内容正文:
第八章 力与运动
一、单选题
1.跳水运动员利用跳板完成翻转三周半跳水动作,如图所示,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中曲线运动时,上升和下降时受到的力大小和方向都不变
B.运动员腾空而起后,在最高点时属于平衡状态
C.跳板形变产生的力是运动员对跳板的压力
D.让跳板形变的力是运动员的重力
2.关于下图所示的漫画,下列说法错误的是( )
A.图甲中,人对箱子的推力等于箱子受到的摩擦力
B.图乙中箱子受到的摩擦力大于图甲中箱子受到的摩擦力
C.图丙中,人对箱子的推力始终大于箱子受到的摩擦力
D.图丙中,箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
3.小明家中安装的吊灯如图所示,请问以下说法正确的是( )
A.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力是一对相互作用力
B.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力是一对平衡力
C.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力是一对相互作用力
D.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力是一对平衡力
4.头顶瓷坛是中国传统的杂技节目,如图所示是杂技演员头顶瓷坛保持静止时的情景,下列说法正确的是( )
A.演员对瓷坛的支持力和瓷坛的重力是一对平衡力
B.演员的重力和地面对演员的支持力是一对平衡力
C.演员的重力和地面对演员的支持力是一对相互作用力
D.瓷坛的重力和瓷坛对演员的压力是一对相互作用力
5.如图所示,物体A、B间用轻弹簧连接(不计弹簧自重),A物体的重力为6N,B物体的重力为8N。用竖直向上大小为10N的力F提着物体A,当A静止时,物体B对地面的压力为( )
A.12N B.8N C.4N D.2N
6.如图是游客拉行李箱的过程,下列说法错误的是( )
A.手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力
B.行李箱对地面的弹力方向为垂直地面竖直向下
C.行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D.行李箱被拉动是因为力能改变物体的运动状态
7.下图所示的是一件静止放在水平展台上的艺术品,它用橡皮泥制成。关于艺术品受到的重力和支持力,下列说法正确的是( )
A.两者大小相等 B.支持力较大 C.重力较大 D.无法确定两者的大小
8.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
二、填空题
9.“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验;拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。如果将摆球带回地球,那么摆球的惯性将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.下图所示的是运输液体货物的槽车,液体中有气泡。当车向左突然启动时,气泡相对于车将向 运动;向左行驶过程中突然刹车时,气泡相对于车将向 运动。
11.踢毽子是深受大众喜爱的健身运动项目。毽子被踢出后,先竖直上升后竖直下落的过程中,均受到空气阻力的作用。若毽子上升未到达最高点时受到的合力是F1,下落时受到的合力是F2,则F1 F2(选填“>”“=”或“<”);F1的方向 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
12.为了探究力与运动的关系,先后三次让同一滑块从同一斜面的顶端由静止滑下,分别滑到表面粗糙、表面比较平滑和表面很平滑的水平面上,这样做的目的是研究在阻力 时,滑块在水平面上运动距离的情况,观察到的现象是 。
13.重力为20N的物体放在水平地面上,在12N的水平拉力作用下做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为 N;当拉力增大到15N时,该物体将做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
三、实验题
14.在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验,记录的内容如表。
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
同学们分析表中内容,得到实验结论:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远。进一步推理得出结论:不受阻力作用时,运动的小车将 。
(3)上述实验除了用到科学推理法,还用到了控制变量法和 法。
【拓展设问】
(4)该实验说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。英国科学家 总结前人成果概括出了牛顿第一定律,该实验 (选填“能”或“不能”)直接验证牛顿第一定律。
(5)由此实验可联想到汽车由于具有 ,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(6)做完实验后小明思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是___________。(图中的黑点表示小明同学)
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
(7)【科学思维】如图丁所示的实验装置中,四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:玻璃板、纸板、棉布、毛巾。为了便于推理得出结论,请将图中的四次实验排出合理的顺序: 。(填写字母序号)
(8)小华进行实验时,发现小车在粗糙程度不同的表面运动时每次都滑出表面,无法得出小车在水平面运动的距离。在器材不变的情况下,请你为小华改进一下实验,你的做法是 。
(9)在我们已学的物理实验中,也有用到这种“实验+推理”的研究方法,如: (列举一例)。
(10)【科学思维】根据实验推理结论,小亮认为:任何物体,如果它的速度不发生变化,那么它一定不受阻力的作用。他的观点正确吗?请你进行评价。
15.悬索桥(如图甲)是建桥工程上的壮观景色,它的主要承重结构是悬索,悬索主要承受拉力。小明观察了悬索桥后,想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系,于是他进行了下面的探究。
(1)如图乙,用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋,依据拉力与橡皮筋的伸长量成正比,当每次把橡皮筋拉到相同位置时,可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验,实验结果记录如下表:(拉力F是用一个力拉橡皮筋到达预定位置的力)
角度/°
0
30
45
60
90
120
拉力
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力
2
2.1
2.2
2.3
2.8
4
拉力
4
①分析上表可知,两个拉力与产生的作用效果与互成的角度有关,即当作用效果相同时,互成的角度越大,两个拉力 (选填“越大”或“越小”);
②在上表中,当两个拉力互成角度为时,拉力与之和与拉力F的大小 ,当两个拉力相等且互成角度为时,此时与是一对 力,橡皮筋保持静止状态;
(2)以上实验中一个力F和两个力产生的作用效果相同,物理中把F叫作和的合力,叫作F的分力。有人说合力一定比任意一个分力大,根据上表数据你判断这种说法是 的,请根据表格中的具体数据举例说明: ;
(3)根据实验结果,请你提出在家正确安装晾衣架承重钢丝(如图丙)的建议: 。
四、计算题
16.电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点。假设一辆电动汽车的总质量为1.6t,在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车的总重力的0.2倍,g取10N/kg。
(1)这辆电动汽车的总重力是多少?
(2)这辆电动汽车匀速行驶时,地面对它的支持力是多少?
(3)若该电动汽车受到的牵引力为3.5103N,该电动汽车将怎样运动?
17.下图所示的是一辆空载质量为2t的某公司的鲜奶运输车。运输车装满牛奶后,在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为总重力的0.2倍。(g取)
(1)驾驶员及乘客都必须系上安全带,这是为什么?
(2)运输车装满牛奶后,求地面对运输车的支持力?
(3)求运输车的牵引力的大小?
试卷第8页,共8页
试卷第7页,共7页
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《第八章 力与运动》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
B
A
C
C
A
D
1.A
【详解】A.不计空气阻力,运动员在空中曲线运动时,上升和下降时,运动员只受到重力一个力作用,即运动员受到的力大小和方向都不变,故A正确;
B.运动员腾空而起后,在最高点时速度为零,但受重力作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.跳板形变产生的力是跳板对运动员的支持力,故C错误;
D.让跳板形变的力是运动员对跳板的压力,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】A.图甲中,箱子静止不动,处于平衡状态,由二力平衡条件得,人对箱子的推力等于箱子受到的摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.图乙中箱子仍然静止不动,此时人对箱子的推力仍等于箱子受到的摩擦力,而箱子受到的推力变大,故箱子受到的摩擦力变大,即图乙中箱子受到的摩擦力大于图甲中箱子受到的摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.丙图中表示木箱在水平地面上已运动起来,但人已经摔倒,不再对木箱施加推力,故C错误,符合题意;
D.图丙中,箱子在同一水平面上滑动时,箱子对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则箱子受到的滑动摩擦力大小不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】AB.吊灯所受的重力和绳子对吊灯的拉力大小相等、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,故A错误,B正确;
C.绳子对吊灯的拉力和绳子对天花板的拉力施力物体都是绳子,不是一对相互作用力,故C错误;
D.绳子对吊灯的拉力的受力物体是吊灯,绳子对天花板的拉力的受力物体是天花板,没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故D错误;
故选B。
4.A
【详解】A.静止时的瓷坛处于平衡状态,在竖直方向上只受到演员对瓷坛的支持力和自身的重力,是一对平衡力,故A正确;
B.演员的重力和地面对演员的支持力大小不等,不是一对平衡力,故B错误;
C.演员的重力和地面对演员的支持力作用在一个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.瓷坛的重力和瓷坛对演员的压力,二力的方向不是相反,因此不是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】把A、B和弹簧看成整体,在竖直方向上,处于静止状态。由受力分析知
F支+F=GA+GB物体B受到地面的支持力为
F支=GA+GB-F=6N+8N-10N=4N物体B对地面的压力与地面对B的支持力是相互作用力,大小相等,所以物体B对地面的压力为
F压=F支=4N故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】A.物体间力的作用是相互的,手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力,故A正确,不符合题意;
B.行李箱对地面的弹力即为行李箱对地面的压力,方向为垂直地面竖直向下,故B正确,不符合题意;
C.行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力大小不等,不是一对平衡力,故C错误,符合题意;
D.力可以改变物体的形状和运动状态。行李箱被拉动,行李箱的运动状态发生改变,是因为力能改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.A
【详解】艺术品静止在水平展台上,处于平衡状态,在竖直方向上所受的重力和支持力是一对平衡力,它们的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.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。
9. 改变 具有 不变
【详解】[1]摆球绕固定点持续转动,其运动方向不断改变,所以其运动状态改变。
[2]一切物体都具有惯性,故转动的摆球具有惯性。
[3]摆球回到地球后质量不变,故惯性大小不变。
10. 左 右
【详解】[1]当车向左开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向右运动,故会将气泡挤向左方。
[2]刹车时,液体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向左运动,所以会将气泡挤向右方。
11. > 竖直向下
【详解】[1][2]毽子上升过程中,受竖直向下的重力G、竖直向下的空气阻力f 作用,由于这两个力方向相同,所以毽子所受合力①,此时合力的方向与重力的方向相同,为竖直向下。毽子下落过程中,受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f 作用,由于这两个力方向相反且重力较大,所以毽子所受合力②;由①②知:。
12. 变小 阻力变小,滑块移动距离增大
【详解】[1][2]三个不同的水平面,压力不变时,粗糙程度变小,故阻力变小,同时发现滑块随着阻力变小,移动的距离增大。
13. 12 加速
【详解】[1]在水平方向上,物体受到拉力的作用以及摩擦力的作用,因为其在12N水平拉力作用下做匀速直线运动,所以物体处于平衡状态,此时的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小等于拉力的大小,故物体受到的摩擦力为12N。
[2]当拉力增大为15N时,由于物体对地面的压力、以及接触面的粗糙程度没变,因此物体受到的摩擦力不变,摩擦力仍为12N,拉力大于滑动摩擦力,所以物体做加速直线运动。
14.(1)速度
(2)做匀速直线运动
(3)转换
(4) 不需要 牛顿 不能
(5) 惯性 增大
(6)D
(7)(b)(d)(c)(a)
(8)降低小车从斜面由静止滑下时的高度
(9)探究真空能否传声的实验
(10)不正确;若某物体做匀速直线运动,且其所受阻力与牵引力是一对平衡力,则其速度不发生变化但受到阻力的作用
【详解】(1)实验时将小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是为了使小车到达平面的速度相等。
(2)由实验得,在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,小车速度减小越慢,运动的距离越远。进一步推理得出结论:不受阻力作用时,运动的小车的速度将不变,将做匀速直线运动。
(3)实验中通过小车在水平面上运动的距离看出,不同阻力对小车运动的影响,采用转换法。
(4)[1]该实验推理得出不受阻力作用时,运动的小车将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
[2]牛顿第一定律是由英国科学家牛顿在前人成果的基础上概括得到的。
[3]牛顿第一定律是在实验加推理的基础上得出的,该实验不能直接验证牛顿第一定律。
(5)[1]惯性是物体保持原来运动状态的性质,汽车由于具有惯性,刹车时不能立即停下。
[2]雨天驾驶时,汽车与路面间的粗糙程度减小,汽车受到路面的摩擦力减小,汽车的制动距离加长,则应该增大汽车之间的距离。
(6)做完实验后小明思考荡秋千运动到最高点时,速度为0,如果自己受到的力全部消失,自己的运动状态不变,将保持静止,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(7)实验中,水平面对小车的摩擦力应越来越小,则小车四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:,则小车在四种接触面受到的摩擦力由大到小的顺序是:毛巾、棉布、纸板、玻璃板,故四次实验的合理顺序为(b)(d)(c)(a)。
(8)小华进行实验时,发现小车在粗糙程度不同的表面运动时每次都滑出表面,说明小车到达水平面的速度偏大,则在器材不变的情况下,可以降低小车从斜面由静止滑下时的高度,减小小车到达水平面的速度。
(9)真空在生活中难以创造,探究真空能否传声的实验也是利用实验+推理的方法。
(10)力可以改变物体的运动状态,若某物体做匀速直线运动,且其所受阻力与牵引力是一对平衡力,物体相当于不受力的作用,则其速度不发生变化但受到阻力的作用,故小亮的想法是不正确的。
15.(1) 越大 相等 平衡
(2) 错误 当与的角度为时,分力的大小与合力的大小是相同的
(3)考虑到两条钢丝的承拉能力,夹角不宜过大
【详解】(1)[1]由表格中的数据可知,角度不同,则力的大小是不同的,即两个拉力与产生的作用效果与互成的角度有关,且互成的角度越大,两个拉力越大。
[2]由表格中数据可知,当两个拉力互成角度为0时,拉力与之和为4N,拉力F也为4N,即拉力与之和与拉力F的大小相等。
[3]当两个拉力相等且互成180°时,这两个力大小相等,方向相反,在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力。
(2)[1][2]由表中的数据可知,当与的角度为120°时,分力的大小与合力的大小是相同的,故合力一定比任意一个分力大是错误的。
(3)根据实验结果可知,当合力大小不变时,两个分力的夹角越大,两个分力也越大,所以安装图丙所示的晾衣架时,要考虑到两条钢丝的承拉能力,其夹角不宜过大。
16.(1)1.6104N
(2)1.6104N
(3)电动汽车将做加速运动
【详解】(1)这辆电动汽车的总重力是
(2)电动汽车匀速行驶时,受到的重力与支持力是一对平衡力,所以地面对电动汽车的支持力
(3)电动汽车行驶时受到的阻力为
由于,即电动汽车受到的牵引力大于它行驶时受到的阻力,所以电动汽车将做加速运动。
17.(1)见解析
(2)
(3)
【详解】(1)当汽车紧急刹车时,汽车运动速度减小,而人由于惯性会保持原来的运动状态而向前冲,此时安全带可以防止人向前冲而受伤。因此,交通法规定:驾驶员及乘客都必须系上安全带。
(2)由图可知,运输车中容器的容积,牛奶的密度,由得,运输车装满牛奶后牛奶的质量为
牛奶的重力为
运输车的空载质量为2t,运输车空载时自重为
运输车装满牛奶后,总重力为
在竖直方向上运输车静止,与是一对平衡力,所以,地面对运输车的支持力为
(3)在平直公路上匀速行驶时,运输车受到的阻力为
运输车在平直的公路上匀速行驶,与f是一对平衡力,大小相等,则运输车的牵引力的大小为
答案第6页,共6页
答案第5页,共6页
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