第八章《运动和力》竞赛试题精编-【竞赛】2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（八年级下）

第八章《运动和力》 全国初中物理竞赛试题精编（八年级下） 一、单选题 1．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（　　） A．冰壶向前滑行时相对于赛道是静止的 B．掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性 C．静止在冰面上的冰壶所受重力与它对冰面的压力是一对平衡力 D．冰壶减速的过程中，冰壶的运动状态不变 2．（2022九年级下·福建三明·竞赛）物体A、B叠加后放在水平桌面上（如图），甲中A、B静止，乙和丙中的A、B在恒力作用下分别以2m/s和10m/s的速度一起做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．三种情况下，A在水平方向都不受力 B．三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同 C．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力不同 D．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力且受力相同 3．（2022九年级下·福建三明·竞赛）诺贝尔物理学奖得主杨振宁荣获“2021年感动中国年度人物”称号。下列物理成就与杨振宁有关的是（　　） A．提出相对论 B．提出宇称不守恒定律 C．建立运动学三大定律 D．用“日心说”否定了“地心说” 4．（2007九年级·上海·竞赛）一辆小车在光滑水平面上以1米/秒的速度做匀速直线运动，它的受力情况是（　　） A．只受重力、支持力和推力 B．只受重力和支持力 C．只受重力和推力 D．只受重力 5．（2007九年级·上海·竞赛）某人在地面上最多能举起500牛顿的重物，但不能用脚将铅球像足球那样飞速踢出。在完全失重的情况下（如绕地球运行的空间实验站上），这个人（　　） A．能轻松举起500牛顿的重物，也能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 B．不能举起500牛顿的重物，也不能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 C．不能举起500牛顿的重物，但能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 D．能轻松举起500牛顿的重物，但不能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 6．（2007九年级·上海·竞赛）甲、乙两队进行拔河比赛，结果甲队取胜，其原因是（　　） A．甲队受到地面的摩擦力比乙队大 B．甲队拉绳的力比乙队大 C．甲队队员身体后倾，而乙队队员没有使自己身体后倾 D．甲队士气旺盛，而乙队士气不足 7．（2023八年级下·湖北黄石·竞赛）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。如图，某运送防疫物资的班列由30节车厢组成，列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时，车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力（摩擦阻力和空气阻力的统称）均相等，则（　　）    A．每节车厢所受阻力为 F B．第一节车厢所受阻力为F C．第15节车厢受到的牵引力为 D．第30节车厢受到的牵引力为 8．（2023八年级下·新疆伊犁·竞赛）下列说法中正确的是（　　） A．竖直向上抛出后的排球，在空中向上运动的过程中受到的合力方向向上 B．鸡蛋砸石头，鸡蛋碎了，原因是鸡蛋受到的力比石头大 C．推出去的铅球，可以在空中飞行，原因是铅球始终受到推力的作用 D．静止在水平桌面上的杯子，受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力 9．（2023九年级·全国·专题练习）如图所示，物块A和B放在水平地面上，它们之间用一根轻质弹簧连接，当用的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时，它们受到地面的摩擦力，且整个过程中，弹簧一直在弹性限度内，则（    ） A．若把物块A和B看作一个整体，所受的摩擦力为 B．弹簧对B的拉力大小为 C．B物块受到的摩擦力水平向左，大小为 D．A物块受到的摩擦力水平向左，大小为 10．（17-18八年级·安徽·课后作业）始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F0。在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。下图中可以表示F2大小随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 11．（2023九年级下·江苏苏州·竞赛）质量为2t的汽车，功率为30kW，在水平公路上能以15m/s的最大速度匀速直线行驶，则汽车运动过程中受的阻力为 N；若保持功率不变，当速度为10m/s时汽车的瞬时加速度为 （汽车行驶过程中所受的阻力不变）。 12．（2019九年级·江苏南京·竞赛）一个物体同时受两个力作用，每个力的大小都是F．若这两个力的三要素相同，则它们的合力大小为 ；若将其中一个力反向，则它们的合力大小为 ；若将其中一个力旋转α角（α＜180°），则它们的合力应当用 定则来求． 13．（2007九年级·上海·竞赛）如图所示，用重锤打桩时，重锤跟桩的相互作用力为F，桩的质量为m，泥土对桩的阻力为f。打桩时桩所受合力的大小为 ，方向为 。 14．（23-24八年级下·江苏南通·阶段练习）利用弹簧做了如下实验。如图甲所示，小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示力（速度为负值时，表明方向与原来的方向相反），图中oa段和cd段为直线。则据此图可知，在ab段，小球所受重力 弹力（选填“大于”、“等于”或“小于”），弹力大于重力的时间段为 。 三、作图题 15．（2024·贵州毕节·模拟预测）如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在水平地面上，在轻弹簧正上方h处有一个点O，重为1N的小球从O点由静止下落，同时受到一个竖直向上大小恒定为0.1N的风力。请在答题卡的坐标中画出小球从开始运动到速度最大时，所受合力的大小随下落高度x变化的关系图像。 四、实验题 16．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 (1)实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 直线运动； (2)比较甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系； (3)小明想继续探究“滑动摩擦力大小是否与接触面积有关”，如图丁所示，他将木块沿竖直方向截去一半后，与甲图实验比较发现弹簧测力计示数变小了。你认为他的探究过程中存在的问题是： 。 17．（20-21八年级上·重庆·期末）田老师和梁老师在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，田老师利用一些实验器材设计了如图所示的四次实验，已知A的重力为12N。 (1)实验前，需要在 方向对弹簧测力计进行调零； (2)如图甲，根据 的原理可知，向左拉动木板，当A静止后，A受到的 （选填“静”或“滑动”）摩擦力就等于弹簧测力计的示数。实验中，若加速拉动木板，则测得的A的摩擦力 （选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。 (3)在图甲所示的实验中弹簧测力计的示数为 N，物体A所受滑动摩擦力方向 ； (4)由图 两次实验，可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 (5)由甲、丙两图的实验结论可知，丁图中氢气球对A向上的拉力为 N。 (6)同组的梁老师另外提出了一个改进方案，如下图所示。她将弹簧测力计（已在竖直方向调零）的挂钩通过细线固定在地上，同时把弹簧测力计的圆环通过细线与滑块相连，梁老师水平向左匀速拉动滑块下方的木板，读出弹簧测力计的示数记为滑块受到的滑动摩擦力，则用这种方法测出的摩擦力将比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。此过程中，梁老师的拉力F 弹簧测力计的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）。 18．（22-23八年级下·江苏南通·阶段练习）小红在厨房帮忙时发现，当食用油从壶中倒出时，总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来；而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象：让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。    （1）小红查阅了相关资料发现，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着 ，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性； （2）液体的粘滞性与哪些因素有关？她提出了以下的猜想： 猜想1：与液体的种类有关；猜想2：与细管的直径有关；猜想3：与细管两端的压强差有关。她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下测得1s内通过细管的液体体积如下： 实验次数 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3 1 水 1 P 100 2 油 1 P 2 3 水 2 P 1600 4 油 2 P 32 5 水 3 P 8100 6 水 1 2P 200 a.可见，在相同条件下，通过细管的水的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）通过细管的油的体积，这说明不同液体的粘滞性不同。我们用液体的粘滞系数表示，水＜油； b.分析表中 两组（只需选择两组实验）数据可以得到结论，液体的粘滞性与液体的种类有关； c.分析上表1、3两组数据可以得到结论：同种液体，当 一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大.在小红用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是 。 （3）蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。 温度t/（℃） 10 15 20 25 30 35 40 η 2.42 1.51 0.95 0.62 0.45 0.31 0.23 分析表格中数据可以看出流体的温度越高，粘滞系数 选填（“变大”、“变小”或“不变”）； （4）由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R的小球以速度v运动时，所受的流体阻力可用公式f=6Rv表示。因此，小球在流体中运动时，速度越大，受到的阻力 。两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t1＞t2）现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则 （选填“甲量筒中的玻璃球”、“乙量筒中的玻璃球”或“同时”）先触底。 五、综合题 19．（2022八年级下·广东佛山·竞赛）如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，但各自的粗糙程度均匀，物体一直受到沿水平方向3 N的力F。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。 （1）以方框内的黑点代表物体，画出物体在MN段运动时在水平方向上的受力示意图；( ) （2）在MO和OQ段中，物体所受的摩擦力大小相等吗？ ，判断依据是 ； （3）力F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP，功率分别为PMN、POP，则WMN WOP，PMN POP（选填“>”、“=”或“<”），判断PMN、POP大小关系的依据是 。 六、计算题 20．（20-21九年级上·江西景德镇·期末）如图a所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，轻绳OA与竖直方向的夹角为，下方轻绳OC悬挂质量为的沙桶。轻绳OB水平，B端与放置在水平面上的质量为的滑块相连，滑块处于静止状态，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为，sin ，cos ，重力加速度g取，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算。 (1)求滑块受到的摩擦力； (2)若缓慢往沙桶中添加细沙，要使滑块静止不动，沙桶和沙的总质量不能超过多少； (3)若移去滑块，保持O点位置不变，用手牵引OB由水平位置绕O点向上逆时针缓慢转动，求此过程中绳OB上拉力的最大值和最小值。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八章《运动和力》 全国初中物理竞赛试题精编（八年级下） 一、单选题 1．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（　　） A．冰壶向前滑行时相对于赛道是静止的 B．掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性 C．静止在冰面上的冰壶所受重力与它对冰面的压力是一对平衡力 D．冰壶减速的过程中，冰壶的运动状态不变 【答案】B 【详解】A．冰壶前进时，以赛道为参照物，冰壶的位置发生了改变，所以是运动的，故A错误； B．开始冰壶和手一起运动，冰壶脱离手后，冰壶不会受到手的推力，冰壶由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，故B正确； C．冰壶所受重力与它对冰面的压力作用在不同的物体上，不是平衡力，故C错误； D．冰壶减速的过程中，运动的速度发生了变化，冰壶的运动状态发生了改变，故D错误。 故选B。 2．（2022九年级下·福建三明·竞赛）物体A、B叠加后放在水平桌面上（如图），甲中A、B静止，乙和丙中的A、B在恒力作用下分别以2m/s和10m/s的速度一起做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．三种情况下，A在水平方向都不受力 B．三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同 C．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力但受力不同 D．甲中A在水平方向不受力，乙、丙中A在水平方向都受力且受力相同 【答案】A 【详解】甲图中，物体A和B都静止在水平桌面上，在水平方向上处于静止状态，受到的合力为零，所以物体A水平方向不受力；乙图中，物体A和B一起做匀速直线运动，物体B受到拉力和摩擦阻力的作用，二力平衡，物体A水平方向上不受拉力作用，因此也不受摩擦力的作用，所以物体A水平方向不受力；丙图中，尽管速度增大，物体A和B仍然一起做匀速直线运动，分析过程与乙图相同，物体A在水平方向仍然不受力，故BCD错误，A正确。 故选A。 3．（2022九年级下·福建三明·竞赛）诺贝尔物理学奖得主杨振宁荣获“2021年感动中国年度人物”称号。下列物理成就与杨振宁有关的是（　　） A．提出相对论 B．提出宇称不守恒定律 C．建立运动学三大定律 D．用“日心说”否定了“地心说” 【答案】B 【详解】A．提出相对论的是科学家爱因斯坦，故A不符合题意； B．提出宇称不守恒定律，荣获诺贝尔物理学奖的科学家是杨振宁，故B符合题意； C．建立运动学三大定律是科学家牛顿，故C不符合题意； D．用“日心说”否定了“地心说”是科学家哥白尼，故D不符合题意。 故选B。 4．（2007九年级·上海·竞赛）一辆小车在光滑水平面上以1米/秒的速度做匀速直线运动，它的受力情况是（　　） A．只受重力、支持力和推力 B．只受重力和支持力 C．只受重力和推力 D．只受重力 【答案】B 【详解】小车在光滑的水平面上做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的力为平衡力；对小车受力分析可知，竖直方向：小车受到向下的重力和向上的支持力；因水平面光滑，所以水平方向不受力，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．（2007九年级·上海·竞赛）某人在地面上最多能举起500牛顿的重物，但不能用脚将铅球像足球那样飞速踢出。在完全失重的情况下（如绕地球运行的空间实验站上），这个人（　　） A．能轻松举起500牛顿的重物，也能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 B．不能举起500牛顿的重物，也不能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 C．不能举起500牛顿的重物，但能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 D．能轻松举起500牛顿的重物，但不能用脚将铅球像足球那样飞速踢出 【答案】D 【详解】举起重物，克服的是物体受到的重力。当物体完全失重时，这个人能够轻松的将500N的重物举起。踢重物，使重物的运动状态改变，物体的质量越大，惯性越大，运动状态越不易改变。由于铅球的质量很大，惯性很大，所以不能用脚将铅球像足球那样飞速踢出，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．（2007九年级·上海·竞赛）甲、乙两队进行拔河比赛，结果甲队取胜，其原因是（　　） A．甲队受到地面的摩擦力比乙队大 B．甲队拉绳的力比乙队大 C．甲队队员身体后倾，而乙队队员没有使自己身体后倾 D．甲队士气旺盛，而乙队士气不足 【答案】A 【详解】根据力的作用的相互性，拔河比赛中双方的拉力是一对相互作用力，因此大小是相同的，甲队获胜是因为甲队与地面的摩擦力大于乙队的缘故。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．（2023八年级下·湖北黄石·竞赛）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。如图，某运送防疫物资的班列由30节车厢组成，列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时，车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力（摩擦阻力和空气阻力的统称）均相等，则（　　）    A．每节车厢所受阻力为 F B．第一节车厢所受阻力为F C．第15节车厢受到的牵引力为 D．第30节车厢受到的牵引力为 【答案】D 【详解】AB．设每节车厢受到的阻力为f，则30节车厢受到的阻力为30f，由于列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶，所以车头对第1节车厢的牵引力F等于30节车厢受到的总阻力，即F=30f；所以每节车厢所受阻力为 故AB错误； C．对第15节车厢进行受力分析，在水平方向上受到向右的牵引力F15、向左的阻力f和第16节车厢的拉力F16的作用，由于第16节车厢匀速运动，则拉力等于后面15节车厢的总阻力，即F16=15f，所以对15节车厢受到的牵引力为 故C错误； D．第30节车厢在水平方向上受第29节向右的牵引力F29和向左的阻力f的作用，由于第30节车厢匀速运动，则拉力等于阻力，即第30节车厢受到的牵引力为 故D正确。 故选D。 8．（2023八年级下·新疆伊犁·竞赛）下列说法中正确的是（　　） A．竖直向上抛出后的排球，在空中向上运动的过程中受到的合力方向向上 B．鸡蛋砸石头，鸡蛋碎了，原因是鸡蛋受到的力比石头大 C．推出去的铅球，可以在空中飞行，原因是铅球始终受到推力的作用 D．静止在水平桌面上的杯子，受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A．竖直向上抛出后的排球，在空中向上运动的过程中，受竖直向下的重力和阻力作用，因此合力的方向竖直向下，故A错误。 B．鸡蛋砸石头，鸡蛋受到的力与石头受到的力是一对相互作用力，因此二力大小相等，故B错误； C．出去的铅球，由于惯性可以在空中飞行，当离开手后，不再受推力作用，故C错误； D．静止在水平桌面上的杯子，受到的重力和桌面对它的支持力，二力符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力，故D正确。 故选D。 9．（2023九年级·全国·专题练习）如图所示，物块A和B放在水平地面上，它们之间用一根轻质弹簧连接，当用的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时，它们受到地面的摩擦力，且整个过程中，弹簧一直在弹性限度内，则（    ） A．若把物块A和B看作一个整体，所受的摩擦力为 B．弹簧对B的拉力大小为 C．B物块受到的摩擦力水平向左，大小为 D．A物块受到的摩擦力水平向左，大小为 【答案】C 【详解】A．A、B连接在一起做匀速直线运动，把物块A和B看作一个整体，水平方向受力分析如图 可得 故A错误； B．分析B的受力情况，以B为研究对象，水平方向受力分析，如图 根据力的平衡条件可知 所以弹簧对B的拉力 故B错误； CD．已知它们受到地面的摩擦力 则 且这两个摩擦力的方向都是水平向左的，故C正确，D错误；故选C。 10．（17-18八年级·安徽·课后作业）始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F0。在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。下图中可以表示F2大小随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】开始物体在F1和F2的作用下处于静止状态，说明物体受到的是对平衡力，即F1和F2的大小相等，方向相反；在t1时间内，当只改变F2的大小，且要满足物体所受合力的方向始终与F1方向相同，由反向力的合成法则可知，F2的变化应该是先变小，由图可知F2的方向不会放生变化，所以F2后变大，但不可能大于F1，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、填空题 11．（2023九年级下·江苏苏州·竞赛）质量为2t的汽车，功率为30kW，在水平公路上能以15m/s的最大速度匀速直线行驶，则汽车运动过程中受的阻力为 N；若保持功率不变，当速度为10m/s时汽车的瞬时加速度为 （汽车行驶过程中所受的阻力不变）。 【答案】 2000 0.5 【详解】[1]由于汽车保持匀速直线运动，汽车牵引力F与所受阻力f是一对平衡力，根据功率公式 求得汽车牵引力F=2000N，即汽车所受阻力f=2000N。 [2]汽车质量m=2000kg，由于汽车功率和所受阻力不变，当汽车速度v1为10m/s时，汽车牵引力为 此时在水平方向上汽车所受合外力为 根据牛顿第二定律 求得此时加速度a为0.5m/s2。 12．（2019九年级·江苏南京·竞赛）一个物体同时受两个力作用，每个力的大小都是F．若这两个力的三要素相同，则它们的合力大小为 ；若将其中一个力反向，则它们的合力大小为 ；若将其中一个力旋转α角（α＜180°），则它们的合力应当用 定则来求． 【答案】 2F 0 平行四边形 【详解】第一空．当两力方向相同时，合力F合＝F+F＝2F； 第二空．当两力反向时，合力F'＝F﹣F＝0； 第三空．当两力不在同一直线上时，合力应由平行四边形定则来求． 13．（2007九年级·上海·竞赛）如图所示，用重锤打桩时，重锤跟桩的相互作用力为F，桩的质量为m，泥土对桩的阻力为f。打桩时桩所受合力的大小为 ，方向为 。 【答案】 F+mg-f 竖直向下 【详解】[1][2]因桩受到向下的力为桩本身的重力及重锤跟桩的作用力，而由于桩向下运动，故泥土对桩有向上的阻力，故合力应为F+mg-f。桩受到的合力方向竖直向下。 14．（23-24八年级下·江苏南通·阶段练习）利用弹簧做了如下实验。如图甲所示，小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示力（速度为负值时，表明方向与原来的方向相反），图中oa段和cd段为直线。则据此图可知，在ab段，小球所受重力 弹力（选填“大于”、“等于”或“小于”），弹力大于重力的时间段为 。 【答案】 大于 t2~t4 【详解】[1][2]由图可知，当小球在空中时，速度匀速增加，当小球刚接触弹簧时，弹力小于重力，t1~t2速度增加的程度减小，即ab段小球所受重力大于弹力，但小球的速度仍然越来越快；当弹力等于重力时，t2时刻速度最大；接着小球的速度开始减小，弹簧大于重力，当时间为t3时速度为0；接着小球在弹力的作用下向上加速，当弹力等于重力时t4速度最大，接着小球的速度开始减小当时间为t5时，小球离开弹簧，所以弹力大于重力的时间段为t2~t4。 三、作图题 15．（2024·贵州毕节·模拟预测）如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在水平地面上，在轻弹簧正上方h处有一个点O，重为1N的小球从O点由静止下落，同时受到一个竖直向上大小恒定为0.1N的风力。请在答题卡的坐标中画出小球从开始运动到速度最大时，所受合力的大小随下落高度x变化的关系图像。 【答案】 【详解】小球接触弹簧前，它受竖直向下的重力和竖直向上的风力，合力为 F合=G-F风=1N-0.1N=0.9N 当小球接触弹簧后，受到弹簧向上的弹力，合力开始减小，当弹力加风力与重力相等时，合力为0，此时小球的速度最大。如图所示： 四、实验题 16．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 (1)实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 直线运动； (2)比较甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系； (3)小明想继续探究“滑动摩擦力大小是否与接触面积有关”，如图丁所示，他将木块沿竖直方向截去一半后，与甲图实验比较发现弹簧测力计示数变小了。你认为他的探究过程中存在的问题是： 。 【答案】(1)匀速 (2)压力大小 (3)没有控制压力相同 【详解】（1）实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，根据二力平衡，物体在水平方向上受到平衡力的作用，目的是使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）比较甲、乙两实验可知，接触面粗糙程度相同，乙实验中的压力较大，乙弹簧测力计示数较大；说明接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力就越大。 （3）探究滑动摩擦力大小是否与接触面积有关，保持压力和接触面的粗糙程度不变，改变接触面积大小，他将木块沿竖直方向截去一半后，改变接触面积的同时也改变了压力大小。 17．（20-21八年级上·重庆·期末）田老师和梁老师在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，田老师利用一些实验器材设计了如图所示的四次实验，已知A的重力为12N。 (1)实验前，需要在 方向对弹簧测力计进行调零； (2)如图甲，根据 的原理可知，向左拉动木板，当A静止后，A受到的 （选填“静”或“滑动”）摩擦力就等于弹簧测力计的示数。实验中，若加速拉动木板，则测得的A的摩擦力 （选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。 (3)在图甲所示的实验中弹簧测力计的示数为 N，物体A所受滑动摩擦力方向 ； (4)由图 两次实验，可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 (5)由甲、丙两图的实验结论可知，丁图中氢气球对A向上的拉力为 N。 (6)同组的梁老师另外提出了一个改进方案，如下图所示。她将弹簧测力计（已在竖直方向调零）的挂钩通过细线固定在地上，同时把弹簧测力计的圆环通过细线与滑块相连，梁老师水平向左匀速拉动滑块下方的木板，读出弹簧测力计的示数记为滑块受到的滑动摩擦力，则用这种方法测出的摩擦力将比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。此过程中，梁老师的拉力F 弹簧测力计的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 水平 二力平衡 滑动 不受影响 2.4 向左 甲、乙 2 偏小 大于 【详解】(1)[1]因为所测的摩擦力是水平方向的，故实验前需要在水平方向对弹簧测力计进行调零。 (2)[2][3]如图甲所示，向左拉动木板，当A静止后（相对于墙壁静止，相对于木板向右滑动），根据二力平衡的原理可知，A受到的滑动摩擦力就等于弹簧测力计的示数。 [4]因为滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，实验中，若加速拉动木板，压力与接触面的粗糙程度均没有改变，则测得的A的摩擦力不受影响。 (3)[5]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为2.4N。 [6]因为向左拉动木板，所以物体A相对于木板向右滑动，物体A所受滑动摩擦力方向向左。 (4)[7]要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，应控制压力相同，接触面的粗糙程度不同，故应选择甲、乙两图。 (5)[8]对比甲、丙两图可知，接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力成正比。对比甲、丁得 则丁图中物体A对木板的压力，结合A的重力可知氢气球对A向上的拉力为2N。 (6)[9]如图所示，由于弹簧测力计自身有重力，当拉动木板，滑块相对于桌面静止后，滑块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数加上弹簧测力计的重力，所以这种方法测出的摩擦力将比真实值偏小。 [10]图中梁老师的拉力F要克服滑块与木板的摩擦力和桌面与木板的摩擦力，所以梁老师的拉力F大于弹簧测力计的示数。 18．（22-23八年级下·江苏南通·阶段练习）小红在厨房帮忙时发现，当食用油从壶中倒出时，总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来；而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象：让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。    （1）小红查阅了相关资料发现，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着 ，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性； （2）液体的粘滞性与哪些因素有关？她提出了以下的猜想： 猜想1：与液体的种类有关；猜想2：与细管的直径有关；猜想3：与细管两端的压强差有关。她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下测得1s内通过细管的液体体积如下： 实验次数 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3 1 水 1 P 100 2 油 1 P 2 3 水 2 P 1600 4 油 2 P 32 5 水 3 P 8100 6 水 1 2P 200 a.可见，在相同条件下，通过细管的水的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）通过细管的油的体积，这说明不同液体的粘滞性不同。我们用液体的粘滞系数表示，水＜油； b.分析表中 两组（只需选择两组实验）数据可以得到结论，液体的粘滞性与液体的种类有关； c.分析上表1、3两组数据可以得到结论：同种液体，当 一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大.在小红用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是 。 （3）蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。 温度t/（℃） 10 15 20 25 30 35 40 η 2.42 1.51 0.95 0.62 0.45 0.31 0.23 分析表格中数据可以看出流体的温度越高，粘滞系数 选填（“变大”、“变小”或“不变”）； （4）由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R的小球以速度v运动时，所受的流体阻力可用公式f=6Rv表示。因此，小球在流体中运动时，速度越大，受到的阻力 。两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t1＞t2）现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则 （选填“甲量筒中的玻璃球”、“乙量筒中的玻璃球”或“同时”）先触底。 【答案】 摩擦 大于 1、2（或3、4） 细管两端压强差 0.25p 变小 越大 乙量筒中的玻璃球 【详解】（1）[1]由题知，让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。同理可知，液体在容器中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着摩擦，从而产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。 （2）[2]由表中1、2两组或3、4两组数据，管的半径和管两端的压强差都相同时，通过细管的水的体积比油的体积大。 [3]粘滞系数与液体的种类是否有关，则要控制液体的通过的管的半径和细管两端的压强差相等只改变液体的种类，故可以选择表中第1、2两组或第3、4两组数据进行分析得出结论。 [4]表中1、3两组数据液体的种类（水）和细管两端的压强差都相同，只改变了细管的半径则探究液体粘滞系数与细管半径的关系，得出结论是：同种液体，当细管两端的压强差一定时，细管半径越大通过细管液体的体积越大。 [5]由表中1、3、5组数据可知，同种液体（水)在细管两端压强差相同时，细管半径增大为原来的2倍，通过细管的水的体积增大为原来的16倍，即24倍。细管半径增大为原来的3倍，通过细管的水的体积增大为原来的81倍，即34倍。也就是说同种液体在细管两端的压强差相同时，通过细管的液体体积与细管半径的4次方成正比。由表中1、6两组数据可知，同种液体 （水），在细管半径相同时，细管两端压强差增大为原来的2倍，通过细管的液体（水）体积也增大为原来的2倍，即同种液体在细管半径相同时，通过细 管的液体体积与细管两端的压强差成正比。故可推算当细管半径为3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差可以列出如下关系 从而得到细管两端的压强差为 （3）[6]由篦麻油的粘滞系数和温度的关系表中观察，随着温度的升高，其粘滞系数在减小。 （4）[7]根据公式f=6Rv，可知小球在流体中受到的阻力与速度成正比，故小球在流体中的运动速度越大，受到的阻力越大。 [8]由表格数据可知温度越高，粘滞系数越小，故在较高温度的乙量筒中，粘滞系数小，小球受到的阻力小，则乙量筒中的玻璃球先触底。 五、综合题 19．（2022八年级下·广东佛山·竞赛）如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，但各自的粗糙程度均匀，物体一直受到沿水平方向3 N的力F。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。 （1）以方框内的黑点代表物体，画出物体在MN段运动时在水平方向上的受力示意图；( ) （2）在MO和OQ段中，物体所受的摩擦力大小相等吗？ ，判断依据是 ； （3）力F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP，功率分别为PMN、POP，则WMN WOP，PMN POP（选填“>”、“=”或“<”），判断PMN、POP大小关系的依据是 。 【答案】 不相等 虽然压力相同，但水平地面O点两侧粗糙程度不同 = ＜ 见详解 【详解】（1）[1]物体在MN段做匀速直线运动，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力，拉力和摩擦力平衡，大小相等。如下图所示 （2）[2][3]滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关，在MO和OQ段中，物体对接触面的压力相同，而接触面的粗糙程度不同，所以在MO和OQ段中，物体所受的摩擦力大小不相等。 （3）[4]根据可知力F在MN、OP段力的大小相同，物体沿力的方向移动距离相等，所以F在MN、OP段做的功相等。 [5][6]由图可知，物体在MN段运动的时间大于在OP段运动的时间，根据可知，在做功相同时，做功时间越长功率越小，所以PMN<POP。 六、计算题 20．（20-21九年级上·江西景德镇·期末）如图a所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，轻绳OA与竖直方向的夹角为，下方轻绳OC悬挂质量为的沙桶。轻绳OB水平，B端与放置在水平面上的质量为的滑块相连，滑块处于静止状态，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为，sin ，cos ，重力加速度g取，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算。 (1)求滑块受到的摩擦力； (2)若缓慢往沙桶中添加细沙，要使滑块静止不动，沙桶和沙的总质量不能超过多少； (3)若移去滑块，保持O点位置不变，用手牵引OB由水平位置绕O点向上逆时针缓慢转动，求此过程中绳OB上拉力的最大值和最小值。 【答案】(1) 3N； (2)0.72kg；(3) =4N、=2.4N 【详解】解：(1)以结点O为研究对象，受力分析如图所示， 由平衡条件可知OB绳的拉力 =gtan37°=0.4kg=3N 对于滑块，根据共点力的平衡条件可得 f= =3N 所以滑块受到的摩擦力为3N (2)滑块受到的最大静摩擦力 =μg=0.3×1.8kg=5.4N 由滑块受到的最大静摩擦力等于绳的最大拉力 ==tan37° 代入数据 5.4N= 解得： =0.72kg (3)若保持O点位置不变，将OB由水平位置绕O点逆时针慢转动90°的过程中，BO和AO的拉力的合力始终与m1g等大、反向、共线，由平行四边形定则可知：当BO竖直时，OB上拉力最大，最大值 Tmax=m1g= 4N 当BO⊥AO时，OB上拉力最小，最小值 Tmin=m1gsin37°=0.4N=2.4N 答：(1)滑块受到的摩擦力为3N； (2)沙桶和沙的总质量不能超过0.72kg； (3) 此过程中绳OB上拉力的最大值=4N；最小值=2.4N。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$