9.3力与运动的关系
一、单选题
1.体育是我们最喜欢的课程,每一项体育运动中都渗透着许多物理知识。下列说法正确的是( )
A.运动员跑到终点后会继续前进一段路程,是由于受到惯性的作用
B.拔河比赛时选择体重较大的运动员,可以减小与地面间的摩擦力
C.蹦床运动员落下时使床下陷变形,人对床的力使床发生形变并使运动员运动状态改变
D.游泳时要想前进需向后击水,利用了力的作用是相互的
2.如图所示,小新分别在A、B处用同样大小的力以垂直于门表面的方向推门,力作用在A点时更容易将门推动.这说明力的作用效果
A.与力的大小有关 B.与力的作用点有关
C.与力的方向有关 D.与力的施力物体有关
3.如图所示是运动员撑竿跳高的情景,下列说法中不正确的是( )
A.运动员在跃起后仍受重力
B.撑竿发生的是弹性形变
C.使撑竿发生形变的施力物体是地球
D.运动员能高高跃起,说明力能改变物体的运动状态
4.7 月 16 日,2018 年遵义市校园足球三级联赛总决赛在绥阳中学举行开幕式.遵义市校园足球联赛的开展,极大地丰富了校园文化生活,赛事中,关于力与运动的说法正确的是)
A.足球在草坪上静止不动时,不受任何力的作用
B.前锋队员将飞来的足球顶向球门,说明力能改变物体的形状
C.踢出的足球能继续向前滚动是因为足球具有惯性
D.静止在地面上的守门员对地面的压力和所自身所受的重力是一对平衡力
5.如图所示、用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出而上面的棋子落下,以下说法正确的是( )
A.击打前,最上面的棋子受到重力,支持力和摩擦力
B.击打出去的棋子能飞得很远是因为受到惯性力的作用
C.击打时尺子对棋子的作用力大于棋子对尺子的作用力
D.上面的棋子在击打后会向下运动是由于受到重力作用
6.体育运动中蕴含着许多科学知识,如图是羽毛球运动员在用球拍捡球,正确的是( )
A.手腕向左上方发力,羽毛球会向左上方飞出,说明力是使物体运动的原因
B.羽毛球离开球拍在空中继续向前运动,是因为羽毛球受到了惯性作用
C.球停在球拍上时,一定受到两个平衡力的作用
D.球拍击打羽毛球的力和羽毛球对球拍的力一定是同时产生的
7.质量相等的甲、乙两同学站在滑板上,在早冰场上相对而立,如果甲用60N的力推乙,如图所示,则以下分析正确的是()
A.乙对甲的推力小于60N
B.甲静止不动,乙向后退
C.分离后乙后退的过程中,始终受到60N推力的作用
D.乙由静止变为后退,说明力可以改变物体的运动状态
8.2021年5月22日10时40分,天问一号任务火星车—“祝融号”到达火星表面,开始巡视探测,“祝融号”由于质量较小,采用的降落方式是在离地面100米时反冲悬停降落,火星表面的重力常数g约为地球表面的八分之三、针对祝融号在火星表面软沙中易发生打滑自陷、牵引力不足的问题,火星车配备了先进的主动悬架,实现蠕动、蟹行、踮脚等复杂的机械操作。下面对上述情景相关物理知识的描述,正确的是( )
A.祝融号质量较小惯性也较小
B.祝融号在火星表面的质量约为地球表面质量的八分之三
C.祝融号悬停静止时如果受到的外力全部消失,祝融号将做匀速直线运动
D.祝融号可以完成蠕动、蟹行、踮脚等操作,说明力是维持物体运动的原因
9.关于24届北京冬奥会的部分比赛项目,下列选项分析正确的是( )
A.短道速滑运动员匀速通过弯道时运动状态不变
B.被推出的冰壶以运动员为参照物是静止的
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为他具有惯性
D.静止的冰球受到的重力和冰面对它施加的支持力是一对相互作用力
10.如图所示的事例中,主要说明力能改变物体运动状态的是
A.力使拉力器伸长 B.力使撑杆变弯
C.力使排球运动起来 D.力使弓变弯
二、填空题
11.如图所示的一些与物理相关的生活现象中,图 主要表示力能使物体发生形变;图 主要表示力能使物体的运动状态发生改变。(均选填“(a)”、“(b)”或 “(c)”)
12.第21届世界杯足球赛于2018年6月14日至7月15日在俄罗斯举办.图中是“头球攻门”的情景,当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 ,顶球时运动员头也会感到痛,说明物体间力的作用是 的.
13.第二十四届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日在中华人民共和国首都北京开幕,于2022年2月20日闭幕。在滑冰项目时,运动员在通过弯道时的情景如图所示,这一过程中他们的运动状态 (选填“改变”或“不变”)。
14.如图所示,丝状塑料悬在PVC管上方,称“静电章鱼”现象,这是因为丝状塑料和PVC管带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥,当PVC管靠近“静电章鱼”时,“章鱼”向上移动,说明力可以改变物体的 。
15.如图甲中是盖房子所用的重垂线,重锤线利用的物理知识是重力的方向 ;乙是小朋友玩滑板车,小朋友的一只脚用力蹬地,使踏板车向右滑动起来,这说明力是改变物体 的原因,脚离地后,由于 滑板车将继续向右滑行。
16.穿着旱冰鞋的小明,用手推墙,自己由静止变得向后退,这个现象说明力的作用是 ,同时还可以说明力可以改变物体的 。
17.为了探究力能否使玻璃瓶发生形变。甲同学组装好的实验装置如图所示。用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:力使玻璃瓶发生了形变。乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因,该装置不能实现实验目的。丙同学却认为可以实现,只需修改实验步骤。主要步骤如下:用较大力挤压瓶壁,水面上升高度记为h1,松手,水面落回原处。再用较小力挤压瓶壁,水面上升高度记为h2。根据上述实验过程回答下列问题:
(1)根据甲同学的操作,你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是: 。
(2)丙同学两次挤压需要控制 相同。
(3)若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变,则h1和h2的关系是 。
18.“嫦娥一号”探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力可以使物体 改变。在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动状态 (选填“改变”或“不变”)。
19.冰壶和冰球运动是冬奥会比赛项目。某次练习中,两运动员分别同时控制冰球甲、乙从A匀速直线向右滑行到B,水平推力大小相等。每经过1s,频闪摄影记录冰球的位置如图a,在B时撤去推力,两球分别静止在C和D处;
(1)从A运动到B的过程中,甲、乙的速度v甲 v乙(选填“>”、“=”或“>”),若以甲为参照物,乙 (选填“向左运动”、“向右运动”或“静止”);
(2)从B运动到C的过程中,两冰球所受摩擦力f甲 f乙(选填“>”、“=”或“>”);
(3)若乙冰球向右运动的过程中撞击静止的冰球丙,撞击力为F,撞击分离后丙向右运动;在图b方框内画出分离后丙运动过程中受到的力的示意图 。(以表示丙)
20.2020年6月23日上午9点43分,北斗三号最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心被长征三号乙运载火箭成功发射,截图中卫星正在以7.43公里/秒在太空中滑行,卫星之所能无动力向前滑行,是因为它 。为了使卫星达到更高的速度和高度,控制中心再次点火发动机,这实质是用力 。
三、综合题
21.请根据材料,回答问题:
高空坠物危害有多大
现在从高楼上坠落物体伤人事件时有发生,许多人甚至认为从摩天大楼上掉下来的硬币如果砸到人身上也会要了人的命。理由是由于重力的作用,下落的物体一直在加速,只要下落距离足够长,硬币总会达到使人致死的速度。实际上这个结论是在不考虑空气阻力的情况下分析得出的,在通常的低速情况下,空气阻力是可以忽略不计;然而在高速运动的情况下,例如研究摩天大楼上掉下来的高速下落的硬币,空气阻力则不可忽略,它们甚至会大到成为决定最终运动状态的关键因素。在高速情况下的空气阻力大小与速度的平方成正比,速度越大,空气阻力也就越大。然而空气阻力也不会无限制地增大,当空气阻力大到与重力(G=mg)相等时,物体的受力就平衡了。此时物体将稳定地以一个速度匀速下落,这时的速度被称为收尾速度v0,它的大小可以通过其与阻力的关系式求得。通过具体数据计算,得到结果是不论硬币从多高的地方掉下来,最终的速度也不会超过45.4m/s。速度越大,砸在人身上产生的压强越大。进一步计算,这枚硬币砸在人身上,人体受到的压强为p≈7.2MPa,而人体皮肤所能承受的压强为p=20.89±4.11MPa,所以高空坠落的硬币产生的压强比这一极限压强还是小很多的。由此看来,高处落下的硬币基本是不会致命的啦!但是如果是一个鸡蛋,那就是另外的结论,如果从25楼抛下,就可直接致人死亡;从18楼抛下,可致人头骨碎裂。
某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时,受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验,测量数据见下表。(g取10N/kg)
球体编号 1 2 3
球体质量(kg) 2 5 18
球体半径(×10-2m) 5 5 15
球体收尾速度(m/s) 16 40 40
(1)硬币下落时在达到收尾速度之前,重力 阻力(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)根据表格分析半径相同的球,收尾速度的大小与 有关;
(3)请从安全角度出发写出一条建议 。
22.(1)体育运动中涉及到许多的物理知识。穿着鞋底刻有花纹的运动鞋打篮球,是为了增大鞋与地面的 ,防止滑倒;脚踩乒乓球会瘪,说明力可以使物体发生 ;空中飞行的足球总会落向地面是由于球受到 ;
(2)“阿波罗”登月飞船奔向月球;在接近月球时,向前喷气使飞船受到 (选填“向前”或“向后”)的力而减速,这说明了力的作用是 ,同时也说明了力可以改变物体的 。
23.嫦娥四号成功发射和实施月面软着陆。已知月球对物体的引力为地球的六分之一。
(1)“嫦娥三号”发射之前,静立在发射架上,则它的重力与 相平衡;
(2)火箭点火后,尾部向下喷出高温高压的气体,从而使火箭加速上升,此时向上的推动力 (“大于”、“小于”或“等于”)重力;
(3)在进入月球轨道时,“嫦娥三号”探月器向前喷出气体制动,从而使探月器减速。这里主要涉及到的物理知识有(写出两点):① ;② ;
(4)如月球与地球表面相同,“嫦娥三号”在月球表面运行时受到的摩擦力 (“大于”、“小于”或“等于”)在地球表面运行时受到的摩擦力。你判断的依据是: 。
参考答案:
1.D
2.B
3.C
4.C
5.D
6.D
7.D
8.A
9.C
10.C
11. (a) (c)
12. 运动状态 相互
13.改变
14. 同种 运动状态
15. 竖直向下 运动状态 惯性
16. 相互的 运动状态
17. 水受热膨胀 力的作用点 h1>h2
18. 运动状态 改变
19. < 向右运动 =
20. 具有惯性 改变物体的运动状态
21. 大于 质量 不要从高层向窗外扔东西
22. 摩擦力 形变 重力 向后 相互的 运动状态
23. 支持力 大于 力的作用是相互的 力可以改变物体的运动状态 小于 月球对物体的引力为地球的六分之一,物体重力减小,对月球表面的压力减小,所以在接触面相同时摩擦力减小