精品解析：云南大理市下关第四中学北校区2024-2025学年下学期八年级期中物理试卷

下关四中北校区2024～2025学年下学期期中考试 八年级物理试卷 【考生注意】 1.请按试题卷上题号顺序在答题卡相应位置作答；在试题卷、草稿纸上答题无效。 2.考试结束后请将答题卡交回。 3.试题中用到g均取10N/kg 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 如图所示的科学家中，其名字被命名为“力”的单位的是（　　） A. 牛顿 B. 爱因斯坦 C. 伽利略 D. 哥白尼 2. 下列关于力的说法中错误的是（　　） A. 成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力 B. “卵与石斗，麋碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力 C. “飞流直下三千尺”是由于水受到重力的作用 D. “风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状 3. 下列实例中，为了减小摩擦的是（ ） A. 足球守门员戴有防滑手套 B. 骑自行车刹车时用力捏闸 C. 运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹 D. 给自行车的车轴加润滑油 4. 我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一，为了提升高铁的安全性和舒适性，图中相关描述中不正确的是（　　） A. 图甲，铁轨下铺设枕木是为了减小压强 B. 图乙，高铁车厢内的破窗锤末端做成锥形，便于增大压强 C. 图丙，列车进站速度减小到零，其惯性大小不变 D. 图丁，车厢座椅用软质材料包裹，是为了增大压强 5. 物理课本静止放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（　　） A. 课本受到的重力和桌面对课本的支持力 B. 课本对桌面的压力和地面对桌子的支持力 C. 课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力 D. 课本受到的重力和课本对桌面的压力 6. 2022年2月，北京冬奥会成功举办。下列关于冬奥会的运动场景，解释正确的是（　　） A. 图甲：冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦力 B. 图乙：滑雪板面积较大，是为了增大压强 C. 图丙：冰球离杆后继续运动，是因为冰球具有惯性 D. 图丁：滑冰运动员转弯滑行时，处于平衡状态 7. 2020年10月，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到，创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中，受到的压强和浮力变化情况正确的是（　　） A. 压强变小，浮力不变 B. 压强不变，浮力变小 C. 压强变大，浮力不变 D. 压强不变，浮力变大 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 在历史上托里拆利实验首先证明了大气压强的存在 B. 通常情况下，大气压强随高度的增加而减小 C. 船通过长江三峡的船闸，是利用了连通器原理 D. 船高速航行过程中应避免两艘船靠近并排前进 9. 如图所示，长方体物块A受到水平向左的压力F的作用，被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F，物块A始终处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到的重力逐渐增大 B. 物块受到的摩擦力大小不变 C. 物块受到的合力大小不变 D. 物块对墙面的压强大小不变 10. A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，A、B、C、D在水中的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. A物体不一定受到浮力作用 B. B物体一定受到浮力作用 C. C部分不一定受到浮力作用 D. D部分一定不受浮力的作用 二、填空题（本大题共6小题，11～15题每小题2分，16题4分，共14分） 11. 如图是物理教材中的两幅插图。甲图表示小铁球受磁铁吸引力的情况，说明力可以改变物体的______；乙图表示坐在船中的人用手推另一只船时，自己坐的船会后退，说明物体间力的作用是______的。 12. 历史上证明大气压存在的著名实验是_______，1标准大气压的数值是_______。 13. 三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，三缺大坝的正常蓄水位为175m，则离水面距离为30m处的大坝受到水的压强为________Pa。轮船在通过三峡大坝时，需经过五级船间才能完成“跳大坝”的壮举，船闸利用了________原理。（ρ水=1.0×103kg/m3） 14. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力为_______N，当t=5s时，物体受到的摩擦力为_______N。 15. 如图所示，把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。若溢出的水的体积为150cm3，饮料罐受到的浮力的大小为_______N；饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，水对烧杯底部的压强_______（“变大”“变小”或“不变”）。（） 16. 阅读短文，回答问题。 2021年12月9日15时40分，神舟十三号航天员乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了太空授课，“天宫课堂”第一课开讲。2022年3月23日15时40分，“天宫课堂”第二次授课，让我们也看到了更多的神奇画面：乒乓球在水中的浮力消失，纸花在水球表面绽放，泡腾片在水球中产生大量的气泡……。 这些实验都在失重的中国空间站里面做的。平时我们感觉到自己有多重时，这种感觉来自支持力。如果失去支持，我们就将失去对重力的感觉。例如，一个人从高处坠落，在坠落的过程中，因为失去了支持，所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是，失重环境中物体的重力却仍然存在。 我们平常说的重力是由地球引力产生的，所以不少人会误认为，人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远，因此地球对它们的引力很小，所以叫做微重力。这是不对的。根据G=mg，同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远，g就越小，然而，就算是在距离地面200km的高度也没有降多少，大约为0.94g，而在1000km的高度为0.75g。也就是说，一个物体在地面重100N，到了1000km高度，依然受到75N的重力。中国空间站离地球的距离约为400km，因此，它受到的地球引力并没有减少多少。因此，如果我们把“微重力”理解为微小的重力，或者是微小的地球引力，肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时，才会出现地球引力很小的情况。（g取10N/kg） （1）失重状态下的人造地球卫星_________（选填“受到”或“不受”）重力，人造卫星的质量与在地面上时相比_________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）在完全失重的空间实验室里，下列实验不能完成的是___________（填字母）； A. 用秒表测时间 B. 探究平面镜成像实验 C. 用弹簧测力计测重力 D. 用刻度尺测书本长度 （3）天宫课堂中，王亚平把乒乓球压入水中，松手后，乒乓球_______（选填“会”或“不会”）浮起来。 三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 17. （1）如图所示，将物体挂在弹簧测力计下静止，弹簧测力计的示数为_______N； （2）如图所示，小明同学在体育课上投掷实心球的重力为20N，请在图中画出该实心球在图示位置时所受重力的示意图。 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题8分，第19题4分，第20题8分，第21题4分，共24分） 18. 在“探究阻力对物体运动影响”的实验中，使小车从相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端并在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示的位置。 （1）使小车从相同斜面的顶端由静止释放，目的是使小车到达水平面时______相同； （2）研究小车在水平面上的运动情况，此时小车在竖直方向上所受______和______相互平衡，从而只探究阻力对物体运动的影响； （3）图中通过改变水平面的粗糙程度来改变小车受到的阻力。对比三幅图可知，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越______（选填“快”或“慢”）。若表面为理想的光滑平面，小车将做______运动； （4）牛顿在此基础上总结概括出牛顿第一定律。告诉我们：物体的运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来______不变的性质； （5）牛顿第一定律是建立在______的基础上。 A. 日常生活经验 B. 科学家的猜想 C. 直接实验的结果 D. 实验和推理 19. 小亮同学在探究“压力和受力面积对海绵形变的影响”的实验，如图所示。 （1）该实验应用的研究方法是_______； （2）通过比较甲、乙实验能够得到的结论是：海绵的形变情况与_______有关； （3）通过比较_______实验能够得到的结论是：海绵的形变情况与受力面积有关； （4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中的海绵受到的压强p丙和图丁中的木板受到的压强p丁的大小关系为p丙_______p丁（选填“＞”“＜”或“＝”）。 20. 某物理兴趣小组做了如图甲所示的实验来探究影响浮力大小的因素。 （1）如图甲所示： ①从甲图中可知物块的质量为______kg； ②物块完全浸没于水中所受浮力为______N； ③通过比较A、B、C三个步骤可知，物体所受浮力大小与______有关； ④通过比较A、C、D三个步骤可知，物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）； ⑤通过比较A、C、E三个步骤可知，物体所受浮力大小与______有关； （2）在探究完影响浮力大小的因素后，同学们想进一步探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系，又进行了如图乙所示实验操作：（以下均用图中符号表示） ①此实验操作的最佳顺序是______（用序号表示）； ②物体浸没在水中时排开水的重力为F3-F4； ③物体所受浮力为______； ④若_______成立，则说明物体所受浮力大小等于物体排开水的重力。 21. 某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）、（b）、（c）所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。 （1）在三次实验中，都将弹簧拉伸到B点，目的是使每次实验中__________相同； （2）如图（a），用一个弹簧测力计向右将该轻质弹簧拉至B位置，读出弹簧测力计示数为4N；如图（b），接下来的操作是：___________________________________________________________，读出弹簧测力计示数分别为3N和1N；分析比较图中（a）与（b）中拉力的方向及弹簧测力计的示数，如F=F1+F2，则说明：在同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个分力的大小之和，并且方向跟两个力的方向相同； （3）如图（c），接下来的操作是：用两个弹簧测力计向相反方向将该轻质弹簧拉至相同的B位置，读出弹簧测力计示数分别为5N和1N；分析比较图中（a）与（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数，如______（用公式表示），合力的方向与______（选填“F3”“F4”）的方向相同，则说明：在同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个分力的大小之差，并且方向与较大力的方向相同。 五、综合题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 22. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人。机器人质量约500kg，装有四条履带，每条履带与地面的接触面积约为0.1m2，首次在南极内陆冰盖完成了30km匀速自主行走。（g=10N/kg）问： （1）机器人重为多少？ （2）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为多大？ （3）行走时阻力约为重力的十分之一，牵引力是多少？ 23. 2022年6月17日，一则消息引来全世界关注的目光：中国第三艘航母福建舰下水命名，这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航母，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量约8万吨，满载吃水深度13m（，g取10N/kg），求： （1）满载时，福建舰所受浮力？ （2）满载时，排开海水的体积； （3）满载时，福建舰底部2m2的钢板上所受的压力？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 下关四中北校区2024～2025学年下学期期中考试 八年级物理试卷 【考生注意】 1.请按试题卷上题号顺序在答题卡相应位置作答；在试题卷、草稿纸上答题无效。 2.考试结束后请将答题卡交回。 3.试题中用到g均取10N/kg 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 如图所示的科学家中，其名字被命名为“力”的单位的是（　　） A. 牛顿 B. 爱因斯坦 C. 伽利略 D. 哥白尼 【答案】A 【解析】 【详解】力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。为了纪念牛顿在物理学上的突出贡献，以他的名字命名了力的单位，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 下列关于力的说法中错误的是（　　） A. 成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力 B. “卵与石斗，麋碎无疑”是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力 C. “飞流直下三千尺”是由于水受到重力的作用 D. “风吹草低见牛羊”说明风对草的力改变了草的形状 【答案】B 【解析】 【详解】A．力是物体对物体的作用，成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力的作用，故A正确，不符合题意； B．物体间力的作用是相互的，以卵投石时，鸡蛋和石头都受到力的作用，力的大小相等，故B错误，符合题意； C．重力的方向竖直向下，“飞流直下”是由于水受到重力的作用，故C正确，不符合题意； D．力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态，风吹草低见牛羊，说明风对草的力改变了草的形状，故D正确，不符合题意。 故选B。 3. 下列实例中，为了减小摩擦的是（ ） A. 足球守门员戴有防滑手套 B. 骑自行车刹车时用力捏闸 C. 运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹 D. 给自行车的车轴加润滑油 【答案】D 【解析】 【详解】A. 足球守门员戴有防滑手套，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦的； B. 骑自行车刹车时用力捏闸，是在接触面一定时，通过增大压力的方法增大摩擦的； C. 运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦的； D. 给自行车的车轴加润滑油，可以将接触面分离，用光滑的油膜代替接触面，减小摩擦力； 故D是为了减小摩擦，符合题意． 点睛：重点是增大和减小摩擦力的方法，牢记影响滑动摩擦力的两个因素，即压力和接触面的粗糙程度，可以通过增大压力或增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，反之减小摩擦力，另外用滚动代替滑动可以大大减小摩擦力． 4. 我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一，为了提升高铁的安全性和舒适性，图中相关描述中不正确的是（　　） A. 图甲，铁轨下铺设枕木是为了减小压强 B. 图乙，高铁车厢内的破窗锤末端做成锥形，便于增大压强 C. 图丙，列车进站速度减小到零，其惯性大小不变 D. 图丁，车厢座椅用软质材料包裹，是为了增大压强 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁轨下铺设枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确，不符合题意； B．高铁车厢内的破窗锤末端制成锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B正确，不符合题意； C．列车进站速度减小到零，但其质量不变，所以其惯性大小不变，故C正确，不符合题意； D．车厢座椅用软质材料包裹，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D错误，符合题意。 故选D。 5. 物理课本静止放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（　　） A. 课本受到的重力和桌面对课本的支持力 B. 课本对桌面的压力和地面对桌子的支持力 C. 课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力 D. 课本受到的重力和课本对桌面的压力 【答案】A 【解析】 【详解】A．物理课本静止放在水平桌面上，课本受到的重力和桌面对课本的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一物体，同一直线上，是一对平衡力，故A符合题意； B．地面对桌子的支持力等于课本对桌面的压力和桌子的重力之和，则课本对桌面的压力小于地面对桌子的支持力，不是平衡力，故B不符合题意； C．课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力作用在不同的物体上，不是平衡力，故C不符合题意； D．课本受到的重力和课本对桌面的压力作用在不同的物体上，不是平衡力，故D不符合题意。 故选A。 6. 2022年2月，北京冬奥会成功举办。下列关于冬奥会的运动场景，解释正确的是（　　） A. 图甲：冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦力 B. 图乙：滑雪板面积较大，是为了增大压强 C. 图丙：冰球离杆后继续运动，是因为冰球具有惯性 D. 图丁：滑冰运动员转弯滑行时，处于平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰壶表面打磨得很光滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故A错误； B．滑雪板面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故B错误； C．冰球原来是运动，由于冰球具有惯性，所以离杆后继续运动，故C正确； D．滑冰运动员转弯滑行时，运动方向发生改变，所以运动状态发生变化，不是处于平衡状态，故D错误。 故选C。 7. 2020年10月，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到，创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中，受到的压强和浮力变化情况正确的是（　　） A. 压强变小，浮力不变 B. 压强不变，浮力变小 C. 压强变大，浮力不变 D. 压强不变，浮力变大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】“奋斗者”号在水下下潜的过程中，所处深度增加，液体密度不变，所以受到海水的压强变大；下潜过程液体密度不变，排开的液体的体积也不变，所以受到的浮力不变。故ABD错误；C正确。 故选C。 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 在历史上托里拆利实验首先证明了大气压强的存在 B. 通常情况下，大气压强随高度的增加而减小 C. 船通过长江三峡的船闸，是利用了连通器原理 D. 船高速航行过程中应避免两艘船靠近并排前进 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】A．著名的马德堡半球实验证实了大气压的存在，故A错误； B．通常情况下，大气压随着高度的升高而减小，故B正确； C．船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，船只才能通航，即船闸是利用了连通器原理工作的，故C正确； D．两船并排快速前行，可导致中间水流速变大，压强变小，水压着船向中间靠近，造成事故，所以船舶航行时应避免两艘靠近并排前进，故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，长方体物块A受到水平向左的压力F的作用，被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F，物块A始终处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到的重力逐渐增大 B. 物块受到的摩擦力大小不变 C. 物块受到的合力大小不变 D. 物块对墙面的压强大小不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB，木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即重力和墙对木块的静摩擦力，两个力是一对平衡力，所以摩擦力等于重力，当压力增大时，木块的重力不变，所以静摩擦力也不变，故A错误，B正确； C．增大压力前后，木块都处于静止，都受平衡力的作用，物块受到的合力大小不变，都为零，故C正确； D．增大压力后，受力面积不变，根据可知，物块对墙面的压强大小变大，故D错误。 故选BC。 10. A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，A、B、C、D在水中的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. A物体不一定受到浮力作用 B. B物体一定受到浮力作用 C. C部分不一定受到浮力作用 D. D部分一定不受浮力的作用 【答案】BD 【解析】 【详解】A．浮力的产生原因是浸在液体中的物体，受到液体对其向上和向下的压力差，当向上的压力大于向下的压力时，就受到浮力，物体A的下表面浸在水中，受到水向上的压力，上表面无水的向下压力，存在向上的压力差，一定受浮力，故A错误； B．物体B完全浸没在水中，上下表面都受到水的压力，且向上的压力大于向下的压力，存在压力差，一定受浮力，故B正确； C．C是容器凸起的部分，它的上下表面都和水接触，水对C存在向上和向下的压力差，一定受浮力，故C错误； D．D是容器底部的凸起部分，它的下表面和容器底紧密相连，没有接触水，不存在水对它向上的压力，一定不受浮力，故D正确； 故选BD。 二、填空题（本大题共6小题，11～15题每小题2分，16题4分，共14分） 11. 如图是物理教材中的两幅插图。甲图表示小铁球受磁铁吸引力的情况，说明力可以改变物体的______；乙图表示坐在船中的人用手推另一只船时，自己坐的船会后退，说明物体间力的作用是______的。 【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互 【解析】 【详解】[1]甲图中小铁球在受到磁铁的吸引作用下，改变了运动方向，即说明力可以改变物体的运动状态. [2]图乙中坐在船中的人用手推另一只船时，同时自己坐的船受到了另一只船对它施加的力的作用，所以自己坐的船会向后退，表明力的作用是相互的。 12. 历史上证明大气压存在的著名实验是_______，1标准大气压的数值是_______。 【答案】 ①. 马德堡半球实验 ②. 【解析】 【详解】马德堡半球实验将两个空心铜半球抽成真空后，用十六匹马都难以拉开，直观有力地证明了大气压的存在且大气压数值很大，是历史上证明大气压存在的经典著名实验； 托里拆利实验最早测出了标准大气压的大小，约为。 13. 三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，三缺大坝的正常蓄水位为175m，则离水面距离为30m处的大坝受到水的压强为________Pa。轮船在通过三峡大坝时，需经过五级船间才能完成“跳大坝”的壮举，船闸利用了________原理。（ρ水=1.0×103kg/m3） 【答案】 ①. ②. 连通器 【解析】 【详解】[1]离水面距离为30m处的大坝受到水的压强为 [2]船闸底部的阀门打开时，上游和闸室、闸室和下游之间都可构成连通器，利用连通器原理来使两侧水面相平，方便船只通行。 14. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力为_______N，当t=5s时，物体受到的摩擦力为_______N。 【答案】 ①. 2 ②. 4 【解析】 【详解】t=1s时，由丙图可知物体静止，二力平衡，静摩擦力与拉力大小相等 t=5s时，由丙图可知物体做匀速直线运动，二力平衡，滑动摩擦力与拉力大小相等 15. 如图所示，把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。若溢出的水的体积为150cm3，饮料罐受到的浮力的大小为_______N；饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，水对烧杯底部的压强_______（“变大”“变小”或“不变”）。（） 【答案】 ①. 1.5 ②. 不变 【解析】 【详解】排开水的体积 水的密度 排开水的质量 浮力 烧杯内的水面高度始终和烧杯口齐平，保持不变。根据液体压强公式，水的密度、都不变，烧杯底部所处的水的深度不变，因此水对烧杯底部的压强不变。 16. 阅读短文，回答问题。 2021年12月9日15时40分，神舟十三号航天员乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了太空授课，“天宫课堂”第一课开讲。2022年3月23日15时40分，“天宫课堂”第二次授课，让我们也看到了更多的神奇画面：乒乓球在水中的浮力消失，纸花在水球表面绽放，泡腾片在水球中产生大量的气泡……。 这些实验都在失重的中国空间站里面做的。平时我们感觉到自己有多重时，这种感觉来自支持力。如果失去支持，我们就将失去对重力的感觉。例如，一个人从高处坠落，在坠落的过程中，因为失去了支持，所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是，失重环境中物体的重力却仍然存在。 我们平常说的重力是由地球引力产生的，所以不少人会误认为，人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远，因此地球对它们的引力很小，所以叫做微重力。这是不对的。根据G=mg，同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远，g就越小，然而，就算是在距离地面200km的高度也没有降多少，大约为0.94g，而在1000km的高度为0.75g。也就是说，一个物体在地面重100N，到了1000km高度，依然受到75N的重力。中国空间站离地球的距离约为400km，因此，它受到的地球引力并没有减少多少。因此，如果我们把“微重力”理解为微小的重力，或者是微小的地球引力，肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时，才会出现地球引力很小的情况。（g取10N/kg） （1）失重状态下的人造地球卫星_________（选填“受到”或“不受”）重力，人造卫星的质量与在地面上时相比_________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）在完全失重的空间实验室里，下列实验不能完成的是___________（填字母）； A. 用秒表测时间 B. 探究平面镜成像实验 C. 用弹簧测力计测重力 D. 用刻度尺测书本长度 （3）天宫课堂中，王亚平把乒乓球压入水中，松手后，乒乓球_______（选填“会”或“不会”）浮起来。 【答案】（1） ①. 受到 ②. 不变 （2）C （3） 不会 【解析】 【小问1详解】 失重环境中物体重力仍然存在，故受到重力；质量是物体的固有属性，与位置无关，故质量不变。 【小问2详解】 A．秒表测时间的原理与重力无关，失重环境下可完成，故A不符合题意； B．平面镜成像利用光的反射规律，与重力无关，失重环境下可完成，故B不符合题意； C．弹簧测力计测量重力是利用物体受重力作用对弹簧产生拉力，使弹簧伸长。但在完全失重环境下，物体对悬挂它的弹簧测力计没有拉力作用，弹簧不会伸长，因此无法用弹簧测力计测出物体的重力，该实验不能完成，故C符合题意； D．刻度尺测长度与重力无关，失重环境下可完成，故D不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 浮力由浸在液体中的物体上下表面受到的压力差产生，失重时水不受重力，液体内部没有压强，乒乓球上下表面不存在压力差，不受浮力，因此不会浮起。 三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 17. （1）如图所示，将物体挂在弹簧测力计下静止，弹簧测力计的示数为_______N； （2）如图所示，小明同学在体育课上投掷实心球的重力为20N，请在图中画出该实心球在图示位置时所受重力的示意图。 【答案】（1）3.6 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，该弹簧测力计的分度值为，示数为。 【小问2详解】 重力的作用点在实心球的球心，方向始终竖直向下，从球心沿竖直向下的方向画带箭头的线段，标注，即可表示重力示意图。 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题8分，第19题4分，第20题8分，第21题4分，共24分） 18. 在“探究阻力对物体运动影响”的实验中，使小车从相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端并在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示的位置。 （1）使小车从相同斜面的顶端由静止释放，目的是使小车到达水平面时______相同； （2）研究小车在水平面上的运动情况，此时小车在竖直方向上所受______和______相互平衡，从而只探究阻力对物体运动的影响； （3）图中通过改变水平面的粗糙程度来改变小车受到的阻力。对比三幅图可知，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越______（选填“快”或“慢”）。若表面为理想的光滑平面，小车将做______运动； （4）牛顿在此基础上总结概括出牛顿第一定律。告诉我们：物体的运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来______不变的性质； （5）牛顿第一定律是建立在______的基础上。 A. 日常生活经验 B. 科学家的猜想 C. 直接实验的结果 D. 实验和推理 【答案】（1）速度 （2） ①. 重力 ②. 支持力 （3） ①. 慢 ②. 匀速直线 （4） ①. 不需要 ②. 运动状态 （5）D 【解析】 【小问1详解】 使小车从相同斜面的顶端由静止释放，目的是使小车到达水平面时速度相同，是为了避免小车到达水平面的速度不同对实验产生影响。 【小问2详解】 小车在竖直方向上所受重力和支持力，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，同一直线上，相互平衡。 【小问3详解】 对比三幅图可知，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，速度减小得越慢，若表面为理想的光滑平面，小车的运动状态不改变，小车将做匀速直线运动。 【小问4详解】 力不是维持运动状态的原因，力是改变运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持。一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，即惯性。 【小问5详解】 牛顿第一定律是在大量的实验基础上进行科学的推理得出的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 19. 小亮同学在探究“压力和受力面积对海绵形变的影响”的实验，如图所示。 （1）该实验应用的研究方法是_______； （2）通过比较甲、乙实验能够得到的结论是：海绵的形变情况与_______有关； （3）通过比较_______实验能够得到的结论是：海绵的形变情况与受力面积有关； （4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中的海绵受到的压强p丙和图丁中的木板受到的压强p丁的大小关系为p丙_______p丁（选填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】（1）控制变量法、转换法 （2）压力大小 （3）乙、丙 （4）= 【解析】 【小问1详解】 实验中分别探究压力和受力面积对海绵形变的影响，用到了控制变量法；通过海绵凹陷程度反映压力作用效果，用到了转换法。 【小问2详解】 甲、乙受力面积相同，乙的压力更大，海绵凹陷更深，说明受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显，即形变和压力大小相关。 【小问3详解】 要探究形变与受力面积的关系，需要控制压力相同，改变受力面积，乙和丙压力相同，接触面积不同，符合要求。 【小问4详解】 根据，丙和丁压力相同，受力面积也相同，所以压强相等，即。 20. 某物理兴趣小组做了如图甲所示的实验来探究影响浮力大小的因素。 （1）如图甲所示： ①从甲图中可知物块的质量为______kg； ②物块完全浸没于水中所受浮力为______N； ③通过比较A、B、C三个步骤可知，物体所受浮力大小与______有关； ④通过比较A、C、D三个步骤可知，物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）； ⑤通过比较A、C、E三个步骤可知，物体所受浮力大小与______有关； （2）在探究完影响浮力大小的因素后，同学们想进一步探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系，又进行了如图乙所示实验操作：（以下均用图中符号表示） ①此实验操作的最佳顺序是______（用序号表示）； ②物体浸没在水中时排开水的重力为F3-F4； ③物体所受浮力为______； ④若_______成立，则说明物体所受浮力大小等于物体排开水的重力。 【答案】（1） ①. 0.5 ②. 2  ③. 物体排开液体的体积 ④. 无关 ⑤.  液体的密度 （2） ①.  d、a、b、c ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 物块重力从A步骤可知为5N，根据重力公式，得 根据称重法测浮力，物块完全浸没在水中时，拉力为3N，浮力 A、B、C步骤中，液体都是水（密度不变），物块浸入液体的体积（排开水的体积）逐渐变大，弹簧测力计示数不同、浮力不同，说明浮力大小和物体排开液体的体积有关。 A、C、D步骤中，液体密度、物块排开水的体积都不变，仅物块浸没的深度不同，弹簧测力计示数均为3N、浮力相同，说明浮力大小和浸没在液体中的深度无关。 A、C、E步骤中，物块排开液体的体积相同，液体分别是水和盐水（密度不同），弹簧测力计示数不同、浮力不同，说明浮力大小和液体的密度有关。 【小问2详解】 探究浮力和排开液体重力的关系时，最佳顺序是先测空小桶的重力（避免桶内沾有水带来误差），再测物块重力，接着将物块浸没在溢水杯中读出拉力，最后测承接了排开水的小桶总重力，因此顺序为d、a、b、c。 根据称重法，物体浸没时的浮力等于物块重力减去浸没时弹簧测力计的拉力，即。 阿基米德原理的结论是浮力等于排开液体的重力，因此当​时，就验证了物体所受浮力等于排开水的重力。​ 21. 某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上，每次实验时，他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图（a）、（b）、（c）所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。 （1）在三次实验中，都将弹簧拉伸到B点，目的是使每次实验中__________相同； （2）如图（a），用一个弹簧测力计向右将该轻质弹簧拉至B位置，读出弹簧测力计示数为4N；如图（b），接下来的操作是：___________________________________________________________，读出弹簧测力计示数分别为3N和1N；分析比较图中（a）与（b）中拉力的方向及弹簧测力计的示数，如F=F1+F2，则说明：在同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个分力的大小之和，并且方向跟两个力的方向相同； （3）如图（c），接下来的操作是：用两个弹簧测力计向相反方向将该轻质弹簧拉至相同的B位置，读出弹簧测力计示数分别为5N和1N；分析比较图中（a）与（c）中拉力的方向及弹簧测力计的示数，如______（用公式表示），合力的方向与______（选填“F3”“F4”）的方向相同，则说明：在同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个分力的大小之差，并且方向与较大力的方向相同。 【答案】（1）力的作用效果 （2）用两个弹簧测力计沿同一直线向右共同拉弹簧，使弹簧伸长至B位置 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 将弹簧每次都拉至B点，是为了使弹簧的伸长量相同，从而保证每次拉力的作用效果相同，便于比较单独施力与两个力共同施力的效果。 【小问2详解】 图（a）中一个向右的拉力使弹簧伸长至B点，示数为4N；图（b）中两个沿同一直线向右的拉力共同作用，也使弹簧伸长至B点。两次作用效果相同，所以这两个同向力的合力大小为 合力的方向向右，与两个分力的方向均相同。 【小问3详解】 图（c）中，测力计表示的两个力作用在同一直线上，其中为向右的5N，为向左的1N。两力方向相反，合力大小等于较大力减去较小力，即 合力方向与较大的分力方向相同，即向右，与的方向相同。这一合力与图（a）中4N向右的拉力产生相同的作用效果。 五、综合题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 22. 如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人。机器人质量约500kg，装有四条履带，每条履带与地面的接触面积约为0.1m2，首次在南极内陆冰盖完成了30km匀速自主行走。（g=10N/kg）问： （1）机器人重为多少？ （2）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为多大？ （3）行走时阻力约为重力的十分之一，牵引力是多少？ 【答案】（1）5000N （2） （3）500N 【解析】 【小问1详解】 机器人重为 【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， 总接触面积 对冰面的压强 【小问3详解】 行走时阻力 机器人匀速行走，牵引力与阻力是平衡力，大小相等，故牵引力 23. 2022年6月17日，一则消息引来全世界关注的目光：中国第三艘航母福建舰下水命名，这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航母，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量约8万吨，满载吃水深度13m（，g取10N/kg），求： （1）满载时，福建舰所受浮力？ （2）满载时，排开海水的体积； （3）满载时，福建舰底部2m2的钢板上所受的压力？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 排水量 满载时，福建舰所受的浮力为 【小问2详解】 由得，排开海水的体积 【小问3详解】 满载时，舰底处海水压强 由得，钢板所受海水压力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $