北师大版八年级下 第七章 运动和力
一、单选题
1.如图所示,小华同学酷爱滑板运动。在他玩滑板的过程中,关于几个力学问题的思考,下列说法正确的是( )
A.玩滑板时尽量降低重心是为了增加板对地的压力
B.人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
C.滑板底部安装轮子是为了用滚动代替滑动从而减小摩擦力
D.滑板在地面滑行是因为人和滑板受到惯性力的作用
2.媛媛用水平向右的力推静止在水平地面上的桌子,推力F的大小以及桌子的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示,则( )
A.在0~6s内,推力小于摩擦力
B.在第7s时,桌子处于平衡状态
C.在6~8s时,桌子受到的摩擦力为12N
D.当桌子受到摩擦力为10N的时候,桌子不一定做匀速直线运动
3.如图所示,把两个质量均为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中错误的是( )
A.弹簧测力计可以测量不是水平或竖直方向的力
B.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
C.弹簧测力计的分度值为0.2N,两个钩码的总重力为1N
D.称钩码重力前,需把弹簧测力计在竖直方向调零,还要来回拉动挂钩几次
4.如图,在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小龙将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时用F=20N的拉力拉着长木板在粗糙水平面上向左做直线运动,经过3s移动了60cm。则( )
①实验时必须匀速拉动长木板
②长木板受到的重力和地面对长木板的支持力是一对平衡力
③弹簧测力计的示数小于20N
④A所受支持力等于A的重力
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确
5.下列数据中,你认为最接近实际的是( )
A.初中生所受重力约为50N
B.让人感觉舒适而温暖的教室内温度约为25℃
C.教室内空气的质量约为50kg
D.学生在校园内步行的速度约为5m/s
6.如图 所示,小明与小红都穿上了旱冰鞋站在平地上,相互用双手击掌推对方。下列说法中正确的是( )
A.小明对小红的推力的方向是指向小明后退方向的
B.小明对小红的推力使小明速度发生了改变
C.小明先对小红施加推力,小红后对小明施加推力
D.小明对小红的推力与小红对小明的推力是相互的
7.下列受力示意图中,正确的是( )
A. B. C. D.
8.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
9.下列对有关数据的估测,与实际情况相符的是( )
A.中学生的重力约为500N
B.一枚鸡蛋的质量约500g
C.教室门的高度约为2.5dm
D.自行车正常骑行速度约30m/s
10.图的四幅图中,通过增大压力的方法增大摩擦力的是( )
A.用力握紧球拍 B.滚动轴承
C.车轴加润滑油 D.鞋底有花纹
二、填空题
11.2020年4月12日清晨,我国航母编队首次穿越宫古海峡开展训练,向作战舰艇迈出关键步。当舰载机在甲板上着陆时由于惯性会继续向前滑行,需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止,这说明力能改变物体的______,在此过程中舰载机受到合力______(选填“向前”或“为零”或“向后”)。
12.如图所示,扫把静立于水平地面主要是利用了______原理。
13.月球对它表面附近的物体也会产生引力,即月球对表面物体产生的重力,这个引力大约是地球对地面附近同一物体引力的。一个连同随身装备共90kg的宇航员,在月球上的质量为 ________kg,受到月球给他的重力约为 _________N。(g=10N/kg)
14.雾霾天气里,快速行驶的B车司机看到不远处的A车后立即刹车,由于 __仍撞到A车,造成追尾事故。事故中,A车司机依靠 __保护了自身安全,B车司机依靠 _____(后两空均选填“安全带”或“汽车头枕”)保护了自身安全。
15.交通安全关系千家万户,认真观察,发现为提醒司机朋友,在道路旁边设置了“雨(雪)天路滑,减速慢行”的温馨警示牌.
(1)请你就上面的提示提出一个科学探究的问题________________________________;
(2)为探究上述问题,在设计实施方案时,你认为要采取的物理方法是_________(选填“等效替代法”、“控制变量法”、“转换法”).
三、综合题
16.阅读短文,回答下列问题。
汽车安全带
现代社会汽车大量增加,我国2017年生产各种汽车2300多万辆,在促进经济发展的同时,汽车交通事故频繁发生。汽车安全带是用于保护驾乘人员的装置,尤其在行驶中会起到很大的作用。如图甲。安全带结构一般由软带等部分组成。汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
①当汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系上安全带可以有效防止驾乘人员由于______而造成伤害;
②汽车制动过程中速度越来越慢,说明力可以改变物体的______;
③下列说法正确的是______;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起到保护作用
④发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像是______。
A. B. C. D.
17.阅读短文回答问题:
微重力
2016年4月6日凌晨1点38分,“实践十号”卫星成功升空。这是空间科学战略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中国第一个专用的微重力实验卫星。
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
要想造出失重的环境,可以让物体自由坠落,如自由坠落的电梯、飞机等,不过这只带来短暂的失重,而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境,这些家伙在不停地坠落,却又一直没有掉落到地面,这真是好极了!
那么问题来了,太空不都是失重环境吗?这个微重力又是怎么回事?
微重力就是微小的重力吗?显然不是!
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。
根据G=mg,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。
那么,大众媒体所说的微重力又是怎么回事呢 通常我们说的微重力环境,它其实跟地球引力的关系不是那么大,因为它主要是由其它外在因素造成的,如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在航天器内的走动,以及重力梯度等等。
要想获得微重力环境,最好的当然是大型空间站,但它们通常都很贵。而微重力落塔的微重力持续时间太短。中科院微重力实验室的百米微重力实验落塔,自由下落提供的微重力环境只能持续约3.6s,而且每天只能进行2次实验。
相比之下,“实践十号”卫星的条件就好得多。它使用化学电池供电,因为无人而且任务时间相对短,就不需要考虑对接和人类活动等等干扰;又因为使用化学电池,所以不需要展开太阳翼。此外,它作为返回式卫星还有一个优点:机动性很高。可以说,以返回式卫星为基础的“实践十号”科学卫星,不只是未来空间站的补充,更有不可替代的作用。
同学们也许知道失重环境中,水滴是一个近乎完美的球体。还有许多诸如此类在太空环境中表现出来的不同于地面上的现象,因此,在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,显得非常有意义。
(1)失重状态下的人造地球卫星___________(选填“受到”或“不受”)重力。
(2)一个重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为___________N。
(3)“实践十号”微重力水平为10-5g,空间站的微重力水平一般为10-3g,___________(选填“实践十号”或“空间站”)的微重力环境更好。
18.我国生产的无人机世界领先,应用领城广泛,如图(a)所示为深受广大航拍爱好者喜爱的“YU-2”型无人机,如表所示是有关它的一些飞行参数。
型号 YU-2
动力系统 电动
质量
最大上升速度
最大下降速度
最大水平飞行速度
最大飞行海拔高度
最长悬停时间
卫星定位 GPS
(1)无人机竖直匀速升空时,地面相对无人机是______(选填“上升”、“静止”或“下降”)的,求:该无人机在空中悬停时受到的升力F______;
(2)无人机在空中A点接收到自动返航指令后,将从A点沿ABCD航线自动返回至起点D,如图(b)所示。结合表中资料信息,假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行,求:该无人机从A点返回至D点所需的时间t______。
19.如图所示的电动自行车,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。制造自行车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如下表所示:
材料技术指标 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 强
密度(kg/m3) 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
(1)若让你设计制造强度高并且轻便的电动自行车你选择表中的 _____材料。
(2)若车架的体积为5×10-3m3,则车架的质量是多少kg?( )
(3)这种车架的重力是多少?( )
试卷第1页,共3页
试卷第2页,共2页
参考答案:
1.C
【详解】
A.玩滑板时尽量降低重心是为了增加人的稳定性,不能增加压力;故A错误;
B.人对滑板的压力,受力物体是滑板;对人的支持力,受力物体是人,压力和支持力不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故B错误;
C.用滚动代替滑动可以减小摩擦,因此滑板底部安装轮子是利用了滚动代替滑动可以减小摩擦力;故C正确;
D.人和滑板在地面滑行,由于惯性继续向前滑行,滑板停下来是因为受到摩擦力,而不是惯性消失,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】
A.由v-t图像可知,0~6s内,桌子的速度为0,处于静止状态,受到的推力等于静摩擦力,故A错误;
BCD.由v-t图像可知,6~8s内桌子做匀加速运动,处于非平衡状态,8s后木块A做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件和F-t图像可得
f=F=10N
因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与运动的速度无关。在6~8s内,桌子做匀加速直线运动,桌子受到的摩擦力仍然为10N,故BC错误,D正确。
故选D。
3.B
【详解】
A.弹簧测力计的可以测量竖直方向上的力,也可以测水平方向上的力,也可以测倾斜方向上的力,故A正确,不符合题意;
B.使弹簧测力计内的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,不是钩码的重力,故B错误,符合题意;
C.由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1N;当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数,则钩码的重力
G=F示=1N
故C正确,不符合题意;
D.测量物体重力前,由于重力是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零;测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】
①将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿着水平向左运动,不一定要木板做匀速直线运动,故①错误;
②地面对长木板的支持力等于长木板和木块的总重力;长木板受到的重力小于地面对长木板的支持力,不是一对平衡力,故②错误;
③实验时用F=20N的拉力拉着长木板在粗糙水平面上向左做直线运动,长木板受水平地面和木块A的摩擦力,则
fA与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,所以弹簧测力计的示数小于20N,故③正确;
④A静止不动,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故④正确。
故选B。
5.B
本题考查物理量的估测,根据所学知识和生活中的常见量分析求解。
【详解】
A.初中生的质量约为50kg,所受重力约为500N,故A项不符合题意;
B.让人感觉舒适而温暖的教室内温度约为25℃,故B符合题意;
C.空气的密度在1.3kg/m3左右。教室的长、宽、高分别在9m、8m、3.5m左右,教室中空气的质量约为
故C不符合题意。
D.学生在校园内步行的速度约为1.5m/s,故D不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】
A.小明对小红的推力的方向是指向小红后退方向,故A错误;
B.小红受到小明的推力,使小红速度发生了改变,故B错误;
CD.小明对小红的推力和小红对小明的推力属于相互作用力,两个力是同时产生的,故C错误,D正确。
故选D。
7.B
【详解】
A.物体静止在斜面上,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和平行于斜面向上的摩擦力,图中缺少摩擦力的示意图,故A错误;
B.物体在斜面上自由滑下,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和平行于斜面向上的摩擦力,故B正确;
C.沿斜面向下推动物体,此时物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、平行于斜面向下的推力和平行于斜面向上的摩擦力,图中缺少摩擦力的示意图,故C错误;
D.物体靠惯性滑上斜面,不受推力的作用,只受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和平行于斜面向下的摩擦力,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】
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
故ABC错误,D正确。
故选D。
9.A
【详解】
A.中学生质量约50kg,重力约500N,故A符合题意;
B.一枚鸡蛋的质量约50g,故B不符合题意;
C.教室门的高度约为2m,故C不符合题意;
D.自行车正常骑行速度约5m/s,故D不符合题意。
故选A。
10.A
【详解】
A.用力握紧球拍在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A符合题意;
B.滚动轴承内圈与外圈之间用滚动代替滑动减小了摩擦力,故B不符合题意;
C.滴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.鞋底刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
11. 运动状态 向后
【详解】
[1][2]舰载机在拉力的作用下由运动到停止,这说明力改变了物体的运动状态。此过程中舰载机不是处于平衡状态,所受的合力不为0,而向前冲时,由于受到向后的拉力才停住,所以受到的合力是向后的。
12.二力平衡
【详解】
扫把能竖立时处于静止状态,此时受到的重力和地面对扫把的支持力是一对平衡力,大小相等。
13. 90 150
【详解】
[1]因为质量与所处的空间位置无关,所以,该宇航员连同随身装备在月球上的质量为90kg。
[2]宇航员连同随身装备在地球上受到的重力
受到月球给他的重力
14. 惯性 汽车头枕 安全带
【详解】
[1] 一切物体都具有惯性,汽车B刹车后由于惯性仍撞到汽车A。
[2] 在车辆发生追尾时,A车辆上的人身体的下半部分会迅速向前运动,而上半部分由于惯性会落在后面,头和颈部向后倒,因此A车司机依靠汽车头枕保护了自身安全。
[3] 而B车追尾后,车速慢下来了,而车上的人身体由于惯性会向前倾倒,所以B车上的安全带将对乘客起保护作用。
15. 湿的路面上的摩擦力是否比干的路面上的摩擦力小 控制变量法
【详解】
(1)“雨(雪)天路滑,减速慢行”的温馨警示牌.可以看出,雨(雪)天时,地面的摩擦力小,所以可提出科学探究的问题:湿(雨、雪)的路面上的摩擦力是否比干的路面上的摩擦力小.
(2)影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度,当研究摩擦力与接触面的粗糙程度时,应控制压力不变.所以为探究上述问题,在设计实施方案时,要采取的物理方法是控制变量法.
16. 惯性 运动状态 C B
【详解】
[1]当汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,车从运动变成静止,驾乘人员会由于惯性向前运动,那么系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。
[2]力可以改变物体的形状和运动状态,汽车制动过程中速度越来越慢,即运动状态在变化,受到摩擦力的作用,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]A.由题意可知,当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,那么汽车突然拐弯时,即车辆行驶状态急剧变化时,软带被拉紧,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了安全,安全带不是系得松一些,应该是系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动,会被锁住,故C正确;
D.汽车突然启动时,人由于惯性,向后倾,这时不需要安全带的保护,安全带没有对人起到保护作用,故D错误。
故选C。
[4]发生碰撞前,安全带对人是有拉力的,发生碰撞时,安全带对人的拉力开始增大,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,安全带对人的拉力开始减小,到最后软带固定在某一个位置上,拉力大小稳定。
故选B。
17. 受到 94 实践十号
【详解】
(1)[1]由材料可知,即使是距离地球几百千米的人造地球卫星也受到重力。
(2)[2]由材料可知,一个重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为
(3)[3]“实践十号”微重力水平为10-5g,空间站的微重力水平一般为10-3g,根据G=mg可知,物体在实践十号上所受重力更小,所以实践十号的微重力环境更好。
18. 下降 11N 160s
【详解】
(1)[1]无人机竖直匀速升空时,以无人机为参照物,地面离无人机越来越远,即地面相对无人机是下降的。
[2]无人机的重力
G=mg=1100×10-3kg×10N/kg=11N
因为无人机在空中悬停时处于平衡状态,此时无人机受到的重力和升力是一对平衡力,所以无人机在空中悬停时受到的升力
F=G=11N
(2)[3]图(b)可知,无人机在空中A点接收到自动返航指令后,从A点沿ABCD航线自动返回至起点D的过程中,先从A到B上升
300m-200m=100m
再从B到C水平飞行
800m-100m=700m
再从C到D下降300m,由表中数据可知,无人机的最大上升速度为4m/s,则无人机以最大速度从A到B匀速上升100m所需要的时间
由表中数据可知,无人机的最大水平飞行速度为20m/s,则无人机以最大速度水平匀速从B到C所需要的时间
无人机的最大下降速度为3m/s,则无人机以最大速度匀速下降300m所需要的时间
则无人机从A点返回至D点所需的时间
t=tAB+tBC+tCD=25s+35s+100s=160s
19. 碳纤维 8kg 78.4N
【详解】
(1)[1]选择碳纤维材料,碳纤维的强度高,体积相同时,碳纤维的密度小、质量小,车更轻便。
(2)[2]这种车架的质量
m=ρV=1.6×103kg/m3×5×10-3m3=8kg
(3)[3]车架的重力
G=mg=8kg×9.8N/kg=78.4N
答:(1)设计制造强度高并且轻便的电动自行车选择表中的碳纤维材料;
(2)若车架的体积为5×10-3m3,则车架的质量是8kg;
(3)这种车架的重力是78.4N。
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