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D
A
B
作用点
竖直向下

B
匀速直线
0.6
压力
甲、丙
不变

【分析】
要解决这道题,需逐个分析选项,结合相关物理概念判断对错:首先明确质量是物体的固有属性,不随位置改变;重力与引力相关,月球引力是地球的1/6,所以物体在月球上的重力是地球上的1/6;密度是物质的特性,与位置无关;弹簧弹力由胡克定律决定,劲度系数和伸长量不受位置影响。按照这个思路逐一排查选项即可得出正确结论。
【解析】
逐个分析各选项:
A选项:质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,与物体所处的位置无关。因此地球上质量为6kg的物体,在月球上质量仍为6kg,A错误。
B选项:月球对其表面物体的引力是地球对地面物体引力的$\frac{1}{6}$,而重力是由于天体引力产生的,同一物体在月球上的重力是地球上的$\frac{1}{6}$。已知人在地球上重600N,则在月球上的重力为$600N × \frac{1}{6}=100N$,B正确。
C选项:密度是物质的一种特性,定义为质量与体积的比值,与物体所处的位置无关。所以金属球在月球上的密度和在地球上的密度相同,C错误。
D选项:弹簧的弹力由胡克定律$F=kx$决定,其中弹簧的劲度系数$k$和伸长量$x$均与位置无关,因此在月球上把该弹簧拉长1cm需要的拉力仍为6N,D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
质量的固有属性;重力与引力的关系;密度的特性
【点评】
本题考查物理基本概念的辨析,核心是区分“固有属性(质量、密度)”和“与引力相关的物理量(重力)”,同时明确弹簧弹力的决定因素,容易出错的点是混淆质量和重力的概念,需牢记各物理量的本质。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确题目中古人利用滚木移动巨木的原理:将滑动摩擦转变为滚动摩擦,以此减小摩擦力。接下来需要逐一分析各选项中改变摩擦力的方式,对比后找出与题目方法一致的选项。回忆改变摩擦力的常见方法:改变压力大小、改变接触面粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离,据此对每个选项进行判断。
【解析】
题目中古人用滚木移动巨木,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦的方式减小摩擦力。
选项A:在结冰的铁轨上撒沙子,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与题目方法不同;
选项B:在车轮上缠铁链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与题目方法不同;
选项C:在衣服的拉链上涂蜡,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,与题目方法不同;
选项D:滑旱冰的溜冰鞋鞋底装有滚轮,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦的方式减小摩擦力,与题目方法相同。
因此答案选D。
【答案】
D
【知识点】
减小摩擦的方法;滚动与滑动摩擦
【点评】
本题考查改变摩擦力的方法,需要准确区分不同的摩擦改变方式,核心是理解“变滑动为滚动”这种减小摩擦的原理,结合生活实例分析判断,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先回忆力的三要素(大小、方向、作用点)会影响力的作用效果。提水时,需要保持水壶竖直稳定,减少水洒出,手在A处时,力的作用点能让水壶受力更平衡,更易保持竖直;灌水时,需要将水壶倾斜倒水,手在B处时,更易使水壶转动,满足倒水的需求。这两种情况都是因为力的作用点不同,导致作用效果不同,从而确定对应的作用点。
【解析】
1. 提水时,为使水壶保持竖直稳定,避免水洒出,手应提在把手的A处,此时该作用点能让水壶受力更均衡,维持竖直状态;
2. 灌水时,需要使水壶倾斜以倒出水,手提在B处时,更易通过力的作用使水壶转动倾斜,方便倒水;
3. 提水和灌水时,手的作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用点影响力的作用效果。
【答案】
A;B;作用点
【知识点】
力的作用点影响力的作用效果
【点评】
本题结合提水、灌水的生活实际场景,考查力的三要素对作用效果的影响,体现物理知识在生活中的应用,引导学生联系生活理解物理概念。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆重力的基本性质:重力的方向总是竖直向下,这是铅垂线的工作原理。对于图甲,铅垂线静止时竖直向下,对比墙体与铅垂线的位置,墙体右侧偏离铅垂线,说明墙体上端向右倾斜,即墙体向右倾斜。对于气泡水平仪,液体受重力作用会向低处流动,当墙体右端偏高时,左端为低处,液体向左流动,会将气泡挤向高处(右端B端),据此判断气泡位置。
【解析】
1. 铅垂线的工作原理是利用重力的方向总是竖直向下,这是重力的固有属性;
2. 观察图甲,铅垂线竖直向下,墙体的右侧相对于铅垂线向外偏移,说明墙体的上端向右倾斜,即墙体向右倾斜;
3. 气泡水平仪中,液体受重力作用向低处流动,若墙体右端偏高,左端为低处,液体向左流动,气泡会被挤向右端(B端),因此空气泡在B端时,表示所测墙体的右端偏高。
【答案】
竖直向下;右;B
【知识点】
重力的方向;重力的应用;水平仪原理
【点评】
本题结合生活中的建筑检测工具,考查重力方向的实际应用,需要将物理知识与生活场景结合,理解重力竖直向下的性质在工具中的作用,侧重基础知识的应用与生活实践的联系。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第(1)问:要通过弹簧测力计示数得到滑动摩擦力大小,根据二力平衡条件,当木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以需拉动木块做匀速直线运动。
2. 第(2)问:先确定弹簧测力计的分度值,甲图中弹簧测力计每0.5N之间有5个小格,分度值为0.1N,根据指针位置读出拉力大小,此时拉力等于滑动摩擦力,即可得到摩擦力大小。
3. 第(3)问:对比乙、丙实验,接触面粗糙程度相同,乙中木块上增加了重物,压力更大,测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,由此分析得出结论。
4. 第(4)问:穿鞋底有花纹的鞋子是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,需找出实验中控制压力相同,改变接触面粗糙程度的两组实验,即甲和丙。
【解析】
(1) 根据二力平衡的原理,当木块做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,此时可通过弹簧测力计的示数得到滑动摩擦力的大小。
(2) 甲图中弹簧测力计的分度值为0.1N,指针指向0.6N,由于木块做匀速直线运动,滑动摩擦力等于拉力,所以滑动摩擦力大小为0.6N。
(3) 对比乙、丙实验,接触面粗糙程度相同,乙中木块对接触面的压力更大,弹簧测力计示数更大(滑动摩擦力更大),可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4) 拔河比赛时穿鞋底有花纹的鞋子,是通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力,甲、丙实验中,压力相同(均为木块的重力),接触面粗糙程度不同,探究的是滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,因此应用了甲、丙两次实验得出的结论。
【答案】
(1) 匀速直线
(2) 0.6
(3) 压力
(4) 甲、丙
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 滑动摩擦力的影响因素
3. 控制变量法
【点评】
本题考查滑动摩擦力的探究实验,重点考查控制变量法的应用以及二力平衡的原理,需熟练掌握滑动摩擦力的影响因素,并能结合实验现象分析得出结论,同时能将实验结论应用到实际生活中。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,可分两部分分析:
1. 摩擦力大小判断:滑动摩擦力的大小仅与压力大小和接触面粗糙程度有关。推动字典过程中,字典对桌面的压力等于自身重力,大小不变,且接触面粗糙程度未发生变化,因此滑动摩擦力大小不变。
2. 摩擦力方向判断:字典相对于桌面向右运动,桌面对字典的摩擦力阻碍其相对运动,方向水平向左;根据力的作用是相互的,桌面受到字典的摩擦力方向与桌面对字典的摩擦力方向相反,即水平向右。
【解析】
1. 滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定。在推动字典的过程中,字典对桌面的压力等于其重力,始终不变,同时接触面的粗糙程度也未改变,因此字典与桌面的摩擦力不变。
2. 字典向右运动时,相对于桌面向右运动,桌面对字典的摩擦力方向水平向左(阻碍相对运动);根据力的作用是相互的,桌面受到字典的摩擦力方向与桌面对字典的摩擦力方向相反,即水平向右。
【答案】
不变;右
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;力的作用是相互的
【点评】
本题考查滑动摩擦力的大小与方向判断,核心是掌握滑动摩擦力的影响因素,以及利用力的相互性判断反作用力方向,属于基础题型,需准确理解滑动摩擦力的相关规律。
【难度系数】
0.7
【分析】
物块匀速下滑时处于平衡状态,先对物块进行受力分析:
1. 物块始终受到地球施加的竖直向下的重力;
2. 斜面对物块有垂直于斜面向上的支持力,因为物块与斜面接触且存在挤压;
3. 由于物块沿斜面向下运动,斜面会对物块产生阻碍其相对运动的摩擦力,方向沿斜面向上。
最后将这三个力的作用点都画在物块的重心,再按各力的方向画出带箭头的线段并标注力的符号。
【解析】
1. 确定物块的重心(物块的几何中心位置);
2. 从重心竖直向下画一条带箭头的线段,标注符号$G$,表示重力;
3. 从重心垂直于斜面向上画一条带箭头的线段,标注符号$F_{\mathrm{支}}$,表示支持力;
4. 从重心沿斜面向上画一条带箭头的线段,标注符号$f$,表示摩擦力。
(最终示意图与参考答案中的图示一致)
【答案】
如图所示(见参考答案中的受力示意图)
【知识点】
受力分析;力的示意图;平衡状态受力
【点评】
本题考查平衡状态下物体的受力分析与力的示意图绘制,关键是明确:重力方向始终竖直向下,支持力垂直于接触面,摩擦力方向与物体相对运动方向相反,匀速运动的物体处于平衡状态,受力满足平衡条件。
【难度系数】
0.7