内容正文:
第八章 运动和力
一、选择题
1.已知物体在“天和”核心舱中处于失重状态,王亚平将2022年北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”抛到对面宇航员叶光富的手中,此时( )
A.抛出去的“冰墩墩”没有惯性
B.王亚平抛“冰墩墩”时不需要施加力
C.太空中的“冰墩墩”受到的重力增大
D.抛出去的“冰墩墩”几乎做匀速直线运动
2.如图是两位同学在体育课上打羽毛球的情境,不考虑空气阻力,下列说法不正确的是( )
A.球拍对球的力与球对球拍的力是一对相互作用力
B.球拍对球的力是球网发生弹性形变而产生的弹力
C.羽毛球在空中的运动轨迹是一条弧线,因为羽毛球受到了重力作用
D.击出的羽毛球能在空中继续飞行,是由于羽毛球受到了惯性作用
3.三个棋子a、b、c叠放在一起,用木棒将中间的棋子b打飞,对此过程中三个棋子所受摩擦力的分析正确的是( )
A.棋子a、c受到棋子b摩擦力的方向相同
B.棋子a、c下表面所受摩擦力的方向相同
C.棋子b上、下表面所受摩擦力的方向相反
D.棋子b上、下表面所受摩擦力的大小相同
4.如果物体受到力的作用,下列几种情况中物体一定受到平衡力作用的是( )
A.物体在空中自由下落 B.火车在平直的轨道上匀速运动
C.将石块沿斜向上方向抛出 D.电梯从静止状态加速上升
5.石磨是用于把米、豆等粮食加工成粉、浆的一种机械,通常由上下两个圆石做成,磨面是由上下两层有纹理的平面接合而成,粮食从上方的孔进入磨面中间,沿着纹理向外运移,在通过磨面时被磨碎,如图所示。以下描述正确的是( )
A.石磨受惯性力的作用不停地转动
B.磨面接合处有纹理可增大磨面与粮食间的摩擦
C.粮食受石磨的作用被磨碎,而石磨坚硬不受粮食的作用
D.石磨上层圆石所受重力与它对下层圆石的压力是一对平衡力
6.小林特别喜爱足球运动,下列是他对足球运动中一些情景的描述,其中正确的是( )
A.足球静止时,所受重力和足球对地面的压力是一对相互作用力
B.足球在水平面上滚动时,重力对足球做功,所以足球最终会停止滚动
C.无论足球是运动还是静止,足球受到的重力和地面对足球的支持力始终是一对平衡力
D.足球从静止到运动,是因为受到力的作用;足球停止运动,还是因为受到了力的作用
7.关于交通规则中的系安全带的理由,你认为正确的是( )
A.系安全带是为了减小汽车和车内人员的惯性
B.系安全带是为了增大汽车和车内人员的惯性
C.系安全带可减小因汽车突然加速造成的人员伤害
D.系安全带可减小因汽车突然减速造成的人员伤害
二、填空题
8.吊车吊起1000N的货物以2m/s的速度匀速上升,所用的拉力是 N.
9.用50N的水平力把重20N的物体紧压在竖直的墙壁上,则物体受到的摩擦力为 N,方向 。某人用25N的水平向右的力,拉一质量为10千克的物体在水平面上做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力的大小为 N,方向 。
10.如图甲所示,重G=2.5N的物体被夹在两块相同的木板之间,两块木板各受F0=10N的水平压力F0,当受到方向不变的竖直向上拉力F的作用时,F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。分析图像可知,物体所受滑动摩擦力大小为 N,物体在第3s时受到的合力为 N。
11.如图甲所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F与上升的高度h之间的关系如图乙所示。当h=3cm时,测力计的读数是 N,钩码对桌面的压力是 N。
12.小雪将钢笔放在书上,用手推书在水平桌面上向左做匀速直线运动(如图所示),以 为参照物,笔是运动的,在此过程中,笔是 到摩擦力作用(选填“是”或“否”).
13.如图所示,当右端挂一个重为10N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动,若现在要使物体B水平向左做匀速直线运动,则应在物体B上施加一个水平向 、大小是 N的拉力。
三、作图题
14.如图所示,物块A在水平传送带上,与传送带一起以速度v向右匀速运动,请画出物块A的受力示意图。
四、实验探究题
15.小华、小明同学探究二力平衡条件。
(1)小华、小明的实验设计分别如图甲和乙所示,从减小实验误差的角度考虑,你认为实验设计方案更好的是 图,理由是 ;
(2)小华在实验甲中应使用 (选填“轻质”或“厚重”)小卡片;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在 上的两个力能否平衡。
16.探究滑动摩擦力跟压力大小关系的实验中,用弹簧测力计在水平木板上拉动一块重2N的铝块进行实验。以后每次实验,在铝块上依次增加一个规格相同、重1N的砝码。不同压力F下,准确测出木板对铝块的摩擦力f,并画出“”关系图像,如图1所示。
(1)某次实验中,测力计拉着铝块做匀速直线运动,测量摩擦力f(如图2所示)。请你在图3中画出木板“●”所受摩擦力和木板所受压力的受力示意图 ,小明认为这次实验中测铝块所受摩擦力的操作存在错误。错在: ;
(2)结合图1,进行合理猜想和判断。
①若铝块上放有4个砝码,则木板所受的压力为 N;
小明猜想:如果木板所受的压力是8N,那么铝块受到的摩擦力可能是 N;
猜想的依据是: ;
②(如图4所示)若实验改为:用水平方向的力推动铝块,在原来木板AB段做匀速直线运动,在B点撤去后,铝块在D点停下。则: N;铝块在C点受到的摩擦力为 N。
五、计算题
17.如图所示,两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起.甲重100N放在地面上;乙重25N被吊在空中,它们均保持静止.
若不计弹簧及细绳的重量,求:
(1)弹簧测力计的示数是多少N?
(2)甲物体对地面的压力是多少N?
18.某汽车重力是1.6×104N,在一次测试中,该汽车在平直的路面上1min内匀速行驶了1800m,受到的阻力是车重的0.1倍。(取g=10N/kg)求:
(1)汽车运动的速度大小;
(2)汽车受到的牵引力大小。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.一切物体都具有惯性,“冰墩墩”在太空中虽然处于失重状态,但仍然具有惯性,A不符合题意;
B.力是改变物体运动状态的原因,在太空中物体虽然处于失重状态,王亚平抛“冰墩墩”时仍然需要施加力,B不符合题意;
C.空间站中处于失重状态,抛出的冰墩墩在太空中没有受到重力的作用,C不符合题意;
D.根据牛顿第一定律可知,由于在太空中处于失重状态,因此抛出去到“冰墩墩”几乎做匀速直线运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一切物体都具有惯性;力是改变物体运动状态的原因;太空中没有受到重力的作用;根据牛顿第一定律可知,在不受力时,运动的物体会保持匀速直线运动。
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】B
【解析】【解答】A. 物体自由下落时速度越来越大,运动状态变化,故物体没受平衡力;B. 火车做匀速直线运动,是平衡状态,故火车受平衡力;C. 石块做曲线运动,运动方向发生改变,故石块不受平衡力;D. 电梯的运动状态发生变化,故电梯不受平衡力。
故答案为:B.
【分析】生活中静止或匀速直线运动的物体,一定受到平衡力的作用。
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】D
【解析】【解答】AB、惯性大小只和物体的质量有关,系安全带不会改变车内人员的惯性,A、B不符合题意;
CD、系安全带是为了防止在紧急刹车(减速)时由于惯性人会向前冲,从而减小对人员造成的伤害,C不符合题意,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.
8.【答案】1000
【解析】【解答】解:被吊车吊着的货物,受竖直向上的拉力F、竖直向下的重力G作用;货物以2m/s的速度上升时,处于平衡状态,由二力平衡条件得,拉力F=G=1000N.故答案为:1000.
【分析】物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,处于平衡状态的物体受平衡力作用;对货物进行受力分析,然后根据货物的运动状态求出拉力与重力的关系.
9.【答案】20;竖直向上;25;水平向左
【解析】【解答】解:(1)用50N的水平力把重20N的物体紧压在竖直的墙壁上,物体处于静止状态,受到的是平衡力,竖直方向受到向下的重力,还受到竖直向上的摩擦力,大小等于重力为20N。(2)用25N的水平向右的力拉物体在水平面上做匀速直线运动,物体在水平方向受到的拉力和摩擦力平衡,则f=F=25N,拉力水平向右,则摩擦力水平向左。
故答案为:20;竖直向上;25;水平向左。
【分析】结合物体的运动状态进行受力分析,利用二力平衡的条件分析解答即可.
10.【答案】1.5;2
11.【答案】6;2
12.【答案】桌面;否
【解析】【解答】解:钢笔随物理书在水平桌面上一起做匀速直线运动,以桌面为参照物,钢笔的位置在不断变化,所以钢笔相对桌面是运动的;
钢笔随物理书在水平桌面上一起做匀速直线运动时,钢笔相对物理书是静止的,所以钢笔不受摩擦力.
故答案为:桌面;否.
【分析】判断物体的运动还是静止,首先选定一个参照物;
两个相互接触的物体,要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力是摩擦力;
13.【答案】左;20
【解析】【解答】A重力为10N,B受到10N的拉力匀速直线运动,若拉动B向左匀速直线运动,拉力方向水平向左,需要克服A的重力和B受到的摩擦力,拉力为20N。
【分析】根据物体受到的平衡力,判断拉力的大小。
14.【答案】
15.【答案】甲;甲装置的小卡片不受摩擦力的影响;轻质;不能;同一条直线上
16.【答案】;没有沿水平方向拉动铝块;6;1.6;接触面粗糙程度相同时,物体所受的摩擦力与压力成正比;0.4;0.4
【解析】【解答】(1)同时木板受到铝块对其竖直向下的压力,木板相对于铝块向左运动,则受到水平向右的摩擦力;作图如下:
实验时要用弹簧测力计沿水平方向拉动铝块做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力才是一对平衡力,摩擦力的大小等于弹簧测力计读数,故操作存在的错误是:没有沿水平方向拉动铝块。
(2)①若铝块上放有4个砝码,每个砝码重1N,则木板所受的压力为:
;
由图1可知,铝块所受的压力与摩擦力成正比,关系式为,如果木板所受的压力是8N时,铝块受到的摩擦力可能是:
,
猜想的依据是:接触面粗糙程度相同时,物体所受的摩擦力与压力成正比。
②用水平方向的力推动铝块,在原来木板AB段做匀速直线运动,此时铝块受到的摩擦力为:
,
铝块沿水平方向做匀速直线运动,铝块受到的推力为:
在B点撤去后,铝块在D点停下,说明铝块在C点是运动的,由于接触面所受的压力和接触面的粗糙程度不变,所以铝块在C点受到滑动摩擦力的大小不变,为0.4N。
【分析】测量滑动摩擦力原理:二力平衡,用弹簧测力计沿水平方向拉动铝块做匀速直线运动,弹簧测力计对木块的拉力与铝块受到的摩擦力大小相等;
滑动摩擦力的影响因素:接触面所受的压力和接触面的粗糙程度;
17.【答案】(1)解:物体乙受竖直向下的重力G乙=25N,竖直向上的弹簧的拉力F而静止,处于平衡状态,由平衡条件得,F=G乙=25N,物体间力的作用是相互的,则弹簧受到的拉力为25N;
答:弹簧测力计的示数是25N;
(2)解:物体甲受竖直向下的重力G甲=100N、竖直向上的弹簧的拉力F=25N、竖直向上的地面的支持力FN作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G甲=F+FN,FN=G﹣F甲=100N﹣25N=75N.甲物体对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,因此,甲物体对地面的压力也是75N.
答:甲物体对地面的压力是75N.
【解析】【分析】先对乙进行受力分析,由平衡条件求出弹簧受到的拉力;然后对甲进行受力分析,由平衡条件可求出甲对地面的压力.
18.【答案】(1)30m/s;(2)1.6×103N
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