第六章 力和机械(单元测试)
一、单选题
1.下列物体受到的重力最接近2N的是( )
A.两个鸡蛋 B.一个苹果
C.一枚大头针 D.一把学生用的椅子
2.下列关于弹力的说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
C.只要物体接触,就一定产生力
D.只有弹簧能产生弹力
3.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.左右相平,前高后低
C.左面高,右面低 D.左右相平,前低后高
4.如图所示,下列关于国旗杆顶部所装滑轮的说法正确的是( )
A.它是定滑轮,用它可以改变力的方向 B.它是定滑轮,用它可以省力
C.它是动滑轮,用它可以省功 D.它是动滑轮,用它可以省力
5.用下列方法匀速提升同一重物,若不计绳子、滑轮的重力及摩擦,其中最省力的是( )
A. B. C. D.
6.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯对桌面压力”的说法, 正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
B.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
C.茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
7.下列过程,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A.篮球受重力从篮筐内竖直下落
B.滚动的足球受阻力缓缓停下
C.用力将实心球掷出
D.把橡皮泥捏成不同造型
8.足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力,则下列表示足球在空中飞行时的受力示意图中,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.在一次社会实践活动中,小李用一根轻质木棒扛着包裹前进,第一、二次扛了同一个包裹,但包裹悬挂的位置离肩膀的距离不同,如图(a)、(b)所示,小明感觉第二次手用的力较大。第三次他换了一个较轻的包裹,用第二次的方式扛着,如图(c)所示,他感觉这次手用的力比第二次小。请分析这个活动中用力大小受哪些因素影响。(每次木棒静止在肩膀上的位置、小明手握木棒的位置相同)
(1)分析比较图(a)与(b)及相关条件,可得出初步结论:_______________。
(2)分析比较图(b)与(c)及相关条件,可得出初步结论:_______________。
10.杠杆平衡状态是指杠杆处于______或______转动状态。一杠杆的阻力臂是动力臂的1.5倍,受到的阻力为20牛,为使其处于平衡,则动力为______牛。
11.如图所示,用水平向右的力轻轻推动矿泉水瓶部时矿泉水瓶沿桌面平稳地移动:用等大的力沿相同的方向轻推瓶盖,瓶子翻了,这说明力的作效果与力的______有关;人在游泳时,身体要想向前游动,则手需向后划水,这说明力的作用是______。
12.人工智能飞速发展的今天,智能配送机器人已被广泛使用,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。如图是某款机器人正在送货的情景:机器人的轮胎上有凸凹不平的花纹是为了增大 ______;机器人旁边的影子,是光的 ______形成的。路上的行人能看见机器人在水中的倒影,是因为人眼接收到了从水面来的 ______光线。
13.如图所示,人在踮起脚时,人脚可以看成一个杠杆,其支点是 _____ (填“脚后跟”或“脚掌与地面接触的地方”),这是一个_____杠杆。
14.赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划浆,龙舟向前加速运动。这既可说明力的作用是______的,又说明力可以改变物体的______。
15.热爱运动的小罗同学在平直跑道上跑步。如图所示,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向______的。鞋底有花纹,是为了______摩擦。
三、作图题
16.在下图中分别画出力的示意图(力的作用点均为A点)。
(1)弹簧所受竖直向下的拉力是25N,用力的示意图表示弹簧受的拉力;
(2)用150N的力向上提起一桶水;
(3)用60N的力沿水平方向向左推木箱;
(4)用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车。
17.请画出图中小球受到的重力示意图。
四、实验题
18.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
(1)在探究定滑轮时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),其理由是___________。
(2)在探究动滑轮时,照图丙操作,记录数据如上表,分析数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是___________。
19.张华、李明、王艳的、三个同学一起研究弹簧的伸长与所受拉力的关系,得到了下表的数据,试分析:
拉力大小/N 0 4 6 7 9 10
弹簧长度/cm 3.5 5.5 6 6.5 8 8.5
(1)根据表中数据,得出的结论是:______;
(2)在表中空格内填上相应的数据______, ______(提示:表中第二行是弹簧的长度,而非弹簧的伸长。)
20.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小黄同学提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
C.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
小黄同学进行了如图的甲、乙、丙三个实验探究过程:
①用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做___________运动,根据___________原理可知弹簧测力计的示数即为摩擦力的大小。
②对比图中___________两个探究过程,可以验证猜想C。
③在甲探究过程中,小黄正确操作,拉动物体时,测力计示数是2N,此时摩擦力为___________N,若拉力增大到3N时,摩擦力为___________N。
④实验探究中,小黄采用的实验探究方法是___________。
A.类比法 B.科学推理法 C.控制变量法
五、计算题
21.一个物体重力为G,问:①如图有几股有效绳子?②绳子力是多大?(滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计)
22.通过学习我们知道,月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的,如果有一个质量是1.2kg的物体被航天员从地球带到月球,则:
(1)物体在地球表面时受到的重力是多少?
(2)物体在月球表面时受到的月球引力大约是多少?
(3)能否用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力?
第六章 力和机械(单元测试)
一、单选题
1.下列物体受到的重力最接近2N的是( )
A.两个鸡蛋 B.一个苹果
C.一枚大头针 D.一把学生用的椅子
【答案】B
【解析】
由G=mg得,物体的质量为
A.两个鸡蛋的质量在100g左右,故A不符合题意;
B.一个苹果的质量在200g左右,故B符合题意;
C.一枚大头针的质量在
100mg=0.1g
左右,故C不符合题意;
D.一把椅子的质量在5kg左右;故D不符合题意。
故选B。
2.下列关于弹力的说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
C.只要物体接触,就一定产生力
D.只有弹簧能产生弹力
【答案】B
【解析】A.弹力是物体发生弹性形变时产生的力,物体间不相互接触,不能产生弹力,故A错误;
B.弹力是物体发生弹性形变时产生的力,对于同一发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大,故B正确;
C.相互接触的两个物体,如果它们之间没有相互作用,就不会产生力,如并排放在水平地面上的两块砖之间没有力的作用,故C错误;
D.可以发生弹性形变的物体都可以产生弹簧,如弹簧、竹竿等,故D错误。
故选B。
3.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.左右相平,前高后低
C.左面高,右面低 D.左右相平,前低后高
【答案】C
【解析】
由于重力的方向始终竖直向下,由图可知,垂线偏右,则此时桌面左面高,右面低,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.如图所示,下列关于国旗杆顶部所装滑轮的说法正确的是( )
A.它是定滑轮,用它可以改变力的方向 B.它是定滑轮,用它可以省力
C.它是动滑轮,用它可以省功 D.它是动滑轮,用它可以省力
【答案】A
【解析】
国旗杆顶部装的是定滑轮,定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,使用任何机械都不能省功,定滑轮也是这样,故BCD错误,A正确。
故选A。
5.用下列方法匀速提升同一重物,若不计绳子、滑轮的重力及摩擦,其中最省力的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
A定滑轮,故不省力,故拉力等于物重;B一个动滑轮,省一半的力,故拉力为物质的一半;C是滑轮组,两端绳子分担动滑轮和物重,故拉力为物重的一半,而D是3端绳子分担动滑轮和物重,故拉力为物重的三分之一,故D最省力,故D符合题意。
故选D。
6.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯对桌面压力”的说法, 正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
B.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
C.茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
【答案】A
【解析】
AB.当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力,故A正确,B错误;
C.茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面,茶杯受到的重力的施力物体是地球,受力物体是茶杯,压力和重力不是同一性质的力,故C错误;
D.茶杯对桌面的压力是作用在桌面上的,故D错误。
故选A。
7.下列过程,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A.篮球受重力从篮筐内竖直下落
B.滚动的足球受阻力缓缓停下
C.用力将实心球掷出
D.把橡皮泥捏成不同造型
【答案】D
【解析】
A.篮球受重力从篮筐内竖直下落,速度越来越快,属于力改变物体的运动状态;
B.滚动的足球受阻力缓缓停下,足球由运动变为静止,力改变了足球的运动状态;
C.用力将实心球掷出,实心球由静止变为运动,属于力改变物体的运动状态;
D.把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,属于力使物体发生形变,故D与其他不同,符合题意。
故选D。
8.足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力,则下列表示足球在空中飞行时的受力示意图中,正确的是(G表示重力,F表示脚对球的作用力)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
BCD.脚对球的作用力是弹力,必须要相互接触才能产生,而在空中飞的足球,脚离开了球,故没有脚对球的作用力,故BCD错误;
A.重力方向总是竖直向下的,且没有脚对球的作用力,故A正确。
故选A。
二、填空题
9.在一次社会实践活动中,小李用一根轻质木棒扛着包裹前进,第一、二次扛了同一个包裹,但包裹悬挂的位置离肩膀的距离不同,如图(a)、(b)所示,小明感觉第二次手用的力较大。第三次他换了一个较轻的包裹,用第二次的方式扛着,如图(c)所示,他感觉这次手用的力比第二次小。请分析这个活动中用力大小受哪些因素影响。(每次木棒静止在肩膀上的位置、小明手握木棒的位置相同)
(1)分析比较图(a)与(b)及相关条件,可得出初步结论:_______________。
(2)分析比较图(b)与(c)及相关条件,可得出初步结论:_______________。
【答案】 手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同,相同的包裹离肩膀较远时,手用的力较大 手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同,包裹离肩膀距离相同时,包裹较轻,手用的力较小
【解析】
[1]图(a)与(b)对比,手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同,即动力臂相同,相同的包裹则阻力相同,离肩膀较远,则阻力臂较大,由杠杆平衡条件,在动力臂和阻力相同,阻力臂越大,需要的动力越大。
[2]比较图(b)与(c),手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同,即动力臂相同,包裹离肩膀距离相同时,则阻力臂相同,包裹较轻,则阻力较小,由杠杆平衡条件,在动力臂和阻力臂相同时,阻力越小,需要的动力越小。
10.杠杆平衡状态是指杠杆处于______或______转动状态。一杠杆的阻力臂是动力臂的1.5倍,受到的阻力为20牛,为使其处于平衡,则动力为______牛。
【答案】 静止不动##静止 绕支点匀速##匀速 30
【解析】
[1]杠杆的平衡状态有两种状态,一种是指杠杆处于静止不动。
[2] 另外一种是绕支点匀速转动的状态。
[3]由杠杆的平衡条件公式,则动力为
故动力为。
11.如图所示,用水平向右的力轻轻推动矿泉水瓶部时矿泉水瓶沿桌面平稳地移动:用等大的力沿相同的方向轻推瓶盖,瓶子翻了,这说明力的作效果与力的______有关;人在游泳时,身体要想向前游动,则手需向后划水,这说明力的作用是______。
【答案】 作用点 相互的
【解析】
[1]两次力作用在了矿泉水瓶的不同位置,出现了不同的情况,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]人在游泳时,身体要想向前游动,则手需向后划水,水会给手向前的作用力,这说明力的作用是相互的。
12.人工智能飞速发展的今天,智能配送机器人已被广泛使用,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。如图是某款机器人正在送货的情景:机器人的轮胎上有凸凹不平的花纹是为了增大 ______;机器人旁边的影子,是光的 ______形成的。路上的行人能看见机器人在水中的倒影,是因为人眼接收到了从水面来的 ______光线。
【答案】 摩擦 直线传播 反射
【解析】
[1]轮胎上有凸凹不平的花纹,是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦;
[2]机器人旁边的影子,是光的直线传播形成的;
[3]路上的行人能看见机器人在水中的倒影,是因为光线经水面反射后进入人眼,被人眼所接收。
13.如图所示,人在踮起脚时,人脚可以看成一个杠杆,其支点是 _____ (填“脚后跟”或“脚掌与地面接触的地方”),这是一个_____杠杆。
【答案】 脚掌与地面接触的地方 省力
【解析】
[1][2]人在踮起脚时,脚掌和地面接触的位置为支点,此时克服的阻力是重力,在脚心的位置,动力在腿上的位置,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆。
14.赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划浆,龙舟向前加速运动。这既可说明力的作用是______的,又说明力可以改变物体的______。
【答案】 相互 运动状态
【解析】
[1] 各龙舟上的运动员奋力划浆,浆对水有向后的力,水对浆有一个向前的力,故力的作用是相互的。
[2]船加速前进,运动状态发生了改变,故是力改变了物体的运动状态。
15.热爱运动的小罗同学在平直跑道上跑步。如图所示,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向______的。鞋底有花纹,是为了______摩擦。
【答案】 前 增大
【解析】
[1]当用后脚蹬地时,脚底相对于地面向后滑动,所以脚底会受到地面给其向前的摩擦力。
[2]鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
三、作图题
16.在下图中分别画出力的示意图(力的作用点均为A点)。
(1)弹簧所受竖直向下的拉力是25N,用力的示意图表示弹簧受的拉力;
(2)用150N的力向上提起一桶水;
(3)用60N的力沿水平方向向左推木箱;
(4)用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车。
【答案】(1)(2)(3)(4)
【解析】
(1)弹簧所受竖直向下的拉力是25N,力的作用点为A点,以A为起点,沿竖直方向向下画一条有向线段,在末尾标上力的方向,图上标记力的名称和大小,如图
(2)用150N的力向上提起一桶水,力的作用点为A点,以A为起点,沿竖直方向向上画一条有向线段,在末尾标上力的方向,图上标记力的名称和大小,如图
(3)用60N的力沿水平方向向左推木箱,力的作用点为A点,以A为起点,沿水平方向向左画一条有向线段,在末尾标上力的方向,图上标记力的名称和大小,如图
(4)用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车,力的作用点为A点,以A为起点,沿斜向右与水平方向成30°角的方向画一条有向线段,在末尾标上力的方向,图上标记力的名称和大小,如图
17.请画出图中小球受到的重力示意图。
【答案】
【解析】
小球所受的重力方向竖直向下,作用在重心上,如图所示
四、实验题
18.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
(1)在探究定滑轮时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),其理由是___________。
(2)在探究动滑轮时,照图丙操作,记录数据如上表,分析数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是___________。
【答案】 变小 测力计的重力 动滑轮本身有重力
【解析】
(1)[1][2]测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力,受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于钩码的重力。
(2)[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因;由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重量,导致拉力大于物重G的一半。
19.张华、李明、王艳的、三个同学一起研究弹簧的伸长与所受拉力的关系,得到了下表的数据,试分析:
拉力大小/N 0 4 6 7 9 10
弹簧长度/cm 3.5 5.5 6 6.5 8 8.5
(1)根据表中数据,得出的结论是:______;
(2)在表中空格内填上相应的数据______, ______(提示:表中第二行是弹簧的长度,而非弹簧的伸长。)
【答案】 在弹性限度内,弹簧伸长的长度跟拉力大小成正比 5 7
【解析】
(1)[1]由表格知道,弹簧的原长L0=3.5cm,当拉力在0~9N时,弹簧受的拉力每增大1N,弹簧的伸长就增加0.5cm,也就是说在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)[2][3]根据弹簧受到的拉力在0~9N时,受的拉力每增大1N,弹簧的伸长就增加0.5cm,完成表格中的数据如下
拉力大小/N 0 4 5 6 7 9 10
弹簧长度/cm 3.5 5.5 6 6.5 7 8 8.5
20.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小黄同学提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
C.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
小黄同学进行了如图的甲、乙、丙三个实验探究过程:
①用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做___________运动,根据___________原理可知弹簧测力计的示数即为摩擦力的大小。
②对比图中___________两个探究过程,可以验证猜想C。
③在甲探究过程中,小黄正确操作,拉动物体时,测力计示数是2N,此时摩擦力为___________N,若拉力增大到3N时,摩擦力为___________N。
④实验探究中,小黄采用的实验探究方法是___________。
A.类比法 B.科学推理法 C.控制变量法
【答案】 匀速直线 二力平衡 甲、丙 2 2 C
【解析】
①[1][2]用弹簧测力计拉动木块,使其做匀速直线运动;所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力。
②[3]甲、丙实验接触面粗糙相同,对木板的压力不同,探究摩擦力大小跟压力大小的关系,验证猜想C。
③[4][5]小黄用弹簧测力计水平匀速直线拉动物体时,弹簧测力计示数是2N,拉力是2N,根据二力平衡条件得摩擦力大小等于拉力大小,所以摩擦力大小是2N。当拉力增大时,压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力大小不变,拉力增大,物体进行加速运动。
④[6]猜想摩擦力大小跟物体的运动速度、接触面粗糙程度、压力大小有关,探究摩擦力跟其中一个因素的关系时,控制其它因素不变,这种方法是控制变量法。
五、计算题
21.一个物体重力为G,问:①如图有几股有效绳子?②绳子力是多大?(滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计)
【答案】5,
【解析】
解:①凡是承担动滑轮和重物的绳子都属于有效绳子。由图知有5股有效绳子。
②根据滑轮组的平衡条件,因为滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计,所以绳子力为
答:①如图有5股有效绳子;
②绳子力是。
22.通过学习我们知道,月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的,如果有一个质量是1.2kg的物体被航天员从地球带到月球,则:
(1)物体在地球表面时受到的重力是多少?
(2)物体在月球表面时受到的月球引力大约是多少?
(3)能否用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力?
【答案】(1)12N;(2)2N;(3)不能
【解析】
解:(1)物体在地球表面时受到的重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
(2)物体在月球表面时受到的月球引力
G′=G=×12N=2N
(3)因为
12N>10N
不能用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力。
答:(1)物体在地球表面时受到的重力是12N;
(2)物体在月球表面时受到的月球引力大约是2N;
(3)不能用量程为0~10N的弹簧测力计在地球表面测出它的重力。