内容正文:
第七章 力与运动 -2024-2025学年沪科版(2024)物理八年级全一册
一、单选题
1.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.抛出去的篮球由于受到惯性的作用能在空中继续向前飞行
B.运动员起跑时用力蹬地,是为了增大惯性提高成绩
C.物体运动时具有惯性,静止时不具有惯性
D.汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害
2.一个物体受到在同一直线上的两个力的作用,它们的合力大小等于50牛,已知其中一个力的大小是30牛,那么另一个力的大小( )
A.一定是20牛 B.可能是70牛 C.一定是80牛 D.可能是80牛
3.对牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是直接由实验得出的 B.物体不受力的作用时,一定是静止的
C.物体的运动需要力来维持 D.物体不受力时,它的运动状态不变
4.春节假期,洋洋随爸妈去哈尔滨旅行,途中他发现很多现象都与我们学过的物理有关,并写下一些相应的旅行日记,你认为她的日记中描述正确的是( )
A.汽车急刹车时人向前倾倒,是因为人受到惯性的作用
B.汽车行驶中,路边的树木向后飞驰而去,这是因为我选择了汽车为参照物
C.有十分钟时间,汽车速度仪表指示如图所示,则这段时间汽车一定在做匀速直线运动
D.在哈尔滨看到很多美丽的冰雕作品,它们的质量会一天天减少,这是凝华现象
5.共享单车作为一种新的经济形式在我国迅速发展,说明了创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力关于小明骑共享单车上学的情形,下列说法正确的是( )
A.骑行过程中,以路旁的树为参照物,小明是运动的
B.骑行过程中,地面对自行车的支持力与自行车自身的重力是一对平衡力
C.下坡时小明不蹬车,单车还能继续行驶是因为受到惯性力
D.共享单车的轮子有凹凸不平的花纹是为了减小与地面间的摩擦力
6.关于同一直线上两个力的合力,下列说法不正确的是( )
A.合力可能大于其中任何一个分力 B.合力为零时,物体的运动状态一定不变
C.合力为零时,两个力的三要素相同 D.合力为零时,两个力大小相等,方向相反
7.小华用60N的力沿竖直方向提起一袋重为50N的米,则米袋受到的合力( )
A.大小为10N,方向竖直向上
B.大小为10N,方向竖直向下
C.大小为110N,方向竖直向上
D.大小为110N,方向竖直向下
8.如图所示,是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹,在无风、不计空气阻力的情况下( )
A. B.
C. D.
9.“美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2?你的判断是( )
A.F1可能,F2不可能 B.F1不可能,F2可能
C.F1和F2都可能 D.F1和F2都不可能
二、填空题
10.如图所示,吊在天花板下面的电灯处于静止状态,某一时刻,吊线突然间断开的同时,若所受外力全部消失,则灯将会 (选填“静止”“匀速下落”或“加速下落”)。
11.在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了下图所示的两种实验方案。小张同学认为 (选填“甲方案”或“乙方案”)更合理。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车 。
12.2023年杭州亚运会,中国运动员包揽蹦床比赛全部金牌。如图是运动员从最低点C竖直上升至最高点A的简化图。运动员在重力作用下减速上升说明力是 (填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因;若运动员上升到最高点时,重力突然消失,运动员将处于 状态。
13.惯性的利用与防范;
(1)利用物体的惯性;
用锤柄的下端撞击其他物体,锤柄停止运动时,锤头由于惯性继续向 运动,从而紧套在锤柄上;
当被子上沾有灰尘时,我们可以通过拍打被子使灰尘脱离,这是因为拍打时被子开始运动, 由于惯性还要保持原来的静止状态,在 的作用下,灰尘从被子上掉下来;
(2)防范物体惯性带来的伤害;
汽车紧急刹车时,为防止驾驶员和乘客由于惯性向 运动而撞上其他物体,必须使用安全带;
为了保护司乘人员的安全,人们在小汽车上安装了安全气囊系统,这套系统在小汽车突然 (选填“开动”或“发生严重撞击”)时会自动充气弹出(如图所示),使司乘人员不至于撞到车身上。
14.一个物体放在水平地面上,若受到的水平拉力大于摩擦力,则物体将做 运动;当物体运动过程中,突然撤去拉力,物体将做 运动,此时物体受到的滑动摩擦力大小和原来相比,将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4N拉力并使其保持静止,此时F1的大小为 ,弹簧测力计受到的合力为 。
16.如图所示,在研究“同一直线上二力合成”时,实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉该弹簧,都将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证一个力与两个力的 相同,这种方法叫做 。(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”)
三、实验题
17.补充设问
(1)[科学推理]根据实验推论判断,当悬挂小球的单摆运动到右侧最高点时,假设小球受到的力全部消失,小球处于怎样的运动状态?下列选项中正确的是________;
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.继续来回摆动 D.保持静止状态
(2)[联系生活]冰雪天气路面湿滑,阻力较小,结合实验结论,开车时应 才能保证行驶安全(写出一个合理答案即可)。
18.实验:探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
实验装置
实验方法
1.控制变量法
(1)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系:控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系:控制压力不变,改变接触面的粗糙程度
实验过程与现象分析
2.实验原理: 。用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动时,木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数
3.实验中通过在木块上加减砝码来改变 ,通过更换不同的接触面来改变接触面的粗糙程度
4.比较 两次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
5.比较甲、丙两次实验数据可知,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。比较乙、丙两次实验数据不能得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,因为
交流与评估
6.进行图丙所示实验的过程中,弹簧测力计的示数F3为1.6N,若弹簧测力计的示数增大到2N,此时的木块所受的滑动摩擦力为 N
7.实验中较难保持木块做匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。实验小组将实验装置改进为如图丁所示,改进后,不必匀速拉动长木板,更易于操作,且弹簧测力计示数较稳定,容易读数。木块稳定时受到的滑动摩擦力的大小等于 的示数
四、作图题
19.如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做加速直线运动,不计空气阻力,画出物体A的受力示意图。
五、计算题
20.一汽车质量为8吨,所受阻力为车重的0.1倍,当牵引力为9000N时.(g=10N/kg)
求:
(1)汽车所受合力为多少?汽车是在加速、匀速还是减速?
(2)当汽车在9000N牵引力作用下,运动一段距离后,突然将牵引力改为8000N,请问合力又是多少,运动状态又是怎么样?
21.如图甲所示,物体中30N,被50N的水平方压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平面匀速向右运动,通过计算和说明求出物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力大小f乙分别为多少牛顿?
六、综合题
22.(1)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图1所示.实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动,请回答下列问题:
①为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是 (填选项前的编号);
A.木板的质量m1 B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3 D.托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f= (用已知量和测量的物理量符号表示)。
(2)小明也对实验装置进行了改进,如图2所示.两个传感器可分别显示拉力和压力的大小.往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,当沙桶中沙子增加时,拉力传感器的示数 、压力传感器的示数 (后两空均选填“增大”或“减小”);
(结论应用——密度秤)
(3)小明想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图3甲实验做对照实验,又设计了如图3乙所示的实验,使弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为 N,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 ;
(结论应用——密度秤)
(4)小明在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验中得出木块在木板上受到的摩擦力f与木块对木板的压力F压之间的关系是f=0.5F压,并利用该结论制作密度秤,他首先用质量不计的双面胶带把玻璃杯粘在木块上方,在玻璃杯中分别装满四种不同液体,用弹簧测力计水平匀速拉动木块(如图4),读出相应的测力计示数,记录在表中,若汽油的密度为0.7g/cm3,水的密度为1g/cm3,根据表中的数据可以推算酱油的密度是 g/cm3。
液体种类
汽油
水
可乐
酱油
弹簧测力计的示数/N
2.7
3.0
3.2
3.4
试卷第1页(共7页)
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参考答案与试题解析
1.D
【详解】A.惯性不是力,只能说具有惯性,不能说受到惯性,故A错误;
B.运动员起跑时用力蹬地只是让人能向上跳起,利用了物体间力的作用是相互的,不是利用了惯性,故B错误;
C.一切物体都具有惯性,故C错误;
D.汽车在转弯时如果不减速慢行,会由于惯性继续保持原来的方向运动,易造成侧翻等事故,故汽车在转弯时减速,是为了防止惯性带来的危害,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】一个物体受到在同一直线上的两个力的作用,已知其中一个力和合力的大小,且合力大小大于这个力,求另一个力时要考虑到两种情况:一种是两个力的方向相同时,根据合力等于两个力的大小之和可求出另一个力;另一种情况是两个力的方向相反时,根据合力等于两个力的大小之差可求出另一个力。当两个力的方向相同时,则另一个力的大小
当两个力的方向相反时,则另一个力的大小
由于不知道两个力的方向是否相同,所以另一力的大小可能为20N也可能为80N,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.牛顿第一定律描述了物体不受力时的运动状态,而绝对不受力的物体是不存在的,因此牛顿第一定律不能用实验直接得出的,故A错误;
BD.物体不受力的作用时,没有力改变物体的运动状态,物体将保持静止或做匀速直线运动,即它的运动状态不变,故B错误,D正确;
C.物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故C错误。
故选D。
4.B
【详解】A.汽车急刹车时人向前倾倒,是因为人具有惯性,而不是受到惯性的作用,故A错误;B. 汽车驶中,以汽车为参照物,路边的树木与我之间发生了位置变化,故路边的树木向后运动,故B正确; C. 有十分钟时间,汽车速度仪表指示如图乙,虽然速度的大小不变,但不一定是直线运动,所以不一定是匀速直线运动,故C错误.D. 在哈尔滨看到很多美丽的冰雕作品,它们的质量会一天天减少,这是升华现象,故D错误.故选B.
5.A
【详解】A.骑行过程中,以路旁的树为参照物,小明相对树的位置发生了变化,小明是运动的,故A正确;
B.骑行过程中,如果在水平上地面对自行车的支持力与自行车自身的重力大小不相等,不是一对平衡力,如果在上下坡则地面对自行车的支持力与自行车自身的重力没有在同一条直线上,不是平衡力,故B错误;
C.下坡时小明不蹬车,单车还能继续行驶,是因为受到重力,重力使自行车加速下滑,惯性不是力,故C错误;
D.共享单车的轮子有凹凸不平的花纹,是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,从而增大与地面间的摩擦力,故D错误。
故选A。
6.C
【详解】同一直线、同方向二力的合力大小等于二力大小之和,方向与二力的方向相同;同一直线、反方向二力的合力大小等于二力大小之差,方向与二力中较大力的方向一致;所以合力大小可能小于或大于或等于较小的力,故A正确;力是改变物体运动状态的原因,所以合力为零时,物体的运动状态一定不变,故B正确;两个力的合力为零时,这两个力一定是大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,同一条直线上,两个力的三要素不同,故C错误,D正确,故选C.
7.A
【详解】米袋受到的合力大小为
F合=F-G=60N-50N=10N
合力方向与较大力方向相同,即合力方向竖直向上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】飞机沿水平方向做匀速直线运动时,从飞机上先后投下三枚炸弹后,由于炸弹具有惯性会保持原来的运动状态,在无风、不计空气阻力的情况下,三枚炸弹水平方向运动的距离相同,而在下落过程中,炸弹受到重力的作用,向下做加速运动,故三个炸弹竖直方向距离逐渐变大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.D
【详解】行李箱在水平路面上匀速前进,说明它处于平衡状态,因此受到的合力为零。行李箱受到的力有:重力G、地面的支持力N、同学施加的拉力F以及地面的摩擦力f。由图乙知,F1的方向是竖直向上的,而重力是竖直向下的,若行李箱受到F1的作用,则它没有向前的力克服摩擦力的作用,行李箱不能沿水平方向移动,所以F1不可能。将行李箱看做一个杠杆时,F2和G都使杠杆向顺时针转动,所以此时行李箱不可能在匀速前进的同时并保持倾角不变。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.静止
【详解】已知吊在天花板下面的电灯原来处于静止状态,若吊线突然间断开的同时,所受外力全部消失,则物体的运动状态将不做任何改变,即仍保持静止状态。
11.乙方案 静止
【详解】[1]乙方案更加合理,是因为将木块改为小车,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,减小了摩擦力对实验的影响。
[2]当小车处于静止状态或匀速直线运动状态时,小车处于平衡状态,但相较而言,匀速直线运动较难判断,所以依据小车处于静止状态时认定小车在水平方向受力平衡。
12.改变 静止
【详解】[1]物体的运动状态包括速度的大小和方向,当物体受到力的作用时,其速度或方向可能会发生变化;在运动员减速上升的例子中,虽然运动员的初始运动方向是向上,但由于受到重力的作用,他的速度在减小,即他的运动状态发生了改变。
[2]根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;当运动员运动到最高点时,运动员静止,若此时所受的所有的力全部消失,他会处于静止状态。
13.(1) 下 灰尘 重力
(2) 前 发生严重撞击
【详解】(1)[1]用锤柄的下端撞击其他物体,锤柄停止运动,而锤头由于惯性继续向下运动,所以就使锤头套紧在锤柄上了,这是利用惯性。
[2]拍打被子前,被子和灰尘一起静止,当拍打时被子开始运动,灰尘由于具有惯性,还要保持原来的静止状态,所以灰尘与被子分离。
[3]由于地球上的一切物体都受到重力作用,所以灰尘在重力作用下掉下来。
(2)[1]汽车急刹车时,驾驶员和乘客由于惯性会继续向前运动,使用安全带可以阻止驾驶员和乘客向前运动,避免造成人体伤害,因此系安全带可以防范惯性带来危害。
[2]当汽车发生严重撞击时,汽车急剧减速,司机由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,这样就会撞到前面的方向盘上,对司机造成伤害。
14.加速 减速 不变
【详解】[1]物体放在水平地面上,若受到的水平拉力大于摩擦力,此时合力与物体运动的方向相同,物体会做加速运动。
[2]当物体运动过程中,突然撤去拉力,物体水平方向只受摩擦力,且摩擦力的方向与运动方向相反,物体将做减速运动。
[3]滑动摩擦力的影响因素有压力和接触面的粗糙程度,在撤去拉力后,由于压力和接触面的粗糙程度均不变,则滑动摩擦力和原来相比保持不变。
15.4N 0
【详解】[1]在弹簧测力计的两侧沿水平方向各用4N拉力并使其保持静止,故F1与F2是一对平衡力,大小相等,都为4N。
[2]弹簧测力计静止,是平衡状态,则受平衡力,受到的合力为0。
16.作用效果 等效替代法
【详解】[1]两次实验中都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,使得弹簧的形变量相同,故这样做的目的是为了保证两次实验中力的作用效果相同。
[2]将力的作用效果用弹簧的形变量来代替,这种研究方法叫等效替代法。
17.(1)D
(2)减速慢行
【详解】(1)小球到达右侧最高点的瞬间,速度为0,若受到的力全部消失,小球由于惯性,将保持静止状态,故D正确,ABC错误。
故选D。
(2)阻力较小,速度越快减速到零所花时间越长,所以要减速慢行。
18.二力平衡 压力大小 甲、乙 没有控制压力相同 1.6 弹簧测力计
【详解】2.[1]实验原理:用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的滑动摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,实验原理是二力平衡。
3. [2]本实验中,对支持面的压力大小等于木块与砝码的重力之和的大小,实验中通过在木块上加减砝码来改变压力大小,通过更换不同的接触面来改变接触面的粗糙程度。
4.[3]研究滑动摩擦力大小与压力的关系时,要控制接触面粗糙程度相同,只改变压力大小, 比较甲、乙两次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
5.[4] 探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,比较乙、丙两次实验数据不能得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关”的结论,因为没有控制压力相同。
6.[5]进行图丙所示实验的过程中,弹簧测力计的示数F3为1.6N,由实验原理可知,木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N,若弹簧测力计的示数增大到2N,因压力大小和接触面粗糙程度都不变,此时的木块所受的滑动摩擦力不变,仍为1.6N。
7.[6]实验小组将实验装置改进为如图丁所示,木块相对地面处于静止状态,受到弹簧测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,故改进后,不必匀速拉动长木板,更易于操作,且弹簧测力计示数较稳定,容易读数。木块稳定时受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
19.
【详解】物块A和B以相同的速度一起沿水平方向向右做加速直线运动,A的运动状态发生了改变,A相对于B有向左的运动趋势,故A受向右的摩擦力的作用;A竖直方向上受重力和支持力的作用,并且这两个力是平衡力,大小相等,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上。如图所示:
20. 1000N 加速运动 0 匀速运动
【详解】(1)G=mg=8000kg×10N/kg=8×104N;f=0.01G=0.1×8×104N=8000N;
汽车所受合力F合=F−f=9000N−8000N=1000N,方向与牵引力方向相同;汽车做加速运动;
(2)当牵引力改为8000牛时,合力F合1=F1−f=8000N−8000N=0;汽车做匀速运动.
点睛:当两力方向相反时,合力为两力之差,方向与大的力的方向相同,当合力大于0时,物体做加速运动;当合力为0时,物体静止或匀速运动.
21.f甲=30N f乙=40N
【详解】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以
22.(1) D m4g
(2) 压力 不需要 减小 减小
(3) 5 无关
(4)1.4
【详解】(1)[1]由图可知,木块受到的拉力等于托盘和砝码的总重力,在水平方向上木块受到的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以木块的滑动摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力大小,为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
[2]木块的滑动摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力大小,则木块的滑动摩擦力表达式
f=m4g
(2)[1]两个传感器可分别显示拉力和压力的大小,往沙桶中加减沙子,改变了铁块对长木板的压力,而接触面粗糙程度不变,目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
[2]实验过程中,铁块相对地面处于静止状态,受到拉力传感器的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故不需要匀速拉动长木板。
[3][4]对铁块受力分析可知,铁块受竖直向下的重力,竖直向上的拉力,垂直长木板向上的支持力,当沙桶中沙子增加时,绳子对铁块的拉力增大,垂直长木板向上的支持力减小;铁块对长木板的压力和长木板对铁块的支持力是一对相互作用力,所以长木板对铁块的支持力减小,压力传感器的示数减小;压力减小,接触面粗糙程度不变,所以摩擦力减小,拉力传感器的示数大小等于摩擦力的大小,则拉力传感器的示数减小。
(3)[1][2]探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,所以弹簧测力计的示数是5N时,木块对木板的压力都是10N,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
(4)由表中数据知,在玻璃杯中装满水时,根据二力平衡的知识,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即f=3N;木块在木板上受到的摩擦力f与木块对木板的压力F压之间的关系式是
f=0.5F压
则
f=3N=0.5F压
解得F压=6N,即
G杯+G水=6N
根据
G水=m水g=ρ水V水g
得
G杯+ρ水V水g=6N……①
在玻璃杯中装满汽油时,根据二力平衡的知识,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即f=2.7N;则
f=2.7N=0.5F压
解得F压=5.4N,即
G杯+G汽油=5.4N
根据
G汽油=m汽油g=ρ汽油V汽油g
得
G杯+ρ汽油V汽油g=5.4N……②
因为V水=V汽油,由①②两式联立解得G杯=4N;在玻璃杯中装满酱油时,根据二力平衡的知识,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即f=3.4N;则
f=3.4N=0.5F压
解得F压=6.8N,即
G杯+G酱油=6.8N
根据
G酱油=m酱油g=ρ酱油Vg
得
G杯+ρ酱油V酱油g=6.8N……③
因为V水=V酱油,由①③两式联立得酱油的密度ρ酱油=1.4g/cm3。
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