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第8章运动和力科普阅读题专练-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
1.悬索桥(如图甲)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是他进行了下面的探究。
【项目分解】
(1)查阅资料;(2)项目设计;(3)实际应用。
悬索桥,也被称为吊桥,其主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空中.悬索桥的设计需要考虑多种因素,包括缆索的几何形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重力,以达到安全可靠的承载能力。
【设计方案】
如图乙,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与弹簧的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。
【项目实施】
(1)按照设计方案,小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,将实验结果记录如下表:(拉力是拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度
拉力 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4
拉力 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4
拉力 4
①分析上表可知,两个拉力与产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力__________(选填“越大”或“越小”)。
②在上表中,当两个拉力互成角度为时,拉力与之和与拉力的大小__________,当两个拉力相等且互成时,此时与是一对__________力,橡皮筋保持静止状态。
(2)根据实验结果,请你提出在家正确安装晾衣架承重钢丝(如图丙)的建议:__________。
2.2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在轨飞行期间,利用任务间隙,还进行了2次“天宫课堂”太空授课,以及一系列别具特色的科普教育和文化传播活动。“天宫课堂”上,航天员叶光富打开一段此前拍摄的视频,画面中他用手轻轻推动了面前的悬浮实验台。出乎意料的是,实验台没有直接飘走,而是略微移动后又稳稳地回到原位。悬浮实验台正是高微重力科学实验柜的一部分。一般而言,空间站的微重力水平大约在至(即重力常数为在地球表面的10-3至10-5倍),而在高微重力科学实验柜中,我国科研人员将微重力水平提升了两个数量级,微重力达到(即重力常数为在地球表面的10倍,g取)为实现如此高的微重力水平,科研人员设计了双层实验系统,通过外层喷气、内层磁悬浮的设计,让实验系统“悬浮”起来,从而最大程度上消除振动。叶光富展示的视频中,实验台被施以外力后位置移动,能够自动瞄准实验柜上的靶标,通过喷气调整抵抗干扰。
(1)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,这说明力能改变物体的______________;
(2)关于“神舟十三号”,下列说法正确的是 ;
A.在高微重力科学实验中,实验物体的质量减小
B.在高微重力科学实验中,重力与质量的比值减小
C.“神舟十三号”绕地球运行时,受到平衡力作用
D.“实验台没有直接飘走”,说明牛顿第一定律是错误的
(3)在我国高微重力科学实验柜中,质量为的物体受到的微重力约为_____________N。若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动,如图甲。则在这段时间内,观察到火箭发动机的喷气方向应该是___________(选填“斜向左下”“斜向右上”“竖直向下”或“竖直向上”);
(4)为庆祝“神舟十三号”胜利归来,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为的“高声”焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生的恒定推力,是这种“高声”焰火重力的6倍,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图乙所示,当焰火受到合力为0时候,速度达到最大。则焰火受到的最大阻力为N?,焰火的最大速度为?(火药的质量不计)
3.2021年5月15日的清晨,天问一号成功登陆火星。天问一号作为我国首个自主研发的火星探测器,是天问一号火星任务中重要的一部分,经历9分多钟的生死考验后,天问一号穿越火星稀薄的大气层,成功着陆在火星北半球的乌托邦平原南部。从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻,分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降几个阶段(如图甲),历时大约9分钟。虽然火星大气稀薄,在动力减速阶段,着陆组合体冲入火星大气层后,5千米/秒的速度依然导致在与大气冲击和摩擦的过程中产生了巨大的振动和热量,足以熔化大部分金属。而通过隔热装置和多种散热手段,着陆组合体的温度依然能保持常温。当着陆组合体的速度骤降到数百米每秒时,巨大的降落伞在火星上空约10千米的高度打开。当速度降低到100米/秒以内,降落伞“功成身退”,着陆组合体依靠底部强大的反冲火箭工作进一步动力减速,此过程是通过减速来减小着陆组合体的惯性。随着速度进一步降低,着陆组合体进入悬停状态,最后缓慢降落在火星表面。
(1)着陆组合体打开降落伞后减速过程中,运动状态_________(选填“保持不变”或“发生改变”),受到____________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
(2)着陆巡视器在空中悬停时(如图乙所示),反冲火箭喷气的方向为向___;若此时着陆组合体所受阻力为F1,火星对着陆组合体的吸引力为F2,则F1_____(选填“>”“<”或“=”)F2。
(3)着陆组合体由动力减速阶段进入悬停避障阶段时,反冲火箭的反推力将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)请你指出文中一处科学性错误:____________,原因是___________。
4.阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、降落,执行各种军事任务。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰载机上飞行员的惯性________(选填“发生”或“不发生”)变化;舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的________较大;
(2)下列说法正确的是________;
A.舰载机在航母上降落时,舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰的拉力
B.航母航行时,使航母前进的力的施力物体是空气
C.舰载机降落在航母甲板上,航母甲板不发生形变
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力
(3)某次训练中,从水平匀速飞行的飞机上间隔相等的时间自由释放三个物体,不考虑空气阻力,站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是________(选填“竖直”或“倾斜”)的,相邻两个物体间距离________(选填“相等”或“不相等”);
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为__________N(火药的质量不计,g取10N/kg)
5.阅读短文,回答文后问题。
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干物体所受的重力: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,g取)。课后小勇和同学们查资料还了解到:若电梯能更快向下加速时,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______。
(2)根据图丙分析,小勇在______段时间内处于失重状态,此时秤台对小勇的支持力与小勇的重力______(选填 “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)在空间站内,所有物体处于失重状态,下列适宜给航天员进行体育锻炼的器材是_____(选填字母)。
A.哑铃 B.弹簧拉力器 C.跑步机
6.阅读短文,回答问题:
背包飞行器
深圳光启公司生产的一款单人背包式飞行器,是全球首款商业化、实用化的个人立体飞行器,属于一级超轻型,飞行器主要材料为碳纤维。它的外形像一把有扶手和踏板的座椅,由汽油发动机提供动力,带动两个扇形螺旋桨转动,飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速,实现进退、上下、左右及俯仰飞行。发动机、燃料箱和飞行员处于升力扇中间及下方,以降低重心,避免喷气背包在飞行中上下颠倒,撞向地面。
该飞行器采用了无人飞行拉制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作。使用与F1赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落向地面造成伤害,该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
(1)飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速,可实现各种飞行,说明力的作用效果跟力的___________和___________有关;
(2)上述背包式飞行器,用碳纤维作为飞行器的主要制作材料,是因为可以减小自身___________;发动机、燃料箱和飞行员处于升力扇中间及下方,以降低___________;
(3)若不计空气阻力,飞行器匀速上升时的升力___________(选填“大于”或“等于”或“小于”)匀速下降时的升力;
(4)该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,此时受到___________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
《第8章运动和力科普阅读题专练-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)》参考答案
1.(1) 越大 相等 平衡
(2)考虑到两条钢丝的承重能力,夹角不宜过大
【详解】(1)[1]由表格中的数据可知,两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关,互成的角度越大,两个拉力越大。
[2]当两个拉力互成角度为0°时,拉力F1与F2之和为4N,拉力F也为4N,即
[3]当两个拉力F1与F2相等且互成180°时,这两个力大小相等,方向相反,同一直线,作用在同一个物体上,是一对平衡力。
(2)根据实验结果可知,当合力大小不变时,两个分力的夹角越大,两个分力也越大,考虑到两条钢丝的承重能力,所以安装晾衣架时,要让两根承重钢丝绳之间的夹角不宜过大。
2.(1)力能改变物体的运动状态
(2)B
(3) 10 3 竖直向下
(4)5,11
【详解】(1)当航天员意外漂离轨道舱时,拉着绳子能返回轨道舱,绳子的拉力改变了航天员的运动状态,这说明力能改变物体的运动状态。
(2)A.质量是物体的固有属性,不随位置、状态改变,实验物体质量不会减小,故A错误;
B.重力与质量的比值为,高微重力环境中减小,因此重力与质量的比值减小,故B正确;
C.神舟十三号绕地球运行时做圆周运动,运动状态(方向)持续改变,受非平衡力作用,故C错误;
D.牛顿第一定律描述的是不受力的理想状态,实验台受微重力、其他作用力,并非不受力,不能说明定律错误,故D错误。
故选B。
(3)[1]质量
地球表面重力
微重力为地球表面的倍,故微重力为N
[2]火箭沿斜右上方做匀速直线运动,受力平衡;根据力的作用是相互的,重力和喷力方向反向,故发动机喷气方向应是竖直向下。
(4)焰火的重力
推力
当合力为0时,阻力和重力的合力与推力平衡,即f+G=F ,故最大阻力
由图乙可知,当阻力时,对应的速度为,即最大速度为
3.(1) 发生改变 非平衡力
(2) 下 =
(3)减小
(4) 此过程是通过减速来减小着陆组合体的惯性 惯性只与质量有关
【详解】(1)[1]着陆组合体减速过程中,速度大小发生变化,因此运动状态发生改变。
[2]物体在平衡力作用下运动状态保持不变(静止或匀速直线运动),而着陆组合体运动状态改变,因此受到的是非平衡力。
(2)[1]悬停时需要向上的力维持平衡,根据力的作用是相互的,反冲火箭向下喷气,会获得向上的反作用力。
[2]悬停时着陆组合体处于平衡状态,合力为零,因此阻力F1与火星的吸引力F2大小相等。
(3)动力减速阶段,着陆组合体需减速下降,反冲火箭的推力需大于火星吸引力(合力向上);进入悬停阶段后,着陆组合体处于平衡状态,推力只需等于火星吸引力,因此反推力将减小。
(4)[1][2]惯性是物体的固有属性,仅与物体的质量有关;着陆组合体的质量不变,其惯性不会因减速而改变。
4.(1) 不发生 硬度
(2)D
(3) 竖直 不相等
(4)5
【详解】(1)[1]惯性只与质量有关,飞行员质量不变,惯性不发生变化。
[2]复合材料受力不易形变,说明其硬度较大。
(2)A.舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰的拉力是相互作用力,大小相等,A错误。
B.航母航行时,使航母前进的力的施力物体是水,B错误。
C.舰载机落在航母甲板上,航母甲板会发生形变(只是形变不明显),C错误。
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机处于平衡状态,水平方向不受力,即不受甲板对它的摩擦力,D正确。
故选D。
(3)[1][2]从水平匀速飞行的飞机上释放的物体,在水平方向上与飞机(航母上的人以航母为参考系,飞机和物体水平方向相对航母运动,但物体间水平速度相同)保持相对静止,竖直方向做自由落体运动,所以排列队形是竖直的;相邻两个物体竖直方向的距离随时间推移逐渐增大,所以间距不相等。
(4)焰火的质量
重力
推力
此时阻力
5.(1)600N
(2) 不是
(3)C
(4)B
【详解】(1)电梯静止时,小勇所受的重力
(2)[1][2]由图丙可知,在阶段,小勇的质量为45kg,此时处于失重状态,失重并不是失去重量了,而是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。小勇对秤台的压力
,故秤台对小勇的支持力与小勇的重力不是一对平衡力。
(3)由失重现象定义可知,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)在失重环境中,举哑铃、跑步机等依赖重力的锻炼方式不可行,而用弹簧拉力器健身则不受重力影响,故选B。
6.(1) 方向 大小
(2) 重力 重心
(3)等于
(4)平衡力
【详解】(1)力的作用效果与力的方向、大小、作用点有关;改变螺旋桨的方向对应力的方向、转速对应力的大小。
(2)碳纤维密度小,可减小飞行器的质量,进而减小自身重力;“降低重心”能提高飞行器的稳定性,避免倾倒。
(3)匀速运动时物体受平衡力,不计空气阻力,匀速上升时升力=重力;匀速下降时升力=重力,因此两种状态下升力相等。
(4)飞行器悬停时处于静止状态即平衡状态,此时受重力和升力,二力平衡,因此受平衡力作用。
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