七下专题培优重力、力的存在与实验探究
考点一、力的存在
力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,即一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力。
(1)力的作用效果
①力能改变物体的形状
②力还能改变物体的运动状态
注 意:只要有形态或者状态改变,就有受到力的作用。但不接触的两个物体间也有可能产生力的
作用,如磁铁相互间的作用力。
(2)相互作用力
①物体间的相互作用力同时产生,同时消失
②大小相等,方向相反
③作用在同一直线上
④但两个力作用在不同的物体上
(3)力的测量与弹簧测力计的使用
①弹性形变与弹力
物体受力后会发生形变,若撤去外力,该物体能够恢复原状,则这种形变叫弹性形变。因物体
发生弹性形变而产生的力叫弹力。物体恢复原状时,对与它接触的物体施加弹力,弹力的方
向指向与它接触的物体。
②弹簧测力计的原理及使用
1.在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力成正比,不要理解为“弹簧的长度与受到的
拉力成正比”。
2.弹簧测力计能测量任意方向的拉力,只要施力的方向沿着弹簧伸长的方向即可。注意在每
次使用前要先调零,否则测量结果会偏大或偏小。
3.弹簧测力计无论怎么使用,示数显示的都是作用在挂钩上的拉力的大小,测量的都是作用在
挂钩-端的力的大小,而不是挂钩和吊环两端的力的大小之和。
(4)力的三要素和示意图
①力的三要素:力的大小、方向、作用点
②力的示意图是用一条带箭头的线段表示力的三要素。
注 意:
(1)物体的运动状态指物体速度的大小和运动方向,两者同时改变或两者之一发生改变时,物体的
运动状态就发生了改变。
(2)判断一个物体是否受到力的作用,可以从三个方面分析:物体的形状、物体的速度大小、物体
的运动方向。三者之一发生改变时,物体就受到了力的作用。
考点二、重力
(1)重力基础知识
施力物体:地球
受力物体:物体
注 意:①重力的方向是竖直向下(不是垂直向下),是物体由于地球的吸引而受到的力
②重力是由于地球的吸引而产生的,但与地球的吸引力并不完全相等。
说 明:若没有重力
①水将不能倒出来
②物体会悬停在空中
③人轻轻一跳就可离开地球
④不能测重力,也不能用天平测质量,但仍能用弹簧测力计测拉力。
(2)重力的三要素
①重力的大小:物体所受的重力与质量成正比。重力与质量的比值g是一定的,大约是9.8N/kg,关系式:G/m=g或G=mg
含 义:g=9.8N/kg,表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N,粗略计算时,g=10N/kg。
②重力的方向:重力的方向总是竖直向下的。
运用:重垂线——检验墙角是否竖直。
③重力的作用点:在物体上的作用点叫做物体的重心。
质地均匀、外形规则的物体的重心就在这一物体的几何中心上。
对于质地不均匀、外形不规则的物体,其重心位置可根据物体的平衡条件,利用实验的方法(悬挂法)确定。
注 意:重心可能在物体上,如均匀的木板,在几何中心
也可能不在物体上,如呼啦圈
注 意:重力大小的影响因素
①跟纬度有关,纬度越高,重力越大;
②跟高度有关,高度越高,重力越小;
③跟星球有关,月球上受到的重力约为地球的六分之一(到月球上的物体,质量不变,重力变小)。
重力和质量的区别与联系
质量 重力
区别别 概念 物体所含物质的多少 物体由于地球的吸引而受到的力
单位 千克(Kg) 牛(N)
性质 是物体本身的属性 地球施加给物体的力
测量工具 天平 弹簧测力计
方向 只有大小,没有方向。 有大小(G=mg),方向总是竖直向下。
变化 与位置无关 与位置有关
联系 ①质量为1千克的物质,重为9.8牛 ②重量与质量的关系式是G=mg
专题培优 重力、力的存在与实验探究
考点一、机械运动与力的作用效果
1.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验,数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程sAB=50.0cm
B.如果测得AC段的时间tAC=2.5s,则AC段的平均速度vAC=32.0cm/s
C.在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
2.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行的过程中,只受到空气阻力的作用
B.足球在空中飞行的过程中,运动状态一定发生改变
C.脚踢足球使足球飞出去,说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行的过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
3.在如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是( )
A.小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
B.磁铁对小铁球没有作用力
C.力可以改变小铁球的运动方向
D.力可以使小铁球发生形变
4.观察图中四个情景,找出它们的共同特征,可以归纳得出的结论是( )
力是维持物体运动的原因
B.力可以改变物体运动方向
力可以改变物体运动速度的大小
D.力可以改变物体的形状
(4) (5)
5.如图所示为两物体做直线运动的图像,据图回答下列问题:
(1)如图甲所示,0~2秒内,物体做________运动,第3秒时,物体处于________状态,在0~4秒内,甲物体通过的路程为________米。
(2)如图乙所示,物体在____秒内处于匀速直线运动状态,2~4秒内,物体通过的路程为_____米。
6.匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动,匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动,如从静止开始,1秒末的速度是2米/秒,则2秒末的速度是4米/秒,3秒末的速度是6米/秒……
做匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s=vt,在它的v—t图像中(下图1),阴影矩形的边长正好是v和t,可见,做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v—t图像中阴影的面积,匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系。
现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在10秒末速度达到10米/秒。然后以此速度做50秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下。
(1)从汽车由静止开始运动计时,在下图2中作出汽车在1分钟内的v—t图像。
(2)求这1分钟内汽车行驶的距离。
(3)汽车在行驶的过程中,在水平方向上受到使汽车前进的牵引力F1和阻碍汽车运动的阻力F2,试分析这一分钟内F1和F2的大小关系。
考点二、相互作用力
1.《流浪地球》电影中描述到了木星。木星质量比地球大得多,木星对地球的引力大小为F1,地球对木星的引力大小为F2,则F1与F2的大小关系为( )
A.F1<F2 B.F1>F2
C.F1=F2 D.无法确定
2.如图所示是一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉打入木板,甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用,说法不正确的是( )
A.空气被压缩时,受到力的作用,形状改变
B.压缩空气对钉子施加力时,钉子的形状改变
C.铁钉被打入木板,说明力可以改变物体的运动状态
D.混凝土能被压碎,说明力可以改变物体的形状
3.运动员顶足球时,足球被弹回,以下说法中正确的是( )
A.顶足球时,球对头没有作用力
B.足球在空中一直受到头的作用力
C.足球被头顶回去,说明力可以改变物体的运动状态
D.头对足球的力大于足球对头的作用力
4.如图是小明参加足球赛射门的情景,在射门过程中( )
A.脚对球施加了力,而球对脚没有力的作用
B.球受的重力的方向始终水平向前
C.运动员不与球接触,则运动员不会对球有力的作用
D.球的运动状态始终不变
5.如图所示,小强用双桨在水中划动游船,为了使船头向左转,他应采用下面什么方式划水( )
A.左右桨同时向后划水
B.左右桨同时向前划水
C.左桨向前划水,右桨向后划水
D.左桨向后划水,右桨向前划水
6.小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是( )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
7.有些漫画,富有哲理,又蕴含科学知识。如图所示,一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人,人与板均保持静止。下列对于图中所蕴含的科学知识的说法,不符合实际的是( )
A.乙没有掉下,说明甲对板的压力一定等于乙对板的压力
B.乙踢甲的同时,也会受到甲对乙的反作用力,乙可能因此坠落
C.乙踢甲时,甲受到向前的作用力,可能会向前运动离开板
D.若甲被踢出板,板会逆时针转动,乙因此坠落
考点三、力的测量与弹簧测力计的使用
1.下列有关弹力的说法,正确的是( )
A.互相接触的两物体,一定产生弹力作用
B.使物体发生弹性形变的外力越大,物体的形变就越大
C.从力的性质来看,重力、压力、支持力、拉力都属于弹力
D.茶杯放在水平桌面上,茶杯对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变而产生的
2.仔细观察每个弹簧测力计可知,弹簧测力计的刻度都是均匀的。自制弹簧测力计时,量得弹簧原长5 cm,当弹簧受到5 N的拉力时,弹簧伸长0.5 cm,则当弹簧受力后长度变为7 cm时,所受外力的大小应是( )
A.70 N B.10 N C.35 N D.20 N
3.弹簧测力计分别受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F1、F2均为3牛,弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是。( )
A. 弹簧测力计的示数为0 B. F1、F2是一对平衡力
C. F1、F2是一对相互作用力 D. 弹簧测力计的示数为6牛
4.如下图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,重物G=5N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.5 N,0 B.0,10 N C.5 N,10 N D.5N,5 N
5.一个人两手同时各用5牛的力,分别向两侧拉一个弹簧秤的两端的挂钩时,弹簧秤的读数是( )
A.0 B.5牛 C.0牛 D.2.5牛
6.弹簧测力计在端点附近断裂,小明把断裂的那一部分取下,将剩余部分弹簧重新安装好,并校准了零点,用这个测力计来测量力的大小为测量值M,弹簧没有断裂前测量相同的力的测量值为N,比较两次测量值的大小则( )
A.M比N大 B.M比N小
C.M等于N D.以上都有可能
7.当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx,k叫做弹簧的劲度系数,如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是( )
A.弹簧的原长L0是10厘米
B.弹簧的劲度系数是50牛/米
C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到力F=30牛
8.如图所示,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲右端,用大小为F的力压乙右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则( )
A.L甲=L乙>L丙=L丁 B.L甲=L乙<L丙=L丁
C.L甲=L丙>L乙=L丁 D.L甲=L丁<L乙=L丙
9. 如图所示,a、b、c三只弹簧秤上接连挂着三个重均为4牛的钩码,若弹簧秤自重不记,那么三只弹簧秤的读数分别是( )
A.12牛、8牛、4牛 B.12牛、0牛、4牛
C.4牛、4牛、4牛 D.12牛、0牛、0牛
10.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是_______厘米。
(2)弹簧在受到6牛的拉力时,弹簧比原来伸长了________厘米,此时弹簧发生了弹性形变。
(3)分析图像及有关数据,你可得出的结论是 。
(4)用此弹簧制作的弹簧测力计的测量范围是________。
11.如图1所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA= N;若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计(如图2所示),则此时B测力计的示数FB= N(均不计弹簧测力计和绳的重)。
考点四、力的三要素和示意图
1.关于力的三要素,下面说法中正确的是( )
A.只要两个力作用在同一个点,产生的效果就相同
B.只要两个大小相同的力作用在物体的同一点上,产生的效果就相同
C.只要力的要素中的两个相同,那么这两个力作用的效果就相同
D.必须是两个大小相等,方向相同的力作用在物体上的同一点,产生的效果才会相同
2.比较图所示两个力的大小,可得出的结论是( )
A.F1>F2 B.F1<F2
C.F1=F2 D.条件不足,无法判断
3.某同学从滑梯上匀速下滑,滑梯对该同学支持力F的方向是( B )
4.一个旅行包放在水平面上(如图所示),人用手去拉它,此力与水平面成30°角,大小为40牛。请画出此拉力的力的示意图。
5.如图所示,物体在表面粗糙的固定斜面上以速度v向下匀速运动,请在图中画出此过程中物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
考点五、重力方向
1.没有重力,下列现象不会发生的是( )
A. 成熟的苹果不会落向地面 B. 茶杯里的水倒不进嘴里
C. 用力将鸡蛋扔在地上不破 D. 飞扬的灰尘永远留在空中
2.踢出去的足球,在空中运动时,若不计空气阻力,则足球的受力情况是( )
A.只受踢力 B.只受重力 C.既受踢力,也受重力 D.不受踢力,也不受重力
3.如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图,图中的虚线表示石块下落的路径,则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是( )
4.如图,支杆OB固定在板BC上,小球A用细绳悬挂在杆端O处,用此装置可研究重力的方向。现从图示位置将板缓慢放平,在此过程中绳与虚线(虚线与BC垂直)之间的夹角α将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
5.如图所示,一个圆柱状的轻质纸筒顺着一个倾斜的木板滑下,不考虑空气对它的作用力,关于纸筒在地面上的落点,下列说法中正确的是( )
A.在A点的左侧 B.正好在A点 C.在A点的右侧 D.上述三种情况皆有可能
6.质量为0.5千克的足球在空中飞行时,画出它所受重力的示意图。
考点六、重力和质量的区别与联系
1.下列说法中正确的是( )
A.物体所受重力的大小可以用天平直接测量
B.物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的
C.在赤道附近物体的质量和重力都要变小
D.在太空中物体的重力和质量都等于零
2.月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一,设想我们乘宇宙飞船到达月球后,下列说法中正确的是( )
A.地球上质量为6千克的物体,在月球上只有1千克
B.在地球上重为600牛的人,在月球上重为100牛
C.一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一
D.一根轻弹簧,在地球表面将它拉长1厘米需要6牛的拉力,在月球上只需要1牛的拉力
3.2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“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581d”,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
4.飞船在进入预定轨道并关闭发动机后在太空运行,甲宇航员在这飞船中用天平测物体的质量;另一乙宇航员站在月球表面用天平测物体的质量,结果是( )
A.甲乙测量结果和在地球上测得的质量一样
B.甲乙都无法测出物体的质量
C.甲测量结果比在地球上测得的大,乙的结果比在地球上测得的小
D.甲测不出物体的质量,乙测得和地球上一样
5.某研究小组在探究“影响物体重力大小的因素”实验时,获得了老师给的一个素材:2016年8月10日伦敦奥运会,我国选手石智勇在男子69千克举重中强势夺金,他的挺举成绩是190千克,若只给你弹簧秤和若干个钩码,你能否得出石智勇在挺举中杠铃受到的重力?于是小组成员进行了如下的实验探究。
实验记录如表:
①探究过程中,在探究重力大小与质量的关系时,实验器材使用若干个质量均为50克的钩码而不使用其它物体,选择使用钩码的好处是 。
②分析表中实验数据,得出可能的结论是 。
③石智勇挺举中杠铃受到的重力是 。
(2)某同学根据自己测量的数据,绘制出重力与质量的关系图象(数值省略),你认为该同学在实验中存在的问题是什么? 。
6.小明同学想:物体从斜面的同一高度释放后滚动的快慢一样吗?他猜想物体滚动的快慢可能与物体的质量和形状有关。小明选择下列物品进行实验:一把米尺、一块塑料板、一个小球、同样规格的一只装满水的瓶子和一只空瓶子如图所示。
实验步骤如下:
①用塑料板搭成一个倾斜角度较小的斜面。②将米尺横放在这块塑料板上,并握住它。
③将小球、装满水的瓶子和空瓶子放在斜面上。④移走米尺,同时释放三个物体并观察它们滚动的快慢。
请回答下列问题:
(1)选取小球时应该注意的问题是________。
(2)下面关于移走米尺的两种方案,你认为较为合理的是_____(选填“A”或“B”)。
A.沿箭头A方向,快速将米尺移走 B.沿箭头B方向,快速将米尺移走
(3)在步骤④中,要判定物体滚动的快慢与物体的形状是否有关,你的观察对象和方法是: ________。
7.为探究“影响弹簧受力形变的因素”,兴趣小组作出下列猜想:
猜想一:弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关。
猜想二:弹簧形变的大小可能与受力的大小有关。
猜想三:弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为6厘米,丙原长为9厘米,其他条件均相同。将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计,以不同大小的力拉。下表是实验数据记录。
弹簧受到的拉力(牛) 0 1 2 3 4 5 6 7
甲 弹簧的长度(厘米) 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6
乙 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0
丙 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 14.4 15.9
(1)分析表中数据可知;在拉力相同的情况下,乙弹簧伸长的长度________(选填“大于”或“小于”)丙弹簧伸长的长度。
(2)要证实猜想一,需比较________两组弹簧的数据。
(3)比较甲和乙可有得出什么结论?________。
(4)观察丙弹簧的数据,兴趣小组原本猜测第7组的数据为15.3,但是测量数据与猜测不符,假设实验操作测量均没错误请你说出其中可能的原因________。
8.在南极科学考察过程中,我国科考队员展开了多项科学探究。科考队员钻探获取了冰层深处的冰芯,钻探过后,为测量冰孔的深度,科考队员使用探测仪在冰面向冰孔内发射一束激光,经1.6×10-6s,探测仪接收到反射激光,求冰孔的深度是多少米?(光在空气中的传播速度为3×108m/s,光在冰中的传播速度为2.3×108m/s)
9.图甲为某品牌公司在疫情期间推出的一款消毒机器人,它可按照设定的线路对周围环境进行杀菌治毒,图乙为该消毒机器人某次工作过程中行进路线示意图,机器人从出发点A点由静止开始先沿水平地面直线运动到E点,再沿斜坡向上运动。图乙中路程米机器人相邻位置的时间间隔均为0.5秒。
(1)该消毒机器人工作时的最大爬坡角度不能超过5°,否则易在________的作用下,发生侧翻。
(2)小明用刻度尺标出机器人在水平地面上运动过程中各点的读数,请根据相关信息计算,该消毒机器人从A点运动至E点的平均速度,(写出计算过程)
(3)请在图丙中画出该消毒机器人从A点运动到E点的过程中路程与时间的关系大致图线
专题培优 重力、力的存在与实验探究
考点一、机械运动与力的作用效果
1.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验,数据处理正确的是( B )
A.图中AB段的路程sAB=50.0cm
B.如果测得AC段的时间tAC=2.5s,则AC段的平均速度vAC=32.0cm/s
C.在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
2.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( B )
A.足球在空中飞行的过程中,只受到空气阻力的作用
B.足球在空中飞行的过程中,运动状态一定发生改变
C.脚踢足球使足球飞出去,说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行的过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
3.在如图所示实验中,将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图甲中虚线OA所示。在OA方向的侧旁放一磁铁,再次将小铁球从斜面顶端由静止释放,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线OB所示。由上述实验现象可以得出的结论是( C )
A.小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
B.磁铁对小铁球没有作用力
C.力可以改变小铁球的运动方向
D.力可以使小铁球发生形变
4.观察图中四个情景,找出它们的共同特征,可以归纳得出的结论是( D )
A.力是维持物体运动的原因 B.力可以改变物体运动方向
C.力可以改变物体运动速度的大小 D.力可以改变物体的形状
5.如图所示为两物体做直线运动的图像,据图回答下列问题:
(1)如图甲所示,0~2秒内,物体做________运动,第3秒时,物体处于________状态,在0~4秒内,甲物体通过的路程为________米。
(2)如图乙所示,物体在____秒内处于匀速直线运动状态,2~4秒内,物体通过的路程为_____米。
【答案】(1)匀速直线 静止 40 (2)2~4 80
6.匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动,匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动,如从静止开始,1秒末的速度是2米/秒,则2秒末的速度是4米/秒,3秒末的速度是6米/秒……
做匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s=vt,在它的v—t图像中(下图1),阴影矩形的边长正好是v和t,可见,做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v—t图像中阴影的面积,匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系。
现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在10秒末速度达到10米/秒。然后以此速度做50秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下。
(1)从汽车由静止开始运动计时,在下图2中作出汽车在1分钟内的v—t图像。
(2)求这1分钟内汽车行驶的距离。
(3)汽车在行驶的过程中,在水平方向上受到使汽车前进的牵引力F1和阻碍汽车运动的阻力F2,试分析这一分钟内F1和F2的大小关系。
【答案】(1)如图
(2)550m (3)0~10s,F1>F2;10~60s,F1=F2。
考点二、相互作用力
1.《流浪地球》电影中描述到了木星。木星质量比地球大得多,木星对地球的引力大小为F1,地球对木星的引力大小为F2,则F1与F2的大小关系为( C )
A.F1<F2 B.F1>F2
C.F1=F2 D.无法确定
2.如图所示是一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉打入木板,甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用,说法不正确的是( B )
A.空气被压缩时,受到力的作用,形状改变
B.压缩空气对钉子施加力时,钉子的形状改变
C.铁钉被打入木板,说明力可以改变物体的运动状态
D.混凝土能被压碎,说明力可以改变物体的形状
3.运动员顶足球时,足球被弹回,以下说法中正确的是( C )
A.顶足球时,球对头没有作用力
B.足球在空中一直受到头的作用力
C.足球被头顶回去,说明力可以改变物体的运动状态
D.头对足球的力大于足球对头的作用力
4.如图是小明参加足球赛射门的情景,在射门过程中( C )
A.脚对球施加了力,而球对脚没有力的作用
B.球受的重力的方向始终水平向前
C.运动员不与球接触,则运动员不会对球有力的作用
D.球的运动状态始终不变
5.如图所示,小强用双桨在水中划动游船,为了使船头向左转,他应采用下面什么方式划水( C )
A.左右桨同时向后划水
B.左右桨同时向前划水
C.左桨向前划水,右桨向后划水
D.左桨向后划水,右桨向前划水
6.小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做。关于这两种做法下列说法正确的是( B )
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
7.有些漫画,富有哲理,又蕴含科学知识。如图所示,一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人,人与板均保持静止。下列对于图中所蕴含的科学知识的说法,不符合实际的是( A )
A.乙没有掉下,说明甲对板的压力一定等于乙对板的压力
B.乙踢甲的同时,也会受到甲对乙的反作用力,乙可能因此坠落
C.乙踢甲时,甲受到向前的作用力,可能会向前运动离开板
D.若甲被踢出板,板会逆时针转动,乙因此坠落
8.如图所示,磁铁使钢球的运动状态发生了变化,证明两个物体不接触能(填“能”或“不能”)产生力的作用。磁铁能吸引(填“吸引”或“不吸引”)钢球,因为物体间力的作用是相互的。
考点三、力的测量与弹簧测力计的使用
1.下列有关弹力的说法,正确的是( B )
A.互相接触的两物体,一定产生弹力作用
B.使物体发生弹性形变的外力越大,物体的形变就越大
C.从力的性质来看,重力、压力、支持力、拉力都属于弹力
D.茶杯放在水平桌面上,茶杯对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变而产生的
2.仔细观察每个弹簧测力计可知,弹簧测力计的刻度都是均匀的。自制弹簧测力计时,量得弹簧原长5 cm,当弹簧受到5 N的拉力时,弹簧伸长0.5 cm,则当弹簧受力后长度变为7 cm时,所受外力的大小应是( D )
A.70 N B.10 N C.35 N D.20 N
【解析】由于弹簧伸长的长度和拉力成正比,弹簧受到5 N的拉力时,弹簧伸长0.5 cm,当弹簧伸长7 cm-5 cm=2 cm时,受到外力的大小为20 N,所以选项D正确。
3.弹簧测力计分别受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F1、F2均为3牛,弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是。( B )
A. 弹簧测力计的示数为0
B. F1、F2是一对平衡力
C. F1、F2是一对相互作用力
D. 弹簧测力计的示数为6牛
4.如下图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,重物G=5N,则弹簧秤A和B的示数分别为( D )
A.5 N,0 B.0,10 N C.5 N,10 N D.5N,5 N
5.一个人两手同时各用5牛的力,分别向两侧拉一个弹簧秤的两端的挂钩时,弹簧秤的读数是( B )
A.0 B.5牛 C.0牛 D.2.5牛
6.弹簧测力计在端点附近断裂,小明把断裂的那一部分取下,将剩余部分弹簧重新安装好,并校准了零点,用这个测力计来测量力的大小为测量值M,弹簧没有断裂前测量相同的力的测量值为N,比较两次测量值的大小则( B )
A.M比N大 B.M比N小
C.M等于N D.以上都有可能
7.当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L0,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的力F和弹簧的形变量Δx(Δx=L-L0)成正比,即F=kΔx,k叫做弹簧的劲度系数,如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L的关系图象,请你根据图象判断下列说法中错误的是( B )
A.弹簧的原长L0是10厘米
B.弹簧的劲度系数是50牛/米
C.当受到F=5牛时,弹簧缩短了2.5厘米
D.当弹簧伸长了15厘米(弹性限度内)时,受到力F=30牛
8.如图所示,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲右端,用大小为F的力压乙右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则( C )
A.L甲=L乙>L丙=L丁 B.L甲=L乙<L丙=L丁
C.L甲=L丙>L乙=L丁 D.L甲=L丁<L乙=L丙
9. 如图所示,a、b、c三只弹簧秤上接连挂着三个重均为4牛的钩码,若弹簧秤自重不记,那么三只弹簧秤的读数分别是( A )
A.12牛、8牛、4牛
B.12牛、0牛、4牛
C.4牛、4牛、4牛
D.12牛、0牛、0牛
10.某同学在探究弹簧的特点时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是___2____厘米。
(2)弹簧在受到6牛的拉力时,弹簧比原来伸长了____6____厘米,此时弹簧发生了弹性形变。
(3)分析图像及有关数据,你可得出的结论是 在弹簧的弹性范围内,伸长量与拉力成正比 。
(4)用此弹簧制作的弹簧测力计的测量范围是____0-6____。
11.如图1所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA= 200 N;若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计(如图2所示),则此时B测力计的示数FB= 200 N(均不计弹簧测力计和绳的重)。
考点四、力的三要素和示意图
1.关于力的三要素,下面说法中正确的是( D )
A.只要两个力作用在同一个点,产生的效果就相同
B.只要两个大小相同的力作用在物体的同一点上,产生的效果就相同
C.只要力的要素中的两个相同,那么这两个力作用的效果就相同
D.必须是两个大小相等,方向相同的力作用在物体上的同一点,产生的效果才会相同
2.比较图所示两个力的大小,可得出的结论是( D )
A.F1>F2 B.F1<F2
C.F1=F2 D.条件不足,无法判断
3.某同学从滑梯上匀速下滑,滑梯对该同学支持力F的方向是( B )
4.一个旅行包放在水平面上(如图所示),人用手去拉它,此力与水平面成30°角,大小为40牛。请画出此拉力的力的示意图。
5.如图所示,物体在表面粗糙的固定斜面上以速度v向下匀速运动,请在图中画出此过程中物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心上)。
【解析】由于斜面粗糙,故物体向下滑动时会受到沿斜面向上的摩擦力,还受到竖直向下的重力和垂直于斜面向外的支持力作用,示意图如下
考点五、重力方向
1.没有重力,下列现象不会发生的是( C )
A. 成熟的苹果不会落向地面 B. 茶杯里的水倒不进嘴里
C. 用力将鸡蛋扔在地上不破 D. 飞扬的灰尘永远留在空中
2.踢出去的足球,在空中运动时,若不计空气阻力,则足球的受力情况是( B )
A.只受踢力 B.只受重力 C.既受踢力,也受重力 D.不受踢力,也不受重力
3.如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图,图中的虚线表示石块下落的路径,则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是( B )
【解析】地球上不同位置的人释放手中的石块后,石块受到重力的方向总是竖直向下的,因此石块下落路径的方向总是指向地球中心的,故选B。
4.如图,支杆OB固定在板BC上,小球A用细绳悬挂在杆端O处,用此装置可研究重力的方向。现从图示位置将板缓慢放平,在此过程中绳与虚线(虚线与BC垂直)之间的夹角α将( A )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
5.如图所示,一个圆柱状的轻质纸筒顺着一个倾斜的木板滑下,不考虑空气对它的作用力,关于纸筒在地面上的落点,下列说法中正确的是( C )
A.在A点的左侧 B.正好在A点 C.在A点的右侧 D.上述三种情况皆有可能
6.质量为0.5千克的足球在空中飞行时,画出它所受重力的示意图。
解:
考点六、重力和质量的区别与联系
1.下列说法中正确的是( B )
A.物体所受重力的大小可以用天平直接测量
B.物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的
C.在赤道附近物体的质量和重力都要变小
D.在太空中物体的重力和质量都等于零
2.月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一,设想我们乘宇宙飞船到达月球后,下列说法中正确的是( B )
A.地球上质量为6千克的物体,在月球上只有1千克
B.在地球上重为600牛的人,在月球上重为100牛
C.一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一
D.一根轻弹簧,在地球表面将它拉长1厘米需要6牛的拉力,在月球上只需要1牛的拉力
3.2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“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581d”,测得方便面的示数是(g取10牛/千克)( B )2
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
4.飞船在进入预定轨道并关闭发动机后在太空运行,甲宇航员在这飞船中用天平测物体的质量;另一乙宇航员站在月球表面用天平测物体的质量,结果是( D )
A.甲乙测量结果和在地球上测得的质量一样
B.甲乙都无法测出物体的质量
C.甲测量结果比在地球上测得的大,乙的结果比在地球上测得的小
D.甲测不出物体的质量,乙测得和地球上一样
5.某研究小组在探究“影响物体重力大小的因素”实验时,获得了老师给的一个素材:2016年8月10日伦敦奥运会,我国选手石智勇在男子69千克举重中强势夺金,他的挺举成绩是190千克,若只给你弹簧秤和若干个钩码,你能否得出石智勇在挺举中杠铃受到的重力?于是小组成员进行了如下的实验探究。
实验记录如表:
①探究过程中,在探究重力大小与质量的关系时,实验器材使用若干个质量均为50克的钩码而不使用其它物体,选择使用钩码的好处是可以直接读出质量。
②分析表中实验数据,得出可能的结论是物体的重力和质量成正比。
③石智勇挺举中杠铃受到的重力是1900牛。
(2)某同学根据自己测量的数据,绘制出重力与质量的关系图象(数值省略),你认为该同学在实验中存在的问题是什么?弹簧秤没有校零。
6. (1)小球与某一瓶子质量相同(2)A(3)观察小球和同质量的瓶子,看谁先到达底部或谁在前面
7. (1)大于(2)甲和丙(3)当弹簧长度和受力相同时,不同材料的弹簧的伸长长度不同
(4)弹簧形变程度超过了它的弹性限度范围
8. 解:冰孔深度h=vt=3×108m/s ×0.5×1.6×10-6s=240m。
9. (1)重力(2)(3)注:图线呈现为先曲后直、先慢后快上升的特征