内容正文:
主题二 力
专题08 力 力与运动
(试题分值:70分 测试时间:75分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个正确答案)
1.(2024·西藏·中考真题)观看天宫课堂后,卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( )
A.物理课本将没有质量 B.擦黑板时将不存在摩擦力
C.卡定沟瀑布依然飞流直下 D.在地面上正常行走将异常困难
2.(2024·山东威海·中考真题)关于质量、惯性、重力,下列说法正确的是( )
A.一瓶矿泉水从广州带到北京重力变大是因为质量变大
B.质量相同的铝块与铜块所含物质的多少不同
C.重力和惯性的大小都与物体的质量有关
D.物体只有在运动时才具有惯性
3.(2024·山东菏泽·中考真题)下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )
A.收纳箱底部装有轮子
B.鞋底有凹凸不平的花纹
C.游乐场的滑梯表面光滑
D.给自行车车轴加润滑油
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.跳高运动员腾跃到最高点时,速度为零,所受合力也为零
B.游泳运动员手臂向后拨水,获得向前的推力,说明物体间力的作用是相互的
C.被抛出的篮球仍能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
D.被运动员举起的杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力
5.(2024·四川巴中·中考真题)足球是全世界参与度最广的体育运动之一,如图是几个同学踢足球的场景。下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动时不受重力的作用
B.足球被踢时会微微变形,说明力可以改变物体的形状
C.足球在水平地面上滚动时,其重力做了功
D.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性作用
6.(2024·山东菏泽·中考真题)2024年5月29日,世联赛中国澳门站中国女排3∶1战胜对手,取得开门红,如图是比赛现场画面。在比赛中蕴含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.排球在空中上升是因为受到惯性作用
B.排球上升到最高点时不受力的作用
C.排球在空中下降时动能向重力势能转化
D.排球在地面上滚动一段距离后停下来,说明力可以改变物体的运动状态
7.(2024·新疆·中考真题)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为( )
A.与运动方向相同,小于重力 B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力 D.与运动方向相反,大于重力
8.(2024·四川广元·中考真题)如图,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为、和,则( )
A. B. C. D.
9.(2024·湖北武汉·中考真题)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.
10.(2024·陕西·中考真题)“时代楷模”张玉滚老师扎根山区,将青春奉献给家乡的教育事业。如图,张老师挑着扁担将书本运回学校。下列分析正确的是( )
A.张老师停下时没有惯性
B.扁担被压弯说明力可以改变物体的形状
C.书本受到的重力方向会因袋子晃动而发生改变
D.扁担对肩膀的压力与肩膀对扁担的支持力是一对平衡力
11.(2024·山西·中考真题)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B.
C. D.
12.(2024·江苏苏州·中考真题)如图所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。对此现象下列说法正确的是( )
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
二、填空题(本题7小题,每空1分,共21分)
13.(2024·陕西·中考真题)体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时,运动员用桨向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是 的。射箭时,拉开的弓能将箭射出,说明拉开的弓具有能量,这种能量叫做 .拔河比赛时,参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋,是为了增大 力。
14.(2024·宁夏·中考真题)运动员用力踢足球,足球飞出,说明力可以改变物体的 ,踢出去的足球继续前进是因为足球具有 ,足球最终会落到地面上,是由于受到 力的作用。
15.(2024·江苏无锡·中考真题)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数如图所示,此时木块所受滑动摩擦力大小为 N;再将毛巾平铺在木板上进行实验,可探究滑动摩擦力大小与 的关系;为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,你的做法是: 。
16.(2024·甘肃白银·中考真题)小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一:如图甲所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。方法二:如图乙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一: (选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力;原因是 ;
方法二: (选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力;原因是 。
17.(2024·甘肃白银·中考真题)“无人机”送快递是低空经济的一种重要形式.无人机起飞时,吹向下方的风量增加,使无人机上升的力的施力物体是 ;若无人机下方用一根绳子悬挂快递,不考虑空气阻力,则在无人机斜向右上方匀速直线飞行过程中,悬挂重物的绳子 (选填“会”或“不会”)偏离竖直方向。
18.(2024·四川遂宁·中考真题)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力):当水平向左的拉力时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为 N,物体B对地面的摩擦力大小为 N。
19.(2024·江苏连云港·三模)跳水运动是我国在国际比赛中的优势项目。如图所示,跳水运动员站在跳板上静止时,她对跳板的压力和她受到的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),运动员将跳板压弯,说明力可以改变物体的 ,运动员离开踏板后上升的过程 能转化为 能。
三、解答题(本题共7小题,共35分)
20.(2分)(2024·青海·中考真题)从嫦娥一号升空,到嫦娥五号携月壤返回,中国人一步步将“上九天揽月”的神话变为现实!如图所示,是玉兔二号月球车静止在着陆器斜面上的简化图。请画出玉兔二号月球车所受摩擦力和支持力的示意图。
21.(3分)(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
22.(5分)(2024·山东潍坊·中考真题)某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想a:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定,每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块,第1次弹簧测力计的示数为0.3N,第2次弹簧测力计的示数为0.6N,第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作,可验证猜想 是否正确;比较第3次和第4次操作,可验证猜想 是否正确(均填“a”“b”或“c”)。
(2)该同学查阅资料发现,物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度,称为动摩擦因数,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 。
(3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板,水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中, (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板;
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由: 。
23.(7分)(2024·山东枣庄·中考真题)小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,所用实验器材及装置如下图所示。
(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 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 因素有关;
(2)在实验中,小华用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 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;
(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 ;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。在实验中,小华用到的主要研究方法是转换法和 法;
(4)联想到“雨天路滑”,小华猜想:除了接触面材料,接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验,发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 (选填“大”“小”或“相等”)。通过讨论和查阅资料知道:在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
24.(7分)(2024·广东广州·中考真题)实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:,则比值k的单位是 ,这根弹簧k的大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为 cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b);
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线a、b,可以判断 (选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
25.(5分)(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
(1)如图甲、乙、丙所示三种情况下,木板和毛巾保持不动,物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 (填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系;比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系(均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”);
(3)小萌同学对实验装置进行改进,如图丁所示,用力拉动长木板向左运动,物块保持静止时弹簧测力计的示数 (填“大于”“等于”或“小于”)物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
26.(7分)(2024·内蒙古赤峰·中考真题)为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据 知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数
实验条件
弹簧测力计示数F/N
1
木块
长木板
0.7
2
木块上放1个钩码
长木板
0.9
3
木块上放2个钩码
长木板
1.1
4
木块上放1个钩码
铺有棉布的长木板
1.2
5
木块上放1个钩码
铺有毛巾的长木板
1.6
①分析表中 三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重 (填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出 ,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题 ;在不改变器材的情况下提出改进方案 。
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主题二 力
专题08 力 力与运动
(试题分值:70分 测试时间:75分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个正确答案)
1.(2024·西藏·中考真题)观看天宫课堂后,卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( )
A.物理课本将没有质量 B.擦黑板时将不存在摩擦力
C.卡定沟瀑布依然飞流直下 D.在地面上正常行走将异常困难
【答案】D
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,与重力无关。即使重力消失,物体的质量仍然存在。故A不符合题意。
B.摩擦力是两个接触面在相对运动或尝试相对运动时产生的阻力。它的产生并不依赖于重力,而是依赖于接触面的粗糙程度和相互挤压的程度。故B不符合题意。
C.瀑布飞流直下是由于受到重力的作用,水从高处流向低处。如果重力消失,水将不再受到向下的力,因此不会飞流直下,故C不符合题意。
D.人行走时,需要依靠脚与地面之间的摩擦力来保持身体平衡和前进。如果重力消失,人对地面的压力将消失,从而导致脚与地面之间的摩擦力消失。没有摩擦力,人将无法在地面上行走。故D符合题意。
故选D。
2.(2024·山东威海·中考真题)关于质量、惯性、重力,下列说法正确的是( )
A.一瓶矿泉水从广州带到北京重力变大是因为质量变大
B.质量相同的铝块与铜块所含物质的多少不同
C.重力和惯性的大小都与物体的质量有关
D.物体只有在运动时才具有惯性
【答案】C
【详解】A.质量不随位置改变而改变,一瓶矿泉水从广州带到北京质量不变,根据可知,同一物体的重力还与g有关,不同位置的g可能不同,故A错误;
B.质量是物体所含物质的多少,不同物质的质量相同时,它们所含物质的多少是相同的,故B错误;
C.重力与物体的质量有关,其他条件不变时,质量越大重力越大,惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大,故C正确;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,故D错误。
故选C。
3.(2024·山东菏泽·中考真题)下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )
A.收纳箱底部装有轮子
B.鞋底有凹凸不平的花纹
C.游乐场的滑梯表面光滑
D.给自行车车轴加润滑油
【答案】B
【详解】A.收纳箱底部装有轮子,是变滑动摩擦力为滚动摩擦,可以减小摩擦力,故A不符合题意;
B.鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B符合题意;
C.游乐场的滑梯表面光滑,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,故C不符合题意;
D.给自行车车轴加润滑油是通过使接触面分离的方法来减小摩擦的,故D不符合题意。
故选B。
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.跳高运动员腾跃到最高点时,速度为零,所受合力也为零
B.游泳运动员手臂向后拨水,获得向前的推力,说明物体间力的作用是相互的
C.被抛出的篮球仍能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
D.被运动员举起的杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.跳高腾跃到最高点时,仍有水平方向的速度,受到重力和阻力的作用,且二力不在一条直线上,受力不平衡,合力不为零,故A错误;
B.因为物体间力的作用是相互的,所以运动员向后拨水时,对水有一个向后的力,同时水对运动员有一个向前的力,人就向前进,故B正确;
C.运动员投篮时,当篮球出手后仍能继续向前是因为篮球具有惯性,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.运动员举着杠铃在空中静止不动时,杠铃的重力和杠铃对他的压力大小相等,方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
5.(2024·四川巴中·中考真题)足球是全世界参与度最广的体育运动之一,如图是几个同学踢足球的场景。下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动时不受重力的作用
B.足球被踢时会微微变形,说明力可以改变物体的形状
C.足球在水平地面上滚动时,其重力做了功
D.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性作用
【答案】B
【详解】A.地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,这是重力的基本性质。因此,足球在空中运动时,同样受到重力的作用。故A错误;
B.力的作用效果之一就是改变物体的形状。当足球被踢时,它受到脚的作用力,从而发生微微变形。这说明力确实可以改变物体的形状。故B正确;
C.功的定义是力与在力的方向上移动的距离的乘积。当足球在水平地面上滚动时,虽然它受到了重力的作用,但重力方向是竖直向下的,而足球是在水平方向上移动的。因此,重力并没有在足球移动的方向上做功。故C错误;
D.惯性是物体保持其运动状态不变的性质,它不是一种力,也不是一种作用。因此,我们不能说足球受到惯性作用。足球离开脚后还能继续运动,是因为它具有惯性,会保持原来的运动状态不变。故D错误。
故选B。
6.(2024·山东菏泽·中考真题)2024年5月29日,世联赛中国澳门站中国女排3∶1战胜对手,取得开门红,如图是比赛现场画面。在比赛中蕴含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.排球在空中上升是因为受到惯性作用
B.排球上升到最高点时不受力的作用
C.排球在空中下降时动能向重力势能转化
D.排球在地面上滚动一段距离后停下来,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,它不是一种力,所以我们不能说物体“受到惯性作用”或“受到惯性力”。排球在空中上升是有由于排球具有惯性,它会保持原来的运动状态继续向上运动。故A错误;
B.排球上升到最高点时受到重力的作用,故B错误;
C.排球在空中下降时质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故C错误;
D.排球在地面上滚动时受到地面对其的阻力,排球在地面上滚动一段距离后停下来,由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
7.(2024·新疆·中考真题)运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向和大小分别为( )
A.与运动方向相同,小于重力 B.与运动方向相反,小于重力
C.与运动方向相同,大于重力 D.与运动方向相反,大于重力
【答案】B
【详解】运动员从雪坡上加速滑下时,雪坡对运动员的摩擦力的方向与运动员相对于雪坡的运动方向相反,即与运动员的运动方向相反,因为是加速下滑,所以摩擦力小于重力沿雪坡向下的分力,也就小于重力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(2024·四川广元·中考真题)如图,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为、和,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】甲、乙两图中,虽然木块的放置方式不同,但它对水平面的压力大小等于自身的重力,而重力不变,所以其对水平面的压力大小相同,且接触面的粗糙程度相同,所以这两种情况下摩擦力的大小相等;由于木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知
丙图中,在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大,即,木块仍然做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,则
故选C。
9.(2024·湖北武汉·中考真题)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
【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。
10.(2024·陕西·中考真题)“时代楷模”张玉滚老师扎根山区,将青春奉献给家乡的教育事业。如图,张老师挑着扁担将书本运回学校。下列分析正确的是( )
A.张老师停下时没有惯性
B.扁担被压弯说明力可以改变物体的形状
C.书本受到的重力方向会因袋子晃动而发生改变
D.扁担对肩膀的压力与肩膀对扁担的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.由于物体保持原来的运动状态不变的性质为惯性,所以一切运动或静止的物体都具有惯性,故张老师停下时,仍具有惯性,故A错误;
B.扁担两端的书本对扁担有拉力,所以扁担被压弯,扁担的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状,故B正确;
C.由于重力的方向始终竖直向下,所以袋子晃动时,书本受到的重力方向始终竖直向下,不会发生变化,故C错误;
D.扁担对肩膀的压力的受力物体为肩膀,肩膀对扁担的支持力的受力物体为扁担,两个力的受力物体不同,所以两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
11.(2024·山西·中考真题)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】车、拉环一起向右做匀速直线运动,紧急刹车,公交车的速度减小,拉环的上部随公交车一起速度减小,由于惯性,拉环要保持原来的运动状态继续前进,拉环向右摆动,由图示可知,BCD错误,A正确。
故选A。
12.(2024·江苏苏州·中考真题)如图所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。对此现象下列说法正确的是( )
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
【答案】B
【详解】A.对绳子进行受力分析,绳子受到向上的拉力F1,球对绳的向下的摩擦力,绳子的重力,与向下的拉力F2,所以
所以,不是平衡力,故A错误;
B.球静止在绳上,处于平衡状态,此时球受到绳子对他竖直向上的摩擦力等于竖直向下的重力,当通过拉力的调节,只有使其竖直向上的摩擦力等于竖直向下的重力,球可以匀速下滑,故B正确;
C.绳子下端突然松手,球会在重力作用下加速下滑,故C错误;
D.通过手的运动和拉力调节,使小球由于惯性可以从绳的下端移到上端,故D错误。
故选B。
二、填空题(本题7小题,每空1分,共21分)
13.(2024·陕西·中考真题)体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时,运动员用桨向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是 的。射箭时,拉开的弓能将箭射出,说明拉开的弓具有能量,这种能量叫做 .拔河比赛时,参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋,是为了增大 力。
【答案】 相互 弹性势能 摩擦
【详解】[1]划龙舟时,运动员用桨向后划水,龙舟向前运动,水给桨向前的反作用力,说明力的作用是相互的。
[2]射箭时,拉开的弓能将箭射出,说明拉开的弓具有能量,这种能量叫做弹性势能。
[3]拔河比赛时,参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋,是通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力。
14.(2024·宁夏·中考真题)运动员用力踢足球,足球飞出,说明力可以改变物体的 ,踢出去的足球继续前进是因为足球具有 ,足球最终会落到地面上,是由于受到 力的作用。
【答案】 运动状态 惯性 重
【详解】[1]根据力的作用效果的知识可知,当运动员用力踢足球,足球飞出,则足球的运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]根据惯性的知识可知,踢出去的足球继续前进是因为足球具有惯性,仍会向前运动一段距离。
[3]根据重力的知识可知,足球最终会落到地面上,是由于受到竖直向下的重力的作用。
15.(2024·江苏无锡·中考真题)在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,弹簧测力计的示数如图所示,此时木块所受滑动摩擦力大小为 N;再将毛巾平铺在木板上进行实验,可探究滑动摩擦力大小与 的关系;为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,你的做法是: 。
【答案】 0.3 接触面的粗糙程度 见解析
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是0.3N,木块受到摩擦力是0.3N。
[2]再将毛巾平铺在木板上进行实验,压力不变,改变接触面的粗糙程度,可探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
[3]为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系,接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,在木块上面放不同个数的钩码,匀速拉动木块,记录弹簧测力计的示数。
16.(2024·甘肃白银·中考真题)小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一:如图甲所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。方法二:如图乙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一: (选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力;原因是 ;
方法二: (选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力;原因是 。
【答案】 增大 增大了接触面的粗糙程度 减小 减小玻璃罐盖子对玻璃罐的压力
【详解】[1][2]在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的粗糙程度,从而增大了手与盖子之间的摩擦力,因此更容易打开玻璃罐的盖子
[3][4]用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去,空气进入后,瓶盖对瓶口的压力减小,从而减小了盖子与瓶口的摩擦力。
17.(2024·甘肃白银·中考真题)“无人机”送快递是低空经济的一种重要形式.无人机起飞时,吹向下方的风量增加,使无人机上升的力的施力物体是 ;若无人机下方用一根绳子悬挂快递,不考虑空气阻力,则在无人机斜向右上方匀速直线飞行过程中,悬挂重物的绳子 (选填“会”或“不会”)偏离竖直方向。
【答案】 空气 不会
【详解】[1]无人机上升时向下吹风,无人机对空气的力向下,由于力的作用是相互的,则无人机受到向上的空气的作用力,所以使无人机上升的力的施力物体是空气。
[2]无人机斜向上做匀速直线运动时,下方的重物和无人机相对静止,则下方的重物同样做匀速直线运动,可知重物处于平衡状态,受平衡力的作用,重物受重力和细线的拉力,由二力平衡可知,细线的拉力和重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因重力的方向为竖直向下,可知细线不会偏离竖直方向。
18.(2024·四川遂宁·中考真题)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力):当水平向左的拉力时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),弹簧测力计示数为4N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为 N,物体B对地面的摩擦力大小为 N。
【答案】 4 6
【详解】[1] 对物体A受力分析可知,水平方向上受到向左的摩擦力和向右的弹簧的拉力,又物体A保持静止,则物体A受力平衡,即摩擦力的大小和弹簧的拉力大小相等,则物体A受到的摩擦力为4N。
[2] 力的作用是相互的,B对A的摩擦力水平向左,大小为4N,则物体A对物体B的摩擦力大小为4N,方向水平向右,此时物体B水平向左匀速运动,水平方向上受到A对其向右的摩擦力、地面对其向右的摩擦力和向左的拉力,根据力的平衡条件,地面对B的摩擦力为
力的作用是相互的,所以物体B对地面的摩擦力大小为6N。
19.(2024·江苏连云港·三模)跳水运动是我国在国际比赛中的优势项目。如图所示,跳水运动员站在跳板上静止时,她对跳板的压力和她受到的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),运动员将跳板压弯,说明力可以改变物体的 ,运动员离开踏板后上升的过程 能转化为 能。
【答案】 相互作用力 形状 动 重力势
【详解】[1]运动员对跳板的压力和运动员受到的支持力,大小相等、方向相反,作用在同一直线、不同物体上,所以是一对相互作用力。
[2]运动员将跳板压弯,跳板的形状在力的作用下发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
[3][4]运动员离开踏板后上升的过程中,质量不变,高度变高,速度变小,所以是将动能转化为重力势能。
三、解答题(本题共7小题,共35分)
20.(2分)(2024·青海·中考真题)从嫦娥一号升空,到嫦娥五号携月壤返回,中国人一步步将“上九天揽月”的神话变为现实!如图所示,是玉兔二号月球车静止在着陆器斜面上的简化图。请画出玉兔二号月球车所受摩擦力和支持力的示意图。
【答案】
【详解】玉兔二号月球车静止在着陆器斜面上时有沿着斜面向下的运动趋势,则受到沿着斜面向上的摩擦力;同时受到垂直于斜面向上的支持力,作图如下:
21.(3分)(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
【答案】
【详解】磁铁A下面是N极,磁铁B的上面是N极,同名磁极相互排斥,磁铁B受到竖直向下的重力、竖直向下的斥力和竖直向上的支持力,作用点画在物体的重心,如图所示:
22.(5分)(2024·山东潍坊·中考真题)某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想a:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想b:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关
猜想c:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定,每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块,第1次弹簧测力计的示数为0.3N,第2次弹簧测力计的示数为0.6N,第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。
(1)比较第2次和第3次操作,可验证猜想 是否正确;比较第3次和第4次操作,可验证猜想 是否正确(均填“a”“b”或“c”)。
(2)该同学查阅资料发现,物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度,称为动摩擦因数,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 。
(3)小明对实验装置进行了改进,如图乙所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板,水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。
①实验过程中, (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板;
②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由: 。
【答案】(1) b c
(2)1:2
(3) 不需要 不正确,理由见解析
【详解】(1)[1]比较第2次和第3次操作,接触面的粗糙程度相同,接触面积相同,压力不同,第3次操作中压力更大,弹簧测力计的示数也更大,滑动摩擦力也更大,说明滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关,可验证猜想b是否正确。
[2]比较第3次和第4次操作,接触面的粗糙程度相同,压力相同,接触面积不同,两次操作中弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关,可验证猜想c是否正确。
(2)由第1次和第2次操作可知,木块与玻璃板间的动摩擦因数为 ,木块与木板间的动摩擦因数为,则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为
(3)[1]向右拉动木板时,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故不需要匀速拉动木板。
[2]同一根细线上的力大小相等,故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力,由于木块处于静止状态,细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力,故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小,故小明的想法不正确。
23.(7分)(2024·山东枣庄·中考真题)小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,所用实验器材及装置如下图所示。
(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 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 因素有关;
(2)在实验中,小华用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 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;
(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 ;在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。在实验中,小华用到的主要研究方法是转换法和 法;
(4)联想到“雨天路滑”,小华猜想:除了接触面材料,接触面上有水也可能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验,发现多次测出的摩擦力都比没注水时要 (选填“大”“小”或“相等”)。通过讨论和查阅资料知道:在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
【答案】 压力的大小 接触面的粗糙程度 匀速直线 越大 越大 控制变量 小
【详解】(1)[1][2]由题意可知,箱子越重,推起来越费力,改变的对水平面的压力,说明滑动摩擦力的大小可能跟压力的大小有关;水平面越粗糙,推起来越费力,改变的是接触面的粗糙程度,说明滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度因素有关。
(2)[3]当木块做匀速直线运动时,处于平衡状态,根据二力平衡可知,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。
(3)[4][5][6]根据控制变量法的思想,分析甲、乙可知,接触面粗糙程度相同,乙图压力大,弹簧测力计示数大,即摩擦力大,可知在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;分析甲、丙可知,压力相同,丙图接触面更粗糙,弹簧测力计示数大,即摩擦力大,可知在压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由以上可知,主要研究方法是转换法和控制变量法。
(4)[7]在桌面上注水,就会在木块与桌面之间形成一层水膜,起到润滑作用,摩擦力减小,因此测出的摩擦力比没注水时要小。
24.(7分)(2024·广东广州·中考真题)实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:,则比值k的单位是 ,这根弹簧k的大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为 cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b);
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线a、b,可以判断 (选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
【答案】 N/cm 0.5N/cm 3.00 2.5 2.50 丙
【详解】(1)[1][2]拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为
(2)①[3]如图乙,此时弹簧长度为
11.50cm-8.50cm=3.00cm
②[4][5]如图丙所示,每个钩码的重力为,5个钩码的总重力为2.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N,此时弹簧的伸长量
④[6]在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的各点,然后连接起来,如图所示:
⑤[7]图线b的k值为
大于原来图线a的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
25.(5分)(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置。
(1)如图甲、乙、丙所示三种情况下,木板和毛巾保持不动,物块在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。则物块所受滑动摩擦力的大小 (填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系;比较乙、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系(均选填“压力”或“接触面的粗糙程度”);
(3)小萌同学对实验装置进行改进,如图丁所示,用力拉动长木板向左运动,物块保持静止时弹簧测力计的示数 (填“大于”“等于”或“小于”)物块所受滑动摩擦力的大小。改进后的实验中小萌同学 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】 等于 压力 接触面的粗糙程度 等于 不需要
【详解】(1)[1]物块做匀速直线运动,故在水平方向上二力平衡,则物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。
(2)[2][3]甲乙两图,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,故可以研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;乙丙两图压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,故可以研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
(3)[4][5]物块相对地面保持静止,受力平衡,故弹簧测力计示数等于摩擦力大小;改进后物块始终保持静止,故不需要匀速拉动长木板。
26.(7分)(2024·内蒙古赤峰·中考真题)为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
(1)如图所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据 知识可知,木块受到滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数
实验条件
弹簧测力计示数F/N
1
木块
长木板
0.7
2
木块上放1个钩码
长木板
0.9
3
木块上放2个钩码
长木板
1.1
4
木块上放1个钩码
铺有棉布的长木板
1.2
5
木块上放1个钩码
铺有毛巾的长木板
1.6
①分析表中 三次实验数据,可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重 (填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出 ,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题 ;在不改变器材的情况下提出改进方案 。
【答案】 二力平衡 1、2、3 大 在压力一定时,接触面粗糙越粗糙 没有控制压力相同 见详解
【详解】(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,过二力平衡的知识可知,物体受平衡力时,摩擦力等于拉力,则木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2][3]①分析表中1、2、3三次实验数据,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,据此结论,选队员时应选体重大的同学。
[4]②分析表中2、4、5三次实验中,压力相同,接触面越粗糙,测力计示数越大,可以得出,在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[5][6]此设计方案存在的问题是:没有控制压力相同,改进方案:将橡胶块和塑料块叠放在一起,用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次;比较实验数据得出结论。
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