2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练单元测试卷:第七章 力(较难)
一、选择题
1.(2023八下·武都期末)以下关于力的概念中,不正确的是( )
A.力不可以脱离物体而独立存在
B.力是物体与物体之间的相互作用
C.不接触的物体间可能有力的作用
D.相互接触的物体间一定有力的作用
2.(2017八下·龙华期中)在学习物体受力分析时,小东对静止在斜面上的物体作出了如图所示的受力图,下列说法正确的是( )
A.F3是物体受到的重力
B.F4是物体受到的重力,并且等于F1
C.F2是物体受到的滑动摩擦力,方向沿斜面向上
D.F1和F3是一对相互作用力,F1=F3
3.(2017八下·杜尔伯特期中)下面关于力学现象的解释中,正确的是( )
A.大力士不能凭空把自己举起来,说明力是使物体运动的原因
B.汽车上坡,没有向上的推力或拉力,车会向下运动,说明车此时没有惯性
C.物体在空中自由下落,速度越来越快,说明力是改变物体运动状态的原因
D.球在草地上越滚越慢,说明力的作用效果只能改变物体运动速度的大小
4.(初中物理八年级下学期 第七章 力 综合复习(广西专用))在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则( )
甲 乙
丙 丁
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁C.L甲=L乙5.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比.某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量x的图线可能是下图所示图线中的哪一个( )
A. B.
C. D.
6.(2023八下·南岗月考)下列关于力的描述错误的是( )
A.甲图所示,小冬用力推小泽的船,却使两船同时分开,说明物体间力的作用是相互的
B.乙图所示,通过开门和关门,可以体验到力的作用效果跟力的三要素有关
C.丙图所示,“小丑”摆动中不易从线绳上落下,因为“小丑”的重心在线绳之下
D.丁图所示,所砌墙壁与重垂线平行时,说明墙壁竖直
7.(2023八下·镇江期中)如图所示,是我们常见的图像,这种图像如果在横纵坐标加上适当的物理量及单位,不可以用来描述的是( )
A.弹簧伸长的长度与弹簧所受拉力的关系
B.物体所受重力与质量的关系
C.物体的密度与质量的关系
D.匀速直线运动中路程与时间的关系
8.(2023八下·金湖期末) 取一轻质塑料尺,在其中心处固定一重物时,塑料尺发生了形变,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.重物受到重力、支持力、弹力的作用
B.重力使塑料尺发生弹性形变
C.重物对尺的压力大于尺对重物的支持力
D.重物受到支持力,是由于塑料尺发生弹性形变产生的
9.(2023八下·吉林期末)6月22日吉林省第一届全国龙舟邀请赛在长春市伊通河激情开赛。在比赛过程中,使龙舟快速前进的力是( )
A.桨对水的力 B.水对桨的力
C.水对龙舟的阻力 D.龙舟所受的重力
10.如图所示的图像中,能正确反映重力和质量关系的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.(2023八下·秦淮期中)某实心金属工件的质量与体积的关系如图甲所示,该工件的密度是 kg/m3。测力计示数如图乙所示,该工件的重力是 N,将该工件沉没入装有一定量水的量筒中如图丙所示,液面将升至量筒的 mL刻度处。小明用“3D”打印机打印了一个和该工件大小相等的模型,密度仅为该工件的,则该模型的质量是 g。
12.(2018八下·无锡月考)若某同学准备自己动手制成弹簧测力计,它们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像,若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 ,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 。
13.(2018八下·北京期末)小雨同学在研究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系时,通过测量得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系式为:F= 。
14.(2018八下·丹阳月考)大雪会造成房屋垮塌,小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来器材进行了测量:
(1)① 用弹簧测力计测出空杯子重力为0.2N ;(g均取10N/kg)
② 将杯子里装满水,用弹簧测力计测出总重,如图为 N ,
③ 将杯子里装满雪的样品,用弹簧测力计测出总重为1N 。杯中雪的样品体积是 cm3 ,雪的样品密度是 g / cm3 。
(2)若屋顶面积为100m2 ,雪的厚度为20cm ,则屋顶雪的总重力是 N 。
15.(2018-2019学年人教版物理八年级下学期 7.3 重力 同步练习)把一条盘在地上、长为L的质量分布均匀的软绳向上提起,当绳刚好拉直时,它的重心位置升高了 ;把一边长为L的正方形均质薄板ABCD(如图7所示)绕C点翻到对角线AC处于竖直位置时,其重心升高了 。
16.(2022八下·香洲期末)小海同学选取质量已知的钩码作为被测物体,探究“重力大小与质量的关系”,记录的数据如下表所示:
实验序号 质量/kg 重力/N 重力与质量的比值(N/kg)
1 0.10 1.0 10
2 0.15 1.5 10
3 0.25 2.5 10
①实验需要的测量工具是 。
②分析数据,得到的结论是:物体所受的重力与它的质量成 。
③小海又选取了苹果、水杯、课本三件物品替代钩码,增加了所需的测量工具继续完成探究实验,你认为他的做法 (选填“合理”或“不合理”)。
三、计算题
17.弹簧受力时一般遵循“胡克定律”,即:在一定的范围内,弹簧所受拉力F的大小跟弹簧伸长量x成正比,即F=kx,式中k称为弹簧的“劲度系数”,单位是“N/m”.已知:某弹簧不受任何力时长度为12cm,当该弹簧受到拉力F1=2N时长度为16cm;受到拉力F2时长度为18cm.已知:拉力F1、F2均在该弹簧一定的范围内,求该弹簧的劲度系数k和拉力F2的大小.
18.一座公路桥梁的两端立有限载20t的标志.一辆自身重力为5×104N的汽车,装有5m3的砖,已知ρ砖=2×103kg/m3,试通过计算说明它能否通过这座桥?(g取10N/kg)
四、实验探究题
19.(2018-2019学年人教版物理八年级下学期 7.1 力 同步练习)在探究力的作用效果与什么因素有关的课题中,小明和同学们进行了如下实验:
①如图甲所示,将一钢尺的下端固定不动,用力F1去推动钢尺上a点处,观察钢尺的变化;
②如图乙所示,保持钢尺的下端固定不动,用力F1去推动钢尺上的b点处,观察钢尺的变化;
③如图丙所示,保持钢尺的下端固定不动,改变力的方向,用力F1去推动钢尺上的a点处,观察钢尺的变化;
④如图丁所示,保持钢尺的下端固定不动,用更大的力F2,去推动钢尺上a点处,观察钢尺的变化。
(1)实验中,用力推钢尺,钢尺发生弯曲,说明 。
(2)由甲、乙两次实验可知,力的作用效果与力的 有关。
(3)由甲、丙两次实验可知,力的作用效果与力的 有关。
(4)由 和 两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关。
(5)此次探究活动中用到的方法是( )
A.控制变量法 B.物理模型法 C.转换法
20.(2021八下·锦江期末)某实验小组的同学对两根原长都为8cm、粗细不同的A、B橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量x,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为 cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计,它们外壳相同,刻度线分布情况相同,则用橡皮筋 (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度较高。
(3)若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为 N。
(4)实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体,用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力,下表是2次测得的总重力及对应液体的密度(g取10N/kg)。则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上 N的位置。
液体种类 酒精 植物油
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9
21.(2019八下·长春月考)某小组同学在探究物体所受重力的大小跟哪些因素有关的实验中,进行了如下的实验探究:
(1)如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数,此时测力计的示数是 N.
(2)根据上述表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像;
(3)由图像可得出的结论是:物体所受的重力大小与物体的质量成 .
(4)从前发生过这样一件事:一位商人在荷兰买进了大量青鱼,裝上船从荷兰运往靠近赤道附近的索马里首都摩加迪沙,到了那里,称得青鱼的重少 这么多的青鱼到哪里去了 请你利用表中提供的信息,回答问题:
青鱼失踪的原因是 .
五、综合题
22.(2015八下·始兴期中)阅读文章,回答问题.
牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.这就是牛顿第三定律.
牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛.人走路时用脚蹬地.脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进.轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进.汽车的发动机驱动后轮转动,由于轮胎和地面间有摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进.汽车的牵引力就是这样产生的.如果把后轮架空,不让它跟地面接触,这时让发动机驱动后轮转动,由于车轮不推地面,地面也不产生向前推车的力,汽车就不能首进.
根据上述知识,回答下列问题:
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小 ,方向 ,且作用在 ,这就是牛顿第三定律.
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小 (填“大于”、“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小.
(3)人走路时用脚蹬地,脚对地施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,则这两个力的大小关系是
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法判断
(4)下列现象中,不是一对作用力与反作用力的是
A.划船时,船桨对水的力与水对桨的力
B.地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
C.汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力
D.静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】A.力不可以脱离物体而独立存在,故A正确不合题意;
B.力是物体与物体之间的相互作用,故B正确不合题意;
C.不接触的物体间可能有力的作用,例如万有引力,故C正确不合题意;
D.相互接触的物体间不一定有力的作用,还要产生挤压或形变才行,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据力的定义和作用方式判断。
2.【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】分析4个力的如图所示:
可见F3不是重力,故A错误;F4虽然是重力但和F1不相等,而是大于F1,故B错误;物体是静止的,不存在滑动摩擦力。F2是静摩擦力,故C错误;F1和F3大小相等、方向相反、同一直线、作用在不同的物体上。是相互作用力,故D答案正确。
【分析】本题学生要明确力的三要素,并能进行受力分析,能准确画出力的示意图。
3.【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】A.力是物体对物体的作用,所以大力士不能凭空把自己举起来,A不符合题意;
B.汽车上坡,没有向上的推力或拉力,车会向下运动,是因为车受到重力作用,有沿斜面向下的分力,所以B说法错误;
C.物体在空中自由下落,由于受到重力作用,速度越来越快,说明力是改变物体运动状态的原因,C说法正确;
D.力的作用效果可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状,所以D说法错误.
所以答案选C.
【分析】本题综合考查了力的概念、惯性、力的作用效果等知识,要结合所学知识认真分析.
4.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】弹簧受到的拉力与其伸长量成正比,而图甲和丙都是让弹簧伸长的,图乙和图丁都是让弹簧压缩的,图甲和图丙上的作用力相同,故伸长量相同,图乙和图丁的作用力相同,故压缩量相同,故ACD错误,B正确。
故答案为:B
【分析】图甲虽然看上去只有一个拉力,实际上另一个拉力是墙,所以与丙的作用效果相同,同理,图乙和图丁的作用力相同。
5.【答案】C
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】实验中用横轴表示弹簧的伸长量x,纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小);
弹簧平放时测量自然长度,此时弹簧伸长量为0cm;
当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0N(即:F=0N);
因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与其所受的拉力成正比,综合上述分析四个图像中只有选项C符合;
故选C。
【分析】弄清坐标轴代表的意义,并能综合分析拉力F与伸长量△L的关系.需要注意弹簧的平放与竖直放对横纵坐标的影响。
6.【答案】C
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】A、甲图所示,小冬用力推小泽的船,却使两船同时分开,说明物体间力的作用是相互的,故A不符合题意。
B、乙图所示,通过开门和关门,可以体验到力的作用效果跟力的三要素有关,故B不符合题意。
C、丙图所示,“小丑”摆动中不易从线绳上落下,因为“小丑”的重心在线绳上,故C符合题意。
D、 重垂线就是利用重力的方向始终是竖直向下的特点工作的,因此重垂线如果跟墙壁平行,那就说明墙壁是竖直的了,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】物体在施力的同时必然也受力,说明物体间力的作用是相互的;
开关门的位置不一样,即力的作用点不同,最终得到的力的作用效果也不同;
重心刚好位于绳上时,可以使得物体在绳上保持平衡,从而无论如何摆动也都不会轻易落下;
重垂线体现出来了重力的方向,以此可以去判断一个物体是否竖直放置。
7.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;速度公式及其应用;探究弹簧测力计原理的实验;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】 由图象可知,横坐标表示的物理量和纵坐标表示的物理量是成正比的关系。
A、在弹性限度内,弹簧的伸长与弹簧所受拉力成正比。故A不符合题意;
B、物体的重力和质量成正比。故B不符合题意;
C、密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量无关,不可以用该图象描述。故C符合题意;
D、匀速直线运动的物体,速度是一定值,路程和时间成正比。故D不符合题意。
故选:C。
【分析】该图象反应的物理量之间成正比关系。
8.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A:重物受到重力和弹力的作用,塑料尺对球的支持力属于弹力,A错误;
B:重物对塑料尺的压力让塑料尺发生弹性形变,B错误;
C:重物对尺的压力和尺对重物的支持力是相互作用力,大小相等,C错误;
D:重物受到支持力,是由于塑料尺发生弹性形变产生的,D正确。
故选D。
【分析】重物对塑料尺的压力让塑料尺发生弹性形变,塑料尺对重物施加竖直向上的支持力。重物静止,重物受到的支持力和重力是平衡力,重物对尺的压力和尺对重物的支持力是相互作用力。
9.【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】在比赛过程中,船桨对水施加向后的力,同时水对船桨施加向前的反作用力,从而使龙舟前进,则使龙舟快速前进的力是水对桨的力。
故选B。
【分析】对龙舟进行受力分析即可。
10.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】 重力和质量成正比,当质量为零时,重力也是零,所以重力和质量的关系图象是一条过原点的直线 ,故A符合题意,BCD不符合题意
故选择A
【分析】物体的重力跟物体的质量成正比,属于正比函数图象
11.【答案】5103;1;46;10
【知识点】密度公式及其应用;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】由图甲可知,当时,体积为,所以该工件的密度为
由图乙可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,所以可知该工件的重力为1N。
根据公式可知,该工件的体积为
由图丙可知,量筒的分度值为2mL,所以水的体积为26mL,该工件沉没入水中时,液面将升至量筒的刻度为
由于模型的密度仅为该工件的,则可得模型的密度为
又该工件的体积为
则模型的质量为
【分析】根据质量和体积的比值,计算密度;根据测力计指针位置,测量力的大小;根据质量和密度的比值,计算体积,结合量筒中液面,计算液体高度位置;根据密度和体积的乘积计算质量。
12.【答案】B;A
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】由图象可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计;
在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计.
故答案为:B;A.
【分析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,在施加相同拉力的情况下,弹簧的伸长量越大,弹簧测力计越灵敏,弹簧伸长量越小,一般量程会越大,我们可以根据需要选择制作弹簧测力计的材料.
13.【答案】20(N/cm) x
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】由表中数据可知:当弹力为1N时,弹簧伸长量为2cm;当弹力为2N时,弹簧伸长量为4cm;当弹力为3N时,弹簧伸长为6cm,依此类推,可得出结论:弹力与弹簧伸长量成正比; 设F=kx,则比例系数: , 所以弹力F与弹簧伸长量x的关系式为:F=20(N/cm) x. 故答案为:20(N/cm) x
【分析】结合表格,找出数量关系即可.
14.【答案】(1)2.2;200;0.4
(2)8×104
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1)②杯子装满水时水的重力: ,
∵ ,且 ∴杯内水的体积: ,∵杯子的容积一定,∴杯中雪的样品体积: ;②杯子装满雪时雪的重力: ,雪的样品密度 ;(2)屋顶雪的体积: ,屋顶雪的重力: .
故答案为:(1). 2.2 200 0.4 (2) 8×104
【分析】(1)②根据测力计的分度值和指针位置读出水和杯子的重力;雪的样品体积等于水的体积,要根据上一问计算出水的重力,然后可求得水的体积,计算出水的体积即为杯子的容积;
③根据“将杯子装满雪,用测力计测出总重1N”可求得雪的重力,然后可知其质量,最后用ρ=求得雪的密度;
(2)首先计算屋顶雪的体积,然后乘以密度再乘以g就可计算出屋顶雪的总重力
15.【答案】;
【知识点】重心
【解析】【解答】本题由重心的定义及物体形状的变化可以判断出物体重心位置的变化;因为软绳质量分布均匀,所以盘在地上时,重心在地面上,当绳向上拉直时,重心在它的几何中心上,中心升高了 ,即重心升高了 。正方形薄块的重心在两对角线交点处,当重力作用线与对角线AC重合时,重心升得最高,此过程中重心升高了: ,即重心升高的最大高度为 。
故答案为:;。
【分析】规则的物体的重心在物体的几何中心,重心的变化是重心先后的高度差。
16.【答案】弹簧测力计;正比;合理
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】①重力大小与质量的关系,需要知道每次实验钩码的质量和重力,其中钩码的质量已知,用弹簧测力计测出钩码的重力即可。
②分析表格中数据,物体所受的重力与它的质量比值为一定值,说明物体所受的重力与它的质量成正比。
③选取其他物品代替钩码完成探究实验,使结论更具有普遍性、广泛性,做法是合理的。
【分析】(1)探究重力和物体质量的关系时,需要利用弹簧测力计测量力,利用天平测量质量;
(2)根据多次实验可知,物体的重力和质量成正比;
(3)换用不同的物体进行实验,可以探究普遍性。
17.【答案】解:弹簧的原长为12cm,到拉力F1=2N时长度为16cm,弹簧的伸长x=16cm﹣12cm=4cm=0.04m,可知弹簧的“劲度系数”:由F=kx得,拉力F2=kx=50N/m×(0.18m﹣0.12m)=3N.答:该弹簧的劲度系数k为50N/m;拉力F2是3N.
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【分析】根据在弹性限度内伸长与所受拉力成正比,求出“劲度系数”;利用公式F=kx即可计算拉力F2.
18.【答案】m车==5×103kg=5t
m砖=ρ砖V=2×103kg/m3×5m3=10×103kg=10t
m总=15t<20t,所以能通过
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】能否通过桥梁,判断的依据是装载货物的汽车所受的重力和桥梁的限载进行比较,当装载货物的汽车所受的重力小于桥梁的限载时,可以通过。
19.【答案】(1)力可以改变物体的形状
(2)作用点
(3)方向
(4)甲;丁
(5)A
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】(1)由图知,推力的作用效果是使钢尺发生形变,说明力可以改变物体的形状;(2)甲、乙两图,力的大小和方向相同,作用点不同,钢尺的形变不同,可得力的作用效果与力的作用点有关;(3)甲、丙两图,力的大小和作用点相同,方向不同,钢尺的形变不同,可得力的作用效果与力的方向有关;(4)甲、丁两图,力的作用点、方向相同,力的大小不同,钢尺的形变不同,可得力的作用效果与力的大小有关;(5)在探究力作用效果与什么因素有关时,用到了控制变量法。
【分析】(1)物体受力弯曲,说明力可以改变物体的形状;
(2)当保持力的方向和大小不变,只改变作用点时,探究力的作用点对力的作用效果的影响;
(3)当保持力的大小和作用点不变,改变力的方向时,探究力的方向对力的作用效果的影响;
(4)若探究力的大小对作用效果的影响情况时,要保持力的方向和作用点不变;
(5)由于力的作用效果有多个影响因素,探究时要利用控制变量法。
20.【答案】(1)12
(2)A
(3)22.5
(4)1.8
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)由图乙可知,A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与受到接力F成正比例函数的关系,即FA=kAΔxA,由图知,当FA=5N,ΔxA=10cm,代入数据得kA=0.5N/cm,因此FA=0.5ΔxA,在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
(2)由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。
(3)将与本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图可知,在拉力作用下B先达到最大伸长量15cm,A橡皮筋的伸长量也为15cm;当伸长量为15cm时,橡皮筋B上的力为15N,因为橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比,所以橡皮筋A上的力为
根据二力合成可得受到的最大拉力为15N+7.5N=22.5N
(4)液体的重力G液=mg=ρ液gV
测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液
测量酒精时G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N①
测量植物油时G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N②
将①②两式联立,解方程组得G桶=1.8N,该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上1.8 N的位置。
【分析】(1)根据橡皮筋受力的形变长度关系,计算受力后的长度大小;
(2)当橡皮筋受到的拉力形变程度越大,测量越精确;
(3)当物体受力后,形变程度较小,测量的量程较大,根据弹力范围判断最大量程;
(4)根据物体的密度和体积的乘积计算质量,计算重力,结合容器的重力计算总重力大小,从而判断容器重力的大小。
21.【答案】(1)2
(2)
(3)正比
(4)同一物体所处的纬度越高,所受重力越大
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据测力计指针位置读数为2N;(2)根据测量的数据在坐标图像中描点,连线,如图
;
(3)根据坐标图像,是过原点的直线,所以物体受到的重力大小和物体的质量成正比;(4)根据表格可知,不同纬度的引力大小不同,荷兰在高纬度,索马里在低纬度,引力大小不同,所以测量的重力有变化。
【分析】(1)根据弹簧测力计的分度值和指针位置读数;
(2)利用数据在坐标图像中描点连线;
(3)根据图像判断重力和物体质量的关系;
(4)不同纬度,重力和质量的比值不同,物体的重力不同。
22.【答案】(1)相等;相反;同一直线上
(2)等于
(3)C
(4)D
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】解:(1)则材料可知,两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律.(2)一对相互作用力的大小始终是相等的,所以石头对鸡蛋的作用力大小等于鸡蛋对石头的作用力大小.(3)人走路时用脚蹬地,脚对地施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,则这两个力是一对相互作用力,所以根据牛顿第三定律,它们的大小关系是F1=F2,即选项C是正确的.(4)A.划船时,船桨对水的力与水对桨的力,符合一对相互作用力的条件,是一对相互作用力;
B.汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力,符合一对相互作用力的条件,是一对相互作用力;
C.地球对人的吸引力与人对地球的吸引力,符合一对相互作用力的条件,是一对相互作用力;
D.静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力,作用在同一物体上,是一对平衡力.
故只有D符合题意.
故答案为:(1)相等;相反;同一直线上;(2)等于;(3)C;(4)D.
【分析】通过材料了解牛顿第三定律的内容,并根据定律的内容解答题干中所提出的问题,注意一对相互作用力和一对平衡力的区分.
1 / 12023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练单元测试卷:第七章 力(较难)
一、选择题
1.(2023八下·武都期末)以下关于力的概念中,不正确的是( )
A.力不可以脱离物体而独立存在
B.力是物体与物体之间的相互作用
C.不接触的物体间可能有力的作用
D.相互接触的物体间一定有力的作用
【答案】D
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】A.力不可以脱离物体而独立存在,故A正确不合题意;
B.力是物体与物体之间的相互作用,故B正确不合题意;
C.不接触的物体间可能有力的作用,例如万有引力,故C正确不合题意;
D.相互接触的物体间不一定有力的作用,还要产生挤压或形变才行,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据力的定义和作用方式判断。
2.(2017八下·龙华期中)在学习物体受力分析时,小东对静止在斜面上的物体作出了如图所示的受力图,下列说法正确的是( )
A.F3是物体受到的重力
B.F4是物体受到的重力,并且等于F1
C.F2是物体受到的滑动摩擦力,方向沿斜面向上
D.F1和F3是一对相互作用力,F1=F3
【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】分析4个力的如图所示:
可见F3不是重力,故A错误;F4虽然是重力但和F1不相等,而是大于F1,故B错误;物体是静止的,不存在滑动摩擦力。F2是静摩擦力,故C错误;F1和F3大小相等、方向相反、同一直线、作用在不同的物体上。是相互作用力,故D答案正确。
【分析】本题学生要明确力的三要素,并能进行受力分析,能准确画出力的示意图。
3.(2017八下·杜尔伯特期中)下面关于力学现象的解释中,正确的是( )
A.大力士不能凭空把自己举起来,说明力是使物体运动的原因
B.汽车上坡,没有向上的推力或拉力,车会向下运动,说明车此时没有惯性
C.物体在空中自由下落,速度越来越快,说明力是改变物体运动状态的原因
D.球在草地上越滚越慢,说明力的作用效果只能改变物体运动速度的大小
【答案】C
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】A.力是物体对物体的作用,所以大力士不能凭空把自己举起来,A不符合题意;
B.汽车上坡,没有向上的推力或拉力,车会向下运动,是因为车受到重力作用,有沿斜面向下的分力,所以B说法错误;
C.物体在空中自由下落,由于受到重力作用,速度越来越快,说明力是改变物体运动状态的原因,C说法正确;
D.力的作用效果可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状,所以D说法错误.
所以答案选C.
【分析】本题综合考查了力的概念、惯性、力的作用效果等知识,要结合所学知识认真分析.
4.(初中物理八年级下学期 第七章 力 综合复习(广西专用))在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则( )
甲 乙
丙 丁
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁C.L甲=L乙【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【解答】弹簧受到的拉力与其伸长量成正比,而图甲和丙都是让弹簧伸长的,图乙和图丁都是让弹簧压缩的,图甲和图丙上的作用力相同,故伸长量相同,图乙和图丁的作用力相同,故压缩量相同,故ACD错误,B正确。
故答案为:B
【分析】图甲虽然看上去只有一个拉力,实际上另一个拉力是墙,所以与丙的作用效果相同,同理,图乙和图丁的作用力相同。
5.(粤沪版物理八年级下册第六章第二节怎样测量和表示力同步练习)在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比.某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量x的图线可能是下图所示图线中的哪一个( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】实验中用横轴表示弹簧的伸长量x,纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小);
弹簧平放时测量自然长度,此时弹簧伸长量为0cm;
当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0N(即:F=0N);
因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与其所受的拉力成正比,综合上述分析四个图像中只有选项C符合;
故选C。
【分析】弄清坐标轴代表的意义,并能综合分析拉力F与伸长量△L的关系.需要注意弹簧的平放与竖直放对横纵坐标的影响。
6.(2023八下·南岗月考)下列关于力的描述错误的是( )
A.甲图所示,小冬用力推小泽的船,却使两船同时分开,说明物体间力的作用是相互的
B.乙图所示,通过开门和关门,可以体验到力的作用效果跟力的三要素有关
C.丙图所示,“小丑”摆动中不易从线绳上落下,因为“小丑”的重心在线绳之下
D.丁图所示,所砌墙壁与重垂线平行时,说明墙壁竖直
【答案】C
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】A、甲图所示,小冬用力推小泽的船,却使两船同时分开,说明物体间力的作用是相互的,故A不符合题意。
B、乙图所示,通过开门和关门,可以体验到力的作用效果跟力的三要素有关,故B不符合题意。
C、丙图所示,“小丑”摆动中不易从线绳上落下,因为“小丑”的重心在线绳上,故C符合题意。
D、 重垂线就是利用重力的方向始终是竖直向下的特点工作的,因此重垂线如果跟墙壁平行,那就说明墙壁是竖直的了,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】物体在施力的同时必然也受力,说明物体间力的作用是相互的;
开关门的位置不一样,即力的作用点不同,最终得到的力的作用效果也不同;
重心刚好位于绳上时,可以使得物体在绳上保持平衡,从而无论如何摆动也都不会轻易落下;
重垂线体现出来了重力的方向,以此可以去判断一个物体是否竖直放置。
7.(2023八下·镇江期中)如图所示,是我们常见的图像,这种图像如果在横纵坐标加上适当的物理量及单位,不可以用来描述的是( )
A.弹簧伸长的长度与弹簧所受拉力的关系
B.物体所受重力与质量的关系
C.物体的密度与质量的关系
D.匀速直线运动中路程与时间的关系
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;速度公式及其应用;探究弹簧测力计原理的实验;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】 由图象可知,横坐标表示的物理量和纵坐标表示的物理量是成正比的关系。
A、在弹性限度内,弹簧的伸长与弹簧所受拉力成正比。故A不符合题意;
B、物体的重力和质量成正比。故B不符合题意;
C、密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量无关,不可以用该图象描述。故C符合题意;
D、匀速直线运动的物体,速度是一定值,路程和时间成正比。故D不符合题意。
故选:C。
【分析】该图象反应的物理量之间成正比关系。
8.(2023八下·金湖期末) 取一轻质塑料尺,在其中心处固定一重物时,塑料尺发生了形变,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.重物受到重力、支持力、弹力的作用
B.重力使塑料尺发生弹性形变
C.重物对尺的压力大于尺对重物的支持力
D.重物受到支持力,是由于塑料尺发生弹性形变产生的
【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A:重物受到重力和弹力的作用,塑料尺对球的支持力属于弹力,A错误;
B:重物对塑料尺的压力让塑料尺发生弹性形变,B错误;
C:重物对尺的压力和尺对重物的支持力是相互作用力,大小相等,C错误;
D:重物受到支持力,是由于塑料尺发生弹性形变产生的,D正确。
故选D。
【分析】重物对塑料尺的压力让塑料尺发生弹性形变,塑料尺对重物施加竖直向上的支持力。重物静止,重物受到的支持力和重力是平衡力,重物对尺的压力和尺对重物的支持力是相互作用力。
9.(2023八下·吉林期末)6月22日吉林省第一届全国龙舟邀请赛在长春市伊通河激情开赛。在比赛过程中,使龙舟快速前进的力是( )
A.桨对水的力 B.水对桨的力
C.水对龙舟的阻力 D.龙舟所受的重力
【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性
【解析】【解答】在比赛过程中,船桨对水施加向后的力,同时水对船桨施加向前的反作用力,从而使龙舟前进,则使龙舟快速前进的力是水对桨的力。
故选B。
【分析】对龙舟进行受力分析即可。
10.如图所示的图像中,能正确反映重力和质量关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】 重力和质量成正比,当质量为零时,重力也是零,所以重力和质量的关系图象是一条过原点的直线 ,故A符合题意,BCD不符合题意
故选择A
【分析】物体的重力跟物体的质量成正比,属于正比函数图象
二、填空题
11.(2023八下·秦淮期中)某实心金属工件的质量与体积的关系如图甲所示,该工件的密度是 kg/m3。测力计示数如图乙所示,该工件的重力是 N,将该工件沉没入装有一定量水的量筒中如图丙所示,液面将升至量筒的 mL刻度处。小明用“3D”打印机打印了一个和该工件大小相等的模型,密度仅为该工件的,则该模型的质量是 g。
【答案】5103;1;46;10
【知识点】密度公式及其应用;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】由图甲可知,当时,体积为,所以该工件的密度为
由图乙可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,所以可知该工件的重力为1N。
根据公式可知,该工件的体积为
由图丙可知,量筒的分度值为2mL,所以水的体积为26mL,该工件沉没入水中时,液面将升至量筒的刻度为
由于模型的密度仅为该工件的,则可得模型的密度为
又该工件的体积为
则模型的质量为
【分析】根据质量和体积的比值,计算密度;根据测力计指针位置,测量力的大小;根据质量和密度的比值,计算体积,结合量筒中液面,计算液体高度位置;根据密度和体积的乘积计算质量。
12.(2018八下·无锡月考)若某同学准备自己动手制成弹簧测力计,它们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像,若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧 ,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 。
【答案】B;A
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】由图象可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计;
在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计.
故答案为:B;A.
【分析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,在施加相同拉力的情况下,弹簧的伸长量越大,弹簧测力计越灵敏,弹簧伸长量越小,一般量程会越大,我们可以根据需要选择制作弹簧测力计的材料.
13.(2018八下·北京期末)小雨同学在研究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系时,通过测量得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系式为:F= 。
【答案】20(N/cm) x
【知识点】探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】由表中数据可知:当弹力为1N时,弹簧伸长量为2cm;当弹力为2N时,弹簧伸长量为4cm;当弹力为3N时,弹簧伸长为6cm,依此类推,可得出结论:弹力与弹簧伸长量成正比; 设F=kx,则比例系数: , 所以弹力F与弹簧伸长量x的关系式为:F=20(N/cm) x. 故答案为:20(N/cm) x
【分析】结合表格,找出数量关系即可.
14.(2018八下·丹阳月考)大雪会造成房屋垮塌,小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来器材进行了测量:
(1)① 用弹簧测力计测出空杯子重力为0.2N ;(g均取10N/kg)
② 将杯子里装满水,用弹簧测力计测出总重,如图为 N ,
③ 将杯子里装满雪的样品,用弹簧测力计测出总重为1N 。杯中雪的样品体积是 cm3 ,雪的样品密度是 g / cm3 。
(2)若屋顶面积为100m2 ,雪的厚度为20cm ,则屋顶雪的总重力是 N 。
【答案】(1)2.2;200;0.4
(2)8×104
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1)②杯子装满水时水的重力: ,
∵ ,且 ∴杯内水的体积: ,∵杯子的容积一定,∴杯中雪的样品体积: ;②杯子装满雪时雪的重力: ,雪的样品密度 ;(2)屋顶雪的体积: ,屋顶雪的重力: .
故答案为:(1). 2.2 200 0.4 (2) 8×104
【分析】(1)②根据测力计的分度值和指针位置读出水和杯子的重力;雪的样品体积等于水的体积,要根据上一问计算出水的重力,然后可求得水的体积,计算出水的体积即为杯子的容积;
③根据“将杯子装满雪,用测力计测出总重1N”可求得雪的重力,然后可知其质量,最后用ρ=求得雪的密度;
(2)首先计算屋顶雪的体积,然后乘以密度再乘以g就可计算出屋顶雪的总重力
15.(2018-2019学年人教版物理八年级下学期 7.3 重力 同步练习)把一条盘在地上、长为L的质量分布均匀的软绳向上提起,当绳刚好拉直时,它的重心位置升高了 ;把一边长为L的正方形均质薄板ABCD(如图7所示)绕C点翻到对角线AC处于竖直位置时,其重心升高了 。
【答案】;
【知识点】重心
【解析】【解答】本题由重心的定义及物体形状的变化可以判断出物体重心位置的变化;因为软绳质量分布均匀,所以盘在地上时,重心在地面上,当绳向上拉直时,重心在它的几何中心上,中心升高了 ,即重心升高了 。正方形薄块的重心在两对角线交点处,当重力作用线与对角线AC重合时,重心升得最高,此过程中重心升高了: ,即重心升高的最大高度为 。
故答案为:;。
【分析】规则的物体的重心在物体的几何中心,重心的变化是重心先后的高度差。
16.(2022八下·香洲期末)小海同学选取质量已知的钩码作为被测物体,探究“重力大小与质量的关系”,记录的数据如下表所示:
实验序号 质量/kg 重力/N 重力与质量的比值(N/kg)
1 0.10 1.0 10
2 0.15 1.5 10
3 0.25 2.5 10
①实验需要的测量工具是 。
②分析数据,得到的结论是:物体所受的重力与它的质量成 。
③小海又选取了苹果、水杯、课本三件物品替代钩码,增加了所需的测量工具继续完成探究实验,你认为他的做法 (选填“合理”或“不合理”)。
【答案】弹簧测力计;正比;合理
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】①重力大小与质量的关系,需要知道每次实验钩码的质量和重力,其中钩码的质量已知,用弹簧测力计测出钩码的重力即可。
②分析表格中数据,物体所受的重力与它的质量比值为一定值,说明物体所受的重力与它的质量成正比。
③选取其他物品代替钩码完成探究实验,使结论更具有普遍性、广泛性,做法是合理的。
【分析】(1)探究重力和物体质量的关系时,需要利用弹簧测力计测量力,利用天平测量质量;
(2)根据多次实验可知,物体的重力和质量成正比;
(3)换用不同的物体进行实验,可以探究普遍性。
三、计算题
17.弹簧受力时一般遵循“胡克定律”,即:在一定的范围内,弹簧所受拉力F的大小跟弹簧伸长量x成正比,即F=kx,式中k称为弹簧的“劲度系数”,单位是“N/m”.已知:某弹簧不受任何力时长度为12cm,当该弹簧受到拉力F1=2N时长度为16cm;受到拉力F2时长度为18cm.已知:拉力F1、F2均在该弹簧一定的范围内,求该弹簧的劲度系数k和拉力F2的大小.
【答案】解:弹簧的原长为12cm,到拉力F1=2N时长度为16cm,弹簧的伸长x=16cm﹣12cm=4cm=0.04m,可知弹簧的“劲度系数”:由F=kx得,拉力F2=kx=50N/m×(0.18m﹣0.12m)=3N.答:该弹簧的劲度系数k为50N/m;拉力F2是3N.
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【分析】根据在弹性限度内伸长与所受拉力成正比,求出“劲度系数”;利用公式F=kx即可计算拉力F2.
18.一座公路桥梁的两端立有限载20t的标志.一辆自身重力为5×104N的汽车,装有5m3的砖,已知ρ砖=2×103kg/m3,试通过计算说明它能否通过这座桥?(g取10N/kg)
【答案】m车==5×103kg=5t
m砖=ρ砖V=2×103kg/m3×5m3=10×103kg=10t
m总=15t<20t,所以能通过
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】能否通过桥梁,判断的依据是装载货物的汽车所受的重力和桥梁的限载进行比较,当装载货物的汽车所受的重力小于桥梁的限载时,可以通过。
四、实验探究题
19.(2018-2019学年人教版物理八年级下学期 7.1 力 同步练习)在探究力的作用效果与什么因素有关的课题中,小明和同学们进行了如下实验:
①如图甲所示,将一钢尺的下端固定不动,用力F1去推动钢尺上a点处,观察钢尺的变化;
②如图乙所示,保持钢尺的下端固定不动,用力F1去推动钢尺上的b点处,观察钢尺的变化;
③如图丙所示,保持钢尺的下端固定不动,改变力的方向,用力F1去推动钢尺上的a点处,观察钢尺的变化;
④如图丁所示,保持钢尺的下端固定不动,用更大的力F2,去推动钢尺上a点处,观察钢尺的变化。
(1)实验中,用力推钢尺,钢尺发生弯曲,说明 。
(2)由甲、乙两次实验可知,力的作用效果与力的 有关。
(3)由甲、丙两次实验可知,力的作用效果与力的 有关。
(4)由 和 两次实验可知,力的作用效果与力的大小有关。
(5)此次探究活动中用到的方法是( )
A.控制变量法 B.物理模型法 C.转换法
【答案】(1)力可以改变物体的形状
(2)作用点
(3)方向
(4)甲;丁
(5)A
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】(1)由图知,推力的作用效果是使钢尺发生形变,说明力可以改变物体的形状;(2)甲、乙两图,力的大小和方向相同,作用点不同,钢尺的形变不同,可得力的作用效果与力的作用点有关;(3)甲、丙两图,力的大小和作用点相同,方向不同,钢尺的形变不同,可得力的作用效果与力的方向有关;(4)甲、丁两图,力的作用点、方向相同,力的大小不同,钢尺的形变不同,可得力的作用效果与力的大小有关;(5)在探究力作用效果与什么因素有关时,用到了控制变量法。
【分析】(1)物体受力弯曲,说明力可以改变物体的形状;
(2)当保持力的方向和大小不变,只改变作用点时,探究力的作用点对力的作用效果的影响;
(3)当保持力的大小和作用点不变,改变力的方向时,探究力的方向对力的作用效果的影响;
(4)若探究力的大小对作用效果的影响情况时,要保持力的方向和作用点不变;
(5)由于力的作用效果有多个影响因素,探究时要利用控制变量法。
20.(2021八下·锦江期末)某实验小组的同学对两根原长都为8cm、粗细不同的A、B橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,如图甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量x,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为 cm。
(2)分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计,它们外壳相同,刻度线分布情况相同,则用橡皮筋 (选填“A”或“B”)制成的测力计测量的精确程度较高。
(3)若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计,能够测量力的最大值为 N。
(4)实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体,用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力,下表是2次测得的总重力及对应液体的密度(g取10N/kg)。则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上 N的位置。
液体种类 酒精 植物油
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9
【答案】(1)12
(2)A
(3)22.5
(4)1.8
【知识点】弹簧测力计及其使用;探究弹簧测力计原理的实验
【解析】【解答】(1)由图乙可知,A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下,橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长Δx与受到接力F成正比例函数的关系,即FA=kAΔxA,由图知,当FA=5N,ΔxA=10cm,代入数据得kA=0.5N/cm,因此FA=0.5ΔxA,在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时,橡皮筋A的伸长量为
(2)由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高。
(3)将与本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,两根橡皮筋伸长的长度相等,由图可知,在拉力作用下B先达到最大伸长量15cm,A橡皮筋的伸长量也为15cm;当伸长量为15cm时,橡皮筋B上的力为15N,因为橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比,所以橡皮筋A上的力为
根据二力合成可得受到的最大拉力为15N+7.5N=22.5N
(4)液体的重力G液=mg=ρ液gV
测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液
测量酒精时G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N①
测量植物油时G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N②
将①②两式联立,解方程组得G桶=1.8N,该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上1.8 N的位置。
【分析】(1)根据橡皮筋受力的形变长度关系,计算受力后的长度大小;
(2)当橡皮筋受到的拉力形变程度越大,测量越精确;
(3)当物体受力后,形变程度较小,测量的量程较大,根据弹力范围判断最大量程;
(4)根据物体的密度和体积的乘积计算质量,计算重力,结合容器的重力计算总重力大小,从而判断容器重力的大小。
21.(2019八下·长春月考)某小组同学在探究物体所受重力的大小跟哪些因素有关的实验中,进行了如下的实验探究:
(1)如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数,此时测力计的示数是 N.
(2)根据上述表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像;
(3)由图像可得出的结论是:物体所受的重力大小与物体的质量成 .
(4)从前发生过这样一件事:一位商人在荷兰买进了大量青鱼,裝上船从荷兰运往靠近赤道附近的索马里首都摩加迪沙,到了那里,称得青鱼的重少 这么多的青鱼到哪里去了 请你利用表中提供的信息,回答问题:
青鱼失踪的原因是 .
【答案】(1)2
(2)
(3)正比
(4)同一物体所处的纬度越高,所受重力越大
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据测力计指针位置读数为2N;(2)根据测量的数据在坐标图像中描点,连线,如图
;
(3)根据坐标图像,是过原点的直线,所以物体受到的重力大小和物体的质量成正比;(4)根据表格可知,不同纬度的引力大小不同,荷兰在高纬度,索马里在低纬度,引力大小不同,所以测量的重力有变化。
【分析】(1)根据弹簧测力计的分度值和指针位置读数;
(2)利用数据在坐标图像中描点连线;
(3)根据图像判断重力和物体质量的关系;
(4)不同纬度,重力和质量的比值不同,物体的重力不同。
五、综合题
22.(2015八下·始兴期中)阅读文章,回答问题.
牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.这就是牛顿第三定律.
牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛.人走路时用脚蹬地.脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进.轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进.汽车的发动机驱动后轮转动,由于轮胎和地面间有摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进.汽车的牵引力就是这样产生的.如果把后轮架空,不让它跟地面接触,这时让发动机驱动后轮转动,由于车轮不推地面,地面也不产生向前推车的力,汽车就不能首进.
根据上述知识,回答下列问题:
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小 ,方向 ,且作用在 ,这就是牛顿第三定律.
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小 (填“大于”、“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小.
(3)人走路时用脚蹬地,脚对地施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,则这两个力的大小关系是
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法判断
(4)下列现象中,不是一对作用力与反作用力的是
A.划船时,船桨对水的力与水对桨的力
B.地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
C.汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力
D.静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力.
【答案】(1)相等;相反;同一直线上
(2)等于
(3)C
(4)D
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】解:(1)则材料可知,两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律.(2)一对相互作用力的大小始终是相等的,所以石头对鸡蛋的作用力大小等于鸡蛋对石头的作用力大小.(3)人走路时用脚蹬地,脚对地施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,则这两个力是一对相互作用力,所以根据牛顿第三定律,它们的大小关系是F1=F2,即选项C是正确的.(4)A.划船时,船桨对水的力与水对桨的力,符合一对相互作用力的条件,是一对相互作用力;
B.汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力,符合一对相互作用力的条件,是一对相互作用力;
C.地球对人的吸引力与人对地球的吸引力,符合一对相互作用力的条件,是一对相互作用力;
D.静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力,作用在同一物体上,是一对平衡力.
故只有D符合题意.
故答案为:(1)相等;相反;同一直线上;(2)等于;(3)C;(4)D.
【分析】通过材料了解牛顿第三定律的内容,并根据定律的内容解答题干中所提出的问题,注意一对相互作用力和一对平衡力的区分.
1 / 1