《2025年学霸题中题八年级物理下册苏科版》

22. 新趋势 新情境实验（12分）（2024·无锡锡山区期末）小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同，为了比较A、B两个面的防滑性，小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行下列探究：
（1）实验前，应在_______方向上对弹簧测力计进行调零，随后如甲、乙分别将B、A面与同一水平地面接触，用弹簧测力计水平_______拉动小块地垫，可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数.
（2）小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小，比较不出A、B两个面的防滑性，于是又找来一个铁块，在原水平地面上进行了如图丙所示的实验. 通过甲、乙、丙三次实验，虽不能完成探究任务，但也能得到的初步结论是____________________. 为了完成探究，保持其他条件不变，在丙图实验的基础上小智只需____________________（操作方法），测出滑动摩擦力的大小为2.2 N，通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比，选择地垫_______（填“A”或“B”）面铺在地面上，能更有效地防止地垫在地面上滑动.
（3）为更精确地测量地垫的滑动摩擦力，小惠引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验（如图丁所示），拉动木板时发现传感器示数不稳定，获得数据如图戊所示，出现示数不稳定的原因可能是_______.
A. 拉动木板时很难做到匀速直线运动
B. 选择的木板表面粗糙程度不均匀
C. 选择的小块地垫的接触面积太小
D. 木板与地面接触面粗糙程度不均匀

答案：
(1)水平　匀速直线　
(2)接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大　A、B两个面对调　A　
(3)B
解析:
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动小块地垫，故弹簧测力计在水平方向调零，使小块地垫在水平地面上做匀速直线运动，根据二力平衡原理，可知小块地垫受到的滑动摩擦力的大小等于拉力的大小.
(2)比较甲、丙两次实验，得出结论:接触面粗糙程度相同时，丙中压力大，测力计示数也大，即接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大.探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，故将A、B 两个面对调，可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系.丙图中测力计的分度值为0.2N，地垫B面铺在地上时，测力计示数为1.6N，则此时地垫受到滑动摩擦力的大小为1.6N；地垫A面铺在地上时，测出滑动摩擦力的大小为2.2N，地垫受到的摩擦力大，所以选择地垫A面铺在地面上，能更有效地防止地垫在地面上滑动.
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素，弹簧测力计的示数不稳定，压力大小不变，故原因可能是选择的木板表面粗糙程度不均匀，故B符合题意.

23.（15分）（2024·苏州工业园区期末）如图所示，某工地上要用一捆质量为89 kg、横截面积为0.2 cm²且粗细均匀的金属丝来布线. 小明从中截取了1 m长的金属丝，测得其质量为0.178 kg. 求：
（1）这捆金属丝的总长度；
（2）判断该金属丝可能是下表中的哪种材料；
（3）若选表中某材料生产成横截面积也为0.2 cm²的金属丝，以替代这捆金属丝完成布线，最多可减少材料质量多少kg?
|材料种类|密度/（kg·m⁻³）|
| ---- | ---- |
|铜|8.9×10³|
|钢、铁|7.9×10³|
|铝|2.7×10³|
|蜡|0.9×10³|

答案：
(1)500m　
(2)铜丝　
(3)62kg
解析:
(1)已知这捆金属丝的总质量为$m_{总}=89kg$，长为1m的金属丝的质量为0.178kg，则有$\frac{m_{总}}{m}=\frac{L}{l}$，即$\frac{89kg}{0.178kg}=\frac{L}{1m}$，解得这捆金属丝的总长度L=500m;
(2)金属丝的横截面积为$S = 0.2cm^{2}=2\times10^{-5}m^{2}$，则长为1m的金属丝的体积$V = Sl = 2\times10^{-5}m^{2}\times1m = 2\times10^{-5}m^{3}$，该金属丝的密度为$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.178kg}{2\times10^{-5}m^{3}} = 8.9\times10^{3}kg/m^{3}$，由表中数据可知该金属丝为铜丝;
(3)蜡不能代替铜丝，所以舍去;由表中的数据可知，金属中铝的密度最小，因此用铝丝代替铜丝减少的质量最多，当改用相同规格的铝导线布线时，所用金属丝的总体积不变，金属丝的总体积$V_{总}=SL = 2\times10^{-5}m^{2}\times500m = 1\times10^{-2}m^{3}$，则所用铝导线的质量$m'_{总}=\rho_{铝}V_{总}=2.7\times10^{3}kg/m^{3}\times1\times10^{-2}m^{3}=27kg$，减少的材料质量$\Delta m = m_{总}-m'_{总}=89kg - 27kg = 62kg$.