[7.4 探究物体受力时怎样运动 第2课时 力与运动的关系]
一、选择题
1.下列物理现象中,物体的运动状态发生了改变的是 ( )
甲:匀速行驶在盘山公路上的汽车
乙:行驶的汽车遇到紧急情况刹车停住
丙:站在匀速下降电梯中的小明
丁:被起重机吊起的重物在空中静止
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.丙、丁
2.下列有关力和运动的说法正确的是 ( )
A.力是维持物体运动状态的原因
B.物体运动状态改变时一定受到力的作用
C.做匀速直线运动的物体一定不受力的作用
D.物体不受力的作用时处于静止状态
3.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
4.(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
5.水平传送带上的物体正在随传送带向右运动,物体速度逐渐变大,分析物体受到的力有( )
A.重力、支持力 B.重力、支持力、向左的摩擦力
C.重力、支持力、向右的摩擦力 D.重力、支持力、对传送带的压力
6.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的关系图像如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.在0~t1内,伞兵受到的重力小于阻力
B.在t1~t2内,伞兵受到的重力等于阻力
C.在t2~t3内,伞兵受到的阻力不断增大
D.在t2~t3内,伞兵受到的阻力保持不变
7.(2021张家界)关于轮滑运动(如图所示)中涉及的物理知识,下列说法正确的是 ( )
A.轮滑要向前运动必须要受到向前的力
B.匀速转弯时运动员受到的几个力是相互平衡的
C.运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力是一对相互作用力
D.轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力
二、填空题
8.小王同学在端午节时随父亲到嘉陵江上乘船游玩。当船加速行驶时,船受到 的作用;当船做匀速直线运动时,船受到 的作用。(均选填“平衡力”或“非平衡力”)
9.重力为104 N的车厢,在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大小是 N。若拉力增大,则车厢运动的速度将 ;若拉力减小,则车厢运动的速度将 。(后两空均选填“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。两个质量相同的甲、乙小球,均从位置a竖直下落到位置b,其各自的频闪照片如图所示。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.如图所示,不计空气阻力,将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向 ;而将排球向斜上方击出后,其运动速度的大小和方向都会发生变化,原因是 。
12.科学研究表明:空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关,物体速度越大,其受到的空气阻力越大。若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响,雨滴由云层向地面下落的过程中,其运动情况是先做 运动,后做 运动。(均选填“加速”“减速”或“匀速”)
13.如图甲所示,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,物体受到的摩擦力大小为 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,物体受到的推力大小为 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,物体受到的摩擦力大小为 N。
三、计算题
14.如图所示,一辆装载钢卷的卡车在3000 N的水平牵引力F的作用下,以20 m/s的速度沿平直的路面向东匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重力的0.2。求:(g取10 N/kg)
(1)卡车和钢卷所受的总重力G总的大小。
(2)地面对卡车的支持力的大小。
(3)当卡车卸掉300 kg的钢卷后,要使卡车能以30 m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大。
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.A 匀速行驶在盘山公路上的汽车,速度的大小不变,但速度的方向时刻发生变化,故汽车的运动状态发生了改变,故甲符合题意;行驶的汽车遇到紧急情况刹车停住,汽车由运动变为静止,其运动快慢发生了改变,故乙符合题意;站在匀速下降电梯中的小明,小明随匀速下降的电梯匀速下降,速度的大小和方向均未发生变化,故丙不符合题意;被起重机吊起的重物在空中静止,重物处于静止状态,故其运动状态未发生改变,故丁不符合题意。
2.B 力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故A错误;力是改变物体运动状态的原因,所以物体运动状态改变时一定受到力的作用,故B正确;做匀速直线运动的物体可能不受力(由牛顿第一定律可知),也可能受平衡力的作用,故C错误;由牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时可能静止,也可能做匀速直线运动,故D错误。
3.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。
4.A
5.C 物体在传送带上一定受到重力和支持力的作用;由题知,物体正在随传送带向右运动,物体速度逐渐变大(变速运动),说明物体受力不平衡,则一定受到摩擦力的作用;因物体的速度逐渐变大,所以,这个摩擦力是物体运动的动力,则摩擦力的方向与物体运动的方向相同,即摩擦力的方向向右,故C正确,A、B、D错误。
6.D 从图像中可以看出0~t1内,速度在增大,伞兵受到的重力大于阻力;t1~t2内,速度在减小,受到的重力小于阻力;t2~t3内,速度不变,伞兵受到的重力等于阻力,重力不变,所以阻力不变,故C错误、D正确。
7.D 8.非平衡力 平衡力
9.103 增大 减小 10.匀速直线 小于
11.相反 排球的运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上
12.加速 匀速 雨滴由云层向地面下落的过程中,重力大于阻力,所受合力方向向下,所以速度越来越快,但受到的空气阻力也越来越大,当空气阻力与重力相等时,合力为零,开始做匀速运动。
13.(1)静止 1 (2)加速运动 3
(3)匀速直线运动 2
由v-t图像可以看出,在0~2 s,物体的速度为零,所以此时物体处于静止状态;物体在2~
4 s速度增大,所以物体做加速运动,由F-t图像可知,此时推力是3 N;物体在4~6 s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2 N。
14.(1)由于卡车以20 m/s的速度沿平直的路面向东匀速行驶,所以牵引力与阻力大小相等,即f=F=3000 N。
卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重力的0.2,即f=0.2G,则卡车和钢卷所受的总重力G总的大小为G总===1.5×104 N。
(2)卡车匀速行驶时,在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,所以F支=G总=1.5×
104 N。
(3)300 kg钢卷的重力:G1=300 kg×10 N/kg=3000 N,此时卡车和钢卷所受的总重力:G2=
15000 N-3000 N=12000 N,卡车受到的阻力:f'=0.2G2=0.2×12000 N=2400 N,仍做匀速直线运动,需要的牵引力:F'=f'=2400 N。