第六章 熟悉而陌生的力(举一反三·单元测试)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-08-27
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦初中物理“熟悉而陌生的力”,覆盖重力、弹力、摩擦力等核心知识点,通过生活情境(如孔明灯、打年糕)和实验探究(弹簧特性、重力与质量关系),适配单元复习,强化物理观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14/30|重力估算(矿泉水5N)、力的作用效果(推墙后退)|结合传统文化(孔明灯),考察相互作用观念|
|填空题|11/25|力的相互性(推船)、摩擦力应用(压橡皮擦)|联系生产生活(《天工开物》农耕),体现社会责任|
|实验探究题|3/20|弹簧k值探究、重力与质量关系|注重数据处理与模型建构,培养科学思维|
|综合应用题|3/15|胡克定律应用、限重计算|融合阅读与计算,提升问题解决能力|
内容正文:
第六章 熟悉而陌生的力
(试卷满分100分 答题时间90分钟)
一、选择题(本题共14小题,共30分。其中1-12小题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意,13、14每小题3分,每小题至少有两个选项符合题意,都选对得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.下列物体中重力约为5N的是( )
A.一个鸡蛋 B.一瓶矿泉水 C.一个大西瓜 D.一名中学生
【答案】B
【解析】A.一个鸡蛋的重力约为0.5N,故A不符合题意;
B.一瓶矿泉水约500g,重力约为
故B符合题意;
C.一个大西瓜重力约为50N,故C不符合题意;
D.一名中学生重力约为500N,故D不符合题意。故选B。
2. 孔明灯是中国一种古老的手工艺品。如图所示是放飞在空中的孔明灯,图中能正确表示孔明灯装饰穗所受重力方向的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】重力方向竖直向下,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
3. 下列四幅图中关于力的现象的描述,其中不能说明力的作用是相互的现象是( )
A. 图甲,穿着旱冰鞋的小红用手向前推墙后,她由静止开始向后退
B. 图乙,分别在A、B、C三处用同样大小的力推门,在A处更容易将门推动
C. 图丙,在两个靠的较近的小车上分别放一块磁体,松手后两个小车都向后退
D. 图丁,人坐在小船上,用力向前推开另一艘小船,自己坐的小船却向后移动
【答案】B
【解析】A.穿旱冰鞋的女孩小红用手推墙,她在推墙时会感到墙在推她,她自己也会后退,因为手给墙施力的同时,手也受到墙的反作用力,这表明物体间力的作用是相互的,故A不符合题意;
B.分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开,这是因为力的作用点不同;说明力的作用效果跟力的作用点有关,故B符合题意;
C.由于同名磁极相互排斥,产生的力使甲车向左运动、乙车向右运动,说明物体间力的作用是相互的,故C不符合题意;
D.人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,把另一只小船推开的同时自己坐的小船则向相反的方向运动,说明物体间力的作用是相互的,故D不符合题意。故选B。
4. 如图所示实例中,主要说明力可以改变物体运动状态的是( )
A. 撑杆被压弯 B. 铅球投掷出去 C. 压弯跳板 D. 拉满弓
【答案】B
【解析】撑杆被压弯、压弯跳板、拉满弓,撑杆、跳板和弓的形状发生改变,说明力可以使物体发生形变;铅球投掷出去,铅球的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。故选B。
5. 如图是人们打年糕时的情景,用木制榔头捶打年糕的过程中( )
A. 打年糕时,年糕发生了弹性形变
B. 榔头打击年糕时,人对年糕有力的作用
C. 年糕凹陷,说明力可以改变物体的形状
D. 榔头只受重力作用
【答案】C
【解析】A.打年糕时,年糕发生了塑性形变,故A不符合题意;
B.榔头打击年糕时,榔头对年糕有力的作用,故B不符合题意;
C.榔头的打击力使年糕凹陷,说明力可以改变物体的形状,故C符合题意;
D.由图片信息可知,举起榔头时,榔头受到重力和人的支持力,故D不符合题意。
故选C。
6. 规范的操作是科学实验的基本要求,下列实验操作正确的是( )
A.测量木块长度 B.测量液体温度 C.测量木块重力 D.测量液体体积
【答案】B
【解析】A.测量木块长度时,读数时视线应与刻度尺的刻度线垂直。图中视线倾斜(俯视),会导致读数偏大,操作错误,故A错误;
B.测量液体温度时,温度计的玻璃泡应全部浸入被测液体中,且不能接触容器底或容器壁,读数时视线应与温度计中液柱的上表面相平。图中操作符合规范,故B正确;
C.使用弹簧测力计测量物体重力时,应将物体挂在挂钩上,手提提环。图中将弹簧测力计倒置使用,操作错误,故C错误;
D.使用量筒测量液体体积读数时,视线应与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。图中为俯视,会导致读数偏大,操作错误,故D错误。 故选B。
7.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是( )
A.弹簧对手的拉力 B.手对弹簧的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都不正确
【答案】A
【解析】一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端,弹簧发生了弹性形变,弹簧产生弹力,弹力的施力物体是弹簧,弹力的受力物体是人手和墙壁;所以弹簧形变产生的力,是弹簧对墙壁的拉力、弹簧对手的拉力,故A正确,BCD错误。故选A。
8. 弹簧测力计是实验室中常用的测量工具。关于如图所示的弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A. 量程为0~5N,分度值为0.1N
B. 实验前,应该在受力方向上调零
C. 弹簧测力计只能测量重力的大小
D. 在一定范围内,弹簧伸长越长,弹簧受到的拉力越大,它就是根据这个特性制成的
【答案】B
【解析】A.量程为0~5N,一个大格分为5个小格,分度值为0.2N,故A错误;
B.实验前,应该在受力方向上调零,确保弹簧伸长是受所测力的结果,故B正确;
C.弹簧测力计是测量力的工具,不只能测量重力的大小,还可以测拉力,故C错误;
D.弹簧测力计的工作原理为在弹性限度内,弹簧伸长量与其所受拉力成正比,弹簧是在拉力的作用下伸长的,故D错误。故选B。
9. 如图所示,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重为500N的一袋大米静止放在传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是米袋重的。米袋在滑动时受到的摩擦力方向以及随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为( )
A. 向左,250N B. 向左,0N C. 向右,250N D. 向右,0N
【答案】D
【解析】因为米袋刚放上去时相对于传送带向左运动,因此米袋受到的摩擦力方向向右;当米袋随传送带匀速运动时,相对于传送带没有运动趋势,不受摩擦力,摩擦力为0。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.如图所示实例中,为了增大摩擦的是( )
A.轴承中装有滚珠 B.给车轴加润滑油
C.用力压住橡皮擦字 D.轮滑鞋装有滚轮
【答案】C
【解析】A.轴承中装滚珠,是变滑动为滚动减小摩擦,故A不符合题意;
B.给车轴加润滑油,是使接触面分离减小摩擦,故B不符合题意;
C.用力压住橡皮擦字,是通过增大压力来增大摩擦,故C符合题意;
D.轮滑鞋装滚轮,是变滑动为滚动减小摩擦,故D不符合题意。故选C。
11.如图是“蹦极”的示意图,将一根有弹性的绳子系在人身上,另一端固定在跳台上。人从跳台跳下,落至图中点时弹性绳刚好被拉直,图中点是人能达到的最低点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.人在整个过程中始终受弹力
B.人受到的弹力方向都是向上的
C.从点到点,人受到的弹力大小不变
D.从点到点,人受到的弹力逐渐变小
【答案】B
【解析】A.在从跳台到A点的过程中,弹性绳没有被拉直,因此人不受弹力作用。只有在A点之后,弹性绳被拉直,人才开始受到弹力,故A错误;
B.弹性绳在被拉直后,弹力的方向始终是向上的,试图将人拉回跳台,故B正确;
CD.从A点到B点,弹性绳被逐渐拉长、伸长量变大,弹力的大小与绳子的伸长量成正比,因此弹力逐渐增大,故CD错误。故选 B。
12.如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后自动会自动重新立起。相对于水平面,“不倒翁”在摆动过程中( )
A.所受的重力大小不变,方向变动 B.所受的重力大小改变,方向不变
C.所受支持力作用点改变,方向不变 D.所受支持力作用点不变,方向不变
【答案】C
【解析】AB.地面附近的一切物体都要受重力作用,重力的方向始终是竖直向下的,重力大小与质量成正比,“不倒翁”质量不变,则它的重力不变,所以,玩具“不倒翁”在摆动过程中,重力的大小和方向都不变;故AB不符合题意;
CD.支持力是接触面施加给玩具“不倒翁”的力,方向始终垂直于接触面,即竖直向上;在摆动过程中,玩具“不倒翁”与桌面的接触点会发生变化,因此支持力的作用点会随接触点的变化而改变,故C符合题意,D不符合题意。故选C。
13.小球向左运动与弹簧接触后,经历了图甲、乙所示的过程,下列说法正确的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C.弹开过程中小球没有受到力的作用
D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向
【答案】ABD
【解析】A.在压缩过程,小球对弹簧有力的作用,使弹簧变短,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.在压缩过程,弹簧对小球也有力的作用,使小球的运动速度逐渐变小,说明力可以改变物体的运动快慢, 故B正确;
C.小球被弹开的过程中,弹簧对小球有力的作用,物体间力的作用是相互的,小球对弹簧也有力的作用,故C错误;
D.在整个过程中,小球的运动方向发生了变化,说明力可以改变物体的运动方向,故D正确。
故选ABD。
14. 在探究重力的大小与质量的关系时,小明测量了不同钩码所受重力,并根据测量数据画出重力与质量关系的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质量为100g的物体所受的重力为1.0N
B. 所受重力为2.0N的物体,其质量为2kg
C. 实验所在处物体所受重力与其质量成正比
D. 只能用同种材料制成的物体进行该实验
【答案】AC
【解析】A.由图可知,当质量为100g时,G等于1.0N,故A正确;
BC.由图可知,重力与质量的比值
所以实验所在处物体所受重力与其质量成正比,所受重力为2.0N的物体,其质量为
故B错误,C正确;
D.实验探究的是重力与质量的关系,与材料种类无关,所以可以用不同种材料制成的物体进行该实验,故D错误。
故选AC。
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共25分)
15. 如图所示,小宇坐在小船上用力推另一条小船,他想将另一条船推开而自己坐的小船不动,他的愿望不能实现,这种现象可以用______来解释。如图小宇参加赛艇比赛时的照片,他用桨向后划水,赛艇会向前运动.推动赛艇向前运动的力的施力物体是______,如要使赛艇作逆时针旋转,小宇应该在赛艇的______(左/右)侧向外侧划水。
【答案】 力的作用是相互的 水 右
【解析】他推开另一条船时,由于力的作用是相互的,自己坐的小船也将受到相等大小的推力,而无法保持小船不动。
桨向后划水,由于力的作用是相互的,力向前推桨,桨在船上,船向前进,因此推动赛艇向前运动的力的施力物体是水。
使赛艇作逆时针旋转,根据力的作用是相互的,应向外顺时针划水,因此应在右侧向外划水。
16. 如图两幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,描述了南北方耕种时的不同之处。甲图“北盖种”描述北方播种后,用驴拉石陀压土埋麦。驴拉石陀的力与石陀拉驴的力是一对 _________力;乙图“南种牟麦”描述南方播种后用脚压土。土地上留下脚印,说明力可以改变物体的 ___________。
【答案】 相互作用 形状
【解析】驴拉石陀的力与石陀拉驴的力同时作用在石陀和驴上,符合相互作用力的条件,所以是一对相互作用力。土地上留下脚印,说明了脚对土地施加了作用力,土地的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
17. 如图所示为淮海战役中,唐和恩在长达2500km的支援前线的路上使用过的小竹竿,每到一地,他就手持钢针把地名刻在小竹竿上,能在小竹竿上刻字,是因为钢针的硬度比小竹竿 ,刻字时,使小竹竿留下刻痕的是 对 施加的力。
【答案】 大 钢针 小竹竿
【解析】钢针能在竹竿上刻出字来,根本原因是钢针的硬度比竹竿大竿的硬度大。
刻字时,留下刻痕的直接原因是钢针对竹竿施加的力使竹竿表面发生形变,从而形成刻痕。
18. 如图所示,打网球时,击球瞬间网球迅速被压扁并反弹出去,这说明力既可以改变物体的运动状态,又可以使物体产生________;在球被压扁的同时球拍的拉线也弯曲了,这说明________。
【答案】形变 物体间力的作用是相互的
【解析】击球瞬间网球迅速被压扁,说明力可以改变物体的形状即使物体发生形变。
球被压扁的同时球拍的拉线也弯曲,表明球拍也受到了球的压力,说明物体间力的作用是相互的。
19. 利用小半瓶矿泉水,我们可以探究很多物理问题:按如图甲、乙所示两种方式放置矿泉水瓶,图甲中用手推矿泉水瓶的上部,瓶会跌倒,而推矿泉水瓶的下部,瓶会滑动。这表明力的作用效果与力的_________有关;吹矿泉水瓶,图乙中矿泉水瓶很容易被吹动,但其运动速度越来越小,说明力可以改变物体的_______。
【答案】 作用点 运动状态
【解析】用手推矿泉水瓶的上部,瓶会跌倒,而推矿泉水瓶的下部,则瓶会滑动,作用点不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果跟力的作用点有关。
图乙中矿泉水瓶很容易被吹动,但其运动速度越来越小,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。
20. 如图是一种常见的订书机,固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向___(填“左”或“右”)的弹力;在订书机某次正常使用过程中,该弹力将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 左 减小
【解析】由图可知,订书机钉槽内弹簧向右压缩,弹簧需要向左恢复形变,所以弹簧给钉子一个向左的弹力;在使用过程中,弹簧形变程度变小,所以弹力减小。
21. 如图是正在使用弹簧测力计测某物块的重力,这个弹簧测力计的量程是_________N,每一个小格表示_________N,所测物块的重力是_________N。
【答案】 0~5 0.2 3.2
【解析】由图可知,测力计所能测量的最大力为5N,所以量程为0~5N。
由图可知,0~1N之间共分成5个小格,1个小格表示0.2N,测力计示数为3.2N。
22. “夜来风雨声,花落知多少”。这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,诗中“花落”是指花瓣落地,实际上是由于花瓣受到_______力作用的原因。小明在墙上挂装饰画时,用自制的重锤来检查装饰画是否挂正,这是利用了重力的方向总是________的。
【答案】 重 竖直向下
【解析】花瓣落地是因为地球对花瓣的吸引,也就是由于花瓣受到重力作用的结果。
小明在墙上挂装饰画,用重锤来检查,当装饰画与悬挂重锤的细线重合,就标志着装饰画是挂正的,这正是利用了重力的方向总是竖直向下的。
23. 如图甲所示,建筑工人经常利用重锤线来判定砌好的墙是否竖直,这是利用了重力的方向总是 _______的原理,如图乙所示,门把手一般安装在距离门轴较远的位置,便于开门,这是因为力的作用效果与力的 _______有关。
【答案】 竖直向下 作用点
【解析】重力的方向总是竖直向下的,如图甲所示,建筑工人经常利用重锤线来判定砌好的墙是否竖直,这是利用了这一个原理。
如图乙所示,门把手一股安装在距离门轴较远的位置,便于开门,作用在不同的位置,效果不一样,所以力的作用效果与力的作用点有关。
24. 如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。
【答案】100
【解析】在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,所以猴子相当于地面始终处于静止状态,受到的摩擦力等于自身重力,猴子所受摩擦力的大小为
f=G=mg=10kg×10N/kg=100N
25.小明准备利用弹簧测力计、 一只小桶制成一杆简单液体密度秤,如图所示,已知小桶重G=1N,容积V=100mL,在小桶中加满待测液体就可以直接”称”出该液体的密度。在这测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度 N 处,1g/cm3应标在原刻度 N 处,此“密度秤”的测量范围是 g/cm3。(g=10N/kg)
.
【答案】 1 2 0~4
【解析】当桶内不装液体时,桶内液体的密度为0,筒的重力为1N,则密度为“0”刻度应标在原刻度1N处。
当小桶装满1g/cm3的液体时,由得,小桶内液体的重力为
此时小桶总重力为
则1g/cm3应标在原刻度2N处。
由图得,测力计的最大测量值为5N,当小桶的总重力为5N时,桶内液体的质量最大,桶内液体的体积始终等于小桶的体积,由得,此时桶内液体的密度最大,为
则此“密度秤”的测量范围是0~4g/cm3。
三、简答与作图题(本题共5小题,每小题各2分,共10分)
26. 小明妈妈买了一些玻璃罐装食品,在打开的过程中发现,玻璃罐的盖子很难打开。小明教了妈妈两种方法。
方法一:如图甲,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
方法二:如图乙,找一把尖锐的水果刀或者剪刀,在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,然后用手轻轻一拧,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识解释为什么这两种方式更容易打开玻璃罐的盖子。
【答案】方法一:在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的粗糙程度,从而增大了手与盖子之间的摩擦力,因此更容易打开玻璃罐的盖子;
方法二:在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,使玻璃罐内的气压增大,减小了盖子和玻璃罐之间的压力,从而减小了盖子和玻璃罐之间的摩擦力,所以更容易打开玻璃罐的盖子。
【解析】方法一:在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的粗糙程度,从而增大了手与盖子之间的摩擦力,因此更容易打开玻璃罐的盖子;
方法二:在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,使玻璃罐内的气压增大,减小了盖子和玻璃罐之间的压力,从而减小了盖子和玻璃罐之间的摩擦力,所以更容易打开玻璃罐的盖子。
27. 质地均匀的小球静止在竖直放置弹簧的上端,请在图中作出小球所受力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力的作用,小球静止,则这两个力是一对平衡力,大小相等。如图所示:
28. 如图所示为排球在空中飞行的轨迹图,已知排球质量为,g取。请画出排球在图示位置受到重力的示意图(要标注重力大小)。
【答案】如图所示
【解析】排球的重力为
重力的方向是竖直向下的,从排球的重心(排球的球心)竖直向下画有向线段表示出其重力示意图,如图所示:
29. 如图是小明右脚向后蹬地的情景,O点是小明的重心。请画出小明所受重力G的示意图和地面对右脚鞋底的摩擦力f的示意图。
【答案】如图所示
【解析】过重心O画一条竖直向下的带箭头的线段,标上符号G,即为重力的示意图;人走路时后脚蹬地面,脚有向后运动的趋势,则后脚受到的摩擦力向前,作用点在脚掌与地面的接触面上,如图所示:
30.如图,物体在拉力F的作用下沿斜面向上运动,请以O点为作用点画出物体所受摩擦力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】物体沿斜面向上运动,所受的摩擦力沿斜面向下,作用在O点,作图如下:
四、实验探究题(本题共3小题,每空1分,涉及作图2分,共20分)
31. (8分)实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:,则比值k的单位是______,这根弹簧k的大小为______;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为______cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力______ N,此时弹簧的伸长量______ cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b);______
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线a、b,可以判断______(选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
【答案】(1) N/cm 0.5N/cm (2) 3.00 2.5 2.50 丙
【解析】(1)拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为
(2)①如图乙,此时弹簧长度为
11.50cm-8.50cm=3.00cm
②如图丙所示,每个钩码的重力为,5个钩码的总重力为2.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N,此时弹簧的伸长量
④在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的各点,然后连接起来,如图所示:
⑤图线b的k值为
大于原来图线a的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
32. (7分)小明在探究重力G与质量m关系的实验中,用弹簧测力计分别测出不同钩码受到的重力,记录在表格中。
序号
质量/kg
重力/N
______/()
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
4
0.4
4
(1)表格中第4列缺少的项目应填写______,利用表中数据作出图像,如图乙中b直线所示,可得出物体所受重力与质量成______的结论;
(2)完成上述实验后,小明又准备利用不同数量桔子进行探究:
①实验中,桔子不能直接挂在弹簧测力计上,小明准备将桔子放入塑料袋测量,为排除塑料袋的重力对结果的影响,下列措施可行的是______(填序号);
A.先测量塑料袋重力,再用总重力减去塑料袋重力
B.将塑料袋挂在弹簧测力计的挂钩上进行调零
②正确测量后,小明将相关数据标在了图像中,则图像______(选填“a”、“b”或“c”)最有可能是正确的;
(3)探究活动中多次实验的目的是______;
(4)完成上述实验后,小明利用如图丙中的装置探究重力的方向,将装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板与桌面的夹角,观察到悬线OA的方向______(选填“变化”或“不变”);接着他又剪断OA,观察小球下落方向,该操作目的是______。
【答案】 (1)重力/质量 正比 (2) B b (3) 寻找普遍规律,排除偶然性 (4) 不变 进一步验证重力的方向
【解析】(1)实验需要探究重力G与质量m的关系,因此表格中第4列缺少的项目应填写重力与质量的比值,即:重力/质量。
物体的图像如图乙中的b直线,是一条过原点的斜直线,则可得出,物体所受重力与质量成正比。
(2)①塑料袋重力很小,若测量塑料袋重力,误差很大,导致实验结果误差较大,因此不能先测塑料袋重力,再用总重力减去塑料袋重力,故A不可行;为排除塑料袋的重力对实验的影响,可以将塑料袋挂在弹簧测力计下方,调零后再测量桔子的重力,这种测量方法误差较小。故选B。
②根据表中数据,该小组作出重力与质量的关系成正比,可知苹果的重力与质量关系应在图线上,则图像b最有可能是正确的。
(3)通过实验得出重力G与质量m关系的实验中,应该多测量几次,目的是:寻找普遍规律,避免偶然性。
(4)小球受到重力作用,重力的方向竖直向下,无论怎样改变木板与桌面的夹角,悬线OA的方向不变,总是竖直向下。剪断悬线,此时小球竖直向下下落,这样做可进一步验证重力的方向。
33. (5分)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
【答案】(1) 水平 匀速直线 (2)粗糙 (3) 不合理 没有只控制接触面积不同
【解析】(1)因为实验时要在水平方向拉动木块,为了避免弹簧与外壳摩擦等对实验的影响,应在水平方向对弹簧进行调零。
根据二力平衡知识可知,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)对比乙,丙两次实验可知,压力一定时,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,即摩擦力越大,因此可得:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)对比乙、丁两次实验,木块对接触面的压力一定,接触面的粗糙程度和面积都不同,根据控制变量法的思想可知,小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。
五、综合应用(含计算)题(本题共3小题,共15分)
34. (5分)如图所示,弹簧测力计和物体A保持静止状态.()。
求:(1)物体A的质量为多少?
(2)物体在月球上所受的重力是它在地球上所受重力的,若用此弹簧测力计在月球上测另一物体B的重力,测得结果如图所示,则物体B的质量是多少?
【答案】(1)0.2 (2)1.2
【解析】(1)由图可知物体A所受的重力是2N,则A的质量是
(2)由题意可知,物体B在月球上所受的重力是地球上的,
在月球上GB月=2N
在地球上GB=2N×6=12N
则B的质量是
35.(5分)一座桥的桥头立有这样的交通标志牌(桥梁限重标志),如下图。现有一自重的大卡车,装了的石子,石子的密度。求:
(1)石子的质量;
(2)请通过计算说明这辆卡车通过该桥是否违章?
【答案】(1)2×104kg
(2)这辆卡车通过该桥没有违章
【解析】(1)根据可得,石子质量m石=ρ石V石=2.5×103kg/m3×8m3=2×104kg
(2)卡车的质量
卡车和石子的总质量m总=m石+m车=2×104kg+5×103kg=2.5×104kg=25t
25t<30t,所以这辆卡车通过该桥没有违章。
36. (5分)阅读短文,回答文后问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撒去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从 定律;
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的 ;
(3)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)一根弹簧受0.5N的拉力时长12cm,受1N的拉力时长14cm(弹簧均在弹性限度内处于伸长状态),则弹簧的原长是 cm。
【答案】(1) 胡克 (2) 弹性限度(3) 劲度系数 无关(4) 10
【解析】(1)在弹性限度内,弹簧测力计产生的弹力与伸长量成正比,所以它的工作原理遵从胡克定律。
(2)若物体形变过大,超出一定的限度,即如果超过了弹簧的弹性限度,弹簧产生的弹力与伸长量不再成正比;所以,使用弹簧测力计时,注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的弹性限度。
(3)由题可知,弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它是由弹簧自身的粗细、长短、材料决定的,与它受力的大小无关。
(4)由题意可知,当弹簧总长度l1=12cm时,受到的拉力F1=0.5N,弹簧总长度l2=14cm时,受到的拉力F2=1N,设弹簧的原长为l,因弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,故有
即
解得弹簧的原长l=10cm
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第六章 熟悉而陌生的力
(试卷满分100分 答题时间90分钟)
一、选择题(本题共14小题,共30分。其中1-12小题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意,13、14每小题3分,每小题至少有两个选项符合题意,都选对得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.下列物体中重力约为5N的是( )
A.一个鸡蛋 B.一瓶矿泉水 C.一个大西瓜 D.一名中学生
2. 孔明灯是中国一种古老的手工艺品。如图所示是放飞在空中的孔明灯,图中能正确表示孔明灯装饰穗所受重力方向的是( )
A.B.C. D.
3. 下列四幅图中关于力的现象的描述,其中不能说明力的作用是相互的现象是( )
A. 图甲,穿着旱冰鞋的小红用手向前推墙后,她由静止开始向后退
B. 图乙,分别在A、B、C三处用同样大小的力推门,在A处更容易将门推动
C. 图丙,在两个靠的较近的小车上分别放一块磁体,松手后两个小车都向后退
D. 图丁,人坐在小船上,用力向前推开另一艘小船,自己坐的小船却向后移动
4. 如图所示实例中,主要说明力可以改变物体运动状态的是( )
A. 撑杆被压弯 B. 铅球投掷出去 C. 压弯跳板 D. 拉满弓
5. 如图是人们打年糕时的情景,用木制榔头捶打年糕的过程中( )
A. 打年糕时,年糕发生了弹性形变
B. 榔头打击年糕时,人对年糕有力的作用
C. 年糕凹陷,说明力可以改变物体的形状
D. 榔头只受重力作用
6. 规范的操作是科学实验的基本要求,下列实验操作正确的是( )
A.测量木块长度 B.测量液体温度 C.测量木块重力 D.测量液体体积
7.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是( )
A.弹簧对手的拉力 B.手对弹簧的拉力
C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都不正确
8. 弹簧测力计是实验室中常用的测量工具。关于如图所示的弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A. 量程为0~5N,分度值为0.1N
B. 实验前,应该在受力方向上调零
C. 弹簧测力计只能测量重力的大小
D. 在一定范围内,弹簧伸长越长,弹簧受到的拉力越大,它就是根据这个特性制成的
9. 如图所示,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重为500N的一袋大米静止放在传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是米袋重的。米袋在滑动时受到的摩擦力方向以及随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为( )
A. 向左,250N B. 向左,0N C. 向右,250N D. 向右,0N
10.如图所示实例中,为了增大摩擦的是( )
A.轴承中装有滚珠 B.给车轴加润滑油
C.用力压住橡皮擦字 D.轮滑鞋装有滚轮
11.如图是“蹦极”的示意图,将一根有弹性的绳子系在人身上,另一端固定在跳台上。人从跳台跳下,落至图中点时弹性绳刚好被拉直,图中点是人能达到的最低点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.人在整个过程中始终受弹力
B.人受到的弹力方向都是向上的
C.从点到点,人受到的弹力大小不变
D.从点到点,人受到的弹力逐渐变小
12.如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后自动会自动重新立起。相对于水平面,“不倒翁”在摆动过程中( )
A.所受的重力大小不变,方向变动 B.所受的重力大小改变,方向不变
C.所受支持力作用点改变,方向不变 D.所受支持力作用点不变,方向不变
13.小球向左运动与弹簧接触后,经历了图甲、乙所示的过程,下列说法正确的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C.弹开过程中小球没有受到力的作用
D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向
14. 在探究重力的大小与质量的关系时,小明测量了不同钩码所受重力,并根据测量数据画出重力与质量关系的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质量为100g的物体所受的重力为1.0N
B. 所受重力为2.0N的物体,其质量为2kg
C. 实验所在处物体所受重力与其质量成正比
D. 只能用同种材料制成的物体进行该实验
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共25分)
15. 如图所示,小宇坐在小船上用力推另一条小船,他想将另一条船推开而自己坐的小船不动,他的愿望不能实现,这种现象可以用______来解释。如图小宇参加赛艇比赛时的照片,他用桨向后划水,赛艇会向前运动.推动赛艇向前运动的力的施力物体是______,如要使赛艇作逆时针旋转,小宇应该在赛艇的______(左/右)侧向外侧划水。
16. 如图两幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,描述了南北方耕种时的不同之处。甲图“北盖种”描述北方播种后,用驴拉石陀压土埋麦。驴拉石陀的力与石陀拉驴的力是一对 _________力;乙图“南种牟麦”描述南方播种后用脚压土。土地上留下脚印,说明力可以改变物体的 ___________。
17. 如图所示为淮海战役中,唐和恩在长达2500km的支援前线的路上使用过的小竹竿,每到一地,他就手持钢针把地名刻在小竹竿上,能在小竹竿上刻字,是因为钢针的硬度比小竹竿 ,刻字时,使小竹竿留下刻痕的是 对 施加的力。
18. 如图所示,打网球时,击球瞬间网球迅速被压扁并反弹出去,这说明力既可以改变物体的运动状态,又可以使物体产生________;在球被压扁的同时球拍的拉线也弯曲了,这说明________。
19. 利用小半瓶矿泉水,我们可以探究很多物理问题:按如图甲、乙所示两种方式放置矿泉水瓶,图甲中用手推矿泉水瓶的上部,瓶会跌倒,而推矿泉水瓶的下部,瓶会滑动。这表明力的作用效果与力的_________有关;吹矿泉水瓶,图乙中矿泉水瓶很容易被吹动,但其运动速度越来越小,说明力可以改变物体的_______。
20. 如图是一种常见的订书机,固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向___(填“左”或“右”)的弹力;在订书机某次正常使用过程中,该弹力将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
21. 如图是正在使用弹簧测力计测某物块的重力,这个弹簧测力计的量程是_________N,每一个小格表示_________N,所测物块的重力是_________N。
22. “夜来风雨声,花落知多少”。这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,诗中“花落”是指花瓣落地,实际上是由于花瓣受到_______力作用的原因。小明在墙上挂装饰画时,用自制的重锤来检查装饰画是否挂正,这是利用了重力的方向总是________的。
23. 如图甲所示,建筑工人经常利用重锤线来判定砌好的墙是否竖直,这是利用了重力的方向总是 _______的原理,如图乙所示,门把手一般安装在距离门轴较远的位置,便于开门,这是因为力的作用效果与力的 _______有关。
24. 如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。
25.小明准备利用弹簧测力计、 一只小桶制成一杆简单液体密度秤,如图所示,已知小桶重G=1N,容积V=100mL,在小桶中加满待测液体就可以直接”称”出该液体的密度。在这测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度 N 处,1g/cm3应标在原刻度 N 处,此“密度秤”的测量范围是 g/cm3。(g=10N/kg)
.
三、简答与作图题(本题共5小题,每小题各2分,共10分)
26. 小明妈妈买了一些玻璃罐装食品,在打开的过程中发现,玻璃罐的盖子很难打开。小明教了妈妈两种方法。
方法一:如图甲,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
方法二:如图乙,找一把尖锐的水果刀或者剪刀,在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,然后用手轻轻一拧,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识解释为什么这两种方式更容易打开玻璃罐的盖子。
27. 质地均匀的小球静止在竖直放置弹簧的上端,请在图中作出小球所受力的示意图。
28. 如图所示为排球在空中飞行的轨迹图,已知排球质量为,g取。请画出排球在图示位置受到重力的示意图(要标注重力大小)。
29. 如图是小明右脚向后蹬地的情景,O点是小明的重心。请画出小明所受重力G的示意图和地面对右脚鞋底的摩擦力f的示意图。
30.如图,物体在拉力F的作用下沿斜面向上运动,请以O点为作用点画出物体所受摩擦力的示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,每空1分,涉及作图2分,共20分)
31. (8分)实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:,则比值k的单位是______,这根弹簧k的大小为______;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为______cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力______ N,此时弹簧的伸长量______ cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b);______
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线a、b,可以判断______(选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
32. (7分)小明在探究重力G与质量m关系的实验中,用弹簧测力计分别测出不同钩码受到的重力,记录在表格中。
序号
质量/kg
重力/N
______/()
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
4
0.4
4
(1)表格中第4列缺少的项目应填写______,利用表中数据作出图像,如图乙中b直线所示,可得出物体所受重力与质量成______的结论;
(2)完成上述实验后,小明又准备利用不同数量桔子进行探究:
①实验中,桔子不能直接挂在弹簧测力计上,小明准备将桔子放入塑料袋测量,为排除塑料袋的重力对结果的影响,下列措施可行的是______(填序号);
A.先测量塑料袋重力,再用总重力减去塑料袋重力
B.将塑料袋挂在弹簧测力计的挂钩上进行调零
②正确测量后,小明将相关数据标在了图像中,则图像______(选填“a”、“b”或“c”)最有可能是正确的;
(3)探究活动中多次实验的目的是______;
(4)完成上述实验后,小明利用如图丙中的装置探究重力的方向,将装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板与桌面的夹角,观察到悬线OA的方向______(选填“变化”或“不变”);接着他又剪断OA,观察小球下落方向,该操作目的是______。
33. (5分)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
五、综合应用(含计算)题(本题共3小题,共15分)
34. (5分)如图所示,弹簧测力计和物体A保持静止状态.()。
求:(1)物体A的质量为多少?
(2)物体在月球上所受的重力是它在地球上所受重力的,若用此弹簧测力计在月球上测另一物体B的重力,测得结果如图所示,则物体B的质量是多少?
35.(5分)一座桥的桥头立有这样的交通标志牌(桥梁限重标志),如下图。现有一自重的大卡车,装了的石子,石子的密度。求:
(1)石子的质量;
(2)请通过计算说明这辆卡车通过该桥是否违章?
36. (5分)阅读短文,回答文后问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撒去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从 定律;
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的 ;
(3)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)一根弹簧受0.5N的拉力时长12cm,受1N的拉力时长14cm(弹簧均在弹性限度内处于伸长状态),则弹簧的原长是 cm。
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