【同步解读】2.2 运动与相互作用 -2025-2026学年浙教版八年级上册科学(学案 含解析)

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名称 【同步解读】2.2 运动与相互作用 -2025-2026学年浙教版八年级上册科学(学案 含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-09-03 21:12:16

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浙教版八上科学第二章 力与空间探索
2.2运动与相互作用
1.理解力的作用效果:通过对牛顿第一定律(惯性定律)的初步认识,知道力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因;能解释生活中的惯性现象。
2.认识相互作用:深入理解力的作用是相互的,并能用此原理解释相关现象;通过实验探究力的作用效果与哪些因素有关,初步建立运动与相互作用的关系观念。
知识点一 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,原来运动的物体,不受任何力的作用时,将保持匀速直线运动状态。因此,我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答,因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下:目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用。
2.探究阻力对小车运动的影响(右图):
(1)设计实验:取一辆小车,让它三次都从同一斜面上的同一高度由静止滑下。每次水平面的表面不同,第一次在水平面上铺上毛巾,第二次换成棉布,第三次换成木板。比较小车每次在水平面上滑行的距离有什么不同。
(2)实验器材:小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺。
(3)实验过程:①让小车从斜面上适当的位置由静止开始滑下,水平面铺上毛巾,观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离;②让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上棉布,观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离;③让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上木板,观察小车在更光滑些的木板表面上滑行的距离。
(4)实验结果:
水平面的材料 小车受到的阻力(大,较大,小) 小车运动的距离(大,较大,小)
毛巾 大 小
棉布 较大 较大
木板 小 大
(5)探究结论:实验结果表明,水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,通过的距离越远,速度减小得越慢。
(6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力,它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。
知识点二 惯性
1.定义:我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
2.惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了,把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等,都是利用了物体的惯性。
3.惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害,需要防范。如骑车太快容易发生事故,车速太快、车距太近容易发生交通事故,车辆在急转弯时容易侧翻等。为此,交通管理部门制定了相关规定,如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带,防止汽车突然刹车时,人由于惯性向前运动而造成伤害,车辆行驶中要保持车距,限制车速,禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性,都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
知识点三 二力平衡
1.定义:当一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。
2.探究二力平衡的条件
(1)大小相等:受力平衡要力的大小相等
(2)方向相反:对于一个物体的两个力方向相反才能平衡
(3)作用在同一直线上:作用在同一直线上的两个力才能平衡
(4)作用在同一物体上:满足以上三个条件的力还得作用在同一物体上。
实验结论:通过实验分析我们可以发现,要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上
3.平衡力和相互作用力
知识点四 摩擦力
1.定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的三个条件
(1)两物体接触面粗糙;(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势;(3)两物体相互挤压,发生形变,有弹力。这三个条件缺不可。
3.摩擦的种类
(1)滑动摩擦:两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。
(2)滚动摩擦:两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。
(3)静摩擦:两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。
4.摩擦力的方向
由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势,所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
知识点五 影响摩擦力大小的因素
1.摩擦力的测量:利用二力平衡的原理进行测量读数
2.测量滑动摩擦力方式的对比:方案一需要匀速直线运动,方案二只要运动(不用匀速)就可以
3.影响滑动摩擦力大小的因素:利用如图所示的方式探究摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积大小、速度大小。
4.结论:影响滑动摩擦力大小的因素有表面压力大小、接触面粗糙程度有关,与速度大小,接触面积大小无关。
知识点六 增大或减小摩擦的方法
1.增大有益摩擦的方法:增大压力;增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
2.减小有害摩擦的方法:减小压力;减小接触面的粗糙程度;用滚动代替滑动;使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。
题型一 牛顿第一定律
【例1】如图所示的是探究阻力对物体运动影响的实验,下列说法中正确的是(  )
A.实验中运动的小车会停下来,说明力不是改变物体物体运动状态的原因,而是维持物体运动的原因
B.小车在毛巾上阻力最大,速度减小得最快,滑行距离最短,但速度的变化量相同。
C.由于小车受到惯性的作用,到达水平面后能继续向前运动
D.依据该实验可推测,如果物体受到的阻力为零,它将保持静止或匀速直线运动状态
【答案】B
【解析】A.实验中运动的小车因为受到了阻力会停下来,其运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态,故A错误;
B.由图可知,小车均在同一高度的斜面滑下,到达水平面的速度均相同,在水平面上停止运动时速度均为0,则小车在不同粗糙程度的水平面的速度变化量相同;由图可知,小车在毛巾上阻力最大,速度减小得最快,滑行距离最短,故B正确;
C.惯性是物体的一种固有属性,不是一种力,不能说物体受到了惯性的作用,故C错误;
D.依据该实验可推测,如果物体受到的阻力为零,它会保持原来的运动状态不变,即继续保持原来的速度做匀速直线运动,故D错误。
【例2】如图所示是同学们探究“物体不受力时的运动”的实验情景,下列有关说法不正确的是()
A.要保证每次实验小车从斜面的同一位置由静止滑下
B.实验顺序不要颠倒,否则不利于推断物体不受力时的运动情况
C.正确实验的情况下,会发现小车在水平面上运动得越来越远
D.实验能证明运动物体不受力时,将以恒定不变的速度永远运动下去
【答案】D
【解析】A.实验中,我们让小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较,故A正确,A不符合题意;
B.图中接触面逐渐变光滑,滑动摩擦力逐渐变小,小车滑行逐渐变远,所以图中实验顺序设计的目的是使小车受到的阻力越来越小,小车运动的距离越来越远,便于进一步实验推理,从而探究小车不受力时的运动情况,所以实验顺序不要颠倒,故B正确,B不符合题意;
C.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,小车运动得越远,速度减小得越慢,可得出的初步结论是:运动的小车在水平面受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远,故C正确,C不符合题意;
D.没有不受力的物体,在探究阻力对物体的运动的影响时,推理出物体不受力时将以恒定不变的速度永远动下去,采用了实验推理法,故D错误,D符合题意。
题型二 惯性
【例1】如图所示,是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹,在无风、不计空气阻力的情况下,能正确反映飞机和三颗炸弹运动情况的是(  )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】飞机沿水平方向做匀速直线运动时,从飞机上先后投下三枚炸弹后,炸弹由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,在无风、不计空气阻力的情况下,三枚炸弹在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,炸弹受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个炸弹下落时,在同一铅垂线上。
【例2】如果你在向前直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实验,如图所示,让手中的物块自由下落,那么物块将会落在(  )
A.正下方A处 B.偏向运动方向B处
C.偏向运动反方向C处 D.以上三种情况均有可能
【答案】D
【解析】当汽车以做匀速直线运动的时候,物块在自由落下的过程中由于惯性还要保持原来的速度继续向前运动,因此相对于车厢而言是静止的,在自由下落的时候,仍然会落到物块正下方的A位置;
当手中物块自由落下时,汽车突然加速,物块在自由落下的过程中,由于惯性,仍然保持原来的速度继续向前运动,而汽车以较大的速度向前运动,因此物块将落在原处正下方后的C点;
当手中物块自由落下时,汽车突然减速,物块在自由落下的过程中,由于惯性,仍保持原来较大的速度向前运动,而汽车以较小的速度向前运动,因此物块将落在原处正下方前的B点。所以三种情况都有可能。故ABC不符合题意,D符合题意。
【例3】如图,一木块立在光滑的平板小车上,并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动。当小车突然加速,车上的木块将(  )
A.与小车一起加速运动 B.向左滑出小车,落地后向右倾
C.向左倾倒在小车上 D.向左滑出小车,落地后向左倾倒
【答案】B
【解析】车加速前,木块和小车一起向右做匀速直线运动,并且木块和小车具有共同的速度,当小车突然加速时,由于木块在光滑的接触面上,不受摩擦力的作用,因此木块由于惯性,还要保持原来大小不变的速度向右做匀速直线运动,所以相对于小车向左水平滑出;落地后,下部受到地面向左的摩擦力作用,上部由于惯性继续向右运动,所以落地后向右倾倒;故B符合题意,ACD不符合题意。
【例4】如图所示,一氢气球吊着一物体以1m/s的速度匀速竖直上升,在上升过程中,吊物体的绳子突然断了,假如此时物体受到的所有外力全部消失,则在绳子断开后物体,物体会(  )
A.立即匀速下落
B.立即下落,且速度越来越快
C.继续以1m/s的速度匀速上升
D.先以1m/s的速度上升一段距离后下落,下落时速度越来越快
【答案】C
【解析】物体原来是向上匀速运动的,突然所有外力都消失,物体将保持原来向上的运动状态,以1m/s的速度继续向上做匀速直线运动。故C符合题意,ABD不符合题意。
题型三 二力平衡
【例1】如图是璧山中学“正心”体育文化节运动场上看到的一些场景。下列分析正确的是(  )
A.甲图中运动员到终点后不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
B.乙图中运动员静止在水平地面时,地面对他的支持力和他的重力是一对平衡力
C.丙图运动员跳远时需要助跑起跳,是因为速度越大,惯性越大
D.丁图拔河比赛中,赢的一方比输的一方拉力大
【答案】B
【解析】A.惯性是物体的一种固有属性,不是一种力,不能说受到了惯性的作用,A错误;
B.乙图中运动员静止在水平地面时,处于平衡状态,地面对他的支持力和他的重力都作用在运动员身上,二力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,二力是一对平衡力,故B正确;
C.惯性是物体的一种固有属性,只与物体本身的质量有关,与物体的运动速度无关,故C错误;
D.丁图拔河比赛中,由于力的作用的相互性,取胜一方对绳子的拉力等于失败一方对绳子的拉力,失败一方是由于受到地面的摩擦力小于拉力而造成的,故D错误。
【例2】滑雪运动包含了很多科学知识,如图是小雪正在滑雪的场景,下列说法正确的是(  )
A.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
B.小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
C.小雪对滑雪板的压力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
D.小雪用滑雪杆撑地加速滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
【答案】C
【解析】A.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力方向都向下,不是一对平衡力,A错误;
B.小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力,小雪在斜面上滑雪,二力大小不相等,方向不相反,不是一对相互作用力,故B错误;
C.小雪对滑雪板的压力与滑雪板对小雪的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在不同物体上,因此是一对相互作用力,故C正确;
D.小雪用滑雪杆撑地加速滑行,受到力的作用,运动状态改变,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故D错误。
【例3】重力为1.1N的小球,竖直向上抛出,上升和下降过程中受到空气的阻力都是0.2N,小球在上升和下降时受到的合力的大小和方向正确的是( )
A.上升时大小为1.3N,方向竖直向下,下降时大小为0.9N,方向竖直向上
B.上升时大小为1.3N,方向竖直向下,下降时大小为0.9N,方向竖直向下
C.上升时大小为0.9N,方向竖直向下,下降时大小为1.3N,方向竖直向上
D.上升时大小为1.3N,方向竖直向上,下降时大小为0.9N,方向竖直向下
【答案】B
【解析】小球受到竖直向下的重力G=1.1N,阻力f=0.2N,小球上升时,阻力竖直向下,小球受到的合力 F合=G+f=1.1N+0.2N=1.3N
重力方向竖直向下,阻力方向竖直向下,则合力方向竖直向下,小球下降时,阻力竖直向上,小球受到的合力 F合=G-f=1.1N-0.2N=0.9N
所以小球受到的合力竖直向下,故B符合题意,ACD不符合题意。
【例4】如图所示,用细线将物体A悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧(劲度系数为100N/m,即该弹簧每受到100N的力,压缩或伸长1m),此时弹簧压缩了2cm。已知细线受到的拉力为3N,地面对B的支持力为5N,则A、B两物体的重力分别是(  )
A.1N和7N B.5N和3N C.7N和3N D.5N和7N
【答案】B
【解析】由题意可知,弹簧压缩了2cm,则弹簧的弹力为
对物体A受力分析可知,物体A受到向上的弹簧的弹力F弹,细线对物体A向上的拉力F拉,向下的重力GA,因物体A处于静止状态,受力平衡,有
解得物体A的重力为
对物体B受力分析可知,物体B受到向下的重力GB,向下的弹簧弹力F弹,地面对物体B向上的支持力F支,因物体B处于静止状态,受力平衡,有
解得物体B的重力为
故可知ACD不符合题意,B符合题意。
【例5】如图,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图,下列说法正确的是(  )
A.GA与F2是一对平衡力
B.F2与F1是一对平衡力
C.F1与F3是一对作用力与反作用力
D.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
【答案】C
【解析】由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB。
A.A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:,则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,故A错误;
B.A物块处于静止状态,由力的平衡条件可得:,则F2与F1的大小不等,所以F2与F1不是一对平衡力,故B错误;
C.B对A有向下的压力F1,因力的作用是相互的,则A对B有向上的支持力F3,所以F1与F3是一对作用力与反作用力,故C正确;
D.以A为研究对象,A物块在水平桌面上保持静止,受力平衡;GA、F1两个力的合力方向向下,合力的大小,则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,均作用在A物块上,所以是一对平衡力,不是一对相互作用力,故D错误。
【例6】为研究二力平衡的条件,王瑞将木块替换为一块长方形硬纸板,在对角的顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端绕过桌边的滑轮各悬挂一个托盘,盘中各放一个等质量的钩码,如图所示。关于这个实验,下列说法中正确的是(  )
①使用硬纸板替换木块可以减少摩擦力对实验结果的影响
②为了使实验效果明显,应选择质量较大的硬纸板
③调整两边的钩码数量,是为了研究大小不相等的两个力,能否使物体平衡
④将硬纸板旋转一个角度后释放,是为了研究不在同一直线上的两个力,能否使物体平衡
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①③④正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【解析】①木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而硬纸板的重力相对较小,受到的摩擦力可以忽略不计,在水平方向上只受两个拉力的作用,来研究二力平衡的条件,故①正确;②纸板质量较大时,由于受到重力的作用,水平方向受到的摩擦力不可忽略,此时对研究二力平衡条件有很大影响,故②错误;③调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系,故③正确;④将硬纸板扭转一个角度,可以使二力不在不同一直线上,因此可探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上,故④正确。综上所述,故C正确,ABD错误。
题型四 摩擦力和影响摩擦力大小的因素
【例1】如图,放在水平面上物体受到水平力F1=9N和F2=4N的作用时,物体处于静止状态。如果只将F1撤去,下列说法正确的是(  )
A.将向左运动 B.将向右运动
C.所受合力为零 D.所受摩擦力方向不变
【答案】C
【解析】当物体受到两个水平推力F1=9N和F2=4N的作用时,处于静止状态,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由力的平衡,此时的摩擦力大小为 f=F1-F2=9N-4N=5N
方向水平向左,即物体的最大静摩擦力不小于5N。如果只将F1撤去后,物体受到水平向左的4N的力作用,此力小于最大静摩擦力,则此时物体将处于静止状态,此时所受摩擦力大小为4N,方向与F2的方向相反,即物体所受摩擦力方向右;因物体处于静止状态,故所受合力为0,故ABD不正确,C正确。
【例2】如图所示,窗户上有一只壁虎,当壁虎沿着窗户的对角线斜向上匀速直线爬行时,壁虎受到摩擦力的方向是(  )
A.倾斜向上 B.倾斜向下 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】C
【解析】由于壁虎做匀速直线运动,即壁虎所受合力为0,在竖直平面内壁虎受重力、摩擦力,由二力平衡可知,摩擦力方向为竖直向上,故ABD不符合题意,C符合题意。
【例3】如图所示。放在水平地面上的物体a上放一物体b,a和b间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于拉伸状态。整个装置处于静止状态,则关于a、b的受力分析不正确的是(  )
A.地面对a无摩擦力作用 B.a受到b对它的向右的摩擦力
C.地面对a的摩擦力向左 D.b受到向左的摩擦力
【答案】C
【解析】AC.对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对a有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对a无摩擦力作用,故A正确,A不符合题意,C错误,C不符合题意;
BD.对b受力分析,b受到重力、支持力、水平向右的弹力,根据力的平衡知,a对b的摩擦力向左,根据作用力与反作用力的关系,则b对a的摩擦力向右,故BD正确,BD不符合题意。
【例4】如图所示,重叠在一起的A、B、C三个重物,当B物体受到10N的水平拉力作用后,三个物体一起在水平面上向右的匀速直线运动,关于所受的摩擦力大小和方向不正确的是( )
A.A对B无摩擦力 B.C对B的摩擦力为10N,方向向左
C.水平面对C的摩擦力为10N,方向向右 D.C对水平面的摩擦力为10N,方向向右
【答案】C
【解析】对A由受力分析得,A受竖直向下的重力、B对A的支持力,因水平方向物体做匀速直线运动,水平方向上不受拉力,故A不受B的摩擦力,只受2个力。对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体做的是匀速直线运动,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为10N,方向向左;由于物体间力的作用是相互的,C对水平面的摩擦力也为10N,方向向右。对B分析可知,B受重力、A对B的压力、C对B的支持力、拉力,因B做匀速直线运动,故B在水平方向上应受力平衡,故B应受C对B水平向左的摩擦力,大小为10N。故C错误,不符合题意、ABD正确,符合题意。
【例5】如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是(  )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N B.在0~2s内拉力F大于7N
C.在0~6s内拉力F小于5N D.在2~6s内拉力F等于5N
【答案】B
【解析】A.重力是竖直向下的,磁性平板对铁块吸引力是水平方向的,不是一对平衡力,而且题目中没有说明这两个力的大小关系,所以磁性平板对铁块的吸引力的大小无法确定,故A错误;
B.由图乙知,在0~2s内处于加速运动状态,铁块受到的摩擦力竖直向下,所以竖直方向铁块受到的拉力F大于重力和摩擦力之和,重力和摩擦力之和为7N,即拉力大于7N,故B正确;
CD.由乙图可见,在2~6s铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点,可知
所以
故CD错误。
【例6】物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,当物块A受到水平拉力F作用时(拉力F随时间t的变化关系如图乙所示),小丽从t=0开始,每隔2s记录物块A的位置(用“ ”表示物块A),如图丙所示。下列说法不正确的是(  )
A.2~4s内,物块所受摩擦力等于3N
B.10~12s内,物块所受摩擦力等于9N
C.14~16s内,物块所受摩擦力等于6N
D.若18s时撤去F,物块在停止运动前所受摩擦力等于6N
【答案】B
【解析】由图丙可知,12s到18s物块在相同时间内通过的路程相等,物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知,此时
A.由图丙知,0~6s内,物块运动的距离为零,处于静止状态,受到的力为平衡力,平衡力大小相等,所受静摩擦力等于拉力,由图乙知2~4s内受到的拉力F=3N,所以此时物块所受摩擦力等于3N,故A正确,不符合题意;
B.由图丙可知,10~12s内,物块处于运动状态,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于6N,故B错误,符合题意;
C.由图丙可知,14s到16s物块做匀速直线运动,由图乙可知,此时
故C正确,不符合题意;
D.若18s时撤去F,物块在水平方向受滑动摩擦力的作用,将做减速运动;滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于6N,故D正确,不符合题意。
题型五 增大或减小摩擦的方法
【例1】分析以下摩擦:其中属于有益摩擦的是(  )
(1)走路时鞋底与地面之间的摩擦;
(2)骑自行车时车轮与地面之间的摩擦;
(3)粉笔在黑板上写字时,粉笔与黑板的摩擦;
(4)皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦;
(5)汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦。
A.(1)(2)(3) B.(1)(3)(5) C.(1)(2)(4) D.(1)(3)(4)
【答案】D
【解析】(1)人走路时,使人前进的动力是地面对脚的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦;
(2)骑自行车时,使自行车前进的力是地面对后轮轮胎的摩擦力,因此这个摩擦属于有益摩擦;但对前轮来说,与地面的摩擦阻碍了车子的前进,因此属于有害摩擦;
(3)粉笔在黑板上写字时,粉笔与黑板的摩擦是有益的,正因为这个摩擦才能使粉笔字写在黑板上;
(4)皮带传动中,皮带和皮带轮之间如果没有摩擦,皮带在轮上会打滑,皮带无法带动轮转动,皮带和皮带轮之间的摩擦是有益摩擦;
(5)汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦也就是空气阻力,它将影响汽车的行驶速度,故属于有害摩擦;
综上所述,属于有益摩擦的是(1)(3)(4),故ABC不符合题意,D符合题意。
一、选择题
1.如图,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块 M 连接,置于粗糙水平面上,当M 位于 O 点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A 处由静止释放,M向左最远可运动至 B点。则物块从A 运动到B的过程中,下列说法错误的是(  )
A.从O到B物块M一直在减速
B.从A到O 物块M 先加速后减速
C.从A到B 物块 M 所受的摩擦力不变
D.物块M受力平衡的位置在 OB 之间
【答案】D
【解析】【分析】 对物体受力分析,竖直方向上受重力和支持力,二力平衡;摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
将物块M拉至A处由静止释放,物体在水平方向上受到向左的弹力和向右的摩擦力,刚从A点释放时,弹力大于摩擦力,物体加速向左运动;随着物体向左运动,弹簧伸长量减小,弹力减小,合力减小,到达B点之前某一位置,弹力减小到等于摩擦力,此时合力为零,速度达到最大;继续向左运动,弹力小于摩擦力,物体开始减速;
当M位于O点时弹簧恰好不发生形变,物块从O到B,物块压缩弹簧,此时物块受到向右的弹力和向右的摩擦力,判断此时合力的方向与运动方向的关系,可知从O点到B点物体的运动情况。
【解答】将物块 M 拉至A 处由静止释放,物块从A 点向左运动到O 点的过程中,受到向左的弹力和向右的摩擦力;开始一段时间内弹力大于摩擦力,物块向左做加速运动;随着物体向左运动,弹簧伸长量减小,弹力逐渐减小,合力减小,当合力减小到零时,速度达到最大;继续向左运动,此后由于弹力小于摩擦力,合力方向向右(与运动方向相反),则物体会继续向左做减速运动,故物块从A 点运动到O 点速度先增加后减小;同时说明物块M 受力平衡的位置在 OA 之间,故B正确不合题意,D错误符合题意;
当M位于O 点时弹簧恰好不发生形变,从O 到B,物块压缩弹簧,此时物块受到向右的弹力和向右的摩擦力,合力方向向右(与运动方向相反),则从O 点到 B 点物体一直做减速运动;由于从A 到 B 物块 M 与水平面之间的压力不变、接触面粗糙程度不变,因此,所受的摩擦力不变,故AC正确不合题意。
故选D。
2.小明乘坐地铁过安检时,将自己的书包放在水平传送带上,如图所示,书包随传送带一起做匀速直线运动。下列说法正确的是(  )
A.书包与传送带之间有摩擦
B.若传送带的运动速度增大,则书包的惯性增大
C.传送带突然停止运动时,书包将向右倾倒
D.书包受到的重力与传送带对其的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】【分析】A.摩擦力产生的条件是物体之间有压力且接触面粗糙,同时必须有相对运动或相对运动趋势;
BC.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性,其大小只与物体的质量有关;
D.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上。
【解答】书包随传送带一起做匀速直线运动,没有相对运动或相对运动趋势,书包与传送带之间没有摩擦,故A错误;
若传送带的运动速度增大,书包的质量不变,则惯性不变,故B错误;
传送带突然停止运动时,书包上方部分由于惯性保持原来的运动状态继续向右运动,书包下方受摩擦力使得运动速度减慢,故将向右倾倒,故C正确;
书包受到的重力与传送带对其的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故D错误。
故选C。
3.如下图所示,小明先后静止在一条粗糙的绳子和一根较光滑的杆上。通过受力分析,以下判断正确的是 (  )
A.小明在绳子上静止时受到的摩擦力比在杆上静止时受到的摩擦力要大
B.若小明沿杆匀速向上爬,此过程中手受到的摩擦力方向是竖直向下的
C.小明分别从绳和杆上匀速滑下,在绳子和杆上受到的摩擦力大小相等
D.小明分别从绳和杆上匀速滑下,手对杆的水平压力和对绳的水平压力大小一样
【答案】C
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上和同一物体上,对小明进行受力分析,根据平衡力的知识分析判断。
【解答】小明在绳子上时以及在杆上时都是静止的,即处于平衡状态,所受合力均为0。小明受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,因小明的重力不变,故在杆上和在绳上受到的摩擦力一样大,故A错误;
小明沿杆匀速向上爬时,小明在竖直方向上受到平衡力的作用,受到的摩擦力与重力为一对平衡力,重力的方向是竖直向下的,所以此过程中手受到的摩擦力方向是竖直向上的,故B错误;
小明分别从绳和杆上匀速滑下时,人在竖直方向上都是受到平衡力的作用,受到的摩擦力与重力为一对平衡力,大小相等,方向相反,因人的重力不变,故在绳子和杆上受到的摩擦力大小相等,都等于小明的重力,故C正确;
小明分别从绳和杆上匀速滑下,由上述分析可知,受到的滑动摩擦力大小相等,因滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,绳子比杆的粗糙程度更大,因此手对杆的水平压力大于对绳的水平压力,故D错误。
故选C。
4.下列有关运动现象的说法,正确的是(  )
A.两名体育老师推篮球架,但是没有推动,因为推力小于地面对篮球架的摩擦力
B.踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
C.草坪上静止的足球受到的支持力与足球对地面的压力是一对相互作用力
D.百米赛跑,当运动员冲过终点时,由于受到惯性力的作用不会立即停下来
【答案】C
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,不受力或受到平衡力的作用;
(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)相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,两个力的作用点在不同的物体上。
【解答】A、沿水平方向推篮球架,没有推动,此时物体处于平衡状态,推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B、足球离开脚后,不再受踢力的作用,是靠惯性向前运动,故B错误;
C、草坪上静止的足球受到的支持力与它对草坪的压力是一对相互作用力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、百米赛跑时,当运动员冲过终点时,由于具有惯性不能立即停下来,惯性不是力,不能说受到惯性或惯性力,故D错误。
故答案为:C。
5.频闪照相机能够实现间隔相同的时间自动连续拍摄,小科用频闪照相机连续拍摄踢出去的足球在水平地面上滚动的情况,下列图中能正确表示球的运动方向和受到的阻力方向为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】【分析】 根据物体在相等的时间间隔内,通过的路程可得物体的运动情况;
力可以改变物体的运动状态,如果力的方向与运动方向相同,会促进物体运动,如果力的方向与运动方向相反,会阻碍物体运动。
【解答】 AC.踢出去的足球在水平地面上滚动时,由于受到地面对它的摩擦力阻力作用,运动越来越慢,最后停止,由图可以看出,如果足球向右运动,在相等的时间间隔内,通过的路程逐渐增大,是加速运动,与实际情况不符,故AC错误;
BD.足球受到地面对它的摩擦力阻力作用,向左做减速运动,受到的摩擦力作用效果是阻碍足球的运动,方向与足球的相对运动方向相反,所以摩擦力方向向右,故B错误,D正确。
故选D。
6.三个相同的产品a、b、c在水平流水传送带上向右运动,如图所示,三者始终保持等间距。在传送过程中,传送带因故障突然停止,三个产品在传送带上会继续运动一段距离后停止。则下列图中能反映三者最终位置关系的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】惯性是指一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,其大小仅取决于物体质量的大小,因此当传送带因故障突然停止,由于三个产品相同,因此其具有相同的惯性大小,因此三个产品在传送带上会继续运动的距离相同,因此两个产品之间的相对位置不变。
故答案为:C。
7.如图,平直轨道上有一辆平板车,车上放两个小球,忽略小球与车接触面的阻力及空气的影响,下列判断正确的是(  )
A.小球相对平板车静止,则平板车一定在匀速直线行驶
B.若平板车由静止向西起动,两小球相对平板车向东运动
C.若平板车由静止向东起动,两小球相对地面向西运动
D.若平板车在向东匀速直线行驶的过程中突然刹车,m1会撞上m2
【答案】B
【解析】【分析】(1) 牛顿第一定律(惯性定律):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。物体具有惯性,会保持原来的运动状态。
(2) 运动和静止的相对性:判断物体的运动状态,需先选定参照物,分析物体相对于参照物的位置变化。
【解答】A、小球相对平板车静止,平板车可能匀速直线行驶,也可能静止(静止是匀速直线行驶的特殊情况 ),说 “一定” 太绝对,该选项错误。
B、平板车由静止向西起动,小球因惯性要保持原来静止状态,相对于向西运动的平板车,小球就会向东运动,该选项正确。
C、平板车由静止向东起动,小球因惯性保持静止,相对地面是静止的,不是向西运动,该选项错误。
D、平板车向东匀速直线行驶中突然刹车,小球因惯性保持向东匀速直线运动,两小球都保持原有速度,不会相撞,该选项错误。
故答案为:B。
8.足球运动中,足球被踢出后向前飞行,下列说法正确的(  )
A.脚踢球使球飞出去,说明力是维持物体运动的原因
B.足球在空中运动的过程中,运动状态一定发生改变
C.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性力的作用
D.空中飞行的足球上升到最高点时,若它所受力全部消失,它将保持静止状态
【答案】B
【解析】【分析】(1)力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。物体不受力或受平衡力时,可保持匀速直线运动或静止状态;受非平衡力时,运动状态改变 。
(2) 惯性的概念:惯性是物体保持原有运动状态的性质,不是力,不能说 “受到惯性力” 。
(3) 牛顿第一定律的应用:物体不受外力时,原来静止的保持静止,原来运动的保持匀速直线运动 。
【解答】A、脚踢球使球飞出去,说明力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故该选项错误。
B、足球在空中运动时,受到重力和空气阻力,这两个力不是平衡力,所以运动状态(速度大小、方向 )一定改变,故该选项正确。
C、足球离开脚后继续运动是由于惯性,惯性不是力,不能说 “受到惯性力作用”,故该选项错误。
D、空中飞行的足球上升到最高点时,水平方向有速度,若所受力全部消失,根据牛顿第一定律,会保持水平方向的匀速直线运动状态,不是静止,故该选项错误。
故答案为:B。
9.如图所示凤凰飞天秀,凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。【解答】凤凰做匀速直线运动,处于平衡状态,合力为零,故空气对它的作用力竖直向上,和重力大小相等,方向相反,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
10.如图所示,盛水的烧杯静置于水平桌面上。下列分析中,正确的是(  )
A.烧杯处于静止状态,不具有惯性
B.用手推烧杯,烧杯未动是因为摩擦力大于推力
C.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对平衡力
D.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】A、惯性是物质的属性,其大小只和质量有关,任何状态下的物体均具有惯性,故A错误;
B、用手推烧杯,烧杯未动,说明烧杯处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于推力,故B错误;
CD、烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对相互作用力,平衡力只有一个受力物体,故C错
误,D正确。
故答案为:D。
11.如图所示,A、B为两个大小和材料都相同而转向相反的轮子,它们的转轴互相平行且在同一水平面内。有一把均匀直尺C,它的长度大于两轮转轴距离的2倍。把该直尺静止地搁在两转轮上,使尺的重心在两轮之间而离B 轮较近。然后放手,考虑到轮子和直尺存在摩擦,则直尺将(  )
A.保持静止
B.向右运动,直至落下
C.开始时向左运动,以后就不断地左右来回运动
D.开始时向右运动,以后就不断地左右来回运动
【答案】C
【解析】【分析】滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【解答】A轮顺时针转动,所以直尺在A轮处受到向右的摩擦力作用。B轮逆时针转动,所以直尺在B轮处受到向左的摩擦力作用。A轮和B轮与直尺的接触面粗糙程度相同,直尺的重心靠近B轮,直尺对B轮的压力大,直尺对A轮的压力小,所以,直尺在 B 轮处受到向左的摩擦力大,直尺在A 轮处受到向右的摩擦力小。直尺向左运动。当直尺的重心靠近A 轮时,直尺对 A 轮的压力大,对B轮的压力小,所以,直尺在A 轮处受到向右的摩擦力大,在B轮处受到向左的摩擦力小,直尺向右运动,之后就不断地左右来回运动。
故答案为:C。
12.如图所示,A、B两物体分别重为( 牛、 牛,A用细绳悬挂在顶板上,B放在水平地面上,A、B之间用弹簧固定连接,绳和弹簧的质量均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力 F=20牛,则细绳对物体A 的拉力(  )
A.一定是50牛 B.一定是70牛
C.可能是10牛或50牛 D.可能是50牛或90牛
【答案】C
【解析】【分析】由于题中未说明弹簧是被拉伸还是被压缩,所以不确定弹簧对A是向下的拉力还是向上的支持力,所以解题时要分类讨论,结合二力平衡条件进行受力分析。
【解答】弹簧对A 的作用力可能是向下的拉力,也可能是向上的支持力。
①当弹簧的作用力为拉力时,物体A 受力如解图甲所示,由平衡条件得 则绳对物体A 的拉力. F=30牛+20牛=50牛。
②当弹簧作用力为支持力时,物体A 受力如解图乙所示,由平衡条件得 则绳子对物体A的拉力 牛一20牛=10牛
13.如图所示,某列车由30节车厢组成,列车在车头的牵引下沿平直轨道匀速行驶时,车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力(摩擦阻力和空气阻力的统称)均相等,则(  )
A.每节车厢所受牵引力为F
B.第1节车厢所受阻力为F
C.第15 节车厢受到的牵引力为
D.第30节车厢受到的牵引力为
【答案】D
【解析】【分析】车做匀速直线运动,说明受力平衡,受到的总的阻力等于牵引力,牵引力为F,可知总的阻力为F,由于每节车厢受到的阻力相同,可知阻力均为。
【解答】AB、设每节车厢受到的阻力为 f,则30节车厢受到的阻力为30f,由于列车在车头的牵引下沿平直轨道匀速行驶,所以车头对第1节车厢的牵引力F等于30节车厢受到的总阻力,即F=30f,所以每节车厢所受阻力为 故A、B错误;
C、第15节车厢受到的牵引力 故C错误;
D、第30节车厢后面没有车厢了,受到的牵引力与自身所受的阻力平衡, 故 D正确。
故答案为:D。
14.越来越多的运动爱好者喜爱骑行。下列说法中正确的是
A.扁平的车座可以增大臀部所受的压强
B.踏板上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.骑行速度越大,轮胎受到地面的摩擦力越大
D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】【分析】 A.减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
B.增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面粗糙程度一定时,增大压力;
C.影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度;
D.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
【解答】 A.扁平的车座,在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故A错误;
B.轮胎上凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B正确;
C.影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,与速度无关,因此骑行速度越大,轮胎受到地面的摩擦力不变,故C错误;
D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
15.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技。如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为G,下面五人的背部均呈水平状态,上面人的脚均踩在下面人背的正中间,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】力是物理学中的基本概念,指的是物体与物体之间的相互作用,这种作用可以改变物体的运动状态或使其发生形变;力的三要素:力的大小,力的方向和力的作用点;力的作用时相互的,一对相互作用力的特点是大小相等,方向相反,作用在不同的物体上,作用在同一条直线上; 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。它的施力物体是地球,受力物体是地球表面或附近的物体。重力的大小与物体的质量成正比,计算公式为 G=mg ,其中 G 表示重力, m 是物体的质量, g 是重力加速度,通常取 9.8N/kg。重力的方向总是竖直向下,即垂直于水平面向下。重力的作用点称为物体的重心。
【解答】最上面的人受到的竖直向下重力为G,所以每个脚上的力都是G/2。中间层左边的人,受到竖直向下的力为 所以每个脚上的力都是 G,由对称性,中间层右边的人每个脚上的力也是 G。最底层中间的人,受到竖直向下的力为 所以其每一个脚上的力为 G,即最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为 G,故C正确。
故答案为:C
16.如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(  )
A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐减小
C.水平力F可能不变 D.水平力F必须逐渐增大
【答案】C
【解析】【分析】当物体受到平衡力的作用时,该物体处于平衡状态。【解答】AB.此过程中容器始终保持静止,即处于平衡状态,摩擦力等于容器及水的总重力,向容器内注水,总重力增加,容器受到的摩擦力变大,故AB错误;
CD.图中竖直方向的静摩擦力与压力和接触面粗糙程度无关,只与总重力有关,如果总重力不大于最大静摩擦力时,水平力F可能不变,故C正确,D错误。
故答案为:C。
17.小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是(  )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
【答案】D
【解析】【分析】(1)甲对乙施加力的作用时,乙也对甲施加反作用力,这就是力的作用的相互性;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)根据力与运动的关系判断;
(4)根据牛顿第一定律判断。
【解答】A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的,故A正确不合题意;
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性,故B正确不合题意;
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用,故C正确不合题意;
D.根据牛顿第一定律可知,球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将做匀速直线运动,故D错误符合题意。
故选D。
18.如图竹筷提米实验中玻璃杯和米被提起静止时,与玻璃杯自身受到重力相平衡的力(  )
A.米对玻璃杯向上的摩擦力 B.竹筷对米向上的摩擦力
C.手对竹筷向上的提力 D.米对竹筷产生的压力
【答案】A
【解析】【分析】 由图可知玻璃杯在空中处于静止状态,此时物体受到平衡力,再对玻璃杯进行受力分析可得出是哪两个力平衡。
【解答】 由题意知:玻璃杯在空中静止处于平衡状态,此时玻璃杯受到的重力与米对玻璃杯向上的摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,方向相反,且在同一条直线上;
而玻璃杯自身受到的重力与竹筷对米向上的摩擦力、手对竹筷向上的提力、米对竹筷产生的压力都不是作用在同一个物体上,所以不是平衡力,故A正确、BCD错误。
故选A。
19.小金为了探究拔河比赛取胜的秘密,做了如图所示的实验。实验一中,甲、乙两人站在地上,分别用100 N的拉力拉绳子,结果两人正好处于相持状态。实验二中,甲站在一平板小车上,乙站在地面上,分别用50 N的力拉绳子,甲被乙向右拉动(不计绳重及弹簧测力计自重)。下列说法中,正确的是(  )
A.实验一中弹簧测力计的读数大于 100N
B.实验一中甲受到地面的摩擦力比实验二中小车受到地面的摩擦力大
C.若实验一中甲失利,则两人中与地面间的摩擦力较小的是乙
D.实验二中甲被拉动前的未动时刻,乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力,可以用100 N的拉力拉动平板小车上的甲
【答案】B
【解析】【分析】 A.物体处于平衡状态,此时所受的力是平衡力,弹簧测力计的示数等于甲的拉力大小,等于乙的拉力大小;
B.拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,当两人处于相持或匀速直线运动时,二力平衡;
C.拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,因为两队之间拉力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,所以谁受到地面的摩擦力大,谁就会获胜;
D.由于两队之间拉力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等。
【解答】 A.据图1可知,此时弹簧处于静止,故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等,即都是100N,而弹簧测力计的读数以挂钩一侧的示数为准,故此时弹簧测力计的示数是100N,故A错误;
B.根据题意知道,甲同学第一次静止,所以,受到的摩擦力与拉力平衡,即第一次受到的摩擦力是100N;由图2知道,由于两人仍用50牛顿的拉力拉绳,故绳子上的拉力是50N,即此时弹簧秤的读数为50N,但是由于的左侧人踩在滑板上,即地面对他的摩擦力小于绳子对他的力,故会向右运动,但弹簧测力计的示数仍为50N,故B正确;
C.拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,因为两队之间拉力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,所以谁受到地面的摩擦力大,谁就会获胜;所以,若第一次比赛中甲队失利,说明两队与地面间的摩擦力较小的是甲,故C错误;
D.由于两队之间拉力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,第二次甲同学被拉动前的未动时刻,乙同学对绳的拉力等于甲同学对绳的拉力,故D错误。
故选B。
20.如图所示,A、B两个相同的木块放在水平面上,长木板C 放在它们上面。用水平力F 拉木块A,使木块A、B和长木板C一起沿水平面向右做匀速直线运动,则(  )
A.木块A 对长木板C的摩擦力向左
B.长木板C 对木块A 的摩擦力向右
C.木块B 对长木板C 的摩擦力向右
D.长木板C 对木块B 的摩擦力向右
【答案】D
【解析】【分析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。惯性是物体的一种固有属性,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,质量是物体惯性大小的量度。物体质量越大惯性越大。当作用在物体上的外力为零时,惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动;当作用在物体上的外力不为零时,惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。物体的惯性,在任何时候(受外力作用或不受外力作用),任何情况下(静止或运动),都不会改变,更不会消失。惯性是物质自身的一种属性。
【解答】由于用水平力 F 拉木块A,使木块A、B和长木板C 一起沿水平面向右做匀速直线运动,若把木块A、B和长木板C看做一个整体,即该整体向右运动,故该整体所受的摩擦力是向左的;对于长木板C 来说,是由于木块A 的摩擦力导致长木板C向右运动,故木块A 对长木板C的摩擦力是向右的,物体间力的作用是相互的,所以长木板C 对木块A 的摩擦力是向左的;对于长木板C 和木块B来说,木块B 是在长木板C 的摩擦力的作用下向右运动,故长木板C对木块B 的摩擦力是向右的,同理,木块 B 对长木板C的摩擦力是向左的;
故答案为:D
21.如图所示,在两个大小相等的力F1和F2的作用下,质量为m的木块可在两块长木板间以速度v匀速下落,若保持 F1 和F2的大小和方向不变,要使木块m 以 2v 的速度匀速向上滑动,则木块受到向上的推力应为 (  )
A.mg B.2mg
C.3mg D.
【答案】B
【解析】 【分析】 如果一个物体在几个力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,则这几个力的作用效果相互抵消,我们就说这几个力平衡。平衡力的判断1、两个力作用在同一物体上。(同体)2、每对力或每对合力在同一直线上,方向相反,大小相等。(即合力为零)(等大,同线,异向,同物)3、这个物体处于静止状态或匀速直线运动状态。(和相互作用力相区别)
【解答】木块受到的重力G=mg,当木块匀速下滑时,在竖直方向上受到重力和滑动摩擦力的作用,由二力平衡条件可知,重力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以,木块受到的摩擦力 f=G,摩擦力的方向竖直向上;当木块匀速向上滑动时,在竖直方向上受到向下的重力、向下的滑动摩擦力和向上的推力作用,由力的平衡条件可知F=G+f',木块匀速向上和匀速向下运动时,木板对木块的压力、接触面的粗糙程度均不变,所以摩擦力的大小不变,即f ' = f =G,则推力F=G+f'=2G=2mg。
故答案为:B
22.如图所示,一块正方体的磁铁重10 N,在拉力 F=3N的作用下从A 点沿水平直线运动到E 点。正方体磁铁在AB 段和DE 段均做匀速直线运动。已知AB=BC=DE,其中AB 段接触面的材料是木,DE 段接触面的材料是铁,每经过相同时间,用虚线框记录下正方体磁铁位置。根据图像,下列关于正方体磁铁的运动与受力情况,正确的是(  )
A.AB 段正方体磁铁的平均速度大于 DE 段
B.正方体磁铁在 BC 段受到的摩擦力为 3N
C.AB 段比DE 段的接触面更粗糙
D.正方体磁铁在 DE 段受到的摩擦力比AB 段的小
【答案】C
【解析】【分析】滑动摩擦力的大小主要受物体所受压力和接触面粗糙程度的影响。主要影响因素物体所受压力:滑动摩擦力与物体对接触面的压力成正比。压力越大,滑动摩擦力越大。这是因为更大的压力会增加接触面之间的相互作用力,从而增强摩擦力。 接触面粗糙程度:接触面的粗糙程度对滑动摩擦力也有显著影响。接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。这是因为粗糙的表面会增加摩擦接触点的数量,从而增加摩擦力。 接触面积:虽然直观上认为接触面积越大,摩擦力越大,但在许多情况下,滑动摩擦力与接触面积无关。摩擦力主要由压力和表面粗糙度决定,而不是接触面积。 物体的速度:在某些情况下,滑动摩擦力可能会受到物体运动速度的影响,但这种影响通常较小。在大多数实验中,保持其他条件不变时,滑动摩擦力与速度无关。 平衡力条件是物理学中的一个重要概念,指的是物体在外力作用下处于平衡状态的条件。具体来说,当物体受到的外力总和为零时,物体就处于平衡状态。平衡力条件可以分为二力平衡和多力平衡:二力平衡要求两个力大小相等、方向相反并作用在同一条直线上;多力平衡则要求多个力的合力为零。
【解答】A.根据图中信息可知,正方体磁铁在AB 段的运动时间大于在DE 段的运动时间,已知AB=DE,由 可知,AB段物体的平均速度小于DE段的平均速度,故A错误。
B.由图知,在BC段,正方体磁铁在相等时间内通过的路程越来越长,所以正方体磁铁在BC 段做加速运动,则磁铁受到水平向右的拉力大于摩擦力,拉力 F=3N,所以正方体磁铁在BC段受到的摩擦力小于3 N,故B错误。
CD.由于正方形磁铁在DE 段做匀速直线运动,则正方体磁铁受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,拉力大小是3 N,所以正方体磁铁在 DE 段受到的摩擦力也是3 N。在AB段正方体磁铁也做匀速直线运动,则磁铁受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,拉力大小是3 N,所以正方体磁铁在AB段受到的摩擦力也是3 N,因此DE 段摩擦力等于AB 段摩擦力,滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关;AB 段接触面的材料是木,DE 段接触面的材料是铁,DE 多了吸引力,故压力较大,但摩擦力相等,说明DE 段的粗糙程度较小,故C正确,D错误;
故答案为:C
23.如图甲所示,用弹簧测力计竖直向上拉一边长为10cm的正方体物块。在整个过程中,如图乙所示的图像表示弹簧测力计的示数与时间的关系,如图丙所示的图像表示物体运动速度
A.0~3s内正方体物块受力平衡
B.该正方体物块的密度为0.2g/cm3
C.若t=4s时所有外力都消失,正方体物块将做匀速直线运动
D.t=1s时正方体物块受到地面的支持力为2N
【答案】B
【解析】【分析】 速度,表征动点在某瞬时运动快慢和运动方向的矢量。在最简单的匀速直线运动中,速度的大小等于单位时间内经过的路程。速度的常用单位有:厘米/秒,米/秒,千米/小时等。速度的大小也称速率。动点Q做一般空间运动时,位移Δr和所用时间Δt的比,称为Δt时间内的平均速度,记为v平; 匀速直线运动是最简单的机械运动,是指运动快慢不变(即速度不变)、沿着直线的运动。在匀速直线运动中,路程与时间成正比,用公式s=vt计算。
【解答】A.由图丙可知,0~3s内正方体物块的速度为0,处于静止状态,则正方体物块受力平衡,故A 正确。
B.由图丙可知,第3s 时正方体物块刚好被拉动,此时正方体物块受到的拉力和自身的重力是一对平衡力,二力大小相等;由图乙可知,弹簧测力计的示数与时间成正比,且比例系数k=1N/s,则第3s时弹簧测力计的示数F=3N,所以正方体物块的重力G=F=3N,正方体物块的质量 正方体物块的密度 故B错误。
C.正方体物块不受力时总保持静止或做匀速直线运动,t=4s时,正方体物块处于运动状态,正方体物块不受力后,将做匀速直线运动,故C正确。
D.由图乙可知,第1s时正方体物块受到的拉力F ' = 1 N ,此时正方体物块受到竖直向上的拉力 F'、地面的支持力 F支持和竖直向下的重力G 作用处于平衡状态,由物块受到的合力为0可得 则正方体物块受到地面的支持力 ,故D正确;
故答案为:B
24.惯性是物体的固有属性,下列关于惯性说法,正确的是(  )
A.由于物体在静止时不容易推动,所以物体在静止时比在运动时惯性大
B.速度滑冰运动员在加速滑行的过程中,惯性越来越大
C.我们不用力推静止的物体,它就不会运动,说明静止的物体具有惯性
D.百米比赛中运动员冲过终点后不能立即停下是因为运动员的惯性大于阻力
【答案】C
【解析】【分析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,称为惯性。惯性是物体的一种固有属性,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度,质量是物体惯性大小的量度。物体质量越大惯性越大。当作用在物体上的外力为零时,惯性表现为物体保持其运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动;当作用在物体上的外力不为零时,惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。物体的惯性,在任何时候(受外力作用或不受外力作用),任何情况下(静止或运动),都不会改变,更不会消失。惯性是物质自身的一种属性。
【解答】AB.惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,同一物体无论运动还是静止,无论速度大小,惯性相同,故A、B错误。
C.我们不用力推静止的物体,它就不会运动,说明静止的物体能保持原来的运动状态,即静止的物体具有惯性,故C正确。
D. 运动员冲过终点后不能立即停下是因为具有惯性,惯性是物体的属性,不是力,不能与阻力比较大小,故D错误。
故答案为:C
25.如图所示,在一根结实的细绳一端拴一个小球,绳子的一端固定在悬挂点O处,做成一个单摆。拉动小球到B 处,放手后使它摆动起来,则小球在摆动过程中,下列说法中,正确的是(  )
A.小球运动到最低点A 时,细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
B.小球运动到最高点B 时,细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
C.小球运动到最高点C 时,细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
D.在摆动过程中的任一位置,小球受到的力都不平衡
【答案】D
【解析】【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
【解答】A、小球运动到最低处A时,细绳对它拉力大于重力,会使得小球做圆周运动,故小球受力不平衡,故A错误;
BC、小球运动到最高处B和C时,细绳对它的拉力和它受到的重力没有作用在同一条直线上,且大小不相等,故它们不是平衡力,故BC错误;
D、在摆动过程的任一位置,小球都不静止或匀速直线运动,处于非平衡状态,受到的力都不平衡,故D正确。
故答案为:D。
26.如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且都保持静止。下列关于甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是(  )
A.甲一定水平向左,乙一定水平向右
B.甲水平向右,乙无法确定
C.甲水平向左,乙无法确定
D.甲、乙均无法确定
【答案】D
【解析】【分析】 磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;摩擦力总是阻碍物体的相对运动,据此分析摩擦力的方向。
【解答】 甲、乙处于静止状态,受力平衡;若甲、乙相邻的磁极为同名磁极,同名磁极相互排斥,所以甲有向左运动的趋势,甲受到的摩擦力的方向是水平向右的;乙有向右运动的趋势,乙受到的摩擦力的方向是水平向左的;
若甲、乙相邻的磁极为异名磁极,异名磁极相互吸引,所以甲有向右运动的趋势,甲受到的摩擦力的方向是水平向左的;乙有向左运动的趋势,乙受到的摩擦力的方向是水平向右的;
由于不知道甲、乙的极性,所以甲、乙受到的摩擦力的方向无法确定。
故选D。
27.如图所示,物块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向右做匀速直线运动,当小车遇障碍物而突然停止运动时,车上的物块可能(  )
A.立即停止运动 B.向右做匀速直线运动
C.立即向左倒下 D.向右做加速直线运动
【答案】B
【解析】【分析】 先分析车突然停止前,物块和小车的运动状态,根据惯性分析物块的运动状态。
【解答】 A.车停止前,物块和小车一起沿桌面向右做匀速直线运动,当小车突然停止时,由于惯性物块相对于小车继续向右运动,故A错误;
B.如果物块与小车之间十分光滑,不受阻力,那么物块可能向右做匀速直线运动,故B正确;
C.如果物块与小车之间阻力较大,那么它的上半部分继续向右运动,而下面由于阻力马上停止运动,因此物块会向右倾倒,故C错误;
D.由于物体不受向右的拉力,因此它不会向右加速,故D错误。
故选B。
28.如图所示,小球被压缩的弹簧弹出后,在水平地面上滚动的过程中受到(  )
A.重力、支持力
B.重力、支持力、摩擦力
C.重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力
D.重力、支持力、摩擦力、动力
【答案】B
【解析】【分析】以小球为研究对象,从竖直方向上和水平方向上进行受力分析,得出结论。
【解答】 小球被弹出后,不再受弹簧的作用力,在水平面上滚动的过程中,受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F、水平向左的滑动摩擦力f作用。
故答案为:B。
29.在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置。球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d 点停止,下列说法正确的是(  )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B.球在 b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【解析】【分析】当物态运动的方向与力的方向不在同一直线时,物体将做曲线运动,小球在b点后做曲线运动,说明b点的速度不为零。
【解答】A、小球离开手后,不再受到手的推力,故A错误;
B、小球在b点的速度不为零,可知b点的动能不为零,故B错误;
C、小球在b点速度不为零,由牛顿第一定律可知,在b点一切外力消失后,小球将做匀速直线运动,故C正确;
D、小球从c到d停止,是因为受到摩擦力的作用,说明力的作用是相互的,故D错误。
故答案为:C。
30.如图甲所示,重为6牛的铁块吸附在竖直放置的足够长的、磁性均匀的平板上,在竖直向上的拉力F 的作用下铁块竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t 的变化如图乙所示,4~12秒内铁块受到的摩擦力为3牛。下列说法中,正确的是(  )
A.在0~4秒内拉力F 大于9牛
B.在 4~12秒内拉力F 等于6牛
C.磁性平板对铁块的引力等于6牛
D.若撤去拉力F,铁块最终将静止在磁性平板上
【答案】A
【解析】【分析】静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态;处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
【解答】ABD. 4~12秒做匀速运动。摩擦力为3牛,重力等于6N,拉力等于9N, 在0~4秒内做加速运动,拉力大于9N, 若撤去拉力F, 摩擦力小于重力,无法静止,故A正确,BD错误;
C. 该题中没有磁性平板对铁块的吸引力的任何提示, 无法求解摩擦力,故C错误。
故答案为:A。
31.如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且 匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【分析】 (1)影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)物体做匀速直线运动,受到平衡力,则平衡力的大小相等。
【解答】 滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关。
由题意和图示可知,甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大(木块上叠放一重物),故摩擦力的大小关系为 f甲=f乙<f丙。
因为三图中木块都在做匀速直线运动,所以由二力平衡条件可知拉力F=f,
即F甲=F乙<F丙,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
32.如图一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶,若蹦床上的运动员相对蹦床从0点竖直向上跳起,不考虑一切空气阻力及摩擦,则该运动员下落的位置是 (  )
A.O点左侧 B.0点右侧 C.0点 D.无法判断
【答案】C
【解析】【分析】惯性是物质的一种属性,物体由于惯性有保持原来运动状态的能力。
【解答】不计摩擦和阻力,由于惯性,运动员向上跳起时,将继续保持原来的速度向右做匀速运动,可知运动员将下落回起跳的位置。
故答案为:C。
33.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,同时假如所有力都消失,则小球将(  )
A.沿BD方向运动 B.沿BE方向运动
C.沿BC方向运动 D.在B点保持静止
【答案】D
【解析】【分析】惯性的大小只与物体的质量有关;根据牛顿第一定律,当物体不受力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】由于小球被静止释放,不计摩擦,它可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,小球速度恰好为零,此时小球所受力全部消失,由牛顿第一定律知道,此时小球将保持静止状态,故D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
34.如图所示,A、B、C三木块依次叠放,恒力F作用在B木块上,使三者一起向右做匀速直线运动。以下说法正确的是(  )
A.木块A和木块B之间不存在摩擦力
B.木块B对木块C的摩擦力水平向左
C.恒力F和地面摩擦力大小不相等
D.B、C间的摩擦力和地面处的摩擦力种类相同
【答案】A
【解析】【分析】(1)摩擦力的产生条件:两物体相互接触、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势。静摩擦力是阻碍物体相对运动趋势的力,滑动摩擦力是阻碍物体相对运动的力 。
(2)受力分析方法:对物体进行受力分析时,按重力、弹力、摩擦力的顺序,依据物体的运动状态(平衡态或非平衡态),利用牛顿运动定律等知识来确定力的大小和方向。对于多个物体组成的系统,可采用整体法和隔离法分析。整体法是把多个物体看成一个整体进行受力分析;隔离法是把单个物体隔离出来进行受力分析。
(3)牛顿第一定律与平衡状态:牛顿第一定律指出,物体在不受力或受平衡力时,总保持静止或匀速直线运动状态。当物体处于匀速直线运动状态时,所受合力为零,在水平和竖直方向上的力分别平衡。
【解答】A、由于三者一起向右做匀速直线运动,彼此间没有相对运动,所以,木块A和木块B之间不存在摩擦力,故A正确;
B、以C为研究对象,由于做匀速直线运动,即处于平衡态,水平方向受到地面向左的滑动摩擦力和B对C水平向右的静摩擦力,且此二力平衡,故B错误;
C、以A、B、C三木块整体为研究对象,由于三者一起向右做匀速直线运动,即处于平衡态,故整体受到的是平衡力,即水平方向受到的恒力F和地面作用在C上的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相对,方向相反,故C错误;
D、根据题意知道,B、C间的摩擦力是静摩擦力,地面处的摩擦力滑动摩擦力,故D错误。
故答案为:A。
35.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示,若铁块受到的摩擦力为2N。下列说法中正确的是(  )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在 0~2s 内拉力F等于7N
C.在 0~6s内拉力F等于5N
D.在 2~6s 内拉力F等于7N
【答案】D
【解析】【分析】物体不受力或受平衡力时,将保持静止或做匀速直线运动。
【解答】A、磁性平板对铁块的吸引力方向为水平方向,与重力不是平衡力,无法判断磁力大小,故A错误;
BC、由图乙可知,0-2s,铁块做加速运动,受力不平衡,拉力大于重力和摩擦力之和,即拉力大于7N,故BC错误;
D、2-6s内,铁块做匀速直线运动,受力平衡,拉力等于重力加摩擦力,重力为5N,摩擦力为2N,则拉力为7N,故D正确。
故答案为:D。
36.如图所示,粗糙的水面地面上有一个箱子,将条形磁体甲放在箱子上,用另一块相同的条形磁体乙截近甲,甲和箱子相对地面都保持静止。对箱子上下表面受到摩擦力的方向分析正确的是(  )
A.箱子上表面受到的摩擦力方向水平间左
B.箱子上表面受到的摩擦力方向水平向右
C.箱子下表面受到的摩擦力方向无法确定
D.箱子下表面与地面之间没有受到摩擦力
【答案】C
【解析】【分析】由二力平衡可知,物体不受力或受平衡力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或匀速直线运动。物体之间存在相对运动或相对运动趋势时,存在摩擦力。
【解答】甲和箱子都相对于地面静止,说明甲和箱子都受力平衡,由图不确定条形磁铁之间是相互吸引还是相互排斥,所以不能确定条形磁铁与箱子上表面之间的摩擦力的方向,因此也不能确定箱子下表面与地面之前的摩擦力的方向。
故答案为:C。
二、填空题
37.如图甲所示,完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上,在20 N水平力 F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力 F2 推A 使它们一起做匀速直线运动。图甲中,A受到的摩擦力是   N,图乙中,A受到的摩擦力是   N。
【答案】0;10
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)根据影响滑动摩擦力因素的知识比较甲和乙两种情况下二者受到摩擦力的大小关系,进而计算A在乙中受到的摩擦力大小。
【解答】(1)题图甲中,A、B整体一起做匀速直线运动,A相对于 B 处于静止状态,而且没有相对运动的趋势,所以A 受到的摩擦力是0N。
(2)由题图甲的摆放改为题图乙的摆放后,接触面的粗糙程度不变,对地面的压力大小也不变,因此摩擦力大小不变,A、B一起做匀速直线运动时,推力和摩擦力二力平衡,则有 ;题图乙中,因为摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,接触面的粗糙程度不变,但是A 物体对水平桌面的压力为A、B整体对水平桌面压力的一半,所以A 受到的摩擦力为 10 N。
38.做筷子提米实验中,将总质量为1.5千克的大米和瓶子放在桌上,此时大米所受到的重力与桌面对瓶子的支持力是否是平衡力    “是”或“否”)。有同学将装有米的瓶子按如图1的方式在桌上敲几下,这是利用了米具有   而将大米压实;如图2竖直插入质量0.01千克的筷子把瓶子提起脱离桌面并保持静止,此时筷子受到米的摩擦力方向为   
【答案】否;惯性;竖直向上
【解析】【分析】 (1)作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上的力,叫平衡力,据此分析;
(2)根据惯性的概念来分析;
(3)根据摩擦力的概念来分析。
【解答】 (1)大米所受重力的受力物体是大米,桌面对瓶子支持力的受力物体是瓶子,这两个力没有作用在同一物体上,不是平衡力;
(2)装有米的瓶子在桌上敲几下,利用米具有惯性(米要保持原来的静止状态,相对于瓶子向下运动),从而将大米压实。
(3)瓶子静止,有向下运动的趋势,米对瓶子的摩擦力与瓶子重力平衡,瓶子重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上。
39.如图所示,重叠在一起的A、B、C三个重物,当B 物体受到 10 N 的水平拉力后,三个物体一起在水平地面上向右做匀速直线运动,请作出C 的受力图示。
【答案】
【解析】【分析】A与B、B与C之间均没有相对运动或相对运动的趋势,可知A与B和B与C之间均不受摩擦力。
物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】对C 进行受力分析可知,在竖直方向上,C受竖直向下的重力、B对C 的压力、地面对C竖直向上的支持力,并且地面对C 竖直向上的支持力大小等于 C 受到的竖直向下的重力、B对 C 的压力之和。因为 B 物体受到10 N 的水平拉力后,三个物体一起在水平地面上向右做匀速直线运动,把三个物体当作整体进行受力分析,因整体处于平衡状态,则整体受到地面给的水平向左的滑动摩擦力 分离出物体C,又因物体C做匀速直线运动,根据二力平衡,物体 C 在水平方向上还受到物体B对C水平向右的摩擦力 作用点可以画在物体C的重心上。如图所示。
40.如图所示,绷紧的水平传送带始终以速度v1运行,初速度大小为 v2 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的 v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知
(1)时间内,小物块受到的摩擦力方向   。
(2)小物块相对传送带滑动的距离达到最大的时刻是   。
【答案】(1)向右
(2)t2
【解析】【分析】(1)摩擦力方向与运动方向或相对运动方向相反。物体运动方向与力的方向相同时,物体做加速运动,物体运动方向与力的方向相反时,物体做减速运动。
(2)根据图乙可知,物体先向左减速后向右加速,后与传送带速度相同,可知小物块相对传送带滑动的距离达到最大的时刻是。
【解答】(1)在0~t1时间内小物块向左做减速运动,受到向右的摩擦力作用;在t1~t2时间内小物块向右做加速运动,也受到向右的摩擦力作用,所以,0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向向右。
(2)小物块滑上传送带后在摩擦力作用下做匀减速直线运动,当速度减为0时,小物块又反向做匀加速直线运动,最后与传送带一起匀速向右运动。根据题意和图像分析可知:0~t1时间内小物块向左做减速运动,受到向右的摩擦力,t1~t2时间内小物块向右做加速运动,受到向右的摩擦力,t2时刻小物块与传送带的速度完全相同,t2~t3时间内小物块与传送带一起向右匀速运动,小物块与传送带相对静止,故t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大。
41.风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为 20 N。球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是0.4。如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同,则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为   N。
【答案】3.2
【解析】【分析】滑动摩擦力的大小主要受物体所受压力和接触面粗糙程度的影响。主要影响因素物体所受压力:滑动摩擦力与物体对接触面的压力成正比。压力越大,滑动摩擦力越大。这是因为更大的压力会增加接触面之间的相互作用力,从而增强摩擦力。 接触面粗糙程度:接触面的粗糙程度对滑动摩擦力也有显著影响。接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。这是因为粗糙的表面会增加摩擦接触点的数量,从而增加摩擦力。 接触面积:虽然直观上认为接触面积越大,摩擦力越大,但在许多情况下,滑动摩擦力与接触面积无关。摩擦力主要由压力和表面粗糙度决定,而不是接触面积。 物体的速度:在某些情况下,滑动摩擦力可能会受到物体运动速度的影响,但这种影响通常较小。在大多数实验中,保持其他条件不变时,滑动摩擦力与速度无关。
【解答】当杆水平放置时的压力等于重力,摩擦力为 ,由于小球匀速滑动,所以风力大小等于摩擦力,即风力为0.4G,当杆竖直放置时,风力大小不变,仍为0.4G,所以此时压力为0.4G。根据摩擦力与压力的关系,可知此时摩擦力为f竖直=0.4×0.4G=0.16G=0.16×20 N=3.2 N
故答案为:3.2
42.如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,当乙物体受到 3 N的拉力时,三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,则乙物体对甲物体的摩擦力为   N,丙物体受到水平面的摩擦力为N,乙物体所受摩擦力的方向向   (填“左”或“右”)。
【答案】03;左
【解析】【分析】三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,三个物体处于平衡状态;对甲进行受力分析,可得乙对甲物体的摩擦力大小;对乙、丙进行受力分析,可得丙物体受到的摩擦力,乙物体所受摩擦力方向。
【解答】三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,三个物体处于平衡状态;对甲、乙进行受力分析,甲乙相对静止,没有相对运动趋势,乙对甲物体的摩擦力为0;对乙、丙进行受力分析,乙丙处于平衡状态,乙受到3N的拉力时,可得乙受丙的向左摩擦力为3N,根据力的作用是相互的,丙物体受到的摩擦力为3N,把三个物体看做一个整体,丙受到向左的摩擦力,根据上面分析可知乙物体所受摩擦力方向向左。
43.长度均为20cm的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图中所示位置开始推木块。当F为3N时,木块静止;当F为6N时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2s后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3N时,A、B整体受到摩擦力为   N。
(2)若将木块A叠放在木块B上,用6N的推力推动木块,此时摩擦力为   N。
【答案】(1)3
(2)6
【解析】【分析】(1)当推力为3N时,对AB进行受力分析,根据平衡力的知识计算它们受到的摩擦力;
(2)将木块A叠放在木块B上,根据平衡力的知识,结合影响滑动摩擦力大小因素的知识计算即可。
【解答】(1)根据题意可知, 推力为3N时,A、B整体处于静止状态,即处于平衡状态,那么此时它们受到的摩擦力与推力大小相等,即f=F=3N。
(2)根据题意可知, 当F为6N时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动, 根据平衡力的知识可知,此时它们受到的滑动摩擦力f'=F'=6N;
将木块A叠放在木块B上, 二者对桌面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,则它们受到的摩擦力不变,还是6N。
44.物块A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为40N的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
(1)此时物块B在竖直方向上共受到   个力的作用,物块B受到的摩擦力大小为   。
(2)若增大水平压力F,物块B受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)3;13
(2)不变
【解析】【分析】 (1)对B受力分析,根据静止的物体受力平衡,得出摩擦力的大小;
(2)根据静止的物体受力平衡分析摩擦力的变化。
【解答】 (1)A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为40N的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
物体B竖直方向受到A的压力、自身的重力、墙壁的摩擦力共3个,
因为物体B处于平衡状态,所以B受到向上的摩擦力等于A和B的重力之和,
则摩擦力f=GA+GB=5N+8N=13N;
(2)若增大水平压力F,整体仍处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于总重力,总重力不变,物块B受到的摩擦力不变.
45.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右拉物体,拉力 F 的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间变化的关系曲线如图丙所示。在t=1秒时,物体受到的摩擦力为   牛;在t=3秒时,物体受到的摩擦力为   牛。
【答案】2;4
【解析】【分析】由v-t图像可知0~2s内物体运动的速度,从而可知当t=1s时物体所处的状态;由v-t图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;由F-t图象可以得出物体在不同时刻所受到的拉力大小,由v-t图象找出物体什么时候处于平衡状态,然后由二力平衡条件求出物体所受摩擦力的大小;物体所受滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,据此解答。
【解答】 由v-t图象可知,在0~2s内,物体的速度为零,则当t=1s时,物体处于静止状态,物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力;由F-t图象可知此时的推力F1=2N,由二力平衡条件可知此时的摩擦力f静=F1=2N;由v-t图象可知,在4~6s内物体做匀速直线运动,物体所受到的滑动摩擦力f与拉力F是一对平衡力,则f=F;由F-t图象可知,在4s~6s内,推力F=4N,所以物体所受的滑动摩擦力f=F=4N;由v-t图象可知,在t=3s时物体做加速运动,因物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以物体所受滑动摩擦力的大小不变,故t=3s时摩擦力仍然为4N。
46.某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落。一段时间后打开降落伞,最后安全着地。已知运动员和跳伞设备受到的总重力为700牛,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA 段速度越来越大的原因是   。
(2)由二力平衡条件可知,运动员在图甲的AB段所受的阻力为   牛。
(3)图乙是跳伞过程中的部分情景及当下的受力示意图,其中与图甲中曲线CD 阶段对应的是   。(填序号)
【答案】(1)运动员和跳伞设备受到的总重力大于阻力
(2)700
(3)③
【解析】【分析】根据跳伞运动员竖直降落过程中受到的重力和阻力大小关系得出结论;图甲曲线中CD阶段,跳伞运动员匀速降落,受到平衡力作用,据此分析对应的情景图;
【解答】 (1)由图甲可知,跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中,此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力;
(2)由图可知:第30s时,运动员做匀速直线运动,运动员和跳伞设备受到的总重力与阻力是一对平衡力,运动员和跳伞设备的总重力等于阻力,阻力等于700N;
(3)①图中降落伞打开,运动员受到的阻力大于重力,运动员处于减速降落过程,应该是图甲曲线中BC阶段,故①不符合题意;
②图中运动员已经着陆,运动员的速度为0,与图甲曲线中CD阶段不符,故②不符合题意;
③图中降落伞打开,运动员受到的阻力等于重力,运动员处于匀速降落过程,是图甲曲线中CD阶段,故③符合题意;
④图中降落伞未打开,运动员受到的阻力等于重力,运动员处于匀速降落过程,应该是图甲曲线中AB阶段,故④不符合题意;
故答案为:③。
三、实验与探究题
47.剧烈运动时,脚掌会在鞋内滑动,易造成损伤。为选择一款防滑性能良好的鞋垫,小明用不同的鞋垫织物面料进行实验,鞋垫织物面料编织疏密度如图甲所示。实验步骤如下:
①在水平木板上平铺固定鞋垫织物面料,并取一只鞋模,套上运动袜;
②按图乙连接装置,水平拉动木板,记录弹簧测力计的示数;
③多次测量,取平均值;
④换用不同的织物面料,重复上述实验,记录并整理数据如下表。
组别 织物面料 编织疏密度 弹簧测力计示数/N
1 锦纶 密 4.4
2 锦纶 疏 3.6
3 腈纶 密 3.5
4 腈纶 疏 3.2
(1)该实验要探究的科学问题为   。
(2)图乙中水平向右拉动木板的过程中,鞋模所受摩擦力的方向为   。
(3)图丙中,利用弹簧测力计拉动鞋模,也能测量摩擦力的大小。请对比图乙分析,你认为   (填“图乙”或“图丙”)方法更好,理由是   。
(4)市面上鞋垫面料有很多种,本实验只选取了其中两种。结合本实验结果,若要去超市选购一款防滑性能良好的鞋垫,你的建议是   。
【答案】(1)鞋垫防滑性能的影响因素
(2)水平向右
(3)图乙;不需要匀速拉动木板,弹簧测力计示数也能稳定,操作简便
(4)选择织物面料为锦纶,编织更密的鞋垫
【解析】【分析】 (1)根据实验内容填写;
(2)根据二力平衡进行分析;
(3)根据实验的可操作性进行分析;
(4)根据实验结果进行分析。
【解答】(1)鞋模一定,更换不同的鞋垫织物面料,故该实验要探究的科学问题为鞋垫防滑性能的影响因素;
(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,水平向右拉动木板,鞋模相对木板水平向左运动,故鞋模所受摩擦力的方向为水平向右;
(3)根据二力平衡知识可知,图丙中,需匀速直线拉动鞋模,滑动摩擦力才等于弹簧测力计示数,图乙中,不需要匀速拉动木板,弹簧测力计示数也能稳定,操作简便,故图乙方法更好;
(4)分析表格数据可知锦纶的粗糙程度更大,且编织越密,防滑性能越好,故建议选择织物面料为锦纶,且编织更密的鞋垫。
48.某兴趣小组的同学在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小   (填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)对比甲、乙两次实验可知,其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越   。
(3)通过对比 中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版八上科学第二章 力与空间探索
2.2运动与相互作用
1.理解力的作用效果:通过对牛顿第一定律(惯性定律)的初步认识,知道力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因;能解释生活中的惯性现象。
2.认识相互作用:深入理解力的作用是相互的,并能用此原理解释相关现象;通过实验探究力的作用效果与哪些因素有关,初步建立运动与相互作用的关系观念。
知识点一 牛顿第一定律
1.牛顿第一定律内容:一切物体在没有受到外力作用时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
有关牛顿第一定律的两个易误问题
(1)由牛顿第一定律可知,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,说明物体的运动不需要力来维持,原来运动的物体,不受任何力的作用时,将保持匀速直线运动状态。因此,我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”。
(2)牛顿第-定律不是实验定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。由该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验。
【能力拓展】
这个问题难以直接通过实验作出回答,因为我们很难为运动的物体创造一个“不受力的作用”的实验条件。我们采用的方法是实验推理法(或理想实验法)。
同一高度由静止滑下:目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用。
2.探究阻力对小车运动的影响(右图):
(1)设计实验:取一辆小车,让它三次都从同一斜面上的同一高度由静止滑下。每次水平面的表面不同,第一次在水平面上铺上毛巾,第二次换成棉布,第三次换成木板。比较小车每次在水平面上滑行的距离有什么不同。
(2)实验器材:小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺。
(3)实验过程:①让小车从斜面上适当的位置由静止开始滑下,水平面铺上毛巾,观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离;②让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上棉布,观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离;③让小车从斜面上同一位置由静止开始滑下,水平面铺上木板,观察小车在更光滑些的木板表面上滑行的距离。
(4)实验结果:
水平面的材料 小车受到的阻力(大,较大,小) 小车运动的距离(大,较大,小)
毛巾 大 小
棉布 较大 较大
木板 小 大
(5)探究结论:实验结果表明,水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越小,通过的距离越远,速度减小得越慢。
(6)理论推导:假如小车在运动中没有受到任何力,它将保持原来的速度沿直线永远运动下去。
知识点二 惯性
1.定义:我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律也叫做惯性定律 。
2.惯性的利用
生活中利用惯性可带来很多便利。如: 锤头松了,把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头;跳远时助跑可以跳得更远;拍打衣服除掉上面的灰尘;洗手后用力甩等,都是利用了物体的惯性。
3.惯性的危害及防止
惯性有时会给人们带来危害,需要防范。如骑车太快容易发生事故,车速太快、车距太近容易发生交通事故,车辆在急转弯时容易侧翻等。为此,交通管理部门制定了相关规定,如要求小型客车的司机和乘客必须系安全带,防止汽车突然刹车时,人由于惯性向前运动而造成伤害,车辆行驶中要保持车距,限制车速,禁止超载等。
【能力拓展】
①一切物体都具有惯性,都具有惯性。
②惯性大小是由物体的质量决定的,质量越大,惯性越大,而与物体的运动状态、形状、所处位置等因素无关。
③惯性是物体的一种属性,它不是力。惯性是每个物体都具有的,不需要两个物体的相互作用,惯性只有大小,没有方向。所以描述惯性现象时,只能说“物体具有惯性”或者说“由于惯性”,而不能说“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”等。
知识点三 二力平衡
1.定义:当一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力是平衡的(即二力平衡)。
2.探究二力平衡的条件
(1)大小相等:受力平衡要力的大小相等
(2)方向相反:对于一个物体的两个力方向相反才能平衡
(3)作用在同一直线上:作用在同一直线上的两个力才能平衡
(4)作用在同一物体上:满足以上三个条件的力还得作用在同一物体上。
实验结论:通过实验分析我们可以发现,要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足下列四个条件:两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上
3.平衡力和相互作用力
知识点四 摩擦力
1.定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势或相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的三个条件
(1)两物体接触面粗糙;(2)两物体之间正在发生相对运动或有相对运动趋势;(3)两物体相互挤压,发生形变,有弹力。这三个条件缺不可。
3.摩擦的种类
(1)滑动摩擦:两个物体之间因相对滑动而产生的摩擦。
(2)滚动摩擦:两个物体之间因相对滚动而产生的摩擦。
(3)静摩擦:两个有相对运动趋势但相对静止的物体之间存在的摩擦。
4.摩擦力的方向
由于摩擦力阻碍物体相对运动或相对运动的趋势,所以摩擦力的方向必定与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
知识点五 影响摩擦力大小的因素
1.摩擦力的测量:利用二力平衡的原理进行测量读数
2.测量滑动摩擦力方式的对比:方案一需要匀速直线运动,方案二只要运动(不用匀速)就可以
3.影响滑动摩擦力大小的因素:利用如图所示的方式探究摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度、接触面积大小、速度大小。
4.结论:影响滑动摩擦力大小的因素有表面压力大小、接触面粗糙程度有关,与速度大小,接触面积大小无关。
知识点六 增大或减小摩擦的方法
1.增大有益摩擦的方法:增大压力;增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
2.减小有害摩擦的方法:减小压力;减小接触面的粗糙程度;用滚动代替滑动;使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)。
题型一 牛顿第一定律
【例1】如图所示的是探究阻力对物体运动影响的实验,下列说法中正确的是(  )
A.实验中运动的小车会停下来,说明力不是改变物体物体运动状态的原因,而是维持物体运动的原因
B.小车在毛巾上阻力最大,速度减小得最快,滑行距离最短,但速度的变化量相同。
C.由于小车受到惯性的作用,到达水平面后能继续向前运动
D.依据该实验可推测,如果物体受到的阻力为零,它将保持静止或匀速直线运动状态
【例2】如图所示是同学们探究“物体不受力时的运动”的实验情景,下列有关说法不正确的是()
A.要保证每次实验小车从斜面的同一位置由静止滑下
B.实验顺序不要颠倒,否则不利于推断物体不受力时的运动情况
C.正确实验的情况下,会发现小车在水平面上运动得越来越远
D.实验能证明运动物体不受力时,将以恒定不变的速度永远运动下去
题型二 惯性
【例1】如图所示,是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹,在无风、不计空气阻力的情况下,能正确反映飞机和三颗炸弹运动情况的是(  )
A.B.C.D.
【例2】如果你在向前直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实验,如图所示,让手中的物块自由下落,那么物块将会落在(  )
A.正下方A处 B.偏向运动方向B处
C.偏向运动反方向C处 D.以上三种情况均有可能
【例3】如图,一木块立在光滑的平板小车上,并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动。当小车突然加速,车上的木块将(  )
A.与小车一起加速运动 B.向左滑出小车,落地后向右倾
C.向左倾倒在小车上 D.向左滑出小车,落地后向左倾倒
【例4】如图所示,一氢气球吊着一物体以1m/s的速度匀速竖直上升,在上升过程中,吊物体的绳子突然断了,假如此时物体受到的所有外力全部消失,则在绳子断开后物体,物体会(  )
A.立即匀速下落
B.立即下落,且速度越来越快
C.继续以1m/s的速度匀速上升
D.先以1m/s的速度上升一段距离后下落,下落时速度越来越快
题型三 二力平衡
【例1】如图是璧山中学“正心”体育文化节运动场上看到的一些场景。下列分析正确的是(  )
A.甲图中运动员到终点后不能立即停下来,是因为受到惯性的作用
B.乙图中运动员静止在水平地面时,地面对他的支持力和他的重力是一对平衡力
C.丙图运动员跳远时需要助跑起跳,是因为速度越大,惯性越大
D.丁图拔河比赛中,赢的一方比输的一方拉力大
【例2】滑雪运动包含了很多科学知识,如图是小雪正在滑雪的场景,下列说法正确的是(  )
A.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
B.小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
C.小雪对滑雪板的压力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
D.小雪用滑雪杆撑地加速滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
【例3】重力为1.1N的小球,竖直向上抛出,上升和下降过程中受到空气的阻力都是0.2N,小球在上升和下降时受到的合力的大小和方向正确的是( )
A.上升时大小为1.3N,方向竖直向下,下降时大小为0.9N,方向竖直向上
B.上升时大小为1.3N,方向竖直向下,下降时大小为0.9N,方向竖直向下
C.上升时大小为0.9N,方向竖直向下,下降时大小为1.3N,方向竖直向上
D.上升时大小为1.3N,方向竖直向上,下降时大小为0.9N,方向竖直向下
【例4】如图所示,用细线将物体A悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上。A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧(劲度系数为100N/m,即该弹簧每受到100N的力,压缩或伸长1m),此时弹簧压缩了2cm。已知细线受到的拉力为3N,地面对B的支持力为5N,则A、B两物体的重力分别是(  )
A.1N和7N B.5N和3N C.7N和3N D.5N和7N
【例5】如图,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图,下列说法正确的是(  )
A.GA与F2是一对平衡力
B.F2与F1是一对平衡力
C.F1与F3是一对作用力与反作用力
D.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
【例6】为研究二力平衡的条件,王瑞将木块替换为一块长方形硬纸板,在对角的顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端绕过桌边的滑轮各悬挂一个托盘,盘中各放一个等质量的钩码,如图所示。关于这个实验,下列说法中正确的是(  )
①使用硬纸板替换木块可以减少摩擦力对实验结果的影响
②为了使实验效果明显,应选择质量较大的硬纸板
③调整两边的钩码数量,是为了研究大小不相等的两个力,能否使物体平衡
④将硬纸板旋转一个角度后释放,是为了研究不在同一直线上的两个力,能否使物体平衡
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①③④正确 D.①②③④都正确
题型四 摩擦力和影响摩擦力大小的因素
【例1】如图,放在水平面上物体受到水平力F1=9N和F2=4N的作用时,物体处于静止状态。如果只将F1撤去,下列说法正确的是(  )
A.将向左运动 B.将向右运动
C.所受合力为零 D.所受摩擦力方向不变
【例2】如图所示,窗户上有一只壁虎,当壁虎沿着窗户的对角线斜向上匀速直线爬行时,壁虎受到摩擦力的方向是(  )
A.倾斜向上 B.倾斜向下 C.竖直向上 D.竖直向下
【例3】如图所示。放在水平地面上的物体a上放一物体b,a和b间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于拉伸状态。整个装置处于静止状态,则关于a、b的受力分析不正确的是(  )
A.地面对a无摩擦力作用 B.a受到b对它的向右的摩擦力
C.地面对a的摩擦力向左 D.b受到向左的摩擦力
【例4】如图所示,重叠在一起的A、B、C三个重物,当B物体受到10N的水平拉力作用后,三个物体一起在水平面上向右的匀速直线运动,关于所受的摩擦力大小和方向不正确的是( )
A.A对B无摩擦力 B.C对B的摩擦力为10N,方向向左
C.水平面对C的摩擦力为10N,方向向右 D.C对水平面的摩擦力为10N,方向向右
【例5】如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是(  )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N B.在0~2s内拉力F大于7N
C.在0~6s内拉力F小于5N D.在2~6s内拉力F等于5N
【例6】物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,当物块A受到水平拉力F作用时(拉力F随时间t的变化关系如图乙所示),小丽从t=0开始,每隔2s记录物块A的位置(用“ ”表示物块A),如图丙所示。下列说法不正确的是(  )
A.2~4s内,物块所受摩擦力等于3N
B.10~12s内,物块所受摩擦力等于9N
C.14~16s内,物块所受摩擦力等于6N
D.若18s时撤去F,物块在停止运动前所受摩擦力等于6N
题型五 增大或减小摩擦的方法
【例1】分析以下摩擦:其中属于有益摩擦的是(  )
(1)走路时鞋底与地面之间的摩擦;
(2)骑自行车时车轮与地面之间的摩擦;
(3)粉笔在黑板上写字时,粉笔与黑板的摩擦;
(4)皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦;
(5)汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦。
A.(1)(2)(3) B.(1)(3)(5) C.(1)(2)(4) D.(1)(3)(4)
一、选择题
1.如图,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块 M 连接,置于粗糙水平面上,当M 位于 O 点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A 处由静止释放,M向左最远可运动至 B点。则物块从A 运动到B的过程中,下列说法错误的是(  )
A.从O到B物块M一直在减速
B.从A到O 物块M 先加速后减速
C.从A到B 物块 M 所受的摩擦力不变
D.物块M受力平衡的位置在 OB 之间
2.小明乘坐地铁过安检时,将自己的书包放在水平传送带上,如图所示,书包随传送带一起做匀速直线运动。下列说法正确的是(  )
A.书包与传送带之间有摩擦
B.若传送带的运动速度增大,则书包的惯性增大
C.传送带突然停止运动时,书包将向右倾倒
D.书包受到的重力与传送带对其的支持力是一对相互作用力
3.如下图所示,小明先后静止在一条粗糙的绳子和一根较光滑的杆上。通过受力分析,以下判断正确的是 (  )
A.小明在绳子上静止时受到的摩擦力比在杆上静止时受到的摩擦力要大
B.若小明沿杆匀速向上爬,此过程中手受到的摩擦力方向是竖直向下的
C.小明分别从绳和杆上匀速滑下,在绳子和杆上受到的摩擦力大小相等
D.小明分别从绳和杆上匀速滑下,手对杆的水平压力和对绳的水平压力大小一样
4.下列有关运动现象的说法,正确的是(  )
A.两名体育老师推篮球架,但是没有推动,因为推力小于地面对篮球架的摩擦力
B.踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
C.草坪上静止的足球受到的支持力与足球对地面的压力是一对相互作用力
D.百米赛跑,当运动员冲过终点时,由于受到惯性力的作用不会立即停下来
5.频闪照相机能够实现间隔相同的时间自动连续拍摄,小科用频闪照相机连续拍摄踢出去的足球在水平地面上滚动的情况,下列图中能正确表示球的运动方向和受到的阻力方向为(  )
A. B.
C. D.
6.三个相同的产品a、b、c在水平流水传送带上向右运动,如图所示,三者始终保持等间距。在传送过程中,传送带因故障突然停止,三个产品在传送带上会继续运动一段距离后停止。则下列图中能反映三者最终位置关系的是(  )
A. B.
C. D.
7.如图,平直轨道上有一辆平板车,车上放两个小球,忽略小球与车接触面的阻力及空气的影响,下列判断正确的是(  )
A.小球相对平板车静止,则平板车一定在匀速直线行驶
B.若平板车由静止向西起动,两小球相对平板车向东运动
C.若平板车由静止向东起动,两小球相对地面向西运动
D.若平板车在向东匀速直线行驶的过程中突然刹车,m1会撞上m2
8.足球运动中,足球被踢出后向前飞行,下列说法正确的(  )
A.脚踢球使球飞出去,说明力是维持物体运动的原因
B.足球在空中运动的过程中,运动状态一定发生改变
C.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性力的作用
D.空中飞行的足球上升到最高点时,若它所受力全部消失,它将保持静止状态
9.如图所示凤凰飞天秀,凤凰正沿直线朝斜右下方匀速运动。用G表示凤凰所受的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中“凤凰”受力情况的是(  )
A. B.
C. D.
10.如图所示,盛水的烧杯静置于水平桌面上。下列分析中,正确的是(  )
A.烧杯处于静止状态,不具有惯性
B.用手推烧杯,烧杯未动是因为摩擦力大于推力
C.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对平衡力
D.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持力是一对相互作用力
11.如图所示,A、B为两个大小和材料都相同而转向相反的轮子,它们的转轴互相平行且在同一水平面内。有一把均匀直尺C,它的长度大于两轮转轴距离的2倍。把该直尺静止地搁在两转轮上,使尺的重心在两轮之间而离B 轮较近。然后放手,考虑到轮子和直尺存在摩擦,则直尺将(  )
A.保持静止
B.向右运动,直至落下
C.开始时向左运动,以后就不断地左右来回运动
D.开始时向右运动,以后就不断地左右来回运动
12.如图所示,A、B两物体分别重为( 牛、 牛,A用细绳悬挂在顶板上,B放在水平地面上,A、B之间用弹簧固定连接,绳和弹簧的质量均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力 F=20牛,则细绳对物体A 的拉力(  )
A.一定是50牛 B.一定是70牛
C.可能是10牛或50牛 D.可能是50牛或90牛
13.如图所示,某列车由30节车厢组成,列车在车头的牵引下沿平直轨道匀速行驶时,车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力(摩擦阻力和空气阻力的统称)均相等,则(  )
A.每节车厢所受牵引力为F
B.第1节车厢所受阻力为F
C.第15 节车厢受到的牵引力为
D.第30节车厢受到的牵引力为
14.越来越多的运动爱好者喜爱骑行。下列说法中正确的是
A.扁平的车座可以增大臀部所受的压强
B.踏板上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.骑行速度越大,轮胎受到地面的摩擦力越大
D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
15.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技。如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为G,下面五人的背部均呈水平状态,上面人的脚均踩在下面人背的正中间,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(  )
A. B. C. D.
16.如图所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(  )
A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐减小
C.水平力F可能不变 D.水平力F必须逐渐增大
17.小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是(  )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
18.如图竹筷提米实验中玻璃杯和米被提起静止时,与玻璃杯自身受到重力相平衡的力(  )
A.米对玻璃杯向上的摩擦力 B.竹筷对米向上的摩擦力
C.手对竹筷向上的提力 D.米对竹筷产生的压力
19.小金为了探究拔河比赛取胜的秘密,做了如图所示的实验。实验一中,甲、乙两人站在地上,分别用100 N的拉力拉绳子,结果两人正好处于相持状态。实验二中,甲站在一平板小车上,乙站在地面上,分别用50 N的力拉绳子,甲被乙向右拉动(不计绳重及弹簧测力计自重)。下列说法中,正确的是(  )
A.实验一中弹簧测力计的读数大于 100N
B.实验一中甲受到地面的摩擦力比实验二中小车受到地面的摩擦力大
C.若实验一中甲失利,则两人中与地面间的摩擦力较小的是乙
D.实验二中甲被拉动前的未动时刻,乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力,可以用100 N的拉力拉动平板小车上的甲
20.如图所示,A、B两个相同的木块放在水平面上,长木板C 放在它们上面。用水平力F 拉木块A,使木块A、B和长木板C一起沿水平面向右做匀速直线运动,则(  )
A.木块A 对长木板C的摩擦力向左
B.长木板C 对木块A 的摩擦力向右
C.木块B 对长木板C 的摩擦力向右
D.长木板C 对木块B 的摩擦力向右
21.如图所示,在两个大小相等的力F1和F2的作用下,质量为m的木块可在两块长木板间以速度v匀速下落,若保持 F1 和F2的大小和方向不变,要使木块m 以 2v 的速度匀速向上滑动,则木块受到向上的推力应为 (  )
A.mg B.2mg
C.3mg D.
22.如图所示,一块正方体的磁铁重10 N,在拉力 F=3N的作用下从A 点沿水平直线运动到E 点。正方体磁铁在AB 段和DE 段均做匀速直线运动。已知AB=BC=DE,其中AB 段接触面的材料是木,DE 段接触面的材料是铁,每经过相同时间,用虚线框记录下正方体磁铁位置。根据图像,下列关于正方体磁铁的运动与受力情况,正确的是(  )
A.AB 段正方体磁铁的平均速度大于 DE 段
B.正方体磁铁在 BC 段受到的摩擦力为 3N
C.AB 段比DE 段的接触面更粗糙
D.正方体磁铁在 DE 段受到的摩擦力比AB 段的小
23.如图甲所示,用弹簧测力计竖直向上拉一边长为10cm的正方体物块。在整个过程中,如图乙所示的图像表示弹簧测力计的示数与时间的关系,如图丙所示的图像表示物体运动速度
A.0~3s内正方体物块受力平衡
B.该正方体物块的密度为0.2g/cm3
C.若t=4s时所有外力都消失,正方体物块将做匀速直线运动
D.t=1s时正方体物块受到地面的支持力为2N
24.惯性是物体的固有属性,下列关于惯性说法,正确的是(  )
A.由于物体在静止时不容易推动,所以物体在静止时比在运动时惯性大
B.速度滑冰运动员在加速滑行的过程中,惯性越来越大
C.我们不用力推静止的物体,它就不会运动,说明静止的物体具有惯性
D.百米比赛中运动员冲过终点后不能立即停下是因为运动员的惯性大于阻力
25.如图所示,在一根结实的细绳一端拴一个小球,绳子的一端固定在悬挂点O处,做成一个单摆。拉动小球到B 处,放手后使它摆动起来,则小球在摆动过程中,下列说法中,正确的是(  )
A.小球运动到最低点A 时,细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
B.小球运动到最高点B 时,细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
C.小球运动到最高点C 时,细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
D.在摆动过程中的任一位置,小球受到的力都不平衡
26.如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且都保持静止。下列关于甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是(  )
A.甲一定水平向左,乙一定水平向右
B.甲水平向右,乙无法确定
C.甲水平向左,乙无法确定
D.甲、乙均无法确定
27.如图所示,物块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向右做匀速直线运动,当小车遇障碍物而突然停止运动时,车上的物块可能(  )
A.立即停止运动 B.向右做匀速直线运动
C.立即向左倒下 D.向右做加速直线运动
28.如图所示,小球被压缩的弹簧弹出后,在水平地面上滚动的过程中受到(  )
A.重力、支持力
B.重力、支持力、摩擦力
C.重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力
D.重力、支持力、摩擦力、动力
29.在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置。球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d 点停止,下列说法正确的是(  )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B.球在 b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
30.如图甲所示,重为6牛的铁块吸附在竖直放置的足够长的、磁性均匀的平板上,在竖直向上的拉力F 的作用下铁块竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t 的变化如图乙所示,4~12秒内铁块受到的摩擦力为3牛。下列说法中,正确的是(  )
A.在0~4秒内拉力F 大于9牛
B.在 4~12秒内拉力F 等于6牛
C.磁性平板对铁块的引力等于6牛
D.若撤去拉力F,铁块最终将静止在磁性平板上
31.如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且 匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是()
A. B.
C. D.
32.如图一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶,若蹦床上的运动员相对蹦床从0点竖直向上跳起,不考虑一切空气阻力及摩擦,则该运动员下落的位置是 (  )
A.O点左侧 B.0点右侧 C.0点 D.无法判断
33.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,同时假如所有力都消失,则小球将(  )
A.沿BD方向运动 B.沿BE方向运动
C.沿BC方向运动 D.在B点保持静止
34.如图所示,A、B、C三木块依次叠放,恒力F作用在B木块上,使三者一起向右做匀速直线运动。以下说法正确的是(  )
A.木块A和木块B之间不存在摩擦力
B.木块B对木块C的摩擦力水平向左
C.恒力F和地面摩擦力大小不相等
D.B、C间的摩擦力和地面处的摩擦力种类相同
35.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示,若铁块受到的摩擦力为2N。下列说法中正确的是(  )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在 0~2s 内拉力F等于7N
C.在 0~6s内拉力F等于5N
D.在 2~6s 内拉力F等于7N
36.如图所示,粗糙的水面地面上有一个箱子,将条形磁体甲放在箱子上,用另一块相同的条形磁体乙截近甲,甲和箱子相对地面都保持静止。对箱子上下表面受到摩擦力的方向分析正确的是(  )
A.箱子上表面受到的摩擦力方向水平间左
B.箱子上表面受到的摩擦力方向水平向右
C.箱子下表面受到的摩擦力方向无法确定
D.箱子下表面与地面之间没有受到摩擦力
二、填空题
37.如图甲所示,完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上,在20 N水平力 F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力 F2 推A 使它们一起做匀速直线运动。图甲中,A受到的摩擦力是   N,图乙中,A受到的摩擦力是   N。
38.做筷子提米实验中,将总质量为1.5千克的大米和瓶子放在桌上,此时大米所受到的重力与桌面对瓶子的支持力是否是平衡力    “是”或“否”)。有同学将装有米的瓶子按如图1的方式在桌上敲几下,这是利用了米具有   而将大米压实;如图2竖直插入质量0.01千克的筷子把瓶子提起脱离桌面并保持静止,此时筷子受到米的摩擦力方向为   
39.如图所示,重叠在一起的A、B、C三个重物,当B 物体受到 10 N 的水平拉力后,三个物体一起在水平地面上向右做匀速直线运动,请作出C 的受力图示。
40.如图所示,绷紧的水平传送带始终以速度v1运行,初速度大小为 v2 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的 v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知
(1)时间内,小物块受到的摩擦力方向   。
(2)小物块相对传送带滑动的距离达到最大的时刻是   。
41.风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为 20 N。球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是0.4。如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同,则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为   N。
42.如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,当乙物体受到 3 N的拉力时,三个物体匀速向右运动,不计空气阻力,则乙物体对甲物体的摩擦力为   N,丙物体受到水平面的摩擦力为N,乙物体所受摩擦力的方向向   (填“左”或“右”)。
43.长度均为20cm的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图中所示位置开始推木块。当F为3N时,木块静止;当F为6N时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2s后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3N时,A、B整体受到摩擦力为   N。
(2)若将木块A叠放在木块B上,用6N的推力推动木块,此时摩擦力为   N。
44.物块A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为40N的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
(1)此时物块B在竖直方向上共受到   个力的作用,物块B受到的摩擦力大小为   。
(2)若增大水平压力F,物块B受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
45.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右拉物体,拉力 F 的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间变化的关系曲线如图丙所示。在t=1秒时,物体受到的摩擦力为   牛;在t=3秒时,物体受到的摩擦力为   牛。
46.某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落。一段时间后打开降落伞,最后安全着地。已知运动员和跳伞设备受到的总重力为700牛,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA 段速度越来越大的原因是   。
(2)由二力平衡条件可知,运动员在图甲的AB段所受的阻力为   牛。
(3)图乙是跳伞过程中的部分情景及当下的受力示意图,其中与图甲中曲线CD 阶段对应的是   。(填序号)
三、实验与探究题
47.剧烈运动时,脚掌会在鞋内滑动,易造成损伤。为选择一款防滑性能良好的鞋垫,小明用不同的鞋垫织物面料进行实验,鞋垫织物面料编织疏密度如图甲所示。实验步骤如下:
①在水平木板上平铺固定鞋垫织物面料,并取一只鞋模,套上运动袜;
②按图乙连接装置,水平拉动木板,记录弹簧测力计的示数;
③多次测量,取平均值;
④换用不同的织物面料,重复上述实验,记录并整理数据如下表。
组别 织物面料 编织疏密度 弹簧测力计示数/N
1 锦纶 密 4.4
2 锦纶 疏 3.6
3 腈纶 密 3.5
4 腈纶 疏 3.2
(1)该实验要探究的科学问题为   。
(2)图乙中水平向右拉动木板的过程中,鞋模所受摩擦力的方向为   。
(3)图丙中,利用弹簧测力计拉动鞋模,也能测量摩擦力的大小。请对比图乙分析,你认为   (填“图乙”或“图丙”)方法更好,理由是   。
(4)市面上鞋垫面料有很多种,本实验只选取了其中两种。结合本实验结果,若要去超市选购一款防滑性能良好的鞋垫,你的建议是   。
48.某兴趣小组的同学在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小   (填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)对比甲、乙两次实验可知,其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越   。
(3)通过对比   两次实验可知,其他条件相同时,接触面越   (填“粗糙”或“光滑”),滑动摩擦力越大。
(4)同学们在小组交流讨论时发现,在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置   (填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动,原因是   。
49.小科对“影响滑动摩擦力大小的因素”进行探究。
〔提出猜想〕猜想一:接触面的粗糙程度相同时,重力越大,滑动摩擦力越大;
猜想二:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
〔实验器材〕氢气充气机(可给氢气球充气)、台式测力计、弹簧测力计、白纸、金属盒、细线若干。
〔实验装置〕
〔操作步骤〕
步骤①:将金属盒放在质量不计的白纸上(如图甲),读出台式测力计示数;用大小为 F 的力向左拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
步骤②:将质量不计的氢气球系在金属盒上(如图乙),读出台式测力计示数;用大小为 F 的力向左拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
步骤③:再往金属盒注入适量的沙子,用氢气充气机往氢气球中充气,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,用大小为 F 的力向左拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
〔实验数据〕三次实验数据如下表:
实验步骤 金属盒总重力G/N 台式测力计示数 F1/N 弹簧测力计示数F2/N
步骤① 4.8 4.8 4.8
步骤② 4.8 3.2 1.2
步骤③ 6.4 4.8 1.8
(1)实验中是通过   来改变金属盒总重力的,步骤②中使用氢气球是为了改变   。
(2)实验中   (填“需要”或“不需要”)匀速拉动白纸。
(3)根据实验结果判断,猜想   正确。
50.小明同学利用如图所示的实验装置探究“摩擦力大小与压力大小的关系”。实验步骤如下:
①水平桌面上放置一长木板,取一金属块放在长木板上,将一条形磁铁放置于金属块的正下方。
②拉动长木板,当弹簧测力计的指针稳定时读出其示数。
③其余条件不变,改变磁铁下方所叠卡片数量重复步骤②。整理数据如表。
实验序号 卡片数量 测力计示数F(牛)
1 0 0.8
2 3  
3 6 1.8
(1)要完成该实验,小明选择的金属块材料可以是____。 (可多选)
A.纯铁 B.纯铜 C.纯铝 D.镍铬合金
(2)第2次实验中弹簧测力计示数如图,其示数为   牛。
(3)实验中,改变磁铁下方卡片数量的目的是   。
(4)小明在实验中若控制长木板不动,手拿弹簧测力计水平拉动金属块,除难以保持匀速以外,从控制变量角度分析,还存在的不足是   。
01 学习目标
02 思维导图
03 基础知识
04 经典例题
05 强化提升
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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