广东省佛山市第十中学2023-2024学年八年级下学期第一次月考物理试卷(原卷版+解析版)
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1. 托起下列哪个物体所用的力最接近1N( )
A. 一袋方便面B. 一把学生用的椅子C. 一枚大头针D. 一只母鸡
【答案】A
【解析】
【详解】A.一包方便面的质量在100g左右,受到的重力大约1N,故A符合题意;
B.一把学生用的椅子的质量在5kg左右,受到的重力大约50N,故B不符合题意;
C.一枚大头针的质量在1g左右,受到的重力大约0.01N,故C不符合题意;
D.一只母鸡的质量在2kg左右,受到的重力大约20N,故D不符合题意。
故选A。
2. 小明和弟弟掰手腕,小明获胜。小明对弟弟的力记为F1,弟弟对小明的力记为F2,则( )
A. F1大于F2B. F1和F2大小相等
C. F1先于F2产生D. F2先于F1产生
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】小明和弟弟掰手腕,他们之间的相互作用是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,同时产生,同时消失。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 下列有关质量与重力的说法中,正确的是( )
A. 物体的质量由重力决定,跟它受到的重力成正比
B. 重力的施力物体是地球,方向总是竖直向下
C. 质量为1kg的物体重9.8N,因此1kg=9.8N
D. 地球对物体的吸引力就是物体的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.质量是物体固有属性,与重力无关,故A错误;
BD.物体的重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,方向竖直向下,重力是地球与物体之间的相互作用,不能将其说成是某一物体的重力,故B正确,D错误;
C.kg是质量的单位,N是力的单位,两者不存在等量关系,故C错误。
故选B。
4. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体运动状态改变,一定受到力的作用
B. 物体受到了力的作用,运动状态一定改变
C. 没有力的作用,运动的物体会慢慢停下来
D. 物体在平衡力作用下,一定处于匀速直线运动状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.力是物体运动状态改变的原因,故A正确;
B.如果物体受力平衡时,运动状态不变,故B错误;
C.力不是维持物体运动状态的原因,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,运动的物体不受力时,会保持匀速直线运动状态,故C错误;
D.物体在平衡力作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态,故D错误。
故选A。
5. 下列现象不是利用大气压的是( )
A. 吸盘贴在光滑的墙面上B. 医生用注射器吸药液
C. 拦河坝上窄下宽D. 茶壶盖上留有小孔
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用吸盘时,需要按压吸盘排出吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,利用了大气压,故A不符合题意;
B.医生给注射器内吸药液时,注射器内部气压小于外部气压,会将药液吸入注射器内,利用到了大气压,故B不符合题意;
C.液体内部压强随深度的增加而增大,所以拦河坝被设计成上窄下宽,与大气压无关,故C符合题意;
D.茶壶盖上留有小孔的主要作用是调节壶内外的气压。当水从壶嘴流出时,壶内的空间增大,小孔允许外部空气进入壶内,以保持壶内外大气压的平衡。这样,水就能持续从壶嘴流出,利用到了大气压,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列实例中,属于减小摩擦的是
A. 汽车轮胎刻有花纹
B. 轴承中装有滚珠
C. 运动鞋底上的鞋钉
D. .用力握紧球拍
【答案】B
【解析】
【分析】增大摩擦力的方法是:增大压力、增大接触面的粗糙程度;
减小摩擦力的方法有:减小压力、减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离接触;变滑动为滚动.
【详解】A. 汽车轮胎划有花纹,是利用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦的,故A不符合题意;
B. 轴承中装有滚珠,是用滚动摩擦来代替滑动摩擦,可以大大减小摩擦力,故B符合题意;
C. 运动鞋底上的鞋钉,是利用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦的,故C不符合题意;
D. 用力握紧球拍,是利用增大压力的方法来增大摩擦力的,故D不符合题意;
【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.
7. 班长在操场上骑自行车,下面有关力的分析正确的是( )
A. 车的重力和地面对车的支持力是一对相互作用力
B. 车的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
C. 车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力
D. 车的重力和车对地面的压力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】A.车和班长对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.将车和班长当成一个整体,车和班长的重力和地面对车和班长的支持力是一对平衡力,故B错误;
C.车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力,是两个物体间的作用力,故C正确;
D.车的重力和车对地面的压力是车与地球,车与地面之间的力,而不是两个物体间作用力,故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 弹簧测力计在使用前要注意观察指针是否在______,来回拉动挂钩无异常后,将物块挂在测力计下,静止时如图所示。挂钩对弹簧的拉力大小是______N。根据力的作用是相互的和______的知识可知物块所受重力的大小。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 2.6 ③. 二力平衡
【解析】
【分析】
【详解】[1]弹簧测力计在使用前应该进行校零,也就是观察指针是否在零刻度线处。
[2]分析图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,读出其读数为2.6N。
[3]挂钩给弹簧向下拉力,物体间力的作用是相互的,弹簧对挂钩产生向上的拉力,物体受竖直向下的重力和竖直向上的拉力,由二力平衡的条件可知,重力的大小等于它所受拉力的大小。
9. 2021年东京奥运会中,铅球运动员巩立姣凭借最后一投,为中国田径队夺得首金。比赛中,运动员奋力一掷,铅球飞向空中,此现象说明力可以改变物体的______(选填“形状”或“运动状态”);用相同的力投掷时,如果运动员投掷角度太低,铅球就飞不远,这是由于力的作用效果与力的_______有关;为了防止手心出汗而影响成绩,投掷前,运动员的双手都要抹上镁粉,这是为了______(选填“增大”或“减小”)摩擦力。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 方向 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]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;铅球从运动员手中掷出后,速度大小、运动方向发生变化,这表明力可以改变物体的运动状态。
[2]力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,如果运动员投掷角度太低,是力的方向发生了变化,这是由于力的作用效果与力的方向有关。
[3]手上抹上镁粉,可以增大手和铅球接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,防止铅球滑落影响成绩。
10. “漂移”是一种高难度的汽车表演项目。有一种“漂移”方法如下:当汽车在水平地面上疾驶时,驾驶员突然刹车,由于汽车具有_________,仍要向前运动;刹车后减速前进是由于汽车受到_________作用,同时转动方向盘,汽车会急转弯。在这一行驶过程中,车的运动状态____________(选填“发生改变”或“保持不变”)。
【答案】 ①. 惯性 ②. 摩擦力 (阻力) ③. 发生改变
【解析】
【详解】[1] 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。突然刹车时,由于汽车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以向前运动。
[2][3]力是改变物体运动状态的原因。刹车后减速前进是由于汽车受到摩擦力作用,同时转动方向盘,汽车会急转弯。在这一行驶过程中,车的运动的快慢和方向都发生了改变,运动状态发生改变。
11. 小明同学对太空中的星球非常感兴趣,他从网上查寻得知:在甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系图像,如图所示。根据图像中的信息可知:甲星球表面上物体的重力与质量成________,比值(g甲)为_______;小明同学的质量为50kg,如果他到达甲星球表面上所受的重力的大小为________N。
【答案】 ①. 正比 ②. 15N/kg ③. 750
【解析】
【详解】[1]因为甲星表面上物体重力与质量关系图像是一条过原点的直线,故二者成正比。
[2]在甲星球上
[3]小明在甲星球受到重力为
12. 如图所示,用细线悬挂的小球由位置A经位置B摆动到最高点C(不计空气阻力),当小球摆到位置B时,小球受到 ______个力作用,处于 ______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;若小球运动至位置B时恰好细线断开,同时小球所受外力全部消失,则小球后来的运动轨迹是图中的 ______(选填“①”“②”或“③”)。
【答案】 ①. 两 ②. 非平衡 ③. ①
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]由题知,不计空气阻力,当来回摆动过程中,小球受到重力和绳子对它的拉力的作用,这两个力不在同一直线,所以不是平衡力,小球会在非平衡力的作用下,不断改变运动状态,所以小球在到达B点时,处于非平衡状态。
[3]由图可知,小球摆动到B点时,其在沿水平斜向右上方有一定速度,若细线断开所受的力都消失了,由牛顿第一定律可知,小球将沿原来的方向,做匀速直线运动,所以运动轨迹是①。
13. 如图为托里拆利实验,可知当地的大气压相当于__________mmHg柱产生的压强;若竖直提升玻璃管,管口未离开水银面,则水银面上方的水银柱高度____________(选填“升高”、“降低”或"不变");标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强,在图大气压下,水的沸点____________100°C(选填“大于”、“小于"或“等于”).
【答案】 ①. 755 ②. 不变 ③. 小于
【解析】
【详解】第一空.利用托里拆利实验测量大气压时,气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,即大气压与此水银柱产生的压强相等,所以由图知当地的大气压相当于755mmHg柱产生的压强;
第二空.外界大气压不变时,支持管内的水银柱高度不变,所以在管口未离开水银面前,竖直提升玻璃管,水银面上方的水银柱高度不变;
第二空.标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强,图中大气压小于标准大气压,且沸点随气压的升高而升高,降低而降低,所以在图中大气压下,水的沸点小于100°C.
14. 如图所示,用7N的水平拉力F拉着长木板A在水平地面上向左做匀速直线运动,物体B相对地面静止不动,不计绳和弹簧测力计重,若弹簧测力计示数为4N,则物体B对木板A的摩擦力大小为______N,方向为______(选填“水平向左”或“水平向右”),地面对木板A的摩擦力大小为______N。
【答案】 ①. 4 ②. 水平向右 ③. 3
【解析】
【详解】[1][2]因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计水平向右的拉力和A对B水平向左的摩擦力,它们是一对平衡力,所以A对B水平向左的摩擦力为
因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向右,大小为4N。
[3]因物体A做匀速直线运动时,受到水平向左的拉力和B对A向右的摩擦力、地面对A向右的摩擦力,处于平衡状态。所以,由力的合成可得,地面对A水平向左的摩擦力为
三、作图题(7分)
15. 在图中,向右上飞行的足球,请在图中画出足球所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由于足球是形状规则的物体,其重心在其几何中心(球心)上;过球心做竖直向下的力,即重力;如图所示:
16. 如图,一物体沿粗糙斜面向上运动,请画出物体所受力的示意图
【答案】
【解析】
【详解】在斜面上运动的物体,一定受到竖直向下的重力G和垂直于斜面向上的支持力F,另外,由于斜面粗糙,物体向上运动,所以物体还受到沿斜面向下的摩擦力f的作用,三个力的作用点画在物体的重心上;如图所示
17. 如图所示,带支架的小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,物块B在表面粗糙的小车上,请画出此时物块B的受力示意图.
【答案】
【解析】
【详解】由图知小车向左运动,而小球A偏向左,说明小车向左做减速运动;
向左减速运动,说明物体B受到向右的摩擦力;
还受到重力和支持力,且是一对平衡力;
所以此时物体B受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F和水平向右的摩擦力f,共三个力的作用,作用点都画在物体的重心,如图所示:
【点睛】除了掌握力的示意图的画法,根据小球A的状态和小车的运动方向确定小车的运动状态是关键,再据此判断B受到的摩擦力方向.
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,20分)
18. 如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。
①
②
③
④
(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是______;
A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论 B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实,③④是实验推论 D.①②③是实验事实,④是实验推论
(2)实验时小车每次都自斜面顶端从静止滑下,目的是让小车到达水平物体表面时运动的______相同;
(3)由①②③图可知,小车在木板上运动的距离最远,这说明小车受到的阻力越______,速度减小得越______。其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上______(选填“受平衡力”、“受非平衡力”或“不受力”);
(4)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即实验时小车不受任何阻力作用),那么这个小车将一直保持______。
【答案】 ① D ②. 速度 ③. 小 ④. 慢 ⑤. 受非平衡力 ⑥. 匀速直线运动
【解析】
【详解】(1)[1]①②③三次实验不断改变水平面的粗糙程度,当阻力越小,小车运动的距离越远,速度改变越慢,是实验事实,而④中所说的光滑是指没有阻力,在现实生活是很难实现的,得到运动距离无限远是实验推论,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2)[2]根据控制变量法,在探究“阻力对物体运动的影响”的过程中,需要保持小车到达水平面的速度相同,才能通过运动的距离还探究阻力对物体运动的影响。故实验时小车每次都自斜面顶端从静止滑下,目的是让小车到达水平物体表面时运动的速度相同。
(3)[3][4]通过对三次实验的比较,毛巾表面阻力最大,运动的距离最小,木板表面阻力最小,运动的距离最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
[5]运动的小车在木板上最终停下来,表明其运动状态在不断改变,故受非平衡力的作用。
(4)[6]根据实验,当水平面的阻力越小,小车运动的距离越远,速度改变越慢,故根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即实验时小车不受任何阻力作用),那么这个小车将一直保持匀速直线运动。
19. 实验小组为了探究“二力平衡的条件”设计了如图甲的实验。
(1)当小车处于静止状态或_____状态时,小车处于平衡状态;
(2)实验通过改变左右两盘砝码的_____来探究二力的大小关系;
(3)将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后恢复原状,这说明两个力必须作用在_____上,物体才能平衡;
(4)实验小组在实验中发现当左盘放入2N的砝码、右盘放入1.5N砝码时,小车也处于静止状态,此时小车受到的_____(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象可能是小车受到_____力的影响,力的大小是_____N,方向水平向_____(选填“左”或“右”)。
【答案】 ①. 匀速直线运动 ②. 质量 ③. 同一直线 ④. 是 ⑤. 摩擦 ⑥. 0.5 ⑦. 右
【解析】
【详解】(1)[1]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
(2)[2]实验中通过改变砝码的质量来改变绳子对木块的拉力,探究二力大小的关系。
(3)[3]用手将小车扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,松手后,小车将扭转回来,说明两个力必须满足两个力在一条直线上。
(4)[4]小车静止,小车处于平衡状态,此时木块受到的一定是平衡力。
[5][6][7]木块受到向左2N的拉力,向右1.5N的拉力,此时木块还受到桌面对它的摩擦力作用,在这三个力作用下处于平衡状态,即
F左=F右+f
所以摩擦力
f=F左﹣F右=2N﹣1.5N=0.5N
方向水平向右。
20. 物理课上,同学们提出:影响滑动摩擦力大小的因素可能与压力、接触面的粗糙程度、接触面面积等有关。某学习小组设计了如图1所示实验装置进行探究。
(1)实验过程中,用弹簧测力计拉着物块沿水平方向做______运动,目的是使滑动摩擦力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较1、2两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______有关;
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面面积是否有关系,应选择______(填序号)实验;分析可知滑动摩擦力大小与接触面面积______;(选填“有关”或“无关”)
(4)另一小组用图2所示实验装置进行实验,发现实验效果更好。你认为图2实验装置优点是______。
(5)下列常见现象属于减小摩擦的是______。
A.拧瓶盖时垫上毛巾 B.磁悬浮列车
C.旅游鞋底部有花纹 D.演奏二胡时在琴弦上抹松香
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 等于 ③. 接触面的粗糙程度 ④. 3、4 ⑤. 无关 ⑥. 实验时不需要匀速拉动长木板 ⑦. B
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]比较1、2两次实验可知,压力相同,接触面的粗糙程度不相同,滑动摩擦力不同,故1、2两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)[4]要探究滑动摩擦力大小与接触面面积的关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,改变接触面的大小,实验3、4符合题意。
[5]由3、4可知压力相同,接触面的粗糙程度相同,接触面大小不同时,滑动摩擦力相同,故可以得出结论:滑动摩擦力大小与接触面面积无关。
(4)[6]由图2所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力始终等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板,所以实验2效果更好。
(5)[7]A.拧瓶盖时垫上毛巾是通过增大接触的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.磁悬浮列车是让两接触面分离来减小摩擦力,故B符合题意;
C.旅游鞋底部有花纹是通过增大接触的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.演奏二胡时在琴弦上抹松香是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大它与琴弦的摩擦,故D不符合题意。
故选B。
五、计算题(19小题6分,20小题7分,共13分)
21. 为方便广大顾客,京东开始使用无人配送车,如图所示,该车空载时质量为100kg;满载时可装载20kg货物,车轮与地面的总接触面积为50cm2。g取10N/kg,求:
(1)满载时京东无人配送车所受的重力;
(2)满载时.京东无人配送车以40km/h的速度沿平直公路匀速行驶时,所受阻力为车重的0.1倍,求此时无人配送车所受的牵引力的大小。
【答案】(1)1200N;(2)120N
【解析】
【详解】(1)该车满载时质量为
m=100kg+20kg=120kg
该车满载时所受的重力
G=mg=120kg×10N/kg=1200N
(2)阻力为车重的0.1倍,所以
F阻=0.1G=0.1×1200N=120N
因为无人配送车做匀速直线运动,所以
F牵引= F阻=120N
答:(1)满载时京东无人配送车所受的重力为1200N;
(2)此时无人配送车所受的牵引力的大小为120N。
22. 如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高10cm,底面积为2×10-3m2;杯内水重2N,水深8cm。g取10N/kg。求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)水对杯底的压强;
(2)水杯对桌面的压强。
【答案】(1)800Pa;(2)1500Pa
【解析】
【详解】解:(1)水的深度
h=8cm=0.08m
水对容器底的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
(2)水杯对水平桌面的压力
F′=G水+G杯=2N+1N=3N
水杯对桌面的压强
答:(1)水对杯底的压强为800Pa;
(2)水杯对桌面的压强为1500Pa。
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
23. 在日常生活中我们常常可以利用矿泉水瓶进行小实验,来说明一些物理知识。
(1)如图1甲,在矿泉水瓶中装入少量的水,盖上盖子,正立在海绵上,再往瓶中加水,盖上盖子(如图乙),再把图乙的矿泉水倒立在海绵上(如图丙),可以观察______来反映压力的作用效果,比较______两图可以说明压力的作用效果与压力大小有关:比较乙丙两图,说明了______一定时,______,压力的作用效果越明显;
(2)在矿泉水瓶的侧壁同一高度不同位置扎出多个小孔,往瓶内加水,可以看到水向四周喷出的距离都相同,如图2所示。此现象表明:同种液体在同一深度向各个方向的压强______(选填“相等”或“不相等”)。随着水的流出,可以看出水喷出的距离逐渐减小。这是因为液体产生的压强随______的减小而减小;
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. 甲、乙 ③. 压力 ④. 受力面积越小 ⑤. 相等 ⑥. 深度
【解析】
【详解】(1)[1]在探究压力的作用效果的影响因素时,可以观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种实验方法叫做转换法。
[2]在探究压力的作用效果与压力大小有关时,应改变压力的大小,受力面积保持相同。对比图甲、乙、丙可知,甲、乙两图受力面积相同,装水的质量不一样,即压力大小相同,乙中海绵的凹陷程度比甲中更明显,所以通过比较甲、乙两图可以说明压力的作用效果与压力大小有关。
[3][4]根据题意,比较乙、丙两图可知,瓶中水的质量相等,因此压力大小相等,图乙中的受力面积大于图丙中的受力面积,对比两图中凹陷的程度可知,丙图中凹陷程度比乙图明显,综上可得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(2)[5]根据题意,在矿泉水瓶的侧壁同一高度不同位置扎出多个小孔,往瓶内加水,看到水向四周喷出的距离都相同,说明小孔处水受到的压强相同,因此说明同种液体在同一深度压强相等。
[4]根据题意可知,随着水的流出,小孔处的深度越来越小,液体密度不变时,深度越小,压强越小,小孔处的压强减小会导致水喷出的距离变小,故随着水的流出,水喷出的距离逐渐减小的原因是液体产生的压强随深度的减小而减小。
24. 阅读短文,回答文后问题
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力:而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象、如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg),课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)电梯静止时,小勇对电梯地面的压力是______N;
(2)根据图丙分析,小勇在______段时间内处于失重状态,秤台对小勇的支持力与小勇重力______(填“是”或“不是”)一对平衡力;
(3)物体处于完全失重状态,是指物体的______;
A.质量为零 B.重力为零 C.受到的支持力或拉力为零
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是______(选填甲、乙、丙或丁)。
甲.A、C 乙.A、D 丙.B、C 丁.B、D
A.放手后,小球悬浮 B.放手后,小球摆动
C.施力后,小球摆动 D.施力后,小球做圆周运动
【答案】 ①. 600 ②. 0~t1 ③. 不是 ④. C ⑤. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]小勇的质量为60kg,小勇对电梯地面的压力大小等于自身的重力,即压力为
(2)[2]小勇的实际质量为60kg,由图丙可知,在0~t1阶段,体重秤显示小勇的质量为45kg,此时处于失重状态。
[3]失重状态下,压力小于重力,而压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,所以支持力小于重力,支持力与重力不是一对平衡力。
(3)[4]由失重现象的定义可知,物体处于完全失重状态,是指物体受到的支持力或拉力为零,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[5]AB.飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故A正确,B错误;
CD.第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,小球会斜向下运动,由于细线不会伸长,所以细线会给小球一个拉力的作用,小球做匀速圆周运动,故D正确,C错误。
综上所述,故乙符合题意,甲丙丁不符合题意。
故选乙。
25. 阅读短文,回答问题
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式服役,标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,都是我国独立自主研发的,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,如表是歼15战斗机的部分技术参数,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。()
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了______。歼15战斗机是喷气式战斗机,它是靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射而使飞机向前飞行,这说明了物体间力的作用是______的;
(2)下列说法正确的是______;
A.舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B.舰载机在航母上着落时,随着速度的减小,舰载机的惯性逐渐减小
C.舰载机着落在航母甲板上受支持力是因为航母甲板发生了形变
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机运动状态发生了改变
(3)若歼15飞机的翼载是,则机翼面积为______;强度比是材料所能承受的最大撞击力与最大拉力的比值,在航母上的飞机拦阻索建造时,已知该材料的强度比是0.8,要让拦阻索材料能够承受的飞机着舰时最大撞击压强为,那么使用的材料面积能承受的最大拉力为______N;
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为______N,焰火能够达到的最大速度为______m/s。(火药的质量不计,g取10N/kg)
【答案】 ①. 减小水的阻力 ②. 相互 ③. C ④. 65 ⑤. ⑥. 5 ⑦. 11
【解析】
【详解】(1)[1]航母的舰体呈流线型,目的是为了减小水的阻力。
[2]燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射而使飞机向前飞行,这说明了物体间力的作用是相互的。
(2)[3]A.舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;
B.舰载机在航母上着落时,随着速度的减小,舰载机的质量不变,其惯性大小不变,故B错误;
C.舰载机着落在航母甲板上,舰载机对甲板产生了压力,航母甲板会发生形变,所以航母甲板会对舰载机产生支持力,故C正确;
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机也匀速直线航行,舰载机的运动状态没有发生改变,故D错误。
故选C。
(3)[4]根据翼载的定义可得:翼载(k)等于飞机最大起飞质量(m)与机翼面积(S)的比值,则机翼面积
[5]1cm2面积上能够承受的飞机着舰时最大撞击压力为
因强度比是0.8,即,,则使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为
(4)[6][7]焰火的重力
恒定的推力为
当焰火上升时,焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力,所以最大阻力
由图可知,当阻力最大为5N时,焰火能够达到的最大速度。
实验序号
压力
接触面
接触面面积
弹簧测力计示数
1
2
木板面
0.4
0.8
2
2
毛巾面
0.4
1.0
3
4
木板面
0.4
1.6
4
4
木板面
0.2
1.6
空机质量
最大起飞质量
17.5t
32.5t
推重比
发动机最大巡航推力
0.4-0.9
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