4.4 力 弹力 重力 摩擦力
一、力
1.力是 对 的 。力用符号 表示。力的单位是 ,简称 ,符号是 。21·cn·jy·com
2.力的作用效果可以改变物体的 也可以改变物体的 。物体运动 和物体运动 都叫做物体的运动状态。www.21-cn-jy.com
3.力的 、 和 叫做力的三要素。力的三要素都影响力的作用 。
4.力可以用力的 来表示。在 物体上沿着力的 画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的 ,线段的起点或终点表示力的 。在同一图中,力越大,线段越 。
5.物体间力的作用是 的。
二、弹力
6.物体由于发生 而产生的力叫做弹力。在 限度内,物体的 越大,产生的弹力 。弹簧测力计就是根据这个 做成的。
7.测量 大小的工具叫做测力计。使用弹簧测力计时,首先看清它的 和
。再看指针是否指在 刻度;测量时,被测力的方向与弹簧测力计的轴线方向 。
三、重力
8.由于 的吸引而使物体受到的力叫做重力。用字母 表示。地球附近的一切物体都受到 的作用。重力的方向 ;重力的作用点在物体的 上。
9.重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成 。公式:G= ;其中g的单位是牛每千克,符号是 。g= ,粗略计算g= 。只有质量m的单位用 时,重力G的单位才是 。
四、摩擦力
10.两个相互 的物体,当它们相对 时,在 上产生一种 相对运动的力叫做摩擦力。
11.用弹簧测力计测量摩擦力的关键是木块做 运动,摩擦力 拉力。滑动摩擦力的大小与 和 有关。接触面的压力大小一定时,接触面越 摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,接触的 越大,摩擦力越大。
12.增大有益摩擦,增大 ;增大 。减小有害摩擦可以使接触面 ,如加润滑油、气垫船;以 摩擦代替滑动摩擦,如轴承。
考点一:力
例1 (2018?恩施州)下列有关力的说法中,正确的是( )
A.产生力的两个物体一定发生了作用 B.一个物体也能产生力的作用
C.力能脱离物体而存在 D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
【解析】A、力是物体对物体的作用,故产生力的两个物体之间一定发生了作用,故A正确。B、力是物体对物体的作用,要想产生力,至少要有两个物体,故B错误。C、力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在,故C错误。D、相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子,故D错误。故选:A。
【答案】A。【点评】本题关键要知道力的种类、相互性,知道力的作用效果与力的大小、力的作用点,力的方向都有关。
【变式跟进1】(2018?常州)如图所示,密闭汽车在水平路面上向右匀速直线行驶,汽车内连杆对电视机的施力示意图应为( )
A. B. C. D.
考点二:弹力
例2(2018?柳州)从一张纸剪下宽1mm和2mm的纸条各一条测得它们能承受的最大拉力分别为1.8N和3.7N.根据上述实验,以下推理最合理的是( )
A.在误差允许的范围内,纸条能承受的最大拉力与其宽度成正比
B.宽为4?mm的纸条能承受的最大拉力约为1.8N×4=7.2?N
C.纸条能承受的最大拉力与其宽度不可能成正比
D.仅根据以上实验无法确定纸条能承受的最大拉力与其宽度的数量关系
【解析】由题知,从一张纸剪下宽1mm和2mm的纸条各一条测得它们能承受的最大拉力分别为1.8N和3.7N,这仅仅是两次实验,所以不能得到普遍性的规律,即仅根据以上实验无法确定纸条能承受的最大拉力与其宽度的数量关系,故D是正确的。故选:D。
【答案】D。
【点评】一次或两次实验是具有偶然性的,所以要得到普遍性的规律,必须进行多次实验才可以。
【变式跟进2】(2018?株洲)一弹簧测力计如图所示,其刻度_______(填“是”或“不是”)均匀的,量程为_______N,分度值为_______N,读数为_______N。
考点三:重力
例3 (2018?杭州)如图为掷出的实心球的运动轨迹,实心球离开手后在空中飞行过程中最高点所受到的力( )
A.只有重力 B.重力和空气阻力
C.重力和手的推力 D.重力、空气阻力和手的推力
【解析】小球相右上方推出后,到最高点,竖直方向速度为零,水平速度不为零,故在最高点,受到重力和空气阻力。故选:B。
【答案】B。
【点评】本题考查物体受力分析,是一道基础题。
【变式跟进3】(2018?梧州)请在图中画出蹦床运动员所受重力的示意图。
考点四:摩擦力
例4 (2018?眉山)小王同学在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用同一木块和同一砝码等器材,做了如图所示a、b、c三次实验,他用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则三次实验中木块受到的滑动摩擦力( )
A.a图中木块受到的滑动摩擦力最大 B.b图中木块受到的滑动摩擦力最大
C.c图中木块受到的滑动摩擦力最大 D.b、c图中木块受到的滑动摩擦力大小相等
【解析】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,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由图可知,bc中接触面相同,b的压力大,则b中受到的摩擦力大,ab中,压力相同,a的接触面粗糙,则a中受到的摩擦力要大一些,故a中的摩擦力是最大的;故C正确。故选:A。
【变式跟进4】(2018?北京)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套 B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹 D.给自行车的车轴加润滑油
一.选择题
1.(2018?绵阳)辽宁号航母的舰载战机歼﹣15着舰时在拦阻索作用下停下来,这个过程中( )
A.拦阻索对战机的作用力使拦阻索发生形变
B.拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变
C.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的受力物体相同
D.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的作用效果相同
2.(2017?扬州)某同学从滑梯上匀速下滑,滑梯对该同学作用力F的方向是( )
A. B. C. D.
3.(2017?宜昌)下列体育项目中的一些现象,不能用“力的作用是相互的”来解释的是( )
A.跳水运动员踩踏跳板,身体向上跳起
B.铅球运动员投出铅球后,身体随着向前倾倒
C.滑冰运动员用力推墙身体离墙而去
D.游泳运动员向后划水,身体前进
4.(2017?宜昌)几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是( )
A.几个同学都一样大 B.手臂长的同学
C.体重大的同学 D.力气大的同学
5.(2016?柳州)如图所示,下列测量工具中用来测量力的大小的是( )
A.卷尺 B.弹簧测力计 C.秒表 D.量筒
6.(2017?贵港)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0N B.0N,5N C.5N,5N D.5N,10N
7.(2016?河池)如图所示的图象中,能表示物体所受重力与质量的关系的是( )
A. B. C. D.
8.(2017?天津)利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,如图所示的做法正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2018?株洲)内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡。下列四个图中,能正确表示饮料罐(含饮料)所受重力的示意图是( )
A. B. C. D.
10.(2018?杭州)如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30牛的物块在AB段受F=10牛的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。下列说法正确的是( )
A.在 AB 段物块受到水平向右的摩擦力,大小为 10 牛
B.在 AB 段物块受到水平向左的摩擦力,大小为 20 牛
C.在 BC 段物块受到水平向左的摩擦力,大小为 10 牛
D.在 C 点物块受到水平向右的摩擦力,大小为 30 牛
11.(2017?西宁)在研究滑动摩擦力时,小王利用同一木块进行了如图所示的三次实验,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3大小关系正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F2=F3 D.F1>F2=F3
12.(2018?吉林)下列现象中属于增大摩擦力的是( )
A.轴承中加入润滑油 B.行李箱安装滚动轮子
C.运动鞋底刻有花纹 D.磁悬浮列车悬浮行驶
13.(2018?玉林)下列物体重力约为1N的是( )
A.一枚大头针 B.两个鸡蛋 C.一头奶牛 D.一个篮球
二.填空题
14.(2018?张家界)足球场上,守门员将球扑出禁区,说明力可以__________;小莉在橡皮泥上印上漂亮的指印,说明力可以__________。
15.(2012?杭州)如图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
图①中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为Xl;并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为X3.则Xl、X2、X3的大小关系是:
Xl__________X2,X2__________X3。
16.(2017?杭州)小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力__________其在乙星球表面上的重力(选填“大于”“等于”或“小于”),据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是__________。
三.作图题
17.(2018?常州)如图所示,体操运动员单脚站立在平衡本上,处于静止状态,请在图中画出运动员受到所有力的示意图。
18.(2018?重庆)在图中的A点画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力示意图。
四.实验探究题
19.(2018?山西)小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计。标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注“0”刻度。再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为1N、2N、3N、4N时,在指针所指位置分别标注对应的刻度。实验相关数据记录如下表。
拉力F/N
0
1
2
3
4
橡皮筋伸长△L/cm
0
1.2
3.4
6.1
9.9
(1)请你根据表中的数据,在图中绘副出△L﹣F图象。
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注“0”刻度的方法与方案一相同,然后再用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为4N,在指针所指位置标注4N的刻度,在0刻度线与4N刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由。____________________________________________________________。
20.(2018?盘锦)在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中:
(1)此实验是根据__________原理测出摩擦力大小的。
(2)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,木块所受的摩擦力__________(选填“变大”“变小”或“不变”);木块被拉动,且越来越快,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N,他认为这时摩擦力的大小为2N,他操作中的错误是__________。
(3)改正错误后,小明完成了探究过程,比较甲、丙两次实验可得出的结论是:______________________________
(4)小明把木块沿竖直方向截掉一部分后,继续图甲的操作,测得摩擦力减小,由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是____________________,改进方法是________________________________________。(木块各表面粗糙程度相同)
一.选择题
1.(2018?柳江区校级模拟)在如图实例中,说明力可以改变物体运动状态的是( )
A.被拉开的弓 B..人站在被压弯的板上 C.守门员把球顶出去 D..人把弹簧拉开
2.(2018?邵阳一模)如图所示,小华用矿泉水瓶做实验:他用水平力轻推底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与( )
A.力的方向有关 B.力的大小有关
C.力的作用点有关 D.力的大小、方向、作用点都有关
3.(2018?浙江模拟)洗澡时当用喷头水平对着墙壁喷水,喷头和握着喷头的手都会受到一个较大的、与水流方向相反的作用力。下列物体的运动原理与其不相同的是( )
A.滑冰运动 B.热气球升空 C.地空导弹发射 D.单人橡皮艇
3.(2018?邵阳一模)手握绳子从井中提水桶,手受到竖直向下的拉力,此拉力的施力物体是( )
A.水桶 B.手 C.绳子 D.水
4.(2018?安徽模拟)小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图象。则下列说法正确的是( )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
5.(2018?玉溪模拟)有一把弹簧秤,秤钩上不受力时,指针不是指在零刻度位置,而是指在0.2N的位置上,此时用手拉弹簧秤的秤钩,使弹簧秤的示数为4N,则手拉弹簧的力是( )
A.4.2 N B.4 N C.3.8 N D.无法判断
6.(2017?碑林区校级二模)在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是上L甲、L乙、L丙、L丁,则( )
A.L乙=L丁<L甲=L丙 B.L甲=L乙<L丙=L丁
C.L丁<L乙<L甲<L丙 D.L甲=L乙=L丙=L丁
7.(2018?莫旗校级一模)航天员在“天宫一号”进行各项试验,下列实验器材做实验时不能使用的是( )
A.温度计 B.刻度尺 C.弹簧测力计 D.天平
8.(2018?邵阳一模)一瓶未开封的500mL矿泉水所受到的重力接近( )
A.0.5N B.5N C.10N D.50N
9.(2018?平谷区一模)在科学实践课上,老师将一只模型鸟的尖嘴支在矿泉水瓶盖上,模型鸟的整个身体就能悬空保持平衡,如图所示。下列说法正确的是( )
A.模型鸟的重心在它的尾部
B.模型鸟的重心在它的中部
C.模型鸟的重心在它所受支持力的作用线上
D.模型鸟所受重力和支持力不在同一条直线上
10.(2018?翁牛特旗一模)过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行,为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是( )
A.换用质量大的重锤 B.调整年画,使年画的长边与重垂线平行
C.上下移动年画的位置 D.调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行
11.(2018?历下区二模)下列四幅关于跳水运动员所受重力的示意图中,正确的是( )
A. B. C. D.
12.(2018?龙岩一模)浴室中,为了防止浴室地面沾水使人打滑跌倒,下列采取的措施中错误的是( )
A.人沐浴时穿鞋底有凹凸花纹的拖鞋
B.浴室地面上铺上带有凹凸花纹的地砖
C.脚底下放一条毛巾
D.穿上平底光滑的塑料拖鞋
二.填空题
13.(2018?泰兴市校级二模)如图所示,第一次将用橡皮筋拉着书本在水平桌面上沿水平方向做匀速直线运动;第二次在书本下垫几只圆珠笔,重复第一次操作,根据橡皮筋__________的不同来比较拉力的变化,得出的结论是____________________。
14.(2018?吉林二模)在墙上挂图时,可自制一个重锤来检查图是否挂正,这是利用了______________________________;生活中我们用力捏一下易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生__________。
15.(2018?珠海校级三模)如图所示,弹簧测力计的分度值是__________N;所挂物体的物重是__________N;
三.作图题
16.(2018?磴口县校级三模)如图所示,请画出斜面上的物体所受重力和支持力的示意图。
四.实验探究题
17.(2018?海淀区二模)实验桌上有两端系有绳套的橡皮筋一根、6个钩码(每个钩码的质量为50g)、带横杆的铁架台一个、刻度尺一把。请你选用上述实验器材设计一个实验证明:“橡皮筋的伸长量△L与所受拉力大小F是否成正比。”
(1)写出实验步骤。
(2)画出实验数据记录表格。
(3)某同学进行正确操作和记录后,利用所测数据,准确绘制出橡皮筋的伸长△L随所受拉力大小F变化的图象,如图所示。根据图象可知,当橡皮筋所受拉力大小F=1.5N时,橡皮筋的伸长△L=__________cm。
(4)用该橡皮筋做成分度值为0.5N、量程为0~3N的测力计的刻度是否均匀?为什么?
18.(2017?兰州校级三模)某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表:
实测物体
物体质量m(kg)
重力G (N)
比值G/m (N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)将上表空格处补充完整;
(2)在实验过程中,需要的两个测量工具是:__________和__________;
(3)分析表中数据,能得出的结论是:____________________。
19.(2018?邵阳模拟)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小红同学用弹簧测力计拉动同一木块在水平面上进行甲、乙、丙三次实验:
(1)为了测木块受到的摩擦力,小红用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做__________运动。
(2)由图甲和图乙两个实验可知,滑动摩擦力的大小与__________有关。
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,如图丙所示,小红竖直向下切去一半木块,测得摩擦力大小是图甲中的一半,于是得出,摩擦力大小与接触面积大小成正比。你认为此结论错误的,原因是________________________________________。
4.4 力 弹力 重力 摩擦力
一、力
1.力是 物体 对 物体 的 作用 。力用符号 F 表示。力的单位是 牛顿 ,简称 牛 ,符号是 N 。
2.力的作用效果可以改变物体的 形状 也可以改变物体的 运动状态 。物体运动 快慢 和物体运动 方向 都叫做物体的运动状态。
3.力的 大小 、 方向 和 作用点 叫做力的三要素。力的三要素都影响力的作用 效果 。
4.力可以用力的 示意图 来表示。在 受力 物体上沿着力的 方向 画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的 方向 ,线段的起点或终点表示力的 作用点 。在同一图中,力越大,线段越 长 。
5.物体间力的作用是 相互 的。
二、弹力
6.物体由于发生 弹性形变 而产生的力叫做弹力。在 弹性 限度内,物体的 弹性形变 越大,产生的弹力 越大 。弹簧测力计就是根据这个 原理 做成的。
7.测量 力 大小的工具叫做测力计。使用弹簧测力计时,首先看清它的 量程 和
分度值 。再看指针是否指在 0 刻度;测量时,被测力的方向与弹簧测力计的轴线方向 一致 。21教育网
三、重力
8.由于 地球 的吸引而使物体受到的力叫做重力。用字母 G 表示。地球附近的一切物体都受到 重力 的作用。重力的方向 竖直向下 ;重力的作用点在物体的 重心 上。
9.重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成 正比 。公式:G= mg ;其中g的单位是牛每千克,符号是 N/kg 。g= 9.8N/kg ,粗略计算g= 10N/kg 。只有质量m的单位用 kg 时,重力G的单位才是 N 。
四、摩擦力
10.两个相互 接触 的物体,当它们相对 运动 时,在 接触面 上产生一种 阻碍 相对运动的力叫做摩擦力。21·cn·jy·com
11.用弹簧测力计测量摩擦力的关键是木块做 匀速直线 运动,摩擦力 等于 拉力。滑动摩擦力的大小与 接触面的压力大小 和 接触面的粗糙程度 有关。接触面的压力大小一定时,接触面越 粗糙 摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,接触的 压力 越大,摩擦力越大。
12.增大有益摩擦,增大 接触面的压力 ;增大 接触面的粗糙程度 。减小有害摩擦可以使接触面 隔开 ,如加润滑油、气垫船;以 滚动 摩擦代替滑动摩擦,如轴承。
考点一:力
例1 (2018?恩施州)下列有关力的说法中,正确的是( )
A.产生力的两个物体一定发生了作用 B.一个物体也能产生力的作用
C.力能脱离物体而存在 D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
【解析】A、力是物体对物体的作用,故产生力的两个物体之间一定发生了作用,故A正确。B、力是物体对物体的作用,要想产生力,至少要有两个物体,故B错误。C、力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在,故C错误。D、相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子,故D错误。故选:A。
【答案】A。【点评】本题关键要知道力的种类、相互性,知道力的作用效果与力的大小、力的作用点,力的方向都有关。
【变式跟进1】(2018?常州)如图所示,密闭汽车在水平路面上向右匀速直线行驶,汽车内连杆对电视机的施力示意图应为( )
A. B. C. D.
【解析】汽车在水平路面上向右匀速直线行驶,电视机也向右匀速直线运动,电视机只受到重力和连杆的拉力,且这两个力是一对平衡力,所以拉力与重力方向相反,即拉力是竖直向上的,故A正确,BCD错误。故选:A。
【答案】A【点评】解答本题的关键是知道平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,在平衡状态下物体受到的力一定是平衡力。
考点二:弹力
例2(2018?柳州)从一张纸剪下宽1mm和2mm的纸条各一条测得它们能承受的最大拉力分别为1.8N和3.7N.根据上述实验,以下推理最合理的是( )
A.在误差允许的范围内,纸条能承受的最大拉力与其宽度成正比
B.宽为4?mm的纸条能承受的最大拉力约为1.8N×4=7.2?N
C.纸条能承受的最大拉力与其宽度不可能成正比
D.仅根据以上实验无法确定纸条能承受的最大拉力与其宽度的数量关系
【解析】由题知,从一张纸剪下宽1mm和2mm的纸条各一条测得它们能承受的最大拉力分别为1.8N和3.7N,这仅仅是两次实验,所以不能得到普遍性的规律,即仅根据以上实验无法确定纸条能承受的最大拉力与其宽度的数量关系,故D是正确的。故选:D。
【答案】D。
【点评】一次或两次实验是具有偶然性的,所以要得到普遍性的规律,必须进行多次实验才可以。
【变式跟进2】(2018?株洲)一弹簧测力计如图所示,其刻度_______(填“是”或“不是”)均匀的,量程为_______N,分度值为_______N,读数为_______N。
【解析】弹簧测力计是根据在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比制成的,则弹簧测力计的刻度是均匀的;由图知,弹簧测力计的量程是0~5N,一个大格表示1N,一大格又分为5个小格,则分度值为0.2N,此时弹簧测力计的示数为2.6N。
【答案】是;0~5;0.2;2.6。【点评】弹簧测力计是常用的测量工具,使用弹簧测力计前一定要进行零点校正,再就是要观察测力计的量程和分度值。
考点三:重力
例3 (2018?杭州)如图为掷出的实心球的运动轨迹,实心球离开手后在空中飞行过程中最高点所受到的力( )
A.只有重力 B.重力和空气阻力 C.重力和手的推力 D.重力、空气阻力和手的推力
【解析】小球相右上方推出后,到最高点,竖直方向速度为零,水平速度不为零,故在最高点,受到重力和空气阻力。故选:B。
【答案】B。
【点评】本题考查物体受力分析,是一道基础题。
【变式跟进3】(2018?梧州)请在图中画出蹦床运动员所受重力的示意图。
【解析】重力的方向是竖直向下的,过运动员的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
【答案】如图所示。【点评】本题考查了力的示意图,画力的示意图是课程标准要求“会”层次要求。是一道基础题。
考点四:摩擦力
例4 (2018?眉山)小王同学在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用同一木块和同一砝码等器材,做了如图所示a、b、c三次实验,他用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则三次实验中木块受到的滑动摩擦力( )
A.a图中木块受到的滑动摩擦力最大 B.b图中木块受到的滑动摩擦力最大
C.c图中木块受到的滑动摩擦力最大 D.b、c图中木块受到的滑动摩擦力大小相等
【解析】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,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由图可知,bc中接触面相同,b的压力大,则b中受到的摩擦力大,ab中,压力相同,a的接触面粗糙,则a中受到的摩擦力要大一些,故a中的摩擦力是最大的;故C正确。故选:A。
【答案】A。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法和转换法的运用,体现了对过程和方法的考查。
【变式跟进4】(2018?北京)下列实例中,为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴有防滑手套 B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹 D.给自行车的车轴加润滑油
【解析】A、足球守门员戴有防滑手套,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故A不合题意;B、骑自行车刹车时用力捏闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故B不合题意;C、运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故C不合题意;D、给自行车的车轴加润滑油,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故D符合题意。故选:D。
【答案】D。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
一.选择题
1.(2018?绵阳)辽宁号航母的舰载战机歼﹣15着舰时在拦阻索作用下停下来,这个过程中( )
A.拦阻索对战机的作用力使拦阻索发生形变
B.拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变
C.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的受力物体相同
D.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的作用效果相同
【解析】A、力可以改变物体的形状,拦阻索对战机的作用力使战机发生形变,故A错误;B、力可以改变物体的运动状态,拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变,故B正确;C、战机对拦阻索作用力受力物体为拦阻索,拦阻索对战机作用力的受力物体为战机,故受力物体不相同,故C错误;D、作用效果不同,战机对拦阻索作用力使拦阻索发生形变,拦阻索对战机作用力使战机运动状态发生变化,故作用效果不相同,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查力作用的相互性;力的作用效果,是基础题。
2.(2017?扬州)某同学从滑梯上匀速下滑,滑梯对该同学作用力F的方向是( )
A. B. C. D.
【解析】该同学由于匀速下滑,受平衡力,滑梯对该同学的作用力与重力平衡,竖直向上,大小相等。故选A。
【答案】A
【点评】能正确分析该同学受到的力是解题的关键。
3.(2017?宜昌)下列体育项目中的一些现象,不能用“力的作用是相互的”来解释的是( )
A.跳水运动员踩踏跳板,身体向上跳起 B.铅球运动员投出铅球后,身体随着向前倾倒
C.滑冰运动员用力推墙身体离墙而去 D.游泳运动员向后划水,身体前进
【解析】A、跳水运动员踩踏跳板,给踏板施加了一个力,由于物体间力的作用是相互的,踏板也会给人的身体一个向上的力,身体向上跳起,故A不符合题意;B、铅球运动员投出铅球后,身体由于惯性仍然会向前运动,故身体会向前倾倒,利用的是惯性,故B符合题意;C、滑冰运动员用力推墙,运动员给墙施加了一个力,由于物体间力的作用是相互的,墙会给身体施加一个力,身体离墙而去,故C不符合题意;D、游泳运动员向后划水,给水施加了一个向后力,由于物体间力的作用是相互的,水也会给人的身体一个向前的力,身体前进,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】此题考查了学生对惯性和力作用的相互性的了解与掌握,属于基础题目。
4.(2017?宜昌)几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体,每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直,两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是( )
A.几个同学都一样大 B.手臂长的同学 C.体重大的同学 D.力气大的同学
【解析】因为弹簧所受拉力越大,伸长越长,所以在同样拉开三根弹簧的情况下,我们还要比较两位同学谁把弹簧拉得更长。它们都将手臂撑直了,那么手臂长的同学当然就用了更大的力。故选B。
【答案】B
【点评】都将弹簧拉开,这只是“现象”,谁将弹簧拉得更长,这才是“本质”,所以我们要学会透过现象看本质。
5.(2016?柳州)如图所示,下列测量工具中用来测量力的大小的是( )
A.卷尺 B.弹簧测力计 C.秒表 D.量筒
【解析】A、卷尺是测量长度的仪器。故A不符合题意。B、弹簧测力计是测量力的工具。故B符合题意。C、停表是测量时间的仪器,故C不符合题意。D、量筒是测量体积的仪器。故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】掌握物理中天平、量筒、密度计、弹簧测力计、电流表、电压表、电能表、刻度尺、温度计、压强计测量的物理量,以及如何正确使用。
6.(2017?贵港)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0N B.0N,5N C.5N,5N D.5N,10N
【解析】因为物重G=5N,所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力,静止,向左受的拉力也是5N,示数也为5N;同理,B测力计两端受的力都是5N,示数也为5N。故选C。
【答案】C
【点评】此题考查了二力平衡条件的应用,根据物体处于静止状态,得出物体受平衡力的作用,从而得出测力计的示数,同时涉及到了定滑轮的特点。
7.(2016?河池)如图所示的图象中,能表示物体所受重力与质量的关系的是( )
A. B. C. D.
【解析】重力和质量成正比,当质量为零时,重力也是零。所以重力和质量的关系图象是一条过原点的直线。故选A。
8.(2017?天津)利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,如图所示的做法正确的是( )
A. B. C. D.
【解析】三角尺有两个直角边,把三角尺竖直放置,一个直角边放在桌面上,另一个直角边放上重锤线,因为重力的方向是竖直向下的,如果重锤线与直角边是平行的,则表明桌面是水平的,故A符合题意;BCD都无法判定是否水平。故选A。
【答案】A
【点评】知道重力的方向总是竖直向下的,会根据重力的方向正确使用水平仪检查物体是否竖直或是否水平。
9.(2018?株洲)内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡。下列四个图中,能正确表示饮料罐(含饮料)所受重力的示意图是( )
A. B. C. D.
【解析】内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上,其所受重力的作用点应该在瓶子底部略微往上的地方,重力的方向是竖直向下的,比较各图可知,只有A符合要求,故A正确,BCD错误。故选A。
【答案】A
【点评】此题考查力的示意图的画法,关键是明确重力的方向,并确定重力的重心位置。
10.(2018?杭州)如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30牛的物块在AB段受F=10牛的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。下列说法正确的是( )
A.在 AB 段物块受到水平向右的摩擦力,大小为 10 牛
B.在 AB 段物块受到水平向左的摩擦力,大小为 20 牛
C.在 BC 段物块受到水平向左的摩擦力,大小为 10 牛
D.在 C 点物块受到水平向右的摩擦力,大小为 30 牛
【解析】AB、在 AB 段物块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力相等,物体向右运动,受到水平向左的摩擦力,大小为 10 N,故A错误,B错误;C、在 BC 段物块做减速运动,到C处静止,BC段滑动摩擦力大小只与压力与接触面粗糙程度有关,故滑动摩擦力不变,还是10N,故C正确;D、粗糙程度相同的水平地面上,在 C 点物块静止,在水平方向不收力的作用,故D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题主要考查滑动摩擦力的知识,常见题目。
11.(2017?西宁)在研究滑动摩擦力时,小王利用同一木块进行了如图所示的三次实验,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3大小关系正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F2=F3 D.F1>F2=F3
【解析】摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,摩擦力不变。第一、二次实验在接触面的粗糙程度不变时,改变了压力大小,压力大的摩擦力大,故F2>F3;第二、三次实验在压力大小不变时,改变了接触面的粗糙程度,接触面的粗糙程度大的摩擦力大,故F1>F2;故A正确。故选A。
【答案】A。
【点评】掌握用控制变量法研究摩擦力大小的影响因素;掌握摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦力的方法。
12.(2018?吉林)下列现象中属于增大摩擦力的是( )
A.轴承中加入润滑油 B.行李箱安装滚动轮子
C.运动鞋底刻有花纹 D.磁悬浮列车悬浮行驶
【解析】A、轴承中加入润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故A不合题意;B、行李箱安装滚动轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故B不合题意;C、运动鞋底刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故C符合题意;D、磁悬浮列车悬浮行驶,是通过使接触面脱离来减小摩擦。故D不合题意。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
13.(2018?玉林)下列物体重力约为1N的是( )
A.一枚大头针 B.两个鸡蛋 C.一头奶牛 D.一个篮球
【解析】A、一枚大头针的质量约80mg,其重力约8×10﹣4N;故A错误;B、一斤(500g)鸡蛋可称8﹣﹣10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故2个鸡蛋的质量为100g,故其重力约为1N;故B正确;C、奶牛的质量约1t,其重力约1×104N;故C错误;D、一个篮球的质量约600g,其重力约6N;故D错误;故选B。
【答案】B
【点评】此题考查对生活中常见物体重力的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,选出符合实际的选项即可。
二.填空题
14.(2018?张家界)足球场上,守门员将球扑出禁区,说明力可以__________;小莉在橡皮泥上印上漂亮的指印,说明力可以__________。
【解析】守门员将球扑出禁区,改变了足球的运动方向和速度,说明力可以改变物体的运动状态。小莉在橡皮泥上印上漂亮的指印,说明力可以改变物体的形状。
【答案】改变物体的运动状态;改变物体的形状。
【点评】解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
15.(2012?杭州)如图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
图①中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为Xl;并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为X3.则Xl、X2、X3的大小关系是:
Xl__________X2,X2__________X3。
【解析】用大小均为F的拉力作用在弹簧秤的右端,弹簧测力计受到了一对平衡力,无论弹簧的左端情况怎样,弹簧受的是平衡力,它两端的拉力总相等。且在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,所以三个弹簧的伸长量相同。
【答案】=;=。
【点评】此题主要考查的是物体在受到平衡力的作用时,弹簧受到的拉力是相等的,再根据弹簧的伸长量与受的拉力成正比来分析就可以了。
16.(2017?杭州)小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力__________其在乙星球表面上的重力(选填“大于”“等于”或“小于”),据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是__________。
【解析】由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力;甲星球表面上物体的重力120N时,与其质量m=8kg的比值为:=15N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×15N/kg。
【答案】大于;G=m×15N/kg。
【点评】本题考查了不同状态下重力的大小,能根据重力计算公式G=mg得出关系式是解题的关键。
三.作图题
17.(2018?常州)如图所示,体操运动员单脚站立在平衡本上,处于静止状态,请在图中画出运动员受到所有力的示意图。
【解析】运动员在平衡木上静止,受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,且两个力是一对平衡力,作用点都画在运动员的重心上;
先大致确定运动员的重心,然后过重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,用G表示重力,用F支表示支持力,因为这两个力是平衡力,所以作图时两条线段的长度要相等。如图所示:
【答案】见解析
【点评】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
18.(2018?重庆)在图中的A点画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力示意图。
【解析】由于物体向左运动,因此物体受到向右的摩擦力,作用点在A点。过A点,沿水平向右的方向画一条带箭头的线段,并用f表示;如图所示:
【答案】见解析
【点评】此题考查了作摩擦力示意图的画法,摩擦力作用在物体的表面上,其方向一般与物体运动的方向相反;有时候为了研究方便我们也可以把摩擦力的作用点画在物体的重心上。
四.实验探究题
19.(2018?山西)小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计。标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注“0”刻度。再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为1N、2N、3N、4N时,在指针所指位置分别标注对应的刻度。实验相关数据记录如下表。
拉力F/N
0
1
2
3
4
橡皮筋伸长△L/cm
0
1.2
3.4
6.1
9.9
(1)请你根据表中的数据,在图中绘副出△L﹣F图象。
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注“0”刻度的方法与方案一相同,然后再用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为4N,在指针所指位置标注4N的刻度,在0刻度线与4N刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由。____________________________________________________________。
【解析】(1)由表格可知,可设横坐标为拉力,纵坐标为橡皮筋伸长的长度,然后画出图象,根据表格中的数据描点连线得:
;
(2)弹簧测力计的制作原理是弹簧在弹性限度内,测力计的伸长与受到的拉力成正比;
方案二中,由于拉力越大,橡皮筋伸长的就越长,但此时的伸长量与所受的拉力不成正比。故应选择方案一。
【答案】(1)如图;(2)方案一;拉力越大,橡皮筋伸长越长,但伸长量与所受的拉力不成正比。
【点评】本题考查了弹簧测力计的制作原理,能根据原理选择方案是解题的关键。
20.(2018?盘锦)在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中:
(1)此实验是根据__________原理测出摩擦力大小的。
(2)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,木块所受的摩擦力__________(选填“变大”“变小”或“不变”);木块被拉动,且越来越快,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N,他认为这时摩擦力的大小为2N,他操作中的错误是__________。
(3)改正错误后,小明完成了探究过程,比较甲、丙两次实验可得出的结论是:______________________________
(4)小明把木块沿竖直方向截掉一部分后,继续图甲的操作,测得摩擦力减小,由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是____________________,改进方法是________________________________________。(木块各表面粗糙程度相同)
【解析】(1)在实验中匀速拉动木块运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡条件,木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以拉力与摩擦力的大小相等;(2)虽然水平拉力逐渐增大,但是木块始终处于静止状态,所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等;由于拉力在增大,所以摩擦力也在增大;木块未做匀速直线运动,所以此时拉力与摩擦力不相等;(3)甲、丙两次实验,压力大小相等,丙的接触面粗糙程度大于甲的接触面粗糙程度,拉力大于甲的压力,说明丙的摩擦力大于甲的摩擦力,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)甲图中将木块沿竖直方向截去一半后,测得所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出结论:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为探究过程中存在的问题是没有控制压力相等。将木块的各个面放在木板上,做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数。
【答案】(1)二力平衡;(2)变大;木块未做匀速直线运动;(3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)没有控制压力相等;将木块的各个面放在木板上,做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数。
【点评】此题考查学生对于滑动摩擦力的影响因素的理解和掌握,注意控制变量法的应用。
一.选择题
1.(2018?柳江区校级模拟)在如图实例中,说明力可以改变物体运动状态的是( )
A.被拉开的弓 B..人站在被压弯的板上 C.守门员把球顶出去 D..人把弹簧拉开
【解析】A、拉弓时,弓的形状发生了改变,是力改变了橡皮泥的形状,故A不符合题意;B、人站在跳板上,人施加的压力,使撑杆的形状发生变化,故B不符合题意;C、守门员把球顶出去的过程中,使球的运动状态发生变化,故C符合题意;D、人把弹簧拉开,弹簧长度变大,形状发生改变,故D不符合题意。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了学生对力的作用效果掌握和运用,分析运动状态变化时要看:①物体的速度是否变化,②运动方向是否变化。
2.(2018?邵阳一模)如图所示,小华用矿泉水瓶做实验:他用水平力轻推底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与( )
A.力的方向有关 B.力的大小有关
C.力的作用点有关 D.力的大小、方向、作用点都有关
【解析】用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了;两种情况下,推力的作用点不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果与力的作用点有关。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了影响力的作用效果的因素,知道力的三要素、找出图示情景的异同即可正确答题。
3.(2018?浙江模拟)洗澡时当用喷头水平对着墙壁喷水,喷头和握着喷头的手都会受到一个较大的、与水流方向相反的作用力。下列物体的运动原理与其不相同的是( )
A.滑冰运动 B.热气球升空 C.地空导弹发射 D.单人橡皮艇
【解析】洗澡时当用喷头水平对着墙壁喷水,水对墙壁有力的作用,因为物体间力的作用是相互的,所以墙对水、水对喷头有一个较大的、与喷水方向相反的作用力;滑冰运动、地空导弹发射、单人橡皮艇都是利用物体间力的作用是相互的来使物体运动的,而热气球是利用浮力升空的,故B符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】本题以喷头为背景,考查了物体间的作用是相互的,是一道基础题。
3.(2018?邵阳一模)手握绳子从井中提水桶,手受到竖直向下的拉力,此拉力的施力物体是( )
A.水桶 B.手 C.绳子 D.水
【解析】力是物体对物体的相互作用,拉力是绳子和手之间的相互作用。受力物体是手,施力物体是绳子。故选C。
【答案】C
【点评】此题主要考查物体间的相互作用,找到力的施力物体和受力物体。
4.(2018?安徽模拟)小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,绘出如图所示的图象。则下列说法正确的是( )
A.若要制作量程较大的弹簧测力计,应选A弹簧
B.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选B弹簧
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长1cm
【解析】A、在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计,故A错误。B、由图象可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计,故B错误;C、由图象知甲的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F甲=△L,所以若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;D、由图象知乙的拉力F与弹簧伸长量的关系式为:F乙=4△L,所以若乙弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长0.5cm,故D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题要根据图中图象数据分析得出答案,学生要提高分析图象的能力,并真正理解弹簧测力计的原理。
5.(2018?玉溪模拟)有一把弹簧秤,秤钩上不受力时,指针不是指在零刻度位置,而是指在0.2N的位置上,此时用手拉弹簧秤的秤钩,使弹簧秤的示数为4N,则手拉弹簧的力是( )
A.4.2 N B.4 N C.3.8 N D.无法判断
【解析】秤钩不受力时,其示数为0.2N,受力后示数为4N,所以力的大小实际为4N﹣0.2N=3.8N,故选C。
【答案】C
【点评】此题主要考查了有关测力的使用及读数,注意测力计的调零。
6.(2017?碑林区校级二模)在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲的右端,用大小为F的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图所示,此时四根弹簧的长度分别是上L甲、L乙、L丙、L丁,则( )
A.L乙=L丁<L甲=L丙 B.L甲=L乙<L丙=L丁
C.L丁<L乙<L甲<L丙 D.L甲=L乙=L丙=L丁
【解析】弹簧受到的拉力与其伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)成正比;而图甲和丙都是使弹簧伸长的,图乙和图丁都是让弹簧压缩的;在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,和图丙中的效果相同,所以图甲和图丙的作用力相同,故伸长的长度相同;图乙和图丁上的作用力相同,故压缩的长度相同,故有L乙=L丁<L甲=L丙;故BCD错误,A正确;故选A。
【答案】A
【点评】弹簧的伸长量取决于作用在弹簧上的力的大小,作用在挂钩上的力都是F,则伸长量相同,注意判断弹簧是伸长的还是压缩的。
7.(2018?莫旗校级一模)航天员在“天宫一号”进行各项试验,下列实验器材做实验时不能使用的是( )
A.温度计 B.刻度尺 C.弹簧测力计 D.天平
【解析】温度计、弹簧测力计测拉力、刻度尺都不受到重力的影响,都能正确工作,而天平是在重力作用下才能平衡的,故不能正常使用天平。故选D。
【答案】D
【点评】此题考查了失重状态下测量仪器的使用,容易出错,需要深入理解概念或规律的内涵,认真审题,正确解答。
8.(2018?邵阳一模)一瓶未开封的500mL矿泉水所受到的重力接近( )
A.0.5N B.5N C.10N D.50N
【解析】一瓶矿泉水的体积:V=500mL=500cm3,由ρ=得水的质量:m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg,其重力:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了密度公式和重力公式的应用,计算时注意单位统一。
9.(2018?平谷区一模)在科学实践课上,老师将一只模型鸟的尖嘴支在矿泉水瓶盖上,模型鸟的整个身体就能悬空保持平衡,如图所示。下列说法正确的是( )
A.模型鸟的重心在它的尾部
B.模型鸟的重心在它的中部
C.模型鸟的重心在它所受支持力的作用线上
D.模型鸟所受重力和支持力不在同一条直线上
【解析】模型鸟处于静止状态,重力和支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反、在一条直线上、在一个物体上,故模型鸟的重心在它所受支持力的作用线上,作用点在模型鸟的尖嘴上,重心在尖嘴上,故C正确,ABD错误;故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了平衡条件的应用,是一道中等题,也是中考的热点。
10.(2018?翁牛特旗一模)过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行,为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是( )
A.换用质量大的重锤 B.调整年画,使年画的长边与重垂线平行
C.上下移动年画的位置 D.调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行
【解析】根据重力方向竖直向下,如果画框的长边和重垂线是平行的,画框是竖直的,否则画框不竖直。所以为了把年画贴正,应调整年画,使年画的长边与重垂线平行。故选B。
【答案】B
【点评】本题用挂年画的方式考查学生重力方向的相关知识,非常新颖,是一道好题。
11.(2018?历下区二模)下列四幅关于跳水运动员所受重力的示意图中,正确的是( )
A. B. C. D.
【解析】A、重力的方向不是竖直向下,且作用点也没有画在运动员的重心上,故A错误;B、重力的方向竖直向下,但重力的作用点没有画在运动员的重心上,故B错误;C、重力的作用点画在了运动员的重心上,且方向竖直向下,故C正确;D、重力的作用点画在了运动员的重心上,但方向方向不是竖直向下,故D错误。故选C。
【答案】C
【点评】知道力的示意图的定义是基础,力的示意图只要符合力的示意图的定义,能正确表示出力的大小、方向和作用点就是正确的。
12.(2018?龙岩一模)浴室中,为了防止浴室地面沾水使人打滑跌倒,下列采取的措施中错误的是( )
A.人沐浴时穿鞋底有凹凸花纹的拖鞋 B.浴室地面上铺上带有凹凸花纹的地砖
C.脚底下放一条毛巾 D.穿上平底光滑的塑料拖鞋
【解析】A、穿着带有凹凸不平花纹的拖鞋,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止滑倒。故A正确。B、地面铺凹凸不平的地砖是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止滑倒。故B正确。C、脚底下垫一条毛巾,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止滑倒。故C正确。D、穿着平底光滑塑料拖鞋,接触面比较光滑,在压力一定时,摩擦力较小,容易滑倒。故D错误。故选D。
【答案】D
【点评】该题通过生活中的实例来考查增大有益摩擦采取的方法,考查了同学们用所学物理知识解决实际问题的能力。
二.填空题
13.(2018?泰兴市校级二模)如图所示,第一次将用橡皮筋拉着书本在水平桌面上沿水平方向做匀速直线运动;第二次在书本下垫几只圆珠笔,重复第一次操作,根据橡皮筋__________的不同来比较拉力的变化,得出的结论是____________________。
【解析】根据书在两次运动时橡皮筋伸长的长度变化,可以比较两种情况下摩擦力的大小;书在桌面上运动时,受到的摩擦力是滑动摩擦力,书在铅笔上运动时,书受到的摩擦力是滚动摩擦力;书在铅笔上运动时,橡皮筋伸长的长度短,这说明:在压力相同时,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【答案】伸长量;其他条件相同时,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【点评】此题以铅笔为实验材料考查了影响摩擦力大小的因素,体现物理就在我们身边的理念。
14.(2018?吉林二模)在墙上挂图时,可自制一个重锤来检查图是否挂正,这是利用了______________________________;生活中我们用力捏一下易拉罐,易拉罐变扁了,这说明力可以使物体发生__________。
【解析】因为重力的方向是竖直向下的,自制一个重锤,重锤由于重力的作用处于竖直位置,若相框的竖边和它平行,就说明相框挂正了。
用力捏空易拉罐,而易拉罐变扁了,说明易拉罐发生了形变;这就说明了力使易拉罐发生了形变。
【答案】重力的方向总是竖直向下的;形变。
【点评】此题考查的知识重力的方向和力的作用效果,判断是哪种作用效果,只需看由于力的作用使物体发生了哪些变化,具体情况具体分析。
15.(2018?珠海校级三模)如图所示,弹簧测力计的分度值是__________N;所挂物体的物重是__________N;
【解析】(1)弹簧测力计的最大测量值是5N,量程是0~5N;一大格表示1N,里面有5个小格,故其分度值为0.2N;(2)测力计的分度值是0.2N,其示数为2N+2×0.2N=2.4N。
【答案】0.2;2.4。
【点评】此题考查了学生对弹簧测力计的正确使用和读数方法的了解和掌握,是一道实验仪器使用的基础题。
三.作图题
16.(2018?磴口县校级三模)如图所示,请画出斜面上的物体所受重力和支持力的示意图。
【解析】重力G和支持力F的作用点可画在物体的重心上,重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直于斜面向上;据此作出重力和支持力的示意图,如图所示:
【答案】见解析
【点评】画力的示意图,就是用一条带箭头线段表示出力的三要素,所以要先正确分析力的大小、方向和作用点,再根据力的示意图的要求作出力的示意图。
四.实验探究题
17.(2018?海淀区二模)实验桌上有两端系有绳套的橡皮筋一根、6个钩码(每个钩码的质量为50g)、带横杆的铁架台一个、刻度尺一把。请你选用上述实验器材设计一个实验证明:“橡皮筋的伸长量△L与所受拉力大小F是否成正比。”
(1)写出实验步骤。
(2)画出实验数据记录表格。
(3)某同学进行正确操作和记录后,利用所测数据,准确绘制出橡皮筋的伸长△L随所受拉力大小F变化的图象,如图所示。根据图象可知,当橡皮筋所受拉力大小F=1.5N时,橡皮筋的伸长△L=__________cm。
(4)用该橡皮筋做成分度值为0.5N、量程为0~3N的测力计的刻度是否均匀?为什么?
【解析】(1)实验步骤:
①将弹簧悬挂在铁架台的支架上,用刻度尺测量弹簧的长度L0,将数据记录在表格中。
②将一个钩码挂在弹簧下面的挂钩上,用刻度尺测量弹簧此时的长度L,将钩码的质量m和弹簧的长度L记录在表格中。
③仿照步骤②,依次在弹簧下面挂2个、3个、4个、5个、6个钩码(不超出弹性限度),每次用刻度尺测量弹簧的长度L,并将每次钩码的总质量m和相应的弹簧长度L记录在表格中。
④利用公式F=G=mg,分别计算出6次弹簧所受拉力F,分别记录在表格中。
利用公式△L=L﹣L0,分别计算出6次弹簧的伸长量△L,分别记录在表格中。
(2)实验数据记录表格:
L0/m
m/kg
L/m
F/N
△L/m
(3)根据图象可知,当橡皮筋所受拉力大小F=1.5N时,橡皮筋的伸长△L=4.0cm。
(4)由图象知:橡皮筋的伸长量△L 与所受拉力 F 大小不成正比,所以刻度不均匀。
【答案】(1)见上;(2)见上表格;(3)4.0;(4)不均匀,橡皮筋的伸长量△L 与所受拉力 F 大小不成正比。
【点评】此题主要考查的是对实验步骤和实验表格的设计,在设计过程中要注意:通过改变挂在弹簧上的钩码个数来改变对弹簧的拉力;弹簧的伸长△L=L﹣L0。
18.(2017?兰州校级三模)某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表:
实测物体
物体质量m(kg)
重力G (N)
比值G/m (N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)将上表空格处补充完整;
(2)在实验过程中,需要的两个测量工具是:__________和__________;
(3)分析表中数据,能得出的结论是:____________________。
【解析】(1)由表中数据可得:==9.8N/kg;
(2)探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,需要测量质量和重力,需要的测量工具天平和弹簧测力计;(3)从表中的数据分析,物体受到的重力跟质量的比值不变,且重力随质量的增大而增大,可得结论:物体受到的重力跟物体的质量成正比。
【答案】(1)9.8;(2)天平;弹簧测力计;(3)物体受到的重力跟物体的质量成正比。
【点评】知道物体受到的重力跟物体的质量成正比,要会根据实验测量量选择实验器材。
19.(2018?邵阳模拟)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小红同学用弹簧测力计拉动同一木块在水平面上进行甲、乙、丙三次实验:
(1)为了测木块受到的摩擦力,小红用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做__________运动。
(2)由图甲和图乙两个实验可知,滑动摩擦力的大小与__________有关。
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,如图丙所示,小红竖直向下切去一半木块,测得摩擦力大小是图甲中的一半,于是得出,摩擦力大小与接触面积大小成正比。你认为此结论错误的,原因是________________________________________。
【解析】(1)实验时,应水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时拉力与摩擦力是一对平衡力;(2)甲、乙两个图,压力大小相同,接触面的粗糙程度不相同,摩擦力不同,说明压力相同时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;(3)因为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,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。
【答案】(1)匀速直线;(2)接触面的粗糙程度;(3)接触面积减小一半同时压力也减小一半,没有控制压力不变。
【点评】能否正确使用控制变量法进行分析实验是解答此题的关键,同时要学会利用二力平衡的条件间接测出摩擦力的方法。