第八章 运动和力
一、选择题(每题3分,共36分)
1.在水平路面上玩滑板车,蹬地后人站在车上,如图甲所示,滑板车速度会减小;再次蹬地,如图乙所示,滑板车速度又会增大.下列说法正确的是( )
第1题图
A.滑板车速度减小是因为受到阻力
B.滑板车的运动需要力来维持
C.蹬地过程,人和车的惯性增大
D.蹬地过程,蹬地脚受到的摩擦力是阻力
2.如图所示,北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是( )
第2题图
A.谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时,她受到惯性的作用
B.苏翊鸣完成单板转体,他上升到最高点时受平衡力作用
C.武大靖蹬地加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态
D.柳鑫宇和王诗玥以如图所示造型滑行时,王诗玥相对于柳鑫宇是运动的
3.如图所示摆球从A点静止释放,经过最低点B点,摆向另一侧的最高点C,在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球将沿水平方向做匀速直线运动
B.小球到达B点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
C.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
D.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将做匀速圆周运动
第3题图
4.如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带.当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
第4题图
A. 头枕、头枕 B. 安全带、安全带
C. 安全带、头枕 D. 头枕、安全带
5.下列运动场景中属于利用惯性的是( )
A.举重运动员用力将杠铃举起
B.田径运动员起跑时用力向后蹬地
C.标枪运动员投掷前向前助跑
D.百米运动员到达终点后不能立刻停下来
6.下表中的物理知识与事例不相符的是( )
序号 事例 物理知识
① 砌墙时用铅垂线 重力的方向
② 鞋底刻有花纹 减小摩擦
③ 乘车时系安全带 防范惯性的危害
④ 远离门轴推门 力的作用点影响力的作用效果
A.① B.② C.③ D.④
7.一台笔记本电脑平放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.笔记本只有静止时受到的力才是平衡力
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对平衡力
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力是一对平衡力
D.如果笔记本受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
8.小明观看亚运会比赛时,看到以下场景,其中属于减小摩擦的是( )
A.滑板运动员的滑板装有轮子 B.自行车运动员刹车时用力捏闸
C.体操运动员在手上涂防滑粉 D.长跑运动员鞋底有粗糙的花纹
9.如图所示,物体甲、乙叠放在水平地面上,在5 N的水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
第9题图
A.甲受到的摩擦力大小为5 N
B.甲受到的摩擦力方向水平向右
C.乙受到的摩擦力大小为5 N
D.乙受到的摩擦力方向水平向右
10.2022年2月6日,女足亚洲杯决赛伤停补时阶段,肖裕仪绝杀破门,中国队以3∶2逆转夺冠,如图所示是肖裕仪射门瞬间,下列关于足球这项运动的描述正确的是( )
第10题图
A.草地上的足球越滚越慢,是因为它所受摩擦力越来越大
B.草地上的足球越滚越慢,直至静止,是因为它逐渐失去惯性
C.肖裕仪踢出去的足球运动到最高点时,受力不平衡
D.足球运动到最高点时,如果受力全部消失,则球会静止
11.如图所示,小明在测量滑动摩擦力时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动.经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为1.2 N和1.8 N.两区域示数不同的原因是( )
第11题图
A.在区域1中A对木板的压力更大
B.在区域2中A对木板的压力更大
C.木板上区域1的粗糙程度更大
D.木板上区域2的粗糙程度更大
12.物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程.已知物体A重10 N,B、C重均为4 N,不计绳重及其与滑轮的摩擦.当在绳端挂上物体B时(如图甲所示),物体A沿水平面向右做匀速运动,A所受摩擦力为f1;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙所示),A所受摩擦力为f2;再用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变).下列计算结果正确的是( )
第12题图
A.f1=4 N,f2=0 N,F=1.6 N B.f1=2 N,f2=0 N,F=5.6 N
C.f1=4 N,f2=4 N,F=5.6 N D.f1=4 N,f2=4 N,F=1.6 N
二、填空题(每空1分,共18分)
13.如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动.木块受到的拉力和 力是一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的 力是一对相互作用力.
第13题图
14.2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员相互配合进行了授课.如图乙所示是王亚平老师正抛出“冰墩墩”,如图甲所示是“冰墩墩”向叶光富老师运动的情境:
第14题图
(1)以空间站为参照,王亚平老师抛出的“冰墩墩”是 (填“运动”或“静止”)的.
(2)王亚平老师抛出的“冰墩墩”直观展示了它 (填“具有”或“没有”)惯性.
(3)在地面上水平抛出“冰墩墩”,由于重力作用,会改变它的 ,使其沿曲线运动到地面.
15.两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲).手握管子突然 (填“向上”或“向下”)运动时,气球突然变大(图乙),此时手对管子竖直向上的力 (填“大于”“等于”或“小于”)管子总重,该现象的产生是由于 具有惯性.
第15题图
16.如图1所示,小明将盛有水的烧杯放在小车上,推着小车水平向右做匀速直线运动时,烧杯中的水面应是图 (填“1”“2”或“3”)的形状;若此时小车突然刹车减速,烧杯中的水面应是图 (填“1”“2”或“3”)的形状,作出上述判断的依据是 (填“水”或“烧杯”)具有惯性.
第16题图
17.某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有惯性,排球的重力为2.7 N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5 N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N.
18.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.
第18题图
(1)由图像可知,当t=1 s时,物体处于 状态.
(2)当t=3 s时,物体受到的摩擦力为 N.
(3)在另一实验中的某段时间内在同样的条件下木块所受的推力是2 N,则对木块所处状态的判断,正确的是 .
A.静止 B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
19.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10 kg的猴子抱住木杆处于静止状态.某一瞬间细绳突然断了,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10 N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为 N.
第19题图
20.一个重为200 N的箱子,放在水平面上,受8 N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力 (填“大于”“等于”或“小于”)8 N.当水平推力增大到12 N时,箱子恰好做匀速直线运动.当水平推力增大到20 N时,箱子受到的摩擦力为 N.
三、作图与实验探究题(共36分)
21.(2分)如图所示,将小刀插入铅笔中,改变小刀的形状,可以让它们巧妙地立在手指上静止.把小刀和铅笔当作一个整体,笔尖O为整体的重心,请作出这个整体受到力的示意图.
第21题图
22.(2分)如图所示,请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力的示意图.
第22题图
23.(10分)在探究牛顿第一定律的实验中,如图所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下,使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动.
第23题图
(1)同一小车三次从斜面的同一高度滑下,采用同一高度的目的是使小车在水平面上开始运动时,具有相同的 .
(2)小车在 表面上滑行得最远;因为平面越光滑,小车速度减小得越 .
(3)从实验中得出的结论是若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做 运动.
(4)本次探究中应用了在观察实验的基础上进行科学 的方法.
24.(10分)如图所示是“探究二力平衡条件”的实验装置.
第24题图
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,托盘中放入质量相等的砝码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 .用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 .
(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车 ,这说明相互平衡的两个力作用在 .
(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较 (填“大”或“小”)的砝码进行实验.
25.(12分)冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一,如图甲所示,小丹在体育课上进行冰壶训练时,老师发给她两只鞋套,一只是橡胶底面,另一只是塑料底面.为探究其中的奥秘,她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”.
第25题图
(1)如图乙所示,将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动物块,读出弹簧测力计的示数,记入表格.在长木板上分别铺上丝绸和棉布,重复上述步骤,如图丙、丁所示.
实验次序 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N
1 木板 塑料表面 0.2
2 木板 橡胶表面 2.0
3 丝绸 塑料表面 0.3
4 丝绸 橡胶表面 2.5
5 棉布 塑料表面 0.5
6 棉布 橡胶表面 3.0
(2)通过比较 两次数据,可以发现:在水平面材料相同时,物块 表面与之接触时的滑动摩擦力大.
(3)通过比较1、3、5(或2、4、6)三次数据,可以发现:物块同一表面,在不同材料的水平面上滑动时,摩擦力大小 (填“相同”或“不同”).
(4)小丹进行冰壶训练,需要滑行时,穿 底面鞋套的脚着地,另一只脚不与地面接触.需要停下时,穿 底面鞋套的脚接触地面进行控制.
四、计算题(10分)
26.质量为1.5 t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(g取10 N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力;
(2)汽车受到的摩擦力;
(3)汽车匀速行驶时,发动机对汽车的牵引力.第八章 运动和力
一、选择题(每题3分,共36分)
1.在水平路面上玩滑板车,蹬地后人站在车上,如图甲所示,滑板车速度会减小;再次蹬地,如图乙所示,滑板车速度又会增大.下列说法正确的是( A )
第1题图
A.滑板车速度减小是因为受到阻力
B.滑板车的运动需要力来维持
C.蹬地过程,人和车的惯性增大
D.蹬地过程,蹬地脚受到的摩擦力是阻力
2.如图所示,北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是( C )
第2题图
A.谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时,她受到惯性的作用
B.苏翊鸣完成单板转体,他上升到最高点时受平衡力作用
C.武大靖蹬地加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态
D.柳鑫宇和王诗玥以如图所示造型滑行时,王诗玥相对于柳鑫宇是运动的
3.如图所示摆球从A点静止释放,经过最低点B点,摆向另一侧的最高点C,在此过程中,下列说法中正确的是( C )
A.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球将沿水平方向做匀速直线运动
B.小球到达B点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
C.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
D.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将做匀速圆周运动
第3题图
4.如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带.当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( D )
第4题图
A. 头枕、头枕 B. 安全带、安全带
C. 安全带、头枕 D. 头枕、安全带
5.下列运动场景中属于利用惯性的是( C )
A.举重运动员用力将杠铃举起
B.田径运动员起跑时用力向后蹬地
C.标枪运动员投掷前向前助跑
D.百米运动员到达终点后不能立刻停下来
6.下表中的物理知识与事例不相符的是( B )
序号 事例 物理知识
① 砌墙时用铅垂线 重力的方向
② 鞋底刻有花纹 减小摩擦
③ 乘车时系安全带 防范惯性的危害
④ 远离门轴推门 力的作用点影响力的作用效果
A.① B.② C.③ D.④
7.一台笔记本电脑平放在水平桌面上,下列说法正确的是( C )
A.笔记本只有静止时受到的力才是平衡力
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对平衡力
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力是一对平衡力
D.如果笔记本受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
8.小明观看亚运会比赛时,看到以下场景,其中属于减小摩擦的是( A )
A.滑板运动员的滑板装有轮子 B.自行车运动员刹车时用力捏闸
C.体操运动员在手上涂防滑粉 D.长跑运动员鞋底有粗糙的花纹
9.如图所示,物体甲、乙叠放在水平地面上,在5 N的水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力.下列说法正确的是( C )
第9题图
A.甲受到的摩擦力大小为5 N
B.甲受到的摩擦力方向水平向右
C.乙受到的摩擦力大小为5 N
D.乙受到的摩擦力方向水平向右
10.2022年2月6日,女足亚洲杯决赛伤停补时阶段,肖裕仪绝杀破门,中国队以3∶2逆转夺冠,如图所示是肖裕仪射门瞬间,下列关于足球这项运动的描述正确的是( C )
第10题图
A.草地上的足球越滚越慢,是因为它所受摩擦力越来越大
B.草地上的足球越滚越慢,直至静止,是因为它逐渐失去惯性
C.肖裕仪踢出去的足球运动到最高点时,受力不平衡
D.足球运动到最高点时,如果受力全部消失,则球会静止
11.如图所示,小明在测量滑动摩擦力时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动.经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为1.2 N和1.8 N.两区域示数不同的原因是( D )
第11题图
A.在区域1中A对木板的压力更大
B.在区域2中A对木板的压力更大
C.木板上区域1的粗糙程度更大
D.木板上区域2的粗糙程度更大
12.物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程.已知物体A重10 N,B、C重均为4 N,不计绳重及其与滑轮的摩擦.当在绳端挂上物体B时(如图甲所示),物体A沿水平面向右做匀速运动,A所受摩擦力为f1;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙所示),A所受摩擦力为f2;再用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变).下列计算结果正确的是( D )
第12题图
A.f1=4 N,f2=0 N,F=1.6 N B.f1=2 N,f2=0 N,F=5.6 N
C.f1=4 N,f2=4 N,F=5.6 N D.f1=4 N,f2=4 N,F=1.6 N
二、填空题(每空1分,共18分)
13.如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动.木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力是一对相互作用力.
第13题图
14.2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员相互配合进行了授课.如图乙所示是王亚平老师正抛出“冰墩墩”,如图甲所示是“冰墩墩”向叶光富老师运动的情境:
第14题图
(1)以空间站为参照,王亚平老师抛出的“冰墩墩”是运动(填“运动”或“静止”)的.
(2)王亚平老师抛出的“冰墩墩”直观展示了它具有(填“具有”或“没有”)惯性.
(3)在地面上水平抛出“冰墩墩”,由于重力作用,会改变它的运动状态,使其沿曲线运动到地面.
15.两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲).手握管子突然向上(填“向上”或“向下”)运动时,气球突然变大(图乙),此时手对管子竖直向上的力大于(填“大于”“等于”或“小于”)管子总重,该现象的产生是由于水具有惯性.
第15题图
16.如图1所示,小明将盛有水的烧杯放在小车上,推着小车水平向右做匀速直线运动时,烧杯中的水面应是图1(填“1”“2”或“3”)的形状;若此时小车突然刹车减速,烧杯中的水面应是图2(填“1”“2”或“3”)的形状,作出上述判断的依据是水(填“水”或“烧杯”)具有惯性.
第16题图
17.某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有惯性,排球的重力为2.7 N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5 N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为3.2N.
18.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.
第18题图
(1)由图像可知,当t=1 s时,物体处于静止状态.
(2)当t=3 s时,物体受到的摩擦力为2N.
(3)在另一实验中的某段时间内在同样的条件下木块所受的推力是2 N,则对木块所处状态的判断,正确的是C.
A.静止 B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
19.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10 kg的猴子抱住木杆处于静止状态.某一瞬间细绳突然断了,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10 N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为100N.
第19题图
20.一个重为200 N的箱子,放在水平面上,受8 N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力等于(填“大于”“等于”或“小于”)8 N.当水平推力增大到12 N时,箱子恰好做匀速直线运动.当水平推力增大到20 N时,箱子受到的摩擦力为12N.
三、作图与实验探究题(共36分)
21.(2分)如图所示,将小刀插入铅笔中,改变小刀的形状,可以让它们巧妙地立在手指上静止.把小刀和铅笔当作一个整体,笔尖O为整体的重心,请作出这个整体受到力的示意图.
第21题图
答案:如图所示:
第21题图
22.(2分)如图所示,请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力的示意图.
第22题图
答案:如图所示:
第22题图
23.(10分)在探究牛顿第一定律的实验中,如图所示用同一小车从同样斜面的同一高度滑下,使它在三种不同表面的水平轨道上继续运动.
第23题图
(1)同一小车三次从斜面的同一高度滑下,采用同一高度的目的是使小车在水平面上开始运动时,具有相同的速度.
(2)小车在木板表面上滑行得最远;因为平面越光滑,小车速度减小得越慢.
(3)从实验中得出的结论是若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做匀速直线运动.
(4)本次探究中应用了在观察实验的基础上进行科学推理的方法.
24.(10分)如图所示是“探究二力平衡条件”的实验装置.
第24题图
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,托盘中放入质量相等的砝码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力大小相等.用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力方向相反.
(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车转动,这说明相互平衡的两个力作用在同一直线上.
(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较大(填“大”或“小”)的砝码进行实验.
25.(12分)冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一,如图甲所示,小丹在体育课上进行冰壶训练时,老师发给她两只鞋套,一只是橡胶底面,另一只是塑料底面.为探究其中的奥秘,她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”.
第25题图
(1)如图乙所示,将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,读出弹簧测力计的示数,记入表格.在长木板上分别铺上丝绸和棉布,重复上述步骤,如图丙、丁所示.
实验次序 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N
1 木板 塑料表面 0.2
2 木板 橡胶表面 2.0
3 丝绸 塑料表面 0.3
4 丝绸 橡胶表面 2.5
5 棉布 塑料表面 0.5
6 棉布 橡胶表面 3.0
(2)通过比较1、2(或3、4或5、6)两次数据,可以发现:在水平面材料相同时,物块橡胶表面与之接触时的滑动摩擦力大.
(3)通过比较1、3、5(或2、4、6)三次数据,可以发现:物块同一表面,在不同材料的水平面上滑动时,摩擦力大小不同(填“相同”或“不同”).
(4)小丹进行冰壶训练,需要滑行时,穿塑料底面鞋套的脚着地,另一只脚不与地面接触.需要停下时,穿橡胶底面鞋套的脚接触地面进行控制.
四、计算题(10分)
26.质量为1.5 t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(g取10 N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力;
(2)汽车受到的摩擦力;
(3)汽车匀速行驶时,发动机对汽车的牵引力.
解:(1)车的质量:m=1.5 t=1.5×103 kg,
车的重力:G=mg=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N,车在水平公路上,公路对车的支持力和车受到的重力是一对平衡力,则F支=G=1.5×104 N;
(2)车受到的摩擦力:
f=0.02G=0.02×1.5×104 N=3×102 N;
(3)因为车在水平公路上匀速行驶,所以车受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,则有F牵=f=3×102 N.