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2024-2025学年物理(沪粤版)八年级下册
期中测试卷
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号写在答题卡和本试题卷上,并认真核对条形码上的姓名、准考证号和相关信息;
2.选择题部分请按题号用2B铅笔填涂方框,修改时用橡皮擦干净,不留痕迹;
3.非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写,否则作答无效;
4.在草稿纸、试题卷上作答无效;
5.请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁;
6.答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸。
一、单项选择题(每小题3分,共21分)
序号 1 2 3 4 5 6 7
答案
1.下列物理量的估测,最符合实际的是( )
A.两枚鸡蛋的重量约1N
B.中学生百米赛跑的速度约为15m/s
C.中考用实心球的重约1N
D.中学生双脚站立时对水平地面的压力约为6×103N
2.下列关于运动和力的说法正确的是( )
A.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持它运动
B.物体受到了力的作用,运动的方向一定会发生改变
C.减少汽车的承载质量是为了减少汽车的惯性
D.人沿着水平方向去推停在水平地面上的汽车,未推动是因为推力小于摩擦力
3.下列图中是生活中常用的杠杆工具,属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.老虎钳
C.核桃夹 D.筷子
4.如图,甲图是单摆,乙图是在水平桌面上匀速向右做直线运动的物体,下列与它们相关的说法中正确的是( )
A.当甲图中摆位于最高点C时,如果此时受到的所有力都消失。小球将做匀速直线运动
B.甲图中摆位于最低点B时受力不平衡,而位于A、C两点时受力平衡
C.乙图中物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力
D.乙图中物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力
5.如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,那么,下列关系式中正确的是( )(不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦)
A.F2<F1<F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F1>F2>F3
6.有些摩擦对人们的生活有益,有些摩擦对人们的生活有害,如图所示的情况属于减小摩擦的是( )
A.鞋底的槽纹 B.轴承装滚珠
C.用力捏车闸 D.手上涂镁粉
7.随着无人机的快速发展,无人机在实际生产、生活中的应用非常广泛,如图甲所示为无人机在田间作业时的情境图。无人机沿直线路径从出发点到达目的地完成任务后再返回出发点的s﹣t图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.目的地与出发点相距2.4km
B.10~13min内无人机做匀速直线运动
C.全程的平均速度约为2.67m/s
D.CD段平均速度为AB段平均速度的2倍
二、填空题(每空1分,共19分)
8.“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验;拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。如果将摆球带回地球,那么摆球的惯性将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.水平桌子上放着一个静止的物体,如图所示,当用大小为8N的水平推力推这个物体时,没有推动,物体受到的摩擦力为 N;若用12N的水平推力匀速推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为 N。
10.如图是小平同学用抹布做清洁时的情景。当小明向左擦拭水平桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是水平向 (选填“左”或“右”)的。为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了用力,这是通过 的方式来 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
11.如图所示,一只海鸥在河里捕到一条鱼,将其叼在嘴里翱翔于河面上。以河岸为参照物,海鸥是 的;以海鸥嘴里的鱼为参照物,海鸥是 的。由此可见,物体的运动和静止是 的。
12.用如图所示滑轮组提起重物,不计动滑轮自重和摩擦,若拉力F为50N,则物重G为 N,若绳子的自由端向上拉0.6m,则重物升高 m,学校旗杆顶端上安装使用定滑轮,目的是 。
13.潜水器两侧各连着一只机械手臂,其中一只机械手臂的示意图如图所示,它由金属杆AB、OC和可伸缩的液压杆AC组成,C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸缩时,会带动金属杆AB绕着O点转动,该机械手臂为 杠杆;若采集的样品较重,可适当 (选填“延长”或“缩短”)OB的长度。
14.小武与小鑫及朋友在打篮球的过程中,抛出的篮球在空中做曲线运动,空中的篮球受 (选填“平衡力”或“非平衡力”),当三分进球后,落地的篮球最终在地面上停下来,说明力可以改变物体的 ,若正在地面滚动的篮球所受力全部消失,篮球将 (选填“静止”或“做加速运动”或“做匀速直线运动”)。
三、作图题(第15题2分,第16题3分,第17题2分,共7分)
15.请在图中画出(1)长方体木块所受重力G的示意图;(2)斜面受到压力F的示意图。
16.如图﹣1,是《天工开物》中的舂米工具图。如图﹣2,是其结构示意图。请在图﹣2中画出舂米时,脚作用在A点的最小的力和力臂。
17.如图所示,汽车陷入淤泥中,要用滑轮组将汽车拉出来,请在图中画出最省力的绕绳方式。
三、实验探究题(第18题6分,第19题7分,第20题8分,第21题8分,共29分)
18.测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验装置及测量过程如图甲所示。小车从斜面顶端由静止下滑,挡板放在斜面底端,图中方框中的数字是小车在A,B,C三处时电子表的示数(数字分别表示“h、min、s”)(6分)
(1)该实验的原理是 (填写物理公式);
(2)实验时,小车从A点到C点的路程sAC= cm,小车在AC段的平均速度vAC= m/s;
(3)测量小车到达B点的时间,如果小车未到达B点就停止计时,测量AB段的平均速度vAB会偏 (填“大”或“小”);
(4)实验中,小明发现小车通过AB段路程的时间过短,不便于测量时间,为解决这一问题,可以 (填“增大”或“减小”)斜面坡度;
(5)小明改进实验,利用如图乙所示的位置传感器测出不同时刻小车与挡板的距离,并用计算机计算出小车在不同位置的速度。计算机绘制的图象如图丙所示,假设斜面足够长,则5s时小车的速度为 m/s。
19.探究阻力对物体运动的影响(7分)
(1)如图所示,实验时每次均让小车从斜面 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时 大小相等;
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的;
(3)根据实验现象,可得出结论:小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(4)可推理得出:在水平面上运动的小车,如果受到的阻力为零,它将做 运动;
(5)通过本实验推理可知 (选填“A”或“B”)观点是正确的。
A.力是维持物体运动的原因
B.物体的运动不需要力来维持
20.小亮同学在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。(8分)
(1)如图甲所示,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,其目的是为了 。
(2)如图乙所示,小亮在杠杆A点处悬挂3个重力均为0.5N的钩码,在C点处用竖直向上的拉力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,则拉力的大小为 N。
(3)小亮又用图丙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,发现F1L1≠F2L2,其原因是: 。
(4)实验结束后,小亮联想到生活中的杆秤,如图丁所示,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成。
①不称货物时,提住提纽B,将秤砣移至E处,杆秤恰能在水平方向平衡,E称为“定盘心”,是杆秤的 刻度线。
②在称量货物时,使用提纽 (选填“B”或“C”),该杆秤的称量范围更大。
③若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏 (选填“大”或“小”)。
21.如图甲所示,是小慧同学探究二力平衡条件时的实验情景。(8分)
(1)小慧将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上两个拉力的方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小,实验中选择小卡片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(2)当小卡片平衡时,小慧将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)在图甲所示情况下,小华下一步的操作是用剪刀把卡片从中间剪掉,目的是为了验证只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)在探究同一问题时,小宇将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小慧的实验优于小宇的实验,其主要原因是 。
A.减小摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
四、计算题(第22题7分,第23题7分,共14分)
22.小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上,若他所用力为120N,且经过5s将质量为20kg的重物匀速提高了2m,不计绳重和滑轮摩擦,求:(g取10N/kg)
(1)物体所受的重力。
(2)绳子自由端移动的速度。
(3)动滑轮的重力。
23.深中通道位于珠江三角洲伶仃洋海域,是广东省境内连接深圳市、中山市和广州市的跨海通道,是世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程,如图所示,深中通道主线全长24km,其中隧道全长6845m,主线限速为100km/h,求:
(1)汽车以最高限速行驶通过主线全长需要多少时间?
(2)若一辆汽车通过海底隧道耗时250s,求汽车在海底隧道行驶时的平均速度?
(3)现有一列由15辆车所组成的运输车队,以81km/h的速度完全通过主线全长,所用时间为0.3h,求此列车队的长度为多少?
五、综合能力题(第24题5分,第25题5分,共10分)
24.阅读短文,回答文后问题。(5分)
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)电梯静止时,小勇的重力是 N。
(2)根据图丙分析,小勇在 段时间内处于失重状态,秤台对小勇的支持力与小勇重力 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
(3)物体处于完全失重状态,是指物体的 。
A.质量为零
B.重力为零
C.受到的支持力或拉力为零
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验,第次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 。
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
25.阅读全文,回答以下问题(5分)
变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构,它与普通自行车的区别在于,它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择不同的挡位时,自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上:选择低挡位时,链条调整到半径较大的齿轮上,选择高挡位时,链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后车轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径。
骑自行车时,人踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时,链条带动后齿轮转动,由于后齿轮的半径小于前齿轮,为了保证链条转动的长度相同,后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小,它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致。因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长。
在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大,而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小,为了达到更好的骑行效果,变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。
(1)自行车驱动结构中,前齿轮和脚踏板组成一个 杠杆,后齿轮和后车轮组成一个 杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂”);
(2)爬坡时,应将链条调整至半径较 (选填“大”或“小”)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的;
(3)前齿轮和后齿轮在共同工作时,其特征是 ;
A.相同时间转过的圈数相同
B.相同时间带动链条转动的长度相同
C.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
(4)自行车在水平道路上行驶时,后车轮所受的摩擦阻力约为30N,一辆自行车后车轮的半径约为40cm,若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上,其半径为5cm,由于前齿轮与后齿轮由链条连接,所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同,若前齿轮的半径为10cm,脚踏板到轴心的长度为25cm,则自行车匀速行驶时,人蹬车的力至少应为 N。
第7页 共12页 ◎ 第8页 共12页
第1页 共12页 ◎ 第2页 共12页中小学教育资源及组卷应用平台
2024-2025学年物理(沪粤版)八年级下册
期中测试卷
(测试时间:80分钟 满分:100分)
一、单项选择题(每小题3分,共21分)
序号 1 2 3 4 5 6 7
答案
1.下列物理量的估测,最符合实际的是( )
A.两枚鸡蛋的重量约1N
B.中学生百米赛跑的速度约为15m/s
C.中考用实心球的重约1N
D.中学生双脚站立时对水平地面的压力约为6×103N
2.下列关于运动和力的说法正确的是( )
A.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持它运动
B.物体受到了力的作用,运动的方向一定会发生改变
C.减少汽车的承载质量是为了减少汽车的惯性
D.人沿着水平方向去推停在水平地面上的汽车,未推动是因为推力小于摩擦力
3.下列图中是生活中常用的杠杆工具,属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.老虎钳
C.核桃夹 D.筷子
4.如图,甲图是单摆,乙图是在水平桌面上匀速向右做直线运动的物体,下列与它们相关的说法中正确的是( )
A.当甲图中摆位于最高点C时,如果此时受到的所有力都消失。小球将做匀速直线运动
B.甲图中摆位于最低点B时受力不平衡,而位于A、C两点时受力平衡
C.乙图中物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力
D.乙图中物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力
5.如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,那么,下列关系式中正确的是( )(不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦)
A.F2<F1<F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F1>F2>F3
6.有些摩擦对人们的生活有益,有些摩擦对人们的生活有害,如图所示的情况属于减小摩擦的是( )
A.鞋底的槽纹 B.轴承装滚珠
C.用力捏车闸 D.手上涂镁粉
7.随着无人机的快速发展,无人机在实际生产、生活中的应用非常广泛,如图甲所示为无人机在田间作业时的情境图。无人机沿直线路径从出发点到达目的地完成任务后再返回出发点的s﹣t图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.目的地与出发点相距2.4km
B.10~13min内无人机做匀速直线运动
C.全程的平均速度约为2.67m/s
D.CD段平均速度为AB段平均速度的2倍
二、填空题(每空1分,共19分)
8.“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验;拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。如果将摆球带回地球,那么摆球的惯性将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.水平桌子上放着一个静止的物体,如图所示,当用大小为8N的水平推力推这个物体时,没有推动,物体受到的摩擦力为 N;若用12N的水平推力匀速推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为 N。
10.如图是小平同学用抹布做清洁时的情景。当小明向左擦拭水平桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是水平向 (选填“左”或“右”)的。为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了用力,这是通过 的方式来 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
11.如图所示,一只海鸥在河里捕到一条鱼,将其叼在嘴里翱翔于河面上。以河岸为参照物,海鸥是 的;以海鸥嘴里的鱼为参照物,海鸥是 的。由此可见,物体的运动和静止是 的。
12.用如图所示滑轮组提起重物,不计动滑轮自重和摩擦,若拉力F为50N,则物重G为 N,若绳子的自由端向上拉0.6m,则重物升高 m,学校旗杆顶端上安装使用定滑轮,目的是 。
13.潜水器两侧各连着一只机械手臂,其中一只机械手臂的示意图如图所示,它由金属杆AB、OC和可伸缩的液压杆AC组成,C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸缩时,会带动金属杆AB绕着O点转动,该机械手臂为 杠杆;若采集的样品较重,可适当 (选填“延长”或“缩短”)OB的长度。
14.小武与小鑫及朋友在打篮球的过程中,抛出的篮球在空中做曲线运动,空中的篮球受 (选填“平衡力”或“非平衡力”),当三分进球后,落地的篮球最终在地面上停下来,说明力可以改变物体的 ,若正在地面滚动的篮球所受力全部消失,篮球将 (选填“静止”或“做加速运动”或“做匀速直线运动”)。
三、作图题(第15题2分,第16题3分,第17题2分,共7分)
15.请在图中画出(1)长方体木块所受重力G的示意图;(2)斜面受到压力F的示意图。
16.如图﹣1,是《天工开物》中的舂米工具图。如图﹣2,是其结构示意图。请在图﹣2中画出舂米时,脚作用在A点的最小的力和力臂。
17.如图所示,汽车陷入淤泥中,要用滑轮组将汽车拉出来,请在图中画出最省力的绕绳方式。
三、实验探究题(第18题6分,第19题7分,第20题8分,第21题8分,共29分)
18.测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验装置及测量过程如图甲所示。小车从斜面顶端由静止下滑,挡板放在斜面底端,图中方框中的数字是小车在A,B,C三处时电子表的示数(数字分别表示“h、min、s”)(6分)
(1)该实验的原理是 (填写物理公式);
(2)实验时,小车从A点到C点的路程sAC= cm,小车在AC段的平均速度vAC= m/s;
(3)测量小车到达B点的时间,如果小车未到达B点就停止计时,测量AB段的平均速度vAB会偏 (填“大”或“小”);
(4)实验中,小明发现小车通过AB段路程的时间过短,不便于测量时间,为解决这一问题,可以 (填“增大”或“减小”)斜面坡度;
(5)小明改进实验,利用如图乙所示的位置传感器测出不同时刻小车与挡板的距离,并用计算机计算出小车在不同位置的速度。计算机绘制的图象如图丙所示,假设斜面足够长,则5s时小车的速度为 m/s。
19.探究阻力对物体运动的影响(7分)
(1)如图所示,实验时每次均让小车从斜面 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时 大小相等;
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的;
(3)根据实验现象,可得出结论:小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”),速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(4)可推理得出:在水平面上运动的小车,如果受到的阻力为零,它将做 运动;
(5)通过本实验推理可知 (选填“A”或“B”)观点是正确的。
A.力是维持物体运动的原因
B.物体的运动不需要力来维持
20.小亮同学在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。(8分)
(1)如图甲所示,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,其目的是为了 。
(2)如图乙所示,小亮在杠杆A点处悬挂3个重力均为0.5N的钩码,在C点处用竖直向上的拉力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,则拉力的大小为 N。
(3)小亮又用图丙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,发现F1L1≠F2L2,其原因是: 。
(4)实验结束后,小亮联想到生活中的杆秤,如图丁所示,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成。
①不称货物时,提住提纽B,将秤砣移至E处,杆秤恰能在水平方向平衡,E称为“定盘心”,是杆秤的 刻度线。
②在称量货物时,使用提纽 (选填“B”或“C”),该杆秤的称量范围更大。
③若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏 (选填“大”或“小”)。
21.如图甲所示,是小慧同学探究二力平衡条件时的实验情景。(8分)
(1)小慧将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上两个拉力的方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小,实验中选择小卡片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(2)当小卡片平衡时,小慧将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)在图甲所示情况下,小华下一步的操作是用剪刀把卡片从中间剪掉,目的是为了验证只有作用在 的两个力才能平衡;
(4)在探究同一问题时,小宇将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小慧的实验优于小宇的实验,其主要原因是 。
A.减小摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
四、计算题(第22题7分,第23题7分,共14分)
22.小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上,若他所用力为120N,且经过5s将质量为20kg的重物匀速提高了2m,不计绳重和滑轮摩擦,求:(g取10N/kg)
(1)物体所受的重力。
(2)绳子自由端移动的速度。
(3)动滑轮的重力。
23.深中通道位于珠江三角洲伶仃洋海域,是广东省境内连接深圳市、中山市和广州市的跨海通道,是世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程,如图所示,深中通道主线全长24km,其中隧道全长6845m,主线限速为100km/h,求:
(1)汽车以最高限速行驶通过主线全长需要多少时间?
(2)若一辆汽车通过海底隧道耗时250s,求汽车在海底隧道行驶时的平均速度?
(3)现有一列由15辆车所组成的运输车队,以81km/h的速度完全通过主线全长,所用时间为0.3h,求此列车队的长度为多少?
五、综合能力题(第24题5分,第25题5分,共10分)
24.阅读短文,回答文后问题。(5分)
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)电梯静止时,小勇的重力是 N。
(2)根据图丙分析,小勇在 段时间内处于失重状态,秤台对小勇的支持力与小勇重力 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
(3)物体处于完全失重状态,是指物体的 。
A.质量为零
B.重力为零
C.受到的支持力或拉力为零
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验,第次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 。
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
25.阅读全文,回答以下问题(5分)
变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构,它与普通自行车的区别在于,它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择不同的挡位时,自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上:选择低挡位时,链条调整到半径较大的齿轮上,选择高挡位时,链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后车轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径。
骑自行车时,人踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时,链条带动后齿轮转动,由于后齿轮的半径小于前齿轮,为了保证链条转动的长度相同,后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小,它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致。因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长。
在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大,而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小,为了达到更好的骑行效果,变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。
(1)自行车驱动结构中,前齿轮和脚踏板组成一个 杠杆,后齿轮和后车轮组成一个 杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂”);
(2)爬坡时,应将链条调整至半径较 (选填“大”或“小”)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的;
(3)前齿轮和后齿轮在共同工作时,其特征是 ;
A.相同时间转过的圈数相同
B.相同时间带动链条转动的长度相同
C.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
(4)自行车在水平道路上行驶时,后车轮所受的摩擦阻力约为30N,一辆自行车后车轮的半径约为40cm,若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上,其半径为5cm,由于前齿轮与后齿轮由链条连接,所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同,若前齿轮的半径为10cm,脚踏板到轴心的长度为25cm,则自行车匀速行驶时,人蹬车的力至少应为 N。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)2024-2025学年八年级下册 期中测试卷
物理(沪粤版)·答题卡
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图-1
图-2
●中小学教育资源及组卷应用平台
2024-2025学年物理(沪粤版)八年级下册
期中测试卷
(测试时间:80分钟 满分:100分)
一、单项选择题(每小题3分,共21分)
序号 1 2 3 4 5 6 7
答案
1.下列物理量的估测,最符合实际的是( )
A.两枚鸡蛋的重量约1N
B.中学生百米赛跑的速度约为15m/s
C.中考用实心球的重约1N
D.中学生双脚站立时对水平地面的压力约为6×103N
【答案】A
【解析】解:A.两枚鸡蛋的重量约1N,故A符合题意;
B.中学生百米赛跑的速度约为7m/s,故B不符合题意;
C.中考用实心球的质量约为2kg,其受到的重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N,故C不符合题意;
D.中学生双脚站立时对水平地面的压力约为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,故D不符合题意。
故选:A。
2.下列关于运动和力的说法正确的是( )
A.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持它运动
B.物体受到了力的作用,运动的方向一定会发生改变
C.减少汽车的承载质量是为了减少汽车的惯性
D.人沿着水平方向去推停在水平地面上的汽车,未推动是因为推力小于摩擦力
【答案】C
【解析】解:A.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于受到摩擦阻力的作用,故A错误。
B.若物体受到非平衡力时,其运动状态一定改变,若物体受到平衡力时,物体保持原来的运动状态不变,即物体的运动状态不会发生改变,故B错误。
C.惯性的大小只与物体的质量有关,限载可减小汽车的质量,从而减小汽车的惯性,故C正确。
D.用力推停在水平地面上的汽车,未推动,车处于平衡状态,推力和摩擦力是一对平衡力,其大小相等,故D错误。
故选:C。
3.下列图中是生活中常用的杠杆工具,属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.老虎钳
C.核桃夹 D.筷子
【答案】D
【解析】解:瓶盖起子、老虎钳和核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;而筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故ABC错误。D正确。
故选:D。
4.如图,甲图是单摆,乙图是在水平桌面上匀速向右做直线运动的物体,下列与它们相关的说法中正确的是( )
A.当甲图中摆位于最高点C时,如果此时受到的所有力都消失。小球将做匀速直线运动
B.甲图中摆位于最低点B时受力不平衡,而位于A、C两点时受力平衡
C.乙图中物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力
D.乙图中物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】解:
A、当甲图中摆位于最高点C时,此时的速度为0,如果此时受到的所有力都消失,小球将静止不动,故A错误;
B、甲图中摆位于最低点B时,运动状态在不断改变(速度大小和运动方向不断变化),则球受非平衡力的作用,球在A和C时,受到的拉力和重力不在同一直线上,受力不平衡,故B错误;
C、乙图中物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、乙图中物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力,其大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
5.如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,那么,下列关系式中正确的是( )(不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦)
A.F2<F1<F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F1>F2>F3
【答案】A
【解析】解:不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦:
假设物块与地面的摩擦力为f,
左滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;
中滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则F2f;
右滑轮为动滑轮,滑轮、物体匀速运动,滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即F3=2f;
故F2<F1<F3;
故选:A。
6.有些摩擦对人们的生活有益,有些摩擦对人们的生活有害,如图所示的情况属于减小摩擦的是( )
A.鞋底的槽纹 B.轴承装滚珠
C.用力捏车闸 D.手上涂镁粉
【答案】B
【解析】解:A.鞋底的槽纹,可在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.轴承装滚珠,是变化滑动为滚动来减小摩擦力,故B符合题意;
C.用力捏车闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选:B。
7.随着无人机的快速发展,无人机在实际生产、生活中的应用非常广泛,如图甲所示为无人机在田间作业时的情境图。无人机沿直线路径从出发点到达目的地完成任务后再返回出发点的s﹣t图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.目的地与出发点相距2.4km
B.10~13min内无人机做匀速直线运动
C.全程的平均速度约为2.67m/s
D.CD段平均速度为AB段平均速度的2倍
【答案】D
【解析】解:A、从图中可知目的地与出发点相距1.2km,故A错误;
B、10~13min内无人机运动的路程为0m,故静止,故B错误;
C、全程的平均速度约v2.2m/s,故C错误;
D、CD段、AB段运动的路程相同,CD段所用的时间为AB段所用时间的一半,根据速度公式可知CD段平均速度为AB段平均速度的2倍,故D正确。
故选:D。
二、填空题(每空1分,共19分)
8.“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验;拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 改变 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 具有 (选填“具有”或“不具有”)惯性。如果将摆球带回地球,那么摆球的惯性将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】改变;具有;不变。
【解析】解:摆球绕固定点持续转动,其运动方向不断改变,所以其运动状态改变。
一切物体都具有惯性,故转动的摆球具有惯性。
摆球回到地球后质量不变,故惯性大小不变。
故答案为:改变;具有;不变。
9.水平桌子上放着一个静止的物体,如图所示,当用大小为8N的水平推力推这个物体时,没有推动,物体受到的摩擦力为 8 N;若用12N的水平推力匀速推动物体,则物体受到的滑动摩擦力大小为 12 N。
【答案】8;12
【解析】解:如果用8N的力推静止在水平面上的桌子,没有推动,则桌子处于静止状态,水平方向推力与摩擦力平衡,摩擦力等于推力等于8N;
如果用12N的力推在水平面上的桌子做匀速直线运动,则桌子受到的推力和摩擦力平衡,则f=F=12N。
故答案为:8;12。
10.如图是小平同学用抹布做清洁时的情景。当小明向左擦拭水平桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是水平向 右 (选填“左”或“右”)的。为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了用力,这是通过 增大压力 的方式来 增大 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
【答案】右;增大压力;增大。
【解析】解:(1)当小明向左擦拭桌面时,抹布相对于桌面向左移动,则抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
(2)为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了用力,这是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦的。
故答案为:右;增大压力;增大。
11.如图所示,一只海鸥在河里捕到一条鱼,将其叼在嘴里翱翔于河面上。以河岸为参照物,海鸥是 运动 的;以海鸥嘴里的鱼为参照物,海鸥是 静止 的。由此可见,物体的运动和静止是 相对 的。
【答案】运动;静止;相对。
【解析】解:一只海鸥在河里捕到一条鱼,将其叼在嘴里翱翔于河面上,海鸥相对于河岸有位置的变化,以河岸为参照物,海鸥是运动的;
海鸥与鱼之间没有位置的变化,以海鸥嘴里的鱼为参照物,海鸥是静止的,这说明运动和静止是相对的。
故答案为:运动;静止;相对。
12.用如图所示滑轮组提起重物,不计动滑轮自重和摩擦,若拉力F为50N,则物重G为 150 N,若绳子的自由端向上拉0.6m,则重物升高 0.2 m,学校旗杆顶端上安装使用定滑轮,目的是 改变力的方向 。
【答案】150;0.2;改变力的方向。
【解析】解:由图可知,该滑轮组绳子的段数n=3,不计动滑轮自重和摩擦,由得,物体重力为
G=nF=3×50N=150N
由s=nh得,物体升高的高度是
国旗杆上的滑轮为定滑轮,它相当于一个等臂杠杆,所以利用它来升国旗,不能省力,可以改变力的方向。
故答案为:150;0.2;改变力的方向。
13.潜水器两侧各连着一只机械手臂,其中一只机械手臂的示意图如图所示,它由金属杆AB、OC和可伸缩的液压杆AC组成,C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸缩时,会带动金属杆AB绕着O点转动,该机械手臂为 费力 杠杆;若采集的样品较重,可适当 缩短 (选填“延长”或“缩短”)OB的长度。
【答案】费力;缩短。
【解析】解:金属杆AB绕着O点转动可以看出杠杆,O点为支点,O到CA的距离是动力臂,则动力臂小于阻力臂,因此是费力杠杆。
B的作用力竖直向下,故水平方向的OB长是阻力臂,AC对金属杆A端的拉力是动力,采样器对金属杆B端的压力是阻力,若采集的样品较重,根据杠杆平衡条件,可以适当缩短OB的长度,则阻力臂变小,所需要的动力减小。
故答案为:费力;缩短。
14.小武与小鑫及朋友在打篮球的过程中,抛出的篮球在空中做曲线运动,空中的篮球受 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”),当三分进球后,落地的篮球最终在地面上停下来,说明力可以改变物体的 运动状态 ,若正在地面滚动的篮球所受力全部消失,篮球将 做匀速直线运动 (选填“静止”或“做加速运动”或“做匀速直线运动”)。
【答案】非平衡力;运动状态;做匀速直线运动。
【解析】解:抛出的篮球在空中做曲线运动,篮球的运动状态在不断改变。根据牛顿第一定律,如果物体不受力或者受平衡力,它将保持静止状态或者匀速直线运动状态。因此,空中的篮球一定受非平衡力的作用。
当篮球落地后,它最终会在地面上停下来。这是因为地面给篮球施加了一个阻力,这个阻力改变了篮球的运动状态,使它由运动变为静止。这说明力可以改变物体的运动状态。
如果正在地面滚动的篮球所受力全部消失,根据牛顿第一定律,篮球将保持它消失力那一瞬间的运动状态,即做匀速直线运动。
故答案为:非平衡力;运动状态;做匀速直线运动。
三、作图题(第15题2分,第16题3分,第17题2分,共7分)
15.请在图中画出(1)长方体木块所受重力G的示意图;(2)斜面受到压力F的示意图。
【答案】
【解析】解:木块所受重力G的作用点在木块的重心、方向竖直向下;压力F的作用点在木块与接触面的中央,方向垂直斜面向下,如图所示:
16.如图﹣1,是《天工开物》中的舂米工具图。如图﹣2,是其结构示意图。请在图﹣2中画出舂米时,脚作用在A点的最小的力和力臂。
【答案】
【解析】解:在阻力与阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,由图示可知,OA是最大动力臂L,当力F与OA垂直向下时,力F最小,如图所示:
17.如图所示,汽车陷入淤泥中,要用滑轮组将汽车拉出来,请在图中画出最省力的绕绳方式。
【答案】
【解析】解:只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮。如图所示:
三、实验探究题(第18题6分,第19题7分,第20题8分,第21题8分,共29分)
18.测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验装置及测量过程如图甲所示。小车从斜面顶端由静止下滑,挡板放在斜面底端,图中方框中的数字是小车在A,B,C三处时电子表的示数(数字分别表示“h、min、s”)(6分)
(1)该实验的原理是 (填写物理公式);
(2)实验时,小车从A点到C点的路程sAC= 80.0 cm,小车在AC段的平均速度vAC= 0.16 m/s;
(3)测量小车到达B点的时间,如果小车未到达B点就停止计时,测量AB段的平均速度vAB会偏 大 (填“大”或“小”);
(4)实验中,小明发现小车通过AB段路程的时间过短,不便于测量时间,为解决这一问题,可以 减小 (填“增大”或“减小”)斜面坡度;
(5)小明改进实验,利用如图乙所示的位置传感器测出不同时刻小车与挡板的距离,并用计算机计算出小车在不同位置的速度。计算机绘制的图象如图丙所示,假设斜面足够长,则5s时小车的速度为 0.25 m/s。
【答案】(1);(2)80.0; 0.16;(3)大;(4)减小;(5)0.25
【解析】(1)由速度的定义可知,本实验的原理为。
(2)由图甲可知,小车从A点到C点的路程为sAC=80.0cm-0.0cm=80.0cm,从A点运动到C点的时间为5s,小车在AC段的平均速度为
(3)如果小车未到达B点就停止计时,则测得的小车到B点的运动时间比实际运动时间短,所以测量AB段的平均速度vAB会偏大。
(4)减小斜面的坡度会使小车的运动速度变小,在斜面上运动的时间变长,使时间便于测量。
(5)由图丙可知,小车的速度大小与时间成正比,速度与时间的比值为
所以5s时小车的速度为v=5×0.05m/s=0.25m/s
19.探究阻力对物体运动的影响(7分)
(1)如图所示,实验时每次均让小车从斜面 同一 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时 速度 大小相等;
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 水平面的粗糙程度 来实现的;
(3)根据实验现象,可得出结论:小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越 远 (选填“远”或“近”),速度减小得越 慢 (选填“快”或“慢”);
(4)可推理得出:在水平面上运动的小车,如果受到的阻力为零,它将做 匀速直线 运动;
(5)通过本实验推理可知 B (选填“A”或“B”)观点是正确的。
A.力是维持物体运动的原因
B.物体的运动不需要力来维持
【答案】(1)同一;速度;(2)水平面的粗糙程度;(3)远;慢;(4)匀速直线;(5)B。
【解析】解:(1)实验中每次均让小车从同一斜面顶端由静止滑下,是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)该实验中,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布表面再到木板表面,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(3)接触面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)若小车受到的阻力为零,则小车速度不发生改变,即它将做匀速直线运动;
(5)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,这就是牛顿第一定律,牛顿第一定律告诉了我们物体的运动不需要力来维持,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,故选:B。
故答案为:(1)同一;速度;(2)水平面的粗糙程度;(3)远;慢;(4)匀速直线;(5)B。
20.小亮同学在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。(8分)
(1)如图甲所示,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应向 左 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,其目的是为了 消除杠杆自重对实验的影响 。
(2)如图乙所示,小亮在杠杆A点处悬挂3个重力均为0.5N的钩码,在C点处用竖直向上的拉力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,则拉力的大小为 2.5 N。
(3)小亮又用图丙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,发现F1L1≠F2L2,其原因是: L1不是F1的力臂 。
(4)实验结束后,小亮联想到生活中的杆秤,如图丁所示,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成。
①不称货物时,提住提纽B,将秤砣移至E处,杆秤恰能在水平方向平衡,E称为“定盘心”,是杆秤的 零 刻度线。
②在称量货物时,使用提纽 C (选填“B”或“C”),该杆秤的称量范围更大。
③若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏 大 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)平衡;左;消除杠杆自重对实验的影响;(2)2.5;(3)L1不是F1的力臂;(4)①零;②C;③大。
【解析】解:(1)杠杆静止在如图甲所示的位置处于平衡状态,杠杆左端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的左端移动;让杠杆水平平衡是为了便于测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,杠杆水平位置平衡时,由杠杆的平衡条件可得:3G×5L=F×3L,解得:F=5G=5×0.5N=2.5N,即拉力的大小为2.5N;
(3)图丙中,拉力F1的方向与水平杠杆不垂直,只有力的方向与杠杆垂直时,力臂才能从杠杆上直接读出来,小亮误把杠杆的长度L1当成了拉力的力臂,所以小亮会得出错误的结论;
(4)①不称货物时,提住提纽B,将秤砣移至E处,杆秤恰能在水平方向平衡,E称为“定盘心”,是杆秤的零刻度线;
②由图示可知,使用提纽C时,秤砣重力的力臂变大,物体重力的力臂变小,由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知,杆秤的最大称量较大;
③当秤砣磨损一部分,相当于秤砣的质量减小了,根据杠杆的平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,动力减小,动力臂增大,所以测量结果偏大了。
故答案为:(1)平衡;左;消除杠杆自重对实验的影响;(2)2.5;(3)L1不是F1的力臂;(4)①零;②C;③大。
21.如图甲所示,是小慧同学探究二力平衡条件时的实验情景。(8分)
(1)小慧将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上两个拉力的方向 相反 ,并通过调整 钩码的数量 来改变拉力的大小,实验中选择小卡片的目的是 不考虑 (填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(2)当小卡片平衡时,小慧将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 不能 (填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 不在同一直线上的两个大小相等、方向相反的力能否平衡 ;
(3)在图甲所示情况下,小华下一步的操作是用剪刀把卡片从中间剪掉,目的是为了验证只有作用在 同一物体上 的两个力才能平衡;
(4)在探究同一问题时,小宇将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小慧的实验优于小宇的实验,其主要原因是 A 。
A.减小摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(5)利用图丙装置 能 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】(1)相反;钩码的数量;不考虑;(2)不能;不在同一直线上的两个大小相等、方向相反的力能否平衡;(3)同一物体上;(4)A;(5)能。
【解析】解:(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力的作用,通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,故通过调整钩码的数量来改变拉力的大小;小卡片的重力较小,实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个大小相等、方向相反的力能否平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,应该用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小的卡片是否平衡;
(4)小慧实验用的小卡片重力小,悬在空中时绳子与滑轮间的摩擦力较小;小宇实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间的摩擦力较大,摩擦力对实验结果的影响较大,所以,小慧的实验优于小宇的实验,其主要原因是减小了摩擦力对实验结果的影响,故A符合题意,BCD不符合题意;
(5)图丙实验,虽然两个滑轮没有在同一高度,但两个力仍作用在同一直线上,因此能探究二力平衡的条件。
故答案为:(1)相反;钩码的数量;不考虑;(2)不能;不在同一直线上的两个大小相等、方向相反的力能否平衡;(3)同一物体上;(4)A;(5)能。
四、计算题(第22题7分,第23题7分,共14分)
22.小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上,若他所用力为120N,且经过5s将质量为20kg的重物匀速提高了2m,不计绳重和滑轮摩擦,求:(g取10N/kg)
(1)物体所受的重力。
(2)绳子自由端移动的速度。
(3)动滑轮的重力。
【答案】(1)物体所受的重力s 200N。
(2)绳子自由端移动的速度0.8m/s。
(3)动滑轮的重力为40N。
【解析】解:(1)物体的重:
G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)由图知,n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m;
绳子自由端移动的速度v0.8m/s;
(3)n=2,不计绳重和摩擦,
拉力F(G物+G轮),
即:120N(200N+G轮),
动滑轮重:G轮=40N。
答:(1)物体所受的重力s 200N。
(2)绳子自由端移动的速度0.8m/s。
(3)动滑轮的重力为40N。
23.深中通道位于珠江三角洲伶仃洋海域,是广东省境内连接深圳市、中山市和广州市的跨海通道,是世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程,如图所示,深中通道主线全长24km,其中隧道全长6845m,主线限速为100km/h,求:
(1)汽车以最高限速行驶通过主线全长需要多少时间?
(2)若一辆汽车通过海底隧道耗时250s,求汽车在海底隧道行驶时的平均速度?
(3)现有一列由15辆车所组成的运输车队,以81km/h的速度完全通过主线全长,所用时间为0.3h,求此列车队的长度为多少?
【答案】(1)汽车以最高限速行驶通过主线全长需要的时间为0.24h;
(2)汽车在海底隧道行驶时的平均速度为27.38m/s;
(3)此列车队的长度为0.3km。
【解析】解:(1)由题意知深中通道主线全长24km,主线限速为100km/h,
由v得,汽车以最高限速行驶通过主线全长需要的时间为:
;
(2)汽车在海底隧道行驶时的平均速度为:
;
(3)由v得,车队完全通过主线全长时行驶的路程为:
s1=v1t1=81km/h×0.3h=24.3km,
因为车队完全通过通道主线的路程等于主线长与车队长的和,所以车队的长度为:
L=s1﹣s=24.3km﹣24km=0.3km。
答:(1)汽车以最高限速行驶通过主线全长需要的时间为0.24h;
(2)汽车在海底隧道行驶时的平均速度为27.38m/s;
(3)此列车队的长度为0.3km。
五、综合能力题(第24题5分,第25题5分,共10分)
24.阅读短文,回答文后问题。(5分)
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)电梯静止时,小勇的重力是 600 N。
(2)根据图丙分析,小勇在 0~t1 段时间内处于失重状态,秤台对小勇的支持力与小勇重力 不是 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
(3)物体处于完全失重状态,是指物体的 C 。
A.质量为零
B.重力为零
C.受到的支持力或拉力为零
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验,第次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 B 。
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
【答案】(1)600;(2)0~t1;不是;(3)C;(4)B。
【解析】解:(1)已知小勇的实际质量为60kg,则小勇静止时的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(2)小勇的实际质量为60kg,由图象可知,在0~t1阶段,体重秤显示小勇的质量为45kg,此时处于失重状态,
(3)由失重现象的定义可知,物体处于完全失重状态,是指物体受到的支持力或拉力为零,故选C。
(4)飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;
第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,小球会斜向下运动,由于细线不会伸长,所以细线会给小球一个拉力的作用,小球做匀速圆周运动,故丁图正确;
故选B。
故答案为:(1)600;(2)0~t1;不是;(3)C;(4)B。
25.阅读全文,回答以下问题(5分)
变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构,它与普通自行车的区别在于,它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择不同的挡位时,自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上:选择低挡位时,链条调整到半径较大的齿轮上,选择高挡位时,链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后车轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径。
骑自行车时,人踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时,链条带动后齿轮转动,由于后齿轮的半径小于前齿轮,为了保证链条转动的长度相同,后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小,它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致。因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长。
在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大,而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小,为了达到更好的骑行效果,变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。
(1)自行车驱动结构中,前齿轮和脚踏板组成一个 省力 杠杆,后齿轮和后车轮组成一个 费力 杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂”);
(2)爬坡时,应将链条调整至半径较 大 (选填“大”或“小”)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的;
(3)前齿轮和后齿轮在共同工作时,其特征是 B ;
A.相同时间转过的圈数相同
B.相同时间带动链条转动的长度相同
C.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
(4)自行车在水平道路上行驶时,后车轮所受的摩擦阻力约为30N,一辆自行车后车轮的半径约为40cm,若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上,其半径为5cm,由于前齿轮与后齿轮由链条连接,所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同,若前齿轮的半径为10cm,脚踏板到轴心的长度为25cm,则自行车匀速行驶时,人蹬车的力至少应为 96 N。
【答案】(1)省力;费力;(2)大;(3)B;(4)96。
【解析】解:(1)题文中已有介绍:自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径,此时动力臂大于阻力臂,因此是一个省力杠杆;
自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后齿轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径,此时动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆;
(2)对于后轮的费力杠杆,动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力,动力臂是后齿轮的半径,自行车上坡时所受阻力变大,而阻力臂不变,因此增大动力臂可以减小所施加的动力,所以应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
(3)根据前齿轮和后齿轮的结构可知相同时间带动链条转动的长度相同,因两个齿轮的直径大小不同,所以周长不同,则相同时间转过的圈数一定不相同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)对于后车轮的杠杆来说,设链条对后齿轮的拉力为F链,根据杠杆平衡条件可得F链×5cm=f×40cm,
即F链×5cm=30N×40cm,
解得:F链=240N,
而链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小是一样的,所以对于前车轮的杠杆来说,设人蹬车的力为F,根据杠杆平衡条件可得F链×10cm=F×25cm,
即240N×10cm=F×25cm,
解得:F=96N。
故答案为:(1)省力;费力;(2)大;(3)B;(4)96。
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