第八章《力与运动》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳的拉力是6000N,若起重机改用2m/s的速度吊起同一个重物匀速下降,则钢丝绳的拉力是( )
A.等于1200N B.等于6000N C.等于3000N D.小于3000N
2.如图所示,用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变.关于该状态,下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重) ( )
A.A对B的摩擦力为滑动摩擦力
B.B对A的摩擦力方向水平向左
C.B对A的摩擦力与水平拉力F的合力为零
D.弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力
3.如图所示小球从斜面上 A.处由静止滚下经过 B.处最终停在粗糙水平面上的 C.处.下列说法错误的是( )
A.小球由A处运动到B处重力势能主要转化为动能
B.小球由B处运动到C.处阻力改变了小球的运动状态
C.小球由A处运动到C处的整个过程中做减速运动
D.小球停在C处时,所受的重力和支持力是一对平衡力
4.关于合力,下列说法正确的是( )
A.某个力的大小等于两个力之和,这个力就叫做那两个力的合力
B.一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力
C.两个力的合力一定大于两力中的任一个力
D.两个力的合力至少大于两力中较小的那个力
5.如图所示,杯子静止在水面桌面上,下列所法正确的是( )
A.桌面对杯子的支持力大于杯子受到的重力
B.杯子受到的支持力与杯子受到的重力是一对平衡力
C.杯子受到的支持力与杯子对桌面的压力是一对平衡力
D.杯子对桌面的压力与杯子受到的重力是一对平衡力
6.一根树枝下吊着一只猴子,下列各对力中属于二力平衡的是( )
A.树枝对猴的拉力和猴对树枝的拉力
B.猴受的重力和猴对树枝的拉力
C.树枝对猴的拉力和猴受的重力
D.树枝对猴的拉力和猴对地球的吸引力
7.如图是某同学放在水平课桌上的一摞书,下列关于取书的说法中正确的是( )
A.缓慢将甲书水平抽出需要的力大于缓慢将乙书水平取出需要的力
B.缓慢将甲书水平抽出需要的力等于缓慢将乙书水平取出需要的力
C.非常迅速地将甲书或乙书水平抽取出,它们上面的书都会倒
D.非常迅速地将甲书或乙书水平抽取出,它们上面的书都不会倒
8.足球进校园,深受同学们的喜爱,踢出去的足球在水平草地上滚动过程中,以下两个力是一对平衡力的是( )
A.脚对球的作用力与草地对球的阻力 B.脚对球的作用力与球对脚的作用力
C.球向前的惯性力与球对脚的作用力 D.球所的重力与草地对球的支持力
9.小滨同学在乘坐校车参加学业水平考试途中,观察到身边的一些现象,并依据所学的物理知识做出了自己的判断,其中不正确的是( )
A.向窗外看时感觉到路边树木向后退,是以校车为参照物
B.看到车上窗帘往外飘,是因为车外空气流速快压强小
C.刹车时车很快停下来,主要是因为受到了摩擦力
D.刹车时感觉自己身体向前倾,是因为受到了惯性的作用
10.下列人或物体运动到最高点,若外力全部撤销,能保持做匀速直线运动的是( )
A.水中的乒乓球由静止释放上升到到最高点
B.滚摆竖直上升到最高点
C.斜抛出去的皮球落地后又弹到最高点
D.荡秋千的人达到最高点
11.甲、乙两物体直立在小车上,随小车一起往前作匀速直线运动(如图所示)甲物体与车板间无摩擦,乙木块与车板间有摩擦,当小车突然停止时,可能发生的情况是( )
A.两木块同时向前倒下??
B.乙向前倒的同时,甲向后倒下
C.乙先向前倒下,甲随后向前倒下?
D.乙向前倒下,甲保持原来的直立状态匀速向前滑动
12.关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体不受力的时候,总是保持静止状态????
B.物体不受力的时候,运动状态保持不变
C.有力作用物体上时,物体的运动状态就改变??????????
D.有力作用在物体上时,物体一定不会保持静止状态
二、多选题(每小题至少有两个正确答案)
13.如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧上的弹力F=2N,则绳中拉力F1和B对地面的压力F2的可能值分别为( )
A.7N和10N B.5N和2N C.1N和6N D.2N和5N
14.下列关于惯性的说法不正确的是( )
A.高速行驶的火车不容易停下来,说明速度越大惯性越大
B.跳高运动员助跑起跳是为了增大惯性
C.羽毛球容易被扣杀是因为它的惯性小
D.宇宙飞船在太空中运行时没有惯性
15.下列事实中,物体运动状态没有发生改变的有( )
A.用力拉弹簧,弹簧变长
B.跳伞运动员在空中匀速直线下降
C.正在进站的火车
D.运动员投出的标枪在空中前行
16.在研究牛顿第一定律的实验中,记录数据如下,则下列说法正确的是( )
接触面 毛巾 棉布 木板
小车移动的距离s/cm 18.3 26.8 98.2
A.三次实验让小车从斜面的同一高度滑下
B.在木板表面小车速度减小得最慢
C.实验表明,力是使物体运动的原因
D.实验中运用了逐渐逼近法
三、实验题
17.用如图的实验装置,让静止的小车从斜面的同一高度滑下,观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离,探究阻力对物体运动的影响。
如图是对在水平面上运动小车进行的受力分析,其中正确的是______;
小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验,实验记录如下表。
分析比较表中内容,可得出的初步结论是:小车受到的摩擦力越小,运动距离______;
深入分析发现,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,由此进一步推理得出的结论是:______;
早在17世纪初期,意大利物理学家______填写科学家名字就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。
18.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平玻璃板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和纸板;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图所示,观察和比较小车在毛巾表面、纸板表面和玻璃表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下,使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小______(选填“相等”或“不相等”)。
(2)实验是通过改变水平面的______来改变小车所受阻力大小的。
(3)在实验中,发现小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在玻璃板板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得______(选填:“越慢”或“越快”);
(4)在本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做______。
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,并概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律______(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(6)通过上面的探究后,小明又思考如下的问题,如图,摆球从 A 点由静止释放摆到右侧最高点 C 时, 如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将______(选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
19.如图1,是小明和小华对力与物体运动关系的认识,为了研究力和运动之间到底有什么关系,小李设计了如图2实验,在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,让小车从斜面上滑下,比较小车在水平面上运动的距离,根据图中的信息,回答问题:
(1)为了使小车在进入水平面时初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面的 (填“相同”“不同”)高度并由静止开始滑下.
(2)实验表明表面越光滑,小车运动的距离越 (填“远”“近”),这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”).
(3)若在此实验基础上进一步进行逻辑推理,我们会得到结论:若小车不受阻力,则小车将 ,由此可见,小明和小华的认识是 (正确、错误)的.这种在实验基础上进行推理的方法也是我们物理学中研究问题时经常使用的方法,在我们以往的物理学习中,我们也接触过实验推理法,请试举一例: .
四、计算题
20.电动车以其轻便、实用、环保的优点,深受人们的喜爱。已知一辆电动车的质量为40kg,速度最大可达36km/h。该电动车每次充电,能储存电能3×106J,其中有72%的电能可以转化为机械能。假设该电动车一直行驶在平直路面上,当它以最大速度匀速行驶时,受到的阻力为30N。
(1)该电动车以最大速度匀速行驶时,电动车牵引力的功率为多大?
(2)该电动车充一次电,以最大速度匀速行驶,最多可连续行驶多长时间?
21.如图(甲)所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图(乙)所示,物体乙重60N,在40N 的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。求物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是多少?
试卷第6页,总6页
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:解答本题应明确平衡状态是指匀速直线运动或静止状态,和速度、方向无关.
解:物体不论是向上还是向下,也无论速度是快还是慢,只要是做匀速直线运动即处于平衡状态,受到的力是平衡力.
又因为起重机只受到拉力和重力的作用,所以两力是一对平衡力,故拉力都等于重力:F=G=6000N.
故选B.
2.C
【解析】A、A和B之间有相对滑动,所以A、B之间的摩擦力为滑动摩擦力,A正确;
B、B静止,受到向左的拉力F和向右的摩擦力,故B受到A向右的摩擦力,由于力的作用是相互的,所以B对A的摩擦力方向水平向左,B正确;
C、A匀速运动,B对A的摩擦力水平向左,同时地面对A的摩擦力也是水平向左的,故B对A的摩擦力加上地面对A的摩擦力与水平拉力F的合力为零,C错误;
D、B静止,为平衡状态,所以弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力,使得B静止,D正确;
故选C.
3.C
【解析】动能的影响因素是质量和速度、重力势能的影响因素是质量和高度,当小球由A处运动到B处时,高度降低、速度变大,重力势能主要转化为动能,故A正确;小球由B处运动到C处,速度越来越小,是阻力改变了小球的运动状态,故B正确;小球由A处运动到C处的过程中,先从A到B,速度增大,再从B到C,速度减慢,故C错误;小球停在C处时,所受的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,故D正确,故选C。
4.B
【解析】一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,故A错误B正确;当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,合力大于每一个分力;当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,合力可能小于最小分力,故CD错误。
5.B
【解析】
试题分析:A、桌面对杯子的支持力与杯子受到的重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,所以大小相等,故A错误;
B、杯子受到的支持力与杯子受到的重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确为答案;
C、杯子受到的支持力与杯子对桌面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、杯子对桌面的压力与杯子受到的重力作用在不同的物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
【考点定位】二力平衡的条件
6.C
【解析】根据二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上,是个条件缺一不可进行判断。A、树枝对猴的拉力和猴对树枝的拉力是作用力与反作用力,不属于平衡力;B、猴的重力,受力物是猴,猴对树枝的拉力,受力物是树枝,作用在不同的物体上,故不为平衡力;C、树枝对猴的拉力,与地球对猴的重力大小相等,方向相反,符合二力平衡的条件,属于平衡力;D、树枝对猴的拉力,受力物是猴;猴对地球的吸引力,受力物为地球,作用在不同的物体上,故不为平衡力。故选C。
7.D
【解析】
无论是缓慢还是快速的把甲书和乙书抽出,抽乙的力都会大于甲的力气。因为抽甲乙都需要克服摩擦力,对乙书的摩擦力大于甲书的摩擦力。因为乙书受到的压力大,非常快速地将甲书或乙书水平抽取,由于惯性,它们上面的书都不会倒。
8.D
【解析】
【详解】
AB.足球被踢出后,就不再受脚对球的作用力了,故错误;
C.惯性是物体本身所具有的一种性质,不是力,故错误;
D.球所受的重力与草地对球的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,它们是一对平衡力,故正确。
故选D
9.D
【解析】试题分析:(1)解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的.
(2)气体和液体都属于流体,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
(3)力是改变物体运动状态的原因.
(4)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性.
解:A、向窗外看时感觉到路边树木向后退,是以校车为参照物,树木和校车的相对位置发生了变化,故叙述正确,不符合题意;
B、看到车上窗帘往外飘,是因为车外空气流速快压强小,故叙述正确,不符合题意;
C、刹车时车很快停下来,主要是因为受到了摩擦力,车由运动变为静止,故叙述正确,不符合题意;
D、刹车时感觉自己身体向前倾,是因为人具有惯性的性质,不能说“受到”惯性.故说法错误,符合题意.
故选:D.
10.C
【解析】A.当水中的乒乓球由静止释放上升到到最高点时,乒乓球最终处于漂浮静止,若外力全部消失,乒乓球将保持原来的静止状态。故选项A不符合题意;B.当滚摆竖直上升最高点时,滚摆处于瞬时静止,所以当外力全部消失时,滚摆会保持静止状态。故选项B不符合题意;C.当小球在某次跳到最高点时,若外力突然全部消失,即小球在竖直方向上不会运动,但小球在水平方向上会保持原来的水平速度,将在水平向右做匀速直线运动。故选项C符合题意;D.当秋千运动到最高点时,人和秋千在这一瞬间是静止的,所以当此时外力全部消失时,人和秋千都会保持静止的状态不再改变。故选项D不符合题意。故选:C。
点睛:根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
11.D
【解析】
【分析】
两个物体随车一起做匀速直线运动,当小车突然停止运动,由于光滑,甲物体由于惯性以相同速度继续做匀速直线运动,乙物体由于下半部分受到摩擦,停止运动,上半部分由于惯性会向前倾倒
【详解】
根据题意知道,当两个物体随车一起做匀速直线运动时,若小车突然停止,则甲物体由于惯性保持原来的速度,并且由于光滑,所以甲物体在水平方向不受外力,故继续往前做匀速直线运动;而乙物体由于下半部分受到摩擦,则运动停止,上半部分由于惯性则继续运动,所以会向前倒下,故选D。
12.B
【解析】
物体不受力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,A不合题意;由牛顿第一定律可得,不受外力作用的物体其运动状态一定不变,B符合题意;物体受到非平衡力一定改变运动状态,物体受到平衡力时,运动状态不会发生改变,C不符合题意;物体受到平衡力时,保持静止状态或匀速直线运动状态,D不合题意,故选B。
13.CD
【解析】
当弹簧处于伸长状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力:
F=GA+F弹=3N+2N=5N,对B研究可得,地面对B的支持力为FN=GB-F弹=4N-2N=2N,则B对地面的压力大小等于2N;当弹簧处于压缩状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力:F1=GA-F弹=3N-2N=1N,对B研究可得,地面对B的支持力为F2=GB+F弹=4N+2N=6N,则B对地面的压力大小等于6N,故CD正确。
点睛:由题,已知弹簧的弹力大小为2N,而弹簧可能处于伸长状态,也可能处于压缩状态,分两种情况,分别对A、B研究;由平衡条件求出细线对A的拉力和地面对B的支持力;由牛顿第三定律可知,B对地面的压力大小等于地面对B的支持力大小。
14.ABD
【解析】A.火车的质量大,其惯性也大,所以不易停下来,惯性与质量有关,与速度无关,选项说法错误,不符合题意;
B.跳高运动员助跑起跳是为了利用惯性,从而会跳的更高,而惯性大小不变,选项说法错误,不符合题意;
C.羽毛球质量小,惯性小,所以容易改变其运动状态,选项说法正确,符合题意;
D.物体的惯性只与物体的质量有关,与所在位置无关,选项说法错误,不符合题意。故选ABD。
此题考查了惯性与质量有关,与速度大小无关。
15.AB
【解析】
【分析】
物体的运动状态不发生改变的情况有两种:①静止;②匀速直线运动。若物体的运动速度或运动方向发生改变,都说明物体的运动状态发生了改变。
【详解】
A、力改变了弹簧的形状,没有改变它的运动状态,故A正确;B、运动员匀速直线运动,故运动状态没有改变,故B正确;C、进站的火车速度在变小,故运动状态在改变,故C错误;D、标枪在空中做弧线运动,运动方向发生改变,故运动状态在变,故D错误。
故选AB
16.ABD
【解析】
【分析】
根据控制变量法的要求、实验数据给我们提供的信息以及力是改变物体运动的原因进行判断正误。
【详解】
A、三次实验让小车从斜面的同一高度滑下,是为了使其具有相同的初速度,故A正确;
B、从实验数据可以看出,小车在木板表面滑行得最远,因此小车速度减小得最慢,故B正确;
C、实验中,小车从斜面上滑下,由于惯性继续向前滑行,而小车最终停下则是受到了阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D、实验中,从毛巾到棉布,再到木板,表面依次变光滑,阻力越来越小,这属于一种逐渐逼近的方法,故D正确。
故选ABD。
17. B 远 匀速直线运动 伽利略
【解析】(1)在水平面上运动的小车,受到阻力的作用,所以运动越来越慢,最后停下来;
在竖直方向上,重力与支持是一对平衡力,即重力、支持力相等;
故B图正确;
(2)小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验,实验记录如表。
分析比较表中内容,摩擦力越小时,小车运动距离越远,所以可得出的初步结论是:小车受到的摩擦力越小,运动距离越远;
深入分析发现,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,由此进一步推理得出的结论是: 当摩擦力为零时,即物体不受任何外力作用的时候,将保持匀速直线运动状态;
(3)早在17世纪初期,意大利物理学家伽利略最早通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。
点睛:注意第一个问题,小车受力的情况中没有向右的力,向右运动是因为动能做功,或者说因为惯性,这是个容易出错的地方;另外注意掌握控制变量法和科学推理法的应用。
18.相等水平面的粗糙程度越慢匀速直线运动不能静止
【解析】
【详解】
(1)每次都从斜面上同一位置由静止释放小车,使为了使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在做“斜面小车实验”时,在水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,是通过改变接触面的粗糙程度,探究阻力对物体运动的影响;
(3)由实验现象知道,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,则小车的运动状态将不会改变,会做匀速直线运动;
(5)由上分析知道,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的;
(6)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球的动能全部转化为重力势能,速度为零,若摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将保持静止状态不变。
【点睛】
本题考查的是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在实验的基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。
19.(1)相同;(2)远;慢;
(3)做匀速直线运动;错误;研究声音能否在真空中传播
【解析】
试题分析:(1)根据控制变量法的要求,要使小车在滑到底端时具有相同的初速度,应使小车从同一斜面的相同高度滑下;
(2)实验中,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远;
(3)水平面绝对光滑时,小车将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持.在声学中,真空铃实验也用到了与本实验相同的研究方法.
解:(1)每次都让小车从同一斜面的相同高度由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的初速度.
(2)由实验结果可知,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远,其速度减小得越慢.
(3)若水平面绝对光滑时,小车会在水平面上做匀速直线运动,由此可知物体的运动不需要力来维持,即小明和小华的认识是错误的.
真空能否传声的探究过程中,先实验:钟罩内的空气越来越少,声音越来越低;再推理:如果没有空气,在真空状态,声音将无法传播.采用的是实验推理法.
故答案为:(1)相同;(2)远;慢;
(3)做匀速直线运动;错误;研究声音能否在真空中传播.
20.(1) 300W (2) 2h
【解析】分析:(1)要解决此题,首先掌握二力平衡的条件,搞清火车所受牵引力与阻力之间的关系.要知道功的计算公式:W=Fs.并且要搞清F与s的关系,s必须是在力的方向上移动的距离.根据功的计算公式计算出牵引力做的功,然后根据公式P=,计算出牵引力的功率.
(2) 车在前进时,要克服阻力做功.在电动车工作的过程,是将电能转化为机械能.通过电能的转化效率计算出转化成的机械能,从而根据功的知识和速度的计算公式计算出行驶的路程及时间.
(1)F=f=30N (1分)
V=36km/h=10m/s (1分)
P=W/t=Fs/t="Fv=30" x10W=300W (1分)
(2)Wk=72%×3×106J=2.16×106J (2分)
S=W机/F=2.16×106J/30N="7.2" x104m=72km (1分)
t=s/v=2h (1分)
考点:功率的计算;二力平衡条件的应用;功的计算.
21.f甲=30N f乙=40N
【解析】
【详解】
(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以:f甲=G甲=30N;(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=40N.
【点睛】
(1)对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况;(2)根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力.