第八章运动和力
一、选择题
如图所示,重为
的物体
放在粗糙的斜面上处于静止状态;若用一个方向始终沿斜面向上,大小从零开始逐渐增大的变力
作用在物体上,使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对物体受到的摩擦力方向的判断,下列说法正确的是
A.摩擦力方向始终沿斜面向上
B.摩擦力方向始终沿斜面向下
C.摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下
D.摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
自行车是“绿色”出行的交通工具。关于自行车,下列措施中可以减小摩擦的是
A.给车轴加润滑油
B.轮胎上制有花纹
C.刹车时用力捏闸
D.用橡胶制作自行车的闸皮
小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
关于惯性,下列说法正确的是
A.一切物体都具有惯性
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.跳水运动员起跳后,先向上运动,然后下落,是由于运动员受到惯性作用
D.速度大的物体惯性大,动速度小的物体惯性小
下列事例,属于防止惯性造成危害的是
A.助跑投掷标枪
B.相扑选手质量较大
C.汽车座椅设置头枕
D.温度计使用前甩几下
如图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图象如图乙所示,木箱速度随时间变化的图象如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是
A.
内木箱没有动,所以此时不是平衡状态
B.
内木箱受到的摩擦力大小为
C.如果
后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
D.如果
后人突然用
的力往回拉箱子,此时的合力为
一块体积为
铁块用细线系好,轻轻浸没到已盛满水的大烧杯中上,铁的密度是
(
)。下列说法正确的是
A.排出的水的重力是
B.铁块受到的浮力是
C.铁块受的重力是
D.铁块受到烧杯底的支持力是
如图,水平地面
点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向
的力
,物体经过
点开始计时,每经过相同时间,用虛线框记录物体的位置,物体在
段做匀速直线运动。根据如图,下列说法正确的是
A.物体在
段受到摩擦力大小等于
B.物体在
段的速度小于
段的
C.物体在
段受到的摩擦力等于
D.物体在
段做匀速直线运动
如图,工人用水平力推水平地面上的木箱,没有推动。关于木箱的受力情况,下列说法正确的是
A.推力大于摩擦力
B.推力小于摩擦力
C.推力与摩擦力大小相等
D.推力和摩擦力方向相同
用水平磁力
将长方体磁铁
和木块
紧紧压在竖直墙壁上,
和
都保持静止状态,下列说法正确的是
①
和
对
的压力是一对平衡力
②
对
的压力和
对
的压力是一对平衡力
③
受到的重力和
对
的摩擦力是一对平衡力
④
一定受到
向下的静摩擦力
⑤仅当
比
重时,
受到
的摩擦力是竖直向下的
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②③④⑤
一个物体受到两个力的作用,且这两个力的三要素完全相同,则下列判断正确的是
A.这两个力一定是一对平衡力
B.这两个力可能是一对平衡力
C.这两个力一定不是一对平衡力
D.无法确定是否是一对平衡力
如图所示,叠放在一起的物体
和
,在大小为
的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是
A.甲、乙两图中
物体受到地面对它的摩擦力均为
B.甲、乙两图中
物体所受的摩擦力大小均为
C.甲图中物体
受到的摩擦力为
,物体
受到地面对它的摩擦力为
D.乙图中物体
受到的摩擦力为
,物体
受到地面对它的摩擦力为
如图所示,叠放在一起的物体
和
,在大小为
的恒力作用下沿水平地面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是
A.地面受到
施加的水平向左的摩擦力,大小为
B.若增大
,则
、
不可能一起做匀速直线运动
C.
受到
施加的水平向左的滑动摩擦力,大小为
D.
所受重力与地面对
的支持力是一对平衡力
二、填空题
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系,压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力
。
冰刀与冰面之间发生相对滑动,它们之间产生的摩擦称为
;足球在地面上滚动,足球与地面之间产生的摩擦称为
。
用弹簧测力计沿水平方向拉一木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为
牛,此时木块受到的滑动摩擦力大小为
牛;若将拉力增大为
牛时,此时木块受到的滑动摩擦力大小为
牛,木块的运动状态将
(选填“改变”或“不变”)。
如图所示。一重为
的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在沿竖直向上的拉力
的作用下向上运动,
的大小与时间
的关系如图乙所示,铁块运动速度
与时间
的关系如图丙所示。由图象可知当
时,铁块处于
状态,此时铁块受到的摩擦力为
;
时,铁块受到的摩擦力为
。
有一重为
牛的物体,在水平桌面上受到
牛的水平拉力做匀速直线运动,则物体受到的滑动摩擦力大小为
牛;撤去拉力后物体由于
会继续滑行一段距离;由于
的作用,使物体运动越来越慢,最终停止。若要使该物体以
米/秒的速度竖直向上做匀速直线运动,则所加竖直向上的拉力大小为
牛;若使物体以
米/秒的速度竖直向下做匀速直线运动,此时所加竖直向上的拉力
牛(选填“大于”“等于”或“小于”)。
当你奔跑时碰到石块,必然是向前跌倒;而如果你踩到西瓜皮,必然是向后跌倒,请分析这两种状况出现的原因,前者:
;后者:
。
三、计算题
质量为
的卡车,在水平公路上匀速直线行驶时受到的阻力是车重力的
倍,求:卡车行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?()
物体在大小为
牛的水平拉力
作用下,沿水平地面做匀速直线运动,其
图象如图所示。求:
(1)
该物体的速度
。
(2)
物体受到的滑动摩擦力
的大小。
如图是某太阳能淋浴器构造示意图,其中
、
是重各为
,底面积为
,高为
的两个圆柱体,通过细绳与压力传感开关相连。储水器的底面积为
,高为
,压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到
时闭合,使水泵从进水口向储水器内注水,当拉力达到
时断开,水泵停止向储水器注水,此时储水器内的储水量为
。当剩余水量为
时又开始注水(压力传感开关与储水器间的距离、绳的质量与体积、计算储水量时圆柱体排水体积忽略不计);请问:
(1)
当开始注水时,圆柱体
对圆柱体
的拉力是多少?
(2)
压力传感开关与圆柱体
顶部之间绳的长度是多少?
(3)
圆柱体
与圆柱体
之间绳的长度是多少?
如图甲所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,重物
通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上的木块相连。已知
,此时,用水平向左的大小为
的拉力
拉着木块可使其向左做匀速直线运动。则:
(1)
这时木块受到的摩擦力大小为多少?
(2)
如图乙所示,若用水平向右的拉力
拉木块使其向右做匀速直线运动,则
为多大?
四、实验题
实验小组同学探究“影响滑动摩擦力的大小的因素”,于是他们选用了重
的物体完成了如图所示的三次实验。
(1)
三次实验中,每次都拉着木块在水平面上做
运动,这样做的目的是:
。
(2)
通过比较甲和乙两图,可以得出的结论是:
。
(3)
通过比较
两图,可以得到的另一个结论是:
。
(4)
在图丙实验中,若拉力增加为
时,物体受到的摩擦力
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
在研究牛顿第一定律时,让同一辆小车分别从同一斜面的同一高度由静止释放自由滑下,接着在材料不同的水平面上继续运动,最后分别停在如图所示的位置。
(1)
让同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止释放自由滑下,这样做可以使小车到达斜面底部时具有相同的
。小车由于受到
力的作用会最终停下来。
(2)
图中各水平面中,木板表面最
(选填“光滑”或“粗糙”),小车在木板表面上运动时受到的阻力最
(选填“大”或“小”),小车运动得最
(选填“近”或“远”)。由以上的实验可以得出的结论是:假设小车在水平面上运动不受阻力的话,它将
。
五、作图题
小明推铅球,球离手后在空中运动的轨迹如图所示,如果推出的铅球在刚离开手的瞬间,不再受任何力的作用.请在图中画出此时球的运动轨迹,用虚线表示。
回答下列问题。
(1)
画出图
中静止在水平桌面上的物体
所受重力及支持力的示意图。
(2)
如图
中挂在竖直墙上质量为
的球受到细绳的拉力为
,请你用力的示意图表示球受到的重力和拉力。
如图甲所示,用
的力握住玻璃瓶悬空静止不动。
()在图乙代表玻璃瓶的黑点
上,画出其静止时竖直方向受到的力的示意图。
()若将手的握力增加到
,则手与玻璃瓶之间摩擦力的大小将
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
()玻璃瓶受到手对它的压力时,玻璃瓶会不会发生微小的形变?答:
(选填“会”或“不会”)。
答案
一、选择题
1.
【答案】C
【解析】开始时,木块相对斜面有向下的运动趋势,静摩擦力沿斜面向上;增大拉力
,木块开始沿斜面向上运动时,摩擦力方向与物体相对运动方向相反,滑动摩擦力方向沿斜面向下,故摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下。故ABD错误,C正确。
2.
【答案】A
3.
【答案】C
【解析】(1)对铝块受力分析可知:铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力图甲所示。
由平衡条件得:,,在铝块完全浸没前,铝块浸没的体积逐渐增大,浮力逐渐增大,弹簧秤的示数
逐渐减小。
(2)对台秤受力分析可知:受烧杯及水受竖直向下的重力
,铝块向下的压力
,台秤对烧杯的支持力,图乙所示。
由平衡条件得:,物体间力的作用是相互的,所以台秤对烧杯的支持力等于烧杯对台秤的压力,也就是台秤的示数。
在铝块完全浸没前,浸没的体积逐渐增大,
逐渐增大,台秤的示数逐渐变大。
4.
【答案】A
【解析】一切物体在任何情况下都有惯性,故A正确;
惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,运动员的质量没有改变,所以惯性不变,故B错误;
惯性不是力,不能说“受到惯性作用”,故C错误;
惯性的大小只与质量有关,与其他都无关,当然与速度也是无关的,故D错误。
5.
【答案】C
【解析】助跑投掷标枪是利用标枪具有惯性,故A不符合题意;相扑质量大则惯性大,所以是利用惯性的,故B不符合题意;汽车座椅设置头枕是防止加速时颈部受到伤害,这是为了防止惯性的,故C符合题意;温度计使用前甩几下,是利用惯性把水银甩回到玻璃泡里,故D不符合题意。
6.
【答案】B
【解析】A.由图丙可知,
内木箱静止,处于平衡状态,故A错误;
B.由图丙可知,在
内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力
,由图乙可知,在
内推力
,则木箱受到的滑动摩擦力
;由图内可知,木箱在
内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,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,与物体运动的速度无关,所以,
内木箱受到的摩擦力大小为
,故B正确;
C.如果
后人停止用力,木箱水平方向只受摩擦力阻力的作用,做匀减速直线运动,故C错误;
D.如果
后人突然用
的力往回拉箱子,向左运动并受到向后的摩擦力和拉力作用,合力为二者之和,即
,故D错误。
7.
【答案】B
【解析】A选项,B选项:
,故A错误;故B正确;
C选项:
,
,故C错误
D选项:对物体受力分析,有
,,故D错误。
8.
【答案】A
9.
【答案】C
【解析】木箱静止说明受力平衡,即推力和摩擦力是一对平衡力,大小相同,方向相反,故C正确,ABD错误。
10.
【答案】C
【解析】①水平方向对
受力分析,
受到向右的力
,
对
向左的压力,
处于静止状态,故
和
对
的压力是一对平衡力,故①正确;
②
对
的压力和
对
的压力是一对相互作用力,故②错误;
③垂直方向对
受力分析,
受到竖直向下的重力,
对
竖直向上的摩擦力,由于
处于静止状态,故
受到的重力和
对
的摩擦力是一对平衡力,故③正确;
④由③得,
受到
对
竖直向上的摩擦力,由于力的作用是相互的,且相互作用力的方向相反,则受到
向下的静摩擦力,故④正确;
⑤由③得,
受到
的摩擦力方向竖直向下,与
和
的重力大小无关,故⑤错误;
故选C。
11.
【答案】C
12.
【答案】A
【解析】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,故BD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,故A正确;
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
,故C错误;
故选A。
13.
【答案】B
【解析】由题可知,物体
和
在大小为
的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动,所以物体
和
(看做一个整体)在水平方向受到平衡力作用,即
受到地面施加的水平向左的摩擦力
和拉力
平衡,所以
;
因地面受到
的摩擦力与
受到地面的摩擦力是相互作用力,所以地面受到
施加的水平向右的摩擦力,大小为
,故A错误;
在压力和接触面的粗糙程度不变时,
受到的滑动摩擦力大小不变,若增大
,则拉力大于
受到的滑动摩擦力,所以
、
不可能一起做匀速直线运动,故B正确;
因
、
一起做匀速直线运动,所以
、
相对静止,但
与
之间存在静摩擦力的作用,而不是滑动摩擦力,故C错误;
对于
来说,地面对
的支持力等于
和
的重力之和,所以
所受重力与地面对
的支持力大小不相等,则二力不是平衡力,故D错误。
故选:B。
二、填空题
14.
【答案】越大
15.
【答案】滑动摩擦;
16.
【答案】;;
17.
【答案】静止;;
【解析】由图丙知:
时物体的速度为零,则当
时物体处于静止状态,此时拉力和重力二力平衡,故摩擦力为
。
时,物体匀速运动,由图乙知
时,,由于摩擦力、重力与拉力
是平衡力,因此摩擦力的大小等于拉力减重力,即为
。
由图丙知
,物体加速运动受力不平衡,但由于压力和接触面粗糙程度没有改变,所以摩擦力大小不变,即仍为
。故
时,物体受到的摩擦力为
。
18.
【答案】;;
19.
【答案】脚受到石头的阻力先停下,由于人体上部分保持向前运动,所以摔倒;
三、计算题
20.
【答案】
【解析】卡车重力:,
卡车行驶时受到的阻力:,
卡车做匀速直线运动,故发动机对卡车的牵引力
。
21.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
(2)
因为物体做匀速直线运动,所以
。
22.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
①开始注水时,
对传感器的拉力
,
以
整体为研究对象,。
代入数据可得
,
浸没的体积
。
浸没的深度
。
故此时只有
浸入水中,浸入深度
。
②对
受力分析,
只受传感器的拉力
,重力
和
对
的拉力
,
。
故
对
的拉力是
。
(2)
①停止注水时,
对传感器的拉力
。
以
整体为研究对象,,
代入数据可得,,
浸没的体积
。
的体积
。
故此时
完全浸没,
部分浸没。
浸入的深度
。
②停止注水时,储水量
,
水的深度
,
露出的长度
,
则开关与
顶部之间绳的长度是
。
(3)
开始注水时,储水量
。
水的深度
。
则最高水位与最低水位的液面高度差
。
露出的长度
。
则
与
之间绳的长度是
。
23.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
当木块受到了
的拉力向左做匀速直线运动时,水平方向受到向左的拉力、水平向右的摩擦力和砝码对它的拉力,这三个力平衡,则
,所以此时的滑动摩擦力为
。
(2)
木块向右做匀速直线运动时,水平方向受到向右的拉力、水平向左的摩擦力和砝码对它的拉力,这三个力平衡,则
,因为
所以
。
四、实验题
24.
【答案】
(1)
匀速直线;使拉力与摩擦力二力平衡,大小相等
(2)
接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)
甲和丙;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)
不变
25.
【答案】
(1)
速度;摩擦阻力
(2)
光滑;小;远;做匀速直线运动
五、作图题
26.
【答案】
【解析】物体具有速度.若离手后所有力都消失,此时物体将沿着原来的方向一直做匀速直线运动。
27.
【答案】
(1)
略
(2)
略
28.
【答案】不变;会