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第七章 运动和力 单元知识过关检测卷
一、单选题
1. 如图所示,是同学们参加垫球比赛的场景。在排球上升过程中,若受到的力全部消失,排球将( )
A.做匀速直线运动 B.仍保持静止状态
C.做加速向上运动 D.做减速向上运动
2.下列成语中描述的不是机械运动的是( )
A.南辕北辙 B.夸父追日 C.顺水推舟 D.心潮澎湃
3.篮球是大家喜爱的运动(如图所示),有关篮球下列说法中不正确的是( )
A.人抛出去的球,上升时受到平衡力的作用
B.拍球时手感到疼.说明力的作用是相互的
C.球出手后,继续运动,是由于球具有惯性
D.飞行中的球会落向地面是受到了重力的作用
4.如图为“测量物体运动的平均速度”的实验,小车从A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小车在这个过程中做匀速直线运动
B.斜面应保持较大的坡度,以便于测量时间
C.测量小车到达B点的时间时,过了B点才停止计时,则AB段的平均速度会偏大
D.为了测量小车在下半程BC段的平均速度,需要将小车从A点由静止释放
5.如图,两物体沿长直轨道向同一方向运动,如图记录了两物体相遇后一段时间内通过的路程和时间关系( )
A.两物体都做匀速直线运动
B.两物体通过路程10m所用时长相等
C.在0﹣8s过程中,物体A走的路程比物体B远
D.在0﹣2s过程中,物体A的平均速度比物体B大
6.关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
7.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法错误的是( )
A.小车从斜面的同一高度自由下滑,为了获得相同的水平初速度
B.小车在毛巾水平面上所受的阻力使它的运动状态发生改变
C.小车在木板水平面上运动过程中处于非平衡状态
D.小车在玻璃水平面上速度减小得最慢,此时它的惯性最大
8.请观察如图所示的漫画,下列四个观点,正确的是( )
A.甲图人对箱子推力小于箱子受到的重力
B.甲图人对箱子推力小于箱子受到的摩擦力
C.乙图人对箱子推力等于箱子受到的重力
D.乙图人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
9.下列有关速度的说法中,正确的是( )
A.运动的路程越长,速度越大
B.运动的时间越短,速度越大
C.通过相同的路程,所用时间越短,速度越大
D.相同时间内,通过的路程越短,速度越大
10.【2016·天津卷】直升飞机沿竖直方向匀速升空时,在竖直方向受到升力F、重力G和阻力f,下面关于这三个力的关系式正确的是( )
A.F>G+f B.F二、填空题
11.“频闪照相”常用来研究物体的运动,如图是某小球运动时每隔0.1s的频闪照片,A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置,由图可知小球从A位置运动到C位置通过的路程是 cm,此过程中小球运动的平均速度是 cm/s.
12.二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、 、 ,这两个力彼此平衡。
13.小萌同学骑自行车上学途中,以自行车为参照物,小萌是 .若小萌以5m/s的速度从家里骑车10min到达学校,小萌家距学校 m.
14.如图甲所示,小明将空吊篮提升到高处,拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,空吊篮上升的v﹣t图像如图丙所示,动滑轮重20N,在0~1s内空吊篮处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,空吊篮重为 N(忽略绳重、摩擦和空气阻力);若绳子能承受的最大拉力为120N,则吊篮最多能装货物的质量为 kg。(g取10N/kg)
15.质量70kg的消防员背负10kg的装备沿竖直金属杆匀速下滑,此时消防员所受的摩擦力大小是 N,方向是 .(g取10N/kg)
16.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程.图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F 随时间 t 变化的关系.据图可知,该运动员受到的重力为 N;在 t1- t3 时间内,该运动员的速度 (先变大后变小/一直变大/一直变小).
17.2015年5月底,美国发布了最新的SR﹣72高超音速飞行器设想图.该飞行器速度可达6~7马赫(1马赫=1倍音速,1倍音速=340m/s),号称1小时可到达地球任一地方,比常规导弹速度还要快.飞行器体表涂敷最新型材料,具有雷达隐形功能,但不具备红外隐形功能.若该飞行器以7马赫速度飞行,其速度为 m/s,此时若有常规导弹从其正后方攻击,则导弹相对于飞行器是向 (选填:“前”或“后”)运动的.
18.如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,方向 ;物体乙受到的摩擦力f乙为 N.
三、计算题
19.沈阳南北快速干道是沈阳市南北重要交通干线,其中的道部分全长约6km,设计速度60km/h。计算:
(1)一辆小汽车以设计速度匀速通过道需要的时间大约是多少?
(2)某汽车以10m/s的速度匀速行驶,司机突然发现前方有紧急情况,经过0.5s的反应时间开始刹车,又经过2s滑行10m后车停止。则汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度是多少?
20.如图所示,小宇同学星期天和家人一起去郑州游玩,父亲开车从家出发,上高速公路后往郑州方向行驶的过程中,当到达A地时车内的钟表显示为7:15:00;到达B地时,钟表显示为8:21:00。求:
(1)轿车从A地到达B地的平均速度是多少km/h?
(2)轿车经过B地后,在某一段平直的公路上是匀速行驶的,在此过程中,距前方峭壁730m处鸣笛,经过4s后小宇听到了回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,求:声音在4s内传播的路程;轿车在这一段公路上行驶的速度是多少?
四、作图题
21.如图,判断重力方向装置中的小球静止,请画出小球的受力示意图。
22.(1)如图所示,一个木块静止在斜面上,请作出木块对斜面的压力F以及木块所受到的摩擦力示意图。
(2)如图所示,轻质杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,在B点用细绳悬挂重物,在A点对杠杆施加动力,使杠杆在图示位置平衡。①画出作用在A点的最小动力F1②画出杠杆所受阻力F2的示意图以及阻力臂L2。
(3)如图甲为一个物体运动的v-t图像,请在图乙中画出该物体的s-t图像。
23.如图所示,一只白鹤正匀速沿直线朝斜上方滑翔,请画出此过程中白鹤的受力示意图(作用点在O点)。
五、实验探究题
24.
(1)地球同步通信卫星总是静止在地球上空某处,这是以 为参照物,如果以太阳为参照物,则这颗卫星是 (选填“运动”或“静止”)的;
(2)图中物体的长度为 。
(3)小雨使用刻度尺测量一本200页书的厚度为 ,则这本书纸张厚度为 。
25.如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)该实验的实验原理: ;本实验需要的测量工具是刻度尺和 ;
(2)为减小时间的测量误差,斜面的倾角应 (选填“大”或“小”)一些,目的是: ;
(3)若测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度为 m/s;
(4)如果小车过了B点才停止计时,则测得的BC段的平均速度会偏 ;(选填“大”或“小”)
(5)为减小实验误差,实验需要多次测量时间,每次测量时必须让小车从斜面的同一位置由
开始下滑。
26.速度测量
某小组同学进行测量金属块运动速度的实验。
(1)本实验主要测量工具除秒表外,还有 ,其量程为 厘米,分度值为 厘米,测量物体运动速度的原理是 。
(2)打开电动机,当金属块经过标记点O时开始计时,记录数据,当金属块到达DE之间时,负责观察记录的同学如图所示进行读数,请指出他操作中的错误 。
(3)他们改进实验方法后重新记录数据如下表所示,将表格最后一列的栏目补充完整 。
过程 时间t(s) 路程s(cm) ___________
O→A 1.6 10 \
O→B 3.6 20 \
O→C 5.6 30 \
O→D 7.6 40 \
O→E 9.6 50 \
(4)根据测量的数据,可以判断出金属块在 到 (填写字母)间做匀速直线运动,你的判断依据是 。
(5)下列图像中能正确反映金属块上述过程中运动情况的是( )
A. B.
C. D.
(6)小组同学经计算得到金属块匀速上升的速度为 m/s,交流数据时他们发现,其他使用不同金属块的小组,测量数据与他们差异较大,他们猜测是因为金属块的质量不同造成的。于是他们使用 测量金属块的质量。他们将仪器放在 桌面上后,开始测量金属块的质量,其正确的操作顺序应该是 (填写序号)
A.加减砝码 B.移动游码
C.游码归零 D.调节平衡螺母
(7)测量的结果如图所示,金属块的质量为 kg。
27.物理实验小组的同学在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示.
(1)该实验是根据公式 进行测量的;
(2)通过分析图中所给的信息进行判断,小车从斜面顶端运动到底端的过程中 (选填“是”或“不是”)做匀速直线运动.
(3)小车在AB段运动的路程sAB是 dm;在BC段运动的平均速度vBC是 m/s;在AC段运动的平均速度vAC是 m/s.
(4)试验中应该使斜面坡度较 (选“大”还是“小”),理由是 .
(5)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车到达C点后还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏 .
六、综合题
28.中国高铁技术世界领先,高铁总里程世界第一,人们出行更加方便快捷。复兴号是中国自主研发的高速电力动车组列车,复兴号CR400AF型全长约为,采用8辆编组,4动4拖的统一动力配置形式,最高营运速度为。由复兴号CR400AF承运的武汉站到北京站的某车次运行信息(部分)如下表所示。
站名 到时 发时 里程
武汉 16∶13 16∶19 0
郑州东 18∶29 18∶31
石家庄 20∶20 20∶27
北京西 22∶19 终点站
(1)复兴号在平直的轨道上高速行驶时,以车内座椅为参照物,行李架上的行李是 的(填“运动”或“静止”),车厢内非常安静,小明仔细观察发现车窗采用的是双层玻璃,这是在 控制噪声。
(2)复兴号CR400AF列车从武汉到北京西的平均速度是多少?(计算结果保留一位小数)
(3)如果复兴号以的速度完全通过某座大桥,用时116s,已知复兴号全长,求坐在复兴号上的小明通过该大桥的时间。
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第七章 运动和力 单元知识过关检测卷
一、单选题
1. 如图所示,是同学们参加垫球比赛的场景。在排球上升过程中,若受到的力全部消失,排球将( )
A.做匀速直线运动 B.仍保持静止状态
C.做加速向上运动 D.做减速向上运动
【答案】A
【解析】【解答】在排球上升过程中,排球是运动的,如果它受到的力全部消失,由牛顿第一定律可,保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
故选A。
【分析】物体不受力或所受合力为零,物体的运动状态不会改变,即物体处于静止状态或做匀速直线运动状态。
2.下列成语中描述的不是机械运动的是( )
A.南辕北辙 B.夸父追日 C.顺水推舟 D.心潮澎湃
【答案】D
【解析】【解答】机械运动是指物体的位置随着时间的变化而发生变化,题目中“南辕北辙”、“夸父追日”、“顺水推舟”的位置发生了变化,是机械运动,故ABC不符合题意;
D.心潮澎湃是表示人心情激动,不是机械运动,故D符合题意。
故选D。
【分析】机械运动的简单判别:物体的位置发生变化,可看做物体发生机械运动,如奔跑、行走等。
3.篮球是大家喜爱的运动(如图所示),有关篮球下列说法中不正确的是( )
A.人抛出去的球,上升时受到平衡力的作用
B.拍球时手感到疼.说明力的作用是相互的
C.球出手后,继续运动,是由于球具有惯性
D.飞行中的球会落向地面是受到了重力的作用
【答案】A
【解析】【解答】A、人抛出去的球,上升时只受重力作用,球不是受到平衡力的作用,A符合题意.
B、拍球时,手给球一个力的作用,因为力的作用是相互的,球也给手一个力的作用,所以手感到疼.B不符合题意.
C、球出手后,由于球具有惯性,要保持原来的运动状态继续运动,C不符合题意.
D、飞行中的球会落向地面是受到了重力的作用,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】本题主要考查了力和运动的相关知识点,要掌握惯性、平衡力、重力的概念,并能够正确分析相关的现象.
4.如图为“测量物体运动的平均速度”的实验,小车从A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小车在这个过程中做匀速直线运动
B.斜面应保持较大的坡度,以便于测量时间
C.测量小车到达B点的时间时,过了B点才停止计时,则AB段的平均速度会偏大
D.为了测量小车在下半程BC段的平均速度,需要将小车从A点由静止释放
【答案】D
【解析】【解答】A.小车在这个过程中做加速运动,故A错误;
B.斜面应保持较小的坡度,以便于测量时间,故B错误;
C.AB段的路程一定,由可知AB段的平均速度会偏小,故C错误;
D.分别测量小车在AC段的路程和时间,再测出AB段的路程和时间,计算下半程的路程和时间,根据测量小车在下半程BC段的平均速度,故D正确。
故选D。
【分析】小车在斜面上运动的速度越来越快,斜面的坡度越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上的运动时间越短,不方便测量时间,如果小车过了B点才停止计时,所测量的时间会偏大。测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,其运动的起点必须是A点。
5.如图,两物体沿长直轨道向同一方向运动,如图记录了两物体相遇后一段时间内通过的路程和时间关系( )
A.两物体都做匀速直线运动
B.两物体通过路程10m所用时长相等
C.在0﹣8s过程中,物体A走的路程比物体B远
D.在0﹣2s过程中,物体A的平均速度比物体B大
【答案】D
【解析】【解答】A、由图象可知,物体A的图像不是一条直线,即A不是在做匀速直线运动,故A错误;
B、由图象可知,A物体通过10m的路程所用的时间约为0.5s,而B物体通过10m的路程所用的时间为2s,即两物体通过10m的路程的时间不相等,故B错误;
C、由图象可知,在0﹣8s过程中,物体AB所走的路程均为40m,故C错误;
D、由图象可知,在0-2s内:物体A通过的路程约为21m,其平均速度约为10.5m/s;而物体B通过的路程为10m,其平均速度为5m/s;即物体A的平均速度比物体B大,故D正确;
综上可知,本题正确答案为:D 。
【分析】(1)在s-t图象中,过原点的一条斜向上方的直线,表示物体做匀速直线运动;
(2)根据图像可得两物体通过10m的路程所用的时间不同;
(3)根据图像可得 0﹣8s过程中 ,两物体通过的路程相同;
(4)根据图像可得 0﹣2s内两物体所通过的路程,然后通过速度公式计算出两物体在这段时间内的速度大小。
6.关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
【答案】D
【解析】【解答】解:A、牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理而得出的,不能用实验直接验证,但它不是凭空想象出来的,是经受了实践的检验的,A不符合题意;
B、物体不受力或受平衡力作用时做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持,B不符合题意;
C、一切物体在没有受到外力作用的时候时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,C不符合题意;
D、如果物体不受外力作用时,原来运动的物体将保持原有的速度做匀速直线运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.(牛顿第一定律是在经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,因而不能用实验来证明这一定律).
7.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法错误的是( )
A.小车从斜面的同一高度自由下滑,为了获得相同的水平初速度
B.小车在毛巾水平面上所受的阻力使它的运动状态发生改变
C.小车在木板水平面上运动过程中处于非平衡状态
D.小车在玻璃水平面上速度减小得最慢,此时它的惯性最大
【答案】D
【解析】【解答】A.探究阻力对物体运动的影响,变量是阻力的大小,而速度需要相同,故小车从斜面的同一高度自由下滑,为了获得相同的水平初速度,A正确,不符合题意;
B.小车在水平面上运动时,在水平方向上只受摩擦力,故小车在毛巾水平面上所受的阻力改变了小车的运动状态,B正确,不符合题意;
C.小车在木板水平面上运动过程中,速度一直再减小,运动状态一直再改变,故处于非平衡状态,C正确,不符合题意;
D.小车在玻璃水平面上速度减小得最慢,是因为阻力最小,而不是因为惯性,惯性只与质量有关,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体从斜面上下落的高度相同时,到达水平面时的速度相同;水平面上运动的物体受到非平衡了的作用,运动状态会改变;物体的惯性时物体保持原有状态;惯性只和物体的质量有关。
8.请观察如图所示的漫画,下列四个观点,正确的是( )
A.甲图人对箱子推力小于箱子受到的重力
B.甲图人对箱子推力小于箱子受到的摩擦力
C.乙图人对箱子推力等于箱子受到的重力
D.乙图人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
【答案】D
【解析】【解答】甲图和乙图中用水平推力推木箱,都没有推动,即此时木箱都处于平衡状态,木箱所受的推力和摩擦力是一对平衡力,即推力等于摩擦力,ABC不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
【分析】结合箱子的运动状态受力分析,利用二力平衡的条件分析解答.
9.下列有关速度的说法中,正确的是( )
A.运动的路程越长,速度越大
B.运动的时间越短,速度越大
C.通过相同的路程,所用时间越短,速度越大
D.相同时间内,通过的路程越短,速度越大
【答案】C
【解析】【解答】AB.根据 可知,速度大小等于路程和时间的比值,只描述一个量的大小无法判断速度大小,故AB错误;
C.根据可知, 通过相同的路程,所用时间越短,速度越大 ,故C正确;
D.根据可知,在相同时间内,通过的路程越短,物体的速度就越小,故D错误。
故选C。
【分析】根据速度的定义和计算方法分析判断。
10.【2016·天津卷】直升飞机沿竖直方向匀速升空时,在竖直方向受到升力F、重力G和阻力f,下面关于这三个力的关系式正确的是( )
A.F>G+f B.F【答案】C
【解析】【解答】直升机沿竖直方向匀速升空时,竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,三力平衡,其中重力G和阻力f都竖直向下,升力F竖直向上,所以F=G+f,C正确,ABD错误;
故选C。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
二、填空题
11.“频闪照相”常用来研究物体的运动,如图是某小球运动时每隔0.1s的频闪照片,A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置,由图可知小球从A位置运动到C位置通过的路程是 cm,此过程中小球运动的平均速度是 cm/s.
【答案】3.84;19.2
【解析】【解答】解:(1)从A到C,由图中刻度尺可量出AC间的距离为s=7.34cm﹣3.50cm=3.84cm;(2)小球运动的时间t=2×0.1s=0.2s;则小球的平均速度为:v= = =19.2cm/s.
故答案为:3.84;19.2.
【分析】(1)由图可知物体运动的路程;(2)而每两点间的时间为0.1s,则可知从A至B的总时间,则由速度公式v= 可求得小球的平均速度.
12.二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、 、 ,这两个力彼此平衡。
【答案】方向相反;在同一条直线上
【解析】【解答】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡;
故答案为:方向相反;在同一条直线上
【分析】结合二力平衡的条件解答.
13.小萌同学骑自行车上学途中,以自行车为参照物,小萌是 .若小萌以5m/s的速度从家里骑车10min到达学校,小萌家距学校 m.
【答案】静止的;3000
【解析】【解答】解:
小萌同学正在骑自行车去上学,若以自行车为参照物,小萌同学相对于与自行车的位置没有发生改变,因此小萌相对于自行车是静止的;
10min=600s
根据v=可知,
小萌家距离学校的距离s=vt=5m/s×600s=3000m.
故答案为:静止的;3000.
【分析】首先要确立题中的参照物,然后看被研究物体与参照物之间的距离是否发生变化,变化则物体运动,没有变化则物体静止.
知道速度和时间,根据v=求出小萌家距离学校的距离.
14.如图甲所示,小明将空吊篮提升到高处,拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,空吊篮上升的v﹣t图像如图丙所示,动滑轮重20N,在0~1s内空吊篮处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,空吊篮重为 N(忽略绳重、摩擦和空气阻力);若绳子能承受的最大拉力为120N,则吊篮最多能装货物的质量为 kg。(g取10N/kg)
【答案】非平衡;30;19
【解析】【解答】由图丙可知,吊篮在0~1s处于加速运动状态,因此吊篮处于非平衡状态。
由图丙可知,1~2s吊篮匀速运动,由图乙可知人的拉力F2=25N,此时吊篮处于平衡状态,由图甲可知,绳子承重段数为2,忽略绳重、摩擦和空气阻力,则有拉力
解得空吊篮的重力:GA=30N。
忽略绳重、摩擦、空气阻力,提升重物时绳子最大拉力,则提升货物的最大重力
吊篮最多能装货物的质量
【分析】加速运动的物体,受到非平衡力的作用;根据滑轮组绳子的拉力和动滑轮的重力,计算物体的重力;根据物体受到的合力,计算物体的重力大小,再计算质量。
15.质量70kg的消防员背负10kg的装备沿竖直金属杆匀速下滑,此时消防员所受的摩擦力大小是 N,方向是 .(g取10N/kg)
【答案】800;竖直向上
【解析】【解答】解:消防员和装备的重力:G=mg=(70kg+10kg)×10N/kg=800N;
消防员沿竖直金属杆匀速下滑时,消防员受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,并且重力和摩擦力是一对平衡力,因此摩擦力大小等于重力,大小为800N.
故答案为 800;竖直向上.
【分析】先根据G=mg求出消防员的重力,然后对消防员进行受力分析,再根据消防员匀速下滑,受到平衡力作用,根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小和方向.
16.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程.图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F 随时间 t 变化的关系.据图可知,该运动员受到的重力为 N;在 t1- t3 时间内,该运动员的速度 (先变大后变小/一直变大/一直变小).
【答案】500;一直变大
【解析】【解答】(1)根据描述可知,当运动员下蹲时,它受到地面的支持力和重力相互平衡,即二者大小相等。根据图像可知,此时支持力为500N,则运动员的重力G=F=500N。
(2)根据图像可知,在t1~t3时间内,运动员受到的支持力始终大于重力,则他受到的合力始终向上,则他做加速运动,即运动员的速度一直增大。
【分析】(1)根据平衡力的知识计算运动员的重力;
(2)根据力与运动的关系分析运动员的速度变化。
17.2015年5月底,美国发布了最新的SR﹣72高超音速飞行器设想图.该飞行器速度可达6~7马赫(1马赫=1倍音速,1倍音速=340m/s),号称1小时可到达地球任一地方,比常规导弹速度还要快.飞行器体表涂敷最新型材料,具有雷达隐形功能,但不具备红外隐形功能.若该飞行器以7马赫速度飞行,其速度为 m/s,此时若有常规导弹从其正后方攻击,则导弹相对于飞行器是向 (选填:“前”或“后”)运动的.
【答案】2380;后
【解析】【解答】若该飞行器以7马赫速度飞行,其速度为7×340m/s=2380m/s;
常规导弹从其正后方攻击飞行器,由于常规导弹的速度低于飞行器的速度,所以它们之间的距离将会越来越大,以飞行器为参照物,导弹是向后运动的;
故答案为:2380;后.
【分析】知道1马赫=1倍音速,1倍音速=340m/s,可求出飞行器的速度;解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置发生了什么样的变化.
18.如图甲所示,物体甲重40N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图所示,物体乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲为 N,方向 ;物体乙受到的摩擦力f乙为 N.
【答案】40;竖直向上;35
【解析】【解答】物体甲所受的摩擦力在竖直方向上,摩擦力的大小与重力大小相等为40N,方向与重力方向相反为竖直向上;物体乙与拉力是一对平衡力,大小相等,所以物体乙受到的摩擦力等于35N。
【分析】静止或匀速直线运动时,根据二力平衡,力的大小相等,方向相反、在同一直线上,同一物体上。
三、计算题
19.沈阳南北快速干道是沈阳市南北重要交通干线,其中的道部分全长约6km,设计速度60km/h。计算:
(1)一辆小汽车以设计速度匀速通过道需要的时间大约是多少?
(2)某汽车以10m/s的速度匀速行驶,司机突然发现前方有紧急情况,经过0.5s的反应时间开始刹车,又经过2s滑行10m后车停止。则汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度是多少?
【答案】(1)解: 一辆小汽车以设计速度匀速通过道需要的时间大约是
答:小汽车以设计速度匀速通过道需要的时间大约是0.1h;
(2)解:某汽车以10m/s的速度匀速行驶,司机突然发现前方有紧急情况,经过0.5s的反应时间开始刹车,则0.5s的距离
则汽车从刹车到停下行驶的总距离
这段时间内汽车的平均速度是
答:这段时间内汽车的平均速度是6m/s。
【解析】【分析】(1)根据路程和速度的比值计算时间;
(2)根据速度和时间的乘积计算路程;利用总路程和总时间的比值计算平均速度。
20.如图所示,小宇同学星期天和家人一起去郑州游玩,父亲开车从家出发,上高速公路后往郑州方向行驶的过程中,当到达A地时车内的钟表显示为7:15:00;到达B地时,钟表显示为8:21:00。求:
(1)轿车从A地到达B地的平均速度是多少km/h?
(2)轿车经过B地后,在某一段平直的公路上是匀速行驶的,在此过程中,距前方峭壁730m处鸣笛,经过4s后小宇听到了回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,求:声音在4s内传播的路程;轿车在这一段公路上行驶的速度是多少?
【答案】解:(1)轿车从A地到达B地的平均速度是:
(2)根据和回声:
则
答:(1)轿车从A地到达B地的平均速度是100km/h;
(2)轿车在这一段公路上行驶的速度是25m/s。
【解析】【分析】(1)根据,计算速度;
(2)结合s=vt,计算路程。利用,计算车速。
四、作图题
21.如图,判断重力方向装置中的小球静止,请画出小球的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由图可知,小球处于静止状态,受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的绳子的拉力的作用,这两个力都作用在小球的重心上,过重心画一条竖直向下的线段和箭头,即为重力,过重心向上画一条等长的线段,并在末端标上箭头和F,即为拉力,如图所示
【分析】根据小球的状态,根据二力平衡条件对小球受力分析,据此作图。
22.(1)如图所示,一个木块静止在斜面上,请作出木块对斜面的压力F以及木块所受到的摩擦力示意图。
(2)如图所示,轻质杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,在B点用细绳悬挂重物,在A点对杠杆施加动力,使杠杆在图示位置平衡。①画出作用在A点的最小动力F1②画出杠杆所受阻力F2的示意图以及阻力臂L2。
(3)如图甲为一个物体运动的v-t图像,请在图乙中画出该物体的s-t图像。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)压力作用点在接触面上,即斜面上,方向垂直于斜面向下,用箭头表示;摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,木块有沿斜面向下运动的趋势,所以摩擦力沿斜面向上。如图所示:
(2):①连接 OA,过 A 点作垂直于 OA 且向下的有向线段即为最小动力 F1;②阻力是重物对杠杆的拉力,方向竖直向下,作用点在 B 点,从 O 点向阻力作用线作垂线段,该垂线段即为阻力臂 L2。如图所示:
(3):在 v-t 图像中,速度先为正值且不变,说明物体做匀速直线运动,对应的 s-t 图像是一条倾斜向上的直线;然后速度变为 0,说明物体静止,对应的 s-t 图像是一段水平线段;最后速度为负值且不变,说明物体反向做匀速直线运动,对应的 s-t 图像是一条倾斜向下的直线。如图所示:
【分析】明确压力是垂直作用在接触面上的力,所以方向垂直斜面向下;根据木块相对斜面的运动趋势判断摩擦力方向沿斜面向上。要使动力最小,根据杠杆平衡条件,需让动力臂最长,所以连接 OA 得到最长动力臂,从而画出最小动力;阻力就是重物对杠杆的拉力,阻力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离。根据 v-t 图像中速度的变化情况,分析出物体在不同阶段的运动状态,匀速运动对应 s-t 图像是直线,静止对应水平线段,再结合速度的正负判断运动方向,从而画出 s-t 图像。
23.如图所示,一只白鹤正匀速沿直线朝斜上方滑翔,请画出此过程中白鹤的受力示意图(作用点在O点)。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】白鹤正匀速沿直线朝斜上方滑翔,白鹤处于平衡状态,白鹤受到竖直向下的重力G的作用及竖直向上的升力F的作用,这两个力为一对平衡力,大小相等,白鹤的受力示意图如下所示:
【分析】白鹤正沿直线朝斜向上方向匀速飞翔,处于平衡状态;受重力和空气的作用力而平衡,根据力的示意图的画法作图。
五、实验探究题
24.
(1)地球同步通信卫星总是静止在地球上空某处,这是以 为参照物,如果以太阳为参照物,则这颗卫星是 (选填“运动”或“静止”)的;
(2)图中物体的长度为 。
(3)小雨使用刻度尺测量一本200页书的厚度为 ,则这本书纸张厚度为 。
【答案】(1)地球;运动
(2)
(3)0.06
【解析】【解答】(1)“地球同步卫星总是静止在地球上空的某处”,被研究的物体是卫星,卫星是静止的,必须选择一个和卫星之间位置没有变化的物体做参照物,选择地球为参照物,卫星和地球之间位置没有变化,则以地球为参照物,卫星是静止的。
地球不停的绕太阳运动,卫星也不停的绕太阳运动,以太阳为参照物,卫星和太阳之间发生了位置的改变,卫星是运动的。
(2)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与6.00cm对齐,右侧与9.80cm对齐,所以物体的长度为
L=9.80cm-6.00cm=3.80cm
(3)书本纸张的张数为n= 张=100张
一张纸的厚度为L'= =0.006cm=0.06mm
【分析】(1)判断一个物体是否是运动的还是静止的,关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置知否发生了改变。如果发生改变,则次物体是运动的,如果没发生改变,则此物体是静止的。
(2)结合刻度尺的分度值读数即可,注意刻度尺读数时估读到分度值的下一位。
(3)根据纸的总厚度、张数、单张纸的厚度之间的关系解题。
25.如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)该实验的实验原理: ;本实验需要的测量工具是刻度尺和 ;
(2)为减小时间的测量误差,斜面的倾角应 (选填“大”或“小”)一些,目的是: ;
(3)若测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度为 m/s;
(4)如果小车过了B点才停止计时,则测得的BC段的平均速度会偏 ;(选填“大”或“小”)
(5)为减小实验误差,实验需要多次测量时间,每次测量时必须让小车从斜面的同一位置由
开始下滑。
【答案】(1);秒表
(2)小;使小车运动速度较慢
(3)0.25
(4)大
(5)静止
【解析】【解答】(1)测平均速度时,需要测量小车运动的路程和时间,再利用速度公式算出小车的平均速度,所以实验的原理是 。测量小车运动的平均速度实验需要测量小车通过的路程和所用的时间,所以本实验需要的测量工具是刻度尺和秒表。
(2)在测平均速度的实验中,斜面应尽量选择较缓的坡度,这样可以使小车运动的速度较慢,便于测量小车运动的时间,可以减小时间测量的误差。
(3)根据图示可知 ,则小车通过AB段的平均速度为
(4)如果小车过了B点才停止计时,会使所测的AB段时间偏大,BC段时间偏大,由 可知,计算出的BC段的平均速度会偏大。
(5)实验中应多次测量,应保证小车每次小车的运动情况相同,故每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑。
【分析】(1)测量速度的原理是;测量速度的仪器有刻度尺和秒表;
(2)斜面的坡度越小,便于测量时间;
(3)根据路程和对应时间的比值, 计算速度;
(4)开始计时偏晚,测量的时间偏小,计算的速度偏大;
(5)多次实验时,每次使小车下落的位置相同,且由静止开始运动。
26.速度测量
某小组同学进行测量金属块运动速度的实验。
(1)本实验主要测量工具除秒表外,还有 ,其量程为 厘米,分度值为 厘米,测量物体运动速度的原理是 。
(2)打开电动机,当金属块经过标记点O时开始计时,记录数据,当金属块到达DE之间时,负责观察记录的同学如图所示进行读数,请指出他操作中的错误 。
(3)他们改进实验方法后重新记录数据如下表所示,将表格最后一列的栏目补充完整 。
过程 时间t(s) 路程s(cm) ___________
O→A 1.6 10 \
O→B 3.6 20 \
O→C 5.6 30 \
O→D 7.6 40 \
O→E 9.6 50 \
(4)根据测量的数据,可以判断出金属块在 到 (填写字母)间做匀速直线运动,你的判断依据是 。
(5)下列图像中能正确反映金属块上述过程中运动情况的是( )
A. B.
C. D.
(6)小组同学经计算得到金属块匀速上升的速度为 m/s,交流数据时他们发现,其他使用不同金属块的小组,测量数据与他们差异较大,他们猜测是因为金属块的质量不同造成的。于是他们使用 测量金属块的质量。他们将仪器放在 桌面上后,开始测量金属块的质量,其正确的操作顺序应该是 (填写序号)
A.加减砝码 B.移动游码
C.游码归零 D.调节平衡螺母
(7)测量的结果如图所示,金属块的质量为 kg。
【答案】(1)刻度尺;0~60;1;
(2)金属块的上端与标记点O不在同一高度
(3)速度v(cm/s)
(4)A;E;相同路程所运动的时间相同
(5)A;D
(6)0.05;托盘天平;水平;CDAB
(7)0.0714
【解析】【解答】(1)测量速度试验原理为,使用刻度尺测量长度,使用秒表测测量时间。由图得,刻度尺其量程为0~60厘米.一小格表示1cm,分度值为1厘米。
综上 第1空、刻度尺; 第2空、0-60; 第3空、1; 第4空、。
(2)由图得,金属块上端没有对准刻度线,且刻度尺的另一边与金属块之间有间隙,无法准确测量金属块的运动路程。
综上 第1空、金属块的上端与标记点O不在同一高度。
(3)试验的目的为测量小车的速度,则表格中的最后一列的栏目应为:速度v(cm/s)。
综上 第1空、速度v(cm/s)。
(4)由表格中数据得,经过相同时间间隔下,运动路程相同,所以金属块在A到E间做匀速直线运动。
综上 第1空、 A; 第2空、E; 第3空、相同路程所运动的时间相同。
(5)物体做匀速直线运动,所以在st曲线上,为一条倾斜向上的直线;在vt曲线上是一条水平的直线,所以AD正确,BC错误。
综上选AD。
(6)AE为0.40m,时间为8s,根据速度公式可计算金属块匀速上升的速度为;可以用天平测量金属块的质量。天平使用时,应放在水平的工作台上,则他们将仪器放在水平的桌面上后,开始测量金属块的质量。天平使用前,首先将游码归零,调节平衡螺母丝横梁在水平位置平衡,根据左物右码,通过加减砝码与移动游码使横梁在水平位置平衡,故其正确的操作顺序应该是CDAB。
综上第1空、0.05; 第2空、托盘天平; 第3空、水平; 第4空、 CDAB。
(7)由图得,质量为。
综上 第1空、0.0714.
【分析】1、刻度尺的使用:使用刻度尺要注意量程和分度值,中学设计的刻度尺,分度值为0.1cm,读书时要估计到分度值后一位;
2、长度的测量:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行;
3、根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
4、天平的使用步骤:调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码。
(1)[1]本实验主要测量工具除秒表外,还有测量长度的刻度尺。
[2]由图得,刻度尺从0cm开始测量,最大测量值为60cm,即其量程为0~60厘米.
[3]刻度尺一大格表示10cm,一小格表示1cm,分度值为1厘米。
[4]测量物体运动速度的实验中,先测量物体的路程与时间,再通过得到物体的平均速度,则实验原理是。
(2)由图得,金属块的上端与标记点O不在同一高度,且刻度尺的一边与金属块之间有间隙,无法准确测量金属块的运动路程。
(3)实验中测量运动时间t、路程s后还应得出对应的速度,则表格中的最后一列的栏目应为:速度v(cm/s)。
(4)[1][2][3]由表格中数据得,金属块在A到E间通过相同路程所运动的时间相同,说明金属块在A到E间做匀速直线运动。
(5)A.s-t图像是一条倾斜向上的直线,表示物体做匀速直线运动,故A符合题意;
B.s-t图像是一条水平的直线,表示物体静止不动,故B不符合题意;
C.v-t图像是一条倾斜向上的直线,表示物体做匀加速直线运动,故C不符合题意;
D.v-t图像是一条水平的直线,表示物体做匀速直线运动,故D符合题意。
故选AD。
(6)[1]金属块匀速上升的速度为
[2]天平是测量物体质量的仪器,则可以用天平测量金属块的质量。
[3]天平使用时,应放在水平的工作台上,则他们将仪器放在水平的桌面上后,开始测量金属块的质量。
[4]天平使用前,应现将游码移动到标尺的左端零刻度线处,再调节平衡螺母丝横梁在水平位置平衡,再将物体放入左盘,砝码放入右盘,通过加减砝码与移动游码使横梁在水平位置平衡,故其正确的操作顺序应该是CDAB。
(7)由图得,金属块的质量为
27.物理实验小组的同学在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示.
(1)该实验是根据公式 进行测量的;
(2)通过分析图中所给的信息进行判断,小车从斜面顶端运动到底端的过程中 (选填“是”或“不是”)做匀速直线运动.
(3)小车在AB段运动的路程sAB是 dm;在BC段运动的平均速度vBC是 m/s;在AC段运动的平均速度vAC是 m/s.
(4)试验中应该使斜面坡度较 (选“大”还是“小”),理由是 .
(5)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车到达C点后还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏 .
【答案】(1)v=
(2)不是
(3)0.5;0.05;0.03
(4)小;方便计时
(5)大
【解析】【分析】(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,计算公式为v= .(2)由数据知,上半段路程和下半段路程相等,时间不同,可知小车做的不是匀速直线运动.(3)由图知,sAB=5.0cm=0.5dm,sBC=5.0cm=0.05m,tBC=15:35:23﹣15:35:22=1s,则vBC= = =0.05m/s; sAC=10.0cm=0.1m tAC=15:35:23﹣15:35:20=3s;则vAC= = ≈0.03m/s.(4)若要计时方便,应使斜面的坡度小一些,是为了减小小车运动的速度,使小车在斜面上通过的时间更长;(5)根据v= ,若小车到达C点后还没有停止计时,这样时间记录偏大,则会导致所测AC段的平均速度vAC偏小.故答案为:(1)v= ;(2)不是;(3)0.5;0.05;0.03;(4)方便计时;(5)大.【分析】(1)根据公式v= ,要测出速度,应测量出小车运动的距离和时间,所以要用到刻度尺和停表.(2)根据图中信息判断相同路程所用的时间大小可知;(3)刻度尺的分度值为1cm,SBC为小车在B、C两点前端刻度值之差;tBC由B、C两点的时刻之差求出,则vAB= ;要计算出VAC,需确定AC的长度和时间,用公式v= 计算;(4)若要计时方便,应使所用的时间长些;(5)如果让小车到达C点后还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏大.
六、综合题
28.中国高铁技术世界领先,高铁总里程世界第一,人们出行更加方便快捷。复兴号是中国自主研发的高速电力动车组列车,复兴号CR400AF型全长约为,采用8辆编组,4动4拖的统一动力配置形式,最高营运速度为。由复兴号CR400AF承运的武汉站到北京站的某车次运行信息(部分)如下表所示。
站名 到时 发时 里程
武汉 16∶13 16∶19 0
郑州东 18∶29 18∶31
石家庄 20∶20 20∶27
北京西 22∶19 终点站
(1)复兴号在平直的轨道上高速行驶时,以车内座椅为参照物,行李架上的行李是 的(填“运动”或“静止”),车厢内非常安静,小明仔细观察发现车窗采用的是双层玻璃,这是在 控制噪声。
(2)复兴号CR400AF列车从武汉到北京西的平均速度是多少?(计算结果保留一位小数)
(3)如果复兴号以的速度完全通过某座大桥,用时116s,已知复兴号全长,求坐在复兴号上的小明通过该大桥的时间。
【答案】(1)静止;传播过程中
(2)解:武汉到北京西总路程,总时间
列车从武汉到北京西的平均速度
(3)解:复兴号通过大桥的总路程
桥的长度
小明通过大桥的时间
【解析】【解答】(1)以车内座椅为参照物,行李架上的行李位置未发生变化,因此是静止的。双层玻璃通过阻断声音的传播路径来降噪,属于在传播过程中控制噪声
【分析】题目通过高铁运行的实际场景,综合考查了机械运动中的核心计算(平均速度、过桥路程)和声学的噪声控制途径,注重理论与实际应用的结合
(1)[1]行李与座椅同速运动,相对位置不变,以车内座椅为参照物,行李架上的行李是静止的。
[2]双层玻璃通过阻断声音传播来控制噪声,这是在传播过程中减弱噪声。
(2)武汉到北京西总路程,总时间
列车从武汉到北京西的平均速度
(3)复兴号通过大桥的总路程
桥的长度
小明通过大桥的时间
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