摘要:
**基本信息**
广西钦州浦北县八年级物理阶段自测卷,以“力与运动”“压强”为核心,融合高铁安全线、机器人表演等生活与科技情境,通过基础辨析、实验探究和综合计算,考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|12题/36分|力的单位、重力估算、流体压强|结合“三月三假期高铁”等生活情境|
|填空|6题/18分|力的作用效果、摩擦力影响因素|关联“文房四宝研磨”文化素材|
|实验|4题/28分|二力平衡、液体压强探究|突出控制变量法与科学论证|
|计算|2题/18分|压强、密度综合计算|设置“木箱受力”“实心小球浸没”真实问题|
内容正文:
广西钦州市浦北县2025-2026学年八年级下学期物理阶段学情自测
1.在国际单位制中,力的单位是( )
A.牛顿(N) B.米(m)
C.千克(kg) D.帕斯卡(Pa)
【答案】A
【知识点】质量及其特性;长度及其测量;力的概念及单位;压强
【解析】【解答】A、牛顿作为物理单位,专门用来度量力的大小,故A符合要求;
B、米属于长度的基本单位,并非力的单位,故B不符合题意;
C、千克是质量的国际单位,故C不符合题意;
D、帕斯卡是压强的专用单位,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】牢记常见物理量对应的国际单位,力的单位是牛顿,长度单位为米,质量单位为千克,压强单位为帕斯卡,据此逐一筛选即可得出答案。
2.下列物体中,所受重力最接近5N的是( )
A.一枚鸡蛋 B.一瓶500mL的矿泉水
C.一张课桌 D.一名中学生
【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】物体的重力可通过公式 计算,先估算各选项物体的质量,再计算重力:
A、一枚鸡蛋的质量约为50g(0.05kg),重力约为 ,远小于5N,故A错误;
B、一瓶500mL的矿泉水,质量约为500g(0.5kg),重力约为 ,与题目要求相符,故B正确;
C、一张课桌的质量约为10kg,重力约为 ,远大于5N,故C错误;
D、一名中学生的质量约为50kg,重力约为 ,远大于5N,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题思路围绕重力与质量的关系展开: 核心公式:(其中 通常取 估算);
解题关键:先根据生活经验估算物体的质量,再代入公式计算重力;
解题要点:建立常见物体质量的参考尺度,如鸡蛋约50g、矿泉水500mL约500g、课桌约10kg、中学生约50kg,以此为基础快速判断。
3. 运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是( )
A.地球 B.篮球 C.篮筐 D.运动员
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】运动员手对篮球有推力,使得篮球被推出去,所以投篮过程中,远动员对球有推力,D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】力是物体间的相互作用,力存在,便有施力物体和受力物体。
4.下面四幅图中,两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、两个力作用在不同物体上,不满足二力平衡 “作用在同一物体上” 的条件,故 A 错误;
B、两个力不在同一直线上,不满足二力平衡 “作用在同一直线上” 的条件,故 B 错误;
C、两个力作用在同一物体上,大小相等(均为 4N)、方向相反、作用在同一直线上,满足二力平衡的全部条件,故 C 正确;
D、两个力大小不相等(5N 和 3N),不满足二力平衡 “大小相等” 的条件,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕二力平衡的四个条件展开:
二力平衡的条件是:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
解题时逐一对照四个条件,检查每个选项中的两个力是否同时满足这四点;
易错点:忽略 “同一物体” 和 “同一直线” 这两个条件,需特别注意。
5.当衣服上的拉链不够顺滑时,可以在拉链上涂些蜡。蜡的作用是( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压强 D.减小压强
【答案】B
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】蜡可以将拉链的接触面变得光滑,进而减小拉链之间的摩擦力,所以B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】 拉链不够顺滑是因为摩擦力过大,涂蜡后顺滑程度提升,说明摩擦力减小,因此要分析蜡对摩擦力的影响。
6.今年的三月三假期小明全家坐高铁去旅游,小明学过物理后知道在等待列车时必须站立在安全线以外,否则有可能会被“吸”向列车而发生事故,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】列车高速进站过程中,车体周边的空气流动速度较快,流体流速越大的位置压强越小,因此列车附近区域的气压会远低于人身后方的大气压强。乘客如果距离列车过近,身体前后两侧会形成明显的压强差,在大气压的作用下,人容易被推向列车引发安全事故,所以候车时需要站在安全线以外,故A正确,B、C、D不符合题意。
故选:A。
【分析】在流体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。列车行驶时带动周围空气高速流动,造成车身附近气压降低,远离列车的位置气压相对更高,压强差会产生指向列车的压力,因此设置安全线能够避免乘客因压强差被推向列车,保障候车安全。
7.向如图所示的敞口容器中加水,水在不流动时,能达到的最高位置是( )
A.A容器口 B.B容器口 C.C容器口 D.D点位置
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】该装置上端开口,下部连通,为连通器,液体静止时,液面保持相平,所以静止后水能到达的最高位置是B位置,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
8.某学习小组在跨学科实践活动中制作简易活塞式抽水机,下列关于其工作原理的说法,正确的是( )
A.利用连通器原理工作 B.利用大气压强将水抽上来
C.抽水高度不受任何限制 D.抽水机抽水时不需要阀门
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、活塞式抽水机的工作原理不是连通器原理,连通器是上端开口、底部相连通的容器,故 A 错误;
B、活塞式抽水机是利用大气压强,通过活塞运动使泵内气压减小,外界大气压将水压上来,故 B 正确;
C、由于大气压能支持的水柱高度约为 10 米,因此抽水高度是有限制的,故 C 错误;
D、抽水机工作时需要阀门来控制水流方向,防止水回流,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题思路围绕活塞式抽水机的工作原理展开:
核心原理:活塞式抽水机利用大气压强工作,通过减小泵内气压,让外界大气压将水压入泵内;
关键限制:大气压能支持的水柱高度有限,约为 10 米,因此抽水高度不能超过这一限制;
必要结构:抽水机内的阀门是保证水流单向流动、防止回流的关键部件。
9.如图所示与惯性有关的做法中,属于防止因惯性造成危害的是( )
A.系安全带 B.助跑跳远
C.投掷铅球 D.撞击锤柄
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、系安全带是为了防止汽车急刹车时,人由于惯性向前冲造成伤害,属于防止惯性带来的危害,故 A 正确;
B、助跑跳远是利用惯性,让运动员起跳后保持运动状态,跳得更远,属于利用惯性,故 B 错误;
C、投掷铅球是利用惯性,让铅球离手后继续向前运动,属于利用惯性,故 C 错误;
D、撞击锤柄是利用惯性,让锤头套紧在锤柄上,属于利用惯性,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】本题解题思路围绕惯性的应用与防止展开:
核心区分点:判断做法是利用惯性获得便利,还是防止惯性造成伤害;
防止惯性危害的场景:当物体运动状态突然改变时,惯性会使物体保持原来的运动状态,从而可能造成伤害,此时的防护措施属于防止惯性危害;
利用惯性的场景:通过利用物体保持运动状态的性质来达到某种目的,如跳远、投掷、紧固锤头。
10.如图为“朱雀”机器人,当其运送物品前进时,受到水平方向的牵引力为200N、阻力为180N,则它在水平方向受到的合力大小及其方向是( )
A.380N,水平向后 B.200N,水平向前
C.180N,水平向后 D.20N,水平向前
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】机器人在水平方向上受到的牵引力 (方向水平向前)和阻力 (方向水平向后),两个力方向相反,因此合力大小为:
合力方向与牵引力方向一致,即水平向前。
故答案为:D。
【分析】本题解题思路围绕同一直线上方向相反的二力合成展开:
确定两个力的方向:牵引力向前,阻力向后,二者方向相反;
应用合成规则:方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,方向与较大力的方向相同;
代入数据计算,得出合力大小与方向。
11.如图是2025年央视春晚机器人表演节目《秧BOT》时的场景,关于图中机器人的说法正确的是( )
A.跳跃时受力平衡 B.静止时受力平衡
C.跳跃时没有惯性 D.静止时具有惯性
【答案】B,D
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、机器人跳跃时,运动状态不断改变(速度和方向变化),因此受力不平衡,故 A 错误;
B、机器人静止时,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,受力平衡,故 B 正确;
C、惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,因此跳跃时机器人也有惯性,故 C 错误;
D、惯性是物体的固有属性,机器人静止时同样具有惯性,故 D 正确;
故答案为:BD。
【分析】本题解题思路围绕平衡状态的受力特点和惯性的基本概念展开:
平衡状态判断:物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡;跳跃时运动状态改变,受力不平衡;
惯性的普遍性:惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与运动状态无关,因此无论静止还是运动,物体都具有惯性。
12.如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
A.存水弯
B.茶壶
C.船闸
D.将墨水吸入笔管中
【答案】A,B,C
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、存水弯的结构是上端开口、底部相连通,符合连通器的特点,属于连通器应用,故 A 正确;
B、茶壶的壶身与壶嘴上端开口、底部相连通,是典型的连通器应用,故 B 正确;
C、船闸通过闸室与上下游形成连通器,利用连通器原理实现船只通行,故 C 正确;
D、将墨水吸入笔管中,是利用了大气压的作用,与连通器原理无关,故 D 错误;
故答案为:ABC。
【分析】本题解题思路围绕连通器的定义和特点展开:
连通器的定义:上端开口、底部相连通的容器,当内部装有同种液体且液体不流动时,各容器液面保持相平;
判断方法:检查各选项是否同时满足 “上端开口” 和 “底部相连通” 两个条件;
13.小李在踢足球的时候将队友传来的球用头顶进了球门,说明力可以改变物体的 ;小李的头感觉有点疼说明物体间力的作用是 的。
【答案】运动状态;相互
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】球受到力的作用后,运动方向和速度大小均发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
小李的头感到疼,是因为球对小李的头施加了反作用力,体现了物体间力的作用是相互的。
故答案为:运动状态;相互;
【分析】考查力的作用效果,解题关键是理解 “运动状态改变” 的定义,即速度大小或运动方向的改变。解题时,需结合球的运动变化,直接对应 “力可以改变物体的运动状态” 这一结论。
考查力的相互性,解题关键是理解力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。解题时,需分析小李的头对球施加力的同时,球也对小李的头施加反作用力,从而解释 “头感到疼” 的现象。
14.“笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的:“一方在手转乾坤,清风紫毫酒一樽”。如图,在研磨的过程中,手用力下压墨条,是通过增大 来增大摩擦力的。当墨条向左运动时,受到向 的摩擦力。
【答案】压力;右
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在研磨墨条的过程中,手用力向下按压墨条,增大了墨条与接触面之间的压力,从而增大了摩擦力。
当墨条向左运动时,摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,因此墨条受到的摩擦力方向向右。
故答案为:压力;右;
【分析】本题考查增大摩擦力的方法,解题关键是明确影响滑动摩擦力大小的因素(压力大小和接触面粗糙程度)。解题时,需分析 “用力下压” 这一操作的本质是增大压力,从而对应 “通过增大压力来增大摩擦力” 的结论。
本题考查摩擦力方向的判断,解题关键是理解摩擦力的方向总是与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。解题时,根据墨条的运动方向(向左),直接得出摩擦力的方向(向右)。
15.如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强 ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越 。
【答案】大;低
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】机翼模型上凸下平的特殊形状,使空气流经机翼上方的流速大于下方。根据流体压强规律,流速越大的位置压强越小,因此机翼下方的空气压强大于上方,从而产生向上的升力。
在地球表面,大气压随高度的增加而降低。因此,飞机飞得越高,周围的大气压就越低。
故答案为:大;低;
【分析】本题考查流体压强与流速的关系,解题关键是理解 “流速越大,压强越小” 的规律。解题时,先分析机翼上下方的空气流速差异,再结合规律得出压强差的结论。
本题考查大气压与高度的关系,解题关键是明确大气压随高度变化的基本规律。解题时,直接利用 “高度越高,大气压越低” 的规律,判断飞机升高时周围大气压的变化趋势。
16. 救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了 (选填“增大”或“减小”)人对冰面的压强;匍匐前进时救生员对冰面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)直立前进时救生员对冰面的压力。
【答案】减小;等于
【知识点】压力及重力与压力的区别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】营救冰面被困人员时,救生员常匍匐前进,可增大受力面积,从而减小人对冰面的压强,防止冰面再次破坏;冰面受到的压力等于人的重力,当匍匐前进时,人对冰面的压力等于直立前进时人对冰面的压力。故第1空填:减小;第2空填:等于。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;水平面受到的压力等于总重力。
17.如图甲所示,工人在砌墙时利用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这利用了重力的方向总是 。如图乙所示的是一堵南北走向的墙,则这堵墙一定是向 (选填“东”或“西”)倾斜的。
【答案】竖直向下;西
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】重力的方向始终是竖直向下的,不受物体位置、运动状态的影响。重垂线正是利用这一原理制成的:当重物静止时,悬挂重物的细线会始终保持竖直下垂,以此作为判断竖直方向的基准。
从图乙中可以看到,重垂线的上端紧贴墙面,而下端偏向墙的西侧,说明墙面相对于竖直的重垂线向西偏离,因此可以判断墙体向西倾斜。
故答案为:竖直向下;西;
【分析】考查重力的方向及重垂线的原理,解题关键是理解重力方向 “始终竖直向下” 的特性。解题时,需明确重垂线的工作原理就是利用这一特性,通过静止时的细线方向来确定竖直方向。
考查利用重垂线判断物体倾斜方向,解题关键是将重垂线作为竖直方向的参考基准。解题时,需对比墙体与重垂线的位置关系,根据重垂线下端的偏向,判断墙体的倾斜方向。
18.如图所示,同种材料制成的等高长方体A、B放在水平桌面上,底面积之比为2∶1,则A、B对地面的压强之比为 ,若沿水平方向切去相同的体积,则A、B剩下部分对地面的压强pA pB。(选填“大于”、 “小于”或“等于)
【答案】1∶1;大于
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1) 同种材料制成的等高长方体A、B,放在水平桌面上时,对地面的压力等于自身重力,即 。根据压强公式 ,可得:
由于A、B材料相同( 相同)、高度相同( 相同),因此两长方体对地面的压强相等,压强之比 。
沿水平方向切去相同体积时,由 可知,底面积 越小,切去的高度 越大。已知 ,因此B切去的高度更大,剩余部分的高度 。根据柱体压强公式 ,密度 相同,剩余高度越大,压强越大,故剩余部分对地面的压强 。
故答案为:1∶1;大于;
【分析】(1)本题考查柱体压强的计算,核心是利用 公式。解题时,先将压力用重力展开,再结合压强公式推导得出 ,再根据“同种材料、等高”的条件,直接判断压强关系。
(2)本题考查切割后柱体压强的比较,解题关键是结合 分析切去高度的差异,再利用 判断剩余压强的大小。解题时,先通过底面积大小判断切去高度的差异,再根据剩余高度的大小,得出压强的大小关系。
19.(1)如图所示,请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)在水平的地面上,一个人沿水平方向推一辆小车匀速向右运动,请在图中画出小车所受的推力F和阻力f(作用点画在重心O上)。
(3)如图所示是一块竖直放置的质量分布均匀的正方形薄板,请在图中作出它的重心位置(保留作图痕迹),并作出重力示意图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1) 先确定竖直悬挂粽子的重心位置,从重心处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,以此表示粽子所受的重力,如图所示:;
故答案为: ;
(2) 在匀速向右运动的小车重心点,沿水平向右的方向画一条带箭头的线段标注为推力;再沿水平向左的方向画一条与长度相等的带箭头线段标注为阻力,以此体现二力平衡的特点,如图所示:;
故答案为: ;
(3) 先画出正方形薄板的两条对角线,两条对角线的交点即为重心;再从该交点处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,以此表示薄板所受的重力,如图所示:;
故答案为: ;
【分析】(1) 本题考查重力示意图的绘制,解题关键是明确重力的作用点(重心)和方向(竖直向下)。解题时,先确定粽子的重心位置,再从重心处沿竖直向下的方向画出带箭头的线段并标注符号。
(2) 本题考查二力平衡的受力示意图绘制,解题关键是理解匀速直线运动的物体受力平衡,推力与阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。解题时,以小车重心为作用点,分别画出水平向右的推力和水平向左的阻力,并保证两线段长度相等。
(3) 本题考查规则物体重心的确定及重力示意图绘制,解题关键是明确规则形状物体的重心在几何中心(正方形的重心为对角线交点)。解题时,先通过对角线交点确定重心,再从重心处沿竖直向下的方向画出带箭头的线段并标注符号。
(1)在竖直悬挂的粽子上,先确定其重心位置,从重心处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为G,表示粽子所受的重力。据此作图。
(2)在匀速向右运动的小车重心O点,沿水平向右的方向画一条带箭头的线段标注为推力F,再沿水平向左的方向画一条与F长度相等的带箭头线段标注为阻力f,体现二力平衡。据此作图。
(3)先画出正方形薄板的两条对角线,它们的交点就是重心,再从该交点处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为G,表示薄板所受的重力。据此作图。
20.如图所示,实验小组用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)实验中的研究对象是 (选填“卡片”或“钩码”),通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当卡片平衡时,小华将卡片旋转过一个角度,松手后卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图所示情况下,小华下一步操作是 。
【答案】(1)卡片;钩码数量
(2)不能;同一直线上
(3)将卡片剪开
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1) 本实验的研究对象是卡片,通过卡片两端挂钩码的方式施加拉力。拉力的大小等于钩码的总重力,因此可以通过增减钩码的数量来调整拉力的大小。
故答案为:卡片;钩码数量;
(2) 将卡片旋转一个角度后,两端的拉力不再作用在同一直线上,松手后卡片无法保持平衡状态。这一现象说明,二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一直线上。
故答案为:不能;同一直线上;
(3) 若要验证 “只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,可以将卡片从中间剪开,使两个拉力分别作用在两个独立的物体上,观察剪开后的物体能否保持平衡即可。
故答案为:将卡片剪开;
【分析】 (1) 本题考查二力平衡实验的基本操作,解题关键是理解实验装置的原理。解题时,需明确卡片为研究对象,拉力由钩码重力提供,因此通过改变钩码数量即可改变拉力大小。
(2) 本题考查二力平衡条件的探究,解题关键是理解控制变量法的应用。解题时,通过旋转卡片使两个拉力不在同一直线上,观察卡片的平衡状态,从而得出 “二力平衡需要作用在同一直线上” 的结论。
(3) 本题考查验证二力平衡条件的实验设计,解题关键是明确实验目的是验证 “作用在同一物体上” 这一条件。解题时,通过剪开卡片使两个拉力作用在不同物体上,观察平衡状态,验证该条件的必要性。
(1)本实验探究卡片在两个拉力作用下处于平衡状态的条件,因此研究对象是卡片;拉力大小等于钩码总重力,所以通过调整钩码的数量,即可改变拉力的大小
(2)卡片旋转一个角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,松手后卡片不能保持平衡,由此可得二力平衡的条件:只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(3)验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,只需要将卡片从中间剪开,使拉力作用在两个分开的物体上,观察物体能否平衡即可。
21.(1)如图所示,先将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在棉布上滑行的距离;接着去掉木板上的棉布,此时运动的小车所受的阻力 ,速度减小得越 (填“快”或“慢”)。
(2)如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“压力和受力面积对海绵形变的影响”。观察 两图可知,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;观察乙、丙两图可知:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)某实验小组在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,下表是他们记录的实验数据。请你在图中根据数据描点作图 ,并通过图像得出实验结论。
次数
1
2
3
4
5
6
质量
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
重力
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
实验结论: 。
【答案】(1)减小;慢
(2)甲、乙;压力
(3);物体所受重力与它的质量成正比
【知识点】探究影响重力大小因素的实验;阻力对物体运动影响的探究实验;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1) 棉布比木板表面更粗糙,当去掉棉布后,小车与接触面的粗糙程度降低,受到的阻力减小。阻力越小,对小车运动状态的改变越慢,因此小车速度减小得越慢,滑行的距离也就越远。
故答案为:减小;慢;
(2) 本实验采用控制变量法:
若要探究 “压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显”,需控制压力不变、改变受力面积,甲(正放满瓶)和乙(倒放满瓶)两组实验符合这一要求;
乙、丙两组实验中,瓶子均为倒放,受力面积相同,压力越大,海绵凹陷越深,由此可得结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:甲、乙;压力;
(3) 根据表格数据在坐标系中描出对应点,再用平滑曲线将各点连接,即可得到重力与质量的关系图像。从图像或实验数据可以看出,物体的重力与质量的比值为定值,因此物体所受重力的大小与它的质量成正比,如图所示:;
故答案为:;物体所受重力与它的质量成正比;
【分析】 (1) 本题考查阻力对物体运动的影响,解题关键是理解 “阻力大小与接触面粗糙程度的关系” 以及 “阻力对运动状态的影响”。解题时,先分析去掉棉布后接触面粗糙程度的变化,再判断阻力的变化,最后根据阻力与速度变化的关系,得出小车滑行距离的变化趋势。
(2) 本题考查压力作用效果的探究,核心是控制变量法的应用。解题时,需明确不同实验的变量控制:探究受力面积的影响时,控制压力不变;探究压力的影响时,控制受力面积不变,再根据海绵的凹陷程度得出结论。
(3) 本题考查重力与质量关系的实验探究,解题关键是通过数据处理和图像分析得出规律。解题时,先根据数据描点连线绘制图像,再通过分析数据比值,得出重力与质量成正比的结论。
(1)棉布比木板更粗糙,去掉棉布后,小车接触面变光滑,因此运动小车受到的阻力减小,阻力越小,小车速度减小得越慢,滑行的距离越远。
(2)本实验使用控制变量法,要得到“压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显”的结论,需要控制压力相同,改变受力面积,甲(正放满瓶)、乙(倒放满瓶)符合要求;
乙、丙都是倒放,受力面积相同,压力越大,海绵凹陷得越深,故可得结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)根据表格数据在坐标系内描出各点,然后用平滑的曲线将各点连接起来即可。由图像或实验数据可知,物体的重力与其质量的比值是一定值,故可得:物体所受重力的大小与它的质量成正比。
22.如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做 运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为 N,这是利用了 知识;
(2)甲、乙所示两次实验,探究的问题是滑动摩擦力的大小与 的关系;比较 两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
(3)日常生活中,擦去写错的字,要用力压住橡皮,是为了 摩擦;推出去的冰壶在向前运动过程中,运动员用力刷冰是为了 摩擦。
【答案】(1)匀速直线;1.6;二力平衡
(2)接触面粗糙程度;乙丙
(3)增大;减小
【知识点】增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 实验中,需用弹簧测力计拉动木块在水平面上做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力的大小与拉力大小相等。由图可知,弹簧测力计的分度值为 0.2N,示数为 1.6N,因此滑动摩擦力的大小为 1.6N。
故答案为:匀速直线;1.6;二力平衡;
(2) 甲、乙两次实验中,木块对接触面的压力相同,但接触面的粗糙程度不同,因此探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;乙、丙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,但木块对接触面的压力不同,因此探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
故答案为:接触面粗糙程度;乙丙;
(3) 擦字时用力压住橡皮,是通过增大压力的方式来增大摩擦力,从而更易擦除字迹;冰壶运动员用力刷冰,是通过减小接触面粗糙程度的方式来减小摩擦力,使冰壶滑行得更远。
故答案为:增大;减小;
【分析】(1) 本题考查滑动摩擦力的测量方法,核心是利用二力平衡条件。解题时,需明确匀速直线运动时拉力与摩擦力平衡,再结合弹簧测力计的示数读取拉力大小,即可得到滑动摩擦力的大小。
(2) 本题考查滑动摩擦力影响因素的实验探究,解题关键是运用控制变量法分析实验条件。解题时,需分别对比甲、乙和乙、丙两组实验的变量控制,判断每次实验探究的影响因素。
(3) 本题考查增大和减小摩擦力的方法在生活中的应用,解题关键是结合滑动摩擦力的影响因素(压力、接触面粗糙程度)分析实际场景。解题时,需分别判断两种场景中改变的变量,再对应得出增大或减小摩擦力的原理。
(1)实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为1.6N,故滑动摩擦力大小为1.6N。
(2)甲、乙两次实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(3)擦去写错的字,要用力压住橡皮,是通过增大压力来增大摩擦力;运动员用力刷冰是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使冰壶运动得更远。
23.如图,在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,小明进行了大胆猜想:
猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关;
猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度有关;
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关。
为验证以上猜想是否正确,小明进行了如图的实验,请回答下列问题:
(1)为使实验现象明显,U形管中的液体选择 的更好(选填“有色”或“无色”);组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性 (选填“好”或“差”)。
(2)实验中通过观察U形管压强计两侧液面的 来比较液体压强大小; 图中的橡皮膜受到的压强最大。
(3)比较甲、乙两图可知,在同种液体内部,深度越大,压强越 ;比较乙、丙两图,是为了探究液体内部压强大小与 的关系。
(4)比较乙、丁两图,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?为什么?
【答案】(1)有色;差
(2)高度差;丁
(3)大;方向
(4)能,丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验;物理学方法
【解析】【解答】(1) U 形管中使用有色液体,能更清晰地观察液面变化,使实验现象更明显;按压橡皮膜时 U 形管液面几乎无变化,说明装置漏气,压强计的气密性较差。
故答案为:有色;差;
(2) 本实验采用转换法,通过 U 形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小,液面高度差越大,说明液体压强越大。由图可知,丁图中 U 形管两侧液面的高度差最大,因此橡皮膜受到的压强最大。
故答案为:高度差;丁;
(3) 甲、乙两图中液体种类相同(密度相同)、探头方向相同,乙图中探头深度更大,U 形管液面差也更大,说明同种液体内部,深度越大,压强越大;乙、丙两图中液体密度、深度均相同,仅探头方向不同,因此是探究液体内部压强与方向的关系。
故答案为:大;方向;
(4) 对比乙、丁两图,丁图中金属盒所处的液体深度较浅,但 U 形管液面高度差更大,说明该处的压强更大,由此可初步得出:液体内部压强与液体密度有关,且丁图中液体的密度更大。
故答案为:能,丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大;
【分析】(1) 本题考查液体压强计的使用要点,解题关键是理解装置设计与气密性检查的原理。解题时,需分别分析有色液体的作用,以及按压橡皮膜液面无变化对应的气密性问题。
(2) 本题考查转换法在液体压强实验中的应用,解题关键是理解 “液面高度差反映压强大小” 的转换逻辑。解题时,直接根据液面高度差的大小判断压强大小,找出高度差最大的图即可。
(3) 本题考查控制变量法在探究液体压强影响因素中的应用,解题关键是明确每组实验的控制变量。解题时,先对比甲、乙两图的变量,得出深度对压强的影响;再对比乙、丙两图的变量,判断探究的影响因素。
(4) 本题考查液体压强与密度关系的探究,解题关键是控制深度相同,通过液面高度差比较压强,进而推导液体密度的大小。解题时,结合乙、丁两图的深度和液面差,判断压强大小与液体密度的关系。
(1)U形管用有色液体,更便于观察液面变化,实验现象更明显。
按压橡皮膜时U形管液面几乎无变化,说明装置漏气,压强计气密性差。
(2)实验用转换法,通过U形管两侧液面的高度差反映液体压强大小,U形管液面高度差越大,说明液体压强越大。
由图可知,图丁中U形管两侧液面的高度差最大,因此橡皮膜受到压强最大的是丁。
(3)甲、乙是同种液体,探头方向相同,乙深度更大,U形管液面差更大,因此可得:同种液体内部,深度越大,压强越大。
乙、丙两图,液体密度、深度都相同,只有探头方向不同,因此是探究液体内部压强和方向的关系。
(4)结合乙、丁两图可知,丁图中金属盒所处液体的深度较浅,而U形管液面高度差大,说明该处的压强更大,由此可知丁图中液体的密度更大,所以能初步得出液体内部压强与液体密度有关。
24.如图所示,一个质量为5 kg的木箱静止在水平地面上,小明用20 N的水平推力向右推木箱,木箱恰好做匀速直线运动。求:
(1)木箱受到的重力大小;
(2)木箱受到的滑动摩擦力大小;
(3)若小明改用32 N水平向右的拉力拉木箱,求木箱在水平方向受到的合力大小和方向。
【答案】(1)木箱的重力:根据重力公式 ,代入数据得:
(2)木箱做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,因此滑动摩擦力的大小等于拉力的大小:
(3)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关。当拉力增大为32N时,这两个条件均未改变,因此滑动摩擦力大小仍为 ,方向与木箱运动方向相反(水平向左)。此时水平方向的合力:
合力方向与拉力方向一致,为水平向右。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【分析】(1) 本题考查重力的计算,核心公式为 。解题时,直接代入木箱的质量和重力加速度,即可计算出重力大小。
(2) 本题考查二力平衡条件的应用,解题关键是明确匀速直线运动的物体受力平衡。解题时,根据木箱匀速运动的状态,直接得出滑动摩擦力与拉力大小相等的结论。
(3) 本题考查滑动摩擦力的影响因素与合力计算,解题关键是理解滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与拉力大小无关。解题时,先判断拉力变化后滑动摩擦力的大小不变,再根据同一直线上二力的合成方法,计算出合力的大小和方向。
(1)木箱受到的重力
(2)木箱做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力大小等于拉力的大小,木箱受到的滑动摩擦力
(3)滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关,拉力改变后,这两个条件都不变,因此滑动摩擦力大小仍为,方向水平向左。 水平方向合力大小
合力方向与拉力方向一致,为水平向右。
25.某实验小组在探究“压力与压强”的实验中,使用了如图所示装置;将一质量为4 kg、底面积为的均匀长方体木块放在水平地面上,再将一个底面积为的轻质薄壁圆柱形容器置于木块中央,并向容器内注入深度为0.3 m的水。已知。求:
(1)容器内水对容器底部的压强;
(2)此时木块对水平地面的压强;
(3)现将一实心小球缓慢浸没在容器的水中,水未溢出。实验测得水对容器底部的压强增加量与木块对地面的压强增加量之比为。求该实心小球的密度。
【答案】(1)水对容器底部的压强:
(2)容器中水的重力:
木块的重力:
木块对水平地面的压强:
(3)设实心小球的体积为 、质量为 。小球浸没在水中时,水面升高的高度:
水对容器底部压强的增加量:
木块对地面压力的增加量等于小球的重力:
木块对地面压强的增加量:
已知 ,则:
整理得小球质量:
小球的密度:
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)本题考查液体压强的直接计算,核心公式为 ,解题时直接代入水的密度、重力加速度和水深,即可求出水对容器底部的压强。
(2)本题考查固体压强的计算,解题关键是明确木块对地面的压力等于水和木块的总重力,先通过分别计算水和木块的重力,其中水的重力计算需结合,再利用压强公式,代入总压力和木块底面积,计算木块对地面的压强。
(3)本题考查压强变化量的综合分析与密度推导,先根据小球浸没的体积,由得出水面升高高度,再通过计算水的压强增加量;接着根据小球重力为木块对地面压力的增加量,由计算木块对地面的压强增加量;最后利用的比例关系,整理得出小球的密度表达式,代入数据计算即可。
(1)水对容器底部压强
(2)容器中水受到重力
木块受到的重力
木块对水平地面的压强
(3)设实心小球的体积为,质量为,将实心小球浸没在容器的水中,水面升高的高度
则水对容器底部压强的增加量
木块对地面压力的增加量
则木块对地面压强的增加量
若,则有
整理可得小球的质量
则实心小球密度
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广西钦州市浦北县2025-2026学年八年级下学期物理阶段学情自测
1.在国际单位制中,力的单位是( )
A.牛顿(N) B.米(m)
C.千克(kg) D.帕斯卡(Pa)
2.下列物体中,所受重力最接近5N的是( )
A.一枚鸡蛋 B.一瓶500mL的矿泉水
C.一张课桌 D.一名中学生
3. 运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是( )
A.地球 B.篮球 C.篮筐 D.运动员
4.下面四幅图中,两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
5.当衣服上的拉链不够顺滑时,可以在拉链上涂些蜡。蜡的作用是( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压强 D.减小压强
6.今年的三月三假期小明全家坐高铁去旅游,小明学过物理后知道在等待列车时必须站立在安全线以外,否则有可能会被“吸”向列车而发生事故,这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
7.向如图所示的敞口容器中加水,水在不流动时,能达到的最高位置是( )
A.A容器口 B.B容器口 C.C容器口 D.D点位置
8.某学习小组在跨学科实践活动中制作简易活塞式抽水机,下列关于其工作原理的说法,正确的是( )
A.利用连通器原理工作 B.利用大气压强将水抽上来
C.抽水高度不受任何限制 D.抽水机抽水时不需要阀门
9.如图所示与惯性有关的做法中,属于防止因惯性造成危害的是( )
A.系安全带 B.助跑跳远
C.投掷铅球 D.撞击锤柄
10.如图为“朱雀”机器人,当其运送物品前进时,受到水平方向的牵引力为200N、阻力为180N,则它在水平方向受到的合力大小及其方向是( )
A.380N,水平向后 B.200N,水平向前
C.180N,水平向后 D.20N,水平向前
11.如图是2025年央视春晚机器人表演节目《秧BOT》时的场景,关于图中机器人的说法正确的是( )
A.跳跃时受力平衡 B.静止时受力平衡
C.跳跃时没有惯性 D.静止时具有惯性
12.如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
A.存水弯
B.茶壶
C.船闸
D.将墨水吸入笔管中
13.小李在踢足球的时候将队友传来的球用头顶进了球门,说明力可以改变物体的 ;小李的头感觉有点疼说明物体间力的作用是 的。
14.“笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的:“一方在手转乾坤,清风紫毫酒一樽”。如图,在研磨的过程中,手用力下压墨条,是通过增大 来增大摩擦力的。当墨条向左运动时,受到向 的摩擦力。
15.如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强 ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越 。
16. 救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了 (选填“增大”或“减小”)人对冰面的压强;匍匐前进时救生员对冰面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)直立前进时救生员对冰面的压力。
17.如图甲所示,工人在砌墙时利用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这利用了重力的方向总是 。如图乙所示的是一堵南北走向的墙,则这堵墙一定是向 (选填“东”或“西”)倾斜的。
18.如图所示,同种材料制成的等高长方体A、B放在水平桌面上,底面积之比为2∶1,则A、B对地面的压强之比为 ,若沿水平方向切去相同的体积,则A、B剩下部分对地面的压强pA pB。(选填“大于”、 “小于”或“等于)
19.(1)如图所示,请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)在水平的地面上,一个人沿水平方向推一辆小车匀速向右运动,请在图中画出小车所受的推力F和阻力f(作用点画在重心O上)。
(3)如图所示是一块竖直放置的质量分布均匀的正方形薄板,请在图中作出它的重心位置(保留作图痕迹),并作出重力示意图。
20.如图所示,实验小组用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)实验中的研究对象是 (选填“卡片”或“钩码”),通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当卡片平衡时,小华将卡片旋转过一个角度,松手后卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图所示情况下,小华下一步操作是 。
21.(1)如图所示,先将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在棉布上滑行的距离;接着去掉木板上的棉布,此时运动的小车所受的阻力 ,速度减小得越 (填“快”或“慢”)。
(2)如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“压力和受力面积对海绵形变的影响”。观察 两图可知,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;观察乙、丙两图可知:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)某实验小组在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,下表是他们记录的实验数据。请你在图中根据数据描点作图 ,并通过图像得出实验结论。
次数
1
2
3
4
5
6
质量
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
重力
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
实验结论: 。
22.如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做 运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为 N,这是利用了 知识;
(2)甲、乙所示两次实验,探究的问题是滑动摩擦力的大小与 的关系;比较 两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
(3)日常生活中,擦去写错的字,要用力压住橡皮,是为了 摩擦;推出去的冰壶在向前运动过程中,运动员用力刷冰是为了 摩擦。
23.如图,在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,小明进行了大胆猜想:
猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关;
猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度有关;
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关。
为验证以上猜想是否正确,小明进行了如图的实验,请回答下列问题:
(1)为使实验现象明显,U形管中的液体选择 的更好(选填“有色”或“无色”);组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性 (选填“好”或“差”)。
(2)实验中通过观察U形管压强计两侧液面的 来比较液体压强大小; 图中的橡皮膜受到的压强最大。
(3)比较甲、乙两图可知,在同种液体内部,深度越大,压强越 ;比较乙、丙两图,是为了探究液体内部压强大小与 的关系。
(4)比较乙、丁两图,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?为什么?
24.如图所示,一个质量为5 kg的木箱静止在水平地面上,小明用20 N的水平推力向右推木箱,木箱恰好做匀速直线运动。求:
(1)木箱受到的重力大小;
(2)木箱受到的滑动摩擦力大小;
(3)若小明改用32 N水平向右的拉力拉木箱,求木箱在水平方向受到的合力大小和方向。
25.某实验小组在探究“压力与压强”的实验中,使用了如图所示装置;将一质量为4 kg、底面积为的均匀长方体木块放在水平地面上,再将一个底面积为的轻质薄壁圆柱形容器置于木块中央,并向容器内注入深度为0.3 m的水。已知。求:
(1)容器内水对容器底部的压强;
(2)此时木块对水平地面的压强;
(3)现将一实心小球缓慢浸没在容器的水中,水未溢出。实验测得水对容器底部的压强增加量与木块对地面的压强增加量之比为。求该实心小球的密度。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质量及其特性;长度及其测量;力的概念及单位;压强
【解析】【解答】A、牛顿作为物理单位,专门用来度量力的大小,故A符合要求;
B、米属于长度的基本单位,并非力的单位,故B不符合题意;
C、千克是质量的国际单位,故C不符合题意;
D、帕斯卡是压强的专用单位,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】牢记常见物理量对应的国际单位,力的单位是牛顿,长度单位为米,质量单位为千克,压强单位为帕斯卡,据此逐一筛选即可得出答案。
2.【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】物体的重力可通过公式 计算,先估算各选项物体的质量,再计算重力:
A、一枚鸡蛋的质量约为50g(0.05kg),重力约为 ,远小于5N,故A错误;
B、一瓶500mL的矿泉水,质量约为500g(0.5kg),重力约为 ,与题目要求相符,故B正确;
C、一张课桌的质量约为10kg,重力约为 ,远大于5N,故C错误;
D、一名中学生的质量约为50kg,重力约为 ,远大于5N,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题思路围绕重力与质量的关系展开: 核心公式:(其中 通常取 估算);
解题关键:先根据生活经验估算物体的质量,再代入公式计算重力;
解题要点:建立常见物体质量的参考尺度,如鸡蛋约50g、矿泉水500mL约500g、课桌约10kg、中学生约50kg,以此为基础快速判断。
3.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】运动员手对篮球有推力,使得篮球被推出去,所以投篮过程中,远动员对球有推力,D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】力是物体间的相互作用,力存在,便有施力物体和受力物体。
4.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、两个力作用在不同物体上,不满足二力平衡 “作用在同一物体上” 的条件,故 A 错误;
B、两个力不在同一直线上,不满足二力平衡 “作用在同一直线上” 的条件,故 B 错误;
C、两个力作用在同一物体上,大小相等(均为 4N)、方向相反、作用在同一直线上,满足二力平衡的全部条件,故 C 正确;
D、两个力大小不相等(5N 和 3N),不满足二力平衡 “大小相等” 的条件,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题思路围绕二力平衡的四个条件展开:
二力平衡的条件是:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
解题时逐一对照四个条件,检查每个选项中的两个力是否同时满足这四点;
易错点:忽略 “同一物体” 和 “同一直线” 这两个条件,需特别注意。
5.【答案】B
【知识点】摩擦力的大小
【解析】【解答】蜡可以将拉链的接触面变得光滑,进而减小拉链之间的摩擦力,所以B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】 拉链不够顺滑是因为摩擦力过大,涂蜡后顺滑程度提升,说明摩擦力减小,因此要分析蜡对摩擦力的影响。
6.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】列车高速进站过程中,车体周边的空气流动速度较快,流体流速越大的位置压强越小,因此列车附近区域的气压会远低于人身后方的大气压强。乘客如果距离列车过近,身体前后两侧会形成明显的压强差,在大气压的作用下,人容易被推向列车引发安全事故,所以候车时需要站在安全线以外,故A正确,B、C、D不符合题意。
故选:A。
【分析】在流体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。列车行驶时带动周围空气高速流动,造成车身附近气压降低,远离列车的位置气压相对更高,压强差会产生指向列车的压力,因此设置安全线能够避免乘客因压强差被推向列车,保障候车安全。
7.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】该装置上端开口,下部连通,为连通器,液体静止时,液面保持相平,所以静止后水能到达的最高位置是B位置,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
8.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;气压计和抽水机;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、活塞式抽水机的工作原理不是连通器原理,连通器是上端开口、底部相连通的容器,故 A 错误;
B、活塞式抽水机是利用大气压强,通过活塞运动使泵内气压减小,外界大气压将水压上来,故 B 正确;
C、由于大气压能支持的水柱高度约为 10 米,因此抽水高度是有限制的,故 C 错误;
D、抽水机工作时需要阀门来控制水流方向,防止水回流,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题思路围绕活塞式抽水机的工作原理展开:
核心原理:活塞式抽水机利用大气压强工作,通过减小泵内气压,让外界大气压将水压入泵内;
关键限制:大气压能支持的水柱高度有限,约为 10 米,因此抽水高度不能超过这一限制;
必要结构:抽水机内的阀门是保证水流单向流动、防止回流的关键部件。
9.【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A、系安全带是为了防止汽车急刹车时,人由于惯性向前冲造成伤害,属于防止惯性带来的危害,故 A 正确;
B、助跑跳远是利用惯性,让运动员起跳后保持运动状态,跳得更远,属于利用惯性,故 B 错误;
C、投掷铅球是利用惯性,让铅球离手后继续向前运动,属于利用惯性,故 C 错误;
D、撞击锤柄是利用惯性,让锤头套紧在锤柄上,属于利用惯性,故 D 错误。
故答案为:A。
【分析】本题解题思路围绕惯性的应用与防止展开:
核心区分点:判断做法是利用惯性获得便利,还是防止惯性造成伤害;
防止惯性危害的场景:当物体运动状态突然改变时,惯性会使物体保持原来的运动状态,从而可能造成伤害,此时的防护措施属于防止惯性危害;
利用惯性的场景:通过利用物体保持运动状态的性质来达到某种目的,如跳远、投掷、紧固锤头。
10.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】机器人在水平方向上受到的牵引力 (方向水平向前)和阻力 (方向水平向后),两个力方向相反,因此合力大小为:
合力方向与牵引力方向一致,即水平向前。
故答案为:D。
【分析】本题解题思路围绕同一直线上方向相反的二力合成展开:
确定两个力的方向:牵引力向前,阻力向后,二者方向相反;
应用合成规则:方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,方向与较大力的方向相同;
代入数据计算,得出合力大小与方向。
11.【答案】B,D
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、机器人跳跃时,运动状态不断改变(速度和方向变化),因此受力不平衡,故 A 错误;
B、机器人静止时,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,受力平衡,故 B 正确;
C、惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,因此跳跃时机器人也有惯性,故 C 错误;
D、惯性是物体的固有属性,机器人静止时同样具有惯性,故 D 正确;
故答案为:BD。
【分析】本题解题思路围绕平衡状态的受力特点和惯性的基本概念展开:
平衡状态判断:物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡;跳跃时运动状态改变,受力不平衡;
惯性的普遍性:惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与运动状态无关,因此无论静止还是运动,物体都具有惯性。
12.【答案】A,B,C
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A、存水弯的结构是上端开口、底部相连通,符合连通器的特点,属于连通器应用,故 A 正确;
B、茶壶的壶身与壶嘴上端开口、底部相连通,是典型的连通器应用,故 B 正确;
C、船闸通过闸室与上下游形成连通器,利用连通器原理实现船只通行,故 C 正确;
D、将墨水吸入笔管中,是利用了大气压的作用,与连通器原理无关,故 D 错误;
故答案为:ABC。
【分析】本题解题思路围绕连通器的定义和特点展开:
连通器的定义:上端开口、底部相连通的容器,当内部装有同种液体且液体不流动时,各容器液面保持相平;
判断方法:检查各选项是否同时满足 “上端开口” 和 “底部相连通” 两个条件;
13.【答案】运动状态;相互
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】球受到力的作用后,运动方向和速度大小均发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
小李的头感到疼,是因为球对小李的头施加了反作用力,体现了物体间力的作用是相互的。
故答案为:运动状态;相互;
【分析】考查力的作用效果,解题关键是理解 “运动状态改变” 的定义,即速度大小或运动方向的改变。解题时,需结合球的运动变化,直接对应 “力可以改变物体的运动状态” 这一结论。
考查力的相互性,解题关键是理解力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。解题时,需分析小李的头对球施加力的同时,球也对小李的头施加反作用力,从而解释 “头感到疼” 的现象。
14.【答案】压力;右
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】在研磨墨条的过程中,手用力向下按压墨条,增大了墨条与接触面之间的压力,从而增大了摩擦力。
当墨条向左运动时,摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,因此墨条受到的摩擦力方向向右。
故答案为:压力;右;
【分析】本题考查增大摩擦力的方法,解题关键是明确影响滑动摩擦力大小的因素(压力大小和接触面粗糙程度)。解题时,需分析 “用力下压” 这一操作的本质是增大压力,从而对应 “通过增大压力来增大摩擦力” 的结论。
本题考查摩擦力方向的判断,解题关键是理解摩擦力的方向总是与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。解题时,根据墨条的运动方向(向左),直接得出摩擦力的方向(向右)。
15.【答案】大;低
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】机翼模型上凸下平的特殊形状,使空气流经机翼上方的流速大于下方。根据流体压强规律,流速越大的位置压强越小,因此机翼下方的空气压强大于上方,从而产生向上的升力。
在地球表面,大气压随高度的增加而降低。因此,飞机飞得越高,周围的大气压就越低。
故答案为:大;低;
【分析】本题考查流体压强与流速的关系,解题关键是理解 “流速越大,压强越小” 的规律。解题时,先分析机翼上下方的空气流速差异,再结合规律得出压强差的结论。
本题考查大气压与高度的关系,解题关键是明确大气压随高度变化的基本规律。解题时,直接利用 “高度越高,大气压越低” 的规律,判断飞机升高时周围大气压的变化趋势。
16.【答案】减小;等于
【知识点】压力及重力与压力的区别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】营救冰面被困人员时,救生员常匍匐前进,可增大受力面积,从而减小人对冰面的压强,防止冰面再次破坏;冰面受到的压力等于人的重力,当匍匐前进时,人对冰面的压力等于直立前进时人对冰面的压力。故第1空填:减小;第2空填:等于。
【分析】压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;水平面受到的压力等于总重力。
17.【答案】竖直向下;西
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】重力的方向始终是竖直向下的,不受物体位置、运动状态的影响。重垂线正是利用这一原理制成的:当重物静止时,悬挂重物的细线会始终保持竖直下垂,以此作为判断竖直方向的基准。
从图乙中可以看到,重垂线的上端紧贴墙面,而下端偏向墙的西侧,说明墙面相对于竖直的重垂线向西偏离,因此可以判断墙体向西倾斜。
故答案为:竖直向下;西;
【分析】考查重力的方向及重垂线的原理,解题关键是理解重力方向 “始终竖直向下” 的特性。解题时,需明确重垂线的工作原理就是利用这一特性,通过静止时的细线方向来确定竖直方向。
考查利用重垂线判断物体倾斜方向,解题关键是将重垂线作为竖直方向的参考基准。解题时,需对比墙体与重垂线的位置关系,根据重垂线下端的偏向,判断墙体的倾斜方向。
18.【答案】1∶1;大于
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1) 同种材料制成的等高长方体A、B,放在水平桌面上时,对地面的压力等于自身重力,即 。根据压强公式 ,可得:
由于A、B材料相同( 相同)、高度相同( 相同),因此两长方体对地面的压强相等,压强之比 。
沿水平方向切去相同体积时,由 可知,底面积 越小,切去的高度 越大。已知 ,因此B切去的高度更大,剩余部分的高度 。根据柱体压强公式 ,密度 相同,剩余高度越大,压强越大,故剩余部分对地面的压强 。
故答案为:1∶1;大于;
【分析】(1)本题考查柱体压强的计算,核心是利用 公式。解题时,先将压力用重力展开,再结合压强公式推导得出 ,再根据“同种材料、等高”的条件,直接判断压强关系。
(2)本题考查切割后柱体压强的比较,解题关键是结合 分析切去高度的差异,再利用 判断剩余压强的大小。解题时,先通过底面积大小判断切去高度的差异,再根据剩余高度的大小,得出压强的大小关系。
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1) 先确定竖直悬挂粽子的重心位置,从重心处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,以此表示粽子所受的重力,如图所示:;
故答案为: ;
(2) 在匀速向右运动的小车重心点,沿水平向右的方向画一条带箭头的线段标注为推力;再沿水平向左的方向画一条与长度相等的带箭头线段标注为阻力,以此体现二力平衡的特点,如图所示:;
故答案为: ;
(3) 先画出正方形薄板的两条对角线,两条对角线的交点即为重心;再从该交点处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为,以此表示薄板所受的重力,如图所示:;
故答案为: ;
【分析】(1) 本题考查重力示意图的绘制,解题关键是明确重力的作用点(重心)和方向(竖直向下)。解题时,先确定粽子的重心位置,再从重心处沿竖直向下的方向画出带箭头的线段并标注符号。
(2) 本题考查二力平衡的受力示意图绘制,解题关键是理解匀速直线运动的物体受力平衡,推力与阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。解题时,以小车重心为作用点,分别画出水平向右的推力和水平向左的阻力,并保证两线段长度相等。
(3) 本题考查规则物体重心的确定及重力示意图绘制,解题关键是明确规则形状物体的重心在几何中心(正方形的重心为对角线交点)。解题时,先通过对角线交点确定重心,再从重心处沿竖直向下的方向画出带箭头的线段并标注符号。
(1)在竖直悬挂的粽子上,先确定其重心位置,从重心处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为G,表示粽子所受的重力。据此作图。
(2)在匀速向右运动的小车重心O点,沿水平向右的方向画一条带箭头的线段标注为推力F,再沿水平向左的方向画一条与F长度相等的带箭头线段标注为阻力f,体现二力平衡。据此作图。
(3)先画出正方形薄板的两条对角线,它们的交点就是重心,再从该交点处沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,标注为G,表示薄板所受的重力。据此作图。
20.【答案】(1)卡片;钩码数量
(2)不能;同一直线上
(3)将卡片剪开
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1) 本实验的研究对象是卡片,通过卡片两端挂钩码的方式施加拉力。拉力的大小等于钩码的总重力,因此可以通过增减钩码的数量来调整拉力的大小。
故答案为:卡片;钩码数量;
(2) 将卡片旋转一个角度后,两端的拉力不再作用在同一直线上,松手后卡片无法保持平衡状态。这一现象说明,二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一直线上。
故答案为:不能;同一直线上;
(3) 若要验证 “只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,可以将卡片从中间剪开,使两个拉力分别作用在两个独立的物体上,观察剪开后的物体能否保持平衡即可。
故答案为:将卡片剪开;
【分析】 (1) 本题考查二力平衡实验的基本操作,解题关键是理解实验装置的原理。解题时,需明确卡片为研究对象,拉力由钩码重力提供,因此通过改变钩码数量即可改变拉力大小。
(2) 本题考查二力平衡条件的探究,解题关键是理解控制变量法的应用。解题时,通过旋转卡片使两个拉力不在同一直线上,观察卡片的平衡状态,从而得出 “二力平衡需要作用在同一直线上” 的结论。
(3) 本题考查验证二力平衡条件的实验设计,解题关键是明确实验目的是验证 “作用在同一物体上” 这一条件。解题时,通过剪开卡片使两个拉力作用在不同物体上,观察平衡状态,验证该条件的必要性。
(1)本实验探究卡片在两个拉力作用下处于平衡状态的条件,因此研究对象是卡片;拉力大小等于钩码总重力,所以通过调整钩码的数量,即可改变拉力的大小
(2)卡片旋转一个角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,松手后卡片不能保持平衡,由此可得二力平衡的条件:只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(3)验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,只需要将卡片从中间剪开,使拉力作用在两个分开的物体上,观察物体能否平衡即可。
21.【答案】(1)减小;慢
(2)甲、乙;压力
(3);物体所受重力与它的质量成正比
【知识点】探究影响重力大小因素的实验;阻力对物体运动影响的探究实验;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1) 棉布比木板表面更粗糙,当去掉棉布后,小车与接触面的粗糙程度降低,受到的阻力减小。阻力越小,对小车运动状态的改变越慢,因此小车速度减小得越慢,滑行的距离也就越远。
故答案为:减小;慢;
(2) 本实验采用控制变量法:
若要探究 “压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显”,需控制压力不变、改变受力面积,甲(正放满瓶)和乙(倒放满瓶)两组实验符合这一要求;
乙、丙两组实验中,瓶子均为倒放,受力面积相同,压力越大,海绵凹陷越深,由此可得结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:甲、乙;压力;
(3) 根据表格数据在坐标系中描出对应点,再用平滑曲线将各点连接,即可得到重力与质量的关系图像。从图像或实验数据可以看出,物体的重力与质量的比值为定值,因此物体所受重力的大小与它的质量成正比,如图所示:;
故答案为:;物体所受重力与它的质量成正比;
【分析】 (1) 本题考查阻力对物体运动的影响,解题关键是理解 “阻力大小与接触面粗糙程度的关系” 以及 “阻力对运动状态的影响”。解题时,先分析去掉棉布后接触面粗糙程度的变化,再判断阻力的变化,最后根据阻力与速度变化的关系,得出小车滑行距离的变化趋势。
(2) 本题考查压力作用效果的探究,核心是控制变量法的应用。解题时,需明确不同实验的变量控制:探究受力面积的影响时,控制压力不变;探究压力的影响时,控制受力面积不变,再根据海绵的凹陷程度得出结论。
(3) 本题考查重力与质量关系的实验探究,解题关键是通过数据处理和图像分析得出规律。解题时,先根据数据描点连线绘制图像,再通过分析数据比值,得出重力与质量成正比的结论。
(1)棉布比木板更粗糙,去掉棉布后,小车接触面变光滑,因此运动小车受到的阻力减小,阻力越小,小车速度减小得越慢,滑行的距离越远。
(2)本实验使用控制变量法,要得到“压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显”的结论,需要控制压力相同,改变受力面积,甲(正放满瓶)、乙(倒放满瓶)符合要求;
乙、丙都是倒放,受力面积相同,压力越大,海绵凹陷得越深,故可得结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)根据表格数据在坐标系内描出各点,然后用平滑的曲线将各点连接起来即可。由图像或实验数据可知,物体的重力与其质量的比值是一定值,故可得:物体所受重力的大小与它的质量成正比。
22.【答案】(1)匀速直线;1.6;二力平衡
(2)接触面粗糙程度;乙丙
(3)增大;减小
【知识点】增大或减小摩擦的方法;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1) 实验中,需用弹簧测力计拉动木块在水平面上做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力的大小与拉力大小相等。由图可知,弹簧测力计的分度值为 0.2N,示数为 1.6N,因此滑动摩擦力的大小为 1.6N。
故答案为:匀速直线;1.6;二力平衡;
(2) 甲、乙两次实验中,木块对接触面的压力相同,但接触面的粗糙程度不同,因此探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;乙、丙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,但木块对接触面的压力不同,因此探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
故答案为:接触面粗糙程度;乙丙;
(3) 擦字时用力压住橡皮,是通过增大压力的方式来增大摩擦力,从而更易擦除字迹;冰壶运动员用力刷冰,是通过减小接触面粗糙程度的方式来减小摩擦力,使冰壶滑行得更远。
故答案为:增大;减小;
【分析】(1) 本题考查滑动摩擦力的测量方法,核心是利用二力平衡条件。解题时,需明确匀速直线运动时拉力与摩擦力平衡,再结合弹簧测力计的示数读取拉力大小,即可得到滑动摩擦力的大小。
(2) 本题考查滑动摩擦力影响因素的实验探究,解题关键是运用控制变量法分析实验条件。解题时,需分别对比甲、乙和乙、丙两组实验的变量控制,判断每次实验探究的影响因素。
(3) 本题考查增大和减小摩擦力的方法在生活中的应用,解题关键是结合滑动摩擦力的影响因素(压力、接触面粗糙程度)分析实际场景。解题时,需分别判断两种场景中改变的变量,再对应得出增大或减小摩擦力的原理。
(1)实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等,由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为1.6N,故滑动摩擦力大小为1.6N。
(2)甲、乙两次实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(3)擦去写错的字,要用力压住橡皮,是通过增大压力来增大摩擦力;运动员用力刷冰是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使冰壶运动得更远。
23.【答案】(1)有色;差
(2)高度差;丁
(3)大;方向
(4)能,丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验;物理学方法
【解析】【解答】(1) U 形管中使用有色液体,能更清晰地观察液面变化,使实验现象更明显;按压橡皮膜时 U 形管液面几乎无变化,说明装置漏气,压强计的气密性较差。
故答案为:有色;差;
(2) 本实验采用转换法,通过 U 形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小,液面高度差越大,说明液体压强越大。由图可知,丁图中 U 形管两侧液面的高度差最大,因此橡皮膜受到的压强最大。
故答案为:高度差;丁;
(3) 甲、乙两图中液体种类相同(密度相同)、探头方向相同,乙图中探头深度更大,U 形管液面差也更大,说明同种液体内部,深度越大,压强越大;乙、丙两图中液体密度、深度均相同,仅探头方向不同,因此是探究液体内部压强与方向的关系。
故答案为:大;方向;
(4) 对比乙、丁两图,丁图中金属盒所处的液体深度较浅,但 U 形管液面高度差更大,说明该处的压强更大,由此可初步得出:液体内部压强与液体密度有关,且丁图中液体的密度更大。
故答案为:能,丁图中金属盒所处液体中较浅,而U形管高度差大,说明该处的压强更大;
【分析】(1) 本题考查液体压强计的使用要点,解题关键是理解装置设计与气密性检查的原理。解题时,需分别分析有色液体的作用,以及按压橡皮膜液面无变化对应的气密性问题。
(2) 本题考查转换法在液体压强实验中的应用,解题关键是理解 “液面高度差反映压强大小” 的转换逻辑。解题时,直接根据液面高度差的大小判断压强大小,找出高度差最大的图即可。
(3) 本题考查控制变量法在探究液体压强影响因素中的应用,解题关键是明确每组实验的控制变量。解题时,先对比甲、乙两图的变量,得出深度对压强的影响;再对比乙、丙两图的变量,判断探究的影响因素。
(4) 本题考查液体压强与密度关系的探究,解题关键是控制深度相同,通过液面高度差比较压强,进而推导液体密度的大小。解题时,结合乙、丁两图的深度和液面差,判断压强大小与液体密度的关系。
(1)U形管用有色液体,更便于观察液面变化,实验现象更明显。
按压橡皮膜时U形管液面几乎无变化,说明装置漏气,压强计气密性差。
(2)实验用转换法,通过U形管两侧液面的高度差反映液体压强大小,U形管液面高度差越大,说明液体压强越大。
由图可知,图丁中U形管两侧液面的高度差最大,因此橡皮膜受到压强最大的是丁。
(3)甲、乙是同种液体,探头方向相同,乙深度更大,U形管液面差更大,因此可得:同种液体内部,深度越大,压强越大。
乙、丙两图,液体密度、深度都相同,只有探头方向不同,因此是探究液体内部压强和方向的关系。
(4)结合乙、丁两图可知,丁图中金属盒所处液体的深度较浅,而U形管液面高度差大,说明该处的压强更大,由此可知丁图中液体的密度更大,所以能初步得出液体内部压强与液体密度有关。
24.【答案】(1)木箱的重力:根据重力公式 ,代入数据得:
(2)木箱做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,因此滑动摩擦力的大小等于拉力的大小:
(3)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关。当拉力增大为32N时,这两个条件均未改变,因此滑动摩擦力大小仍为 ,方向与木箱运动方向相反(水平向左)。此时水平方向的合力:
合力方向与拉力方向一致,为水平向右。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【分析】(1) 本题考查重力的计算,核心公式为 。解题时,直接代入木箱的质量和重力加速度,即可计算出重力大小。
(2) 本题考查二力平衡条件的应用,解题关键是明确匀速直线运动的物体受力平衡。解题时,根据木箱匀速运动的状态,直接得出滑动摩擦力与拉力大小相等的结论。
(3) 本题考查滑动摩擦力的影响因素与合力计算,解题关键是理解滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与拉力大小无关。解题时,先判断拉力变化后滑动摩擦力的大小不变,再根据同一直线上二力的合成方法,计算出合力的大小和方向。
(1)木箱受到的重力
(2)木箱做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力大小等于拉力的大小,木箱受到的滑动摩擦力
(3)滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关,拉力改变后,这两个条件都不变,因此滑动摩擦力大小仍为,方向水平向左。 水平方向合力大小
合力方向与拉力方向一致,为水平向右。
25.【答案】(1)水对容器底部的压强:
(2)容器中水的重力:
木块的重力:
木块对水平地面的压强:
(3)设实心小球的体积为 、质量为 。小球浸没在水中时,水面升高的高度:
水对容器底部压强的增加量:
木块对地面压力的增加量等于小球的重力:
木块对地面压强的增加量:
已知 ,则:
整理得小球质量:
小球的密度:
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)本题考查液体压强的直接计算,核心公式为 ,解题时直接代入水的密度、重力加速度和水深,即可求出水对容器底部的压强。
(2)本题考查固体压强的计算,解题关键是明确木块对地面的压力等于水和木块的总重力,先通过分别计算水和木块的重力,其中水的重力计算需结合,再利用压强公式,代入总压力和木块底面积,计算木块对地面的压强。
(3)本题考查压强变化量的综合分析与密度推导,先根据小球浸没的体积,由得出水面升高高度,再通过计算水的压强增加量;接着根据小球重力为木块对地面压力的增加量,由计算木块对地面的压强增加量;最后利用的比例关系,整理得出小球的密度表达式,代入数据计算即可。
(1)水对容器底部压强
(2)容器中水受到重力
木块受到的重力
木块对水平地面的压强
(3)设实心小球的体积为,质量为,将实心小球浸没在容器的水中,水面升高的高度
则水对容器底部压强的增加量
木块对地面压力的增加量
则木块对地面压强的增加量
若,则有
整理可得小球的质量
则实心小球密度
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