第八章《运动和力》自我评估
一、单选题(每小题3分,共30分)
1.2024年5月28日,神舟十八号航天员叶光富、李聪、李广苏经过约8.5小时密切配合,圆满完成首次出舱活动。如图所示是李广苏正在出舱口的画面。下列说法正确的是( )
A.出舱时以舱门为参照物,李广苏是静止的
B.出舱时需要系安全绳,是为了减小李广苏的惯性
C.李广苏出舱时不用继续用力也会向前运动,是因为受到了惯性的作用
D.李广苏出舱时若所有外力都消失,李广苏将做匀速直线运动
2.滑板是一项很酷的运动。当小科以速度v冲到如图所示的位置时,若其所受外力全部消失,则小科与滑板将( )
A.在最高点停下来 B.斜向上做匀速直线运动
C.沿斜坡自由滑下来 D.沿水平方向做匀速直线运动
3.如图所示,“联合利剑—2024A”演习中的远箱火停在水平地面上,下列说法中正确的是( )
A.远箱火所受重力和远箱火对地面的压力是一对相互作用力
B.远箱火所受重力和地面对远箱火的支持力是一对相互作用力
C.远箱火对地面的压力和地面对远箱火的支持力是一对平衡力
D.远箱火所受重力和地面对远箱火的支持力是一对平衡力
4.我国第一颗火星探测器“天问一号”发射升空,先在地球附近加速,进入转移轨道利用惯性保持飞行。如图所示,着陆器经过火星大气层气动减速,伞系减速,然后点燃反冲火箭动力减速,最后悬停、避障和缓速下降至最终缓冲着陆,稳定着陆后展开舷梯释放“祝融号”火星车。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在发射升空后加速过程中惯性变大
B.“天问一号”进入转移轨道利用惯性飞行没有受到力的作用
C.“着陆器”经过火星大气层气动减速过程中受到的阻力小于重力
D.“着陆器”在点燃反冲火箭进行减速时,利用物体间力的作用是相互的
5.冰球是第24届冬季奥林匹克运动会比赛项目之一,如所示图为帅气的冰球选手比赛的瞬间。下列说法中正确的是( )
A.冰球运动员在加速滑行过程中,运动状态不变
B.运动员持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力是一对平衡力
C.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性
D.运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人受到的重力是一对相互作用力
6.2023年9月24日,我国运动员在女子赛艇项目比赛中摘得杭州亚运会首枚金牌。如图所示是她们比赛中奋力划桨前行的一个画面。下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物赛艇是运动的
B.桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C.赛艇的速度越大惯性越大
D.连续划桨使赛艇不停地前进说明力是维持物体运动的原因
7.如图所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是( )
A.若此时所有力消失,瓶子将竖直下落
B.手的握力变大,瓶子所受的摩擦力变大
C.若握力减小瓶子匀速滑下时,所受摩擦力比原来静止时小
D.若握力减小瓶子匀速滑下时,瓶子受到的摩擦力和重力是一对平衡力
8.自行车在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )
A.自行车刹车时捏紧把 B.脚凳表面凹凸不平
C.运动员击球时用力握球拍 D.车轴处装有滚动轴承
9.如图甲,放在水平桌面上的A、B两个物体,在相同的力F作用下,向右做直线运动,如图乙是它们的v-t图像,分析图像可知( )
A.A静止 B.B做匀速运动
C.A和 B均受平衡力的作用 D.A受的摩擦力大于B受的摩擦力
10.如图所示,甲、乙两个测力计放在水平桌面上,并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别向两边拉,静止时( )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力相互平衡
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是5N,甲的示数是5N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是5N,乙的示数是10N
D.甲和乙受到的合力均为0,示数均为0
二、填空题(每空2分,共24分)
11.台球比赛前,台球静止在球台上,台球受到的重力和支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。击球后,球离开球杆后速度越来越小,是因为受到的摩擦力作用,说明力可以改变物体的______________。
12.如图1所示,用细线拴一块橡皮做匀速圆周运动,此过程中橡皮受到________(选填“平衡”或“非平衡”)力的作用。如果这时线断开且橡皮所受的力突然全部消失,橡皮将处于________________状态。
13.如图2是一架遥控直升飞机模型,质量为250g,当它悬停在空中时,旋翼提供的向上的升力是________N(g取10N/kg)。在某次竖直爬升的过程中,若四个悬翼同时意外停转,则飞机模型将立即________(选填“加速下落”或“减速上升”)。
14.联欢会上,小明请大家做一个游戏:左脚和左侧身体紧贴墙面静止站立(如图3所示),然后右脚抬离地面,若能使身体仍然保持静止不动者获胜。你认为抬起右脚后,人________(选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是________________________。
15.如图4所示,B物体放在光滑的水平面上,弹簧测力计连接于A物体与墙之间且保持水平状态,现用F=10N水平向左的拉力拉时B物体时,B物体匀速向左运动,待木块A稳定时,弹簧测力计示数为________N。如果拉力增大至F=15N,此时B物体________(选填“加速”“减速”或“匀速”)向左运动。(设整个过程中A物体与B物体不分离)
16.小丽在超市购物时,用水平向右80N的力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,此时小车所受阻力为________N。突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用100N的水平力向后拉小车,使小车减速,在向前减速运动的过程中,小车所受的合力为________N。
三、作图题(每小题2分,共4分)
17.如图所示,力F作用在物体A上,AB一起向右做匀速直线运动,请画出物体B的受力示意图。
18.如图所示,带支架的小车沿水平面向右运动,小球A用细线悬挂于支架上,物块B在表面粗糙的小车上与小车保持相对静止,当小球A的状态如图所示时,请画出此时物块B的受力示意图。
四、实验与探究题(第19小题14分,第20小题14分,共28分)
19.【探究名称】探究二力平衡条件。
【实验器材】木块、小车、两端有固定滑轮的小桌、细线、托盘、钩码若干。
【证据】(1)如图12甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态。再把右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块A受到________力的影响,这时木块在水平方向受到的力是________(选填“平衡”或“不平衡”)的。通过实验比较如图甲和乙两方案,小潭发现采用方案________(选填“甲”或“乙”),实验效果更好。
(2)用图乙方案实验时,保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时,两个力必须________________。
【交流】(1)实验中,通过调整砝码的质量可以改变______________________。
(2)用图丙方案实验时,卡片C要选择质量较________(选填“大”或“小”)的卡片。
(3)用图丙方案实验时,卡片平衡后,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡时,两个力必须________________________。
20.21.【探究名称】探究影响汽车在行驶中所受空气阻力大小的因素。
【提出猜想】猜想一:汽车在行驶中所受空气阻力与汽车的迎风面积S有关;
猜想二:汽车在行驶中所受空气阻力与汽车的行驶速度v有关。
【证据】他们首先利用仪器进行了3次实验:测得汽车以v=20m/s的速度行驶,在不同迎风面积S时,所受到的空气阻力f。记录数据如下表所示:
实验序号 汽车行驶的速度v/(m·s-1) 迎风面积S/m2 空气阻力f/N
1 20 2.0 206.0
2 20 2.5 257.5
3 20 3.0 309.0
接下来他们又测得汽车以v=40m/s的速度行驶,在不同迎风面积S时,所受到的空气阻力f。记录数据如下表所示:
实验序号 汽车行驶的速度v/(m·s-1) 迎风面积S/m2 空气阻力f/N
4 40 2.0 824.0
5 40 2.5 1030.0
6 40 3.0 1236.0
【交流】(1)在图14中描点作出v=20m/s时,f与S的关系图线。
(2)分析比较1、2、3三组数据,可得出的结论是:当汽车行驶的速度相同时,汽车所受空气阻力与汽车 成正比。
(3)分析比较 两组数据,可得出的结论是:当汽车迎风面积相同时,汽车所受空气阻力与汽车行驶的速度的平方成 。
(4)汽车在行驶时所受到的空气阻力除了与上述因素有关外,还可能与________________有关。
【拓展】(1)关于空气阻力,下列说法正确的是 。
A.降落伞从空中下落时因横截面积较大,更利于增大空气阻力
B.赛车要赢得比赛,应设法增大空气阻力
(2)人造地球卫星一般不需要设计成头圆尾尖的形状来减小空气阻力,这是因为________________________________。
五、计算题(第21题6分,第22题8分,共14分)
21.一个成年人最多能提起800N的货物,他能否将放在水平地面上密度是2.5×103kg/m3,体积是40dm3的石块提起来?并求出石块最后受到的合力是多少?(g取10N/kg)
22.如图9所示,水平地面上有一个扫地机器人,它清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘,遇到障碍物能够自动改变方向继续行进。已知机器人质量为3800g,行进中受地面的摩擦力大小恒为其自身重力的0.2倍,忽略灰尘质量的影响,g取10N/kg。求:
(1)机器人自重是多少?
(2)若机器人某段时间内做匀速直线运动,则其所受牵引力大小是多少?
第八章《运动和力》自我评估 参考答案
一、单项选择题
1.D
解析 A.出舱时以舱门为参照物,李广苏是的位置发生改变,李广苏是运动的,故A错误;
B.出舱时需要系安全绳,当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,惯性与质量有关,人的质量不变,惯性不变,故B错误;
C.李广苏出舱时不用继续用力也会向前运动,由于李广苏具有惯性,惯性是物体的一种性质,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.李广苏出舱时,他是运动的,若所有外力都消失,由牛顿第一定律可知,李广苏将做匀速直线运动,故D正确。
故选 D。
2.B
解析 当小科以速度v冲到题图中位置时(还没有到斜坡顶端),若其所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,他将保持这一瞬间的运动状态不变,即小科与滑板将斜向上做匀速直线运动。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
解析 A.远箱火所受重力和远箱火对地面的压力,二力方向相同,不符合相互作用力的要求,所以,不是一对相互作用力,故A错误;
BD.远箱火所受重力和地面对远箱火的支持力,二力大小相等,方向相反,作用在同一物体上(远箱火),作用在同一直线上,是一对平衡力,故B错误,D正确;
C.远箱火对地面的压力,作用在地面上;地面对远箱火的支持力,作用在远箱火上;二力不是作用在同一物体上,因此不是一对平衡力,故C错误。
故选D。
4.D
解析 A.惯性是物体一种属性,与质量有关,与速度无关,故A错误;
B.“天问一号”进入转移轨道为圆形轨道,运动方向在不断改变,受到非平衡力的作用,故B错误;
C.“着陆器”经过火星大气层气动减速过程表明受到的合力与运动方向相反,即受到的阻力大于重力,故C错误;
D.物体间作用力是相互的,“着陆器”在点燃反冲火箭向下喷出高温气体,火箭会获得一个相反方向即向上的作用力,进行减速,利用物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
5.C
解析 A.冰球运动员在加速滑行过程中,其运动速度发生改变,因此运动状态发生改变,故A错误;
B.运动员持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故C正确;
D.运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人受到的重力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选 C。
6.A
解析 A.以地面为参照物,赛艇相对于地面的位置发生变化,所以赛艇是运动的,故A正确;
B.桨对水的力和水对桨的力是分别作用在两个物体上的力,它们大小相等,方向相反,是相互作用的两个力,故B错误;
C.惯性的大小只与质量有关,与速度无关,故C错误;
D.用力划桨时,受到水的反作用力使赛艇前进,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选A。
7.D
解析 A.瓶子处于静止状态,若此时所有力消失,根据牛顿第一定律可知,瓶子将保持静止状态,故A错误;
B.手握着瓶子处于竖直静止状态时,瓶子受力平衡,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等。若手的握力变大,因为重力不变,则摩擦力不变,故B错误;
CD.若握力减小瓶子匀速滑下时,瓶子仍处于平衡状态,受力平衡,摩擦力与重力仍是一对平衡力,大小相等,故C错误,D正确。
故选D。
8.B
解析 自行车在轮胎上刻花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
A.自行车刹车时捏紧把,是通过增大压力来增大摩擦,故A不符合题意;
B.脚凳表面凹凸不平,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
C.运动员击球时用力握球拍,是通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.车轴处装有滚动轴承,是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
9.D
解析 A.由图乙可知,A的速度始终为5m/s,做匀速直线运动,并未静止,故A不符合题意;
B.由图乙可知,B的速度随时间的增大而增大,做加速运动,故B不符合题意;
C.由图乙可知,A做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用,B做加速运动,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故C不符合题意;
D.由题意可知,A、B受到的拉力相同,由图乙可知,A做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,两个力大小相等,即;B做加速运动,受到的拉力大于摩擦力,即,所以A受的摩擦力大于B受的摩擦力,故D符合题意。
故选D。
10.B
解析 A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力作用在两个物体上,不是平衡力,故A不符合题意;
B.甲处于静止状态,水平方向受到乙对甲的拉力和手对甲的拉力是平衡力,乙对甲的拉力是5N,甲的示数是5N,故B符合题意;
C.乙处于静止状态,水平方向受到甲对乙的拉力和手对乙的拉力是平衡力,甲对乙的拉力是5N,乙的示数是5N,故C不符合题意;
D.甲乙都处于静止状态,故甲乙都受力平衡,所以甲和乙受到的合力均为零,但示数均为5N,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
11.平衡力;运动状态
12.非平衡;匀速直线运动 13.2.5;减速上升
14.不能;重力和支持力不在同一直线上 15.10;加速
16.80;180
三、作图题
17.如图所示
18.如图所示
四、实验与探究题
【证据】(1)摩擦;平衡;乙 (2)在同一直线上
【交流】(1)拉力的大小 (2)小 (3)作用在同一物体上
【交流】(1)如图所示
(2)迎风面积
(3)1、4(或2、5或3、6);正比
(4)汽车的形状(合理即可)
【拓展】(1)A (2)太空中没有空气
五、计算题
21.解:放在水平地面上的石块密度ρ石块=2.5×103kg/m3,体积V石块=40dm3=0.04m3,石块质量m石块=ρ石块V石块=2.5×103kg/m3×0.04m3=100kg,
石块重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N>800N;所以不能提起石块,石块处于静止状态,受力平衡,合力为0。
22.解:(1)已知机器人质量m=3800g=3.8kg,则机器人所受重力G=mg=3.8kg×10N/kg=38N。
(2)若机器人某段时间内做匀速直线运动,此时受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,牵引力F=f=0.2G=0.2×38N=7.6N。