《运动和力》单元检测题
一、单选题
1.下列实例中,属于防止惯性的不利影响的是( )
A. 跳远运动员跳远时助跑
B. 拍打衣服时,灰尘脱离衣服
C. 小型汽车驾驶员驾车时必须系安全带
D. 锤头松了,把锤柄的一端在水泥地上撞击几下,使锤头紧套在锤柄上
2.如图所示,重为G的物体A放在粗糙的斜面上处于静止状态;若用一个方向始终沿斜面向上,大小从零开始逐渐增大的变力F作用在物体上,使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对物体受到的摩擦力方向的判断,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力方向始终沿斜面向上
B. 摩擦力方向始终沿斜面向下
C. 摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下
D. 摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
3.关于汽车的下列说法正确的是( )
A. 汽车轮胎与地面间的摩擦总是有害的
B. 紧急刹车时,摩擦力的主要作用是改变轮胎的形状
C. 汽车沿直线匀速上坡时,受到平衡力的作用
D. 废旧轮胎没有回收价值,可以直接烧掉
4.关于摩擦力,下列说法不正确的是( )
A. 物体间摩擦力的大小并不是由物体重力的大小决定的
B. 摩擦力是在两个物体相互接触时才会产生
C. 物体在做匀速直线运动时一定不受摩擦力
D. 不运动的物体有时也会受到摩擦力
5.油漆工使用的砂纸上,其中一个表面涂有砂层,这是为了( )
A. 减小摩擦 B. 增大摩擦 C. 增大重力 D. 不易损坏
6.物理知识渗透于我们的生活,以下警示语中与惯性知识无关的是( )
A. 汽车后窗贴有“保持车距”
B. 公路旁立有“雨天路滑,减速慢行”
C. 交通规则上写有“行车时系好安全带”
D. 公共场所标有“禁止吸烟”
7.火车以2 m/s的速度匀速直线前进,一个人在车厢地板上P点竖直向上跳起0.5 s后落回地板上.这个人的落地点是( )
A. 在P点前方1 m处 B. 在P点后方1 m处
C. 仍在P点原处 D. 改变无法判断
8.12月2日是全国交通安全日,而惯性是造成许多交通事故的原因,下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是( )
A. 机动车辆不能超载
B. 车辆快速行驶时要保持车距
C. 车辆要右侧通行
D. 小型客车的驾驶员必须系安全带
9.一跳伞运动员的质量为65 kg,降落伞的质量为5 kg.运动员在空中张开伞匀速竖直下降,在此过程中人和伞受到空气阻力的大小为(取g=10 N/kg)( )
A. 650 N B. 65 N C. 700 N D. 70 N
10.如图所示,从斜面底端被弹簧弹出的木块在沿光滑斜面向上滑行的过程中受到(不计空气阻力)( )
A. 重力、支持力、推力 B. 重力、支持力
C. 重力、摩擦力、冲力 D. 重力、摩擦力、推力
11.如图所示的扫地机器人已进入我们的生活.当它静止在水平地面上时( )
A. 受到的重力和支持力是一对平衡力
B. 受到的重力和支持力是一对相互作用力
C. 受到的支持力和它对地面的压力是一对平衡力
D. 受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
12.以下各种现象中,不是利用摩擦力的是( )
A. 人在地面上行走
B. 放置在水平地面上的木箱静止不动
C. 系鞋带或打绳结
D. 用干燥的粉笔擦擦黑板上的字迹
二、填空题
13.如图,歼10战斗机是我国自行研制具有自主知识产权的新一代战机,它采用我国自行研制的“太行大推力涡轮风扇发动机”提供飞行动力.若已知它飞行时所受空气阻力f与其飞行速度v的平方成正比,即f=kv2(其中k为常量),不计飞行时的油耗.当质量为m的歼10战机以速度v沿水平匀速直线飞行时,其发动机产生的推力F=________,气流对飞机产生的升力N=________.(用字母表示)
14.如图小明用力推水平地面上静止的讲台,但没有推动.这是因为小明的推力________(大于、小于、等于)讲台受到的摩擦力.从图中可以看出小明受到地面的摩擦力方向向________(左、右).
15.如图质量为50 kg的一袋大米静止放在水平传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍.米袋在滑动时受到的摩擦力大小为________N,方向________.当米袋随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为________.g取10 N/kg.
三、实验题
16.在“探究二力平衡条件”的实验中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的.如图所示是该探究活动的实验装置.
(1)本次实验中的研究对象是________.
(2)张悦将系于玩具小车两端的细线分别跨过木板两端的滑轮后,就在两盘内放上钩码.这是用来探究两个力的________和________对物体平衡的影响.
(3)探究活动中还要求把小车转过一小角度,然后再松手.这样做的目的是用于探究不在________上的两个力对物体平衡的影响.
(4)由实验探究可知:当一个物体受到两个力作用时,二力平衡的条件是________.
17.甲乙两位同学在学习了滑动摩擦力之后采用完全相同的器材各自设计了两种不同的实验方案来测定滑动摩擦力的大小:
甲方案:模板通过细线与墙相连,通过弹簧测力计水平拉动木块,如图甲所示.
乙方案:木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定与左端墙面处,通过细绳水平拉动木板,如图乙所示.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的是________(填“甲”或“乙”)
(2)在甲方案的实验中,当木块做匀速直线运动时弹簧测力计的读数为2 N.在乙方案中,当拉动木板做匀速直线运动时,拉力F乙为6 N,则地面对木板的摩擦力大小为________ N;若将拉力F乙从6 N增大至8 N,此时弹簧测力计的读数为________N.
(3)两位同学又通过查阅资料了解到物体所受滑动摩擦力大小与压力成正比,即f=μN(f表示滑动摩擦力、N表示压力,μ为动摩擦因素).若木块的重力为5 N,木板的重力为15 N,结合(2)中的相关数据可计算出木块与木板件的动摩擦因素为________,木板与地面之间的动摩擦因素为________.
四、计算题
18.质量为1 000 g的木块,放在水平地面上.
求:(1)木块受到的重力大小;
(2)地面对木块的支持力大小.(g取10 N/kg)
19.质量为60 kg的物体在水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知地面对它的摩擦力是它本身重力的0.2倍,求:
(1)水平拉力F的大小
(2)如果置于更粗糙的地面上,摩擦阻力变为本身重力的0.3倍,而人的拉力增大为原来的2倍,则物体在水平方向上受到的合力是多大?方向如何?(g=10 N/kg)
20.某跳伞运动员,张开伞后以6 m/s的速度匀速竖直下落,经过10 s的时间后下落到地面.问:
(1)运动员开伞时距离地面的高度是多少?
(2)若在下落过程中他受到了700 N的阻力,那么他的质量为多少?(g取10 N/kg)
五、作图题
21.用力的示意图表示灯受到的重力和线对灯的拉力.
22.用大小为10 N的水平方向的力拉着物体A沿水平桌面向左匀速运动,在图中用力的示意图把物体A所受的摩擦力表示出来.
答案解析
1.【答案】C
【解析】A项,跳远运动员跳远时助跑,是利用惯性的作用以取得更好的成绩,是惯性的有利影响,不符合题意;B项,拍打衣服时,灰尘由于惯性作用保持原来的静止状态,从而脱离衣服,是利用惯性的有利影响,不符合题意;C项,驾驶员系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤,属于防止惯性的不利影响,符合题意;D项,锤头松动时,撞击锤柄是为了利用惯性的有利影响,从而使锤头套紧,不符合题意.
2.【答案】C
【解析】开始时,木块相对斜面有向下的运动趋势,静摩擦力沿斜面向上;增大拉力F,木块开始沿斜面向上运动时,摩擦力方向与物体相对运动方向相反,滑动摩擦力方向沿斜面向下,故摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下.故ABD错误,C正确.
故选C.
3.【答案】C
【解析】A、汽车轮胎与地面间的摩擦在很多情况下是有益的,如:主动轮与地面间的摩擦是汽车前进的动力;前轮与地面的摩擦力可以改变汽车前进的方向.故A错误.
B、紧急刹车时,地面对轮胎的摩擦力阻碍了汽车向前运动,它改变了汽车的运动状态,所以摩擦力主要作用不是改变轮胎的形状.故B错误.
C、汽车沿直线匀速上坡,是一种匀速直线运动,汽车处于平衡状态,所以它受到平衡力的作用.故C正确.
D、直接焚烧废旧轮胎,会产生大量的有毒气体,污染大气层.故D错误.
故选C.
4.【答案】C
【解析】A、摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;物体间摩擦力的大小不是由物体重力的大小决定的,故该选项正确但不符合题意;
B、产生摩擦力的条件是:两个物体相互接触,且有一个运动的趋势;所以不相互接触的物体间是没有摩擦力的,故该选项正确但不符合题意;
C、在粗糙表面上做匀速直线运动的物体都会受到摩擦力的作用,故该选项错误但符合题意;
D、不运动的物体若相互接触并相互挤压,但有相对运动的趋势时,会产生静摩擦力,如我们用力推桌子,虽然桌子没有动,但桌子和地面之间是仍有摩擦力的,故该选项正确但不符合题意;
故选C.
5.【答案】B
【解析】油漆工使用的砂纸上,其中一个表面涂有砂层,砂层表面比较粗糙,这是为了增大摩擦.
故选B.
6.【答案】D
【解析】A项,保持车距的目的是防止前面的车刹车时,后面的随之刹车,由于惯性后面的车仍向前运动,如果距离过近,容易撞上前面的车.故与惯性有关.不合题意;B项,当车遇到紧急情况需要停车时,由于惯性车仍要向前运动,雨天,车与地面的摩擦力减小车就更不易停下来,所以要慢行.不合题意;C项,安全带是为了防止汽车急刹车时,人体由于惯性向前运动,撞击车体而对人造成伤害.不合题意;D项,公共场所吸烟时,整个场所都会充满烟味,这是一种扩散现象,符合题意.故选D.
7.【答案】C
【解析】当人竖直向上跳起后,由于人具有惯性,他在水平方向上仍保持原来的运动状态向前运动,即人在空中的一段时间内,在水平方向上仍以2 m/s的速度向前运动.所以,这个人落下时,他和火车都在水平方向上向前运动了相同的距离,则人仍落在原来的起跳点,即P点原处.
8.【答案】C
【解析】车辆要右侧通行是为了保持良好的通行秩序,与惯性无关,故C符合题意.
9.【答案】C
【解析】G=mg=(65 kg+5 kg)×10 N/kg=70 kg×10 N/kg=700 N,人和伞受到重力和阻力作用,这两个力是平衡力,阻力和重力相等,所以,阻力F=700 N.故选C.
10.【答案】B
【解析】物体从光滑的斜面向上滑,所以不受摩擦力.
任何物体都受重力,在向上滑的同时,受到重力作用.同时物体会受到斜面对其向上的支持力作用.
故选B.
11.【答案】A
【解析】
12.【答案】B
【解析】A、如果没有摩擦力,则人无法正常在地面上行走.为了增大摩擦力,人们在鞋底做了许多凸凹不平的花纹.
B、木箱静止,所以受到的重力和支持力是平衡力,没有摩擦力.
C、鞋带与鞋带、绳子和绳子之间存在静摩擦力,所以不会轻易松开.
D、粉笔擦在黑板上滑动,与黑板之间存在滑动摩擦力.
故选B.
13.【答案】kv2 mg
【解析】
14.【答案】等于;左
【解析】讲台在水平推力的作用下保持静止状态,则讲台水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,大小相等;
根据图示可知,小明向左推箱子,则小明有向右运动的趋势,因此小明受到地面向左的摩擦力.
故答案为:等于;左.
15.【答案】250;水平向右;0 N
【解析】(1)米袋的重力:G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N;
(2)米袋滑动时受到的摩擦力:f=0.5×G=0.5×500 N=250 N;
因为米袋刚放上去时会向右运动,因此米袋受到的摩擦力方向水平向右;
(3)当米袋与传送带一起匀速运动时,米袋受力平衡,即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用,而水平方向没有外力作用,因此米袋不受摩擦力作用.
故答案为:250;水平向右;0 N.
16.【答案】(1)小车 (2)大小 方向 (3)同一直线 (4)大小相等、方向相反、作用在同一直线上
【解析】(1)实验是通过观察小车处于平衡状态时受到的两个力满足什么条件,由此得出二力平衡的条件,此实验研究对象是小车.
(2)在小车两端的细线分别跨过木板两端的滑轮后,再在两盘内放上钩码.此时小车受到的两个力一定在同一直线上,不同的是小车受力的大小和方向,因此该实验探究的是两个力的大小和方向对物体平衡的影响.
(3)转过一定角度后,两个力的大小相等、方向相反,但并不在同一直线上,因此探究的是平衡力是否在同一条直线上.
(4)第(2)问中探究了两个力要平衡,必须大小相等、方向相反;第(3)问中探究了两个力必须要满足在同一条直线上这个条件.由此可以总结出作用在一个物体上的两个力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
17.【答案】(1)乙;(2)4;2;(3)0.4;0.2
【解析】(1)方案甲:用弹簧测力计水平拉动木块,当木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可知,摩擦力等于测力计拉力,因此实验时应控制木块做匀速直线运动;
方案乙:拉动木板,木块静止,木块处于平衡状态,木块受到的拉力都等于测力计的拉力,实验时不需要控制木板做匀速直线运动,便于实验操作,同时测力计是静止的,便于对测力计读数;
因此,更合理的是方案乙;
(2)在甲方案的实验中,当木块做匀速直线运动时,摩擦力与拉力是一对平衡力,此时弹簧测力计的读数为2 N,说明摩擦力为2 N;
在乙方案中,当拉动木板做匀速直线运动时,拉力F乙为6 N,是因为木板同时受到木块和地面的摩擦力,而木块与木板间的压力、接触面粗糙程度均不变,所以摩擦力不变,即木块对木板的摩擦力仍为2 N.此时,地面对木板的摩擦力为6 N-2 N=4 N;
若将拉力F乙从6 N增大至8 N,此时弹簧测力计的读数仍不变,还是2 N;
(3)木块与木板件的动摩擦因素为μ===0.4;
木板与地面之间的动摩擦因素为μ′===0.2.
故答案为:(1)乙;(2)4;2;(3)0.4;0.2.
18.【答案】(1)木块受到的重力大小为10 N (2)地面对木块的支持力大小为10 N
【解析】(1)已知木块的质量,利用G=mg计算其重力,木块受到的重力:G=mg=1 kg×10 N/kg=10 N;
(2)因为木块静止在水平地面上,所以木块受到的重力与地面对木块的支持力是一对平衡力,所以地面对木块的支持力FN=G=10 N.
19.【答案】解:(1)G=mg=60 Kg×10 N/Kg=600 N.
物体作匀速直线运动,F=f,
∴F=f=0.2 G=0.2×600 N=120 N.
(2)摩擦力f′=0.3 G=180 N,方向水平向左,
拉力F′=2F=240 N,方向水平向右,
∴合力F合=F′-f′=60 N,方向水平向右.
答:(1)水平拉力F的大小为120 N.
(2)如果置于更粗糙的地面上,摩擦阻力变为本身重力的0.3倍,而人的拉力增大为原来的2倍,则物体在水平方向上受到的合力是60 N,方向水平向右.
【解析】(1)首先根据G=mg求出重力,根据摩擦力和重力的关系求出摩擦力,根据在水平桌面上匀速直线运动的物体,水平方向上受到拉力和摩擦力是平衡力的道理,求得水平拉力的大小;(2)根据摩擦力和重力关系条件求出摩擦力,现在的拉力是原来拉力的2倍求出现在的拉力,最后根据同一直线上两个力的合成,求出合力大小,合力方向和较大力的方向相同。
20.【答案】(1)运动员开伞时距离地面的高度是60 m;
(2)若在下落过程中他受到了700 N的阻力,那么他的质量为70千克.
【解析】(1)根据速度的计算公式计算:因为v=,所以s=vt=6 m/s×10 s=60 m;
(2)跳伞运动员在匀速下落过程中,降落伞受到空气阻力和自身重力,重力的大小为700 N,因为G=f=700 N,所以m===70 kg.
21.【答案】
【解析】首先确定重力和拉力是一对平衡力,然后确定力的作用点和方向,根据平衡力条件判断二力大小相等,所以两个表示力的线段要等长.具体如图:
22.【答案】
【解析】因为物体A做匀速直线运动,所以A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力f=F=10 N,物体A向左匀速运动,则摩擦力方向向右;
作用点画在物体A的几何中心,向右画一条线段,用f表示摩擦力,并标出力的大小为10 N;
故答图如下: