第三章 运动和力(B卷)--2023-2024学年浙教版科学七年级下册
一、选择题
1.如图所示,岸上的旗帜和甲.乙两船上的旗帜随风飘动,相关说法中,正确的是( )
A.甲船一定向左运动 B.甲船一定静止
C.乙船一定向右运动 D.乙船一定向左运动
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;速度与物体运动
【解析】【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。
【解答】图中岸上的旗杆相对于地面是静止的,旗向右飘,说明此时风向右吹;
甲船上的旗子向右,甲有三种可能:一是甲船可能静止,二是甲船可能向左运动,三是甲船可能向右运动但速度小于风速;
乙船上旗帜向左,说明它在向右运动且速度大于风速。
综上所述,只有选项C说法正确。
故选:C。
2.甲、乙两人各乘一台升降机,甲看见楼房在匀速上升,乙也在匀速上升,乙看见楼房在匀速上升,甲在匀速下降,则相对于地面( )
A.甲上升,乙下降 B.甲下降,乙上升
C.甲、乙都下降,但甲比乙慢 D.甲、乙都下降,且甲比乙快
【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】甲、乙两人均看到楼房在匀速上升,说明甲、乙相对于地面都是匀速下降的,甲同时也看到乙在匀速上升,说明甲的下降速度比乙快,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
3.下列关于力的说法,正确的是( )
A.只有相互接触的物体之间才会产生力
B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而单独存在
D.孤立的一个物体也能产生力的作用
【答案】C
【知识点】力的概念
【解析】【分析】根据力的定义和物体间力的作用方式的知识分析判断。
【解答】A.地球和太阳之间没有相互接触,但是二者之间存在万有引力,故A错误;
B.有两个物体,二者之间还要相互作用,才会产生力的作用,故B错误;
CD.力是物体对物体的作用,因此一个力必须涉及两个物体,即施力物体和受力物体,力不能脱离物体单独存在,故C正确,D错误。
故选C。
4.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示的过程,相关说法中,正确的是( )
①压缩过程说明力可以改变物体的形状
②压缩过程说明力可以改变物体的运动状态
③弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
④整个过程说明力可以改变物体的运动状态
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有①②④
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【分析】物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变,据此分析判断即可。
【解答】 ①小球向左运动与弹簧接触后,在压缩过程中,弹簧受到了力,弹簧变短,说明力可以改变物体的形状,故①正确;
②小球向左运动与弹簧接触后,在压缩过程中,小球受向右的弹力,小球的运动速度逐渐变小,说明力可以改变物体的运 动状态,故②正确;
③小球被弹开的过程中,弹簧对小球有力的作用,物体间力的作用是相互的,小球对弹簧也有力的作用,这个力改变了弹 簧的形状,说明力可以改变物体的形状,故③错误;
④在压缩过程和弹开过程中,小球受到弹力的方向不同,小球的运动方向发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
故④正确。
因此①②④正确,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.(2023九上·萧山月考)水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么下列有关说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为10N,水平向右
B.B对地面的摩擦力为4N,水平向左
C.A受到摩擦力为4N,水平向左
D.地面对B的摩擦力为6N,水平向左
【答案】A
【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】分别将A、B作为受力对象,根据平衡力的原理和相互作用力原理对各个选项进行判断即可。【解答】C.根据题意可知,A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,则A受到B的摩擦力是10N,方向水平向左,故C错误;
A.根据物体间力的作用是相互的原理可知,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N.故A正确;
D.物体B做匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为:10N-6N=4N,方向向左,故D错误;
B.因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。
故选A。
6.(2020七下·萧山期末)某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干,探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,实验数据记录如下表,则下列说法不正确的是( )
次数 质量m/kg 重力G/N 重力和质量的比值/(N/kg)
1 0.1 0.98 9.8
2 0.2 1.96 9.8
3 0.3 2.94 9.8
A.小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差
B.小张认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验
C.小亮处理数据,算出每组重力与质量的比值(如表),初步可得重力与质量成正比
D.小明处理数据,画出重力G与质量m的关系图(如图),可得重力与质量成正比
【答案】A
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】(1)多次实验的目的主要有两个:①收集更多的数据,得到客观准确的规律;②多次测量求平均值,从而减小实验误差;
(2)分析月球上是否有重力即可;
(3)如果两个物理量的比值相同,那么它们成正比例关系;
(4)如果两个物理量的关系图像为一条直线,那么它们成正比例关系。
【解答】A.本实验中,并没有求比值的平均值,而是通过比值的大小寻找重力和质量的数量关系,故A错误符合题意;
B.月球上的引力比地球上小,但是物体仍然有重力,所以在月球表面可以完成本实验,故B正确不合题意;
C.小亮处理数据,算出每组重力与质量的比值(如表),发现它们的比值都相等,因此初步可得重力与质量成正比,故C正确不合题意;
D.小明处理数据,画出重力G与质量m的关系图(如图),因为二者的图像为一条通过坐标原点的直线,所有可得重力与质量成正比,故D正确不合题意。
故选A。
7.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。
8.(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。
9.(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。
10.如图所示,在水平面上并排放置着质量不同的甲、乙两个小木块,两个小木块之间连接着被压缩的弹簧,且都保持静止状态,则下列判断中,正确的是( )
A.两个小木块受到的摩擦力大小相等、方向相反
B.两个小木块受到的摩擦力大小不等、方向相反
C.两个小木块受到的摩擦力大小不等、方向相同
D.条件不足,无法判断
【答案】A
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】弹簧被压缩后具有弹力,根据甲、乙的状态分析摩擦力的大小和方向。
【解答】 两小木块之间连接着被压缩的弹簧,且小木块都能保持静止状态,两个小木块都处于平衡状态,对于甲,受到水平向左的弹力、水平向右的摩擦力,对于乙,受到水平向右的弹力和水平向左的摩擦力,弹力和摩擦力时一对平衡力,大小相等,所以两个摩擦力大小也是相等的,方向相反,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
11.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。此题考查了摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
【解答】乙图,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,AD错误;
以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;
甲图以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且f=F,C错误。
故答案为:B
12.(2022七下·丽水期末)如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系。现用甲、乙两种物质分别制成均匀实心正方体A、B,当它们平放在水平地面上且对水平地面的压强相等时,则两正方体A、B的质量比为( )
A.1:64 B.1:16 C.1:8 D.1:4
【答案】A
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据图像计算出二者的密度,再根据p=ρgh计算出二者的高度之比,也就是棱长之比,接下来根据V=a3计算出体积之比,最后根据m=ρV计算质量之比。
【解答】根据图像可知,甲的密度为:;
乙的密度为:;
二者的密度之比为:;
二者的压强相等,即p甲:p乙=1:1;
根据公式p=ρgh得到,二者的棱长之比:h甲:h乙=1:8;
那么二者的体积之比:V甲:V乙=(h甲)3:(h乙)3=1:512;
根据公式m=ρV可知,二者的质量之比:m甲;m乙=(8×1):(1×512)=1:64。
故选A。
二、填空题
13.小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表
试验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 4 5
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图所示,为 N
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是 cm
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成 关系
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与 、 等有关。
【答案】(1)3.5
(2)2.1
(3)正比
(4)长度;厚度
【知识点】弹力;力的测量
【解析】【分析】(1)弄清测力计的分度值,然后根据指针位置读数;
(2)第4组与第一组对比,拉力增大多少被,弹簧的形变量就增大多少倍;
(3)如果两个物理量的比值相同,那么它们就成正比例关系;
(4)弹簧片弯曲时末端的形变量x可能弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等。【解答】(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为:3N+0.1N×5=3.5N;
(2)由图表可知,拉力为1N时伸长0.6cm;因为3.5N是1N的3.5倍,所以形变量为:0.6cm×3.5=2.1cm;
(3)根据表中的数据,对应的形变量和拉力的比值都是0.6,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成正比;
(4)根据生活经验可知,弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等有关。
14.(2020八上·长兴开学考)如图甲所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳与虚线(虚线始终与BC垂直)之间的夹角α将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。剪断悬线,小球将沿 (选填“OA”,“OA偏左”或“OA偏右”)方向下落。在建造房屋时,建筑工人常常利用如图乙所示的重垂线检测墙体是否竖直,这运用了重力的方向,图中所示的墙体向 倾斜。
【答案】变大;OA;左
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】(1)根据三角形的内角和定理分析角度的变化;
(2)根据重力的方向判断下落方向;
(3)根据乙图确定墙体的倾斜方向。
【解答】(1)如下图所示:
∠CDE=∠ODF(对顶角相等),且∠OFD=∠DEC=90°;
因此∠α=∠DCE(三角形内角和都是180°);
当缓慢增大木板与水平面的倾角时,∠DCE变大;
那么∠α也变大。
(2)重力的方向是竖直向下的,因此无论支架倾斜多大角度,悬线始终沿OA方向。
那么剪断细线后,小球将沿OA方向下落。
(3)根据乙图可知,图中墙体向左倾斜。
15.(2023八上·余杭开学考)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知:
(1)t=2s时,物体受到的摩擦力 N;
(2)3-6s内,物体受到的摩擦力是 N;
(3)3-6s内,物体受到的摩擦力 推力(选填”大于”“等于”或”小于”)。
【答案】(1)30
(2)60
(3)小于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据乙图确定t=2s时物体的运动状态,然后根据平衡力的知识计算摩擦力大小;
(2)根据丙图确定物体做匀速直线运动的时间,根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力因素的知识计算3-6s内物体的摩擦力。
(3)根据物体的运动状态,结合力与运动的关系分析解答。
【解答】(1)根据丙图可知,当t=2s时,物体的速度为0,即保持静止状态,那么它受到的摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么此时物体受到的摩擦f=F=30N;
(2)根据丙图可知,再9-12s内物体做匀速直线运动,此时它受到的滑动摩擦力与推力相互平衡,即f'=F'=60N。当3-6s时,物体做加速运动,但是它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,还是60N;
(3)3-6s内,物体做加速运动,即合力方向与运动方向一致,即F-f>0,那么F>f,即摩擦力小于推力。
16.(2022八上·镇海期中)小科将书本放在水平桌面上,如图所示。
(1)下列属于一对平衡力的是 。
A.书本对桌面的压力
B.桌面对书本的支持力
C.书本受到的重力
(2)小科将书本向右缓缓移动,使书本慢慢伸出桌面,下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析,正确的是 。
A.压力减小,压强不变 B.压力不变,压强变大
C.压力减小,压强变大 D.压力不变,压强不变
(3)当书本的重心位置移出桌子边缘时,书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析,如图乙。小科认为书本翻落的原因是 。
【答案】(1)B;C
(2)B
(3)书本受到的重力和支持力不能保持平衡
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;压强大小比较;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】平衡力需满足两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上
【解答】(1)书本对桌面的压力是作用在桌面上,重力和支持力都是作用在书本上,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,故重力和支持力满足两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,故选B、C
(2)书本放在水平桌面上,书本对桌面的压力等于书本的重力,故压力不变;书本慢慢伸出桌面,书本与桌面的接触面积S减小,根据压强,F不变,S减小,因此压强p变大,故B正确,A、C、D错误
故选B
(3)当书本的重心位置移出桌子边缘时,支持力的作用点和重力的作用点不在同一点上,两个力不在同一直线上,不能保持平衡了,所以会翻落到地面。
故答案为:(1)B C (2)C (3)书本受到的重力和支持力不能保持平衡
17.(2020八上·海曙期中)如图所示,底面均为正方形的均匀长方体甲、乙放置在水平地面上,底面积分别为 、 ,对地面的压强分别为 、 。现将甲、乙分别切去高度为 、 的部分,使甲、乙剩余部分的高度均为h,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则 ,甲、乙原先对地面的压力 (选填>、“=”或“<”)。
【答案】<;<
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,切去之后甲、乙对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等相等,接下来根据密度公式比较甲和乙的密度大小,根据压强公式来判断压强大小关系;
(2)剩余部分重力相等,那么在单位高度上甲乙重力是相等的,据此比较二者被切去部分重力的大小,再根据G=G剩余+G切比较原来重力的大小,最后根据F=G比较原来对地面压力的大小。
【解答】(1)切去高度为h1、h2的部分之后,甲、乙对地面的压力相等,
根据F=G可知,剩余部分的重力和质量也相等;
由于甲、乙剩余部分的高度均为h,由图知底面积S1>S2,
所以剩余部分的体积:V剩1>V剩2,
由可知,ρ甲<ρ乙;
由图可知,原来两长方体的高度关系为H甲<H乙,
由柱体压强公式可知,原来的压强关系为p1<p2;
(2)因为剩余部分重力相等,切高度相等,
所以在相同高度上甲乙重力是相等的。
切去部分甲高度小于乙,
所以可知G甲切<G乙切;
根据G=G剩余+G切可知,重力G甲<G乙,
则原先对地面的压力F1<F2。
三、实验探究题
18.如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,那么说明这两个力是相互平衡的。由此,小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为,此方案不能探究该条件,理由是 。
(2)两人设计了另一个实验方案,如图乙所示,可通过调整 来改变卡片两端受到的拉力的大小。
(3)在如图乙所示的装置中,要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上,具体的操作是 。
【答案】(1)静止;由于只能测出物体对弹簧测力计的拉力大小,无法测量物体自身的重力大小,故无法得出
(2)钩码的数量
(3)将卡片扭转一个角度再释放,观察卡精是否保持静止
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据平衡状态的定义解答。注意分析能否测出物体的重力,然后与测力计的示数进行比较即可;
(2)根据乙图可知,绳子上的拉力由钩码的重力产生,即钩码的数量越多,重力越大,产生的拉力越大;
(3)要验证二力平衡时两个力是否在同一直线上,可以想办法改变两个拉力的方向,然后观察物体是否能够保持静止状态即可。
19.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小金利用多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
(2)对比甲、乙两图可知:当 一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)由甲,丙两图可以探究压力的作用效果与 的关系。
(4)对比甲、丁两图,小金提出一个错误的观点,认为压力的作用效果与压力大小无关。我们判断其观点错误的理由是 。
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)压力大小
(4)没有控制受力面积相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法。
(2)(3)(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法
【解答】(1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图,压力相同,受力面积不同,可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)由甲,丙两图可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4)对比甲、丁两图,得到“压力的作用效果与压力大小无关”的结论是错误的,因为实验过程中没没有控制受力面积相同。
20.(2023九上·浙江模拟)在“科学学具制作”选修课上,小明依据如图甲的双探头压强计,设计了如图乙的创新装置,并用这两个装置进行了如下探究:
(1)小明利用甲装置探究液体压强时发现,保持探头C和D在水中的深度位置不变时,U形管A内的液面高度差保持不变,但U形管B内的面高度差却在缓变小,则出现缓慢变小的原因可能是 。
(2)解决甲装置的上述问后,上下移动金属支架,发现始终大于,说明 。
(3)利用乙装置可以探究力产生的原因。若浮筒(包括玻璃圆筒及橡皮膜)完全浸没在水中后,让浮筒继续下降,浮筒受到的浮力将 。
【答案】(1)漏气
(2)同种液体,深度越深,压强越大
(3)变小
【知识点】影响液体压强大小的因素;浮力的变化;气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】(1)当压强计漏气时,当探头受到压强时,里面的气体会溢出,从而使U形管两侧的高度差逐渐减小。
(2)U形管的液面高度差越大,则说明压强越大,根据甲图分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可。
(3)首先分析浮筒排开水的体积变化,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的变化即可。
【解答】(1)U形管B内的面高度差却在缓慢变小,则出现缓慢变小的原因可能是漏气。
(2)解决甲装置的上述问后,上下移动金属支架,发现 始终大于 ,说明:同种液体,深度越深,压强越大。
(3) 若浮筒(包括玻璃圆筒及橡皮膜)完全浸没在水中后, 橡皮膜向内凹陷,则它排开水的体积减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮筒受到的浮力变小。
21.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知:
(1)当t=1s时,物体处于 (填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
(2)当t=3s时,物体受到的阻力为 N,阻力的方向 。
(3)当t=5s时,物体受到的推力和阻力是否为平衡力 ?
【答案】(1)加速
(2)2;水平向左
(3)不是平衡力
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)从丙图中找到某个时间对应的速度所在图像的形状,如果是一条向右上方倾斜的直线,说明物体在加速;如果是一条向右下方倾斜的直线,说明物体在减速;如果一条水平线,说明物体是匀速的;
(2)从丙图中判断t=3s时物体的运动状态,然后从乙图中找到某个时间物体受到的力;阻力的方向与运动方向相反;
(3)从丙图中判断t=5s时物体的运动状态,进而判断物体是否受到平衡力。
【解答】(1)观察丙图可知,从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线,说明这段时间物体的速度不断增大,因此当t=1s时,物体处于加速状态;
(2)观察丙图可知,当t=3s时,物体的v-t图像是一条水平线,说明物体在这段时间内做匀速直线运动,因此阻力和拉力是一对平衡力,即阻力是2N,且方向向左;
(3)观察丙图可知,物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线,说明这段时间内物体做减速运动,即处于不平衡状态,因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为:(1)加速;(2)2,水平向左;(3)不是平衡力
22.(2023七下·武义期末)小金用如图甲所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时,用弹簧测力计拉着平放的木块分别在粗糙程度不同的木板表面上做匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在不同木板表面上滑动时的摩擦力。实验时,小金记录的部分数据如下表所示。
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
(1)实验时,小金将木块放在木板上,弹簧测力计沿水平方向向右拉动木块,并使木块做匀速直线运动,这样做的目的是 。
(2)若要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为 的三组数据进行分析。
小金在实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。
(3)分析图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;
(4)图乙所示实验中,如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是______(填字母)。
A.一定静止 B.一定做匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
【答案】(1)使木块所受拉力和摩擦力成为一对平衡力
(2)1、4、5
(3)2.3
(4)C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)物体在平衡状态下所受到的力为平衡力;
(2)物体与接触面发生相对运动所收到的力为滑动摩擦力;
(3)所施加的外力大于等于最大静摩擦力时才可以拉动物体;
(4)静止时拉力大小等于静摩擦力的大小。
【解答】(1) 木块做匀速直线运动 ,使木块所受拉力和摩擦力成为一对平衡力;
(2)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系 ,选择粗糙程度不同的三组1,4,5即可;
(3) 使木块由静止开始运动 ,所施加的外力大于等于最大静摩擦力,故为2.3N;
(4) 实验时木块所受的拉力是2N ,可能等于静摩擦力或滑动摩擦力的大小。
23.(2018七下·柯桥期中)如图甲是小东同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小东将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (相同或相反),并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小东将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,
小东下一步的操作是: 。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小东的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.减少了摩擦力对实验结果的影响
D.小卡片容易扭转
【答案】(1)反;钩码数
(2)2个力在同一直线上
(3)剪开小卡片
(4)C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;
(3)将小卡片剪开,此时两个力不在同一物体上,可探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡;
(4)实验中,如果受到其它力的作用,会影响实验结果。
【解答】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可将小卡片剪开,此时两个力不在同一物体上,物体不能保持平衡状态;
(4)将木块放在水平桌面上,木块与桌面之间存在摩擦力,会影响实验结果。
故答案为:(1)相反;钩码个数;(2)两个力是否在同一直线上;(3)剪开小卡片;(4) C。
四、解答题
24.相关法规规定载货车辆对地面的压强不能超过7×105帕。一辆在水平路面上行驶的货车,车与货物的总质量为1.3×104千克,车轮与地面的总接触面积为0.13米2,g取10牛/千克。则:
(1)货车对路面的压强是多少?按照规定的标准,这辆货车是否超载?
(2)若要使货车对路面的压强符合规定的标准,则至少需要从这辆货车上卸下多少千克的货物?
【答案】(1)解:货车对路面的压力F=G-mg=1.3×104千克×10牛/千克=1.3×105牛,货车对路面的压强帕,因为1×106帕>7×105帕,所以这辆货车超载。
(2)解:若要使货车对路面的压强符合规定的标准,则货车对路面的压力F'=p'S=7×105帕×0.13米2=9.1×104牛,至少需要从这辆货车上卸下的货物受到的重力△G=△F=F-F'=1.3×105牛-9.1×104牛=3.9×104牛,则至少需要从这辆货车上卸下的货物的质量△m==3.9×103千克。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G=mg计算货车对地面的压力,再根据计算货车对地面的压强,最后与规定压强进行比较即可;
(2)首先根据F'=p'S计算符合规定标准时货车对路面的压力,再根据 △G=△F=F-F' 计算需要从上面卸下的货物重力,最后根据 计算需要卸下的货物质量。
1 / 1第三章 运动和力(B卷)--2023-2024学年浙教版科学七年级下册
一、选择题
1.如图所示,岸上的旗帜和甲.乙两船上的旗帜随风飘动,相关说法中,正确的是( )
A.甲船一定向左运动 B.甲船一定静止
C.乙船一定向右运动 D.乙船一定向左运动
2.甲、乙两人各乘一台升降机,甲看见楼房在匀速上升,乙也在匀速上升,乙看见楼房在匀速上升,甲在匀速下降,则相对于地面( )
A.甲上升,乙下降 B.甲下降,乙上升
C.甲、乙都下降,但甲比乙慢 D.甲、乙都下降,且甲比乙快
3.下列关于力的说法,正确的是( )
A.只有相互接触的物体之间才会产生力
B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而单独存在
D.孤立的一个物体也能产生力的作用
4.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示的过程,相关说法中,正确的是( )
①压缩过程说明力可以改变物体的形状
②压缩过程说明力可以改变物体的运动状态
③弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
④整个过程说明力可以改变物体的运动状态
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有①②④
5.(2023九上·萧山月考)水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么下列有关说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为10N,水平向右
B.B对地面的摩擦力为4N,水平向左
C.A受到摩擦力为4N,水平向左
D.地面对B的摩擦力为6N,水平向左
6.(2020七下·萧山期末)某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干,探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,实验数据记录如下表,则下列说法不正确的是( )
次数 质量m/kg 重力G/N 重力和质量的比值/(N/kg)
1 0.1 0.98 9.8
2 0.2 1.96 9.8
3 0.3 2.94 9.8
A.小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差
B.小张认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验
C.小亮处理数据,算出每组重力与质量的比值(如表),初步可得重力与质量成正比
D.小明处理数据,画出重力G与质量m的关系图(如图),可得重力与质量成正比
7.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
8.(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
9.(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
10.如图所示,在水平面上并排放置着质量不同的甲、乙两个小木块,两个小木块之间连接着被压缩的弹簧,且都保持静止状态,则下列判断中,正确的是( )
A.两个小木块受到的摩擦力大小相等、方向相反
B.两个小木块受到的摩擦力大小不等、方向相反
C.两个小木块受到的摩擦力大小不等、方向相同
D.条件不足,无法判断
11.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
12.(2022七下·丽水期末)如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系。现用甲、乙两种物质分别制成均匀实心正方体A、B,当它们平放在水平地面上且对水平地面的压强相等时,则两正方体A、B的质量比为( )
A.1:64 B.1:16 C.1:8 D.1:4
二、填空题
13.小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表
试验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 4 5
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图所示,为 N
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是 cm
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成 关系
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与 、 等有关。
14.(2020八上·长兴开学考)如图甲所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳与虚线(虚线始终与BC垂直)之间的夹角α将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。剪断悬线,小球将沿 (选填“OA”,“OA偏左”或“OA偏右”)方向下落。在建造房屋时,建筑工人常常利用如图乙所示的重垂线检测墙体是否竖直,这运用了重力的方向,图中所示的墙体向 倾斜。
15.(2023八上·余杭开学考)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知:
(1)t=2s时,物体受到的摩擦力 N;
(2)3-6s内,物体受到的摩擦力是 N;
(3)3-6s内,物体受到的摩擦力 推力(选填”大于”“等于”或”小于”)。
16.(2022八上·镇海期中)小科将书本放在水平桌面上,如图所示。
(1)下列属于一对平衡力的是 。
A.书本对桌面的压力
B.桌面对书本的支持力
C.书本受到的重力
(2)小科将书本向右缓缓移动,使书本慢慢伸出桌面,下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析,正确的是 。
A.压力减小,压强不变 B.压力不变,压强变大
C.压力减小,压强变大 D.压力不变,压强不变
(3)当书本的重心位置移出桌子边缘时,书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析,如图乙。小科认为书本翻落的原因是 。
17.(2020八上·海曙期中)如图所示,底面均为正方形的均匀长方体甲、乙放置在水平地面上,底面积分别为 、 ,对地面的压强分别为 、 。现将甲、乙分别切去高度为 、 的部分,使甲、乙剩余部分的高度均为h,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则 ,甲、乙原先对地面的压力 (选填>、“=”或“<”)。
三、实验探究题
18.如图所示为“探究二力平衡的条件”的实验。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,那么说明这两个力是相互平衡的。由此,小科提出能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为,此方案不能探究该条件,理由是 。
(2)两人设计了另一个实验方案,如图乙所示,可通过调整 来改变卡片两端受到的拉力的大小。
(3)在如图乙所示的装置中,要继续验证二力平衡的另一条件是两个力作用在同一条直线上,具体的操作是 。
19.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小金利用多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
(2)对比甲、乙两图可知:当 一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)由甲,丙两图可以探究压力的作用效果与 的关系。
(4)对比甲、丁两图,小金提出一个错误的观点,认为压力的作用效果与压力大小无关。我们判断其观点错误的理由是 。
20.(2023九上·浙江模拟)在“科学学具制作”选修课上,小明依据如图甲的双探头压强计,设计了如图乙的创新装置,并用这两个装置进行了如下探究:
(1)小明利用甲装置探究液体压强时发现,保持探头C和D在水中的深度位置不变时,U形管A内的液面高度差保持不变,但U形管B内的面高度差却在缓变小,则出现缓慢变小的原因可能是 。
(2)解决甲装置的上述问后,上下移动金属支架,发现始终大于,说明 。
(3)利用乙装置可以探究力产生的原因。若浮筒(包括玻璃圆筒及橡皮膜)完全浸没在水中后,让浮筒继续下降,浮筒受到的浮力将 。
21.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知:
(1)当t=1s时,物体处于 (填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
(2)当t=3s时,物体受到的阻力为 N,阻力的方向 。
(3)当t=5s时,物体受到的推力和阻力是否为平衡力 ?
22.(2023七下·武义期末)小金用如图甲所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时,用弹簧测力计拉着平放的木块分别在粗糙程度不同的木板表面上做匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在不同木板表面上滑动时的摩擦力。实验时,小金记录的部分数据如下表所示。
序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 6 1.2
2 平放 木板 8 1.6
3 平放 木板 10 2.0
4 平放 木板上铺棉布 6 1.8
5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0
(1)实验时,小金将木块放在木板上,弹簧测力计沿水平方向向右拉动木块,并使木块做匀速直线运动,这样做的目的是 。
(2)若要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为 的三组数据进行分析。
小金在实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。
(3)分析图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;
(4)图乙所示实验中,如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是______(填字母)。
A.一定静止 B.一定做匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
23.(2018七下·柯桥期中)如图甲是小东同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小东将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 (相同或相反),并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小东将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,
小东下一步的操作是: 。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小东的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.减少了摩擦力对实验结果的影响
D.小卡片容易扭转
四、解答题
24.相关法规规定载货车辆对地面的压强不能超过7×105帕。一辆在水平路面上行驶的货车,车与货物的总质量为1.3×104千克,车轮与地面的总接触面积为0.13米2,g取10牛/千克。则:
(1)货车对路面的压强是多少?按照规定的标准,这辆货车是否超载?
(2)若要使货车对路面的压强符合规定的标准,则至少需要从这辆货车上卸下多少千克的货物?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】参照物及其选择;速度与物体运动
【解析】【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。
【解答】图中岸上的旗杆相对于地面是静止的,旗向右飘,说明此时风向右吹;
甲船上的旗子向右,甲有三种可能:一是甲船可能静止,二是甲船可能向左运动,三是甲船可能向右运动但速度小于风速;
乙船上旗帜向左,说明它在向右运动且速度大于风速。
综上所述,只有选项C说法正确。
故选:C。
2.【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】甲、乙两人均看到楼房在匀速上升,说明甲、乙相对于地面都是匀速下降的,甲同时也看到乙在匀速上升,说明甲的下降速度比乙快,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
3.【答案】C
【知识点】力的概念
【解析】【分析】根据力的定义和物体间力的作用方式的知识分析判断。
【解答】A.地球和太阳之间没有相互接触,但是二者之间存在万有引力,故A错误;
B.有两个物体,二者之间还要相互作用,才会产生力的作用,故B错误;
CD.力是物体对物体的作用,因此一个力必须涉及两个物体,即施力物体和受力物体,力不能脱离物体单独存在,故C正确,D错误。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【分析】物体运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变或运动方向改变,据此分析判断即可。
【解答】 ①小球向左运动与弹簧接触后,在压缩过程中,弹簧受到了力,弹簧变短,说明力可以改变物体的形状,故①正确;
②小球向左运动与弹簧接触后,在压缩过程中,小球受向右的弹力,小球的运动速度逐渐变小,说明力可以改变物体的运 动状态,故②正确;
③小球被弹开的过程中,弹簧对小球有力的作用,物体间力的作用是相互的,小球对弹簧也有力的作用,这个力改变了弹 簧的形状,说明力可以改变物体的形状,故③错误;
④在压缩过程和弹开过程中,小球受到弹力的方向不同,小球的运动方向发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
故④正确。
因此①②④正确,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.【答案】A
【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】分别将A、B作为受力对象,根据平衡力的原理和相互作用力原理对各个选项进行判断即可。【解答】C.根据题意可知,A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,则A受到B的摩擦力是10N,方向水平向左,故C错误;
A.根据物体间力的作用是相互的原理可知,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N.故A正确;
D.物体B做匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为:10N-6N=4N,方向向左,故D错误;
B.因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。
故选A。
6.【答案】A
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】(1)多次实验的目的主要有两个:①收集更多的数据,得到客观准确的规律;②多次测量求平均值,从而减小实验误差;
(2)分析月球上是否有重力即可;
(3)如果两个物理量的比值相同,那么它们成正比例关系;
(4)如果两个物理量的关系图像为一条直线,那么它们成正比例关系。
【解答】A.本实验中,并没有求比值的平均值,而是通过比值的大小寻找重力和质量的数量关系,故A错误符合题意;
B.月球上的引力比地球上小,但是物体仍然有重力,所以在月球表面可以完成本实验,故B正确不合题意;
C.小亮处理数据,算出每组重力与质量的比值(如表),发现它们的比值都相等,因此初步可得重力与质量成正比,故C正确不合题意;
D.小明处理数据,画出重力G与质量m的关系图(如图),因为二者的图像为一条通过坐标原点的直线,所有可得重力与质量成正比,故D正确不合题意。
故选A。
7.【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。
8.【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。
9.【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。
10.【答案】A
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】弹簧被压缩后具有弹力,根据甲、乙的状态分析摩擦力的大小和方向。
【解答】 两小木块之间连接着被压缩的弹簧,且小木块都能保持静止状态,两个小木块都处于平衡状态,对于甲,受到水平向左的弹力、水平向右的摩擦力,对于乙,受到水平向右的弹力和水平向左的摩擦力,弹力和摩擦力时一对平衡力,大小相等,所以两个摩擦力大小也是相等的,方向相反,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
11.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。此题考查了摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
【解答】乙图,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,AD错误;
以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;
甲图以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且f=F,C错误。
故答案为:B
12.【答案】A
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据图像计算出二者的密度,再根据p=ρgh计算出二者的高度之比,也就是棱长之比,接下来根据V=a3计算出体积之比,最后根据m=ρV计算质量之比。
【解答】根据图像可知,甲的密度为:;
乙的密度为:;
二者的密度之比为:;
二者的压强相等,即p甲:p乙=1:1;
根据公式p=ρgh得到,二者的棱长之比:h甲:h乙=1:8;
那么二者的体积之比:V甲:V乙=(h甲)3:(h乙)3=1:512;
根据公式m=ρV可知,二者的质量之比:m甲;m乙=(8×1):(1×512)=1:64。
故选A。
13.【答案】(1)3.5
(2)2.1
(3)正比
(4)长度;厚度
【知识点】弹力;力的测量
【解析】【分析】(1)弄清测力计的分度值,然后根据指针位置读数;
(2)第4组与第一组对比,拉力增大多少被,弹簧的形变量就增大多少倍;
(3)如果两个物理量的比值相同,那么它们就成正比例关系;
(4)弹簧片弯曲时末端的形变量x可能弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等。【解答】(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为:3N+0.1N×5=3.5N;
(2)由图表可知,拉力为1N时伸长0.6cm;因为3.5N是1N的3.5倍,所以形变量为:0.6cm×3.5=2.1cm;
(3)根据表中的数据,对应的形变量和拉力的比值都是0.6,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成正比;
(4)根据生活经验可知,弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等有关。
14.【答案】变大;OA;左
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】(1)根据三角形的内角和定理分析角度的变化;
(2)根据重力的方向判断下落方向;
(3)根据乙图确定墙体的倾斜方向。
【解答】(1)如下图所示:
∠CDE=∠ODF(对顶角相等),且∠OFD=∠DEC=90°;
因此∠α=∠DCE(三角形内角和都是180°);
当缓慢增大木板与水平面的倾角时,∠DCE变大;
那么∠α也变大。
(2)重力的方向是竖直向下的,因此无论支架倾斜多大角度,悬线始终沿OA方向。
那么剪断细线后,小球将沿OA方向下落。
(3)根据乙图可知,图中墙体向左倾斜。
15.【答案】(1)30
(2)60
(3)小于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据乙图确定t=2s时物体的运动状态,然后根据平衡力的知识计算摩擦力大小;
(2)根据丙图确定物体做匀速直线运动的时间,根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力因素的知识计算3-6s内物体的摩擦力。
(3)根据物体的运动状态,结合力与运动的关系分析解答。
【解答】(1)根据丙图可知,当t=2s时,物体的速度为0,即保持静止状态,那么它受到的摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么此时物体受到的摩擦f=F=30N;
(2)根据丙图可知,再9-12s内物体做匀速直线运动,此时它受到的滑动摩擦力与推力相互平衡,即f'=F'=60N。当3-6s时,物体做加速运动,但是它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,还是60N;
(3)3-6s内,物体做加速运动,即合力方向与运动方向一致,即F-f>0,那么F>f,即摩擦力小于推力。
16.【答案】(1)B;C
(2)B
(3)书本受到的重力和支持力不能保持平衡
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;压强大小比较;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】平衡力需满足两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上
【解答】(1)书本对桌面的压力是作用在桌面上,重力和支持力都是作用在书本上,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,故重力和支持力满足两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,故选B、C
(2)书本放在水平桌面上,书本对桌面的压力等于书本的重力,故压力不变;书本慢慢伸出桌面,书本与桌面的接触面积S减小,根据压强,F不变,S减小,因此压强p变大,故B正确,A、C、D错误
故选B
(3)当书本的重心位置移出桌子边缘时,支持力的作用点和重力的作用点不在同一点上,两个力不在同一直线上,不能保持平衡了,所以会翻落到地面。
故答案为:(1)B C (2)C (3)书本受到的重力和支持力不能保持平衡
17.【答案】<;<
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,切去之后甲、乙对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等相等,接下来根据密度公式比较甲和乙的密度大小,根据压强公式来判断压强大小关系;
(2)剩余部分重力相等,那么在单位高度上甲乙重力是相等的,据此比较二者被切去部分重力的大小,再根据G=G剩余+G切比较原来重力的大小,最后根据F=G比较原来对地面压力的大小。
【解答】(1)切去高度为h1、h2的部分之后,甲、乙对地面的压力相等,
根据F=G可知,剩余部分的重力和质量也相等;
由于甲、乙剩余部分的高度均为h,由图知底面积S1>S2,
所以剩余部分的体积:V剩1>V剩2,
由可知,ρ甲<ρ乙;
由图可知,原来两长方体的高度关系为H甲<H乙,
由柱体压强公式可知,原来的压强关系为p1<p2;
(2)因为剩余部分重力相等,切高度相等,
所以在相同高度上甲乙重力是相等的。
切去部分甲高度小于乙,
所以可知G甲切<G乙切;
根据G=G剩余+G切可知,重力G甲<G乙,
则原先对地面的压力F1<F2。
18.【答案】(1)静止;由于只能测出物体对弹簧测力计的拉力大小,无法测量物体自身的重力大小,故无法得出
(2)钩码的数量
(3)将卡片扭转一个角度再释放,观察卡精是否保持静止
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据平衡状态的定义解答。注意分析能否测出物体的重力,然后与测力计的示数进行比较即可;
(2)根据乙图可知,绳子上的拉力由钩码的重力产生,即钩码的数量越多,重力越大,产生的拉力越大;
(3)要验证二力平衡时两个力是否在同一直线上,可以想办法改变两个拉力的方向,然后观察物体是否能够保持静止状态即可。
19.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)压力大小
(4)没有控制受力面积相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法。
(2)(3)(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法
【解答】(1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图,压力相同,受力面积不同,可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)由甲,丙两图可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4)对比甲、丁两图,得到“压力的作用效果与压力大小无关”的结论是错误的,因为实验过程中没没有控制受力面积相同。
20.【答案】(1)漏气
(2)同种液体,深度越深,压强越大
(3)变小
【知识点】影响液体压强大小的因素;浮力的变化;气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】(1)当压强计漏气时,当探头受到压强时,里面的气体会溢出,从而使U形管两侧的高度差逐渐减小。
(2)U形管的液面高度差越大,则说明压强越大,根据甲图分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可。
(3)首先分析浮筒排开水的体积变化,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的变化即可。
【解答】(1)U形管B内的面高度差却在缓慢变小,则出现缓慢变小的原因可能是漏气。
(2)解决甲装置的上述问后,上下移动金属支架,发现 始终大于 ,说明:同种液体,深度越深,压强越大。
(3) 若浮筒(包括玻璃圆筒及橡皮膜)完全浸没在水中后, 橡皮膜向内凹陷,则它排开水的体积减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮筒受到的浮力变小。
21.【答案】(1)加速
(2)2;水平向左
(3)不是平衡力
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)从丙图中找到某个时间对应的速度所在图像的形状,如果是一条向右上方倾斜的直线,说明物体在加速;如果是一条向右下方倾斜的直线,说明物体在减速;如果一条水平线,说明物体是匀速的;
(2)从丙图中判断t=3s时物体的运动状态,然后从乙图中找到某个时间物体受到的力;阻力的方向与运动方向相反;
(3)从丙图中判断t=5s时物体的运动状态,进而判断物体是否受到平衡力。
【解答】(1)观察丙图可知,从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线,说明这段时间物体的速度不断增大,因此当t=1s时,物体处于加速状态;
(2)观察丙图可知,当t=3s时,物体的v-t图像是一条水平线,说明物体在这段时间内做匀速直线运动,因此阻力和拉力是一对平衡力,即阻力是2N,且方向向左;
(3)观察丙图可知,物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线,说明这段时间内物体做减速运动,即处于不平衡状态,因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为:(1)加速;(2)2,水平向左;(3)不是平衡力
22.【答案】(1)使木块所受拉力和摩擦力成为一对平衡力
(2)1、4、5
(3)2.3
(4)C
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)物体在平衡状态下所受到的力为平衡力;
(2)物体与接触面发生相对运动所收到的力为滑动摩擦力;
(3)所施加的外力大于等于最大静摩擦力时才可以拉动物体;
(4)静止时拉力大小等于静摩擦力的大小。
【解答】(1) 木块做匀速直线运动 ,使木块所受拉力和摩擦力成为一对平衡力;
(2)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系 ,选择粗糙程度不同的三组1,4,5即可;
(3) 使木块由静止开始运动 ,所施加的外力大于等于最大静摩擦力,故为2.3N;
(4) 实验时木块所受的拉力是2N ,可能等于静摩擦力或滑动摩擦力的大小。
23.【答案】(1)反;钩码数
(2)2个力在同一直线上
(3)剪开小卡片
(4)C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;
(3)将小卡片剪开,此时两个力不在同一物体上,可探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡;
(4)实验中,如果受到其它力的作用,会影响实验结果。
【解答】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可将小卡片剪开,此时两个力不在同一物体上,物体不能保持平衡状态;
(4)将木块放在水平桌面上,木块与桌面之间存在摩擦力,会影响实验结果。
故答案为:(1)相反;钩码个数;(2)两个力是否在同一直线上;(3)剪开小卡片;(4) C。
24.【答案】(1)解:货车对路面的压力F=G-mg=1.3×104千克×10牛/千克=1.3×105牛,货车对路面的压强帕,因为1×106帕>7×105帕,所以这辆货车超载。
(2)解:若要使货车对路面的压强符合规定的标准,则货车对路面的压力F'=p'S=7×105帕×0.13米2=9.1×104牛,至少需要从这辆货车上卸下的货物受到的重力△G=△F=F-F'=1.3×105牛-9.1×104牛=3.9×104牛,则至少需要从这辆货车上卸下的货物的质量△m==3.9×103千克。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G=mg计算货车对地面的压力,再根据计算货车对地面的压强,最后与规定压强进行比较即可;
(2)首先根据F'=p'S计算符合规定标准时货车对路面的压力,再根据 △G=△F=F-F' 计算需要从上面卸下的货物重力,最后根据 计算需要卸下的货物质量。
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