第七章 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.2020年12月1日23时,“嫦娥五号”成功着陆月球,成为我国第三个月面软着陆的探测器。着陆器和上升器组合体要像跳伞运动员一样在月球上空完成一系列高难度动作:减速、调整、悬停和自由下落。关于组合体的自由下落过程,下列说法正确的是 ( )
A.若以月球表面为参照物,上升器是静止的
B.若以月球表面为参照物,着陆器是运动的
C.若以着陆器为参照物,上升器是运动的
D.若以地球为参照物,组合体是静止的
2.如图所示,北京大兴国际机场航站楼设计精巧,拥有“五指廊”结构,寓意“凤凰展翅”。普通成年人以正常步行速度从中央大厅O走到A登机口,需要的时间大约为8 min,请你根据图片信息估测A、B两登机口之间的距离最接近 ( )
A.900 m B.450 m C.90 m D.45 m
3.前行的公交车内,某时刻悬挂在横杆下的拉手突然向公交车的右侧飘起,公交车正在 ( )
A.直行急加速 B.直行急刹车
C.向左急转弯 D.向右急转弯
4.一个物体受一对平衡力的作用,在光滑水平面上做匀速直线运动。若它所受的这对平衡力突然消失,则物体 ( )
A.立即停止运动
B.运动速度越来越大
C.速度减慢,最后停止
D.仍做匀速直线运动
5.对于静止在水平轨道上的“复兴号”列车,下列分析中正确的是 ( )
A.列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对相互作用力
B.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对相互作用力
C.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
D.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
6.某条平直公路上甲、乙两车的s-t图像如图所示,由图像可知 ( )
A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.甲车的速度为10 m/s,乙车的速度为2 m/s
C.经过6 s,甲、乙两车相距2 m
D.经过5 s,甲、乙两车通过的路程均为10 m
7.校运动会爬杆比赛中,小明第一个爬到杆顶,如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小手握杆的力使自己匀速滑下,此时他受到的摩擦力为f2,则 ( )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2
B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2
D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
8.如图所示是某同学在运动场上看到的一些场景。他运用学过的物理知识进行的下列分析中正确的是 ( )
A.图甲中踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为足球没有受到力的作用
B.图乙中百米冲线后运动员没有立即停下来,是因为受到惯性的作用
C.图丙中运动员在做引体向上,当他在单杠上静止不动时,单杠对他竖直向上的支持力和他所受的重力是一对平衡力
D.图丁中运动员正在跳高,当他腾跃到最高点时,惯性最大
9.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.力是维持物体运动的原因
B.只要有力作用在物体上,物体就一定运动
C.没有力作用在物体上,运动的物体就慢慢停下来
D.物体的运动状态改变时,一定受到了力的作用
10.如图所示,一段弹簧固定在水平桌面上(如图图甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图图乙所示),用竖直向下的力F压小球至图丙位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图图丁所示),不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.小球一直做减速运动
B.小球在A点速度为零、合力为零
C.小球离开弹簧时的速度最大
D.小球离开弹簧前,受到的合力先减小后增大
二、填空题(每空2分,共22分)
11.中国古代人们对于运动和静止的相对性有深刻的认识,很多诗词中都有描写,比如图“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”诗中“云不动”是以
为参照物的,“云与我俱东”描述的“云与我”相对于地面是 (选填“静止”或“运动”)的。
12.如图所示是苹果下落过程中拍摄的频闪照片,相机每隔0.1 s曝光一次,由此可判断苹果在做 (选填“匀速”或“变速”)运动。照片上A与B的间距,所对应的苹果的实际运动路程为57 cm,则苹果在这段路程上的平均速度是 m/s。
13.“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空。探测器向上运动一段时间后整流罩脱落,整流罩脱落后仍要向上运动一段时间,这是由于整流罩 ;探测器绕月飞行时,运动状态 (选填“发生改变”或“不发生改变”)。
14.跳伞运动员从飞机上跳下,在降落伞打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力
重力;当降落伞打开后,如图所示,运动员匀速直线下落时,受到的阻力
重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
15.如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向向右、大小为3 N的力F的作用。当物体经过M点时,用频闪照相机每隔0.2 s记录一次物体的位置。则物体在MO段做 运动,受到的摩擦力f1= N。物体在OQ段运动时,受到的摩擦力为f2,则f2 (选填“>”“=”或“<”)f1。
三、作图与简答题(共6分)
16.(3分)车站、机场等进站口都设有安检机,可以检测乘客是否携带危险物品乘车(机)。如图所示,物体A随传送带一起匀速向左运动,请作出物体A的受力示意图。
17.(3分)2020年新冠肺炎疫情暴发时,白衣战士冲在了抗疫第一线,同时提醒大家尽可能离咳嗽或打喷嚏者远些。请利用已学过的物理知识解释其中的道理。
四、实验探究题(共26分)
18.(8分)如图所示,在做测量物体平均速度的实验时,小华将小木块每次都从斜面上的A点由静止释放,小木块沿斜面向下运动。小华利用停表和刻度尺测出小木块运动的时间和通过的路程,记录的数据如图下表所示。
从A点开始计 时的时间t/s 0 1 2 3 4 5
从A点开始通过 的路程s/cm 0 4.00 16.00 36.00 64.00 100.00
相应的平均 速度v/(cm·s-1) 4 8 12 16
(1)该实验的原理是 。
(2)根据实验数据计算小木块在5 s内的平均速度为 cm/s。
(3)通过实验数据分析,发现小木块做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;实验时为了方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”)。
19.(10分)同学们利用如图所示的装置探究“力对物体运动的影响”,让小车自斜面某一高度由静止开始滑下。小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图图所示。
(1)每次都让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的 。
(2)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的重力和
力互相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(3)根据实验现象可以直接得出结论:小车受到的阻力越小,速度减小得越 ,滑行的距离越远。根据这个实验进行推理:若水平面绝对光滑,即小车不受任何阻力作用,则小车将一直保持 。
(4)如图所示,将小球从A点由静止释放,在小球运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 (填字母)路线继续运动。
20.(8分)在“探究二力平衡条件”的实验中,小明同学采用的实验装置如图所示。
(1)当物体处于静止状态或 状态时,我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时小明发现当向左盘和右盘同时加入50 g的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向上受到两个力的作用,这两个力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成40 g的砝码时,发现木块依然处于静止状态,这时木块在水平方向上受到的力是 (选填“平衡”或“非平衡”)的,出现这种现象的原因是 。
(3)现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,观察到小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在 。
五、计算题(共16分)
21.(8分)质量为20 kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2 m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是物体重力的0.2。(g取10 N/kg)
(1)求物体受到的拉力。
(2)若物体的速度增大为0.4 m/s,并做匀速直线运动,求物体受到的摩擦力。
(3)若水平拉力增大为50 N,求物体受到的合力F合的大小和方向。
22.(8分)甲、乙两地之间的距离是360 km,一列动车上午8:30从甲地出发开往乙地,于当日上午10:30到达乙地,动车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每时 若动车行驶途中以144 km/h的速度匀速通过一条长2000 m的隧道,已知动车的长度为400 m,则动车全部通过隧道需要多少秒
答案
自我综合评价(二)
1.B 组合体自由下落过程中,若以月球表面为参照物,上升器的位置发生了改变,所以是运动的,故A错误;组合体自由下落过程中,若以月球表面为参照物,着陆器的位置发生了改变,所以是运动的,故B正确;组合体自由下落过程中,若以着陆器为参照物,上升器的位置没有发生改变,所以是静止的,故C错误;组合体自由下落过程中,若以地球为参照物,组合体的位置发生了改变,所以是运动的,故D错误。
2.B 国歌从响起到结束的时间是48 s,即红旗上升的时间,初中生身高在1.6 m左右,红旗上升的距离s=3×1.6 m=4.8 m=480 cm,则红旗上升的速度约为v===10 cm/s。
3.C 挂在横杆下的拉手随车一起运动,以公交车为参照物,拉手向公交车的右侧飘起,是由于拉手具有惯性要保持原来的运动状态,可能是公交车正在向左急转弯。
4.D 因为物体原来在一对平衡力的作用下做匀速直线运动,当平衡力突然消失后,物体在水平方向上不再受任何外力作用,根据牛顿第一定律可得,物体将保持原来的速度继续做匀速直线运动。
5.C 列车所受的重力和列车对铁轨的压力,方向都向下,所以不是相互作用力,故A错误;列车所受的重力和铁轨对列车的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故B错误,C正确;列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个不同的物体上,是一对相互作用力,故D错误。
6.C 由s-t图像可知,甲车的路程不随时间变化,甲车处于静止状态;乙车的路程随时间的增加而变大,并且路程和时间的比值是定值,所以乙车做匀速直线运动,故A错误;甲车处于静止状态,速度为0,故B错误;由图像知,经过6 s,甲车在10 m处,乙车在12 m处,甲、乙两车相距12 m-10 m=2 m,故C正确;由图像知,经过5 s,乙车通过的路程为10 m,甲车一直处于静止状态,故D错误。
7.B 小明紧紧握住杆子保持静止时,其重力与静摩擦力平衡,由二力平衡条件可知,f1的方向竖直向上,且f1=G;匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2的方向竖直向上,且f2=G,所以f1=f2,故B正确。
8.C 9.D
10.D 由题意知,图乙小球受到的重力等于弹簧的弹力;当将小球压至图丙时,弹力大于重力,撤去力F后,小球向上做加速运动,到图乙位置时,弹力等于重力,速度最大,再向上运动,弹力小于重力,做减速运动;小球离开弹簧向上做减速运动,到达最高点时速度为零;小球先加速后减速,故A错误;小球到达A点速度为零,但此时受力不平衡,所以不是平衡状态,所以合力不为零,故B错误;在图乙位置时,速度最大,故C错误;小球从开始上升到图乙位置,弹力大于重力,但弹力减小,所以合力减小,到图乙位置,弹力等于重力,合力为零,从图乙位置到图甲位置,弹力小于重力,弹力减小,所以合力增大,所以小球受到的合力先减小后增大,故D正确,符合题意。
11.船 运动
12.变速 1.9 由频闪照片可以看出,苹果在相同时间内通过的路程越来越大,所以它做的是变速运动。A到B之间有3个时间间隔,即时间为t=0.3 s,苹果在这段路程上的平均速度:v===1.9 m/s。
13.具有惯性 发生改变
14.小于 等于 根据力和运动的关系,降落伞没有打开之前,加速下落的运动员受力不平衡,由于是加速向下运动,所以阻力小于重力。做匀速直线运动的物体受力平衡,当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力和重力平衡,即阻力等于重力。
15.匀速直线 3 < 由图像可知,在MO段,物体在相同时间内通过的路程相等,即物体在MO段做匀速直线运动,摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以MN段受到的摩擦力为f1=3 N。
由图可知,在相同的时间内,OQ的路程大于MN,故物体在OQ段做的是加速运动,说明此时受到的摩擦力小于拉力,即小于MN段的摩擦力,即小于3 N,则f216.如图图所示
17.人在咳嗽或打喷嚏时,口腔或鼻腔的飞沫会以较大的速度离开人体,飞沫由于具有惯性仍要保持向前的运动状态,飞行一段距离,当飞沫中含有病毒时,附近的人就更易被感染,故要离咳嗽或打喷嚏者远些。
18.(1)v= (2)20 (3)变速 小
(2)物块5 s内的平均速度:
v===20 cm/s。
(3)分析表格数据可知,小车的运动速度越来越大,经过的路线是直线,因此小车做变速直线运动;斜面坡度越大,小车沿斜面运动得越快,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应较
小些。
19.(1)速度 (2)支持
(3)慢 匀速直线运动状态 (4)b
20.(1)匀速直线运动
(2)平衡 木块与桌面间存在摩擦
(3)同一直线上
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用。
(2)小明再把右盘中的砝码换成40 g时,发现木块依然处于静止状态,木块还受平衡力的作用;此时木块有向左运动的趋势,桌面对木块产生了向右的摩擦力,向右的拉力和摩擦力与向左的拉力是平衡力,所以砝码换小后出现再次平衡的现象是因为木块与桌面间存在摩擦。
(3)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
21.(1)根据题意可得,物体受到的摩擦力:f=0.2G=0.2×200 N=40 N,物体在水平方向上做匀速直线运动,处于平衡状态,即拉力与摩擦力是一对平衡力,所以,物体受到的拉力:F=f=40 N。
(2)物体的速度为0.4 m/s时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,摩擦力f'=40 N。
(3)拉力增大为50 N,物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,摩擦力f″=40 N,物体受到的合力:F合=F-f=50 N-40 N=10 N,方向为水平向右。
22.(1)火车早上8:30从甲地出发开往乙地,在当日10:30到达乙地,则从甲地开往乙地所用的时间t1=10:30-8:30=2 h,
火车从甲地开往乙地的平均速度:v===180 km/h。
(2)v'=144 km/h=40 m/s,动车全部通过隧道通过的路程:s'=L车+L隧道=400 m+2000 m=2400 m,
动车全部通过隧道需要的时间:
t'===60 s。