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第七章 力 单元综合模拟测试卷
一、单选题
1.学校开展春季“篮球比赛”活动,很多同学都热情地参与其中,在篮球比赛中下列四个力中与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.篮球撞在篮板上球变扁
B.出界的篮球在地上受摩擦力越滚越慢
C.投出的篮球在重力作用下沿弧线飞行
D.运动员接住传来的篮球
2.对预防新冠肺炎措施中使用的一些物品进行估测,最接近实际的是( )
A.“测体温”:一只手持式测温枪所受的重力约为50N
B.“勤洗手”:一瓶家用洗手液的密度约为1×103 g/cm3
C.“要消毒”:一张消毒湿巾的厚度约为3 cm
D.“戴口罩”:一只长方形口罩的面积约为180 cm2
3.下列关于力的说法正确的是( )
A.有受力物体时,可以没有施力物体
B.物体的重心一定在物体上
C.物体发生形变时一定会产生弹力
D.用力捏厚玻璃瓶,瓶子会发生形变
4.撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B.手对撑竿的力和撑竿对手的力是同时产生的
C.手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D.撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
5.用力压橡皮泥,如图甲所示;在弹簧的弹性限度内用力压或拉弹簧,如图乙所示。以下说法不正确的是( )
A.图甲中,手对橡皮泥的压力是因为橡皮泥发生了弹性形变
B.图乙中,用力压或拉弹簧都能说明力可以使物体发生形变
C.图乙中,用力压弹簧的同时,弹簧对手也会产生弹力
D.图乙中,弹簧受到的拉力越大,伸长量越长,产生的弹力也就越大
6.的力大约等于( )
A.一名中学生的体重 B.拿起两个鸡蛋所用的力
C.提起一个书包所用的力 D.拉动一辆人力车所用的力
7.中国航天事业成就举世瞩目,已占据世界航天领域一席之地。当宇航员驾驶飞船进入太空中时,下列实验不能在太空舱中失重环境下进行的是( )
A.测量平均速度
B.用液体压强计探究液体压强特点
C.探究物体是否具有惯性
D.探究物体间力的作用是相互的
8.如图所示,是我国第一位飞上太空的女航天员刘洋“飘”在“天宫一号”轨道舱内的情景(轨道舱内为失重环境).根据此时她所处环境可判断 ( )
A.她可以利用哑铃锻炼身体
B.她可以用弹簧拉力器锻炼身体
C.她可以利用弹簧测力计测量物体的重力
D.她可以完成探究重力大小与质量关系的实验
9.甲、乙两个同学沿相反的方向拉同一只弹簧测力计,各用力5N.则弹簧测力计的示数为( )
A.10 N B.5 N C.0 N D.上述均不对
10. 体育课中,同学们在进行篮球比赛。如图所示,篮球在空中运动时,关于篮球所受重力的大小和方向,下列判断中正确的是( )
A.大小不变,方向在不断改变 B.大小在不断改变,方向不变
C.大小和方向均不改变 D.大小和方向均在不断改变
二、填空题
11.如图所示为球拍击打网球瞬间的照片。此时球拍的网面凹陷,说明力可以改变物体的 ;网球被击打后减速并反弹回去,说明力可以改变物体的 。网面和网球同时发生了形变的现象,说明物体之间力的作用是 的。
12.滑板运动是青少年喜爱的运动之一,如图所示,用脚向后蹬地滑板车会沿地面向前加速运动,这说明力的作用是 的;滑行时,它会受 摩擦力作用(选填“滑动”、“滚动”或“静”);如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的 .
13.如图所示,一个钩码在已调零的弹簧测力计下处于静止状态.由图可知:此弹簧测力计量程是 N,钩码的重力大小为G= N.若弹簧测力计拉着这个钩码正以0.2m/s的速度匀速上升,则弹簧测力计的示数 G(选填“大于”、“小于”、“等于”).
14.如图,弹簧测力计的分度值是 N,该物体的重力为 N.并计算该物体质量(需写出公式) .g=10N/kg.
15.月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力1/6,若将一个质量为12kg的物体带到月球上后其质量为 kg,重力约为 N,密度 (选填“变大变小或不变”)(g=10N/kg)。
16.如图所示,这个弹簧测力计的分度值是 N,图中所测物体重 N.能否用它直接一次测出质量为1kg的大米? ,因为 .
17.如图甲所示,木板上压的重物越重,木板弯曲程度越 ;如图乙所示,拉弹簧的拉力越大,弹簧伸得越 。比较两个实验,你能得到的结论是: 。
18.如图所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,由于力的作用是 的,人与转盘开始一起反向转动。在A、B两点中,人站在A点进行上述实验,更容易转动,说明力的作用效果与力的 有关。转盘转动的力施力物体是 。
三、计算题
19.如图所示,在施工过程中,铲车60s内将建筑材料举高3m,装入运输车运走。已知该建筑材料质量约为8.4×104kg,建筑材料的体积为30m3,求:
(1)铲车提升建筑材料上升的平均速度;
(2)这些建筑材料所受的重力;
(3)这些建筑材料的密度;
(4)若全部建筑材料用核定载重量为8t的运输车运输10趟就能完全运走了,通过计算判断货车是否超载。
20.如图为我国自主研发的长航程极地漫游机器人。机器人质量约500kg,装有四条三角形履带,首次在南极内陆冰盖完成了27km的自主行走时,共耗时0.5h.求:
(1)该机器人所受到的重力是多少?
(2)它本次自主行走的平均速度为多少?
四、作图题
21. 给学校送水的工人用小推车一次可以搬运多桶水(图甲),当水桶随小车一起向左在水平面做匀速直线运动时,请在简图(图乙)(忽略空气的阻力)中画出水桶的受力示意图。
22.用向右上方与水平成30°角的1000N的力拉一个小车,请在图中画出这个拉力的示意图.(力的作用点在O点)
23. 如图所示,一个物体静止在斜面上,请画出物体所受到的重力的示意图。
五、实验探究题
24.小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计。标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注“0”刻度。再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为1N、2N、3N、4N时,在指针所指位置分别标注对应的刻度。实验相关数据记录如下表。
(1)请你根据表中的数据,在图中绘制出△L-F图象。
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注“0”刻度的方法与方案一相同,然后再用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为4N,在指针所指位置标注4N的刻度,在0刻度线与4N刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由。
25.小明为了研究重力的大小跟质量的关系,他设计了如下实验方案:先分别测出二只钩码、四只钩码、六只钩码的重力,再求出重力与其钩码质量的比值,最后再从中寻找规律。他设计了如下记录表格并写上了测量数据:
钩码数(个) 2 4 6
质量(kg) 0.1 0.2 0.3
重力(N) 1 2 3
重力/质量(N/kg) 10
10
(1)在使用弹簧测力计测量重力之前应将指针 。
(2)上表中空白处应填 。
(3)请在图中,根据表格数据描点连线,画出钩码的G﹣m图象。
(4)由画出的G﹣m图象可得结论是 。
(5)如果在弹簧秤下挂10个钩码,则弹簧秤的读数为 牛。
26.小雨用弹簧测力计及钩码探究物体重力大小与质量的关系。
(1)小雨所用弹簧测力计如图甲所示,此测力计分度值是 N,使用前应进行的操作是 ;某同学如图乙所示测钩码重力,要正确测量,应沿着 方向使用测力计。
(2)小雨用此测力计分别正确测出1到6个钩码的重力,记录数据如表。根据表格中数据可知,每次实验重力和质量的比值都等于 。
实验序号 1 2 3 4 5 6
质量m/g 50 100 150 200 250 300
重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
(3)小雨想将盒中12个钩码全部挂到此测力计挂钩上测出重力。你认为是否可行? 。
(4)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力,这里进行多次实验的目的和测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是 的。(选填“相同”或“不同”)
27. 科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习.项目任务是自制测力计并用于测量力的大小.提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙.
在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标.
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
(1)分析图乙中弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系,请判断选择材料时,弹簧和橡皮筋哪种材料更合适并说明理由: .
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 N.
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好.用该测力计测量水平拉力,应先将测力计竖直放置,弹簧处于自由状态,调整指针到 刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时,挂上0.1 N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计.请说明他们选择的理由: .重新制作的测力计确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为 N.
六、综合题
28.如图所示,将一个薄钢条的下端固定,分别用不同的力作用于它,F1=F3=F4>F2,使其发生如图所示的形变,试分析实验结果.
(1)分析比较图A、B的现象可得出结论:力的作用效果与力的 有关.
(2)分析比较图 中的现象,可得出的力的作用效果跟力的方向有关.
(3)分析比较图A、C的现象可得出结论:力的作用效果与力的 有关.
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第七章 力 单元综合模拟测试卷
一、单选题
1.学校开展春季“篮球比赛”活动,很多同学都热情地参与其中,在篮球比赛中下列四个力中与其他三个力所产生的作用效果不同的是( )
A.篮球撞在篮板上球变扁
B.出界的篮球在地上受摩擦力越滚越慢
C.投出的篮球在重力作用下沿弧线飞行
D.运动员接住传来的篮球
【答案】A
【解析】【解答】A.篮球撞在篮板上球变扁,篮球受到篮板力的作用,形状发生改变,体现力改变物体的形状,故A符合题意;
B.出界的篮球在地上受摩擦力越滚越慢,篮球速度变小,篮球运动状态发生改变,体现力改变物体的运动状态,故B不符合题意;
C.投出的篮球在重力作用下沿弧线飞行,篮球速度方向大小都发生变化,说明力改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.当运动员接住传来的篮球,篮球速度大小发生改变,说明力改变物体的运动状态,故D不符合题意。
故选A。
【分析】这类题目可以从力的作用效果角度分析,即力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括物体运动快慢和运动方向的改变,据此分析事例,找出答案。
2.对预防新冠肺炎措施中使用的一些物品进行估测,最接近实际的是( )
A.“测体温”:一只手持式测温枪所受的重力约为50N
B.“勤洗手”:一瓶家用洗手液的密度约为1×103 g/cm3
C.“要消毒”:一张消毒湿巾的厚度约为3 cm
D.“戴口罩”:一只长方形口罩的面积约为180 cm2
【答案】D
【解析】【解答】A.一只手持式测温枪的质量约为 ,所受的重力约
A不符合题意;
B.洗手液的密度和水的密度大致相同,故一瓶家用洗手液的密度约为 ,B不符合题意;
C.一张消毒湿巾的厚度约为0.5 mm,C不符合题意;
D.一只长方形口罩的长度约为18 cm,宽度约为10 cm,其面积约为
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据生活中常见物体的重力、密度、长度,结合长度分析面积,结合数据解答。
3.下列关于力的说法正确的是( )
A.有受力物体时,可以没有施力物体
B.物体的重心一定在物体上
C.物体发生形变时一定会产生弹力
D.用力捏厚玻璃瓶,瓶子会发生形变
【答案】D
【解析】【解答】有受力物体,必然有实力物体,A错误;
规则的物体其重心在物体之上,不规则的物体其重心不一定在物体上,B错误;
物体发生形变时不一定会产生弹力 ,C错误;
用力捏厚玻璃瓶,瓶子受力会发生形变,D正确。
故答案为:D
【分析】本题考查力的基本概念,需要注意:
(1)受力物体与施力物体是相对的,二者缺一不可;
(2)物体的重心不一定在物体上,对于规则的物体,其重心在物体上的几何中心;
(3)物体发生形变一定受到力的作用,但不一定产生弹力;
(4)物体受力会发生形变。
4.撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑,借助撑竿的支撑腾空,在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形,下列的说法正确的是( )
A.撑竿的形变是弹性形变,手的形变是塑性形变
B.手对撑竿的力和撑竿对手的力是同时产生的
C.手对撑竿的作用力是由于撑竿的形变产生的
D.撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相同
【答案】B
【解析】【解答】A、撑竿的形变是弹性形变,手的形变同样能恢复原状,故是弹性形变,故A错误;
B、手对撑竿的力和撑竿对手的力是同时产生的,是一对相互作用力,故B正确;
C、手对撑竿的作用力是由于手的形变产生的,故C正确;
D、撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变恢复方向相同,与撑杆的形变方向相反,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)弹性形变指物体受力发生形变,力消失后会恢复原状的形变叫做弹性形变;塑性形变指所受的力消失后,不能恢复原状的形变;
(2)相互作用力是同时产生同时消失的;
(3)弹力的产生是发生弹性形变的物体在恢复原状时对另外一个物体所施加的力;
(4)弹力 的方向与发生弹性形变的物体恢复原状时的方向相同。
5.用力压橡皮泥,如图甲所示;在弹簧的弹性限度内用力压或拉弹簧,如图乙所示。以下说法不正确的是( )
A.图甲中,手对橡皮泥的压力是因为橡皮泥发生了弹性形变
B.图乙中,用力压或拉弹簧都能说明力可以使物体发生形变
C.图乙中,用力压弹簧的同时,弹簧对手也会产生弹力
D.图乙中,弹簧受到的拉力越大,伸长量越长,产生的弹力也就越大
【答案】A
【解析】【解答】解:A.图甲中,手对橡皮泥的压力是由于手发生弹性形变而产生的力,故A错误;
B.用力压或拉弹簧,弹簧的形状发生改变,说明力可以使物体发生形变,故B正确;
C.用手压弹簧,弹簧发生弹性形变,弹簧会对手产生力的作用,是弹力,故C正确;
D.在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成正比,所以弹簧被拉的越长,施加的拉力越大。故D正确。
故选:A。
【分析】 (1)物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,生活中的压力、支持力、拉力均属于弹力;
(2)对弹簧施加拉力或者压力都可以使弹簧发生形变;
(3)在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
6.的力大约等于( )
A.一名中学生的体重 B.拿起两个鸡蛋所用的力
C.提起一个书包所用的力 D.拉动一辆人力车所用的力
【答案】B
【解析】【解答】 A.中学生的质量约50kg,受到的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故A不合题意;
B.两个鸡蛋大约100g=0.1kg,则拿起两个鸡蛋所用的力约:F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故B符合题意;
C.书包的质量约3kg,所以提起一个书包所用的力约:F=G=mg=3kg×10N/kg=30N,故C不合题意;
D.拉动一辆人力车所用的力可达几百牛以上,故D不合题意。
故选B。
【分析】运用重力与质量关系G=mg选出正确选项。
7.中国航天事业成就举世瞩目,已占据世界航天领域一席之地。当宇航员驾驶飞船进入太空中时,下列实验不能在太空舱中失重环境下进行的是( )
A.测量平均速度
B.用液体压强计探究液体压强特点
C.探究物体是否具有惯性
D.探究物体间力的作用是相互的
【答案】B
【解析】【解答】解:A、沿水平方向运动的物体,运动速度与重力无关。所以在太空舱中可以进行测量平均速度实验。A不符合题意;
B、液体因为受重力,所以在竖直方向存在压强。所以在失重状态下无法用液体压强计探究液体压强特点。B符合题意;
C、一切物体在任何情况下都具有惯性。所以在太空舱中仍然能探究物体是否具有惯性。C不符合题意;
D、力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力。所以在太空舱中能够探究物体间力的作用是相互的。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】太空舱里的物体处于完全失重状态,在地球上凡是测量跟重力有关的测量在进入太空舱后都不能完成.
8.如图所示,是我国第一位飞上太空的女航天员刘洋“飘”在“天宫一号”轨道舱内的情景(轨道舱内为失重环境).根据此时她所处环境可判断 ( )
A.她可以利用哑铃锻炼身体
B.她可以用弹簧拉力器锻炼身体
C.她可以利用弹簧测力计测量物体的重力
D.她可以完成探究重力大小与质量关系的实验
【答案】B
【解析】【解答】A选项:在失重环境中,物体处于"漂浮"状态,没有重力作用,哑铃也处于失重状态,不会对航天员的手臂产生向下的拉力。因此A选项错误。
B选项:弹簧拉力器的原理是利用弹簧的弹力提供阻力。弹簧的弹力是由弹簧的形变产生的,与重力环境无关。即使在失重环境中,拉伸弹簧仍然需要克服弹簧的弹力,弹簧拉力器可以正常使用。因此B选项正确。
C选项:在失重环境中,物体处于"漂浮"状态,没有重力作用,不会对弹簧测力计产生拉力,弹簧测力计的示数为零。因此,在失重环境中不能使用弹簧测力计测量物体的重力。因此C选项错误。
D选项:探究重力大小与质量关系的实验(G=mg)需要测量不同质量物体的重力。在失重环境中,所有物体都处于失重状态,重力为零,无法测量重力与质量的关系。因此D选项错误。
故答案为:B。
【分析】本题以航天员刘洋在"天宫一号"失重环境为情境,考查学生对失重环境下物理现象的理解。题目通过四个选项,分别考查重力相关器械和弹力相关器械在失重环境中的使用情况,需要学生准确理解不同力的产生原理和适用条件。关键在于,理解失重状态下物体的运动特性和受力特点;准确区分重力与弹力的产生条件和作用原理;分析不同锻炼器械和测量工具的工作原理;判断不同器械在失重环境中的实际可行性。
9.甲、乙两个同学沿相反的方向拉同一只弹簧测力计,各用力5N.则弹簧测力计的示数为( )
A.10 N B.5 N C.0 N D.上述均不对
【答案】B
【解析】【解答】解:由题知,弹簧测力计的两端受的力均为5N,处于静止状态,挂钩一端受的力为5N,所以测力计示数为5N。
故答案为:B。
【分析】弹簧测力计的读数等于挂钩一端受到的拉力大小.
10. 体育课中,同学们在进行篮球比赛。如图所示,篮球在空中运动时,关于篮球所受重力的大小和方向,下列判断中正确的是( )
A.大小不变,方向在不断改变 B.大小在不断改变,方向不变
C.大小和方向均不改变 D.大小和方向均在不断改变
【答案】C
【解析】【解答】在地面附近,所有的物体都会受到地球的吸引,即都有重力,且重力的方向都是竖直向下的。由于篮球的质量不变,根据G=mg可知,篮球的重力不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据对重力三要素的认识判断。
二、填空题
11.如图所示为球拍击打网球瞬间的照片。此时球拍的网面凹陷,说明力可以改变物体的 ;网球被击打后减速并反弹回去,说明力可以改变物体的 。网面和网球同时发生了形变的现象,说明物体之间力的作用是 的。
【答案】形状;运动状态;相互
【解析】【解答】球拍击打网球瞬间,球拍也受到网球的力的作用,此时球拍的网面凹陷,即球拍的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。网球被击打后,网球受到球拍的力的作用减速并反弹回去,说明力可以改变物体的运动状态。网面和网球同时发生了形变的现象,说明网球受到网面力的同时,网面也受到网球力的作用,物体之间力的作用是相互的。
【分析】力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态;物体间力的作用是相互的。
12.滑板运动是青少年喜爱的运动之一,如图所示,用脚向后蹬地滑板车会沿地面向前加速运动,这说明力的作用是 的;滑行时,它会受 摩擦力作用(选填“滑动”、“滚动”或“静”);如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的 .
【答案】相互;滚动;运动状态
【解析】【解答】用脚向后蹬地,因为力的作用是相互的,地面给脚一个向前的力,滑板车会沿地面向前加速运动.滑行时,它会受到滚动摩擦力的作用;如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的运动状态.
【分析】物体间力的作用是相互的,力可以改变物体的运动状态。
13.如图所示,一个钩码在已调零的弹簧测力计下处于静止状态.由图可知:此弹簧测力计量程是 N,钩码的重力大小为G= N.若弹簧测力计拉着这个钩码正以0.2m/s的速度匀速上升,则弹簧测力计的示数 G(选填“大于”、“小于”、“等于”).
【答案】0~5;2.4;等于
【解析】【解答】解:(1)由图可知:此弹簧测力计量程是0~5N,分度值为0.2N.此时指针指在“2.4”处,所以物重为2.4N.
(2)物体在竖直方向受到两个力的作用:重力和弹簧测力计的拉力,并且做匀速直线运动,所以重力和拉力是一对平衡力,因为重力不变,所以拉力不变,弹簧测力计的示数不变,等于物重.
故答案为:0~5;2.4;等于.
【分析】(1)使用弹簧测力计时,首先要明确其分度值,读数时视线与指针所在刻线相垂直.
(2)一个物体在两个力的作用下,做匀速直线运动,这两个力就是一对平衡力.
14.如图,弹簧测力计的分度值是 N,该物体的重力为 N.并计算该物体质量(需写出公式) .g=10N/kg.
【答案】0.2N;4.6;m= = =0.46kg
【解析】【解答】解:由图可知,弹簧测力计上一个大格表示1N,里面有5个小格,所以分度值是0.2N,测力计示数为4.6N,物体的重力是4.6N,
由G=mg可得,物体的质量:m= = =0.46kg.
故答案为:0.2N;4.6;m= = =0.46kg.
【分析】由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数,弹簧测力计的示数等于物体的重力,然后根据G=mg求出物体的质量.
15.月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力1/6,若将一个质量为12kg的物体带到月球上后其质量为 kg,重力约为 N,密度 (选填“变大变小或不变”)(g=10N/kg)。
【答案】12;20;不变
【解析】【解答】 解:质量是物体本身的性质,与位置无关,所以质量为12kg的物体到达月球仍然是12kg;
可以根据重力公式求出物体在地球上受到的重力为G=mg=12kg×10N/kg=120N,
在月球上受到的重力为
密度是物质的特性,与位置无关,所以物体到达月球密度不变。
故答案为:12;20;不变。
【分析】 ①物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;
②由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,G=mg;同一物体在月球上受到的月球重力是地球重力的。
③密度是物质本身的一种特性,决定于物质的种类、状态和温度,与位置无关。
16.如图所示,这个弹簧测力计的分度值是 N,图中所测物体重 N.能否用它直接一次测出质量为1kg的大米? ,因为 .
【答案】0.2;3;不能;1kg大米的重力为10N左右,远远的大于弹簧测力计的量程
【解析】【解答】解:由图可知分度值为:0.2N,物体重为:3N.
大米的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N,它超出了测力计的量程.
故答案为:0.2、3、不能、1kg大米的重力为10N左右,远远的大于弹簧测力计的量程.
【分析】使用弹簧测力计时要注意观察它的量程和分度值,所测力不能超过它的量程.重力等于质量乘以g,我们可以算出大米的重力,看是否超出了测力计的量程.
17.如图甲所示,木板上压的重物越重,木板弯曲程度越 ;如图乙所示,拉弹簧的拉力越大,弹簧伸得越 。比较两个实验,你能得到的结论是: 。
【答案】大;长;物体的形变程度与力的大小有关
【解析】【解答】重物对木板有向下的压力,木板上压的重物越重,木板弯曲程度越大;手对弹簧有向右的拉力,拉弹簧的拉力越大,弹簧伸得越长;这两个实验说明:力的大小影响力的作用效果,即物体的形变程度与力的大小有关。
【分析】当弹性体发生弹性形变时而产生的力为弹力,压力、支持力、绳子的拉力实质都为弹力;在弹簧的弹性限度内,根据弹簧弹力大小与伸长量成正比的关系制作了弹簧测力计,用来测量外力的大小。
18.如图所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,由于力的作用是 的,人与转盘开始一起反向转动。在A、B两点中,人站在A点进行上述实验,更容易转动,说明力的作用效果与力的 有关。转盘转动的力施力物体是 。
【答案】相互;作用点;人
【解析】【解答】松开气嘴后,气球对球内气体有力的作用,据力的作用是相互的,喷出的气体对气球有力的作用,所以人和转盘一起转动。站在A、B点,受到作用力的作用点不同,转盘转动的难易程度不同,这说明力的作用效果与力的作用点有关。人受到气球喷出的力的作用,人带动转盘转动,所以推动转盘转动的施力物是人。
故答案为:相互;作用点;人。
【分析】 力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;力的作用是相互的;转盘相当于轮轴,是变形的杠杆,轮与轴的半径之比越大,轮轴越省力。
三、计算题
19.如图所示,在施工过程中,铲车60s内将建筑材料举高3m,装入运输车运走。已知该建筑材料质量约为8.4×104kg,建筑材料的体积为30m3,求:
(1)铲车提升建筑材料上升的平均速度;
(2)这些建筑材料所受的重力;
(3)这些建筑材料的密度;
(4)若全部建筑材料用核定载重量为8t的运输车运输10趟就能完全运走了,通过计算判断货车是否超载。
【答案】(1)解:铲车提升建筑材料上升的平均速度为
(2)解:这些建筑材料所受的重力为
(3)解:这些建筑材料的密度为
(4)解:若全部建筑材料用核定载重量为8t的运输车运输10趟就能完全运走了,则每趟运输的建筑材料质量为,因此货车已经超载。
【解析】【分析】(1) 铲车60s内将建筑材料举高3m ,根据计算铲车提升建筑材料上升的平均速度。
(2) 该建筑材料质量约为8.4×104kg ,根据G=mg计算建筑材料所受的重力;
(3) 该建筑材料质量约为8.4×104kg,建筑材料的体积为30m3,根据密度公式计算建筑材料的密度。
(4)若全部建筑材料用核定载重量为8t的运输车运输10趟就能完全运走了,据此计算每趟运输的建筑材料质量为,分析是否超载。
(1)铲车提升建筑材料上升的平均速度为
(2)这些建筑材料所受的重力为
(3)这些建筑材料的密度为
(4)若全部建筑材料用核定载重量为8t的运输车运输10趟就能完全运走了,则每趟运输的建筑材料质量为,因此货车已经超载。
20.如图为我国自主研发的长航程极地漫游机器人。机器人质量约500kg,装有四条三角形履带,首次在南极内陆冰盖完成了27km的自主行走时,共耗时0.5h.求:
(1)该机器人所受到的重力是多少?
(2)它本次自主行走的平均速度为多少?
【答案】(1)该机器人所受到的重力为:
(2)本次自主行走的平均速度为:
【解析】【分析】(1)利用G=mg求出机器人的重力;
(2)利用v=求出它的平均速度.
四、作图题
21. 给学校送水的工人用小推车一次可以搬运多桶水(图甲),当水桶随小车一起向左在水平面做匀速直线运动时,请在简图(图乙)(忽略空气的阻力)中画出水桶的受力示意图。
【答案】
【解析】【解答】水桶与小推车一起水平向左匀速直线运动时,水桶相对小推车没运动趋势,不受到小推车的摩擦力的作用,所以水桶只受到竖直向下的重力及竖直向上的支持力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,作用在水桶的重心上。作图如下:
【分析】对物体进行受力分析可知,它一定受到重力和支持力的作用,因为物体相对于小车静止,所以它不受摩擦力的作用。
22.用向右上方与水平成30°角的1000N的力拉一个小车,请在图中画出这个拉力的示意图.(力的作用点在O点)
【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】拉力方向右上方与水平成30°角,标出角度,标出大小为1000N.
23. 如图所示,一个物体静止在斜面上,请画出物体所受到的重力的示意图。
【答案】
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的,从物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为10N,如图所示:
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从物体重心做竖直向下的力即可分析得出。
五、实验探究题
24.小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计。标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注“0”刻度。再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为1N、2N、3N、4N时,在指针所指位置分别标注对应的刻度。实验相关数据记录如下表。
(1)请你根据表中的数据,在图中绘制出△L-F图象。
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注“0”刻度的方法与方案一相同,然后再用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为4N,在指针所指位置标注4N的刻度,在0刻度线与4N刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由。
【答案】(1)解:根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(2)方案一,理由为拉力越大,橡皮筋伸长越长,但伸长量跟所受拉力不成正比
【解析】【解答】解: (1)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
;(2)根据图像可以看出,橡皮筋伸长量跟所受拉力不成正比,所以选择方案一更合理些。
故答案为: (1). (2).方案一,理由为拉力越大,橡皮筋伸长越长,但伸长量跟所受拉力不成正比
【分析】(1)结合表格数据,利用描点法画图即可.
(2)结合弹簧测力计的原理分析解答.
25.小明为了研究重力的大小跟质量的关系,他设计了如下实验方案:先分别测出二只钩码、四只钩码、六只钩码的重力,再求出重力与其钩码质量的比值,最后再从中寻找规律。他设计了如下记录表格并写上了测量数据:
钩码数(个) 2 4 6
质量(kg) 0.1 0.2 0.3
重力(N) 1 2 3
重力/质量(N/kg) 10
10
(1)在使用弹簧测力计测量重力之前应将指针 。
(2)上表中空白处应填 。
(3)请在图中,根据表格数据描点连线,画出钩码的G﹣m图象。
(4)由画出的G﹣m图象可得结论是 。
(5)如果在弹簧秤下挂10个钩码,则弹簧秤的读数为 牛。
【答案】(1)校零
(2)10
(3)解:如图所示:
(4)物体所受重力与其质量成正比
(5)5
【解析】【解答】解:(1)弹簧测力计在使用前,首先要将指针校零。(2)由表格可知,上表中空白处: = =10N/kg;(3))根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后作出图象如图所示:
;(4)由画出的G﹣m图象可得结论是:物体受到的重力与其质量成正比;(5)2个钩码的质量m=0.1kg,10个钩码的质量,m′=5m=5×0.1kg=0.5kg,所以10个钩码的重力即弹簧的读数:G=m′g=0.5kg×10N/kg=5N。
故答案为:(1)校零;(2)10;(3)解:如图所示:
;(4)物体所受重力与其质量成正比;(5)5。
【分析】(1)结合弹簧测力计的使用方法分析解答.
(2)结合表格数据,根据可求表中空白处的数字.
(3)根据表中实验数据在坐标系内描点,作出图象.
(4)根据图象得出重力与质量的关系.
(5)根据公式G=mg计算弹簧秤的重力.
26.小雨用弹簧测力计及钩码探究物体重力大小与质量的关系。
(1)小雨所用弹簧测力计如图甲所示,此测力计分度值是 N,使用前应进行的操作是 ;某同学如图乙所示测钩码重力,要正确测量,应沿着 方向使用测力计。
(2)小雨用此测力计分别正确测出1到6个钩码的重力,记录数据如表。根据表格中数据可知,每次实验重力和质量的比值都等于 。
实验序号 1 2 3 4 5 6
质量m/g 50 100 150 200 250 300
重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
(3)小雨想将盒中12个钩码全部挂到此测力计挂钩上测出重力。你认为是否可行? 。
(4)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力,这里进行多次实验的目的和测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是 的。(选填“相同”或“不同”)
【答案】(1)0.2;指针调零;竖直
(2)10
(3)不可以
(4)不同
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,测力计上1N中间有5小格,则分度值为:。
②根据测力计的使用规范可知,使用前应将弹簧测力计指针调零。
③因为重力方向为竖直向下,所以测量重力时应沿着竖直方向使用测力计。
(2)根据表格数据可知,每次实验重力和质量的比值为
;
(3)根据题意可知,12个钩码受到的重力为;
超过了该弹簧测力计的量程,因此不能挂在该弹簧测力计上测重力。
(4)测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是为了减小误差,而本实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力,这里进行多次实验的目的是为了寻找重力和质量的关系,得到普遍规律;因此二者的目的是不同的。
【分析】(1)①根据甲图确定测力计上一个大格表示的力,然后除以中间的小格数得到分度值;
②根据测力计的使用规范解答;
③根据重力的方向解答。
(2)分别计算每组数据中重力和质量的比值即可;
(3)首先根据G=mg计算12个砝码的重力,然后与测力计的量程比较即可;
(4)根据科学探究中多次测量的目的解答。
(1)[1]如图所示,1N分为5小格,每小格为0.2N,即为分度值为0.2N。
[2]使用前应将弹簧测力计指针调零。
[3]重力方向为竖直向下,所以测量重力时,应沿着竖直方向使用测力计。
(2)由表中数据可得每次实验重力和质量的比值为
(3)由题意可得,12个钩码的总质量为
12个钩码受到的重力为
超过了该弹簧测力计的量程,因此不能挂在该弹簧测力计上测重力。
(4)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力,这里进行多次实验的目的是为了寻找重力和质量的关系,得到普遍规律;测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是为了减小误差,目的是不同的。
27. 科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习.项目任务是自制测力计并用于测量力的大小.提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙.
在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标.
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
(1)分析图乙中弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系,请判断选择材料时,弹簧和橡皮筋哪种材料更合适并说明理由: .
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 N.
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好.用该测力计测量水平拉力,应先将测力计竖直放置,弹簧处于自由状态,调整指针到 刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时,挂上0.1 N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计.请说明他们选择的理由: .重新制作的测力计确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为 N.
【答案】(1)弹簧更合适;由图乙可知一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比关系,便于标注均匀刻度
(2)0.2
(3)0
(4)由图乙可知,在同为2 N的拉力下,a弹簧的伸长量最大,变化最明显,精确度最高; 1
【解析】【解答】(1)在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,更便于标注均匀刻度,所以选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。
(2)由题意知,图乙中b弹簧制作测力计,在“0”和“2牛”之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为0.2牛;
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好.用该测力计测量水平拉力,应先将测力计竖直放置,弹簧处于自由状态,调整指针到0刻度位置,方可进行测量;
(4)、实测时,挂上0.1 N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计.请说明他们选择的理由: 由图乙可知,在同为2 N的拉力下,a弹簧的伸长量最大,变化最明显,精确度最高 .重新制作的测力计确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为1N.
故答案为:(1)正比;(2) 0.2;(3) 0;(4)由图乙可知,在同为2 N的拉力下,a弹簧的伸长量最大,变化最明显,精确度最高、 1。
【分析】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(2)根据测力计两端的刻度值,除以份数,可得测力计的最小刻度值;
(3)为了提高测力计的精确程度,应选择受力时伸长更明显的弹簧来制作。
六、综合题
28.如图所示,将一个薄钢条的下端固定,分别用不同的力作用于它,F1=F3=F4>F2,使其发生如图所示的形变,试分析实验结果.
(1)分析比较图A、B的现象可得出结论:力的作用效果与力的 有关.
(2)分析比较图 中的现象,可得出的力的作用效果跟力的方向有关.
(3)分析比较图A、C的现象可得出结论:力的作用效果与力的 有关.
【答案】(1)大小
(2)AD
(3)作用点
【解析】【解答】解:(1)比较图A、B可知,力的方向和作用点相同,大小不同,产生的效果不同,则可得出结论:力的作用效果与力的大小有关.(2)为研究力的作用效果与力的方向的关系,应选择力的大小和作用点相同,方向不同的两图,即应比较图AD.(3)比较图A、C可知,力的方向和大小相同,作用点不同,两力产生的效果不同,则可得出结论:力的作用效果与力的作用点有关.
由(1)、(2)、(3)中的结论可得出一个总的结论是:力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关.
故答案为:(1)大小;(2)AD;(3)作用点.
【分析】(1)力的作用效果:力改变物体的形状,力改变物体的运动状态.(2)力的三要素:力的大小、方向、作用点.力的三要素同时影响力的作用效果.(3)控制变量法研究力的三要素影响力的作用效果.
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