2019年人教新版八下物理第八章《运动和力》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.我国已成功发射“嫦娥二号”探测卫星,它将在距月球表面高度100km的地方绕月球飞行一年。如果“嫦娥二号”探测卫星绕月球飞行时所受外力突然全部消失,那么它将( )
A.继续绕月球飞行
B.静止在空中
C.做匀速直线运动
D.向月球飞行,最后掉在月球上
2.以下给出的各种现象中,物体运动状态不发生变化的是( )
A.在弯路上的汽车匀速转弯
B.熟透了的苹果从树上掉下来
C.人造地球卫星绕地球匀速转动
D.小孩沿滑梯匀速下滑
3.行驶的车辆突然刹车时如图所示,人向前倾的原因是( )
A.车辆对人施加一个向前的力
B.车辆具有惯性
C.人受到向前推的力
D.人具有惯性
4.下列现象中,不属于惯性现象应用的是( )
A.用手拍打衣服上的灰尘
B.锤头松了,将锤柄在地上撞几下
C.运动员采用助跑跳远
D.骑自行车时为了减速捏车闸
5.如图是探究阻力对运动物体的影响的实验装置。下列说法错误的是( )
A.每次实验时,应使小车从同一高度从静止开始滑下
B.每次实验时,应保持水平桌面的粗糙程度相同
C.水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快
D.实验表明,一切物体都有保持原有运动状态的特性
6.一物体在另一物体表面滑动时,所受摩擦力的大小( )
A.只与该物体的重力有关
B.只与物体间的压力有关
C.只与物体间接触面的粗糙程度有关
D.与物体间接触面的粗糙程度及压力都有关
7.在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
8.下列有关摩擦力的说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才可能产生摩擦力
B.只要两个物体相互接触,则这两个物体间一定存在摩擦力
C.摩擦力总是与物体的运动方向相反
D.摩擦力总是有害的
9.自行车刹车时,手捏闸越紧,车轮受到的摩擦力越大,这是因为( )
A.增大了车轮与闸皮间的接触面积
B.使接触面更粗糙
C.增大了压力
D.使滚动摩擦变为滑动摩擦
10.小明同学在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计匀速拉动木块,如图甲所示,图乙是他两次拉动同一木块得到的速度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.两次木块受到的拉力相等
B.两次木块的动能一样多
C.木块第一次受到的摩擦力较大
D.两次拉力对木块做的功一样多
二.填空题(共5小题)
11.一切物体在没有受到力的作用时,总保持 或 ,这就是牛顿第一定律。原来运动的物体,如果突然不受任何力,则保持 。
12.在溜冰场上,甲推乙,结果甲、乙同时向相反的方向运动(如图所示).这一现象说明:
(1) 。
(2) 。
13.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会 ;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会 (以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
14.放在地面上的物体重100牛,当用10牛的水平推力推它时,木箱没有动,此时地面对木箱的摩擦力是 牛;当木箱受到20牛的水平推力时,木箱恰好作匀速直线运动,此时它受到的摩擦力是 牛;如果作用在木箱上的水平推力是40牛顿,木箱受到的摩擦力是 牛顿,此时木箱做 运动。
15.山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力 ,部分山体在 的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
三.作图题(共2小题)
16.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)。
17.如图所示,画出向右滑动的木块受到摩擦力的示意图;
四.实验探究题(共2小题)
18.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮将会 ;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会 。(以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
19.图甲为小刚和小强对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”这一问题提出猜想是的情景。为了验证他们的猜想,他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板一块、质量相同的长方体木块和塑料块各一块。
(1)要验证他们的猜想,首先要解决的问题是如何测量滑动摩擦力。他们经过讨论一致认为:要准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿水平长木板 滑动。
(2)他们通过用乙、丙所示的实验,可得出的结论是:在保持 一定时, 越大,滑动摩擦力就越大。
(3)小强对小刚说:“我只要用丙中的器材再做一次实验,就能验证我的猜想。”小强的做法是: ,重新做一次实验。
(4)小刚和小强都感到实验中弹簧测力计读数有一定的困难。经过思考小刚提山,如果按照图丁所示来改进实验装置,实验效果会显著改善。请写出这样改进的好处: 。
五.计算题(共2小题)
20.重104 N的汽车在公路上做匀速直线运动它受到的阻力是车重的0.03倍,则汽车发动机的牵引力是多少?
21.质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍,求:
(1)木块受到的拉力大小;
(2)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,求物体受到的摩擦力;
(3)若水平拉力增大为120牛,物体受到的摩擦力的大小是多少?(g=10N/kg)
六.解答题(共2小题)
22.在光滑的水平面上,小华用400N的力拉着一个木箱在水平面上做直线运动,当木箱速度达到3m/s时,拉木箱的绳子突然断了,以后木箱将在水平面上做 运动,木箱的速度为 。
23.如图所示,小明用50N的水平力把重20N的木块压在竖直墙面上,使木块静止不动,此时木块受到的摩擦力是 N,若减小水平压力,木块仍静止,则木块受到的摩擦力 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
2019年人教新版八下物理第八章《运动和力》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.我国已成功发射“嫦娥二号”探测卫星,它将在距月球表面高度100km的地方绕月球飞行一年。如果“嫦娥二号”探测卫星绕月球飞行时所受外力突然全部消失,那么它将( )
A.继续绕月球飞行
B.静止在空中
C.做匀速直线运动
D.向月球飞行,最后掉在月球上
【分析】根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力时,将保持匀速直线运动状态或静止状态。空间探测器是以一定的速度和方向运动着的,因此,当外力全部消失时,它将保持原来的运动速度和方向,即做匀速直线运动。
【解答】解:当如果“嫦娥二号”探测卫星绕月球飞行时所受外力突然全部消失,“嫦娥二号”探测卫星将会保持外力消失一瞬间的速度和方向不变,即沿原方向做匀速直线运动。
故选:C。
【点评】深入理解牛顿第一定律,并能运动定律的内容对一些实例进行合理的分析与推理,是解决此题的关键。
2.以下给出的各种现象中,物体运动状态不发生变化的是( )
A.在弯路上的汽车匀速转弯
B.熟透了的苹果从树上掉下来
C.人造地球卫星绕地球匀速转动
D.小孩沿滑梯匀速下滑
【分析】运动状态的改变包括两个方面:一个是速度大小的变化;另一个方面指的是运动方向的改变。只要这两个方面中有一个发生改变,物体的运动状态就发生了变化。
【解答】解:A、汽车匀速转弯,汽车的运动方向发生了改变,所以运动状态发生了变化。故A不合题意。
B、苹果自由落地,是一个加速运动,所以运动状态发生了变化。故B不合题意。
C、人造地球卫星绕地球匀速运动,其运动方向不断发生变化,所以其运动状态发生了变化。故C不合题意。
D、小孩沿滑梯匀速滑下,其运动的速度大小不变,运动的方向不变,是一种匀速直线运动,所以其运动状态没有发生变化。故D符合题意。
故选:D。
【点评】明确运动状态的改变,不仅包括速度大小的改变,还包括运动方向的改变,这是解决此题的关键。
3.行驶的车辆突然刹车时如图所示,人向前倾的原因是( )
A.车辆对人施加一个向前的力
B.车辆具有惯性
C.人受到向前推的力
D.人具有惯性
【分析】惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性。
【解答】解:水平路上行驶的汽车突然刹车,车上的人下半身随车停止运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,所以人会向前倾。因此,发生这一现象是因为乘车的人具有惯性。
故选:D。
【点评】此题通过常见的现象考查了对惯性的理解和应用。在解释时,要将物体按运动状态分成两部分:发生改变的和不变的。
4.下列现象中,不属于惯性现象应用的是( )
A.用手拍打衣服上的灰尘
B.锤头松了,将锤柄在地上撞几下
C.运动员采用助跑跳远
D.骑自行车时为了减速捏车闸
【分析】根据惯性是指任何物体都有保持原来运动状态的性质,是物体固有的属性,一切物体都具有惯性。对四个选项的物理情景进行逐个分析,然后与题目的要求进行对应,从而得到答案。
【解答】解:A、用手拍打衣服上的灰尘,灰尘由于惯性保持原来的状态,离开了衣服,故本选项利用了惯性,不合题意。
B、撞击中,锤头和锤柄一块运动,锤柄受力静止,而锤头由于惯性还要继续运动,与锤柄结合的更结实,故本选项利用了惯性,不合题意。
C、对运动员助跑跳起后,离开地面,由于惯性人会继续向前运动,故本选项利用了惯性,不合题意。
D、骑自行车时为了减速捏车闸,是为了增大阻力,改变自行车的运动状态,没有利用惯性,符合题意。
故选:D。
【点评】此题主要考查了惯性的概念;通过不同的事例考查了学生对惯性的理解;会分辨利用惯性和防止惯性带来危害的事例。
5.如图是探究阻力对运动物体的影响的实验装置。下列说法错误的是( )
A.每次实验时,应使小车从同一高度从静止开始滑下
B.每次实验时,应保持水平桌面的粗糙程度相同
C.水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快
D.实验表明,一切物体都有保持原有运动状态的特性
【分析】(1)根据机械能的转化可知:小车从斜面上滑下时,重力势能转化为动能,当小车从斜面的同一高度由静止开始滑下时,其重力势能相等,到达水平面时的动能相等,速度相同。
(2)小车速度变慢的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小。
(3)使小车从同一高度滑下,采用了控制变量法;最后推知表面绝对光滑小车将做匀速直线运动,采用了理想实验法。
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,经过科学的推理得出的,因此牛顿第一定律不是直接的实验结论。
【解答】解:A、实验时应使小车到达水平面时的速度相等,因此每次实验时,应使小车从同一高度从静止开始滑下,A说法正确,不符合题意;
B、为探究阻力对运动的影响,每次实验时应使水平桌面的粗糙程度不同,故B说法错误,符合题意;
C、水平表面越粗糙,小车受到的阻力越大,小车的速度减小得越快,故C说法正确,不符合题意;
D、由实验数据可以推知,一切物体都有保持原有运动状态的特性,故D说法正确,不符合题意;
故选:B。
【点评】由于影响摩擦力的因素有多个,在实验中采用了控制变量法,让小车在不同表面滑行时,需保证小车到达水平面时的速度相同,所以才让同一小车从斜面的同一高度滑下。如果小车在水平方向上不受力,它的运动状态将不会改变,一直做匀速直线运动。
6.一物体在另一物体表面滑动时,所受摩擦力的大小( )
A.只与该物体的重力有关
B.只与物体间的压力有关
C.只与物体间接触面的粗糙程度有关
D.与物体间接触面的粗糙程度及压力都有关
【分析】从摩擦力产生的原因:相互接触的两个物体表面总是不光滑的,在压力的作用下,这些凹凸不平的地方会相互啮合,当两者相互运动或要相互运动时,啮合的部位就会相互阻碍,于是就产生了摩擦。对各个选项逐一分析即可。
【解答】解:A、因为摩擦力不仅与物体表面受到的压力有关,而且与接触面的粗糙程度有关,况且重力不是压力,所以本选项错误;
B、因为摩擦力不仅与物体表面受到的压力有关,而且与接触面的粗糙程度有关,所以本选项错误;
C、因为摩擦力不仅与接触面的粗糙程度有关,而且与物体表面受到的压力有关,所以本选项错误;
D、与物体表面受到的压力和接触面的粗糙程度有关;所以本选项正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查摩擦力大小的影响因素这一知识点,解答此题的关键是不仅要明确摩擦力产生的原因,还要正确区分压力和重力的概念,二者不要混淆。
7.在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
【分析】(1)滑动摩擦力大小的影响因素: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;
(2)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
【解答】解:
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,而前两次实验中,压力大小和接触面的粗糙程度都相同,则木块受到的摩擦力相同,且由于木块做匀速运动,所以拉力等于摩擦力,故前两次实验中,弹簧测力计的示数相等,即F1=F2;
第三次实验,在压力大小和接触面粗糙程度一定时,用滚动代替滑动,减小了摩擦力的大小,此时木块仍做匀速运动,所以此时所受的摩擦力和弹簧测力计的示数仍相等,但由于此时摩擦力变小,所以测力计的示数F3小于F1和F2。
综合上面两种情况可得:F1=F2>F3。
故选:A。
【点评】掌握摩擦力大小的影响因素以及增大和减小摩擦力的方法;同时注意探究摩擦力大小的影响因素时,需要用控制变量法进行探究。
8.下列有关摩擦力的说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才可能产生摩擦力
B.只要两个物体相互接触,则这两个物体间一定存在摩擦力
C.摩擦力总是与物体的运动方向相反
D.摩擦力总是有害的
【分析】摩擦力定义是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,摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力,当摩擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同,而做为阻力时方向和物体的运动方向相反;滑动摩擦力与物体相对运动的方向相反;生活中的摩擦力有些对人们是有益的,有益的摩擦要增大;有些摩擦对人们是有害的,有害的摩擦要减小。
【解答】解:
AB、摩擦力产生的条件是:两个物体相互接触挤压,且有一个相对运动的趋势,故A正确,B错误;
C、滑动摩擦力阻碍相对运动,与物体相对运动的方向相反,有时会和物体的运动方向相同,故C错误;
D、有些摩擦对人们有益,例如人走路时,鞋底和地面之间的摩擦,自行车的车把和手之间的摩擦等等都是有益摩擦,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查产生摩擦力的条件、摩擦力的方向和摩擦力的作用,是一道综合性题目。
9.自行车刹车时,手捏闸越紧,车轮受到的摩擦力越大,这是因为( )
A.增大了车轮与闸皮间的接触面积
B.使接触面更粗糙
C.增大了压力
D.使滚动摩擦变为滑动摩擦
【分析】本题主要考查增大摩擦力的方法:一是增大压力;二是增大接触面积的粗糙程度;三是用滑动摩擦代替滚动摩擦。
【解答】解:自行车刹车时,手捏闸越紧,这是在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力来增大摩擦的,这样车轮受到的摩擦力越大,越容易停下来。
故选:C。
【点评】本题考查增大或减小摩擦的方法,要结合生活实际解决这类问题,知道在生活中摩擦力有些是对我们有利的,对于有益摩擦我们要想方设法的增大,有害的摩擦我们就要想办法减小。
10.小明同学在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计匀速拉动木块,如图甲所示,图乙是他两次拉动同一木块得到的速度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.两次木块受到的拉力相等
B.两次木块的动能一样多
C.木块第一次受到的摩擦力较大
D.两次拉力对木块做的功一样多
【分析】(1)先判断木块两次的运动状态,然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系;
(2)根据速度的计算公式:v=利用图象比较速度的大小,从而确定动能的大小。
(3)根据决定功的因素即木块的拉力和木块移动距离进行分析。
【解答】解:A、从图象上可以看出,木块两次都是作匀速直线运动,而做匀速直线运动的物体受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等,故A选项正确;
B、从图中可以看出第二次木块运动的速度较大,而木块的质量不变,所以第二次木块具有的动能多,故B错误;
C、用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动,木块做匀速直线运动,不论其速度大小如何,都受到平衡力的作用,在水平方向上,摩擦力和拉力是一对平衡力;故两次实验的拉力和摩擦力均相等;故C错误;
D、从图中可以看出第二次木块运动的速度较大,而木块所受的拉力不变,根据公式W=Fs=Fvt可知,拉力第二次做功的功率大;故D选项错误;
故选:A。
【点评】要结合物体受力与运动状态的关系以及相关的计算公式,根据平衡力的知识和对图象的理解来解决此题。
二.填空题(共5小题)
11.一切物体在没有受到力的作用时,总保持 静止状态 或 匀速直线运动状态 ,这就是牛顿第一定律。原来运动的物体,如果突然不受任何力,则保持 匀速直线运动状态 。
【分析】(1)定律内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)对定律的理解:①“一切物体”:牛顿第一定律是自然界普遍规律之一,对任何物体都适用;
②此定律包含两层含义:原来运动的物体保持匀速直线运动状态;原来静止的物体将保持静止状态。
【解答】解:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。原来运动的物体,如果突然不受任何力,则保持匀速直线运动状态。
故答案为:静止状态;匀速直线运动状态;匀速直线运动状态。
【点评】解答此题的关键是把握一个“或”字,“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体如果不受外力作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来处于运动状态的物体会保持原来的速度的大小和方向,做匀速直线运动﹣﹣只到有外力改变这种状态。
12.在溜冰场上,甲推乙,结果甲、乙同时向相反的方向运动(如图所示).这一现象说明:
(1) 物体间力的作用是相互的 。
(2) 力可以改变物体的运动状态 。
【分析】图中的实例涉及到许多有关力的知识:(1)力的作用的相互性;(2)力改变了物体的运动状态;(3)任何物体都具有惯性,即保持物体运动状态不变的性质。
【解答】解:(1)甲推乙,结果甲、乙同时向相反的方向运动,这一现象说明了力的作用是相互的。
(2)由于惯性两个人不能马上停下来,而是继续运动一段距离。
(3)两人在力的作用下发生了运动,说明力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力可以改变物体的运动状态。(合理即可)
【点评】解答此类题目时关键是结合题意、联系所学知识,确定解题思路,对力学的基本规律和现象要熟知。
13.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会 向左倾倒 ;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会 保持静止 (以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
【分析】惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都有惯性,惯性是物体本身固有的一种属性。
【解答】解:原来橡皮和书是静止的,当书突然向右运动时,由于摩擦力的作用,橡皮的底部会随书一起向右运动,而橡皮的上部由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以橡皮向左倾倒;
如果书表面绝对光滑,橡皮与书之间没有摩擦力,橡皮由于惯性仍保持静止状态。
故答案为:向左倾倒;保持静止。
【点评】本题借助这一熟悉的情景考查了学生对惯性现象的理解和掌握,惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
14.放在地面上的物体重100牛,当用10牛的水平推力推它时,木箱没有动,此时地面对木箱的摩擦力是 10 牛;当木箱受到20牛的水平推力时,木箱恰好作匀速直线运动,此时它受到的摩擦力是 20 牛;如果作用在木箱上的水平推力是40牛顿,木箱受到的摩擦力是 20 牛顿,此时木箱做 变速 运动。
【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件判断静摩擦力和滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟其它因素没有关系。
【解答】解:(1)木箱受到10N的推力,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是10N,静摩擦力是10N。
(2)木箱受到20N水平推力时,木箱恰好作匀速直线运动,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是20N,滑动摩擦力是20N。
(3)作用在木箱上的水平推力为40N木箱运动时,没有改变压力大小和接触面粗糙程度,滑动摩擦力保持20N不变,增大了推力改变了木箱的运动状态,使木箱加速运动。
故答案为:10;20;20;变速。
【点评】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断力的大小和力的方向,是很常用的一种方法。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度和接触面积大小没有关系。
15.山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力 变小 ,部分山体在 重力 的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
【分析】摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间渗入水,使得接触面变光滑,摩擦力变小,部分山体在重力的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
故答案为:变小;重力。
【点评】此题考查了摩擦力大小的影响因素,是一道基础性的题目。
三.作图题(共2小题)
16.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)。
【分析】首先要明确物体的运动方向上怎么样,再根据摩擦力是发生在物体接触面的阻碍物体相对运动的力,来确定摩擦力的方向,最后用作图法画出这个力。
【解答】解:因为物体的相对运动方向沿斜面向上,故其摩擦力的方向与之相反,为沿斜面向下,力的作用点可画在物体的重心,如图所示:
【点评】对摩擦力概念的准确理解是正确解答此题的关键,要知道无论在任何情况下,摩擦力都是阻碍物体相对运动的力,因此,其方向一定与物体的相对运动方向相反,判断对了方向,才能正确作图。
17.如图所示,画出向右滑动的木块受到摩擦力的示意图;
【分析】摩擦力的方向与物体运动方向相反,由于物体向右运动,因此物体受到向左的摩擦力,注意摩擦力的作用点在物体的重心。
【解答】解:过物体的重心沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,并用f表示;如图所示:
。
【点评】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;为了研究方便我们把摩擦力的作用点画在物体的重心上。
四.实验探究题(共2小题)
18.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮将会 向左倾倒 ;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会 保持静止 。(以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
【分析】惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都有惯性,惯性是物体本身固有的一种属性。
【解答】解:原来橡皮和书是静止的,当书突然向右运动时,由于摩擦力的作用,橡皮的底部会随书一起向右运动,而橡皮的上部由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以橡皮向左倾倒;
如果书表面绝对光滑,橡皮与书之间没有摩擦力,橡皮由于惯性仍保持静止状态。
故答案为:向左倾倒;保持静止。
【点评】本题借助这一熟悉的情景考查了学生对惯性现象的理解和掌握,惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
19.图甲为小刚和小强对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”这一问题提出猜想是的情景。为了验证他们的猜想,他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板一块、质量相同的长方体木块和塑料块各一块。
(1)要验证他们的猜想,首先要解决的问题是如何测量滑动摩擦力。他们经过讨论一致认为:要准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿水平长木板 匀速 滑动。
(2)他们通过用乙、丙所示的实验,可得出的结论是:在保持 接触面粗糙程度 一定时, 压力 越大,滑动摩擦力就越大。
(3)小强对小刚说:“我只要用丙中的器材再做一次实验,就能验证我的猜想。”小强的做法是: 将塑料块叠放在木块的下面 ,重新做一次实验。
(4)小刚和小强都感到实验中弹簧测力计读数有一定的困难。经过思考小刚提山,如果按照图丁所示来改进实验装置,实验效果会显著改善。请写出这样改进的好处: 不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作 。
【分析】(1)根据二力平衡条件,要正确测量摩擦力,需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动;
(2)分析乙丙的相同点和不同点,得出摩擦力与压力大小的关系;
(3)保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,可以改变叠放顺序;
(4)木块与弹簧测力计静止不动,不需要控制木板做匀速直线运动,便于实验操作,便于弹簧测力计读数。
【解答】解:
(1)要准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿水平长木板做匀速运动,此时拉力与摩擦力平衡,大小相等;
(2)乙、丙两图,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大,测力计的示数越大,说明摩擦力越大;
(3)小强想探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,则需保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,由丙图可知,可将塑料块叠放在木块的下面,重新实验;
(4)木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数。
故答案为:(1)匀速;(2)接触面粗糙程度;压力;(3)将塑料块叠放在木块的下面;(4)不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作。
【点评】本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验,考查了控制变量法的应用及测量摩擦力的方法。
五.计算题(共2小题)
20.重104 N的汽车在公路上做匀速直线运动它受到的阻力是车重的0.03倍,则汽车发动机的牵引力是多少?
【分析】摩擦力与牵引力平衡,算出阻力,根据二力平衡知识得到牵引力的大小。
【解答】解:汽车受到的阻力f=104N×0.03=300N,牵引力与阻力是一对平衡力,所以牵引力大小F=f=300N。
答:汽车发动机的牵引力是300N。
【点评】物体处于平衡状态,一定受到平衡力,找到要求的牵引力的平衡力为阻力,由已知力推出待求力。
21.质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍,求:
(1)木块受到的拉力大小;
(2)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,求物体受到的摩擦力;
(3)若水平拉力增大为120牛,物体受到的摩擦力的大小是多少?(g=10N/kg)
【分析】(1)知道物体的质量,根据G=mg求出物体的重力;根据题意求出物体受的摩擦力,物体做匀速直线运动,受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)(3)摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关;摩擦力大小与物体速度无关,根据题意求出物体受到的摩擦力。
【解答】解:
(1)根据题意可得:f=0.2G=0.2mg=0.2×50kg×10N/kg=100N;
木块水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态,即拉力与摩擦力是一对平衡力,所以:F=f=100N;
(2)速度为0.4m/s时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,摩擦力f=100N,
(3)拉力增大120N,物体的水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,摩擦力f=100N。
答:
(1)木块受到的拉力大小是100N;
(2)若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动,求物体受到的摩擦力是100N;
(3)若水平拉力增大为120牛,物体受到的摩擦力的大小是100N。
【点评】此题主要考查的是学生对重力、二力平衡条件以及影响摩擦力大小因素的理解和掌握,基础性题目。
六.解答题(共2小题)
22.在光滑的水平面上,小华用400N的力拉着一个木箱在水平面上做直线运动,当木箱速度达到3m/s时,拉木箱的绳子突然断了,以后木箱将在水平面上做 匀速直线 运动,木箱的速度为 3m/s 。
【分析】惯性是一切物体都具有的保持原来运动状态不变的性质。本题中,木箱运动状态如何,取决于绳子断开之前的速度和方向,据此可判断木箱此时的速度情况。
【解答】解:由题意知,拉动物体在光滑的水平面上运动,当拉木箱的绳子突然断开时,木箱由于在水平面上不受阻力作用,保持绳子断开时的速度做匀速直线运动,且速度仍为3m/s。
故答案为:匀速直线;3m/s。
【点评】保持原来的运动状态,包括保持原来的速度与方向,因此,原来的速度是多少,现在的速度仍然是多少,不会改变,要想使其改变,除非受到新的力的作用。
23.如图所示,小明用50N的水平力把重20N的木块压在竖直墙面上,使木块静止不动,此时木块受到的摩擦力是 20 N,若减小水平压力,木块仍静止,则木块受到的摩擦力 不变 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
【分析】(1)首先对木块进行受力分析,水平方向上,木块受压力和墙壁的支持力的作用;竖直方向上,木块受重力和摩擦力的作用,木块保持静止或匀速直线运动时,受到的力是平衡力。
(2)摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:
(1)木块在竖直方向上,受到重力和摩擦力的作用,由于木块静止,所以摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,f=G=20N;
(2)减小压力,木块仍静止,所以摩擦力与重力仍是一对平衡力,大小相等,f=G=20N,摩擦力大小不变。
故答案为:20;不变。
【点评】本题考查学生的受力分析能力、二力平衡知识的应用能力以及影响滑动摩擦力的大小的因素的掌握情况,是一道综合性题目。