内容正文:
专题03 运动和力
(试题分值:70分 测试时间:70分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.如图所示,物体的长度为 cm。
2.小明同学为了测某一品牌导线的直径,他采用了以下的办法。剪下一段导线后,把这段导线单层紧密地在一支铅笔上缠绕20圈,形成一个导线圈,再用一把刻度尺去测量这个导线圈的长度,测量情况如图所示。则这一品牌导线的直径是 。
3.为了保障学生上下学安全,便捷出行,一定程度缓解城区交通拥堵问题,部分学校开通“定制公交”。家离学校6km的小郭,乘坐“定制公交”回家共用时约为10min,则小郭乘车回家时的平均速度是 m/s。
4.在学校举办的春季运动会上,有甲、乙、丙三名同学进行百米赛跑,他们的成绩如下表所示。根据表中成绩可知,跑得最快的是 同学。
参赛者
甲
乙
丙
成绩/s
13.6
13.8
13.7
5.杭州亚运会赛场首次使用机器狗搬运铁饼。如图所示,机器狗背负铁饼跑离裁判员的过程中,如果说机器狗是静止的,所选择的参照物是 。
6.如图所示,用毛笔在纸上写字,行笔过程中笔毫向左弯曲,此时笔毫所受摩擦力的方向 (选填“向左”或“向右”)。
7.如图为网球运动员用球拍击球时的瞬间,球和球拍网面都变了形。这一现象表明 。
8.作为第一个登上月球背面的月球车,玉兔二号车质量仅为135kg,是世界探月史上最轻的月球车。已知物体在月球上受到的引力约为它在地球表面受到的引力的,则玉兔二号在月球上受到的重力约 N。
9.在粗糙程度相同的水平面上,物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平面由A点匀速运动到B点,物体AB在段所受摩擦力fAB,经过B点后撤去拉力F,物体在BC段做减速运动,则物体在BC段摩擦力fBC fAB(选填“>”、“<”或“=”)。
10.如图所示,物体沿光滑斜面上滑,请画出此时物体所受力的示意图。(O为物体的重心,不计空气阻力)
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.根据生活经验,下列估测与实际最相符的是( )
A.一张试卷的厚度约为1cm
B.人正常步行的速度约为4km/h
C.较为理想的安静环境声音强度约为90dB
D.一张A4普通打印白纸的质量约为47g
12.如图甲所示为正在工作的无人配送车,配送车全程沿直线行驶,如图乙所示为配送车运动的s—t图象,下列分析正确的是( )
A.4~10min内配送车的行驶速度大于14~16min内的行驶速度
B.10~13min内配送车做匀速运动
C.6~14min配送车行驶的路程为0.6km
D.0~10min内配送车的平均速度为0.08km/h
13.中国选手汪顺于2023年9月24日在亚运会游泳项目男子200米个人混合泳决赛中,以1分54秒62创造新的亚洲纪录,站上最高领奖台。他游泳的速度与下面哪个最接近( )
A.人快步行走的速度 B.城市中公共汽车正常行驶时的速度
C.高铁列车正常行驶时的速度 D.高速公路上,小汽车正常行驶时的速度
14.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
15.如图所示,一个茶壶放置在水平桌面上处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.茶壶对桌面的压力就是茶壶的重力
B.桌面对茶壶的支持力是由于茶壶发生形变产生的
C.茶壶产生的弹力就是茶壶对水平桌面的压力
D.茶壶对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
16.如图所示,是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验装置,其中长方体物块放在水平桌面上(该物块六个面的粗糙程度均相同),下列说法正确的是( )
A.物块在向右做匀速直线运动的过程中,物块对桌面的摩擦力方向水平向左
B.测力计水平拉着物块做匀速直线运动,其示数等于物块所受滑动摩擦力大小
C.若测力计水平拉着物块做加速直线运动,则物块所受的滑动摩擦力不断增大
D.若将长方体物块由平放改为侧放,则其在桌面上滑动时所受的摩擦力将变小
17.如图甲,水平桌面上有物体A、B,B在的作用下向右做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接后,在和共同作用下一起向左做匀速直线运动,水平拉力,。关于图乙,下列说法正确的是( )
A.B与桌面的摩擦力方向向左
B.A与桌面的摩擦力为4N
C.B与桌面的摩擦力为7N
D.轻绳的拉力为10N
三、实验题(每空2分,共16分)
18.为了探究物体沿斜面滑下时其速度的变化情况,选择图示的装置进行实验,让小车从斜面顶端A点由静止下滑,B为AC的中点,小车到达A、B、C三处时电子表的显示如图(数字分别表示“时︰分︰秒”),则:
(1)该实验原理是 ;
(2)结合图中信息可知:小车通过全程的平均速度为vAC= m/s。
19.某同学用粗糙程度相同的A、B物块,粗糙程度不同的C、D长木板以及弹簧测力计“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。
(1)小红将物块A放在长木板C上,如图甲所示。为了测出物块A所受到的滑动摩擦力,小红必须用弹簧测力计沿水平方向 ;
表
实验
滑动摩擦力/N
乙
1.5
丙
1.5
丁
2.3
(2)小红接着完成了乙、丙、丁三次实验,测量数据如表所示,由丙、丁实验可以得出 。
20.小明在做“阻力对物体运动的影响”实验时,如如图所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离;去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离。
(1)实验中每次都让小车从斜面顶端由静止滑下的目的:使小车每次在水平面上开始滑行时具有相同的 ;
(2)由实验可以看出,去掉木板上的棉布,运动的小车所受的阻力 ,向前滑行的距离 ;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)设想一下,如果小车运动时不受阻力,小车将 。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.现有一辆自身质量为2t的汽车,已知该车在某次实际营运中装货的质量为10t,若运输车匀速行驶过程中受到的阻力为车重的0.05倍。请求解下列问题:
(1)该运输车匀速行驶时,所受牵引力;
(2)司机发现前方可能遇到障碍物,司机减小油门,汽车牵引力减小为3000N,汽车所受合力及方向。
22.王成的爸爸驾驶小轿车从家开往上海看望外婆,行驶的时间为7h,小轿车前一半时间的平均行驶速度为100km/h,后一半时间的平均行驶速度为80km/h。求:
(1)他家到上海的距离是多远?
(2)从他家到上海全程的平均速度是多少?
23.如图所示,质量为15kg的物体在水平向右拉力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。物体受到的滑动摩擦力f的大小为物体所受重力的。求:(g取10N/kg)
(1)物体受到的重力G;
(2)拉力F的大小;
(3)当拉力F的大小变为50N时,物体受到合力F合的大小和方向。
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专题03 运动和力
(试题分值:70分 测试时间:70分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.如图所示,物体的长度为 cm。
【答案】2.50
【解析】如图,物体左端与4.00cm处对齐,右端与6.50cm处对齐,物体的长度为l=6.50cm-4.00cm=2.50cm
2.小明同学为了测某一品牌导线的直径,他采用了以下的办法。剪下一段导线后,把这段导线单层紧密地在一支铅笔上缠绕20圈,形成一个导线圈,再用一把刻度尺去测量这个导线圈的长度,测量情况如图所示。则这一品牌导线的直径是 。
【答案】0.08
【解析】如图所示,刻度尺上 之间有 10 个小格,所以,一个小格代表的长度是 ,则这把刻度尺的分度值是 ,这个导线圈的长度是,这一品牌导线的直径是
3.为了保障学生上下学安全,便捷出行,一定程度缓解城区交通拥堵问题,部分学校开通“定制公交”。家离学校6km的小郭,乘坐“定制公交”回家共用时约为10min,则小郭乘车回家时的平均速度是 m/s。
【答案】10
【解析】小郭乘车回家时的平均速度
4.在学校举办的春季运动会上,有甲、乙、丙三名同学进行百米赛跑,他们的成绩如下表所示。根据表中成绩可知,跑得最快的是 同学。
参赛者
甲
乙
丙
成绩/s
13.6
13.8
13.7
【答案】甲
【解析】百米赛跑,三名同学的路程相等,由表中数据可知,甲同学的运动时间最短,则甲跑的最快。比较三人运动快慢采用了相同路程比时间的方法。
5.杭州亚运会赛场首次使用机器狗搬运铁饼。如图所示,机器狗背负铁饼跑离裁判员的过程中,如果说机器狗是静止的,所选择的参照物是 。
【答案】铁饼
【解析】机器狗背负铁饼跑离裁判员的过程中,如果说机器狗是静止的,即机器狗相对于参照物没有位置变化,故所选择的参照物应该是铁饼。
6.如图所示,用毛笔在纸上写字,行笔过程中笔毫向左弯曲,此时笔毫所受摩擦力的方向 (选填“向左”或“向右”)。
【答案】向左
【解析】行笔过程中笔毫向左弯曲,则毛笔向右运动,由于摩擦力的方向与运动方向相反,所以笔毫所受摩擦力方向向左。
7.如图为网球运动员用球拍击球时的瞬间,球和球拍网面都变了形。这一现象表明 。
【答案】物体间力的作用是相互的
【解析】网拍击球时,网给球一个作用力,球也会给网一个反作用力,使球和球拍网面都变了形,说明物体间力的作用是相互的。
8.作为第一个登上月球背面的月球车,玉兔二号车质量仅为135kg,是世界探月史上最轻的月球车。已知物体在月球上受到的引力约为它在地球表面受到的引力的,则玉兔二号在月球上受到的重力约 N。
【答案】225
【解析】由于质量是物体的属性,不随位置而改变,故月球车在月球上质量仍为135kg;因为月球引力只是地球引力的,所以玉兔二号在月球上受到的重力
9.在粗糙程度相同的水平面上,物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平面由A点匀速运动到B点,物体AB在段所受摩擦力fAB,经过B点后撤去拉力F,物体在BC段做减速运动,则物体在BC段摩擦力fBC fAB(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】=
【解析】物体在AB段做匀速直线运动,处于平衡状态,则拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,所以,经过B点后撤去拉力F,物体在BC段做减速运动,因压力大小与接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力的大小不变,还是10N,所以。
10.如图所示,物体沿光滑斜面上滑,请画出此时物体所受力的示意图。(O为物体的重心,不计空气阻力)
【答案】
【解析】物体在斜面上受到的重力方向竖直向下,作用点(重心O)在其几何中心上,即对角线的交点位置。斜面对物体的支持力方向垂直于斜面向上,作用点也在物体的重心上。因为斜面是光滑的,所以物体不受摩擦力的作用。如图所示:
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.根据生活经验,下列估测与实际最相符的是( )
A.一张试卷的厚度约为1cm
B.人正常步行的速度约为4km/h
C.较为理想的安静环境声音强度约为90dB
D.一张A4普通打印白纸的质量约为47g
【答案】B
【解析】A.由于十张试卷的厚度约1mm,所以一张试卷的厚度约为0.1mm,合0.01cm,故A不符合题意;
B.人正常步行时,每秒约步行两步,每步长约0.55m,则人正常步行的速度约为1.1m/s,约合4km/h,故B符合题意;
C.较为理想的安静环境声音强度约为30dB,90dB的环境会使人听力受损,故C不符合题意;
D.一张纸的质量较小,一张A4普通打印白纸的质量约为4g,故D不符合题意。
故选B。
12.如图甲所示为正在工作的无人配送车,配送车全程沿直线行驶,如图乙所示为配送车运动的s—t图象,下列分析正确的是( )
A.4~10min内配送车的行驶速度大于14~16min内的行驶速度
B.10~13min内配送车做匀速运动
C.6~14min配送车行驶的路程为0.6km
D.0~10min内配送车的平均速度为0.08km/h
【答案】C
【解析】A.4~10min和14~16min配送车都做匀速直线运动,但4~10min时s-t图像对应的直线的倾斜程度小于14~16min,故4~10min内配送车的行驶速度小于和14~16min内的行驶速度,故A错误;
B.10~13min之间,随着时间的变大,路程不变,此时处于静止状态,故B错误;
C.6min时对应的路程是0.4km,14min时对应的路程是1.0km,行驶的路程是0.6km,故C正确;
D.根据题意可知,0~10min内配送车的平均速度为,故D错误。
故选C。
13.中国选手汪顺于2023年9月24日在亚运会游泳项目男子200米个人混合泳决赛中,以1分54秒62创造新的亚洲纪录,站上最高领奖台。他游泳的速度与下面哪个最接近( )
A.人快步行走的速度 B.城市中公共汽车正常行驶时的速度
C.高铁列车正常行驶时的速度 D.高速公路上,小汽车正常行驶时的速度
【答案】A
【解析】他游泳的时间t=1min54s62=114.62s
他游泳的速度
A.人快步行走的速度约1.7m/s,故A符合题意;
B.城市中公共汽车正常行驶时的速度约为20m/s,故B不符合题意;
C.高铁列车正常行驶时的速度约为83m/s,故C不符合题意;
D.高速公路上,小汽车正常行驶时的速度约为28m/s,故D不符合题意。
故选A。
14.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
【答案】A
【解析】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。
15.如图所示,一个茶壶放置在水平桌面上处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.茶壶对桌面的压力就是茶壶的重力
B.桌面对茶壶的支持力是由于茶壶发生形变产生的
C.茶壶产生的弹力就是茶壶对水平桌面的压力
D.茶壶对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
【答案】C
【解析】A.茶壶对桌面的压力大小等于茶壶的重力,压力和重力不是相同的力,因此不能说茶壶对桌面的压力就是茶壶的重力,故A错误;
B.桌面对茶壶的支持力,是由于桌面发生形变要恢复原状产生的,故B错误;
C.茶壶产生的弹力压在桌面上,对桌面而言是茶壶对水平桌面的压力,故C正确;
D.茶壶对桌面的压力,是由于茶壶发生形变产生的,故D错误。
故选C。
16.如图所示,是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验装置,其中长方体物块放在水平桌面上(该物块六个面的粗糙程度均相同),下列说法正确的是( )
A.物块在向右做匀速直线运动的过程中,物块对桌面的摩擦力方向水平向左
B.测力计水平拉着物块做匀速直线运动,其示数等于物块所受滑动摩擦力大小
C.若测力计水平拉着物块做加速直线运动,则物块所受的滑动摩擦力不断增大
D.若将长方体物块由平放改为侧放,则其在桌面上滑动时所受的摩擦力将变小
【答案】B
【解析】A.物块在向右做匀速直线运动的过程中,木块受到桌面的摩擦力向左,故物块对桌面的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.测力计水平拉着物块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力作用,受到的摩擦力等于拉力,故其示数等于物块所受滑动摩擦力大小,故B正确;
C.滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关,若测力计水平拉着物块做加速直线运动,则物块所受的滑动摩擦力不变,故C错误;
D.滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,与接触面积无关,若将长方体物块由平放改为侧放,则其在桌面上滑动时所受的摩擦力将不变,故D错误。
故选B。
17.如图甲,水平桌面上有物体A、B,B在的作用下向右做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接后,在和共同作用下一起向左做匀速直线运动,水平拉力,。关于图乙,下列说法正确的是( )
A.B与桌面的摩擦力方向向左
B.A与桌面的摩擦力为4N
C.B与桌面的摩擦力为7N
D.轻绳的拉力为10N
【答案】B
【解析】ABC.如图甲,B在F1的作用下向右做匀速直线运动,受力平衡,此时B受到的摩擦力大小
fB=F1=3N
如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向左做匀速直线运动,整体受力平衡;由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反,A、B向左运动,两物体受到的摩擦力都是向右的,整体受到F1和F2、B向右的摩擦力和A向右的摩擦力(因B对桌面的压力大小和接触面粗糙程度不变,故B受到的滑动摩擦力fB′大小不变),根据力的平衡有
F1+fA+fB′=F2
即
3N+fA+3N =10N
解得
fA=4N
故B正确,AC错误;
D.以B为研究对象,B受到细绳水平向左的拉力F绳和水平向右的摩擦力及水平向右F1的作用,根据力的平衡有
F绳=F1+ fB′=3N+3N=6N
故D错误。
故选B。
三、实验题(每空2分,共16分)
18.为了探究物体沿斜面滑下时其速度的变化情况,选择图示的装置进行实验,让小车从斜面顶端A点由静止下滑,B为AC的中点,小车到达A、B、C三处时电子表的显示如图(数字分别表示“时︰分︰秒”),则:
(1)该实验原理是 ;
(2)结合图中信息可知:小车通过全程的平均速度为vAC= m/s。
【答案】(1);(2)0.16
【解析】(1)该实验需要通过测量路程和时间,再计算平均速度,因此实验原理是。
(2)由图可知,小车通过全程的路程
sAC=80.0cm-0.0cm=80.0cm=0.800m
所用时间
tAC=9︰15︰05-9︰15︰00=5s
小车通过全程的平均速度为
19.某同学用粗糙程度相同的A、B物块,粗糙程度不同的C、D长木板以及弹簧测力计“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。
(1)小红将物块A放在长木板C上,如图甲所示。为了测出物块A所受到的滑动摩擦力,小红必须用弹簧测力计沿水平方向 ;
表
实验
滑动摩擦力/N
乙
1.5
丙
1.5
丁
2.3
(2)小红接着完成了乙、丙、丁三次实验,测量数据如表所示,由丙、丁实验可以得出 。
【答案】(1)匀速运动;(2)长木板D的表面更粗糙
【解析】(1)弹簧测力计在水平方向匀速拉动木块,木块处于平衡状态,滑动摩擦力的大小与拉力大小相等,即为了测出物块A所受到的滑动摩擦力,小红必须用弹簧测力计沿水平方向匀速运动。
(2)滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度,分析图丙、丁可知,控制了接触面间的压力相同,改变了接触面粗糙程度,由表中数据可知,图丁受到的滑动摩擦力大小较大,说明长木板D的表面更粗糙。
20.小明在做“阻力对物体运动的影响”实验时,如如图所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离;去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离。
(1)实验中每次都让小车从斜面顶端由静止滑下的目的:使小车每次在水平面上开始滑行时具有相同的 ;
(2)由实验可以看出,去掉木板上的棉布,运动的小车所受的阻力 ,向前滑行的距离 ;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)设想一下,如果小车运动时不受阻力,小车将 。
【答案】(1)速度;(2)变小 变大;(3)做匀速直线运动
【解析】(1)由控制变量法可知,实验中应控制小车到达水平面时的速度相同,因此每次都让小车从斜面顶端由静止滑下。
(2)[1][2]去掉木板上的棉布,接触面变得相对光滑,小车受到的阻力将变小,速度减小的慢,向前滑行的距离会变大。
(3)如果小车运动时不受阻力,小车的速度将不会改变,小车将一直做匀速直线运动。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.现有一辆自身质量为2t的汽车,已知该车在某次实际营运中装货的质量为10t,若运输车匀速行驶过程中受到的阻力为车重的0.05倍。请求解下列问题:
(1)该运输车匀速行驶时,所受牵引力;
(2)司机发现前方可能遇到障碍物,司机减小油门,汽车牵引力减小为3000N,汽车所受合力及方向。
【答案】(1)6000N;(2)3000N,方向向后
【解析】解:(1)由于汽车匀速行驶,根据二力平衡可知
(2)由于牵引力减小3000N,此时的牵引力 , 则汽车所受合力
由于阻力大于牵引力故合力方向向后。
答:(1)牵引力为6000N;
(2)汽车所受合力为3000N,方向向后。
22.王成的爸爸驾驶小轿车从家开往上海看望外婆,行驶的时间为7h,小轿车前一半时间的平均行驶速度为100km/h,后一半时间的平均行驶速度为80km/h。求:
(1)他家到上海的距离是多远?
(2)从他家到上海全程的平均速度是多少?
【答案】(1);(2)
【解析】【小题1】从他家开往上海,前一半时间通过路程
后一半时间通过的路程
他家到上海的总距离
【小题2】根据速度计算公式,从他家到上海全程的平均速度
23.如图所示,质量为15kg的物体在水平向右拉力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。物体受到的滑动摩擦力f的大小为物体所受重力的。求:(g取10N/kg)
(1)物体受到的重力G;
(2)拉力F的大小;
(3)当拉力F的大小变为50N时,物体受到合力F合的大小和方向。
【答案】(1)150N;(2)30N;(3)20N,水平向右
【解析】解:(1)物体受到的重力为
(2)物体沿水平地面向右做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,所以物体受到的拉力大小为
(3)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗䊁程度和压力的大小有关,所以拉力F增大到50N,物体受到的摩擦力大小仍为30N,方向向左,所以合力的大小为
方向与拉力的方向相同,即水平向右。
答:(1)物体受到的重力为150N;
(2)拉力F的大小为30N;
(3)当拉力F的大小变为50N时,物体受到合力F合的大小为20N,方向水平向右。
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