第7章 力 专项训练(含答案)

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名称 第7章 力 专项训练(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2017-04-28 14:19:47

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第7章

专项训练
专训1.力的示意图
1.画力的示意图的步骤:①确定力的三要素;②沿力的方向画一条带箭头的线段,用线段的起点或终点表示力的作用点,箭头表示力的方向;③在箭头旁写出力的符号和大小。
2.注意:重力的方向始终是竖直向下的,弹力的方向始终是垂直于接触面的,摩擦力的方向始终与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
弹力的示意图
1.(中考·河南)如图所示,圆球在水平地面上滚动,请画出球对地面压力的示意图。
(第1题)
2.(中考·南昌)如图所示,一物体静止在斜面上,请你画出物体对斜面压力的示意图。
(第2题)
重力的示意图
3.(中考·淮安)画出图中小球A所受重力的示意图。
(第3题)
4.(中考·济南)重5
N的一瓶饮料静置在停止运转的传送带上。请画出这瓶饮料所受重力的示意图。
(第4题)
5.(中考·福州)在图中画出足球受到重力的示意图。
(第5题)
摩擦力的示意图
6.(中考·凉山)在图中画出静止在斜面上的物体B所受到的摩擦力f。
(第6题)
7.如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力的示意图。(力的作用点画在物体的重心)
(第7题)
8.(中考·武汉改编)玩滑板车是小朋友们喜爱的一项运动。如图所示,请在图中画出滑板车向右滑行时前轮对地面摩擦力的示意图。
(第8题)
专训2.重力和弹力的实验探究
1.控制变量法常用来研究一个物理量与几个物理量之间的关系,研究这个物理量与其中一个量的关系时,要控制其他的量保持不变;
2.概括探究结论时一定要注意探究的目的,探究结论必须围绕探究目的进行表述。               
弹力的实验探究
1.(中考·淮安)小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样,对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明有三种猜想:
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2;
②如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′;
(第1题)
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
(1)该实验方案研究的是猜想________(填写序号)。
(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是______________________________________________________。
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与______________有关。
(4)探究此实验方案中猜想需要研究和比较的物理量是________________和________________。
(第2题)
2.(中考·安徽)为研究弹簧的性质,我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(如图),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0=6.0
cm,实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。(g取10
N/kg)
表一
实验次数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度L/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
(1)请根据表一中的数据,将表二填写完整。
表二
实验次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
0
0.3
0.9
1.5
弹簧伸长量Δx/cm
0
1.2
3.6
6.0
(2)请在坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图像。
[第2(2)题]
(3)本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理。只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小。请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求:_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
重力的实验探究
3.在探究“物体所受重力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们有如下猜想:A.重力跟质量有关;B.重力跟位置有关;C.重力跟形状有关。为了验证猜想C,现提供如下器材:弹簧测力计、天平、橡皮泥、三个形状不同的石块、铁块和铝块、细线、土豆、小刀。请你选择适当的器材,完成下列探究过程:
所选器材
____________________________________________________________________
探究步骤
____________________________________________________________________
分析论证
若_______________________________,则________________________________
若_______________________________,则________________________________
专训3.摩擦力的实验探究及增大和减小摩擦的方法
1.控制变量法是物理学中用来探究“一个物理量跟多个因素关系”的实验中最常用的一种方法,因为摩擦力的大小跟多个因素都有关系,所以在实验中采用了控制变量法,探究与压力的关系时控制接触面的粗糙程度不变,探究与接触面的粗糙程度的关系时控制压力的大小不变。
2.摩擦力大小的测量采用间接测量法,运用物体在水平面上做匀速直线运动时,物体受到的摩擦力与拉力大小相等,测出拉力的大小就是摩擦力的大小。
3.生活中常用增大接触面的粗糙程度和增大压力的方法来增大有益摩擦,利用减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、减小压力、使两个接触面分开的方法来减小有害摩擦。
设计并进行实验
1.(中考·烟台)在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,实验室备有如下器材:木块、砝码、长木板、弹簧测力计及细绳。
关于摩擦力的大小与什么因素有关,部分同学提出以下猜想:
摩擦力的大小与物体的运动速度有关;
摩擦力的大小与物体接触面的粗糙程度有关。
(1)除此之外,你还有什么猜想?写出你的猜想。
(2)请将你的猜想任意一种设计出实验探究方案(画出实验装置图,写出实验步骤)。
2.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,提出了以下几种猜想:
A.与压力的大小有关
B.与接触面积的大小有关
C.与接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确,该小组利用如图甲所示装置进行实验,实验数据如下表所示:
(第2题)
实验条件
序号
木块的放置
表面情况
压力/N
摩擦力/N
1
平放
木板表面
4
0.8
2
平放
木板表面
6
1.2
3
平放
木板表面
8
1.6
4
侧放
木板表面
8
1.6
5
竖放
木板表面
8
1.6
6
平放
木板上铺棉布
4
1.2
7
平放
木板上铺毛巾
4
2.0
(1)本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的,要使水平拉力大小与滑动摩擦力的大小相等,木块必须保持________________状态;
(2)由序号1、2、3的实验,可验证猜想________(填字母)。要验证猜想C,应选择序号是________的三次实验;
(3)根据表格数据判断,图乙中a图线表示滑动摩擦力f的大小随____________变化的关系。b图线表示滑动摩擦力f的大小随__________变化的关系。
实验评估
3.(中考·黄冈)“摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?”某小组利用如图所示装置进行了探究。实验步骤和数据记录如下表:
实验步骤
台式测力计示数F/N
金属盒重力G/N
弹簧测力计示数f/N

把金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中读出测力计的示数
4.8
4.8
1.9

将质量不计的氢气球系在金属盒上,重复步骤①的实验
3.2
4.8
1.2

往金属盒倒入适量的沙子,使台式测力计的示数为4.8
N,重复步骤②的实验
4.8
6.4
1.9
(第3题)
(1)此实验弹簧测力计测量的是拉力,但知道了摩擦力的大小,把不易测量的物理量用______法变为了易测量的量。
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变______(填“压力”或“重力”)大小。
(3)根据实验步骤②、③的数据________(填“能”或“不能”)说明摩擦力大小与压力有关。
(4)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下________不是其优点。
A.不需要匀速拉动   B.弹簧测力计示数稳定
C.实验更容易操作
D.实验原理更合理
4.(中考·安顺)在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”的实验中,某同学将图甲实验装置改进为如图乙所示的装置:将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,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。
(第4题)
(1)写出装置改进以后的好处。(写出一条即可)
(2)水平向右拉动长木板,弹簧测力计示数如图丙所示。木块所受的滑动摩擦力为________N。
(3)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他得出的这一结论正确吗?为什么?
5.(中考·乐山)小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,从而测出摩擦力;改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度。
(第5题)
(1)观察三个实验,比较甲图和________图所示实验,说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明在____________________________________相同时,接触面越________,摩擦力越大。
(3)小明在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图像如图丁所示,由图可知:F摩=________F压。当木块与砝码的总重力为6
N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为________N,若此时弹簧测力计的读数为2.5
N,则木块将做________运动。
增大有益摩擦和减小有害摩擦
6.(中考·淮安)日常生活中经常需要增大或减小摩擦,下列实例中,为了增大摩擦的是(  )
A.给自行车的车轴处加润滑油
B.汽车轮胎表面凹凸不平的花纹
C.缝衣针的表面做得很光滑
D.为了移动重物,在它下面垫上圆柱形钢管
7.(中考·大连)下列各种摩擦中,应该设法减小的是(  )
A.机器运转时,各部件之间的摩擦
B.翻书时,手指与纸之间的摩擦
C.走路时,鞋底与地面之间的摩擦
D.拧瓶盖时,手与瓶盖之间的摩擦
专训答案
1.解:如图所示。 点拨:压力的作用点画在接触面上,方向是垂直于接触面指向被压的物体。
(第1题)
   (第2题)
2.解:如图所示。 点拨:斜面受到的压力作用点在斜面上,方向垂直于斜面并指向斜面。
3.解:如图所示。
(第3题)
   (第4题)
4.解:如图所示。
5.解:如图所示。 点拨:重力的方向总是竖直向下的。
(第5题)
   (第6题)
6.解:如图所示。 点拨:物体静止在斜面上时,由于受重力作用有沿斜面向下运动的趋势,因此受到沿斜面向上的摩擦力。
7.解:如图所示。 点拨:因为物体沿斜面向上运动,所以受到沿斜面向下的摩擦力。
(第7题)
   (第8题)
8.解:如图所示。 点拨:滑板车向右滑行时受到地面对滑板车向左的摩擦力,因为力的作用是相互的,相互作用力大小相等、方向相反,所以滑板车对地面的摩擦力的方向是向右的。
1.(1)2 (2)保持弹簧的材料和粗细相同 (3)拉力大小
(4)弹簧的原长;对应的伸长量
点拨:(1)保持弹簧材料、粗细相同,原长不同,改变拉力大小,对比伸长量的大小关系,这是探究弹簧伸长量与原长的关系,故是研究猜想2;(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,保持了弹簧材料、粗细相同,原长不同;(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量与拉力大小有关。
2.解:(1)
实验次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
弹簧伸长量Δx/cm
0
1.2
2.4
3.6
4.8
6.0
(2)如图所示。
(第2题)
(3)拉弹簧测力计时拉力的方向应与弹簧伸长的方向在同一直线上
点拨:(1)从表一可以看出没有挂钩码时,弹簧的原长是6.0
cm,当挂60
g(即重为0.6
N)钩码时,弹簧的伸长量是8.4
cm-6.0
cm=2.4
cm,当挂120
g(即重为1.2
N)钩码时,弹簧的伸长量是10.8
cm-6.0
cm=4.8
cm。(2)由表一中的数据在坐标系中描出各点,再用光滑的线把它们连接起来。(3)正确使用弹簧测力计测量力时,使用前需要观察指针是否在零刻度,使用时拉力的方向要与弹簧伸长的方向在同一直线上等。
3.弹簧测力计、橡皮泥、细线;把橡皮泥捏成不同的形状,用弹簧测力计测出不同形状的橡皮泥所受的重力;弹簧测力计示数相同;猜想C错误;弹簧测力计示数不同;猜想C正确
1.解:(1)摩擦力的大小与压力的大小有关;摩擦力的大小与接触面积有关。
(2)以摩擦力的大小与压力的大小有关为例:
实验装置如图所示。
(第1题)
实验步骤:①如图甲所示,将木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,读出测力计的示数F1;
②如图乙所示,再在木块上放一砝码,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,读出测力计的示数F2;
③比较两次弹簧测力计示数,分析归纳得出结论。
2.(1)匀速直线运动 (2)A;1、6、7 (3)压力;接触面积
点拨:序号1、2、3的三次实验,控制接触表面的粗糙程度、接触面积的大小一定,改变压力的大小进行多次实验。显然,这样的实验可以验证猜想A。猜想C是探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系,必须在压力、接触面积相同的基础,改变接触面的粗糙程度进行多次实验,在此满足要求的是序号1、6、7的三次实验。从表格中数据可知,滑动摩擦力与压力的大小成正比,即a表示滑动摩擦力和压力的关系。由于滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关,即滑动摩擦力不会随接触面积的大小变化而变化,即b表示滑动摩擦力和接触面积的关系。
3.(1)转换 (2)压力 (3)不能 (4)D
点拨:摩擦力不易测量,转换为易测量的拉力,是转换法;加了氢气球后,金属盒的质量不变,重力不变,但氢气球对金属盒有向上的拉力,使得压力发生改变,添加沙子是改变重力;②、③两次实验中压力和重力都改变,因而不能得出正确的结论;改进后的装置,金属盒处于静止,相对于被拉动的白纸是运动的,但这时的弹簧测力计也处于静止,示数稳定,读数方便,且无论怎么拉动白纸,都不会影响弹簧测力计的示数。
4.解:(1)不需要木板做匀速直线运动,便于操作(或由于测力计静止便于读数等)。 (2)2.8 (3)不正确;没有考虑压力也减半。
5.(1)乙 (2)作用在物体表面的压力;粗糙 (3)0.25;1.5;加速 点拨:探究滑动摩擦力与压力的关系时,要保持接触面的粗糙程度不变,并改变压力,因此是甲图和乙图;由甲图和丙图可知,压力的大小相同,但是接触面的粗糙程度不同,探究的是滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系,结论是当压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;由图像可得,摩擦力和压力的比值是0.25,即F摩=0.25F压,当压力等于6
N时,摩擦力为0.25×6
N=1.5
N,当拉力大于摩擦力时,物体将做加速运动。
6.B 点拨:给自行车的车轴处加润滑油,是为了减小摩擦,故A不符合题意;汽车轮胎表面凹凸不平的花纹,是通过使接触面粗糙的方法增大摩擦的,故B符合题意;缝衣针的表面做得很光滑,是通过使接触面光滑的方法减小摩擦的,故C不符合题意;在重物下面垫上圆柱形钢管,是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦的,故D不符合题意。
7.A 点拨:机器运转时各部件间的摩擦会导致机器部件磨损,属于有害摩擦,需要减小。