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2023年八年级下册单元精准达标AB卷(人教版物理)
04.《运动和力》单元精准达标B卷
(试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(本道大题有12道小题,每小题3分,共计36分)
1. (2022四川乐山)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 速度大的物体惯性大
B. 跳远运动员快速助跑,是为了利用自身的惯性以提高成绩
C. 力是维持物体运动的原因
D. 物体在没有受到力的作用时就一定处于静止状态
2. (2022黑龙江绥化)下列有关力的说法中,正确的是( )
①力是物体对物体的作用;②物体不发生形变也能产生弹力;③物体的重心总在物体上;④相互平衡的两个力一定作用在同一物体上;⑤物体的运动需要力来维持;⑥摩擦力可以为物体的运动提供动力
A. ①②③ B. ①④⑤ C. ②⑤⑥ D. ①④⑥
3. (2022湖北十堰)2022年6月6日,中国“探索二号”科考船搭载深海基站等装备顺利返航(如图)。“探索二号”是可搭载万米级载人潜水器的保障母船,满载排水量为6832.6t。采用电力发动机组驱动,可行驶15000海里。下列有关科考船海上航行过程的说法正确的是( )
A. 科考船所受浮力的方向竖直向下
B. 科考船所受浮力与自身重力是一对平衡力
C. 潜水器下水后,科考船所受浮力不变
D. 航行中,船尾附近海水流速变大,压强变大
4. (2022甘肃金昌)如图所示,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中,苏翊鸣成为中国首位单板滑雪冬奥冠军。下列关于他运动过程说法正确的是( )
A. 他跳起后在空中飞行过程中受平衡力的作用
B. 他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
C. 他脚下的单板表面光滑是为了减小与雪地的摩擦力
D. 他从倾斜的雪坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
5. (2022黑龙江大庆)雨滴从高空沿直线竖直下落,由于空气阻力的作用,雨滴先加速后匀速运动,可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比,且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是( )
A. 匀速下落时,质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大
B. 雨滴一直处于平衡状态
C. 雨滴下落过程中机械能保持不变
D. 雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
6. (2022湖北天门)如图所示,水平桌面上的小车上放一木块,木块随小车在重物的牵引下向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到小车对它的摩擦力方向水平向左
B. 小车受到桌面对它的摩擦力方向水平向左
C. 木块对小车的压力和小车对木块的支持力是一对相互作用力
D. 小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力
7. (2022湖北宜昌)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得金牌。下列说法中正确的是( )
A. 她在空中受到重力和惯性力的作用
B. 她离开轨道末端时速度越大,惯性越大
C. 她惯性越大,上升的高度越高
D. 她运动到最高点时仍具有惯性
8. (2022安徽)图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A. F2与G是一对平衡力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2一对相互作用力 D. F1与G是一对相互作用力
9. (2022湖北恩施州)如图所示,是小强参加劳动实践挑水时的场景,若扁担重10N,每只桶总重均为200N,当扁担在水平位置保持静止时,扁担受到肩的支持力约为( )
A. 210N B. 410N C. 200N D. 400N
10. (2022海南)如图是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验装置。用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的平衡力是( )
A. 木块受到的重力 B. 弹簧测力计对木块的拉力
C. 木块对弹簧测力计的拉力 D. 木块受到的支持力
11. (2022江苏泰州)随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )
A. 自行车刹车时捏紧刹把
B. 溜冰时穿旱冰鞋
C. 体操运动员在手上涂镁粉
D. 运动员击球时用力握球拍
12. (2022黑龙江牡鸡)小明推静止在水平地面上的桌子,他使用的是水平向左的力,但没有推动,下列说法正确的是( )
A. 推力大于摩擦力 B. 推力等于摩擦力
C. 推力小于摩擦力 D. 不能确定推力与摩擦力的大小
二、填空题(本道大题有8小题,每空1分,共18分)
1. (2022江苏连云港)司机发现路前方有障碍物紧急刹车时,坐在车上的人会向___________(选填“前”或“后”)倾倒,这是因为人具有___________。
2. (2022江西省)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态______(选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球______(选填“具有”或“不具有”)惯性。
3.(2022四川达州)(3分)如图所示,用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子 (选填“具有”或“不具有”)惯性;杯子所受摩擦力的方向为 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
4. (2022江苏无锡)如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明:力可以改变物体的________.上面的棋子由于________要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到______的作用,又落到下面的棋子上.
5. (2022江苏南通)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是_____N,物体在1s处于_____(“静止”、“加速”、“匀速”)状态,当t=3s时,物体受到的摩擦力是_____N。
6. (2021青海)如图所示跳水运动员站在跳板上准备起跳她受到的重力与跳板对她商的支持力是一对_______(选填“相互作用力”或“平衡力”),跳板表面做的比较粗糙是为了增大________。
7. (2021四川达州)A、B两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为______ N;若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为______ N。
8. (2022吉林省)离开人手后的冰壶还会滑行一段距离,最终停下来,解释该现象需要用到的物理知识是__________。
三、作图题(本道大题有2小题,共8分)
1. (2022黑龙江大庆)如图所示,人随电梯一起匀速运动,请作出人所受各力的示意图。
2. (2022湖北宜昌)如图所示,木块正在水平地面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块水平方向受力的示意图。
四、实验探究题(本道大题有3小题,共25分)
1. (8分)(2022湖北武汉)某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面______滑下,目的是使小车进入水平面的初速度相同;
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力______,向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果物体受到的阻力______,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去;
(3)两次实验中,小车在水平面上最终都会静止下来,说明力可以改变物体的______。
2. (14分)(2022广西百色)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(1)根据___________知识,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较图中___________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越___________,滑动摩擦力越大;
(4)本实验主要采用的科学探究方法是___________法;
(5)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,如图丁所示,测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是___________的(选填“正确”或“错误”);
(6)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于他们改进实验,如图所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程___________匀速拉动长木板,更易操作(选填“需要”或“不需要”)。
3.(10分)如图甲所示,是小华探究“二力平衡条件”的实验。
(1)装置中使用定滑轮是利用它能够__________的特点。
(2)当左、右两盘中的砝码质量_________(选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到________对平衡力的作用。
(3)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将____(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在______上的条件。
五、综合应用题(本道大题有2小题,共13分)
1.篮球的质量为0.65kg,投篮时,篮球在空中运动受到的阻力始终为重力的0.1倍,求:
(1)篮球在空中运动时受到的重力和阻力各为多少?
(2)当篮球竖直向上运动时,受到的合力大小为多少,方向如何?当篮球竖直向下运动时,受到的合力大小为多少,方向如何?
2.(7分)距离传感器是一种测量距离的仪器,它发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的s-t图象。已知超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s-t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何?为什么?
(3)另外一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直线运动。传感器显示物体的s-t图象如图乙。求:在0至15s物体受到的摩擦力是多大?(写出分析过程)
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2023年八年级下册单元精准达标AB卷(人教版物理)
04.《运动和力》单元精准达标B卷
(试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(本道大题有12道小题,每小题3分,共计36分)
1. (2022四川乐山)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 速度大的物体惯性大
B. 跳远运动员快速助跑,是为了利用自身的惯性以提高成绩
C. 力是维持物体运动的原因
D. 物体在没有受到力的作用时就一定处于静止状态
【答案】B
【解析】A.质量是惯性大小的唯一量度,质量越大,则惯性越大,与速度无关,故A错误;
B.跳远运动员助跑是利用惯性以便跳的更远,故B正确;
C.牛顿第一定律揭示了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C错误;
D.由牛顿第一定律可知,物体在不受力或者合力为零时始终处于静止或匀速直线运动状态,故D错误。故选B。
2. (2022黑龙江绥化)下列有关力的说法中,正确的是( )
①力是物体对物体的作用;②物体不发生形变也能产生弹力;③物体的重心总在物体上;④相互平衡的两个力一定作用在同一物体上;⑤物体的运动需要力来维持;⑥摩擦力可以为物体的运动提供动力
A. ①②③ B. ①④⑤ C. ②⑤⑥ D. ①④⑥
【答案】D
【解析】ABCD.①力是施力物体对受力物体产生的作用,故①正确;②弹力是物体发生弹性形变,恢复过程中产生的力,故②错误;③物体的重力不一定在物体上,比如手镯,重心在圆心,故③错误;④平衡力是作用在一个物体上,方向相反,大小相等,在同一直线上的力,故④正确;⑤力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故⑤错误;⑥摩擦力可以阻碍物体运动,也可以使物体运动,比如人走路就是靠摩擦力前进,故⑥正确,故ABC错误,D正确。故选D。
3. (2022湖北十堰)2022年6月6日,中国“探索二号”科考船搭载深海基站等装备顺利返航(如图)。“探索二号”是可搭载万米级载人潜水器的保障母船,满载排水量为6832.6t。采用电力发动机组驱动,可行驶15000海里。下列有关科考船海上航行过程的说法正确的是( )
A. 科考船所受浮力的方向竖直向下
B. 科考船所受浮力与自身重力是一对平衡力
C. 潜水器下水后,科考船所受浮力不变
D. 航行中,船尾附近海水流速变大,压强变大
【答案】B
【解析】A.科考船所受浮力的方向始终是竖直向上的,故A错误;
B.科考船漂浮在水面上,处于平衡状态,所受竖直向上的浮力与竖直向下的重力是一对平衡力,故B正确;
C.潜水器下水后,科考船的总重力变小,科考船仍然处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,所以浮力变小,故C错误;
D.由流体压强规律可知,流速越大的位置压强越小。科考船航行中,船尾附近海水流速变大,压强变小,故D错误。故选B。
4. (2022甘肃金昌)如图所示,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中,苏翊鸣成为中国首位单板滑雪冬奥冠军。下列关于他运动过程说法正确的是( )
A. 他跳起后在空中飞行过程中受平衡力的作用
B. 他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
C. 他脚下的单板表面光滑是为了减小与雪地的摩擦力
D. 他从倾斜的雪坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.他跳起后在空中飞行过程中,受到重力和空气阻力,这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.他脚下的单板表面光滑,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的,故C正确;
D.他从倾斜的雪坡上下滑过程中,重力是竖直方向的,地面对其支持力是垂直于斜面向上的,他所受的重力和地面对他的支持力不在同一条直线上,故不是平衡力,故D错误。故选C。
5. (2022黑龙江大庆)雨滴从高空沿直线竖直下落,由于空气阻力的作用,雨滴先加速后匀速运动,可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比,且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是( )
A. 匀速下落时,质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大
B. 雨滴一直处于平衡状态
C. 雨滴下落过程中机械能保持不变
D. 雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
【答案】A
【解析】A.匀速下落时,雨滴受到的重力与阻力是平衡力,大小相等,而质量大的雨滴,重力也大,故阻力也大,而阻力与速度的平方成正比,且比例系数不变,故质量大的雨滴速度也比较大,故A正确;
B.雨滴先加速后匀速运动,雨滴加速时,运动状态一直在改变,不是平衡状态,故B错误;
C.雨滴下落过程中,克服空气阻力做功,机械能转化为内能,故机械能减小,故C错误;
D.雨滴不管是在加速下落还是匀速下落过程中,重力都对其做功,故D错误。故选A。
6. (2022湖北天门)如图所示,水平桌面上的小车上放一木块,木块随小车在重物的牵引下向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到小车对它的摩擦力方向水平向左
B. 小车受到桌面对它的摩擦力方向水平向左
C. 木块对小车的压力和小车对木块的支持力是一对相互作用力
D. 小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对平衡力
【答案】BC
【解析】A.木块随小车做匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向上受重力和支持力,是一对平衡力,水平方向上不受力,小车对它没有摩擦力,故A错误;
B.小车在重物的牵引下向右做匀速直线运动,竖直方向上小车受重力、支持力、压力,三力平衡,水平方向上小车受到拉力、桌面对它的摩擦力,大小相等、方向相反,即小车受到桌面对它的摩擦力方向水平向左,故B正确;
C.木块对小车的压力和小车对木块的支持力大小相等、方向相反、作用在两个相互作用的物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.小车受到的重力、木块对小车的压力和桌面对小车的支持力三个力是平衡力,故D错误。
故选BC。
7. (2022湖北宜昌)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得金牌。下列说法中正确的是( )
A. 她在空中受到重力和惯性力的作用
B. 她离开轨道末端时速度越大,惯性越大
C. 她惯性越大,上升的高度越高
D. 她运动到最高点时仍具有惯性
【答案】D
【解析】A.她在空中受到重力的作用,惯性不是力,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,与速度无关,故B错误;
C.惯性大小只与质量有关,她上升时动能转化为重力势能,故她滑出时速度越大,上升的高度越高,故C错误;
D.任何物体在任何状态下都具有惯性,故她运动到最高点时仍具有惯性,故D正确。故选D。
8. (2022安徽)图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A. F2与G是一对平衡力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2一对相互作用力 D. F1与G是一对相互作用力
【答案】C
【解析】A.他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,方向都是向下的,故并不是平衡力,故A不符合题意;
BC.静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,是两个物体间的作用力,互为施力物体,互为受力物体,两个力的大小相等,方向相反,故是一对相互作用力,故B不符合题意;C符合题意;
D.静止时体重计对他的支持力为F1,他受到的重力为G,是同一个物体受到的两个力,两个力的大小相等,方向相反,故是一对平衡力,故D不符合题意。选C。
9. (2022湖北恩施州)如图所示,是小强参加劳动实践挑水时的场景,若扁担重10N,每只桶总重均为200N,当扁担在水平位置保持静止时,扁担受到肩的支持力约为( )
A. 210N B. 410N C. 200N D. 400N
【答案】B
【解析】扁担在水平方向保持静止,将扁担与桶作为一个整体进行受力分析,此时扁担受到肩的支持力与桶和扁担的总重力相等,即为
故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
10. (2022海南)如图是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验装置。用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的平衡力是( )
A. 木块受到的重力 B. 弹簧测力计对木块的拉力
C. 木块对弹簧测力计的拉力 D. 木块受到的支持力
【答案】B
【解析】木块所受滑动摩擦力方向为水平向左,所以还应该受到水平向右的力才可以保持平衡状态,而弹簧测力计对木块的拉力水平向右,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
11. (2022江苏泰州)随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )
A. 自行车刹车时捏紧刹把
B. 溜冰时穿旱冰鞋
C. 体操运动员在手上涂镁粉
D. 运动员击球时用力握球拍
【答案】C
【解析】在轮胎上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的。
AD.自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍,都通过增大压力来增大摩擦,故AD不符合题意;
B.溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的,故B不符合题意;
C.体操运动员在手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的,故C符合题意。故选C。
12. (2022黑龙江牡鸡)小明推静止在水平地面上的桌子,他使用的是水平向左的力,但没有推动,下列说法正确的是( )
A. 推力大于摩擦力 B. 推力等于摩擦力
C. 推力小于摩擦力 D. 不能确定推力与摩擦力的大小
【答案】B
【解析】小明没有推动,说明此时桌子还是静止状态,处于平衡态,而在水平方向上,桌子受到了推力和摩擦力,推力和摩擦力是平衡力,故推力的大小等于摩擦力,故B正确。故选B。
二、填空题(本道大题有8小题,每空1分,共18分)
1. (2022江苏连云港)司机发现路前方有障碍物紧急刹车时,坐在车上的人会向___________(选填“前”或“后”)倾倒,这是因为人具有___________。
【答案】 前 惯性
【解析】紧急刹车时,乘客的下半身随车一起速度减小而停止,而乘客的上半身由于惯性保持原来的状态继续向前运动,所以乘客身体要向前倾倒。
2. (2022江西省)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态______(选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球______(选填“具有”或“不具有”)惯性。
【答案】 改变 具有
【解析】拨动摆球后,摆球绕固定点持续做圆周转动,运动的方向不断改变,所以其运动状态改变。
惯性是一切物体所具有的固有属性,在任何情况下都具有惯性,在太空失重状态下仍然具有惯性。
3.(2022四川达州)(3分)如图所示,用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子 (选填“具有”或“不具有”)惯性;杯子所受摩擦力的方向为 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】具有;竖直向上;减小。
【解析】(1)因为一切物体都具有惯性,所以用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子具有惯性;
(2)杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等;
(3)若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,仍是二力平衡,大小相等,杯子和水的重力减小,摩擦力减小。
4. (2022江苏无锡)如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明:力可以改变物体的________.上面的棋子由于________要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到______的作用,又落到下面的棋子上.
【答案】 运动状态 惯性 重力
【解析】受到打击的棋子飞出去,棋子的运动速度和方向都发生了变化,表明力可以改变物体的运动状态;上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,由于下方的棋子飞出,在重力的作用下落在下面的棋子上.
5. (2022江苏南通)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是_____N,物体在1s处于_____(“静止”、“加速”、“匀速”)状态,当t=3s时,物体受到的摩擦力是_____N。
【答案】 3 静止 5
【解析】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用,由图丙知,物体在t=1s时静止,处于平衡状态,由图乙知,在t=1s时物体受的拉力F=3N,由平衡条件得,摩擦力为
f=F=3N
由丙图知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力,由平衡条件得,滑动摩擦力为
在t=3s时,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力为5N。
6. (2021青海)如图所示跳水运动员站在跳板上准备起跳她受到的重力与跳板对她商的支持力是一对_______(选填“相互作用力”或“平衡力”),跳板表面做的比较粗糙是为了增大________。
【答案】 平衡力 摩擦
【解析】在跳板上准备起跳时,运动员是静止状态,受力平衡,重力与她所受跳板的支持力是一对平衡力。
跳板表面比较粗糙是增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
7. (2021四川达州)A、B两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为______ N;若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为______ N。
【答案】0 10
【解析】物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以A、B间的摩擦力为0;
物体AB水平向右运动时,在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为5N、水平向左的摩擦力作用,因物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,为5N;
物体AB水平向左运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B受到的摩擦力不变,所以物体B水平向左运动时,受到水平向右的摩擦力也是5N;
物体AB水平向左匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力物体C对物体B施加的、水平向右的摩擦力5N,水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,所以水平向左的拉力水平向右的拉力水平向右的摩擦力。
8. (2022吉林省)离开人手后的冰壶还会滑行一段距离,最终停下来,解释该现象需要用到的物理知识是__________。
【答案】惯性。
【解析】离开人手后,冰壶由于惯性,要保持原来的运动状态继续前进,由于受到了摩擦阻力,改变了物体的运动状态而使物体停下来。
三、作图题(本道大题有2小题,共8分)
1. (2022黑龙江大庆)如图所示,人随电梯一起匀速运动,请作出人所受各力的示意图。
【答案】
【解析】人随电梯一起匀速运动,人处于平衡状态,人受到了重力和支持力,若受到了摩擦力,则没有力与之平衡,故人不受摩擦力,故过重心向下画一条线段,并在末端标上箭头和G,即为重力,过重心向上画一条等长的线段,并在末端标上箭头和F,即为支持力,故如图所示。
2. (2022湖北宜昌)如图所示,木块正在水平地面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块水平方向受力的示意图。
【答案】
【解析】木块正在水平地面上向右滑动,会受到地面水平向左的摩擦力f;同时木块向右压缩弹簧,使弹簧发生弹性形变,弹簧对木块产生一个水平向左的弹力F弹。所以在水平方向,木块同时受到水平向左的摩擦力和弹力,如图所示。
四、实验探究题(本道大题有3小题,共25分)
1. (8分)(2022湖北武汉)某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面______滑下,目的是使小车进入水平面的初速度相同;
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力______,向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果物体受到的阻力______,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去;
(3)两次实验中,小车在水平面上最终都会静止下来,说明力可以改变物体的______。
【答案】(1)顶端由静止 (2)越小 零 (3)运动状态
【解析】(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面顶端(或同一高度)静止滑下,控制小车开始时的重力势能相同,目的是使小车进入水平面的初速度相同。
(2)根据实验现象分析可知,运动的小车所受的阻力越小,速度减小的越慢,向前滑行的距离变大。
如果物体受到的阻力为零,直线运动的物体速度不再变化,运动状态就不会改变,小车将做匀速直线运动。
(3)两次实验中,小车在水平面上最终都会因为受摩擦力的作用而停下来,说明力可以改变物体的运动状态。
2. (14分)(2022广西百色)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某实验小组选择如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(1)根据___________知识,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较图中___________两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大,由此得出结论:当压力相同时,接触面越___________,滑动摩擦力越大;
(4)本实验主要采用的科学探究方法是___________法;
(5)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,如图丁所示,测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是___________的(选填“正确”或“错误”);
(6)该小组在实验中发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于他们改进实验,如图所示,固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验。实验过程___________匀速拉动长木板,更易操作(选填“需要”或“不需要”)。
【答案】(1)二力平衡 匀速直线 (2)甲、乙 (3)粗糙 (4)控制变量 (5)错误(6)不需要
【解析】(1)实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或棉布)上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,在水平方向只受到拉力和滑动摩擦力。根据二力平衡知识可知,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)对比甲乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,改变放在木块上的砝码从而改变木块与长木板之间压力大小。乙中压力较大,弹簧测力计示数也较大,即滑动摩擦力较大,所以可得出结论,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)对比甲丙两次实验可知,两次实验时压力相同,丙中接触面较粗糙,弹簧测力计示数较大,则滑动摩擦力较大,所以可得出结论,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)实验中探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,要控制其中一个物理量不变,改变另外的物理量来进行探究,这里要用到控制变量法。
(5)将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验,在改变接触面积的同时也改变了压力大小,没有遵循控制变量,故得出滑动摩擦力的大小与接触面积有关的结论是错误的。
(6)实验时,木块受到弹簧测力计的拉力和木板对它的滑动摩擦力而处于静止状态,所以这两个力是一对平衡力,由于木块始终处于静止状态,滑动摩擦力大小与物体相对滑动速度无关,所以不需要匀速拉动长木板。
3.(10分)如图甲所示,是小华探究“二力平衡条件”的实验。
(1)装置中使用定滑轮是利用它能够__________的特点。
(2)当左、右两盘中的砝码质量_________(选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到________对平衡力的作用。
(3)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将____(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在______上的条件。
【答案】(1)改变力的方向 (2)相等 两 (3)扭转回来 同一直线
【解析】(1)装置中使用定滑轮是利用它能够改变力的方向的特点;
(2)当左、右两盘中的砝码质量相等时,小车才能保持静止状态;
在竖直方向,小车受重力和支持力,在水平方向,小车受两边细绳的拉力,所以受到两对平衡力
(3)将小车扭转到如图2所示的位置,两个拉力不在同一直线上,不能平衡,所以会扭转回来;
这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在同一直线上.
五、综合应用题(本道大题有2小题,共13分)
1.篮球的质量为0.65kg,投篮时,篮球在空中运动受到的阻力始终为重力的0.1倍,求:
(1)篮球在空中运动时受到的重力和阻力各为多少?
(2)当篮球竖直向上运动时,受到的合力大小为多少,方向如何?当篮球竖直向下运动时,受到的合力大小为多少,方向如何?
【答案】(1)6.5N;阻力为0.65N;(2)7.15N,方向竖直向下;5.85N,方向竖直向下
【解析】(1)篮球受到的重力
G=mg=0.65kg×10N/kg=6.5N
篮球在空中运动时受到的阻力
f=0.1G=0.1×6.5N=0.65N
(2)篮球竖直向上运动时,重力方向向下,阻力方向向下,属于同一直线上方向相同的二力合成,合力
F合=G+f=6.5N+0.65N=7.15N
合力的方向竖直向下;篮球竖直向下运动时,阻力方向向上,重力方向向下,属于同一直线上方向相反的二力合成,合力
F合′=G﹣f=6.5N﹣0.65N=5.85N
合力的方向竖直向下。
2.(7分)距离传感器是一种测量距离的仪器,它发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的s-t图象。已知超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s-t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何?为什么?
(3)另外一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直线运动。传感器显示物体的s-t图象如图乙。求:在0至15s物体受到的摩擦力是多大?(写出分析过程)
z
【答案】(1)1.7m(2)物体处于静止状态。因为物体运动的路程s没有随时间t改变。
(3)10N
【解析】(1)s=vt=340×0.01÷2 m =1.7m
(2)物体处于静止状态。因为物体运动的路程s没有随时间t改变。
(3)由图可知该物体运动的路程s与t成正比,说明物体在做匀速运动,故受力平衡
则f=F=10N
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