《运动和力》单元检测题
一、单选题
1.如图,水平传送带上的物体正在向右匀速运动,分析物体受到的力有
A.重力、传送带的支持力
B.重力、传送带的压力
C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力
D.重力、传送带的支持力、对传送带的压力
2.如图所示,从电动自行车的结构和使用来看,下列解释正确的是( )
A.刹车装置相当于费力杠杆
B.轮胎上做有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.刹车时自行车还会继续向前运动是因为受到惯性的作用;
D.电动自行车在正常行驶过程中是将机械能转化为电能
3.分别让小车从斜面的同一高度滑下,滑到铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上,小车在不同的平面上运动的距离如图所示.实验结论可以反驳下列说法中的哪一条
A.摩擦力越小,小车的速度减缓就越慢
B.若平面非常光滑,小车将永远运动下去
C.小车受到力的作用就运动,不受力的作用就不运动
D.运动的物体不受力作用时,将保持匀速直线运动
4.在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体,如图所示,甲物体用细线与左侧竖直墙相连,现用力把乙物体从右端匀速直线拉出来,所用力F=15N,则甲、乙两物体受到的摩擦力f甲、f乙是( )
A.f甲=f乙=15N,f甲方向向右,f乙方向向左
B.f甲=f乙=15N,f甲方向向左,f乙方向向右
C.f甲=f乙=15N,方向都向左
D.f甲=0,f乙=15N,方向都向左
5.下列说法正确的是
A.物体的速度越大, 它受到的力也越大
B.若物体不受力的作用, 它必然静止
C.要维持物体的运动, 必须对物体施加力
D.若运动的物体不受任何力的作用, 它必定做匀速直线运动
6.下列事例中,属于有害摩擦的是
A.走路时鞋底与路面间的摩擦 B.写字时粉笔与黑板间的摩擦
C.拿东西时手与物品间的摩擦 D.机械运转时轴承与滚珠之间的摩擦
7.自行车是常见的交通工具,骑车出行既健康又环保。周末小华骑自行车去森林公园,下列说法正确的是
A.以正在骑行的小华为参照物,路边的树木是静止的
B.上坡前,小华用力蹬脚踏板,是为了增大惯性
C.自行车把手上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.匀速转弯时,自行车和人构成的整体处于平衡状态
8.关于力,下列说法正确的是
A.只要力的大小相同,力的作用效果就相同
B.施力物体同时也是受力物体
C.静止的物体没有惯性
D.力是维持物体运动的原因
9.如图所示的实例中,目的是增大摩擦的是
A.旱冰鞋装有滚轮
B.给车轴加润滑油
C.磁浮列车悬浮行驶
D.雪天轮胎绕上防滑轮
10.一物体放在水平地面上,用500牛的水平力推它却不动,则摩擦力为
A.0牛 B.500牛 C.大于500牛 D.小于500牛
二、填空题
11.旱冰鞋上小轮子的作用是通过______________的方法使__________大大减小。
12.一人用250牛的力竖直向上提起一个重200牛的水桶,水桶受到的合力是_______牛,合力的方向是__________。
13.体育运动与物理知识有着密切的关系,请说出一个利用惯性的体育项目:________;一个利用弹性势能的体育项目:________.
三、实验题
14.小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
b.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是________(选填“a”“b”或“c”)。
(2)对比两次正确实验操作说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越________。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做____________运动。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上滑到底端时具有相同的________。
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(6)上述探究实验中用到的科学研究方法有____________(写出一种即可)。
四、计算题
15.一个携带气象仪器的高空探测器以3m/s的速度竖直匀速上升,若仪器的总质量为200kg,忽略空气阻力的情况下,气球对仪器的拉力是多少?
16.质量为60kg的物体在一个水平向右的拉力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。(g取10N/kg)求:
(1)水平拉力F的大小。
(2)如果物体置于更粗糙的地面上,摩擦阻力变为本身重力的0.3倍,人的拉力增为原来的2倍,则物体在水平方向受到的合力有多大?方向如何?
五、作图题
17.如图所示,图甲是某人沿斜坡滑雪的示意图,请在图乙中画出该人所受重力G、支持力N和阻力f的示意图。
(_______)
18.重为10N的灯泡悬挂在电线上静止不动,画出电灯受到力的示意图。
(____)
19.如图甲所示,物块A在一固定的斜面上保持静止,可将物块A看成一个有质量的点(见图乙)。请在图乙中画出物块的受力的示意图。
(_____)
参考答案
1.A
【解析】
【分析】
(1)分析物体受到的力,不是物体对其它物体施加的力。
(2)物体静止在传送带上,受到重力和支持力作用;两物体间有相对运动或相对运动的趋势时,物体才会受到摩擦力作用,摩擦力的方向和物体相对运动方向相反。
【详解】
AC、物体正在向右匀速运动,物体相对传送带静止,物体受到重力和传送带的支持力作用;物体速度与传送带速度一致,且保持不变,物体与传送带间没有相对运动或相对运动的趋势,物体不受向右的摩擦力作用。故选项A正确,选项C错误。
BD、物体对传送带的压力,传送带是受力物体,物体是施力物体。故BD选项是错误的。
故选:A。
【点睛】
物体受到摩擦力的方向不是和物体运动方向相反,而是和物体相对运动方向相反,这点一定要注意。
2.B
【解析】
【分析】
(1)结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
(2)增大摩擦的方法有两种:一是增大压力,二是增大接触面的粗糙程度。
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是一种力,不能受惯性作用。
(4)电动自行车在正常行驶过程中是将电能转化为机械能。
【详解】
A.刹车装置在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误。
B.轮胎上做有凹凸不平的花纹增大了接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦,故B正确。
C.由于惯性,刹车时自行车还会继续向前运动,惯性不是一种力,不能受惯性作用。故C错误。
D.电动自行车在正常行驶过程中是将电能转化为机械能,故D错误。
故答案为B。
【点睛】
自行车是日常最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,应用了很多的物理知识,包括力学、声现象、光现象、杠杆及简单机械,平时应注意观察,将学到的物理知识与实际应用结合起来。
3.C
【解析】
【分析】
通过我们观察到的实验现象,虽然这三次小车的初速度都相同,但是运动的距离却不相同.这说明是阻力在改变物体的运动状态.阻力越大,运动距离越短;阻力越小,运动距离越长.若没有阻力,则运动的物体就不会停下来,将永远的沿直线匀速运动下去.
【详解】
A、木板表面的阻力小,小车运动的距离远,表明摩擦力越小,小车速度减少得越慢;
B、如果阻力越小,则小车运动的距离将越远.推理:如果运动物体不受力,它将保持匀速直线运动;
C、从实验中我们分析出力和运动的关系:物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因.因为实验中,小车在水平方向上只受到阻力,小车的运动并没有受到推力的作用.且由于阻力的存在,改变了小车的运动速度,使小车变慢,但运动不需要力维持;
D、若平面非常光滑,阻力为零,则不会有力改变物体的运动状态,小车的速度将保持不变,不会变快也不会变慢,永远的运动下去.
故由实验可以得到ABD,反驳C。
故选 C.
4.A
【解析】
【分析】
乙的受力情况:乙向右匀速直线运动,水平方向受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向上受到自身重力、甲的压力和地面的支持力.
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上.
物体间力的作用是相互的,甲对乙的摩擦和乙对甲的摩擦是相互作用力,大小相等.
【详解】
乙向右匀速直线运动,地面是光滑的,乙和地面之间不存在摩擦力,所以甲对乙的摩擦力和乙受到的拉力是一对平衡力,拉力大小为15N,方向水平向右,根据平衡力的特点,甲对乙的摩擦:f=15N,水平向左。
物体间力的作用是相互的,甲对乙的摩擦大小是15N,水平向左,乙对甲的摩擦大小是15N,方向水平向右。
故选A.
5.D
【解析】
【分析】
根据物体不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;即原来静止的物体仍然静止,原来运动的物体保持匀速直线运动状态.
【详解】
A. 由于物体不受任何外力时,仍可以做匀速直线运动,因此物体速度的大小与物体受到的力无关;
BC、原来运动的物体在不受外力作用时,保持匀速直线运动状;
D. 原来运动的物体,不受任何外力作用时,一定做匀速直线运动。
故选D.
6.D
【解析】
【分析】
凡是利用摩擦力为我们服务的摩擦就是有益摩擦,那些对我们的工作带来不利影响或对机器零件有磨损的摩擦大多是有害的摩擦.
【详解】
A. 如果脚与地面之间无摩擦,人将无法走路,所以是有益的,故A不符合;
B. 如果粉笔和黑板之间无摩擦,老师无法再黑板上写字,所以是有益的,故B不符合;
C. 如果手和物品之间无摩擦,人将无法拿东西,所以是有益的,故C不符合;
D. 机器轴上的摩擦是有害的,对轴有磨损作用,所以是有害摩擦,故D符合。
故选D.
7.C
【解析】
【分析】
(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(2)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
(3)增大摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,增大压力,增大接触面的粗糙程度,用滑动代替滚动摩擦。
(4)平衡状态是指物体处于静止和匀速直线运动。
【详解】
A.以正在骑行的小华为参照物,路边的树木是运动的,故A错误;B.惯性大小只与物体的质量有关,用力蹬车不能增大惯性,是为了增大车的速度来增大动能,故B错误;C. 自行车把手上凹凸不平的花纹是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故C正确;D. 匀速转弯时,由于自行车和人构成的整体运动状态发生变化,处于非平衡状态,故D错误。故选C.
8.B
【解析】
【详解】
(1)力的三要素是:力的大小、力的方向、力的作用点,它们都影响力的效果;
(2)物体间力的作用是相互的,一个物体既是施力物体,同时也是受力物体;
(3)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何状态下都在惯性;
(4)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因.
解答:
A. 力的大小相同,如果力的作用点和力的方向不同,力的作用效果也不同,故A错误;
B. 物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,故B正确;
C. 任何物体在任何情况下都有惯性,静止的物体也有惯性,故C错误;
D. 力并不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选:B.
9.D
【解析】
【分析】
增大摩擦力的方法是: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。反之,则会减小摩擦,且使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦,也可以减小摩擦,据此即可解答。
【详解】
旱冰鞋装有滑轮,是通过将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦的,故A错误;给车轴加润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度,减小了摩擦力,故B错误;磁悬浮列车悬浮行驶时,通过使接触面脱离接触,减小了摩擦力,故C错误;雪天轮胎绕上链条,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,故D正确,故选D。
10.B
【解析】
【分析】
根据二力平衡的条件,即相互平衡的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上解答。
【详解】
根据题意知道,一物体放在水平地面上,用500牛的水平力推它却不动,说明物体处于平衡态,受到的合外力为零,故摩擦力与水平推力大小相等,故只有B正确,故选B。
11.用滚动代替滑动 摩擦力
【解析】
【分析】
影响摩擦力大小的因素有压力的大小,接触面的粗糙程度。
增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
减少摩擦的方法有:一是减小压力;二是减小接触面积的粗糙程度;三是用滚动摩擦代替滑动摩擦;四是使接触面彼此分离等。
【详解】
旱冰鞋上小轮子的作用是通过用滚动摩擦代替滑动摩擦,使摩擦力大大减小。
12.50 竖直向上
【解析】
【分析】
(1)先对物体进行受力分析,然后根据同一直线上二力的合成方法求出合力;
(2)两个力在同一直线上,方向相反,合力的大小等于两分力的大小之差,方向与较大的力的方向相同.
【详解】
(1)水桶受竖直向下的重力G=200N和竖直向上的拉力F=250N;
(2)水桶受到的合力为F合=G?F=250N?200N=50N,
方向竖直向上。
故答案为:50;竖直向上。
13.跳远 蹦床
【解析】
【分析】
(1)惯性是指一切物体都具有的能保持原来运动状态的性质,它在生活中有很多应用,同时也会造成一定危害;
(2)物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,其大小与弹性形变的大小有关,当发生弹性形变的物体恢复原状的过程中,另一物体获得速度,则弹性势能转化为动能.
【详解】
(1)在体育项目中,助跑类的项目以及投掷类的项目都属于利用惯性,例如:跳远(跳高、投标枪、掷铅球等);
(2)跳蹦床的过程中,蹦床的弹性势能转化为人的动能;撑杆跳高过程中,撑杆的弹性势能转化为人的动能等等。
故答案为: (1). 跳远 (2). 蹦床。
14.b 远 匀速直线 速度 不是 控制变量法
【解析】
【分析】
(1)在实验中,为使小车到达水平面时具有相同的初速度,应让小车从斜面的同一高度由静止滑下;
(2)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动得越远;
(3)在速度相等时,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小越慢;假如表面绝对光滑,则小车不受摩擦阻力作用,小车将永远不停地运动下去;
(4)实验中应使小车从同一高度由静止滑下,是为了使小车具有相同的初速度;
(5)根据平衡力条件分析判断;
(6)探究问题时采取保持某一量或某几个量不变,改变一个量,分析探究结果,这种方法叫控制变量法.
【详解】
(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持初速度相同了;
(2)水平面越光滑,小车运动的距离越远,由图示可知,木板的表面最光滑,则小车在木板表面受到阻力最小,运动的距离最长;
(3)由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢;如果受到的阻力为零,它将做匀速直线运动;
(4)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度;
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力不是一对平衡力,因为不满足平衡力的条件:同物、等大、反向、共线;在竖直方向上小车受到的重力和支持力符合二力平衡的条件,是平衡力.受到的重力和小车对水平面的压力不作用在同一物体上,不是一对平衡力.
(6)实验中运用了控制变量法.
15.2000N
【解析】
【分析】
在忽略空气阻力的情况下,仪器受到的拉力和自身的重力相等.
【详解】
高空探测器匀速上升时处于平衡状态,在忽略空气阻力的情况下,受到的拉力和自身的重力相等,则拉力为:F=G=mg=200kg×10N/kg=2000N.
答:气球对仪器的拉力是2000N.
16.(1)120N;(2)60N,方向向右。
【解析】
【分析】
(1)知道物体的质量,根据G=mg求出物体的重力;
根据地面对它的摩擦阻力是它本身重力的0.2倍求出摩擦阻力,再根据物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力求出拉力的大小;
(2)摩擦力大小与物体速度无关,先根据题意求出物体受到的摩擦力和牵引力;然后对物体受力分析,根据力的合成方法求出物体受到的合力.
【详解】
(1)卡车的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N;因为地面对它的摩擦阻力是它本身重力的0.2倍,所以卡车受到的摩擦阻力:f=0.2G=0.2×600N=120N,因为卡车做匀速直线运动时,受到的摩擦力和水平牵引力是一对平衡力,所以水平牵引力:F=f=120N.
(2)根据题意可得:摩擦阻力变为:f′=0.3G=0.3×600N=180N;拉力增大为原来的2倍为:F′=2F=2×120N=240N;则卡车受到的合力:F合=F′?f′=180N?240N=60N,方向与拉力方向相同向右。
17.
【解析】
【分析】
根据力的示意图的画法,明确该人重力G、弹力N和阻力f的方向、作用点,画出示意图。
【详解】
该人受到的重力方向竖直向下,作用点在重心;
支持力N方向垂直于斜面向上,作用点画在重心;
阻力f的方向与相对运动方向相反,故方向沿斜面向上,作用点也画在重心上,示意图如下:
18.
【解析】
【分析】
电灯同时受到重力和拉力的作用,两个力大小相等、方向相反、且在一条直线上,据此画图即可。
【详解】
电灯在静止不动时,受到两个力的作用,一个是自身的重力,一个是灯绳对它的拉力,这两个力是一对平衡力,故电灯受到力的示意图如下:
【点睛】
本题考查的是画力的示意图,在作图前先应根据题目对物体进行受力分析,然后用作图的方法表示力的三要素的。
19.
【解析】
【分析】
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。
【详解】
静止在斜面上的物体受到重力、摩擦力和支持力的作用,过重心作竖直向下的重力G,过重心作沿斜面向上的摩擦力f,过重心作垂直于斜面向上的支持力F,如下图所示: