7.4 探究物体受力时怎样运动
第2课时 力与运动的关系
知识点 1 非平衡力和物体运动状态的变化
1.如所示是冬奥会上速滑运动员过弯道时的场景,此过程中运动员的运动状态
(选填“改变”或“不变”)。
2.如0所示,一个单摆由A点静止释放摆到B点又往回摆动。当它摆到B点时,受到
力和 力两个力的作用,这两个力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
知识点 2 力与运动的关系
3.下列关于力与运动的说法中正确的是( )
A.物体运动就一定会受到非平衡力的作用
B.物体静止就不会受到力的作用
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
D.物体受到力的作用时,运动状态一定改变
4.围绕地球做匀速圆周运动的卫星( )
A.一定受平衡力 B.可能受平衡力
C.受非平衡力 D.无法确定
5.物体从高空竖直下落的过程中,前一阶段下落的速度不断增大,后一阶段保持匀速下降,物体在前后两阶段的受力情况分别是 ( )
A.重力大于空气阻力,重力小于空气阻力
B.重力大于空气阻力,重力等于空气阻力
C.重力小于空气阻力,重力大于空气阻力
D.重力始终大于空气阻力
6.一个物体只受到两个力的作用,且这两个力的“三要素”完全相同,那么这个物体 ( )
A.处于静止状态或匀速直线运动状态
B.运动状态一定会改变
C.一定做匀速直线运动
D.一定处于静止状态
7.(2020徐州)如1所示,用气球、夹子、吸管和胶带制成“喷气火箭”。把封口的夹子松开后,气球在轨道上从起点A向右冲出,最后停在B点,下列关于气球整个运动过程的说法正确的是 ( )
A.一直做加速运动 B.先加速后减速
C.做匀速直线运动 D.先减速后加速
8.某次演练中,直升机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如2所示。下列判断中正确的是 ( )
A.在0~t1时间内,伞兵受到的重力小于阻力
B.在t1~t2时间内,伞兵受到的重力等于阻力
C.在t2~t3时间内,伞兵受到的阻力不断增大
D.在t2~t3时间内,伞兵受到的阻力保持不变
9.重为1×104 N的车厢,在1×103 N的水平拉力的作用下沿水平路面做匀速直线运动,那么车厢受到的阻力是 N。若拉力增大,则车厢运动的速度将 (选填“增大”“不变”或“减小”);若拉力减小,则车厢运动的速度将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
10.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。照相机每隔一定的时间曝光一次,记录下物体的位置。两个质量相同的小球甲、乙,均从位置a竖直下落到位置b,它们的频闪照片如3所示。试根据照片分析:甲球做的是 运动;乙球受到的阻力
(选填“大于”“小于”或“等于”)甲球受到的阻力。
11.4是投掷实心球的场景,实心球在D位置静止。
(1)实心球从A到B的过程中,是否受到平衡力的作用 。判断依据是 。
(2)实心球从C到D的过程中,是否受到平衡力的作用 。判断依据是 。
(3)实心球在 位置受到平衡力的作用。
12.用弹簧测力计悬挂一个重10 N的物体,由静止开始竖直向上运动。物体的v-t图像如5所示,则测力计在0~t1时间内的拉力F1 10 N,t2~t3时间内的拉力F3 10 N。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
13.如6甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图像可知,当t=1 s时,物体处于 (选填“静止”“匀速直线运动”或“加速运动”)状态,物体受到的摩擦力为 N。
(2)当t=3 s时,物体处于 (选填“静止”“匀速直线运动”或“加速运动”)状态,物体受到的推力为 N。
(3)当t=5 s时,物体处于 (选填“静止”“匀速直线运动”或“加速运动”)状态,物体受到的摩擦力为 N。
考|题|展|示
14.(2021怀化)某人用水平方向的力推物体,使物体在粗糙程度相同的水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.人对物体的推力大小等于水平地面对物体的摩擦力大小
B.若增大推力,物体仍做匀速直线运动
C.若撤去推力,物体所受摩擦力增大
D.若撤去推力,物体的运动状态不会发生改变
答案
7.4 探究物体受力时怎样运动
第2课时 力与运动的关系
1.改变 2.重 拉 不是 3.C
4.C 围绕地球做匀速圆周运动的卫星其速度大小不变,但运动方向时刻在改变,故所受的力一定是非平衡力。
5.B
6.B 当物体受平衡力作用时,才会处于静止状态或匀速直线运动状态;根据二力平衡条件可知,当两个力的三要素完全相同时,由于二力的方向相同,因此不是一对平衡力。
7.B
8.D 从图像中可以看出:0~t1时间内,速度在增大,则重力大于阻力;t1~t2时间内,速度在减小,则重力小于阻力;t2~t3时间内,速度不变,则重力等于阻力,重力不变,所以阻力不变。
9.1×103 增大 减小 10.匀速直线 小于
11.(1)否 小球的运动方向和运动速度的大小都发生了变化
(2)否 小球运动速度的大小发生了变化 (3)D
12.大于 小于 根据题意可知,物重G=10 N,物体由静止开始竖直向上运动,由图像可知,0~t1时间内,物体向上做加速运动,则合力的方向向上,此时拉力大于重力,即F1大于10 N;t1~t2时间内物体做匀速直线运动,物体所受合力为零,此时拉力等于重力,即F2=10 N;t2~t3时间内物体向上做减速运动,合力的方向向下,此时拉力小于重力,即F3小于10 N。
13.(1)静止 1 (2)加速运动 (3)匀速直线运动 由v-t图像可以看出,在0~2 s内,物体的速度为0,所以此时物体处于静止状态,物体受到的摩擦力等于推力1 N;物体在2~4 s时间内速度增加,所以物体做加速运动,由F-t图像可知,此时推力为3 N;物体在4~6 s时间内运动速度不变,做匀速直线运动,受到平衡力的作用,所以物体所受的摩擦力等于推力,即2 N。
14.A 物体在水平地面上做匀速直线运动,即在水平地面上受力平衡,因此人对物体的推力等于水平地面对物体的摩擦力,故A正确;
由于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,增大推力,摩擦力不变,物体将做加速运动,故B错误;
若撤去推力,摩擦力的大小不会发生变化,故C错误;
若撤去推力,物体只受摩擦力的作用,物体将做减速运动,故D错误。7.4 探究物体受力时怎样运动
第1课时 二力平衡
知识点 1 二力平衡
1.下列运动的物体处于平衡状态的是 ( )
A.正在升空的火箭
B.突遇情况急刹的汽车
C.正在斜坡上加速上冲的自行车
D.蹲在电线上静止的小鸟
知识点 2 探究二力平衡的条件
2.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(1)设计的实验装置如所示,探究方案中研究的对象是 ,若在小车两端的小盘里加不同质量的砝码,则是用于探究两个力的 对物体平衡的影响。
(2)小车应放在较 (选填“光滑”或“粗糙”)的桌面上进行实验,可减小 对小车运动状态的影响。
(3)实验中保持F1与F2相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将无法在此位置平衡。设计此实验步骤是为了 。
3.如所示的四幅图中,F1和F2是物体所受的两个力,其中F1和F2是一对平衡力的图是 ( )
知识点 3 二力平衡条件的应用
4.王亮同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,实验中用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板上做 运动,此时,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。这个做法利用了 的知识。
5.一个小孩用20 N的水平推力推桌子,桌子未被推动,则桌子受到的摩擦力 ( )
A.大于20 N B.等于20 N
C.小于20 N D.以上均有可能
6.一辆重为1.5×104 N的某品牌小汽车,当它以60 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为2000 N,那么汽车受到的阻力为 N;当它停在水平路面上时,它受到的支持力为 N。
7.如所示是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的频闪照片(图中的小圆圈表示物体),其中可能受到平衡力作用的物体是 ( )
8.丹顶鹤每年都会从北方迁徙到南方的滩涂越冬。如所示,一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下的方向匀速滑翔,此过程中,空气对它作用力的方向 ( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.与运动方向相同 D.与运动方向相反
9.如所示,用细线拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B.木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对平衡力
C.木块对水平地面的压力和水平地面对木块的支持力是一对相互作用力
D.木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力
10.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速上爬和匀速下滑时,他受到的摩擦力分别为f1和f2,则( )
A.f1方向向下,f2方向向上,且f1=fB.f1方向向上,f2方向向下,且f1>fC.f1方向向上,f2方向向上,且f1=fD.f1方向向上,f2方向向上,且f1 N。
12.如所示是一个在水平地面上静止的排球,请画出排球受力的示意图。
13.如甲所示是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在两线端挂上相同的钩码,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。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一定角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是探究 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图甲所示的情况下,小华下一步的操作是 。
(4)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 (填字母)。
A.减小了摩擦对实验结果的影响
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.小卡片容易扭转
考|题|展|示
14.(2021邵阳)小芳同学站在教室的水平地面上,下列两个力是一对平衡力的是 ( )
A.小芳受到的重力和她对地面的压力
B.小芳对地面的压力和地面对她的支持力
C.小芳受到的重力和地面对她的支持力
D.以上都不是
答案
7.4 探究物体受力时怎样运动
第1课时 二力平衡
1.D
2.[教材信息题P57图7-38] (1)小车 大小 (2)光滑 摩擦力
(3)探究不在同一直线上的两个力能否平衡
3.B 图A中两个力不是作用在同一直线上,故不是一对平衡力;
图B中两个力作用在同一物体上,作用在同一直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力;
图C中两个力的大小不相等,故不是一对平衡力;
图D中两个力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力。
4.匀速直线 二力平衡
5.B 物体静止时受到的摩擦力是静摩擦力,由于推力与静摩擦力二力平衡,大小相等,推力是20 N,所以静摩擦力也等于20 N。
6.2000 1.5×10小汽车在水平路面上做匀速直线运动,在水平方向上受到的力为平衡力,只受阻力和牵引力,二力大小相等,均等于2000 N。停在水平路面上时,小汽车在竖直方向上受到的力为平衡力,只受支持力和重力作用,二力大小相等。
7.D 四幅不同的运动轨迹照片反映了物体不同的运动状态。A中物体做曲线运动;B、C中的两物体在任意相等的时间内通过的路程不相等,说明它们做的都是变速直线运动;而D中物体在相等的时间内通过的路程相等,说明此物体做匀速直线运动,所以该物体处于平衡状态,受平衡力作用或不受力。
8.A 丹顶鹤正沿直线朝斜向下的方向匀速滑翔,处于平衡状态,则丹顶鹤所受的重力和空气对它的作用力是一对平衡力;因为重力方向始终竖直向下,故空气对它的作用力方向竖直向上。
9.C 由图知,细线对木块的拉力方向斜向上,木块受到的摩擦力方向水平向左,所以木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力不在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
木块对细线的拉力和细线对木块的拉力,分别作用在细线和木块两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
木块对水平地面的压力和水平地面对木块的支持力,分别作用在水平地面和木块两个物体上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;
木块对细线的拉力和手对细线的拉力,作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
10.C 运动员双手紧握竹竿匀速上爬和匀速下滑时,均处于平衡状态,运动员在竖直方向受到重力和摩擦力的作用,根据平衡条件可知,摩擦力与重力大小相等,方向相反,所以f1方向向上,f2方向向上,且f1=f2,故C正确。
11.3 墙壁对物块乙的拉力F2=2 N,方向向左;乙相对于地面静止,受力平衡,水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可知,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为2 N,摩擦力方向水平向右;以甲为研究对象,它受到向右的拉力为5 N,同时受到地面对它的摩擦力和乙对它的摩擦力,二力之和为5 N,所以地面对甲的摩擦力为f=5 N-2 N=3 N。
12.如图所示
13.(1)相反 钩码的数量
(2)不能 不在同一直线上的两个力能否平衡
(3)把小卡片剪为两半 (4)A
14.C 小芳受到的重力和她对地面的压力,它们的方向都是竖直向下的,且分别作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
小芳对地面的压力和地面对她的支持力,这是一对相互作用力,故B错误;
小芳受到的竖直向下的重力和地面对她的竖直向上的支持力,这两个力大小相等、方向相反,作用在同一物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确,D错误。
