第八章 力与运动 单元测试卷(含解析)2024- 2025学年八年级物理下册苏科版

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名称 第八章 力与运动 单元测试卷(含解析)2024- 2025学年八年级物理下册苏科版
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2025-05-27 22:23:26

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2025年春八年级物理下册单元测试卷
第八章《力与运动》
注意事项:
1.考试时间:90分钟,试卷满分:100分。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改用橡皮擦千净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24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.在如图所示的实验情景中,小钢球受到平衡力作用的是(  )
A.沿斜面滚下的钢球
B.静止在金属片上的钢球
C.在水中下沉的钢球
D.在空中自由下落的钢球
2.如图所示,汽车在水平公路上做匀速直线运动。关于汽车受力示意图正确的是(  )
A. B. C. D.
3.物理课本静止放在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是(  )
A.课本受到的重力和桌面对课本的支持力
B.课本对桌面的压力和地面对桌子的支持力
C.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力
D.课本受到的重力和课本对桌面的压力
4.下列关于相互作用力和平衡力的说法正确的是(  )
A.花瓶静置于水平桌面上,花瓶受到的重力和花瓶对桌子的压力是一对相互作用力
B.加速上升的火箭,火箭受到的燃气的推力和火箭自身的重力是一对平衡力
C.在水平路面上行驶的汽车,受到的牵引力和阻力是一对平衡力
D.划船时,桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力
5.小亮与小华在课后利用黑板擦对滑动摩擦力进行探究。如图所示,先让黑板擦平整的一面轻触竖直黑板面,松手后黑板擦沿着黑板面竖直下落(忽略空气阻力)。黑板擦在下落过程中(  )
A.黑板擦受4个力
B.黑板对黑板擦的摩擦力向上
C.黑板擦对黑板的摩擦力向下
D.黑板擦只受重力
6.我国无人机在民用领域发展迅速,在交通运输、农业、建筑、城市管理和环境监测等多个领域展现出广泛应用。当无人机匀速竖直上升开展工作时,它在竖直方向上受到重力G、升力F和阻力f,如图所示。这三个力关系式正确的是(  )
A.G>F+f B.G<F﹣f C.G=F﹣f D.G>F﹣f
7.2024年6月,嫦娥六号顺利完成在月背南极﹣艾特肯盆地的智能快速采样,按预定形式将珍贵的月背样品封装存放在上升器携带的贮存装置中,并把月背样品安全转移至返回器中,然后将其带回地球。下列说法正确的是(  )
A.嫦娥六号能离开地球着陆月背是因为嫦娥六号在地球附近时不受重力
B.嫦娥六号在月球表面着陆过程中,嫦娥六号相对于月球表面是静止的
C.嫦娥六号采集的月背样品带回地球后,质量不变
D.嫦娥六号返回地球匀速直线下落过程中,运动状态发生改变
8.如图是国乒运动员王楚钦在WTT澳门赛时决赛情景,下列说法中正确的是(  )
A.乒乓球在空中运动时不受重力作用
B.乒乓球能在空中运动是由于受到惯性力的作用
C.乒乓球被击出瞬间,球拍没发生形变
D.王楚钦挥拍将乒乓球击出,说明力可以改变物体的运动状态
9.平直公路上有一辆公交车,车内拉环正面示意图如甲所示,拉环在车头的右方,图乙、丙、丁是一乘客在车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景。以下判断正确的是(  )
A.图乙、丙、丁中,此时拉环都受平衡力作用
B.图乙中,此时车一定处于静止状态
C.图丙中,此时车可能在刹车避让行人
D.图乙中拉环没有惯性,图丙、丁中拉环有惯性
10.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体甲与乙放在表面光滑且足够长的木板上,随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动,当木板突然停止时,以下说法正确的是(  )
A.若m1>m2,甲将与乙发生碰撞
B.若m1<m2,甲将与乙发生碰撞
C.它们始终不会碰撞
D.只有当m1=m2,甲与乙才不会碰撞
11.如图所示,一木块放置于水平桌面上,在F1、F2作用下处于静止状态,其中F1=3N,F2=9N,若撤去力F2,则木块在水平方向上受到的合力为(  )
A.0N B.3N 向右 C.9N 向右 D.3N 向左
12.如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图象如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.0至6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王受到的摩擦力方向竖直向下
C.0至15s时间内,小王爬杆的平均速度为0.48m/s
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
二.填空题(每空1分,共29分)
13.如图a所示,运动员用力拉弓,弓弦发生弯曲,说明力可以使物体发生________;如图b所示,足球运动员用力将飞来的球顶出,力改变了足球的________;足球的惯性________(选填“改变”或“不变”)。
14.当汽车突然加速或刹车,车内的人由于具有________容易受到伤害。如图所示,头枕和安全带 (选填“能”或“不能”)减小人的惯性,________(选填“头枕”或“安全带”)可以减小汽车被追尾时给人带来的伤害。
15.如图所示,人站在电梯里面,当电梯静止时,人的重力和电梯对人的支持力是一对________力;人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对________力;当电梯加速下降时,人的质量是  (选填“增加”“不变”或“减少”)的。
16.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理抽象概括出来的,该定律________(选填“能”或“不能”)用实验来直接验证。这里所说的“大量实验事实”指的是:以一定初速度沿水平面滑行的滑块,受到的摩擦力越小,它停止运动前滑行的距离就越________;“推理”是:如果受到的摩擦力减小到零,物体将保持这一初速度做________________。
17.如图所示,杂技表演者在表演踩钢丝过程中,手上总是拿着一根长杆,长杆的作用是调整表演者的________,使其在钢丝绳的正上方,从而保持平衡;表演者的重力与钢丝对表演者的支持力  (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
18.钢球沿图所示光滑弧形轨道从A点滑到O点,此过程中钢球受到重力和________力,钢球所受力 (选填“一定不是”、“可能是”或“一定是”)平衡力。如果钢球从O点飞出后,受到的一切外力同时消失,则小钢球将沿路线________(选填“1”“2”“3”或“4”)做________运动。
19.小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(图甲)。在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),速度为5m/s,将弹簧压缩到最短(图丙)的整个过程中,小球的速度v和弹簧缩短的长度ΔL'之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点,已知该轻弹簧每受到0.2N的压力就缩短0.5cm,整个过程中始终发生弹性形变。小球在最低点处于________(平衡/非平衡)状态,在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度变化情况是________,小球受到的重力为________N。(不考虑空气阻力)
20.为了测量木块与木板之间的滑动摩擦力的大小,小明利用图甲进行测量,他用测力计拖着木块在水平放置的木板上做匀速直线运动,测力计的示数为F1.小红设计的测量方案如图乙所示,她拖动木板向右做加速直线运动,测力计的示数为F2,则F1________F2(>/=/<)。在甲方案中木块受到的重力和木板对木块的支持力是一对________(平衡力/相互作用力),在乙方案中木块受到的摩擦力方向为水平向________(右/左)。
21.飞镖是一项风靡全球的室内体育运动,是集趣味性、竞技性于一体的休闲运动项目。如图是运动员投掷飞镖时的简化示意图,飞镖离手后仍可继续向前运动的原因是由于________。小亮认为若飞镖沿图中的虚线方向掷出,只要飞镖离手后的速度足够快,就一定能扎中镖盘的中心位置(P点),空气阻力忽略不计,你认为小亮的观点是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是________________。
22.如图所示,在甲图中用弹簧测力计拉着物块A做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数为F1,乙图中在物块A上叠放一块与之相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动。弹簧测力计示数为F2,则F1:F2=________;乙图对应运动过程中,物块B受到的摩擦力fB=________N。
三.作图题(每题3分,共6分)
23.如图,一重为5N的木块沿斜面匀速下滑,作出木块所受力的示意图。
24.如图甲所示,在粗糙程度相同的水平台面上,将一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,请在图乙中画出小球从开始释放至移动至最右端所受的合力随移动距离的大致变化图象(不计空气阻力)。
四.实验探究题(共19分)
25.(7分)八年级二班的同学正在做“探究二力平衡条件”的实验。
(1)小南同学按如图(甲)进行实验。实验时,他发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态;若继续将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块A状态没有改变,则此时木块A受力  (选填“平衡”或“不平衡”)。经同学们的提醒,小南改用图(乙)所示的小车B替换木块A进行实验。这样操作是为了用  的方法来减小  。
(2)另一个同学小晨用图(丙)中所示的硬纸片C替换木块A进行实验。相比于图(甲)的装置,小晨选用的实验装置更利于探究相互平衡的两个力具有  的特点。她在实验中,将系于硬纸片两对角的线分别跨过左右支架上的定滑轮,在吊盘里面放入砝码,为了使硬纸片平衡,应该通过调整  来改变拉力的大小,并使作用在硬纸片上的两个拉力的大小  。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡,则要进行的操作是  。(①改变两侧砝码的质量;②用剪刀将硬纸片剪开;③将硬纸片扭转一定角度后释放。)
26.(7分)在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过如图所示的“斜面”实验:
(1)在实验中应让小车从同一斜面、  由静止开始滑下,目的是  。
(2)逐渐减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同水平表面滑行的距离,可以得出初步的结论:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦阻力就越  ,小车运动得越  。(选填“远”或“近”)
(3)(2分)实验结果能证明  。(选填序号)
A.物体运动需要力来维持
B.力可以改变物体的运动状态
C.牛顿第一定律
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做  运动。
27.(5分)甲、乙两组同学合作探究“一直线上两个力的合力与两个力的大小关系”。他们将一根粗橡皮条的一端固定,另一端系两个细绳套[如图(a)]。接着用两把测力计钩住绳套,甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至O点[如图(b)、(c)],记录F1、F2的大小。然后用一把测力计拉橡皮条也至O点[如图(d)],记录F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(牛) F2(牛) F(牛)
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(牛) F2(牛) F(牛)
1 5.0 3.0 2.0
2 7.0 4.0 3.0
3 9.0 5.0 4.0
①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,  。
②分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:  。
③两组同学交流了表中数据后发现:
甲:一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力。
乙:一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力。
(a)就表格中的数据而言,以上发现  正确(选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”)。
(b)基于得出的初步结论进行推理,其中一个发现不具普适性。请拟定一组F1、F2的值,以支持该推理:F1=  牛,F2=  牛。
五.计算题(共15分)
28.(7分)如图所示,某同学用80牛的水平推力使质量为20千克的木箱在水平地面上向右做匀速直线运动。求:
(1)木箱受到的摩擦力。
(2)当水平向右的推力F大小变为90牛时,木箱受到合力F合的大小和方向。
29.(8分)载重共1000N的热气球在竖直方向上匀速下降时受到空气向上的浮力900N.若从气球中抛掉一些重物后,热气球能在竖直方向上匀速上升。(设空气阻力和浮力大小不变)
(1)热气球受到的空气阻力多大?
(2)需抛掉的重物质量为多少kg?(g取10N/kg)
六、科普阅读题(共7分)
30.阅读短文,回答问题:
2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功,顺利将航天员翟志刚、王亚平、叶光富送入太空。2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行授课,如图所示。这是中国空间站第二次太空授课,也是中国航天员第三次进行太空授课。在约45分钟的授课时间内,航天员相互配合,生动演示了微重力环境下太空液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验,这些实验现象跟在地面上的实验现象有非常明显的差别,使无数中学生感受到了太空环境下科学实验的魅力。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,在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的88.5%,如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动,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。
三名航天员在空间站进行了长达6个月的工作,已完成任务,于4月16日安全回家。
(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  (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)航天员翟志刚和叶光富在“天宫课堂”中展示了特制的“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,冰墩墩将由于  继续  。(此空填字母)
A.向前运动过程中会向下坠落
B.沿原有方向匀速前进
(5)(2分)航天员长时间驻留在太空舱内,需要进行体育锻炼以保证身体健康,防止各部分机能退化。若忽略空间大小的影响,你认为在“天宫一号”里可进行的体育锻炼有  。
A.俯卧撑
B.弹簧臂力器
C.跳绳
D.举哑铃
参考答案
1.B
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体所受到的力为平衡力;因此根据物体的状态就可以判断出该物体是否受平衡力作用。
【解答】解:A、沿斜面滚下的钢球,其速度越来越快,因此受非平衡力作用,故A不符合题意;
B、静止在金属片上的钢球,速度的方向和大小均不变,因此受平衡力作用,故B符合题意;
C、在水中下沉的钢球,速度改变,因此受非平衡力作用,故C不符合题意;
D、在空中自由下落的钢球,其速度越来越快,因此受非平衡力作用,故D不符合题意。
故选:B。
2.D
【分析】小汽车受到水平向前的牵引力和水平向后的阻力,二力是一对平衡力,即大小相等、方向相反;重力和支持力是一对平衡力,即大小相等、方向相反。
【解答】解:在平直公路上匀速行驶的汽车,水平方向受牵引力和阻力,竖直方向受重力和支持力,这两两对力均为平衡力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上;牵引力方向水平向前,阻力方向水平向后,作用点可都画在重心处,如图所示:
由此可知,只有D正确。
故选:D。
3.A
【分析】平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;缺一不可。
【解答】解:A.课本受到的重力和桌面对课本的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A符合题意;
B.地面对桌子的支持力等于课本对桌面的压力和桌子的重力之和,则课本对桌面的压力小于地面对桌子的支持力,不是平衡力,故B不符合题意;
C.课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力作用在不同的物体上,不是平衡力,故C不符合题意;
D.课本受到的重力和课本对桌面的压力作用在不同的物体上,不是平衡力,故D不符合题意。
故选A。
4.D
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、花瓶静置于水平桌面上,花瓶受到的重力和花瓶对桌子的压力作用在两个物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B、加速上升的火箭,火箭受到的燃气的推力和火箭自身的重力作用在同一物体上,大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C、在水平路面上行驶的汽车,如果汽车不是处于平衡状态,受到的牵引力和阻力不是平衡力,故C错误;
D、划船时,桨对水的力和水对桨的力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
5.D
【分析】滑动摩擦力的产生条件是两个相互接触的物体,接触面粗糙,接触处有弹力,且在接触面上两物体间有相对运动,据此对黑板擦进行受力分析即可。
【解答】解:根据滑动摩擦力的产生条件可知,松手后黑板擦沿着黑板面竖直下落过程中,黑板擦与黑板之间没有作用力,故没有压力,不产生摩擦力,因而忽略空气阻力,只受到竖直向下的重力。故选项ABC错误、D正确。
故选:D。
6.C
【分析】物体处于平衡状态时,受到的是平衡力。对无人机进行受力分析,进一步判断所受各力的关系。
【解答】解:无人机沿竖直方向匀速升空时,处于平衡状态,所以受到的是平衡力。由题意知,无人机在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,其中升力F竖直向上。重力G和阻力f都竖直向下,则三者的关系是F=G+f,即G=F﹣f。
故选:C。
7.C
【分析】(1)地球附近的一切物体都受到重力作用。
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(3)质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系。
(4)物体运动状态的变化包括:①速度大小的改变;②运动方向的改变。只要其中的一个发生了变化,我们就说物体的运动状态发生了改变。
【解答】解:A.嫦娥六号能离开地球着陆月背是因为嫦娥六号在地球附近时受重力较小,故A错误;
B.嫦娥六号在月球表面着陆过程中,嫦娥六号相对于月球表面是运动的,故B错误;
C.质量是物体的一种属性,不随位置的变化而变化,嫦娥六号采集的月背样品带回地球后,质量不变,故C正确;
D.嫦娥六号返回地球匀速直线下落过程中,运动方向不变,速度大小不变,运动状态不变,故D错误。
故选:C。
8.D
【分析】(1)地球上的一切物体都受到重力作用;
(2)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性不是力;
(3)击球时,球拍和球都会发生弹性形变;
(4)力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:A、地球上的一切物体都受到重力作用,则乒乓球在空中运动时仍然受重力作用,故A错误;
B、一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,抛出的乒乓球在空中继续运动是由于乒乓球具有惯性,惯性不是力,不能说“受到惯性”故B错误;
C、由于力的作用是相互的,所以击球时,球拍和球都会发生弹性形变,故C错误;
D、王楚钦挥拍将乒乓球击出,球由静止变运动,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
9.C
【分析】车子处于平衡状态时,受力平衡,吊环也处于平衡位置是竖直状态;
由于惯性的存在,车子运动状态发生变化时,吊环的位置也会发生变化,根据题目中的吊环的运动情况,判断车子的运动状态。
【解答】解:AB、乙图中,吊环受力平衡,车此时处于静止或匀速直线状态,丙、丁两图,吊环受到的拉力与重力不在同一直线上,受力不平衡,故AB错误;C.丁图中,吊环向车头方向摆动,可能是汽车刹车,吊环由于惯性继续运动,故C正确;
D.任何物体在任何情况下都有惯性,故D错误。
故选:C。
10.C
【分析】先分析木板突然停止前进,物块甲与乙和木板的运动状态,当木板突然停止时,根据一切物体都有保持原来运动状态不变的性质来分析甲乙物块的运动状态。
【解答】解:木板停止前,甲、乙物块和木板一起做匀速直线运动,并且两物块和木板具有共同的速度,
木板突然停止,两物体做匀速直线运动,间距保持不变,始终不会碰撞碰,故ABD错误,C正确。
故选:C。
11.A
【分析】对物体进行受力分析,由力的合成可得出静摩擦力的大小;撤去拉力后,根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止,则可求出木块受到的合力。
【解答】解:受力分析如图:
F1、F2同时作用时,静摩擦力f1=F2﹣F1=9N﹣3N=6N,可知地面最大静摩擦力大于6N,撤去F2,外力为3N,小于最大静摩擦力,故物体仍能处于平衡,故合力一定是零,故A正确;
故选:A。
12.C
【分析】(1)由v﹣t图象判断各段的运动状态;
(2)对人进行受力分析,判断摩擦力的方向;
(3)根据s计算出0﹣6s时间内的距离,s=vt算出6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离,再根据v计算平均速度;
(4)根据运动状态判断重力与摩擦力的关系。
【解答】解:A、由图象知0﹣6s时间内,小王沿杆加速向上运动,故A错误;
B、0至18s时间内,小王沿杆竖直向上运动,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,故B错误;
C、由图象知,0至6s时间内沿杆加速向上运动,s1.8m,6s至15s时间内,小王沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离是s′=vt′=0.6m/s×9s=5.4m,0至15s时间内,小王爬杆的平均速度为v′0.48m/s,故C正确;
D、由图象知,15s至18s时间内,小王做减速运动,受到的摩擦力小于重力,故D错误。
故选:C。
13.形变;运动状态;不变。
【分析】(1)力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)惯性只与物体的质量有关。
【解答】解:运动员用力拉弓,弓弦在力的作用下发生弯曲,产生形变,说明力可以使物体发生形变;
足球运动员用力将飞来的球顶出,力改变了足球的运动状态;
惯性只和物体的质量有关,所以足球的惯性不变。
故答案为:形变;运动状态;不变。
14.惯性;不能;头枕。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
【解答】解:当汽车突然加速或刹车,车内的人由于具有惯性仍要保持原来的运动状态,会向后或向前运动,容易受到伤害;
头枕和安全带不能改变人的质量,所以不能减小人的惯性;
汽车被追尾时速度突然变大,但车内的人由于具有惯性仍要保持原来的运动状态,会向后运动,因此头枕可以减小汽车被追尾时给人带来的伤害。
故答案为:惯性;不能;头枕。
15.平衡;相互作用;不变。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
物体所含物质的多少叫质量;质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。
【解答】解:电梯静止时,人的重力与电梯施加给人的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力;
人对电梯的压力和电梯对人的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,
电梯加速下降时,人的质量不变。
故答案为:平衡;相互作用;不变。
16.不能;远;匀速直线运动。
【分析】牛顿第一定律不能用实验来直接证明,用到了科学推理法;
根据实验证明,以一定初速度沿水平面滑行的滑块,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的越远的结论;在实验的基础上,加上科学的推理可得到结论:运动物体不受外力时,它将做匀速直线运动。
【解答】解:现实生活中不受力的物体是不存在的,所以牛顿第一定律不能用实验来直接验证。
“大量经验事实”指的是:以一定初速度沿水平面滑行的滑块,受到的摩擦力越小,它停止运动前滑行的距离就越长;
“推理”是指:如果受到的摩擦力减小到零,物体将保持这一初速度做匀速直线运动,进而“抽象概括”出牛顿第一定律。
故答案为:不能;远;匀速直线运动。
17.重心;不是
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上
表演者拿着长杆的主要目的是:调节表演者和竹竿系统的重心位置。
【解答】解:杂技表演者在钢丝绳上行走时,手上总是拿着一根长杆,长杆的作用是不断调整自己的重心,使自己所受重力的作用线竖直向下通过钢丝绳,即重力和支持力在同一条直线上,这样他才能处于平衡状态,表演者的重力与钢丝对表演者的支持力大小不相等,所以不是一对平衡力。
故答案为:重心;不是。
18.支持;一定不是;2;匀速直线。
【分析】接触面光滑,则小球不受摩擦力作用;物体运动状态改变,则物体受力不平衡;根据牛顿第一定律,物体不受任何力时,运动的物体将做匀速直线运动。
【解答】解:钢球沿光滑弧形轨道从A点滑到O点,此过程中钢球不受摩擦力作用,只受到重力和支持力作用;
由于钢球的运动状态不断发生变化,则小球受到的一定不是平衡力;
如果钢球从O点飞出后,受到的一切外力同时消失,则沿此时的方向做匀速直线运动,线路2符合题意。
故答案为:支持;一定不是;2;匀速直线。
19.非平衡;先变大后变小;2。
【分析】(1)处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力;
(2)由图象可知,小球速度先变大,后变小;
(3)在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力。
【解答】解:(1)当弹簧的压缩量最大时,小球的速度为0,此时弹力大于重力,小球处于非平衡状态。
(2)由图象看出:在小球刚开始撞击弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中,小球速度先变大后变小。
(3)在小球向下运动过程中,受竖直向上的弹簧的弹力,竖直向下的重力。开始时,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大。
随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当弹力与重力相等时,两力是一对平衡力,合力为零。小球再向下运动,弹力大于重力,合力向上,小球速度减小。由此可见,当重力G与弹力F是一对平衡力时,小球速度最大。此时,由图可知弹簧的压缩量ΔL=5cm,
由平衡条件得;G=F5cm=2N。
故答案为:非平衡;先变大后变小;2。
20.(1)=;(2)平衡力;(3)右。
【分析】(1)物体静止或做匀速直线运动时,受力平衡;实验时,应使物体做匀速直线运动,根据二力平衡可知摩擦力等于拉力;
(2)二力平衡条件:两个力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
(3)一个物体在另一个物体的表面运动时,两个物体的接触面会发生摩擦,运动物体要受到一种阻碍运动的力,这种力叫摩擦力。
【解答】解:(1)弹簧测力计测量摩擦力,利用了二力平衡的知识,当木块做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)甲方案中木块受到的重力和木板对木块的支持力作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力。
(3)乙方案中木块相对木板有向左运动,所以受到的摩擦力方向为水平向右。
故答案为:(1)=;(2)平衡力;(3)右。
21.惯性;飞镖投出后受到重力的作用,重力的方向竖直向下,受力不平衡。
【分析】(1)一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性;
(2)根据飞镖投出后的受力情况,分析其运动的轨迹。
【解答】解:飞镖离手后,由于惯性飞镖继续向前运动;
空气阻力忽略不计,飞镖投出后受到重力的作用,重力的方向竖直向下,受力不平衡,不会做匀速直线运动,所以小亮的观点错误。
故选:D。
故答案为:惯性;飞镖投出后受到重力的作用,重力的方向竖直向下,受力不平衡。
22.1:2;0
【分析】(1)实验时物体做匀速直线运动,根据二力平衡可知摩擦力等于拉力;
(2)影响滑动摩擦力的因素是压力大小和接触面的粗糙程度;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
【解答】解:
当物体保持静止或做匀速直线运动时受平衡力,此时滑动摩擦力等于测力计的拉力。
已知接触面的粗糙程度相同,摩擦力大小与压力成正比,乙的压力是甲的2倍,可知乙的摩擦力是甲的2倍,即F1:F2=1:2;
由于B相对于A没有相对运动,故物块B所受的摩擦力为fB=0N。
故答案为:1:2;0。
23.对木块进行受力分析可知,木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力,力的作用点都可画在木块的重心上。
【解答】解:
木块沿斜面匀速下滑时,木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力;
过木块的重心分别沿竖直向下、垂直于斜面向上和沿斜面向上的方向画一条带箭头的线段,分别用G、F和f表示,且重力的大小为5N.如图所示:
24.【分析】小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,再确定摩擦力的方向,进一步得出合力的变化情况。
【解答】解:小球在OA段,弹簧逐渐恢复原长,小球受到向右的弹力逐渐减小,同时受到向左的摩擦力,且摩擦力不变,故合力逐渐减小;小球在OB段,弹簧被拉长,小球受到向左的弹力逐渐增大,同时受到向左的摩擦力,且摩擦力不变,故合力逐渐增大,如图所示:
25.(1)平衡;滚动摩擦代替滑动摩擦;摩擦力;(2)作用在同一物体上;砝码的数量;相等;③。
【分析】(1)两个物体接触时,要发生或已经发生相对运动时,物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力;减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将硬纸片分成两个物体,观察两个物体的运动情况。
钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对硬纸片施加一个向左的拉力,右端的钩码对硬纸片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,可以通过旋转硬纸片使两个力不在同一条直线上,观察硬纸片的运动情况。
【解答】解:
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用;所以,观察到木块A状态没有改变,则此时木块受力平衡;
用小车B替换木块A进行实验是为了用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦力;
(2)小晨用图丙中所示的硬纸片C替换木块A进行实验,可以把硬纸片一剪为二,变为两个硬纸片,观察两个硬纸片在受力时是否处于静止状态,从而探究不在同一物体上的两个力是否平衡;
硬纸片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个砝码由于重力通过绳子对硬纸片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于砝码的重力,砝码的数量越多,拉力就越大;故应该通过调整砝码的数量来改变拉力的大小,并使作用在硬纸片上的两个拉力的大小相等;
为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡时,应将硬纸片转过一个角度,松手后观察硬纸片能否静止,是探究两个力不在同一条直线上时物体是否能够平衡。
故答案为:(1)平衡;滚动摩擦代替滑动摩擦;摩擦力;(2)作用在同一物体上;砝码的数量;相等;③。
26.(1)同一高度;使小车在滑到水平面时具有相同的速度;(2)小;远;(3)B;(4)匀速直线。
【分析】(1)掌握控制变量法的应用,及控制小车到达底面时速度的方法;
(2)根据实验现象,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动得越远;
(3)力的作用效果:一改变物体的运动状态,二使物体发生形变;
(4)根据(2)推论的得出,根据受到的摩擦力越小,小车运动得越远可得,若不受摩擦力,小车将永远不停地运动下去即做匀速直线运动。
【解答】解:
(1)每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到水平面时具有相同的速度;
(2)逐渐减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同水平表面滑行的距离,根据实验中的现象可得,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的越远;
(3)由实验结果能证明,小车在阻力的作用下,运动速度越来越小,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
(4)由(2)知,若水平面绝对光滑,小车不受摩擦力,则小车将永远不停地运动下去即做匀速直线运动。
故答案为:(1)同一高度;使小车在滑到水平面时具有相同的速度;(2)小;远;(3)B;(4)匀速直线。
27.①两个力的合力大小等于这两个力大小之和;②同一直线上方向相反的两个力,两个力的合力大小等于这两个力大小之差;③都;10.0;3.0
【分析】①分析比较表一中的数据,通过比较F与F1、F2之和的大小得出结论;
②分析比较表二中的数据,通过比较F与F1、F2之差的大小得出结论;
③(a)分别比较表格一和表格二中的数据,通过比较合力F与最大分力和最小分力之间的关系得出结论;
(b)拟定一组数据,说明结论的偶然性即可。
【解答】解:
①分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出:F=F1+F2,即作用在同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于两力之和。
②分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出:F=F1﹣F2,即作用在同一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于两力之差。
(3)(a)分析表一数据可得:作用在同一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力。故甲的发现正确;
分析表二数据可得:作用在同一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力。故乙的发现正确。
(b)发现规律不具普遍性;若F1=10.0N,F2=3.0N,则合力F=F1﹣F2=10.0N﹣3.0N=7.0N>F2。
故答案为:①两个力的合力大小等于这两个力大小之和;②同一直线上方向相反的两个力,两个力的合力大小等于这两个力大小之差;③都;10.0;3.0。
28.(1)木箱受到的摩擦力为80N;
(2)当水平向右的推力F大小变为90牛时,木箱受到合力F合的大小为10N,方向水平向右。
【分析】(1)木箱在水平地面上向右做匀速直线运动,在水平方向上受到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,推力增大时,摩擦力不变;再根据同一条直线上的二力合成求出合力的大小,合力的方向与分力大的方向一致。
【解答】解:(1)木箱在水平地面上向右做匀速直线运动,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,
木箱受到的摩擦力:f=F=80N;
(2)因为滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,
所以推力增大到90N,木箱受到的摩擦力不变,仍为80N,
此时木箱受到摩擦力和推力的方向相反、在同一条直线上,
合力的大小:F合=F′﹣f=90N﹣80N=10N,方向与推力的方向相同,即:水平向右。
答:(1)木箱受到的摩擦力为80N;
(2)当水平向右的推力F大小变为90牛时,木箱受到合力F合的大小为10N,方向水平向右。
29.(1)气球受到的空气阻力100N
(2)需抛掉20kg的重物。
【分析】(1)气球匀速竖直下降,符合二力平衡条件,所受合力为0.向上的浮力与空气阻力的和与向下的重力大小相等。
(2)要使气球以同样的速度匀速竖直上升,则向下的重力和空气阻力的和与向上的浮力应相等;空气阻力不变,可计算气球应有的重力,抛出物体重为原载重减去气球应有的重力;根据重力计算公式G=mg计算抛出物体的质量。
【解答】解:(1)热气球匀速竖直下降,空气阻力和空气浮力之和与气球的重力平衡,
则空气阻力:F阻=G﹣F浮=1000N﹣900N=100N;
(2)热气球匀速竖直上升,空气阻力和气球重力之和与空气浮力平衡,
则气球重力:G气=F浮﹣F阻=900N﹣100N=800N,
抛出物体重为:G物=G﹣G气=1000N﹣800N=200N,
抛出物体的质量:m20kg。
答:(1)气球受到的空气阻力100N
(2)需抛掉20kg的重物。
30.(1)相互的;(2)不变;(3)大小;(4)惯性;B;(5)B。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;
(2)质量是物体的一种属性,不随物体的形状、状态、位置、温度的变化而变化;
(3)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。弹力的大小与弹性形变长度有关;
(4)惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质;物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(5)物体在太空中是失重状态,物体不受重力的作用,根据活动是否受到重力的影响来分析选择正确答案。
【解答】解:(1)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相互的;
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,相比起在地球,由于质量不会随位置的改变而改变,所以它的质量不变;
(3)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,物体保持原速度做匀速直线运动,故选B;
(5)航天员长时间驻留在太空舱内,需要进行体育锻炼以保证身体健康,但航天员处于完全失重状态,所以不需要在重力作用下运动都可以在太空中进行,
AC、俯卧撑、跳绳锻炼身体需克服自身的重力上升,利用自身的重力下降.在完全失重状态下已没有重力可用,故AC不符合题意;
B、弹簧臂力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力,与重力无关.故B符合题意。
D、用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力,在轨道舱中哑铃处于完全失重状态,它对人的胳膊没有压力的作用,故D不符合题意;
故选:B。
故答案为:(1)相互的;(2)不变;(3)大小;(4)惯性;B;(5)B。