内容正文:
2025春学期八年级物理第二次检测试卷
物 理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意:本试卷分为试题卷和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上,在本试题卷上作答无效;考试结束后,只需将答题卡上交;本试卷g取10 N / kg。(请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
第I卷(选择题 共38分)
一、单项选择题(本大题共10题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 在国际单位制中,力的单位是用下列哪位科学家的名字命名的( )
A. 伽利略 B. 阿基米德 C. 牛顿 D. 帕斯卡
2. 聚餐时使用公筷公勺逐渐成为人们的共识,使用筷子夹菜时,筷子是一种杠杆,如图所示的用具在使用时也是杠杆,其中与筷子属于同一类杠杆的是( )
A. 镊子 B. 羊角锤
C. 钳子 D. 起瓶器
3. 一辆汽车分别以6m/s和4m/s的速度运动时,它的惯性大小( )
A. 一样大 B. 速度为4m/s时大 C. 速度为6m/s时大 D. 无法比较
4. 如图所示,各物体中受到的两个力彼此平衡的是( )
A. B. C. D.
5. 下列实例中,减小了压强的是( )
A. 水果刀刃磨很薄
B. 铁轨铺在枕木上
C. 压路机的碾子很重
D. 啄木鸟的尖喙
6. 如图所示,一个重G = 20N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了20 cm.若不计滑轮重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为( )
A. F = 10 N,s = 0.2m
B. F = 10N,s =0.4m
C. F = 20 N,s =0.2m
D. F = 20 N,s = 0.4m
7. 关于力的知识,下列说法错误的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体,它的运动状态保持不变
B. 船员向后划水船就前进,说明物体间力的作用是相互的
C. 人坐在沙发上,沙发凹下去,说明力可以改变物体的形状
D. 力的作用效果与力的三要素有关
8. 如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 用力向吸管内吹气,吸管内水面上升
B. 用抽水机抽取地下水
C. 乘客必须站在安全线以外候车
D. 用力向两张纸的中间吹气,两张纸都向中间靠拢
9. 正在冰面上滑动的冰壶,如果冰壶所受到的力同时消失,那么冰壶将( )
A. 立即停下来 B. 做加速运动
C. 改变运动方向 D. 做匀速直线运动
10. 把一个重为10N、体积为的物体浸没在水中,放手后该物体将( )
A. 上浮 B. 下沉 C. 悬浮 D. 无法确定
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 如图所示,下列应用事例中利用了连通器原理工作的是( )
A. 盆景自动给水装置 B. 茶壶
C. 锅炉水位计 D. 乳牛自动喂水器
12. 下列现象说法中正确的是( )
A. 原子的“核式模型”是汤姆孙提出来的
B. 固体很难被压缩,说明分子间存在引力
C. 由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质不变的最小微粒
D. 分子间存在相互作用的引力和斥力
第II卷(非选择题 共62分)
三、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
13. 中华茶文化源远流长,茶叶采用真空包装,抽去茶叶袋中的空气,在_________作用下,茶叶袋会被压扁,用热水沏茶时,茶香四溢这是____________ 现象。
14. 一列长为200m的火车,以20m/s的速度通过长度为600m的大桥;火车全部通过大桥所要的时间是_______s ,以大桥为参照物,火车是__________(选填“运动”或“静止”)。
15. 意大利科学家____________ 首先用实验的方法测出了大气压强的值,如图所示是小雨用玻璃瓶和塑料吸管自制的气压计,她拿着该气压计从楼下走到楼上的过程中,细管中的水柱将_______( 选填”升高”“降低”或“不变”)。
16. 如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是___________N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为___________N。
17. 如图所示,物体A重30N,B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2.则A对B的压强是___________Pa,B对桌面的压强是__________Pa。
18. 将一体积为500cm3的木块放入盛水的容器中,如图甲所示,木块漂浮,且有五分之二的体积露出水面,则木块受到浮力为__________N,若对木块施加一个竖直向下的压力F,让它刚好完全浸没在水中,如图乙所示,则力F的大小为______________N。
四、作图题(本大题1小题,共6分. 请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
19.
(1)如图是小南奔跑时的情景,O点是他的重心。请画出小南所受重力的示意图。
(2)如图所示,是一乘客手持拉杆行李箱的情形,O是轮子的转轴,把拉杆行李箱看作杠杆,以O为支点,请在图中画出力F的力臂L。
(3)如图所示,斜面上的水杯中漂浮着一个小球,请在图中画出小球的受力示意图。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
20. 如图所示是小明同学探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)如上图甲,用弹簧测力计沿__________匀速拉动木块A,木块A受到的摩擦力为__________N;
(2)比较__________两图可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁两图_____(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与接触面的大小有关;
(4)本实验采用的探究方法是__________.如图所示,用两手食指轻轻挤压一支铅笔的两端,会感觉到两手食指的疼痛感觉不一样。在本题中压力的作用效果是通过手指的凹陷程度表现出来的,采用了__________法。(均选填“等效替代法”、” 转换法”或“控制变量法”)
21. ( 6分)在探究“二力平衡条件”的实验中,某实验小组采用了如图所示的装置。
(1)在实验过程中,要求长木板水平放置,且表面是__________的;(选填“光滑”或“粗糙”)
(2)实验时,我们增减两端钩码的数目,当两端钩码个数相等时,小车将处于__________状态。(选填“静止”或“运动”)
(3)保持两端钩码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车将__________。(选填“转动”或“继续静止”)
(4)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较__的钩码进行实验。(选填“大”或“小”)
(5)进一步的实验表明:同时作用在一个物体上的两个力,如果大小__________,方向相反,并且在_________上,这两个力就彼此平衡。
22. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5 N)。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示。此时正确的操作是向______(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)接下来,如图乙所示,在A、B两处挂上钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B 处所挂钩码向______(选填“左”或“右”)移动________ 小格;
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“变大”或“变小”),原因是___________;
(4)在实验中,小伟改变钩码的个数和位置进行多次实验,其目的是______(填字母序号);
A. 多次测量取平均值,减小误差 B. 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
23. 小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如图所示:(已知)
(1)在使用弹簧测力计前,应调节指针使其指在______________;
(2)图B中的物体受到的浮力为_____N;
(3)根据图A、C、D可知浸没在水中的物体受到的浮力跟深度_______(选填“有关”或“无关”);
(4)根据图A、D、E可知物体受到的浮力与___________有关,根据图A、B、C的数据可以提出一个可探究的科学问题是:_________________;
(5)小明制作了简易密度计来测量饮料密度:取一根粗细均匀的饮料吸管,将铅粒放入饮料管并用石蜡封口。将吸管放到水中静止时如图a所示,浸入水的长度为H,放到饮料中静止时如图b所示,浸入的长度为h,用ρ饮料、ρ水分别表示饮料和水的密度,则ρ饮料____ρ水(选填“>”、 “=”或“>”),ρ饮料= _____(用所测物理量符号表示)。
五、综合应用题(共19分。24题8分,25题11分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
24. 如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为500kg,装有四条履带,若每条履带与冰面的接触面积为。求:
(1)机器人受到的重力?
(2)机器人静止在冰面上对冰面的压强?
(3)若南极某处冰面能承受的压强为,机器人要安全通过该处,则所装载物品最大的质量为多少?
25. 如图所示,小明利用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B研究浮力问题。已知水槽的底面积为,盒A底面积为,金属块B边长为5cm。他先把金属块B放入水槽中沉底,当空盒A漂浮在水面上时,盒底浸入水中2cm深。整个实验中,水槽里的水未溢出。(已知,取g=10N/kg)求:
(1)空盒A漂浮在水面上时,盒底部受到水的压强大小;
(2)空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小;
(3)若小明把金属块B从水中捞起后放进盒A,并漂浮在水面上,问水槽里的水位与之前相比会上升还是下降?请算出水槽里水位变化的高度。
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2025春学期八年级物理第二次检测试卷
物 理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意:本试卷分为试题卷和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上,在本试题卷上作答无效;考试结束后,只需将答题卡上交;本试卷g取10 N / kg。(请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
第I卷(选择题 共38分)
一、单项选择题(本大题共10题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 在国际单位制中,力的单位是用下列哪位科学家的名字命名的( )
A. 伽利略 B. 阿基米德 C. 牛顿 D. 帕斯卡
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,而伽利略和阿基米德两位科学家并不是某个物理量的单位,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 聚餐时使用公筷公勺逐渐成为人们的共识,使用筷子夹菜时,筷子是一种杠杆,如图所示的用具在使用时也是杠杆,其中与筷子属于同一类杠杆的是( )
A. 镊子 B. 羊角锤
C. 钳子 D. 起瓶器
【答案】A
【解析】
【详解】A.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,和筷子属于同一类杠杆,故A符合题意;
BCD.羊角锤拔钉子时、钳子使用时、起瓶器开瓶盖时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 一辆汽车分别以6m/s和4m/s的速度运动时,它的惯性大小( )
A. 一样大 B. 速度为4m/s时大 C. 速度为6m/s时大 D. 无法比较
【答案】A
【解析】
【详解】物体的惯性与物体的速度无关,只和物体的质量有关,因此无论速度大小,只要质量不变惯性都保持不变。
故选A。
4. 如图所示,各物体中受到的两个力彼此平衡的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力, 故A错误,不符合题意;
B.两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、 作用在一个物体上, 所以是一对平衡力, 故B正确,符合题意;
C.两个力没有作用在同一条直线上, 故C错误,不符合题意;
D.两个力不是作用在同一物体上, 所以不是一对平衡力,故D错误,不符合题意。
故选B。
5. 下列实例中,减小了压强的是( )
A. 水果刀刃磨很薄
B. 铁轨铺在枕木上
C. 压路机的碾子很重
D. 啄木鸟的尖喙
【答案】B
【解析】
【详解】A.水果刀刃磨很薄,是为了减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.铁轨铺在枕木上,是为了增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.压路机的碾子很重,是为了增大压力来增大压强,故C不符合题意;
D.啄木鸟的尖喙,是为了减小受力面积来增大压强,啄木鸟可以更容易的啄开树木,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,一个重G = 20N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了20 cm.若不计滑轮重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为( )
A. F = 10 N,s = 0.2m
B. F = 10N,s =0.4m
C. F = 20 N,s =0.2m
D. F = 20 N,s = 0.4m
【答案】B
【解析】
【详解】由图知,此时拉力:.拉力作用点上移的高度是物体上移的距离为:.
故选B.
【点睛】此题灵活考查了对动滑轮的理解与应用,注意不要机械地使用的结论要具体问题具体分析.
7. 关于力的知识,下列说法错误的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体,它的运动状态保持不变
B. 船员向后划水船就前进,说明物体间力的作用是相互的
C. 人坐在沙发上,沙发凹下去,说明力可以改变物体的形状
D. 力的作用效果与力的三要素有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体运动状态不变指的是速度大小和方向都不变。匀速圆周运动的物体速度大小不变,但运动方向一直在改变,因此运动状态发生了改变,故A错误,符合题意;
B.船员向后划水时,对水施加向后的力,同时水对船施加向前的反作用力使船前进,说明物体间力的作用是相互的,故B正确,不符合题意;
C.人坐在沙发上使沙发凹陷变形,说明力可以改变物体的形状,故C正确,不符合题意;
D.力的大小、方向、作用点是力的三要素,三者都会影响力的作用效果,故D正确,不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 用力向吸管内吹气,吸管内水面上升
B. 用抽水机抽取地下水
C. 乘客必须站在安全线以外候车
D. 用力向两张纸的中间吹气,两张纸都向中间靠拢
【答案】B
【解析】
【详解】A.吹气时竖管上方空气流速变快,压强减小,外界大气压将水压入吸管使水面上升,故A不符合题意;
B.抽水机抽取地下水,是利用大气压工作,不能用流体压强与流速的关系解释,故B符合题意;
C.列车进站时,车身周围空气流速快压强小,人外侧压强大,会将人推向列车,因此要求站在安全线外,故C不符合题意;
D.向两张纸中间吹气,纸中间流速快压强小,内外压强差使纸向中间靠拢,故D不符合题意。
故选B。
9. 正在冰面上滑动的冰壶,如果冰壶所受到的力同时消失,那么冰壶将( )
A. 立即停下来 B. 做加速运动
C. 改变运动方向 D. 做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 题干中冰壶原本正在冰面上滑动,处于运动状态,当所有力同时消失后,冰壶会保持原来的运动状态不变,一直做匀速直线运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 把一个重为10N、体积为的物体浸没在水中,放手后该物体将( )
A. 上浮 B. 下沉 C. 悬浮 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体自身体积
浮力
已知物体重力,可得,所以物体会下沉。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 如图所示,下列应用事例中利用了连通器原理工作的是( )
A. 盆景自动给水装置 B. 茶壶
C. 锅炉水位计 D. 乳牛自动喂水器
【答案】BCD
【解析】
【详解】连通器的定义是:上端开口、底部互相连通的容器,当连通器内盛同种液体且液体静止时,各容器液面保持相平,这就是连通器原理。
A.装置中倒置的水瓶上端封闭,不符合连通器“上端开口”的结构要求,它是利用大气压工作维持水位,不满足连通器原理,故A不符合题意;
B.茶壶的壶身和壶嘴,上端开口、底部连通,符合连通器特点,利用连通器原理工作,故B符合题意;
C.水位计的玻璃管和锅炉炉体底部连通,上端都开口,静止时液面相平,通过水位计液面即可显示锅炉内部水位,利用连通器原理工作,故C符合题意;
D.喂水槽和左侧控制水箱底部连通、上端都开口,符合连通器的结构,利用连通器原理工作,故D符合题意。
故选BCD。
12. 下列现象说法中正确的是( )
A. 原子的“核式模型”是汤姆孙提出来的
B. 固体很难被压缩,说明分子间存在引力
C. 由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质不变的最小微粒
D. 分子间存在相互作用的引力和斥力
【答案】CD
【解析】
【详解】A.原子的“核式模型”是卢瑟福提出来的,故A错误;
B.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故B错误;
C.由分子构成的物质,分子是保持其物质化学性质不变的最小微粒,故C正确;
D.分子间同时存在相互作用的引力和斥力,故D正确。
故选 CD。
第II卷(非选择题 共62分)
三、填空题(每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上,不要求写出演算过程。)
13. 中华茶文化源远流长,茶叶采用真空包装,抽去茶叶袋中的空气,在_________作用下,茶叶袋会被压扁,用热水沏茶时,茶香四溢这是____________ 现象。
【答案】 ①. 大气压 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]抽走茶叶袋内空气后,袋内气压远小于外界大气压,在外界大气压的压力作用下,茶叶袋会被压扁。
[2]沏茶时茶香分子不停做无规则运动,扩散到空气中使人闻到香味,这种现象属于扩散现象。
14. 一列长为200m的火车,以20m/s的速度通过长度为600m的大桥;火车全部通过大桥所要的时间是_______s ,以大桥为参照物,火车是__________(选填“运动”或“静止”)。
【答案】 ①. 40 ②. 运动
【解析】
【详解】[1]火车全部通过大桥,行驶的总路程等于火车长度加大桥长度,即
火车全部通过大桥的时间
[2]物体相对于参照物位置发生改变则是运动,位置不变则是静止。以大桥为参照物,火车的位置不断发生变化,因此火车是运动的。
15. 意大利科学家____________ 首先用实验的方法测出了大气压强的值,如图所示是小雨用玻璃瓶和塑料吸管自制的气压计,她拿着该气压计从楼下走到楼上的过程中,细管中的水柱将_______( 选填”升高”“降低”或“不变”)。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 升高
【解析】
【详解】[1]物理学史中,意大利科学家托里拆利最早通过实验测出了大气压强的数值。
[2]大气压随海拔升高而减小,而自制气压计的瓶内气压大小不变,从楼下走到楼上时,外界大气压降低,瓶内气压大于外界大气压,会将瓶内水压入细管,因此细管中的水柱会升高。
16. 如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是___________N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为___________N。
【答案】 ①. 20 ②. 35
【解析】
【详解】[1]当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A与B的重,所以摩擦力为
[2]根据影响摩擦力的因素知,当推力F保持不变时,A与墙面的摩擦力不变,仍为20N,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重和摩擦力平衡,故
17. 如图所示,物体A重30N,B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2.则A对B的压强是___________Pa,B对桌面的压强是__________Pa。
【答案】 ①. 6×104 ②. 9×104
【解析】
【分析】
【详解】[1] A对B的压力
A对B的压强
[2] B对桌面的压力
B对桌面的压强
18. 将一体积为500cm3的木块放入盛水的容器中,如图甲所示,木块漂浮,且有五分之二的体积露出水面,则木块受到浮力为__________N,若对木块施加一个竖直向下的压力F,让它刚好完全浸没在水中,如图乙所示,则力F的大小为______________N。
【答案】 ①. 3 ②. 2
【解析】
【详解】[1]已知木块体积
木块有体积露出水面,因此排开水的体积
根据阿基米德原理,得
[2]木块漂浮,因此木块重力
木块完全浸没时,排开水的体积
此时总浮力
木块静止受力平衡,向上的浮力等于向下的重力与压力之和
因此
四、作图题(本大题1小题,共6分. 请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。)
19.
(1)如图是小南奔跑时的情景,O点是他的重心。请画出小南所受重力的示意图。
(2)如图所示,是一乘客手持拉杆行李箱的情形,O是轮子的转轴,把拉杆行李箱看作杠杆,以O为支点,请在图中画出力F的力臂L。
(3)如图所示,斜面上的水杯中漂浮着一个小球,请在图中画出小球的受力示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
见答案。
【小问2详解】
力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。行李箱支点为O,力F的作用线是沿力F方向的直线,所以从O点向力F的作用线作垂线,该垂线段的长度就是力F的力臂L。据此作图。
【小问3详解】
小球处于漂浮状态,受浮力和重力,浮力和重力是一对平衡力,作用点都画在重心处。据此作图。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。
20. 如图所示是小明同学探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)如上图甲,用弹簧测力计沿__________匀速拉动木块A,木块A受到的摩擦力为__________N;
(2)比较__________两图可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)比较甲、丁两图_____(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与接触面的大小有关;
(4)本实验采用的探究方法是__________.如图所示,用两手食指轻轻挤压一支铅笔的两端,会感觉到两手食指的疼痛感觉不一样。在本题中压力的作用效果是通过手指的凹陷程度表现出来的,采用了__________法。(均选填“等效替代法”、” 转换法”或“控制变量法”)
【答案】(1) ①. 水平方向 ②. 2 (2)乙丙
(3)不能 (4) ①. 控制变量法 ②. 转换法
【解析】
【小问1详解】
实验时为了测出滑动摩擦力大小,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。
由甲图知,测力计的分度值为0.5N,其示数为2N,即木块A受到的摩擦力为2N。
【小问2详解】
要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,故比较乙丙两图。
【小问3详解】
要探究滑动摩擦力的大小与接触面的大小的关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度一定,改变接触面积的大小;图甲丁没有控制压力相同,受力面积不同,不能得出滑动摩擦力的大小与接触面的大小有关。
【小问4详解】
滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,实验时分别控制压力相等或接触面的粗糙程度相同,所以采用的探究方法是控制变量法。
实验过程中,是通过观察手指的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种研究物理问题的方法在物理学中叫转换法。
21. ( 6分)在探究“二力平衡条件”的实验中,某实验小组采用了如图所示的装置。
(1)在实验过程中,要求长木板水平放置,且表面是__________的;(选填“光滑”或“粗糙”)
(2)实验时,我们增减两端钩码的数目,当两端钩码个数相等时,小车将处于__________状态。(选填“静止”或“运动”)
(3)保持两端钩码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车将__________。(选填“转动”或“继续静止”)
(4)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较__的钩码进行实验。(选填“大”或“小”)
(5)进一步的实验表明:同时作用在一个物体上的两个力,如果大小__________,方向相反,并且在_________上,这两个力就彼此平衡。
【答案】(1)光滑 (2)静止
(3)转动 (4)大
(5) ①. 相等 ②. 同一条直线
【解析】
【小问1详解】
本实验需要减小摩擦力对实验结果的干扰,因此要求长木板表面光滑,降低摩擦力的影响。
【小问2详解】
当两端钩码个数相等时,小车受到左右两个拉力大小相等,受力平衡,因此小车保持静止状态。
【小问3详解】
将小车扭转一个角度后,两个拉力的作用线不在同一直线上,不满足二力平衡条件,释放后小车会转动,直到两个力回到同一直线上才会停止。
【小问4详解】
钩码质量越大,对小车的拉力越大,摩擦力相对于拉力的影响就越小,因此选用质量较大的钩码,可减小摩擦力对实验的干扰。
【小问5详解】
[1][2]实验表明,二力平衡的条件是:这两个力同时作用在一个物体上,大小相等、方向相反,在同一条直线上。
22. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5 N)。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示。此时正确的操作是向______(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)接下来,如图乙所示,在A、B两处挂上钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B 处所挂钩码向______(选填“左”或“右”)移动________ 小格;
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“变大”或“变小”),原因是___________;
(4)在实验中,小伟改变钩码的个数和位置进行多次实验,其目的是______(填字母序号);
A. 多次测量取平均值,减小误差 B. 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
【答案】(1)右 (2) ①. 左 ②. 2
(3) ①. 变大 ②. 动力臂变小了 (4)B
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,杠杆左低右高,应向右调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
设每格的长度为L,若将A处的钩码拿掉一个,杠杆在水平位置再次平衡时,根据杠杆的平衡条件可得
解得:n=2。则应将B 处所挂钩码向左移动2格。
【小问3详解】
杠杆始终在水平位置平衡,在旋转过程中,动力臂逐渐变小,由于阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力逐渐变大,即弹簧测力计的示数将逐渐变大。
【小问4详解】
为避免偶然因素的影响,使结论具有普遍性,在实验中,应改变钩码的个数和位置进行多次实验,故选B。
23. 小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如图所示:(已知)
(1)在使用弹簧测力计前,应调节指针使其指在______________;
(2)图B中的物体受到的浮力为_____N;
(3)根据图A、C、D可知浸没在水中的物体受到的浮力跟深度_______(选填“有关”或“无关”);
(4)根据图A、D、E可知物体受到的浮力与___________有关,根据图A、B、C的数据可以提出一个可探究的科学问题是:_________________;
(5)小明制作了简易密度计来测量饮料密度:取一根粗细均匀的饮料吸管,将铅粒放入饮料管并用石蜡封口。将吸管放到水中静止时如图a所示,浸入水的长度为H,放到饮料中静止时如图b所示,浸入的长度为h,用ρ饮料、ρ水分别表示饮料和水的密度,则ρ饮料____ρ水(选填“>”、 “=”或“>”),ρ饮料= _____(用所测物理量符号表示)。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 1 ③. 无关 ④. 液体密度 ⑤. 体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关 ⑥. ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]弹簧测力计在使用前,应进行调零,使指针指在零刻度线。
(2)[2]根据称重法,图B中的物体受到的浮力为
F浮=G-F1=10N-9N=1N
(3)[3]由图A、C、D可知,液体的密度不变,物体排开液体的体积不变,测力计的示数不变,即浮力不变,物体浸没的深度不同,说明物体受到的浮力跟深度无关。
(4)[4]根据图A、D、E可知,物体排开液体的体积不变,液体密度不同,测力计示数不同,浮力不同,说明物体受到的浮力与液体密度有关。
[5]由图A、B、C可知,液体密度不变,物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,即浮力不同,故可以提出一个可探究的科学问题是:物体受到的浮力与物体排开液体的体积是否有关。
(5)[6][7]密度计在水中和在饮料中都漂浮,根据漂浮条件,受到的浮力都等于重力,所以密度计在水中和在饮料中受到的浮力相等,即F水浮= F饮浮,根据阿基米德原理的
ρ水gSH=ρ饮料gSh
所以饮料的密度为
由图可知,H>h,故ρ饮料>ρ水。
五、综合应用题(共19分。24题8分,25题11分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
24. 如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为500kg,装有四条履带,若每条履带与冰面的接触面积为。求:
(1)机器人受到的重力?
(2)机器人静止在冰面上对冰面的压强?
(3)若南极某处冰面能承受的压强为,机器人要安全通过该处,则所装载物品最大的质量为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
机器人受到的重力
【小问2详解】
机器人静止在水平冰面上,对冰面的压力等于自身重力,即
四条履带的总接触面积
机器人静止在冰面上对冰面的压强
【小问3详解】
冰面能承受的最大总压力
最大总压力等于机器人和装载物品的总重力,因此总最大质量
装载物品的最大质量
25. 如图所示,小明利用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B研究浮力问题。已知水槽的底面积为,盒A底面积为,金属块B边长为5cm。他先把金属块B放入水槽中沉底,当空盒A漂浮在水面上时,盒底浸入水中2cm深。整个实验中,水槽里的水未溢出。(已知,取g=10N/kg)求:
(1)空盒A漂浮在水面上时,盒底部受到水的压强大小;
(2)空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小;
(3)若小明把金属块B从水中捞起后放进盒A,并漂浮在水面上,问水槽里的水位与之前相比会上升还是下降?请算出水槽里水位变化的高度。
【答案】(1);(2)2N;(3)上升,
【解析】
【详解】解:(1)空盒A漂浮在水面上时,盒底部受到水的压强为
(2)空盒A漂浮在水面上时排开水的体积为
空盒A漂浮在水面上时受到的浮力为
(3)B沉底时,B排开水的体积为
将B捞出来,放入A中后,相比于未放入A中时,浮力增加量等于B的重力,将B放入A中后,放之后比放之前多排开水的体积为
,所以水位会上升;两次排开液体体积之差为
水位上升的高度为
答:(1)空盒A漂浮在水面上时,盒底部受到水的压强大小为200Pa;
(2)空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小为2N;
(3)若小明把金属块B从水中捞起后放进盒A,并漂浮在水面上,水槽里的水位与之前相比会上升,水槽里水位变化的高度为2.5cm。
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