第五章 运动和力 【A卷 达标卷】-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册单元速记·巧练(沪科版(五四学制)
2024-10-23
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内容正文:
2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(沪科版 五·四学制)
第五章 运动和力(A卷•考点达标卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
测试范围:沪科版(五·四学制)八年级上册 第5章
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于力的概念,下列说法中错误的是( )
A.力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在
B.一个物体是受力物体,同时也是施力物体
C.马拉车匀速向前,同时车用同样的力向后拉马
D.在空中下降的雨滴不受力的作用
2.在下列事例中,哪一种是减小摩擦( )
A.电工胶钳上做有不平的花纹 B.自行车的前后轮都装在滚动轴承上
C.皮带传动中将皮带收紧一些 D.汽车轮胎做有凸凹不平的花纹
3.如图所示的各种情形中,两个力是平衡力的是( )
A. B.
C. D.
4.测一个约6 N 的力时,应选用最恰当的弹簧测力计的规格是
A.量程10 N ,分度值0.2 N B.量程5 N ,分度值0.1 N
C.量程30 N ,分度值3 N D.上述三个弹簧测力计都可以用
5.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.物体受到的重力是由物体质量产生的
B.表明g值大小与物体的质量成反比
C. 表明物体的质量跟它受到的重力成正比
D.表明物体受到的重力跟它的质量成正比
6.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用物体就静止下来
B.力是物体运动的原因
C.只要有力作用在物体上,物体的运动状态一定发生变化
D.物体做曲线运动时,一定受到了力的作用
7.F1、F2是同一水平直线上的两个力,它们的合力大小为30N,方向向左,F1的大小是10N,则关于F2的大小和方向,下列说法中正确的是( )
A.F2的大小可能是40N B.F2的大小一定是20N
C.F2的方向一定沿水平向右 D.F2的方向可能向左,也可能向右
8.一个人用50牛的水平拉力拉着一个木箱在水平地面上匀速前进,则木箱在水平方向上所受的合力及摩擦力的大小分别是( )
A.50牛 50牛 B.50牛 0牛 C.0牛 50牛 D.0牛 0牛
9.甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动,它们的s-t图像分别如图(a)和(b)所示。由图像可知( )
A.甲车的速度大于乙车的速度
B.甲车的速度等于乙车的速度
C.经过6秒,甲车在乙车前面1.2米处
D.通过4.8米的路程,甲车比乙车多用时4秒
10.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲、乙两种情况中,B受到的摩擦力分别是( )
A.10N、10N B.10N、5N C.0N、5N D.0N、10N
二、填空题(本题共8小题,共26分)
11.如图所示,用扳手拧螺母时,按通常经验,沿顺时针方向可使螺母拧紧,沿逆时针方向可使螺母拧松,这表明力的作用效果与力的 有关;若用同样大的力在A点和B点拧,在 点更容易拧,这表明力的作用效果与力的 有关.
12.一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或 状态。甲乙图中,属于利用惯性的是图 ,防止惯性带来危害的是图 。
13.某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G,当电梯从底层由静止开始向上加速时,F G;当电梯向上减速停下来时,F G,当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时,F G;当电梯向下减速停下来时,F G。(>/=/<)。上述四种情况属于 (是/非)平衡状态。
14.质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍,则物体受到的重力为 N;若物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力为 N;若水平拉力增大为50N,则物体受到的合力大小为 N。
15.弹簧测力计使用前必须 、认清分度值、观察量程.如图所示,乙的量程是 ,要测量一个重为1.5N的物体,应选用 弹簧测力计.
16.关于重力的方向可利用如图所示的装置来探究:随着β角的改变,悬线OA与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),据此可知,重力方向总是 ,生活或生产中的 就是根据这一原理制成的(试举一例)。
17.如图所示,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的关系如图甲所示,物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。t=1秒时,物体没有被推动,此时物体受到的阻力 推力(大于/等于/小于);第3秒物体受到的摩擦力是 N;若6秒时,撤去推力,物体所受摩擦力为 N。
18.在找寻物体重心的过程中,我们学习了支撑法找重心。支撑法:找一个支点,把物体放在上面不停移动直到物体在放开手时不会掉下来保持静止,那个支点所对的点就是重心。如图所示,左手手指顶住扫帚的位置就是扫帚的重心。
已知扫帚的重力是10N,那么手指提供的支持力大小为
简述为什么手指顶住的地方就是扫帚的重心
三、作图题(本题共3小题,共6分)
19.小铁球从高处下落,压缩地面上的弹簧,请在O 点画出小铁球受到的弹力的示意图。
20.如图,一木块A沿斜面匀速下滑,请作出木块受到的重力的示意图。
21.物体静止在墙面上,请画出物体所受的重力和摩擦力(摩擦力画在重心上)。
四、计算题(本题共4小题,共18分)
22.质量是0.5千克的物体,求:能否用量程是0~5牛的弹簧测力计来测量其重力。
23.一辆小车的总质量为500kg在水平路面上水平向右运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍,求:
(1)小车受到的重力;
(2)小车恰能做匀速直线运动时,小车受到的拉力大小;
(3)小车受到的水平向右拉力为350N时,小车受到的合力大小及方向。
24.如图所示,质量为6kg的物体B静止在粗糙的水平地面上、(g取10N/kg)
(1)求物体B受到的重力;
(2)若用的力水平向右推物体B但没有推动,求物体B受到的摩擦力;
(3)若将物体B带到月球上,求物体B受到的月球引力。(已知地球引力是月球引力的6倍)
25.质量为1kg的物块A在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与质量为0.4kg的物块B相连,在轻绳拉力作用下A恰好沿桌面向右做匀速直线运动。求:
(1)绳上拉力的大小;
(2)A与桌面间的动摩擦因数μ;(加油站:滑动摩擦力的大小f与该接触面上的压力大小N成正比;f=μN,其中①μ与接触面粗糙程度有关,在接触面粗糙程度相同时,可认为μ为一定值;②自由放在水平地面上的物体对地的压力大小N等于其自身重力大小)
(3)若在A上再叠放一个与A完全相同的物块C,若要使它们一起向左做匀速直线运动,需要多大的拉力?
五、实验题(本题共5小题,共20分)
26.如图(a)所示,将一根原长为的弹簧一端固定在墙面上,分别用大小、方向不同的力作用在弹簧的不同位置,实验现象如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)分析比较图 可知:当力的 相同时,力越大,力的作用效果越显著;
(2)分析比较图(a)、(c)和(d)可知: 。
27.如图是“探究运动和力的关系”的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,目的是让小车在水平面上开始运动的速度 ;
(2)实验中为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是 ;
(3)为了突显阻力大小对物体运动影响进而推出物体不受力时的运动情况,实验的程序应该是:让小车在水平面上受到的阻力 ;(选填“先大后小”或“先小后大”)
(4)实验表明,表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越 (选填“远”或“近”),进而推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做 运动;
(5)牛顿在前人研究成果的基础上,总结出牛顿第一定律,它的内容: 。
28.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)比较图中(a)与(b)或(a)与(c)可知,此探究实验采用的科学方法的是 ;
(2)由图(a)、(b)、(c)表明:力F的作用效果和力F₁、F₂(或F3、F4的作用效果)的作用效果是 ;(选填“相同”或“不同”)
(3)分析比较图中(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 ;
(4)分析比较图中(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 。
29.下面是岳岳探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)为了操作方便,岳岳对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出:压力相同时, ,滑动摩擦力越大。
30.初二某班同学通过实验“探究影响物体重力大小的因素”,他们猜想:A:物体质量越大,所受重力越大。B:同一物体,在不同星球所受重力不同。C:物体种类不同,所受重力不同。为了验证猜想,他们用测质量的仪器测出物体质量,用测力计测对应物体的重力,并求助宇航员测同一物体在月球的重力,他们将测得的数据选取记录在表一、表二中:
表一(地球表面的木块)
实验序号
质量(千克)
重力(牛)
1
0.5
4.9
2
1
9.8
3
2
19.6
表二(月球表面的木块)
实验序号
质量(千克)
重力(牛)
4
0.5
0.815
5
2
3.26
6
3
4.89
(1)分析比较1与2与3或4与5与6中的重力与质量的倍数关系,可得出的初步结论是: 。此结论验证了猜想 ;(选填“A”、“B”或“C”)
(2)分析比较实验序号 中的有关数据,得出的初步结论是:当物体的质量相同时,在不同星球上受到的重力不同,且在地球上所受重力比月球上大;
(3)该宇航员进一步综合分析表一和表二中的有关数据得出结论是:在不同星球上物体所受重力与质量的比值不同。请判断该宇航员的分析结论: (选填“错误”、“合理且结论完整”或“合理但结论不完整”);
(4)该宇航员发现在不同星球上物体所受重力与质量的比值大小不同,这一比值反映了 ;
(5)若此时你想知道物体所受重力与物体的种类是否有关,你设计的实验应该满足的条件是: 。
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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(沪科版 五·四学制)
第五章 运动和力(A卷•考点达标卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
测试范围:沪科版(五·四学制)八年级上册 第5章
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于力的概念,下列说法中错误的是( )
A.力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在
B.一个物体是受力物体,同时也是施力物体
C.马拉车匀速向前,同时车用同样的力向后拉马
D.在空中下降的雨滴不受力的作用
【答案】D
【详解】A. 力是物体对物体的作用,离开物体就没有力。故A不符合题意;
B. 一个受力物体同时也一定是施力物体,因为物体间力的作用是相互的。故B不符合题意;
C. 马向前拉车,同时车用同样大小的力向后拉马,因为物体间力的作用是相互的。故C不符合题意;
D. 从空中降落的雨滴,是由于受到地球的吸引力。故D符合题意。
故选D。
2.在下列事例中,哪一种是减小摩擦( )
A.电工胶钳上做有不平的花纹 B.自行车的前后轮都装在滚动轴承上
C.皮带传动中将皮带收紧一些 D.汽车轮胎做有凸凹不平的花纹
【答案】B
【详解】A.电工胶钳上做有不平的花纹,增大了接触面的粗糙程度,增大摩擦力,故A不符合题意;
B.自行车的前后轮都装在滚动轴承上,用滚动代替滑动,减小摩擦,故B符合题意;
C.皮带传动中将皮带收紧一些,加大了皮带对轮的压力,增大了摩擦力,故C不符合题意;
D.汽车轮胎做有凸凹不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示的各种情形中,两个力是平衡力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.两个力大小不相等,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.两个力作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.两个力没有作用在一条直线上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
4.测一个约6 N 的力时,应选用最恰当的弹簧测力计的规格是
A.量程10 N ,分度值0.2 N B.量程5 N ,分度值0.1 N
C.量程30 N ,分度值3 N D.上述三个弹簧测力计都可以用
【答案】A
【详解】在选择弹簧测力计时,要考虑两个因素:量程和分度值.所测的力一定不能超过它的量程,为了测量更准确,应选用分度值较小的测力计.
量程10N,大于6N,且分度值较小,故A符合题意.
量程5N,小于6N,量程太小不合适,故B不符合题意.
量程30N,量程较大且分度值较大,故C不符合题意.
D.由上可知,B弹簧测力计不可使用,故D不符合题意.
点睛:选择弹簧测力计量程一定大于被测的力;在量程合适的情况下,分度值越小,测量越准确.
5.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.物体受到的重力是由物体质量产生的
B.表明g值大小与物体的质量成反比
C. 表明物体的质量跟它受到的重力成正比
D.表明物体受到的重力跟它的质量成正比
【答案】D
【详解】A.重力是由于地球的吸引而受到的力,不是由物体质量产生的,故A错误。
B.物体所受重力与物体的质量成正比,比值为g是一个定值,故B错误。
C.质量是物体的属性,与所受重力大小无关,故C错误。
D.表面物体所受重力与质量成正比,故D正确;
故选D。
6.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用物体就静止下来
B.力是物体运动的原因
C.只要有力作用在物体上,物体的运动状态一定发生变化
D.物体做曲线运动时,一定受到了力的作用
【答案】D
【详解】A.根据牛顿第一定律可知,若物体原来处于运动状态时,不受力的情况下,物体将永远保持运动状态,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,根据A可知,力不是维持物体运动状态的原因,故B错误;
C.用力推桌子,但没有推动,即说明有力作用在物体上,物体的运动状态不一定改变,故C错误;
D.物体在曲线运动时,运动方向发生改变,一定受到了力的作用,故D正确。
故选D。
7.F1、F2是同一水平直线上的两个力,它们的合力大小为30N,方向向左,F1的大小是10N,则关于F2的大小和方向,下列说法中正确的是( )
A.F2的大小可能是40N B.F2的大小一定是20N
C.F2的方向一定沿水平向右 D.F2的方向可能向左,也可能向右
【答案】A
【详解】AB.已知合力大小为F=30N,方向向左,F1大小为10N;当F1向左,F2也向左时
F2=30N﹣10N=20N
当F1向右时,F2向左时,有
F2﹣F1=30N
则
F2=30N+10N=40N
综上可知,F2的大小可能是20N、也可能是40N,故A正确,B错误;
CD.由以上分析可知,F2的方向一定沿水平向左,F1的方向可能向左、也可能向右,故CD错误。
故选A。
8.一个人用50牛的水平拉力拉着一个木箱在水平地面上匀速前进,则木箱在水平方向上所受的合力及摩擦力的大小分别是( )
A.50牛 50牛 B.50牛 0牛 C.0牛 50牛 D.0牛 0牛
【答案】C
【详解】由题意知,木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,则它所受合力为零,由平衡条件得,木箱受到的摩擦力为
f=F拉=50N
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动,它们的s-t图像分别如图(a)和(b)所示。由图像可知( )
A.甲车的速度大于乙车的速度
B.甲车的速度等于乙车的速度
C.经过6秒,甲车在乙车前面1.2米处
D.通过4.8米的路程,甲车比乙车多用时4秒
【答案】D
【详解】AB.由图可知,甲乙的速度分别为
v甲==0.4m/s
v乙==0.6m/s
v甲<v乙
故AB不符合题意;
C.由图可知,经过6s,甲车路程是2.4m,乙车路程是3.6m,因甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动,所以乙车在甲车前面
3.6m-2.4m=1.2m
处,故C不符合题意;
D.由图可知,通过4.8m的路程,甲车用的时间是1.2s,乙车用的时间
=8s
则甲比乙多用时间
12s-8s=4s
故D符合题意。
故选D。
10.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲、乙两种情况中,B受到的摩擦力分别是( )
A.10N、10N B.10N、5N C.0N、5N D.0N、10N
【答案】C
【详解】在甲图中,物体A、B在10N的水平拉力F1作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即B受到的摩擦力为0;物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为10N;在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F2的大小也为10N,由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,A对地面的压力变为原来的一半,则A受到的摩擦力也会变为原来的一半,为5N,B受到的摩擦力也为5N。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题(本题共8小题,共26分)
11.如图所示,用扳手拧螺母时,按通常经验,沿顺时针方向可使螺母拧紧,沿逆时针方向可使螺母拧松,这表明力的作用效果与力的 有关;若用同样大的力在A点和B点拧,在 点更容易拧,这表明力的作用效果与力的 有关.
【答案】 方向 A 作用点
【分析】力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果.
【详解】(1)沿顺时针方向可使螺母拧紧,沿逆时针方向可使螺母拧松,这表明力的作用效果与力的方向有关;
(2)若用同样大的力在A点和B点拧,在远离螺母的A点用力更容易将螺母拧紧或拧开;
在力的大小相同,方向相同,作用点不同,力的作用效果不同,说明力的作用点影响着力的作用效果.
12.一切物体在没有受到力的作用时,总保持 状态或 状态。甲乙图中,属于利用惯性的是图 ,防止惯性带来危害的是图 。
【答案】 静止 匀速直线运动 乙 甲
【详解】[1][2]根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
[3][4]图甲是通过安全带、安全气囊来防止汽车紧急刹车或碰撞时,人由于惯性而向前倾带来的危害。图乙中当锤柄碰到凳子会突然停止,而锤头由于惯性会继续向下运动,从而套紧锤柄,这是在利用惯性。
13.某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G,当电梯从底层由静止开始向上加速时,F G;当电梯向上减速停下来时,F G,当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时,F G;当电梯向下减速停下来时,F G。(>/=/<)。上述四种情况属于 (是/非)平衡状态。
【答案】 > < < > 非
【详解】[1]电梯向上加速时,电梯中的人处于超重状态,人对电梯的压力大于重力,人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力,其大小相同,所以电梯对人的支持力大于重力,即。
[2]当电梯向上减速停下来时,电梯中的人处于失重状态,人对电梯的压力小于重力,人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力,其大小相同,所以电梯对人的支持力小于重力,即。
[3]当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时,电梯中的人处于失重状态,人对电梯的压力小于重力,人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力,其大小相同,所以电梯对人的支持力小于重力,即。
[4]当电梯向下减速停下来时,电梯中的人处于超重状态,人对电梯的压力大于重力,人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对相互作用的力,其大小相同,所以电梯对人的支持力大于重力,即。
[5]上述四种情况人受力不平衡,属于非平衡状态。
14.质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍,则物体受到的重力为 N;若物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力为 N;若水平拉力增大为50N,则物体受到的合力大小为 N。
【答案】 200 40 10
【详解】[1]由题意可知,物体的质量为20kg,所以物体受到的重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
[2]根据题意可知,物体沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是它本身受到重力的0.2倍,所以此时物体受到的摩擦力为
f=0.2G=0.2×200N=40N
当物体速度增大为0.4m/s并做匀速直线运动,由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,仍为40N。
[3]当拉力增大为50N,由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,仍为40N,两个力方向相反,所以合力为
F合=F-f=50N-40N=10N
15.弹簧测力计使用前必须 、认清分度值、观察量程.如图所示,乙的量程是 ,要测量一个重为1.5N的物体,应选用 弹簧测力计.
【答案】 指针调零 0N~2.5N 乙
【分析】①弹簧测力计使用前必须把指针调零、观察其量程和分度值;
②在不超出其量程的情况下,分度值越小的弹簧测力计越精确.
【详解】弹簧测力计使用前必须把指针调零、观察其量程和分度值;
②如图乙所示的弹簧测力计的最大测量值为2.5N,故其量程为0N~2.5N;
③要测量一个重约1.5N的物体,甲乙两个测力计都可以使用,但是甲的分度值为0.2N,乙的分度值为0.1N,测量时分度值越小的弹簧测力计越精确,故选用乙弹簧测力计.
16.关于重力的方向可利用如图所示的装置来探究:随着β角的改变,悬线OA与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),据此可知,重力方向总是 ,生活或生产中的 就是根据这一原理制成的(试举一例)。
【答案】 保持不变 竖直向下 重垂线
【详解】[1]因为重力的方向总是竖直向下的,所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变,故悬线OA与水平面的夹角将保持不变。
[2][3]重力的方向始终是竖直向下的,用来检查墙壁砌得是否竖直的重垂线就是根据这一原理制成的。
17.如图所示,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的关系如图甲所示,物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。t=1秒时,物体没有被推动,此时物体受到的阻力 推力(大于/等于/小于);第3秒物体受到的摩擦力是 N;若6秒时,撤去推力,物体所受摩擦力为 N。
【答案】 等于 2 2
【详解】[1]由v﹣t图像可知,在0~2s内,物体速度为零,即物体处于静止状态,此时物体受到的推力与阻力(静摩擦力)是一对平衡力,所以t=1秒时,物体受到的阻力等于推力。
[2]由F﹣t图像可知,在4~6s,推力F=2N;由v﹣t图像可知,在4~6s内物体处于匀速直线运动状态,由二力平衡条件可知,物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力,此时滑动摩擦力等于推力,即
[3]由F﹣t图像可知,在2~4s,推力F′=3N,根据v﹣t图像可知此时物体做加速运动;6秒时,撤去推力,物体做减速运动,但因接触面的粗糙程度不变、物体与地面间的压力不变,故滑动摩擦力不变,则在2~4s内和撤去推力后,物体受到的摩擦力仍然是2N,即第3秒物体受到的摩擦力为2N;6秒时,撤去推力,物体所受摩擦力为2N。
18.在找寻物体重心的过程中,我们学习了支撑法找重心。支撑法:找一个支点,把物体放在上面不停移动直到物体在放开手时不会掉下来保持静止,那个支点所对的点就是重心。如图所示,左手手指顶住扫帚的位置就是扫帚的重心。
已知扫帚的重力是10N,那么手指提供的支持力大小为
简述为什么手指顶住的地方就是扫帚的重心
【答案】 10N 扫帚受力为重力和支持力
【详解】[1]如图所示扫帚处于静止(平衡)状态,扫帚受到的重力和手指对扫帚的支持力是一对平衡力,故支持力大小等于重力的大小为10N。
[2]从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。左手手指顶住扫帚的位置,处于水平位置平衡时,扫帚受到的重力和手指对扫帚的支持力是一对平衡力,支持力通过中心,重力的作用点在重心,所以手指顶住的地方就是扫帚的重心。
三、作图题(本题共3小题,共6分)
19.小铁球从高处下落,压缩地面上的弹簧,请在O 点画出小铁球受到的弹力的示意图。
【答案】
【详解】小球受到竖直向下的重力以及弹簧对其竖直向上的弹力,弹力F的作用点画在小球的重心O,如图所示:
20.如图,一木块A沿斜面匀速下滑,请作出木块受到的重力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向是竖直向下的,从木块的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
21.物体静止在墙面上,请画出物体所受的重力和摩擦力(摩擦力画在重心上)。
【答案】
【详解】物体静止在墙面上时,物体所受摩擦力的方向竖直向上,所受的重力方向竖直向下,作用点画在物体的重心,如图所示:
四、计算题(本题共4小题,共18分)
22.质量是0.5千克的物体,求:能否用量程是0~5牛的弹簧测力计来测量其重力。
【答案】能
【详解】解:物体的重力为
G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N
因为4.9N<5N,在弹簧测力计的测量范围之内,所以能使用此测力计测量其重力。
答:能用量程是0~5牛的弹簧测力计来测量其重力。
23.一辆小车的总质量为500kg在水平路面上水平向右运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍,求:
(1)小车受到的重力;
(2)小车恰能做匀速直线运动时,小车受到的拉力大小;
(3)小车受到的水平向右拉力为350N时,小车受到的合力大小及方向。
【答案】(1)4900N;(2)245N;(3)105N,方向水平向右
【详解】解:(1)小车受到的重力
(2)小车恰能做匀速直线运动时,小车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,所以拉力为
(3)车受到的合力大小
方向与拉力方向相同,水平向右。
答:(1)小车受到的重力是4900N;
(2)小车受到的拉力大小是245N;
(3)小车受到的合力大小是105N,方向水平向右。
24.如图所示,质量为6kg的物体B静止在粗糙的水平地面上、(g取10N/kg)
(1)求物体B受到的重力;
(2)若用的力水平向右推物体B但没有推动,求物体B受到的摩擦力;
(3)若将物体B带到月球上,求物体B受到的月球引力。(已知地球引力是月球引力的6倍)
【答案】(1)60N;(2)5N;(3)10N
【详解】解:(1)物体B受到的重力
(2)若用的力水平向右推物体B但没有推动,物体处于静止状态,摩擦力与推力平衡,则物体B受到的摩擦力
(3)若将物体B带到月球上,物体B受到的月球引力
答:(1)物体B受到的重力为60N;
(2)物体B受到的摩擦力为5N;
(3)物体B受到的月球引力为10N。
25.质量为1kg的物块A在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与质量为0.4kg的物块B相连,在轻绳拉力作用下A恰好沿桌面向右做匀速直线运动。求:
(1)绳上拉力的大小;
(2)A与桌面间的动摩擦因数μ;(加油站:滑动摩擦力的大小f与该接触面上的压力大小N成正比;f=μN,其中①μ与接触面粗糙程度有关,在接触面粗糙程度相同时,可认为μ为一定值;②自由放在水平地面上的物体对地的压力大小N等于其自身重力大小)
(3)若在A上再叠放一个与A完全相同的物块C,若要使它们一起向左做匀速直线运动,需要多大的拉力?
【答案】(1)4N;(2)0.4;(3)12N
【详解】解:(1)物体的B的重力
绳上拉力F的大小等于物体B的重力,即拉力
F=GB=4N
(2)A恰好沿桌面右做匀速直线运动,A受到的绳子的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,故A受到的摩擦力
f=F=4N
质量为1kg的物块A在水平桌面上,对桌面的压力等于其重力,即
根据题意可得f=μN,则A与桌面间的动摩擦因数
(3)因μ与接触面粗糙程度有关,在接触面粗糙程度相同时,可认为μ为一定值,所以,若在A上再叠放一个与A完全相同的物块C时,μ仍然为0.4,此时AC整体受到的摩擦力大小
若要使它们一起向左做匀速直线运动,AC整体受到水平向左的拉力F′与向右的摩擦力f′以及绳子对它们的拉力F,根据力的平衡条件可得,此时需要的向左拉力
F′=f′+F=8N+4N=12N
答:(1)绳上拉力的大小为4N;
(2)A与桌面间的动摩擦因数μ为0.4;
(3)若在A上再叠放一个与A完全相同的物块C,若要使它们一起向左做匀速直线运动,需12N的拉力。
五、实验题(本题共5小题,共20分)
26.如图(a)所示,将一根原长为的弹簧一端固定在墙面上,分别用大小、方向不同的力作用在弹簧的不同位置,实验现象如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)分析比较图 可知:当力的 相同时,力越大,力的作用效果越显著;
(2)分析比较图(a)、(c)和(d)可知: 。
【答案】 (b)和(c) 方向和作用点 力的作用效果与力的作用点有关
【详解】(1)[1][2]要比较力的作用效果与力的大小有关,要控制力的方向和作用点相同,使力的大小不同,通过分析可知图(b)和图(c),力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越显著。
(2)[3]分析比较图(c)和(d)可知,弹簧所受拉力大小和方向相同,拉力的作用点不同,弹簧的伸长量不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
27.如图是“探究运动和力的关系”的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,目的是让小车在水平面上开始运动的速度 ;
(2)实验中为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是 ;
(3)为了突显阻力大小对物体运动影响进而推出物体不受力时的运动情况,实验的程序应该是:让小车在水平面上受到的阻力 ;(选填“先大后小”或“先小后大”)
(4)实验表明,表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越 (选填“远”或“近”),进而推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做 运动;
(5)牛顿在前人研究成果的基础上,总结出牛顿第一定律,它的内容: 。
【答案】 相同 改变水平面的粗糙程度 先大后小 远 匀速直线 见解析
【详解】(1)[1]为了使小车在三种平面上开始运动时的初速度相同,实验中,必须使小车从斜面的同一高度自由下滑,这一操作体现出的科学探究方法是控制变量法。
(2)[2]根据生活经验想让小车受到不同的阻力,可以改变水平面上铺放的材质,也就是接触面的粗糙程度来完成。
(3)[3]实验发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,想要推出物体不受力时的运动情况,因此,应该让小车在水平面上受到的阻力先大后小。
(4)[4][5]水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,它前进的距离就越远,由此可以推断:假如小车受到的阻力为零,它的运动状态将不变,将做匀速直线运动。
(5)[6]牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
28.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)比较图中(a)与(b)或(a)与(c)可知,此探究实验采用的科学方法的是 ;
(2)由图(a)、(b)、(c)表明:力F的作用效果和力F₁、F₂(或F3、F4的作用效果)的作用效果是 ;(选填“相同”或“不同”)
(3)分析比较图中(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 ;
(4)分析比较图中(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向 的两个力的合力大小等于 ,合力的方向 。
【答案】 等效替代法 相同 相同 这两个分力之和 与分力方向相同 相反 两个力大小之差 与较大的力的方向相同
【详解】(1)[1]实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力,利用了a图中测力计的示数来代换bc两图中两个力的合力,这种方法叫等效替代法。
(2)[2]图a中力F的作用效果为4N,图B中F1、F2两个力的合力为4N,图c中F3、F4两个力的合力为4N,因此由图(a)、(b)、(c)表明:力F的作用效果和力F₁、F₂(或F3、F4的作用效果)的作用效果是相同的。
(3)[3][4][5]分析比较图中(a)与(b)中的拉力,b图中两个力的合力与a图中的力大小相等,都为4N,b图中两个力分别为1N和3N,方向相同,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个分力的大小之和,并且方向跟两个力的方向相同。
(3)[6][7][8]c图中,两个力的方向相反,F3、F4的合力大小为
与图a中拉力的大小相同,合力的方向与F3的方向相同,即合力方向与较大的力的方向相同。
29.下面是岳岳探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)为了操作方便,岳岳对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出:压力相同时, ,滑动摩擦力越大。
【答案】 匀速直线 二力平衡 压力大小 不需要 接触面越粗糙
【详解】(1)[1][2]实验时,要用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,测出拉力就可以测出木块受到的滑动摩擦力,利用了二力平衡的知识。
(2)[3]如图乙所示,在木块上放一个重物,和甲图相比,接触面的粗糙程度不变,木块对长木板的压力变大,可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)[4][5]将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后不需要匀速拉动毛巾,木块受到的摩擦力和拉力都是平衡力,可以测出摩擦力大小,实验更方便。
[5]比较甲、丙两图,木块对长木板的压力相同,图丙接触面比图甲更粗糙,弹簧测力计示数更大,可得出:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
30.初二某班同学通过实验“探究影响物体重力大小的因素”,他们猜想:A:物体质量越大,所受重力越大。B:同一物体,在不同星球所受重力不同。C:物体种类不同,所受重力不同。为了验证猜想,他们用测质量的仪器测出物体质量,用测力计测对应物体的重力,并求助宇航员测同一物体在月球的重力,他们将测得的数据选取记录在表一、表二中:
表一(地球表面的木块)
实验序号
质量(千克)
重力(牛)
1
0.5
4.9
2
1
9.8
3
2
19.6
表二(月球表面的木块)
实验序号
质量(千克)
重力(牛)
4
0.5
0.815
5
2
3.26
6
3
4.89
(1)分析比较1与2与3或4与5与6中的重力与质量的倍数关系,可得出的初步结论是: 。此结论验证了猜想 ;(选填“A”、“B”或“C”)
(2)分析比较实验序号 中的有关数据,得出的初步结论是:当物体的质量相同时,在不同星球上受到的重力不同,且在地球上所受重力比月球上大;
(3)该宇航员进一步综合分析表一和表二中的有关数据得出结论是:在不同星球上物体所受重力与质量的比值不同。请判断该宇航员的分析结论: (选填“错误”、“合理且结论完整”或“合理但结论不完整”);
(4)该宇航员发现在不同星球上物体所受重力与质量的比值大小不同,这一比值反映了 ;
(5)若此时你想知道物体所受重力与物体的种类是否有关,你设计的实验应该满足的条件是: 。
【答案】(1) 在同一星球表面,重力与质量成正比 B
(2)1与4或3与5
(3)合理但结论不完整
(4)该星球的重力强弱
(5)控制质量相同,体积相同,在同一星球上进行实验
【详解】(1)[1][2]在实验1、2、3或4、5、6中的数据可看出:当质量成倍数变化时,其对应的重力也按相同的倍数变化,故可知,在同一星球表面,物体的重力与质量成正比;验证了猜想B是正确的。
(2)探究物体质量相同时,物体在不同星球上受到的重力不同,应控制物体的质量相同,选择不同星球上的物体,因此可选择1与4,3与5。
(3)在每个表格中,反映出在同一星球的同一地点,重力与质量的比值是定值;但两表中的比值不同;由此可知,总结的结论是合理的,但是只进行两个星球的比较结论具有偶然性,应和其他星球进行比较,得出普遍结论。故该宇航员的结论是合理但不完整的。
(4)不同星球上G与m的比值不同,又因为物体的质量是物体的属性,是不变的量,比值越大则其重力越大;即比值反映了星球对物体吸引作用的强弱。
(5)若想知道物体所受重力与物体的种类是否有关,根据控制变量法,应控制其它条件都相同,物质的种类不同,因此可以控制质量相同,体积相同,在同一星球上进行实验,比较不同种类的物体受到的重力大小。
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