内容正文:
第八章 力与运动
一、单选题
1.如图所示,某同学静止站立在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力与地面对人的支持力是一对相互作用力
D.人受到的重力与人对地面的压力是一对相互作用力
2.下列运动过程中,受到平衡力作用的物体是( )
A.公路上匀速转弯的汽车 B.发射出去的火箭在空中加速上升
C.减速进站的火车 D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员
3.下列情景中,物体处于平衡状态的是( )
A.匀速转动的橡皮 B.自由下落的苹果
C.百米冲刺的同学 D.匀速直线下降的跳伞者
4.竖直向上抛出一个重15N的小球,小球在运动过程中受到的空气阻力为2N,且大小不变,则小球在上升过程中,所受合力的大小和方向分别是( )
A.17N,竖直向下 B.13N,竖直向上
C.17N,竖直向上 D.13N,竖直向下
5.在粗糙程度相同的水平桌面上,手推木块向右压轻质弹簧至图甲所示的位置;松手后,木块最终静止在图乙所示的位置。下列说法中正确的是( )
A.木块离开弹簧后最终会停下来,说明力是维持物体运动的原因
B.木块离开弹簧后,若外力突然全部消失,木块会立即停止运动
C.图甲中,手对木块的压力和木块对弹簧的压力是一对相互作用力
D.图乙中,木块受到的重力和水平桌面对木块的支持力是一对平衡力
6.小轿车在牵引力的作用下沿平直公路高速做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A.轿车对地面的压力和地面对轿车的支持力是一对平衡力
B.轿车受到的牵引力和轿车对地面的摩擦力是一对平衡力
C.轿车对地面的压力小于轿车的重力
D.如果关闭发动机,轿车还会继续向前运动一段时间,是由于轿车受到惯性作用
二、填空题
7.在如图所示的情景中,两个小孩能提起一桶水,一个大人同样能提起这桶水。这现象表明小孩提起水桶的 个力,与大人提起同一桶水一个力的作用效果 (填“相同”或“不同”)。
8.小明在上学的路上看到一名老奶奶在平直的公路上用力拉车前行,已知老奶奶用了500N的拉力,小明用300N的推力帮老奶奶向前推车,他们的合力大小为 ,合力的方向是 (选填“水平向前”或“水平向后”)。
9.电梯内一弹簧下挂一物体,当整个电梯突然向上做加速运动时,弹簧将 (选填“伸长”或“缩短”),弹簧对物块的拉力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)物块的重力,物块的惯性将 (选填“增大”“减小”或“保持不变”).
10.在2022年北京冬奥会上,我国运动员在短道速滑项目中取得了优异成绩。如图1,某运动员在一次比赛中正在水平方向沿直线加速追赶对手。此过程中,他受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,他的惯性 (选填“变大”“变小”或“不变”),重力 (填“做功”、“不做功”),运动员受到的支持力是由于 (选填“冰面”或“运动员的脚”)发生弹性形变产生的。如图2,运动员射箭时,绷直的弦被手拉弯,说明力使物体发生了 ;放手后,射出的利箭最终会落地,这是因为利箭受到 的作用。如图3为一种“水上飞行器”精彩表演,通过操纵水柱喷射方向,人可以实现悬停、翻滚、飞行等各种复杂的动作,说明力力的作用效果与力的 有关。
11.已知物体A重10N,B重4N,不计绳重及其与滑轮之间的摩擦。当在绳端挂上物体B时(如图甲所示),物体A沿水平面向右做匀速直线运动,A所受摩擦力为 N;接着把物体C放在A上,三者停止运动;再取下物体B,用拉力F竖直向下拉细绳(如图乙所示),使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变),则力F的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)物体B的重力。
三、实验题
12.在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)如图甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态再把右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,这时木块在水平方向受到的力是 (选填“平衡”或“不平衡”)的。通过实验比较方案甲和乙,小潭发现采用方案 ,实验效果更好;
(2)用乙方案实验时,保持与相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时,两个力必须 ;
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较 (选填“重”或“轻”)的;
(4)在图甲中画出重5N的木块A所受重力的示意图。
四、计算题
13.五一假期,小强一家人驾驶小汽车外出游玩,小汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力大小为,已知阻力的大小等于小汽车 (包括车上的人和物品)所受重力的,取。求:
(1)小汽车 (包括车上的人和物品)的质量。
(2)小汽车所受的牵引力。
(3)地面对小汽车的支持力。
五、作图题
14.
(1)如图所示有一重为20N的小球在空中飞行,画出该球所受到重力的图示;
(2)如图所示,重为40N的物体被60N的力压在竖直墙面上静止不动,请用力的示意图作出物体在竖直方向上受到的力,并标明其大小。
六、简答题
15.如图所示,重为5N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面。
(1)若用2N的水平力向右拉铁块时,铁块匀速运动,此时平板对铁块的摩擦力大小是多少?方向如何?
(2)若用3N的水平力拉铁块,铁块受到的摩擦力大小是多少?方向如何?
16.2024年5月3日17时27分,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭3日在中国文昌航天发射场发射,嫦娥六号探测器前往月球背面南极-艾特肯盆地,进行科学探测和样本采集等工作。如图是嫦娥六号探测器静止在月球表面的画面,请对此时的探测器进行受力分析。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
D
D
A
D
C
1.B
【详解】A.人对地面的压力与地面对他的支持力分别作用在不同物体上,不是一对平衡力,故A错误;
BC.人受到的重力与地面对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确,C错误;
D.人所受的重力和人对地面的压力,作用在不同一物体上,并且二力方向相同,因此不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.公路上匀速转弯的汽车,速度不变,但其运动方向在不断改变,汽车的运动状态在变化。根据牛顿第一定律,物体运动状态改变时受到非平衡力的作用。故A不符合题意;
B.发射出去的火箭在空中加速上升,速度在增大,即运动状态在改变。根据牛顿第一定律,火箭受到的是非平衡力。故B不符合题意;
C.减速进站的火车,速度在减小,即运动状态在改变。火车受到的是非平衡力。故C不符合题意;
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员,速度大小和方向都不变,即运动状态保持不变。根据牛顿第一定律,跳伞运动员受到的是平衡力。故D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.匀速转动的橡皮运动方向不断改变,处于非平衡状态,故A不符合题意;
B.自由下落的苹果,运动速度不断增大,处于非平衡状态,故B不符合题意;
C.百米冲刺的同学,运动速度不断增大,处于非平衡状态,故C不符合题意;
D.匀速直线下降的跳伞者,速度大小与方向均不变,运动状态不变,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
4.A
【详解】由于两力在同一直线上方向相同时,合力的大小等于两分力的大小之和,方向与分力方向相同;小球在上升过程中,受到的重力方向竖直向下,受到的阻力方向竖直向下,重力为15N,空气阻力为2N,所以受到的合力
F=15N+2N=17N
合力的方向竖直向下,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】A.木块最终停下来,是因为摩擦力改变了木块的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态,而不是说明力是维持物体运动状态的原因,故A错误;
B.木块离开弹簧后做减速运动,在这个过程中,若外力突然全部消失,根据牛顿第一定律可知木块会做匀速直线运动,故B错误;
C.图甲中,手对木块的压力和木块对弹簧的压力,这两个力分别作用在木块和弹簧上,虽然这两个力作用在不同的物体上,但这两个力方向相同,因此不是一对相互作用力,故C错误;
D.图乙中,木块受到的重力和水平桌面对木块的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】A、汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力,分别作用在地面和汽车上,二者大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对相互作用力,该选项说法错误;
B、汽车的牵引力和地面受到的摩擦力,二者分别作用在汽车上和地面上,不是作用在同一物体上,不符合二力平衡的条件,该选项说法错误;
C、汽车高速行驶时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速快、压强大,产生向上的升力,使汽车对地面的压力小于汽车的重力,该选项说法正确;
D、如果关闭发动机,汽车还会继续向前运动一段时间,是由于汽车具有惯性,而不能说是受到惯性作用,该选项说法错误.
故选C.
7. 2 相同
【详解】[1][2]在如图所示的情景中,两个小孩能提起一桶水,一个大人也能提起同样的一桶水。说明两个小孩提起水桶的两个力,大人提起水桶的一个力,它们的作用效果相同。
8. 800N 水平向前
【详解】[1]推力F推= 300N,方向为水平向前,拉力F拉= 500N,方向为水平向前,推力与拉力的合力大小为
F合=F推+F拉=300N+500N=800N[2]合力方向与推力、拉力的方向相同,都为水平向前。
9. 伸长 大于 保持不变
【详解】当整个电梯突然向上作加速运动时,弹簧由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以弹簧伸长了,此时弹簧对物块的拉力大于物块的重力.惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度等都没有关系,所以物块的惯性将保持不变.
【点睛】利用以下知识分析解答:(1)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大.(2)处于平衡状态的物体才受到平衡力的作用.
10. 非平衡力 不变 不做功 冰面 形变 重力 方向
【详解】[1]运动员在水平方向沿直线加速追赶对手的过程中,他运动的速度变大,所以运动状态改变,受非平衡力的作用。
[2] 惯性是物体固有的属性,惯性的大小只与物体的质量有关,运动员加速过程中,质量不变,所以惯性大小不变。
[3]重力的方向是竖直向下,与运动员在竖直方向上没有移动距离,所以重力不做功。
[4]运动员受到的支持力是由于冰面发生弹性形变产生的。
[5] 力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。绷直的弦被手拉弯,说明力使物体发生了形变。
[6]重力的方向总是竖直向下的,射出的利箭最终会落地,是因为利箭受到重力的作用。
[7]水上飞行器通过操纵水柱喷射方向实现各种动作,说明力的作用效果与力的方向有关。
11. 4 大于
【详解】[1]由图甲A、B一起做匀速直线运动可知,绳子的拉力
F绳=GB=4N
对A分析水平方向受力分析可知,A处于二力平衡状态,则有
f=F绳=4N
[2]接着把物体C放在A上,三者停止运动;再取下物体B,用拉力F竖直向下拉细绳,使物体A、C一起向右做匀速运动,接触面的粗糙程度不变,但是压力增大,因此A受到的摩擦力增大,即
因A、C一起向右做匀速运动,因此A受到的摩擦力与拉力是平衡力,大小相等,因此
12.(1) 平衡 乙
(2)在同一直线上
(3)轻
(4)
【详解】(1)[1]把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,由于木块和桌面之间产生了向左的摩擦力,因此木块处于静止状态,仍然处于平衡状态。
[2]甲图中是木块,而乙图中是小车,小车与桌面之间是滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦力小于其它摩擦力,从而减小了对实验结果的影响。因此采用方案乙效果更好。
(2)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(3)用丙方案实验时,选择比较轻的卡片C,目的是减小卡片重力对实验的影响。
(4)木块A所受重力的作用点在重心上,方向竖直向下,大小为5N,作图如下:
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题可知,,所以小汽车所受重力为
由得,小汽车的质量为
(2)小汽车在平直公路上匀速行驶,水平方向二力平衡,所以小汽车所受的牵引力为
(3)在平直公路上,小汽车竖直方向上二力平衡,小汽车所受的支持力为
14.(1)
(2)
【详解】(1)球在空中飞行时受重力的作用,重力的方向是竖直向下的,可画出大小表示10N的标度,通过球的重心做一条竖直向下的有向线段,使线段长度为标度的2倍,并标明力的大小,即球所受的重力G的图示,如下图:
(2)由图知,物体静止,所以受力平衡,在水平方向受到压力和墙的支持力,这两个力是一对平衡力;在竖直方向受重力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,则
f=G=40N
重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上,如图所示:
15.(1)2N,水平向左
(2)2N,水平向左
【详解】(1)若用2N的水平力向右拉铁块时,铁块匀速运动,此时平板对铁块的摩擦力与拉力二力平衡,大小相等,摩擦力为
方向与物体相对运动方向相反,即水平向左。
(2)若用3N的水平力拉铁块,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力即吸引力大小不变,接触面粗糙程度不变,故铁块受到的摩擦力大小不变,即
方向仍水平向左。
16.见解析
【详解】嫦娥六号探测器静止在月球表面的画面,此时的探测器受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力的作用处于平衡状态,二力是平衡力,大小相等。
答案第1页,共2页
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