第六章 熟悉而陌生的力 单元练习
一、单选题
1.宇航员在太空失重的环境中的生活既有趣又富有挑战性.请你根据所学知识判断一下,下面提供的四种宇航员在太空舱中进行体能锻炼方式,哪种是正确的( )
A.跑步 B.仰卧起坐 C.拉弹簧拉力器 D.举杠铃
2.下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.鞋底的花纹
B.体操运动员上杠前涂镁粉
C.加润滑油
D.用力捏自行车车闸
3.生活中需要对一些物理量进行估测,以下估测与实际情况相符的是( )
A.中学生脉搏跳动一次的时间约为 3s B.一支新铅笔的长度约为 17cm
C.中学生百米赛跑的平均速度可达 10m/s D.一个鸡蛋的重力约为 50N
4.某同学对预防新冠肺炎措施中使用的一些物品进行了估测,其中最接近实际的是( )
A.“测体温”:一只测温枪所受的重力约为40N
B.“勤洗手”:一瓶家用洗手液的质量约为50kg
C.“要消毒”:一张消毒湿市的厚度约为20m
D.“戴口罩”:一只长方形口罩的面积约为180cm2
5.如图所示是小明玩手指顶杆游戏时的情境,杆没有倾倒是由于( )
A.手指对杆没做功
B.杆所受重力与支持力是一对平衡力
C.指尖受杆挤压发生形变
D.杆与手指间力的作用是相互的
6.用手提起物体时,感觉到物体也在用力向下拉手。这说明( )
A.力可以使物体的运动状态发生改变
B.力可以使物体发生形变
C.力可以脱离物体而存在
D.力的作用是相互的
7.一块木块切掉一半后,保持不变的物理量是( )
A.重力 B.体积 C.密度 D.质量
8.“足球进校园”是国家教育部增强青少年体质的一项重大举措,下列足球运动中不属于力改变物体运动状态的是( )
A.用力把足球踢出去 B.被踩在脚下的足球变形了
C.守门员抱住飞来的足球 D.草地上滚动的足球最终停下来
9.小明准备利用弹簧测力计制成简单实用的“液体密度秤”。如图所示,在测力计下方的小桶中加满待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度,已知小桶的质量为100g,容积100mL,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.密度为“0”的刻度应标在0N的刻度上
B.水的密度1g/cm3应标在1.1N的刻度上
C.此“密度秤”的测量范围是0~4g/cm3
D.改制成的密度计的刻度是不均匀的
10.下列有关力的说法正确的是
A.两个物体不接触就不会发生力的作用
B.如图所示,用大小相同的力往同一方向推门时,发现推A点比推C点要容易,说明力的作用效果与力的作用点有关
C.用水提水桶时,只有手对水桶施加了力,而水桶对手没有力的作用
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
二、多选题
11.某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。表面粗糙程度均匀的木板放在水平桌面上,木块A放在水平木板上,可忽略重力的弹簧测力计沿水平方向一端固定,一端挂在木块A上,拉动木板,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的拉力就是木块A受到的滑动摩擦力
B.需要在木块A相对桌面静止时读取测力计的示数
C.向右拉动木板时,木块A受到的摩擦力方向水平向右
D.当木块A相对地面静止时,拉动木板的速度加快,弹簧测力计的示数不变
12.小阳在超市购物,用8N的力水平推着一个购物车匀速直线运动,突然小阳发现前面有台阶,他马上用17N的水平力向后拉小车,使小车减速运动,在此过程中有关小车受力的说法错误的是
A.小车受到的摩擦力是17N B.小车受到的合力是8N
C.小车受到的平衡力合力是0 D.小车受到的合力是25N
三、填空题
13.如图所示,A、B、C三个物体叠放在一起,在水平力作用下,以共同的速度v在水平桌面上匀速滑动,则此时物体B作用于A的摩擦力为 牛,地面对C的摩擦力为 牛。
14.2022年2月7日晚,在首都体育馆进行的北京冬奥会短道速滑男子1000m决赛中,我国运动员任子威以1min26s768的成绩获得金牌。他在起跑时,用力向后蹬冰面,同时向前跑出,这是因为 ,小明经过训练后滑完1000m则需要1min40s,小明滑冰的平均速度为 m/s。
15.踢毽子是人们喜爱的一项体育活动。用脚将毽子踢起后,空中飞舞的毽子最终要落向地面,这是由于受 作用的缘故。
16.如图是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角a,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”)剪断悬线OA,将观察到小球下落的方向是 的。
17.地球表面的物体会由于地球吸引而受到 力的作用 ,地球表面质量均匀的球体受 到这个力的等效作用点在它的 处。
18.在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。将一根弹簧挂在支架上,弹簧长为10cm,在下方用3.2N的拉力竖直向下拉弹簧,弹簧长度为12cm,如果用9.6N的力沿竖直方向向下拉弹簧(没有超过测量范围),弹簧长度变为 cm。(不考虑弹簧自重)
四、作图题
19.在下图中,物体所受重力为6牛,用力的图示法画出物体所受重力G。
五、实验题
20.(1)如图甲所示,分别用同样大小的力向下压和向上拉弹簧,说明力能改变物体的 ;还说明力的 可以影响力的作用效果;撤去力之后,弹簧会恢复原状,说明弹簧具有 ;
(2)小明对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图乙所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据做出的图线如图丙所示。用A橡皮筋制成的测力计最大量程是 N,用B橡皮筋制成的测力计,每伸长1cm需要的拉力为 N。若把A橡皮筋的一端与B橡皮筋一端相连,如图丁所示,则它的最大测量值为 N。
21.学校运动会要举行拔河比赛,体育委员组队时,和同学们有不同意见.为解决问题,同学们进行了分析和实验探究:
(1)理论分析:拔河比赛过程中,甲队对乙队的拉力 乙队对甲队的拉力,假如甲队获胜,则甲队受到的地面的摩擦力 乙队受到地面的摩擦力.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)实验探究:为了探究影响滑动摩擦力大小的因素,同学们做了如图甲所示的实验.实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做匀速运动,这样做的目的是 ;若测量拉力前弹簧测力计在竖直方向上进行调零,则测出的拉力将 (填“偏大”、“偏小”或“准确”).
(3)归纳总结:实验现象说明,滑动摩擦力的大小与和 有关.
(4)成果应用:组队时,应选体重 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛时脚穿图乙中 (选填“A”“B”或“C”)种鞋.
六、综合题
22.如图所示,位于意大利托斯卡纳省比萨城北面奇迹广场上的比萨斜塔,几个世纪以来,钟楼的倾斜问题始终吸引着好奇的游客、艺术家和学者,使得比萨斜塔世界闻名.请你运用学过的知识证明比萨斜塔的确是倾斜的.
(1)所需器材 .
(2)你的探究方案(实验步骤) .
23.一座桥的桥头立有这样的标志牌,如右图所示.现有一自重50000N的大卡车,装了8m3的石子,石子的密度是2.5×103kg/m3,问
(1)这块标志牌的意义是什么?
(2)这辆卡车能否从该桥上通过?
参考答案:
1.C
【详解】宇航员处于太空失重的环境中,即重力为零.
由于跑步、仰卧起坐、举杠铃都是克服重力做功,在失重环境中,都是不可行的;
而拉弹簧拉力器是克服弹力做功,失重环境中对弹力没有影响,可以利用弹簧拉力器进行锻炼,故C正确,ABD错误.
故选C.
点睛:要理解宇航员在太空中处于失重状态,即飞船上的物体重力都为零,所以凡是涉及重力的测量或利用重力的锻炼都不可行.
2.C
【详解】A.鞋底的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.体操运动员上杠前涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.加润滑油,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C符合题意;
D.用力捏自行车车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.中学生脉搏跳动一次的时间约为 1s,故 A不符合题意;
B.一支新铅笔的长度约为 17cm,符合实际,故 B 符合题意;
C.中学生百米赛跑的成绩约 15s,故平均速度可达 7m/s,故 C不符合题意;
D.一个鸡蛋的质量约 50g,重力约为 0.5N,故 D 不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.一只手持式测温枪质量约300g=0.3kg,所受的重力约为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
故A不符合题意;
B.一瓶家用洗手液的质量约为200g=0.2kg,故B不符合题意;
C.一张消毒湿巾的厚度约为2mm,故C不符合题意;
D.一只长方形口罩的长、宽分别为18cm、10cm,面积约为
S=ab=18cm×10cm=180cm2
故D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】ACD.杠没有在力的方向上通过一定的距离,手指对杆没有做功;手指受到杆的挤压而变形;物体间力的作用是相互的,杆与手指之间的作用力也不例外,这三种说法本身都没有错,但与杆的静止没有必然的联系,故ACD不符合题意;
B.杆没有倾倒,说明杆处于静止状态,处于平衡状态,杆要受到的重力与手指对其支持力是平衡力,故B符合题意。
故选B。
6.D
【详解】用手提起物体时,手对物体有力的作用,感觉到物体也在用力向下拉手,物体对手也有力的作用,故说明力的作用是相互的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】一块木块切掉一半后,质量减半、重力减半、体积减半,密度不变。
故选C。
8.B
【分析】力的作用效果:①改变物体的形状;②改变物体的运动状态;物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变。
【详解】A.用力把足球踢出去,足球由静止到运动,力改变了物体的运动状态,则A不符合题意;
B.被踩在脚下的足球变扁,力可以改变物体的形状,则B符合题意;
C.守门员抱住飞来的足球,足球由运动到静止,力改变了物体的运动状态,则C不符合题意;
D.足球在草坪上滚动时,受到摩擦力的作用,摩擦力改变了足球的运动状态,越滚越慢,则D不符合题意。
9.C
【详解】A.依题意得,小桶的质量为100g,小桶的重力为
则当小桶中未放入液体时,弹簧测力计的示数为1N,则密度为“0”的刻度应标在1N的刻度上,故A错误;
B.由当桶加满水时,水的质量为
水的重力为
水与桶的总重力为
所以水的密度1g/cm3应标在2N的刻度上,故B错误;
C.由图得,弹簧测力计的量程为0~5N,当弹簧测力计的示数为5N时,桶中液体重力为
由与得,桶中液体密度为
此“密度秤”的测量范围是0~4g/cm3,故C正确;
D.弹簧测力计的示数时均匀的,小桶的重力不变,体积不变,则桶中液体重力的改变是均匀的,桶装满液体,桶中装的液体的体积不变,由与得,改制成的密度计的刻度是均匀的,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】A.磁铁吸引铁块时,二者并未接触,但磁铁对铁块有吸引力,产生了磁力作用,故A项错误;
B.由题知,分别在A、C两处用相同大小、相同方向的力推门时,可以感受到在A点用力容易把门推开,这说明力的作用效果与力的作用点有关;故B项正确;
C.用水提水桶时,手对水桶施加了向上的拉力,手也会同时受到水桶施加的向下的拉力,故C错误;
D.放在桌面上的水杯对桌面的压力,是由于水杯和桌面发生微小弹性形变而产生的,所以压力属于弹力,故D错误。
11.BCD
【详解】A.木板放在水平桌面上,木块A放在木板上,弹簧测力计一端固定,一端挂在木块A上,拉动木板A,木块稳定时,读取测力计的示数,此时木块A受到木板的滑动摩擦力大小与弹簧测力计示数大小相等,二力平衡,两个力的大小相等,但不是同一个力,施力物体不同,故A错误;
B.实验中在木块A相对桌面静止时,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以读取测力计的示数即可知摩擦力的大小,但不是相对木板静止,故B正确;
C.向右拉动木板时,木块A受到的向右的摩擦力和向左的拉力,故C正确;
D.当木块A相对地面静止时,拉动木板的速度加快,但由于木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,弹簧测力计示数大小也不变,故D正确。
故选BCD。
12.ABC
【详解】试题分析:开始,小车在水平方向:受水平向前的推力,水平向后的摩擦力f,小车做匀速直线运动,则.后来,小车受向后的拉力,水平向后的摩擦力,则小车受的合力,方向水平向后.
故选ABC.
考点:二力平衡条件的应用;力的合成与应用.
点评:解题时应注意:用17N的力向后拉小车时,小车受的摩擦力为8N,方向水平向后,它两个的合力为25N;不要误以为人的拉力向后,摩擦力方向向前,从而出错.
应注意:滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,与物体所受拉力无关.
13. 10 0
【详解】[1]由图知,物体A受到水平向左、大小为10N的拉力,因为处于匀速直线运动状态,所以A受平衡力,A受到B的水平向右、大小为10N的摩擦力作用。
[2]对整体分析,整体水平方向上受力平衡,C与地面之间没有发生相对滑动的趋势,受到的摩擦力为0N。
14. 力的作用是相互的 10
【详解】[1]起跑时,运动员用力向后蹬冰面,同时地面给运动员一个向前的力,进而运动员向前跑出,这说明力的作用是相互的。
[2]小明滑冰的平均速度为
15.重力
【详解】地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的方向竖直向下。空中飞舞的毽子由于受到重力作用,最终要落回地面。
16. 不变 竖直向下
【详解】[1][2]因为重力的方向总是竖直向下的,所以悬线OA由于受重力的作用会保持竖直方向不变;剪断悬线OA,小球在竖直向下的重力的作用下就会竖直向下运动。
17. 重 球心
【详解】[1]由于地球的吸引而使物体受以的力叫重力。地球表面的物体会由于地球吸引而受到重力的作用。
[2]重力在物体上的作用点叫重心。地球表面质量均匀的球体受到这个力的等效作用点在它的球心处。
18.16
【分析】胡克定律。
【详解】用3.2N的力竖直向下拉弹簧时,弹簧的伸长量为
12cm-10cm=2cm,
用9.6N的力拉弹簧时,拉力是3.2N的3倍,因此弹簧的伸长量也应该是2cm的3倍,为6cm,因此弹簧的长度变为
10cm+6cm=16cm。
【点睛】稍难题.失分原因是:
(1)读题时易将“弹簧的伸长量”理解成“弹簧的长度”导致计算出错;
(2)没有将题干信息“弹簧的伸长量与所受的拉力成正比”转化成物理公式,即。
19.
【详解】重力的作用点在重心,方向竖直向下,重力大小为G=6N,选取标度为3N,从重心开始竖直向下画一条带箭头的线段,使线段的长度为标度的2倍,并标出重力的符号和大小,如图所示:
20. 形状 方向 弹性 10 1 10
【详解】(1)[1][2][3]用力压弹簧和用力拉弹簧,施加的力的方向是不同的,压弹簧,弹簧就缩短,拉弹簧,弹簧会伸长,说明力能使弹簧发生形变,且力的作用效果是不同的;力的作用效果不同是由于力的方向不同造成的,说明力的作用效果跟力的方向有关;撤去力之后,弹簧会恢复原状,说明弹簧具有弹性。
(2)[4]在弹性限度内,A能承受的最大拉力是10N,即单独用A橡皮筋制成的测力计最大量程是10N。
[5]由图乙可知,在弹性限度内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,用B橡皮筋制成的测力计,每伸长1cm需要的拉力为1N。
[6]若把A橡皮筋的一端与B橡皮筋一端相连,因为力作用的是相互的,所以它们受到的拉力是相同的,A能承受的最大拉力是10N,B能承受的最大拉力是15N,所以两根橡皮筋串联起来的弹簧测力计能够测量力的最大值应为10N。
21. 等于 大于 使拉力与摩擦力大小相等 偏小 接触面的粗糙程度和压力大小 大 C
【详解】(1)甲、乙两队之间的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力;甲之所以获胜,是因为甲受到的摩擦力较大;
(2)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,必须让木块保持匀速直线运动;根据二力平衡可知木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
弹簧在自身重力作用下要伸长,当在竖直方向上对弹簧测力计调零后,再在水平方向上测拉力的大小,指针的位置会有一定的回缩,至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小;
(3)实验现象说明,滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大;所以在拔河比赛中可以通过增大接触面的粗糙程度和压力来增大人与地面的摩擦力,使班级赢得比赛;
(4)根据生活经验可知,压力越大,摩擦力越大,所以组队时,在班上选体重大的同学参加比赛鞋;底越粗糙摩擦力越大,所以拔河时脚要穿鞋底花纹大的鞋,故选C.
22. 较长的细线、带柄的铁球. ①把细线系在铁球的柄上,制一个重垂线.②站在塔上用手抓住细线,让铁球自然下垂,待静止后,观察重垂线与塔是否垂直.如果重垂线与塔不垂直,说明塔是倾斜的.
【详解】(1)所需器材:较长的细线、带柄的铁球.
(2) ①把细线系在铁球的柄上,制一个重垂线.
②站在塔上用手抓住细线,让铁球自然下垂,待静止后,观察重垂线与塔是否垂直.如果重垂线与塔不垂直,说明塔是倾斜的.
23. 限重 能通过
【详解】试题分析:(1)牌子上的数字表示的限止质量的,通过桥的车辆总质量不能超过30t;
(2)由ρ=m/V可得,石子的质量:m=ρV=2.5×103kg/m3×8m3=2.0×104kg=20t;由G=mg可得,卡车的质量:m′=G/g=5×103kg=5t;石子与卡车的总质量:m总=m+m′=20t+5t=25t.因为25t<30t,所以这辆车能从该桥上通过.
考点:物理与生活