第八章 运动和力 单元综合达标检测卷(原卷版 解析版)

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名称 第八章 运动和力 单元综合达标检测卷(原卷版 解析版)
格式 zip
文件大小 3.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-03-18 00:00:00

文档简介

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第八章 运动和力 单元综合达标检测卷
一、单选题
1.“校长杯”足球赛期间,小明腾空跃起将足球顶出。关于在空中飞行的足球,下列说法正确的是(  )
A.不受重力的作用 B.惯性逐渐减小
C.运动状态发生改变 D.做匀速直线运动
2.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析中,正确的是 (  )
A. B.
C. D.
3.2023年12月10日,我国长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道,这标志着我国在航天技术领域的持续发展。在燃料燃烧助推火箭上升的过程中,下列说法正确的是(  )
A.燃料的质量保持不变 B.卫星的质量保持不变
C.火箭运动状态不变 D.卫星一定是静止的
4.小明参加体育考试,下列说法不正确的是(  )
A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
B.小明长跑时,冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性
C.垫排球时,排球向上弹起说明力可以改变物体的形状
D.垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的
5.图示是某同学在公园里荡秋千的情景,假如荡到右边最高点时受到的外力突然全部消失,该同学将会(  )
A.静止不动 B.返回向左运动
C.继续向右运动 D.竖直向下运动
6.如图所示关于自行车的四个事例中,目的是减小摩擦的是(  )
A.刹车时用力捏闸
B.车胎上刻有花纹
C.给车轮的轴加润滑油
D.手柄上制有花纹
7.如图所示,物体放置的表面不是光滑的,下列现象中物体不受摩擦力的是(  )
A. B.
C. D.
8.下列做法中,属于增大摩擦的是(  )
A.锁生锈不好开时,将少量食油注入锁孔,就容易打开了
B.拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,就好拉了
C.冬天马路上结冰时,在冰面上撒些细沙或炉渣,就更安全了
D.搬运笨重货箱时,在地上铺几根圆木就容易搬动了
9. 下列说法中,正确的是(  )
A.人匀速竖直向上爬杆时,手握杆的压力越大,摩擦力就越大
B.皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦是有利的
C.推讲台推不动时,是因为推力小于地面作用在讲台上是摩擦力
D.人走路时,受到地面对人向后的滑动摩擦力
10.对于图所示内容解释正确的是
A.铁丝燃烧实验中,集气瓶底部要放入少量的水是为了吸收生成物防止污染环境
B.踢出的足球能够在空中继续飞行是因为足球具有惯性
C.只要不具有腐蚀性的物质就可以直接放入托盘中进行称量
D.用力推车即使汽车不动人对物体也做功了
二、填空题
11.小强行走时被石块绊了一下,身体向    倾倒。这是由于小强脚下遇到阻碍静止时,上身由于具有    仍保持原来的运动状态。
12.如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触。当A和B匀速下滑时,A所受到的摩擦力是   N.在推力F保持不变时,将B取走,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小   N.
13.如图甲所示,物体甲重30N,被55N的水平压力压在竖直墙壁上保持静止;如图乙所示,物体乙重70N,在40N的水平拉力作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力为    N,物体乙受到的摩擦力为    N;若增大,则物体甲受到的摩擦力    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图所示是一种爬杆机器人,机器人的重力为20N,当它沿杆竖直向上匀速爬行的过程中,机器人所受的摩擦力为   N,方向   ;当机器人以较快的速度匀速上爬时,所受的摩擦力   (选填“大于”“小于”或“等于”)20N。
15.在如图中,小明踢球后球向上运动,此现象主要表明力可以改变物体的   (选填“形状”或“运动状态”);若足球的重力为4.2牛,某一时刻受到竖直向下的阻力为1牛,则此时足球受到的合力大小为   牛,方向   .
16.一个箱子重为100N,放在水平地面上,受20N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力   N,当水平推力增大到30N时,箱子恰好做匀速直线运动;当水平推力增大至40N时,箱子受到的摩擦力为   N,此时箱子做   (选填“变速”或“匀速”)运动。
17.如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,应用弹簧测力计拉动木块   运动,该过程中,弹簧测力计的示数为4N,则木块所受的摩擦力为   N。
18.某同学穿的运动鞋,鞋底有凹凸不平的花纹,是为了增大鞋底与地面间的    ,若该同学的质量是48kg,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为300cm2,则该同学对地面的压强为    Pa。
三、计算题
19.匀速上升的氢气球和吊篮总重100N,受到的空气浮力(浮力的方向始终是竖直向上)为120N,
(1)氢气球和吊篮受到的空气阻力是多少?
(2)若氢气球和吊篮在空中运动时受到的浮力和阻力大小都不变,则要使氢气球和吊篮以原来的速度匀速下降,则应在吊篮内再加上重为多少N的物体?
20. 如图是一辆质量为2t的鲜奶运输车(空车),罐体体积5立方米。运输车装满牛奶(ρ鲜奶=1.1×103 kg/m3)后,在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力为总重的0.2倍求:(g取10N/kg)
(1)运输车空载时自重;
(2)运输车装满牛奶后,汽车对地面的压力的大小;
(3)汽车的牵引力的大小。
四、作图题
21.如图所示,画出物体在光滑斜面上下滑时的受力示意图。
22.如图所示,物体B在水平拉力F作用下向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请在图中画出物体B对地面的压力和物体B受到的摩擦力。
23.在图中,画出随传送带一起做匀速直线运动的物体受到的力的示意图.
五、实验探究题
24.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,每次让小车从斜面的同一高度由静止释放如图甲,让小车到达水平面时获得相同的    。
(2)根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车速度减小的越    (快/慢)。
(3)在乙图中画出小车在棉布上运动时,水平方向上受到的力。
(4)小红还想利用斜面“探究动能大小与哪些因素有关”的实验,装置如图丙所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至水平木板上后与木块碰撞。
①此实验是通过    来反映动能的大小。
②比较场景A和B,可探究动能大小与    的关系。
③若实验装置的水平面绝对光滑,   (能/不能)得出实验结论。
④小红移去木块后,进行场景C和D实验时,其中场景D小车上加一钩码,此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2,则W1   W2(>/=/<)。
25.为了研究“同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果”,小红选用了橡皮筋、弹簧测力计等器材,设计了如图(a)、(b)所示的实验,实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是   ,本实验研究过程中采用的科学方法是   (选填序号①等效替代②控制变量③理想模型)。
26.利用如图所示装置探究影响滑动摩擦力的因素。长方体木块上表面是棉布面,侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面。实验时,选择不同的接触面,通过增减砝码,改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板,将每次测量结果填入下表。
实验序号 木块与木板的接触面 压力 测力计示数
下表面与木板面
下表面与木板面
下表面与木板面
侧面与木板面
上表面与木板面
上表面与木板面
(1)水平向右拉动长木板,当测力计示数稳定时,测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小   选填“相等”或“不相等”,木块受到的滑动摩擦力是水平向   。
(2)由实验、可知,滑动摩擦力大小与接触面的面积   选填“有关”或“无关”。
(3)由实验、可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越   。
(4)由实验、、   填实验序号可知,其他条件相同时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成   比;由此结论可得,实验空格中的数据是   。
27.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块到达时刻t2后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化曲线。请根据曲线回答下列问题:
(1)若F=4N时,木块所受摩擦力大小为   N;若F=5.8 N块时,木块所受摩擦力大小为   N.
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力f滑与接触面受到压力F压大小的关系,在重力为17 N的木块上每次增加1 N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做   运动.实验测量数据如下:
根据表格数据,得出数量关系f滑=   F压.
六、综合题
28.如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右作匀速直线运动,已知G=50N,F=20N.
(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的.物理学中用动摩擦因数 表示接触面的粗糙程度,则有关系式f= FN成立.求物体与地面间的动摩擦因数 .
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第八章 运动和力 单元综合达标检测卷
一、单选题
1.“校长杯”足球赛期间,小明腾空跃起将足球顶出。关于在空中飞行的足球,下列说法正确的是(  )
A.不受重力的作用 B.惯性逐渐减小
C.运动状态发生改变 D.做匀速直线运动
【答案】C
【解析】【解答】A.地球附近的一切物体都受到重力的作用,足球在空中飞行时,也受到重力,故A错误;
B.惯性是物体的属性,只与物体的质量有关,足球在空中飞行时,质量不变,惯性不变,故B错误;
CD.足球在空中飞行时,受到竖直向下的重力作用,足球受力不平衡,运动状态发生改变,不能做匀速直线运动,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】地球上的物体都受到重力;空中飞行的足球只受重力,受力不平衡,运动状态会改变;惯性是物体保持原有状态的性质,只和物体的质量有关。
2.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析中,正确的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】由于AB一起运动,即相对静止,所以AB之间的摩擦力f1=0,BC之间,AB一起运动,所以f2≠0,所以A正确,BCD错误;故选A。
【分析】物块AB相对运动,且做匀速直线运动,所以AB之间的摩擦力f1=0,BC之间,AB一起运动,所以f2≠0。
3.2023年12月10日,我国长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道,这标志着我国在航天技术领域的持续发展。在燃料燃烧助推火箭上升的过程中,下列说法正确的是(  )
A.燃料的质量保持不变 B.卫星的质量保持不变
C.火箭运动状态不变 D.卫星一定是静止的
【答案】B
【解析】【解答】 A、在燃料燃烧助推火箭上升的过程中,燃料的质量,故A错误。
B、在燃料燃烧助推火箭上升的过程中,卫星的位置发生变化,但其所含物质的多少没有变化,所以其质量不变,故B正确。
C、在燃料燃烧助推火箭上升的过程中,火箭的速度大小运动方向都在变化,所以其运动状态改变,故C错误。
D、在燃料燃烧助推火箭上升的过程中,若以地面为参照物,卫星是运动的,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系,与物体所含物质的多少有关;
(2)物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化,如果速度大小和方向不变,说明运动状态不变;
(3)在判断物体的运动状态时,选择的参照物不同,其判断结果可能不同,但都可能是正确的。
4.小明参加体育考试,下列说法不正确的是(  )
A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
B.小明长跑时,冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性
C.垫排球时,排球向上弹起说明力可以改变物体的形状
D.垫排球时,小明感到手疼痛,说明力的作用是相互的
【答案】C
【解析】【解答】A、引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的拉力和他受的重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,作用在同一物体上、是一对平衡力,A符合题意;
B、小明长跑时冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性,B符合题意;
C、垫排球时,排球向上弹起,改变了排球的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,C不符合题意;
D、垫排球时,手对排球施加了力,同时排球也对小明的手施加了力,小明感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的,D符合题意。
故答案为:C。
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)
5.图示是某同学在公园里荡秋千的情景,假如荡到右边最高点时受到的外力突然全部消失,该同学将会(  )
A.静止不动 B.返回向左运动
C.继续向右运动 D.竖直向下运动
【答案】A
【解析】【解答】由牛顿第一定律可知,原本静止的物体不受力会一直保持静止;原本运动的物体不受力将一直做匀速直线运动。当秋千荡到右边最高点的一瞬间,其速度为零,此时一切外力全部消失,秋千将在此位置一直保持静止,故BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】 牛顿第一运动定律(又称惯性定律):任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
6.如图所示关于自行车的四个事例中,目的是减小摩擦的是(  )
A.刹车时用力捏闸
B.车胎上刻有花纹
C.给车轮的轴加润滑油
D.手柄上制有花纹
【答案】C
【解析】【解答】A、 刹车时用力捏闸,增大了压力,增大了摩擦力;故A错误;
B、 车胎上刻有花纹,增大了物体与接触面的粗糙程度,增大了摩擦力;故B 错误;
C、 给车轮的轴加润滑油,减小了物体间的接触面粗糙程度,减小了摩擦力;故C正确;
D、手柄上制有花纹,增大了手柄的粗糙程度,增大了摩擦力;故D错误;
故答案为:C。
【分析】摩擦力的影响因素是接触面的粗糙程度和压力大小。
7.如图所示,物体放置的表面不是光滑的,下列现象中物体不受摩擦力的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】A.物体在水平面上处于静止状态,物体相对于水平面没有发生相对滑动,也不具有相对滑动的趋势,不会产生摩擦力,A符合题意;
B.物体在水平面上处于静止状态,在水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力F,所以物体会受到水平向左的摩擦力,B不符合题意;
C.物体静止在斜面上,有向下滑动的趋势,所以物体与斜面之间存在摩擦力,C不符合题意;
D.物体在水平面上做匀速直线运动,在水平方向上受力平衡,受到水平向右的拉力F,所以物体会受到水平向左的摩擦力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
8.下列做法中,属于增大摩擦的是(  )
A.锁生锈不好开时,将少量食油注入锁孔,就容易打开了
B.拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,就好拉了
C.冬天马路上结冰时,在冰面上撒些细沙或炉渣,就更安全了
D.搬运笨重货箱时,在地上铺几根圆木就容易搬动了
【答案】C
【解析】【解答】解:A、锁生锈不好开时,将少量食油注入锁孔,这样在各部件间形成油膜减小摩擦,故A错误;
B、拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,减小摩擦,故B错误;
C、冬天马路上结冰时,在冰面上撒些细沙或炉渣,增大了摩擦力,故C正确;
D、搬运笨重货箱时,在地上铺几根圆木,将滑动变为滚动,减小摩擦力,故D错误.
故选C.
【分析】增大有益摩擦的方法:(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹; (2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚; (4)变湿摩擦为干摩擦.
减小有害摩擦的方法:(1)使接触面变光滑;(2)减小压力;(3)用滚动代替滑动;(4)使接触面分离;(5)变干摩擦为湿摩擦.
9. 下列说法中,正确的是(  )
A.人匀速竖直向上爬杆时,手握杆的压力越大,摩擦力就越大
B.皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦是有利的
C.推讲台推不动时,是因为推力小于地面作用在讲台上是摩擦力
D.人走路时,受到地面对人向后的滑动摩擦力
【答案】B
【解析】【解答】A.人匀速竖直向上爬杆时,握杆受到的摩擦力和重力相互平衡,即二者大小相等,即使增大握力摩擦力也不变,故A错误;
B.皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦用来传递动力,故B正确;
C.推讲台推不动时,是因为推力和地面作用在讲台上的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,故C错误;
D.人走路时,鞋底向后蹬地,相对地面有向后运动的趋势,则受到地面对人向前的滑动摩擦力,故D错误。
故选B。
【分析】(1)(3)根据平衡力的知识判断;
(2)根据摩擦力的作用判断;
(4)摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
10.对于图所示内容解释正确的是
A.铁丝燃烧实验中,集气瓶底部要放入少量的水是为了吸收生成物防止污染环境
B.踢出的足球能够在空中继续飞行是因为足球具有惯性
C.只要不具有腐蚀性的物质就可以直接放入托盘中进行称量
D.用力推车即使汽车不动人对物体也做功了
【答案】B
【解析】【解答】解:A、做铁在氧气中燃烧的实验时,在集气瓶中加入少量的水是为了防止高温熔融物溅落而炸裂集气瓶,故A错误.
B、踢出的足球足球具有惯性,因此能够在空中继续飞行,故B正确.
C、不具腐蚀性的药品应放在纸上进行称量,不能直接放置于托盘,故C错误.
D、功的大小等于力乘以在力的方向上通过的距离,因此用力推车,若车不动就不对其做功,故D错误.
故选B.
【分析】A、在集气瓶中加入少量的水是为了防止高温熔融物溅落而炸裂集气瓶.
B、根据惯性知识进行分析判断.
C、根据托盘天平的使用注意事项进行分析判断.
D、根据功的概念进行分析判断.
二、填空题
11.小强行走时被石块绊了一下,身体向    倾倒。这是由于小强脚下遇到阻碍静止时,上身由于具有    仍保持原来的运动状态。
【答案】前;惯性
【解析】【解答】小强行走时被石块绊了一下,身体向前倾倒。这是因为小强的脚被石块绊住,脚部的运动状态突然改变,由运动变为静止。而小强的上半身由于惯性,即上半身要保持先前的运动状态,所以会继续向前运动,导致身体向前倾倒。综上第1空为前;第2空为惯性
【分析】本题考查的是惯性在日常生活中的应用。惯性是物体保持其运动状态不变的性质。当物体的一部分受到外力作用而改变运动状态时,物体的其他部分由于惯性会保持原来的运动状态。
12.如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触。当A和B匀速下滑时,A所受到的摩擦力是   N.在推力F保持不变时,将B取走,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小   N.
【答案】30;50
【解析】【解答】当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A与B的重,所以摩擦力为 ;
根据影响摩擦力的因素知,当推力F保持不变时,A与墙面的摩擦力不变,仍为30N,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重和摩擦力平衡,故 。
故答案为:30;50.
【分析】当压力和接触面的粗糙程度不变时,摩擦力不变,根据物体的运动状态,结合平衡力的计算求力的大小.
13.如图甲所示,物体甲重30N,被55N的水平压力压在竖直墙壁上保持静止;如图乙所示,物体乙重70N,在40N的水平拉力作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力为    N,物体乙受到的摩擦力为    N;若增大,则物体甲受到的摩擦力    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】30;40;不变
【解析】【解答】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以摩擦力与重力大小相等,为30N。
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力和拉力大小相等,为40N。
以甲为研究对象,对它向左的压力增大了,导致墙壁对它向右的支持力也随之增大。但摩擦力与重力是一对平衡力,大小与重力相等,依然是30N不变。
【分析】(1)对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况。
(2)根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力。
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
14.如图所示是一种爬杆机器人,机器人的重力为20N,当它沿杆竖直向上匀速爬行的过程中,机器人所受的摩擦力为   N,方向   ;当机器人以较快的速度匀速上爬时,所受的摩擦力   (选填“大于”“小于”或“等于”)20N。
【答案】20;竖直向上;等于
【解析】【解答】(1)匀速爬行的过程中处于平衡状态,在竖直方向上受到的重力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;
(2)以较快的速度匀速上爬时依然处于平衡状态,重力与摩擦力依然是一对平衡力。
【分析】机器人沿杆竖直向上匀速爬行,所以竖直方向受到的是平衡力,根据f=G=mg求出摩擦力大小并判断方向。
15.在如图中,小明踢球后球向上运动,此现象主要表明力可以改变物体的   (选填“形状”或“运动状态”);若足球的重力为4.2牛,某一时刻受到竖直向下的阻力为1牛,则此时足球受到的合力大小为   牛,方向   .
【答案】运动状态;5.2;竖直向下
【解析】【解答】解:(1)小明踢球后球向上运动,球的运动方向和速度均发生变化;此现象主要表明力可以改变物体的运动状态.(2)若足球的重力为4.2牛,某一时刻受到竖直向下的阻力为1牛,两个力的方向相同;则此时足球受到的合力大小为:F=G+f=4.2N+1N=5.2N,方向竖直向下;
故答案为:运动状态;5.2;竖直向下.
【分析】(1)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.(2)同直线上的二力合成,若力分方向相同,则合力大小等于二力之和,方向与二力的方向相同.
16.一个箱子重为100N,放在水平地面上,受20N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力   N,当水平推力增大到30N时,箱子恰好做匀速直线运动;当水平推力增大至40N时,箱子受到的摩擦力为   N,此时箱子做   (选填“变速”或“匀速”)运动。
【答案】20;30;变速
【解析】【解答】 用20N的水平推力推箱子,箱子未动,则箱子处于平衡状态,受到的力是平衡力,所以推力与静摩擦力相等,大小都是20N; 当水平推力增大到30N时,箱子恰好做匀速直线运动 ,箱子仍处于平衡状态,受到的力是平衡力,所以推力与滑动摩擦力相等,大小都是30N;当推力增大至40N时,压力大小和接触面的粗糙程度两个因素都没有发生变化,所以滑动摩擦力大小不变,还是30N,此时推力大于滑动摩擦力,则箱子做变速运动。
【分析】 物体静止或做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡时大小相等;滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关;物体受到非平衡力作用时,运动状态会发生改变。
17.如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,应用弹簧测力计拉动木块   运动,该过程中,弹簧测力计的示数为4N,则木块所受的摩擦力为   N。
【答案】匀速直线;4
【解析】【解答】实验时,应用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡的条件,可得木块所受的摩擦力为4N。
【分析】根据物体在水平面匀速直线运动,结合二力平衡,测量摩擦力。
18.某同学穿的运动鞋,鞋底有凹凸不平的花纹,是为了增大鞋底与地面间的    ,若该同学的质量是48kg,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为300cm2,则该同学对地面的压强为    Pa。
【答案】摩擦力;1.6×104
【解析】【解答】 (1)鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大鞋底与地面间的摩擦力。
(2)站立时压力:F=G=mg=48kg×10N/kg=480N,
站立时压强:。
故答案为:摩擦力;1.6×104。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力。
(2)水平面上物体的重力和自身的压力相等,知道站立时双脚鞋底与地面的接触面积,根据G=mg和求出他双脚站立在水平地面上时对地面的压强。
三、计算题
19.匀速上升的氢气球和吊篮总重100N,受到的空气浮力(浮力的方向始终是竖直向上)为120N,
(1)氢气球和吊篮受到的空气阻力是多少?
(2)若氢气球和吊篮在空中运动时受到的浮力和阻力大小都不变,则要使氢气球和吊篮以原来的速度匀速下降,则应在吊篮内再加上重为多少N的物体?
【答案】(1)重力G=100N、竖直向下的空气阻力f、竖直向上的浮力F=120N作用,处于平衡状态,由平衡条件得
G+f=F
则空气阻力
f=F-G=120N-100N=20N
(2)由平衡条件得氢气球与吊篮匀速下降时,受竖直向下的重力G'、竖直向上的空气阻力f=20N、竖直向上的浮力F=120N作用,处于平衡状态,
G'=F+f=120N+20N=140N
则应在吊篮中加的为重为
ΔG=G'-G=140N-100N=40N
【解析】【分析】(1)根据氢气球与吊篮匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件可求出合力。
(2)对氢气球与吊篮进行受力分析,由平衡条件求出它们受到的阻力。
(3)对氢气球与吊篮进行受力分析,由平衡条件求出它们重力,然后求出应再加多重的物体。
(1)氢气球与吊篮匀速上升时,受到竖直向下的重力G=100N、竖直向下的空气阻力f、竖直向上的浮力F=120N作用,处于平衡状态,由平衡条件得
G+f=F
则空气阻力
f=F-G=120N-100N=20N
(2)氢气球与吊篮匀速下降时,受竖直向下的重力G'、竖直向上的空气阻力f=20N、竖直向上的浮力F=120N作用,处于平衡状态,由平衡条件得
G'=F+f=120N+20N=140N
则应在吊篮中加的为重为
ΔG=G'-G=140N-100N=40N
20. 如图是一辆质量为2t的鲜奶运输车(空车),罐体体积5立方米。运输车装满牛奶(ρ鲜奶=1.1×103 kg/m3)后,在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力为总重的0.2倍求:(g取10N/kg)
(1)运输车空载时自重;
(2)运输车装满牛奶后,汽车对地面的压力的大小;
(3)汽车的牵引力的大小。
【答案】(1)解:运输车空载时的重力为
答:运输车空载时自重为;
(2)解:运输车装满牛奶后,牛奶的质量为
则牛奶的重力为
装满牛奶后,汽车对地面的压力为
答:运输车装满牛奶后,汽车对地面的压力为;
(3)解:运输车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,收到的牵引力与摩擦力大小相等为
答:汽车的牵引力为。
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力大小;
(2)根据m=ρV,计算物体质量的大小,根据水平面受到的压力等于物体的重力,利用F=G=mg,计算压力;
(3)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力,结合二力平衡,计算牵引力。
四、作图题
21.如图所示,画出物体在光滑斜面上下滑时的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】木块受到地球施加的重力G,方向竖直向下,还受到斜面施加的支持力FN,方向垂直于接触面向上,由于斜面光滑,不受摩擦力,重力和支持力共同作用的结果是使木块下滑,其实不存在单独的一个下滑力.
22.如图所示,物体B在水平拉力F作用下向右做匀速直线运动,不计空气阻力,请在图中画出物体B对地面的压力和物体B受到的摩擦力。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由受力分析可知,物体B对地面的压力F压作用在地面上,方向垂直地面向下,因物体B在水平拉力F作用下向右做匀速直线运动,故物体B受力平衡,即物体B在水平方向受到的摩擦力f等于所受拉力F,力的示意图如下图所示:
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作摩擦力的示意图,力的作用点在两物体的接触面上,方向与物体的运动方向相反,用字母f表示
23.在图中,画出随传送带一起做匀速直线运动的物体受到的力的示意图.
【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】由于物体和传送带一起匀速运动,相对静止,所以物体不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向分别画一条有向线段表示出重力G和支持力N,注意作图时两条线段的长度要相等.
五、实验探究题
24.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,每次让小车从斜面的同一高度由静止释放如图甲,让小车到达水平面时获得相同的    。
(2)根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车速度减小的越    (快/慢)。
(3)在乙图中画出小车在棉布上运动时,水平方向上受到的力。
(4)小红还想利用斜面“探究动能大小与哪些因素有关”的实验,装置如图丙所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至水平木板上后与木块碰撞。
①此实验是通过    来反映动能的大小。
②比较场景A和B,可探究动能大小与    的关系。
③若实验装置的水平面绝对光滑,   (能/不能)得出实验结论。
④小红移去木块后,进行场景C和D实验时,其中场景D小车上加一钩码,此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2,则W1   W2(>/=/<)。
【答案】(1)速度
(2)慢
(3)
(4)木块移动的距离;速度;不能;<
【解析】【解答】(1) 在本实验中,探究阻力对物体运动的影响时,应控制小车到达水平面的初速度相同,使小车从同一斜面同一位置静止释放,目的就是使小车到达不同水平面的速度相同。(2)实验现象表明:平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到阻力越小,速度减小得越慢。(3) 小车在毛巾表面上运动时受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F和水平向左的阻力的作用,作用点在小车的重心,如下所示:
(4)此实验探究斜面上的小车动能大小跟哪些因素有关,小车的动能大小是通过小车碰撞木块移动的距离来反映动能的大小,物理学中把这种研究方法叫转换法。同一小车质量相等,小车从不同高度静止释放,到达斜面底端的速度不同,探究动能大小跟速度的关系。探若水平面绝对光滑,由牛顿第一定律可知,木块将永远运动下去,则无法通过木块移动的距离来比较小车动能的大小,故不能得出实验结论。移去木块后,进行场景实验,小车从同一高度静止释放,小车上加一钩码时,小车的质量大,对水平面的压力大,则小车与水平面之间的摩擦力大。当小车在水平木板上滑行相同的距离时,由W=Fs可知,小车质量越大,克服摩擦力做功越多,故。
故答案为: (1) 速度;(2) 慢 ; (3) (4) 木块移动的距离; 速度; 不能;<。
【分析】本题考查理想实验,应理解理想实验的控制变量法,同时体会如何从实验中得出结论,以及合理的外推得出物理规律的思想。采用控制变量法,要使小车在水平面上具有相同的初速度,可以让小车从斜面的同一高度滑下;小车在水平面上是靠惯性滑行的,所以受到三个力,分别是重力、支持力和摩擦力;根据我们的生活经验可知,毛巾最粗糙,滑行距离最近;木板最光滑,滑行距离最远;(在实验的基础上,加上科学的推理进行归纳:如果运动物体受到的阻力为零,它将会永远运动下去。
25.为了研究“同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果”,小红选用了橡皮筋、弹簧测力计等器材,设计了如图(a)、(b)所示的实验,实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是   ,本实验研究过程中采用的科学方法是   (选填序号①等效替代②控制变量③理想模型)。
【答案】使每次力的作用效果相同;①
【解析】【解答】实验中两次将橡皮筋从 A 点拉伸到 O 点,目的是使两次橡皮筋的形变效果相同,从而保证力的作用效果一致,便于研究两个力的共同作用效果与一个力的作用效果的关系。本实验用一个力F的作用效果替代两个力F1、F2的共同作用效果,采用的科学方法是等效替代法。
故第一空为使每次力的作用效果相同,第二空为①。
【分析】理解 “力的形变效果作为实验观察指标” 以及 “等效替代法在力的合成实验中的应用”。
1.力的作用效果:力可以使物体发生形变。实验中通过橡皮筋的形变程度(从 A 点拉伸到 O 点)来体现力的作用效果,确保两次实验的形变效果相同,才能研究力的合成规律。
2.等效替代法:是指在研究物理问题时,用一个物理量或物理过程来替代另一个物理量或物理过程,且保证效果相同。
26.利用如图所示装置探究影响滑动摩擦力的因素。长方体木块上表面是棉布面,侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面。实验时,选择不同的接触面,通过增减砝码,改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板,将每次测量结果填入下表。
实验序号 木块与木板的接触面 压力 测力计示数
下表面与木板面
下表面与木板面
下表面与木板面
侧面与木板面
上表面与木板面
上表面与木板面
(1)水平向右拉动长木板,当测力计示数稳定时,测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小   选填“相等”或“不相等”,木块受到的滑动摩擦力是水平向   。
(2)由实验、可知,滑动摩擦力大小与接触面的面积   选填“有关”或“无关”。
(3)由实验、可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越   。
(4)由实验、、   填实验序号可知,其他条件相同时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成   比;由此结论可得,实验空格中的数据是   。
【答案】(1)相等;右
(2)无关
(3)大
(4);正;
【解析】【解答】(1)①水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受力平衡,水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识,木块受到的滑动摩擦力与测力计示数大小相等;
②水平向右匀速直线拉动木条,木块相对与木板向左运动,则木块受到木板的摩擦力方向水平向右;
(2)由实验1、4和题意可知,压力大小和接触面粗糙程度都相同,接触面的面积不同,而滑动摩擦力相同,故得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关;
(3)由实验1、5可知压力大小和接触面积都相同,布面较粗糙,测力计的示数较大,可得出结论:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)①实验1、2、3控制了接触面的粗糙程度和接触面积不变,仅改变压力大小,发现压力越大,滑动摩擦力越大,说明滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成正比;
②实验5、6中,接触面粗糙程度都相同,压力大小和接触面的面积不同,根据表格信息可知,

解得F=3.6N,
所以实验6空格中的数据应该是3.6N。
【分析】(1)①静止或匀速直线运动状态都属于平衡状态,物体受力平衡;
②滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(2)比较相关实验找出相同量和不同量,分析得出摩擦力与变化量的关系;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论。
(4)①根据表格分析实验1、2中滑动摩擦力与压力的关系;
②将第6组数据和任意一组数据作比,利用①中得出的比例关系计算即可。
27.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块到达时刻t2后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化曲线。请根据曲线回答下列问题:
(1)若F=4N时,木块所受摩擦力大小为   N;若F=5.8 N块时,木块所受摩擦力大小为   N.
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力f滑与接触面受到压力F压大小的关系,在重力为17 N的木块上每次增加1 N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做   运动.实验测量数据如下:
根据表格数据,得出数量关系f滑=   F压.
【答案】(1)4;5.1
(2)匀速直线;0.3
【解析】【解答】 (1)当用F=4N水平拉力拉木块时,木块仍静止,木块所受的拉力与摩擦力平衡,所以f=F=4N;由乙图可知,当物体做匀速直线运动时,木块所受的拉力与摩擦力平衡,F=5.1N,所以f=F=5.1N;当F=5.8N时,物体加速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变,摩擦力仍为5.1N。(2) 为研究滑动摩擦力f滑与接触面受到压力F压大小的关系,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动,摩擦力与拉力是一对平衡力,便于测量滑动摩擦力f=F;
从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.3,得出数量关系f滑=0.3F压
【分析】此题是探究物体所受摩擦力的大小与所受压力之间的关系,涉及到二力平衡条件的应用,要知道静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态;还需要认真分析表格中的数据,找出拉力与摩擦力的关系.
六、综合题
28.如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右作匀速直线运动,已知G=50N,F=20N.
(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的.物理学中用动摩擦因数 表示接触面的粗糙程度,则有关系式f= FN成立.求物体与地面间的动摩擦因数 .
【答案】(1)解:物体在水平面上匀速运动,所以水平方向上拉力和摩擦力二力平衡,即f=F=20N;
答:运动过程中物体受到的滑动摩擦力f是20N
(2)解:在水平面上压力等于重力,FN=G=50N,又f= FN,所以 ===20/50=0.4.
答:物体与地面间的动摩擦因数 是0.4.
【解析】【分析】(1)物体处于匀速直线运动,属于平衡状态,那么根据平衡力的条件,便可求出物体所受摩擦力的大小.
(2)由关系式f=μFN代入数据求得图中物体与地面间的动摩擦因数μ.
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