2023-2024学年八年级物理下册:第九章《力与运动》单元测试(苏科版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一.选择题(每题2分,共24分)
1.在以下案例中,处于平衡状态的物体是( )
A.甲图中,匀速转动的橡皮
B.乙图中,渔民抛出且在最高点的渔网
C.丙图中,撑杆上升的运动员
D.丁图中,推而未动的箱子
【答案】D。
【解析】解:A、甲图中,匀速转动的橡皮的运动方向一直发生变化,所以不是平衡状态,故A错误;
B、乙图中,渔民抛出且在最高点的渔网只受到重力作用,受到的力是非平衡力,所以不是平衡状态,故B错误;
C、丙图中,撑杆上升的运动员受到的弹力大于重力,受到非平衡力的作用,所以不是平衡状态,故C错误;
D、丁图中,推而未动的箱子处于静止状态,所以是平衡状态,故D正确。
故选:D。
2.下列各种动作中,在水平地面上无法保持的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B。
【解析】解:A、人受重力和支持力的作用,当二者共线时即可平衡,故A错误;
B、健身者受到的重力和地面对脚的支持力作用,由图可知支持力和重力的作用线不可能在同一直线上,所以健身者在这两个力的作用下不可能平衡,故B正确;
C、体操运动员受重力、支持力和球的压力作用,当三个力作用在同一直线上时即可平衡,故C错误;
D、太极爱好者此时所受重力和支持力在同一直线上,能够平衡,故D错误;
故选:B。
3.如图所示,在下列物体受力的示意图中,物体能处于平衡状态的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C。
【解析】解:A、由图知,二力作用在两个物体上,不是一对平衡力,不能处于平衡状态,故A错误;
B、由图知,二力不在同一直线上,不是一对平衡力,不能处于平衡状态。故B错误;
C、由图知,这两个力符合平衡力的条件,因此是一对平衡力,能处于平衡状态,故C正确;
D、由图知,二力的大小不相等,则二力不是一对平衡力,不能处于平衡状态,故D错误。
故选:C。
4.如图是用频闪相机每隔0.1s拍摄的小球运动轨迹照片,小球受平衡力的是( )
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】解:A、物体受力平衡时,保持静止或匀速直线运动状态,A中做曲线运动,运动状态改变,受力不平衡,故A错误;
B、物体相同时间通过的路程相等,且在同一直线上,说明的匀速直线运动,故受力平衡,故B正确;
C、物体做曲线运动,运动状态改变,受力不平衡,故C错误;
D、物体在同一直线上,但相同时间的距离越来越大,因而是速度大小改变,不是匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
5.平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A.乙图中,车此时一定处于静止状态
B.丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C.丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【答案】B。
【解析】解:A.乙图中,车此时处于静止或匀速直线状态,故A错误;
B.丙图中,吊环前倾,车子减速,此时可能在刹车礼让行人,故B正确;
C.丁图中,吊环后倾,拉环此时不是平衡状态,故C错误;
D.任何物体在任何情况下都有惯性,故D错误;
故选:B。
6.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.物体 A 对 B 的摩擦力与物体 B 对 A 的摩擦力是一对相互作用力
B.物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对平衡力
C.物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对相互作用力
D.地面一定是粗糙的
【答案】D。
【解析】解:A、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,AB之间没有相对运动的趋势,故AB间没有摩擦力,故A错误;
B、物体 B 的重力与地面对 B 的支持力大小不等,不是一对平衡力。故B错误;
C、物体 B 的重力与地面对 B 的支持力大小不等,不是一对相互作用力,故C错误;
D、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,故地面一定是粗糙的,故D正确。
故选:D。
7.如图所示,小明用平行于水平地面的力推箱子,没有推动。下列属于平衡力的是( )
A.人推箱子的力和箱子对地面的摩擦力
B.人推箱子的力和箱子推人的力
C.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力
D.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力
【答案】D。
【解析】解:A、人推箱子的力作用在箱子上,箱子对地面的摩擦力作用在地面上,两个力不是作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、人对箱子的推力作用在箱子上,箱子对人的推力作用在人身上,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但不是作用在同一物体上,所以这两个力是一对相互作用力,而不是一对平衡力,故B错误;
C、箱子对地面的压力作用在地面上,而地面对箱子的支持力作用在箱子上,两个力不是作用在同一物体上,这是一对相互作用力,而不是一对平衡力,故C错误;
D、箱子受到的重力作用在箱子上,方向竖直向下,地面对箱子的支持力作用在箱子上,方向竖直向上,箱子处于静止状态,所以竖直方向上的两个力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
8.如图所示为高速照相机连拍的摩托车极限运动中某运动员在空中的情形,P为该运动员运动的最高点。如果他运动到P点时所有的外力都消失,他以后的运动可能是( )
A.马上停止在P处不动 B.沿PA方向竖直下落
C.沿PB方向做直线运动 D.沿PC方向做曲线运动
【答案】C。
【解析】解:当他运动到P点时,如果所有的外力都消失,根据牛顿第一定律可知,他会在空中继续沿原来的方向运动,即沿PB方向做匀速直线运动,故C正确,ABD错误。
故选:C。
9.牛顿第一定律是( )
A.直接用实验得出的
B.直接根据日常生活、生产经验总结出来的
C.由科学家猜想出来的
D.以客观事实为基础,经过科学的推理得出的
【答案】D。
【解析】解:牛顿第一定律不能用实验直接验证,也不是科学家凭空猜想出来的,它是在实验的基础上,
经过进一步概括、推理得出的。
故选:D。
10.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体甲与乙放在表面光滑且足够长的木板上,随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动,当木板突然停止时,以下说法正确的是( )
A.若m1>m2,甲将与乙发生碰撞
B.若m1<m2,甲将与乙发生碰撞
C.它们始终不会碰撞
D.只有当m1=m2,甲与乙才不会碰撞
【答案】C。
【解析】解:木板停止前,甲、乙物块和木板一起做匀速直线运动,并且两物块和木板具有共同的速度,
木板突然停止,两物体做匀速直线运动,间距保持不变,始终不会碰撞碰,故ABD错误,C正确。
故选:C。
11.生活中,惯性现象既有利也有弊。以下属于利用惯性“利”的一面的是( )
①跳远运动员快速助跑以提高成绩
②赛车在转弯时滑出赛道
③箭离开弓弦后,能飞行相当远的距离
④汽车紧急刹车,车上的人会向前倾
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】B。
【解析】解:①跳远运动员助跑是为了起跳前使自己获得更高的速度,起跳后,人由于惯性会跳的更远;
②赛车在转弯时滑出赛道,是因为赛车由于惯性要保持原来向前的运动状态,是惯性带来的危害;
③箭离开弓弦后,不再受到向前的动力,但由于惯性能继续飞行相当远的距离,利用了惯性;
④汽车突然刹车时,人的脚由于受到车的摩擦力不再前进,而人的上身由于惯性还要保持原来的高速运动,会向前倾倒,造成事故,是惯性带来的危害;
综上分析可知,属于利用惯性“利”的一面的是①③,故B正确。
故选:B。
12.甲、乙两个外形完全相同的球,系在同一根细绳上(绳子重力不计),从高处释放,经过一段时间后保持匀速下降,已知甲、乙两球的重力分别为4N和5N.若空气阻力的大小仅与物体体积、运动速度有关。则细绳上的拉力大小为( )
A.0.5N B.1N C.2N D.4.5N
【答案】A。
【解析】解:由题意知;两小球体积一样,运动速度相等,每个球受的空气阻力f大小相等。以两小球组成的系统为研究对象,它们受竖直向下的重力G=4N+5N=9N,竖直向上的空气阻力2f作用而匀速运动,由平衡条件得:G=2f,f===4.5N。
以重为5N的小球为研究对象,它受竖直向下的重力G1=5N,竖直向上的空气阻力f,竖直向上的细线的拉力F作用做匀速直线运动,由平衡条件得:
G1=F+f,F=G1﹣f=5N﹣4.5N=0.5N。
故选:A。
二.填空题(每空1分,共36分)
13.知识梳理是物理学习的一种重要方法。以下是对“力与运动”单元的主要知识梳理,请将空缺的三个方框填写完整。
① 匀速直线运动 ;
② 运动方向改变 ;
③ 物体受非平衡力 。
【答案】①匀速直线运动;②运动方向改变(或曲线运动);③物体受非平衡力。
【解析】解:(1)物体不受力或受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;
(2)物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,即加速直线运动、减速直线运动或运动方向改
变。
故答案为:①匀速直线运动;②运动方向改变(或曲线运动);③物体受非平衡力。
14.2022年卡塔尔世界杯足球比赛中,运动员的头球攻门十分精彩,此过程中运动员用头将飞来的球顶入球门,表明了力可以改变物体的 运动状态 ,同时运动员感觉得头疼,这说明力的作用是 相互 的,被顶出去的足球在空中飞到最高点时,其受到 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
【答案】运动状态;相互;非平衡力。
【解析】解:运动员用头将飞来的球顶入球门时,用力顶球,球向外飞出,足球的运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态;同时运动员感觉得头疼,这说明力的作用是相互的;
物体处于静止状态或匀速直线运动状态时其受力是平衡的,被顶出的足球在空中飞行到最高点时,受到重力和空气阻力,二者不平衡,足球的运动状态是变化的,所以受非平衡力的作用。
故答案为:运动状态;相互;非平衡力。
15.小张同学做“探究二力平衡的条件”实验时,他应选择在较 光滑 的水平桌面进行(选填“粗糙”或“光滑”),并保持物体处于 静止 状态或匀速直线运动状态。如图所示是他在实验过程中的某个情景,该情景中物体受到的两个水平拉力 不平衡 (选填“平衡”或“不平衡”),说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的 大小 关系。
【答案】光滑;静止;不平衡;大小。
【解析】解:做“探究二力平衡的条件”实验时,为了减小摩擦力对实验结果的影响,应选用较光滑的平面。
实验中,要使物体处于静止状态或匀速直线运动状态,此时的拉力等于摩擦力;
由图可知,两个力不相同,故物体受到的两个水平拉力不平衡;说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的大小关系。
故答案为:光滑;静止;不平衡;大小。
16.如图所示,冰壶离手后,此时 不受 (选填“受到”或“不受”)人的推力作用,冰壶继续向前运动,说明物体的运动 不需要 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;冰壶最终变为静止是因为受到了阻力的作用,说明力是 改变 (选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
【答案】不受;不需要;改变。
【解析】解:冰壶离手后,此时不受人的推力作用,冰壶继续向前运动,是因为冰壶具有惯性,仍要保持原来的运动状态,说明物体的运动不需要力来维持;
冰壶最终变为静止是因为受到了阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:不受;不需要;改变。
17.如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球A,细线与竖直方向的夹角始终保持不变,则小球A一共受到 两 个力的作用,它处于 非平衡 (平衡、非平衡)状态:车厢地板上的物体B也始终与车厢保持相对静止,则物体B肯定 受 (受/不受)摩擦力作用。
【答案】两;非平衡;受。
【解析】解:由题知,小球受到重力和绳子对它的拉力的作用,这两个力不在同一直线,所以不是平衡力,所以小球处于非平衡状态;
细线与竖直方向的夹角θ始终保持不变,故小球和车相对静止,因为小球收到非平衡力,所以汽车和小球一起做变速运动,
由于汽车一直在做变速运动,所以车厢地板上的物体B相对于小车来说一直有运动的趋势,所以物体B受摩擦力。
故答案为:两;非平衡;受。
18.如图所示是球球自制的水平仪,它由装有水和气泡且两端封闭的透明吸管固定在薄木板上组成的,用它能检查桌面是否水平。将它底边放在桌面上,如图所示,则该桌面 左 (选填“左”或“右”)端高,桌面对水平仪的支持力由于 桌面 的形变而产生的,该支持力与 压 力是一对相互作用力。
【答案】左;桌面;压。
【解析】解:(1)由图知,气泡向左端运动,说明左端高、右端低;
(2)桌面对水平仪的支持力由于桌面的形变而产生的,该支持力与压力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力。
故答案为:左;桌面;压。
19.在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 加速 (填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。此时小球受到 两 个力的作用,它们 不是 (填“是”、“不是”、“可能是”)一对平衡力。
【答案】加速;两;不是。
【解析】解:当汽车匀速行驶时,小球处于平衡状态,绳子处于竖直位置,小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力,当汽车加速行驶时,小球由于惯性,还保持原来的运动状态,因此小球会向后偏,由图可知,小球向后偏,所以汽车向右做加速运动;
若不计空气阻力,此时小球受到两个力,即竖直向下的重力、沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一直线上,因此不是平衡力。
故答案为:加速;两;不是。
20.小孙同学在妈妈的帮助下认识并使用了台秤,发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。如图所示是他用台秤称量一架模型直升飞机的情形,操作台是水平的。此刻,指针指向250g。该模型直升机此刻受到台秤对它的支持力 2.5 N,方向 竖直向上 。则当模型直升机悬停在台秤托盘正上方时,台秤示数 大于 (选填“大于”或“等于”)零。
【答案】2.5;竖直向上;大于。
【解析】解:直升机的重力:G=mg=250×10﹣3kg×10N/kg=2.5N,
直升机静止在台秤上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以台秤对直升机的支持力为2.5N,方向竖直向上。
直升机悬停在台秤托盘上时,直升机对空气有向下的作用力,空气对直升机有向上的推力,则此时空气对台秤有反作用力,台秤示数大于零。
故答案为:2.5;竖直向上;大于。
21.“嫦娥一号”卫星“刹车制动”减速时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是 相互 的。在绕月球做匀速圆周运动时,卫星的运动状态 改变 (选填“改变”或“不变”)。“嫦娥一号”收到地面工作人员发出的指令,发动机点火工作,喷射高温燃气实现加速。此时,“嫦娥一号”获得的动力的施力物体是 高温燃气 (选填“月球”“高温燃气”或“空气”)。
【答案】相互;改变;高温燃气。
【解析】解:(1)卫星用力喷射高温气体时被喷射的气体对卫星也有力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
(2)卫星在绕月球做匀速圆周运动时,速度方向不断改变,运动状态不断改变。
(3)“嫦娥一号”卫星对喷射高温燃气有向下的力,同时气体对“嫦娥一号”卫星产生了向上巨大的推力,故施力物体是高温燃气,受力物体是卫星。
故答案为:相互;改变;高温燃气。
22.火车进站前,一般都会关闭发动机,从物理角度来说,这主要是为了 B (填A/B序号A防止惯性带来危害;B利用惯性)。虽然火车进站前就关闭了发动机,但是还是进站了,这是因为 B (填A/B)。小明面向火车前进方向而坐,火车在 加速 (加速/减速)时,小明才会有“推背感”。
【答案】B;B;加速。
【解析】解:火车进站前,提前撤去动力,火车由于惯性会继续保持原来的运动状态向前行驶,可以节约能源,利用了惯性。
当列车加速时,因为惯性,乘客要保持原来的运动状态,乘客就会向后倾倒,所以,感觉到坐椅的靠背对他的压力突然增大,即乘客会有推背感觉。
故答案为:B;B;加速。
23.如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是v1<v2<v3。则三种情况下推力F1、F2、F3的大小关系为 F1=F2=F3 ,A物体下表面受到的摩擦力f1、f2、f3大小关系为 f2=f3>f1 。
【答案】F1=F2=F3;f2=f3>f1。
【解析】解:(1)对整体分析,整体的重力相同,与桌面的接触面的粗糙程度相同,整体受到的摩擦力是相同的,整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=F3;
(2)图甲中,物体A对地面的压力等于A的重力;图乙中,A对地面的压力等于AB的总重力,接触面的粗糙程相同,则f2>f1;对于丙图:对整体分析,整体对桌面的压力等于AB的总重力,此时的推力等于桌面对B的摩擦力;对B受力分析,B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力,这两个力大小相等,根据力的相互性可知,B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力,综上所述,推力F3等于地面对B的摩擦力,即f3=F3;综上所述:f2=f3>f1。
故答案为:F1=F2=F3;f2=f3>f1。
24.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的关系如图乙所示。由图象可知当t=1s时,物体处于 静止 状态,物体受到的摩擦力为 1 N;t=3s时,物体受到的摩擦力为 2 N。
【答案】静止;1;2。
【解析】解:由图象知,当t=1s时,物体的速度为0,处于静止状态,此时推力F=1N,所以受到的摩擦力也为1N;
在4到6s间,物体做匀速直线运动,所以此时推力和摩擦力平衡,由F﹣t图象知,此时推力为2N,所以摩擦力也等于2N;
当t=3s时,物体做加速运动,但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩擦力也为2N。
故答案为:静止;1;2。
三.作图题(每空2分,共6分)
25.如图,一重为5N的木块沿斜面匀速下滑,作出木块所受力的示意图。
【答案】
【解析】解:
木块沿斜面匀速下滑时,木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力;
过木块的重心分别沿竖直向下、垂直于斜面向上和沿斜面向上的方向画一条带箭头的线段,分别用G、F和f表示,且重力的大小为5N.如图所示:
26.如图所示,车上粗糙的水平桌面上有一水杯,杯中大约有半杯水,当车匀速行驶时,杯中的水静止;当刹车时,请你用一直线代表水面大致画出水面的趋势。
【答案】
【解析】解:刹车前,水和杯子是一起向右运动的,刹车时,杯子由于受到桌面的摩擦力而停止运动,水由于惯性仍然向右运动,所以水面会右高左低,如下图:
27.如图所示,弯杆末端连接有一个小球,各物体均保持静止状态。试画出小球受到的重力G与杆对小球的作用力F的示意图。
【答案】
【解析】解:因为小球处于静止状态,所以它受到的力是平衡力,因此小球受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
四.实验探究题(共19分)
28.(8分)在“探究二力平衡条件”的实验中,小华设计的实验装置如图甲所示。
(1)如图甲所示,现保持F1与F2大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在 同一直线上 。
(2)实验中通过改变钩码的 数量 来改变拉力的大小,从而探究二力大小的关系,当小车处于静止状态或匀速直线运动状态,我们便可认为它受到的力相互平衡。
(3)在探究二力平衡的条件时,小姬设计了如图乙所示的实验,同学们认为小姬的实验优于小华的实验。其主要原因是 D 。
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减小摩擦力对实验结果的影响
(4)利用图丙装置 能 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将 保持不动 。
(5)小超认为,若采用如图丁的方案,必须测出物体所受的拉力和 重力 的大小来进行比较。研究发现,在小超的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 拉力 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
【答案】(1)同一直线上;(2)数量;(3)D;(4)能;保持不动;(5)重力;拉力。
【解析】解:(1)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上;
(2)实验中通过改变钩码的数量来改变钩码的总质量,从而改变绳子对木块的拉力,探究二力大小的关系;
(3)小姬实验用的小卡片重力小,悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响;小华实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小姬的实验方案好,故选D;
(4)因为左右两侧各通过一个定滑轮,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;
(5)因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力,所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件,必须测出物体所受的重力和拉力;弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力,测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力,所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小。
故答案为:(1)同一直线上;(2)数量;(3)D;(4)能;保持不动;(5)重力;拉力。
29.(4分)如图1所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示,从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示,由图象可知:
(1)0﹣4s内,物块受到的摩擦力为 2N ;
(2)t=10s时,物块受到的摩擦力为 4N ;
(3)在t=12s的时刻,物块受到的摩擦力为 4N ;
(4)若假设在t=18s的时刻,物体在竖直方向上受到的力突然消失,则物体 不能 填“能”或“不能”)做匀速运动。
【答案】(1)2N;(2)4N;(3)4N;(4)不能。
【解析】解:
(1)由图3知,t=4s时,物体静止,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,由图2知此时的拉力为2N,故摩擦力为2N,方向与拉力方向相反,故水平向左;
(2)(3)由图3知,12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等,物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图2知,此时的拉力大小为F=4N,根据二力平衡的条件,此时f=F=4N;
由图3知,t=10s﹣12s时,物体处于运动状态,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于4N;
(4)若假设在 t=18s的时刻,物体在竖直方向上受到的力突然消失,故物体与接触面的压力为0,则接触面对物体没有施加摩擦力,只受4N的拉力作用,为非平衡力,故运动的运动状态一定改变,即物体不能做匀速运动。
故答案为:(1)2N;(2)4N;(3)4N;(4)不能。
30.(7分)古希腊学者亚里士多德认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为:物体的运动并不需要力来维持。到底谁说得对呢?为了探究这个问题,小明和同学们设计了如图甲所示的实验。
(1)如图甲,分别让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,其目的是使小车到达平面时的 速度 相同,实验中让小车在粗糙程度不同的水平面上滑行目的是为了探究 阻力 对物体运动的影响;
(2)小车三次滑行的距离如甲所示,可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小得 越慢 ,进一步推理可知,如果运动的物体不受力,将做 匀速直线 运动;
(3)通过上述实验的探究,你赞同 伽利略 (选填“亚里士多德”或“伽利略”)的观点;完成上述实验后,小明想利用斜面小车模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,于是设计了如图乙①②③所示的探究实验,将A、B、C三个小车先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止。选择①③两图是用来模拟研究 超载 带来的安全隐患,实验时需要控制 小车到达水平面的速度 相同。
【答案】(1)速度;阻力;(2)越慢;匀速直线;(3)伽利略;超载;小车到达水平面的速度。
【解析】解:(1)如图甲,由控制变量法,分别让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,其目
的是使小车到达平面时的速度相同,实验中让小车在粗糙程度不同的水平面上滑行目的是为了探究阻力对物体运动的影响;
(2)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,小车三次滑行的距离如甲所示,可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,进一步推理可知,如果运动的物体不受力,小车的速度不会变小,将做匀速直线运动;
(3)通过上述实验的探究,赞同伽利略的观点;
完成上述实验后,小明想利用斜面小车模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,于是设计了如图乙①②③所示的探究实验,将A、B、C三个小车先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止。
①③两图中,因hA=hC,故小车下滑到水平面的速度相同,而质量不同,选择①③两图是用来研究动能与质量的关系,故模拟研究超载带来的安全隐患,实验时需要控制小车到达水平面的速度相同。
故答案为:(1)速度;阻力;(2)越慢;匀速直线;(3)伽利略;超载;小车到达水平面的速度。
五.计算题(6分)
31.质量为2000kg的汽车在平直的公路上从A地行驶到B地,汽车在前2min内做加速运动,行驶了1.8km,之后做匀速直线运动,10min到达B地,行驶速度与时间的关系如图所示。汽车匀速直线行驶时所受阻力为车重的0.1倍,g=10N/kg。求:
(1)汽车的重力;
(2)汽车匀速直线行驶时的牵引力;
(3)汽车全程的平均速度。
【答案】(1)20000N;(2)2000N;(3)23m/s。
【解析】解:(1)汽车的重力:
G=mg=2000kg×10N/kg=20000N;
(2)汽车受到阻力:
F阻=0.1G=20000N×0.1=2000N,
根据二力平衡,汽车的牵引力为:
F牵=F阻=2000N;
(3)由图可知,汽车匀速行驶时的速度为25m/s,
汽车匀速行驶的路程为:
s2=v2t2=25m/s×8×60s=12000m,
总路程s=s1+s2=1800m+12000m=138000m,
全程平均速度为:
。
答:(1)汽车的重力为20000N;
(2)汽车匀速直线行驶时的牵引力为2000N;
(3)汽车全程的平均速度为23m/s。
六.科普阅读题(9分)
32.阅读短文,回答问题。
第一艘国产航母——山东舰
中国首艘国产航母山东舰正式服役如图1,标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,都是我国独立自主研发的,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,如表是歼15战斗机的部分技水参数,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g=10N/kg)
空机质量 最大起飞质量 推重比 发动机最大巡航推力
17.5t 32.5t 0.4~0.9 2.5×105N
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了 减小 (选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰钩对拦阻索的拉力 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)拦阻索对舰钩的拉力,
舰载机的惯性 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为 65 m2;
(4)如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比,当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N,则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为 4×105 N。
(5)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图2所示,则焰火产生的恒定的推力为 6 N,焰火能够达到的最大速度为 11 m/s。(火药的质量不计,g取10N/kg)(4分)
【答案】(1)减小;(2)等于;不变;(3)65;(4)4×105;(5)6;11。
【解析】解:(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了减小水的阻力;
(2)舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,大小相同;舰载机的质量不变惯性不变;
(3)根据翼载的定义可得:翼载=,
则机翼面积(S)===65m2;
(4)如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比,即f=kv2,
当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N,则9×105N=k×(m/s)2﹣﹣﹣﹣﹣①;
则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力f′=k×(10m/s)2﹣﹣﹣﹣﹣②,
联立①②解得:f′=4×105N;
(5)焰火速度快产生啸叫声的频率高,因此这里的高是指音调高;
焰火的重力:G=mg=100×10﹣3kg×10N/kg=1N,
由题知恒定的推力:F′=6G=6×1N=6N;
当焰火上升时,焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力,
所以最大阻力f=F′﹣G=6N﹣1N=5N;
由图可知,当阻力最大为5N时,焰火能够达到的最大速度v=11m/s。
故答案为:(1)减小;(2)等于;不变;(3)65;(4)4×105;(5)6;11。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/4/12 19:47:08;用户:苏易;邮箱:15861067415;学号:471748472023-2024学年八年级物理下册:第九章《力与运动》单元测试(苏科版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答填空题时,请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应横线上。写在本试卷上无效。
4.回答解答题时,每题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一.选择题(每题2分,共24分)
1.在以下案例中,处于平衡状态的物体是( )
A.甲图中,匀速转动的橡皮
B.乙图中,渔民抛出且在最高点的渔网
C.丙图中,撑杆上升的运动员
D.丁图中,推而未动的箱子
2.下列各种动作中,在水平地面上无法保持的是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,在下列物体受力的示意图中,物体能处于平衡状态的是( )
A. B.
C. D.
4.如图是用频闪相机每隔0.1s拍摄的小球运动轨迹照片,小球受平衡力的是( )
A. B. C. D.
5.平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A.乙图中,车此时一定处于静止状态
B.丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C.丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
6.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.物体 A 对 B 的摩擦力与物体 B 对 A 的摩擦力是一对相互作用力
B.物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对平衡力
C.物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对相互作用力
D.地面一定是粗糙的
7.如图所示,小明用平行于水平地面的力推箱子,没有推动。下列属于平衡力的是( )
A.人推箱子的力和箱子对地面的摩擦力
B.人推箱子的力和箱子推人的力
C.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力
D.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力
8.如图所示为高速照相机连拍的摩托车极限运动中某运动员在空中的情形,P为该运动员运动的最高点。如果他运动到P点时所有的外力都消失,他以后的运动可能是( )
A.马上停止在P处不动 B.沿PA方向竖直下落
C.沿PB方向做直线运动 D.沿PC方向做曲线运动
9.牛顿第一定律是( )
A.直接用实验得出的
B.直接根据日常生活、生产经验总结出来的
C.由科学家猜想出来的
D.以客观事实为基础,经过科学的推理得出的
10.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体甲与乙放在表面光滑且足够长的木板上,随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动,当木板突然停止时,以下说法正确的是( )
A.若m1>m2,甲将与乙发生碰撞
B.若m1<m2,甲将与乙发生碰撞
C.它们始终不会碰撞
D.只有当m1=m2,甲与乙才不会碰撞
11.生活中,惯性现象既有利也有弊。以下属于利用惯性“利”的一面的是( )
①跳远运动员快速助跑以提高成绩
②赛车在转弯时滑出赛道
③箭离开弓弦后,能飞行相当远的距离
④汽车紧急刹车,车上的人会向前倾
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
12.甲、乙两个外形完全相同的球,系在同一根细绳上(绳子重力不计),从高处释放,经过一段时间后保持匀速下降,已知甲、乙两球的重力分别为4N和5N.若空气阻力的大小仅与物体体积、运动速度有关。则细绳上的拉力大小为( )
A.0.5N B.1N C.2N D.4.5N
二.填空题(每空1分,共36分)
13.知识梳理是物理学习的一种重要方法。以下是对“力与运动”单元的主要知识梳理,请将空缺的三个方框填写完整。
① ;
② ;
③ 。
14.2022年卡塔尔世界杯足球比赛中,运动员的头球攻门十分精彩,此过程中运动员用头将飞来的球顶入球门,表明了力可以改变物体的 ,同时运动员感觉得头疼,这说明力的作用是 的,被顶出去的足球在空中飞到最高点时,其受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
15.小张同学做“探究二力平衡的条件”实验时,他应选择在较 的水平桌面进行(选填“粗糙”或“光滑”),并保持物体处于 状态或匀速直线运动状态。如图所示是他在实验过程中的某个情景,该情景中物体受到的两个水平拉力 (选填“平衡”或“不平衡”),说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的 关系。
16.如图所示,冰壶离手后,此时 (选填“受到”或“不受”)人的推力作用,冰壶继续向前运动,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;冰壶最终变为静止是因为受到了阻力的作用,说明力是 (选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
17.如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球A,细线与竖直方向的夹角始终保持不变,则小球A一共受到 个力的作用,它处于 (平衡、非平衡)状态:车厢地板上的物体B也始终与车厢保持相对静止,则物体B肯定 (受/不受)摩擦力作用。
18.如图所示是球球自制的水平仪,它由装有水和气泡且两端封闭的透明吸管固定在薄木板上组成的,用它能检查桌面是否水平。将它底边放在桌面上,如图所示,则该桌面 (选填“左”或“右”)端高,桌面对水平仪的支持力由于 的形变而产生的,该支持力与 力是一对相互作用力。
19.在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(空气阻力不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。此时小球受到 个力的作用,它们 (填“是”、“不是”、“可能是”)一对平衡力。
20.小孙同学在妈妈的帮助下认识并使用了台秤,发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。如图所示是他用台秤称量一架模型直升飞机的情形,操作台是水平的。此刻,指针指向250g。该模型直升机此刻受到台秤对它的支持力 N,方向 。则当模型直升机悬停在台秤托盘正上方时,台秤示数 (选填“大于”或“等于”)零。
21.“嫦娥一号”卫星“刹车制动”减速时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力,这说明力的作用是 的。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”)。“嫦娥一号”收到地面工作人员发出的指令,发动机点火工作,喷射高温燃气实现加速。此时,“嫦娥一号”获得的动力的施力物体是 (选填“月球”“高温燃气”或“空气”)。
22.火车进站前,一般都会关闭发动机,从物理角度来说,这主要是为了 (填A/B序号A防止惯性带来危害;B利用惯性)。虽然火车进站前就关闭了发动机,但是还是进站了,这是因为 (填A/B)。小明面向火车前进方向而坐,火车在 (加速/减速)时,小明才会有“推背感”。
23.如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是v1<v2<v3。则三种情况下推力F1、F2、F3的大小关系为 ,A物体下表面受到的摩擦力f1、f2、f3大小关系为 。
24.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的关系如图乙所示。由图象可知当t=1s时,物体处于 状态,物体受到的摩擦力为 N;t=3s时,物体受到的摩擦力为 N。
三.作图题(每空2分,共6分)
25.如图,一重为5N的木块沿斜面匀速下滑,作出木块所受力的示意图。
26.如图所示,车上粗糙的水平桌面上有一水杯,杯中大约有半杯水,当车匀速行驶时,杯中的水静止;当刹车时,请你用一直线代表水面大致画出水面的趋势。
27.如图所示,弯杆末端连接有一个小球,各物体均保持静止状态。试画出小球受到的重力G与杆对小球的作用力F的示意图。
四.实验探究题(共19分)
28.(8分)在“探究二力平衡条件”的实验中,小华设计的实验装置如图甲所示。
(1)如图甲所示,现保持F1与F2大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在 。
(2)实验中通过改变钩码的 来改变拉力的大小,从而探究二力大小的关系,当小车处于静止状态或匀速直线运动状态,我们便可认为它受到的力相互平衡。
(3)在探究二力平衡的条件时,小姬设计了如图乙所示的实验,同学们认为小姬的实验优于小华的实验。其主要原因是 。(2分)
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减小摩擦力对实验结果的影响
(4)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩
码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将 。
(5)小超认为,若采用如图丁的方案,必须测出物体所受的拉力和 的大小来进行比较。研究发现,在小超的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以此方案无法实施。
29.(4分)如图1所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示,从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示,由图象可知:
(1)0﹣4s内,物块受到的摩擦力为 ;
(2)t=10s时,物块受到的摩擦力为 ;
(3)在t=12s的时刻,物块受到的摩擦力为 ;
(4)若假设在t=18s的时刻,物体在竖直方向上受到的力突然消失,则物体 填“能”或“不能”)做匀速运动。
30.(7分)古希腊学者亚里士多德认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为:物体的运动并不需要力来维持。到底谁说得对呢?为了探究这个问题,小明和同学们设计了如图甲所示的实验。
(1)如图甲,分别让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,其目的是使小车到达平面时的 相同,实验中让小车在粗糙程度不同的水平面上滑行目的是为了探究 对物体运动的影响;
(2)小车三次滑行的距离如甲所示,可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小得 ,进一步推理可知,如果运动的物体不受力,将做 运动;
(3)通过上述实验的探究,你赞同 (选填“亚里士多德”或“伽利略”)的观点;完成上述实验后,小明想利用斜面小车模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,于是设计了如图乙①②③所示的探究实验,将A、B、C三个小车先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止。选择①③两图是用来模拟研究 带来的安全隐患,实验时需要控制 相同。
五.计算题(6分)
31.质量为2000kg的汽车在平直的公路上从A地行驶到B地,汽车在前2min内做加速运动,行驶了1.8km,之后做匀速直线运动,10min到达B地,行驶速度与时间的关系如图所示。汽车匀速直线行驶时所受阻力为车重的0.1倍,g=10N/kg。求:
(1)汽车的重力;
(2)汽车匀速直线行驶时的牵引力;
(3)汽车全程的平均速度。
六.科普阅读题(9分)
32.阅读短文,回答问题。
第一艘国产航母——山东舰
中国首艘国产航母山东舰正式服役如图1,标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,都是我国独立自主研发的,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,如表是歼15战斗机的部分技水参数,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g=10N/kg)
空机质量 最大起飞质量 推重比 发动机最大巡航推力
17.5t 32.5t 0.4~0.9 2.5×105N
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了 (选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰钩对拦阻索的拉力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)拦阻索对舰钩的拉力,舰载机的惯性 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为 m2;
(4)如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比,当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N,则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为 N。
(5)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图2所示,则焰火产生的恒定的推力为______N,焰火能够达到的最大速度为 m/s。(火药的质量不计,g取10N/kg)(4分)