模块二 力学
第08讲 力【测试】(原卷版)
(试题分值:80分 测试时间:70分钟)
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分,共20分)
1.下面是小明对身边一些常见物理量的估测,其中最符合实际的是( )。
A.托起两枚鸡蛋用力约100N
B.考试用的2B铅笔长度约为20mm
C.骑自行车上学的速度约18m/s
D.中学生正常心脏跳动一次的时间约为0.8s
2.如图所示,在一块倾角固定不变的斜面上,一小球由静止开始沿着斜面自由滚下,则小球离开斜面后,其运动的轨迹可能是( )。
A.① B.② C.③ D.④
3.保持安全车距对于防止追尾事故至关重要。如图所示,是一辆小汽车A未保持安全车距,未能及时刹住,追尾了另一辆小汽车B,未造成人员受伤,仅造成两车不同程度损坏。对事故分析正确的是( )。
A.A车对B车的撞击力使B发生了形变
B.A车对B车的撞击力使A发生了形变
C.两车损坏程度不同,说明A对B的力小于B对A的力
D.两车损坏程度不同,说明A对B的力大于B对A的力
4.用球拍击羽毛球时,球拍变形,同时羽毛球被反弹飞出去,下列说法不正确的是( )。
A.力改变了球拍的形状 B.力改变了羽毛球的运动状态
C.球拍对羽毛球的力使球拍变形 D.球拍与羽毛球间力的作用是相互的
5.关于重力下列说法中正确的是( )。
A.物体只有接触地球,才能被地球吸引
B.地球吸引物体,物体不吸引地球
C.地球吸引物体的力大于物体吸引地球的力
D.地球吸引地面附近的物体,物体也吸引地球
6.物理是以实验为基础的学科,实验操作的规范性非常重要。关于图中器材的使用或操作正确的是( )。
A.图甲:弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
B.图乙:用毫米刻度尺测得物体的长度为5.63cm
C.图丙:用温度计测液体温度
D.图丁:用天平测量物体的质量时,调节天平平衡
7.某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G-m图像如图所示。下列说法正确的是( )。
A.质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B.物体所受的重力与质量不成比例
C.重力与质量的关系式为
D.若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论
8.兰州拉面被誉为“中华第一面”,下列说法错误的是( )。
A.和面的过程中,手对面团的力大于面团对手的力
B.和面的过程中,面团既是施力物体也是受力物体
C.拉面上下抖动,因为力可以改变物体的运动状态
D.面团最终变成细丝,因为力可以改变物体的形状
9.在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件.下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )。
A. 小鸟受到的力大 B. 飞机受到的力大
C. 小鸟和飞机的受力一样大 D. 主动撞击的一方产生的力大
10.2022年2月,中国女足在亚洲杯决赛中顽强拼搏,勇夺冠军。图是女足队员正在比赛的情景,下列说法不正确的是( )。
A.脚对球施加力的同时球也对脚施加力的作用
B.脚将球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
C.足球在空中飞行时相对于地面是运动的
D.向前运动的足球,若受到的力都消失,它将静止
二、多选题(4小题,每小题3分,共12分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.炎炎夏日,游泳是大家最喜欢的运动方式之一、如图所示是游泳爱好者在游泳馆游泳时的情景,下列说法正确的是( )。
A.入水时用力蹬地利用了力的作用是相互的
B.使人向前运动的力的施力物体是水
C.停止划水时人还会运动是由于人具有惯性
D.加速向前游泳时,手向后划水的作用力大于水对手的作用力
12.下列实验操作能达到实验目的的是( )。
A.目的:探究声音的产生;操作:将发声的音叉触及面颊
B.目的:探究物体间力的作用是否是相互的;操作:小车A上固定磁体,小车B上固定铁块,将它们靠近一定距离后,固定A,释放B
C.目的:探究光在介质中沿直线传播条件;操作:蜂蜜缓慢倒入水中, 一束激光射向两种液面分界面,观察液体搅拌前后光路变化
D.目的:探究平面镜成像的虚实;操作:将白纸放在玻璃板后像的位置,直接观察白纸
13.小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像,其中对实验图像分析正确的是( )。
A.图甲说明物体处于静止状态;
B.图乙说明物体在做匀速直线运动;
C.图丙说明物体的质量与它的体积成正比;
D.图丁说明物体所受重力与它的质量成正比
14.小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像,其中对实验图像分析正确的是( )。
A.图甲说明物体处于静止状态;
B.图乙说明物体在做匀速直线运动;
C.图丙说明物体的质量与它的体积成正比;
D.图丁说明物体所受重力与它的质量成正比
三、填空题(本题9小题,每空1分,共18分)
15.如图是北方人常玩的一种单腿冰车。滑行时,以冰车为参照物,冰车上的人是 的,用钎子向后扎冰,冰车向前运动,这利用了物体间力的作用是 的。
16.如图是手摇扬谷机俗称“风车”,它是一种以人力为动力去除稻麦壳、秕、草的风扇车,快速转动摇柄,扇轮转动产生气流,饱满的谷物在 的作用下落入筐;而枯瘪的谷物被气流从出风口吹出,说明力可以改变物体的 。
17.如图是中国女宇航员王亚平在空间站中漂浮的情景。与在地面上相比较,王亚平的质量 (选填“变小”、“变大”或“不变”);若王亚平想向前运动,应向 (选填“前”或“后”)蹬舱壁。
18.如图所示为使用弹簧测力计测量物体所受重力,物体重力为 N。若测量时测力计没有竖直放置,所测物体的重力偏 。
19.小明去南京旅游,买了一个实心的塑料冰墩墩,后来遇到实心的陶瓷冰墩墩又买了一个,两个冰墩墩形状和大小一样,小明将冰墩墩从南京带回徐州,它的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”);冰墩墩若从手中滑落,会掉到地上,是因为重力方向是 ;用天平测量发现两个冰墩墩质量相差16g,则冰墩墩体积为 cm3。(已知,)
20.工人师傅砌墙时,通常利用自制的重垂线检查墙壁砌得是否竖直,这是因为重力的方向总是 的。如图所示,一堵南北走向的墙上挂着重垂线,则这堵墙是向 (选填“东”或“西”)倾斜了。
21.25日晚,长征二号F遥十八运载火箭托举着神舟十八号载人飞船点火发射,26日5时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向牵挂他们的全国人民报平安。如图所示,当火箭托举着飞船一起飞行时,相对于火箭,飞船是 的。拍“全家福”时,航天员到镜头的距离 镜头的二倍焦距(选填“大于”“等于”或“小于”)。太空舱底的脚限位套环可以防止航天员因 (选填“受到”或“不受”)重力的作用而飘起来。
22.有一根量程为的弹簧测力计,受到拉力时,弹簧的长度是,受到拉力时弹簧长度。若不受任何力时,弹簧长度是______。当弹簧长度为时,所测拉力______(“超过”,“没有超过”)测力计的量程。
四、作图题(2小题,共4分)
23.如图所示,请作出小车所受重力和支持力的示意图。(O点为其重心)
24.在图中,正方体所受重力G为50牛,静止在水平地面上,用力的图示法画出正方体所受重力G。
五、实验题3小题,每空1分,共16分)
25.(4分)如表所示是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据。
实验序号 物体质量m/kg 重力G/N A
① 0.1 0.98
② 0.2 1.96
③ 0.3 2.94
(1)实验中,需要的测量工具是天平和 ;
(2)表中第一行A处缺少的栏目是 ;
(3)分析表中数据,可以得到的结论是:物体的重力与质量成 ;
(4)某实验小组通过实验,测出实验数据并画出的G~m图像如图所示。该小组实验过程可能存在的问题: 。
26.(6分)高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”,其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小峰提出了下列猜想:
猜想一:打击力的大小与物体的高度有关;
猜想二:打击力的大小与物体的质量有关。
为了验证猜想,准备的器材有:一个足球和一个篮球(如图甲所示)、三张面积足够大的白纸和印纸(注:印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹)、一台电子秤。
(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的 来反映其对地面打击力的大小,印迹的产生说明力可以改变物体的 。
(2)为了验证猜想一,小峰设计实验:a.将印纸叠放在白纸上平放于水平地面,将足球从印纸正上方的高度静止释放,足球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹1”,如图乙所示;b.换用新的白纸和印纸,将足球从印纸正上方的()高度静止释放,足球在白纸上留下“印迹2”,如图乙所示。对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越 。
(3)为了验证猜想二。小峰换用新的白纸和印纸,将篮球()从印纸正上方的高度静止释放,篮球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹3”,如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论;同一高度静止释放的物体,质量越大,对地面打击力越大。你认为小峰通过上述实验过程得出的结论可信吗? (选填“可信”或“不可信”)。理由是 。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,请你写出如何比较上述实验中足球和篮球对地面打击力和大小的方法: 。
27.(6分)物理课上老师让同学们自制简易测力计,每组实验器材有:完全相同的橡皮筋若干、质量为50g的钩码若干、回形针、木板、白纸、钉子、刻度尺。制作的测力计如图甲所示。请你回答下列问题:
(1)图甲中,当橡皮筋(挂上回形针时)自然下垂时指针所在位置应标记为测力计的 。在回形针下挂上钩码,橡皮筋被拉长,是因为橡皮筋受到钩码 力的作用;
(2)小敏在回形针上同时挂6个钩码,钩码静止时在指针位置处标记3.0,用刻度尺等分刻度后标记相应数字,如图乙所示。小华在回形针上逐次增加一个钩码,分别记下指针静止时的位置,标记相应的刻度线和数字,如图丙所示。
(3)对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合,图 (选填“乙”或“丙”)的刻度方式较准确,你判断的理由是 。造成图丙刻度不均匀的主要原因是 ;
(4)制作好的测力计分度值过大,影响测量的精确度。如果要制作分度值为0.1N的测力计,利用现有的器材,你准备怎么完成?请简单说明你的方法: 。
六、综合题(1小题,共10分)
28.(3分)阅读短文,回答问题。
失重
失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境,失重现象主要发生在轨道上或太空内等情况下。如图所示的宇航员在太空中处于失重状态。
经常有人认为失重是不受重力,这是错误的,失重环境中物体的重力仍然存在。研究表明,物体在距离地面的高度处所受的重力仅仅比在地球表面所受重力减小约。我们生活在地球上,一举一动都受到重力的影响,人们也早已习以为常了。一旦失去了重力,我们的生活会变成什么样子呢?这是一个很有趣的问题。
(1)关于图中处于失重状态下的宇航员,下列说法不正确的是 (只填序号);
①因为宇航员处于失重状态,所以他不受重力
②太空中处于失重状态的宇航员,其质量大小与在地面上相同
③宇航员周围是黑暗的,是因为外层空间缺少灰尘来反射光
(2)质量为的航天员在距离地面的高度处所受的重力约为 N;(g取)
(3)如果没有重力,我们的生活会变成什么样子呢?请列举一例。
29.(7分)阅读短文,回答问题.
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。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,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。
胡克定律有它的适用范围.物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)常用的弹簧测力计测物体重力时,弹簧的形变主要是 形变;
(2)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”),它的单位是 (选填“”、“”或“N·m”);
(3)某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图,则这根弹簧的原长是 cm;弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm;用此弹簧制作的弹簧测力计的测量范围是 N。
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第08讲 力【测试】(解析版)
(试题分值:80分 测试时间:70分钟)
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分,共20分)
1.下面是小明对身边一些常见物理量的估测,其中最符合实际的是( )。
A.托起两枚鸡蛋用力约100N
B.考试用的2B铅笔长度约为20mm
C.骑自行车上学的速度约18m/s
D.中学生正常心脏跳动一次的时间约为0.8s
【答案】D。
【解析】A.托起两枚鸡蛋用力约1N,故A不符合题意;
B.考试用的2B铅笔长度约为20cm,故B不符合题意;
C.骑自行车上学的速度约5m/s,故C不符合题意;
D.中学生正常心脏1min约跳动70次,跳动一次的时间约为0.8s,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,在一块倾角固定不变的斜面上,一小球由静止开始沿着斜面自由滚下,则小球离开斜面后,其运动的轨迹可能是( )。
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C。
【解析】小球离开斜面时速度方向沿着斜面方向,离开斜面后小球只受到竖直向下的重力,力的方向和速度不在同一直线上,小球做曲线运动,运动轨迹向重力方向偏转,所以其运动的轨迹可能是③,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
3.保持安全车距对于防止追尾事故至关重要。如图所示,是一辆小汽车A未保持安全车距,未能及时刹住,追尾了另一辆小汽车B,未造成人员受伤,仅造成两车不同程度损坏。对事故分析正确的是( )。
A.A车对B车的撞击力使B发生了形变
B.A车对B车的撞击力使A发生了形变
C.两车损坏程度不同,说明A对B的力小于B对A的力
D.两车损坏程度不同,说明A对B的力大于B对A的力
【答案】A。
【解析】A.A车对B车的撞击力直接作用在B车上,这个力使B车发生了形变,即B车被撞出了凹陷或破损。故A正确;
B.A车对B车的撞击力并没有直接作用在A车上,而是作用在B车上。A车之所以发生形变,是因为B车对A车产生了反作用力(即B车对A车的撞击力),故B错误;
CD.物体间力的作用是相互的,A车对B车的撞击力与B车对A车的撞击力是一对作用力和反作用力,它们的大小是相等的。两车损坏程度不同,并不是因为这两个力的大小不同,而是由于两车的材质、结构、质量等因素不同,导致它们对撞击力的抵抗能力不同。故CD错误。故选A。
4.用球拍击羽毛球时,球拍变形,同时羽毛球被反弹飞出去,下列说法不正确的是( )。
A.力改变了球拍的形状 B.力改变了羽毛球的运动状态
C.球拍对羽毛球的力使球拍变形 D.球拍与羽毛球间力的作用是相互的
【答案】C。
【解析】A.用球拍击羽毛球时,球拍变形,力改变了球拍的形状,说明力可以改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.球被球拍反弹飞出去,力改变了羽毛球的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.球对球拍的作用力使球拍变形,故C错误,符合题意;
D.用球拍击球时,球拍变形,同时球被球拍反弹飞出去,说明球拍与羽毛球间力的作用是相互的,故D正确,不符合题意。故选C。
5.关于重力下列说法中正确的是( )。
A.物体只有接触地球,才能被地球吸引
B.地球吸引物体,物体不吸引地球
C.地球吸引物体的力大于物体吸引地球的力
D.地球吸引地面附近的物体,物体也吸引地球
【答案】D。
【解析】A.地球附近的物体都受到重力的作用,物体不只有接触地球,才能被地球吸引,故A错误;
B.力的作用是相互的,地球吸引物体,物体也吸引地球,故B错误;
C.地球吸引物体的力等于物体吸引地球的力,两个力是一对相互作用力,故C错误;
D.地球吸引地面附近的所有物体,使物体不至于飞离地球,物体也吸引地球,两个力大小相等,故D正确。故选D。
6.物理是以实验为基础的学科,实验操作的规范性非常重要。关于图中器材的使用或操作正确的是( )。
A.图甲:弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
B.图乙:用毫米刻度尺测得物体的长度为5.63cm
C.图丙:用温度计测液体温度
D.图丁:用天平测量物体的质量时,调节天平平衡
【答案】C。
【解析】A.弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力,也可以在其它方向测量力的大小, 但一定要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,故A错误;
B.如图乙所示,该刻度尺,一大格为1cm,一大格又被分成10等份,每一份为1mm,所以刻度尺的分度值为1mm,物体左端对准2.00cm,右端对应的刻度为5.63cm,所以被测物体的长度是
L=5.63cm-2.00cm=3.63cm
故B错误;
C.在使用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁,故C正确;
D.称量时,若左盘下沉,应增加砝码或移动游码,不能再调节平衡螺母,故D错误。故选C。
7.某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G-m图像如图所示。下列说法正确的是( )。
A.质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B.物体所受的重力与质量不成比例
C.重力与质量的关系式为
D.若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论
【答案】C。
【解析】ABC.G-m图像为一过原点的直线,可知,物体所受的重力与质量成正比;由图可知,当物体的质量为100g时,物体所受的重力为1.0N,故当物体质量为100kg时,所受的重力为
因物体所受的重力与质量成正比,故重力与质量的比值为一定值(用g表示),故AB错误,C正确;
D.利用质量分别为50g、100g、150g的石块进行实验也可以得到相同的结论,故D错误。
故选C。
8.兰州拉面被誉为“中华第一面”,下列说法错误的是( )。
A.和面的过程中,手对面团的力大于面团对手的力
B.和面的过程中,面团既是施力物体也是受力物体
C.拉面上下抖动,因为力可以改变物体的运动状态
D.面团最终变成细丝,因为力可以改变物体的形状
【答案】A。
【解析】A.物体间力的作用是相互的,手对面团的力等于面团对手的力,故A错误,符合题意;
B.力的作用是相互的,面团既是施力物体也是受力物体,故B正确,不符合题意;
C.拉面上下抖动,因为力可以改变物体的运动状态,故C正确,不符合题意;
D.力可以改变物体的形状也可以改变物体的运动状态,而面团的形状最终变成细丝了,这是因为力可以改变物体的形状,故D正确,不符合题意。故选A。
9.在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件.下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )。
A. 小鸟受到的力大 B. 飞机受到的力大
C. 小鸟和飞机的受力一样大 D. 主动撞击的一方产生的力大
【答案】C。
【解析】试题分析: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,作用在同一条直线上,作用在两个物体上;
小鸟撞击飞机时,小鸟给飞机一个力,同时飞机给小鸟一个大小相等,方向相反的一个力,因为物体间力的作用是相互的。故选C。
10.2022年2月,中国女足在亚洲杯决赛中顽强拼搏,勇夺冠军。图是女足队员正在比赛的情景,下列说法不正确的是( )。
A.脚对球施加力的同时球也对脚施加力的作用
B.脚将球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
C.足球在空中飞行时相对于地面是运动的
D.向前运动的足球,若受到的力都消失,它将静止
【答案】D。
【解析】A.由于力的作用是相互的,所以脚对球施加力的同时球也对脚施加力的作用,故A正确,A不符合题意;
B.脚将球踢出,球由静止变为运动,所以力的作用效果是改变物体的运动状态,故B正确,B不符合题意;
C.足球在空中飞行时,相对于路面位置在变化,所以相对于地面是运动的,故C正确,C不符合题意;
D.根据牛顿第一定律可知,向前运动的足球,若受到的力都消失,它将以力消失时的速度做匀速直线运动,故D错误,D符合题意。故选D。
二、多选题(4小题,每小题3分,共12分。每题有2个及以上答案,全对得3分,不全得2分,选错不得分)
11.炎炎夏日,游泳是大家最喜欢的运动方式之一、如图所示是游泳爱好者在游泳馆游泳时的情景,下列说法正确的是( )。
A.入水时用力蹬地利用了力的作用是相互的
B.使人向前运动的力的施力物体是水
C.停止划水时人还会运动是由于人具有惯性
D.加速向前游泳时,手向后划水的作用力大于水对手的作用力
【答案】ABC。
【解析】A.入水时用力蹬地,低对人体有力的作用,利用了力的作用是相互的,故A正确;
B.人向后滑水,水给人一个向前的力,故人向前运动的力的施力物体是水,故B正确;
C.停止划水时,人具有惯性,保持原来的运动状态,继续向前运动,故C正确;
D.加速向前游泳时,手向后划水的作用力与水对手的作用力是相互作用力,这两个力的大小相同,故D错误。故选ABC。
12.下列实验操作能达到实验目的的是( )。
A.目的:探究声音的产生;操作:将发声的音叉触及面颊
B.目的:探究物体间力的作用是否是相互的;操作:小车A上固定磁体,小车B上固定铁块,将它们靠近一定距离后,固定A,释放B
C.目的:探究光在介质中沿直线传播条件;操作:蜂蜜缓慢倒入水中, 一束激光射向两种液面分界面,观察液体搅拌前后光路变化
D.目的:探究平面镜成像的虚实;操作:将白纸放在玻璃板后像的位置,直接观察白纸
【答案】ACD。
【解析】A.将发声的音叉触及面颊,在听到声音的同时可以感受到音叉的振动,可以说明声音是由物体振动产生的,故A符合题意;
B.固定小车A,释放B后,小车B会被A吸引而靠近,而小车A静止不动,无法反映出B对A的作用力的效果,无法探究得出力的作用是相互的,故B不符合题意;
C.蜂蜜缓慢倒入水中,搅拌前,介质不均匀,光线会弯曲,搅拌均匀后,光线变成直线,可以探究光在介质中沿直线传播条件,故C符合题意;
D.实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上,将白纸放在玻璃板后像的位置,直接观察白纸上是否有像,可以探究平面镜成像的虚实,故D符合题意。故选ACD。
13.小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像,其中对实验图像分析正确的是( )。
A.图甲说明物体处于静止状态;
B.图乙说明物体在做匀速直线运动;
C.图丙说明物体的质量与它的体积成正比;
D.图丁说明物体所受重力与它的质量成正比
【答案】CD。
【解析】A.图甲是v-t图象,且v保持不变,所以物体作匀速直线运动,故A错误;
B.图乙是s-t图象,而s保持不变,说明物体处于静止状态,故B错误;
C.图丙中的m与V的关系图线是过原点的倾斜直线,所以物体的质量与它的体积成正比,故C正确;
D.图丁中的G与m的关系图线是过原点的倾斜直线,所以物体所受的重力与它的质量成正比,故D正确。故选CD。
14.小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像,其中对实验图像分析正确的是( )。
A.图甲说明物体处于静止状态;
B.图乙说明物体在做匀速直线运动;
C.图丙说明物体的质量与它的体积成正比;
D.图丁说明物体所受重力与它的质量成正比
【答案】CD。
【解析】A.图甲是v-t图象,且v保持不变,所以物体作匀速直线运动,故A错误;
B.图乙是s-t图象,而s保持不变,说明物体处于静止状态,故B错误;
C.图丙中的m与V的关系图线是过原点的倾斜直线,所以物体的质量与它的体积成正比,故C正确;
D.图丁中的G与m的关系图线是过原点的倾斜直线,所以物体所受的重力与它的质量成正比,故D正确。故选CD。
三、填空题(本题9小题,每空1分,共18分)
15.如图是北方人常玩的一种单腿冰车。滑行时,以冰车为参照物,冰车上的人是 的,用钎子向后扎冰,冰车向前运动,这利用了物体间力的作用是 的。
【答案】静止;相互。
【解析】[1]滑行时,冰车上的人与冰车的相对位置不变,故以冰车为参照物,人是静止的。
[2]用钎子向后扎冰,给冰一个推力,由于物体间力的作用是相互的,冰车向前运动。
16.如图是手摇扬谷机俗称“风车”,它是一种以人力为动力去除稻麦壳、秕、草的风扇车,快速转动摇柄,扇轮转动产生气流,饱满的谷物在 的作用下落入筐;而枯瘪的谷物被气流从出风口吹出,说明力可以改变物体的 。
【答案】重力;运动状态。
【解析】[1]地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下。饱满的谷物在重力的作用下落入筐。
[2]枯瘪谷物被风力吹出机外,运动状态发生变化,这个现象说明力能改变物体的运动状态。
17.如图是中国女宇航员王亚平在空间站中漂浮的情景。与在地面上相比较,王亚平的质量 (选填“变小”、“变大”或“不变”);若王亚平想向前运动,应向 (选填“前”或“后”)蹬舱壁。
【答案】不变;后。
【解析】[1]质量使物体的属性,与物体的形状、状态及空间位置变化无关。王亚平在空间站中漂浮与在地面上相比较,只是所处的空间位置发生变化位置,故她的质量不变。
[2]因为力的作用是相互的,所以王亚平想向前运动,应向后蹬舱壁。
18.如图所示为使用弹簧测力计测量物体所受重力,物体重力为 N。若测量时测力计没有竖直放置,所测物体的重力偏 。
【答案】2.7;小。
【解析】[1]由图知,弹簧测力计上1N之间有10个小格,所以一个小格代表0.1N,因此弹簧测力计的示数为2.7N,则物体重力为2.7N。
[2]若测量时测力计没有竖直放置,则弹簧与金属外壳之间的摩擦会对测量结果产生影响,使所测物体的重力偏小。
19.小明去南京旅游,买了一个实心的塑料冰墩墩,后来遇到实心的陶瓷冰墩墩又买了一个,两个冰墩墩形状和大小一样,小明将冰墩墩从南京带回徐州,它的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”);冰墩墩若从手中滑落,会掉到地上,是因为重力方向是 ;用天平测量发现两个冰墩墩质量相差16g,则冰墩墩体积为 cm3。(已知,)
【答案】不变;竖直向下;10。
【解析】[1]物体的质量与位置无关,小明将冰墩墩从南京带回徐州,它的质量不变。
[2]重力的方向竖直向下,所以冰墩墩若从手中滑落,会掉到地上。
[3]设冰墩墩体积为,根据,则有
解得冰墩墩体积。
20.工人师傅砌墙时,通常利用自制的重垂线检查墙壁砌得是否竖直,这是因为重力的方向总是 的。如图所示,一堵南北走向的墙上挂着重垂线,则这堵墙是向 (选填“东”或“西”)倾斜了。
【答案】竖直向下;西。
【解析】[1][2]由重力的相关知识点可知,重力的方向是竖直向下直指地心,此时重垂线向西偏,说明这堵墙是向西倾斜。
21.25日晚,长征二号F遥十八运载火箭托举着神舟十八号载人飞船点火发射,26日5时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向牵挂他们的全国人民报平安。如图所示,当火箭托举着飞船一起飞行时,相对于火箭,飞船是 的。拍“全家福”时,航天员到镜头的距离 镜头的二倍焦距(选填“大于”“等于”或“小于”)。太空舱底的脚限位套环可以防止航天员因 (选填“受到”或“不受”)重力的作用而飘起来。
【答案】静止;大于;受到。
【解析】[1]当火箭托举着飞船一起飞行时,火箭与飞船之间没有位置的变化,所以相对于火箭,飞船是静止的。
[2]拍“全家福”时,航天员到镜头的距离大于镜头的二倍焦距,此时成倒立、缩小的实像。
[3]空舱底的脚限位套环可以防止航天员因(受到)重力的作用而飘起来。在太空中,航天员处于失重状态,并不是不受重力,而是重力充当了向心力,导致物体好像失去重力一样飘起来,所以需要脚限位套环来防止这种情况。
22.有一根量程为的弹簧测力计,受到拉力时,弹簧的长度是,受到拉力时弹簧长度。若不受任何力时,弹簧长度是______。当弹簧长度为时,所测拉力______(“超过”,“没有超过”)测力计的量程。
【答案】15cm;没有超过。
【解析】[1]弹簧测力计所受的拉力越大,弹簧的伸长量越大,且拉力与弹簧的伸长量成正比,设弹簧的原长为xcm,则有
解得x=15cm
[2]由以上推理知,拉力与弹簧的伸长量的比值为1N/cm,所以当弹簧长度为25cm时,所测拉力
F=1N/cm×10cm=10N
而该弹簧测力计的量程为0-12N,那么所测的拉力没有超过测力计的量程。
四、作图题(2小题,共4分)
23.如图所示,请作出小车所受重力和支持力的示意图。(O点为其重心)
【解析】过重心作竖直向下的力,即重力,过重心作垂直斜面向上的支持力F,如图所示:
24.在图中,正方体所受重力G为50牛,静止在水平地面上,用力的图示法画出正方体所受重力G。
【解析】物体受到的重力方向竖直向下,作用点在重心,大小为50N,可确定标度为25N,故画重力的图示如下图
五、实验题3小题,每空1分,共16分)
25.(4分)如表所示是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据。
实验序号 物体质量m/kg 重力G/N A
① 0.1 0.98
② 0.2 1.96
③ 0.3 2.94
(1)实验中,需要的测量工具是天平和 ;
(2)表中第一行A处缺少的栏目是 ;
(3)分析表中数据,可以得到的结论是:物体的重力与质量成 ;
(4)某实验小组通过实验,测出实验数据并画出的G~m图像如图所示。该小组实验过程可能存在的问题: 。
【答案】(1)弹簧测力计;(2)(N/kg);(3)正比;(4)弹簧测力计使用前未调零。
【解析】(1)做“探究重力的大小跟质量的关系”实验时,需测量质量和重力,故实验中,需要的测量工具是天平和弹簧测力计。
(2)实验完成后需要计算每次测量的重力与质量之比,看该比值是否是一定值,故表中第一行A处缺少的栏目是,单位为N/kg。
(3)分析数据可知,每次测量的重力与质量之比为定值,重力与质量关系的图线为过原点的直线,说明物体受到的重力与其质量成正比。故可以得到的结论是:物体受到的重力与质量成正比。
(4)由图像可知,当物体质量为零时,弹簧测力计的示数不为零,故实验过程可能存在的问题是弹簧测力计使用前未调零。
26.(6分)高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”,其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小峰提出了下列猜想:
猜想一:打击力的大小与物体的高度有关;
猜想二:打击力的大小与物体的质量有关。
为了验证猜想,准备的器材有:一个足球和一个篮球(如图甲所示)、三张面积足够大的白纸和印纸(注:印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹)、一台电子秤。
(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的 来反映其对地面打击力的大小,印迹的产生说明力可以改变物体的 。
(2)为了验证猜想一,小峰设计实验:a.将印纸叠放在白纸上平放于水平地面,将足球从印纸正上方的高度静止释放,足球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹1”,如图乙所示;b.换用新的白纸和印纸,将足球从印纸正上方的()高度静止释放,足球在白纸上留下“印迹2”,如图乙所示。对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越 。
(3)为了验证猜想二。小峰换用新的白纸和印纸,将篮球()从印纸正上方的高度静止释放,篮球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹3”,如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论;同一高度静止释放的物体,质量越大,对地面打击力越大。你认为小峰通过上述实验过程得出的结论可信吗? (选填“可信”或“不可信”)。理由是 。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,请你写出如何比较上述实验中足球和篮球对地面打击力和大小的方法: 。
【答案】(1)大小;形状;(2)大;(3)不可信;没有控制球的弹性相同;(4)见解析。
【解析】(1)[1]实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的大小来反映其对地面打击力的大小,用到的实验方法为转换法。
[2]球受到力的挤压会变形,变形的球压在印纸上产生印迹,说明力可以改变物体的形状。
(2)对比“印迹1”和“印迹2”,物体所处的高度,“印迹2”的面积也大于“印迹1”的面积,故可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越大。
(3)由于篮球和足球的弹性不完全相同,发生形变时,形变大的不一定弹力大,故比较“印迹1”和“印迹3”不能确定力的大小,故该结论不可信。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,将有印迹的柏芝放在电子秤上,用对于的球按压,使形变与印迹吻合,读出电子秤的示数,电子秤示数较大的说明打击力大。
27.(6分)物理课上老师让同学们自制简易测力计,每组实验器材有:完全相同的橡皮筋若干、质量为50g的钩码若干、回形针、木板、白纸、钉子、刻度尺。制作的测力计如图甲所示。请你回答下列问题:
(1)图甲中,当橡皮筋(挂上回形针时)自然下垂时指针所在位置应标记为测力计的 。在回形针下挂上钩码,橡皮筋被拉长,是因为橡皮筋受到钩码 力的作用;
(2)小敏在回形针上同时挂6个钩码,钩码静止时在指针位置处标记3.0,用刻度尺等分刻度后标记相应数字,如图乙所示。小华在回形针上逐次增加一个钩码,分别记下指针静止时的位置,标记相应的刻度线和数字,如图丙所示。
(3)对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合,图 (选填“乙”或“丙”)的刻度方式较准确,你判断的理由是 。造成图丙刻度不均匀的主要原因是 ;
(4)制作好的测力计分度值过大,影响测量的精确度。如果要制作分度值为0.1N的测力计,利用现有的器材,你准备怎么完成?请简单说明你的方法: 。
【答案】0N;拉力;丙;见解析;见解析;见解析。
【解析】(1)[1][2]如图甲中,当橡皮筋(挂上回形针时)自然下垂时,物体的拉力为0,指针所在位置应标记为测力计的)0N,在回形针下挂上钩码,橡皮筋受到钩码拉力的作用,橡皮筋被拉长。
(3)[3][4]对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合,如图丙的刻度方式较准确,因为是实际测量的拉力大小对应的刻度。
[5]造成如图丙刻度不均匀的主要是因为超过了橡皮筋的弹性限度,橡皮筋的伸长与拉力不是成正比。
(4)[6]如果将5个相同的橡皮筋串联,相同拉力伸长是原来的5倍,则相同伸长是原来的五分之一,因而可以提高精确度。
六、综合题(1小题,共10分)
28.(3分)阅读短文,回答问题。
失重
失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境,失重现象主要发生在轨道上或太空内等情况下。如图所示的宇航员在太空中处于失重状态。
经常有人认为失重是不受重力,这是错误的,失重环境中物体的重力仍然存在。研究表明,物体在距离地面的高度处所受的重力仅仅比在地球表面所受重力减小约。我们生活在地球上,一举一动都受到重力的影响,人们也早已习以为常了。一旦失去了重力,我们的生活会变成什么样子呢?这是一个很有趣的问题。
(1)关于图中处于失重状态下的宇航员,下列说法不正确的是 (只填序号);
①因为宇航员处于失重状态,所以他不受重力
②太空中处于失重状态的宇航员,其质量大小与在地面上相同
③宇航员周围是黑暗的,是因为外层空间缺少灰尘来反射光
(2)质量为的航天员在距离地面的高度处所受的重力约为 N;(g取)
(3)如果没有重力,我们的生活会变成什么样子呢?请列举一例。
【答案】(1)①;(2)679;(3)人可以飘浮在空中,杯中的水倒不进嘴里。
【解析】(1)①失重状态指的是物体对支持物体的压力小于物体所受重力,不是物体不受重力。故①错误,符合题意;
②物体的质量与地理位置无关,太空中处于失重状态的宇航员,其质量大小与在地面上相同,故②正确,不符合题意;
③宇航员周围是黑暗的,是因为外层空间缺少灰尘来反射光,进入眼睛的光线很少,故③正确,不符合题意。
故选①。
(2)质量为的航天员在距离地面的高度处所受的重力约为
(3)如果没有重力,人在浮力作用下,会飘浮在空中;力会改变物体的运动状态,如果没有重力,杯中的水倒不进嘴里。
29.(7分)阅读短文,回答问题.
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。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,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。
胡克定律有它的适用范围.物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)常用的弹簧测力计测物体重力时,弹簧的形变主要是 形变;
(2)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”),它的单位是 (选填“”、“”或“N·m”);
(3)某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图,则这根弹簧的原长是 cm;弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm;用此弹簧制作的弹簧测力计的测量范围是 N。
【答案】(1)弹性;(2)劲度系数;无关;N/m;(3)2;6;。
【解析】(1)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,即弹性形变。
(2)[1][2]由题意可知,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]根据可得,,因为F的单位是N,x的单位是m,所以k的单位是N/m。
(3)[1][2][3]从图中可以看出,当拉力为0时,弹簧的长度是2cm,所以原长是2cm;当拉力为6N时,弹簧的长度是8cm,所以比原来伸长了6cm;从图中可以看出,弹簧的最大拉力是106N,所以测量范围是0~6 N。
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