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第八章 运动和力 单元专项巩固提升卷
一、单选题
1.关于惯性,下列四个现象及其对应的说明错误的是( )
A. 图中,最下面棋子被快速打出,上面的棋子没有飞出,说明上面棋子没有惯性
B. 图中,箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
C. 图中,汽车突然启动,车上的人会向后倾倒,说明人有惯性
D. 图中,手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头有惯性
2.下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A.熟透的苹果从树上落下来 B.正在进站的火车
C.在空中匀速直线下落的降落伞 D.人造卫星绕地球匀速转动
3.客车在平直公路上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.客车所受的重力与客车对路面的压力是一对平衡力
B.客车受到的牵引力大于客车受到的摩擦阻力
C.客车刹车时乘客向前倾是因为受到惯性的作用
D.客车对公路的压力与公路对客车的支持力是相互作用力
4.一个重为120 N的物体静止放在水平地面上,当用50 N的力竖直向上提它时,物体所受的合力为( )
A.50 N,方向竖直向上 B.70 N,方向竖直向下
C.0 N D.120 N,方向竖直向下
5.如上图水平桌面上叠放着A、B、C三个物体,在水平推力F的作用下与桌面相对静止,C物体受力个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
6.把一个物体放在水平地面上,推动物体使物体在水平地面上做匀速直线运动时,物体受摩擦力为F,当往这物体上放一重物后,继续推物体向前做匀速直线运动,则摩擦力( )
A.等于F B.小于F
C.大于F D.条件不足无法判断
7.下列利用惯性或防止惯性带来危害的实例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.运动员跳远时,要奋力助跑
B.弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行
C.驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车
D.飞机飞行中空投物品时,要在到达空投目标上方前投下
8.2023年4月7日,赣南客家文化旅游节在赣县客家文化城盛大开幕,启幕现场用如图所示的无人机用于航拍,若不计无人机受到的浮力,下列说法中正确的是( )
A.悬停在空中的无人机对地球没有作用力
B.无人机在空中匀速绕圈飞行时,无人机受到平衡力的作用
C.无人机加速上升时,空气对螺旋桨的作用力大于螺旋桨对空气的作用力
D.无人机悬停在空中时,空气对螺旋桨的作用力与无人机受到的重力是一对平衡力
9.假如摩擦力消失了,下列说法正确的是( )
A.声音不能传播
B.人还能在地面上行走自如
C.徒手不能爬上直竿
D.不影响老师在黑板上写字
10.如图,将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模,用三根竖直细线a、b、c连接,在水平地面上按照“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,则( )
A.a的拉力等于mg B.b的拉力大于a的拉力
C.三根细线的拉力相等 D.地面受到的压力为2mg
二、填空题
11.如图所示,小车从斜面上下滑到水平木板上,由于受到 力的作用,在水平木板上运动一段距离后停下来;把木板换成玻璃板,小车运动距离更长一些;接下来假设水平面是 的,小车将保持匀速直线运动.牛顿在伽利略等科学家的理论和实验研究的基础上,总结出:一切物体在不受外力作用时,总保持 状态或 状态.
12.踢出去的足球,由于 ,会继续向前滚动一段路程,最终停下来,是因为 的作用。
13.木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的a点滑至b点(如图甲),是因为木块具有 ;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向 (填“左”或“右”)的摩擦力作用.为测量摩擦力的大小,小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图乙).则木块受到的摩擦力方向向 (填“左”或“右”),大小是 N.
14.载有货物的气球总重为1500N,在空中竖直匀速下降时,所受的浮力是1400N,气球受到的合力是 N,若要使它竖直匀速上升,应从气球上向外抛出 N的货物。(设气球在上升和下降过程中所受浮力和阻力的大小保持不变).
15.下列措施中,增大有益摩擦的是 ;减小有害摩擦的是 。(填字母)
a.体操运动员上器械前,手上涂些镁粉 b.医生戴乳胶手套,先在手上擦些滑石粉
c.自行车把手上的花纹 d.洗衣机皮带松了要换一根新的
e.给机器的转动部分加润滑油 f.自行车轮的转轴上装有滚珠轴承
16.如图所示,水平桌面的右端固定一只定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为4kg的木块相连;当小盘内放有重力为5N的砝码时,木块没有被拉动,这时木块受到的摩擦力为 N;当小盘内放有重为6N的砝码时,木块正好做匀速运动,此时木块受到的摩擦力为 N;当小盘内放上重力为7N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的摩擦力大小为 N。
17.如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,物体乙受到的摩擦力f乙为 N.
18.如图甲,一物体在水平压力F作用下,静止在竖直的墙上,物体静止一段时间后,开始向下运动,从静止到下滑的整个过程中,物体所受摩擦力f随时间t变化的关系如图乙所示,则物体所受重力为 N。压力F的大小 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
三、实验探究题
19.如甲图所示,是探究“二力平衡的条件”的实验装置图。
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两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)然后把小车扭转一个角度,松手后,观察小车的运动状态,这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 ;
(3)如果将小车换成弹簧测力计(如图乙),在左、右两端的托盘中各放入重为3N的砝码,则弹簧测力计的示数为 (选填“6N”、“3N”或“0N”);
(4)如果剪断图甲中左边的细线,小车将向右做加速运动,在加速运动的过程中,小车的惯性将 (选“变大”、“变小”或“不变”)。
20.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。
(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是____
A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论
B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实,③④是实验推论
D.①②③是实验事实,④是实验推论
(2)实验时小车每次都自斜面顶端从静止滑下,目的是让小车到达水平物体表面时运动的 相同。
(3)由图示可知,小车在木板上运动的距离最 ,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越慢。其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上 (选填“受平衡力”、“受非平衡力”或“不受力”)。
(4)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即实验时小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 。
21.如图1所示是用纸做的“竹蜻蜓”,把它从高处释放时会旋转着下落。为探究纸蜻蜓下落时的运动特点,小明同学设计了两个实验方案:
方案一:通过比较纸蜻蜓下落相同时间通过的路程,判断其运动快慢的变化;
方案二:通过比较纸蜻蜓下落相同路程所用的时间,判断其运动快慢的变化。
(1)因为纸蜻艇在下落过程中某一时刻的位置不好标记,小明应选择方案 进行实验。
(2)为保证纸蜻蜓下落时做直线运动,小明用三张相同的纸条做成纸蜻蜓,并在无风的环境下进行。
按图2所示,在竖直方向测量相等的高度并标记,将纸蜻蜓从O点由静止释放,用秒表测量纸蜻蜓到达A、B、C、D、E各点的时间,整理实验数据并记录在如表中:
路段 OA AB BC CD DE
距离/cm 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
运动时间/s 0.27 0.25 0.23 0.22 0.22
①纸蜻蜓从O点运动到E点的过程中,所受的重力大小 ,重力势能 (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
②分析实验数据可知,纸蜻蜓在OC段做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,纸蜻蜓从O点运动到E点的过程中所受的空气阻力随速度变化的规律是: 。
(3)小明将纸蜻蜓拆开一些空隙,如图3所示,重复前面的实验,发现纸蜻蜓下落时几乎不旋转且比旋转时下落的更快了,根据运动和力的关系,旋转的纸蜻蜓下落较慢的原因是 。
四、计算题
22.一辆质量为2t,容积为的环卫洒水车,装满密度为的水后,在平直公路上匀速行驶,1min所通过的路程为720m。受到的阻力为总重的0.2倍()。求:
(1)洒水车的行驶速度是多大?
(2)洒水车装满水后,地面对洒水车的支持力是多大?
(3)洒水车的牵引力是多大?
23.起重机钢绳的拉力为6×104N的时候,能把重物竖直向上匀速提起,上升速度为0.4m/s。
(1)若使重物以0.2m/s的速度匀速下降,钢绳对该重物的拉力大小是多少N?
(2)若该重物在下降过程中停下来保持静止不动,此时钢绳对该重物的拉力大小是多少N?
(3)该重物的质量是多少千克?(g=10N/kg)
24.质量m=3.6×10-4kg的一滴雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响)。雨滴下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,关系式为f=kv2,其中k为常数,其数值为k=1×10-4Ns2/m2。下落过程中雨滴的速度与下落时间的关系如图所示。求:
(1)雨滴受到的重力;
(2)某一时刻雨滴速度为5m/s,则此时雨滴受到的合外力为多大?
(3)雨滴下落过程中能达到的最大速度v0是多少?
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第八章 运动和力 单元专项巩固提升卷
一、单选题
1.关于惯性,下列四个现象及其对应的说明错误的是( )
A. 图中,最下面棋子被快速打出,上面的棋子没有飞出,说明上面棋子没有惯性
B. 图中,箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
C. 图中,汽车突然启动,车上的人会向后倾倒,说明人有惯性
D. 图中,手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头有惯性
【答案】A
【解析】【解答】A.上面的棋子原来处于静止状态,当下面的棋子被打出后,上面的棋子由于惯性还要保持原来的静止状态,在重力作用下,上面的棋子落在桌子上;该实验说明上面的棋子有惯性,而不是被打出的棋子有惯性,A错误,符合题意;
B.箭离开弓弦后,箭由于惯性仍能向前飞行,说明箭有惯性,B正确,不符合题意;
C.汽车突然启动,车上的人会向后倾倒,说明人有惯性,C正确,不符合题意;
D.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下,利用锤头的惯性将锤头紧紧套在锤柄上,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
2.下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A.熟透的苹果从树上落下来 B.正在进站的火车
C.在空中匀速直线下落的降落伞 D.人造卫星绕地球匀速转动
【答案】C
3.客车在平直公路上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.客车所受的重力与客车对路面的压力是一对平衡力
B.客车受到的牵引力大于客车受到的摩擦阻力
C.客车刹车时乘客向前倾是因为受到惯性的作用
D.客车对公路的压力与公路对客车的支持力是相互作用力
【答案】D
【解析】【解答】A:客车所受的重力与客车对路面的压力大小相等,不是一对平衡力,A错误;
B:客车受到的牵引力等于客车受到的摩擦阻力,B错误;
C:客车刹车时乘客向前倾是因为乘客具有惯性,C错误;
D:客车对公路的压力与公路对客车的支持力是相互作用力,D正确。
故选D。
【分析】客车所受的重力与客车对路面的压力大小相等,不是一对平衡力;客车受到的牵引力与客车受到的摩擦阻力是一对平衡力,大小相等;客车刹车时,由于乘客具有惯性,乘客保持原来向前的运动状态,所以乘客向前倾;客车对公路的压力与公路对客车的支持力是相互作用力。
4.一个重为120 N的物体静止放在水平地面上,当用50 N的力竖直向上提它时,物体所受的合力为( )
A.50 N,方向竖直向上 B.70 N,方向竖直向下
C.0 N D.120 N,方向竖直向下
【答案】C
5.如上图水平桌面上叠放着A、B、C三个物体,在水平推力F的作用下与桌面相对静止,C物体受力个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
6.把一个物体放在水平地面上,推动物体使物体在水平地面上做匀速直线运动时,物体受摩擦力为F,当往这物体上放一重物后,继续推物体向前做匀速直线运动,则摩擦力( )
A.等于F B.小于F
C.大于F D.条件不足无法判断
【答案】C
【解析】【解答】解:当往这物体上放一重物时,物体对水平面的压力变大,在接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力增大,即大于F;
故答案为:C。
【分析】滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
7.下列利用惯性或防止惯性带来危害的实例中,属于防止惯性带来危害的是( )
A.运动员跳远时,要奋力助跑
B.弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行
C.驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车
D.飞机飞行中空投物品时,要在到达空投目标上方前投下
【答案】C
【解析】【解答】解:A、运动员跳远时,要奋力助跑,是利用人的惯性,不符合题意;
B、弓箭手拉弓射箭时,离弦的箭会继续飞行是利用箭的惯性,不符合题意;
C、驾驶员驾车行驶时,发现前方有障碍物要提前刹车,避免紧急刹车时人由于惯性人继续向前运动,而发生交通事故,符合题意;
D、飞机空投物品是利用物品具有惯性保持继续向前运动的状态,从而顺利到达目的地,是利用惯性,不符合题意.
故选C.
【分析】惯性是任何物体都有保持原来运动状态的性质,有时对我们有用、有时有害,特别要防止惯性带来危害,据此对各选项逐一进行分析.
8.2023年4月7日,赣南客家文化旅游节在赣县客家文化城盛大开幕,启幕现场用如图所示的无人机用于航拍,若不计无人机受到的浮力,下列说法中正确的是( )
A.悬停在空中的无人机对地球没有作用力
B.无人机在空中匀速绕圈飞行时,无人机受到平衡力的作用
C.无人机加速上升时,空气对螺旋桨的作用力大于螺旋桨对空气的作用力
D.无人机悬停在空中时,空气对螺旋桨的作用力与无人机受到的重力是一对平衡力
【答案】D
9.假如摩擦力消失了,下列说法正确的是( )
A.声音不能传播
B.人还能在地面上行走自如
C.徒手不能爬上直竿
D.不影响老师在黑板上写字
【答案】C
【解析】【解答】A.声音依靠介质传播,与摩擦力无关,故A错误;
B.人依靠脚掌和地面之间的摩擦力行走,如果摩擦力消失,那么将无法行走,故B错误;
C.爬杆时依靠手和杆之间的摩擦力,如果没有摩擦,那么将无法爬杆,故C正确;
D.用粉笔在黑板上写字,依靠的是摩擦,如果没有摩擦,将无法书写,故D错误。
故选C。
【分析】分析各个选项中的现象是否与摩擦有关即可。
10.如图,将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模,用三根竖直细线a、b、c连接,在水平地面上按照“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,则( )
A.a的拉力等于mg B.b的拉力大于a的拉力
C.三根细线的拉力相等 D.地面受到的压力为2mg
【答案】D
【解析】【解答】 ABC.对上方木模受力分析,根据平衡力的知识得到:Fa=mg+Fb+Fc,则Fa>Fb,且Fa>mg,三个线的拉力不可能相等,故A、B、C错误;
D.将整个装置看作一个整体,则地面的支持力等于整体的重力,而压力与支持力大小相等,故FN=2mg,故D正确。
故选D。
【分析】ABC.对上方模进行受力分析,根据平衡力的知识得到平衡关系式,然后进行判断;
D.将整个装置看作一个整体,根据平衡力的知识计算地面受到的压力。
二、填空题
11.如图所示,小车从斜面上下滑到水平木板上,由于受到 力的作用,在水平木板上运动一段距离后停下来;把木板换成玻璃板,小车运动距离更长一些;接下来假设水平面是 的,小车将保持匀速直线运动.牛顿在伽利略等科学家的理论和实验研究的基础上,总结出:一切物体在不受外力作用时,总保持 状态或 状态.
【答案】摩擦;光滑;静止;匀速直线运动
【解析】【解答】①小车从斜面上下滑到水平木板上,由于受到摩擦力的作用,在水平木板上运动一段距离后停下来;②假设水平面是光滑的,摩擦力为零,则小车在水平方向上不受力的作用,将保持匀速直线运动.③通过实验进行推测可知,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
故答案为:摩擦;光滑;静止;匀速直线运动.
【分析】力可以改变物体的运动状态,当物体不受力的作用时,将保持匀速直线运动状态或静止状态.
12.踢出去的足球,由于 ,会继续向前滚动一段路程,最终停下来,是因为 的作用。
【答案】惯性;摩擦力
【解析】【解答】解:足球被踢出后仍能继续运动,是因为足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
因为力可以改变物体的运动状态,所以滚动的足球由于受到地面摩擦力的作用,球在草地上滚动一段距离后会停下来。
故答案为:惯性;摩擦力。
【分析】力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
13.木块与小车向右做匀速直线运动,遇到一障碍物时,小车停下,木块从车上的a点滑至b点(如图甲),是因为木块具有 ;木块能停在b点,说明木块在滑动过程中受到向 (填“左”或“右”)的摩擦力作用.为测量摩擦力的大小,小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块,用手拉着小车向左运动(如图乙).则木块受到的摩擦力方向向 (填“左”或“右”),大小是 N.
【答案】惯性;左;左;2.6
【解析】【解答】解:木块和小车一起向右运动,当小车受到障碍物作用处于静止时,木块由于惯性还要保持原来向右的运动状态;
由于木块从a运动到b的过程是向右运动,因此木块受到的摩擦力方向向左;
当如图乙所示固定木块时,向左拉的小车,木块相对于小车向右运动,因此木块受到的摩擦力与木块的运动方向相反,即摩擦力的方向向左;又因为弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,即2.6N.
故答案为:惯性;左;左;2.6.
【分析】一切物体都有惯性;根据木块具有保持原来运动状态的性质进行分析;
物体在运动过程中会受到接触面阻碍物体运动力(即阻力),一般情况下,阻力与物体运动的方向相反;根据物体相对于接触面运动的方向确定摩擦力的方向,并且根据影响摩擦力大小的因素确定摩擦力大小与弹簧测力计示数的关系.
14.载有货物的气球总重为1500N,在空中竖直匀速下降时,所受的浮力是1400N,气球受到的合力是 N,若要使它竖直匀速上升,应从气球上向外抛出 N的货物。(设气球在上升和下降过程中所受浮力和阻力的大小保持不变).
【答案】0;200
15.下列措施中,增大有益摩擦的是 ;减小有害摩擦的是 。(填字母)
a.体操运动员上器械前,手上涂些镁粉 b.医生戴乳胶手套,先在手上擦些滑石粉
c.自行车把手上的花纹 d.洗衣机皮带松了要换一根新的
e.给机器的转动部分加润滑油 f.自行车轮的转轴上装有滚珠轴承
【答案】a、c、d;b、e、f
【解析】【解答】a.体操运动员上器械前,手上擦镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦;
b.医生戴乳胶手套先在手上擦些滑石粉,是通过减小接触面的粗糙程度的方法来减小摩擦;
c.自行车把手上刻有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦;
d.洗衣机的皮带松了,换新的后张紧,是通过增大压力的方法来增大摩擦;
e.机器的转动部分加润滑油,是通过减小接触面的粗糙程度的方法来减小摩擦;
f.自行车轮的转轴上装有滚珠轴承,是通过滚动代替滑动来减小摩擦。
所以增大有益摩擦的是:a、c、d;减小有害摩擦的是b、e、f.
故答案为:a、c、d;b、e、f.
【分析】减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动.
增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力.
16.如图所示,水平桌面的右端固定一只定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为4kg的木块相连;当小盘内放有重力为5N的砝码时,木块没有被拉动,这时木块受到的摩擦力为 N;当小盘内放有重为6N的砝码时,木块正好做匀速运动,此时木块受到的摩擦力为 N;当小盘内放上重力为7N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的摩擦力大小为 N。
【答案】5;6;6
17.如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图乙所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,物体乙受到的摩擦力f乙为 N.
【答案】40;35
【解析】【解答】(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以f甲=G甲=40N;墙壁受到的压力是50N;
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=35N。
故答案为:40;35.
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
18.如图甲,一物体在水平压力F作用下,静止在竖直的墙上,物体静止一段时间后,开始向下运动,从静止到下滑的整个过程中,物体所受摩擦力f随时间t变化的关系如图乙所示,则物体所受重力为 N。压力F的大小 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
【答案】20;变小
三、实验探究题
19.如甲图所示,是探究“二力平衡的条件”的实验装置图。
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两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)然后把小车扭转一个角度,松手后,观察小车的运动状态,这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 ;
(3)如果将小车换成弹簧测力计(如图乙),在左、右两端的托盘中各放入重为3N的砝码,则弹簧测力计的示数为 (选填“6N”、“3N”或“0N”);
(4)如果剪断图甲中左边的细线,小车将向右做加速运动,在加速运动的过程中,小车的惯性将 (选“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】大小相等;方向相反;同一条直线上;3N;不变
20.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。
(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是____
A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论
B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实,③④是实验推论
D.①②③是实验事实,④是实验推论
(2)实验时小车每次都自斜面顶端从静止滑下,目的是让小车到达水平物体表面时运动的 相同。
(3)由图示可知,小车在木板上运动的距离最 ,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越慢。其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上 (选填“受平衡力”、“受非平衡力”或“不受力”)。
(4)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即实验时小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 。
【答案】(1)D
(2)速度
(3)远;小;受非平衡力
(4)匀速直线运动
【解析】【解答】(1)由图①②③④所示实验可知,①②③是实验事实,④是实验推论。符合题意,ABC错误。
故答案为:D。
(2)让小车在斜面上从静止滑下时,应保持同一高度目的是使小车到达水平面上速度相同,这种探究物理问题的方法叫做控制变量法。
(3)由图示实验可知,小车在木板上运动的最远,受到的阻力最小,速度减小得最慢,小车滑行距离最大,由此可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远。
由于小车在水平方向上受非平衡力作用,所以小车在木板上最终会停下来。
(4)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持匀速直线运动。
【分析】(1)根据物体在粗糙程度不同的接触面上移动的距离,反应物体受力和运动情况的关系;物体运动时,接触面绝对光滑,是推理现象;
(2)相同物体下滑时,下滑的高度相同,到达水平面时的速度相同;
(3)相同速度时,物体受到的摩擦力越小,运行越远;物体的运动状态改变时,受到非平衡力的作用;
(4)运动的物体若不受力的作用,作匀速直线运动。
21.如图1所示是用纸做的“竹蜻蜓”,把它从高处释放时会旋转着下落。为探究纸蜻蜓下落时的运动特点,小明同学设计了两个实验方案:
方案一:通过比较纸蜻蜓下落相同时间通过的路程,判断其运动快慢的变化;
方案二:通过比较纸蜻蜓下落相同路程所用的时间,判断其运动快慢的变化。
(1)因为纸蜻艇在下落过程中某一时刻的位置不好标记,小明应选择方案 进行实验。
(2)为保证纸蜻蜓下落时做直线运动,小明用三张相同的纸条做成纸蜻蜓,并在无风的环境下进行。
按图2所示,在竖直方向测量相等的高度并标记,将纸蜻蜓从O点由静止释放,用秒表测量纸蜻蜓到达A、B、C、D、E各点的时间,整理实验数据并记录在如表中:
路段 OA AB BC CD DE
距离/cm 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
运动时间/s 0.27 0.25 0.23 0.22 0.22
①纸蜻蜓从O点运动到E点的过程中,所受的重力大小 ,重力势能 (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
②分析实验数据可知,纸蜻蜓在OC段做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,纸蜻蜓从O点运动到E点的过程中所受的空气阻力随速度变化的规律是: 。
(3)小明将纸蜻蜓拆开一些空隙,如图3所示,重复前面的实验,发现纸蜻蜓下落时几乎不旋转且比旋转时下落的更快了,根据运动和力的关系,旋转的纸蜻蜓下落较慢的原因是 。
【答案】(1)二
(2)不变;减小;变速;速度越快,空气阻力越大
(3)所受空气阻力较大
【解析】【解答】(1)因为纸蜻艇在下落过程中某一时刻的位置不好标记,则只能比较经过相同距离所用的时间长短,那么小明应选择方案二进行实验。
(2)①纸蜻蜓从O点运动到E点的过程中,它的质量不变,根据G=mg可知,所受的重力大小不变。它的高度不断减小,则重力势能减小。
②根据表格数据可知,在OC段,经过相同距离所用的时间越来越短,则速度越来越快,即竹蜻蜓做变速运动。
开始时,竹蜻蜓做加速运动,说明它受到的阻力小于重力。后来竹蜻蜓做匀速直线运动,则阻力等于重力,这说明阻力增大了,即:速度越快,空气阻力越大。
(3)根据运动和力的关系,旋转的纸蜻蜓下落较慢的原因是:所受空气阻力较大。
【分析】(1)竹蜻蜓下落时的某个位置不好记录,那么就很难准确的记录相同时间内通过的路程,那么就只能使用经过相同路程所用的时间进行比较,据此分析判断。
(2)①根据G=mg分析重力的变化,根据质量和高度的变化分析重力势能的变化;
②根据表格数据,比较经过相同距离所用的时间是否相同,来判断竹蜻蜓的运动状态。当物体受到的合外力与运动方向一致时做加速运动;当合力为零时,物体做匀速直线运动;
(3)阻力越大,物体的速度变化越慢,据此分析解答。
四、计算题
22.一辆质量为2t,容积为的环卫洒水车,装满密度为的水后,在平直公路上匀速行驶,1min所通过的路程为720m。受到的阻力为总重的0.2倍()。求:
(1)洒水车的行驶速度是多大?
(2)洒水车装满水后,地面对洒水车的支持力是多大?
(3)洒水车的牵引力是多大?
【答案】(1)12m/s;(2);(3)
23.起重机钢绳的拉力为6×104N的时候,能把重物竖直向上匀速提起,上升速度为0.4m/s。
(1)若使重物以0.2m/s的速度匀速下降,钢绳对该重物的拉力大小是多少N?
(2)若该重物在下降过程中停下来保持静止不动,此时钢绳对该重物的拉力大小是多少N?
(3)该重物的质量是多少千克?(g=10N/kg)
【答案】(1)6×104N;(2)6×104N;(3)6×103kg
24.质量m=3.6×10-4kg的一滴雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响)。雨滴下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,关系式为f=kv2,其中k为常数,其数值为k=1×10-4Ns2/m2。下落过程中雨滴的速度与下落时间的关系如图所示。求:
(1)雨滴受到的重力;
(2)某一时刻雨滴速度为5m/s,则此时雨滴受到的合外力为多大?
(3)雨滴下落过程中能达到的最大速度v0是多少?
【答案】(1);(2);(3)
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