力
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图所示,运动员被发生形变的撑竿弹起来,关于这一过程,下列说法错误的是 ( )
A.运动员是施力物体 B.撑竿是施力物体
C.撑竿发生弹性形变 D.运动员是受力物体
2.关于使用弹簧测力计,下列叙述不正确的是 ( )
A.使用前,必须校正零刻度
B.弹簧测力计可以测物体的重力,也可以测拉力
C.使用时,所测力的大小不要超过弹簧测力计的最大测量值
D.测量时,弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
3.踢足球是广大青少年喜爱的运动之一,下列与踢足球有关的说法正确的是 ( )
A.踢足球时,脚对足球施加了力,足球对脚没有力的作用
B.只要脚对足球施加的力大小相同,其作用效果就一定相同
C.踢出去的足球在空中运动的过程中,不受任何力的作用
D.守门员使足球停下来的过程中,力改变了足球的运动状态
4.如图所示的物体中,重力最接近1 N的是 ( )
5.小凯游览文殊塔时,利用一根棉线和一个小球,对其中一根立柱是否竖直进行检测。他把棉线悬挂在该立柱的南面,小球静止时如图甲所示;再把棉线悬挂在该立柱的西面,小球静止时如图乙所示。相对立柱底端,该立柱顶端 ( )
A.略向西南方向倾斜 B.略向东南方向倾斜
C.略向西北方向倾斜 D.略向东北方向倾斜
6.如图所示的现象中,没有利用“力的作用是相互的”是( )
7.用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个如图所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是( )
A.刻度可以标在牙膏盒上
B.可以把回形针上端当作指针
C.可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度
D.不同橡皮筋做的测力计量程都相同
8.将三个完全相同的弹簧测力计按如图所示的方法连接起来,在弹簧测力计3下面挂一个物体,已知弹簧测力计1、2的示数分别为2 N、1.5 N,弹簧测力计3的刻度模糊不清。请根据弹簧测力计1、2的示数,推断出所挂物体受到的重力为 ( )
A.0.5 N B.1 N
C.2 N D.1.5 N
9.法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受“重力”大小是在地球表面的两倍。设想航天员从地球携带标有“100 g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”,用天平测方便面的质量,用弹簧测力计测方便面的“重力”,天平和弹簧测力计的示数分别为(g取10 N/kg)( )
A.100 g 1 N B.100 g 2 N
C.200 g 1 N D.200 g 2 N
10.小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得,甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示,从图中信息可知( )
A.相同质量的物体在甲星球表面上的重力大
B.相同质量的物体在乙星球表面上的重力大
C.甲星球表面上重力与质量的关系式为G=10m
D.乙星球表面上重力与质量的关系式为G=4m
二、填空题(每空2分,共18分)
11.拉弓射箭的过程中,弓被拉弯,说明力可以改变物体的 ;松手后箭飞出,说明力可以改变物体的 。
12.如图所示,用水平力轻轻推动矿泉水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平力轻推瓶盖,瓶子翻倒了。这说明力的作用效果与力的 (选填“大小”“方向”或“作用点”)有关,瓶子翻倒了,说明瓶子的 发生了改变。
13.如图所示,两个弹簧测力计都在大小相等的力的作用下处于静止状态,F1=F2=F3,若不计弹簧测力计的重力及摩擦,设弹簧测力计A和弹簧测力计B的示数分别为FA和FB,则FA
(选填“<”“=”或“>”)FB。
14.如图所示是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给订书钉一个向 (选填“前”或“后”)的弹力。在使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧对订书钉的这个力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
15.如图甲所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F与上升的高度h之间的关系如图乙所示。
(1)钩码所受的重力为 N。
(2)当h=4 cm时,弹簧测力计的示数是 N。
三、作图题(4分)
16.如图所示,物体A与弹簧相连,弹簧处于伸长状态。请画出:
(1)物体A所受重力的示意图;
(2)物体A对弹簧作用力的示意图。
四、实验探究题(共26分)
17.(8分)小明和同学们利用实验室的长方体木块做“探究力的作用效果的影响因素”的实验,如图所示:①④实验说明 影响力的作用效果;②⑤实验说明 影响力的作用效果;③⑥实验说明 影响力的作用效果。本实验运用的物理研究方法是 。
18.(12分)为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,如图(a)所示,同时记录弹簧的总长度L与钩码的质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0=6.0 cm。实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。
表一
实验次数 1 2 3 4 5 6
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度L/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0
(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整。
表二
实验次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N 0 0.3 0.9 1.5
弹簧伸长量Δx/cm 0 1.2 3.6 6.0
(2)请根据表二中数据在图(b)所示的坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图象。
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理。只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小,请写出一条正确使用弹簧测力计的要求: 。
19.(6分)完成下列关于重力大小的影响因素的探究过程。
[提出问题] 物体的重力大小跟哪些因素有关呢
[建立假设]假设①:重力与物体的体积有关。
假设②:重力与物体的质量有关。
[实验验证] 采用如下两个实验,对上述假设进行验证。
[方案一] 验证假设①:测得质量相同的木块和铜块,木块的体积较大,然后测出两者受到的重力相同,说明重力跟物体的体积无关。
[方案二] 验证假设②:测得体积相同的铁块和铜块,铜块的质量较大。然后测出两者的重力,铜块的重力较大。说明假设②成立,且质量越大,重力也越大。
(1)实验前,甲同学认为只有刻度尺无法完成实验。所以他从实验室借来两件测量仪器,它们分别是 。
(2)乙同学认为应将方案一中的木块换成橡皮泥,操作将更简单,理由是
。
(3)丙同学说:“一桶水比一杯水重,一块石头比一粒沙子重,重力就是跟物体的体积有关呀!怎么从实验中却得到‘重力跟物体的体积无关’的结论呢 ”
三名同学又利用铜块和铁块进行了一些实验,数据记录如下表:
物理量 铜块(ρ铜=8.9 g/cm3) 铁块(ρ铁=7.9 g/cm3)
体积/cm3 10 20 30 10 20 30
重力/N 0.9 1.8 2.7 0.8 1.6 2.4
丙同学仔细观察了表格,拍了拍脑袋说:“哦,我明白了!”他明白了什么 答: 。
五、阅读题(8分)
20.阅读短文,回答问题。
牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,这就是牛顿第三定律。
牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛。人走路时用脚蹬地,脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进。轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进。汽车的发动机驱动后轮转动,由于轮胎和地面间有摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进,汽车的牵引力就是这样产生的。如果把后轮架空,不让它跟地面接触,这时让发动机驱动后轮转动,由于后轮不推地面,地面也不产生向前推车的力,汽车就不能前进。
根据上述知识,回答下列问题:
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小 、方向 ,且作用在同一条直线上,这就是牛顿第三定律。
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了。这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小。
(3)牛顿第三定律在生活中应用的实例:
。(举一例,不要举文中的例子)
六、计算题(共14分)
21.(6分)2020年12月17号凌晨1点59分,“嫦娥五号”返回器在太空经过数日漂泊后,终于安全返回。科研人员将带回的月球样本进行检验称重后,总共获得月球土壤样本1731 g,和2 kg的目标存在一定的距离。此次中国带回的月球土壤质量没有达到2 kg,最主要的原因是月球土壤密度比美国和前苏联测定的月球土壤密度要小很多。
(1)已知物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的,则这次带回的月壤样品受到月球的吸引力为多少 (g取10 N/kg)
(2)如果月壤密度为0.75 g/cm3,则要带回2 kg月壤,应收集多少立方米的月壤
22.(8分)现有30个相同的钢件,总体积为5 m3,钢件的密度为7.8×103 kg/m3。求:(g取10 N/kg)
(1)这些钢件的总质量为多少吨。
(2)这些钢件的总重力。
(3)某起重机钢丝绳能够承受的最大拉力是105 N,用该起重机至少需要几次才能把这些钢件吊完。
答案
1.A 2.D 3.D 4.A
5.A 如图 小球静止后,由于重力的作用,棉线的方向是竖直向下的。旋转题图甲,使棉线处于竖直方向,可知立柱向西倾斜,如图(a)所示;旋转题图乙,使棉线处于竖直方向,可知立柱向南倾斜,如图(b)所示。综上可知:立柱向西南方向倾斜。
6.B
7.D 如图 如题图所示的橡皮筋测力计,根据所用器材可知,牙膏盒平整,可以在上面标注刻度;回形针在橡皮筋的下部,可以把回形针上端当作测力计的指针;钩码上标有质量,故可以用钩码拉伸橡皮筋标注刻度;橡皮筋的长短、粗细都影响测力计的量程,所以不同橡皮筋做的测力计量程不相同。
8.B 如图 三个完全相同的弹簧测力计按如图所示的方法连接起来,测力计1的示数等于下面的两个测力计和所挂物体的重力之和,而测力计2的示数等于测力计3和所挂物体的重力之和,即测力计1、2的示数之差等于一个测力计的重力,G测力计=2 N-1.5 N=0.5 N;所以所挂物体的重力等于测力计1的示数减去两个测力计的总重力,即:G物=2 N-0.5 N×2=1 N。
9.B 10.A
11.形状 运动状态
12.作用点 运动状态
13.= 14.前 减小
15.(1)4.5 (2)3
16.如图所示
17.力的大小 力的方向 力的作用点 控制变量法
18.(1)0.6 1.2 2.4 4.8
(2)如图所示
(3)所测力的大小不能超过弹簧测力计的最大测量值(合理即可)
19.(1)弹簧测力计和天平
(2)橡皮泥便于改变体积
(3)物体的体积改变,其质量也随之改变
20.(1)相等 相反
(2)等于
(3)划船时,桨对水施加一个向后的作用力,水同时给桨一个反作用力,使船前进
21.(1)这次带回月壤样品的质量m=1731 g=1.731 kg,在地面受到的重力:
G=mg=1.731 kg×10 N/kg=17.31 N,
因为物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的,所以这次带回的月壤样品受到月球的吸引力:G'=G=×17.31 N=2.885 N。
(2)由ρ=可得应收集月壤的体积:V==≈2.7×10-3 m3。
22.(1)这些钢件的总质量:m总=ρV总=7.8×103 kg/m3×5 m3=3.9×104 kg=39 t。
(2)这些钢件的总重力:G总=m总g=3.9×104 kg×10 N/kg=3.9×105 N。
(3)一个钢件的重力:G===1.3×104 N;
一次最多提升钢件的个数:n'==≈7.7,为使钢丝绳不被拉断,一次最多只能提升7个钢件;
需要提升的次数:N==≈4.3,即5次。