北师大版物理八年级下册第七章 运动和力定向测试
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、小华在观摩自行车走钢丝表演后做了一个模型,如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车对绳的拉力与绳对钩码的拉力是一对相互作用力
B.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对相互作用力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
2、如图所示,左、右两边对木块的压力都等于F,夹在中间的木块A静止,当两边的压力F都减小到原来的一半时,木块A恰好匀速下滑,此时,木块A所受的摩擦力的大小( )
A.增大到原来的2倍 B.减小到原来的一半
C.和原来的一样大 D.无法确定
3、如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(mp<mQ)的两个木块,按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动,则下列关系式正确的是( )
A.F1>F2 B.F2=F3 C.F3=F4 D.F3<F4
4、与1N的力的大小相当的是( )
A.托起一个苹果所用的力 B.一头大象的体重
C.一名中学生的体重 D.托起一只蚂蚁所用的力
5、在空气中飞行的足球受力情况是( )
A.受重力和阻力 B.只受重力
C.受重力和向上升的力 D.受重力和向下落的力
6、关于弹簧测力计的使用方法中,错误的是( )
A.使用弹簧测力计前应先校零
B.弹簧测力计只能竖直使用
C.物体对弹簧测力计拉力不能超过其量程
D.使用弹簧测力计测量时,应使弹簧伸长的方向与拉力的方向一致
7、一个物体受到两个力F1和F2的作用,两个力的大小分别是20 N和30 N,且在同一直线上,则这两个力的合力大小是( )
A.—定是10 N B.一定是50 N C.可能是 0 N D.可能是 10 N
8、人在骑自行车前进时,下列说法中正确的是( )
A.地面对前轮的摩擦力向后,后轮的摩擦力也向后
B.地面对前轮的摩擦力向后,后轮的摩擦力向前
C.地面对前轮的摩擦力向前,后轮的摩擦力也向前
D.地面对前轮的摩擦力向前,后轮的摩擦力向后
9、如图是常见的小汽车,下列有关说法中正确的是( )
A.轮胎上有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
B.汽车关闭发动机后,由于受到惯性作用还能继续向前行驶
C.小汽车加速行驶时,发动机的动力不等于汽车受到的阻力
D.小汽车匀速拐弯时,它的运动状态没有发生改变
10、如图所示,测力计与物体处于静止时,测力计的示数为 .当测力计与物体一起做一下四种运动时,下列说法正确的是( )
A.加速向上运动,测力计的示数等于
B.加速向下运动,测力计的示数等于
C.向下做匀速直线运动,测力计的示数等于
D.向下做匀速直线运动,测力计的示数小于
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、利用图示的装置可以探究重力方向的特点.实验时将铁架台放在水平桌面BC上,用细线将铁球悬挂在铁架台的O点,缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角,观察到的现象是 ,根据这一现象初步得到结论是:重力的方向总是 .
2、如图所示是用斜面、木板、棉布、毛巾、小车做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。
为了使小车到达水平面的初速度相同,每次让小车从同一斜面的同一高度自由下滑。若小强按照图①②③的顺序进行实验,则他可得出的结论是:小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),小车在水平面上运动的距离越 (选填“长”或 “短”)。
3、如图所示,两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起。甲重10N放住地面上;乙重5N被吊在空中,它们均保持静止。若不计弹簧及细绳的重量,弹簧受到的拉力为 ,甲物体受到的合力为 .
4、用大小为10N的水平推力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,桌子受到的摩擦力 (选填“小于”“等于”或“大于”)10N,桌子受到的合力是 .假如运动的物体所受的一切外力同时消失,它将 .
5、建筑工人利用悬挂重物的细线来确定墙壁是否竖直,这是因为重力的方向是 ;“不倒翁”之所以不易倾倒,是因为它的 较低,稳度较好;将钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个 (选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”)。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、某电动汽车在平直的公路上运动,其速度与时间图像如图所示。已知小车的质量为950kg,在平直公路上运动时,汽车所受阻力为车重的0.05倍,则:
(1)从第4s到第10s,汽车运动了多远的距离?
(2)汽车做匀速直线运动时,牵引力多大?
2、质量为6×103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,求:
(1)汽车所受重力的大小;
(2)汽车在1min内通过的路程;
3、有一辆汽车连货共重2.5×105N,到达一座桥时,司机在桥头发现一块如图所示的牌子.
(1)通过计算说明司机能否安全将车开过桥去?
(2)若不能安全过桥,试问司机至少要卸下多少N的货物才可以安全通过?(g=10N/kg)
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行探究,实验步骤如下:
①金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数,实验相关数据如表:
实验序号 台式测力计示数F1 /N 金属盒总重力G/N 弹簧测力计示数F2/N
① 4.8 4.8 1.8
② 3.2 1.2
③ 4.8 6.4 1.8
(1)此实验根据 原理测出摩擦力的大小;
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变 (选填“压力”或“重力”);
(3)请你补齐上表中空格处的数据,其值为 N;
(4)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下______不是其优点;
A.不需要匀速拉动 B.测力计示数稳定
C.实验更容易操作 D.实验原理更合理
(5)比较实验步骤 (填表中的实验序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关;
(6)本实验中弹簧测力计示数的大小还与以下______有关。
A.拉纸的速度
B.纸面粗糙程度
C.金属盒与纸的接触面积
2、在“探究重力和质量的关系”时:
(1)如图所示,把不同质量的钩码依次挂在弹簧测力计上,分别读出它们的大小记在下面的表格中,并计算出每次重力和质量的比值,根据上述实验与数据,得出结论如下: ;
质量m/kg 重力G/N 重力和质量的比值
0.10 1.0 10
0.20 2.0 10
0.30 3.0 10
(2)由上一题可知,在一般情况下g为定值,但经过科学家的精确测量,g值一般取9.8N/kg,但在地球上不同位置仍有差异。下表为各个不同城市的g值大小,观察分析表中提供的数据,回答下列问题:
地点 g值大小 地球纬度 地点 g值大小 地球纬度
赤道 9.780 0° 广州 9.788 23°06’
武汉 9.794 30°33’ 上海 9.794 31°12’
北京 9.801 39°56’ 纽约 9.803 40°40’
莫斯科 9.816 55°45’ 北极 9.832 90°
g值相同的城市是 ;
g值相差最大的两地是 ;
试猜想g值变化的原因可能是 。
(3)家在广州的的小明,利用假期到北京去旅游,他将一瓶矿泉水从广州带到了北京,则这瓶矿泉水的重力 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A.自行车对绳的拉力与钩码的重力没有作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,A不符合题意;
B.钢丝对自行车的支持力等于自行车和所挂物体的重力的和,不等于自行车的重力,不是一对相互作用力,B不符合题意;
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力满足二力平衡的四个条件,是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上,两个等大反向的力作用在同一物体上,即位平衡力,作用在不同物体上即为相互作用力。
2、【答案】C
【解析】【解答】解:水平方向左右挡板对A的压力是一对平衡力,同时在竖直方向,A受到的重力和摩擦力也是一对平衡力,当压力减小时,由于木块A恰好匀速下滑,所以A受到的力仍然是平衡力,所以此时A受到的摩擦力和重力仍然是一对平衡力,故摩擦力的大小仍然等于重力,大小不变.
故答案为:C.
【分析】对A进行正确的受力分析:此时A受四个力的共同作用:作用于挡板的压力、重力和摩擦力;此时A静止,所以A受到的力是平衡力.
3、【答案】C
【解析】【解答】滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关;
A.甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mp<mQ,则F=G=mg
所以,P对地面的压力要小于Q对地面的压力,即物体受到摩擦力的关系为f甲<f乙
因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F1<F2
A不符合题意;
B.乙、丙两图中,接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同,且mQ<mQ+mp
由F=G=mg
丙图中物体对接触面的压力较大,所以物体受到摩擦力的关系为f乙<f丙
因物体在水平面上做匀速直线运动,则推力等于摩擦力,所以F2<F3
B不符合题意;
CD.丙、丁两图中,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,改变了接触面积的大小,但摩擦力大小不变,且物体做匀速直线运动,所以推力大小不变,即F3=F4
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及物体间的压力有关;在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,则物体受到的滑动摩擦力越大;根据二力平衡条件分析推力的大小。
4、【答案】A
【解析】【解答】解:
A、托起一个苹果所用的力约为1N,此选项符合题意;
B、一只大象所受的重力4×104N左右,此选项不符合题意;
C、一名中学生的体重应该在500N左右,此选项不符合题意;
D、托起一只蚂蚁所用的力约为0.001N,此选项不符合题意.
故选A.
【分析】先估计选择项中给出的物体的质量,再根据质量算出个物体的重力,被托起时所用的力等于物体的重力,选出物体被托起时所用的力最接近1N的物体.
5、【答案】A
【解析】【解答】解:在空气中飞行的足球,受到重力作用,还受到空气阻力的作用;故BCD错误;A正确;
故选A.
【分析】(1)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体;其中受到力的作用的物体叫受力物体;对别的物体施加了力的物体叫施力物体.
(2)地球附近的物体都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力.
6、【答案】B
【解析】【解答】解:A、使用弹簧测力计之前要观察指针是否指在0刻线处,不在0刻线的要调零.此选项正确,不符合题意;
B、弹簧测力计可以沿竖直方向使用,也可以沿水平或其它方向使用.此选项错误,符合题意;
C、使用弹簧测力计时,所测量的力不能超过其最大量程,否则会损坏测力计.此选项正确,不符合题意;
D、使用弹簧测力计测量时,应使弹簧伸长的方向与拉力的方向一致,挂钩不要与外壳摩擦.此选项正确,不符合题意.
故选B.
【分析】弹簧测力计的正确使用方法:
(1)首先看清弹簧测力计的量程,也就是弹簧测力计上的最大刻度即弹簧测力计的测量范围.加在弹簧测力计上的力,不能超出这个范围.
(2)认清弹簧测力计上最小刻度值,即每一小格表示多少N,以便用它测量时可以迅速读出测量值.
(3)测量前要把指针调到零点,读数时,视线要与指针相平.
(4)测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,不可用力猛拉弹簧或让弹簧测力计长久受力,以免损坏.
7、【答案】D
【解析】【解答】一个物体受到两个力F1和F2的作用,且在同一直线上,若两个力方向相同,则合力F合=F1+F2=20N+30N=50N;若两个力方向相反,则合力的大小为F合=F2-F1=30N-20N=10N,方向与较大力的方向相同,D符合题意;ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】在力的合成中,作用在同一直线上的两个力,当方向相同时其合力最大,合力大小等于两个力的大小之和;当方向相反时其合力最小,合力大小等于两个力的大小之差;如果两个力的方向不在同一条直线上,则其合力介于最大的合力与最小的合力之间.
8、【答案】B
【解析】【解答】解:因为摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反,
运动员骑自行车加速前进,后车轮相对地面做向后运动,因此所受摩擦力方向向前,
前车轮被动向前运动,因此所受地面摩擦力方向向后.
故选B.
【分析】根据摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反这一知识点去分析即可.后轮是动力轮,后轮与地面接触处,后轮相对地面向后运动,所以地面相应给后轮一个向前的摩擦力.前轮受到向后的摩擦力而转动.
9、【答案】C
【解析】【解答】A.轮胎上有凹凸不平的花纹是为了增大接触面粗糙程度,增大摩擦,A不符合题意;
B.惯性是物体的性质不是力,不能说受到属性的作用,B不符合题意;
C.小汽车加速行驶时,受非平衡力作用,发动机的动力不等于汽车受到的阻力,C符合题意;
D.小汽车匀速拐弯时,它的运动方向发生变化,运动状态发生改变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】接触面的凹凸的花纹可以增大摩擦力;.惯性是物体保持原有状态的性质;加速运动的物体,受到的力不平衡。
10、【答案】C
【解析】【解答】A.让测力计与物体一起加速向上运动,物体受到的力不是平衡力,此时测力计的示数大于物体的重力,A不符合题意;
B.让测力计与物体一起加速向下运动,物体受到的力不是平衡力,此时测力计的示数小于物体的重力,B不符合题意;
C.让测力计与物体一起向下做匀速直线运动,物体受到的力是平衡力,此时测力计的示数等于物体的重力,C符合题意;
D.让测力计与物体一起向下做匀速直线运动,物体处于匀速直线运动状态,物体受到的力是平衡力,此时测力计的示数等于物体的重力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】匀速直线运动状态属于平衡状态,物体所受的合力为0,弹簧测力计的示数等于物体的重力。
二、填空题
1、【答案】OA始终与水平面BC垂直;竖直向下
【解析】【解答】解:实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角,0A始终与水平面BC垂直,据此可以判断出重力的方向是竖直向下的.
故答案为:0A始终与水平面BC垂直;竖直向下.
【分析】重力的方向总是竖直向下的,重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器.与重锤线平行的线或面都是竖直的,与重锤线垂直的线或面都是水平的.
2、【答案】大;短
【解析】【解答】若小强按照图①②③的顺序进行实验,由图可知三次实验中接触面不同,小车运动的距离逐渐减小,则小车受到的阻力越大,小车在水平面上运动的距离越短。
【分析】接触面越粗糙,受到的摩擦力越大,物体运行的距离越短。
3、【答案】5N;0
【解析】【解答】甲、乙都静止,都是平衡状态,甲、乙受力分析如图:
甲:G甲=F+FN
乙:G乙=F;F是弹簧施加的拉力
故弹簧拉力为5N;甲静止,处于平衡状态,合力为0.
【分析】搞清楚平衡力的条件:两个力作用在一个物体上,且大小相等,方向相反,并且在同一直线上,同时要学会应用;要会应用平衡状态求解受力情况,物体处于平衡状态,合力为0。
4、【答案】等于;0N;做匀速直线运动
【解析】【解答】解:(1)用大小为10N的水平推力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,说明桌子处于静止状态,受到平衡力的作用,即在水平方向上,推力与静摩擦力是一对平衡力;故摩擦力等于推力的大小,即10N;
桌子受到四个力的共同作用:重力和支持力是一对平衡力;推力和摩擦力是一对平衡力,所以桌子所受的合力为0N;(2)假如运动的物体所受的一切外力同时消失,物体将保持原来的速度和运动方向做匀速直线运动;
故答案为:等于;0N;做匀速直线运动.
【分析】生活中物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用,分析准确哪个力和哪个力才是平衡力很关键;根据牛顿第一定律可得到,如果物体所受的一切外力同时消失,物体将保持静止或匀速直线运动状态.
5、【答案】竖直向下;重心;轮轴
【解析】【解答】由于重力的方向总是竖直向下的,故建筑工人利用悬挂重物的细线来确定墙壁是否竖直。
不倒翁的质量的分布是不均匀的,下部的密度大,所以不倒翁的重心很低,稳度比较大。
钥匙在使用时绕中心轴转动,所以属于轮轴,轮轴是杠杆的一种变形。
【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,物体的重心越低,底面积越大,物体越稳定,相反,物体的重心越高,底面积越小,物体越不稳定。
三、计算题
1、【答案】(1)解:由图可知,从第4s到第10s,汽车做匀速直线运动,速度的大小v=10m/s,由公式 可得汽车运动的距离为s=vt=10m/s×(10-4)s=60m
答:从第4s到第10s,汽车运动了的距离为60m
(2)解:汽车所受重力为G=mg=950kg×10N/kg=9500N
汽车做匀速直线运动时,所受阻力与牵引力为一对平衡力,汽车做匀速直线运动时,牵引力为F牵=F阻=0.05G=0.05×9500N=475N
答:汽车做匀速直线运动时,牵引力为475N。
【解析】【分析】 (1)、由图像已知速度和时间,根据公式 求得路程。
(2)、已知物体的质量,根据公式G=mg 求得重力,物体做匀速直线运动时受到的是平衡力。
2、【答案】解:(1)汽车的重力G=mg=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N;
答:汽车的重力是6×104N.
(2)汽车在1min内通过的路程S=Vt=10m/s×60s=600m;
答:汽车在1 min内通过的路程600m.
【解析】【解答】(1)汽车的重力G=mg=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N;
答:汽车的重力是6×104N.
(2)汽车在1min内通过的路程S=Vt=10m/s×60s=600m;
答:汽车在1 min内通过的路程600m.
【分析】(1)汽车的质量是已知的,根据G=mg求出汽车的重力;
(2)汽车的速度和时间都是已知的,根据S=Vt求出汽车的行驶路程;
3、【答案】(1)解:桥能承受的最大重力:
G=mg=20×103kg×10N/kg=2×l05N<2.5×105N,
所以汽车不能安全通过
答:司机不能安全将车开过桥去
(2)解:至少需要卸下的货物重:
△G=2.5×105N﹣2×l05N=5×l04N
答:司机至少要卸下5×l04N的货物才可以安全通过
【解析】【分析】(1)明确指示牌的含义,利用G=mg求得桥能承受的最大重力,与车的重力对比即可;
(2)桥能承受的最大重力与车的重力的差值即为需要卸下的货物重.
四、实验探究
1、【答案】(1)二力平衡
(2)压力
(3)4.8
(4)D
(5)①③
(6)B
【解析】【解答】(1)在实验中拉动白纸运动时,金属盒始终处于静止状态,根据二力平衡条件,金属盒受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以拉力与摩擦力的大小相等。
(2)实验步骤②使用氢气球,由于氢气球向上拉金属盒,所以金属盒对白纸的压力变小,但其本身的重力不变。
(3)第二次实验中,氢气球系在金属盒上,保持了总重力不变,而改变了压力大小,来探究摩擦力与压力大小的关系,所以第2次实验,金属盒的总重力仍为4.8N。
(4)由于摩擦力大小与物体运动速度无关,所以在实验中,若拉动白纸时,操作比较方便,可以不做匀速直线运动,而金属盒始终处于静止状态,拉力与摩擦力平衡,测力计示数会很稳定便于读数,但无论是抽动白纸还是拉动金属盒做匀速直线运动,都是根据二力平衡条件来测量摩擦力的,但是实验原理是相同的。
故答案为:D。
(5)探究摩擦力与重力的关系时,应保持压力不变,改变总重力,根据此要求,只有①③能满足。
(6)摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,本实验中测力计示数的大小还与纸面粗糙程度有关。
故答案为:B。
【分析】(1) 金属盒始终处于静止状态,根据二力平衡条件,金属盒受到的摩擦力与拉力是一对平衡力 。
(2)重力是由于地球吸引而产生的力,质量不变,重力不会改变。
(3)质量不变,重力不会改变。
(4) 摩擦力大小与物体运动速度无关, 只与压力大小和接触面粗糙程度有关,实验原理是不会改变的。
(5)探究摩擦力与重力的关系时,应保持压力不变,改变总重力 。
(6)摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关 。
2、【答案】(1)重力与质量的比值一定
(2)武汉与上海;赤道与北极;纬度越高g值越大
(3)变大
【解析】【解答】(1)从实验数据中可以获取信息,当物体的质量由0.10kg依次增大到0.30kg时,物体所受到的重力依次为1.0N、2.0N、3.0N;每一次物体所受重力与质量的比值为:10N/kg,所以可以得出的结论是:重力与质量的比值一定。
(2)从数据表格2中可以获取信息,g值都为9.794N/kg是武汉与上海,所以武汉与上海这两个城市的g值相同。
从实验数据中还可以得出g值最大是9.832N/kg(北极)、g值最小的是9.780N/kg(赤道),故g值相差最大的两地是:赤道与北极。
从实验数据中还可以看出:随着g值的不断增大,相应位置的纬度值也在不断的增大,故猜想g值变化的原因可能是:纬度越高g值越大。
(3)由表格中数据知,地理纬度不同,g的数值不同;质量大小与位置无关,故质量不变;由于位置发生了变化,g也会改变,从广州到北京g变大,故重力变大。
【分析】(1)质量不同的物体重力不同,质量越大重力越大,两者比值为定值;
(2)g的取值与所处的位置有关,纬度越高,g越大;
(3)重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,重力大小与质量的关系为G=mg。