第3章 运动和力 综合训练（3.3-3.4 ，含解析）

3.3-3.4综合训练
、选择题
在研究牛顿第一定律的实验中，同学们得到如下结论，其中错误的是（　　）
A．控制小车从斜面同一高度滑下，是为了让小车滑到水平面时的初速度相等
B．由于惯性，小车到达水平面后继续向前运动
C．实验中主要运用了控制变量法和理想实验法
D．实验表明，力是使物体运动的原因
下列数据中，最符合实际的是（　　）
A．一个中学生的体重约为5000牛
B．托起两个鸡蛋的力约为10牛
C．声音在空气中的传播速度为340米/分
D．温水的温度约为40 ℃
在一根结实的细绳下端拴一个小球，绳子上端固定在悬挂点O上，做成一个单摆。拉动小球到B处，放手后使它摆动起来，若小球运动到A点时突然一切外力消失，则小球的运动状况是（　　）
A．斜向上运动 B．斜向下运动
C．水平向左运动 D．竖直向下运动
如图所示，一个重为G的物体在光滑(没有摩擦)水平面上受到一个拉力F的作用，且FA．该物体不可能运动
B．该物体有可能在水平面上做匀速直线运动
C．该物体运动方向一定变化
D．该物体运动状态肯定变化
如图是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是(　　)
A．大小变化，方向不变 B．大小和方向都不变
C．大小和方向都变化 D．方向变化，大小不变
如图所示，为水平仪放置于某桌面上时的情形，则该桌面（　　）
A．右面高，左面低 B．左面高，右面低
C．左右相平，前高后低 D．左右相平，前低后高
2011年5月，法阔科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住，将同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100克”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯081d”，测得方便面的示数是（g取10牛／千克）(　　)
A．天平示数为100克，弹簧测力计示数为1牛
B．天平示数为100克，弹簧测力计示数为2牛
C．天平示数为200克，弹簧测力计示数为1牛
D．天平示数为'200克，弹簧测力计示数为2牛
如图所示，铅球由a处向右上方推出，在空中划出一道弧线后落在地面b处。铅球在飞行过程中，不断改变的是 (　　)
A．惯性的大小 B．运动的方向
C．受到重力的大小 D．受到力的个数
我国成功发射“嫦娥三号”后，“玉兔号”月球车在月面进行科学考察，登月工程又向前迈进了大步。假如你将来登上了月球，下列哪件事是可以真实发生的 （　　）
A．水装在漏斗中，漏斗下端会滴水不漏
B．看到的天空是蓝色的
C．轻易地举起50千克的重物
D．飞船向下匀速直线运动至月球表面的过程中受到了竖直向上的推力
铅球被运动员抛出，在空中运动轨迹如图。若忽略空气阻力，铅球运动过程中受到的力F或速度v随时间t变化的曲线最接近的是（　　）
A． B．
C． D．
、填空题
在体育中考50m短跑测试中，小明看见终点线快速向他靠近，这时他是以　 　 为参照物的（选填“自己”或“终点线”）．最终他跑出8s的成绩，则他的平均速度是　 　 m/s．
假设法在我们学习科学中经常应用，请结合所学知识回答下列问题：
（1）图甲是小科同学站在平面镜前3m处，原本可以看到自己在平面镜中成的像，现若将一块比镜面大的遮挡物放在镜子后面，则他　 　（选填“能”或“不能”）看到自己的像。
（2）图乙中绳子悬挂的电灯处于静止状态，假如绳子断裂瞬间电灯失去重力，电灯将　 　（选填“加速向下运动”、“匀速向下运动”或“静止”）
（3）图丙是运动会的铅球赛场上，一位同学将铅球奋力掷出的情景。若铅球飞行至最高点时一切外力消失，那么接下来铅球运动轨迹是　 　（选填“a”、“b”或“c”）
墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是　 　，图中所示的墙体向　 　(选填“左”或“右”)倾斜。
一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是　 　
①列车突然向右启动， ②列车突然向左启动，
③列车向右运动时突然刹车， ④列车向左运动时突然刹车。
静止在地面上的物体，若所受外力全部消失，则该物体一定处于　 　状态；正在运动的物体，若所受外力全部消失，则该物体一定处于　 　状态。(均填“匀速直线运动”或“静止”)
、实验题
在研究牛顿第一定律的实验中，同学们已经知道滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到水平面上时的速度v0和水平面的粗糙程度有关，有些同学还认为与滑块的质量有关。下面是甲、乙、丙三位同学在探究“滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”的课题时所设计的实验步骤，请你也参与进来。他们选择的器材有：质量相同、粗糙程度不同的木块、铁块、铜块、铝块各一个，斜面，木板，钩码若干。
（1）实验中应控制　 　和　 　不变。
（2）甲、乙、丙三位同学设计的实验步骤分别如下，你认为符合本课题探究要求的是　 　同学的设计。
甲：让木块从斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量；分别在木块上放上数量不等的钩码，先后让其从同一斜面的顶端由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块及其上面钩码的质量。
乙：先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量。
丙：先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量。
（3）下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据，从中得出的结论是　 　。
滑块质量/克 200 250 300 350
在水平木板上滑行的距离/米 0.651 0.651 0.651 0.651
、解答题
请在图中画出篮球所受重力的示意图．
采用空心砖砌筑墙壁时，人们常用孔洞率来表示砖的空心体积占其外表总体积的比例。如图所示为某砖厂生产的一种外表总体积为0.003m3的长方体空心砖，砖块所用材料的密度为2×103kg/m3，砖块的孔洞率为30%。
（1）一块这种砖受到的质量为多少千克？
（2）一块这种砖受到的重力大小为多少牛？（g取10N/kg）
（3）已知物体在月球上，受到月球的吸引力的大小是其在地球上受到重力的1/6，若将这种砖放到月球上，则每块砖的重力大小为多少牛？
3.3-3.4综合训练答案解析
、选择题
D
【解析】解：A．三次实验让小车从斜面的同一高度滑下，是为了使其具有相同的初速度，符合控制变量法的要求，故A正确；
B、由于惯性，小车到达水平面后仍要保持原来的运动状态，所以会继续向前运动，故B正确；
C、实验中控制初速度相同，用到了控制变量法．根据实验现象推理得出在不受力时物体的运动情况，用到了理想实验法，故C正确；
D、实验表明，力是改变物体运动状态的原因，不是使物体运动的原因，故D错误．
故选D．
（1）根据控制变量法的要求判断为什么要让小车从斜面同一高度滑下；
（2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
（3）理解控制变量法和理想实验法的运用；
（4）力是改变物体运动状态的原因．
D
【解析】解答本题需要了解生活中的一些物理量，如一个中学生和鸡蛋的质量、声速、人体的温度等。
A．一个中学生的质量约为50kg，受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，故A错误；
B、一个鸡蛋的质量约为50g，托起两个鸡蛋的力约为F=0.1kg×10N/kg=1N，故B错误；
C、声音在15℃空气中的传播速度为340米/秒，故C错误；
D、人体正常体温约为37℃，温水温度略高于体温，在40℃左右，故D正确。
故答案为：D。
C
【解析】牛顿第一定律告诉我们，一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。据此可判断物体的运动情况。
如图单摆在运动时，当小球运动到A点时，小球的速度最大方向是水平向左。当到A点时突然一切外力消失，小球将保持外力消失时，这一时刻的速度一直运动下去，由于这一时刻的运动是水平向左运动，所以外力消失后将水平向左运动，C选项正确。
故答案为：C
D
【解析】根据力与运动的关系判断。
物体在光滑的水平面上不受阻力，此时它只受一个水平向右的拉力，即合力向右。根据“力是改变物体运动状态的原因”可知，该物体的运动状态肯定变化，故D正确，而A．B、C错误。
故选D。
B
【解析】在地球表面附近，物体受到重力的方向总是竖直向下的。根据G=mg可知，物体的质量不变，则物体的重力不变，故B正确，而A．C、D错误。 故选B。
B
【解析】水平仪的制作原理是利用重力的方向是竖直向下的。重锤线也是利用重力的方向是竖直向下的原理。
解：通过图可以看出，垂线偏右，所以左面高，右面低，A．C、D均不符合题意，只有B符合题意；
故答案为：B
B
【解析】（1）质量是物体本身的属性，不随形状、状态、温度、位置的改变而改变；（2）重力的大小与物体的质量和g有关，不同星球上g不同，所以受到的重力也不同。
由题可知，100克的方便面被宇航员从地球携带到行星“葛利斯081d”，位置虽然变了，但物质的多少没变，所以质量不变。在行星“葛利斯081d”表面所受的重力是在地球表面的2倍，所以在行星“葛利斯081d”上的重力为G=2mg=2×0.1kg×10N/kg=2N，B选项正确。
故选B
B
【解析】（1）惯性的大小只与物体质量的大小有关，物体质量不变惯性大小不变；
（2）力能改变物体的运动状态，当力的方向与物体运动方向成一定角度时，物体的运动方向会发生改变；
（3）地球表面的物体受到重力的大小只与物体的质量有关，G=mg，g为常数9.8N/kg；
（4）对空中运动的铅球进行受力分析可得出力的个数。
A．惯性的大小，铅球的质量不变所以惯性不变，A错误；
B、运动的方向，运动的铅球在重力的作用下，运动的方向始终改变，B正确；
C、受到重力的大小，铅球的质量不变由公式G=mg可知，铅球受到的重力不变，C错误；
D、受到力的个数，空中飞行的铅球，不考虑空气阻力只受到重力的作用，考虑空气阻力只受到重力和空气阻力两个力，所以力的个数不变，D错误。
故选B
C
【解析】（1）月球上物体的重力较小，但的确是有重力的；
（2）根据大气层对阳光的散射分析；
（3）人举起物体时，对物体的举力等于物体的重力，根据G=mg分析；
（4）根据飞船着陆的过程分析。
A．由于水在月球上仍然有重力，所以水会从漏斗下端流出，故A不合题意；
B.地球上方有大气层，太阳光穿过大气层时，其中波长较短的蓝光被大气中的尘埃等散射，因此看起来天空是蓝色的，而月球上没有大气，自然天空一片黑暗，故B不合题意；
C.月球对物体的引力较小，因此50kg的物体在月球上重力很小，所以我们可以轻而易举的举起它，故C符合题意；
D.飞船在着陆的过程中一直在做减速运动，且推力的方向并不是一直是竖直向上的，故D不合题意。
故选C。
A
【解析】从水平和竖直两个方向对铅球运动的速度进行分析判断。
抛出的铅球，在空中的运动可以分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动。在上升阶段，由于重力的方向与运动方向相反，所以做减速运动，当到达最高点时，它在竖直方向上的速度为零，但是水平方向上速度不变，因此合速度不为零。在下降阶段，重力的方向与运动方向相同，做加速运动，即速度越来越大，故A正确，而B、C、D错误。
故选A．
、填空题
自己；6.25
【解析】
①由题意可知，在测试过程中，小明看见终点线快速向他靠近，说明他是以自己为参照物判断的结果；
②整个过程的平均速度v===6.25m/s．
故答案为：自己；6.25．
①解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；
②已知距离和时间，利用v=得到速度．
（1）能
（2）静止
（3）a
【解析】（1）物体在平面镜中所成的像是虚像，不是由实际光线会聚而成的，因此不能被遮挡物挡住；
（2）根据牛顿第一运动定律分析；
（3）根据（2）中分析即可。
（1）图甲是小科同学站在平面镜前3m处，原本可以看到自己在平面镜中成的像，现若将一块比镜面大的遮挡物放在镜子后面，则他能看到自己的像；
（2）当绳子断裂时电灯失去重力，那么此时它受到的合力为零，根据牛顿第一定律可知，此时电灯会保持静止状态；
（3）若铅球飞行至最高点时一切外力消失，根据牛顿第一定律可知，此时铅球会保持原来的运动状态不变，即以外力消失时的速度和方向做匀速直线运动，即运动轨迹是a。
竖直向下；左
【解析】重力的方向都是竖直向下的，据此进行判断。
墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用的重垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是竖直向下；因为重锤线在墙体的左侧，所以墙体向左倾斜。
故答案为：竖直向下；左
②③
【解析】根据惯性的知识分析判断。
根据图片可知，杯中的水向右移动。
①如果车向左行驶，那么此时水的速度小于车速，即列车突然向左启动或加速；
②如果车向右行驶，那么此时水的速度大于车速，即列车突然刹车。
故选②③。
静止；匀速直线运动
【解析】根据牛顿第一运动定律分析解答。
静止在地面上的物体，若所受外力全部消失，则该物体一定处于静止状态；正在运动的物体，若所受外力全部消失，则该物体一定处于匀速直线运动状态。
、实验题
（1）滑块的静止释放高度；接触面粗糙程度
（2）甲
（3）滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量无关
【解析】(1)滑块在水平面上的初始速度与它在斜面上静止时的高度有关，根据控制变量法保持除质量外的其他两个因素相同即可；
（2）要探究滑块质量对滑行距离的影响，必须保证滑块的质量不同，而其他因素相同，据此判断；
（3）比较两行数据，当滑块质量增大时，如果滑行距离改变，说明二者之间有关系；否则二者之间没有关系。
（1）根据牛顿第一定律的实验可知，滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到水平面上时的速度v0和水平面的粗糙程度有关，而它在水平面上的速度由它在斜面上静止时的释放高度决定，因此要探究滑块质量对滑行距离的影响，必须保证滑块的静止释放高度和接触面的粗糙程度两个因素相同；
（2）在这个实验中，改变的因素是滑块的质量，除此之外的其他因素都要保持相同；乙同学的实验中没有控制滑块静止时的高度相同；丙同学的实验中没有控制接触面的粗糙程度相同，因此符合本课题探究要求的是甲同学的实验；
（3）分析表格可知，当滑块的质量不断增大时，它在水平木板上滑行的距离始终保持不变，因此得到结论：滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量无关。
答案：（1）滑块的静止释放高度；接触面的粗糙程度；（2）甲；（3）滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量无关
、解答题
解：篮球所受的重力竖直向下，从重力的作用点﹣﹣篮球的重心竖直向下作有向线段，即可作出篮球所受重力的示意图，如图所示．
【解析】篮球所受的重力竖直向下，从重力的作用点，沿重力的方向作有向线段，即可作出重力的示意图．
（1）砖块材料的体积：V=（1-30%）V=70%×0.003m3=0.0021m3；
砖块的质量m=ρV=2×103kg/m3×0.0021m3=4.2kg。
（2）砖块的重力G=mg=4.2kg×10N/kg=42N；
（3）月球上每块砖的重力。
【解析】（1）首先根据V=（1-30%）V总计算出材料的体积，再根据m=ρV计算砖块的质量；
（2）根据G=mg计算砖块的重力；
（3）根据计算月球上砖块的重力。
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