2024-2025学年八年级物理下册第7章《力》单元测试卷(含解析)(苏科版2024新教材)

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名称 2024-2025学年八年级物理下册第7章《力》单元测试卷(含解析)(苏科版2024新教材)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2025-02-24 13:13:30

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文档简介

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷
第7章《力》
注意事项:
1.考试时间:90分钟,试卷满分:100分。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改用橡皮擦千净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列哪个物体被托起时所用的力最接近2N(  )
A.一头小牛 B.一块砖
C.八年级物理课本 D.两枚一元硬币
2.诗句“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘的是儿童放飞风筝的画面。如图所示,放风筝时,没有对风筝施力的物体是(  )
A.线绳 B.地球 C.手 D.空气
3.小明为了探究力能否使物体产生形变,将椭圆形玻璃瓶装满水,把细玻璃管通过带孔的棉皮塞插入瓶中。沿着不同的方向用力捏玻璃瓶,观察细管中水面高度的变化。下列说法中正确的是(  )
A.玻璃瓶不会发生形变所以细管中水面高度不会发生变化
B.细管中水面一定会上升因为玻璃瓶发生了微小形变
C.该装置还可以作为简易温度计和简易气压计使用
D.捏玻璃瓶时需要佩戴手套操作
4.使关于力的概念,下列哪句话是错误的(  )
A.有施力物体时,一定有受力物体
B.有受力物体时,一定有施力物体
C.有施力物体时,可以不一定有受力物体
D.物体间有力的作用,不一定相互接触
5.一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的论述中,正确的是(  )
A.桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的压力,是由于桌面发生了形变
C.桌面受到向下的压力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的支持力,是由于茶杯发生了形变
6.嫦娥五号成功登月,顺利钻取了1731克的月壤并封装。返回地球后,这些月壤与在月球时相比(  )
A.质量变大 B.质量变小 C.重力变大 D.重力变小
7.牛顿看到苹果落在地上得到启发,经过计算后发现了万有引力。下列和万有引力属于同一种力的是(  )
A.绳子拉着马不让马脱缰的力
B.物体放在传送带上,推动物体向前的力
C.苹果砸在草地上,使草地变形的力
D.让水往低处流的力
8.下列现象中,属于滑动摩擦的是(  )
A.行进中的火车车轮跟铁轨之间的摩擦
B.用圆珠笔写字时与纸面的摩擦
C.用橡皮擦去纸上的字迹时,橡皮与纸张之间的摩擦
D.在地上滚动油桶时,油桶与地面之间的摩擦
9.如图所示,为保障冬季安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们的下列措施中,是通过增大压力的方法来增大摩擦的是(  )
A.在手上戴防滑手套 B.穿鞋底粗糙的胶鞋
C.在路面上铺防滑垫 D.握紧铲子防止滑落
10.如图,灯绳对吊灯施加一个拉力,同时吊灯对灯绳也施加一个拉力,这两个力的三要素中相同的是(  )
A.大小 B.方向 C.作用点 D.都相同
11.机场的传送带正在匀速运行,放在水平传送带上的行李箱A、B在传送带上不打滑。某时刻行李箱A、B运动到如图所示位置,则它们与传送带之间是否存在摩擦力,下列判断正确的是(  )
A.A、B均受摩擦力作用
B.A、B均不受摩擦力作用
C.A受摩擦力,B不受摩擦力作用
D.A不受摩擦力,B受摩擦力作用
12.2024年5月8日,嫦娥六号探测器成功实施近月制动,探测器将在月球表面上空要沿如图所示的直线匀速飞行,为着陆作准备。则在探测器着陆前探测器上的火箭应向哪个方向喷气(  )
A.竖直向下喷气
B.沿直线向后喷气
C.与直线成一角度斜向上喷气
D.与直线成一角度斜向下喷气
二.填空题(每空1分,共25分)
13.力是物体对物体的作用,所以至少要有____个物体才可能产生力。而且产生力的作用的物体______要接触(选填“一定”或“不一定”)。
14.下列各种摩擦中,属于有害摩擦的是______;属于有益摩擦的是______。
①机器运转时,各部分之间的摩擦②拔河比赛时,手与绳子之间的摩擦
③人走路时,鞋底与地面之间的摩擦④吃饭时,筷子与食物之间的摩擦。
15.如图甲所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳OA的方向  (选填“不变”或“改变”)。剪断悬线,小球将沿______(选填“OA”、“OA偏左”或“OA偏右”)方向下落,由此得到重力的方向是竖直向下的。如图乙所示情形说明窗台______(选填“左”或“右”)面较低。
16.曾报道春节期间,四川女孩飞飞独自留京过年。大年初一凌晨,她去洗漱时因浴室门锁坏了被困浴室超过30个小时。为了自救,被困在浴室的飞飞拆下花洒打碎门的玻璃(如图所示)。花洒敲打玻璃时,花洒对玻璃的力______(选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃对花洒的力,花洒将玻璃敲碎说明____________。
17.小涵发现消防通道上摆放着一个杂物木箱,她用10N的力向东拉木箱木箱没有动,此时木箱受地面的摩擦力为______N,方向向______;她改用20N的力匀速推动了木箱,此时摩擦力为  N。
18.如图所示是中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。人们射箭时,弓弦发生了______形变,产生了弹力;在一定限度内,弓拉得越满,弹力越______;该图中“箭”对“弓弦”的弹力方向是水平向______(选填“左”或“右”)。
19.饺子是我国的传统美食,小雨运用劳动课上学习的烹饪技能制作美味的饺子。如图所示,用擀面杖将面团擀成面皮,说明力可以改变物体的______;越用力擀,面团就越快擀成面皮,说明力的作用效果与力的______有关。
20.某校物理兴趣小组的同学使用两个力传感器研究“两个物体间相互作用力的特点”。如图(a)、(b)为他们设计的两种实验方案,两传感器得到实验数据输入计算机,利用专用软件即时生成的力与时间的关系图像如图(c)所示。
(1)他们应根据图______(选填“a”或“b”)所示方案进行实验。
(2)图中用到的测量工具是力传感器,20s时它们的示数均为______N,该小组同学经过多次实验得出结论:两个物体间相互作用力的大小总是______。
21.物理中我们把重力与质量的比值用g表示,g的值并不是保持不变的,如表记录了在不同纬度、不同高度下的g值,请依据表中的数据回答下列问题:
海拔高度(千米) g(牛/千克) 纬度(度) 0 4 8 12
0 9.780 9.768 9.756 9.743
30 9.793 9.781 9.768 9.756
40 9.802 9.789 9.777 9.765
50 9.811 9.798 9.786 9.774
80 9.831 9.818 9.806 9.794
90 9.832 9.820 9.807 9.795
(1)当纬度为30度,海拔高度为4千米时,g值为______牛/千克。
(2)由表中可以知道,g值与纬度的关系是______。
(3)在解决地球表面附近的问题中,国际上将g=9.80665牛/千克作为常数使用,由如表可判断这一值应该是在纬度为______度范围之间的海平面上的g值,这个值表示在这个纬度范围内的地球表面附近上,质量为______的物体受到的重力为______。
三.作图题(每题2分,共6分)
22.如图所示,用细绳悬吊的小球来回摆动。请画出小球在图示位置所受力的示意图(空气阻力忽略不计)。
23.如图所示,安安在家用一个质量可以忽略不计的筷子,将一杯米竖直提起,请在A点作出筷子在竖直方向上受力的示意图。
24.如图所示,请画出该同学在拔河比赛时左脚所受地面摩擦力的示意图。(作用点O已给出)
四.实验探究题(共28分)
25.(8分)小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50g)。
实验数据记录如下表:
(1)当挂三个钩码时,指针所对刻度如图乙,请在表中填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量;
钩码个数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
弹簧长度/cm 2.00 2.50 3.00    4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00
弹簧的伸长/cm 0 0.50 1.00    2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00
(2)分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据,你能得到的结论是__________________;
(3)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为100g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能直接读出液体的密度。
①该“密度秤”的零刻度线应在____________cm刻度处;
②在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是______cm3;
③该“密度秤”能测量的最大的密度是  g/cm3;
④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是______g/cm3;
⑤在不更换弹簧的前提下,小明想增大该“密度秤”的量程,可行的办法是______(只要写出一种即可)。
26.(7分)如图甲,小华利用完全相同的小桶分别盛满三种液体,用弹簧测力计分别称出液体和小桶的总重力,记录的数据在下表中。
液体种类 酒精 水 盐水
弹簧测力计的示数F/N 2.6 2.8 3.0
(1)通过分析比较此表,小华推测弹簧测力计示数与液体密度之间有一定的规律,在如图乙所示的图像中能正确反映这一规律的图像是______;
(2)若酒精的密度为0.8g/cm3,试根据表格中的数据计算出盐水的密度为____________kg/m3,小桶的重力为______N;
(3)小华又利用该弹簧测力计及小桶,将该弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧“密度秤”,该弹簧“密度秤”能测到液体密度的最大值为______g/cm3,利用该弹簧测力计上现有的刻度线作为该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是______g/cm3;
(4)小华想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧测力计的前提下,你的办法是____________;(写出一种即可)
(5)若使用地的g值变小,正确使用该“密度秤”测出某液体的密度为1.5g/cm3,则该液体的实际密度______1.5g/cm3(选填“大于”“等于”或“小于”)。
27.(7分)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小钟设计了如图所示的实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做______运动,此时弹簧测力计示数大小反映滑动摩擦力的大小;
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;这种研究问题的方法叫______;
(3)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小钟由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________;
(4)在前四次实验中,物块A受到的滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);
(5)小钟对实验装置进行改进后,如图戊所示,当他再进行实验时,发现效果更好,请你说出改进后的优点是____________(写出一条即可)。
28.(6分)为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”,某实验小组设计了如图所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上,如图甲所示。
(1)在甲图中,缓慢向两侧移动铁架台E和F,保持木块A与B位置不动,整个装置静止后,木块A所受摩擦力fA的方向向______,大小应该等于弹簧测力计______的示数(填“C”或“D”)。
(2)实验中发现,弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数。经过讨论,同学们完善了实验装置,如图乙所示。放置细圆木条是为了消除______之间的摩擦力对实验的影响。
(3)同学们利用完善后的装置重新进行实验,整个装置静止后,弹簧测力计C的示数为2N,弹簧测力计D的示数如图所示为______N。
(4)请你写出利用完善后的实验及数据分析验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”的过程:______________________________。(2分)
五.计算题(共12分)
29.(6分)如图是一轻质弹簧的长度L和弹力F大小关系的图像,已知在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量(或压缩量)成正比,通过分析计算:
(1)弹簧的长度是8cm时,其弹力的大小;
(2)当弹簧弹力是12N时,弹簧伸长后的长度;
(3)写出用此弹簧所制作的弹簧测力计的量程。
30.(6分)建筑工地需要4m3的砂石。为估测砂石的密度,用一只空桶装满砂石,测得桶中砂石的质量为52kg;再用这只桶装满水,测得桶中水的质量为20kg(ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg)。求:
(1)砂石的密度是多少?
(2)4m3砂石的重力是多少牛?
(3)若用一辆自身质量为5t的卡车(载重为12t)运送此砂石到工地,行驶途中将要经过一座立有限重标志(如图所示)的桥梁,试通过计算判断能否安全过桥?
六、科普阅读题(共5分)
31.阅读材料并完成问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比、写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从胡克定律,当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要是 (选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”)。
(2)弹簧的劲度系数与所受弹力大小______(选填“有关”或“无关”);
(3)M、N分别是底面积相同,高度不同的两个实心长方体,把它们放在已调好平衡的天平上,如图1所示,把不计质量的两根不同材质、原长相同的弹簧甲、乙同时竖直悬挂在铁架台上,分别加挂上M、N后静止,此时甲弹簧比乙弹簧长(如图2所示):
①以下说法正确的是:______(多选,选填序号)。
a.M的质量比N的质量大
b.弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力相等
c.弹簧甲施加给M的弹力小于M受到的重力
d.M受到重力,这个力的施力物体是地球
②胡克定律F=kx中的x即为图中的弹簧伸长量,上述图2中的甲弹簧和乙弹簧,劲度系数更大的是______(选填“甲”或“乙”)。
(4)甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重量为W1的砝码,丙弹簧悬挂重量为W1及W2的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图3所示,若三条弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下砝码后,均可恢复原长,由上述信息判断W1:W2应为______。
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
参考答案
1.C
【分析】先估计选择项中给出的物体的质量,再根据质量算出个物体的重力,被托起时所用的力等于物体的重力,选出物体被托起时所用的力最接近2N的物体。
【解答】解:A、一头小牛的质量约在400kg,重力约为4000N,远大于2N,此选项物体的重力不符合题意;
B、一块砖的质量约为2kg,重力约为20N,此选项物体的重力不符合题意;
C、八年级物理课本质量约为0.2kg,重力约为2N,此选项物体的重力符合题意;
D、两枚一元硬币质量约为0.02kg,重力约为0.2N,此选项物体的重力不符合题意。
故选:C。
2.C
【分析】力是物体对物体的作用,相互接触的物体间,可能有力的作用,相互不接触的两个物体间,也可以有力的作用。
【解答】解:A、线绳与风筝间相互接触,线绳与风筝间有相互作用的力,故A对风筝施加了力;
B、地面和地面附近的一切物体,都受地球的吸引,都受重力,所以,地球对风筝施加了力,故B对风筝施加了力;
C、手拉着线绳,手与线绳之间有相互作用力,手与风筝间没有相互作用力,故C没有对风筝施加力;
D、空气与风筝接触,空气与风筝间有相互作用力,风筝正是靠空气对它的作用力才能升空,故D
对风筝施加了力。
故选:C。
3.D
【分析】(1)液体具有热胀冷缩的性质;
(2)玻璃瓶的微小形变和温度变化都会引起细管中水面变化;
(3)简易气压计使用时瓶内不能装满水;
(4)为避免手捏玻璃瓶时液体的热胀冷缩影响,捏玻璃瓶时需要佩戴手套操作。
【解答】解:A、玻璃瓶不发生形变,但温度发生变化,细管中水面高度也会发生变化,故A错误;
B、细管中水面上升,可能是玻璃瓶发生了微小形变,也可能是温度发生变化,故B错误;
C、简易温度计需要装满水,而简易气压计工作原理是瓶内气体的压强增大,在瓶内气压的作用下细玻璃管内水柱会上升,瓶内不能装满水,故C错误;
D、为避免手捏玻璃瓶时液体的热胀冷缩影响,捏玻璃瓶时需要佩戴手套操作,故D正确。
故选:D。
4.C
【分析】力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;一个是施力物体,另一个是受力物体;
存在力的作用的两个物体可以直接接触,也可以没有直接接触。
【解答】解:
A、B、C、力是物体对物体的作用,要产生力的作用,至少有两个物体:施力物体和受力物体,单独一个物体不会产生力的作用,没有物体就没有力的作用。所以选项A、B均错误,选项C正确;
D、物体间发生力的作用时,不一定相互接触,如苹果在重力的作用下会下落,但苹果没有与地球直接接触。此选项正确。
故选:C。
5.C
【分析】(1)力是物体对物体的作用;
(2)弹力是由施力物体发生形变产生的。
【解答】解:A、茶杯和桌面之间有相互作用的弹力,是由于桌面和茶杯都发生了形变,故A错误;
BC、桌面受到向下的弹力,是茶杯施加的,是由于茶杯发生了形变而产生的,故B错误,C正确;
D、茶杯受到桌面向上的弹力,是由于桌面发生了形变,故D错误。
故选:C。
6.C
【分析】质量不随位置的改变而改变;月球上同一物体的引力只有地球上引力的六分之一。
【解答】解:嫦娥五号成功登月,顺利钻取了1731克的月壤并封装。返回地球后,这些月壤与在月球时相比。质量不变,但是重力会变大,故C正确,ABD错误。
故选:C。
7.D
【分析】任何两个物体之间,都有一种互相吸引的力,叫作万有引力。
【解答】解:A、绳子拉着马不让马脱缰的力是弹力,故A错误;
B、物体放在传送带上,推动物体向前的力是传送带对物体向前的摩擦力,故B错误;
C、苹果砸在草地上,使草地变形的力是弹力,故C错误;
D、让水往低处流的力是地球对水的吸引力,是万有引力,故D正确。
故选:D。
8.C
【分析】根据物体的运动状态对摩擦力进行分类,即静止时,受到的摩擦力叫静摩擦;滚动时,受到的摩擦力叫滚动摩擦;滑动时,受到的摩擦力叫滑动摩擦。
【解答】解:A、车轮在铁轨上滚动,产生的摩擦为滚动摩擦,故A不符合题意;
B、使用圆珠笔写字时,笔尖圆珠和纸面之间的摩擦,属于滚动摩擦,故B不符合题意;
C、橡皮在纸上滑动,产生的摩擦为滑动摩擦,故C符合题意;
D、油桶在地面上滚动,产生的摩擦为滚动摩擦,故D不符合题意。
故选:C。
9.D
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:ABC、在手上戴防滑手套、穿鞋底粗糙的胶鞋、在路面上铺防滑垫,都是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故ABC不合题意。
D、握紧铲子防止滑落,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符合题意。
故选:D。
10.A
【分析】力的大小、方向和作用点都能影响力的作用效果,把它们叫做力的三要素;
物体间力的作用是相互的;一对相互作用力的条件: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。
【解答】解:灯绳对吊灯施加的拉力和吊灯对灯绳施加的拉力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,故BCD错误,A正确。
故选:A。
11.D
【分析】物体做匀速直线运动,所受合力为零,抓住合力为零,分析物体所受的力。
【解答】解:由题知,行李箱在传送带上两个不同位置都做匀速运动,
在行李箱A水平传送带上,行李箱受重力、支持力,两个力的合力为零,若再受到摩擦力,不可能与输送带一起匀速运动,所以行李箱A不受摩擦力;
行李箱B在转弯传送带上,行李箱B运动的方向在变化,受非平衡力,所以行李箱还受向右的静摩擦力,即行李箱B受摩擦力,故D正确。
故选:D。
12.A
【分析】宇宙飞船由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行时,受到月球竖直向下的万有引力及沿气体喷气方向相反的反冲力,在两个力的合力作用下运动,再由宇宙飞船的运动状态来判断反冲力的方向,进而判断喷气方向。
【解答】解:宇宙飞船匀速运动,受力平衡,合力为零,已知受到的重力竖直向下,则受到的气体的反冲力竖直向上,因此,探测器上的火箭竖直向下喷气,故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.两;不一定。
【分析】根据对力的概念的掌握作答。
【解答】解:力是物体对物体的作用,产生力的作用至少需要两个物体;
产生力的作用的物体不一定直接接触,如重力对空中飞机的作用。
故答案为:两;不一定。
14.①;②③④
【分析】凡是利用摩擦力为我们服务的摩擦就是有益摩擦,哪些对我们的工作带来不利影响或对机器零件有磨损的摩擦大多是有害的摩擦。
【解答】解:①机器运转时,各部件之间的摩擦属于有害摩擦力;
②拔河比赛时,手与绳之间的摩擦属于有益摩擦力;
③走路时,人就依靠鞋底与地面之间的摩擦,因此,鞋底往往有花纹,原来增大这个摩擦;故鞋与地面之间的摩擦属于有益摩擦;
④吃饭时,筷子与食物之间的摩擦属于有益摩擦力。
故答案为:①;②③④。
15.不变;OA;右。
【分析】重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,水平仪是利用此原理制造的仪器。
【解答】解:小球由于受到重力的作用,而重力的方向始终是竖直向下的,缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳OA的方向不变;剪断悬线,小球将沿OA方向下落;
水平仪就是利用重力的方向竖直向下制成的,因此重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的右端,说明此窗台的左端高,右端低。
故答案为:不变;OA;右。
16.等于;力可以改变物体的形状。
【分析】力的作用是相互的,相互作用力大小相等,力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状。
【解答】解:花洒敲打玻璃时,花洒对玻璃的力和玻璃对花洒的力是一对相互作用力,大小相等。
花洒将玻璃敲碎,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:等于;力可以改变物体的形状。
17.10;西;20。
【分析】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断静摩擦力和滑动摩擦力。
【解答】解:(1)木箱受到10N的推力,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到水平向东的推力和水平向西的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是10N,静摩擦力是10N。
(2)木箱受到20N水平推力时,木箱恰好做匀速直线运动,木箱水平方向上受到水平向东的推力和水平向西的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是20N,滑动摩擦力是20N。
故答案为:10;西;20。
18.弹性;大;右。
【分析】弹力是物体发生弹性形变后对与其接触的物体产生的力;这就说明弹力产生要具备这样几个条件,一是要相互接触,二是物体要发生弹性形变,弹力的大小与弹性形变的程度有关;弹力的方向与弹性形变方向相反。
【解答】解:人们射箭时,弓弦具有弹性,因此发生了弹性形变而产生弹力。
弹性势能的影响因素是材料和形变程度。所以在一定限度内,弓拉得越满,形变越大,弹力越大,弹力的方向与弹性形变方向相反,由图可知,弹力的方向是水平向左的,根据力的作用是相互的,可知“箭”对“弓弦”的弹力方向是水平向右。
故答案为:弹性;大;右。
19.形状;大小。
【分析】力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
【解答】解:用擀面杖将面团擀成面皮,说明力可以改变物体的形状;越用力擀,面团就越快擀成面皮,说明力的作用效果与力的大小有关。
故答案为:形状;大小。
20.(1)b;(2)10;相等。
【分析】一对相互作用力与一对平衡力的区别是:相互作用力中两物体互为施力物体和受力物体,平衡力是作用在同一物体上;一对相互作用力总是大小相等。
【解答】解:(1)由图a可知,此时测力计的两个力是作用在同一硬纸板上,两个测力计的拉力不是一对相互作用力,图b中,两个测力计互为施力物体和受力物体,符合相互作用力的特点,故选b;
(2)由图可知:20s时弹簧测力计的示数均为10N,两个物体间相互作用力的大小是相等的。
故答案为:(1)b;(2)10;相等。
21.1)9.781;(2)纬度越大,g越大;(3)40﹣50;1kg;9.80665。
【分析】物体所受重力与它的质量成正比,其比值约为9.8N/kg,其含义是:质量为1kg的物体受到的重力大小是9.8N,解答此题要结合表中的信息即可解答。
【解答】解:(1)读表可得,当纬度为30度,海拔高度为4千米时,g值为9.781牛/千克。
(2)由表中可以知道,纬度越大,g越大。
(3)在解决地球表面附近的问题中,国际上将g=9.80665牛/千克作为常数使用。由上表可判断这一值应该是在纬度为40﹣50度范围之间的海平面上的g值,这个值表示在这个纬度范围内的地球表面附近上,质量为1kg的物体受到的重力是9.80665N。
故答案为:(1)9.781;(2)纬度越大,g越大;(3)40﹣50;1kg;9.80665。
22.小球在图示位置时,受重力和拉力的作用,重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力,方向竖直向下,作用在物体的重心上;绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上。
【解答】解:小球在图示位置时,不计空气阻力,受重力和拉力的作用,作用点在重心(球心),过球心作竖直向下的重力G和沿绳子斜向上的拉力F,如图所示:
23.【分析】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
【解答】解:如图,用一个质量可以忽略不计的筷子将一杯米竖直提起时,处于平衡状态,筷子A点处受到的米对筷子的摩擦力与手对筷子拉力是一对平衡力,过A点分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用f和F表示,如图所示:
24.摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势相反。
【解答】解:拔河比赛,人被绳子拉着,有向右运动的趋势,因而摩擦力方向与相对运动趋势相反,故摩擦力向左,从O水平向左画出摩擦力f,如图所示:
25.(1)3.50;1.50;(2)在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力的大小成正比;(3)①3.00;②100;③4;④0.1;⑤减小桶的质量。
【分析】(1)先判断刻度尺的分度值,再读出弹簧的原长l0和现在的长度l,利用伸长的长度Δl=l﹣l0计算弹簧的伸长量;
(2)分析表中数据得出:在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力的大小成正比;
(3)①由甲图和乙图知弹簧伸长1.00cm时物体的质量为100g,即悬挂空小桶时,可以判断出该“密度秤”的零刻度线;
②算出指针指在4.00cm小桶内所装水的质量,根据密度公式ρ求出小桶的容积;
③④根据刻度尺的量程判断出该“密度秤”能测量的最大的密度和该“密度秤”的分度值;
⑤根据测量原理分析增大量程的方法。
【解答】解:(1)由图中可知刻度尺的分度值为1mm,弹簧的原长为2.00cm,现在弹簧的长度为3.50cm,故弹簧的伸长量为:Δl=l﹣l0=3.50cm﹣2.00cm=1.50cm
(2)分析表中数据得出:在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力的大小成正比;
(3)①由甲图和乙图知当挂3个钩码时即150g时弹簧伸长1.50cm,则100g/cm,即弹簧伸长1.00cm时物体的质量为100g,
故当质量为100g的小桶挂在弹簧下面的挂钩上时,弹簧伸长1.00cm,弹簧的长度为:2.00cm+1.00cm=3.00cm;此时小桶是空的,即液体密度为零,故该“密度秤”的零刻度线应在3.00cm处;
②在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,伸长量为:Δl′=4.00cm﹣3.00cm=1.00cm,故小桶中水的质量为100g,
则该小桶的容积为:V容=V水100cm3;
③该“密度秤”能测量的最大质量为:m大=100g/cm×(7.00cm﹣3.00cm)=400g,
该“密度秤”能测量的最大的密度为:ρ4g/cm3;
④由图可知,3.00cm~7.00cm之间有40个格,故该“密度秤”的分度值是:0.1g/cm3;
⑤在测力计刻度一定的情况下,减小桶的质量,可增大该秤的称量范围。
故答案为:(1)3.50;1.50;(2)在弹性限度内,弹簧的伸长跟拉力的大小成正比;(3)①3.00;②100;③4;④0.1;⑤减小桶的质量。
26.(1)C;(2)1.2×103;1.8;(3)3.2;0.2;(4)减小桶的质量;(5)大于。
【分析】(1)弹簧测力计测的是小桶和液体的总重力,小桶容积一定,根据G总=G桶+G液可知,液体密度越大,测力计示数越大,测力计示数F随着液体密度的增大而增大,当小桶内不装液体时测力计测的是小桶的重力;
(2)根据G总=G桶+G液=G桶+ρ液gV及测力计的示数分别列出小桶中装满酒精和水时的表达式即可求出小桶的容积和小桶的重力,再根据小桶内装满盐水时测力计的示数求出盐水的密度;
(3)知道小桶的重力,便可确定弹簧秤的零刻度线的位置,再利用G总=G桶+ρ液gV求出弹簧秤示数为5N时液体的密度,结合测力计的表盘数值确定出该“密度秤”的分度值;
(4)根据该“密度秤”的测量原理分析增大量程的方法;
(5)根据G总=G桶+G液=G桶+ρ液gV求出小桶容积的表达式,再结合测量原理列出液体密度的表达式即可解答。
【解答】解:(1)根据表格数据可知,液体的密度越大,测得液体和小桶的总重力越大,且不装入液体时,测力计的示数不为0(此时测力计测空桶的重力),结合图乙中的图像可知,只有C图像符合题意,故选:C;
(2)由表格中数据可知,称出酒精和小桶的总重力为2.6N,
则:G桶+ρ酒精Vg=G1,即:G桶+0.8×103kg/m3×10N/kg×V=2.6N......①
称出水和小桶的总重力为2.8N,
则:G桶+ρ水Vg=G2,即:G桶+1.0×103kg/m3×10N/kg×V=2.8N......②
②﹣①得:V=1×10﹣4m3,G桶=1.8N,
称出盐水和小桶的总重力为3.0N,
则:G桶+ρ盐水Vg=G3,即:G桶+ρ盐水×10N/kg×V=3.0N,
即:1.8N+ρ盐水×10N/kg×1×10﹣4m3=3.0N,
解得:ρ盐水=1.2×103kg/m3;
(3)当桶内不加液体时,即相当于液体密度为0时,弹簧测力计的示数等于桶的重力1.8N,将弹簧测力计上1.8N刻度线延长,并标记为0g/cm3;
弹簧测力计的最大示数为5N,代入关系式G总=G桶+ρ液gV,
即:5N=1.8N+ρ液×10N/kg×1×10﹣4m3,
解得最大刻度处所对应的液体密度:ρ液=3.2×103kg/m3=3.2g/cm3,
将弹簧测力计上5N刻度线延长,并标记为3.2g/cm3;
所以,该“密度秤”的量程为0~3.2g/cm3。
由图可知:1.8N~5.0N之间有16个格,故该“密度秤”的分度值是:0.2g/cm3;
(4)在测力计刻度一定的情况下,减小桶的质量,可增大该秤的称量范围;
(5)由(2)可知G桶=1.8N,实际操作时不再测G桶,即G桶为1.8N不变,
利用标记好刻度的“密度秤”测液体密度时,根据G桶+ρ液Vg=G总可知,液体的密度为:
ρ液,
小桶的容积V是一定的,总质量不会随g值的变化而变化,若使用地的g值变小,则根据上面表达式可知所测液体的密度会偏小,也就是该液体的实际密度大于1.5g/cm3。
故答案为:(1)C;(2)1.2×103;1.8;(3)3.2;0.2;(4)减小桶的质量;(5)大于。
27.(1)匀速直线;(2)压力大小;(3)错误;没有控制压力大小相等;(4)丁;(5)不必控制木板做匀速直线运动,便于操作(或测力计的示数稳定,便于读数)。
【分析】(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,木块受到平衡力作用,滑动摩擦力等于拉力大小。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,利用控制变量法探究滑动摩擦力跟影响因素之间的关系。
(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力跟接触面积的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变。
(4)滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,据此分析;
(5)物体A相对地面处于静止状态,物体A受到弹簧测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力,滑动摩擦力跟物体运动速度无关。
【解答】解:(1)弹簧测力计显示拉力大小,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,故甲、乙实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关;本研究方法叫做控制变量法;
(3)甲、丁两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,接触面积不同,即没有控制压力大小相等,无法探究滑动摩擦力跟接触面积的关系,故得到的结论是错误的。
(4)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。由题意可知,甲乙丁的接触面较光滑,并且丁的压力最小,故丁实验中木块受到的滑动摩擦力最小;
(5)实验改进后,物体A相对于地面是静止的,物体A受到测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力是一对平衡力,其大小始终相等,与木板运动的速度无关,所以实验时不必控制木板做匀速直线运动,便于操作,且实验时测力计的示数稳定,便于读数。
故答案为:(1)匀速直线;(2)压力大小;(3)错误;没有控制压力大小相等;(4)丁;(5)不必控制木板做匀速直线运动,便于操作(或测力计的示数稳定,便于读数)。
28.(1)左;D;(2)木块B与桌面;(3)2;(4)由于物体A静止,它除了受到弹簧测力计D的拉力FA外,还受到物体B对它的静摩擦力fA,同理,物体B会受到物体A对它的静摩擦力fB,因此,力的作用是相互的。分析实验数据,若fA=fB=2N;则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等
【分析】(1)一般情况下,滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反;对物体受力分析,利用二力平衡条件和力的相互作用判断测力计的示数情况。
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
(3)从图乙中根据指针位置可读出弹簧测力计D的示数。
(4)相互作用力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上。结合对整个装置受力情况的判断,可写出数据分析过程。
【解答】解:
(1)因为A受到向右的拉力,因此A受到向左的摩擦力;
A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力,故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数。
(2)在B下面放细圆木的目的是用滚动代替滑动,减小了木块B与桌面之间的摩擦力。
(3)本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,故实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对静止,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数相等,弹簧测力计D对物体A的拉力FA=2N。
(4)由于物体A静止,它除受到弹簧测力计D的拉力FA外,还受到物体B对他的静摩擦力fA,同理,物体B会受到物体A对他的静摩擦力fB,因此,力的作用是相互的。由试验数据可知:fA=fB=2N,因此相互作用力大小相等。
故答案为:(1)左;D;(2)木块B与桌面;(3)2;(4)由于物体A静止,它除了受到弹簧测力计D的拉力FA外,还受到物体B对它的静摩擦力fA,同理,物体B会受到物体A对它的静摩擦力fB,因此,力的作用是相互的。分析实验数据,若fA=fB=2N;则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
29.(1)弹簧的长度是8cm时,其弹力的大小为4N;
(2)当弹簧弹力是12N时,弹簧伸长后的长度为16cm;
(3)用此弹簧所制作的弹簧测力计的量程为0~20N。
【分析】(1)根据图像所给信息,利用胡克定律计算弹力大小;
(2)根据图像所给信息,利用胡克定律计算弹簧长度;
(3)应在弹簧弹性限度范围内使用弹簧,为方便的观察弹簧形变量,弹簧量程不能太大也不能太小,可按照图像最大的弹力确定。
【解答】解:(1)根据图像可判断该弹簧的原长是10cm。在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量(或收缩量)成正比,图中,弹簧的长度是5cm时,弹力F1=10N,此时弹簧被压缩5cm。当弹簧长度是8cm时,弹簧被压缩了2cm,此时的弹力
(2)当F3=10N时,弹簧的长度是15cm,则弹簧被拉长了5cm,当弹力F4=12N时,弹簧的伸长量是
则此时弹簧的长度是
L=10cm+6cm=16cm
(3)观察图像可知当弹力是20N时,弹簧已不再是弹性形变,所以用此弹簧制作的弹簧测力计的量程为0~20N。
答:(1)弹簧的长度是8cm时,其弹力的大小为4N;
(2)当弹簧弹力是12N时,弹簧伸长后的长度为16cm;
(3)用此弹簧所制作的弹簧测力计的量程为0~20N。
30.(1)桶的容积是2×10﹣2m3;
(2)砂石的密度是2.6×103kg/m3;
(3)4m3砂石的重力是1.04×105N;
(4)运送此砂石到工地,能安全过桥。
【分析】(1)桶装水和装砂石时,体积相同。已知水的质量和密度,根据公式ρ求出水的体积,也就知道桶的容积;
(2)知道一桶砂石的体积和质量,可以求出砂石的密度;
(3)根据密度公式ρ再求出4m3的砂石总质量;
(4)质量为5t的卡车,运送此砂石到工地,先求得总质量,比较即可。
【解答】解:(1)桶装满水,测得桶中水的质量为20kg,则桶的容积等于水的体积V=V水2×10﹣2m3,
(2)桶中砂石的质量为52kg,则砂石的密度ρ石2.6×103kg/m3;
(3)4m3砂石的质量m石′=V石′ρ石=4m3×2.6×103kg/m3=1.04×104kg,
4m3砂石的重力G石′=m石′g=1.04×104kg×10N/kg=1.04×105N;
(4)质量为5t的卡车,运送此砂石到工地,则总质量m总=m车+m石′=5t+1.04×104kg=5t+10.4t=15.4t<16t,
所以能安全过桥。
答:(1)桶的容积是2×10﹣2m3;
(2)砂石的密度是2.6×103kg/m3;
(3)4m3砂石的重力是1.04×105N;
(4)运送此砂石到工地,能安全过桥。
31.(1)拉伸形变;(2)无关;(3)①bd;②乙;(4)B。
【分析】(1)弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比;根据拉伸形变、弯曲形变、扭转形变的定义分析解答;
(2)弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系,与受力大小无关,根据定义判断其单位;
(3)a、由天平平衡可知M和N质量关系;
b、地球对它附近的物体有吸引作用,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球;
c、甲物体在弹簧拉力下处于静止状态,受力平衡,根据二力平衡的条件分析可知弹簧甲施加给M的弹力与M受到的重力的关系;
d、甲物体和乙物体在弹簧拉力下处于静止状态,受力平衡,因此弹簧甲受到的拉力等于M的重力,弹簧乙受到的拉力等于N的重力,分析M和N的重力关系,可知弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力关系。
(4)在弹性限度内,弹簧所受拉力与伸长的长度成正比。
【解答】解:(1)弹簧测力计的原理是在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比,遵从胡克定律;
当用弹簧测力计测物体重力时,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大,所以弹簧的形变主要拉伸形变;
(2)弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系,与受力大小无关;
(3)①a、天平平衡可知M和N质量相等,故a错误;
b、弹簧甲受到的拉力等于M的重力,弹簧乙受到的拉力等于N的重力,因为M和N的质量相等,故M和N的重力也相等,所以弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力相等,故b正确;
c、甲物体在弹簧拉力下受力平衡,根据二力平衡的条件可知,弹簧甲施加给M的弹力等于M受到的重力,故c错误;
d、M受到重力,重力的施力物体是地球,故d正确。
故选:bd。
②由图可知x甲>x乙,因为mM=mN,所以GM=GN,F甲=F乙,由F=kx可知,
1
所以k甲<k乙;
(4)乙图中挂W1时,弹簧伸长2cm;图丙中挂W1和W2时,弹簧伸长3cm。
因为弹簧所受拉力与伸长的长度成正比,则有:,则有:W1=2W2,所以W1:W2应为2:1。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
故答案为:(1)拉伸形变;(2)无关;(3)①bd;②乙;(4)B。