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2024中考复习 新思维 专题1 运动和力
一、选择题
1. (2022 安徽模拟)如图是我国选手侯志慧在东京奥运会女子举重49公斤级决赛中的情景。下列说法正确的是( )
A.杠铃对她的压力和她对杠铃的支持力是一对平衡力
B.杠铃受到的重力和她对杠铃的支持力是一对平衡力
C.她受到的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
D.她受到的重力和她对地面的压力是一对相互作用力
2. 如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小,下列说法正确的是( )
A.图甲中桌面受到的压力比图乙大 B.图乙中桌面受到的压力比图甲大
C.甲、乙两图中桌面受到的压力相等 D.无法确定
3. (2023西岗区模拟)下列事例中,属于避免惯性带来危害的是( )
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落 B.汽车在行驶时,要保持一定的车距
C.锤柄向下撞击,锤头就紧套在锤柄上 D.跳远时,助跑能使运动员跳得更远
4. 学校运动会4×100m接力赛中,为保证传接棒顺利进行,取得好成绩,在传接棒时两位运动员应该( )
A.都奔跑,保持相对静止 B.都站在原地不动
C.传棒运动员奔跑,接棒运动员站在原地不动 D.都奔跑,接棒运动员速度要大于传棒运动员
5. (2023 丹阳市)如图,为探究弹簧长度与外力的关系,小明用一根长15cm的弹簧进行实验。图1中,弹簧一端固定,一端挂一个钩码,弹簧长20cm;图2中,弹簧两端挂两个钩码,在不超过弹簧弹性限度的情况下,弹簧的长度为( )
A.80cm B.40cm C.30cm D.25cm
6. (2023 东海县)如图是同一个潮湿的篮球前后两次落到地面,留下的印迹,则两次落地时球受到地面的弹力( )
A.第1次大 B.第2次大 C.一样大 D.无法比较大小
7. (2022 安徽一模)如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下静止在光滑斜面上,对小球及斜面受力情况的分析正确的是( )
A.斜面受到小球的压力的作用 B.斜面对小球的支持力为零
C.小球受拉力、重力、支持力,且三力平衡 D.小球与斜面接触且有挤压所以有力的作用
8. 如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
B.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
C.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
D.小球运动到B点时将停止运动并保持静止
9. (2023天宁区一模)A、B是两个材料相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况放置在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
①F1>F2>F3
②丙中桌面受到的总压强最大
③三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系fA乙=fA丙>fA甲
④三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为fB乙<fB甲<fB丙
A.②③④ B.①②③④ C.②③ D.①②③
10.在一对平衡力作用下的物体正在运动,若这对平衡力中撤去一个,那么,这个物体在撤力前后的运动( )
A.都是匀速直线运动
B.都是变速直线运动
C.撤力前是匀速直线运动,撒力后是变速直线运动
D.撤力前是匀速直线运动,撤力后是变速运动,但运动路线不一定是直线
11.一小球位于x=0m处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动,其运动的v﹣t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=2s时,小球回到原点 B.小球第2s内的运动路程大于第3s内的运动路程
C.第2s内和第3s内,小球运动方向相同 D.t=4s时,小球在x=﹣1m处
12.如图所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的,两木块运动情况在v-t图像中描述正确的是( )
,
13.(2022临河区模拟)甲、乙两人分别坐在两列处于东西方向轨道的列车上,当他们同时出现在某地时,甲看到窗外的雨滴相对车窗竖直下落,乙看到雨滴相对车窗向东下落,则( )
A.窗外无风,甲、乙均向西行驶 B.窗外无风,甲静止,乙向西行驶
C.窗外刮东风,甲、乙均向东行驶 D.窗外刮东风,甲向东行驶,乙静止
14.静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,如图甲所示;F随时间t的变化关系如图乙所示;物体移动的距离s随时间t的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.0~6s内,物块受到的摩擦力为0 B.6~12s内,物块受到的摩擦力为50N
C.t=10s时,物块的速度一定小于1m/s D.若在t=16s时撤去F,物块将做匀速直线运动
15.(2022西湖区模拟)质量为m的物体受到拉力F的作用,在光滑的水平地面上向右做匀速直线运动,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.只有丙 C.只有乙、丙 D.只有甲、丙
二、填空题
16.如图是踢球时的情景,当脚踢到球的瞬间,球受到 (填“平衡”或“非平衡”)力的作用。当用脚踢球的不同部位时,球飞出的轨迹是不同的,这是力的 对力的作用效果产生了影响。踢球时也感觉脚疼,这是因为物体间力的作用是 。
17.(2023江都区期中)小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (>、<、=)其在乙星球表面上的重力;据图可得甲星球对表面上物体的重力G与其质量m的关系式是 。如果小金在地球上能举起45kg的杠铃,那么他到了甲星球上能举起的质量为 。
18.(2022 瑶海区三模)质量为m的物体夹在竖直轨道上,刚好能以v的速度沿竖直轨道匀速下滑(如图甲所示);为了使该物体以2v的速度沿轨道竖直匀速上滑(如图乙所示),则需要对该物体施加的竖直向上的力F=
19.小明用水平力推水平地面上的物体,物体的v﹣t图象如图乙所示,在第1s内,以地面为参照物,物体是 ________ (选填“静止”或“运动”)的;物体在0~6s内的平均速度是 ___ m/s。(保留到小数点后两位)。小崔推动物体的v-t图象如图丙所示,由图像分析可知小崔在2~5s推动物体作 ___ (选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。为描述物体速度变化的快慢,我们引入了加速度的概念。加速度是速度变化量(Δv)与发生这一变化所用时间(Δt)的比值,通常用a表示。由图可知加速度a=的单位是 ____ ;在0~2s内小崔同学对物体提供的加速度的为 _____。
20.(2022开江县)如图所示,质量相等的两物体A、B叠放在粗糙的水平面上,A受水平力F1=8N,B受水平力F2=20N。若物体A和B相对于地面保持相对静止,则物体A受到B的摩擦力为 N,物体B受到地面的摩擦力为 N。
21.(2023 瑞安市)小柯和小桥从同一地点出发,同时开始向东运动,小柯运动的距离与时间关系图像如图中实线部分ABCD所示,小桥运动的距离与时间的关系图像如图中虚线部分AD所示。则小柯和小桥在出发后第 秒时第一次相遇,在第4﹣5秒内,小柯相对于小桥向 (填“东”或“西”)运动。
22.(2022 河东区模拟)如图甲所示,在A的两侧分别挂上柱状重物B、C后,物体A水平向右做匀速直线运动,已知A、B、C的重力分别是100N、20N、30N,则A受到摩擦力的方向是 ,大小是 N。如果把C物体浸没在足够深的水中(如图乙),物体A恰好水平向左做匀速直线运动,则C物体受到的浮力是 N。(不计空气阻力、绳重、滑轮与绳间的摩擦及水的阻力,g=10N/kg)。
三、探究题
23.探究二力平衡的条件如图所示,是小明探究“二力平衡的条件”的实验装置。
(1)实验中用小车代替木块的原因是 。
(2)实验中通过改变砝码的 来探究二力大小的关系。
(3)当小车处于 状态或匀速直线状态时,我们便可认为它受到的力是相互平衡的。
(4)小明发现:同时向左盘和右盘加入一个相等质量的砝码时,小车处于静止状态。此时,他总结出二力平衡的条件之一为:两个力大小相等。这种做法是否科学? ,原因是 。
(5)将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在 上,物体才能平衡。
(6)某次实验时,在左盘放入2N的砝码,右盘放入1.5N的砝码时,小车静止,此时小车受到的 (选填“可能是”“是”或“不是”)平衡力。这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是 ,小车受到的这个力大小应该是 N,方向 。
24.(2022东阳市一模)小明在百米赛跑时,感觉到奔跑得越快,受到风的阻力越大。小明猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动速度的大小有关。小明和同学们在一个无风的周末进行了如下实验。
他们将如图所示的装置固定在水平桌面上(虚线框内是玩具汽车),一个同学依次以不同速度的风匀速吹向玩具汽车,待小车静止后,将相关数据记录在表格中。
风速v/(m s﹣1) 5 10 15 20
弹簧测力计示数F/N 0.5 2.0 4.5 8.0
(1)实验原理:根据 的原理可知弹簧测力计的示数大小等于玩具汽车受到的空气阻力。
(2)实验选材:现有下图中A、B两款玩具汽车可供选择,为使实验现象更明显,你认为应选择 款玩具汽车进行实验。
(3)实验分析:根据该次实验数据分析,该小车受到的阻力f与风速v的定量关系式是 。
(4)拓展应用:根据实验结论,小明推测从足够高的高空下落雨滴的运动速度变化情况是 。
25.为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计了如图(甲)所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论,完善了实验装置,如图(乙)所示。
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计_________的示数,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计_________的示数。(填“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是_________________,在A上放钩码的目的是__________________。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对_________(填“运动”或“静止”),整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(4)分析实验数据,若_________,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
四、计算题
26.(2023春 长兴县校级期中)如图甲是杭州地铁16号线行驶路线图,东起余杭区未来科技城的绿汀路,西达临安区锦南新城的九州街站,全长35千米,最高运行时速可达120km。
(1)向前行驶的途中小明看到窗外的广告牌在向他驶来,这是因为小明是以 为参照物的。
(2)乙图为地铁从九州街站到人民广场站行驶的速度—时间图像,根据图像,分析不正确的是 。
A.地铁加速用时比减速用时长
B.地铁匀速前进的时间为2.5分钟
C.在这段时间内地铁的最大速度为90km/h
(3)若乘该地铁从起点九州街站出发至终点站绿汀路站,总用时21分钟,则地铁的平均速度是多少?(请列式计算)
27.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(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40秒的匀速直线运动。
求:(1)从汽车由静止开始运动计时,在图2中作出汽车在全程的v﹣t图像。
(2)求汽车全程行驶的距离。
2024中考复习 新思维 专题1 运动和力(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】B
【解析】【考点】平衡力和相互作用力的区分.
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上;
(2)力的作用是相互的,两个相互的作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、杠铃对她的压力和她对杠铃的支持力作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、杠铃受到的重力和她对杠铃的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、地面对她的支持力大小等于人和杠铃的重力之和,因此,她受到的重力和地面对她的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、她受到的重力和她对地面的压力作用在不同的物体上,大小不同,方向相同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
2. 【答案】C
【解析】解析:通过整体法,可以知道桌面受到的压力等于两块磁铁的总重力,两磁铁之间的相互作用力属于内力,对桌面的压力不产生影响。
3. 【答案】B
【解析】【解答】解:A、手虽然停止拍打,但灰尘由于惯性会继续运动,从而脱落,这是利用惯性,故A不符合题意;
B、汽车行驶中如遇刹车,汽车由于惯性不会立即停止,而是滑行一段距离,如果不保持车距,会发生车祸,这是典型的防止惯性带来危害的例子,故B符合题意;
C、锤柄向下撞击,锤柄虽然停止了运动,但锤头由于惯性会继续运动,从而套在锤柄上,这是典型的利用惯性,故C不符合题意;
D、跳远助跑使自己具有一定的速度利用惯性跳得更远,故D不符合题意。
故选:B。
4. 【答案】A。
【解析】【解答】解:学校运动会上4×100m接力赛中,接棒人在传棒人接近接力区时应及时起跑,当两人都奔跑,速度接近一致,基本保持相对静止时开始交接,保证传接棒顺利进行,取得好成绩。故BCD错误,A正确。
故选:A。
5. 【答案】D
【解析】【考点】弹簧测力计的原理.
【解答】解:在弹性形变的范围内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比;弹簧两端钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,弹簧受到的拉力是两个钩码的力。挂1个钩码长20cm,弹簧原长15cm,则1个钩码会使弹簧伸长5cm,挂2个钩码后伸长10cm,长度为25cm,故ABC错误,D正确。
故选:D。
6. 【答案】B
【解析】【考点】弹力的概念.
【分析】物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力;弹力的大小由物体的弹性形变的程度决定。
【解答】解:从图示可知,第二次篮球下落时留下的印迹大,故第二次落地时受到地面的弹力大。
故选:B。
7. 【答案】B
【解析】【考点】平衡力和相互作用力的区分;力作用的相互性.
【分析】以小球为研究对象,水平方向不受外力,小球和光滑斜面接触,但没有挤压、没有弹力,根据平衡条件进行分析。
【解答】解:ACD、小球和光滑斜面接触,受到重力和绳的拉力,斜面对小球没有弹力,如果有弹力,小球水平方向合外力不为零,轻绳不再竖直,故小球与斜面接触但没有挤压,所以斜面不受小球的压力,故ACD错误;
故选:B。
【点评】本题主要是考查受力分析,能够根据平衡条件分析受力情况;本题采用假设法分析斜面的弹力是否存在,这是判断弹力是否存在常用的方法。
8. 【答案】B
【解析】【考点】弹力的概念;力与运动的关系.
【分析】(1)小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小;
(2)小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大;
(3)小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的;
(4)小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动但不会保持静止。
【解答】解:A、小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,故A错误;
B、小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大,故B正确;
C、小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的,故C错误;
D、小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动,但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止,故D错误。
故选:B。
9. 【答案】A
【解析】【解答】①对整体分析,整体的重力相同,与桌面的接触面的粗糙程度相同,整体受到的摩擦力是相同的,整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=F3,故①错误;
②根据图示可知,S1>S2>S3,而桌面受到的压力等于物体的重力,总的重力相等,压力相同,所以由p=可得,丙中桌面受到的总压强最大,故②正确;
③图甲中,物体A对地面的压力等于A的重力;图乙中,A对地面的压力等于AB的总重力,接触面的粗糙程相同,则fA乙>fA甲;
对于丙图:对整体分析,整体对桌面的压力等于AB的总重力,此时的推力等于桌面对B的摩擦力;
对B受力分析,B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力,这两个力大小相等,根据力的相互性可知,B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力,综上所述,推力F3等于地面对B的摩擦力,即fA丙=F3;
综上所述:fA乙=fA丙>fA甲,故③正确;
④对于乙,B与A之间没有发生相对运动的趋势,所以B受到的摩擦力为0;
对于甲:B对地面的压力等于其重力;对于丙,B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,故fB乙<fB甲<fB丙,故④正确。
故选:A。
10.【答案】D
【解析】【解答】解:由于物体受一对平衡力并且是运动的,可以判断它的运动状态一定是匀速直线运动;
当撤去一个力后,平衡状态被打破,物体的运动状态一定发生改变;
如果剩余的力与物体运动方向相同,则物体做加速运动,
如果剩余的力与物体运动方向相反,则物体做减速运动,
如果剩余的力与物体运动方向不在一条直线上,则物体的运动方向发生改变。
故选:D。
11.【答案】D
【解析】【分析】根据速度的正负读出速度的方向,在v﹣t图像中图线与时间轴围成的面积等于物体在这段时间内运动的路程。
【解答】解:
A、由题意可知,小球原来位于原点处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动;
由v﹣t图像可知,前2s内小球沿x轴正方向先做加速运动后做减速运动,t=2s时,小球的速度刚好为0,但没回到原点,故A错误;
B、在v﹣t图像中,图线与时间轴围成的面积等于物体在这段时间内运动的路程;则由图像可知,小球第2s内的运动路程等于第3s内的运动路程,故B错误;
C.由图像可知,第2s内小球的速度为正,第3s内小球的速度为负,说明小球的运动方向不同,故C错误;
D.由图像可知,前2s内小球沿x轴正方向运动的距离(三角形的面积):s1=×2s×2m/s=2m;
小球在后2s内,小球沿x轴负方向(反方向)先做加速运动后做匀速运动,则小球向负方向运动的距离为(梯形的面积):s2=×(1s+2s)×(﹣2m/s)=﹣3m;
所以t=4s时,小球在x=﹣3m+2m=﹣1m处,故D正确。
故选:D。
12.【答案】A
【解析】A 解析:在v-t图中,斜线表示加速或者减速直线运动,水平线表示匀速直线运动。故A正确。
13.【答案】B
【解析】【考点】运动和静止的相对性.
【分析】在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
分别分析甲看到窗外的雨滴相对车窗竖直下落有几种情况,乙看到雨滴相对车窗向东下落有几种情况,然后综合分析作出判断。
【解答】解:甲看到窗外的雨滴相对车窗竖直下落有以下可能:
①窗外无风,甲静止;
②窗外刮西风,甲向东,且车速与风速相同;
③窗外刮东风,甲向西,且车速与风速相同;
乙看到雨滴相对车窗向东下落有以下可能:
①窗外无风,乙向西;
②窗外刮西风,乙静止;
③窗外刮西风,乙向西;
④窗外刮西风,乙向东,且车速小于风速;
⑤窗外刮东风,乙向西,且车速大于风速;
综上分析可知,窗外无风,甲静止,乙向西。
故选:B。
14.【答案】C
【解析】【考点】力与运动的关系的应用;运动图像.
【分析】由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据物体运动状态确定摩擦力的大小,同时根据力与运动的关系,判断速度和运动状态的变化,由此分析判断。
【解答】解:A.由图丙知,0﹣6s物体的路程为零,说明0﹣6s物体处于静止状态,此时物体受到的拉力与摩擦力平衡;由图乙可知0﹣6s时拉力为20N,则摩擦力大小也为20N,故A错误;
B.由图丙可知,6﹣12s,s﹣t图像不是直线,说明物体做变速直线运动,12﹣l8s,s﹣t图像为直线,由图乙知,此时物体受到的滑动摩擦力f=F=40N;
6﹣12s内,物体做变速直线运动,但由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为40N,故B错误;
C.由图丙可知,12﹣l8s物块运动的距离为s=9m﹣3m=6m,运动的时间为t=18s﹣12s=6s,速度为,由此可知,6﹣12s时间段的最高速度是1m/s,所以t=10s时,物块的速度一定小于1m/s,故C正确;
D.若在t=16s时撤去F,由于物块受到摩擦力,所以物块将做减速直线运动,故D错误。
故选:C。
15.【答案】B
【解析】【解答】解:甲图拉力向左,如果此时物体向右做匀速直线运动,在光滑的水平地面上则物体不受到的摩擦力作用,因此甲图的物体向右做减速直线运动。
乙图拉力向右,如果物体向右做匀速直线运动,在光滑的水平地面上则物体不受到的摩擦力作用,因此甲图的物体向右做加速直线运动。
丙图拉力向上,当拉力F和支持力、物重三个力平衡时,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右做匀速直线运动。
故选:B。
二、填空题
16.【答案】非平衡;作用点;相互的
【解析】【考点】平衡状态的判断;力作用的相互性;力的三要素.
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(2)力的大小、方向和作用点共同影响力的作用效果。
(3)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:当脚踢到球的瞬间,球受到重力和人的踢力,这两个力不在同一直线上,大小不等,不是一对平衡力,故球受到非平衡力的作用。
当用脚踢球的不同部位时,球飞出的轨迹是不同的,这是力的作用点对力的作用效果产生了影响。
踢球时人给足球一个作用力,人也感觉脚疼,说明球也给脚施加了力的作用,这是因为物体间力的作用是相互的。
故答案为:非平衡;作用点;相互的。
【点评】此题以踢足球为背景考查力学的相关知识,具有一定的综合性,但都属于基础知识考查,难度不大。
17.【答案】大于;G=m×15N/kg;30kg
【解析】【解答】解:由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力;
甲星球表面上物体的重力120N时,与其质量m=8kg的比值为:=15N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×15N/kg。
如果小金在地球上能举起45kg的杠铃,那么他在地球举起物体的重力G地=m地g地=45kg×10N/kg=450N,
人的举力不变,所以在甲星球表面上举起的物体重力G′=G地=450N,
在甲星球能举起物体的质量是=30kg。
故答案为:大于;G=m×15N/kg;30kg。
18.【答案】2mg
【解析】【考点】二力平衡条件的应用.
【分析】二力平衡条件:二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在一个物体上。
通过物体匀速下滑时的条件分析出木板对物体的摩擦力,然后分析物体匀速上升时物体的摩擦力的方向。根据二力平衡条件得出力F的大小。
【解答】解:质量为m的物体夹在两块木板之间匀速竖直下滑,此时所受摩擦力方向竖直向上,则摩擦力与物体的重力是一对平衡力,所以f=mg。
为了使该物体以2v的速度沿轨道竖直匀速上滑,此时物体所受摩擦力竖直向下,但摩擦力的大小不变,所以F=f+mg=2mg。
故答案为:2mg。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用,解决此题关键是确定摩擦力的大小和方向。要充分利用二力平衡的条件。
19.【答案】故答案为:静止;0.58;匀速;m/s2;5m/s2。
【解析】【分析】(1)由图可知,在0~1s物体的速度为0,可知物体静止不动;在1~4s,物体做匀速运动,速度为0.5m/s,在4~6s,物体做匀速运动,速度为1m/s,利用s=vt可求出6s物体运动的路程,根据速度公式计算物体的平均速度;
(2)在v﹣t图象中,水平直线表示物体做匀速直线运动,而倾斜的直线表示物体做变速直线运动;根据加速度公式可知其单位;进一步根据加速度公式计算在0~2s内小崔同学对物体提供的加速度。
【解答】解:(1)由图可知,在0~1s物体的速度为0,所以物体处于静止状态;
在1~4s,物体做匀速运动,速度为0.5m/s,通过的路程为:s1=v1t1=0.5m/s×3s=1.5m,
在4~6s,物体做匀速运动,速度为1m/s,4~6s物体运动的路程s2=v2t2=1m/s×2s=2m,
物体在0~6s内的平均速度是:v==≈0.58m/s;
(2)由图象知,在第2s到第5s时间内,物体运动的v﹣t图象是一条与横轴平行的线段,说明此时处于匀速直线运动状态,速度是10m/s;
加速度的定义式为:a=,速度的单位是m/s、时间单位是s,加速度a的单位为=m/s2;
由图象可知Δv=10m/s﹣0m/s=10m/s,Δt=2s,
前2s内物体加速度的大小a===5m/s2。
故答案为:静止;0.58;匀速;m/s2;5m/s2。
【点评】本题考查学生对图象的认识,应能通过图象得出物体所做的运动状态及所经历的时间,属于高中难度。
20.【答案】8;12
【解析】【考点】摩擦力的大小.
【分析】物体处于静止状态时,必受到平衡力的作用,结合题目提供的两个力,然后再对物体进行受力分析,运用平衡力的知识就可解决题目中的两个力的大小。另外,分析物体受力时,先确定研究对象,即确定具体哪个物体,然后只针对所选物体进行受力分析,不要受其它力的干扰。
【解答】解:根据物体的运动状态与受力情况的关系可知,物体A和B相对于地面保持相对静止,故受到平衡力的作用。
对于A物体,竖直方向上受力平衡,可不做分析;在水平方向上也受到平衡力的作用,它们是力F1和B物体对它的静摩擦力,既然此二力平衡,故物体A受到B的摩擦力等于力F1的大小,即8N;
将AB两个物体看成一个整体,处于静止状态,也受到平衡力的作用,由题意知,向左的力“F1”与向右的力“F2和地面对B的摩擦力f之和”相互平衡,即F2=F1+f;所以f=F2﹣F1=20N﹣8N=12N。
故答案为:8;12。
【点评】此题考查了平衡力的应用,根据物体的状态可分析出物体的受力情况;然后结合物体的具体受力,根据平衡力的大小相等知识,可解决此题。
21.【答案】4;西
【解析】【考点】平均速度的计算及测量.
【分析】由图可知,在s﹣t图像中两图线的交点表示两物体相遇;
物体是静止的还是运动的,要看物体与参照物之间的相对位置,如果物体与参照物之间的相对位置发生了改变,则物体是运动的,如果物体与参照物之间的相对位置没变,则物体是静止的。
【解答】解:由图可知,小柯和小桥在出发后第一次相遇在BC段,相遇时间在第4秒;
在4~5s内,小柯静止,小桥超过小柯继续向东运动,以小桥为参照物,则小柯向西运动。
故答案为:4;西。
22.【答案】水平向左;10;20
【解析】【考点】二力平衡条件的应用;力的合成与应用.
【分析】(1)物体做匀速直线运动时,受力平衡,根据二力的合力规律判断A受到的摩擦力大小与方向;
(2)把C物体浸没在足够深的水中,物体A恰好水平向左做匀速直线运动,此时根据力的平衡,可推算出拉力、浮力的大小。
【解答】解:(1)B、C的重力分别是20N、30N,则右端绳子对物体A的拉力为30N,左端绳子对物体A的拉力为20N,由图甲可知,物体A水平向右做匀速直线运动,摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,所以摩擦力的方向水平向左,此时对物体A受力分析可得,右端的拉力与左端的拉力、摩擦力平衡,即20N+f=30N,则摩擦力f=10N,方向水平向左。
(2)物体A向左运动时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,C物体浸没在水中,物体A恰好水平向左做匀速直线运动,则此时摩擦力的方向水平向右,
对物体A受力分析可知,向左的拉力等于向右的拉力加向右的摩擦力,即20N=F+f=F+10N,解得向右的拉力大小F=10N,
对物体C受力分析可知,C受竖直向下的重力,竖直向上的浮力,绳子对物体C向上的拉力,绳上的力大小相等,绳子对物体A的拉力为10N,则绳子对物体C的拉力也为10N,则F浮+F=G=30N,解得F浮=20N。
故答案为:水平向左;10;20。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用、摩擦力方向的判断,解答本题的关键是要对物体进行正确的受力分析。
三、探究题
23.【答案】故答案为:(1)减小摩擦力对实验的影响;(2)质量;(3)静止;(4)不科学;实验次数太少,具有偶然性;(5)同一直线上;(6)是;小车受到摩擦力;0.5;水平向右。
【解析】【分析】(1)在研究二力平衡的条件时,要尽可能排除其它力(如摩擦力)对实验的干扰;
(2)实验时用一个小车,通过两个滑轮和下方挂着的砝码对小车施加两个相反方向的拉力,改变砝码的质量就改变了对小车施加的拉力;
(3)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用;
(4)为了得到普遍规律,应多次实验;
(5)二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化;
(6)小车静止,处于平衡状态,对小车进行受力分析,利用平衡力的知识计算摩擦力的大小。
【解答】解:(1)木块在桌面上受滑动摩擦力作用,小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力,实验中用小车代替木块可以减小摩擦力对实验的影响;
(2)实验中通过改变砝码质量来改变绳子对木块(小车)的拉力,探究二力大小的关系;
(3)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用;
(4)为了得到普遍规律,防止偶然性的发生,应多次实验;
(5)用手将小车扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,松手后,小车将扭转回来,说明两个力必须满足两个力在一条直线上;
(6)小车静止,此时木块受到的一定是平衡力;木块受到向左2N的拉力,向右1.5N的拉力,此时木块还受到桌面对它的摩擦力作用,在这三个力作用下处于平衡状态,则F左=F右+f,所以摩擦力f=F左﹣F右=2N﹣1.5N=0.5N,方向水平向右。
故答案为:(1)减小摩擦力对实验的影响;(2)质量;(3)静止;(4)不科学;实验次数太少,具有偶然性;(5)同一直线上;(6)是;小车受到摩擦力;0.5;水平向右。
【点评】此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤,牢固掌握二力平衡的四个条件,用好控制变量法是关键。
24.【答案】(1)二力平衡;(2)B;(3)f=0.02V2;(4)先加速后匀速
【解析】【解答】解:(1)空气的阻力无法直接进行测量,因此,我们采用转换法的思想,通过二力平衡将空气的阻力转换为弹簧测力计对小车的拉力,从而进行间接测量;
(2)本题是探究物体所受空气阻力大小对物体运动速度的影响,需要让阻力大些,故选B汽车进行实验;
(3)由表中的实验数据可知,汽车的速度变为原来的2倍、3倍、4倍时,测力计的示数变为原来的4倍、9倍、16倍,由此可知,阻力与速度的平方成正比,故设关系式为f=kv2,将(5,0.5)带入的k===0.02N s2/m2,故小车受到的阻力f与风速v的定量关系式是:f=0.02v2;
(4)当雨滴由云层向地面下落的过程中,重力大于阻力,所受合力方向向下,所以速度越来越快,做加速运动;但受到的阻力也越来越大,当阻力与重力相等时,合力为0,开始做匀速运动。
故答案为:(1)二力平衡;(2)B;(3)f=0.02V2;(4)先加速后匀速。
25.【答案】(1)D、C。(填“C”或“D”);(2)用滚动代替滑动,增大压力。
(3)静止;(4)F1=F2
【解析】(1)D、C。(填“C”或“D”);(2)用滚动代替滑动,增大压力。(3)静止;(4)F1=F2
【详解】
(1)A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力,故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数,同理,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计C的示数。
(2)在B下面放细圆木条的目的是减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动,减小桌面对木块B的摩擦力。在A上放钩码的目的是增大压力从而增大摩擦力。
(3)本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,故实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A. B保持相对静止,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2.
(4)分析实验数据,若F1=F2,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
四、计算题
26.【答案】(1)车(或小明自己);(2)A;(3)100km/h。
【解析】【考点】速度公式及其应用;参照物及其选择.
【解答】解:(1)小明坐在向前行驶的车中,看到窗外的广告牌在向他驶来,说明广告牌与车的相对位置发生变化,是运动的,小明选择了自己或乘坐的车为参照物;
(2)由图乙可知:
A、9:00到9:005,地铁做的是加速运动,地铁加速用的时间为0.5min;9:03到9:04,地铁做的是减速运动,所以地铁减速用的时间也为1min,故A错误;
B、9:005到9:03,地铁做的是匀速运动,所用时间为t=2.5min,故B错误;
C、在这段时间内地铁的最大速度为90km/h,故C正确;
故选:A;
(3)由题知,全长的路程为35km,用时21min,全程的平均速度为:v===100km/h。
故答案为:(1)车(或小明自己);(2)AB;(3)100km/h。
27.【答案】(1)(2)汽车全程行驶的距离为450m。
【解析】【解答】解:(1)在10秒末速度达到10米/秒,然后以此速度做40秒的匀速直线运动,速度保持不变,采用描点法做出图像如下:
(2)由v=可得,前10s通过的路程:s1=vt=×10m/s×10s=50m,
后40s通过的路程:s2=vt′=10m/s×40s=400m,
1分钟内汽车行驶的距离:s=s1+s2=50m+400m=450m。
答:(1)图像见解答;(2)汽车全程行驶的距离为450m。
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