第八章 运动和力 培优卷2025年八下阶段性调研试题四(人教版)【王牌物理河南专版】
2025-04-20
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内容正文:
【王牌物理】2025八下阶段性调研试题四
第八章运动和力 培优卷 难度系数0.50
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.意大利物理学家 用“理想实验”有力地反驳了“物体的运动需要力来维持”的观点,牛顿在此基础上得出了牛顿第一定律,为了纪念牛顿的杰出贡献,以他的名字命名了 的单位。
2.在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(忽略空气阻力不计).当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (填“加速”、“匀速”、“减速”)运动.此时汽车受到的牵引力 (填“大于”、“小于”、“等于”) 汽车受到的阻力.
T2 T3
3.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力作用下,木块A、B一起做匀速直线运动,此时木块A受到桌面的摩擦力方向是 (选填“水平向左”或“水平向右”);若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推木块A使它们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力 (选填“>”“<”或“=”)5N。
4.如图所示,物体A在水平桌面上,绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计,动滑轮重力为2 N。当B物体重力为8N时,它恰好能匀速下降。物体A所受的摩擦力为 N。若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动,则这个力F大小应为 N。
T4 T5
5.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知:3∼6s物体做 运动(选填“匀速”或“变速”),9∼12s内,摩擦力大小为 N,t=5s时,物体受到的摩擦力是 N。
6.小军去重百超市购物,他用30N的力推着重100N的小车在水平地面上向右匀速前进,此时小车所受合力为 N;他突然看见一个小孩在前方,急忙用20N的力使小车减速,此时小车所受合力为 N,摩擦力方向 。(选填“向左”或“向右”)
二、选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.2024年9月24日,华为在秋季全场景新品发布会上发布了鸿蒙智行首款轿跑SUV智界R7(如图所示),它的最长续航可达802km。小华与家人坐在智界R7内试驾,下列描述正确的是( )
A.智界R7匀速通过弯道时,受平衡力的作用
B.智界R7受到的重力和智界R7对地面的压力是一对平衡力
C.匀速行驶时,小华对座椅的压力与座椅对小华的支持力是一对相互作用力
D.刹车后智界R7会向前运动一段距离,这个过程中它所受的摩擦力不断变小
T7 T8 T9
8.如图所示,小车运动时盛有水的烧杯水面向右倾,则小车运动状态变化的情况是( )
A.一定向右减速 B.一定向左减速
C.可能向左加速 D.可能向右加速
9.如图,是巴黎奥运会网球女子单打金牌赛的场景,中国选手以2:0的比分战胜对手,夺得金牌。下列说法正确的是( )
A.用球拍击打网球时,给网球施力的是运动员
B.网球离开球拍后,在空中飞行时只受重力的作用
C.网球被击打的过程中,运动状态一定发生改变
D.击打网球的不同部位,网球的运动方向不同,表明力的作用效果与力的大小有关
10.《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是( )
A.马的拉力改变时,马车的惯性改变
B.车无论是否受力,马车都具有惯性
C.马车运动的越快,马车的惯性越大
D.撤去拉力后,马车受到惯性的作用
T10 T11T12
11.如图所示,是一辆静止在水平面的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球的作用力的描述,下列说法正确的是( )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆向上,大小为2mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一点方向上,大小为mg
12.如图甲,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻质弹簧上并压缩弹簧,已知小球从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球的速度ν和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙,且在整个过程中弹簧始终发生弹性形变,则从a至c处的过程中(不计空气阻力),下列说法中正确的是( )
A.小球从a到c速度一直在减小
B.小球到达b处时,受平衡力
C.小球从a到c的过程中,弹簧对小球的弹力先增大后减小
D.小球所受的重力始终大于弹簧产生的弹力
13.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒,没有推动物体,是因为推力小于摩擦力
B.2~4秒物体做匀速直线运动
C.2~4秒物体受到的摩擦力是2N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
14.如图所示,粗糙的水平地面上放置相同材料制成的2个木块A、B,质量分别为2kg和3kg,木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,现用水平向右的拉力F=20N拉其中B木块,使A、B一起水平向右匀速运动,则( )
A.A与地面间的摩擦力大小为0
B.B与地面间的摩擦力大小为12N
C.轻绳对A的拉力大小为10N
D.轻绳对B的拉力大小为8N
三、作图题(每题2分,共4分)
15.如图甲所示,小球从离地面足够高的O点以速度v0竖直向上抛出,上升h后到达最高位置A点,随即竖直下落到地面B点,它运动的总路程为H,已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大,且抛出时受到空气阻力和重力的大小相等。请在图乙中画出小球,从O点抛出到刚接触地面B点的过程中,其速度的大小随路程s变化的大致关系。
T15 T16
16.如图所示,一木块沿粗糙的斜面向下滑,请画出斜面对木箱力的示意图。
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共20分)
17.古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论:物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证,直到一千多年后,才有伽俐略等人对他的结论表示怀疑,并用实验来间接说明。
【设计实验】如下图所示,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 。
(2)一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同,但科学家们却能发现,物体运动的平面越光滑,相同情况下物体受到的 越小,物体运动的距离越长,并由此推理出进一步的结论:运动的物体如果不受外力作用,它将 。
【得出结论】著名的牛顿第一定律就是在此基础上总结出来的。这个定律告诉我们:力不是 物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。
【交流评估】
(1)牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理论证。以下研究问题的方法与此相同的是 (填字母)。
A.用刻度尺测量长度时,进行多次测量 B.探究声音能否在真空中传播
(2)同学们进行实验时,小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面,无法比较物体运动距离的大小。在器材不变的情况下,请你为他们改进一下实验。你的做法是 。
18.如图所示,小明在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)小明在探究滑动摩擦力大小与压力的关系时,应控制接触面的粗糙程度不变,改变 。实验中应用了 的研究方法。
(2)比较图(a)、(c)两组数据,可以得出的结论是 。
(3)小明在实验中发现:在木块还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动木块为止。该现象表明:物体在静止时也可能受到 力的作用,且该力的大小与 力的大小有关。
(4)上学路上,小明看见一辆汽车陷进了泥坑里,司机将一些稻草塞进后轮底下,汽车很快就摆脱了泥坑,这是利用增大 的方法来增大摩擦力的。
19.在“探究二力平衡的条件”的实验中,睿睿和欣欣两位同学采用的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)探究过程中,睿睿同学在左、右两个小盘内各放一个的砝码,这是为了探究两个力的大小和方向对物体平衡的影响;接着,他在右边小盘内又加入一个的小砝码,发现小木块仍然静止,原因是小木块受到 ,此时小木块在水平方向上受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)欣欣同学的实验装置采用轻质卡片的目的是减小其 对实验的影响。在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力作用在 上。
(3)在图乙的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙所示),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在 上,物体才能平衡。为了验证上述结论, (选填“能”或“不能”)采用将卡片往下拉过一定距离(如图丁所示)的操作方式。
(4)如图戊所示,若两个滑轮的位置没有调节在同一高度,就开始多次实验,得出的结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。
五、计算题(共16分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
20.(8分)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?
21.(8分)人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为50kg,当该送餐机器人托着质量为4kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动180m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。求:(g取10N/kg)
(1)该送餐机器人自身的重力。(未携带物体时)
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度。
(3)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小。
试卷第1页,共3页
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【王牌物理】2025八下阶段性调研试题四
第八章运动和力 培优卷 难度系数0.50
参考答案
1. 伽利略 力
2. 加速 大于
3. 水平向左 =
4. 5 10
5. 变速 60 60
6. 0 50 左
题号
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
C
C
B
A
B
CD
BD
15.
16.
17. 速度 阻力 做匀速直线运动 维持 改变 B 减小斜面的坡度
18.(1) 压力 控制变量
(2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) 摩擦 拉
(4)接触面粗糙程度
19.(1) 摩擦力 平衡
(2) 重力 同一物体
(3) 同一直线 不能
(4)可靠
20.(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
21.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)送餐机器人自身的重力
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度
(3)送餐机器人的总质量为
送餐机器人的重力为
餐机器人所受摩擦力的大小为
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【王牌物理】2025八下阶段性调研试题四
第八章运动和力 培优卷 难度系数0.50
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.意大利物理学家 用“理想实验”有力地反驳了“物体的运动需要力来维持”的观点,牛顿在此基础上得出了牛顿第一定律,为了纪念牛顿的杰出贡献,以他的名字命名了 的单位。
【答案】 伽利略 力
【详解】[1][2]由物理学史的知识可知,意大利物理学家伽利略用“理想实验”有力地反驳了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点,被称为实验物理学的先驱;在此基础上,牛顿最终得出了牛顿第一定律(惯性定律)表述了更加全面的有关力和运动的关系,为了纪念牛顿的杰出贡献,以他的名字命名为力的单位。
2.在一辆水平向右行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球(忽略空气阻力不计).当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (填“加速”、“匀速”、“减速”)运动.此时汽车受到的牵引力 (填“大于”、“小于”、“等于”) 汽车受到的阻力.
【答案】 加速 大于
【详解】由图知道,小球向与车行驶相反的方向移动,说明此时汽车在加速,小球由于惯性要保持原来的运动状态,才与车运动的方向相反;汽车加速时,说明受到的牵引力大于阻力.
3.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力作用下,木块A、B一起做匀速直线运动,此时木块A受到桌面的摩擦力方向是 (选填“水平向左”或“水平向右”);若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推木块A使它们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力 (选填“>”“<”或“=”)5N。
【答案】 水平向左 =
【详解】[1]图甲中,AB是一个整体,在5N的水平推力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,因此A受的推力和摩擦力是一对平衡力,二者方向相反,推力水平向右,故木块A受到桌面的摩擦力方向是水平向左。
[2]若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,木块A、B一起做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力与推力相同,因此推力不变,故F2=F1=5N
4.如图所示,物体A在水平桌面上,绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计,动滑轮重力为2 N。当B物体重力为8N时,它恰好能匀速下降。物体A所受的摩擦力为 N。若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动,则这个力F大小应为 N。
【答案】 5 10
【详解】[1]当A向右做匀速直线运动,A受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力,物体A所受的摩擦力
[2]当A向左做匀速直线运动使,A处于平衡状态,水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上绳子对A向右的拉力;滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,所以向右的摩擦力为
绳子对A的拉力不变,,A做匀速直线运动,受到平衡力的作用,A受到的水平向左的拉力为
5.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知:3∼6s物体做 运动(选填“匀速”或“变速”),9∼12s内,摩擦力大小为 N,t=5s时,物体受到的摩擦力是 N。
【答案】 变速 60 60
【详解】[1]观察速度图象即可看出物体在3~6s时速度在变化,所以在做变速运动。
[2]由丙图知,9~12s时,物体做匀速运动,且,由乙图知,9~12s时的推力;水平方向上的摩擦力与推力平衡,则摩擦力
[3]由丙图知,t=5s时,物体做加速运动,由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以摩擦力大小不变,仍为。
6.小军去重百超市购物,他用30N的力推着重100N的小车在水平地面上向右匀速前进,此时小车所受合力为 N;他突然看见一个小孩在前方,急忙用20N的力使小车减速,此时小车所受合力为 N,摩擦力方向 。(选填“向左”或“向右”)
【答案】 0 50 左
【详解】[1]小车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力:重力与向上的支持力平衡,推力与摩擦力平衡,合力为0。
[2]小车向右匀速运动,受到的摩擦力方向是向左的。向右的推力为30N,则向左的摩擦力为30N。
当看到险情用一个20N的力使小车减速时,这个力的方向是向左的。此时车依然向右运动,摩擦力的方向是向左的;接触面的压力与粗糙程度没有变化,摩擦力的大小依然是30N。此时小车在水平方向上受到的合力为
20N+30N=50N
二、选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.2024年9月24日,华为在秋季全场景新品发布会上发布了鸿蒙智行首款轿跑SUV智界R7(如图所示),它的最长续航可达802km。小华与家人坐在智界R7内试驾,下列描述正确的是( )
A.智界R7匀速通过弯道时,受平衡力的作用
B.智界R7受到的重力和智界R7对地面的压力是一对平衡力
C.匀速行驶时,小华对座椅的压力与座椅对小华的支持力是一对相互作用力
D.刹车后智界R7会向前运动一段距离,这个过程中它所受的摩擦力不断变小
【答案】C
【详解】A.智界R7匀速通过弯道时,运动状态发生改变,不处于平衡状态,则不受平衡力作用,故A错误;
B.智界R7受到的重力和智界R7对地面的压力方向相同,不满足平衡力的条件,因此不属于平衡力,故B错误;
C.小华对座椅的压力与座椅对小华的支持力,满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同的物体上,且同时产生,同时消失,因此是一对相互作用力,故C正确;
D.刹车后智界R7会向前运动一段距离,压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故D错误。
故选C。
8.如图所示,小车运动时盛有水的烧杯水面向右倾,则小车运动状态变化的情况是( )
A.一定向右减速 B.一定向左减速
C.可能向左加速 D.可能向右加速
【答案】C
【详解】当小车向右减速运动时,烧杯受摩擦力随车减速,烧杯内的水由于惯性仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;当小车向左加速运动时,烧杯受摩擦力随车加速,烧杯内的水由于惯性仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;因此,小车运动状态变化的情况可能是向左加速,也可能是向右减速。故C正确,ABD错误。
故选C。
9.如图,是巴黎奥运会网球女子单打金牌赛的场景,中国选手以2:0的比分战胜对手,夺得金牌。下列说法正确的是( )
A.用球拍击打网球时,给网球施力的是运动员
B.网球离开球拍后,在空中飞行时只受重力的作用
C.网球被击打的过程中,运动状态一定发生改变
D.击打网球的不同部位,网球的运动方向不同,表明力的作用效果与力的大小有关
【答案】C
【详解】A.用球拍击球时,给球施力的物体是球拍,故A错误;
B.球离开球拍后,在空中飞行时受到重力和空气阻力作用,故B错误;
C.球在空中飞行的过程中,重力与空气阻力不平衡,球处于非平衡状态,所以运动状态一定发生改变,故C正确;
D.击打球的不同部位,飞行方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关,故D错误。
故选C。
10.《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是( )
A.马的拉力改变时,马车的惯性改变
B.车无论是否受力,马车都具有惯性
C.马车运动的越快,马车的惯性越大
D.撤去拉力后,马车受到惯性的作用
【答案】B
【详解】A.马车的惯性与马车的质量有关,与拉力大小无关。故A错误;
B.任何物体在任何时刻都具有惯性,故马车在任何情况下都具有惯性。故B正确;
C.马车的惯性与马车的质量有关,与速度大小无关。故C错误;
D.惯性是马车本身的属性,不是外界施加给马车的作用。故D错误。
故选B。
11.如图所示,是一辆静止在水平面的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球的作用力的描述,下列说法正确的是( )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆向上,大小为2mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一点方向上,大小为mg
【答案】A
【详解】根据题意和图示可知,小球静止在杆的底端,所以小球处于平衡状态。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆给小球一个竖直向上的力F,且,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.如图甲,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻质弹簧上并压缩弹簧,已知小球从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球的速度ν和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙,且在整个过程中弹簧始终发生弹性形变,则从a至c处的过程中(不计空气阻力),下列说法中正确的是( )
A.小球从a到c速度一直在减小
B.小球到达b处时,受平衡力
C.小球从a到c的过程中,弹簧对小球的弹力先增大后减小
D.小球所受的重力始终大于弹簧产生的弹力
【答案】B
【详解】在小球向下压缩弹簧的过程中,小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力;在ab段,弹簧的形变较小、弹力较小,重力大于弹力,合力向下,小球做加速运动,速度越来越大;随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;小球再向下运动(bc段),弹簧的形变较大、弹力较大,弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,其速度减小。即小球从a到c弹力一直增大;速度先增大后减小;b处弹力与重力相等,受平衡力的作用;小球所受的重力先是大于弹力,到b点时等于弹力,过b点后小于弹力。故ACD错误;B正确。
故选B。
13.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒,没有推动物体,是因为推力小于摩擦力
B.2~4秒物体做匀速直线运动
C.2~4秒物体受到的摩擦力是2N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
【答案】CD
【详解】A.由v-t图像可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,故A错误;
B.由v-t图像可知,2~4s内物体运动的速度均匀增大,做的不是匀速直线运动,是变速直线运动,故B错误;
CD.由v-t图像可知,4~6s内物体运动的速度为4 m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力;由 F-t图像可知,4~6s内推力的大小为2 N,则物体受到的滑动摩擦力为2N;因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以2~4s内物体受到的摩擦力是2N,故CD正确。
故选CD。
14.如图所示,粗糙的水平地面上放置相同材料制成的2个木块A、B,质量分别为2kg和3kg,木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,现用水平向右的拉力F=20N拉其中B木块,使A、B一起水平向右匀速运动,则( )
A.A与地面间的摩擦力大小为0
B.B与地面间的摩擦力大小为12N
C.轻绳对A的拉力大小为10N
D.轻绳对B的拉力大小为8N
【答案】BD
【详解】A.木块A在水平方向上受到向右的绳子的拉力,匀速运动,说明A还受到水平向左的摩擦力,二力平衡,所以A与地面间的摩擦力大小不为0,故A不符合题意;
BCD.B木块受到向右的拉力F=20N,使A、B一起水平向右匀速运动,A、B整体受力平衡,水平方向上受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以总的摩擦力为
f=F=20N
在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力成正比;A和B的质量为2kg和3kg,根据G=mg可知,其重力之比为2:3,对水平面的压力之比为2:3;则A受到的摩擦力为
B与地面间的摩擦力大小为
fB=f-fA=20N-8N=12N
A做匀速直线运动,则A受到的拉力与A受到的摩擦力是一对平衡力,所以轻绳对A的拉力大小为8N;B通过轻绳拉动A的力为8N,由于物体间力的作用是相互的,轻绳对B的拉力大小为8N。综上所述,BD符合题意,C不符合题意。
故选BD。
三、作图题(每题2分,共4分)
15.如图甲所示,小球从离地面足够高的O点以速度v0竖直向上抛出,上升h后到达最高位置A点,随即竖直下落到地面B点,它运动的总路程为H,已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大,且抛出时受到空气阻力和重力的大小相等。请在图乙中画出小球,从O点抛出到刚接触地面B点的过程中,其速度的大小随路程s变化的大致关系。
【答案】
【详解】分析可知,O→A段:小球离开手后受到竖直向下的重力和空气阻力作用,小球重力不变,空气阻力不断减小,合力减小,合力向下,小球进行减速运动,小球运动距离为h。
A点:小球在A点的瞬间速度为零。
A→C:小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用,小球重力不变,空气阻力不断增大,合力减小,合力向下,小球进行加速运动,小球运动的距离为大于h。
C点:小球在C点时竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力是平衡力,C点低于O点。
C→B:小球进行匀速直线运动,运动到最低点B。
建立坐标系,横坐标为小球运动距离s,纵坐标为速度v,小球运动h后速度为零,这段时间内小球进行减速运动,运动到大于2h时即C点速度最大,这段时间小球进行加速运动,在C点之后做匀速直线运动。如图所示:
16.如图所示,一木块沿粗糙的斜面向下滑,请画出斜面对木箱力的示意图。
【答案】
【详解】木块沿粗糙的斜面向下滑,木块受到斜面的作用力有2个:分别是垂直接触面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力。过O点垂直斜面向上做有向线段,标F支表示支持力;过O点沿斜面向上做有向线段,标f表示摩擦力,如图所示:
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共20分)
17.古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论:物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证,直到一千多年后,才有伽俐略等人对他的结论表示怀疑,并用实验来间接说明。
【设计实验】如下图所示,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 。
(2)一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同,但科学家们却能发现,物体运动的平面越光滑,相同情况下物体受到的 越小,物体运动的距离越长,并由此推理出进一步的结论:运动的物体如果不受外力作用,它将 。
【得出结论】著名的牛顿第一定律就是在此基础上总结出来的。这个定律告诉我们:力不是 物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。
【交流评估】
(1)牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理论证。以下研究问题的方法与此相同的是 (填字母)。
A.用刻度尺测量长度时,进行多次测量 B.探究声音能否在真空中传播
(2)同学们进行实验时,小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面,无法比较物体运动距离的大小。在器材不变的情况下,请你为他们改进一下实验。你的做法是 。
【答案】 速度 阻力 做匀速直线运动 维持 改变 B 减小斜面的坡度
【详解】 [1]同一小车从同一斜面同一位置由静止开始下滑的目的是使小车到达斜面时的初始速度相同。
[2][3]表面越光滑,小车所受到的摩擦力越小,进一步推想可知,当物体不受外力时,运动状态将不会改变,做匀速直线运动。
[4][5]根据牛顿第一定律可知,力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
[6]A. 测量长度时多次测量是为了求平均值以减小误差,故A不符合题意;
B. 真空闹铃实验中由于无法完全达到真空条件,是根据听到的闹铃声逐渐减小进一步推论得出的结论,则也使用了理想实验法,故B符合题意。
故选B。
[7]将斜面的坡度减小可以使小车到达斜面的初始速度减小,使滑动的距离变小。
18.如图所示,小明在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)小明在探究滑动摩擦力大小与压力的关系时,应控制接触面的粗糙程度不变,改变 。实验中应用了 的研究方法。
(2)比较图(a)、(c)两组数据,可以得出的结论是 。
(3)小明在实验中发现:在木块还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动木块为止。该现象表明:物体在静止时也可能受到 力的作用,且该力的大小与 力的大小有关。
(4)上学路上,小明看见一辆汽车陷进了泥坑里,司机将一些稻草塞进后轮底下,汽车很快就摆脱了泥坑,这是利用增大 的方法来增大摩擦力的。
【答案】(1) 压力 控制变量
(2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) 摩擦 拉
(4)接触面粗糙程度
【详解】(1)[1][2]当多个因素影响一个物理量时,要采用控制变量法,也就是说改变一个因素,而保持其他因素相同,来研究这一因素对这一物理量的影响。在探究滑动摩擦力大小与压力大小不变时,应控制接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,这种方法叫做控制变量法。
(2)观察(a)、(c)两次实验可以看出,两次的压力是相同的,c接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,滑动摩擦力更大,故可得出:在压力相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]当物体之间虽然静止,但存在相对运动的趋势时,在接触面也会产生摩擦力的作用,这个摩擦力称为静摩擦力,根据二力平衡可知,该力的大小与拉力的大小有关。
(4)摩擦力的影响因素是压力和接触面的粗糙程度。所以从这一现象中可以看出,稻草的作用是使车轮与路面的接触面变粗糙,在压力不变的情况下,增大了摩擦力。
19.在“探究二力平衡的条件”的实验中,睿睿和欣欣两位同学采用的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)探究过程中,睿睿同学在左、右两个小盘内各放一个的砝码,这是为了探究两个力的大小和方向对物体平衡的影响;接着,他在右边小盘内又加入一个的小砝码,发现小木块仍然静止,原因是小木块受到 ,此时小木块在水平方向上受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)欣欣同学的实验装置采用轻质卡片的目的是减小其 对实验的影响。在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力作用在 上。
(3)在图乙的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙所示),松手后,发现卡片旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在 上,物体才能平衡。为了验证上述结论, (选填“能”或“不能”)采用将卡片往下拉过一定距离(如图丁所示)的操作方式。
(4)如图戊所示,若两个滑轮的位置没有调节在同一高度,就开始多次实验,得出的结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。
【答案】(1) 摩擦力 平衡
(2) 重力 同一物体
(3) 同一直线 不能
(4)可靠
【详解】(1)[1]两个砝码质量相等挂在左右两边,所以拉力也相等,方向相反,这是探究两个力的大小及方向对物体的平衡是否产生影响。在右边小盘内又加入一个5g的小砝码后,此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力,此时木块相对于桌子有向右运动的趋势,因此桌面对木块产生了一个摩擦力,这个摩擦力对实验造成了影响。
[2]木块处于静止状态,说明小木块在水平方向上受到的力平衡。
(2)[1]由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。
[2]当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不作用在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是两个力必须作用在同一物体上。
(3)[1]将小卡片转过一定角度后,两个力不再作用在同一直线上,这是为了探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响。松手后,卡片旋转后又恢复原状,这说相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
[2]将卡片往下拉过一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向也不是相反的,不符合控制变量法的要求,故不能采用将卡片往下拉过一定距离的操作方式。
(4)只要两个力在同一直线上即可,两个滑轮是否在同一高度,是没有要求的,故结论是可靠的。
五、计算题(共16分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
20.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?
【答案】(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
21.人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为50kg,当该送餐机器人托着质量为4kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动180m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。求:(g取10N/kg)
(1)该送餐机器人自身的重力。(未携带物体时)
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度。
(3)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)送餐机器人自身的重力
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度
(3)送餐机器人的总质量为
送餐机器人的重力为
餐机器人所受摩擦力的大小为
试卷第1页,共3页
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