第七章 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图所示的与惯性有关的做法中,属于防止因惯性造成危害的是 ( )
2.关于惯性的理解和现象,以下说法中正确的是 ( )
A.高速行驶的火车不容易停下来,说明速度越大,惯性越大
B.物体只有保持匀速直线运动或静止时才有惯性
C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于受到惯性力的作用
D.拍掉衣服上的灰尘,利用了惯性
3.下列运动过程中,处于平衡状态的物体是 ( )
A.正在启动的列车
B.水平抛出的石子
C.绕地球匀速运动的人造卫星
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员
4.一个物体放在水平桌面上,下列两个力中是一对平衡力的是 ( )
A.物体受到的重力和物体对桌面的压力
B.物体受到的重力和桌面对物体的支持力
C.物体受到的支持力和物体对桌面的压力
D.桌子受到的重力和物体对桌面的压力
5.某同学对中的物体进行受力分析,下列说法正确的是 ( )
A.图甲中静止在地面上的箱子重100 N,受到90 N向上的拉力时,箱子所受合力为10 N
B.图乙中手里静止的瓶子所受合力为零
C.图丙中人推木箱做匀速直线运动,人对木箱的推力与木箱对地面的摩擦力彼此平衡
D.图丁中踢出去的足球在空中飞行时,受到脚和地球施加的力
6.如图所示,滑轮摩擦、弹簧测力计及细绳的重力不计,物块的重力G=50 N,静止时弹簧测力计的示数和受到的合力为 ( )
A.50 N,50 N B.0 N,0 N
C.50 N,0 N D.0 N,50 N
7.将物体A挂于细线下,当A以大小为v1的速度竖直向上匀速运动时,细线对物体A的拉力为F1;当A以大小为v2的速度竖直向下匀速运动时,细线对物体A的拉力为F2。若v1A.F1=F2,它们方向相反 B.F1=F2,它们方向相同
C.F18.如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上(忽略空气阻力),下列分析正确的是 ( )
A.小红受到重力和支持力
B.小红受到重力、支持力和斜向上的摩擦力
C.小红对电梯的压力与电梯对她的支持是一对平衡力
D.小红受到的重力和电梯对她的支持力是一对相互作用力
9.悬挂在密闭车厢内的小球突然向右摆动,如图所示,则汽车运动状态变化的情况是 ( )
A.一定向左加速 B.一定向右加速
C.可能向左减速 D.可能向右减速
10.如图所示,在平直路面上向右匀速行驶的小车中,一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端与小车地板上的木块相连,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是 ( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.若木块受到三个力的作用,则小车一定在做减速运动
D.若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
二、填空题(每空2分,共20分)
11.一辆汽车装满货物时的总质量为5×103 kg,在平直公路上水平向西行驶,汽车受到的牵引力为8×103 N,汽车受到的阻力为汽车总重的,则汽车在水平方向上的合力大小为
N,方向向 。(g取10 N/kg)
12.一个重50 N的箱子放在水平地面上,当箱子受到10 N的水平推力时,箱子恰好做匀速直线运动,这时箱子受到的摩擦力为 N,当水平推力增大到18 N时,箱子所受合力的大小为 N。
13.甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图像。他搭乘垂直电梯时受到的支持力 (选填“大于”“等于”或“小于”)搭乘自动扶梯时受到的支持力;当随自动扶梯到达扶梯口时,若不小心脚被绊住,则由于惯性会向 (选填“前”或“后”)倾倒。
14.消防员在紧急集合时,往往抓住一根竖直的杆从楼上滑下。如图果某消防员自身及装备的质量共80 kg,当他抓着竖直的杆匀速下滑时,杆对人的摩擦力是 N;接近地面时,他增大握力,则杆对手的摩擦力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
15.如图所示,用一根细线拴住一小球在水平桌面上做匀速圆周运动,此时小球处于
(选填“平衡”或“非平衡”)状态;若小球所受外力突然全部消失,小球将 。
三、作图题(共10分)
16.(4分)如图所示,小丽站在机场内水平向右匀速运动的自动运送带上,并与运送带保持相对静止,请在图中作出小丽所受力的示意图(O点为小丽的重心)。
17.(6分)如图甲所示,小明用水平向右的力F推放在水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图图丙所示。请在图丁上画出t=2 s时,木箱在水平方向上受力的示意图,并标明力的大小(O点为箱子的重心)。
四、实验探究题(共24分)
18.(12分)如图甲所示是小华探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转一个角度,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 。
(2)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.减小了摩擦力对实验的影响
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
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如图何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢 他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码 (选填“沿水平方向”“沿竖直方向”或“沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件 (选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态。
(4)小明在课后也自选器材继续研究二力平衡的条件,设计了如图图丙所示的3个实验方案(每个钩码的质量均为50 g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是 (填序号)。
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图丙中(a)所示的情况下,小明下一步的操作是 。
19.(12分)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车从同一斜面的顶端自由下滑到底端,使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动,小车滑行的距离如图所示。
(1)当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对平衡力是 (填字母)。
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
(2)从实验中可以看出,去掉木板上的棉布后,运动的小车所受的摩擦力减小,向前滑行的距离增大。小车所受摩擦力减小的原因是 。
(3)在大量类似实验的基础上,牛顿经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一物体。下列给出了几种物体落地前与飞机位置关系的情形,如图所示。请你认真分析后做出正确的选择。
①不计空气对物体的阻力,物体与飞机的位置关系为图 。
②实际上,由于空气阻力的存在,物体与飞机的位置关系为图 。
五、计算题(共16分)
20.(10分)一个羽毛球的重力为0.05 N,它在空中飞行时受到的空气阻力始终与运动方向相反,大小恒为0.02 N。求:
(1)若羽毛球竖直向上运动,如图甲所示,此时它所受合力的大小及方向。
(2)若羽毛球竖直向下运动,如图图乙所示,此时它所受合力的大小及方向。
21.(6分)放在水平地面上重100 N的小车,受到25 N的水平向东的拉力,向东做匀速直线运动,当拉力突然增大到40 N时小车受到的合力为多少 突然把这个40 N的拉力反向向西拉,此时小车受到的合力为多少
答案
自我综合评价(一)
1.A 2.D 3.D 4.B 5.B 6.C
7.B 将物体A挂于细线下,当A以大小为v1的速度竖直向上匀速运动时,A在竖直方向上受到重力和拉力的共同作用,这两个力是一对平衡力,即A的重力和细线对它的拉力F1大小相等;当A以大小为v2的速度竖直向下匀速运动时,A在竖直方向上受到重力和拉力的共同作用,这两个力是一对平衡力,即A的重力和细线对它的拉力F2大小相等;则有F1=F2,它们方向相同,都是竖直向上的,故B正确。
8.A 小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,处于平衡状态;在竖直方向上她受重力和支持力的作用,小红与自动扶梯没有发生相对运动也没有相对运动趋势,所以小红不受摩擦力,故A正确,B错误。人对电梯的压力与电梯对人的支持力,分别作用在电梯和人上,没有作用在同一个物体上,因此这两个力不是平衡力,故C错误。小红的重力和电梯对她的支持力都作用在小红上,因此这两个力不是一对相互作用力,故D错误。
9.D 如图果汽车向左做加速运动,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球会向右偏,但不只这一种可能,故A不符合题意;如图果汽车向右做加速运动,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球会向左偏,故B不符合题意;如图果汽车向左做减速运动,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球会向左偏,故C不符合题意;如图果汽车向右做减速运动,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球会向右偏,故D符合题意。
10.B 由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。若木块突然压缩弹簧,说明小车突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故A错误;若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故B正确;木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时,木块只受重力和支持力,若木块受到三个力的作用,则说明其运动状态发生了改变,因此,小车可能加速,也可能减速,故C错误;小车运动状态虽然改变(即做变速运动),但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势,而并未发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,小车却不是做匀速运动,故D错误。
11.3000 西
12.10 8 箱子受10 N的水平推力时,恰好做匀速直线运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,二力的大小相等,则这时箱子受到的摩擦力等于10 N;当水平推力增大到18 N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,仍为10 N,此时箱子所受合力:F合=F'-f=18 N-10 N=8 N。
13.等于 前 由图像可知,小强在垂直电梯和自动扶梯上均做匀速直线运动,受到平衡力的作用,所以小强受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,即电梯对小强的支持力的大小都等于自身重力。在运动的自动扶梯上,当运动到扶梯口时脚被绊住,脚的速度变慢,上身由于惯性,保持原来的运动状态,所以会向前倾倒。
14.800 增大 消防员自身及装备的重力:G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N,当他抓着竖直的杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的重力和杆对人的摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,所以杆对人的摩擦力f=G=800 N,方向竖直向上;用更大的力握杆,手对杆的压力变大,则杆对手的滑动摩擦力也增大。
15.非平衡 做匀速直线运动
16.如图图所示
17.如图图所示
18.(1)不能 不在同一直线上的两个力能否平衡
(2)A
(3)沿任意方向 适用
(4)(a)(b)(c)
(5)用剪刀将小卡片从中间剪开
19.(1)C
(2)接触面的粗糙程度减小
(3)①乙 ②甲
20.羽毛球受到竖直向下的重力G=0.05 N,阻力f=0.02 N。
(1)羽毛球竖直向上运动时,阻力竖直向下,羽毛球受到的合力:F1=G+f=0.05 N+0.02 N=0.07 N,方向:竖直向下。
(2)羽毛球竖直向下运动时,阻力竖直向上,羽毛球受到的合力:F2=G-f=0.05 N-0.02 N=0.03 N,方向:竖直向下。
21.(1)小车向东做匀速直线运动,在水平方向上受向东的拉力和向西的摩擦力,因小车做匀速直线运动,故f=F=25 N;当拉力增大为40 N时,由于此时小车对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以小车所受的滑动摩擦力不变,故此时小车受到地面的摩擦力仍为25 N,因两者方向相反,所以,合力的大小为F1=40 N-25 N=15 N。
(2)突然把这个40 N的拉力反向向西拉,小车由于惯性仍然向东运动(摩擦力方向仍然水平向西),小车受到水平向西的40 N的拉力和水平向西的25 N的摩擦力,因两者方向相同,所以,此时小车所受合力的大小为F2=40 N+25 N=65 N。