第六章熟悉而陌生的力单元测试题
一.选择题(共12小题)
1.托起下列哪个物体所用的力可能是1N( )
A.一个鸡蛋 B.一个苹果 C.一个书包 D.一张课桌
2.若不计空气阻力,G表示重力,F表示手对篮球的作用力。则能正确表示篮球在空中飞时的受力情况的是( )
3.图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.轮胎上制有花纹 B.轴承中装有滚珠
C.自行车车轴加润滑油 D.移动重物时垫上滚木
4.如图所示的图象中,能表示物体所受重力与质量关系的是( )
5.假设一切物体间的摩擦力都消失了,则下列现象中不可能发生的是( )
A.静止在水平路面上的汽车无法开动 B.我们无法手拿钢笔写字
C.人站在地面上对地面没有压力 D.用一根手指可推动水平轨道上的火车
6.如图所示,探究“摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,下列说法不正确的是( )
A.让木块在水平桌面上做匀速直线运动,目的是使摩擦力大小等于测力计读数
B.在桌面上铺上毛巾使接触面租糙一些,测力计示数变大,说明压力越大,摩擦力越大
C.在木块上放砝码,目的是改变木块对桌面的压力
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等
7.在2017年天津全运会上,深圳健儿多个项目摘金夺银,为广东代表团贞献了8金、8银、11铜,假如“失去重力的话”,下列比赛项目:①100m跑:②举重:③跳水:④铅球,将无法进行的是( )
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.①②③④
8.“物体间力的作用是相互的”,如图各图能生动地体现这一规律的是( )
9.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为10N,向左
B.B对地面的摩擦力为4N,向左
C.A受到摩擦力为4N,向左
D.地面对B的摩擦力为4N,向左
10.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A.木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动、读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小,在木板运动的过程中,以下正确的是( )
A.木块A相对于地面是运动的
B.木块A所受摩擦力的方向向左
C.拉动速度变大时,测力计示数变大
D.若在木板与地面间垫上几只圆珠笔芯,测力计示数将变小
11.如图所示,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一小铁球,横杆右边用一根细线吊一质量相等的小铁球,当小车向右做匀加速运动时,细线保持与竖直方向成α角,若θ>α,则下列说法正确的是( )
A.轻杆对小铁球的弹力方向与细线平行
B.轻杆对小铁球的弹力方向沿着轻杆方向向上
C.轻杆对小铁球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向
D.小车匀速运动时θ=α
12.为了探究滑动摩擦力,张文超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲。下列对这一实验的分析中错误的是( )
A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越大
B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左
C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
D.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右
二.填空题(共8小题,23空)
13.(厦门市中考)如图所示的是某小组同学研究力的作用效果的两个小实验。其中甲图研究的是力可以 ,乙图研究的是力可以 。
14.如图所示,图甲说明力的作用效果与力的 有关;图乙说明力的作用效果与力的 有关。
15.排球比赛中,拦网是得分的一种重要手段。如图所示中国运动员在球场上奋力拦网时的情形,此时,排球所受重力的方向是 的,从物理学的角度看,拦网的主要目的是改变球的 。
16.如图甲所示,重为5N的长方体磁铁,被水平吸引力吸附在竖直铁板上处于静止状态,这时磁铁受到的摩擦力大小为 N,此时是 摩擦力。若对磁铁施加一个竖直向上的F拉=16N的拉力作用,磁铁将沿着铁板匀速向上运动,如图乙所示,此时磁铁受到的摩擦力大小为 N.此时是 摩擦力
17.如图所示的弹簧测力计,不能用来测量超过 N的力,该弹簧测力计可准确到
N.若拉力F=3.2N,请在图中标出指针的位置。
18.在水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,4s内匀速前进了6m,在这个过程中,地面对木箱的支持力为 N;木箱受到的摩擦力为 N;箱子运动的平均速度为
m/s。
19.如图,甲乙两方拔河比赛时,甲方胜的瞬间,甲方对绳的拉力 乙方对绳的拉力;甲方对绳的拉力 绳对甲方的拉力;地面对甲方人的摩擦力 绳对甲方的拉力。(填=、>或<)
20.如图所示,F1=F3=F4>F2,拉同一根锯条,使其发生图中A、B、C、D四种形变。
(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是 和 。
(2)能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是 和 。
(3)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是 和 。
三.作图、论述与实验探究题(共6小题)
21.图中,物体A的质量都是5kg,画出图中A物体受到的重力并标出重力的大小。
22.如图所示,一个方形木块从斜面上滑下,请画出木块下滑时所受重力和摩擦力的示意图。
23.如图所示是两车发生交通事故的现场,请根据所学过的物理知识回答下列问题:
(1)造成两车严重的变形的原因是什么?
(2)甲、乙两车的受损程度不同,是因为什么原因?
(3)当两位司机互相指责对方的时候,一个年轻的交警前来处理。这位交警通过观察、测量后说:“你们俩这样争吵也不能解决问题,我一定要找出是哪辆车先撞上另一辆车的。”而站在一旁的刘老师却说,从物理角度分析,不论怎样也是查不出是哪一辆车先撞的。此时那位交警说,对的,我的意思说要找出是哪辆车违规了。那么,为什么找不出是哪辆车先撞的呢?
24.回顾实验和探究
探究影响滑动摩擦力大小的因素
器材
、砝码、木块、长木板、棉布、毛巾
装
置
图
步骤
小雨用弹簧测力计沿水平方向拉着一块木块,在不同的平面上做 运动,根据
的原理,知道摩擦力大小等于 。如图9所示,木块所受的滑动摩擦力为
N.
结论
比较 图和 图中的弹簧测力计的示数可知,接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
25.如图所示,是小强同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铁块和木块的大小和形状完全相同。实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。
(1)本实验的实验原理中: 和 是一对平衡力。
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是: 相同时, 。
(3)图乙、丙中铁块和木块叠在一起的目的是使长木板受到的 相同。此方法叫做 法, 也用了此种方法。
(4)在乙图中,若将木块放在铁块上后,木块和铁块一起匀速直线运动时,下列关于木块受力的说法中正确的是 .
A.只受重力 B.受重力、支持力和向右的摩擦力
C.受重力和支持力 D.受重力、支持力和向左的摩擦力
(5)画出甲图中铁块所受摩擦力的示意图
26.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(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)在实验过程中,需要的两个测量工具是 、 。
(2)分析表中实验数据,可以得出的结论是:物体的重力和质量成 比,你判断的依据是
。
(3)在图中,以质量为横坐标,重力为纵坐标,根据表格中的数据,画出重力与质量之间关系的图线。
(4)该小组的同学在继续探究“影响物体重力大小的因素”实验中,进行了“物体重力的大小跟物体形状是否有关”的探究实验,他们用橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示。
被测物体
形状
重力/N
橡皮泥
正方体
4.8
球体
4.2
椎体
3.6
分析实验数据得出的实验结论是:物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论正确吗? ,请你对此实验过程及实验结论作出评价。评价: 。
四.综合应用题(共3小题)
27.创下多项世界第一的重庆朝天门长江大桥已正式通行,如图所示,大桥主桥长932m,全桥永久用钢达到国内创纪录的4.6×107kg。
(1)大桥永久用钢所受重力多大?(取g=10N/kg)
(2)如果从桥上人行通道过桥的路人步行速度约为1.2m/s,他通过主桥所用时间为多少?(结果保留整数)
28.小明是学校举重队的队员,体重500N的小明最多可以举起65kg的杠铃,则
(1)小明的质量是多少?
(2)小明举起杠铃时,需要用多大的力?(g取10N/kg)
(3)月球的上重力是地球的6分之一,则小明可以在月球上举起质量为多大的重物?
29.一辆自重为3×104 N的大卡车,车上装载着20包水泥,每包水泥质量为80kg.g=10N/kg
请问:
(1)车上水泥的总质量为多少kg?
(2)该卡车的总重为多少N?
(3)该卡车能否安全通过有如图标志牌的桥梁?
第六章熟悉而陌生的力单元测试题
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
【点评】根据二力平衡特点知,物体被托起时的力等于物体的重力,若物体的重力很难一口说出,可先估测物体的质量,然后根据G=mg估算出物体的重力。
2.【分析】对篮球进行受力分析可知,若不计空气阻力,篮球在空中飞时只受到重力的作用,结合重力的特点即可做出判断。
【解答】解:由于篮球在运动的过程中不计空气的阻力,则篮球只受到重力的作用,重力的方向竖直向下,所以A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】该题考查受力分析的基本方法,以及重力示意图的画法,注意重力的方向与作用点是解答的关键。
3.【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、汽车轮胎上刻有花纹,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A符合题意;
B、轴承中装有滚珠,用滚动摩擦代替滑动摩擦,属于减小摩擦力。故B不合题意;
C、自行车车轴加润滑油,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C不合题意。
D、移动重物时垫上滚木,用滚动摩擦代替滑动摩擦,属于减小摩擦力。故D不合题意;
故选:A。
【点评】本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦,使其更好地为人类服务。
4.【分析】图象中,横轴表示质量,纵轴表示重力,根据重力和质量的关系作出解答。
【解答】解:物体所受重力与质量成正比,当质量为零时,重力也为零,所以物体所受重力与质量的关系图象是一条过原点的倾斜直线。
故选:B。
【点评】本题考查的是重力和质量的关系图象,考查学生图象分析能力,难度不大。
5.【分析】两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力;
结合各选项中例子中的摩擦力作用进行分析解答。
【解答】解:
A、汽车依靠轮胎与地面的摩擦力,获得向前的动力,如果没有摩擦力,轮胎会打滑,则静止在水平路面上的车无法开动,故A不符合题意;
B、写字时,如果没有摩擦力,笔会从手中滑下导致无法写字,故B不符合题意;
C、人站在地面上时,由于人受重力的作用,所以对地面有压力,与是否有摩擦力无关,则C不可能发生,故C符合题意;
D、如果没有摩擦力,则火车与水平铁轨之间绝对光滑,那么可以用一根手指推动火车,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】解决此类问题要结合摩擦力的作用进行分析解答。
6.【分析】(1)要使拉力与摩擦力相等,需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动;
(2)要探究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,需使压力相同,接触面粗糙程度不同;
(3)要探究摩擦力与压力大小的关系,需使接触面的粗糙程度相同,压力不同;
(4)绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力。
【解答】解:
A、实验中,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,故A正确;
B、在桌面上铺上毛巾使接触面粗糙一些,测力计示数变大,说明压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故B错误;
C、在木块上放砝码,是为了改变木块对桌面的压力,故C正确;
D、绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,故D正确。
故选:B。
【点评】本题是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验,主要考查了摩擦力的测量方法及控制变量法的应用,以及相互作用力的概念。
7.【分析】我们生活在重力的世界里,如果重力消失,只有不利用重力的才可以存在,利用重力的都将不存在。
【解答】解:
①如果没有重力,人就不会对地面产生压力,此时脚与地面没有摩擦力,人无法行走,所以100m跑无法进行;
②如果没有重力,杠铃质量再大,受到的重力也为零,人就能很轻松举起它,所以举重无法进行;
③人跳起后,如果没有重力,由于不再受到重力作用将不再落回地面,所以跳水运动无法进行;
④如果没有重力,铅球的重力为0,投掷出去的铅球将做匀速直线运动所以此类运动将无法进行;
通过以上分析可知①②③④都无法进行。
故选:D。
【点评】解答本题可参照生活中常见的重力现象去推出若没有重力将出现的现象,主要考查了学生对重力的理解。
8.【分析】当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
【解答】解:A、用力拉弹簧,弹簧伸长,弹簧受到了人的拉力而变形,同时人的双手明显受到弹簧的拉力,故A合题意;
B、人踩在跳板上,是人对跳板的压力使它变形,故B不合题意;
C、手对弓的拉力使弓变形,故C不合题意;
D、磁铁把小铁球吸引过来,充分体现了磁铁对小球的吸引力,故D不合题意。
故选:A。
【点评】解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑,即一个物体在施力的同时必然也受力,另一个物体在受力的同时必然也是施力物体。
9.【分析】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。
A相对于B保持静止状态,首先分析A的受力情况,求出A受到的摩擦力。
根据物体间力的作用是相互的,求出B的上表面受到的摩擦力。
B相对于地面进行匀速直线运动,分析B的受力情况,求出B下表面受到的摩擦力。
【解答】解:A、根据物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N.故A错误;
C、A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N.故C错误;
D、物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为10N﹣6N=4N,方向向左。故D正确;
B、因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。
故选:D。
【点评】本题把A和B两个物体分别进行受力分析,根据二力平衡条件和物体间力的作用是相互的进行判断,是本题的关键。
10.【分析】下面的木板在抽动时,物体A相对于木板运动,所以受到滑动摩擦力的作用;在水平方向受到的拉力和摩擦力相互平衡,因为影响滑动摩擦力的因素压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变。摩擦力的方向始终与物体相对运动的方向相反,据此对选项中的说法逐一做出解答。
【解答】解:A、木块A相对于地面位置保持不变,所以是静止的,故A错误;
B、木块A相对于木板是向右运动的,因此所受摩擦力的方向向左,故B正确;
C、拉动速度变大时,物块A与木板之间的压力和接触面的粗糙程度均不变,所以摩擦力大小不变,则弹簧测力计示数不变,故C错误;
D、影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,若在木板与地面间垫上几只圆珠笔芯,A与木板之间压力、接触面粗糙程度不变,故测力计示数不变,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查了对摩擦力种类、大小的判断以及对影响因素的理解。
11.【分析】当小车向右做匀加速直线运动时,两个球和小车具有相同的加速度,隔离对右边的小球受力分析,求出小球的加速度,从而得知左边小球的加速度,小球所受的弹力方向。
【解答】解:ABC、右边小球受重力和拉力两个力,产生的加速度水平向右,a=,则左边的小球的加速度a=gtanα,知杆子的弹力方向与细线方向平行。故A正确,B、C错误。
D、当小车做匀速直线运动时,右边拉小球的细线方向为竖直方向,即α=0°.故D错误。
故选:A。
【点评】解决本题的关键知道整体具有相同的加速度,采取隔离对右边的小球分析,运用牛顿第二定律以及力的合成进行分析。
12.【分析】(1)由于摩擦力的大小、方向无法直接测量出来,因此可运用转换法,通过刷毛的弯曲程度和方向来间接的进行判断;
(2)物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用。
【解答】解:
A、当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显,故A正确;
BD、在摩擦作用效果下,较软的刷毛向左弯曲,说明了摩擦力的方向向左,故B正确,D错误;
C、研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦在刷毛上,故C正确。
故选:D。
【点评】本题考查了转换法运用、二力平衡条件的运用,以及对力的作用效果的应用,属于综合性题目。
二.填空题(共8小题,23空)
13.【分析】掌握力的作用效果,即力可以改变物体的形状也可以改变物体的运动状态是解答本题的关键;
还应仔细观察图片,能读懂图中信息。
【解答】解:甲图中,头对足球有力的作用,改变了足球前进的方向,说明力可以改变物体的运动状态;
手对气球有压力作用,在压力作用下气球变形,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:改变物体运动状态;改变物体形状。
【点评】本题主要考查学生对力的作用效果的了解和掌握,是一道基础题。
14.【分析】力的大小、方向、作用点称为力的三要素,力的三要素共同影响着力的作用效果。
【解答】解:甲图中施力的作用点不同,说明力的作用效果与力的作用点有关;乙图中力越大弹簧伸得越长,力的作用效果越明显,这说明力的作用效果与力的大小有关。
故答案为:作用点;大小。
【点评】本题考查了力的作用效果的决定因素,是一道基础题,分析图示情景即可正确解题,难度不大。
15.【分析】重力的方向是竖直向下的;
力的作用效果有二:改变物体的运动状态,改变物体的形状。
【解答】解:地球表面及附近的一切物体都受到竖直向下的重力的作用,所以在空中飞行的排球受到的重力方向也是竖直向下的;
改变排球运动方向是拦网的主要目的,以防止球过来,进入本方场地,所以拦网的主要目的是改变排球的运动状态。
故答案为:竖直向下;运动状态。
【点评】本题考查重力的方向及力的作用效果,属于基础题。
16.【分析】(1)根据静止的物体受到平衡力的作用进行判断。
(2)分析物体受到的力,根据匀速直线运动的物体受到平衡力的作用分析。
【解答】解:(1)长方体磁铁被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态,长方体磁铁竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,重力是5N,摩擦力是5N。
(2)长方体磁铁将沿着铁板匀速向上运动,长方体磁铁受到竖直向上的拉力,竖直向下的重力和竖直向下的滑动摩擦力,拉力与重力和滑动摩擦力是平衡力,所以F拉=G+f,所以滑动摩擦力为:f=F拉﹣G=16N﹣5N=11N。
故答案为:5;静;11;滑动。
【点评】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用在习题中有广泛的应用,注意挖掘这个条件。
17.【分析】弹簧测力计是测量力的大小的工具,使用弹簧测力计时,首先要明确其量程和分度值,读数时视线与指针所在刻线相垂直。
【解答】解:
由图知:弹簧测力计上最小示数为0,最大示数为5,单位是N,所以其量程为0~5N;
1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N。
已知测量的力为3.2N,指针在“3”后面第一小格处,如图所示:
故答案为:5;0.2;见上图。
【点评】此题考查的是弹簧测力计的使用及读数,在物理实验和日常生活中经常使用弹簧测力计,我们要熟练掌握其使用和读数方法。
18.【分析】(1)掌握二力平衡条件,知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)掌握影响摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度。
(3)利用速度公式v=求解。
【解答】解:木箱受到的支持力与重力是一对平衡力;地面对木箱的支持力等于重力的大小,为150N;
在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于推力等于100N;
v===1.5m/s;
故答案为:150;100;1.5
【点评】此题考查了二力平衡条件和速度公式的应用,当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力的作用,是一道基础性题目。
19.【分析】掌握平衡力和相互作用力的特点:
一对平衡力需作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
一对相互作用力作用在两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上
【解答】解:甲、乙两队拔河,甲方胜的瞬间,绳子处于非平衡状态,受非平衡力的作用,甲队胜的瞬间,甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力;
甲队对绳的拉力和绳对甲队的拉力作用在两个物体上,是相互作用力,是作用力和反作用力,大小相等,方向相反;
甲方胜的瞬间,甲方处于非平衡状态,受非平衡力,大小不相等,地面对甲方人的摩擦力大于绳对甲方的拉力。
故答案为:>;=;>。
【点评】此题通过一种拔河比赛,考查了平衡力与相互作用力的区别,较容易出错。
20.【分析】要解答本题需掌握:力的三要素共同影响着力的作用效果,以及控制变量法的应用。
【解答】解:(1)比较A、B两图,力的方向和力的作用点相同而力的大小不同,力的作用效果不同说明力的作用效果与力的大小有关;
(2)比较A、C两图,力的大小和作用点相同而力的方向不同,力的作用效果不同说明力的作用效果与力的方向有关;
(3)比较A、D两图,力的大小和方向都相同而力的作用点不同,力的作用效果不同说明力的作用效果与力的作用点有关。
故答案为(1)A;B;(2)A;C;(3)A;D;
【点评】本题主要考查学生对力的三要素的理解和掌握,以及对控制变量法的理解。
三.作图、论述与实验探究题(共6小题)
21.【分析】已知物体的质量,根据G=mg求出重力的大小,再根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向竖直向下,过重心沿沿重力的方向画一带箭头的线段表示重力,并标出重力的大小。
【解答】解:示意图只要确定力的作用点﹣﹣重力的作用点在物体的重心;
方向﹣重力方向竖直向下,大小为G=mg=5kg×9.8N/kg=49N.如图所示:
【点评】重力的方向总是竖直向下的,这点一定要记住,不管物体是怎么放置的、运动还是静止的,它所受重力的方向都是竖直向下的。
22.【分析】在斜面上木块受竖直向下的重力,平行于斜面向上的滑动摩擦力。据此画出木块所受重力和摩擦力的示意图。
【解答】解:木块所受重力方向竖直向下;木块从斜面上滑下时,滑动摩擦力平行于斜面向上,作用点都画在木块重心上。如图所示:
【点评】作图时一定要注意重力的方向是竖直向下,不是垂直向下;滑动摩擦力平行于斜面向上。
23.【分析】(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态,运动状态的改变包括运动速度和方向的变化。
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:(1)力的作用效果之一是发生形变,两车严重的变形的原因是两车均受到了力的作用。
(2)甲、乙两车间力的作用是相互的,一对相互作用力大小相等,方向相反,甲、乙两车的受损程度不同,是因为受力的作用点不同。
(3)因为物体间力的作用是相互的,一辆车撞上另一辆车(对该车施加力的作用)的同时,另一辆车也对这辆车施加了力的作用,这两种力没有先后之分,所以这个交警无法找出到底是哪辆车先撞的。
故答案为:(1)两车均受到了力的作用;(2)受力的作用点不同;(3)相互作用力的大小相等,同时产生,同时消失。
【点评】本题结合交通事故考查力学知识,注重了物理和生活的联系,考查了学生的观察分析能力。
24.【分析】(1)实验中,需用弹簧测力计拉动木块在水平面上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力为平衡力的关系,大小相等,读出测力计的示数,便可知摩擦力大小;
(2)摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在探究过程中,注意应用控制变量法。
【解答】解:实验中,需用到弹簧测力计间接测量摩擦力的大小;
用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,摩擦力大小等于拉力大小;
要得出摩擦力大小与压力大小的关系,需使接触面粗糙程度相同,压力大小不同,即选择甲、乙进行实验。
故答案为:弹簧测力计;匀速直线;二力平衡;拉力大小;2.8;甲;乙。
【点评】此题主要考查的是利用控制变量法研究影响摩擦力大小的因素的方法,控制变量法和影响滑动摩擦力大小的因素都是中考的热点,需要掌握。
25.【分析】(1)弹簧测力计拉动物体在水平面上运动,弹簧测力计显示的是拉力,要使摩擦力等于拉力,两者是平衡力,物体一定进行匀速直线运动。
(2)(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。物理量受多个因素影响时,探究物理量和其中一个因素的关系时,控制其它因素不变,这种方法是控制变量法。分析图中现象得出结论;
(4)根据摩擦力产生的条件分析木块是否受到摩擦力,对木块进行受力分析;
(5)对物体受力分析,画出摩擦力。
【解答】解:(1)弹簧测力计拉着铁块沿水平方向做匀速直线运动,水平方向上受弹簧测力计对铁块(木块)的拉力和长木板对铁块(木块)的摩擦力的作用,两个力是平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力等于拉力。
(2)(甲)、(乙)两图,接触面粗糙程度相同,乙图对水平面的压力大,滑动摩擦力大。所以在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)图(乙)、(丙)中铁块和木块叠在一起,对水平面的压力相同,本实验所使用的物理方法是控制变量法,在液体蒸发的快慢与哪些因素是什么关系也用到了此方法。
(4)木块和铁块一起匀速直线运动,木块相对铁块没有运动也没有运动趋势,木块和铁块之间没有摩擦力。木块在水平方向不受任何力的作用。
木块在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力。选C。
(5)弹簧测力计拉着铁块沿水平方向做匀速直线运动,水平方向上受到摩擦力和拉力作用,两个力是平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力等于拉力,方向相反,拉力水平向右,摩擦力水平向左,如图所示:
故答案为:(1)长木板对铁块(木块)的摩擦力; 弹簧测力计对铁块(木块)的拉力;
(2)接触面的粗糙程度; 压力的大小越大,滑动摩擦力越大。
(3)压力的大小相同;控制变量;液体蒸发的快慢与哪些因素是什么关系;
(4)C;(5)见上图。
【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的运用和摩擦力产生的原图、物体的受力分析。
26.【分析】(1)探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,必须要测量物体的重力和质量;
(2)根据表中数据求平均值;根据表中数据关系,归纳结论;
(3)利用数学中描点连线的方法作图即可;
(4)因为物体所受重力大小与质量有关,所以在探究重力大小与形状之间的关系时,应保证质量不变。
【解答】解:(1)本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和托盘天平;
(2)分析数据可知,比值基本不变,等于9.8N/kg;故可得出的结论:物体的重力和质量成正比;
(3)利用数学中描点连线的方法作图即可,如下图:
(4)因为物体所受重力大小与质量有关,所以在探究重力大小与形状之间的关系时,应保证质量不变;该小组的同学用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,未保持橡皮泥的质量不变,所以得到了错误结论;
故答案为:(1)托盘天平;弹簧测力计;
(2)正;比值不变,等于9.8N/kg;
(3)见上图;
(4)不正确;因为实验中没有保证橡皮泥的质量不变,所以实验结论不正确;
【点评】本题探究物体所受重力大小与物体质量的关系,要理解实验所需器材,会从分析表中数据并得出相关结论。
四.综合应用题(共3小题)
27.【分析】(1)大桥永久用钢受重力可用公式G=mg直接计算;
(2)利用速度公式v=计算通过主桥所用时间。
【解答】解:(1)大桥永久用钢所受重力:
G=mg=4.6×107 kg×10 N/kg=4.6×108 N。
(2)因为v=,
所以,他通过主桥所用时间:
t==≈777 s。
答:(1)大桥永久用钢所受重力4.6×108 N。
(2)他通过主桥所用时间为777 s。
【点评】此题考查重力的计算和速度公式的应用,难度不大,因为条件已知,所以属于简单的计算题。
28.【分析】(1)已知小明的重力,利用G=mg求小明的质量;
(2)已知杠铃的质量,根据公式G=mg可求杠铃的重力,小明举起杠铃时需要的力等于杠铃的重力;
(3)因为人的力量不变,可以得到在月球上举起的物体重力的大小,根据月球重力与地球重力的关系,利用公式G=mg计算在月球上举起的物体的质量。
【解答】解:(1)小明的质量:
m===50kg;
(2)在地球上举起杠铃需要的力:
F=m′g=65kg×10N/kg=650N;
(3)人的力量不变,在月球上最多举起杠铃的重力G月=F=650N,
在月球能举起物体质量:
m″===390kg,
答:(1)小明的质量是50kg;
(2)小明举起杠铃时,需要用力650N;
(3)小明可以在月球上举起质量为390kg的重物。
【点评】本题考查质量和重力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,本题属于基础题,相对比较简单。
29.【分析】(1)知道1包水泥的质量,可求车上水泥(20包)的总质量;
(2)利用G=mg求水泥的总重力,该卡车的总重等于车重加上水泥重;
(3)求出卡车的总质量和限重比较得出该卡车能安全通过有如图标志牌的桥梁。
【解答】解:
(1)车上水泥的总质量:m水泥=80kg×20=1600kg;
(2)水泥的总重力:G水泥=m水泥g=1600kg×10N/kg=1.6×104N,
该卡车的总重:G总=G水泥+G车=1.6×104N+3×104N=4.6×104N;
(3)如图,“5t”为限重标志牌,