摘要:
**基本信息**
本卷聚焦人教版八年级下册物理核心知识,通过巴黎奥运会跳水、共享单车等真实情境,结合实验探究与综合计算,考查运动和相互作用、能量等物理观念及科学推理能力,适配期末综合测评。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|7|压强、摩擦力、二力合成|结合“一盔一带”等安全场景,考查基础概念应用|
|多选题|8|浮力、牛顿第一定律|通过小球浮沉、冰壶运动等情境,检测科学论证能力|
|实验探究题|2|滑动摩擦力影响因素|采用控制变量法,设计改进实验(如丁图无需匀速拉动),培养科学探究素养|
|综合题|2|滑轮组、膨胀螺栓|联系生活工具(如膨胀螺栓摩擦力计算),体现科学态度与社会责任|
内容正文:
期末模拟测试卷一 2025-2026学年人教版物理八年级下册
一、单选题
1.如图所示现象中,压强p1、p2大小关系正确的是
A.p1>p2 B. p1>p2
C. p1>p2 D. p1>p2
2.下列关于自行车的设计与使用,主要是为了减小摩擦的是( )
A.脚踏表面有凹凸花纹
B.捏紧刹车把手
C.车轴里有滚珠
D.轮胎表面有花纹
3.某小组在研究同一直线上方向相同的二力合成时,进行了如下实验。将橡皮筋一端固定,另一端与小圆环相连。将两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连并沿水平向右拉橡皮筋直至小圆环到达点,记下此时小圆环位置,并记下两弹簧测力计的示数、。换用一个弹簧测力计再次将小圆环拉到点,记下弹簧测力计的示数。下列说法中,错误的是( )
A.实验用到的研究方法是控制变量法
B.弹簧测力计使用时利用的原理是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大
C.每次都将橡皮筋一端的小圆环拉到点,其目的是为了让前后两次力的作用效果相同
D.多次实验后得出结论:同一直线上方向相同两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同
4.“一盔一带”安全守护行动在全国各地开展,2025年3月,公安部称正在配合国家立法机关修订《道路交通安全法》,机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带,摩托车驾驶人及乘坐人员应当按规定戴安全头盔,下列说法正确的是( )
A.汽车安全带都设计得很宽,是为了增大压强
B.骑摩托车必须戴头盔,头盔里面都有海绵等软性材料是为了增大压强
C.上车必须系安全带,是为了减小惯性
D.头盔在发生危险时,硬质的外壳材料变形,说明力可以改变物体的形状
5.下列与压强有关的生产生活实例的说法,不正确的是( )
A.甲图,矿山上的大型载重汽车,车轮宽大是为了减小压强
B.乙图,空中飞行的飞机,机翼上下表面气体的流速不同,气流对飞机产生向上的升力
C.丙图,青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大
D.丁图,用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的
6.我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A.脚踏碓在应用中属于省力杠杆 B.人脚越靠近O点越省力
C.碓的头部较细是为了增大压力 D.碓头加速下落时动能增加
7.物理实践活动中,小伟将杯高为10cm薄壁圆柱状空杯(杯壁的厚度忽略不计)放在电子秤上,如图甲所示。然后均匀向杯中缓慢倒水,电子秤所显示质量m随杯中水的高度 h变化的图像如图乙所示,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。下列说法正确的是( )
A.空杯的质量为100 g
B.杯装满水时,水对杯底的压强为 2.0×103Pa
C.杯装满水时,水对杯底的压力为3N
D.杯对电子秤的压强为1.5×103Pa时,杯中装有水的质量为 200 g
二、多选题
8.两个相同的烧杯中盛有甲、乙两种不同的液体,两个相同的小球在杯中时两杯液面相平,如图所示。则下列说法正确的是( )
.
A.小球排开液体质量m甲<m乙
B.液体对小球的浮力F甲=F乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
9.我们商河的“共享单车”低碳环保,便于出行,深受欢迎。周末,小强和爸爸决定骑单车外出游玩,如图所示,取车时爸爸用手机摄像头扫描“共享单车”的二维码后自动开锁。关于其中物理知识,下列说法正确的是( )
A.在用手机扫描二维码时,二维码的黑色花纹部分会吸收光
B.单车轮胎上凹凸不平的花纹是通过增大接触面积增大摩擦
C.单车手刹是通过增大压力来增大摩擦力
D.我们看到单车是黄色的,是因为单车反射黄色光
10.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车从同一斜面的顶端由静止开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,速度减小得越快
D.在类似甲、乙、丙的实验现象的基础上,经过推理归纳得出牛顿第一定律
11.如图所示,同一物块在不同的力F的作用下,分别在同一水平桌面上沿水平方向做直线运动(忽略空气阻力的影响),则下列说法中正确的是( )
A.若甲、乙做匀速直线运动,且速度,则
B.若甲重力消失,在的作用下物块甲仍可以水平向左做匀速直线运动
C.若水平桌面是粗糙的,物块丙也能做匀速直线运动
D.若乙、丁向右做匀速直线运动,且,则物块受到的摩擦力
12.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一.掷出去的实心球从a处出手后,在空中运动的轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球
A.在a处重力势能最小 B.在b处动能不为零
C.在a、b、c三处机械能相等 D.在d处动能为零
13.如图所示,箱子静止在水平地面上。一位同学沿水平方向将静止的箱子推动,箱子在水平推力作用下,在水平地面上做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A.箱子静止时,箱子受到的重力和支持力是一对平衡力
B.箱子由静止变成运动的过程中,它受到的推力等于摩擦力
C.箱子在水平地面上做匀速直线运动时,箱子受到的合力为零
D.箱子必须持续受推力才能不停地向前运动,说明力是维持物体运动的原因
14.如图所示,这是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。运动员用水平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点时静止。下列说法正确的是( )
A.冰壶在 AB 段所受的摩擦力小于在BC段所受的摩擦力
B.冰壶在 BC段继续滑行是因为冰壶具有惯性
C.冰壶在 BC 段运动状态不断改变
D.冰壶在 BC 段竖直方向受力不平衡
15.一个重力为G的小球从某一高度竖直下落,撞到竖直放置的弹簧上,然后又被弹起,如图所示,空气阻力大小不变且小于重力,则下列说法正确的是(注:阻力与运动方向相反)( )
A.小球接触弹簧向下运动的过程合外力先向下后向上
B.小球运动到最低点时处于静止状态
C.上升过程和下降过程中合力为零的位置是重合的
D.不和弹簧接触时,下降阶段小球受到的合力小于上升阶段小球受到的合力
三、填空题
16.2024年8月6日晚, 在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中, 擅长“水花消失术”的全红婵成功卫冕冠军。中国队实现该项目五连冠。如图所示, 若不计空气阻力,运动员从最高点加速下落的过程中,运动员的重力势能 ,动能 (均选填“变大”、“变小”或“不变”) 。
17.如图所示,小明在墙上挂2008北京奥运吉祥物“福娃”的宣传画时,用自制的重锤来检查宣传画是否挂正,这是利用了重力的方向总是 的特点。
18.如图所示的是我战国时期的青铜汲酒器示意图,长柄上端与球形底部各开一小孔a、b。当汲酒器内充满酒水时。用手严密地按住 (选填“a”或“b”)口,然后向上提升长柄就可以将酒取出来酒水在青铜汲酒器中不会流出来是由于 的作用。
19.小强将一个磁性黑板擦吸在竖直的黑板上,他思考:黑板擦对黑板 (选填“有”或“没有”)压力的作用,判断依据是 。
20.如图所示,某快递员用500N的力将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢,所用时间为1min,已知斜面的长度为2.4m,高度为1.2m,不考虑斜面形变,则推力做功的功率为 W,斜面的机械效率为 。
21.将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有63g水溢出;再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有56g酒精溢出,则合金块在水中受到的浮力为 N,合金块在酒精中静止时是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)的,合金块的密度为 。(酒精的密度为,g取10N/kg)。
四、计算题
22.如图所示,甲为质地均匀的长方体木块,其底面积为,质量为;圆柱形容器乙底面积为,乙容器中水的深度为。(已知木块的密度为,取)
(1)求木块对水平地面的压强;
(2)将木块放入乙容器中静止时,求木块所受的浮力;
(3)将木块逐渐压入水中,当木块刚好浸没时(水未溢出),求对木块施加的压力大小。
五、作图题
23.请在图中画出教室里的灯所受重力的示意图。
24.如图所示,A、B两物块所受重力均为G,用轻质弹簧将A、B两物块连接。物块A、B静置于水平地面时开始计时,时刻在物块A上施加竖直向上的拉力,由零缓慢增大至时刻时物块B恰好不受地面支持力,请画出从开始计时到时刻的过程中,弹簧对物块B施加的力的大小随时间t变化关系的大致图像。(不计弹簧质量)
六、实验探究题
25.小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与 有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(2)在测量滑动摩擦力前,除了要观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计 。实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做匀速直线运动,根据 条件知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(3)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。小刚还可以通过比较 两图的弹簧测力计示数,验证滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
(4)小明认为滑动摩擦力还和接触面积有关,所以他进行的操作是,将A从中间切断,并拿走一半,测出剩余一半的滑动摩擦力的大小,于是得出结论:滑动摩擦力大小跟接触面积有关,老师说操作是错误的,原因是 。
(5)该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,要测量出木块受到的滑动摩擦力,下方木板 匀速运动。(选填“必须”或“不必”)。
26.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小泽设计了如图所示的实验。
(1)在如图所示的实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向匀速拉着物块,根据 (填写实验原理),此时,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙实验,发现乙实验中弹簧测力计的示数大于甲实验弹簧测力计的示数,可得出:在接触面粗糙程度相同时, 越大,摩擦力越大;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 是否有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 ;
(4)小泽对实验装置进行改动,如图戊所示,此时木块A所受摩擦力方向向 。
七、综合题
27.如图所示,利用滑轮组匀速拉动A物体,使它向右移动一段距离s,所用时间为t。已知A物体重为G,滑轮组的绳子自由端处所受人的拉力功率为P,滑轮组的机械效率为η。要求人对滑轮组绳子自由端施加的拉力向左。
(1)请在图中画出符合要求的绕线方式;
(2)此过程利用滑轮组所做的总功是 ,有用功是 ,A物体所受摩擦力是 。 (以上三空均用题中出现符号表示)
28.图甲所示是生活中常见的膨胀螺栓,按照图乙所示的方法安装好膨胀螺栓,下方挂很 重的吊扇也不脱落。
(1)螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石会导致螺栓松动,原因是螺栓与砂石间可能会产生 (选填“滚动”、“滑动”或“静”)摩擦,这种情况会导致螺栓与墙体间的摩擦力大大减小; 吊扇在工作时对屋顶的拉力 吊扇的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)膨胀管与墙孔间的摩擦力f与压力F 之间的关系近似为f=0.5F,若不考虑膨胀螺栓所在的墙孔发生形变,要螺栓吊起10kg重物,膨胀管与墙孔间的压力至少要达到 N。
(3)在物理学中,两个物体间的滑动摩擦力f 与压力F的关系为f=μF,μ称为这两个接触面间的动摩擦因数。图丙所示实验中,木块重为4N,木板重为8N,木块与木板间的动摩擦因数大小为0.3,木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.5,若用拉力F 将木板匀速抽出,则测力计的示数是 N,拉力F= N。
答案解析部分
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
【解析】【解答】A、脚踏端动力臂短,阻力臂更长,属于费力杠杆,故 A 错误;
B、脚靠近支点 O 时动力臂变小,在阻力、阻力臂不变时需要更大动力,更费力,故 B 错误;
C、碓头较细是压力不变减小受力面积,用来增大压强,并非增大压力,故 C 错误;
D、碓头加速下落,质量不变速度变大,动能增大,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查杠杆分类;对比动力臂、阻力臂长短区分省力、费力杠杆;
B、考查杠杆平衡条件;阻力与阻力臂一定,动力臂越小所需动力越大;
C、考查压强影响因素;压力不变,减小受力面积可以增大压强;
D、考查动能影响因素;动能与质量、速度有关,质量不变速度增大则动能变大。
7.【答案】C
8.【答案】B,D
9.【答案】A,C,D
10.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.小车从同一斜面的顶端由静止开始下滑,控制小车到达水平面时的初速度相同,故A正确;
B.实验中,运动的小车会停下来,是受到摩擦力的作用,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢,故C错误;
D.在实验的基础上,经过推理得出牛顿第一定律,即若接触面绝对光滑,小车不受摩擦力,将做匀速直线运动,故D正确。
故选ABD。
【分析】探究牛顿第一定律时,从相同高度下滑的小车,到达水平面的速度相同;运动时受到的阻力越小,速度减小越慢,运行越远;并通过推理得出结论。
11.【答案】C,D
12.【答案】B,C
13.【答案】A,C
【解析】【解答】A.箱子静止时,箱子受到的重力和支持力是一对平衡力,A符合题意;B.箱子的运动状态发生了改变,箱子受非平衡力,所以推力不等于摩擦力,B不符合题意;C.箱子在水平地面上做匀速直线运动时,受力平衡,箱子受到的合力为零,C符合题意; D.力不是维持物体运动的原因,如果箱子与地面没有摩擦,你让箱子运动起来后,不需要用力,它也能运动,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】水平面上静止的物体受到的重力和支持力是一对平衡力;物体匀速直线运动时,受力平衡,合力为零;力不是维持物体运动的原因。
14.【答案】B,C
【解析】【解答】A.滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定,冰壶运动全程中,对冰面的压力等于自身重力,大小不变,且水平冰面粗糙程度相同,因此冰壶运动全程中受到的摩擦力保持不变,故A错误;
B.撤去推力后冰壶继续运动,是因为冰壶具有惯性,故B正确;
C.撤去推力后冰壶在水平方向上只受摩擦力作用,运动状态不断改变,直至静止,故C正确;
D.撤去推力后冰壶在竖直方向上受重力、支持力的作用,重力的大小与支持力的大小相等,冰壶受力平衡,故D错误。
故选:BC。
【分析】物体受到摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反;影响滑动摩擦力的因素有压力大小和接触面的粗糙程度。
15.【答案】A,D
【解析】【解答】A.小球接触弹簧向下运动时,受到竖直向下的重力,竖直向上的空气阻力和弹簧的弹力。由于弹性形变程度的增大,因此弹力逐渐增大,那么合力肯定要经过向下,为零和向上的三个阶段,故A正确;
B.小球到达最低点时,小球受到的竖直向下的重力小于竖直向上的弹力,小球受到的力不是平衡力,所以小球不能处于静止状态,故B错误;
C.小球下降过程中,小球受到竖直向下的重力,竖直向上的空气阻力,竖直向上的弹力,当小球受到平衡力时,弹力的大小应该等于重力和空气阻力的差;小球上升过程中,小球受到竖直向下的重力,竖直向下的空气阻力,竖直向上的弹力,当小球受到平衡力时,弹力的大小应该等于重力和空气阻力的和,况且下降时弹性形变从A开始,上升时弹性形变从C开始,很难巧合到合力为零时位置相同。故C错误;
D.不和弹簧接触时,小球下降阶段,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力大小等于重力和空气阻力的差。小球上升过程中,小球受到竖直向下的重力,竖直向下的空气阻力,合力等于重力和空气阻力的和,所以下降时的合力小于小球上升时合力,故D正确。
故选AD。
【分析】对小球进行受力分析,确定重力的大小和方向不变,而阻力大小不变方向可变,弹簧产生的弹力与形变程度成正比,且方向和大小也可以变化,最后根据合力的计算方法对各个选项进行判断即可。
16.【答案】变小;变大
17.【答案】竖直向下
18.【答案】a;大气压
19.【答案】有;有压力才有摩擦力
20.【答案】20;80%
【解析】【解答】根据题意可知,推力为500N,斜面长度为2.4m,
则推力做的总功W总=Fs=500N×2.4m=1200J,
那么推力做功功率,
货物重力为800N,斜面高度为1.2m,则推力做的有用功W有=Gh=800N×1.2m=960J;
那么斜面的机械效率。
【分析】 利用W=Fs可求出推力做的总功,再利用求推力做功的功率,利用W=Gh求推力做的有用功,最后根据计算斜面的机械效率。
21.【答案】0.63;沉底;0.9
【解析】【解答】根据排开水的质量,计算合金块受到的浮力为;
根据排开56g酒精,计算合金块排开酒精的体积:
合金块排开水的体积:;
合金块在水和酒精中受到的浮力不相等,则在水和酒精中不可能都是漂浮状态;合金块排开两种液体的体积不相等,在水和酒精中不可能都浸没,因为排开水的体积较小,则合金块在水中漂浮,在酒精中沉底,在水中漂浮时,受到的浮力等于它的重力,则合金块的质量为:
;合金块在酒精中是浸没的,排开酒精的体积等于自身体积,所以合金块的体积为:
合金块的密度为:。故第1空填:0.63;第2空填:沉底;第3空填:0.9。
【分析】根据物体排开液体的质量,根据F浮=G排=mg,计算浮力;根据,计算排开液体的体积;结合物体排开液体的质量不同,排开液体的体积不同,判断物体在密度较大的液体中漂浮,在密度较小的液体中沉底,根据漂浮时,排开液体的质量等于物体的质量,沉底时,排开液体的体积等于物体的体积;根据,计算密度。
22.【答案】【解答】(1)木块对水平地面的压力
压强
(2)因为,所受浮力
(3)浸没时排开水的体积
所受浮力
施加压力
答:(1)600Pa;(2)24N;(3)16N。
【解析】【分析】(1)根据F=G=mg算出木块对水平地面的压力,由压强公式算出木块对水平地面的压强;
(2)根据漂浮条件判断出木块所受浮力;
(3)由密度公式算出木块的体积,根据阿基米德原理算出木块浸没时所受浮力,由平衡力算出对木块施加的压力。
23.【答案】
【解析】【解答】画力的示意图时,首先要正确分析物体的受力情况,知道力的大小,就要在示意图上标出来。重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【分析】根据重力的方向总是竖直向下,过重心表示出重力的大小及方向。
24.【答案】
25.【答案】(1)接触面粗糙程度
(2)调零;二力平衡
(3)甲、乙;甲、丙
(4)没有控制压力不变
(5)不必
【解析】【解答】1) 滑动摩擦力的大小可能与 接触面粗糙程度 有关
综上 第1空为接触面粗糙程度
2) 在测量滑动摩擦力前,除了要观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计 调零, 。实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做匀速直线运动,根据 二力平衡 可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
综上第1空为调零;第2空为二力平衡
3) 小刚通过比较 甲乙可知滑动摩擦力的大小与 接触面粗糙程度 有关,比较甲丙可知 滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
综上第1空为甲、乙;第2空为甲、丙
4) 将A从中间切断,并拿走一半,测出剩余一半的滑动摩擦力的大小, 该实验中右两个变量,受力面积和压力大小,所以结论错误
综上第1空为没有控制压力不变
5) 、该实验很难保证匀速,于是改进如图丁,要测量出木块受到的滑动摩擦力,下方木板 不必匀速运动
综上 第1空为不必
【分析】根据力和运动、影响摩擦力的因素填空
1、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、从实验操作方面考虑,丁图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动,原因为 滑动摩擦力大小与运动快慢 无关,且可以稳定读数
3、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力,实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做匀速直线运动,根据 二力平衡 可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
26.【答案】(1)二力平衡;等于
(2)压力;接触面粗糙程度
(3)错误;没有控制压力大小相同
(4)左
【解析】【解答】(1) 实验中弹簧测力计需沿水平方向匀速拉动物块,使物块处于平衡状态。此时测力计拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
故答案为:二力平衡;等于;
(2)对比甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力更大,对应的弹簧测力计示数也更大。由此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。对比乙、丙两次实验,压力大小相同,只有接触面粗糙程度不同,这是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
故答案为: 压力 ;接触面粗糙程度;
(3) 对比甲、丁两次实验,压力大小和接触面积大小均不相同,实验未控制变量,因此得出的 “滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关” 的结论是错误的。
故答案为:错误;没有控制压力大小相同;
(4) 向左拉动木板时,木块 A 相对于木板向右运动,根据摩擦力方向与相对运动方向相反的规律,木块 A 所受摩擦力方向向左。
故答案为:左;
【分析】(1)利用二力平衡原理,当物块做匀速直线运动时,水平方向的拉力与滑动摩擦力大小相等,因此可以通过测力计的示数间接测量摩擦力。
(2) 甲、乙实验控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,通过拉力示数的变化,分析压力对滑动摩擦力的影响;乙、丙实验控制压力大小不变,改变接触面粗糙程度,探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响。
(3)探究接触面积对滑动摩擦力的影响时,必须控制压力和接触面粗糙程度相同,甲、丁实验未控制压力变量,因此结论不具备科学性。
(4) 摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,判断出木块 A 相对于木板的运动方向,即可确定摩擦力的方向。
(1)[1][2]在如图所示的实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向匀速拉着物块,物块处于平衡状态,测力计的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]比较甲、乙实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,发现乙实验中弹簧测力计的示数大于甲实验弹簧测力计的示数,可得出:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
[2]比较乙、丙实验,只有接触面粗糙程度不同,根据控制变量法,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)[1][2]比较甲、丁实验,压力大小和接触面积大小均不同,没有控制变量,所以小明得出的“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论是错误的。
(4)如图戊所示,向左拉动木板时,木块A相对于木板向右运动,则木块A所受摩擦力方向向左。
27.【答案】(1)
(2)Pt;Ptη;
【解析】【解答】(1)物体向右移动,拉力向左,所以改变力的方向,需要从定滑轮开始i连接,据此作图
(2)拉力的功率为P,用时为t,根据W总=Pt计算利用滑轮组所做的总功W总=Pt,效率η,所以有用功W有=W总η= Ptη;根据W=Fs可计算A物体所受摩擦力。
综上 第1空、Pt; 第2空、Pηt; 第3空、.
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、滑轮组的连接,题目中涉及到改变力的方向,需要从定滑轮开始连接,涉及省力,需要从动滑轮开始连接。
3、功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率:η= 。
(1)人对滑轮组绳端施加的拉力向左,据此由外向内画出滑轮组的绕线如图所示:
(2)[1]A物体向右移动一段距离s,利用滑轮组所做的总功
W总=Pt
[2]有用功
W有=W总η= Ptη
[3] A物体所受摩擦力
28.【答案】(1)滚动;小于
(2)200
(3)1.2;7.2
【解析】【解答】(1)砂石是圆的颗粒,与螺栓之间产生滚动摩擦,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,导致螺栓松动,所以安装螺栓前,要清理;
电风扇转动时,风扇叶对空气施加向下的力,由于力的作用是相互的,空气对风扇叶有向上的反作用力,使吊扇对屋顶的拉力小于吊扇的重力。
(2)根据质量为10kg,计算重力G=mg=10kg×10N/kg=100N,物体静止,摩擦力f=G=100N,
根据摩擦力f与压力F之间的关系为f=0.5F,计算压力;
(3)图丙中,木块重4N,则压力为4N,计算木块受到的滑动摩擦力为:f=μF木块=0.3×4N=1.2N,
拉力与滑动摩擦力平衡,测力计的示数是1.2N,方向水平向左,木块受到的摩擦力水平向右,木板受到木块的滑动摩擦力方向水平向左,木板对地面的压力为F压=8N+4N=12N
木板与地面之间的摩擦力为f'=μ'(F木板+F木块)=0.5×12N=6N,方向水平向左。若用拉力F将木板匀速抽出,根据平衡力,则拉力为F=f+f'=1.2N+6N=7.2N。
【分析】(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力,物体间力的作用是相互的,空气对电扇的反作用力使拉力小于重力;
(2)根据G=mg,计算物体的重力,结合摩擦力和压力的关系,计算压力的大小;
(3)根据f=μF,结合压力,计算摩擦力;根据平衡力的合力为零,利用物体受到的摩擦力,计算拉力的大小。
(1)[1]螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石也会导致螺栓松动,此时砂石与螺栓之间的摩擦是滚动摩擦,同等情况下,滚动摩擦力要小于滑动摩擦力,所以要清理。
[2]电风扇转动时,风扇叶对空气施加了一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力,吊扇在工作时对屋顶的拉力小于吊扇的重力。
(2)螺栓吊起10kg重物时受到的拉力为
F拉=G=mg=10kg×10N/kg=100N
螺栓处于静止状态,不考虑螺栓的重力,螺栓受到竖直向下的拉力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,则
f=F拉=100N
膨胀管与墙孔间的摩擦力f与压力F之间的关系近似为f=0.5F,则
(3)在图丙所示实验中,木块重为4N,木块受到的滑动摩擦力为
f=μF木块=μG木块=0.3×4N=1.2N
木块受到的拉力与滑动摩擦力平衡,测力计的示数是1.2N,方向水平向左,木块受到的摩擦力水平向右,由于力的相互的,所以木板受到木块施加的滑动摩擦力方向水平向左,木板对地面的压力为
F压=8N+4N=12N
木板与地面之间的摩擦力为
f'=μ'(F木板+F木块)= μ'(G木块+G木块)=0.5×12N=6N
方向水平向左。若用拉力F将木板匀速抽出,根据力的平衡,则拉力为
F= f + f'=1.2N+6N=7.2N
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