧测力计的外壳保持平行即可,故A错误;
B.测量时,若发现指针稍许偏离分度盘中央刻线时,要移动游码,不能调节横梁上的螺母,故B错误;
C.石块形状不规则,不能利用刻度尺测量长度、宽度和高度,再计算体积,所以借助量筒和水,采用“排水法”测量其体积,为保证测量结果的准确,石块必须全部浸没在水中,同时石块放入水中后水面不超过量筒的最大测量值,故C错误;
D.月球上依然存在着引力,所以在月球上,弹簧测力计依然能够测力,天平依然可以测物体的质量,故D正确;
故选D.
4. 在图中所描述的物体,其运动状态保持不变的是( )
A. 正在草坪上自由滚动的足球 B. 正在加速升空的火箭
C. 正在沿环岛匀速行驶的汽车 D. 随着自动扶梯匀速上升的乘客
【答案】D
【解析】
【分析】运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变。
【详解】A.足球在滚动过程中受到地面摩擦力的作用,速度会逐渐减小,其运动的速度大小发生了改变,因此运动状态改变,故A不符合题意;
B.火箭处于加速状态,意味着其速度大小在不断增加,其运动的速度大小发生了改变,因此运动状态改变,故B不符合题意;
C.汽车虽然速度大小保持不变,但沿环岛行驶的轨迹是曲线。其运动方向在不断发生改变,因此运动状态改变,故C不符合题意;
D.乘客随扶梯做匀速直线运动,其速度大小和运动方向均未发生改变,因此该乘客的运动状态保持不变,故D符合题意。
故选D。
【点评】正确理解物体运动状态的改变是指运动快慢或运动方向的改变或运动快慢和运动方向都改变,是解答本题的关键。
5. 由不同材料制成的两个实心球甲、乙,其密度分别为ρ甲、ρ乙,体积分别为V甲、V乙,质量分别为m甲、m乙,且m甲<m乙,则下列判断正确的是( )
A. 若ρ甲>ρ乙,则一定V甲>V乙 B. 若ρ甲<ρ乙,则一定V甲=V乙
C. 若ρ甲>ρ乙,则可能V甲=V乙 D. 若ρ甲<ρ乙,则可能V甲>V乙
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AC.由可知,因
m甲<m乙
若
ρ甲>ρ乙
则一定
V甲<V乙
故AC错误;
BD.若
ρ甲<ρ乙
则可能
V甲>V乙
可能
V甲<V乙
可能
V甲=V乙
故B错误,D正确。
故选D。
6. 如图甲所示,轿车在水平路面上高速行驶,下列说法正确的是( )
A. 用橡胶作汽车的轮胎,是因为橡胶的密度大
B. 车对路面的压力是由于车发生形变产生的
C. 车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
D. 如图乙,驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
【答案】B
【解析】
【详解】A.用橡胶做汽车轮胎,是因为橡胶的弹性好、耐磨性强,与密度无关,故A错误;
B.弹力是施力物体发生形变产生的,车对路面的压力,施力物体是车,因此该压力是车发生形变产生的,故B正确;
C.车对路面的压力作用在路面上,路面对车的支持力作用在车上,两个力没有作用在同一物体上,不是平衡力,故C错误;
D.头枕的作用是车辆被后车追尾、突然加速时,防止人头部因惯性向后仰造成伤害;碰撞前车时车辆突然减速,人向前倾,起保护作用的是安全带,故D错误。
故选B。
7. 一个物体受到两个力的作用,如果两个力的三要素完全相同,那么( )
A. 这两个力是一对平衡力
B. 这两个力的合力为零
C. 物体一定处于非平衡状态
D. 物体一定做加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】力的三要素是大小、方向、作用点。两个力平衡的条件是:作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上。
A.由于两个力方向相同,故两个力不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.由于两个力的方向相同,合力为二力之和,不等于零,故B不符合题意;
C.由于物体所受的合力不为零,故物体的运动状态一定发生改变,处于非平衡状态,故C符合题意;
D.物体受到的合力不为零,若合力的方向与初速度的方向相同,物体加速运动;若合力方向与初速度方向相反,物体做减速运动,故D不符合题意。
故选C。
8. 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
【答案】C
【解析】
【详解】当黑板擦随黑板一起向左匀速移动的过程中,黑板擦和黑板之间是相对静止的,黑板擦在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上。故选C。
9. 如图所示,把一个苹果放在水平放置的电子秤上(如图甲),电子秤显示的示数为F1,再把电子秤倾斜放置(如图乙),电子秤显示的示数为F2.下列说法中正确的是( )
A. 图中,电子秤显示的示数F1与F2大小相等
B. 甲图中,苹果所受重力与苹果对电子秤的压力为一对平衡力
C. 乙图中,苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力为一对平衡力
D. 乙图中,苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力为一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体放在水平面上时对水平面的压力等于自身的重力,乙中电子秤倾斜了,则压力变小,示数变小,电子秤显示的示数F1与F2大小不相等,故A错误;
B.甲图中,苹果所受重力与苹果对电子秤的压力不作用在一个物体上,不是平衡力,故B错误;
C.乙图中苹果所受重力与电子秤对苹果的支持力的方向不在一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D.苹果对电子秤的压力与电子秤对苹果的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
10. 小乐到中国科技馆参观,看到了一个有趣的科学实验,如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中竖直向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法中正确的是( )
A. 小球能落回小孔是因为小球始终受水平向前的推力
B. 当小球到达最高点时,如果所有力都消失,小球会静止
C. 因为小球刚被弹出时,惯性比重力大,所以小球会继续上升
D. 以车上小孔为参照物,小球始终在孔的上方,小球的运动状态改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球弹出后,水平方向不受向前的推力,能落回小孔是因为小球具有惯性,水平方向保持和火车相同的速度,故A错误;
B.小球到达最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有和火车相同的速度;若此时所有力都消失,根据牛顿第一定律,小球会沿水平方向做匀速直线运动,故B错误;
C.惯性是物体的固有属性,不是力,不能和重力比较大小,故C错误;
D.小球水平方向的速度和火车小孔的速度一致,因此以小孔为参照物,小球始终在小孔的上方;小球受重力作用,竖直方向的速度一直在改变,因此小球的运动状态发生改变,故D正确。
故选D。
11. 在测量物体的密度(ρ)时,用相同的容器分别装入三种物质的液体,测量了各自的总质量(m)与体积(V),共测了四组数据,并在m﹣V坐标系上画了出来,如图所示。根据图像有六个判断:
①
②
③容器的质量为60g
④
⑤
⑥
以上判断中正确的是( )
A. ①④⑥ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ②③⑥
【答案】AC
【解析】
【分析】根据图像信息,判断A、B不是同一种物质,C、D是同一种物质,并列式求出容器的质量是解题的关键。
【详解】由图像特点(从各点的坐标特征)可知,如果A和B是同一种物质,那可以连接AB,直线交纵轴于60g的地方,说明空容器的质量为60g,而D是容器内装入D溶液,总质量为60g,与D的事实不符。A和B不是同一种物质,C和D为同一种物质。设容器质量为,总质量
(��为液体密度),先读取四个点坐标: A(、80g),B(、100g),C(、80g),D(、60g)。
若,根据,代入C、D坐标得
解得,进而算出、、、。
由以上分析计算可知,,故①正确,②错误;容器质量为20g,故③错误;,故④正确;,故⑤⑥正确。
故①④⑤⑥正确,②③错误。
故选AC。
12. 如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,,滑块从A位置滑到B位置过程中,以下说法正确的有( )个
①物体在O点的左侧和右侧运动时,弹簧对物体弹力方向相反
②弹簧对物体弹力最大的位置在A点
③物体最终可能停在O点的右侧
④速度最快的位置在AO之间
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【详解】①④.金属滑块从A运动到O的过程中,因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力,开始时,弹力大于摩擦力,则滑块做加速运动;当弹力等于摩擦力时,速度最大;继续运动到O的过程中,弹力小于摩擦力,滑块做减速运动;滑块从O运动到B的过程中,因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力,则滑块的速度不断减小;所以速度最大点在AO之间;物体在O点的左侧和右侧运动时,弹簧对物体弹力方向相反;故①④正确;
②.O点是弹簧保持原长时滑块的位置,已知AO>OB,故弹簧在A点的形变量最大,故弹簧对物体弹力最大的位置在A点,故②正确;
③.金属滑块运动到B点,速度为零,停止运动,但是由于弹簧要恢复原来的形状,受到水平向左的弹力作用,所以金属滑块可能不会保持静止,有可能向左运动,直到在水平方向上受到的弹力和摩擦力相等,故物体最终可能停在O点的右侧,故③正确。
故选D。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13. 如图是老师上课时做的加热瓷勺的实验。受此启发,小明在家将一把铁勺和一把瓷勺的勺头同时放进同一碗热汤中一小段时间后,勺柄先变热的是_______ ,说明铁和陶瓷的_________ 不同。据此推想:冬天在铁锅里做好的一锅热汤,放在_______ (选填“铁锅”或“瓷碗”)里加盖会凉得慢。
【答案】 ①. 铁勺 ②. 导热性能 ③. 瓷碗
【解析】
【详解】铁勺和瓷勺的勺头同时放入同一碗热汤,由于铁的导热性能优于陶瓷,热量会更快地从勺头传递到铁勺的勺柄,因此铁勺的勺柄先变热;勺柄先变热的现象说明铁的导热速度比陶瓷快,即铁和陶瓷的导热性能不同,铁的导热性能更好;冬天,若要热汤凉得慢,需减少热量向外界传递。导热性能差的容器能减缓热量散失,因此要将热汤放在瓷碗里加盖。
14. 建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这运用了重力的方向总是_______________。如图1,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示B端的墙面_____________(选填“高”或“低”):如图2所示,“不倒翁”是个有趣的玩具,它之所以不易倾倒,是因为它重心位置比较____________(选填“高”或“低”)。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 低 ③. 低
【解析】
【详解】[1]重力的方向是竖直向下的,建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终竖直向下。
[2]在砌房子时用水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中时表示墙面水平,若空气泡在A端,液体在重力的作用下向低处流动,将气泡压到A端,A端比较高,B端比较低。
[3]对任何物体来说,如果它的底面积越大,重心越低,它就越稳定,不倒翁的质量主要集中在下部,使得其重心较低,不容易倾倒。
15. 明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。如下图,在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了______产生弹力;然后用木锤频频击打弓弦,看到棉花被弹飞,说明力可以改变物体的______;使板上棉花疏松的力的施力物体为______(选填“竹竿”、“木锤”或“弓弦”)。
【答案】 ①. 形变 ②. 运动状态 ③. 弓弦
【解析】
【详解】[1]弹力是物体发生弹性形变后,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力。竹竿因受到木弓的拉力,发生弹性形变,从而产生弹力。
[2]力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。用木锤频频击打弓弦,棉花由静止被弹飞,其运动状态发生改变,这说明力可以改变物体的运动状态 。
[3]使板上棉花疏松,是因为弓弦对棉花施加了力,所以施力物体是弓弦 。
16. 如图所示,体积相等的两个实心均匀圆柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙。若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,剩余部分的质量恰好相等,则ρ甲______ρ乙,如果切掉部分的质量分别为Δm甲、Δm乙,则Δm甲______Δm乙。(均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】 ①. < ②. <
【解析】
【详解】[1] 由题和图知,V甲=V乙,若沿水平方向将甲、乙切去相同的高度后,因为S乙>S甲,故切去乙的体积大,剩余乙的体积小,因为剩余部分的质量恰好相等,由得,ρ甲<ρ乙。
[2] 切掉部分甲的体积小,又因为ρ甲<ρ乙,由m=ρV得,切掉部分的质量Δm甲<Δm乙。
17. 2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射取得成功。点火升空时,火箭向下喷出大量气体,从而获得向上的力,说明物体间力的作用是_______ 的;使火箭上升的推力的施力物体是__________ (选填“空气”或“喷出的气体”)。若火箭向不同的方向喷气,飞船的运动方向不同,则说明力的作用效果与力的_______ (选填“大小”或“方向”)有关。
【答案】 ①. 相互 ②. 喷出的气体 ③. 方向
【解析】
【详解】点火升空时,火箭向下喷出气体,从而获得向上的力,说明物体间力的作用是相互的。根据力的作用是相互的可知,火箭对喷出的气体有向下的力,同时气体对火箭产生了向上巨大的推力,因此使火箭上升的推力的施力物体是喷出的气体。
若火箭向不同的方向喷气,飞船的运动方向不同,说明力的作用效果与力的方向有关。
18. 质量为2kg的A物体放在水平桌面上,用大小为8N的水平拉力F拉着物体匀速直线运动,则A受到的重力为_______N;再增加物体B且与A叠放后,分别施加拉力和,使AB一起在拉力的作用下一起向右匀速运动则A受到的摩擦力大小为_____ N,水平桌面对物体B的摩擦力为_____ N;若物体受到的重力消失,则乙图中B物体在水平方向受到的合力为_____ N。
【答案】 ①. 20 ②. 6 ③. 4 ④. 2
【解析】
【详解】A受到的重力。
乙图中A做匀速直线运动,水平方向受力平衡,A受到向右的拉力,因此B对A的摩擦力与拉力平衡,故A受到的摩擦力为6N。
把A、B看作整体,整体匀速运动,水平方向受力平衡。向右的总拉力为,向左的拉力为和桌面的摩擦力f,因此,即桌面对B的摩擦力为4N。
重力消失后,所有物体对接触面的压力变为0,而摩擦力依赖压力存在,因此所有摩擦力都变为0。此时B水平方向只受向左的拉力,因此合力大小为2N。
19. 如图所示,妈妈给家人制作香酥大油条。将醒好的湿面拉成长条,切条,重叠,中间按压,炸至出锅。小明测得甲图中一条湿面质量为44g,体积为,则湿面的平均密度是___________。将两条相同的湿面重叠按压后放入锅中煎炸,湿面吸入了2g的油,且湿面本身体积不变,面粉间空心部分体积增加,导致煎炸后油条体积膨胀为,则油条的平均密度是___________。将油条浸没在豆浆中,使其空心部分充满豆浆,其总质量为706g,则豆浆的密度为___________。
【答案】 ①. 2.2 ②. 150 ③. 1.1×103
【解析】
【详解】[1]湿面质量为44g,体积为20cm3, 则湿面的平均密度
[2]将两条相同的湿面重叠按压后放入锅中煎炸,湿面吸入了2g的油,总质量
m'=44g+44g+2g=90g
且湿面本身体积不变,湿面本身体积V'=600cm3, 则油条的平均密度是
[3]其总质量为706g,豆浆的质量
m''=706g-90g=616g
则豆浆的体积
V''=600cm3-20cm3-20cm3=560cm3
豆浆的密度
20. 如图甲所示,“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)。
(1)0~t0过程中速度大小的变化情况是___________ ;
(2)t0时刻,运动员的速度为_____ ,处于________ (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(3)运动员受到重力G=__________F。
【答案】(1)先变大后变小
(2) ①. 0 ②. 非平衡
(3)0.6
【解析】
【分析】(1)人自由下落,速度逐渐变大,当拉力大于重力后,合力方向向上,运动方向与合力方向相反,速度减小。
(2)由图像知:t0时刻拉力最大,速度为零,此时刻运动员处于非平衡状态。
(3)由图像可知,当运动员最终静止时,运动员所受拉力与重力大小相等。
【小问1详解】
0~t0是运动员从起跳后到达最低点的过程:一开始弹性绳未被拉直,拉力为0,重力大于拉力,运动员加速下落,速度增大;弹性绳拉直后,拉力逐渐增大,当拉力增大到大于重力后,运动员开始减速,到t0时刻到达最低点,速度减为0,因此速度变化是先变大后变小。
【小问2详解】
t0时刻运动员到达最低点,瞬时速度为0,此时拉力达到最大值,大小为2F0,拉力大于重力,合力不为零,因此处于非平衡状态。
【小问3详解】
最终运动员静止后,受力平衡,拉力大小等于重力;由图乙可知,最终拉力稳定在0.6F0,因此运动员重力 。
21. 如图1是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图,则物质甲和乙的密度之比是________ 。现利用甲物质做实心A球,乙物质做实心B球,并把两球分别浸没在装满水的两只相同的烧杯中(图2),将烧杯外壁的水擦干,测量后发现它们的总质量相等。则从两个杯中溢出的水的质量之比mA溢水:mB溢水=________ ,两个实心物体的质量之比mA:mB=________ 。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】根据图像数据可知,物质甲的密度
物质乙的密度
物质甲和乙的密度之比为
已知水的密度,因此,根据物体的浮沉条件可知:A球、B球均沉底;
两球分别浸没在装满水的两只相同的烧杯中,将烧杯外壁的水擦干,测量后发现它们的总质量相等,可得
得
两球分别浸没,
解得
从两个杯中溢出的水的质量之比
两个实心物体的质量之比
三、解答题(本题共9小题,共48分。解答第28题时应有公式和解题过程)
22. 如图所示,一铁块放在水平地面上,请画出当条形磁铁靠近铁块时,铁块仍处于静止时受力示意图。
【答案】
【解析】
【分析】要解决此题,需要掌握二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
力和反作用力的关系:一个物体受到力,同时会给施力物体一个反作用力。作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上。大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【详解】铁块保持静止,处于受力平衡状态;其在竖直方向受到的重力与地面的支持力是一对平衡力,水平方向受到的磁铁向右的吸引力与地面向左的摩擦力是一对平衡力。
因此以铁块上的黑点为作用点,分别画出竖直向下的带箭头线段标为G、竖直向上的带箭头线段标为N,这两条线段长度应相等;接着画出水平向右的带箭头线段标为F、水平向左的带箭头线段标为f,这两条线段的长度也应相等。
23. 如图,质量分布均匀的长方体木块从粗糙斜面的顶端正缓缓滑下,请画出该木块所受重力和木块对斜面的摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向竖直向下,作用点在木块的重心;物体在斜面上缓缓滑下,所以斜面对木块的摩擦力方向沿斜面向上,物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力方向相反,所以木块对斜面的摩擦力沿斜面向下。过重心作竖直向下的重力,沿斜面向下的摩擦力,作用点在接触面的中点。
24. 如图,在空中沿水平方向做匀速直线运动的无人机下方吊着一个小球,请在图中画出小球受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球做匀速直线运动,整体受力平衡。由于绳子是倾斜的,则小球受空气水平向左的阻力、竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,它们的作用点都在小球的重心上,据此画出小球的受力示意图如下:
25. 某实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表:
物体
物体质量M(kg)
重力G(N)
比值(N/kg)
比值的平均值(N/kg)
物体1
0.1
1.0
10
物体2
0.2
1.9
9.5
物体3
0.3
2.9
9.7
物体4
0.4
4.0
10
(1)在实验过程中,需要的测量工具有_______ 和________ ;
(2)表格空白处比值的平均值为________ ;
(3)根据表中实验数据,在图中作出G﹣m的图像;
(4)分析表中实验数据和图像,得出结论是:________ ;
(5)实验测量多组数据的目的是________ 。
【答案】(1) ①. 天平 ②. 弹簧测力计
(2)9.8N/kg (3)
(4)物体所受的重力跟质量成正比
(5)避免实验偶然性,寻找普遍规律,得出重力与质量关系的可靠结论
【解析】
【小问1详解】
探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,需要测量物体的质量和重力,故需要的测量工具天平和弹簧测力计。
【小问2详解】
由表格数据可知,g值的平均值为
【小问3详解】
根据表格数据先在坐标系中描点,然后用平滑的曲线将各点连接起来即可。
【小问4详解】
从表中的数据分析,物体受到的重力跟质量的比值不变,所以物体的重力跟质量成正比。
【小问5详解】
略。
26. 如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做_________ 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,支持该小组得出正确结论的现象是:__________ 。
(4)为提高实验的精度,降低实验操作难度,同学们设计了如丁图改进方案: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,则物块受到的摩擦力大小为_____ N。
③拉动长木板发现2秒后传感器示数不稳定,获得数据如图戊所示,出现示数不稳定的原因可能是_____________ 。
(5)实验小组添加器材完成了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图己。
①由上述实验可知,小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的距离越_____ 。再推理可得出,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将___________ 。
②在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是_____ 。(填字母)
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
【答案】(1)匀速直线
(2) ①. 压力大小 ②. =
(3)压力一定时,接触面的粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大
(4) ①. 不一定 ②. 6 ③. 长木板表面粗糙程度不同
(5) ①. 远 ②. 做匀速直线运动 ③. B
【解析】
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析。
(2)分析比较甲、乙两次实验,找到相同的量和不同的量,分析得出滑动摩擦力与变化量的关系;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。
(3)滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响,运用控制变量法进行分析。
(4)滑动摩擦力的影响因素与压力、接触面的粗糙程度有关,利用控制变量法分析。
(5)本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况。
【小问1详解】
只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
【小问2详解】
分析比较甲、乙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。
滑动摩擦力只和压力大小、接触面粗糙程度有关,和运动速度无关,由于两次实验中,压力大小和接触面的粗糙程度都不变,因此两次摩擦力大小相等。
【小问3详解】
探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,控制压力不变,正确结论是:接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,对应的实验现象为:压力相同时,粗糙程度更大的丙图,弹簧测力计示数更大。
【小问4详解】
拉力传感器左端固定在墙上,将木块与之相连,用力水平向右拉动木板时,木块相对地面是静止的,受到的测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,此过程不必匀速拉动木板。
若时,木板恰好被匀速拉动,木块静止不动,此时弹簧测力计的示数为6N,则木块受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力相等,摩擦力大小为6N,方向水平向右。
滑动摩擦力大小随接触面粗糙程度改变,示数不稳定,说明摩擦力大小不断变化,原因是长木板表面粗糙程度不均匀。
【小问5详解】
由实验现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小越慢,在水平面上运动的距离越远;推理可得:若阻力为零,小车的速度不会减小,将一直保持匀速直线运动。
本实验中,阻力大小由接触面粗糙程度决定,小车在水平面运动的距离,用来反映阻力对小车运动的影响情况,故选B。
27. 老师布置班级小组同学自己配盐水,然后鼓励学生利用盐水进行多种趣味实验。
(1)第一组实验:
①将托盘天平置于水平桌面上,将游码归零,当横梁静止后,指针静止时如图甲所示,要使天平平衡,他应该将_____________ ;
②将装有某盐水的烧杯置于天平左盘,测出烧杯和盐水的总质量89.4g;
③将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分后,测得烧杯和剩余盐水(如图丙所示),则倒入量筒中的盐水的质量是_______ g;
④读出倒入量筒中的盐水体积(如图乙所示);
⑤根据实验计算出盐水密度是_____________ ;
(2)第二组实验:
用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,放在天平两边的托盘上(天平已调节平衡,游码归零),仅通过调节游码使天平再次平衡,然后根据游码位置就能知道盐水密度。
①这架盐水密度秤,使用时天平左盘容器中应该倒入液体_______ (选填“水”或“盐水”)。
②这架盐水密度秤,若使用时天平如图丁所示,则盐水密度是_________ ,这个密度秤的量程是__________;为了提高测量精度,可取体积_____ (选填“大”或“小”)一些的盐水。
(3)爱思考的小明想知道实验室一个石块的密度,他利用已测得密度为的盐水、电子秤、烧杯、记号笔等工具进行了如下三步测量。
A.将石块缓慢浸没在盐水杯中,测得总质量如图A所示。在液面到达的位置上做标记,然后取出石块;
B.用电子秤测出盐水和杯子的总质量如图B所示;
C.向杯中缓慢加同样盐水,让液面上升至标记处,测得杯和盐水的总质量如图C所示。
①根据以上步骤测量,则石块的密度:=____________ 。(用物理量符号表达)
②同组的小乐觉得仅对测量步骤进行调整就会使测量结果更准确,则测量步骤顺序调整为________ (写字母)。
③在测量完成后,小明发现石块吸水,则②中方法测量所得的石块密度与真实值相比_______ (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1) ①. 平衡螺母向左调 ②. 42 ③.
(2) ①. 盐水 ②. 1.15 ③. 1.0~1.25 ④. 大
(3) ①. ②. BAC ③. 偏大
【解析】
【小问1详解】
将天平放在水平桌面上,把游码放在零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,根据“左偏右调,右偏左调”,为使横梁平衡,应将平衡螺母向左调。
图丙中,砝码的质量为45g,标尺分度值为0.2g,游码对应2.4g刻度线,则烧杯和剩余盐水的质量
量筒中盐水的质量
量筒分度值为2mL,液面对应40mL刻度线,则量筒中盐水的体积
所以盐水的密度
【小问2详解】
,用两个相同的柱形的塑料容器,分别取20mL的水和盐水装入其中,根据,可知盐水的质量较大,这架盐水密度秤,使用时仅通过调节游码使天平再次平衡,所以天平左盘容器中应该倒入液体盐水。
如图丁所示,天平平衡后,则有
解得盐水密度
游码的示数为0时,盐水的密度等于水的密度为,游码的示数为5g时,密度秤测得盐水密度最大,当天平平衡后,则有
解得最大盐水的密度为
因此这个密度秤的量程是,为了提高测量精度,可取体积大一些的盐水,这样两种液体的质量差更大,游码示数变化更明显,误差更小。
【小问3详解】
石块的质量
增加的盐水的质量
增加的盐水的体积
在如图所示的方法中,取出了石块,再将盐水补充到原来的标记处,这样增加的盐水的体积就是石块的体积,所以石块的体积
石块的密度
只利用原有实验器材,改进实验操作顺序,即可消除这一人为偏差,其方法是先用电子秤测出杯子和水的总质量;然后将石块浸没水中,在水面到达的位置上做标记,用电子秤测得杯、水、石块的总质量后取出石块;最后向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量,所以合理的顺序应该是BAC。
石块吸水,使得增加的水的体积偏小,这样测量的石块的体积偏小,计算得到的石块密度偏大。
28. 在“探究二力平衡条件”的实验中,设计的几种实验装置如图所示。
(1)图甲的装置中,影响实验的主要因素是________ 。
(2)图乙装置中每个钩码的质量为20g,现提供质量为1g和10g的卡片,应选择_______ 卡片完成实验。
(3)利用图丙装置_____ (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将_______ 。
(4)如图丁装置,小红用测力计测出物体的重力G,再从测力计上读出测力计对物体的拉力F,将G和F进行分析比较,得出二力平衡的条件。小红的设计________ (选填“可以”、“不可以”)达成实验目的。
【答案】(1)摩擦力 (2)1g
(3) ①. 能 ②. 保持静止
(4)不可以
【解析】
【小问1详解】
甲装置中,研究对象为木块,木块除了受水平方向上向左、向右的拉力,在水平方向还受到摩擦力作用,对实验影响较大。
【小问2详解】
乙使用20g的钩码,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量要大于卡片的质量,使卡片能被拉直,应该使用1g的卡片。
【小问3详解】
丙图中,若两个滑轮的位置没有在同一高度,两边力仍等于所挂钩码重力,拉力方向相反,作用在同一直线上,能完成此实验。
保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动,松手后,纸片受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以纸片将保持静止。
【小问4详解】
因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力,所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件,必须先测出物体的重力和所受拉力;弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力,测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力,所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小,但重力不能直接测出,所以此方案无法实施。
29. 小强将一根橡皮筋上端固定在铁架台上,用如图所示装置来探究“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。实验中体现力作用效果相同的现象是__________。
(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。
【答案】(1)长一些 (2) ①. 1.0 ②. 竖直向下
(3) ①. 不可以 ②. 橡皮筋下端(作用点)被拉到同一位置(伸长量相同)
(4)不影响
【解析】
【小问1详解】
探究同一直线同方向的两个力合成时,细线长一些可以让两个拉力更贴近同一直线同方向,减小力的方向的实验偏差,让实验更准确。
【小问2详解】
单个钩码重力
图b中向下总拉力为,向上拉力为,同一直线反向二力的合力大小为
合力方向与较大的力方向一致,即竖直向下。
【小问3详解】
本实验需要两个力共同作用在橡皮筋的同一端,来得到共同的作用效果;如果两根细线分别系在橡皮筋两端,两个力作用点不同,无法探究同一直线二力的合成,因此不可以。本实验用等效替代法,力的作用效果相同体现在:两次实验中橡皮筋下端被拉到同一位置,形变效果相同。
【小问4详解】
橡皮筋自重带来的伸长是固定的,实验只研究钩码拉力产生的形变效果,自重不会影响力的合成规律探究。
30. 碳纤维自行车主要是中高档的竞赛用自行车,作为新兴材料,用碳纤维材质制成的车架具有轻、钢性好、冲击吸收性好的特点,如图所示为一款碳纤维自行车,其相关数据见表。
车架材料
碳纤维
车架材料体积V/cm3
2500
车架质量m/kg
4.5
整车质量m/kg
10
(1)求碳纤维车架的密度?
(2)若仅将车架换成铁材质(),求整车质量?
(3)若质量为60kg的人正在骑行此碳纤维自行车,且以10m/s的速度在水平路面上直线行驶,行驶时受到的阻力是总重力的0.05倍,则人蹬自行车使车前进的动力为多大?
【答案】(1)
(2)25kg (3)35N
【解析】
【小问1详解】
碳纤维车架的密度为
【小问2详解】
由可知,将车架换成铁材质后的质量
将车架换成铁材质后,车架的质量增加量
此时整车质量
【小问3详解】
骑行时总质量
总重力
阻力
自行车匀速直线行驶,动力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此前进动力
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