粤沪版物理八年级下册第六章力与机械同步训练
考试时间:90分钟;命题人:教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、小明在做“探究力的作用效果与哪些因素有关”的实验时将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线悬挂钩码(钩码的规格均相同),如图所示。关于钩码对钢片的拉力,以下说法正确的是()
A.实验过程中,力的作用效果是通过钩码的数量来反映的
B.由图甲、丙可以发现:力的作用效果与力的大小有关
C.由图乙、丙可以发现:力的作用效果与力的作用点有关
D.图甲中钩码对钢片有力的作用,而钢片对钩码无力的作用
2、如图,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,手拉着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数()
A.不断增大 B.不断减小
C.先增大,后减小 D.先减小,后增大
3、如图所示,均匀木棒AB长1m,水平放置在OO'两个支撑点上。已知AO、O'B长度均为0.25m,若在B端竖直向上施力稍微拍起一点距离,需要用力10N;若在B端竖直向下施力稍微压下一点距离,需要用力()
A.10N B.20N C.30N D.40N
4、如图描述的是小明同学用手探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的情景,用手分别压在玻璃板和桌面滑动(甲、乙),然后再用另一只手压在手上在桌面滑动(丙),下列说法中不正确的是()
A.甲和乙是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
B.乙和丙是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
C.比较甲和乙,感觉甲的阻力大
D.比较乙和丙,感觉丙的阻力大
5、关于力的知识,下列说法中不正确的是()
A.用手捏一个空易拉罐,易拉罐变瘪了,表明力可以使物体发生形变
B.排球运动员扣球使球的运动方向发生了改变,表明力可以改变物体的运动状态
C.人推车时,人也受到了车对人的推力
D.静止在水平桌面上的物理课本,受一个力的作用
6、下列作图中,错误的是()
A. 踢到空中的足球
B. 挂在墙上的球
C. 被风吹动的氢气球
D. 水面静止的皮球
7、下列关于弹力形成的说法正确的是()
A.将一叠书放在桌面上,我们没有观察到桌面有什么变化,因此桌面没有产生弹力
B.风将树枝吹得弯曲,因此树枝产生弹力
C.磁铁将一铁片吸得弯曲,但磁铁未与铁片接触,因此铁片不产生弹力
D.将一块正方体的橡皮泥捏成一个小兔子形状,因为橡皮泥的形状发生改变,所以小兔子有弹力
8、为了不损坏“中国天眼”(FAST)的反射面板,我国研制出了“微重力蜘蛛人”设备来解决日常维护问题。如图所示,在检修时利用氦气球的浮力可以减小蜘蛛人()
A.质量 B.惯性
C.受到的重力 D.对反射面板的压力
9、罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验,她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内,握住杠杆的A端迅速向下压,棉花被点燃,下列说法正确的是()
A.该杠杆是费力杠杆
B.该杠杆是省力杠杆
C.向下压活塞时,将内能转化为机械能
D.在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力
10、体育活动中蕴含很多物理知识,下列说法正确的是()
A.击球时,球拍先给羽毛球的作用,羽毛球后给球拍力的作用
B.扣杀排球时手感到疼痛,说明球对手的力大于手对球的力
C.投出去的篮球在空中上升过程中,受到重力的作用
D.踢出去的足球会停下来,说明物体的运动需要力来维持
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、有一杠杆长 2m,左端挂 120N 物体,右端挂 180N 物体,杠杆平衡时,支点应放在距左端 m 处;若两端的重力各减少 30N 要使杠杆平衡,则支点应向 移动 m。
2、如图所示,杠杆 重为 、长为 ,可以绕固定在竖直墙面上的 点转动,小磊同学用手在A端用一始终水平的拉力 把杠杆缓慢往水平位置拉,在这个过程中拉力将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。从杠杆平衡条件角度分析小磊 (选填“能”或“不能”)把杠杆拉至水平位置。
3、如图所示,在水平拉力 作用下,木板甲在水平地面向右做匀速直线运动,同时木块乙相对于地面保持静止,如果木板甲受到水平地面的滑动摩擦力大小为6N。不计空气阻力,则弹簧测力计的示数为 N。
4、人在游泳时,用手不停地向后划水,人就会向前运动,推动人向前运动的力的施力物体 (选填“水”或“手”),此现象说明力的作用是 。
5、在探究“杠杆平衡的条件”实验中,杠杆在图所示位置静止,此时应该将右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在 位置平衡。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图是公路或桥梁的限重指示牌,通过计算回答:该公路或桥梁,可以通过1.8×105N重的大型载重卡车吗?(用两种方法)
2、杠杆平衡时,阻力F2为20牛,动力臂L1为0.4米,若动力F1为50牛,求阻力臂L2.
3、如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点,物体G2重为40N,将G2放在B点时,G1 对地面的压强为2×104Pa,已知OA=0.2m,OB = 0.1m,问:
(1)此时细绳作用于A的拉力是多大?
(2)正方体G1的重力是多少?
(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,经过多少秒时间,可使G1对地面的压力恰好为零?
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力; ②接触面的粗糙程度。
根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验:
(1)通过比较 两图,可验证猜想①;通过比较 两图,可验证猜想②。进一步归纳得出结论:接触面所受的压力越 (选填“大”或“小”),接触面越 (选填“光滑”或“粗糙”),滑动摩擦力越大。
(2)有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关,于是设计了以下两种实验方案:
将木块竖直切去一半,如图丁,重复(1)的操作过程,比较图甲和图丁
将木块侧放,如图戊,重复(1)的操作过程,比较图甲和图戊
你认为合理的实验方案是 (选填“A”或“B”)
2、小明同学在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 。
(2)如图甲所示,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码;
(3)如图乙所示,改用弹簧测力计向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时其示数将 ,原因是 。
(4)小明查阅资料发现:当杠杆平衡时,所有动力与其力臂乘积之和等于所有阻力与其力臂乘积之和相等,于是他做了如图丙所示的实验,在杠杆左端挂了一个重为G1的物体,在杠杆右端不同位置分别挂了重为G2和G3的物体,并测出相对应的力臂,杠杆仍然在水平位置平衡。请写出此状态下杠杆平衡时的表达式: 。(答案必须利用丙图给的物理量表示)
(5)学习了机械效率后,如图丁小明使用同一杠杆(质地均匀)采用两种方法将物体A提升相同的高度,在工作过程中方法一和方法二的机械效率分别为 和 ,则 (“>”、“=”或“<”)。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】A.实验中,当钢尺受到力的作用时,会发生形变,故力的作用效果是通过钢尺的形变程度来反映的,A不符合题意;
B.甲、丙两图中,力的作用点、方向相同,而力的大小(钩码个数)不同,钢片的形变程度不同,说明力的作用效果跟力的大小有关,B符合题意;
C.乙、丙两图中,力的作用点、大小都不同,所以不能得出“力的作用效果与力的作用点有关”,C不符合题意;
D.物体间力的作用是相互的,钩码对钢片有作用力,钢片对钩码有(反)作用力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】要完整的描述一个力,需要知道力的大小、方向、作用点,要探究每一个因素对力的影响,需要用到控制变量法。
2、【答案】D
【解析】根据图示可以看出,弹簧秤在从位置1移动到2的过程中,其力臂先增大后减小,因此弹簧秤的拉力先减小后增大,D符合题意.
故答案为:D
【分析】杠杆平衡时,仅减小动力臂时,动力变大。
3、【答案】C
【解析】由于重心在木棒的中心,抬B端时,支点为O,据杠杆的平衡条件有G (0.5m-0.25m)=10N×0.75m
解得G=30N
压B端时,支点为O',此时有F 0.25m=30N×0.25m
解得F=30N
故答案为:C。
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
4、【答案】C
【解析】AC.图中甲、乙所用压力相同,接触面的粗糙程度不同,乙更粗糙些,所受摩擦力应较大些,所以A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
BD.乙、丙的接触面粗糙程度相同,丙的压力大,所受摩擦力应该大些,所以B、D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】影响摩擦力大小的因素有压力、接触面的粗糙程度。探究影响摩擦力大小与其中一个因素的关系时,采用控制变量法的思想,控制要研究的因素不同,保持其余因素相同。
5、【答案】D
【解析】A.用手捏一个空易拉罐,易拉罐变瘪了,在力的作用下易拉罐的形状发生改变,表明力可以使物体发生形变,A正确,不符合题意;
B.运动状态的改变包含物体速度大小、速度方向的改变,排球运动员扣球使球的运动方向发生了改变,表明力可以改变物体的运动状态,B正确,不符合题意;
C.力的作用是相互的,人推车时,人也受到了车对人的推力,C正确,不符合题意;
D.静止在水平桌面上的物理课本,受重力、支持力两个力的作用,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,平衡力最少有两个力;力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状。
6、【答案】A
【解析】A.空中的足球受空气阻力和重力的作用,作用在球的重心,重力方向竖直向下,阻力方向与该点的运动方向相反,已知条件中没有指出球的运动方向,所以不能确定F的方向,故错误,符合题意;
B.挂在墙上的球受到三个力的作用:重力、墙对它的支持力、绳子对它的拉力,物体受多个力作用时,作用点放在物体的重心,故正确,不符合题意;
C.气球在竖直方向上,气球受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮,在空中由于风的作用,使他沿水平方向受到风的作用力F,绳子会对气球产生拉力F拉,故正确,不符合题意;
D.皮球静止在水面,所以重力和浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,故正确,不符合题意.
故答案为:A.
【分析】空中飞行的足球,不考虑空气阻力,只受到重力,不受到脚对足球的作用力。
7、【答案】B
【解析】A.将一叠书放在桌面上,桌面由于受到压力而发生微小形变,产生弹力,不符合题意;
B.风将树枝吹得弯曲,树枝发生弹性形变,因此树枝产生弹力,符合题意;
C.磁铁将一铁片吸得弯曲,铁片发生弹性形变,故铁片产生弹力,不符合题意;
D.将一块正方体的橡皮泥捏成一个小兔子形状,因为橡皮泥发生的是塑性形变,故小兔子没有弹力,不符合题意。
故答案为:B
【分析】物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,弹力作用在与其接触的物体上。物体发生塑性形变不产生弹力。
8、【答案】D
【解析】“微重力蜘蛛人”即在检修人员的身上系上氦气球,由于氦气球受到空气竖直向上的浮力作用,所以气球对人有竖直向上的拉力作用,以此来减小人对反射面板的压力,从而不损坏反射面板。
故答案为:D。
【分析】力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
9、【答案】B
【解析】A.图中动力作用在杠杆的A端,活塞对杠杆的力为阻力,该杠杆在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,A不符合题意;
B.图中动力作用在杠杆的A端,活塞对杠杆的力为阻力,该杠杆在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,B符合题意;
C.向下压活塞时,消耗了机械能,将机械能转化为筒内空气的内能,C不符合题意;
D.由图知,在B点竖直向下压与在A点竖直向下压相比,动力臂变小,而阻力、阻力臂不变,由杠杆平衡条件可得动力变大,即费力一些,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆。
10、【答案】C
【解析】A.击球时,球拍对羽毛球的作用力与羽毛球对球拍的作用力是一对相互作用力,它们是同时产生的,A不符合题意;
B.扣杀排球时手感到疼痛,说明力的作用时相互的,两个力的大小相等,B不符合题意;
C.地球周围的物体都受到重力作用,投出去的篮球在空中上升过程中,也受到重力的作用,C符合题意;
D.踢出去的足球会停下来,是因为足球受到地面的摩擦力作用,说明力能改变物体的运动状态,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,改变物体的运动状态;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
二、填空题
1、【答案】1.2;右;0.05
【解析】设支点距左端距离为L,则由杠杆平衡条件可知
代入数据可得
可解得 若两端的重力各减少30N要使杠杆平衡,此时
代入数据可得
可解得
由
可知支点应向右移动0.05m。
【分析】根据杠杆上力的大小,可以计算力臂的比值,并计算力臂大小;根据力的改变,计算力臂长度。
2、【答案】变大;不能
【解析】在杠杆缓慢地拉至水平位置的过程中,动力始终水平,所以动力臂L变小,阻力G的大小不变,而阻力臂却逐渐增大,由杠杆的平衡条件可得,拉力增大。
在A点施加一个始终水平向右的拉力F,当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点,即力臂为0,则动力与动力臂之积为0,不能满足杠杆的平衡条件,故不能把杠杆拉至水平位置。
【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
3、【答案】4
【解析】甲水平方向受到水平向右的拉力、地面给甲水平向左的摩擦力和乙给甲水平向左的摩擦力,乙给甲水平向左的摩擦力
f=F-f地=10N-6N=4N
由力的作用相互性可知甲给乙水平向右的摩擦力是4N,A相对于地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力和摩擦力是平衡力,弹簧测力计的示数等于摩擦力,为4N。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
4、【答案】水;相互的
【解析】游泳时手向后划水,人给水一个向后的力,物体间力的作用是相互的,同时水给人一个向前的力,推动人向前运动的力的施力物体是水,人会向前运动,说明力的作用是相互的。
【分析】力是物体对物体的作用,力现象涉及两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体,结合题目对力的描述确定力的施力物体和受力物体;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力.
5、【答案】右;水平
【解析】将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,直到杠杆在水平位置平衡。
【分析】调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节,杠杆水平平衡时,便于从杠杆上读取力臂的大小。
三、计算题
1、【答案】解:①允许通过的最大质量m=20t=2×104kg,
允许通过最重G=mg=2×104kg×9.8N/kg=1.96×105N>1.8×105N,所以可以通过.
②∵G=mg,∴大型载重卡车的质量m车= = ≈18367kg=18.367t<20t,所以可以通过.
【解析】①已知允许通过的最大质量,根据公式G=mg计算最大重力,和大型载重卡车的重力进行比较即可得出答案.②根据公式G=mg计算大型载重卡车的质量,然后和限载标识上的质量进行比较即可得出答案.
2、【答案】解:
由杠杆平衡条件可知:
F1L1=F2L2,
所以L2= = =1m.
答:杠杆平衡时的阻力臂是1m
【解析】知道动力臂、动力大小、阻力大小,利用杠杆平衡条件求阻力臂的大小.
3、【答案】(1)解:设此时细绳作用于A的拉力为FA,由杠杆的平衡条件可得FA·OA= G2·OB,
则绳子的拉力: FA= G2= ×40N=20N;.
答:此时细绳作用于A的拉力是20N;
(2)解:此时G,对地面的压强为2×104Pa,则由p= 可得,G1对地面的压力:
F1= pS1=2×104Pa×(0.05m)2= 50N;
因正方体对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力,
所以,正方体G的重力: G1=F1+FA= 50N + 20N = 70N;
答:正方体Gi的重力是70N;
(3)解:Gi 对地面的压力恰好为零时,绳子的拉力FA'=G1=70N,设此时G2向右运动到D位置,由杠杆的平衡条件可得: FA'·OA = G2·OD,
则OD= ·OA= ×0.2m =0.35m,
G2向右运动的距离:s= OD- OB = 0.35m-0.1m =0.25m,
由v= 可得,G2向右匀速直线运动的时间: t= = 5s。
答:经过5s后,可使G1对地面的压力恰好为零。
【解析】(1)杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可; (2)已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力,结合压力大小和拉力求解物体的重力; (3)结合力臂大小求解物体移动的距离,结合物体的速度求解运动时间。
四、实验探究
1、【答案】(1)甲乙;甲丙;大;粗糙
(2)B
【解析】【解答】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。
实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而得出弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
(2)研究滑动摩擦力的大小与压力的关系,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力的大小,故应比较甲、乙两图。
研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,故应比较甲、丙两图。
比较图中弹簧测力计示数的大小,进一步得到结论:接触面所受的压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)探究摩擦力跟接触面积的关系时,将木块切去半,则木块对桌面的压力也变为一半,只控制接触面粗糙程度不变,没有控制压力大小不变,实验结论是不可靠的;将木块侧放,改变了接触面积,同时控制了压力和接触面的粗糙程度都不变,方案可以达到实验目的,B符合题意,A不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)实验原理:二力平衡的条件。
(2)控制变量法的运用:影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
2、【答案】(1)右;便于测量力臂
(2)6
(3)变大;F的力臂变小,阻力、阻力臂不变
(4)G1 l1 =G2 l2 +G3 l3
(5)<
【解析】【解答】(1)调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,由杠杆的平衡条件知道,FAlA =FB lB ,
即4G×3L=FB ×2L,
解得FB =6G,所以,需挂6个钩码;(3)保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力变大;(4)由图丙所示的实验装置知道,在杠杆左端挂了一个重为G1 的物体,在杠杆右端不同位置分别挂了重为G2 和G3 的物体,杠杆仍然在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件总结成所有“动力×动力臂”的和等于所有“阻力×阻力臂”的和,所以,此状态下杠杆平衡时的表达式是:G1 l1 =G2 l2 +G3 l3;(5)由图知道,使用甲装置提起物体时,拉力做的功包括两部分:克服物重、克服杠杆重力;使用乙装置提起物体时,由于杠杆的重心在O点,所以,拉力做的功只要克服物重即可,由 知道,第二种装置的机械效率更高。
【分析】(1)调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;水平平衡的杠杆便于测量力臂;(2)根据杠杆平衡条件,可以计算杠杆上所挂钩码的个数;(3)拉力在杠杆上的角度变大时,力臂变化,力的大小变化;(4)杠杆上多个力时,动力和动力臂的乘积,等于多个力和各自力臂的乘积的和;(5)使用杠杆时,对杠杆做的额外功越多,杠杆的机械效率越小。