2025年中考物理复习题—《运动和力》专题
2025-02-10
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内容正文:
2025年中考物理复习典型题—《运动和力》专题
一.选择题(共27小题)
1.如图是工人用扳手拧螺栓的场景,下列说法错误的是( )
A.戴手套可以避免打滑,是因为增大了摩擦力
B.用力向下转动扳手说明力可以改变物体运动状态
C.手施力时没看到扳手形变,说明扳手没有受到力
D.压扳手末端更容易拧开螺栓,说明力的作用点会影响力的作用效果
2.工人用水平方向的力推纸箱,使纸箱在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.工人对纸箱的推力大于水平面对纸箱的摩擦力
B.若增大推力,纸箱所受摩擦力也将增大,纸箱仍做匀速直线运动
C.若撤去推力,纸箱在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
D.若撤去推力,纸箱的运动状态不会发生改变
3.《考工记》中有“马力既竭,转犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是( )
A.马的拉力改变时,马车的惯性改变
B.车无论是否受力,马车都具有惯性
C.马车运动的越快,马车的惯性越大
D.撤去拉力后,马车受到惯性的作用
4.如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是( )
A.向合页加润滑剂 B.用力捏车闸
C.轴承中装有滚珠 D.把冰面刷光滑
5.“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的装置如图所示,在水平拉力F的作用下,平板小车水平向左运动,拉力传感器显示的示数为5N,下列说法正确的是( )
A.铁块所受的滑动摩擦力大小为5N
B.水平拉力F大小一定等于5N
C.铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D.铁块对平板小车的压力为5N
6.体操运动员在手上涂防滑粉,下列场景中,对摩擦的应用与其不相同的是( )
A.守门员戴手套接球 B.运动鞋底凹凸不平的花纹
C.车轮上装防滑链 D.自行车转动部位涂润滑油
7.关于力,以下说法正确的是( )
A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐,是因为篮球受推力的作用
B.手拍桌子,虽然手疼,但手对桌子的力与桌子对手的力大小相等
C.弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力不是弹力
D.手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用
8.如图所示,“天问一号”火星探测器于2021年5月15日成功着陆在火星表面并保持静止状态。探测车受到的重力为G,其对火星表面的压力为F压,火星表面对探测车的支持力为F支,下列说法正确的是( )
A.G和F压是一对相互作用力
B.F支是由于火星表面发生形变产生的
C.G和F支是一对相互作用力
D.F压是由于火星表面发生形变产生的
9.2024年巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4﹣2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时受平衡力
C.击球时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的
10.欣欣在附中的“拾光”小店买到了校庆110周年的文创盲盒“小福”,并把它放在盒子上拍照(如图),下列分析正确的是( )
A.小福受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力是一对相互作用力
D.小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
11.附中诗词大会如火如荼展开,关于下列诗句与涉及到的物理知识,对应正确的是( )
A.“人在桥上走,桥流水不流”中“桥流”所选择的参照物是桥
B.“春草明年绿,王孙归不归”中草是绿色,是因为草反射了绿色光
C.“池水映明月,潭清疑水浅”中“水浅”是由光的反射形成的实像
D.“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”中“早已晚”是因为马受到惯性作用
12.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),说法正确的是( )
A.在空中飞行的箭受到重力和手对箭的作用力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.空中飞行的箭所受重力的方向为竖直向下
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
13.如图所示是日常生活中的一些场景,小越运用学过的物理知识进行分析,下列分析正确的是( )
A.图甲,抛向空中的实心球到达最高点时,处于平衡状态
B.图乙,瓶盖上有很多的纹路,是通过增大压力来增大摩擦力
C.图丙,篮球运动员投篮后,篮球继续向前运动是因为受到惯性的作用
D.图丁,海盗船摆动到最高点,若所受外力全部消失,将保持静止状态
14.物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲,物块A受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化关系如图乙。小萍从t=0开始,每隔2s记录一次物块A的位置(用“•”表示物块A),如图丙。下列判断正确的是( )
A.0~6s内,物块所受摩擦力大于3N
B.6~12s内,物块所受摩擦力等于6N
C.10~14s内,物块的平均速度为11cm/s
D.若18s时撤去F,物块将做匀速直线运动
15.北京紫禁城的中轴线上,安放着紫禁城中最大的一块汉白玉石雕,长16.57米,宽3.07米,厚1.07米,重量超200吨。为了运送这块巨石,在泼水成冰的冬季,先沿途开凿了无数水井,再从水井中打水泼在路面,水结冰后由工人和骡马拖拽巨石前进。利用制造冰面来运输大型物体的方法,适合作为( )
A.举例① B.举例② C.举例③ D.举例④
16.自行车又称脚踏车或单车,通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后,以脚踩踏板为动力,是绿色环保的交通工具。自行车设计中用到大量的物理知识,如图是自行车示意图,从摩擦力的角度思考,下列说法错误的是( )
A.自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
B.刹车时用力捏闸是通过增加压力的方法增大摩擦力
C.自行车把手与手之间的摩擦属于有害摩擦应该减小
D.自行车车轮转轴内的小滚珠是以滚动代替滑动减小摩擦力
17.2024年巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛,云南玉溪名将刘浩和搭档季博文以1:39.48的成绩获得冠军。如图是他们比赛的场景,关于在比赛进行中涉及到的物理知识,下列分析错误的是( )
A.以看台的观众为参照物,刘浩是运动的
B.冲线后停止划水,皮划艇依然会向前运动一段距离,是因为皮划艇具有惯性
C.向后划水,皮划艇向前运动,说明物体间力的作用是相互的
D.皮划艇只受到重力
18.有一只装满货物的箱子放在水平地面上,如图所示,小南同学用水平向右的力去推箱子,但没有推动,则下列说法正确的是( )
A.小南对箱子的推力小于箱子与地面间的摩擦力
B.小南对箱子的推力与箱子对地面的摩擦力是一对平衡力
C.箱子所受到的重力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
D.箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
19.一个静止在水平地面上的物体,从t=0s开始受到一个水平向右拉力F的作用,如图甲所示。将物体的s﹣t图像记录在图乙中,则下列有关说法正确的是( )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为0N
B.在4~6s的过程中,拉力F大小不变
C.物体0~6s内,物体一直处于平衡状态
D.物体做匀速直线运动阶段的速度大小为4m/s
20.如图是举重运动员挺举过程中将杠铃举到头顶静止时的场景。下列说法正确的是( )
A.杠铃所受的重力与杠铃对运动员的压力是一对相互作用力
B.运动员所受的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
C.地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力
D.运动员对地面的压力是由于地面发生弹性形变而产生的
21.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.图甲中,一旦车辆的后端发生严重撞击,汽车的安全气囊会自动充气弹出,使人不致由于惯性撞到车身
B.图乙中,跳台滑雪运动员落地后还会继续向前滑行很远一段距离,是因为受到惯性力的作用
C.图丙中,紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤头的惯性
D.图丁中,用力击打一摞棋子中间的一个,上面的棋子由于惯性会落下来
22.细心的同学会发现商场里安装的供顾客上下楼的电动扶梯主要有两种。当顾客站在如图甲所示的斜行扶梯上匀速上行时受到的摩擦力为f1;当顾客站在如图乙所示的台阶式扶梯上匀速上行时受到的摩擦力为f2。下列说法正确的是( )
A.f1=0,f2≠0 B.f1≠0,f2=0 C.f1=0,f2=0 D.f1≠0,f2≠0
23.2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国奥运健儿交出了完美答卷(如图)。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A.甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力减小
B.乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点时不受力
C.丙图中冰壶离开运动员的手沿水平地面滑行是因为冰壶受到惯性的作用
D.丁图中两名运动员一起旋转的过程中,以彼此为参照物是静止的
24.2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
25.2月9日~25日,第23届冬季奥林匹克运动会在平昌郡举行。如图所示是我国运动员在冬奥会上参加比赛项目时顽强拼搏的英姿,下列说法中错误的是( )
A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上向后蹬地,人就前进,说明物体间力的作用是相互的
B.乙图中:自由滑雪运动员在空中加速下落过程中他的惯性越来越大
C.丙图中:运动员将冰壶推出后,冰壶滑行变慢是因为力改变了物体运动状态
D.丁图中:花样滑冰运动员单脚匀速转弯,她所受的重力和支持力是一对平衡力
26.2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
27. 2024年2月16日在韩国釜山进行了世界乒乓球团体赛,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在空中运动的乒乓球不受重力作用
B.乒乓球上升到最高点时受平衡力作用
C.乒乓球被击打的过程中,说明力可以改变物体的运动状态
D.乒乓球被击打后继续前进是因为受到了惯性力的作用
二.多选题(共3小题)
(多选)28.如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左
B.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向左
D.地面对A的摩擦力大小为5N,方向水平向左
(多选)29.在赛车界中有这么一句话:“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”这里所说的空气,指的就是空气阻力。一般在空气中运动的物体,都会受到空气阻力的影响。空气阻力的大小跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;空气阻力的大小跟物体的形状也有关,头圆尾尖的物体受到的阻力较小。此外,空气阻力的大小与物体的运动速度有关,速度越大,阻力越大,下落一段距离后,物体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( )
A.赛车的外形一般做成流线型,其主要目的是为了减小阻力
B.雨滴初始下落速度越来越大,它受到的力一定不是平衡力
C.若雨滴下落过程中受到的重力消失,它将做匀速直线运动
D.雨滴下落的速度达到收尾速度时,它受到的阻力等于重力
(多选)30.学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小明在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践,他发现厨房里涉及到很多物理知识。其中正确的是( )
A.把鸡蛋向碗沿一撞,鸡蛋就破了,是因为力的作用是相互的
B.饺子上捏出了漂亮的花边,是因为力改变了物体的运动状态
C.小明很难用手抓出水盆里的鱼,因为鱼的表面太光滑,摩擦力太大了
D.洗手后把水甩干,水总是落向地面,是因为水受到了竖直向下的重力
三.填空题(共18小题)
31.如图所示,小明用弹簧测力计拉着物体先在木板上以2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图是 N;若拉着物体继续往前在毛巾上以相同速度匀速运动,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
32.如图所示,小明在测量滑动摩擦力大小时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉物块A,使其始终沿着木板做匀速直线运动,经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为1.2N和1.8N,据此可以判断木板上 (选填“区域1”或“区域2”)的粗糙程度更大。
33.如图所示是冰壶比赛时的情景,运动员在冰壶前方用力刷冰,使冰面形成一层水膜,其目的了 (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面间的摩擦力。运动的冰壶受到摩擦力的作用最终停下来,这说明力可以改变物体的 。
34.如图甲所示,木块在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化如图乙和丙所示,木块的运动状态随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知,第3s时,木块受到的摩擦力大小为 N,第7s时,拉力F2突然增大到4N,木块受到的合力大小是 N。
35.小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块A,图甲中木块A受到的滑动摩擦力为 N;如图乙所示,接着在木块A上加一个砝码,正确重复上面的操作,比较两次实验的结果可以得出滑动摩擦力的大小与 有关。
36.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,小吴设计了如下实验:通过比较 两个实验,可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系;通过比较 两个实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
37.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)如图是意大利物理学家伽利略提出的“斜面理想实验”,实验设想的步骤如下:
①两个对接的斜面A、B,小球由斜面A静止释放后,在斜面B上所达到的高度与原释放时的高度几乎相等。
②如果斜面A、B是光滑斜面,小球将上升到原来释放时的高度。
③减小光滑斜面B的坡度,小球若要到达原来的高度将滑行更长的路程。
④若光滑斜面B变成光滑水平面,小球再也达不到原来的高度,将在光滑水平面上永远运动下去。伽利略通过此实验揭示了力与运动的关系: 。
(2)笛卡尔在伽利略观点之上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,你认为笛卡尔的观点有什么不足? 。
38.如图所示,航天员轻轻一推舱壁后,向相反的方向运动,说明力可以改变物体的 ,航天员会继续运动是因为具有 。
39.如图甲所示,完全相同的两个木块A和B叠放在水平桌面上,在20N的水平推力F1的作用下,一起做匀速直线运动;如图乙所示,再将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动。则图甲中,A受到的摩擦力为 N,图乙中,F2的大小为 N。
40.如图甲所示,用一台拖拉机将陷入泥潭的汽车拉了出来;如图乙所示,同学们齐心协力也可以把汽车从泥潭中推出来。由此可知,拖拉机对汽车的拉力的作用效果与同学们共同对汽车施加的推力的作用效果 ,拖拉机对汽车的拉力相当于同学们对汽车推力的 (填“合力”或“分力”),每个同学的作用力相当于 (填“合力”或“分力”)。
41.在传说中常会提及一些人类的超凡能力,如不借助任何外力人体便能“悬浮”,如图所示。请你从力学角度分析这种情况会发生吗? (填“会”或“不会”),并说明理由: 。
42.如图甲所示,电动扶梯运行时,站在扶梯上的小刚相对地面是 (选填“运动”或“静止”)的。如图乙所示,小刚用20N的水平推力推着行李车在水平路面上匀速直线前进,为了加快速度,小刚将推力增大到30N,则此时行李车受到的摩擦力为 N。
43.跳水运动是我国在国际比赛中的优势项目。如图所示,跳水运动员站在地面上静止时,她受到的重力和支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),运动员将跳板压弯时,说明力可以使物体发生 ,运动员从静止开始运动说明力还可以改变物体的 。
44.如图,用手按着黑板擦向下擦黑板时,黑板擦受到 施加的向 (选填“上”或“下”)的滑动摩擦力。
45.以下是小王同学在复习过程中总结的知识点,请在空白处填上适当的内容。
(1)摩擦力,空格里面填写 。
(2)
比较项
质量
重力
联系
区别
不随位置而改变
随位置而改变
质量无方向
重力的方向:
用 测量
用 测量
46.观察下列各场景,并回答相应的问题。
(1)如图(a)所示,小孩从滑梯上滑下,此时小孩受到滑梯对她沿滑梯向 的阻碍作用,它属于 (选填“滑动”“静”)摩擦。
(2)如图(b)所示,手握着杯子,杯子保持静止。此时杯子受到手对它向 的阻碍作用,它属于 (选填“滑动”“静”)摩擦。
47.图(a)、(b)分别表示了摔倒的两个现象,图 中人具有惯性。
48.一重为30牛的物块在水平地面上受到3牛的水平拉力作用而做匀速直线运动,则物块受到滑动摩擦力的大小为 牛;若拉力增大到5N,则该物块物块受到滑动摩擦力的大小为 牛;下面装上小轮后,同样做匀速直线运动,水平拉力变小,这是因为相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦 ;
四.实验探究题(共10小题)
49.两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时 相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,速度减小的越 (选填“快”或“慢”),运动的距离越 (选填“近”或“远”)。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图2是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是 (选填“甲”或“乙”)。
50.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)如图甲,将木板固定,水平拉动木块,使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离,乙图是两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.两次拉力对木块做功的功率P1 P2。
(2)如图丙,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.8N,木块受到的滑动摩擦力大小为 N。若增大拉力,当A的示数为4.5N时,B的示数为 N。
51.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度水平 拉动木块,弹簧测力计对木块的拉力大小可以反映滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)通过对比 两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)通过对比乙、丙两次实验, (选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”这个结论。
(5)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”)。
(6)小组交流讨论时发现:在实验中很难保持木块运动速度不变,于是小明设计了如图丁所示的实验装置,该装置 (选填“需要”或“不需要”)长木板保持运动速度不变;该小组还想探究“滑动摩擦力大小与接触面面积大小是否有关”,他们设计了一个实验方案:一个长方体木块,每个面粗糙程度一样,分别平放、侧放在同一木板上,两次的接触面积不相同,测出两次的滑动摩擦力大小,若相等,则 (选填“有关”或“无关”),若不相等,则 (选填“有关”或“无关”)。
52.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)图甲的实验中,把木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做 运动,弹簧测力计示数就等于滑动摩擦力大小,这种研究方法是 。
(2)如图乙、丙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较乙、丙两图中的弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
(3)由甲、乙两图可知:当接触面粗糙程度一定时, ,滑动摩擦力越大。
(4)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半,重复甲图的实验操作后得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是 。
53.某小组同学在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
A.可能与压力大小有关
B.可能与接触面粗糙程度有关
C.可能与接触面面积大小有关
为了验证猜想,他们选用水平长木板、弹簧测力计、各表面粗糙程度相同的长方体木块A、砝码等器材进行实验,实验现象及测量结果如图(a)、(b)、(c)所示。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,如图(a)所示,应用弹簧测力计拉动木块A沿水平方向做 运动;
(2)分析、比较图(a)和(b)实验现象及相关条件,可以验证当 相同时,滑动摩擦力大小与 有关;
(3)小明认为:如图(d),将物体A沿竖直方向切去一半,分析、比较图(a)和(d)所示实验现象及相关条件,可以验证猜想C。请判断他的方案是否可行,并说明理由。
54.小桂了解到冰壶运动员所穿的一只鞋的鞋底用较光滑的塑料制成,类似“滑板”,方便运动员在冰面上滑行;另一只鞋的鞋底则用较粗糙的橡胶制成,有防滑功能,方便运动员停止或起动。
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?他观察了一些生活现象后,提出了两个猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
如图是他用A、B两只质量不同的鞋子、长木板、弹簧测力计进行的3次探究。
(1)实验时,需用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在木板上做 运动;
(2)对比步骤①和③,可得结论:接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)小桂想根据步骤①和②得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,存在的问题是 ;在不增加器材的情况下,再增加一次实验就能完成该探究,做法是 。
(4)同学们想用以上器材探究滑动摩擦力大小与物体的运动速度是否有关?下表是为探究这一猜想设计的数据记录表格,则表格中(a)、(b)两处应填入的内容是(a) ;(b) 。
实验次数
压力/N
接触面的材料
(b)
弹簧测力计的示数/N
滑动摩擦力的大小/N
1
木板和A的底面
2
木板和A的底面
3
(a)
55.牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图1所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 位置由静止开始自由下滑。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1。若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图2甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图2乙。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图2丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 (选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为 。
56.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F1与F2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。
57.(1)小秋在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图1所示。
①根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”);
②推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持 运动状态。
(2)如图2所示,探究“二力平衡条件”的实验中:
①如图2甲所示,实验时小车处于静止状态将便于实验探究。当F1>F2时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不相等,你认为这样的结论 (选填“可靠”或“不可靠”);
②设计了如图2乙所示装置进行实验,将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在 才能平衡。
58.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做 运动时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、 两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)对比甲、丙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半,便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。你认为小明的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: ;
(5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,该装置 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向 (填“左”或“右”)的摩擦力,若此时增大拉力F,弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”和“不变”)。
五.科普阅读题(共2小题)
59.【活动主题】我国正在朝着世界体育强国迈进,为了充分发挥体育在全面建设社会主义现代化国家新征程中的重要作用,国家制定了《体育强国建设纲要》。
同学们学习了《体育强国建设纲要》后,在积极参加全民健身运动的同时,希望能通过既科学又安全的训练来提高自己的体育技能和成绩。因此,不少同学提出了“如何科学、安全地提高自己的短跑速度”这个问题。
阅读材料,结合材料和所学知识,回答下列问题。
材料1:短跑是田径竞赛项目中的一类,它要求运动员以最快的速度,在确定的跑道上跑完规定的路程,最先跑完者获胜。常见的短跑项目有50米跑、100米跑、200米跑、400米跑,以及4×100米接力跑等。
材料2:男子100米的世界纪录是由牙买加运动员尤塞恩•博尔特在柏林世界田径锦标赛中创造的,成绩为9.58秒。女子100米的世界纪录是由美国运动员弗洛伦斯•格里菲斯•乔伊娜创造的,成绩为10.49秒。中国选手苏炳添(如图1)在东京奥运会田径男子100米半决赛中跑出9.83秒的成绩,创造了新的亚洲纪录。
(1)根据材料2可知,下列四个计时器能成功地记录下100m短跑时间的是图 ;
短跑要求“运动员以最快的速度,在确定的跑道上跑完规定的路程,最先跑完者获胜”,这是通过 的方法比较运动的快慢。计时裁判总是在看到发令枪冒烟时开始计时,而不是听到枪声才计时,这样做是因为听发令枪的枪声计时不够准确,会使运动员的成绩 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)苏炳添在东京奥运会百米赛跑的平均速度约为 m/s(保留一位小数);奔跑过程中,以地面为参照物,苏炳添是 的。
(3)运动员需要穿着钉鞋参加短跑比赛,如图2所示,钉鞋最大的特点为鞋底有合金钉,请你利用所学知识解释为什么钉鞋可以提高运动员的跑步速度? 。
(4)为了测出自己短跑的平均速度,请你在室外测出40m的路程,每隔10m标上一个记号。选出4位计时员分别站在10m、20m、30m、40m处,当你跑完40m路程就算实验完毕。根据实验内容设计出实验记录表格,并收集记录相关数据,利用 (填写实验原理)可以计算出自己的短跑平均速度。
(5)除了加强训练外,为提升自己的短跑速度,你觉得还应该注意哪些? 。
(6)科学训练可以提升运动成绩,小明科学训练前后百米全程测试中的v﹣t图像如图3所示,由图像可知0~t1时间内, (填“训练前”或“训练后”)的平均速度大;t3时刻后,小明训练前做 运动,训练后做 运动(后两空均填“加速”“减速”或“匀速”)。
60.请阅读《嫦娥四号的月背之旅》并回答问题。
嫦娥四号的月背之旅
我国的嫦娥四号是人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。嫦娥四号在月球背面由于受到月球的遮挡,因此不能直接与地球进行通讯,需要借助“鹊桥”中继星进行中转。“鹊桥”中继星围绕地月三体系绕平衡点做圆周运动,其与地球和月球之间位置关系及轨道的示意图如图甲所示。为了实现嫦娥四号在月球背面的软着陆,科技人员设计了反推发动机向下喷出燃气,使嫦娥四号可以减速并缓慢竖直下降,最终平稳地停在月球表面上,如图乙所示。嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,嫦娥四号在月球背面平稳着陆后,巡视器与着陆器成功分离进入巡视状态,如图丙所示。“玉兔二号”总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。在“玉兔二号”的腿部有六个较宽的、轮状的移动装置,其表面刻有凹凸的“花纹”。
阅读上述材料,回答下列问题:
(1)图甲所示,“鹊桥”中继星在轨道上运行时,受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力。
(2)图乙所示,反推发动机向下喷出燃气,使“嫦娥四号”减速缓慢竖直下降,最终平稳地停在月球表面,是因为力可以改变物体的 。
(3)“玉兔二号”月球车的轮状移动装置表面刻有凹凸的“花纹”,其目的是为了 。
2025年中考物理复习典型题—《运动和力》专题
参考答案
一.选择题(共27小题)
1.如图是工人用扳手拧螺栓的场景,下列说法错误的是( )
A.戴手套可以避免打滑,是因为增大了摩擦力
B.用力向下转动扳手说明力可以改变物体运动状态
C.手施力时没看到扳手形变,说明扳手没有受到力
D.压扳手末端更容易拧开螺栓,说明力的作用点会影响力的作用效果
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(2)力可以改变物体的形状和运动状态。
(3)施力时,手对扳手施加了力的作用。
(4)力的大小、方向和作用点共同影响力的作用效果。
【解答】解:A、戴手套转动扳手,增大接触面的粗糙程度,在压力一定时增大了摩擦力,所以可以避免打滑,故A正确。
B、用力向下转动扳手,螺栓的运动状态发生变化,说明力可以改变物体运动状态,故B正确。
C、手施力时,手对扳手施加了力的作用,故C错误。
D、压扳手末端更容易拧开螺栓,说明力的作用点会影响力的作用效果,故D正确。
故选:C。
【点评】本题通过工人用扳手拧螺栓的场景考查蕴含的物理知识,重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。注重了物理和生活的联系,具有较强的综合性,是一道好题。
2.工人用水平方向的力推纸箱,使纸箱在粗糙程度相同的水平面上做匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.工人对纸箱的推力大于水平面对纸箱的摩擦力
B.若增大推力,纸箱所受摩擦力也将增大,纸箱仍做匀速直线运动
C.若撤去推力,纸箱在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
D.若撤去推力,纸箱的运动状态不会发生改变
【分析】(1)物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态;二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)物体受非平衡力的作用时运动状态将会改变;滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。
【解答】解:A、用水平方向的力推在水平地面上的物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则在水平方向上受的力是平衡力,摩擦力和推力的大小相等,故A错误;
BCD、滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,在压力和接触面粗糙程度不变时,增大推力、撤去推力,滑动摩擦力大小不变,推力大于摩擦力做加速运动,故B错误,C正确。
D、若撤去推力,摩擦力不变,受力不平衡,纸箱的运动状态会发生改变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查摩擦力的有关因素以及力与运动的关系,属于中档题。
3.《考工记》中有“马力既竭,转犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是( )
A.马的拉力改变时,马车的惯性改变
B.车无论是否受力,马车都具有惯性
C.马车运动的越快,马车的惯性越大
D.撤去拉力后,马车受到惯性的作用
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解:AC、惯性的大小只与物体的质量有关,马的拉力改变时,或马车运动变快,马车的惯性大小都不变,故AC错误;
B、一切物体都有惯性,车无论是否受力,马车都具有惯性,故B正确;
D、撤去拉力后,马车仍具有惯性,但不能说是受到惯性的作用,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对惯性概念的理解,对惯性现象的认识,对影响惯性大小因素的掌握,属基础题。
4.如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是( )
A.向合页加润滑剂 B.用力捏车闸
C.轴承中装有滚珠 D.把冰面刷光滑
【分析】减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
【解答】解:A、向合页加润滑剂,可在接触面形成一层油膜,使接触面分离,可减小摩擦力,故A不合题意;
B、用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可增大摩擦力,故B符合题意;
C、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动,可减小摩擦力,故C不合题意;
D、把冰面刷光滑,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,可减小摩擦力,故D不合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查了生活中增大和减小摩擦的方法,能将具体方法与应用实例相结合,是解答的关键。
5.“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的装置如图所示,在水平拉力F的作用下,平板小车水平向左运动,拉力传感器显示的示数为5N,下列说法正确的是( )
A.铁块所受的滑动摩擦力大小为5N
B.水平拉力F大小一定等于5N
C.铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D.铁块对平板小车的压力为5N
【分析】铁块处于静止状态,受到的合力为0,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小和方向;滑动摩擦力的大小跟压力大小、接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:A、铁块保持静止不动,水平方向上受力平衡,拉力传感器对铁块的拉力水平向右为5N,则铁块受到的摩擦力水平向左也为5N,故A正确;
B、小车不一定是做匀速直线运动,所以不能确定小车受到的拉力大小,故B错误;
C、铁块保持静止不动,水平方向上受力平衡,拉力传感器对铁块的拉力水平向右,则铁块受到的摩擦力水平向左,故C错误;
D、铁块对平板小车的压力,等于铁块的重力,铁块重力未知,故D错误。
故选:A。
【点评】物体只要是保持匀速直线运动状态,其就一定是平衡状态,此时所受的力一定是平衡力,故据平衡力的特点分析判断即可。
6.体操运动员在手上涂防滑粉,下列场景中,对摩擦的应用与其不相同的是( )
A.守门员戴手套接球
B.运动鞋底凹凸不平的花纹
C.车轮上装防滑链
D.自行车转动部位涂润滑油
【分析】减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;用滑动代替滚动。
【解答】解:守门员戴手套接球、运动鞋底凹凸不平的花纹、车轮上装防滑链,都是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦力;自行车转动部位涂润滑油,可在接触面形成一层油膜,使接触面分离,可减小摩擦力,故对摩擦的应用与其不相同的是D。
故选:D。
【点评】本题主要考查了生活中增大和减小摩擦的方法,能将具体方法与应用实例相结合,是解答的关键。
7.关于力,以下说法正确的是( )
A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐,是因为篮球受推力的作用
B.手拍桌子,虽然手疼,但手对桌子的力与桌子对手的力大小相等
C.弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力不是弹力
D.手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(2)一对相互作用力的大小相等、方向相反;
(3)弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力;
(4)对水杯进行受力分析可做出判断。
【解答】解:A、投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐,是因为篮球具有惯性,此时它不再受推力的作用,故A错误;
B、手拍桌子,手也感到疼,是因为力的作用是相互的,虽然手疼,但手对桌子的力与桌子对手的力大小相等,故B正确;
C、弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力也是弹力,故C错误;
D、手握水杯静止在空中,水杯受重力、摩擦力、手对杯子的压力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对惯性、相互作用力、弹力等的理解,对受力分析的掌握,属基础题。
8.如图所示,“天问一号”火星探测器于2021年5月15日成功着陆在火星表面并保持静止状态。探测车受到的重力为G,其对火星表面的压力为F压,火星表面对探测车的支持力为F支,下列说法正确的是( )
A.G和F压是一对相互作用力
B.F支是由于火星表面发生形变产生的
C.G和F支是一对相互作用力
D.F压是由于火星表面发生形变产生的
【分析】(1)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
(2)压力和支持力的实质是弹力,是由接触面发生弹性形变产生的力。
【解答】解:A、G和F压方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B、F支是由于火星表面发生形变产生的,故B正确;
C、G和F支大小相等、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C错误;
D、F压是由于探测车发生弹性形变产生的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对相互作用力与平衡力的辨别,对压力和支持力的认识,属基础题,难度不大。
9.2024年巴黎奥运会乒乓球混合双打比赛中,中国组合孙颖莎和王楚钦以4﹣2战胜朝鲜组合获得金牌。如图所示为“莎头”组合参赛时的情景,下列说法中正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.将乒乓球竖直向上抛,到最高点时受平衡力
C.击球时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(2)对乒乓球进行受力分析可做出判断;
(3)一对相互作用力的大小相等、方向相反;
(4)弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力。
【解答】解:A、乒乓球速度变大,但其质量不变,所以惯性大小不变,故A错误;
B、将乒乓球竖直向上抛,到最高点时只受重力作用,所以受力不平衡,故B错误;
C、击球时,球拍对球的作用力等于球对球拍的作用力,二者是一对相互作用力,故C错误;
D、击球时乒乓球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对惯性、受力分析、相互作用力、弹力等的理解与应用,有一定综合性。
10.欣欣在附中的“拾光”小店买到了校庆110周年的文创盲盒“小福”,并把它放在盒子上拍照(如图),下列分析正确的是( )
A.小福受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力是一对相互作用力
D.小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、小福受到的重力和它对盒子的压力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B、盒子受到的重力和地面对盒子的支持力大小并不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C、小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力作用在同一物体上,且大小不同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对平衡力和相互作用力条件的理解和辨别,属力学基础题,难度不大。
11.附中诗词大会如火如荼展开,关于下列诗句与涉及到的物理知识,对应正确的是( )
A.“人在桥上走,桥流水不流”中“桥流”所选择的参照物是桥
B.“春草明年绿,王孙归不归”中草是绿色,是因为草反射了绿色光
C.“池水映明月,潭清疑水浅”中“水浅”是由光的反射形成的实像
D.“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”中“早已晚”是因为马受到惯性作用
【分析】(1)在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的;
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的;
(3)池水变浅是由于光的折射形成的;
(4)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性不是力,不能说成受惯性作用。
【解答】解:A、“人在桥上走,桥流水不流”中“桥流”所选择的参照物是水,因为桥相对于水的位置发生了改变,是运动的,故A错误;
B、“春草明年绿,王孙归不归”中草是绿色,是因为草反射了绿色光,故B正确;
C、“池水映明月,潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的(即逆着折射光线看),我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故C错误;
D、“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”中“早已晚”是因为马具有惯性,而不能说成受到惯性作用,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了运动与静止的判断、物体颜色的规律、光的折射现象、惯性等,综合性强,但难度不大。
12.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),说法正确的是( )
A.在空中飞行的箭受到重力和手对箭的作用力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.空中飞行的箭所受重力的方向为竖直向下
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
【分析】(1)不计空气阻力,在空中飞行的箭只受到重力;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(3)重力的方向总是竖直向下得;
(4)由牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、不计空气阻力,在空中飞行的箭只受到重力,故A。
B、掷出的箭能在空中飞行是由于箭具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误。
C、空中飞行的箭所受重力的方向为竖直向下,故C正确。
D、如果箭在飞行的过程中所受力全部消失,箭将保持原来的速度,做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查惯性、重力的方向和牛顿第一定律,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
13.如图所示是日常生活中的一些场景,小越运用学过的物理知识进行分析,下列分析正确的是( )
A.图甲,抛向空中的实心球到达最高点时,处于平衡状态
B.图乙,瓶盖上有很多的纹路,是通过增大压力来增大摩擦力
C.图丙,篮球运动员投篮后,篮球继续向前运动是因为受到惯性的作用
D.图丁,海盗船摆动到最高点,若所受外力全部消失,将保持静止状态
【分析】(1)平衡状态是指静止或匀速直线运动状态,物体在平衡状态时受平衡力;
(2)在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可增大摩擦力;
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(4)根据牛顿第一定律可做出判断。
【解答】解:A、抛向空中的实心球到达最高点时,受到的重力和空气阻力不平衡,处于非平衡状态,故A错误;
B、瓶盖上有很多的纹路,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,故B错误;
C、篮球运动员投篮后,篮球继续向前运动是因为篮球具有惯性,故C错误;
D、海盗船摆动到最高点,若所受外力全部消失,根据牛顿第一定律,船将保持静止状态,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对平衡状态的判断,对增大摩擦力方法的理解,对惯性的认识,对牛顿第一定律的应用等,有一定综合性。
14.物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲,物块A受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化关系如图乙。小萍从t=0开始,每隔2s记录一次物块A的位置(用“•”表示物块A),如图丙。下列判断正确的是( )
A.0~6s内,物块所受摩擦力大于3N
B.6~12s内,物块所受摩擦力等于6N
C.10~14s内,物块的平均速度为11cm/s
D.若18s时撤去F,物块将做匀速直线运动
【分析】(1)用力推物体,物体静止不动,则物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小;
(2)推动物体在水平面上做匀速直线运动时,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件求出滑动摩擦力的大小;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关;
(3)根据时间和路程,利用速度公式求出平均速度;
(4)撤去力F后,物体由于在水平方向上只受到摩擦力的作用,速度会变小。
【解答】解:
A、由图丙知,0~6s内,物体运动的距离为零,处于静止状态,受到的力为平衡力,平衡力大小相等,所以所受静摩擦力等于拉力,由图乙知0~6s内受到的拉力F=3N,所以此时物块所受摩擦力等于3N,故A错误;
B、由图丙知,12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等,物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知,此时f=F=6N;
由图丙可知,6~12s内,物体处于加速运动状态,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于6N,故B正确;
C、10~14s内,物块的平均速度为v5.5cm/s,故C错误;
D、若18s时撤去F,物体受滑动摩擦力的作用将做减速运动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题是有关力和图像的综合分析题目,在分析过程中,关键能够根据图丙确定物体的运动状态变化,根据二力平衡条件确定摩擦力的大小。
15.北京紫禁城的中轴线上,安放着紫禁城中最大的一块汉白玉石雕,长16.57米,宽3.07米,厚1.07米,重量超200吨。为了运送这块巨石,在泼水成冰的冬季,先沿途开凿了无数水井,再从水井中打水泼在路面,水结冰后由工人和骡马拖拽巨石前进。利用制造冰面来运输大型物体的方法,适合作为( )
A.举例① B.举例② C.举例③ D.举例④
【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:利用制造冰面来运输大型物体减,这是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,所以适合举例③。
故选:C。
【点评】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
16.自行车又称脚踏车或单车,通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后,以脚踩踏板为动力,是绿色环保的交通工具。自行车设计中用到大量的物理知识,如图是自行车示意图,从摩擦力的角度思考,下列说法错误的是( )
A.自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
B.刹车时用力捏闸是通过增加压力的方法增大摩擦力
C.自行车把手与手之间的摩擦属于有害摩擦应该减小
D.自行车车轮转轴内的小滚珠是以滚动代替滑动减小摩擦力
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
(2)对人们有益的摩擦是有益摩擦。有益摩擦要增大。对人们有害摩擦是有害摩擦,有害摩擦要减小。
【解答】解:
A、自行车轮胎上的花纹,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,故A正确;
B、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B正确;
C、自行车把手与手之间的摩擦属于有益摩擦,应该增大,故C错误;
D、自行车车轮转轴内的小滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故D正确。
故选:C。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,应用了非常多的物理知识,包括力学、声现象、光现象、杠杆等方面,平时多注意观察,将其知识活学活用。
17.2024年巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛,云南玉溪名将刘浩和搭档季博文以1:39.48的成绩获得冠军。如图是他们比赛的场景,关于在比赛进行中涉及到的物理知识,下列分析错误的是( )
A.以看台的观众为参照物,刘浩是运动的
B.冲线后停止划水,皮划艇依然会向前运动一段距离,是因为皮划艇具有惯性
C.向后划水,皮划艇向前运动,说明物体间力的作用是相互的
D.皮划艇只受到重力
【分析】(1)在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)对物体进行受力分析,可做出判断。
【解答】解:A、以看台的观众为参照物,刘浩的位置发生了改变,是运动的,故A正确;
B、冲线后停止划水,皮划艇由于具有惯性,仍会向前运动一段距离,故B正确;
C、向后划水,皮划艇向前运动,说明物体间力的作用是相互的,故C正确;
D、皮划艇受到重力、浮力、运动员对它的压力、水的阻力等多个力的作用,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了运动与静止的判断、惯性、力的相互作用、受力分析等,有一定综合性。
18.有一只装满货物的箱子放在水平地面上,如图所示,小南同学用水平向右的力去推箱子,但没有推动,则下列说法正确的是( )
A.小南对箱子的推力小于箱子与地面间的摩擦力
B.小南对箱子的推力与箱子对地面的摩擦力是一对平衡力
C.箱子所受到的重力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
D.箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
【分析】(1)物体在平衡力的作用下一定处于静止或匀速直线运动状态,二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上;
(2)相互作用的两个力的特点是:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:
A、小南用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态;箱子在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于推力,故A错误;
B、小南对箱子的推力与箱子对地面的摩擦力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、箱子所受到的重力与地面对箱子的支持力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故C错误;
D、箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力同时作用在地面和箱子上,大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了平衡力与相互作用力的辨析、根据物体的运动状态判断物体的受力情况,解决此题的关键是找出题目中暗含的条件,箱子处于静止状态即平衡状态,受力平衡。
19.一个静止在水平地面上的物体,从t=0s开始受到一个水平向右拉力F的作用,如图甲所示。将物体的s﹣t图像记录在图乙中,则下列有关说法正确的是( )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为0N
B.在4~6s的过程中,拉力F大小不变
C.物体0~6s内,物体一直处于平衡状态
D.物体做匀速直线运动阶段的速度大小为4m/s
【分析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时受平衡力,根据拉力判断出t=1s时的摩擦力;
(2)根据物体的运动状态判定F的大小变化情况;滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关;
(3)根据图像分析速度的变化,然后判定物体的运动状态;
(4)由图和v算出物体做匀速直线运动阶段的速度。
【解答】解:A、由s﹣t图象可知,0~3s内物体运动的速度为0,处于静止状态,受到的拉力与静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以t=1s时,物体受到的摩擦力不为零,故A错误;
B、由图知物体在0~3s内静止,拉力逐渐增大,4s以后物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以拉力F不变,故B正确;
C、0~3s内物体运动的速度为0,处于平衡状态;3s~4s内,物体的速度发生了变化,处于非平衡状态,4s~6s内,物体的速度不变,处于平衡状态,故C错误;
D、由图知物体做匀速直线运动阶段的速度为v3m/s,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查学生对图象的认识,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
20.如图是举重运动员挺举过程中将杠铃举到头顶静止时的场景。下列说法正确的是( )
A.杠铃所受的重力与杠铃对运动员的压力是一对相互作用力
B.运动员所受的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
C.地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力
D.运动员对地面的压力是由于地面发生弹性形变而产生的
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。
【解答】解:A、杠铃所受的重力与杠铃对运动员的压力方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B、运动员所受的重力与地面对运动员的支持力大小不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C、地面对运动员的支持力等于运动员与杠铃的重力之和,因此,这个支持力大于运动员所受的重力,故C正确;
D、运动员对地面的压力是由于运动员的脚底发生弹性形变而产生的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了对平衡力和相互作用力的理解与辨别,同时还考查了对弹力的理解,属基础题。
21.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.图甲中,一旦车辆的后端发生严重撞击,汽车的安全气囊会自动充气弹出,使人不致由于惯性撞到车身
B.图乙中,跳台滑雪运动员落地后还会继续向前滑行很远一段距离,是因为受到惯性力的作用
C.图丙中,紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤头的惯性
D.图丁中,用力击打一摞棋子中间的一个,上面的棋子由于惯性会落下来
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,汽车的安全带和气囊都能够在关键时刻防止因惯性给人带来伤害。
【解答】解:A、一旦车辆的前端发生严重撞击,人由于惯性向前冲,此时气囊会自动充气弹出,使人不致撞到车身,故A错误。
B、跳台滑雪运动员落地后还会继续向前滑行很远一段距离,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误。
C、紧固锤头时撞击锤柄的下端,锤柄停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,所以就套紧在锤柄上了,这一过程利用了锤头的惯性,故C正确。
D、用力击打一摞棋子中间的一个,上面的棋子由于具有惯性要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到重力的作用,而重力的方向是竖直向下的,因此又落到下面的棋子上,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对惯性的理解以及利用惯性来解释生活中的现象,属基础题。
22.细心的同学会发现商场里安装的供顾客上下楼的电动扶梯主要有两种。当顾客站在如图甲所示的斜行扶梯上匀速上行时受到的摩擦力为f1;当顾客站在如图乙所示的台阶式扶梯上匀速上行时受到的摩擦力为f2。下列说法正确的是( )
A.f1=0,f2≠0 B.f1≠0,f2=0 C.f1=0,f2=0 D.f1≠0,f2≠0
【分析】两个相互接触并挤压的物体之间,当发生相对运动或有相对运动趋势时,会在接触面产生阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力。
【解答】解:当顾客站在类似斜坡的甲电梯上匀速上升时,人有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力的方向是沿电梯斜坡向上,f1≠0;当顾客站在类似台阶的乙电梯上匀速上升时,人与电梯之间没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力,f2=0;故B正确,故选:B。
【点评】本题主要考查了摩擦力产生条件等,能将物理知识与应用实例相结合,是解答的关键。
23.2022年2月20日,北京冬奥会比赛日收官,中国奥运健儿交出了完美答卷(如图)。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A.甲图中短道速滑运动员用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力减小
B.乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点时不受力
C.丙图中冰壶离开运动员的手沿水平地面滑行是因为冰壶受到惯性的作用
D.丁图中两名运动员一起旋转的过程中,以彼此为参照物是静止的
【分析】A.甲图中短道速滑运动员在水平冰面做直线运动,竖直方向受的重力和支持力二力平衡;B.地球表面附近所有物体都会受到重力的作用;C.惯性是物体的属性,不是力,不能说受到惯性作用;D.两名运动员一起旋转的过程中,以彼此为参照物位置不发生改变,是相对静止的。
【解答】解:A.甲图中短道速滑运动员在水平冰面做直线运动,竖直方向受的重力和支持力二力平衡,用力蹬冰面时冰面对冰刀的支持力大小仍然等于运动员和冰刀的总重力,不会减小,故A错误;
B.乙图中滑雪运动员腾空运动到最高点,会受到重力的作用,故B错误;
C.冰壶离开手后在冰面上滑行,是因为冰壶具有惯性,惯性是物体的属性,不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.丁图中两名运动员一起旋转的过程中,即同步运动,以彼此为参照物位置不发生改变,是相对静止的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查力与运动的关系,难度适中。
24.2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
【分析】(1)弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生的。
(2)二力平衡的条件: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。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(4)地球附近的物体受到重力的作用。
【解答】解:A、击球时,球拍对乒乓球施加的力是球拍发生弹性形变产生的,故A正确;
B、击球时,拍对球的力和球对拍的力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、球离开球拍之后在空中继续飞行,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.乒乓球最终会落到地面,是因为受到了重力的作用,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了平衡力和相互作用力辨别、弹力、惯性、重力等知识,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
25.2月9日~25日,第23届冬季奥林匹克运动会在平昌郡举行。如图所示是我国运动员在冬奥会上参加比赛项目时顽强拼搏的英姿,下列说法中错误的是( )
A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上向后蹬地,人就前进,说明物体间力的作用是相互的
B.乙图中:自由滑雪运动员在空中加速下落过程中他的惯性越来越大
C.丙图中:运动员将冰壶推出后,冰壶滑行变慢是因为力改变了物体运动状态
D.丁图中:花样滑冰运动员单脚匀速转弯,她所受的重力和支持力是一对平衡力
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态无关;
(3)力可以改变物体的形状和运动状态;
(4)一对平衡力必须符合四个条件,即作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反。
【解答】解:
A、速度滑冰运动员在水平冰道上向后蹬地,对地有一个力的作用,因为物体间力的作用是相互的,所以地面对人有一个向前的力,使人前进,故A正确;
B、惯性大小只与物体的质量有关,与运动状态无关,因此,运动员加速下落过程中惯性不变,故B错误;
C、运动员将冰壶推出后,冰壶滑行时受到摩擦力而变慢,说明力改变了物体运动状态,故C正确;
D、花样滑冰运动员单脚匀速转弯,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,二力是一对平衡,故D正确。
故选:B。
【点评】此题以冬奥会项目为材料,考查了物体间力的作用是相互的、惯性、平衡力、运动和力的关系等知识点,体现了物理关注社会热点的特点。
26.2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
【分析】(1)弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生的。
(2)二力平衡的条件: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。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(4)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离。
【解答】解:A、击球时,球拍对乒乓球施加的力是球拍发生弹性形变产生的,故A正确;
B、击球时,拍对球的力和球对拍的力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、球离开球拍之后在空中继续飞行,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.乒乓球最终会落到地面,是因为受到了重力的作用,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了平衡力和相互作用力辨别、弹力、惯性、重力等知识,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
27. 2024年2月16日在韩国釜山进行了世界乒乓球团体赛,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在空中运动的乒乓球不受重力作用
B.乒乓球上升到最高点时受平衡力作用
C.乒乓球被击打的过程中,说明力可以改变物体的运动状态
D.乒乓球被击打后继续前进是因为受到了惯性力的作用
【分析】A.物体由于受到地球的吸引而受到的力,叫做重力,物体只要有质量,只要在地球上(不局限于地球),都要受到重力的作用;
B.乒乓球上升到最高点时只受重力作用;
C.力是物体对物体的作用;力的作用效果有两个,一是力可改变物体的运动状态,二是力可改变物体的形状;
D.惯性是物体保持运动状态不变的性质,惯性不是力。
【解答】解:A.物体只要有质量,只要在地球上(不局限于地球),都要受到重力的作用,在空中运动的乒乓球也受重力作用,故A错误;
B.乒乓球上升到最高点时只受重力作用,受力不平衡,故B错误;
C.球被球拍击回,运动方向改变,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.球离开球拍后能在空中继续上升,是由于球具有惯性,惯性不是力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查实际问题中力与运动的理解与应用,难度适中。
二.多选题(共3小题)
(多选)28.如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左
B.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向左
D.地面对A的摩擦力大小为5N,方向水平向左
【分析】物体B静止和物体A做匀速直线运动时均处于平衡状态,对两者水平方向受力分析判断出受力情况,根据二力平衡条件和平衡状态的合力为零得出A对B、地面对A的摩擦力、拉力之间的关系,根据相互作用力的特点得出A对B的摩擦力和B对A摩擦力的大小关系,要注意二力平衡时力的大小相等、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关。
【解答】解:AB、因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力fA对B=F示=2N,故A错误,B正确;
C、因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故C正确;
D、因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得:fB对A+f地=F,则地面对A水平向左的摩擦力:f地=F﹣fB对A=5N﹣2N=3N,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了摩擦力的大小和方向、平衡力的辨别等,正确的判断各力之间的关系是关键。
(多选)29.在赛车界中有这么一句话:“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”这里所说的空气,指的就是空气阻力。一般在空气中运动的物体,都会受到空气阻力的影响。空气阻力的大小跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;空气阻力的大小跟物体的形状也有关,头圆尾尖的物体受到的阻力较小。此外,空气阻力的大小与物体的运动速度有关,速度越大,阻力越大,下落一段距离后,物体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( )
A.赛车的外形一般做成流线型,其主要目的是为了减小阻力
B.雨滴初始下落速度越来越大,它受到的力一定不是平衡力
C.若雨滴下落过程中受到的重力消失,它将做匀速直线运动
D.雨滴下落的速度达到收尾速度时,它受到的阻力等于重力
【分析】(1)流线型的设计有利用减小空气阻力;
(2)物体处于非平衡状态时,一定受非平衡力;
(3)物体不受力或受平衡力时保持静止或匀速直线运动状态;
(4)物体处于平衡状态时受平衡力的作用。
【解答】解:A、赛车的外形做成流线型,主要目的是为了减小阻力,故A正确;
B、雨滴初始下落速度越来越大,运动状态发生了改变,说明它受到的力一定不是平衡力,故B正确;
C、若雨滴下落过程中受到的重力消失,它只受空气阻力,受力不平衡,不可能做匀速直线运动,故C错误;
D、雨滴下落的速度达到收尾速度时,做匀速直线运动,处于平衡状态,则它受到的阻力等于重力,故D正确。
故选:ABD。
【点评】本题考查了对流线型设计的了解,对平衡状态与平衡力的认识等,属基础题。
(多选)30.学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小明在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践,他发现厨房里涉及到很多物理知识。其中正确的是( )
A.把鸡蛋向碗沿一撞,鸡蛋就破了,是因为力的作用是相互的
B.饺子上捏出了漂亮的花边,是因为力改变了物体的运动状态
C.小明很难用手抓出水盆里的鱼,因为鱼的表面太光滑,摩擦力太大了
D.洗手后把水甩干,水总是落向地面,是因为水受到了竖直向下的重力
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力改变了物体的形状和运动状态;
(3)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(4)地球附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的。
【解答】解:A、把鸡蛋向碗沿一撞,碗沿会给鸡蛋一个反作用力,所以鸡蛋就破了,这一过程利用了力的作用是相互的,故A正确;
B、饺子上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状,故B错误;
C、小明很难用手抓出水盆里的鱼,因为鱼的表面太光滑,摩擦力太小了,故C错误;
D、因为重力的方向是竖直向下的,所以抛出的物体最终会落回地面,则水总是落向地面,也是因为受到重力的作用,故D正确。
故选:AD。
【点评】此题考查了力的作用效果、力的作用相互性、重力的方向和摩擦力的影响因素,正确理解概念和规律是解答的关键。
三.填空题(共18小题)
31.如图所示,小明用弹簧测力计拉着物体先在木板上以2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图是 2 N;若拉着物体继续往前在毛巾上以相同速度匀速运动,则弹簧测力计的示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)图中弹簧测力计的分度值已知,可知弹簧测力计的示数;
(2)影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,据此结合二力平衡条件分析解答。
【解答】解:(1)图中弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2N;
(2)若拉着物体继续往前在毛巾上以相同速度匀速运动,由于物体对毛巾的压力不变,仍等于对木板的压力,而接触面的粗糙程度变大,所以摩擦力变大,又因为物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力和摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,所以拉力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:2;变大。
【点评】此题考查影响摩擦力大小的因素、弹簧测力的读数,以及二力平衡条件的应用,难度中等。
32.如图所示,小明在测量滑动摩擦力大小时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉物块A,使其始终沿着木板做匀速直线运动,经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为1.2N和1.8N,据此可以判断木板上 区域2 (选填“区域1”或“区域2”)的粗糙程度更大。
【分析】滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
物块在水平木板上做匀速直线运动,受到的拉力、摩擦力是一对平衡力,大小相等。
【解答】解:将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动,经过区域1和区域2时,物块对木板的压力等于其物块的重力,大小不变;
物块受到的拉力等于受到的摩擦力,弹簧测力计的示数分别为1.2N和1.8N,拉力大小不同、滑动摩擦力大小不同,原因是两区域的接触面的粗糙程度不同,木板上区域2的粗糙程度更大。
故答案为:区域2。
【点评】本题考查了滑动摩擦力大小的影响因素、二力平衡条件的应用,属于基础题目。
33.如图所示是冰壶比赛时的情景,运动员在冰壶前方用力刷冰,使冰面形成一层水膜,其目的了 减小 (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面间的摩擦力。运动的冰壶受到摩擦力的作用最终停下来,这说明力可以改变物体的 运动状态 。
【分析】(1)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
(2)力可以改变物体的形状和运动状态。
【解答】解:队员在冰壶前方的冰道上用冰刷刷冰其目的是使冰熔化,在冰面上形成一层水膜,这是通过使接触面脱离的方法减小摩擦,使冰壶运动得更远。
冰壶在摩擦力的作用下,由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:减小;运动状态。
【点评】本题在考查增大摩擦的方法、力的作用效果,重点考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用,增大有益摩擦,减小有害摩擦。
34.如图甲所示,木块在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化如图乙和丙所示,木块的运动状态随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知,第3s时,木块受到的摩擦力大小为 2.5 N,第7s时,拉力F2突然增大到4N,木块受到的合力大小是 6.5 N。
【分析】根据匀速直线运动时受力平衡分析摩擦力,而滑动摩擦力摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关。根据合力的计算方法解得。
【解答】解:4﹣6s做匀速直线运动,两个拉力的合力与摩擦力平衡,故f=F1﹣F2=6N﹣3.5N=2.5N;
滑动摩擦力摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关。故3s时的摩擦力是2.5N;
第7s时,没有F1,拉力F2突然增大到4N,摩擦力仍是2.5N;两者都与运动方向相反,
木块受到的合力大小是摩擦力与的F2总和,F=F2+f=4N+2.5N=6.5N。
故答案为:2.5;6.5。
【点评】本题考查合力的计算与摩擦力的有关因素,属于中档题。
35.小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块A,图甲中木块A受到的滑动摩擦力为 2.4 N;如图乙所示,接着在木块A上加一个砝码,正确重复上面的操作,比较两次实验的结果可以得出滑动摩擦力的大小与 压力大小 有关。
【分析】(1)根据图中弹簧测力计的分度值为0.2N分析读数;
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。要探究摩擦力大小与压力大小的关系,需使接触面积的粗糙程度相同,改变压力大小。
【解答】解:图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;比较甲,乙两次实验,接触面积的粗糙程度相同,改变压力大小,探究摩擦力大小与压力大小的关系,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
故答案为:2.4;压力大小。
【点评】此题是探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,注意二力平衡条件和控制变量法的应用。
36.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,小吴设计了如下实验:通过比较 甲、乙 两个实验,可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系;通过比较 甲、丙 两个实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
【分析】影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。
【解答】解:探究滑动摩擦力与压力是否有关,需要控制接触面的粗糙程度和接触面的材料相同,压力大小不同,故应选择甲、乙两幅图所示的实验步骤来进行实验;探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,故应选择甲、丙两幅图所示的实验步骤来进行实验。
故答案为:甲、乙;甲、丙。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
37.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)如图是意大利物理学家伽利略提出的“斜面理想实验”,实验设想的步骤如下:
①两个对接的斜面A、B,小球由斜面A静止释放后,在斜面B上所达到的高度与原释放时的高度几乎相等。
②如果斜面A、B是光滑斜面,小球将上升到原来释放时的高度。
③减小光滑斜面B的坡度,小球若要到达原来的高度将滑行更长的路程。
④若光滑斜面B变成光滑水平面,小球再也达不到原来的高度,将在光滑水平面上永远运动下去。伽利略通过此实验揭示了力与运动的关系: 力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因 。
(2)笛卡尔在伽利略观点之上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,你认为笛卡尔的观点有什么不足? 没有涉及静止物体的运动规律 。
【分析】(1)力不是维持物体运动的原因,是改变物体运动状态的原因;
(2)牛顿第一定律总结了一切物体不受力的作用时将保持的状态,笛卡尔的观点只涉及到了运动物体的运动规律。
【解答】解:(1)伽利略通过此实验揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因;
(2)牛顿第一定律明确指出一切物体在没有受到外力时,总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态,笛卡尔只是说明运动的物体不受力,将做匀速直线运动,没有涉及到静止物体的运动规律,所以不够全面。
故答案为:(1)力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因;(2)没有涉及静止物体的运动规律。
【点评】本题主要是对学生科学探究能力的考查,有机渗透对科学态度、以及科学方法的体验与应用。
38.如图所示,航天员轻轻一推舱壁后,向相反的方向运动,说明力可以改变物体的 运动状态 ,航天员会继续运动是因为具有 惯性 。
【分析】力可以改变物体的运动状态和形状;一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】解:航天员轻推舱壁后,向相反的方向运动,说明力可以改变物体的运动状态;
由于宇航员具有惯性,所以会继续保持原来的运动状态运动,沿原方向飘动。
故答案为:运动状态;惯性。
【点评】本题考查了对力的作用效果和惯性的理解与应用,属基础题。
39.如图甲所示,完全相同的两个木块A和B叠放在水平桌面上,在20N的水平推力F1的作用下,一起做匀速直线运动;如图乙所示,再将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动。则图甲中,A受到的摩擦力为 0 N,图乙中,F2的大小为 20 N。
【分析】根据摩擦力的产生条件分析;
利用二力平衡的知识,求出摩擦力;摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关。
【解答】解:在甲图中,物体A、B在20N的水平推力F1作用下,一起做匀速直线运动,A、B都受到平衡力作用,而物体A在物体B上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体A不受摩擦力,即摩擦力为0;物体B受到的推力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于推力的大小,也为20N;
在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F2的大小也为20N。
故答案为:0;20。
【点评】本题主要考查摩擦力的产生条件与摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。
40.如图甲所示,用一台拖拉机将陷入泥潭的汽车拉了出来;如图乙所示,同学们齐心协力也可以把汽车从泥潭中推出来。由此可知,拖拉机对汽车的拉力的作用效果与同学们共同对汽车施加的推力的作用效果 相同 ,拖拉机对汽车的拉力相当于同学们对汽车推力的 合力 (填“合力”或“分力”),每个同学的作用力相当于 分力 (填“合力”或“分力”)。
【分析】如果一个力产生的作用效果跟两个力共冋作用产生的效果相同,则这个力就叫做那两个力的合力。
【解答】解:因拖拉机对汽车的拉力的作用效果和同学们推汽车推力的作用效果相同,所以我们说拖拉机对汽车的拉力是同学们对汽车推力的合力。每个同学的作用力相当于分力。
故答案为:相同;合力;分力。
【点评】本题考查了力的合成和力的作用效果,属于基础知识。
41.在传说中常会提及一些人类的超凡能力,如不借助任何外力人体便能“悬浮”,如图所示。请你从力学角度分析这种情况会发生吗? 不会 (填“会”或“不会”),并说明理由: 从力学角度,人受到竖直向下的重力,人体能“悬浮”,需要一个力来平衡重力,如果没有任何力,人不能“悬浮” 。
【分析】地球附近的物体受到重力的作用,处于平衡状态的物体受到平衡力的作用。
【解答】解:不借助任何外力人体便能“悬浮”,这种说法是错误的,从力学角度,人受到竖直向下的重力,人体能“悬浮”,需要一个力来平衡重力,如果没有任何力,人不能“悬浮”。
故答案为:不会;从力学角度,人受到竖直向下的重力,人体能“悬浮”,需要一个力来平衡重力,如果没有任何力,人不能“悬浮”。
【点评】本题考查平衡力的知识,属于基础题。
42.如图甲所示,电动扶梯运行时,站在扶梯上的小刚相对地面是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。如图乙所示,小刚用20N的水平推力推着行李车在水平路面上匀速直线前进,为了加快速度,小刚将推力增大到30N,则此时行李车受到的摩擦力为 20 N。
【分析】在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的。
物体在水平面上做匀速直线运动时,推力与摩擦力是一对平衡力;滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关。
【解答】解:电动扶梯运行时,站在扶梯上的小刚相对于地面位置发生了变化,所以是运动的。
行李车在水平路面上做匀速直线运动,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,因此摩擦力为20N;推力增大到30N,行李车对地面的压力、与地面的接触面粗糙程度均不变,则摩擦力不变,仍为20N。
故答案为:运动;20。
【点评】判断一个物体是运动还是静止,主要取决于所选的参照物,参照物不同,物体的运动情况可能不同,这就是运动和静止的相对性。
能利用二力平衡状态摩擦力的大小,并知道摩擦力大小的影响因素,是解答的关键。
43.跳水运动是我国在国际比赛中的优势项目。如图所示,跳水运动员站在地面上静止时,她受到的重力和支持力是一对 平衡力 (选填“平衡力”或“相互作用力”),运动员将跳板压弯时,说明力可以使物体发生 形变 ,运动员从静止开始运动说明力还可以改变物体的 运动状态 。
【分析】(1)二力平衡的条件是:①作用在同一个物体上的两个力;②大小相等;③方向相反;④作用在一条直线上。
(2)力的作效果是可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
【解答】解:(1)跳水运动员站在地面上静止时,她受到的重力和支持力大小相等、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;
(2)运动员将跳板压弯时,施力物体是运动员;
运动员将跳板压弯,说明力可以改变物体的形状;
运动员从静止开始运动说明力还可以改变物体的运动状态。
故答案为:平衡力;形变;运动状态。
【点评】本题主要考查了对二力平衡条件的认识以及对力的作用效果的了解,属基础题。
44.如图,用手按着黑板擦向下擦黑板时,黑板擦受到 黑板 施加的向 上 (选填“上”或“下”)的滑动摩擦力。
【分析】根据黑板擦的运动状态,结合摩擦力的方向与相对运动方向或相等运动趋势相反分析。
【解答】解:用手按着黑板擦向下擦黑板时,黑板擦相对于黑板向下运动,受到黑板的摩擦力与运动方向相反,故方向竖直向上。
故答案为:黑板;上。
【点评】本题考查摩擦力的方向与施力物体,属于中档题。
45.以下是小王同学在复习过程中总结的知识点,请在空白处填上适当的内容。
(1)摩擦力,空格里面填写 动摩擦 。
(2)
比较项
质量
重力
联系
G=mg
区别
不随位置而改变
随位置而改变
质量无方向
重力的方向: 竖直向下
用 天平 测量
用 弹簧测力计 测量
【分析】(1)摩擦力包括静摩擦力与动摩擦力,动摩擦力包括滑动摩擦力和滚动摩擦力;
(2)物体所含物质的多少叫质量,质量用m表示,测量工具是天平;
(3)由于地球吸引而使物体受到的力叫重力,重力用G表示,方向竖直向下,测量工具是弹簧测力计。
【解答】解:(1)摩擦力包括静摩擦力与动摩擦力,主要区别在于接触面间有没有相对运动,有相对运动为动摩擦力,没有相对运动为静摩擦力;
(2)在同一位置,重力与质量成正比,公式为G=mg;质量没有方向,用天平测量大小;重力方向竖直向下,用弹簧测力计测量。
故答案为:(1)动摩擦;(2)G=mg;竖直向下;天平;弹簧测力计。
【点评】本题考查摩擦力、质量与重力的区别与联系,是一道基础题。
46.观察下列各场景,并回答相应的问题。
(1)如图(a)所示,小孩从滑梯上滑下,此时小孩受到滑梯对她沿滑梯向 上 的阻碍作用,它属于 滑动 (选填“滑动”“静”)摩擦。
(2)如图(b)所示,手握着杯子,杯子保持静止。此时杯子受到手对它向 上 的阻碍作用,它属于 静 (选填“滑动”“静”)摩擦。
【分析】解决此题需要掌握:
(1)①当相互接触的两个物体相对静止,但是存在着相对运动的趋势时,在接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力,这个力就是静摩擦力;
②一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力;
③一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫滚动摩擦力。
(2)摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势相反。
【解答】解:(1)小孩从滑梯上滑下,小孩受到滑梯对她沿滑梯向上的阻碍作用,它属于滑动摩擦;
(2)手握着杯子,杯子保持静止。此时杯子受到手对它向上的阻碍作用,它属于静摩擦。
故答案为:(1)上;滑动;(2)上;静。
【点评】本题考查摩擦力的方向和种类,属于基础题。
47.图(a)、(b)分别表示了摔倒的两个现象,图 a、b 中人具有惯性。
【分析】任何物体任何时候都有惯性。
【解答】解:脚绊石块摔倒和脚踩冰块摔倒中,人都具有惯性。
故答案为:a、b。
【点评】本题考查了对惯性的理解,属于基础题。
48.一重为30牛的物块在水平地面上受到3牛的水平拉力作用而做匀速直线运动,则物块受到滑动摩擦力的大小为 3 牛;若拉力增大到5N,则该物块物块受到滑动摩擦力的大小为 3 牛;下面装上小轮后,同样做匀速直线运动,水平拉力变小,这是因为相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦 小 ;
【分析】本题目首先要判断物体所处状态,物体处于匀速直线运动,属于平衡状态,那么根据平衡力的条件,便可求出物体所受摩擦力的大小。压力和粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小。
【解答】解:物体在水平地面上匀速直线运动,属于平衡状态,那么拉力与摩擦力属于一对平衡力,由平衡条件得,摩擦力大小等于拉力大小,摩擦力大小为3N;
压力和粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,若将拉力增大到5N,木块受到的摩擦力仍为3N;
若在该物块下面装上小轮后,同样做匀速直线运动,水平拉力变小,这是因为相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小。
故答案为:3;3;小。
【点评】本题主要考查学生对二力平衡的掌握,看学生能否判断平衡状态,并应用平衡条件求出相关问题。还考查了滚动摩擦。
四.实验探究题(共10小题)
49.两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时 速度 相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,速度减小的越 慢 (选填“快”或“慢”),运动的距离越 远 (选填“近”或“远”)。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动 不需要 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图2是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是 甲 (选填“甲”或“乙”)。
【分析】(1)①根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同。
②根据实验现象分析阻力对小车运动的影响。
(2)物体的运动不需要力来维持,实际中不受力的物体是不存在的。
【解答】解:(1)①由控制变量法,应每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时速度相同;
②木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的距离越远。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动不需要力来维持。图2中,乙属于实际情况,有空气阻力和摩擦阻力,而甲没有空气阻力和摩擦阻力,属于推理。
故答案为:(1)①速度;②慢;远;(2)不需要;甲。
【点评】本题探究阻力对物体运动的影响,考查控制变量法和推理法的运用,是力学的重要实验。
50.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)如图甲,将木板固定,水平拉动木块,使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离,乙图是两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.两次拉力对木块做功的功率P1 > P2。
(2)如图丙,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.8N,木块受到的滑动摩擦力大小为 2.8 N。若增大拉力,当A的示数为4.5N时,B的示数为 2.8 N。
【分析】(1)木块做匀速直线运动,木块受到的拉力等于摩擦力,据此得出摩擦力的大小不变;
木块两次移动的距离相同,第二次运动的时间较长,得出两次的速度的大小关系,根据,得出两次拉力对木块做功的功率的大小关系。
(2)根据二力平衡得出摩擦力的大小;
滑动摩擦力的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,据此分析。
【解答】解:(1)由图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,木块受到的拉力等于摩擦力,两次的拉力相同,即
F1=F2=f
木块两次移动的距离相同,第二次运动的时间较长,两次的速度v1>v2,根据
两次拉力对木块做功的功率P1>P2。
(2)如图丙,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块相对于地面静止,处于平衡状态,测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,测力计B的示数为2.8N,木块受到的滑动摩擦力为2.8N。
若增大拉力,当A的示数为4.5N时,木板的运动速度加大,但木块对木板的压力不变,接触面粗糙程度不变,则木块受到的滑动摩擦力不变,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以B的示数不变,示数为2.8N。
故答案为:(1)>(2)2.8;2.8。
【点评】本题探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关实验,掌握滑动摩擦力的影响因素是关键。
51.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度水平 匀速直线 拉动木块,弹簧测力计对木块的拉力大小可以反映滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时, 压力 越大,滑动摩擦力越大。
(3)通过对比 甲、丙 两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)通过对比乙、丙两次实验, 不能 (选填“能”或“不能”)得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”这个结论。
(5)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(6)小组交流讨论时发现:在实验中很难保持木块运动速度不变,于是小明设计了如图丁所示的实验装置,该装置 不需要 (选填“需要”或“不需要”)长木板保持运动速度不变;该小组还想探究“滑动摩擦力大小与接触面面积大小是否有关”,他们设计了一个实验方案:一个长方体木块,每个面粗糙程度一样,分别平放、侧放在同一木板上,两次的接触面积不相同,测出两次的滑动摩擦力大小,若相等,则 无关 (选填“有关”或“无关”),若不相等,则 有关 (选填“有关”或“无关”)。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;(2)(3)(4)影响摩擦力的因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,实验中要采用控制变量法;(5)从数据中观察速度的大小是否对弹簧测力计的拉力构成了影响,从而进行判断;(6)根据丁图所示的实验装置可知,A相对于地面静止,根据力的平衡分析;
探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积大小有关,应控制压力、接触面的粗糙程度不变,改变接触面积,据此分析。
【解答】解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小;(2)甲、乙两次实验接触面的粗糙程度是一定的,压力是不同的,弹簧测力计的示数不同即摩擦力是不同的,这就说明摩擦力的大小和压力大小有关,即:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;(3)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,只改变接触面的粗糙程度,故选甲、丙两实验;
(4)甲、丙实验接触面粗糙程度、压力大小都不同,存在两个变量,所以不能得到”滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,理由就是甲、丙两次实验中压力大小也不相同;(5)从表格中的数据可以看出,四次实验中木块运动的速度越来越大,而拉力的大小却始终不变,因此摩擦力的大小与运动的速度无关;(6)丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
为探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积大小有关,应控制压力、接触面的粗糙程度不变,分别平放、侧放在同一木板上来改变接触面积,比较弹簧测力计的示数,若示数相同,则无关,若示数不同,则有关。故答案为:(1)匀速直线;(2)压力;(3)甲、丙;(4)不能;(5)无关;(6)不需要,;无关;有关。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
52.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)图甲的实验中,把木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做 匀速直线 运动,弹簧测力计示数就等于滑动摩擦力大小,这种研究方法是 转换法 。
(2)如图乙、丙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较乙、丙两图中的弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力的大小与 接触面的粗糙程度 的关系。
(3)由甲、乙两图可知:当接触面粗糙程度一定时, 压力越大 ,滑动摩擦力越大。
(4)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半,重复甲图的实验操作后得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是 没有控制压力大小相同 。
【分析】(1)木块在长木板上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等,根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数,从而知道摩擦力;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(4)研究滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,据此分析。
【解答】解:(1)实验时,弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,这时的拉力和摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,这种测量摩擦力的方法叫转换法;
(2)比较乙、丙两图知压力相同,丙接触面粗糙,弹簧测力计的示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,且乙图的压力大,弹簧测力计的示数大,滑动摩擦力大,故可以得出
当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)研究滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,他将甲图中木块切去一半,则压力变小,故他探究过程中存在的问题是:没有控制压力大小相等。
故答案为:(1)匀速直线;转换法;(2)接触面的粗糙程度;(3)压力越大;(4)没有控制压力大小相同。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查.
53.某小组同学在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
A.可能与压力大小有关
B.可能与接触面粗糙程度有关
C.可能与接触面面积大小有关
为了验证猜想,他们选用水平长木板、弹簧测力计、各表面粗糙程度相同的长方体木块A、砝码等器材进行实验,实验现象及测量结果如图(a)、(b)、(c)所示。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,如图(a)所示,应用弹簧测力计拉动木块A沿水平方向做 匀速直线 运动;
(2)分析、比较图(a)和(b)实验现象及相关条件,可以验证当 接触面粗糙程度 相同时,滑动摩擦力大小与 压力 有关;
(3)小明认为:如图(d),将物体A沿竖直方向切去一半,分析、比较图(a)和(d)所示实验现象及相关条件,可以验证猜想C。请判断他的方案是否可行,并说明理由。
【分析】(1)掌握二力平衡条件的应用,要测量摩擦力的大小,需拉动测力计沿水平方向做匀速直线运动,此时拉力大小与摩擦力大小相等
(2)(3)根据实验数据得结论,主要是看什么量是变化的,什么量是不变的,变化的量就是影响摩擦力大小的因素。
【解答】解:(1)要测滑动摩擦力,需拉动木块在水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小;
(2)由图(a)和(b)中测力计的示数及相关条件可知:接触面的粗糙程度相同,图b中压力大,测力计示数也大,即摩擦力大于a中的摩擦力,故可得出的初步结论是:接触面粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)木块截去一半后,其压力和接触面积都变为原来的一半,而摩擦力的大小与压力大小有关,与接触面积的大小无关,故该同学的方案是不可行。主要是因为他没有保持压力大小不变;故答案为:(1)匀速直线;(2)接触面粗糙程度;压力;(3)不可行;没有保持压力大小不变。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
54.小桂了解到冰壶运动员所穿的一只鞋的鞋底用较光滑的塑料制成,类似“滑板”,方便运动员在冰面上滑行;另一只鞋的鞋底则用较粗糙的橡胶制成,有防滑功能,方便运动员停止或起动。
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?他观察了一些生活现象后,提出了两个猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
如图是他用A、B两只质量不同的鞋子、长木板、弹簧测力计进行的3次探究。
(1)实验时,需用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在木板上做 匀速直线 运动;
(2)对比步骤①和③,可得结论:接触面粗糙程度相同时, 压力 越大,滑动摩擦力越大;
(3)小桂想根据步骤①和②得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,存在的问题是 没有控制压力大小相等 ;在不增加器材的情况下,再增加一次实验就能完成该探究,做法是 鞋子A放在鞋子B上面,拉动鞋子匀速直线运动,与步骤③比较 。
(4)同学们想用以上器材探究滑动摩擦力大小与物体的运动速度是否有关?下表是为探究这一猜想设计的数据记录表格,则表格中(a)、(b)两处应填入的内容是(a) 木板和A的底面 ;(b) 运动速度/m/s 。
实验次数
压力/N
接触面的材料
(b)
弹簧测力计的示数/N
滑动摩擦力的大小/N
1
木板和A的底面
2
木板和A的底面
3
(a)
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析解答;
(2)(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;根据实验结论分析回答;(4)根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】解:(1)弹簧测力计测量摩擦力,利用了二力平衡的知识,当用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子做匀速直线运动时,鞋子所受滑动摩擦力与弹簧测力计对鞋子的拉力是一对平衡力,大小相等;
(2)对比步骤①③可知,接触面粗糙程度相同,③中压力大,可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)A、B两只鞋子质量不同,重力不同。为研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系要控制压力相同,对比步骤①②,小桂得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,该实验存在的问题是没有控制压力相同;
将鞋子A放在鞋子B上面,拉动鞋子匀速直线运动,与步骤③比较,得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(4)猜想滑动摩擦力大小与运动速度是否有关。根据控制变量法,接触面粗糙程度不变,改变运动速度大小,故表格中(a)、(b)两处应填入的内容是(a):木板和A的底面;b:运动速度/m/s。
故答案为:(1)匀速直线;(2)压力;(3)没有控制压力大小相等;鞋子A放在鞋子B上面,拉动鞋子匀速直线运动,与步骤③比较;(4)木板和A的底面;运动速度/m/s。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法和转换法的运用、摩擦力产生的条件、运用知识解决实际问题的能力,体现了对过程和方法的考查。
55.牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图1所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 相同 位置由静止开始自由下滑。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变 粗糙程度 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 BC 段(选填“AB”、“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1。若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 = v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图2甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图2乙。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图2丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 减小慢 (选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 匀速直线 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 科学推理 。
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为 惯性 。
【分析】(1)实验中,根据控制变量法的要求,应控制小车到达水平面时具有相同的速度;
(2)实验中,我们要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,只改变接触面的阻力大小,即选用表面粗糙程度不同的接触面;
本实验探究小车在粗糙程度不同的水平面上受到的阻力对物体运动的影响,通过观察图中小车运动的距离,便可得出结论;
(3)运动的物体在不受力时将保持匀速直线运动状态。
(4)通过实验现象可知,当斜坡倾角变小时,小球的速度减小得更慢;
当斜坡变成平坦时,球的速度不再变小,球将做匀速滚动;此时用到了科学推理法;
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
【解答】解:(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,是为了使小车每次进入水平部分时速度大小相等,这是控制变量法的要求;
(2)要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,只改变小车运动时所受阻力的大小,这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的;
实验中,应让小车在不同的水平面上滑动,所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段;
(3)当小车运动到D点时速度为v1,若此时小车所受外力突然消失,小车将做匀速直线运动,小车到达E点速度为v2与v1 大小相等;
(4)由图中伽利略的实验过程可知,当斜坡倾角变小时,小球的速度减小得更慢。于是他大胆推测:当斜坡变成平坦时,球的速度不再变小,球将做匀速滚动;此时用到了科学推理法;
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。伽利略所说的球的“自然运动”其产是球具有的属性,这就是惯性。
故答案为:(1)相同;(2)粗糙程度;BC;(3)=;(4)减小慢;匀速直线;科学推理;惯性。
【点评】本题考查的是阻力对物体运动的影响实验,该实验采用了控制变量法、转换法和推理法,同时体会如何从实验中得出结论,以及合理的推理得出物理规律的思想,这是理解牛顿第一定律的基础。
56.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 平衡 (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 乙 ,实验效果更好;
(2)用乙方案实验时,保持F1与F2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 在一条直线上 ;
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较 轻 (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。
【分析】(1)把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块处于静止状态;在压力相同条件下,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;
(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;
【解答】解:(1)把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块处于静止状态,仍然处于平衡状态。
在相同条件下,滚动摩擦力小于其它摩擦力,图乙中用小车代替木块,可以减小摩擦力对实验结果的影响。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,说明一对平衡力作用在同一直线上,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:
故答案为:(1)平衡;乙(2)在同一直线上;(3)轻;(4)见解答。
【点评】本题考查了二力平衡及性质,探究二力平衡的方法。
57.(1)小秋在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图1所示。
①根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 小 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 远 (选填“远”或“近”);
②推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持 匀速直线 运动状态。
(2)如图2所示,探究“二力平衡条件”的实验中:
①如图2甲所示,实验时小车处于静止状态将便于实验探究。当F1>F2时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不相等,你认为这样的结论 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”);
②设计了如图2乙所示装置进行实验,将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在 同一直线上 才能平衡。
【分析】(1)实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面运动的距离来体现的;接触面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越长,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动;
(2)当作用在小车上的两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上,小车就会处于静止状态;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在一条直线上。
【解答】解:(1)①该实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面上滑行距离的远近来体现的,阻力越小,滑行距离越远,这用到了转换法;
由实验知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,小车在水平面上运动的距离越远;
②由实验推理得出:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的运动速度不变,它将保持原来的速度做匀速直线运动;
(2)①实验中,当F1大于F2时,小车仍保持静止,是由于摩擦力较大造成的;因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小一定相等,这样的结论不可靠的,水平方向上还受到摩擦力,两个力大小并不相等;
②将小车扭转一个角度,两个力就不在一条直线上,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
故答案为:(1)①小;远;②匀速直线;(2)①不可靠;②同一直线上。
【点评】此题分别考查二力平衡的条件以及牛顿第一定律,同时考查了实验方法的应用。
58.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做 匀速直线 运动时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、 乙 两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)对比甲、丙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 接触面粗糙程度 的关系;
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半,便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论。你认为小明的结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 没有控制压力相同 ;
(5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,该装置 不需要 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向 右 (填“左”或“右”)的摩擦力,若此时增大拉力F,弹簧测力计的示数 不变 (选填“变大”、“变小”和“不变”)。
【分析】(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用。根据二力平衡知识,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;(2)(3)(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(5)图丁中,木块处于静止状态,木块受到的摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板;根据二力平衡条件分析木板对木块的摩擦力大小。
【解答】解:(1)将木块放在水平木板上,当用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,根据二力平衡可知,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,乙中弹簧测力计示数大于甲中的示数,故比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)比较甲、丙两图的实验可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,即受到的摩擦力不同,故可得出:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系,他们应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积大小;实验中将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的,因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半,存在两个变量,没有控制压力相同。
(5)由图可知,木块相对于长木板向左运动,因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此受到的摩擦力水平向右。
若此时增大拉力F,速度发生变化,但是木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,所以弹簧测力计的示数不变,即该装置不需要匀速拉动木板。
故答案为:(1)匀速直线;(2)乙;(3)接触面粗糙程度;(4)错误;没有控制压力相同;(5)不需要;右;不变。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,考查二力平衡条件和控制变量法的应用,关键要熟知影响滑动摩擦力大小的因素。
五.科普阅读题(共2小题)
59.【活动主题】我国正在朝着世界体育强国迈进,为了充分发挥体育在全面建设社会主义现代化国家新征程中的重要作用,国家制定了《体育强国建设纲要》。
同学们学习了《体育强国建设纲要》后,在积极参加全民健身运动的同时,希望能通过既科学又安全的训练来提高自己的体育技能和成绩。因此,不少同学提出了“如何科学、安全地提高自己的短跑速度”这个问题。
阅读材料,结合材料和所学知识,回答下列问题。
材料1:短跑是田径竞赛项目中的一类,它要求运动员以最快的速度,在确定的跑道上跑完规定的路程,最先跑完者获胜。常见的短跑项目有50米跑、100米跑、200米跑、400米跑,以及4×100米接力跑等。
材料2:男子100米的世界纪录是由牙买加运动员尤塞恩•博尔特在柏林世界田径锦标赛中创造的,成绩为9.58秒。女子100米的世界纪录是由美国运动员弗洛伦斯•格里菲斯•乔伊娜创造的,成绩为10.49秒。中国选手苏炳添(如图1)在东京奥运会田径男子100米半决赛中跑出9.83秒的成绩,创造了新的亚洲纪录。
(1)根据材料2可知,下列四个计时器能成功地记录下100m短跑时间的是图 乙、丙、丁 ;
短跑要求“运动员以最快的速度,在确定的跑道上跑完规定的路程,最先跑完者获胜”,这是通过 相同路程比时间 的方法比较运动的快慢。计时裁判总是在看到发令枪冒烟时开始计时,而不是听到枪声才计时,这样做是因为听发令枪的枪声计时不够准确,会使运动员的成绩 偏高 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)苏炳添在东京奥运会百米赛跑的平均速度约为 10.2 m/s(保留一位小数);奔跑过程中,以地面为参照物,苏炳添是 运动 的。
(3)运动员需要穿着钉鞋参加短跑比赛,如图2所示,钉鞋最大的特点为鞋底有合金钉,请你利用所学知识解释为什么钉鞋可以提高运动员的跑步速度? 钉鞋可以增大鞋底的粗糙程度,压力一定时,增大鞋底与地面的摩擦力 。
(4)为了测出自己短跑的平均速度,请你在室外测出40m的路程,每隔10m标上一个记号。选出4位计时员分别站在10m、20m、30m、40m处,当你跑完40m路程就算实验完毕。根据实验内容设计出实验记录表格,并收集记录相关数据,利用 v (填写实验原理)可以计算出自己的短跑平均速度。
(5)除了加强训练外,为提升自己的短跑速度,你觉得还应该注意哪些? 良好的起跑姿势、科学饮食、保证良好的睡眠 。
(6)科学训练可以提升运动成绩,小明科学训练前后百米全程测试中的v﹣t图像如图3所示,由图像可知0~t1时间内, 训练前 (填“训练前”或“训练后”)的平均速度大;t3时刻后,小明训练前做 减速 运动,训练后做 加速 运动(后两空均填“加速”“减速”或“匀速”)。
【分析】(1)根据测量需要选择合适的测量工具,被测量的物理量值不能超过测量工具的测量范围,根据测量需要达到的准确程度选择分度值的大小;
在路程相同的情况下比较运动时间的长短,运动时间短的运动的快;
光速远大于声速;在短跑比赛中,路程较短,光的传播几乎不需要时间,而声音的传播却需要一定的时间;
(2)已知中国选手苏炳添(如图1)在东京奥运会田径男子100米半决赛中跑出9.83秒的成绩,由v计算速度;
物体相对于参照物的位置发生了变化,就说它是运动的,如果位置没有变化,就说它是静止的;
(3)增大摩擦的方法:;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,在接触面粗糙程度一定时,增大压力;
(4)由v计算出自己的短跑平均速度;
(5)答案不唯一,合理即可;
(6)由图像分析即可。
【解答】解:(1)短跑所用时间少,对仪器的选择原则是量程够用就可以,分度值越小测量越准确,同时要求仪器方便操作,所以甲手表不方便计时;用乙电子表、丙机械停表和丁电子停表比较合适。
终点裁判是看谁最先到达终点(即用时短),先到达终点的运动员跑得快,所以终点裁判用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢;
因为在空气中光的传播速度比声音快得多,则声音从发令员位置传播到计时员位置需要一定的时间,会使运动员的成绩偏高;
(2)根据材料2的数据可知,苏炳添百米赛跑的平均速度v10.2 m/s,
以地面为参照物,苏炳添相对于地面的位置发生了变化,所以是运动的。
(3)钉鞋可以增大鞋底的粗糙程度,压力一定时,增大鞋底与地面的摩擦力,从而提高运动员的跑步速度。
(4)根据记录的路程、时间数据,利用v=一可以计算出平均速度。
(5)首先,良好的起跑姿势至关重要、另外要科学饮食、保证良好的休息和睡眠等。
(6)由图像可知,0~t时间内训练前的平均速度大,t3时刻后,训练前做减速运动,训练后做加速运动。
故答案为:(1)乙、丙、丁;相同路程比时间;偏高;(2)10.2;(3)钉鞋可以增大鞋底的粗糙程度,压力一定时,增大鞋底与地面的摩擦力;(4)v;(5)良好的起跑姿势、科学饮食、保证良好的睡眠;(6)训练前;减速;加速。
【点评】本题涉及了时间的测量、比较运动快慢的方法、运动与静止的相对性、增大摩擦的方法等多个知识点,是一道综合性较强的题目。。
60.请阅读《嫦娥四号的月背之旅》并回答问题。
嫦娥四号的月背之旅
我国的嫦娥四号是人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。嫦娥四号在月球背面由于受到月球的遮挡,因此不能直接与地球进行通讯,需要借助“鹊桥”中继星进行中转。“鹊桥”中继星围绕地月三体系绕平衡点做圆周运动,其与地球和月球之间位置关系及轨道的示意图如图甲所示。为了实现嫦娥四号在月球背面的软着陆,科技人员设计了反推发动机向下喷出燃气,使嫦娥四号可以减速并缓慢竖直下降,最终平稳地停在月球表面上,如图乙所示。嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,嫦娥四号在月球背面平稳着陆后,巡视器与着陆器成功分离进入巡视状态,如图丙所示。“玉兔二号”总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。在“玉兔二号”的腿部有六个较宽的、轮状的移动装置,其表面刻有凹凸的“花纹”。
阅读上述材料,回答下列问题:
(1)图甲所示,“鹊桥”中继星在轨道上运行时,受到的力 不是 (选填“是”或“不是”)平衡力。
(2)图乙所示,反推发动机向下喷出燃气,使“嫦娥四号”减速缓慢竖直下降,最终平稳地停在月球表面,是因为力可以改变物体的 运动状态 。
(3)“玉兔二号”月球车的轮状移动装置表面刻有凹凸的“花纹”,其目的是为了 通过增大接触面粗糙程度来增大与月面间的摩擦力 。
【分析】(1)受平衡力的物体处于平衡状态;
(2)力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(3)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
【解答】解:(1)“鹊桥”中继星在轨道上运行时,其运动方向不断改变,处于非平衡状态,因此,受到的力不是平衡力。
(2)反推发动机向下喷出燃气,使“嫦娥四号”减速缓慢竖直下降,最终平稳地停在月球表面,是因为力可以改变物体的运动状态。
(3)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,“玉兔二号”月球车的轮状移动装置表面刻有凹凸的“花纹”,其目的是通过增大接触面粗糙程度来增大与月面间的摩擦力。
故答案为:(1)不是;(2)运动状态;(3)通过增大接触面粗糙程度来增大与月面间的摩擦力。
【点评】本题考查了力和运动的关系、力的作用效果和增大摩擦力的方法,综合性较强。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/2/8 15:19:16;用户:康广会;邮箱:ts6z10@xyh.com;学号:47830284
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