第8章:运动和力
一、单选题
1.(2022春·天津和平·八年级统考期末)如图所示,橡皮用线系住在水平面做圆周运动,如果所有力消失,关于橡皮之后的运动情况,下列说法正确的是( )
A.橡皮在水平面做匀速直线运动
B.橡皮在水平面做匀速圆周运动
C.橡皮在竖直平面做匀速直线运动
D.橡皮在竖直平面做匀速圆周运动
2.(2022春·天津滨海新·八年级统考期末)图所示,小铁球受到磁体吸引后运动情况发生变化,该现象说明( )
A.力的作用是相互的 B.物体的运动需要力来维持
C.力可以改变物体的形状 D.力可以改变物体的运动状态
3.(2022春·天津东丽·八年级统考期末)如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景,这主要是利用了下列哪一个物体有惯性( )
A.凳子 B.手 C.锤柄 D.锤头
4.(2022春·天津东丽·八年级统考期末)体育中考中,扔出去的实心球在空中继续向前运动,下列说法正确的是( )
A.实心球继续向前运动是由于实心球具有惯性
B.实心球继续向前运动是受到惯性的作用
C.实心球继续向前运动是受到向前的推力
D.以上说法都不对
5.(2022春·天津滨海新·八年级统考期末)在一列沿直线匀速行驶的列车内,某同学相对于列车竖直向上跳起,他会落在起跳点的
A.原点 B.后面
C.前面 D.侧面
6.(2022春·天津东丽·八年级统考期末)如图所示,下列各物体受到的两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022春·天津西青·八年级统考期末)如图所示,一茶杯静止在水平桌面上,下列说法中正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力是一对平衡力
B.地面对桌子的支持力和桌子受到的重力是一对平衡力
C.茶杯对桌面的压力和地面对桌子的支持力是一对相互作用力
D.桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力
8.(2022春·天津红桥·八年级统考期末)汽车在平直的公路上做匀速直线运动,则下列为一对平衡力的是( )
A.汽车的牵引力和汽车所受的重力
B.汽车所受的重力和汽车对地面的压力
C.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力
D.汽车对地面的压力和汽车所受的摩擦力
9.(2022春·天津滨海新·八年级统考期末)根据自行车的结构和使用情况,能够起到增大摩擦的是( )
A.车轮做成圆形 B.转动部分加润滑油
C.车轴处装有滚动轴承 D.刹车时用力捏闸
10.(2022春·天津红桥·八年级统考期末)一个球沿斜面匀速滚下,图中关于该小球受力的示意图正确的是( )
A.B.C. D.
二、填空题
11.(2022春·天津津南·八年级统考期末)行驶的汽车突然刹车时,乘客由于具有______,身体会______(选填“前倾”或“后仰”)。
12.(2022春·天津宝坻·八年级校联考期末)在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他______(填“能”或“不能”)落在起跳点;在跳起时,要用力向下蹬地,从而获得向上的力,这是因为物体间力的作用是______。
13.(2022春·天津东丽·八年级统考期末)如图所示,一位同学沿水平方向用20N的力推一重为150N的箱子匀速向西运动,则箱子所受的阻力为______N,方向______。
14.(2022春·天津和平·八年级校考期末)跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,已知人和伞的重力7500N,则人和伞受到的阻力大小为______N,方向______。
15.(2022春·天津滨海新·八年级统考期末)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图像分别如图乙、丙所示,则可获得的信息是
(1)当t=1s时,物体处于___________(选填“运动”或“静止”)状态。
(2)4~6s内,物体做___________运动。(选填“匀速直线”或“变速直线”)
(3)当t=5s时,物体所受的摩擦力___________5N。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
16.(2022春·天津东丽·八年级统考期末)某小组同学研究两个物体间相互作用力 F1和 F2的特点.现有器材为:力传感器(相当于测力计)、数据采集器(可将传感器测得数据采集后输送至计算机)、计算机、硬纸板、细绳等.下图(a)、(b)为他们设计的两种实验方案.
(1)应根据图________所示方案进行实验.
(2)图(c)是该组同学正确进行实验,在计算机上得到的实验图线(纵轴分别显示 F1和 F2的大小,横轴表示时间 t).请依据相关信息,写出两条结论:(A)________;(B)________.
17.(2022春·天津西青·八年级统考期末)重为20N的物体放在水平地面上,在12N水平拉力作用下做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为______N;当拉力增大为时,该物体受到的摩擦力为______N。
三、实验题
18.(2022春·天津红桥·八年级统考期末)如图所示是小明探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同,实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。
(1)比较(甲)、(乙)两图,可得到的结论是___________;
(2)图(乙)、(丙)中铜块和木块叠在一起的目的是使___________相同;
(3)图(甲)中弹簧测力计的读数是___________N;
(4)实际操作时,手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法,确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法(画图或文字说明):___________。
19.(2022春·天津东丽·八年级统考期末)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明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,根据二力平衡的条件得出拉力______摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)在如图所示的四次实验中,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大小与______大小的关系;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______的关系;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力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。
四、综合题
20.(2022春·天津东丽·八年级统考期末)我们知道两个物体间力的作用是相互的,当把其中的一个力称为作用力时,另一个力就叫做反作用力。牛顿第三定律告诉我们:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。如图所示,甲弹簧测力计右端固定,左端与A相连;木块A平放在木块B上,现水平拉动弹簧测力计乙使物块B在光滑的水平面上向左做匀速直线运动,当两弹簧测力计示数稳定时,甲弹簧测力计示数为F1,乙弹簧测力计示数为F2。
(1)画出A所受的摩擦力的示意图;
(2)请结合牛顿第三定律和平衡力的特点证明:。
参考答案:
1.A
【详解】由牛顿第一定律可知,如果物体不受力,物体将保持静止或匀速直线运动状态;若所有力消失,由于橡皮具有惯性,橡皮在水平面做匀速直线运动,运动状态不变,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.D
【详解】ACD.由题意可知小铁球受到磁体吸引后运动方向发生了变化,可知力可以改变物体运动的状态,故AC不符合题意,D符合题意;
B.根据牛顿第一定律,力是改变运动状态的原理,物体的运动不需要力来维持,故B不符合题意。
故选D。
3.D
【详解】当锤柄下端撞击到凳子的时候,锤柄受到阻力立即停止运动,但是锤头因为具有惯性,不会马上停止,会继续向下运动,从而使锤头紧紧套在锤柄上。且锤头的质量一般较大,惯性也就越大,因此很容易利用这种方法套紧锤头。
故选D。
4.A
【详解】AD.扔出去的实心球具有向前运动的速度,离手后由于惯性,球会继续向前运动,故A正确,D错误;
B.惯性是物体具有的属性,它不是力,所以不能说球受到惯性的作用,故B错误;
C.扔出去的实心球已和手脱离接触,它在空中继续向前运动时不再受到向前的推力,故C错误。
故选A。
5.A
【分析】根据题中描绘的现象,“在匀速行驶的列车内,某同学相对于列车竖直向上跳起,他会落在起跳点的……”可知,本题考查对惯性的理解和掌握.根据惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性进行分析判断.
【详解】在一列沿直线匀速行驶的列车内,某同学相对于列车竖直向上跳起,该同学跳起后由于惯性仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向向前运动,所以最终会落在原点,故A正确.
6.A
【详解】A.图中两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故A符合题意;
B.图中两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.图中两个力都不是作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.图中两个力都不是作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】A.茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.地面对桌子的支持力大小等于桌子和茶杯的总重力大小,故地面对桌子的支持力和桌子受到的重力大小不等,不是一对平衡力,故B错误;
C.地面对桌子的支持力大小等于桌子和茶杯的总重力大小,茶杯对桌面的压力大小等于茶杯的重力大小,故二者大小不等,不是一对相互作用力,故C错误;
D.茶杯静止在水平桌面上,处于平衡状态,桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力(大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上)是一对平衡力,故D正确。
故选D。
8.C
【分析】根据题中“下列为一对平衡力的是……”可知,本题考查“平衡力的判断”,根据二力平衡的条件:同时作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且在同一直线上,则两个力是一对平衡力.逐项进行分析判断.
【详解】A.牵引力沿水平方向,而重力竖直向下,故二力不能平衡,故A错误.
B.重力为汽车受到的力,而压力为地面受到的力,两个力不是同一物体受力,不可能平衡,故B错误.
C.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力,满足二力平衡的条件,是平衡力,故C正确.
D.汽车对地面的压力竖直向下,摩擦力沿水平方向,故不能平衡,故D错误.
故答案为C.
9.D
【详解】A.车轮做成圆形是变滑动摩擦为滚动摩擦,这样可以减小摩擦,故A不符合题意;
B.转动部分加润滑油是通过减小接触面粗糙程度来减小摩擦,故B不符合题意;
C.车轴处装有滚动轴承,是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦,故C不符合题意;
D.刹车时用力捏闸,是通过增大压力来增大摩擦,故D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】已知球沿斜面匀速滚下,小球在下滑过程中受到竖直向下的重力G、沿斜面向上的摩擦力f和垂直于斜面向上的支持力F三个力的作用,在做力的示意图时,力的作用点都在重心上,故B正确,ACD错误。
故选B。
11. 惯性 前倾
【详解】[1][2]汽车行驶时,人随车一起向前运动。行驶的汽车突然刹车时,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。
12. 能 相互的
【详解】[1]列车匀速直线运动时,其速度的大小和方向不变;人从车厢地板上竖直向上跳起时,由于惯性,仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向,所以会落到原处。
[2]在跳起时,要用力向下蹬地,脚给地一个向下的作用力,由于物体间力的作用是相互的,地也给脚一个向上的反作用力,获得这个向上的力,人才能跳起来。
13. 20 水平向东
【详解】[1][2]由题意可知,该同学沿水平方向推动箱子向西匀速运动,此时箱子处于平衡状态,受力平衡,箱子受到的推力和箱子受到的阻力是一对平衡力,作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,故箱子所受的阻力大小
f=F=20N
方向水平向东。
14. 7500 竖直向上
【详解】[1][2]跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,处于二力平衡状态,重力等于阻力,且两个力方向相反,所以阻力为7500N,方向竖直向上。
15. 静止 匀速直线 等于
【详解】(1)[1]由图丙可知,当时间t为1s时,物体速度为0,处于静止状态。
(2)[2]由图丙可知,当时间t在4~6s内,物体速度保持2m/s不变,做匀速直线运动。
(3)[3]由图乙可知,当时间t为5s时,物体所受拉力的大小为5N;由图丙可知,当时间t为5s时,物体速度保持2m/s不变,做匀速直线运动,为平衡状态,受平衡力的作用,物体受到的摩擦力的大小和拉力大小相等,为5N。
16. (b) 两个物体间相互作用力的大小是相等的 两个物体间相互作用力是同时产生(消失)的
【详解】(1)由图a可知,此时测力计的两个力是作用在硬纸板上,两个测力计的拉力不是一对相互作用力,故选(b);(2)由图象可知:两个物体间相互作用力的大小是相等的;两个物体间相互作用力是同时产生(消失)的.
17. 12 12
【详解】[1]在水平方向上,物体受到拉力的作用以及摩擦力的作用,因为其在12N水平拉力作用下做匀速直线运动,所以物体处于平衡状态,此时的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小等于拉力的大小,故物体受到的摩擦力为12N。
[2]当拉力增大为15N时,物体此时的摩擦力还是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小不变,故该物体受到的摩擦力为12N。
18. 接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 压力 2.2 将弹簧测力计挂环固定不动,向左拉动长木板,待示数稳定后读数,即为摩擦力大小
【详解】(1)[1]甲、乙两个实验中接触面的粗糙程度是相同的,乙实验中压力较大,乙实验中弹簧测力计的示数也较大,即乙实验中物体受到的滑动摩擦力较大,故可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)[2]乙、丙两次实验压力的大小是相同的,乙图中铜块在下面,丙图中木块在下面,目的是为了让接触面的粗糙程度不同,丙图中弹簧测力计的示数较大,所以物体受到的滑动摩擦力较大。
(3)[3]图甲中,弹簧测力计每一大格是1N,分度值是0.2N,读数为2.2N。
(4)[4]为了确保测力计的读数等于摩擦力的大小,应使弹簧测力计对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力,可将弹簧测力计固定而向左拉动木板,使物体在拉力和摩擦力的作用下保持静止状态,此时弹簧测力计处于静止状态,便于读数;由于物体是在静止状态下受到滑动摩擦力的作用,与拉动木板的速度无关,所以无需匀速拉动长木板,当测力计示数稳定后再读数就可方便的测出摩擦力大小,作图如下:
19. 匀速直线 等于 丁 压力 接触面粗糙程度
错误
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿着水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,即拉力等于摩擦力。
(2)[3]滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和接触面所受的压力有关,接触面越光滑,物体间的压力越小,滑动摩擦力越小,在上述实验中,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小。
(3)[4]由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
[5]由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同,可以应用乙、丙所示实验探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)[6]由图甲、丁所示实验可知,探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小是否有关,应该控制接触面所受的压力和接触面的粗糙程度相同,由于没有控制物体间的压力相同,所以小明的结论是错误的。
20.(1) ;(2)见解析
【详解】(1)物块B向左匀速运动,所以A相对于木板向右运动,受滑动摩擦力的方向水平向左,作用点在木块A与物块B的接触面的中点上,在水平方向受到的拉力和摩擦力相互平衡,大小为
f=F1
如下图
(2)证明:在水平方向,木块A受弹簧甲的拉力F1和B对A的摩擦力fB的作用,由于A静止,故二力平衡,根据二力平衡的条件知道
F1=fB
B受到弹簧B拉力F2和A对B的摩擦力fA的作用,由于B做匀速直线运动,故二力平衡,根据牛顿第三定律知道
F2=fA
又因为A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力,所以
fA=fB
综合以上结论知道
F1=F2