第3章 运动和力（3.4-3.7）综合练习（含解析）

3.4-3.7综合练习
、选择题
将文具盒放在水平桌面上，下列几对力中属于平衡力的是(　　)
A．文具盒受到的重力和桌面对文具盒的支持力
B．文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
C．文具盒受到的合力和桌面对文具盒的支持力
D．文具盒受到的压力和文具盒对桌面的压力
第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（　　）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进，说明物体间力的作用是相互的
下列图示中标注的两个力属于一对平衡力的是(　　)
A．推拉方向盘 B．推手
C．推拉小车 D．提着水桶不动
下列实例中，属于增大压强的是（　　）
A．图钉尖很尖锐 B．书包背带较宽
C．汽车车轮较多 D．滑雪板面积较大
挂在树上的水蜜桃，处于静止状态，则(　　)
A．水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
B．水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
C．树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
D．树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
如图所示的各种措施中，属于增大压强的是（　　）
A．轨道铺在枕木上B．切菜刀磨得锋利
C．书包带做得很宽D．穿滑雪板滑雪
如图所示，叠放在一 起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是(　　)
A．甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为F
B．甲、乙两图中B所受摩擦力大小均为F
C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0，物体B受到的摩擦力为F
D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F ，物体B受到的摩擦力为0
如图所示，一个未装满水的瓶子，正立放置在水平面上时瓶对桌面的压强为p1，瓶底受到水的压力为F1，倒立放置时瓶对桌面的压强为p2，瓶盖受到水的压力为F2。则(　　)
A．p2＝p1，F2＝F1 B．p2＜p1，F2＜F1
C．p2＜p1，F2＞F1 D．p2＞p1，F2＜F1
2015年5月l9日，中国羽毛球队在苏迪曼杯世界羽毛球混合团体赛决赛中实现六连冠，为国争得了荣誉．有关羽毛球运动，下列说法正确的是（　　）
A．在空中运动的羽毛球不受重力作用
B．击球时只有球拍发生了形变
C．运动员的鞋底有花纹是为了减少摩擦
D．运动员挥拍将羽毛球击出说明力可以改变物体的运动状态
如图，在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块，甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上，现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来，所用的力F=15N，则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是（　　）
A．甲为零，乙受到向右的15 N的摩擦力
B．甲、乙都受到向右15 N的摩擦力
C．甲、乙都受到向左15 N的摩擦力
D．甲、乙均受力15 N，甲受向右的摩擦力，乙受向左的摩擦力
、填空题
晓彤用20N的水平推力推着重为50N的木箱，在水平地面上做匀速直线运动，则地面对木箱的摩擦力大小为　 　 N．若晓彤将推力增大到30N时，木箱受到的合力大小为　 　 N．
在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中：
（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面　 　的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会内凹。
（2）通过比较D、E两个图，可得到结论：在深度相同时，液体的　 　越大，压强越大。
如图所示，某兴趣小组将马铃薯放入盛水的塑料杯中，并定期加水。一段时间后观察到马铃薯发芽长出了绿叶，试回答：
（1）加水后液面上升，塑料杯底部受到水的压强将　 　。从侧面观察，可看到马铃薯放大的　 　（选填“实像”或“虚像”）。
（2）从植物的生殖方式看，上述马铃薯发芽长成植株的方式属于　 　繁殖。
一个物体只受两个力的作用，且这两个力的合力为零，则这两个力大小　 　，方向　 　，且作用在　 　．物体在平衡力的作用下，将保持　 　状态或　 　状态．
在研究液体压强的实验中，老师用如图甲所示的装置，并向装置中加入一定量的水，此时观察到的现象是　 　，说明液体对容器底有压强。稍后老师拿出如图乙所示的压强计准备探究液体内部是否存在压强，而小明认为没必要，利用图甲装置即可。于是小明将图甲装置缓慢地浸入水中，他将观察到　 　。若要探究液体内部压强的特点，甲、乙装置中哪个装置更适合，并说明理由。　 　
、实验题
小明在探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系”实验中，设计了如下表格，并记录了部分实验数据．
序号 支持面 木块对支持面的压力/N 滑动摩擦力/N
① 棉布 2
② 木板 4
③ 玻璃板 6
④ （a） （b）
（1）为完成实验探究，表格中至少还需要补充的一组内容是：（a）　 　；（b）　　 　 ．
（2）小明正确操作，得到了实验结论，以下事例：①书包的背带做的较宽；②用力压住黑板擦，擦去黑板上的字；③旅游鞋鞋底做的凹凸不平．其中利用了该实验结沦的有　　 　 　（填序号）．
、解答题
如图所示，质量为60 kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面做匀速直线运动，已知地面对它的摩擦力是它本身重力的0.2倍，求：(g取10 N/kg)
（1）物体重力的大小。
（2）水平拉力F的大小。
一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8吨，密度为2.65×103千克／米3，立在用砖砌成的长4米、宽2米、高0.5米的水平基座上（如图所示），石料与基座的接触面积为2.12米2。已知砖的密度为2.05×103千克／米3，基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同。请计算：（g取10牛／千克）
（1）花岗岩石料的体积；
（2）石料对基座的压强；
（3）石料对基座与基座对地面的压强之比。
3.4-3.7综合练习答案解析
、选择题
A
【解析】根据二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；选项A符合平衡力的条件，选项B、C、D均不符合平衡力的条件，所以选项A正确，选项B、C、D错误；
故选A．
掌握平衡力的成立条件：同物、同线、等值、反向。
D
【解析】（1）根据二力平衡的条件判断；
（2）运动状态的改变包括：由静止变运动，由运动变静止，速度大小改变和运动方向改变；
（3）惯性是物体的一种性质，而不是力的作用。
（4）根据物体间力的作用的相互性分析判断。
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时，它只受冰面施加的摩擦力，没有处于平衡状态，故A错误；
B.短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向不断改变，即运动状态发生改变，故B错误；
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为他有惯性，故C错误；
D.冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时对运动员产生向前的反作用力就会前进，说明物体间力的作用是相互的，故D正确。
故选D。
D
【解析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
A．推拉方向盘时，两个力不在同一直线上，不是平衡力，故A不合题意；
B．推手时，两个力分别作用在两个人身上，即没有作用在同一物体上，不是平衡力，故B不合题意；
C.推拉小车时，两个力的方向相同，不是平衡力，故C不合题意；
D.提着水桶不动时，水桶的重力竖直向下，提力竖直向上，二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，为一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
A
【解析】增大的压强的方法：①增大压力；②减小受力面积，据此分析判断。
书包背带较宽、汽车轮胎较多、滑雪板面积较大，三者都是通过增大受力面积的方法减小压强，故B、C、D不合题意；
图钉尖很尖锐，通过减小受力面积的方法增大压强，故A符合题意。
故选A．
B
【解析】A．水蜜桃所受的重力作用在水蜜桃上，而水蜜桃对树枝的拉力作用在树枝上，二者没有作用在同一物体上，不是平衡力，故A错误；
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力，二者大小相等、方向相反，都作用在水蜜桃一个物体上，且在同一直线上，肯定是平衡力，故B正确；
C.树枝所受的重力作用在树枝上，树枝对水蜜桃的拉力作用在水蜜桃上，二者没有作用在同一物体上，肯定不是平衡力，故C错误；
D.树枝所受的重力方向竖直向下，水蜜桃对树枝的拉力也是竖直向下的，二者方向相同，肯定不是平衡力，故D错误。 故选B。
B
【解析】增大压强的方法：减小受力面积和增大压力。
轨道铺在枕木上、书包带做得很宽和穿滑雪板滑雪，都是通过增大受力面积的方式减小压强，故A．C、D不合题意；
切菜刀磨得锋利，即通过减小受力面积的方式增大压强，故B符合题意。
故选B。
A
【解析】根据摩擦力产生的条件和二力平衡的知识分析判断。
甲和乙：将AB看作一个整体，它们都做匀速直线运动，那么它们受到的拉力与地面对A的摩擦力相互平衡，则地面对A的摩擦力都等于F。
甲：AB之间保持相对静止状态，且没有相对运动的趋势，则A．B之间摩擦力为零；
乙：B受到拉力F，则B相对A有向右运动的趋势，则物体B受到A水平向左的摩擦力。由于B和A相对静止，所以处于平衡状态，那么物体B受到的摩擦力等于拉力F。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A．
D
【解析】（1）水平面上受到的压力等于上面物体的重力之和，据此比较桌面受到压力的大小，再根据公式比较压强的大小；
（2）根据瓶子的形状不同比较瓶底和瓶盖受到水的压力的大小。
（1）根据F=G瓶+G水可知，桌面受到的压力相等。根据公式可知，因为S2p1；
（2）当瓶子正立时，有水的部分为柱体，则水对瓶子底部的压力F1=G；当瓶子倒立时，瓶子下口小上口大，则水对瓶盖的压力F2则F2故选D。
D
【解析】解：
A．地面附近的一切物体都受到重力的作用，在空中运动的羽毛球也受重力作用，故A错误；
B、击球时只有球拍和球都会发生形变，故B错误；
C、运动员的鞋底有花纹是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度以增大摩擦，故C错误；
D、运动员挥拍将羽毛球击出说明力可以改变物体的运动状态，故D正确．
故选D．
结合以下知识对照选项可做出判断：
（1）力的作用效果包括：力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态；
（2）地面附近的一切物体都受到重力的作用；
（3）在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力．
D
【解析】将甲和乙看作一个整体，这个整体受到向右的拉力F和向左的细绳上的拉力F拉；因为整体处于平衡状态，所以细绳上的拉力；
对甲进行分析，甲处于静止状态，它受到细绳上的拉力和乙对甲的摩擦力相互平衡，因此乙对甲的摩擦力为15N，方向向右；
对乙进行分析，乙处于匀速直线运动状态，它受到甲对乙的摩擦力和拉力F相互平衡，因此甲对乙的摩擦力是15N，方向向左。 故选D。
、填空题
20；10
【解析】解：（1）在水平地面上做匀速直线运动的木箱，受到的是平衡力的作用：竖直方向上的重力与地面对它的支持力是一对平衡力；水平方向上的推力与摩擦力是一对平衡力，因此地面对木箱的摩擦力大小为20N．
（2）若将推力增大到30N时，木箱对地面的压力和木箱与地面间的粗糙程度没有改变，因此木箱受到的摩擦力仍然为20N；
推力和摩擦力属于同一直线上方向相反的两个力，所以木箱受到的合力大小F合=30N﹣20N=10N．
故答案为：20；10．
（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到平衡力的作用，二力平衡的条件是两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上．
（2）滑动摩擦力与两个因素有关，一是压力大小，二是接触面的粗糙程度；
同一直线上相反的二力的合力，大小等于二力大小之差的绝对值，方向和较大的力的方向相同，即F=|F1﹣F2|．
（1）高度差
（2）密度
【解析】（1）当橡皮膜上没有压强时，U形管两侧水面相平；当橡皮膜上受到压强时，U形管两侧的水面就会出现高度差；
（2）分析D、E两个实验中哪个因素不同即可。
（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面高度差的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会内凹；
（2）D、E两个图中，液体的密度不同，因此得到结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
（1）变大；虚像
（2）营养（或无性）
【解析】(1) 液体压强的公式为：。
凸透镜成像规律：物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大，像距越大，虚像越大。
(2)无性生殖的关键在于没有两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的方式，如：分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、营养生殖(嫁接、扦插、压条)、克隆、组织培养等，而其中孢子生殖是微生物和植物的生殖方式，营养生殖是植物的生殖方式等。
有性生殖是指经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合成为受精卵，再由受精卵发育成为新的个体的过程。
(1)根据液体压强的公式为：，加水后液面上升，塑料杯底部受到水的压强将变大。
塑料杯中加水相当于凸透镜，凸透镜同一侧成正立放大的虚像，从侧面观察，可看到马铃薯放大的虚像 。
(2)从植物的生殖方式看，上述马铃薯发芽长成植株的方式属于营养（或无性）繁殖。
相等；相反；同一直线上；静止；匀速直线运动
【解析】（1）静止状态和匀速直线运动被称为平衡状态，处于平衡状态的物体受到平衡力的作用，此时物体受到的合力为零．（2）若两个力平衡，必须同时满足四个条件：等大、反向、共线、共物．
解：（1）根据物体受到两个力的作用，合力为零，可以确定这两个力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，这两个力大小相等，方向相反、并且作用在同一直线上．（2）物体在平衡力的作用下，将保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态．
故答案为：相等；相反；同一直线上；静止；匀速直线运动．
橡皮膜向下凸出；橡皮膜向上凹进；乙装置。因为乙装置的现象明显，且可观察到液体内部向各个方向的压强
【解析】（1）液体对容器的底部和侧壁都会产生压强。液体的深度越大，压强越大；
（2）一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。
（3）橡皮膜两侧受压强不同时会变形出现凹凸变化，根据此变化程度可以判断出压强的大小。
在研究液体压强的实验中，老师用如图甲所示的装置，并向装置中加入一定量的水，内部压强增大，此时观察到的现象是橡皮膜向下凸出，说明液体对容器底有压强。稍后老师拿出如图乙所示的压强计准备探究液体内部是否存在压强，而小明认为没必要，利用图甲装置即可。于是小明将图甲装置缓慢地浸入水中，随深度增加外部液体对橡皮膜的压强增大，所以他将观察到橡皮膜向上凹进。若要探究液体内部压强的特点，乙装置更合适，因为乙装置的现象明显，且可观察到液体内部向各个方向的压强。
故答案为：橡皮膜向下凸出；橡皮膜向上凹进；乙装置。因为乙装置的现象明显，且可观察到液体内部向各个方向的压强
、实验题
（1）棉布；4
（2）②③
【解析】解：（1）运用控制变量法探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，要控制压力大小不变；探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，要控制接触面粗糙程度不变；而实验中记录的三次实验都不能运用控制变量法探究，所以第④次实验应补充的内容可以是：支持面为棉布；木块对支持面的压力为4N；
（2）由表中数据可以得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度、压力大小有关，在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；
①书包带做的很宽是利用在压力一定时，增大接触面积减小压强；没有利用该实验结论；
②黑板檫与黑板之间（接触面）的粗糙程度一定，用力压黑板檫，增大了压力，使黑板檫和黑板之间的滑动摩擦力增大，使黑板上的字更容易擦掉；利用了该实验结论；
③旅游鞋鞋底做的凹凸不平是利用了压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大滑动摩擦力；利用了该实验结论．
故答案为：（1）棉布；4；（2）②③．
（1）滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，在探究与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素保持不变；
（2）分析各个事例中运用的物理理论，与实验结论结合得出结论．
、解答题
（1）解：物体受到的重力：G= mg=60 kg×10 N/kg= 600 N。
（2）解：物体在做匀速直线运动，所以水平拉力F与摩擦力大小相等，即F=f=0.2G=0.2×600 N= 120 N。
【解析】（1）根据公式G=mg计算出物体的重力；
（2）首先根据f=0.2G计算出物体受到的摩擦力，再根据二力平衡的知识计算出物体受到的拉力。
（1）花岗岩石的体积为：S=m/ρ=31.8×103千克/2.65×103千克/米3=12米3；
（2）石料对基座的压强：P=F/S=mg/S=31.8×103千克×10牛/千克/2.12米2= 1.5×105帕；
（3）解：基座的质量为：m=ρV= 2.05×103千克／米3×(4米×2米×0.5米)=8.2×103千克。基座对地面的压强为：P=F/S=(31.8×103千克+8.2×103千克)×10牛/千克/（4米×2米）=5×104帕。
石料对基座与基座对地面的压强之比为：1.5×105帕：5×104帕=3：1。
【解析】（1）由公式ρ=m/V，根据已知的质量和密度，可计算出花岗岩石料的体积；
（2）由公式P=F/S，根据花山岗岩对基座的压力等于花岗岩的重力，石料与基座的接触面积可计算出石料对基座的压强；
（3）石料对基座的压强从第（2）小题可得到，基座对地面的压强，可根据公式P=F/S计算得到，F大小为石料与基座的总重，S是基座与地面的接触面积。
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