【教科版】初中物理(新教材)八年级下册 第八章 《运动和力》单元测试卷(提升)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域,如图所示.当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在( ).
A.Ⅰ区 B.Ⅱ区 C.Ⅲ区 D.Ⅳ区
【答案】B
【知识点】重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】解:汽车向右平行于靶面运动,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹射出后由于惯性继续向右运动,由于受到重力作用,子弹还会向下运动,所以子弹会射向靶面的右下方,即Ⅱ区。
故答案为:B
【分析】这道题考查的知识点是惯性,具体分析如下:
1、汽车水平向右平行于靶面运动,车上运动员枪口对准靶心射击瞬间,子弹由于惯性,会保持与汽车相同的水平向右运动状态 。
2、同时,子弹在竖直方向受重力作用会向下运动 。
3、综合水平向右的惯性运动和竖直向下的重力作用,子弹会落在靶面的Ⅱ区,以此考查对惯性(物体保持原有运动状态的性质)及力对运动状态影响(重力使子弹竖直向下运动)的理解与应用。
2.(2025八下·越秀期末)列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢内的桌面上有一物块,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,列车经过一大树时如图所示.若列车此时突然向右加速,以下选项中的情况可能出现的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢中物块与列车一起匀速向右行驶,列车突然向右加速,列车相对于大树,向右运动,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,物块在水平方向上没有受到力的作用,物块以原来的速度做匀速直线运动,相对桌面向左运动,相对于大树向右运动,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】1.一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动;
2.一切物体都有保持原有运动状态不变的性质叫惯性。
3.(2025八下·朝阳期末)如图所示,小致用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,是利用了的惯性。
A.小致 B.锤柄 C.凳子 D.锤头
【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】解:向下挥锤柄时,锤头随着锤柄一起向下运动,锤柄撞击硬物由运动变为静止,而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态,继续向下运动,所以锤头就就紧套在锤柄上了,即利用了锤头的惯性,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
4.如图所示,在探究“悬空的磁环”活动中,假设甲、乙、丙三个磁环相同,中间塑料管是光滑的.当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力 F1 和丙对乙的作用力F2的大小关系是( ).
A.F1小于F2 B.F1等于F2 C.F1大于F2 D.无法比较
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】解:设磁环重力大小为G,对甲磁环进行受力分析,竖直方向受重力和乙对甲的作用力,二力平衡,两个力大小相等,由于力的作用是相互的,甲对乙的作用力为F1=G,对乙磁环进行受力分析,竖直方向受自身重力、甲对乙的作用力F以及丙对乙的作用力F2,竖直方向受力平衡,所以F2=F1+G=2G,所以F1故答案为:A
【分析】F1和 F2都是乙磁环受到的力,可以对乙磁环进行受力分析,根据磁环所处的状态找出两个力的大小关系。
5.小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型,重物用绳挂在自行车上,如图所示,下列说法正确的是( ).
A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:二力平衡条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件需同时满足。
A、钢丝对自行车的支持力大小等于自行车和所挂物体总重力,并非仅自行车重力,不满足“大小相等”,不是平衡力。
B、自行车和所挂物体总重力,与钢丝对自行车的支持力,作用在自行车(整体)上,大小相等、方向相反(重力竖直向下,支持力竖直向上)、在同一直线,符合二力平衡条件。
C、自行车对钢丝的压力作用在钢丝上,钢丝对自行车的支持力作用在自行车上,是作用在两个物体的相互作用力(相互作用力与平衡力区别:相互作用力作用在不同物体,平衡力作用在同一物体),不是平衡力。
D、自行车对绳的拉力作用在绳上,钩码的重力作用在钩码上,作用在不同物体,不满足二力平衡“同一物体”条件,不是平衡力。
故答案为:B
【分析】1、二力平衡条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2、相互作用力与平衡力区别:相互作用力作用在不同物体,平衡力作用在同一物体。
6.(2025八下·长春期末)如图是运动员踢足球的情景,下列分析正确的是
A.踢足球时,球对脚也有力的作用
B.足球在空中时受到脚的作用力
C.足球在空中运动过程中没有受到力的作用
D.脚对足球的力和足球的重力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】 A.力的作用是相互的,有力作用时,必然有其相互作用力存在;
B.关键是对物体进行正确的受力分析,受力分析的关键是要确定施力物体是否存在;
C.足球在空中运动过程中运动状态不断发生改变;
D.二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,四个条件缺一不可。
【分析】 A.踢足球时,脚对球产生作用力,由于力的作用是相互的,因此脚会受到大小相等、方向相反的来自球的作用力,故A正确;
B.被踢出的球,只受重力和阻力作用,不再受到脚对球的作用力,故B错误;
C.踢出去的足球在空中飞行,受到重力和空气摩擦力的作用,故C错误;
D.脚对足球的力和足球的重力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
7.(2025八下·深圳期末)如题图所示,自行车的结构和使用中涉及到不少有关摩擦的知识,以下说法正确的是
A.车把手表面凹凸不平可以减小摩擦
B.刹车时用力捏车闸可以增大摩擦
C.车轮轴承内的小钢珠可以增大摩擦
D.轮胎上的花纹可以减小摩擦
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 解:A、车把手表面凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误。
B、刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大刹车闸和轮圈之间压力来增大摩擦,故B正确。
C、车轮轴承内的小钢珠通过滚动代替滑动来减小摩擦,故C错误。
D、轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
8.(2025八下·成华期末)如下所示的实例中,其目的是为了减小摩擦的是( )
A.轴承中装有滚珠
B.鞋底上有凹凸的花纹
C.车把表面凹凸不平
D.汽车轮上装有防滑链
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.轴承中装有滚珠,是变滑动摩擦为滚动摩擦,使摩擦力减小,故A符合题意;
B.鞋底上有凹凸的花纹,是有关增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故B不符合题意;
C.车把表面凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故C不符合题意;
D.汽车轮上装有防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故D不符合题意。
故选A。
【分析】减小摩擦力的方法:在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使接触面分离。
9.(2025八下·开福期末) 跳远运动的几个阶段如图所示。则运动员
A.通过助跑增大了运动员的惯性
B.运动员经过最高点时速度为零,受力平衡
C.起跳时动力的获得是因为力的作用是相互的
D.起跳后升空的过程中,运动员受到的合力向
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】 A.跳远时助跑是利用运动员的惯性,从而提高成绩,但不能增大惯性,故A错误;
B.运动员经过最高点时有水平方向的速度,只受到重力的作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.跳远的同学在起跳时,地面受到同学向后的作用力,反过来地面给同学一个向前的力,体现了力的作用是相互的,故C正确;
D.起跳上升过程中,运动员受到重力和空气阻力,这两个力都是向下的,且空气阻力随速度减小而减小,所以运动员所受的合力方向向下,越来越小,故D错误。
故选C。
【分析】 (1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态时受到平衡力的作用;
(3)物体间力的是相互的;
(4)起跳上升过程中,运动员受到重力和空气阻力,且空气阻力随速度减小而减小。
10.(2025八下·天河期末) 小明看完《哪吒2》后查找资料并分析:定海神针的重力G为86400N,众海妖竖直向上托起定海神针的力为500000N,G和的合力为,若再施加一个力使定海神针处于平衡状态,则( )
A.,方向竖直向下 B.,方向竖直向上
C.,方向竖直向上 D.,方向竖直向下
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】定海神针在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上托起定海神针的力F1,合力为:
F合=F1-G-=500000N-86400N=413600N,
方向竖直向上,使定海神针处于平衡状态应再施加一个力F2=F合=413600N,方向竖直向下,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】 同一直线上二力的合成:
同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;
同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
二、多选题(每小题3分,共9分)
11.(2025八下·南宁期末)如图甲所示,放在粗髓程度不同的水平地面上的物体,受到方向不变的拉力作用,其F-t和v-t的图像分别如图乙和图丙所示,下列说法中正确的是
A.0-2s,箱于不受摩擦力的作用
B.0~2s,箱子受到地而的摩擦力为1N
C.2~4s,箱子受到地面的滑动摩擦力为3N
D.4~6s,箱子受到地面的滑动摩擦力方向向左
【答案】B,C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】AB.由图丙可知,0-2s箱子在水平向左的拉力作用下保持静止状态,此时的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时的拉力F=1N,所以箱子受到地面的摩擦力为1N,故A错误,B正确;
D.由图丙可知,4~6s箱子做匀速直线运动,所受的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,拉力水平向左,则滑动摩擦力方向向右;由图乙可知,此时的拉力F'=3N,所以滑动摩擦力大小为3N,故D错误;
C.由图病可知,2~4s箱子做加速直线运动,由于接触面的粗糙程度和接触面所受的压力大小不变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍为3N,故C正确。
故选BC。
【分析】1.由图丙可知,当箱子处于静止或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,受平衡力作用;
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
3.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。
12.(2025八下·柳江期中)关于运动和力的关系,下列说法正确的是
A.滑板车在沿水平方向运动时,如果我们不再蹬地施力,它最终会停下来。这一现象说明物体运动需要力来维持
B.草地上滚动的足球会慢慢停下来,是因为受到阻力作用,这一现象说明力是改变物体运动状态的原因。
C.若物体不受任何力,该物体一定是处在静止状态
D.投篮时,篮球离开手之后,不在受到手施加的力,是靠惯性继续运动。
【答案】B,D
【知识点】力的作用效果;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.滑板车在沿水平方向运动时,如果我们不再蹬地,由于阻力滑板车会停止运动,说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故A错误
B. 草地上滚动的足球会慢慢停下来,是因为受到阻力作用,这一现象说明力是改变物体运动状态的原因,故B正确;
C.牛顿第一定律告诉我们,物体不受力要么静止,要么匀速直线运动,故C错误;
D. 投篮时,篮球离开手之后,不在受到手施加的力,是篮球由于具有惯性会继续运动,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(4)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;生活中利用惯性的实例很多,例如投掷、助跑、泼水等。
13.(2025八下·邛崃期中)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下一起沿水而做匀速直线运动.则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力,大小均为F
B.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的擦力为F
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F,物体B受到的摩擦力为F
【答案】A,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】甲图中,将AB看作整体,整体在F的作用下做匀速直线运动,整体所受的拉力F和摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F=f,所以物体A受到地面对它的摩擦力大小为F;物体AB之间没有相对运动的趋势,物体B不受摩擦力,所以物体B受到的摩擦力为0;
乙图中,将AB看作整体,整体在F的作用下做匀速直线运动,整体所受的拉力F和摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F=f,所以物体A受到地面对它的摩擦力大小为F;物体B做匀速直线运动,物体B所受的拉力F与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F=f,所以物体B受到的摩擦力为F,故AD正确,BC错误。
故选AD。
【分析】物体A和B一起做匀速直线运动,利用整体法分析物体A受到地面的摩擦力,利用隔离法分析物体B所受的摩擦力。
三、填空题(共3题,共10分)
14.如图所示,两个竖直悬挂的劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧下端用绕过轻滑轮的细绳相连,若在滑轮下挂一重为G的物体,则平衡后滑轮下降的距离为 .
【答案】
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 对轻滑轮和物体整体受力分析可知,受到竖直向上两股绳子的拉力和物体竖直向下的重力作用处于平衡状态,
因同一根细绳的拉力相同,
所以,由物体受到的合力为零可得,2F=G,
则每股绳子的拉力,
因弹簧对绳子的拉力和绳子对弹簧的拉力是一对相互作用力,
所以,两根弹簧受到的拉力均为,
由F=k×Dx可得,两根弹簧的伸长量分别为:,
因滑轮下降的距离等于两根弹簧伸长量之和的一半,
所以,滑轮下降的距离:
。
【分析】 对轻滑轮和物体整体受力分析可知,受到竖直向上两股绳子的拉力和物体竖直向下的重力作用处于平衡状态,根据同一根细绳的拉力相同,结合物体受到的合力为零,得出等式即可求出每股绳子的拉力,根据弹簧对绳子的拉力和绳子对弹簧的拉力是一对相互作用力得出两根弹簧受到的拉力,根据胡克定律:F=k×Dx求出两根弹簧的伸长量,根据滑轮下降的距离等于两根弹簧伸长量之和的一半求出答案。
15.图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图象.则他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力(选填“大于”“等于”或“小于”);当随自动扶梯到达扶梯口时,若不小心,则会由于 向前倾倒.
【答案】等于;惯性
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】解:由图乙知,小强搭乘两种电梯时,路程s随时间t都是均匀变化的,所以两种情况中小强做的都是匀速直线运动,故这两种情况下他受到电梯的支持力和其重力都是平衡力,所以他搭乘两种电梯受到的支持力相等;当小强随自动扶梯到达扶梯口时,由于惯性,依然保持原来的速度向前运动,所以容易向前倾倒。
故答案为:等于;惯性
【分析】1、匀速直线运动判断:依据路程s随时间t均匀变化,判断物体做匀速直线运动,考查对匀速直线运动概念(速度不变、路径为直线,路程与时间成正比)的理解。
2、二力平衡:因物体做匀速直线运动,处于平衡状态,得出支持力和重力是平衡力,考查二力平衡条件(同物、等大、反向、共线)及平衡状态(静止或匀速直线运动)与平衡力的关系。
3、惯性:到达扶梯口时,由于惯性保持原来运动状态向前运动而容易倾倒,考查对惯性概念(物体保持原有运动状态的性质)及惯性现象的理解与分析。
16.(2025八下·成华期末)在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示.此过程中,推力F随时间的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间的变化情况如图内所示,则从1s至3s内,木箱所受摩擦力为 N,第2秒木箱受到的合力为 N
【答案】200;100
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;力的合成与应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】由图丙可知,3~5s内,木箱做匀速直线运动,水平方向上所受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时木箱受到的推力为200N,所以木箱受到的滑动摩擦力为200N;由图丙可知,1~3s内,木箱做加速直线运动,由于接触面的粗糙程度和接触面所受的压力不变,则木箱受到的滑动摩擦力不变,依然为200N;由图乙可知,第2秒木箱受到的推力为300N,此时木箱受到的合力为:
F合=F-f=300N-200N=100N
【分析】1.由图丙知,木箱在3-5s内做匀速直线运动,由图乙可知此时推力,此时木箱受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等;
由图乙可知,木箱在1-3s内做加速运动时受到的推力;由于压力和接触面的粗糙程度不变,受到滑动摩擦力不变,根据同一直线上反方向二力的合成求这段时间内木箱受到的合力。
四、作图题(共3题,共9分)
17.(2025八下·涪城期中)如图中木块在粗糙的水平面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块在水平方向受力的示意图。
【答案】
【知识点】弹力;摩擦力的示意图
【解析】【解答】木块在粗糙的水平面上向右滑动,木块受到水平向左的摩擦力;木块压缩弹簧,弹簧对木块产生水平向左的推力;
过重心O,分别沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,标上符号F和f,如图所示:
【分析】摩擦力方向:与物体相对运动或相对运动的方向相反,符号为f;
弹力方向:与物体发生弹性形变的方向相反,符号为F。
18.(2025八下·涪城期中)如图所示,放在传送带上的物体M跟随传送带一起匀速向上运动,请画出物体M的受力示意图(不计空气阻力)。
【答案】
【知识点】弹力;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】传送带上的物体M跟随传送带一起匀速向上运动,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,作用点都在物体的重心上,如图所示:
【分析】重力方向:竖直向下,符号为G;
支持力:垂直于受压物体向上,符号为F;
摩擦力:与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,符号为f。
19.(2025八下·无棣期中)在图中,用50N水平向右的力作用在质量为2kg的砖块A上时,砖块处于静止。在图中画出砖块在竖直方向上受力的示意图。(g=10N/kg)
【答案】
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】 解:物体在竖直方向受到重力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,重力从重心竖直向下画,标出G=mg=2kg×10N/kg=20N;摩擦力从重心竖直向上画,标出f=20N,如下图:
【分析】 (1)物体在竖直方向受到重力和摩擦力的作用,因为物体处于静止状态,所以重力和摩擦力是一对平衡力;
(2)找到两个力的三要素:作用点均在重心上,求出重力大小,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,最后会用一条带箭头的线段把两个力的三要素表示出来。
五、实验探究题(共2题,共14分)
20.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图所示,实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块,测得的实验数据如下表:
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木板 4.0 0.8
2 木块与木板 5.0 1.0
3 木块与砂纸 4.0 1.2
分析 (填序号)两次实验数据,可以得出滑动摩擦力大小与接触面压力的关系,它们的关系为: .
(2)一个实验小组对测量摩擦力大小的方案进行了改进,将轻质弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,如图所示,实验时拉着长木板沿水平方向向右运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力的大小.这种改进的好处是 (写出一种即可).
【答案】(1)匀速;1、2;当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(2)不需要匀速拉动长木板,便于操作(或弹簧测力计示数稳定,便于读数)
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,此时木块受平衡力,摩擦力和拉力大小相等,方向相反;
探究滑动摩擦力大小与接触面的关系时,应控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小;由表中实验数据可知,实验序号为1、2的实验,物体间接触面的粗糙程度相同而压力不同,因此分析1、2两次实验数据可以得出“当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大”。
(2)如图乙所示的实验装置中,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力的大小,这种改进的好处是:不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作。
故答案为:(1)匀速;1、2;当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)不需要匀速拉动长木板,便于操作(或弹簧测力计示数稳定,便于读数)。
【分析】(1)滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于二力平衡的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;
因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法;
(2)木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作。
21.(2025八下·桃源期末)如图,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,取一物块,三次都用该物块将弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处,然后松手释放,物块在水平轨道上由静止开始运动。每次水平轨道的光滑程度不同,第一次在水平轨道上面铺毛巾,第二次铺毡布,第三次铺牛皮纸,三个接触面逐渐变光滑;他发现物块在这三种不同水平面上运动距离越来越远最后静止。
(1)弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处是为了 。
(2)根据实验结果可以得出,平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动路程越远,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,发现运动的物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,你建议他们怎样改进? 。
【答案】(1)使物块每次在水平轨道上运动的初速度相同
(2)慢
(3)减少弹簧弹射装置的弹簧压缩量
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)由控制变量法,弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处是为了控制物块的初速度相同。
(2)第一次在水平轨道上面铺毛巾,第二次铺毡布,第三次铺牛皮纸,三个接触面逐渐变光滑;他发现物块在这三种不同水平面上运动距离越来越远最后静止,平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动路程越远,速度减小得越慢。
(3)另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,发现运动的物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,说明物块的初速度过大,改进方法是减小弹簧压缩量。
【分析】(1)根据控制变量法,要控制物块的速度相同。
(2)根据实验现象回答;
(3)物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,说明物块的初速度过大,据此分析。
六、计算题(共3题,共19分)
22.(2024八下·上思期中)一辆汽车质量为5t,在水平公路上匀速行驶时,受到阻力是1000N,试求汽车发动机的牵引力多大?地面对汽车的支持力多大?()
【答案】解:①因汽车匀速行驶,牵引力与阻力是平衡力,故牵引力为:
F牵=F阻=1000N
②汽车质量为:
m=5t=5000kg
竖直方向上汽车受到重力与地面的支持力为平衡力,即
F支=G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】汽车匀速行驶,牵引力与阻力是平衡力;
根据F支=G=mg求出地面对汽车的支持力。
23.(2023八下·海珠期中)如图所示是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车,这款汽车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为440kg,车内驾驶员的质量为60kg,地面对车的支持力是多少?
(2)若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车总重的0.4倍,车受到的牵引力是多少?
【答案】解:(1)若这款车质量为440kg,车内驾驶员的质量为60kg,总质量为:
m总=m人+m车=60kg+440kg=500kg
总重力为:
G总=m总g=500kg×10N/kg=5000N
地面对车的支持力与总重力是平衡力,大小相等,为5000N。
(2)若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.4倍,车受到的阻力是:
F阻=0.4G总=0.4×5000N=2000N
在水平公路上匀速行驶时,车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,为2000N。
答:(1)地面对车的支持力是5000N;
(2)车受到的牵引力是2000N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)地面对车的支持力与总重力是平衡力,大小相等,根据F支=G总=(m人+m车)g计算地面对车的支持力大小;
(2)根据在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.4倍,求出车受到的阻力,根据二力平衡的条件求出车受到的牵引力。
24.(2024八下·衡山月考) 如图是一辆质量为的鲜奶运输车,运输车的容积为5m3装满牛奶后,在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力为总重的倍,求:(ρ牛奶=1040kg/ m3)
(1)运输车空载时的所受重力;
(2)运输车装满牛奶后,地面对运输车的支持力;
(3)运输车的牵引力的大小。
【答案】(1)解:车的质量为m车=2t=2×103kg
所以运输车空载时的所受重力为G=m车g=2×103kg×10N/kg=2×104N
答:运输车空载时的所受重力为2×104N;
(2)解:牛奶的质量为m奶=ρ牛奶V=1040kg/ m3×5m3=5.2×103kg
所以运输车装满牛奶后,地面对运输车的支持力为F支=G总=(m车+m奶)g=(2×103kg+5.2×103kg)×10N/kg=7.2×104N
答:牛奶的质量为7.2×104N;
(3)解:因为在平直公路上匀速行驶,所以运输车的牵引力的大小为F牵=f=0.2G总=0.2×7.2×104N=1.44×104N
答:运输车的牵引力的大小为1.44×104N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力大小;
(2)根据m=ρV,计算物体的质量,利用水平面受到的压力等于物体的重力,可以计算压力;
(3)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力,结合二力平衡,计算牵引力的大小。
七、科普阅读题(9分)
25.(2024八下·孝义期末)阅读短文,回答问题
喷气式飞行器
喷气式飞行器利用推进器或喷气引擎通过燃烧燃料产生高压气流,通过向下喷射气流产生向上的反作用力,从而使飞行器能够在空中悬浮或向上飞行。
该飞行器还采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作;还使用与赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而可以避免驾驶者快速落地而造成伤害。该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
(1)喷气式飞行器的工作原理是 。请你分析并想象,它在月球上 (选填“可以”或“不可以”)利用降落伞降落;
(2)打开降开伞,利用空气阻力可以减小下降速度,说明力可以改变物体的 ;
(3)如果不计空气对飞行器的阻力,飞行器匀速上升时的升力 (选填“大于“、“等于”或“小于”)匀速下降时的升力。
【答案】力的作用是相互的;不可以;运动状态;等于
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意,喷气式飞行器利用推进器或喷气引擎通过燃烧燃料产生高压气流,通过向下喷射气流产生向上的反作用力,从而使飞行器能够在空中悬浮或向上飞行,可知喷气式飞行器的工作原理是力的作用是相互的。
降落伞是利用空气阻力来减小下降速度的,但月球上没有空气,降落伞不会受到阻力作用,所以在月球上不可以利用降落伞降落。
(2)打开降开伞,利用空气阻力可以减小下降速度,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)如果不计空气对飞行器的阻力,飞行器匀速上升时和匀速下降时,均处于平衡状态,飞行器的所受的升力均等于飞行器的重力,所以飞行器匀速上升时的升力等于匀速下降时的升力。
【分析】 (1)物体间力的作用是相互的,月球上没有空气,不能使用降落伞减速。
(2)力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。
(3)飞行器匀速运动时受到平衡力的作用。
1 / 1【教科版】初中物理(新教材)八年级下册 第八章 《运动和力》单元测试卷(提升)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域,如图所示.当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在( ).
A.Ⅰ区 B.Ⅱ区 C.Ⅲ区 D.Ⅳ区
2.(2025八下·越秀期末)列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢内的桌面上有一物块,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,列车经过一大树时如图所示.若列车此时突然向右加速,以下选项中的情况可能出现的是
A. B.
C. D.
3.(2025八下·朝阳期末)如图所示,小致用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,是利用了的惯性。
A.小致 B.锤柄 C.凳子 D.锤头
4.如图所示,在探究“悬空的磁环”活动中,假设甲、乙、丙三个磁环相同,中间塑料管是光滑的.当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力 F1 和丙对乙的作用力F2的大小关系是( ).
A.F1小于F2 B.F1等于F2 C.F1大于F2 D.无法比较
5.小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型,重物用绳挂在自行车上,如图所示,下列说法正确的是( ).
A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力
6.(2025八下·长春期末)如图是运动员踢足球的情景,下列分析正确的是
A.踢足球时,球对脚也有力的作用
B.足球在空中时受到脚的作用力
C.足球在空中运动过程中没有受到力的作用
D.脚对足球的力和足球的重力是一对平衡力
7.(2025八下·深圳期末)如题图所示,自行车的结构和使用中涉及到不少有关摩擦的知识,以下说法正确的是
A.车把手表面凹凸不平可以减小摩擦
B.刹车时用力捏车闸可以增大摩擦
C.车轮轴承内的小钢珠可以增大摩擦
D.轮胎上的花纹可以减小摩擦
8.(2025八下·成华期末)如下所示的实例中,其目的是为了减小摩擦的是( )
A.轴承中装有滚珠
B.鞋底上有凹凸的花纹
C.车把表面凹凸不平
D.汽车轮上装有防滑链
9.(2025八下·开福期末) 跳远运动的几个阶段如图所示。则运动员
A.通过助跑增大了运动员的惯性
B.运动员经过最高点时速度为零,受力平衡
C.起跳时动力的获得是因为力的作用是相互的
D.起跳后升空的过程中,运动员受到的合力向
10.(2025八下·天河期末) 小明看完《哪吒2》后查找资料并分析:定海神针的重力G为86400N,众海妖竖直向上托起定海神针的力为500000N,G和的合力为,若再施加一个力使定海神针处于平衡状态,则( )
A.,方向竖直向下 B.,方向竖直向上
C.,方向竖直向上 D.,方向竖直向下
二、多选题(每小题3分,共9分)
11.(2025八下·南宁期末)如图甲所示,放在粗髓程度不同的水平地面上的物体,受到方向不变的拉力作用,其F-t和v-t的图像分别如图乙和图丙所示,下列说法中正确的是
A.0-2s,箱于不受摩擦力的作用
B.0~2s,箱子受到地而的摩擦力为1N
C.2~4s,箱子受到地面的滑动摩擦力为3N
D.4~6s,箱子受到地面的滑动摩擦力方向向左
12.(2025八下·柳江期中)关于运动和力的关系,下列说法正确的是
A.滑板车在沿水平方向运动时,如果我们不再蹬地施力,它最终会停下来。这一现象说明物体运动需要力来维持
B.草地上滚动的足球会慢慢停下来,是因为受到阻力作用,这一现象说明力是改变物体运动状态的原因。
C.若物体不受任何力,该物体一定是处在静止状态
D.投篮时,篮球离开手之后,不在受到手施加的力,是靠惯性继续运动。
13.(2025八下·邛崃期中)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下一起沿水而做匀速直线运动.则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力,大小均为F
B.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为F
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的擦力为F
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为F,物体B受到的摩擦力为F
三、填空题(共3题,共10分)
14.如图所示,两个竖直悬挂的劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧下端用绕过轻滑轮的细绳相连,若在滑轮下挂一重为G的物体,则平衡后滑轮下降的距离为 .
15.图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图象.则他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力(选填“大于”“等于”或“小于”);当随自动扶梯到达扶梯口时,若不小心,则会由于 向前倾倒.
16.(2025八下·成华期末)在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示.此过程中,推力F随时间的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间的变化情况如图内所示,则从1s至3s内,木箱所受摩擦力为 N,第2秒木箱受到的合力为 N
四、作图题(共3题,共9分)
17.(2025八下·涪城期中)如图中木块在粗糙的水平面上向右滑动并压缩弹簧,请在O点画出木块在水平方向受力的示意图。
18.(2025八下·涪城期中)如图所示,放在传送带上的物体M跟随传送带一起匀速向上运动,请画出物体M的受力示意图(不计空气阻力)。
19.(2025八下·无棣期中)在图中,用50N水平向右的力作用在质量为2kg的砖块A上时,砖块处于静止。在图中画出砖块在竖直方向上受力的示意图。(g=10N/kg)
五、实验探究题(共2题,共14分)
20.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图所示,实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块,测得的实验数据如下表:
序号 接触面 压力/N 滑动摩擦力/N
1 木块与木板 4.0 0.8
2 木块与木板 5.0 1.0
3 木块与砂纸 4.0 1.2
分析 (填序号)两次实验数据,可以得出滑动摩擦力大小与接触面压力的关系,它们的关系为: .
(2)一个实验小组对测量摩擦力大小的方案进行了改进,将轻质弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,如图所示,实验时拉着长木板沿水平方向向右运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力的大小.这种改进的好处是 (写出一种即可).
21.(2025八下·桃源期末)如图,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,取一物块,三次都用该物块将弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处,然后松手释放,物块在水平轨道上由静止开始运动。每次水平轨道的光滑程度不同,第一次在水平轨道上面铺毛巾,第二次铺毡布,第三次铺牛皮纸,三个接触面逐渐变光滑;他发现物块在这三种不同水平面上运动距离越来越远最后静止。
(1)弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处是为了 。
(2)根据实验结果可以得出,平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动路程越远,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,发现运动的物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,你建议他们怎样改进? 。
六、计算题(共3题,共19分)
22.(2024八下·上思期中)一辆汽车质量为5t,在水平公路上匀速行驶时,受到阻力是1000N,试求汽车发动机的牵引力多大?地面对汽车的支持力多大?()
23.(2023八下·海珠期中)如图所示是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车,这款汽车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为440kg,车内驾驶员的质量为60kg,地面对车的支持力是多少?
(2)若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车总重的0.4倍,车受到的牵引力是多少?
24.(2024八下·衡山月考) 如图是一辆质量为的鲜奶运输车,运输车的容积为5m3装满牛奶后,在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力为总重的倍,求:(ρ牛奶=1040kg/ m3)
(1)运输车空载时的所受重力;
(2)运输车装满牛奶后,地面对运输车的支持力;
(3)运输车的牵引力的大小。
七、科普阅读题(9分)
25.(2024八下·孝义期末)阅读短文,回答问题
喷气式飞行器
喷气式飞行器利用推进器或喷气引擎通过燃烧燃料产生高压气流,通过向下喷射气流产生向上的反作用力,从而使飞行器能够在空中悬浮或向上飞行。
该飞行器还采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作;还使用与赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而可以避免驾驶者快速落地而造成伤害。该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
(1)喷气式飞行器的工作原理是 。请你分析并想象,它在月球上 (选填“可以”或“不可以”)利用降落伞降落;
(2)打开降开伞,利用空气阻力可以减小下降速度,说明力可以改变物体的 ;
(3)如果不计空气对飞行器的阻力,飞行器匀速上升时的升力 (选填“大于“、“等于”或“小于”)匀速下降时的升力。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力的方向;惯性及其现象
【解析】【解答】解:汽车向右平行于靶面运动,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹射出后由于惯性继续向右运动,由于受到重力作用,子弹还会向下运动,所以子弹会射向靶面的右下方,即Ⅱ区。
故答案为:B
【分析】这道题考查的知识点是惯性,具体分析如下:
1、汽车水平向右平行于靶面运动,车上运动员枪口对准靶心射击瞬间,子弹由于惯性,会保持与汽车相同的水平向右运动状态 。
2、同时,子弹在竖直方向受重力作用会向下运动 。
3、综合水平向右的惯性运动和竖直向下的重力作用,子弹会落在靶面的Ⅱ区,以此考查对惯性(物体保持原有运动状态的性质)及力对运动状态影响(重力使子弹竖直向下运动)的理解与应用。
2.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;参照物及其选择;运动和静止的相对性
【解析】【解答】列车在平直轨道上匀速向右行驶,车厢中物块与列车一起匀速向右行驶,列车突然向右加速,列车相对于大树,向右运动,忽略桌面对物块的摩擦及空气的影响,物块在水平方向上没有受到力的作用,物块以原来的速度做匀速直线运动,相对桌面向左运动,相对于大树向右运动,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】1.一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动;
2.一切物体都有保持原有运动状态不变的性质叫惯性。
3.【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】解:向下挥锤柄时,锤头随着锤柄一起向下运动,锤柄撞击硬物由运动变为静止,而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态,继续向下运动,所以锤头就就紧套在锤柄上了,即利用了锤头的惯性,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
4.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】解:设磁环重力大小为G,对甲磁环进行受力分析,竖直方向受重力和乙对甲的作用力,二力平衡,两个力大小相等,由于力的作用是相互的,甲对乙的作用力为F1=G,对乙磁环进行受力分析,竖直方向受自身重力、甲对乙的作用力F以及丙对乙的作用力F2,竖直方向受力平衡,所以F2=F1+G=2G,所以F1故答案为:A
【分析】F1和 F2都是乙磁环受到的力,可以对乙磁环进行受力分析,根据磁环所处的状态找出两个力的大小关系。
5.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:二力平衡条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件需同时满足。
A、钢丝对自行车的支持力大小等于自行车和所挂物体总重力,并非仅自行车重力,不满足“大小相等”,不是平衡力。
B、自行车和所挂物体总重力,与钢丝对自行车的支持力,作用在自行车(整体)上,大小相等、方向相反(重力竖直向下,支持力竖直向上)、在同一直线,符合二力平衡条件。
C、自行车对钢丝的压力作用在钢丝上,钢丝对自行车的支持力作用在自行车上,是作用在两个物体的相互作用力(相互作用力与平衡力区别:相互作用力作用在不同物体,平衡力作用在同一物体),不是平衡力。
D、自行车对绳的拉力作用在绳上,钩码的重力作用在钩码上,作用在不同物体,不满足二力平衡“同一物体”条件,不是平衡力。
故答案为:B
【分析】1、二力平衡条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2、相互作用力与平衡力区别:相互作用力作用在不同物体,平衡力作用在同一物体。
6.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】 A.力的作用是相互的,有力作用时,必然有其相互作用力存在;
B.关键是对物体进行正确的受力分析,受力分析的关键是要确定施力物体是否存在;
C.足球在空中运动过程中运动状态不断发生改变;
D.二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,四个条件缺一不可。
【分析】 A.踢足球时,脚对球产生作用力,由于力的作用是相互的,因此脚会受到大小相等、方向相反的来自球的作用力,故A正确;
B.被踢出的球,只受重力和阻力作用,不再受到脚对球的作用力,故B错误;
C.踢出去的足球在空中飞行,受到重力和空气摩擦力的作用,故C错误;
D.脚对足球的力和足球的重力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
7.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 解:A、车把手表面凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误。
B、刹车时用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大刹车闸和轮圈之间压力来增大摩擦,故B正确。
C、车轮轴承内的小钢珠通过滚动代替滑动来减小摩擦,故C错误。
D、轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
8.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.轴承中装有滚珠,是变滑动摩擦为滚动摩擦,使摩擦力减小,故A符合题意;
B.鞋底上有凹凸的花纹,是有关增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故B不符合题意;
C.车把表面凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故C不符合题意;
D.汽车轮上装有防滑链,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故D不符合题意。
故选A。
【分析】减小摩擦力的方法:在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使接触面分离。
9.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】 A.跳远时助跑是利用运动员的惯性,从而提高成绩,但不能增大惯性,故A错误;
B.运动员经过最高点时有水平方向的速度,只受到重力的作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.跳远的同学在起跳时,地面受到同学向后的作用力,反过来地面给同学一个向前的力,体现了力的作用是相互的,故C正确;
D.起跳上升过程中,运动员受到重力和空气阻力,这两个力都是向下的,且空气阻力随速度减小而减小,所以运动员所受的合力方向向下,越来越小,故D错误。
故选C。
【分析】 (1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态时受到平衡力的作用;
(3)物体间力的是相互的;
(4)起跳上升过程中,运动员受到重力和空气阻力,且空气阻力随速度减小而减小。
10.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
【解析】【解答】定海神针在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上托起定海神针的力F1,合力为:
F合=F1-G-=500000N-86400N=413600N,
方向竖直向上,使定海神针处于平衡状态应再施加一个力F2=F合=413600N,方向竖直向下,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】 同一直线上二力的合成:
同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;
同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1-F2|。
11.【答案】B,C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】AB.由图丙可知,0-2s箱子在水平向左的拉力作用下保持静止状态,此时的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时的拉力F=1N,所以箱子受到地面的摩擦力为1N,故A错误,B正确;
D.由图丙可知,4~6s箱子做匀速直线运动,所受的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,拉力水平向左,则滑动摩擦力方向向右;由图乙可知,此时的拉力F'=3N,所以滑动摩擦力大小为3N,故D错误;
C.由图病可知,2~4s箱子做加速直线运动,由于接触面的粗糙程度和接触面所受的压力大小不变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍为3N,故C正确。
故选BC。
【分析】1.由图丙可知,当箱子处于静止或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,受平衡力作用;
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
3.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。
12.【答案】B,D
【知识点】力的作用效果;牛顿第一定律;惯性及其现象
【解析】【解答】A.滑板车在沿水平方向运动时,如果我们不再蹬地,由于阻力滑板车会停止运动,说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故A错误
B. 草地上滚动的足球会慢慢停下来,是因为受到阻力作用,这一现象说明力是改变物体运动状态的原因,故B正确;
C.牛顿第一定律告诉我们,物体不受力要么静止,要么匀速直线运动,故C错误;
D. 投篮时,篮球离开手之后,不在受到手施加的力,是篮球由于具有惯性会继续运动,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
(4)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;生活中利用惯性的实例很多,例如投掷、助跑、泼水等。
13.【答案】A,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】甲图中,将AB看作整体,整体在F的作用下做匀速直线运动,整体所受的拉力F和摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F=f,所以物体A受到地面对它的摩擦力大小为F;物体AB之间没有相对运动的趋势,物体B不受摩擦力,所以物体B受到的摩擦力为0;
乙图中,将AB看作整体,整体在F的作用下做匀速直线运动,整体所受的拉力F和摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F=f,所以物体A受到地面对它的摩擦力大小为F;物体B做匀速直线运动,物体B所受的拉力F与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F=f,所以物体B受到的摩擦力为F,故AD正确,BC错误。
故选AD。
【分析】物体A和B一起做匀速直线运动,利用整体法分析物体A受到地面的摩擦力,利用隔离法分析物体B所受的摩擦力。
14.【答案】
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 对轻滑轮和物体整体受力分析可知,受到竖直向上两股绳子的拉力和物体竖直向下的重力作用处于平衡状态,
因同一根细绳的拉力相同,
所以,由物体受到的合力为零可得,2F=G,
则每股绳子的拉力,
因弹簧对绳子的拉力和绳子对弹簧的拉力是一对相互作用力,
所以,两根弹簧受到的拉力均为,
由F=k×Dx可得,两根弹簧的伸长量分别为:,
因滑轮下降的距离等于两根弹簧伸长量之和的一半,
所以,滑轮下降的距离:
。
【分析】 对轻滑轮和物体整体受力分析可知,受到竖直向上两股绳子的拉力和物体竖直向下的重力作用处于平衡状态,根据同一根细绳的拉力相同,结合物体受到的合力为零,得出等式即可求出每股绳子的拉力,根据弹簧对绳子的拉力和绳子对弹簧的拉力是一对相互作用力得出两根弹簧受到的拉力,根据胡克定律:F=k×Dx求出两根弹簧的伸长量,根据滑轮下降的距离等于两根弹簧伸长量之和的一半求出答案。
15.【答案】等于;惯性
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【解答】解:由图乙知,小强搭乘两种电梯时,路程s随时间t都是均匀变化的,所以两种情况中小强做的都是匀速直线运动,故这两种情况下他受到电梯的支持力和其重力都是平衡力,所以他搭乘两种电梯受到的支持力相等;当小强随自动扶梯到达扶梯口时,由于惯性,依然保持原来的速度向前运动,所以容易向前倾倒。
故答案为:等于;惯性
【分析】1、匀速直线运动判断:依据路程s随时间t均匀变化,判断物体做匀速直线运动,考查对匀速直线运动概念(速度不变、路径为直线,路程与时间成正比)的理解。
2、二力平衡:因物体做匀速直线运动,处于平衡状态,得出支持力和重力是平衡力,考查二力平衡条件(同物、等大、反向、共线)及平衡状态(静止或匀速直线运动)与平衡力的关系。
3、惯性:到达扶梯口时,由于惯性保持原来运动状态向前运动而容易倾倒,考查对惯性概念(物体保持原有运动状态的性质)及惯性现象的理解与分析。
16.【答案】200;100
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;力的合成与应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】由图丙可知,3~5s内,木箱做匀速直线运动,水平方向上所受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时木箱受到的推力为200N,所以木箱受到的滑动摩擦力为200N;由图丙可知,1~3s内,木箱做加速直线运动,由于接触面的粗糙程度和接触面所受的压力不变,则木箱受到的滑动摩擦力不变,依然为200N;由图乙可知,第2秒木箱受到的推力为300N,此时木箱受到的合力为:
F合=F-f=300N-200N=100N
【分析】1.由图丙知,木箱在3-5s内做匀速直线运动,由图乙可知此时推力,此时木箱受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等;
由图乙可知,木箱在1-3s内做加速运动时受到的推力;由于压力和接触面的粗糙程度不变,受到滑动摩擦力不变,根据同一直线上反方向二力的合成求这段时间内木箱受到的合力。
17.【答案】
【知识点】弹力;摩擦力的示意图
【解析】【解答】木块在粗糙的水平面上向右滑动,木块受到水平向左的摩擦力;木块压缩弹簧,弹簧对木块产生水平向左的推力;
过重心O,分别沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,标上符号F和f,如图所示:
【分析】摩擦力方向:与物体相对运动或相对运动的方向相反,符号为f;
弹力方向:与物体发生弹性形变的方向相反,符号为F。
18.【答案】
【知识点】弹力;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】传送带上的物体M跟随传送带一起匀速向上运动,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,作用点都在物体的重心上,如图所示:
【分析】重力方向:竖直向下,符号为G;
支持力:垂直于受压物体向上,符号为F;
摩擦力:与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,符号为f。
19.【答案】
【知识点】重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】 解:物体在竖直方向受到重力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,重力从重心竖直向下画,标出G=mg=2kg×10N/kg=20N;摩擦力从重心竖直向上画,标出f=20N,如下图:
【分析】 (1)物体在竖直方向受到重力和摩擦力的作用,因为物体处于静止状态,所以重力和摩擦力是一对平衡力;
(2)找到两个力的三要素:作用点均在重心上,求出重力大小,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,最后会用一条带箭头的线段把两个力的三要素表示出来。
20.【答案】(1)匀速;1、2;当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(2)不需要匀速拉动长木板,便于操作(或弹簧测力计示数稳定,便于读数)
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,此时木块受平衡力,摩擦力和拉力大小相等,方向相反;
探究滑动摩擦力大小与接触面的关系时,应控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小;由表中实验数据可知,实验序号为1、2的实验,物体间接触面的粗糙程度相同而压力不同,因此分析1、2两次实验数据可以得出“当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大”。
(2)如图乙所示的实验装置中,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力的大小,这种改进的好处是:不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作。
故答案为:(1)匀速;1、2;当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)不需要匀速拉动长木板,便于操作(或弹簧测力计示数稳定,便于读数)。
【分析】(1)滑动摩擦力在物体的接触面上,所以摩擦力的大小无法直接测量,可借助于二力平衡的条件,将摩擦力的大小转化成测力计示数的大小进行测量;
因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以在探究影响滑动摩擦力大小的因素时应使用控制变量法;
(2)木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作。
21.【答案】(1)使物块每次在水平轨道上运动的初速度相同
(2)慢
(3)减少弹簧弹射装置的弹簧压缩量
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】(1)由控制变量法,弹簧弹射装置的弹簧压缩至相同形变量处是为了控制物块的初速度相同。
(2)第一次在水平轨道上面铺毛巾,第二次铺毡布,第三次铺牛皮纸,三个接触面逐渐变光滑;他发现物块在这三种不同水平面上运动距离越来越远最后静止,平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动路程越远,速度减小得越慢。
(3)另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,发现运动的物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,说明物块的初速度过大,改进方法是减小弹簧压缩量。
【分析】(1)根据控制变量法,要控制物块的速度相同。
(2)根据实验现象回答;
(3)物块在毡布和牛皮纸上都冲出了水平板面,说明物块的初速度过大,据此分析。
22.【答案】解:①因汽车匀速行驶,牵引力与阻力是平衡力,故牵引力为:
F牵=F阻=1000N
②汽车质量为:
m=5t=5000kg
竖直方向上汽车受到重力与地面的支持力为平衡力,即
F支=G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】汽车匀速行驶,牵引力与阻力是平衡力;
根据F支=G=mg求出地面对汽车的支持力。
23.【答案】解:(1)若这款车质量为440kg,车内驾驶员的质量为60kg,总质量为:
m总=m人+m车=60kg+440kg=500kg
总重力为:
G总=m总g=500kg×10N/kg=5000N
地面对车的支持力与总重力是平衡力,大小相等,为5000N。
(2)若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.4倍,车受到的阻力是:
F阻=0.4G总=0.4×5000N=2000N
在水平公路上匀速行驶时,车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,为2000N。
答:(1)地面对车的支持力是5000N;
(2)车受到的牵引力是2000N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)地面对车的支持力与总重力是平衡力,大小相等,根据F支=G总=(m人+m车)g计算地面对车的支持力大小;
(2)根据在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.4倍,求出车受到的阻力,根据二力平衡的条件求出车受到的牵引力。
24.【答案】(1)解:车的质量为m车=2t=2×103kg
所以运输车空载时的所受重力为G=m车g=2×103kg×10N/kg=2×104N
答:运输车空载时的所受重力为2×104N;
(2)解:牛奶的质量为m奶=ρ牛奶V=1040kg/ m3×5m3=5.2×103kg
所以运输车装满牛奶后,地面对运输车的支持力为F支=G总=(m车+m奶)g=(2×103kg+5.2×103kg)×10N/kg=7.2×104N
答:牛奶的质量为7.2×104N;
(3)解:因为在平直公路上匀速行驶,所以运输车的牵引力的大小为F牵=f=0.2G总=0.2×7.2×104N=1.44×104N
答:运输车的牵引力的大小为1.44×104N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力大小;
(2)根据m=ρV,计算物体的质量,利用水平面受到的压力等于物体的重力,可以计算压力;
(3)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力,结合二力平衡,计算牵引力的大小。
25.【答案】力的作用是相互的;不可以;运动状态;等于
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意,喷气式飞行器利用推进器或喷气引擎通过燃烧燃料产生高压气流,通过向下喷射气流产生向上的反作用力,从而使飞行器能够在空中悬浮或向上飞行,可知喷气式飞行器的工作原理是力的作用是相互的。
降落伞是利用空气阻力来减小下降速度的,但月球上没有空气,降落伞不会受到阻力作用,所以在月球上不可以利用降落伞降落。
(2)打开降开伞,利用空气阻力可以减小下降速度,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)如果不计空气对飞行器的阻力,飞行器匀速上升时和匀速下降时,均处于平衡状态,飞行器的所受的升力均等于飞行器的重力,所以飞行器匀速上升时的升力等于匀速下降时的升力。
【分析】 (1)物体间力的作用是相互的,月球上没有空气,不能使用降落伞减速。
(2)力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。
(3)飞行器匀速运动时受到平衡力的作用。
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