第8章:运动和力 练习题
一、单选题
1.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)绕地球做匀速圆周运动的卫星,如果它受到的所有外力同时消失,卫星将( )
A.做匀速直线运动 B.慢慢停下来
C.竖直下落 D.继续做匀速圆周运动
2.(2022春·陕西宝鸡·八年级统考期末)极具技术性和观赏性的赛车比赛,深受车迷喜爱。比赛中赛车飞驰,在通过如图的“S”形弯道时,从保护观赛者安全角度考虑,在图所示甲、乙、丙、丁四个可近距离观赏位置中,不建议设置的位置是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
3.(2022春·陕西宝鸡·八年级统考期末)水平放置的密闭玻璃管内充有水,如图所示,当玻璃管突然沿水平方向向左运动时,水中的气泡将( )
A.向右运动 B.向左运动 C.保持不动 D.无法判断
4.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)利用惯性知识能给我们带来更好的生活环境,下列现象中,不是利用惯性的是( )
A.洗完手后甩几下,水会从手指滴落到地上
B.驾驶员开车时系上安全带
C.刷牙后甩甩牙刷,保持牙刷干净卫生
D.用手拍打衣服,除去衣服上的脏物
5.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)2022年冬奥会吉祥物冰墩墩可谓是一墩难求,如图所示,下列说法正确的是( )
A.冰墩墩受到的重力和底座对冰墩墩的支持力是一对相互作用力
B.冰墩墩受到的重力和冰墩墩对底座的压力是一对相互作用力
C.冰墩墩对底座的压力和底座对冰墩墩的支持力是一对平衡力
D.冰墩墩受到的重力和底座对冰墩墩的支持力是一对平衡力
6.(2022春·陕西榆林·八年级期末)如图所示,是我国运动员在冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法正确的是( )
A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动状态不改变
B.乙图中:自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,不受重力的作用
C.丙图中:冰壶被推出后,仍继续向前滑行,是因为冰壶受到了惯性的作用
D.丁图中:花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行时,受到非平衡力的作用
7.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)下列关于运动和力的说法中正确的是( )
A.将锤柄在石墩上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤柄的惯性
B.子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹受到惯性作用
C.小张沿水平方向用力推课桌没推动,则他的推力小于课桌受到的摩擦力
D.茶杯静止在水平桌面上,茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
8.(2022春·陕西宝鸡·八年级统考期末)生活中有许多运用摩擦力的事例,下列关于改变摩擦力大小的方法表述错误的是( )
A.储物箱底端安装滚轮是将滑动摩擦力转换为滚动摩擦力以减小摩擦力
B.消防员即将到达地面时紧握滑杆是通过增大压力以增大摩擦力
C.冰壶运动员在刷冰时,是通过改变接触面粗糙程度以增大摩擦力
D.气垫船通过向船底下喷气,使接触面分离来减小摩擦力
9.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)骑自行车出行:绿色环保,低碳健康。如图所示,下列有关自行车的设计或操作措施中,为了减小摩擦的是( )
A.轮胎上有凹凸不平的花纹 B.车把上有细条纹
C.给自行车转动部位添加润滑油 D.刹车时,用力捏车闸
二、填空题
10.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)如图所示,神舟飞船与“天宫二号”对接时要完成数百个动作,是通过喷射燃气来实现变轨(改变运行高度及方向)的,这利用了物体间力的作用是______的,同时也说明了力可以改变物体的______,飞船在太空运行时,关闭所有发动机,飞船由于______仍会继续飞行。
11.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)运动员用力击打乒乓球主要是为了改变球的________,所示是“跳台滑雪”的示意图,忽略空气阻力,滑雪运动员在空中只受________作用;在下落到水平面后,运动员由于________继续向前运动一段距离。
12.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球离开手后能继续向前运动是由于实心球具有________。当实心球运动到最高点Q时,此时处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”);当实心球运动到最高点Q时,所受的外力全部消失,实心球将_______(选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
13.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)小恒同学用饮料瓶制作了一个“水火箭”,先往火箭里倒入适量的水,然后再打人一定量的气体。发射时,水会向下喷出,同时火箭冲向天空,如图所示,这个现象说明力可以改变物体的 ___________。火箭在加速上升过程中处于 ___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
14.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)用手握住重力为2 N的空啤酒瓶静止在空中,瓶口朝上,此时手的握力为10 N,啤酒瓶受到的摩擦力为___________N;若使手的握力增加为15 N,啤酒瓶受到手的摩擦力大小为___________N;现又向瓶中倒入一小杯水,啤酒瓶保持不动,手对啤酒瓶的摩擦 力___________(选填“不变”“变小”或“变大”)。
15.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)如图甲所示,水平地面上一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙所示,则第1秒内,物体处于______状态,物体受到的摩擦力是______N;第2秒内,物体受到的摩擦力是______N,假若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持______状态。
16.(2022春·陕西西安·八年级统考期末)木块在10N水平向右拉力F的作用下,沿粗糙水平面做匀速直线运动,该木块受到的摩擦力为_______N,将水平拉力F增大到20N,该木块受到的摩擦力为_______N。撤去拉力,木块继续向右运动,这是由于木块_______;木块最终木块停了下来,说明了力是改变物体_______的原因。
17.(2022春·陕西西安·八年级统考期末)如图所示,用10N的力握住质量为500g的水杯静止,杯子受到的摩擦力为___________N,摩擦力的方向___________;当用杯子接水时,水杯仍静止在手中,则在接水过程中杯子受到的摩擦力将会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验题
18.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)小畅同学用如图所示的实验装置研究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验时,让小车从同一斜面上______由静止开始下滑,目的是使小车到达水平面时具有______。
(2)根据如图所示的三种情况,可以看出表面越光滑,小车运动的距离越远.进而推理得出:如果运动物体不受力,它将做_______。
(3)通过该实验说明力不是维持物体运动的原因,而是________。
(4)如图所示,让小球从点静止释放,运动到点时,若一切外力全部消失,则小球会沿_____路线继续运动(选填“”、“”、“”或“”)。
19.(2022春·陕西西安·八年级统考期末)小明在收看北京冬奥现场直播冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?他用如图甲所示装置来探究他的猜想:
(1)在实验过程中,小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是:使小车到达斜面底部的___________;
(2)小车在不同水平面上最后静止的位置如图中虚线所示,从实验中可以看到:在同样条件下,水平面对小车的阻力越小,它的速度减小得越___________(选填“快”或“慢”),前进得越___________(选填“远”或“近”)进一步推理可得:如果水平冰面绝对光滑,冰壶将做___________运动;
(3)2022年3月23日下午神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站给大家进行了太空授课。王亚平在太空舱中演示了一个这样的实验:把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面,而是做近乎完美的匀速直线运动,如图乙所示,为王亚平向观众展示“冰墩墩”的情景。该实验验证了“物体的运动___________力来维持”的结论(选填“需要”或“不需要”);
(4)本实验中主要用到的科学研究方法是___________。
20.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明在水平桌面上设计了如图所示的实验:
(1)实验过程中弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做___________运动,此时滑动摩擦力的大小___________(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是___________。(选填"甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验是为了研究滑动摩擦力的大小与___________是否有关;比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力的大小与___________是否有关。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小明 得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是___________(选填“正确”或“错误”)的。
(5)若在甲实验中物块的运动速度变大,滑动摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或 “不变”)。
四、作图题
21.(2022春·陕西宝鸡·八年级统考期末)如图所示,小红站在某商场匀速向上运动的电动扶梯上,请画出小红所受力的示意图(小红身上的O点为其重心)。
22.(2022春·陕西汉中·八年级统考期末)如图所示,画出静止的小球的受力示意图。
23.(2022春·陕西咸阳·八年级统考期末)如图所示,物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。
24.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)如图甲所示,是小明在校运动会上1000m比赛中奋力冲刺的情景,请画出后脚受到的力的示意图。
五、综合题
25.(2022春·陕西渭南·八年级统考期末)随着共享单车在全国各大城市迅速铺开,共享经济的概念迅速普及,共享汽车也随之悄然进入了人们的视野。如图所示是某品牌共享汽车,其空车质量1.2t,该车在平直公路 装匀速行驶过程中受到的阻力为总重力的0.1倍,(g=10N/kg)求:
(1)汽车所受的重力是多少;___________
(2)该车以54 km/h的速度匀速行驶20min通过的路程是多少;___________
(3)总质量为200kg的人员乘坐该车,汽车行驶过程中受到的牵引力是多少;___________
(4)为了防止惯性带来的危害,请你就驾车或乘车提出一条合理化建议:___________
参考答案:
1.A
【详解】根据牛顿第一定律可知,正在运动的物体,如果它受到的所有外力同时消失,该物体将做匀速直线运动。绕地球做匀速圆周运动的卫星,处于运动状态,所以如果它受到的所有外力同时消失,卫星将做匀速直线运动,故选项A正确,BCD错误。
故选A。
2.B
【详解】由图可知,当车在路上行驶时,如果车失去控制,由于惯性,车将会沿原来运动的方向冲出,即会冲到图中的甲区和丁区,故人在甲区和丁区很危险,而在乙区或丙区是安全的,所以不建议设置的位置是甲、丁,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.B
【详解】当玻璃管突然沿水平方向向左运动时,玻璃管内的液体由于惯性要保持原来的静止状态,即液体会相对于玻璃泡向右运动,从而把气泡挤向相反方向,所以气泡将向左运动。
故选B。
4.B
【详解】A.洗完手后甩甩手可以使手上的水由于惯性被甩掉,干的快,是利用水的惯性,故A不符合题意;
B.驾驶员开车时系上安全带是为了防止惯性带来伤害,不是利用惯性,故B符合题意;
C.甩牙刷时,当牙刷突然运动时,刷毛之间的水由于惯性继续保持静止状态,导致水、刷毛分离;当牙刷突然停止时,刷毛之间的水由于惯性继续保持运动状态,导致水、刷毛分离,这样有利于保持刷毛干燥,属于利用惯性,故C不符合题意;
D.用手拍打衣服时,衣服由静止变为运动时,灰尘由于惯性将保持静止状态,脱离衣服,利用了惯性,故D不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】ABC.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。冰墩墩受到的重力和冰墩墩对地球的引力是一对相互作用力;冰墩墩对底座的压力和底座对冰墩墩的支持力是一对相互作用力,故ABC错误;
D.平衡力必须作用在同一个物体,冰墩墩受到的重力和底座对冰墩墩的支持力是一对平衡力, 故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动员的速度大小发生变化,故运动状态改变,故A错误;
B.乙图中:自由滑雪空中技巧运动员受重力的作用,所以从空中下落。故B错误;
C.丙图中:冰壶被推出后,仍继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性,不能说受到惯性,因为惯性不是力,故C错误;
D.花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行时,速度大小和方向都发生改变,所以运动状态发生改变,故受到非平衡力的作用,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.将锤柄在石墩上撞击几下,撞击前,锤头取随锤柄一块运动,当锤柄撞击到石墩上时,锤柄停止运动,而锤头(而不是锤柄)由于惯性要保持原来的运动状态继续运动,因此,松动的锤头就紧套在锤柄上,故A错误;
B.惯性是物体具有的属性,惯性不是力,子弹从枪膛射出后能继续前进是因为子弹具有惯性,故B错误;
C.小张沿水平方向用力推课桌没推动,课桌处于静止状态,在水平方向上受到平衡力的作用,他的推力等于课桌受到的摩擦力,故C错误;
D.茶杯静止在水平桌面上处于平衡状态,茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.变滑动为滚动可以减小摩擦,所以,储物箱底端安装滚轮是将滑动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.消防员即将到达地面时紧握滑杆,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B正确,不符合题意;
C.冰壶运动员在刷冰,使冰面变光滑,减小接触面的粗糙程度,在压力一定时,减小了摩擦力,从而冰壶滑得快,故C错误,符合题意;
D.气垫船通过向船底下喷气,在船底和水面间形成一层空气垫,使接触面脱离,从而使摩擦阻力大大减小,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】A.凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,故A不符合题意;
B.车把上有细条纹是通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,故B不符合题意;
C.给自行车转动部位添加润滑油,使接触面分离而减小摩擦力,故C符合题意;
D.用力捏车闸,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
10. 相互 运动状态 惯性
【详解】[1][2]飞船喷射燃气时,燃气会给飞船一个反作用力,以此来实现变轨,这是利用了物体间力的作用是相互的,而飞船改变了运动方向,即改变了运动状态,因此同时也说明了力可以改变物体的运动状态。
[3]飞船在太空运行时关闭发动机,由于飞船具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以仍可继续飞行。
11. 运动状态 重力 惯性
【详解】[1]运动员挥拍用力击打乒乓球时,乒乓球的运动速度大小和方向都发生了变化,体现了力可以改变物体的运动状态。
[2]滑雪运动员从高台落下的过程中忽略空气阻力,还受到地球的吸引力,即重力。
[3]短跑运动员具有惯性,所以跑到终点时,由于惯性的原因仍会继续向前冲一段距离。
12. 惯性 非平衡 沿a方向运动
【详解】[1][2]实心球被抛出后,由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,不考虑空气阻力的影响,此时实心球只受到重力作用,处于非平衡状态。
[3]重力改变小球的运动状态,所以实心球在上升过程中,速度不断减小,最后在竖直方向速度是零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时所受的外力全部消失,据牛顿第一运动定律知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动,即沿a方向运动。
13. 运动状态 非平衡
【详解】[1]水会向下喷出,同时火箭由于受到了反作用力冲向天空,火箭的运动状态发生了改变,故力可以改变物体的运动状态。
[2]平衡状态指的是静止或者匀速直线运动状态,火箭在加速上升,速度不断变化,不处于平衡状态,故处于非平衡状态。
14. 2 2 变大
【详解】[1]当瓶子静止时受力平衡,在竖直方向上受到重力和摩擦力平衡,所以摩擦力等于重力为2N。
[2][3]此时的摩擦力的大小与握力的大小无关,只与重力的大小有关,所以握力增大时,不影响摩擦力的大小,瓶子受到手的摩擦力大小仍为2N。当向瓶中加水后,重力增大了,所以摩擦力随着变大。
15. 静止 30 40 匀速直线运动
【详解】[1]由图可知,第1秒内物体的运动速度为0,说明第1秒内物体处于静止状态。
[2]第1秒内物体处于静止状态,物体在水平方向上受到拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,所以物体受到的摩擦力等于推力30N。
[3]第1秒内物体匀速运动,此时拉力和摩擦力作用,两个力互为平衡力,则物体滑动摩擦力为40N,第2秒内,物体加速运动,但物体对地面压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力等于匀速运动时的摩擦力,所以第2秒内物体所受摩擦力为40N。
[4]由牛顿第一定律可知,若此时物体不再受任何力的作用,物体将保持匀速直线运动状态。
16. 10 10 具有惯性 运动状态
【详解】[1][2]当水平拉力为10N时,木块恰好做匀速直线运动,处于平衡状态,所以此时摩擦力与拉力是一对平衡力,大小等于10N,当水平拉力增大到20N时,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为10N。
[3]撤去拉力,木块继续向右运动,说明木块具有保持原来运动状态不变的性质,所以这是由于木块具有惯性。
[4]木块在撤去拉力后,最终木块停了下来,是因为在水平方向上木块只受摩擦力作用,摩擦力与物体相对运动方向相反,所以在摩擦力的作用下,最终木块停了下来,由运动变为静止,说明阻力改变了木块的运动状态。
17. 5 竖直向上 变大
【详解】[1][2]他手握水杯静止在空中,处于平衡状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以水杯受到的摩擦力的大小等于重力,摩擦力为
重力的方向是竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上。
[3]当用杯子接水时,水杯仍静止在手中,处于平衡状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,其重力在增大,则在接水过程中杯子受到的摩擦力将会变大。
18. 同一高度 相同的初速度 匀速直线 改变物体运动状态原因
【详解】(1)[1][2]让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,是控制变量,目的是让小车在水平面上有相同的初速度;在实验过程中,让同一小车从斜面的同一高度处由静止释放,在相同高度处,小车具有相同的重力势能,到达水平面时,重力势能转化为动能,则小车的动能也相同,所以小车到达水平面的初速度也相同。
(2)[3]实验中同一小车在水面上受的阻力越小,运动的距离越远,假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,通过实验加推理它会在水平面上做匀速直线运动。
(3)[4]根据此实验结论可以得出,物体的运动不需要力来维持,力可以改变物体的运动状态。
(4)[5]小球从A点静止释放,运动到C点时,有水平向前的速度,若一切外力全部消失,由牛顿第一定律可知,小球继续保持水平向前的运动状态,故选b。
19. 速度相同 慢 远 匀速直线 不需要 科学推理法
【详解】(1)[1]小车从斜面下滑时重力势能转化为动能,让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑可以使滑块到斜面底部的动能相同,质量一样,所以速度相同。
(2)[2][3]在实验中,发现小车在毛巾表面上滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离较远,在玻璃上滑行的距离最远;且小车在毛巾表面受到的阻力最大,在木板表面受到的阻力较小,在玻璃上受到的阻力最小;说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远。
[4]如果水平冰面绝对光滑,冰壶受到的阻力为零,将做匀速直线运动。
(3)[5]太空舱中的物体受到的重力为零,把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出,“冰墩墩”不受重力,故没有落回地面,而是做近乎完美的匀速直线运动,该实验验证了“物体的运动不需要力来维持”的结论。
(4)[6]绝对光滑的冰面在实际中并不存在,冰壶在绝对光滑的冰面做匀速直线运动的结论是由实验现象推理得出的;故本实验中主要用到了科学推理法。
20. 匀速直线 等于 丁 压力大小 接触面的粗糙程度 错误 不变
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,此时,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]压力越小,接触面越光滑,滑动摩擦力越小,在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是丁图。
(3)[4]甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,故甲、乙实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。
[5]乙、丙两次实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,故乙、丙为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
(4)[6]甲、丁两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,接触面积不同,即没有控制压力大小相等,无法探究滑动摩擦力跟接触面积的关系,故得到的结论是错误的。
(5)[7]木块受到的滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和接触面所受压力有关,与木块运动速度大小无关,因此木块受到的滑动摩擦力的大小不变。
21.
【详解】小红随自动扶梯一同匀速上升,相对于扶梯静止,因此小丽不受摩擦力,只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并且二力是一对平衡力;过重心O作竖直向下的力(即重力G)和竖直向上的力(即支持力F支持),如图
22.
【详解】小球静止,处于平衡状态,受到的重力和拉力是一对平衡力。重力方向竖直向下,用G表示,拉力方向竖直向上,用F表示,两力的作用点都在球的重心上,小球受力示意图如图所示
23.
【详解】斜面上的物体,受到重力作用,斜面对物体的支持力作用,物体匀速下滑,所以受到沿斜面向上的摩擦力作用,作物体所受力的示意图,如图所示:
24.
【详解】小明后脚受竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F支;小明冲刺时,后脚蹬地脚,相对于地面有向后的运动趋势,故脚受到的摩擦力方向与之相反,是向前的,摩擦力f的作用点在脚与地面接触的中点处,如图所示:
25. 18km 1400N 不要超载行驶
【详解】(1)[1]汽车所受的重力是
(2)[2]该车以54 km/h的速度匀速行驶20min通过的路程是
(3)[3]由于该汽车匀速,故阻力等于牵引力,汽车行驶过程中受到的牵引力是
(4)[4]若超载行驶,惯性比较大,很难刹车,易发生交通事故,故建议是不要超载行驶。