第八章 运动和力单元培优测试
(时间:100分钟 满分:100分)
一、单选题(每题3分,共36分)
1.正在水平面上滚动的小球,如果它受到的外力同时消失,那么它将( )
A.立即停下来 B.慢慢停下来
C.做匀速直线运动 D.改变运动方向
2.足球已纳入赤峰市中考体育考试项目,练习足球的过程涉及很多物理知识,下列描述正确的是
A.踢出去的足球继续运动是由于足球具有惯性
B.用脚带球使球运动起来,说明力是使物体运动的原因
C.在地面上滚动的足球,假如它受到的力全部消失,足球的运动就会停止
D.足球静止在地面上,地面对足球的支持力和足球对地面的压力是一对平衡力
3.小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是( )
A.B.C.D.
4.一个球沿光滑斜面滚下,图中关于该小球受力的示意图正确的是( )
A.B.C. D.
5.如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动,下列说法正确的是( )
A.人对车的作用力小于车对人的作用力
B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力
C.沙子受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力
6.在一堂物理活动课中,同学们正以“假如……”,为主题展开讨论,以下是由四位同学提出的观点,你认为正确的是( )
A.假如失去了摩擦力,任何物体都不可能处于静止状态
B.假如失去了重力,天平就仍然可以用来测量物体的质量
C.假如在太空中完全失重状态下的飞船中,里面的物体将失去惯性
D.假如物体失去重力,单独放在水平地面上的静止物体,水平推动时不会有摩擦力产生
7.下列做法中,减小摩擦的是( )
A.短跑运动员穿上钉鞋
B.自行车刹车时,用力握手闸
C.车轮胎上有凹凸不平的花纹
D.行李箱底部安装滚轮
8.下列说法正确的是
A.物体的运动速度越大,惯性越大
B.同一物体匀速上升时,速度越快,所受拉力越大
C.运动的物体,如果不受力的作用就会慢慢停下来
D.两个相互不接触的物体,也可能会产生力的作用
9.消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下,此过程中关于消防队员所受的摩擦力,说法正确的是( )
A.不受摩擦力 B.受摩擦力,方向向下
C.受摩擦力,方向向上 D.没有告诉队员质量,无法判断
10.行驶的车辆突然刹车时如图所示,人向前倾的原因是( )
A.车辆对人施加一个向前的力 B.车辆具有惯性
C.人受到向前推的力 D.人具有惯性
11.考试时,许多同学有一个不良习惯,将笔放在手指上不停地转圈,笔会经常掉到地面或桌面上发出噪声。下列说法正确的是( )
A.笔在下落过程中不受力的作用
B.笔停在静止的手指上时受到平衡力作用
C.笔在手指中拨动是时才会连续转圈,说明力是维持物体运动的原因
D.手指不拨动笔,笔也会在手指上继续转动一段时间,说明笔与手指间不存在摩擦力
12.氢气球下吊一重物G,在空中恰能沿MN方向做匀速直线运动,若不计空气阻力和风的影响,下图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(每空1分,共19分)
13.在如图所示的一些与物理相关的生活现象中,甲图中国撑杆发生弯曲,说明了力能______;乙图中乘客在汽车紧急刹车时向前倾倒是因为乘客______。
14.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会_______;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会_______(以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
15.踢足球时,球员争顶后顶出的球在上升过程中受到____________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,足球最后会落回地面是因为受________的作用。
16.小强行走时被石块绊了一下,身体向前倾倒.对此情景合理的解释是:小强原来相对于地面是________的,当他的________(选填“脚”或“上身”)的运动状态突然改变时,他的________(选填“脚”或“上身”)由于惯性仍保持原来的运动状态.
17.用5N的水平拉力拉着重10N的正方体木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力是__N.将木块的三分之一切下后叠放在一起(不考虑质量损失),并拉着木块在同一桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力是__N.
18.张老师的质量大约为60 _____,他用1N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车,小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动;当他推着小车以较快的速度在水平桌面上沿力的方向做匀速直线运动时,所用的推力应该 _____1N(选填“大于”、“小于”或“等于”).
19.自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识,例如:轮胎上刻有花纹,是通过_______来增大摩擦的:刹车时用力捏闸,是通过_______来增大摩擦的;滚动轴承的内外圈之间装有钢球或钢柱,是通过______ 来减小摩擦的。
20.山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力 ______ (变大/变小/不变),部分山体在 ______ 的作用下向下滑动而导致山体滑坡.请你提出一项避免山体滑坡的措施 ______ 。
三、作图题(每题4分,共12分)
21.如图所示,一瓶镇江香醋静止在水平桌面上,请画出它所受力的示意图。
22.小球被压缩的弹簧弹出后,在水平地面上滚动最终停止在地面上,在图中虚线处画出小球在水平地面上滚动的过程中水平方向上受到的力的示意图。
23.如图甲所示,在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到两对平衡力的作用,请在图乙上画出汽车受力的示意图.
四、实验题(24题4分,25题8分,26题8分,共20分)
24.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”实验。下列说法中正确的是( )
A.如果小车到达水平面时所受外力全部消失小车将做匀速直线运动
B.小车最终会停下来说明力是维持物体运动状态的原因
C.小车在水平面上运动时,重力与支持力是一对平衡力
D.小车到达水平面后受到的惯性越来越小
25.在探究二力平衡条件的实验中:
(1)如图甲所示,水平放置的实验装置中,将系于小车两端的线挂上钩码,分别跨过两定滑轮,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整 ______ 来改变拉力的大小。当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,松手后小车不能保持平衡,这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否 ______;
(2)如图乙所示,A、B小车内装有电磁铁,电磁铁的通、断电可遥控实现,当通电时,A、B小车吸合成一体。为了探究二力平衡时,二力是否作用在同一物体上,在图中所示情况下,下一步的操作是 ______;
(3)本实验用带轮的小车为研究对象,是因为滚动摩擦比滑动摩擦 ______。
26.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们提出了以下猜想
A.滑动摩擦力的大小与接触面受到压力大小的有关
B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小有关
某小组根据猜想进行了以下实验,如图所示(图中的木块、长木板完全相同)
(1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平方向滑动的目的是_________________
(2)利用图___________和图___________可探究猜想A
(3)利用图___________和图___________可探究猜想B
(4)利用图___________和图___________可探究猜想C
五、计算题(27题6分,28题7分,共13分)
27.如图为我国自主研发的长航程极地漫游机器人.机器人质量约500kg,装有四条三角形履带,首次在南极内陆冰盖完成了27km的自主行走时,共耗时0.5h.求:
(1)该机器人所受到的重力是多少?
(2)它本次自主行走的平均速度为多少?
28.如图甲所示,完全相同的两物块A、B叠放在水平面上,在20 N的水平力F1的作用下一起做匀速直线运动:
(1)此时物块A所受的摩擦力为多少牛?
(2)若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则推力F2为多少牛?
参考答案:
1.C
【详解】根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。因为小球正在水平面上滚动,所以当外力消失时,它仍会保持那一瞬间的方向和速度不变,即做匀速直线运动。
故选C。
2.A
【详解】A.一切物体都具有惯性,踢出去的足球具有惯性继续运动,故A正确;
B.用脚带球使球运动起来,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C.根据牛顿第一定律,在地面上滚动的足球,假如它受到的力全部消失,足球将一直运动下去。
D.足球静止在地面上,地面对足球的支持力和足球对地面的压力是两个力的互相作用,是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
3.A
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上,据此分析判断。
【详解】A.由题知,辣椒在竖直方向上保持静止状态,辣椒在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力方向相反、作用在一条直线上,都作用在辣椒上(作用点也可以都画在重心上),故A正确;
B.图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力不在一条直线上,故B错误;
C.图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力不在一条直线上,故C错误;
D.图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力方向不相反、二力不在一条直线上,故D错误。
故选A。
【点睛】本题考查了力的示意图的画法,属于基础题目。
4.D
【详解】A.小球在斜面上受到了重力,方向竖直向下,受到了斜面对其支持力,方向是垂直斜面向上,故A错误;
BCD.由于斜面光滑,故不受斜面对其的摩擦力,故BC错误,D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.人对车的作用力与车对人的作用力是相互作用力,大小是相等的,故A错误;
B.人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力,大小是相等的,故B错误;
C.沙子受到的重力比地面对车的支持力要小,故不是平衡力,沙子和车的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力,故C错误;
D.人对车的推力与地面对车的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上是一对平衡力,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.物体受平衡力或不受力时,都可能保持匀速直线运动或静止状态,假如失去了摩擦力,并不能导致物体不受外力,或者受到平衡力,所以物体仍然可以保持静止状态或者匀速直线运动状态,如放在水平桌面上的课本,就没有受到摩擦力,如果失去摩擦力,对它的运动状态是没有影响的,即课本仍然保持静止状态,故A错误;
B.天平是测量物体质量的仪器,但是天平之所以能够测量物体质量,却要利用的物体的重力,假如失去了重力,天平就不能再用来测量物体的质量,故B错误;
C.任何物体在任何情况下都有惯性,故C错误;
D.假如物体失去重力,单独放在水平地面上的静止物体对水平面没有压力的作用,水平推动时不会有摩擦力产生,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.短跑运动员穿上钉鞋,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故A不符合题意;
B.自行车刹车时,用力握手闸是通过增大压力来增大摩擦力的,故B不符合题意;
C.车轮胎上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故C不符合题意;
D.行李箱底部安装滚轮是通过用滚动代替滑动来减小摩擦力的,故D符合题意。
故选D。
8.D
【详解】A.惯性大小的唯一量度是质量,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,所以物体的运动速度越大,惯性不一定越大,故A错误;
B.同一物体匀速上升时,处于平衡状态,拉力与重力是一对平衡力,大小相等,与速度无关,故B错误;
C.运动的物体,如果不受力的作用,将保持匀速直线运动,故C错误;
D.没有相互接触的两个物体可以产生力的作用,如:重力、磁力等,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】由于消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下,处于平衡状态,在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力,重力方向竖直向下,所以摩擦力方向为竖直向上。故ABD错误,C正确。
故选C。
10.D
【详解】水平路上行驶的汽车突然刹车,车上的人下半身随车停止运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,所以人会向前倾。因此,发生这一现象是因为乘车的人具有惯性。
故选D。
11.B
【详解】试题分析:
A.笔在下落过程中会受到重力和空气阻力,A错误;
B.笔停在静止的手指上时处于静止状态,受到的力是平衡的,B正确;
C.力改变物体运动状态的原因,所以笔在手指拨动时才会连续转圈。物体不受力也能运动,所以力不是维持物体运动的原因,C错误;
D.手指不拨动笔,笔也会在手指上继续转动一段时间,这说明笔具有惯性,而不能说明笔与手指间没有摩擦,D错误。
故选B。
12.D
【详解】重物在空中沿MN斜向上做匀速直线运动时,如果不计空气阻力和风力影响,氢气球也要随着该重物做匀速直线运动,而在运动中它们都受到重力的作用,重力的方向总是竖直向下的,所以氢气球和重物应该在同一条竖直线上,故D正确,ABC错误。
故选D。
13. 改变物体的形状 具有惯性
【分析】根据力的作用效果、惯性的概念作答。
【详解】[1]据图甲能看出,由于力的作用,使得撑杆的形状发生了改变,即力能使物体发生形变;
[2]据图乙能看出,原来人们都处于运动状态,当刹车时,人的下半身运动停止,而人的上身由于惯性继续向前运动,故出现了图中的现象,即该现象表明物体具有惯性。
14. 向左倾倒 保持静止
【详解】原来橡皮和书是静止的,当书突然向右运动时,由于摩擦力的作用,橡皮的底部会随书一起向右运动,而橡皮的上部由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以橡皮向左倾倒;如果书表面绝对光滑,橡皮与书之间没有摩擦力,橡皮由于惯性仍保持静止状态.
15. 非平衡力 重力
【详解】[1]球被顶出后,由于球具有惯性,继续向上运动,上升过程中,速度越来越慢,且运动方向不断发生变化,受力不平衡。
[2]由于地球周围的一切物体都受重力作用,而重力的方向总是竖直向下的,因此足球最后落回地面是因为受到重力的作用。
16. 运动 脚 上身
【详解】[1][2][3]走路时被石头绊到会向前倒,这是由于原来人体整个是向前运动的状态,脚被石头绊到后受力静止,但上身由于惯性还要保持向前运动的状态,所以会向前倒.
17. 5 5.
【详解】(1)木块在水平桌面上做匀速直线运动,处于平衡状态,受到桌面的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,摩擦力f=F =5N .
(2)将木块的三分之一切下后叠放在一起(不考虑质量损失),并拉着木块在同一桌面上做匀速直线运动,木块对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以木块受到桌面的摩擦力不变,仍是5N.
18. kg 等于
【详解】一个人的质量大约为几十千克,结合空格前面的数字60,则可知应该填单位千克.
当小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动时,小车受到的摩擦力与推力是一对平衡力,则根据二力平衡条件可知,摩擦力等于1N;当小车以较快的速度沿力的方向做匀速直线运动时,小车受到的推力与摩擦力(由于小车始终在水平桌面上运动,压力和接触面不变,所以小车受到的摩擦力不变)是一对平衡力,则根据二力平衡条件可知,此时所用的推力等于1N.
故答案为千克,等于.
19. 增大接触面的粗糙程度 增大压力 用滚动代替滑动
【详解】[1][2][3]轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的;刹车时用力捏闸,是通过增大压力来增大摩擦的;滚动轴承的内外圈之间装有钢球或钢柱,是通过滚动代替滑动来减小摩擦的。
20. 变小 重力 加固山体、植树造林
【详解】[1][2]强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间渗入水,使得接触面变光滑,摩擦力变小,部分山体在重力的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
[3]为避免避免山体滑坡,我们可以加固山体、植树造林、合理导流、定期检查上坡地表的变化、增加植被等。
21.
【详解】香醋静止在水平桌面上,所以它应到平衡力的作用,受到竖直向下的重力和向上的支持力,作用点画在重心上,两线段等长。如图:
22.
【详解】小球在水平地面上滚动的过程中,在水平方向只受向左的摩擦力,如图所示:
23.
【详解】在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到两对平衡力的作用,竖直方向受到重力和支持力的作用,水平方向受到牵引力和阻力的作用,如图:
24.AC
【详解】A.该实验中水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,其运动的距离越远,速度减小得越慢,由实验现象推理可得,如果小车到达水平面时所受外力全部消失,小车将做匀速直线运动,故A正确;
B.小车最终会停下来是因为受到了摩擦力的作用,这说明力是改变物体运动状态的原因,而力不是维持物体运动的原因,故B错误;
C.小车在水平面上运动时,重力与支持力满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上”四个条件,则二力是一对平衡力,故C正确;
D.惯性与质量有关,小车到达水平面后,质量不变,惯性的大小不变,故D错误。
故选AC。
25. 钩码的个数 作用在同一直线上 遥控实现电磁铁断电 小
【详解】(1)[1][2]对小车的拉力是由于钩码的重力提供的,所以改变拉力的大小就要通过改变钩码的个数来实现;二力平衡时,两个力必须在同一条直线上,当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,此时的两个力没有在同一直线上,所以小车不能保持平衡。
(2)[3]可以通过遥控实现电磁铁断电来实现探究相互平衡的两个力是否在同一个物体上。
(3)[4]由于滚动摩擦比滑动摩擦小,所以用带轮的小车为研究对象可以减小实验中误差。
【点睛】二力平衡条件
26. 摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数 甲 丙 甲 丁 甲 乙
【详解】(1)[1]当木块匀速运动时,所受的力是平衡力,这时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,所以要匀速运动。
(2)[2][3]要探究滑动摩擦力的大小与接触面受到压力大小的有关,就要让接触面相同,压力不同,所以可选甲丙两图的操作来进行。
(3)[4][5]要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,就要让压力大小相同,接触面不同,所以可选甲丁两图的操作来进行。
(4)[6][7]要探究滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小有关,就要让压力大小与接触面都相同,所以可选甲乙两图的操作来进行。
27.(1)5000N;(2)54km/h.
【详解】(1)该机器人所受到的重力为:;
(2)本次自主行走的平均速度为:
28.(1)20 N;(2) 20 N
【分析】(1)物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用,根据平衡力条件作答;
(2)跟影响滑动摩擦力大小的因素,判断摩擦力大小是否变化,进而根据平衡力条件判断推理大小。
【详解】(1)在20 N的水平力F1的作用下一起做匀速直线运动,所以物体受到的推力和桌面的摩擦力是一对平衡力
(2)由题可知:将两体由叠放改为水平并列放置后,压力仍为两物体的重,所以不变;接触面的粗糙程度也没有变化.变化的只是接触面积增大,而接触面积不影响摩擦力的大小.所以改为如题的放置方式后,摩擦大小不变,故
答:(1)物块A所受的摩擦力为20 N;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面积无关,故物块按乙图方式放置,受到的摩擦力仍为20 N