第八章运动和力单元综合练习
一、单选题
1. 如图所示,弹簧测力计和细线的重力及摩擦不计,物重,则弹簧测力计的示数为( )
A.
B.
C.
D.
2. 第届世界杯足球赛在莫斯科卢日尼基体育场开幕。下列与足球有关的说法正确的是( )
A. 踢球时,脚对球施加了力,球对脚没有力的作用
B. 踢出去的球在空中继续运动,是因为球受到惯性作用
C. 只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
D. 守门员使球停下来的过程,是力改变了球的运动状态
3. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面、同一高度由静止滑下,比较小车在三种不同的水平面上运动的距离。下列分析中错误的是( )
A. 三次实验让小车从斜面的同一高度滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相同
B. 小车在水平面上同时受到摩擦力、支持力和重力的作用
C. 实验表明:小车受的阻力越小,小车运动的路程越远,速度减小得越慢
D. 根据本实验现象可以直接得到牛顿第一定律
4. 如图所示,小伙伴们在玩滑板车,脚蹬地后,人和车一起沿水平路面向前运动。下列说法正确的是( )
A. 人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
B. 蹬地时,地面对脚的支持力是由于地面形变产生的
C. 停止蹬地后,车最终会停下来,说明运动需要力来维持
D. 车在滑行过程中所受的力突然全部消失,车将立即停下来
5. 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的作用,的大小与时间的关系和物体运动速度与时间的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 时,物体受平衡力的作用 B. 时,将撤掉,物体立刻静止
C. 内物体所受摩擦力逐渐增大 D. 时,物体所受摩擦力是
6. 如图所示,小明沿着竖直的杆匀速上爬,所受的摩擦力为;后来沿杆匀速下滑,所受的摩擦力为。通过受力分析,以下判断正确的是( )
A. 匀速上爬时,的方向竖直向上
B. 匀速下滑时,的方向竖直向下
C.
D.
7. 如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是( )
A. 甲为零,乙受到向右的 的摩擦力
B. 甲、乙都受到向右 的摩擦力
C. 甲、乙都受到向左 的摩擦力
D. 甲、乙均受力 ,甲受向右的摩擦力,乙受向左的摩擦力
8. 建盏是南平特产,是中国国家地理标志产品。图的建盏静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A. 建盏所受重力和建盏对桌面的压力是一对相互作用力
B. 建盏所受重力和桌面对建盏的支持力是一对相互作用力
C. 建盏所受重力和建盏对桌面的压力是一对平衡力
D. 建盏所受重力和桌面对建盏的支持力是一对平衡力
9. 探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验操作如图,下列分析正确的是( )
A. 实验中,弹簧测力计必须水平拉木块匀速滑动,速度越大,摩擦力越大。
B. 木块被拉动,且越来越快,若读出某一时刻弹簧测力计的示数为,这时摩擦力的大小也为。
C. 正确操作,比较甲、丙得出结论:压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
D. 若把木块沿竖直方向截掉一部分后,继续图甲的操作,测得摩擦力减小,说明滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。
10. 如图所示,固定在天花板上的一根轻质弹簧重力不计,下端悬挂着一只小球,整个装置处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A. 使弹簧发生弹性形变的力是球的重力
B. 天花板对弹簧的拉力与小球所受的重力是一对平衡力
C. 天花板对弹簧的拉力与弹簧对天花板的拉力是相互作用力
D. 小球受到惯性作用而处于静止状态
11. 如图所示是抛出后的小球在空中运动轨迹,当物体到达最高点时若所受的外力全部消失则小球将( )
A. 一定处于静止状态 B. 一定作匀速直线运动
C. 可能处于静止状态可能作匀速直线运动 D. 运动状态可能发生了改变
12. 行走在市区街头,一辆辆蓝色的时尚共享电动自行车已成为市民绿色出行的一道亮丽风景线。下列选项中能够减小摩擦的是( )
A. 刹车时用力捏闸
B. 轮胎上刻有花纹
C. 车把手凹凸不平
D. 轴承处加润滑油
二、填空题
13. 将重为的箱子放在水平地面上,在的水平推力作用下做匀速直线运动,此时箱子受到的摩擦力为______ ,若突然撤去水平推力,箱子仍能向前运动一段距离,箱子在向前运动的过程中受到的摩擦力______ 填“变大”“变小”或“不变”。
14. 在一辆水平向右匀速行驶的汽车内挂着一个小球如图甲所示某时刻出现了图乙所示的情景,则汽车在做______选填“加速”、“匀速”、“减速”运动,细线向左倾斜是因为小球具有______;此时小球共受到______个力的作用空气阻力不计。
15. 小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力大小,这样操作的错误是______,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做______运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将______选填“变大”或“不变”。
16. 小蒋用弹簧测力计竖直吊起物体,弹簧测力计与物体处于静止状态。
如图所示,弹簧测力计的示数为______;
如图所示,将物体轻靠在竖直墙壁上,让物体沿墙向下做直线运动,运动的速度时间图象如图所示,请问物体是否处于平衡状态?______,与图相比,请问弹簧测力计的示数如何变化?______选填“变大”“变小”或“不变”,请写出你的判断依据: ______。
17. 如图所示,单摆中的小球在竖直平面内沿轨迹不停地往复摆动,若小球摆动到点时,所受的外力全部消失,则小球将 填小球的运动状态。
三、作图题
18. 如图所示,画出静止放在光滑地面上的木箱的受力示意图。
19. 如图所示,一小球从弧形槽上的点由静止释放,小球沿弧形槽滚至另一端的最高点为点,试作出由点滚至点过程中,小球在点即弧形槽底部与水平面的切点受力的示意图忽略空气阻力。
四、实验探究题
20. 小明看中甲、乙两款雨鞋,他各取其中一只测量重力,两次测量时发现,测力计的示数相同如图所示,则每只鞋的重力为______。
小明用重新调零的测力计在湿滑的水平地面上拉甲款鞋,以的速度匀速水平向右运动,测力计的示数如图所示。当他用相同的方法让甲款鞋以的速度匀速水平向右运动时,请在图中画出此时测力计指针的位置。
在相同的地面上,他再用测力计拉乙款鞋以的速度匀速水平向右运动,测力计示数如图所示。比较上述系列实验,小明想选鞋底粗糙程度更大的雨鞋,则应选______款雨鞋,依据是______。
21. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图所示,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
实验中为了让小车到达水平面的初速度一致,应该如何操作?______。
实验是通过改变______来改变小车所受阻力大小的。
实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______选填“快”或“慢”。
推理:本实验中如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做______。
五、
22. 阅读材料,回答问题.
汽车安全带
现代汽车的速度很快,一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外.为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害.在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到车身上.
如图甲所示,紧急刹车时,人由于惯性向_________填“前”或“后”运动.
关于惯性,下列说法正确的是 ( )
A.速度越大,惯性越大 速度越小,惯性越小
C.质量越大,惯性越大 质量越小,惯性越大
如图乙所示,人体模型与气囊撞击时,模型对气囊有作用力,同时_________也有作用力,理由是____________________________.
23. 为研究纸锥下落的运动情况,小华查阅资料了解到,物体下落过程中会受到空气阻力的作用,阻力的大小与物体的迎风面积和速度的二次方成正比,公式为 为比例常数.现用一张半径为、面密度 厚度和质量分布均匀的物体,其质量与面积之比称为面密度的圆纸片,按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为的扇形,然后做成如图乙所示的纸锥,纸锥的底面积为即为纸锥的迎风面积,让纸锥从足够高处静止下落.
纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是_________.
A.一直加速 一直匀速
先加速后匀速先加速后减速
下落过程中纸锥能达到的最大速度为_________.
答案解析
1.【答案】
【解析】由图可知,整个装置处于静止状态,受平衡力的作用,弹簧测力计和细线的重力及摩擦不计,弹簧测力计的示数等于重物对它的拉力,即大小与物体的重力相等,为。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:
A、因为力的作用是相互的,所以踢球时,脚对球施加力的同时球对脚也施加了力,故A错误;
B、踢出去的球在空中继续运动,是因为球具有惯性;惯性不是力,不能说“受惯性作用”,故B错误;
C、力的大小、方向和作用点都影响力的作用效果,所以,脚对球施加的力大小相同时,其作用效果不一定相同,故C错误;
D、守门员使球停下来的过程中,守门员对球有力的作用,球的运动状态发生改变,说明力改变了球的运动状态,故D正确。
故选:。
3.【答案】
【解答】
A.实验中,让同一小车,三次在同一斜面的同一高度处从静止开始下滑,目的是为了使小车到达水平位置时,具有相同的速度;故A正确;
B.小车在水平面上时,竖直方向受重力和支持力作用,水平方向受摩擦力作用,故B正确;
C.由实验现象可以看出:小车受的阻力越小,小车运动的路程越远,速度减小得越慢,故C正确;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上推理出,并不是直接由本实验现象得出的,故D错误。
故选:
4.【答案】
【解答】
A、人对车的压力和车对人的支持力没有作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、蹬地时,人的脚对地施加了一个力,地发生了形变,对人的脚产生了一个支持力,故B正确;
C、停止蹬地后,车最终会停下来的原因是受到阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,物体的运动不需要力来维持,故C错误;
D、在滑行过程中所受到的力突然消失,根据牛顿第一定律可知,人和车将保持匀速直线运动,不会立即停下来,故D错误。
故选:。
5.【答案】
【解析】A、由速度时间图象可知,时,物体处于静止状态,受平衡力作用,故A正确;
B、时,将撤掉,物体由于惯性,仍然会向前运动,故B错误;
、由速度时间图象可知,在内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为,摩擦力为;在内,物体做匀加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,在内受到的摩擦力不变,所以时物体受到的摩擦力为,故C、D错误。
故选:。
6.【答案】
【解析】小明沿着竖直的杆匀速上爬,处于平衡状态,所受到的摩擦力与重力大小相等,摩擦力,的方向竖直向上。当他沿杆匀速下滑时,仍处于平衡状态,所受的摩擦力,的方向竖直向上。由此可判断,选项A正确,选项BCD错误。
故选:。
7.【答案】
【解答】
由题干中木块乙向右端匀速运动可以得知,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力为牛,方向水平向左。
如图所示,木块甲静止,木块甲处于平衡状态,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对其向右的摩擦力作用,摩擦力的大小为故D正确。
故选:。
8.【答案】
【解析】解:、建盏所受的重力,建盏是受力物体,建盏对桌面的压力,桌面是受力物体,不是同一个受力物体,这两个力不是平衡力;方向相同,作用在两个物体上,作用在同一直线上,这两个力也不是相互作用力,故AC错误。
、建盏所受的重力和桌面对建盏的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上,这两个力是平衡力,故B错误,D正确。
故选:。
9.【答案】
【解答】
A.摩擦力大小与运动的速度无关,故A错误;
B.匀速直线运动时,拉力等于摩擦力大小,加速运动时拉力大于摩擦力,故B错误;
C.甲丙两图压力大小相等,改变接触面的粗糙程度,摩擦力大小改变,故比较甲、丙得出结论:压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故C正确;
D.把木块沿竖直方向截掉一部分后,接触面积和压力的大小同时改变,没有控制变量,故无法得出结论,故D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】解:、由题可知,弹簧是轻质的,由此我们可以不考虑弹簧受到的重力,则弹簧只受到小球对它的拉力、天花板对它的拉力这两个力的作用,在这两个力的共同作用下,弹簧发生弹性形变,故A错误;
B、天花板对弹簧的拉力与小球所受的重力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、天花板对弹簧的拉力与弹簧对天花板的拉力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、足球处于静止状态,是因为它受平衡力的作用,惯性是物体的一种性质,不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:。
11.【答案】
【解析】解:图中将小球斜向上抛出,当小球到达最高点时,向上的速度为零,但还有水平方向的速度,若此时所受的外力全部消失,小球将保持这个速度做匀速直线运动,其运动状态不变,所以ACD错误,B正确.
故选B.
12.【答案】
【解析】解:、刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不合题意;
B、轮胎上刻有花纹,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,故B不合题意;
C、车把手凹凸不平,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,故C不合题意;
D、轴承处加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故D符合题意。
故选:。
13.【答案】 不变
【解析】解:
物体在水平地面上匀速运动时,水平方向上受到推力和地面对物体的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,大小为;
撤去推力后,物体由于惯性要保持原来的运动状态,继续运动。此时物体继续运动,物体还受地面的摩擦力,压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,还是。
故答案为:;不变。
14.【答案】加速;惯性;两
【解答】
汽车向右行驶,匀速运动时,小球与小车相对静止,小球应在竖直方向,当汽车加速运动时,车的运动速度变快,但小球由于惯性保持原来的运动状态,故小球出现了图乙所示的情景。
小球受竖直向下的重力、沿绳斜向右上方的拉力,这两个力不在同一直线上。
故答案为:加速;惯性;两。
15.【答案】拉力不在水平方向 ;匀速直线 ;变大
【解析】解:
如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动;
若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大。
故答案为:拉力不在水平方向;水平方向匀速直线;变大。
16.【答案】;是;不变;静止和向下做匀速直线运动都是平衡状态,拉力总是等于重力,所以示数不变
【解析】由图知,弹簧测力计的量程为,分度值为,示数为;
物体做直线运动,且由图可知速度大小不变,因此物体做匀速直线运动,是平衡状态,无论静止还是向下做匀速直线运动都是平衡状态,拉力总是等于重力,所以弹簧测力计示数不变。
故答案为:;是;不变;静止和向下做匀速直线运动都是平衡状态,拉力总是等于重力,所以示数不变。
17.【答案】静止
【解析】解:当小球运动到点时,高度最高,速度为,如果受到的外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态。
故答案为:静止。
18.【答案】解:静止放在光滑地面上的木箱受到重力和支持力的作用,这两个力是平衡力,过木箱中心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画出这两个力,注意两条线段长度要相等。如图所示:
19.【答案】
【解答】
小球由点滚至点过程中,小球在点时,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,同时,忽略空气阻力,小球受到水平向左的摩擦力,过小球的重心,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用、和表示,如图所示:
。
20.【答案】 甲 用测力计拉乙款鞋匀速水平向右运动,测力计示数为,即摩擦力,可见在压力相同,地面相同的条件下甲款雨鞋受到的摩擦力大,说明甲鞋的鞋底较粗糙
【解析】图中测力计的分度值为,根据图中指针的位置可读出示数为;
摩擦力大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度大小无关,故只要鞋子做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力就是一对平衡力,故测力计的示数相等,测力计指针仍在位置处,如图所示:
用测力计拉乙款鞋以的速度匀速水平向右运动,测力计示数为,即摩擦力。可见在压力相同,地面相同的条件下甲款雨鞋受到的摩擦力大,说明甲鞋的鞋底较粗糙,故选甲鞋。
故答案为:;;甲;用测力计拉乙款鞋匀速水平向右运动,测力计示数为,即摩擦力,可见在压力相同,地面相同的条件下甲款雨鞋受到的摩擦力大,说明甲鞋的鞋底较粗糙。
21.【答案】控制小车每次都从斜面上同一位置释放;接触面的粗糙程度;慢;匀速直线运动。
【解析】每次小车都从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
在做“阻力对物体运动的影响”实验时,给水平木板铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度逐渐减小,小车受到的阻力也减小;
由实验知,接触面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
假如小车受到的阻力为零,即水平方向上小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动。
故答案为:控制小车每次都从斜面上同一位置释放;接触面的粗糙程度;慢;匀速直线运动。
22.【答案】前;
;
气囊对模型;物体间力的作用是相互的
【解答】
当列车匀速直线运动时,乘客和车厢保持相对静止状态;当汽车紧急刹车时,因为惯性,乘客要保持原来的运动状态,乘客就会向前倾倒;
影响惯性的因素是物体的质量,质量越大,惯性越大;惯性大小与速度无关;故选项ABD错误;选项C正确;
人体模型与气囊撞击时,模型对气囊有作用力,同时气囊对模型也有作用力;理由是物体间力的作用是相互的。
故答案为:前;;气囊对模型;物体间力的作用是相互的.
23.【答案】;
【解答】
纸锥从足够高处静止下落,刚开始速度小,根据公式可知,纸推受到的阻力小于重力,做加速运动;随着速度越来越大,阻力会越来越大,直到阻力等于重力,纸锥受到平衡力的作用,做匀速直线运动,所以纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是先加速后匀速;故C正确,ABD错误。
故选C。
当纸锥受到的阻力等于重力时,二力平衡,纸锥速度达到最大,保持匀速直线运动状态,所以有,即,
下落过程中纸锥能达到的最大速度:。