浙教版科学七年级下学期 第三单元 运动和力 单元试卷
一、选择题
1.下列哪幅图中的箭头能正确表示球受到的重力的方向( )
A. B. C. D.
2.坦克用履带代替了轮子,履带上有几条棱凸起,以下说法正确的是( )
A.履带和棱都为了减小对地面的压强
B.履带和棱都为了增大对地面的压强
C.履带为了减小压强,棱为了增大摩擦
D.履带为了减小压强,棱为了增大压强
3.中国的一些美食与传统节日有关。下列用物理知识解释正确的是( )
A.包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状
B.煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的重力改变了
C.粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力是一对平衡力
D.如果将月饼带到月球上,它的质量会减小
4.2017年4月20日,中国首个货运飞船“天舟一号”在海南文昌发射升空,升空后,“天舟一号”与空间站“天宫二号”成功实现了交会对接(如图所示),对接后,若说“天舟一号”是运动的,所选的参照物是( )
A.“天宫二号” B.“天舟一号”
C.地面 D.“天舟一号”中的货物
5.小轿车匀速行驶在公路上,坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在110 km/h位置处,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆大客车的过程中,小青发现自己经过该车的时间约为5 s,如图所示。则被超越大客车的车速范围为( )
A.10~20 m/s B.20~30 m/s
C.30~40 m/s D.40~50 m/s
6.2017杭州西溪国际龙舟赛“五常龙舟盛会”成功举办,根据如图赛龙舟的情景,思考以下说法正确的是( )
A.使龙舟前进的施力物体是船桨
B.使龙舟前进的力是人对船桨的力
C.桨往后划龙舟前进说明物体间力的作用是相互的
D.停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟受到水向前的推力作用
7.弹簧测力计分别受到水平向左的拉力F1作用和水平向右的拉力F2作用,F1、F2均为3牛,弹簧测力计静止,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
8.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越近
D.根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
9.一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为p1,将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为p2,将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为p3,则p1、p2、p3三者之间的关系是( )
A.p1=2p2 B.p1=p2/4 C.p1=p3/2 D.p1=p3
10.如图所示,甲、乙两容器里面由一斜管相连,容器内盛有水,且水面相平,问:打开闸门K以后( )
A.A处压强大于B处,水由甲流向乙
B.B处压强大于A处,水由乙流向甲
C.水不流动
D.以上说法都不对
11.如图所示,用水平力F=50牛将m=1千克的物体压在竖直墙面上静止,则墙面给物体的摩擦力和物体自身受到的重力分别为( )
A.9.8牛、竖直向上,9.8牛、竖直向下
B.1千克、竖直向上,9.8牛、竖直向下
C.50牛、竖直向上,9.8牛、竖直向下
D.9.8牛、竖直向上,50牛、竖直向下
12.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方体物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析中,正确的是( )
A.f1=0, f2=0 B.f1=0, f2≠0
C.f1≠0, f2=0 D.f1≠0, f2≠0
13.一科学兴趣小组在探究二力平衡条件时,将小车放在光滑的水平桌面上,两边分别用细线通过定滑轮与重物A、B相连,小车两边的细线在同一直线上且与水平桌面平行,如图所示。当小车静止在桌面上时,A、B的物重GA和GB的关系为( )
A.GA>GB B.GA<GB
C.GA=GB D.以上三种说法都有可能
14.如图所示为放在水平桌面上的质量相等的圆柱形容器甲和底大口小的容器乙,分别倒入适量的同种液体,液面高度和液体上表面积都相等。设两容器内液体对容器底部的压力分别为F甲、F乙,桌面受到的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙 C.p甲>p乙 D.p甲<p乙
15.如图所示,质量为10千克的物体在水平力的作用下,静止在竖直的墙上,当力F逐渐减小的过程中,物体静止一段时间后,向下运动,则在这个过程中,摩擦力f与时间t的关系可能是下列图线中的( )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.某市中学生足球赛精彩纷呈。进攻时运动员用力踢球,足球发生弹性形变,由弹性形变产生的力叫做 力;同时运动员的脚也会感到痛,说明物体间力的作用是 ;球离开脚后由于 继续向前飞行;守门员把迎面而来的足球牢牢抓住,说明力可以改变物体的 。
17.一只排球质量为250克,将它竖直向上抛出,如果考虑空气的阻力,排球在上升和下降阶段受到的各个力中,大小和方向都不变的力是 ,它的大小是 牛,方向 。
18.如图甲所示,两个重20牛的相同的物块A、B叠放在一起,受到10 N的水平拉力F1的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,则此时物体B受到的摩擦力大小是 牛;若将B与A并列,并让它们一起在同一水平地面上匀速前进,那么需要的水平推力F2 (填“>” “=”或“<”)F1。
19.国庆节时爸爸驾车带小明出去游玩,途经一座桥,如果车以36 km/h的速度匀速通过长为450 m的大桥,则过桥所需的时间为 s。车行驶在桥中央时,爸爸问小明:为什么我们看到桥两边的路灯在不停地后退呢?小明告诉爸爸,这是因为他们选择了 为参照物。
20.将一薄钢条的下端固定,分别用不同的力推它,F1=F3=F4>F2,使其发生甲、乙、丙、丁各图中所示的形变,则:
(1)比较 两图说明力的作用效果与力的大小有关;
(2)比较 两图说明力的作用效果与力的作用点有关。
21.如图所示为“无人机”(多功能飞行器),它具有四个旋翼,可通过无线电进行操控。起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是 。在空中匀速上升时,升力 (填“大于”“等于”或“小于”)无人机的重力(不考虑空气阻力)。
22.如图所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4 kg的木块相连。当小盘内放有重力为0.5 N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为 N;当小盘内放有重为0.6 N的砝码时,木块正好做匀速运动,当小盘内放上重为0.7 N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的摩擦力大小为 N。
三、实验探究题
23.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪对实验器材做了一些改进,如图所示,在有机透明盒里放入一块海绵和砖块进行实验。
(1)实验时,通过观察 来比较砖块对海绵的压力作用效果。
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用 (填序号)两次实验。
(3)分析比较图中a、b、c三次实验,可得到的结论是
24.探究“水平抛出物体飞行的距离s与物体质量m、抛出高度H、抛出时的速度v的关系”时,设计并进行了如图甲实验。
实验一:质量不同的A、B球在斜面同一高度处由静止滑下,下落到不同高度的地面。
实验二:质量不同的A、B球在斜面不同高度处由静止滑下,下落到同一高度的地面。
实验得到表一、表二两组数据:
表一
mA=100克,mB=50克,h=0.2米
实验 次数 球 桌面离地高度H/米 落地点与抛出点水平距离s/米
1 A 0.5 ______
2 A 1.0 0.74
3 A 1.5 0.90
4 B 0.5 0.53
5 B 1.0 0.74
6 B 1.5 0.91
表二
mA=100克,mB=50克,h=1.2米
实验 次数 球 桌面离地高度H/米 落地点与抛出点水平距离s/米
1 A 0.1 0.59
2 A 0.2 0.81
3 A 0.3 0.99
4 B 0.1 0.58
5 B 0.2 0.81
6 B 0.3 1.00
(1)如图乙是A球从斜面高h=0.2米处下落时,测量球落地点与抛出点水平距离的示意图,该距离是 米。
(2)实验一,球在斜面的同一高度由静止释放,是为了保持小球离开桌面时的 相同。
(3)根据实验数据,可得出的结论是
四、解答题
25.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)
26.如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相同。已知甲的质量为1千克,甲的底面积为0.01米2。求:
(1)物体甲的重力。
(2)物体甲对地面的压强。
(3)如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去厚度为h的部分,然后将切去部分叠放在剩余部分上,若这时它们对水平地面的压强分别为p甲和p乙,请判断p甲和p乙的大小关系,并说明理由。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】知道重力的方向:竖直向下。
【解答】重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:C。
2.【答案】C
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强;压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦。
【解答】坦克用履带代替了轮子,在压力一定时,通过增大受力面积为了减小压强;履带上有几条棱凸起,通过增大接触面的粗糙程度为了增大摩擦。
故答案为:C。
3.【答案】A
【知识点】质量及其特性;力的作用效果;平衡力的辨别;重力的大小
【解析】【分析】力可以改变物体的形状;浸在液体中的物体,当浮力大于重力时,物体上浮;判断平衡力要依据四个条件:同物、等大、反向、共线;质量是物体的一种属性,与物体的形状、状态、空间位置无关。
【解答】A、包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状,故A正确;
B、煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的浮力增大了,当浮力大于重力时上浮,故B错误;
C、粽子对盘的压力大小等于粽子的重力,桌面对盘的支持力大小等于粽子和盘子的总重力,所以它们的大小不相等,不是平衡力,故C错误;
D、质量是物体的一种属性,与物体的空间位置无关,故D错误。
故答案为:A。
4.【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】已知研究对象“天舟一号”是运动的,则研究对象相对于所选择的参照物位置在改变。
【解答】“天舟一号”与“天宫二号”实现成功对接后,保持相对静止,所以选择“天宫二号”“天舟一号”中的货物为参照物,“天舟一号”是静止的;参照物不能选择被研究的物体本身;“天舟一号”相对于地球位置的变化,“天舟一号”是运动的,故C正确。
故答案为:C。
5.【答案】B
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】首先估计大客车的长度,已知轿车的速度和超越大客车的时间,根据公式v=求出轿车相对于大客车的速度,进一步求出大客车的速度。
【解答】估测大客车的长度约为s=15米,已知轿车的速度为v轿车=110km/h≈31m/s,超越大客车的时间为t=5s,轿车相对于大客车的速度为△v=v轿车-v客车===3m/s,所以客车的速度:v客车=v轿车-△v =31m/s-3m/s=28m/s。
故答案为:B。
6.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的
【解析】【分析】桨往后划龙舟前进说明物体间力的作用是相互的;龙舟到达终点后不能立即停下来,是因为龙舟具有惯性。
【解答】用桨向后划水时,船桨对水施加一个力的作用,由于物体间力的作用是相互的,水同时给船桨一个向前的作用力,使龙舟前进的力是水对船桨的力,因此使龙舟前进的施力物体是水;停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟具有惯性。
故答案为:C。
7.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】弹簧测力计静止时,弹簧测力计受到一对平衡力的作用;弹簧测力计的读数为拉钩上的受力的大小。
【解答】弹簧测力计的示数为拉钩上的受力大小,即为3牛;弹簧测力计在拉力F1和F2的作用下保持静止,所以F1和F2是一对平衡力。
故答案为:B。
8.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】实验中要求从同一斜面的同一高度自由下滑,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度;力可以改变物体的运动状态;实验中小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;在实验基础上经过推理可得牛顿第一定律。
【解答】A、实验要求小车每次到达水平面时的初速度相同,因此每次实验时小车从同一斜面的同一高度自由下滑,故A错误;
B、实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C、实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,故C错误;
D、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的,无法用实验直接验证,故D错误。
故答案为:B。
9.【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】在水平面上报纸对桌面的压力等于报纸受到的重力,报纸对折后和撕去一半后,分析对桌面的压力和受力面积的变化,根据压强公式p=可知压强的变化。
【解答】将这张报纸对折后,压力不变,受力面积减小一半,根据公式p=可知压强将增大为原来的2倍,即p2=2p1;将这张报纸撕去一半后平放时,压力减小一半,受力面积也减少一半,根据公式p=可知,对桌面的压强不变,即p1=p3。
故答案为:D。
10.【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】由A和B两处的深度,根据液体压强p=ρgh判断处A点与B点压强大小;上端开口,底部相连的容器是连通器;连通器的特点:连通器中装有同种液体静止时,各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】由图可知hA>hB,两容器内都盛有水,根据p=ρgh可知pA>pB;当打开闸门K时,甲、乙两容器的上端开口,底部连通,构成了连通器;由于容器内盛有水,且水面相平,因此水面仍保持相平,故水不流动。
故答案为:C。
11.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据公式G=mg计算出物体的重力,重力的方向总是竖直向下的;在竖直方向,分析物体的受力情况,根据物体静止可知物体受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知摩擦力的大小和方向。
【解答】物体自身受到的重力: G=mg=1千克×9.8N牛/千克=9.8牛,重力的方向总是竖直向下;在竖直方向,物体受竖直向下的重力和墙对物体竖直向上的摩擦力,在这两个力的作用下保持静止,所以这两个力是一对平衡力,f=G=9.8牛。
故答案为:A。
12.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,物块A和B在水平方向受力平衡或不受力,由此可知A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的大小情况。
【解答】物块A在水平方向上,不受力,即A、B间摩擦力f1=0;物块B在水平方向上,受到向右的作用力F和向左的摩擦力f2,这两个力是一对平衡力,即f2=F≠0。
故答案为:B。
13.【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】该实验中小车所受到拉力大小是通过改变物重大小来改变的;小车在水平桌面上静止时,受到力平衡,根据二力平衡的条件,可知两物重的大小关系。
【解答】小车静止在桌面上时,在水平方向上小车受到平衡力的作用,小车受到左右的拉力大小相等,又因为拉力等于重物的重力,所以物重GA=GB。
故答案为:C。
14.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;液体的压强
【解析】【分析】已知两容器内液体的密度和深度相同,根据p=ρgh可知两容器底部受到液体压强的关系,由两容器底面积的关系,利用F=pS可知两容器底部受到液体压力的关系;盛有等高的同种液体的底大口小的容器对水平面的压强小于同底面积柱形的容器对桌面的压强;把装有同种液体的柱形容器看作固体,根据p=ρgh可知液面等高的柱形容器对桌面的压强都相等,得出甲乙两容器对桌面的压强关系。
【解答】由p=ρgh知道两容器内液体对容器底部的压强相等,乙容器底部面积较大,由F=pS可知,两容器内液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙,故AB错误;
底大口小的容器乙对桌面的压强小于同底面积柱形的容器对桌面的压强;柱形的容器装有同种液体时看作固体,对桌面的压强为p==ρgh,由此可知液面等高的柱形容器对桌面的压强都相等,所以甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,即p甲>p乙,故C正确,D错误。
故答案为:C。
15.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物体静止在竖直的墙上,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,摩擦力等于重力。当物体开始向下运动时,接触面的粗糙程度不变,压力逐渐减小,滑动摩擦力逐渐变小。
【解答】当力F逐渐减小的过程中,在物体静止的一段时间内,则摩擦力不变;当物体开始向下运动后,摩擦力小于重力,并且摩擦力逐渐减小。
故答案为:B。
16.【答案】弹;相互的;惯性;运动状态
【知识点】力的作用效果;弹力
【解析】【分析】解答此题需要知道:物体发生弹性形变后,在恢复原状的过程中产生的力叫做弹力;物体间力的作用是相互的;一切物体都有惯性;物体由运动变为静止时,力改变了物体的运动状态。
【解答】足球发生弹性形变时,由弹性形变产生的力叫做弹力;运动员用力踢球时脚也会感到痛,说明物体间力的作用是相互的;球离开脚后能继续向前飞行一段距离,是由于球具有惯性;守门员把迎面而来的足球牢牢抓住,使足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:弹;相互的;惯性;运动状态。
17.【答案】重力;2.45;竖直向下
【知识点】重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】地球附近的一切物体都受到重力的作用;利用G=mg计算出重力的大小,重力的方向总是竖直向下的。
【解答】排球在上升和下降阶段受到的重力大小和方向不变,重力的大小为G=mg=0.25g×9.8N/kg=2.45N,重力的方向总是竖直向下。
故答案为:重力;2.45;竖直向下。
18.【答案】0;=
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物块A、B叠放在一起做匀速直线运动时,由于物块B相对于A在水平方向上没有发生相对运动的趋势,所以B和A之间没有摩擦力;分析叠放和平放时,整体与地面之间的摩擦力关系,根据二力平衡条件可知两种情况下的推力关系。
【解答】物块A、B叠放在一起做匀速直线运动时,物块B在水平方向上,不受力,即物体B受到的摩擦力大小为0;若将B与A平放时,与它们叠放时相比较,影响摩擦力的因素相同,所以摩擦力相等,由于两次都做匀速直线运动,两种情况下的推力都等于摩擦力,需要的水平推力F2=F1。
故答案为:0;=。
19.【答案】45;车
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用
【解析】【分析】已知v=36km/h=10m/s,s=450m,利用速度公式的变形式求时间;路灯是运动的,路灯的位置相对于车改变了。
【解答】由v=可得,过桥所需的时间为:t===45s;
看到桥两边的路灯在不停地后退,这是因为选择了车为参照物。
故答案为:45;车。
20.【答案】(1)甲、乙
(2)甲、丁
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】(1)探究力的作用效果的影响因素时,要采用控制变量法,探究力的作用效果与力的大小有关时,要保持力的方向和作用点相同,改变力的大小;(2)探究力的作用效果与力的作用点有关时,要保持力的方向和大小相同,力的作用点不同。
【解答】(1)比较甲、乙两图可知,F1和F2的方向和作用点相同,F1>F2,F1产生的作用效果大,说明力的作用效果与力的大小有关;
(2)比较甲、丁两图可知,F1和F4的方向和大小相同,F1和F4的作用点不同,产生的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:(1)甲、乙;(2)甲、丁。
21.【答案】相互的;等于
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】物体间力的作用是相互的;物体处于平衡状态时,受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知升力与无人机的重力关系。
【解答】“无人机”起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是相互的;在空中匀速上升时,无人机受力平衡,竖直向上的升力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以升力等于无人机的重力。
故答案为:相互的;等于。
22.【答案】0.5;0.6
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】木块保持静止或做匀速直线运动时,受到平衡力的作用。压力与接触面的粗糙程度不变时,滑动摩擦力的大小不变。
【解答】木块未被拉动,即木块保持静止,这时木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知摩擦力等于拉力,此时木块受到的摩擦力大小为0.5N;当小盘内放有重为0.6 N的砝码时,木块正好做匀速运动,滑动摩擦力的大小为0.6N;当拉力增大时,影响滑动摩擦力的因素不变,故滑动摩擦力不变,仍为0.6N。
故答案为:0.5;0.6。
23.【答案】(1)海绵的形变大小
(2)a、d
(3)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】该实验采用了控制变量法和转换法,压力的作用效果是通过观察海绵的形变程度来来比较的;探究压力的作用效果和受力面积的关系时,要保持压力一定而受力面积不同;当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【解答】(1)该实验研究压力作用效果时采用了转换法,即通过观察海绵的形变大小(或海绵的凹陷程度)来比较砖块对海绵的压力作用效果;
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,需要保持压力不变,改变受力面积的大小,可以选用a、d两次实验;
(3)分析比较图中a、b、c三次实验,受力面积保持不变,压力变大,海绵的形变程度变大,由此可得到的结论是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)海绵的形变大小(或海绵的凹陷程度);(2)a、d;(3)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
24.【答案】(1)0.52(0.51~0.54均可)
(2)水平速度
(3)水平抛出物体飞行的距离与抛出点的水平速度和抛出高度有关,与质量大小无关。水平抛出速度越大、抛出高度越高,水平飞行距离越远
【知识点】控制变量法;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)首先认清刻度尺的分度值,根据分度值和对应的刻度位置进行读数,读数时注意要估读到分度值的下一位;(2)球从斜面的同一高度静止释放时,则小球运动到抛出点的水平速度相同;(3)利用控制变量法分析表格中飞行的距离与抛出高度、水平速度的大小和质量的关系。
【解答】(1)由图乙可知,刻度尺的分度值为1dm,则落地点与抛出点水平距离为5.2(5.1~5.4)dm=0.52(0.51~0.54)m;
(2)实验一,球在斜面的同一高度由静止释放,是为了保持小球离开桌面时的水平速度相同;
(3)表一和表二可知,质量不同的A球和B球,抛出点的水平速度、抛出的高度相同时,小球飞行的距离相同,说明水平抛出的物体飞行的距离与与质量大小无关;使用A球时,小球飞行的距离与抛出点的水平速度、抛出的高度有关;水平速度越大,抛出的高度越高,物体飞行的距离越远。
故结论为:水平抛出物体飞行的距离与抛出点的水平速度和抛出高度有关,与质量大小无关。水平抛出速度越大、抛出高度越高,水平飞行距离越远。
故答案为:(1)0.52(0.51~0.54);(2)水平速度;(3)水平抛出物体飞行的距离与抛出点的水平速度和抛出高度有关,与质量大小无关。水平抛出速度越大、抛出高度越高,水平飞行距离越远。
25.【答案】(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。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(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。
26.【答案】(1)解:G甲=m甲g=1 kg×9.8 N/kg=9.8 N
(2)解:p甲原= = = =980 Pa
(3)解:p甲<p乙。甲、乙被切去部分并叠加后,对水平地面的压力不变,压强都变大,设它们增大的压强分别为Δp甲、Δp乙,由p= 可得,
Δp甲= - = · =p甲原· ,
Δp乙= - = · =p乙原· ,
因为p甲原=p乙原,而(h甲-h)>(h乙-h)
所以p甲原· <p乙原· ,即Δp甲<Δp乙,所以p甲<p乙。
【知识点】重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知甲的质量,利用G =mg可求出物体甲的重力;(2)甲放置在水平表面上,甲对地面的压力F=G,受力面积等于甲的底面积,根据压强公式即可求出甲对地面的压强;(3)将甲、乙两个实心正方体切去并叠加后,其对水平地面的压力不变,甲与水平面的接触面积为h甲(h甲-h),乙与水平面的接触面积为h乙(h乙-h),根据压强公式P=,分别计算出叠加后甲乙两个实心正方体对水平地面的压强,减去其原来对水平地面的压强,求出增大的压强,通过间接比较增大的压强值即可得出答案。
1 / 1浙教版科学七年级下学期 第三单元 运动和力 单元试卷
一、选择题
1.下列哪幅图中的箭头能正确表示球受到的重力的方向( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】知道重力的方向:竖直向下。
【解答】重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:C。
2.坦克用履带代替了轮子,履带上有几条棱凸起,以下说法正确的是( )
A.履带和棱都为了减小对地面的压强
B.履带和棱都为了增大对地面的压强
C.履带为了减小压强,棱为了增大摩擦
D.履带为了减小压强,棱为了增大压强
【答案】C
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强;压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦。
【解答】坦克用履带代替了轮子,在压力一定时,通过增大受力面积为了减小压强;履带上有几条棱凸起,通过增大接触面的粗糙程度为了增大摩擦。
故答案为:C。
3.中国的一些美食与传统节日有关。下列用物理知识解释正确的是( )
A.包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状
B.煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的重力改变了
C.粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力是一对平衡力
D.如果将月饼带到月球上,它的质量会减小
【答案】A
【知识点】质量及其特性;力的作用效果;平衡力的辨别;重力的大小
【解析】【分析】力可以改变物体的形状;浸在液体中的物体,当浮力大于重力时,物体上浮;判断平衡力要依据四个条件:同物、等大、反向、共线;质量是物体的一种属性,与物体的形状、状态、空间位置无关。
【解答】A、包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状,故A正确;
B、煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的浮力增大了,当浮力大于重力时上浮,故B错误;
C、粽子对盘的压力大小等于粽子的重力,桌面对盘的支持力大小等于粽子和盘子的总重力,所以它们的大小不相等,不是平衡力,故C错误;
D、质量是物体的一种属性,与物体的空间位置无关,故D错误。
故答案为:A。
4.2017年4月20日,中国首个货运飞船“天舟一号”在海南文昌发射升空,升空后,“天舟一号”与空间站“天宫二号”成功实现了交会对接(如图所示),对接后,若说“天舟一号”是运动的,所选的参照物是( )
A.“天宫二号” B.“天舟一号”
C.地面 D.“天舟一号”中的货物
【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】已知研究对象“天舟一号”是运动的,则研究对象相对于所选择的参照物位置在改变。
【解答】“天舟一号”与“天宫二号”实现成功对接后,保持相对静止,所以选择“天宫二号”“天舟一号”中的货物为参照物,“天舟一号”是静止的;参照物不能选择被研究的物体本身;“天舟一号”相对于地球位置的变化,“天舟一号”是运动的,故C正确。
故答案为:C。
5.小轿车匀速行驶在公路上,坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在110 km/h位置处,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆大客车的过程中,小青发现自己经过该车的时间约为5 s,如图所示。则被超越大客车的车速范围为( )
A.10~20 m/s B.20~30 m/s
C.30~40 m/s D.40~50 m/s
【答案】B
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】首先估计大客车的长度,已知轿车的速度和超越大客车的时间,根据公式v=求出轿车相对于大客车的速度,进一步求出大客车的速度。
【解答】估测大客车的长度约为s=15米,已知轿车的速度为v轿车=110km/h≈31m/s,超越大客车的时间为t=5s,轿车相对于大客车的速度为△v=v轿车-v客车===3m/s,所以客车的速度:v客车=v轿车-△v =31m/s-3m/s=28m/s。
故答案为:B。
6.2017杭州西溪国际龙舟赛“五常龙舟盛会”成功举办,根据如图赛龙舟的情景,思考以下说法正确的是( )
A.使龙舟前进的施力物体是船桨
B.使龙舟前进的力是人对船桨的力
C.桨往后划龙舟前进说明物体间力的作用是相互的
D.停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟受到水向前的推力作用
【答案】C
【知识点】力的作用是相互的
【解析】【分析】桨往后划龙舟前进说明物体间力的作用是相互的;龙舟到达终点后不能立即停下来,是因为龙舟具有惯性。
【解答】用桨向后划水时,船桨对水施加一个力的作用,由于物体间力的作用是相互的,水同时给船桨一个向前的作用力,使龙舟前进的力是水对船桨的力,因此使龙舟前进的施力物体是水;停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟具有惯性。
故答案为:C。
7.弹簧测力计分别受到水平向左的拉力F1作用和水平向右的拉力F2作用,F1、F2均为3牛,弹簧测力计静止,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
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】弹簧测力计静止时,弹簧测力计受到一对平衡力的作用;弹簧测力计的读数为拉钩上的受力的大小。
【解答】弹簧测力计的示数为拉钩上的受力大小,即为3牛;弹簧测力计在拉力F1和F2的作用下保持静止,所以F1和F2是一对平衡力。
故答案为:B。
8.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越近
D.根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】实验中要求从同一斜面的同一高度自由下滑,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度;力可以改变物体的运动状态;实验中小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;在实验基础上经过推理可得牛顿第一定律。
【解答】A、实验要求小车每次到达水平面时的初速度相同,因此每次实验时小车从同一斜面的同一高度自由下滑,故A错误;
B、实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C、实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,故C错误;
D、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的,无法用实验直接验证,故D错误。
故答案为:B。
9.一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为p1,将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为p2,将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为p3,则p1、p2、p3三者之间的关系是( )
A.p1=2p2 B.p1=p2/4 C.p1=p3/2 D.p1=p3
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】在水平面上报纸对桌面的压力等于报纸受到的重力,报纸对折后和撕去一半后,分析对桌面的压力和受力面积的变化,根据压强公式p=可知压强的变化。
【解答】将这张报纸对折后,压力不变,受力面积减小一半,根据公式p=可知压强将增大为原来的2倍,即p2=2p1;将这张报纸撕去一半后平放时,压力减小一半,受力面积也减少一半,根据公式p=可知,对桌面的压强不变,即p1=p3。
故答案为:D。
10.如图所示,甲、乙两容器里面由一斜管相连,容器内盛有水,且水面相平,问:打开闸门K以后( )
A.A处压强大于B处,水由甲流向乙
B.B处压强大于A处,水由乙流向甲
C.水不流动
D.以上说法都不对
【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】由A和B两处的深度,根据液体压强p=ρgh判断处A点与B点压强大小;上端开口,底部相连的容器是连通器;连通器的特点:连通器中装有同种液体静止时,各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】由图可知hA>hB,两容器内都盛有水,根据p=ρgh可知pA>pB;当打开闸门K时,甲、乙两容器的上端开口,底部连通,构成了连通器;由于容器内盛有水,且水面相平,因此水面仍保持相平,故水不流动。
故答案为:C。
11.如图所示,用水平力F=50牛将m=1千克的物体压在竖直墙面上静止,则墙面给物体的摩擦力和物体自身受到的重力分别为( )
A.9.8牛、竖直向上,9.8牛、竖直向下
B.1千克、竖直向上,9.8牛、竖直向下
C.50牛、竖直向上,9.8牛、竖直向下
D.9.8牛、竖直向上,50牛、竖直向下
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据公式G=mg计算出物体的重力,重力的方向总是竖直向下的;在竖直方向,分析物体的受力情况,根据物体静止可知物体受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知摩擦力的大小和方向。
【解答】物体自身受到的重力: G=mg=1千克×9.8N牛/千克=9.8牛,重力的方向总是竖直向下;在竖直方向,物体受竖直向下的重力和墙对物体竖直向上的摩擦力,在这两个力的作用下保持静止,所以这两个力是一对平衡力,f=G=9.8牛。
故答案为:A。
12.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方体物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析中,正确的是( )
A.f1=0, f2=0 B.f1=0, f2≠0
C.f1≠0, f2=0 D.f1≠0, f2≠0
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,物块A和B在水平方向受力平衡或不受力,由此可知A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的大小情况。
【解答】物块A在水平方向上,不受力,即A、B间摩擦力f1=0;物块B在水平方向上,受到向右的作用力F和向左的摩擦力f2,这两个力是一对平衡力,即f2=F≠0。
故答案为:B。
13.一科学兴趣小组在探究二力平衡条件时,将小车放在光滑的水平桌面上,两边分别用细线通过定滑轮与重物A、B相连,小车两边的细线在同一直线上且与水平桌面平行,如图所示。当小车静止在桌面上时,A、B的物重GA和GB的关系为( )
A.GA>GB B.GA<GB
C.GA=GB D.以上三种说法都有可能
【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】该实验中小车所受到拉力大小是通过改变物重大小来改变的;小车在水平桌面上静止时,受到力平衡,根据二力平衡的条件,可知两物重的大小关系。
【解答】小车静止在桌面上时,在水平方向上小车受到平衡力的作用,小车受到左右的拉力大小相等,又因为拉力等于重物的重力,所以物重GA=GB。
故答案为:C。
14.如图所示为放在水平桌面上的质量相等的圆柱形容器甲和底大口小的容器乙,分别倒入适量的同种液体,液面高度和液体上表面积都相等。设两容器内液体对容器底部的压力分别为F甲、F乙,桌面受到的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙 C.p甲>p乙 D.p甲<p乙
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;液体的压强
【解析】【分析】已知两容器内液体的密度和深度相同,根据p=ρgh可知两容器底部受到液体压强的关系,由两容器底面积的关系,利用F=pS可知两容器底部受到液体压力的关系;盛有等高的同种液体的底大口小的容器对水平面的压强小于同底面积柱形的容器对桌面的压强;把装有同种液体的柱形容器看作固体,根据p=ρgh可知液面等高的柱形容器对桌面的压强都相等,得出甲乙两容器对桌面的压强关系。
【解答】由p=ρgh知道两容器内液体对容器底部的压强相等,乙容器底部面积较大,由F=pS可知,两容器内液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙,故AB错误;
底大口小的容器乙对桌面的压强小于同底面积柱形的容器对桌面的压强;柱形的容器装有同种液体时看作固体,对桌面的压强为p==ρgh,由此可知液面等高的柱形容器对桌面的压强都相等,所以甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,即p甲>p乙,故C正确,D错误。
故答案为:C。
15.如图所示,质量为10千克的物体在水平力的作用下,静止在竖直的墙上,当力F逐渐减小的过程中,物体静止一段时间后,向下运动,则在这个过程中,摩擦力f与时间t的关系可能是下列图线中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物体静止在竖直的墙上,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,摩擦力等于重力。当物体开始向下运动时,接触面的粗糙程度不变,压力逐渐减小,滑动摩擦力逐渐变小。
【解答】当力F逐渐减小的过程中,在物体静止的一段时间内,则摩擦力不变;当物体开始向下运动后,摩擦力小于重力,并且摩擦力逐渐减小。
故答案为:B。
二、填空题
16.某市中学生足球赛精彩纷呈。进攻时运动员用力踢球,足球发生弹性形变,由弹性形变产生的力叫做 力;同时运动员的脚也会感到痛,说明物体间力的作用是 ;球离开脚后由于 继续向前飞行;守门员把迎面而来的足球牢牢抓住,说明力可以改变物体的 。
【答案】弹;相互的;惯性;运动状态
【知识点】力的作用效果;弹力
【解析】【分析】解答此题需要知道:物体发生弹性形变后,在恢复原状的过程中产生的力叫做弹力;物体间力的作用是相互的;一切物体都有惯性;物体由运动变为静止时,力改变了物体的运动状态。
【解答】足球发生弹性形变时,由弹性形变产生的力叫做弹力;运动员用力踢球时脚也会感到痛,说明物体间力的作用是相互的;球离开脚后能继续向前飞行一段距离,是由于球具有惯性;守门员把迎面而来的足球牢牢抓住,使足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:弹;相互的;惯性;运动状态。
17.一只排球质量为250克,将它竖直向上抛出,如果考虑空气的阻力,排球在上升和下降阶段受到的各个力中,大小和方向都不变的力是 ,它的大小是 牛,方向 。
【答案】重力;2.45;竖直向下
【知识点】重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】地球附近的一切物体都受到重力的作用;利用G=mg计算出重力的大小,重力的方向总是竖直向下的。
【解答】排球在上升和下降阶段受到的重力大小和方向不变,重力的大小为G=mg=0.25g×9.8N/kg=2.45N,重力的方向总是竖直向下。
故答案为:重力;2.45;竖直向下。
18.如图甲所示,两个重20牛的相同的物块A、B叠放在一起,受到10 N的水平拉力F1的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动,则此时物体B受到的摩擦力大小是 牛;若将B与A并列,并让它们一起在同一水平地面上匀速前进,那么需要的水平推力F2 (填“>” “=”或“<”)F1。
【答案】0;=
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】物块A、B叠放在一起做匀速直线运动时,由于物块B相对于A在水平方向上没有发生相对运动的趋势,所以B和A之间没有摩擦力;分析叠放和平放时,整体与地面之间的摩擦力关系,根据二力平衡条件可知两种情况下的推力关系。
【解答】物块A、B叠放在一起做匀速直线运动时,物块B在水平方向上,不受力,即物体B受到的摩擦力大小为0;若将B与A平放时,与它们叠放时相比较,影响摩擦力的因素相同,所以摩擦力相等,由于两次都做匀速直线运动,两种情况下的推力都等于摩擦力,需要的水平推力F2=F1。
故答案为:0;=。
19.国庆节时爸爸驾车带小明出去游玩,途经一座桥,如果车以36 km/h的速度匀速通过长为450 m的大桥,则过桥所需的时间为 s。车行驶在桥中央时,爸爸问小明:为什么我们看到桥两边的路灯在不停地后退呢?小明告诉爸爸,这是因为他们选择了 为参照物。
【答案】45;车
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用
【解析】【分析】已知v=36km/h=10m/s,s=450m,利用速度公式的变形式求时间;路灯是运动的,路灯的位置相对于车改变了。
【解答】由v=可得,过桥所需的时间为:t===45s;
看到桥两边的路灯在不停地后退,这是因为选择了车为参照物。
故答案为:45;车。
20.将一薄钢条的下端固定,分别用不同的力推它,F1=F3=F4>F2,使其发生甲、乙、丙、丁各图中所示的形变,则:
(1)比较 两图说明力的作用效果与力的大小有关;
(2)比较 两图说明力的作用效果与力的作用点有关。
【答案】(1)甲、乙
(2)甲、丁
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】(1)探究力的作用效果的影响因素时,要采用控制变量法,探究力的作用效果与力的大小有关时,要保持力的方向和作用点相同,改变力的大小;(2)探究力的作用效果与力的作用点有关时,要保持力的方向和大小相同,力的作用点不同。
【解答】(1)比较甲、乙两图可知,F1和F2的方向和作用点相同,F1>F2,F1产生的作用效果大,说明力的作用效果与力的大小有关;
(2)比较甲、丁两图可知,F1和F4的方向和大小相同,F1和F4的作用点不同,产生的作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为:(1)甲、乙;(2)甲、丁。
21.如图所示为“无人机”(多功能飞行器),它具有四个旋翼,可通过无线电进行操控。起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是 。在空中匀速上升时,升力 (填“大于”“等于”或“小于”)无人机的重力(不考虑空气阻力)。
【答案】相互的;等于
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】物体间力的作用是相互的;物体处于平衡状态时,受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知升力与无人机的重力关系。
【解答】“无人机”起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是相互的;在空中匀速上升时,无人机受力平衡,竖直向上的升力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以升力等于无人机的重力。
故答案为:相互的;等于。
22.如图所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4 kg的木块相连。当小盘内放有重力为0.5 N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为 N;当小盘内放有重为0.6 N的砝码时,木块正好做匀速运动,当小盘内放上重为0.7 N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的摩擦力大小为 N。
【答案】0.5;0.6
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】木块保持静止或做匀速直线运动时,受到平衡力的作用。压力与接触面的粗糙程度不变时,滑动摩擦力的大小不变。
【解答】木块未被拉动,即木块保持静止,这时木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知摩擦力等于拉力,此时木块受到的摩擦力大小为0.5N;当小盘内放有重为0.6 N的砝码时,木块正好做匀速运动,滑动摩擦力的大小为0.6N;当拉力增大时,影响滑动摩擦力的因素不变,故滑动摩擦力不变,仍为0.6N。
故答案为:0.5;0.6。
三、实验探究题
23.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪对实验器材做了一些改进,如图所示,在有机透明盒里放入一块海绵和砖块进行实验。
(1)实验时,通过观察 来比较砖块对海绵的压力作用效果。
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用 (填序号)两次实验。
(3)分析比较图中a、b、c三次实验,可得到的结论是
【答案】(1)海绵的形变大小
(2)a、d
(3)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】该实验采用了控制变量法和转换法,压力的作用效果是通过观察海绵的形变程度来来比较的;探究压力的作用效果和受力面积的关系时,要保持压力一定而受力面积不同;当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【解答】(1)该实验研究压力作用效果时采用了转换法,即通过观察海绵的形变大小(或海绵的凹陷程度)来比较砖块对海绵的压力作用效果;
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,需要保持压力不变,改变受力面积的大小,可以选用a、d两次实验;
(3)分析比较图中a、b、c三次实验,受力面积保持不变,压力变大,海绵的形变程度变大,由此可得到的结论是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)海绵的形变大小(或海绵的凹陷程度);(2)a、d;(3)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
24.探究“水平抛出物体飞行的距离s与物体质量m、抛出高度H、抛出时的速度v的关系”时,设计并进行了如图甲实验。
实验一:质量不同的A、B球在斜面同一高度处由静止滑下,下落到不同高度的地面。
实验二:质量不同的A、B球在斜面不同高度处由静止滑下,下落到同一高度的地面。
实验得到表一、表二两组数据:
表一
mA=100克,mB=50克,h=0.2米
实验 次数 球 桌面离地高度H/米 落地点与抛出点水平距离s/米
1 A 0.5 ______
2 A 1.0 0.74
3 A 1.5 0.90
4 B 0.5 0.53
5 B 1.0 0.74
6 B 1.5 0.91
表二
mA=100克,mB=50克,h=1.2米
实验 次数 球 桌面离地高度H/米 落地点与抛出点水平距离s/米
1 A 0.1 0.59
2 A 0.2 0.81
3 A 0.3 0.99
4 B 0.1 0.58
5 B 0.2 0.81
6 B 0.3 1.00
(1)如图乙是A球从斜面高h=0.2米处下落时,测量球落地点与抛出点水平距离的示意图,该距离是 米。
(2)实验一,球在斜面的同一高度由静止释放,是为了保持小球离开桌面时的 相同。
(3)根据实验数据,可得出的结论是
【答案】(1)0.52(0.51~0.54均可)
(2)水平速度
(3)水平抛出物体飞行的距离与抛出点的水平速度和抛出高度有关,与质量大小无关。水平抛出速度越大、抛出高度越高,水平飞行距离越远
【知识点】控制变量法;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)首先认清刻度尺的分度值,根据分度值和对应的刻度位置进行读数,读数时注意要估读到分度值的下一位;(2)球从斜面的同一高度静止释放时,则小球运动到抛出点的水平速度相同;(3)利用控制变量法分析表格中飞行的距离与抛出高度、水平速度的大小和质量的关系。
【解答】(1)由图乙可知,刻度尺的分度值为1dm,则落地点与抛出点水平距离为5.2(5.1~5.4)dm=0.52(0.51~0.54)m;
(2)实验一,球在斜面的同一高度由静止释放,是为了保持小球离开桌面时的水平速度相同;
(3)表一和表二可知,质量不同的A球和B球,抛出点的水平速度、抛出的高度相同时,小球飞行的距离相同,说明水平抛出的物体飞行的距离与与质量大小无关;使用A球时,小球飞行的距离与抛出点的水平速度、抛出的高度有关;水平速度越大,抛出的高度越高,物体飞行的距离越远。
故结论为:水平抛出物体飞行的距离与抛出点的水平速度和抛出高度有关,与质量大小无关。水平抛出速度越大、抛出高度越高,水平飞行距离越远。
故答案为:(1)0.52(0.51~0.54);(2)水平速度;(3)水平抛出物体飞行的距离与抛出点的水平速度和抛出高度有关,与质量大小无关。水平抛出速度越大、抛出高度越高,水平飞行距离越远。
四、解答题
25.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)
【答案】(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。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(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。
26.如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相同。已知甲的质量为1千克,甲的底面积为0.01米2。求:
(1)物体甲的重力。
(2)物体甲对地面的压强。
(3)如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去厚度为h的部分,然后将切去部分叠放在剩余部分上,若这时它们对水平地面的压强分别为p甲和p乙,请判断p甲和p乙的大小关系,并说明理由。
【答案】(1)解:G甲=m甲g=1 kg×9.8 N/kg=9.8 N
(2)解:p甲原= = = =980 Pa
(3)解:p甲<p乙。甲、乙被切去部分并叠加后,对水平地面的压力不变,压强都变大,设它们增大的压强分别为Δp甲、Δp乙,由p= 可得,
Δp甲= - = · =p甲原· ,
Δp乙= - = · =p乙原· ,
因为p甲原=p乙原,而(h甲-h)>(h乙-h)
所以p甲原· <p乙原· ,即Δp甲<Δp乙,所以p甲<p乙。
【知识点】重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知甲的质量,利用G =mg可求出物体甲的重力;(2)甲放置在水平表面上,甲对地面的压力F=G,受力面积等于甲的底面积,根据压强公式即可求出甲对地面的压强;(3)将甲、乙两个实心正方体切去并叠加后,其对水平地面的压力不变,甲与水平面的接触面积为h甲(h甲-h),乙与水平面的接触面积为h乙(h乙-h),根据压强公式P=,分别计算出叠加后甲乙两个实心正方体对水平地面的压强,减去其原来对水平地面的压强,求出增大的压强,通过间接比较增大的压强值即可得出答案。
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