核心素养发展
1.洗澡时地面湿滑,容易摔倒,因此酒店通常会为顾客准备底部花纹较多的拖鞋。这样做的原因是什么?请列举一个生活中利用同样方法的实例。
1.洗澡时地面湿滑,容易摔倒,因此酒店通常会为顾客准备底部花纹较多的拖鞋。这样做的原因是什么?请列举一个生活中利用同样方法的实例。
答案
1.压力相同时,增大接触面的粗糙程度,能增大摩擦。实例:登山鞋鞋底花纹比普通皮鞋深很多。
解析
【分析】
本题需运用摩擦力的相关知识解决生活实际问题。首先回忆影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。酒店准备底部花纹多的拖鞋是为了防止滑倒,即要增大拖鞋与地面的摩擦力;此时人对地面的压力(等于自身重力)不变,因此需通过改变接触面粗糙程度调整摩擦力,花纹多是增大接触面粗糙程度,从而增大摩擦。最后列举生活中同样通过增大接触面粗糙程度增大摩擦的实例即可。
【解析】
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定:当压力大小一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。酒店为顾客准备底部花纹较多的拖鞋,是因为人站在地面上时,对地面的压力(等于自身重力)保持不变,增加拖鞋底部的花纹能增大接触面的粗糙程度,进而增大拖鞋与地面之间的摩擦力,避免滑倒。生活中利用该方法增大摩擦的实例:登山鞋鞋底花纹比普通皮鞋深很多。
【答案】
压力相同时,增大接触面的粗糙程度,能增大摩擦。实例:登山鞋鞋底花纹比普通皮鞋深很多。
【知识点】
增大摩擦的方法、摩擦力的影响因素
【点评】
本题紧密结合生活场景,考查学生对摩擦力相关知识的理解与应用,体现了物理学科“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,难度适中,适合考查学生的基础应用能力。
【难度系数】
0.5
本题需运用摩擦力的相关知识解决生活实际问题。首先回忆影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。酒店准备底部花纹多的拖鞋是为了防止滑倒,即要增大拖鞋与地面的摩擦力;此时人对地面的压力(等于自身重力)不变,因此需通过改变接触面粗糙程度调整摩擦力,花纹多是增大接触面粗糙程度,从而增大摩擦。最后列举生活中同样通过增大接触面粗糙程度增大摩擦的实例即可。
【解析】
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定:当压力大小一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。酒店为顾客准备底部花纹较多的拖鞋,是因为人站在地面上时,对地面的压力(等于自身重力)保持不变,增加拖鞋底部的花纹能增大接触面的粗糙程度,进而增大拖鞋与地面之间的摩擦力,避免滑倒。生活中利用该方法增大摩擦的实例:登山鞋鞋底花纹比普通皮鞋深很多。
【答案】
压力相同时,增大接触面的粗糙程度,能增大摩擦。实例:登山鞋鞋底花纹比普通皮鞋深很多。
【知识点】
增大摩擦的方法、摩擦力的影响因素
【点评】
本题紧密结合生活场景,考查学生对摩擦力相关知识的理解与应用,体现了物理学科“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,难度适中,适合考查学生的基础应用能力。
【难度系数】
0.5
2. 在学习了滑动摩擦力的知识后,小美想探究新买的运动鞋在橡胶垫上的滑动摩擦力,她准备了一张平整的橡胶垫、一个弹簧测力计和一根细线。

(1)如图甲所示,小美将运动鞋放在水平橡胶垫上,水平匀速直线拉动运动鞋,此时拉力大小如图所示,为
(2)在实际拉动过程中,弹簧测力计的指针很不稳定。在老师的指导下,小美对实验方案进行了改进。如图乙所示,她固定弹簧测力计,向左拉动鞋下的橡胶垫进行实验,发现快拉和慢拉橡胶垫时,弹簧测力计的示数
(1)如图甲所示,小美将运动鞋放在水平橡胶垫上,水平匀速直线拉动运动鞋,此时拉力大小如图所示,为
2.8
N。(2)在实际拉动过程中,弹簧测力计的指针很不稳定。在老师的指导下,小美对实验方案进行了改进。如图乙所示,她固定弹簧测力计,向左拉动鞋下的橡胶垫进行实验,发现快拉和慢拉橡胶垫时,弹簧测力计的示数
不变
(填“不变”或“变化”),于是她得出:滑动摩擦力大小与物体间相对运动的速度无关
(填“无关”或“有关”)。答案
2.(1)2.8 (2)不变 无关
解析
【分析】
首先,读取弹簧测力计示数时,需先确定其分度值,再根据指针位置读数;其次分析乙图实验的受力情况,结合滑动摩擦力的影响因素,判断滑动摩擦力与相对运动速度的关系。
【解析】
(1) 弹簧测力计的分度值为0.2N(2N刻度线到3N刻度线之间有5个小格,每小格对应0.2N),指针指向2.8N的位置,因此拉力大小为2.8N。
(2) 图乙中,鞋子保持静止,处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面的粗糙程度决定,与物体间相对运动的速度无关,所以快拉、慢拉橡胶垫时,滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数不变,由此得出滑动摩擦力大小与物体间相对运动的速度无关。
【答案】
(1)2.8 (2)不变;无关
【知识点】
弹簧测力计读数;滑动摩擦力影响因素;二力平衡
【点评】
本题围绕滑动摩擦力的探究实验展开,改进后的方案规避了“匀速拉动”的操作难点,便于稳定测量滑动摩擦力,核心考查滑动摩擦力的影响因素,是对基础实验原理和结论的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
首先,读取弹簧测力计示数时,需先确定其分度值,再根据指针位置读数;其次分析乙图实验的受力情况,结合滑动摩擦力的影响因素,判断滑动摩擦力与相对运动速度的关系。
【解析】
(1) 弹簧测力计的分度值为0.2N(2N刻度线到3N刻度线之间有5个小格,每小格对应0.2N),指针指向2.8N的位置,因此拉力大小为2.8N。
(2) 图乙中,鞋子保持静止,处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面的粗糙程度决定,与物体间相对运动的速度无关,所以快拉、慢拉橡胶垫时,滑动摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数不变,由此得出滑动摩擦力大小与物体间相对运动的速度无关。
【答案】
(1)2.8 (2)不变;无关
【知识点】
弹簧测力计读数;滑动摩擦力影响因素;二力平衡
【点评】
本题围绕滑动摩擦力的探究实验展开,改进后的方案规避了“匀速拉动”的操作难点,便于稳定测量滑动摩擦力,核心考查滑动摩擦力的影响因素,是对基础实验原理和结论的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
带,登陆某颗未知星球;甚至利用引力弹弓,
飞向更遥远的星系……准备好了吗?让我们
开启想象,一起飞向星辰大海!
活动方案
活动任务一
查阅资料,了解“嫦娥工程”在宇宙探索
方面取得的成就。
我国“嫦娥工程”于2004年启动,确立
“绕、落、回”三步走战略,目前已圆满收官,取
得一系列重大成就。
1.绕月阶段:2007年,我国用长征三号甲
运载火箭在西昌卫星发射中心发射了第一颗
月球探测卫星嫦娥一号,使我国成为世界第
五个发射月球探测器的国家。运载火箭在发
射升空过程中,向下高速喷出燃气,则火箭受
到向上推力的施力物体是
气”或“燃气”);火箭所受重力的方向总是
物体的
分辨率全月图,并飞越探测图塔蒂斯小行星。
2.落月阶段:2013年,嫦娥三号实现我国
首次地外天体软着陆,“玉兔号”月球车开展
巡视。我国“玉兔二号”月球车在月面行驶
时,车轮上的花纹是通过
的方式来增大摩擦力。2019年,嫦娥四号实
现人类首次月球背面软着陆,并通过“鹊桥”
中继卫星解决通信难题。
3.采样返回阶段:2020年,嫦娥五号带回
1 731 g月球正面样品,发现月球约20亿年前
仍有岩浆活动,将此前认知延长约8亿年。
2024年,嫦娥六号完成人类首次月背采样,带
回1 935.3 g样品,发现月背约28亿年前岩
浆活动证据,揭示月球内部水分布的二分性。
月球对物体的引力约为地球引力的 $\frac{1}{6}$,则
1 935.3 g样品在月球上所受重力为
样品被带到地球后,它的质量
大”“变小”或“不变”)。($g_{地}$取10 N/kg)
飞向更遥远的星系……准备好了吗?让我们
开启想象,一起飞向星辰大海!
活动方案
活动任务一
查阅资料,了解“嫦娥工程”在宇宙探索
方面取得的成就。
我国“嫦娥工程”于2004年启动,确立
“绕、落、回”三步走战略,目前已圆满收官,取
得一系列重大成就。
1.绕月阶段:2007年,我国用长征三号甲
运载火箭在西昌卫星发射中心发射了第一颗
月球探测卫星嫦娥一号,使我国成为世界第
五个发射月球探测器的国家。运载火箭在发
射升空过程中,向下高速喷出燃气,则火箭受
到向上推力的施力物体是
燃气
(填“空气”或“燃气”);火箭所受重力的方向总是
竖直向下
;火箭加速上升,还说明力可以改变物体的
运动状态
。2012年,嫦娥二号获7米分辨率全月图,并飞越探测图塔蒂斯小行星。
2.落月阶段:2013年,嫦娥三号实现我国
首次地外天体软着陆,“玉兔号”月球车开展
巡视。我国“玉兔二号”月球车在月面行驶
时,车轮上的花纹是通过
增大接触面粗糙程度
的方式来增大摩擦力。2019年,嫦娥四号实
现人类首次月球背面软着陆,并通过“鹊桥”
中继卫星解决通信难题。
3.采样返回阶段:2020年,嫦娥五号带回
1 731 g月球正面样品,发现月球约20亿年前
仍有岩浆活动,将此前认知延长约8亿年。
2024年,嫦娥六号完成人类首次月背采样,带
回1 935.3 g样品,发现月背约28亿年前岩
浆活动证据,揭示月球内部水分布的二分性。
月球对物体的引力约为地球引力的 $\frac{1}{6}$,则
1 935.3 g样品在月球上所受重力为
3.2255
N。样品被带到地球后,它的质量
不变
(填“变大”“变小”或“不变”)。($g_{地}$取10 N/kg)
答案
1. 燃气 竖直向下 运动状态
2. 增大接触面粗糙程度
3. 3.2255 不变
2. 增大接触面粗糙程度
3. 3.2255 不变
解析
【分析】
本题结合“嫦娥工程”的航天背景,考查初中物理基础力学知识,需逐一对应物理原理分析每个问题:
1. 火箭推力施力物体:依据力的作用相互性,火箭向下喷燃气时,燃气对火箭施加反作用力,故推力施力物体为燃气;重力方向始终竖直向下;火箭加速上升时速度改变,说明力可改变物体的运动状态。
2. 车轮花纹增摩擦:摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关,花纹是压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力。
3. 月球重力计算:先换算质量单位,再利用月球引力为地球1/6计算;质量是物体固有属性,不随位置变化。
【解析】
1. 火箭发射时,向下喷出燃气,根据力的作用是相互的,燃气对火箭施加向上的推力,因此推力施力物体是燃气;重力的方向总是竖直向下;火箭加速上升,速度大小改变,说明力可以改变物体的运动状态。
2. 车轮上的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
3. 样品质量$ m = 1935.3\ \mathrm{g} = 1.9353\ \mathrm{kg} $,地球表面重力$ G_{\mathrm{地}} = mg_{\mathrm{地}} = 1.9353\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 19.353\ \mathrm{N} $,月球上重力$ G_{\mathrm{月}} = G_{\mathrm{地}} × \frac{1}{6} = 19.353\ \mathrm{N} × \frac{1}{6} = 3.2255\ \mathrm{N} $;质量是物体所含物质的多少,与位置无关,故样品带到地球后质量不变。
【答案】
1. 燃气;竖直向下;运动状态
2. 增大接触面粗糙程度
3. 3.2255;不变
【知识点】
力的作用与效果、摩擦力、重力与质量
【点评】
本题以我国航天成就“嫦娥工程”为背景,将物理基础知识点与科技实际结合,考查学生对力学核心概念的应用能力,难度较低,符合初中物理联系实际的考查要求。
【难度系数】
0.8
本题结合“嫦娥工程”的航天背景,考查初中物理基础力学知识,需逐一对应物理原理分析每个问题:
1. 火箭推力施力物体:依据力的作用相互性,火箭向下喷燃气时,燃气对火箭施加反作用力,故推力施力物体为燃气;重力方向始终竖直向下;火箭加速上升时速度改变,说明力可改变物体的运动状态。
2. 车轮花纹增摩擦:摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关,花纹是压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力。
3. 月球重力计算:先换算质量单位,再利用月球引力为地球1/6计算;质量是物体固有属性,不随位置变化。
【解析】
1. 火箭发射时,向下喷出燃气,根据力的作用是相互的,燃气对火箭施加向上的推力,因此推力施力物体是燃气;重力的方向总是竖直向下;火箭加速上升,速度大小改变,说明力可以改变物体的运动状态。
2. 车轮上的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
3. 样品质量$ m = 1935.3\ \mathrm{g} = 1.9353\ \mathrm{kg} $,地球表面重力$ G_{\mathrm{地}} = mg_{\mathrm{地}} = 1.9353\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 19.353\ \mathrm{N} $,月球上重力$ G_{\mathrm{月}} = G_{\mathrm{地}} × \frac{1}{6} = 19.353\ \mathrm{N} × \frac{1}{6} = 3.2255\ \mathrm{N} $;质量是物体所含物质的多少,与位置无关,故样品带到地球后质量不变。
【答案】
1. 燃气;竖直向下;运动状态
2. 增大接触面粗糙程度
3. 3.2255;不变
【知识点】
力的作用与效果、摩擦力、重力与质量
【点评】
本题以我国航天成就“嫦娥工程”为背景,将物理基础知识点与科技实际结合,考查学生对力学核心概念的应用能力,难度较低,符合初中物理联系实际的考查要求。
【难度系数】
0.8
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