第2章 力与空间探索 单元基础卷 2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-09-14
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摘要:
**基本信息**
浙教版科学八年级上册“力与空间探索”单元基础卷,以航天科技(嫦娥六号、天宫课堂)和生活情境(体育项目、机器人)为载体,覆盖力、压强、惯性等核心知识,注重科学观念建构与探究实践能力,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15题|二力平衡、惯性、摩擦力|结合亚运会项目、机器人蹬墙等情境,考查科学思维|
|填空题|7题|压强影响因素、力的作用效果|联系月球车、水火箭等科技实例,强化科学观念|
|实验与探究题|5题|滑动摩擦力、液体压强|通过控制变量法设计实验(如鞋防滑性比较),培养探究实践|
|综合题|5题|压强计算、运动状态分析|结合嫦娥六号着陆、快递机器人等真实问题,体现态度责任与创新应用|
内容正文:
第2章 力与空间探索 单元基础卷 2026-2027学年浙教版科学八年级上册
一、选择题
1.在失重的空间站中,航天员能完成的实验是( )
A.用弹簧测力计测拉力 B.用天平称量物体的质量
C.探究重力和质量的关系 D.探究液体压强的影响因素
2.如图所示,用悬挂法确定不规则物体的重心:找一根细绳,在物体上找一点,用细绳悬挂,待物体静止后,通过悬挂点连一条竖直线。再找一点悬挂并通过悬挂点连一条竖直线,两条竖直线的交点就是该物体的重心。此方法应用了二力平衡时两个力
A.大小相等 B.方向相反
C.作用在同一物体上 D.作用在同一条直线上
3.如图所示为2022年杭州亚运会的四个体育项目图标,有关这四项运动的分析正确的是( )
A.射箭运动员用力拉弓,弓弦弯了,主要体现了力能改变物体的运动状态
B.山地自行车运动员用力蹬脚踏板,自行车加速前进,摩擦力逐渐减小
C.足球运动员踢球时,球滚动,说明力能维持物体运动
D.滑板运动员后在空中时仍能继续前行,是由于惯性
4.如图所示,物体甲、乙分别受到拉力F1、F2,由图可知正确的是( )
A.F1< F2 B.F1=F2 C.F1>F2 D.无法判断
5.人形机器人徒步蹬上竖直墙壁(如图)。蹬墙过程中,机器人受到墙壁对其摩擦力的方向为
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
6.敲打桌面时,桌面被敲响的同时手会感到疼。使手疼痛的力的施力物体是( )
A.手 B.地面 C.桌面 D.地球
7.如图为冰球选手备战训练的瞬间。下列说法中正确的是
A.冰球运动员在加速滑行过程中,运动状态不变
B.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员受到惯性的作用
C.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力是一对相互作用力
D.运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人受到的重力是一对平衡力
8.使用真空吸盘挂钩时,只要挤出吸盘内空气,吸盘就能牢牢“吸”在磁砖表面。小科分别将漏勺与刷子挂在 a 和b两吸盘的挂钩上(如图),漏勺的质量比刷子的质量大,若不计吸盘质量,下列有关说法正确的是()
A.吸盘a受到的摩擦力与漏勺的重力是一对平衡力
B.吸盘a 受到的摩擦力大于吸盘b受到的摩擦力
C.吸盘b 只受到墙面的摩擦力与刷子的拉力
D.将吸盘内的空气多挤出点,其受到的摩擦力变大
9.如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.滑雪板的面积较大
B.书包的背带较宽
C.切果器的刀片很薄
D.坦克的履带很宽
10.如图为机器人在水平匀速向前搬运货物的情景。下列说法正确的是
A.货物对机器人的压力和货物受到的重力是一对平衡力
B.机器人对货物的支持力和货物受到的重力是一对平衡力
C.机器人对货物的支持力和机器人受到的重力是一对相互作用力
D.货物对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
11.几十年来,我国在空间探索方面取得了许多成就。下列说法中正确的是 ( )
A.图甲:嫦娥六号探测器环绕月球飞行,其运动状态保持不变
B.图乙:静止于地面的返回舱,其受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
C.图丙:火箭在一级箭体分离前后,其惯性的大小保持不变
D.图丁:静止的月球车对月面的压力大于月面对月球车的支持力
12.坐在汽车里的人突然向前倾倒,发生这一现象的原因是 ( )
A.汽车突然启动 B.汽车突然转弯
C.汽车向前运动时突然减速 D.汽车向前运动时突然加速
13.几十年来,我国的航天事业发展迅速。下列有关说法正确的是
A.“天宫课堂”里的“太空抛物”实验展现了牛顿第一定律所描述的现象
B.火箭的发射原理是借助空气对火箭的作用力向上运动
C.为了节省材料,多级火箭升空时,燃料即使耗尽也仍然保留燃料舱
D.天问一号探测器到达火星说明了人类的航天探测器已能登陆太阳系的所有星球
14.踢毽子起源于汉代,《事物纪原》记载:“今小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”.毽子被踢出后的运动轨迹如图所示,则毽子( )
A.在上升过程中受到平衡力的作用
B.上升到最高点时受到平衡力的作用
C.在下落过程中受到平衡力的作用
D.在落地后受到平衡力的作用
15.图甲是机场内正在匀速运行的水平行李传送带,传送行李的同时检测箱内是否拼带违禁物品,图乙是其俯视示意图,与传送带保持相对静止的行李箱M、N运动到如图位置时,下列分析正确的是( )
A.此时N受力平衡
B.传送带对M的支持力和M受到的重力是一对相互作用力
C.此时M不受摩擦力
D.M对传送带的压力和传送带对M的支持力是一对平衡力
二、填空题
16.科学就在我们身边。
(1)月球车有很多轮子可以像骆驼宽大的脚掌--样避免陷入沙子中,它们共同的原理是 ;
(2)火箭向下喷高温气体就能往高处飞行如同游泳时向后划水人就能前进一样,它们共同的原理是 。
17.小科在篮球场上练习投篮时发现这项运动与科学课学的力学知识息息相关,请回答下列问题:
(1)小科用手拍打篮球时,受力物体是 ;
(2)小科在三分线上投篮,要用较大的力才能投进,说明力的作用效果与力的 有关;
(3)被拍打的篮球接触地面后弹起,说明力可以改变物体的 。
18. 如图所示为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)该产品的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是通过 减小压强,从而提高舒适度。
(2)该产品的手柄上有花纹,这样设计的目的是通过改变接触面的粗糙程度, (选填“增大”或“减小”)摩擦,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,受到地面的支持力与 为一对平衡力。
19.2026年春晚武bot武术秀燃爆全场,如图是机器人竖直握住金箍棒撤离舞台中央的场景。
(1)以舞台地面为参照物,金箍棒处于 (填“静止状态”或“运动状态”)。
(2)若机器人直线退场的距离为 10 m ,其全程保持的速度,机器人退场所需要时间为 秒。
(3)机器人静止时,仍竖直握住金箍棒,若此时增大手握金箍棒的压力,金箍棒在竖直方向上受到的摩擦力大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
20.如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与
时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时,物体处于 态,第3秒末到第6秒末,物体受到的摩擦力是 牛,第6秒末到第9秒末,推力F做功是 焦耳。
21.液体对容器的 和 都会产生压强。液体的深度越大,压强越 。
22.为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为35厘米2,瓶盖面积为7厘米,并将瓶子装满600毫升水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与 有关;
(2)正放时水对瓶底的压强为p1,倒放时水对瓶盖的压强为p2。则p1 p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出 毫升水。
三、实验与探究题
23.前掷实心球是体育中考选考项目之一。小科通过分析图乙所示动作要领,猜想实心球抛出距离可能与抛出时的角度有关,于是设计图甲所示实验装置进行验证,步骤如下:
①将教学用量角器固定在水平桌面边缘,玩具弹簧枪的枪管贴近量角器;
②弹簧枪正常发射塑料弹丸,用刻度尺测出弹丸落地点与枪口的水平距离,并记录实验数据;
③保持枪口位置不变,多次改变枪管与水平面的夹角,进行实验。实验数据如下表:
发射角度
水平距离/m
3.22
5.15
6.81
7.27
6.08
3.46
(1)实验时,枪管中的弹簧被压缩,说明力可以改变物体的 。
(2)由实验数据可知:为使前掷实心球的抛出距离最远,前掷实心球的角度应当为 。
(3)小科查阅资料获知:前掷实心球的最佳角度并非为。为测量出最佳角度,小科需要在此实验基础进行改进,请你帮小科简要写出改进的实验: 。
(4)结合实际进行猜想,影响同一位运动员前掷实心球的抛出距离的其他因素还有
24.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。小缙了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验:
(1)用微小压强计U形管左右两边液面 来反映探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是转换法;
(2)为了验证猜想A,比较①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随深度的增加而 ;
(3)为了验证猜想B,应比较 (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)小缙通过探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
25. 小科在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,使用的装置如图所示。铝块和木块 的外形相同, 一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。图中的定 滑轮可以改变力的方向,力的大小不变,忽略滑轮与绳子的摩擦、绳子自重。
(1)如图甲所示,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 运动 时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数 F1,为1 .6N。
(2)如图乙所示,将木块叠放在铝块上再次进行实验,测力计的读数为2N 。小科通过比较甲、乙 两次实验便得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。你认为这个结论 是否合理,请说明理由: 。
(3)改进实验后小科得到了正确结论,据此可以判断图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力大小, (选填“大于” “等于”或“小于”)图乙中铝块所受滑动摩擦力大小。
26.小金购买了两双运动鞋,为了比较跑步时两双鞋子的防滑性,小金用弹簧测力计在水平桌面上拉着鞋子做匀速直线运动,首先进行如图所示的①②两次实验。
(1)实验后,小金觉得这样仍不能得出A鞋的防滑性能更好,原因是 ,所以他将两只鞋子叠放在一起,进行了③④两次实验,③中弹簧测力计的读数为 。
(2)根据此次实验可知 (选填“A”或“B”)鞋的防滑性更好。但是小金觉得经过③④实验并不能得出在跑步时同样的结论,因为 。
27.小缙用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,其右侧面与竖直传送带接触,装置左侧有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电动机使传送带转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如表:
实验
次数
木块重力
(N)
螺杆旋转的圏数
(圈)
测力计示数(N)
摩擦力(N)
1
0.60
1
0.70
0.10
2
0.60
2
0.82
0.22
3
0.60
3
0.95
0.35
4
1.20
1
1.30
0.10
5
1.80
1
1.90
?
(1)该实验用 来表示木块与传送带之间压力的大小;
(2)比较1、4次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与 无关;
(3)在实验过程中,传送带转动的方向为 ;(选填“顺时针”或“逆时针”)
(4)第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是 N。
四、综合题
28.某同学在老师指导下开展了 “制作水火箭” 的项目化学习:如图甲,往 550 mL 的瓶中加入适量的水,塞好瓶塞后放在发射底座上,用气管向瓶内打气,当瓶内气体压强达到一定程度时,高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出,水火箭飞向高空,发射成功后,测量水平方向的射程。
序号
液体种类
液体体积/毫升
倾角/度
平均射程/米
1
水
100
30
16.4
2
水
200
30
7.7
3
水
300
30
6
4
水
200
15
6.5
5
水
200
45
24
6
水
200
60
14.5
(1)实验中测量液体体积的工具是 。
(2)如图乙为水火箭的结构示意图。水火箭通过向下喷水使自身升空,说明 。
(3)改变瓶中的水量及发射倾角,多次实验,实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为 150 mL,测得平均射程为 7.7 m,则此次的发射角度可能是____。
A.15° B.30° C.45° D.60°
(4)为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程,请你帮他设计主要的实验步骤:
。
29.月球引力约为地球的六分之一,“嫦娥五号”着陆器在月面上采集了月壤约2千克。
(1)若只考虑引力因素不考虑其它因素,则返回地球后所带回月壤的质量将 (填“变小”、“不变”或“变大”);
(2)若组合体在绕月飞行时所受有外力全部突然消失,则组合体将相对月球 (填“静止”、“匀速直线运动”或“圆周运动”);
(3)为监测返回器返回地球时着陆场天气情况,气象部门释放探空气球携仪器G升空,当仪器G沿MN作匀速直线运动时,气球与仪器的相对位置正确的是(不考虑风力、空气阻力)( )。
A. B.
C. D.
30.2024年6月2日,嫦娥六号结束环月飞行后,成功着陆月球背面,携带科学仪器开展探月工作,并于6月4日携带2千克月壤返回地球;
(1)如图甲所示,嫦娥六号环月飞行时,受到的月球重力方向为 ;(填图中字母)
(2)嫦娥六号着陆月球时,通过发动机喷出气体来达到减速目的,说明力的作用效果是 ;
(3)图乙是嫦娥六号着陆器“四脚”站立在月面的情形。着陆器总质量约为2.4吨,每个“脚掌”与月面的接触面积约为3000厘米2,请计算着陆器在月面站立时对月面的压强 。(g取1.6牛/千克)
31.快递机器人能自动识别快递单号、规划运输路线,还能自动充电,在物流行业有着广泛的应用。某型号快递机器人,整机质量8kg,与水平地面总接触面积为。请回答下列问题:
(1)快递机器人的轮子上刻有凹凸不平的花纹,其目的是 。
(2)求空载的快递机器人静止时对水平地面的压强为多少?
(3)若快递机器人匀速行驶时所受的阻力为总重的0.1倍,快递机器人载着2kg的快递在水平地面匀速行驶,快递机器人所需的动力为多少?
32.若一头成年亚洲象的质量为4 t,脚掌与地面的总接触面积为0.2 m2,g 取10 N/ kg。求:
(1)这头成年亚洲象的重力。
(2)这头成年亚洲象静止时对地面的压强。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【分析】分析各个选项中哪个与重力无关即可。
【解答】A. 弹簧测力计测量的是弹性形变产生的拉力或压力,与重力无关,故A正确;
B. 天平的工作原理依赖于重力对物体的作用。在失重环境下,物体对托盘无压力,天平无法测量质量,故不可行,故B错误;
C. 重力与质量的关系需要通过重力效应体现。在失重状态下,重力近似为零,无法直接探究,故C错误;
D. 液体压强由重力引起,失重时液体内部压强趋近于零,则无法探究液体压强的影响因素,故D错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】【分析】根据二力平衡条件,这两个力必须大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上;
【解答】悬挂法的原理是重力的作用线一定沿竖直方向,而拉力和重力平衡,因此拉力的作用线(即悬线所在的直线)一定和重力作用线重合,也就是说重心一定在悬线所在的竖直线上。两次悬挂得到两条不同的竖直线,它们的交点就是重心,这个过程利用的是二力平衡时“两个力作用在同一条直线上”的特点;
故答案为:D。
3.【答案】D
【解析】【分析】力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,力的作用效果:改变物体的运动状态和使物体发生形变。【解答】A、射箭运动员用力拉弓,弓弦弯了,在力的作用下,弓弦弯曲发生形变,主要体现了力能改变物体的形状,故A错误;
B、山地自行车运动员用力蹬脚踏板,自行车加速前进,自行车对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,故B错误;
C、足球运动员踢球时,球滚动,是因为受到力的作用,物体运动不需要力来维持,故C错误;
D、滑板运动员后在空中时仍能继续前行,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故D正确。
故答案为:D。
4.【答案】D
【解析】【分析】力的示意图只能确定力的作用点和方向,不能确定力的大小。
【解答】拉力F1、F2作用在不同物体上,由力的示意图无法准确的表示出力的大小,故无法根据线段的长度来判断F1和F2的大小关系,故ABC错误,故D正确。
故答案为:D。
5.【答案】A
【解析】【分析】摩擦力是指两个相互接触的物体,在发生相对运动或者有相对运动趋势时,接触面产生阻碍相对运动的力;方向与物体相对接触面的运动或运动趋势的方向相反。
【解答】人形机器人徒步蹬上竖直墙壁时,自身受到竖直向下的重力作用,而机器人向下蹬墙时,相对于墙壁有向下滑动的趋势,因此摩擦力阻碍相对运动趋势,方向竖直向上,故BCD选项不符合题意,A选项符合题意。
故答案为:A。
6.【答案】C
【解析】【分析】根据力的作用的相互性分析判断。
【解答】 敲打桌面时, 手对桌面施加力的作用,同时,桌面对手施加反作用力,正是这个力导致手感到疼,则使手疼痛的力的施力物体是桌面。
故选C。
7.【答案】D
【解析】【分析】A. 物体运动状态改变包括速度大小改变、运动方向改变;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
C.相互作用力的特点是:两个力大小相等、方向相反,作用在两个不同物体上,且是两个物体之间的相互作用;
D.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A. 冰球运动员加速滑行时,速度大小不断增大,因此运动状态发生了改变,故A错误;
B. 惯性是物体本身固有的性质,不能说“受到惯性作用”, 故B错误;
C. 相互作用力的特点是:两个力大小相等、方向相反,作用在两个不同物体上,且是两个物体之间的相互作用。运动员击球时,球杆对球的力作用在球上,手对球杆的力作用在球杆上,这两个力不是相互作用力,故C错误;
D. 运动员站在水平冰面上时, 冰面对人的支持力作用在人身上,方向向上;人受到的重力也作用在人身上,方向向下,二者大小相等、同一直线,满足二力平衡的条件,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
8.【答案】B
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;吸盘在竖直方向上受到的拉力和静摩擦力一对平衡力,据此分析。
【解答】A.吸盘a受到的摩擦力是吸盘受到的,漏勺的重力是漏勺受到的,不是同一个物体受到的力,不是一对平衡力,故A错误;
B.吸盘受到的摩擦力大小等于总重力,因为漏勺的重力大于刷子的重力,所以吸盘a 受到的摩擦力大于吸盘b受到的摩擦力,故B正确;
C.吸盘b在竖直方向上受到墙面的摩擦力与刷子的拉力,在水平方向上受大气压力和墙壁的支持力,故C错误;
D.吸盘处于静止状态时,受到的摩擦力与受到的拉力相等,即等于物体的重力,将吸盘内的空气多挤出点,其受到的摩擦力不变,故D错误。
故答案为:B。
9.【答案】C
【解析】【分析】增大压强的方法:增大压力或减小受力面积,据此分析判断。
【解答】滑雪板的面积较大、书包的背带较宽,坦克的履带很宽,都是通过增大受力面积的方式减小压强,故A、B、D不合题意;
切果器的刀片很薄,是通过减小受力面积的方式增大压强,故C符合题意。
故选C。
10.【答案】B
【解析】【分析】(1)平衡力:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)相互作用力:作用在两个不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】A、货物对机器人的压力,受力物体是机器人;货物受到的重力,受力物体是货物,两个力没有作用在同一物体上,不满足平衡力的条件,故A选项错误,不符合题意;
B、机器人对货物的支持力,受力物体是货物,方向竖直向上;货物受到的重力,受力物体也是货物,方向竖直向下,两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的条件,故B选项正确,符合题意;
C、机器人对货物的支持力,受力物体是货物,机器人受到的重力,受力物体是机器人,两个不同的物体,机器人对货物的支持力大小等于货物的重力与机器人受到的重力大小不相等,不满足相互作用力的条件,故C选项错误,不符合题意;
D、货物对机器人的压力受力物体是机器人,地面对机器人的支持力受力物体也是机器人,两个力作用在同一物体上,不满足相互作用力的条件,故D选项错误,不符合题意;
故答案为:B。
11.【答案】B
【解析】【分析】A.运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
B.平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在同一直线上 ;
C.惯性大小只与物体的质量大小有关;
D.根据相互作用力的条件判断。
【解答】A. 嫦娥六号环绕月球飞行时,虽然速度大小可能不变,但方向在不断改变(圆周运动),因此运动状态是变化的,故A错误;
B. 静止于地面的返回舱,其受到的重力与地面对它的支持力, 大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在同一直线上 ,则二者是一对平衡力,故B正确;
C. 惯性是物体抵抗运动状态改变的性质,与质量成正比。一级箭体分离后,火箭质量减小,惯性减小,故C错误;
D. 静止的月球车对月面的压力和月面对月球车的支持力是一对相互作用力,即二者大小相等,故D错误。
故选B。
12.【答案】C
【解析】【分析】惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“受到惯性”或“由于惯性”,惯性大小只和质量有关。
【解答】A、汽车突然启动时,人由于惯性,会向后倾倒,故A错误;
B、汽车突然转弯时,人会向转弯的反方向倾倒,故B错误;
C、汽车向前运动时突然减速,人由于惯性会继续向前运动,从而向前倾倒,故C正确;
D、汽车向前运动时突然加速, 人由于惯性会继续保持原来的运动状态,从而从而向后倾倒,故D错误。
故答案为:C。
13.【答案】A
【解析】【分析】A. 牛顿第一定律(惯性定律)指出:一个物体在没有外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态;
B.根据力的作用的相互性分析判断;
C.火箭升空时为了获得最大速度,没用的物体都要抛掉;
D.根据人类目前的航天成就分析。
【解答】A. 在太空(微重力环境)中,物体几乎不受外力(如空气阻力、摩擦力)的影响,因此“太空抛物”实验可以很好地展示物体保持匀速直线运动的状态,这正是牛顿第一定律的描述,故A正确;
B. 火箭通过向下高速喷射气体,产生向上的反作用力推动火箭上升。火箭的运动并不依赖于空气对火箭的作用力,故B错误;
C. 为了节省材料,多级火箭升空时,燃料即使耗尽也仍然保留燃料舱多级火箭的设计是为了减轻质量:当一级火箭的燃料耗尽后,会抛弃该级的燃料舱和发动机,从而减少后续飞行中的质量,提高效率,故C错误;
D. 问一号成功登陆火星是人类航天技术的重大成就,但是目前人类探测器尚未能登陆所有星球,故D错误。
故选A。
14.【答案】D
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
【解答】A、毽子在上升过程中运动状态发生改变,可知受到非平衡力的作用,故A错误;
B、毽子在最高点只受到重力的作用,可知受力不平衡,故B错误;
C、毽子在下落过程中运动状态发生改变,可知受到非平衡力的作用,故C错误;
D、毽子落地后静止在地面上,重力和支持力是一对平衡力,故D正确。
故答案为:D。
15.【答案】C
【解析】【分析】传送带是水平的,并且以匀速运行。行李箱M和N与传送带保持相对静止,说明它们也在以相同的速度匀速运动。
牛顿第一定律(惯性定律):物体在不受外力或合外力为零时,保持静止或匀速直线运动状态。
摩擦力是指一个物体在另一个物体的表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力。摩擦力的方向是与物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。相互作用力:作用在两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上(如A对B的力和B对A的力)。
平衡力:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上(如重力和支持力)。
【解答】选项A:N与传送带相对静止,与传送带一起做匀速运动,但在通过弯曲的轨道,运动方向改变,处于非平衡状态,受力不平衡。选项A错误。
选项B:支持力和重力的受力物体都是M,是一对平衡力,不是相互作用力。M受到的重力和M对地球的引力是一对相互作用力。选项B错误。
选项C:行李箱M做匀速直线运动,与传送带之间没有相对运动或相对运动趋势,故没有受到摩擦力,选项C正确。
选项D:M对传送带的压力和传送带对M的支持力是相互作用力,不是平衡力,平衡力需作用在同一物体上。选项D错误。
故正确答案为:C。
16.【答案】(1)通过增大受力面积来减小压强
(2)力的作用是相互的
【解析】【分析】(1)压强大小与受力面积及压力大小有关,压力越大,受力面积越小,压强越大。
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】 (1)骆驼的宽大脚掌和月球车的多轮设计都是为了通过增大受力面积,将重力分散到更大的接触面积上,从而减小对地面的压强,防止陷入松软的沙地或月壤中。
(2) 火箭向下喷出气体时,气体对火箭施加一个向上的反作用力;游泳时向后划水,水对人施加向前的反作用力。两者均体现了作用力与反作用力的关系,即力的作用是相互的。
17.【答案】(1)篮球
(2)大小
(3)运动状态
【解析】【分析】(1)对篮球进行受力分析即可;
(2)力的大小、方向和作用点,都会影响力的作用效果,称为力的三要素;
(3)运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变。
【解答】(1) 小科用手拍打篮球时, 手施加力的对象是篮球,因此篮球是受力物体。 故填:篮球。
(2) 小科在三分线上投篮,要用较大的力才能投进, 说明力的大小会影响物体的运动状态,即力的作用效果与力的大小有关。故填:大小。
(3) 篮球从向下运动变为向上弹起,体现了力改变了物体的速度或方向,即。力可以改变物体的运动状态。故填:运动状态。
18.【答案】(1)增大受力面积
(2)增大
(3)重力
【解析】【分析】影响固体压强的因素为压力和受力面积,压力越大,受力面积越小,压强越大。摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。 作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反的两个力是一对平衡力,使物体处于平衡状态。
【解答】(1)根据压强公式,压力一定时,增大受力面积可以减小压强。坐垫设计成加大版且内有凹陷,能够增大臀部与坐垫的接触面积,从而减小压强,提高舒适度。
(2) 手柄上的花纹增加了接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,防止手打滑,提高安全性。
(3) 拐杖静止处于平衡状态,根据二力平衡条件, 地面的支持力与拐杖的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,故这两个力是一对平衡力。
故正确答案为:(1)增大受力面积;(2)增大;(3)重力。
19.【答案】(1)运动状态
(2)2
(3)不变
【解析】【分析】(1)运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
(2)根据时间等于路程与速度的比值进行计算。
(3)平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】(1)机器人竖直握住金箍棒撤离舞台中央,金箍棒与舞台之间的空间位置发生改变,可知以舞台为参照物,金箍棒是运动的。
(2) 机器人退场所需要时间。
(3)金箍棒静止,受力平衡,摩擦力等于重力,增大手握金箍棒的压力,金箍棒的重力不变,可知摩擦力不变。
20.【答案】静止;4;24
【解析】【分析】(1)由图乙可知第2秒末物体的速度为零进行分析;
(2)滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关,物体滑动时接触面粗糙程度和压力大小都不变,可以在物体匀速时根据二力平衡的条件分析摩擦力的大小;
(3)利用公式W=FS进行计算。
【解答】(1)由图乙可知物体在第2秒末时的速度为零,因此物体处于静止状态,故答案为:静止。
(2)由图乙可知,第3秒末到第6秒末,物体处于加速状态,此时的F大小为6N,因此fF,物体的滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度、压力大小有关,因此在接触面粗糙程度和压力不变的情况下,滑动摩擦力不变,可以在物体匀速时根据二力平衡的条件算出摩擦力的大小,根据图乙可知物体在6-9秒匀速时推力是4N,根据二力平衡的条件得出f=4N,故答案为:4。
(3)根据图乙可知6-9秒F=4N,物体匀速运动v=2m/s,根据公式W=FS=4N2m/s3s=24J,故答案为:24。
21.【答案】底部;侧壁;大
【解析】【分析】根据液体压强的特点分析解答。
【解答】液体对容器的底部和侧壁都会产生压强。液体的深度越大,压强越大。
22.【答案】(1)受力面积
(2)等于
(3)480
【解析】【分析】(1)根据图片确定哪个因素不同即可;
(2)根据液体压强公式p=ρ水gh比较水对瓶底和瓶盖的压强;
(3)根据压强相等,结合压强公式列出方程计算即可。
【解答】(1)根据图片可知,瓶子的重力相等,即对海绵的压力相等,瓶盖和瓶底的面积不同,即受力面积不同,因此本实验可得出:压力的作用效果与受力面积有关。
(2)根据图片可知,瓶子正放和倒放时水的深度h相等,根据液体压强公式p=ρ水gh可知,水对瓶底的压强和瓶盖的压强相等,即p1=p2。
(3)因为瓶子正放和倒放时的压强相等,
因此p1=p2;
;
;
;
;
;
;
解得:V倒=480mL。
23.【答案】(1)形状
(2)
(3)使用同一装置,在 和 间增加角度进行与之前相同的实验,并测量水平距离。
(4)掷出速度
【解析】【分析】(1) 力的作用效果有两个:一是改变物体的运动状态,二是改变物体的形状。
(2)根据表格数据确定实心球抛出距离最远时对应的角度;
(3)表格中相邻角度相差较大,为了找到更加准确的数据,可以在判定范围内减小角度差,设计多组实验即可;
(4)根据生活经验分析影响抛出角度的其它因素即可。
【解答】(1)枪管中的弹簧被压缩,弹簧的形状发生了改变,因此该现象说明力可以改变物体的形状。 故填: 形状 。
(2) 分析表格中的实验数据,发射角度从0°增加到75°的过程中,弹丸的水平抛出距离先增大后减小,其中发射角度为45°时,抛出距离达到最大值7.27m,因此要使前掷实心球抛出距离最远,抛出角度应为45°。故填:。
(3) 本实验目前只测量了0°、15°、30°、45°、60°、75°这些间隔为15°的角度,最佳角度可能在30°到60°之间,因此需要在在30°到60°之间,多设置几个更小间隔的发射角度,分别测量对应的抛出距离,找到最大距离对应的角度,就是最佳抛出角度。
故填:使用同一装置,在 和 间增加角度进行与之前相同的实验,并测量水平距离。
(4) 对于同一位运动员,抛出距离除了和抛出角度有关,抛出时实心球获得的初速度、抛出点距离地面的高度、风力风向等都会影响抛出距离, 故填: 抛出时的初速度(或抛出点高度、风力风向等,合理即可) 。
24.【答案】(1)高度差
(2)增大
(3)②③
(4)上窄下宽
【解析】【分析】(1)根据转换法,液体压强大小是通过U型管液面的高度差来反应,液面高度差越大,液体压强越大;
(2)控制变量法:当一个物理量或实验现象受多个因素影响时,只改变其中一个因素,保持其他因素不变,来研究该因素对研究对象的影响的方法;
(3)根据液体压强特点,液体深度越深,压强越大。
【解答】(1)微小压强计的工作原理是,探头受到液体压强时,会挤压U形管内的液体,使得U形管两侧液面出现高度差,液体压强越大,液面高度差越大,因此用U形管左右两边液面的高度差来反映探头处液体压强的大小,符合转换法的思想,故答案为:高度差。
(2)猜想A是探究液体压强与液体深度的关系,需要控制液体密度相同,改变深度,①②两次实验中,液体密度相同,②中探头深度更大,U形管液面高度差更大,因此液体的压强随深度的增加而增大,故答案为:增大。
(3)猜想B是探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法,需要控制探头深度相同,改变液体密度,图中②③两次实验,探头深度相同,液体密度不同,故答案为:②③。
(4)根据液体压强的规律,液体深度越深,压强越大,大坝底部所处深度大,受到的水的压强比上部大得多,因此大坝需要修成上窄下宽的形状,承受更大的水压,故答案为:上窄下宽 。
25.【答案】(1)匀速直线
(2)不合理,只做了甲、乙两次实验,数据具有偶然性,无法得出普 遍规律
(3)等于;小于
【解析】【分析】摩擦力产生的三个必要条件:①物体间相互接触且存在挤压,②接触面粗糙,③物体间有相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 滑动摩擦力大小的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度。本实验采用控制变量法,图甲乙中,均为铝块与木板接触,说明接触面的粗糙程度相同,乙的压力越大,摩擦力越大。
【解答】(1) 当铝块沿水平方向做匀速直线运动时,处于平衡状态,铝块所受的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,此时测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。
(2) 小科的结论不合理。虽然甲、乙两次实验比较了压力变化对滑动摩擦力的影响,但实验次数太少,只做了一次实验,具有偶然性。需要多次实验,得出普遍规律。
(3) 图丙中铝块水平运动与图甲比较,图丙中铝块对木板的压力与图甲相同,均为铝块的重力,且接触面均为铝块与木板,也相同,因此滑动摩擦力大小等于图甲中的铝块所受滑动摩擦力大小。
与图乙比较,图乙中木块叠放在铝块上,压力为铝块和木块的总重力,压力越大,摩擦力越大,此时滑动摩擦力为2N。而图丙中压力仅为铝块的重力,压力比图乙的小,乙丙两图中接触面的粗糙程度一样,因此滑动摩擦力小于图乙中的铝块所受滑动摩擦力大小。
故正确答案为(1)匀速直线;(2)不合理,只做了甲、乙两次实验,数据具有偶然性,无法得出普遍规律;(3)等于;小于。
26.【答案】(1)未控制A、B鞋子对水平面的压力大小相同;4.4N
(2)B;跑步时,需要更大的摩擦力
【解析】【分析】滑动摩擦力大小与压力大小以及接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,压力越大,摩擦力越大。
【解答】(1)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力大小相同,A,故不能得出A鞋的防滑性能更好,其示数为4.4N;
(2)比较③和④发现当B与水平面接触时,拉力更大,则B鞋的防滑鞋更好,跑步时有向前的加速度,与走路时的摩擦力大小不同。
27.【答案】(1)螺杆旋转的圈数
(2)重力大小
(3)逆时针
(4)0.10
【解析】【分析】(1)转换法是指将不易直接测量、看不见、摸不着的物理量,转换成容易观察、容易测量的物理量来研究;
(2)控制变量法:当一个物理量或实验现象受多个因素影响时,只改变其中一个因素,保持其他因素不变,来研究该因素对研究对象的影响的方法;
(3)因为测力计示数大于木块重力,所以木块受到向下的滑动摩擦力,因此传送带转动的方向是逆时针;
(4)对木块进行受力分析,利用二力平衡的特点算出第5次实验中木块受到的滑动摩擦力大小。
【解答】(1)实验中,螺杆旋转的圈数越多,对木块的压力越大,因此实验中用螺杆旋转的圈数来间接表示木块与传送带之间压力的大小,这是转换法的应用,故答案为:螺杆旋转的圈数。
(2)根据表中数据1、4次实验:两次实验中螺杆旋转圈数相同,即木块和传送带间的压力大小相同,木块重力不同,最终测得滑动摩擦力大小都是0.1N,滑动摩擦力大小不变,因此滑动摩擦力大小与重力大小无关,故答案为:重力大小。
(3)木块静止,受力平衡,由表格数据可知测力计示数大于木块重力,传送带相对于木块向下滑动时,传送带对木块的滑动摩擦力方向向下,故答案为:逆时针。
(4)第5次实验中,木块重力1.8N,测力计示数为1.90N,木块在数值方向上受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的弹簧测力计的拉力,这三个力的作用下木块保持平衡状态,因此,故答案为:0.10。
28.【答案】(1)量筒
(2)物体间力的作用是相互的
(3)A
(4)换用与水相同体积的不同种类的液体,在相同倾角下比较平均射程
【解析】【分析】(1)根据表中信息可知,需要测量液体的体积,可知需要的仪器是量筒。
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
(3)根据表中数据进行分析,找到水火箭飞行距离与液体体积和角度的关系,再进行判断。
(4)根据控制变量法设计实验,要求除了液体种类外的体积相同,例如角度相同,液体体积相同等。
【解答】(1)因为量筒是测量液体体积的工具,所以实验中测量液体体积的工具是量筒。
(2)水火箭通过向下喷水使自身升空,说明物体间力的作用是相互的,水火箭在反作用力的作用下升空。
(3)由表中数据分析可知,在倾角不变的情况下,液体体积越大,射程越小;在液体体积不变的情况下,倾角越大,射程越大。实验中当液体体积为 200 mL、发射倾角为 30° 时,射程为 7.7 m,所以瓶中的水量为 150 mL,平均射程为 7.7 m 时,发射角度只能是比 30° 小,因此可能是 15°。
故答案为:A。
(4)采用控制变量法探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程,即主要的实验步骤为换用与水相同体积的不同种类的液体,在相同倾角下比较平均射程。
29.【答案】(1)不变
(2)匀速直线运动
(3)C
【解析】【分析】(1)质量是物质本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度变化而变化;
(2)根据牛顿第一定律的内容分析;
(3)根据平衡状态受到平衡力,结合平衡力的条件分析判断。
【解答】(1) 量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,不随位置、引力变化而改变。因此月壤从月球带回地球后,其质量不变。
(2) 根据牛顿第一定律(惯性定律),若物体所受外力全部消失,将保持原来的运动状态。组合体绕月飞行时具有速度,若外力消失,它将沿切线方向做匀速直线运动。
(3) 仪器G做匀速直线运动时,气球与仪器之间无相对加速度(不考虑风力、阻力),因此二者应保持相对静止。选项中只有B图符合气球与仪器在同一竖直线上且无位置变化。
故选B。
30.【答案】C;改变运动状态;3200Pa
【解析】【分析】(1)根据重力的产生原因解答;
(2)运动状态改变包括速度大小改变火运动方向改变;
(3)根据F=G=mg计算对月球表面的重力,根据计算对月球表面的压强。
【解答】(1)根据题意可知, 嫦娥六号的月球重力是月球对它的吸引形成的,所以月球重力方向朝向月球,故选C。
(2)嫦娥六号通过发动机喷出气体来达到减速目的,而速度大小改变属于运动状态改变,那么说明力的作用效果是改变运动状态。
(3)着陆器在月球的重力;
每个“脚掌”与月面的接触面积约为3000厘米2,
则着陆器在月面站立时对月面的压强。
31.【答案】(1)增大摩擦力
(2)
(3)
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方式:增大接触面的粗糙程度和增大压力。
(2)根据计算压强,压力等于机器人的重力。
(3)匀速行驶,受力平衡,动力等于阻力。
【解答】(1)快递机器人的轮子上刻有凹凸不平的花纹可以增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力。
32.【答案】(1)由题意得,4t=4000kg,故这头成年亚洲象的重力G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N
(2)这头成年亚洲象静止时对地面的压强
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算亚洲象的重力,注意质量的单位是kg。
(2)压力等于重力,结合计算压强。
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