广东省深圳市宝安区上南学校2022-2023学年八年级下学期期中考试物理试题
一、单选题
1.(2022八下·连江期中)图所示两个使用吸盘的实验中,吸盘都保持静止,所挂钩码是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的一半
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
2.(2018八下·江海月考)如图所示,关于游泳过程,下列说法不正确的是( )
A.力改变了运动员的运动状态
B.运动员与水之间的作用是相互的
C.使运动员向前运动的力的施力物体是水
D.运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对平衡力
3.(2017八下·枝江期中)假如地球上的物体所受的重力突然消失,我们的生活将会怎样?四位同学做了下列猜想,其中可能发生的是( )
A.人能将水喝入肚中
B.人就没有了质量
C.发射“天宫二号”不需要大推力的火箭
D.悬在空中的人会落下来
4.(2023八下·宝安期中)关于汽车的惯性,下列说法正确的是( )
①汽车运动时有惯性,静止时没有惯性
②汽车行驶的速度越大,惯性越大
③汽车在急刹车时的惯性最大
④汽车在行驶时、静止时以及急刹车时的惯性一样大
A.①② B.①③ C.②③ D.只有④
5.(2016·成都)如图所示,是我国自主研发的C919商用大飞机,它将于数年后投入运营,C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术.关于客机的相关物理知识.下列说法不正确的是( )
A.客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强更大
B.客机采用密度小的材料,可以减轻它的重力
C.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
D.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用
6.(2018·福田模拟)指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图).下列分析错误的是( )
A.飞叶转速变慢,惯性不变
B.轴承内有滚珠,利于减小摩擦
C.飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
D.陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
7.(2023八下·宝安期中)在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。接着,他把这个测力计像右图中乙那样,上下各挂一个50 g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是(g取10 N/kg)( )
A.1.0N 和1.5N B.1.0N和0.5N
C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N
二、填空题
8.(2019八下·海安期中)如图所示,物体A在水平推力F的作用下从甲图位置匀速运动到乙图位置。此过程中,物体A受到的摩擦力 水平推力F(选填“大于”、“等于”或“小于”),物体A对桌面的压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),物体A对桌面的压强将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.(2023八下·宝安期中)如图,放在水平桌面上密封的容器中装有一定量的水,当将容器倒置过来。则水对容器底的压强 ,容器对桌面的压强 。(均填“变大”或“不变”或“变小”)
10.(2023八下·宝安期中)物理学中,把力的大小、方向和 统称为力的三要素,如图(a)、(b)所示现象反映了力的作用效果,图中的现象主要说明力可以改变物体的 ,且力的作用效果与力 有关。
11.(2022·郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 kg/m3,球体的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)
三、实验题
12.(2023八下·宝安期中)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与接触面的压力大小有关 B.与接触面积大小有关
C.与运动的快慢有关 D.与接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确,小慧同学用一个表面平整的长木板、一个带钩的木块、一块棉布、一块毛巾和一只弹簧测力计设计了如图甲所示的实验,实验数据如下表所示:
序号 实验条件 测力计示数/N
长方形木块的放置 表面情况 压力/N
1 平放 木板 8 1.6
2 平放 木板 12 2.4
3 平放 木板 16 3.2
4 侧放 木板 16 3.2
5 竖放 木板 16 3.2
6 平放 木板上铺棉布 8 2.4
7 平放 木板上铺毛巾 8 4.0
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,应在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块。此时,摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数是利用了 知识;
(2)由序号1,2,3的三次实验,可验证猜想 (填字母);
(3)要验证猜想B,应选取序号为 的三次实验:
(4)根据表中信息,能否验证猜想D? (填“能”或“不能”);
(5)由实验可得出的结论是: ;
(6)实验探究中,小慧采用的实验探究方法是 。
13.(2019八下·海安期中)小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图甲所示。
(1)当他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两端液面如图乙所示的情景,则实验装置可能出现了 问题。
(2)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与 有关。
(3)小强保持丙图金属盒在水中的深度不变, ,观察中发现U形管两边的高度差没有改变,得出了在同一深度,液体向各个方向的压强相等的结论。
(4)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系,小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。小宇认为他的结论是不可靠。原因是: 。
14.(2023八下·宝安期中)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的。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?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,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下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响。
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计。
四、作图题
15.(2017八下·滨海月考)如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,小球静止不动,请画出此时小球的受力示意图。
16.(2023八下·宝安期中)如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力f和物体对斜面压力F的示意图。
五、计算题
17.(2023八下·宝安期中)近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍,如表为某独轮电动车平衡车的部分数据,已知g=10N/kg。
质量 10kg
轮胎与地面接触面积 30cm2
充满电行程 24km
(1)该车的重力是多少?
(2)此时该车受到的牵引力是多大?
(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
18.(2023八下·宝安期中)如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压强;
(2)水对容器底部的压强;
(3)水对容器底部的压力。
六、综合题
19.(2023八下·宝安期中)阅读下面短文,回答问题:
2012年11月25日,我国航母舰载机起降成功
上午8时许,“辽宁舰”通过调整航向、航速,为舰载战斗机首次起降飞行做好准备。
9时许,飞机绕舰一转弯、二转弯,放下起落架,放下尾钩,歼—15舰载机调整好姿态飞至舰艉后上方,对准甲板跑道,以近乎完美的下滑轨迹开始降落。
9时零8分,飞机掀起的气流,猛然涌向两侧,眨眼间,舰载机的两个后轮“拍”在甲板上,机腹后方的尾钩牢牢抓住阻拦索,疾如闪电的舰载机在阻拦索系统的作用下,滑行数十米,稳稳地停在飞行跑道上。
舰载机着舰成功。
随后,在飞行员的操控下机翼折叠,滑行至机务准备位置,甲板作业保障人员迅速对飞机展开各项技术检查和准备。
在完成各项机务准备作业后,舰载机又转入待飞状态,双发动机点火,重新打开机翼,飞行员驾驶着战机,在起飞滑行引导员熟练的手势动作引导下,滑行至起飞位置。止动轮档、偏流板先后升起,发动机接通全加力,在战机强大的轰鸣中,两名起飞助理挥动右臂,做出放飞手势,止动挡板落下,舰载机如离弦的箭加速滑跑,沿着舰艏14度上翘角跑道滑跃升空,驶向蓝天。
(1)在航母上起降飞行,跑道长度和宽度,只是陆上机场的十分之一。飞机着舰时,需要保持数百公里的时速,在拦阻索的掣动作用下滑跑很短的距离就能停止。这说明:____ ;
A.力是保持物体运动状态的原因 B.力是改变物体运动状态的原因
C.力是保持物体静止的原因 D.飞机停止后不再受力的作用
(2)歼-15舰载机在钩住阻拦索的瞬间,飞行员会承受巨大的载荷,血液由于 会加速向头部涌去,飞行员眼前会出现“红视”现象……这就对飞行员身体素质提出了极高的要求;
(3)机腹后方的尾钩抓住阻拦索时,飞机对阻拦索施加力的作用,同时阻拦索对飞机也施加力的作用,即力的作用是 的;
(4)起飞时,舰载机如离弦的箭加速滑跑,此时它受到的力是 (平衡/非平衡)力;
(5)在起飞过程中,以舰载机为参照物,飞行员是 (运动/静止)的。
20.(2019·赤峰)阅读短文,回答问题
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。
在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
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。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要 是(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”)。
(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”),它的单位是 (选填“N/m”、“N/m2”或“N m”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力,在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力,二力也是一对平衡力,因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,A不符合题意;
B.乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力,并且这两个力是一对平衡力,故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力,B不符合题意;
C.由A选项的分析可知,甲图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值,C不符合题意;
D.由B选项的分析可知,乙图能求出大气对吸盘的压力,故可以粗测大气压的值,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据p=进行分析判断,要想测出大气压,则需要知道压力和接触面积的大小;根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析,再根据二力平衡条件判断力的大小,二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,四个条件必须同时满足;据此答题。
2.【答案】D
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A,力是改变物体运动状态的原因,所以力改变了运动员的运动状态的说法正确,A不符合题意;
B、力的作用是相互的,所以运动员与水之间的作用是相互的说法正确,B不符合题意;
C、游泳过程中,人用力往后划水,由于物体间力的作用是相互的,水给人一个向前的反作用力,所以使运动员向前运动的力的施力物体是水,C不符合题意;
D、运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对相互作用力,D错误,符合题意。
故答案为:D.
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)
物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
3.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、喝入口中的水,是由于重力作用下到人的肚中的,重力消失将不可能发生,A不合题意;
B、水往低处流也是由于水的重力作用,因此,B不合题意;
C、大推力的水箭就是为了使其克服地球的引力,如要重力消失,将不再需要这样的火箭,C符合题意;
D、下落的人也是因为有重力的作用,没有重力,将不会自己落下来,因此,D不合题意.
故答案为:C.
【分析】很多我们司空见惯,觉得再正确不过的现象,很多都是地球的引力实现的,如果一旦引力消失,再简单的事情有时也很难实现.
4.【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】汽车的惯性是由汽车的质量决定的,与汽车的速度无关,因此汽车行驶时、静止时以及急刹车时都有惯性、且惯性一样大,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的。
5.【答案】A
【知识点】密度的应用与物质鉴别;力与运动的关系;大气压强与高度的关系;飞机的升力
【解析】【解答】解:A、客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强小,故A错误;
B、由公式m=ρV和G=mg知,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故B正确;
C、客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,故C正确;
D、在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,故受到的力是平衡力,故D正确.
故选A.
【分析】(1)大气压随着高度的增加而减小;(2)制造客机时,要尽可能地减轻其质量、重力,可以利用公式m=ρV和G=mg分析;(3)流体流速越大的位置,压强越小;(4)静止或匀速直线运动状态称为平衡状态,物体保持平衡状态时,一定受到平衡力的作用.本题考查气压与高度的关系、密度的应用、流体流速与压强的关系、力的平衡,是一道综合题目,相对比较复杂,有一定难度.
6.【答案】D
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.惯性大小只与物体的质量有关,所以飞叶的惯性不变,A不符合题意;
B.轴承内有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,有利于减小摩擦,B不符合题意;
C.因为力能改变物体的运动状态,所以飞叶被拨动后旋转,C不符合题意;
D.陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力作用在两个物体上、大小相等、方向相反且作用在同一条直线上,是一对相互作用力,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】惯性大小只与物体的质量有关,与转动速度无关;在同等情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦;力可以改变物体的运动状态;相互作用力与平衡力的区别是:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个物体上.
7.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】测力计甲的示数为为物体AB和测力计乙的重量之和,50g的物体重约0.5N,测力计乙的重为1N,所以测力计甲的示数为2.0N,测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和,即1.5N;
故答案为:D。
【分析】看清弹簧测力计的分度值,结合对应刻度读数;测力计甲的示数为物体AB和测力计乙的重量之和,测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和。
8.【答案】等于;不变;变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较
【解析】【解答】解:物体在此过程中,水平方向上受一对平衡力:摩擦力与推力。所以相等。物体对桌面的压力等于自身的重力,重力不变,压力就不变。由P= 可知:在F一定的前提下,增大S,即可减小P。
故此题答案为:等于;不变;变小。
【分析】水平方向上匀速推动,摩擦力与推力是一对平衡力;物体在水平桌面上对桌面的压力等于自身的重力,随着向里推进,接触面积增大,利用P= 可知压强变化情况.
9.【答案】变小;变小
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由于密封的容器上细下粗,容器中装有一定量的水,没有装满容器,倒置后,液体深度h增大,根据p=ρgh可知:水对容器底的压强变大;正放和倒放时,对水平桌面的压力相等,都等于水和容器总重,容器对桌面的压力 F不变。由于倒放时桌面的受力面积变小,根据p=可知容器对桌面的压强变大。
【分析】倒置后,液体深度增大,由液体压强公式得出容器底受到液体压强的变化情况;在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体重据此判断,根据p=可知容器对桌面的压强的变化。
10.【答案】作用点;形状;方向
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的作用效果,不仅与力的大小有关,同时也与力的方向和作用点有关;物理学中,把力的大小、方向和作用点统称为力的三要素;由图(a)可知,弹簧的形状发生了改变,表示力可以改变物体的形状;由图(b)可知,向上用力时,弹簧变长,表示力的作用效果与力的方向有关。
【分析】力的三要素是:大小、方向、作用点;力的作用效果有:①改变物体的运动状态(运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变);②改变物体的形状。
11.【答案】;
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】设圆柱形容器的底面积是S,两次液面下降的高度分别是h1和h2,则正方体和球体排开水的体积分别是①
②
正方体和球体受到的浮力分别是③
④
由①③知道⑤
由②④知道⑥
又因为正方体和球体的体积比为2:1,所以结合⑤⑥得 2ρ1ρ水=h1h2
解得正方体的密度是ρ1=h12h2ρ水=4cm2×2.5cm×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3
根据题意知道,正方体和球体取出后减小的压强是由于两者的重力产生的,即ΔpS=G1+G2=ρ1gV1+ρ2gV2=2ρ1gV2+ρ2gV2=(3000Pa 2200Pa)S
故解得球体的密度是ρ2=1.6×103kg/m3
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;结合浮力和重力关系计算物体的密度;根据压强和受力面积的乘积计算压力,判断物体的重力,分析密度大小。
12.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)A
(3)3、4、5
(4)能
(5)滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小无关。
(6)控制变量法
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小。故为了测量滑动摩擦力的大小,应在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块。此时,摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数是利用了二力平衡的知识;
(2)由序号1,2,3的三次实验知,接触面积大小相同,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,测力计示数不同,即摩擦力大小不同,故可研究摩擦力与接触面的压力大小有关,可验证猜想A;
(3)要验证猜想B,即研究摩擦力与接触面积大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积大小,故应选取序号为3、4、5的三次实验;
(4)要验证猜想D,即研究摩擦力与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小和接触面积大小相同,只改变接触面的粗糙程度,故应选取序号为1、6、7的三次实验;
(5)由序号为3、4、5的三次实验知,在压力和接触面粗糙程度相同的情况下,摩擦力大小与接触面积大小无关;
由序号1,2,3的三次实验知,在接触面粗糙程度相同的条件下,压力越大,摩擦力越大,即摩擦力与接触面的压力大小有关;
由序号为1、6、7的三次实验知,在接触面压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大,故摩擦力与接触面的粗糙程度有关;即从以上实验中,我们可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小无关。
(6)研究其中一个物理量的影响时,需要保持另一个物理量不变,只改变这一个物理量,采用的是控制变量法;实验探究中,小慧采用的实验探究方法是控制变量法。
【分析】(1)匀速直线拉动,受力平衡,拉力等于摩擦力;
(2)接触面积大小相同,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,可研究摩擦力与接触面的压力大小有关;
(3)研究摩擦力与接触面积大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积大小;
(4)研究摩擦力与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小和接触面积大小相同,只改变接触面的粗糙程度;
(5)滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小无关;
(6)本实验用到控制变量法。
13.【答案】(1)橡皮管漏气
(2)液体的深度
(3)改变金属盒的方向
(4)小强没有控制金属盒到液面的深度不变
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】解:(1)当他将金属盒浸没于水中后。发现U形管两端液面相平,橡皮管出现漏气现象。所以在使用压强计之前要用手轻压金属盒,看U型管液面是否变化。(2)金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关。(3)小强保持丙图金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,观察中发现U形管两边的高度差没有改变,得出了在同一深度,液体向各个方向的压强相等的结论。(4)小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面高度差增大,由于没有控制深度不变,所以不能探究液体压强跟液体密度的关系。故答案为:(1)橡皮管漏气;(2)液体的深度;(3)改变金属盒的方向;(4)小强没有控制金属盒到液面的深度不变。
【分析】(1)探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化).
(2)该实验涉及到转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.
14.【答案】(1)静止或匀速直线运动
(2)拉力;重力;拉力
(3)B、A、C;摩擦力
(4)卡片的重力远小于钩码的重力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】 (1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的;
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较;研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,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下去;
(3)改进的先后顺序应该为: B、A、C ,如图乙所示,方案C中物块的重力对实验有影响;方案B避免了重力对实验的影响,而物体与桌面之间是滑动摩擦,摩擦力对实验有影响;方案A物体与桌面之间为滚动摩擦,减小了摩擦力和重力对实验的影响;
(4)由于卡片的重力远小于钩码的重力,所以卡片的重力可忽略不计。
【分析】 (1)平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态,此时物体受力平衡;
(2)弹簧测力计测得重力等于测力计的示数;
(3)实验过程中应减小摩擦力对实验的影响;
(4) 实验中应尽量减小卡片重力对实验的影响。
15.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】小球放在竖直放置的弹簧上静止,因此小球受到竖直向下的重力G与竖直向上弹簧的弹力F作用,二者是一对平衡力;如下图所示:
【分析】本题考查了学生对力的示意图的理解和掌握,小球收到竖直向上的弹力和竖直向下的重力,两个力大小相等,方向相反。
16.【答案】
【知识点】摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】物体冲上表面粗糙的固定斜面,物体受到摩擦力的方向沿斜面向下,重力的方向竖直向下,作用点都画在物体的重心上,如图所示:
【分析】根据物体与斜面的相对运动方向判断出摩擦力的方向,物体向上运动,受到的摩擦力方向沿斜面向下;重力作用点在重心,方向竖直向下。
17.【答案】(1)解:该车的重力G车=m车g=10kg×10N/kg=100N
答:该车的重力是100N;
(2)解:人和电动平衡车的总重力G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,所以牵引力和阻力是平衡力,牵引力F=f=0.2G总=0.2×600N=120N
答:此时该车受到的牵引力是120N;
(3)解:车对水平地面的压力F压=G总=600N
车对水平地面的压强
答:质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是2×105Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式 G车=m车g ,可求出重力;
(2)根据公式 G总=(m人+m车)g 及F=f=0.2G总 ,可求出牵引力;
(3)根据公式 F压=G总 及,可求出压强。
18.【答案】(1)解:水的体积V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
容器对水平桌面的压力F=G=(m水+m容)g=(1.5kg+0.5kg)×10N/kg=20N
容器对水平桌面的压强
答:容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa;
(2)解:由图可知水的深度是h=10cm=0.1m
水对容器底部的压强p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
答:水对容器底部的压强为1×103Pa;
(3)解:水对容器底部的压力F′=p′S=1×103Pa×80×10-4m2=8N
答:水对容器底部的压力为8N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式 m水=ρ水V 、 F=G=(m水+m容)g 及,可求出压强;
(2)根据公式 p′=ρ水gh ,可求出底部压强;
(3)根据公式 F′=p′S ,可求出压力。
19.【答案】(1)B
(2)惯性
(3)相互
(4)非平衡
(5)静止
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;力与运动的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)在拦阻索的掣动作用下滑跑很短的距离就能停止,这说明力是改变物体运动状态的原因,故选B;
(2)歼-15被拦阻索勾住瞬间,飞行员静止,飞行员身上的血液由干惯性向头部涌去,眼前出现“红视”现象。
(3)机腹后方的尾钩抓住阻拦索时,飞机对阻拦索施加力的作用,同时阻拦索对飞机也施加力的作用,即力的作用是相互的;
(4)起飞时,舰载机如离弦的箭加速滑跑, 速度大小改变,受到非平衡力作用;
(5)在起飞过程中,以舰载机为参照物,飞行员相对于正在起飞的舰载机的位置没有发生改变,因此以舰载机为参照物,飞行员是静止的。
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体都具有惯性;
(3)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(4) 速度大小改变,受到非平衡力作用;
(5)判断物体运动还是静止的,要选择参照物,选择的参照物不同,得出的结论也可能不同。
20.【答案】(1)胡克;拉伸形变
(2)弹性限度
(3)劲度系数;无关;N/m
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】第一空.弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比,遵从胡克定律;第二空.当用弹簧测力计测物体重力时,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大,所以弹簧的形变主要拉伸形变;第三空.为了避免超过弹簧的弹性限度,不能恢复原状,使用弹簧测力计时不能超过它的量程;第四空、第五空.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,与受力大小无关;第六空.根据F=kx得, ,因为F的单位为N,x的单位是m,所以k的单位是N/m。
【分析】(1)弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比;根据拉伸形变、弯曲形变、扭转形变的定义分析解答.
(2)为了避免超过弹簧的弹性限度,使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程.
(3)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,与受力大小无关,根据定义判断其单位.
广东省深圳市宝安区上南学校2022-2023学年八年级下学期期中考试物理试题
一、单选题
1.(2022八下·连江期中)图所示两个使用吸盘的实验中,吸盘都保持静止,所挂钩码是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的一半
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力,在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力,二力也是一对平衡力,因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,A不符合题意;
B.乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力,并且这两个力是一对平衡力,故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力,B不符合题意;
C.由A选项的分析可知,甲图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值,C不符合题意;
D.由B选项的分析可知,乙图能求出大气对吸盘的压力,故可以粗测大气压的值,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据p=进行分析判断,要想测出大气压,则需要知道压力和接触面积的大小;根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析,再根据二力平衡条件判断力的大小,二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,四个条件必须同时满足;据此答题。
2.(2018八下·江海月考)如图所示,关于游泳过程,下列说法不正确的是( )
A.力改变了运动员的运动状态
B.运动员与水之间的作用是相互的
C.使运动员向前运动的力的施力物体是水
D.运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A,力是改变物体运动状态的原因,所以力改变了运动员的运动状态的说法正确,A不符合题意;
B、力的作用是相互的,所以运动员与水之间的作用是相互的说法正确,B不符合题意;
C、游泳过程中,人用力往后划水,由于物体间力的作用是相互的,水给人一个向前的反作用力,所以使运动员向前运动的力的施力物体是水,C不符合题意;
D、运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对相互作用力,D错误,符合题意。
故答案为:D.
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)
物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
3.(2017八下·枝江期中)假如地球上的物体所受的重力突然消失,我们的生活将会怎样?四位同学做了下列猜想,其中可能发生的是( )
A.人能将水喝入肚中
B.人就没有了质量
C.发射“天宫二号”不需要大推力的火箭
D.悬在空中的人会落下来
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、喝入口中的水,是由于重力作用下到人的肚中的,重力消失将不可能发生,A不合题意;
B、水往低处流也是由于水的重力作用,因此,B不合题意;
C、大推力的水箭就是为了使其克服地球的引力,如要重力消失,将不再需要这样的火箭,C符合题意;
D、下落的人也是因为有重力的作用,没有重力,将不会自己落下来,因此,D不合题意.
故答案为:C.
【分析】很多我们司空见惯,觉得再正确不过的现象,很多都是地球的引力实现的,如果一旦引力消失,再简单的事情有时也很难实现.
4.(2023八下·宝安期中)关于汽车的惯性,下列说法正确的是( )
①汽车运动时有惯性,静止时没有惯性
②汽车行驶的速度越大,惯性越大
③汽车在急刹车时的惯性最大
④汽车在行驶时、静止时以及急刹车时的惯性一样大
A.①② B.①③ C.②③ D.只有④
【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】汽车的惯性是由汽车的质量决定的,与汽车的速度无关,因此汽车行驶时、静止时以及急刹车时都有惯性、且惯性一样大,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的。
5.(2016·成都)如图所示,是我国自主研发的C919商用大飞机,它将于数年后投入运营,C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术.关于客机的相关物理知识.下列说法不正确的是( )
A.客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强更大
B.客机采用密度小的材料,可以减轻它的重力
C.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
D.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用
【答案】A
【知识点】密度的应用与物质鉴别;力与运动的关系;大气压强与高度的关系;飞机的升力
【解析】【解答】解:A、客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强小,故A错误;
B、由公式m=ρV和G=mg知,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故B正确;
C、客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,故C正确;
D、在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,故受到的力是平衡力,故D正确.
故选A.
【分析】(1)大气压随着高度的增加而减小;(2)制造客机时,要尽可能地减轻其质量、重力,可以利用公式m=ρV和G=mg分析;(3)流体流速越大的位置,压强越小;(4)静止或匀速直线运动状态称为平衡状态,物体保持平衡状态时,一定受到平衡力的作用.本题考查气压与高度的关系、密度的应用、流体流速与压强的关系、力的平衡,是一道综合题目,相对比较复杂,有一定难度.
6.(2018·福田模拟)指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图).下列分析错误的是( )
A.飞叶转速变慢,惯性不变
B.轴承内有滚珠,利于减小摩擦
C.飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
D.陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.惯性大小只与物体的质量有关,所以飞叶的惯性不变,A不符合题意;
B.轴承内有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,有利于减小摩擦,B不符合题意;
C.因为力能改变物体的运动状态,所以飞叶被拨动后旋转,C不符合题意;
D.陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力作用在两个物体上、大小相等、方向相反且作用在同一条直线上,是一对相互作用力,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】惯性大小只与物体的质量有关,与转动速度无关;在同等情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦;力可以改变物体的运动状态;相互作用力与平衡力的区别是:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个物体上.
7.(2023八下·宝安期中)在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如图所示的示数。接着,他把这个测力计像右图中乙那样,上下各挂一个50 g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是(g取10 N/kg)( )
A.1.0N 和1.5N B.1.0N和0.5N
C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N
【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】测力计甲的示数为为物体AB和测力计乙的重量之和,50g的物体重约0.5N,测力计乙的重为1N,所以测力计甲的示数为2.0N,测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和,即1.5N;
故答案为:D。
【分析】看清弹簧测力计的分度值,结合对应刻度读数;测力计甲的示数为物体AB和测力计乙的重量之和,测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和。
二、填空题
8.(2019八下·海安期中)如图所示,物体A在水平推力F的作用下从甲图位置匀速运动到乙图位置。此过程中,物体A受到的摩擦力 水平推力F(选填“大于”、“等于”或“小于”),物体A对桌面的压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),物体A对桌面的压强将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】等于;不变;变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较
【解析】【解答】解:物体在此过程中,水平方向上受一对平衡力:摩擦力与推力。所以相等。物体对桌面的压力等于自身的重力,重力不变,压力就不变。由P= 可知:在F一定的前提下,增大S,即可减小P。
故此题答案为:等于;不变;变小。
【分析】水平方向上匀速推动,摩擦力与推力是一对平衡力;物体在水平桌面上对桌面的压力等于自身的重力,随着向里推进,接触面积增大,利用P= 可知压强变化情况.
9.(2023八下·宝安期中)如图,放在水平桌面上密封的容器中装有一定量的水,当将容器倒置过来。则水对容器底的压强 ,容器对桌面的压强 。(均填“变大”或“不变”或“变小”)
【答案】变小;变小
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由于密封的容器上细下粗,容器中装有一定量的水,没有装满容器,倒置后,液体深度h增大,根据p=ρgh可知:水对容器底的压强变大;正放和倒放时,对水平桌面的压力相等,都等于水和容器总重,容器对桌面的压力 F不变。由于倒放时桌面的受力面积变小,根据p=可知容器对桌面的压强变大。
【分析】倒置后,液体深度增大,由液体压强公式得出容器底受到液体压强的变化情况;在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体重据此判断,根据p=可知容器对桌面的压强的变化。
10.(2023八下·宝安期中)物理学中,把力的大小、方向和 统称为力的三要素,如图(a)、(b)所示现象反映了力的作用效果,图中的现象主要说明力可以改变物体的 ,且力的作用效果与力 有关。
【答案】作用点;形状;方向
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】力的作用效果,不仅与力的大小有关,同时也与力的方向和作用点有关;物理学中,把力的大小、方向和作用点统称为力的三要素;由图(a)可知,弹簧的形状发生了改变,表示力可以改变物体的形状;由图(b)可知,向上用力时,弹簧变长,表示力的作用效果与力的方向有关。
【分析】力的三要素是:大小、方向、作用点;力的作用效果有:①改变物体的运动状态(运动状态的改变包括运动速度大小的改变和运动方向的改变);②改变物体的形状。
11.(2022·郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是 kg/m3,球体的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】;
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】设圆柱形容器的底面积是S,两次液面下降的高度分别是h1和h2,则正方体和球体排开水的体积分别是①
②
正方体和球体受到的浮力分别是③
④
由①③知道⑤
由②④知道⑥
又因为正方体和球体的体积比为2:1,所以结合⑤⑥得 2ρ1ρ水=h1h2
解得正方体的密度是ρ1=h12h2ρ水=4cm2×2.5cm×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3
根据题意知道,正方体和球体取出后减小的压强是由于两者的重力产生的,即ΔpS=G1+G2=ρ1gV1+ρ2gV2=2ρ1gV2+ρ2gV2=(3000Pa 2200Pa)S
故解得球体的密度是ρ2=1.6×103kg/m3
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力大小;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;结合浮力和重力关系计算物体的密度;根据压强和受力面积的乘积计算压力,判断物体的重力,分析密度大小。
三、实验题
12.(2023八下·宝安期中)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与接触面的压力大小有关 B.与接触面积大小有关
C.与运动的快慢有关 D.与接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确,小慧同学用一个表面平整的长木板、一个带钩的木块、一块棉布、一块毛巾和一只弹簧测力计设计了如图甲所示的实验,实验数据如下表所示:
序号 实验条件 测力计示数/N
长方形木块的放置 表面情况 压力/N
1 平放 木板 8 1.6
2 平放 木板 12 2.4
3 平放 木板 16 3.2
4 侧放 木板 16 3.2
5 竖放 木板 16 3.2
6 平放 木板上铺棉布 8 2.4
7 平放 木板上铺毛巾 8 4.0
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,应在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块。此时,摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数是利用了 知识;
(2)由序号1,2,3的三次实验,可验证猜想 (填字母);
(3)要验证猜想B,应选取序号为 的三次实验:
(4)根据表中信息,能否验证猜想D? (填“能”或“不能”);
(5)由实验可得出的结论是: ;
(6)实验探究中,小慧采用的实验探究方法是 。
【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)A
(3)3、4、5
(4)能
(5)滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小无关。
(6)控制变量法
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小。故为了测量滑动摩擦力的大小,应在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块。此时,摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数是利用了二力平衡的知识;
(2)由序号1,2,3的三次实验知,接触面积大小相同,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,测力计示数不同,即摩擦力大小不同,故可研究摩擦力与接触面的压力大小有关,可验证猜想A;
(3)要验证猜想B,即研究摩擦力与接触面积大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积大小,故应选取序号为3、4、5的三次实验;
(4)要验证猜想D,即研究摩擦力与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小和接触面积大小相同,只改变接触面的粗糙程度,故应选取序号为1、6、7的三次实验;
(5)由序号为3、4、5的三次实验知,在压力和接触面粗糙程度相同的情况下,摩擦力大小与接触面积大小无关;
由序号1,2,3的三次实验知,在接触面粗糙程度相同的条件下,压力越大,摩擦力越大,即摩擦力与接触面的压力大小有关;
由序号为1、6、7的三次实验知,在接触面压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大,故摩擦力与接触面的粗糙程度有关;即从以上实验中,我们可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小无关。
(6)研究其中一个物理量的影响时,需要保持另一个物理量不变,只改变这一个物理量,采用的是控制变量法;实验探究中,小慧采用的实验探究方法是控制变量法。
【分析】(1)匀速直线拉动,受力平衡,拉力等于摩擦力;
(2)接触面积大小相同,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,可研究摩擦力与接触面的压力大小有关;
(3)研究摩擦力与接触面积大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积大小;
(4)研究摩擦力与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小和接触面积大小相同,只改变接触面的粗糙程度;
(5)滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小无关;
(6)本实验用到控制变量法。
13.(2019八下·海安期中)小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图甲所示。
(1)当他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两端液面如图乙所示的情景,则实验装置可能出现了 问题。
(2)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与 有关。
(3)小强保持丙图金属盒在水中的深度不变, ,观察中发现U形管两边的高度差没有改变,得出了在同一深度,液体向各个方向的压强相等的结论。
(4)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系,小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。小宇认为他的结论是不可靠。原因是: 。
【答案】(1)橡皮管漏气
(2)液体的深度
(3)改变金属盒的方向
(4)小强没有控制金属盒到液面的深度不变
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】解:(1)当他将金属盒浸没于水中后。发现U形管两端液面相平,橡皮管出现漏气现象。所以在使用压强计之前要用手轻压金属盒,看U型管液面是否变化。(2)金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关。(3)小强保持丙图金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,观察中发现U形管两边的高度差没有改变,得出了在同一深度,液体向各个方向的压强相等的结论。(4)小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面高度差增大,由于没有控制深度不变,所以不能探究液体压强跟液体密度的关系。故答案为:(1)橡皮管漏气;(2)液体的深度;(3)改变金属盒的方向;(4)小强没有控制金属盒到液面的深度不变。
【分析】(1)探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化).
(2)该实验涉及到转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.
14.(2023八下·宝安期中)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的。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?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,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下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响。
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计。
【答案】(1)静止或匀速直线运动
(2)拉力;重力;拉力
(3)B、A、C;摩擦力
(4)卡片的重力远小于钩码的重力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】 (1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的;
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较;研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,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下去;
(3)改进的先后顺序应该为: B、A、C ,如图乙所示,方案C中物块的重力对实验有影响;方案B避免了重力对实验的影响,而物体与桌面之间是滑动摩擦,摩擦力对实验有影响;方案A物体与桌面之间为滚动摩擦,减小了摩擦力和重力对实验的影响;
(4)由于卡片的重力远小于钩码的重力,所以卡片的重力可忽略不计。
【分析】 (1)平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态,此时物体受力平衡;
(2)弹簧测力计测得重力等于测力计的示数;
(3)实验过程中应减小摩擦力对实验的影响;
(4) 实验中应尽量减小卡片重力对实验的影响。
四、作图题
15.(2017八下·滨海月考)如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,小球静止不动,请画出此时小球的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】小球放在竖直放置的弹簧上静止,因此小球受到竖直向下的重力G与竖直向上弹簧的弹力F作用,二者是一对平衡力;如下图所示:
【分析】本题考查了学生对力的示意图的理解和掌握,小球收到竖直向上的弹力和竖直向下的重力,两个力大小相等,方向相反。
16.(2023八下·宝安期中)如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力f和物体对斜面压力F的示意图。
【答案】
【知识点】摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】物体冲上表面粗糙的固定斜面,物体受到摩擦力的方向沿斜面向下,重力的方向竖直向下,作用点都画在物体的重心上,如图所示:
【分析】根据物体与斜面的相对运动方向判断出摩擦力的方向,物体向上运动,受到的摩擦力方向沿斜面向下;重力作用点在重心,方向竖直向下。
五、计算题
17.(2023八下·宝安期中)近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍,如表为某独轮电动车平衡车的部分数据,已知g=10N/kg。
质量 10kg
轮胎与地面接触面积 30cm2
充满电行程 24km
(1)该车的重力是多少?
(2)此时该车受到的牵引力是多大?
(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
【答案】(1)解:该车的重力G车=m车g=10kg×10N/kg=100N
答:该车的重力是100N;
(2)解:人和电动平衡车的总重力G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,所以牵引力和阻力是平衡力,牵引力F=f=0.2G总=0.2×600N=120N
答:此时该车受到的牵引力是120N;
(3)解:车对水平地面的压力F压=G总=600N
车对水平地面的压强
答:质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是2×105Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式 G车=m车g ,可求出重力;
(2)根据公式 G总=(m人+m车)g 及F=f=0.2G总 ,可求出牵引力;
(3)根据公式 F压=G总 及,可求出压强。
18.(2023八下·宝安期中)如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压强;
(2)水对容器底部的压强;
(3)水对容器底部的压力。
【答案】(1)解:水的体积V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
容器对水平桌面的压力F=G=(m水+m容)g=(1.5kg+0.5kg)×10N/kg=20N
容器对水平桌面的压强
答:容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa;
(2)解:由图可知水的深度是h=10cm=0.1m
水对容器底部的压强p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
答:水对容器底部的压强为1×103Pa;
(3)解:水对容器底部的压力F′=p′S=1×103Pa×80×10-4m2=8N
答:水对容器底部的压力为8N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式 m水=ρ水V 、 F=G=(m水+m容)g 及,可求出压强;
(2)根据公式 p′=ρ水gh ,可求出底部压强;
(3)根据公式 F′=p′S ,可求出压力。
六、综合题
19.(2023八下·宝安期中)阅读下面短文,回答问题:
2012年11月25日,我国航母舰载机起降成功
上午8时许,“辽宁舰”通过调整航向、航速,为舰载战斗机首次起降飞行做好准备。
9时许,飞机绕舰一转弯、二转弯,放下起落架,放下尾钩,歼—15舰载机调整好姿态飞至舰艉后上方,对准甲板跑道,以近乎完美的下滑轨迹开始降落。
9时零8分,飞机掀起的气流,猛然涌向两侧,眨眼间,舰载机的两个后轮“拍”在甲板上,机腹后方的尾钩牢牢抓住阻拦索,疾如闪电的舰载机在阻拦索系统的作用下,滑行数十米,稳稳地停在飞行跑道上。
舰载机着舰成功。
随后,在飞行员的操控下机翼折叠,滑行至机务准备位置,甲板作业保障人员迅速对飞机展开各项技术检查和准备。
在完成各项机务准备作业后,舰载机又转入待飞状态,双发动机点火,重新打开机翼,飞行员驾驶着战机,在起飞滑行引导员熟练的手势动作引导下,滑行至起飞位置。止动轮档、偏流板先后升起,发动机接通全加力,在战机强大的轰鸣中,两名起飞助理挥动右臂,做出放飞手势,止动挡板落下,舰载机如离弦的箭加速滑跑,沿着舰艏14度上翘角跑道滑跃升空,驶向蓝天。
(1)在航母上起降飞行,跑道长度和宽度,只是陆上机场的十分之一。飞机着舰时,需要保持数百公里的时速,在拦阻索的掣动作用下滑跑很短的距离就能停止。这说明:____ ;
A.力是保持物体运动状态的原因 B.力是改变物体运动状态的原因
C.力是保持物体静止的原因 D.飞机停止后不再受力的作用
(2)歼-15舰载机在钩住阻拦索的瞬间,飞行员会承受巨大的载荷,血液由于 会加速向头部涌去,飞行员眼前会出现“红视”现象……这就对飞行员身体素质提出了极高的要求;
(3)机腹后方的尾钩抓住阻拦索时,飞机对阻拦索施加力的作用,同时阻拦索对飞机也施加力的作用,即力的作用是 的;
(4)起飞时,舰载机如离弦的箭加速滑跑,此时它受到的力是 (平衡/非平衡)力;
(5)在起飞过程中,以舰载机为参照物,飞行员是 (运动/静止)的。
【答案】(1)B
(2)惯性
(3)相互
(4)非平衡
(5)静止
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;力与运动的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)在拦阻索的掣动作用下滑跑很短的距离就能停止,这说明力是改变物体运动状态的原因,故选B;
(2)歼-15被拦阻索勾住瞬间,飞行员静止,飞行员身上的血液由干惯性向头部涌去,眼前出现“红视”现象。
(3)机腹后方的尾钩抓住阻拦索时,飞机对阻拦索施加力的作用,同时阻拦索对飞机也施加力的作用,即力的作用是相互的;
(4)起飞时,舰载机如离弦的箭加速滑跑, 速度大小改变,受到非平衡力作用;
(5)在起飞过程中,以舰载机为参照物,飞行员相对于正在起飞的舰载机的位置没有发生改变,因此以舰载机为参照物,飞行员是静止的。
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体都具有惯性;
(3)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(4) 速度大小改变,受到非平衡力作用;
(5)判断物体运动还是静止的,要选择参照物,选择的参照物不同,得出的结论也可能不同。
20.(2019·赤峰)阅读短文,回答问题
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。
在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
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。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要 是(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”)。
(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”),它的单位是 (选填“N/m”、“N/m2”或“N m”)。
【答案】(1)胡克;拉伸形变
(2)弹性限度
(3)劲度系数;无关;N/m
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】第一空.弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比,遵从胡克定律;第二空.当用弹簧测力计测物体重力时,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大,所以弹簧的形变主要拉伸形变;第三空.为了避免超过弹簧的弹性限度,不能恢复原状,使用弹簧测力计时不能超过它的量程;第四空、第五空.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,与受力大小无关;第六空.根据F=kx得, ,因为F的单位为N,x的单位是m,所以k的单位是N/m。
【分析】(1)弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比;根据拉伸形变、弯曲形变、扭转形变的定义分析解答.
(2)为了避免超过弹簧的弹性限度,使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程.
(3)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,与受力大小无关,根据定义判断其单位.