第3章 运动和力单元测试题

第3章运动与力　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、选择题(每题2分，共34分)
1．中国首个货运飞船“天舟一号”在海南文昌发射升空，升空后，“天舟一号”与空间站“天宫二号”成功实现了交会对接(如图1所示)，对接后，若说“天舟一号”是运动的，所选的参照物是(　　)

图1
A．“天宫二号” B．“天舟一号”
C．地面 D．“天舟一号”中的货物
2．下列现象由惯性造成的是(　　)
A．草地上滚动的足球慢慢停下
B．紧急刹车时，站在车上的乘客向前倾倒
C．成熟的苹果从树上掉下
D．下落的乒乓球触地反弹
3．杭州西溪国际龙舟赛“五常龙舟盛会”成功举办，根据如图2所示赛龙舟的情景，思考以下说法正确的是(　　)

图2
A．使龙舟前进的施力物体是船桨
B．使龙舟前进的力是人对船桨的力
C．桨往后划龙舟前进说明物体间力的作用是相互的
D．停止划桨后，龙舟还会继续前进一段距离，是因为龙舟受到水向前的推力作用
4．2018·长沙2018年，平昌冬奥会闭幕式的“北京8分钟”惊艳了全世界，在美轮美奂的光影中冰上少年与智能机器人随音乐共舞，20多台机器人动作整齐划一，精准优美，和炫舞少年相得益彰。关于正在表演的机器人和冰上少年，下列说法正确的是(　　)
A．机器人在弯道上滑行时，运动状态不发生改变
B．机器人在冰面上运动时，不受力的作用
C．相对于看台上的观众，滑行中的机器人是运动的
D．相对于自已的溜冰鞋，滑行中的少年是运动的
5．教室里，带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来。如图3所示，关于粉笔刷的受力情况，下列说法正确的是(　　)

图3
A．粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力
B．粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力
C．黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上
D．粉笔刷没有受到摩擦力作用
6．某同学在“研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，用弹簧测力计水平拉动表面粗糙程度相同的长方体木块在同一水平桌面上做匀速直线运动，如图4所示，发现木块横放与竖放时两次弹簧测力计读数相同。由这两次实验可以得出滑动摩擦力的大小(　　)

图4
A．与压力大小无关
B．与接触面的粗糙程度无关
C．与接触面的大小无关
D．与压力大小、接触面的粗糙程度都无关
7．如图5所示，质量为10 kg的物体在水平力F的作用下，静止在竖直的墙上，当力F逐渐减小的过程中，物体静止一段时间后，向下运动，则在这个过程中，摩擦力f与时间t的关系可能符合图6中的(　　)

图5

图6
8．踢足球是广大青少年喜爱的运动，下列与踢球有关的说法正确的是(　　)
A．踢球时，脚对球施加了力，球对脚没有力的作用
B．只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果就一定相同
C．踢出去的球在空中运动的过程中，没有受到任何力的作用
D．守门员使球停下来的过程中，力改变了球的运动状态
9．如图7所示，甲、乙两个物体叠放在一起，静止在水平地面上。下列说法正确的是(　　)

　图7
A．甲受到的重力和乙对甲的支持力是一对相互作用力
B．甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对平衡力
C．乙对地面的压力与地面对乙的支持力是一对相互作用力
D．地面对乙的支持力与乙受到的重力是一对平衡力
10．临近考试，许多同学的书桌上都积累了厚厚的书本和资料，如图8所示。小玲发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是(　　)

图8
A．科学试卷的惯性较小，较易抽出
B．数学试卷的质量较大，较难抽出
C．科学试卷的表面光滑，摩擦力小，较易抽出
D．数学试卷受到的压力大，摩擦力大，较难抽出
11．为证明液体的内部存在压强，同学们设计了如图9所示的实验，下列对实验方案和对应目的的描述不严密的是(　　)

图9
A．图甲实验证明了液体内部有压强
B．图乙实验证明了液体对容器底部有向下的压强
C．图丙实验证明了液体对容器侧壁有压强
D．对比图甲和图丁实验证明了液体内部压强随深度的增加而增大
12．如图10所示，从车厢顶的A处一小球自由落下，结果落在地板上的B处，则此时该车厢所处的运动状态可能是(　　)
　　
图10
A．匀速向左运动 B．匀速向右运动
C．向左加速运动 D．由静止向右启动
13．2018·达州 一辆小轿车在一段平直的公路上匀速行驶的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．小轿车受到的牵引力与阻力是一对相互作用力
B．小轿车行驶的速度越大，小轿车对地面的压力越大
C．由于惯性，即使紧急刹车，小轿车也会向前运动一段距离才能停下来
D．发动机运转时小轿车才能运动，说明力是维持物体运动状态的原因
14．如图11所示，一个密封的圆台状容器，内装一定质量的水，放在水平桌面上，现把它倒置过来，则(　　)

　图11
A．水对容器底的压力减小
B．水对容器底的压强减小
C．容器对桌面的压强减小
D．容器对桌面的压力减小
15．在实验时，小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上，静止时有如图12所示的示数。接着，他把这个测力计上、下各挂一个50 g的钩码，并挂到甲测力计下，则甲、乙两测力计的示数分别是(g取10 N/kg)(　　)

　图12
A．1 N和1.5 N 　　B．1 N和0.5 N
C．2 N和1 N 　　 D．2 N和1.5 N
16．某中学的同学们发明的“超市购物秒结算”系统，在2016年重庆市青少年科技创新大赛上获一等奖，如图13所示就是安装了这种系统的购物车。下列分析正确的是(　　)

图13
A．购物车受到的总重力和支持力是一对相互作用力
B．人推着购物车前行时，人相对于货物架是静止的
C．购物车从静止到运动的过程中，车中的某个商品惯性变大了
D．将商品从货物架放入购物车的过程中，商品的运动状态发生了改变
　　　
17．如图14所示是我国自主研发的极地漫游机器人，质量为500 kg，装有四条三角形履带，每条履带与水平地面的接触面积约为1000 cm2。机器人耗时3 h在南极冰面上完成了30 km的自主行走。下列选项正确的是(g取10 N/kg)(　　)
　
图14
A．机器人使用履带可以增大对冰雪地面的压强
B．机器人使用履带可以减小与冰雪地面的摩擦
C．机器人在冰面上自主行走的平均速度为10 m/s
D．机器人静止时对水平冰面的压强为1.25×104 Pa
二、填空题(共35分)
18．(6分)小刚从家中出发到人民广场后，沿原路返回家中，在返回过程中一半路程步行，一半路程骑自行车。路程与时间图像如图15所示。则步行的是图中______段，小刚家到人民广场的路程为______m，小刚骑车的速度为______m/s。

　图15
19．(6分)汽车车轮的外表面上有凹凸不平的花纹，这是为了__________________。某同学用水平推力推停在平直公路上的汽车，没能推动，这时推力________(填“大于”“小于”或“等于”)汽车所受的阻力。快速行驶的汽车刹车后，由于________，还会继续前进一段距离。
20．(8分)木块与小车向右做匀速直线运动，遇到一障碍物时，小车停下，木块从车上的a点滑至b点(如图16甲所示)，这是因为木块具有________；木块能停在b点，说明木块在滑动过程中受到向________(填“左”或“右”)的摩擦力作用。为测量摩擦力的大小，小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块，用手拉着小车向左运动(如图乙所示)，则木块受到的摩擦力方向向________(填“左”或“右”)，大小是________N。

图16
21．(6分)如图17所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4 kg的木块相连。当小盘内放有重力为0.5 N的砝码时，木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力大小为________N；当在小盘内放上重为0.6 N的砝码时，小盘拖动木块匀速运动，当小盘落在地面上后，木块继续运动，此时木块所受到的摩擦力大小为________N。

图17
22．(6分)雨滴在空中下落时受到重力G和阻力f的作用，则雨滴下落过程中所受合力F合＝________(用上述字母表示)。若阻力f随雨滴下落速度的增大而增大，则在雨滴下落越来越快的过程中，G______(填“<”“＝”或“>”)f；当速度逐渐增大至使f＝G，此后雨滴的运动状态是________________________________________________________。
23．(3分)世界最长悬挑廊桥——重庆云端廊桥的地面和护栏全部采用三层钢化夹胶超白玻璃，游客在上面犹如“凌空悬浮”一般。每平方米该玻璃承重高达9×104 N，则这种玻璃可承受的最大压强是__________Pa。
三、实验探究题(共22分)
24．(12分)某学习小组对“影响压力作用效果的因素”进行了探究，他们采取了如图18所示的方法：图甲中把小桌放在海绵上；图乙中在小桌上放一个砝码；图丙中把小桌翻过来，桌面朝下并在它上面放一个砝码。

图18
(1)同学们是根据________________________来比较压力作用效果的，应用了________法。
(2)通过实验，观察比较图甲和图乙的情况可以得到的结论是：受力面积一定时，__________，压力的作用效果越明显。
(3)此实验_______(填“能”或“不能”)用木板代替海绵，原因是__________________________________。
(4)分别探究压力的作用效果跟压力大小和受力面积的关系时，用到的科学研究方法是____________。
25．(10分)在“探究二力平衡条件”的实验中，小明采用的实验装置如图19所示。

图19
(1)实验时，小明向左盘和右盘各放入一个质量相等的砝码时，木块两边所受的拉力______(填“相等”或“不相等”)，木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是________________，于是他把木块换成小车，并选择较_______(填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面，继续完成实验。
(2)在左、右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平_______________________，松手后，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中加质量相等的砝码时，硬纸片保持静止，用剪刀将硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件：_____________________________________________________。
四、解答题(共9分)
26．水平地面上竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积为0.8 m2 ，高为5 m，密度为0.7 × 103 kg/m3。求圆木对地面的压力和压强分别为多大。(g取10 N/kg)

详解详析
1．C　[解析] 对接以后，“天舟一号”与“天宫二号”是相对静止的，所以若说“天舟一号”是运动的，那么不可能是以“天宫二号”或“天舟一号”中的货物为参照物。若以地面为参照物，那么“天宫二号”与“天舟一号”及其中的货物都是运动的。
2．B　[解析] 草地上滚动的足球之所以会慢慢停下来，是因为它在滚动过程中受到了摩擦力，不是由惯性造成的；汽车突然刹车时，车上的乘客由于惯性仍然要保持原来的运动状态，所以会向前倾倒；成熟的苹果从树上掉下，是因为受到重力的作用，不是由惯性造成的；下落的乒乓球触地反弹，是因为受到地面的作用力，不是由惯性造成的。
3．C　[解析] 当龙舟中的人划桨时，桨对水有一个向后的作用力，那么水对桨也有一个向前的作用力，使舟前进。所以推动龙舟前进的动力是水对桨的力。龙舟还会继续前进一段距离，是因为其具有惯性。
4．C　[解析] 机器人在弯道上滑行时，运动方向发生改变，所以运动状态改变；机器人在冰面上运动时，速度大小和运动方向改变，运动状态改变，受非平衡力的作用；相对于看台上的观众，滑行中的机器人的位置发生变化，滑行中的机器人是运动的；相对于自己的溜冰鞋，滑行中的少年的位置没有变化，滑行中的少年是静止的。
5．C　[解析] 粉笔刷所受磁力沿水平方向，而粉笔刷所受重力沿竖直方向，故二力不是一对平衡力；粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力作用在一个物体上，因此二力不是一对相互作用力；由于重力的作用，粉笔刷有向下运动的趋势，而重力方向始终竖直向下，因此黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上；粉笔刷受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用，并且二力是一对平衡力。
6．C　
7．B　[解析] 物体在静止时，所受摩擦力与重力是一对平衡力，摩擦力大小等于重力，所以一开始摩擦力保持不变。当物体滑动时，所受滑动摩擦力大小与压力大小有关(接触面的粗糙程度没有变化)，压力越小，摩擦力也会越小。
8．D　
9．C　[解析] 甲的重力和乙对甲的支持力都作用在甲上，且大小相等，方向相反，是一对平衡力；甲对乙的压力与乙对甲的支持力没有作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力；乙对地面的压力与地面对乙的支持力是一对相互作用力；地面对乙的支持力与乙的重力大小不相等，所以不是一对平衡力。
10．D　11.D　12.C
13．C　[解析] 小轿车匀速行驶的过程中，受到的牵引力与阻力大小相等、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；一般小轿车呈流线型，行驶时上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，产生向上的升力，因此，小轿车行驶的速度越大，小轿车对地面的压力越小，若不考虑这个因素，那么压力与速度无关；由于惯性，即使紧急刹车，小轿车也会保持原来的运动状态，向前运动一段距离才能停下来；发动机运转时小轿车才能运动，说明力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
14．A　[解析] 在倒置前由于下粗上细，此时水对容器底的压力大于水的重力，倒置后由于下细上粗，此时水对容器底的压力小于水的重力，所以倒置后水对容器底的压力减小；倒置后水的深度增加，水对容器底的压强增大；容器对桌面的压力始终等于容器和水的重力之和，大小不变；倒置后容器对桌面的压力不变，受力面积变小，压强变大。
15．D　[解析] 测力计甲的示数为两个钩码和测力计乙的重力之和，每个砝码重0.5 N，测力计乙重1 N，所以测力计甲的示数为2 N；测力计乙的示数为测力计乙的重力与一个钩码的重力之和，即1.5 N。
16．D　
17．D　[解析] 使用履带可以减小对冰雪地面的压强，增大与冰雪地面的摩擦。机器人在冰面上自主行走的平均速度：v＝＝＝10 km/h≈2.78 m/s。机器人对冰面的压力：F＝G＝mg＝500 kg×10 N/kg＝5000 N，受力面积：S＝4×1000 cm2＝0.4 m2，机器人对冰面的压强：p＝＝＝1.25×104 Pa。
18．AB　3600　6
19．增大摩擦　等于　惯性
20．惯性　左　左　2.6　[解析] 当小车碰到障碍物时停了下来，而木块将保持原来的运动状态继续运动一段距离，这是因为木块具有惯性；摩擦力方向与相对运动方向相反，故是向左的。从图乙中可以看出，摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以大小为2.6 N，方向向左。
21．0.5　0.6
[解析] 当小盘内放有重为0.5 N的砝码时，木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，即摩擦力大小为0.5 N；当小盘内放有重为0.6 N的砝码时，木块正好做匀速运动，此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，即滑动摩擦力大小为0.6 N，当小盘落在地面上，木块继续运动时，压力与接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力也不变，为0.6 N。
22．G－f　>　匀速直线下落
[解析] 物体在平衡力作用下保持静止状态或匀速直线运动状态。当阻力等于重力时，雨滴受到平衡力作用，雨滴做匀速直线运动。
23．9×104
24．(1)海绵的凹陷程度　转换
(2)压力越大
(3)不能　木板形变效果不明显
(4)控制变量法
25．(1)相等　桌面与木块之间有摩擦力　光滑
(2)扭转一个角度
(3)两个力必须作用在同一物体上
[解析] (1)由于左盘和右盘中砝码的质量相等，故木块两边所受的拉力相等；小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，所以木块还受平衡力的作用。此时木块有向右运动的趋势，桌面对木块有向左的摩擦力，向左的拉力和摩擦力与向右的拉力这三个力平衡。为减小摩擦力对实验的影响，把木块换成小车后，应选择较光滑的实验桌面，继续完成实验。(2)用手将小车水平扭转一个角度，两个力不在同一直线上，已知两个力的大小相等，方向相反，所以可以探究二力平衡时，两个力必须满足在同一直线上的条件。(3)当小卡片平衡时，用剪刀从中间将小卡片剪成两半，此时二力没有作用在同一物体上，两侧砝码落下，说明二力平衡的又一个条件是：两个力必须作用在同一物体上。
26．解：圆木的体积：V＝Sh＝0.8 m2× 5 m＝4 m3，
圆木的质量：m＝ρV＝0.7 × 103 kg/m3 ×4 m3＝2.8× 103 kg，
圆木的重力：G＝mg＝2.8× 103 kg×10 N/kg＝2.8×104 N，
圆木对地面的压力：F＝G＝2.8×104 N，
圆木对地面的压强：p＝＝＝3.5×104 Pa。
答：圆木对地面的压力是2.8×104 N，对地面的压强是3.5×104 Pa。