内容正文:
2024-2025 学年第二学期八年级物理期中卷
第七章--第九章
一、选择题(本大题7小题,每小题3分。共21分)
1. 弹簧测力计的秤钩上挂了一个物体,弹簧测力计的读数为15N时,这个物体可能是( )
A. 一只鸡 B. 一根大头钉 C. 一张课桌 D. 一袋方便面
2. 下列说法正确的是( )
A. 踢出去的足球能继续飞行是因为受到惯性力的作用
B. 静止在水平桌面上的书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
C. 绕地球飞行的飞船受到非平衡力的作用
D. 列车匀速运动时,火车头拉车厢的力大于车厢所受的阻力
3. 小红同学在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,但沙发没有被推动。在上述过程中( )
A. 人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B. 人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
C. 人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力
D. 沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
4. 日常生活中,处处有物理,下列说法错误的是
A. 汽车轮胎的轴承中装有滚珠是为了减小摩擦
B. 铅垂线的应用原理是重力的方向总是竖直向下
C. 推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果与力的作用点有关
D. 乘车时系上安全带是为了减小惯性
5. 下列生活现象能说明大气压存在的是( )
A. 火车轨道 B. 锅炉水位计
C. 拦河大坝 D. 吸尘器吸灰尘
6. 在交通压力与日俱增的今天,自行车是节能环保、绿色出行的最佳交通工具。自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是( )
A. 刹车时轮子由滚动变滑动 B. 车把套上制作了花纹
C. 轴承里面装上滚珠 D. 轮胎的表面做的凹凸不平
7. 三个底面积相同,高度相同的容器A、B、C盛满同种液体。如图所示,用、、和、、分别表示液体对容器底面的压强和压力,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 学校开展“男足女舞”活动,分析在足球比赛中涉及的物理知识:①足球鞋底凹凸不平,是为了__摩擦力;②用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是__的;③守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的__。
9. 踢毽子是人们喜爱的一项体育活动,用脚将毽子踢起后,由于________毽子会继续上升,空中飞舞的毽子最终要落向地面,这是由于受到________作用的缘故,因为这个力改变了毽子的________。
10. 如图所示,弹簧测力计量程为_______N,读数是_______,则图中重物是______kg.(取g=10N/kg)
11. 如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力 F=60N作用下一起向右做匀速直线运动,空气阻力不计。b物体受到的摩擦力大小为________N, a物体受到的摩擦力为________(填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”),其大小为________N。
12. 如图所示为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.5kg,其“腹部”有吸盘,真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能吸在竖直的墙面上而不会掉落。遥控车不会掉落是因为吸盘内的气压_____外界大气压,使吸盘内外产生_______;这种情况下“爬墙遥控车”所受到的摩擦力的大小为______N。(g=10N/ kg)
13. 图示的两试管完全相同,分别盛有液体,液体对容器底部的压强分别为pA和pB ,
①若两试管内装有等高的同种液体,则pA________pB .
②若两试管内装有相同质量的不的同种液体,且它们的高度相同,则pA________pB .
③若将试管B由图中的倾斜位置转向竖直放置,则液体对容器底部的压强将________.
14. 某电影里水中漩涡“吞噬”船只的情景,水中漩涡“吞噬”物体,这是因为漩涡中心的流速______,压强______。从而形成压力差,会使周边物体______(选填“靠近”或“远离”)漩涡。
三、作图题(本题3小题,共7分)
15.
(1)请在图甲中画出海豚所受重力的示意图(重心O已经标出)。
(2)如图乙所示,请画出静止在水平桌面上重30N的物体受力的示意图。
(3)如图丙所示,一物块沿固定的斜面下滑,请画出物块受到的摩擦力、支持力和它对斜面的压力的示意图。
四、实验题(每空1分,共25分)
16. 探究影响滑动摩擦力大小的因素:
(1)小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作。实验情景如图甲、乙、丙所示:
①在乙图中,木块受到的滑动摩擦力大小等于_______N,方向______。
②比较_______两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
③比较甲、丙两图的实验可知:在压力相同时,_______,滑动摩擦力越大。
(2)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示。此过程中,木块处于_______ (选填“平衡”或“非平衡”)状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力_______ (选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是:_______;竖直方向上,木块受到的重力和木板对它的支持力_______ (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
17. 某物理小组用压强计做“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验。
(1)如图甲所示压强计是通过U形管中液面的_______来反映被测压强大小,这里用到的研究方法是:_______(选填“控制变量法”“转换法”或“科学推理法”);把调节好压强计放在水平桌面上,U形管两边液面应该_________。
(2)图甲、乙、丙、丁分别表示探究过程中四个情景,容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出,比较图甲和图乙可知液体压强大小与_______有关,要探究液体压强与盛放液体的容器形状是否有关,应选择______ 两图进行对比;这里用到的研究方法是:_______ (选填“控制变量法”“转换法”或“科学推理法”)。
(3)对比甲、丙两图得出“液体深度越深,压强越大”的结论,请指出实验中存在的问题:________。
(4)如图戊所示,小刚将液体压强计进行了改进,气密性良好。现将两探头分别放在A、B容器内密度为和的两种液体中,且两探头所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则______(填“>”“<”或“=”);若使U 形管中的液面再次相平,应______(填“增大”或“减小”)B容器中的探头在液体中的深度。
18. 在探究“物体的重力大小跟物体质量的关系”的实验中,实验数据记录如下:
钩码的个数
1
2
3
4
5
钩码的质量
()
5
10
15
20
25
弹簧测力计的读数(G/N)
0.5
1
2
2.5
(1)分别用图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码重力,正确的握持方式是 _____(选填“甲”或“乙”)。测量时弹簧测力计与钩码均处于_____状态(选填“静止”或“匀速直线运动”)。
(2)第3次测量时弹簧测力计示数如图丙所示,则钩码重力是______N;
(3)请根据测量数据在图丁中作出物体所受重力G随质量m变化的图像_____;
(4)分析实验数据和图像可以得出的结论是:_____;若在月球上,该结论是否成立:_____ (选填“是”或“否” )。
(5)若在太空空间站做此实验,______(选填“能”或“不能”)用弹簧测力计测出钩码重力,原因是:_____。
五.计算题(13分)
19. 一辆质量为1.5×103kg的汽车,当它以60km/h的速度在水平路面上匀速行驶3小时,汽车受到的阻力为车重的0.3倍,求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车行驶的距离;
(3)行驶时汽车的牵引力。(g取10N/kg)
20. 如图所示,一重为10N平底玻璃杯放在面积为1m2的水平桌面上,内装150g的水,杯子与桌面的接触面积是10cm2。(g=10 N/ kg,)
(1)求距容器底部3cm的A点受到的水的压强;
(2)求水对杯底的压力;
(3)求玻璃杯对水平桌面的压强。
六.综合题(每空1分,共13分)
21. 关于“嫦娥一号”发射,请利用学过的物理知识回答下列问题
(1)火箭向后喷出高速气体而使自身受力前进,这是运用了力的作用是_______ 的,力是改变物体_______的原因,使火箭前进的力的施力物体是_______。
(2)火箭在加速上升过程中受到向上的推力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,由于地球自西向东不停自转,为节省燃料,火箭升空后应向________ (选填“偏东”或“偏西”)方向飞行。
(3)卫星与火箭成功分离前,卫星相对运载火箭是 _________选填“静止”或“运动”)的。
22. 阅读材料,完成下列填空;
推箱子的学问
生活中很多人都有这样的经历,当我们推一个比较重的箱子时,箱子很难被推动,于是我们不断增大推力,终于在某一时刻箱子被推动了,这时我们会发现,箱子动起来以后就要好推一些了,这是为什么呢?其实这是因为箱子在这个过程中受了两种摩擦力,当我们推箱子却没有推动时,箱子所受的摩擦力叫静摩擦力,当箱子被推动后,箱子在地面滑动时所受摩擦力叫滑动摩擦力。
静摩擦力的大小等于我们对箱子施加的推力大小,当我们增大对箱子的推力,箱子所受的静摩擦力也随之增大,但当推力超过一定值的时候,箱子就会开始滑动,这个值也是静摩擦力的最大值,我们把此时的静摩擦力叫做最大静摩擦力,当箱子开始滑动后,箱子所受的摩擦力由静摩擦力转变为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小取决于物体间的压力大小和接触面的粗糙程度,所以一般是不变的,而滑动摩擦力一般略小于最大静摩擦力,这也是我们将物体推动后会感觉稍微轻松一些的原因。
(1)当我们用力推箱子却没有将箱子推动时,此时箱子受到的摩擦力属于_______摩擦力;
(2)某同学用弹簧测力计在水平桌面上慢慢的拉一个小木块,使小木块从静止到做匀速直线运动,弹簧测力计的示数先由0增大至4.2N,后又变回4N并保持不变,则在此过程中,木块所受的最大静摩擦力为_______N;
(3)若在(2)中木块的上方加一个砝码,则要使木块继续匀速运动,弹簧测力计的示数应_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)4N;
(4)小明用如图甲所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,用弹簧测力计水平方向拉动木块,使其在水平面上做匀速直线运动,实验中拉动木块由静止到运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力随时间的变化关系图像如图乙所示,实验时木块受到的拉力是1.8N,下列对木块所处状态的判断,正确的是_________。
A. 始终静止 B. 始终做匀速直线运动
C. 静止或匀速直线运动 D. 条件不足,无法判断
23. 请阅读材料并回答问题。
大船过三峡
三峡船闸主体段长1621m,是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”?假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游,轮船要经过五个闸室,使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室,先将阀门B打开,五闸室水位降到与下游水位一致,打开下游闸门D,轮船进入五闸室,如图丙所示:关闭下游阀门B和下游闸门D,打开阀门A,输水系统充水抬高五闸室水位,轮船随五闸室水位上升而上升;当水位与四闸室水位齐平时,关闭阀门A,打开五闸室闸门C,轮船就这样“爬”过一级阶梯,轻松驶入四闸室。如此上升,直至驶出一闸室,进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走,过程正好相反。三峡船闸有两条道,一边上行,一边下行,互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。
三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船,以及部分运送鲜活物资的货船,过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱,4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升,最大爬升吨位高达1.55万吨,最大爬升高度113米。
(1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前,当连通器中的水_______ (选填“流动”或“静止”)时液面相平,使船能够平稳驶过船闸;
(2)轮船下行离开四闸室进入五闸室,打开阀门A,关闭阀门 B,五闸室和 ______(选填“四闸室”或“下游水道”)构成连通器;
(3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时,每组驱动机构的升力为_______N;(g取10N/kg)
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2024-2025 学年第二学期八年级物理期中卷
第七章--第九章
一、选择题(本大题7小题,每小题3分。共21分)
1. 弹簧测力计的秤钩上挂了一个物体,弹簧测力计的读数为15N时,这个物体可能是( )
A. 一只鸡 B. 一根大头钉 C. 一张课桌 D. 一袋方便面
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.一只鸡的质量约为1.5kg,其重力为
故A符合题意;
B.一根大头钉的质量约为80mg,其重力为
故B不符合题意;
C.一张课桌的质量约为10kg,其重力为
故C不符合题意;
D.一袋方便面的质量约为100g,其重力为
故D不符合题意。
故选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. 踢出去的足球能继续飞行是因为受到惯性力的作用
B. 静止在水平桌面上的书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
C. 绕地球飞行的飞船受到非平衡力的作用
D. 列车匀速运动时,火车头拉车厢的力大于车厢所受的阻力
【答案】C
【解析】
【详解】A.踢出去的足球由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会在空中能够继续飞行;惯性不是力;故A错误;
B.静止在水平桌面上的水杯受到的重力和对桌面的压力,两个力的大小相等、方向相同了,因此不是一对平衡力,故B错误;
C.飞船环绕地球飞行,运动方向不断发生变化,所以受非平衡力的作用;故C正确;
D.列车匀速运动时,火车头拉车厢的力等于车厢所受的阻力,故D错误。
【点睛】物体都有保持原来运动状态的性质称之为惯性,惯性不是力;二力平衡条件:大小相等、方向相反、同一直线,一个受力物体。物体不受力或受平衡力时,物体保持静止状态或匀速直线运动状态。
3. 小红同学在做家务劳动时,用平行于水平地面的力推沙发,但沙发没有被推动。在上述过程中( )
A. 人对沙发的推力小于地面对沙发的摩擦力
B. 人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
C. 人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力
D. 沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】AC.沙发没有被推动,处于静止状态,为平衡状态,人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A不符合题意,C符合题意;
B.人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对相互力,故B不符合题意;
D.沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力,使沙发在竖直方向上处于平衡状态,故D不符合题意。
故选C。
4. 日常生活中,处处有物理,下列说法错误的是
A. 汽车轮胎的轴承中装有滚珠是为了减小摩擦
B. 铅垂线的应用原理是重力的方向总是竖直向下
C. 推门时离门轴越近,用力越大,说明力的作用效果与力的作用点有关
D. 乘车时系上安全带是为了减小惯性
【答案】D
【解析】
【分析】(1)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦.
(2)重力的方向是竖直向下的;
(3)力的三要素:力的大小、方向、作用点,力的三要素影响力的作用效果.
(4)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大.
【详解】A、汽车轮胎的轴承中装有滚珠是用滚动代替滑动来减小摩擦.故A正确;
B、根据重力方向竖直向下,如果墙壁和重锤线是平行的,墙壁是竖直的,故B正确;
C、力的作用效果与力的作用点、方向、大小有关;推门时离门轴越近,用力越大,意思是手用力推门的位置越近,手需要的力就越大,即力的作用效果与力的作用点有关,故C正确;
D、乘车时系上安全带是为了减小惯性带来的伤害,不能减小惯性,故D错误.
【点睛】本题考查减小摩擦的方法、力的作用效果、惯性、重力的方向等知识,是一道综合性很强的题目,但难度不大.
5. 下列生活现象能说明大气压存在的是( )
A. 火车轨道 B. 锅炉水位计
C. 拦河大坝 D. 吸尘器吸灰尘
【答案】D
【解析】
【详解】A.火车轨道的枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器,故B不符合题意;
C.由于液体压强随深度的增加而增大,为了让拦河坝承受更大的水的压强,修成“上窄下宽”的形状,故C不符合题意;
D.用吸尘器吸灰尘时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,灰尘被压进吸管里,利用大气压,故D符合题意。
故选D。
6. 在交通压力与日俱增的今天,自行车是节能环保、绿色出行的最佳交通工具。自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是( )
A. 刹车时轮子由滚动变滑动 B. 车把套上制作了花纹
C. 轴承里面装上滚珠 D. 轮胎的表面做的凹凸不平
【答案】C
【解析】
【详解】A.刹车时轮子由滚动变滑动,是为了增大摩擦力,故A不符合题意;
B.车把套上制作了花纹,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故B不符合题意;
C.轴承里面装上滚珠,是利用滚动代替滑动,从而减小摩擦力,故C符合题意;
D.轮胎的表面做的凹凸不平,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
7. 三个底面积相同,高度相同的容器A、B、C盛满同种液体。如图所示,用、、和、、分别表示液体对容器底面的压强和压力,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】因为液体的深度和密度都相同,根据公式可知液体对容器底部的压强相等,即
容器底面积相等,根据公式可知液体对容器底部的压力相等,即,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 学校开展“男足女舞”活动,分析在足球比赛中涉及的物理知识:①足球鞋底凹凸不平,是为了__摩擦力;②用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是__的;③守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的__。
【答案】 ①. 增大 ②. 相互 ③. 运动状态
【解析】
【分析】①增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
②物体间力的作用是相互的。
③力的作用效果包括改变物体的形状、改变物体的运动状态。
【详解】[1]足球鞋底凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]用头顶足球时,头给足球一个力,由于力的作用是相互的,足球给头一个力,使头感到疼。
[3]守门员及时截住射门的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
9. 踢毽子是人们喜爱的一项体育活动,用脚将毽子踢起后,由于________毽子会继续上升,空中飞舞的毽子最终要落向地面,这是由于受到________作用的缘故,因为这个力改变了毽子的________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 重力 ③. 运动状态
【解析】
【详解】[1]一切物体都有惯性,用脚将毽子踢起后,由于毽子具有惯性保持原来的运动状态,会继续上升。
[2][3]空中飞舞的毽子,由于受到重力作用,重力方向竖直向下,最终使毽子要落向地面,改变了毽子的运动状态。
10. 如图所示,弹簧测力计量程为_______N,读数是_______,则图中重物是______kg.(取g=10N/kg)
【答案】 ①. 0~5 ②. 2.4N ③. 0.24
【解析】
【详解】测力计的刻度板上最小示数为0N,最大示数为5N,因此该测力计的量程为:0~5N;每一大格代表1N,中间有5个小格,因此每一个小格代表0.2N,即可测力计的最小刻度值为0.2N;测力计的示数为2.4N,由G=mg得物体的质量为:.
11. 如图所示,木块a放在粗糙水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力 F=60N作用下一起向右做匀速直线运动,空气阻力不计。b物体受到的摩擦力大小为________N, a物体受到的摩擦力为________(填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”),其大小为________N。
【答案】 ①. 0 ②. 滑动摩擦力 ③. 60
【解析】
【详解】因为b和a一起向右做匀速直线运动,没有相对运动或相对运动的趋势,所以b不受a的摩擦力,因此b物体受到的摩擦力大小为0N,所以a不受b的摩擦力,木块a在粗糙水平桌面上运动,则受到的是滑动摩擦力。
a在水平拉力F=60N作用下,向右做匀速直线运动,所以a处于平衡状态,根据二力平衡知识可知,a受到地面给它的向左60N的摩擦力。
12. 如图所示为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.5kg,其“腹部”有吸盘,真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能吸在竖直的墙面上而不会掉落。遥控车不会掉落是因为吸盘内的气压_____外界大气压,使吸盘内外产生_______;这种情况下“爬墙遥控车”所受到的摩擦力的大小为______N。(g=10N/ kg)
【答案】 ①. 小于 ②. 压力差 ③. 5
【解析】
【详解】[1][2]真空泵将吸盘内的空气抽出,使吸盘内的气压小于外界大气压,从而在吸盘内外产生压力差,让遥控车紧紧压在墙面上。
[3]遥控车静止在墙面上,受力平衡。竖直方向上,摩擦力与重力大小相等,遥控车的重力为
因此,遥控车所受到的摩擦力的大小为5N。
13. 图示的两试管完全相同,分别盛有液体,液体对容器底部的压强分别为pA和pB ,
①若两试管内装有等高的同种液体,则pA________pB .
②若两试管内装有相同质量的不的同种液体,且它们的高度相同,则pA________pB .
③若将试管B由图中的倾斜位置转向竖直放置,则液体对容器底部的压强将________.
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【分析】①两试管内装有等高的同种液体,由液体压强公式比较两试管底受压强大小关系;②由图可知,而质量相同,可以得出液体的密度关系,又知道深度相同,由液体压强公式比较两试管底受压强大小关系;将试管B由图中的倾斜位置转向竖直放置,深度变大,由液体压强公式比较B试管底受压强大小变化情况.
【详解】①由p=ρgh可知,ρ、h相同,则两试管底受压强大小相等,即;
②由图可知,若两支试管内装有相同质量的不同液体,,而质量相同,所以,因为深度h相同,p=ρgh,所以;若将试管B由图中的倾斜位置转向竖直位置,装的液体的质量相同,F=G=mg,因为两容器底部受到液体的压力大小相等,又因为受力面积相同、p=,所以两容器底部受到液体的压强相等,即
故答案为①=;②>;=.
14. 某电影里水中漩涡“吞噬”船只的情景,水中漩涡“吞噬”物体,这是因为漩涡中心的流速______,压强______。从而形成压力差,会使周边物体______(选填“靠近”或“远离”)漩涡。
【答案】 ①. 大 ②. 小 ③. 靠近
【解析】
【详解】[1][2][3]流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大。漩涡中心处的流速较大,压强较小;漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢,压强较大,从而形成指向漩涡中心的压力差,会使周边物体靠近漩涡。
三、作图题(本题3小题,共7分)
15.
(1)请在图甲中画出海豚所受重力的示意图(重心O已经标出)。
(2)如图乙所示,请画出静止在水平桌面上重30N的物体受力的示意图。
(3)如图丙所示,一物块沿固定的斜面下滑,请画出物块受到的摩擦力、支持力和它对斜面的压力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体所受的重力始终是竖直向下的,作用点在海豚的重心,如图所示:
【小问2详解】
物体静止在水平桌面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用点在物体重心位置,两个力的大小都为30N,如图所示:
【小问3详解】
过物体的重心作沿斜面向上的力,即摩擦力;支持力垂直斜面向上,作用点在物块重心;物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面处,方向垂直斜面向下,如图所示:
四、实验题(每空1分,共25分)
16. 探究影响滑动摩擦力大小的因素:
(1)小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作。实验情景如图甲、乙、丙所示:
①在乙图中,木块受到的滑动摩擦力大小等于_______N,方向______。
②比较_______两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
③比较甲、丙两图的实验可知:在压力相同时,_______,滑动摩擦力越大。
(2)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示。此过程中,木块处于_______ (选填“平衡”或“非平衡”)状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力_______ (选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是:_______;竖直方向上,木块受到的重力和木板对它的支持力_______ (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【答案】(1) ①. 3.4 ②. 水平向左 ③. 甲、乙 ④. 接触面越粗糙
(2) ①. 平衡 ②. 不是 ③. 拉力与摩擦力不在同一直线 ④. 不是
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在乙图中,测力计分度值为0.2N,测力计示数为3.4N,因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,拉力大小等于摩擦力的大小,木块受到的滑动摩擦力大小等于3.4N,物体向右运动,故摩擦力方向水平向左。
[3]研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,乙中测力计示数大于甲中的示数,故比较甲乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[4]甲、丙两图压力相同,丙图接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问2详解】
[1]木块做匀速直线运动,处于平衡状态。
[2][3]弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力,理由是:两个力不在同一直线上。
[4]竖直方向上,物体受到斜向上的拉力,使得木块受到的重力和木板的支持力不相等,不是一对平衡力。
17. 某物理小组用压强计做“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验。
(1)如图甲所示压强计是通过U形管中液面的_______来反映被测压强大小,这里用到的研究方法是:_______(选填“控制变量法”“转换法”或“科学推理法”);把调节好压强计放在水平桌面上,U形管两边液面应该_________。
(2)图甲、乙、丙、丁分别表示探究过程中四个情景,容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出,比较图甲和图乙可知液体压强大小与_______有关,要探究液体压强与盛放液体的容器形状是否有关,应选择______ 两图进行对比;这里用到的研究方法是:_______ (选填“控制变量法”“转换法”或“科学推理法”)。
(3)对比甲、丙两图得出“液体深度越深,压强越大”的结论,请指出实验中存在的问题:________。
(4)如图戊所示,小刚将液体压强计进行了改进,气密性良好。现将两探头分别放在A、B容器内密度为和的两种液体中,且两探头所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则______(填“>”“<”或“=”);若使U 形管中的液面再次相平,应______(填“增大”或“减小”)B容器中的探头在液体中的深度。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 转换法 ③. 相平
(2) ①. 深度 ②. 丙、丁 ③. 控制变量法
(3)没有控制液体密度相同
(4) ①. > ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大,属于转换法。
把调节好的压强计放在水平桌面上,探测头没有受到压力的作用,压强计内外气压一致。U形管两边液面应该相平。
【小问2详解】
比较图甲和图乙可知液体密度相同,金属盒在水中的深度不同,液面高度差不同,可知液体压强与液体的深度有关。
要探究容器形状是否影响压强,需保持液体密度和探头深度相同,只改变容器形状,所以选择丙、丁两图,这是控制变量法。
【小问3详解】
要得出“液体深度越深,压强越大”的结论,实验中要控制液体的密度相同,而甲、丙两图中,液体的密度不同,因此不能直接得出结论。
【小问4详解】
由图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明A中的压强更大,根据,则A液体的密度更大,即。
若使U形管中的液面再次相平,根据可知,应增大B容器中的探头在液体中的深度。
18. 在探究“物体的重力大小跟物体质量的关系”的实验中,实验数据记录如下:
钩码的个数
1
2
3
4
5
钩码的质量
()
5
10
15
20
25
弹簧测力计的读数(G/N)
0.5
1
2
2.5
(1)分别用图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码重力,正确的握持方式是 _____(选填“甲”或“乙”)。测量时弹簧测力计与钩码均处于_____状态(选填“静止”或“匀速直线运动”)。
(2)第3次测量时弹簧测力计示数如图丙所示,则钩码重力是______N;
(3)请根据测量数据在图丁中作出物体所受重力G随质量m变化的图像_____;
(4)分析实验数据和图像可以得出的结论是:_____;若在月球上,该结论是否成立:_____ (选填“是”或“否” )。
(5)若在太空空间站做此实验,______(选填“能”或“不能”)用弹簧测力计测出钩码重力,原因是:_____。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 静止
(2)1.5 (3)
(4) ①. 物体的重力的大小跟物体的质量成正比 ②. 是
(5) ①. 不能 ②. 在太空空间站中物体处于失重状态
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计使用时,拉力的方向要和弹簧测力计的轴线在一条直线上,因重力的方向竖直向下,故正确的握持方式是甲。
为了测量的准确性,测量时弹簧测力计与钩码均处于静止状态。
【小问2详解】
丙图中弹簧测力计的分度值是0.25N,读数为1.5N。
【小问3详解】
根据表格数据,描点画线,可得物体所受重力G随质量m变化的图像。
【小问4详解】
据(3)可知,物体受到的重力与其质量的关系图像是过原点倾斜的直线,说明物体的重力的大小跟物体的质量成正比。
月球上物体质量不变,重力仍与质量成正比,所以结论仍然成立。
【小问5详解】
太空空间站内处于失重状态,在失重环境下无法用弹簧测力计测量物体的重力。
五.计算题(13分)
19. 一辆质量为1.5×103kg的汽车,当它以60km/h的速度在水平路面上匀速行驶3小时,汽车受到的阻力为车重的0.3倍,求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车行驶的距离;
(3)行驶时汽车的牵引力。(g取10N/kg)
【答案】(1)
1.5×10⁴ N (2)
180 km (3)
4.5×10³ N
【解析】
【小问1详解】
汽车受到的重力由重力公式计算
代入数据
【小问2详解】
汽车匀速行驶,距离由公式计算
代入数据:
【小问3详解】
汽车匀速行驶时,牵引力与阻力为一对平衡力,故。阻力(为重力)。
行驶时汽车的牵引力
20. 如图所示,一重为10N平底玻璃杯放在面积为1m2的水平桌面上,内装150g的水,杯子与桌面的接触面积是10cm2。(g=10 N/ kg,)
(1)求距容器底部3cm的A点受到的水的压强;
(2)求水对杯底的压力;
(3)求玻璃杯对水平桌面的压强。
【答案】(1)900Pa
(2)1.2N (3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意和图示,A点距离水面的深度
A点受到的水的压强为
【小问2详解】
水对杯底的压强为
因为是平底玻璃杯,所以杯底面积等于杯子与桌面的接触面积,水对杯底的压力为
【小问3详解】
水的重力为
玻璃杯对水平桌面的压力
玻璃杯对水平桌面的压强为
六.综合题(每空1分,共13分)
21. 关于“嫦娥一号”发射,请利用学过的物理知识回答下列问题
(1)火箭向后喷出高速气体而使自身受力前进,这是运用了力的作用是_______ 的,力是改变物体_______的原因,使火箭前进的力的施力物体是_______。
(2)火箭在加速上升过程中受到向上的推力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,由于地球自西向东不停自转,为节省燃料,火箭升空后应向________ (选填“偏东”或“偏西”)方向飞行。
(3)卫星与火箭成功分离前,卫星相对运载火箭是 _________选填“静止”或“运动”)的。
【答案】(1) ①. 相互 ②. 运动状态 ③. 高速气体
(2) ①. 大于 ②. 偏东
(3)静止
【解析】
【小问1详解】
[1]力是物体对物体的作用,火箭向后喷出高速气体而使自身受力前进,这是运用了力的作用是相互的。
[2]根据力与运动的关系可得,力是改变物体运动状态的原因。
[3]火箭向后喷出高速气体而使自身受力前进,所以使火箭前进的力的施力物体是高速气体。
【小问2详解】
[1]火箭加速上升,所以合力方向向上,因此火箭受到的向上的推力大于其自身受到的重力。
[2]地球自西向东自转,火箭升空后向偏东方向飞行,可以借助地球自转的初速度,从而节省燃料。
【小问3详解】
卫星与火箭成功分离前,二者的相对位置没有发生变化,因此卫星相对于运载火箭是静止的。
22. 阅读材料,完成下列填空;
推箱子的学问
生活中很多人都有这样的经历,当我们推一个比较重的箱子时,箱子很难被推动,于是我们不断增大推力,终于在某一时刻箱子被推动了,这时我们会发现,箱子动起来以后就要好推一些了,这是为什么呢?其实这是因为箱子在这个过程中受了两种摩擦力,当我们推箱子却没有推动时,箱子所受的摩擦力叫静摩擦力,当箱子被推动后,箱子在地面滑动时所受摩擦力叫滑动摩擦力。
静摩擦力的大小等于我们对箱子施加的推力大小,当我们增大对箱子的推力,箱子所受的静摩擦力也随之增大,但当推力超过一定值的时候,箱子就会开始滑动,这个值也是静摩擦力的最大值,我们把此时的静摩擦力叫做最大静摩擦力,当箱子开始滑动后,箱子所受的摩擦力由静摩擦力转变为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小取决于物体间的压力大小和接触面的粗糙程度,所以一般是不变的,而滑动摩擦力一般略小于最大静摩擦力,这也是我们将物体推动后会感觉稍微轻松一些的原因。
(1)当我们用力推箱子却没有将箱子推动时,此时箱子受到的摩擦力属于_______摩擦力;
(2)某同学用弹簧测力计在水平桌面上慢慢的拉一个小木块,使小木块从静止到做匀速直线运动,弹簧测力计的示数先由0增大至4.2N,后又变回4N并保持不变,则在此过程中,木块所受的最大静摩擦力为_______N;
(3)若在(2)中木块的上方加一个砝码,则要使木块继续匀速运动,弹簧测力计的示数应_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)4N;
(4)小明用如图甲所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,用弹簧测力计水平方向拉动木块,使其在水平面上做匀速直线运动,实验中拉动木块由静止到运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力随时间的变化关系图像如图乙所示,实验时木块受到的拉力是1.8N,下列对木块所处状态的判断,正确的是_________。
A. 始终静止 B. 始终做匀速直线运动
C. 静止或匀速直线运动 D. 条件不足,无法判断
【答案】(1)静 (2)4.2
(3)大于 (4)C
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,当我们用力推箱子却没有将箱子推动时,此时箱子处于静止状态,受到的摩擦力属于静摩擦力。
【小问2详解】
根据题意可知,当推力超过一定值的时候,箱子就会开始滑动,这个值也是静摩擦力的最大值,则在此过程中,木块所受的最大静摩擦力为4.2N。
【小问3详解】
若在(2)中木块的上方加一个砝码,在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,则要使木块继续匀速运动,弹簧测力计的示数应大于4N。
【小问4详解】
由图乙可知,木块受到的拉力是1.8N时,物块可能处于静止状态,静摩擦力等于1.8N;木块受到的拉力是1.8N时,物块可能处于匀速直线运动状态,滑动摩擦力等于1.8N,故C正确,ABD错误。
故选C。
23. 请阅读材料并回答问题。
大船过三峡
三峡船闸主体段长1621m,是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”?假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游,轮船要经过五个闸室,使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室,先将阀门B打开,五闸室水位降到与下游水位一致,打开下游闸门D,轮船进入五闸室,如图丙所示:关闭下游阀门B和下游闸门D,打开阀门A,输水系统充水抬高五闸室水位,轮船随五闸室水位上升而上升;当水位与四闸室水位齐平时,关闭阀门A,打开五闸室闸门C,轮船就这样“爬”过一级阶梯,轻松驶入四闸室。如此上升,直至驶出一闸室,进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走,过程正好相反。三峡船闸有两条道,一边上行,一边下行,互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。
三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船,以及部分运送鲜活物资的货船,过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱,4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升,最大爬升吨位高达1.55万吨,最大爬升高度113米。
(1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前,当连通器中的水_______ (选填“流动”或“静止”)时液面相平,使船能够平稳驶过船闸;
(2)轮船下行离开四闸室进入五闸室,打开阀门A,关闭阀门 B,五闸室和 ______(选填“四闸室”或“下游水道”)构成连通器;
(3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时,每组驱动机构的升力为_______N;(g取10N/kg)
【答案】(1)静止 (2)四闸室
(3)
【解析】
【小问1详解】
连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。由题意可知,三峡船闸属于连通器,打开闸门前,当连通器中的水静止时液面相平,使船能够平稳驶过船闸。
【小问2详解】
由图可知,打开阀门A,关闭阀门B,五闸室和四闸室构成上端开口,底部连通的连通器。
【小问3详解】
升船机举升时的最大升力,等于船箱和船的总重力,即
因为一共有4组相同功率的驱动机构,所以每组驱动机构的升力为
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