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第七章 力 单元模拟测试卷
一、单选题
1. 如图是四种海洋动物的运动,其中不是利用“力的作用是相互的”是( )
A.乌贼向前喷水后退
B.海葵依附寄居蟹移动
C.企鹅用翅膀划水前进
D.水母向下喷水而上升
2.智能手机都有这样的功能:你先把手机竖着拿在手里,然后将它转90°横过来,手机的页面也跟随你的动作做出反应,也转90°。这种人性化的功能,取决于手机内部安装有重力传感器:它由一个重物和两个相互垂直的对力敏感的传感器组成,用来判水平方向。关于手机竖放和横放时,重力传感器中的重物,下列说法正确的是( )
A.重物受到重力的大小发生变化
B.重物的重心发生变化
C.重物受到重力的方向发生变化
D.重物对每个传感器的力发生变化
3.用一水平推力推矿泉水瓶的下部,水瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部,水瓶会翻倒.这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.受力面积有关
4. 重垂线是建筑工人在检测房子砌得正不正的时候使用的工具。重垂线静止时如图甲所示,则表示墙体向( )倾斜。气泡水平仪是一种检验墙体是否水平的仪器,气泡水平仪通常由一个透明的玻璃管组成,玻璃管内填充了液体,并且在液体中有一个气泡,若空气泡在A端,则表示所测墙体的( )侧偏高。
A.左,A B.左,B C.右,A D.右,B
5.一人利用左右两手水平向两端拉一支弹簧秤,若两手所施的拉力都是20N,则弹簧秤的示数为( )
A.0N B.20N C.40N D.不可确定
6.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公克重的砝码,丙弹簧悬挂重量为W1公克重及W2公克重的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图所示。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,由上述资讯判断W1:W2应为下列何者( )
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
7.下列有重力的说法中错误的是( )
A.在同一地点,物体不论是静止还是运动受到的重力一样
B.重力的大小只能用弹簧测力计测量
C.重垂线是利用重力的方向是竖直向下工作的
D.重力的产生与地球和地球附近的物体之间相互吸引有关
8.在地球和月球上分别用杆秤和弹簧测力计称同一物体,则两次读数相比较( )
A.杆秤不同,弹簧测力计相同 B.杆秤和弹簧测力计都相同
C.杆秤相同,弹簧测力计不同 D.杆秤和弹簧测力计都不同
9.力在生活中无处不在,下列实例中,力的作用效果和其他几个不同的是( )
A.用力推动箱子 B.用力拉弯弓弦
C.用力踢飞足球 D.用力将门拉开
10.利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A.秒表的重力 B.秒表对弹簧的拉力
C.秒表和测力计的总重力 D.弹簧对秒表的拉力
二、填空题
11. 如图所示是火箭发射升空时的情景,火箭升空时,根据物体间力的作用是 ,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是 (填“空气”或“喷出的气体”)。
12.如图甲所示,木块的长度为 cm;如图乙所示,弹簧测力计的示数为 N。
13.建筑工人利用 来检查墙壁是否竖直,是根据重力的方向总是 .
14.如图甲,建筑工人利用重垂线可以判断砌好的墙是否符合标准,这是利用了重力的方向总是 的,重力的施力物体是 。如图乙,门把手一般装在距离门轴较远的位置,便于打开门,这是说明力的 会影响力的作用效果。
15.通过银幕,看着航天员在失重状态下的太空工作,是一件很酷的事情。假如你自己是在太空小中工作的航天员,在你面前有一大块与你相对静止的太空巨石,你用力向前将它推开……请你展开想象,你将会怎样? ,其原因是 。
16.上体育课,在足球场踢足球时,被踢的足球由静止飞了出去,这说明力可以改变物体的 。
17.如图所示为可调式握力器,锻炼时抓住左手柄,用力使其碰触右手柄,完成一个握力动作,这个过程中左手柄围绕连接点O 旋转,弹簧被拉伸。弹簧上端固定,下端可通过调节旋钮左右移动,从力的作用效果看,握力越大该握力计弹簧的 越大。若想提高训练强度,应调节旋钮使弹簧下端向 移到适当位置。
18.甲、乙两同学分别拉住弹簧测力计的两端,各用10N的力将弹簧测力计拉成水平,则弹簧测力计的示数为 N.
三、计算题
19. 若一宇航员质量为66kg,成功登上月球,已知宇航员在月球上受到的重力为在地球上的(g=10N/kg),求:
(1)宇航员在地球上所受重力为多少牛;
(2)宇航员在月球上所受重力为多少牛;
20.如图所示,两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起.甲重100N放在地面上;乙重25N被吊在空中,它们均保持静止.若不计弹簧及细绳的重量,求:
(1)弹簧测力计的示数是多少N?
(2)甲物体对地面的压力是多少N?
四、作图题
21.如图是踢出去的足球运动轨迹,请做出足球所受力的示意图(不计空气阻力)
22.画出空中飞行的篮球受到力的示意图(不考虑空气阻力)
23.“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力的示意图.
五、实验探究题
24.下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。
测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/N·kg-1
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
(1)实验中,需要的测量工具是 和 。
(2)分析表中数据,可以得出的结论是: 。
(3)在通常情况下,我们将g值取为9.8N/kg。但经过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。
地点 赤道 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极
G值大小 9.780 9.788 9.794 9.794 9.801 9.803 9.816 9.832
地理纬度 0° 23°06′ 30°33′ 31°12′ 39°56′ 40°40′ 55°45′ 90°
根据表中提供的信息,回答下列问题:
①g值相同的城市是: 。
②造成g值不同的原因可能是: 。
③我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的 。
25.如图甲,在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,所用的器材有:质量0.05kg的钩码若干,弹簧测力计。
(1)请设计记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(2)关于钩码重和测力计的示数的关系,说法正确的是_________。
A.钩码静止时,钩码的重等于测力计的示数
B.钩码匀速上升时,钩码的重小于测力计的示数
C.钩码加速下降时,钩码的重等于测力计的示数
D.无论钩码的运动状态如何,钩码的重都等于测力计的示数
(3)根据实验数据画出的G-m图像是一条过原点的直线。由此可以得出的结论是:物体所受重力的大小跟它的质量 。
(4)实验中,收集9组数据与收集6组数据相比,其好处是_______。
A.实验结论更具有普遍性 B.使得出的结论更趋近于实际
(5)某实验小组画出的G-m图像如图乙所示。该小组实验过程可能存在的问题是 。
26.如图甲所示的立定跳远是同学们体育中考的必考项目之一。为了在考试中取得理想成绩,考试前同学们都在日以继日地刻苦训练,都想跳得越远越好。那立定跳远的水平距离与哪些因素有关呢?小明做了如下猜想:
猜想1:与起跳的力度大小有关
猜想2:与跳出方向与水平面的夹角大小有关
猜想3:与人体的质量大小有关
小明在无风的实验室中进行如下模拟实验探究:
(1)他将带弹簧的塑料圆筒、沙盘和带支架的量角器组装成如乙图所示装置。在圆筒中放入小球后压缩弹簧,小球在 力的作用下从筒口抛出,在空中运动一段时间后落入沙盘。然后用刻度尺测量筒口到 的距离;
(2)探究猜想1时,保持塑料圆筒与水平面的夹角不变。逐渐增大弹簧的形变程度进行多次实验,观察到小球运动的水平距离也逐渐增大。由此可以推理得出:当人体的跳出方向与水平面夹角相同时 ;
(3)探究猜想2时,控制小球和弹簧的形变程度不变,逐渐增大塑料管口与水平面夹角大小:
夹角0/° 10 20 30 40 45 50 60 70 80
距离s/cm 34.3 64.4 86.7 98.4 100 98.3 86.6 64.3 34.1
通过分析上表数据并结合步骤(2)的结论,请你给小明同学提出一条在立定跳远时获得最远距离的建议: ;
(4)要探究猜想3,请你结合上述探究过程进行方案设计并完成以下内容:增加的器材: ;实验步骤: 。
27.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
六、综合题
28.我们通常把物体在支持面上的稳定程度叫做稳度,稳度越大,物体就不容易反倒,如建筑物、机器、车船、飞机、仪表等都存在稳度问题.提高稳度的方法主要有两种:一是增大支持面;二是降低重心,如图所示展示了几个提高稳度的实例
(1)如图所示的几个实例中用增大支持面的方法提高稳度的是 ;用降低重心的方法提高稳度的是 .
(2)你的身边还有不少物件是通过上述的方法来提高稳度的,你能就这两种方法各举一例吗?用增大支持面的方法提高稳度的方法有 ;
用降低重心的方法提高稳度的有 .
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第七章 力 单元模拟测试卷
一、单选题
1. 如图是四种海洋动物的运动,其中不是利用“力的作用是相互的”是( )
A.乌贼向前喷水后退
B.海葵依附寄居蟹移动
C.企鹅用翅膀划水前进
D.水母向下喷水而上升
【答案】B
【解析】【解答】A.乌贼向前喷水后退,利用了水的反作用力,A不符合题意;
B.海葵依附寄居蟹移动,不是相互作用力的运用,B符合题意;
C.企鹅用翅膀划水前进,利用了水的反作用力,C不符合题意;
D.水母向下喷水而上升,利用了反作用力,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】物体间的力和反作用,是相互作用力。
2.智能手机都有这样的功能:你先把手机竖着拿在手里,然后将它转90°横过来,手机的页面也跟随你的动作做出反应,也转90°。这种人性化的功能,取决于手机内部安装有重力传感器:它由一个重物和两个相互垂直的对力敏感的传感器组成,用来判水平方向。关于手机竖放和横放时,重力传感器中的重物,下列说法正确的是( )
A.重物受到重力的大小发生变化
B.重物的重心发生变化
C.重物受到重力的方向发生变化
D.重物对每个传感器的力发生变化
【答案】D
【解析】【解答】A. 重力是物体由于地球的吸引而受到的力,在地球附近,物体的重力大小几乎不变,A不符合题意;
B. 物体的重力作用在重物的重心上,对于同一物体自身的重心不会改变,B不符合题意;
C. 重力的方向始终是竖直向下的,不会轻易发生改变,C不符合题意;
D. 重力感应器由一个重物和两个互相垂直的对力敏感的传感器组成,只所以能感受到方向的改变,是因为当手机转动时,重力方向不变,始终竖直向下,而互相垂直的传感器却发生了转动,所以重物对每个传感器的力发生了变化,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】重力:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力.重力的方向总是竖直向下的(指向地心).重力的计算公式:G=mg.
3.用一水平推力推矿泉水瓶的下部,水瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部,水瓶会翻倒.这说明力的作用效果与( )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.受力面积有关
【答案】C
【解析】【解答】解:用手推矿泉水瓶的下部和上部,是力的作用点不同,使矿泉水瓶发生了不同的运动情况,说明力的作用效果与力的作用点有关.
故ABD错误;C正确;
故选C.
【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果.
4. 重垂线是建筑工人在检测房子砌得正不正的时候使用的工具。重垂线静止时如图甲所示,则表示墙体向( )倾斜。气泡水平仪是一种检验墙体是否水平的仪器,气泡水平仪通常由一个透明的玻璃管组成,玻璃管内填充了液体,并且在液体中有一个气泡,若空气泡在A端,则表示所测墙体的( )侧偏高。
A.左,A B.左,B C.右,A D.右,B
【答案】C
【解析】【解答】(1)把绳子一头系上物体,拿起另一头,将绳子放在墙边上,如果墙跟绳子平行,就说明墙是正的,否则就是歪的。重垂线利用的是重力的方向总是坚直向下的,重垂线静止时如图甲所示,则表示墙体向右倾斜。
(2)气泡水平仪是一种检验墙体是否水平的仪器,气泡水平仪通常由一个透明的玻璃管组成。玻璃管内填充了液体,并且在液体中有一个气泡。如图乙所示,是利用水平仪检测墙体是否水平的情景,玻璃管中的空气泡居中时表示墙体水平,若空气泡在A端,水往低处流,则表示所测墙体的左端偏高。
【分析】重力的方向总是竖直向下的。
5.一人利用左右两手水平向两端拉一支弹簧秤,若两手所施的拉力都是20N,则弹簧秤的示数为( )
A.0N B.20N C.40N D.不可确定
【答案】B
【解析】【解答】解:弹簧测力计受平衡力的作用,弹簧测力计测出一个力的大小,但弹簧测力计两端都受到了力的作用.故选B.
【分析】弹簧测力计都是处于静止状态,说明弹簧测力计受到的一定是一对平衡力的作用.
6.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公克重的砝码,丙弹簧悬挂重量为W1公克重及W2公克重的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图所示。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,由上述资讯判断W1:W2应为下列何者( )
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
【答案】B
【解析】【解答】由于在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,所以 ,即只有B符合题意。
故答案为:B
【分析】在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比.
7.下列有重力的说法中错误的是( )
A.在同一地点,物体不论是静止还是运动受到的重力一样
B.重力的大小只能用弹簧测力计测量
C.重垂线是利用重力的方向是竖直向下工作的
D.重力的产生与地球和地球附近的物体之间相互吸引有关
【答案】B
【解析】【解答】A、在同一地点,一个物体不论是静止还是运动,也不论是怎么运动,受到的重力都是一样的,故A正确;
B、重力的大小可以用弹簧测力计测量,但重力还可以用测力计测量,故B错误;
C、悬挂重物的细线(重垂线)来确定是否竖直的,这是因为重力方向是竖直向下的,是利用重力的方向是竖直向下工作的,故C正确;
D、重力的产生与地球和地球附近的物体之间相互吸引有关,故D正确.
故选B.
【分析】(1)根据以下知识分析答题:地球上的物体受到地球的吸引而受到重力作用,重力总是竖直向下的;物体所受重力G=mg.
(2)重力的方向是竖直向下的,即指向地心;
(3)重力的作用点叫做重心,重心不一定在物体上.
8.在地球和月球上分别用杆秤和弹簧测力计称同一物体,则两次读数相比较( )
A.杆秤不同,弹簧测力计相同 B.杆秤和弹簧测力计都相同
C.杆秤相同,弹簧测力计不同 D.杆秤和弹簧测力计都不同
【答案】C
【解析】【解答】解:杆秤是测量质量的仪器,物体的质量不会随位置的改变而变化,因此杆秤的测量结果相同;
弹簧秤在地球上测的是地球对物体的吸引力,在月球上测的是月球对物体的吸引力,对同一个物体而言,这个力在月球上是地球上的1/6,故弹簧秤的示数不同.
故选C.
【分析】杆秤测量的是物体的质量,在月球与地球上物体的质量是相同的;弹簧秤测量的是物体的重力,在地球重力是地球对物体的吸引力,而在月球上这种吸引力是地球的六分之一,因此,是不同的.
9.力在生活中无处不在,下列实例中,力的作用效果和其他几个不同的是( )
A.用力推动箱子 B.用力拉弯弓弦
C.用力踢飞足球 D.用力将门拉开
【答案】B
【解析】【解答】A:用力推动箱子是力改变物体的运动状态 A 不符合题意
B:用力拉弯弓弦是力可以改变物体的形状 B 符合题意
C:用力踢飞足球是力可以改变物体的运动状态 C 不符合题意
D:用力将门拉开是力可以改变物体的运动状态 D 不符合题意
故答案为:B
【分析】由力的作用效果是改变物体的运动状态和改变物体的形状可以判断。
10.利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是( )
A.秒表的重力 B.秒表对弹簧的拉力
C.秒表和测力计的总重力 D.弹簧对秒表的拉力
【答案】B
【解析】【解答】当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受力平衡,即弹簧秤向上的拉力与物体的重力相等,因弹簧秤对物体的拉力与物体对弹簧秤的拉力为相互作用力,此时弹簧秤的示数才是准确的.所以,使测力计内弹簧伸长的力是秒表对弹簧的拉力.
故选B.
【分析】只有当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时由二力平衡以及相互作用规律,可准确得到物体重力的大小.
二、填空题
11. 如图所示是火箭发射升空时的情景,火箭升空时,根据物体间力的作用是 ,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是 (填“空气”或“喷出的气体”)。
【答案】相互的;喷出的气体
【解析】【解答】第1空、 物体间力的作用是相互的,这是一个基本的力学原理。火箭升空时,燃料燃烧产生高温高压气体向后喷出,同时这些喷出的气体对火箭产生一个向前的反作用力,推动火箭上升,体现了力的相互性。故该空填“相互的”;
第2空、 火箭获得上升推力是因为向后喷出的气体对它施加了力,所以该力的施力物体是喷出的气体,而不是空气。故该空填“喷出的气体”。
【分析】 明确题目是在考查火箭升空所涉及的力学原理。从火箭升空的现象出发,思考其背后的原因,根据力的相互作用这一关键知识点,知道火箭对喷出的气体施加一个向后的力,同时喷出的气体也必然对火箭施加一个向前的力使其上升,这体现了力的相互性 。
12.如图甲所示,木块的长度为 cm;如图乙所示,弹簧测力计的示数为 N。
【答案】1.95;2.6
【解析】【解答】如图,木块的长度为1.95cm(1.94-1.96cm均可);弹簧测力计的示数为2.6N。
【分析】该刻度尺的分度值为1mm,弹簧测力计的量程为0.5N,分度值为0.2N。
13.建筑工人利用 来检查墙壁是否竖直,是根据重力的方向总是 .
【答案】重锤线;竖直向下
【解析】【解答】解:因为重力的方向总是竖直向下,如果墙和重锤线的方向是一致的,即墙和重锤线平行,即墙壁就是竖直的,所以建筑工人常用重锤线来检查墙壁是否竖直,原理就是利用重力的方向是竖直向下的.
故答案为:重锤线;竖直向下.
【分析】重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器.
14.如图甲,建筑工人利用重垂线可以判断砌好的墙是否符合标准,这是利用了重力的方向总是 的,重力的施力物体是 。如图乙,门把手一般装在距离门轴较远的位置,便于打开门,这是说明力的 会影响力的作用效果。
【答案】竖直向下;地球;作用点
【解析】【解答】 解:(1)建筑工人在砌墙时常常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向,以此来检查所砌的墙壁是否竖直,这是利用了重力方向总是竖直向下,重力的施力物体是地球;
(2)门把手总是安装在离门轴较远的地方位而不是较近处,这说明力的作用效果和力的作用点有关。
故答案为:竖直向下;地球;作用点。
【分析】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器,与重垂线平行的线或面都是竖直的,与重垂线垂直的线或面都是水平的;
(2)力的大小、方向、作用点决定了力的作用效果。
15.通过银幕,看着航天员在失重状态下的太空工作,是一件很酷的事情。假如你自己是在太空小中工作的航天员,在你面前有一大块与你相对静止的太空巨石,你用力向前将它推开……请你展开想象,你将会怎样? ,其原因是 。
【答案】向后运动;力的作用是相互的
【解析】【解答】假如我自己是在太空中工作的航天员,在我面前有一大块与你相对静止的太空巨石,我用力向前将它推开,我将会向后运动,其原因是:力的作用是相互的。
【分析】根据力的作用的相互性分析解答。
16.上体育课,在足球场踢足球时,被踢的足球由静止飞了出去,这说明力可以改变物体的 。
【答案】运动状态
【解析】【解答】静止的足球被踢出去,由静止变为运动,运动状态发生变化,是力可以改变物体的运动状态。
【分析】力可以改变物体的运动状态。
17.如图所示为可调式握力器,锻炼时抓住左手柄,用力使其碰触右手柄,完成一个握力动作,这个过程中左手柄围绕连接点O 旋转,弹簧被拉伸。弹簧上端固定,下端可通过调节旋钮左右移动,从力的作用效果看,握力越大该握力计弹簧的 越大。若想提高训练强度,应调节旋钮使弹簧下端向 移到适当位置。
【答案】形变量;左
【解析】【解答】在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比,所以握力越大该握力计弹簧的形变量越大。想提高训练强度,需要增加弹簧测力计的弹力,应调节旋钮使弹簧下端向左移动。
【分析】弹力:在弹性限度内,和物体的的形变程度成正比。
18.甲、乙两同学分别拉住弹簧测力计的两端,各用10N的力将弹簧测力计拉成水平,则弹簧测力计的示数为 N.
【答案】10
【解析】【解答】解:因为物体间力的作用是相互的,当甲、乙两位同学分别用10N的力拉一个弹簧测力计的两端,测力计示数为挂钩一侧的拉力大小,即为10N.
故答案为:10.
【分析】根据物体间力的作用是相互的进行解答.
三、计算题
19. 若一宇航员质量为66kg,成功登上月球,已知宇航员在月球上受到的重力为在地球上的(g=10N/kg),求:
(1)宇航员在地球上所受重力为多少牛;
(2)宇航员在月球上所受重力为多少牛;
【答案】(1)解:宇航员的质量m= 66kg,宇航员在地球上所受重力
(2)宇航员在月球上宇航员所受重力
【解析】【解答】解:(1)宇航员的质量m= 66kg,宇航员在地球上所受重力:;
答:宇航员在地球所受重力为660N。
(2)宇航员在月球上宇航员所受重力:;
答:宇航员在月球所受重力为110N。
【分析】
(1)利用公式计算出宇航员在地球上所受重力。
(2)利用公式计算出宇航员在月球上宇航员所受重。
20.如图所示,两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起.甲重100N放在地面上;乙重25N被吊在空中,它们均保持静止.若不计弹簧及细绳的重量,求:
(1)弹簧测力计的示数是多少N?
(2)甲物体对地面的压力是多少N?
【答案】(1)解:物体乙受竖直向下的重力G乙=25N,竖直向上的弹簧的拉力F而静止,处于平衡状态,由平衡条件得,F=G乙=25N,物体间力的作用是相互的,则弹簧受到的拉力为25N
(2)解:物体甲受竖直向下的重力G甲=100N、竖直向上的弹簧的拉力F=25N、竖直向上的地面的支持力FN作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G甲=F+FN,FN=G﹣F甲=100N﹣25N=75N.甲物体对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,因此,甲物体对地面的压力也是75N.
【解析】【分析】先对乙进行受力分析,由平衡条件求出弹簧受到的拉力;然后对甲进行受力分析,由平衡条件可求出甲对地面的压力.
四、作图题
21.如图是踢出去的足球运动轨迹,请做出足球所受力的示意图(不计空气阻力)
【答案】解:踢出去的足球在不计空气阻力的情况下,只受重力的作用,作用在球的重心,方向竖直向下,如图所示:
【解析】【分析】规则物体的重心在物体的几何中心,根据重力的方向总是竖直向下的,过重心表示出重力的方向.
22.画出空中飞行的篮球受到力的示意图(不考虑空气阻力)
【答案】
【解析】【解答】由于篮球是形状规则的物体,其重心在其几何中心(球心)上;过球心做竖直向下的力,即重力;如图所示:
【分析】根据重力是物体由于地球的吸引而受到的力,其方向永远竖直向下,据此按力的示意图的要求画图。
23.“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力的示意图.
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】解:潜水艇所受的重力竖直向下,从重力的作用点﹣﹣潜水艇的重心竖直向下作有向线段,即可作出潜水艇所受重力的示意图,如图所示:
【分析】潜水艇所受的重力竖直向下,从重力的作用点,沿重力的方向作有向线段,即可作出重力的示意图.
五、实验探究题
24.下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。
测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/N·kg-1
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
(1)实验中,需要的测量工具是 和 。
(2)分析表中数据,可以得出的结论是: 。
(3)在通常情况下,我们将g值取为9.8N/kg。但经过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。
地点 赤道 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极
G值大小 9.780 9.788 9.794 9.794 9.801 9.803 9.816 9.832
地理纬度 0° 23°06′ 30°33′ 31°12′ 39°56′ 40°40′ 55°45′ 90°
根据表中提供的信息,回答下列问题:
①g值相同的城市是: 。
②造成g值不同的原因可能是: 。
③我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的 。
【答案】(1)天平;弹簧测力计
(2)物体所受重力与其质量成正比
(3)武汉、上海;地理纬度不同;质量
【解析】【解答】 (1) 探究“重力的大小跟什么因素有关”时,要测重力和质量,所以需要的测量工具是 天平和弹簧测力计;
(2) 分析表中数据,可以得出的结论是:物体所受重力与其质量成正比;
(3)分析表中数据: ①g值相同的城市是:武汉、上海;
②造成g值不同的原因可能是:地理纬度不同;
③我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的质量.
【分析】探究“重力的大小跟什么因素有关”时,重力和质量大小有关,要测重力和质量,可以得出的结论是:物体所受重力与其质量成正比.
25.如图甲,在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,所用的器材有:质量0.05kg的钩码若干,弹簧测力计。
(1)请设计记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(2)关于钩码重和测力计的示数的关系,说法正确的是_________。
A.钩码静止时,钩码的重等于测力计的示数
B.钩码匀速上升时,钩码的重小于测力计的示数
C.钩码加速下降时,钩码的重等于测力计的示数
D.无论钩码的运动状态如何,钩码的重都等于测力计的示数
(3)根据实验数据画出的G-m图像是一条过原点的直线。由此可以得出的结论是:物体所受重力的大小跟它的质量 。
(4)实验中,收集9组数据与收集6组数据相比,其好处是_______。
A.实验结论更具有普遍性 B.使得出的结论更趋近于实际
(5)某实验小组画出的G-m图像如图乙所示。该小组实验过程可能存在的问题是 。
【答案】(1)
实验次数 1 2 3 4 5 6
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
重力G/kg
(2)A
(3)成正比
(4)B
(5)使用前,测力计没有调零
【解析】【解答】(1)探究重力的大小跟质量的关系中,通过改变钩码的个数来观察弹簧测力计的大小,因此需要测量每次实验的钩码质量和重力的大小,实验记录表格如下
实验次数 1 2 3 4 5 6
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
重力G/kg
(2)A.当钩码静止时,钩码处于平衡状态,根据二力平衡条件可得,钩码的重等于测力计的示数。A符合题意;
B.钩码匀速上升时,钩码处于平衡状态,根据二力平衡条件可得,钩码的重等于测力计的示数,B不符合题意;
C.钩码加速下降时,钩码处于非平衡状态,钩码的重大于测力计的示数,C不符合题意;
D.当钩码处于平衡状态时,钩码的重都等于测力计的示数,非平衡状态时,钩码的重力不等于测力计的示数,D不符合题意。
故答案为:A。
(3)G-m图像是一条过原点的直线,可知物体的重力与其质量成正比。
(4)收集9组数据与收集6组数据相比,可使得两物理量的关系更接近于实际。A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
(5)由乙图可知,乙图是一条没有过原点的直线,可能原因是在使用弹簧测力计之前,没有对弹簧测力计进行凋零,才会使得弹簧测力计还没有挂钩码就有了读数。
【分析】(1)利用弹簧测力计测量物体的重力,利用天平测量物体的质量;
(2)当钩码静止时,物体受到的重力等于弹簧测力计的示数;
(3)物体的重力与质量成正比;
(4)把求得的g相加取平均值减小误差;
(5)使用弹簧测力计时首先要调零。
26.如图甲所示的立定跳远是同学们体育中考的必考项目之一。为了在考试中取得理想成绩,考试前同学们都在日以继日地刻苦训练,都想跳得越远越好。那立定跳远的水平距离与哪些因素有关呢?小明做了如下猜想:
猜想1:与起跳的力度大小有关
猜想2:与跳出方向与水平面的夹角大小有关
猜想3:与人体的质量大小有关
小明在无风的实验室中进行如下模拟实验探究:
(1)他将带弹簧的塑料圆筒、沙盘和带支架的量角器组装成如乙图所示装置。在圆筒中放入小球后压缩弹簧,小球在 力的作用下从筒口抛出,在空中运动一段时间后落入沙盘。然后用刻度尺测量筒口到 的距离;
(2)探究猜想1时,保持塑料圆筒与水平面的夹角不变。逐渐增大弹簧的形变程度进行多次实验,观察到小球运动的水平距离也逐渐增大。由此可以推理得出:当人体的跳出方向与水平面夹角相同时 ;
(3)探究猜想2时,控制小球和弹簧的形变程度不变,逐渐增大塑料管口与水平面夹角大小:
夹角0/° 10 20 30 40 45 50 60 70 80
距离s/cm 34.3 64.4 86.7 98.4 100 98.3 86.6 64.3 34.1
通过分析上表数据并结合步骤(2)的结论,请你给小明同学提出一条在立定跳远时获得最远距离的建议: ;
(4)要探究猜想3,请你结合上述探究过程进行方案设计并完成以下内容:增加的器材: ;实验步骤: 。
【答案】弹;小球落点;起跳力度越大,跳得越远;用最大的力让身体与水平面的夹角应为45度起跳;不同质量的小球;见详解
【解析】【解答】(1) 在圆筒中放入小球后压缩弹簧 ,小球在弹力的作用下从筒口抛出,用刻度尺测量筒口到小球落点的距离。
(2) 逐渐增大弹簧的形变程度进行多次实验,观察到小球运动的水平距离也逐渐增大 ,说明当人体的跳出方向与水平面夹角相同时,起跳力度越大,跳得越远。
(3)由表中数据可知,当弹簧的形变程度不变,夹角为45度时,小球运动的水平距离最远
(4)要探究猜想3,应控制起跳力度和跳出方向与水平面的夹角相同,改变人体的质量大小,故增加的器材为不同质量的小球。
实验步骤为:①将不同质量的小球分别放入塑料圆筒中,控制起跳力度和跳出方向与水平面的夹角相同,使小球弹出,用刻度尺分别测量筒口到落点的距离;
②比较小球运动的水平距离,得出结论。
故答案为:弹;小球落点;起跳力度越大,跳得越远;用最大的力让身体与水平面的夹角应为45度起跳;不同质量的小球;见详解。
【分析】根据弹力、控制变量法填空
(1)发生弹性形变的物体具有弹性势能;为了比较小球水平运动距离,应用刻度尺测量筒口到小球落点的距离。
(2)当人体的跳出方向与水平面夹角相同时,起跳力度越大,跳得越远。
(3)用最大的力让身体与水平面的夹角应为45度起跳。
(4)探究立定跳远的水平距离与人体的质量大小的关系,应控制起跳力度和跳出方向与水平面的夹角相同,改变人体的质量大小,观察小球运动的水平距离。
27.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
【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。
六、综合题
28.我们通常把物体在支持面上的稳定程度叫做稳度,稳度越大,物体就不容易反倒,如建筑物、机器、车船、飞机、仪表等都存在稳度问题.提高稳度的方法主要有两种:一是增大支持面;二是降低重心,如图所示展示了几个提高稳度的实例
(1)如图所示的几个实例中用增大支持面的方法提高稳度的是 ;用降低重心的方法提高稳度的是 .
(2)你的身边还有不少物件是通过上述的方法来提高稳度的,你能就这两种方法各举一例吗?用增大支持面的方法提高稳度的方法有 ;
用降低重心的方法提高稳度的有 .
【答案】(1)甲、丙;乙
(2)落地扇有较大的底座;收拾书包时,将质量较大的物体放在下方,质量较小的物体放在上方
【解析】【解答】解:(1)稳度与物体的重心,支撑面的底面积有关.在底面积不变时,重心越低越稳;在重心不变时,底面积越大越稳.
如图甲中,台灯有个大底座,丙中,下大、上小的茶壶这都是在重心不变时,通过增大底面积来提高稳度,使它们在使用时更加稳定;
图乙中,立在手指上的铅笔,这是在底面积不变时,通过降低重心来提高稳度,这样使得铅笔能稳稳的立在手指上;(2)家庭用落地扇有一个较大的底座,增大与地面的接触面积,提高稳度;
收拾书包时,将质量较大的物体放在下方,质量较小的物体放在上方,有利于降低重心,提高稳度.
故答案为:(1)甲、丙;乙;(2)落地扇有较大的底座;收拾书包时,将质量较大的物体放在下方,质量较小的物体放在上方.
【分析】提高稳定性的方法主要有两种:一是增大支承面;二是降低重心.
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