内容正文:
2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第八章 运动和力 (B卷•培优卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级下册第8章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36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.小王同学参加了2021年广安市中考体育测试,下列说法正确的是( )
A.小王跳绳时手对绳施加了力的作用,绳对手没有施加力的作用
B.小王投掷实心球时,球离手后在空中运动的过程中受到重力和推力的作用
C.小王跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.小王匀速跑过弯道时,运动状态不变
2.日常生活中,惯性现象既有利也有弊。以下属于防止惯性造成伤害的是( )
A.“抖”落衣服上的灰尘 B.汽车限速行驶
C.跳远运动员跳远时助跑 D.洗衣机的脱水过程
3.如图所示,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动。下列说法中错误的是( )
A.实验时,先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B.在木块上加放钩码。可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C.木块做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小
D.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
4.如图所示,重为6N的木块,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为4N,木块所受浮力的大小和方向是( )
A.2N,竖直向上 B.4N,竖直向下 C.6N,竖直向上 D.10N,竖直向上
5.下列做法中,属于增大摩擦的是( )
A.缝衣针表面做的很光滑
B.自行车刹车时,闸皮紧压在钢圈上
C.拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,就好拉了
D.旅行箱下装有小轮子
6.在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中,中国选手任子威获得金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形,下列说法正确的是( )
A.通过弯道过程中他处于平衡状态
B.站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力
C.站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力
D.图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力
7.如图所示,A、B 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知 F1=5N,F2=3N.那么物体 B 受物体 A 和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A.5N、3N B.5N、2N C.2N、3N D.3N、5N
8.2023年10月6日,杭州第19届亚运会举重女子87公斤级比赛,中国选手梁小梅夺得金牌。如图所示是梁小梅举重的场景,下列说法中正确的是( )
A.人所受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
B.杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
C.人对地面的压力和人的重力是一对相互作用力
D.杠铃对人的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力
9.如图所示,木板A放在光滑水平面上,在水平拉力F的作用下,长木板A以速度v匀速运动,当物体B相对于地面静止时,弹簧测力计示数为1.8N。针对此现象,下列说法正确的是( )
A.B受到的摩擦力方向水平向左
B.A受到的摩擦力和B受到的摩擦力是一对平衡力
C.若长木板以2v的速度运动时,长木板受到的摩擦力大小等于3.6N
D.B受到的摩擦力的大小为1.8N
10.物理图像是直观形象地展示物理规律的一种物理教学方法。如图所示的s~t图像和v~t图像,能反映出物体受平衡力的是( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
11.如图甲所示,用水平力F拉着水平桌面上的一木块向右做直线运动,拉力F的大小与时间的关系如图乙所示,在第5min时木块开始做匀速直线运动。则下列判断正确的是( )
A.木块在0~15min内所受的摩擦力均为10N
B.木块在0~5min内做合力越来越小的减速运动
C.木块在5~10min内的平均速度大于木块在10~15min内的平均速度
D.木块在0~5min内的平均速度等于木块在10~15min内的平均速度
12.已知滑动摩擦力大小与压力成正比,如图所示,重为G的物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上,当水平力减小为时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。则当力减小为时,此物体A所受摩擦力的大小( )
A. B. C. D.G
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共4小题,每空2分,共20分)
13.图中的弹簧测力计的最小分度值是 N,用它拉着重为10N的物体在水平面上向右做匀速直线运动,此时物体所受的滑动摩擦力大小是 N。
14.如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F的作用下向右运动,物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N,弹簧测力计(自重不计)的示数为4N,则物体A所受摩擦力的方向为 ,其大小为 N。
15.某人沿水平方向用20N的力拉着一重为50N的箱子匀速向西运动,箱子受到的阻力大小是 N,方向是 ,用水平推力推停在地面上的汽车,但没有推动,这时推力 汽车所受到的阻力(选填“大于”,“小于”或“等于”)。
16.用如图所示装置测物体B的摩擦力。拉力F水平向左,不计弹簧测力计重,所用弹簧测力计已调零。当时,物体A保持静止,弹簧测力计示数为零,此时物体B受到的摩擦力为 N;当时,物体A水平向左匀速运动,弹簧测力计示数为且保持不变,此时物体B受到的摩擦力方向为水平向 ,此时物体A受到地面的摩擦力为 N。
三、作图与实验探究题(本题共4小题,作图每题2分,填空每空2分,共24分)
17.如图,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图
18.课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响。
(2)为尽量减少以上影响,一个同学提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙,实际操作中还发现乙装置具有更适合探究 的优点(填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡
B.不在同一物体上的两个力能否平衡
19.小荣同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面 高度静止滑下,目的是使小车进入水平面的速度相同;
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力越 ,向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果物体受到的阻力为0,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去;
(3)若实验中小车会从较光滑的水平木板右端掉落,为了避免此现象,在不改变和不增加实验仪器的基础上,请你提出一条可行性建议: 。
20.科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节。在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验:
(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计水平方向拉着物体做 运动;
(2)由图 和图 两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关;
(3)由图甲和图丙两个实验可知,摩擦力的大小与 有关;
(4)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:
实验次数
木块运动速度(m/s)
测力计示数(N)
1
0.05
0.6
2
0.10
0.6
3
0.15
0.6
由实验记录可知,猜想C是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
四、综合题(本题共2小题,每题10分,共20分)
21.电影《流浪地球2》是我国近年来一部少见的优秀作品,电影中的太空电梯描绘了未来太空发展的场景,也从侧面显示了中国电影的高水平发展。若太空电梯的最大载重为8000N,假设每位乘客的质量均为60kg,g取10N/kg。
(1)某位乘客乘坐太空电梯进入太空的过程中,太空电梯会加速运行,在加速运行的过程中,其惯性会 ,最终进入太空后,乘客处于完全失重的状态,其质量 (两空均选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)在地面附近时,每位乘客的重力为多少?
(3)此电梯一次最多能搭载多少名乘客安全升降?
22.碳纤维强度大密度小,常用作高端山地自行车的材料。如图为某碳纤维车架山地自行车,其相关数据见表,质量是50kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶,行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍(f=0.05G)。求:
车架材料
碳纤维
车架碳纤维体积/cm3
2500
碳纤维密度/g·cm-3
1.6
整车质量/kg
10
(1)碳纤维强度大密度小,被选做车架;自行车车胎一般用橡胶,因为它 好;
(2)碳纤维车架的质量;
(3)小军所受重力大小;
(4)小军骑行时,自行车受到的摩擦力。
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2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第八章 运动和力 (B卷•培优卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级下册第8章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36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.小王同学参加了2021年广安市中考体育测试,下列说法正确的是( )
A.小王跳绳时手对绳施加了力的作用,绳对手没有施加力的作用
B.小王投掷实心球时,球离手后在空中运动的过程中受到重力和推力的作用
C.小王跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D.小王匀速跑过弯道时,运动状态不变
【答案】C
【详解】A.物体间力的作用是相互的,小王跳绳时手对绳施加了力的作用,同时绳对手施加力的作用,故A错误;
B.小王投掷实心球时,球离手后在空中运动的过程中,手对球没有力的推力的作用,球只受到重力的作用,故B错误;
C.小王跑步时穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的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C正确;
D.小王匀速跑过弯道时,运动的方向发生了变化,运动状态发生了变化,故D错误。
故选C。
2.日常生活中,惯性现象既有利也有弊。以下属于防止惯性造成伤害的是( )
A.“抖”落衣服上的灰尘 B.汽车限速行驶
C.跳远运动员跳远时助跑 D.洗衣机的脱水过程
【答案】B
【详解】拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性,与题意不符;
汽车限速行驶,防止由于刹车时,车由于惯性继续向前运动而造成一些伤害,因该惯性是有害的,故限速行驶是防止惯性,符合题意。
故选B。
3.如图所示,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动。下列说法中错误的是( )
A.实验时,先在水平方向对弹簧测力计校正“0”点
B.在木块上加放钩码。可探究压力对滑动摩擦力大小的影响
C.木块做匀速直线运动时,弹簧测力计对木块的拉力等于木块所受滑动摩擦力的大小
D.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
【答案】D
【详解】A.因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零,故A正确,A不符合题意;
B.在木块上加放钩码,来增大压力,此时接触面的粗糙程度不变,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,故B正确,B不符合题意;
C.用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故C正确,C不符合题意;
D.滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体是否做匀速直线运动无关,故D错误,D符合题意。
故选D。
4.如图所示,重为6N的木块,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为4N,木块所受浮力的大小和方向是( )
A.2N,竖直向上 B.4N,竖直向下 C.6N,竖直向上 D.10N,竖直向上
【答案】D
【详解】因为物体受到重力、拉力以及浮力作用,并且重力和拉力的方向均竖直向下,而浮力的方向总是竖直向上的,因此根据力平衡的条件可得,浮力大小
F浮=G+F=6N+4N=10N
故选D。
5.下列做法中,属于增大摩擦的是( )
A.缝衣针表面做的很光滑
B.自行车刹车时,闸皮紧压在钢圈上
C.拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,就好拉了
D.旅行箱下装有小轮子
【答案】B
【详解】A.缝衣针表面做的很光滑,是为了在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故A不合题意;
B.自行车刹车时,闸皮紧压在钢圈上,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;故B符合题意;
C.拉链不好拉时,在拉链上抹一点蜡,就好拉了,是为了在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故C不合题意;
D.旅行箱下装有小轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦力;故D不合题意。
故选B。
6.在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中,中国选手任子威获得金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形,下列说法正确的是( )
A.通过弯道过程中他处于平衡状态
B.站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力
C.站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力
D.图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.通过弯道过程中,他的运动状态发生改变,他不处于平衡状态,故A错误;
B.站立时,他受到的重力和他对冰面的压力两个力的方向相同,故不是相互作用力,故B错误;
C.站立时他受到的重力和他对冰面的压力这两个力的方向相同,故不是平衡力,故C错误;
D.图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力,这两个力大小相等,方向相反,施力物体和受力物体互为彼此,同时产生,同时消失,故是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
7.如图所示,A、B 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知 F1=5N,F2=3N.那么物体 B 受物体 A 和水平桌面的摩擦力大小应分别为
A.5N、3N B.5N、2N C.2N、3N D.3N、5N
【答案】B
【详解】物体A在水平方向受到拉力F1及摩擦力而处于静止状态,A受到拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡可得,A受B的摩擦力fA=F1=5N;
对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三个力平衡,则摩擦力fB=F1﹣F2=5N-3N=2N.
8.2023年10月6日,杭州第19届亚运会举重女子87公斤级比赛,中国选手梁小梅夺得金牌。如图所示是梁小梅举重的场景,下列说法中正确的是( )
A.人所受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
B.杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
C.人对地面的压力和人的重力是一对相互作用力
D.杠铃对人的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.人所受到的重力和地面对人的支持力大小不等,不是一对平衡力,故A错误;
B.杠铃静止在空中,受到重力和人对它的支持力,杠铃在这两个力的作用下处于静止状态,故杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.人对地面的压力和人的重力方向相同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.杠铃对人的压力与地面对人的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
9.如图所示,木板A放在光滑水平面上,在水平拉力F的作用下,长木板A以速度v匀速运动,当物体B相对于地面静止时,弹簧测力计示数为1.8N。针对此现象,下列说法正确的是( )
A.B受到的摩擦力方向水平向左
B.A受到的摩擦力和B受到的摩擦力是一对平衡力
C.若长木板以2v的速度运动时,长木板受到的摩擦力大小等于3.6N
D.B受到的摩擦力的大小为1.8N
【答案】D
【详解】A.以A为参照物时,B相对于木板A向左运动,滑动摩擦力方向与物体运动方向相反,B受到的摩擦力向右,故A错误;
B.A受到的摩擦力受力物体为A,B受到的摩擦力受力物体为B,而平衡力是作用在同一物体上的两个力或多个力,故B错误;
C.影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和接触面间压力的大小,速度不影响摩擦力大小,长木板受到的摩擦力不变,仍为1.8N,故C错误;
D.B受到木板对B向右的摩擦力作用,向左的弹簧测力计拉力,物体B静止,受平衡力作用,二力平衡时大小相等、方向相反、作用在同一直线上,故摩擦力大小为1.8N,故D正确。
故选D。
10.物理图像是直观形象地展示物理规律的一种物理教学方法。如图所示的s~t图像和v~t图像,能反映出物体受平衡力的是( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
【答案】C
【详解】①图像的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程~时间图像,随着时间推移,路程不变,物体处于静止状态,受平衡力的作用,故①符合题意;
②图像可知,纵轴是速度,横轴是时间,随着时间推移,速度大小不变,物体做匀速直线运动状态,受平衡力的作用,故②符合题意;
③图像为过原点的直线,即通过的路程与时间成正比,物体做匀速直线运动,受平衡力作用,故③符合题意;
④纵轴是速度,横轴是时间,随着时间推移,速度不断增大,物体做加速运动,受非平衡力的作用,故④不合题意。
综上,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.如图甲所示,用水平力F拉着水平桌面上的一木块向右做直线运动,拉力F的大小与时间的关系如图乙所示,在第5min时木块开始做匀速直线运动。则下列判断正确的是( )
A.木块在0~15min内所受的摩擦力均为10N
B.木块在0~5min内做合力越来越小的减速运动
C.木块在5~10min内的平均速度大于木块在10~15min内的平均速度
D.木块在0~5min内的平均速度等于木块在10~15min内的平均速度
【答案】A
【详解】A.由题意在第5min时木块开始做匀速直线运动,可知摩擦力等于现在的拉力,即10N,因为压力和接触面的粗糙程度一定,所以摩擦力不变,即木块在0~15min内所受的摩擦力均为10N,故A正确;
B.由图像知木块在0~5min内拉力大于摩擦力,所以木块做加速运动,故B错误;
CD.由图像可知,木块在0~5min内拉力大于摩擦力,在第5~10min内拉力等于摩擦力,在10~15min内拉力又大于摩擦力,可见木块先加速后匀速,最后再加速。故木块在5~10min内和0~5min内都小于木块在10~15min内的平均速度,故CD错误。
故选A。
12.已知滑动摩擦力大小与压力成正比,如图所示,重为G的物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上,当水平力减小为时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。则当力减小为时,此物体A所受摩擦力的大小( )
A. B. C. D.G
【答案】C
【详解】物体在竖直方向上受竖直向下的重力G,竖直向上的摩擦力f作用,设摩擦力与压力的比例系数为k;当物体A与墙壁间的压力为时,物体匀速下滑,处于平衡状态,由平衡条件得
由题意知
则
当物体与墙壁间的压力为时物体受到的滑动摩擦力
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共4小题,每空2分,共20分)
13.图中的弹簧测力计的最小分度值是 N,用它拉着重为10N的物体在水平面上向右做匀速直线运动,此时物体所受的滑动摩擦力大小是 N。
【答案】 0.2 3.4
【详解】[1]由图示弹簧测力计可知,其量程为0~5N,分度值是0.2N,示数为3.4N。
[2]物体做匀速直线运动,处于平衡状态;在水平面上受的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力, 拉力为3.4N,此时物体所受的滑动摩擦力大小是3.4N。
14.如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F的作用下向右运动,物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N,弹簧测力计(自重不计)的示数为4N,则物体A所受摩擦力的方向为 ,其大小为 N。
【答案】 水平向右 4
【详解】[1][2]物体A静止不动,所以A受到弹簧测力计水平向左的拉力与A受到水平向右的摩擦力是一对平衡力,则
f=F=4N
其方向水平向右。
15.某人沿水平方向用20N的力拉着一重为50N的箱子匀速向西运动,箱子受到的阻力大小是 N,方向是 ,用水平推力推停在地面上的汽车,但没有推动,这时推力 汽车所受到的阻力(选填“大于”,“小于”或“等于”)。
【答案】 20 水平向东 等于
【详解】[1][2][3]某人沿水平方向用20N的力拉着一重为50N的箱子匀速向西运动,木箱在水平方向上受到拉力和阻力的作用,且二者是一对平衡力,所以阻力的大小等于拉力的大小,为20N;拉力的方向水平向西,阻力的方向与拉力的方向相反,其方向水平向东;用水平推力推停在地面上的汽车,但没有推动,推力和阻力是一对平衡力,所以这时的推力等于汽车受到的阻力。
16.用如图所示装置测物体B的摩擦力。拉力F水平向左,不计弹簧测力计重,所用弹簧测力计已调零。当时,物体A保持静止,弹簧测力计示数为零,此时物体B受到的摩擦力为 N;当时,物体A水平向左匀速运动,弹簧测力计示数为且保持不变,此时物体B受到的摩擦力方向为水平向 ,此时物体A受到地面的摩擦力为 N。
【答案】 0 左 17
【详解】(1)[1]由于物体A保持静止,则叠放在A上的物体B也保持静止,又弹簧测力计的示数为零,即弹簧测力计对物体B没有产生拉力,因此物体B相对于A没有相对运动也没有相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0N。
(2)[2][3]物体A水平向左运动,弹簧测力计对物体B的拉力水平向右,测力计示数为3N且保持不变,此时物体B相对于测力计静止,物体B受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等、方向相反,所以此时物体B受到的摩擦力大小为3N,方向水平向左。所以物体B对物体A的摩擦力大小为3N,方向水平向右,此时物体A水平向左匀速运动,受到平衡力的作用,所以水平方向上受到的力大小相等,即
代入得
解得:。
三、作图与实验探究题(本题共4小题,作图每题2分,填空每空2分,共24分)
17.如图,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图
【答案】
【详解】物体做匀速直线运动说明它受到了平衡力的作用,水平方向上没有牵引力,也就没有摩擦力,所以水平方向上是不受力的;竖直方向上有重力和支持力,物体A竖直方向上是静止的,重力和支持力就是一对平衡力,大小相等、方向相反;作用点画在物体的中心就行,画出表示重力和支持力的射线标出箭头、字母,具体作图如下:
18.课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响。
(2)为尽量减少以上影响,一个同学提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙,实际操作中还发现乙装置具有更适合探究 的优点(填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡
B.不在同一物体上的两个力能否平衡
【答案】 (1)摩擦力 (2)B
【详解】(1)[1]实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用,此时小车有向左运动的趋势,桌面对小车有向右的摩擦力。
(2)[2]探究二力必须作用在同一物体上,实验时可将物体分成两个物体,而小卡片比小车更容易被分成两个物体,因此乙装置更适合探究不在同一物体上的两个力能否平衡,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
19.小荣同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面 高度静止滑下,目的是使小车进入水平面的速度相同;
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力越 ,向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果物体受到的阻力为0,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去;
(3)若实验中小车会从较光滑的水平木板右端掉落,为了避免此现象,在不改变和不增加实验仪器的基础上,请你提出一条可行性建议: 。
【答案】 (1)同一 (2)小 (3)调整小车从斜面下滑的高度
【详解】(1)[1]当小车从同一斜面的同一高度由静止滑下时,小车到达水平面的初速度是相同的。
(2)[2]实验中的棉布的粗糙程度比木板的大。由图可知,小车在棉布上滑动距离较短,在木板上滑动的距离较远,这就说明小车所受的阻力越小,向前滑行的距离越远。由此我们可以推理:若物体所受的阻力为0,则小车的运动状态将不会改变,即速度不会减小,将以恒定的速度做匀速直线运动。
(3)[3]小车从光滑的水平木板上滑落,因为木板不够长或小车运动的速度较大造成的,在不改变和不增加实验仪器的基础上,可以降低斜面的倾斜程度或降低小车每次滑下的高度来降低小车到达水平面时的速度,从而有效避免小车滑出木板。
20.科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“实验和论证”等环节。在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验:
(1)在实验中,为了使摩擦力大小等于测力计示数,小华应该用测力计水平方向拉着物体做 运动;
(2)由图 和图 两个实验可知,摩擦力的大小与压力的大小有关;
(3)由图甲和图丙两个实验可知,摩擦力的大小与 有关;
(4)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:
实验次数
木块运动速度(m/s)
测力计示数(N)
1
0.05
0.6
2
0.10
0.6
3
0.15
0.6
由实验记录可知,猜想C是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
【答案】(1)匀速直线 (2)甲 乙 (3)接触面的粗糙程度 (4)错误 (5)B
【详解】(1)[1]因为只有木块做匀速直线运动时,摩擦力和拉力才是一对平衡力,它们的大小才会相等,因此,实验中应用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动。
(2)[2][3]影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,三次实验中,图甲和图乙的实验符合接触面的粗糙程度相同,压力不同的实验条件,能说明摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)[4]图甲和图丙的实验相比较,两次的压力相同,只是改变了接触面的粗糙程度,而拉力的大小不同,因此可说明摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)[5]从表格中的数据可以看出,三次实验中木块运动的速度越来越大,而拉力的大小却始终不变,因此可证明,猜想C是错误的,即摩擦力的大小与运动的速度无关。
(5)[6]本实验中,分别探究了摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度,以及与物体运动速度多个变量之间的关系,运用的是控制变量的方法。
四、综合题(本题共2小题,每题10分,共20分)
21.电影《流浪地球2》是我国近年来一部少见的优秀作品,电影中的太空电梯描绘了未来太空发展的场景,也从侧面显示了中国电影的高水平发展。若太空电梯的最大载重为8000N,假设每位乘客的质量均为60kg,g取10N/kg。
(1)某位乘客乘坐太空电梯进入太空的过程中,太空电梯会加速运行,在加速运行的过程中,其惯性会 ,最终进入太空后,乘客处于完全失重的状态,其质量 (两空均选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)在地面附近时,每位乘客的重力为多少?
(3)此电梯一次最多能搭载多少名乘客安全升降?
【答案】 (1)不变 不变 (2)600N (3)13
【详解】(1)[1][2]惯性只跟质量有关,与运动速度无关,故太空电梯在加速运行的过程中,其惯性不变;质量是物体的一种基本属性,跟物体的形状、状态、空间位置等无关,故乘客处于完全失重的状态,其质量不变。
(2)[3]在地面附近时,每位乘客的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
(3)[4]此电梯一次最多能搭载乘客的人数
22.碳纤维强度大密度小,常用作高端山地自行车的材料。如图为某碳纤维车架山地自行车,其相关数据见表,质量是50kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶,行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍(f=0.05G)。求:
车架材料
碳纤维
车架碳纤维体积/cm3
2500
碳纤维密度/g·cm-3
1.6
整车质量/kg
10
(1)碳纤维强度大密度小,被选做车架;自行车车胎一般用橡胶,因为它 好;
(2)碳纤维车架的质量;
(3)小军所受重力大小;
(4)小军骑行时,自行车受到的摩擦力。
【答案】(1)弹性; (2)4kg; (3)500N; (4)30N
【详解】(1)自行车车胎一般用橡胶,是因为它弹性好,有助于吸收骑行过程中的震动,提高骑行的舒适度。
(2)碳纤维车架的质量
(3)小军所受重力大小
(4)小军与自行车的总重为
小军骑行时,自行车受到的摩擦力
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