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2021年浙江省中考科学
一轮复习精品课件
第7课时
力和运动
■
知识体系
运动状态
■
重点梳理
1.牛顿第一定律的发展史
(1)亚里士多德的观点:物体只有在外力推动下才运动,外力停止,运动也就停止。即力是产生和维持物体运动的原因。
(2)伽利略理想实验(如图W8-1所示)
图W8-1
伽利略实验推理:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱,这种思维方式自始至终贯穿于他的研究、统计和思考之中。
伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验使用的独特的方法:在实验基础上,进行理想化推理(也称作理想化实验)。
(3)笛卡儿的观点:当运动的物体不受力的作用时,将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。
(4)牛顿第一定律实验(如图W8-2)
及结论(实验+推理得出)
图W8-2
接触面
小车受到阻力(均选填“大”“较大”或“最小”)
小车运动的距离(均选填“短”“较长”或“最长”)
毛巾
?
?
棉布
?
?
木板
?
?
牛顿第一定律,又称 定律,内容:_____________________________________
___________________________________。?
大
短
较大
较长
最小
最长
惯性
一切物体在不受外力作用的时候,总
保持匀速直线运动状态或静止状态
2.运动和力的关系
受力情况
运动状态
运动情况
不受力
运动状态不变或平衡状态
或
?
受
力
受平衡力
受非平衡力
运动状态改变(____________________
____________________)或非平衡状态?
变速运动或曲线运动
静止
匀速直线运动
运动方向变化或速
度变化或两者都变
3.比较相互作用力和平衡力
项目
相互作用力
平衡力
相同点
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????
不同点
力的作
用点
作用在不同物体上(施力物体和受力物体互换)
作用在 物体上?
力的示意图示例
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
同一
■
对点练习
1.[2020·金华]自行车既是环保的交通工具也是很好的健身器材,如图W8-3所示。下列叙述正确的是
( )
A.给车胎充气增加了车胎内气体的压强
B.地面对自行车的摩擦力总是阻碍车前进
C.刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离
D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一
对平衡力
图W8-3
【答案】A
【解析】当给车胎充气时,轮胎内的气体质量增加,车胎内气体的压强会变大,故A正确;用力蹬自行车前进时,后轮相对于地面有向后的运动趋势,因此后轮所受的摩擦力向前,是自行车前进的动力,故B错误;刹车时,车还会继续前进一段距离,是因为自行车具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。
2.[2009·杭州]如图W8-4所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动,则两小球(设车无限长,其他阻力不计)
( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.若m1D.无法确定是否相碰
B
图W8-4
3.[2014·杭州]关于惯性,下列说法正确的是
( )
A.物体在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大
B.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大
C.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
D.物体的惯性与物体运动速度的大小、物体运动状态的改变、物体所处的位置均无关
D
4.[2016·杭州]如图W8-5所示,第一次甲单独用50
N的力推墙。第二次甲推墙的力不变,乙用30
N的力向左推甲。前后两次,人均未运动。则下列说法错误的是
( )
A.在两幅图中,墙壁都受到50
N的推力
B.乙受到地面30
N的摩擦力,方向向左
C.第二次推时,甲受到地面20
N的摩擦力,方向向左
D.第二次推时,墙壁受到80
N的推力
图W8-5
【答案】
D
【解析】在两次推墙的过程中,甲、乙二人均未运动,所以两次人均受到平衡力作用,甲、乙受力分析如下:
第一次甲对墙的推力与墙对甲的推力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,甲在水平方向上的受力示意图如下图1所示:
图1
第二次甲对墙的推力与墙对甲的推力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,甲在水平方向上的受力示意图如下图2所示:
第二次乙对甲的推力与甲对乙的推力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,乙在水平方向上的受力示意图如下图3所示:
图2
图3
综上,第一次墙受到的推力为50
N,第二次墙受到的推力等于甲的推力,仍为50
N不变,A正确,不符合题意,D错误,符合题意。乙在地面上处于静止状态,受到平衡力作用,结合上图3可知,乙受到地面的摩擦力为30
N,方向向左,B正确,不符合题意。第二次推时,甲仍然静止,受到平衡力作用,结合上图2可知,甲受到地面的摩擦力为20
N,方向向左,C正确,不符合题意。
5.[2008·杭州]如图W8-6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;当小盘内放有重为0.6
N的砝码时,木块正好做匀速运动,当小盘内放上重为0.7
N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。?
图W8-6
0.5
0.6
6.[2020·衢州]将两张同样的纸分别剪出两个相同的缺口,并在其中一张纸中间部分下端夹一个夹子,如图W8-7甲、乙所示。小科和小江各捏住一张纸上沿的两端,拿起后都让纸面竖直且保持静止,此时,夹子受到纸对它的摩擦力大小 自身重力大小。然后,他们用力迅速向两边拉,图甲中纸断成两截,图乙中纸断成三截,多次实验结果均相同。图乙中纸断成三截是因为中间部分夹上夹子后 导致惯性增大。
图W8-7
【答案】
(1)等于(或=) (2)质量增大
【解析】夹子处于静止状态时,受到竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力,这两个力是一对平衡力,大小相等;在纸的中间夹上一个夹子,则中间的纸的质量变大,惯性变大,当用力迅速向两边拉时,中间纸的运动状态不容易改变,所以两边的纸会被拉开,纸断成三截。
7.[2020·杭州]连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图W8-8所示。当A重3
N、B重5
N时,M恰好做水平匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为 N,方向是 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 。?
图W8-8
【答案】2 水平向左 水平向左
【解析】当A重3
N、B重5
N时,M恰好做水平匀速直线运动,则M在水平方向上受到三个力的作用:A对M
3
N水平向左的拉力、B对M
5
N水平向右的拉力、桌面对M的摩擦力,这三个力平衡,则摩擦力的大小为f=FB-FA=5
N-3
N=2
N,摩擦力的方向是水平向左的;当B刚触地时,M由于惯性,仍然会向右运动,则M受到的摩擦力方向仍是水平向左的。
重点一 判断平衡力和相互作用力
例1
图W8-9是手用力F把一木块静止压在墙面上的示意图,则下列说法正确的是( )
①手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力
②手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力
A.只有②正确
B.只有④正确
C.只有③④正确
D.只有①③正确
D
图W8-9
【变式1】[原创]如图W8-10所示,A、B叠加静置在水平桌面上,下列说法正确的是
( )
A.桌面受到A的重力和B的重力的作用
B.A受到的重力和桌面对A的支持力是一对平衡力
C.A对桌面的压力和桌面对A的支持力是一对相互作用力
D.A对B的支持力和B对A的压力是一对平衡力
图W8-10
C
重点二 惯性大小的判断
例2[2019·上城一模]甲、乙竹筏一前一后以相同速度匀速前行(不计空气阻力),如图W8-11所示。下列有关描述正确的是
( )
A.以乙为参照物,甲竹筏向前运动
B.以岸为参照物,甲竹筏是静止的
C.甲上的小徐竖直向上抛可乐瓶,它将落回原位
D.甲上的小徐竖直向上抛可乐瓶,它将落在抛出点的前方
图W8-11
C
重点三 受力分析的方法和步骤
例3
如图W8-12甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30
N的水平力作用在B物块上,A、B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为
N;若将F2=50
N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 N。?
图W8-12
【名师点睛】受力分析的方法和步骤
分析方法:(1)整体法:即选择几个物体构成的整体作为研究对象,既可用于研究整体的受力,也可作为分析某个物体受力情况的辅助方法。(2)假设法:即在某个力的有无或方向不容易判断时,可先假设这个力不存在,看物体的运动会受什么样的影响,从而得出结论。如分析弹力可用假设拿开法,分析静摩擦力可用假设光滑法等。
分析步骤:(1)选定研究对象。(2)依次分析重力、已知力(外界施加的拉力、推力等);注意反作用力不要忘记画;根据力和运动的关系判断摩擦力的存在与否。(3)利用隔离法依次分析和研究与对象相接触的物体对它是否施加弹力或摩擦力。
【答案】30 30
【解析】题图甲中推力作用在B上,以B为研究对象,B做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力二力平衡,故B物块所受的摩擦力为30
N;由此可知,A受到B的摩擦力也为30
N,A物块做匀速直线运动,所以地面对A物块的摩擦力为30
N;图乙中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此所受摩擦力也不变,所以A物块所受地面的摩擦力仍为30
N。
【变式2】[2019·眉山]如图W8-13所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A.如果小车突然停止运动,木块将向左倾倒
B.由于木块向右运动,木块受到向左的摩擦力
C.小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力
D.木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
图W8-13
【答案】
C
【解析】如果小车突然停止运动,木块下部由于受到摩擦力,则会迅速停下来,但上部由于惯性,会保持原来的运动状态,所以会向右倾倒,A错误。木块随小车一起向右做匀速直线运动的过程中,在水平方向不受力的作用,即此时不受摩擦力,
B错误。一对平衡力要同时满足以下4个条件:①大小相等;②方向相反;③作用在同一直线上;④作用在同一物体上。选项C所述两个力正好满足一对平衡力的所有特征,则这两个力是一对平衡力,C正确。木块对小车的压力与地面对小车的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,D错误。
1.关于平衡力和相互作用力,说法正确的是
( )
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.拔河比赛中甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
D.跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力和跳板对他的力是一对平衡力
C
2.下列说法正确的是( )
A.接触的两个物体之间一定有力的作用
B.马拉车前进,马对车施力,但反过来车对马也有力的作用
C.两个物体不接触,就不会有力的作用
D.之所以二力会发生平衡,是因为这两个力的三要素都相同
【答案】B
【解析】两个相互接触的物体之间不一定有力的作用,故A错误;马拉车前进,马对车施力,因为力的作用是相互的,所以车对马也有力的作用,故B正确;物体间不接触也可以产生力的作用,例如磁体吸引铁块,故C错误;二力平衡时,两个力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,则两个力的三要素不完全相同,故D错误。
3.[2020·广州]金属球用细绳挂在车厢内,并相对于车静止,位置如图W8-14甲所示。下列选项中能导致球突然从如图甲所示位置变成如图乙所示位置的是( )
A.车向西启动
B.车做匀速直线运动
C.车向东直线运动时加速
D.车向东直线运动时减速
图W8-14
【答案】
C
【解析】车向西启动时,根据牛顿第一定律知识可知,金属球会向东偏转,故A不符合题意;车做匀速直线运动时,根据牛顿第一定律知识可知,金属球不会偏转,故B不符合题意;车向东直线运动时加速,根据牛顿第一定律知识可知,金属球会向西偏转,故C符合题意;车向东直线运动时减速,根据牛顿第一定律知识可知,小球会向东偏转,故D不符合题意。
4.[2020·呼和浩特]在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经二千多年。如图W8-15甲所示,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙所示。下列对于这个过程,力和运动描述正确的是( )
A.该物体一直做匀速直线运动
B.t=1
s时,若F=3
N,则地面的滑动摩擦力也为3
N
C.从t=0到t=6
s的过程中,力F在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2
m/s
图W8-15
【答案】
D
5.[2018·江干一模]汽车进入千家万户,请说出汽车前进时牵引力的施力物体是 。?
为了更好地保证交通安全,交警严查开车打电话、车窗抛物等行为。如果汽车以36
km/h
的速度匀速行驶,驾驶员开车时看一眼手机需要2
s,在这段时间内,汽车相当于在无人驾驶的状态下行驶了 m,因此很容易发生交通事故。?
汽车仪表台不要放置任何物品!汽车高速运行途中,当汽车在进行 (选填“加速”“减速”或“保持匀速”)过程时,前排仪表台物品固定不牢可能会砸向玻璃。?
地面
20
减速
6.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图W8-16甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是?___________________________
____________________________。
?
图W8-16
小车与桌面间的摩擦力较
小,可以忽略不计
6.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(2)丙组同学听后,又对实验进行了改进,设计了如图丙所示装置,实验中选择小卡片的原因是小卡片的重力
(选填“可忽略”或“不可忽略”);探究F1、F2两个力大小关系时,应该观察
。
?
图W8-16
可忽略
两边钩码个数和小卡片的运动状态
6.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(3)实验中保持F1与F2相等,然后进行如下操作: (选填“挤压”“翻转”或
“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。实验中设计这一步骤的目的是探
究二力平衡时,两个力必须满足的条件之一是
。
?
图W8-16
旋转
两个力必须作用在同一条直线上
6.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(4)小明利用弹簧测力计代替图丙中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因可能是_____________________________________
________。
?
图W8-16
读数误差(或滑轮的摩擦阻力;合理
均可)课时训练(七) 力和运动
[限时:60分钟]
基础过关
1.人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,如图WK8-1是三位不同时代科学家的主要观点,这三种观点形成的先后顺序是
( )
图WK8-1
A.①②③
B.③①②
C.②③①
D.③②①
2.[2019·邵阳]
一物体在水平推力作用下沿水平方向做匀速直线运动,如图WK8-2所示,下列说法正确的是
( )
A.物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
B.物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
图WK8-2
3.[2018·衢州]
如图WK8-3所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是
( )
图WK8-3
A.瓶子处于静止状态,不具有惯性
B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到竖直向上的摩擦力
D.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
4.[2020·营口]
2020年3月8日,国际乒联卡塔尔公开赛中,国乒以总成绩4冠1亚完美收官。值得一提的是,赛前我国所有参赛队员讨论后,大家一致决定将获得的奖全部捐献给武汉抗疫前线,如图WK8-4所示为选手参赛时的情景,下列说法中正确的是
( )
图WK8-4
A.击球时,力改变了乒乓球的运动状态
B.抽球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
C.球拍将球击出后,乒乓球受到惯性的作用继续运动
D.乒乓球在空中运动过程中受到平衡力的作用
5.[2020·株洲]
小华在班上擦黑板时隐隐约约感觉到一个很奇特的现象,回到家,他拿出小时候的一块玩具黑板,把它平放并固定在水平桌面上,再用一个黑板刷来擦黑板,如图WK8-5所示,他给黑板刷斜向下使力,当方向与竖直方向的夹角较大时,黑板刷滑起来;当他给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小(大于0)时,他怎么也推不动黑板刷,在这两种情形下,黑板刷分别
( )
图WK8-5
A.受摩擦力,不受摩擦力
B.受摩擦力,受摩擦力
C.不受摩擦力,受摩擦力
D.不受摩擦力,不受摩擦力
6.[2020·眉山]
如图WK8-6所示,物体悬浮在水中,水对物体向上、向下的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是
( )
图WK8-6
A.F1与F2是一对相互作用力
B.F2与F1的差等于物体的重力
C.由于物体静止不动,F1与F2是一对平衡力
D.因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离,所以F1>F2
7.[2020·十堰]
如图WK8-7所示,某同学连续用脚蹬地,滑板车在水平路面上加速前进,停止蹬地后,滑板车慢慢停下来。关于图中滑板车的运动,下列说法正确的是
( )
图WK8-7
A.物体的运动离不开力
B.滑板车运动的速度越大,惯性越大
C.滑板车受的支持力与滑板车的重力是平衡力
D.用脚蹬地时,该脚所受摩擦力方向向前
8.[2019·潍坊]
2019年4月28日,第55届世界乒乓球锦标赛单项赛在匈牙利结束,中国乒乓球队时隔八年再度包揽单项赛全部五枚金牌。图WK8-8是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是
( )
图WK8-8
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.击球时,球和拍都会发生弹性形变
C.球在空中运动时,运动状态不变
D.球被水平击出后,若所受外力全部消失,球将立即竖直下落
9.燕子归巢时,沿图WK8-9所示虚线方向匀速滑翔。能正确表示这个过程中空气对燕子作用力方向的是( )
图WK8-9
A.①
B.②
C.③
D.④
10.如图WK8-10所示的人或物体运动到最高点时,若外力全部撤销,能保持做匀速直线运动的是( )
图WK8-10
11.地球自转的方向为自西向东,太空中的地球同步卫星相对于某学校操场是 (选填“静止”或“运动”)的;小明在操场进行立定跳远时,向哪个方向跳成绩更好?答: (选填“向东”“向西”或“都一样”)。?
12.[2018·富阳模拟]
静止在水平面上的物体,受水平拉力F作用,如图WK8-11甲所示;F随时间t的变化关系如图乙所示;从t=0开始,小金同学每隔2
s记录的物体位置和时刻如图丙所示。则物体在第3
s受到的摩擦力为 N;第9
s受到的摩擦力为 N;第18
s末撤去力F,物体的运动状态将如何改变? 。?
图WK8-11
13.小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关;
猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图WK8-12所示。
图WK8-12
(1)为验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在 (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上,并完成实验。?
(2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果):?
。?
(3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或 来判断阻力对物体运动的影响。?
走进重高
1.[2020·嘉兴]
如图WK8-13所示是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是
( )
图WK8-13
A.战斗机从甲板上起飞后,航母受到的浮力变小
B.航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
C.甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力
D.甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力
2.[2020·天水]
如图WK8-14所示,下列四幅图对应的说法正确的是
( )
图WK8-14
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,筷子所受米给它的摩擦力方向向上
C.图丙中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,弹簧测力计的示数保持不变
D.图丁中小球可在A、B两点间来回摆动,当小球摆到最高点B点时,细线恰好断开,则小球将保持静止
3.(多选)物块A置于水平桌面上,一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的定滑轮,轻绳的另一端系一质量为M的杆,杆自然下垂,杆上有质量为m(m( )
图WK8-15
A.小环的动能不变,内能增大,机械能减小
B.物块A受到的摩擦力大小为Mg,方向水平向左
C.物块A受到的摩擦力大小为Mg+mg,方向水平向左
D.物块A受到的摩擦力大小为Mg-mg,方向水平向左
4.[2020·株洲]
一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上,墙壁光滑,地面粗糙,木棒受到的重力为G,墙壁对木棒的弹力为F,如图WK8-16所示。现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置,木棒仍能静止斜靠在墙上,则与原来相比,G和F变化情况为
( )
图WK8-16
A.G不变,F变小
B.G不变,F变大
C.G变化,F变小
D.G变化,F变大
5.[2020·镇江]
如图WK8-17所示,棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,用尺将Q快速水平击打出去。则
( )
图WK8-17
A.击打前,Q在两个力的作用下处于平衡状态
B.Q在P的下方滑动时,P受到摩擦力的作用
C.离开P后滑动过程中,Q受到的摩擦力逐渐减小
D.离开P后滑动过程中,Q的运动状态保持不变
6.如图WK8-18所示,在前进的列车内的茶几上放有一只卤蛋和一盒饼干,小华发现卤蛋突然沿如图所示的方向运动,而饼干却丝毫没动,试画出饼干受力的示意图。
图WK8-18
7.如图WK8-19所示,上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体,两物体与小车以相同的速度一起向右做匀速直线运动。B在A的正前方,B的质量小于A的质量。假设小车的上表面足够长,不计空气阻力,小车遇到障碍物突然停止后,A、B两物体 (选填“会”或“不会”)相撞,原因是 ?
。?
图WK8-19
8.风洞实验室可以产生水平方向、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。现将一个套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球的质量m=1
kg,小球的孔径略大于细杆的直径,杆沿水平方向固定,杆AB长为20
m,小球放置在距B点5
m的C处,如图WK8-20甲所示。调节风速的大小,记录小球的速度变化情况,得到小球的速度v与时间t的关系如图乙所示。(g取10
N/kg)
图WK8-20
(1)2~4
s内小球在水平杆上运动时,小球在水平方向上受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。?
(2)小球与杆之间的滑动摩擦力是受到的压力的0.8倍,4~6
s内风力对小球所做的功为 。?
(3)在2~6
s内,小球受到的摩擦力如何变化? 。杠杆B点施加的拉力如何变化? 。(均填字母序号)?
A.不变
B.变大
C.变小
D.先变大后不变
9.[2020·襄阳]
如图WK8-21甲所示,完全相同的木块A和B紧靠着平放在粗糙程度相同的水平桌面上,在12
N的水平推力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上,用水平力F2拉着B使它们一起匀速运动(如图乙所示),则拉力F2= N;此时木块A所受的摩擦力为 N。?
图WK8-21
10.[2020·苏州]
如图WK8-22所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,由于力的作用是 的,人与转盘开始一起反向转动。在A、B两点中,人站在 (选填“A”或“B”)点进行上述实验,更容易转动。?
图WK8-22
11.[2020·安顺]
2020年6月23日,第55颗“北斗”卫星成功发射,自此“北斗”卫星导航系统组网成功,这标志着我国从航天大国迈向航天强国。承担此次“北斗”卫星运载任务的是“长征三号乙”三级运载火箭。如图WK8-23所示是三级运载火箭的结构示意图,三级火箭内都满载燃料。火箭发射升空时,先点燃第一级火箭,它的燃料用完后空壳自动脱离,这时第二级火箭开始工作,继续推动火箭加速运动。第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离,接着第三级火箭开始工作,再次加速将卫星送至预定轨道,最终完成“星箭分离”。卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板,以一定的速度绕地球飞行。
请回答下列问题:
(1)火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的 能;卫星与地面设备通过 波传递信息。?
(2)若满载燃料的火箭质量为2×105
kg,则受到的重力是多少?(g取10
N/kg)
(3)火箭在某阶段以7.42
km/s的速度匀速飞行100
s,则这段时间内火箭飞行的路程是多少?
(4)火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关,若燃料的喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭飞行速度。人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”。请根据以上信息分析说明采用多级火箭为什么能提高火箭飞行速度。
图WK8-23
【参考答案】
课时训练
基础过关
1.C
2.D [解析]物体所受重力方向竖直向下,摩擦力方向水平向左,不是一对平衡力,A错误。物体所受重力方向竖直向下,推力方向水平向右,不是一对平衡力,B错误。物体对地面的压力的受力物体是地面,地面对物体的支持力的受力物体是物体,是一对相互作用力,C错误。
3.C
4.A [解析]球拍对球的力与球对球拍的力是相互作用力,大小相等、方向相反,故B错误。惯性是物质的一种属性,只能说具有惯性不能说受到惯性,故C错误。乒乓球在空中运动过程中没有受到平衡力的作用,故D错误。
5.B [解析]夹角较大时,黑板刷滑动起来,受到滑动摩擦力;夹角较小时,推不动黑板刷,但黑板刷有运动的趋势,受到静摩擦力的作用,即两种情况下,黑板刷都受到摩擦力,故选B。
6.B [解析]由物体处于悬浮状态可知,F浮=G物,由浮力定义可知F浮=F2-F1,即F2>F1,故A、C、D错误,B正确。
7.D [解析]物体的运动不需要力来维持,故A错误;滑板车的惯性大小只和它的质量有关,与其速度无关,故B错误;滑板车所受的支持力大小等于车和人的重力之和,其数值要大于滑板车的重力,所以滑板车受的支持力与滑板车的重力不是一对平衡力,故C错误;用脚蹬地时,该脚所受摩擦力方向向前,故D正确。
8.B [解析]惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,乒乓球的质量没有改变,所以惯性不变,A错误;球拍击球时,它们之间的作用力会使乒乓球和球拍的形状发生形变,即乒乓球和球拍都会发生弹性形变,故B正确;球在空中运动时,其方向不断发生变化,则运动状态不断发生改变,故C错误;球被水平击出后,若所受外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,球将沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
9.B 10.C
11.静止 都一样
12.2 4 先减速后静止
13.(1)长木板
(2)先后三次将小球从斜面的不同高度处由静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动的距离;如果这三次实验中小球在粗糙程度相同的水平面上运动的距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关
(3)运动时间或小球速度改变的快慢
[解析](2)探究车运动的距离可能与车速有关时,需要控制接触面的粗糙程度相同,速度不同,所以实验步骤为:
先后三次将小球从斜面的不同高度处由静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动的距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动的距离不同,则说明小球在水平面上的运动距离与速度有关。
(3)若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或运动的时间或小球速度变化的快慢来判断阻力对物体运动的影响。
走进重高
1.A
2.C [解析]图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,受重力和摩擦力作用,因为重力竖直向下,故该同学受到的摩擦力方向竖直向上,故A错误;图乙中筷子提米在空中静止时,米受重力和摩擦力作用,则筷子对米的摩擦力方向竖直向上,所以米对筷子的摩擦力方向竖直向下,故B错误;图丙中,在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,A受到滑动摩擦力的作用,由于A、B间的压力和接触面的粗糙程度不变,则A受到的摩擦力不变,弹簧测力计的示数不变,故C正确;由于小球可在A、B两点间来回摆动,当小球摆到B点时,小球速度恰好为零,此时若细线恰好断开,则小球只受重力作用会竖直下落,故D错误。
3.AC
4.B
5.B [解析]击打前,Q受到三个力的作用,重力、支持力和P对它的压力,故A错误;Q在P的下方滑动时,P受到Q的摩擦力,故B正确;离开P后滑动的过程中,Q受到桌面对它的摩擦力,由于接触面的粗糙程度、接触面间的压力大小不变,所以摩擦力大小不变,故C错误;在摩擦力的作用下,Q的速度越来越慢,其运动状态发生改变,故D错误。
6.如图所示
7.不会 当小车突然停止时,两物体由于惯性,继续保持原来的运动状态不变,在不受摩擦阻力的情况下,两物体不会相撞
8.(1)非平衡力 (2)64
J (3)A C
9.12 0
10.相互 A
[解析]物体间力的作用是相互的;人站在A点进行实验时,动力臂较大,使用相同的力时,人与转盘更容易转动。
11.解:(1)内 电磁
(2)G=mg=2×105
kg×10
N/kg=2×106
N。
(3)s=vt=7420
m/s×100
s=7.42×105
m。
(4)采用多级火箭发射,燃料用完后的火箭空壳自动脱离,可以有效减小燃料耗尽时的火箭结构质量m1,从而提高火箭的“质量比”,提高火箭的飞行速度。
