江苏省苏州市高新区实验初级中学2025-2026学年下学期八年级期中物理试卷
2026-06-05
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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) | 苏州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.30 MB |
| 发布时间 | 2026-06-05 |
| 更新时间 | 2026-06-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58231195.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以微晶格材料、3D打印等科技前沿和苏超联赛等生活情境为载体,通过12道选择、10道填空、10道解答题(总分100分),融合密度计算、力与运动、压强等核心知识,突出科学探究与实际应用。
**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|物理量估测、材料属性、力的作用效果|结合蒲公英顶起微晶格材料等科技情境,考查物理观念|
|填空题|10题/27分|密度计算、摩擦力、二力平衡|融入篆刻艺术、WTT赛事,体现科学态度与责任|
|解答题|10题/49分|实验探究(滑动摩擦力、二力平衡)、综合计算(浮力、密度)|设计“探究阻力对运动的影响”等实验,培养科学探究与科学思维|
内容正文:
江苏省苏州市高新区实验初级中学2025-2026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,每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1.(2分)下列数据的描述与实际不相符的是( )
A.一本苏科版物理课本重约2N
B.一个中学生的体积约为60dm3
C.一杯水对桌面的压强大约为1000Pa
D.教室中空气的密度约为1.29×103kg/m3
2.(2分)如图所示是可用蒲公英顶起的最轻金属结构——微晶格材料,它是目前最轻的金属结构组合,并且可以从超过50%的压缩量中恢复,由此可知微晶格材料具有的特点是( )
A.密度小、弹性好 B.密度大、弹性差
C.密度大、弹性好 D.密度小、弹性差
3.(2分)如图是修筑公路的压路机,下列说法正确的是( )
A.碾子很重是为了增大压强
B.轮胎很宽是为了减小压力
C.方向盘凹凸不平是为了减小摩擦
D.向转轴加润滑油是为了增大摩擦
4.(2分)蹦床是游乐园里最为常见的娱乐设施,如图是小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景,关于蹦床所生的弹力。下列说法正确的是( )
A.小朋友与蹦床刚接触时,受到蹦床的弹力最大
B.小朋友降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
C.小朋友被弹起过程中,所受弹力方向竖直向下
D.小朋友被蹦床弹起离开后,仍然受到蹦床弹力
5.(2分)近期“苏超联赛”如火如荼地举行,下列关于足球比赛中的物理知识,说法错误的是( )
A.足球静止在水平地面,受到平衡力作用
B.足球被踢瞬间,作用力使足球发生形变
C.脚踢足球瞬间,脚也受力,力的作用是相互的
D.足球被踢出后在惯性力作用下向前滚动
6.(2分)用量筒和水测小石块的体积时,先在量筒内注入适量水,“适量”的标准是( )
A.看上去不多不少
B.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水不会溢出
C.水面约在量筒中间位置处
D.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水面不超过量筒的最大刻度值
7.(2分)在弹簧测力计的测量范围内,弹簧测力计下面挂一个钩码时长度为6cm,挂2个相同的钩码时长度为7cm,则挂4个相同的钩码时,弹簧测力计的伸长量是( )
A.8cm B.4cm C.10cm D.7cm
8.(2分)下雨天,有的同学将带有弯柄的雨伞倒挂在课桌边,雨伞保持静止。下列四幅图中,能正确表示雨伞受力示意图的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)在“用托盘天平测量物体质量”的实验中,小明将被称量的物体和砝码放错了位置。若天平平衡时,左盘放有100g砝码1个和20g的砝码2个,游码所对应的刻度值是3g,则物体的质量为( )
A.137g B.123g C.143g D.140g
10.(2分)同种材料制成的甲、乙两个模型,质量分别为120g和150g,体积分别为40cm3和60cm3。两个模型中一个是实心、一个是空心,则( )
A.甲是实心,材料密度为2g/cm3
B.乙是实心,材料密度为3g/cm3
C.甲是空心,空心体积为20cm3
D.乙是空心,空心体积为10cm3
11.(2分)物体在液体中运动的速度越大,受到液体的阻力越大。一金属球由静止溶入足够深的水中,金属球在下落的过程中受到的合力( )
A.始终不变 B.先变小后不变
C.先变小后变大 D.先变大后不变
12.(2分)如图所示,图甲器材用于“探究影响压力作用效果的因素”,图乙器材用于“探究阻力对运动的影响”,图丙器材用于“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,以下说法正确的是( )
A.用图甲器材做“探究影响压力作用效果的因素”时,选用大小不同的木块是为了改变重力
B.用图乙做“探究阻力对运动的影响”时,小车运动距离反映了其所受阻力大小
C.用图乙和图丙探究实验时,都需要在水平面铺粗糙程度不同的材料,其目的不同
D.用图丙做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,需要控制相同的速度使木块做匀速直线运动
二、填空题(每空1分,共27分)
13.(2分)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。如图是艺术家篆刻的一枚方章,与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 ,密度 。
14.(2分)某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用柔性LED显示屏可让手机折叠,搭配了双金属保护外壳的设计,同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求,使用了升级版的石墨散热技术。以上技术中运用了物质多种物理属性:金属外壳的 大、石墨的 好、柔性LED显示屏的韧性好、透光性强。
15.(3分)学习“力与运动”这一章,小明画出本章树形结构图,请补全空格处内容。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
16.(2分)2024年3月,在新加坡举行的WTT大满贯混双决赛中,中国组合孙颖莎/王楚钦战胜韩国组合,夺得冠军。比赛中击打乒乓球的不同部位,球的运动情况不同,表明力的作用效果与力的 有关,击球时,乒乓球受到的弹力是由 发生弹性形变而产生的。
17.(2分)甲、乙两液体体积比为3:2,质量比为1:2,则它们的密度比为 ;如果将甲液体倒去一半,乙液体倒去3/4,则它们剩余的液体的密度之比为 。
18.(3分)劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,在纸面上向前擦字时,橡皮对纸面有向 的摩擦力(选填“前”或“后”),小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来 (选填“增大”或“减小”)橡皮与纸间的摩擦,这个摩擦属于 (选填“有益摩擦”或“有害摩擦”)。
19.(2分)2023年,我国公布了中国载人登月初步方案,计划2030年前实现登月。已知月球表面“重力”约为地球表面重力的六分之一。若返回器将一块在月球上“重力”为3N的月球岩石从月球带回地球,月球岩石的“重力”将 (选填“变大”“变小”或“不变”),质量为 kg。(g=10N/kg)
20.(3分)弹簧测力计的基本工作原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。弹簧测力计 (选填“能”或“不能”)在月球上测出拉力的大小。某校科技活动小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制如图所示的图像。图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若所测力的大小约为6N,则应选弹簧 (选填“甲”或“乙”,下同)制成的测力计来测量;若所测力的大小约为2.5N,则应选弹簧 制成的测力计来测量更精确。
21.(2分)小刚利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤。如图所示,已知秤钩下的容器重G=1N,容积 V=100mL,在容器中加满被测液体,就可以直接“称出该液体的密度”,那么密度为“0”的刻度应标在 N的刻度上,此“密度秤”的最大测量值是 kg/m3。
22.(4分)如图所示,为探究“影响压力作用效果的因素”,小明用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验,测得瓶底面积为20cm2,瓶盖面积为4cm2,并将瓶子装满600mL水,依次正放和倒放于海绵上。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵的 来体现的, (选填“能”或“不能”)用木板代替海绵来完成实验。
(2)分析图中实验现象可得出初步结论:压力的作用效果与 有关。
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出 mL水。
23.(2分)如图所示,冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是95g,将冰块放入底面积为50cm2盛有水的圆柱形容器中,冰块完全沉入水中,这时容器中的水面上升了1.4cm,当冰全部融化后容器里的水面又下降了0.1cm,冰块中所含的石块质量是 g,石块的密度是 kg/m3。(已知ρ冰=0.9×103kg/m3)
三、解答题:(共49分)
24.(2分)如图所示,车上粗糙的水平桌面上有一水杯,杯中大约有半杯水,当车匀速行驶时,杯中的水静止;当刹车时,请你用一直线代表水面大致画出水面的趋势。
25.(2分)一茶杯放在桌面上,如图,请作出茶杯对桌面的压力示意图。
26.(2分)一只小球挂在墙壁上处于静止状态,墙面光滑,请在图上画出小球所受到的力的示意图。
27.(4分)3D打印技术逐渐普及,如图所示,科创小组利用3D打印机打印了一只实心小熊,已知体积为20cm3的PLA打印材料质量为24g。求:
(1)这种PLA打印材料的密度;
(2)若用该材料打印出来的小熊质量是60g,小熊的体积。
28.(4分)某货轮满载时的总质量为5280t,在海面上匀速直线航行。该满载货轮匀速航行时,所受阻力是其总重力的0.05倍,g取10N/kg。
(1)该满载货轮所受的重力是多少?
(2)该满载货轮匀速航行时,所受的牵引力是多少?
29.(7分)田老师和梁老师在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,田老师利用一些实验器材设计了如图所示的四次实验,已知A的重力为12N。
(1)实验前,需要在 方向对弹簧测力计进行调零,向左拉动长木板,当A静止后,物块A受到的 (填“静”或“滑动”)摩擦力方向 。该摩擦力大小就等于弹簧测力计的示数。实验中若加速拉动木板,则测得的摩擦力 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
(2)由图 两次实验,可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)由甲图可知弹簧测力计示数为 N,甲、丙两图的实验结论可:粗糙程度一定,滑动摩擦力与压力成正比,那么丁图中氢气球对A向上的拉力为 N。
30.(6分)学完密度知识后,小明想知道酱油的密度,他和小刚到实验室分别用不同的器材进行了测量。
(1)小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量酱油的密度过程如下:
①将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,调节 ,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为78.2g;将烧杯中的酱油的一部分倒入量筒中,如图甲所示;
③再用天平测出烧杯和剩余酱油的质量,砝码和游码的示数如图乙所示,则量筒中酱油的质量为 g;
④经过计算可知,酱油的密度为ρ= kg/m3;
(2)小刚利用以下实验方案测出石块的密度,请补全实验步骤。
①用天平测出石块的质量m1;
②在烧杯中装适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
③将石块浸没在水中,在烧杯的水面处做一个标记;
④取出石块, ,用天平测出此时烧杯和水的总质量m3;
则石块密度表达式为ρ石= (水的密度用ρ水表示)。实验时,由于石块从水中取出上面沾有水,这 (使测量结果偏大/使测量结果偏小/对测量结果无影响)。
31.(8分)为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力大小 (选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是 ;
(2)小明此时继续探究,两盘内放有质量不等的砝码,当在左盘中放250g的砝码,木块可以向左做匀速直线运动;当把左盘中的砝码减少150g后,木块可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计),这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”)。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是 N;(g=10N/kg)
(3)小刚对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将 (选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究平衡的两个力是否需要 。
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片 (选填“能”或“不能”)平衡。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开,发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明这两个力必须作用在 物体上才能平衡。
32.(7分)牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图1所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 由静止开始自由下滑。
(2)实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲所示。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙所示。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 (选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为 。
33.(7分)悬索桥(如图甲所示)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重结构是悬索,悬索主要承受拉力。小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是他进行了下面的探究。
(1)如图乙所示,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与橡皮筋的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,实验结果记录如表所示:(拉力F是用一个力拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度/°
0
30
45
60
90
120
拉力F1/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F2/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F/N
4
①分析表中可知,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力 (选填“越大”或“越小”);
②当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和与拉力F的大小 ,当两个拉力相等且互成角度为180°时,F1与F2是一对 ,橡皮筋保持静止;
(2)以上实验中一个力F和两个力F1、F2产生的作用效果相同,物理中把F叫作F1和F2的合力,F1、F2叫作F的分力。有人说合力一定比任意一个分力大,根据表中数据你判断这种说法是 的(选填“正确”或“错误”);
(3)根据实验结果,考虑到两条钢丝的承拉能力,在家正确安装晾衣架(如图丙所示),承重钢丝绳夹角应该 (选填较大”或“较小”);
(4)小明想通过实验探究同一直线上两个力的合力大小,选用如图所示的器材,橡皮筋下端系有两根细线,其中一根细线挂一个钩码,另一个细线挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O,为了使钩码对橡皮筋的拉力尽量在同一条直线上,悬挂钩码的细线应该尽可能 (选填“长”或“短”)一些;撤去所有钩码,只在其中一根细线挂钩码使橡皮筋下端到达 (选填“O”、“O的下端”或“O的上端”),保证两次实验力的作用效果相同,记录此时钩码的个数。
江苏省苏州市高新区实验初级中学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(每小题2分,共24分,每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1.(2分)下列数据的描述与实际不相符的是( )
A.一本苏科版物理课本重约2N
B.一个中学生的体积约为60dm3
C.一杯水对桌面的压强大约为1000Pa
D.教室中空气的密度约为1.29×103kg/m3
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A、一本苏科版物理课本的质量约为0.2kg,重力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,符合实际情况,故A选项正确。
B、人体的密度与水的密度相近,约为1×103kg/m3,中学生的质量约为60kg,体积约为=,符合实际情况,故B选项正确。
C、一杯水的质量约为0.2kg,重力约为2N,杯子与桌面的接触面积约为20cm2=0.002m2,压强约为=,符合实际情况,故C选项正确。
D、标准状况下,空气的密度约为1.29kg/m3,故D选项错误。
故选:D。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.(2分)如图所示是可用蒲公英顶起的最轻金属结构——微晶格材料,它是目前最轻的金属结构组合,并且可以从超过50%的压缩量中恢复,由此可知微晶格材料具有的特点是( )
A.密度小、弹性好 B.密度大、弹性差
C.密度大、弹性好 D.密度小、弹性差
【分析】由最轻的金属结构推测其密度,由压缩量推测其弹性,据此分析判断。
【解答】解:微晶格材料是目前最轻的金属结构组合,说明微晶格材料的密度非常小;微晶格材料可以从超过50%的压缩量中恢复,说明具有良好的弹性。
故选:A。
【点评】本题考查密度的特性及其应用的知识,属于基础题。
3.(2分)如图是修筑公路的压路机,下列说法正确的是( )
A.碾子很重是为了增大压强
B.轮胎很宽是为了减小压力
C.方向盘凹凸不平是为了减小摩擦
D.向转轴加润滑油是为了增大摩擦
【分析】(1)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;
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。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、碾子很重,是在受力面积一定的情况下,通过增大压力来增大压强,故A正确;
B、轮胎很宽,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C、方向盘凹凸不平,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C错误;
D、向转轴加润滑油,是通过使接触面分离的方法来减小摩擦,故D错误。
故选:A。
【点评】掌握压强和摩擦力大小的影响因素,能够解释生活中有关增大和减小压强、摩擦力的问题。
4.(2分)蹦床是游乐园里最为常见的娱乐设施,如图是小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景,关于蹦床所生的弹力。下列说法正确的是( )
A.小朋友与蹦床刚接触时,受到蹦床的弹力最大
B.小朋友降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
C.小朋友被弹起过程中,所受弹力方向竖直向下
D.小朋友被蹦床弹起离开后,仍然受到蹦床弹力
【分析】物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力,物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大,据此分析。
【解答】解:
A、小朋友与蹦床刚接触时,蹦床还没有发生弹性形变,或者只发生了微小形变,几乎不受弹力,故A错误;
B、小朋友降到最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,受到蹦床的弹力最大,故B正确;
C、小朋友被弹起过程中,所受弹力方向竖直向上,故C错误;
D、小朋友被蹦床弹起离开后,早已经不与蹦床接触,而且蹦床的弹性形变已经恢复,小朋友不会受到蹦床的弹力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了影响弹力大小的因素,属于基础题。
5.(2分)近期“苏超联赛”如火如荼地举行,下列关于足球比赛中的物理知识,说法错误的是( )
A.足球静止在水平地面,受到平衡力作用
B.足球被踢瞬间,作用力使足球发生形变
C.脚踢足球瞬间,脚也受力,力的作用是相互的
D.足球被踢出后在惯性力作用下向前滚动
【分析】(1)物体受力平衡时,将保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)力的作用效果有二:改变物体的形状,改变物体的运动状态;
(3)物体间力的是相互的;
(4)一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
【解答】解:A、足球静止在水平地面,是平衡状态,受平衡力作用,故A正确;
B、力可以改变物体的形状,足球被踢瞬间,作用力使足球发生形变,故B正确;
C、物体间力的是相互的,脚踢足球瞬间,脚也受力,故C正确;
D、足球被踢出后由于惯性会继续向前运动,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故D错误。
故选:D。
【点评】本题通过生活中的现象,考查了对惯性的理解与应用,对平衡状态的理解,对力的相互作用的认识等,属基础题。
6.(2分)用量筒和水测小石块的体积时,先在量筒内注入适量水,“适量”的标准是( )
A.看上去不多不少
B.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水不会溢出
C.水面约在量筒中间位置处
D.能浸没小石块,且小石块放入量筒后水面不超过量筒的最大刻度值
【分析】利用量筒和水可以测石块的体积,量筒内的水应该要没过石块。
【解答】解:在量筒内注入适量的水,“适量”的标准是:能浸没石块,且石块放入水中后水面超过最小刻度线,不超过最大刻度线,故D正确,ABC错误
故选:D。
【点评】知道使用量筒可以测量固体的体积,可解答此题。
7.(2分)在弹簧测力计的测量范围内,弹簧测力计下面挂一个钩码时长度为6cm,挂2个相同的钩码时长度为7cm,则挂4个相同的钩码时,弹簧测力计的伸长量是( )
A.8cm B.4cm C.10cm D.7cm
【分析】弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,可用公式:=计算弹簧的原长及伸长量。
【解答】解:设弹簧的原长为L,一个钩码对弹簧测力计的拉力为F,2个相同钩码对弹簧测力计的拉力为2F,在弹簧测力计的测量范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,则有:=;
解得,弹簧的原长L=5cm;
则挂1个钩码时,弹簧的伸长量为:ΔL=6cm﹣5cm=1cm;
在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,则挂4个相同的钩码时,弹簧测力计的伸长量为4ΔL=4×1cm=4cm,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查弹簧测力计的工作原理,难度不大。
8.(2分)下雨天,有的同学将带有弯柄的雨伞倒挂在课桌边,雨伞保持静止。下列四幅图中,能正确表示雨伞受力示意图的是( )
A. B.
C. D.
【分析】物体静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。
【解答】解:雨伞受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,重力作用点画在雨伞的重心上,支持力的作用点画在接触点上,如图所示:
故选C。
【点评】本题考查了物体受力平衡的判断和力的示意图的画法。注意重力和支持力的长短要相同。
9.(2分)在“用托盘天平测量物体质量”的实验中,小明将被称量的物体和砝码放错了位置。若天平平衡时,左盘放有100g砝码1个和20g的砝码2个,游码所对应的刻度值是3g,则物体的质量为( )
A.137g B.123g C.143g D.140g
【分析】用天平称量物体质量时,无论放置情况如何,天平平衡时,一定是左盘物体的质量等于右盘物体的质量加游码对应的刻度值。
【解答】解:根据题意可知,砝码放到了左盘,物体放到了右盘,
则天平平衡时,砝码的质量=被测物体的质量+游码对应的刻度值,
那么,被测物体的质量=砝码的质量﹣游码对应的刻度值,
所以被测物体的质量:m=100g+20g+20g﹣3g=137g。
故选:A。
【点评】无论被测物体和砝码如何放置,一定要记住:天平平衡时,左盘物体的质量=右盘物体的质量+游码对应的刻度值。
10.(2分)同种材料制成的甲、乙两个模型,质量分别为120g和150g,体积分别为40cm3和60cm3。两个模型中一个是实心、一个是空心,则( )
A.甲是实心,材料密度为2g/cm3
B.乙是实心,材料密度为3g/cm3
C.甲是空心,空心体积为20cm3
D.乙是空心,空心体积为10cm3
【分析】同种材料制成的甲、乙两个模型,实心模型的密度较大,且与材料的密度相等,根据ρ=求得两个模型的密度,从而得出结论,进一步求得空心模型中空心部分的体积。
【解答】解:同种材料制成的甲、乙两个模型,实心模型的密度较大,且与材料的密度相等,
根据ρ=可得,两个模型的密度分别为
ρ甲===3g/cm3,ρ乙===2.5g/cm3,
由于ρ甲>ρ乙,所以甲是实心的,乙是空心的,且材料的密度ρ=ρ甲=3g/cm3,
则乙中实心部分的体积:V乙实===50cm3,
空心部分的体积:V空=V乙﹣V乙实=60cm3﹣50cm3=10cm3。
综上可知,D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查密度公式的应用,难度一般。
11.(2分)物体在液体中运动的速度越大,受到液体的阻力越大。一金属球由静止溶入足够深的水中,金属球在下落的过程中受到的合力( )
A.始终不变 B.先变小后不变
C.先变小后变大 D.先变大后不变
【分析】根据浸没前结合阿基米德原理分析浮力,得出合力变化,结合浸没后浮力不变,根据速度改变分析阻力,得出合力变化。
【解答】解:一金属球由静止落入足够深的水中,浸没前浮力增大,阻力也增大,合力等于重力减去浮力与阻力,因而合力减小;
当浸没后浮力不变,此时速度增大,阻力增大,故重力减去浮力与阻力的合力减小,当合力为0时,受力平衡,做匀速直线运动,速度不变,阻力不变,故合力不变。
因而合力先减小后不变。
故选:B。
【点评】本题考查阿基米德原理与合力的分析,属于中档题。
12.(2分)如图所示,图甲器材用于“探究影响压力作用效果的因素”,图乙器材用于“探究阻力对运动的影响”,图丙器材用于“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,以下说法正确的是( )
A.用图甲器材做“探究影响压力作用效果的因素”时,选用大小不同的木块是为了改变重力
B.用图乙做“探究阻力对运动的影响”时,小车运动距离反映了其所受阻力大小
C.用图乙和图丙探究实验时,都需要在水平面铺粗糙程度不同的材料,其目的不同
D.用图丙做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,需要控制相同的速度使木块做匀速直线运动
【分析】A.“探究影响压力作用效果的因素”时,选用大小不同的木块是为了改变压力大小,压力与重力是两个不同的概念;
B.由转换法,本实验小车运动距离反映了其所受阻力大小对运动的影响;
C.图乙在水平面铺粗糙程度不同的材料,是探究阻力对物体运动的影响;图丙探究实验时,由控制变量法,在水平面铺粗糙程度不同的材料,是为了研究在压力一定时,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
D.用图丙做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,需要控制木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件分析。
【解答】解:A.用图甲器材做“探究影响压力作用效果的因素”时,选用大小不同的木块是为了改变压力大小,故A错误;
B.用图乙做“探究阻力对运动的影响”时,由转换法,小车运动距离反映了其所受阻力大小对运动的影响,故B错误;
C.用图乙在水平面铺粗糙程度不同的材料,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布表面再到木板表面,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;图丙探究实验时,在水平面铺粗糙程度不同的材料,是为了研究在压力一定时,滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,其目的不同,故C正确;
D.用图丙做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时,需要控制木块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查初中物理的三个力学实验的相同点和不同之处,综合性强。
二、填空题(每空1分,共27分)
13.(2分)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。如图是艺术家篆刻的一枚方章,与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 变小 ,密度 不变 。
【分析】(1)质量是表示物体所含物质多少的物理量,篆刻一枚方章,与篆刻前相比,所含物质减少;(2)密度是物质本身的一种属性,物质种类和状态不变,密度不变。
【解答】解:质量是表示物体所含物质多少的物理量,物体所含物质多,质量就大,所含物质少,质量就小,所以篆刻一枚方章,与篆刻前相比,所含物质减少,质量变小;密度是物质本身的一种属性,密度与物质的种类有关,与物质的状态有关,篆刻前相比,方章的物质种类不变,物质的状态不变,所以方章的密度不变;
故答案为:变小;不变。
【点评】理解好质量的定义,知道密度是物质的一种属性
14.(2分)某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用柔性LED显示屏可让手机折叠,搭配了双金属保护外壳的设计,同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求,使用了升级版的石墨散热技术。以上技术中运用了物质多种物理属性:金属外壳的 硬度 大、石墨的 导热性 好、柔性LED显示屏的韧性好、透光性强。
【分析】根据题中所说的保护性、散热技术来进行分析。
【解答】解:根据“双金属保护外壳”设计,得到金属需要保护内部,需要一定的硬度。另外根据“石墨散热技术”,得到其导热性好。
故答案为:硬度;导热性。
【点评】本题考查了基本的物质的物理属性判断,属于基础题。
15.(3分)学习“力与运动”这一章,小明画出本章树形结构图,请补全空格处内容。
(1) 匀速直线运动 。
(2) 不受外力 。
(3) 物体受非平衡力 。
【分析】平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态;当物体受到平衡力作用时物体保持平衡状态;当物体受到非平衡力作用时,物体处于非平衡状态;
【解答】解:(1)运动状态不变包括两种情况:静止状态或匀速直线运动状态;
(2)当物体运动状态不变时,物体可能不受力的作用或受到平衡力的作用;
(3)当物体运动状态发生改变时,物体一定受到非平衡力的作用。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)不受外力;(3)物体受非平衡力。
【点评】本题考查力与运动的关系,是一道基础题。
16.(2分)2024年3月,在新加坡举行的WTT大满贯混双决赛中,中国组合孙颖莎/王楚钦战胜韩国组合,夺得冠军。比赛中击打乒乓球的不同部位,球的运动情况不同,表明力的作用效果与力的 作用点 有关,击球时,乒乓球受到的弹力是由 球拍 发生弹性形变而产生的。
【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
发生形变的物体要恢复原状对与它直接接触的物体要施加力的作用,击球时,乒乓球受到的弹力是由球拍发生弹性形变而产生的。
【解答】解:击打乒乓球的不同部位,力的作用点不同,球的运动情况不同,即力的作用效果不同,表明力的作用效果与力的作用点有关。
发生形变的物体要恢复原状对与它直接接触的物体要施加力的作用,击球时,乒乓球受到的弹力是由球拍发生弹性形变而产生的。
故答案为:作用点;球拍。
【点评】本题考查弹力的概念及影响力的作用效果的因素,难度不大。
17.(2分)甲、乙两液体体积比为3:2,质量比为1:2,则它们的密度比为 1:3 ;如果将甲液体倒去一半,乙液体倒去3/4,则它们剩余的液体的密度之比为 1:3 。
【分析】(1)知道两种液体的体积之比和质量之比,根据ρ=求出它们的密度之比;
(2)密度是物质本身的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与体积和质量无关。
【解答】解:由ρ=可得,甲、乙两种液体的密度之比:
===×=1:3;
因密度是物质本身的一种特性,与体积和质量无关,所以,密度之比仍为1:3。
故答案为:1:3;1:3。
【点评】本题考查了密度公式的应用以及密度特性的理解与掌握,关键是知道密度是物质本身的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与体积和质量无关。
18.(3分)劣质橡皮较硬,擦字时易打滑,导致字擦不干净,在纸面上向前擦字时,橡皮对纸面有向 前 的摩擦力(选填“前”或“后”),小明用橡皮轻轻擦字没擦干净,然后稍加用力就擦干净了,这是通过增大压力来 增大 (选填“增大”或“减小”)橡皮与纸间的摩擦,这个摩擦属于 有益摩擦 (选填“有益摩擦”或“有害摩擦”)。
【分析】(1)摩擦力方向与相对运动方向相反;
(2)增大摩擦力的方法有:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(3)根据摩擦的性质区分。
【解答】解:(1)摩擦力方向与相对运动方向相反,在纸面上向前擦字时,纸面对橡皮的摩擦力向后,相互作用的力方向相反,则橡皮对纸面有向前的摩擦力。
(2)稍加用力就擦干净了,是在受力面积一定时,增大压力来增大摩擦力。
(3)字体消失是利用橡皮和纸面摩擦,因此该摩擦是有益摩擦。
故答案为:前;增大;有益摩擦。
【点评】本题考查了摩擦力的方向和增大摩擦的方法,属于基础题。
19.(2分)2023年,我国公布了中国载人登月初步方案,计划2030年前实现登月。已知月球表面“重力”约为地球表面重力的六分之一。若返回器将一块在月球上“重力”为3N的月球岩石从月球带回地球,月球岩石的“重力”将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),质量为 1.8 kg。(g=10N/kg)
【分析】(1)月球表面“重力”约为地球表面重力的,据此分析月球岩石从月球带回地球后的重力变化;
(2)质量是物体的故有属性,物体的质量不随它的形状、物态、位置、温度的改变而改变。
【解答】解:月球表面“重力”约为地球表面重力的,即同一物体在月球的重力约为地球重力的;月球岩石从月球带回地球,则在地球上月球岩石的“重力”将变大;
由G=mg可得,月球岩石的质量为:m====1.8kg;
返回器将月球岩石从月球带回地球,位置改变,质量不变,质量仍为1.8kg。
故答案为:变大;1.8。
【点评】本题考查重力随位置的变化、重力公式的应用、质量的属性,难度不大。
20.(3分)弹簧测力计的基本工作原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。弹簧测力计 能 (选填“能”或“不能”)在月球上测出拉力的大小。某校科技活动小组的同学准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制如图所示的图像。图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若所测力的大小约为6N,则应选弹簧 乙 (选填“甲”或“乙”,下同)制成的测力计来测量;若所测力的大小约为2.5N,则应选弹簧 甲 制成的测力计来测量更精确。
【分析】(1)弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹力与重力是否存在无关;
(2)在施加相同拉力的情况下,弹簧的伸长量越大,弹簧测力计越灵敏;弹簧的伸长量越小,一般量程会越大,我们可以根据需要选择制作弹簧测力计的材料。
【解答】解:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹力大小与重力是否存在无关;月球上虽然没有空气,但拉力依然存在,弹簧的弹性也不会消失,因此弹簧测力计能在月球上测出拉力的大小;
由图像可知,在弹性限度内,弹簧甲能承受的最大拉力是4N,而弹簧乙能承受的最大拉力是8N,若所测力的大小约为6N,则应选弹簧乙制成的测力计来测量;
由图象可知,在相同拉力下,弹簧甲的伸长量更大,说明弹簧甲精确度更高,因此若所测力的大小约为2.5N,应选弹簧甲制成的测力计来测量更精确。
故答案为:能;乙;甲。
【点评】本题考查弹簧测力计的工作原理以及弹簧测力计的使用,属于基础题。
21.(2分)小刚利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤。如图所示,已知秤钩下的容器重G=1N,容积 V=100mL,在容器中加满被测液体,就可以直接“称出该液体的密度”,那么密度为“0”的刻度应标在 1 N的刻度上,此“密度秤”的最大测量值是 4×103 kg/m3。
【分析】空桶时弹簧测力计对应的示数为密度计的0刻度线,弹簧测力计的量程已知,小桶的重力已知,可知能称量的最大液体的重力,小桶的体积已知,由密度公式求出密度。
【解答】解:当容器内没有装液体时,容器量G0=1N,则密度为“0”的刻度应标在1N位置。
该弹簧测力计的测量范围为0~5N,能称量的最大液体的重力为G=G最大﹣G0=5N﹣1N=4N
液体的质量为,
则能测量的液体的最大密度为。
故答案为:1;4×103。
【点评】本题考查了密度秤的测量原理,密度公式的应用。
22.(4分)如图所示,为探究“影响压力作用效果的因素”,小明用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验,测得瓶底面积为20cm2,瓶盖面积为4cm2,并将瓶子装满600mL水,依次正放和倒放于海绵上。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵的 凹陷程度 来体现的, 不能 (选填“能”或“不能”)用木板代替海绵来完成实验。
(2)分析图中实验现象可得出初步结论:压力的作用效果与 受力面积 有关。
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出 480 mL水。
【分析】(1)(2)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法;根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显;
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,根据压强求出倒放时的压力大小,则可知倒放时水的重力,与原来的重力相减,即为应倒出水的重力,根据G=mg计算质量,由m=ρV得需要从瓶子中倒出水的体积。
【解答】解:(1)由转换法,实验中压力的作用效果是通过海绵的 凹陷程度来体现的,因木板受压形变不明显,故不能用木板代替海绵来完成实验。
(2)分析图中实验现象知,压力大小相等,受力面积越小,海绵形变越大,压力作用效果越明显,所以本实验说明压力一定时,压力作用效果与受力面积有关;
(3)瓶中装满水,将瓶子竖直倒置,水的密度ρ、水的深度h不变,由液体压强公式p=ρgh可知,瓶子正放时水对瓶盖的压强为与瓶子倒放时水对瓶盖的压强相等,水的体积为
V=600mL=600×10﹣6m3
这瓶水的质量为
m=ρV=1×103kg/m3×600×10﹣6m3=0.6kg
这瓶水重为
G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N
物体放在水平面上,则
F=G=5.88N
瓶子正放时对海绵的压强为
p===2.94×103Pa
要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,
由压强公式得倒放时水的重力
G′=F′=pS′=2.94×103Pa×4×10﹣4m2=1.176N
倒出的水的重力
ΔG=G﹣G′=5.88N﹣1.176N=4.704N
则由G=mg得
Δm===0.48kg
由m=ρV得需要从瓶子中倒出水的体积为
V===0.48×10﹣3m3=0.48×103cm3=480mL
故答案为:(1)凹陷程度;不能;(2)受力面积;(3)480。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,同时考查了重力公式、密度公式、压强公式的应用,是一道综合题。
23.(2分)如图所示,冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是95g,将冰块放入底面积为50cm2盛有水的圆柱形容器中,冰块完全沉入水中,这时容器中的水面上升了1.4cm,当冰全部融化后容器里的水面又下降了0.1cm,冰块中所含的石块质量是 50 g,石块的密度是 2.5×103 kg/m3。(已知ρ冰=0.9×103kg/m3)
【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处空间位置的变化无关;
(2)设整个冰块中冰的体积为V冰,根据冰熔化为水时,质量保持不变,但体积减小,以体积的减少量作为等量关系,可列出方程,即可求出冰块中冰的体积;利用冰的密度和体积求出冰的质量,用总质量减去冰的质量就是石块的质量;
(3)利用V=SΔh1求出整个冰块的体积,然后用总体积减去冰块的体积即为石块的体积,利用密度公式即可求出石块的密度。
【解答】解:一块冰全部熔化成水后,虽然状态发生改变,但质量不变;
设整个冰块中冰的体积为V冰,
冰块完全沉入水中,冰化成水后,质量不变,根据ρ=可得,冰化成水后的体积:
V化水===,
由题意可知,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,
所以V冰﹣V化水=V冰﹣=SΔh2,
即V冰﹣×V冰=50cm2×0.1cm=5cm3,
解得冰的体积:V冰=50cm3;
则冰的质量:
m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×50cm3=45g,
则冰块中所含的石块质量:
m石=m总﹣m冰=95g﹣45g=50g,
由题意可得,冰块和石块的总体积:
V总=SΔh1=50cm2×1.4cm=70cm3,
则石块的体积:
V石=V总﹣V冰=70cm3﹣50cm3=20cm3,
所以石块的密度:
ρ石===2.5g/cm3=2.5×103kg/m3。
故答案为:50;2.5×103。
【点评】本题考查密度公式的运用,关键是明确:冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积。
三、解答题:(共49分)
24.(2分)如图所示,车上粗糙的水平桌面上有一水杯,杯中大约有半杯水,当车匀速行驶时,杯中的水静止;当刹车时,请你用一直线代表水面大致画出水面的趋势。
【分析】一切物体在任何情况下都有惯性,即任何物体都有保持原来运动状态不变的性质。
【解答】解:刹车前,水和杯子是一起向右运动的,刹车时,杯子由于受到桌面的摩擦力而停止运动,水由于惯性仍然向右运动,所以水面会右高左低,如下图:
【点评】在分析解释惯性现象时,要先确定研究对象是谁,然后将物体一分为二分成两部分,受力部分运动状态会发生改变,不受力部分由于惯性还要保持原来的运动状态。
25.(2分)一茶杯放在桌面上,如图,请作出茶杯对桌面的压力示意图。
【分析】确定茶杯对桌面的压力的大小、方向和作用点,根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:茶杯静止放在水平桌面上,则茶杯对桌面的压力F,受力物体是桌面,作用点在桌面上;方向垂直于水平桌面,即竖直向下,从力的作用点起,沿力的方向画一条带箭头的线段,茶杯对桌面压力的示意图,如图所示:
【点评】此题考查力的示意图的画法,难度不大。
26.(2分)一只小球挂在墙壁上处于静止状态,墙面光滑,请在图上画出小球所受到的力的示意图。
【分析】静止的小球受重力、拉力和支持力作用,根据重力的方向总是竖直向下的、支持力与接触面垂直并指向接触面外以及拉力沿绳子斜向上,过重心表示出小球受力的方向
【解答】解:(1)小球挂在墙壁上处于静止,小球受到竖直向下的重力,垂直于墙面向右的支持力以及沿绳方向绳子给的拉力,过重心作竖直向下的重力;过重心作垂直于墙面并指向外的支持力;过重心作沿绳子斜向上的拉力,如图所示:
【点评】本题考查学生对物体受力分析的能力,并且会用力的示意图表示物体受力情况以及力的三要素。
27.(4分)3D打印技术逐渐普及,如图所示,科创小组利用3D打印机打印了一只实心小熊,已知体积为20cm3的PLA打印材料质量为24g。求:
(1)这种PLA打印材料的密度;
(2)若用该材料打印出来的小熊质量是60g,小熊的体积。
【分析】应用密度的公式ρ=及变式V=进行计算。
【解答】解:(1)PLA打印材料的密度;
ρ===1.2g/cm3;
(2)该材料打印出来的小熊质量是60g,小熊的体积;
V==。
答:(1)这种PLA打印材料的密度1.2g/cm3;
(2)若用该材料打印出来的小熊质量是60g,小熊的体积50cm3。
【点评】本题考查密度公式的应用,是一道综合题。
28.(4分)某货轮满载时的总质量为5280t,在海面上匀速直线航行。该满载货轮匀速航行时,所受阻力是其总重力的0.05倍,g取10N/kg。
(1)该满载货轮所受的重力是多少?
(2)该满载货轮匀速航行时,所受的牵引力是多少?
【分析】(1)已知货轮满载时的总质量,根据G=mg求出该满载货轮所受的重力;
(2)根据阻力与重力之间的关系,可求出阻力大小,运用二力平衡知识得出牵引力大小。
【解答】解:(1)该满载货轮所受的重力为:
G=mg=5280×103kg×10N/kg=5.28×107N;
(2)该满载货轮匀速航行时,所受的阻力为:
f=0.05G=0.05×5.28×107N=2.64×106N;
货轮做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则货轮所受的牵引力为:F=f=2.64×106N。
答:(1)该满载货轮所受的重力是5.28×107N;
(2)该满载货轮匀速航行时,所受的牵引力是2.64×106N。
【点评】本题考查重力的计算、二力平衡的条件的应用,难度不大。
29.(7分)田老师和梁老师在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,田老师利用一些实验器材设计了如图所示的四次实验,已知A的重力为12N。
(1)实验前,需要在 水平 方向对弹簧测力计进行调零,向左拉动长木板,当A静止后,物块A受到的 滑动 (填“静”或“滑动”)摩擦力方向 水平向左 。该摩擦力大小就等于弹簧测力计的示数。实验中若加速拉动木板,则测得的摩擦力 不受影响 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
(2)由图 甲、乙 两次实验,可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)由甲图可知弹簧测力计示数为 2.4 N,甲、丙两图的实验结论可:粗糙程度一定,滑动摩擦力与压力成正比,那么丁图中氢气球对A向上的拉力为 2 N。
【分析】(1)弹簧测力计需要在力的方向调零。
摩擦力的方向与相对运动方向相反。
滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,据此分析。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面粗糙程度,据此分析。
(3)观察甲图弹簧测力计的分度值,并读数。
粗糙程度一定,滑动摩擦力与压力成正比。
由图甲得出压力与摩擦力的比例,据此得出丁中A对木板的压力。
【解答】解:(1)弹簧测力计需要在水平方向调零。A静止后,相对于长木板是运动的,所以A受到的是滑动摩擦力。长木板向左拉,A相对于木板向右运动,所以摩擦力方向水平向左。滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,加速拉动木板时,这两个因素不变,所以测得的摩擦力不受影响。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面粗糙程度。所以选甲、乙两次实验。
(3)甲图弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为2.4N。
由甲、丙实验可知,接触面粗糙程度相同,丙中压力较大,故是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系压力大小不同,由甲、丙结论:粗糙程度一定,滑动摩擦力与压力成正比。
甲中:压力F甲压=12N,摩擦力f甲= 2.4N,得比例,
丁中摩擦力f丁=2N,则此时A对木板的压力f丁压==10N。
故答案为:(1)水平;滑动;水平向左;不受影响;(2)甲、乙;(3)2.4;2。
【点评】本题探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,利用控制变量法分析。
30.(6分)学完密度知识后,小明想知道酱油的密度,他和小刚到实验室分别用不同的器材进行了测量。
(1)小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量酱油的密度过程如下:
①将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,调节 平衡螺母 ,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为78.2g;将烧杯中的酱油的一部分倒入量筒中,如图甲所示;
③再用天平测出烧杯和剩余酱油的质量,砝码和游码的示数如图乙所示,则量筒中酱油的质量为 44 g;
④经过计算可知,酱油的密度为ρ= 1.1×103 kg/m3;
(2)小刚利用以下实验方案测出石块的密度,请补全实验步骤。
①用天平测出石块的质量m1;
②在烧杯中装适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2;
③将石块浸没在水中,在烧杯的水面处做一个标记;
④取出石块, 向烧杯中加水至标记处 ,用天平测出此时烧杯和水的总质量m3;
则石块密度表达式为ρ石= (水的密度用ρ水表示)。实验时,由于石块从水中取出上面沾有水,这 对测量结果无影响 (使测量结果偏大/使测量结果偏小/对测量结果无影响)。
【分析】(1)天平测量前要放到水平台上,将游码拨到零刻度线,调节两端螺母使横梁平衡,平衡的标准是指针指在刻度盘中央或左右摆动幅度相等。
量筒读数时要观察好液面对应的位置,读取量筒中盐水的体积时,明确分度值、数准格数是关键;
读取天平结果时,应先加砝码,再加游码,并注意分清标尺上的分度值;量筒中酱油的质量可由前两次测量的结果求出;
计算酱油的密度可使用公式ρ=;
(2)只有天平没有量筒,使石块的体积和倒入水的体积相等,石块浸没在水中在水面处做好标记,取出石块再次倒入水到标记处。
知道烧杯和水的总质量,石块浸没在水中记下水面到达的标记,把石块取出,倒入水到达标记处,求出倒入水的质量,求出倒入水的体积,倒入水的体积等于石块的体积,知道石块的质量和体积,根据密度公式求出石块的密度。
由于石块取出带出了一些水,但是倒入水时已经把带出的水补齐到记号处,不影响石块体积的测量,不影响石块质量的测量,所以石块密度测量值不变。
【解答】解:(1)①将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端的零刻线处,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;
③由图乙可知,烧杯和剩余酱油的质量:m2=20g+10g+4.2g=34.2g
量筒中酱油的质量为:m=m1﹣m2=78.2g﹣34.2g=44g;
④筒的分度值为2mL,量筒中的示数为:V=40mL=40cm3,
则酱油的密度:
;
(2)石块的体积的测量采用等效代替的方法:石块浸没在水中到达标记,当石块取出,往烧杯内加水到标记处,石块的体积和加入水的体积相等。
往烧杯内加入水的质量为:m水=m3﹣m2,
烧杯内加入水的体积:,
所以石块的体积为:,
石块的密度为:
;
虽然石块取出时带出了一些水,但是倒入水时已经把带出的水补齐到标记处,不影响石块体积的测量,不影响石块质量的测量,故石块沾水对测量结果无影响。
故答案为:(1)平衡螺母;44;1.1×103;(2)向烧杯中加水至标记处;;对测量结果无影响。
【点评】在测量物体密度的实验中,常规的测量方法是利用天平测质量、量筒测体积,从而求出密度。还有一些特殊的测量方法,如此题,只给出一个测量质量的工具:天平,而没有测量体积的工具量筒,利用转换的方法求出体积,进而求出密度。
31.(8分)为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力大小 相等 (选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是 木块受到桌面的摩擦力 ;
(2)小明此时继续探究,两盘内放有质量不等的砝码,当在左盘中放250g的砝码,木块可以向左做匀速直线运动;当把左盘中的砝码减少150g后,木块可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计),这时木块在水平方向受到的力 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是 0.75 N;(g=10N/kg)
(3)小刚对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将 运动 (选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究平衡的两个力是否需要 作用在同一直线上 。
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片 能 (选填“能”或“不能”)平衡。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开,发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明这两个力必须作用在 同一 物体上才能平衡。
【分析】(1)左、右两盘同时加入一个质量相等的砝码,两边拉力大小相等;当拉力不相等,木块仍处于静止状态,原因是木块受到桌面的摩擦力;
(2)首先由受力分析明确物体受力情况,由 M的运动状态可判断受摩擦力的大小;
(3)二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上;
(4)二力平衡的条件与滑轮高度无关;
用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动,这说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。
【解答】解:(1)左、右两盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块受到的拉力大小等于盘+砝码的重力,两边拉力大小相等;当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是木块受到桌面的摩擦力;
(2)在左盘中放质量为250g的砝码,物体恰好向左做匀速直线运动,即物体受力平衡,物体受到向左的摩擦力,即f+m右g=m左g,即f+m右g=0.25kg×g,当把左盘中的砝码减少150g后,左盘质量为250g﹣150g=100g,此时物块M可以向右做匀速直线运动,则f+0.1kg×g=m右g,综上可得f=0.75N;
(3)把木块扭转一个角度,使两个拉力不在同一条直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,两个拉力作用在同一条直线上,这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上;
(4)只要能到达平衡力的四个条件,就可以研究,滑轮高度不影响实验结果'改为'两滑轮高度不同时仍能满足二力平衡条件,所以图乙能平衡;
小明用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动,这说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。
故答案为:(1)相等;木块受到桌面的摩擦力;
(2)平衡;0.75;
(3)运动;作用在同一直线上;
(4)能;同一。
【点评】本题考查探究“二力平衡”条件的实验,解题注意控制变量法的使用。
32.(7分)牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图1所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 相同 由静止开始自由下滑。
(2)实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 BC 段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 = v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲所示。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙所示。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 减小慢 (选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 匀速直线 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 科学推理 。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为 惯性 。
【分析】(1)根据制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同;
(2)要探究的是阻力对物体运动的影响,只改变小车在水平面运动时所受阻力的大小;
(3)由牛顿第一定律分析;
(4)①由图中实验可知,当斜坡倾角变小时,小球的速度减小得更慢,据此推理;
②一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,由控制变量法,每次都要让小车从斜面上的相同位置由静止开始自由下滑;
(2)要探究的是阻力对物体运动的影响,只改变小车在水平面运动时所受阻力的大小,故实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在BC段;
(3)当小车运动到D点时速度为v1,若此时小车所受外力突然消失,由牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动,小车到达E点速度为v2,即v2与v1大小相等。
(4)①由图中伽利略的实验过程可知,当斜坡倾角变小时,小球的速度减小得更慢。于是他大胆推测,当斜坡变成平坦时,球的速度不再变小,球将做匀速直线运动;此时用到了科学推理法,在客观实验基础上进行科学推理。
②一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。伽利略所说的球的“自然运动”其实是球具有的属性,这就是惯性。
故答案为:(1)相同;(2)BC;(3)=;(4)①减小慢;匀速直线;科学推理;②惯性。
【点评】本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和推理法的运用和对惯性的认识。
33.(7分)悬索桥(如图甲所示)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重结构是悬索,悬索主要承受拉力。小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是他进行了下面的探究。
(1)如图乙所示,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与橡皮筋的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,实验结果记录如表所示:(拉力F是用一个力拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度/°
0
30
45
60
90
120
拉力F1/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F2/N
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力F/N
4
①分析表中可知,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力 越大 (选填“越大”或“越小”);
②当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和与拉力F的大小 相等 ,当两个拉力相等且互成角度为180°时,F1与F2是一对 平衡 ,橡皮筋保持静止;
(2)以上实验中一个力F和两个力F1、F2产生的作用效果相同,物理中把F叫作F1和F2的合力,F1、F2叫作F的分力。有人说合力一定比任意一个分力大,根据表中数据你判断这种说法是 错误 的(选填“正确”或“错误”);
(3)根据实验结果,考虑到两条钢丝的承拉能力,在家正确安装晾衣架(如图丙所示),承重钢丝绳夹角应该 较小 (选填较大”或“较小”);
(4)小明想通过实验探究同一直线上两个力的合力大小,选用如图所示的器材,橡皮筋下端系有两根细线,其中一根细线挂一个钩码,另一个细线挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O,为了使钩码对橡皮筋的拉力尽量在同一条直线上,悬挂钩码的细线应该尽可能 长 (选填“长”或“短”)一些;撤去所有钩码,只在其中一根细线挂钩码使橡皮筋下端到达 O (选填“O”、“O的下端”或“O的上端”),保证两次实验力的作用效果相同,记录此时钩码的个数。
【分析】合力与分力之间是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同。
沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向不变,大小是这两个力的大小之和,可表示为 F=F1+F2。
沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的差,可表示为 F'=F1’﹣F2'。
【解答】解:(1)①从表中可见:0°:F1=F2=2N,30°:2.1N……120°:4N,作用效果相同(都拉到同一位置),夹角越大,每个分力越大。
②0°:F1+F2=2N+2N=4N,与合力F=4N相等。
180°:两力大小相等、方向相反、同一直线,是一对平衡力,合力为零,橡皮筋静止。
(2)表中:120°时:F1=F2=4N,合力F=4N(合力等于分力);角度更大时,分力可大于合力;反向时合力更小。因此该说法错误。
(3)夹角越大,分力越大,钢丝容易拉断;夹角较小,分力更小,更安全。
(4)细线长,钩码摆动时力的方向偏离更小,更易保证共线。
撤去钩码后,仍拉到O点,保证作用效果相同(等效替代)。
故答案为:(1)①越大;②相等;平衡;(2)错误;(3)较小;(4)长;O。
【点评】本题考查探究不在同一条直线上的力的合成,解决问题的关键是理解与掌握合力与分力的关系。
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