陕西省西安市交通大学附属中学2023~2024学年下学期期中考试八年级物理试题(原卷版+解析版)
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本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共4页,总分100分。考试时间100分钟。
一、选择题(共20小题,每小题2分,计40分。每小题只有1个选项符合题意)
1. 在生活和工作中经常进行估测,以下估测比较接近实际的是( )
A. 常温常压下空气的密度为1.29×103 kg/ m3B. 一名中学生的体积约为50dm3
C. 一本物理教科书的质量约为25gD. 一个苹果的重力约为15N
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温常压下空气的密度为1.29 kg/m3左右,故A不符合题意;
B.中学生的质量约为50kg,中学生的密度与水的密度差不多,中学生的体积为
故B符合题意;
C.一本物理书的质量约250g,即约为0.25kg,故C不符合题意;
D.一个苹果的质量约是
150g=0.15kg
受到的重力约是
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
故D不符合题意。
故选B。
2. 一架托盘天平底座的铭牌上标有“200g”的字样,其表示的含义是( )
A. 砝码盒内最大砝码的质量是200gB. 天平的最大称量值是200g
C. 天平自身的质量是200gD. 天平标尺的分度值为200g
【答案】B
【解析】
【详解】天平的质量没有必要在铭牌上标出,“200g”表示的是天平的最大称量值,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 4月13日,我市电闪雷鸣,大雨滂沱,如图所示的避雷针保护了建筑物的安全。下图是闪电产生的电流通过避雷针的示意图(若云层带正电)。则下列说法中正确的是( )
A. 云层带正电,是因为创造了正电荷
B. 云层带正电,是因为云层失去了原子核
C. 云层带正电,是因为云层得到了电子
D. 云层带正电,是因为云层失去了电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.闪电是云层的放电现象,云层在运动过程中与空气摩擦失去电子,云层带正电;摩擦起电是电荷的转移,电荷不能被创造,故A错误;
BCD.云层失去电子而带正电,故BC错误,D正确。
故选D。
4. 以下是我们生活中可以见到的几种现象:①用力揉面团,面团形状发生变化;②篮球撞击在篮板上被弹回;③用力握皮球,球变瘪了;④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞。在这些现象中,力使物体发生形变的是( )
A. ①③B. ②③C. ③④D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①用力揉面团,面团形状发生变化,是力使物体发生了形变;②篮球撞击在篮板上被弹回,是力使物体的运动状态发生了改变;③用力握皮球,球变瘪了,是力使物体发生了形变;④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞,是力使物体的运动状态发生了改变。在这些现象中,力使物体发生形变的是①③,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 下列我国古代生活用品在使用时所应用的物理性质,说法错误的是( )
A. 用指南鱼判断方向——磁性
B. 用铁锅烹煮食物——导热性
C. 用铜和锡做镜子——导电性
D. 用竹子做弓——弹性
【答案】C
【解析】
【详解】A.用指南鱼判断方向,是因为地球本身是一个大磁体,周围存在磁场,指南鱼具有磁性,在地磁场作用下可以指示南北,故A正确,不符合题意;
B.用陶器烹煮食物,陶器具有导热性,会将热量传导给食物,故B正确,不符合题意;
C.用铜和锡做镜子是因为铜和锡可以使光发生镜面反射,进行镜面成像,故C错误,符合题意;
D.用竹子做弓,是因为竹子具有弹性,可以发生弹性形变对箭产生弹力,故D正确,不符合题意。
故选C。
6. 下列关于粒子与宇宙说法正确的是( )
A. 卢瑟福的原子核式结构模型中,电子、质子、中子是均匀分布的
B. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是宇宙的中心
C. 气体很容易被压缩,说明气体分子间距离较大,分子间作用力较小
D. 春天漫天飞舞的柳絮,说明分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】C
【解析】
【详解】A.瑟福首先提出的原子的核式结构,原子是由原子核和电子组成,原子核由中子和质子组成;质子和中子都是由更小的微粒夸构成的,原子核在中心,电子绕核运动,故A错误;
B.由于古代入类的认识能力有限,故认为地球是宇宙的中心,所有星球绕地球转动;后来哥白尼提出了日心说,认为太阳才是宇宙的中心;而随着人类对宇宙的认识,现在普遍认为宇宙是一个有层次的天体结构系统,银河系只是其中的一部分,故B错误;
C.气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较大,分子间的作用力较小,故C正确;
D.柳絮漫天飞舞,说明分子在做永不停息的无规则运动,柳絮飞舞属于宏观物体运动不是分子运动,故D错误。
故选C。
7. 某同学对生活中的一些做法进行了分析,以下解释不合理的是( )
A. 拉二胡时在弦上涂“松香”,目的是增大摩擦力
B. 举重运动员比赛前手上涂抹“镁粉”,目的是减小摩擦力
C. 雨天,机动车应低速行驶,是由于车轮和地面之间的摩擦力较小
D. 自行车刹车时,用力捏手刹是通过增大压力来增大摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.拉二胡时在弦上涂“松香”,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不符合题意;
B.举重运动员比赛前手上涂抹“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B符合题意;
C.雨天,路面上形成一层水膜,导致车轮与地面的摩擦较小,所以机动车应低速行驶,故C不符合题意;
D.自行车刹车时,用力捏手刹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D不符合题意。
故选B。
8. 跳伞运动员与降落伞的总质量是100kg,降落伞在空中匀速下降的过程中,所受的空气阻力大约是( )
A. 100kgB. 100NC. 1000ND. 1000kg
【答案】C
【解析】
【详解】降落伞在空中匀速下降的过程中,受到的空气阻力和重力是一对平衡力,大小相等,所以,空气阻力大小约是
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 如图甲是2023年杭州亚运会羽毛球项目图标,如图乙是运动员竖直提紧羽毛球拍且保持静止。有关分析正确的是( )
A. 打出去的球会下落着地,是因为球具有惯性
B. 打出去的球继续飞行的过程中,球拍对球有力的作用
C. 运动员竖直握球拍且静止时,用力握摩擦力大小不变
D. 手对球拍作用力与球拍对手的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.打出去的球会下落着地,是因为受到竖直向下的重力,故A错误;
B.打出去的球继续飞行的过程中,球拍对球没有力的作用,球由于具有惯性继续运动,故B错误;
C.运动员竖直握球拍且静止时,球拍受到的重力和摩擦力是一对平衡力,用力握球拍时,球拍仍保持静止状态,它受到的重力和摩擦力仍为一对平衡力,摩擦力大小不变,故C正确;
D.手对球拍的作用力与球拍对手的作用力是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
10. 一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,则这两个力
A. 一定是平衡力B. 一定不是平衡力
C. 可能是平衡力D. 是相互作用力
【答案】B
【解析】
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上.
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上.
【详解】ABC、两个力的三要素完全相同,说明了这两个力的方向也相同.而平衡力的方向是相反的,由此可知这两个力一定不是平衡力,故AC错误、B正确;
D、一个物体同时受到两个力的作用,两个力的三要素完全相同,说明了这两个力的方向也相同,而相互作用力的条件是方向相反、作用在两个物体上,由此可知这两个力一定不是相互作用力,故D错误.
故选B.
11. 乌贼身体有个特殊的结构,称为闭锁器。闭锁器扣紧,关闭外套膜口,外套膜的肌肉收缩,具有巨大压力的海水自漏斗的水管喷出,此为乌贼运动的动力。若乌贼想要逆流而上,其喷水方向应该是( )
A. 顺着水流方向B. 逆着水流方向
C. 与水流方向垂直向上D. 与水流方向垂直向下
【答案】A
【解析】
【详解】因为物体间力的作用是相互的。乌贼是利用喷出水的反作用力运动,所以乌贼喷水方向与运动方向在同一直线上,与运动方向相反,故顺着水流方向。
故选A。
12. 如图所示,人沿水平方向拉牛但没有拉动,下列说法正确的是( )
A. 绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B. 绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
C. 地面对牛的支持力和牛对地面的压力是一对平衡力
D. 绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对相互作用力,故A错误;
B.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.地面对牛的支持力和牛对地面的压力是一对相互作用力,故C错误;
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故D错误。
故选B。
13. 如右图所示,两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是
A. 两手指受到压力相同,左边手指受到的压强较大
B. 两手指受到压力相同,右边手指受到的压强较大
C. 左边手指受到压力较大,两手指受到的压强相同
D. 右边手指受到压力较大,两手指受到的压强相同
【答案】B
【解析】
【详解】铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力.所以两手指对铅笔的压力相等.由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等.由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故CD错误;由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由p=可知右边手指受到的压强较大,左边手指受到的压强较小,故A错误,B正确.
14. 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 力是维持物体运动的原因
B. 一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态
C. 牛顿第一定律是在大量的实验基础上,经过科学推理而得出的
D. 优化实验的方案和器材,一定能用实验来验证牛顿第一定律
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.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,故B错误;
C.牛顿第一定律不能由实验直接得出,是在大量的实验基础上,经过科学推理而得出的,故C正确;
D.不受力的物体是不存在的,优化实验的方案和器材,也无法用用实验来直接验证牛顿第一定律,故D错误。
故选C。
15. 如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是
A. 甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B. 甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C. 甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D. 乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
【答案】B
【解析】
【详解】在甲中,拉力作用在物体A上,则A一定受到B对它的向后的摩擦力,该摩擦力是静摩擦力,再从整体来看,物体B受到方向向左的大小为F的摩擦力;在乙图中,拉力作用在物体B上,A、B一起做匀速直线运动,则A此时不受摩擦力的作用,物体B受地面对它向左的摩擦力,故在甲、乙两图中,B物体始终受到地面对它的摩擦力,且大小均为F,B是正确的.
16. 如图所示,物块A和B放在水平地面上,它们之间用一根轻质弹簧连接,当用的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时,它们受到地面的摩擦力,且整个过程中,弹簧一直在弹性限度内,则( )
A. 若把物块A和B看作一个整体,所受的摩擦力为
B. 弹簧对B的拉力大小为
C. B物块受到的摩擦力水平向左,大小为
D. A物块受到的摩擦力水平向左,大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B连接在一起做匀速直线运动,把物块A和B看作一个整体,水平方向受力分析如图
可得
故A错误;
B.分析B的受力情况,以B为研究对象,水平方向受力分析,如图
根据力的平衡条件可知
所以弹簧对B拉力
故B错误;
CD.已知它们受到地面的摩擦力
则
且这两个摩擦力的方向都是水平向左的,故C正确,D错误;故选C。
17. 水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,当玻璃管突然沿水平方向向左运动时,水中的气泡将( )
A. 向右运动B. 向左运动C. 保持不动D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】当玻璃管突然沿水平方向向左运动时,玻璃管内的液体由于惯性要保持原来的静止状态,即液体会相对于玻璃泡向右运动,从而把气泡挤向相反方向,所以气泡将向左运动。
故选B。
18. 如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有( )
A. 重力和支持力
B. 重力、支持力和水平向右的摩擦力
C. 重力、支持力和水平向左的摩擦力
D. 重力、支持力和斜向上的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,要知道此时处于平衡状态;即在竖直方向上她受重力和支持力的作用,为一对平衡力;由于人与自动扶梯间没有发生相对运动的趋势,所以人是不受摩擦力的.故A正确,BCD错误.
19. 2024年2月23日,北京冬奥会冠军苏翊鸣在“十四冬”单板滑雪公开组男子大跳台比赛中以182.60分夺冠,摘得个人首枚冬运会金牌。下列关于比赛过程的说法正确的是( )
A. 单板底部较宽是为了减小压强
B. 运动员沿雪坡加速下滑过程中,运动状态不变
C. 运动员在空中旋转的过程中受平衡力作用
D. 运动员沿雪坡下滑过程中所受的重力和支持力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.单板底部较宽是为了通过增大受力面积来减小压强,故A正确;
B.运动员沿雪坡加速下滑过程中,速度增大,运动状态发生了改变,故B错误;
C.运动员在空中旋转的过程中,受到重力和空气阻力,这两个力大小不相等,运动员受非平衡力作用,故C错误;
D.运动员沿雪坡下滑过程中所受的重力和支持力不在同一直线上,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
20. 如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,下列分析正确的是( )
A. 实心球上升到最高点时受平衡力的作用
B. 实心球下降时速度增大,说明力是维持物体运动的原因
C. 球上升到最高点如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
D. 球上升到最高点如果所受的力全部消失,它将静止不动
【答案】C
【解析】
【详解】.实心球上升到最高点时受到竖直向下的重力的作用和向后的阻力的作用,二力的方向不是相反的,受到非平衡力,故A错误;
B.实心球掷出后能继续向上运动是因为它具有惯性,不能说明力是维持物体运动的原因,故B错误;
.球上升到最高点,如果所受的力全部消失,由于球是运动的,则其运动状态不变,将做匀速直线运动,故C正确,D错误。
故选。
二、填空题(共7小题,每空1分,每图2分,计22分)
21. 阳春三月,西安植物园内花香四溢,“花香四溢”说明了分子在不停地做______运动;荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着______;固体、液体很难被压缩说明分子间存在着______。
【答案】 ①. 无规则 ②. 引力 ③. 斥力
【解析】
【详解】[1]“花香四溢”是扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动。
[2]荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着相互作用的引力而不分开。
[3]固体、液体分子间存在间隙,但是很难被压缩说明分子间存在着相互作用的斥力使分子间的间隙难以变小。
22. 如图是A、B、C三个轻质塑料小球的相互作用情况,若A带正电,则B的带电情况是______,C的带电情况是可能______或可能______。(选填“带正电”、“带负电”或“不带电”)
【答案】 ①. 带正电 ②. 带负电 ③. 不带电
【解析】
【详解】[1][2][3]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的特性。A和B相互排斥,一定带有同种电荷,因为A带正电,所以B带正电;B和C吸引,B带正电,则C带负电或不带电;A和C吸引,A带正电,则C带负电或不带电。
23. 雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度___________ 冰的密度,(选填“大于”、“等于”或“小于”)。小华利用冰的密度(ρ冰),使用如下方法来估测积雪的密度:利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,将雪踏实成冰并形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度h和积雪原来的厚度H,就可以估测出积雪的密度,并写出雪的密度的表达式:___________ (用已知物理量符号表示)。若实验时雪没有踩踏实,则所测雪的密度将___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 小于 ②. ③. 偏大
【解析】
【详解】[1] 雪在外力挤压下可形成冰,证明质量相等时,冰体积比雪小,所以雪的密度小于冰的密度。
[2]由图可知,利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,将雪踏实成冰并形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度h和积雪原来的厚度H,雪前后质量不变得
雪的密度
[3] 若雪没有踩踏实,则踩实后的体积偏大,按照冰的密度计算的质量偏大,因此测量雪的密度会偏大。
24. 用手边的铅笔可以做很多物理小实验,设铅笔的质量为m。
(1)如图甲所示,手指压铅笔尖感到疼,铅笔对手的作用力是由于铅笔发生 ___________产生的;如图乙所示,用两手指水平轻轻顶住铅笔的两端,两手指对铅笔的作用力 ___________平衡力(选填“是”或“不是”);
(2)用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,然后在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,根据观察到现象进行分析,得出的结论是:在其他条件相同时,滚动摩擦___________滑动摩擦;如图丁所示,在使用手摇式削铅笔机削铅笔时,刀与铅笔之间的摩擦是___________(选填“滚动”、“滑动”或“静”)摩擦。
【答案】 ①. 形变 ②. 是 ③. 小于 ④. 滑动
【解析】
【详解】(1)[1]手指压铅笔尖感到疼,是由于手受到铅笔的力的作用,铅笔对手的作用力是由于铅笔发生形变产生的弹力。
[2]铅笔静止时,受到平衡力作用,因此两手指对铅笔的作用力是平衡力。
(2)[3]书本在橡皮筋的拉力和接触面的摩擦力作用下匀速运动,而拉力大小根据图书两次运动时橡皮筋伸长的长度变化得到。书在桌面上时,书3受到滑动摩擦的作用,橡皮筋伸长量较大;书在圆铅笔上时,橡皮筋受到滚动摩擦力的作用,橡皮筋伸长量较小,说明在其他条件相同时,滚动摩擦小于滑动摩擦。
[4]用卷笔刀削铅笔时,刀与铅笔之间发生滑动,刀与铅笔之间的摩擦是滑动摩擦。
25. 交通法规定,乘坐汽车时,乘客必须系好安全带。这是为了防止汽车突然减速,乘客由于_____,身体向前倾倒而造成伤害。假如正在行驶的汽车所受的力全部消失,汽车将会处于___________状态。(选填“静止”、“匀速运动”、“加速运动”或“减速运动”)
【答案】 ①. 惯性 ②. 匀速运动
【解析】
【分析】
【详解】[1]前排司机和乘客原来和车一起向前运动,汽车突然减速或刹车时,车由运动突然变成静止,而司机和前排乘客由于具有惯性,继续向前运动,容易撞到挡风玻璃发生伤害。
[2]汽车原来的运动状态是正在运动着,因此,在外力突然全部消失后,汽车将沿外力消失的一瞬间的方向和速度做匀速直线运动。
【点睛】考查生活中的惯性现象以及牛顿第一定律的应用,需要学生认真体会身边的现象中包含的物理知识,做到学以致用
26. 阅读短文,回答问题。
善于观察的小松发现家中A3、A4和B5不同规格的打印纸都标有“70g”,爸爸告诉他,“70g”表示每平方米纸的质量为70g。单位面积的质量又叫做物质的“面密度”,引入“面密度”概念,给出版业带来很多便利。
(1)小松家所用打印纸标记的“70g”,其“面密度”记作_________;
A.70g B.70g/m2 C.70gm2 D.70g/m3
(2)如果“70g”B5纸的厚度为0.1mm,则B5纸的密度是_________kg/m3;
(3)小松在“70g”A4纸上画出哈尔滨市行政区域图(如图乙所示),将纸上的哈尔滨市区域图沿边界剪下来,并用电子秤(如图丙)测量出它的质量为3.50g,求此哈尔滨市区域图的面积是多少_________?(面密度用“”表示)
【答案】 ①. B ②. 0.7×103 ③. 5×10-2m2
【解析】
【详解】(1)[1]纸张克重为70g,表示单位面积(每平方米)纸的质量为70g,即其“面密度”记作70g/m2,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]如果“70g”B5纸厚度为0.1mm,则B5纸的体积为
B5纸的密度是
(3)[3]此哈尔滨市区域图的面积为
27. 如图,物体 A静止在斜面上,请画出物体A 受到的重力和物体 A 对斜面的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G;在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,如下图
28. 在图中运动员投出的重为6N篮球在空中划出一条美丽的弧线,不考虑空气阻力,请你画出篮球所受到的力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】不考虑空气阻力,则篮球只受到重力作用,方向竖直向下,大小为6N,作用点在篮球的重心,故作图如下:
三、实验探究题(共3小题,每空1分,计22分)
29. 如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验过程:
(1)该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做______运动,根据______原理,可知此时摩擦力与拉力大小相等。
(2)小南分析甲、乙两实验,发现F1<F2,得出结论:______;分析______两实验,说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)下表是另一组同学小明记录的数据,由表中信息可知,小明探究了滑动摩擦力的大小与______的关系;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块所受的摩擦力大小是______N,木块开始滑动时受到的摩擦力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力。
(4)小南在探究后反思:操作中不能保证匀速拉动物体,所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,当他用力拉动木板向右水平滑动,木块很快处于静止状态,此时弹簧测力计的示数______木块受到的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”);木板受到木块A的摩擦力方向为水平向______(“左”或“右”);当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 ④. 甲、丙 ⑤. 受力面积大小 ⑥. 3.3 ⑦. 大于 ⑧. 等于 ⑨. 左 ⑩. 不变
【解析】
【详解】(1)[1] [2]该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知,拉力大小等于摩擦力的大小,从而间接测出了木块受到的摩擦力的大小,采用了转换法。
(2)[3]甲、乙两实验,接触面粗糙程度相同,乙实验时木块对水平面的压力较大,由题知,F1<F2,即乙实验时弹簧测力计的示数较大,则乙实验时木块受到的滑动摩擦力也较大,所以可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[4]研究滑动摩擦力大小的影响因素与接触面粗糙程度的关系,应该控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度;甲、丙两个实验保持了压力相同,改变了接触面的粗糙程度,所以应该分析甲、丙两实验。
(3)[5]由表中信息可知,只改变了受力面积大小,所以小明是探究滑动摩擦力的大小与受力面积大小的关系。
[6]由表中数据可知,最大表摩擦力为3.5N,当弹簧测力计示数为4.0N时,木块在水平面上滑动;由表中数据可知,木块匀速运动时,受到的滑动摩擦力为3.5N;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以受到的滑动摩擦力不变,仍为3.5N。
[7]由表中数据知,静止时弹簧测力计示数逐渐变大,开始滑动时弹簧测力计的示数达到最大3.5N,匀速运动之后,弹簧测力计示数稳定在3.3N,所以木块开始滑动时受到的摩擦力大于匀速运动时受到的摩擦力。
(4)[8]将实验装置改成如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力。
[9] 木块A受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,弹簧测力计的拉力水平向左,则木块A受到的摩擦力水平向右;木板对木块A的摩擦和木块A对木板的摩擦力是一对平衡力,大小相同,方向相反,则木板受到木块A的摩擦力方向为水平向左。
[10]当木板的运动速度增大时,因压力和接触面程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
30. 小华利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”
(1)将卡片上的两根线跨过支架的两个滑轮,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从两端钩码数量可以得到二力平衡的力______;
(2)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”“旋转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片不能保持平衡,此实验说明是二力平衡的力______;
(3)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力______;
(4)在探究同一问题时,小明将一木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验。当他在木块左端挂上2N的钩码,右端挂上1.5N的钩码时,木块静止,此时木块受到的______(选填“可能是”“一定是”“一定不是”)平衡力。他翻阅课本发现这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是______力的存在,木块受到的这个力大小应该是______N。
【答案】 ①. 大小相等 ②. 旋转 ③. 在同一直线上 ④. 作用在同一物体上 ⑤. 一定是 ⑥. 摩擦 ⑦. 0.5
【解析】
【详解】(1)[1]两端钩码数量相等可知此时两端绳子对卡片的拉力相等,卡片此时处于静止状态,为平衡状态,可知二力平衡的一个条件是两个力大小相等。
(2)[2][3]用手将卡片旋转时可使两侧绳子的拉力大小相等,且在同一水平面上而不在同一直线上,松手后小卡片不能保持平衡,可知二力平衡的一个条件是两个力在同一直线上。
(3)[4]卡片从中间剪开后两个卡片分别向左、右运动,左侧的卡片在水平方向上只受到左侧绳子的拉力,右侧卡片在水平方向上只受到右侧绳子的拉力,均不能保持平衡状态,对比未剪开卡片时可知二力平衡的又一个条件是两个力作用在同一物体上。
(4)[5]木块静止,可知木块处于平衡状态,肯定是受平衡力的作用。
[6]因木块质量较卡片大,与桌面接触且有压力的作用,可知此时木块与桌面间存在摩擦力。
[7]左端钩码重2N,可知木块受到向左的拉力大小为F左=2N,右端钩码重1.5N可知木块受到向右的拉力大小为F右=1.5N,此时木块静止,可知木块的合力为0,若摩擦力大小为f,则满足
F左=F右+f
整理得
f=F左-F右=2N-1.5N=0.5N
且摩擦力方向与右侧拉力方向相同,即摩擦力方向向右。
31. 小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg)。
(1)通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图所示的图象中能正确反映这一规律的图象是______
A. B. C. D.
(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置(即空桶的重量)。( )(写出计算过程)
(3)若小强在该空小桶中装满某种液体,此时弹簧测力计示数如图所示,则酱油的密度是多少?( )(写出计算过程)
(4)用此密度秤测量时,所测液体没有装满,则测得液体密度值将偏______
(5)若要使该密度计的分度值减小,提高精确度,请提出一条改进意见。______
A.减小弹簧测力计的分度值 B.增加桶重
C.增加桶的容积 D.减小桶的容积
【答案】 ①. B ②. 1N处 ③. 2×103kg/m3 ④. 小 ⑤. AC
【解析】
【详解】(1)[1]AC.当小桶内所装液体的密度为0,即不装液体时,由于小桶也受到重力,所以弹簧测力计也有示数,故AC不符合题意;
BD.小桶内装满液体时,所装液体密度越大,液体的质量质量越大,所受重力也越大,则小桶和液体的总重越大,所以弹簧测力计的示数越大,故B符合题意,D不符合题意。故选B。
(2)[2]液体的重力
测量液体密度时,弹簧测力计的示数
测量酒精时
——①
测量水时
——②
①②联立得解得桶重和桶的体积分别为
G桶=1N,V=10-4m3
所以对应原弹簧测力计刻度板上的位置在1N处。
(3)[3]观察图乙的可知,弹簧测力计的示数为3N,分度值0.1N,弹簧测力计的示数
即
解得,酱油的密度为
(4)[4]用此密度秤测量时,所测液体没有装满,则液体的重力偏小,弹簧测力计的示数也偏小,所以测得液体密度值将偏小。
(5)[5]A.减小弹簧测力计的分度值,相当于该密度计的分度值减小,可以使密度计的精确度提高,A符合题意;
BCD.弹簧测力计的示数为
当液体密度变化时,弹簧测力计示数的变化量为
由此可见,密度计的精确度与桶重无关,增大桶的容积,则弹簧测力计示数变化更明确,可增高精确度;反之,减小桶的容积会降低密度计的精确度,故C符合题意,BD不符合题意。
故选AC。
【点睛】A.减小弹簧测力计的分度值 B.增加桶重
C.增加桶的容积 D.减小桶的容积
四、综合题(共2小题,每小题8分,计16分)
32. 一箱饮品放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词如下:“毛重”是包装箱及其内部所装饮品的总质量:“净含量”是包装箱内所装饮品的总质量;“数量”是每瓶饮品的体积×包装箱内饮品的瓶数;“体积”是包装箱的长度×宽度×高度。请根据包装箱上标识的内容,通过计算回答(取):
(1)这箱饮品的总重力是多少?
(2)这箱饮品对地面的压强是多少?
(3)该箱内所装饮品的密度是多少?
【答案】(1)120N ;(2)2000Pa ;(3)103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)由题意及可得,这箱饮品的总重
G=mg=12kg×10N/kg=120N
(2)因为放在水平地面上,所以这箱饮品对地面的压力
F=G=120N
受力面积
S=30cm×20cm=600cm2=0.06m2
这箱饮品对地面的压强为
(3)由包装箱上标识的相关名词可知,箱内共装12瓶,每瓶饮品的体积
V1=480mL=480cm3=4.8×10-4m3
每瓶饮品的质量为
该箱内所装饮品的密度等于每瓶饮品的密度为
答:(1)这箱饮品对地面的压力为120N;
(2)这箱饮品对地面的压强为2000Pa;
(3)该箱内所装饮品的密度为1×103kg/m3。
33. 建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动。重新排列、靠紧,土的体积就变小了,如图b所示,房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩,就造成了房屋的地基沉降,因此在建造房屋之前要勘测地层,预估地基的沉降量。
(1)从土的构成看,土被压缩的体积可以认为等于______减小的体积;
(2)在一次建造房屋前的地层勘测中,从上层中取一些土作为样本,烘干后测得密度为,已知土粒的密度为,则土的孔隙比为多少?____
(3)对上述样本土进行压缩试验,得到孔隙比和所加压强的数据如表所示,请在坐标图中画出关系图像;____
(4)若该房屋的重力为,地基面积为,下方土层厚度为6m。请根据以上数据,预估地基的沉降量为______m。
【答案】 ①. 空隙 ②. 0.5 ③. 见解析 ④. 0.32
【解析】
【详解】(1)[1]土中存在孔隙,压缩时能够将这些孔隙压缩掉,所以土被压缩的体积可以认为等于空隙减小的体积。
(2)[2]设样品的质量为m,烘干后样品和孔隙的总体积为
实心的土粒体积
空隙体积
孔隙比为
(3)[3]取对应的孔隙比数据为纵坐标,压强数据为横坐标,描点作图,如图所示:
(4)[4]由题意可得,地基的总体积为
得
房屋对地面的压力为
由图可知,此压强下对应的孔隙比约为e=0.42,即
压缩的体积为
ΔV=V孔-V孔′=80m3-67.2m3=12.8m3
沉降量为
拉力大小F/N
0~3.4
3.5
3.3
木块平放
静止
开始滑动
匀速运动
木块侧放
静止
开始滑动
匀速运动
液体种类
酒精
植物油
水
弹簧测力计的示数F(N)
1.8
1.9
2.0
液体密度ρ(×103kg/m3)
0.8
0.9
1.0
压强
1
2
3
4
孔隙比e
0.45
0.42
0.40
0.39
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