《运动和力》单元测试题
一、单选题(共15小题)
1.如图所示,穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害,原因是鞋底受到( )
A. 重力
B. 摩擦力
C. 压力
D. 支持力
2.如图所示,弹簧测力计拉着木块在水平桌面上作匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 木块所受的滑动摩擦力大于弹簧测力计的示数
B. 木块所受的滑动摩擦力小于弹簧测力计的示数
C. 木块所受的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
D. 木块所受的滑动摩擦力与木块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
3.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
4.如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.
B.
C.
D.
5.足球深受同学们的喜爱,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. 球的重力与草地对球的支持力
6.如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的情形,若不计空气对汽车的影响,则下列说法正确的是( )
A. 汽车的重力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力
B. 汽车受到两对平衡力的作用
C. 汽车急刹车时不能立即停止,是由于速度大惯性大
D. 路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力是一对平衡力
7.在平直公路上行驶的汽车,在关闭发动机后,汽车最终将停止,这是因为( )
A. 汽车所受的重力与支持力平衡
B. 汽车受到摩擦力作用
C. 汽车在水平方向上受到平衡力作用
D. 汽车不受力作用
8.如图,在粗糙的水平面上叠放着甲、乙两个普通的长方体木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15 N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是( )
A. 甲为零,乙受到向左的15 N的力
B. 甲受到向右小于15 N的力
C. 甲受到向右15 N的力
D. 甲、乙均受力15 N,甲受向右的力,乙受向左的力
9.为安全起见,在下坡路上,小华握紧自行车刹把缓慢行驶.在此过程中,增大滑动摩擦力的方法是( )
A. 增大压力
B. 减小速度
C. 增大接触面积
D. 增大接触面粗糙程度
10.关于滑动摩擦力,下列说法中错误的是( )
A. 只要两个物体互相接触,就一定会产生滑动摩擦力
B. 在水平面上滑动的物体最终会停止下来,是因为受到滑动摩擦力的作用
C. 滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
D. 静止在水平面上的物体不受滑动摩擦力的作用
11.一物体以1 m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的摩擦力为40 N,若物体运动的速度增加到3 m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力( )
A. 大于40 N
B. 小于40 N
C. 等于40 N
D. 无法确定
12.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
13.教室的门关不紧,常被风吹开.小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了.下列解释合理的是( )
A. 门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B. 塞入硬纸片后,风吹门时门不再受摩擦力的作用
C. 塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D. 塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
14.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
15.下列关于重力、弹力、摩擦力的说法中,不正确的是( )
A. 物体受重力的作用是由于地球对它的吸引
B. 弹力是物体由于发生了弹性形变而产生的
C. 滑动摩擦力是物体在粗糙接触面上滑动时,接触面对它产生的阻碍相对运动的力
D. 物体一定会同时受到重力、弹力、摩擦力这三种力的作用
二、填空题(共3小题)
16.北京和张家口将在2022年联合举办冬奥会.冰壶是比赛项目之一,冰壶比赛冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒.如图所示,一名队员将冰壶掷出后,另外两名队员用冰刷刷冰面.目的是为了________冰壶与冰面之间的摩擦,________冰壶滑行的距离.(两空都选填“增大”或“减小”)
17.起重机的钢丝绳吊着5×103N的重物,当物体以0.5 m/s的速度匀速提升时,钢丝绳对重物的拉力是________ N;当物体以1 m/s的速度匀速下降时,钢丝绳对重物的拉力________5×103N(填“大于”、“等于”或“小于”);当物体静止在半空中时,钢丝绳对重物的拉力________5×103N(选填“大于”、“等于”或“小于”).
18.物体在受到两个力作用时,如果能保持________或________状态,我们就说物体处于平衡状态.
四、实验题(共3小题,每小题分,共0分)
19.小刚同学在不同的水平路面上以不同的速度骑不同质量的自行车时,发现不踩踏板时,自行车向前滑行的距离不同,他提出了“自行车向前滑行的距离与什么因素有关”的问题,并做出猜想:
猜想一:自行车滑行的距离可能与自行车的初速度有关;
猜想二:自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度有关;
猜想三:自行车滑行的距离可能与自行车的质量有关;
为验证自己的猜想,他在水平板上搭成一斜面,并准备了一个小车,一把量程为1 m的刻度尺、一条毛巾、一块棉布(毛巾、棉布质量忽略不计)等实验器材,请你帮他完成下列内容:
(1)为探究猜想一,他先后将小车从斜面________高度处由静止释放,记录小车在________表面上滑行到静止的距离,三次实验现象如图甲所示,(均选填“相同”或“不相同”).
(2)为探究猜想二,他先后将小车从斜面的________(选填“相同”或“不同“)高度处由静止释放,三次实验中小车最后静止时如图乙所示.
(3)利用现有的实验器材,他________(选填“能”或“不能”)完成猜想三的实验探究(要求:实验具有可操作性).
(4)设计出探究“猜想二”的数据记录表格.
20.如图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置,实验中该同学先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下小车,使其沿斜面向下运动,逐渐减小水平面的粗糙程度,观察小车移动的距离,从而得出力和运动的关系.
(1)在实验操作中有一处明显的错误是(不需要解释错误的原因):________.
(2)实验时,为了使小车在水平面上开始运动时,具有相同的速度,采取的措施是________;
(3)小车在水平轨道上滑行时,受到的力一共有________个.
(4)更正错误后进行实验,从实验中可观察到,平面越光滑,小车运动的距离越________,速度减小得越________.
(5)一般人的思维都局限在直接比较小车在不同表面上运动的距离不同,但科学家们却能发现物体运动的表面越光滑,相同情况下物体受到的________越小,物体运动的距离越长;并由此推想出进一步的结论,运动的物体如果不受外力作用,它将________.著名的牛顿第一定律就是在此基础上推理总结出来的,该定律________(选填“能”或“不能”)用实验直接证明.
21.在“探究力和运动的关系”实验中,让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置.
(1)实验需要木块进入不同的水平面有相同的初速度,则木块应从斜面同一________开始下滑.
(2)木块进入水平面后,在运动过程中受到的一对平衡力是________.
(3)实验结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越________.
(4)推论:如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将________.
(5)探究过程中主要采用了科学推理法和________两种研究方法.
三 、计算题(共3小题)
22.一根钢丝绳只能承受3×104N的拉力,一个铁块的体积是0.4 m3,铁的密度是7.9×103kg/m3
(1)铁块的质量是多大?(g=10 N/kg)
(2)能否用这根钢丝绳提起这个铁块?
(3)指明当提着这个铁块静止、匀速上升、匀速下降时钢丝绳的拉力应该多大.
23.质量为8 t的汽车在水平公路上做匀速直线运动,汽车受到的阻力是车的重力的0.2倍.试求:
(1)汽车的重力G.
(2)汽车的阻力f.(g取10 N/kg)
24.一列重1.47×107N的火车在平直轨道上匀速行驶,如果这列火车受到的阻力是车重的0.02倍,求火车的牵引力多大?
四、作图题(共2小题)
25.在图中,重为4 N的物体保持静止.用力的图示法画出细线对物体的拉力F.
26.如图所示,A物体放置在B物体上,A物体随着B物体在外力F的作用下,由静止开始运动.请画出A物体所受摩擦力f的示意图.
答案解析
1.【答案】B
【解析】运动鞋穿久了,鞋底被磨损得厉害,是因为人在运动的过程中,鞋底受到的摩擦力使鞋的形状发生改变.
故选B.
2.【答案】C
【解析】因为弹簧测力计拉着木块在水平桌面上作匀速直线运动,所以物体受力平衡.在水平方向上所受拉力和桌面对其摩擦力是一对平衡力.拉力和摩擦力大小相等,所以A、B错误.在竖直方向上重力和桌面对其竖直向上的支持力是一对平衡力.所以C正确.木块受的滑动摩擦力与木块对弹簧测力计的拉力不是作用在同一物体上的力,不是一对平衡力.所以D错误.
3.【答案】A
【解析】
4.【答案】C
【解析】A、打球时用力握紧球拍,这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力,防止滑掉.不符合题意.
B、乒乓球拍上贴有橡胶皮,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
C、旱冰鞋下装有滚轮,是用滚动代替滑动减小鞋和地面之间的摩擦力,便于滑行.符合题意.
D、运动鞋底有凹凸的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力,防止滑倒.不符合题意.
故选C.
5.【答案】D
【解析】足球离开脚后,脚不再对球施加力的作用,所以脚对球的作用力与草地对球的阻力不是一对平衡力,故A错误;脚对球的作用力与球对脚的作用力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;惯性是物体的一种性质,不是力,所以球向前的惯性力的说法错误,故C错误;球所受的重力与草地对球的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确.
6.【答案】B
【解析】汽车受到的重力和地面对汽车的支持力都作用在汽车上,大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上,符合二力平衡条件,它们是一对平衡力,故A错误;汽车受到重力和支持力、牵引力和阻力两对平衡力的作用,故B正确;汽车急刹车不能立即停下来是因为汽车有惯性,但惯性是物体固有的属性,只跟质量有关,质量越大,惯性越大,和物体的运动速度无关,故C错误;路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且作用在同一条直线上,符合相互作用力的条件,故D错误.
7.【答案】B
【解析】汽车关闭发动机后,牵引力消失,由于惯性,汽车会继续向前运动,此时在水平方向上,汽车只受到地面的摩擦阻力的作用,在摩擦力的作用下,汽车慢慢的停下来,因此只有B项符合题意;
故选B.
8.【答案】B
【解析】(1)由题可知,木块乙向右端匀速运动,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲与水平面对乙向左的摩擦力作用,根据平衡力的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力为15牛,方向水平向左;
(2)如图所示,木块甲静止,木块甲处于平衡状态,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对甲向右的摩擦力作用,由于乙所受摩擦力等于乙和水平面对乙的摩擦力之和,甲所受的摩擦力等于甲对乙的摩擦力,所以甲所受摩擦力的小于15 N,方向向右;
通过以上分析可知:ACD错误,B正确.
故选B.
9.【答案】A
【解析】A、刹车时用力捏紧刹把,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法增大摩擦力.符合题意.
B、C、影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,减小速度、增大接触面积都不能增大摩擦,不符合题意.
D、增大接触面粗糙程度可以增大摩擦,但小华握紧自行车刹把缓慢行驶,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法增大摩擦力,不符合题意.
故选A.
10.【答案】A
【解析】A、两个物体互相接触,若没有相对运动,则不产生滑动摩擦力,故A说法错误,符合题意;
B、在水平面上滑动的物体最终会停止下来,是由于受到摩擦力阻力的作用,改变了运动状态,故B说法正确,不符合题意;
C、滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同,例如传送带上的物体,故C说法正确,不符合题意;
D、静止在水平面上的物体,没有与地面相对运动,所以不受滑动摩擦力,故D说法正确,不符合题意.
故选A.
11.【答案】C
【解析】一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,f=F=40N,方向与拉力方向相反;
物体运动的速度增加到3 m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动,此时压力和接触面的粗糙程度都未变化,所以摩擦力仍不变,为40 N.
故选C.
12.【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.
13.【答案】C
【解析】A、被风吹开是因为门的滑动摩擦力很小,很容易克服摩擦将门吹开,故A错误;
BCD、塞入硬纸片后,使门与门框之间的压力增大,因此是通过增大压力来增大摩擦,故C正确,BD错误.
故选C.
14.【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.
15.【答案】D
【解析】A、重力是由于地球对物体的吸引而产生的.此选项正确;
B、两个相互接触的物体,彼此之间存在弹力的原因是发生了弹性形变.此选项正确;
C、摩擦力是两个相互接触的物体发生了相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力.此选项正确;
D、地球表面和附近的物体时刻受重力,但不一定受弹力和摩擦力.如空中飞行的篮球(不计空气阻力),只受到重力的作用.此选项错误.
故选D.
16.【答案】减小;增大
【解析】两名队员用冰刷刷冰面的过程中,因摩擦生热使得部分冰面熔化产生水,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦,增大冰壶滑行的距离.
故答案为:减小;增大.
17.【答案】5×103 等于 等于
【解析】
18.【答案】静止 匀速直线运动
【解析】
19.【答案】(1)不同 相同 (2)相同 (3)不能 (4)见下表
【解析】(1)为了探究小车在水平表面滑行距离与小车初速度的关系,则应让小车到达水平面的初速度不同,而水平面的粗糙程度相同,所以应让小车从斜面不同高度滑下,记录小车在相同表面上滑行到静止的距离;
(2)为了探究小车在水平表面滑行距离与接触面粗糙程度的关系,应使小车到达水平面的初速度相同,接触面的粗糙程度不同,所以将小车从斜面上的相同高度滑下;
(3)实验中小车的质量相同,所以不能用于探究滑行距离与质量的关系;
(4)要验证自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度的关系,必须有三个不同的接触面,把小车分别放在同一斜面的相同高度,让它由静止开始下滑,测出它在水平面上滑动的距离s,记录如表:
20.【答案】(1)分别用不同的力推了一下小车 (2)让小车从斜面的同一高度滑下 (3)3 (4)远 慢 (5)阻力
做匀速直线运动 不能
【解析】(1)小车运动的距离长短不仅与小车受到的摩擦力有关,还与小车的初始速度有关,因此在研究摩擦力对其运动距离的影响时,要控制小车的速度相同,即要用到控制变量法.由于用不同的力推小车,导致了小车的初始速度不同.故这种操作是错误的;
(2)为了使小车在粗糙程度不同的水平面上刚开始运动时具有相同的速度,小车应从斜面的同一高度处由静止滑下;
(3)对小车进行受力分析时,可以根据小车分别在水平方向和竖直方向上的受力情况进行分析,小车在竖直方向上受到重力和水平面对它的支持力,因为小车在水平方向上是靠惯性滑行,所以在水平方向上只有摩擦力.因此小车受到三个力作用;
(4)由图可知,毛巾、棉布、木板依次越来越光滑,阻力也越来越小,从小车前进的距离来看,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,小车运动的越远,速度减小得越慢;
(5)根据实验现象可知,平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢;推理可知,如果小车不受外力,小车将以不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动;
著名的牛顿第一定律,也称惯性定律,就是在此基础上总结出来的.这个定律因为是用推理的方法得出,所以它不是用实验直接得出的.
21.【答案】(1)高度 (2)重力和支持力 (3)慢 (4)做匀速直线运动 (5)控制变量法
【解析】(1)要研究木块在水平面上滑行的距离,必须控制变量,即控制木块的初速度相同,即让木块从斜面的同一高度滑下;
(2)木块在水平面上运动时,所受的重力和支持力是一对平衡力;
(3)接触面的粗糙程度不同,木块受到的阻力不同,因为力是改变物体运动状态的原因,所以木块运动的距离不同,由此得出结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)由题图可知:木块在粗糙水平面上受到的阻力大,前进的距离短,在光滑水平面上受到的阻力小,前进的距离远.由此可以推理:当木块不受阻力时,应该沿着光滑的水平面永远保持匀速直线运动状态;
(5)探究过程中主要采用了科学推理法和控制变量法.
22.【答案】(1)铁块的质量是3.16×103kg.
(2)不能用这根钢丝绳提起这个铁块.
(3)当提着这个铁块静止、匀速上升、匀速下降时钢丝绳的拉力应该为3.16×104N.
【解析】(1)已知铁块的体积和密度,根据公式m=ρV可求质量,铁的质量:m=ρV=7.9×103kg/m3×0.4 m3=3.16×103kg;
(2)利用G=mg进一步算出重力,再与绳子能承受的力相比较.铁的重力:G=mg=3.16×103kg×10 N/kg=3.16×104N>3×104N,因此不能用这根钢丝绳提起这个铁块.
(3)平衡状态指的是静止状态和匀速直线运动状态,平衡状态时受到的力就是平衡力.当提着这个铁块静止、匀速上升、匀速下降时,钢丝绳的拉力和铁块自身的重力也是一对平衡力,所以钢丝绳的拉力等于3.16×104N.
23.【答案】(1)汽车的重力G为8×104N (2)汽车的阻力f为1.6×104N.
【解析】(1)根据汽车的质量,利用重力计算公式:G=mg,可以求得汽车受到的重力.汽车的质量m=8 t=8 000 kg,g=10 N/kg,
汽车受到的重力:G=mg=8 000 kg×10 N/kg=8×104N.
(2)根据汽车受到的阻力是车的重力的0.2倍可求得汽车的阻力f.汽车受到的阻力:f=0.2G=0.2×8×104N=1.6×104N.
24.【答案】火车的牵引力是2.94×105N.
【解析】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.
火车在平直轨道上匀速行驶,牵引力与阻力平衡,
F牵=f=0.02×1.47×107N=2.94×105N
25.【答案】
【解析】画力的图示要确定力的大小、方向、作点,并选择合适的标度.做这类题要看清题目的要求,是画力的示意图还是画力的图示.力的示意图没有标度,力的图示必须选取合适的标度.
26.【答案】
【解析】B在外力F的作用下由静止开始向右运动,则由于惯性A要保持静止状态,所以A相对B有向左运动的趋势,则A受到B对它一个向右的摩擦力,据此画出A物体所受摩擦力如图: