1.力是改变物体运动状态的原因(一)(巩固提升)-2025年中考科学浙江省统考专题模块复习
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内容正文:
学业内容(一) 力是改变物体运动状态的原因(一)
【A组·基础巩固】
1.机械运动是自然界最普遍的一种运动,下列各种运动中,不属于机械运动的是( )
A.鲜花怒放 B.行星转动 C.骏马奔腾 D.车流滚滚
2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”唱出了一幅美丽的画面,如图所示。“青山两岸走”所选取的参照物是( )
A.竹排 B.青山 C.河岸 D.树木
3、甲、乙两物体做匀速直线运动,它们运动的时间之比为3∶1,通过的路程之比为2∶3,甲、乙两物体的速度之比( )
A.2:9 B.2:1 C.9:2 D.1:2
4、在光滑的水平桌面上,叠放甲、乙两木块,木块乙从右端匀速地抽出来,所用的拉力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受向左的15N的力
B.甲和乙都受向右15N的力
C.甲和乙都受向左7.5N的力
D.甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
5、如图为运动员撑竿跳高时的情景,下列说法正确的是( )
A.使撑竿上部发生形变的力的施力物体是地球
B.运动员能高高跃起,是因为运动员在空中受到一个推力
C.起跳时弯曲的撑竿对人的作用力大小等于人对撑竿的作用力大小
D.运动员撑竿时手通常握在竿的上部,利用力的作用效果与力的方向有关
5、用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,如图所示是一辆汽车在平直的公路上行驶时的频闪照片。下列用来表示这辆汽车运动规律的图像是( )
A.B.C.D.
6、小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,则下图能反映该车运动过程的图线是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
7、甲、乙两同学从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图象如图所示,由图象可知( )
A.在0~10s内,甲同学比乙同学运动的快
B.两同学在距离出发点100m处相遇
C.在0~20秒内,两同学的平均速度相等
D.两同学在0~15秒内都做匀速直线运动
8、小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
9、如图所示,传统石磨通过旋转磨盘来碾压谷物。下列操作中,主要目的是为增大摩擦的是( )
A.定期凿刻保持磨盘表面凹凸纹路清晰
B.减轻磨盘上方的负重以减少压力
C.向磨盘转轴处滴加菜籽油润滑
D.在磨盘底部加装滚珠轴承替代滑动摩擦
10、小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是( )
A.0~3s,箱子受到摩擦力大小为3N B.t=5s时,箱子受到摩擦力大小为9N
C.3~9s,箱子受到摩擦力大小不变 D.9~12s,箱子受到合外力为0
11、如图所示的是小凡和爸爸在安全路段做实验的情景。在无风的天气里,小凡坐在匀速直线行驶的电动车后座,把球竖直向上抛出。球抛出前,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;不计空气阻力,球抛出后,会落在小凡的 (选填“手的前方”“手的后方”或“手里”)。
12、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
13、如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明同学让小车自斜面上某位置滑下,分别观察小车从斜面上滑下后,在水平面上运动的距离,同时用小红旗标记小车在平面上停止后所处的位置,根据实验情形回答下面的问题。
(1)为了使小车到达水平面时的速度相同,下列要求正确的是 (填选项前字母);
A.斜面必须光滑
B.小车必须从斜面上同一位置由静止滑下
C.斜面倾斜程度必须不同
D.小车必须从斜面上不同位置由静止滑下
(2)小明完成实验后,记录现象如图甲、乙、丙所示,他对实验进行了以下逻辑分析;
①实验前选择 不同的毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,目的使小车在水平面上滑行时受到大小不同的阻力;
②小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ,小车最终在水平面上停下来,是因为 ;
③小车在水平面受到的阻力越小,速度减小得越 ,滑行距离越 ;
(3)由上述实验推测,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
14、如下图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)在两个力的作用下,物体处于平衡状态,我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于静止状态或 状态;
(2)实验中,甲乙两位同学通过调整 来改变力的大小;
(3)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时,木块处于静止状态.甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”、“不平衡”);
(4)实验中,乙同学保持,用手将小车扭转一个角度,松手后小车 (选填“能”或“不能”)保持静止不动.设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要 ;
(5)丙同学选择小纸片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间剪开开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要 。
15、在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小夏设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做 运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 ;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“滑动摩擦因数”,用符号表示,在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木板B匀速抽出,则拉力 N。
【B组·能力提升】
1、如图所示,小木块A与长木板B叠放在水平台面上,对长木板B施加一个水平向右的拉力F,当时,弹簧测力计的示数为2N,小木块A保持静止,长木板B恰好向右做匀速直线运动,下列说法中不正确的是( )
A.B对A产生的滑动摩擦力大小为2N,方向水平向右
B.地面对B产生的滑动摩擦力大小为3N,方向水平向左
C.当时,弹簧测力计的示数为5N
D.若对A施加一个竖直向上的拉力,则地面对B产生的滑动摩擦力会减小
2、如图所示,叠放在一起的方形物体A和B,在大小为的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N
B.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为10N
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为10N,物体B受到的摩擦力为0
3、如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
4、如图,在真实空气环境中,将重5N小球从O点离开手竖直上抛到最高点B,然后下落回到O点,其中两次路过A点。先后路过A点的合力分别为F1和F2(不考虑空气浮力)下列说法正确的是( )
A.F1>F2 B.B点时处于平衡状态
C.F1=F2=5N D.B点时合力为0N
5、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.2~4s内物体受到的摩擦力是4N
B.0~2s内物体没有推动,推力小于摩擦力
C.2~4s内物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
D.4~6s内物体做加速直线运动
6、如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系
D.三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为
7、如图所示,材质相同的 A、B 两物体叠放在水平桌面上受到方向相反的两个水平拉力,此时,AB 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动。已知 F1=6N,F2=2N。那么物体 A 受的摩擦力大小为 N,水平桌面对物体 B 的摩擦力为 N。若将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,用水平力 F3 推 A 使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 F3 的大小为 N。
8、如图甲所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知,在前10s内,物块在水平方向受 (填“平衡力”或“非平衡力”);在第5s时,物块受到的摩擦力大小为 N。第45s若突然重力消失,物块将 (填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”)。
9、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
10、如图甲是某空军基地进行跳伞训练,一名士兵从空中悬停的直升机上跳下、其速度与时间的关系如图乙,前10s下落240m, 再下落50s到达地面。士兵在整个下落过程中的平均速度是 m/s。
11、高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”,其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小峰提出了下列猜想:
猜想一:打击力的大小与物体的高度有关;
猜想二:打击力的大小与物体的质量有关。
为了验证猜想,准备的器材有:一个足球和一个篮球(如图甲所示)、三张面积足够大的白纸和印纸(注:印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹)、一台电子秤。
(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的 来反映其对地面打击力的大小,印迹的产生说明力可以改变物体的 。
(2)为了验证猜想一,小峰设计实验:a.将印纸叠放在白纸上平放于水平地面,将足球从印纸正上方的高度静止释放,足球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹1”,如图乙所示;b.换用新的白纸和印纸,将足球从印纸正上方的()高度静止释放,足球在白纸上留下“印迹2”,如图乙所示。对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越 。
(3)为了验证猜想二。小峰换用新的白纸和印纸,将篮球()从印纸正上方的高度静止释放,篮球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹3”,如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论;同一高度静止释放的物体,质量越大,对地面打击力越大。你认为小峰通过上述实验过程得出的结论可信吗? (选填“可信”或“不可信”)。理由是 。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,请你写出如何比较上述实验中足球和篮球对地面打击力和大小的方法: 。
12、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮, 并在线的两端挂上钩码, 使作用在小卡片上的两个拉力方向相反, 并通过调整 来改变拉力的大小;
(2)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 ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: ;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
13、如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
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学业内容(一) 力是改变物体运动状态的原因(一)
【A组·基础巩固】
1.机械运动是自然界最普遍的一种运动,下列各种运动中,不属于机械运动的是( )
A.鲜花怒放 B.行星转动 C.骏马奔腾 D.车流滚滚
【答案】A
【解析】A.鲜花怒放是生物的一个生长过程,鲜花的位置并没有发生变化,不属于机械运动,故A符合题意;BCD.行星转动、骏马奔腾、车流滚滚都存在物体位置之间的变化,所以都属于机械运动,故BCD不符合题意;故选A。
2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”唱出了一幅美丽的画面,如图所示。“青山两岸走”所选取的参照物是( )
A.竹排 B.青山 C.河岸 D.树木
【答案】A
【解析】两岸的青山相对于竹排,位置发生了变化,以竹排为参照物,两岸的青山是运动的。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
3、甲、乙两物体做匀速直线运动,它们运动的时间之比为3∶1,通过的路程之比为2∶3,甲、乙两物体的速度之比( )
A.2:9 B.2:1 C.9:2 D.1:2
【答案】A
【解析】已知t甲:t乙=3:1,s甲:s乙=7:3,则甲、乙两物体的速度之比为
,故选A。
4、在光滑的水平桌面上,叠放甲、乙两木块,木块乙从右端匀速地抽出来,所用的拉力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受向左的15N的力
B.甲和乙都受向右15N的力
C.甲和乙都受向左7.5N的力
D.甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
【答案】D
【解析】在光滑的水平桌面上,没有摩擦力,木块乙从右端匀速地抽出来,木块乙受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可知乙木块受到的摩擦力为f乙=F=15N方向水平向左,木块甲相对于地面静止,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对其向右的摩擦力作用,甲对乙的摩擦力和乙对甲的摩擦力是相互作用力,甲受到的摩擦力的大小为f甲=f乙=15N方向水平向右。故选D。
5、如图为运动员撑竿跳高时的情景,下列说法正确的是( )
A.使撑竿上部发生形变的力的施力物体是地球
B.运动员能高高跃起,是因为运动员在空中受到一个推力
C.起跳时弯曲的撑竿对人的作用力大小等于人对撑竿的作用力大小
D.运动员撑竿时手通常握在竿的上部,利用力的作用效果与力的方向有关
【答案】C
【解析】A.运动员撑竿跳高时,对竿有作用力,这个力让撑竿发生了形变,所以使撑竿发生形变的力的施力物体是运动员,故A错误;
B.运动员能高高跃起,是发生弹性形变的撑竿要恢复原状,对人有向上的力的作用,这个力改变了运动员的运动状态,故B错误;
C.运动员的作用力令撑竿发生了弹性形变,据力的作用是相互的,撑竿对运动员也有力的作用,这两个力是一对相互作用力,大小相等,故C正确;
D.运动员对撑竿的作用力作用点在竿的上部,竿的上部发生了形变,这说明力的作用效果与力的作用点有关,故D错误。故选C。
5、用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,如图所示是一辆汽车在平直的公路上行驶时的频闪照片。下列用来表示这辆汽车运动规律的图像是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】从题图可知,汽车在相同时间内通过的路程逐渐变大,说明该汽车是做加速直线运动;
A.图中,随着时间推移,表示汽车运动的路程为0,即此时汽车物体处于静止状态,故A不符合题意;
B.图中,汽车行驶的路程与时间成正比,即表示汽车做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.由图可知,汽车行驶的路程随时间的增大而增大,且图像向s轴靠近,这说明汽车做加速直线运动,故C符合题意;
D.由图可知,汽车行驶的路程随时间的增大而增大,且图像向t轴靠近,这说明汽车做减速直线运动,故D不符合题意。故选C。
6、小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,则下图能反映该车运动过程的图线是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】B
【解析】小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,故小车做匀速直线运动,
①v-t图像,速度随时间在增加,是加速运动,故①不符合题意;
②v-t图像,速度不随时间而改变,是匀速直线运动,故②符合题意;
③s-t图像,是过原点的一条直线,表示物体匀速直线运动,故③符合题意;
④s-t图像,物体不随时间的变化而改变,表示该物体处于静止状态,故④不符合题意。
综上所述,能反映物体做匀速直线运动的有②③,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
7、甲、乙两同学从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图象如图所示,由图象可知( )
A.在0~10s内,甲同学比乙同学运动的快
B.两同学在距离出发点100m处相遇
C.在0~20秒内,两同学的平均速度相等
D.两同学在0~15秒内都做匀速直线运动
【答案】B
【解析】A.由图象看出两同学在0~10s内的图象是一条斜线,表示物体做的是匀速直线运动,且在相同时间内甲同学通过的路程小于乙同学通过的路程,所以v乙>v甲,故A不符合题意;
B.由图象看出两同学在15s末相遇,且在15s末通过的路程相等,都是100m,故B符合题意;
C.由图象看出在0~20s内甲的路程大于乙的路程,由可知甲的速度大于乙的速度,故C不符合题意;
D.甲同学在0~15s内做匀速直线运动。乙同学在10~15s内静止不动,故D不符合题意。故选B。
8、小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力大小并不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力作用在同一物体上,且大小不同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。故选D。
9、如图所示,传统石磨通过旋转磨盘来碾压谷物。下列操作中,主要目的是为增大摩擦的是( )
A.定期凿刻保持磨盘表面凹凸纹路清晰
B.减轻磨盘上方的负重以减少压力
C.向磨盘转轴处滴加菜籽油润滑
D.在磨盘底部加装滚珠轴承替代滑动摩擦
【答案】A
【解析】A.定期凿刻保持磨盘表面凹凸纹路清晰,可在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A符合题意;
B.减轻磨盘上方的负重而减小压力,可在接触面的粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.向磨盘转轴处滴加菜籽油润滑,让接触面分离而减小摩擦,故C不符合题意;
D.加装滚珠轴承,可将滑动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦力,故D不符合题意。故选A。
10、小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是( )
A.0~3s,箱子受到摩擦力大小为3N B.t=5s时,箱子受到摩擦力大小为9N
C.3~9s,箱子受到摩擦力大小不变 D.9~12s,箱子受到合外力为0
【答案】B
【解析】A.由图丙可知,0~3s,箱子处于静止状态,根据二力平衡可知,水平方向上推力等于摩擦力,由图乙可知,0~3s,推力为3N,因此箱子受到的摩擦力为3N,故A正确,不符合题意;
BCD.由图丙可知,9~12s,箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,箱子受到合外力为0,此时推力等于滑动摩擦力,由图乙可知,此时的推力为6N,因此滑动摩擦力为6N;在3~12s,箱子始终处于运动状态,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变,因此摩擦力始终不变,因此在t=5s时,箱子受到摩擦力大小仍为6N,故CD正确,不符合题意,B错误,符合题意。故选B。
11、如图所示的是小凡和爸爸在安全路段做实验的情景。在无风的天气里,小凡坐在匀速直线行驶的电动车后座,把球竖直向上抛出。球抛出前,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;不计空气阻力,球抛出后,会落在小凡的 (选填“手的前方”“手的后方”或“手里”)。
【答案】平衡 手里
【解析】球抛出前,与电动车一起做匀速直线运动,处于平衡状态。在做匀速直线运动的电动车后座上,小凡把球竖直向上抛出,球由于具有惯性仍要保持原来的运动状态,即匀速直线运动状态,所以小球落下的位置在抛出点的正下方,即落入小凡的手里。
12、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
【答案】0 2
【解析】由于A、B两个物体处于静止状态,可以把这两个物体看成一个整体,这个整体处于平衡状态,水平方向上受力平衡,受到一个向左的拉力F,一个向右的拉力F,这两个力大小相等,方向相反,假设此时地面对B有摩擦力,那么B不会处于静止状态,这与题意不符合,所以不存在摩擦力,即此时地面对B的摩擦力为零。对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=2N。
13、如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明同学让小车自斜面上某位置滑下,分别观察小车从斜面上滑下后,在水平面上运动的距离,同时用小红旗标记小车在平面上停止后所处的位置,根据实验情形回答下面的问题。
(1)为了使小车到达水平面时的速度相同,下列要求正确的是 (填选项前字母);
A.斜面必须光滑
B.小车必须从斜面上同一位置由静止滑下
C.斜面倾斜程度必须不同
D.小车必须从斜面上不同位置由静止滑下
(2)小明完成实验后,记录现象如图甲、乙、丙所示,他对实验进行了以下逻辑分析;
①实验前选择 不同的毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,目的使小车在水平面上滑行时受到大小不同的阻力;
②小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ,小车最终在水平面上停下来,是因为 ;
③小车在水平面受到的阻力越小,速度减小得越 ,滑行距离越 ;
(3)由上述实验推测,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
【答案】(1)B(2)粗糙程度 惯性 受到阻力 慢 远(3)匀速
【解析】(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,则应控制斜面的粗糙程度相同,斜面倾斜程度相同,然后让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑,故B正确,ACD错误。故选B。
(2)实验前用毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,由于毛巾、棉布、木板的粗糙程度不同,所以小车在水面上受到的阻力大小不同。由于小车具有惯性,所以小车到达水平面后,保持原来的运动状态不变,所以小车不能立即停下来。由于小车在水平面上运动时,受到阻力,所以小车在阻力的作用下,最终会停止。由图可知,木板的表面最光滑,则小车在木板表面受到阻力最小,小车在木板上运动的距离最长,所以小车在木板上运动的速度减小的越慢,故可得水平面越光滑,小车运动的距离越远。
(3)由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,所以当小车在水平面上所受的阻力为零时,小车运动的速度不再减小,小车将保持原来的运动速度,做匀速直线运动。
14、如下图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)在两个力的作用下,物体处于平衡状态,我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于静止状态或 状态;
(2)实验中,甲乙两位同学通过调整 来改变力的大小;
(3)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时,木块处于静止状态.甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”、“不平衡”);
(4)实验中,乙同学保持,用手将小车扭转一个角度,松手后小车 (选填“能”或“不能”)保持静止不动.设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要 ;
(5)丙同学选择小纸片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间剪开开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要 。
【答案】(1)匀速直线运动(2)砝码的质量(3)摩擦力的作用 平衡(4)不能 作用在同一条直线上
(5)不考虑 在同一物体上
【解析】(1)物体处于平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
(2)实验中,木块受到的拉力大小等于砝码的重力,三位同学通过调整砝码的质量来改变力的大小。
(3)把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,此时木块处于静止状态,受平衡力作用。
(4)小车受到的两个力大小相等,用力将小车扭一个角度,两个力不在同一条直线上,小车不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
(5)由于纸片的质量很小,重力很小,几乎可以忽略不计,丙同学选择小纸片的目的是不考虑小纸片的重力。实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开,两个钩码对纸片的拉力分别作用在两个相同的小纸片上,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要在同一物体上。
15、在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小夏设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做 运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 ;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“滑动摩擦因数”,用符号表示,在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木板B匀速抽出,则拉力 N。
【答案】(1)二力平衡 匀速直线
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)未控制压力大小相同
(4)不需要 9.8
【解析】(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同,乙中木块对木板的压力更大,乙中弹簧测力计的示数更大,即乙中木块受到的摩擦力更大,故可以得到的实验结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于未控制压力大小相同,因此他的实验结论是错的。
(4)由图戊所示实验可知,在用力将木板向左拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向右的拉力和木板对木块向左的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。物体A的重力为6N,由甲图知,木块A与长木板B间的动摩擦因数大小为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,由图可知,B受到A施加的水平向右的摩擦力为1.8N,地面施加的水平向右的摩擦力,根据动摩擦因数定义可知,地面对B木板的摩擦力为
根据力的合成可知,拉力的大小为。
【B组·能力提升】
1、如图所示,小木块A与长木板B叠放在水平台面上,对长木板B施加一个水平向右的拉力F,当时,弹簧测力计的示数为2N,小木块A保持静止,长木板B恰好向右做匀速直线运动,下列说法中不正确的是( )
A.B对A产生的滑动摩擦力大小为2N,方向水平向右
B.地面对B产生的滑动摩擦力大小为3N,方向水平向左
C.当时,弹簧测力计的示数为5N
D.若对A施加一个竖直向上的拉力,则地面对B产生的滑动摩擦力会减小
【答案】C
【解析】A.水平匀速拉动B时,A相对地面保持静止,处于平衡状态,在水平方向A受到两个力的作用,水平向左的拉力,水平向右的滑动摩擦力,二力平衡,拉力与滑动摩擦力大小相等,此时测力计的示数为2N,则B对A的滑动摩擦力大小为2N,方向水平向右。故A正确,不符合题意;
B.由于B相对地面和A向右做匀速直线运动,在水平方向受到三个力的作用,A对B水平向左的滑动摩擦力f1、水平向右的拉力、地面对B水平向左的滑动摩擦力f2,三力平衡,它们之间的关系为
B对A的滑动摩擦力大小为2N,由于物体间力的作用是相互的,A对B的滑动摩擦力f1大小为2N,所以地面对B产生的滑动摩擦力大小故B正确,不符合题意;
C.当拉力F=8N时,A对B的压力不变,A与B之间接触面的粗糙程度也不变,则A与B之间的滑动摩擦力大小不变,仍为2N,又A相对地面仍处于静止状态,受力平衡,故此时测力计的示数大小等于滑动摩擦力,仍为2N,故C错误,符合题意;
D.若对A施加一个竖直向上的拉力,B对地面的压力变小,由影响滑动摩擦力大小的因素可知,在B与地面之间接触面的粗糙程度不变时,地面对B产生的滑动摩擦力会减小,故D正确,不符合题意。故选C。
2、如图所示,叠放在一起的方形物体A和B,在大小为的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N
B.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为10N
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为10N,物体B受到的摩擦力为0
【答案】B
【解析】以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则
两种情况下A受到的摩擦力相等;甲图, AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B不受摩擦力的作用;乙图以A为研究对象,A做匀速直线运动,根据相互作用力,B也受到A施加的大小相等方向相反的摩擦力,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。
3、如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图乙可知,s−t 图线①和②均为过原点的斜直线,说明两次木块都做匀速直线运动。相同时间内①的路程长,由可知,①的速度大,即; 当木块在水平方向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。 两次情况下物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,则两种情况下木块所受滑动摩擦力f1=f2,由于两次拉力F1和F2分别与对应的滑动摩擦力大小相等,则F1 =F2。故C正确,ABD错误。故选C。
4、如图,在真实空气环境中,将重5N小球从O点离开手竖直上抛到最高点B,然后下落回到O点,其中两次路过A点。先后路过A点的合力分别为F1和F2(不考虑空气浮力)下列说法正确的是( )
A.F1>F2 B.B点时处于平衡状态
C.F1=F2=5N D.B点时合力为0N
【答案】A
【解析】AC.小球第一次路过A点时,小球受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,则合力等于重力和空气阻力之和,则;第二次路过A点时,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,则合力等于重力和空气阻力之差,则,所以F1>F2,故A正确,C错误;
BD.小球在最高点B点时,只受重力的作用,受到的力为非平衡力,处于非平衡状态,合力不为0N,故BD错误。故选A。
5、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.2~4s内物体受到的摩擦力是4N
B.0~2s内物体没有推动,推力小于摩擦力
C.2~4s内物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
D.4~6s内物体做加速直线运动
【答案】A
【解析】A.由F-t图像知道,4~6s内物体所受推力F=4N由v-t图像知道,4~6秒物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件知道,摩擦力f=F=4N由v-t图像知道,2~4s内物体加速运动,由于滑动摩擦力与推力无关,则该时间段内物体受到的摩擦力不变,为4N,故A正确;
B.由图像知道,0~2秒,物体没有推动,物体处于平衡状态,由平衡条件知道,推力等于摩擦力,故B错误;
C.由v-t图像知道,在2s~4s物体做加速运动,处于非平衡状态,受力不平衡,摩擦力与推力不是一对平衡力,故C错误;
D.由v-t图像知道,4~6s内物体的速度保持9m/s,做的是匀速直线运动,故D错误。故选A。
6、如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系
D.三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为
【答案】D
【解析】AB.整体受力分析,整体受到的重力相同,对地面的压力相同,接触面粗糙程度相同,所以三种情况受到的摩擦力相同;整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即故AB错误;
C.图①中,A对地面的压力大小等于其重力;图②中A对地面压力大小等于AB的总重力大小,因为接触面的粗糙程度相同,压力越大摩擦力越大,所以图③中整体受力分析,推力等于桌面对B的摩擦力;对B受力分析,B在水平方向受到水平向左的桌面对B的摩擦力,水平向右的A对B的摩擦力,B做匀速直线运动,所以这两个力的大小相等。由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力等于B对A的摩擦力。综上,推力F3等于A受到的摩擦力,也就是在图②中整体做匀速直线运动,推力作用在A上,则有由于在三种情况下推力相等,所以所以故C错误;
D.图①中B受到地面的滑动摩擦力作用,图②中B相对A静止不动,受到的摩擦力为0,图③中B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,所以
故D正确。故选D。
7、如图所示,材质相同的 A、B 两物体叠放在水平桌面上受到方向相反的两个水平拉力,此时,AB 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动。已知 F1=6N,F2=2N。那么物体 A 受的摩擦力大小为 N,水平桌面对物体 B 的摩擦力为 N。若将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,用水平力 F3 推 A 使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 F3 的大小为 N。
【答案】6 4 4
【解析】物体A、B 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动,则A相对于B处于静止状态,已知A受到拉力F1=6N,则物体 A 受的摩擦力大小为6N。物体A、B 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动,则B相对于水平桌面处于匀速运动状态,则B处于平衡状态;由于物体 A 受的摩擦力大小为6N,则物体 B上表面受的摩擦力大小为6N,已知B受到拉力F2=2N,则物体 B 下表面受的摩擦力由于力的作用是相互的,则水平桌面对物体 B 的摩擦力为4N。将物体A、B 看做一个整体,将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,则物体A、B 对水平桌面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,所以物体A、B 与水平桌面的摩擦力大小不变;由于 A、B 两物体叠放在水平桌面上时,物体 B 下表面受的摩擦力为4N时,A、B 一起向右匀速运动,则 A、B 两物受的摩擦力为4N,所以A、B 紧靠着放在该水平桌面上时,物体A、B 受的摩擦力仍为4N时,则推力 F3 的大小为4N时,它们一起匀速运动。
8、如图甲所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知,在前10s内,物块在水平方向受 (填“平衡力”或“非平衡力”);在第5s时,物块受到的摩擦力大小为 N。第45s若突然重力消失,物块将 (填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”)。
【答案】非平衡力 1000 做加速直线运动
【解析】根据图乙可知,在前10s 内,物块做加速直线运动。因为物体做加速直线运动时,处于非平衡状态,所以物块在水平方向受非平衡力。由图丙可知,在内,拉力时,物块做匀速直线运动,此时物块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力
由于物块与水平面的粗糙程度相同,所以在第5s 时,物块受到的摩擦力大小也为1000N。第45s 时,物块在做匀速直线运动,若突然重力消失,物块对水平面的压力消失,摩擦力也消失。物块只受拉力作用,将做加速直线运动。
9、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
【答案】0 2
【解析】由于A、B两个物体处于静止状态,可以把这两个物体看成一个整体,这个整体处于平衡状态,水平方向上受力平衡,受到一个向左的拉力F,一个向右的拉力F,这两个力大小相等,方向相反,假设此时地面对B有摩擦力,那么B不会处于静止状态,这与题意不符合,所以不存在摩擦力,即此时地面对B的摩擦力为零。对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=2N。
10、如图甲是某空军基地进行跳伞训练,一名士兵从空中悬停的直升机上跳下、其速度与时间的关系如图乙,前10s下落240m, 再下落50s到达地面。士兵在整个下落过程中的平均速度是 m/s。
【答案】9
【解析】由士兵的v﹣t图象可知,在0~10s内空降兵的下降速度是先是变大后变小,10s后士兵以6m/s的速度做匀速直线运动,则士兵在10~60s通过的路程为
前10s下落240m,故总路程为
故士兵在整个下落过程中的平均速度为。
11、高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”,其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小峰提出了下列猜想:
猜想一:打击力的大小与物体的高度有关;
猜想二:打击力的大小与物体的质量有关。
为了验证猜想,准备的器材有:一个足球和一个篮球(如图甲所示)、三张面积足够大的白纸和印纸(注:印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹)、一台电子秤。
(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的 来反映其对地面打击力的大小,印迹的产生说明力可以改变物体的 。
(2)为了验证猜想一,小峰设计实验:a.将印纸叠放在白纸上平放于水平地面,将足球从印纸正上方的高度静止释放,足球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹1”,如图乙所示;b.换用新的白纸和印纸,将足球从印纸正上方的()高度静止释放,足球在白纸上留下“印迹2”,如图乙所示。对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越 。
(3)为了验证猜想二。小峰换用新的白纸和印纸,将篮球()从印纸正上方的高度静止释放,篮球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹3”,如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论;同一高度静止释放的物体,质量越大,对地面打击力越大。你认为小峰通过上述实验过程得出的结论可信吗? (选填“可信”或“不可信”)。理由是 。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,请你写出如何比较上述实验中足球和篮球对地面打击力和大小的方法: 。
【答案】(1)大小 形状(2)大(3)不可信 没有控制球的弹性相同(4)见解析
【解析】(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的大小来反映其对地面打击力的大小,用到的实验方法为转换法。球受到力的挤压会变形,变形的球压在印纸上产生印迹,说明力可以改变物体的形状。
(2)对比“印迹1”和“印迹2”,物体所处的高度,“印迹2”的面积也大于“印迹1”的面积,故可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越大。
(3)由于篮球和足球的弹性不完全相同,发生形变时,形变大的不一定弹力大,故比较“印迹1”和“印迹3”不能确定力的大小,故该结论不可信。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,将有印迹的柏芝放在电子秤上,用对于的球按压,使形变与印迹吻合,读出电子秤的示数,电子秤示数较大的说明打击力大。
12、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮, 并在线的两端挂上钩码, 使作用在小卡片上的两个拉力方向相反, 并通过调整 来改变拉力的大小;
(2)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 ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: ;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】(1)钩码个数(2)不能 二力平衡时,两个力是否在同一直线上
(3)把小卡片剪为两半(4)A(5)能
【解析】(1)拉力的大小等于钩码的重力,每个钩码的重力相同,钩码的数量越多,拉力就越大,所以,可以通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,应该用剪刀把卡片剪成两半,观察两半小卡片是否平衡即可。
(4)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上间的摩擦力较大,当木块两端的拉力不相等时,因为受到摩擦力的作用,木块仍可能保持平衡,可能导致得出错误结论,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(5)因为小卡片很轻,重力的影响可以忽略,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
13、如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
【答案】(1)匀速直线(2)甲、丙 压力大小(3)难于控制木块做匀速直线运动(4)不变(5)能
【解析】(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)[1]要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,需使压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙图符合题意。
[2]分析图中甲、乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,故可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(4)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计绳子对木块的拉力水平向右与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(5)根据题意可知新鞋的压力比旧鞋小,但是测量的摩擦力却比旧鞋大,所以可得出新鞋鞋底较粗糙。
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学科网(北京)股份有限公司
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$$
学业内容(一) 力是改变物体运动状态的原因(一)
【A组·基础巩固】
1.机械运动是自然界最普遍的一种运动,下列各种运动中,不属于机械运动的是( )
A.鲜花怒放 B.行星转动 C.骏马奔腾 D.车流滚滚
【答案】A
【解析】A.鲜花怒放是生物的一个生长过程,鲜花的位置并没有发生变化,不属于机械运动,故A符合题意;BCD.行星转动、骏马奔腾、车流滚滚都存在物体位置之间的变化,所以都属于机械运动,故BCD不符合题意;故选A。
2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”唱出了一幅美丽的画面,如图所示。“青山两岸走”所选取的参照物是( )
A.竹排 B.青山 C.河岸 D.树木
【答案】A
【解析】两岸的青山相对于竹排,位置发生了变化,以竹排为参照物,两岸的青山是运动的。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
3、甲、乙两物体做匀速直线运动,它们运动的时间之比为3∶1,通过的路程之比为2∶3,甲、乙两物体的速度之比( )
A.2:9 B.2:1 C.9:2 D.1:2
【答案】A
【解析】已知t甲:t乙=3:1,s甲:s乙=7:3,则甲、乙两物体的速度之比为
,故选A。
4、在光滑的水平桌面上,叠放甲、乙两木块,木块乙从右端匀速地抽出来,所用的拉力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受向左的15N的力
B.甲和乙都受向右15N的力
C.甲和乙都受向左7.5N的力
D.甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
【答案】D
【解析】在光滑的水平桌面上,没有摩擦力,木块乙从右端匀速地抽出来,木块乙受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可知乙木块受到的摩擦力为f乙=F=15N方向水平向左,木块甲相对于地面静止,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对其向右的摩擦力作用,甲对乙的摩擦力和乙对甲的摩擦力是相互作用力,甲受到的摩擦力的大小为f甲=f乙=15N方向水平向右。故选D。
5、如图为运动员撑竿跳高时的情景,下列说法正确的是( )
A.使撑竿上部发生形变的力的施力物体是地球
B.运动员能高高跃起,是因为运动员在空中受到一个推力
C.起跳时弯曲的撑竿对人的作用力大小等于人对撑竿的作用力大小
D.运动员撑竿时手通常握在竿的上部,利用力的作用效果与力的方向有关
【答案】C
【解析】A.运动员撑竿跳高时,对竿有作用力,这个力让撑竿发生了形变,所以使撑竿发生形变的力的施力物体是运动员,故A错误;
B.运动员能高高跃起,是发生弹性形变的撑竿要恢复原状,对人有向上的力的作用,这个力改变了运动员的运动状态,故B错误;
C.运动员的作用力令撑竿发生了弹性形变,据力的作用是相互的,撑竿对运动员也有力的作用,这两个力是一对相互作用力,大小相等,故C正确;
D.运动员对撑竿的作用力作用点在竿的上部,竿的上部发生了形变,这说明力的作用效果与力的作用点有关,故D错误。故选C。
5、用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,如图所示是一辆汽车在平直的公路上行驶时的频闪照片。下列用来表示这辆汽车运动规律的图像是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】从题图可知,汽车在相同时间内通过的路程逐渐变大,说明该汽车是做加速直线运动;
A.图中,随着时间推移,表示汽车运动的路程为0,即此时汽车物体处于静止状态,故A不符合题意;
B.图中,汽车行驶的路程与时间成正比,即表示汽车做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.由图可知,汽车行驶的路程随时间的增大而增大,且图像向s轴靠近,这说明汽车做加速直线运动,故C符合题意;
D.由图可知,汽车行驶的路程随时间的增大而增大,且图像向t轴靠近,这说明汽车做减速直线运动,故D不符合题意。故选C。
6、小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,则下图能反映该车运动过程的图线是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】B
【解析】小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,故小车做匀速直线运动,
①v-t图像,速度随时间在增加,是加速运动,故①不符合题意;
②v-t图像,速度不随时间而改变,是匀速直线运动,故②符合题意;
③s-t图像,是过原点的一条直线,表示物体匀速直线运动,故③符合题意;
④s-t图像,物体不随时间的变化而改变,表示该物体处于静止状态,故④不符合题意。
综上所述,能反映物体做匀速直线运动的有②③,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
7、甲、乙两同学从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图象如图所示,由图象可知( )
A.在0~10s内,甲同学比乙同学运动的快
B.两同学在距离出发点100m处相遇
C.在0~20秒内,两同学的平均速度相等
D.两同学在0~15秒内都做匀速直线运动
【答案】B
【解析】A.由图象看出两同学在0~10s内的图象是一条斜线,表示物体做的是匀速直线运动,且在相同时间内甲同学通过的路程小于乙同学通过的路程,所以v乙>v甲,故A不符合题意;
B.由图象看出两同学在15s末相遇,且在15s末通过的路程相等,都是100m,故B符合题意;
C.由图象看出在0~20s内甲的路程大于乙的路程,由可知甲的速度大于乙的速度,故C不符合题意;
D.甲同学在0~15s内做匀速直线运动。乙同学在10~15s内静止不动,故D不符合题意。故选B。
8、小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力大小并不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力作用在同一物体上,且大小不同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。故选D。
9、如图所示,传统石磨通过旋转磨盘来碾压谷物。下列操作中,主要目的是为增大摩擦的是( )
A.定期凿刻保持磨盘表面凹凸纹路清晰
B.减轻磨盘上方的负重以减少压力
C.向磨盘转轴处滴加菜籽油润滑
D.在磨盘底部加装滚珠轴承替代滑动摩擦
【答案】A
【解析】A.定期凿刻保持磨盘表面凹凸纹路清晰,可在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A符合题意;
B.减轻磨盘上方的负重而减小压力,可在接触面的粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.向磨盘转轴处滴加菜籽油润滑,让接触面分离而减小摩擦,故C不符合题意;
D.加装滚珠轴承,可将滑动摩擦变为滚动摩擦来减小摩擦力,故D不符合题意。故选A。
10、小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是( )
A.0~3s,箱子受到摩擦力大小为3N B.t=5s时,箱子受到摩擦力大小为9N
C.3~9s,箱子受到摩擦力大小不变 D.9~12s,箱子受到合外力为0
【答案】B
【解析】A.由图丙可知,0~3s,箱子处于静止状态,根据二力平衡可知,水平方向上推力等于摩擦力,由图乙可知,0~3s,推力为3N,因此箱子受到的摩擦力为3N,故A正确,不符合题意;
BCD.由图丙可知,9~12s,箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,箱子受到合外力为0,此时推力等于滑动摩擦力,由图乙可知,此时的推力为6N,因此滑动摩擦力为6N;在3~12s,箱子始终处于运动状态,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变,因此摩擦力始终不变,因此在t=5s时,箱子受到摩擦力大小仍为6N,故CD正确,不符合题意,B错误,符合题意。故选B。
11、如图所示的是小凡和爸爸在安全路段做实验的情景。在无风的天气里,小凡坐在匀速直线行驶的电动车后座,把球竖直向上抛出。球抛出前,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;不计空气阻力,球抛出后,会落在小凡的 (选填“手的前方”“手的后方”或“手里”)。
【答案】平衡 手里
【解析】球抛出前,与电动车一起做匀速直线运动,处于平衡状态。在做匀速直线运动的电动车后座上,小凡把球竖直向上抛出,球由于具有惯性仍要保持原来的运动状态,即匀速直线运动状态,所以小球落下的位置在抛出点的正下方,即落入小凡的手里。
12、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
【答案】0 2
【解析】由于A、B两个物体处于静止状态,可以把这两个物体看成一个整体,这个整体处于平衡状态,水平方向上受力平衡,受到一个向左的拉力F,一个向右的拉力F,这两个力大小相等,方向相反,假设此时地面对B有摩擦力,那么B不会处于静止状态,这与题意不符合,所以不存在摩擦力,即此时地面对B的摩擦力为零。对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=2N。
13、如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明同学让小车自斜面上某位置滑下,分别观察小车从斜面上滑下后,在水平面上运动的距离,同时用小红旗标记小车在平面上停止后所处的位置,根据实验情形回答下面的问题。
(1)为了使小车到达水平面时的速度相同,下列要求正确的是 (填选项前字母);
A.斜面必须光滑
B.小车必须从斜面上同一位置由静止滑下
C.斜面倾斜程度必须不同
D.小车必须从斜面上不同位置由静止滑下
(2)小明完成实验后,记录现象如图甲、乙、丙所示,他对实验进行了以下逻辑分析;
①实验前选择 不同的毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,目的使小车在水平面上滑行时受到大小不同的阻力;
②小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ,小车最终在水平面上停下来,是因为 ;
③小车在水平面受到的阻力越小,速度减小得越 ,滑行距离越 ;
(3)由上述实验推测,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
【答案】(1)B(2)粗糙程度 惯性 受到阻力 慢 远(3)匀速
【解析】(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,则应控制斜面的粗糙程度相同,斜面倾斜程度相同,然后让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑,故B正确,ACD错误。故选B。
(2)实验前用毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,由于毛巾、棉布、木板的粗糙程度不同,所以小车在水面上受到的阻力大小不同。由于小车具有惯性,所以小车到达水平面后,保持原来的运动状态不变,所以小车不能立即停下来。由于小车在水平面上运动时,受到阻力,所以小车在阻力的作用下,最终会停止。由图可知,木板的表面最光滑,则小车在木板表面受到阻力最小,小车在木板上运动的距离最长,所以小车在木板上运动的速度减小的越慢,故可得水平面越光滑,小车运动的距离越远。
(3)由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,所以当小车在水平面上所受的阻力为零时,小车运动的速度不再减小,小车将保持原来的运动速度,做匀速直线运动。
14、如下图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)在两个力的作用下,物体处于平衡状态,我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于静止状态或 状态;
(2)实验中,甲乙两位同学通过调整 来改变力的大小;
(3)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时,木块处于静止状态.甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”、“不平衡”);
(4)实验中,乙同学保持,用手将小车扭转一个角度,松手后小车 (选填“能”或“不能”)保持静止不动.设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要 ;
(5)丙同学选择小纸片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间剪开开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要 。
【答案】(1)匀速直线运动(2)砝码的质量(3)摩擦力的作用 平衡(4)不能 作用在同一条直线上
(5)不考虑 在同一物体上
【解析】(1)物体处于平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
(2)实验中,木块受到的拉力大小等于砝码的重力,三位同学通过调整砝码的质量来改变力的大小。
(3)把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,此时木块处于静止状态,受平衡力作用。
(4)小车受到的两个力大小相等,用力将小车扭一个角度,两个力不在同一条直线上,小车不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
(5)由于纸片的质量很小,重力很小,几乎可以忽略不计,丙同学选择小纸片的目的是不考虑小纸片的重力。实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开,两个钩码对纸片的拉力分别作用在两个相同的小纸片上,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要在同一物体上。
15、在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小夏设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做 运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 ;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“滑动摩擦因数”,用符号表示,在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木板B匀速抽出,则拉力 N。
【答案】(1)二力平衡 匀速直线
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)未控制压力大小相同
(4)不需要 9.8
【解析】(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同,乙中木块对木板的压力更大,乙中弹簧测力计的示数更大,即乙中木块受到的摩擦力更大,故可以得到的实验结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于未控制压力大小相同,因此他的实验结论是错的。
(4)由图戊所示实验可知,在用力将木板向左拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向右的拉力和木板对木块向左的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。物体A的重力为6N,由甲图知,木块A与长木板B间的动摩擦因数大小为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,由图可知,B受到A施加的水平向右的摩擦力为1.8N,地面施加的水平向右的摩擦力,根据动摩擦因数定义可知,地面对B木板的摩擦力为
根据力的合成可知,拉力的大小为。
【B组·能力提升】
1、如图所示,小木块A与长木板B叠放在水平台面上,对长木板B施加一个水平向右的拉力F,当时,弹簧测力计的示数为2N,小木块A保持静止,长木板B恰好向右做匀速直线运动,下列说法中不正确的是( )
A.B对A产生的滑动摩擦力大小为2N,方向水平向右
B.地面对B产生的滑动摩擦力大小为3N,方向水平向左
C.当时,弹簧测力计的示数为5N
D.若对A施加一个竖直向上的拉力,则地面对B产生的滑动摩擦力会减小
【答案】C
【解析】A.水平匀速拉动B时,A相对地面保持静止,处于平衡状态,在水平方向A受到两个力的作用,水平向左的拉力,水平向右的滑动摩擦力,二力平衡,拉力与滑动摩擦力大小相等,此时测力计的示数为2N,则B对A的滑动摩擦力大小为2N,方向水平向右。故A正确,不符合题意;
B.由于B相对地面和A向右做匀速直线运动,在水平方向受到三个力的作用,A对B水平向左的滑动摩擦力f1、水平向右的拉力、地面对B水平向左的滑动摩擦力f2,三力平衡,它们之间的关系为
B对A的滑动摩擦力大小为2N,由于物体间力的作用是相互的,A对B的滑动摩擦力f1大小为2N,所以地面对B产生的滑动摩擦力大小故B正确,不符合题意;
C.当拉力F=8N时,A对B的压力不变,A与B之间接触面的粗糙程度也不变,则A与B之间的滑动摩擦力大小不变,仍为2N,又A相对地面仍处于静止状态,受力平衡,故此时测力计的示数大小等于滑动摩擦力,仍为2N,故C错误,符合题意;
D.若对A施加一个竖直向上的拉力,B对地面的压力变小,由影响滑动摩擦力大小的因素可知,在B与地面之间接触面的粗糙程度不变时,地面对B产生的滑动摩擦力会减小,故D正确,不符合题意。故选C。
2、如图所示,叠放在一起的方形物体A和B,在大小为的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N
B.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为10N
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为10N,物体B受到的摩擦力为0
【答案】B
【解析】以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则
两种情况下A受到的摩擦力相等;甲图, AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,B不受摩擦力的作用;乙图以A为研究对象,A做匀速直线运动,根据相互作用力,B也受到A施加的大小相等方向相反的摩擦力,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。
3、如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图乙可知,s−t 图线①和②均为过原点的斜直线,说明两次木块都做匀速直线运动。相同时间内①的路程长,由可知,①的速度大,即; 当木块在水平方向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。 两次情况下物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,则两种情况下木块所受滑动摩擦力f1=f2,由于两次拉力F1和F2分别与对应的滑动摩擦力大小相等,则F1 =F2。故C正确,ABD错误。故选C。
4、如图,在真实空气环境中,将重5N小球从O点离开手竖直上抛到最高点B,然后下落回到O点,其中两次路过A点。先后路过A点的合力分别为F1和F2(不考虑空气浮力)下列说法正确的是( )
A.F1>F2 B.B点时处于平衡状态
C.F1=F2=5N D.B点时合力为0N
【答案】A
【解析】AC.小球第一次路过A点时,小球受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,则合力等于重力和空气阻力之和,则;第二次路过A点时,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,则合力等于重力和空气阻力之差,则,所以F1>F2,故A正确,C错误;
BD.小球在最高点B点时,只受重力的作用,受到的力为非平衡力,处于非平衡状态,合力不为0N,故BD错误。故选A。
5、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.2~4s内物体受到的摩擦力是4N
B.0~2s内物体没有推动,推力小于摩擦力
C.2~4s内物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
D.4~6s内物体做加速直线运动
【答案】A
【解析】A.由F-t图像知道,4~6s内物体所受推力F=4N由v-t图像知道,4~6秒物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件知道,摩擦力f=F=4N由v-t图像知道,2~4s内物体加速运动,由于滑动摩擦力与推力无关,则该时间段内物体受到的摩擦力不变,为4N,故A正确;
B.由图像知道,0~2秒,物体没有推动,物体处于平衡状态,由平衡条件知道,推力等于摩擦力,故B错误;
C.由v-t图像知道,在2s~4s物体做加速运动,处于非平衡状态,受力不平衡,摩擦力与推力不是一对平衡力,故C错误;
D.由v-t图像知道,4~6s内物体的速度保持9m/s,做的是匀速直线运动,故D错误。故选A。
6、如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系
D.三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为
【答案】D
【解析】AB.整体受力分析,整体受到的重力相同,对地面的压力相同,接触面粗糙程度相同,所以三种情况受到的摩擦力相同;整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即故AB错误;
C.图①中,A对地面的压力大小等于其重力;图②中A对地面压力大小等于AB的总重力大小,因为接触面的粗糙程度相同,压力越大摩擦力越大,所以图③中整体受力分析,推力等于桌面对B的摩擦力;对B受力分析,B在水平方向受到水平向左的桌面对B的摩擦力,水平向右的A对B的摩擦力,B做匀速直线运动,所以这两个力的大小相等。由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力等于B对A的摩擦力。综上,推力F3等于A受到的摩擦力,也就是在图②中整体做匀速直线运动,推力作用在A上,则有由于在三种情况下推力相等,所以所以故C错误;
D.图①中B受到地面的滑动摩擦力作用,图②中B相对A静止不动,受到的摩擦力为0,图③中B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,所以
故D正确。故选D。
7、如图所示,材质相同的 A、B 两物体叠放在水平桌面上受到方向相反的两个水平拉力,此时,AB 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动。已知 F1=6N,F2=2N。那么物体 A 受的摩擦力大小为 N,水平桌面对物体 B 的摩擦力为 N。若将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,用水平力 F3 推 A 使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 F3 的大小为 N。
【答案】6 4 4
【解析】物体A、B 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动,则A相对于B处于静止状态,已知A受到拉力F1=6N,则物体 A 受的摩擦力大小为6N。物体A、B 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动,则B相对于水平桌面处于匀速运动状态,则B处于平衡状态;由于物体 A 受的摩擦力大小为6N,则物体 B上表面受的摩擦力大小为6N,已知B受到拉力F2=2N,则物体 B 下表面受的摩擦力由于力的作用是相互的,则水平桌面对物体 B 的摩擦力为4N。将物体A、B 看做一个整体,将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,则物体A、B 对水平桌面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,所以物体A、B 与水平桌面的摩擦力大小不变;由于 A、B 两物体叠放在水平桌面上时,物体 B 下表面受的摩擦力为4N时,A、B 一起向右匀速运动,则 A、B 两物受的摩擦力为4N,所以A、B 紧靠着放在该水平桌面上时,物体A、B 受的摩擦力仍为4N时,则推力 F3 的大小为4N时,它们一起匀速运动。
8、如图甲所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知,在前10s内,物块在水平方向受 (填“平衡力”或“非平衡力”);在第5s时,物块受到的摩擦力大小为 N。第45s若突然重力消失,物块将 (填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”)。
【答案】非平衡力 1000 做加速直线运动
【解析】根据图乙可知,在前10s 内,物块做加速直线运动。因为物体做加速直线运动时,处于非平衡状态,所以物块在水平方向受非平衡力。由图丙可知,在内,拉力时,物块做匀速直线运动,此时物块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力
由于物块与水平面的粗糙程度相同,所以在第5s 时,物块受到的摩擦力大小也为1000N。第45s 时,物块在做匀速直线运动,若突然重力消失,物块对水平面的压力消失,摩擦力也消失。物块只受拉力作用,将做加速直线运动。
9、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
【答案】0 2
【解析】由于A、B两个物体处于静止状态,可以把这两个物体看成一个整体,这个整体处于平衡状态,水平方向上受力平衡,受到一个向左的拉力F,一个向右的拉力F,这两个力大小相等,方向相反,假设此时地面对B有摩擦力,那么B不会处于静止状态,这与题意不符合,所以不存在摩擦力,即此时地面对B的摩擦力为零。对A分析,A在水平方向上受水平向左的拉力F和B对A向右的静摩擦力,因为A处于静止状态,受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以f1=F=2N。
10、如图甲是某空军基地进行跳伞训练,一名士兵从空中悬停的直升机上跳下、其速度与时间的关系如图乙,前10s下落240m, 再下落50s到达地面。士兵在整个下落过程中的平均速度是 m/s。
【答案】9
【解析】由士兵的v﹣t图象可知,在0~10s内空降兵的下降速度是先是变大后变小,10s后士兵以6m/s的速度做匀速直线运动,则士兵在10~60s通过的路程为
前10s下落240m,故总路程为
故士兵在整个下落过程中的平均速度为。
11、高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”,其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小峰提出了下列猜想:
猜想一:打击力的大小与物体的高度有关;
猜想二:打击力的大小与物体的质量有关。
为了验证猜想,准备的器材有:一个足球和一个篮球(如图甲所示)、三张面积足够大的白纸和印纸(注:印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹)、一台电子秤。
(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的 来反映其对地面打击力的大小,印迹的产生说明力可以改变物体的 。
(2)为了验证猜想一,小峰设计实验:a.将印纸叠放在白纸上平放于水平地面,将足球从印纸正上方的高度静止释放,足球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹1”,如图乙所示;b.换用新的白纸和印纸,将足球从印纸正上方的()高度静止释放,足球在白纸上留下“印迹2”,如图乙所示。对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越 。
(3)为了验证猜想二。小峰换用新的白纸和印纸,将篮球()从印纸正上方的高度静止释放,篮球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹3”,如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论;同一高度静止释放的物体,质量越大,对地面打击力越大。你认为小峰通过上述实验过程得出的结论可信吗? (选填“可信”或“不可信”)。理由是 。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,请你写出如何比较上述实验中足球和篮球对地面打击力和大小的方法: 。
【答案】(1)大小 形状(2)大(3)不可信 没有控制球的弹性相同(4)见解析
【解析】(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的大小来反映其对地面打击力的大小,用到的实验方法为转换法。球受到力的挤压会变形,变形的球压在印纸上产生印迹,说明力可以改变物体的形状。
(2)对比“印迹1”和“印迹2”,物体所处的高度,“印迹2”的面积也大于“印迹1”的面积,故可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越大。
(3)由于篮球和足球的弹性不完全相同,发生形变时,形变大的不一定弹力大,故比较“印迹1”和“印迹3”不能确定力的大小,故该结论不可信。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,将有印迹的柏芝放在电子秤上,用对于的球按压,使形变与印迹吻合,读出电子秤的示数,电子秤示数较大的说明打击力大。
12、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮, 并在线的两端挂上钩码, 使作用在小卡片上的两个拉力方向相反, 并通过调整 来改变拉力的大小;
(2)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 ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: ;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】(1)钩码个数(2)不能 二力平衡时,两个力是否在同一直线上
(3)把小卡片剪为两半(4)A(5)能
【解析】(1)拉力的大小等于钩码的重力,每个钩码的重力相同,钩码的数量越多,拉力就越大,所以,可以通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,应该用剪刀把卡片剪成两半,观察两半小卡片是否平衡即可。
(4)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上间的摩擦力较大,当木块两端的拉力不相等时,因为受到摩擦力的作用,木块仍可能保持平衡,可能导致得出错误结论,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(5)因为小卡片很轻,重力的影响可以忽略,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
13、如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
【答案】(1)匀速直线(2)甲、丙 压力大小(3)难于控制木块做匀速直线运动(4)不变(5)能
【解析】(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)[1]要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,需使压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙图符合题意。
[2]分析图中甲、乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,故可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(4)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计绳子对木块的拉力水平向右与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(5)根据题意可知新鞋的压力比旧鞋小,但是测量的摩擦力却比旧鞋大,所以可得出新鞋鞋底较粗糙。
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学业内容(一) 力是改变物体运动状态的原因(一)
【A组·基础巩固】
1.机械运动是自然界最普遍的一种运动,下列各种运动中,不属于机械运动的是( )
A.鲜花怒放 B.行星转动 C.骏马奔腾 D.车流滚滚
2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”唱出了一幅美丽的画面,如图所示。“青山两岸走”所选取的参照物是( )
A.竹排 B.青山 C.河岸 D.树木
3、甲、乙两物体做匀速直线运动,它们运动的时间之比为3∶1,通过的路程之比为2∶3,甲、乙两物体的速度之比( )
A.2:9 B.2:1 C.9:2 D.1:2
4、在光滑的水平桌面上,叠放甲、乙两木块,木块乙从右端匀速地抽出来,所用的拉力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A.甲为零,乙受向左的15N的力
B.甲和乙都受向右15N的力
C.甲和乙都受向左7.5N的力
D.甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
5、如图为运动员撑竿跳高时的情景,下列说法正确的是( )
A.使撑竿上部发生形变的力的施力物体是地球
B.运动员能高高跃起,是因为运动员在空中受到一个推力
C.起跳时弯曲的撑竿对人的作用力大小等于人对撑竿的作用力大小
D.运动员撑竿时手通常握在竿的上部,利用力的作用效果与力的方向有关
5、用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,如图所示是一辆汽车在平直的公路上行驶时的频闪照片。下列用来表示这辆汽车运动规律的图像是( )
A.B.C.D.
6、小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,则下图能反映该车运动过程的图线是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
7、甲、乙两同学从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图象如图所示,由图象可知( )
A.在0~10s内,甲同学比乙同学运动的快
B.两同学在距离出发点100m处相遇
C.在0~20秒内,两同学的平均速度相等
D.两同学在0~15秒内都做匀速直线运动
8、小明在假期观看电影《哪吒之魔童闹海》后购买了周边文创“哪吒”盲盒,并将“哪吒”放在盒子上拍照,如图所示,下列分析正确的是( )
A.“哪吒”受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.“哪吒”对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
D.“哪吒”对盒子的压力和盒子对“哪吒”的支持力是一对相互作用力
9、如图所示,传统石磨通过旋转磨盘来碾压谷物。下列操作中,主要目的是为增大摩擦的是( )
A.定期凿刻保持磨盘表面凹凸纹路清晰
B.减轻磨盘上方的负重以减少压力
C.向磨盘转轴处滴加菜籽油润滑
D.在磨盘底部加装滚珠轴承替代滑动摩擦
10、小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是( )
A.0~3s,箱子受到摩擦力大小为3N B.t=5s时,箱子受到摩擦力大小为9N
C.3~9s,箱子受到摩擦力大小不变 D.9~12s,箱子受到合外力为0
11、如图所示的是小凡和爸爸在安全路段做实验的情景。在无风的天气里,小凡坐在匀速直线行驶的电动车后座,把球竖直向上抛出。球抛出前,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;不计空气阻力,球抛出后,会落在小凡的 (选填“手的前方”“手的后方”或“手里”)。
12、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
13、如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明同学让小车自斜面上某位置滑下,分别观察小车从斜面上滑下后,在水平面上运动的距离,同时用小红旗标记小车在平面上停止后所处的位置,根据实验情形回答下面的问题。
(1)为了使小车到达水平面时的速度相同,下列要求正确的是 (填选项前字母);
A.斜面必须光滑
B.小车必须从斜面上同一位置由静止滑下
C.斜面倾斜程度必须不同
D.小车必须从斜面上不同位置由静止滑下
(2)小明完成实验后,记录现象如图甲、乙、丙所示,他对实验进行了以下逻辑分析;
①实验前选择 不同的毛巾、棉布、木板三种材料铺在水平面上,目的使小车在水平面上滑行时受到大小不同的阻力;
②小车到达水平面后不能立即停下来,是因为小车具有 ,小车最终在水平面上停下来,是因为 ;
③小车在水平面受到的阻力越小,速度减小得越 ,滑行距离越 ;
(3)由上述实验推测,若小车在水平面上所受的阻力为零,它将做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
14、如下图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)在两个力的作用下,物体处于平衡状态,我们就说这两个力是平衡力。“物体处于平衡状态”是指物体处于静止状态或 状态;
(2)实验中,甲乙两位同学通过调整 来改变力的大小;
(3)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时,木块处于静止状态.甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”、“不平衡”);
(4)实验中,乙同学保持,用手将小车扭转一个角度,松手后小车 (选填“能”或“不能”)保持静止不动.设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要 ;
(5)丙同学选择小纸片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间剪开开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要 。
15、在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小夏设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做 运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 ;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“滑动摩擦因数”,用符号表示,在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木板B匀速抽出,则拉力 N。
【B组·能力提升】
1、如图所示,小木块A与长木板B叠放在水平台面上,对长木板B施加一个水平向右的拉力F,当时,弹簧测力计的示数为2N,小木块A保持静止,长木板B恰好向右做匀速直线运动,下列说法中不正确的是( )
A.B对A产生的滑动摩擦力大小为2N,方向水平向右
B.地面对B产生的滑动摩擦力大小为3N,方向水平向左
C.当时,弹簧测力计的示数为5N
D.若对A施加一个竖直向上的拉力,则地面对B产生的滑动摩擦力会减小
2、如图所示,叠放在一起的方形物体A和B,在大小为的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N
B.甲、乙两图中物体A均受到地面对它的摩擦力
C.甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0,物体B受到的摩擦力为10N
D.乙图中物体A受到地面对它的摩擦力为10N,物体B受到的摩擦力为0
3、如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
4、如图,在真实空气环境中,将重5N小球从O点离开手竖直上抛到最高点B,然后下落回到O点,其中两次路过A点。先后路过A点的合力分别为F1和F2(不考虑空气浮力)下列说法正确的是( )
A.F1>F2 B.B点时处于平衡状态
C.F1=F2=5N D.B点时合力为0N
5、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.2~4s内物体受到的摩擦力是4N
B.0~2s内物体没有推动,推力小于摩擦力
C.2~4s内物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
D.4~6s内物体做加速直线运动
6、如图所示,A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动,其速度关系是,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系
D.三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为
7、如图所示,材质相同的 A、B 两物体叠放在水平桌面上受到方向相反的两个水平拉力,此时,AB 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动。已知 F1=6N,F2=2N。那么物体 A 受的摩擦力大小为 N,水平桌面对物体 B 的摩擦力为 N。若将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,用水平力 F3 推 A 使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 F3 的大小为 N。
8、如图甲所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知,在前10s内,物块在水平方向受 (填“平衡力”或“非平衡力”);在第5s时,物块受到的摩擦力大小为 N。第45s若突然重力消失,物块将 (填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”)。
9、如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平拉力分别作用在A、B两个物体上,则物体B受到地面的摩擦力大小为 N,物体A受到的摩擦力为 N。
10、如图甲是某空军基地进行跳伞训练,一名士兵从空中悬停的直升机上跳下、其速度与时间的关系如图乙,前10s下落240m, 再下落50s到达地面。士兵在整个下落过程中的平均速度是 m/s。
11、高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”,其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小峰提出了下列猜想:
猜想一:打击力的大小与物体的高度有关;
猜想二:打击力的大小与物体的质量有关。
为了验证猜想,准备的器材有:一个足球和一个篮球(如图甲所示)、三张面积足够大的白纸和印纸(注:印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹)、一台电子秤。
(1)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体,通过观察物体落在白纸上印迹的 来反映其对地面打击力的大小,印迹的产生说明力可以改变物体的 。
(2)为了验证猜想一,小峰设计实验:a.将印纸叠放在白纸上平放于水平地面,将足球从印纸正上方的高度静止释放,足球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹1”,如图乙所示;b.换用新的白纸和印纸,将足球从印纸正上方的()高度静止释放,足球在白纸上留下“印迹2”,如图乙所示。对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论:同一物体,所处的高度越高,对地面打击力越 。
(3)为了验证猜想二。小峰换用新的白纸和印纸,将篮球()从印纸正上方的高度静止释放,篮球对印纸的打击力为,并在白纸上留下“印迹3”,如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论;同一高度静止释放的物体,质量越大,对地面打击力越大。你认为小峰通过上述实验过程得出的结论可信吗? (选填“可信”或“不可信”)。理由是 。
(4)根据“印迹1”和“印迹3”,借助电子秤的示数,请你写出如何比较上述实验中足球和篮球对地面打击力和大小的方法: 。
12、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮, 并在线的两端挂上钩码, 使作用在小卡片上的两个拉力方向相反, 并通过调整 来改变拉力的大小;
(2)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 ;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: ;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 ;
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
13、如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
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