沪科版八年级物理第七章 力与运动单元检测(培优卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2022八上·金山期末)人类发射的探测器已飞出太阳系,如果探测器所受外力全部消失,那么探测器( )
A.沿原路径返回地球 B.沿原方向做减速直线运动
C.沿原方向做加速直线运动 D.沿原方向做匀速直线运动
2.(2024八下·番禺期末)如图所示,一个小球被竖直抛向空中,上升过程中经过A点到达最高点B点。如果小球上升到A点时,所受的力突然全部消失,它将( )
A.静止在A点
B.继续向上运动一段距离,最后静止在B点
C.以A点时的速度向上做匀速直线运动
D.继续向上运动一段距离,到达B点后匀速向下运动
3.(2024八下·蓬莱期中)2023年3月12日,在首尔进行的短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中,中国队勇夺冠军。如图是比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A.以看台为参照物,比赛中的运动员是静止的
B.加速运动时,运动员的惯性逐渐变大
C.在弯道上滑行时,运动员的运动状态发生改变
D.运动员用力向后蹬地前行说明运动需要力来维持
4.(2019八下·山西期中)朵拉很喜欢羽毛球,如图是朵拉在打羽毛球的场景,下列说法正确的是( )
A.球拍击打羽毛球的过程,球拍对球施加了力,而球对球拍没有力的作用
B.球拍击打羽毛球的过程说明力能改变物体的运动状态
C.球离开球拍后继续往前运动是因为球受到惯性
D.球离开球拍后,球的运动状态始终不变
5.(2017八下·莆田期中)日常生活中,惯性现象既有利也有弊.以下属于防止惯性造成伤害的是:( )
A.“抖”落衣服上的灰尘 B.汽车限速行驶
C.跳远运动员跳远时助跑 D.洗衣机的脱水过程
6.(2024八下·深圳期末)图甲为上海F1赛道示意图,图乙为赛道中的局部路段放大图。规定车手在图乙的赛道内驾车顺时针行进。如果你是赛道系统设计师,为了保障车手的安全,赛道的某些位置需要加设防护设施,图乙中最需要加设防护设施的是( )
A.M处 B.N处 C.P处 D.Q处
7.同一直线上的两个力的合力为1000牛,其中一个力的大小为400牛,则另一个力的大小( )
A.一定是600牛
B.可能等于600牛,也可能等于1400牛
C.可能大于1400牛
D.无法确定
8.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
9.(2024八下·宝安期中)下列四幅图对应说法正确的是( )
A.图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B.图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C.图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D.图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
10.(2018八下·苍溪月考)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.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F,物体B受到的摩擦力为0
11.(人教版物理八年级下册第八章第3节摩擦力同步检测卷)如图所示,金属块P沿竖直墙壁(墙壁粗糙)向上做匀速直线运动,水平向右的力F1(F1>0)将金属块P压向竖直墙壁,竖直向上的力F2沿着墙壁竖直向上拉动金属块P,金属块P所受重力为G,金属块P对竖直墙壁的压力为F3,竖直墙壁对金属块P的压力为F4,竖直墙壁对金属块P的摩擦力为f, 则下列选项错误的是()
A.F1与F4大小相等 B.F3与F4是一对相互作用力
C.F2与G是一对平衡力 D.G与f之和与F2大小相等
12.(初中物理八年级下学期 第八章 运动和力 综合复习(广西专用))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对弹簧测力计的拉力大小为G
B.P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
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,大小分别均为2G
13.(2024八上·重庆期末)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
14.(2024八下·海安期中)如图甲所示,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,其F-t和V-t图象分别如乙、丙所示,则下列说法中不正确的是( )
A.当t=1s时,物体受到的拉力小于摩擦力,物体处于静止状态
B.当t=3s时,物体受到的拉力为7N,物体做加速运动
C.当t=3s时,物体受到的摩擦力为5N
D.在4s到6s内,物体受到平衡力的作用
15.(2024八下·广安期末)如题图所示为“探究二力平衡条件”的实验装置,下列叙述正确的是( )
A.实验中应尽量选用粗糙的水平桌面
B.当左右两边砝码质量相同时,小车只受一对平衡力的作用
C.将小车扭转一个角度,是为了探究两力大小是否相等
D.可用轻质卡片代替小车,方便探究二力平衡是否需作用在同一物体上
二、填空题(每空2分,共34分)
16.(2024八下·钢城期末)2023年4月第二十届上海国际车展,中国的新能源汽车产销势头强劲。如图所示,此新能源轿车的头枕是为了减小汽车在 (选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害;汽车在水平路面上高速行驶时,若外力全部消失,汽车将处于 状态(选填“静止”或“匀速直线运动”)。
17.(2024八下·桥西期末) 小明在参加学校组织的社会实践活动中,使用锤子时发现锤头松动了,于是他想将锤头套紧在锤柄上,老师提供了如图所示的两种方案供他选择。如果你是小明,你会选择方案 (选填“一”或“二”), 理由 。
18.如图所示,重为2.45牛的木块,用细线悬着浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为1.2牛,细线断后木块露出水面前,浮力和重力的合力为 牛.当木块静止时,浮力与重力之比为 ;木块在露出水面之前与之后、下上表面所受水的压强差 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
19.(2024八下·张北期末)如图,小郡同学在做模拟引力实验时,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动。橡皮处于 (选填“平衡状态”或“非平衡状态”),橡皮所受重力方向为 。如果此时细线突然断开,而橡皮所受外力全部消失,它将做 运动。
20.(2024八下·深圳期中)现有3块相同的砖,每块砖重为10 N,一个人用两块轻质木板将三块砖按如图所示方式夹起,则“1号”砖左侧所受摩擦力方向 ,大小为 N,“2号”砖左侧所受摩擦力大小为 N。
21.(2024八下·花桥月考)如图所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系以及物体运动的速度与时间的关系分别如图乙、丙所示由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为 ,处于 状态;当时,物体受到的摩擦力为 ;当时,物体受到的摩擦力为 。
三、实验探究题(共2题,共10分)
22.(2024八下·普洱期末)如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小明将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细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相反,并通过调整 来改变拉力的大小:
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)如图乙所示,保持右侧滑轮的位置不变,降低左侧滑轮的高度,在两细线上各挂一个钩码时, (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
23.(2024八下·苍梧期中)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 ;实验中小车在 表面上受到的阻力最大.在 表面上受到的阻力最小.
(2)分析实验现象可知:在其他条件相同时,小车受到的阻力越 ,运动的距离越远;由此可以推测:如果阻力减小为零,水平面足够长,那么小车在水平面上的运动速度既不减小,也不增加,运动方向也不发生改变,木块将做 。著名的牛顿第一定律是在此基础上总结出来的。这个定律是在大量实验的基础上通过推理而概括出来的, (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
四、计算题(共2题,共11分)
24.质量为0.2千克的小球,竖直向上抛出,运动中所受空气阻力始终与运动方向相反且大小都为0.5牛.问:
(1)上升过程中物体受到合力为多大?方向怎样?g=10N/kg
(2)下降过程中受到合力为多大?方向怎样?
25.(2024八下·余干月考) 小丽准备利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤,如图,已知秤钩下的容器重,容积,在容器中加满待测液体就可以直接“称”出该液体的密度。(水的密度为 )问
(1)密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计哪个刻度上?
(2)水的密度应标在弹簧测力计刻度上?
(3)此“密度秤”的测量范围?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】探测器在外力消失之前是运动的,那么在外力消失之后,由于它不受任何力的作用,所以它的运动状态就不会发生改变,只能沿直线永远地匀速运动下去。
故答案为:D。
【分析】运动的物体在不受力时,会做匀速直线运动。
2.【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化
【解析】【解答】由题意分析可知,物体在A处速度不为0,所以当到达A点,物体不受力,则会保持A的速度匀速运动,C正确,ABD错误
综上选C
【分析】力和运动:物体不受力或者收到平衡力的作用下,物体保持静止或者匀速直线运动
3.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】A、比赛中以看台为参照物,运动员相对于看台的位置不断发生变化,因此以看台为参照物运动员是运动的,故A错误。
B、惯性是物体的一种物理属性,只跟质量有关,运动员的质量不变,所以惯性不变,故B错误。
C、过弯道过程中,运动员的运动方向、速度大小都在改变,所以运动状态是变化的,故C正确。
D、速度滑冰运动员在水平冰道上向后蹬地,人对冰道有一个向后的力,地面对人有一个向前的力,使人前进,说明力可以改变物体的运动状态,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化,若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
(2)一切物体都有惯性,惯性与物体质量有关,与其他因素无关。
(3)运动状态的改变包括运动速度大小和方向的改变。
(4)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动的原因。
4.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.球拍击打羽毛球的过程,球拍对球施加了力,球同时对球拍有力的作用,故A错误;
B.球拍击打羽毛球时,使羽毛球改变了运动方向,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C.球离开球拍后继续往前运动是因为球有惯性,不能说“受到惯性 ”,故C错误;
D.球离开球拍后,球的运动方向和速度都在不断变化,即运动状态发生改变,故D错误。
故选B。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)运动状态的改变包括:运动方向的改变和速度大小的改变;
(3)一起物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
5.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性,与题意不符;
汽车限速行驶,防止由于刹车时,车由于惯性继续向前运动而造成一些伤害,因该惯性是有害的,故限速行驶是防止惯性,符合题意.
故答案为:B.
【分析】惯性是保持物体原来运动状态不变的性质,判断惯性是否有利,关键看惯性造成的后果.
6.【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】在图乙中,赛车行驶到赛道的M点时,运动方向改变的角度最大,运动状态在改变,赛车由于具有惯性,继续保持原来的状态,最可能直接冲出赛道,需要在M处加设防护设施,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】运动方向改变时,运动状态在改变;惯性是物体继续保持原来状态的原因。
7.【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】解:由题意知:两分力在同一直线上,其中F1=400N,F合=1000N.
当两力方向相同时,F合=F1+F2,F2=F合﹣F1=1000N﹣400N=600N;
当两力方向相反时,F合=F2﹣F1,F2=F合+F1=1000N+400N=1400N.
则另外一个力大小可能是600N,也可能是1400N.
故选B.
【分析】同一直线上力的合成:
(1)两力在同一直线上,方向相同时,合力的大小等于两分力大小之和,方向与分力方向相同.
(2)两力在同一直线上,方向相反时,合力大小等于较大的力减去较小的力,方向与较大的力的方向相同.
8.【答案】C
【知识点】力的合成与应用
【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.
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.根据图片可知,货物沿着传送带一起匀速上升,货物有斜向下的运动趋势,而摩擦力的方向与运动方向相反,所以货物受到沿斜面向上的摩擦力,故A错误;
B.人随电梯匀速上升,人相对于电梯来说保持相对静止,水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,故B错误;
C.物体在竖直方向受重力与摩擦力作用,此时二力平衡,即二者大小相等。物体的重力不变,当压力增大时,物体受到的摩擦力不变,故C错误;
D.物体被压在竖直墙壁上向下运动时,物体和墙壁之间是滑动摩擦力,接触面粗糙程度不变时,压力增大,滑动摩擦力增大,故D正确。
故选D。
【分析】A.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
B.摩擦力产生的条件:相互接触,做相对运动或有相对运动的趋势;
CD.根据二力平衡的知识判断。
10.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】以物体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,两种情况下物体 A受到的摩擦力相等,A符合题意;
甲图中,物体AB同时向前做匀速直线运动,所以物体AB之间没有相对运动的趋势,物体B不受摩擦力的作用,B、C不符合题意;
乙图A受到的摩擦力为F;以B为研究对象,B做匀速运动,所以受平衡力,因此B水平方向除受拉力F作用,还受水平向左的摩擦力作用,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断.
11.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】金属块P沿竖直墙壁向上做匀速直线运动,故金属块受到的应该是平衡力。
水平向右的力F1压着金属块,即墙壁受到P的压力为F3,所以F1=F3;
金属块P对竖直墙壁的压力为和竖直墙壁对金属块P的压力是一对相互作用力,所以F3=F4;据此分析可知:F1与F4大小相等。故A、B正确;
在竖直方向上P受到竖直向下的重力G和平行于斜面的摩擦力f,竖直向上的拉力F2,根据二力平衡可知F2=G+f,故D正确,C错误;
故选C
【分析】根据二力平衡的条件和相互作用力的定义,逐个分析选项中的每一对力,即可得到答案,本题涉及的力较多,分析时要将选项中每个符号表示的力与图中的所示力对应起来,难度较大。
12.【答案】B
【知识点】弹力;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、题目中已有弹簧测力计的示数为2G,即P对弹簧测力计的拉力为2G,A不符合题意;
B、P受到三个力的作用,弹簧测力计的拉力,竖直向上,向下两个力,一是本身受到重力,二是Q对P的吸引力,三力平衡,F拉=G+F引,F引=F拉-G=2G-G=G,P对Q的吸引力与Q对P的吸引力是相互作用力,大小相等,方向相反,故P对Q的吸引力是G,故地面对Q的支持力=3G-G=2G,B符合题意;
C、P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是相互作用力,不是平衡力,C不符合题意;
D、P受到三个力的作用,弹簧测力计的拉力,竖直向上,向下两个力,一是本身受到重力,二是Q对P的吸引力,三力平衡,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)正确对物体进行受力分析;
(2) 平衡力是指一个物体受到大小相等、方向相反的力,但是受力物体是一个;相互作用力是两个物体之间的相互作用 。
13.【答案】C
【知识点】力与运动的关系
【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。
14.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A、0~2s内,拉力为3N,物体速度为0,处于静止状态,即拉力与摩擦力为一对平衡力,当t=1s时,物体受到的拉力等于摩擦力,A错误,符合题意;
BCD、在4~6s内,拉力为5N,物体做匀速直线运动,受到平衡力的作用,摩擦力等于拉力,为5N,由于滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,在2~4s内摩擦力大小不变,也为5N,而拉力为7N,根据丙图,物体做加速运动,BCD正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 当物体静止时,静摩擦力与拉力二力平衡,大小相等;物体做匀速直线运动时,二力平衡,摩擦力等于拉力;当物体滑动时,动摩擦力是不受拉力大小影响的,只有匀速直线运动时,摩擦力与拉力二力平衡,大小相等,当物体受到的拉力变大或变小时,摩擦力都不变。
15.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究二力平衡的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.应尽量选用较光滑的水平桌面,减小摩擦阻力对实验的影响,故A错误;
B.小车受2对平衡力的作用,水平方向一对,竖直方向一对,故B错误;
C.将小车扭转一个角度,使两力不在同一直线上,是为了探究两力平衡是否需要在同一直线上,故C错误;
D.可用轻质卡片代替小车,将卡片对半剪开,方便探究二力平衡是否需作用在同一物体上,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据探究二力平衡条件时,采用尽量光滑的水平面,可以减小摩擦对实验的影响;
(2)小车在水平方向上和竖直方向上都受到平衡力的作用;
(3)将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时,二力是否在同一条直线上;
(4)卡片比小车更方便操作。
16.【答案】被后车追尾;匀速直线运动
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)追尾时,车速加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,头部向后运动,头枕可以防止乘客颈椎受伤。
(2)由牛顿第一定律可知,高速行驶时,外力全部消失,汽车将处于匀速直线运动状态。
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
17.【答案】二;撞击前,锤柄和锤头一起向下运动,当撞到硬物时,锤柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在锤柄上。
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】根据图像,将锤头套紧在锤柄上,锤头的质量大,惯性大,选择方案二,撞击前,锤柄和锤头一起向下运动,当撞到硬物时,锤柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在锤柄上。
【分析】惯性是物体继续保持原来状态的原因,使运动的物体继续运动。
18.【答案】1.2;1:1;变小
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】解:用细线悬着浸没在装有水的柱形容器中,木块受到向下的重力、绳子对它向下的拉力和水的浮力,即F浮=G+F,则浮力和重力的合力为绳子对它向下的拉力,为1.2N;
细线断后,木块静止,会漂浮在液面上,浮力等于重力,故浮力与重力之比为1:1;
木块在露出水面之前浮力大于重力,露出水面后静止,浮力等于重力,下上表面所受水的压力差减小,故下上表面所受水的压强差变小;
故答案为:1.2;1:1;变小
【分析】对木块受力分析可得出;木块静止时,会漂浮在液面上,浮力等于重力;
19.【答案】非平衡状态;竖直向下;匀速直线
【知识点】重力示意图;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)根据图片可知,橡皮绕手做圆周运动时,它的运动方向不断改变,即状态不断发生改变,那么橡皮处于非平衡状态。
(2) 橡皮所受重力方向竖直向下;
(3)细线断开时,橡皮是运动的,根据牛顿第一定律知道,如果它所受的外力全部消失,那么橡皮将保持断开时的速度和方向做匀速直线运动。
【分析】(1)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(2)根据重力的方向的知识解答;
(3)根据牛顿第一定律分析解答。
20.【答案】竖直向上;15;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】根据图片可知,2号砖受到竖直向下的重力10N,还受到1号和3号对它竖直向上的摩擦力;
则重力和两个摩擦力相互平衡;
因为3块砖相同,所以1号和3号对它竖直向上的摩擦力方向大小相同,
即
所以“2号”砖左侧所受到1号砖对它的摩擦力大小为5N。
根据力的作用是相互可知,2号砖对1号砖的摩擦力方向竖直向下,大小为5N。
1号砖它受到竖直向下的重力,2号砖对它竖直向下的摩擦力,木板对它竖直向上的摩擦力,
它们三个力平衡,
根据平衡力的知识得到:且大小为F木对1=G+F2对1=10N+5N=15N。
【分析】分别以2号砖和1号砖为对象进行受力分析,根据平衡力的知识和相互作用力的知识计算即可。
21.【答案】1;静止;2;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】在0~2s内,物体受到的拉力为1N,运动速度为0,物体为静止状态,受到平衡力作用,摩擦力等于拉力,故当t=1s时,物体受到的摩擦力为1N,处于静止状态;4~6s内,物体受到的拉力为2N,运动速度为2m/s,物体为匀速直线运动状态,摩擦力等于拉力,即摩擦力为2N,由于滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关,则在2~4s内,物体做加速运动,受到的摩擦力仍为2N,故当t=3s时,物体受到的摩擦力为2N;当t=5s时,物体受到的摩擦力为2N。
故答案为:1;静止;2;2。
【分析】本题考查学生对图象的认认识,并能将v-t图象和F-t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。先由速度-时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F-t图象求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
22.【答案】钩码的个数;不能;不在同一直线上的两个力是否平衡;能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡条件时(1)实验时,卡片受到的拉力等于钩码重力,通过改变钩码的个数来改变拉力的大小。
(2)将小卡片在竖直平面内转过一个角度,两个力不在同一直线,松手后小卡片不能平衡,可以探究不在同一直线上的两个力是否平衡。
(3)图乙装置中,两滑轮高度不同,两个力的连线不在水平方向上。但卡片上的两个力大小相等、方向相反、在同一条直线上,仍能使卡片处于平衡状态,能探究二力平衡的条件。
【分析】(1)钩码的个数不同,作用在卡片上的拉力大小不同;
(2)卡片受到的拉力不在同一直线上,两个力不能平衡;
(3)物体受到的两个力不在同一水平方向,仍可以实现平衡。
23.【答案】(1)速度;毛巾;木板
(2)小;匀速直线运动;不能
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】(1)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速度;
②根据图片可知,毛巾表面最粗糙,木板表面最光滑,则实验中小车在毛巾表面上受到的阻力最大.在木板表面上受到的阻力最小。
(2)①分析实验现象可知:在其他条件相同时,小车在木板上受到的阻力越小,运动的距离越远;由此可以推测:如果阻力减小为零,水平面足够长,那么小车在水平面上的运动速度既不减小,也不增加,运动方向也不发生改变,木块将做匀速直线运动。
②著名的牛顿第一定律是在此基础上总结出来的。这个定律是在大量实验的基础上通过推理而概括出来的,由于无法模拟阻力为零的情形,因此不能用实验直接验证。
【分析】(1)①小车达到水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则速度越大;
②根据接触面的粗糙程度确定受到阻力大小;
(2)①根据图片分析运动距离的远近和受到阻力大小的关系;
②根据牛顿第一定律的研究方法解答。
24.【答案】解:
小球受到竖直向下的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,阻力f=0.5N;
(1)小球上升时,阻力竖直向下,小球受到的合力F合=G+f=2N+0.5N=2.5N,方向:竖直向下;
(2)小球下降时,阻力竖直向上,小球受到的合力F合=G﹣f=2N﹣0.5N=1.5N,方向:竖直向下;
答:(1)上升过程中小球受到的合力为2.5N,方向竖直向下;
(2)下降过程中小球受到的合力为1.5N,方向竖直向下.
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】对小球受力分析,然后根据同一直线上力的合成方法分析答题:
同一直线上的两个力,如果力的方向相同,则合力的大小等于两个分力大小之和,方向与分力方向相同;
如果两个分力方向相反,则合力的大小等于两个分力大小之差,合力方向与较大分力的方向相同.
25.【答案】(1)解:在容器中不加液体时容器重,液体的密度为0,自重也为0,故密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计的0.4刻线处。
(2)容器中加满水时水的重力
弹簧测力计读数
水的密度应标在弹簧测力计1.4N刻度上。
(3)当弹簧测力的读数为5N时,所对应的密度最大,此时容器中液体的重力
此液体的密度
测力计5N处对应的密度为,此“密度秤”的测量范围为。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)在容器中不加液体时容器重,液体的密度为0,自重也为0,密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计的0.4刻线处。
(2)利用公式计算出容器中加满水时水的重力;利用公式计算出弹簧测力计读数。
(3)当弹簧测力的读数为5N时,所对应的密度最大,利用公式计算出此时容器中液体的重力;利用公式计算出此液体的密度。
1 / 1沪科版八年级物理第七章 力与运动单元检测(培优卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2022八上·金山期末)人类发射的探测器已飞出太阳系,如果探测器所受外力全部消失,那么探测器( )
A.沿原路径返回地球 B.沿原方向做减速直线运动
C.沿原方向做加速直线运动 D.沿原方向做匀速直线运动
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】探测器在外力消失之前是运动的,那么在外力消失之后,由于它不受任何力的作用,所以它的运动状态就不会发生改变,只能沿直线永远地匀速运动下去。
故答案为:D。
【分析】运动的物体在不受力时,会做匀速直线运动。
2.(2024八下·番禺期末)如图所示,一个小球被竖直抛向空中,上升过程中经过A点到达最高点B点。如果小球上升到A点时,所受的力突然全部消失,它将( )
A.静止在A点
B.继续向上运动一段距离,最后静止在B点
C.以A点时的速度向上做匀速直线运动
D.继续向上运动一段距离,到达B点后匀速向下运动
【答案】C
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化
【解析】【解答】由题意分析可知,物体在A处速度不为0,所以当到达A点,物体不受力,则会保持A的速度匀速运动,C正确,ABD错误
综上选C
【分析】力和运动:物体不受力或者收到平衡力的作用下,物体保持静止或者匀速直线运动
3.(2024八下·蓬莱期中)2023年3月12日,在首尔进行的短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中,中国队勇夺冠军。如图是比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A.以看台为参照物,比赛中的运动员是静止的
B.加速运动时,运动员的惯性逐渐变大
C.在弯道上滑行时,运动员的运动状态发生改变
D.运动员用力向后蹬地前行说明运动需要力来维持
【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化
【解析】【解答】A、比赛中以看台为参照物,运动员相对于看台的位置不断发生变化,因此以看台为参照物运动员是运动的,故A错误。
B、惯性是物体的一种物理属性,只跟质量有关,运动员的质量不变,所以惯性不变,故B错误。
C、过弯道过程中,运动员的运动方向、速度大小都在改变,所以运动状态是变化的,故C正确。
D、速度滑冰运动员在水平冰道上向后蹬地,人对冰道有一个向后的力,地面对人有一个向前的力,使人前进,说明力可以改变物体的运动状态,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化,若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
(2)一切物体都有惯性,惯性与物体质量有关,与其他因素无关。
(3)运动状态的改变包括运动速度大小和方向的改变。
(4)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动的原因。
4.(2019八下·山西期中)朵拉很喜欢羽毛球,如图是朵拉在打羽毛球的场景,下列说法正确的是( )
A.球拍击打羽毛球的过程,球拍对球施加了力,而球对球拍没有力的作用
B.球拍击打羽毛球的过程说明力能改变物体的运动状态
C.球离开球拍后继续往前运动是因为球受到惯性
D.球离开球拍后,球的运动状态始终不变
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.球拍击打羽毛球的过程,球拍对球施加了力,球同时对球拍有力的作用,故A错误;
B.球拍击打羽毛球时,使羽毛球改变了运动方向,说明力能改变物体的运动状态,故B正确;
C.球离开球拍后继续往前运动是因为球有惯性,不能说“受到惯性 ”,故C错误;
D.球离开球拍后,球的运动方向和速度都在不断变化,即运动状态发生改变,故D错误。
故选B。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)运动状态的改变包括:运动方向的改变和速度大小的改变;
(3)一起物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
5.(2017八下·莆田期中)日常生活中,惯性现象既有利也有弊.以下属于防止惯性造成伤害的是:( )
A.“抖”落衣服上的灰尘 B.汽车限速行驶
C.跳远运动员跳远时助跑 D.洗衣机的脱水过程
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性,与题意不符;
汽车限速行驶,防止由于刹车时,车由于惯性继续向前运动而造成一些伤害,因该惯性是有害的,故限速行驶是防止惯性,符合题意.
故答案为:B.
【分析】惯性是保持物体原来运动状态不变的性质,判断惯性是否有利,关键看惯性造成的后果.
6.(2024八下·深圳期末)图甲为上海F1赛道示意图,图乙为赛道中的局部路段放大图。规定车手在图乙的赛道内驾车顺时针行进。如果你是赛道系统设计师,为了保障车手的安全,赛道的某些位置需要加设防护设施,图乙中最需要加设防护设施的是( )
A.M处 B.N处 C.P处 D.Q处
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】在图乙中,赛车行驶到赛道的M点时,运动方向改变的角度最大,运动状态在改变,赛车由于具有惯性,继续保持原来的状态,最可能直接冲出赛道,需要在M处加设防护设施,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】运动方向改变时,运动状态在改变;惯性是物体继续保持原来状态的原因。
7.同一直线上的两个力的合力为1000牛,其中一个力的大小为400牛,则另一个力的大小( )
A.一定是600牛
B.可能等于600牛,也可能等于1400牛
C.可能大于1400牛
D.无法确定
【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】解:由题意知:两分力在同一直线上,其中F1=400N,F合=1000N.
当两力方向相同时,F合=F1+F2,F2=F合﹣F1=1000N﹣400N=600N;
当两力方向相反时,F合=F2﹣F1,F2=F合+F1=1000N+400N=1400N.
则另外一个力大小可能是600N,也可能是1400N.
故选B.
【分析】同一直线上力的合成:
(1)两力在同一直线上,方向相同时,合力的大小等于两分力大小之和,方向与分力方向相同.
(2)两力在同一直线上,方向相反时,合力大小等于较大的力减去较小的力,方向与较大的力的方向相同.
8.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
【答案】C
【知识点】力的合成与应用
【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.
9.(2024八下·宝安期中)下列四幅图对应说法正确的是( )
A.图甲:货物沿着传送带一起匀速上升,货物受到沿斜面向下的摩擦力
B.图乙:一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,人受到摩擦力
C.图丙:物体被压在竖直墙壁上保持静止,压力增大,摩擦力增大
D.图丁:物体被压在竖直墙壁上向下运动,压力增大,摩擦力增大
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.根据图片可知,货物沿着传送带一起匀速上升,货物有斜向下的运动趋势,而摩擦力的方向与运动方向相反,所以货物受到沿斜面向上的摩擦力,故A错误;
B.人随电梯匀速上升,人相对于电梯来说保持相对静止,水平方向上既没发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力的作用,故B错误;
C.物体在竖直方向受重力与摩擦力作用,此时二力平衡,即二者大小相等。物体的重力不变,当压力增大时,物体受到的摩擦力不变,故C错误;
D.物体被压在竖直墙壁上向下运动时,物体和墙壁之间是滑动摩擦力,接触面粗糙程度不变时,压力增大,滑动摩擦力增大,故D正确。
故选D。
【分析】A.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
B.摩擦力产生的条件:相互接触,做相对运动或有相对运动的趋势;
CD.根据二力平衡的知识判断。
10.(2018八下·苍溪月考)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.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F,物体B受到的摩擦力为0
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】以物体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,两种情况下物体 A受到的摩擦力相等,A符合题意;
甲图中,物体AB同时向前做匀速直线运动,所以物体AB之间没有相对运动的趋势,物体B不受摩擦力的作用,B、C不符合题意;
乙图A受到的摩擦力为F;以B为研究对象,B做匀速运动,所以受平衡力,因此B水平方向除受拉力F作用,还受水平向左的摩擦力作用,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断.
11.(人教版物理八年级下册第八章第3节摩擦力同步检测卷)如图所示,金属块P沿竖直墙壁(墙壁粗糙)向上做匀速直线运动,水平向右的力F1(F1>0)将金属块P压向竖直墙壁,竖直向上的力F2沿着墙壁竖直向上拉动金属块P,金属块P所受重力为G,金属块P对竖直墙壁的压力为F3,竖直墙壁对金属块P的压力为F4,竖直墙壁对金属块P的摩擦力为f, 则下列选项错误的是()
A.F1与F4大小相等 B.F3与F4是一对相互作用力
C.F2与G是一对平衡力 D.G与f之和与F2大小相等
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】金属块P沿竖直墙壁向上做匀速直线运动,故金属块受到的应该是平衡力。
水平向右的力F1压着金属块,即墙壁受到P的压力为F3,所以F1=F3;
金属块P对竖直墙壁的压力为和竖直墙壁对金属块P的压力是一对相互作用力,所以F3=F4;据此分析可知:F1与F4大小相等。故A、B正确;
在竖直方向上P受到竖直向下的重力G和平行于斜面的摩擦力f,竖直向上的拉力F2,根据二力平衡可知F2=G+f,故D正确,C错误;
故选C
【分析】根据二力平衡的条件和相互作用力的定义,逐个分析选项中的每一对力,即可得到答案,本题涉及的力较多,分析时要将选项中每个符号表示的力与图中的所示力对应起来,难度较大。
12.(初中物理八年级下学期 第八章 运动和力 综合复习(广西专用))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对弹簧测力计的拉力大小为G
B.P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
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,大小分别均为2G
【答案】B
【知识点】弹力;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、题目中已有弹簧测力计的示数为2G,即P对弹簧测力计的拉力为2G,A不符合题意;
B、P受到三个力的作用,弹簧测力计的拉力,竖直向上,向下两个力,一是本身受到重力,二是Q对P的吸引力,三力平衡,F拉=G+F引,F引=F拉-G=2G-G=G,P对Q的吸引力与Q对P的吸引力是相互作用力,大小相等,方向相反,故P对Q的吸引力是G,故地面对Q的支持力=3G-G=2G,B符合题意;
C、P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是相互作用力,不是平衡力,C不符合题意;
D、P受到三个力的作用,弹簧测力计的拉力,竖直向上,向下两个力,一是本身受到重力,二是Q对P的吸引力,三力平衡,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)正确对物体进行受力分析;
(2) 平衡力是指一个物体受到大小相等、方向相反的力,但是受力物体是一个;相互作用力是两个物体之间的相互作用 。
13.(2024八上·重庆期末)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
【答案】C
【知识点】力与运动的关系
【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。
14.(2024八下·海安期中)如图甲所示,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,其F-t和V-t图象分别如乙、丙所示,则下列说法中不正确的是( )
A.当t=1s时,物体受到的拉力小于摩擦力,物体处于静止状态
B.当t=3s时,物体受到的拉力为7N,物体做加速运动
C.当t=3s时,物体受到的摩擦力为5N
D.在4s到6s内,物体受到平衡力的作用
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A、0~2s内,拉力为3N,物体速度为0,处于静止状态,即拉力与摩擦力为一对平衡力,当t=1s时,物体受到的拉力等于摩擦力,A错误,符合题意;
BCD、在4~6s内,拉力为5N,物体做匀速直线运动,受到平衡力的作用,摩擦力等于拉力,为5N,由于滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,在2~4s内摩擦力大小不变,也为5N,而拉力为7N,根据丙图,物体做加速运动,BCD正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 当物体静止时,静摩擦力与拉力二力平衡,大小相等;物体做匀速直线运动时,二力平衡,摩擦力等于拉力;当物体滑动时,动摩擦力是不受拉力大小影响的,只有匀速直线运动时,摩擦力与拉力二力平衡,大小相等,当物体受到的拉力变大或变小时,摩擦力都不变。
15.(2024八下·广安期末)如题图所示为“探究二力平衡条件”的实验装置,下列叙述正确的是( )
A.实验中应尽量选用粗糙的水平桌面
B.当左右两边砝码质量相同时,小车只受一对平衡力的作用
C.将小车扭转一个角度,是为了探究两力大小是否相等
D.可用轻质卡片代替小车,方便探究二力平衡是否需作用在同一物体上
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究二力平衡的条件;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.应尽量选用较光滑的水平桌面,减小摩擦阻力对实验的影响,故A错误;
B.小车受2对平衡力的作用,水平方向一对,竖直方向一对,故B错误;
C.将小车扭转一个角度,使两力不在同一直线上,是为了探究两力平衡是否需要在同一直线上,故C错误;
D.可用轻质卡片代替小车,将卡片对半剪开,方便探究二力平衡是否需作用在同一物体上,故D正确。
故选D。
【分析】(1)根据探究二力平衡条件时,采用尽量光滑的水平面,可以减小摩擦对实验的影响;
(2)小车在水平方向上和竖直方向上都受到平衡力的作用;
(3)将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时,二力是否在同一条直线上;
(4)卡片比小车更方便操作。
二、填空题(每空2分,共34分)
16.(2024八下·钢城期末)2023年4月第二十届上海国际车展,中国的新能源汽车产销势头强劲。如图所示,此新能源轿车的头枕是为了减小汽车在 (选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害;汽车在水平路面上高速行驶时,若外力全部消失,汽车将处于 状态(选填“静止”或“匀速直线运动”)。
【答案】被后车追尾;匀速直线运动
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)追尾时,车速加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,头部向后运动,头枕可以防止乘客颈椎受伤。
(2)由牛顿第一定律可知,高速行驶时,外力全部消失,汽车将处于匀速直线运动状态。
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
17.(2024八下·桥西期末) 小明在参加学校组织的社会实践活动中,使用锤子时发现锤头松动了,于是他想将锤头套紧在锤柄上,老师提供了如图所示的两种方案供他选择。如果你是小明,你会选择方案 (选填“一”或“二”), 理由 。
【答案】二;撞击前,锤柄和锤头一起向下运动,当撞到硬物时,锤柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在锤柄上。
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】根据图像,将锤头套紧在锤柄上,锤头的质量大,惯性大,选择方案二,撞击前,锤柄和锤头一起向下运动,当撞到硬物时,锤柄停止运动,锤头由于惯性还要保持原来的运动状态继续向下运动,因此锤头紧套在锤柄上。
【分析】惯性是物体继续保持原来状态的原因,使运动的物体继续运动。
18.如图所示,重为2.45牛的木块,用细线悬着浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为1.2牛,细线断后木块露出水面前,浮力和重力的合力为 牛.当木块静止时,浮力与重力之比为 ;木块在露出水面之前与之后、下上表面所受水的压强差 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
【答案】1.2;1:1;变小
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】解:用细线悬着浸没在装有水的柱形容器中,木块受到向下的重力、绳子对它向下的拉力和水的浮力,即F浮=G+F,则浮力和重力的合力为绳子对它向下的拉力,为1.2N;
细线断后,木块静止,会漂浮在液面上,浮力等于重力,故浮力与重力之比为1:1;
木块在露出水面之前浮力大于重力,露出水面后静止,浮力等于重力,下上表面所受水的压力差减小,故下上表面所受水的压强差变小;
故答案为:1.2;1:1;变小
【分析】对木块受力分析可得出;木块静止时,会漂浮在液面上,浮力等于重力;
19.(2024八下·张北期末)如图,小郡同学在做模拟引力实验时,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动。橡皮处于 (选填“平衡状态”或“非平衡状态”),橡皮所受重力方向为 。如果此时细线突然断开,而橡皮所受外力全部消失,它将做 运动。
【答案】非平衡状态;竖直向下;匀速直线
【知识点】重力示意图;物体运动状态的变化;平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)根据图片可知,橡皮绕手做圆周运动时,它的运动方向不断改变,即状态不断发生改变,那么橡皮处于非平衡状态。
(2) 橡皮所受重力方向竖直向下;
(3)细线断开时,橡皮是运动的,根据牛顿第一定律知道,如果它所受的外力全部消失,那么橡皮将保持断开时的速度和方向做匀速直线运动。
【分析】(1)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(2)根据重力的方向的知识解答;
(3)根据牛顿第一定律分析解答。
20.(2024八下·深圳期中)现有3块相同的砖,每块砖重为10 N,一个人用两块轻质木板将三块砖按如图所示方式夹起,则“1号”砖左侧所受摩擦力方向 ,大小为 N,“2号”砖左侧所受摩擦力大小为 N。
【答案】竖直向上;15;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】根据图片可知,2号砖受到竖直向下的重力10N,还受到1号和3号对它竖直向上的摩擦力;
则重力和两个摩擦力相互平衡;
因为3块砖相同,所以1号和3号对它竖直向上的摩擦力方向大小相同,
即
所以“2号”砖左侧所受到1号砖对它的摩擦力大小为5N。
根据力的作用是相互可知,2号砖对1号砖的摩擦力方向竖直向下,大小为5N。
1号砖它受到竖直向下的重力,2号砖对它竖直向下的摩擦力,木板对它竖直向上的摩擦力,
它们三个力平衡,
根据平衡力的知识得到:且大小为F木对1=G+F2对1=10N+5N=15N。
【分析】分别以2号砖和1号砖为对象进行受力分析,根据平衡力的知识和相互作用力的知识计算即可。
21.(2024八下·花桥月考)如图所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系以及物体运动的速度与时间的关系分别如图乙、丙所示由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为 ,处于 状态;当时,物体受到的摩擦力为 ;当时,物体受到的摩擦力为 。
【答案】1;静止;2;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】在0~2s内,物体受到的拉力为1N,运动速度为0,物体为静止状态,受到平衡力作用,摩擦力等于拉力,故当t=1s时,物体受到的摩擦力为1N,处于静止状态;4~6s内,物体受到的拉力为2N,运动速度为2m/s,物体为匀速直线运动状态,摩擦力等于拉力,即摩擦力为2N,由于滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关,则在2~4s内,物体做加速运动,受到的摩擦力仍为2N,故当t=3s时,物体受到的摩擦力为2N;当t=5s时,物体受到的摩擦力为2N。
故答案为:1;静止;2;2。
【分析】本题考查学生对图象的认认识,并能将v-t图象和F-t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。先由速度-时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F-t图象求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。
三、实验探究题(共2题,共10分)
22.(2024八下·普洱期末)如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小明将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的细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相反,并通过调整 来改变拉力的大小:
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)如图乙所示,保持右侧滑轮的位置不变,降低左侧滑轮的高度,在两细线上各挂一个钩码时, (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】钩码的个数;不能;不在同一直线上的两个力是否平衡;能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】探究二力平衡条件时(1)实验时,卡片受到的拉力等于钩码重力,通过改变钩码的个数来改变拉力的大小。
(2)将小卡片在竖直平面内转过一个角度,两个力不在同一直线,松手后小卡片不能平衡,可以探究不在同一直线上的两个力是否平衡。
(3)图乙装置中,两滑轮高度不同,两个力的连线不在水平方向上。但卡片上的两个力大小相等、方向相反、在同一条直线上,仍能使卡片处于平衡状态,能探究二力平衡的条件。
【分析】(1)钩码的个数不同,作用在卡片上的拉力大小不同;
(2)卡片受到的拉力不在同一直线上,两个力不能平衡;
(3)物体受到的两个力不在同一水平方向,仍可以实现平衡。
23.(2024八下·苍梧期中)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 ;实验中小车在 表面上受到的阻力最大.在 表面上受到的阻力最小.
(2)分析实验现象可知:在其他条件相同时,小车受到的阻力越 ,运动的距离越远;由此可以推测:如果阻力减小为零,水平面足够长,那么小车在水平面上的运动速度既不减小,也不增加,运动方向也不发生改变,木块将做 。著名的牛顿第一定律是在此基础上总结出来的。这个定律是在大量实验的基础上通过推理而概括出来的, (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
【答案】(1)速度;毛巾;木板
(2)小;匀速直线运动;不能
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【解答】(1)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速度;
②根据图片可知,毛巾表面最粗糙,木板表面最光滑,则实验中小车在毛巾表面上受到的阻力最大.在木板表面上受到的阻力最小。
(2)①分析实验现象可知:在其他条件相同时,小车在木板上受到的阻力越小,运动的距离越远;由此可以推测:如果阻力减小为零,水平面足够长,那么小车在水平面上的运动速度既不减小,也不增加,运动方向也不发生改变,木块将做匀速直线运动。
②著名的牛顿第一定律是在此基础上总结出来的。这个定律是在大量实验的基础上通过推理而概括出来的,由于无法模拟阻力为零的情形,因此不能用实验直接验证。
【分析】(1)①小车达到水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,则速度越大;
②根据接触面的粗糙程度确定受到阻力大小;
(2)①根据图片分析运动距离的远近和受到阻力大小的关系;
②根据牛顿第一定律的研究方法解答。
四、计算题(共2题,共11分)
24.质量为0.2千克的小球,竖直向上抛出,运动中所受空气阻力始终与运动方向相反且大小都为0.5牛.问:
(1)上升过程中物体受到合力为多大?方向怎样?g=10N/kg
(2)下降过程中受到合力为多大?方向怎样?
【答案】解:
小球受到竖直向下的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,阻力f=0.5N;
(1)小球上升时,阻力竖直向下,小球受到的合力F合=G+f=2N+0.5N=2.5N,方向:竖直向下;
(2)小球下降时,阻力竖直向上,小球受到的合力F合=G﹣f=2N﹣0.5N=1.5N,方向:竖直向下;
答:(1)上升过程中小球受到的合力为2.5N,方向竖直向下;
(2)下降过程中小球受到的合力为1.5N,方向竖直向下.
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】对小球受力分析,然后根据同一直线上力的合成方法分析答题:
同一直线上的两个力,如果力的方向相同,则合力的大小等于两个分力大小之和,方向与分力方向相同;
如果两个分力方向相反,则合力的大小等于两个分力大小之差,合力方向与较大分力的方向相同.
25.(2024八下·余干月考) 小丽准备利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤,如图,已知秤钩下的容器重,容积,在容器中加满待测液体就可以直接“称”出该液体的密度。(水的密度为 )问
(1)密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计哪个刻度上?
(2)水的密度应标在弹簧测力计刻度上?
(3)此“密度秤”的测量范围?
【答案】(1)解:在容器中不加液体时容器重,液体的密度为0,自重也为0,故密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计的0.4刻线处。
(2)容器中加满水时水的重力
弹簧测力计读数
水的密度应标在弹簧测力计1.4N刻度上。
(3)当弹簧测力的读数为5N时,所对应的密度最大,此时容器中液体的重力
此液体的密度
测力计5N处对应的密度为,此“密度秤”的测量范围为。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)在容器中不加液体时容器重,液体的密度为0,自重也为0,密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计的0.4刻线处。
(2)利用公式计算出容器中加满水时水的重力;利用公式计算出弹簧测力计读数。
(3)当弹簧测力的读数为5N时,所对应的密度最大,利用公式计算出此时容器中液体的重力;利用公式计算出此液体的密度。
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