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2024八年级上科学进阶培优 第一章 运动和力(总分120分)
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题(每题3分,总计45分)
1. (3分)一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是( ).
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①列车突然向右启动 ②列车突然向左启动
③列车向右运动时突然刹车 ④列车向左运动时突然刹车
A. ①或② B. ②或③ C. ①或③ D. ②或④
2. (3分)小阳观看中央电视台体育频道的围棋讲座时发现,棋子在竖直放置的棋盘上不会掉下来,如图所示,原来棋盘和棋子是用磁性材料制成的,下列说法中正确的是( )
A.棋子受到的重力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
B.棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的支持力是一对平衡力
C.棋子受到的重力与棋盘对棋子的阻力是一对平衡力
D.棋子对棋盘的吸引力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
3. (3分)如图所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(提示:图中的黑点表示物体),其中可能受到平衡力作用的物体是( )
A. B. C. D.
4. (3分)如图是某人表演的空手“吸”易拉罐魔术。下列有关叙述合理的是( )
A. 该魔术表演成功的关键是尽可能挤出易拉罐和手之间的空气
B. 该魔术表演成功的关键是手对易拉罐的摩擦力要大于易拉罐重力
C. 易拉罐保持静止时,受到的重力和大气的压力是一对相互作用力
D. 易拉罐保持静止时,易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是一对平衡力
5. (3分)如图所示,甲、乙两人分别用100牛顿的水平拉力拉绳,第一次,两人都站地上,“拔河”处于相持状态,第二次甲站在一平板小车上,乙站在地面上则下列分析正确的是( )
A.两次的弹簧秤读数都等于100牛顿
B.两次的弹簧秤读数都等于200牛顿
C.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力大于100牛顿
D.第二次乙会赢得“拔河”比赛,因为地面给乙的摩擦力小于100牛顿
6. (3分)在探究“弹簧长度与力的关系”时,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左、右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左、右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,则( )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁7. (3分)如图所示,弹簧测力计下挂着铁块P,其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q,P和Q均处于静止状态.已知P和Q的重力分别为G和3G,若弹簧测力计的示数为2G,则下列说法正确的是( )
A.P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
B.P对弹簧测力计的拉力大小为G
C.P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对平衡力,大小均为G
D.弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力是一对平衡力,大小均为2G
8. (3分)用弹簧测力计悬挂一个10N重的物体,由静止开始竖直向上运动,测力计在不同时间段拉力F的示数如图甲所示,则物体在此过程中速度随时间变化的图像应为图中的( )
A. B. C. D.
9. (3分)甲、乙两人分别坐在两列处于东西方向轨道的列车上,当他们同时出现在某地时,甲看到窗外的雨滴相对车窗竖直下落,乙看到雨滴相对车窗向东下落,则( )
A.窗外无风,甲、乙均向西行驶 B.窗外无风,甲静止,乙向西行驶
C.窗外刮东风,甲、乙均向东行驶 D.窗外刮东风,甲向东行驶,乙静止
10.(3分)如图所示,A、B两物体的重力分别为30牛、40牛,A用细绳悬挂在顶板上,B放在水平地面上,A、B之间有弹簧固定连接,绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力为20牛,那么绳对物体A的拉力( )
A.可能是10牛 B.一定是70牛 C.一定是50牛 D.可能是90牛
11.(3分)如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示,从t=0开始,每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.0~4s内,物块受到的摩擦力为6N
B.8~10s内,物块受到的摩擦力为9N
C.若18s时撤去F至木块静止的运动过程中,物块受到的摩擦力将不断减小
D.t=10s时,物块的速度一定小于6cm/s
12.(3分)如图所示,重为G的物体A放在粗糙的斜面上并处于静止状态,若用一个方向始终沿斜面向上,大小从零开始逐渐增大的力F拉物体,使物体从静止逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对于物体A受到的摩擦力的情况,下列说法正确的是( )
A.摩擦力方向始终沿斜面向下 B.摩擦力方向始终沿斜面向上
C.某时刻物体所受摩擦力大小可能为零 D.摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
13.(3分)A、B是两个材料相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
①F1>F2>F3
②丙中桌面受到的总压强最大
③三种情况中A所受摩擦力大小关系为fA乙=fA丙>fA甲
④三种情况中B所受摩擦力大小关系为fB乙<fB甲<fB丙
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.①④
14.(3分)一小球位于x=0m处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动,其运动的v﹣t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=2s时,小球回到原点 B.小球第2s内的运动路程大于第3s内的运动路程
C.第2s内和第3s内,小球运动方向相同 D.t=4s时,小球在x=﹣1m处
15.(3分)车厢在水平路面上做匀速直线运动,车厢内一水平桌面上放着质量分别为M和m的两个物体,且M>m.设物体与桌面之间无摩擦,当车突然停止运动时,两个物体在离开桌面之前将( )
A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.无法判断是否相碰
二、填空题(每空2分,总计26分)
16.(6分)如图甲所示,不计空气阻力,将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向 。而将排球向斜上方击出后(如图乙所示),其运动速度的大小和方向都会发生变化,原因是 ;排球在上升过程中速度将 (填“增大”或“减小”)。
17.(4分)甲、乙、丙三人在平直的公路上,向北匀速骑自行车,甲感觉顺风,乙感觉无风,丙感觉逆风,则甲、乙、丙三人的骑行速度大小关系是 (选填“v甲<v乙<v丙”“v甲>v乙>v丙”或“v甲=v乙=v丙”);这时的风向是 (选填“南风”或“北风”)。
18.(4分)(2022春 西双版纳期末)如图甲所示,小明用力推放在水平地面上的箱子,所用推力F的大小与时间t的关系和物体运动速度与时间t的关系如图乙和丙所示,由图象可知,物体在t=0.5s时受到的摩擦力为 N;当t=4s时,物体受到的摩擦力为 N。
19.(4分)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;他在 (填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
20.(8分)如图甲所示,在“测量滑动摩擦力大小”的实验中,应拉着木块在水平木板上做 运动,此时木块受到的摩擦力方向为 。刚开始时,小明给木块施加逐渐增大的拉力,经5s木块开始运动,6s后做匀速直线运动。他记录了拉力大小F与时间的变化关系,如图乙所示。则当给水平木板上的木块施加3.0N水平拉力时,木块可能处于 的两种运动状态。在5.5s时木块受到的摩擦力大小为 N。
三、探究题(每空2分,总计22分)
21.(8分) 2022年冬奥会的举办让很多人喜爱上滑雪,小明在滑雪场看到人们坐着充气滑雪垫从高处滑下(如图1所示)时,滑雪者能滑出很长一段距离,于是小明猜想:如果水平雪面足够光滑,他们会一直运动下去吗?他用如图2甲、乙、丙所示装置探究他的猜想:
(1)小明在实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”);从而验证了自己的猜想;
(2)实验后小明评估实验过程:小车到达水平面后竖直方向受到重力和支持力这一对平衡力的作用,它们________(“改变”或“不改变”)小车的运动状态,而小车运动状态的改变只与水平方向的 有关;
(3)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图3组合是 。
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.①④
22.(8分)某同学学习了“力的测量”,为深入研究弹簧秤的原理,想探究弹簧的形变与受到的拉力的关系,他选用刻度尺和四个相同的钩码进行如下的实验:将四个钩码依次挂到弹簧下面,分别测出弹簧的长度,得到如表的数据。
所挂钩码的个数(个) 0 1 2 3 4
弹簧长度(cm) 8 10 12 14 16
弹簧伸长量(cm) 0 2 4 6 8
(1)由此可得出的结论是 。
(2)弹簧下的钩码不能不断增加,原因是 。
(3)如果现有和上面相同的两根弹簧L1、L2,组成如图甲、乙两种装置,则甲图中弹簧L1、L2的长度均为 cm,乙图中弹簧L1、L2的长度均为 cm。(弹簧的重力不计)。
23.(6分)小科发现汽车启动时,车内挂件总是向后摆动,而汽车刹车时,挂件又总是向前摆动。这是为什么呢?于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释:乒乓球与等体积的空气相比,乒乓球的质量大,惯性也大,所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间,空气随容器一起运动,而乒乓球仍在原来位置,于是观察到乒乓球摆动。
(2)小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上,继续实验。向左推动容器的瞬间,观察到两球摆动方向相同(如图乙),但细线偏离竖直方向的最大角度不同,且最大角度α β(选填“大于”或“小于”)。
(3)如图丙,将细线一端系住乒乓球,另一端固定在容器底部,铁球用另一等长细线悬挂在盖上,往容器中注满水,并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间,两球在容器中的大致位置,两球这样的摆动,则可说明质量大的物体惯性大。
四、综合题(24题8分,25题6分 ,26题6分,27题7分,总计27分)
24.(8分)图像是数据处理的重要方法,如图所示甲乙物体运动图像的速度﹣﹣时间图像:
(1)请你根据图像和自己所学的知识判断:甲物体做的是 直线运动,乙物体做的是 直线运动(均选填“匀速”、“加速”或“减速”);
(2)请你计算出甲物体在3s内通过的路程;
(3)聪明的小燕发现并猜想:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算乙在4s内的平均速度。
25.如图甲是杭州地铁16号线行驶路线图,东起余杭区未来科技城的绿汀路,西达临安区锦南新城的九州街站,全长35千米,最高运行时速可达120km。
(1)向前行驶的途中小明看到窗外的广告牌在向他驶来,这是因为小明是以 为参照物的。
(2)乙图为地铁从九州街站到人民广场站行驶的速度—时间图像,根据图像,分析不正确的是 。
A.地铁加速用时比减速用时长
B.地铁匀速前进的时间为2.5分钟
C.在这段时间内地铁的最大速度为90km/h
(3)若乘该地铁从起点九州街站出发至终点站绿汀路站,总用时21分钟,则地铁的平均速度是多少?(请列式计算)
26.(6分)载重共500N的气球在竖直方向上匀速下降时受到空气向上的浮力400N,若从气球中抛掉一些重物后。气球能在竖直方向上匀速上升。(g取10N/kg)
(1)匀速下降时气球受到的空气的阻力多大?
(2)当气球匀速上升时空气阻力的方向如何?
(3)设空气阻力和浮力大小不变,气球匀速上升的话需抛掉多少kg的重物?
27.(7分)如图甲为某地距离传感器发出和接受超声波信号检测汽车速度的示意图。
(1)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)﹣时间(t)图像显示在计算机的屏幕上。利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离(s)﹣时间(t)图像如图乙所示,请计算汽车的运动速度,并在丙图中画出汽车运动的速度(v)﹣时间(t)图像。
(2)传感器的测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速。已知超声波的速度为340m/s,某次检测车速时,测速仪发出与接收超声波的情况如图丁所示,x表示超声波与测速仪之间的距离,求被测汽车的速度是多少m/s?(计算结果保留两位小数。)
2024八年级上科学进阶培优 第一章 运动和力(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】【答案】B
【解析】【答案】B
【解析】 由图知杯内水面右高左低,是由 ( http: / / www.21cnjy.com / )于水相对杯子向右运动了,这可能是列车突然向左启动,水由于惯性留在右侧,造成右高左低,也可能是由于列车向右运动刹车,杯子随车停下,而水由于惯性继续向右运动,造成右高左低,所以B正确.2·1·c·n·j·y
2. 【答案】C
【解析】【考点】平衡力的辨别.
【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
【解答】解:
A.棋子受到的重力与棋盘对棋子的吸引力没有作用在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B.棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.棋子受到的重力与棋盘对棋子的阻力,二力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,所以是一对平衡力,故C正确;
D、棋子对棋盘的吸引力与棋盘对棋子的吸引力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
3. 【答案】D
【解析】【解答】解:A、虽然物体的速度是一定的,但物体不是在沿直线运动,所以物体做的不是匀速直线运动,受到的不是平衡力作用,故A错误;
BC、虽然物体是在沿直线运动,但物体的速度在发生变化,所以物体做的不是匀速直线运动,受到的不是平衡力作用,故BC错误;
D、物体是在沿直线运动,并且速度大小不变,所以物体做的是匀速直线运动,受平衡力作用,故D正确。
故选:D。
4. 【答案】A
【解析】A
解:A、表演魔术时,尽可能挤出易拉罐和手之间的空气,易拉罐在大气压力的作用下被“吸”起。故A正确;B、易拉罐保持静止时,易拉罐和手之间没有相对运动的趋势,手对易拉罐不存在摩擦力。故B错误;
C、易拉罐保持静止时,受到的重力和大气的压力是作用在同一个物体上的两个力,不是一对相互作用力。故C错误;D、易拉罐保持静止时,易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是作用在不同物体的两个力,不是一对平衡力,故D错误。故选: A。
5. 【答案】A
【解析】【考点】力作用的相互性.
【分析】(1)物体处于平衡状态,此时所受的力是平衡力;
(2)拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,因为两队之间拉力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,所以谁受到地面的摩擦力大,谁就会获胜。通过增加接触面的粗糙程度、增大压力两个途径可以来增大与地面之间的摩擦。
【解答】解:据图1可知,此时弹簧处于静止,故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等,即都是100N,故此时弹簧测力计的示数是100N;
对图2可知,由于两人仍用100牛顿的拉力拉绳,故绳子上的拉力始终是100N,故此时弹簧秤的读数为100N,但是由于的左侧人踩在滑板上,即地面对他的摩擦力小于绳子对他的力,故会向右运动,但弹簧测力计的示数仍为100N,则乙与地面间的摩擦力为100N,
综上所述,A正确,BCD错误。
故选:A。
6. 【答案】B
【解析】B 解析:甲丙两图的受力效果相同,所以弹簧的形变程度相同,伸长相同长度;乙丁的受力情况也相同,所以形变程度相同,缩短相同长度。故而选B
7. 【答案】A
【解析】【解答】解:B.铁块P对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数,即为2G,故B错误;
A.对P受力分析可知,P受到弹簧测力计竖直向上的拉力F弹、Q对P向下的吸引力FQ对P,竖直向下的重力G,
根据力的平衡条件可得:FQ对P=F弹﹣GP=2G﹣G=G,
对Q进行受力分析可知,Q受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、P对Q向上的吸引力,且FP对Q=FQ对P=G,
根据力的平衡条件可得:F支持=GQ﹣FP对Q=3G﹣G=2G,故A正确;
C.P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是两个物体间的相互作用,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故C错误;
D.弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力,两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
8. 【答案】B
【解析】【考点】力与图象的结合.
【分析】从给出的F﹣t图象中分别读出3个时间段的拉力,然后与物体重力进行比较,由静止开始竖直向上运动,若拉力>重力,则物体做加速运动;
若拉力=重力,则物体做匀速运动;若拉力<重力,则物体做减速运动;由此得到物体在此过程中速度随时间变化的图象。
【解答】解:根据题意可知,物重G=10N,物体由静止开始竖直向上运动,测力计的示数反映了向上拉力的大小;
(1)由F﹣t图象可知,0~t1时间内,拉力F1=12.5N;
比较可知,拉力>重力,合力的方向竖直向上,所以物体竖直向上做加速运动;
(2)由F﹣t图象可知,t1~t2时间内,拉力F2=10N;
比较可知,拉力=重力,物体所受合力为零,所以物体保持原来的速度做匀速直线运动;
(3)由F﹣t图象可知,t2~t3时间内,拉力F3=7.5N;
比较可知,拉力<重力,合力的方向竖直向下,所以物体竖直向上做减速运动,根据(1)(3)两次受到的合力相等,物体的速度变化量快慢相同,
根据以上分析可知,物体在此过程中速度随时间变化的图象(v﹣t图象)应为B图所示。
故选:B。
9. 【答案】B
【解析】【考点】运动和静止的相对性.
【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。
分别分析甲看到窗外的雨滴相对车窗竖直下落有几种情况,乙看到雨滴相对车窗向东下落有几种情况,然后综合分析作出判断。
【解答】解:甲看到窗外的雨滴相对车窗竖直下落有以下可能:
①窗外无风,甲静止;
②窗外刮西风,甲向东,且车速与风速相同;
③窗外刮东风,甲向西,且车速与风速相同;
乙看到雨滴相对车窗向东下落有以下可能:
①窗外无风,乙向西;
②窗外刮西风,乙静止;
③窗外刮西风,乙向西;
④窗外刮西风,乙向东,且车速小于风速;
⑤窗外刮东风,乙向西,且车速大于风速;
综上分析可知,窗外无风,甲静止,乙向西。
故选:B。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:弹簧对A的作用力可能是向下的拉力,也可能是向上的支持力;
以A为研究对象,受力如图(1)与(2)所示;
(1)当弹簧作用力为拉力时,物体A受力如图(1)所示,
由平衡条件得:GA+F=FT,则绳对物体A的拉力
FT=GA+F=30N+20N=50N;
(2)当弹簧的作用力为支持力时,物体受力如图(2)所示,
由平衡条件得:F+FT=GA,则绳子对物体A的拉力
FT=GA﹣F=30N﹣20N=10N。
故选:A。
11.【答案】D
【解析】【考点】力与运动的关系的应用.
【分析】由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图乙,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。
【解答】解:由图丙知,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,物块受到平衡力的作用,由图乙知,此时的滑动摩擦力f=F=6N;
A、由图乙知,0~4s内,物体受到的拉力F=3N,小于滑动摩擦力,所以,此时物体应处于静止状态,所受静摩擦力等于拉力,等于3N,故A错误;
B、由图丙知,8~10s内,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6N,故B错误;
C、若18s时撤去F至木块静止的运动过程中,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,物块受到的摩擦力将不变,故C错误;
D、由图丙知,从10s到12s时间内,物体的平均速度v==10cm/2s=5cm/s,而在这段时间内物体的拉力为9N大于摩擦力6N,所以物体做加速运动,因此10s时物块的速度应小于6cm/s,故D正确。
故选:D。
12.【答案】C
【解析】【解答】解:ABD、物体A静止在斜面上受到沿斜面向上的静摩擦力作用,物体A被向上拉动时受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,也就是物体从静止逐渐转变成沿斜面向上运动过程中,摩擦力方向先沿斜面向上变为沿斜面向下,故ABD都错误。
C、物体从静止逐渐转变成沿斜面向上运动过程中,摩擦力方向先沿斜面向上变为沿斜面向下,在这个转换过程中,摩擦力在某点为零,故C正确。
故选:C。
13.【答案】B
【解析】【分析】(1)根据二力平衡分析三个力的大小;
(2)根据p=分析桌面受到压强的大小关系;
(3)(4)影响滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据图示分析三种情况下压力大小和接触面粗糙程度可知摩擦力的大小,再根据物体做匀速直线运动或静止时,推力和摩擦力是一对平衡力,据此分析摩擦力、推力的大小关系。
【解答】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,故①错误;
②根据图示可知,S1>S2>S3,而桌面受到的压力等于物体的重力,总的重力相等,压力相同,所以由p=可得,丙中桌面受到的总压强最大,故②正确;
③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fA乙>fA甲;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fA丙=F3;综上所述:fA乙=fA丙>fA甲,故③正确;
④对于乙,B与A之间没有发生相对运动的趋势,所以B受到的摩擦力为0;对于甲:B对地面的压力等于其重力;对于丙,B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,故fB乙<fB甲<fB丙,故④正确。
故选:B。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、影响滑动摩擦力大小的因素、固体压强公式的应用,有一定的难度。
14.【答案】D
【解析】【分析】根据速度的正负读出速度的方向,在v﹣t图像中图线与时间轴围成的面积等于物体在这段时间内运动的路程。
【解答】解:
A、由题意可知,小球原来位于原点处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动;
由v﹣t图像可知,前2s内小球沿x轴正方向先做加速运动后做减速运动,t=2s时,小球的速度刚好为0,但没回到原点,故A错误;
B、在v﹣t图像中,图线与时间轴围成的面积等于物体在这段时间内运动的路程;则由图像可知,小球第2s内的运动路程等于第3s内的运动路程,故B错误;
C.由图像可知,第2s内小球的速度为正,第3s内小球的速度为负,说明小球的运动方向不同,故C错误;
D.由图像可知,前2s内小球沿x轴正方向运动的距离(三角形的面积):s1=×2s×2m/s=2m;
小球在后2s内,小球沿x轴负方向(反方向)先做加速运动后做匀速运动,则小球向负方向运动的距离为(梯形的面积):s2=×(1s+2s)×(﹣2m/s)=﹣3m;
所以t=4s时,小球在x=﹣3m+2m=﹣1m处,故D正确。
故选:D。
15.【答案】B
【解析】【解答】解:车停止前,物体M、m和车一起做匀速直线运动,并且两物体和车具有共同的速度,当车突然停止时,由于物体在光滑的桌面上,因此两物体由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个物体间的距离不变,一定不会相碰。
故选:B。
二、填空题
16.【答案】相反 排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上(或“成一夹角”) 减小
【解析】相反 排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上(或“成一夹角”) 减小
17.【答案】v甲<v乙<v丙;南风
【解析】【解答】解:
因为甲、乙、丙三个都是向北匀速骑自行车,甲感觉顺风,说明甲的速度比风速小;乙感觉无风,说明乙的速度等于风速;丙感觉逆风,说明丙的速度比风速大,所以刮的是南风;
由此可知,三者的速度:v甲<v乙<v丙。
故答案为:v甲<v乙<v丙;南风。
18.【答案】100;200
【解析】【考点】摩擦力的大小;力与图象的结合.
【分析】(1)从速度图象中分析0﹣1s时物体的速度大小即可得出当t=0.5s时物体所处的状态;
(2)首先从速度图象中3﹣5s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力。
【解答】解:(1)由丙图知:0﹣1s时物体的速度大小为零;则当t=0.5s时物体处于静止状态,推力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,故物体受到的推力F等于物体受到的摩擦力,即摩擦力为100N;
(2)由丙图知:3﹣5 s时,物体匀速运动,由乙图知:3﹣5s内,推力:F=200N,由于物体处于平衡状态,受平衡力作用,由平衡条件得:f=F=200N,当t=4s时,物体受到的摩擦力200N。
故答案为:100;200。
【点评】v﹣t图象、F﹣t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
19.【答案】500;t3。
【解析】【考点】力与运动的关系的应用.
【分析】(1)静止在水面上的物体所受支持力等于重力;
(2)运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;合力方向与物体运动方向相同﹣﹣加速;合力与物体运动方向相反﹣﹣减速;
t1﹣t2,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速;其速度增大。
t2﹣t3,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速;其速度增大。
t3﹣t4,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小;
【解答】解:
(1)运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0﹣t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图象可知运动员的重力:G=F=500N;
(2)运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;
由图象可知:
t1﹣t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大。
t2﹣t3内,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大。
t3﹣t4内,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小;
所以,t1﹣t3过程,运动员的速度一直增大;t3﹣t4是减速,故t3时刻获得最大速度。
答案为:500;t3。
20.【答案】匀速直线;水平向左;静止或匀速直线运动;3.0。
【解析】【考点】探究影响摩擦力大小的因素.
【解答】解:在“测量滑动摩擦力大小”的实验中,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;
沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,如图所示,物体水平向右运动,此时木块受到的摩擦力方向为水平向左;
如图乙所示,当给水平木板上的木块施加3.0N水平拉力时,时间可能是第4秒,经5s木块开始运动,此时木块处于静止状态;也可能是第6秒后,木块处于匀速直线运动状态;
当5.5秒时,用水平拉力拉木块时,木块已经运动,因影响摩擦力的两个因素没有改变,故木块所受摩擦力大小仍为3.0N。
故答案为:匀速直线;水平向左;静止或匀速直线运动;3.0。
三、探究题
21.【答案】(1)慢;(2)不改变;阻力;(3)A
【解析】【解答】解:(1)实验中小车下滑到水平面的速度相同,最终的速度为0,小明在实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,从而验证了自己的猜想;
(2)实验后小明评估实验过程:小车到达水平面后竖直方向受到重力和支持力这一对平衡力的作用,作用效果抑消,它们不改变小车的运动状态,而小车运动状态的改变只与水平方向的阻力有关;
(3)若不计空气阻力且地面水平,飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上释放三个相同的物资,物体由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,三个物资在下落过程中,都是以原来相同的速度向前运动,三个物资下落间隔的时间相同,因此落到地面上后间隔的距离也相等,所以⑥正确;
物资受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,物资在水平方向上的速度相同,故物资下落时,在同一条垂线上,所以①正确。故选:A。
故答案为:(1)慢;(2)不改变;阻力;(3)A。
22.【答案】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长和所受的拉力成正比。
(2)弹簧的伸长是有限度的,弹簧所受的拉力不能超过它能够承受的最大拉力;
(3)14;11。
【解析】【解答】解:(1)当钩码的个数为0时,弹簧的原长L0=8cm;
挂1个钩码时,弹簧伸长ΔL1=L﹣L0=10cm﹣8cm=2cm;
挂2个钩码时,弹簧伸长ΔL2=L﹣L0=12cm﹣8cm=4cm;
挂3个钩码时,弹簧伸长ΔL3=L﹣L0=14cm﹣8cm=6cm;
挂4个钩码时,弹簧伸长ΔL4=L﹣L0=16cm﹣8cm=8cm;
由此可以得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长和所受的拉力成正比。
(2)弹簧下的钩码不能不断增加,原因是弹簧的伸长是有限度的,弹簧所受的拉力不能超过它能够承受的最大拉力;
(3)甲图:因为L1、L2都承担三个钩码的重力,根据上表中的数据可以知道,当挂3个钩码时,弹簧的长度为14cm,所以L1、L2都为14cm;
乙图:由于L1、L2一起承担三个钩码的重力,即相当于每根弹簧承受1.5个钩码的重力。
根据弹簧的伸长和所受的拉力成正比以及表中的数据可知,挂1个钩码时,弹簧伸长ΔL1=L﹣L0=10cm﹣8cm=2cm;那么,挂1.5个钩码时,弹簧的长度L1=L2=L0+ΔL=8cm+1.5×2cm=11cm;所以L1、L2都为11cm。
故答案为:(1)在弹性限度内,弹簧的伸长和所受的拉力成正比。
(2)弹簧的伸长是有限度的,弹簧所受的拉力不能超过它能够承受的最大拉力;
(3)14;11。
23.【答案】故答案为:(1)左;(2)小于;(3)
【解析】【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,据此分析。
【解答】解:(1)图甲中,推动容器向右运动的瞬间,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是乒乓球向左摆动;
(2)由于惯性大小与物体的质量有关,质量越大,物体的惯性越大,运动状态越不容易改变,因此,当容器运动时,细线偏离竖直方向的最大角度不同,实心铁球摆动的角度更大,即α小于β;
(3)由于惯性大小与物体的质量有关,质量越大,物体的惯性越大;当容器向左运动时,容器内的水由于惯性保持原来的运动状态,会向右运动,由于同体积的水比乒乓球的质量大、惯性大,所以在水的挤压下,乒乓球向左摆动;而同体积的水比实心铁球的质量小、惯性小,所以铁球由于惯性仍保持原来的运动状态,形成向后摆的效果,故两球的摆动情况如图所示:
故答案为:(1)左;(2)小于;(3)见上图。
四、综合题
24.【答案】(1)匀速;加速;(2)甲物体在3s内通过的路程9m;(3)乙在4s内的平均速度1.5m/s。
【解析】【解答】解:
(1)从图上可以看出甲物体的速度一直保持3m/s不变,可知甲在做匀速运动,乙物体的速度一直在变大,可知乙是在做加速运动;
(2)根据v=可知;甲物体在3s内通过的路程为s甲=v甲t甲=3m/s×3s=9m;
(3)根据物体通过的路程等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积,可知乙4s内通过的路程s乙=×3×4m=6m,乙在4s内的平均速度v乙===1.5m/s。
答:(1)匀速;加速;(2)甲物体在3s内通过的路程9m;(3)乙在4s内的平均速度1.5m/s。
五、综合题
25.【答案】(1)车(或小明自己);(2)A;(3)100km/h。
【解析】【考点】速度公式及其应用;参照物及其选择.
【解答】解:(1)小明坐在向前行驶的车中,看到窗外的广告牌在向他驶来,说明广告牌与车的相对位置发生变化,是运动的,小明选择了自己或乘坐的车为参照物;
(2)由图乙可知:
A、9:00到9:005,地铁做的是加速运动,地铁加速用的时间为0.5min;9:03到9:04,地铁做的是减速运动,所以地铁减速用的时间也为1min,故A错误;
B、9:005到9:03,地铁做的是匀速运动,所用时间为t=2.5min,故B错误;
C、在这段时间内地铁的最大速度为90km/h,故C正确;
故选:A;
(3)由题知,全长的路程为35km,用时21min,全程的平均速度为:v===100km/h。
故答案为:(1)车(或小明自己);(2)AB;(3)100km/h。
26.【答案】(1)100N;(2)当气球匀速上升时空气阻力的方向是竖直向下;
(3)20kg。
【解析】【解答】解:(1)气球在竖直方向上匀速下降时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的阻力,根据力的平衡条件可得,空气阻力f=G﹣F浮=500N﹣400N=100N,阻力的方向竖直向上;
(2)气球匀速竖直上升时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的阻力,
(3)设空气阻力和浮力大小不变,重力与阻力的和等于浮力,则此时气球的总重:G′=F浮﹣f=400N﹣100N=300N;
所以,抛出物体的重ΔG=G﹣G′=500N﹣300N=200N。抛出物体的质量m===20kg。
答:(1)匀速下降时气球受到的空气的阻力100N;
(2)当气球匀速上升时空气阻力的方向是竖直向下;
(3)设空气阻力和浮力大小不变,气球匀速上升的话需抛掉20kg的重物。
27.【答案】答:(1)汽车运动的速度(v)﹣时间(t)图像
(2)被测汽车的速度约为14.17m/s。
【解析】【分析】(1)由乙图可得,物体做匀速直线运动,根据速度公式,求出速度大小后,再画出v﹣t图象;
(2)根据公式v=知:如果能确定超声波第一次与汽车相遇的地点和第二次与汽车相遇的地点之间的距离s,并从图象中得出汽车行驶的时间,再利用速度公式计算汽车行驶的速度。
【解答】解:(1)在乙图中,汽车运动3s时,通过路程为90m,则汽车运动的速度:
v===30m/s,
则汽车运动的v﹣t图象为:
;
(2)由图丁知:超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为t1=t==0.16s,
由v=得,超声波通过的距离为:
s波1=v波 t1=340m/s×0.16s=54.4m;
超声波第二次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为t2=t′==0.12s,
超声波通过的距离为s波2=v波 t2=340m/s×0.12s=40.8m,
汽车行驶的距离为s′=s波1﹣s波2=54.4m﹣40.8m=13.6m;
由图像可知,超声波从第一次与汽车相遇到第二次与汽车相遇所经历的时间为t″=1.12s﹣0.16s=0.96s,即此过程中汽车行驶的时间为0.96s,
所以汽车行驶的速度为v′==≈14.17m/s。
答:(1)汽车运动的速度(v)﹣时间(t)图像见解答图。
(2)被测汽车的速度约为14.17m/s。
【点评】本题考查了速度公式的应用,读懂图象蕴含的信息、正确提取有用的信息,是解决此类问题的关键,难度较大。
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