第8章 运动和力【B卷 培优卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练(山西专用)
2025-01-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 运动和力 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.32 MB |
| 发布时间 | 2025-01-27 |
| 更新时间 | 2025-01-27 |
| 作者 | 快乐每一天 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50213185.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第八章 运动和力 (B卷•培优卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第8章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共10小题,每小题3分,共30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、(2024四川广元) 同学们在一起讨论“运动和力”的关系,下列四名同学的观点,正确的是( )
A. 甲同学:足球只有受力才能运动
B. 乙同学:汽车转弯过程中,运动状态不断改变
C. 丙同学:跳远要助跑,因为速度越大惯性越大
D. 丁同学:牛顿第一定律是由实验直接得出来的
2、(2024年山东)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A. 球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B. 球在b点的速度为零
C. 若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D. 球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
3、(2024年四川内江)质量为0.4kg的电灯悬挂在电线上静止不动,g=10N/kg,下列说法中正确的是( )
A. 电灯受到的重力为4N
B. 电灯受到的重力的施力物体是绳子
C. 电灯受到的重力和电线对电灯的拉力大小不相等
D. 电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是一对平衡力
4、如图所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0~3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A. 0~3s受到的摩擦力大小为0N
B. 3~6s受到的摩擦力大小为6N
C. 6~9s受到的摩擦力大小为4N
D. 6~9s物体通过的路程1m
5、(2024年湖北武汉)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为和,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
6、(2024年四川南充)关于近期举行的2024年巴黎奥运会选拔赛的比赛项目,下列说法正确的是( )
A. 运动员在跳鞍马过程中要助跑,是利用运动员的惯性
B. 运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,是为了减小摩擦力
C. 在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,不受重力
D. 运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力与运动员对平衡木的压力是一对平衡力
7、(2024江苏扬州)坐在轿车后排的市民也应自觉系上安全带。系安全带可减小下列哪种情况发生时对乘客的伤害( )
A. 快速启动 B. 匀速行驶 C. 紧急刹车 D. 缓慢加速
8、(2024年上海)物理王坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是( )
A. F1>G B. F2>G
C. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力
9、(2024湖南)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B. 小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C. 水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D. 该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
10、(2024年江苏无锡) 如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A. 小明和小华由于惯性都保持静止 B. 小明和小华因为受力一起向前运动
C. 小明受力向前运动,小华受力向后运动 D. 小明受力向前运动,小华由于惯性保持静止
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验探究题(本大题共6个小题,11题5分,12题4分,13题3分,14题3分,15题6分,16题4分,共25分)
11、如图所示,是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做 ___________运动,弹簧测力计的示数如图甲所示, 图15
则木块受到的滑动摩擦力大小为________________N。
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 ____________的关系。在图甲中,若拉着木块 以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,进行了如图丙所示的实验,当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是:____________________________________________________________。
12、在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)小明将装有部分文具的文具盒,置于水平桌面上如图甲所示,用弹簧测力计水平方向拉动文具盒,使其做匀速直线运动,这时利用___________ 的原理测出滑动摩擦力的大小;
(2)实验过程中小明发现保持文具盒做匀速直线运动很困难,他与同组成员讨论后,改用图乙装置进行实验,将弹簧测力计水平固定,在文具盒与桌面之间垫一块表面粗糙的木板,当小明用8N的力拉出木板时,弹簧测力计示数是2N,他这样做实验的好处是____________________________ ;
(3)接着,小明又将橡皮、改正液等物品放入文具盒,重复上述实验,若小明仍用8N的力拉出木板时,弹簧测力计的示数为3N,则此时文具盒与本板之间的摩擦力为__________ N。
13、(2023湖北鄂州) 在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的___________;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表:
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将___________;
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和___________法。
14、 小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件,具体操作如下:
(1)如图甲所示,用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮 A、B 、C 分别钉在木板上,木板竖直挂起待用,用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过,并在紧靠塑料块的两侧各打一线结,使塑料块与细线固定在一起,且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动,实验表明,作用在同一个物体上的两个力,方向相反,但___________不相等,则这两个力不平衡。
(2)按住塑料块,把跨过B 轮的细线移到C 轮上,在两线端挂上相同质量的钩码,松手后塑料块由静止开始转动,如图乙所示。按住塑料块,把跨过C 轮的细线移到B 轮上,把塑料块转过 ,松手后塑料块由静止开始转动,如图丙所示。由此表明,作用在同物体上的两个力,如果仅仅大小相等,方向成某一角度或方向相反但___________,这两个力不平衡。
(3)在探究同一问题时,另一同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,同学们认为小华的实验优于此实验,其主要原因是___________。
A. 塑料块容易扭转
B. 塑料块是比较容易获取的材料
C. 减少了摩擦力对实验结果的影响
15、观看冰壶比赛时,小明说:选手推冰壶时,一直用力,所以运动需要力来维持。小华说:在冰壶离手向前滑行时,没有推力,所以运动不需要力来维持。为了验证各自的猜想,他俩设计了如图所示的实验探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验时要将小车从斜面上同一位置由静止释放,目的是使小车到达水平面的 相同。
(2)在本实验中,小明和小华选择接触面粗糙程度不同的水平面进行实验,因此“小车在水平面上运动的距离”反映的是_______。
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响
C.接触面粗糙程度
(3)实验中发现小车在 (填“毛巾”“纸板”或“玻璃”)表面滑行的距离最远,说明阻力越小,小车速度减小得越 。
(4)通过进一步推理可以得出:物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持。
(5)如图甲、乙、丙三个图像是实验时用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面运动的速度与路程的关系图像,请在图丁中画出小车在绝对光滑水平面运动的速度与路程的关系图像 。
16、小明想用所学的知识,从图所示的甲、乙两款鞋中,选择一款防滑效果好的鞋子,请你选用长木板等器材帮他完成实验设计。
(1)补充实验器材: ;
(2)实验步骤: ;
(3)实验现象和结论: 。
三、综合应用题(本大题共7个小题,16题4分,17题4分,18题4分,19题4分,20题2分,21题2分,22题5分,共25分)
16、小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错误的原因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
粗糙水平面上一木箱重200N,当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动;当用150N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为___150________N。
分析:当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,即木箱处于平衡状态,故木箱所受的滑动摩擦力与推力平衡,所以可得
f动=F2=100N
所以当用150N的水平推力推木箱时,摩擦力为150N
错误之处:
错因分析:
正确解答:
17、阅读短文。回答问题。
流体阻力
电动自行车、汽车在行驶时,受到空气的阻力;飞机、气球在空中飞行时,也受到空气的阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;骑摩托车行驶时,行驶得越快,感到风的阻力越大,这是为什么呢?
研究表明,这是因为物体在液体或气体中运动,会受到液体或气体对运动物体施加的阻力作用,在物理学上,把这种阻力叫作流体阻力。流体阻力的大小跟物体运动速度大小有关,速度越大,受到的阻力越大;跟物体的横截面积大小有关,横截面积越大,受到的阻力越大;还跟物体的形状有关,流线型(头圆尾尖)的物体受到的阻力较小。
物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度,科学家用雨滴作为理想化模型,代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究,通过大量的实验发现雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比,即F阻=kv2,其中k=1×10-4N/(m/s)2,此研究对工业制造业有很大的推动作用。
(1)流体阻力的影响因素是 ;
(2)跳伞运动员在下落一段时间后,恰好做匀速直线运动,如何确定此时受到的空气阻力: ;
(3)雨滴的质量越大,下落时的收尾速度就越 ,一个质量为0.25g的雨滴下落时的收尾速度是 (g取10N/kg)。
18、如图所示,这是“2023年甘肃兰州马拉松”比赛时的情景,请你用所学的物理知识解释:
(1)运动员跑步时为什么要穿着底部有花纹的跑鞋?
(2)为什么运动员跑到终点时不能立即停下来?
19.公交车上的乘客都扶好站、坐稳了。如图所示,当匀速行进中的车运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因是什么?请你对发生的现象进行解释。
20、冰壶比赛中,推出去的冰壶最终会慢慢停下来。如图是正在水平向右运动的冰壶,请画出此时冰壶的受力示意图。
21、如图所示,工件M随着水平传送带一起匀速向右移动,画出工件M的受力示意图(不计空气阻力)。
22、一辆小车的车身总质量为1.2t,若在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重的0.1倍,(g=10N/kg)求:
(1)小车受到的重力的大小;
(2)小车受到的阻力的大小;
(3)根据二力平衡的知识求小车做匀速直线运动时,小车受到的牵引力的大小。
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2023-2024学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第八章 运动和力 (B卷•培优卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级上册第8章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共10小题,每小题3分,共30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、(2024四川广元) 同学们在一起讨论“运动和力”的关系,下列四名同学的观点,正确的是( )
A. 甲同学:足球只有受力才能运动
B. 乙同学:汽车转弯过程中,运动状态不断改变
C. 丙同学:跳远要助跑,因为速度越大惯性越大
D. 丁同学:牛顿第一定律是由实验直接得出来的
【答案】B
【解析】
【详解】A.力改变物体运动的原因,不是维持物体运动的原因,一定条件下,足球不受力时也能运动,故A错误;
B.汽车转弯过程中,运动的方向在不断改变,则运动状态不断改变,故B正确;
C.惯性的大小只跟质量有关,跳远要助跑,时利用物体的惯性,其惯性大小不变,故C错误;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上通过科学推理论证得出的,故D错误。
故选B。
2、(2024年山东)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A. 球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B. 球在b点的速度为零
C. 若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D. 球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A.实心球从a点上升到b点,是因为实心球具有惯性,离开手后,不可能再受到手的推力作用,故A错误;
B.由于实心球击出时具有水平方向上的速度,并且在水平方向不受外力,故水平速度不变,所以在最高点速度不为零,故B错误;
C.球运动b点时,还有水平向右运动的速度,若一切外力都消失,球会继续水平向右匀速直线运动,故C正确;
D.实心球最终到d点停止,是因为受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
3、(2024年四川内江)质量为0.4kg的电灯悬挂在电线上静止不动,g=10N/kg,下列说法中正确的是( )
A. 电灯受到的重力为4N
B. 电灯受到的重力的施力物体是绳子
C. 电灯受到的重力和电线对电灯的拉力大小不相等
D. 电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.电灯受到的重力
G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
故A正确;
B.重力的施力物体是地球,电灯受到的重力的施力物体是地球,故B错误;
C.电灯受重力和电线对电灯的拉力而处于平衡,是一对平衡力,大小相等,故C错误;
D.电灯受到的重力作用点在电灯,电灯对电线的拉力作用在电线,两力没有作用在同一物体上,则不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
4、(2024黑龙江龙东)如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0~3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A. 0~3s受到的摩擦力大小为0N
B. 3~6s受到的摩擦力大小为6N
C. 6~9s受到的摩擦力大小为4N
D. 6~9s物体通过的路程1m
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体0~3s静止,处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图可知,0~3s时,拉力大小为2N,所以摩擦力也为2N,故A错误;
BC.物体6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为4N,3~6s时物体做加速运动,拉力大于摩擦力,物体对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,则它受到的滑动摩擦力不变,所以,物体受到的摩擦力为4N,故B错误,C正确;
D.根据可知, 6~9s物体通过的路程为
故D错误。
故选C。
5、(2024年湖北武汉)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为和,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.根据题意知,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,以返回舱作为受力物体,返回舱受到自身重力、降落伞对返回舱的拉力为F和空气对返回舱的阻力为f,由于返回舱处于平衡状态,所以,故ACD错误,B正确。
故选B。
6、(2024年四川南充)关于近期举行的2024年巴黎奥运会选拔赛的比赛项目,下列说法正确的是( )
A. 运动员在跳鞍马过程中要助跑,是利用运动员的惯性
B. 运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,是为了减小摩擦力
C. 在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,不受重力
D. 运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力与运动员对平衡木的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于运动员具有惯性,所以运动员在跳鞍马过程中要助跑,利用运动员的惯性,能跳得更远,故A正确;
B.运动员在做单杠项目前,手要擦上滑石粉,增大接触面的粗糙程度,是为了增大摩擦力,故B错误;
C.由于地球表面的物体都受到重力作用,所以在自由体操项目中,运动员在空翻离地后到落回地面前,仍受重力,故C错误;
D.运动员站在平衡木上静止不动,受到的重力方向竖直向下,运动员对平衡木的压力方向向下,两个力方向相同,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
7、(2024江苏扬州)坐在轿车后排的市民也应自觉系上安全带。系安全带可减小下列哪种情况发生时对乘客的伤害( )
A. 快速启动 B. 匀速行驶 C. 紧急刹车 D. 缓慢加速
【答案】C
【解析】
【详解】乘客和轿车一起向前运动过程中,当车辆突然减速或紧急刹车时,人由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,有可能由于撞到车身而受伤,系上安全带可以阻止人的身体继续向前运动,减小当车辆突然减速或紧急刹车时对乘客的伤害,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8、(2024年上海)物理王坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是( )
A. F1>G B. F2>G
C. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】电梯匀速上升,小明也随电梯一起匀速上升,小明处于平衡状态,小明受到的重力与电梯对他的支持力是一对平衡力,大小相等,即F2和G是平衡力,;小明对电梯的压力和电梯对他的支持力为相互作用力,大小相等,即。故ABC错误,D正确。
故选D。
9、(2024湖南)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B. 小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C. 水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D. 该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.不计空气阻力,小车在水平木板上运动过程中,在竖直方向受到重力和支持力,在水平方向只受摩擦力的作用,故A错误;
B.小车在粗糙程度越大的水平木板表面滑行时,受到的阻力越大,运动速度减小的越快,小车滑行的距离越小,故B错误;
C.小车在水平木板上运动时,对水平木板的压力一定,因此水平木板表面越粗糙,所受的摩擦力越大,故C正确;
D.由于绝对光滑的水平面是不存在的,因此该实验不能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动,而是根据科学推理得出的,故D错误。
故选C。
10、(2024年江苏无锡) 如图所示,小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,小华用力向前推小明后,下列说法中正确的是( )
A. 小明和小华由于惯性都保持静止 B. 小明和小华因为受力一起向前运动
C. 小明受力向前运动,小华受力向后运动 D. 小明受力向前运动,小华由于惯性保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】小明和小华穿着轮滑鞋静止在平滑的地面上,地面上的摩擦力很小,小华用力向前推小明后,小明由于受到了向前的推力,小明向前运动,由于力的作用是相互的,小华受到了向后的反作用力,小华向后运动,故ABD错误;C正确。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验探究题(本大题共6个小题,11题5分,12题4分,13题3分,14题3分,15题6分,16题4分,共25分)
11、如图所示,是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上做 ___________运动,弹簧测力计的示数如图甲所示, 图15
则木块受到的滑动摩擦力大小为________________N。
(2)对比甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 ____________的关系。在图甲中,若拉着木块 以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,进行了如图丙所示的实验,当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是:____________________________________________________________。
答案:(1)匀速直线、4.2
(2)压力大小、不变
(3)先将木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力的大小,再与甲图实验的数据进行比较
12、在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)小明将装有部分文具的文具盒,置于水平桌面上如图甲所示,用弹簧测力计水平方向拉动文具盒,使其做匀速直线运动,这时利用___________ 的原理测出滑动摩擦力的大小;
(2)实验过程中小明发现保持文具盒做匀速直线运动很困难,他与同组成员讨论后,改用图乙装置进行实验,将弹簧测力计水平固定,在文具盒与桌面之间垫一块表面粗糙的木板,当小明用8N的力拉出木板时,弹簧测力计示数是2N,他这样做实验的好处是____________________________ ;
(3)接着,小明又将橡皮、改正液等物品放入文具盒,重复上述实验,若小明仍用8N的力拉出木板时,弹簧测力计的示数为3N,则此时文具盒与本板之间的摩擦力为__________ N。
答案:(1)二力平衡;(2)一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数;(3)3。
解析:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数;
(3)若小明仍用8N的力拉出木板时,文具盒相对于地面的位置不变,处于静止状态,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,它们是一对平衡力,大小相等,所以当弹簧测力计的示数为3N时文具盒与本板之间的摩擦力也为3N。
13、(2023湖北鄂州) 在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的___________;
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表:
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将___________;
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和___________法。
答案: ①. 速度 ②. 做匀速直线运动 ③. 转换
解析:(1)[1]探究阻力对物体运动的影响实验时,应控制速度相同,改变接触面粗糙程度,所以使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时速度相同。
(2)[2]通过实验发现,在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,所以可以进一步推理,小车在不受阻力作用时,将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
(3)[3]实验中通过改变接触面的材料来改变小车受到的阻力大小,所以还运用了转换法。
14、 小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件,具体操作如下:
(1)如图甲所示,用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮 A、B 、C 分别钉在木板上,木板竖直挂起待用,用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过,并在紧靠塑料块的两侧各打一线结,使塑料块与细线固定在一起,且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动,实验表明,作用在同一个物体上的两个力,方向相反,但___________不相等,则这两个力不平衡。
(2)按住塑料块,把跨过B 轮的细线移到C 轮上,在两线端挂上相同质量的钩码,松手后塑料块由静止开始转动,如图乙所示。按住塑料块,把跨过C 轮的细线移到B 轮上,把塑料块转过 ,松手后塑料块由静止开始转动,如图丙所示。由此表明,作用在同物体上的两个力,如果仅仅大小相等,方向成某一角度或方向相反但___________,这两个力不平衡。
(3)在探究同一问题时,另一同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,同学们认为小华的实验优于此实验,其主要原因是___________。
A. 塑料块容易扭转
B. 塑料块是比较容易获取的材料
C. 减少了摩擦力对实验结果的影响
答案: (1). 大小 (2). 不在同一直线上 (3). C
解析:(1)由图甲知道,作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力,方向相反,由于大小不相等,物体不能处于平衡态,所以,这两个力不平衡。
(2)由图乙、丙知道,两个大小相等,方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力作用下,物体不能处于平衡态,即这两个力不是平衡力。
(3)两图相比知道,甲图可减小摩擦力对实验的影响,故选C。
15、观看冰壶比赛时,小明说:选手推冰壶时,一直用力,所以运动需要力来维持。小华说:在冰壶离手向前滑行时,没有推力,所以运动不需要力来维持。为了验证各自的猜想,他俩设计了如图所示的实验探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验时要将小车从斜面上同一位置由静止释放,目的是使小车到达水平面的 相同。
(2)在本实验中,小明和小华选择接触面粗糙程度不同的水平面进行实验,因此“小车在水平面上运动的距离”反映的是_______。
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响
C.接触面粗糙程度
(3)实验中发现小车在 (填“毛巾”“纸板”或“玻璃”)表面滑行的距离最远,说明阻力越小,小车速度减小得越 。
(4)通过进一步推理可以得出:物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持。
(5)如图甲、乙、丙三个图像是实验时用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面运动的速度与路程的关系图像,请在图丁中画出小车在绝对光滑水平面运动的速度与路程的关系图像 。
【答案】(1)速度
(2)B
(3) 玻璃 慢
(4)不需要
(5)
【详解】(1)在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,目的是使小车在到达水平面时的初速度相同。
(2)小车在玻璃上运动的距离最远,说明阻力对小车运动的影响最小;小车在毛巾上运动的距离最近,说明阻力对小车运动的影响最大;因此,本实验中,通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响。
(3)[1][2]在该实验中,玻璃表面最光滑,阻力就最小,小车运动的距离最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(4)推理得出运动的物体不受力时,将保持原来的速度做匀速直线运动,说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持。
(5)小车仍在同一斜面顶端由静止释放,在水平面上若阻力为零,根据牛顿第一定律可知,小车将做匀速直线运动,所以小车的速度是先增大,后不变。小车在绝对光滑水平面运动的速度与路程的关系如图所示:
16、小明想用所学的知识,从图所示的甲、乙两款鞋中,选择一款防滑效果好的鞋子,请你选用长木板等器材帮他完成实验设计。
(1)补充实验器材: ;
(2)实验步骤: ;
(3)实验现象和结论: 。
【答案】(1)弹簧测力计
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)为了比较摩擦力的大小,采用转换法,当物体做匀速直线运动时,受平衡力,弹簧测力计的拉力与摩擦力相等,实验中需要用弹簧测力计测量拉力。
(2)①将甲运动鞋放在长木板上,再将乙运动鞋放在甲运动鞋的鞋子上方,然后拉动甲运动鞋读出弹簧测力计的示数F1;
②将乙运动鞋放在长木板上,再将甲运动鞋放在乙运动鞋的鞋子上方,然后拉动乙运动鞋读出弹簧测力计的示数F2;
③通过比较F1和F2的大小,就能比较出这两种运动鞋的防滑效果。
(3)若F1>F2,则甲的运动鞋的防滑效果更好,若F1<F2,则乙的运动鞋的防滑效果更好,若F1=F2,则甲、乙的运动鞋的防滑效果相同。
三、综合应用题(本大题共7个小题,16题4分,17题4分,18题4分,19题4分,20题2分,21题2分,22题5分,共25分)
16、小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错误的原因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
粗糙水平面上一木箱重200N,当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动;当用150N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为___150________N。
分析:当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,即木箱处于平衡状态,故木箱所受的滑动摩擦力与推力平衡,所以可得
f动=F2=100N
所以当用150N的水平推力推木箱时,摩擦力为150N
错误之处:当用150N的水平推力推木箱时,摩擦力为150N;摩擦力判断错误。
错因分析:当用150N的水平推力推木箱时,木箱没有做匀速直线运动,木箱不处于平衡状态,推力不等于摩擦力
正确解答:当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,即木箱处于平衡状态,故木箱所受的滑动摩擦力与推力平衡,所以可得
f动=F2=100N
当用150N的水平推力推木箱时,根据影响滑动摩擦力的因素可知,压力大小没变,接触面的粗糙程度没变,所以滑动摩擦力不变,即仍为100N。
17、阅读短文。回答问题。
流体阻力
电动自行车、汽车在行驶时,受到空气的阻力;飞机、气球在空中飞行时,也受到空气的阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;骑摩托车行驶时,行驶得越快,感到风的阻力越大,这是为什么呢?
研究表明,这是因为物体在液体或气体中运动,会受到液体或气体对运动物体施加的阻力作用,在物理学上,把这种阻力叫作流体阻力。流体阻力的大小跟物体运动速度大小有关,速度越大,受到的阻力越大;跟物体的横截面积大小有关,横截面积越大,受到的阻力越大;还跟物体的形状有关,流线型(头圆尾尖)的物体受到的阻力较小。
物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度,科学家用雨滴作为理想化模型,代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究,通过大量的实验发现雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比,即F阻=kv2,其中k=1×10-4N/(m/s)2,此研究对工业制造业有很大的推动作用。
(1)流体阻力的影响因素是 ;
(2)跳伞运动员在下落一段时间后,恰好做匀速直线运动,如何确定此时受到的空气阻力: ;
(3)雨滴的质量越大,下落时的收尾速度就越 ,一个质量为0.25g的雨滴下落时的收尾速度是 (g取10N/kg)。
【答案】(1)见解析
(2)空气阻力等于重力
(3) 大
【详解】(1)由文中信息可知,流体阻力的大小跟物体运动速度大小有关,跟物体的横截面积大小有关,还跟物体的形状有关,所以流体阻力的影响因素是:物体运动速度、物体的横截面积和物体的形状。
(2)跳伞运动员做匀速直线运动,受力平衡,受到的阻力等于重力。
(3)[1]雨滴的质量越大,则重力越大,收尾速度即雨滴匀速直线运动时的速度,此时雨滴受到的阻力等于重力,所以雨滴受到的阻力越大,又因为雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比,所以雨滴的速度越大。
[2]一个质量为0.25g的雨滴匀速运动时受到的阻力为
下落时的收尾速度为
18、如图所示,这是“2023年甘肃兰州马拉松”比赛时的情景,请你用所学的物理知识解释:
(1)运动员跑步时为什么要穿着底部有花纹的跑鞋?
(2)为什么运动员跑到终点时不能立即停下来?
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)跑鞋的鞋底有花纹是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)比赛时运动员的速度较大,跑到终点时,由于人具有惯性,还会保持原来的运动状态,继续运动一段距离,所以不能立即停下来。
19.公交车上的乘客都扶好站、坐稳了。如图所示,当匀速行进中的车运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因是什么?请你对发生的现象进行解释。
【答案】见解析
【详解】当匀速行进中的车突然刹车(或减速)时,原来乘客随车一起向东匀速运动,当车突然减速时,乘客的下身受到摩擦力的作用运动状态改变,所以随车一起减速运动,而上身由于惯性保持原来的速度继续向前运动,所以上身相对于下身(车)向前(东)倾倒。
20、冰壶比赛中,推出去的冰壶最终会慢慢停下来。如图是正在水平向右运动的冰壶,请画出此时冰壶的受力示意图。
【答案】
【详解】冰壶比赛中正在水平向右运动,其在竖直方向受力平衡,受到竖直向下的重力,和地面对其竖直向上的支持力;在水平方向,被推出去的冰壶由于惯性继续向前运动,因此只受到水平向左的摩擦力,如图所示:
21、如图所示,工件M随着水平传送带一起匀速向右移动,画出工件M的受力示意图(不计空气阻力)。
【详解】(1)工件M随着水平传送带一起匀速向右移动,工件M在水平方向上不受力,竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,如下图所示:
22、一辆小车的车身总质量为1.2t,若在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重的0.1倍,(g=10N/kg)求:
(1)小车受到的重力的大小;
(2)小车受到的阻力的大小;
(3)根据二力平衡的知识求小车做匀速直线运动时,小车受到的牵引力的大小。
【答案】(1)1.2×104N
(2)1.2×103N
(3)1.2×103N
【解析】【小题1】小车所受的重力为
【小题2】小车受到的阻力为
【小题3】小车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,则发动机提供给小车的牵引力为
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