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《运动和力》达标检测卷(一)
(总分:100分)
一、单项选择题(每小题3分,共36分)
1.下面几种运动现象中,不是机械运动的是( )
A. 松树苗一个月长高20cm
B. 地球环绕太阳转动
C. 中日两国陆地距离平均每年靠近2.9cm
D. 成熟的苹果从树上掉下来
2.最新研制的磁悬浮列车以600km/h的速度匀速行驶,一列高铁以300km/h的速度匀速行驶,与高铁相比,磁悬浮列车( )
A.一定运动更快 B.一定运动更远
C.运动时间一定更短 D.可能运动更慢
3.2020年5月27日,我国高程测量登山队再次成功登上珠穆朗玛峰峰顶,并完成峰顶测量任务(如图1)。下列有关登山队员的分析,正确的是( )
图1
A.登山时穿特质鞋是通过增大压力来增大摩擦力
B.在峰顶测量时,队员所受的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力
C.在峰顶测量时,地面对队员的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力
D.从峰顶返回营地感觉比登峰轻松,是由于队员受到惯性的作用
4.下列选项中,可用于判断物体运动与否的是( )
A.比较速度的大小 B.比较路程的长短
C.比较时间的长短 D.比较与参照物间的位置是否变化
5. 某汽车在平直公路上行驶,其s﹣t图像如图2所示,下列描述正确的是( )
图2
A.0~t1做加速直线运动 B.t1~t2做匀速直线运动
C.0~t1比t2~t3运动的路程长 D.0~t1比t2~t3运动的速度大
6.如图3是一辆长达30m的无轨电动列车,它外观采用流线型结构。与燃料汽车相比,行驶时电动机比内燃机的噪声小很多;与有轨电车相比,它拐弯灵活。下列关于无轨列车的说法不正确的是( )
图3
A.流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力
B.灵活拐弯时无轨列车的运动状态不改变
C.行驶时噪声小是在声源处减弱了噪声
D.电动车取代燃料汽车可减少对大气的污染
7.如图4所示,桌面上的木块在力F的作用下向右运动,当木块离开桌面的瞬间,它所受的一切外力同时消失,则该木块将( )
图4
A.静止不动 B.沿竖直方向下落
C.沿图中虚线方向运动 D.水平向右做匀速直线运动
8.小明乘船在桂林旅游时,在船向前匀速行驶的过程中看到了远处美丽的“象鼻山”,激动地从船板上竖直向上跳了起来(如图5),对此下列说法正确的是( )
图5
他会落入船尾水中,因为船有惯性
他会落到起跳点之前,因为人有惯性
C.他会落在原起跳点,因为人有惯性
D.如果起跳时船正减速运动,他有可能落入船尾水中
9.如图6所示,一个木箱放在水平地面上,小军用一个水平向右的力推木箱,但未推动。下列说法正确的是( )
图6
A.木箱受到竖直向下的支持力
B.推木箱时,小军不受到木箱的作用力
C.木箱受到的重力和地面的支持力是一对平衡力
D.若此时木箱所受的外力同时消失,它将做匀速直线运动
10. 关于足球受力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.足球只有受力才能运动
B.足球受平衡力,一定处于静止状态
C.足球在草地上越滚越慢,说明力可以改变物体的运动状态
D.足球的运动状态改变不一定受力
11.如图7所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力F作用下,物块A、B一起向右做匀速直线运动下列说法正确的是( )
图7
A.物块A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
C.物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于F
D.物块B对地面的摩擦力方向水平向左,大小等于F
12.在工业生产中,常用传送带运送工件。水平传送带以1m/s的速度匀速向右传送,工件放到传送带上后,速度随时间变化的图像如图8所示,则下列说法正确的是( )
图8
A.0~t1内,工件受到平衡力的作用
B.0~t1内,工件受到向左的摩擦力
C.0~t1内,工件的重力与传送带对工件的支持力始终是一对平衡力
D.0~t2内,工件的重力与工件对传送带的压力始终是一对相互作用力
二、填空题(每空1分,共21分)
13.判断物体是运动还是静止,取决于所选择的 ,“坐地日行八万里”,如果说人是静止的,则选择 为参照物,如果以太阳为参照物,人是 的。
14.甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动、它们运动的图像如图9(a)、(b)所示,由图像可知:
图9
(1)乙车通过8m的路程所用的时间是 s。
(2)丙车的速度是 m/s。
(3)若以甲车为参照物,则 (选填“乙”或“丙”)车静止。
15.如图10为运动会百米赛跑时情景,甲、乙运动员从同一起跑线同时起跑,乙同学到达终点100m时,甲同学只跑了60m,可知运动较快的是 ,你这样判断的理由是:相同 内,乙运动的 长。
图10
16.英国物理学家 总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的力学物理定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 或 状态。
17.行驶的自行车急刹车时,车轮已停止转动,但自行车仍会继续向前滑行,这是因为自行车具有 的性质,该性质与车速的大小 (选填“有关”或“无关”)。自行车在上述滑行阶段轮胎与地面间的摩擦,按产生原因分属于 (选填“滑动”或“滚动”)摩擦。
18.如图11所示,用手握住瓶子处于静止状态,让瓶身保持竖直,瓶子受到的 力和 力是一对平衡力,如果增大握力,则瓶子受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
图11
19.如图12甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,对应的物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,分析图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力为 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为 N,方向 。
图12
三、作图题(每小题2分,共4分)
20.一个墨水瓶放在水平桌面上,用力的示意图在图13中画出墨水瓶受到的力。
图13
21.根据图14甲路程s与时间t的图像在图乙中分别画出甲与乙的速度v与t时间的关系图像。
图14 图15
四、简答题(4分)
22.锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧紧套在锤柄上(如图15)。请用相关物理知识解释这种做法。
图15
五、综合题(每空1分,共5分)
23.为测自己的跑步速度,小明在一段长200m的平直道路起点开始计时,跑到终点停止计时,秒表示数如图16所示。则小明跑完此段路程用时 s,平均速度为 m/s。
图16
24.小满用水平力推水平地面上的物体,物体的v﹣t图象如图17所示,
(1)物体在0~1s处于 状态;
(2)物体在第2s的速度是 m/s;
(3)物体在4~6s内通过的路程是 m。
图17
六、实验探究题(共18分)
25.(6分)如图18为小明同学“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小明先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下木块,使其沿斜面向下运动,逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块运动的距离,从而得出力和运动的关系。
图18
(1)小明在实验操作中有一处明显的错误是(不要求解释错误的原因):
。
(2)小明先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度,这样操作的目的是:使小车到达水平面时的 相同。
(3)更正错误后进行实验,随着阻力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐变 ,速度减小得越 ,但由于实验中阻力不为0,所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形。
(4)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果阻力为零,水平面足够长,那木块在水平面上的速度大小不变,运动方向也不发生变化,木块将做 ;此处用到了 法。
26.(12分)如图19甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
图19
实验中选择小卡片的目的是 (选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力,原因是卡片的重力很小且此实验是探究 二力平衡的条件。
小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小;
当小卡片平衡时,小华将小卡片 (选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 ;
在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减小摩擦力对实验结果的影响
(6)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在 (选填“水平方向”“竖直方向”或“任意方向”)做匀速直线运动,根据观察到弹簧测力计示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
(7)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
(8)小明选择了图乙所示的探究方案。他将两个50g的钩码分别放在左右两个相同的小盘内,发现小车处于静止状态,接着,他在右边小盘内又加入一个2g的小铁片,发现小车仍然静止,其原因是 。
七、计算题(每小题6分,共12分)
27.一列长200米的火车,以20m/s的速度通过600米长的大桥。
(1)火车要全部通过大桥需要多长时间?
(2)火车要全部在大桥上行驶需要多长时间?
(3)火车司机通过大桥需要多长时间?
28.甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,图20甲是甲物体的s﹣t图象,图乙是乙物体的v﹣t图象。求:
(1)甲物体在3s内运动的路程;
(2)甲物体在6s内的平均速度;
(3)经过6s后,甲、乙两个物体之间的距离。
图20
参考答案与提示
一、单项选择题
1.A 【提示】A.松树苗长高属于生命活动,不是机械运动;
B.地球绕太阳公转,地球相对于太阳有位置的改变,是机械运动;
C.中日两国陆地距离平均每年靠近2.9m,陆地相对于原来的位置发生了改变,是机械运动;
D.成熟的苹果从树上掉下来,苹果相对于地面有位置的改变,是机械运动。
7.A【提示】AD.速度是表示物体运动快慢的物理量,由题知,磁悬浮列车的速度大于高铁的速度,故磁悬浮列车一定运动更快,A正确,D错误。
BC.根据v=可知,路程与速度的大小和时间的多少有关,磁悬浮列车和高铁行驶的时间关系未知,无法比较运动的远近;磁悬浮列车和高铁行驶的路程关系未知,无法比较运动的时间多少,都错误。
3.C【提示】A.登山时穿的特质鞋的底面凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,错误;
B.在峰顶测量时,队员处于静止状态,此时队员所受的重力与地面对他的支持力是一对平衡力,不是一对相互作用力,错误;
C.地面对队员的支持力与他对地面的压力是两个物体之间的相互作用力,正确;
D.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,错误。
2.D 【提示】被研究的物体运动与否,取决于被研究的物体跟参照物之间是否有位置的改变,这与速度大小、路程长短、时间长短等无关。
3.D【提示】A.0~t1时间段内的s﹣t图象为直线,故做的是匀速直线运动,错误;
B.t1~t2时间内,汽车的路程没有改变,故处于静止状态,错误;
C.由纵坐标可知,0~t1比t2~t3运动的路程短,错误;
D.由图可知,0~t1比t2~t3图象的倾斜程度大,即在相同时间内,通过的路程长,故0~t1比t2~t3运动的速度大,正确。
2.B【提示】A.在空中物体受到的阻力与其速度和横截面积有关,无轨列车的外形常做成流线型,目的是为了减小行驶时受到的阻力,正确;
B.灵活拐弯时,运动方向在变化,无轨列车的运动状态在改变,错误;
C.行驶时噪声小,是因为电动机工作时声音小,是在声源处减弱了噪声,正确;
D.电动车消耗的是电能,清洁无污染,燃料汽车工作时排出的废气会带来对大气的污染,所以,电动车取代燃料汽车可减少对大气的污染,正确。
4.D【提示】因为木块在力F的作用下向右运动,由牛顿第一定律可知,当一切外力同时消失时,物体将保持外力消失一瞬间的方向和速度做匀速直线运动,即:水平向右匀速直线运动。
5.C【提示】小明起跳前,随船一起匀速行驶,当小明起跳后,由于惯性,小明还要保持原来的速度继续向前运动,因此小明将落在原来的起跳点。
5.C【提示】A.木箱受到的重力竖直向下,错误;
B.力的作用是相互的,推木箱时,小军也受到木箱的作用力,错误;
C.小军用一个水平向右的力推木箱,但未推动,木箱受到的重力和地面的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,正确;
D.若此时木箱所受的外力同时消失,它将保持静止,错误。
6.C【提示】A.足球在水平面上滚动时,是由于惯性,而不是因为受到力的作用,故A说法错误;
B.足球受平衡力,还可能处于匀速直线运动状态,故B说法错误;
C.足球在草地上越滚越慢,是因为受到阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,故C说法正确;
D.力是改变物体运动状态的原因,足球的运动状态改变一定受到力的作用,故D错误。
4.C【提示】A.物块A受到的重力和B对A的支持力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,错误;
B.地面对B的支持力等于物体A、B的重力之和,则物块B受到的重力要小于地面对B的支持力,所以二力不是一对平衡力,错误;
C.物块A、B一起向右做匀速直线运动,对A来说,A受力平衡,在水平方向上A受到向右的拉力和向左的B对A的摩擦力的作用,这两个力大小相同,大小都为F;由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力大小等于F,方向水平向右,正确;
D.对整体进行受力分析,整体向右做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上整体受到向右的拉力和地面对B向左的摩擦力,则摩擦力f=F;根据力作用的相互性可知,B对地面的摩擦力的方向是向右的,大小等于F,错误。
7.C【提示】图像的横坐标表示时间,纵坐标表示速度,根据图像判断物体的运动情况:
A.0~t1内,物体的速度随时间增大,工件做加速运动,受到非平衡力的作用,该选项说法不正确。
B.0~t1内,工件向右加速运动,工件在摩擦的作用运动,因此受到摩擦力的方向向右,该选项说法不正确。
C.0~t1内,尽管工件向右加速运动,但是在竖直方向上处于静止状态,所以它的重力与传送带对它的支持力始终是一对平衡力,该选项说法正确。
D.0~t2内,工件先加速后匀速,工件的重力与工件对传送带的压力尽管大小相等,但是方向相同,因此不是一对相互作用力,该选项说法不正确
二、填空题
8. 参照物;地面;运动
【提示】参照物不同,物体的运动状态可能不同,所以判断物体是运动还是静止,取决于所选择的参照物;“坐地日行八万里”,如果说人是静止的,人与地面之间没有位置的变化,所以地面是参照物,如果以太阳为参照物,人与太阳之间有位置变化,是运动的。
9.(1)2(2)1(3)乙
【提示】(1)由图(b)可知,乙车通过8m的路程所用的时间是2s;
(2)由图(b)可得,丙车的速度是v丙===1m/s;
(3)由(a)图知,甲车的速度是v甲=4m/s,乙车的速度是v乙===4m/s,因为甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,且v甲=v乙>v丙,所以,若以甲车为参照物,则乙车静止,丙车运动。
10.乙;时间;距离
【提示】由图可知,甲、乙两人同时从起点出发,在相同时间内,乙通过的距离比甲长,所以乙运动较快,即乙的速度大。
牛顿;静止;匀速直线运动
【提示】“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿第一定律是牛顿总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,最终概括推理得出的。
12.惯性;无关;滑动
【提示】行驶的自行车急刹车时,车轮停止转动,但自行车仍会继续向前滑行,这是因为自行车具有惯性,即保持原来运动状态不变的性质,该性质与车速的大小无关;刹车时,车轮已停止转动,轮胎总是在地面上滑动,因此两者之间是滑动摩擦。
13.摩擦;重;不变
【提示】当瓶子在竖直方向静止时,其处于平衡状态,此时瓶子在竖直方向上受到重力和手对它的摩擦力。这两个力是一对平衡力,如果增大握力,瓶子还静止在手里,瓶子竖直方向上受到竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力作用,重力不变,所以摩擦力不变。
14.2;4;水平向左
【提示】物体在水平方向受水平向右的拉力F与水平向左的摩擦力f作用;由图象丙知物体在0﹣2s内静止,处于平衡状态,由图象乙知:在t=1s时物体受的拉力F=2N,由平衡条件得:摩擦力f=F=2N;由丙图知在4s﹣6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F'=4N,由平衡条件得滑动摩擦力f'=F'=4N;
在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,由于接触面的粗糙程度和压力的大小都不变,滑动摩擦力与不变,因此在t=3s时,物体受到的滑动摩擦力仍为4N,方向水平向左。
三、作图题
15.如图1所示。 16.如图2所示。
图1 图2
四、简答题
13.锤头与锤柄原来都向下运动,当锤柄撞在硬物上受到阻力作用时,阻力改变了它的运动状态,锤柄就停止了运动,而锤头由于惯性仍保持原来运动状态,继续向下运动,所以锤头就紧套在锤柄上了。
五、综合题
10.(1)40(2)5
【提示】(1)由图知:在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“0”和“1”之间,所以分针指示的时间为0min;偏向“1”一侧,说明大表盘的读数应读大于30s;
在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在40s处,所以秒针指示的时间为40s,则该秒表的读数为0min+40s=40s,因此小明跑完此段路程用时40s;
(2)平均速度为:v===5m/s。
11.(1)静止(2)0.5(3)2
【提示】(1)由图可知,物体在0~1s的速度为0,处于静止状态;
(2)由图可知,物体在第2s的速度是0.5m/s;
(3)物体在4~6s的速度为1m/s,由v=可知,物体在4~6s内通过的路程是:s=vt=1m/s×2s=2m。
六、实验探究题
17.(1)分别用不同的力推了一下木块(2)速度(3)长;慢(4)匀速直线运动;科学推理(或理想实验)
【提示】(1)木块运动的距离长短不仅与木块受到的摩擦力有关,还与物体的初始速度有关,因此在研究摩擦力对其运动距离的影响时,要控制木块的速度相同,即要用到控制变量法。由于用不同的力推木块,导致了木块的初始速度不同。故这种操作是错误的。
(2)小车从斜面的同一高度释放,从而使它们刚运动到水平面上时具有相同的速度。
(3)在这三次实验中,随着接触面的改变,发现接触面越来越光滑,摩擦力越来越小,木块运动的距离会越来越长,运动的时间也越来越长,速度减小得越慢。物体由于在运动过程中,受到的摩擦力不可能为零,故不能保持平衡状态,所以不会出现木块做匀速直线运动的现象。
(4)由表中实验现象可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离就越远;由实验事实可以推知:如果没有阻力,小车将做匀速直线运动;这一过程中运用了实验推理法。
18.(1)不考虑;水平(2)相反;钩码数量(3)旋转;不在同一条直线上的两个力能否平衡(4)将卡片从中间剪开(5)D(6)任意方向;不变(7)能(8)木块受到桌面的摩擦力
【提示】(1)实验是探究水平方向上的二力平衡的条件,而小卡片的重力很小且方向是竖直向下的,可以忽略对实验的影响,所以目的是不考虑小卡片的重力;
在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反,可通过调整钩码的个数来改变拉力的大小;
小华将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,放手后,小卡片运动,说明小卡片不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了探究:不在同一直线上的两个力能否平衡,故选D;
为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上,所以下一步的操作是:将卡片从中间剪开;
如图乙所示的实验,木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而甲实验不受摩擦力的影响,因此甲实验优于乙实验,故选D;
因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,所以只有物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时,二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的,弹簧测力计示数也是不变,且做匀速直线运动时任意方向的都适合,但由于用弹簧测力计拉着钩码,钩码受重力作用,所以只能在竖直方向做匀速直线运动,因为拉力与重力平衡,所以观察到的现象应为弹簧测力计的示数不变;
因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验;
把木块放在水平面上,木块和水平面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响。
七、计算题
19.(1)火车要全部通过大桥需要的路程s1=s桥+s车=600m+200m=800m;
由v=可知,火车通过大桥所用的时间:
t1===40s;
(2)火车要全部在大桥上需要运行的路程s2=s桥﹣s车=600m﹣200m=400m;
由v=可知,火车全部在大桥上运行的时间:
t2===20s;
(3)火车司机通过大桥运行的路程s3=s桥=600m,
由v=可知,火车司机通过大桥需要的时间:
t3===30s。
20.(1)由甲图知,0~2s内,通过的路程与时间成正比,则此过程中甲物体做匀速直线运动;2~4s甲物体通过的路程不变,则处于静止状态,
所以,甲物体在3s内运动的路程:s=10m;
(2)由图象可知甲物体在6s内的通过的路程为30m,故甲物体在6s内的平均速度:
v甲===5m/s;
(3)由甲图知,经过6s后,甲通过的路程为:s甲′=30m;
图乙表示速度随时间的变化关系,由图乙知物体的速度保持不变,v乙=10m/s,
则经过6s,乙通过的路程为:s乙=v乙t乙=10m/s×6s=60m,
因甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,
所以,经过6s后,甲、乙两个物体之间的距离:△s=s乙﹣s甲′=60m﹣30m=30m。
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