内容正文:
第六章 熟悉而陌生的力 寒假练习
一、选择题
1.对于摩擦力,下列叙述中错误的是( )
A.只要两个物体接触并相互挤压,且接触面不光滑,它们之间一定产生摩擦力
B.运动的物体可能不受摩擦力的作用
C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
D.静止的物体可能受到摩擦力的作用
2.下列体育项目中的一些现象,不能用“力的作用是相互的”来解释的是( )
A.跳水运动员踩踏跳饭.身体向上跳起
B.铅球运动员投出铅球后,身体随着向前倾倒
C.滑冰运动员用力推墙身体离墙而去
D.游泳运动员向后划水,身体前进
3.如图所示,弹簧测力计分别受到大小均为6N的水平向左和水平向右的拉力作用,下列关于弹簧测力计的示数正确的是( )
A.0N B.12N C.6N D.无法确定
4.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中,速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力等于5N
B.在0~2s内拉力F等于7N
C.在0~6s内拉力F等于5N
D.在2~6s内拉力F等于7N
5.发挥我们的想象,如果没有重力,下列说法中不正确的是()
A.河水不再流动,再也看不见大瀑布
B.人一跳起来就离开地球,再也回不来
C.物体将失去质量
D.杯子里的水倒不进口里
6.如图所示,小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.小京对车的水平推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.若小京撤去对车的水平推力,车的运动状态将会发生改变
D.若小车轮子被缠绕而不能转动,是因为接触面粗糙滑动摩擦力增大
7.关于质量、密度和重力,以下几种说法中正确的是( )
A.物体的密度与质量成正比,与体积成反比
B.将10kg物体从地球带到月球上,其质量、密度和重力都要变小
C.天平和测力计在太空将无法正常使用
D.地面某位置处,物体受到的重力跟它的质量成正比
8.分析以下摩擦:其中属于有益摩擦的是( )
①走路时鞋底与地面之间的摩擦;
②骑自行车时车轮与地面之间的摩擦;
③粉笔在黑板上写字时,粉笔与黑板的摩擦;
④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦;
⑤汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦.
A.①②③ B.①③⑤ C.①②④ D.①③④
二、填空题
9.“嫦娥三号”预计于2013年携带我国自行研制的月球探测车登陆月球。月球车是一辆长1.1m,宽0.82m,高1.6m的六轮独立驱动机器人。它的质量约75kg。当月球探测车顺利登陆月球后,它的质量将 (选填“改变”或“不变”)。月球上“重力与质量的比值”约为地球上的六分之一,则月球车在月球上受到的重力是 N(地球上g取10N/kg)
10.取一根钢尺,一端用手指按定在桌面上,另一手的手指将露出桌面的一端下压至如图所示a、b两位置,手指感觉用力较大的是把钢尺弯至 (填“a”或“b”)位置.这一现象既可以说明物体的 越大,产生的弹力就越大;同时又可以说明力的作用效果与 有关.
11.小强用10N的水平推力匀速推动放在水平地面的课桌,则课桌受到地面对它的摩擦力大小为 N;某同学将该课桌内的书包拿走后,把课桌沿原路用水平力推回的过程中,课桌受到地面对它的摩擦力 (小于/等于/大于)10N.
12.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住一木块A,木块下面是长木板。实验时用20N大小的力F拉着长木板沿水平地面向左做匀速直线运动,读出弹簧测力计示数为5N。木块A受到的摩擦力大小为 N,长木板受到地面给的摩擦力大小为 N,拉动速度变大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,一物体随小车在水平面上向右匀速运动,请在图中画出该物体的受力示意图 。
14.王老师在操场向南慢步走时,地面对王老师的摩擦力方向 (选填“向南”或“向北”);一段时间后他换为快步走,则地面对他的摩擦力大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三、作图题
15.如图所示,在斜面上静止一个烧杯,一小球悬浮在杯内的水中,请在图中画出小球受力的示意图。
四、计算题
16.如图所示,两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起.甲重100N放在地面上;乙重25N被吊在空中,它们均保持静止.若不计弹簧及细绳的重量,求:
(1)弹簧测力计的示数是多少N?
(2)甲物体对地面的压力是多少N?
17.有一质量为158g的空心铁球,其体积为30cm3,(g=10N/kg,ρ铁=7.9×103kg/m3)求:
(1)该球空心体积多大?
(2)在空心中装满水,总重力多大?
五、实验探究题
18.为了探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,小明利用大小相同的木块和铁块设计了如图所示的实验.
(1)实验前应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上校零,为了正确测得摩擦力的大小,实验中必须使物体在水平桌面上做 ;
(2)小明完成了甲、乙、丙三次测量滑动摩擦力大小的实验,记下测力计的示数分别为、、,他发现,从而得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。实验过程中存在的错误是 ;
(3)在图甲实验中,做以下调整后再次水平拉动小木块,其中会改变小木块所受滑动摩擦力大小的有 、 (填序号)。
①把小木块沿竖直方向截掉一部分 ②增大拉力
③增大小木块的速度 ④在小木块上加金属块
19.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹黄测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹黄测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 运动,根据 原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2) 比较1、2两次实验, 得出结论: 接触面粗糙程度相同时, 越大, 滑动摩擦力越大;
(3) 比较 两次实验, 可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(4) 刚开始小英做第1次实验时控制不好力度, 拉力随时间变化的图像如图乙所示, 木块的速度随时间变化的图像如图丙所示, 则木块在第时受到的摩擦力为 ;
(5)同一组的小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:木块下面是一个长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此过程 (选填“需要”或“不需要”)保持长木板匀速运动。弹簧测力计示数如图丁所示,则上面木块受到的摩擦力大小为
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】接触并相互挤压接触面粗糙的物体不一定发生相对运动或有相对运动趋势,故它们之间不一定产生摩擦力,A符合题意.
故答案为:A.
【分析】摩擦力是阻碍物体间相对运动或相对运动趋势的力.
2.【答案】C
【解析】【解答】解:
A、跳水运动员踩踏跳饭,给踏板施加了一个力,由于物体间力的作用是相互的,踏板也会给人的身体一个向上的力,身体向上跳起,故A不符合题意;
B、滑冰运动员用力推墙,运动员给墙施加了一个力,由于物体间力的作用是相互的,墙会给身体施加一个力,身体离墙而去,故B不符合题意;
C、铅球运动员投出铅球后,身体由于惯性仍然会向前运动,故身体会向前倾倒,利用的是惯性,故C符合题意;
D、游泳运动员向后划水,给水施加了一个向后力,由于物体间力的作用是相互的,水也会给人的身体一个向前的力,身体前进,故D不符合题意.
故选C.
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性是物体的一种属性.(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体
3.【答案】C
4.【答案】D
【解析】【解答】由图像可以看出,在前2秒内物体做加速运动受力不平衡;在超过2秒后,物体做匀速直线运动,受到的是平衡力;由于木块是向上运动的,所以摩擦力方向是竖直向下的,拉力需要平衡重力与摩擦力,所以可知在2秒后拉力的大小为7N,而在前两秒内拉力大于7N。
故答案为:D。
【分析】物体水平方向在拉力和摩擦力的作用下静止和匀速运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;当物体做加速运动时,物体受到的摩擦力与做匀速运动时受到的摩擦力相同。
5.【答案】C
【解析】【解答】质量是物体本身的属性,不随物体的形状、位置、状态而改变,所以选C。
【分析】没有重力,地球附近的物体就不会因为地球的吸引下落,所以ABD三个情景是可能的。本题考查的是重力。
6.【答案】C
7.【答案】D
【解析】【解答】A.物质密度是物质的基本属性,与质量和体积无关,故A错误;
B.将10kg物体从地球带到月球上,位置发生变了,其质量、密度均不变,故B错误;
C.弹簧测力计是通过弹簧形变的大小反映拉力的大小,在太空中可以使用,天平是利用压力等于重力来测量物体质量的,在太空中物体不受重力,天平无法进行测量;故C错误;
D.地面某位置处,物体受到的重力跟它的质量成正比,故D正确。
故选D。
【分析】根据密度、质量、重力判识选项
1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关
2、重力:计算公式为G=mg,与物体的质量成正比,物体质量与位置无关
3、天平:天平是利用压力等于重力来测量物体质量的
8.【答案】D
【解析】【解答】①走路时,使人前进的动力是地面对脚的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦;②骑自行车时,使自行车前进的力是地面对后轮轮胎的摩擦力,因此这个摩擦属于有益摩擦;对前轮来说,与地面的摩擦阻碍了车子的前进,因此属于有害摩擦;③粉笔在黑板上写字时,粉笔与黑板的摩擦是有益的,正因为这个摩擦才能使粉笔字写在黑板上;④皮带转动时,主动轮与皮带之间的摩擦带动了皮带的转动;同时皮带与被动轮之间的摩擦带动了被动轮的转动,若这种摩擦力过小,将会出现皮带打滑的现象。因此说这两者之间的摩擦是有益的摩擦;⑤汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦也就是空气阻力,它将影响汽车的行驶速度,故属于有害摩擦,综上所述,属于有益摩擦的是①③④,
故答案为:D .
【分析】凡是利用摩擦力为我们服务的摩擦就是有益摩擦,对我们的工作带来不利影响或对机器零件有磨损的摩擦大多是有害的摩擦;增大摩擦力方法:在压力不变时,增大摩擦面粗糙程度;在摩擦面粗糙程度不变时,增大压力;变滚动摩擦为滑动摩擦 .
9.【答案】不变;125
【解析】【解答】75kg的月球探测车顺利登陆月球后,位置变化了,它的质量将不变;
月球上“重力与质量的比值”约为地球上的六分之一,所以月球上的月球车的重为:
【分析】质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;用G=mg求月球车在地球表面上受到的重力.
10.【答案】b;弹性形变;力的大小
【解析】【解答】物体由于发生弹性形变而具有的力就弹力,弹性物体在一定范围内形变越大,弹力就越大,具有的弹性势能就越多,故手指感觉用力较大的是把钢锯条压弯b位置.也说明力的作用效果与力的大小有关.
故答案为:b;弹性形变;力的大小.
【分析】弹性物体在一定范围内形变越大,具有的弹力就越大.力的作用效果与力的大小有关.
11.【答案】10;小于
【解析】【解答】解:(1)因为课桌匀速运动,受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以课桌受到地面对它的摩擦力大小为f=F=10N;(2)同学将该课桌内的书包拿走后,课桌对地面的压力减小,把课桌沿原路用水平力推回的过程中,接触面的粗糙程度不变,压力减小,所以课桌受到地面对它的摩擦力会减小,小于10N.
故答案为:10;小于.
【分析】(1)课桌匀速运动,受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;(2)摩擦力大小的影响因素:压力和接触面的粗糙程度.
12.【答案】5;15;不变
【解析】【解答】
(1)根据二力平衡可知,木块A受到的摩擦力为5N。
(2)长木板保持匀速运动,受力平衡,向左的力等于向右的力,右边为20N,故向左边的力也为20N,木块受到木板的摩擦力为5N,那么受到地面的摩擦力为15N。
(3)木块受到的摩擦力与接触面粗糙程度和压力有关,与速度无关,当拉动木板速度变大时,木块受到的摩擦力大小不变,根据二力平衡可知,弹簧测力计的示数保持不变。
【分析】
(1)当物体保持静止或匀速直线运动时,物体是平衡状态。
(2)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,与压力有关,与速度无关。
13.【答案】
【解析】【解答】物体随小车在水平面上匀速直线运动,处于平衡状态,物体以小车为参照物相对静止,所以物体在水平方向上不受力的作用,竖直方向受到重力和支持力,且二力平衡。故答案为:
【分析】受力分析的步骤:①确定受力物体,作用点在重心上;②画出重力;③画接触力(支持力、拉力、摩擦力、浮力)。
14.【答案】向南;不变
【解析】【解答】 王老师在操场向南慢步走时,鞋底对地面施加向后的力,因此相对地面有向后运动的趋势,因此地面对王老师的摩擦力方向向前,也就是向南。
一段时间后他换为快步走,他的鞋底相对地面的运动方向不变,则地面对他的摩擦力大小不变。
【分析】摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反。
15.【答案】
16.【答案】(1)解:物体乙受竖直向下的重力G乙=25N,竖直向上的弹簧的拉力F而静止,处于平衡状态,由平衡条件得,F=G乙=25N,物体间力的作用是相互的,则弹簧受到的拉力为25N
(2)解:物体甲受竖直向下的重力G甲=100N、竖直向上的弹簧的拉力F=25N、竖直向上的地面的支持力FN作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G甲=F+FN,FN=G﹣F甲=100N﹣25N=75N.甲物体对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,因此,甲物体对地面的压力也是75N.
【解析】【分析】先对乙进行受力分析,由平衡条件求出弹簧受到的拉力;然后对甲进行受力分析,由平衡条件可求出甲对地面的压力.
17.【答案】(1)解:铁球的质量为m铁=158g=0.158kg
空心铁球中铁的体积为
则空心体积为V空=30cm3-20cm3=10cm3
答:该球空心体积为10cm3;
(2)解:在空心中装满水,水的体积V水=V空=10cm3
则水的质量为m水=ρ水V水=10cm3×1g/cm3=10g=0.01kg
铁球和水的总质量为m总=158g+10g=168g=0.168kg
铁球和水的总重力为G总=m总g=0.168kg×10N/kg=1.68N
答:在空心中装满水,总重力为1.68N。
【解析】【分析】(1)利用密度计算公式求得空心铁球中铁的体积,进一步求得空心体积。
(2)利用m水=ρ水V水求得水的质量,进一步利用G总=m总g求得铁球和水的总重力。
18.【答案】水平;匀速直线运动;没有控制接触面的粗糙程度相同;①;④
19.【答案】(1)匀速直线;二力平衡
(2)压力
(3)2、3
(4)3
(5)不需要;2.2
【解析】【解答】(1)实验时用弹黄测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)根据图片可知,实验1、2中木块对接触面的压力不同,那么得到结论:接触面粗糙程度相同时, 压力越大, 滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相等,只改变接触面,故选实验2和3;
(4)根据丙图可知,在2-6s内木块做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力等于拉力3N。在第7s时,物体做减速运动,但是摩擦力保持不变,还是3N。
(5)①木块下面是一个长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,无论木板是否匀速运动,木块对它的压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变;
②根据丁图可知,测力计的分度值为0.1N,则示数为2.2N。根据平衡力的知识可知,此时木块受到摩擦力为2.2N。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据图片分析实验1、2中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)根据平衡状态计算出物体受到的摩擦力,再根据影响滑动摩擦力的因素的知识分析第7s时的摩擦力大小;
(5)据影响滑动摩擦力的因素的知识分析是否需要匀速运动。根据丁图读出摩擦力的大小即可。
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