中考科学复习力学提分练习
一、选择题
1.如图所示,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块受到的摩擦力大小,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A受到的是静摩擦力 B.木块A相对于地面是运动的
C.拉动速度越大时,弹簧测力计示数变大 D.木块A受摩擦力的方向向左
2.图中物体A的重力为G,在拉力F的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于( )
A.0.5G B.2G C.0.5f D.2f
3.如下图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动,此时测力计的示数为450N;在物体B下加挂重为60N的物体C后,用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N,若不计绳重及滑轮的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为100N B.水平向右的力F的大小为400N
C.物体B所受重力为400N D.拉力F做功的功率为63W
4.质量为m的物体受到拉力F的作用,在水平地面上向左做匀速直线运动.下图所示为其受到拉力F的示意图,其中可能的是( )
A.只有甲B.只有甲、丙
C.只有乙、丙D.甲乙丙均有可能
5.如图所示,三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,所用拉力分别在一个平面上,所使用的拉力分别为F1、F2和F3,那么有( )
A. B. C. D.
6.如图所示,用20N的拉力向上拉动绳子,使重为50N的物体5s内匀速升高5m,绳重和摩擦不可忽略。则下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端拉动的距离为15m B.动滑轮重为10N
C.物体上升的速度为1m/s D.绳子自由端拉力的功率为60W
7.如图所示,在水平面上的物体重200N,与水平面的滑动摩擦力的大小是48N,当用图示装置水平匀速拉动物体时,F=20N。若绳子自由端移动的速度为0.6m/s,则( )
A.滑轮组的机械效率是80% B.绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
C.物体的速度大小是0.3m/s D.动滑轮重4N
8.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有( )
A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.4m/s
C.绳子拉物体A的功率为1WD.在运动过程中若将拉力F增大,弹簧测力计的示数也将增大
9.重为200N的物体,利用轻质滑轮组在拉力F为30N的作用下,以0.2m/s的速度在水平地面上匀速移动了5s。不计轮重、绳重和轴摩擦,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的摩擦力为90N
B.拉力F做的功为30J
C.拉力F的功率为12W
D.拉力F做的功等于克服物体重力做的功
10.A、B两同学用如图所示的方式推墙。A向前推B,B向前推墙,且保持不动。每人用力的大小都为F,方向水平向右。已知地面粗糙,则下列说法正确的是( )
A.B不受摩擦力
B.B受到地面给的水平向左的摩擦力为F
C.B推墙的力与A推B的力是一对平衡力
D.B给A的作用力与地面给的摩擦力是一对相互作用力
二、探究题
11.某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,其右侧面与竖直传送带接触,装置左侧有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电动机使传送带转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如表:
实验次数 木块重力(N) 螺杆旋转的圈数(圈) 测力计示数(N) 摩擦力(N)
1 0.60 1 0.70 0.10
2 0.60 2 0.82 0.22
3 0.60 3 0.95 0.35
4 1.20 1 1.30 0.10
5 1.80 1 1.90 ?
(1)该实验用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用的实验方法为___________;
(2)比较1、4次实验的数据可知,滑动摩擦力大小与___________无关;
(3)在实验过程中,传送带转动的方向为___________;(选填“顺时针”或“逆时针”)
(4)第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是___________N。
12.摩擦现象广泛存在于人们的生活与生产中,小梦对此很感兴趣,围绕生活中的摩擦现象进行了探究。
(1)小梦分别对物体在静止状志和运动状态下受到摩擦力情况进行研究,并绘制了图像,如图甲所示,请比较图像中、两点处力的大小:
①______;②______(均选填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
(2)摩擦知识在生活中的应用非常广泛,并不断地进行着改进,火柴的擦燃就是一例。如图乙所示,火柴盒侧面已由以前的图乙替换成图乙的式样,这样设计的现实意义是______。
13.如图所示,用滑轮组提起重为900N的物体,绳子自由端的拉力F大小为400N,重物在20s内匀速上升了10m。求:
(1)拉力F的功率;
(2)在此过程中,滑轮组的机械效率;
(3)若不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦,则所用的动滑轮的重力为多少?
14.如图所示装置是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)
(1)比较甲、乙两次实验可探究______。
(2)比较乙、丙两次实验来探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,该方案中存在的主要缺陷是______。
(3)某同学用如图装置来测量铝块受到的摩擦力,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出铝块受到的摩擦力。在木板运动的过程中,以下说法正确的是______(填字母)。
A.铝块受力平衡
B.铝块所受摩擦力的方向水平向右
C.木板做加速、减速、匀速运动均可
D.拉动木板的力F变大时,弹簧测力计的示数也变大
15.小金为了测量滑动摩擦力的大小,设计了如图所示的实验装置。实验中,小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动。(轻绳与滑轮的摩擦不计)
(1)为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是___________;
A.滑块的质量m1 B.小桶和沙子的总质量m2
(2)根据二力平衡条件可知,滑块受到的滑动摩擦力___________(用上述物理量符号表示);
(3)小桶落地后,假设滑块继续向前运动,受到的滑动摩擦力为,则___________。(选填“<”“=”或“>”)
三、填空题
17.图所示,水平桌面的左右两端个固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细 绳与桌面上质量为 0.4kg的木块相连。当左边小盘放有重力为 0.5N的砝码,右边小盘内放有重力为1.5N的砝码使,木块未被拉动,这是木块受到的摩擦力大小为_____N;当右小盘内放有重为1.6N的砝码时,木块正好作匀速运动,当小盘内放上重为1.7N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的摩擦力大小为____N。
18.如图所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.5 kg的木块相连。当小盘内放有重为0.7 N的砝码时,木块正好做匀速运动,此时木块所受的摩擦力大小为______N。当小盘内放上重为0.8 N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受的摩擦力大小为______N。
19.如图甲所示,完全相同的木块和叠放在水平桌面上,在的水平拉力作用下,、一起做匀速直线运动,此时木块所受的摩擦力为______;若将、紧靠着放在水平桌面上,用水平力推使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力______。
20.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:当用的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为______;若用的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为______。
21.如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和速度v与时间t的关系如图乙所示。第2s末时,物体受到的摩擦力为______N;在3~6s过第4s末时,物体受到的摩擦力为______N。
22.如图甲所示,某同学用弹簧测力计拉木块使它沿水平木板上作匀速滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。两次拉动用力分别是F1、F2,木块移动的速度分别是v1、v2.则F1___________F2(填“大于”、“等于”或“小于”。下同);v1___________v2。
参考答案:
1.D
【详解】A.拉动长木板时,木块和木板之间发生了相对滑动,故木块A受到的是滑动摩擦力,故A错误;
B.木块A相对于地面的位置没有发生改变,是静止的,故B错误;
C.滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动速度大小无关,所以弹簧测力计的示数不会变化,故C错误;
D.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,拉动长木板时,木块A相对于木板水平向右运动,则受到的摩擦力水平向左,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】当在水平方向使用动滑轮时,拉力所要克服的是摩擦力。因做匀速直线运动,故绳子对A的拉力T与A所受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,即
T=f
作用在动滑轮上的绳子有2段,则
故有
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【详解】AC.由图可知,n=3,则两条绳子向下拉弹簧测力计的拉力
对弹簧进行受力分析可知,弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力
F示=G动+F下
即
450N=50N+(50N+GB)
解得B的重力
GB=550N
则物体A在绳的水平拉力
F=×(50N+550N)=200N
由二力平衡的条件可得,A物体所受摩擦力
f=F=200N
故AC错误。
B.水平向右的拉力
故B错误。
D.因为B上升的速度为v物=0.05m/s,所以A的速度为
vA=3v物=3×0.05m/s=0.15m/s
拉力F做功的功率
故D正确。
故选D。
4.B
【详解】甲图:当向左的拉力与物体所受的向右摩擦力平衡,物体所受向上支持力和向下的重力平衡时即物体整体受力平衡,可使物体向左做匀速直线运动。
乙图:拉力向右,如果物体向左做匀速直线运动,则物体受到向右的摩擦力,和拉力方向相同,合力不可能为零,因此物体不能做向左的匀速直线运动。
丙图:当拉力与物体的重力竖直方向受力平衡时,水平方向不受力即水平方向上受力平衡时,物体的整体受力平衡,故可做向左的匀速直线运动。
综上所述,可能向左做匀速直线运动的是甲丙,故选项C符合题意。
5.C
【详解】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,假设物块与地面的摩擦力为f,第一个图中滑轮为定滑轮,不省力,拉力
第二个图中滑轮为动滑轮,省一半的力,拉力
第三个图中滑轮为动滑轮,但处作用在动滑轮上,费2倍的力,所以
比较可知,
故C符合题意,ABD不符合题意
故选C。
6.B
【详解】A.由图可知,绳子的股数为n=3,则绳子自由端拉动的距离为
故A正确,不符合题意;
B.不计绳的重力和摩擦,故动滑轮的重力
当绳重和摩擦不可忽略时,动滑轮重力应该小于10N,故B错误,符合题意;
C.5s内物体上升的速度为
故C正确,不符合题意;
D.绳子移动的速度为
绳子自由端拉力的功率为
故D正确,不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】A.由图知道,滑轮组的有效绳子段数n=3,则滑轮组的机械效率
故A符合题意;
BD.克服绳子与滑轮间摩擦做的功、克服滑轮与滑轮轴之间摩擦做的功等都是额外功,而题目所给条件无法计算有用功、总功大小,也无法直接计算额外功大小,所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重,故BD不符合题意;
C.由题可知,拉力端移动速度等于物体移动速度的3倍,则物体的速度
故C不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】A.B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,故A错误。
B.物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故B错误。
C.由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,是5N,功率为
故C正确。
D.测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,仍为3N,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】由题可知,不计轮重、绳重和轴摩擦,摩擦力共由两段绳子共同承担着,即n=2。
A.由图可知,物体匀速运动,摩擦力
f=nF=2×30N=60N
故A错误;
B.绳端所移动的距离
s绳=ns物=2×0.2m/s×5s=2m
拉力F所做的功
W=Fs绳=30N×2m=60J
故B错误;
C.拉力的功率
故C正确;
D.由图可知,物体在拉力作用下水平移动,所以并没有克服物体重力做功,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】对B同学水平方向受力分析,受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力,二力是一对平衡力;由B同学静止知道,B同学不受摩擦力;B给A的作用力与地面给A的摩擦力是,都作用在A上,且大小相等,方向相反,即是一对平衡力。
故选A。
11. 转换法 木块重力 逆时针 0.10
【详解】(1)[1]由于木块和传送带在竖直方向上相互摩擦,压力的大小不易改变,实验中用螺杆旋转圈数的多少来表示木块与传送带之间压力的大小,这里运用了转换法的方法。
(2)[2]比较1、4次实验的数据可知,木块的重力不同,螺杆旋转的圈数相同,即木块对传送带的压力相同,木块受到的摩擦力相同,所以滑动摩擦力大小与木块重力大小无关。
(3)[3]在实验过程中,木块相对于传送带向上运动,传送带和木块的接触部分相对于木块向下运动,则传送带应该逆时针转动。
(4)[4]对木块进行受力分析可知,在竖直方向上,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的弹簧测力计的拉力,且在这三个力的作用下保持静止,所以第5次实验中,木块受到的滑动摩擦力大小是
f=F拉-G=1.90N-1.80N=0.10N
12. = > 增大摩擦
【详解】(1)[1]图像中A点,此时物体处于静止状态,故此时的推力与此时的静摩擦力平衡,则FA=fA;由图知道,静摩擦力逐渐增大,物体在该过程中始终静止,故推力也逐渐增大,推力最终增大到fmax相等,即F0=fmax。
[2]当静摩擦力增大为最大静摩擦力时,最大静摩擦力会突变为滑动摩擦力,此时有fB<fmax;
图像中横轴表示推力的变化情况,当推力增大为F0以后,推力还在增大,结合前面分析知道,在B点时的推力FB>fmax>fB。
(2)[3]火柴盒侧面已由以前的图乙(a)替换成图乙(b)的式样,不难看出接触面的粗糙程度加大,所以在压力相同时,滑动摩擦力变大。
13.(1)600W;(2)75%;(3)300N
【详解】解:(1)根据题意知道,承担重物和动滑轮总重的绳子股数为n=3,拉力做的总功
W总=FS=400N×10m×3=1.2×104J
拉力F做功的功率
(2)提起重物所做的有用功
W有=Gh=900N×10m=9000J
滑轮组的机械效率
(3)由知道,所用的动滑轮的重力
答:(1)拉力F的功率600W;
(2)在此过程中,滑轮组的机械效率75%;
(3)若不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦,则所用的动滑轮的重力为300N。
14. 滑动摩擦力大小与压力大小的关系 没有控制接触面的粗糙程度相同 AC
【详解】(1)[1]由图甲乙可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(2)[2]比较乙、丙两次实验,没有控制接触面的粗糙程度相同,不能探究“滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”。
(3)[3]A.铝块处于静止状态,受到平衡力的作用,故A正确;
B.铝块受到的测力计拉力与长板施加的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,铝块受到的滑动摩擦力方向向左,故B错误;
C.木板做加速、减速、匀速运动,因压力大小和接触面粗糙程度相同,故滑动摩擦力不变,不会影响铝块受到摩擦力大小,故C正确;
D.拉动木板的力F变大时,因压力大小和接触面粗糙程度相同,故滑动摩擦力不变,弹簧测力计示数不变,故D错误。
故选AC。
15. B m2g =
【详解】(1)[1]小桶内装入适量的沙子,滑块恰好做匀速直线运动。此时的拉力等于小桶和沙子的总重力。因此,为了测量滑块受到的滑动摩擦力,需要测量的物理量是:小桶和沙子的总质量m2。故选B。
(2)[2]根据二力平衡可知,滑块受到的滑动摩擦力等于小桶和沙子的总重力,则
f1=G=m2g
(3)[3]由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,则滑块所受滑动摩擦力不变,故
f1=f2
16. 无关 滑动摩擦力的大小与压力的大小有关 12
【详解】(1)[1]1、2两次实验接触面积的大小不同,压力相同,但两次所测的摩擦力的大小相同,所以比较1、2两次实验可以得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(2)[2]1、3两次实验接触面积的小相等,第三次压力比第一次的压力大,第三次的摩擦力也大于第一次的摩擦力,所以可以得出滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)[3]因为木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,因此地面对A的摩擦力等于水平拉力,即12N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动,由于摩擦力与接触面积的大小无关,因此推力F2等于摩擦力,即12N。
17. 1N 1.6N
【详解】第一空.因为木块静止,因此在水平方向上受力平衡,此时木块受到向左的0.5N的拉力和向右的1.5N的拉力,因此木块还受到向左的1.5N-0.5N=1N的摩擦力;
第二空.当右小盘内放有重为1.6N的砝码时,木块正好作匀速运动,由力和运动的关系可知此时木块受力平衡,则此时摩擦力等于拉力等于1.6N,当小盘内放上重为1.7N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,因为压力不变,接触面粗糙程度不变,因此此时木块所受到的摩擦力大小不变为1.6N。
18. 0.7 0.7
【详解】[1]因为木块做匀速运动,因此受力平衡,拉力等于摩擦力为0.7N;
[2]木块对桌面的压力以及接触面的粗糙程度均不变,因此摩擦力的大小不变,仍为0.7N。
19. 0 20
【详解】[1] A、B一起向右做匀速直线运动,所以A、B没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以A、B间没有摩擦力,则木块B受到的摩擦力大小为0N。
[2]在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,整体对桌面的压力大小也不变,因此整体受到的摩擦力大小也不变,仍然为20N。
20. 5.3 5.1
【详解】[1]当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,由于木块静止,所以木块所受的拉力与静止木块所受的摩擦力平衡,所以
f1=F1=5.3N
[2]由乙图可知,当物体做匀速直线运动时,F=5.1N,所以
f=F=5.1N
当F=5.6N时,物体将做加速运动,压力的大小和接触面的粗糙程度不变,但所受摩擦力仍为5.1N。
21. 2 4
【详解】[1]由v-t图像可知,第2s末时,物体处于静止状态,则受到的摩擦力与推力为一对平衡力,大小相等。由F-t图像可知,此时的推力为2N,则摩擦力也为2N。
[2]由v-t图像可知,物体在6~9s内做匀速直线运动,则此时受到的摩擦力与推力也为一对平衡力,由F-t图像可知,此时的推力为4N,则摩擦力也为4N。由于在3~6s物体在运动,且其对水平地面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以3~6s受到的滑动摩擦力大小与6~9s相同,为4N。
22. 等于 大于
【详解】[1]滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关;两次拉动同一木块沿水平木板滑动时,压力大小和接触面的粗糙程度都没有变化,故摩擦力不变。因为两次都是匀速拉动,根据二力平衡条件,可知拉力等于摩擦力,所以F1=F2;
[2]从图象可看出:在相同时间内,第一次运动时通过的路程长,可知第一次运动的速度大,即v1>v2。