中小学教育资源及组卷应用平台
第一章
力和运动
一.选择题(共22小题)
1.如图为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”下列说法错误的是( )
A.球能在空中飞行是受到惯性的作用
B.以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
2.如图所示用细线将A物体悬挂在顶板上B物体放在水平地面上A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长了2cm,已知细线受到的拉力为5N,地面对B的支持力为3N,则A、B两物体的重力分别是( )
A.2N和7N
B.5N和7N
C.3N和5N
D.3N和8N
3.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个球,随车一起匀速运动,当车突然停止运动,其他阻力不计,设车无限长,则两小球( )
A.一定不相碰
B.一定相碰
C.若m1>m2,则肯定相碰
D.若m1<m2,则一定不相碰
4.如图所示,金属小球放在a处,然后沿粗糙导轨由静止开始自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下(不计空气对其作用力),下列说法正确的是( )
A.小球在b点时受三个力的作用
B.小球到达c点的瞬间,速度为零
C.若小球到达d点的瞬间所有外力消失,则球会做匀速直线运动
D.若换用质量稍大的同种球来做实验,球到达b点的速度会变大
5.如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.A所受重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.B石块受到三个力的作用
C.B石块受到A石块的重力和压力的作用
D.C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
6.若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹(用虚线表示)不可能的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示,物体甲静止在水平桌面上,当物体乙轻放到甲上后,下列现象不可能发生的是( )
A.甲相对于桌面保持静止状态,而乙相对于甲也静止
B.甲相对于桌面保持静止状态,而乙相对于甲沿斜面滑下
C.甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲沿斜面滑下
D.甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲静止
8.物块P和Q叠放在水平地面上,如图所示,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.Q对地面的压力和地面对Q的支持力
B.Q对P的支持力和P对Q的压力
C.Q受到的重力和地面对Q的支持力
D.P受到的重力和Q对P的支持力
9.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变
D.水平力F必须逐渐增大
10.如图所示,木块A的质量为m1,一端与水平细绳相连,细绳的另一端挂着质量为m2(m2<m1)的钩码B,木块恰好在桌面上匀速运动。若在A上再加一个质量为m的砝码,同时在B下再挂上一个质量为m的钩码,木块的速度将( )
A.不变
B.变快
C.变慢
D.由ml、m2、m的大小关系而决定
11.木块A上放置4个50g砝码,细线的另一端B处挂着4个50g的钩码。拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,若在A、B处各拿走一个砝码,则物体A将( )
A.仍保持匀速直线运动
B.速度逐渐减小
C.速度逐渐变大
D.无法判断
12.物体质量为5千克,当把它吊在空中静止时,受到的拉力为F1,若将它以5米/秒的速度匀速上升时,受到的拉力为F2,则( )
A.F1>F2
B.F1<F2
C.F1=F2
D.无法确定
13.做匀速圆周运动的物体( )
A.一定受平衡力的作用
B.它受到的力可能平衡,也可能不平衡
C.它受到的力一定不平衡
D.它可能不受力的作用
14.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至M点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球。不计阻力,小球可在M、N两点间来回摆动。如果小球向上摆到P点时细线突然断裂,则下列描述小球接下来运动轨迹的图象中,你认为最符合实际的是( )
A.
B.
C.
D.
15.如图所示,在光滑水平地面上,一物体在拉力F的作用下作匀速直线运动,则这个拉力可能的方向是( )
A.
B.
C.
D.
16.在水平放置的装有水的密闭玻璃瓶中间有一个气泡,如图所示,当用力突然将玻璃向左推动时,瓶中的气泡将( )
A.自右移动
B.向左移动
C.保持静止
D.无法确定
17.A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:
①甲图中两物体均处于静止状态;
②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;
③丙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。
比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是
( )
A.三种情况下,A在水平方向都不受力
B.三种情况下,A在水平方向都受力且受力相同
C.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力不同
D.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力相同
18.在中央电视台体育频道的围棋讲座中你会发现,棋子在竖直放置的黑板上可以移动,但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落的原因是( )
A.质量小,重力可以忽略不计
B.棋盘对它有很大吸引力
C.受到棋盘对它向上的摩擦力
D.受到空气的浮力
19.下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中正确是的( )
A.
B.
C.
D.
20.将一弹簧测力计照图甲使用,测力计的读数为4N;若把弹簧测力计倒置,像图乙这样使用,两种情况下测力计下面挂的是同一物体,则图乙中测力计的读数应是( )
A.小于4N
B.等于4N
C.大于4N
D.无法确定
21.小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计,发现它的量程太小,只有1N.小红想将测力计的量程提高为2N,初步拟定了以下几种方案,其中可行的是( )
A.换一根相同的橡皮筋,然后改变刻度达到要求
B.加一根相同的橡皮筋,然后改变刻度,提高量程
C.直接改变刻度,把刻度是1N的地方改写成2N
D.增加刻度,在1N刻度之外按比例加刻度,直至2N
22.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )
①0~2秒,物体受到的摩擦力是1N;
②2~4秒,物体做匀速直线运动;
③2~4秒,物体受到的摩擦力是3N;
④4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
A.只有①③
B.只有①④
C.只有②③
D.只有②④
二.多选题(共1小题)
23.如图所示,单摆一直在A、C之间摆动,下列说法正确的是( )
A.当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,一切外力全部消失,这时摆锤将沿着切线方向作匀速直线运动
B.当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,一切外力全部消失,这时摆锤将作匀速圆周运动
C.当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,摆球受到的重力和摆球对摆锤的拉力是一对平衡力
D.当单摆的摆锤在摆动时摆到一端的最高位置的瞬间,单摆的绳子断了,单摆将竖直下落
三.填空题(共7小题)
24.如图所示,三个物体叠放着,当作用在B物体上的水平力F=2N时,三个物体均静止,则物体A与B之间的摩擦力大小为
N,B与C之间的摩擦力大小为
N,C与地面之间的摩擦力大小为
N。
25.如图,质量为0.5kg的物体A被夹在两固定竖直的平木板之间,现用大小为10.78N恰好可将A从木板竖直向上匀速抽出,那么:A受到的滑动摩擦力
若将A从木板中竖直向下匀速抽出,至少用
N拉力。(g取9.8N/kg)
26.如图所示,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重力为4N的木块相连。当小盘内放重为0.5N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力为
N;当小盘内放重为1N的砝码时,木块正好向右作匀速直线运动,当小盘内放上重为啊1.5N的砝码时,木块向右加速运动,这时木块受到的摩擦力为
N,木块的运动状态
(会或不会)改变,不计绳重及绳与滑轮的摩擦。
27.如图甲所示,质量为10千克的物体在水平力F作用下,静止在竖直的墙上,此时物体所受的摩擦力大小为
;当力F逐渐减小时,物体先静止,一段时间后开始向下运动,则在这过程中,摩擦力f与时间t的关系,可能符合如图乙图线中的
。
28.我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2018年12月8日凌晨,嫦娥四号是用我国的长征三号乙火箭发射的。嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。(如图甲所示)
(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么火箭受到的推力与自身重力
(选填“相等”或“不相等”)。
(2)火箭上升的作用力来自于
(选填“燃气”或“空气”)。
(3)不久的将来,若我国的宇航员登上月球,宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动,如图乙所示。则在这段时间内,在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是
(选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”、“水平向左”)。
29.如图所示,物体A重20N,当物体B重8N时。恰能使物体A沿桌面向右做匀速运动,此时物体B受到绳子的拉力为
N;去掉物体B后,一水平向左的力拉着物体A向左匀速运动,该力的大小为
N。
30.如图所示,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上作直线运动,实验记录如下表。由此可如,木块与水平桌面的滑动摩擦力为
N,在这3次实验中,有
次摩擦力大小是相同的。
实验次数
1
2
3
木块运动情况
越来越快
匀速运动
越来越慢
弹簧测力计示数/N
4.5
3
2.1
四.实验探究题(共7小题)
31.为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与两木块相连,另一端分别固定在铁架台E、F上。后来经过讨论,完善了实验装置,如图乙所示。
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计
的示数。A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计
的示数。
(2)在B下面放细圆木条的目的是
。在A上放钩码的目的是
。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对
,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(4)分析两个弹簧测力计的示数F1、F2,若
,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
32.一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线MN为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更粗糙?同学们进行了如下实验探究。
(1)①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的测力计相连,如图甲。在某次试验中,水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左的示数和F右,若F左>F右,则木板
侧更粗糙,实验时
(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板
侧更粗糙。
(2)小明用图乙实验装置,进行如下操作:
A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点,另一端分别与同一滑块接触。
B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板。
C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2。
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义。
①为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是
。
②小明知道后将上面的步骤A改进为;将弹簧的一端固定在
上,其他步骤不改变就可以了。
33.在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小柯还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一:将铁块放在木板上,往沙桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5.00牛,水平向左拉动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如表。
实验次数
质量不同的铁块
压力传感器示数(牛)
拉力传感器示数(牛)
1
小
5.00
2.10
2
中
5.00
2.11
3
大
5.00
2.11
请回答下列问题:
(1)第1次实验中铁块受到的摩擦力为
牛。
(2)通过实验得出的结论是
。
(3)小柯认为:该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感器的读数偏大,你认为他的说法是否合理,为什么?
34.某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,对有关的问题分析如下:
(1)他们利用图甲所示装置进行了实验。请回答:怎么样正确操作,此时弹簧测力计对木板的拉力与木块受到的摩擦力才是一对平衡力?
。
(2)在探究“滑动摩擦的大小与压力大小的关系”时,他们应控制
不变,改变木块对长木板的压力,才能得出正确的结论。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示。利用该装置的优点是
。
35.在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中:
(1)先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉受到的阻碍是不同的,由此猜想滑动摩擦力大小可能与
有关;
(2)一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,采用了如图所示的方式,实验中应该
、
的拉滑块,滑动摩擦力的大小才等于拉力的大小。
(3)一个同学认为滑动摩擦力大小还与接触面积的大小有关,于是他设计了一个实验方案,下面是该方案中的一个环节:”将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同“,他对这个环节的设计是
的,原因是
。
36.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x,作出F﹣x图线如图所示。
(1)由图可知,该弹簧受到拉力每增加1N,弹簧伸长增加
m
(2)图线不过坐标原点的原因是
。
(3)分析图象,你能得到的结论是
。
37.摩擦现象广泛存在于人们的生活与生产中。小科对摩擦现象进行了探究。
(1)小科通过对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力情况进行的研究,绘制了如图1所示图象。请比较图橡中A处力的大小:FA
fA(填“>”、“<”或“=”);
(2)摩擦知识在生活中的应用非常广泛、并不断地进行改进,火柴的擦燃就是一例,如图2所示,火柴盒侧面已由以前的图(a)替换成图(b)的式样,这样设计的现实意义是
。
五.解答题(共2小题)
38.如图所示,水平桌面的左右两端个固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连。当左边小盘放有重力为0.5N的砝码,右边小盘内放有重力为1.5N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为
N;当右小盘内放有重为1.6N的砝码时,木块正好作匀速运动,当小盘内放上重为1.7N的砝码时,小盘拖动木块运动,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。
39.如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在16N的水平拉力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动。若将甲A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,如图乙所示;若要让图乙中的A、B在水平桌面上一起向左做匀速直线运动,在不撤除F2的情况下,应该在B的右端施加一大小为
N的水平向左的推力,此时的摩擦力为
牛。
六.计算题(共1小题)
40.交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)
求:(1)汽车第一次遇到测速仪发出的超声波时,汽车与测速仪的距离是多少?
(2)汽车行驶的速度是多少?
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
(共
2
页)
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
参考答案与试题解析
一.选择题(共22小题)
1.如图为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”下列说法错误的是( )
A.球能在空中飞行是受到惯性的作用
B.以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C.运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D.足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(2)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;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解:
A、球能在空中飞行是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B、以球门为参照物,射向球门的球与球门之间发生了位置变化,所以球是运动的,故B正确;
C、物体间力的作用是相互的,运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力,故C正确;
D、足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:A。
2.如图所示用细线将A物体悬挂在顶板上B物体放在水平地面上A、B间有一劲度系数为100N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长了2cm,已知细线受到的拉力为5N,地面对B的支持力为3N,则A、B两物体的重力分别是( )
A.2N和7N
B.5N和7N
C.3N和5N
D.3N和8N
【分析】(1)弹簧的劲度系数为k,伸长或压缩的长度为x,那么产生的弹力根据F=kx计算;
(2)物体A处于静止状态,那么它受到向下的弹力F,细线的拉力F拉,向下的重力GA,即:F拉=F+GA;
物体B处于静止状态,它受到向下的重力GB,向上的弹力F,向上的支持力F支,即:F+F支=GB。
【解答】解:弹簧的弹力为:F=kx=100N/m×0.02m=2N;
物体A处于静止状态,那么它受到向上的弹力F,细线的拉力F拉,向下的重力GA,即:
F拉=F+GA
5N=2N+GA
GA=3N;
物体B处于静止状态,它受到向下的重力GB,向上的弹力F,向上的支持力F支,即:
F+F支=GB
2N+3N=GB
GB=5N,故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个球,随车一起匀速运动,当车突然停止运动,其他阻力不计,设车无限长,则两小球( )
A.一定不相碰
B.一定相碰
C.若m1>m2,则肯定相碰
D.若m1<m2,则一定不相碰
【分析】先分析车突然停止前,两个小球和小车的运动状态,当小车突然停止时,根据一切物体都有保持原来运动状态的性质来分析两个小球的运动状态。
【解答】解:车停止前,两个小球和小车一起作匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在光滑接触面上,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰。
故选:A。
4.如图所示,金属小球放在a处,然后沿粗糙导轨由静止开始自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下(不计空气对其作用力),下列说法正确的是( )
A.小球在b点时受三个力的作用
B.小球到达c点的瞬间,速度为零
C.若小球到达d点的瞬间所有外力消失,则球会做匀速直线运动
D.若换用质量稍大的同种球来做实验,球到达b点的速度会变大
【分析】①对小球进行受力分析明确受几个力;
②物体速度为0时,将处于静止状态;
③静止的物体不受力的作用时将始终保持静止状态;
④在接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。
【解答】解:
A、小球到达b点时受到重力、支持力的作用,因为小球继续向右运动,所以还受到向左的摩擦力,即此时小球受到三个力的作用。故A正确;
B、小球到达c点后将继续向左运动,所以其速度不为0.故B错误;
C、由题知小球到达d点的瞬间速度为0,如果此时所有外力消失,由牛顿第一定律知,小球将保持静止状态。故C错误;
D、小球从a点下滑过程中受到摩擦力的作用,下滑过程中部分重力势能转化为动能;当增大小球的质量时,下滑过程中小球对轨道的压力增大,摩擦力也增大,所以到达b点的速度不能确定。故D错误。
故选:A。
5.如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.A所受重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B.B石块受到三个力的作用
C.B石块受到A石块的重力和压力的作用
D.C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
【分析】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。
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:
A、A所受重力和B对A的支持力是作用在同一个物体上的两个力,不是一对相互作用力,故A错误;
BC、B石块受到竖直向下的重力、C石块对B的支持力、A石块对B石块的压力三个力的作用;故B正确,C错误;
D、B石块处于静止状态,受到的力是平衡力,即C石块对B石块的支持力、B石块的重力和A石块对B石块的压力这三个力平衡,故D错误;
故选:B。
6.若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹(用虚线表示)不可能的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】(1)力的作用效果包括:力可以改变物体的形状,力是改变物体运动状态。物体运动状态的改变指的运动方向或运动速度的变化。
(2)力没有改变物体的形状,只受一个力的作用改变原来的运动方向进行曲线运动。
(3)力没有改变物体的形状,只受一个力的作用改变了运动速度,越来越快。
(4)物体只受一个力的作用没有改变物体的形状,也没有改变物体的运动速度或运动方向是不存在的。
【解答】解:A、如图,小球如果依靠惯性水平向右运动时,再受到一个竖直向下的力的作用,小球进行如图的曲线运动。不符合题意。
B、如图,小球如果依靠惯性向右下方直线运动时,再受到一个竖直向上的力的作用,小球进行如图的曲线运动。不符合题意。
C、如图,小球如果依靠惯性竖直向下运动时,再受到一个竖直向下的力的作用,小球进行竖直向下的加速运动。不符合题意。
D、如图,当受力的方向与物体运动的方向不在同一条直线上时,运动轨迹应该是曲线,D的运动轨迹却是直线,这种现象是不存在的。符合题意。
故选:D。
7.如图所示,物体甲静止在水平桌面上,当物体乙轻放到甲上后,下列现象不可能发生的是( )
A.甲相对于桌面保持静止状态,而乙相对于甲也静止
B.甲相对于桌面保持静止状态,而乙相对于甲沿斜面滑下
C.甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲沿斜面滑下
D.甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲静止
【分析】解答此题的关键是从摩擦力的方向、力与运动的关系以及能量守恒定律等几个方面去分析。
【解答】解:A、B、物体甲静止在水平桌面上,当物体乙轻放到甲上后,若甲相对于桌面保持静止状态,我们可以看成甲与桌面合在一起,可以判断A、B可能发生;
C、乙的重力可以分解为两个力,一是对斜面的压力,二是沿斜面向下的力,后者可能会使物体乙下滑,同时,乙对甲的压力的作用,和甲对乙的摩擦力的作用,都有可能使甲本身向右发生运动,故C是可能发生的;
D、若甲相对于桌面向右运动,而乙相对于甲静止,此时没有对两个物体做功,甲、乙势能没有减少,则甲不会有动能。所以D与能量守恒定律相背。
故选:D。
8.物块P和Q叠放在水平地面上,如图所示,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.Q对地面的压力和地面对Q的支持力
B.Q对P的支持力和P对Q的压力
C.Q受到的重力和地面对Q的支持力
D.P受到的重力和Q对P的支持力
【分析】平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。缺一不可。
【解答】解:A、Q对地面的压力是作用在地面上,地面对Q的支持力作用在Q上,是两个不同物体所受的力,故A选项不正确。
B、Q对P的支持力作用在P上,P对Q的压力作用在Q上,是两个不同物体所受的力,故B选项不正确。
C、Q受到的重力为自身重力的大小,地面对Q的支持力大小等于P和Q两个物体的重力,故C选项不正确。
D、P受到的重力和Q对P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,符合而力平衡的条件,故D选项正确。
故选:D。
9.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变
D.水平力F必须逐渐增大
【分析】容器始终处于静止状态,受力平衡,合力保持为0;再利用二力平衡的条件再分析其受到的摩擦力和F是否会发生变化。
【解答】解:
AB、由题知容器始终保持静止状态,受力平衡,所受的摩擦力等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A错误,B正确;
CD、水平方向上受力平衡,若最大静摩擦力大于重力时,力F可能不变,若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大,故CD错误。
故选:B。
10.如图所示,木块A的质量为m1,一端与水平细绳相连,细绳的另一端挂着质量为m2(m2<m1)的钩码B,木块恰好在桌面上匀速运动。若在A上再加一个质量为m的砝码,同时在B下再挂上一个质量为m的钩码,木块的速度将( )
A.不变
B.变快
C.变慢
D.由ml、m2、m的大小关系而决定
【分析】(1)首先利用物体A在钩码B的作用下左匀速运动,求得物体A与桌面之间的摩擦系数。
(2)把木块A、钩码和砝码看为一个整体,分析其受力情况,利用牛顿第二定律将物体的质量与加速度和受到的力联系起来,将物体的加速度表示出来。
(3)若物体的加速度为正数,则物体做加速运动;若物体的加速度小于零,则物体做减速运动;若物体的加速度等于零,则物体做匀速运动。
【解答】(1)物体A受到钩码的拉力和桌面的摩擦力做匀速运动,所以钩码对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的条件可知两者大小相等,即F=f。
设物体与桌面的摩擦系数为μ,此时物体对桌面的压力等于物体A的重力,即:F压=GA=m1g;则摩擦力f=μF压=μm1g。
物体A受到的拉力F=GB=m2g。
所以:μm1g=m2g,
解得:μ=①。
(2)把木块A、钩码和砝码看为一个整体,该整体受到钩码和砝码的拉力和木块和砝码在桌面产生的摩擦力作用,
拉力大小等于钩码和砝码的重力,即F′=(m2+m)g②
摩擦力的大小f′=μ(m1+m)g
③
假定该整体的加速度为a(a可大于0、小于0,或等于0,具体为哪种等分析后便知)。
由此可得:(m2+m)g﹣μ(m1+m)g=(m1+m2+2m)a
④
把①代入④得:a=
因为m2<m1,故a>0,故为加速运动。
故选:B。
11.木块A上放置4个50g砝码,细线的另一端B处挂着4个50g的钩码。拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,若在A、B处各拿走一个砝码,则物体A将( )
A.仍保持匀速直线运动
B.速度逐渐减小
C.速度逐渐变大
D.无法判断
【分析】(1)判断物体的运动状态时,应分清该物体所受到力的情况;
(2)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
【解答】解:在此题中,木块A上放置4个50g砝码,细线的另一端B处挂着4个50g的钩码。拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动;即说明此时B中钩码的重力等于木块与桌面的摩擦力;但若在A、B处各拿走一个砝码,摩擦力和重力都减小,而摩擦力减小的程度较小,所以物体A将向右做减速运动,故B正确。
故选:B。
12.物体质量为5千克,当把它吊在空中静止时,受到的拉力为F1,若将它以5米/秒的速度匀速上升时,受到的拉力为F2,则( )
A.F1>F2
B.F1<F2
C.F1=F2
D.无法确定
【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时,受平衡力,拉力与重力平衡,根据二力平衡条件求物体所受的拉力。
【解答】解:
物体的重力:G=mg=5kg×10N/kg=50N;当物体静止或匀速下降时,物体所受的拉力和重力是一对平衡力,所以拉力都是50N,故C正确。
故选:C。
13.做匀速圆周运动的物体( )
A.一定受平衡力的作用
B.它受到的力可能平衡,也可能不平衡
C.它受到的力一定不平衡
D.它可能不受力的作用
【分析】物体在平衡力的作用下,保持静止状态或匀速直线运动状态,匀速圆周运动物体运动方向时刻在变化。
【解答】解:物体在做匀速直线运动的过程中,虽然运动的速度在大小上是没有发生改变,但是运动的方向却发生了改变,所以运动状态发生了改变,故D不正确;既然物体的运动状态发生了改变说明受到的力不是平衡力,故A、B是错误的。
匀速圆周运动物体运动方向时刻在变化,不是平衡状态,不是平衡力作用的结果,所以这个两力一定不是平衡力,故C正确。
故选:C。
14.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至M点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球。不计阻力,小球可在M、N两点间来回摆动。如果小球向上摆到P点时细线突然断裂,则下列描述小球接下来运动轨迹的图象中,你认为最符合实际的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据力与运动的关系判断小球向上摆到P点时细线突然断裂瞬间的速度和受力情况。结合给出的四个图判断。
【解答】解:A、由静止开始释放小球,则小球在M点水平速度是0,A图小球在N点有水平速度,不符合题意;
B、由静止开始释放小球,则小球在M点水平速度是0,B图小球在N点没有水平速度,符合题意;
C、由静止开始释放小球,则小球在M点水平速度是0,C图小球在N点有水平速度,不符合题意;
D、由静止开始释放小球,则小球在M点水平速度是0,D图小球在N点有水平速度,并且有竖直向上的速度,不符合题意;
故选:B。
15.如图所示,在光滑水平地面上,一物体在拉力F的作用下作匀速直线运动,则这个拉力可能的方向是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】由于水平面是光滑的,水平方向上一定没有力的作用,物体才能保持匀速直线运动,据此分析判断。
【解答】解:A、物体受到竖直向上的力,这个力和物体的重力的平衡的,物体在水平方向上没有受到力的作用,可以保持匀速直线运动状态。符合题意。
B、物体在水平方向上只有一个力的作用,这个力一定会改变物体的运动状态,物体不能保持匀速直线运动状态。不符合题意。
C、物体受到斜向上的力的作用,这个力会分解成一个水平向右的力和一个竖直向上的力,相当于水平方向上也受到力的作用,这个力一定会改变物体的运动状态,物体不能保持匀速直线运动状态。不符合题意。
D、物体受到斜向下的力作用,这个力会分解成一个水平向右的力和一个竖直向下的力,相当于水平方向上也受到力的作用,这个力一定会改变物体的运动状态,物体不能保持匀速直线运动状态。不符合题意。
故选:A。
16.在水平放置的装有水的密闭玻璃瓶中间有一个气泡,如图所示,当用力突然将玻璃向左推动时,瓶中的气泡将( )
A.自右移动
B.向左移动
C.保持静止
D.无法确定
【分析】惯性只与质量有关,质量越大,惯性越大,也就是运动状态不易改变,同体积的水和气泡比较,水的质量大于气泡的质量。所以水的惯性大。
【解答】解:从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水,显然水的质量远大于气泡的质量,故水的惯性比气泡的惯性大。当突然用力将瓶子向左推动一下时,水保持之前运动的趋势远大于气泡之前运动的趋势,于是水由于惯性向左挤压气泡,使气泡相对于瓶子向左运动。故B正确。
故选:B。
17.A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:
①甲图中两物体均处于静止状态;
②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;
③丙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。
比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是
( )
A.三种情况下,A在水平方向都不受力
B.三种情况下,A在水平方向都受力且受力相同
C.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力不同
D.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力相同
【分析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,有可能不受力或者受到的力是平衡力;
(2)本题中分别对三个图中的物体A进行受力分析,得出正确的结论。
【解答】解:甲图中,物体A和B都静止在水平桌面上,在水平方向上处于静止状态,受到的合力为零,所以物体A水平方向不受力;
乙图中,物体A和B一起做匀速直线运动,物体B受到拉力和摩擦阻力的作用,二力平衡;物体A水平方向上不受拉力作用,因此也不受摩擦力的作用,所以物体A水平方向不受力;
丙图中,尽管速度增大,物体A和B仍然一起做匀速直线运动,分析过程与乙图相同,物体A在水平方向仍然不受力。
故选:A。
18.在中央电视台体育频道的围棋讲座中你会发现,棋子在竖直放置的黑板上可以移动,但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落的原因是( )
A.质量小,重力可以忽略不计
B.棋盘对它有很大吸引力
C.受到棋盘对它向上的摩擦力
D.受到空气的浮力
【分析】首先对棋子进行受力分析,根据棋子的运动状态,结合二力平衡的条件可知棋子不会掉下来的原因。
【解答】解:(1)因为棋盘和棋子都是由磁性材料制成的,此时棋子共受到四个力的作用:重力、磁铁吸引力、棋盘支持力、静摩擦力。
(2)水平方向上,吸引力与支持力平衡,二力在垂直于棋盘方向处于平衡状态;
竖直方向上,棋子受向下的重力及向上的摩擦力,二力大小相等,则棋子不会掉下来。
故选:C。
19.下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中正确是的( )
A.
B.
C.
D.
【分析】压力不是重力。
①垂直作用在物体表面上的力叫压力,压力的方向与接触面相垂直,作用点在接触面上;
②由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向竖直向下,重力的作用点在重心。
③只有放在水平面上的物体,对水平面的压力才等于重力。
【解答】解:
A、B
物体受到的重力竖直向下,作用点在重心;物体对斜面的压力与斜面垂直,作用点在接触面上。A示意图正确,B示意图错误;
C、物体受到的重力竖直向下,作用点在重心,不在接触面上;物体对水平面的压力与水平面垂直,作用点在接触面上,不在重心。此示意图错误;
D、物体受到的重力竖直向下,作用点在重心;物体对竖直墙壁的压力与墙壁垂直,作用点在接触面上,不在重心。此示意图错误。
故选:A。
20.将一弹簧测力计照图甲使用,测力计的读数为4N;若把弹簧测力计倒置,像图乙这样使用,两种情况下测力计下面挂的是同一物体,则图乙中测力计的读数应是( )
A.小于4N
B.等于4N
C.大于4N
D.无法确定
【分析】弹簧测力计的结构除弹簧外,还包括外壳、拉环等,这些都有一定的重力,如要倒过来使用,这些重力都会由弹簧来承担,会影响测量的结果。
【解答】解:
将弹簧测力计倒过来使用时,测力计外壳、拉环等的重力都由弹簧来承担,会在测力计上显示一定的示数,从而使最终的测量结果偏大。
故选:C。
21.小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计,发现它的量程太小,只有1N.小红想将测力计的量程提高为2N,初步拟定了以下几种方案,其中可行的是( )
A.换一根相同的橡皮筋,然后改变刻度达到要求
B.加一根相同的橡皮筋,然后改变刻度,提高量程
C.直接改变刻度,把刻度是1N的地方改写成2N
D.增加刻度,在1N刻度之外按比例加刻度,直至2N
【分析】当橡皮筋伸长随橡皮筋所受的拉力增大而增加,在橡皮筋在弹性范围内,橡皮筋伸长的长度应与所受的拉力成正比关系。
【解答】解:自制测力计的量程只有1N,要想把它的量程提高到2N,应该把两根一样的橡皮筋,并在一起使用,这样测力计的量程就变为2N了。
故选:B。
22.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )
①0~2秒,物体受到的摩擦力是1N;
②2~4秒,物体做匀速直线运动;
③2~4秒,物体受到的摩擦力是3N;
④4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
A.只有①③
B.只有①④
C.只有②③
D.只有②④
【分析】先由v﹣t图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;若物体处于平衡状态,根据由F﹣t图象求出物体受到的推力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:
①由v﹣t图象可知,0~2秒,物体处于静止状态,水平方向上物体受到的推力和摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等;由F﹣t图象可知此时的推力为1N,则摩擦力大小也为1N,故①正确;
②③由v﹣t图象可知,在4s~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由F﹣t图象可知在4s~6s物体受到的推力F=2N,因推力和滑动摩擦力是一对平衡力,则由二力平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N;
由v﹣t图象可知,物体在2~4秒做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力的大小不变,因此物体受到的摩擦力仍然是2N;故②③错误;
④由v﹣t图象可知,4~6秒,物体做匀速直线运动,在水平方向上受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力,故④正确;
故选:B。
二.多选题(共1小题)
23.如图所示,单摆一直在A、C之间摆动,下列说法正确的是( )
A.当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,一切外力全部消失,这时摆锤将沿着切线方向作匀速直线运动
B.当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,一切外力全部消失,这时摆锤将作匀速圆周运动
C.当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,摆球受到的重力和摆球对摆锤的拉力是一对平衡力
D.当单摆的摆锤在摆动时摆到一端的最高位置的瞬间,单摆的绳子断了,单摆将竖直下落
【分析】(1)根据牛顿第一定律解答;
(2)根据平衡力及平衡的条件分析解答此题,二力平衡条件: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,这四个条件缺一不可。
(3)一切物质都有变成运动运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:AB、由牛顿第一定律知,当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,物体沿切线方向运动,当一切外力全部消失,这时摆锤将沿着切线方向作匀速直线运动,故A正确,B错误;
C、当单摆的摆锤在摆动时摆到最低端位置的瞬间,细线的拉力大于球的重力(此时由于向心力的作用),这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D、当单摆的摆锤在摆动时摆到一端的最高位置的瞬间处于静止状态,单摆的绳子断了,单摆由于重力而竖直下落,故D错误。
故选:AD。
三.填空题(共7小题)
24.如图所示,三个物体叠放着,当作用在B物体上的水平力F=2N时,三个物体均静止,则物体A与B之间的摩擦力大小为 0 N,B与C之间的摩擦力大小为 2 N,C与地面之间的摩擦力大小为 2 N。
【分析】对A受力分析可得A受到的各力;对整体进行受力分析,则由二力平衡可以知道C受桌面的摩擦力大小。
【解答】解:对A由受力分析得,A受竖直向下的重力、B对A的支持力,因处于静止,故A不受B的摩擦力,物体A与B之间的摩擦力大小为0N;
对B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及C对B的摩擦力,因物体处于静止,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为2N,方向向左;
同理,对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体处于静止,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为2N,方向向左。
故答案为:0;2;2。
25.如图,质量为0.5kg的物体A被夹在两固定竖直的平木板之间,现用大小为10.78N恰好可将A从木板竖直向上匀速抽出,那么:A受到的滑动摩擦力 5.88N 若将A从木板中竖直向下匀速抽出,至少用 0.98 N拉力。(g取9.8N/kg)
【分析】(1)竖直向上抽出时,用力根据二力平衡应等于方向向下的力的合力,方向向下的力有重力与摩擦力,根据力的平衡得到摩擦力;
(2)竖直向下时,摩擦力方向向上,重力方向向下,再根据力的平衡关系得到所用拉力的最小值。
【解答】解:
(1)物体的重力为:G=mg=0.5kg×9.8N/kg=0.49N;
竖直向上抽出物体时,根据力的平衡知:F=G+f=10.78N,
则摩擦力为f=F﹣G=10.78N﹣4.9N=5.88N;
(2)竖直向下抽出物体时,摩擦力方向向上,所以有F′=f﹣G=5.88N﹣4.9N=0.98N。
故答案为:5.88N;
0.98。
26.如图所示,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重力为4N的木块相连。当小盘内放重为0.5N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力为 0.5 N;当小盘内放重为1N的砝码时,木块正好向右作匀速直线运动,当小盘内放上重为啊1.5N的砝码时,木块向右加速运动,这时木块受到的摩擦力为 1 N,木块的运动状态 会 (会或不会)改变,不计绳重及绳与滑轮的摩擦。
【分析】(1)物体只要处于静止或匀速直线运动状态,所受到力一定是平衡力,一对平衡力的特点是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上;
(2)首先根据物体做匀速直线运动时,判断出摩擦力的大小;
(3)物体受的拉力增大时,物体受非平衡力的作用,所以运动速度增大,从影响摩擦力大小的因素来判断摩擦力大小。
【解答】解:(1)当小盘内放重为0.5N的砝码时,木块未被拉动,此时木块所受到的摩擦力和木块向右的拉力是一对平衡力,此时木块向右的拉力F=G=0.5N,故摩擦力f=F=0.5N;
(2)当小盘内放重为1N的砝码时,木块正好向右作匀速直线运动时,此时木块所受到的摩擦力和木块向右的拉力也是一对平衡力,此时木块受到的摩擦力f′=F′=G′=1N;
(3)当小盘内放上重为啊1.5N的砝码时,木块向右加速运动,又压力不变,接触面的粗糙程度不变,所受摩擦力也不变仍为1N,所以物体做加速运动,这时木块运动状态会改变。
故答案为:0.5;1;会。
27.如图甲所示,质量为10千克的物体在水平力F作用下,静止在竖直的墙上,此时物体所受的摩擦力大小为 100N ;当力F逐渐减小时,物体先静止,一段时间后开始向下运动,则在这过程中,摩擦力f与时间t的关系,可能符合如图乙图线中的 D 。
【分析】①物体一开始静止在竖直的墙上,处于静止状态,受平衡力,据此求摩擦力;
②滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,据此分析回答。
【解答】解:
①物体静止在竖直的墙上,在竖直方向受重力和摩擦力,因为物体静止,所以这两个力是一对平衡力,故摩擦力等于重力。则摩擦力f=G=mg=10kg×10N/kg=100N;
②当力F逐渐减小时,物体先静止,处于平衡状态,摩擦力等于重力不变;一段时间后,开始向下运动,此时由于压力减小、接触面的粗糙程度不变,物体受到的摩擦力减小,重力大于摩擦力使物体加速运动,即摩擦力先不变、后减小,所以符合实际的是D图。
故答案为:100N;D。
28.我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2018年12月8日凌晨,嫦娥四号是用我国的长征三号乙火箭发射的。嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。(如图甲所示)
(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么火箭受到的推力与自身重力 不相等 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)火箭上升的作用力来自于 燃气 (选填“燃气”或“空气”)。
(3)不久的将来,若我国的宇航员登上月球,宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动,如图乙所示。则在这段时间内,在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 竖直向下 (选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”、“水平向左”)。
【分析】(1)火箭在穿越大气层时速度越来越快,向上做加速运动,火箭受到的推力大于自身重力。
(2)推动伞降火箭发射升空时,通过燃烧燃料将化学能转化为内能,释放的内能转移到高温高压的燃气上,然后向后喷出燃气使火箭上升,火箭对燃气有向后的作用力,燃气对火箭产生向前的反作用力。
(3)在月球表面上,火箭沿斜向上方向作匀速直线运动,是以月球为参照物判断的,所以下面的分析应以月球为参照物,来判断火箭的各种情况。
【解答】解:
(1)火箭在穿越大气层时速度越来越快,向上做加速运动,火箭受到向上的推力应大于向下的重力,即火箭受到的推力与自身重力不相等。
(2)火箭对喷出的燃气施加一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,燃气同时对火箭施加一个向上的力,使火箭上升,故火箭上升的作用力来自于燃气。
(3)火箭离开月球表面,在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动,火箭受平衡力作用,因在月球上没有空气,火箭不受阻力作用,但受月球对它的吸引而产生的重力作用,所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡,即与竖直向下的重力方向相反,是竖直向上的;
因力的作用是相互的,为得到竖直向上的推力,所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的。
故答案为:(1)不相等;(2)燃气;(3)竖直向下。
29.如图所示,物体A重20N,当物体B重8N时。恰能使物体A沿桌面向右做匀速运动,此时物体B受到绳子的拉力为 8 N;去掉物体B后,一水平向左的力拉着物体A向左匀速运动,该力的大小为 8 N。
【分析】分析物体A受到的力,物体A向右进行匀速直线运动,物体A受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力大小。
物体A无论水平向左还是水平向右进行匀速直线运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。
【解答】解:物体B通过定滑轮拉着物体A向右进行匀速直线运动,所以物体A水平方向上受到水平向8N的拉力,并且与水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,即滑动摩擦力是f=8N;因此若去掉物体B后,一水平向左的力拉着物体A向左匀速运动时,摩擦力仍然为8N,则水平向左的拉力为8N。
故答案为:8;8。
30.如图所示,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上作直线运动,实验记录如下表。由此可如,木块与水平桌面的滑动摩擦力为 3 N,在这3次实验中,有 3 次摩擦力大小是相同的。
实验次数
1
2
3
木块运动情况
越来越快
匀速运动
越来越慢
弹簧测力计示数/N
4.5
3
2.1
【分析】根据二力平衡条件,当拉动木块做匀速直线运动时,木块受到的拉力和摩擦力才是一对平衡力,此时摩擦力的大小才等于拉力的大小。
【解答】解:
第一次实验中,木块运动越来越快,则拉力大于摩擦力;第二次实验中,木块做匀速运动,此时木块在水平方向受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力f=F=3N;第三次实验中,木块运动越来越慢,则拉力小于摩擦力;
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关,故三次实验中的摩擦力都是相同的。
故答案为:3;3。
四.实验探究题(共7小题)
31.为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与两木块相连,另一端分别固定在铁架台E、F上。后来经过讨论,完善了实验装置,如图乙所示。
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计 D 的示数。A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计 C 的示数。
(2)在B下面放细圆木条的目的是 减小桌面对木块B的摩擦力 。在A上放钩码的目的是 增大压力 。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对 静止 ,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(4)分析两个弹簧测力计的示数F1、F2,若 F1=F2 ,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
【分析】(1)对物体受力分析,利用二力平衡条件和力的相互作用。
(2)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度。减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
(3)使A、B保持相对静止,测出静摩擦力的大小。
(4)相互作用力:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上。
【解答】解:
(1)A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力,故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数,同理,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计C的示数;
(2)在B下面放细圆木条的目的是减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动,减小桌面对木块B的摩擦力;
在A上放钩码的目的是增大压力从而增大摩擦力;
(3)本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,故实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对静止,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2;
(4)分析实验数据,若F1=F2,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
故答案为:(1)D;C;(2)减小桌面对木块B的摩擦力;增大压力;(3)静止;(4)F1=F2。
32.一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线MN为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更粗糙?同学们进行了如下实验探究。
(1)①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的测力计相连,如图甲。在某次试验中,水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左的示数和F右,若F左>F右,则木板 左 侧更粗糙,实验时 不需要 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板 左 侧更粗糙。
(2)小明用图乙实验装置,进行如下操作:
A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点,另一端分别与同一滑块接触。
B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板。
C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2。
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义。
①为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是 不能确定滑块越过中线MN时速度相同 。
②小明知道后将上面的步骤A改进为;将弹簧的一端固定在 中线MN 上,其他步骤不改变就可以了。
【分析】(1)①根据测力计分度值读数;按图中的装置拉动木板时,滑块相对于桌面静止,拉力与摩擦力的大小相同,拉力越大,说明摩擦力越大,物体表面越粗糙;
②根据实验现象,木板向左运动,说明左侧摩擦力大,则左侧更粗糙;
(2)根据控制变量法,应控制滑块越过中线时的速度相同,可据此对小明的实验方案提出意见并改进。
【解答】解:(1)①如图甲,水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右,若F左>F右,则说明左侧摩擦力大,即木板的左侧更粗糙;
实验时,滑块相对于桌面是静止的,因此受力平衡,不需要匀速拉动木板。
②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则说明左侧摩擦力大,即木板左侧更粗糙。
(2)①根据小明的实验过程可知,若依据小明的实验,根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度并不科学,因为这一实验过程不能确定滑块经过中线MN时的速度相同,不符合控制变量法的要求。
②对小明的实验可做出这样的改进:将弹簧的一端固定在中线MN上,另一端分别与同一滑块接触,移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块不滑离木板,分别测出滑块滑行的距离x1和x2。
故答案为:
(1)①左;不需要;②左;
(2)①不能确定滑块越过中线MN时速度相同;
②中线MN。
33.在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小柯还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一:将铁块放在木板上,往沙桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5.00牛,水平向左拉动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如表。
实验次数
质量不同的铁块
压力传感器示数(牛)
拉力传感器示数(牛)
1
小
5.00
2.10
2
中
5.00
2.11
3
大
5.00
2.11
请回答下列问题:
(1)第1次实验中铁块受到的摩擦力为 2.10 牛。
(2)通过实验得出的结论是 在压力和接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小相同,与重力无关 。
(3)小柯认为:该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感器的读数偏大,你认为他的说法是否合理,为什么? 小柯的说法不合理;铁块与压力传感器不接触,拉力传感器示数始终等于木块对铁块的摩擦力,而与压力传感器和木板之间的摩擦无关。
【分析】(1)根据二力平衡的知识可知,铁块在水平方向受到的拉力和摩擦力大小相等;
(2)根据影响摩擦力大小的因素利用控制变量法进行分析,得出结论;
(3)根据滑动摩擦力产生的条件进行分析。
【解答】解:
(1)实验中,水平向左拉动木板时,铁块在水平方向受到向右的摩擦力和拉力传感器向左的拉力处于静止状态,根据二力平衡的知识可知,水平方向受到的摩擦力和拉力大小相同,因此第1次实验中铁块受到的摩擦力为2.10N;
(2)三次实验中,木板受到的压力和接触面的粗糙程度相同,摩擦力大小相同,可得出结论:在压力和接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小相同,与重力无关;
(3)实验中测量的摩擦力是铁块与木板之间的摩擦力,铁块与压力传感器不接触,压力传感器与木板之间的摩擦力对实验无影响,所以小柯的说法不合理。
故答案为:(1)2.10;
(2)在压力和接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小相同,与重力无关;
(3)小柯的说法不合理;铁块与压力传感器不接触,拉力传感器示数始终等于木块对铁块的摩擦力,而与压力传感器和木板之间的摩擦无关。
34.某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,对有关的问题分析如下:
(1)他们利用图甲所示装置进行了实验。请回答:怎么样正确操作,此时弹簧测力计对木板的拉力与木块受到的摩擦力才是一对平衡力? 水平向右拉着木块沿长木板匀速滑动 。
(2)在探究“滑动摩擦的大小与压力大小的关系”时,他们应控制 接触面的粗糙程度 不变,改变木块对长木板的压力,才能得出正确的结论。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示。利用该装置的优点是 ①不需要控制长木板做匀速直线运动;②弹簧测力计是静止的,容易读准示数 。
【分析】根据二力平衡的知识可知,要让木块在水平板面上做匀速直线运动,只有这样才可以测出摩擦力;
影响滑动摩擦力大小的因素不是一个,所以我们要采用控制变量法。
木块很难匀速,木块不匀速,弹簧测力计的示数就不稳定,另外弹簧测力计是运动的,不好读准示数。运动相对的,我们可以采用木块不动,拉动木板,这样弹簧测力计是静止的,便于读数。而且,木板的运动不要求匀速,便于操作。
【解答】解:(1)拉动木块在水平面上向右做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力。
(2)影响滑动摩擦力的因素有两个,即压力和接触面的粗糙程度。在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,应控制接触面的粗糙程度不变,只改变压力的大小,这是运用了控制变量的方法。
(3)木块很难匀速,弹簧测力计的示数就不稳定,另外弹簧测力计是运动的,不好读准示数,小明同学对实验装置进行了如图乙所示的改进是可行的;
拉动木板有什么好处呢?木板滑动时可以是变速的,实验操作容易,而摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关,与速度的变化无关;由于木块与弹簧测力计位置固定,长木板运动情况对测量结果没有影响。
故答案为:(1)水平向右拉着木块沿长木板匀速滑动;
(2)接触面的粗糙程度;
(3)①不需要控制长木板做匀速直线运动;②弹簧测力计是静止的,容易读准示数。
35.在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中:
(1)先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉受到的阻碍是不同的,由此猜想滑动摩擦力大小可能与 接触面的粗糙程度 有关;
(2)一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,采用了如图所示的方式,实验中应该 水平 、 匀速 的拉滑块,滑动摩擦力的大小才等于拉力的大小。
(3)一个同学认为滑动摩擦力大小还与接触面积的大小有关,于是他设计了一个实验方案,下面是该方案中的一个环节:”将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同“,他对这个环节的设计是 错误 的,原因是 没有控制压力相等 。
【分析】(1)滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关;
(2)水平匀速拉动木块,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。
(3)用控制变量的思路分析解答。
【解答】解:(1)先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉受到的阻碍是不同的,说明摩擦力不同,由此猜想滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关;
(2)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,目的是利用二力平衡条件,使弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力。故图中所示的方式错误,
(4)要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,接触面的大小不同,故“将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同”没有控制压力相等,故他对这个环节的设计是错误的。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;(2)水平;匀速;等于;(4)错误;没有控制压力相等。
36.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x,作出F﹣x图线如图所示。
(1)由图可知,该弹簧受到拉力每增加1N,弹簧伸长增加 0.005 m
(2)图线不过坐标原点的原因是 弹簧在竖直悬挂自然下垂时在自身重力作用下已有一定量的伸长 。
(3)分析图象,你能得到的结论是 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长 。
【分析】(1)根据弹簧测力计的原理来分析;
(2)图线不过原点,当弹簧被竖直悬挂自然下垂时,由于弹簧自身受重力而伸长,由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长。
(3)根据弹簧测力计的原理来分析,即:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长。
【解答】解:(1)由图可得,当伸长1cm时,拉力为2N;伸长2cm时,拉力为4N;伸长3cm时,拉力为6N。
所以弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加0.5cm=0.005m;
(2)由图象可知,该图线不过原点,当弹簧被竖直悬挂自然下垂时,说明由于弹簧自身受重力而伸长。
(3)分析图象,可知,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长。
故答案为:(1)0.005;
(2)弹簧在竖直悬挂自然下垂时在自身重力作用下已有一定量的伸长;
(3)在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长。
37.摩擦现象广泛存在于人们的生活与生产中。小科对摩擦现象进行了探究。
(1)小科通过对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力情况进行的研究,绘制了如图1所示图象。请比较图橡中A处力的大小:FA = fA(填“>”、“<”或“=”);
(2)摩擦知识在生活中的应用非常广泛、并不断地进行改进,火柴的擦燃就是一例,如图2所示,火柴盒侧面已由以前的图(a)替换成图(b)的式样,这样设计的现实意义是 增大摩擦 。
【分析】影响摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度,分析实验时注意控制变量法的应用。
【解答】解:
(1)图象中A点,此时物体处于静止状态,故此时的推力与此时的静摩擦力平衡,则FA=fA;
(2)火柴盒侧面已由以前的图2(a)替换成图2(b)的式样,不难看出接触面的粗糙程度加大,所以在压力相同时,滑动摩擦力变大。
故答案为:(1)=;(2)增大摩擦。
五.解答题(共2小题)
38.如图所示,水平桌面的左右两端个固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连。当左边小盘放有重力为0.5N的砝码,右边小盘内放有重力为1.5N的砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为 1 N;当右小盘内放有重为1.6N的砝码时,木块正好作匀速运动,当小盘内放上重为1.7N的砝码时,小盘拖动木块运动,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 1.1 N。
【分析】木块静止时,受平衡力。匀速直线运动时,仍受平衡力。由静摩擦到动摩擦,摩擦力在改变。当处于滑动摩擦状态时,摩擦力不再改变。
【解答】解:
木块静止时,所受的摩擦力与左右两盘中砝码对它的拉力之差是平衡力,所以摩擦力等于1.5N﹣0.5N=1N;
当右小盘内放有重为1.6N的砝码时,木块做匀速直线运动,摩擦力与左右两盘中砝码对它的拉力之差是平衡力,所以滑动摩擦力为1.6N﹣0.5N=1.1N;
当小盘内放上重为1.7N的砝码时,小盘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块由于惯性仍然在运动,木块对桌面压力与接触面的粗糙程度没变,故滑动摩擦力不变,都为1.1N。
故答案为:1;1.1。
39.如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在16N的水平拉力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动。若将甲A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,如图乙所示;若要让图乙中的A、B在水平桌面上一起向左做匀速直线运动,在不撤除F2的情况下,应该在B的右端施加一大小为 32 N的水平向左的推力,此时的摩擦力为 16 牛。
【分析】(1)分析甲图A和B整体的受力情况,根据平衡力条件,求出滑动摩擦力大小。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,在这两个因素不变时,滑动摩擦力大小不变,求出F2大小。
(3)分析乙图A和B整体的受力情况,根据平衡力条件,判断推力大小。
【解答】解:
(1)甲图,A和B整体水平方向上受到水平向右的拉力F1和水平向左的滑动摩擦力,整体进行匀速直线运动,这两个力是平衡力,大小相等,F1是16N,所以滑动摩擦力是16N。
(2)从甲图到乙图,改变A和B的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以乙图的滑动摩擦力大小还是16N.所以乙图中推力F2大小是16N。
(3)乙图,A和B整体水平方向上受到水平向右的F2,水平向右的滑动摩擦力,水平向左的推力F,水平向右的F2和滑动摩擦力与水平向左的推力F是平衡力,大小相等,所以F2+f=F,所以F=16N+16N=32N。
故答案为:32;16。
六.计算题(共1小题)
40.交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)
求:(1)汽车第一次遇到测速仪发出的超声波时,汽车与测速仪的距离是多少?
(2)汽车行驶的速度是多少?
【分析】先确定汽车收到第一、二次信号时用的时间,利用s=vt求出到测速仪的距离,进而求出汽车收到两次信号距离测速仪的距离差,利用速度公式求汽车行驶的速度。
【解答】解:
(1)由图知,汽车第一次遇到测速仪发出的超声波时,经过的时间为t1==0.3s,
由v=可知,汽车与测速仪的距离:
s1=v声t1=340m/s×0.3s=102m。
(2)由图知,汽车第二次遇到测速仪发出的超声波时,经过的时间为t2==0.2s,
由v=可知,汽车与测速仪的距离:
s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m;
汽车遇到两次信号距离测速仪的距离差:
s=s1﹣s2=102m﹣68m=34m,
汽车遇到两次信号经过时间t:=1.6s﹣0.3s=1.3s,
则汽车的行驶速度:
v==≈26.15m/s。
答:(1)汽车第一次遇到测速仪发出的超声波时,汽车与测速仪的距离是102m;
(2)汽车行驶的速度是26.15m/s。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
(共
2
页)
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)