阶段测试6(范围:第二章 力与空间探索 第2节)2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-09-21
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内容正文:
阶段测试6(范围:第二章 力与空间探索 第2节)
班级 姓名 得分
本卷满分100分,考试时间为90分钟
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.科技节期间,小科参加了水火箭比赛,当水火箭飞行至图中最高点A位置时,若所有外力全部消失,则水火箭的运动状态将是()
A.保持静止不动 B.竖直向下加速运动
C.向左下方加速运动 D.水平向左匀速直线运动
2.人们有时要利用惯性,有时要防止惯性。下列属于防止惯性带来危害的是()
A.拍打衣服,把灰尘拍去
B.公交车上一般都安装有供站立者使用的拉手
C.跳远时快速助跑
D.锤头松了,把锤柄的一端在地上击几下就紧了
3.筷子提米实验中,当杯子和米处于静止状态时,筷子受到的摩擦力方向正确的是( )
A. B.C. D.
4.下列情形中,松手后纸片(不计纸片重力)还能保持平衡的是( )
A.B.C. D.
5.在手握杯子的实验中,小科把杯子拿起,并停在空中保持不动,以下情形会使得小科的手与杯子之间摩擦力增大的是
A.往杯中继续加水 B.增大手对杯子的握力
C.戴上防滑手套,再握住水杯 D.手和杯均竖直向上匀速抬起
6.惯性是物体的一种性质,下列说法正确的是 ( )
A.物体运动状态改变时才有惯性 B.静止或匀速运动的物体没有惯性
C.物体速度越大惯性也越大 D.物体受力或不受力时都具有惯性
7.如图所示,下列四个有关物体运动状态描述的图像,不能说明物体处于平衡状态的是⋯( )
A.B.C. D.
8.如图一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶,若蹦床上的运动员相对蹦床从O点竖直向上跳起,不考虑一切空气阻力及摩擦,则该运动员下落的位置是 ()
A.O点左侧 B.O点右侧 C.O点 D.无法判断
9.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为 n2 的两个球,随车一起匀速运动,当车突然停止运动,其他阻力不计,设车无限长,则两小球 ⋯( )
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.若 则肯定相碰 D.若 则一定不相碰
10.雨伞在雨中快速旋转,伞骨末端的雨滴被甩出。下列能正确表示雨滴 P 被甩出瞬间运动方向的是 ( )
A. B. C. D.
11.下列事例中,属于通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦的是 ( )
A.用力握紧球拍 B.单杠运动员上杠前在手上涂防滑粉
C.冰壶运动员在冰壶前方擦冰面 D.往合页里加润滑剂
12.如图所示,建筑工人使用夹砖器(取砖工具)夹住砖块竖直提起后静止在空中。下列说法中,正确的是( )
A.砖块受到的重力与手对夹子的拉力是一对平 (第12题)衡力
B.砖块受到的重力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
C.砖块对夹子的摩擦力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
D.夹子对砖块的压力越大,砖块受到的摩擦力越大
13.如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力 F甲 和 F乙 使AB一起向右运动,甲运动的 s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示,已知 下列说法正确的是( )
A.
B.甲、乙两图中 AB 之间的摩擦力均为 10N
C.甲运动的速度大于乙运动的速度
D.甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
14.如图所示是魔术师表演“真人悬空”的场景——女演员悬在空中不动。
则女演员一定 ( )
A.所受重力消失 B.受平衡力作用
C.不受力的作用 D.只受重力作用
15.小科为探究“阻力对物体运动的影响”,将同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止释放,记录小车在不同水平面上滑行的距离,如图甲所示。小车到达水平面后的速度与时间关系乙所示。下列说法正确的是
A.图甲的斜面需要和水平面铺有同种材料
B.图甲中的小车最终都会停下,说明运动需要力来维持
C.根据此实验的结论可以直接得出牛顿第一定律
D.图乙中的④可表示小车在铺有毛巾的水平面上的运动情况
二、填空题(每空2分,共34分)
16.某同学用中国象棋的棋子完成了如图所示的实验:把一摞棋子放在桌上,
并用一根薄塑料尺迅速击打其中一枚棋子。这摞棋子原来都处于静止状态,
被击中的棋子由于受到塑料尺的 的作用,它的运动状态发生 ,
从而飞出。上方的多个棋子由于 而保持原来的静止状态。
17.细心的同学会发现商场里安装的供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种,它们表面都有凸出的条纹,这是为了 。当顾客站在类似台阶的电梯甲匀速上升时 (填“受”或“不受”)摩擦力;当顾客站在类似斜坡的电梯乙上匀速上升时,受到的摩擦力的方向是沿电梯 (填“向上”或“向下”)。
18.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到向右且方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图像可知当t=1秒时,物体受到的摩擦力为 N,方向K平向 (填“左”或“右”),t=3秒时,物体受到的摩擦力为 N。
19.如图1所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做 (填“加速”“减速”或“匀速”)运动。若此时小车突然刹车减速,烧杯中的水面应是图 的形状。
20.如图所示为同一物体A所处的不同状态。图甲中物体A处于单摆的最高点位置,此时速度为零。B点为A点的正下方。图乙中物体A处于竖直上抛的最高点位置,此时速度为零。图丙、丁中物体A均保持静止状态。在这四种状态中,物体A受到平衡力的是 (填序号);图甲中,物体A处于如图位置时,绳子突然断裂,则物体 A将落在 (填“B点”“B点左侧”或“B点右侧”)。
21. 如图,小科用20N大小的水平力推木箱,未推动,则此时木箱
所受摩擦力 (填“大于”“小于”或“等于”)20N。当推力为
25N时,物体做匀速直线运动。当推力变为30N 时,木箱所受
摩擦力的大小为 N。
22.如图所示,小科在纸杯内装满米,将竹筷竖直插入米中,用手抓住竹筷并沿
竖直方向慢慢提起,最终使纸杯静止在空中。若加大手
对筷子的压力,筷子与手间的摩擦力
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。为使实验更易成功,你的建议是 。
三、实验与探究题(每空2分,共22分)
23.小明在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,
进行(了如下探究:依次让小车分别从三个斜面顶端
由静止下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离
(如图甲)。
(1)实验时每次均让小车从斜面上的同一高度由
静止滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同
的 。
(2)根据实验现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢 ,运动的距离越远。进一步推理:如果运动的物体不受阻力时,它将在水平面上做 ,说明物体的运动 (选填“需要力”“不需要力”)来维持。
(3)拓展:如图乙所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 (填“a”、“b”、“c”或“d”) 路线继续运动。
24. 在“探究二力平衡的条件”活动中,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来 探究二力平衡的条件?小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的重力和拉力的大 小来进行比较。在小明的方案中,只能根据相互作用力的关系直接测出弹簧测力计对物体的 拉力大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施;
(1)两位同学不断改进并先后设计了图乙所示A、B、C 三个方案,他们改进的先后顺序为 (用字母表示),这样改进是为了减小摩擦力对实验的影响;
(2)图丙是最终确定的实验方案,当小卡片静止时,为了研究两个力是否作用在同一条直 线上,小华的操作是:
(3)如图丁所示,当两侧滑轮不在同一高度上时,该装置 (选填“能”或“不能”) 用于探究二力平衡的条件。
(4)他们也进一步思考如图甲中测重力的原理。以下知识在测重力中有应用到的是____
A.二力平衡的条件 B.物体的重力跟质量的关系
C.力可以改变物体的运动状态 D.物体间力的作用是相互的,并且相互作用力的大小相等
25.小明通过实验探究摩擦力的相关问题,请帮助解决以下问题。
(1)科学比较粗糙程度:按图先后拉动体积和形状相同的木块、铁块,测出并比较两个滑动摩擦力大小,即能比较出木块和铁块下表面的粗糙程度。以上实验设计是否科学?请说明原因: 。
(2)科学描述运动状态:小明用测力计把木块向前拉动,此过程中,拉力 F 和木块前进的速度v 的大小随时间t 的变化情况分别如图乙、丙所示,请描述一下木块在各时间段的运动状态: 。
(3)科学处理数据:请在图丁中,画出0~6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线。
四、综合题(本大题共14分)
26.(6分)小科在观察鲫鱼的外形时(如图甲),提出了鲫鱼的梭形有利于在水中游动时减少受到阻力。为了验证猜想,小科利用如图乙所示的装置进行实验:在足够长的水槽中装满水,放入质量和长度相同、形状不同的A(锥形)、B(圆柱形)、C(梭形)三根萝卜,萝卜的一端通过细线与质量相同的钩码相连并架在滑轮上。实验时,将三根萝卜拉至水榴最左端,同时松开萝卜始终保持水平方向运动,用频闪照相机记录萝卜的运动过程,已知流体阻力随着速度的增大而增大,不同形状萝卜速度与时间的关系如图丙所示。
(1)该实验中除了运用到频闪照相机外,还需要用到的测量工具是 。(写出一种)
(2) 第6秒时, A、B、C三根萝卜在水中受到的阻力fʌ、fB、 fc的大小关系为 。
(3)根据图丙数据,小科认为梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力。他判断的依据是 。
27.(8分)阅读以下材料,回答问题。
“天梦一号”巡梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温差很大。自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍,人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”成功发射,于2021年2月10日被火星捕获,进入环绕火星轨道。
2021年5月15日,经历了十个月的太空飞行, “天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选者陆区。5月22日, “祝融号”(如图2)火星车安全驶离“天问一号”,到达火星表面,开始巡视探测。地球上g取10N/kg,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的0.4倍。
(1)天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,其惯性 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射,探测器在降落火星实施制动减速时,使探测器减速的施力物体是____;
A.喷管喷出的燃气 B.喷管 C.喷管周围的空气
(3)如图1火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,不受空气阻力,在环绕的过程中,火星探测器受 (选填“平衡力”、“非平衡力”);
(4)同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上 (填“长”或“短”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】首先确定最高点时水火箭的运动状态,然后根据牛顿第一定律分析判断。
【解答】 水火箭在最高点时,水火箭的竖直速度为零,但水平速度通常不为零。如果此时所有外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它会保持外力消失时的速度在水平方向做匀速直线运动。
故选D。
2.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】惯性的利用与防止。惯性是物体保持原有运动状态的性质,利用惯性是指借助惯性达到有益的效果;防止惯性是指采取措施避免惯性带来的危害。
【解答】A、拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性保持原来的静止状态,从而与衣服分离,这是利用惯性,故该选项错误。
B、公交车上的拉手,是为了防止车辆突然刹车或加速时,乘客由于惯性摔倒,属于防止惯性带来的危害,故该选项正确。
C、跳远时快速助跑,是利用惯性使运动员跳得更远,故该选项错误。
D、锤头松了,把锤柄在地上击几下,锤柄停止运动,锤头由于惯性继续运动,从而套紧,这是利用惯性,故该选项错误。
故答案为:B。
3.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】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】筷子静止,受力平衡,重力等于摩擦力,且摩擦力方向与重力方向相反,重力竖直向下,可知摩擦力竖直向上。
故答案为:A。
4.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】根据图片可知,A中两个拉力不在同一直线上,B中两个拉力大小不等,C中拉力不在同一直线上,则ABC中拉力不能保持平衡,而D可以保持平衡。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)二力平衡与静摩擦力:当杯子静止在空中时,在竖直方向上,手对杯子的静摩擦力与杯子和水的总重力是一对平衡力,大小相等,即f=G总。因此,静摩擦力的大小由总重力决定。
(2)影响滑动摩擦力的因素:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,公式为f=μN。但在本题中,杯子静止,属于静摩擦,此时增大握力(压力)或增大接触面粗糙程度,只会增大最大静摩擦力,而不会改变实际的静摩擦力大小,只要杯子仍保持静止,静摩擦力始终等于总重力。
【解答】A、往杯中继续加水,杯子和水的总重力G总增大。由于杯子静止,静摩擦力f=G总,因此摩擦力增大,故该选项正确。
B、增大手对杯子的握力,只会增大最大静摩擦力,而杯子仍静止,静摩擦力仍等于总重力,大小不变,故该选项错误。
C、戴上防滑手套,增大了接触面的粗糙程度,同样只会增大最大静摩擦力,静摩擦力大小仍等于总重力,故该选项错误。
D、手和杯均竖直向上匀速抬起,杯子仍处于平衡状态,静摩擦力仍等于总重力,大小不变,故该选项错误。
故答案为:A。
6.【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,结合惯性大小的影响因素分析判断。
【解答】一切物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量大小有关,与速度大小无关,故D正确,而ABC错误。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态,根据图像判断物体的运动状态即可。
【解答】A.在s-t图像中,当时间变化时,路程保持不变,即物体处于静止状态,处于平衡状态,故A不合题意;
B.在s-t图像中,图像是一条通过坐标原点的斜线,那么物体做匀速直线运动,处于平衡状态,故B不合题意;
C.在v-t图像中,当时间变化时,速度保持不变,即物体做匀速直线运动,处于平衡状态,故C不合题意;
D..在v-t图像中,图像是通过坐标原点的一条直线,即物体做加速运动,没有处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶,若蹦床上的运动员相对蹦床从O点竖直向上跳起,由于惯性,还要保持原来的运动状态,所以仍然落在起跳点O点。
故答案为:C。
9.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识判断。
【解答】 如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为 的两个球,随车一起匀速运动。当车突然停止运动时,由于惯性,两小球都保持原来的运动状态,即相同的速度向前运动。根据s=vt可知,二者之间的距离保持不变,即肯定不相碰。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析判断。
【解答】根据题意可知,雨伞在雨中快速旋转(从上往下看沿逆时针方向),原来雨滴随雨伞逆时针转动。伞骨末端的雨滴被甩出时,雨滴由于惯性要保持原来的运动状态,会沿切线方向被甩出,即该瞬间雨滴的运动方向为水平向右,故ABD错误,C正确。
故选C。
11.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;用滚动代替滑动;使接触面彼此分离(如加润滑油等)。
【解答】A、用力握紧球拍,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,不是改变接触面的粗糙程度,故该选项错误。
B、单杠运动员上杠前在手上涂防滑粉,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,故该选项正确。
C、冰壶运动员在冰壶前方擦冰面,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故该选项错误。
D、往合页里加润滑剂,是通过使接触面彼此分离来减小摩擦力,故该选项错误。
故答案为:B。
12.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】本题考查平衡力和相互作用力的区分,核心是明确平衡力的条件(同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线),以及静摩擦力的大小特点。
【解答】A、砖块受到的重力,受力物体是砖块;手对夹子的拉力,受力物体是夹子,两个力作用在不同物体上,不是平衡力,所以 A 不符合题意;
B、砖块静止时,竖直方向受到的重力与夹子对砖块的摩擦力,作用在同一物体(砖块)上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,是一对平衡力,所以 B 符合题意;
C、砖块对夹子的摩擦力和夹子对砖块的摩擦力,是两个物体之间的相互作用,属于相互作用力,不是平衡力,所以 C 不符合题意;
D、砖块静止时,摩擦力是静摩擦力,大小等于重力,与夹子对砖块的压力无关(压力增大只会增大最大静摩擦力,不会改变当前静摩擦力大小),所以 D 不符合题意;
故答案选B。
13.【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】AD.将A和B看作一个整体,根据平衡力的知识比较摩擦力和拉力的关系。根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识比较摩擦力的大小即可。
B.摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
C.根据公式计算出二者的速度,然后相互比较即可。
【解答】 AD.将物体A和B看作一个整体,它们在水平方向上都做匀速直线运动,则整体在水平方向上受力平衡,即受到的摩擦力等于拉力。整体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度相同,所以受到的摩擦力大小相同,则拉力大小相同,即F甲=F乙,故A错误、D正确;
B.甲图中,A和B之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以A受到的摩擦力大小为0N,故B错误;
C.根据图片可知,甲中物体运动的速度为,乙中物体的运动速度为6m/s,故C错误。
故选D。
14.【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,受到平衡力。
【解答】如图所示是魔术师表演“真人悬空”的场景——女演员悬在空中不动,即处于静止状态,那么处于平衡状态,因此她受到平衡力的作用,即重力和支持力相互平衡。
故选B。
15.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】由牛顿第一定律可知,物体在不受力时运动状态不变,可以保持匀速直线运动,可知运动不需要力来维持。
【解答】A、为了控制小车达到水平面时的速度相同,斜面上不用和水平面铺有同种材料,故A错误;
B、图甲中的小车最终都会停下,是因为小车受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C、牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理后得出的,不能被实验验证,故C错误;
D、毛巾表面的粗糙程度最大,阻力最大,小车在其表面运动状态改变得最快,故D正确。
故答案为:D。
16.【答案】力;改变;惯性;
17.【答案】增大摩擦力;不受;向上
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力和增大接触面的粗糙程度;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(3)摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
【解答】(1) 电梯表面有凸出的条纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,防止顾客在电梯上滑倒。
(2) 电梯甲是台阶式的,顾客站立时脚与台阶之间没有相对滑动趋势,因此不受摩擦力;
(3) 电梯乙是斜坡式的,顾客站立时有沿斜面向下滑的趋势,因此摩擦力会沿斜面向上,以平衡重力沿斜面的分力,使顾客保持匀速运动。
18.【答案】2;水平向左;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素
【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。
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】由图乙可知,在1s时,物体的速度为零,即物体处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于推力等于1N,方向与推力相反,水平向左。
2-6s,物体均属于运动状态,受到的是滑动摩擦力,在4-6s,物体做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力等于2N。滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关,在运动过程中,这两个因素都不变,可知滑动摩擦力大小相等,即3s时,受到的摩擦力为2N。
19.【答案】匀速;3
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析解答即可。
【解答】(1)如图1所示,小车和烧杯一起向右运动,此时烧杯内水平沿水平方向,说明水的运动速度和小车的运动速度相同,即二者一起沿水平方向做匀速直线运动。
(2) 若此时小车突然刹车减速, 则烧杯中的水由于惯性会继续向前运动,因此水会向右堆积,故选图3。
20.【答案】丙丁;B
【知识点】牛顿第一定律;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)平衡状态包括:静止或匀速直线运动状态;
(2)根据A点时的速度和受力情况分析判断。
【解答】(1) 图甲:物体A在单摆的最高点,速度为零,但受到重力和绳子的拉力,合力不为零(有向下的加速度),因此不受平衡力。
图乙:物体A在竖直上抛的最高点,速度为零,但只受重力作用,合力不为零(有向下的加速度),因此不受平衡力。
图丙、丁:物体A均保持静止状态,说明合力为零,受到平衡力。
则处于平衡状态的是丙丁。
(2) 图甲中,物体A在单摆的最高点,此时速度为零。如果绳子断裂,物体A将只受重力作用,做自由落体运动。由于初始速度为零,且B点是A点的正下方,物体A会竖直下落,落在B点。
21.【答案】等于;25
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
【解答】没有推动,即木箱仍处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于推力等于20N。
当推力为25N时,木箱做匀速直线运动,说明此时摩擦力为滑动摩擦力,且大小等于推力,即摩擦力为25N。滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和正压力有关,与推力大小无关。因此,当推力增大到30N时,滑动摩擦力仍为25N。
22.【答案】不变;换表面粗糙的筷子/加点水,并压紧米/用上窄下宽的容器(如矿泉水瓶)代替纸杯
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
23.【答案】(1)速度
(2)匀速直线运动;不需要
(3)b
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】本题考查 “阻力对物体运动的影响” 实验,核心是控制变量法的应用、牛顿第一定律的推导及应用,关键在于理解 “阻力越小运动越远” 的实验结论与 “不受力时匀速直线运动” 的推理逻辑。
【解答】(1) 实验需控制单一变量(阻力),其他条件保持一致。让小车从同一高度由静止滑下,是为了确保小车到达水平面时的速度相同,这样才能通过滑行距离对比阻力的影响。若速度不同,无法判断滑行距离差异是阻力还是初始速度导致,不符合控制变量要求。
(2) 实验现象显示,阻力越小,小车速度减小越慢、滑行越远。进一步推理,若物体不受阻力,速度不会减小,将做匀速直线运动。这一结论说明,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因。
(3) 小球在 C 点时,运动方向沿水平方向(与斜面底部平行)。根据牛顿第一定律,一切外力消失时,小球将保持原来的运动方向做匀速直线运动,因此会沿b路线运动。
24.【答案】(1)BAC
(2)将小卡片扭转一定角度后释放,观察其是否保持平衡
(3)能
(4)A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)在探究二力平衡的条件时,应该尽量减小探究对象受到摩擦力大小;
(2)为了验证两个力是否作用在同一直线上,需要破坏共线条件;
(3)当两侧滑轮不在同一高度上时,分析是否满足二力平衡的条件即可;
(4)根据甲图展示的过程确定其中包含的物理原理即可。
【解答】(1) 在探究二力平衡的条件时,为了减小摩擦力对实验结果的影响,实验装置的改进顺序应为:
① B方案:物体与桌面直接接触,会受到较大的摩擦力;
② A方案:使用滚动摩擦(如小车)代替滑动摩擦,摩擦力较小;
③C方案:将小车悬挂起来,完全消除接触面(如悬挂卡片),摩擦力几乎为零。
因此改进顺序为BAC。
(2) 为了验证两个力是否作用在同一直线上,需要破坏共线条件。操作方法是:扭转小卡片,使两个拉力的方向不再共线。若卡片不能保持静止(发生转动),说明二力平衡需共线;反之则无需共线。
(3) 二力平衡的条件是两力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,与滑轮是否等高无关。只要拉力方向沿绳子方向,且卡片静止,即可探究平衡条件。因此装置能用于实验。
(4)A. 图甲中测重力的原理是:弹簧测力计静止时,物体所受重力与弹簧拉力平衡(大小相等)。
此过程直接应用了 二力平衡的条件,故A正确,BCD错误。
故选A。
25.【答案】(1)不科学, 对接触面的压力大小不同
(2)在0~1s内处于静止状态在1~3s内物体处于加速状态;在3~5s内物体处于匀速直线运动状态;在5~6s内物体处于减速状态。
(3)
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析;
(2)根据丙图确定物体在不同时间段内的速度变化,进而说明运动状态的变化;
(3)根据二力平衡的知识,结合影响滑动摩擦力大小因素的知识确定不同时间段内物体受到的摩擦力大小,据此画出对应的图像即可。
【解答】 (1)根据题意可知,铁块和木块的体积相同,但密度不同,根F=G=mg=ρvg可知,铁块和木块对支持面的压力大小不同。研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小,因此本实验不科学;
(2)根据丙图可知,在0~1s内物体运动速度为0,没有移动,物体处于静止状态;
在1~3s内物体运动速度逐渐增大,物体处于加速状态;
在3~5s内物体运动速度不变,为1.0m/s,物体处于匀速直线运动状态;
在5~6s内物体运动速度逐渐减小到0,物体处于减速状态;
(3)根据丙图可知,在0~1s内物体处于静止状态,此时摩擦力与推力平衡;由图乙可知,此时拉力为100N,所以在0~1s内的摩擦力为100N;
在3~5s内物体做匀速直线运动,此时滑动摩擦力与拉力平衡;由图乙可知,此时拉力为200N,所以在3~5s内的滑动摩擦力为200N;
物体在1~3s内做加速运动,在5~6s内减速运动,此时物体对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的滑动摩擦力大小不变,即在1~6s内物体受到的摩擦力大小都为200N。
如下图所示:
。
26.【答案】(1)刻度尺
(2)fa=fb= fc
(3)达到相同速度所用时间C最短;匀速前,相同时间时C速度最大;匀速后,C的收尾速度最大,说明梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)实验需要得到速度与时间的关系,因此需要记录时间与路程,由此明确测量工具。
(2)滑动摩擦力大小只受物体的压力和接触面的粗糙程度影响,压力越大,接触面越粗糙,则滑动摩擦力越大。
(3)阻力越小,拉力能更快的让物体加速,也能维持更大的速度。匀速前,相同时间,C的速度比A和B大,说明C受到的阻力最小。匀速后,C的收尾速度最大,说明C匀速时阻力最小。
【解答】(1)实验中需要测量萝卜的运动时间和距离,频闪照相机用于记录运动过程,还需要测量时间的工具如秒表或测量距离的工具如刻度尺。
(2)匀速运动时萝卜的合力为零,由于钩码的重力相等,即绳子上的拉力相等,根据二力平衡可知,萝卜受到的阻力相等,即fa=fb= fc。
(3)右图像可知,匀速前,相同时间C速度最大,匀速后,C的收尾速度最大,即达到相同速度所用的时间最短,说明梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力。
故正确答案为:(1)刻度尺;(2)fa=fb= fc;(3)达到相同速度所用时间C最短;匀速前,相同时间时C速度最大;匀速后,C的收尾速度最大,说明梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力。
27.【答案】(1)不变
(2)A
(3)非平衡力
(4)长
【知识点】力的作用是相互的;惯性;平衡状态的判断;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据惯性大小只和质量有关,而质量大小与位置无关进行分析判断。
(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)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。
(4)滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
【解答】(1)惯性是物体保持其运动状态不变的性质,其大小仅取决于物体的质量。天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,虽然位置发生了变化,但其质量并未改变,因此惯性不变。
(2)探测器减速是通过喷管向后喷出燃气,利用反作用力使探测器减速。施力物体是喷管喷出的燃气,受力物体是探测器本身。
故答案为:A。
(3)探测器做环绕火星的运动时,其运动方向不断改变(曲线运动),说明速度方向在变化,可知探测器受到的合力不为零,属于非平衡力。
(4)物体滑行距离与摩擦力有关,而摩擦力与压力成正比,水平面上压力等于重力,火星表面的重力为地球的0.4倍,因此火星上的摩擦力较小,物体滑行距离更长。
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