2019-2020学年人教版八年级物理下册 第8章 运动和力 单元测试题
一.选择题(共8小题,每小题2分,共16分)
1.如图所示是一顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时的情景,在这一过程中,关于人的受力分析正确的是( )
A.人受到重力、电梯的支持力和水平向左的摩擦力
B.人受到重力、电梯的支持力
C.人受到重力、电梯的支持力和人对电梯的压力
D.人受到重力、电梯的支持力和水平向右的摩擦力
2.一个物体正在做变速运动,此时如果该物体所受外力突然全部同时消失,则该物体将( )
A.静止 B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.掉下来
3.一个杯子放在水平桌面上处于静止状态,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.桌子受到的重力和杯子对桌面的压力
B.桌子受到的重力和桌面对杯子的支持力
C.杯子受到的重力和杯子对桌面的压力
D.杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力
4.下列实例中为了减小摩擦的是( )
A.行李箱的轮子 B.瓶盖的条纹
C.浴室的凹凸脚垫 D.自行车的刹车装置
5.在一列沿直线匀速行驶的列车内,某同学相对于列车竖直向上跳起,他会落在起跳点的( )
A.原点 B.后面 C.前面 D.侧面
6.下列关于中学生体育运动的说法不正确的是( )
A.引体向上时,静止挂在横杆上的同学受到的重力与拉力是一对平衡力
B.垫排球时,感到手疼痛,说明力的作用是相互的
C.垫排球时,排球向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
D.踢出去的足球继续运动是由于此过程受到脚踢力的作用
7.如图所示为一个静止在指尖上的玩具“平衡鸟”。如图所示是对这个“平衡鸟”受到的重力(G)和指尖对它的作用力(F)进行受力分析,可能正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示的实例中,为了增大摩擦的是( )
A.行李箱下的轮子
B.北京S1线磁悬浮列车
C.瓶盖上的花纹
D.给自行车车轴加润滑油
二.填空题(共10小题,每空2分,共50分)
9.下列现象中,①骑自行车时为了减速捏刹车闸;②运动员采用助跑跳远;③战斗机在空中战斗时会丢掉副油箱;④用手拍打衣服上的灰尘属于惯性现象应用的是 。
10.一个物体受到平衡力作用,物体会处于处于平衡状态。平衡状态指物体处于 状态或
状态。乘坐公共汽车,当身体突然向前倾倒时,说明此时汽车正在 ;当身体突然向右倾倒时,说明此时汽车正在 。
11.如图是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,其目的是让小车到达斜面底部时 相同,从而让小车在粗糙程度不同的平面上运动。通过小车在平面上运动的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果不受力,将永远做 。
12.如图所示,在一起交通事故中,车头受到所载水泥管的冲击,严重挤压变形,这起事故发生在汽车突然 (加速/减速)时,水泥管由于惯性保持原来运动状态所致,水泥管的惯性如此之大是因为它的 (质量/速度)大。
13.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)这两个实验装置中,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学,理由是
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
14.“共享单车”被网友戏评为中国新四大发明之一,单车的结构和使用中都蕴含了大量的物理知识,例如:单车轮胎都刻有花纹是为了 摩擦力,在单车转动部分加润滑油可以
摩擦力。
15.学校进行大扫除,如图所示是同学们在用砂纸清除张贴在墙面上扯不掉的“贴纸”。砂纸表面很粗糙,是为了 摩擦。脱离墙面的碎纸最终落向地面是受到 的作用。
16.天气炎热,某同学用如图所示方式拿着瓶装矿泉水进入考场,使瓶装矿泉水不下滑的力是手对瓶子的 ;若该同学松开手,瓶装矿泉水就会在 作用下落向地面;该同学想打开瓶盖喝水,见瓶盖上有竖直凸起的条纹,这是通过增大 来增大摩擦。
17.在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块沿长木板做 运动,弹簧测力计的示数如图所示,则木块与长木板之间的滑动摩擦力是 N。
18.如图所示,某小组同学以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计、细线等器材进行实验,该小组同学是在做“探究 实验”。按图甲所示进行实验操作时,应在硬纸板处于 状态下读取测力计的示数;按图乙所示进行实验操作时,放开硬纸板前,应使两测力计的示数 ,两细线对硬纸板拉力的方向 。
三.实验探究题(共3小题,每空1分,共20分)
19.在研究“二力平衡的条件”实验中,老师鼓励同学们充分利用手边的器材设计实验,并建议让研究的对象处于静止状态。其中,小桂用木块设计了如图甲所示的实验,小林选用小车设计了如图乙所示的实验。
(1)为了减小与桌面摩擦对实验的影响,则甲、乙两种方案中选择 方案更佳。
(2)在乙实验中,小车处于静止状态,此时将小车水平扭转一个角度,松手时,发现小车
(选填“能”或“不能”)处于静止状态,这说明:相互平衡的两个力必须作用在 。
(3)小林还设计了如图丙所示实验,两小车静止,当他用剪刀将两小车间的连接线剪断后,小车 (选填“会”或“不会”)保持平衡,可见:相不平衡的两个力必须作用在 。
(4)如图丁,小桂尝试在匀速直线运动状态下进行研究:在右边绳端挂1.0N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左水平匀拉动木块,此时弹簧测力计的示数为1.2N,从而得出”相互平衡的两个力大小不相等”,这结论是 (选填“正确”或“错误”)的;此时若让木块水平匀速向右运动,则弹簧测力计的示数应该为 N。
20.小秋为探究“运动与力的关系”,设计了如图的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的方法是 法(选填“微小量放大”、“模型”或“控制变量”)。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远”或“近”),说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。说明运动的物体 力来维持(选填“需要”、“不需要”)。
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
21.同学们通过实验探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)小明的操作如甲图所示,他操作的错误是 ;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 运动。若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)小高将木块沿竖直方向截去一半后,测得术块所受的滑动的摩擦力变为原来一半。他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是 。
(3)小娟实验时,先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力 实际摩擦力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。乙图中弹簧测力计的示数是 N。
四.解答题(共3小题,每空1分,共14分)
22.围绕你校田径运动会上的场景,提出两个与物理知识有关的问题,并予以解答。
(1)问题: ,解答: 。
(2)问题: ,解答: 。
23.如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转。
24.已知A和B两个物体的重均为8牛。
(1)如图甲,当B受到水平向右的拉力F=5牛时,A、B以相同的速度向右做匀速直线运动,则地面对B的摩擦力为 牛。
(2)如图乙,若用F1的力拉着物体B在同一水平面上向右做匀速直线运动,此时拉力F1的大小为 牛。
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.【分析】(1)研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化,如果变化,物体是运动的,如果没变化,则是静止的;
(2)平衡力的条件: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;
(3)静止的物体处于平衡状态,受到的力为平衡力。
【解答】解:据题意可知,人在电梯上处于匀速直线运动状态,所以是平衡状态,故此时受到平衡力的作用,所以在水平方向上,人是不受力的;而在竖直方向上,受到重力和支持力的作用,故此时人所受的力只有重力和支持力。
故选:B。
【点评】物体所处的运动状态与其受力情况是一一对应的。通过物体的运动状态,可以确定物体的受力情况。反过来,利用物体的受力情况也可以确定物体所处的状态。
2.【分析】根据牛顿第一定律可得,当物体不受任何力的作用时,物体将保持静止或匀速直线运动。
【解答】解:一个物体正在做变速运动,若外力消失时物体的速度为零,则物体将保持静止状态;
若外力消失时物体的速度不为零,则物体将保持消失时的速度做匀速直线运动;
综上所述,物体将保持静止或匀速直线运动。
故选:C。
【点评】掌握牛顿第一定律的内容并理解,不要受原来变速运动的影响,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:原来静止的将静止;原来运动的将保持匀速直线运动状态;
③此定律的得出是理想化实验加推理得出的。
3.【分析】根据二力平衡的条件,等大、反向、共线,同物,逐个分析判断。
【解答】解:A、桌子受到的重力和杯子对桌面的压力,这两个力共物,受力物体都是桌子、共线,但桌子受到的重力与杯子对桌面的压力其大小不相等,所以不是平衡力。故A错误。
B、桌子受到的重力和桌面对杯子的支持力,这两个力等大、反向、共线,但不作用在同一物体上。所以不是一对平衡力。故B错误。
C、杯子受到的重力和杯子对桌面的压力,这两个力等大,都等于物体的重力,共线。但不共物、不反向。故C错误。
D、杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力,这两个力等大、反向、共线、共物,所以是一对平衡力。故D正确。
故选:D。
【点评】二力平衡的条件的是考查的重点,对于其考查一般有两种思路:①利用二力平衡的条件判定两个力是否是平衡力;②告诉物体处于平衡状态,根据其中的一个力求另一个力
4.【分析】(1)增大摩擦力的方法: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。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、行李箱下安装轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故A符合题意。
B、饮料瓶盖刻有条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故B不合题意;
C、浴室内铺上凹凸胶垫,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意;
D、自行车的刹车在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。故D不合题意。
故选:A。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
5.【分析】要解决此题需要掌握惯性的概念:物体保持原来运动状态不变的性质。并且能运用惯性的知识解决有关问题。
【解答】解:
在一列沿直线匀速行驶的列车内,一位同学相对于列车竖直向上跳起,该同学跳起后由于惯性仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向向前运动,所以最终会落回起跳点的原点。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对惯性的理解和掌握。惯性现象在日常生活中十分常见,在学习中要注意细心观察,认真领会,用所学惯性知识解决相关的物理问题。
6.【分析】(1)一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)力可以改变物体的运动状态和形状;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体本身的一种性质。
【解答】解:
A.引体向上时,静止挂在横杆上的同学受到的重力与拉力的大小相等、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A正确;
B.垫排球时,手对排球施加了力,同时排球也对手施加了力,人感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C.垫排球时,排球向上弹起,改变了排球的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.踢出去的足球还能在水平地面上继续运动,是因为足球具有惯性,故D错误。
故选:D。
【点评】该题考查了平衡力、惯性、力的作用效果、物体间力的作用,是一道综合题,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
7.【分析】(1)静止在指尖上的玩具“平衡鸟”处于平衡状态,受到平衡力的作用;
(2)平衡力的条件: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。
【解答】解:静止在指尖上的玩具“平衡鸟”处于平衡状态,受到的重力(G)和指尖对它的作用力(F)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,是一对平衡力,故只有A图符合要求。
故选:A。
【点评】此题主要考查平衡力的辨别,只要掌握住平衡力的条件就能正确作答。
8.【分析】(1)增大摩擦力的方法: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。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:A、行李箱下的轮子是用滚动代替滑动来减小摩擦,故A错误;
B、北京S1线磁悬浮列车是通过使接触面脱离来减小摩擦,故B错误;
C、瓶盖上的花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C正确;
D、给自行车车轴加润滑油是通过使接触面脱离来减小摩擦,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
二.填空题(共10小题)
9.【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性,根据选项分析是否利用惯性。
【解答】解:
①骑自行车时为了减速捏刹车闸,是利用力可以改变物体的运动状态,没有利用惯性;
②运动员助跑跳起后,离开地面,由于惯性人会继续向前运动,属于利用惯性;
③战斗机在空中战斗时会丢掉副油箱,是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性,增大加速度,使自身的运动状态容易改变,以提高歼击机的灵活性,属于利用惯性现象;
④用手拍打衣服上的灰尘,衣服被手拍下,而灰尘保持原来的静止状态不容易改变,于是悬浮在空中而脱离衣服,属于利用惯性现象。
综上分析可知,属于惯性现象应用的是②③④。
故答案为:②③④。
【点评】惯性现象是在物体的运动状态发生改变或有改变的趋势时,才让我们发现了它的“价值”和“存在”,但也要注意任何物体在任何时候都有惯性,这一点不能忘记。惯性在生活中应用非常多,应学会解释其现象。
10.【分析】处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;
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:平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;
当汽车正在刹车或减速时,由于惯性,仍要保持原来的运动状态继续向前运动,所以身体会突然向前倾倒;
同理,汽车正在向左转弯时,由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动,所以身体会突然向右倾倒。
故答案为:静止;匀速直线运动;刹车或减速;左转弯。
【点评】此题主要考查学生对平衡状态和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。
11.【分析】实验中,根据控制变量法的要求,要使小车到达水平面时具有相同的初速度。牛顿第一定律的得出采用了多次试验获得多组数据,在分析归纳中找到规律后,把物体置于一种临界的理想状态来考虑问题,这种方法叫科学推理法。
【解答】解:(1)实验中,让同一辆小车从同一个斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车在平面上开始运动的速度相同;
(2)实验中,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,可推理得出:在理想情况下,运动的物体如果不受外力,将永远做匀速直线运动。
故答案为:速度;匀速直线运动。
【点评】此题主要考查学生对牛顿第一定律探究实验的理解和掌握。该实验中不受力的情况虽然不存在,但推理过程是科学的、无误的,故这个推论是正确的。学生在接受上可能会有些困难,要让学生细心领会。
12.【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,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。
【解答】解:水泥管原来与汽车一起运动,当汽车突然减速时,水泥管由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,以原来的速度向前运动,所以车头受到所载水泥管的冲击,严重挤压变形;水泥管的惯性如此之大是因为它的质量大。
故答案为:减速;质量。
【点评】此题考查学生对惯性的理解和掌握,解释惯性现象时的步骤:
①确定研究对象,阐明其原来的运动状态;
②说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了;
③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;
④说明结论。
13.【分析】(1)探究水平方向拉力的大小关系时,尽可能减小摩擦力对实验过程的影响;
(2)掌握二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化。
(3)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用
【解答】解:(1)为了减小摩擦力对该实验的影响,故乙装置更合理,小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多;
(2)用手将木块扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,木块将无法在这个位置平衡,说明两个力必须满足两个力在一条直线上。
故答案为:(1)乙;小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多;(2)直线。
【点评】此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤,牢固掌握二力平衡的四个条件,用好控制变量法是关键。此题考查较为全面,是一道好题。
14.【分析】(1)增大摩擦力的方法: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。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】解:单车轮胎都刻有花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
在单车转动部分加润滑油是通过使接触面脱离来减小摩擦力。
故答案为:增大;减小。
【点评】本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用。
15.【分析】①增大摩擦的方法:在压力不变的情况下,增大接触面的粗糙程度;在接触面的粗糙程度不变的情况下,增大压力。
②在地球附近的物体都受到地球的吸引力,叫重力,重力的方向竖直向下;物体受重力作用,将改变运动状态,最终落回地面。
【解答】解:摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,砂纸表面很粗糙,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
脱离墙面的碎纸由于受到竖直向下的重力作用,所以最终落回地面。
故答案为:增大;重力。
【点评】此题考查增大和减小摩擦的方法、重力,要求学生掌握摩擦力大小的影响因素,利用增大和减小摩擦力的方法,灵活解释有关摩擦力的问题。
16.【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用;
(2)重力方向竖直向下;
(3)增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。
【解答】解:矿泉水瓶静止在空中,瓶子受到竖直向下的重力和手对瓶子竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,使瓶装矿泉水不下滑的力是手对瓶子的摩擦力;
松手后,瓶装矿泉水就会在重力作用下落向地面;
瓶盖上刻有一道道竖直的条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
故答案为:摩擦力;重力;接触面的粗糙程度。
【点评】本题通过一个矿泉水瓶考查了增大摩擦的方法、平衡力、重力等知识点,充分说明了生活与物理的紧密联系,平时学习物理时注意联系实际。
17.【分析】(1)在此题中要掌握二力平衡条件的应用,要测量摩擦力的大小,需拉动测力计做匀速直线运动,此时拉力大小与摩擦力大小相等;
(2)明确弹簧测力计的量程和分度值,然后正确读取数值,利用二力平衡的知识,求出摩擦力。
【解答】解:(1)如图,拉动木块在水平面上运动,要测滑动摩擦力的大小,需拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,拉力与摩擦力的大小相等;
(2)该弹簧测力计的量程为5N,分度值为0.2N,测力计的示数为1.2N,由(1)的分析可知,木块与长木板之间的滑动摩擦力是1.2N。
故答案为:匀速直线;1.2。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验原理和测力计读数,体现了对过程和方法的考查。
18.【分析】二力平衡的条件是作用在同一物体上,大小相等、方向相反,并作用的同一直线上的两个力彼此平衡;分析图可知探究二力平衡实验;当测力计静止时读数;当探究二力平衡条件中二力是否共线时,应该保持二力大小相等、方向相反。
【解答】解:由实验装置图可知,以硬纸板为研究对象,利用弹簧测力计,细线等器材可以探究二力平衡条件实验;
按图a所示进行实验操作时,为了方便读数,应在硬纸板处于静止状态下读取测力计的示数;
按图b所示进行实验操作时,放开硬纸板前,应使两测力计的示数相同,两细线对硬纸板拉力的方向相反,放手后观察纸板是否静止,即可得出结论。
故答案为:二力平衡条件;静止;相同;相反。
【点评】此题考查了二力平衡条件实验,熟知二力平衡实验条件是解题关键。
三.实验探究题(共3小题)
19.【分析】(1)变滑动为滚动减小摩擦;
(2)小车转过一个角度,小车上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证两个力必须作用在同一直线上;
(3)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(4)木块和桌面之间存在摩擦力。
【解答】解:(1)甲木块滑动,乙木块滚动摩擦力小于甲,故选择乙方案更佳;
(2)实验乙中,小车处于静止状态,用手将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持静止不动,设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在同一直线上;
(3)当小卡片静止后,他用剪刀把小卡片从中间剪开,发现两侧钩码落下,说明相互平衡的二个力必须作用在同一物体上;
(4)在右边绳端挂1.0N重的钩码,然后通过弹簧测力计向左水平匀拉动木块,此时弹簧测力计的示数为1.2N,说明木块与桌面之间的摩擦力为1.2N﹣1N=0.2N,不能得出相互平衡的两个力大小不相等,此时若让木块水平匀速向右运动,则弹簧测力计的示数应该为1N﹣0.2N=0.8N。
故答案为:(1)乙;(2)不能;同一直线上;(3)不会;同一物体上;(4)错误;0.8。
【点评】在探究二力平衡条件的实验中,首先要熟知二力平衡的四个条件,再根据每一步的实验操作判断其探究的目的,并且要注意在实验操作中尽量减小无关因素对实验效果的影响。
20.【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,这用到了控制变量法;
(2)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;
(3)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,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证。
【解答】解:(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,这里采取得的研究方法是控制变量法。
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,行驶的越远。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,即小车不受摩擦力,则小车将做匀速直线运动,说明运动的物体不需要力来维持。
(4)牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证,但是个正确的定律,故C正确。
故答案为:(1)同一高度;控制变量;(2)远;慢;(3)匀速直线运动;不需要;(4)C。
【点评】本实验主要是研究了运动和力的关系,明确实验的条件与过程,再经过科学推理得出最终的结论,也就能够很好的理解运动和力的关系了。
21.【分析】(1)木块在长木板上运动,滑动摩擦力不能直接测量,当弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个是平衡力,间接测量滑动摩擦力大小;
(2)木块截去一半,是改变了接触面积的大小,同时更是改变了压力的大小,而摩擦力大小只受压力大小和接触面粗糙程度的影响,据此可做出判断;
(3)在竖直方向上对弹簧测力计调零,因弹簧自身重力的作用,会使指针所指的初始位置偏下方,再水平使用时,指针回缩,则测出的力的示数会变小;在进行测力计的读数时,要注意其分度值。
【解答】解:(1)如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动。
(2)木块截去一半后,其压力和接触面积都变为原来的一半,而摩擦力的大小与压力大小有关,与接触面积的大小无关,故小华得出的结论是错误的。主要是因为他没有保持压力大小不变;
(3)因为弹簧自身重力的作用,所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后,再在水平方向上测拉力的大小,指针的位置会有一定的回缩,至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小。
由图知,弹簧测力计的分度值是0.2N,测力计的示数为2.2N,
故答案为:(1)没有水平拉动测力计;匀速直线; 变大;(2)没有保持压力不变;(3)小于;2.2。
【点评】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中我们应注意两种研究方法与一个物理原理的合理利用,两个方法是控制变量法和转换法(将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力);一个物理原理是二力平衡原理(在物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力平衡)。
四.解答题(共3小题)
22.【分析】田径运动会中,涉及到的物理知识是非常多的,有:惯性、能量状态、声速和光速;
如:赛跑比赛时,运动员到达终点不能够立即停下来,就是因为运动员保持原来向前的运动状态。
【解答】解:田径运动会上,赛跑时,我们总是看到发令枪冒烟,然后听到枪声的,这是因为光的传播速度远远的大于声音的传播速度;百米运动员到达终点时不能立即停下来是因为运动员具有惯性,保持原来向前的运动状态。
故答案为:
(1)发令时,为什么总是先看到白烟,后听到枪声;
光速比声速快;
(2)百米运动员到达终点时,为什么不能立即停下来;
因为运动员具有惯性。
【点评】此题考查分析物理现象的能力,我们要能够根据生活中的现象找出用到的物理知识;
这类题是中考考查的一种新题型,是一道重点题。
23.【分析】(1)定滑轮不能改变力的大小,但是可以改变力的方向;
实验中通过调节钩码的个数来改变卡片受到的力;
一个物体上受到的力相差很大时,很小的力可以忽略不计。实验中小卡片的力比较小,可以忽略不计,使小卡片只受水平方向的力。
(2)转动卡片,卡片受到的两个力不在同一直线上,松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时,卡片不能保持平衡状态。
(3)木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,实验要考虑摩擦力,使实验比较复杂。
【解答】解:
(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力;并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
由于小卡片的质量较小,所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力;
(2)要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片是否平衡。
(3)小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响;
小明实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小华的实验方案好。
故答案为:(1)相反;钩码个数;(2)不能;一对平衡力在同一直线上;(3)A。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握。
24.【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到的力是平衡力。
(2)二力平衡条件:作用在同一物体上,作用在一条直线上,大小相等,方向相反;
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度。
【解答】解:
(1)甲图中,A、B以相同的速度向右做匀速直线运动(A、B间相对静止,则A、B间无摩擦力),则B受到的拉力和地面对B的摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,此时fB=F=5N。
(2)乙图中压力变为甲图的,接触面的粗糙程度不变,
所以摩擦力也变为原来的,即此时B受到的摩擦力fB′=fB==2.5N;
因为物体B处于匀速直线运动状态,
所以B受到的拉力和地面对B的摩擦力是一对平衡力,大小相等,则此时拉力F1=fB′=2.5N。
故答案为:(1)5;(2)2.5。
【点评】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受力是平衡力。
(2)掌握二力平衡条件。