运动和力练习卷
一、单选题
1.如图所示,关于运动员在跳板跳水过程中,下列分析正确的是( )
A.运动员对跳板压力的施力物体是跳板
B.运动员对跳板的压力是由于跳板发生弹性形变而产生的
C.跳板对运动员的作用力属于弹力
D.运动员在空中下落过程中运动状态没有改变
2.一个物体的重力为 ,在 的水平拉力作用下沿水平桌面做匀速直线运动,则该物体受到的滑动摩擦力为( )
A. B. C. D.
3.如图所示。木块和小车以相同的速度一起向右做匀速直线运动。关于木块和小车的受力分析。在不考虑空气阻力的情况下,下列说法正确的是( )
A.木块和小车向右运动,木块不受摩擦力
B.小车所受到压力和小车受到的支持力是一对平衡力
C.以小车为参照物地面是静止的
D.地面所受的压力与木块所受的支持力是一对相互作用力
4.下列事例中,属于利用惯性并且解释正确的是( )
A.湖中嬉戏的鸭子上岸后用力抖动翅膀,就可以把身上的水抖掉,利用了翅膀的惯性
B.锤头松了,将锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧套在锤柄上,利用了锤头的惯性
C.速度越快惯性越大,所以汽车行驶时要限速,是为了防止惯性太大而发生事故
D.箭离开弓弦后,仍能向前飞行,是因为箭受到惯性力的作用
5.当静止在空中的直升飞机不受外力作用时,它将( )
A.静止 B.做匀速直线运动
C.做减速运动 D.向下加速运动
6.对于物体的惯性,下列正确说法是( )
A.物体在静止时难于推动,说明静止物体的惯性大
B.运动速度大的物体不易停下来,说明物体速度大时比速度小时惯性大
C.作用在物体上的力越大,物体的运动状态改变得越快,这说明物体在受力大时惯性变小
D.惯性是物体自身所具有的,与物体的静止、速度及受力无关
7.一只闹钟放在水平桌面上,下列几对力中,属于平衡力的是( )
A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力
B.桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力
C.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力
D.桌子受到的重力和闹钟对桌面的压力
8.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于伸直状态,现由静止开始释放小球,不计空气阻力,小球可在A、B两点间来回摆动.若某次小球摆到B点时,细线突然断开,则小球将
A.在B点保持静止 B.沿BE方向竖直下落
C.沿BC方向飞出去 D.沿BD方向做匀速直线运动
9.如图所示,我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A.在衣服的拉链上涂些蜡
B.自行车转轴处装有滚珠轴承
C.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字
D.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链
10.中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A.金属球转动速度越大,惯性越大
B.金属球转动过程中,运动状态保持不变
C.网袋静止时,它对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对平衡力
D.网袋开始向上运动,说明所受到的拉力大于它的重力
11.蹦极是一项极其富有刺激性的运动,小辰一直想去又不敢去,便在家做了一个模拟“蹦极”的小实验,如图所示,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。不计空气阻力,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块的速度一直在减小
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块所受合力先减小后增大
D.到达C点时,小石块受到的拉力等于自身的重力
12.图1中,一段弹簧固定在水平桌面上(如图1甲所示),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(如图1乙所示),用竖直向下的力F压小球至图1丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(如图1丁所示),不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球一直做加速运动
B.小球在A点处于静止状态
C.小球离开弹簧时的速度最大
D.小球离开弹簧前,受到的合力先减小后增大
13.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的托盘和砝码总重力为6N,弹簧秤读数为2N,滑轮摩擦不计.若轻轻取走部分砝码,使总重力减小为4N,将会出现的情况是( )
A.A对桌面的摩擦力不变 B.A将向左边运动
C.A仍静止不动 D.弹簧秤的读数减小
14.同一直线上有两个方向相反的力,F1=20N,F2=50N,则它们合力的大小( )
A.一定等于30N B.一定小于20N
C.一定等于70N D.可能等于100N
15.如图,用力F将小球压至D点(弹簧始终处于弹性限度内),撤去F后,小球从静止开始向上运动,到达C位置时小球所受弹力等于重力,B位置是弹簧自身长度的位置,A位置是小球到达的最高点。整个过程不计能量损失,下列说法中正确的是( )
A.在B位置小球受力平衡
B.在A位置小球不受力
C.从D到B位置过程中小球先减速后加速
D.从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大
二、填空题
16.如图,跳伞运动员在空中沿直线匀速下降,降落伞和运动员的重力分别为200N和650N,在此过程中运动员重力的方向是 ,空气对降落伞的阻力大小为 。
17.为了安全,现在的轿车上一般都配有安全气囊,安全气囊会在车子发生严重撞击时,自动充气弹出,保护车内的人不会由于 撞到车身而受损.
18.2022年3月23日,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平和叶光富3名航天员在中国空间站为青少年们讲授了“天宫课堂”第二课。王亚平进行了太空抛物实验。王亚平用手指轻轻一推,在微重力的环境下,平抛出去的冰墩墩近似做着匀速直线运动,由此可知物体的运动 (选填:“需要”或“不需要”)力来维持。
19.如图甲所示,物块在水平拉力F的作用下在粗糙程度相同的水平长木板上运动,拉力F与时间t关系如图乙所示,物块运动的速度v与时间t关系如图丙所示,则物块在0~2s内所受摩擦力 拉力(选填“小于”、“等于”或者“大于”);6~8s内所受拉力为 N(图乙中未画出)。
20.如图,在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,必须沿水平方向拉动木块做 运动,此时,木块受到的摩擦力与 力是一对平衡力,摩擦力大小为 N,这种测量力的方法运用了 的原理,如果用3 N的力拉着该物体运动,摩擦力为 N。
21.在向上爬杆过程中,手受到的摩擦力的方向为 ,为防止滑下可以采用的办法是 .(写出一条即可)
22.如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,他至少用 N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止。(g=10N/kg)
23.如图所示,在水平拉力作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止,已知此时墙壁对物块乙的拉力,物块乙受到的摩擦力方向为 选填“水平向左”或“水平向右”,则木板甲与地面间的摩擦力是 。
24.如图甲所示,完全相同的A、B两物体叠放在水平桌面上,用F=30N的水平拉力作用在A物体上,A、B一起向右做匀速直线运动,此时B物体所受的摩擦力为 N;若将4、B两物体按如图乙所示紧靠放于该桌面,用水平力F,推物体A,也能使A、B一起向右做匀速直线运动,则此时B施加给A的推力为 N。
25.
如图甲所示,放在粗糙的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在t=1s时,物体受到的摩擦力 N;在t=3s时,物体受到的摩擦力为 N,合力为 N。
三、综合题
26.北京时间3月22日,2015年世界女子冰壶世锦赛在日本札幌进行了最终的决赛,上届冠军瑞士队以5﹣3战胜加拿大队卫冕成功,近四届世锦赛第三次夺得冠军,加拿大队获得亚军,俄罗斯队获得第三名,中国获得第五名.小科在观看2015世界冰壶锦标赛时猜想:冰壶在冰面上的滑行距离,除了与离手时的速度大小、接触面的粗糙程度有关外,还可能与质量有关.
为了验证这一猜想,小科、小敏和小思做了如下实验(如图2所示):在木块上加放数量不等的钩码后,让木块从O点静止滑下,记录木块和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离S,记录数据如下(各组在A点时初速度均相同):
质量m/kg 0.10 0.15 020 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距离s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42
(1)从上述数据分析,可以得到的结论是:在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下,物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小
(2)小敏认为:木块及钩码的质量越大,对水平面的压力越大,则滑行中受到的摩擦阻力也越大,滑行距离就会越短.因此,他认为数据有问题,于是对上表数据做了如下改动:
请你评判小敏的做法并阐述理由:
(3)小思同学反思上述实验后认为:在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下,物体的质量越大在平面上滑行的距离将越远,因为:
27.重力忽略不计的小球作匀速直线运动.用照相机拍下其运动轨迹(每隔0.02s拍摄一次).如图依次记录了小球在第1、2次拍摄时的位置.
(1)请在如图中画出紧接着的第3次拍摄时小球的位置 .
(2)若小球(用“”表示)只受两个力.如图中已画出其中的一个力F1,请画出另一个力F2的受力示意图,并标出它的大小 .
28.如图为我国拥有完全自主知识产权的一种越野车,其越野性能公认已经超越了“悍马”,坦克能去的地方它都能去,最大速度达100km/h.当越野车匀速爬上一高14m,长20m的陡坡时,机械效率为70%(g取10N/kg,汽车的质量按3650kg计算).求:
(1)越野车受到的重力;
(2)越野车以最大速度行驶50km所需的时间;
(3)越野车爬坡时的牵引力.
29.实验小组要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小.通过如图所示实验操作验证这些猜想:
(1)实验中应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据 的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小.
(2)要验证猜想③,将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示.比较甲和丁的实验结果,于是小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论 (填“可靠”或“不可靠”),理由是 .
30.小汽车的设计与使用涉及到很多物理知识.
(1)小汽车座位上都要装配安全带,这是为了避免因车辆突然 (选填“加速”或“减速”)而造成对驾乘人员的伤害.
(2)由于汽油容易发生 (填物态变化名称),所以坐在车厢内,总能闻到汽油的味道,这一现象叫 现象.
(3)小汽车的发动机是汽油机,如图甲所示的工作过程为汽油机的 冲程.
(4)有些汽车尾部会装配如图乙所示的压风板来提高抓地能力,安装时A面应朝 (选填“上”或“下”).
四、实验探究题
31.实验小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,如图甲、乙所示,分别将木块 A 平放在木板表面、毛巾表面,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,后记录读数;然后如图丙所示,在木板表面的木块 A 上放一钩码,匀速拉动木块 A,记录弹簧测力计的示数。
(1)由 图可以探究滑动摩擦力与压力大小的关系(选填“甲乙”、“甲丙”或“乙丙”)。
(2)由甲、乙两图可知: 。
(3)实验小组设计了如图丁所示的实验装置,实验时 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板 B;当 F 为 3N 时,木块 A 相对于地面静止且长木板 B 刚好做匀速直线运动,此时木块 A 受到的摩擦力大小为 N。
32.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车以相同速度分别滑上三种“路面”,记下小车停下的位置,测出小车在水平“路面”上运动的路程,并记入表格。
实验序号 “路面”材料 小车运动的路程(cm)
1 棉布 40
2 木板 70
3 玻璃 110
(1)要想让小车以相同速度滑上“路面”,小车应从斜面上 (填“同一高度”或“不同高度”)由静止滑下;
(2)通过分析 两组数据,可以判断出小车在木板上受到的阻力 (填“大于”“小于”或“等于”)在棉布上受到的阻力;
(3)如果有一种“路面”材料比玻璃更光滑,则小车运动的路程将 (填“大于”“小于”或“等于”)110cm;
(4)如果小车从斜面上滑下,滑上绝对光滑的水平“路面”,即不受阻力作用,小车将 ;
(5)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过 而抽象概括出来的。
33.在“探究二力平衡的条件”实验中:
(1)如图甲所示,甲同学将系于小卡片(重力可忽略不计)两端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 ,两端所挂钩码质量相等时,小卡片才能保持静止,说明平衡的两个力大小 ;
(2)当小卡片平衡时,甲同学将小卡片转过一个角度,松手后瞬间小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)若乙同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为 (选填“能”或“不能”)用该装置进行实验;丙同学设计了如图丙所示实验方案,同学们认为该方案没有甲同学的好,主要原因是丙同学的实验 。
34.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块到达时刻t2后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化曲线。请根据曲线回答下列问题:
(1)若F=4N时,木块所受摩擦力大小为 N;若F=5.8 N块时,木块所受摩擦力大小为 N.
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力f滑与接触面受到压力F压大小的关系,在重力为17 N的木块上每次增加1 N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做 运动.实验测量数据如下:
根据表格数据,得出数量关系f滑= F压.
35.如图所示是同学们“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的三次实验过程.
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,弹簧测力计应该沿水平方向拉动木块,使其作 运动,根据二力平衡知识可知,此时弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力的大小.
(2)实验数据如下表,请将第①次实验中木块所受摩擦力填入表格内 (如图所示);
(3)分析 (填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关;
(4)由①、②两次实验数据可以得出的结论是 ;
(5)在第③次实验中若用4.5N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为 N,你判断的依据是 .
(6)接着同学们用弹簧测力计水平拉动木块在水平长木板上匀速运动,又进行了三次实验.实验数据如下表,由表中数据可以得到的结论是 .
(7)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定.可能的原因是________.
A.木板的长度太长 B.木板的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大 D.木块与木板的接触面积太大
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.运动员站立在跳板上,对跳板施加压力,此时运动员是施力物体,跳板是受力物体,A不符合题意;
BC.弹力是施力物体发生弹性形变产生的,运动员对跳板的压力施力物体是运动员,是运动员发生形变产生的,B不符合题意,C符合题意;
D.运动员在空中下落的过程中,由于受到重力的作用,会向下做加速运动,运动状态是改变的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到压力,形状改变产生弹力;物体受到非平衡力,运动状态改变。
2.【答案】C
【解析】【解答】物体在水平面上做匀速直线运动时,受力平衡,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,滑动摩擦力为f=F=8N
ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.木块和小车 以相同的速度向右运动,没有相对运动趋势,木块不受摩擦力,A符合题意;
B.小车所受到压力和小车受到的支持力大小不相等,不是平衡力,B不符合题意;
C.以小车为参照物地面有位置变化,是运动的,C不符合题意;
D.地面所受的压力与木块所受的支持力大小不同,不是相互作用力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】物体间没有相对运动趋势时,没有摩擦力产生;相对于参照物,有位置变化是运动的;相互作用的力,大小相等。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.鸭子上岸后抖动翅膀,翅膀抖动时,水由于惯性保持原来的状态,水被抖掉,利用了水的惯性,A不符合题意;
B.锤柄在地面上撞击,停止运动,锤头由于惯性继续向下运动,就紧套在锤柄上,利用的是锤头的惯性,B符合题意;
C.惯性和速度无关,汽车行驶时要限速,是为了防止汽车刹车时,由于惯性继续运动而发生事故,C不符合题意;
D.箭离开弓弦后,仍能向前飞行,是因为箭具有惯性,继续向前运动,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质,惯性只和物体的质量有关。
5.【答案】A
【解析】【解答】静止在空中的直升飞机不受外力作用时,由于飞机具有惯性,还会保持原来的静止状态。
故答案为:A。
【分析】牛顿第一定律表示为,当物体不受力时,要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A、影响惯性大小的是质量,惯性大小与物体静止和运动无关,故A错误;
B、惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的,故B错误;
C、惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,故C错误;
D、惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大,与物体的静止、速度及受力无关.故D正确.
故选:D.
【分析】一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的.
7.【答案】A
【解析】【解答】A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,A符合题意;
B.桌面受到的支持力等于闹铃和桌子的重力之和,大于闹钟对桌面的压力,二力大小不相等,C不符合题意;
C.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力,二力方向都是竖直向下,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.桌子受到的重力和闹钟对桌面的压力,二力方向相同且大小不相等,不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体受到的力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力。
8.【答案】B
【解析】【解答】根据图片可知,当小球到达B点时已经到达右侧的最高点,此时小球的速度为零。如果此时细线断开,那么它只受重力作用,即小球将竖直下落。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】对B点时的小球进行受力分析,在细线断开瞬间,若速度为零,则只受重力,竖直下落;若速度不为零,则速度和重力有夹角,会做一个抛线运动。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。在衣服的拉链上涂些蜡,减小接触面的粗糙程度减小摩擦,A不符合题意;
B.自行车转轴处装有滚珠轴承,用滚动代替滑动减小摩擦,B符合题意;
C.用力压住橡皮,来回擦去写错的铅笔字,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦,C不符合题意;
D.汽车在冰雪路面行驶,车轮上绕有铁链是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】减小摩擦力的方法是:使物体表面更光滑,滑动变成滚动,减小接触面的压力大小,使接触面脱离脱离。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.惯性大小只与物体的质量有关,而与速度无关,A不符合题意;
B.金属球作圆周运动,方向不断改变,所以运动状态改变,B不符合题意;
C.网袋对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对相互作用力,C不符合题意;
D.网袋由静止向上运动,合力向上,所以拉力大于重力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力是改变物体运动状态的原因,物体的惯性只和质量有关。
11.【答案】C
【解析】【解答】ABC.小石块在下落过程中,不计空气阻力,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,即小石块加速下落;在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力逐渐增大,当拉力小于重力 时,小石块仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小石块减速下落;从B点下落到C点的过程中,小石块所受合力先减小后增大,故A、B错误、C正确;
D.到达C点时,小石块受到的拉力大于自身的重力,小石块会向上做加速运动,故D错误。
故选C。
【分析】弹力大小与弹性形变的程度大小有关。当合力方向与运动方向相同时做加速运动;当合力为零时,做匀速直线运动;当合力方向与运动方向相同时,做减速运动,据此分析判断即可。
12.【答案】D
【解析】【解答】小球离开弹簧后受到竖直向下的重力,此时做减速运动,故A错误;
在A点速度为零,但是不是一直保持静止状态,故不是静止状态,B错误;
小球在弹簧弹力等于重力是速度达到最大,C错误;故D正确。
故选D
【分析】本题难度较大,需要弄清楚弹簧弹力与形变量的关系,同时要结合弹力变化和重力的关系,判断小球速度的变化。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:当砝码盘总重力为6N时,绳对A的拉力大小为6N方向水平向右,弹簧弹力2N方向水平向左,根据A的平衡知A受地面摩擦力的大小为4N,方向水平向左,同时得到水平面对A的最大静摩擦力大于等于4N;
当盘中砝码的总重力为4N时,绳对A的拉力为4N方向水平向右,绳拉力与弹簧对A的拉力合力为2N<4N,故不能拉动物体A,所以弹簧弹力2N保持不变,根据平衡知此时A受摩擦力大小为2N方向水平向左.
故选C.
【分析】以物体为研究对象,求出开始时物体所受摩擦力的大小,开始时物体处于静止状态,说明外力小于最大静摩擦力,求出当砝码重力减小时物体所受摩擦力的大小,此时发现摩擦力减小了,这说明物体没有运动,由此进一步分析可解答本题.
14.【答案】A
【解析】【解答】解:根据题意可知,二力为同一直线上方向相反的两个力,因此这两个力的合力:F=F2﹣F1=50N﹣20N=30N.
故选A.
【分析】作用在同一直线上方向相反二力的合力等于二力之差,方向与较大力的方向一致.
15.【答案】D
【解析】【解答】A.B位置是弹簧自身长度的位置,此位置弹簧没有发生弹性形变,没有弹力,由于整个过程不计能量损失,没有阻力,此时小球只受重力,不是平衡力,A不符合题意;
B.在A位置小球到达最高点,速度为零,只受重力作用,B不符合题意;
C.在D位置时,弹簧弹性形变最大,弹力最大,弹力大于重力,合力向上,小球加速上升,到达C位置时小球所受弹力大小等于重力,合力为零,之后BC段弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,BA段只受重力,合力向下,小球继续做减速运动,C不符合题意;
D.由C分析知,D点弹力最大,弹力大于重力,合力等于弹力减重力,随后弹力减小,合力减小,当到C点时,弹力大小等于重力,合力为零,之后弹力小于重力,合力向下,合力等于重力减弹力,随着弹力的减小,合力逐渐增大,到B点,弹力消失,只受重力,合力就等于重力,合力达到最大,故从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)弹力是物体发生弹性形变而产生的,弹性形变程度越大,弹力越大;
(2)其他条件不变的情况下,重力大小只与质量有关;
(2)合力为零时物体处于静止或匀速直线运动状态,合力不为零时物体做加速运动或减速运动。
16.【答案】竖直向下;850
【解析】【解答】 运动员受重力的方向是竖直向下的;跳伞运动员在空中沿直线匀速下降,降落伞和运动员所受的总重力与空气对降落伞的阻力是平衡力,空气对降落伞的阻力等于降落伞和运动员的总重,故空气对降落伞的阻力为:f=G人+G=650N+200N=850N。
【分析】 重力的方向是竖直向下的;物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受平衡力,据此求阻力大小。
17.【答案】惯性
【解析】【解答】解:人和汽车一起高速行驶,在车子发生严重撞击时,人由于惯性要保持原来的运动状态,继续前行,此时安全气囊自动充气弹出,阻止人继续前进,不会撞到车上.
故答案为:惯性.
【分析】物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是物体本身的性质,任何物体都有惯性.
18.【答案】不需要
【解析】【解答】王亚平用手指轻轻一推,在微重力的环境下,平抛出去的冰墩墩近似做着匀速直线运动,说明运动的物体在没有受到任何力的作用时,保持匀速直线运动状态,物体的运动不需要力来维持。
【分析】物体的运动不需要力来维持。
19.【答案】等于;3
【解析】【解答】根据图丙,0~2s物体静止,受到平衡力,物块所受摩擦力等于拉力;根据图丙,6~8s内物体在匀速直线运动,受到的拉力等于摩擦力,根据3~5s时,物体匀速直线运动,受到的拉力为3N,说明摩擦力大小为3N,在6~8s时,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,所受拉力为3N。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;压力和接触面的粗糙程度一定时,摩擦力大小不变。
20.【答案】匀速直线;拉;2;二力平衡;2
【解析】【解答】在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,通过弹簧测力计示数和摩擦力相等来测量摩擦力的,所以必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动;
此时木块受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,摩擦力大小和弹簧测力计示数相等,即为2N;
这种测量方法应用了二力平衡的原理;
如果用3 N的力拉着该物体运动,摩擦力不变,仍为2N.
故答案为:匀速直线;拉;2;二力平衡;2.
【分析】滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力有关,与运动状态无关,只要接触面粗糙程度和压力不变,不管物体加速、减速还是匀速,摩擦力都是不变的.
21.【答案】竖直向上;用防滑粉
【解析】【解答】
解:因为摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,
该同学在学校体育馆做爬杆运动时,由于受到重力的作用,其相对运动方向是竖直向下的,
所以他在向上爬杆时手受到的摩擦力的方向为竖直向上.
为防止滑下就是要增大他在向上爬杆时手受到的摩擦力,
而增大摩擦的方法有增大压力、增大接触面积、变滚动为滑动等,
所以握紧杆(或增大压力)、用防滑粉(或用毛巾擦干手上的汗使接触面粗糙些)都可以防止下滑.
故答案为:竖直向上;用防滑粉.
【分析】解答此题的关键有两点:一是对摩擦力的方向理解透彻;二是要明确为了防止下滑是要增大摩擦力.此题答案比较开放,关键要抓住增大摩擦力的方法有哪些.
22.【答案】225
【解析】【解答】动滑轮受到竖直向上的拉力,竖直向下的拉力2个,根据受力平衡的知识得到:F=2F拉。将吊篮和人看作一个整体,它们受到竖直向上的三个拉力,竖直向下的重力,那么得到:F+2F拉=G总,
即:2F拉+2F拉=G总,4F拉=(60kg+30kg)×10N/kg=900N,解得:F拉=225N。
【分析】对动滑轮进行受力分析弄清动滑轮上绳子拉力与定滑轮上拉力的数量关系,最后根据受力平衡的知识列式计算即可。
23.【答案】水平向右;6
【解析】【解答】(1)物体乙在水平方向上保持静止状态,则它受到的拉力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为乙受到拉力F2 方向水平向左,所以乙受到摩擦力的方向水平向右,大小为4N。
(2)甲受到水平向右的拉力F1,水平向左的乙施加的摩擦力f,那么二者的合力为:10N-4N=6N,且方向水平向右。木板甲在水平面上做匀速直线运动,那么它受到地面的摩擦力与合力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,因此地面对甲的摩擦力水平向左,大小为6N。
【分析】(1)对乙进行受力分析,根据二力平衡的知识确定受到摩擦力的方向;
(2)对甲进行受力分析,根据平衡力的知识确定木板甲与地面之间摩擦力的大小。
24.【答案】0;15
【解析】【解答】(1)根据题意可知,A、B都在水平面上做匀速直线运动,二者虽然接触且存在压力,但是没有相对运动的趋势,因此B受到的摩擦力为0;
(2)在乙图中,当A、B一起向右做匀速直线运动时,则它受到的推力和摩擦力相互平衡,
即f=F2=30N。
A和B对桌面的压力相等,则它们受到的滑动摩擦力相等,
那么A受到的滑动摩擦力为fA=;
A受到水平向右的推力F2,水平向左的摩擦力fA和B施加的推力,
即F2=fA+F;
30N=15N+F;
解得:F=15N。
【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②存在压力;③做相对运动或有相对运动的趋势。
(2)首先根据二力平衡的知识计算出A和B受到的摩擦力,再根据滑动摩擦力与压力的关系计算出A受到的摩擦力,最后再对A进行受力分析确定B对A的推力。
25.【答案】2;4;2
【解析】【解答】由图丙可知,在0~2s内,物体的速度为零,处于静止状态,物体在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力;由图乙可知此时的推力F1=2N,由二力平衡条件可知此时的摩擦力f静=F1=2N,即在t=1s时,物体受到的摩擦力2N;
由图丙可知,在4~6s内,物体的速度不变,做匀速直线运动,此时物体受到的是滑动摩擦力,且此时滑动摩擦力与推力是一对平衡力;由图乙可知,在4s~6s内, 推力F2=4N,所以物体所受的滑动摩擦力f=F2=4N;
由图丙可知,在t=3s时物体做加速运动,此时物体受到的也是滑动摩擦力,因物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以物体所受滑动摩擦力的大小不变,故t=3s时摩擦力也为4N。
【分析】先由v-t图象判断物体在不同时刻的运动情况,找出物体什么时候处于平衡状态,然后由F-t图象得出物体在不同时刻所受到的推力大小,根据二力平衡条件求出物体所受摩擦力的大小;
还需要知道物体所受滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
26.【答案】(1)无关
(2)小敏的做法是错误的.我们做实验记录数据时要尊重客观事实,不能随便更改数据
(3)在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下,木块及钩码的质量越大,惯性越大,滑行的距离也就越长.
【解析】【解答】解:(1)由题中的数据记录表格可以发现随着质量的增加虽然滑行距离略有变化,但不明显,可以认为是误差的原因,所以物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关;
(2)小敏的做法是错误的.我们做实验记录数据时要尊重客观事实,不能随便更改数据.
(3)在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下,木块及钩码的质量越大,木块和钩码的惯性也随之变大,不容易改变其运动状态,速度减小的就慢,滑行的距离也就越长.
故答案为:(1)无关;
(2)小敏的做法是错误的.我们做实验记录数据时要尊重客观事实,不能随便更改数据;
(3)在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下,木块及钩码的质量越大,惯性越大,滑行的距离也就越长.
【分析】(1)由实验数据可以看出:滑行距离并没有什么规律性的变化,微小的差距是惯性引起的.
(2)我们在实验中要尊重客观事实,所以小敏的做法是错误的.
(3)在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下,物体的质量越大惯性越大,不容易改变运动状态,由于惯性,会保持原来的运动状态运动较长的距离.
27.【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】已知小球作匀速直线运动,所以小球的运动速度和运动方向保持不变,由1、2两个小球间距离和方位画出第3次拍摄到小球的位置,如下图所示:
因为小球做匀速直线运动,处于平衡状态,一定受平衡力,所以物体所受到的两个力大小相等,均为20N,方向相反、作用在同一个物体的同一条直线上,故画出的另一个力如图所示:
【分析】(1)物体沿直线运动,并且速度大小保持不变,那么我们称这种运动为匀速直线运动.由此分析解答本题.
(2)物体在处于平衡状态时,一定受平衡力,根据平衡力的特点可画出另一个力的示意图.
28.【答案】(1)解: 汽车受到的重力:
G=mg=3650kg×10N/kg=3.65×104N,
越野车受到的重力为3.65×104N.
(2)解:
由v=可得:
t===0.5h;
越野车以最大速度行驶50km所需的时间为0.5h.
(3)解:
汽车爬坡时,设牵引力为F,
由η=可得:
F===3.65×104N,
越野车爬坡时的牵引力为3.65×104N.
【解析】【分析】(1)已知越野车的质量,利用G=mg可求得其重力;
(2)已知越野车以最大速度行驶50km,根据速度公式变形可求得所需的时间;
(3)已知机械效率为70%,利用η=变形可求得越野车爬坡时的牵引力.
29.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)不可靠;没有控制压力大小不变
【解析】【解答】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小.(2)因滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,研究滑动摩擦力的大小与接触面大小关系时,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,只改变接触面的大小,而将木块切去一半,物体对支持面的压力大小变小了,故他的结论不可靠.
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)不可靠;没有控制压力大小不变.
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法分析回答.
30.【答案】(1)减速
(2)汽化;扩散
(3)做功
(4)上
【解析】【解答】解:(1)当人和汽车以较快的速度行驶时,若车突然减速,由于惯性,人还要保持原来较快的速度行驶,所以如果不系安全带,人的上身会向前运动,使人体受伤,因此装配安全带,这是为了避免因车辆突然减速而造成对驾乘人员的伤害.
(2)汽油很容易由液态变为气态发生汽化;坐在车厢内,总能闻到汽油的味道,这说明汽油分子在不停地做无规则运动,这一现象叫扩散现象;
(3)进气门、排气门都关闭,活塞向下运动是做功冲程;
(4)压风板上平下凸,上表面空气流速慢,压强大,下表面空气流速快,压强小,导流板会受到向下的压力差,提高车轮的抓地性能,由图可知,A面平,B面凸,因此为了提高汽车的抓地能力,安装时A面应朝上.
故答案为:(1)减速;(2)汽化;扩散;(3)做功;(4)上.
【分析】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;牛顿第一定律:一切物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态.
(2)物质由液态变为气态的过程叫汽化;组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(3)热机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气;
(4)提高车轮的抓地性能,就要使轿车高速行驶时,导流板上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,即上方平直下方凸起,产生一个向下的压强差.
31.【答案】(1)甲丙
(2)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)不一定;1.2
【解析】【解答】(1)探究滑动摩擦力与压力大小的关系,即接触面的粗糙程度相同,压力不同,故答案为:甲丙实验。
(2)由甲乙可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,乙的接触面粗糙,摩擦力大,故结论为压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)不一定匀速拉动木板B,因为只有A静止,A就受摩擦力和拉力,且拉力等于摩擦力;故摩擦力的大小为1.2N。
【分析】 (1)、根据控制变量法,要控制粗糙程度相同,压力不同。
(2)、压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)、物体A相对地面处于静止状态所以二力平衡 ,拉力等于摩擦力。
32.【答案】(1)同一高度
(2)1、2;小于
(3)大于
(4)做匀速直线运动
(5)推理
【解析】【解答】解:(1)要想让小车以相同速度滑上“路面”,需控制小车从斜面上同一高度由静止滑下;(2)由表格中数据1、2可知,小车在木板上滑动的距离大于在棉布上滑动的距离,可知小车在木板上受到的阻力小于在棉布上受到的阻力;(3)由上知,路面越光滑,小车运动得越远,所以如果有一种“路面”材料比玻璃更光滑,则小车运动的路程将大于在玻璃“路面”上运动的路程,即大于110m;(4)小车在绝对光滑的水平“路面”上运动,即不受阻力作用,小车将会一直运动下去,即做匀速直线运动。(5)牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理而抽象概括出来的科学结论。
故答案为:(1)同一高度;(2)1、2;小于;(3)大于;(4)做匀速直线运动;(5)推理。
【分析】在探究阻力对物体运动的影响实验中,所用到的实验方法除控制变量法(让小车从斜面上同一高度下滑,保持到底面的初速度相同)外,还有科学推理法(在现象的基础上,再进行适当的科学推理,可得出当小车不受阻力时,其将保持什么样的运动状态)及转换法(接触面越来越光滑,小车所受摩擦阻力越来越小,其运动的距离也越来越远).
33.【答案】(1)相反;相等
(2)不能;不在同一条直线上的两个力是否平衡
(3)能;实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间的摩擦力较大,摩擦力对实验结果的影响较大
【解析】【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。
该实验是通过调整钩码个数来改变拉力大小的,当两端所挂钩码质量相等时说明小卡片受到的力大小相等,小卡片才能保持静止,说明平衡的两个力大小相等。由于小卡片的质量较小,所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。(2)要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片不能平衡。因为小卡片由静止开始运动了,运动状态发生改变了。小卡片转过一个角度,小卡片受到的两个力就不在同一条直线上了,所以设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。(3)图乙中,两个定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。甲同学实验用的小卡片重力小,悬在空中时绳子与滑轮间的摩擦力较小;丙同学实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间的摩擦力较大,摩擦力对实验结果的影响较大,所以甲同学的实验优于丙同学的实验。
【分析】定滑轮不能改变力的大小,但是可以改变力的方向;实验中通过调节钩码的个数来改变卡片受到的力;转动卡片,卡片受到的两个力不在同一直线上,松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时,卡片不能保持平衡状态;
34.【答案】(1)4;5.1
(2)匀速直线;0.3
【解析】【解答】 (1)当用F=4N水平拉力拉木块时,木块仍静止,木块所受的拉力与摩擦力平衡,所以f=F=4N;由乙图可知,当物体做匀速直线运动时,木块所受的拉力与摩擦力平衡,F=5.1N,所以f=F=5.1N;当F=5.8N时,物体加速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变,摩擦力仍为5.1N。(2) 为研究滑动摩擦力f滑与接触面受到压力F压大小的关系,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动,摩擦力与拉力是一对平衡力,便于测量滑动摩擦力f=F;
从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.3,得出数量关系f滑=0.3F压
【分析】此题是探究物体所受摩擦力的大小与所受压力之间的关系,涉及到二力平衡条件的应用,要知道静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态;还需要认真分析表格中的数据,找出拉力与摩擦力的关系.
35.【答案】(1)匀速
(2)2.5
(3)粗糙程度相同时,压力越大
(4)滑动摩擦力越大
(5)3.6;滑动摩擦力只与压力大小和粗糙程度有关
(6)滑动摩擦力与物体的运动快慢无关
(7)B
【解析】【解答】(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,弹簧测力计应该沿水平方向拉动木块,使其作匀速直线运动,此时为平衡状态,根据二力平衡知识可知,此时弹簧测力计的示数就等于木块所受的滑动摩擦力的大小.(2)第①次实验中如图测力计的分度值为0.5N,读数即第①次实验中摩擦力为2.5N。(3)分析①③两次实验数据,压力相等,接触面粗糙程度不同时,摩擦力的大小不同,所以可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关;(4)由①、②两次实验数据,可以看出,接触面相同时,压力越大,摩擦力越大,可以得出的结论是;粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(5)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与拉力大小是无关的,所以在第③次实验中若用4.5N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力仍为3.6N.(6)由如下实验数据表可以看出,在运动速度不同时,摩擦力的大小是相等的,故由表中数据可以得到的结论是滑动摩擦力与物体的运动快慢无关.(7)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,而测力计的示数大小即为摩擦力大小,所以木板的粗糙程度不均匀会造成摩擦力变化,而木板的长度、接触面积以及测力计的分度值与示数不稳没有关系,
故答案为:B。
【分析】滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系,涉及到实验原理(只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小)及控制变量法(研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变:在接触面粗糙程度相同的条件下,压力越大,摩擦力越大;在接触面压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大)的运用和数据分析能力.
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