第3章 运动和力 综合训练（3.5-3.6，含解析）

3.5-3.6综合训练
、选择题
小明同学骑着自行车在水平路面上行驶，下列分析正确的是(　　)
A．自行车加速前进时，它的惯性变大
B．自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
C．停止蹬车，车的速度会减小，此过程中车受到非平衡力的作用
D．如果自行车在行驶中所受到的力全部消失，那么车会慢慢停下来
如图是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(图中的黑点表示物体)。其中可能受到平衡力作用的物体是（　　）
A． B．
C． D．
下列有关于汽车的说法中正确的是（　　）
A．冬天在水箱中加入防冻剂，降低水的凝固点，防止凝固造成的破坏
B．超速行驶会导致汽车惯性增大，增加事故风险
C．冬季汽车开空调后，会在车窗玻璃内侧附着“雾气”，这是汽化现象
D．轮胎上有凹凸的花纹，增大了摩擦力，不利于汽车行驶
下列图中所画的两个力彼此平衡的是（　　）
A． B．
C． D．
如图所示，用弹簧测力计在水平方向上拉动一个重6牛的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为5牛。当弹簧测力计的示数为6牛时，物体运动时受到的摩擦力大小是（　　）
A．6牛 B．1牛 C．5牛 D．11牛
教室里，带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来，如图所示，关于粉笔刷的受力情况，下列说法正确的是(　　)
A．粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力
B．粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力
C．黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上
D．粉笔刷没有受到摩擦力作用
分析以下摩擦：①走路时，鞋与地面之间的摩擦；②骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；③汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦。其中属于有益摩擦的是(　　)
A．①② B．②③ C．①④ D．②④
如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中（　　）
A．悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
B．匀速上升时，细线对重物的拉力等于重物所受的重力
C．水平匀速飞行时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力
D．水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向
下图实例中，通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦的是（　　）
A．刹车时用力捏闸 B．手上涂防滑粉
C．冰壶运动中刷冰面 D．滚动轴承装有钢管
用如图所示的实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”，下列说法正确的是(　　)
A．比较甲、乙实验，说明滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关
B．甲实验中加速拉动木块时，木块受到的滑动摩擦力会变大
C．丙实验中测力计水平匀速拉动木块时，木块上的砝码所受摩擦力的大小是0 N
D．实验中测力计斜向上拉动木块匀速运动时，滑动摩擦力与拉力大小相等
、填空题
“五一”假期小明和小华一起骑自行车去太湖郊游，中途休息时小明问小华：当你骑自行车从坡顶向坡底运动的过程中，为了减小车速，要捏紧车闸，这是通过　 　 的方法增大摩擦．此时刹车皮会发热，这是通过　 　 的方式增加内能．
壁虎是一种常见的爬行动物，其生殖方式是　 　（选填“胎生”或“卵生”）。它的脚底有“吸盘”，能在墙上“行走自如”。 当壁虎紧贴在竖直的墙壁上静止不动时，它所受的重力与　 　是一对平衡力。
小华用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响，实验中每次让小车从斜面　 　 （相同/不同）高度由静止释放，先后让小车在棉布、木板、玻璃上运动，记录小车运动的　 　 ，进一步推理，如果没有阻力，运动的小车将保持　 　 （匀速直线运动/静止）状态．
小明想验证“用滚动代替滑动可以减小摩擦”的正确性，利用以下一些器材：质量不相等、带钩的木块A和木块B、弹簧测力计、砝码、棉布、圆柱状铅笔若干，进行实验探究．
实验步骤一：把木块A放在水平桌面上，用弹簧测力计拉动木块，记下弹簧测力计的示数F1；
实验步骤二：把　 　 放在水平桌面上，将　 　 放在其上方，用步骤一的方法拉动木块，记下弹簧测力计的示数F2．
实验分析：当满足　 　 的条件时，上述结论是正确的．
如图所示，某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中，弹簧测力计的示数　 　，木块对桌面的压力　 　，木块对桌面的压强　 　。 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）
、实验题
如图所示，让同一小车分别从光滑斜面的同一高度处从静止开始下滑，小车在铺有毛巾、粗糙木板、璃板的平面上运动的距离见表格．
小车在光滑的斜面上释放的高度h/cm 水平部分材料 小车所受阻力的情况 小车在水平面上运动的路程s/cm
10 毛巾 较大 13
10 木板 较小 19
10 玻璃 最小 30
（1）让小车从光滑斜面的同一高度处下滑的目的是：　 　．
（2）从斜面上滑下的小车在水平面上最终停止运动的原因是：　 　．
（3）根据这个实验可以推理出：若水平面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用时），小车将一直保持　 　．
（4）画出小车在玻璃板水平面上运动时的受力示意图
、解答题
有人驾着一辆小汽车在合宁(合肥至南京)高速公路上行驶，在车到如图所示的A处时，看了一下手表，时间正好是上午8时整；当车到B处时，他又看了一下手表，时间是上午8时48分。
（1）求小汽车在A．B间行驶的速度。
（2）若汽车和人总质量为1 600千克，汽车在做匀速直线运动时受到的阻力是重力的0.15倍。此时汽车的牵引力多大？(g取10牛/千克)
静止在水平面上的物体，受水平拉力F作用如图甲所示；F随时间t的变化关系如图乙所示；从t＝0开始，小兵每隔2s记录的物体位置和时刻如图丙所示。则：
（1）物体在第4秒受到的摩擦力为　 　牛；
（2）第10秒受到的摩擦力为　 　牛；
（3）物体第16秒末撤去力F，物体的运动状态将如何改变？　 　
3.5-3.6综合训练答案解析
、选择题
C
【解析】（1）惯性的大小只与物体的质量大小有关；
（2）平衡力的四个条件：大小相等，方向相反，作用在同一物体和同一直线上；
（3）当物体保持静止状态或匀速直线运动状态时，受到平衡力；
（4）由于惯性，物体都有保持运动状态不变的性质。
A．自行车加速前进时，它的质量不变，惯性不变，故A错误；
B.自行车对地面的压力作用在地面上，地面对自行车的支持力作用在自行车上，二者没有作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，故B错误；
C.停止蹬车，车的速度会减小，它的运动状态发生改变，处于非平衡状态，即此过程中车受到非平衡力的作用，故C正确；
D.如果自行车在行驶中所受到的力全部消失，那么车不会停下来，而是保持匀速直线运动状态，故D错误。
故选C。
D
【解析】通过图片判断物体是否做匀速直线运动，如果做的是匀速直线运动，那么它就受到平衡力，据此选择即可。
A．相邻黑点距离相等，说明速度大小相等，但是运动轨迹是曲线，因此物体不做匀速直线运动，不受平衡力，故A不合题意；
B..相邻黑点距离越来越小，说明物体做减速运动，虽然运动轨迹是直线，但物体不做匀速直线运动，不受平衡力，故B不合题意；
C.黑点越向下距离越远，说明物体在做加速运动，因此它不受平衡力，故C不合题意；
D.相邻黑点距离相等，说明物体速度大小相等，且运动轨迹是直线，说明物体做匀速直线运动，受到平衡力，故D符合题意。
故选D。
A
【解析】（1）液体的凝固点和沸点跟液体的种类、气压、杂质有关．种类不同，凝固点和沸点不同；气压增大，凝固点和沸点降低；有杂质掺入凝固点降低，但沸点升高．（2）一切物体都具有惯性，质量越大，惯性越大；（3）物质由气态变为液态叫液化；（4）在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，有利于汽车行驶．
解：
A．在汽车水箱的冷却水中加入防冻剂，是为了降低水的凝固点，防止结冰造成的破坏，故A正确；
B、惯性与质量有关，与速度无关，增大速度，可以增大车的动能，而不是惯性，故B错误；
C、由于车内温度较高，车内温度高的水蒸气遇到温度低的玻璃，在玻璃的内表面液化成小水珠附着在玻璃车窗上，故C错误；
D、轮胎上有凹凸的花纹，增大了摩擦力，防止在行驶过程中打滑，有利于汽车行驶，故D错误．
故选A．
C
【解析】平衡力的四个条件：大小相等，方向相反，作用在同一物体上和同一直线上，据此判断即可。
A．两个力不在同一直线上，则这两个力不平衡，故A不合题意；
B.两个力没有作用在同一直线上，则这两个力不平衡，故B不合题意；
C.两个力大小相等，方向相反，作用在同一物体上和同一直线上，则这两个力平衡，故C符合题意；
D.两个力没有作用在同一物体上，则这两个力不平衡，故D不合题意。
故选C。
C
【解析】首先根据二力平衡计算出物体在水平面上受到的摩擦力，然后再根据滑动摩擦力的影响因素判断摩擦力大小是否发生变化。
物体在水平方向上做匀速直线运动，那么它受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，即摩擦力是5N；当弹簧测力计的示数为6N时，因为物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以滑动摩擦力大大小不变，这时滑动摩擦力还是5N。
故选C。
C
【解析】作用在同一物体上的两个力如果大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，则这两个力相互平衡；两个力如果大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，分别作用在两个物体上则它们是相互作用力。物体受平衡力作用时保持静止或匀速直线运动状态，受非平衡力作用时，物体的运动状态会发生改变。
A．粉笔刷所受磁力沿水平方向，而粉笔刷所受重力沿竖直方向，不是一对平衡力，A不合题意；
B、粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力，二力作用在一个物体上，不是一对平衡力，B不合题意；
C、由于重力的作用，粉笔刷有向下运动的趋势，而重力方向始终竖直向下，因此黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上，C符合题意；
D、粉笔刷受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，D不合题意。
故答案为：C。
C
【解析】凡是被人类利用的摩擦都是有益摩擦。
①走路时，鞋与地面之间的摩擦，为人提供前进的动力，为有益摩擦，故①符合题意；
②骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦，会造成车轴磨损，为有害摩擦，故②不合题意；
③汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦，会使汽车的油耗增大，为有害摩擦，故③不合题意；
④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦，保证动力的传输，为有益摩擦，故④符合题意。
故C正确，而A．B、D错误。
故选C。
B
【解析】（1）当物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，受到平衡力；
（2）一对平衡力的大小相等；
（3）一切物体由于惯性都有保持运动状态不变的性质。
A．悬停时，重物的重力作用在自己身上，它对细线的拉力作用在细线上，两个力没有作用在同一物体上，因此它们不是平衡力，故A错误；
B.匀速上升时，飞机处于平衡状态，细线对重物的拉力和重物的重力是一对平衡力，二者大小相等，故B正确；
C.水平匀速飞行时，飞机也处于平衡状态，重物的重力和细线对重物的拉力是一对平衡力，二者大小相等，故C错误；
D.水平匀速飞行时，重物和飞机在竖直方向保持相对静止，由于惯性，悬挂重物的细线会保持竖直方向，故D错误。
故选B。
B
【解析】分析各个选项中改变摩擦的方法即可。
A．刹车时用力捏闸，即通过增大压力的方法增大摩擦力，故A不合题意；
B.手上涂防滑粉，即通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力，故B符合题意；
C.冰壶运动中刷冰面，冰面表面会熔化成一层水膜，即通过改变接触面的方法减小摩擦力，故C不合题意；
D.滚动轴承装有钢管，通过变滑动为滚动的方式减小摩擦力，故D不合题意。
故选B。
C
【解析】（1）分析甲和乙实验中，哪个因素不同即可；
（2）根据影响滑动摩擦力的因素判断；
（3）根据摩擦力产生的条件判断；
（4）根据平衡力的知识分析判断。
A．在甲和乙中，木块对水平面的压力相同，只是压力大小不同，因此可以探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，故A错误；
B.甲实验中加速拉动木块时，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此受到的滑动摩擦力不变，故B错误；
C.丙实验中，当水平匀速拉动木块时，木块和砝码保持相对静止状态，没有相对运动的趋势，因此二者之间没有摩擦力，故C正确；
D.斜向上拉动木块做匀速运动时，木块受到沿斜面向上的拉力与沿斜面向下的摩擦力，沿斜面向下重力的分力相互平衡，即此时摩擦力肯定小于拉力，故D错误。
故选C。
、填空题
增大压力；做功
【解析】解：自行车刹车时要用力捏车闸，是通过增大压力来增大摩擦的；
用力捏闸时，刹车皮与轮胎之间摩擦增大，刹车皮发热，温度升高，内能增加，是通过做功的方式增加了内能．
故答案为：增大压力；做功．
增大摩擦的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度；改变内能的方法有两个：做功和热传递．
卵生；摩擦力
【解析】（1）所有的爬行动物的生殖方式都是卵生；
（2）当物体处于静止状态时，它受到平衡力。
壁虎是一种常见的爬行动物，其生殖方式是卵生。它的脚底有“吸盘”，能在墙上“行走自如”。 当壁虎紧贴在竖直的墙壁上静止不动时，它所受的重力与摩擦力是一对平衡力。
故答案为：卵生；摩擦力
相同；路程；匀速直线运动
【解析】解：（1）研究阻力对小车运动的影响，就要保持其他量不变，因此，应使小车从同一斜面的同一位置滑下，从而使其到达水平面时具有相同的初速度；
（2）实验中，应让小车在不同的水平面上滑动，记录小车运动的距离，进行比较，发现小车在棉布上滑动的路程最小，在木板上滑动的路程最远；
（3）接触面越光滑，小车所受摩擦阻力越小，运动的距离也越远，结合实验现象，再进一步进行科学推理，可以得出，当水平面绝对光滑，即小车不受外力时，它将做匀速直线运动．
故答案为：（1）相同；（2）路程；（3）匀速直线运动．
（1）要想探究阻力对小车运动情况的影响，根据控制变量法的要求，应控制小车到达水平面时的速度相同，这要靠控制小车下滑时在斜面上的位置来实现；
（2）棉布→木板→玻璃，其表面依次越来越光滑，阻力越来越小，通过观察图中小车运动的路程，便可得出结论；
（3）在实验现象的基础上，再进行适当的科学推理，可得出当小车不受阻力时，其将保持什么样的运动状态．
圆柱形铅笔；木块A；F2＜F1
【解析】解：（1）用圆柱状铅笔放在木块下方使木块由滑动变为滚动．使用木块A是为了保证接触面所受压力一定．
（2）“用滚动代替滑动可以减小摩擦”说明同等条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦．若F2＜F1说明结论是正确的．
故答案为：圆柱形铅笔；木块A；F2＜F1．
要验证“用滚动代替滑动可以减小摩擦”的正确性，就要采用控制变量法控制压力的大小和接触面粗糙程度一定．
不变；不变；变大
【解析】 用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，木块受到的力是平衡力，拉力等于摩擦力，摩擦力的大小不变，拉力的大小将不变，弹簧测力计的示数等于拉力，弹簧测力计的示数不变；木块在水平桌面上运动，木块对水平面的压力等于木块的重力，重力不变，压力不变，根据压强公式P=F/S可以得到压力不变，受力面积减小，压强变大。
应用二力平衡条件判断弹簧测力计示数变化，木块对桌面压力等于重力，利用公式P=F/S判断压强的变化。
、实验题
（1）使小车到达水平面的速度相同
（2）受摩擦阻力
（3）匀速直线运动
（4）解：如图所示
【解析】（1）验中我们根据控制变量法要控制小车从斜面上滑下的速度相同，从而单独研究阻力对物体运动的影响；（2）力可以改变物体的运动状态；（3）滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，接触面越来越光滑，摩擦力越来越小，运动状态改变的越来越小．在理想状况下，没有摩擦力，运动状态将不会改变，永远保持同一速度，同一方向运动下去．（4）小车在水平面上滑动时，竖直方向上，受到重力和支持力；水平方向上，因为向右运动，所以受到水平向左的摩擦力．
解：（1）为了探究阻力对运动的影响，需要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同，而小车从斜面的同一高度滑下到不同材料的水平面时，小车的运动速度相同，因此需要使小车从斜面的同一高度滑下；（2）物体运动状态的改变一定受到力，从斜面上滑下的小车在水平面上最终停止运动是因为小车受到摩擦力作用；（3）由于毛巾表面粗糙，阻力大，小车运动距离短；而玻璃板表面光滑，阻力小，小车运动距离远；从实验中可以看出，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；因此如果小车不受阻力，小车将以恒定不变的速度永远运动下去；（4）小车在水平面上滑动时，竖直方向上，受到重力和支持力；水平方向上，因为向右运动，所以受到水平向左的摩擦力，过小车的重心沿竖直向上、竖直向下以及水平向左的方向分别表示出支持力F、重力G和摩擦力f； 如图所示：
故答案为：（1）使小车到达水平面的速度相同；（2）受摩擦阻力；（3）匀速直线运动；（4）见上图．
、解答题
（1）解：s＝120千米－40千米＝80千米，
t＝48分钟＝0.8小时，
所以汽车行驶的速度v＝ ＝ ＝100千米/时
（2）解：重力G＝mg＝1 600千克×10牛/千克＝16 000牛，
阻力f＝0.15×16 000牛＝2 400牛，
由二力平衡条件可得，
汽车的牵引力F＝f＝2 400牛。
【解析】（1）由AB两个标志牌可知AB两地之间的路程s，两次看表时间之差为通过两地的时间t，利用公式v=可知汽车在A．B间行驶的速度 ；（2）已知汽车和人总质量，利用G=mg求出汽车和人的总重力；已知阻力f=0.15G可求出汽车所受的阻力，汽车做匀速直线运动时，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，由平衡条件求出汽车发动机的牵引力。
（1）2
（2）4
（3）作减速直线运动直至停下来
【解析】（1）分析乙图和丙图，确定第4s时物体受到的拉力和所处的状态，然后根据二力平衡计算摩擦力的大小；
（2）根据丙图可知，在12s~18s内，物体在相同的时间内通过相同的距离，即做匀速直线运动，据此根据二力平衡计算出物体受到的滑动摩擦力。然后分析第10s时物体对地面的压力和接触面的粗糙程度是否改变，进而分析滑动摩擦力是否改变即可。
（3）当物体受到的合力方向与运动方向相反时，会做减速运动。
（1）第4s时，根据乙图可知，物体受到的拉力是2N；根据丙图可知，物体没有移动距离，即处于静止状态，所以它受到的静摩擦力与拉力平衡，即f=F=2N；
（2）根据丙图可知，在12s~18s内，物体在相同的时间内通过相同的距离，即做匀速直线运动，那么物体受到的摩擦力和拉力相互平衡。根据乙图可知，这时物体受到的拉力为4N，那么物体受到的滑动摩擦力f=F=4N。第10s时，物体受到拉力6N，由于对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以它受到的滑动摩擦力不变，即f=4N。
（3）物体第16秒末撤去力F，这时它只受向后的摩擦力，即合力的方向与运动方向相反，那么它将做减速运动，直到停下来。
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