第八章
运动和力?
一、选择题
如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力
作用,
随时间
的变化关系如图乙所示。从
开始,小科每隔
记录的物块位置和时刻如图丙所示,下列说法正确的是
A.当木块没被拉动时,拉力
小于木块所受的静摩擦力
B.
内,物块受到的滑动摩擦力和拉力
是一对平衡力
C.
时,物块的速度一定小于
D.
内,物块受到的滑动摩擦力为
和拉力
是一对平衡力
如图所示的措施中,为了减小摩擦的是
A.
机械表保养时上油
B.
防滑垫表面做得凹凸不平
C.
旋钮侧面制有条纹
D.
轮胎上制有花纹
如图所示,三位同学用同一组器材在水平地面上沿水平方向用力进行了下面三项操作:甲同学拉木块
在长木板
上匀速运动;乙同学拉
在
上加速运动;丙同学拉
,使
一起匀速运动。三位同学的操作中
与
之间的摩擦力的大小分别为
、
、
,则下列说法正确的是
A.
,
B.
C.
D.
,
不确定
如图所示,叠放在一起的物体
和
,在大小为
的力的作用下,
一起同时沿水平面做匀速直线运动,则下列说法中正确的是
A.甲图中物体
受到的摩擦力为
B.乙图中物体
受到的摩擦力为
C.甲、乙两图中物体
受到的摩擦力均为
D.甲、乙两图中
物体受到地面对它的摩擦力均为
图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是
A.
车把上刻有花纹
B.
行李箱下装有轮子
C.
轴承中装有滚珠
D.
轮滑鞋装有滚轮
用滑轮组提升重物时,将重
的物体
在
内匀速提升了
,已知动滑轮重为
(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中
①滑轮组的机械效率为
②绳子自由端拉力
的大小为
③提升物体的过程中,额外功为
④绳子自由端拉力
的功率为
A.只有①正确
B.只有②③正确
C.只有③④正确
D.①②③④都正确
在下列的四幅图中,
和
是物体所受到的两个力,属于平衡力的是
A.
B.
C.
D.
下列说法中正确的是
A.物体不受力时,一定静止
B.物体受平衡力时,一定做匀速直线运动
C.一切物体都具有惯性
D.用小棍敲打晾在绳子上的棉衣可使棉衣上的灰尘掉下来,是利用了惯性力的作用
如图所示,一个小球系在细线上在竖直平面内摆动(不计空气阻力)。小球运动的最低点是
点,左右两侧最高点是
点和
点,下列说法中正确的是
A.在
点时小球处于平衡状态
B.若小球从
点摆动到
点时,剪断细线的同时所有力都消失,小球的运动轨迹是
C.若小球从
点摆动到
点时,剪断细线的同时所有力都消失,小球的运动轨迹是
D.若在
点剪断细线小球将做匀速直线运动
如图所示,静止物体
和
的重分别为
和
,不计摩擦及细线重,则地面对物体
支持力的大小为
A.
B.
C.
D.
有一重
的圆柱形玻璃杯(杯壁厚度不计),底面积为
,装有一定质量的煤油,杯底到油面的高度为
,放在水平桌面上(,(),则下列结果不正确的是
A.煤油对杯底的压强是
B.杯底对桌面的压强是
C.煤油对杯底的压力是
D.杯子受到桌面的支持力是
一台笔记本电脑放在桌面上,桌子放在地面上,笔记本电脑与桌面都静止。在下列物体的力中,属于一对平衡力的是
A.桌子受到的重力与桌子对笔记本电脑的支持力
B.笔记本电脑受到的重力与桌子受到的重力
C.笔记本电脑受到的重力与桌面对笔记本电脑的支持力
D.地面对桌子的支持力与桌面对笔记本电脑的支持力
如图甲所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在桌面上做直线运动。木块的“速度
时间”图象如图乙所示,但木块所受“拉力
时间”图象漏画了一部分,如图丙所示,若将丙图补充完整,应是图中的
A.
B.
C.
D.
下列说法正确的是
A.物体的速度越大,它受到的力也越大
B.若物体不受力的作用,它必然静止
C.要维持物体的运动,必须对物体施加力
D.若运动的物体不受任何力的作用,它必定做匀速直线运动
悬挂在弹簧测力计下重为
的物块,分别在力
、
作用下的运动情况(路程—时间图象)如图所示,则关于弹簧测力计的示数
、
的大小关系,下列说法中正确的是
A.
可能大于
B.
一定大于
C.
可能小于
D.
一定等于
二、填空题
如图甲所示,相同的两物块
、
叠放在水平面上,在
的水平推力
的作用下一起做匀速直线运动,此时物块
所受的摩擦力为
;若将
、
物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力
推
,使它们一起做匀速直线运动,则推力
;若要让图乙中
、
在水平桌面上一起向左做匀速直线运动,在不撤除
的情况下,应该在
的右端施加一个大小为
的水平向左的推力。
如图,三个相同的物体叠放在一起,当
受到
的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则
与
之间、
与
之间的摩擦力分别为
和
。
如图所示,用
水平向右的力将重
的木块压在竖直墙壁上。使其沿墙壁匀速下滑,则木块受到墙壁的摩擦力大小为
,方向
。
在物理课上,老师用黑板擦擦掉黑板上的板书,此时黑板擦与黑板之间的摩擦力属于
摩擦力;轻轻擦没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这是通过
的方法来增大黑板擦与字之间的摩擦力。
物块
静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块
受到水平拉力
的作用,拉力
随时间
变化关系如图乙所示。小明从
开始,每隔
记录一次物块
的位置(用“”表示物块
)。整个过程中,运动状态发生改变的时间段是
(选填序号①“”;②“”;③“”);如图丙所示,
内物块所受的摩擦力为
。
小明在超市里购物时,用
的水平力推一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是
,突然,他发现前面有一个小孩,于是赶忙用
的力水平向后拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车受到的合力为
。
中国科技馆探索与发现
厅中有一个演示流体阻力与物体形状关系的实验展台,如图甲所示,其示意简图如图乙所示。图乙是两个材质、光滑程度、最大截面和质量都相同但形状不同的物体
、
置于水槽中的情形,使用相同的钩码是为了保持对
、
两个物体的
相同。同时释放钩码,两物体会随之向左运动,通过比较
,可以比较水对两个形状不同的物体阻力的大小。
三、计算题
某小球的质量为
千克,若把小球竖直向上抛出后,小球在上升和下降的过程中都受到大小为
牛的阻力
的作用,阻力方向始终与小球运动方向相反。求:
(1)
小球所受重力
的大小和方向;
(2)
请在图中画出小球在上升和下落的过程中所受重力和阻力的示意图;
(3)
小球在下降过程中所受合力的大小和方向。
智能家居为我们的生活提供了很多便利。香茗家新购置了一台
智能空气加湿器,如图甲所示,
、
为发热电阻,且
,,
为旋转型开关,
、
、
、
为触点,通过旋转开关
可实现“关”、“低挡”和“高挡”之间的转换,其高挡发热功率为
。
(1)
香茗与
“对话”,即可实现对其功能的操作。
将香茗的声音的声信号转化为电信号,这与
的原理相同(选填“发电机”或“电动机”)。
(2)
低挡模式时,
工作电路中的电流是多少?
(3)
具有智能断电功能,当水量偏低时会自动切断电源,防止干烧。控制电路中,,
为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图所示。当控制电路中的电流达到
时,衔铁才会吸合,工作电路接通。请通过计算说明,
工作时至少需要加水多少千克?)
如图所示,一个重为
的物体静止在粗糙的水平地面上,在水平向右的
的拉力作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。
(1)
求运动过程中物体受到滑动摩擦力的大小。
(2)
如果水平拉力
增加
,此时物体所受的滑动摩擦力
大小为多少?
如图所示,物体
的重力为
,滑轮重力为
。弹簧测力计示数
,求:
(1)
物体
的重力;
(2)
物体
对地面的压力。
四、实验题
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()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()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
。
如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)
三次实验中都用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,这样操作的目的是
,已知毛巾表面比木板表面粗糙,实验中,分别读出弹簧测力计的示数为
、
和
,这三个力中,最大的是
。
(2)
比较甲、乙两次实验,得出的结论是:
,滑动摩擦力越大。
(3)
在丙图中,弹簧测力计示数
为
,请在如图所示的弹簧测力计中画出指针所处的位置。若弹簧测力计示数增大到
,此时的木块
所受滑动摩擦力为
。
五、作图题
在图中画出小球受到的力的示意图(墙壁光滑)。
按要求作图:
(1)
画出图甲中花瓶受到的重力示意图。
(2)
画出图乙中足球受到地面支持力的示意图。
(3)
画出图丙中随传送带向上运动的物体,受到摩擦力的示意图。
如图丙所示,滑块从斜面顶端滑下后在水平木板表面上滑行。请画出滑块在木板上滑行时水平方向上受到的力的示意图。
答案
一、选择题
1.
【答案】C
2.
【答案】A
【解析】机械表保养时上油,是在压力一定时,使接触面分离来减小摩擦力,故A符合题意;
防滑垫表面做得凹凸不平,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;
旋钮侧面制有条纹,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C不合题意;
轮胎上制有花纹,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,故D不合题意。
3.
【答案】A
4.
【答案】D
【解析】甲图以
为研究对象,
做匀速直线运动,在水平方向受拉力
和
对它的静摩擦力作用,且
,A错误;
乙图,
同时向前做匀速直线运动,所以
之间没有相对运动的趋势,
不受摩擦力的作用,B错误;
由
分析知,乙图
受摩擦力为零,C错误;
以
整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力
,这两个力相互平衡,则
,两种情况下
受到的摩擦力相等,D正确。
5.
【答案】A
【解析】鞋底的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故本选项符合题意。
行李箱下装有轮子使滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力减小,不合题意。
轴承中装有滚珠,使滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力减小,不合题意;
滑冰鞋装有滚轮,使滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力减小,不合题意。
6.
【答案】A
【解析】由图知,,不计绳重和摩擦,
则绳子自由端的拉
,故②错;
滑轮组对重物做的有用功:
,
拉力端移动的距离:,
拉力做的总功:,
滑轮组的机械效率:,故①正确;
由
得所做额外功:;故③错;
拉力做功的功率:
,
故④错。
7.
【答案】B
8.
【答案】C
9.
【答案】B
10.
【答案】C
11.
【答案】D
【解析】煤油对杯底的压强:
,故A正确;
由
可得,煤油对杯底的压力:,故C正确;
煤油的体积:,
由
可得,煤油的质量:,
煤油的重力:,因杯子处于静止状态,所以,杯子受到桌面的支持力:
,故D不正确;
因杯子对桌面的压力和杯子受到的支持力是一对相互作用力,
所以,桌面受到的压力:,
杯底对桌面的压强:
,故B正确。
12.
【答案】C
13.
【答案】C
【解析】由题意可知物体做直线运动,水平方向受到拉力和摩擦力的作用,合力等于二者之差,即
,
因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体的速度无关,所以,物体运动后受到的摩擦力不变,由
图象可知:
时间内物体做匀加速直线运动,则
,
时间内物体做匀速直线运动,则
,
时间内物体做匀减速直线运动,则
,
据此可知,,故C正确,ABD错误。故选C。
14.
【答案】D
【解析】A、由于物体不受任何外力时,仍可以做匀速直线运动,因此物体速度的大小与物体受到的力无关;
BC、原来运动的物体在不受外力作用时,保持匀速直线运动状;
D、原来运动的物体,不受任何外力作用时,一定做匀速直线运动。
故选D。
15.
【答案】D
二、填空题
16.
【答案】;;
【解析】由甲图知,木块
和
放在水平桌面上,由于
、
一起向右做匀速直线运动,
、
间没有相对运动的趋势,所以木块
所受的摩擦力为
;
从甲图到乙图,改变的只是物体
、
与地面的接触面积,而摩擦力的大小与接触面积无关,所以物体
、
受到的摩擦力不变;甲乙两种情况下,物体都处于平衡状态,拉力都等于摩擦力,且摩擦力大小不变,故拉力
;
乙图,当
和
的整体向左做匀速直线运动时,整体水平方向上受到水平向右的力
,水平向右的滑动摩擦力
、水平向左的推力
(其中摩擦力仍然为
);整体处于平衡状态,由力的平衡条件可得
。
17.
【答案】;
【解析】对
受力分析,
受竖直方向的重力和
对
的支持力,三个物体一起向右匀速运动,
与
没有相对运动趋势,故
之间没有摩擦力,摩擦力为
;
同理对
整体进行受力分析,受重力、
对
的支持力,水平的拉力,以及
对
的摩擦力,由于三个物体一起向右匀速运动,处于平衡状态,
之间的摩擦力等于拉力,。
18.
【答案】;
19.
【答案】滑动;
【解析】老师用黑板擦擦掉黑板上的板书,此时黑板擦与黑板之间有相对滑动,所以黑板擦与黑板之间的摩擦力属于滑动摩擦力;
用黑板擦轻轻的擦黑板上的板书内容,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力。
20.
【答案】②;
【解析】图丙可以看到。
物体处于静止状态。
秒,每两秒之间运动的距离都在变大。所以处于加速运动状态。运动状态发生了改变。所以是
秒。
秒物体处于运动状态。所受的摩擦力为滑动摩擦力。在
秒物体处于匀速运动状态,受到的依然是滑动摩擦力,且滑动摩擦力大小为
,所以物体在
秒的滑动摩擦力为
。
21.
【答案】;
【解析】当小车在水平方向匀速直线运动时,受力平衡,阻力等于推力为
;由于小车对地面的压力不变,接触面也不变,所以在向后拉小车时摩擦力的大小不变仍为
,此时小车仍向前运动,摩擦力与拉力的方向是相同的都向后,所以合力应等于两个力大小之和为
。
22.
【答案】拉力;
【解析】本实验是探究流体阻力与物体形状关系,实验中应该变物体的形状,其他因素应控制不变,使用相同的钩码是为了保持对
、
两个物体受到的拉力相同,同时释放钩码,两物体会随之向左运动,水运动的速度快,说明受到的阻力小,这样便可以比较水对两个形状不同的物体阻力的大小。
三、计算题
23.
【答案】
(1)
牛;竖直向下
(2)
(3)
牛;竖直向下
【解析】
(1)
;重力方向竖直向下。
(3)
;合力方向竖直向下。
24.
【答案】
(1)
发电机
(2)
(3)
由题意可知,当电流为
时,此时控制电路的总电阻:
,
则压敏电阻的阻值:
,
由图可知,当
时,
压敏电阻受到的压力
,压敏电阻受到的压力是由水的重力产生的,则水的重力
,
由
可得所加水的最少质量:
。
【解析】
(1)
香茗与
“对话”,声音使膜片振动,使线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,即将人的声音信号转化为电流信号,这是电磁感应现象,与发电机的原理相同。
(2)
当开关
接
、
时,电路为
的简单电路,加湿器处于高档,
由
可得,
的阻值:
,
当开关
接
、
时,
、
串联,加湿器处于低档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,
工作电路中的电流:
。
25.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
物体在
的水平拉力作用下沿该水平面向右做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,则
,方向与拉力方向相反;
(2)
如果水平拉力
增加
,即拉力变为
时,由于接触面和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,仍为
。
26.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
,,
(2)
,,。
四、实验题
27.
【答案】二力平衡的条件;静止;相同;相反
28.
【答案】
(1)
物体做匀速直线运动,受到平衡力,;
(2)
在压力相同时,接触面越粗糙
(3)
;
五、作图题
29.
【答案】如图所示。
30.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
重力的方向是竖直向下,作用点是物体的重心。
(2)
地面对足球的支持力作用在足球与地面的接触面上,方向竖直向上。
(3)
物体有相对于传送带有向下滑的趋势,因此物体会受到传送带给的沿传送带向上的摩擦力,摩擦力的作用点在物体与传送带的接触面上。
31.
【答案】如图所示
【解析】本题考查了物体受力分析,难度中等。根据题目要求画出滑块在木板上受到水平方向上的力,可以看出物体受到摩擦阻力,该力的方向与物体的运动方向相反。