安徽省滁州市定远县范岗中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(本大题共7小题,共14.0分)
1.(2023八下·定远期中)甲、乙两车在同一平直公路上沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=3s时,甲、乙两车的速度相等
B.t=3s时,甲车追上乙车
C.甲、乙两车在0~3s内的平均速度相等
D.t=2s时,甲、乙两车相距30m
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】A.t=3s时,甲、乙两车相遇,路程和时间都不同,A不符合题意;
B.t=3s时,甲车追上乙车,两车相遇,B符合题意;
C.甲、乙两车在0~3s内路程和时间都不同,平均速度不相等,C不符合题意;
D.t=2s时,甲、乙两车相距60m,D不符合题意
故答案为:B.
【分析】根据路程和时间的比值,计算速度,结合时间,判断路程。
2.(2023八下·定远期中)2022年2月6日,中国女足在2022年女足亚洲杯决赛中夺冠,关于足球比赛,下列说法正确的是( )
A.静止在地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力
B.以看台上的观众为参照物,奔跑中的运动员是静止的
C.运动员用力踢足球后足球腾空而起,说明力可以改变物体的形状
D.足球在飞行过程中动能大小不变
【答案】A
【知识点】动能大小的比较;力的作用效果;平衡力的辨别;参照物及其选择
【解析】【解答】A.静止在地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力,A符合题意;
B.以看台上的观众为参照物,奔跑中的运动员是运动的,B不符合题意;
C.运动员用力踢足球后足球腾空而起,说明力可以改变物体的运动状态,C不符合题意;
D.足球在飞行过程中速度改变,动能改变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】静止的物体受到平衡力的作用;力可以改变物体的运动状态;物体运动的速度改变,动能改变。
3.(2023八下·定远期中)如图所示,物体重50N,在力F作用下静止压在水平的墙壁上,F=300N,若物体与墙壁的接触面积为0.2m2,下列说法不正确的是( )
A.物体对墙壁的压力大小等于250N
B.力F越大则物体对墙壁压力越大
C.物体对墙壁的压强为1500Pa
D.物体受到的力全部消失,则物体保持静止
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.物体对墙壁的压力大小等于300N-50N=250N正确,A不符合题意;
B.力F越大则物体对墙壁压力越大,正确,B不符合题意;
C.物体对墙壁的压强为,错误,C不符合题意;
D.物体受到的力全部消失,物体由于具有惯性,保持静止,正确,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体受到的压力和受力面积的比值, 计算压强;静止的物体若不受力,做匀速直线运动。
4.(2022八下·平和期中)下列物体处于平衡状态的是( )
A.在平直轨道上匀速直线行驶的火车
B.正在腾空而起的火箭
C.自由竖直下落的石子
D.沿光滑斜面下滑的木块
【答案】A
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】A.物体受到平衡力作用时能保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态;在平直的公路上匀速行驶的汽车,速度大小不变,方向不变,处于匀速直线运动状态,是平衡状态,A符合题意;
B.正在腾空而起的火箭,速度越来越大,不是平衡状态,B不符合题意;
C.自由竖直下落的石子,速度越来越大,不是平衡状态,C不符合题意;
D.沿光滑斜面下滑的木块,速度越来越大,不是平衡状态,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】静止状态或匀速直线运动状态是平衡状态。
5.(2023八下·定远期中)如图所示,物体P与Q叠放在一起,静止在水平地面上。下列各种力中,属于平衡力的是( )
A.P受到的重力和Q对P的支持力
B.Q受到的重力和地面对Q的支持力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对地面的压力和地面对Q的支持力
【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.P受到的重力和Q对P的支持力,是同一物体,在同一直线,大小相等,方向相反,是平衡力,A符合题意;
B.Q受到的重力和地面对Q的支持力,大小不同,B不符合题意;
C.P对Q的压力和Q对P的支持力,是相互作用的力,C不符合题意;
D.Q对地面的压力和地面对Q的支持力,是相互作用的力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】力和反作用力是相互作用的力;物体受到大小相等、方向相反、在同一物体、同一直线的力,是平衡力。
6.(2023·浠水模拟)如图所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,支点在杠杆的中点,若实验时在杠杆的左端悬挂一个重为G的物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,弹簧测力计的示数为,现握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2杠杆始终在水平位置保持平衡,则以下说法中正确的是()
A. 一直是省力杠杆 B.杠杆的阻力就是重物的重力G
C.与的乘积变小 D.弹簧测力计示数先变小再变大
【答案】D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】A、省力杠杆是动力臂大于阻力臂,当由1变到2的过程中,阻力臂有可能大于动力臂,所以不一定是省力杠杆 ,故A错误;
B、杠杆的阻力是由物体的重力对杠杆产生的拉力。所以杠杆的阻力不是物体的重力。故B错误;
C、根据杠杆平衡条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。这里阻力乘以阻力臂大小不变,所以动力乘以动力臂大小也不变,故C错误;
D、当弹簧处理器有1到竖直时,其力臂在变大,所以弹簧测力计示数先变小,由竖直到2时,力臂变小,力变大所以弹簧测力计示数先变大,故D正确;
故选D
【分析】(1)弹簧测力计的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂
(2)本题中阻力乘以阻力臂大小不变。而弹簧测力计由位置1到位置2时,其力臂先变大后变小
7.(2023八下·定远期中)如图所示,A是用绳拴在车厢底部上的氢气球(ρ氢气<ρ空气),B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若汽车突然改变自己的运动状态,某同学根据车厢中两球的情况判断出汽车是在做匀减速运动,则能够正确表示汽车做匀减速运动的情况是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】汽车向右运动,在减速时,由于金属球B具有惯性,继续保持向前的原来速度,向前倾,空气比氢气的密度大,减速时,空气由于惯性向前运动,氢气球质量小,惯性小,向后倾,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质,和物体的质量有关。
二、填空题(本大题共10小题,共20.0分)
8.(2023八下·定远期中)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,物体A在水平恒力F作用下,与物体B一起以2m/s的速度做匀速直线运动,则物体B在水平方向上 (填“受滑动摩擦力”、“受静摩擦力”或“不受摩擦力”)的作用。
【答案】不受摩擦力
【知识点】摩擦力产生的条件
【解析】【解答】根据图像,物体AB在水平面匀速直线运动,由于B不接触地面且和A一起匀速直线运动,B和A间没有运动趋势,不产生摩擦力。
【分析】物体间相对运动或有运动趋势时,产生摩擦力的作用。
9.(2023八下·定远期中)在2022年11月30日早,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,两个航天员乘组首次实现“太空会师”,如图所示是他们六个人在空间站的合影,此时空间站正在绕地球高速飞行,若以地球为参照物,航天员是 的;若以空间站为参照物,航天员是 的(均填“运动”或“静止”)。
【答案】运动;静止
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】空间站绕地球高速飞行时,以地球为参照物,航天员是运动的;以空间站为参照物,航天员没有位置变化,是静止的。
【分析】相对于参照物,没有位置变化是静止的,有位置变化是运动的。
10.(2023八下·定远期中)如图所示,甲、乙两辆车都向西行驶,由图可以知道,此时刮的是 风,以乙车为参照物,甲车在向 运动。
【答案】东;东
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】根据烟囱判断,有自然风,向西的风向;甲车的旗子向西,车向东运动;乙车可能向西、也可能向东,或静止,以乙为参照物,甲向东运动。
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的,没有位置变化是静止的。
11.(2022·定远模拟)居家开窗通风和勤洗手都能有效降低传染病感染的可能性。洗手后用力甩手,可以把手上的水甩掉,这是利用 (选填“水”或“手”)具有惯性。
【答案】水
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】洗手后用力甩手,手、水一起运动,手在力的作用下停止运动,水由于惯性,还要保持原来的运动状态继续向前运动,从而被甩掉。
【分析】物体具有惯性,可以保持原有状态不变。
12.(2023八下·定远期中)“频闪摄影”是研究物体运动时常用一种实验方法。摄影在暗室中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,将物体的位置记录在底片上。如图是甲乙两球从左向右运动时的频闪照片,则甲乙两球平均速度之比为 。
【答案】3:5
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据图像判断,甲乙的路程相同时,甲用时5s,乙用时3s,根据,速度比为3:5.
【分析】根据路程和时间的比值, 计算速度。
13.(2023八下·定远期中)如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1∶2,甲的边长为10cm,则甲对地面的压强 Pa,若乙沿水平方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为Δd= cm。(g取10N/kg)
【答案】3000;2
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】甲乙是均匀的正方体,甲对地面的压强为;甲乙的边长为2倍的乙的边长,为20cm,切去部分后叠放在甲上,压强相等,则,,Δd=2cm。
【分析】根据液体密度和深度,计算液体压强,根据压强的相等,结合变化压力,计算变化的厚度。
14.(2023八下·定远期中)用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计摩擦、绳重和滑轮重,拉力F为 N。
【答案】12.5
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据动滑轮可以省一半力,计算
【分析】使用动滑轮可以省一半力。
15.(2023八下·定远期中)如图甲所示,用水平拉力F拉着水平桌面上一木块向右做直线运动,拉力F的大小与时间的关系如图乙所示。在第5min后木块开始做匀速直线运动。则第3min时木块受到的拉力大小为 N,此时木块受到的滑动摩擦力为 N。
【答案】14;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】根据图像,物体在水平面匀速直线运动时,受到的拉力为10N,说明说明受到水平面的摩擦力为10N;在5min内,物体受到的拉力从20N减少为10N,即每分钟减少的拉力为2N,在第3min时,F=20N-2N/s×3s=14N.
【分析】根据物体匀速直线运动受到平衡力,判断物体受到的摩擦力。
16.(2023八下·定远期中)汽车在公路上匀速行驶,驾驶员发现前方路口信号灯转为红色,经一定反应时间后开始踩刹车,汽车车速v随时间t的变化关系如图所示,聪明的小燕发现并猜想:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图象与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算:若驾驶员饮酒,从发现红灯到完全停止汽车共前进了15米,则此时的反应时间为 s。
【答案】1
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据图像,从开始刹车到停止,通过路程是三角形的面积;饮酒后,刹车时间和距离不变,若通过的总路程为15m,说明反应时间内通过的路程为s2=15m-5m=10m,所以反应时间。
【分析】通过速度和时间的乘积计算路程;利用路程和速度的比值, 计算时间。
17.(2023八下·定远期中)如图所示,物体A在水平桌面上,绳重及摩擦不计,动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时,它恰好能匀速下降。以上装置中属于动滑轮的是 填字母“M”或“N”)。若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动,则这个力F大小应为 N。
【答案】M;10
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】滑轮M和物体一起运动,是动滑轮;根据物体的重力10N和动滑轮的重力2N,计算A受到的摩擦力为,若使物体A向左匀速直线运动,需要克服A受到的摩擦力5N,绳子上的拉力5N,所以需要的拉力是10N。
【分析】根据动滑轮可以省力,计算拉力的大小。
三、实验探究题(本大题共3小题,共18.0分)
18.(2023八下·定远期中)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端静止开始滑下,观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离如图所示。则:
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底的 相同,比较小车经过在水平桌面上铺上粗糙程度不同的表面运动距离远近的物理研究方法叫: ;
(2)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它前进得越 ;
(3)推理:如果小车受到的阻力为零,它将永远做 ;
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学的 而总结归纳出来的。
【答案】(1)速度;转换法
(2)远
(3)匀速直线运动
(4)推理
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】探究阻力对物体运动的影响时,
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底的速度相同,比较小车经过在水平桌面上铺上粗糙程度不同的表面运动距离远近的物理研究方法叫转换法;
(2)表面越光滑,小车受到的阻力越小,它前进得越远;
(3)由实验推理:如果小车受到的阻力为零,它将永远做匀速直线运动;
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学的推理而总结归纳出来的。
【分析】(1)小车下落的高度相同,到达水平面的速度相同;
(2)运动的物体受到的阻力越小,运行越远;
(3)运动的物体若不受外力,做匀速直线运动;
(4)牛顿第一定律是实验的基础上科学推理而得到的。
19.(2023八下·定远期中)同学们利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
(1)如图1所示,把小桌放在透明的沙箱中,让重物从高处落下,撞击小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,探究重力势能的大小与哪些因素有关:
①实验探究的是 (填“重物”或“小桌”)的重力势能;
②通过实验,发现同一个重物从不同高度落下,高度越高,能够对外做功越 ,说明它的重力势能越 ;
③若要探究重力势能与质量的关系,应换用不同的重物,让它们从 高度落下,观察桌腿陷入沙子的深度。
(2)把重物按图2所示方式分别放在小桌上,观察小桌陷入沙子的深度,探究压力作用效果与什么因素有关:
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时,应选择 两次实验进行比较;
②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时,应选择 两次实验进行比较;
(3)上述探究过程中都是通过观察桌腿陷入沙子的深度来得出要探究的问题,在物理中称之为转换法,请举出一个也用到这种方法的实验 。
【答案】(1)重物;多;大;相同
(2)甲、乙;乙、丙
(3)在探究动能的大小与哪些因素有关时,让木球从一定高度滚下推动木块向前移动,通过观察木块被推动的距离的远近判断动能的大小,应用的方法是转换法。
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)探究重力势能的大小与哪些因素有关的实验中,
①实验时重物下落,探究的是重物的重力势能;
②通过实验,发现同一个重物从不同高度落下,高度越高,能够对外做功越多,说明它的重力势能越大;
③若要探究重力势能与质量的关系,应换用不同的重物,让它们从相同高度落下,观察桌腿陷入沙子的深度。
(2)在探究压力作用效果与什么因素有关的实验中,
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时,应保持受力面积相同,选择甲、乙两次实验进行比较;
②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时,应保持压力相同,选择乙、丙两次实验进行比较;
(3)上述探究过程中都是通过观察桌腿陷入沙子的深度来得出要探究的问题,在物理中称之为转换法,在探究动能的大小与哪些因素有关时,让木球从一定高度滚下推动木块向前移动,通过观察木块被推动的距离的远近,判断动能的大小,用的方法是转换法。
【分析】(1)探究重力势能影响因素时,改变下落的高度,观察做多少;
(2)探究压力的作用效果的影响因素时,压力相同时,探究压力的作用效果和受力面积的关系,受力面积相同时,探究压力 对实验的影响;
(3)通过便于测量或便于观察的现象,探究不易观察或测量的物理量,利用了转换法。
20.(2021八下·濉溪期中)实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止;当只在右端增挂一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5 (选填“大于”、“小于”或“等于”)F6。由此可知二力平衡的条件之一是 。
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做是探究什么问题?
【答案】(1)小于;大小相等
(2)探究平衡力是否在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)图甲中小车静止,处于平衡状态,此时F1、F2的方向相反,大小相等;图乙小车静止,处于平衡状态,此时F3、F4的方向相反,大小相等;图丙,当右端再挂上一个钩码时,小车做变速运动,此时F5小于F6。由此可知相互平衡的两个力必须大小相等。
(2)图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,力的方向不在一条直线上,松手后小车会发生转动,这样做可以探究作用在同一物体上但不在同一直线上的两个力,能否平衡。
【分析】(1)先判断物体的运动状态,再根据运动状态判断力的大小,物体如果在两个力的作用下静止或匀速直线运动,那么这两个力平衡,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(2)小车转过一个角度,不满足二力平衡的条件,不能平衡;设计此实验步骤的目的是探究平衡力是否在同一直线上。
四、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
21.(2023八下·定远期中)备受潜山人民关注的潜山高铁于2021年12日30号正式开通运营,为潜山人民的出行带来了方便,如图是高铁时刻表。小华一家这天坐G9264号动车去上海,他们在潜山站准时出发,准时到达上海,已知潜山到上海高铁站距离为664km。
G4660 庐山08∶58 潜山09∶52﹣09∶54 合肥南11∶01
D4176 南昌西10∶22 潜山12∶22﹣12∶24 南京南14∶40
G9266 黄梅东12∶02 潜山12∶39﹣12∶41 合肥南13∶52
G9265 合肥南14∶41 潜山15∶57﹣15∶59 黄梅东16∶30
G9264 黄梅东18∶10 潜山18∶46﹣18∶50 上海22∶59
(1)求G9264号动车从潜山至上海的平均速度为多少km/h?
(2)如果G9264号动车以上述速度沿直线匀速通过某一隧道,已知隧道长1930m,车长70m。求动车车头进入隧道到车尾离开隧道的时间为多少秒?
【答案】(1)解:根据表中数据可知,动车从潜山至上海行驶的时间为
22∶59﹣18∶50=4h9min
则动车从潜山至上海的平均速度
答:G9264号动车从潜山至上海的平均速度为160km/h;
(2)解:动车车头进入隧道到车尾离开行驶的路程
由 可得,动车车头进入隧道到车尾离开隧道的时间
=0.0125h=45s
答:动车车头进入隧道到车尾离开隧道的时间为45s。
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据路程和速度的比值, 计算时间。
22.(2023八下·定远期中)如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。
集装箱 A B
底面积S SA=S0 SB=2S0
高度h hA=3h0 hB=2h0
密度ρ ρA=2ρ0 ρB=ρ0
集装箱A在地面上静止,当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时,地面对A的支持力为N1;集装箱B在地面上静止,当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时,地面对B的支持力为N2。已知N1=3N2。
在吊运集装箱A的过程中,当绳子自由端拉力为1125N时,集装箱A匀速竖直上升,绳子自由端拉力的功率为2250W,滑轮组的机械效率为80%;在吊运集装箱B的过程中,集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。求:
(1)集装箱A和B的重GA和GB;
(2)集装箱A匀速竖直上升的速度;
(3)集装箱B匀速竖直上升8m的过程中,绳子自由端拉力做的功。
【答案】(1)解:由表中数据,根据
可得A和B集装箱的重力比 ①
当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时,集装箱静止在地面上,集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡,所以有T1+N1=GA②T2+N2=GB③
已知N1=3N2,T1=1500N,T2=2000N,联立①②③解得GA=4500N,GB=3000N
答:集装箱A和B的重GA和GB分别是4500N和3000N;
(2)解:不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦,根据
可得,承担物重绳子的段数
由
可得,拉起集装箱 时绳端速度
由v=nv物可得,物体 上升速度
答:集装箱A匀速竖直上升的速度是0.4m/s;
(3)解:不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦,拉起集装箱 时,由 可得,动滑轮重力G动=nFA-GA=5×1125N-4500N=1125N
拉起集装箱B时绳端拉力
绳子自由端拉力做的功WB=FBsB=FBnhB=825N×5×8m=3.3×104J
答:集装箱B匀速竖直上升8m的过程中,绳子自由端拉力做的功是3.3×104J。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的密度和体积计算质量,结合质量计算重力;根据物体受到的计算合力;
(2)根据物体的重力和机械效率,结合拉力计算绳子的股数;根据功率和力的比值, 计算速度;
(3)根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力,计算动滑轮的重力;结合物体的重力和动滑轮的重力,结合绳子股数,计算拉力大小;根据力和距离的乘积计算做功多少。
五、综合题(本大题共1小题,共10.0分)
23.(2023八下·定远期中)(1)如图1所示,用手握住重5N的瓶子静止不动,此时瓶子受到摩擦力的方向 (选填“竖直向上”或“竖直向下”),摩擦力的大小为 N。若只增大手对瓶子的压力,瓶子仍然保持静止,瓶子所受摩擦力的大小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若只对瓶盖施加一个竖直向下为10N的压力时,瓶子仍然保持静止,瓶子受到的摩擦力大小为 N;若只对瓶底施加一个竖直向上为18N的推力时,瓶子仍然保持静止,画出此时瓶子在竖直方向所受力的示意图 (用P点代表瓶子),瓶子此时所受摩擦力大小为 N,方向是 (选填“竖直向上”或“竖直向下”);
(2)如图2,甲物体重40N,乙物体重25N,甲、乙均静止,不计测力计自重及滑轮的摩擦,测力计示数为 N;以点代表甲物体,请在方框中画出甲物体此时的受力示意图 ,并求出地面对甲物体的支持力是 。
。
【答案】(1)竖直向上;5;不变;15;;13;竖直向下
(2)25;;15N
【知识点】重力示意图;摩擦力的大小;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)根据瓶子静止时受到重力和静摩擦力,由于物体重力为5N,方向竖直向下,静摩擦力为5N,竖直向上;当握力增大时,摩擦力和重力是平衡力,摩擦力不变;当对瓶子施加向下的10N的压力,静止的瓶子受到向下的力共15N,摩擦力共15N;当瓶子受到向上的力18N,向下的重力5N不变,此时物体受到的合力为18N-5N=13N,摩擦力为13N,方向竖直向下;
(2)根据测力计,测量拉力为25N,根据甲物体受到的重力、拉力和压力,画出对应的示意图;物体受到的支持力为40N。
【分析】(1)根据物体静止和匀速直线运动时,受到平衡力的作用,根据二力平衡,计算力 大小;根据物体受到的合力,计算物体受到力的大小;
(2)根据物体受到的重力、压力和拉力,计算合力。
安徽省滁州市定远县范岗中学2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(本大题共7小题,共14.0分)
1.(2023八下·定远期中)甲、乙两车在同一平直公路上沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=3s时,甲、乙两车的速度相等
B.t=3s时,甲车追上乙车
C.甲、乙两车在0~3s内的平均速度相等
D.t=2s时,甲、乙两车相距30m
2.(2023八下·定远期中)2022年2月6日,中国女足在2022年女足亚洲杯决赛中夺冠,关于足球比赛,下列说法正确的是( )
A.静止在地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力
B.以看台上的观众为参照物,奔跑中的运动员是静止的
C.运动员用力踢足球后足球腾空而起,说明力可以改变物体的形状
D.足球在飞行过程中动能大小不变
3.(2023八下·定远期中)如图所示,物体重50N,在力F作用下静止压在水平的墙壁上,F=300N,若物体与墙壁的接触面积为0.2m2,下列说法不正确的是( )
A.物体对墙壁的压力大小等于250N
B.力F越大则物体对墙壁压力越大
C.物体对墙壁的压强为1500Pa
D.物体受到的力全部消失,则物体保持静止
4.(2022八下·平和期中)下列物体处于平衡状态的是( )
A.在平直轨道上匀速直线行驶的火车
B.正在腾空而起的火箭
C.自由竖直下落的石子
D.沿光滑斜面下滑的木块
5.(2023八下·定远期中)如图所示,物体P与Q叠放在一起,静止在水平地面上。下列各种力中,属于平衡力的是( )
A.P受到的重力和Q对P的支持力
B.Q受到的重力和地面对Q的支持力
C.P对Q的压力和Q对P的支持力
D.Q对地面的压力和地面对Q的支持力
6.(2023·浠水模拟)如图所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,支点在杠杆的中点,若实验时在杠杆的左端悬挂一个重为G的物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,弹簧测力计的示数为,现握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2杠杆始终在水平位置保持平衡,则以下说法中正确的是()
A. 一直是省力杠杆 B.杠杆的阻力就是重物的重力G
C.与的乘积变小 D.弹簧测力计示数先变小再变大
7.(2023八下·定远期中)如图所示,A是用绳拴在车厢底部上的氢气球(ρ氢气<ρ空气),B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若汽车突然改变自己的运动状态,某同学根据车厢中两球的情况判断出汽车是在做匀减速运动,则能够正确表示汽车做匀减速运动的情况是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共10小题,共20.0分)
8.(2023八下·定远期中)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,物体A在水平恒力F作用下,与物体B一起以2m/s的速度做匀速直线运动,则物体B在水平方向上 (填“受滑动摩擦力”、“受静摩擦力”或“不受摩擦力”)的作用。
9.(2023八下·定远期中)在2022年11月30日早,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,两个航天员乘组首次实现“太空会师”,如图所示是他们六个人在空间站的合影,此时空间站正在绕地球高速飞行,若以地球为参照物,航天员是 的;若以空间站为参照物,航天员是 的(均填“运动”或“静止”)。
10.(2023八下·定远期中)如图所示,甲、乙两辆车都向西行驶,由图可以知道,此时刮的是 风,以乙车为参照物,甲车在向 运动。
11.(2022·定远模拟)居家开窗通风和勤洗手都能有效降低传染病感染的可能性。洗手后用力甩手,可以把手上的水甩掉,这是利用 (选填“水”或“手”)具有惯性。
12.(2023八下·定远期中)“频闪摄影”是研究物体运动时常用一种实验方法。摄影在暗室中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,将物体的位置记录在底片上。如图是甲乙两球从左向右运动时的频闪照片,则甲乙两球平均速度之比为 。
13.(2023八下·定远期中)如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1∶2,甲的边长为10cm,则甲对地面的压强 Pa,若乙沿水平方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为Δd= cm。(g取10N/kg)
14.(2023八下·定远期中)用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计摩擦、绳重和滑轮重,拉力F为 N。
15.(2023八下·定远期中)如图甲所示,用水平拉力F拉着水平桌面上一木块向右做直线运动,拉力F的大小与时间的关系如图乙所示。在第5min后木块开始做匀速直线运动。则第3min时木块受到的拉力大小为 N,此时木块受到的滑动摩擦力为 N。
16.(2023八下·定远期中)汽车在公路上匀速行驶,驾驶员发现前方路口信号灯转为红色,经一定反应时间后开始踩刹车,汽车车速v随时间t的变化关系如图所示,聪明的小燕发现并猜想:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图象与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算:若驾驶员饮酒,从发现红灯到完全停止汽车共前进了15米,则此时的反应时间为 s。
17.(2023八下·定远期中)如图所示,物体A在水平桌面上,绳重及摩擦不计,动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时,它恰好能匀速下降。以上装置中属于动滑轮的是 填字母“M”或“N”)。若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动,则这个力F大小应为 N。
三、实验探究题(本大题共3小题,共18.0分)
18.(2023八下·定远期中)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端静止开始滑下,观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离如图所示。则:
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底的 相同,比较小车经过在水平桌面上铺上粗糙程度不同的表面运动距离远近的物理研究方法叫: ;
(2)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它前进得越 ;
(3)推理:如果小车受到的阻力为零,它将永远做 ;
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学的 而总结归纳出来的。
19.(2023八下·定远期中)同学们利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
(1)如图1所示,把小桌放在透明的沙箱中,让重物从高处落下,撞击小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,探究重力势能的大小与哪些因素有关:
①实验探究的是 (填“重物”或“小桌”)的重力势能;
②通过实验,发现同一个重物从不同高度落下,高度越高,能够对外做功越 ,说明它的重力势能越 ;
③若要探究重力势能与质量的关系,应换用不同的重物,让它们从 高度落下,观察桌腿陷入沙子的深度。
(2)把重物按图2所示方式分别放在小桌上,观察小桌陷入沙子的深度,探究压力作用效果与什么因素有关:
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时,应选择 两次实验进行比较;
②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时,应选择 两次实验进行比较;
(3)上述探究过程中都是通过观察桌腿陷入沙子的深度来得出要探究的问题,在物理中称之为转换法,请举出一个也用到这种方法的实验 。
20.(2021八下·濉溪期中)实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止;当只在右端增挂一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5 (选填“大于”、“小于”或“等于”)F6。由此可知二力平衡的条件之一是 。
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做是探究什么问题?
四、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
21.(2023八下·定远期中)备受潜山人民关注的潜山高铁于2021年12日30号正式开通运营,为潜山人民的出行带来了方便,如图是高铁时刻表。小华一家这天坐G9264号动车去上海,他们在潜山站准时出发,准时到达上海,已知潜山到上海高铁站距离为664km。
G4660 庐山08∶58 潜山09∶52﹣09∶54 合肥南11∶01
D4176 南昌西10∶22 潜山12∶22﹣12∶24 南京南14∶40
G9266 黄梅东12∶02 潜山12∶39﹣12∶41 合肥南13∶52
G9265 合肥南14∶41 潜山15∶57﹣15∶59 黄梅东16∶30
G9264 黄梅东18∶10 潜山18∶46﹣18∶50 上海22∶59
(1)求G9264号动车从潜山至上海的平均速度为多少km/h?
(2)如果G9264号动车以上述速度沿直线匀速通过某一隧道,已知隧道长1930m,车长70m。求动车车头进入隧道到车尾离开隧道的时间为多少秒?
22.(2023八下·定远期中)如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。
集装箱 A B
底面积S SA=S0 SB=2S0
高度h hA=3h0 hB=2h0
密度ρ ρA=2ρ0 ρB=ρ0
集装箱A在地面上静止,当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时,地面对A的支持力为N1;集装箱B在地面上静止,当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时,地面对B的支持力为N2。已知N1=3N2。
在吊运集装箱A的过程中,当绳子自由端拉力为1125N时,集装箱A匀速竖直上升,绳子自由端拉力的功率为2250W,滑轮组的机械效率为80%;在吊运集装箱B的过程中,集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。求:
(1)集装箱A和B的重GA和GB;
(2)集装箱A匀速竖直上升的速度;
(3)集装箱B匀速竖直上升8m的过程中,绳子自由端拉力做的功。
五、综合题(本大题共1小题,共10.0分)
23.(2023八下·定远期中)(1)如图1所示,用手握住重5N的瓶子静止不动,此时瓶子受到摩擦力的方向 (选填“竖直向上”或“竖直向下”),摩擦力的大小为 N。若只增大手对瓶子的压力,瓶子仍然保持静止,瓶子所受摩擦力的大小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若只对瓶盖施加一个竖直向下为10N的压力时,瓶子仍然保持静止,瓶子受到的摩擦力大小为 N;若只对瓶底施加一个竖直向上为18N的推力时,瓶子仍然保持静止,画出此时瓶子在竖直方向所受力的示意图 (用P点代表瓶子),瓶子此时所受摩擦力大小为 N,方向是 (选填“竖直向上”或“竖直向下”);
(2)如图2,甲物体重40N,乙物体重25N,甲、乙均静止,不计测力计自重及滑轮的摩擦,测力计示数为 N;以点代表甲物体,请在方框中画出甲物体此时的受力示意图 ,并求出地面对甲物体的支持力是 。
。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】A.t=3s时,甲、乙两车相遇,路程和时间都不同,A不符合题意;
B.t=3s时,甲车追上乙车,两车相遇,B符合题意;
C.甲、乙两车在0~3s内路程和时间都不同,平均速度不相等,C不符合题意;
D.t=2s时,甲、乙两车相距60m,D不符合题意
故答案为:B.
【分析】根据路程和时间的比值,计算速度,结合时间,判断路程。
2.【答案】A
【知识点】动能大小的比较;力的作用效果;平衡力的辨别;参照物及其选择
【解析】【解答】A.静止在地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力,A符合题意;
B.以看台上的观众为参照物,奔跑中的运动员是运动的,B不符合题意;
C.运动员用力踢足球后足球腾空而起,说明力可以改变物体的运动状态,C不符合题意;
D.足球在飞行过程中速度改变,动能改变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】静止的物体受到平衡力的作用;力可以改变物体的运动状态;物体运动的速度改变,动能改变。
3.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.物体对墙壁的压力大小等于300N-50N=250N正确,A不符合题意;
B.力F越大则物体对墙壁压力越大,正确,B不符合题意;
C.物体对墙壁的压强为,错误,C不符合题意;
D.物体受到的力全部消失,物体由于具有惯性,保持静止,正确,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体受到的压力和受力面积的比值, 计算压强;静止的物体若不受力,做匀速直线运动。
4.【答案】A
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】A.物体受到平衡力作用时能保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态;在平直的公路上匀速行驶的汽车,速度大小不变,方向不变,处于匀速直线运动状态,是平衡状态,A符合题意;
B.正在腾空而起的火箭,速度越来越大,不是平衡状态,B不符合题意;
C.自由竖直下落的石子,速度越来越大,不是平衡状态,C不符合题意;
D.沿光滑斜面下滑的木块,速度越来越大,不是平衡状态,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】静止状态或匀速直线运动状态是平衡状态。
5.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.P受到的重力和Q对P的支持力,是同一物体,在同一直线,大小相等,方向相反,是平衡力,A符合题意;
B.Q受到的重力和地面对Q的支持力,大小不同,B不符合题意;
C.P对Q的压力和Q对P的支持力,是相互作用的力,C不符合题意;
D.Q对地面的压力和地面对Q的支持力,是相互作用的力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】力和反作用力是相互作用的力;物体受到大小相等、方向相反、在同一物体、同一直线的力,是平衡力。
6.【答案】D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】A、省力杠杆是动力臂大于阻力臂,当由1变到2的过程中,阻力臂有可能大于动力臂,所以不一定是省力杠杆 ,故A错误;
B、杠杆的阻力是由物体的重力对杠杆产生的拉力。所以杠杆的阻力不是物体的重力。故B错误;
C、根据杠杆平衡条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。这里阻力乘以阻力臂大小不变,所以动力乘以动力臂大小也不变,故C错误;
D、当弹簧处理器有1到竖直时,其力臂在变大,所以弹簧测力计示数先变小,由竖直到2时,力臂变小,力变大所以弹簧测力计示数先变大,故D正确;
故选D
【分析】(1)弹簧测力计的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂
(2)本题中阻力乘以阻力臂大小不变。而弹簧测力计由位置1到位置2时,其力臂先变大后变小
7.【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】汽车向右运动,在减速时,由于金属球B具有惯性,继续保持向前的原来速度,向前倾,空气比氢气的密度大,减速时,空气由于惯性向前运动,氢气球质量小,惯性小,向后倾,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质,和物体的质量有关。
8.【答案】不受摩擦力
【知识点】摩擦力产生的条件
【解析】【解答】根据图像,物体AB在水平面匀速直线运动,由于B不接触地面且和A一起匀速直线运动,B和A间没有运动趋势,不产生摩擦力。
【分析】物体间相对运动或有运动趋势时,产生摩擦力的作用。
9.【答案】运动;静止
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】空间站绕地球高速飞行时,以地球为参照物,航天员是运动的;以空间站为参照物,航天员没有位置变化,是静止的。
【分析】相对于参照物,没有位置变化是静止的,有位置变化是运动的。
10.【答案】东;东
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】根据烟囱判断,有自然风,向西的风向;甲车的旗子向西,车向东运动;乙车可能向西、也可能向东,或静止,以乙为参照物,甲向东运动。
【分析】相对于参照物,有位置变化是运动的,没有位置变化是静止的。
11.【答案】水
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】洗手后用力甩手,手、水一起运动,手在力的作用下停止运动,水由于惯性,还要保持原来的运动状态继续向前运动,从而被甩掉。
【分析】物体具有惯性,可以保持原有状态不变。
12.【答案】3:5
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据图像判断,甲乙的路程相同时,甲用时5s,乙用时3s,根据,速度比为3:5.
【分析】根据路程和时间的比值, 计算速度。
13.【答案】3000;2
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】甲乙是均匀的正方体,甲对地面的压强为;甲乙的边长为2倍的乙的边长,为20cm,切去部分后叠放在甲上,压强相等,则,,Δd=2cm。
【分析】根据液体密度和深度,计算液体压强,根据压强的相等,结合变化压力,计算变化的厚度。
14.【答案】12.5
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据动滑轮可以省一半力,计算
【分析】使用动滑轮可以省一半力。
15.【答案】14;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】根据图像,物体在水平面匀速直线运动时,受到的拉力为10N,说明说明受到水平面的摩擦力为10N;在5min内,物体受到的拉力从20N减少为10N,即每分钟减少的拉力为2N,在第3min时,F=20N-2N/s×3s=14N.
【分析】根据物体匀速直线运动受到平衡力,判断物体受到的摩擦力。
16.【答案】1
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据图像,从开始刹车到停止,通过路程是三角形的面积;饮酒后,刹车时间和距离不变,若通过的总路程为15m,说明反应时间内通过的路程为s2=15m-5m=10m,所以反应时间。
【分析】通过速度和时间的乘积计算路程;利用路程和速度的比值, 计算时间。
17.【答案】M;10
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】滑轮M和物体一起运动,是动滑轮;根据物体的重力10N和动滑轮的重力2N,计算A受到的摩擦力为,若使物体A向左匀速直线运动,需要克服A受到的摩擦力5N,绳子上的拉力5N,所以需要的拉力是10N。
【分析】根据动滑轮可以省力,计算拉力的大小。
18.【答案】(1)速度;转换法
(2)远
(3)匀速直线运动
(4)推理
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】探究阻力对物体运动的影响时,
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底的速度相同,比较小车经过在水平桌面上铺上粗糙程度不同的表面运动距离远近的物理研究方法叫转换法;
(2)表面越光滑,小车受到的阻力越小,它前进得越远;
(3)由实验推理:如果小车受到的阻力为零,它将永远做匀速直线运动;
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学的推理而总结归纳出来的。
【分析】(1)小车下落的高度相同,到达水平面的速度相同;
(2)运动的物体受到的阻力越小,运行越远;
(3)运动的物体若不受外力,做匀速直线运动;
(4)牛顿第一定律是实验的基础上科学推理而得到的。
19.【答案】(1)重物;多;大;相同
(2)甲、乙;乙、丙
(3)在探究动能的大小与哪些因素有关时,让木球从一定高度滚下推动木块向前移动,通过观察木块被推动的距离的远近判断动能的大小,应用的方法是转换法。
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)探究重力势能的大小与哪些因素有关的实验中,
①实验时重物下落,探究的是重物的重力势能;
②通过实验,发现同一个重物从不同高度落下,高度越高,能够对外做功越多,说明它的重力势能越大;
③若要探究重力势能与质量的关系,应换用不同的重物,让它们从相同高度落下,观察桌腿陷入沙子的深度。
(2)在探究压力作用效果与什么因素有关的实验中,
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时,应保持受力面积相同,选择甲、乙两次实验进行比较;
②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时,应保持压力相同,选择乙、丙两次实验进行比较;
(3)上述探究过程中都是通过观察桌腿陷入沙子的深度来得出要探究的问题,在物理中称之为转换法,在探究动能的大小与哪些因素有关时,让木球从一定高度滚下推动木块向前移动,通过观察木块被推动的距离的远近,判断动能的大小,用的方法是转换法。
【分析】(1)探究重力势能影响因素时,改变下落的高度,观察做多少;
(2)探究压力的作用效果的影响因素时,压力相同时,探究压力的作用效果和受力面积的关系,受力面积相同时,探究压力 对实验的影响;
(3)通过便于测量或便于观察的现象,探究不易观察或测量的物理量,利用了转换法。
20.【答案】(1)小于;大小相等
(2)探究平衡力是否在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)图甲中小车静止,处于平衡状态,此时F1、F2的方向相反,大小相等;图乙小车静止,处于平衡状态,此时F3、F4的方向相反,大小相等;图丙,当右端再挂上一个钩码时,小车做变速运动,此时F5小于F6。由此可知相互平衡的两个力必须大小相等。
(2)图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,力的方向不在一条直线上,松手后小车会发生转动,这样做可以探究作用在同一物体上但不在同一直线上的两个力,能否平衡。
【分析】(1)先判断物体的运动状态,再根据运动状态判断力的大小,物体如果在两个力的作用下静止或匀速直线运动,那么这两个力平衡,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(2)小车转过一个角度,不满足二力平衡的条件,不能平衡;设计此实验步骤的目的是探究平衡力是否在同一直线上。
21.【答案】(1)解:根据表中数据可知,动车从潜山至上海行驶的时间为
22∶59﹣18∶50=4h9min
则动车从潜山至上海的平均速度
答:G9264号动车从潜山至上海的平均速度为160km/h;
(2)解:动车车头进入隧道到车尾离开行驶的路程
由 可得,动车车头进入隧道到车尾离开隧道的时间
=0.0125h=45s
答:动车车头进入隧道到车尾离开隧道的时间为45s。
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据路程和速度的比值, 计算时间。
22.【答案】(1)解:由表中数据,根据
可得A和B集装箱的重力比 ①
当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时,集装箱静止在地面上,集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡,所以有T1+N1=GA②T2+N2=GB③
已知N1=3N2,T1=1500N,T2=2000N,联立①②③解得GA=4500N,GB=3000N
答:集装箱A和B的重GA和GB分别是4500N和3000N;
(2)解:不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦,根据
可得,承担物重绳子的段数
由
可得,拉起集装箱 时绳端速度
由v=nv物可得,物体 上升速度
答:集装箱A匀速竖直上升的速度是0.4m/s;
(3)解:不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦,拉起集装箱 时,由 可得,动滑轮重力G动=nFA-GA=5×1125N-4500N=1125N
拉起集装箱B时绳端拉力
绳子自由端拉力做的功WB=FBsB=FBnhB=825N×5×8m=3.3×104J
答:集装箱B匀速竖直上升8m的过程中,绳子自由端拉力做的功是3.3×104J。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的密度和体积计算质量,结合质量计算重力;根据物体受到的计算合力;
(2)根据物体的重力和机械效率,结合拉力计算绳子的股数;根据功率和力的比值, 计算速度;
(3)根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力,计算动滑轮的重力;结合物体的重力和动滑轮的重力,结合绳子股数,计算拉力大小;根据力和距离的乘积计算做功多少。
23.【答案】(1)竖直向上;5;不变;15;;13;竖直向下
(2)25;;15N
【知识点】重力示意图;摩擦力的大小;摩擦力的方向;摩擦力的示意图
【解析】【解答】(1)根据瓶子静止时受到重力和静摩擦力,由于物体重力为5N,方向竖直向下,静摩擦力为5N,竖直向上;当握力增大时,摩擦力和重力是平衡力,摩擦力不变;当对瓶子施加向下的10N的压力,静止的瓶子受到向下的力共15N,摩擦力共15N;当瓶子受到向上的力18N,向下的重力5N不变,此时物体受到的合力为18N-5N=13N,摩擦力为13N,方向竖直向下;
(2)根据测力计,测量拉力为25N,根据甲物体受到的重力、拉力和压力,画出对应的示意图;物体受到的支持力为40N。
【分析】(1)根据物体静止和匀速直线运动时,受到平衡力的作用,根据二力平衡,计算力 大小;根据物体受到的合力,计算物体受到力的大小;
(2)根据物体受到的重力、压力和拉力,计算合力。
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