人教版 初中物理 八年级下册 第八章 运动和力(B卷)原卷版+解析版

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名称 人教版 初中物理 八年级下册 第八章 运动和力(B卷)原卷版+解析版
格式 zip
文件大小 7.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-02-12 14:54:11

文档简介

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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第8章 运动和力 (A卷)
(考试时间:100分钟 试卷满分:90分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第8章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、(2024年黑龙江大庆) 关于力和运动,下列说法正确的是( )
A. 跳高运动员腾跃到最高点时,速度为零,所受合力也为零
B. 游泳运动员手臂向后拨水,获得向前的推力,说明物体间力的作用是相互的
C. 被抛出的篮球仍能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
D. 被运动员举起的杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力
2、(2024四川广元) 如图,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为、和,则(  )
A. B. C. D.
3、(2024年山东)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A. 球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B. 球在b点的速度为零
C. 若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D. 球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
4、 下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 相互作用力的大小不一定相等
B. 重力的方向总是竖直向下的
C. 汽车刹车后不能立即停下来是因为受到了惯性
D. 沿水平方向用力推水平地面上的课桌没推动时,推力小于摩擦力
5、如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0~3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A. 0~3s受到的摩擦力大小为0N
B. 3~6s受到的摩擦力大小为6N
C. 6~9s受到的摩擦力大小为4N
D. 6~9s物体通过的路程1m
6、(2024年陕西A)“时代楷模”张玉滚老师扎根山区,将青春奉献给家乡的教育事业。如图,张老师挑着扁担将书本运回学校。下列分析正确的是(  )
A. 张老师停下时没有惯性
B. 扁担被压弯说明力可以改变物体的形状
C. 书本受到的重力方向会因袋子晃动而发生改变
D. 扁担对肩膀的压力与肩膀对扁担的支持力是一对平衡力
7、(2024年四川南充)关于近期举行的2024年巴黎奥运会选拔赛的比赛项目,下列说法正确的是(  )
A. 运动员在跳鞍马过程中要助跑,是利用运动员的惯性
B. 运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,是为了减小摩擦力
C. 在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,不受重力
D. 运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力与运动员对平衡木的压力是一对平衡力
8、(2024年上海)物理王坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是(  )
A. F1>G B. F2>G
C. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力
9、(2024年山西)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是(  )
A. B.
C. D.
10、(2023四川泸州)教室里,磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来,如图所示。根据题中信息,以下判断正确的是( )
A. 黑板擦受到磁力作用,不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B. 黑板擦能静止在竖直黑板上,是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C. 擦黑板时,可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D. 擦黑板时,手对黑板擦的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对平衡力
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共6小题,每空1分,共13分)
11、(2024甘肃白银)我国高铁总里程居世界第一,人们出行更加方便快捷.小红和父母外出旅游,她们乘坐的高铁正以的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶,旁边平行铁轨上一列普通列车以的速度也向南行驶,以普通列车为参照物,小红向___________(选填“南”或“北”)运动;小红看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯___________(选填“不受摩擦力”、“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”)。
12、(2024甘肃白银)“无人机”送快递是低空经济的一种重要形式.无人机起飞时,吹向下方的风量增加,使无人机上升的力的施力物体是___________;若无人机下方用一根绳子悬挂快递,不考虑空气阻力,则在无人机斜向右上方匀速直线飞行过程中,悬挂重物的绳子___________(选填“会”或“不会”)偏离竖直方向。
13、(2024甘肃白银)小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一:如图甲所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。方法二:如图乙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一:___________(选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力;原因是___________;
方法二:___________(选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力;原因是___________。
14、(2024年安徽)如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。
15、(2022四川南充)粗糙水平面上一木箱重200N,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为___________N;当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动;当用150N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为___________N。
16、(2023年四川南充)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力F1=10N的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为________N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力F2的作用下,一起向右做匀速直线运动,则F2=________N。
实验题(本题共5小题,17题4分、18题3分。19题4分、20题5分,21题10分,共26分)
17(2024年成都)小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”,实验器材如下:长木板(上下表面粗糙程度不同)、长方体木块(每个面粗糙程度都相同,长宽高不等)、弹簧测力计。
(1)实验过程中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块(如图),目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小__________。
(2)小成在实验探究时利用下表收集数据,你认为她探究的是滑动摩擦力大小与__________的关系。
长木板不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重量
光滑表面
粗糙表面
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,她改变接触面积的操作是__________。
(4)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点,设计了改进方案(如下表所示),你认为应该采用哪个方案?答:__________。
方案一:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三:通过弹簧测力计将木块连接到墙上后,直接拉动下面的长木板
18、(2023湖北鄂州) 在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的___________;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表:
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将___________;
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和___________法。
19、甲、乙两组同学合作探究“同一直线上二力的合力”,他们将橡皮筋的一端固定,另一端与小圆环相连。如图所示,把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮筋至O点,记录F1、F2的大小。然后用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至O点,记录F合的大小。他们改变O点的位置多次实验,记录的数据如表一、表二所示。
表一甲组
序号 F1/N F2/N F合/N
1 1.5 0.5 2.0
2 2.0 1.0 3.0
3 2.5 1.5 4.0
表二乙组
序号 F1'/N F2'/N F合'/N
1 5.0 3.0 2.0
2 7.0 4.0 3.0
3 9.0 5.0 4.0
(1)实验中通过 使F合的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同;
(2)比较图中橡皮筋伸长的长度可知,此实验采用的科学方法是 ;
(3)分析比较表一的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相同的两个力,合力的大小 ;
(4)分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相反的两个力,合力的大小 。
20、某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是木块受到 力的作用,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)经过讨论,小组同学设计出了如图乙所示装置,要求卡片的质量较 。在图乙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上;
(3)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图乙所示装置进行实验,下一步的操作是 。
21.“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢?原来从高空下落的物体,开始时的速度会越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,当速度增大到一定程度,空气阻力增大到与物体的重力相等时,物体将以这一速度做匀速直线运动,通常把这个速度称为收尾速度,所以质量和体积不同的雨滴收尾速度不同。受此启发,小明认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等,得出最大空气阻力与小球的半径和速度的关系,部分实验数据如下表所示。如图所示为某次实验时小球下落的频闪照片(相等时间间隔拍摄一次)。(g取10N/kg)
小球编号 1 2 3 4 5
小球质量m/g 2 5 45 40
小球半径r/cm 0.5 0.5 1.5 2 3
小球的收尾速度 16 40 40 20
(1)从图中可以看出该小球在BC段做 运动。
(2)实验中,测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是 ;编号为1的小球在B处所受空气阻力为 。
(3)通过比较 号和 号小球可以初步得出结论:半径相同时,小球受到的最大空气阻力与速度成正比。
(4)通过比较2号和3号小球可以初步得出结论:速度相同时,小球受到的最大空气阻力与 。
(5)如果上述规律具有普遍性,为了与4号小球作对比,再次探究最大空气阻力与小球半径的关系,5号小球的质量应设置为 g。
科学阅读题与简答题(共3小题,22题3分,23题4分,24题5分,共12分)
22、北方城市在下大雪后,因为路滑,容易发生交通事故。过去,居民使用的燃料主要是煤,下大雪后,有些居民将煤渣撒在结冰的路面上,你知道这是为什么吗
23.用所学的物理知识解释下列现象:
站在匀速前进的公交车上的乘客,当司机紧急刹车时,乘客上身向前倾倒;
24、阅读短文,回答问题:
如图甲,2022年载人航天飞船顺利升空,将图乙的航天员们送上中国空间站,并顺利开讲“天宫课堂”。如图丙所示,王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩“沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面。科学计算表明,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图甲所示)这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是 。
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将 ,重力 。(两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)航天员穿上特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋(如图乙所示),像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的 (选填“大小”“方向”或“作用点”),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平,叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验(如图丙所示),冰墩墩被王亚平水平抛出后,冰墩墩将会 。
五、作图题(25题3分,26题3分,27题2分,共8分)
25、如图所示,一个木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上继续滑行一段距离后才停下来。请在图中画出该木块在水平面上向右滑行时的受力示意图。
26.画图
(1)物体静止在斜面上,O是它的重心,请在图中作出它所受力的示意图。
(2)质量为m的木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速运动,请在图中画出木块所受力的示意图。
计算题(本题共2小题,共11分)
27、质量为100kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2。已知g取10N/kg,求:
(1)物体的重力;
(2)木块受到的拉力;
(3)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,物体运动30min通过的路程;
(4)若水平拉力增大为220N,物体受到的摩擦力的大小。
28.一辆汽车本身的重力为1.5×104N,现载有重为2.5×104N的货物在平直公路上匀速前进,若它受到的阻力是车重的0.05倍。求:
(1)路面对汽车的支持力;
(2)汽车的牵引力;
(3)当小汽车在平直路面上加速行驶时,发动机的牵引力变为4×103N,此时它受到的合力。
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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第8章 运动和力 (A卷)
(考试时间:100分钟 试卷满分:90分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第8章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、(2024年黑龙江大庆) 关于力和运动,下列说法正确的是( )
A. 跳高运动员腾跃到最高点时,速度为零,所受合力也为零
B. 游泳运动员手臂向后拨水,获得向前的推力,说明物体间力的作用是相互的
C. 被抛出的篮球仍能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
D. 被运动员举起的杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.跳高腾跃到最高点时,仍有水平方向的速度,受到重力和阻力的作用,且二力不在一条直线上,受力不平衡,合力不为零,故A错误;
B.因为物体间力的作用是相互的,所以运动员向后拨水时,对水有一个向后的力,同时水对运动员有一个向前的力,人就向前进,故B正确;
C.运动员投篮时,当篮球出手后仍能继续向前是因为篮球具有惯性,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.运动员举着杠铃在空中静止不动时,杠铃的重力和杠铃对他的压力大小相等,方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
2、(2024四川广元) 如图,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为、和,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】甲、乙两图中,虽然木块的放置方式不同,但它对水平面的压力大小等于自身的重力,而重力不变,所以其对水平面的压力大小相同,且接触面的粗糙程度相同,所以这两种情况下摩擦力的大小相等;由于木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知
丙图中,在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大,即,木块仍然做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,则
故选C。
3、(2024年山东)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A. 球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B. 球在b点的速度为零
C. 若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D. 球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A.实心球从a点上升到b点,是因为实心球具有惯性,离开手后,不可能再受到手的推力作用,故A错误;
B.由于实心球击出时具有水平方向上的速度,并且在水平方向不受外力,故水平速度不变,所以在最高点速度不为零,故B错误;
C.球运动b点时,还有水平向右运动的速度,若一切外力都消失,球会继续水平向右匀速直线运动,故C正确;
D.实心球最终到d点停止,是因为受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
4、 下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 相互作用力的大小不一定相等
B. 重力的方向总是竖直向下的
C. 汽车刹车后不能立即停下来是因为受到了惯性
D. 沿水平方向用力推水平地面上的课桌没推动时,推力小于摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.力是物体间的相互作用,相互作用力大小相等,方向相反,故A错误;
B.重力是地球对物体的吸引产生的,其方竖直向下,故B正确;
C.汽车刹车后,不能立即停下,是因为汽车具有惯性,惯性不是力,不能表达成受到惯性,故C错误;
D.沿水平方向用力推水平地面上的课桌没推动,课桌受到平衡力的作用处于静止,所以水平方向的推力等于摩擦力,故D错误。
故选B。
5、如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0~3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A. 0~3s受到的摩擦力大小为0N
B. 3~6s受到的摩擦力大小为6N
C. 6~9s受到的摩擦力大小为4N
D. 6~9s物体通过的路程1m
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体0~3s静止,处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图可知,0~3s时,拉力大小为2N,所以摩擦力也为2N,故A错误;
BC.物体6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为4N,3~6s时物体做加速运动,拉力大于摩擦力,物体对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,则它受到的滑动摩擦力不变,所以,物体受到的摩擦力为4N,故B错误,C正确;
D.根据可知, 6~9s物体通过的路程为
故D错误。
故选C。
6、(2024年陕西A)“时代楷模”张玉滚老师扎根山区,将青春奉献给家乡的教育事业。如图,张老师挑着扁担将书本运回学校。下列分析正确的是(  )
A. 张老师停下时没有惯性
B. 扁担被压弯说明力可以改变物体的形状
C. 书本受到的重力方向会因袋子晃动而发生改变
D. 扁担对肩膀的压力与肩膀对扁担的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于物体保持原来的运动状态不变的性质为惯性,所以一切运动或静止的物体都具有惯性,故张老师停下时,仍具有惯性,故A错误;
B.扁担两端的书本对扁担有拉力,所以扁担被压弯,扁担的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状,故B正确;
C.由于重力的方向始终竖直向下,所以袋子晃动时,书本受到的重力方向始终竖直向下,不会发生变化,故C错误;
D.扁担对肩膀的压力的受力物体为肩膀,肩膀对扁担的支持力的受力物体为扁担,两个力的受力物体不同,所以两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
7、(2024年四川南充)关于近期举行的2024年巴黎奥运会选拔赛的比赛项目,下列说法正确的是(  )
A. 运动员在跳鞍马过程中要助跑,是利用运动员的惯性
B. 运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,是为了减小摩擦力
C. 在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,不受重力
D. 运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力与运动员对平衡木的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于运动员具有惯性,所以运动员在跳鞍马过程中要助跑,利用运动员的惯性,能跳得更远,故A正确;
B.运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,增大接触面的粗糙程度,是为了增大摩擦力,故B错误;
C.由于地球表面的物体都受到重力作用,所以在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,仍受重力,故C错误;
D.运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力方向竖直向下,运动员对平衡木的压力方向向下,两个力方向相同,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
8、(2024年上海)物理王坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是(  )
A. F1>G B. F2>G
C. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】电梯匀速上升,小明也随电梯一起匀速上升,小明处于平衡状态,小明受到的重力与电梯对他的支持力是一对平衡力,大小相等,即F2和G是平衡力,;小明对电梯的压力和电梯对他的支持力为相互作用力,大小相等,即。故ABC错误,D正确。
故选D。
9、(2024年山西)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】车、拉环一起向右做匀速直线运动,紧急刹车,公交车的速度减小,拉环的上部随公交车一起速度减小,由于惯性,拉环要保持原来的运动状态继续前进,拉环向右摆动,由图示可知,BCD错误,A正确。
故选A。
10、(2023四川泸州)教室里,磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来,如图所示。根据题中信息,以下判断正确的是( )
A. 黑板擦受到磁力作用,不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B. 黑板擦能静止在竖直黑板上,是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C. 擦黑板时,可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D. 擦黑板时,手对黑板擦的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对平衡力
答案;
解析:黑板擦静止,受力平衡,竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则受摩擦力的作用,没有摩擦力不能平衡,故AB错误;
由于滑动摩擦力与压力大小有关,擦黑板时,可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力,故C正确;
擦黑板时,手对黑板擦的压力、黑板的吸引力与黑板对黑板擦的支持力是平衡力,故D错误。
故选:。
静止的物体受力平衡;根据二力平衡的条件分析;
滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关;
擦黑板,水平方向受力平衡,根据受力分析进行解答。
本题考查平衡力、摩擦力有关因素以及物体的受力分析,属于中档题,有一定的难度。
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共6小题,每空1分,共13分)
11、(2024甘肃白银)我国高铁总里程居世界第一,人们出行更加方便快捷.小红和父母外出旅游,她们乘坐的高铁正以的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶,旁边平行铁轨上一列普通列车以的速度也向南行驶,以普通列车为参照物,小红向___________(选填“南”或“北”)运动;小红看到水平桌面上的茶杯静止不动,则茶杯___________(选填“不受摩擦力”、“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”)。
【答案】 ①. 南 ②. 不受摩擦力
【解析】
【详解】[1]以地面为参照物,两车均向南行驶,因为高铁速度大于普通列车速度,以普通列车为参照物,若高铁在普通列车的前方,普通列车上乘客会发现高铁离普通列车越来越远;若高铁在普通列车后方,普通列车上乘客会发现高铁离自己越来越近。这两种情况下,以普通列车为参照物,高铁均是向南行驶的。
[2]高铁做匀速直线运动,桌面上的茶杯与桌面之间保持相对静止,没有相对运动趋势,因此,茶杯不受摩擦力。
12、(2024甘肃白银)“无人机”送快递是低空经济的一种重要形式.无人机起飞时,吹向下方的风量增加,使无人机上升的力的施力物体是___________;若无人机下方用一根绳子悬挂快递,不考虑空气阻力,则在无人机斜向右上方匀速直线飞行过程中,悬挂重物的绳子___________(选填“会”或“不会”)偏离竖直方向。
【答案】 ①. 空气 ②. 不会
【解析】
【详解】[1]无人机上升时向下吹风,无人机对空气的力向下,由于力的作用是相互的,则无人机受到向上的空气的作用力,所以使无人机上升的力的施力物体是空气。
[2]无人机斜向上做匀速直线运动时,下方的重物和无人机相对静止,则下方的重物同样做匀速直线运动,可知重物处于平衡状态,受平衡力的作用,重物受重力和细线的拉力,由二力平衡可知,细线的拉力和重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因重力的方向为竖直向下,可知细线不会偏离竖直方向。
13、(2024甘肃白银)小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一:如图甲所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。方法二:如图乙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一:___________(选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力;原因是___________;
方法二:___________(选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力;原因是___________。
【答案】 ①. 增大 ②. 增大了接触面的粗糙程度 ③. 减小 ④. 减小玻璃罐盖子对玻璃罐的压力
【解析】
【详解】[1][2]在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的粗糙程度,从而增大了手与盖子之间的摩擦力,因此更容易打开玻璃罐的盖子
[3][4]用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了盖子与瓶口的摩擦力。
14、(2024年安徽)如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬,在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。
【答案】100
【解析】
【详解】在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,所以猴子相当于地面始终处于静止状态,受到的摩擦力等于自身重力,猴子所受摩擦力的大小为
f=G=mg=10kg×10N/kg=100N
15、(2022四川南充)粗糙水平面上一木箱重200N,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为___________N;当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动;当用150N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为___________N。
答案: 50 100
解析:(1)由题意可知,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,即木箱处于平衡状态,故木箱所受的静摩擦力与推力平衡,所以可得
f静=F1=50N
(2)当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,即木箱处于平衡状态,故木箱所受的滑动摩擦力与推力平衡,所以可得
f动=F2=100N
当用150N的水平推力推木箱时,根据影响滑动摩擦力的因素可知,压力大小没变,接触面的粗糙程度没变,所以滑动摩擦力不变,即仍为100N。
16、(2023年四川南充)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力F1=10N的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为________N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力F2的作用下,一起向右做匀速直线运动,则F2=________N。
答案: 0 10
解析:a、b一起向右做匀速直线运动,所以a、b没有相对运动的趋势,a、b间没有摩擦力,则木块a受到的摩擦力大小为0N。
甲图,a和b整体在水平方向上受到水平向右的推力F1和水平向左的滑动摩擦力,整体做匀速直线运动,这两个力是平衡力,大小相等,F1是10N,所以整体受到地面的滑动摩擦力是10N;从甲图到乙图,改变a和b的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,a和b整体受到的滑动摩擦力不变,所以乙图的滑动摩擦力大小还是10N;整体仍然做匀速直线运动,故乙图中推力F2大小是10N。
实验题(本题共5小题,17题4分、18题3分。19题4分、20题5分,21题10分,共26分)
17(2024年成都)小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”,实验器材如下:长木板(上下表面粗糙程度不同)、长方体木块(每个面粗糙程度都相同,长宽高不等)、弹簧测力计。
(1)实验过程中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块(如图),目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小__________。
(2)小成在实验探究时利用下表收集数据,你认为她探究的是滑动摩擦力大小与__________的关系。
长木板不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重量
光滑表面
粗糙表面
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,她改变接触面积的操作是__________。
(4)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点,设计了改进方案(如下表所示),你认为应该采用哪个方案?答:__________。
方案一:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三:通过弹簧测力计将木块连接到墙上后,直接拉动下面的长木板
【答案】 ①. 相等 ②. 接触面粗糙程度和压力 ③. 换用木块面积不同的侧面置于水平木板上 ④. 方案三
【解析】
【详解】(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力,所以弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。
(2)[2]由表中物理量可知,控制一个木块重量不变时,长木板表面的粗糙程度不同;当长木板表面的粗糙程度相同时,可以改变木块的重量,所以探究的是滑动摩擦力大小与接触面的的粗糙程度和压力的关系。
(3)[3]由于长方体木块的每个面粗糙程度都相同,长宽高不等,所以每个面的面积不同,要探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,可以换用木块面积不同的侧面置于水平木板上,来改变接触面积。
(4)[4]由于实验中要测量木块受到的摩擦力大小,所以应通过弹簧测力计将木块连接到墙上,用弹簧测力计测木块的拉力,然后直接拉动下面的长木板,故应该采用方案三。
18、(2023湖北鄂州) 在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的___________;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表:
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将___________;
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和___________法。
答案: ①. 速度 ②. 做匀速直线运动 ③. 转换
解析:(1)[1]探究阻力对物体运动的影响实验时,应控制速度相同,改变接触面粗糙程度,所以使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时速度相同。
(2)[2]通过实验发现,在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,所以可以进一步推理,小车在不受阻力作用时,将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
(3)[3]实验中通过改变接触面的材料来改变小车受到的阻力大小,所以还运用了转换法。
19、甲、乙两组同学合作探究“同一直线上二力的合力”,他们将橡皮筋的一端固定,另一端与小圆环相连。如图所示,把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮筋至O点,记录F1、F2的大小。然后用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至O点,记录F合的大小。他们改变O点的位置多次实验,记录的数据如表一、表二所示。
表一甲组
序号 F1/N F2/N F合/N
1 1.5 0.5 2.0
2 2.0 1.0 3.0
3 2.5 1.5 4.0
表二乙组
序号 F1'/N F2'/N F合'/N
1 5.0 3.0 2.0
2 7.0 4.0 3.0
3 9.0 5.0 4.0
(1)实验中通过 使F合的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同;
(2)比较图中橡皮筋伸长的长度可知,此实验采用的科学方法是 ;
(3)分析比较表一的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相同的两个力,合力的大小 ;
(4)分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相反的两个力,合力的大小 。
【答案】(1)橡皮筋伸长的长度相同
(2)等效替代法
(3)等于这两个力大小之和
(4)等于这两个力大小之差
【详解】(1)实验中通过将橡皮筋拉伸到同一位置O点,使F合的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同。因为力可以使物体发生形变,当橡皮筋拉伸到同一位置时,说明力的作用效果相同。
(2)比较图中橡皮筋伸长的长度可知,此实验采用的科学方法是等效替代法。用一个力F合替代两个力F1、F2,且作用效果相同,这就是等效替代法。
(3)分析比较表一的数据及相关条件,甲组同学沿同方向拉橡皮筋,序号1中:F1=1.5N,F2=0.5N,F合=2.0N,F合=F1+F2;序号2中:F1=2.0N,F2=1.0N,F合=3.0N,F合=F1+F2;序号3中:F1=2.5N,F2=1.5N,F合=4.0N,F合=F1+F2。可初步得出:同一直线上方向相同的两个力,合力的大小等于这两个力大小之和。
(4)分析比较表二的数据及相关条件,乙组同学沿反方向拉橡皮筋,序号1中:F1′=5.0N,F2′=3.0N,F合′=2.0N,F合′=F1′-F2′;序号2中:F1′=7.0N,F2′=4.0N,F合′=3.0N,F合′=F1′-F2′;序号3中:F1′=9.0N,F2′=5.0N,F合′=4.0N,F合′=F1′-F2′。可初步得出:同一直线上方向相反的两个力,合力的大小等于这两个力大小之差,且合力方向与较大力的方向相同。
20、某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是木块受到 力的作用,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)经过讨论,小组同学设计出了如图乙所示装置,要求卡片的质量较 。在图乙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上;
(3)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图乙所示装置进行实验,下一步的操作是 。
【答案】(1) 摩擦 平衡
(2) 小 同一条直线
(3)剪开卡片
【详解】(1)[1][2]物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动。若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,因物体两侧受到的拉力不同,故此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
(2)[1]如图乙所示装置中,乙装置选取卡片质量要小,以减小重力的影响。
[2]在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,这样两个力不在同一直线上,卡片将无法在这个位置平衡,因而松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(3)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
21.“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是怎么回事呢?原来从高空下落的物体,开始时的速度会越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,当速度增大到一定程度,空气阻力增大到与物体的重力相等时,物体将以这一速度做匀速直线运动,通常把这个速度称为收尾速度,所以质量和体积不同的雨滴收尾速度不同。受此启发,小明认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等,得出最大空气阻力与小球的半径和速度的关系,部分实验数据如下表所示。如图所示为某次实验时小球下落的频闪照片(相等时间间隔拍摄一次)。(g取10N/kg)
小球编号 1 2 3 4 5
小球质量m/g 2 5 45 40
小球半径r/cm 0.5 0.5 1.5 2 3
小球的收尾速度 16 40 40 20
(1)从图中可以看出该小球在BC段做 运动。
(2)实验中,测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是 ;编号为1的小球在B处所受空气阻力为 。
(3)通过比较 号和 号小球可以初步得出结论:半径相同时,小球受到的最大空气阻力与速度成正比。
(4)通过比较2号和3号小球可以初步得出结论:速度相同时,小球受到的最大空气阻力与 。
(5)如果上述规律具有普遍性,为了与4号小球作对比,再次探究最大空气阻力与小球半径的关系,5号小球的质量应设置为 g。
【答案】(1)匀速直线
(2) 二力平衡 0.02N
(3) 1 2
(4)小球半径的平方成正比
(5)90
【详解】(1)因为小球在BC段内,相等的时间内通过的路程相等,所以小球在BC段做匀速直线运动。
(2)[1][2]小球做匀速直线运动时,重力与阻力二力平衡,大小相等,则阻力为
(3)要得出“半径相同时,小球受到的最大空气阻力与速度成正比”的结论,需控制小球的半径相同,根据表中数据可知,1号和2号小球的半径相同,因此选择1号和2号小球的数据。
(4)通过比较2号和3号小球可知,小球的速度相同,当小球的阻力之比为时,半径的平方之比也为
因此可得结论:速度相同时,小球受到的最大空气阻力与小球半径的平方成正比。
(5)因为速度相同时,小球受到的最大空气阻力与小球半径的平方成正比,所以比较4号和5号数据可知,5号的速度应为,则
解得。
科学阅读题与简答题(共3小题,22题3分,23题4分,24题5分,共12分)
22、北方城市在下大雪后,因为路滑,容易发生交通事故。过去,居民使用的燃料主要是煤,下大雪后,有些居民将煤渣撒在结冰的路面上,你知道这是为什么吗
【答案】下大雪后,人们常常将煤渣撒在结冰的路面上,是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,从而防止交通事故的发生。
23.用所学的物理知识解释下列现象:
站在匀速前进的公交车上的乘客,当司机紧急刹车时,乘客上身向前倾倒;
【答案】(1)匀速前进的公交车突然刹车时,乘客的下半身随车一起速度减小而停止,而乘客的上半身由于惯性保持原来的状态继续向前运动,所以乘客身体要向前倾倒。
24、阅读短文,回答问题:
如图甲,2022年载人航天飞船顺利升空,将图乙的航天员们送上中国空间站,并顺利开讲“天宫课堂”。如图丙所示,王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩“沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面。科学计算表明,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图甲所示)这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是 。
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将 ,重力 。(两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)航天员穿上特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋(如图乙所示),像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的 (选填“大小”“方向”或“作用点”),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平,叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验(如图丙所示),冰墩墩被王亚平水平抛出后,冰墩墩将会 。
【答案】(1)相互的
(2) 不变 变小
(3)大小
(4)做匀速直线运动
【详解】(1)火箭向下喷出高温高压燃气,由于物体间力的作用是相互的,燃气对火箭产生一个向上的推力,所以火箭升空。
(2)[1][2]航天员将陀螺从地球带入太空后,由于质量不会随位置的改变而改变,所以它的质量不变;太空中物体将处于“完全失重”状态,引力很小,所以它的重力变小。
(3)弹力的大小与弹性形变长度有关,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的大小。
(4)将冰墩墩沿某一方向抛出,冰墩墩由于惯性继续向前运动,被王亚平水平抛出的冰墩墩将沿原有方向匀速前进,因为在失重状态下,离手后的冰墩墩不再受力,物体将保持原速度做匀速直线运动。
五、作图题(25题3分,26题3分,27题2分,共8分)
25、如图所示,一个木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上继续滑行一段距离后才停下来。请在图中画出该木块在水平面上向右滑行时的受力示意图。
【答案】
【详解】木块在水平面上向右滑行时,受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F和与运动方向相反的摩擦力f,作用在木块的重心上,重力和支持力是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,则表示重力G和支持力F的线段长度相等,如图所示:
26.画图
(1)物体静止在斜面上,O是它的重心,请在图中作出它所受力的示意图。
(2)质量为m的木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速运动,请在图中画出木块所受力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)物体静止在斜面上,受到重力,重力的方向竖直向下;和斜面接触,受到斜面的支持力,方向垂直于斜面向上;物体相对于斜面有向下的运动趋势,受到斜面给物体平行于斜面向上的静摩擦力;过物体的重心分别做竖直向下、垂直斜面向上、沿斜面向上的带箭头的线段分别表示重力、支持力、摩擦力,如图所示:
(2)因为物体和小车一起向左匀速运动,相对静止,所以不受摩擦力的作用,只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力,作图时注意两条线段长度要相等,如图所示:
计算题(本题共2小题,共11分)
27、质量为100kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2。已知g取10N/kg,求:
(1)物体的重力;
(2)木块受到的拉力;
(3)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,物体运动30min通过的路程;
(4)若水平拉力增大为220N,物体受到的摩擦力的大小。
【答案】(1)1000N
(2)200N
(3)720m
(4)200N
【详解】(1)物体的重力
(2)物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,则拉力
(3)由得,物体运动30min通过的路程
(4)若水平拉力增大为220N,物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力的大小不变,仍为200N。
28.一辆汽车本身的重力为1.5×104N,现载有重为2.5×104N的货物在平直公路上匀速前进,若它受到的阻力是车重的0.05倍。求:
(1)路面对汽车的支持力;
(2)汽车的牵引力;
(3)当小汽车在平直路面上加速行驶时,发动机的牵引力变为4×103N,此时它受到的合力。
【答案】(1)4×104N
(2)2×103N
(3)2×103N
【详解】(1)汽车和货物的总重力
G总=G车+G货=1.5×104N+2.5×104N=4×104N汽车和货物在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,因此
F支=G总=4×104N
(2)由于汽车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,其受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以
F牵=f=0.05G总=0.05×4×104N=2×103N
(3)当小汽车在平直地面上加速行驶时,汽车在水平方向运动,竖直方向合力为0,汽车受到的阻力不变,发动机的牵引力变为4×103N,此时它受到的合力为
F合=F'-f=4×103N-2×103N=2×103N
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