广东省惠州市第五中学2023-2024学年八年级下学期物理期中考试题(原卷版+解析版)
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物理试卷
说明:
1.全卷共8页,满分为100分,考试用时为80分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、试室号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试题上。
4.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
5.考生务必保持答题卡的整洁。考试结束时,将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1. 对下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A. 成年人正常步行的速度约为1m/sB. 托起两个鸡蛋的力约为10N
C. 九年级学生百米赛跑成绩约为8sD. 一个普通中学生的质量约为500kg
【答案】A
【解析】
【详解】A.成年人正常步行的速度约为4km/h,约为
故A符合题意;
B.两个鸡蛋的重力约为1N,则托起两个鸡蛋的力约为1N,故B不符合题意;
C.百米赛跑世界冠军的成绩略小于10s,九年级学生百米赛跑成绩约为14s,故C不符合题意;
D.一个普通中学生的质量约为50kg,故D不符合题意。
故选A。
2. 自行车是一种常用的交通工具,它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是( )
A. 给车轴加润滑油是为了增大摩擦B. 轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C. 刹车时通过增大压力来减小摩擦D. 轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
【答案】B
【解析】
【详解】A.给车轴加润滑油是采用隔离的方式减小车轴摩擦,故A错误;
B.轴承内装有滚珠是用滚动替代滑动,是为了减小摩擦,故B正确;
C.刹车时通过增大刹车片对轮毂的压力来增大摩擦,使自行车速度减小,故C错误;
D.轮胎表面有凹凸不平的花纹,是利用增大轮胎与地面接触面的粗糙程度,这是为了增大摩擦,故D错误。
故选B。
3. 如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A 食品夹子B. 筷子
C. 核桃夹D. 镊子
【答案】C
【解析】
【详解】A.食品夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
4. 中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。如图是我国自行研制的第五代战斗机“歼—20”在空中加油的情景,选择下列哪个物体为参照物,可以认为加油机是静止的( )
A. 地面的河流B. “歼—20”战斗机
C. 天空的云彩D. 地面的房屋
【答案】B
【解析】
【详解】A.加油机相对于地面的河流位置不断发生变化,以地面的河流为参照物,加油机是运动的,故A不符合题意;
B.加油机相对于“歼—20”战斗机位置不变,以“歼—20”战斗机为参照物,加油机是静止的,故B符合题意;
C.加油机相对于天空的云彩位置不断发生变化,以“天空的云彩”为参照物,加油机是运动的,故C不符合题意;
D.加油机相对于地面上的房屋位置不断变化,以地面上的房屋为参照物,加油机是运动的,故D不符合题意。
故选B。
5. 《流浪地球》电影中描述到了木星.木星质量比地球大得多木星对地球的引力大小为F1,地球对木星的引力大小为F2,则F1与F2的大小关系为( )
A. F1<F2B. F1>F2C. F1=F2D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】由于物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上.由于木星对地球的引力和地球对木星的引力是相互作用力,所以,大小相等,即F1=F2,故C正确.
6. 如图所示,小强用水中向右的力推静止在水平地面上的箱子,但箱子没动。下列说法正确的是( )
A. 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
B. 箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C. 箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力
D. 若此时一切外力都突然消失,箱子会静止在原地
【答案】D
【解析】
【详解】A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B.箱子对地面的压力和地而对箱子的支持力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.箱子没有运动,说明箱子处于静止状态,受到平衡力的作用,即在水平方向上,推力与摩擦力是一对平衡力,箱子受到水平方向的推力等于地面对箱子的摩擦力,故C错误;
D.若此时一切外力都突然消失,箱子将保持原来的状态,即静止状态,故D正确。
故选D。
7. 亮亮同学准备去地铁站乘坐地铁到科技馆参观,他在8∶30分开始从家匀速步行出发经过5min到他家附近的公共自行车停放点打算骑车去地铁站,到达停放点发现暂时没有可用的自行车,他在原地等了3min,刚好有一辆公用自行车可以使用,于是他骑上自行车匀速行驶经过7min到达地铁站口。我们建构理想模型,用图象来描述亮亮同学从家到地铁站口的过程中路程s随时间t的变化,最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】亮亮同学在8∶30分开始从家匀速步行出发经过5min到他家附近的公共自行车停放点打算骑车去地铁站,这段时间内,亮亮同学经过的路程随时间均匀增加,图像为倾斜的线段,到达停放点发现暂时没有可用的自行车,他在原地等了3min,这段时间内,亮亮同学处于静止状态,路程没有发生变化,所以这段时间内图像为水平线段,然后他骑上自行车匀速行驶经过7min到达地铁站口,这段时间内亮亮同学经过的路程随时间均匀增加,图像为倾斜的线段,并且骑自行车的速度大于步行的速度,则骑自行车段图像的倾斜程度大于步行阶段图像的倾斜程度,则C图像最合理,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
8. 小华利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车,如图所示,拔掉吸管口的塞子,气球向左喷气,同时小车会向右运动,说明物体间力的作用是______的,也说明力能改变物体的______,使小车前进的力的施力物体是______。
【答案】 ①. 相互的 ②. 运动状态
③. 喷出的气体
【解析】
【详解】[1][2][3]气球向左喷气,同时小车受到气体的反作用力,从而向右运动,说明物体间力的作用是相互的;在这个力的作用下,小车向右运动,同时也能说明力可以改变物体的运动状态,使小车前进的力的施力物体是喷出的气体。
9. 建筑工人在砌房子时,常用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,其原因是重力的方向总是______,如图所示,这堵墙一定是向______倾斜。同学们在做手工时,需要用到如图所示的尖嘴钳来剪断长铁丝,当同学们握住A处时,很难剪断,于是向后握住了B处,发现很容易就剪断了,主要说明了力的作用效果与______有关。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 右 ③. 作用点
【解析】
【详解】[1][2] 重力的方向总是竖直向下的,所以可以据此用铅垂线来检查墙砌得是否竖直;如图所示,这堵墙一定是向右倾斜。
[3] 用如图所示的尖嘴钳来剪断长铁丝,握住A处时,很难剪断,握住B处,发现很容易就剪断,主要说明了力的作用效果与作用点有关,作用点不同,力的作用效果不同。
10. 共享单车在水平地面上静止,它受到的重力与地面对它的支持力是一对______力;骑行时鞋与脚蹬之间的摩擦是______(填“有益”或“有害”)的;当人骑共享单车加速前进时,若以共享单车为参照物,人是______(选填“运动”或“静止”)。
【答案】 ①. 平衡 ②. 有益 ③. 静止
【解析】
【详解】[1]共享单车在水平地面上静止,车的重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上,所以是一对平衡力。
[2]骑行时鞋与脚蹬之间的摩擦是有益摩擦,若没有摩擦,将无法骑行。
[3]当人骑共享单车加速前进时,若以共享单车为参照物,人的相对位置不变,是静止的。
11. 一瓶矿泉水重5N,用手握住竖直的矿泉水瓶不动,瓶受到的摩擦力方向______,大小为______N;当将手松开一些后,矿泉水瓶恰好在手中匀速下滑,这时瓶受到的摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 5 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]用手握住竖直的矿泉水瓶不动,由于重力的作用,矿泉水瓶相对于手有向下的运动趋势,摩擦力的方向竖直向上。
[2]矿泉水瓶处于静止状态,合力为零,所以摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力大小等于重力大小,即摩擦力大小为5N。
[3]当将手松开一些后,矿泉水瓶恰好在手中匀速下滑,矿泉水瓶依然处于平衡状态,摩擦力依然等于重力,所以这时瓶受到的摩擦力将不变。
12. 图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照______(省力/费力)杠杆来设计,支点是______(A/B/C)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用______(①/②)效果更好。
【答案】 ①. 省力 ②. B ③. ①
【解析】
【详解】[1][2]为方便提水,根据题图可知,它是按照省力杠杆来设计的;由于轮围绕B点进行旋转,可知B点为其支点。
[3]为了更省力,开关应选用动力臂较大的,故开关应选用①。
13. 如题图所示,物体M的重力为10N,忽略弹簧测力计、动滑轮和绳子的重力及轮与轴之间的摩擦力,弹簧测力计甲的示数为______N,弹簧测力计乙的示数为______N,弹簧测力计丙的示数为______N。
【答案】 ①. 10 ②. 5 ③. 5
【解析】
【详解】[1]由题知,忽略弹簧测力计、动滑轮和绳的重力及轮与轴间的摩擦力,甲图中,滑轮为定滑轮,定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,因此弹簧测力计甲的示数
F甲=G=10N
[2]乙图中,滑轮为动滑轮,由动滑轮的特点可知,弹簧测力计乙的示数
[3]丙图中,使用的是滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,由滑轮组的特点可知弹簧测力计丙的示数
14. 小利和小松两人同时同地骑自行车向东出发,若他们的运动可视为匀速直线运动,记录下他们通过的路程s和运动的时间t,并画出了如图所示的图像。由图像可知,______(选填“小利”或“小松”)运动得更快,若以小利为参照物,小松向______运动,在时,小利在小松前面______m处。
【答案】 ①. 小利 ②. 西 ③. 12
【解析】
【详解】[1]由图像知道,相同时间,小利运动的距离大于小松运动的距离,由知道,小利运动得更快。
[2]小松的速度小于小利,若以小利为参照物,小松向西运动。
[3]由图像知道,在t=4s时,小利通过的路程为24m,小松通过的路程12m,所以小利在小松前面
24m-12m=12m
三、作图题:(2分+2分+3分=7分)
15. 如图所示,重为0.5N的汤勺在指尖处静止,画出汤勺所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,汤勺静止,受力平衡,支持力和重力在同一直线上,则重心在支撑汤匙的支点上方;从汤匙的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为0.5N,如图
16. 工人站在地面上用如图所示的滑轮组提升重物,用笔画线,画出滑轮组的合理绕绳方式。
【答案】
【解析】
【详解】工人站在地面上提升重物,工人需用力往下拉绳使重物升起,说明最后绕过的是定滑轮,按此反向绕线,绳子的起始段系在定滑轮上,如图所示
17. 如题图所示,用直棒提升重物,请在图中画出维持杠杆在该位置平衡所用最小力的示意图,并画出最小动力的力臂和阻力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,力最小,则力臂最大,连接OB为最大力臂,过B点作垂直于OB向上的力F1即为最小力,OB即为最小动力的力臂,将F2的作用线反向延长,过O点作力F2的作用线的垂直线即为阻力的力臂,如图所示
四、实验题:(6分+7分+6分=19分)
18. 如图1所示的弹簧测力计的量程为______,其分度值为______N。用图1的测力计测量物体重力前,应对其进行的操作是______。正确操作后,图2中的物体保持静止,则所测物体的重力为______N。
【答案】 ①. 0~5N ②. 0.2 ③. 在竖直方向上调零 ④. 2.2
【解析】
【详解】[1][2]由图(1)所示可知,弹簧测力计的量程为0∼5N,1N之间有5小格,最小分度值为0.2N。
[3]图1中指针未对准零刻度线,使用弹簧测力计测重力时,由于重力的方向竖直向下,在使用前要先对它在竖直方向上进行调零。
[4]由图(2)所示测力计可知,其最小分度值为0.2N,示数为2.2N,所测物体的重力为2.2N。
19. 某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端A点静止释放。并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时∶分∶秒”)。由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做___________(选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度___________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】 ①. 加速 ②. 偏大
【解析】
【详解】[1]由图可知,AB段小车移动的距离为4.00dm,所用时间为2s,BC段小车移动的距离为5.00dm,所用时间为1s,所以BC段小车移动的距离大于AB段小车移动的距离,且BC段所用时间小于AB段所用时间,由可知,BC段平均速度大于AB段平均速度,故小车下滑过程中做加速运动。
[2]如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,测得AB段的时间偏小,由可知,会使所测AB段的平均速度偏大。
20. 在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,实验过程如题图所示;
(1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的______高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的______。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如上表所示:分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越______;进一步推理出的结论是:运动的小车不受阻力作用时,将______;这一结论______(选填“能”或“不能”)通过实验加以验证。
(3)早在300多年前,意大利物理学家伽利略就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”,这种研究方法叫做______法。
(4)英国物理学家牛顿在总结前人实验结论的前提下,进一步补充:静止的物体在不受外力作用时,将会保持______状态,从而得出了著名的“牛顿第一定律”。
【答案】 ①. 同一 ②. 速度 ③. 远 ④. 做匀速直线运动 ⑤. 不能 ⑥. 实验推理 ⑦. 静止
【解析】
【详解】(1)[1][2]该实验“探究阻力对物体运动的影响”,根据控制变量法可知,应控制小车在水平面上滑动时有相同的初速度,所以实验中每次都使同一辆小车从斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。
(2)[3]由表中数据可知,当小车在木板上所受摩擦力最小,小车在木板上运动的距离最远,所以分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远。
[4][5]小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,运动的小车所受摩擦力为零时,小车将一直运动下去,所以进一步推理出的结论是:运动的小车不受阻力作用时,将做匀速直线运动。由于实验时无法做到不受阻力的情况,所以这一结论不能通过实验加以验证。
(3)[6]早在300多年前,意大利物理学家伽利略就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”,这种研究方法在实验的基础上再加上合理的科学推理得出实验结论,这种研究方法叫做实验推理法。
(4)[7]牛顿第一定律的内容为:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,所以静止的物体在不受外力作用时,将会保持静止状态。
21. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图1所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中,如图2所示,阻力臂为______cm;
(3)分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为______(用、、、表示);第3次实验的杠杆类型属于______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,试列举此类杠杆在生活中的应用实例:______(列举一例即可)。
(4)如图3所示,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将______(填选项字母)。
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
【答案】 ①. 右 ②. 8.0 ③. ④. 费力 ⑤. 食品夹 ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆左端下沉,左端重,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)[2]由图2可知,尺子的分度值为1cm,阻力臂为8.0cm。
(3)[3]由表中数据可知,每次实验中,动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积均相等,所以得出杠杆的平衡条件为。
[4][5]第3次实验中,动力臂小于阻力臂,所以杠杆类型属于费力杠杆,生活中使用的食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
(4)[6]从支点到动力作用线的距离为动力臂,F始终与杠杆垂直,则动力臂始终为F作用点到支点的距离,所以动力臂大小不变,阻力为绳子对杠杆竖直向下的拉力,阻力始终等于物块的重力,阻力大小不变,在转动过程中,阻力臂逐渐变大,由杠杆平衡条件可知,F的大小将变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
五、计算题:(6分+7分=13分)
22. 随着人们健康意识和环保意识不断增强,骑山地自行车出行已经成为一种时尚。如图所示山地自行车,其相关数据见下表。质量是50kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶,行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍。求:
(1)碳纤维车架的密度;
(2)这辆山地自行车所受重力;
(3)小军骑行该自行车时受到的摩擦力。
【答案】(1);(2)100N;(3)30N
【解析】
【详解】解:(1)碳纤维车架的体积为
碳纤维车架的密度为
(2)这辆山地自行车所受重力为
(3)小军骑行时人和车总重为
所以小军骑行该自行车时受到的摩擦力为
答:(1)碳纤维车架的密度为;
(2)这辆山地自行车所受重力为100N;
(3)小军骑行该自行车时受到的摩擦力为30N。
23. 暑假期间小明爸爸带小明驾车去庆阳游玩,所乘汽车的速度表如图1所示,小明看见路边一个交通标志牌,如图2所示。
(1)图1是汽车速度表,表中显示的速度为______,图2方形牌中的“庆阳24km”表示的意思是:此地距离庆阳24km。图2圆形牌中的“70”表示的物理意义是:______;
(2)若汽车以速度表上的速度匀速行驶,从交通标志牌处到庆阳需要多少小时?( )
(3)汽车从标志牌到庆阳实际行驶了24min,汽车是否超速?( )
【答案】 ①. 50km/h ②. 限速70 km/h ③. 0.48小时 ④. 没有超速
【解析】
【详解】(1)[1]由图1中汽车速度表可知,速度表数值的单位为km/h,速度表指针指在50刻度处,所以表中显示的速度为50 km/h。
[2]图2圆形牌为限速标志,圆形牌中的“70”表示的物理意义是:限速70 km/h。
(2)[3]图2方形牌中“庆阳24km”表示的意思是:此地距离庆阳24km,若汽车以速度表上的速度匀速行驶,从交通标志牌处到庆阳需要时间为
(3)[4]汽车从标志牌到庆阳实际行驶了24min,汽车的速度为
由于,所以汽车没有超速。
六、综合能力题:(6分+7分+6分=19分)
24. 阅读材料回答以下问题:
汽车安全带
现代汽车的速度很快,一旦发生碰撞、车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外。为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害。在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到。
(1)关于惯性,下列说法正确的是______;
A.速度越大,惯性越大 B.速度越小,惯性越小
C.质量越大,惯性越大 D.质量越小,惯性越大
(2)如图1所示,紧急刹车时,人会向前倾倒,对此现象的解释是:紧急刹车时,人身体的下部分由于受到外力,运动状态______(选填“发生改变”或“保持不变”);而身体的上部分由于惯性,运动状态______(选填“发生改变”或“保持不变”);
(3)如图2所示,人体模型与气囊撞击时,模型对气囊的力以及气囊对模型的力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”),这一对力的特点是大小相等、方向相反,且作用在______(选填“相同”或“不同”)物体上;
(4)如图3,在我国北方地区下雪后,汽车轮胎的抓地力会减弱,为了解决该问题,司机会在轮胎上绑上“防滑链”。其原理是通过______,增大轮胎与地面间的摩擦力,防止打滑。
【答案】 ①. C ②. 发生改变 ③. 保持不变 ④. 相互作用力 ⑤. 不同 ⑥. 增大接触面的粗糙程度
【解析】
【详解】(1)[1]影响惯性因素是物体的质量,质量越大,惯性越大,与运动速度无关,故ABD错误,C正确。
故选C。
(2)[2][3]力可以改变物体的运动状态,紧急刹车时,人身体的下部分由于受到外力,运动状态发生改变。由于惯性,人上半身要保持原来的运动状态不变,因此人上半身运动状态保持不变,仍然向前运动,因此人会向前倾倒。
(3)[4][5]人体模型与气囊撞击时,人体模型对气囊有作用力,同时气囊对人体模型也有作用力,二力作用在不同的物体上,因此人体模型对气囊的力以及气囊对人体模型的力是一对相互作用力。
(4)[6]下雪后,司机会在轮胎上绑上“防滑链”,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大轮胎与地面之间的摩擦力。
25. 小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”,满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下,到达大回环的顶端,再疾驰而下、体验了“过山车”的惊险刺激后,小明做了以下的实验探究:
(1)小明设计了如图1所示的装置,右侧斜面上可以铺设不同材质的面料,右侧的斜面倾角可以调节;
①保持右侧斜面倾角不变,在斜面铺上毛巾,让小球从左端等高线A处自由下滑,小球______(选填“能”或“不能”)到达右侧等高线处;
②更换较光滑棉布面,重复刚才的操作,发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线______(选填“远”或“近”);
③继续更换成更光滑的面料,重复上述操作……;
通过以上实验现象,小明进一步推理得出:当右侧斜面______时,小球将到达右侧等高线处;
(2)小明在上述第①次实验中,取下毛巾,其他条件不变,只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小,小球在右侧斜面上运行的距离越大;
进一步推理得出:当倾角为0°时,如图2所示。如果小球在水平面运动时受到的阻力为0,则小球将做______运动。英国科学家牛顿在此类研究成果上,概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”;
(3)通过以上实验,小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一,为了验证是否还有其他影响因素,小明进一步设计了以下实验进行探究。如图3甲、乙、丙所示,A、B是完全相同的两个物块,与木板的接触面的粗糙程度不变;
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做______运动,此时物块受力平衡,拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小;
②由图3甲、图乙两次实验测得(物块A、B一起运动),可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的______越大,滑动摩擦力越大;
③由图3乙和图丙两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系(物块AB一起运动),实验测得。可得出结论:压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小______。
【答案】 ①. 不能 ②. 近 ③. 光滑 ④. 匀速直线 ⑤. 匀速直线 ⑥. 压力 ⑦. 相等
【解析】
【详解】(1)①[1]保持右侧斜面倾角不变,在斜面铺上毛巾,让小球从左端等高线A处自由下滑,由于小球与毛巾之间有摩擦力,小球的能量有损失,所以小球不能到达右侧等高线处。
②[2]更换较光滑的棉布面,小球所受摩擦力变小,小球损失的能量变小,重复刚才的操作,小球滑到右侧斜面最高点更高些,比第一次距离等高线近。
③[3]斜面越光滑,小球所受摩擦力越小,小球损失的能量越少,小球滑到右侧斜面最高点距离等高线越近,则当右侧斜面光滑时,小球将到达右侧等高线处。
(2)[4]倾角越小,小球在右侧斜面上运行的距离越大,当倾角为0°时,小球将一直运动下去,则小球在水平面运动时受到的阻力为0,则小球将做匀速直线运动。
(3)①[5]当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,合力为零,所以实验要求拉动物块时均需要保持物块做匀速直线运动,由二力平衡条件可知,拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小。
②[6]由图3中甲、乙两图可知,两次实验中,接触面的粗糙程度相同,乙图中物体对接触面的压力较大,由于,所以乙图中物体所受摩擦力较大,则可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
③[7]由图3中乙、丙两图可知,物体对木板的压力等于A、B两物块的总重力,所以压力相同,A、B是完全相同的两个物块,与木板的接触面的粗糙程度不变,所以乙、丙两图中接触面的粗糙程度也相同,实验测得,则乙、丙两图中物块所受摩擦力相同,所以可得出结论:压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小相等。
26. 阅读短文回答问题:
失重与微重力
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力,这是不对的。根据,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。(g取10N/kg)
(1)失重状态下的人造地球卫星______(选填“受到”或“不受”)重力,人造卫星的质量与在地面上时相比______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在完全失重的空间实验室里,下列实验不能完成的是( )
A.用秒表测时间 B.探究平面镜成像实验
C.用弹簧测力计测重力 D.用刻度尺测书本长度
(3)一个在地面上20kg的物体,在距离地面200km的高度所受的重力为______N;
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是( );
A、 B、 C、 D、
(5)假如地球失去重力,下列情景不可能出现的是( )
A.河水不会流动,瀑布从此消失 B.饮料倒不进入的嘴里
C.人轻轻一跳,就可以离开地球 D.月亮仍能绕着地球转
【答案】 ①. 受到 ②. 不变 ③. C ④. 450 ⑤. B ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1][2]由材料可知,失重环境中物体的重力却仍然存在,即使是离地球几百千米的人造地球卫星也受到重力;人造地球卫星从地球发送到太空中只是位置变了,所含物质的多少没有改变,所以其质量不变。
(2)[3] A.秒表测时间时,利用是弹性势能或电能,没有涉及到重力问题,故A不符合题意;
B.探究平面镜成像实验,利用的是光的反射原理,与重力无关,可以完成实验,故B不符合题意;
C.弹簧测力计工作原理是根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比,拉力能使弹簧伸长,能用弹簧测力计测量拉力,但物体在失重状态下,利用物体重力将不能对弹簧测力计产生拉力作用,所以在失重状态下,不能用弹簧测力计测量重力,,故C符合题意;
D.用刻度尺测量物体的长度,没有涉及到重力问题,在失重状态下能用刻度尺测长度,故D不符合题意。
故选C。
(3)[4]由题知,在距离地面1000km的高度时,重力常数约为0.75g,则一个在地面上质量为60kg的物体在距离地面1000km的高度所受的重力为
(4)[5]根据知,物体所受的重力跟它的质量成正比,所以物体重力的大小与其质量的关系图像过坐标原点的倾斜直线,综上分析知,故B正确,ACD错误。
故选B。
(5)[6]A.河水在重力作用下由高处流向低处,瀑布也是由于水受到重力而形成的,如果没有重力河水不会流动,瀑布从此消失,故A不符合题意;
B.饮料在重力作用下可以倒在嘴里,如果没有重力,则饮料不可能被倒入嘴中,故B不符合题意;
C.由于人受到重力的做跳起后总要落回地面,没有重力作用,人轻轻一跳,不会落回地面,即可以离开地球,故C不符合题意;
D.月亮在地球重力的作用下绕地球转动,如果没有重力,月亮不再绕地球转动,没有重力月亮仍能绕着地球转的说法是错误的,故D符合题意。
故选D。接触面材料
小车受摩擦力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
20.2
棉布
较大
40.0
木板
小
90.1
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
车架材料
碳纤维
车架材料体积/
2500
车架质量/kg
4
整车质量/kg
10
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