第8章 运动和力
第Ⅰ卷(选择题,共30分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.首先通过实验分析得出,物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来是因为受到了阻力的学者是( )
A.伽利略 B.亚里士多德 C.阿基米德 D.帕斯卡
2.小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千,假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,他将会( )
A.继续向左运动 B.从左向右运动
C.竖直向下运动 D.静止不动
3.歼击机为了更加灵活,投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了( )
A.增大惯性 B.减小惯性
C.防止惯性 D.减小惯性力
4.端午节划龙舟是传统的习俗,运动员停止划桨后,龙舟会向前运动,小丁同学觉得是因为( )
A.具有摩擦力向前运动 B.具有惯性向前运动
C.受到重力停止运动 D.受到质量停止运动
5.热爱劳动是中华民族的传统美德,班级大扫除中,总重为200 N的水桶静止在水平地面上,小华用150 N的力竖直向上提水桶时,此时水桶受到的合力为( )
A.0 N B.50 N C.150 N D.350 N
6.2024年3月,世界一级方程式锦标赛拉开帷幕。如图所示为F1赛道局部路段示意图,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.“贵州村超”足球赛精彩纷呈。比赛中,足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是( )
A.相对球门静止 B.运动状态改变
C.惯性逐渐消失 D.受平衡力作用
8.2024年5月15日是全国低碳日,主题是“绿色低碳,美丽中国”。骑车出行是“低碳生活”倡导方式之一。下列关于自行车摩擦的利用与防止中,说法错误的( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中,刹车皮用橡胶而不用塑料做,是通过增大压力来增大摩擦
B.图乙中,给自行车的轴承处加润滑油,是使两个互相接触的表面隔开来减小摩擦
C.图丙中,自行车的前后轮都是安装在滚动轴承上,是用滚动代替滑动来减小摩擦
D.图丁中,刹车时用力捏车闸,是通过增大压力来增大摩擦
9.某同学利用如图所示装置探究阻力对物体运动的影响,下列有关说法错误的是( )
甲 乙 丙
A.实验中小车之所以会停下来是因为物体运动需要力来维持
B.运动的小车所受阻力越小,速度减小得越慢,滑行距离越远
C.根据实验现象及进一步推理,如果小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动
D.实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
10.如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻质弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( )
甲 乙
A.从接触到弹簧开始一直做减速运动
B.受到的弹力越来越小
C.在b处小球受到的合力为零
D.将弹簧压缩至最短时小球处于平衡状态
第Ⅱ卷(非选择题,共70分)
二、填空题(每空2分,共32分)
11.在学校举办的一场足球比赛上,小明将球踢向球门,足球由于 在空中继续飞行。若足球飞行过程中所有外力消失,则足球将保持 (选填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
12.如图所示,在匀速向左运动的小车上通过细线固定一个氢气球,当小车突然向左加速时,以小车为参照物,氢气球将会 (选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”),你的理由是 。
13.冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰鞋的鞋底由橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向 (选填“向前”或“向后”),而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
14.城市高架桥发生堵车现象,大多是由两部同向行驶的汽车发生“追尾”造成的。如图所示,汽车B刹车后由于 撞到汽车A;“追尾”碰撞的一瞬间,汽车B对汽车A的撞击力 (选填“大于”“小于”或“等于”)汽车A对汽车B的力,此时对汽车A中的司机起保护作用的是 (选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。
15.竖直向上抛出一个重4 N的球后,球又落回原处,设球在升、降过程中所受空气的阻力大小均为1 N,则球在上升过程中所受的合力大小为 N,到达最高点时受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
16.如图甲所示,粗糙程度相同的水平地面上放一重为5 N的物体A,水平拉力作用于A物体,拉力的大小F与时间t的关系和物体A运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图像可知,物体受到的摩擦力是 N,3 s～6 s内物体受到的合力是 N,9 s～12 s物体做 运动,它能继续运动是由于 。
17.在实验室中经常会出现实验现象与理论“不符合”,理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。如图所示是探究二力平衡的实验装置,此时小车保持静止,若在右盘再加入一个较小的砝码,小车理应向右运动,但实际操作时小车往往仍保持静止。你认为出现这种现象的原因是 。
三、作图题(每小题4分,共8分)
18.如图所示,小球处于静止状态,请作出小球的受力示意图。
19.如图所示,物块沿粗糙斜面向上运动,请作出物块所受重力和摩擦力及物块对斜面压力的示意图。
四、实验探究题(20题4分,21题7分,共11分)
20.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(如图所示),目的是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表格收集数据,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 两个木块重叠
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(如表所示),她应该采用方案 。
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
21.在“探究二力平衡的条件”活动中,主要是通过探究力对物体的作用来实现探究目的的。
甲 乙 丙
(1)小明提出,利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件。小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 力和 力的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,在未知二力平衡条件的前提下,其中一个力无法直接测量,所以这一方案无法进行探究。
(2)两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示。
①当他们使用A方案进行实验时,观察到物块静止,于是他们认为一对平衡力的大小可以不相等,他们得出错误结论的原因是 。
②经过研究,他们又提出了B方案,实际操作后,又发现这个方案并不方便研究二力平衡条件中的 的条件。
③后来,他们还制订了C方案,这个方案中由于小车 ,也没能顺利完成实验。
(3)在老师的帮助下,他们终于制订出了如图丙所示的实验方案。
①使用该装置可以轻松解决图乙中的B方案无法验证的平衡条件,他们需要的操作是 。
②此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计。
五、计算题(22题8分,23题11分,共19分)
22.如图所示,质量为60 kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知地面对它的摩擦力是它本身重力的,g取10 N/kg,则:
(1)物体所受重力的大小是多少
(2)水平拉力F的大小是多少
(3)如果将物体置于更粗糙的地面上,摩擦力变为其本身重力的,若人的拉力增至原先的2倍,则物体在水平方向上受到的合力多大 方向如何
23.一辆小车,总质量为1 000 kg,在粗糙水平路面上运动的过程中,受到的摩擦力是车重力的。g取10 N/kg,则:
(1)小车受到的摩擦力为多大
(2)当水平拉力为多大时,小车恰好能做匀速直线运动
(3)小车静止时,用300 N水平拉力拉小车,小车是否运动 此时小车受到的摩擦力为多大
(4)当小车受到的水平拉力达800 N时,小车所受的摩擦力多大 第8章 运动和力
第Ⅰ卷(选择题,共30分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.首先通过实验分析得出,物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来是因为受到了阻力的学者是( A )
A.伽利略 B.亚里士多德 C.阿基米德 D.帕斯卡
2.小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千,假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,他将会( D )
A.继续向左运动 B.从左向右运动
C.竖直向下运动 D.静止不动
3.歼击机为了更加灵活,投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了( B )
A.增大惯性 B.减小惯性
C.防止惯性 D.减小惯性力
4.端午节划龙舟是传统的习俗,运动员停止划桨后,龙舟会向前运动,小丁同学觉得是因为( B )
A.具有摩擦力向前运动 B.具有惯性向前运动
C.受到重力停止运动 D.受到质量停止运动
5.热爱劳动是中华民族的传统美德,班级大扫除中,总重为200 N的水桶静止在水平地面上,小华用150 N的力竖直向上提水桶时,此时水桶受到的合力为( A )
A.0 N B.50 N C.150 N D.350 N
6.2024年3月,世界一级方程式锦标赛拉开帷幕。如图所示为F1赛道局部路段示意图,为了保障车手的安全,赛道的某些位置需要加设防护设施,图中最需要加设防护设施的是( A )
A.M处 B.N处 C.P处 D.Q处
7.“贵州村超”足球赛精彩纷呈。比赛中,足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是( B )
A.相对球门静止 B.运动状态改变
C.惯性逐渐消失 D.受平衡力作用
8.2024年5月15日是全国低碳日,主题是“绿色低碳,美丽中国”。骑车出行是“低碳生活”倡导方式之一。下列关于自行车摩擦的利用与防止中,说法错误的( A )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中,刹车皮用橡胶而不用塑料做,是通过增大压力来增大摩擦
B.图乙中,给自行车的轴承处加润滑油,是使两个互相接触的表面隔开来减小摩擦
C.图丙中,自行车的前后轮都是安装在滚动轴承上,是用滚动代替滑动来减小摩擦
D.图丁中,刹车时用力捏车闸,是通过增大压力来增大摩擦
9.某同学利用如图所示装置探究阻力对物体运动的影响,下列有关说法错误的是( A )
甲 乙 丙
A.实验中小车之所以会停下来是因为物体运动需要力来维持
B.运动的小车所受阻力越小,速度减小得越慢,滑行距离越远
C.根据实验现象及进一步推理,如果小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动
D.实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
10.如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻质弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( C )
甲 乙
A.从接触到弹簧开始一直做减速运动
B.受到的弹力越来越小
C.在b处小球受到的合力为零
D.将弹簧压缩至最短时小球处于平衡状态
第Ⅱ卷(非选择题,共70分)
二、填空题(每空2分,共32分)
11.在学校举办的一场足球比赛上,小明将球踢向球门,足球由于 惯性 在空中继续飞行。若足球飞行过程中所有外力消失,则足球将保持 匀速直线运动 (选填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
12.如图所示,在匀速向左运动的小车上通过细线固定一个氢气球,当小车突然向左加速时,以小车为参照物,氢气球将会 向右运动 (选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”),你的理由是 氢气球具有惯性,会保持原来的运动状态 。
13.冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰鞋的鞋底由橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向 向前 (选填“向前”或“向后”),而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是 减小 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
14.城市高架桥发生堵车现象,大多是由两部同向行驶的汽车发生“追尾”造成的。如图所示,汽车B刹车后由于 惯性 撞到汽车A;“追尾”碰撞的一瞬间,汽车B对汽车A的撞击力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)汽车A对汽车B的力,此时对汽车A中的司机起保护作用的是 汽车头枕 (选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。
15.竖直向上抛出一个重4 N的球后,球又落回原处,设球在升、降过程中所受空气的阻力大小均为1 N,则球在上升过程中所受的合力大小为 5 N,到达最高点时受到 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
16.如图甲所示,粗糙程度相同的水平地面上放一重为5 N的物体A,水平拉力作用于A物体,拉力的大小F与时间t的关系和物体A运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图像可知,物体受到的摩擦力是 6 N,3 s～6 s内物体受到的合力是 3 N,9 s～12 s物体做 减速 运动,它能继续运动是由于 惯性 。
17.在实验室中经常会出现实验现象与理论“不符合”,理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。如图所示是探究二力平衡的实验装置,此时小车保持静止,若在右盘再加入一个较小的砝码,小车理应向右运动,但实际操作时小车往往仍保持静止。你认为出现这种现象的原因是 小车与桌面之间存在摩擦力 。
三、作图题(每小题4分,共8分)
18.如图所示,小球处于静止状态,请作出小球的受力示意图。
答案:如图所示
19.如图所示,物块沿粗糙斜面向上运动,请作出物块所受重力和摩擦力及物块对斜面压力的示意图。
答案:如图所示
四、实验探究题(20题4分,21题7分,共11分)
20.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(如图所示),目的是让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 相等 。
(2)小成在实验探究时利用表格收集数据,她探究的是滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度和压力 的关系。
长木板不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重叠
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 换用木块面积不同的侧面置于水平木板上。
(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(如表所示),她应该采用方案 三 。
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
21.在“探究二力平衡的条件”活动中,主要是通过探究力对物体的作用来实现探究目的的。
甲 乙 丙
(1)小明提出,利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件。小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 重 力和 拉 力的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,在未知二力平衡条件的前提下,其中一个力无法直接测量,所以这一方案无法进行探究。
(2)两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示。
①当他们使用A方案进行实验时,观察到物块静止,于是他们认为一对平衡力的大小可以不相等,他们得出错误结论的原因是 A方案摩擦力的影响较大 。
②经过研究,他们又提出了B方案,实际操作后,又发现这个方案并不方便研究二力平衡条件中的 作用在同一物体上 的条件。
③后来,他们还制订了C方案,这个方案中由于小车 所受重力较大 ,也没能顺利完成实验。
(3)在老师的帮助下,他们终于制订出了如图丙所示的实验方案。
①使用该装置可以轻松解决图乙中的B方案无法验证的平衡条件,他们需要的操作是 将卡片剪成两半 。
②此方案中,由于 卡片重力远小于钩码重力 ,故卡片的重力可忽略不计。
五、计算题(22题8分,23题11分,共19分)
22.如图所示,质量为60 kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知地面对它的摩擦力是它本身重力的,g取10 N/kg,则:
(1)物体所受重力的大小是多少
(2)水平拉力F的大小是多少
(3)如果将物体置于更粗糙的地面上,摩擦力变为其本身重力的,若人的拉力增至原先的2倍,则物体在水平方向上受到的合力多大 方向如何
解析:(1)物体所受重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N。
(2)物体受到的摩擦阻力f=G=×600 N=120 N,
因为物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力,所以水平拉力F=f=120 N。
(3)将物体置于更粗糙的地面上后摩擦阻力f′=G=×600 N=180 N,
拉力增大为原来的2倍,即F′=2F=2×120 N=240 N,
物体受到的合力F合=F′-f′=240 N-180 N=60 N;方向与拉力方向相同,水平向右。
答案:(1)600 N (2)120 N (3)60 N 方向水平向右
23.一辆小车,总质量为1 000 kg,在粗糙水平路面上运动的过程中,受到的摩擦力是车重力的。g取10 N/kg,则:
(1)小车受到的摩擦力为多大
(2)当水平拉力为多大时,小车恰好能做匀速直线运动
(3)小车静止时,用300 N水平拉力拉小车,小车是否运动 此时小车受到的摩擦力为多大
(4)当小车受到的水平拉力达800 N时,小车所受的摩擦力多大
解析:(1)小车受到的重力G=mg=1 000 kg×10 N/kg=10 000 N,
小车受到的摩擦力f=G=×10 000 N=500 N。
(2)小车匀速直线运动时,受平衡力作用,受到的拉力F=f=500 N。
(3)因为300 N<500 N,所以小车不会运动。
当小车静止时,小车在水平方向上受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,故小车受到的摩擦力f′=F′=300 N。
(4)小车受到的水平拉力为800 N时,对路面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变,仍为500 N。
答案:(1)500 N (2)500 N (3)不会运动 300 N (4)500 N
