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三、作图题(每小题3分,共6分)
16.请在图中画出小球(球心在O点)所受重力的示意图。
16.请在图中画出小球(球心在O点)所受重力的示意图。
答案
16.如图所示
解析
【分析】
要画小球所受重力的示意图，需明确重力的三要素：作用点在物体的重心，方向总是竖直向下，作用线过重心。本题中小球的重心在球心O点，因此只需从O点沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注重力符号G即可。
【解析】
绘制重力示意图的规范步骤：
1. 定作用点：小球的重心在球心O点，将作用点画在O处；
2. 定方向：重力方向为竖直向下，沿垂直于水平面的竖直方向向下画线段；
3. 标箭头与符号：在线段末端画箭头表示力的方向，旁边标注重力符号G，完成示意图。
【答案】
【知识点】
重力示意图、重力的方向
【点评】
本题是力学基础作图题，考查重力示意图的绘制方法，属于必掌握的基础知识点，难度较低，需准确把握重力方向竖直向下、作用点在重心的核心要点。
【难度系数】
0.9
要画小球所受重力的示意图，需明确重力的三要素：作用点在物体的重心，方向总是竖直向下，作用线过重心。本题中小球的重心在球心O点，因此只需从O点沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注重力符号G即可。
【解析】
绘制重力示意图的规范步骤：
1. 定作用点：小球的重心在球心O点，将作用点画在O处；
2. 定方向：重力方向为竖直向下，沿垂直于水平面的竖直方向向下画线段；
3. 标箭头与符号：在线段末端画箭头表示力的方向，旁边标注重力符号G，完成示意图。
【答案】
【知识点】
重力示意图、重力的方向
【点评】
本题是力学基础作图题，考查重力示意图的绘制方法，属于必掌握的基础知识点，难度较低，需准确把握重力方向竖直向下、作用点在重心的核心要点。
【难度系数】
0.9
17. 下图是一种常见的活塞式抽水机的示意图,请在图中画出手柄所受动力 $ F_1 $ 的力臂 $ l_1 $ 和阻力 $ F_2 $。
答案
17.如图所示
解析
【分析】要解决该问题，需明确活塞式抽水机的手柄是杠杆，先确定杠杆的支点、动力、阻力，再依据力臂的定义画出动力臂。步骤：1. 确定支点：手柄绕O点转动，故O为支点；2. 确定阻力：动力F₁向下压A端时，B端会向上运动，阻力是阻碍杠杆转动的力，因此阻力F₂作用在B点，方向竖直向下；3. 画动力臂：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，从支点O向动力F₁的作用线作垂线，垂线段即为动力臂l₁。
【解析】1. 确定支点：手柄绕O点转动，O为杠杆的支点；2. 画阻力F₂：当动力F₁向下压A端时，B端有向上运动的趋势，阻力阻碍该趋势，因此F₂作用在B点，方向竖直向下；3. 画动力臂l₁：根据力臂定义，过支点O作动力F₁作用线的垂线，垂线段就是动力臂l₁，最终作图结果如参考答案所示。
【答案】如图所示
【知识点】杠杆的力臂、杠杆的阻力
【点评】本题考查杠杆的基础作图，核心是掌握力臂的定义（支点到力的作用线的垂直距离），属于力学入门级作图题，需明确杠杆五要素的判断方法。
【难度系数】0.7
【解析】1. 确定支点：手柄绕O点转动，O为杠杆的支点；2. 画阻力F₂：当动力F₁向下压A端时，B端有向上运动的趋势，阻力阻碍该趋势，因此F₂作用在B点，方向竖直向下；3. 画动力臂l₁：根据力臂定义，过支点O作动力F₁作用线的垂线，垂线段就是动力臂l₁，最终作图结果如参考答案所示。
【答案】如图所示
【知识点】杠杆的力臂、杠杆的阻力
【点评】本题考查杠杆的基础作图，核心是掌握力臂的定义（支点到力的作用线的垂直距离），属于力学入门级作图题，需明确杠杆五要素的判断方法。
【难度系数】0.7
四、实验题(每空2分,共30分)
18.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方体木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)弹簧测力计是利用弹簧的伸长量反映弹力的大小,在使用时弹簧轴线应与被测力在
(2)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块,使其做
(3)得到的实验数据记录如下表所示,甲实验中弹簧测力计的示数为
(4)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小
(5)若将图丁中木块竖直向下切走一半并将图丁中棉布表面换成图甲中长木板表面,然后再比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论,这是错误的,原因是
18.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方体木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)弹簧测力计是利用弹簧的伸长量反映弹力的大小,在使用时弹簧轴线应与被测力在
同一直线上
。(2)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块,使其做
匀速直线
运动,此时木块所受的滑动摩擦力大小与弹簧测力计的拉力大小相等
。若突然加速拉动木块做直线运动,则木块受到的滑动摩擦力将不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)得到的实验数据记录如下表所示,甲实验中弹簧测力计的示数为
1.6
N。(4)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小
无关
(选填“有关”或“无关”)。比较甲、丙两次实验可知,在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小
。(5)若将图丁中木块竖直向下切走一半并将图丁中棉布表面换成图甲中长木板表面,然后再比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论,这是错误的,原因是
没有控制压力大小不变
。答案
18.(1)同一直线上
(2)匀速直线 相等 不变
(3)1.6
(4)无关 小
(5)没有控制压力大小不变
(2)匀速直线 相等 不变
(3)1.6
(4)无关 小
(5)没有控制压力大小不变
解析
【分析】
本题围绕“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验展开，需结合弹簧测力计的使用规则、二力平衡原理、滑动摩擦力的影响因素及实验控制变量法解题：
1. 弹簧测力计使用时，为避免弹簧与外壳摩擦影响测量，弹簧轴线需与被测力在同一直线上；
2. 实验利用二力平衡，木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力是平衡力，大小相等；滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定，与运动速度无关，故加速时摩擦力不变；
3. 弹簧测力计读数需看分度值，甲实验示数可据此读取；
4. 甲、乙实验控制压力和接触面粗糙程度，改变接触面积，摩擦力不变，说明与接触面积无关；甲、丙实验控制接触面粗糙程度，改变压力，压力小则摩擦力小；
5. 探究接触面积对摩擦力的影响时，需控制压力和接触面粗糙程度不变，小明操作中改变了压力，结论错误。
【解析】
(1) 弹簧测力计使用时，弹簧轴线应与被测力在同一直线上，避免摩擦干扰测量，故填“同一直线上”；
(2) 实验中拉动木块做匀速直线运动，此时木块平衡，根据二力平衡，滑动摩擦力与拉力大小相等；滑动摩擦力与运动速度无关，加速时压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，依次填“匀速直线”“相等”“不变”；
(3) 弹簧测力计分度值为0.2N，甲实验示数为1.6N；
(4) 甲、乙实验中，接触面积不同但摩擦力相同，说明滑动摩擦力与接触面积无关；甲、丙实验中，接触面粗糙程度相同，压力越小摩擦力越小，依次填“无关”“小”；
(5) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力和接触面粗糙程度不变，小明将木块切走一半，压力减小，未控制压力大小不变，结论错误，原因是“没有控制压力大小不变”。
【答案】
(1)同一直线上
(2)匀速直线；相等；不变
(3)1.6
(4)无关；小
(5)没有控制压力大小不变
【知识点】
探究滑动摩擦力的影响因素；弹簧测力计的使用；二力平衡的应用
【点评】
本题是力学基础实验题，全面考察滑动摩擦力探究实验的操作、原理及控制变量法的应用，是初中力学核心考点，需熟练掌握实验细节。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验展开，需结合弹簧测力计的使用规则、二力平衡原理、滑动摩擦力的影响因素及实验控制变量法解题：
1. 弹簧测力计使用时，为避免弹簧与外壳摩擦影响测量，弹簧轴线需与被测力在同一直线上；
2. 实验利用二力平衡，木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力是平衡力，大小相等；滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定，与运动速度无关，故加速时摩擦力不变；
3. 弹簧测力计读数需看分度值，甲实验示数可据此读取；
4. 甲、乙实验控制压力和接触面粗糙程度，改变接触面积，摩擦力不变，说明与接触面积无关；甲、丙实验控制接触面粗糙程度，改变压力，压力小则摩擦力小；
5. 探究接触面积对摩擦力的影响时，需控制压力和接触面粗糙程度不变，小明操作中改变了压力，结论错误。
【解析】
(1) 弹簧测力计使用时，弹簧轴线应与被测力在同一直线上，避免摩擦干扰测量，故填“同一直线上”；
(2) 实验中拉动木块做匀速直线运动，此时木块平衡，根据二力平衡，滑动摩擦力与拉力大小相等；滑动摩擦力与运动速度无关，加速时压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，依次填“匀速直线”“相等”“不变”；
(3) 弹簧测力计分度值为0.2N，甲实验示数为1.6N；
(4) 甲、乙实验中，接触面积不同但摩擦力相同，说明滑动摩擦力与接触面积无关；甲、丙实验中，接触面粗糙程度相同，压力越小摩擦力越小，依次填“无关”“小”；
(5) 探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力和接触面粗糙程度不变，小明将木块切走一半，压力减小，未控制压力大小不变，结论错误，原因是“没有控制压力大小不变”。
【答案】
(1)同一直线上
(2)匀速直线；相等；不变
(3)1.6
(4)无关；小
(5)没有控制压力大小不变
【知识点】
探究滑动摩擦力的影响因素；弹簧测力计的使用；二力平衡的应用
【点评】
本题是力学基础实验题，全面考察滑动摩擦力探究实验的操作、原理及控制变量法的应用，是初中力学核心考点，需熟练掌握实验细节。
【难度系数】
0.6
