第9章:力与运动
一、单选题
1.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)如图为冬奥会的一些运动项目,下列说法中正确的是( )
A.用球杆推着冰球使其水平滑动,说明力是维持物体运动的原因
B.掷出去的冰壶水平向前运动,冰壶的重力与地面对冰壶的支持力是一对平衡力
C.若滑雪运动员在空中最高点时失去一切外力,惯性也会消失,它将处于静止状态
D.短道速滑运动员在匀速通过弯道时,运动状态不变
2.(2022春·江苏宿迁·八年级统考期末)关于惯性理解,下列说法中错误的是( )
A.物体在不受外力作用时,它的运动状态是不会变的
B.物体在不受外力作用时的运动状态,取决于物体的初始运动状态
C.惯性的大小与物体的质量有关
D.地球上的物体都有惯性,在太空行走的宇航员没有惯性
3.(2022春·江苏泰州·八年级统考期末)如图所示,小刚同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动。下列说法正确的是( )
A.因为汽车静止,失去了惯性,所以汽车未被推动
B.因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
C.虽然汽车未被推动,但推力一定等于汽车的重力
D.虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
4.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)2022年2月6日,中国女足凭着“不畏强敌,顽强拼搏”的精神,下列分析正确的是( )
A.足球鞋底有凹凸不平的花纹,是为了减小摩擦
B.在空中沿弧线飞行的足球,足球的运动状态在改变
C.踢球,脚对球先有力的作用,球对脚后有力的作用
D.在草坪上滚动的足球会停下来,说明运动需要力来维持
5.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)如图所示,当铁锤的锤头松动时,握住铁锤的木柄迅速向下撞击坚硬的地面,锤头会紧紧地套在木柄上、这是因为木柄撞击地面时( )
A.锤头由静止变为运动,木柄由于惯性仍要继续向下运动
B.锤头由运动变为静止,木柄由于惯性仍要保持静止状态
C.木柄由静止变为运动,锤头由于惯性仍要保持静止状态
D.木柄由运动变为静止,锤头由于惯性仍要继续向下运动
6.(2022春·江苏盐城·八年级期末)在乘车去参加社会实践活动的路上,小明发现车厢地上的一个空易拉罐突然向前滚去,此时汽车正( )
A.匀速向前开 B.加速向前开
C.减速向前开 D.原地未动
7.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)如图所示是某同学玩排球的一个场景,下列说法正确的是( )
A.击打排球时,手对排球的力是手发生形变产生的
B.排球在空中飞行的过程中,运动状态不变
C.排球在空中运动到最高点时速度为零
D.击打出去的排球能在空中飞行,是因为排球受到惯性的作用
8.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图四幅图中,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A. 用力捏橡皮泥 B. 用力拉弹簧
C. 守门员接住球 D. 运动员压弯踏板
9.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球的上旋和下旋表明力的作用效果与力的方向及作用点有关
B.龙舟比赛时,使龙舟向前行驶的力的施力物体是船桨
C.物体只受两个力的作用,如果这两个力的三要素相同,物体的运动状态不改变
D.汽车在平直公路做匀速直线运动,站在车上的人在水平方向一定受到一对平衡力
10.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)在光滑水平面上有一物块受水平力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后即做减速 B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,它受非平衡力 D.当物体速度为零时,将保持静止
二、填空题
11.(2022春·江苏镇江·八年级统考期末)“嫦娥五号”探月卫星用长征五号运载火箭发射后,探月卫星在距月球表面 200km 高度经过多次“刹车制动”,使其绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿与运动方向___________(相同/相反)的方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是___________的;在绕月球做匀速圆周运动时,卫星___________(不受力/受平衡力/受非平衡力)。
12.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)如图所示,物体处于静止状态,用弹簧测力计测量力时,弹簧受到的拉力越大就伸得越长,说明力的作用效果与力的 _____有关。物体受到的重力为 _____N;物体所受拉力与 _____力是一对平衡力;此时,若物体所受的外力全部消失,它将 _____。
13.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)汽车沿平直公路行驶,车顶A处滴落的水滴最终落在B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。针对此汽车的运动情况,小明提出了以下看法:①匀速运动;②加速向右运动;③加速向左运动;④减速向右运动;⑤减速向左运动;
(1)你认为可能正确的是:______(填序号),水滴在下落过程中运动状态______(选填“改变”或“不变”);
(2)C受到的摩擦力方向______(选填“一定向左”、“一定向右”“向左、向右都有可能”)
14.(2022春·江苏盐城·八年级统考期末)如图所示是小丽玩蹦床的情景,在小丽与蹦床接触的瞬间,蹦床受到力的作用而弯曲,说明力可以使物体___________,小丽用力蹬蹦床的同时被蹦床弹起,说明力的作用是___________;这个事例还能说明发生弹性形变的物体具有___________能。
15.(2022春·江苏盐城·八年级期末)用下列方法制作如图所示的“喷气火箭”:①将气球吹大,并用夹子把口封紧;②从一根吸管上剪取一小段,用胶带把它固定在气球上;③将一根细绳穿过吸管,并水平拉直,作为“喷气火箭”运动的轨道,把封口的夹子松开,气球就会向____(选填“左”或“右”)运动,使气球由静止变为运动的力的施力物体是______,此现象说明力可以改变物体的_______.
16.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、C两点间来回摆动,若小球摆到B点时,细线刚好断开,小球的运动状态将___________(选填“保持”“不变”或“改变”);若小球摆到C点时,所有外力全部消失,小球将___________(选填“静止”、“做匀速直线运动”或“继续做圆周运动”)。
17.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)知识梳理是物理学习的一种重要方法。以下是对“力与运动”单元的主要知识梳理请将空缺的三个方框填写完整。
物体的运动状态 不变 静止 物体不受力
____________ 物体受平衡力
改变 加速直线运动 ____________
减速直线运动
____________
三、实验题
18.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)2022年6月5日10时44分,“神舟十四号”飞船搭载三名航天员成功发射,并与空间站组合体顺利完成对接,随后航天员进入天和核心舱,按计划开展了一系列空间实验。
(1)火箭发射时会向下喷射出大量高温高压的燃气,从而使火箭获得向上的推力而加速上升,这是利用了______原理,此过程中宇航员______(填“受平衡力”、“受非平衡力”或“不受力”),进入太空后,他的惯性______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在天和核心舱内不能做到的是______。(填字母)
A.用弹簧测力计测拉力 B.用秒表测时间 C.用天平测质量
19.(2022春·江苏苏州·八年级统考期末)小明在“探究二力平衡条件”的实验中,如图甲所示,此时轻质小卡片保持静止。
(1)实验中选择小卡片的目的是 ___________(选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(2)实验过程中,小明在右侧加挂了一个钩码,由静止释放卡片发现卡片向右加速运动,由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须 ___________;
(3)小明将卡片旋转一定角度,如图乙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状,这说明两个力必须作用在 ___________;
(4)为了验证(3)中小明的结论,小明同学将卡片往下拉到一定距离,如图丙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状,小明的方法 ___________(选填“能”或“不能”)得到结论。
20.(2022春·江苏苏州·八年级期末)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向_____,并通过调整_____来改变拉力的大小.
(2)为了验证只有作用在同一直线上的两个力才能平衡,小华应该将小卡片_____(选填“翻转”或“旋转”).
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:_________.
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘.当在左盘中放250g的砝码,物块M可以向左做匀速直线运动.当把左盘中的砝码减少150g后,物块M可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计) ,小明认为之所以会出现这样的情况,是因为物块M受到了摩擦力,请你帮小明算一下物块M受到的摩擦力大小是_____N.(g取10N/kg)
21.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)在"探究二力平衡条件"的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示。
(1)现保持 F1与 F2大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件_____________________;
(2)若将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重为 5N 的砝码,则弹簧测力计的示数为________。(不计托盘、细绳的质量和滑轮摩擦)
A.10N B.5N C.0N
(3)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验,同学们认为小红的实验优于小明的甲实验。其主要原因是_______________________________。
A.小卡片容易扭转 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.减小摩擦力对实验结果的影响
(4)利用图丙装置________(能/不能)探究二力平衡的条件。
(5)小华认为,若采用如图丁的方案,必须测出物体所受的拉力和________的大小来进行比较。研究发现,在小华的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出________的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
22.(2022春·江苏镇江·八年级统考期末)在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上同一位置静止释放,目的是为了控制小车到达水平面的______相同,你认为需要控制这一条件相同的原因是:___________;
(2)从实验现象可推理,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上___________;
(3)如图,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取可靠的证据?答:___________(选填“需要”或“不需要”);
(4)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是___________。
A.阻力对小车运动的影响情况
B.小车在水平面上所受阻力大小
C.A、B 选项均正确
23.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验应让小车从同一斜面的___________(选填“相同”或“不同”)高度滑下;
(2)由图可知:小车受到的阻力越小,运动的路程越远,进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持___________状态。这说明物体的运动___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律___________。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量实验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
四、综合题
24.(2022春·江苏苏州·八年级统考期末)阅读材料,回答问题:
北京时间2022年6月5日10时44分07秒,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约577秒后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,由航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲组成的飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。长二F火箭主要由火箭主体和四个助推器组成,利用燃料燃烧产生高温高压的燃气向下喷出,获得起飞推力超过6×106N,力大无穷却又身轻如燕。神舟十四号载人飞船与核心舱在与径向接口对接前,必须在19米停泊点自动对焦,使神舟十四号的瞄准靶心与天和核心舱十字靶心完全重合,然后平移靠拢,19米、15米、10米……对接环接触,飞船与空间站组合体合二为一、在神舟十四号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项准备后,航天员陈冬成功开启天和核心舱舱门,北京时间2022年6月5日20时50分,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲依次全部进入天和核心舱。
(1)火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是___________;假设此时火箭连同载人飞船的重力大小是G,则G___________6×106 N (选填“>”/“=”/“<”);
(2)神舟十四号载人飞船飞近且在与核心舱径向接口对接过程中,相对于核心舱,它是___________的;在与径向接口对接前,载人飞船在19米停泊点时,它与核心舱___________(选填“需要”或“不需要”)保持相对静止;
(3)核心舱在轨道上绕地球正常运行时,处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。在这种状态下,___________(选填“能”或“不能”)用天平测出某物体的质量;若将核心舱内一质量为0.5kg的物体挂在弹簧测力计下面并静止,测力计的读数是___________N。
25.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)明和小华在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜,如图甲所示。
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小明觉得“要想转弯,必须受力”,这个观点很有道理,因为___________。运动员骑车转弯时,受到的力 ___________(选填“是”“不是”“不一定是”)平衡力;
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,为什么比赛时选手倾斜得这么明显?使骑行的自行车转弯的力的大小可能与哪些因素有关?小明提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形跑道的半径有关。
接着,小明和小华一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一、把半径为0.5m的半圆轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1N,让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
到达最低点时,速度最快的是___________球,该实验可以得出的初步结论是:在自行车转弯半径相同时,___________,使自行车转弯的力越大。若要验证猜想二,需对上述实验进行两项改变:(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)先①___________; 再②___________;
(3)小红结合上述探究和生活实际,又提出新的猜想:让骑行的自行车转弯需要的力还可能与 ___________有关,于是他们又开始了新的探究……
参考答案:
1.B
【详解】A.用球杆推着冰球使其水平滑动,说明力可以改变物体的运动状态,力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.掷出去的冰壶水平向前运动,冰壶的重力与地面对冰壶的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.惯性是物体的属性,只与质量有关,外力消失惯性不会消失,故C错误;
D.短道速滑运动员在匀速通过弯道时,速度大小不变,方向改变,运动状态改变,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.物体在不受外力作用时,保持静止或匀速直线运动状态,物体的运动状态不变,故A正确,不符合题意;
B.由牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用时的运动状态是由物体的初始运动状态决定的,故B正确,不符合题意;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,故C正确,不符合题意;
D.一切物体都具有惯性,地球上的物体都有惯性,在太空行走的宇航员也具有惯性,故D错误,符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.一切物体在任何情况下都有惯性,汽车静止,惯性的大小不变,故A错误;
BD.由于汽车未推动,就处于平衡状态,所以推力等于阻力,汽车未被推动,是因为推力小于汽车与地面间的最大静摩擦力,故B错误,D正确;
C.推力与重力不在同一直线上。根本无法去比较衡量。故C错误。
故选D。
4.B
【详解】A.足球鞋底有凹凸不平的花纹,是为了增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故A错误;
B.运动状态改变包括运动速度的大小改变和运动速度的方向改变,在空中沿弧线飞行的足球的方向和速度大小都发生了变化,故B正确;
C.脚对球的作用力与球对脚的作用力它们是一对相互作用力,这对力是同时出现,同时消失,并且同时变化的,故C错误;
D.在草坪上滚动的足球会停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,并非是维持物体运动的原因,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】将锤子倒着举起来向下撞击时,原来锤头和木柄都处于运动状态,当木柄碰到地面后运动停止,而锤头由于惯性会仍然保持原来的运动状态,故此时锤头能紧紧的套在锤柄上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.C
【详解】车厢地上不动的一个空易拉罐,说明以地面为参照物,汽车和空易拉罐的速度相同;易拉罐突然向前滚去,说明空易拉罐由于惯性保持原来的运动状态,以地面为参照物,易拉罐此时的速度大于汽车此时的速度,故此时汽车应是减速往前开,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.A
【详解】A.击打排球时,排球对手施加一个力,使手发生形变,手由于要恢复原状会对排球施加一个力使排球运动,故A正确;
B.排球在空中飞行的过程中,运动速度和方向不断发生变化,因此运动状态是变化的,故B错误;
C.排球在空中运动到最高点时,其在水平方向上仍是运动的,故速度不为零,故C错误;
D.排球离开手后能继续往前飞行,是因为排球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性,故D错误。
故选A。
8.C
【详解】A.用力捏橡皮泥,橡皮泥的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状;
B.用力拉弹簧,弹簧的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状;
C.守门员接住球,球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态;
D.运动员压弯踏板,踏板的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状;
综合以上分析,力的作用效果与其他三个不同的是C。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.A
【详解】A.击打乒乓球时,击球的方向和作用点的不同会产生上旋和下旋,故A正确;
B.划龙舟时,船桨对水施加了一个向后的作用力,由于物体间力的作用是相互的,水就对桨施加了一个向前的反作用力,这个力使龙舟前进,故B错误;
C.物体只受两个力的作用,如果这两个力的三要素相同,则这两个力一定是向同一方向的,是非平衡力,在这两个力的作用下物体的运动状态一定改变,故C错误;
D.汽车在水平公路上做匀速直线运动,站在车上的人在水平方向可以不受力的作用,故D错误。
故选A。
10.B
【详解】物体与弹簧接触后,弹簧弹力不断增大,开始阶段弹簧弹力小于推力F,合力向右,物体做不断减小的加速运动;当速度达到最大,它受平衡力,接下来物体由于惯性继续向右运动,弹力进一步变大,且大于推力,合力向左,加速度向左,物体做加速运动不断变大的减速运动,当速度减为零时,加速最大,向左运动,故B正确。
故选B。
11. 相同 相互 受非平衡力
【详解】[1][2]因为高温气体阻碍卫星运动,高温气体对卫星的制动力与卫星运动方向相反,所以卫星对高温气体的喷射方向与运动方向相同,这是利用力的作用是相互的。
[3]在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动方向在不断地发生改变,所以卫星不是平衡状态,受非平衡力。
12. 大小 2.6 重 保持静止
【详解】[1]力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,弹簧测力计测量力时,弹簧受到的拉力越大就伸得越长,其形变的程度就越大,这说明力的作用效果与力的大小有关。
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,可见弹簧测力计的示数是2.6N,则物体的重力
[3]弹簧对物体的拉力与物体受到的重力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力。
[4]物体原来处于静止状态,若物体所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,它将保持静止状态。
13. ③④ 改变 一定向左
【详解】(1)[1][2]若匀速,则水滴A将直接竖直下落,水滴不会偏,故①错误,若②加速向右运动,车子向右加速,水滴由于惯性匀速,故水滴落后,车子比水滴快,故向左偏,故②错误;故加速向左运动,车子比水滴快,就会向右偏,故③符合题意,④减速向右运动,车子减速,可以导致水滴比车子快,水滴会右偏,故④符合题意,⑤减速向左运动,水滴会向左运动,且比车子快,故会向左偏,故⑤错误;水滴在下落过程中运动的方向在改变,故运动状态发生改变。
(2)[3]当③加速向左运动,物体C由于惯性,会向右运动,阻碍其向右运动,故产生向左的静摩擦力,若④减速向右运动,物体C由于惯性,物体C由于惯性,有向右运动的趋势,故阻碍其向右运动,故摩擦力向左,故摩擦力的方向一定向左。
14. 发生形变 相互的 弹性势
【详解】[1] 在小丽与蹦床接触的瞬间,蹦床受到力的作用而弯曲,说明力可以使物体发生形变。
[2]小丽用力蹬蹦床的同时被蹦床弹起,小丽对床产生一个力,床对小丽也产生一个力,故说明力的作用是相互的。
[3]小丽压缩蹦床后,蹦床又可以使小丽弹起,这个事例还能说明发生弹性形变的物体具有弹性势能。
15. 右 空气 运动状态
【详解】由图示可知,当把封口的夹子松开时,气球会向左喷出空气的同时由静止开始向右运动,根据物体间力的作用是相互的,气球喷气的同时,气球也受到了空气对它的反作用力;使气球由静止变为运动的力的施力物体是空气,此现象说明力可以改变物体的运动状态。
16. 改变 静止
【详解】[1]当小球摆到B点时,速度不为0,细线刚好断开,小球由于惯性要保持原来的运动状态向右运动,同时由于只受重力作用,受力不平衡,所以小球的运动状态发生改变。
[2]当小球摆到最高点C时,速度为0,若所有外力都消失,则小球将保持静止状态。
17. 匀速直线运动 运动方向改变(或曲线运动) 物体受非平衡力
【详解】[1]物体的运动状态不变包括两种情况:一是物体做匀速直线运动;二是物体处于静止状态。
[2]物体运动状态的改变包括速度和方向的改变,如:变速直线运动和匀速曲线运动(运动方向改变)。
[3]当物体的运动状态改变时,物体受非平衡力。
18. 力的作用是相互的 受非平衡力 不变 C
【详解】(1)[1][2]由于力的作用是相互的,火箭向下喷射高温高压燃气会获得向上的反作用力使其加速升空;在此过程中宇航员与火箭一起加速升空,处于非平衡态,故宇航员受非平衡力。
[3]由于惯性只与质量有关,宇航员进入太空后质量不变,惯性也不变。
(2)[4]进入太空后的物体处于失重状态,故利用重力的实验或设施不能工作,而选项中天平利用物体的重力工作,测拉力和时间与重力无关,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
19. 不考虑 大小相等 同一直线上 不能
【详解】(1)[1]小卡片的重力比较小,可以忽略重力对实验的影响。
(2)[2]右侧加挂了一个钩码,使卡片所受到向右的力大于向左的力,两个力大小不同,故卡片没有静止,由此可以得出二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须大小相等。
(3)[3] 将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上。放手后,小卡片运动,又恢复图甲原状,说明小两个力必须作用在一条直线上。
(4)[4]丙图中,将卡片往下拉过一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向也不是相反的,不符合控制变量法的要求,所以小明的方法不能得到结论。
20. 相反 钩码数量 旋转 将卡片一剪为二 0.75
【详解】第一空.小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉力;
第二空.拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,通过调整钩码数量来改变拉力的大小;
第三空.小卡片旋转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,可以验证只有作用在同一直线上的两个力才能平衡;
第四空.为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡;
第五空.在左盘中放250g的砝码,物块M可以向左做匀速直线运动,M受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力和右端绳的拉力,M受到向左的拉力
F1=m1g=0.25kg×10N/kg=2.5N,
由力的平衡可知
F1=f+F2,①
当把左盘中的砝码减少150g后,左盘中砝码的质量为
250g-150g=100g,
M受到向左的拉力
F3= m2g=0.1kg×10N/kg=1N,
物块M可以向右做匀速直线运动,M受到向右的拉力、向左的摩擦力和左端绳的拉力,由力的平衡可知
F3+ f=F2,②
由①和②可得
2f=F1-F3=2.5N-1N=1.5N,
f=0.75N.
21. 作用在同一直线上 B D 能 重力 拉力
【详解】(1)[1]将小车转动一个角度,那么两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,因此实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(2)[2]弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码,即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力,所以弹簧测力计的示数为5N。
(3)[3]小红实验用的小卡片重力小,悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响,小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小红的实验方案好,故选D。
(4)[4]丙中左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、并且作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,一样能完成实验。
(5)[5]因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是一对平衡力,所以采用如图丁的方案探究二力平衡的条件,必须测出物体所受的重力和拉力。
[6]弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力,测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力,所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小。
22. 速度 初始速度的大小会影响小车在水平面上运动的距离 做匀速直线运动 不需要 A
【详解】(1)[1][2]在本实验中,探究阻力对物体运动的影响时,应控制小车到达水平面的初速度相同,使小车从同一斜面同一位置静止释放,目的就是使小车到达不同水平面的速度相同,因为初始速度的大小会影响小车在水平面上运动的距离,所以需要控制速度相同。
(2)[3]水平面越光滑,小车在水平面上运动的距离越远,理论推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车将做匀速直线运动。
(3)[4]本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况,三次实验小车运动的距离不同,可以说明阻力对小车运动的影响,无需要重新实验。
(4)[5]本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况,不能根据小车在水平面上运动的距离直接反映阻力的大小,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
23. 相同 匀速直线 不需要 C
【详解】(1)[1]根据控制变量法,要控制小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下。
(2)[2][3]根据图示可知,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的路程越远;据此推理可知,如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车的运动状态不变,将在水平面上做匀速直线运动;从而说明物体的运动不需要力来维持。
(3)[4]牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律是在大量实验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
24. 高温高压燃气 < 运动 需要 非平衡 不能 0
【详解】(1)[1]力的作用是相互的,火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,火箭对燃气一个向下的力,高温高压燃气对火箭施加一个向上的推力,故该推力的施力物体是高温高压的燃气。
[2]火箭发射时,火箭由静止变为运动,力是改变物体运动状态的原因,此时推力大于重力,故火箭连同载人飞船的重力大小是G,则G <6×106 N。
(2)[3]神舟十四号载人飞船飞近且在与核心舱径向接口对接过程中,两者距离逐渐缩小,故相对于核心舱,它是运动的。
[4]在与径向接口对接前,载人飞船在19米停泊点时,由于此时停泊,即两者距离不发生变化,故它与核心舱需要保持相对静止。
(3)[5][6]核心舱在轨道上绕地球正常运行时,核心舱曲线运动,故处于非平衡状态。由于在这种状态下,物体与核心舱处于相对静止,物体在核心舱内不受任何方向力的作用,故物体不能对天平托盘产生压力作用,因此不能用天平测出某物体的质量。
[7]由于物体不在任何方向上有力的作用,若将核心舱内一质量为0.5kg的物体挂在弹簧测力计下面并静止,测力计的读数是0N。
25. 力是改变物体运动状态的原因 不是 A 骑行速度越大 改变轨道半径 让同一小钢球从同一高度处自由滚下 运动员和自行车总质量(其他答案合理也可以)
【详解】(1)[1][2]骑自行车转弯时,自行车的运动状态不断发生改变,而力是改变物体运动状态的原因,所以小华的观点“要想转弯,必须受力”是正确的;运动员骑车转弯时,运动状态发生改变,不是平衡状态,所以受到的力不是平衡力。
(2)[3][4]由猜想知,骑行的自行车转弯的力的大小可能与两个因素(骑行的速度、圆弧形跑道的半径)有关,所以要验证:骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关,实验中控制了小球质量、圆弧形跑道的半径相同,使同一小球从不同的高度滚下来,从而使得小球到达压力传感器的速度不同,根据表格数据知:距压力传感器高度越高,压力传感器示数越大,所以球在A处的速度最大;距压力传感器高度越高,球的速度越大,压力传感器示数越大,由此可以得出:在自行车转弯半径相同时,速度越大,使自行车转弯所需要的力越大;
[5][6]若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小,可能与圆弧形跑道的半径有关,需要控制小球的质量相同、下落的高度相同,圆弧形跑道的半径不相同,故需要①改变圆弧形跑道的半径;②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。
(3)[7]图中压力传感器在半圆轨道下方,其示数与自行车的重力大小可能有关,且实验中每次都是用质量为30g的小钢球进行实验,所以让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和自行车的总质量有关。