内容正文:
新版科学八上 第二章 第二节 运动与相互作用
(第二课时)
基础练习:
1.如图3-5-2所示,物体所受的两个力彼此平衡的是( )
A B C D
图3-5-2
2.笔筒静止在水平桌面上,与笔筒受到的重力相互平衡的力是( )
A.桌子的重力 B.笔筒对桌面的压力
C.桌面对笔筒的支持力 D.地面对桌子的支持力
3.重为100N的物体A在水平地面上受到一个水平力F的作用,如图甲所示,它的s-t图像如图乙所示,若t=1 s时,作用在物体A上的水平力F大小为20 N,则t=6 s时,作用在物体A上的水平力F大小为( )
A.F=100N B.F=20N C.F<20N D.无法确定
4.如图所示,一根羽毛放置在长木条上,并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是( )
A.重力大小等于木条对羽毛的支持力
B.重力方向是竖直向下的
C.重心位置在羽毛上的a点
D.重心位置在羽毛上的b点
5.有下列四种情况:①在光滑地板上匀速直线运动的小球;②正在下落的石块;③天花板下的电灯;④用力推物体,加速运动。其中属于二力平衡的有( )
A.①④ B.①③ C.②④ D.③④
6.如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果,其中都涉及到一定的科学知识,下列说法中正确的是( )
A.火箭点火后产生的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对平衡力
B.拉开的弓将箭射出的过程中,弓弦形变越大,对箭的弹力越小
C.孔明灯在竖直上升过程中受到重力的方向改变
D.碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了增大石磨对谷物的压力
7.将磅秤放在水平地面上,某同学站立在磅秤上静止,下列几对力属于平衡力的是( )
A.磅秤的重力与磅秤对人的支持力
B.人对磅秤的压力与磅秤对人的支持力
C.人的重力与磅秤对人的支持力
D.人对磅秤的压力与磅秤受到的支持力
8.把弹簧测力计的一端固定,另一端用3N的力拉它时,弹簧测力计的示数为3N,若将弹簧测力计的固定端取下,两端各施一个拉力(F1和F2)而使弹簧测力计静止且读数为3N,如图所示。则两边的拉力F1和F2可分别为( )
A.0N和3N B.3N和3N
C.3N和6N D.6N和3N
9.如图3-5-6所示,质量为m的物体静置于水平地面上,受到大小为mg的拉力F的作用后,该物体的运动状态是( )
图3-5-6
A.静止在水平地面上
B.向上做变速运动
C.在水平地面上向左做匀速直线运动
D.在水平地面上向右做匀速直线运动
10.某同学用所学知识对运动场上的的场景进行了分析,下列分析正确的是( )
A.被A同学踢出去的足球在空中飞行,是因为足球受到踢力的作用
B. B同学正在跳高,当他腾跃到最高点时,运动状态仍在改变
C. C同学在做引体向上,当他在单杠上静止不动时,他对单杠的拉力和他的重力是一对平衡力
D. D同学百米跑冲线后没能立即停下来,是因为受到惯性的作用
11.起重机吊装一个重为1000N的工件,当起重机以2m/s的速度吊着工件匀速直线上升时,忽略阻力,工件受到拉力的大小为_____N;当起重机以5m/s速度吊着工件匀速直线下降时,工件受到的拉力的方向为_____(填“竖直向上”或“竖直向下”);当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动时,工件受到的拉力的大小为_____N。
12.某同学用弹簧测力计缓慢向上提起重物,记下弹簧测力计移动的距离h和对应的读数F ,并描出F-h图像如图乙所示,由图像可知,该重物质量为 kg,当弹簧测力计挂钩受到的拉力为4.5N时,桌面对重物的支持力为 N,当弹簧测力计移动距离为4 cm时,重物竖直方向所受的力 (填“平衡”或“不平衡”)。(g取10N/kg)
13.我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2018年12月8日凌晨,嫦娥四号是用我国的长征三号乙火箭发射的。嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。(如图甲所示)
(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么火箭受到的推力与自身重力 _________(选填“相等”或“不相等”)
(2)火箭上升的作用力来自于______(选填“燃气”或“空气”)
(3)不久的将来,若我国的宇航员登上月球,宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动,如图乙所示。则在这段时间内,在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是____。(选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”、“水平向左”)
14.某次演练中,直升机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示,在0~t1内,伞兵处于 (填“加速”“减速”或“匀速”)运动状态,此时伞兵受到的重力 (填“<”“=”或“>”)阻力;在 (填“t1~t2”或““t2~t3")时,伞兵受到的阻力保持不变,此时受到的重力 (填“<”“=”或“>”)阻力。
提高训练:
15.如图3-5-4所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5m/s的速度向上做匀速直线运动,丙以5m/s的速度向下做匀速直线运动。不计空气阻力,则F甲、F乙、F丙的大小关系是( )
甲 乙 丙
图3-5-4
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F乙>F甲>F丙 D.F丙>F甲>F乙
16.小金同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型,把挂了一个钩码的小自行车放在钢丝上,如图3-5-5所示,下列说法正确的是( )
图3-5-5
A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B.自行车和所挂钩码的总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力
17.如图所示,在光滑水平地面上,一物体在拉力的作用下做匀速直线运动,则这个拉力的可能方向是( )
A. B.
C. D.
18.在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于______状态,说明这两个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,只能根据相互作用的关系直接测出______的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序:______(用字母表示),这样的改进是为了减小摩擦力对实验的影响;
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于______,故卡片的重力可忽略不计;
(5)如图丙,在卡片平衡时,若要探究二力平衡时而立是否作用在同一物体上,你的操作方法是______。
19.据报道,高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究:
实验器材:1cm厚的石膏板若干,质量为50g的鸡蛋数枚。
实验过程:无风环境下,将鸡蛋从楼上静止释放,砸中铺在草坪上的石膏板,记录实验现象。
实验序号
楼层
实验现象
1
15
鸡蛋破碎,石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
25
鸡蛋破碎,石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎发出巨响,石膏板被击穿
(1)实验中,鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过 反映出来。
(2)根据实验现象,可以得出:同一物体从高空落到地面的破坏力与 有关。
(3)实验后,小科对高空落下的雨滴不会对人造成伤害感到好奇。他通过在阅资料知道:雨滴从高空落下的过程中,受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比,达到最大速度后,雨滴匀速落向地面,此时雨滴自身的重力 受到的空气阻力(填“大于”,“等于”或“小于”)。
参考答案:
1. 【答案】 C
【解析】A、两个力不是作用在同一直线上,所以不是一对平衡力,故A选项错误;B、两个力的大小不相等,故B选项错误;C、两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,所以是一对平衡力,故C选项正确;D、两个力不是在同一条直线上,所以不是一对平衡力,故D选项错误。故选C。
2. 【答案】C
【解析】A、桌子的重力与笔筒所受的重力,方向都是竖直向下且大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;B、笔筒对桌面的压力与笔筒所受的重力,方向都是竖直向下且作用点不在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;C、桌面对笔筒的支持力与书所受的重力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一个物体上,是一对平衡力,故C正确;D、地面对桌子的支持力与笔筒所受的重力,两个力大小不相等且作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。故选:C。
3. 【答案】B
【解析】根据图乙可知,从0~2s内,物体A在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即摩擦力f=F=20N。在5~7s内,物体A又在水平面上做匀速直线运动,此时它受到的拉力仍然和摩擦力相互平衡,即F'=f。比较可知,此时作用在物体A上的拉力还是20N,故B正确,而A、C、D错误。 故选B。
4. 【答案】D
【解析】羽毛在木条上处于静止状态,即处于平衡状态,那么它受到的支持力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,二者大小相等,方向相反。因为重力方向竖直向下,所以支持力的方向竖直向上,故A、B正确不合题意;
重力和支持力在同一直线上,因为支持力通过a点,所以重力也通过a点,即a就是羽毛上重心的位置,故C正确不合题意,D错误符合题意。 故选D。
5. 【答案】B
【解析】①在光滑地板上匀速直线运动的小球,处于平衡状态,受到平衡力;
②正在下落的石块,速度不断增大,即运动状态改变,处于非平衡状态,受到非平衡力;
③天花板下的电灯,处于静止状态,处于平衡状态,受到平衡力;
④用力推物体,加速运动,处于非平衡状态,受到非平衡力。 其中属于二力平衡的是①③。 故选B。
6.D
【详解】
A.火箭点火后产生的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.弹力大小与物体的弹性形变程度有关,弓弦形变越大,对箭的弹力越大。故B错误;
C.孔明灯在竖直上升过程中受到重力的方向不变,都是竖直向下,故C错误;
D.碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了增大石磨对谷物的压力,从而容易碾碎谷物。故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
A.磅秤的重力与磅秤对人的支持力,作用在不同物体上,大小也不相同,不符合二力平
衡条件,故不符合题意;
B.人对磅秤的压力与磅秤对人的支持力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故不符合题意;
C.人的重力与磅秤对人的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体的一条直线上,符合二力平衡条件,故符合题意;
D.人对磅秤的压力与磅秤受到的支持力大小并不相等,不符合二力平衡条件,故不符合题意。
故选C。
8.B
【详解】
本题的两种情况中弹簧测力计的受力情况是一样的,可以把F1看作是固定端的拉力。两端各施一个拉力F1和F2,弹簧测力计静止,说明受力平衡,两边的力相等。
故选B。
9. 【答案】A
【解析】
物体的重力为G=mg,方向竖直向下,由题意知拉力F=mg,方向竖直向上,物体受力平衡,仍然静止在水平地面上。故选A。
10.B
【详解】
A.被A同学踢出去的足球在空中飞行,是因为足球有惯性,故A错误。
B.B同学正在跳高,当他腾跃到最高点时,它由向上运动变为向下运动,因此运动状态发生改变,故B正确。
C.C同学在做引体向上,他对单杠的拉力作用在单杠上,而它的重力作用在自己身上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误。
D.D同学百米跑冲线后没能立即停下来,是因为它有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性,故D错误。
故选B。
11. 1000 竖直向上 1000
【详解】
[1]当起重机以2m/s的速度吊着工件匀速直线上升时,它处于平衡状态,即拉力
[2]当起重机以5m/s速度吊着工件匀速直线下降时,它仍然处于平衡状态,即拉力和重力是平衡力,因为重力的方向竖直向下,所以拉力的方向与它相反,即竖直向上。
[3]当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动时, 它在竖直方向上处于平衡状态,即拉力
12. 【答案】0.45;0;平衡
【解析】(1)当物体静止在桌面上时,它受到竖直向上的拉力、支持力和重力,根据二力平衡的知识得到:G=F拉+F支持。随着弹簧测力计拉力的增大,则桌面的支持力逐渐减小;当弹簧测力计的拉力与物体重力相等时,测力计的示数保持不变。根据图乙可知,测力计保持不变的示数为4.5N,所以物体的重力诶4.5N,质量为:;
(2)根据G=F拉+F支持可知,当弹簧测力计挂钩受到的拉力为4.5N时,桌面对重物的支持力为0N;
(3)根据图乙可知,当弹簧测力计移动距离为4cm时,它的拉力小于4.5N,此时物体仍然在桌面上保持静止,因此处于平衡状态,受到平衡力。
13. 不相等 燃气 竖直向下
【详解】
(1)[1]火箭在穿越大气层时速度越来越快,是加速运动,火箭受到的推力大于自身重力。所以火箭受到的推力与自身重力不相等。
(2)[2] 火箭使燃气向下喷出,即火箭对燃气向下施力,根据力的作用是相互的,燃气对火箭向上施力,使火箭上升;
(3)[3] 在月球表面上,以月球为参照物,火箭虽然是沿斜向上方向运动,但是做的是匀速直线运动,火箭受平衡力作用,因在月球上,没有空气,火箭不受阻力作用,只受月球对它的吸引而产生的重力作用,所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡,即与竖直向下的重力方向相反,是竖直向上的。因力的作用是相互的,为得到竖直向上的力,所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的方向施加。
14. 【答案】加速;>;t2~t3;=
【解析】(1)根据图像可知,在0~t1内,伞兵的速度不断增大,即做加速运动。此时它受到的合力向下,与运动方向一致,即G-f>0,那么伞兵受到的重力>阻力。
(2)在t2~t3内,伞兵的速度保持不变,做匀速直线运动。根据二力平衡的知识可知,此时它受到的重力和阻力相互平衡,即重力=阻力,那么阻力保持不变。
15. 【答案】A
【解析】
三个物体虽然速度不同,但由于甲静止,乙、丙都是匀速运动,故都处于平衡状态,即受力平衡,不计空气阻力,则三个物体所受拉力与重力相等,即三个力大小相等。故选A。
16. 【答案】B
【解析】钢丝对自行车的支持力等于自行车和所挂钩码的重力的和,不等于自行车的重力,不是一对平衡力,故A错误;自行车和所挂钩码总重力与钢丝对自行车的支持力满足二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B正确;自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C错误;自行车对绳的拉力与钩码的重力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。
17.A
【详解】
物体在光滑的水平面上做匀速直线运动,水平方向上不受力的作用,施加一个力后仍然做匀速直线运动,该力的方向只能竖直向上或竖直向下,符合条件的只有A选项。
18. 静止或匀速直线 拉力 B、A、C 卡片的重力远小于钩码的重力 把卡纸中间沿直线剪开
【详解】
(1)[1]平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态,此时物体受力平衡。
(2)[2]研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)[3]B图为滑动摩擦,A图为滚动摩擦,C图只有滑轮间的摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序:B、A、C;这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响。
(4)[4]图丙是最终确认的实验方案。此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,所以,可以卡片的重力可忽略不计。
(5)[5]若要探究二力平衡时而立是否作用在同一物体上,正确的操作是:当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片,由于两侧钩码落下,说明作用在不同物体上的两个力不能平衡。
19. 【答案】(1)石膏板的形变程度(2)高度(3)等于
【解析】(1)实验中,鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板的形变程度反映出来。
(2)根据表格可知,楼层越高,石膏板形变程度越大,那么鸡蛋的破坏力越大,因此得到:同一物体从高空落到地面的破坏力与高度有关。 (3)当雨滴匀速下落时,它处于平衡状态,即雨滴自身的重力与空气阻力相互平衡,那么二者相等。
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