第1章 运动和力 自我综合评价
一、选择题(每题2分,共40分)
1.2017年4月,货运飞船“天舟一号”在文昌航天发射场使用“长征七号”运载火箭发射,并与“天宫二号”顺利完成自动交会对接,对接完成后,若认为“天舟一号”处于静止状态,则选取的参照物是( )
A.“长征七号” B.“天宫二号”
C.文昌航天发射场 D.地球
2.下列关于力与运动的关系,说法正确的是( )
A.自行车从斜坡上冲下来时不容易停下来,说明速度越大惯性越大
B.物体在不受力的情况下也能运动
C.做曲线运动的物体,受到的力也可能是平衡力
D.只受一对平衡力做匀速直线运动的物体,若去掉其中一个力,则物体的运动速度一定
增大
3.[2019·杭州] 如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小,下列说法正确的是( )
A.图甲中桌面受到的压力比图乙大
B.图乙中桌面受到的压力比图甲大
C.甲、乙两图中桌面受到的压力相等
D.无法确定
4.为了避免人体肩部受到伤害,专家建议人肩负的书包总质量不要超过人体质量的15%。根据建议,中学生肩负的书包总重通常不要超过( )
A.9 N B.90 N C.900 N D.9000 N
5.某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像(如图所示)。下列判断中错误的是( )
A.0~5 s内,小车的平均速度是0.4 m/s
B.2~5 s内,小车处于静止状态
C.0~2 s内,小车受到的牵引力等于小车所受到的阻力
D.5~7 s内,小车受到的牵引力大于小车所受到的阻力
6.如图所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.石块B所受合力不为零
B.石块B受到石块A的重力和压力的作用
C.石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D.石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力是一对相互作用力
7.现在各学校都在开展“足球进校园”活动。关于同学们在足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
①足球鞋底凹凸不平,是为了减小与地面的接触面积,从而减小摩擦
②用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
③足球能在空中飞行,是因为运动员对飞行的足球仍有力的作用
④守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
A.①③ B.②④
C.②③ D.①③④
8.图中属于一对平衡力的是( )
9.在以速度3 m/s向东行驶的甲车上的乘客看来,乙车向东行驶;在以另一速度行驶的丙车上的乘客看来,乙车是向西行驶的,下列关于三辆车相对于地面的运动情况的描述中,不正确的是( )
A.乙车相对于地面向东行驶
B.乙车的速度小于丙车的速度
C.甲车相对于丙车向西行驶
D.丙车相对于地面向西行驶
10.如图所示,用90 N的推力把一个重为10 N的物体压在竖直的墙壁上,物体处于静止状态,当压力减小为40 N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则下列说法中正确的是( )
A.物体受到的摩擦力在静止时为90 N,匀速下滑时为40 N
B.物体受到的摩擦力大小始终与推力F的大小有关
C.墙面对物体的支持力在物体静止时为90 N,匀速下滑时为40 N
D.墙面对物体的支持力和物体受到的推力F为相互作用力
11.如图所示,A物体重为8 N,B物体重为5 N,不计弹簧测力计和绳的质量及摩擦,弹簧测力计的示数和弹簧测力计所受合力为( )
A.5 N、0 N B.8 N、10 N
C.8 N、0 N D.13 N、13 N
12.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随小车一起做匀速直线运动。当小车突然停止运动时,两小球(设车无限长,其他阻力不计)( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.若m1D.若m1>m2,则一定不相碰
13.A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:
图甲中两物体均处于静止状态;
图乙中水平恒力F作用在物体B上,使A、B一起以2 m/s的速度做匀速直线运动;
图丙中水平恒力F作用在物体B上,使A、B一起以20 m/s的速度做匀速直线运动。
比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.三种情况下,物体A在水平方向都不受力
B.三种情况下,物体A在水平方向都受力且受力相同
C.图甲中物体A在水平方向不受力,图乙、丙中物体A在水平方向都受力但受力不同
D.图甲中物体A在水平方向不受力,图乙、丙中物体A在水平方向都受力且受力相同
14.如图所示,用弓将箭向前射出去的瞬间,此时箭受到了( )
A.向前的弹力 B.向后的弹力
C.向下的弹力 D.向上的弹力
15.如图所示,车厢顶A处有一小水滴掉下并落在地板B处,由此可判定( )
①车厢向右运动,速度在增加 ②车厢向右运动,速度在减小
③车厢向左运动,速度在增加 ④车厢向左运动,速度在减小
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
16.某人要从慢速行驶的车子上跳下来,为避免摔倒,他应该( )
A.向车行驶的方向跳下,着地后不动
B.向车行驶的方向跳下,着地后立即向车行驶的方向跑几步
C.逆着车行驶的方向跳下,着地后立即跑几步
D.垂直于车行驶的方向跳下,着地后沿跳下方向跑几步
17.在探究“弹簧长度与力的关系”时,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左、右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左、右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁18.氢气球下吊一小重物G在空气中做匀速直线运动,若不计空气阻力和风力影响,小重物G恰能沿MN方向斜上升,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是( )
19.在利用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”时,下列说法错误的是( )
A.决定二力平衡的条件有多个,因此实验过程中需要采用控制变量法
B.实验选小卡片为研究对象是因为卡片较轻,重力可以忽略不计
C.采用悬挂法进行实验,可以减小摩擦,提高可见度
D.探究不在同一直线上的两个力是否平衡时,可将卡片翻转一定的角度
20.如图所示是某工厂流水线的水平传送带,一个工件M随着传送带一起以速度v匀速向左运动时,工件M( )
A.没有受到摩擦力作用
B.受到水平向左的摩擦力作用
C.受到水平向右的摩擦力作用
D.不能确定受力情况
二、填空题(共32分)
21.(6分)如图甲所示,不计空气阻力,将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向 。而将排球向斜上方击出后(如图乙所示),其运动速度的大小和方向都会发生变化,原因是 ;排球在上升过程中速度将 (填“增大”或“减小”)。
22.(4分)如图所示是木块在水平地面上运动时每隔相等时间曝光一次所得到的照片,曝光时间间隔为0.02 s,木块从1位置到3位置运动的距离是 cm,木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。
23.(6分)小华在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用如图所示的方式测木块所受滑动摩擦力的大小,操作的错误之处是 ;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
24.(6分)杭州湾跨海大桥全长36 km,如果小汽车以72 km/h的速度匀速通过大桥,所需的时间是 h。遇到冰冻天气,大桥上汽车追尾事故频发,主要原因是:一方面,汽车在紧急刹车时,由于汽车具有 ,总要滑行一段距离才能停下来;另一方面,当路面结冰时,轮胎与地面间的摩擦力变 ,汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没有冰雪时长。
25.(4分)学校排球联赛中,小婷将迎面而来的球扣向了对方场地,说明力可以改变物体的 。 排球上有许多花纹,是采用增加接触面粗糙程度的方法来增大 。
26.(6分)如图所示,三个物块的重力均为1 N,用三根绳子连接悬挂着,那么a绳受到的拉力为 N,b绳受到的拉力为 N,c绳受到的拉力为 N。(绳子的重力不计)
三、作图题(3分)
27.物体A放在如图所示的斜面上,受到50 N竖直向下的重力G、40 N垂直斜面向上的支持力F、30 N平行于斜面向上的摩擦力f的作用。请在图中画出这三个力的示意图。
四、实验探究题(12分)
28.小明按如下步骤完成“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
a.如图甲所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
b.如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
c.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一砝码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录其示数。
(1)该实验主要采用的探究方法是 。
(2)由 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由甲、乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 (填“大”或“小”)。
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 (填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现:当F=3 N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。
(5)实验拓展:如图(a)所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图像分别如图(b)(c)所示。则物体C在第4 s时受到的摩擦力大小为
N。
五、解答题(共13分)
29.(9分)在水平路面上有一小车做匀速直线运动,质量为300 kg,运动时受到的摩擦阻力是车重的,求:(g=9.8 N/kg)
(1)路面对小车的支持力的大小。
(2)此时小车受到的摩擦阻力。
(3)此时小车受到的合力。
30.(4分)甲、乙两人进行百米赛跑。甲跑到终点时,乙才跑了90 m,如果甲在起跑线后10 m起跑,乙依然在起跑线起跑,两人均保持原来的速度,那么谁先到达终点
1.B 2.B 3.C 4.B
5.D [解析] 0~5 s内,小车通过的距离为2 m,所以平均速度:v===0.4 m/s;2~5 s内,小车的位置没有发生变化,即处于静止状态;0~2 s内,小车通过的距离与时间成正比,即做匀速直线运动,受力平衡,所以小车受到的牵引力等于小车所受到的阻力;5~7 s内,小车通过的距离与时间成正比,即做匀速直线运动,受力平衡,所以小车受到的牵引力等于小车所受到的阻力。
6.D [解析] 石块B处于静止状态,故它所受的合力为零;石块A的重力作用在石块A上,石块B受到石块A的压力,这个压力等于石块A的重力,不能认为这两个力同时作用在石块B上;石块C对石块B的支持力等于A、B两个石块的总重力,这与石块B受到的重力不相等,所以这两个力不是一对平衡力;石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力。
7.B [解析] ①足球鞋底凹凸不平,是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;②用头顶足球时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的;③足球能在空中飞行,是因为足球具有惯性,而不是运动员对飞行的足球仍有力的作用;④守门员及时截住射门的足球,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
8.B
9.D [解析] 甲车以3 m/s的速度相对于地面向东运动,甲车上的乘客看到乙车向东行驶,故乙车相对于地面向东行驶,且速度大于甲车;丙车上的乘客认为乙车向西行驶,则丙车相对于地面向东行驶,且速度大于乙车。
10.C 11.A
12.B [解析] 小车停止前,两个小球和小车一起做匀速直线运动,两个小球和小车具有相同的速度,当小车突然停止时,小球在光滑接触面上,两个小球由于惯性还要保持原来的速度做匀速直线运动,因此两个小球间的距离不变,故一定不会相碰。
13.A [解析] 图甲中,物体A和B都静止在水平桌面上,处于平衡状态,受到的合力为零,所以物体A在水平方向不受力;图乙中,物体A和B一起做匀速直线运动,均受力平衡,物体A在水平方向不受拉力作用,因此也不受摩擦力的作用,所以物体A在水平方向不受力;图丙中,物体A和B仍一起做匀速直线运动,分析过程与图乙相同,物体A在水平方向仍然不受力。
14.A 15.D 16.B 17.B
18.D [解析] 小重物G所受的力只有重力和拉力,并且做匀速直线运动,则重力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知,重力和拉力在同一条直线上。
19.D 20.A
21.相反 排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上(或“成一夹角”) 减小
22.3.60 0.9
[解析] 由图可知,木块从1位置到3位置运动的距离是3.60 cm;从1位置到4位置运动的距离是5.40 cm,用时0.06 s,则速度v===90 cm/s=0.9 m/s。
23.弹簧测力计未水平拉动木块 匀速直线 变大
24.0.5 惯性 小
25.运动状态 摩擦
[解析] 力是改变物体运动状态的原因。压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦;接触面的粗糙程度一定时,增大压力可以增大摩擦。
26.3 2 1
27.如图所示
28.(1)控制变量法
(2)甲、丙 (3)大
(4)不需要 1.8 (5)4
[解析] (1)当一个物理量可能与多个因素有关时,需要采用控制变量法来研究它们之间的具体关系。 (2)甲、丙两次实验接触面的粗糙程度相同,压力不同,丙的压力较大,滑动摩擦力也较大。(3)甲、乙两次实验压力相同,接触面粗糙程度不同,乙的接触面更粗糙,滑动摩擦力较大。(4)拉木板时,木块与木板发生相对运动,木块相对地面静止,受平衡力,木块所受弹簧测力计的拉力一直等于木板对它的滑动摩擦力。拉动长木板时,木板在水平方向上受到三个力的作用:拉力F、木块A对木板的摩擦力f(大小等于木板对木块A的摩擦力)、地面对木板的摩擦力f',它们的关系为F=f+f'。图丁与图甲相比,木块A与木板间接触面粗糙程度和压力都相同,所以滑动摩擦力也相等,所以f'=F-f=3 N-1.2 N=1.8 N。(5)由图(c)可看出,物体C在6~9 s内做匀速直线运动,则这段时间内拉力大小等于滑动摩擦力,由图(b)可知,这段时间的拉力为4 N,则滑动摩擦力也等于4 N。又因为滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与运动速度无关,物体C在运动过程中接触面的粗糙程度和压力大小都没有变化,所以滑动摩擦力的大小也不变,整个运动过程中C受到的滑动摩擦力大小均为4 N。
29.解:(1)小车受到的重力:
G=mg=300 kg×9.8 N/kg=2940 N;
因小车在水平路面上做匀速直线运动,竖直方向始终处于平衡状态,所以,小车受到的支持力和重力是一对平衡力,即F支持=G=2940 N。
(2)小车受到的摩擦阻力:
f=G=×2940 N=147 N。
(3)因小车做匀速直线运动,处于平衡状态,所以小车受到的合力为0 N。
30.解:设甲跑到终点用时为t,则v甲=,v乙=。
甲后退10 m,则跑到终点的路程为10 m,乙跑到终点的路程为100 m,甲需要的时间:t甲==t,乙需要的时间t乙==t。因为t甲