内容正文:
第七章 力与运动 单元练习
一、选择题
1.教室的护眼灯静止吊在天花板上,如果灯所受一切外力突然消失,它将会( )
A.加速下落 B.保持静止 C.加速上升 D.匀速下落
2.如图所示一个木块在光滑的水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点.以下关于物块在斜面上受到摩擦力的说法,正确的是( )
A.物块在水平面上运动时受到拉力,木块受到的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力
B.物块对水平面的压力和木块水平面对木块的支持力是一对平衡力
C.物块在斜面上受到的摩擦力和木块受到的重力是一对平衡力
D.木块静止时在A点时受到的摩擦力方向沿斜面向上
3.关于力和运动,下列说法中正确的是( )
A.物体受到力运动状态一定改变,不受力运动物体很快会停下来
B.竖直下落的小球越来越快,小球的惯性越来越大
C.物体匀速转弯一定受到非平衡力的作用
D.静止在水平地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对平衡力
4.小华每天骑自行车上学既健身又环保,下列叙述正确的是( )
A.刹车时捏紧刹车把手是为了减小摩擦
B.车座做的宽大是为了增大摩擦
C.右转弯时对把手施加向右的力,说明力改变物体的运动状态
D.自行车所受重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
5.一辆卡车在水平路面上匀速行驶,下列选项中的两个力属于平衡力的是( )
A.卡车所受的重力和地面对卡车的支持力
B.卡车所受的重力和卡车对地面的压力
C.卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力
D.地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力
6.体育课上小明匀速爬杆,小刚匀速爬绳。他们受到的摩擦力,下面说法正确的是( )
A.因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大
B.因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大
C.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
D.若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大
7.关于图中所示的各种情景,下列说法正确的是( )
A.甲:弹簧拉手的力使弹簧发生形变
B.乙:气垫船的船底与水面之间有一层空气,使船在行驶中受到的摩擦阻力减小
C.丙:确定物体重心时只利用了二力平衡条件一个物理知识
D.丁:利用此实验可以说明力可以改变物体的运动状态
8.下列几组生活现象与其所蕴含的物理知识,对应完全正确的是 ( )
A.
现象
知识
游泳时手向后划水,人向前运动
力的作用是相互的
撑杆跳高运动员将撑杆压弯
B.
现象
知识
给自行车的车轴加润滑油
减小摩擦
用力捏车闸可使自行车停下
C.
现象
知识
利用铅垂线判断墙壁是否竖直
重力方向竖直向下
关闭发动机的汽车慢慢停下来
D.
现象
知识
拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
利用惯性
助跑能使运动员跳得更远
二、填空题
9.当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶时,马对雪橇的水平拉力是500N,雪撬在水平方向上受到的阻力是 N,若雪橇上的货物卸下了500kg,马拉雪橇仍是匀速行驶,马对雪橇的水平拉力将会 (填“增大”、“减小”、“不变”)
10.小明做如图甲实验时,拉力F随时间的变化如图乙所示,木块速度随时间的变化如图丙所示。由图像可知,木块第1s受到的摩擦力为 N;木块第4s受到的摩擦力为 N。
11.一物体重50N,小明用5N的水平推力推该物体沿水平地面匀速直线前进了 5m, 这个过程中,物体受到的阻力为 N, 小明对物体做的功为 J,重力做功为 J
12.如图所示,用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,则水杯受到手的摩擦力为 N;若将手的握力增大到8N,手与水杯之间摩擦力的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若再向水杯内倒入2N的水,水杯仍然静止不动,则手与水杯之间摩擦力的大小为 N.
13.如图甲所示,水平地面上的一木块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和木块的速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示,则0~2s木块处于 状态;2~4s木块受到的摩擦力为 N。
14.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,此时A受到的重力与水平桌面对A的支持力 (填是或不是)一对平衡力;在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力F2= N。
三、作图题
15.如图,物体受压静止在墙面上,请画出物体所受重力和摩擦力的示意图
四、实验探究题
16.为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,张强同学设计了如图所示实验(实验所用棉布比木板表面粗糙)。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物体A做 运动,根据 原理,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;使用的实验方法是 ;
(3)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,张强同学由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 。
17. 小明用木块、木板、毛巾、玻璃板、砝码、弹簧测力计等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)木块在水平面上被拉动时所受滑动摩擦力的大小无法直接测量,所以需拉动木块做 运动,可依据二力平衡的条件,得到滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2) 实验过程如图所示(木块均做匀速直线运动) ,其中 F5<F1<F4<F2<F3,相比甲实验,乙、丙实验中木块上增加砝码是为了增大 (选填“砝码对木块”、“木块对木板”或“木板对桌面”) 的压力。
(3)对比甲、乙、丙三次实验可知:在接触面粗糙程度一定时, 。
(4)要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关,需要保持 和 不变,只改变 。
五、计算题
18.重2×104N的汽车在平直路面上匀速运动,所受阻力为1800N,求:
(1)在图中表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中受力示意图;
(2)发动机对汽车的牵引力多大?
(3)汽车的质量是多少t?
19.人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所开始使用机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人,在1min内匀速直线运动72m。当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,机器人和所托物体受到的总重力是490N,机器人受到的阻力约为其总重力的0.08倍。取,通过计算回答:
(1)此次送餐过程的1min内,机器人的速度是多少?
(2)该送餐机器人自身质量是多少?
(3)机器人在匀速直线运动时受到的牵引力是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、木块在光滑水平面上运动时,不受摩擦力,由于木块做匀速直线运动,所以也不受拉力,故A错误;
B、物块对水平面的压力和木块水平面对木块的支持力,这两个力分别作用在水平面和木块上,即两个不是作用在同一物体上,所以不是平衡力,故B错误;
C、冲上粗糙斜面时木块受到的摩擦力方向沿斜面向下,重力方向竖直向下,这两个力不在同一直线上,所以不是平衡力,故C错误;
D、木块静止时在A点时,有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力方向沿斜面向上,故D正确.
故选D.
【分析】(1)物体处于匀速直线运动时受到的一定是平衡力;二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上.(2)摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反.
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】A
【解析】【解答】解:A、卡车静止,卡车所受的重力和地面对卡车的支持力是平衡力关系,A正确;
B、卡车所受的重力和卡车对地面的压力,没有作用在同一物体上,不是平衡力,B错误;
C、卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力,分别作用在相互作用的两个物体上,是一对相互作用力,C错误;
D、地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力,是一对相互作用力,D错误.
故选A.
【分析】平衡力的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
6.【答案】D
【解析】【解答】小明匀速爬杆, 小刚匀速爬绳 ,摩擦力和重力是一对平衡力,小明小刚所受摩擦力等于各自重力大小。重力大的,受到的摩擦力大,故D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】匀速运动,说明受到的是平衡力,根据二力平衡分析。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、手拉弹簧的力使弹簧发生形变,故A错误;
B、气垫船的船底与水面之间有一层空气,使气垫船和水面脱离的接触方法减小摩擦力,故B正确;
C、由重力的方向是竖直向下的,可以将物体沿不同方向悬挂两次,根据二力平衡条件可知,重心在两次力的作用线的交点上,故该方法利用了二力平衡和重力方向的竖直向下两个知识点,故C错误;
D、手握装满水的玻璃瓶,玻璃瓶的运动状态没有改变,不能说明力可以改变物体的运动状态,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
(2)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;
(3)重力的方向是竖直向下的;一对平衡力满足的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上;
(4)物体运动状态的改变是指物体的运动方向和运动速度的改变。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.游泳时,手对水用力,反过来水对人有力的作用,让人向前运动,但跳高运动员将撑杆压弯是力能改变物体的形状,A不符合题意;
B.给车轴加润滑油是为了减小接触面的粗糙程度从而减小摩擦,而用力捏车闸是为了增大压力从而增大摩擦,B不符合题意;
C.铅垂线是应用重力方向竖直向下的知识,但关闭发动机汽车停下来是由于受到阻力的作用,C不符合题意;
D.被拍打的被子由于受到力的作用开始运动,而灰尘由于惯性保持静止,于是从被子上脱落,助跑之后运动员由于惯性往前冲,所以两者都是利用惯性,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体间力的作用是相互的;减小压力或使接触面变光滑,可以减小摩擦力;惯性是物体保持原有状态的性质。
9.【答案】500;减小
【解析】【解答】(1)因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶,在水平方向受到拉力和阻力的作用,并且是一对平衡力,因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力的大小相等,方向相反,即阻力大小为500N、方向向北.
(2)若雪橇上的货物卸下了500kg,因为接触面的粗糙程度不变,而载货量减少,因此雪橇对地面的压力减小,故雪橇受到的摩擦力减小,由于雪橇仍然匀速行驶,因此马对雪橇的水平拉力减小.
故答案为:500;减小.
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
10.【答案】1;2
11.【答案】5;25;0
【解析】【解答】根据题意可知,当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的阻力和推力相互平衡,那么二者大小相等,即f=F=5N。
小明对物体做的功W=Fs=5N×5m=25J;
物体的重力做功W'=Gh=50N×0m=0J。
【分析】根据平衡力的知识计算物体受到的阻力。根据W=Fs计算小明对物体做的功,根据W=Gh计算重力做功多少。
12.【答案】1.5;不变;3.5
【解析】【解答】(1)用力握住总重为1.5N的水杯静止不动,水杯处于平衡状态,水杯受到手的摩擦力和其重力是一对平衡力,大小相等、方向相反,则水杯受到手的摩擦力为f=G=1.5N.(2)若将手的握力增大到8N,水杯仍静止不动,处于平衡状态,水杯受到手的摩擦力和其重力是一对平衡力,所以摩擦力大小不变.(3)若再向水杯内倒入2N的水,水杯仍然静止不动,水杯依旧处于平衡状态,水杯受到手的摩擦力和其重力是一对平衡力,所以手与水杯之间摩擦力的大小为f’=G’=3.5N.
【分析】对物体进行受力分析,竖直方向上在重力、摩擦力的作用下静止,处于平衡状态,合力为零,利用平衡方程求解力的大小。
13.【答案】静止;2
【解析】【解答】由丙图的v-t图像可知0~2s木块处于 静止状态,2~4s木块做加速运动,4~6s木块做匀速直线运动;2~4s木块受到的摩擦力 是滑动摩擦力,滑动摩擦力与速度无关,当物体做匀速直线运动时滑动,摩擦力等于物体受到的拉力,由乙图可知匀速直线运动时的拉力是2N,因此滑动摩擦力也是2N。
【分析】(1)v-t图像中v=0表示物体处于静止状态;
(2)判断摩擦力的大小应先判断物体处于静止还是运动,如果是运动则物体受到的摩擦力属于滑动摩擦,滑动摩擦力等于匀速直线运动时的拉力。
14.【答案】不是;0;12
15.【答案】
16.【答案】匀速直线;二力平衡;压力大小;接触面的粗糙程度;控制变量法;错误;没有控制压力大小相同
【解析】【解答】(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物体A做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,接触面所受的压力不同,弹簧测力计的示数不同,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。
比较乙、丙两次实验,接触面所受的压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关;
使用的实验方法是控制变量法。
(3)比较甲、丁两次实验,接触面积和压力大小都不同,所以他的结论是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
【分析】(1)测滑动摩擦力的的方法:用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡,可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)根据控制变量法分析,滑动摩擦力与接触面的压力和接触面的粗糙程度有关;
(3)要探究滑动摩擦力大小是否与接触面积大小有关时,应控制压力大小相同。
17.【答案】匀速直线;木块对木板;压力越大,滑动摩擦力越大;压力;接触面的粗糙程度;物体的运动速度
18.【答案】(1)
(2)发动机对汽车的牵引力等于阻力,即有
(3)根据可得,汽车的质量为
【解析】【分析】1.汽车处于匀速直线运动状态,受到牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;2.根据求汽车的质量。
(1)解:水平方向汽车处于匀速直线运动状态,受到牵引力和阻力的作用,这两个力是一对平衡力,如下图所示:
(2)发动机对汽车的牵引力等于阻力,即有
(3)根据可得,汽车的质量为
19.【答案】解:(1)根据题意可知,机器人送餐过程中,行进的速度应;
答:此次送餐过程的1min内,机器人的速度是1.2m/s。
(2)送餐机器人的质量为:;
该送餐机器人自身质量是。
答:该送餐机器人自身质量是是44kg。
(3)机器人受到的摩擦力;
因为机器人做匀速直线运动,故动力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,
所以。
答:机器人在匀速直线运动时受到的牵引力是39.2N。
【解析】【分析】(1)根据计算机器人行进的速度;
(2)根据计算送餐机器人的总质量,再根据计算该送餐机器人自身质量。
(3)首先根据计算机器人受到的摩擦力,再根据平衡力的知识计算它受到的牵引力。
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