中考科学复习——运动和力
一、单选题
1.妈妈用电动自行车送小婷上学,途中妈妈提醒小婷“坐好,别动!”.这个“别动”的参照物是( )
A.电动自行车上的座位 B.路旁的树木
C.迎面走来的行人 D.从旁边超越的汽车
2.月球对它表面附近的物体的引力大约是地球对其表面附近物体引力的六分之一,一个在地球上质量是60千克的宇航员,关于他在月球上的重量和质量说法正确的是( )
A.重量增大,质量增大 B.重量减小,质量不变
C.重量不变,质量不变 D.重量减小,质量减小
3.如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,所需的力大小各不相同,这说明与力的作用效果相关的是( )
A.力的大小 B.力的方向
C.力的作用点 D.与上述三种因素均无关
4.宁波一家机器人餐厅深受人们的欢迎,该机器人有自动送餐功能,如图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景。若认为托盘是静止的,则选择的参照物是( )
A.地面 B.机器人 C.餐桌 D.墙壁
5.小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型,如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B.自行车和所挂钩码总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力
6.自行车既是环保的交通工具也是很好的健身器材。下列叙述正确的是 ( )
A.给车胎充气增加了车胎内气体的压强
B.地面对自行车的摩擦力总是阻碍自行车前进
C.刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离
D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
7.下面几个关于力的说法正确的是( )
A.两个物体不接触就不会发生力的作用
B.单独一个物体,也能产生力的作用
C.发生力的作用时,两物体都要受到力的作用
D.没有施力物体,物体也能受到力的作用
8.中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过空心圆简,绳子上端系一个金属球,下端系有小球。转动空心圆筒,使金属球匀速转动(如图)。此时,下方小球能保持静止。下列判断正确的是( )
A.若绳子突然断了,金属球将做匀速直线运动
B.金属球匀速转动过程中,运动状态不断发生改变
C.小球静止时,它受到的重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
D.金属球匀速转动时,其重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
9.体育运动中蕴含着许多科学知识,如图是羽毛球运动员在用球拍捡球,下列分析正确的是()
A.手腕向左上方发力,羽毛球会向左上方飞出,说明力是使物体运动的原因
B.羽毛球离开球拍在空中继续向前运动,是因为羽毛球受到了惯性作用
C.球停在球拍上时,一定受到两对平衡力的作用
D.球拍击打羽毛球的力和羽毛球对球拍的力一定是同时产生的
10.把木块放人装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。则( )
A.木块的质量为ρ水V2
B.缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D.木块的密度为ρ水
11.将铁、铜、铅制成三个实心金属球(ρ铁<ρ铜<ρ铅),用细线拴好,分别挂在三只完全相同的弹簧测力计下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹簧测力计的示数相同。现将三个金属球提出水面后静止,则( )
A.挂着铁球的弹簧测力计示数最大
B.挂着铜球的弹簧测力计示数最大
C.挂着铅球的弹簧测力计示数最大
D.三个弹簧测力计示数相同
12.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )
A.F2的功率为0.6W
B.弹簧测力计读数为9N
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.如果增大F2,物体A可能向左运动
13.完全相同的A、B两物块,先按如图甲所示叠放在水平桌面上,用F1的水平力作用在A物块上。使A、B一起向右作匀速直线运动,再按如图乙所示水平紧找放置在同一个水平面上,用F2的力仍使A、B一起向右作匀直线运动。将A、B看成一个整体,甲和乙受到地面的摩擦力分别为f1和f2。则( )
A.F1>F2 B.f1
C.甲中未受到A的摩擦力 D.乙中A对B的推力等于F2
14.如图所示,水平面上叠放着 A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下保持静止,已知F1=7N,F2=5N,那么物体 A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为7N,方向向左
B.地面对B的摩擦力为12N,方向向右
C.B对A的摩擦力为5N,方向向左
D.地面对B的摩擦力为2N,方向向左
15.AB是一条平直公路边上的两块路牌,一只小鸟和一辆车同时分别由A、B两路牌相向运动,小鸟到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处;再过一段时间,小车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示,图中t2=2t1。则( )
A.小鸟与汽车速度大小之比为2:1
B.从出发到相遇这段时间内,小鸟与汽车通过的路程之比为1:3
C.小鸟到达A时,汽车在AB中点右侧
D.小鸟与汽车通过的总路程之比为3:2
二、填空题
16.小宁发现乘车系安全带时拉动安全带很轻松,对它怎么能起到保护作用充满好奇。如图是一种汽车安全带控制装置的示意图,这个装置主要包括棘轮、锁棒和复摆,它们都能绕各自转轴转动。当汽车处于静止或匀速直线运动时,复摆竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,乘员能拉动安全带.当汽车突然刹车时,复摆由于 绕轴转动,使得锁棒转动锁定棘轮,乘员拉不动安全带。若汽车刹车时复摆摆动到如图所示的虚线位置,则可以判断此时汽车可能的运动方向是 (填“向左"或“向右")。
17.在一条平直的南北方向的公路上,有甲、乙、丙三辆汽车依次向北行驶,甲、丙两车快慢相同,乙车较甲、丙两车开得快。
(1)以 为参照物,三辆车均向北运动。
(2)以甲车为参照物,乙车 、 丙车 。
(3)以乙车为参照物,甲车 、 丙车 。
(4)以 为参照物,三辆车均向南运动。
18.小西和小钱在绿道上快走,若小西和小钱的速度分别为1.5米/秒和2米/秒,以小西为参照物,小钱是 (选块“运动"或“静止”)的。小西的前脚跟刚着地时(如图),前脚受到摩擦力的方向是 (选填“向前“或“向后")。
19.如图所示有一质量为5kg的物块放置在水平桌面上,现用一大小为10N的力去推物体,物体静止,此时物体对水平桌面的压力为 N;当用一大小为20N的力去推物体时,物体恰好做匀速直线运动,当作用在物体上的推力增大到25N时,物体受到的摩擦力是 N,此时物体做 运动(g 取10N/kg)
20.如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”,满载时的质量为38t。当它熄火停在水面上时,排开水的体积是 m3,卸去飞机上的货物后其受到的浮力将 。(填“增大”或“减小“)
21.小科和小慈两位同学一起从家出发去学校,小科前一半路程的平均速度是1m/s,后一半路程的平均速度是2m/s;小慈前一半时间的平均速度是1m/s。后一半时间的平均速度是2m/s。小科的平均速度是 。先到学校的是 。
22.在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置。将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总质量为1.22Kg;然后把烧杯中的水缓慢向外抽出,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总质量为820g,活塞面积为100mm2,轮轴间的摩擦和绳重不计。则所测大气压的值应为 Pa,活塞与针筒间摩擦力为 N.(g=10N/kg)
23.把边长L=0.5m、密度ρA=0.6×103kg/m3的正方体A放入底面积为S=1m2的柱形盛水容器中,如图甲所示。将物块B轻放在A的上面,容器中的水面上升了0.01m,如图乙所示,则物块B的质量为 kg。
24.如图所示,在地球表面有四棵苹果树,处在不同位置,O点视为地球的中心.则图中画出苹果所受重力示意图正确的是 。
25.实验室里常用悬重法测蜡块的密度,如图所示,量筒内原来水的体积为20mL,只浸没入石块时,量筒内水与石块的总体积为22mL,石块的密度ρ=2.5×103kg/m3,将蜡块及石块用细线悬挂后缓慢浸入水中后,意外发现此时蜡块与石块恰好悬浮,细线被拉直,量筒水面所示总体积为46mL,经分析思考,此时也能测出蜡块的密度为 g/cm3,蜡块受到细线的拉力为 N(细线的质量和体积忽略不计)。
三、实验探究题
26. 在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示.
(1)当物体处于静止状态或 状态时,它受到的力是相互平衡的.
(2)这两个实验装置中,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学.
(3)在装置以中将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状.这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡.
27.在“判断重力的方向”的实验中(如图所示):
(1)用线系上小球,然后将线系于铁架台上方,缓慢倾斜铁架台,观察到悬线的方向是 的;(选填“改变”或“不变”)
(2)接下去的操作是 ;
(3)由实验分析可得出结论: .
(4)请举出人们在生活中应用这个结论的一个例子 .
28.在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图甲所示:
(1)当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.
(2)实验时,小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象产生,请你对该实验装置提出改进意见: 。
(3)如图乙所示,小慧用小车来做该实验,装置处于静止,细绳和弹簧测力计的质量忽略不计,不考虑细绳与滑轮之间的摩擦,两端挂的重物各为10N,则弹簧测力计的示数为 N。
29. 1583年的某个星期天,伽利略在参加比萨教堂活动时,注意到教堂里的一盏悬灯在风的吹动下不停地摆动。他被悬灯摆动的节奏所吸引,决定对悬灯进行仔细观察研究。后来,他发现了单摆的运动规律。小科在该故事的启发下,决定对单摆运动进行研究。他在一条长线的一端系了一个小球做成如图所示的单摆,观察单摆摆动的过程。他发现小球每摆动一个来回所用的时间似乎相同,于是他开始研究在摆动角度α不变的情况下,单摆来回摆动一次所用的时间t与哪些因素有关,并作出以下几个猜想:
⑴单摆来回摆动一次所用的时间(t)可能与小球的质量(m)有关
⑵单摆来回摆动一次所用的时间(t)可能与线的长度(L)有关
A、为了验证猜想,除线,秒表和几个质量已知的小球外,小科还需要器材: 。
B、小科在不同条件下测出小球来回摆动一次所用的时间(t)后,得到表中的一些数据:
序号 小球质量m/g 线的长度L/cm 来回摆动一次的时间t/s
1 30 120 2.2
2 40 120 2.2
3 50 120 2.2
4 50 90 1.9
5 50 60 1.5
①为了研究时间(t)和质量(m)的关系,可对序号为 的数据进行分析得出论: 。
②通过对序号3,4,5的数据分析,得出结论:单摆来回摆动一次所用的时间t与线的长度L有关。
③实验中发现,小球摆动一个来回所用的时间很难测准,请你为小科设计一个好的测量方法: 。
④小科发现单摆来回摆动一次所用的时间还可能与其他因素有关,为此他作出以下猜想 。
30.【生活发现】①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生压强的大小与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的体积有关;
【实验检验】为了验证假设一,进行如下实验:
步骤一:取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标记处标出水银柱下表面的位置(如图所示),此空气柱的压强记为p1。
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,水银柱上升直至停止,此空气柱的压强记为p2。
步骤三:往玻璃管内注入水银,直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止,此空气柱的压强记为p3。
【实验分析】
(1)p1、p2、p3的大小关系是 。
(2)实验的步骤三,往玻璃管内注入水银,直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止,这样操作目的是 。
(3)【得出结论】通过观察 可以得出,一定质量的气体产生的压强与气体的温度有关,气体的温度越高,压强越 。
(4)【实验反思】实验后小敏同学作了如下的反思,一定质量的气体,升温后改变了气压,那么,根据上面步骤二中的实验现象(水银往上升),可以得出:一定质量的气体,若增大气体的体积,则气压会减小,此结论你认为合理吗?为什么? 。
四、解答题
31.某地的有轨电车将投入运行。首列有轨电车“××号”总长度为34.8m,运营时最高速度为70km/h,其质量为50t(如图所示)。
(1)若有轨电车在平直轨道上匀速运动时受到的阻力为总重力的0.05倍,则当乘客总质量为10t时,要使电车向前做水平匀速直线运动,需要的牵引力为多少牛 (g取10N/kg)
(2)有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统,通过计算判断:要在10s内使整列有轨电车通过总宽度为35.2m的路口,则电车的速度至少为多少千米/时
32.一列火车,以126千米/时的速度通过一座550米长的铁路桥,列车过桥用时20秒,求这列火车的长度。
33.2017年5月5日,大飞机C919首飞任务的完成,标志着我国航空工业向前迈进一大步。C919主要性能参数如表所示:
中国商飞 C919
最大载重 77.3吨
巡航速度 0.78-0.8马赫(相当于954km/h到980km/h)
巡航高度 12100米
最长航程 5555公里
最多座椅数 190个
请回答下列问题:
(1)上海到广州的空中距离大概是1470km。若全程以最大巡航速度匀速飞行,则C919从上海到广州大约需要多长时间?
(2)当C919以最大载重停在机场时,轮胎与地面的总接触面积大约为0.1m2,则C919对地面的压强约多少?
34.高速公路上常用超声波测速仪来测量汽车速度。某次检测时,第一次发出信号到接收到超声波返回信号,用时0.4s,如图所示.第二次发出到接收到返回信号用时0.3s,两次发出信号时间间隔是1s。(假设超声波的速度为340m/s,且保持不变)求
(1)被测汽车第一次接收到超声波时,汽车到超声波测速仪的距离S1是多少?
(2)被测汽车两次接收到超声波的距离差S3是多少?
(3)被测汽车的速度是多大?(结果保留一位小数)
35.在一底面积为4m2的四柱形深井底部,有一体积为2m3、密度为1×103kg/m3的贵重物体,现用如图所示的装置将其打捞上来。若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,30s 后井底受到水的压强恰好变化了2.5×103Pa (假定井水总量不变,水的阻力、动滑轮和绳子的亚力及滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)。求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力。
(2)牵引车行驶了30s后,物体被提升的高度。
(3)物体未露出水面前,物体受到绳子拉力的功率。
(4)牵引车行驶了30s时,牵引车对绳子的拉力。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:小婷坐在电动自行车座位上,妈妈的意思是让她相对于座位没有位置的变化,即相对静止.
小婷相对于树木、迎面的行人、超越的汽车都有位置的变化,即都是运动的,B、C、D都不符合题意.
故选A
【分析】解答此题的关键是弄清参照物,即事先被选定的假定不动的物体.“别动”的意思是小明相对于参照物没有位置的改变
2.【答案】B
【解析】【解答】月球上物体的重量也是由月球对物体的引力产生的,所以,月球对它表面附近的物体的引力减小,物体在月球上所受的重力也会减小;而质量是物体本身的属性,不随位置的变化而变化,所以,质量不变。选B。
【分析】从重力和质量的定义出发即可得到本题的正确答案。本题考查的是重力。
3.【答案】B
【解析】【分析】力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,根据图片分析哪个因素发生改变即可。
【解答】根据图片可知,这几个力作用在圆柱体同一点,即作用点相同,不同的是力的方向不同,则说明力的作用效果与力的方向有关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】B
【解析】【分析】如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置不变;如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置发生改变。
【解答】穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐时,由于托盘相对于机器人的位置保持不变,所以托盘是静止的,因此选择的参照物是机器人,故B正确,而A、B、C错误。
故选B。
5.【答案】B
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.钢丝对自行车的支持力等于自行车和下面重物的总重力,肯定大于自行车的重力,二者不是平衡力,故A错误;
B.自行车和所挂钩码总重力与钢丝对自行车的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在自行车一个物体上,作用在同一直线上,为一对平衡力,故B正确;
C.自行车对钢丝的压力作用在钢丝上,钢丝对自行车的支持力作用在自行车上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.自行车对绳的拉力作用在绳子上,钩码的重力作用在钩码上,二者没有在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
6.【答案】A
【解析】【分析】(1)根据气压压强的知识判断;
(2)根据摩擦力的作用判断;
(3)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(4)根据平衡力的四个条件判断。
【解答】A.给车胎充气增加了车胎内气体的压强,故A正确;
B.自行车的前轮为从动轮,摩擦力阻碍自行车前进;后轮为动力轮,则地面对自行车的摩擦力使自行车前进,故B错误;
C.刹车时自行车由于惯性会继续前进一段距离,故C错误;
D.自行车对地面的压力作用在地面上,而地面对自行车的支持力作用在自行车上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
7.【答案】C
【解析】【分析】根据力的概念和特点进行判断即可。【解答】A.两个物体不接触也可能产生力的作用,如重力、磁力和分子力,故A错误;
B.力是物体对物体的作用,要产生力的作用至少有两个物体,即施力物体和受力物体,故B错误;
C.力的作用是相互的,发生力的作用时,两物体都要受到力的作用,故C正确;
D.没有施力物体也没有受力物体,故D错误。
故选C。
8.【答案】B
9.【答案】D
【解析】【分析】(1)根据力与运动的关系判断;
(2)惯性是一种性质,而不是力的作用;
(3)对羽毛球进行受力分析即可;
(4)根据相互作用力的特点判断。
【解答】A.手腕向左上方发力,羽毛球会向左上方飞出,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.羽毛球离开球拍在空中继续向前运动,是因为羽毛球具有惯性,故B错误;
C.球停在球拍上时,它受到一对平衡力,即竖直向上的支持力和竖直向下的重力,故C错误;
D.球拍击打羽毛球的力和羽毛球对球拍的力是相互作用力,肯定是同时产生的,故D正确。
故选D。
10.【答案】D
【解析】【分析】(1)木块漂浮在水面上时,对木块进行受力分析,由平衡条件求出木块所受的重力,然后由浮力公式的变形公式求出木块的质量;
(2)缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh分析压强变化;
(3)当木块刚好全部没入水中时,木块受到的浮力等于木块重加上对木块的压力,据此求出对木块的压力。
(4)根据木块完全浸入水中时排出水的总体积求出木块的体积,然后根据密度公式求出木块的密度表达式。【解答】木块静止地漂浮在水面上时,F浮=G;
因为木块所受到的浮力F浮=ρ水gV1,所以ρ水gV1=mg,
所以木块的质量m=ρ水V1,故A错误;
缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,
由p=ρgh可知,溢水杯底部受到水的压强不变,故B错误;
木块完全浸没后的浮力:F浮′=ρ水gV2,
木块完全浸没时,由力的平衡条件可得:F浮′=F压+G木,
所以手对木块的压力(最大压力):
F压=F浮′-G木=ρ水gV2-mg=ρ水gV2-ρ水V1g=ρ水g(V2-V1),故C错误;
木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积,
由题意知木块的体积V=V2,
则木块的密度:,故D正确。
故选D。
11.【答案】A
【解析】【分析】金属球浸没水中后,首先根据根据F=G-F浮计算三者测力计的示数,然后根据测力计的示数相同列出等式,将阿基米德原理和重力公式代入公式,最后进行推导即可。【解答】将三个金属球没入水中,弹簧测力计的示数:F=G-F浮;
此时三只弹秤的示数相同,
所以:G铁-F浮铁=G铜-F浮铜=G铅-F浮铅;
m铁g-F浮铁=m铜g-F浮铜=m铅g-F浮铅;
根据F浮=ρ水gV排得到:
m铁g-ρ水gV铁=m铜g-ρ水gV铜=m铅g-ρ水gV铅;
根据得到:
;
整理得到:
又因为ρ铁<ρ铜<ρ铅;
所以m铁>m铜>m铅。
所以挂着铁球的弹簧测力计示数最大。
故选A。
12.【答案】D
【解析】【分析】(1)使用滑轮组水平拉动物体时,自由端的拉力移动速度v=nv物,再根据P=Fv计算拉力F2的功率;
(2)对中间的滑轮进行受力分析,根据二力平衡的原理计算测力计的拉力;
(3)物体A处于静止状态,那么它受到平衡力。对右边的滑轮进行受力分析,计算出B受到的摩擦力,然后与拉力F1进行比较即可。
(4)根据滑动摩擦力的影响因素分析判断。
【解答】A.拉力F2移动的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s,它的功率为:P=Fv=3N×0.2m/s=0.6W,故A正确不合题意;
B.中间的滑轮处于静止状态,它受到测力计向左的拉力,绳子上向右的3个拉力,那么测力计的示数F=3F2=3×3N=9N,故B正确不合题意;
C.右边的滑轮做匀速直线运动,那么它受到向左的拉力2个与向右的拉力F平衡,即向右的拉力F=2F2=2×3N=6N。根据二力平衡的原理可知,物体B受到的摩擦力与拉力F相互平衡,即fB=6N。
对于物体A来说,它受到水平向左B施加的摩擦力fB=6N,水平向右的拉力4N,二者不能平衡,因此物体A还受到水平向右地面施加的摩擦力:6N-4N=2N,故C正确不合题意;
D.如果增大拉力F2,那么只能增大物体B移动的速度,而无法改变B对A的压力和接触面的粗糙程度,因此B对A的摩擦力保持不变,则物体A不可能向左运动,故D错误符合题意。
故选D。
13.【答案】C
【解析】【分析】 二力平衡是指一个物体在两个力的作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动),那么这两个力是平衡的。平衡力的特点为大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。
【解答】AB.对甲图和乙图分别用整体法可知,其拉力都等于滑动摩擦力大小,滑动摩擦力与对接触面的压力和粗糙程度有关,故f1=f2,F1=F2;
C.图甲中A和B无发生相对运动,故不受B的摩擦力;
D.A对B的推力小于 F2 ;
故答案为:C
14.【答案】D
【解析】【分析】(1)(3)对A进行受力分析,根据二力平衡的知识,结合相互作用力原理计算摩擦力,确定摩擦力的方向;
(2)(4)将A、B看作一个整体,根据二力平衡的知识计算摩擦力,确定摩擦力的方向.
【解答】AC.物体A保持静止状态,则它受到的拉力F1与B对A的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,则B对A的摩擦力为7N,方向水平向左。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力为相互作用力,二者大小相等,方向相反,即A对B的摩擦力为7N,方向水平向右,故A、C错误;
BD.物体AB保持静止状态,则它受到向左的拉力F2,向右的拉力F1,二者的合力为:7N-5N=2N,且方向向右。根据平衡力的知识可知,地面对B的摩擦力应该与合力大小相等,方向相反,即大小为2N,方向水平向左,故B错误,D正确。
故选D。
15.【答案】D
【解析】【分析】小鸟飞向B的时间和飞回的时间相同均为t1,根据图像,结合题目描述的过程,确定它们的内在联系,结合公式s=vt分析判断即可。。【解答】设AB之间的距离为L,小鸟的速率是v1,汽车的速率是v2,
由于小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A,
则小鸟从出发到与汽车相遇的时间与小鸟返回的时间相同,
故它们相向运动的时间为,
则由s=vt得:
在小鸟和汽车相向运动的过程中有:;
即……①
对于汽车来说有:s2=v2t2=L……②
联立以上两式可得:v1=3v2,
则小鸟与汽车速度大小之比为3:1,故A错误;
由s=vt可知,所以小鸟从出发到与汽车相遇的路程之比为3:1,故B错误;
因为t2=2t1,
所以小鸟回到出发点时,汽车通过的路程为,
即小鸟到达A时,汽车在AB中点,故C错误;
汽车通过的总路程为s2=v2t2=L,
小鸟飞行的总路程为s1=v1t1=3v2×t2=s2=L,
则小鸟与汽车通过的总路程之比s1:s2=L:L=3:2,故D正确。
故选D。
16.【答案】惯性;向右
【解析】【分析】物体具有保持原有运动状态的性质称之为惯性,其大小只与质量有关。
【解答】汽车突然刹车时, 复摆由于惯性转动;复摆向右运动,故当车向右减速时可完成复摆向右运动。
17.【答案】(1)地面
(2)向北运动;静止
(3)向南运动;向南运动
(4)比乙车快且向北运动的物体
【解析】【分析】如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置不断改变;如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置保持不变。
【解答】(1)三辆车相对地面,都在向北的方向上位置发生改变,因此以地面为参照物,三辆车都向北运动。
(2)以甲为参照物,乙车在向北的方向上距离逐渐拉大,因此乙车向北运动。丙车相对甲车的位置保持不变,因此丙车是静止的。
(3)以乙为参照物,甲车在向南的方向上距离逐渐增大,因此甲车向南运动。丙车也在向南的方向上距离逐渐增大,因此丙车也向南运动。
(4)三辆车相对比乙还快且向北行驶的汽车,都在向南的方向上距离逐渐增大,因此以它为参照物,三辆车都向南运动。
18.【答案】运动;向后的
【解析】【分析】(1)比较二者速度大小,判断二者之间的位置是否改变即可;
(2)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。
【解答】(1)根据题意可知,小西的速度大于小钱的速度,则以小西为参照物,小钱的位置不断改变,因此小钱是运动的;
(2)当小西的前脚刚刚着地时,由于惯性,前脚有向前运动的趋势,因此前脚受到摩擦力的方向是向后的。
19.【答案】50;20;加速
【解析】【分析】(1)水平面上受到的压力由物体重力产生的,那么压力等于物体重力;
(2)首先根据二力平衡的知识计算出物体受到的滑动摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力的因素分析推力增大时的摩擦力是否改变;
(3)如果合力的方向与运动方向一致,那么做加速运动;如果合力的方向与运动方向相反,那么做减速运动。
【解答】(1)此时物体对水平桌面的压力:F=G=mg=5kg×10N/kg=50N;
(2)当物体做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与推力相互平衡,即摩擦力f=F=20N。当推力增大时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,还是25N。
(3)当推力为25N时,物体受到的合力为:25N-20N=5N,且与运动方向一致,因此物体做加速运动。
20.【答案】38;减小
【解析】【分析】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力;首先根据F浮=G=mg计算出浮力,然后根据计算排开水的体积;
(2)利用二力平衡的知识分析浮力的变化。
【解答】(1)飞机漂浮在水面上,受到的浮力F浮=G=mg=38×103kg×10N/kg=3.8×105N;
飞机排开水的体积为:;
(2)飞机受到的浮力始终等于自身的重力;当它卸去货物后,自身的重力减小,那么它受到的浮力也会减小。
21.【答案】1.33m/s;小慈
【解析】【分析】(1)设总路程为s,算出前一半路程用的时间t1,后一半路程用的时间t2,则总时间为t=t1+t2,用公式算出小科的平均速度;
(2)设总时间是t,算出物体在前一半时间行驶的路程s1,后一半时间行驶的路程s2,则总路程为s=s1+s2,用公式算出小慈的平均速度;在路程相同时,速度大的,用时少。【解答】(1)设总路程为s,则小科前、后一半路程均为,
前一半路程用的时间:,
后一半路程所用的时间:
小科全程用时t甲=t1+t2,
小科全程平均速度:;
(2)设小慈的总时间为t,则前、后一半时间均为,
前一半时间行驶的路程:;
后一半时间行驶的路程:
全程s=s1+s2,
小慈全程的平均速度:。
因为v科<v慈,所以小慈先达到终点。
22.【答案】102000;2N
【解析】【分析】对注射器的活塞进行受力分析,根据二力平衡的知识列出平衡关系式,然后联立计算出大气压力和摩擦力,最后根据压强公式计算出大气压强即可。
【解答】当注射器中的活塞开始向左滑动时,
烧杯和水的总重力G1=1.22kg×10N/kg=12.2N,
对活塞受力分析:F+f=G1;
即F+f=12.2N ①;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,
烧杯和水的总重力G2=0.82kg×10N/kg=8.2N,
对活塞受力分析:F-f=G2;
F-f=8.2N ②;
①②两式联立解得:F=10.2N,f=2N;
那么大气压强为:。
23.【答案】10
【解析】【分析】对甲和乙两种状态进行受力分析,根据二力平衡的知识列出等量关系式,然后两个式子相减即可。
【解答】A在水面漂浮,那么它受到的浮力等于重力,
即F浮甲=GA ①;
B和A一起在水面漂浮,
那么:F浮总=GA+GB②;
②-①得到:△F浮=GB;
ρ水gV排=mBg;
ρ水V排=mB;
103kg/m3×(0.01m×1m2)=mB;
解得:mB=10kg。
24.【答案】1
【解析】【解答】苹果所受的重力竖直向下,重力的方向在本图中应指向地心,重力的作用点应该在苹果的重心,故2、3、4错误,1正确。
【分析】苹果所受的重力竖直向下,从重力的作用点,沿重力的方向作有向线段,即可作出重力的示意图;注意:在本图中应指向地心。
25.【答案】0.875;0.03
【解析】【分析】(1)根据前两个量筒的示数之差V排1=V2-V1计算出石块的体积,根据G石=m石g计算石块的重力。蜡块与石块恰好悬浮时,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排求出蜡块与石块受到的浮力,根据悬浮条件求出蜡块的重力,然后求出蜡块的质量,最后利用求出蜡块的密度;
(2)石块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、浮力,这三个力是平衡力,根据受力平衡即可求出蜡块受到细线的拉力。
【解答】(1)只浸没入石块时,V排1=V2-V1=22mL-20mL=2mL=2cm3=2×10-6m3,
由于石块是浸没状态,则石块的体积:V石=V排1=2×10-6m3,
石块的重力:G石=m石g=ρV石g=2.5×103kg/m3×2×10-6m3×10N/kg=0.05N;
蜡块与石块恰好悬浮时,V排2=V3-V1=46mL-20mL=26mL=26cm3=2.6×10-5m3,
蜡块与石块受到的浮力:F浮=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.6×10-5m3=0.26N;
根据悬浮条件可知:F浮=G石+G蜡,
则:G蜡=F浮-G石=0.26N-0.05N=0.21N,
蜡块的质量:,
蜡块的体积:V蜡=V3-V2=46mL-22mL=24mL=24cm3=2.4×10-5m3,
蜡块的密度:;
(2)石块受到的浮力为:F浮石=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-6m3=0.02N;
由于石块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、浮力,石块处于平衡状态,
根据受力平衡得到蜡块受到细线的拉力:F=G石-F浮石=0.05N-0.02N=0.03N。
26.【答案】(1)匀速直线运动
(2)乙
(3)直线
【解析】【解答】解:
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用.
(2)乙装置更合理,小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多;
(3)用手将木块扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,木块将无法在这个位置平衡,说明两个力必须满足两个力在一条直线上.
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)乙;(3)直线.
【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用.
(2)探究水平方向拉力的大小关系时,尽可能减小摩擦力对实验过程的影响;
(3)掌握二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化.
27.【答案】(1)不变
(2)剪断悬线OA,观察小球下落的方向
(3)重力的方向总是竖直向下的
(4)重垂线
【解析】【解答】解:(1)因为重力的方向总是竖直向下的,所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变;
(2)剪断悬线OA,观察到小球下落的方向;发现小球在竖直向下的重力的作用下就会竖直向下运动;
(3)通过分析得出的结论:重力的方向总是竖直向下的;
(4)建筑工人使用的重垂线就是利用这个原理制成的.
故答案为:(1)不变;(2)剪断悬线OA,观察小球下落的方向;(3)重力的方向总是竖直向下的;(4)重垂线.
【分析】根据重力的方向总是竖直向下的来作答,建筑工人经常用重垂线来检查墙壁是否竖直.
28.【答案】(1)匀速直线运动状态
(2)木块跟桌面之间有摩擦力;平衡;换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)
(3)10
【解析】【分析】此题考查了二力平衡条件的有关知识,在分析具体问题时,往往需要有机结合,使知识系统化。(1)物体处于静止状态和匀速直线运动状态时受到的力是相互平衡的;(2)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用;两个物体接触,要发生或已经发生相对运动时,物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力;(3)根据定滑轮的特点可以知道方向改变但力的大小不变,得到弹簧测力计的示数就是物体重力。
【解答】(1)物体处于静止状态和匀速直线运动状态时受到的力是相互平衡的;
(2)把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,此时木块处于静止状态,故在水平方向上仍受平衡力作用;换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)可以避免这个实验现象;
(3)定滑轮能改变力的方向但不改变力的大小,所以此时弹簧测力计的示数就等于下面挂的一个重物的重力10N。
故答案为:(1)匀速直线运动状态;(2)木块跟桌面之间有摩擦力;平衡;换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)(3)10。
29.【答案】刻度尺;1、2、3;单摆来回摆动一次所用时间与小球质量无关;测出单摆来回摆动n次所用时间t,则摆动一次时间为t/n(合理即可);单摆来回摆动一次所用时间可能与摆动角度α有
【解析】【分析】研究任意一个因素和往返摆动时间的关系时,一定保证其它因素不变,这种探究方法是控制变量法。
【解答】(1)因为单摆来回摆动一次所用的时间(t)可能与线的长度(L)有关,线的长度需要刻度尺测量,因此还需要刻度尺。
(2) ①为了研究时间(t)和质量(m)的关系,可对序号为1、2、3的数据进行分析,因为1、2、3组线的长度是相同的,但是小球的质量是不同的,但是来回摆动一次的时间是相同的,得出结论: 单摆来回摆动一次所用时间与小球质量无关。
实验中发现,小球摆动一个来回所用的时间很难测准,可以从简单的开始,比如测出单摆来回摆动n次所用时间t,则摆动一次时间为t/n。
(3)小科发现单摆来回摆动一次所用的时间还可能与其他因素有关,为此他作出以下猜想:单摆来回摆动一次所用时间可能与摆动角度α有关。
故答案为:(1)刻度尺(2)1、2、3(3)单摆来回摆动一次所用时间与小球质量无关(4)测出单摆来回摆动n次所用时间t,则摆动一次时间为t/n(合理即可)(5)单摆来回摆动一次所用时间可能与摆动角度α有关
30.【答案】(1)p1=p2(2)控制封闭空气柱的体积不变
(3)空气柱上方水银柱的长度;大
(4)不合理,没有控制气体温度不变
【解析】【分析】(1)当水银柱保持静止状态时,封闭气体的压强等于水银柱压强与大气压强之和,即p内=p水银+p大气,据此分析比较;
(2)当探究气体压强和温度的关系时,必须控制气体的体积相同。当水银柱的下表面到达同一刻度时,封闭气体的体积相同。
(3)根据p内=p水银+p大气可知,大气压强保持不变,水银柱的长度越大,水银的压强越大,即封闭气体的压强越大。
(4)根据控制变量法的要求分析即可。
【解答】(1)步骤一和步骤二中水银柱的长度相同,那么水银柱的压强相同,根据p内=p水银+p大气可知,压强p1=p2。在步骤三中,水银柱的长度增大,因此水银的压强增大,因此封闭气体的压强增大,即p1=p2(2)实验的步骤三,往玻璃管内注入水银,直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止,这样操作目的是控制封闭空气柱的体积不变。
(3)【得出结论】通过观察空气柱上方水银柱的长度可以得出,一定质量的气体产生的压强与气体的温度有关,气体的温度越高,压强越大。
(4)【实验反思】实验后小敏同学作了如下的反思,一定质量的气体,升温后改变了气压,那么,根据上面步骤二中的实验现象(水银往上升),可以得出:一定质量的气体,若增大气体的体积,则气压会减小,我认为不合理,理由是:没有控制气体温度不变。
31.【答案】(1)解:G=mg=(50000Kg+10000Kg)×10N/Kg=600000N
F=f=0.05G=0.05×600000N=30000牛
(2)解:s=34.8米+35.2米=70米
v=s/t=70米/10秒=7米/秒
=25.2千米/时
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg计算电车的重力,再根据f=0.05G计算电车受到的阻力,最后根据二力平衡的知识F=f计算需要的牵引力;
(2)当有轨电车经过路口时,它经过的路程等于路口宽度和车身长度之和,据此计算电车经过的距离,再根据计算电车的速度。
32.【答案】火车的速度为:v=126km/h=35m/s;
火车行驶的路程为:s=vt=35m/s×20s=700m;
这列火车的长度为:。
【解析】【分析】火车行驶的路程等于桥的长度与车身长度的和;首先根据s=vt计算出火车行驶的路程,然后根据计算即可。
33.【答案】(1)解:已知上海到广州的空中距离s=1470km,最大巡航速度v最大=980km/h,
由v=可得,从上海到广州大约需要的时间:
t= = =1.5h
答:C919从上海到广州大约需要1.5小时。
(2)解:C919对地面的压力:F=G=mg=77.3×103kg×10N/kg=7.73×105N,
C919对地面的压强:p== =7.73×106Pa。
答:C919对地面的压强为7.73×106Pa。
【解析】【分析】(1)已知路程和速度根据公式计算从上海到广州需要的时间;
(2)首先根据F=G=mg计算飞机对地面的压力,然后根据公式计算飞机对地面的压强。
34.【答案】(1)超声波第一次传到汽车用的时间:t1= ×0.4s=0.2s
S1=v声×t=340m/sx0.2s=68m
(2)超声波第二次传到汽车用的时间:t2= ×0.3s=0.15s
S2=v声×t=340m/sx0.15s=51m
被测汽车两次接收到超声波的距离差:S3=S1-S2=68m-51m=17m
(3)行驶这段路程所用的时间:t车=△t-t1+t2=1s-0.2s+0.15s=0.95s
被测汽车速度v= ≈17.9m/s
【解析】【分析】(1)超声波发出再反射回来所用的时间是与汽车相遇时间的2倍,据此计算出超声波第一次传到汽车用的时间,然后根据 S1=v声×t 计算第一次与汽车相遇时的距离;
(2)同理,计算出超声波第二次到达汽车用的时间,根据 S2=v声×t 计算相遇时汽车到测速仪的距离,最后将两个距离相减得到汽车在两次超声波到达时的距离差;
(3)超声波到达汽车的两次距离之差就是汽车行驶的路程;而汽车行驶的时间等于两次发射超声波的时间之差减去第一次相遇时间的一半加上第二次相遇时间的一半,即 t车=△t-t1+t2 ,最后根据公式 计算即可。
35.【答案】(1)解:物体浸没在水中时,V排=V物=2m3,
受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×2m3×10N/kg=2×104N。
(2)解:由图知,n=2,
物体上升速度v物= v车= ×0.6m/s=0.3m/s,
物体被提升的高度:h=v物×t=0.3m/s×30s=9m
(3)解:物体露出水面前,物体受到绳子拉力:
F拉=G物-F浮=2×105N-2×104N=1.8×105N,
P=F拉v物=1.8×105N×0.3m/s=5.4×104 W
(4)解:30s后井底受到水的压强恰好变化了2.5×103Pa
即△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×△h=2.5×103Pa,
水面下降了△h=0.25m,
排开水的体积减小值:△V排=S△h=4m2×0.25m=1m3,
V排’= V排,
此时物体受到的浮力:F浮’= F浮= ×2×104N=1×104N,
忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,牵引车对绳子的拉力:F= (G物-F浮’)= ×(2×105N-1×104N)=9.5×104N
【解析】【分析】(1)物体浸没在水中时,它排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 计算它受到的浮力。
(2)根据图片确定滑轮组上承担拉力的绳子段数n,然后根据 计算出物体上升的速度,再根据 h=v物t 计算出物体被提升的高度。
(3)物体露出水面前,根据 F拉=G物-F浮 计算出物体受到绳子的拉力,再根据 P=F拉v物 计算拉力的功率。
(4)首先根据 △p=ρ水g△h 计算出水面下降的高度,再根据 △V排=S△h 计算出排开水的体积的减小值,然后与物体的体积比较,根据“物体受到的浮力与排开水的体积成正比”计算出此时物体受到的浮力,最后根据滑轮组的特点 计算出此时牵引车对绳子的拉力。
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