内容正文:
第六章 熟悉而陌生的力
一、选择题
1.如图描述的是小红同学用手探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的情景,用手分别压在玻璃板和桌面滑动(图甲、乙),然后再用另一只手压在手上桌面滑动(图丙).下列说法中不正确的是( )
A.甲和乙是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
B.乙和丙是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
C.比较甲和乙,感觉甲的阻力大
D.比较乙和丙,感觉丙的阻力大
2.四个密封容器中都装有质量相等的水,放在地球的不同地方(如图所示,其中黑色部分表示水)。对水静止时的描述,最接近实际的示意图是( )
A.甲、丙 B.丙、丁 C.乙、丁 D.甲、乙
3.摩擦与我们息息相关,下列实例中,为了增大有益摩擦的是( )
A.给自行车轴加润滑油
B.在机器的转动部分装滚动轴承
C.移动重物时,在它下面垫上钢管
D.车轮上刻有凸凹不平的花纹
4.如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是( )
A.实验时水平拉动长木板A,可测出木块B所受摩擦力大小
B.拉动长木板A的速度越大,弹簧测力计示数越大
C.在木块B上增加重物,拉动长木板A时弹簧测力计示数变大
D.在长木板A上铺毛巾,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
5.一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中,正确的是( )
A.地面受到向下的压力是因为地面发生了形变产生的,物体没有发生形变
B.地面受到向下的压力是因为物体发生了形变产生的
C.物体受到向上的支持力是因为地面和物体同时发生形变产生的
D.物体受到向上的支持力是因为物体发生了形变产生的
6.下列估测中,最接近生活实际的是( )
A.一个中学生的体重大约50N
B.一本八年级物理课本的质量约250mg
C.一间普通教室的空气质量约30kg
D.人体密度约为1g/cm3
7.物体沿光滑的斜面滑下的过程中(不计空气阻力),物体受到的力有:( )
A.重力和支持力 B.重力、支持力和下滑力
C.重力和下滑力 D.重力、下滑力和对斜面的压力
8.下列关于力的说法中,正确的是( )
A.静止在桌面上的杯子,不受力的作用
B.用力将气球压扁,说明力可以改变物体的运动状态
C.手推门,手距离门轴近时比距离门轴远时省力
D.物体受到力的作用,运动状态可能改变
二、填空题
9.如图,木块A、B重均为30N,用F等于50N的力垂直把A压在墙上静止不动,则木块A所受的摩擦力是 N;物体B受到F等于20N的水平推力作用下,向右做匀速直线运动,则物体B所受的摩擦力的方向向 (填左、右),大小是 N。
10.汽车轮胎表面制成凹凸的花纹形状,这是通过 来增大摩擦,在机器的轴承中加入润滑油是为 摩擦.自行车刹车时,用力捏闸,因增大了闸皮与车轮闸的 ,而增大了它们之间的滑动摩擦力.
11.刻度尺、弹簧测力计是实验室常见的测量工具,如图1被测物体的长度为 cm,如图2弹簧测力计的示数为 N。
12.有两种轮胎,轮胎A花纹较小较浅,轮胎B花纹较粗较深,大汽车应选用 种轮胎.突然刹车时能量转化关系是 ;若刹车时受到地面的摩擦阻力为1×103N,刹车痕长5m,刹车前的动能大于 J.
13.2015年8月6日,我国选手宁泽涛获得游泳世锦赛男子自由泳冠军.比赛中,宁泽涛头戴泳帽可以减少水的
; 他向后划水以获得向前的力,这说明力的作用是 ; 到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这表明池壁作用力改变了他的 .
14.实验室用弹簧测力计测铁块重力的实验中,测力计应在 (选填“水平”或“竖直”)方向进行调零,如图所示,测力计的分度值为 N,所测铁块的重力为 N。
三、实验探究题
15.小明用下列实验器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)小明用测力计拉同一木块进行三次正确的实验操作,实验情景如图甲、乙、丙所示。
①在甲图中,由 原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于 N;
②比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与 有关;
③比较 两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;
(2)图丁中,小明用的水平拉力向左匀速拉动木板,木块所受滑动摩擦力的方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”)。当弹簧测力计读数稳定时,其示数 (选填“>”、“=”或“<”)图乙中弹簧测力计的示数;
(3)在某次实验中,小明拉动木块在水平木板上沿直线运动,木块运动的图像如图戊所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断 (选填“>”、“=”或“<”)。
四、作图题
16.
(1)如图1为空中飞行的足球,不计空气阻力,画出足球的受力示意图。
(2)如图2重为25N的物体静止放在水平桌面上,画出物体所受力的示意图。
(3)如图3画出沿斜面下滑的物体受到的重力、斜面对物体的支持力和物体受到的摩擦力的示意图。
五、计算题
17.一质量为1吨的轿车在水平地面上做匀速直线运动,轿车运动过程中受到的摩擦阻力为车重的0.02倍。已知g=10N/kg。求:
(1)轿车的重力是多少?
(2)要使汽车做匀速直线运动,发动机的牵引力应为多少?
(3)当汽车的牵引力增大到250牛时,此时汽车所受到的摩擦力为多大?
18.巧克力、香皂等产品一般都做成凹型并刻有字,除了美观吸引人,更重要的是为了节省材料,产生更多利润.一个年产量3000t的巧克力厂,因为刻字使每块巧克力由76g减少1g, 该厂一年多赚50多万元.试计算:(g=10N/kg)
(1)一块刻字的巧克力的重力;
(2)巧克力密度按1.0×103kg/m3计算,则一块巧克力减小的体积是多少cm3?
(3)这家巧克力厂年产多少块刻字巧克力?
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】解:该题中用玻璃板板和桌面来改变接触面的粗糙程度,用另一只手压在手上来改变接触面所受压力.
A、甲图和乙图接触面粗糙程度是不同的,压力大小一样,因此探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,该说法正确但不符合题意;
B、乙图和丙图接触面的粗糙程度是相同的,接触面压力的大小是不同的,因此探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系,该说法正确但不符合题意;
C、甲图和乙图接触面压力的大小是相同的,甲图的接触面光滑,摩擦力小,所以甲感觉阻力应该比乙小,该选项的说法不正确,但符合题意;
D、乙图和丙图接触面的粗糙程度是相同的,接触面压力的大小是不同的,丙图压力更大,摩擦力更大,所以丙感觉阻力大,该说法正确但不符合题意.
故选C.
【分析】(1)影响摩擦力大小的因素有压力、接触面的粗糙程度.(2)探究影响摩擦力大小与其中一个因素的关系时,采用控制变量法的思想,控制要研究的因素不同,保持其余因素相同.
2.【答案】A
3.【答案】D
【解析】【解答】A.给自行车轴加润滑油,通过加入润滑油减小摩擦力,为有害摩擦,故A不合题意;
B.在机器的转动部分装滚动轴承,通过变滑动为滚动的方式减小摩擦,为有害摩擦,故B不合题意;
C.移动重物时,在它下面垫上钢管,通过变滑动为滚动的方式为减小摩擦,为有害摩擦,故C不合题意;
D.车轮上刻有凸凹不平的花纹,即通过接触面粗糙程度的方式增大摩擦,为有益摩擦,故D符合题意。
故选D。
【分析】根据自己对摩擦的认识,分析各个选项中的摩擦是否有益即可。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.探究影响滑动摩擦力大小的因素时,水平拉动长木板A,AB两个物体之间发生相对运动,有滑动摩擦力,而B始终相对于地面静止,受力平衡,弹簧测力计的示数等于木块B所受摩擦力大小,故A正确,不符合题意;
B.拉动长木板A的速度越大,B始终静止,受力平衡,压力和接触面积的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,则弹簧测力计示数不变,故B错误,符合题意;
C.在木块B上增加重物,保持接触面粗糙程度不变,增大压力,滑动摩擦力增大,拉动长木板A时弹簧测力计示数变大,故C正确,不符合题意;
D.在长木板A上铺毛巾,压力不变,改变接触面的粗糙程度,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】物体B被测力计拉住保持静止,受到的拉力和摩擦力是平衡力;增大压力,可以增大摩擦力;粗糙程度变大,摩擦力变大。
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】A
【解析】【解答】首先物体受重力作用,沿斜面下滑,还受到斜面的支持力。由于斜面光滑,所以不受摩擦力。A符合题意
故答案为:A
【分析】摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A、静止在桌面上的杯子,受到重力和支持力的作用,A不符合题意;
B、用力将气球压扁,说明力可以改变物体的形状,B不符合题意;
C、手推门,手距离门轴近时比距离门轴远时费力,C不符合题意;
D、物体受到非平衡力的作用时,运动状态会改变,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)地面及附近的一切物体都要受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的;
(2)物体不受力时,将保持静止或匀速直线运动状态;
(3)力的大小、方向和作用点叫做力的三要素,三要素不同,力的作用效果不同;
(4)力是改变物体运动状态的原因.
9.【答案】30;左;20
10.【答案】增大接触面的粗糙程度;减小;压力
【解析】【解答】解:汽车轮胎表面制成凹凸的花纹形状,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
在机器的轴承中加入润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;
自行车刹车时,用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力.
故答案为:增大接触面的粗糙程度;减小;压力.
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦.
11.【答案】2.00;2.6
12.【答案】B;机械能转化为内能;5000
【解析】【解答】解:轮胎的花纹越粗越深,当紧急刹车时,滑动摩擦力越大,越容易刹住车,故大汽车应选轮胎花纹较粗较深的轮胎;
汽车紧急刹车时,刹车片和轮胎互相克服摩擦做功,内能增加,这一过程中机械能转化成了内能;
因为刹车时是克服摩擦力做功,所以W=Fs=fs=1000N×5m=5000J,因此刹车前的动能大于5000J.
故答案为:B;机械能转化为内能;5000.
【分析】(1)接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(2)要根据汽车紧急刹车时的实际情况来分析此题,刹车片和轮胎之间有摩擦,互相克服摩擦做功,这是也有能量的相互转化;(3)根据W=Fs求解克服摩擦力做的功,利用能的转化分析解答.
13.【答案】阻力;相互的;运动状态
【解析】【解答】解:(1)比赛中,宁泽涛头戴泳帽是让接触面变光滑,从而减小了阻力;(2)物体间力的作用是相互的,当他向后划水,同时水给他一个向前的力,推动他向前运动;(3)力可以改变物体的运动状态,当他到终点时因受到池壁的作用力而改变了他的运动状态,使人由运动变为静止.
故答案为:阻力;相互的;运动状态.
【分析】(1)影响摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度;(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;(3)力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态
14.【答案】竖直;0.2;3.2
15.【答案】二力平衡;2.8;压力;乙丙;水平向左;=;=
16.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】飞行的足球只受到重力,重力方向竖直向下,据此作图, 物体静止放在水平桌面上 ,所以受到平衡力,重力竖直向下25N,支持力向上25N,据此作图;支持力垂直斜面向上,摩擦力与运动方向相反,据此作图
【分析】根据重力示意图、摩擦力示意图、支持力示意图作图
1、重力:大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
2、摩擦力:方向与物体运动方向相反,所以摩擦力沿着斜面向上
3、支持力:支持力垂直于接触面向上。
17.【答案】(1)解: 轿车质量为
轿车重力为
答:轿车的重力是;
(2)解: 轿车所受阻力为
要使汽车做匀速直线运动,牵引力应等于阻力,故
答:要使汽车做匀速直线运动,发动机的牵引力应为;
(3)解: 滑动摩擦力大小与压力及接触面粗糙程度有关,在二者都不变的情况下,滑动摩擦力不变,所以
答:当汽车的牵引力增大到250牛时,此时汽车所受到的摩擦力为。
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出轿车的重力;
(2)要使汽车做匀速直线运动,则汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,据此求解。
(3)根据滑动摩擦力大小与压力及接触面粗糙程度有关,在二者都不变的情况下,滑动摩擦力不变
18.【答案】(1)解:刻字的巧克力的质量是m=76g=75g=0.075kg.
刻字的巧克力的重力是G=mg=0.075kg×10N/kg=0.75N;
(2)解:巧克力的密度为ρ=1.0×103kg/m3=1.0g/cm3,
由ρ=可得,巧克力减小的体积为V===1cm3
(3)解:年产巧克力的块数:n===4×107块.
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据重力和密度的比值,计算体积;
(3)根据总质量和单个质量的比值,计算数量。
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