浙教版科学中考复习优中选优-物理-第14节-牛一律、惯性和平衡力
一、单选题
1.(2020八上·江北月考)如图所示,水平地面上静止叠放着A、B两物体,物体A上表面受到一竖直向下的压力F,下列说法正确的是( )
A.A物体受到的支持力与B物体受到的压力是一对相互作用力
B.A物体受到的重力与A物体受到的支持力是一对平衡力
C.B物体受到的支持力大小等于物体A和物体B的总重力
D.B物体受到A对它的压力大小与F的大小相同
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上;不同点:平衡力作用在一个物体上,相互作用力作用在两个物体上,据此分析判断。
【解答】A.A物体受到的支持力作用在A上,B物体受到的压力作用在B上,二者大小都等于A的重力和F的和,作用在同一直线上且方向相反,为一对相互作用力,故A正确;
B.A受到的支持力等于A的重力和F的和,与A的重力大小不等,肯定不是平衡力,故B错误;
C.B物体受到的支持力等于A和B的总重力和压力F的和,故C错误;
D.B物体受到的压力等于A的重力和压力F之和,故D错误。
故选A。
2.荡秋千是人们平时喜爱的一项运动。如图所示,秋千在摆荡的过程中,A 为最低点,B 是摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是( )
A.人从A 点运动到B 点是因为人具有惯性
B.人在A 点时惯性最大,在 B 点时的惯性最小
C.人由 A 点运动到B点的过程中,重力势能不变,机械能增大
D.人从 B 点运动到A 点的过程中,重力势能增大,动能增大
【答案】A
【知识点】惯性;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.一切物体都有惯性;
B.惯性大小只与质量大小有关;
C D.动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
【解答】A.人从A点运动到B点是因为人具有惯性,故A正确;
B.人在A点和在B点时的质量大小相同,则惯性相同,故B错误;
C.人由A点运动到B点的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能变大。由于克服空气阻力做功,因此机械能减小,故C错误;
D.人从B点运动到A点的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能变大;质量不变,速度减小,则动能减小,故D错误。
故选A。
3.(2021·镇海模拟)如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于 A 点(如图乙)。现将小球下压至 B 点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是( )
①图乙中 A 点处弹簧的弹力等于小球的重力
②图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中动能先变大后变小
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①根据二力平衡的条件分析;
②将整个装置看做一个整体分析;
③④根据力与运动的关系分析小球速度的变化,进而判断动能的变化。
【解答】①图乙汇总,小球处于静止状态,那么它受到弹簧向上的弹力和小球向下的重力相互平衡,即二者大小相等,故①正确;
②将小球、弹簧和圆筒看做一个整体,它们对桌面的压力始终等于小球、弹簧和圆筒的重力之和,因此乙和丙中圆筒对桌面的压力相等,故②错误;
③④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中,开始时,弹力大于重力,合力向上,与运动方向一致,小球做加速运动;当弹簧小于重力时,合力向下,与运动方向相反,小球做减速运动,因此小球的速度先增大后变小,它的动能先变大后变小,故③错误,④正确。
那么正确的为①和④。
故选B。
4.如图所示,小晨用拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动做实验,A、C是小球能摆到的最高点,B点是小球的最低点,忽略空气阻力,下列分析不正确的是( )
A.如在B点把绳子剪断,小球此后至落地前的运动状态都将时刻在改变,机械能不变
B.如在D点绳子突然断了,小球不可能落到E点,如果落到E点左侧,则小球脱离绳子后动能先减小后增大
C.小球在整个运动过程中受到2个力的作用,这2个力都对小球做功,其中小球在B点受到平衡力的作用
D.A、C距地面高度相同,小球在A、C两点速度为零,但小球受到的力不平衡
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.速度大小和运动方向改变,叫做运动状态改变。根据是否有能量损失判断机械能的变化;
B.根据惯性的知识分析。根据小球高度的变化分析重力势能变化,进而确定动能变化即可;
C.做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
D.根据最高点时动能为零分析速度的关系。根据平衡力的条件分析判断。
【解答】 A.如在B点把绳子剪断,小球此后至落地前的速度和方向都在改变,即运动状态改变。由于没有空气阻力,因此机械能守恒,故A正确不合题意;
B.小球无论是上升还是下降,由于惯性小球保持原来的运动状态,不能落到绳子断开点的下方E点。如果落到E点左侧, 说明小球从B向A运动过程中,小球脱离绳子,小球由于惯性还在处于上升阶段,动能转化为重力势能,动能减小;小球在下降过程中重力势能转化为动能,速度在增大,所以小球的速度先变小后增大,故B正确不合题意;
C.小球受到绳子的拉力和自身重力,由于运动方向始终和拉力方向垂直,即没有在拉力方向上通过距离,因此拉力对小球不做功。小球在B点时开始做减速运动,因此受力不平衡,故C错误符合题意;
D.A、C 距地面高度相同,重力势能相同;整个过程忽略空气阻力,机械能守恒,小球的动能相等,小球在A、C两点速度为零。此时小球受到竖直向下的重力和拉绳子方向的拉力作用,这两个力方向不是相反的,所以不是平衡力,故D正确不合题意。
故选C。
5.如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东起动 B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速 D.车匀速倒车时突然减速
【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,公交车向动行驶,乘客都向东倾倒,说明乘客的速度大于车的速度,即车的速度小于乘客的速度。根据惯性的知识可知,乘客的速度不变,肯定是公交车的速度减小了,即车突然减速,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.(2023九上·金华期中)如图是单摆实验,A点的高度大于B点的高度,让小球从A点由静止开始释放,当小球荡到B点位置时绳子突然断裂(不计空气阻力)。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是( )
A.A B.B C.c D.D
【答案】C
【知识点】惯性;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据机械能守恒,结合惯性的知识对各个选项进行判断即可。
【解答】 小球从A点由静止滑下,不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能。
A. 图中a曲线的最高点超过了A点的高度,这是不可能的,故A错误;
B.b曲线的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b曲线中小球的机械能大于A点的机械能,故B错误;
C. c曲线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故C正确;
D. 小球离开细线时,由于惯性,应具有沿原方向向上运动的速度,小球不可能沿d曲线运动,故D错误。
故选C。
7.(2021七下·柯桥月考)如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
①向右做加速运动 ②向右做减速运动
③向左做加速运动 ④向左做减速运动
A.① B.③ C.②③ D.①④
【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】弹簧处于压缩状态,则小球对弹簧有压力,据此分析判断即可。
【解答】弹簧处于压缩状态,则小球对弹簧有压力。
①如果小车水平向左运动,那么小球的速度大于弹簧的速度而挤压弹簧,根据惯性的知识可知,此时车的速度小于小球,即小车向左做减速运动;
②如果小车水平向右运动,那么小球的速度小于弹簧的速度而挤压弹簧,根据惯性的知识可知,此时车的速度大于小球,即小车向右做加速运动。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
8.(2020·杭州)惯性是物体的一种性质,下列说法正确的是( )
A.物体运动状态改变时才有惯性
B.物体速度越大惯性也越大
C.静止或匀速运动的物体没有惯性
D.物体受力或不受力时都具有惯性
【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的定义和特点分析判断。
【解答】A.一切物体都有惯性,即使运动状态不变,物体也有惯性,故A错误;
B.惯性的大小与物体的质量大小有关,与运动速度无关,故B错误;
C.一切物体都有惯性,故C错误;
D.物体受力或不受力时都具有惯性,故D正确。
故选D。
9.(2023八上·余姚期中)如图,一辆汽车在水平路面上向左匀速行驶,下列说法正确的是( )
A.车身上方比车身下方,空气流速小,压强大
B.汽车受到的牵引力等于地面对它的摩擦力
C.汽车受到的支持力是由于轮胎发生形变而产生的
D.若汽车突然刹车,车内乘客向前倾倒,是由于汽车的惯性造成的
【答案】B
【知识点】惯性;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】A.根据流体压强和流速的关系判断;
B.根据平衡力的知识分析判断;
C.对汽车进行受力分析即可;
D.根据惯性的知识判断。
【解答】 A.车身上方为曲面,车身下方为平面,则车身上方空气流速大而压强小,故A错误;
B.汽车做匀速直线运动,它受到的牵引力和摩擦力相互平衡,即汽车受到的牵引力等于地面对它的摩擦力,故B正确;
C.汽车受到的支持力是由于地面发生形变而产生的,故C错误;
D.若汽车突然刹车,车内乘客向前倾倒,是由于乘客的惯性造成的,故D错误。
故选B。
10.(2023八上·慈溪开学考)如图是一款吸盘式仰卧起坐辅助器,它靠一个直径12.5cm的吸盘牢牢”吸”在地面上,下列说法错误的是( )
A.吸盘直径大小会影响”吸”力大小
B.与脚接触的地方有柔软的海编,可以减小压强
C.辅助器受到脚向上的拉力与大气对吸盘的压力大小始终相等
D.做仰卧起坐时,被”吸”在地面上的吸盘也会受到地面对它的静摩擦力
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】在压力一定时,通过增大受力面积减小压强;或者在受力面积一定时,增大压力可以增大压强;摩擦力产生条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动的趋势;
【解答】A.大气压不变,吸盘直径改变,会导致吸盘的面积改变,由F=PS可知,吸盘受到的大气压力改变,吸盘直径大小影响吸力的大小,A正确;
B. 与脚接触的地方有柔软的海编,是在压力一定时,通过增大受力面积减小对脚的压强,B正确;
C.大气对吸盘的压力大小是不变的,辅助器受到脚向上的拉力是变化的,所以辅助器受到脚向上的拉力与大气对吸盘的压力大小不一定相等,C错误;
D. 做仰卧起坐时,被”吸”在地面上的吸盘也会受到地面对它的静摩擦力,D正确;
故答案为:C
11.(2023·宁波模拟)“天宫一号”为中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器,是中国第一个空间实验室,它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟,下列说法中正确的是( )
A.从近地点向远地点运动过程中,动能减小,势能增大
B.在真空中绕地球匀速飞行的过程中,“天宫一号”受力平衡
C.在失重状态下,天宫一号不具有惯性
D.“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后,两者就不再运动
【答案】A
【知识点】惯性;平衡状态的判断;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体动能大小与物体质量、速度大小有关,质量越大,速度越大,动能越大。势能大小与质量、所处高度有关,质量越大,所处高度越大,势能越大。物体在受平衡力的作用下,运动状态不变。
【解答】A.当飞船从近地点向远地点运动过程中,质量不变,所处高度增大,势能增大,但运动的速度减小,动能减小,这一过程中动能转化为了势能,故A正确;
B.在真空中绕地球匀速飞行的过程中,做的是曲线运动,速度的方向时刻在改变,即不是平衡态,所以,受到的不是平衡力,故B错误;
C.惯性是物质的属性,仅与质量有关,任何物体在任何时候都具有惯性,与运动状态无关,故C错误;
D.“天宫一号”与“神舟八号”飞船交会对接成功后,它们的相对位置不变,但仍然围绕地球做曲线运动,故D错误。
故选:A。
12.(2023七下·余杭期末)如图所示是某运动员骑行赛车在水平、斜坡、弯道等不同路面上骑行的某一个情景,在骑行中有关力学知识描述正确的是( )
A.匀速过弯道时,运动状态一定发生了改变
B.无论哪种路面,支持力一定与重力在同一直线上
C.无论速度如何变化,惯性力的大小一定不会改变
D.用力蹬踏脚踏板时,自行车的运动速度一定在增加
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;平衡状态的判断
【解析】【分析】 牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。 故要改变运动状态必须要受到外力。
【解答】A.过弯时,物体的运动状态一定改变(方向一定变了);
B.转弯时,支持力与重力不在一条直线上;
C.惯性不属于力;
D.上坡时 用力蹬踏脚踏板 ,速度不一定增加。
故答案为:A
13.(2023七下·余杭期末)物体A挂于弹簧测力计下,分别做图甲、乙所示的匀速直线运动,已知运动的速度v1>v2>v3。比较F甲、F乙、F丙的大小,判断正确的是( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲=F乙=F丙 D.F甲【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】 如果一个物体在几个力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,则这几个力的作用效果相互抵消,我们就说这几个力平衡。
【解答】 物体A挂于弹簧测力计下,分别做图甲、乙所示的匀速直线运动 ,故均为平衡状态,此时所受的均为平衡力,故三个力的大小相等。
故答案为:C
14.(2023七下·武义期末)排球垫球是中考体育考试项目之一,方法是用手臂将排球向上垫起,排球落下后又重复垫起。下列说法正确的是( )
A.手垫排球时只有手对排球施加力的作用
B.手将球垫起,说明力可以改变物体的运动状态
C.排球离开手后,能继续上升,是由于受到惯性的作用
D.离开手后,向上运动的排球,若受到的力都消失,它将静止
【答案】B
【知识点】力的作用效果;力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】A.力的作用是相互的;
B.力可以改变物体的运动状态;
C.任何物体都具有惯性;
D.一切物体在不受外力作用时将保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】A. 手垫排球时排球对手也施加力的作用;
B.将球垫起,说明力可以改变物体的运动状态;
C.惯性不属于力,属于物体具有的性质;
D. 离开手后,向上运动的排球,若受到的力都消失,它将匀速直线运动。
故答案为:B
15.(2020九上·新昌月考)在某次演习中,解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是( )
A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车受到惯性的作用
B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C.空投战车后,若飞机仍在原高度水平飞行,则飞机的势能比空投前减小
D.伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中,重力做功4.8×107焦
【答案】C
【知识点】惯性;功的计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(2)根据机械能=动能+重力势能分析;
(3)重力势能与质量和高度有关;
(4)根据W=Gh计算重力做的功。
【解答】A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车具有惯性,故A错误;
B.在匀速下降的过程中,战车的质量不变,高度减小,那么重力势能减小;速度不变,那么动能不变。根据机械能=动能+重力势能可知,机械能不断减小,故B错误;
C.空投战车后,飞机的质量减小而高度不变,因此它的势能减小,故C正确;
D.战车的重力为G=mg=8×103kg×10N/kg=8×104N;
战车的重力做功:W=Gh=8×104N×6000m=4.8×108J,故D错误。
故选C。
二、填空题
16.惯性是一切物体固有的 。无论是固体、液体还是气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。物体惯性的大小只与物体的 有关,物体的 越大,其惯性越 。
【答案】属性;质量大小;质量;大
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的定义、影响因素的知识解答。
【解答】惯性是一切物体固有的属性。无论是固体、液体还是气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。物体惯性的大小只与物体的质量大小有关,物体的质量越大,其惯性越大。
17.作用在一个物体上的两个力,如果 , ,并且作用在 ,这两个力就相互平衡。也可概括成“同物、同线、等大、反向”八个字。
【答案】大小相等;方向相反;同一直线上
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反 ,并且作用在同一直线上,这两个力就相互平衡。
18.(2023七下·温州期末)如图是小明制作的”运动和力关系”的概念图,还有部分未完成。
(1)概念图中的”?”应填入的内容是 。
(2)将物体竖直向上抛出,上升至最高点时,所有外力都消失,则此时物体会处于 状态。
(3)电梯上升过程中速度大小随时间变化情况如甲图所示,该过程中电梯对人支持力为F,人的重力为G,如乙图。结合概念图判断0-t1阶段内,F与G大小关系。
【答案】(1)运动状态不变
(2)静止
(3)F>G
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)当物体受到平衡力作用时,相当于不受外力作用,据此确定物体的运动状态;
(2)首先确定物体到达最高点时的速度,然后根据不受外力作用时的情况分析;
(3)根据甲图确定0~t1时间内电梯的运动状态,再根据这种运动状态时的受力情况分析。
【解答】(1)当物体受到平衡力时,相当于不受外力作用,那么原来静止的还是静止,原来运动的做匀速直线运动,即运动状态不变。
(2)将物体竖直向上抛出,上升至最高点时,它的速度为零。如果此时所有外力消失,那么物体将保持速度为零的状态不变,即处于静止状态。
(3)根据甲图可知,0~t1时间内电梯处于加速运动状态,此时合力的方向与运动方向相同,即F-G>0,那么F>G。
19.(2023七下·余杭期末)如图所示为同一物体A所处的不同状态。甲图中物体A处于单摆的最高点位置,此时速度为零。B点为A点的正下方。乙图中物体A处于竖直上抛的最高点位置,此时速度为零。丙、丁中物体A均保持静止状态。在这四种状态中,物体A受到平衡力的是 (填序号) ;甲图中,物体A处于如图位置时,绳子突然断裂,物体A将落在 (选填”B点”、“B点左侧”或”B点右侧”)。
【答案】丙、丁;B点
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;平衡力的辨别
【解析】【分析】物体处于平衡力的状态下将保持静止或匀速直线运动的平衡状态。
【解答】 丙、丁中物体A均保持静止状态 ,且接下来还是处于静止状态,故其所受到的力为平衡力;
物体A处于如图位置时,绳子突然断裂 ,其只受重力作用,故落到B点。
三、解答题
20.(2023七下·婺城期末)水蜜桃是人们喜爱的水果之一,它皮薄肉厚,汁甜如蜜,素有“仙桃”之美名。经验丰富的果农通常会采用嫁接的方式来繁殖水蜜桃;运输水蜜桃时,一般会将箱子叠放在车厢前部;果农还会将成熟的水蜜桃放入冷库进行保鲜,以延长水蜜桃的售卖时间;储存方面还规定装水蜜桃的浸塑箱的叠放层数不能超过10层,否则箱子容易变形损坏。请写出水蜜桃的繁殖、运输、保鲜、储存等方面所体现得科学知识。
【答案】水蜜桃采用嫁接繁殖,属于无性生殖,其优点是繁殖速度快,保持亲本的优良性状;运输水蜜桃时,将箱子叠放在车厢前部,是防止货车紧急刹车时,下方的箱子由于摩擦力的作用和货车一起减速,而上方的箱子由于惯性会保持原来的运动状态,故箱子会倾倒;将成熟的水蜜桃放入冷库中,能抑制微生物的生长繁殖,从而延长水蜜桃的保鲜时间;储存水蜜桃的浸塑箱的叠放层数不超过10层,是因为接触面积一定时,压力越大,压强越大,会压坏下层的浸塑箱,所以浸塑箱叠放层数不能过多。
【知识点】植物的无性生殖;惯性;力与运动的关系;压强大小比较;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】 营养繁殖是植物繁殖方式的一种,不通过有性途径,而是利用营养器官:根、叶、茎等繁殖后代。营养繁殖能够保持某些栽培物的优良性征,而且繁殖速度较快。主要有分根、压条、叶插、芽叶插、扦插、嫁接等。物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。 固体压强和受力面积和压力大小有关,在受力面积一定时,压力越大,压强越大;在压力一定时,受力面积越小,压强越大。
四、综合说理题
21.(2023七下·东阳期末)甲同学骑自行车带乙同学(如图)在水平路面上匀速行驶。自行车行驶时,乙要从车上下来,乙同学知道如果直接跳下来,他可能会摔跤。
(1)试解释这是为什么?
(2)凭你的经验,你认为怎样下车比较好?
【答案】(1)因为自行车行驶时,人与车有相同的速度,当人直接从车上跳下米,着地时受到地面的摩擦力,使脚的速度为零,由于惯性,人的上身还要保持与车行驶时相同的速度,所以人会向前倾倒,可能摔跤。
(2)因为下车时人会保持原来的运动状态,因此下车时用力向前推自行车或等自行车停下后再下车或下车时向行驶方向跑几步。
【知识点】惯性
【解析】【分析】运动的物体在受到力的作用时运动状态发生改变,物体由于惯性会保持原来的运动状态。人下车着地时脚会受到地面的摩擦力,运动状态改变,即脚的速度变为零。由于惯性,上半身仍会向前运动,所以会摔跤。为了防止摔跤下车后应再向前跑几步。
1 / 1浙教版科学中考复习优中选优-物理-第14节-牛一律、惯性和平衡力
一、单选题
1.(2020八上·江北月考)如图所示,水平地面上静止叠放着A、B两物体,物体A上表面受到一竖直向下的压力F,下列说法正确的是( )
A.A物体受到的支持力与B物体受到的压力是一对相互作用力
B.A物体受到的重力与A物体受到的支持力是一对平衡力
C.B物体受到的支持力大小等于物体A和物体B的总重力
D.B物体受到A对它的压力大小与F的大小相同
2.荡秋千是人们平时喜爱的一项运动。如图所示,秋千在摆荡的过程中,A 为最低点,B 是摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是( )
A.人从A 点运动到B 点是因为人具有惯性
B.人在A 点时惯性最大,在 B 点时的惯性最小
C.人由 A 点运动到B点的过程中,重力势能不变,机械能增大
D.人从 B 点运动到A 点的过程中,重力势能增大,动能增大
3.(2021·镇海模拟)如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于 A 点(如图乙)。现将小球下压至 B 点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。下列说法正确的是( )
①图乙中 A 点处弹簧的弹力等于小球的重力
②图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中动能先变大后变小
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
4.如图所示,小晨用拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动做实验,A、C是小球能摆到的最高点,B点是小球的最低点,忽略空气阻力,下列分析不正确的是( )
A.如在B点把绳子剪断,小球此后至落地前的运动状态都将时刻在改变,机械能不变
B.如在D点绳子突然断了,小球不可能落到E点,如果落到E点左侧,则小球脱离绳子后动能先减小后增大
C.小球在整个运动过程中受到2个力的作用,这2个力都对小球做功,其中小球在B点受到平衡力的作用
D.A、C距地面高度相同,小球在A、C两点速度为零,但小球受到的力不平衡
5.如题图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车由静止突然向东起动 B.车匀速前行时突然加速
C.车匀速前行时突然减速 D.车匀速倒车时突然减速
6.(2023九上·金华期中)如图是单摆实验,A点的高度大于B点的高度,让小球从A点由静止开始释放,当小球荡到B点位置时绳子突然断裂(不计空气阻力)。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是( )
A.A B.B C.c D.D
7.(2021七下·柯桥月考)如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
①向右做加速运动 ②向右做减速运动
③向左做加速运动 ④向左做减速运动
A.① B.③ C.②③ D.①④
8.(2020·杭州)惯性是物体的一种性质,下列说法正确的是( )
A.物体运动状态改变时才有惯性
B.物体速度越大惯性也越大
C.静止或匀速运动的物体没有惯性
D.物体受力或不受力时都具有惯性
9.(2023八上·余姚期中)如图,一辆汽车在水平路面上向左匀速行驶,下列说法正确的是( )
A.车身上方比车身下方,空气流速小,压强大
B.汽车受到的牵引力等于地面对它的摩擦力
C.汽车受到的支持力是由于轮胎发生形变而产生的
D.若汽车突然刹车,车内乘客向前倾倒,是由于汽车的惯性造成的
10.(2023八上·慈溪开学考)如图是一款吸盘式仰卧起坐辅助器,它靠一个直径12.5cm的吸盘牢牢”吸”在地面上,下列说法错误的是( )
A.吸盘直径大小会影响”吸”力大小
B.与脚接触的地方有柔软的海编,可以减小压强
C.辅助器受到脚向上的拉力与大气对吸盘的压力大小始终相等
D.做仰卧起坐时,被”吸”在地面上的吸盘也会受到地面对它的静摩擦力
11.(2023·宁波模拟)“天宫一号”为中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器,是中国第一个空间实验室,它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟,下列说法中正确的是( )
A.从近地点向远地点运动过程中,动能减小,势能增大
B.在真空中绕地球匀速飞行的过程中,“天宫一号”受力平衡
C.在失重状态下,天宫一号不具有惯性
D.“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后,两者就不再运动
12.(2023七下·余杭期末)如图所示是某运动员骑行赛车在水平、斜坡、弯道等不同路面上骑行的某一个情景,在骑行中有关力学知识描述正确的是( )
A.匀速过弯道时,运动状态一定发生了改变
B.无论哪种路面,支持力一定与重力在同一直线上
C.无论速度如何变化,惯性力的大小一定不会改变
D.用力蹬踏脚踏板时,自行车的运动速度一定在增加
13.(2023七下·余杭期末)物体A挂于弹簧测力计下,分别做图甲、乙所示的匀速直线运动,已知运动的速度v1>v2>v3。比较F甲、F乙、F丙的大小,判断正确的是( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲=F乙=F丙 D.F甲14.(2023七下·武义期末)排球垫球是中考体育考试项目之一,方法是用手臂将排球向上垫起,排球落下后又重复垫起。下列说法正确的是( )
A.手垫排球时只有手对排球施加力的作用
B.手将球垫起,说明力可以改变物体的运动状态
C.排球离开手后,能继续上升,是由于受到惯性的作用
D.离开手后,向上运动的排球,若受到的力都消失,它将静止
15.(2020九上·新昌月考)在某次演习中,解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是( )
A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车受到惯性的作用
B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C.空投战车后,若飞机仍在原高度水平飞行,则飞机的势能比空投前减小
D.伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中,重力做功4.8×107焦
二、填空题
16.惯性是一切物体固有的 。无论是固体、液体还是气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。物体惯性的大小只与物体的 有关,物体的 越大,其惯性越 。
17.作用在一个物体上的两个力,如果 , ,并且作用在 ,这两个力就相互平衡。也可概括成“同物、同线、等大、反向”八个字。
18.(2023七下·温州期末)如图是小明制作的”运动和力关系”的概念图,还有部分未完成。
(1)概念图中的”?”应填入的内容是 。
(2)将物体竖直向上抛出,上升至最高点时,所有外力都消失,则此时物体会处于 状态。
(3)电梯上升过程中速度大小随时间变化情况如甲图所示,该过程中电梯对人支持力为F,人的重力为G,如乙图。结合概念图判断0-t1阶段内,F与G大小关系。
19.(2023七下·余杭期末)如图所示为同一物体A所处的不同状态。甲图中物体A处于单摆的最高点位置,此时速度为零。B点为A点的正下方。乙图中物体A处于竖直上抛的最高点位置,此时速度为零。丙、丁中物体A均保持静止状态。在这四种状态中,物体A受到平衡力的是 (填序号) ;甲图中,物体A处于如图位置时,绳子突然断裂,物体A将落在 (选填”B点”、“B点左侧”或”B点右侧”)。
三、解答题
20.(2023七下·婺城期末)水蜜桃是人们喜爱的水果之一,它皮薄肉厚,汁甜如蜜,素有“仙桃”之美名。经验丰富的果农通常会采用嫁接的方式来繁殖水蜜桃;运输水蜜桃时,一般会将箱子叠放在车厢前部;果农还会将成熟的水蜜桃放入冷库进行保鲜,以延长水蜜桃的售卖时间;储存方面还规定装水蜜桃的浸塑箱的叠放层数不能超过10层,否则箱子容易变形损坏。请写出水蜜桃的繁殖、运输、保鲜、储存等方面所体现得科学知识。
四、综合说理题
21.(2023七下·东阳期末)甲同学骑自行车带乙同学(如图)在水平路面上匀速行驶。自行车行驶时,乙要从车上下来,乙同学知道如果直接跳下来,他可能会摔跤。
(1)试解释这是为什么?
(2)凭你的经验,你认为怎样下车比较好?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上;不同点:平衡力作用在一个物体上,相互作用力作用在两个物体上,据此分析判断。
【解答】A.A物体受到的支持力作用在A上,B物体受到的压力作用在B上,二者大小都等于A的重力和F的和,作用在同一直线上且方向相反,为一对相互作用力,故A正确;
B.A受到的支持力等于A的重力和F的和,与A的重力大小不等,肯定不是平衡力,故B错误;
C.B物体受到的支持力等于A和B的总重力和压力F的和,故C错误;
D.B物体受到的压力等于A的重力和压力F之和,故D错误。
故选A。
2.【答案】A
【知识点】惯性;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.一切物体都有惯性;
B.惯性大小只与质量大小有关;
C D.动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能。
【解答】A.人从A点运动到B点是因为人具有惯性,故A正确;
B.人在A点和在B点时的质量大小相同,则惯性相同,故B错误;
C.人由A点运动到B点的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能变大。由于克服空气阻力做功,因此机械能减小,故C错误;
D.人从B点运动到A点的过程中,质量不变,高度增大,则重力势能变大;质量不变,速度减小,则动能减小,故D错误。
故选A。
3.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①根据二力平衡的条件分析;
②将整个装置看做一个整体分析;
③④根据力与运动的关系分析小球速度的变化,进而判断动能的变化。
【解答】①图乙汇总,小球处于静止状态,那么它受到弹簧向上的弹力和小球向下的重力相互平衡,即二者大小相等,故①正确;
②将小球、弹簧和圆筒看做一个整体,它们对桌面的压力始终等于小球、弹簧和圆筒的重力之和,因此乙和丙中圆筒对桌面的压力相等,故②错误;
③④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中,开始时,弹力大于重力,合力向上,与运动方向一致,小球做加速运动;当弹簧小于重力时,合力向下,与运动方向相反,小球做减速运动,因此小球的速度先增大后变小,它的动能先变大后变小,故③错误,④正确。
那么正确的为①和④。
故选B。
4.【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.速度大小和运动方向改变,叫做运动状态改变。根据是否有能量损失判断机械能的变化;
B.根据惯性的知识分析。根据小球高度的变化分析重力势能变化,进而确定动能变化即可;
C.做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
D.根据最高点时动能为零分析速度的关系。根据平衡力的条件分析判断。
【解答】 A.如在B点把绳子剪断,小球此后至落地前的速度和方向都在改变,即运动状态改变。由于没有空气阻力,因此机械能守恒,故A正确不合题意;
B.小球无论是上升还是下降,由于惯性小球保持原来的运动状态,不能落到绳子断开点的下方E点。如果落到E点左侧, 说明小球从B向A运动过程中,小球脱离绳子,小球由于惯性还在处于上升阶段,动能转化为重力势能,动能减小;小球在下降过程中重力势能转化为动能,速度在增大,所以小球的速度先变小后增大,故B正确不合题意;
C.小球受到绳子的拉力和自身重力,由于运动方向始终和拉力方向垂直,即没有在拉力方向上通过距离,因此拉力对小球不做功。小球在B点时开始做减速运动,因此受力不平衡,故C错误符合题意;
D.A、C 距地面高度相同,重力势能相同;整个过程忽略空气阻力,机械能守恒,小球的动能相等,小球在A、C两点速度为零。此时小球受到竖直向下的重力和拉绳子方向的拉力作用,这两个力方向不是相反的,所以不是平衡力,故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】C
【知识点】惯性
【解析】【分析】物体保持运动状态不变的性质叫惯性,根据惯性的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,公交车向动行驶,乘客都向东倾倒,说明乘客的速度大于车的速度,即车的速度小于乘客的速度。根据惯性的知识可知,乘客的速度不变,肯定是公交车的速度减小了,即车突然减速,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.【答案】C
【知识点】惯性;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据机械能守恒,结合惯性的知识对各个选项进行判断即可。
【解答】 小球从A点由静止滑下,不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能。
A. 图中a曲线的最高点超过了A点的高度,这是不可能的,故A错误;
B.b曲线的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b曲线中小球的机械能大于A点的机械能,故B错误;
C. c曲线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故C正确;
D. 小球离开细线时,由于惯性,应具有沿原方向向上运动的速度,小球不可能沿d曲线运动,故D错误。
故选C。
7.【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】弹簧处于压缩状态,则小球对弹簧有压力,据此分析判断即可。
【解答】弹簧处于压缩状态,则小球对弹簧有压力。
①如果小车水平向左运动,那么小球的速度大于弹簧的速度而挤压弹簧,根据惯性的知识可知,此时车的速度小于小球,即小车向左做减速运动;
②如果小车水平向右运动,那么小球的速度小于弹簧的速度而挤压弹簧,根据惯性的知识可知,此时车的速度大于小球,即小车向右做加速运动。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的定义和特点分析判断。
【解答】A.一切物体都有惯性,即使运动状态不变,物体也有惯性,故A错误;
B.惯性的大小与物体的质量大小有关,与运动速度无关,故B错误;
C.一切物体都有惯性,故C错误;
D.物体受力或不受力时都具有惯性,故D正确。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】惯性;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】A.根据流体压强和流速的关系判断;
B.根据平衡力的知识分析判断;
C.对汽车进行受力分析即可;
D.根据惯性的知识判断。
【解答】 A.车身上方为曲面,车身下方为平面,则车身上方空气流速大而压强小,故A错误;
B.汽车做匀速直线运动,它受到的牵引力和摩擦力相互平衡,即汽车受到的牵引力等于地面对它的摩擦力,故B正确;
C.汽车受到的支持力是由于地面发生形变而产生的,故C错误;
D.若汽车突然刹车,车内乘客向前倾倒,是由于乘客的惯性造成的,故D错误。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】在压力一定时,通过增大受力面积减小压强;或者在受力面积一定时,增大压力可以增大压强;摩擦力产生条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动的趋势;
【解答】A.大气压不变,吸盘直径改变,会导致吸盘的面积改变,由F=PS可知,吸盘受到的大气压力改变,吸盘直径大小影响吸力的大小,A正确;
B. 与脚接触的地方有柔软的海编,是在压力一定时,通过增大受力面积减小对脚的压强,B正确;
C.大气对吸盘的压力大小是不变的,辅助器受到脚向上的拉力是变化的,所以辅助器受到脚向上的拉力与大气对吸盘的压力大小不一定相等,C错误;
D. 做仰卧起坐时,被”吸”在地面上的吸盘也会受到地面对它的静摩擦力,D正确;
故答案为:C
11.【答案】A
【知识点】惯性;平衡状态的判断;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体动能大小与物体质量、速度大小有关,质量越大,速度越大,动能越大。势能大小与质量、所处高度有关,质量越大,所处高度越大,势能越大。物体在受平衡力的作用下,运动状态不变。
【解答】A.当飞船从近地点向远地点运动过程中,质量不变,所处高度增大,势能增大,但运动的速度减小,动能减小,这一过程中动能转化为了势能,故A正确;
B.在真空中绕地球匀速飞行的过程中,做的是曲线运动,速度的方向时刻在改变,即不是平衡态,所以,受到的不是平衡力,故B错误;
C.惯性是物质的属性,仅与质量有关,任何物体在任何时候都具有惯性,与运动状态无关,故C错误;
D.“天宫一号”与“神舟八号”飞船交会对接成功后,它们的相对位置不变,但仍然围绕地球做曲线运动,故D错误。
故选:A。
12.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;平衡状态的判断
【解析】【分析】 牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。 故要改变运动状态必须要受到外力。
【解答】A.过弯时,物体的运动状态一定改变(方向一定变了);
B.转弯时,支持力与重力不在一条直线上;
C.惯性不属于力;
D.上坡时 用力蹬踏脚踏板 ,速度不一定增加。
故答案为:A
13.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】 如果一个物体在几个力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,则这几个力的作用效果相互抵消,我们就说这几个力平衡。
【解答】 物体A挂于弹簧测力计下,分别做图甲、乙所示的匀速直线运动 ,故均为平衡状态,此时所受的均为平衡力,故三个力的大小相等。
故答案为:C
14.【答案】B
【知识点】力的作用效果;力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】A.力的作用是相互的;
B.力可以改变物体的运动状态;
C.任何物体都具有惯性;
D.一切物体在不受外力作用时将保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】A. 手垫排球时排球对手也施加力的作用;
B.将球垫起,说明力可以改变物体的运动状态;
C.惯性不属于力,属于物体具有的性质;
D. 离开手后,向上运动的排球,若受到的力都消失,它将匀速直线运动。
故答案为:B
15.【答案】C
【知识点】惯性;功的计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(2)根据机械能=动能+重力势能分析;
(3)重力势能与质量和高度有关;
(4)根据W=Gh计算重力做的功。
【解答】A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车具有惯性,故A错误;
B.在匀速下降的过程中,战车的质量不变,高度减小,那么重力势能减小;速度不变,那么动能不变。根据机械能=动能+重力势能可知,机械能不断减小,故B错误;
C.空投战车后,飞机的质量减小而高度不变,因此它的势能减小,故C正确;
D.战车的重力为G=mg=8×103kg×10N/kg=8×104N;
战车的重力做功:W=Gh=8×104N×6000m=4.8×108J,故D错误。
故选C。
16.【答案】属性;质量大小;质量;大
【知识点】惯性
【解析】【分析】根据惯性的定义、影响因素的知识解答。
【解答】惯性是一切物体固有的属性。无论是固体、液体还是气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。物体惯性的大小只与物体的质量大小有关,物体的质量越大,其惯性越大。
17.【答案】大小相等;方向相反;同一直线上
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反 ,并且作用在同一直线上,这两个力就相互平衡。
18.【答案】(1)运动状态不变
(2)静止
(3)F>G
【知识点】牛顿第一定律;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)当物体受到平衡力作用时,相当于不受外力作用,据此确定物体的运动状态;
(2)首先确定物体到达最高点时的速度,然后根据不受外力作用时的情况分析;
(3)根据甲图确定0~t1时间内电梯的运动状态,再根据这种运动状态时的受力情况分析。
【解答】(1)当物体受到平衡力时,相当于不受外力作用,那么原来静止的还是静止,原来运动的做匀速直线运动,即运动状态不变。
(2)将物体竖直向上抛出,上升至最高点时,它的速度为零。如果此时所有外力消失,那么物体将保持速度为零的状态不变,即处于静止状态。
(3)根据甲图可知,0~t1时间内电梯处于加速运动状态,此时合力的方向与运动方向相同,即F-G>0,那么F>G。
19.【答案】丙、丁;B点
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;平衡力的辨别
【解析】【分析】物体处于平衡力的状态下将保持静止或匀速直线运动的平衡状态。
【解答】 丙、丁中物体A均保持静止状态 ,且接下来还是处于静止状态,故其所受到的力为平衡力;
物体A处于如图位置时,绳子突然断裂 ,其只受重力作用,故落到B点。
20.【答案】水蜜桃采用嫁接繁殖,属于无性生殖,其优点是繁殖速度快,保持亲本的优良性状;运输水蜜桃时,将箱子叠放在车厢前部,是防止货车紧急刹车时,下方的箱子由于摩擦力的作用和货车一起减速,而上方的箱子由于惯性会保持原来的运动状态,故箱子会倾倒;将成熟的水蜜桃放入冷库中,能抑制微生物的生长繁殖,从而延长水蜜桃的保鲜时间;储存水蜜桃的浸塑箱的叠放层数不超过10层,是因为接触面积一定时,压力越大,压强越大,会压坏下层的浸塑箱,所以浸塑箱叠放层数不能过多。
【知识点】植物的无性生殖;惯性;力与运动的关系;压强大小比较;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】 营养繁殖是植物繁殖方式的一种,不通过有性途径,而是利用营养器官:根、叶、茎等繁殖后代。营养繁殖能够保持某些栽培物的优良性征,而且繁殖速度较快。主要有分根、压条、叶插、芽叶插、扦插、嫁接等。物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。 固体压强和受力面积和压力大小有关,在受力面积一定时,压力越大,压强越大;在压力一定时,受力面积越小,压强越大。
21.【答案】(1)因为自行车行驶时,人与车有相同的速度,当人直接从车上跳下米,着地时受到地面的摩擦力,使脚的速度为零,由于惯性,人的上身还要保持与车行驶时相同的速度,所以人会向前倾倒,可能摔跤。
(2)因为下车时人会保持原来的运动状态,因此下车时用力向前推自行车或等自行车停下后再下车或下车时向行驶方向跑几步。
【知识点】惯性
【解析】【分析】运动的物体在受到力的作用时运动状态发生改变,物体由于惯性会保持原来的运动状态。人下车着地时脚会受到地面的摩擦力,运动状态改变,即脚的速度变为零。由于惯性,上半身仍会向前运动,所以会摔跤。为了防止摔跤下车后应再向前跑几步。
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