内容正文:
兴宁市宋声学校八年级物理月考试卷
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列常见的食品中,所受重力最接近2 N的是( )
A. 一个苹果 B. 一个鸡蛋
C. 一个大枣 D. 一个西瓜
2. 辘轳是我国民间的一种提水设施。如图所示,辘轳由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。用辘轳从井里提水,水斗受力向上运动,则这个力的施力物体是( )
A. 辘轳头 B. 支架 C. 井绳 D. 水斗
3. 如图甲所示,小李将扁状的瓦片用力沿水面抛出,瓦片碰到水面时弹起,继续向前飞出,再碰到水面时再弹起,再向前飞出,这一运动俗称“打水漂”。瓦片的运动轨迹如图乙所示。关于瓦片在运动的过程中所受的重力,下列说法正确的是( )
A. 大小改变,方向不变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小不变,方向改变
4. 2024年6月28日,国家航天局正式公布“嫦娥六号”返回器携带月球样品的质量为1935.3g。已知物体在月球表面受到的重力约等于物体在地球表面受到的重力的 ,则月球样品在月球上的质量与所受的重力分别为(g 取10 N/kg)( )
A. 1.9353kg;3.2255 N B. 1.9353 kg;19.353 N
C. 0.32255 kg;3.2255 N D. 1935.3kg;3.2255 N
5. 如图所示,为了清除校园内的积雪,同学们用铁锹将地面的积雪铲起,抛到路边。这主要是利用了( )
A. 积雪的惯性 B. 铁锹的惯性
C. 人手的惯性 D. 路面的惯性
6. 如图所示,重为2N的苹果从树上竖直下落,若苹果在空中所受阻力为0.2N,则苹果在竖直下落过程中受到的合力大小和方向为( )
A. 2.2N竖直向上 B. 2.2N竖直向下
C. 1.8N竖直向下 D. 1.8N竖直向上
7. 书法是中华民族传统文化的瑰宝,如图所示,这是书法爱好者利用砚台将墨条磨成墨汁的场景。墨条水平向右运动时,下列说法正确的是( )
A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向右
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
C. 水平桌面对砚台的摩擦力和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D. 水平桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8. 如图所示,一只质量为10kg的大熊猫幼崽正在练习爬树。当大熊猫幼崽抱紧竖直树干并保持静止时,它受到的摩擦力的大小为_______N,方向为 ______;一会儿大熊猫幼崽沿树干匀速向下滑,此时它受到的摩擦力大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/ kg)
【物理与体育】许多体育活动中蕴含着丰富的物理知识。请完成9~10题。
9. 礼、乐、射、御、书、数是古代读书人需要掌握的“六艺”,其中射是指射箭。如图所示,运动员射箭时,绷直的弦被拉弯,手越用力,弓弦的弯曲程度越大,这表明力的作用效果与力的________有关;放手后,箭射出,弓弦对箭的作用力改变了箭的_______________;箭在空中飞行时,受到________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
10. 如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于_________。当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将_________(选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。若竖直上抛的小球到达最高点时,小球所受到的所有力全部消失,小球将保持_________。
11. 用细绳将小球悬挂在无人机上,小明对小球进行观察。若无人机由东向西飞行,小球的位置如图甲所示,则无人机正在做________直线运动。若小球由甲图中的状态变成乙图中的状态,则说明无人机处于________状态,此时小球受到的重力的方向为____________。(前两空均选填“匀速”“加速”或“减速”)
12. 如图所示,这是一幅《牧童骑牛图》,该作品展现了人与自然的和谐共处。从物理学的角度看,牧童骑在牛背上,受到的重力和牛对牧童的支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”),水平地面对牛的支持力与牛受到的重力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,牛对水平地面的压力与水平地面对牛的支持力大小________(选填“相等”或“不相等”)。(假设牛背是水平的)
13. 小丽同学在超市购物时,用5 N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,此时小车受的摩擦力为_______N。突然,小丽发现前面有一个障碍物,她马上用10 N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车受到的摩擦力是________N,小车在水平方向上所受到的合力为________N。
14. 某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”时,实验记录数据如表所示,分析表中数据可以得出结论:物体所受的重力和质量成________比。你的判断依据是_________。请你根据结论并结合表中数据,计算出质量为400g的足球受到的重力为________N。
实测物体
物体质量m/kg
重力G/N
比值 /(N·kg⁻¹)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
三、作图题:本题7分。
15.
(1)如图甲所示,小铁球从高处下落,压缩放在水平地面上的弹簧,请在O 点画出小铁球所受弹力的示意图。
(2)如图乙所示,小明用橡皮擦沿图示方向擦字迹。请画出橡皮擦所受的重力G 和摩擦力f 的示意图。
(3)如图丙所示,降落伞打开一段时间后,物体A 匀速竖直下落,请你画出此时物体A 的受力示意图(忽略空气对物体的作用力)。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
16.
(1)如图甲所示,钢条下端固定,现分别用力 F1、F2、F3、F4去推它,发生图A、B、C、D所示的四种形变,已知 F1=F2=F3>F4, 能说明力的作用效果跟力的大小有关的两个图是_______;图A、C能说明力的作用效果跟力的________有关。
(2)如图乙所示,小江用手提着弹簧测力计的拉环在竖直方向静止,然后把一个物体直接悬挂在弹簧测力计的挂钩上,待物体静止时,他开始读取弹簧测力计的数据。请指出小江操作中的错误之处:___________,该弹簧测力计的分度值是________N。
(3)如图丙所示,这是“判断重力的方向”的实验装置。为了能与重力的方向形成对比,放置了一杯水,以水面作为参考面,由图可知,悬线OA 与水平面________(选填“垂直”或“不垂直”);改变支架与水平面的夹角θ,我们观察到悬线OA 与水平面的夹角_____________(选填“改变”或“保持不变”),从而说明重力的方向总是_____________(选填“竖直向下”或“垂直向下”)的。
17. 为了探究“阻力对物体运动的影响”,小王做了如图所示的实验。
(1)实验中,小王先后三次将同一小车放在同一斜面的_________处,让小车由________开始下滑;
(2)实验表明:水平面越光滑,小车运动的距离越_________(选填“远”或“近”)。这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(选填“快”或“慢”)。小车如果没有受到阻力的作用,将________;
(3)实验结果能直接证明 (填序号)。
A. 物体的运动需要力
B. 力可以改变物体的运动状态
C. 牛顿第一定律
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更粗糙的长木板。
(1)同组的小芳发现小英在第1次实验中出现图乙所示的操作,操作中的错误是_____________,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做______________。
(2)比较1、2两次实验,是为了探究________________对滑动摩擦力大小的影响。
(3)比较_________(填实验序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)由于实验时控制不好拉动木块的力度,小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丙所示。将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一块长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。实验中长木板________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力大小为________N。
(5)实验结束后,小芳和小英想用所学的知识进一步探究运动鞋鞋底的防滑效果,她们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫和细线。如图丁所示,她们让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量。小芳测出她的鞋所受的滑动摩擦力比小英的大,但她的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为________________。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
19. 如图,双轮电动平衡车越来越受到年青人的喜爱。质量为的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,已知平衡车的质量为,平衡车受到的阻力为总重的0.2倍,取。求:
(1)平衡车的重力;
(2)小红驾驶平衡车时,地面对平衡车的支持力;
(3)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力。
20. 科技的发展使无人机的应用越来越广泛,为降低人员风险,在某些具有高度隐患的区域可以通过消防无人机搭载灭火设备来进行精准处理。如图为某型号的无人机,该无人机自身质量为3kg,能提供的最大升力为180N(不计空气阻力,g=10N/kg)。
(1)该无人机的重力为多大?
(2)该无人机悬停时,需要多大的升力?
(3)该无人机悬停时,最多能吊起的消防设备质量为多大?
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
21. 多喝水有益身体健康。某同学买了一瓶矿泉水后,进行了以下观察和探究:
(1)如图甲所示,该同学用手握住瓶子使瓶身竖直静止在空中时,手对瓶子的摩擦力和瓶子受到的重力是一对____________;当手捏瓶子的力增大时,瓶子所受的摩擦力________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)瓶盖上有一道道条纹,其目的是用手拧开瓶盖时能________(选填“增大”或“减小”)摩擦。
(3)如图乙所示,矿泉水瓶静止在桌面上,现在要推动它沿桌面往右移动,应该把推力作用在_______点,如果想让矿泉水瓶向右倾倒,应该把大小相同的推力作用在_______点,说明力的作用效果与力的____________有关。
22. 阅读短文,回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中,我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时,我们用锤子反复击打钉子,钉子便进入墙里。但是,在宇宙空间,当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时,人和锤子也会向背离物体的方向运动,并且敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹的越远,根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢?
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的,并在里面装入一定量的钢砂,当手握锤子敲击物体时,锤子会把受到的反作用力传给钢砂,使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
(1)用锤子击打钉子时,锤子对钉的作用力_____钉对锤子的作用力;(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)用锤子击打钉子时,钉子由于_____而发声,而宇航员在太空敲击物体时,却听不到声音,这是由于_____;
(3)文中叙述到物体受力运动的同时,人和锤子也会反向运动,这说明物体间力的作用是_____;
(4)敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹飞得的越远,是因为力的_____(选填力的三要素之一)影响了力的作用效果;
(5)宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中,受到的力是_____(选填“平衡的”或“不平衡的”)。
23. 2024年9月27日,我国首颗可重复使用返回式卫星成功升空,返回技术试验圆满完成。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点,离地球最远的点叫远地点,卫星在大气层外运行时不受空气阻力。
(1)如图甲所示,火箭发射时,高温、高压燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是___________。此时卫星相对于运载火箭是___________(选填“运动”或“静止”)的,相对于地面是_________(选填“运动”或“静止”)的。若此时火箭所受的外力全部消失,火箭将_______________(选填“静止”或“做匀速直线运动”)。
(2)图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上做直线运动时所在位置的照片,已知火箭的总长度为52m,照片上已按一定比例标示出刻度,在这2s内火箭的平均速度为________m/s。
(3)当卫星发射到预定轨道后脱离火箭,卫星由于_________能够继续飞行。
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兴宁市宋声学校八年级物理月考试卷
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列常见的食品中,所受重力最接近2 N的是( )
A. 一个苹果 B. 一个鸡蛋
C. 一个大枣 D. 一个西瓜
【答案】A
【解析】
【详解】所受重力最接近2 N,则质量最接近
A.一个苹果质量大约200g,故A正确;
B.一个鸡蛋质量约50g,故B错误;
C.一个大枣质量约为10g,故C错误;
D.一个西瓜质量约为5000g,故D错误。
故选A。
2. 辘轳是我国民间的一种提水设施。如图所示,辘轳由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。用辘轳从井里提水,水斗受力向上运动,则这个力的施力物体是( )
A. 辘轳头 B. 支架 C. 井绳 D. 水斗
【答案】C
【解析】
【详解】水斗受力向上运动是由于井绳施加给水斗的拉力,故施力物体是井绳。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 如图甲所示,小李将扁状的瓦片用力沿水面抛出,瓦片碰到水面时弹起,继续向前飞出,再碰到水面时再弹起,再向前飞出,这一运动俗称“打水漂”。瓦片的运动轨迹如图乙所示。关于瓦片在运动的过程中所受的重力,下列说法正确的是( )
A. 大小改变,方向不变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小不变,方向改变
【答案】B
【解析】
【详解】重力方向始终竖直向下,大小由质量决定,瓦片在运动过程中质量不变,则重力大小不变。故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 2024年6月28日,国家航天局正式公布“嫦娥六号”返回器携带月球样品的质量为1935.3g。已知物体在月球表面受到的重力约等于物体在地球表面受到的重力的 ,则月球样品在月球上的质量与所受的重力分别为(g 取10 N/kg)( )
A. 1.9353kg;3.2255 N B. 1.9353 kg;19.353 N
C. 0.32255 kg;3.2255 N D. 1935.3kg;3.2255 N
【答案】A
【解析】
【详解】质量是物体本身的一种属性,与物体所处的位置无关,所以月球样品在月球上的质量与在地球上相同,即
所以由题可知,月球样品在月球表面受到的月球引力为
故选A。
5. 如图所示,为了清除校园内的积雪,同学们用铁锹将地面的积雪铲起,抛到路边。这主要是利用了( )
A. 积雪的惯性 B. 铁锹的惯性
C. 人手的惯性 D. 路面的惯性
【答案】A
【解析】
【详解】ABCD.当铁锹和雪一起向前运动时,如果铁锹突然停住,雪由于惯性会继续向前运动。惯性是物体保持其原有运动状态的性质,即物体在没有外力作用时会保持其运动状态不变。因此,当铁锹突然停止时,雪由于惯性会继续保持原来的运动状态,继续向前运动,而被抛到路边,故BCD都不符合题意,A符合题意。
故选A。
6. 如图所示,重为2N的苹果从树上竖直下落,若苹果在空中所受阻力为0.2N,则苹果在竖直下落过程中受到的合力大小和方向为( )
A. 2.2N竖直向上 B. 2.2N竖直向下
C. 1.8N竖直向下 D. 1.8N竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】苹果下落时所受重力的方向竖直向下,所受阻力的方向竖直向上,即苹果受到的是同一直线上反方向的两个力;故在竖直下落过程中受到的合力大小为
方向竖直向下,故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
7. 书法是中华民族传统文化的瑰宝,如图所示,这是书法爱好者利用砚台将墨条磨成墨汁的场景。墨条水平向右运动时,下列说法正确的是( )
A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向右
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
C. 水平桌面对砚台的摩擦力和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D. 水平桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.墨条水平向右运动,墨条受到砚台的滑动摩擦力水平向左,根据力的作用是相互的,则砚台受到墨条的摩擦力方向向右,砚台相对桌面有向右运动的趋势,桌面对砚台的摩擦力方向水平向左,故AB错误;
C.砚台处于静止状态,水平方向的合力为零,水平桌面对砚台的摩擦力和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对砚台的支持力等于墨条的压力和砚台的重力之和,与墨条对砚台的压力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8. 如图所示,一只质量为10kg的大熊猫幼崽正在练习爬树。当大熊猫幼崽抱紧竖直树干并保持静止时,它受到的摩擦力的大小为_______N,方向为 ______;一会儿大熊猫幼崽沿树干匀速向下滑,此时它受到的摩擦力大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/ kg)
【答案】 ①. 100 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]由二力平衡可知,当大熊猫静止时摩擦力与重力是一对平衡力,故
方向与重力方向相反,即方向为竖直向上。
[3]由于摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,而当大熊猫匀速下滑过程中,压力和接触面粗糙程度都没有改变,所以此时它受到的摩擦力大小不变。
【物理与体育】许多体育活动中蕴含着丰富的物理知识。请完成9~10题。
9. 礼、乐、射、御、书、数是古代读书人需要掌握的“六艺”,其中射是指射箭。如图所示,运动员射箭时,绷直的弦被拉弯,手越用力,弓弦的弯曲程度越大,这表明力的作用效果与力的________有关;放手后,箭射出,弓弦对箭的作用力改变了箭的_______________;箭在空中飞行时,受到________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
【答案】 ①. 大小 ②. 运动状态 ③. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]手越用力,弓弦弯曲程度越大,力的大小不同,作用效果不同,表明力的作用效果与力的大小有关。
[2]弓弦对箭的作用力使箭由静止变为运动,改变了箭的运动状态。
[3]箭在空中飞行时,速度大小和方向会变化(运动状态改变 ),所以受到非平衡力作用。
10. 如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于_________。当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将_________(选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。若竖直上抛的小球到达最高点时,小球所受到的所有力全部消失,小球将保持_________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 沿a方向运动 ③. 静止
【解析】
【详解】[1]实心球被抛出后,由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动。
[2]当实心球运动到最高点Q时,在竖直方向速度是零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动,即沿a方向运动。
[3]当竖直上抛的小球到达最高点时,在竖直方向速度是零,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,实心球将保持静止。
11. 用细绳将小球悬挂在无人机上,小明对小球进行观察。若无人机由东向西飞行,小球的位置如图甲所示,则无人机正在做________直线运动。若小球由甲图中的状态变成乙图中的状态,则说明无人机处于________状态,此时小球受到的重力的方向为____________。(前两空均选填“匀速”“加速”或“减速”)
【答案】 ①. 减速 ②. 加速 ③. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]无人机由东向西飞行,但小球还是处于竖直状态,表明小球因惯性保持原速度,故无人机做减速运动。
[2]小球向东偏转,表明小球因惯性保持原速度,而无人机速度增加,故无人机做加速运动。
[3]重力方向始终竖直向下,与无人机运动状态无关。
12. 如图所示,这是一幅《牧童骑牛图》,该作品展现了人与自然的和谐共处。从物理学的角度看,牧童骑在牛背上,受到的重力和牛对牧童的支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”),水平地面对牛的支持力与牛受到的重力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,牛对水平地面的压力与水平地面对牛的支持力大小________(选填“相等”或“不相等”)。(假设牛背是水平的)
【答案】 ①. 平衡力 ②. 不是 ③. 相等
【解析】
【详解】[1]牧童受到的重力和牛对牧童的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体的同一条直线上,是一对平衡力。
[2]水平地面对牛的支持力和牛受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,也不是一对相互作用力。
[3]牛对水平地面的压力和水平地面对牛的支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反。
13. 小丽同学在超市购物时,用5 N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,此时小车受的摩擦力为_______N。突然,小丽发现前面有一个障碍物,她马上用10 N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车受到的摩擦力是________N,小车在水平方向上所受到的合力为________N。
【答案】 ①. 5 ②. 5 ③. 15
【解析】
【详解】[1]由二力平衡可知,当小车匀速运动时,小车处于平衡状态,即水平方向上的摩擦力与推力大小相等,方向相反,所以有
[2]摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关,当拉力增大到10N时,由于压力、接触面粗糙程度都没有改变,所以摩擦力还是5N。
[3]用10N的力向后拉小车,此时小车由于惯性仍会继续向前运动,此时小车受到向后的拉力和向后的摩擦力,所以
14. 某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”时,实验记录数据如表所示,分析表中数据可以得出结论:物体所受的重力和质量成________比。你的判断依据是_________。请你根据结论并结合表中数据,计算出质量为400g的足球受到的重力为________N。
实测物体
物体质量m/kg
重力G/N
比值 /(N·kg⁻¹)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
【答案】 ①. 正 ②. 比值不变 ③. 3.92
【解析】
【详解】[1][2]分析数据可知,比值不变,都等于9.8N/kg,故可得出的结论:物体所受的重力和质量成正比。
[3]设重力与质量的比值为g,则g=9.8N/kg
足球的质量为m=400g=0.4kg
受到的重力G=mg=0.4kg×9.8N/kg=3.92N
三、作图题:本题7分。
15.
(1)如图甲所示,小铁球从高处下落,压缩放在水平地面上的弹簧,请在O 点画出小铁球所受弹力的示意图。
(2)如图乙所示,小明用橡皮擦沿图示方向擦字迹。请画出橡皮擦所受的重力G 和摩擦力f 的示意图。
(3)如图丙所示,降落伞打开一段时间后,物体A 匀速竖直下落,请你画出此时物体A 的受力示意图(忽略空气对物体的作用力)。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小铁球从高处下落,压缩放在水平地面上的弹簧,弹簧对小铁球的弹力的方向是竖直向上。
【小问2详解】
重力的方向始终竖直向下,而摩擦力的方向与橡皮擦的运动方向相反,即水平向右。
【小问3详解】
因为物体A处于匀速运动状态,且不计空气阻力,所以此时物体A受到的降落伞的拉力与自身的重力大小相等,方向相反。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17小题6分,第18小题7分,共20分。
16.
(1)如图甲所示,钢条下端固定,现分别用力 F1、F2、F3、F4去推它,发生图A、B、C、D所示的四种形变,已知 F1=F2=F3>F4, 能说明力的作用效果跟力的大小有关的两个图是_______;图A、C能说明力的作用效果跟力的________有关。
(2)如图乙所示,小江用手提着弹簧测力计的拉环在竖直方向静止,然后把一个物体直接悬挂在弹簧测力计的挂钩上,待物体静止时,他开始读取弹簧测力计的数据。请指出小江操作中的错误之处:___________,该弹簧测力计的分度值是________N。
(3)如图丙所示,这是“判断重力的方向”的实验装置。为了能与重力的方向形成对比,放置了一杯水,以水面作为参考面,由图可知,悬线OA 与水平面________(选填“垂直”或“不垂直”);改变支架与水平面的夹角θ,我们观察到悬线OA 与水平面的夹角_____________(选填“改变”或“保持不变”),从而说明重力的方向总是_____________(选填“竖直向下”或“垂直向下”)的。
【答案】(1) ①. A、D ②. 作用点
(2) ①. 未调零 ②. 0.2
(3) ①. 垂直 ②. 保持不变 ③. 竖直向下
【解析】
【小问1详解】
[1] AD在力的方向和作用点相同时,A的力比D的大,A比D的弯曲程度大,说明力越大,力的作用效果越大。
[2]AC在力的大小和方向相同时,作用点不同,力的作用效果不同。
【小问2详解】
[1]每次使用弹簧测力计是都要观察指针是否指在零刻度线处,不在零点的就要校零,所以小江操作的错误是使用前没有调零。
[2]由图乙可知,弹簧测力计上的1N平均分成5等分,所以一份是0.2N,即弹簧测力计的分度值是0.2N。
【小问3详解】
[1][2][3]由于水面是水平的,以水面为参考面,改变支架与水平面的夹角θ,可观察到悬线OA的方向始终与水面保持90°保持不变,即与水面垂直,由此可得出物体受到的重力的方向总是竖直向下的。
17. 为了探究“阻力对物体运动的影响”,小王做了如图所示的实验。
(1)实验中,小王先后三次将同一小车放在同一斜面的_________处,让小车由________开始下滑;
(2)实验表明:水平面越光滑,小车运动的距离越_________(选填“远”或“近”)。这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(选填“快”或“慢”)。小车如果没有受到阻力的作用,将________;
(3)实验结果能直接证明 (填序号)。
A. 物体的运动需要力
B. 力可以改变物体的运动状态
C. 牛顿第一定律
【答案】(1) ①. 顶端 ②. 静止
(2) ①. 远 ②. 慢 ③. 匀速直线运动
(3)B
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 小车在斜面上滑下时的位置越高,到达水平面时的速度越大。小车从斜面顶端(同一高度)由静止滑下,保证到达水平面时速度相等,每次实验初始条件一致,只改变水平面的阻力。
【小问2详解】
[1][2]水平面越光滑(如木板表面比毛巾、棉布光滑 ),小车受到的阻力越小。 阻力越小,速度减小得越慢,所以小车运动的距离越远。
[3]在实验的基础上,经科学推理可得出若小车没有受到阻力的作用,速度将保持不变 ,会做匀速直线运动。
【小问3详解】
A.在此实验基础可以推理得出 “小车不受阻力时将做匀速直线运动” 证明物体的运动不需要力,故A不符合题意;
B.通过探究“阻力对物体运动的影响”实验,可得出阻力改变了小车的运动状态(使运动的小车减速 ),直接证明了 “力可以改变物体的运动状态”,故B符合题意;
C.牛顿第一定律:一切物体在不受力或所受合力为零时,总保持静止或匀速直线运动状态 ,是在实验基础上科学推理得出的,实验无法直接证明,因为实验中 “不受阻力” 是理想情况,现实无法完全实现 ,故C不符合题意。
故选B。
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更粗糙的长木板。
(1)同组的小芳发现小英在第1次实验中出现图乙所示的操作,操作中的错误是_____________,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做______________。
(2)比较1、2两次实验,是为了探究________________对滑动摩擦力大小的影响。
(3)比较_________(填实验序号)两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)由于实验时控制不好拉动木块的力度,小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丙所示。将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一块长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。实验中长木板________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。此时木块受到的摩擦力大小为________N。
(5)实验结束后,小芳和小英想用所学的知识进一步探究运动鞋鞋底的防滑效果,她们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫和细线。如图丁所示,她们让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量。小芳测出她的鞋所受的滑动摩擦力比小英的大,但她的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为________________。
【答案】(1) ①. 未水平拉动 ②. 匀速直线运动
(2)压力大小 (3)2和3
(4) ①. 不需要 ②. 2.4
(5)见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图乙知,弹簧测力计未水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上做匀速直线运动。
【小问2详解】
比较第1、2两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,是为了探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系。
【小问3详解】
要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应控制其他变量相同,只改变接触面的粗糙程度,故应选择2和3两次实验进行比较。
【小问4详解】
[1]木块相对地面处于静止状态,受到的弹簧测力计的拉力与木板对木块施加的摩擦力为平衡力,改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,不需要木板做匀速直线运动。
[2]弹簧测力计的分度值为0.2N,此时示数为2.4N,即拉力为2.4N,故滑动摩擦力为2.4N。
【小问5详解】
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,不同的鞋子的质量可能不同,对水平面的压力可能不同,因此在研究鞋子的防滑性能时,应该控制鞋子对水平面的压力相同。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
19. 如图,双轮电动平衡车越来越受到年青人的喜爱。质量为的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,已知平衡车的质量为,平衡车受到的阻力为总重的0.2倍,取。求:
(1)平衡车的重力;
(2)小红驾驶平衡车时,地面对平衡车的支持力;
(3)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)平衡车的重力为
(2)平衡车与小红的总重力为
在竖直方向上平衡车静止,与是一对平衡力,所以地面对平衡车的支持力为
(3)平衡车受到的阻力为
因为匀速行驶,平衡车的牵引力为
答:(1)平衡车的重力为;
(2)小红驾驶平衡车时,平衡车的受到的支持力为;
(3)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力为。
20. 科技的发展使无人机的应用越来越广泛,为降低人员风险,在某些具有高度隐患的区域可以通过消防无人机搭载灭火设备来进行精准处理。如图为某型号的无人机,该无人机自身质量为3kg,能提供的最大升力为180N(不计空气阻力,g=10N/kg)。
(1)该无人机的重力为多大?
(2)该无人机悬停时,需要多大的升力?
(3)该无人机悬停时,最多能吊起的消防设备质量为多大?
【答案】(1)30N;(2)30N;(3)15kg
【解析】
【详解】解:(1)根据G=mg可得,该无人机的重力为
(2)该无人机不装载消防设备悬停时,受到的重力和升力是一对平衡力,其大小相等,因此需要的升力为30N。
(3)当无人机装载消防设备悬停时,消防设备和无人机的总重力与升力是平衡力,其大小相等,即
由于升力最大为180N,因此最多能吊起消防设备的重力为
根据G=mg可得,最多能吊起的消防设备质量为
答:(1)该无人机的重力为30N;
(2)该无人机悬停时,需要30N的升力;
(3)该无人机悬停时,最多能吊起的消防设备质量为15kg。
六、综合能力题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
21. 多喝水有益身体健康。某同学买了一瓶矿泉水后,进行了以下观察和探究:
(1)如图甲所示,该同学用手握住瓶子使瓶身竖直静止在空中时,手对瓶子的摩擦力和瓶子受到的重力是一对____________;当手捏瓶子的力增大时,瓶子所受的摩擦力________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)瓶盖上有一道道条纹,其目的是用手拧开瓶盖时能________(选填“增大”或“减小”)摩擦。
(3)如图乙所示,矿泉水瓶静止在桌面上,现在要推动它沿桌面往右移动,应该把推力作用在_______点,如果想让矿泉水瓶向右倾倒,应该把大小相同的推力作用在_______点,说明力的作用效果与力的____________有关。
【答案】(1) ①. 平衡力 ②. 不变
(2)增大 (3) ①. A ②. B ③. 作用点
【解析】
【21题详解】
[1]用手握住瓶子使瓶身竖直静止在空中时,瓶子处于平衡状态,竖直方向受到的手对瓶子的摩擦力和瓶子受到的重力是一对平衡力。
[2]当手捏瓶子的力增大时,瓶子依然是静止的,竖直方向受到的手对瓶子的摩擦力和瓶子受到的重力是一对平衡力,大小相等,由于瓶子重力不变,所以瓶子受到的摩擦力不变。
【22题详解】
瓶盖上有一道道条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
【23题详解】
[1][2][3]由生活中的科学现象可知,当用手推瓶底(即A点)时,可以使瓶子向右移动,当用同样的力推瓶子顶部(即B点)时,瓶子会向右倾倒,该现象说明力的作用点不同,力的作用效果就不同。
22. 阅读短文,回答问题。
空心锤子
在生产、生活和科学实验中,我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时,我们用锤子反复击打钉子,钉子便进入墙里。但是,在宇宙空间,当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时,人和锤子也会向背离物体的方向运动,并且敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹的越远,根本无法进行再次敲击怎样解决这一问题呢?
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的,并在里面装入一定量的钢砂,当手握锤子敲击物体时,锤子会把受到的反作用力传给钢砂,使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
(1)用锤子击打钉子时,锤子对钉的作用力_____钉对锤子的作用力;(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)用锤子击打钉子时,钉子由于_____而发声,而宇航员在太空敲击物体时,却听不到声音,这是由于_____;
(3)文中叙述到物体受力运动的同时,人和锤子也会反向运动,这说明物体间力的作用是_____;
(4)敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹飞得的越远,是因为力的_____(选填力的三要素之一)影响了力的作用效果;
(5)宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中,受到的力是_____(选填“平衡的”或“不平衡的”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 振动 ③. 真空不传声 ④. 相互的 ⑤. 大小 ⑥. 不平衡的
【解析】
【详解】(1)[1]锤子击打钉子时,锤子对钉的作用力与钉对锤子的作用力是一对相互作用力,其大小相等、方向相反。
(2)[2]声音由物体振动产生,用锤子击打钉子时,钉子振动发出声音。
[3]太空是一个真空环境,真空不传声。
(3)[4]由于力的作用是相互的,物体受力运动的同时,人和锤子也会反向运动。
(4)[5]敲击时,作用力越大,力的大小越大,力的大小影响力的作用效果。
(5)[6]宇航员与飞船一起绕地球匀速转动过程中,曲线运动运动方向时刻改变,运动状态时刻改变,受非平衡力作用。
23. 2024年9月27日,我国首颗可重复使用返回式卫星成功升空,返回技术试验圆满完成。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时,离地球最近的点叫近地点,离地球最远的点叫远地点,卫星在大气层外运行时不受空气阻力。
(1)如图甲所示,火箭发射时,高温、高压燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是___________。此时卫星相对于运载火箭是___________(选填“运动”或“静止”)的,相对于地面是_________(选填“运动”或“静止”)的。若此时火箭所受的外力全部消失,火箭将_______________(选填“静止”或“做匀速直线运动”)。
(2)图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上做直线运动时所在位置的照片,已知火箭的总长度为52m,照片上已按一定比例标示出刻度,在这2s内火箭的平均速度为________m/s。
(3)当卫星发射到预定轨道后脱离火箭,卫星由于_________能够继续飞行。
【答案】(1) ①. 燃气 ②. 静止 ③. 运动 ④. 做匀速直线运动
(2)52 (3)惯性
【解析】
【小问1详解】
[1]高温高压燃气从尾部喷出,力的作用是相互的,燃气会施加给火箭一个推力,故该推力的施力物体是燃气。
[2][3]卫星和征三号丙运载火箭没有位置的改变,故卫星相对运载火箭是静止的;卫星和地面之间相对位置发生了变化,故卫星相对于地面是运动的。
[4]若此时火箭所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,火箭将保持原来的运动状态,即处于匀速直线运动状态。
【小问2详解】
由图乙知,刻度尺的分度值为0.1cm,火箭的长度为2.00cm,火箭运行的长度为4.00cm,而火箭的实际总长度为52m,所以实际运行的距离为
根据公式可知,在这2s内火箭的平均速度为
【小问3详解】
当发射到预定轨道后,卫星脱离火箭,由于具有惯性,要保持原来的运动状态,能够继续飞行。
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