17. 关于物理知识在人们生产和生活中的应用,下列说法中正确的是(
)
A.在铁轨下面铺设枕木,是为了减小对地面的压力
B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.把书包带做得宽些,是为了减小书包对人体的压强
答案:D
解析:
【分析】
解题的关键是掌握压强的公式$p=\frac{F}{S}$,明确压强与压力、受力面积的关系:减小压强的方法是压力一定时增大受力面积,或受力面积一定时减小压力;增大压强的方法是压力一定时减小受力面积,或受力面积一定时增大压力。接下来逐个分析选项:
1. 分析A选项:铁轨对地面的压力等于铁轨和列车的总重力,压力大小不变,铺设枕木是通过增大受力面积来减小压强,并非减小压力,故A错误;
2. 分析B选项:滑雪板对雪地的压力等于人的重力,压力不变,较大的面积是为了增大受力面积减小压强,防止陷入雪中,并非增大压力,故B错误;
3. 分析C选项:菜刀磨一磨是减小受力面积,在压力不变时增大压强,使切割更轻松,并非减小压强,故C错误;
4. 分析D选项:书包对人体的压力等于书包重力,压力不变,宽书包带是增大受力面积,从而减小对人体的压强,故D正确。
【解析】
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,结合各选项的实际情况分析:
A选项:铁轨对地面的压力等于铁轨与列车的总重力,压力大小不变。铺设枕木是增大受力面积,由$p=\frac{F}{S}$可知,在压力$F$一定时,受力面积$S$增大,压强$p$减小,目的是减小对地面的压强,不是减小压力,A错误。
B选项:滑雪板对雪地的压力等于人的重力,压力不变。较大的面积是增大受力面积,由$p=\frac{F}{S}$可知,压强减小,防止人陷入雪中,不是增大压力,B错误。
C选项:菜刀钝了磨一磨,是减小受力面积,压力不变,由$p=\frac{F}{S}$可知,压强增大,目的是增大对被切物的压强,便于切割,C错误。
D选项:书包对人体的压力等于书包的重力,压力不变。把书包带做得宽些,是增大受力面积,由$p=\frac{F}{S}$可知,压强减小,从而减小书包对人体的压强,D正确。
【答案】
D
【知识点】
压强的应用;减小压强的方法;增大压强的方法
【点评】
本题考查压强公式在生活实际中的应用,重点在于区分压力与压强的概念,理解改变压强的两种方法,需要结合生活常识分析选项,培养知识的迁移应用能力。
【难度系数】
0.8
18. 关于力的概念,下列说法中错误的是(
)
A.力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在
B.一个物体受力,同时一定有另一个物体对它施加力的作用
C.马拉车向前,同时车也用同样大小的力向后拉马
D.从空中下降的雨滴不受力的作用
答案:D
解析:
【分析】
要解决这道题,需紧扣力的核心概念逐一分析选项:首先回忆力的定义——力是物体对物体的作用,力不能脱离物体单独存在;其次明确力的作用是相互的,受力物体必然对应施力物体;最后还要考虑常见的力(如重力)的存在。
1. 分析A选项:根据力的物质性,力依赖施力物体和受力物体存在,离开物体力不存在,该说法符合概念。
2. 分析B选项:力的作用是相互的,一个物体受力时,一定有对应的施力物体对它施加力,该说法正确。
3. 分析C选项:马拉车的同时,车对马也有反作用力,相互作用力大小相等,该说法符合力的相互性。
4. 分析D选项:雨滴从空中下降,会受到地球的重力,还可能受到空气阻力,并非不受力,该说法错误,题目要求选错误选项,因此锁定D。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:力是物体对物体的作用,施力物体和受力物体是力存在的必要条件,离开物体力无法存在,该说法正确。
B选项:力的作用具有相互性,一个物体作为受力物体时,必然存在对它施加力的施力物体,该说法正确。
C选项:马拉车时,马对车施加向前的拉力,根据力的作用相互性,车会对马施加大小相等、方向相反的向后拉力,该说法正确。
D选项:从空中下降的雨滴受到地球的重力作用,同时还受到空气的阻力作用,并非不受力,该说法错误。
题目要求选出错误的说法,故答案为D。
【答案】
D
【知识点】
力的基本概念、力的作用相互性、重力
【点评】
本题属于力的基础概念辨析题,重点考查力的物质性、相互作用规律以及对重力的认知,需要学生准确掌握力的本质,避免忽略常见的受力场景,通过对基础概念的理解即可快速判断选项对错。
【难度系数】
0.8
19. 如图所示,跳伞运动员在空中匀速下降。关于运动员在此过程中的受力情况,下列说法中正确的是(
)

A.运动员受到向下的力略大于他受到向上的力
B.运动员受到向下的力略小于他受到向上的力
C.运动员受到向下的力等于他受到向上的力
D.无法确定运动员的受力情况
答案:C
解析:
【分析】
首先明确运动状态与受力的关系:物体做匀速直线运动时属于平衡状态,平衡状态下物体所受合力为零,受力相互平衡。
跳伞运动员匀速下降,处于匀速直线运动的平衡状态,此时他受到向下的重力和向上的空气阻力(含降落伞拉力),根据平衡状态的受力特点,相互平衡的力大小相等,由此可判断受力情况。
【解析】
跳伞运动员在空中匀速下降,说明运动员处于匀速直线运动状态,这是平衡状态。
根据二力平衡条件:处于平衡状态的物体,所受平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线且同一物体上。
运动员受到向下的重力和向上的空气阻力(含降落伞的拉力),这两个力是一对平衡力,因此运动员受到向下的力等于他受到向上的力。所以选项C正确,A、B、D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件、平衡状态判断
【点评】
本题考查平衡状态与二力平衡条件的应用,关键是识别匀速直线运动为平衡状态,进而利用二力平衡知识判断受力大小关系,属于基础概念应用类题目,可帮助巩固力学基础知识点。
【难度系数】
0.8
20. 三个完全相同的杯子里面均装满了水,把质量相等的实心铜块、铁块、铝块($ \rho_{铜} > \rho_{铁} > \rho_{铝} $)分别浸没在三个杯子里,从杯子里溢出的水量情况是(
)
A.放铜块的杯子多
B.放铁块的杯子多
C.放铝块的杯子多
D.溢出的水一样多
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,可按以下思路逐步分析:
1. 明确溢出水量的本质:当实心金属块完全浸没在装满水的杯子中时,溢出的水的体积等于金属块的体积(因为物体浸没时,排开液体的体积等于物体自身的体积,即$V_{溢}=V_{物}$)。
2. 结合密度公式分析金属块体积:已知三个金属块质量相等,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形可得$V=\frac{m}{\rho}$。在质量$m$相等的情况下,物体的密度越小,其体积越大。
3. 比较体积大小:由$\rho_{铜}>\rho_{铁}>\rho_{铝}$,可推导出铝块的体积最大,因此放铝块的杯子溢出的水量最多。
【解析】
1. 当实心金属块浸没在装满水的杯子中时,根据浸没的特点,溢出的水的体积等于金属块的体积,即$V_{溢}=V_{物}$。
2. 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形得$V=\frac{m}{\rho}$。由于三个金属块质量$m$相等,且$\rho_{铜}>\rho_{铁}>\rho_{铝}$,因此:
$V_{铜}=\frac{m}{\rho_{铜}}$,$V_{铁}=\frac{m}{\rho_{铁}}$,$V_{铝}=\frac{m}{\rho_{铝}}$,由此可知$V_{铜}<V_{铁}<V_{铝}$。
3. 结合$V_{溢}=V_{物}$,可得$V_{溢铜}<V_{溢铁}<V_{溢铝}$,即放铝块的杯子溢出的水量最多。
【答案】
C
【知识点】
密度公式的应用、阿基米德原理(浸没规律)
【点评】
本题属于密度与阿基米德原理的综合基础题,核心是理解“浸没时排开液体体积等于物体体积”,以及质量相等的不同物质中密度与体积的反比关系,只要理清物理量间的逻辑关系,就能轻松解答。
【难度系数】
0.8
21. 现有一个托盘天平(附砝码)、一杯盐水、一只烧杯,另有适量的水。下面是测量盐水密度的过程,请将相应内容补充完整。
(1)称出盐水的质量。
① 先称出
的质量,记为$ m_1 $。
② 将盐水倒入烧杯,再称出
的质量,记为$ m_2 $。
③ 烧杯中盐水的质量$ m = $
。
(2)测量盐水的体积。
① 在倒入烧杯内的盐水液面处做一个记号,然后将盐水倒回盐水杯中。
② 将适量的水倒入烧杯至记号处,使
的体积与质量为$ m $的盐水的体积
。
③ 称出烧杯和水的总质量为$ m_3 $。
④ 若水的密度为$ \rho_{水} $,水的体积$ V = $
。
(3)盐水密度的表达式为
。
答案:空烧杯
烧杯和盐水
${m_{2} - m_{1}}$
水
相等
${\frac {m_{3} - m_{1}}{ρ_{水}}}$
${\frac {m_{2} - m_{1}}{m_{3} - m_{1}}ρ_{水}}$
解析:
【分析】
要测量盐水的密度,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,需要测出盐水的质量和体积。由于没有量筒,采用等效替代法,用水的体积代替盐水的体积来间接测量。
(1) 测量盐水质量时,为避免盐水残留导致质量测量误差,应先测空烧杯的质量,再测烧杯和盐水的总质量,用总质量减去空烧杯质量得到盐水的质量。
(2) 测量体积时,通过在烧杯液面做记号,倒入水至记号处,使水的体积与盐水的体积相等,利用水的密度已知,通过测量水的质量计算出水的体积,也就是盐水的体积。
(3) 最后将盐水的质量和体积代入密度公式,推导出盐水密度的表达式。
【解析】
(1) 称出盐水的质量:
① 先称出空烧杯的质量,记为$ m_1 $。
② 将盐水倒入烧杯,再称出烧杯和盐水的质量,记为$ m_2 $。
③ 烧杯中盐水的质量是总质量减去空烧杯的质量,即$ m = m_2 - m_1 $。
(2) 测量盐水的体积:
② 将适量的水倒入烧杯至记号处,使水的体积与质量为$ m $的盐水的体积相等。
④ 水的质量为烧杯和水的总质量减去空烧杯的质量,即$ m_{水}=m_3 - m_1 $,根据$ \rho=\frac{m}{V} $变形得水的体积$ V = \frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{m_3 - m_1}{\rho_{水}} $,此体积等于盐水的体积。
(3) 盐水的密度$\rho_{盐水}=\frac{m}{V}$,将$ m = m_2 - m_1 $和$ V=\frac{m_3 - m_1}{\rho_{水}} $代入,可得:
$\rho_{盐水}=\frac{m_2 - m_1}{\frac{m_3 - m_1}{\rho_{水}}}=\frac{m_2 - m_1}{m_3 - m_1}\rho_{水}$
【答案】
(1) ① 空烧杯;② 烧杯和盐水;③ $ m_2 - m_1 $
(2) ② 水;相等;④ $ \frac{m_3 - m_1}{\rho_{水}} $
(3) $ \frac{m_2 - m_1}{m_3 - m_1}\rho_{水} $
【知识点】
密度的测量;等效替代法;密度公式的应用
【点评】
本题考查特殊方法测量液体密度,利用等效替代法将盐水的体积转换为水的体积,巧妙解决了没有量筒无法直接测体积的问题,重点考查了对密度公式的灵活运用和实验设计思路。
【难度系数】
0.6
22. 如图所示,在“探究运动和力的关系”实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,并将结果记录在下表中。

(1)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时停止的位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处。

(2)分析表中内容可知:平面越光滑,小车受到的摩擦力就越
,小车前进的距离就越
。
(3)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,且轨道足够长,小车将一直做
运动。可见,力不是维持物体运动的原因,力是物体
改变的原因。
(4)以上探究过程运用了“理想实验”的方法。在八年级物理学习中,你在探究什么问题时也运用了此方法?请写出该实验的名称:
。
答案:63.16
小
远
匀速直线
运动
状态
探究声音是否能在真空中传播
解析:
【分析】
1. 第(1)问:需掌握刻度尺的正确读数方法,先明确刻度尺的分度值为1mm,读数时要估读到分度值的下一位,根据图中刻度尺示数读出小车滑行距离。
2. 第(2)问:分析表格数据,对比不同粗糙程度的水平面,可知平面光滑程度与摩擦力大小、小车滑行距离的关系:平面越光滑,粗糙程度越小,小车受到的摩擦力越小,滑行距离越远。
3. 第(3)问:基于实验结果进行推理,当接触面完全光滑时,小车不受水平方向的摩擦力,运动状态不会改变,会保持匀速直线运动;由此得出力的作用效果:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
4. 第(4)问:回忆八年级物理中运用理想实验法的实验,理想实验法是在实验基础上通过推理得出结论,探究声音能否在真空中传播的实验符合这一方法。
【解析】
(1) 由图可知,刻度尺的分度值为1mm,小车在木板上滑行的距离为63.16cm。
(2) 分析表格数据:毛巾表面最粗糙,小车受到的摩擦力最大,滑行距离最近;木板表面最光滑,小车受到的摩擦力最小,滑行距离最远。因此平面越光滑,小车受到的摩擦力就越小,小车前进的距离就越远。
(3) 若接触面完全光滑,小车不受水平方向的摩擦力,根据实验推理,小车的运动状态不会改变,将一直做匀速直线运动;这表明力不是维持物体运动的原因,力是物体运动状态改变的原因。
(4) 探究声音是否能在真空中传播的实验中,由于无法真正达到真空环境,是在抽气实验的基础上通过推理得出“真空不能传声”的结论,运用了理想实验法。
【答案】
(1) 63.16
(2) 小;远
(3) 匀速直线;运动状态
(4) 探究声音是否能在真空中传播
【知识点】
1. 运动和力的关系
2. 理想实验法
3. 摩擦力的影响因素
【点评】
本题是“探究运动和力的关系”的经典实验题,涵盖了刻度尺读数、实验数据分析、科学推理和实验方法应用等内容,核心是帮助学生理解力与运动的本质关系,即力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因,要求学生掌握实验探究的逻辑和理想实验法的应用。
【难度系数】
0.7