江西省九江外国语学校2022-2023八年级下学期4月期中物理试题

江西省九江外国语学校2022-2023学年八年级下学期4月期中物理试题
一、填空题
1.(2023八上·港南期末)伟大的物理学家   ,在前人的研究积累上,建立了著名的运动定律,奠定了经典物理学基础,为了纪念这位科学家,物理学中以他的名字命名了   的单位。
【答案】牛顿;力
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】牛顿是物理学史上伟大的科学家,他在力学、光学、天文学、数学等方面作出了巨大的贡献,牛顿运动定律是物理学的三个运动定律的总称,被誉为是经典物理学的基础。牛顿是经典力学理论的集大成者,物理学上用牛顿的名字来作为力的单位。
【分析】牛顿是经典力学理论的集大成者,物理学上用牛顿的名字来作为力的单位。
2.(2022九上·岚皋期末)在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。在拉起吊桥过程中,滑轮C属于    (选填“定”或“动”)滑轮,吊桥可看作支点为    (选填“A”、“B”或“C”)点的杠杆。
【答案】定;B
【知识点】杠杆及其五要素;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】在拉起吊桥过程中,滑轮C的轴固定不动,为定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,不能省力。
由图可知,在拉起吊桥过程中,吊桥绕着B点转动,所以护城河上安装的吊桥的支点是B点。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮;杠杆转动时绕的点,是支点。
3.在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动,小明坐在行驶的小汽车中,以路边的树木为参照物,小汽车是   的(选填“静止”或“运动”),以   为参照物,小汽车是静止的。
【答案】运动;小明
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】小明坐在行驶的小汽车中,以路边的树木为参照物,小汽车是运动的,以小明为参照物,小汽车是静止的。
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的,没有位置变化是静止的。
4.如图所示,小荣悬挂相框时,用自制的铅垂线来检查是否挂正,利用了重力的方向总是    的特点。重力的施力物体是   。
【答案】竖直向下;地球
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】悬挂相框时,用自制的铅垂线来检查是否挂正,利用了重力的方向总是竖直向下 的特点。重力的施力物体是地球。
【分析】重力的施力物体是地球,重力的方向竖直向下。
5.如图所示,人坐在乙小船上,用力把甲小船向左推开,自己坐的乙小船会向右运动,说明物体间力的作用是   的,同时说明力可以改变物体的   。
【答案】相互;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】人坐在乙小船上,用力把甲小船向左推开,自己坐的乙小船会向右运动,说明物体间力的作用是相互的,同时说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的,力可以改变物体的运动状态。
6.如图所示是常见食用油桶的提手和桶盖,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了减小对手的    ;桶盖边缘有较多的竖直条纹是通过    来增大摩擦的。
【答案】压强;增大接触面的粗糙程度
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】食用油桶的提手和桶盖,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了减小对手的压强 ;桶盖边缘有较多的竖直条纹是通过增大接触面的粗糙程度 来增大摩擦的。
【分析】压力一定时,增大接触面积可以减小压强;接触面越粗糙,摩擦力越大。
7.水坝筑成下宽上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面的压强随深度的增加而   ,三峡大坝的船闸运用了   原理,它能让大型轮船在上下游间顺利往返航行。
【答案】增大;连通器
【知识点】液体压强的特点;连通器原理
【解析】【解答】水坝筑成下宽上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面的压强随深度的增加而增大,三峡大坝的船闸运用了连通器原理,它能让大型轮船在上下游间顺利往返航行。
【分析】液体压强随深度的增加而增大;船闸是连通器。
8.实践创新小组的成员小明对家中使用的杆秤(该杆秤有两个提纽)很感兴趣,并选择了提纽1来测量物体质量,如图所示,已知秤砣重力为2N,提纽1到秤盘的水平距离为5cm,当秤砣距提纽1的水平距离为15cm时,杆秤恰好平衡,不计秤杆、秤盘及细绳的质量,则物体质量为   kg,若小明用提纽2来测量该物体,秤砣应向   (选填“左”或“右”)移动。
【答案】0.6;右
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算物体的重力,质量为;用提纽2来测量该物体,阻力臂减小,动力臂也要减小,右侧的乘积减小,秤砣应向右移动。
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上力的大小;结合重力计算质量;杠杆上的阻力臂减小,动力臂减小,杠杆才能平衡。
二、单选题
9.小明参加期中体育测试,发现其中很多现象与物理有关,下列数据符合实际的是(  )
A.同学们步行进入场地时的速度约是40km/h
B.体育测试时所用实心球的重力约是2kg
C.小明做引体向上测试过程中,其静止时对高单杠的压力大约为500N
D.小明双脚站立时对地面的压强约是1.6×106Pa
【答案】C
【知识点】质量及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强
【解析】【解答】A.同学们步行进入场地时的速度约1m/s=3.6km/h,A不符合题意;
B.体育测试时所用实心球的质量约是2kg,B不符合题意;
C.小明做引体向上测试过程中,其静止时对高单杠的压力大约为500N,C符合题意;
D.小明双脚站立时对地面的压强约是1.6×104Pa,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据常见物体的质量、速度、压力和压强,结合数据解答。
10.如图所示,是我国第一位飞上太空的女宇航员刘洋“飘”在“天宫一号”轨道舱内的情景(轨道舱内为失重环境)。根据此时她所处环境可判断(  )
A.她可以利用托盘天平测量物体的质量
B.她可以完成探究弹簧测力计的原理实验
C.她可以利用弹簧测力计测量物体的重力
D.她可以完成探究液体压强与哪些因素有关的实验
【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】在失重环境中,物体不受重力,不能下落,
A.不能利用托盘天平测量物体的质量,A不符合题意;
B.弹簧可以发生形变,可以完成探究弹簧测力计的原理实验,B符合题意;
C.不可以利用弹簧测力计测量物体的重力,C不符合题意;
D.物体不受重力,向下不产生压力,不能完成探究液体压强与哪些因素有关的实验,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】在失重状态下,不能测量重力和质量;弹簧可以产生形变,可以测量弹力。
11.如图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图像。如果用上述两种物质做成A、B两个质量相同的实心正方体,把它们放在宽大水平面上。则根据图像可知,A、B两物体密度之比及A、B两物体对水平面的压强之比为(  )
A.ρA∶ρB=1∶8 pA∶pB=4∶1 B.ρA∶ρB=8∶1 pA∶pB=4∶1
C.ρA∶ρB=4∶1 pA∶pB=1∶1 D.ρA∶ρB=8∶1 pA∶pB=1∶1
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 由图象可知:甲的密度,
乙的密度,所以;
因为, 甲、乙两正方体的质量相同,所以体积之比,正方体体积V= a3,所以正方体棱长之比:,实心正方体物体放在水平地面上,对地面的压强,甲、乙两物体对地面的压强之比
故选:B。
【分析】先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,再根据可以求出甲、乙两物质的体积之比,再求棱长之比,最后根据压力等于重力,公式求出压强之比。
12.(2022九上·玄武期中)如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。将横杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,杠杆的重力G=50N,AB=3m,AO=0.3m。下列说法正确的是(  )
A.升起横杆时,施加在A端的力F1为动力,此时横杆是省力杠杆
B.升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力
C.相同条件下,在左端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小
D.要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小力为200N
【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,A不符合题意;
B.升起横杆时,沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,B不符合题意;
C.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,动力臂变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,升起横杆所需的动力越大,C不符合题意;
D.要使横杆AB保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知,当动力臂最大为OA的长度时,动力最小,即有
则有
解得,F=200N,即在A端施加的最小的力为200N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】杠杆上的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;根据杠杆上的力和力臂,结合杠杆的平衡条件,计算力的大小。
三、多选题
13.甲、乙、丙三辆小车同时同地向西运动,它们运动的图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.经过4s,甲车运动在最前面
B.若以丙车为参照物,乙车向东运动
C.乙车做变速直线运动
D.甲、丙两车速度相同
【答案】A,B
【知识点】速度与物体运动;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据图像,甲的速度是,乙的速度是,丙的速度的4m/s,在相同时间内,甲的速度最快,运行最远,A符合题意;D不符合题意;由于丙车的速度大于乙车速度,若以丙车为参照物,乙车向东运动,B符合题意;乙车的路程和时间成正比,是匀速直线运动,C不符合题意。
【分析】根据路程和时间的比值, 计算速度;相对于快的物体,慢的物体向后运动。
14.第24届冬季奥林匹克运动会在北京市和张家口市联合举办,冰球是比赛项目之一,近年来越来越被大众喜爱,如图为冰球选手备战训练的瞬间,下列说法中不正确的是(  )
A.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
B.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与球对球杆的力是一对相互作用力
C.推出的冰球在水平冰面上滑行时,冰球对冰面的压力是由于冰球的形变产生的
D.冰球运动员在弯道减速滑行过程中,若外力全部消失,运动员将做匀速圆周运动
【答案】A,D
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,错误,A符合题意;
B.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与球对球杆的力是一对相互作用力,正确,B不符合题意;
C.推出的冰球在水平冰面上滑行时,冰球对冰面的压力是由于冰球的形变产生的,正确,C不符合题意;
D.冰球运动员在弯道减速滑行过程中,若外力全部消失,运动员将做匀速直线运动,错误,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】运动的物体由于惯性继续运动;物体间力的作用是相互的;运动的物体不受力,作匀速直线运动。
四、计算题
15.如图所示,工人通过滑轮组将重为600N的物体从一楼匀速提升到五楼用时30s,每层楼高均为3m,已知动滑轮重20N,不计绳重与摩擦,g=10N/kg,求:
(1)绳子自由端的拉力;
(2)绳子自由端移动的速度。
【答案】(1)解:由图可知n=2,不计绳重与摩擦,则绳子自由端的拉力
答:绳子自由端的拉力为310N;
(2)解:物体从一楼到五楼上升的高度为h=4×3m=12m
绳子自由端移动的距离s=nh=2×12m=24m
则绳子自由端移动的速度
答:绳子自由端移动的速度为0.8m/s。
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据物体重力和动滑轮的重力,结合绳子股数,计算拉力;
(2)根据路程和时间的比值,计算速度。
16.一辆质量为54t的坦克(共两条履带)停在水平地面上,如图所示,每条履带与地面的接触面积是1.5m2(g=10N/kg)。
(1)坦克对地面的压力有多大?
(2)坦克对地面的压强有多大?
【答案】(1)解:由题意可知,坦克的质量为m=54t=5.4×104kg
由G=mg可得,坦克的重力为G=mg=5.4×104kg×10N/kg=5.4×105N
坦克对水平地面的压力F等于坦克的重力G,即F=G=5.4×105N
答:坦克对地面的压力为5.4×105N;
(2)解:由题意可知,坦克的受力面积为S=1.5m2×2=3m2
故由可得,坦克对地面的压强为
答:坦克对地面的压强为1.8×105Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据压力和受力面积的比值,计算压强。
17.人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐,如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量约为40kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在1min内匀速直线运动72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)
(1)求该送餐机器人自身的重力;
(2)此次送餐过程的1min内,机器人的速度为多少?
(3)此次送餐过程的1min内,送餐机器人所受动力的大小。
【答案】(1)解:由题意可知,该机器人自身的质量为m=40kg,故由G=mg可得,该送餐机器人自身的重力为G=mg=40kg×10N/kg=400N
答:该送餐机器人自身的重力为400N;
(2)解:此次送餐过程中机器人行驶的距离为s=72m,行驶的时间为t=1min=60s
故由可得,该机器人的速度为
答:此次送餐过程的1min内,机器人的速度为1.2m/s;
(3)解:机器人和物体的总质量为m总=m+m物=40kg+5kg=45kg
由G=mg可得,其总重力为G总=m总g=45kg×10N/kg=450N
送餐机器人所受摩擦力为f=0.08G总=0.08×450N=36N
因机器人做匀速直线运动,处于受力平衡状态,故由二力平衡可知,送餐机器人所受动力为F=f=36N
答:此次送餐过程的1min内,送餐机器人所受动力大小为36N。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)利用路程和时间的比值,计算速度;
(3)根据物体的质量计算重力,结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力;利用二力平衡判断力的大小。
五、实验题
18.为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,小明一组根据生活经验做出了如下的猜想:
猜想A:滑动摩擦力大小与压力大小有关;
猜想B:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想C:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。
小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)用弹簧测力计拉动物体A前,应该将弹簧测力计置于   (选填“水平”或“竖直”)方向后,再将弹簧测力计的指针调节至零刻度线;
(2)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据   知识,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,如图甲所示,此时滑动摩擦力的大小为   ;
(3)通过比较甲、乙两次实验,小明可得出:滑动摩擦力的大小与   有关;
(4)通过比较甲丁两次实验,小明得出:滑动摩擦力的大小与接触面积有关系;同组的小亮却提出他的实验结论不合理,原因是:   ;
(5)同组的小华将实验方法进行了改进,如图戊所示,若实验时变速拖动长木板,   (选填“能”或“不能”)测量出木块所受滑动擦力的大小,此时木块受到的摩擦力的方向是   。
【答案】(1)水平
(2)二力平衡;3.9N
(3)接触面的压力
(4)没有控制接触面的压力不变
(5)能;水平向右
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关时,
(1)水平使用弹簧测力计时,应该将弹簧测力计置于水平方向后,再将指针调节至零刻度线;
(2)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据二力平衡知识,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,如图甲,根据测力计指针位置,拉力为3.9N,滑动摩擦力的大小为3.9N ;
(3)通过比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同,压力越大, 测力计的拉力越大,摩擦力越大,可得出:滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有关;
(4)通过比较甲、丁两次实验,探究滑动摩擦力和接触面积的关系,改变受力面积的同时,压力也改变了,得出:滑动摩擦力的大小与接触面积有关系;由于没有控制接触面的压力不变,实验结论不合理;
(5)如图戊所示,若实验时变速拖动长木板,能测量出木块所受滑动擦力的大小,此时木块受到的摩擦力的方向是水平向右。
【分析】(1)使用弹簧测力计时,需要在使用的方向上调零;
(2)测量摩擦力大小时,物体在水平面匀速直线运动,根据二力平衡,拉力等于摩擦力;根据测力计指针的位置, 测量力的大小;
(3)接触面的粗糙程度一定时,动摩擦力的大小与接触面的压力有关;
(4)探究滑动摩擦力和受力面积的关系,需要保持压力相等;
(5)物体受到的摩擦力的方向和物体相对运动方向相反。
19.在“探究二力平衡的条件”的活动中:
(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,由此,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重力和弹簧测力计对其大小来进行比较,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,重力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
为此,两位同学不断改进,让物体在水平方向上的两个力的作用下处于静止状态,并先后设计了四个实验方案,如图所示,其中由A方案改为B方案是为了减小   对实验的影响;
(3)如图D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,并将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在线的两个端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上;
(4)①为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手   (选填“下压”、“翻转”或“扭转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否能保持平衡;
②在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是   ;
③如果完全忽略摩擦等因素的影响,用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片(钩码始终不着地),则小卡片被手指轻弹后将做   (选填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动,直至碰上右侧的滑轮;
(5)若小明同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图E所示),你认为   (选填“能”或“不能”)用该装置进行实验。
【答案】(1)静止或匀速直线运动
(2)摩擦力
(3)卡片的质量很小
(4)扭转;两个力必须作用在同一个物体上;匀速
(5)能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡的条件的活动中:
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的;
(2)由A方案改为B方案,变滑动摩擦力为滚动摩擦力,是为了减小摩擦力对实验的影响;
(3)如图D是最终确认的实验方案,此方案中,由于卡片的质量很小,故卡片的重力可忽略不计,并将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在线的两端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上;
(4)①为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手扭转平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否能保持平衡;
②在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察现象,可以得到二力平衡的又一个条件是:两个力必须作用在同一个物体上;
③如果完全忽略摩擦等因素的影响,用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片,则小卡片被手指轻弹后将做匀速直线运动,直至碰上右侧的滑轮;
(5)若小明同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,能用该装置进行实验。
【分析】(1)物体静止或匀速直线运动时,是平衡状态;
(2)变滑动摩擦力为滚动摩擦力,是为了减小摩擦力;
(3)由于卡片的质量很小,可以忽略物体重力对实验的影响;
(4)扭转物体,可以探究平衡的两个力是否必须在同一直线上;二力平衡时两个力必须作用在同一个物体上;物体受到平衡力时,运动的物体会匀速直线运动;
(5)二力平衡时,两个力不一定在水平面上。
20.小明去水上游乐场游玩,从滑道上冲下来的感觉太刺激了,他想知道物体从斜面上下滑时的速度怎样变化,于是利用带有刻度的斜面、停表以及小车完成“测量小车的平均速度”的实验。
(1)该实验的原理是   ;
(2)该实验用到金属挡板,则下列不属于金属挡板的作用是____;
A.使斜面保持一定的角度
B.让小车在一定的位置停下来
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间
(3)实验时为了使运动时间延长便于测量时间,斜面坡度应较   (选填“大”或“小”);
(4)图中上半段距离s2=   cm;测得时间t2=2s,则上半段平均速度v2=   m/s;
(5)实验中,对于如何获取下半程s3的平均速度v3,下列方法最好的是____;
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量。利用全程和上半程的路程s1、s2,时间t1、t2求得t3=t1﹣t2,s3=s1﹣s2,再计算得到v3
(6)图2中可准确反映小车运动情况的是   。
【答案】(1)
(2)A
(3)小
(4)40;0.2
(5)C
(6)D
【知识点】速度公式及其应用;测量物体运动的平均速度
【解析】【解答】测量小车的平均速度的实验时,
(1)该实验的原理是;
(2)该实验用到金属挡板,金属挡板的作用是不能改变斜面倾斜角度,A符合题意;
B.让小车在一定的位置停下来,是金属挡板的作用,B不符合题意;
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间,是金属挡板的作用,C符合题意;
(3)为了使运动时间延长便于测量时间,斜面坡度应较小;
(4)图中上半段距离s2=40cm;测得时间t2=2s,上半段平均速度;
(5)对于如何获取下半程s3的平均速度v3,最好的是:不测量,利用全程和上半程的路程s1、s2,时间t1、t2求得t3=t1﹣t2,s3=s1﹣s2,再计算得到v3,C符合题意;
(6)斜面上下滑的小车在加速运动,图2中可准确反映小车运动情况的是D 图像。
【分析】(1)测量速度的原理是;
(2)利用金属班可以变化使小车停下,便于测量时间;
(3)斜面的坡度较小,便于测量时间;
(4)根据路程好时间的比值, 计算速度;
(5)测量下半程的速度时,需要利用总路程和总时间,方便测量;
(6)物体下滑时,随时间的延长,速度变大。
21.小明外出旅游时偶然看到甲图这样一个场景,一辆大货车将路面压至塌陷,善于思考的小明想,压力的作用效果跟哪些因素有关呢?小明同学回到家后,用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的   来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是   ;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了   (选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是为了增大   ,可以得出结论:   ;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙   p丁(选填“>”“<”或“=”);
(5)如图戊所示,实验时,如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,小明发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   。
【答案】(1)凹陷程度;转换法
(2)增大
(3)受力面积;压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(4)=
(5)没有控制压力不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】探究压力的作用效果跟哪些因素有关时,
(1)实验中通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是转换法;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,小桌子上加砝码,目的是为了增大压力,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,小桌子倒放,是为了增大受力面积,可以得出结论:压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为:p丙=p丁;
(5)如图戊,实验时,如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,但结论错误,因为在探究过程中没有控制压力不变。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度,反应压力的作用效果,是转换法;
(2)接触面积相同时,增大压力,压力的作用效果不同;
(3)压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;
(5)在探究压力的作用效果和受力面积的关系时,需要半程压力相等。
江西省九江外国语学校2022-2023学年八年级下学期4月期中物理试题
一、填空题
1.(2023八上·港南期末)伟大的物理学家   ,在前人的研究积累上,建立了著名的运动定律,奠定了经典物理学基础,为了纪念这位科学家,物理学中以他的名字命名了   的单位。
2.(2022九上·岚皋期末)在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。在拉起吊桥过程中,滑轮C属于    (选填“定”或“动”)滑轮,吊桥可看作支点为    (选填“A”、“B”或“C”)点的杠杆。
3.在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动,小明坐在行驶的小汽车中,以路边的树木为参照物,小汽车是   的(选填“静止”或“运动”),以   为参照物,小汽车是静止的。
4.如图所示,小荣悬挂相框时,用自制的铅垂线来检查是否挂正,利用了重力的方向总是    的特点。重力的施力物体是   。
5.如图所示,人坐在乙小船上,用力把甲小船向左推开,自己坐的乙小船会向右运动,说明物体间力的作用是   的,同时说明力可以改变物体的   。
6.如图所示是常见食用油桶的提手和桶盖,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了减小对手的    ;桶盖边缘有较多的竖直条纹是通过    来增大摩擦的。
7.水坝筑成下宽上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面的压强随深度的增加而   ,三峡大坝的船闸运用了   原理,它能让大型轮船在上下游间顺利往返航行。
8.实践创新小组的成员小明对家中使用的杆秤(该杆秤有两个提纽)很感兴趣,并选择了提纽1来测量物体质量,如图所示,已知秤砣重力为2N,提纽1到秤盘的水平距离为5cm,当秤砣距提纽1的水平距离为15cm时,杆秤恰好平衡,不计秤杆、秤盘及细绳的质量,则物体质量为   kg,若小明用提纽2来测量该物体,秤砣应向   (选填“左”或“右”)移动。
二、单选题
9.小明参加期中体育测试,发现其中很多现象与物理有关,下列数据符合实际的是(  )
A.同学们步行进入场地时的速度约是40km/h
B.体育测试时所用实心球的重力约是2kg
C.小明做引体向上测试过程中,其静止时对高单杠的压力大约为500N
D.小明双脚站立时对地面的压强约是1.6×106Pa
10.如图所示,是我国第一位飞上太空的女宇航员刘洋“飘”在“天宫一号”轨道舱内的情景(轨道舱内为失重环境)。根据此时她所处环境可判断(  )
A.她可以利用托盘天平测量物体的质量
B.她可以完成探究弹簧测力计的原理实验
C.她可以利用弹簧测力计测量物体的重力
D.她可以完成探究液体压强与哪些因素有关的实验
11.如图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图像。如果用上述两种物质做成A、B两个质量相同的实心正方体,把它们放在宽大水平面上。则根据图像可知,A、B两物体密度之比及A、B两物体对水平面的压强之比为(  )
A.ρA∶ρB=1∶8 pA∶pB=4∶1 B.ρA∶ρB=8∶1 pA∶pB=4∶1
C.ρA∶ρB=4∶1 pA∶pB=1∶1 D.ρA∶ρB=8∶1 pA∶pB=1∶1
12.(2022九上·玄武期中)如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。将横杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,杠杆的重力G=50N,AB=3m,AO=0.3m。下列说法正确的是(  )
A.升起横杆时,施加在A端的力F1为动力,此时横杆是省力杠杆
B.升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力
C.相同条件下,在左端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小
D.要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小力为200N
三、多选题
13.甲、乙、丙三辆小车同时同地向西运动,它们运动的图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.经过4s,甲车运动在最前面
B.若以丙车为参照物,乙车向东运动
C.乙车做变速直线运动
D.甲、丙两车速度相同
14.第24届冬季奥林匹克运动会在北京市和张家口市联合举办,冰球是比赛项目之一,近年来越来越被大众喜爱,如图为冰球选手备战训练的瞬间,下列说法中不正确的是(  )
A.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
B.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与球对球杆的力是一对相互作用力
C.推出的冰球在水平冰面上滑行时,冰球对冰面的压力是由于冰球的形变产生的
D.冰球运动员在弯道减速滑行过程中,若外力全部消失,运动员将做匀速圆周运动
四、计算题
15.如图所示,工人通过滑轮组将重为600N的物体从一楼匀速提升到五楼用时30s,每层楼高均为3m,已知动滑轮重20N,不计绳重与摩擦,g=10N/kg,求:
(1)绳子自由端的拉力;
(2)绳子自由端移动的速度。
16.一辆质量为54t的坦克(共两条履带)停在水平地面上,如图所示,每条履带与地面的接触面积是1.5m2(g=10N/kg)。
(1)坦克对地面的压力有多大?
(2)坦克对地面的压强有多大?
17.人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐,如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量约为40kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在1min内匀速直线运动72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)
(1)求该送餐机器人自身的重力;
(2)此次送餐过程的1min内,机器人的速度为多少?
(3)此次送餐过程的1min内,送餐机器人所受动力的大小。
五、实验题
18.为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,小明一组根据生活经验做出了如下的猜想:
猜想A:滑动摩擦力大小与压力大小有关;
猜想B:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想C:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。
小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)用弹簧测力计拉动物体A前,应该将弹簧测力计置于   (选填“水平”或“竖直”)方向后,再将弹簧测力计的指针调节至零刻度线;
(2)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据   知识,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,如图甲所示,此时滑动摩擦力的大小为   ;
(3)通过比较甲、乙两次实验,小明可得出:滑动摩擦力的大小与   有关;
(4)通过比较甲丁两次实验,小明得出:滑动摩擦力的大小与接触面积有关系;同组的小亮却提出他的实验结论不合理,原因是:   ;
(5)同组的小华将实验方法进行了改进,如图戊所示,若实验时变速拖动长木板,   (选填“能”或“不能”)测量出木块所受滑动擦力的大小,此时木块受到的摩擦力的方向是   。
19.在“探究二力平衡的条件”的活动中:
(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,由此,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重力和弹簧测力计对其大小来进行比较,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,重力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
为此,两位同学不断改进,让物体在水平方向上的两个力的作用下处于静止状态,并先后设计了四个实验方案,如图所示,其中由A方案改为B方案是为了减小   对实验的影响;
(3)如图D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,并将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在线的两个端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上;
(4)①为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手   (选填“下压”、“翻转”或“扭转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否能保持平衡;
②在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是   ;
③如果完全忽略摩擦等因素的影响,用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片(钩码始终不着地),则小卡片被手指轻弹后将做   (选填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动,直至碰上右侧的滑轮;
(5)若小明同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图E所示),你认为   (选填“能”或“不能”)用该装置进行实验。
20.小明去水上游乐场游玩,从滑道上冲下来的感觉太刺激了,他想知道物体从斜面上下滑时的速度怎样变化,于是利用带有刻度的斜面、停表以及小车完成“测量小车的平均速度”的实验。
(1)该实验的原理是   ;
(2)该实验用到金属挡板,则下列不属于金属挡板的作用是____;
A.使斜面保持一定的角度
B.让小车在一定的位置停下来
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间
(3)实验时为了使运动时间延长便于测量时间,斜面坡度应较   (选填“大”或“小”);
(4)图中上半段距离s2=   cm;测得时间t2=2s,则上半段平均速度v2=   m/s;
(5)实验中,对于如何获取下半程s3的平均速度v3,下列方法最好的是____;
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量。利用全程和上半程的路程s1、s2,时间t1、t2求得t3=t1﹣t2,s3=s1﹣s2,再计算得到v3
(6)图2中可准确反映小车运动情况的是   。
21.小明外出旅游时偶然看到甲图这样一个场景,一辆大货车将路面压至塌陷,善于思考的小明想,压力的作用效果跟哪些因素有关呢?小明同学回到家后,用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较海绵的   来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是   ;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了   (选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是为了增大   ,可以得出结论:   ;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙   p丁(选填“>”“<”或“=”);
(5)如图戊所示,实验时,如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,小明发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   。
答案解析部分
1.【答案】牛顿;力
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】牛顿是物理学史上伟大的科学家,他在力学、光学、天文学、数学等方面作出了巨大的贡献,牛顿运动定律是物理学的三个运动定律的总称,被誉为是经典物理学的基础。牛顿是经典力学理论的集大成者,物理学上用牛顿的名字来作为力的单位。
【分析】牛顿是经典力学理论的集大成者,物理学上用牛顿的名字来作为力的单位。
2.【答案】定;B
【知识点】杠杆及其五要素;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】在拉起吊桥过程中,滑轮C的轴固定不动,为定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,不能省力。
由图可知,在拉起吊桥过程中,吊桥绕着B点转动,所以护城河上安装的吊桥的支点是B点。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮;杠杆转动时绕的点,是支点。
3.【答案】运动;小明
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】小明坐在行驶的小汽车中,以路边的树木为参照物,小汽车是运动的,以小明为参照物,小汽车是静止的。
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的,没有位置变化是静止的。
4.【答案】竖直向下;地球
【知识点】重力及其大小的计算;重力的方向
【解析】【解答】悬挂相框时,用自制的铅垂线来检查是否挂正,利用了重力的方向总是竖直向下 的特点。重力的施力物体是地球。
【分析】重力的施力物体是地球,重力的方向竖直向下。
5.【答案】相互;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】人坐在乙小船上,用力把甲小船向左推开,自己坐的乙小船会向右运动,说明物体间力的作用是相互的,同时说明力可以改变物体的运动状态。
【分析】物体间力的作用是相互的,力可以改变物体的运动状态。
6.【答案】压强;增大接触面的粗糙程度
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】食用油桶的提手和桶盖,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了减小对手的压强 ;桶盖边缘有较多的竖直条纹是通过增大接触面的粗糙程度 来增大摩擦的。
【分析】压力一定时,增大接触面积可以减小压强;接触面越粗糙,摩擦力越大。
7.【答案】增大;连通器
【知识点】液体压强的特点;连通器原理
【解析】【解答】水坝筑成下宽上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面的压强随深度的增加而增大,三峡大坝的船闸运用了连通器原理,它能让大型轮船在上下游间顺利往返航行。
【分析】液体压强随深度的增加而增大;船闸是连通器。
8.【答案】0.6;右
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算物体的重力,质量为;用提纽2来测量该物体,阻力臂减小,动力臂也要减小,右侧的乘积减小,秤砣应向右移动。
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上力的大小;结合重力计算质量;杠杆上的阻力臂减小,动力臂减小,杠杆才能平衡。
9.【答案】C
【知识点】质量及其特性;速度与物体运动;重力及其大小的计算;压强
【解析】【解答】A.同学们步行进入场地时的速度约1m/s=3.6km/h,A不符合题意;
B.体育测试时所用实心球的质量约是2kg,B不符合题意;
C.小明做引体向上测试过程中,其静止时对高单杠的压力大约为500N,C符合题意;
D.小明双脚站立时对地面的压强约是1.6×104Pa,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据常见物体的质量、速度、压力和压强,结合数据解答。
10.【答案】B
【知识点】质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】在失重环境中,物体不受重力,不能下落,
A.不能利用托盘天平测量物体的质量,A不符合题意;
B.弹簧可以发生形变,可以完成探究弹簧测力计的原理实验,B符合题意;
C.不可以利用弹簧测力计测量物体的重力,C不符合题意;
D.物体不受重力,向下不产生压力,不能完成探究液体压强与哪些因素有关的实验,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】在失重状态下,不能测量重力和质量;弹簧可以产生形变,可以测量弹力。
11.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 由图象可知:甲的密度,
乙的密度,所以;
因为, 甲、乙两正方体的质量相同,所以体积之比,正方体体积V= a3,所以正方体棱长之比:,实心正方体物体放在水平地面上,对地面的压强,甲、乙两物体对地面的压强之比
故选:B。
【分析】先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,再根据可以求出甲、乙两物质的体积之比,再求棱长之比,最后根据压力等于重力,公式求出压强之比。
12.【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,A不符合题意;
B.升起横杆时,沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,B不符合题意;
C.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,动力臂变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,升起横杆所需的动力越大,C不符合题意;
D.要使横杆AB保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知,当动力臂最大为OA的长度时,动力最小,即有
则有
解得,F=200N,即在A端施加的最小的力为200N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】杠杆上的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;根据杠杆上的力和力臂,结合杠杆的平衡条件,计算力的大小。
13.【答案】A,B
【知识点】速度与物体运动;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据图像,甲的速度是,乙的速度是,丙的速度的4m/s,在相同时间内,甲的速度最快,运行最远,A符合题意;D不符合题意;由于丙车的速度大于乙车速度,若以丙车为参照物,乙车向东运动,B符合题意;乙车的路程和时间成正比,是匀速直线运动,C不符合题意。
【分析】根据路程和时间的比值, 计算速度;相对于快的物体,慢的物体向后运动。
14.【答案】A,D
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,错误,A符合题意;
B.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与球对球杆的力是一对相互作用力,正确,B不符合题意;
C.推出的冰球在水平冰面上滑行时,冰球对冰面的压力是由于冰球的形变产生的,正确,C不符合题意;
D.冰球运动员在弯道减速滑行过程中,若外力全部消失,运动员将做匀速直线运动,错误,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】运动的物体由于惯性继续运动;物体间力的作用是相互的;运动的物体不受力,作匀速直线运动。
15.【答案】(1)解:由图可知n=2,不计绳重与摩擦,则绳子自由端的拉力
答:绳子自由端的拉力为310N;
(2)解:物体从一楼到五楼上升的高度为h=4×3m=12m
绳子自由端移动的距离s=nh=2×12m=24m
则绳子自由端移动的速度
答:绳子自由端移动的速度为0.8m/s。
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据物体重力和动滑轮的重力,结合绳子股数,计算拉力;
(2)根据路程和时间的比值,计算速度。
16.【答案】(1)解:由题意可知,坦克的质量为m=54t=5.4×104kg
由G=mg可得,坦克的重力为G=mg=5.4×104kg×10N/kg=5.4×105N
坦克对水平地面的压力F等于坦克的重力G,即F=G=5.4×105N
答:坦克对地面的压力为5.4×105N;
(2)解:由题意可知,坦克的受力面积为S=1.5m2×2=3m2
故由可得,坦克对地面的压强为
答:坦克对地面的压强为1.8×105Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据压力和受力面积的比值,计算压强。
17.【答案】(1)解:由题意可知,该机器人自身的质量为m=40kg,故由G=mg可得,该送餐机器人自身的重力为G=mg=40kg×10N/kg=400N
答:该送餐机器人自身的重力为400N;
(2)解:此次送餐过程中机器人行驶的距离为s=72m,行驶的时间为t=1min=60s
故由可得,该机器人的速度为
答:此次送餐过程的1min内,机器人的速度为1.2m/s;
(3)解:机器人和物体的总质量为m总=m+m物=40kg+5kg=45kg
由G=mg可得,其总重力为G总=m总g=45kg×10N/kg=450N
送餐机器人所受摩擦力为f=0.08G总=0.08×450N=36N
因机器人做匀速直线运动,处于受力平衡状态,故由二力平衡可知,送餐机器人所受动力为F=f=36N
答:此次送餐过程的1min内,送餐机器人所受动力大小为36N。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)利用路程和时间的比值,计算速度;
(3)根据物体的质量计算重力,结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力;利用二力平衡判断力的大小。
18.【答案】(1)水平
(2)二力平衡;3.9N
(3)接触面的压力
(4)没有控制接触面的压力不变
(5)能;水平向右
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关时,
(1)水平使用弹簧测力计时,应该将弹簧测力计置于水平方向后,再将指针调节至零刻度线;
(2)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据二力平衡知识,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,如图甲,根据测力计指针位置,拉力为3.9N,滑动摩擦力的大小为3.9N ;
(3)通过比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同,压力越大, 测力计的拉力越大,摩擦力越大,可得出:滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有关;
(4)通过比较甲、丁两次实验,探究滑动摩擦力和接触面积的关系,改变受力面积的同时,压力也改变了,得出:滑动摩擦力的大小与接触面积有关系;由于没有控制接触面的压力不变,实验结论不合理;
(5)如图戊所示,若实验时变速拖动长木板,能测量出木块所受滑动擦力的大小,此时木块受到的摩擦力的方向是水平向右。
【分析】(1)使用弹簧测力计时,需要在使用的方向上调零;
(2)测量摩擦力大小时,物体在水平面匀速直线运动,根据二力平衡,拉力等于摩擦力;根据测力计指针的位置, 测量力的大小;
(3)接触面的粗糙程度一定时,动摩擦力的大小与接触面的压力有关;
(4)探究滑动摩擦力和受力面积的关系,需要保持压力相等;
(5)物体受到的摩擦力的方向和物体相对运动方向相反。
19.【答案】(1)静止或匀速直线运动
(2)摩擦力
(3)卡片的质量很小
(4)扭转;两个力必须作用在同一个物体上;匀速
(5)能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡的条件的活动中:
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的;
(2)由A方案改为B方案,变滑动摩擦力为滚动摩擦力,是为了减小摩擦力对实验的影响;
(3)如图D是最终确认的实验方案,此方案中,由于卡片的质量很小,故卡片的重力可忽略不计,并将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在线的两端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上;
(4)①为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手扭转平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否能保持平衡;
②在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察现象,可以得到二力平衡的又一个条件是:两个力必须作用在同一个物体上;
③如果完全忽略摩擦等因素的影响,用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片,则小卡片被手指轻弹后将做匀速直线运动,直至碰上右侧的滑轮;
(5)若小明同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,能用该装置进行实验。
【分析】(1)物体静止或匀速直线运动时,是平衡状态;
(2)变滑动摩擦力为滚动摩擦力,是为了减小摩擦力;
(3)由于卡片的质量很小,可以忽略物体重力对实验的影响;
(4)扭转物体,可以探究平衡的两个力是否必须在同一直线上;二力平衡时两个力必须作用在同一个物体上;物体受到平衡力时,运动的物体会匀速直线运动;
(5)二力平衡时,两个力不一定在水平面上。
20.【答案】(1)
(2)A
(3)小
(4)40;0.2
(5)C
(6)D
【知识点】速度公式及其应用;测量物体运动的平均速度
【解析】【解答】测量小车的平均速度的实验时,
(1)该实验的原理是;
(2)该实验用到金属挡板,金属挡板的作用是不能改变斜面倾斜角度,A符合题意;
B.让小车在一定的位置停下来,是金属挡板的作用,B不符合题意;
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间,是金属挡板的作用,C符合题意;
(3)为了使运动时间延长便于测量时间,斜面坡度应较小;
(4)图中上半段距离s2=40cm;测得时间t2=2s,上半段平均速度;
(5)对于如何获取下半程s3的平均速度v3,最好的是:不测量,利用全程和上半程的路程s1、s2,时间t1、t2求得t3=t1﹣t2,s3=s1﹣s2,再计算得到v3,C符合题意;
(6)斜面上下滑的小车在加速运动,图2中可准确反映小车运动情况的是D 图像。
【分析】(1)测量速度的原理是;
(2)利用金属班可以变化使小车停下,便于测量时间;
(3)斜面的坡度较小,便于测量时间;
(4)根据路程好时间的比值, 计算速度;
(5)测量下半程的速度时,需要利用总路程和总时间,方便测量;
(6)物体下滑时,随时间的延长,速度变大。
21.【答案】(1)凹陷程度;转换法
(2)增大
(3)受力面积;压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(4)=
(5)没有控制压力不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】探究压力的作用效果跟哪些因素有关时,
(1)实验中通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是转换法;
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,小桌子上加砝码,目的是为了增大压力,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,小桌子倒放,是为了增大受力面积,可以得出结论:压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为:p丙=p丁;
(5)如图戊,实验时,如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,但结论错误,因为在探究过程中没有控制压力不变。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度,反应压力的作用效果,是转换法;
(2)接触面积相同时,增大压力,压力的作用效果不同;
(3)压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;
(5)在探究压力的作用效果和受力面积的关系时,需要半程压力相等。

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