第八章运动和力
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.假如教室里悬挂的日光灯所受外力全部消失,它将( )
A.保持静止 B.匀速下落
C.加速下落 D.可以向各个方向运动
2.【劳动主题】劳动中蕴含着深刻的物理规律,小明所用的筷子上刻有花纹,如图所示,主要为了( )
A.减小摩擦 B.增大摩擦 C.减小压力 D.增大压力
3.同一滑轮用如图所示甲、乙两种方法在竖直方向上匀速提升重力均为的、两物体,已知滑轮重2N,绳重和滑轮的摩擦力不计。则下列说法中正确的是( )
A.手的拉力
B.物体受到的合力与物体受到的合力相等
C.若A、B两物体都被提升,则利用乙方法做的有用功比甲的多
D.若A、B两物体都被提升,则手的拉力F甲做的功和F乙做的功相等
4.下列有关排球运动的说法中,正确的是( )
A.排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B.排球在下落过程中,速度变快,惯性变大
C.手击打排球的力大于排球对手的作用力
D.排球触网后方向改变,说明力可以改变物体的运动状态
5.如图所示,各用大小为5N的水平拉力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端,则弹簧测力计(弹簧测力计的自重不计)的示数为( )
A.10N B.5N C.2.5N D.0N
6.小明向右用力推沙发,下图中能正确表示沙发所受摩擦力的示意图的是( )
A. B. C. D.
7.关于牛顿第一定律和惯性,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以用实验直接验证
B.一切物体都具有惯性
C.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
D.不受力的物体只能保持静止状态
8.为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端,物块沿斜面匀速向上运动,下列说法正确的是( )
A.该装置使用滑轮是为了更加省力
B.此过程中物块的动能转化为重力势能
C.物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D.若绳子突然断开,物块将立即下滑
9.下列关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.如果物体不受力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
B.力是维持物体运动状态的原因
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.该定律由斜面小车实验直接得出
10.一物体放在水平地面上,如图甲所示,物体所受水平拉力F随时间t的变化如图乙,物体的速度v随时间t的变化如图丙。则下列说法中正确的是( )
A.0~2s物体所受摩擦力为0N
B.2~6s物体所受摩擦力为3N
C.8~10s物体摩擦力大于2N
D.4~9s物体所受摩擦力相等
二、多选题
11.下列说法中正确的是
A.游船在水上行驶时,坐在船上的游客相对于船是静止的
B.做曲线运动的物体,受到的力一定是不平衡的
C.冰雪地面行车必须慢速驾驶,主要是为了防止由于车的惯性带来的危险
D.支持力与物体受到的重力总是大小相等的
12.作用于同一物体上的两个力大小分别为100N和200N,如果这两个力在同一直线上,则它们的合力大小可能是( )
A.100N B.200N C.300N D.400N
13.如图甲所示,小明在粗糙程度相同的水平地面上,用水平向右的推力F作用于箱子上,推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,箱子运动速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.内,箱子没有被推动,是因为它受到的推力小于摩擦力
B.,物体处于非平衡状态
C.,箱子做减速运动,受到的摩擦力在增大
D.,箱子做匀速运动,所受的摩擦力为6N
14.质量相同的A、B两件货物在两台吊车钢索的拉力作用下竖直向上运动,它们运动的图像分别如图甲、乙所示。则( )
A.两件货物都做匀速直线运动
B.前6秒,货物A的平均速度小于货物B的平均速度
C.吊车钢索对货物A的拉力等于货物A的重力
D.货物B在整个运动过程中受到平衡力的作用
15.如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是平衡力
B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C.左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强
D.实验表明可以通过增大受力面积的方法增大压强
三、填空题
16.在实践活动中,小明和小红两位同学配合用小车运送农作物。如图,在斜坡上小明在车前用200N的力F2沿斜坡向上拉车,小红在后面用100N的力F1沿斜坡向上推车,则小车受到这两个力的合力大小 N和方向是沿斜面 (选填“向上”或“向下”)。
17.沿同一直线的两个方向相同的力的合力,其大小等于这两个力的大小之 ,其方向跟这两个力的方向相 ;
沿同一直线的两个方向相反的力的合力,其大小等于这两个力的大小之 ,其方向跟这两个力中较大的力的方向相 。
18.水平面上的木箱重300N,用60N的水平推力没有推动,此时,木箱底部受到的摩擦力为 N,当推力为100N时,木箱水平向右做匀速直线运动,此时,木箱底部受到的摩擦力方向是 ;当推力增大到120N时,木箱底部受到的摩擦力为 N。
19.如图所示,物块A重25N,B重15N,B放在A上,用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为 N。
20.同学们会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种,当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时, 摩擦力;当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时, 摩擦力。(均选填“不受”“受到向上的”或“受到向下的”)
四、实验题
21.小明利用图甲装置探究二力平衡的条件:
(1)图甲的探究装置中研究对象是 ,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明二力平衡条件必须满足 。
(2)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响。
(3)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验装置,该装置中选择轻小卡片的目的是减小 对实验的影响;为尽量减少以上影响,小敏选质量为10g的卡片作为研究对象,如图乙。在线的两端分别挂上等质量的重物,对轻小卡片施加两个拉力。在探究本实验过程中所挂重物质量最合适的是 (填“5g”、“10g”、“200g”或“任意质量均可”)。
(4)为了探究两力是否必须作用在同一条直线上。在小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,使与卡片相连的两条线的方向平行,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)保持静止;
(5)利用如图丙所示的装置, (填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
五、综合题
22.物理是一门以实验研究为基础的学科,在实验研究的过程中涉及很多的物理研究方法。在研究物体受到几个力作用时,引入“合力”概念,用到了 研究方法。探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,用到的研究方法是 。为了测定滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面上做匀速直线运动,可测量滑动摩擦力的大小,如图甲乙所示的实验情景,分析可得滑动摩擦力与 有关。如图丙是在机械制造工业上广泛应用滚动轴承,是利用了滚动摩擦力 滑动摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
23.(1)高速公路上常常会见到“限速”或“保持车距”的提示牌。对于高速行驶的汽车,“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时,由于汽车具有 不能及时停住而造成交通事故。炎热的夏日,驾车行驶在平直的高速公路上,常常会看到公路远处似乎有“积水”,“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影,如图1所示,但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路盛景”,是由于光通过不均匀的空气时发生 形成的。
(2)2020年的冬天特别寒冷,早起锻炼的小丽和小军冻得伸不出手,于是分别采取了如图2中图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看,小丽是通过 (选填“做功”或“热传递”)来增加手的内能的,小军是通过 (选填“做功”或“热传递”)来增加手的内能的。
(3)目前,我国已经具备了风光水核电等清洁能源设备的产业链制造能力,水电、风电、光伏发电累计装机容量均居世界首位。其中,水电、风电、光伏发电消耗的能源——水能、风能、太阳能都属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;核电站是利用原子核 (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量来发电的。
《第八章运动和力》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B B D B B B C A D
题号 11 12 13 14 15
答案 ABC AC BD BC AC
1.A
【详解】教室里悬挂的电灯处于静止状态,如果它所受的力突然全部消失了,根据牛顿第一定律可知,电灯的运动状态将不变,即仍保持静止状态,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.B
【详解】筷子上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止筷子滑动。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A.绳重和滑轮的摩擦力不计,甲是定滑轮,不省力,所以手的拉力
F甲=G=20N
故A错误;
B.因为AB两个物体被匀速提升,处于平衡状态,故所受的合力都为零,两个物体受到合力相等,故B正确;
CD.两物体的重力相同,都被提升1m,由W有用=Gh可知,甲乙装置所做的有用功相同;不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,甲做的总功等于有用功,即
W甲总=W甲有
用乙装置提重物时,需提起动滑轮做额外功,即
W乙总=W乙有+W动
所以手的拉力F甲做的功比F乙做的功少,故CD错误。
故选B。
4.D
【详解】A. 惯性是物体保持原有运动状态的属性,不是一种“作用力”。排球离开手后继续向上运动是由于自身具有惯性,而非“受到惯性”。故A错误。
B. 惯性大小仅由物体的质量决定,与速度无关。排球下落时速度变快,但质量未变,惯性不变。故B错误。
C. 力的作用是相互的,手击打排球的力与排球对手的作用力大小相等、方向相反,二者是相互作用力,相互的作用的两个力大小相等。故C错误。
D.力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态, 排球触网后方向改变,说明网对排球施加的力改变了排球的运动状态。故D正确。
故选D。
5.B
【详解】各用5N的力水平拉力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端,与一端固定只沿水平方向拉另一端效果是相同的,此时弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计示数为5N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.B
【详解】小明向右推沙发,沙发有向右的运动趋势,根据静摩擦力的方向特点,沙发所受的静摩擦力方向应与向右的运动趋势相反,即向左。能正确表示沙发所受摩擦力的示意图应显示一个从沙发指向地面的向左的箭头,表示沙发受到地面施加的向左的静摩擦力。
故选B。
7.B
【详解】A.牛顿第一定律是推理定律不是实验定律,因此不能通过实验直接验证,故A错误;
B.惯性是物体的属性,因此一切物体都具有惯性,故B正确;
C.牛顿第一定律说明力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.根据牛顿一定律,不受力的物体将处于静止或匀速直线运动状态,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】A.该装置使用的是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.物块沿斜面匀速向上运动,动能不变,物体的重力势能是拉力F做功增加的,故B错误;
C.物块相对斜面斜向上运动,受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反,所以摩擦力沿斜面向下,故C正确;
D.若绳子突然断开,物块由于惯性会先继续向上运动,故D错误。
故选C。
9.A
【详解】AC.如果物体不受力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动,原来静止的物体保持静止状态,故A正确,C错误;
B.根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
D.牛顿第一定律不能直接由实验得出,是在实验的基础上通过推理得出的,故D错误。
故选A。
10.D
【详解】A.由图丙可知,0~2s物体处于静止状态,则拉力与摩擦力是一对平衡力;由图乙可知,此时物体受到的拉力为1N,则由二力平衡条件可知,物体所受静摩擦力为1N,故A错误;
BCD.由图丙可知,6~8s物体处于匀速直线运动状态,此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力;由图乙可知,此时物体受到的拉力为2N,则由二力平衡条件可知,物体所受滑动摩擦力为2N;滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关;由图丙可知,物体在2~9s都在运动,受到的摩擦力都是滑动摩擦力,而物体对水平面的压力及接触面的粗糙程度不变,所以它受到的滑动摩擦力大小不变,均为2N,故BC错误,D正确。
故选D。
11.ABC
【详解】A、游船在水上行驶时,坐在船上的游客相对于船的位置没有发生变化,所以游客相对于船是静止的,故A说法正确;
B、力是改变物体运动状态的原因,做曲线运动的物体,运动状态时刻发生改变,受到的力一定不是平衡力,故B说法正确;
C、雪天路滑要减速慢行,限速是为了防止惯性带来的危害,机动车高速运动时,遇到紧急情况,由于惯性不能立即停下来,容易发生交通事故,故C选项正确;
D、只有物体在水平面上时,支持力与物体受到的重力大小才相等,故D选项错误.
故选ABC.
12.AC
【详解】当两个力方向相同时,合力
当两个力方向相反时,合力
故BD不符题意,AC符合题意。
故选AC。
13.BD
【详解】A.,箱子没有被推动,即箱子处于静止状态,受力平衡,推力等于摩擦力,故A错误;
B.由图丙可知,物体在做加速运动,物体的运动状态发生改变,所以受力不平衡,故B正确;
C.由图丙可知,物体在做减速运动,受到的是滑动摩擦力,滑动摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关,在物体运动的过程中,压力大小和接触面的粗糙程度没有发生改变,所以受到的滑动摩擦力不变,故C错误;
D.由图丙可知,物体运动的速度不变,即物体做匀速直线运动,受力平衡,推力等于摩擦力,由图乙可知,此时物体受到的推力为6N,所以摩擦力为6N,故D正确。
故选BD。
14.BC
【详解】A.由图可知,货物A的路程和时间成正比,在做匀速直线运动,货物B的图像是一条曲线,路程和时间不成正比,在做变速直线运动,故A错误;
B.由图可知,前6秒,货物A上升的距离是0.4m,货物B上升的距离是0.5m,货物A上升的距离小于货物B上升的距离,由可知,前6秒,货物A的平均速度小于货物B的平均速度,故B正确;
C.货物A做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,货物A受重力和拉力是平衡力,大小相等,所以拉力等于重力,故C正确;
D.货物B做变速直线运动,运动状态改变,受到非平衡力的作用,故D错误。
故选BC。
15.AC
【详解】A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力使铅笔在水平方向处于平衡状态,是平衡力,故A正确;
B.由二力平衡得,左边手指受到的压力等于右边手指受到的压力,故B错误;
C.由图得,左边的接触面积大于右边的接触面积,由得,左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强,故C正确;
D.实验表明可以通过增大受力面积的方法减大压强,故D错误。
故选AC。
16. 300 向上
【详解】[1][2]由图可知,两个力方向相同且在同一条直线上,合力等于二力之和,方向与两个力的方向相同,因此合力大小为
由图可知,合力的方向为沿斜面向上。
17. 和 同 差 同
【详解】[1][2]两个力若在同一直线上,且方向相同,则两个力的合力与其方向相同,大小为两个力之和。
[3][4]两个力若在同一直线上,但方向相反,则两个力的合力的大小为两个力之差,合力的方向与两个力中更大的力相同。
18. 60 水平向左 100
【详解】[1]木箱受到60N的水平推力时,木箱未动(处于平衡状态),则木箱在水平方向上所受的推力与静摩擦力相互平衡,由二力平衡条件可知,此时木箱受到的摩擦力f1=F1=60N
[2]当水平推力增大到100N时,木箱水平向右做匀速直线运动,此时木箱受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力,则木箱受到滑动摩擦力的大小f2=F2=100N
其方向与相对运动的方向相反,即水平向左。
[3]当推力增大到120N时,因木箱对地面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以木箱受到滑动摩擦力的大小不变,仍为100N。
19. 40 65
【详解】[1]A和B一起匀速下滑,整体受力平衡,竖直方向上重力与摩擦力大小相等。总重力为,所以A受到的摩擦力为40N。
[2]推力F不变,接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小仍为40N。当A向上匀速运动时,竖直方向上
20. 不受 受到向上的
【详解】[1]当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时,鞋底和电梯台阶面之间既没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力。
[2]当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,电梯表面是倾斜的,人站在上面,有向下滑的趋势,因此受到向上的摩擦力的作用。
21.(1) 小车 两个力大小相等
(2)摩擦力
(3) 重力 200g
(4)不能
(5)能
【详解】(1)[1]实验中通过观察小车能否静止,确定其是否处于平衡状态,故研究对象是小车。
[2]向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,两边对小车的拉力相等,小车受力平衡,处于静止状态,但改变其中一端的砝码数量,则两边对小车的拉力不等,小车受力不平衡,无法保持静止状态,由此说明平衡力条件必须满足为两个力大小相等。
(2)实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用,但小车有向左运动的趋势,所以桌面对小车有向右的摩擦力。
(3)[1]实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响。
[2]当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时,卡片的重力可以忽略不计,此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡,故应选质量大的重物来拉卡片,即选择200g的重物。
(4)当小卡片平衡时,小红将小卡片转过一个角度,使与卡片相连的两条线的方向平行,但两个力作用在不同直线上,根据二力平衡的条件可知,松手后小卡片不能保持静止。
(5)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能探究二力平衡条件。
22. 等效替代 控制变量法 接触面的粗糙程度 小于
【详解】[1]在研究物体受到几个力作用时,引入“合力”概念,用到了等效替代法,同一个力代替几个力,且效果相同。
[2]滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,所以在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,用到的研究方法是控制变量法。
[3]由图可知,两图中弹簧测力计示数大小不同,拉力与摩擦力为平衡力,说明摩擦力大小不同,两图中压力大小相等而接触面粗糙程度不同,所以分析可得滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
[4]为了减小摩擦,在机械制造工业上广泛应用滚动轴承,以滚动代替滑动,即滚动摩擦小于滑动摩擦。
23. 惯性 折射 热传递 做功 可再生 裂变
【详解】(1)[1]一切物体都具有惯性,“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时,由于汽车具有惯性而继续前行产生危险。
[2]因为不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率,而路面上热空气与空中冷空气之间的密度不同,所以光线在路面上会发生折射现象;远处物体的光经路面上空气传播,发生折射后进入人的眼睛,人由于错觉始终认为光沿直线传播,所以看到“公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了”。
(2)[3][4]从图2中可以看出,小丽是在哈气,小军在搓手,因此小丽是通过热传递的方式增加手的内能;小军是通过做功的方式来增加手的内能。
(3)[5][6]太阳能可以从自然界中源源不断地直接获得,属于可再生能源;核裂变和核聚变都能释放能量,由于核裂变可控,所以核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。