七下科学运动和力3.4—3.7复习练习
一、单选题
1.如图所示的四种现象中,属于增大压强的是( )
A.书包带做得宽 B.注射器针头做得尖 C.坦克宽大的履带 D.骆驼宽大的脚掌
2.一个木箱放在水平地面上,用水平向右的推力推木箱,但未推动,如图所示。木箱未被推动的原因的是 ( )
A.木箱不受摩擦力B.推力小于摩擦力C.木箱受到平衡力 D.木箱受到重力
3.如图所示,某工厂正通过传送带将重为500N的货物匀速运往高处,货物与传送带之间无相对滑动,传送带与水平面成30°角。则传送带对货物施加的力的大小及方向分别( )
A.大于500牛 沿斜面向上 B.小于500牛 竖直向上
C.等于500牛 沿斜面向上 D.等于500牛 竖直向上
4.下列科学家中,对“牛顿第一定律”的建立做出巨大贡献的是( )
A.焦耳 B.伽利略 C.欧姆 D.法拉第
5.如图所示,同一木块在同一粗糙水平地面上,先后以不同的速度被匀速拉动。图甲中速度为V1,图乙中速度为v2,图丙中木块上叠放一重物,共同速度为V3,且V1A.F甲F乙>F丙C.F甲=F乙6.学校组织春游,小金和同学在旅游大巴车厢内讨论起一些问题。下列说法正确的是( )
A.车速越快,转弯时人歪倒越厉害,说明速度越大惯性越大
B.放在车厢地面的矿泉水瓶突然往前滚动,说明汽车正在加速
C.车匀速向前行驶时,小金向后排的同学扔零食需要花费比静止时更大的力
D.停靠在路边旅游大巴车上的小金认为大巴车仍在运动,他可能以周围行驶的车辆作为了参照物
7.为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了
①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等器材供同学们选择,同学所选的下列四组器材中,不能达到探究目的的是 ( )
A.①③⑥ B.②⑤ C.②③④ D.③④⑤
8.如图所示,在一根结实的细绳的一端栓一个小球,绳子的另一端固定在悬挂点O上,做成一个单摆。拉动小球到B处,放手后使它摆动起来,不计空气阻力,则小球在摆动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球从C运动到A的过程中所受的重力从C指向A
B.小球在整个运动过程中不可能受平衡力的作用
C.小球运动到最高处C时速度为零,此时小球受到平衡力的作用
D.小球运动到最低处A时,小球受到的重力和绳子对小球的拉力是一对平衡力
9.双脚站立在水平地面上的一名初中学生,对地面的压强大约为( )
A.1250 Pa B.2500 Pa C.5000 Pa D.12500 Pa
10.如图所示,实心均匀正方体放在水平桌面上,从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块,则两块对水平桌面的压强p甲、P乙的大小关系是( )
A.P甲大于P乙 B.P甲等于P乙 C.P甲小于P乙 D.无法判断
11.如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有( )
A.重力和支持力B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
12.下列各图是利用每秒闪光30次的照像装置分别拍摄所得的小球四种运动情形,图中箭头表示运动的方向。其中小球受到平衡力作用的是( )
A.B.C. D.
13.掷实心球是中考体育加试的必考项目。对于空中运动的实心球来说( )
A.由于惯性,运动状态不变B.不受力的作用,运动状态不变
C.由于重力作用,运动状态发生改变D.受到推力作用,运动状态发生改变
14.如图所示,将二个形状不规则的磁石块(均有磁性)叠放在水平桌面上(桌面为木质材料),处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.磁石块a受到水平桌面向左的摩擦力B.磁石块b一定只受两个力的作用
C.桌面对磁石块a的作用力一定竖直向上D.磁石块a对b的支持力与b受到的重力是一对相互作用力
15.如图所示,在双人杂技演出过程中,两位演员保持静止,下列说法中正确的是( )
A.此时乙的重力作用点可能在她的头部
B.乙对甲的压力与地面对甲的支持力是一对平衡力
C.由于两位演员均保持静止,所以他们此时不具有惯性
D.地面对甲的支持力与甲对地面的压力是一对相互作用力
16.如图所示,小球从M点静止释放,运动到N点时,假设一切外力突然消失,则小球接下来的运动路线是( )
A.a路线 B.b路线 C.c路线 D.d路线
17.如图所示,水平地面上有一杯液体,杯与液体的总质量为M。现有质量为m的小球恰好在液体中匀速下沉,则下列关于杯子对地面的压力的说法正确的是( )
A.等于(M+m)gB.大于(M+m)gC.小于(M+m)g D.等于Mg
18.小滨用如图1所示的装置探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F—t图象表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F—t图象如图2所示;其中0~4s木块处于静止状态。下列分析正确的是( )
A.当在木块没有被拉动时,弹策测力计的示数小于木块所受的摩擦力
B.当用F=2.1牛的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为2.1N
C.若用F=2.6牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为2.6N
D.若以更快速度拉动木块滑动,弹黄测力计的示数和木块所受的摩擦力都大于2.0N
19.质量为m的物体受到拉力F的作用,在水平地面上向左做匀速直线运动.如图所示为其受到拉力F的示意图,其中可能的是( )
A.只有甲 B.只有乙、丙
C.只有甲、丙 D.甲乙丙均有可能
20.如图所示,重均为20N的A. B两个物体叠放在水平面上,同时有F=3N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,下列分析正确的是( )
A.地面对B的摩擦力为0B.A和B之间摩擦力为0
C.地面对B的支持力为20ND.地面对B 的摩擦力为3N,方向水平向左
二、填空题
21.某物体对桌面的压强是1×104Pa,它的物理意义是 。
22.压路机上的碾子质量很大,这是通过 的方法来 (选填“增大”或“减小”)压强。
23. 2018年冬奥会上,我国运动员武大靖获得了男子500米短道速滑冠军。比赛中,武大靖一只脚斜向后方用力蹬冰身体就会向前加速运动(如图所示),这是因为物体间力的作用是 的。比赛过程中,武大靖绕着环形跑道加速滑行,这一过程中他的身体受到的是 (选填“平衡”或“非平衡”)力。
24.如图所示,天花板下用细线(重力可忽略)竖直悬挂一个静止的小球。小球对细线有拉力,该力的反作用力是 ,该力的平衡力是 。
25.2022年冬奥会在北京成功举办,如图所示为冬奥会闭幕式上,十二生肖造型的冰车在“冰面”(LED 屏)上滑出一个美丽又巨大的中国结的造型。
(1)冰车装有车轮的目的是 。
(2)匀速行驶的冰车在水平方向受到 (填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
26.苍南有很长的海岸线,“骑泥马”可以让渔民们在海边的滩涂上更好的作业,(如图)小明双手握住“泥马”上的横档,一只脚跪在“泥马”上,另一只脚用力蹬海涂,“泥马”就在海涂上“疾行如飞”。
(1)以小明所骑行的“泥马”为参照物,他的运动状态是 。
(2)一般人在滩涂中行走会非常困难,因为人的脚会陷入淤泥之中,骑着“泥马”,就不会陷入很深,这是因为 。
27.如图所示是小欢和小乐探究“二力平衡条件”时的实验情景,回答下列问题。
(1)据图分析,此实验的研究对象是 ; 小欢在实验中保持F1和F2大小相等,将小车扭转一个角度,松手后发现小车无法在原位置静止。小欢进行此实验的目的是探究二力平衡时,必须满足的条件之一是两个力 。
(2)小乐在进行上述实验时,将“扭转”错误理解为“翻转”,将车轮朝上放置,结果小车保持原位置静止,在此基础上她又将小车扭转了一定角度,小车仍然在原位置静止,则此时F1与F2 (填“是”或“不是”)平衡力。
28.在银泰商场里,有如图甲所示的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小科同学乘坐两种电梯的
s﹣t 图象。则在t1~t2 时间内他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力(选填“大于”、“等 于”或“小于”);同样到达二楼,搭乘 更快。(选填“垂直电梯”或“自动扶梯”)
29.如图是位于某江上游的一座水库,水库在优化生态环境、发展旅游业等方面成绩显著,已成为一处避暑、休闲胜地。
(1)修建水库时工程师将堤坝设计成如上图所示形状,是因为液体的压强随着深度的增加而 ;
(2)清澈的湖水使人能清楚看到景物在水中所成的像,若岸上一指示灯距水面的高度是1米,则指示灯在水中所成的像离指示灯的距离为 米。
30.如图所示,A、B 两物体叠放在水平桌面上,A 受到水平向右的拉力F1=5N,B 受水平向左的拉力 F2=3N,且 AB 以相同的速度向右做匀速直线运动,则地面对 B 的摩擦力大小为 N,
方向是 。
31.一个圆柱形容器底面积为400厘米2,内有一定量的水,在下列操作过程中水始终没有溢出,回答下列问题:
(1)现将一高度足够,底面积为80厘米2的长方体物块逐渐浸入水中,当它浸入水中的深度为10厘米的时候,水对容器底部的压强增大 帕。
(2)现将一高度足够,底面积为80厘米2的长方体物块逐渐浸入水中,当它从接触水面开始向下移动10厘米,水对容器底部的压力增大 牛。
32.如下图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,则0-1s内木箱受到的摩擦力大小为 ,1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为 ,0-3s内木箱移动的路程为 。
三、实验探究题
33.两个完全相同的物体A、B,重均为 20 牛。
(1)如图甲所示,在小晨施加的 15 牛的水平推力作用下,物体 A、B 以 3 米/秒的速度在一粗糙程度相同水平面上作匀速直线运动,则此时B 受到的摩擦力大小为 牛;小晨对B 的推力为 牛。
(2)如图乙所示,小晨接着把 B 叠放在 A 正上面,用水平向右的力 F1 拉
A,使 A 和 B 在同一水平面上一起以 1m/s 的速度作匀速直线运动,则此时小晨作用的拉力 F1 大小为 牛,B 受到的摩擦力大小为 牛。
34.小温同学在学习了液体压强的影响因素后,回到家自制了一个简易的液体压强计:在开口的空矿泉水瓶侧壁扎了 a、b 两个小孔,用橡皮塞塞住,并在瓶中倒入一定量的水至两孔上方,如图甲所示。H 表示矿泉水瓶底部距离地面的高度。(忽略大气压随高度的变化)拔出橡皮塞后,水从 a、b 孔射出的速度与矿水瓶底部距离地面的高度 H (选填“有”或“无”)关。
观察甲图中水从 a、b 两孔射出的距离,可以得出的结论是: 。将一根两端开口的玻璃管穿过矿泉水瓶盖后,旋紧矿泉水瓶,玻璃管上端与大气连通,下端浸没在液体中,管内液面如图乙所示,则拔出橡皮塞后会有水射出的是 (选填“a”“b”或“a 和 b”)孔。
35.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,如图所示:
(1)甲、乙、丙三次实验中,用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小,操作都要求水平 拉动木块,分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3,其中示数最大的是 。
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论是: 。
(3)在丙图中,木块A向右匀速运动时,弹簧测力计示数为2牛,若弹簧测力计示数增大到3牛,此时的木块A所受滑动摩擦力为 牛.
(4)实验装置改为丁图后, (“必须”/“不必”)拉着木板做匀速运动。
36.某同学学习了“研究影响滑动摩擦力大小的因素”后,做了如下实验:将同种材质且体积相等、质量都为500g的A、B两个木块,放在两块不同的长木板上进行实验,实验过程及结果如图所示。
(1)图甲中A木块运动的速度大小为v1,图乙中B木块运动的速度大小为v2。实验过程中,关于v1和v2的大小,下列说法正确的是
A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2 D.v1可以大于、等于或小于v2
(2)对比甲、乙两个实验,可得长木板甲表面粗糙程度 (填“大于”、“小于”或“等于”)长木板乙表面粗糙程度。
(3)为研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,还需要设置实验丙与实验甲进行对照,仅利用现有的实验器材 。
四、解答题
37.科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时,发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印,如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器,将它放在脚印边同样的沙面上,不断往容器中装小钢珠,使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等,然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10厘米2,容器和小钢珠的总质量为25千克。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状,剪下“脚印”,测得质量为40克。在同一张纸上剪下一块边长10厘米的正方形,测出质量为5克。(g=10N/kg)
(1)利用平底圆柱形容器可以算出行走(两脚着地)时大象对地面的压强为 帕。
(2)大象的质量约为 千克。
38.2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场点火升空。
如图所示为我国“天问一号”火星车。探测发射前,在水平地面上进行了测试,火星车匀速直线行驶240m用时80min,若车的质量为120kg,受到地面的摩擦阻力为300N,网状轮子与地面接触的总面积为0.04m2.求:
(1)火星表面重力约为地球的五分之二,探测器登陆火星后其质量 ,所受到的重力 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)测试时,火星车行驶的速度;
(3)测试时,火星车对水平地面的压力;
(4)测试时,火星车对水平地面的压强;
39.将质量为7.9千克的正方体铁块(ρ铁=7.9×103千克/米3)放在面积为0.5米2的水平桌面中央,求铁块对桌面产生的压强。
40.如图1所示,水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米×50厘米、高1米的长方体木块。小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。
(1)木块静时,对水平地面的压强有多大?
(2)在0~6秒范围内,木块的运动状态没有发生改变的时间段有 。
(3)请在图2丙中,将0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图像补充完整。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析判断。
【解答】书包带做得宽、坦克宽大的履带和骆驼宽大的脚掌,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;
注射器针头做得尖,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。
2.【答案】C
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态,受到平衡力,据此分析判断。
【解答】一个木箱放在水平地面上,用水平向右的推力推木箱,但未推动,此时它处于静止状态,即处于平衡状态,也就是它受到的推力与摩擦力相互平衡,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.【答案】D
【解析】【分析】作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,那么这两个力就相互平衡。
【解答】货物做匀速直线运动,故受力平衡,已知货物重力为500N,方向竖直向下,其他的力为传送带对它施加的力,两者大小相等,方向相反,故传送带对货物施加的力大小等于500N,方向竖直向上。D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D
4.【答案】B
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析解答。
【解答】在牛顿之前,伽利略就已经通过实验得到了力和物体运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。牛顿在伽利略等科学家研究的基础上,得到了牛顿第一定律,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】C
【解析】【分析】根据影响滑动摩擦力的因素比较摩擦力的大小,再根据二力平衡的知识比较拉力的大小。
【解答】甲、乙和丙中,接触面的粗糙程度相同,而对水平地面的压力大小:F甲压=F乙压故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.【答案】D
【解析】【分析】(1)根据惯性的影响因素判断;
(2)(3)根据惯性的知识分析判断;
(4)根据参照物的知识判断。
【解答】A.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B.放在车厢地面的矿泉水瓶突然往前滚动,说明矿泉水平的速度大于汽车的速度,即汽车在减速,故B错误;
C.当车辆匀速向前行驶时,以汽车为参照物,汽车上所有的物体都是静止的,这和地面上的情形是相同的,因此小金向后排的同学扔零食需要花费和静止时用的力一样大,故C错误;
D.以大巴车周围行驶的车辆为参照物时,大巴车相对它们的位置不断改变,因此大巴车是运动的,故D正确。
故选D。
7.【答案】D
【解析】【分析】压强的大小与受力面积的大小和压力的大小有关,在探究压强大小跟哪些因素有关时,探究压力大小因素时需要控制压力大小不同使其他条件相同。探究受力面积大小因素时需要控制受力面积不同使其他条件相同。判断选项中所选的器材是否能满足上述要求,可确定选项。
【解答】A、①用钉子做腿的小桌;③砝码;⑥装有沙的容器。利用桌面与桌腿可研究受力面积因素,利用砝码可改变压力的大小,利用装沙的容器沙的凹陷程度可以得出压强的大小,能达到探究目的;
B、②海绵;⑤盛有适量水的矿泉水瓶。水的多少可研究压力的大小,矿泉水瓶的瓶盖与瓶底可研究受力面积,海绵凹陷程度可得出压强的大小,能达到探究目的;
C、②海绵;③砝码;④木板。利用砝码与木板组合即可改变压力的大小,又可改变受力面积的大小,海绵的凹陷程度可得出压强的大小,能达到探究目的;
D、③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶,木板的凹陷程度不明显,无法得出压强的大小,不能达到探究目的,D正确。
故选D
8.【答案】B
【解析】【分析】(1)根据重力的方向判断;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)(4)对小球进行受力分析即可。
【解答】A.重力的方向始终是竖直向下的,故A错误;
B.小球在整个运动过程中,运动方向不断改变,即不可能做匀速直线运动,因此不能处于平衡状态,肯定不受平衡力,故B正确;
C.小球运动到最高处C时速度为零,此时它受到斜向上的拉力和竖直向下的重力,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.小球运动到最低处A时,绳子对小球的拉力大于小球的重力,二者不是平衡力,故D错误。
故选B。
9.【答案】D
【解析】【分析】首先估测学生对地面的压力和接触面积,再根据公式估算他对地面的压强。
【解答】初中学生体重大约50kg,则他对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
一个脚掌的着地面积大约200cm2,则双脚站立时接触面积S=2×200cm2=400cm2=0.04m2;
那么他对地面的压强约:.
故选D。
10.【答案】B
【解析】【分析】对于密度均匀、粗细一致的柱体,它对地面的压强为:
。
【解答】根据公式p=ρgh可知,甲乙两块对水平桌面的压强只与密度和高度有关,与底面积的大小无关,因此压强相等。
故选B。
11.【答案】A
【解析】【分析】对小红进行受力分析,根据二力平衡的知识判断。
【解答】根据图片可知,小红肯定受到重力和扶梯对她的支持力,此时二者平衡。由于她和扶梯保持相互静止状态,没有相对运动的趋势,因此她不会受到摩擦力,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.【答案】D
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态,受到平衡力。
【解答】A.时间相同时,相邻的距离间隔越来越大,可见小球在做加速运动,古A不合题意;
B.时间相同时,相邻距离的间隔越来越小,可见小球在做减速运动,故B不合题意;
C.时间相同,相邻距离间隔相同,那么小球在做匀速运动,由于它的运动轨迹是曲线,因此没有处于平衡状态,不受平衡力,故C不合题意;
D.运动轨迹为直线,且在相同的时间内相邻的距离间隔相等,即做匀速直线运动,因此处于平衡状态,受到平衡力,故D符合题意。
故选D。
13.【答案】C
【解析】【分析】运动状态的改变:由静止变运动,由运动变静止,运动方向改变和速度大小改变。
【解答】空中运动的实心球,它的运动方向和速度不断发生改变,即运动状态不断改变,故A、B错误;
实心球只受重力,而不受推力,故C正确,D错误。
故选C。
14.【答案】C
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)对磁块b进行受力分析即可;
(3)根据二力平衡的知识判断;
(4)根据相互作用力的条件判断。
【解答】A.磁石块a虽然与桌面接触,但是并没有相对运动的趋势,因此桌面对a没有摩擦力,故A错误;
B.磁石块b受到向上的支持力、向下的重力和磁力,故B错误;
C.a和b在桌面上保持静止状态,则a受到的桌面的支持力和它们的总重力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为重力的方向竖直向下,所以桌面对a的支持力竖直向上,故C正确;
D.磁石块a对b的支持力作用在b上,b受到的重力也作用在b上,二者作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选C。
15.【答案】D
【解析】【分析】(1)当重力作用线在支撑面以内时,物体才能保持稳定状态;
(2)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;
(3)一切物体都有惯性;
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上。
【解答】A.根据图片可知,乙靠双手在甲肩膀上保持平衡状态,则乙的重力作用线肯定通过它的双手,重力作用点肯定不在头部,故A错误;
B.乙对甲的压力等于乙的重力,对面对甲的支持力等于甲和乙的总重力,二者大小不等,不是平衡力,故B错误;
C.虽然两位演员保持静止,但是它们都有惯性,故C错误;
D.地面对甲的支持力与甲对地面的压力,二者大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上,为相互作用力,故D正确。
故选D。
16.【答案】B
【解析】【分析】根据惯性的知识分析即可。
【解答】当小球到达N点时,运动速度沿b路线方向。如果到达此点时外力突然消失,那么由于惯性,小球将沿此点时的方向和速度做匀速直线运动,即运动路线是b,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
17.【答案】A
【解析】【分析】根据水平面上物体对地面的压力与重力的关系判断。
【解答】在水平面上,物体对水平面的压力等于上面所有物体的重力之和,则杯子对地面的压力为F=G总=m总g=(M+m)g。
故选A。
18.【答案】B
【解析】【分析】(1)(2)(4)根据二力平衡的知识分析解答;
(3)根据匀速直线运动状态计算出滑动摩擦力,再根据影响滑动摩擦力的因素判断摩擦力是否改变;【解答】A.当木块没有被拉动时,它处于静止状态,此时弹簧测力计的拉力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,故A错误;
B.根据图二可知,木块的最大静摩擦力为2.3N,因为2.1N<2.3N,所以此时木块仍然处于静止状态。根据二力平衡的条件可知,此时木块受到的静摩擦力f=F=2.1N,故B正确;
C.根据图二可知,当木块做匀速直线运动时,它受到的拉力为2N。根据二力平衡的条件可知,此时木块受到的滑动摩擦力f=F=2N。因为2.6N>2.3N,则木块运动起来,且做加速运动,但是木块对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力海水2N,故C错误;
D.滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度大小无关,因此即使速度再快,摩擦力还是2N,故D错误。
故选B。
19.【答案】C
【解析】【解答】甲图拉力向左,如果此时物体向左做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力向右,并且摩擦力大小等于拉力F;因此甲图的物体可能向左做匀速直线运动;
乙图拉力向右,如果物体做匀速直线运动,物体只能向右做匀速直线运动,并受到向左的摩擦力,其拉力F和摩擦力大小相等;
丙图拉力向上,当拉力F和物重相同时,物体在竖直方向上受力平衡,若水平方向受平衡力的作用,则物体可能在水平地面上向左做匀速直线运动;
故选C。
【分析】会对物体进行正确受力分析,并且会在已知力的作用下判断物体的运动状态。
20.【答案】A
【解析】【分析】(1)(4)将A和B看作一共整体,根据二力平衡的知识分析;
(2)以A为受力对象,根据二力平衡的知识判断;
(3)对B进行受力分析即可。
【解答】将A和B看作一个整体,它们保持静止状态,则受到平衡力。根据图片可知,它们受到水平向左的拉力3N和水平向右的拉力3N,此时二者已经平衡,因此地面对B没有摩擦力,故A正确,D错误;
A处于静止状态,它受到平衡力,即水平向左的拉力3N与B对A水平向右的摩擦力相互平衡,故B错误;
地面对B的支持力等于A和B的重力之和,故C错误。
故选A。
21.【答案】1m2的桌面上受到压力1×104N
【解析】【分析】压强表示压力的作用效果,在数值上等于压力和受力面积的比值,即单位面积上物体所受到的压力。
【解答】某物体对桌面的压强是1×104Pa,它的物理意义是:1m2的桌面上受到压力1×104N。
22.【答案】增大压力;增大
【解析】【分析】增大压强的方法:① 增大压力;②减小受力面积,据此分析解答。
【解答】压路机上的碾子质量很大,这是通过增大压力的方法来增大压强。
23.【答案】相互的;非平衡力
【解析】【分析】(1)根据物体间力的作用的特点解答;
(2)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即为平衡状态,受到平衡力。
【解答】(1)比赛中,武大靖一只脚斜向后方用力蹬冰身体就会向前加速运动,这是因为物体间力的作用是相互的;
(2)比赛过程中,武大靖绕着环形跑道加速滑行,它的运动方向和速度大小都在发生改变,因此他不做匀速直线运动,即没有处于平衡状态,那么他的身体受到的是非平衡力。
24.【答案】细线对小球的拉力;天花板对细线的拉力
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的共同点:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。二者的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
【解答】①小球对细线有拉力,则该力的反作用力肯定作用在小球上,且是细线施加的,那么这个反作用力应该是:细线对小球的拉力。
②小球对细线有拉力,则与它平衡的力肯定也作用在细线上,方向为竖直向上,那么只能是天花板对细线的拉力。
25.【答案】(1)减小摩擦
(2)非平衡力
【解析】【分析】(1)减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动。
(2)平衡状态包括:①静止状态;②匀速直线运动状态。
【解答】(1)冰车装有车轮的目的是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦力;
(2)匀速行驶的冰车,它的运动方向不断改变,即没有做匀速直线运动,因此没有处于平衡状态,不受平衡力。
26.【答案】(1)静止
(2)踩在泥马上,受力面积大,压强小
【解析】【分析】(1)如果物体相对于参照物的位置没有变化,那么它是静止的;否则,它就是运动的;
(2)当压力相等时,受力面积越大,压强越小。
【解答】(1)以小明所骑行的“泥马”为参照物,小明相对于“泥马”的位置不发生变化,因此它是静止的;
(2)般人在滩涂中行走会非常困难,因为人的脚会陷入淤泥之中,骑着“泥马”,就不会陷入很深,这是因为:踩在泥马上,受力面积大,压强小。
27.【答案】(1)小车;作用在同一直线上
(2)不是
【解析】【分析】(1)根据图示分析可确定研究对象。二力平衡的条件之一是作用在同一条直线上;
(2)静止或做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”。
【解答】(1)由图知,小车在水平方向上受到两个拉力的作用,可利用小车来探究“二力平衡条件”,即研究对象是小车。
将小车扭转一个角度,两个拉力不在同一直线上,放手后发现,小车将无法在此位置平衡,进行此实验的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足的条件之一是两个力作用在同一直线上。
(3)将车轮朝上放置,结果小车保持原位置静止,在此基础上她又将小车扭转了一定角度,小车仍然在原位置静止,此时两边的拉力不在同一直线上,二力不平衡,即F1与F2 不是平衡力。
28.【答案】等于;垂直电梯
【解析】【分析】(1)分析小科同学在t1~t2的时间内的运动状态,然后根据二力平衡的知识计算支持力的大小,最后进行比较即可;
(2)当时间相同时,路程越大,速度越大,根据乙图判断谁的速度大即可。
【解答】(1)据图乙可知,小科乘坐垂直电梯和自动扶梯时都做匀速直线运动;根据二力平衡的知识可知,他受到的支持力都等于自身的重力,因此他在t1~t2 时间内他搭乘垂直电梯受到的支持力等于搭乘自动扶梯受到的支持力;
(2)根据图乙可知,当时间为t3时,垂直电梯已经到达二楼,而自动扶梯还没有到达二楼,说明垂直电梯的速度快,因此搭乘垂直电梯更快。
29.【答案】(1)增大
(2)2
【解析】【分析】(1)液体压强随深度的增加而增大;
(2)平面镜中所成的像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
【解答】(1)修建水库时工程师将堤坝设计成如上图所示形状,是因为液体的压强随着深度的增加而增大;
(2)若岸上一指示灯距水面的高度是1m,那么指示灯成的像到水面的距离也是1m,因此指示灯在水中岁所成的像离指示灯的距离为2m。
30.【答案】2;水平向左
【解析】【分析】把AB当作一个整体,由于AB以相同的速度向右做匀速直线运动,所以AB整体所受到的合外力为零;
【解答】对AB整体受力分析,AB整体受到向右的力F1,向左的力F2和摩擦力f,根据F1=F2+f,即可求出地面对B的摩擦力f=2N;
故答案为:2;水平向右。
31.【答案】(1)200
(2)10
【解析】【分析】(1)将一高度足够高的长方体浸入水中的过程,水面逐渐升高,当它浸入水中的深度12cm时,即为长方体底部到升高水面的高度。长方体在原水中排开水的体积等于水上升的体积,列方程求出水上升的高度,根据p=ρ水gh求水增加的压强;
(2)“它由接触水面开始到向下放10cm时”,即以原来水面的位置为基准向下运动10厘米,按上面的类似的方法求出水面升高的高度,根据p=ρ水gh求水增加的压强,最后根据F=pS计算出水对容器底部压力的增量。
【解答】(1)设圆柱形容器的底面积S2=400cm2,长方体物体的底面积为S1=80cm2,
将一高度足够高(即水面上升后水不会浸没长方体)的长方体浸入水中的深度12cm时,设原水面升高的高度为h2,设长方体在原水中的深度为h1,则h2+h1=10cm,如下左图所示;
长方体在原水中排开水的体积等于水上升的体积,即左图中斜线部分的体积等于图中黑色部分的体积:
即:h1S1=h2(S2-S1)①,
所以(h1+h2)S1=h2S2,
则升高的水面高度:。
水对容器底增大的压强:△p1=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-2 m=200Pa;
(2)如上右图所示,现将一高度足够高,底面积为80cm2的长方体物体逐渐浸入水中,
当它由接触水面开始到向下放10cm时,即h3=10m时,按照①式类似的有:
h3S1=△h(S2-S1),
即:,
则水对容器底增大的压强:△p3=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-2 m=250Pa;
水对容器底部压力增大:△F=△pS2=250Pa×(400×10-4m2)=10N。
32.【答案】3N;4N;3m
【解析】【分析】(1)根据图丙确定0~1s内木箱的运动状态,根据二力平衡的知识计算它受到的摩擦力;
(2)当物体开始运动起来后,它受到滑动摩擦力,根据影响滑动摩擦力的因素可知,木箱受到的滑动摩擦力保持不变。在2~3s内,木块做匀速直线运动,根据二力平衡计算出摩擦力即可。
(3)图丙中,图像与横轴围起来的图形的面积就是木箱移动的路程,根据梯形的面积公式计算即可。
【解答】(1)根据丙图可知,0~1s内,物体的速度为零,即处于静止状态,此时它受到的摩擦力与推力平衡。根据二力平衡的知识可知,此时它受到的摩擦力f=F=3N。
(2)根据丙图可知,在2~3s内,木块做匀速直线运动,此时它受到的滑动摩擦力与推力平衡,即摩擦力f=F=4N。在1~2s内,木箱做加速运动,由于它对地面的压力和接触面的粗糙程度不同,因此摩擦力大小不变,还是4N。
(3)0-3s内木箱移动的路程为:s=vt==3m。
33.【答案】(1)7.5;0
(2)15;0
【解析】【分析】(1)将A和B看作一个整体,根据二力平衡条件计算它们受到的摩擦力的和;因为两个物体重力相等,所以它们对地面的压力相等,即摩擦力相等,据此计算B受到的摩擦力;
(2)将两个物体叠放后,总重力不变,据此判断它们受到地面摩擦力的大小是否发生变化,从而求出拉力;B和A保持相对静止,根据摩擦力产生的条件判断B受到的摩擦力。
【解答】(1)将A和B看作一个整体,根据二力平衡条件可知,它们受到的摩擦力的和等于推力15N;因为两个物体重力相等,所以它们对地面的压力相等,即摩擦力相等,那么B受到的摩擦力就是总摩擦力的一半,即:15N÷2=7.5N。由于小晨与B没有相互接触,所以小晨对B的推力为0N。
(2)将两个物体叠放后,总重力不变,即它们对地面的压力不变,且接触面的粗糙程度不变,因此它们受到的摩擦力大小不变,还是15N;因为整体做匀速直线运动,所以拉力还是等于摩擦力15N。因为B和A保持相对静止,所以B不受摩擦力,即摩擦力为0N。
故答案为:(1)7.5,0;(2)15,0
34.【答案】无;在同一液体中(或当液体密度相同时),深度越深,液体压强越大;b
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,b孔射出水的距离更大,则从b孔流出水的速度大于a。矿泉水瓶底部距离地面的高度H是相同的,则射出水的速度与瓶底到地面的高度H无关;
(2)b孔射出水喷出的距离越大,说明这个小孔出出水速度越大,则此处水的压强越大,据此与a、b两个小孔的深度大小进行比照,从而找到二者的内在关系;
(3)比较a、b两处水的压强与大气压强的关系即可;
【解答】(1)(忽略大气压随高度的变化)拔出橡皮塞后,水从 a、b 孔射出的速度与矿水瓶底部距离地面的高度 H无关;
(2)b孔处水喷出的距离更远,则此时水的压强更大,而b比a的深度大,那么得到结论:在同一液体中(或当液体密度相同时),深度越深,液体压强越大。
(3)根据图乙可知,以玻璃管内水面为准,此处玻璃管内大气压强等于瓶内气压与水柱的压强之和。因为a点在这个面上面,所以水柱压强减小,即a点瓶内压强小于大气压强,则不会有水流出。b点在这个面以下,则水柱压强增大,即b点瓶内压强大于大气压强,则会有水流出。
35.【答案】(1)匀速;F3
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)2
(4)不必
【解析】【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力为一对平衡力,二者大小相等。根据影响滑动摩擦力的因素分析摩擦力的大小,再根据二力平衡判断拉力的大小。
(2)分析甲和乙图中哪个因素相同,哪个因素不同,然后根据控制变量法描述结论;
(3)(4)根据影响滑动摩擦力的因素分析摩擦力的大小是否改变。
【解答】(1)甲、乙、丙三次实验中,用弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小,操作都要求水平匀速拉动木块。
根据图片可知,丙图中毛巾表面最粗糙,且木块对水平面的压力最大,因此丙图中木块受到的摩擦力最大。根据二力平衡的知识可知,丙中测力计的拉力最大,即示数最大的是F3。
(2)甲和乙图中,木块对水平面的压力相同,而接触面的粗糙程度不同,那么得到结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)在丙图中,木块A向右匀速运动时,弹簧测力计示数为2牛,根据二力平衡的知识可知,木块受到的滑动摩擦力为2N。当弹簧测力计的示数增大到3N时,由于木块的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的压力不变,还是2N。
(4)在丁图中,无论木板是否匀速运动,木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,则弹簧测力计的示数保持不变。
36.【答案】(1)D
(2)小于
(3)将B叠放在A的上面,用弹簧测力计水平拉动B做匀速直线运动,记下测力计的示数,与甲中弹簧测力计示数比较
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,在压力不变时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)根据控制变量法的要求设计实验即可。
【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,且摩擦力的大小与木块运动的速度大小无关。
故选D;
(2)对比甲、乙两个实验,两物体质量相同,重力相同,对长木板的压力大小相同,而乙中弹簧测力计示数较大,即乙中物体受到的滑动摩擦力较大,故得出长木板甲表面粗糙程度小于长木板乙表面粗糙程度;
(3)为研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,要控制接触面粗糙程度相同,只改变压力大小,故操作是:将B叠放在A的上面,用弹簧测力计水平拉动B做匀速直线运动,记下测力计的示数,与甲中弹簧测力计示数比较。
37.【答案】(1)250000
(2)4000
【解析】【分析】(1)因为压强是表示压力的作用效果,所以大象对地面的压强=容器和小钢珠的压强。
(2)由石膏模型在纸片上的质量及边长10厘米的正方形的纸张的质量为5克,先算出“脚印”的面积,再利用压强变形故事解答。
【解答】(1)大象对地面的压强=容器和小钢珠的压强,
(2)每个“脚印”的面积,大象行走时2只脚着地,故大象的重力=大象对地面的压力=,大象的质量
故答案为:(1)250000;(2)4000
38.【答案】(1)不变;变小
(2)火星车行驶的速度;
(3)火星车对地面的压力F=G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
(4)火星车对水平地面的压强。
【解析】【分析】(1)质量是物质本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化。根据题干描述分析探测器的重力变化。
(2)根据公式计算火星车行驶的速度;
(3)火星车对地面的压力等于自身重力,即F=G=mg;
(4)根据公式计算火星车对水平地面的压强。
【解答】(1)火星表面重力约为地球的五分之二,探测器登陆火星后其质量不变,所受到的重力变小。
(2)火星车行驶的速度;
(3)火星车对地面的压力F=G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
(4)火星车对水平地面的压强。
39.【答案】正方体铁块对水平桌面的压力:F=G=mg=7.9kg×9.8N/kg=77.42N;
由ρ=可得,正方体铁块的体积:V===10-3m3,
正方体铁块的边长:a=0.1m,S底=a2=(0.1m)2=0.01m2<0.5m2,
所以受力面积:S=S底=0.01m2,铁块对桌面的压强:p===7742Pa。
【解析】【分析】放在水平面上的物体F=G;已知铁块的质量和密度,根据密度变形公式求出正方体铁块的体积,然后可求出这个正方体铁块的底面积,铁块与桌面的接触面积为受力面积,利用P=求出对桌面的压强。
40.【答案】(1)木块对水平地面的压力:F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
受力面积S=40cm×50cm=2000cm2=0.2m2
对水平地面压强p=F/S=1000N/0.2m2=5000Pa
(2)0-1s;3-5s
(3)
【解析】【分析】(1)首先根据 F=G=mg 计算出木块对水平地面的压力,然后根据长方形的面积公式计算出受力面积,最后根据计算木块对水平地面的压强;
(2)根据乙图可知,从0~1s内,木块的速度为0,即保持静止状态不变;从1~3S内,木块做加速运动;从3~5s内,木块的速度保持不变,即做匀速直线运动;从5~6s内,木块做减速运动;
(3)根据甲图可知,0~1s内物体受到的推力为1N,根据乙图可知,这段时间内木块保持静止状态,因此这段时间内摩擦力等于推力,即为100N;根据甲图可知,在3~5s内,物体受到的推力为300N,根据乙图可知,此时木块做匀速直线运动,它受到的摩擦力和推力相等,因此木块受到的滑动摩擦力为300N;因为滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,所以从1~6s内,物体受到的摩擦力始终保持300N,据此画图即可。
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