2021-2022学年人教版物理八年级下册第八章运动和力单元检测题
一、单选题
1.(2021八下·苏州期末)一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态”是下列哪一位科学家总结出的( )
A.牛顿 B.伽利略 C.帕斯卡 D.笛卡尔
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】牛顿在总结了伽利略等人的研究成果,得出了:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】牛顿通过实验和推理,总结了力和运动关系的牛顿第一定律。
2.(2021八上·石景山期末)下列实例中,属于利用惯性的是( )
A.司机开车要系安全带
B.跳高运动员起跳后继续向上运动
C.坐公交车时,要抓好扶手
D.空中下落的石块,速度越来越大
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.司机开车要系安全带,是为了防止在急刹车时,司机由于惯性向前冲出,是为了防止惯性带来的危害,A不符合题意;
B.跳高运动员起跳后,由于运动员有惯性,会继续向上运动,是利用了运动员的惯性来达到一定的高度,B符合题意;
C.坐公交车时,车加速时,人由于惯性,要向后倒,车刹车时,人由于惯性,要向前倾,因此要抓好扶手,是为了防止惯性造成的伤害,C不符合题意;
D.空中下落的石块,速度越来越大,是因为受到竖直向下的重力作用,使其运动状态发生了改变,和惯性无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性使物体保持原有状态,利用惯性使运动的物体继续运动。
3.(2021八上·通州期末)图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.瓶盖上刻有纹线
B.汽车轮上装有防滑链
C.轴承中装有滚珠
D.守门员戴上防滑手套
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.瓶盖上刻有纹线是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,A不符合题意;
B.汽车轮上装有防滑链是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.轴承中装有滚珠是变滑动为滚动,减小摩擦,C符合题意;
D.守门员戴上防滑手套是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,接触面变光滑,可以减小摩擦力。
4.(2021八下·越秀期末)如图,小球从A点静止释放,摆动至B点,此刻小球速度为0。若小球运动到B点瞬间,细绳突然断裂且小球受到的所有力都消失,小球将( )
A.沿轨迹1运动 B.沿轨迹2运动
C.沿轨迹3运动 D.在B点静止不动
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】小球沿弧线摆动至B点瞬间,小球的速度为0,此时若小球不再受任何力,根据牛顿第一定律可知,小球的运动状态不再改变,因此小球将静止不动。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态。
5.(2021八下·越秀期末)重10N的物体,除重力外,仅受到竖直向上大小为10N的拉力作用。物体的运动状态可能为( )
A. 竖直向下减速直线运动
B. 竖直向上匀速直线运动
C. 斜向上匀速直线运动
D. 匀速圆周运动
【答案】B,C
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】对物体进行受力分析,物体受向上的拉力F,向下的重力G,并且拉力的大小和重力的大小相等,方向相反,在一条直线上,二力平衡,因此物体应处于静止状态或匀速直线运动状态,BC符合题意,AD不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】牛顿第一定律给出的结论是,物体的运动是不需要力来维持的,力可以改变物体的运动状态。物体的速度大小或方向发生变化,这就意味着物体的运动状态就发生了改变。
6.(2022九下·哈尔滨开学考)体育课上小明匀速爬杆,小刚匀速爬绳。他们受到的摩擦力,下面说法正确的是( )
A.因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大
B.因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大
C.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
D.若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】小明匀速爬杆, 小刚匀速爬绳 ,摩擦力和重力是一对平衡力,小明小刚所受摩擦力等于各自重力大小。重力大的,受到的摩擦力大,故D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】匀速运动,说明受到的是平衡力,根据二力平衡分析。
7.(2021八上·深圳竞赛)如图所示是放在水平地面上的磁悬浮地球仪,地球仪依靠它与底座之间的磁力悬浮在底座的正上方保持静止,已知地球仪的质量为m,底座的质量为M,则底座对水平地面的作用力大小为( )
A.0 B.mg C.Mg D.(m+M)g
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】将地球仪和底座看成整体,整体受到的重力为(m+M)g,支持力为FN,根据二力平衡的知识得到:FN=(m+M)g。根据牛顿第三定律可知,底座对水平地面的压力等于地面对底座的支持力,则底座对水平地面的作用力大小为(m+M)g,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】将地球仪和底座看作一个整体,根据二力平衡的知识计算出底座受到的支持力,再根据牛顿第三定律计算出底座对地面的作用力。
8.(2021八下·沙依巴克期末)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物G=1.2N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.1.2N,0N B.0N,1.2N C.1.2N,1.2N D.0.6N,0.6N
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究二力平衡的条件
【解析】【解答】对A来说,由重物平衡得到,弹簧的拉力大小
则弹簧秤A的读数为1.2N;对B来说,由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小
则弹簧秤B的读数为1.2N,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】弹簧测力计的示数,等于测力计挂钩上拉力的大小。
9.(2021八下·越秀期末)物块被压缩的弹簧弹出后,在水平面上作匀速直线运动(不计空气阻力),并先后经过A、B两位置,如图所示。物块在A、B间运动的过程中,受力示意图为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】由图知道,离开弹簧后,物体在水平面上作匀速直线运动,处于平衡态,即在竖直方向受到重力和支持力;水平方向由于离开弹簧,所以,不会受到弹力,若水平方向只受摩擦力,木块不能做匀速直线运动,所以,根据平衡条件知道,水平方向没有受力,故只有A符合题意。
故答案为:A。
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作摩擦力的示意图,力的作用点在两物体的接触面上,方向与物体的运动方向相反,用字母f表示。
10.(2021八下·香坊期末)如图取A 、B两个弹簧测力计,平放在水平桌而上,按着甲、乙方式,把它们的挂钩挂在一起,甲:静止时A 、B的示数分别为F1和F2;乙:静止时A、B的示数分别为F3和F4。下列说法正确的是( )
A.F1=F2 F3=F4 B.F1 > F2 F3> F4
C.F1< F2 F3< F4 D.F1> F2 F3< F4
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】甲、乙两种情况下,连在一起的两弹簧测力计挂钩之间的作用力都是一对相互作用力,大小相等,所以两种情况下,两弹簧测力计的示数均相等,即F1=F2 ,F3=F4,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
11.(2021八下·九龙坡期中)如图甲所示,小陶子在“探究滑动摩擦力的影响因素”后,对实验进行了改进,并做了进一步的研究。他将木块A叠放在足够长的B木板上,一弹簧测力计将木块A固定在左边墙壁上。现在用水平向右的力F把长木板B从右端抽出来,在0~10s内木块A下表面始终在长木板B上,力 F与时间t的关系图象如图9乙所示,长木板B的速度v与时间t的关系图象如图9丙所示,且4~8s内弹簧测力计的示数为2N,则下列说法中正确的是( )
A.0~10s内,木块A受到的摩擦力始终为静摩擦力
B.2~4s内,长木板B所受合力为10N
C.4~8s内,地面对长木板B的滑动摩擦力大小为6N
D.8~10s内,长木板B做减速直线运动,弹簧测力计的示数变大
【答案】C
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解:A.由图丙可知,4~8s内,B做匀速直线运动,则木块受到的是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的读数为2N,故A错误;
B.由图丙可知,在4~8s内,B做匀速直线运动,拉力F=8N,AB之间的摩擦力为2N,则地面对B的摩擦力为8N-2N=6N,由图丙可知,2~4s内,B做加速运动,由于A和B之间摩擦力的大小为2,B与地面的摩擦力为6N,则B受到的合力为10N-2N-6N=2N,故B错误;
C.由B中分析得出B与地面之间的摩擦力为6N,故C正确;
D.8~10s内,A木块做减速直线运动,此时A处于静止状态,受到的合力为0,由于滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度都没有发生变化,所以A对B的滑动摩擦力不变,故D错误。
故答案为:C。
【分析】首先由A处于静止状态分析出AB之间的摩擦力等于弹簧测力计的读数,因为压力和接触面的粗糙程度没有发生变化,则AB之间的滑动摩擦力不发生变化;其次是判断B与地面之间的摩擦力是利用B做匀速直线运动时受平衡力,拉力等于AB之间摩擦力与B与地之间摩擦力之和;因为压力和接触面的粗糙程度没有发生变化,则B与地之间的摩擦力也不发生变化,然后在逐个进行分析即可!
12.(2021八上·通州期末)F1和F2是作用在同一物体上的两个力,且作用在同一水平直线上。若其中F1=6N,方向是水平向右,且这两个力的合力为16N。关于F2的大小和方向,说法中正确的是( )
A.一定是10N,且方向水平向右 B.一定是22N,且方向水平向左
C.可能是10N,且方向水平向左 D.可能是22N,且方向水平向左
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】F1和F2是作用在同一物体上的两个力,且作用在同一水平直线上,其中F1为6N,方向是水平向右,要使这两个力的合力为16N,则根据同一直线二力合成,F2可能是水平向右,与F1同向,即
也可能是水平向左,与F1反向,即
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同一直线上计算合力,方向相同时,两个力相加,方向相反力相减。
13.(2021八上·浦东期末)如图所示,用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上,正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f,以下说法中正确的是( )
A.正方体受到的摩擦力
B.增大水平力F的大小,正方体始终处于静止状态,摩擦力f也随之增大
C.增大水平力F的大小,正方体始终处于静止状态,摩擦力f可能随之增大
D.增大水平力F的大小,正方体始终处于静止状态,摩擦力f一定不变
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.从图中可以看到,正方体物块处于静止状态,即平衡状态,合力为零;可对物块进行受力分析,水平方向上受到向左的推力F和墙壁对它向右的支持力N,是一对平衡力,即
;而竖直方向上受到的重力G和静摩擦力f,是一对平衡力,即
,摩擦力的方向竖直向上;A不符合题意;
BCD.由A解析可知,
,增大水平力F的大小,物块的重力G大小还是不变,正方体始终处于静止状态,竖直方向上处于平衡状态,竖直方向上还是受到重力、摩擦力的作用,摩擦力的大小还是等于重力的大小,则摩擦力f一定不变,B、C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等,方向相反、作用在同一物体、同一直线上。
14.(2021八下·丹徒期末)如图所示,小球从圆坡上端由静止自由滚下,到达水平面A处撞击木块使之移动至B处,则( )
A.小球在图示最高点时处于平衡状态
B.木块移动过程中,受到的摩擦力逐渐减小
C.木块在竖直方向受一对平衡力的作用
D.该实验说明力是物体运动的原因
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.根据题意知道,小球在最高点时受到重力作用,在重力的作用下会向下滚动,不是平衡状态,A不符合题意;
B.木块水平移动过程中,压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,B不符合题意;
C.木块只在水平方向上运动,在竖直方向上木块所受的支持力和重力作用在一条直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力,C符合题意;
D.实验中小球撞击木块,给木块一个力的作用,使木块从A移动到B处;木块运动时受到水平面的摩擦力作用,由运动变为静止,说明力是改变物体运动状态的原因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
15.(2021八下·蚌埠月考)如图所示,水平地面上放置相同材料制成的四个木块,其中两个质量为m的木块间用不可伸长的水平轻绳相连,下面两个木块质量分别为2m和3m现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使四个木块一同水平向右匀速运动,则( )
A.质量为3m的木块与地面间的摩擦力为
B.质量为2m的木块与地面间的摩擦力为
C.轻绳对m的拉力为
D.轻绳对m的拉力为
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】四个木块水平向右匀速运动,把四个木块当作个整体,水平向右的拉力F和总摩擦力f平衡,所以f=F,图中四个木块对地面的压力F总压=G总=(m+m+2m+3m)g=7mg
右边2个木块对地面的压力F右压=(m+3m)=4mg
左边2个木块对地面的压力F左压=(m+2m)g=3mg
因为接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比,所以,右边质量为3m的木块与地面间的摩擦力为f1=
左边质量为2m的木块与地面间的摩擦力为
把质量为m的木块和质量为2m的木块上看作一个整体,整体向右匀速运动,所以轻蝇对m的拉力和质量为2m的木块与地面的摩擦力相等
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
二、填空题
16.(2021八下·九龙坡期末)牛顿第一定律是在实验基础上经过科学推理得出的,该定律 (选填“能”或“不能”)用实验来直接验证。拍打衣服可除尘,是因为灰尘具有 。
【答案】不能;惯性
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】为找不到不受力的物体,所以牛顿第一定律不能直接通过实验得出,它是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论。
拍打衣服时,衣服由静止变为运动,而灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,由于重力的作用而脱离衣服。
【分析】牛顿第一定律通过实验和科学推理得出;物体的惯性使物体保持原有状态。
17.(2021八下·曲靖期末)中国将量子通信技术与无人机相结合,造出了全球首款量子无人机。据悉中国的量子无人机质量约为35kg,不受任何天气状况的影响,信号传输极其稳定,最重要的是完全能防止监听。此量子无人机在空中悬停时,其升力为 N,此时无人机受到的合力是 N。
【答案】350;0
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】量子无人机的重力为G=mg=35kg×10N/kg=350N
无人机在空中悬停时,处于平衡状态,受到的升力与重力为一对平衡力,则升力大小等于重力,为350N。
此时无人机处于平衡状态,受到平衡力作用,则合力为零。
【分析】根据物体的质量计算重力,结合二力平衡计算升力;匀速直线运动的物体受到平衡力,平衡力的合力为零。
18.(2021九上·肇源开学考)如图甲所示,用水平拉力F向右拉放在粗糙程度相同的水平地面上的A物体,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图象可知,物体0~6s受到的摩擦力是 N,第3s物体受到的合力是 N。
【答案】6;3
【知识点】力与图象的结合;力的合成与应用
【解析】【解答】由图乙v-t图像可知,0~6s物体做加速运动,物体所受的摩擦力是滑动摩擦,在6~9s物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,根据二力平衡可知,物体所受的拉力F和滑动摩擦力大小相等,由图乙F-t图像可知F=6N,即f=F=6N,因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,故0~6s物体受到的摩擦力为6N;由图乙F-t图像可知物体在第3s受到的拉力F=9N,物体受到的f=6N,故物体受到的合力F合=F-f=9N-6N=3N。
【分析】(1)分析图像,由此可知物体的运动状态,从而判断物体的受力情况;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
19.(2021八下·濉溪期末)如图所示,用线栓着的小球在AB之间来回摆动(不计空气阻力)。当小球在A点处松开手后,小球处于 状态(选填:“平衡”或“非平衡”);当小球运动到C点处时,由于 ,小球能继续向前摆动;若小球摆动到右边最高处B点时,所受的外力全部消失,则小球将处于 状态(选填:“静止”或“匀速直线运动”)。
【答案】非平衡;惯性;静止
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】由题意可知,当小球摆回到A点时,小球虽然速度为0,但小球受到的重力和绳子对它的拉力不在同一直线,不是平衡力,小球会在非平衡力的作用下,立即改变小球的运动状态,所以小球在到达A点时,小球处于非平衡状态。
当小球运动到C点处时,小球处于运动状态,由于惯性小球能继续向前摆动。
若小球摆动到B点时,小球的速度为0,细线断开所受的力都消失了,由牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态。
【分析】平衡状态分为两种,一是静止,而是做匀速直线运动;物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系;牛顿第一定律的前提条件为物体不受力,这显然是不能满足的,故牛顿第一定律的得出是靠推理得出的。
20.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和V—t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是 N。
【答案】3;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用;由图象丙知物体在0-2s内静止,处于平衡状态,在4s-6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态;
由图像乙知:在t=2s时物体受的拉力F=3N,由平衡条件得:摩擦力f=F=3N;
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′=5N,
由平衡条件得摩擦力f′=F′=5N,在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,
在加速度的情况下,由于滑动摩擦力与拉力大小无关,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力为5N。
【分析】根据v-t图像、F-t图像,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小。
三、作图题
21.(2021·资阳)随着我国近年经济高速发展,各地对教育的投入大大增加,各学校的教育教学环境和条件得到了极大的改善。教室里,传统的木质黑板和毛制黑板刷被新型金属黑板和磁性黑板擦替代,电子白板等多媒体教学设备得到了广泛运用……如图所示,磁性黑板擦A可以吸在竖直金属黑板面上不掉下来,O为黑板擦的重心。请在图中画出黑板擦静止吸附在黑板上时的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】磁性黑板擦A对金属黑板有吸引力的作用,由力的作用是相互的,黑板对磁性黑板擦A也有吸引力F的作用,这个力的方向垂直黑板向左,即水平向左,因磁性黑板擦A在水平方向处于静止状态,故磁性黑板擦A还受到黑板对其施加的水平向右的支持力N的作用,F与N大小相等;磁性黑板擦A受到竖直向下的重力G的作用,由于磁性黑板擦A在竖直方向上处于静止状态,因此磁性黑板擦A还受到金属黑板施加的竖直方向上的摩擦力f的作用,重力G和摩擦力f是一对平衡力,大小相等,黑板擦静止吸附在黑板上时的受力示意图如下所示
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,重力方向竖直向下,摩擦力的方向和相对运动方向相反;静止的物体受到的压力和支持力相反。
22.(2021八下·麻城期中)正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,如图所示。画出此时站在公交车上乘客的受力示意图(力的作用点画在重心O上)。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,此时汽车突然向右做加速运动。已知此时站在公交车上乘客跟汽车底板相对静止,而汽车突然向右做加速运动,则乘客相对于汽车有向左的运动趋势,所以此时乘客会受到一个水平向右的摩擦力,故乘客除受到竖直向下的重力、底板竖直向上的支持力作用外,还一定受到水平向右的摩擦力作用,如图所示:
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作摩擦力的示意图,力的作用点在两物体的接触面上,方向与物体的运动方向相反,用字母f表示。
四、实验探究题
23.(2021八下·翼城期中)小明学习小组设计了如图所示的实验,用表面粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板等器材探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)该实验是通过 来判断阻力对物体运动的影响,这种研究问题的方法是 ;
(2)先后三次将同一小车从斜面的 (选填“同一”或“不同”)高度由静止下滑,这样操作的目的是 ;
(3)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。小车在水平面运动时,水平方向受到了 个力的作用;(忽略空气阻力)
(4)实验中,依次将毛巾、棉布铺在木板上,开始探究小车在三种平面上的运动情况,结果发现小车直接冲出棉布末端,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,可采取的办法是 (合理即可)。
【答案】(1)小车在水平面上运动的距离;转换法
(2)同一;使小车到达水平地面时的初速度相同
(3)惯性;一
(4)减小斜面倾斜角度(合理即可)
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中通过小车在水平面通过的距离来判断阻力对物体运动的影响,因为物体受到的阻力越大,物体通过的距离会越小,这种研究方法是转换法。
(2)实验中应让小车从斜面的同一高度静止滑动,才能控制小车到达水平面的速度相同。
(3)小车到达水平面后能继续向前运动,是因为小车具有惯性,要保持原来的运动的状态向前运动。小车在水平方向上只受到一个阻力的作用。
(4)小车从斜面冲下后,直接冲出棉布末端,是因为小车冲到水平面时的速度太大了,那么应减小斜面的倾斜程度,小车在同一高度静止冲到水平面时速度减小,在水平面上通过的距离减小,这样不会冲出棉布表面。
【分析】(1)小车受到的阻力越小,运动的越远,提现了转换法的思想;
(2)探究阻力对物体运动的影响时,小车从相同高度滑下,目的是使小车进入水平面时的速度相同;
(3)小车受到的阻力越小,运动的越远;推理得,小车不受到摩擦力时。会一直运动下去;
(4)小车滑出末端,应该减小小车的速度,减小倾斜角。
24.(2021八下·仪征期中)小明在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码.
(1)当卡片静止时,发现拉线不在同一直线上,如图甲,于是他得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,你认为造成这种情况的原因是 ;要得到科学的结论,请你给他提出一条改进建议: ;
(2)实验改进后出现了如图乙平衡现象,他改变一侧钩码的个数使卡片在图示位置失去平衡,说明二力平衡的条件之一是 ;
(3)他将处于平衡状态的卡片转过一个角度,松手后,发现卡片 (选填“旋转”或“翻转”)后恢复平衡,说明 .
【答案】(1)卡片重力太大;换轻质卡片(或增大对卡片的拉力)
(2)两个力大小相等
(3)旋转;二力平衡必须作用在同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)由于卡片受到竖直向下的重力,由于重力的影响,使拉线不在同一直线上;可选用轻质卡片或增大对卡片的拉力,可减小或消除重力对实验的影响,从而得出科学的结论.
(2)实验改进后出现了如图乙平衡现象,他改变一侧钩码的个数使卡片在图示位置失去平衡,说明二力平衡的条件之一是两个力大小相等;
(3)当硬卡片静置后,将硬卡片转过一个角度,硬卡片不能处于平衡状态,要发生旋转,所以当两个力不在同一直线上时,两个力不是平衡力.
【分析】(1)该实验探究二力平衡条件,应该尽量减小重力,选择质量比较小的物体从而减小对实验的影响;
(2)改变力的大小,可以通过加减砝码实现,当两边的砝码数量相同时,物体才会静止,说明二力平衡的的条件之一为两个力大小相等;
(3)纸片在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察纸片的运动状态,这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在同一条直线上。
25.(2021八下·滨海期中)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”小夏设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做 运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。利用此结论。如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋。
A、 鞋底花纹较深
B、 鞋底花纹较浅
C、 旱冰鞋
(3)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图;
(4)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,小夏得出结论:滑动擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”“错误”)的;
(5)如图,他用力水平加速拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计的示数为 ,木块受到的滑动摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”),木块所受摩擦力的方向水平 。
【答案】(1)必须;匀速直线
(2)乙丙;A
(3)丁
(4)错误
(5)等于;向右
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)弹簧测力计必须拉着木块,沿着水平面做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数与摩擦力的示数相等;木块做匀速直线运动,利用了二力平衡的原理。
(2)压力相同时,接触面粗糙程度不同,故只能是乙丙;如果要在拔河比赛中获胜,靠的是摩擦力,摩擦力大的,容易取胜,故答案为:A,压力相同,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大。
(3)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是丁,因为乙丙相比,木板的接触面光滑,摩擦力小的是乙,而甲、乙、丁相比,接触面的粗糙程度相同,压力最小的是丁,故丁是摩擦力最小的。
(4)甲与丁相比,压力不同,接触面的的面积也不同,故多个变量,不能得出结论。
(5)待测力计示数稳定后,木块静止,对木块受力分析,其受到向左的拉力,必然受到了向右的摩擦力,是平衡力,故摩擦力的大小等于2N;摩擦力的方向向右。
【分析】(1)物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力等于摩擦力;
(2)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)减小摩擦力可以通过减小接触面粗糙程度、减小压力和变滑动摩擦为滚动摩擦的方式来减小;
(4)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,与速度和接触面大小无关;
(5)改进实验装置后,木板只要与木块发生相对运动即可,对速度没有要求。
五、计算题
26.(2021八下·涿鹿期中)重50N的物体紧靠在墙面上,并在100N的压力作用下保持静止:
(1)通过计算求出物体的质量是多少?
(2)当作用的压力增大为200N时,物体所受的摩擦力为多少?(g=10 N/kg)
【答案】(1)解:由G=mg得,m===5kg
答:物体的质量是5kg
(2)解:物体在竖直方向上重力和摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,所以作用力增大时,物体依然保持静止状态,重力和摩擦力仍然是一对平衡力,所以摩擦力大小不变,所以f=G=50N
答:当作用的压力增大为200N时,物体所受的摩擦力为50N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出物体的质量。
(2)物体静止时处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,据此进行解答。
27.(2021八下·娄底月考)如图所示,一辆装载钢卷的卡车在 3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2 倍,(g取 10N/kg)求
(1)车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向;
(2)卡车和钢卷所受的总重 G总的大小。
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,要使卡车能以 30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
(4)在运输钢卷时,通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上,这是为什么?
【答案】(1)解:由于卡车在平直的公路上匀速直线行驶,卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即f=F=3000N
因为牵引力水平向左,所以摩擦力水平向右。
(2)解:卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,即f=0.2G,则卡车和钢卷所受的总重的大小为G总= =15000N
(3)解:当卡车卸掉300kg的钢卷后,300kg的钢卷重力G1=m1g=300kg×10N/kg=3000N
总重力G2=G总-G1=15000N-3000N=12000N
阻力f′=0.2G2=0.2×12000N=2400N
继续匀速直线运动,牵引力F′=f′=2400N
(4)解:在运输钢卷时,通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上,防止停车时钢卷由于惯性继续向前运动,将驾驶室压坏,出现事故。
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力的大小
【解析】【分析】(1)汽车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力;
(2))结合汽车受到的阻力与重力的关系求解重力即可;
(3)同理,结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力;
(4)物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
1 / 12021-2022学年人教版物理八年级下册第八章运动和力单元检测题
一、单选题
1.(2021八下·苏州期末)一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态”是下列哪一位科学家总结出的( )
A.牛顿 B.伽利略 C.帕斯卡 D.笛卡尔
2.(2021八上·石景山期末)下列实例中,属于利用惯性的是( )
A.司机开车要系安全带
B.跳高运动员起跳后继续向上运动
C.坐公交车时,要抓好扶手
D.空中下落的石块,速度越来越大
3.(2021八上·通州期末)图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.瓶盖上刻有纹线
B.汽车轮上装有防滑链
C.轴承中装有滚珠
D.守门员戴上防滑手套
4.(2021八下·越秀期末)如图,小球从A点静止释放,摆动至B点,此刻小球速度为0。若小球运动到B点瞬间,细绳突然断裂且小球受到的所有力都消失,小球将( )
A.沿轨迹1运动 B.沿轨迹2运动
C.沿轨迹3运动 D.在B点静止不动
5.(2021八下·越秀期末)重10N的物体,除重力外,仅受到竖直向上大小为10N的拉力作用。物体的运动状态可能为( )
A. 竖直向下减速直线运动
B. 竖直向上匀速直线运动
C. 斜向上匀速直线运动
D. 匀速圆周运动
6.(2022九下·哈尔滨开学考)体育课上小明匀速爬杆,小刚匀速爬绳。他们受到的摩擦力,下面说法正确的是( )
A.因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大
B.因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大
C.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
D.若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大
7.(2021八上·深圳竞赛)如图所示是放在水平地面上的磁悬浮地球仪,地球仪依靠它与底座之间的磁力悬浮在底座的正上方保持静止,已知地球仪的质量为m,底座的质量为M,则底座对水平地面的作用力大小为( )
A.0 B.mg C.Mg D.(m+M)g
8.(2021八下·沙依巴克期末)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物G=1.2N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.1.2N,0N B.0N,1.2N C.1.2N,1.2N D.0.6N,0.6N
9.(2021八下·越秀期末)物块被压缩的弹簧弹出后,在水平面上作匀速直线运动(不计空气阻力),并先后经过A、B两位置,如图所示。物块在A、B间运动的过程中,受力示意图为( )
A. B.
C. D.
10.(2021八下·香坊期末)如图取A 、B两个弹簧测力计,平放在水平桌而上,按着甲、乙方式,把它们的挂钩挂在一起,甲:静止时A 、B的示数分别为F1和F2;乙:静止时A、B的示数分别为F3和F4。下列说法正确的是( )
A.F1=F2 F3=F4 B.F1 > F2 F3> F4
C.F1< F2 F3< F4 D.F1> F2 F3< F4
11.(2021八下·九龙坡期中)如图甲所示,小陶子在“探究滑动摩擦力的影响因素”后,对实验进行了改进,并做了进一步的研究。他将木块A叠放在足够长的B木板上,一弹簧测力计将木块A固定在左边墙壁上。现在用水平向右的力F把长木板B从右端抽出来,在0~10s内木块A下表面始终在长木板B上,力 F与时间t的关系图象如图9乙所示,长木板B的速度v与时间t的关系图象如图9丙所示,且4~8s内弹簧测力计的示数为2N,则下列说法中正确的是( )
A.0~10s内,木块A受到的摩擦力始终为静摩擦力
B.2~4s内,长木板B所受合力为10N
C.4~8s内,地面对长木板B的滑动摩擦力大小为6N
D.8~10s内,长木板B做减速直线运动,弹簧测力计的示数变大
12.(2021八上·通州期末)F1和F2是作用在同一物体上的两个力,且作用在同一水平直线上。若其中F1=6N,方向是水平向右,且这两个力的合力为16N。关于F2的大小和方向,说法中正确的是( )
A.一定是10N,且方向水平向右 B.一定是22N,且方向水平向左
C.可能是10N,且方向水平向左 D.可能是22N,且方向水平向左
13.(2021八上·浦东期末)如图所示,用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上,正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f,以下说法中正确的是( )
A.正方体受到的摩擦力
B.增大水平力F的大小,正方体始终处于静止状态,摩擦力f也随之增大
C.增大水平力F的大小,正方体始终处于静止状态,摩擦力f可能随之增大
D.增大水平力F的大小,正方体始终处于静止状态,摩擦力f一定不变
14.(2021八下·丹徒期末)如图所示,小球从圆坡上端由静止自由滚下,到达水平面A处撞击木块使之移动至B处,则( )
A.小球在图示最高点时处于平衡状态
B.木块移动过程中,受到的摩擦力逐渐减小
C.木块在竖直方向受一对平衡力的作用
D.该实验说明力是物体运动的原因
15.(2021八下·蚌埠月考)如图所示,水平地面上放置相同材料制成的四个木块,其中两个质量为m的木块间用不可伸长的水平轻绳相连,下面两个木块质量分别为2m和3m现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使四个木块一同水平向右匀速运动,则( )
A.质量为3m的木块与地面间的摩擦力为
B.质量为2m的木块与地面间的摩擦力为
C.轻绳对m的拉力为
D.轻绳对m的拉力为
二、填空题
16.(2021八下·九龙坡期末)牛顿第一定律是在实验基础上经过科学推理得出的,该定律 (选填“能”或“不能”)用实验来直接验证。拍打衣服可除尘,是因为灰尘具有 。
17.(2021八下·曲靖期末)中国将量子通信技术与无人机相结合,造出了全球首款量子无人机。据悉中国的量子无人机质量约为35kg,不受任何天气状况的影响,信号传输极其稳定,最重要的是完全能防止监听。此量子无人机在空中悬停时,其升力为 N,此时无人机受到的合力是 N。
18.(2021九上·肇源开学考)如图甲所示,用水平拉力F向右拉放在粗糙程度相同的水平地面上的A物体,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图象可知,物体0~6s受到的摩擦力是 N,第3s物体受到的合力是 N。
19.(2021八下·濉溪期末)如图所示,用线栓着的小球在AB之间来回摆动(不计空气阻力)。当小球在A点处松开手后,小球处于 状态(选填:“平衡”或“非平衡”);当小球运动到C点处时,由于 ,小球能继续向前摆动;若小球摆动到右边最高处B点时,所受的外力全部消失,则小球将处于 状态(选填:“静止”或“匀速直线运动”)。
20.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和V—t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是 N。
三、作图题
21.(2021·资阳)随着我国近年经济高速发展,各地对教育的投入大大增加,各学校的教育教学环境和条件得到了极大的改善。教室里,传统的木质黑板和毛制黑板刷被新型金属黑板和磁性黑板擦替代,电子白板等多媒体教学设备得到了广泛运用……如图所示,磁性黑板擦A可以吸在竖直金属黑板面上不掉下来,O为黑板擦的重心。请在图中画出黑板擦静止吸附在黑板上时的受力示意图。
22.(2021八下·麻城期中)正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,如图所示。画出此时站在公交车上乘客的受力示意图(力的作用点画在重心O上)。
四、实验探究题
23.(2021八下·翼城期中)小明学习小组设计了如图所示的实验,用表面粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板等器材探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)该实验是通过 来判断阻力对物体运动的影响,这种研究问题的方法是 ;
(2)先后三次将同一小车从斜面的 (选填“同一”或“不同”)高度由静止下滑,这样操作的目的是 ;
(3)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。小车在水平面运动时,水平方向受到了 个力的作用;(忽略空气阻力)
(4)实验中,依次将毛巾、棉布铺在木板上,开始探究小车在三种平面上的运动情况,结果发现小车直接冲出棉布末端,在目前仅有的实验器材基础上,为完成整个实验探究过程,可采取的办法是 (合理即可)。
24.(2021八下·仪征期中)小明在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码.
(1)当卡片静止时,发现拉线不在同一直线上,如图甲,于是他得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,你认为造成这种情况的原因是 ;要得到科学的结论,请你给他提出一条改进建议: ;
(2)实验改进后出现了如图乙平衡现象,他改变一侧钩码的个数使卡片在图示位置失去平衡,说明二力平衡的条件之一是 ;
(3)他将处于平衡状态的卡片转过一个角度,松手后,发现卡片 (选填“旋转”或“翻转”)后恢复平衡,说明 .
25.(2021八下·滨海期中)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”小夏设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做 运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。利用此结论。如果要在拔河比赛中获胜,应该选用下图中的 类型的鞋。
A、 鞋底花纹较深
B、 鞋底花纹较浅
C、 旱冰鞋
(3)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图;
(4)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,小夏得出结论:滑动擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”“错误”)的;
(5)如图,他用力水平加速拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计的示数为 ,木块受到的滑动摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”),木块所受摩擦力的方向水平 。
五、计算题
26.(2021八下·涿鹿期中)重50N的物体紧靠在墙面上,并在100N的压力作用下保持静止:
(1)通过计算求出物体的质量是多少?
(2)当作用的压力增大为200N时,物体所受的摩擦力为多少?(g=10 N/kg)
27.(2021八下·娄底月考)如图所示,一辆装载钢卷的卡车在 3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2 倍,(g取 10N/kg)求
(1)车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向;
(2)卡车和钢卷所受的总重 G总的大小。
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,要使卡车能以 30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
(4)在运输钢卷时,通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上,这是为什么?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】牛顿在总结了伽利略等人的研究成果,得出了:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】牛顿通过实验和推理,总结了力和运动关系的牛顿第一定律。
2.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.司机开车要系安全带,是为了防止在急刹车时,司机由于惯性向前冲出,是为了防止惯性带来的危害,A不符合题意;
B.跳高运动员起跳后,由于运动员有惯性,会继续向上运动,是利用了运动员的惯性来达到一定的高度,B符合题意;
C.坐公交车时,车加速时,人由于惯性,要向后倒,车刹车时,人由于惯性,要向前倾,因此要抓好扶手,是为了防止惯性造成的伤害,C不符合题意;
D.空中下落的石块,速度越来越大,是因为受到竖直向下的重力作用,使其运动状态发生了改变,和惯性无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性使物体保持原有状态,利用惯性使运动的物体继续运动。
3.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.瓶盖上刻有纹线是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,A不符合题意;
B.汽车轮上装有防滑链是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,B不符合题意;
C.轴承中装有滚珠是变滑动为滚动,减小摩擦,C符合题意;
D.守门员戴上防滑手套是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,接触面变光滑,可以减小摩擦力。
4.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】小球沿弧线摆动至B点瞬间,小球的速度为0,此时若小球不再受任何力,根据牛顿第一定律可知,小球的运动状态不再改变,因此小球将静止不动。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态。
5.【答案】B,C
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】对物体进行受力分析,物体受向上的拉力F,向下的重力G,并且拉力的大小和重力的大小相等,方向相反,在一条直线上,二力平衡,因此物体应处于静止状态或匀速直线运动状态,BC符合题意,AD不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】牛顿第一定律给出的结论是,物体的运动是不需要力来维持的,力可以改变物体的运动状态。物体的速度大小或方向发生变化,这就意味着物体的运动状态就发生了改变。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】小明匀速爬杆, 小刚匀速爬绳 ,摩擦力和重力是一对平衡力,小明小刚所受摩擦力等于各自重力大小。重力大的,受到的摩擦力大,故D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】匀速运动,说明受到的是平衡力,根据二力平衡分析。
7.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】将地球仪和底座看成整体,整体受到的重力为(m+M)g,支持力为FN,根据二力平衡的知识得到:FN=(m+M)g。根据牛顿第三定律可知,底座对水平地面的压力等于地面对底座的支持力,则底座对水平地面的作用力大小为(m+M)g,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】将地球仪和底座看作一个整体,根据二力平衡的知识计算出底座受到的支持力,再根据牛顿第三定律计算出底座对地面的作用力。
8.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究二力平衡的条件
【解析】【解答】对A来说,由重物平衡得到,弹簧的拉力大小
则弹簧秤A的读数为1.2N;对B来说,由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小
则弹簧秤B的读数为1.2N,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】弹簧测力计的示数,等于测力计挂钩上拉力的大小。
9.【答案】A
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】由图知道,离开弹簧后,物体在水平面上作匀速直线运动,处于平衡态,即在竖直方向受到重力和支持力;水平方向由于离开弹簧,所以,不会受到弹力,若水平方向只受摩擦力,木块不能做匀速直线运动,所以,根据平衡条件知道,水平方向没有受力,故只有A符合题意。
故答案为:A。
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作摩擦力的示意图,力的作用点在两物体的接触面上,方向与物体的运动方向相反,用字母f表示。
10.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】甲、乙两种情况下,连在一起的两弹簧测力计挂钩之间的作用力都是一对相互作用力,大小相等,所以两种情况下,两弹簧测力计的示数均相等,即F1=F2 ,F3=F4,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
11.【答案】C
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解:A.由图丙可知,4~8s内,B做匀速直线运动,则木块受到的是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的读数为2N,故A错误;
B.由图丙可知,在4~8s内,B做匀速直线运动,拉力F=8N,AB之间的摩擦力为2N,则地面对B的摩擦力为8N-2N=6N,由图丙可知,2~4s内,B做加速运动,由于A和B之间摩擦力的大小为2,B与地面的摩擦力为6N,则B受到的合力为10N-2N-6N=2N,故B错误;
C.由B中分析得出B与地面之间的摩擦力为6N,故C正确;
D.8~10s内,A木块做减速直线运动,此时A处于静止状态,受到的合力为0,由于滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度都没有发生变化,所以A对B的滑动摩擦力不变,故D错误。
故答案为:C。
【分析】首先由A处于静止状态分析出AB之间的摩擦力等于弹簧测力计的读数,因为压力和接触面的粗糙程度没有发生变化,则AB之间的滑动摩擦力不发生变化;其次是判断B与地面之间的摩擦力是利用B做匀速直线运动时受平衡力,拉力等于AB之间摩擦力与B与地之间摩擦力之和;因为压力和接触面的粗糙程度没有发生变化,则B与地之间的摩擦力也不发生变化,然后在逐个进行分析即可!
12.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】F1和F2是作用在同一物体上的两个力,且作用在同一水平直线上,其中F1为6N,方向是水平向右,要使这两个力的合力为16N,则根据同一直线二力合成,F2可能是水平向右,与F1同向,即
也可能是水平向左,与F1反向,即
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同一直线上计算合力,方向相同时,两个力相加,方向相反力相减。
13.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.从图中可以看到,正方体物块处于静止状态,即平衡状态,合力为零;可对物块进行受力分析,水平方向上受到向左的推力F和墙壁对它向右的支持力N,是一对平衡力,即
;而竖直方向上受到的重力G和静摩擦力f,是一对平衡力,即
,摩擦力的方向竖直向上;A不符合题意;
BCD.由A解析可知,
,增大水平力F的大小,物块的重力G大小还是不变,正方体始终处于静止状态,竖直方向上处于平衡状态,竖直方向上还是受到重力、摩擦力的作用,摩擦力的大小还是等于重力的大小,则摩擦力f一定不变,B、C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等,方向相反、作用在同一物体、同一直线上。
14.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.根据题意知道,小球在最高点时受到重力作用,在重力的作用下会向下滚动,不是平衡状态,A不符合题意;
B.木块水平移动过程中,压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,B不符合题意;
C.木块只在水平方向上运动,在竖直方向上木块所受的支持力和重力作用在一条直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力,C符合题意;
D.实验中小球撞击木块,给木块一个力的作用,使木块从A移动到B处;木块运动时受到水平面的摩擦力作用,由运动变为静止,说明力是改变物体运动状态的原因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
15.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】四个木块水平向右匀速运动,把四个木块当作个整体,水平向右的拉力F和总摩擦力f平衡,所以f=F,图中四个木块对地面的压力F总压=G总=(m+m+2m+3m)g=7mg
右边2个木块对地面的压力F右压=(m+3m)=4mg
左边2个木块对地面的压力F左压=(m+2m)g=3mg
因为接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比,所以,右边质量为3m的木块与地面间的摩擦力为f1=
左边质量为2m的木块与地面间的摩擦力为
把质量为m的木块和质量为2m的木块上看作一个整体,整体向右匀速运动,所以轻蝇对m的拉力和质量为2m的木块与地面的摩擦力相等
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
16.【答案】不能;惯性
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】为找不到不受力的物体,所以牛顿第一定律不能直接通过实验得出,它是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论。
拍打衣服时,衣服由静止变为运动,而灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,由于重力的作用而脱离衣服。
【分析】牛顿第一定律通过实验和科学推理得出;物体的惯性使物体保持原有状态。
17.【答案】350;0
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】量子无人机的重力为G=mg=35kg×10N/kg=350N
无人机在空中悬停时,处于平衡状态,受到的升力与重力为一对平衡力,则升力大小等于重力,为350N。
此时无人机处于平衡状态,受到平衡力作用,则合力为零。
【分析】根据物体的质量计算重力,结合二力平衡计算升力;匀速直线运动的物体受到平衡力,平衡力的合力为零。
18.【答案】6;3
【知识点】力与图象的结合;力的合成与应用
【解析】【解答】由图乙v-t图像可知,0~6s物体做加速运动,物体所受的摩擦力是滑动摩擦,在6~9s物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,根据二力平衡可知,物体所受的拉力F和滑动摩擦力大小相等,由图乙F-t图像可知F=6N,即f=F=6N,因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,故0~6s物体受到的摩擦力为6N;由图乙F-t图像可知物体在第3s受到的拉力F=9N,物体受到的f=6N,故物体受到的合力F合=F-f=9N-6N=3N。
【分析】(1)分析图像,由此可知物体的运动状态,从而判断物体的受力情况;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
19.【答案】非平衡;惯性;静止
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】由题意可知,当小球摆回到A点时,小球虽然速度为0,但小球受到的重力和绳子对它的拉力不在同一直线,不是平衡力,小球会在非平衡力的作用下,立即改变小球的运动状态,所以小球在到达A点时,小球处于非平衡状态。
当小球运动到C点处时,小球处于运动状态,由于惯性小球能继续向前摆动。
若小球摆动到B点时,小球的速度为0,细线断开所受的力都消失了,由牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态。
【分析】平衡状态分为两种,一是静止,而是做匀速直线运动;物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系;牛顿第一定律的前提条件为物体不受力,这显然是不能满足的,故牛顿第一定律的得出是靠推理得出的。
20.【答案】3;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用;由图象丙知物体在0-2s内静止,处于平衡状态,在4s-6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态;
由图像乙知:在t=2s时物体受的拉力F=3N,由平衡条件得:摩擦力f=F=3N;
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′=5N,
由平衡条件得摩擦力f′=F′=5N,在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,
在加速度的情况下,由于滑动摩擦力与拉力大小无关,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力为5N。
【分析】根据v-t图像、F-t图像,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】磁性黑板擦A对金属黑板有吸引力的作用,由力的作用是相互的,黑板对磁性黑板擦A也有吸引力F的作用,这个力的方向垂直黑板向左,即水平向左,因磁性黑板擦A在水平方向处于静止状态,故磁性黑板擦A还受到黑板对其施加的水平向右的支持力N的作用,F与N大小相等;磁性黑板擦A受到竖直向下的重力G的作用,由于磁性黑板擦A在竖直方向上处于静止状态,因此磁性黑板擦A还受到金属黑板施加的竖直方向上的摩擦力f的作用,重力G和摩擦力f是一对平衡力,大小相等,黑板擦静止吸附在黑板上时的受力示意图如下所示
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,重力方向竖直向下,摩擦力的方向和相对运动方向相反;静止的物体受到的压力和支持力相反。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】正在向右行驶的公交车上悬挂的安全把手突然向左偏转,此时汽车突然向右做加速运动。已知此时站在公交车上乘客跟汽车底板相对静止,而汽车突然向右做加速运动,则乘客相对于汽车有向左的运动趋势,所以此时乘客会受到一个水平向右的摩擦力,故乘客除受到竖直向下的重力、底板竖直向上的支持力作用外,还一定受到水平向右的摩擦力作用,如图所示:
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作摩擦力的示意图,力的作用点在两物体的接触面上,方向与物体的运动方向相反,用字母f表示。
23.【答案】(1)小车在水平面上运动的距离;转换法
(2)同一;使小车到达水平地面时的初速度相同
(3)惯性;一
(4)减小斜面倾斜角度(合理即可)
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)实验中通过小车在水平面通过的距离来判断阻力对物体运动的影响,因为物体受到的阻力越大,物体通过的距离会越小,这种研究方法是转换法。
(2)实验中应让小车从斜面的同一高度静止滑动,才能控制小车到达水平面的速度相同。
(3)小车到达水平面后能继续向前运动,是因为小车具有惯性,要保持原来的运动的状态向前运动。小车在水平方向上只受到一个阻力的作用。
(4)小车从斜面冲下后,直接冲出棉布末端,是因为小车冲到水平面时的速度太大了,那么应减小斜面的倾斜程度,小车在同一高度静止冲到水平面时速度减小,在水平面上通过的距离减小,这样不会冲出棉布表面。
【分析】(1)小车受到的阻力越小,运动的越远,提现了转换法的思想;
(2)探究阻力对物体运动的影响时,小车从相同高度滑下,目的是使小车进入水平面时的速度相同;
(3)小车受到的阻力越小,运动的越远;推理得,小车不受到摩擦力时。会一直运动下去;
(4)小车滑出末端,应该减小小车的速度,减小倾斜角。
24.【答案】(1)卡片重力太大;换轻质卡片(或增大对卡片的拉力)
(2)两个力大小相等
(3)旋转;二力平衡必须作用在同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)由于卡片受到竖直向下的重力,由于重力的影响,使拉线不在同一直线上;可选用轻质卡片或增大对卡片的拉力,可减小或消除重力对实验的影响,从而得出科学的结论.
(2)实验改进后出现了如图乙平衡现象,他改变一侧钩码的个数使卡片在图示位置失去平衡,说明二力平衡的条件之一是两个力大小相等;
(3)当硬卡片静置后,将硬卡片转过一个角度,硬卡片不能处于平衡状态,要发生旋转,所以当两个力不在同一直线上时,两个力不是平衡力.
【分析】(1)该实验探究二力平衡条件,应该尽量减小重力,选择质量比较小的物体从而减小对实验的影响;
(2)改变力的大小,可以通过加减砝码实现,当两边的砝码数量相同时,物体才会静止,说明二力平衡的的条件之一为两个力大小相等;
(3)纸片在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察纸片的运动状态,这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在同一条直线上。
25.【答案】(1)必须;匀速直线
(2)乙丙;A
(3)丁
(4)错误
(5)等于;向右
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)弹簧测力计必须拉着木块,沿着水平面做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数与摩擦力的示数相等;木块做匀速直线运动,利用了二力平衡的原理。
(2)压力相同时,接触面粗糙程度不同,故只能是乙丙;如果要在拔河比赛中获胜,靠的是摩擦力,摩擦力大的,容易取胜,故答案为:A,压力相同,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大。
(3)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是丁,因为乙丙相比,木板的接触面光滑,摩擦力小的是乙,而甲、乙、丁相比,接触面的粗糙程度相同,压力最小的是丁,故丁是摩擦力最小的。
(4)甲与丁相比,压力不同,接触面的的面积也不同,故多个变量,不能得出结论。
(5)待测力计示数稳定后,木块静止,对木块受力分析,其受到向左的拉力,必然受到了向右的摩擦力,是平衡力,故摩擦力的大小等于2N;摩擦力的方向向右。
【分析】(1)物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力等于摩擦力;
(2)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)减小摩擦力可以通过减小接触面粗糙程度、减小压力和变滑动摩擦为滚动摩擦的方式来减小;
(4)物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,与速度和接触面大小无关;
(5)改进实验装置后,木板只要与木块发生相对运动即可,对速度没有要求。
26.【答案】(1)解:由G=mg得,m===5kg
答:物体的质量是5kg
(2)解:物体在竖直方向上重力和摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,所以作用力增大时,物体依然保持静止状态,重力和摩擦力仍然是一对平衡力,所以摩擦力大小不变,所以f=G=50N
答:当作用的压力增大为200N时,物体所受的摩擦力为50N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出物体的质量。
(2)物体静止时处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,据此进行解答。
27.【答案】(1)解:由于卡车在平直的公路上匀速直线行驶,卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即f=F=3000N
因为牵引力水平向左,所以摩擦力水平向右。
(2)解:卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,即f=0.2G,则卡车和钢卷所受的总重的大小为G总= =15000N
(3)解:当卡车卸掉300kg的钢卷后,300kg的钢卷重力G1=m1g=300kg×10N/kg=3000N
总重力G2=G总-G1=15000N-3000N=12000N
阻力f′=0.2G2=0.2×12000N=2400N
继续匀速直线运动,牵引力F′=f′=2400N
(4)解:在运输钢卷时,通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上,防止停车时钢卷由于惯性继续向前运动,将驾驶室压坏,出现事故。
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力的大小
【解析】【分析】(1)汽车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力;
(2))结合汽车受到的阻力与重力的关系求解重力即可;
(3)同理,结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力;
(4)物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
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