江苏省无锡市滨湖区2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷(含答案)
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这是一份江苏省无锡市滨湖区2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷(含答案),共41页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省无锡市滨湖区八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.每题给出的四个选项中只有一个正确)
1.(2分)质量为0.2kg的物体,可能是( )
A.一头大象 B.一只苹果 C.一个西瓜 D.一枚鸡蛋
2.(2分)下列关于物质的物理属性及其应用的说法中正确的是( )
A.用金刚石做玻璃刀,是因为金刚石具有良好的透光性
B.用泡沫塑料箱运送冰冻海鲜,是因为泡沫塑料的导热性好
C.用橡胶做汽车的轮胎,是因为橡胶的弹性好
D.用钢铁制轮船,是因为钢铁的熔点高
3.(2分)自2022年5月以来,全球范围不断有猴疫病例报告。如图是在电子显微镜下拍摄到的猴痘病毒,该病毒直径在200mm左右,可通过飞沫传播。下列说法正确的是( )
A.病毒是分子,它可以用肉眼直接看到
B.病毒随飞沫的运动是杂乱无章的分子运动
C.口罩材料的分子之间没有空隙,佩戴口罩可预防病毒感染
D.病毒由分子组成,且这些分子之间有引力也有斥力
4.(2分)关于质量与密度,下列说法正确的是( )
A.由密度公式ρ=可知,物体的质量越大,密度越大
B.由密度公式ρ=可知,物体的体积越大,密度越小
C.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
D.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”在舱内,是由于质量变小了
5.(2分)如图所示是运动员比赛时场景,下列实例中属于减小摩擦的是( )
A.图甲足球比赛守门员戴有花纹的手套
B.图乙单杠比赛过程中运动员握紧单杠
C.图丙体操运动员在手和器械上涂镁粉
D.图丁冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面
6.(2分)如图所示,一重为1N的“平衡鸟”玩具停在指尖上,处于静止状态.下列关于“平衡鸟”受力示意图描述正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2分)如图所示,在太空视角下,站在地球上的小明所受到的重力方向为( )
A.① B.② C.③ D.④
8.(2分)在太空中用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,设计了出如图所示的“太空圆珠笔”,使用时利用压缩的氮气推动活塞使墨水由笔尖流出。关于“太空圆珠笔”下列说法正确的是( )
A.使用时,笔芯内的墨水质量不变
B.使用时,笔芯内氮气的密度变小
C.使用时,笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦
D.笔迹能留在纸上是因为分子间有斥力
9.(2分)为了测量花生油的密度,某实验小组制定了如下实验步骤:
①用调好的天平测出烧杯的质量m;
②用调好的天平测出花生油和烧杯的总质量m2;
③将烧杯中的花生油倒入量筒中,读出花生油的体积V;
根据实验数据计算花生油的密度。以上实验步骤安排最合理的是( )
A.①②③ B.③②① C.②③① D.①③②
10.(2分)小明实验桌上有大小不同的铝块和铜块(已知ρ铜>ρ铝),利用弹簧测力计,天平和量筒测得多组重力G、质量m及体积V的实验数据,绘制成图像,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2分)如图所示为小明在实践课上制作的“折纸青蛙”,用手按住青蛙的尾部,此时青蛙相对于桌面静止,松手后青蛙就可以向前跳动,下列说法正确的是( )
A.青蛙离开桌面向前跳动的过程中只受重力和空气阻力
B.青蛙能向前跳动是因为桌面对青蛙的力大于青蛙对桌面的力
C.青蛙向前跳动时,青蛙处于平衡状态
D.用手按住青蛙的尾部时,青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力是一对平衡力
12.(2分)A、B两物体重叠并置于水平地面上,当B受到F1=6N且A受到F2=9N的水平拉力时保持静止,如图甲所示;当B受到F3=16N的拉力时,甲、乙一起以2m/s的速度向右匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中A受到地面的摩擦力大小为3N
B.图甲中地面对A的摩擦力与B对A的摩擦力是一对平衡力
C.图乙中A与B之间的摩擦力为0N
D.图乙中地面对A的支持力是由A形变产生的
二、填空题(本大题共12小题,每空1分,共36分)
13.(3分)人在刚装修完的房屋内,会闻到油漆的气味,该现象说明油漆分子在 。同等条件下,夏天油漆味会更浓。这是因为温度越高,分子 。50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL。该现象说明 。
14.(3分)如图,用容易失去电子的干燥毛皮多次摩擦PVC管和塑料丝,再将PVC管放在塑料丝下方,此时塑料丝向四周张开,并飘在空中,形如章鱼,此时塑料丝带 (填“正”或“负”)电。塑料丝能够飘在空中,那是因为同种电荷 。汤姆生发现了 说明原子是可分的。
15.(2分)如图所示,分别在A、B两点施力,将扳手顺时针旋转时,B点更容易拧紧螺母,说明力的作用效果跟 有关。若逆时针旋动扳手,则将螺母拧松。说明力的作用效果还与力的 有关。
16.(3分)过春节贴年画,是我国的传统习俗,在竖直墙壁上贴图示的年画时,可利用铅锤线来检查年画是否贴正。为了贴正年画,最好 (填“顺时针”或“逆时针”)转动年画使短边与重锤线平行。铅垂线的工作原理是利用了重力的方向总是 的。制作铅垂的材料应选择 (填“铅”或“塑料”)。
17.(3分)小明将密度略大于水的紫色色素滴入水中,色素会散开,只有看到色素 (填“向上”或“向下”)、前后、左右散开才能说明分子在运动,这现象属于 现象。如图所示,太空教师刘洋将一个钢球推入紫色水球中,钢球没有穿透水球,被包裹在其中,水球不散,仍成球形,是因为水分子之间存在 。
18.(3分)今年春节上映的中国科幻大片《流浪地球2》中,剧情设定:在地球表面安装了一万多台超大的行星发动机来推动地球离开太阳系,这是运用力的作用是 原理推动地球前进的。当地球运动到木星附近时,由于木星的引力大,地壳发生了断裂,这说明力可以使物体发生。这其中,木星对地球的引力 (填“>”、“<”或“=”)地球对木星的引力。为了防止地球坠入木星,需要将转向发动机的喷口 (填“朝向”或“背离”)木星。
19.(3分)如图所示,甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图象。分析图象可知:甲的密度ρ甲 乙的密度ρ乙(选填“>”、“<”或“=”)。其中甲的密度是 g/cm3。若甲的体积为6cm3,则对应甲的质量为 g。
20.(3分)在“探究物体所受重力与质量的关系”实验中,钩码重力的大小用 进行测量,测量时,钩码必须处于 状态。实验测得的数据如表所示。分析数据,得出的结论是 。
实验次数
质量m/g
重力G/N
(N•kg)
1
100
1
10
2
200
2
10
3
300
3
10
21.(3分)如图所示,某消防员自身及装备质量共80kg,当他抓着竖直的杆匀速上爬时,杆对人的摩擦力方向 ;当他抓着杆匀速下滑时,杆对人的摩擦力大小是 N,方向 ;快接近地面时,他要减小下滑速度,需要增加摩擦,可采取的措施是 。
22.(2分)小明用如图所示的装置测量滑动摩擦力的大小,水平传送带匀速转动,定滑轮的摩擦和绳重忽略不计。当弹簧测力计的示数稳定后,物块和传送带之间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数F。图中物块所受摩擦力的方向是 ;当传送带速度增加时,物块受到的摩擦力大小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.(4分)小明家有一架最大测量值为200g,分度值为0.2g的电子天平,用该天平和一个玻璃杯经过下列操作,制成了“密度秤”。
①用天平测出空玻璃杯质量为50g;
②在杯中加水,天平测出杯子和水的总质量为100g,并在水面处做好标记;
③在测量某种酱油密度时,将酱油加至标记处,天平测得杯子和酱油的总质量为110g。则该酱油密度为 kg/m3。该密度秤的最大测量值为 g/cm3。理论上该密度秤能区分的密度差异不小于 g/cm3的液体。在不改变电子天平的前提下,为了提高该密度秤的量程,可行的措施有 。
24.(2分)如图所示,一艘微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,受到方向始终竖直向上的升力5000N。若气艇中物体的质量减少80kg,气艇就能沿竖直方向匀速上升。设气艇在上升和下降时所受的升力和阻力大小均不变,则气艇在下降时受到的重力是 N。运动中受到的空气阻力大小为 N。
三、解答题(本题共8小题,共40分.其中第26题应写出必要的解题过程)
25.(2分)如图所示,排球离开手后仍在空中继续飞行。不考虑空气阻力,请在图中画出排球的受力示意图。
26.(2分)静止在水平路面上的小车,其杆子上固定一铁球,作出小球所受拉力和重力的示意图。
27.(2分)如图所示,传送带匀速转动,当物体以相同的速度随传送带匀速向右运动时,请画出物体受力的示意图。
28.(6分)如图是一种多功能抑尘车(俗称雾炮车),空载质量为10t,最大储水容积16m3,在平直的路面匀速行驶时,阻力为车重的0.04倍(g取10N/kg)。求:
(1)雾炮车最多能储水的质量是多少?
(2)装满水时,车与水的总重力G总是多少?
(3)装满水,在平直的水平路面匀速行驶时,雾炮车受到的牵引力是多少?
29.(7分)小华在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)实验方案采取 (填“甲”或“乙”)。实验中通过改变 来改变F1和F2的大小。
(2)若在左盘右盘中分别放入质量为m1和m2的砝码,当满足m1 m2(填“>”、“<”或“=”)时才能平衡,说明一对平衡力必须满足 的条件。
(3)实验中将木块或硬纸片水平扭转一个角度,松手瞬间观察该物体是否能处于平衡状态,目的是为了探究不在 的两个力对物体平衡的影响。
(4)可采用如图丙所示的方法寻找形状不规则薄板的重心。这是运用了一对平衡力必须满足 条件。
如图丁所示,用弹簧测力计测量物体重力大小,这是运用了一对平衡力必须满足 条件。
30.(7分)小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,设计了如图所示实验。
(1)将物块置于水平木板上,用调好的弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,根据 知识可得,木块A受到的滑动摩擦力大小f为 N。
(2)分析图甲、乙两次实验数据,可得出的实验结论为 。
(3)小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,继续进行了图丙所示的实验,当测力计示数达到最大值时仍没有拉动木块A。用现有实验器材想顺利完成此实验探究。你建议小明可采取的办法是 ,测出此时滑动摩擦力的大小f,再和实验甲进行比较。
(4)小明对实验装置进行了如图丁所示改进。请说出改进后的优点是 (写出一条即可)。若测量时发现弹簧测力计的读数仍不稳定,其原因可能是 (选填序号)。
①木块A的下表面粗糙程度不均匀
②木板B的上表面粗糙程度不均匀
31.(7分)小华想测量稻谷的密度,具体做法如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使指针对准分度盘中央刻度线。用调好的天平测量适量稻谷的质量m1,天平平衡时,右盘砝码质量和游码的位置如图甲所示,则m1= g。
(2)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为300mL,将上述稻谷放入量筒中,稻谷全部浸没在水中,此时水和稻谷的总体积V,液面如图乙所示。则稻谷的密度ρ= g/cm3。若考虑到稻谷浸入水中时要吸水,导致实验测得的密度ρ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)小华经过反思后补充了以下实验步骤。将量筒中稻谷倒出,用纸巾吸干稻谷表面的水后,再次测得稻谷的质量为m2=131g,则稻谷密度ρ应该修正为 g/cm3。
(4)小明在家中利用厨房电子秤也测出了稻谷的密度。实验操作过程如图丙所示:
①用电子秤测得家中稻谷的质量ma;
②将稻谷放入透明玻璃杯中,注入适量的水,测得杯子、水和稻谷的总质量为mb,并做好标记;
③取出稻谷,向杯子中补水,直到标记处,测得此时杯子和水的总质量为mc;
根据以上测量的物理量,算出稻谷密度ρ的表达式为ρ= (用ρ水和小明测得的物理量符号表示)。收拾实验器材时发现,电子秤使用前没有校零,导致每次测量值都比真实值小1g,则由此造成的密度测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
32.(9分)小明自制一个“橡皮筋测力计”,利用了规格为0.05N的螺母若干、分度值1毫米的刻度尺、橡皮筋、白板等。不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐,如图甲所示;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图乙所示。
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
6
7
8
标记位L/mm
0
2.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
70
95
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力 (选填“>”、“=”或“<”)它受到的重力。当放4个螺母静止时,拉力大小为 N。
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如表,根据表格数据,在丙图中画出“标记位置”与“螺母个数”的关系图像。
①分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越长。
②进一步分析数据发现:每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的46.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重为 N;若用同一橡皮筋挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺8.0mm处,此时 (选填“能”或“不能”)确定此物体的重。
(3)小明根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的 mm刻度处,此测力计的最大测量值为 。
2022-2023学年江苏省无锡市滨湖区八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.每题给出的四个选项中只有一个正确)
1.(2分)质量为0.2kg的物体,可能是( )
A.一头大象 B.一只苹果 C.一个西瓜 D.一枚鸡蛋
【分析】根据对日常生活中常见物体质量的了解和质量单位及其进率的认识,选出符合题意的选项。
【解答】解:A、一头大象的质量在5t左右,故A不符合实际;
B、一个苹果的质量在200g左右,0.2kg=200g,故B符合实际;
C、一个西瓜的质量在3kg左右,故C不符合实际;
D、一枚鸡蛋约50g,故D不符合实际。
故选:B。
【点评】质量的估测,需要我们熟悉常见物体的质量大小,以它们为标准对研究对象的质量作出判断。如:一个鸡蛋的质量在50g左右,一个苹果的质量在200g左右,中学生的质量在50kg左右,大象的质量在5t左右。
2.(2分)下列关于物质的物理属性及其应用的说法中正确的是( )
A.用金刚石做玻璃刀,是因为金刚石具有良好的透光性
B.用泡沫塑料箱运送冰冻海鲜,是因为泡沫塑料的导热性好
C.用橡胶做汽车的轮胎,是因为橡胶的弹性好
D.用钢铁制轮船,是因为钢铁的熔点高
【分析】物质的基本属性有硬度、弹性、磁性、塑性、状态、颜色、质量、密度、导电性、绝缘性、延展性、透光性、导热性等,不同物质的属性不同,实际应用也就不同。
【解答】解:A、用金刚石做玻璃刀,是因为金刚石的硬度高,故A错误;
B、用泡沫塑料箱运送冰冻海鲜,是因为泡沫塑料的隔热性好,故B错误;
C、用橡胶做汽车轮胎,主要是因为橡胶常温下有高的弹性,能减小汽车的振动与颠簸,故C正确;
D、钢铁的硬度大,轮船用钢铁制成,可以保证轮船的牢固结实,故D错误。
故选:C。
【点评】生活中常说的“物尽所用”,指的就是不同的物质按其属性的不同有不同的用处,平时要多留意,多观察,多思考。
3.(2分)自2022年5月以来,全球范围不断有猴疫病例报告。如图是在电子显微镜下拍摄到的猴痘病毒,该病毒直径在200mm左右,可通过飞沫传播。下列说法正确的是( )
A.病毒是分子,它可以用肉眼直接看到
B.病毒随飞沫的运动是杂乱无章的分子运动
C.口罩材料的分子之间没有空隙,佩戴口罩可预防病毒感染
D.病毒由分子组成,且这些分子之间有引力也有斥力
【分析】(1)分子的大小只有百亿分之几米,用肉眼不能看到,只有借助电子显微镜才能看到;飞沫是肉眼可以看到的,不是分子;
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(3)分子之间存在着间隙。
【解答】解:A、由于病毒分子的体积很小,只有借助电子显微镜才能看到,肉眼看不到,故A错误;
B、分子很小,直接用肉眼看不到,飞沫是肉眼可以看到的,所以病毒随飞沬传播是机械运动,不是分子的运动,故B错误;
C、由分子动理论可知分子之间存在间隙,所以口罩材料分子之间也有空隙,故C错误;
D、病毒由分子构成,且这些分子之间有引力也有斥力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了分子动理论的内容,属于基础知识,注意区分分子运动与机械运动。
4.(2分)关于质量与密度,下列说法正确的是( )
A.由密度公式ρ=可知,物体的质量越大,密度越大
B.由密度公式ρ=可知,物体的体积越大,密度越小
C.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
D.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”在舱内,是由于质量变小了
【分析】质量是物体的一种属性,只与物体所含物质的多少有关,与物体的位置、状态、形状、温度无关。
密度是物质本身的一种特性,其大小等于质量与体积的比值,不同物质密度一般不同,但是也有相同的情况,同种物质在相同状态下其密度是定值,是不变的,在不同状态下,如水和冰,其密度是不同的。
【解答】解:AB、密度是物质本身的一种特性,其大小等于质量与体积的比值,但密度的大小与物体的质量和体积大小无关,故AB错误;
C、乒乓球不慎被挤瘪但无破损,此时球内气体的质量不变、但体积变小,由ρ=可知,球内气体密度变大,故C正确;
D、从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”在舱内,是由于太空中物体处于“失重”状态,而物体的质量不变,故D错误。
故选:C。
【点评】物理学中,质量指物体所含物质的多少,抓住质量是物体的属性,密度是物质本身的一种特性,其大小等于质量与体积的比值,但密度的大小与物体的质量和体积大小无关。
5.(2分)如图所示是运动员比赛时场景,下列实例中属于减小摩擦的是( )
A.图甲足球比赛守门员戴有花纹的手套
B.图乙单杠比赛过程中运动员握紧单杠
C.图丙体操运动员在手和器械上涂镁粉
D.图丁冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法: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。
(3)减小摩擦的方法: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;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、足球比赛守门员戴有花纹的手套,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A不合题意。
B、单杠比赛过程中运动员握紧单杠,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不合题意。
C、体操运动员在手和器械上涂镁粉,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C不合题意。
D、冰壶运动员用冰刷不断地刷冰面,使冰熔化,在冰面上形成一层水膜,是通过使接触面脱离的方法来减小摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
6.(2分)如图所示,一重为1N的“平衡鸟”玩具停在指尖上,处于静止状态.下列关于“平衡鸟”受力示意图描述正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】物体处于平衡状态下受到平衡力的作用,则该物体受到的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,由此分析解答。
【解答】解:由题知,“平衡鸟”停在指尖上处于静止状态,所以它受到的重力和指尖对它的支持力是一对平衡力,大小都等于1N,重力方向竖直向下,则支持力方向竖直向上,两个力都作用在“平衡鸟”上、在同一直线上,由各选项图知,D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查力的示意图的作图,关键是根据“平衡鸟”的所处的状态正确分析它受到的各个力。
7.(2分)如图所示,在太空视角下,站在地球上的小明所受到的重力方向为( )
A.① B.② C.③ D.④
【分析】重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:重力的方向总是竖直向下的,即指向地心,故①正确。
故选:A。
【点评】本题考查了重力的方向,知道重力的方向总是竖直向下的。
8.(2分)在太空中用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,设计了出如图所示的“太空圆珠笔”,使用时利用压缩的氮气推动活塞使墨水由笔尖流出。关于“太空圆珠笔”下列说法正确的是( )
A.使用时,笔芯内的墨水质量不变
B.使用时,笔芯内氮气的密度变小
C.使用时,笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦
D.笔迹能留在纸上是因为分子间有斥力
【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,使用时,笔芯内的墨水在流出,其质量变小;
(2)一定质量的气体体积变大,密度变小;
(3)笔尖处装有滚珠,使用时,笔尖与纸张间的摩擦是滚动摩擦;
(4)分子间存在引力。
【解答】解:A、使用时,笔芯内的墨水流出导致其质量变小,故A错误;
B、由ρ=知,一定质量的气体体积变大,密度变小,使用时,笔芯中的氮气推动活塞,氮气的体积变大,其密度变小,故B正确;
C、笔尖处装有滚珠,使用时,笔尖与纸张间的摩擦是滚动摩擦,故C错误;
D、笔迹能留在纸上是因为墨水分子与纸张分子靠近时,分子间存在引力的缘故,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查的知识点比较多,要掌握分子间存在引力、密度公式的应用、摩擦类别的判定和质量的变化等知识点方可答题。
9.(2分)为了测量花生油的密度,某实验小组制定了如下实验步骤:
①用调好的天平测出烧杯的质量m;
②用调好的天平测出花生油和烧杯的总质量m2;
③将烧杯中的花生油倒入量筒中,读出花生油的体积V;
根据实验数据计算花生油的密度。以上实验步骤安排最合理的是( )
A.①②③ B.③②① C.②③① D.①③②
【分析】先测烧杯和花生油的质量,再测烧杯和剩下花生油的质量,这样算出的质量便是量筒中花生油的质量,从而避免因烧杯中花生油倒不干净而使花生油的体积偏小。
【解答】解:测液体密度的实验步骤最合理的是:先测烧杯和液体的总质量,再将液体向量筒中倒入一部分,再测烧杯和剩下液体的质量,最后利用密度公式计算液体密度;
故合理的实验顺序为:
②用调好的天平测出花生油和烧杯的总质量m2;
③将烧杯中的花生油倒入量筒中,读出花生油的体积V;
①用调好的天平测出烧杯的质量m;
综合分析,合理的步骤为:②③①。
故选:C。
【点评】此题主要考查的是学生对测量液体密度实验步骤的理解和掌握,注意实验过程中要尽量的减小误差。
10.(2分)小明实验桌上有大小不同的铝块和铜块(已知ρ铜>ρ铝),利用弹簧测力计,天平和量筒测得多组重力G、质量m及体积V的实验数据,绘制成图像,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)重力的大小跟质量成正比,这个比值是一个定值;
(2)题目中ρ铜>ρ铝,根据密度公式的变形公式m=ρV分析铜、铝的质量和体积图像。
【解答】解:AB、重力的大小跟质量成正比,这个比值是一个定值,因此在重力和质量图像中,铜和铝两组数据的图像应该是重叠在一起,故A错误,B正确;
CD、因为ρ铜>ρ铝,根据密度公式变形式m=ρV可知,同体积的铜的质量大于铝的质量,故CD错误。
故选:B。
【点评】此题考查了重力和质量的关系、密度公式的应用,图像在物理学中的应用,稍有难度。
11.(2分)如图所示为小明在实践课上制作的“折纸青蛙”,用手按住青蛙的尾部,此时青蛙相对于桌面静止,松手后青蛙就可以向前跳动,下列说法正确的是( )
A.青蛙离开桌面向前跳动的过程中只受重力和空气阻力
B.青蛙能向前跳动是因为桌面对青蛙的力大于青蛙对桌面的力
C.青蛙向前跳动时,青蛙处于平衡状态
D.用手按住青蛙的尾部时,青蛙受到的重力与桌面对青蛙的支持力是一对平衡力
【分析】(1)地面附近的物体都受到重力的作用;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)物体受到的合力为零时,将会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)根据二力平衡的条件分析。
【解答】解:A、青蛙离开桌面向前跳动的过程中只受到重力和空气阻力的共同作用,故A正确;
B、青蛙能向前跳动是因为青蛙受到桌面对青蛙的力,这个力与青蛙对桌面的力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C、青蛙向前跳动时,青蛙的运动状态发生了变化,所以青蛙所受合力不为零,不是平衡状态,故C错误;
D、用手按住青蛙的后部时,桌面对青蛙的支持力要大于青蛙受到的重力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了力的作用效果、相互作用力的大小、平衡力的判断,是一道基础题。
12.(2分)A、B两物体重叠并置于水平地面上,当B受到F1=6N且A受到F2=9N的水平拉力时保持静止,如图甲所示;当B受到F3=16N的拉力时,甲、乙一起以2m/s的速度向右匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中A受到地面的摩擦力大小为3N
B.图甲中地面对A的摩擦力与B对A的摩擦力是一对平衡力
C.图乙中A与B之间的摩擦力为0N
D.图乙中地面对A的支持力是由A形变产生的
【分析】(1)对甲中的AB整体分析,根据力的平衡求出A受到的地面的摩擦力;对A受力分析,根据二力平衡条件求出B对A的摩擦力的大小;
(2)对乙中的AB整体受力分析,根据力的平衡求出摩擦力的大小;物体发生弹性形变后具有弹力。
【解答】解:
A、甲图中,AB处于静止状态,水平方向上受力平衡,所以A受到地面的摩擦力大小为3N:f=F2﹣F1=9N﹣6N=3N,故A正确;
B、B处于静止状态,水平方向上受到的拉力与A对B的摩擦力为一对平衡力,所以A对B的摩擦力为6N;由于物体间力的作用是相互的,所以B对A的摩擦力为6N,地面对A的摩擦力为3N,所以地面对A的摩擦力与B对A的摩擦力不是一对平衡力,故B错误;
C、图乙中A与B处于静止状态,整体在水平方向上受力平衡,受到的地面对A的摩擦力等于拉力,所以地面对A的拉力为16N,故C错误;
D、图乙中地面对A的支持力是由地面形变产生的,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了摩擦力的大小、二力平衡条件的应用等知识,属于综合题。
二、填空题(本大题共12小题,每空1分,共36分)
13.(3分)人在刚装修完的房屋内,会闻到油漆的气味,该现象说明油漆分子在 不停地做无规则运动 。同等条件下,夏天油漆味会更浓。这是因为温度越高,分子 无规则运动越剧烈 。50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL。该现象说明 分子间有间隙 。
【分析】(1)组成物质的分子在永不停息地做无规则的运动,物体温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
(2)分子间有间隙。
【解答】解:人在刚装修完的房屋内,会闻到油漆的气味,这是扩散现象,该现象说明油漆分子在不停地做无规则运动;
同等条件下,夏天油漆味会更浓,这是因为温度越高,分子无规则运动越剧烈;
50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL,该现象说明分子间有间隙。
故答案为:不停地做无规则运动;无规则运动越剧烈;分子间有间隙。
【点评】本题主要考查学生对分子动理论的基本知识的理解和掌握,是中考的热点。
14.(3分)如图,用容易失去电子的干燥毛皮多次摩擦PVC管和塑料丝,再将PVC管放在塑料丝下方,此时塑料丝向四周张开,并飘在空中,形如章鱼,此时塑料丝带 负 (填“正”或“负”)电。塑料丝能够飘在空中,那是因为同种电荷 相互排斥 。汤姆生发现了 电子 说明原子是可分的。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电子的转移;
(2)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)汤姆生发现了电子,这说明原子是可以再分的。
【解答】解:(1)由题可知,毛皮比塑料易失去电子,所以用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,毛皮失去电子带正电,塑料丝和塑料管得到电子带负电;
(2)塑料丝向四周张开,静止在空中形状像“章鱼”,其科学原理是塑料丝因带同种电荷相互排斥;
(3)汤姆生发现了电子,这说明原子是可以再分的。
故答案为:负;相互排斥;电子。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、同种电荷间的相互作用规律,以及物理学史的记忆,属于基础题。
15.(2分)如图所示,分别在A、B两点施力,将扳手顺时针旋转时,B点更容易拧紧螺母,说明力的作用效果跟 力的作用点 有关。若逆时针旋动扳手,则将螺母拧松。说明力的作用效果还与力的 方向 有关。
【分析】(1)力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。
(2)力的三要素都会影响力的作用效果。
【解答】解:分别在A、B两点施力(力的作用点不同),将扳手顺时针旋转时,B点更容易拧紧螺母,说明力的作用效果跟力的作用点有关;
若逆时针旋动扳手(与之前力的方向不同),则将螺母拧松,这说明力的作用效果还与力的方向有关。
故答案为:力的作用点;方向。
【点评】本题考查了对力的三要素、力的作用效果的了解,属于基础题。
16.(3分)过春节贴年画,是我国的传统习俗,在竖直墙壁上贴图示的年画时,可利用铅锤线来检查年画是否贴正。为了贴正年画,最好 逆时针 (填“顺时针”或“逆时针”)转动年画使短边与重锤线平行。铅垂线的工作原理是利用了重力的方向总是 竖直向下 的。制作铅垂的材料应选择 铅 (填“铅”或“塑料”)。
【分析】重力的方向是竖直向下的。重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。铅的密度较大,塑料的密度较小,据此分析。
【解答】解:根据重力的方向是竖直向下的,如果画框和重垂线是平行的,则画框是竖直的,否则画框不竖直;由图知,年画的左端偏高,为了贴正年画,应将画的左端降低一些,应逆时针转动年画使短边与重锤线平行;由于铅的密度大于塑料的密度,等体积的铅的质量大于塑料的质量,能把线拉的更直,故制作铅垂的材料应选择密度较大的铅。
故答案为:逆时针;竖直向下;铅。
【点评】本题用挂年画的方式考查学生重力的方向、密度知识的应用,非常新颖,是一道好题。
17.(3分)小明将密度略大于水的紫色色素滴入水中,色素会散开,只有看到色素 向上 (填“向上”或“向下”)、前后、左右散开才能说明分子在运动,这现象属于 扩散 现象。如图所示,太空教师刘洋将一个钢球推入紫色水球中,钢球没有穿透水球,被包裹在其中,水球不散,仍成球形,是因为水分子之间存在 引力 。
【分析】扩散现象能够证明分子在永不停息地做无规则地运动,在做扩散现象实验时要避免重力的干扰;分子间存在引力。
【解答】解:由于色素的密度大于水的密度,色素滴入水中后由于重力作用要下沉,只有看到色素不仅向下运动,还在向上、向周围散开,才能说明分子永不停息地做无规则地运动;两种不同的物质接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象,色素在水中散开的现象属于扩散现象。水球没有散开,仍成球形是由于水分子之间存在引力。
故答案为:向上;扩散;引力。
【点评】本题考查了分子间存在引力和扩散现象,属于基础内容,难度不大。
18.(3分)今年春节上映的中国科幻大片《流浪地球2》中,剧情设定:在地球表面安装了一万多台超大的行星发动机来推动地球离开太阳系,这是运用力的作用是 相互的 原理推动地球前进的。当地球运动到木星附近时,由于木星的引力大,地壳发生了断裂,这说明力可以使物体发生。这其中,木星对地球的引力 = (填“>”、“<”或“=”)地球对木星的引力。为了防止地球坠入木星,需要将转向发动机的喷口 朝向 (填“朝向”或“背离”)木星。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)相互作用的两个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
【解答】解:
(1)当发动机喷射火焰时,对空气有力的作用,因为物体间力的作用是相互的,所以空气对地球有一个反作用力,地球就会向前运动;
(2)木星对地球的引力和地球对木星的引力是相互作用力,大小相等;
(3)为了防止地球坠入木星,就要改变地球的运动方向,所以需要将转向发动机的喷口朝向木星喷射“火焰”,改变地球的运动方向。
故答案为:相互的;=;朝向。
【点评】此题考查了力的作用效果及力的作用相互性的应用,是一道联系实际的应用题,体现了物理知识与现实生活的密切联系。
19.(3分)如图所示,甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图象。分析图象可知:甲的密度ρ甲 > 乙的密度ρ乙(选填“>”、“<”或“=”)。其中甲的密度是 1.5 g/cm3。若甲的体积为6cm3,则对应甲的质量为 9 g。
【分析】由图象可知甲、乙质量为6g时对应的体积,根据密度公式求出甲、乙两种物质的密度大小,进而得出密度大小关系;再利用m=ρV求6cm3的甲的质量。
【解答】解:由图象可知,当m甲=m乙=6g时,V甲=4cm3,V乙=6cm3,
则甲、乙两种物质的密度:
ρ甲===1.5g/cm3,
ρ乙===1g/cm3,
可见,甲物质的密度大于乙物质的密度;
6cm3的甲的质量m′=V′ρ甲=6cm3×1.5g/cm3=9g。
故答案为:>;1.5;9。
【点评】本题考查了密度公式及其变形公式的应用,分析m﹣V图象、从中得出相关信息是关键。
20.(3分)在“探究物体所受重力与质量的关系”实验中,钩码重力的大小用 弹簧测力计 进行测量,测量时,钩码必须处于 静止 状态。实验测得的数据如表所示。分析数据,得出的结论是 物体受到的重力与质量成正比 。
实验次数
质量m/g
重力G/N
(N•kg)
1
100
1
10
2
200
2
10
3
300
3
10
【分析】(1)实验室常用的测力计是弹簧测力计,测量钩码的重力时钩码必须处于静止状态,此时拉力和重力是一对平衡力。
(2)物体受到的重力与质量成正比。
【解答】解:在“探究物体所受重力与质量的关系”实验中,钩码重力的大小用弹簧测力计进行测量,测量时,钩码必须处于静止状态。实验测得的数据如表所示。分析数据,得出的结论是物体受到的重力与质量成正比。
故答案为:弹簧测力计;静止;物体受到的重力与质量成正比。
【点评】知道弹簧测力计的使用方法;知道重力与质量的关系。
21.(3分)如图所示,某消防员自身及装备质量共80kg,当他抓着竖直的杆匀速上爬时,杆对人的摩擦力方向 竖直向上 ;当他抓着杆匀速下滑时,杆对人的摩擦力大小是 800 N,方向 竖直向上 ;快接近地面时,他要减小下滑速度,需要增加摩擦,可采取的措施是 增大握力 。
【分析】(1)对消防员进行受力分析,明确其在竖直方向上受到的力,判断摩擦力方向;
根据消防员下滑时的状态,判断重力和摩擦力的大小关系,得出结论。
(2)压力变大,接触面的粗糙程度不变,则此时杆对手的摩擦力将变大。
【解答】解:①消防员沿着杆匀速往上爬,受到的是竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,此时他受到的摩擦力的方向是竖直向上;
消防员抓着杆匀速下滑时,受到的是竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,摩擦力等于消防员的重力,故f杆=G=mg=80kg×10N/kg=800N;
②接近地面时,他增大握力,压力变大,接触面的粗糙程度不变,则此时杆对手的摩擦力将变大。
故答案为:竖直向上;800;竖直向上;增大握力。
【点评】在此题中,明确重力与摩擦力是一对平衡力,是判断摩擦力的大小和方向的关键所在。
22.(2分)小明用如图所示的装置测量滑动摩擦力的大小,水平传送带匀速转动,定滑轮的摩擦和绳重忽略不计。当弹簧测力计的示数稳定后,物块和传送带之间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数F。图中物块所受摩擦力的方向是 水平向左 ;当传送带速度增加时,物块受到的摩擦力大小 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度大小无关。
【解答】解:传送带传送过程中,木块相对于传送带水平向右运动,物块所受滑动摩擦力的方向为水平向左;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度大小无关,因此改变传送带的速度大小,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,压力和粗糙程度不变,则滑动摩擦力的大小不变。
故答案为:水平向左;不变。
【点评】本题探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,难点是掌握滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度大小无关。
23.(4分)小明家有一架最大测量值为200g,分度值为0.2g的电子天平,用该天平和一个玻璃杯经过下列操作,制成了“密度秤”。
①用天平测出空玻璃杯质量为50g;
②在杯中加水,天平测出杯子和水的总质量为100g,并在水面处做好标记;
③在测量某种酱油密度时,将酱油加至标记处,天平测得杯子和酱油的总质量为110g。则该酱油密度为 1.2 kg/m3。该密度秤的最大测量值为 2.8 g/cm3。理论上该密度秤能区分的密度差异不小于 0.004 g/cm3的液体。在不改变电子天平的前提下,为了提高该密度秤的量程,可行的措施有 玻璃杯的质量 。
【分析】(1)知道空烧杯的质量、烧杯和水的总质量,两者的差值即为烧杯内水的质量,根据ρ=求出烧杯内水的体积即为酱油的体积,测出烧杯和酱油的总质量可求液体的质量,根据ρ=求出酱油的密度;
(2)托盘天平称量达到最大测量值时,液体的质量最大,对应液体的密度达到最大;
(3)根据托盘天平的分度值得出该“密度计”可以鉴别液体质量的差异,根据ρ=求出该“密度计”可以鉴别液体密度的差异;
(4)根据测量原理分析增大量程的方法。
【解答】解:(1)由题意可知,空烧杯的质量m0=50g,然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量m1=100g,
则烧杯内水的质量:m水=m1﹣m0=100g﹣50g=50g,
烧杯内水的体积:V水=50cm3,
测量酱油密度时,将酱油加至“标记”处,用天平称量出烧杯和酱油的总质量m,
则酱油的体积:V酱=V水==50cm3,
则烧杯内酱油的质量:m酱=m﹣m0=110g﹣50g=60g,
液体的密度ρ酱===1.2g/cm3;
(2)当托盘天平称量达到最大测量值200g时,酱油的质量最大,密度最大,
m液=200g﹣60g=140g,
ρ===2.8g/cm3;
(3)由托盘天平的分度值0.2g可知,该“密度计”可以鉴别液体质量的差异为0.2g,
则该“密度计”可以鉴别密度差异Δρ===0.004g/cm3。
(4)在测力计刻度一定的情况下,减小玻璃杯的质量,可增大该秤的量程
故答案为:1.2;2.8;0.004;玻璃杯的质量。
【点评】本题考查了液体密度的测量实验,涉及到托盘天平的使用和密度公式的灵活应用等,利用好最后一问中待测液体的体积和水的体积相等是关键,有一定的难度。
24.(2分)如图所示,一艘微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,受到方向始终竖直向上的升力5000N。若气艇中物体的质量减少80kg,气艇就能沿竖直方向匀速上升。设气艇在上升和下降时所受的升力和阻力大小均不变,则气艇在下降时受到的重力是 5400 N。运动中受到的空气阻力大小为 400 N。
【分析】分别对气艇匀速下降和匀速上升时进行受力分析,得出相互平衡的几个力的关系,列出等式,再联立进行求解即可。
【解答】解:气艇的升力F升=5000N,所减少物体的重力:G物=mg=80kg×10N/kg=800N,设气艇的重力为G艇,空气阻力为f,
当气艇匀速下降时,其受力平衡情况为:F升+f=G艇……①
当气艇匀速上升时,其受力平衡情况为:F升=f+G艇﹣G物……②
则:5000N+f=G艇……①
5000N=f+G艇﹣800N……②
联立①②,解得,G艇=5400N,f=400N。
故答案为:5400;400。
【点评】本题解答的关键是能根据气艇的受力平衡列出方程,本题中升力和重力的方向始终不变,但阻力的方向始终与气艇运动的方向相反。
三、解答题(本题共8小题,共40分.其中第26题应写出必要的解题过程)
25.(2分)如图所示,排球离开手后仍在空中继续飞行。不考虑空气阻力,请在图中画出排球的受力示意图。
【分析】排球在空中飞行时,不考虑空气阻力,所以排球只受重力,画出重力的示意图即可。
【解答】解:排球在空中飞行时,不考虑空气阻力,所以排球只受重力。找到排球的重心,然后沿重力方向画一条带箭头的线段表示这个力。
故答案为:
【点评】排球在空中飞行时,不考虑空气阻力,所以排球只受重力作用。之所以排球离开手后仍在空中继续飞行,是因为它具有惯性。
26.(2分)静止在水平路面上的小车,其杆子上固定一铁球,作出小球所受拉力和重力的示意图。
【分析】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
【解答】解:由题意可知小球处于平衡状态,则小球受到竖直向下的重力和杆子对小球竖直向上的拉力是一对平衡力;过铁球的重心分别画一条竖直向下带箭头的线段和竖直向上带箭头的线段,并用符号G和F表示;注意二力的大小相等,即两线段长度相等;如图所示:
【点评】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
27.(2分)如图所示,传送带匀速转动,当物体以相同的速度随传送带匀速向右运动时,请画出物体受力的示意图。
【分析】物体向右匀速运动,由于不计空气阻力,所以物体受到重力G和传送带对它的支持力F,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。
【解答】解:由于物体和传送带一起匀速运动,它们相对静止,所以物体不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力,因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度要相等。如图所示:
【点评】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力,平衡力的长度要相等。
28.(6分)如图是一种多功能抑尘车(俗称雾炮车),空载质量为10t,最大储水容积16m3,在平直的路面匀速行驶时,阻力为车重的0.04倍(g取10N/kg)。求:
(1)雾炮车最多能储水的质量是多少?
(2)装满水时,车与水的总重力G总是多少?
(3)装满水,在平直的水平路面匀速行驶时,雾炮车受到的牵引力是多少?
【分析】(1)知道最大储水容积,即最多储水的体积,利用m=ρV求最多储水的质量;
(2)求出装满水时总质量,利用G=mg求车与水的总重力;
(3)利用f=0.04G求装满水时在平直路面匀速行驶时,车受到的阻力,根据二力平衡可得出牵引力。
【解答】解:(1)最多储水的体积V水=V容=16m3,
由ρ=可得最多储水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×16m3=1.6×104kg;
(2)装满水时总质量:
m总=m车+m水=10×103kg+1.6×104kg=2.6×104kg,
车与水的总重力:
G总=m总g=2.6×104kg×10N/kg=2.6×105N;
(3)装满水时在平直路面匀速行驶时,牵引力与车受到的阻力是一对平衡力,则牵引力为:
F=f=0.04G总=0.04×2.6×105N=1.04×104N。
答:(1)最多储水1.6×104kg;
(2)装满水时,车与水的总重力是2.6×105N;
(3)装满水,在平直的水平路面匀速行驶时,雾炮车受到的牵引力是1.04×104N。
【点评】本题考查了密度公式、重力公式的应用等,有一定综合性,但难度不大。
29.(7分)小华在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)实验方案采取 乙 (填“甲”或“乙”)。实验中通过改变 砝码个数 来改变F1和F2的大小。
(2)若在左盘右盘中分别放入质量为m1和m2的砝码,当满足m1 = m2(填“>”、“<”或“=”)时才能平衡,说明一对平衡力必须满足 大小相等,方向相反 的条件。
(3)实验中将木块或硬纸片水平扭转一个角度,松手瞬间观察该物体是否能处于平衡状态,目的是为了探究不在 同一直线上 的两个力对物体平衡的影响。
(4)可采用如图丙所示的方法寻找形状不规则薄板的重心。这是运用了一对平衡力必须满足 两个力作用在同一直线上的 条件。
如图丁所示,用弹簧测力计测量物体重力大小,这是运用了一对平衡力必须满足 两个力大小相等 条件。
【分析】(1)相同情况下,压力越小滑动摩擦力越小;
(2)当左盘和右盘加入的砝码数相同时,小车处于静止状态,分析力的大小和力的方向的特点;
(3)在力的大小相等,方向相反时,两个力不在同一直线上,观察小车的状态;
(4)受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,物体处于静止状态,因此一对平衡力,必须满足的条件;
【解答】解:(1)相同情况下,压力越小滑动摩擦力越小,摩擦力对实验的影响越小,实验方案采取乙。实验中通过改变砝码个数来改变F1和F2的大小;
(2)在左盘右盘中分别放入质量为m1和m2的砝码,当满足m1=m2时才能平衡,硬纸板左右受到的拉力相等,方向相反,硬纸板处于静止状态,说明一对平衡力必须满足大小相等,方向相反;
(3)保持F1和F2大小相等,将木块或硬纸板扭转一个角度,两个力不在同一直线上,松手后观察木块或硬纸板的状态,可以探究作用在同一物体上但不在同一直线上的两个力是否可以平衡;
(4)采用如图丙所示的方法寻找形状不规则薄板的重心。这是运用了一对平衡力必须满足两个力作用在同一直线上的条件。
如图丁所示,用弹簧测力计测量物体重力大小,这是运用了一对平衡力必须满足的两个力大小相等条件。
故答案为:(1)乙;砝码个数;(2)=;大小相等,方向相反;(3)同一直线上;(4)两个力作用在同一直线上的;两个力大小相等。
【点评】本题考查二力平衡条件的探究实验,掌握二力平衡条件是解答本题的关键。
30.(7分)小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,设计了如图所示实验。
(1)将物块置于水平木板上,用调好的弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 匀速直线 运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,根据 二力平衡 知识可得,木块A受到的滑动摩擦力大小f为 2.2 N。
(2)分析图甲、乙两次实验数据,可得出的实验结论为 滑动摩擦力大小与压力大小有关 。
(3)小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,继续进行了图丙所示的实验,当测力计示数达到最大值时仍没有拉动木块A。用现有实验器材想顺利完成此实验探究。你建议小明可采取的办法是 取下砝码,匀速拉动木块 ,测出此时滑动摩擦力的大小f,再和实验甲进行比较。
(4)小明对实验装置进行了如图丁所示改进。请说出改进后的优点是 不必控制木板做匀速直线运动,便于操作 (写出一条即可)。若测量时发现弹簧测力计的读数仍不稳定,其原因可能是 ② (选填序号)。
①木块A的下表面粗糙程度不均匀
②木板B的上表面粗糙程度不均匀
【分析】(1)根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计水平方向匀速拉动木块时,弹簧测力计才能测出摩擦力的大小;
(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据实验现象得出相应的结论;
(3)在木板上加毛巾,改变了接触面的粗糙程度,拉不动说明摩擦力过大,应取下砝码,研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,保持压力不变,据此确定比较对象;
(4)物体A相对地面处于静止状态,物体A受到弹簧测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力,滑动摩擦力跟物体运动速度无关;据影响摩擦力大小的因素分析。
【解答】解:(1)当物体做匀速直线运动时,处于平衡状态,由二力平衡条件可知,拉力等于摩擦力,图甲中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指示位置读数为2.2,则摩擦力大小等于弹簧测力计示数2.2;
(2)甲、乙两图中,改变了压力大小,弹簧测力计示数也改变了,说明滑动摩擦力大小与压力大小有关;
(3)当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,说明摩擦力过大,可以取下砝码减小压力,减小摩擦力;
取下砝码后,压力大小与甲图相同,接触面粗糙程度与甲图不同,所以与甲图进行比较可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(4)实验改进后,物体A相对于地面是静止的,物体A受到测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力是一对平衡力,其大小始终相等,与木板运动的速度无关,所以实验时不必控制木板做匀速直线运动,便于操作,且实验时测力计的示数稳定,便于读数;弹簧测力计的读数不稳定,说明接触面粗糙程度不均匀,如果是木块A的下表面粗糙程度不均匀,木板B的上表面粗糙程度均匀,则对摩擦力大小没有影响,所以是木板B的上表面粗糙程度不均匀,故②符合题意,①不符合题意。
故选②。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;2.2;(2)滑动摩擦力大小与压力大小有关;(3)取下砝码,匀速拉动木块;(4)不必控制木板做匀速直线运动,便于操作;②。
【点评】本题考查学生对于影响滑动摩擦力大小的因素实验的理解和掌握,注意控制变量法的应用。
31.(7分)小华想测量稻谷的密度,具体做法如下:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,指针偏向分度盘的右侧,此时应将平衡螺母向 左 (填“左”或“右”)调节,使指针对准分度盘中央刻度线。用调好的天平测量适量稻谷的质量m1,天平平衡时,右盘砝码质量和游码的位置如图甲所示,则m1= 121 g。
(2)往量筒中加入适量的水,测得其体积V1为300mL,将上述稻谷放入量筒中,稻谷全部浸没在水中,此时水和稻谷的总体积V,液面如图乙所示。则稻谷的密度ρ= 1.21 g/cm3。若考虑到稻谷浸入水中时要吸水,导致实验测得的密度ρ 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)小华经过反思后补充了以下实验步骤。将量筒中稻谷倒出,用纸巾吸干稻谷表面的水后,再次测得稻谷的质量为m2=131g,则稻谷密度ρ应该修正为 1.1 g/cm3。
(4)小明在家中利用厨房电子秤也测出了稻谷的密度。实验操作过程如图丙所示:
①用电子秤测得家中稻谷的质量ma;
②将稻谷放入透明玻璃杯中,注入适量的水,测得杯子、水和稻谷的总质量为mb,并做好标记;
③取出稻谷,向杯子中补水,直到标记处,测得此时杯子和水的总质量为mc;
根据以上测量的物理量,算出稻谷密度ρ的表达式为ρ= •ρ水 (用ρ水和小明测得的物理量符号表示)。收拾实验器材时发现,电子秤使用前没有校零,导致每次测量值都比真实值小1g,则由此造成的密度测量值 偏小 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)调节天平横梁平衡时,应将天平放在水平台上,平衡螺母向上翘的一端移动;
用天平测量物体的质量,天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值;
(2)将稻谷放入量筒中,种子全部沉入水中时,种子的体积等于水和稻谷的总体积减去水的体积。由图乙可读出水和稻谷的总体积V2。
根据公式ρ=求出种子密度,稻谷浸入水中,由于吸水,测得体积会偏小,根据前面公式可以判断;
(3)测得吸水后稻谷的质量和吸水前稻谷的质量,就可算出,浸入水中稻谷吸收的水的质量,根据公式V=求出吸收了水的体积,再算出稻谷密度;
(4)根据V=可求出增加水的体积,即为稻谷的体积,根据ρ=可求出稻谷的密度;
若电子秤的每次测量值均比真实值大1g左右,根据密度公式判断出偏差情况。
【解答】解:(1)调节天平横梁平衡时,应将天平放在水平台面上,由图甲可知,指针偏右,应向左移动平衡螺母使横梁平衡;
天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值:m1=100g+20g+1g=121g;
(2)由图乙读出V=400mL=400cm3;
稻谷的体积V2=V﹣V1=400mL﹣300mL=100mL=100cm3
稻谷的密度ρ===1.21g/cm3;
稻谷浸没在水中,由于吸水,测得的总体积以及稻谷的体积都会偏小,故测得的密度会偏大;
(3)根据题意浸入水中稻谷吸收的水的体积V′===10cm3;,
稻谷的实际体积V″=V2+V′=100cm3+10cm3=110cm3,
此时稻谷密度为:ρ″===1.1g/cm3;
(4)加入水的质量为:m水=mc﹣mb+ma,
加入水的体积为:V水==;
稻谷的体积为:V稻=V水=;
稻谷的密度为:ρ===•ρ水;
测量后发现此电子秤的每次测量值均比真实值少1g,则水的变化量不受影响,保持不变,ma比真实值小1g,所以测量的密度偏小。
故答案为:(1)左;121;(2)1.21;偏大;(3)1.1; (4)•ρ水;偏小。
【点评】本题综合考查了天平的使用、天平的调节、天平的读数、量筒的读数以及固体密度的测量方法等,对测密度以及误差分析都有考查,掌握原理是解题的关键。
32.(9分)小明自制一个“橡皮筋测力计”,利用了规格为0.05N的螺母若干、分度值1毫米的刻度尺、橡皮筋、白板等。不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐,如图甲所示;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图乙所示。
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
6
7
8
标记位L/mm
0
2.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
70
95
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力 等于 (选填“>”、“=”或“<”)它受到的重力。当放4个螺母静止时,拉力大小为 0.2 N。
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如表,根据表格数据,在丙图中画出“标记位置”与“螺母个数”的关系图像。
①分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越长。
②进一步分析数据发现:每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的46.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重为 0.28 N;若用同一橡皮筋挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺8.0mm处,此时 不能 (选填“能”或“不能”)确定此物体的重。
(3)小明根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的 10.0 mm刻度处,此测力计的最大测量值为 0.2N 。
【分析】(1)螺母处于静止状态时,受到平衡力作用,故橡皮筋对它的拉力等于螺母的重力;
一个螺母的重力为0.02N,则4个螺母的重力为:4×0.05N=0.2N,拉力大小等于重力大小可得;
(2)根据表中数据描点画线即可得出标记位置”与“螺母个数”的关系图像;
②分析表中数据,从2个螺母增加到6个螺母,标记位置每增加1个螺母,伸长10.0mm,故可得,若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的46.0mm处,则螺母的数量在5~6个之间,则重力为5×0.05N+(46mm﹣40mm)×;
1﹣2个螺母时,标记位置变化不均,故不能确定物体的重;
(3)分析表中数据,精确测量的范围是2~6个螺母,故制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变,0刻度从10.0mm开始,最大伸长长度为50.0mm,则量程为(50mm﹣10mm)×。
【解答】解:(1)螺母处于静止状态时,受到平衡力作用,故橡皮筋对它的拉力等于螺母的重力;
一个螺母的重力为0.02N,则4个螺母的重力为:4×0.05N=0.2N,故拉力大小也为0.2N;
(2)根据表中数据描点画线即可得出标记位置”与“螺母个数”的关系图像如图所示:
②分析表中数据,从2个螺母增加到6个螺母,标记位置每增加1个螺母,伸长10.0mm,
故可得,若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的46.0mm处,则螺母的数量在5~6个之间,
则重力为:5×0.05N+(46mm﹣40mm)×=0.28N;
1﹣2个螺母时,标记位置变化不均,故橡皮筋的伸长与所挂重物的重力不成正比,故不能确定物体的重;
(3)分析表中数据,精确测量的范围是2~6个螺母,故制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变,0刻度从10.0mm开始,最大伸长长度为50.0mm,
则量程为:(50mm﹣10mm)×=0.2N。
故答案为:(1)等于;0.2;
(2);
②0.28;不能;(3)10.0;0.2N。
【点评】题考查学生科学探究能力,要求学生能分析数据得出结论,有一定难度。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2023/4/26 17:59:03;用户:花荡中学;邮箱:yzs1@xyh.com;学号:47748256
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