第六章 熟悉而陌生的力 单元测试 2026-2027学年物理沪科版八年级上学期
2026-07-26
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 本章总结 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 力的概念及性质,弹力,重力,摩擦力 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.16 MB |
| 发布时间 | 2026-07-26 |
| 更新时间 | 2026-07-26 |
| 作者 | xkw_086515156 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58972300.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦《第六章 熟悉而陌生的力》,以力的作用效果、弹力、重力、摩擦力为核心,融合冬奥会、柔性显示玻璃、《天工开物》等真实情境,通过选择、实验探究、计算等题型,实现基础巩固与能力提升,适配初中物理单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|6题/18分|力的作用效果(踩脚印与踢足球对比)、弹力产生(气球形变)、重心应用(冬奥会过弯)|结合生活现象,区分力的两种效果,体现物理观念|
|多项选择|4题/16分|弹簧测力计原理(《考工记》弓力)、摩擦力影响因素(滚轮与防滑链)|通过古文与现代科技对比,考查科学推理|
|非选择题|10题/66分|重力实验(G-m图像绘制)、摩擦力探究(冰壶鞋底材料)、力学计算(送餐机器人)|实验题含数据处理与误差分析,计算题联系AI生活场景,落实科学探究与社会责任|
内容正文:
《第六章 熟悉而陌生的力》单元测试
(时间:45分钟,满分:100分)
1、 单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共18分,每题3分)
1. 图中力的作用效果与其它不同的是( )
A.沙滩上踩脚印 B.大雪压弯树枝
C.用脚踢飞足球 D.用手拉长弹簧
2.如图所示,下列力是由于气球形变而产生的是( )
A.手对气球的压力
B.桌面对气球的支持力
C.气球受到的重力
D.气球对手的支持力和气球对桌面的压力
3.在2026年米兰冬奥会速度滑冰男子1500米比赛中,我国选手以1分41秒98的成绩刷新
奥运纪录并摘得金牌。图为他比赛时的情景,在快速过弯时将身体压得很低,这样做的目的是( )
A.增大重力 B.降低重心 C.升高重心 D.减小重力
4. 东汉郑玄在注解《考工记•弓人》时写道“假令弓力胜三石,引之中三尺,弛其弦,以绳
缓擐之,每加物一石,则张一尺”。大意是⋯⋯重物每增加一石,弓就会多张开一尺,示意如图。下列测量工具的工作原理与之相同的是( )
A.弹簧测力计 B.托盘天平
C.刻度尺 D.量筒
5. 在四个圆柱形密封容器中装有质量相等的水,分别放在地球上甲、乙、丙、丁四个地区。
如图所示,容器中阴影部分表示水,其中最接近实际的示意图是( )
A.B. C.D.
6.如图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.箱子底部装有滚轮 B.给轮胎安装防滑链
C.旋钮侧面制有条纹 D.刹车时用力捏闸
2、 多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共16分,每题4分。每题选项全选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
7.思维导图是可视化的思维工具,对物理的学习非常有好处。下列例子符合举例②的是( )
A.过江千尺浪,入竹万竿斜 B.八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅
C.若非良工变形质,安得成器须屈铁 D.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
8. 如图甲所示,在椭圆形玻璃瓶中装满红墨水,将穿有细玻璃管的软木塞塞紧瓶口,玻璃瓶
横截面如图乙所示,某同学拿起瓶子用力挤压,下列说法正确的是( )
A.沿AB方向捏图中玻璃瓶,玻璃管中液面变低
B.沿CD方向捏图中玻璃瓶,玻璃管中液面变高
C.为了让效果更明显,可以换用粗一点的玻璃管
D.该装置可显示玻璃瓶受力时发生的弹性形变
9. 小涵对A、B两根弹簧进行研究,记录它们受到拉力F的大小和伸长,得到图甲“拉力
伸长”的图象。用A、B弹簧做成外形相同的测力计(质量忽略不计),如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.量程较小的是A弹簧测力计
B.分度值较小的是B弹簧测力计
C.弹簧的伸长与其受到的拉力总是成正比
D.A、B两个弹簧测力计上下串挂在一起时,能测得的最大力是10N
10. 碰撞试验是检测汽车安全性能的重要方式之一。如图所示,让载有假人的汽车,以一定
的速度冲向墙壁,碰撞后根据车辆和假人的受损程度、车门能否打开等指标判定汽车的安全性能。在汽车与墙壁碰撞的过程中( )
A.汽车对墙壁的力使汽车发生形变
B.墙壁对汽车的力使汽车运动状态改变
C.汽车对墙壁的力等于墙壁对汽车的力
D.汽车对墙壁的力是由于汽车形变产生的
三、非选择题:本题共10小题,共66分。
11.(6分)我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03mm,这种玻璃常应用于
折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其变弯曲,说明力可以改变物体的 ;
手指压力越大,玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果和 有关。手指对玻璃的压力是 的形变产生的(选填“玻璃”、“空气”或“手指”)。
12.(4分)如图所示,在《天工开物》中记载,用重物测量弓弦张力的“试弓定力”。在弓
把的中点通过一个光滑的小环悬挂重物M。待弓静止时,弓把一共受到 个力作用,弓把对弓弦的弹力是因为 (填“弓把”或“弓弦”)发生了形变。
13.(4分)如图所示,工人们用“重垂线”来检查壁画是否竖直,它是利用重力方向总是
而制成的,重力的施力物体是 。
11题 12题 13题
14.(4分)物体的重心与物体的质量分布 (选填:“有关”或“无关”),如图所示,被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会 。
15. (4分)如图所示为我国古人运送巨木的劳动情境。他们通过横杆、支架、石块等将巨木
的一端抬起,然后在巨木下垫上圆木,以便将其移动。在巨木下垫圆木的目的是 ,请再举出一个生活中利用同样的方法来达到这一目的的实例: 。
14题 15题
16.(3分)足球重4.5N,请在图中画出它所受重力的示意图。
17.(3分)如图甲为了方便游客,很多景区安装了上山传送带,游客只需坐在传送带上即可
边欣赏沿途的风景边上山。如图乙是这一过程的简化图,人坐在传送带上和传送带一起匀速向上运动,请你在图乙中以重心O为作用点,画出人所受摩擦力的示意图。
18. (14分)小明在学习重力知识后,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的
关系”。
(1)将支架按图甲、乙、丙缓慢倾斜,支持“重力的方向总是竖直向下”的这一结论的现象是 。
(2)小明利用钩码探究重力与质量的关系,数据如表所示,请在图丁所示坐标系中画出G﹣m关系图像。
实验次序
1
2
3
4
5
6
物体质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
所受重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
3
(3)利用弹簧测力计测量物体的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是 (填入选项)。
A.物体的重力
B.物体和测力计的总重力
C.物体对弹簧的拉力
D.弹簧对物体的拉力
(4)老师又给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸,随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像可能是图戊中的 图,以此判断重力大小与物质种类 (选填“有关”或“无关”)。(已知ρ绿豆>ρ黄豆)
(5)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的六分之一,若一个连同随身装备共108kg的航天员到达月球表面,月球对他的引力是 N。若宇航员在地球上能举起最多80kg的物体,到月球上他能举起最多 kg的物体。
19. (14分)如图1所示是冰壶比赛中运动员穿的蹬冰鞋与滑行鞋。运动员滑行时,全身重
量由滑行鞋支撑,需要减速或停止时,则用蹬冰鞋接触冰面进行控制。某物理兴趣小组受到启发,设计实验探究影响滑动摩擦力大小的因素。所用器材:木块、弹簧测力计、粗糙程度不同的长木板、砝码、塑料板、橡胶垫等。
(1) 如图2,要使木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,则正确的操作是
。
(2)多次实验,其中一组实验数据如表1所示。
表1
实验组别
接触面
木块上砝码数
弹簧测力计示数/N
A
木块与较光滑木板
0
1.2
B
木块与较光滑木板
2
1.6
C
木块与较粗糙木板
2
2.0
为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,应选取 两组实验,初步得出实验结论: ;若要探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”,则应选取 两组实验。
(3)小组成员想探究冰壶运动员不同鞋底材料对摩擦力的影响,在木板表面分别铺上塑料板和橡胶垫,保持木块质量和运动状态相同,测得数据如表2。
表2
接触材料
摩擦力/N
塑料板
0.9
橡胶垫
2.1
由此可知:在压力相同条件下,接触面材料不同,滑动摩擦力大小不同。故滑行鞋选用
作为材料更合适(选填“塑料”或“橡胶”)。另有小组成员认为该实验存在不妥之处,你认为不妥之处是 。
20. (10分)人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送
餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为45kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动120m,受到的摩擦力约为其总重力的0.1倍。求:
(1)该送餐机器人自身的重力。(未携带物体时)
(2)机器人送餐过程中所受摩擦力的大小。
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《第六章 熟悉而陌生的力》单元测试
(时间:45分钟,满分:100分)
1、 单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共18分,每题3分)
1. 图中力的作用效果与其它不同的是( )
A. 沙滩上踩脚印 B.大雪压弯树枝
C.用脚踢飞足球 D.用手拉长弹簧
【解析】选C。A.沙滩上踩脚印,力使沙滩形状发生改变,属于力改变物体的形状;B.大雪压弯树枝,力使树枝形状发生改变,属于力改变物体的形状;C.用脚踢飞足球,力使足球从静止变为运动,改变了足球的运动状态,属于力改变物体的运动状态;D.用手拉长弹簧,力使弹簧形状发生改变,属于力改变物体的形状,故C符合题意。
2.如图所示,下列力是由于气球形变而产生的是( )
A.手对气球的压力
B.桌面对气球的支持力
C.气球受到的重力
D.气球对手的支持力和气球对桌面的压力
【解析】选D。弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间,通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力,弹力的方向总是与物体形变的方向相反;A、手对气球的压力的施力物体是手,是手发生形变产生的,不是气球形变产生的,故A错误。B、桌面对气球的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生形变产生的,不是气球形变产生的,故B错误。C、重力是由于地球的吸引而产生的,与气球的形变无关,故C错误。D、气球对手的支持力,是气球受到手的按压发生形变后,要恢复原状对手产生的力;气球对桌面的压力,是气球受到桌面的挤压发生形变后,要恢复原状对桌面产生的力。这两个力都是由于气球形变而产生的,故D正确。
3.在2026年米兰冬奥会速度滑冰男子1500米比赛中,我国选手以1分41秒98的成绩刷新
奥运纪录并摘得金牌。图为他比赛时的情景,在快速过弯时将身体压得很低,这样做的目的是( )
A.增大重力 B.降低重心 C.升高重心 D.减小重力
【解析】选B。AD.根据G=mg可知重力大小由物体质量决定,运动员质量不变,因此重力大小不变,故AD不正确。BC.支撑面不变时,降低重心可以提高物体稳定性;运动员快速过弯时压低身体贴近冰面,是通过降低重心提高身体稳定性,避免摔倒,故B正确,C不正确。
4. 东汉郑玄在注解《考工记•弓人》时写道“假令弓力胜三石,引之中三尺,弛其弦,以绳
缓擐之,每加物一石,则张一尺”。大意是⋯⋯重物每增加一石,弓就会多张开一尺,示意如图。下列测量工具的工作原理与之相同的是( )
A.弹簧测力计 B.托盘天平
C.刻度尺 D.量筒
【解析】选A。题干引用了东汉郑玄对《考工记•弓人》的注解:“每加物一石,则张一尺”。这句话的意思是,在弓的弹性限度内,悬挂的重物每增加一石(即拉力/重力增加),弓被拉开的长度就增加一尺(即形变量增加)。这揭示了拉力(或重力)与形变量成正比的关系,也就是物理学中的胡克定律(在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比)。A.弹簧测力计:其核心部件是弹簧,正是利用了“在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比”这一原理来测量力的大小。这与题干中弓的受力形变原理完全相同,故A符合题意。B.托盘天平:利用的是杠杆平衡原理(等臂杠杆),通过比较两侧质量来测量,与弹性形变无关,故B不符合题意。C.刻度尺:是长度的测量工具,本身没有利用力学形变原理,故C不符合题意。D.量筒:是体积的测量工具,利用的是液体体积与高度的对应关系,与力学形变无关,故D不符合题意。
5. 在四个圆柱形密封容器中装有质量相等的水,分别放在地球上甲、乙、丙、丁四个地区。
如图所示,容器中阴影部分表示水,其中最接近实际的示意图是( )
A. B.
C. D.
【解析】选C。水受重力作用,总会聚集在容器靠近地心的一侧,故C正确。
6.如图所示的实例中,为了减小摩擦的是( )
A.箱子底部装有滚轮 B.给轮胎安装防滑链
C.旋钮侧面制有条纹 D.刹车时用力捏闸
【解析】选A。A.箱子底部装有滚轮,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故A符合题意;BC.轮胎安装防滑链、旋钮侧面制有条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故BC不符合题意;D.刹车时用力捏闸,是在接触面的粗糙程度相同时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
2、 多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共16分,每题4分。每题选项全选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的不得分)
7.思维导图是可视化的思维工具,对物理的学习非常有好处。下列例子符合举例②的是( )
A.过江千尺浪,入竹万竿斜
B.八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅
C.若非良工变形质,安得成器须屈铁
D.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
【解析】选AB。A、“过江千尺浪,入竹万竿斜”,意思是风吹过江面掀起千尺巨浪,吹进竹林使万竿竹子倾斜。江水被掀起波浪,竹子被吹得倾斜,都是力改变了物体的运动状态,符合举例②,故A正确。B、“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,大风把屋上的茅草卷走,茅草由静止变为运动,是力改变了物体的运动状态,符合举例②,故B正确。C、“若非良工变形质,安得成器须屈铁”,意思是如果不是工匠改变铁的形状,怎么能把它做成器具呢,这里是力使铁的形状发生改变,属于力使物体发生形变,符合举例①,故C错误。D、“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,描述的是碳酸钙高温分解等化学变化,和力的作用效果无关,故D错误。所以符合举例②的是AB。
8. 如图甲所示,在椭圆形玻璃瓶中装满红墨水,将穿有细玻璃管的软木塞塞紧瓶口,玻璃瓶
横截面如图乙所示,某同学拿起瓶子用力挤压,下列说法正确的是( )
A.沿AB方向捏图中玻璃瓶,玻璃管中液面变低
B.沿CD方向捏图中玻璃瓶,玻璃管中液面变高
C.为了让效果更明显,可以换用粗一点的玻璃管
D.该装置可显示玻璃瓶受力时发生的弹性形变
【解析】选ABD。AB、沿图CD方向用力,瓶内体积减小则液柱升高,沿图AB方向用力,瓶内体积增大则液柱降低,故AB正确;C、为了让效果更明显,可以换用细一点的玻璃管,故C错误;D、玻璃瓶受力会发生弹性形变,通过细管液面变化将玻璃瓶的微小形变放大显示,因此可以显示玻璃瓶受力时发生的弹性形变,故D正确。
9. 小涵对A、B两根弹簧进行研究,记录它们受到拉力F的大小和伸长,得到图甲“拉力
伸长”的图象。用A、B弹簧做成外形相同的测力计(质量忽略不计),如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.量程较小的是A弹簧测力计
B.分度值较小的是B弹簧测力计
C.弹簧的伸长与其受到的拉力总是成正比
D.A、B两个弹簧测力计上下串挂在一起时,能测得的最大力是10N
【解析】选AD。AB、由图甲知,A的量程为0~10N,B的量程为0~15N,则用B弹簧制成的测力计量程大,在测量范围内,如F=5N时,用弹簧A制成的测力计伸长10cm,而用弹簧B制成的测力计伸长5cm,所以,用弹簧B制成的测力计测量的精确程度高,分度值大,故A正确,B错误;C、在弹性限度内,弹簧的伸长与所受到的拉力成正比,故C错误;D、串联:拉力相同,所以只能取两个最大拉力的较小的;为了保护A弹簧,A、B串接起来能测量的最大力是10N,故D正确。
10. 碰撞试验是检测汽车安全性能的重要方式之一。如图所示,让载有假人的汽车,以一定
的速度冲向墙壁,碰撞后根据车辆和假人的受损程度、车门能否打开等指标判定汽车的安全性能。在汽车与墙壁碰撞的过程中( )
A.汽车对墙壁的力使汽车发生形变
B.墙壁对汽车的力使汽车运动状态改变
C.汽车对墙壁的力等于墙壁对汽车的力
D.汽车对墙壁的力是由于汽车形变产生的
【解析】选BCD。AD.汽车对墙壁施加力的同时,汽车本身发生了形变,汽车对墙壁的力是由于汽车的形变产生的,故A错误,D正确;B.在汽车与墙壁碰撞的过程中,墙壁对汽车有力的作用,使其运动状态发生了改变,故B正确;C.汽车对墙壁的力和墙壁对汽车的力是一对相互作用力,二力大小相等,方向相反,故C正确。
三、非选择题:本题共10小题,共66分。
11.(6分)我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03mm,这种玻璃常应用于
折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其变弯曲,说明力可以改变物体的 形
状 ;手指压力越大,玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果和 力的大小 有关。手
指对玻璃的压力是 手指 的形变产生的(选填“玻璃”、“空气”或“手指”)。
【解析】手指用力压玻璃会使玻璃变弯曲,说明力可以使物体发生形变;手指压力越大,玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果和力的大小有关。手指对玻璃的压力是手指的形变产生的。
答案:形状 力的大小 手指
12.(4分)如图所示,在《天工开物》中记载,用重物测量弓弦张力的“试弓定力”。在弓
把的中点通过一个光滑的小环悬挂重物M。待弓静止时,弓把一共受到 4 个力作用,弓把对弓弦的弹力是因为 弓把 (填“弓把”或“弓弦”)发生了形变。
【解析】待弓静止时,弓把受到重力、重物通过绳子对弓把向下的拉力、弓弦对弓把的两个拉力,共4个力作用。弓把对弓弦的弹力,施力物体是弓把,所以是因为弓把发生了形变而产生的。
答案:4 弓把
13.(4分)如图所示,工人们用“重垂线”来检查壁画是否竖直,它是利用重力方向总是 竖
直向下 而制成的,重力的施力物体是 地球 。
【解析】因为重力的方向总是竖直向下的,所以重垂线是竖直的,只要让壁画的一个边与重垂线平行,壁画就挂正了,所以重垂线是利用了重力的方向总是竖直向下的原理制成的。重力的施力物体是地球。
答案:竖直向下 地球
14.(4分)物体的重心与物体的质量分布 有关 (选填:“有关”或“无关”),如图所示,被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会 先下降后上升 。
【解析】重心是物体所受重力的作用点,它的位置由物体的形状和质量分布共同决定。质量分布发生变化时,重心位置也会随之改变,因此二者是有关的。装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心,随着细沙从阀门不断流出,重心位置不断下降,当细沙快流完时,重心又上升,处于球心,故重心的位置先下降后上升。
答案:有关 先下降后上升
15. (4分)如图所示为我国古人运送巨木的劳动情境。他们通过横杆、支架、石块等将巨木
的一端抬起,然后在巨木下垫上圆木,以便将其移动。在巨木下垫圆木的目的是 减小摩擦力 ,请再举出一个生活中利用同样的方法来达到这一目的的实例: 滚动轴承 。
【解析】巨木下垫上圆木是把滑动摩擦变为滚动摩擦,目的是为了减小摩擦力;常用的滚动轴承也是用滚动代替滑动来减小摩擦力。
答案:减小摩擦力 滚动轴承
16.(3分)足球重4.5N,请在图中画出它所受重力的示意图。
【解析】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,大小为4.5N,如图所示:
17.(3分)如图甲为了方便游客,很多景区安装了上山传送带,游客只需坐在传送带上即可
边欣赏沿途的风景边上山。如图乙是这一过程的简化图,人坐在传送带上和传送带一起匀速向上运动,请你在图乙中以重心O为作用点,画出人所受摩擦力的示意图。
【解析】人坐在传送带上和传送带一起匀速向上运动,人有向下滑动的趋势,根据摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势相反分析,摩擦力沿斜面向上,从重心O沿斜坡向上画一条带箭头的线段,表示摩擦力f,如图所示:
18. (14分)小明在学习重力知识后,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的
关系”。
(1)将支架按图甲、乙、丙缓慢倾斜,支持“重力的方向总是竖直向下”的这一结论的现象是 无论支架怎么倾斜,悬挂重球的悬线始终保持竖直方向 。
(2)小明利用钩码探究重力与质量的关系,数据如表所示,请在图丁所示坐标系中画出G﹣m关系图像。
实验次序
1
2
3
4
5
6
物体质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
所受重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
3
(3)利用弹簧测力计测量物体的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是 C (填入选项)。
A.物体的重力
B.物体和测力计的总重力
C.物体对弹簧的拉力
D.弹簧对物体的拉力
(4)老师又给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸,随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像可能是图戊中的 C 图,以此判断重力大小与物质种类 无关 (选填“有关”或“无关”)。(已知ρ绿豆>ρ黄豆)
(5)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的六分之一,若一个连同随身装备共108kg的航天员到达月球表面,月球对他的引力是 180 N。若宇航员在地球上能举起最多80kg的物体,到月球上他能举起最多 480 kg的物体。
【解析】(1)本实验中,无论支架倾斜角度如何,悬挂小球的悬线始终保持竖直方向,验证了重力方向总是竖直向下;
(2)在坐标系中,横坐标标注“质量m/kg”,纵坐标标注“重力G/N”,将表格中的对应数据依次描出,再用线连接这些点,即可得到G﹣m关系图像,如图所示:
(3)使测力计内弹簧伸长的力,受力物体是弹簧,只有物体对弹簧的拉力直接作用在弹簧上使弹簧伸长。故选C。
(4)分析实验表格数据可知,重力与质量的比值是定值,和物质种类、密度都无关,因此绿豆和黄豆的G﹣m图线会重合,应为C图。
(5)由表格可知,重力和质量的比值为定值,即g=10N/kg。一个连同随身装备共108kg的航天员,地球对航天员的引力为G地=mg=108kg×10N/kg=1080N,由月球对它表面附近物体的引力是地球对地面附近同一物体引力的可得,月球对他的引力为在地球上最多能举起80kg的物体,说明宇航员的最大支撑力为F=G=m1g=80kg×10N/kg=800N到了月球上,宇航员最大支撑力不变,能举起质量最大的物体的重力为G′=F=800N根据G=mg可知,到月球上他能举起物体的质量最多为。
答案:(1)无论支架怎么倾斜,悬挂重球的悬线始终保持竖直方向;
(2);(3)C;(4)C;无关;(5)180;480。
19. (14分)如图1所示是冰壶比赛中运动员穿的蹬冰鞋与滑行鞋。运动员滑行时,全身重
量由滑行鞋支撑,需要减速或停止时,则用蹬冰鞋接触冰面进行控制。某物理兴趣小组受到启发,设计实验探究影响滑动摩擦力大小的因素。所用器材:木块、弹簧测力计、粗糙程度不同的长木板、砝码、塑料板、橡胶垫等。
(1)如图2,要使木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,则正确的操作是 用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动 。
(2)多次实验,其中一组实验数据如表1所示。
表1
实验组别
接触面
木块上砝码数
弹簧测力计示数/N
A
木块与较光滑木板
0
1.2
B
木块与较光滑木板
2
1.6
C
木块与较粗糙木板
2
2.0
为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,应选取 AB 两组实验,初步得出实验结论: 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 ;若要探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”,则应选取 BC 两组实验。
(3)小组成员想探究冰壶运动员不同鞋底材料对摩擦力的影响,在木板表面分别铺上塑料板和橡胶垫,保持木块质量和运动状态相同,测得数据如表2。
表2
接触材料
摩擦力/N
塑料板
0.9
橡胶垫
2.1
由此可知:在压力相同条件下,接触面材料不同,滑动摩擦力大小不同。故滑行鞋选用 塑料 作为材料更合适(选填“塑料”或“橡胶”)。另有小组成员认为该实验存在不妥之处,你认为不妥之处是 实验次数太少,结论不具有普遍性 。
【解析】(1)要使木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,应用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,测力计的拉力和木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)根据控制变量法,要探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,应选取只有压力大小不同的AB两组实验,B组实验中压力较大,测力计示数较大,可得:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;若要探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”,则应选取只有接触面粗糙程度不同的BC两组实验。
(3)由表可知,在木板表面铺上塑料板时,摩擦力较小,所以滑行鞋选用塑料作为材料更合适;只进行一次实验,结论具有偶然性,所以该实验存在的不妥之处是实验次数太少,结论不具有普遍性,应多次实验。
答案:(1)用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动;(2)AB;接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;BC;(3)塑料;实验次数太少,结论不具有普遍性。
20. (10分)人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送
餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为45kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动120m,受到的摩擦力约为其总重力的0.1倍。求:
(1)该送餐机器人自身的重力。(未携带物体时)
(2)机器人送餐过程中所受摩擦力的大小。
解:(1)由G=mg可得,送餐机器人自身的重力:G1=m1g=45kg×10N/kg=450N;……3分
(2) 机器人托着物体时,总质量为机器人自身质量与物体质量之和:
m总=m1+m2=45kg+5kg=50kg;…………2分
机器人和物体的总重力:G总=m总g=50kg×10N/kg=500N;…………3分
机器人送餐过程中所受摩擦力的大小:f=kG总=0.1×500N=50N。…………2分
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