内容正文:
专题检测卷(一) 力和机械
一、 填空题(每小题2分,共20分)
1. 刮风时,风吹树叶沙沙响,是因为树叶的振动产生声音,树叶振动的施力物体是 空气 。
2. 如图所示为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。当用力拉弓弦时,弓弦被拉弯,说明力能改变物体的 形状 。
第2题
空气
形状
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3. 航天员在轨道舱外作业时,需要系上一根安全绳连接轨道舱。当航天员意外飘离轨道舱时,可拉着绳返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 相互 的。
4. 如图所示,用水平力F轻轻推动纯净水瓶底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平力F轻推瓶盖位置,瓶子翻倒了。这说明力的作用效果与力的 作用点 有关。
相互
作用点
第4题
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5. 小明在科技博览阅读中查阅了某星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,一物体质量为10kg,它在这个星球上受到的重力为 150 N。
第5题
150
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6. 如图所示,把一个质量分布均匀的小球用绳子悬挂起来,将小球拉到一定高度稳定后松手。画出小球在摆动过程中经过P点时所受力的示意图。(忽略空气阻力)
第6题答案
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7. 如图所示为同学们探究摩擦力方向的一个实验片段,该同学将毛刷立放在长木板上,相对桌面静止不动,拉动桌面上的长木板来探究滑动摩擦力的方向;由该图可以确定长木板对毛刷的摩擦力的方向向 左 (选填“左”或“右”)。
第7题
左
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8. 如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=60N的水平力作用在B物块上,A、B一起向右做匀速直线运动;若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,使它们一起向右做直线运动,则桌面对A物块的摩擦力为 60 N。
第8题
60
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9. 如图所示,一把自重可忽略不计的杆秤,提纽OO'到秤钩a的距离是5cm,秤砣质量是500g。当称质量是4kg的物体时,秤砣b应离提纽 40 cm,秤杆才能水平平衡。
第9题
40
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10. 某场馆建设中,采用如图所示的装置提升重物,工人师傅站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了2m。若物体A重400N,该工人重550N,每个滑轮重20N,不计绳重与摩擦,人对绳子的拉力是 210 N。
第10题
210
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二、 选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 下列关于力的说法正确的是( D )
A. “风吹草低见牛羊”,风对草的力改变了草的运动状态
B. 《墨子》中“是犹以卵投石也,尽天下之卵,其石犹是也,不可毁也”说明只有鸡蛋受到力的作用,而石头不受力
C. 力只能发生在相互接触的物体之间
D. 成语“孤掌难鸣”说明一个物体一定不会产生力的作用
D
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12. 2024年8月2日,在巴黎奥运会跳水男子双人三米板决赛中,中国选手夺得金牌。如图所示,运动员站在三米跳板上,下列说法正确的是( D )
A. 跳板是利用弹性较差的材料制成的
B. 运动员所受的弹力方向向下
C. 运动员在起跳腾空后仍然受到跳板的弹力
D. 跳板对跳水运动员有弹力作用,跳水运动员对跳板也有弹力的作用
第12题
D
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13. 如图甲所示,弹簧测力计通过细绳系住物体A,静止时示数为2.0N,下列说法正确的是( D )
A. 弹簧测力计只能沿竖直方向使用
B. 物体A所受拉力的施力物体是弹簧测力计
C. 若用图乙的方法测量A的重力,其示数也为2.0N
D. 弹簧测力计在使用前必须来回轻轻拉动挂钩,避免弹簧发生卡壳现象
D
第13题
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14. 小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( D )
A. 骑自行车刹车时用力捏闸 B. 使劲擦黑板擦得更干净
C. 装滚轮的储物箱更易推动 D. 有凹凸花纹的地砖更防滑
D
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15. 如图,G=80N,在力F的作用下,滑轮以0.4m/s的速度匀速上升,不计摩擦、绳重及滑轮重,则物体的速度和力F的大小分别是( C )
A. 0.5m/s,160N B. 0.5m/s,40N
C. 0.8m/s,160N D. 0.2m/s,40N
第15题
C
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16. 一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示,力F使杠杆从图示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是( D )
A. F增大,LF增大 B. F减小,LF增大
C. G不变,LG减小 D. G不变,LG增大
第16题
D
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17. 某兴趣小组用如图所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子连接)匀速拉动放在水平面上的物体,物体的质量为100kg,受到的摩擦力为180N,用80N的拉力F,10s内把物体拉动的距离为2m,则动滑轮重力为(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)( D )
A. 30N B. 40N C. 50N D. 60N
第17题
D
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三、 实验题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题8分,共20分)
18.小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,所用实验器材及装置如图所示。
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(1) 小华用力推箱子在水平面上运动时,发现箱子越重,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 压力大小 有关;水平面越粗糙,推起来越费力,由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟 接触面的粗糙程度 有关。
(2) 在实验中,小华用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 匀速直线 运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
压力大小
接触面的粗糙
程度
匀速直
线
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(3) 小华按要求进行实验,弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华多次实验后得出结论:在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 越大 ;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 越大 。在实验中,小华用到的主要研究方法是转换法和 控制变量 法。
越大
越大
控制变量
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19. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1) 将装置放在水平桌面上,静止时如图甲所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节。
第19题
右
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(2) 实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图乙是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为 1.0 ,②为 0.15 。
实验次序 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
1.0
0.15
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(3) 分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件: F1L1=F2L2 。
(4) 某小组对实验过程交流、讨论后,按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,因为这样做改变了 拉力的力臂 。在测量拉力F的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为 OB (选填“OA”“OB”或“AB”)。
F1L1=F2L2
拉力的力臂
OB
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20. 在探究“两类滑轮的作用”时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中 (忽略绳重及摩擦)。
第20题
实验
序号 钩码
重G/N 钩码上升的
高度h/cm 拉力
F/N 绳子自由端移
动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
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(1) 分析第1、2次的数据,得出的结论是使用定滑轮不能 省力 ;若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向 匀速 拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这说明滑轮的重力为 0.4 N。
省力
不变
匀速
0.4
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四、 计算与推导题(第21小题9分,第22小题7分,共16分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示,通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体以0.1m/s的速度匀速提升10s,不计绳重和摩擦。求:
第21题
(1) 绳子自由端移动的距离。
解:(1) 由图知n=3,物体上升的高度h=vt=0.1m/s×10s
=1m,故绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m
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(2) 动滑轮重。
解:(2) 不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)可知,动滑轮的重力G动=nF-G=3×200N-480N=120N
(3) 若用此滑轮组将重为780N的物体竖直向上匀速提升,作用在绳子自由端的拉力F'。
解:(3) 绳子自由端的拉力F'=(G'+G动)=×(780N+120N)=300N
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22. 某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置,如图所示。取一块与自己身高等长的木板,一端固定,另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计),在细绳末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡。如果该同学身高为160cm、质量为40kg,平躺到木板上后在托盘中再加上重为137.2N的物体,木板再次水平平衡。
(1) 该装置中滑轮的作用是 改变力的方向 。
(2) 在测人体的重心之前,先“在细绳末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡”,这样操作的目的是 消除木板重力对实验的影响。
改变力的方向
消除木板重力对实验的影响
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(3) 请通过计算说明该同学的重心位置。
第22题
解:物体对木板的拉力F1=G物=137.2N,其力臂L1=160cm=1.6m,人对木板的压力F2=G人=mg=40kg×9.8N/kg=392N,由杠杆的平衡条件可知,F1L1=F2L2,L2===0.56m,即该同学的重心距支点O0.56m
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