内容正文:
限时练习:40min 完成时间:____月____日 天气:
作业11 力与运动的关系
一、力的作用效果
1.力可以使物体发生形变,包括弹性形变和塑性形变;
2.力可以改变物体的运动状态,包括改变物体运动的快慢和物体运动的方向。
二、力与运动
1.如图,小球用细绳固定在天花板上,小球往复摆动。假如当小球某一次摆动到右端最高点时绳子断开且小球所受的力全部消失,则小球将会( )
A.沿①方向运动 B.沿②方向运动
C.沿③方向运动 D.保持静止
【答案】D
【解析】当小球某一次摆动到右端最高点时,此时小球的速度为0,若小球所受的力全部消失,则没有力改变小球的运动状态,小球在不受力时将继续保持原来的静止状态不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.说明力能改变物体的形状
B.在弹簧弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧伸长越长
C.发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力方向相同
【答案】D
【解析】A.用手拉弹簧,弹簧的长度变长,说明力能改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力的大小成正比,拉弹簧的力越大,弹簧伸长越长,故B正确,不符合题意;
C.形变后的弹簧会产生一个向左的拉力,作用在手指上,故C正确,不符合题意;
D.手对弹簧的拉力向右,弹簧对手的拉力向左,故D不正确,符合题意。
故选D。
3.假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是:( )
A.200N B.300N C.500N D.700N
【答案】B
【解析】小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,两力作用在同一直线上,且方向相同,故合力为二力之和,即
200N+100N=300N
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.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,物体没有推动,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3N
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】D
【解析】A.0~2秒时,F=1N,物体的运动速度为0,即处于静止状态,则推力F与摩擦力形成一对平衡力,大小相等,故A错误;
BC. 2~4秒时,推力F=3N,物体运动的速度逐渐增加,不是匀速直线运动,推力与摩擦力不是平衡力,故摩擦力不是3N,BC错误;
D.4~6秒时,推力F=2N,物体做匀速直线运动,故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力,D正确。
故选D。
5.如图是运动员射门时的足球轨迹,下列说法正确的是( )
A.脚踢球使球飞出,说明力是物体运动的原因
B.足球在空中飞行时,运动状态一定在改变
C.足球在空中飞行时,以球为参照物,运动员是静止的
D.足球运动到最高点时,若所有力都消失,足球将静止
【答案】B
【解析】A.脚踢球使球飞出,说明力是物体运动状态改变的原因,故A错误;
B.足球轨迹为曲线,运动状态一定在改变,故B正确;
C.以运动的球为参照物,运动员是运动的,故C错误;
D.运动到最高的时球仍具有水平向前的速度,若所有力都消失,球将水平向前做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
6.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向
【答案】C
【解析】AB.压缩过程弹簧发生形变说明力可以改变物体的形状,小球的运动状态发生改变也可以改变物体的运动快慢,故AB正确,不符合题意;
C.弹开过程弹簧发生形变也可说明力可以改变物体的形状,故C错,符合题意;
D.整个过程小球的运动方向发生改变说明力可以改变物体的运动方向,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.如图所示,粗糙程度相同的水平面,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从a点以一定的速度向弹簧运动,压缩弹簧至c点,之后又向a点运动。下列说法正确的是( )
A.小物块从a点向c点运动时,速度先变大后变小
B.小物块从a点向c点运动时,速度先变小后变大
C.小物块从c点向a点运动时,速度先变大后变小
D.小物块从c点间a点运动时,在b点的速度最大
【答案】C
【解析】AB.小物块从a点向b点运动的过程中,受到摩擦力的作用,速度变小,从b到c,受到摩擦力和弹力的作用,速度变小,所以物块从a点向c点运动的过程中速度一直变小,故AB错误;
CD.小物块从c点向b点运动的过程中,弹簧的弹力逐渐变小。开始弹力大于摩擦力,速度变大,当弹力等于摩擦力,速度最大,当弹力小于摩擦力,速度变小,运动到b点时弹力为0,则b点的速度不是最大;从b点到a点,受到摩擦力作用,速度变小。小物块从c点向a点运动的过程中,速度先变大后变小,故C正确,D错误。
故选C。
8.小明和小刚相约打台球,小明用球杆将白球击出,白球撞击红球将红球击进球洞,如图所示。下列说法正确的是( )
A.红球被击进球洞,说明力能改变物体的形状
B.白球撞击红球的力大于红球撞击白球的力
C.小明使白球撞击红球侧边,因为力的作用效果与力的大小有关
D.白球撞击红球后白球的运动方向改变,说明力的作用是相互的
【答案】D
【解析】A.静止在球桌上的红球受到白球的撞击力后向球洞方向运动,红球由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态,故A错误;
BD.因为物体间力的作用是相互的,所以白球撞击红球时,红球受到白球的撞击力,同时白球也受到红球的撞击力,这两个力大小相等(白球撞击红球的力等于红球撞击白球的力),方向相反,所以白球撞击红球后,红球运动方向改变,白球的运动方向也会发生改变,即说明物体间力的作用是相互的,故B错误,D正确;
C.因为力的作用效果与力的作用点有关,所以打台球时,要控制好白球撞击红球的位置,撞击位置不同,红球的运动方向也不同,故小明使白球撞击红球侧边,因为力的作用效果与力的作用点有关,故C错误。
故选D。
9.如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【解析】A.惯性不是力,不能表述为受到惯性作用,故A错误;
B.球在b点只受到重力作用,所以球在b点受到的合力不为零,故B错误;
C.球从b点下落到c点,球的速度增大,球的运动方向不断改变,所以球的运动状态不断改变,故C正确;
D.球最终到d点停止,是受到阻力的作用,速度越来越小,所以物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
10.蹦极是一项极其富有刺激性的运动,小辰一直想去又不敢去,便在家做了一个模拟“蹦极”的小实验,如图所示,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。不计空气阻力,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块的速度一直在减小
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块所受合力先减小后增大
D.到达C点时,小石块受到的拉力等于自身的重力
【答案】C
【解析】由A到B的过程,橡皮筋未发生形变,小石块只受到重力的作用,速度增大;B到C的过程,橡皮筋发生弹性形变,且形变程度越来越大,弹力越来越大,但开始时,弹力小于重力,小石块所受的合力方向竖直向下,随着弹力增大,合力方向都是向下,大小变小,合力的方向与速度方向相同,速度一直变大,直至弹力等于重力,此时合力为0,速度最大,小石块继续往下运动,此后的弹力大于重力,合力向上,与速度的方向相反,且橡皮筋的弹性形变增大,弹力继续增大,合力大小增大,速度减小,到C点,速度为0。故C正确,ABD错误。
故选C。
11.星期天,涵涵跟妈妈去某超市购物,她推来一辆购物车,发现车下装有轮子,这是为了 ___________摩擦力(选填“增大”或“减小”)。涵涵用水平力F推着车匀速前进,听到妈妈在前面喊她,便推着空车加速去追,这时车受到地面的摩擦力 ___________F(选填“大于”、“小于”或“等于”),涵涵推着放了选购物品的车匀速走向收银台,这时她推车的力 ___________F(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 减小 等于 大于
【解析】[1]购物车安装轮子,是用滚动代替滑动,减小摩擦力。
[2]涵涵推动购物车水平方向上受到推力和摩擦力,购物车匀速前进,推力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于推力F;推着空车加速去追,这时车受到地面的摩擦力等于F。
[3]购物车上增加物品,购物车对地面的压力增大,接触面粗糙程度不变,摩擦力增大,摩擦力大于F;涵涵推着放了选购物品的车匀速走向收银台,此时推力等于购物车受到的摩擦力,所以这时她推车的力大于F。
12.作用在同一个物体同一直线上的三个力,其大小分别是20N、30N、40N,这三个力的合力的最小值是___________N,最大值是___________N。
【答案】 10 90
【解析】[1]同一条直线上的三个力,两个力方向相同,另一个力方向相反时,合力最小,且当20N、30N方向相同,与40N方向相反时,合力最小为
[2]同一条直线上的三个力,当三个力方向相同时,合力最大为
13.跳伞运动员从飞机上跳下,打开降落伞前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;打开降落伞后,运动员匀速下落至地面,则在整个下落过程中,跳伞运动员所受合力的大小变化情况是_______。
【答案】 小于 先变小后不变
【解析】[1]跳伞运动员从飞机上跳下,打开降落伞前,下落越来越快,说明其运动状态是加速向下的。当物体加速运动时,合外力方向与运动方向相同。此时运动员受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,因为合外力方向向下,所以阻力小于重力。
[2]打开降落伞后,运动员匀速下落,此时处于平衡状态,所受合力为零。而在打开降落伞前,运动员所受合力等于重力减去阻力,是一个大于零的值。所以在整个下落过程中,跳伞运动员所受合力的大小变化情况是先变小后不变。
14.如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做加速直线运动,不计空气阻力,画出物体A的受力示意图。
【答案】
【解析】物块A和B以相同的速度一起沿水平方向向右做加速直线运动,A的运动状态发生了改变,A相对于B有向左的运动趋势,故A受向右的摩擦力的作用;A竖直方向上受重力和支持力的作用,并且这两个力是平衡力,大小相等,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上。如图所示:
15.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A位置拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)、(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)在(a)(b)和(c)三次实验中,都将弹簧拉伸到B点,目的是使每次实验中力的___________相同;
(2)分析比较图中(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:___________(用公式表示);
(3)分析比较图中(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:___________(用公式表示),合力的方向与___________(选填“F3”或“F4”)的方向相同。
【答案】(1)作用效果
(2)F=F1+F2
(3) F=F3-F4 F3
【解析】(1)根据控制变量法可知,三次实验中,都将弹簧拉伸到B点,是为了使每次实验中力的作用效果都相同。
(2)由图中(a)与(b)可知,(a)中力F的作用效果与(b)中F1和F2两个力的作用效果相同,且F1和F2两个力的方向相同,故可得出结论
F=F1+F2
(3)[1][2]由图中(a)与(c)可知,(a)中力F的作用效果与(c)中F3和F4两个力的作用效果相同,且F3和F4两个力的方向相反,故可得出结论
F=F3-F4
且弹簧的形变与力F的形变相同,即合力的方向与力F3的方向相同。
16.小明用矿泉水瓶做实验:
(1)如图甲,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳的移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的_____________有关.
(2)他用力捏空矿泉水瓶,发现瓶子变瘪了,如图乙所示,说明了_____________.
【答案】 作用点 力可以改变物体形状
【解析】(1)用手推动竖放在桌子上的矿泉水瓶的底部,可以使瓶子向前移动,而用同样的力去推动竖放在桌子的瓶子的顶部,瓶子会向前倒,该现象说明:力的作用点不同,力的作用效果不同,这表明力的作用效果跟力的作用点有关;
(2)力可以改变物体的运动状态,也可以使物体发生形变,用力捏空矿泉水瓶,发现瓶子变瘪了,这说明:力可以使物体发生形变.
1.如图所示,将一小球从A点竖直向上抛出(空气阻力不可忽略),到达最高点B时速度为零,运动时间为T1,小球又从B点下落到A点,运动时间为T2,则T1和T2的关系是( )
A.T1>T2 B.T1=T2 C.T1<T2 D.无法确定
【答案】C
【解析】上升的过程中,受到了阻力和重力,且同向,故可以等效为一个比重力大的合力向下,且减速,速度减小得比较快,而下降的过程中,受到了重力和阻力,重力与阻力方向相反,且重力大于阻力,故合力是小于重力的力,故加速得比较慢,时间比较长,故C正确。
故选C。
2.如图所示,一氢气球用细绳系在玩具车上,静置于广场的光滑水平地面上,当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的_____;玩具车在向右运动的过程中_____(选填“可能”或“不可能”)被风吹离地面;一段时间后玩具车匀速前进,此时细绳_____(选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”);如果气球和小车沿竖直方向向上做匀速直线运动,突然绳子断开的瞬间,小车将向_____(向上、向下、静止)运动,这是由于小车具有_____。
【答案】 运动状态 不可能 保持竖直 向上 惯性
【解析】[1]当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下由静止变为向前运动,说明力能改变物体的运动状态。
[2]风水平向右吹,玩具车在竖直方向上不受风的作用力,故玩具车在向右运动的过程中不可能被风吹离地面。
[3]因水平地面光滑,所以玩具车在运动时不受摩擦力的作用,一段时间后玩具车在水平方向上匀速前进,若此时细绳是倾斜的,则细绳对玩具车有斜向上的拉力(受力不平衡),玩具车不可能做匀速运动,所以此时细绳应保持竖直。
[4][5]如果气球和小车沿竖直方向向上做匀速直线运动,突然绳子断开的瞬间,小车由于惯性要保持原来向上的运动状态,还会向上运动一段距离。
3.如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧秤一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度v匀速运动,水平弹簧秤的示数为T,下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力大小等于F
B.长木板受到的摩擦力大小等于T
C.若用2F的力作用在长木板上,木块受到的摩擦力大小仍等于T
D.若长木板以2v的速度运动时,长木板受到的摩擦力大小等于2F
【答案】C
【解析】A.在恒力F作用下,长木板B以速度v匀速运动,木块A相对于地面静止,由于此时木块A处于平衡状态,所以此时木块A所受的摩擦力大小等于T,故A错误;
B.此时长木板以速度v匀速运动也处于平衡状态,即此时长木板所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,故此时长木板所受的摩擦力大小等于拉力F,故B错误;
C.若用2F的力作用在长木板上,此时木块A仍处于平衡状态,此时A所受的摩擦力的大小仍等于T,故C正确;
D.若长木板以2v的速度运动时,此时长木板仍处于平衡状态,故此时长木板受到的摩擦力大小仍等于拉力F,故D错误。
故选C。
4.小明和小华在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面;绿灯一亮,三辆车同时起动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢;看到这一现象后,他们想到了一个问题:机动车起动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析,提出如下猜想:
猜想1:可能与自身质量有关;
猜想2:可能与所受的牵引力和摩擦力有关;
(1)提出猜想2的理论依据是______;
(2)小明设计了如图甲所示的实验装置。探究猜想1时,小明多次改变砖块的质量,用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车,使小车由静止开始运动,并记下2s内小车离起点的距离s.请你指出该方案设计中存在的错误是 ______;(该题的题干没有错误,压力与重力无关,更与质量无关;摩擦力大小不仅与压力有关,还与接触面的粗糙程度有关,因此根据题干的探究目标和猜想,一定可以通过改变接触面的粗糙程度来控制摩擦力相同、质量不同进行实验探究,请再审核题意。)
(3)小华在老师的指导下,探究小车在不受水平面摩擦力的简化情况时,小车起动快慢与自身质量的关系,装置如图乙所示;
①与图甲装置相比,图乙装置操作时的优点是 ______;
②实验时,小车沿水平方向做 ______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,记下小车2s内运动的距离s.若s越大,则表明小车起动越 ______;
(4)小华正确实验,测得相关数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m(kg)
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F(N)
1
2
4
1
2
4
1
2
4
2秒后小车离起点的距离s(cm)
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
①通过比较 ______(填实验序号)三次实验可以论证猜想1;
②分析数据可得出,当小车和砖块的总质量为4kg时,拉力大小为8N时,2秒内小车运动的距离s=______。
【答案】 力是改变物体运动状态的原因 没有控制摩擦力相同 容易控制拉力的大小 加速 快 1、4、7(或2、5、8或3、6、9) 400cm/4m
【解析】(1)[1]力是改变物体运动的原因,则物体的受力情况可能影响它的运动状态改变的快慢,所以,提出猜想2的理论依据是,力是改变物体状态的原因。
(2)[2]因机动车起动的快慢与所受的力和与自身质量有关,研究猜想1时,即机动车起动的快慢可能与自身质量有关时,要控制物体受到力相同,小明多次改变砖块的质量,车对水平桌面的压力也发生了变化,水平面对小车的摩擦力也发生了改变,故该方案设计中存在的错误是没有控制摩擦力相同。
(3)①[3]用装置图乙做实验,与图甲装置相比,图乙装置操作时的优点是:在涂有润滑剂的水平玻璃表面做实验,故受到的摩擦力很小,可不计,即不需要考虑摩擦力的大小;通过定滑轮吊一个钩码,用钩码的重力来充当拉力,容易控制拉力的大小。
②[4][5]因小车在水平方向上受到的摩擦力可不计,受到拉力大小恒定,为非平衡力,故小车沿水平方向做加速运动,记下小车2s内运动的距离s;若s越大,则小车的速度变化越快,,表明小车起动越快。
(4)①[6]研究猜想2,即机动车起动的快慢可能与自身质量有关,根据控制变量法,要控制水平方向上物体受到的力相同,只改变小车和砖块的总质量,故通过比较实验次数1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的数据,可以研究猜想2。
②[7]由表中第1、2、3次数据知,当小车和砖块的总质量为4kg时,拉力每变为原来的2倍,2秒后小车离起点的距离就变为原来的2倍,所以当拉力大小为8N时,2秒内小车运动的距离为400cm。
1.如图甲所示,物体沿竖直墙壁下滑,t1时刻开始,在物体表面施加一个如图乙所示水平压力F,F的大小变化如图丙所示,假设墙壁足够高,则下列四幅关于物体受到摩擦力f大小变化的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】物体沿竖直墙壁下滑,由于没有压力,所以滑动摩擦力为0;t1时刻开始,在物体表面施加一个水平压力F,由图丙可知,压力F是逐渐增大的;由于接触面的粗糙程度不变,压力变大,则滑动摩擦力从t1时刻开始变大,由于开始时,滑动摩擦力小于重力,随着压力的增大,滑动摩擦力会等于重力,然后大于重力,所以物体先做加速运动,后做减速运动;一段时间后,当t=t2时物体恰好在墙上静止,此时物体在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,此时的静摩擦力要小于最大滑动摩擦力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度的二次方成正比.不同质量的雨滴所受空气阻力与速度的二次方的比值相同.现有质量分别为m1和m2的两雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已经做匀速直线运动,那么两雨滴匀速直线运动时的速度v1:v2为( )
A. B. C.m1:m2 D.m2:m1
【答案】A
【分析】雨滴下落时都做匀速直线运动,所以受的重力和空气阻力是一对平衡力,即 ,据此分析求解.
【解析】因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动,所以雨滴受的是平衡力,雨滴受到的阻力为,所以雨滴的速度为,所以两雨滴匀速直线运动时的速度比为:,故A正确.
故选A.
3.物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,若物体A重,B、C均重,不计绳重及摩擦,当在绳端挂上物体B时(如图甲),物体A沿水平面向右做匀速直线运动,A所受摩擦力为____________N;接着把物体C放在A上③,三者停止运动(如图乙),此时用力F竖直向下拉物体B(图乙中力F未画出),物体A、C一起向右做匀速直线运动,则拉力F为____________N。
【答案】 4 1.6
【解析】[1][2]在图甲中,物体A沿水平面向右做匀速直线运动,对物体A进行水平方向受力分析(解图1)可知
则滑动摩擦力的大小与压力大小的比值为
接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙),用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速直线运动(水平面粗糙程度不变),此时的压力为
由于接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比,则此时的滑动摩擦力的大小为
A处于平衡状态,水平方向上对A进行受力分析(解图2)可知,拉力
4.如图甲所示,一小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示,图中oa段和cd段为直线。则据此图可知,弹力大于重力的时间段为 _____。
【答案】t2~t4
【解析】由图可知,当小球在空中时,速度匀速增加,当小球刚接触弹簧时,弹力小于重力,t1~t2速度增加的程度减小,但仍然越来越快,当弹力等于重力时,t2时刻速度最大;接着小球的速度开始减小,弹簧大于重力,当时间为t3时速度为0;接着小球在弹力的作用下向上加速,当弹力等于重力时t4速度最大,接着小球的速度开始减小当时间为t5时,小球离开弹簧,所以弹力大于重力的时间段为t2~t4。
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限时练习:40min 完成时间:____月____日 天气:
作业11 力与运动的关系
一、力的作用效果
1.力可以使物体发生形变,包括弹性形变和塑性形变;
2.力可以改变物体的运动状态,包括改变物体运动的快慢和物体运动的方向。
二、力与运动
1.如图,小球用细绳固定在天花板上,小球往复摆动。假如当小球某一次摆动到右端最高点时绳子断开且小球所受的力全部消失,则小球将会( )
A.沿①方向运动 B.沿②方向运动
C.沿③方向运动 D.保持静止
2.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.说明力能改变物体的形状
B.在弹簧弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧伸长越长
C.发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力方向相同
3.假期社区服务劳动中,小明用200N的力水平向前拉车,小芳用100N的力水平向前推车,如图所示。则这两个力的合力大小是:( )
A.200N B.300N C.500N D.700N
4.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,物体没有推动,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3N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
5.如图是运动员射门时的足球轨迹,下列说法正确的是( )
A.脚踢球使球飞出,说明力是物体运动的原因
B.足球在空中飞行时,运动状态一定在改变
C.足球在空中飞行时,以球为参照物,运动员是静止的
D.足球运动到最高点时,若所有力都消失,足球将静止
6.小球向左运动与弹簧接触后,经历了如图甲、乙所示过程,下列说法错误的是( )
A.压缩过程说明力可以改变物体的形状
B.压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C.弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D.整个过程说明力可以改变物体的运动方向
7.如图所示,粗糙程度相同的水平面,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从a点以一定的速度向弹簧运动,压缩弹簧至c点,之后又向a点运动。下列说法正确的是( )
A.小物块从a点向c点运动时,速度先变大后变小
B.小物块从a点向c点运动时,速度先变小后变大
C.小物块从c点向a点运动时,速度先变大后变小
D.小物块从c点间a点运动时,在b点的速度最大
8.小明和小刚相约打台球,小明用球杆将白球击出,白球撞击红球将红球击进球洞,如图所示。下列说法正确的是( )
A.红球被击进球洞,说明力能改变物体的形状
B.白球撞击红球的力大于红球撞击白球的力
C.小明使白球撞击红球侧边,因为力的作用效果与力的大小有关
D.白球撞击红球后白球的运动方向改变,说明力的作用是相互的
9.如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
10.蹦极是一项极其富有刺激性的运动,小辰一直想去又不敢去,便在家做了一个模拟“蹦极”的小实验,如图所示,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。不计空气阻力,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块的速度一直在减小
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块所受合力先减小后增大
D.到达C点时,小石块受到的拉力等于自身的重力
11.星期天,涵涵跟妈妈去某超市购物,她推来一辆购物车,发现车下装有轮子,这是为了 ___________摩擦力(选填“增大”或“减小”)。涵涵用水平力F推着车匀速前进,听到妈妈在前面喊她,便推着空车加速去追,这时车受到地面的摩擦力 ___________F(选填“大于”、“小于”或“等于”),涵涵推着放了选购物品的车匀速走向收银台,这时她推车的力 ___________F(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.作用在同一个物体同一直线上的三个力,其大小分别是20N、30N、40N,这三个力的合力的最小值是___________N,最大值是___________N。
13.跳伞运动员从飞机上跳下,打开降落伞前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;打开降落伞后,运动员匀速下落至地面,则在整个下落过程中,跳伞运动员所受合力的大小变化情况是_______。
14.如图所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做加速直线运动,不计空气阻力,画出物体A的受力示意图。
15.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A位置拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)、(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)在(a)(b)和(c)三次实验中,都将弹簧拉伸到B点,目的是使每次实验中力的___________相同;
(2)分析比较图中(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:___________(用公式表示);
(3)分析比较图中(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:___________(用公式表示),合力的方向与___________(选填“F3”或“F4”)的方向相同。
16.小明用矿泉水瓶做实验:
(1)如图甲,他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳的移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的_____________有关.
(2)他用力捏空矿泉水瓶,发现瓶子变瘪了,如图乙所示,说明了_____________.
1.如图所示,将一小球从A点竖直向上抛出(空气阻力不可忽略),到达最高点B时速度为零,运动时间为T1,小球又从B点下落到A点,运动时间为T2,则T1和T2的关系是( )
A.T1>T2 B.T1=T2 C.T1<T2 D.无法确定
2.如图所示,一氢气球用细绳系在玩具车上,静置于广场的光滑水平地面上,当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的_____;玩具车在向右运动的过程中_____(选填“可能”或“不可能”)被风吹离地面;一段时间后玩具车匀速前进,此时细绳_____(选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”);如果气球和小车沿竖直方向向上做匀速直线运动,突然绳子断开的瞬间,小车将向_____(向上、向下、静止)运动,这是由于小车具有_____。
3.如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧秤一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,长木板B以速度v匀速运动,水平弹簧秤的示数为T,下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力大小等于F
B.长木板受到的摩擦力大小等于T
C.若用2F的力作用在长木板上,木块受到的摩擦力大小仍等于T
D.若长木板以2v的速度运动时,长木板受到的摩擦力大小等于2F
4.小明和小华在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面;绿灯一亮,三辆车同时起动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢;看到这一现象后,他们想到了一个问题:机动车起动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析,提出如下猜想:
猜想1:可能与自身质量有关;
猜想2:可能与所受的牵引力和摩擦力有关;
(1)提出猜想2的理论依据是______;
(2)小明设计了如图甲所示的实验装置。探究猜想1时,小明多次改变砖块的质量,用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车,使小车由静止开始运动,并记下2s内小车离起点的距离s.请你指出该方案设计中存在的错误是 ______;(该题的题干没有错误,压力与重力无关,更与质量无关;摩擦力大小不仅与压力有关,还与接触面的粗糙程度有关,因此根据题干的探究目标和猜想,一定可以通过改变接触面的粗糙程度来控制摩擦力相同、质量不同进行实验探究,请再审核题意。)
(3)小华在老师的指导下,探究小车在不受水平面摩擦力的简化情况时,小车起动快慢与自身质量的关系,装置如图乙所示;
①与图甲装置相比,图乙装置操作时的优点是 ______;
②实验时,小车沿水平方向做 ______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,记下小车2s内运动的距离s.若s越大,则表明小车起动越 ______;
(4)小华正确实验,测得相关数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m(kg)
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F(N)
1
2
4
1
2
4
1
2
4
2秒后小车离起点的距离s(cm)
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
①通过比较 ______(填实验序号)三次实验可以论证猜想1;
②分析数据可得出,当小车和砖块的总质量为4kg时,拉力大小为8N时,2秒内小车运动的距离s=______。
1.如图甲所示,物体沿竖直墙壁下滑,t1时刻开始,在物体表面施加一个如图乙所示水平压力F,F的大小变化如图丙所示,假设墙壁足够高,则下列四幅关于物体受到摩擦力f大小变化的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
2.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度的二次方成正比.不同质量的雨滴所受空气阻力与速度的二次方的比值相同.现有质量分别为m1和m2的两雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已经做匀速直线运动,那么两雨滴匀速直线运动时的速度v1:v2为( )
A. B. C.m1:m2 D.m2:m1
3.物理兴趣小组自主探究得知“接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比”,若物体A重,B、C均重,不计绳重及摩擦,当在绳端挂上物体B时(如图甲),物体A沿水平面向右做匀速直线运动,A所受摩擦力为____________N;接着把物体C放在A上③,三者停止运动(如图乙),此时用力F竖直向下拉物体B(图乙中力F未画出),物体A、C一起向右做匀速直线运动,则拉力F为____________N。
4.如图甲所示,一小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示,图中oa段和cd段为直线。则据此图可知,弹力大于重力的时间段为 _____。
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