2022-2023学年山西省吕梁市孝义市八年级(下)期中物理试卷(含解析)
展开2022-2023学年山西省吕梁市孝义市八年级(下)期中物理试卷
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 如图所示,王亚平身着“黄金圣衣”在太空漫步的情景。她的一身装备重量相当于2位中学生的体重,则“黄金圣衣”的重力约为( )
A. 100N B. 500N C. 1000N D. 5000N
2. 如图所示的运动项目中,力的作用效果主要是使物体运动状态发生改变的是( )
A. 拉满弓箭 B. 顶飞足球
C. 压弯跳板 D. 压弯撑杆
3. 如图所示是利用重垂线检测桌面是否水平的情景。当重垂线静止时,发现重垂线与桌面不垂直,为了把桌面调为水平,下列做法中正确的是( )
A. 把重锤线向上提
B. 换用质量较大的重锤线
C. 把桌腿右边垫高一些
D. 把桌腿左边垫高一些
4. 下列如图所示的实例中,不属于大气压在生活中应用的是( )
A. 吸盘式挂钩 B. 钢笔吸墨水
C. 活塞式抽水机 D. 高压锅炖汤
5. 2022年卡塔尔世界杯于12月18日完美落幕,留下无数精彩瞬间,如图所示是比赛时的情景。关于踢出去的足球下列说法正确的是( )
A. 向前运动是因为受到惯性的作用
B. 运动状态保持不变
C. 若所受外力全部消失,将做匀速直线运动
D. 慢慢停下来,是因为没有力的作用
6. 如图为乒乓球爱好小组自制的发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球从进球口上升到水平管中,在风的作用下从出球口飞出。这是因为水平管与进球口的乒乓球之间空气水平管( )
A. 流速大,压强大 B. 流速大,压强小 C. 流速小,压强大 D. 流速小,压强小
7. 2022年“全国低碳日”主场活动在济南举行,骑车出行是“低碳生活”倡导方式之一。如图,关于自行车组件属于减小有害摩擦的是( )
A. 刹车闸刹车闸 B. 车轮轴承 C. 车轮上的花纹 D. 粗糙柔软的把手
8. 小华和妈妈一起去买菜,小华提着装菜的塑料袋,感到提手很勒手,妈妈用厚纸片垫在提手处解决了这一问题,与未垫厚纸片相比,垫上纸片后( )
A. 手受到的压力变小 B. 减小了手的受力面积
C. 塑料袋对手的压强变小 D. 增大了手对塑料袋的力
9. 伴随着全球变暖,北极的浮冰逐渐消退,北极熊已经面临着严重的生存危机。如图是北极熊静止在一块浮冰上的情景,与北极熊受到的重力是一对平衡力的是( )
A. 北极熊对浮冰的压力 B. 北极熊和浮冰受到的浮力
C. 浮冰受到的浮力 D. 浮冰对北极熊的支持力
10. 如图为奥运会期间,14岁的全红婵跳水的情景,她为我们呈现了令人叹为观止的“水花消失术”,夺得跳水女子单人10米跳台项目的金牌,关于跳水运动下列说法正确的是( )
A. 逐渐落入水中的过程中,所受到的浮力变大
B. 逐渐落入水中的过程中,头部受到水的压强不变
C. 浸没在水中后潜入越深,排开水的重力越大
D. 浸没在水中后潜入越深,所受到的浮力越大
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共5小题,共15.0分)
11. 如图是火箭发射升空时的情景,火箭升空时,根据物体间力的作用是______ ,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是______ (填“空气”或“喷出的气体”);人们为了纪念物理学家______ ,用他的名字命名为力的单位。
12. 如图所示,茶壶的壶嘴和壶身相连通,这是应用______ 的实例,当倾斜茶壶往茶杯中倒水时,壶嘴中的水位______ (选填“高于”、“等于”或“小于”)壶身中的水位,壶盖上有一个小孔,它的作用是利用______ 使壶里的水容易倒出来。
13. 当两探头分别置于甲、乙两种不同液体的同一深度时,U形管内液面位置如图所示。则甲、乙两液体的密度ρ1 ______ ρ2;若使U形管中液面相平,应______ 探头在甲液体中的深度。我国成功研制出世界上下潜最深的载人潜水器,可达世界99.8%的海洋底。如果潜水器在海面下7000m处作业,则受到来自海水的压强为______ Pa。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
14. 如图所示,滑板车在沿水平方向运动时,停止蹬地,还能继续向前运动,是因为物体具有______ ,最终会停下来,是由于受到摩擦力的作用,这表明力可以改变物体的______ ;请你发挥想象“假如没有摩擦”,玩滑板车时会出现什么样的情况?请你设想一个可能出现的场景:______ 。
15. 如图所示,手握杯子沿竖直方向匀速举高时,杯子受到摩擦力的方向为______ ,给杯子中加水,杯子受到摩擦力的大小______ ;若杯子在手中向下滑,则可以通过______ 的方式来增大摩擦力。
三、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
16. 如图所示,“16踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧和高超艺术的结晶飞奔的骏马用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,请画出“O”的受力示意图。
四、实验探究题(本大题共5小题,共30.0分)
17. 小亮利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响。
(1)小亮是通过比较______ 来反映阻力对物体运动的影响。
(2)在调试装置时,将小车从斜面顶端静止释放,小车会滑出水平木板右端而掉落,在不更换器材的情况下,他应采取的措施是______ 。(说出一条即可)
(3)实验中让小车每次从同一斜面的同一高度静止释放,目的是______ 。
(4)多次实验分析论证得出:小车受到的阻力越小,速度减小得越______ ,运动得越远。进一步推测:若水平面完全光滑且足够长,小车将一直做______ ,实验表明运动和力的关系是______ 。
(5)图丁中小亮从A点向B点方向荡秋千的过程中,经过C点时假设受到的力全部消失、他将处于图戊中哪种运动状态呢?______ 。
18. 如图所示是小明同学探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验时应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做______ 运动,此时弹簧测力计对木块的拉力______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)木块受到的滑动摩擦力,依据的原理是______ 。
(2)若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择______ 两图进行实验。
(3)甲、乙两图是探究滑动摩擦力大小与______ 的关系,小明改变放在木块上的砝码个数,测出的实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
压力F/N
2
3
4
摩擦力F摩/N
0.8
1.2
1.6
分析数据可以得出结论:______ ,利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用质量______ 的学生。
(4)实验过程中,小明发现按要求拉着木块运动时弹簧测力计示数不稳定,于是对实验装置进行改进,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,如图丁所示,实验时拉着长木板沿着水平方向向右运动,此时木块受到的摩擦力为______ N,若增大拉力F,弹簧测力计的示数______ 。
19. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E所示(液体均未溢出)。
(1)比较实验步骤A、______ ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C可知:浮力大小与______ 有关。
(2)分析实验数据可知,金属块在水中浸没时受到的浮力是______ N;金属块下表面在D中所受液体压强比在E中所受液体压强______ 。
(3)小明准备比较实验步骤A、B、E探究浮力的大小与液体密度的关系,同组同学认为不行,理由是______ 。
(4)分析上述实验可知:“远征号”潜水艇从长江某基地潜行赴东海执行任务的过程中,所受的浮力______ 。
20. 小明看掷标枪比赛,猜想:标枪掷的远近可能与掷射角度和掷射时的速度有关;于是用如图甲所示的装置做实验,将容器放在水平桌面,让喷壶嘴的位置不变,但可以调节喷水枪的倾角,并可通过开关来控制水喷出的速度大小。
(1)如图甲所示,喷水嘴的方向不变时,依次增大喷水速度,三次实验记录的水喷出后的落点分别为A、B、C,由此分析可得到的结论是______ 。
(2)控制开关,让水喷出的速度不变,沿不同方向喷出,又做了几次实验,如图乙所示。他将记录的数据画在坐标轴上,如图丙所示,从曲线中可以看出,当物体抛出的速度一定时,抛射角为______ 时,水平射程最大。
(3)请你帮小明设计一个“探究标枪掷的远近与投射时的速度关系”的实验记录表格。
21. 某次实践活动中,小梦发现把空牙膏袋撑开和挤瘪后先后放在同一杯水中,结果如图所示。于是提出猜想:物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关?请你添加合适的物品设计实验帮小梦验证他的猜想。
添加物品:弹簧测力计、水、玻璃杯、细线、______ ;
实验步骤:______ ;
现象及结论:______ 。
五、简答题(本大题共1小题,共4.0分)
22. 火星表面遍布沙丘和砾石,火星车在探测过程中很容易陷入细沙中被困。如图所示,如果你是火星探测器的设计者,为了减小探测器对地面的压强,你的改进办法是什么?并用所学物理知识解释这样改进的道理。
六、计算题(本大题共1小题,共5.0分)
23. 昂小宝双舱配送机器人具备全数智化的后台管理系统和灵活高效的配送能力,可适应各种复杂场景,降低人工成本,优化配送效率,为用户带来安全快捷的配送体验。其参数如下表所示,g取10N/kg。求:
(1)机器人的重力;
(2)机器人以最大的载重量送餐时对水平地面的压强。
空载质量
50kg
运行速度
0.4m/s
与地面接触面积
100cm2
最大载重
20kg
七、综合题(本大题共1小题,共4.0分)
24. 阅读短文,回答问题。
洛阳桥洛阳桥是中国古代桥梁建筑史上的杰作,素有“海内第一桥”之称。它是我国古代四大名桥之一。
在建桥过程中,我们的先祖创造了一种直到现代才被人们所认识的新型桥基——筏型基础,如图甲所示。筏型基础就是沿着桥梁中轴线的水下底部抛置大量石块,形成一条连接江底的埕作桥基,然后在上面建桥墩,这种建造方式对中国乃至世界造桥科学都是一个伟大的贡献。为了巩固桥基,他们还在桥下养殖了大量的牡蛎,巧妙的利用牡蛎附着力强,繁殖速度快的特点,把桥基和桥墩牢固的胶结成一个整体,这是世界造桥史上别出心裁的“种砺固基法”,也是世界上第一个把生物学应用于桥梁工程的先例。另外,由于当时没有现代的起重设备,古人就采用“浮运架梁法”,利用海潮涨落的规律来架设桥面,在涨潮时用浮船将大石板运到架设位置,在落潮时大石板自动架设在桥墩上,显示了他们的非凡的才智。
(1)洛阳桥的筏形桥基通过______ ,减小基底受到的压强,有效地增强桥基的整体性和稳定性;
(2)浮船在将大石板架设到桥墩上之后与浮船在运送大石板的过程中,浮船受到的浮力变______ ;
(3)如图所示为洛阳桥船型桥墩的示意图,水流在桥墩前一分为二,沿柱面两侧向后流动。请写出洛阳桥桥墩被设计成船型的优点:______ ;
请你展开想象,就洛阳桥船型桥墩的设计理念,举例说明还可应用在哪些方面:______ 。(合理即可)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:一位中学生的质量约为50kg,则两位中学生的体重G=mg=50kg×2×10N/kg=1000N,则“黄金圣衣”的重力约为1000N,故ABD错误,C正确。
故选:C。
先估出中学生的质量,再利用G=mg计算即可。
本题考查了重力公式的应用,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A、拉满弓箭,在拉力的作用下弓发生形变,说明力可以改变物体的形状,故A不符合题意;
B、顶飞足球,头顶球过程中,头对足球的力改变了足球的运动方向,即改变了足球的运动状态,故B符合题意;
C、压弯跳板,跳板在压力作用下发生形变,说明力可以改变物体的形状,故C不符合题意;
D、压弯撑杆,撑杆在压力作用下发生形变,说明力可以改变物体的形状,故D不符合题意。
故选:B。
力的作用效果:改变物体的形状,改变物体的运动状态。
本题考查了力的作用效果的辨析,熟悉基本规律就能正确选择。
3.【答案】D
【解析】解:根据重力方向竖直向下,如果桌腿和重垂线是平行的,桌腿是竖直的,则桌面是水平的。所以为了使桌腿与重垂线平行,即桌面水平,应把桌腿左边垫高一些。
故选:D。
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。
此题考查了重力的方向是竖直向下的,难度不大。
4.【答案】D
【解析】解:A、挂钩上的吸盘挤压在墙壁上时,排出吸盘和墙壁之间的空气,吸盘和墙壁之间的压强减小,吸盘在大气压的作用下被压在墙壁上,故A不符合题意。
B、用力一按橡皮囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,橡皮囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入钢笔内,用到了大气压,故B不符合题意。
C、抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,故C不符合题意。
D、高压锅煮饭,利用的是沸点与气压的关系,不属于利用大气压,故D符合题意。
故选:D。
大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等。分析时注意比较内外压强差。
5.【答案】C
【解析】解:A.足球在空中能够继续飞行,是由于足球具有惯性,但不能说受到惯性的作用,因为惯性不是力,故A错误;
B.足球在空中运动过程中,速度的大小和方向都会发生改变,其运动状态发生改变,故B错误;
C.若足球所受外力全部消失,由于足球原来是运动的,则其运动状态不变,将做匀速直线运动,故C正确;
D.足球慢慢停下来,是因为受到了阻力的作用,故D错误。
故选:C。
(1)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)物体运动状态的改变包括运动速度和方向的变化;
(3)根据牛顿第一定律分析;
(4)力是改变物体运动状态的原因。
本题考查了惯性、物体的运动状态、牛顿第一定律、力和运动的关系,综合性较强。
6.【答案】B
【解析】解:当吹风机向水平管吹风时,水平管与进球口的乒乓球上方的空气流动速度增大,压强减小,下方压强不变,在上下气压差的作用下,乒乓球从进球口上升到水平管中。
故选:B。
流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小、流速越小的地方压强越大
本题考查流体压强与流速的关系,对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,判断物体在压强差作用下的运动情况。
7.【答案】B
【解析】解:A、刹车闸刹车闸,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A不符合题意;
B、车轮轴承,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故B符合题意;
C、车轮上的花纹,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不符合题意;
D、粗糙柔软的把手,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D不符合题意。
故选:B。
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。
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;用滑动代替滚动。
本题考查了对增大和减小摩擦的方法在生活中的应用,能将知识与实际应用相结合,是解答的关键。
8.【答案】C
【解析】解:与未垫厚纸片相比,垫上纸片后,增大了手的受力面积,在压力一定的情况下,塑料袋对手的压强变小,所以不会感到提手勒手。
故选:C。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,据此利用控制变量法分析解答。
掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
9.【答案】D
【解析】解:A、北极熊受到的重力和北极熊对浮冰的压力分别作用在北极熊和浮冰上,即二力作用在不同物体上,所以二力不是一对平衡力,故A错误;
B、北极熊和浮冰受到的浮力等于北极熊和浮冰的总重力,则北极熊受到的重力与北极熊和浮冰受到的浮力大小不相等,所以二力不是一对平衡力,故B错误;
C、北极熊受到的重力和浮冰受到的浮力分别作用在北极熊和浮冰上,即二力作用在不同物体上,所以二力不是一对平衡力,故C错误;
D、北极熊静止在一块浮冰上,处于平衡状态,且北极熊只受到重力和浮冰对它的支持力作用,所以二力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
二力平衡的条件:两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上。
本题主要考查了平衡力的辨别,特别要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用在同一物体上。
10.【答案】A
【解析】解:A、运动员逐渐落入水中时,排开的水的体积逐渐增大,由阿基米德原理可知,所以运动员受到的浮力逐渐增大,故A正确;
B、运动员落入水中时,头部在水中的深度逐渐变大,由液体内部压强p=ρgh可知,深度增大时受到的压强也逐渐增大,故B错误;
CD、当物体完全浸入液体中时,深度的增加,V排不变,则浮力不变,排开水的重力不变,故CD错误;
故选:A。
(1)根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积;
(2)根据p=ρgh分析其所受压强的变化情况;
本题综合考查了液体压强、阿基米德原理的理解和掌握,综合性强,难度不大。
11.【答案】相互的 喷出的气体 牛顿
【解析】解:火箭发射升空时,向下喷出高温高压的燃气,根据物体间力的作用是相互的,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是喷出的气体;
力的单位是牛顿,是为了纪念牛顿对物理学的贡献。
故答案为:相互的;喷出的气体;牛顿。
(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(2)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体;
(3)力的单位是牛顿,是为了纪念牛顿对物理学的贡献。
理解力的作用的相互性、力的概念和单位,属于基础知识的考查,难度不大。
12.【答案】连通器 小于 大气压
【解析】解:茶壶的壶嘴与壶身是上端开口、下部连通的,是利用连通器原理制成的;
当倾斜茶壶往茶杯中倒水时,水流出,说明壶嘴中的水位小于壶身中的水位;
在壶盖上开有一个小孔,在倒水时能使内外的大气压相等,在大气压的作用下,水容易倒出来。
故答案为:连通器;小于;大气压。
连通器:上端开口、下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。茶壶的盖上留一小孔,使内外气压相等,水才容易倒出来。
此题考查的是连通器在生活中的应用;这就要求我们平时要多观察、多思考。
13.【答案】> 减小 7.21×107
【解析】解:读图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明甲中的压强更大,根据p=ρgh可以判断甲液体的密度更大,即ρ1>ρ2;
若使U形管中的液面再次相平,应增大乙中的压强或减小甲中的压强,根据p=ρgh可知,应减小甲容器中的探头在液体中的深度,或增大乙容器中的探头在液体中的深度;
潜水器在海面下7000m处作业,则受到来自海水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×7000m=7.21×107Pa。
故答案为:>;减小;7.21×107。
影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度,据公式p=ρgh并读图做出判断;
根据液体压公式计算潜水器在海面下7000m处作业时受到来自海水的压强。
本题考查液体压强公式的灵活运用,要了解压强计的构造与原理,并能学会观察压强计来判断压强的大小,是解答本题的关键。
14.【答案】惯性 运动状态 人和车将做匀速直线运动,且无法停下来
【解析】解:如图所示,滑板车在沿水平方向运动时,停止蹬地,还能继续向前运动,滑板和人由于惯性,还会继续向前运动一段距离。最终会停下来,是因为它受到摩擦力的作用,摩擦力改变了物体的运动状态。
假如没有摩擦力,人和车将做匀速直线运动,且无法停下来。
故答案为:惯性;运动状态;人和车将做匀速直线运动,且无法停下来。
(1)任何物体都具有惯性,即保持原运动状态不变的性质。
(2)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
(3)根据摩擦力的作用效果进行反推。
本题考查惯性、力的作用效果、牛顿第一定律,属于综合应用题。
15.【答案】竖直向上 变大 增大压力
【解析】解:手握杯子沿竖直方向匀速举高时,在竖直方向上,杯子受到的重力和摩擦力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,所以杯子受到摩擦力的方向为竖直向上;
用杯子接水时,水杯静止在手中,在竖直方向上,杯子受到的重力和摩擦力是一对平衡力,在接水过程中,杯子和水的总重力变大,所以杯子受到的摩擦力将会变大;
摩擦力大小的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度,当杯子在手中开始向下滑时,接触面的粗糙程度是一定的,因此可以紧握杯子,通过增大压力的方式来增大摩擦力使其在手中静止。
故答案为:竖直向上;变大;增大压力。
(1)手握杯子沿竖直方向匀速举高时,杯子处于平衡状态,重力和摩擦力相平衡,据此判断杯子受到摩擦力方向;
(2)杯子静止在手中,处于平衡状态,重力和摩擦力相平衡,据此分析在接水过程中杯子受到的摩擦力变化;
(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。
本题考查摩擦力方向的判断、摩擦力大小的变化,以及增大摩擦的方法,利用二力平衡条件判断摩擦力的方向和大小是一种常用的方法,应该掌握。
16.【答案】解:飞马静止在水平底座上,受到重力G和支持力F,重力从重心竖直向下画,支持力从重心竖直向上画,标出字母符号,注意两条线段长度相同,如图:
【解析】先分析出物体受到几个力,再根据物体处于静止状态判断几个力的大小关系,最后正确画出受力示意图。
本题考查力的示意图与受力分析,属于基础题。
17.【答案】小车在水平面上通过的距离 降低小车从斜面下滑的高度 控制小车下滑到水平面的速度相同 慢 做匀速直线运动 运动的物体不需要力去维持 a
【解析】解:(1)根据转换法,小亮是通过比较小车在水平面上通过的距离来反映阻力对物体运动的影响;
(2)在调试装置时,将小车从斜面顶端静止释放,小车会滑出水平木板右端而掉落,说明速度过大,在不更换器材的情况下,降低小车从斜面下滑的高度;
(3)根据控制变量法,实验中让小车每次从同一斜面的同一高度静止释放,目的是控制小车下滑到水平面的速度相同;
(4)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,多次实验分析论证得出:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。进一步推测:若水平面完全光滑且足够长,小车的速度不会变小,将一直做匀速直线运动,实验表明运动和力的关系是运动的物体不需要力去维持;
(5)图丁中小亮从A点向B点方向荡秋千的过程中,经过C点时因有一定的速度(方向斜向上),假设受到的力全部消失,根据牛顿第一定律,他将处于图戊a。
故答案为:(1)小车在水平面上通过的距离;(2)降低小车从斜面下滑的高度;(3)控制小车下滑到水平面的速度相同;(4)慢;做匀速直线运动;运动的物体不需要力去维持;(5)a。
(1)通过比较小车在水平面上通过的距离来反映阻力对物体运动的影响,采用了转换法,
(2)在调试装置时,将小车从斜面顶端静止释放,小车会滑出水平木板右端而掉落,说明速度较大;
(3)根据控制变量法,要控制小车下滑到水平面的速度相同;
(4)根据实验现象分析;据此推理回答;
(5)经过C点时因有一定的速度,假设受到的力全部消失,根据牛顿第一定律回答。
本题探究在水平面上阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和推理法的运用及牛顿第一定律的运用。
18.【答案】匀速直线 等于 二力平衡 乙、丙 压力 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 大 3.4 不变
【解析】解:(1)应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,依据的原理是二力平衡;
(2)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应改变接触面粗糙程度不相同,压力相同,应选择乙、丙两图进行实验;
(3)由甲乙图像可知接触面粗糙相同,压力大小不同,是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;
由表中实验数据可知,在接触面粗糙程度相同时,物体间的压力越大,滑动摩擦力越大,由此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用质量大的学生;
(4)如图丁所示,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是3.4N;木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,弹簧测力计示数为3.4N,说明木块受到的摩擦力为3.4N;此时增加拉力F,弹簧测力计的示数不变。
故答案为:(1)匀速直线;等于;二力平衡;(2)乙、丙;(3)压力;接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;大;(4)3.4;不变。
(1)水平运动拉动木块,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;
(2)影响摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度,要探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系时采用的是控制变量法,据此分析;
(3)由甲、乙两图分析接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力的关系;
(4)弹簧测力计的分度值是0.2N,根据示数读数,木块相对地面处于静止状态,根据二力平衡知识分析。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理、控制变量法的运用和数据分析与减小摩擦的方法及对实验方案的改进评估,体现了对过程和方法的考查。
19.【答案】C、D 物体排开液体的体积 2.8 小 没有控制排开液体的体积相同 增大
【解析】解:(1)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由ADE图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系,要控制排开液体的密度相同,由分析比较A、B、C可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)比较分析A、C可知物体在水中浸没时受到的浮力,F浮=G−F=5.8N−3N=2.8N,物体浸没在液体中所受的浮力大于浸没在水中所受的浮力,因为排开液体的体积相同,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可知,E液体的密度大于D中水的密度,下表面进入液体的深度相同,故由p=ρgh可知金属块下表面在D中所受液体压强<在E中所受液体压强;
(3)探究浮力的大小与液体密度有关时,应控制金属块排开液体的体积相同,而液体的密度不同;
由图B和图E可知,两图中液体的密度不同,由于没有控制排开液体的体积相同,故无法探究浮力的大小与液体密度的关系;
(4)“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中,排开液体的体积不变,海水密度大于江水密度,所以潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力。
故答案为:(1)C、D;物体排开液体的体积;(2)2.8;小;(3)没有控制排开液体的体积相同;(4)增大。
(1)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度;
由A、B、C图找出相同的量和不同的量,分析得出物体受到的浮力大小与变化量的关系;
(2)比较分析A、C可知物体在水中浸没时受到的浮力,根据液体压强公式p=ρgh判断压强的大小;
(3)探究浮力的大小与液体密度有关时应控制金属块排开的液体的体积相同,液体的密度不同;
(4)根据阿基米德原理可以判断“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中,潜水艇在海水中潜行时所受的浮力与在江水中潜行时所受的浮力的大小关系。
本题考查称称重法测浮力、控制变量法、数据分析等知识,知道物体受到的浮力大小只与物体排开液体的体积和密度有关而与物体浸在液体中的深度无关是解题的关键。
20.【答案】当物体的抛射方向不变时,抛射速度越大,水平射程越大 45°
【解析】解:(1)由图甲可知,喷水嘴的方向不变时,喷水速度,喷射距离越远,由此可得出结论:当物体的抛射方向不变时,抛射速度越大,水平射程越大;
(2)由图丙可知,当物体抛出的速度一定时,抛射角为45°时,水平射程最大;
(3)探究标枪掷的远近与投射时的速度关系,保持投射角度不变,改变投射时的速度,多次实验得出结论,实验记录表格如下:
投射时的速度(m/s)
标枪掷的距离(m)
1
2
3
故答案为:(1)当物体的抛射方向不变时,抛射速度越大,水平射程越大;(2)45°;(3)见解答。
(1)利用控制变量法,结合图甲中的实验现象得出结论;
(2)根据图丙得出结论;
(3)根据实验需要测量的数据与实验目的设计实验数据记录表格。
本题考查的是控制变量法的应用,考查了学生分析实验、设计实验数据记录表格的能力。
21.【答案】橡皮泥 ①用细线拴好橡皮泥挂在弹簧测力计下面,测出其重力G;
②将橡皮泥浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示数F1;
③取出橡皮泥,改变橡皮泥的形状,再将其浸没在水中读出弹簧测力计示数F2 若G−F1=G−F2,则说明小梦的猜想是错误的;若G−F1≠G−F2,则说明小梦的猜想是正确的
【解析】解:添加物品:弹簧测力计、水、玻璃杯、细线、橡皮泥;
实验步骤:①用细线拴好橡皮泥挂在弹簧测力计下面,测出其重力G;
②将橡皮泥浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示数F1;
③取出橡皮泥,改变橡皮泥的形状,再将其浸没在水中读出弹簧测力计示数F2;
现象及结论:根据称重法可知,若G−F1=G−F2,则说明小梦的猜想是错误的;若G−F1≠G−F2,则说明小梦的猜想是正确的。
故答案为:添加物品:橡皮泥;
实验步骤:实验步骤:①用细线拴好橡皮泥挂在弹簧测力计下面,测出其重力G;
②将橡皮泥浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示数F1;
③取出橡皮泥,改变橡皮泥的形状,再将其浸没在水中读出弹簧测力计示数F2;
现象及结论:根据称重法可知,若G−F1=G−F2,则说明小梦的猜想是错误的;若G−F1≠G−F2,则说明小梦的猜想是正确的。
(1)根据猜想判断出本实验需要添加的器材;
(2)探究物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关,应控制物体排开液体的体积不变,改变物体的形状;
(3)从浮力是否相同得出结论。
探究物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关,实际上是指物体的形状不同;一个物理量受多个因素的影响时,探究物理量和其中一个因素的关系时,一定要控制其它因素不变。
22.【答案】答:车轮使用履带式,在压力一定时,通过增大与火星表面的受力面积来减小压强;
减小探测器的质量,在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
【解析】减小压强的方法有三种:一是在压力一定时,增大受力面积;二是当受力面积一定时,减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力,增大受力面积。
本题考查了减小压强的方法:减小压力、增大受力面积。注重物理联系科技。
23.【答案】解:(1)机器人的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)机器人以最大的载重量送餐时对水平地面的压力:
F=G总=m总g=(20kg+50kg)×10N/kg=700N,
机器人送餐时对水平地面的压强:
p=FS=700N100×10−4m2=7×104Pa。
答:(1)机器人的重力为500N;
(2)机器人以最大的载重量送餐时对水平地面的压强为7×104Pa。
【解析】(1)由G=mg可求得机器人的重力;
(2)机器人送餐时对水平地面的压力等于其重力和最大载重力之和,已知它与地面的接触面积,由p=FS可求得机器人送餐时对水平地面的压强。
本题考查了重力公式、压强公式的综合应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
24.【答案】增大受力面积 小 洛阳桥桥墩被设计成船型有助于减小桥墩上游水面受到的水流的冲击作用,还能大大降低桥墩对水流的阻力,从而减小水流对桥墩的冲刷 飞机、潜艇、高铁的牵引机等,都做成流线型来减小阻力
【解析】解:
(1)洛阳桥的筏形桥基由于其底面积较大,可以在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地基的压强,有效地增强桥基的整体性和稳定性。
(2)浮船始终处于漂浮状态,受到的浮力都等于浮船的重力;浮船在将大石板架设到桥墩上之后与浮船在运送大石板的过程中,浮船重力减小,所以浮船受到的浮力变小。
(2)洛阳桥桥墩被设计成船型有助于减小桥墩上游水面受到的水流的冲击作用,还能大大降低桥墩对水流的阻力,从而减小水流对桥墩的冲刷。
飞机、潜艇、高铁的牵引机等,都做成流线型来减小阻力。
故答案为:(1)增大受力面积;(2)小;(3)洛阳桥桥墩被设计成船型有助于减小桥墩上游水面受到的水流的冲击作用,还能大大降低桥墩对水流的阻力,从而减小水流对桥墩的冲刷;飞机、潜艇、高铁的牵引机等,都做成流线型来减小阻力。
(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强。在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
(2)浮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力;
(3)船型桥墩利用减小阻力,从而减小水流的冲刷。
本题考查浮力和压强的有关知识,是一道综合题。
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