沪科版八年级物理第七章 力与运动定向攻克
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、两个作用在一条直线上的力F1、F2。当F1=18牛、F2=8牛,它们的合力是 ( )
A.一定是26牛 B.一定是10牛
C.26牛或10牛 D.缺少条件,无法判断
2、一个做匀速直线运动的物体,如所受的各力突然消失,则物体( )
A.仍做匀速直线运动 B.继续向前运动,且速度越来越慢
C.慢慢停下来 D.立即静止
3、水平传送带上重叠放置甲乙两个木块,如图所示,两木块随传送带一起向右做加速直线运动;运动到A点处,甲乙一起滑下传送带,在粗糙的地面上一起向右滑行;滑行到B点与墙壁相撞后,乙马上向左运动,最终甲乙在C点停止运动,从B运动C的过程中,甲相对于乙向右滑动一段距离s0。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
①在传送带上运动的过程中,甲受到的摩擦力小于传送带对乙的摩擦力
②从A点运动到B点的过程中,甲受到向左的摩擦力
③从B点运动到C点的过程中,乙一直做减速直线运动
④从B点运动到C点的过程中,甲一直做加速直线运动
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
4、在光滑的水平面上有一个重为200牛的小车,以1米/秒的速度匀速前进,维护它运动所需要力的大小是( )
A.100牛 B.50牛 C.200牛 D.0牛
5、在以下四个实验中,与“探究摆动周期与哪些因素有关”实验,运用相同科学方法的是( )
A.研究光的传播路径和方向时,引入“光线”概念
B.研究同一直线上二力合成时,引入“合力”概念
C.研究力的作用效果与作用点有关时,保持力的大小和方向不变
D.研究音叉的微小振动,振动的音叉接触水面水花四溅
6、下列关于运动和静止的说法中正确的是( )
A.月亮相对地球是静止的
B.歼﹣15歼击机在航母上滑行起飞过程中是匀速直线运动
C.在轨道上运行的人造地球卫星是匀速直线运动
D.高铁在平直的轨道上匀速行驶是匀速直线运动
7、如图是一列在平直轨道上以270km/h行驶的高铁的某节车厢,车顶用绳子悬挂着质量为0.5kg的铁球,忽略空气阻力,若剪断绳子,铁球在下落过程中,受到竖直向上的力的大小为( )
A.0.5N B.5N C.50N D.0N
8、如图所示,是重庆八中宏帆中学趣味运动会的“趣味球”项目,这个项目要求同学们同时用力拉着圆布的边绕,通过有节奏的收、放,让球在布上跳动,若忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球在上升过程中不受力
B.球上升到最高点时速度为零,处于平衡状态
C.球脱离圆布后向上运动是因为受到向上的力
D.圆布托着球从最低点向上加速运动过程中,布对球的支持力大于球的重力
9、如图的各种生活现象中不属于利用惯性的是( )
A.紧固锤头 B.不再蹬地滑板车继续前进
C.安全气囊 D.跳远助跑
10、如图所示,利用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在水平桌面上运动,下列选项中一定是平衡力的是( )
A.木块受到的摩擦力与木块对弹簧测力计的拉力
B.木块受到的摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力
C.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力
D.木块所受到的重力与桌面对木块的支持力
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)
1、甲、乙两车质量相同,分别从同一直线上的M、N两点同时朝同一方向出发,它们的s-t图像分别如图(a)(b)所示。若两车则甲车的惯性______乙车的惯性(选填“大于”“等于”或“小于”);经过6秒,甲、乙相距9米,则甲车6秒内行驶的距离为______米,M、N两点间的距离可能为______米。
2、小明上完体育课后,拿出一瓶矿泉水。
(1)用一根细绳拉着空矿泉水瓶在光滑的桌面上做匀速圆周运动,空矿泉水瓶受到的 ______(选填“是”或“不是”)平衡力;
(2)若小明用手握住竖直的矿泉水瓶不动,然后逐渐增大握瓶子的力,则该瓶子受到的摩擦力大小 ______(选填“变大”、“变小”、或“不变”)。生产生活中都存在摩擦,如果没有摩擦,会发生什么情况,请举一例 ______;
(3)空矿泉水瓶竖直放置在水平桌面上,用手推瓶子的上部,瓶会倒,而推瓶子的下部,瓶会移动,这表明力的作用效果跟力的 ______有关。
3、如图是世界上最长的跨海大桥——我国港珠澳大桥的一部分。该桥全长为55千米,某车以50千米/时的运动速度匀速通过整个大桥需______小时,以车为参照物,车内的乘客是______(选填“运动”或“静止”)。在某段直线运动过程中,不计空气阻力,该车受到的摩擦力为1000N,则该车的牵引力为______牛,该车在水平方向上所受合力大小为______牛。
4、如图是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,其目的是让小车到达斜面底部时______相同,从而让小车在粗糙程度不同的平面上运动。通过小车在平面上运动的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果不受力,将永远做______。
5、在5N水平向右的拉力作用下,木块在桌面上以的速度向右作匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力______(大于、小于、等于)5N,如果突然撤去拉力,木块将______。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、有一质量为5千克的物体,在大小为10牛的水平拉力F作用下,以2米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动,其s-t图像如图所示。求:
(1)该物体在A、B间通过的路程s;
(2)物体受到的重力;
(3)当物体受到的拉力方向不变、大小减小为8牛时,物体所受合力的大小。
2、竖直向上抛出重为4牛的小球,若小球在运动中受到的空气阻力大小始终为0.1牛,求小球在上升过程中所受的合力及方向。
3、在平直公路上向东做匀速直线运动的汽车,设车重为2.5×104N,所受的阻力为车重的0.2倍。试分析汽车所受力的方向及所受力的大小。
4、某热气球等装备的质量是140kg,所装货物的质量是60kg,在空中沿竖直方向匀速下降时,受到的空气浮力(浮力方向竖直向上)为1800N,设气球在上升和下降时所受空气浮力和空气阻力的大小保持不变。(g=10N/kg)求:
(1)热气球等装备和所装货物的总重力是多少?
(2)当热气球等装备和货物在空中沿竖直方向匀速下降时,所受的空气阻力是多少?
(3)要让热气球竖直匀速上升,应从气球上向外抛出多重的货物?(浮力方向竖直向上)
5、质量为10千克的物体,在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动,物体受到地面对它的摩擦力为物体所受重力的0.2倍,求
(1)物体受到的重力。
(2)物体受到的水平拉力。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做______运动,这么做是为了根据______原理,保证弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;
(3)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,小明得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的。此探究过程中存在的问题是______;
(4)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(5)小明对实验装置进行改动,如图戊,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计______(选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。此时木块所受到的摩擦力的方向为______(水平向左/水平向右),施力物体是______。(选填“地面”、“长木板”或“弹簧测力计”)
2、小军在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图所示,一端带有固定滚轮的长木板固定不动,铁块和木块底面积相同,物块通过细线与弹簧测力计相连(忽略滚轮摩擦,细线拉直时,拉力大小为弹簧测力计示数),请完成下列问题:
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做________运动时,木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)当进行能测出了滑动摩擦力条件的操作后,比较甲乙两次实验,可以得出在接触面积相同时,滑动摩擦力与__________有关;
(3)比较乙丙两次实验发现弹簧测力计的示数不同,请根据此现象提出一个可探究的科学问题______。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
当两个力的方向相同时,合力为
F合1=F1+F2=18N+8N=26N
当两个力的方向相反时,合力为
F合2=F1-F2=18N-8N=10N
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2、A
【详解】
一个做匀速直线运动的物体,如所受的各力突然消失,由牛顿第一定律,物体将保持原来运动的状态的性质,物体将会匀速直线运动,故选A。
3、B
【详解】
①在传送带上运动的过程中,两木块一起向右做加速直线运动,分析乙物体受力情况,加速运动受非平衡力,传送带对乙向右的摩擦力大于甲对乙向左的摩擦力,甲对乙的摩擦力等于乙对甲的摩擦力(这两个力是相互作用力)。因此甲受到的摩擦力小于传送带对乙的摩擦力,故①正确;
②运动到A点处,甲乙一起滑下传送带,在粗糙的地面上一起向右滑行,乙受到向左的摩擦力做减速运动,所以甲相对于乙有向右运动的趋势,甲受到向左的摩擦力,故②正确;
③从B点运动到C点的过程中,接触面粗糙程度不变、压力大小不变,乙受到的摩擦力等于从A点运动到B点时的摩擦力,摩擦力的方向与运动方向相反,故乙仍做减速直线运动,故③正确;
④从B运动C的过程中,甲相对于乙向右滑动一段距离s0,所以甲相对于乙向右运动,即甲也一直做减速直线运动,故④错误;
综上①②③正确,④错误。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4、D
【详解】
要使小车以1米/秒的速度匀速前进,则小车必须受平衡力作用,即合力为零;由于光滑的水平面摩擦力为零,则维护它运动不需要外力,小车靠惯性前进,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5、C
【详解】
“探究摆动周期与哪些因素有关”实验用了控制变量法。
A.研究光的传播路径和方向时,引入“光线”概念,是运用的理想模型法,“光线”实际并不存在,为了研究的方便,用带箭头的直线来描述光的传播路径和方向,故A不符合题意;
B.研究同一直线上二力合成时,引入“合力”概念,是运用等效替代的方法,用一个力代替多个力产生相同的效果,故B不符合题意;
C.研究力的作用效果与作用点有关时,保持力的大小和方向不变,是运用的控制变量法,当研究的物理量与多个因素有关时,需要用到控制变量法,故C符合题意;
D.研究音叉的微小振动,振动的音叉接触水面水花四溅,是运用的转换法,将音叉的微小振动放大,便于观察,故D不符合题意。
故选C。
【点睛】
6、D
【详解】
A.以地球为参照物,月亮相对地球发生了位置的变化,所以是运动的,故A错误;
B.歼﹣15在起飞时速度由0增加到300km/h,速度变大,不是做匀速直线运动,故B错误;
C.在轨道上运行的人造地球卫星,其运动方向在不断地改变,做曲线运动,故C错误;
D.高铁在平直的轨道上匀速行驶速度不变,运动的路线是直线,所以是匀速直线运动,故D正确。
故选D。
7、D
【详解】
铁球和车厢一起向右做匀速直线运动,处于平衡状态;若剪断绳子,铁球在下落过程中,忽略空气阻力,铁球只受到竖直向下的重力的作用,所以竖直向上的力的大小为0。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8、D
【详解】
A.球在上升过程中受到重力的作用,故A错误;
B.物体处于平衡状态时,受力平衡;但球上升到最高点时速度为零,只受到重力的作用,因而不是平衡状态,故B错误;
C.球脱离圆布后向上运动是由于惯性要保持原来的运动状态继续向上运动,球脱离圆布后,布对球就不再有力的作用。故C错误;
D.物体加速运动时,所受合力的方向与运动方向一致,所以圆布托着球从最低点向上加速运动过程中,布对球的支持力大于球的重力,故D正确。
故选D。
9、C
【详解】
A.当人的手握着锤柄迅速向下运动碰到阻碍时,锤柄突然停止运动,而锤头由于惯性还要继续向下运动,于是就紧紧套在锤柄上了,人就是利用这一惯性现象把锤头紧套在锤柄上的,故A不符合题意;
B.原来滑板处于运动状态,所以不蹬地时由于惯性滑板还可以继续向前滑,利用这一点可以使滑行更轻松,故B不符合题意;
C.当汽车出现紧急情况时,突然刹车,车上的人由于惯性还要继续向前运动,有可能造成极大伤害,因此要安装安全气囊,防止人向前运动而撞伤,这是防止惯性造成的危害,不是利用惯性,故C符合题意;
D.跳远时先助跑,这样起跳后由于惯性人还要以原来的速度继续向前运动,从而跳的更远,故D不符合题意。
故选C。
10、D
【详解】
A.木块受到的摩擦力与木块对弹簧测力计的拉力,作用在两个不同物体上,不是平衡力,故A不符合题意;
B.木块受到的摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力,虽然两个力作用在同一物体上,但是不知木块是否做匀速直线运动,因此无法判断二力是不是平衡力,故B不符合题意;
C.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力,是物体间的相互作用力,故C不符合题意
D.木块所受到的重力与桌面对木块的支持力,使木块在竖直方向上保持静止,是平衡力,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、等于 4 17或1
【详解】
[1]惯性的大小与质量有关,甲、乙两车质量相同,两车的惯性相等。
[2][3]由s-t图像可知,甲、乙两车均做匀速直线运动,6s内甲车通过的路程为s甲=4m,乙车通过的路程为s乙=12m,若甲车在前,即乙车追甲车,M、N两点间的距离为
sMN=s乙-s甲+9m=12m-4m+9m=17m
若乙车在前,即甲车追乙车,M、N两点间的距离为
sMN=s甲+9m-s乙=4m+9m-12m=1m
所以MN两点的距离可能是17m,也可能是1m。
2、不是 不变 如果没有摩擦,那么人就抓不稳手把,刹不了车 作用点
【详解】
(1)[1]用一根细绳拉着空矿泉水瓶在光滑的桌面上做匀速圆周运动,矿泉水瓶的运动方向始终在改变,因此矿泉水瓶受到非平衡力的作用。
(2)[2][3]手握瓶子静止在空中,瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,因为瓶子的重力不变,所以在逐渐加大握瓶子的力时,该瓶子受到的摩擦力的大小不变;如果没有摩擦,那么人就抓不稳手把,刹不了车;运动的自行车在没有摩擦时,没有力改变自行车的运动状态,自行车总保持原来的匀速直线运动状态,不能停下来。
(3)[4]矿泉水瓶放在桌面上,用手推上部,瓶会倒,而推下部,瓶会移动,力的作用点不同,产生的效果也不同,这表明力的作用效果跟力的作用点有关。
3、1.1 静止 1000 0
【详解】
[1]由可得,车通过整个大桥的时间
[2]以车为参照物,车内的乘客与车之间的位置没有发生改变,因此乘客是静止的。
[3]该车匀速行驶时处于平衡状态,车受到的牵引力和摩擦力是平衡力,大小相等,已知该车受到的摩擦力为1000N,则车受到的牵引力为1000N。
[4]该车做匀速直线运动,其受到水平向前的牵引力,同时受到水平向后的摩擦阻力,二力在同一直线上,方向相反,则此时该车在水平方向上所受合力大小为
F合=F牵-F阻=1000N-1000N=0N
4、速度 匀速直线运动
【详解】
[1]实验中,让同一辆小车从同一个斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车在平面上开始运动的速度相同.
[2]实验中,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,可推理得出:在理想情况下,运动的物体如果不受外力,将永远做匀速直线运动。
5、等于 做减速运动
【详解】
[1][2]在5N水平向右的拉力作用下,木块在桌面上以5m/s的速度向右作匀速直线运动,木块处于平衡状态,受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等;如果突然撤去拉力,木块由于惯性仍然会向前运动,由于水平方向上只受到摩擦力,所以木块的速度变小,即木块做减速运动。
三、计算题
1、(1)6m;(2)49N;(3)2N
【详解】
解:(1)物体在A、B间通过的路程s为:
(2)物体受到的重力
=5kg×9.8N/kg=49N
(3)物体匀速直线运动时,根据二力平衡条件知道
由于滑动摩擦力大小不变,由合力的概念得
答:(1)该物体在A、B间通过的路程为6m;
(2)物体受到的重力为49N;
(3)物体所受合力的大小为2N。
2、4.1N,竖直向下
【详解】
小球向上运动时,受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力,所以
F合=4N+0.1N=4.1N
合力的方向竖直向下。
3、见解析
【详解】
在平直的公路上匀速行驶的汽车,在水平方向上受牵引力和阻力作用,它们是一对平衡力;平衡力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上;所以汽车所受牵引力F方向向东,阻力f方向向西,此时
F=f=0.2G车=0.2×2.5×104N=5×103N
在竖直方向上受重力和支持力,它们是一对平衡力;平衡力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则
F支=G=2.5×104N
答:汽车所受牵引力F方向向东,阻力f方向向西,大小都为5×103N;汽车所受重力G的方向竖直向下,支持力方向竖直向上,大小都为2.5×104N。
4、 (1)2000N;(2)200N;(3)400N
【详解】
(1)总重力为
(2)竖直匀速下降时,物体做匀速直线运动,受力平衡,此时竖直向上的浮力与竖直向上的阻力之和等于竖直向下的重力,即
所以空气的阻力
(3)竖直匀速上升时,物体受力平衡,但此时阻力竖直线下,则
此时总重力为
抛出货物的重力为
答:(1)热气球等装备和所装货物的总重力是2000N;(2)当热气球等装备和货物在空中沿竖直方向匀速下降时,所受的空气阻力是200N;(3)要让热气球竖直匀速上升,应从气球上向外抛出400N的货物。
5、(1)98N(2)19.6N
【分析】
根据“质量为10千克的物体,在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动”可知吗,本题考查质量与重力的关系、二力平衡,根据重力计算公式、二力平衡的条件进行求解。
【详解】
(1)物体的重力:
G=mg=10kg×9.8N/kg=98N
(2)因为物体受到地面对它的摩擦力为物体受重力的0.2倍,所以物体受到的摩擦力:
f=0.2G=0.2×98N=19.6N
因为物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力,所以水平拉力:
F=f=19.6N
答:(1)物体受到的重力为98N。
(2)物体受到的水平拉力为19.6N。
四、实验探究
1、匀速直线 二力平衡 压力 接触面粗糙程度 错误 没有保持压力一定 丁 A 不一定 水平向右 长木板
【详解】
(1)[1][2]滑动摩擦力难以直接测量,当物体在水平面上做匀速直线运动时,物体在水平面上所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡,此时物体受到的摩擦力等于拉力。故实验中弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做匀速直线运动,其原理为二力平衡。
(2)[3]比较甲、乙实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,故是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关。
[4]比较乙、丙实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,故是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[5][6]比较甲、丁实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,受力面积也不同,不符合控制变量法设计要求,无法得出与受力面积是否有关的结论。故是错误的,没有控制压力一定。
(4)[7]由于滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,如图所示,在木板表面,丁的压力最小,其次是甲、乙,则
乙与丙压力相同,但丙的接触面更粗糙,则
故所受滑动摩擦力最小的是丁。
(5)[8]木块处于静止状态,在水平面上所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,故摩擦力的大小与弹簧测力计A的大小相等。
[9]由于拉动木板时,木块处于静止状态,木块的运动状态与木板运动状态无关,故不一定要匀速拉动。
[10]木块处于静止状态,在水平面上所受的拉力与摩擦力是一对平衡力,而弹簧测力计A的对木块的拉力是水平向左的,根据二力平衡可知,摩擦力应水平向右。
[11]木块受到的滑动摩擦力是与木板发生相对运动产生的,故施力物为木板。
2、匀速直线 压力 滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
【详解】
(1)[1]当绳子拉着木块作匀速直线运动时,根据二力平衡,拉力与木块所受滑动摩擦力大小相等,绳子拉力大小与弹簧测力计的示数,即此实验中需控制木块作匀速直线运动。
(2)[2]由甲乙两次实验,甲实验中只有木块在木板上滑动,乙实验中木块上加有铁块,即木块对长木板的压力比甲实验的压力大,两实验的接触面粗糙程度相同,可探究得结论:滑动摩擦力与压力有关。
(3)[3]由乙丙两次实验,物块对长木板的压力相同,乙实验中是木块与木板的摩擦,丙实验是铁块与木板的摩擦,即接触面粗糙程度不同,因此可探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。