内容正文:
第八章 运动和力
一、单选题
1.如图所示的各种现象中,物体运动状态没有改变的是( )
A.飞来后又被踢出去的足球B.沿直滑梯匀速滑下的小孩
C.做匀速圆周运动的物体D.正在加速起飞的火箭
2.如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,下列分析正确的是( )
A.实心球上升到最高点时受平衡力的作用
B.实心球下降时速度增大,说明力是维持物体运动的原因
C.球上升到最高点如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
D.实心球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
3. 下列实例中,为了增大摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹 B.旱冰鞋下装有滑轮
C.冰壶底面打磨得很光滑 D.给自行车的车轴加润滑油
4.为增强学生体质,学校组织了乒乓球比赛,如图所示是小明和同学打乒乓球时的情境,下列说法正确的是( )
A.球在飞行过程中,若所有力都消失,球一定落向地面
B.球拍击球使球飞出去,说明力是维持物体运动的原因
C.球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
D.乒乓球上升到最高点时处于非平衡状态
5.如图所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是
A.瓶子处于静止状态,不具有惯性
B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到竖直向上的摩擦力
D.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
6.已知滑动摩擦力大小与压力成正比,如图所示,重为G的物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上,当水平力减小为时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。则当力减小为时,此物体A所受摩擦力的大小( )
A. B. C. D.G
7.如图所示.跳水运动员站在跳板上静止不动,下列说法正确的是( )
A.跳板被压弯说明力可以改变物体的运动状态
B.跳板被压弯说明力可以改变物体的形状
C.跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力是一对平衡力
D.运动员对跳板的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
8.如图所示,水平地面上静止叠放着A、B两物体,物体A上表面受到一竖直向下的压力F,下列说法正确的是
A.A物体受到的支持力与B物体受到的压力是一对相互作用力
B.A物体受到的重力与A物体受到的支持力是一对平衡力
C.B物体受到的支持力大小等于物体A和物体B的总重力
D.B物体受到A对它的压力大小与F的大小相同
二、多选题
9.下列事实中,属于物体运动状态发生改变的有( )
A.用力拉弹簧,弹簧变长
B.跳伞运动员在空中匀速直线下降
C.正在进站的火车
D.运动员投出的标枪在空中前行
10.如图所示的实例中,为了增大摩擦的是( )
A.储物箱下装有滚轮B.塑料瓶盖四周压制竖纹
C.运动员用力握紧羽毛球拍D.给门轴上的合页加润滑剂
11. 为什么许多公共场合的地面在用水打扫过后会摆放“小心地滑”的牌子呢?小明进行了实验研究:在水平瓷砖地板上滴不同滴数的水并涂匀,用弹簧测力计拉着一块不吸水的木块在地板上做匀速直线运动,测出摩擦力(如图),记录数据如下表。关于这一实验的说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
水滴数/滴
4
8
12
16
20
24
28
32
摩擦力/N
3.16
3.34
3.72
3.92
3.02
2.80
2.82
2.82
A.实验中采用了控制变量法
B.小明在研究接触面的水的多少对摩擦力的影响
C.分析数据可得,摩擦力大小与接触面水滴数成正比
D.分析数据可得,摩擦力大小与接触面水滴数成反比
12.关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.加速下落的排球所受合力可能为零
B.做匀速直线运动的汽车所受合力一定为零
C.踢出去的足球由于具有惯性,还能在水平草地上继续运动一段距离
D.静止在水平地面上的课桌,它对地面的压力与地面对它的支持力是一对平衡力
13.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验.下列有关叙述错误的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C.实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远
D.根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
14.甲、乙两物体重力均为G,将它们挂于测力计下,使它们沿竖直方向做直线运动,图所示为甲、乙物体运动时的s﹣t图象。则( )
A.甲的速度小于乙的速度 B.6秒时,甲、乙的距离为0.3米
C.甲、乙所受合力相同 D.甲所受拉力大于乙所受拉力
15.如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上。木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s时撤去力F,同时木块从台面滑出。忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.0~2s,木块处于静止状态,木块所受静摩擦力为0N
B.2~4s,木块加速运动,所受滑动摩擦力为4N
C.0~6s,木块运动的距离为6m
D.木块离开水平台面后,由于具有惯性继续做匀速直线运动
三、填空题
16.如图所示,物体甲重30N, 被50N 的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,则物体甲受到的摩擦力为 N,若增大F 甲,该物体与墙壁之间的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.如下图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在t=1 s时,物体受到的摩擦力为 N;在t=3 s时,物体受到的摩擦力为 N.
18.如图所示,一物体重为8N,对它施加一个20N的水平推力使其静止在墙上,则物体受到的摩擦力方向 ,摩擦力的大小 ,若水平推力增大两倍,物体受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。
19.两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态图甲。手握管子突然 选填“向上”或“向下”运动时,气球突然变大图乙,该现象的产生是由于 具有惯性。
20.两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,两手指受到的压力相等,因为两手指对铅笔的压力是一对 ,两手指受到的压力是一对 .
21.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-t1时间木块静止,t1时刻开始运动,木块运动后改变拉力,使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态。计算机对数据技术处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:实验中,在0-t1过程中,当用F=5.3牛的水平拉力拉木块时,木块所受摩擦力大小为 牛,在t1-t2过程中,当用F=5.2牛的水平拉力拉木块时,木块所受摩擦力大小为 牛,木块在t2时刻后所受摩擦力大小为 牛。
22.如图,C是水平地面,A、B是两个长方形物体,A重为20N,F是作用在物体B上沿水平方向的力,F=6N。
(1)如果物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。A、B间摩擦力为 N;B、C间摩擦力为 N;
(2)如果物体A和B原来静止,且B、C间改为光滑地面,现在突然受到F的作用,A受到摩擦力方向向 。
23. 2003年10月15日,“神舟”5号飞船由“长征二号R°大推力火箭成功避上太空,标志着中国的航天技术揭开了崭新的一页。请你结合物理知识回答下列问题:
①飞船正常运行期间,处于失重状态的航天员的质量 (填“变了”或“不变”) 惯性(填“没有”或“仍具有")。
②飞船在太空越游21h,统地球14圆,飞行约63万km,则飞船的速度约为 km/h
24.如图甲所示,重量为4N的正方体铁块,被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态,这时铁块受到的摩擦力大小为 N;若对铁块施加一个竖直向上的拉力F=9N的作用,铁块将沿着该平板匀速向上运动,如图乙所示,此时铁块受到的摩擦力大小为 N.
四、实验探究题
25.小明同学骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢?他和小华思考后提出以下猜想:
猜想一:可能与斜坡的粗糙程度有关;
猜想二:可能与物体的质量大小有关;
猜想三:可能与斜坡的倾角大小有关。
他们将与水平面平滑连接的长木板以角度(可改变)倾斜固定,并找来质量不同的小木块若干、较光滑的斜面M(物块在斜面M上滑动时可忽略物块所受的摩擦力)和轻弹簧P等实验器材进行探究。
(1)他们上网查找得知:初速度相同汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行距离越短。由此他们思考认为猜想一是 (正确/错误)的。
(2)为了验证猜想二,小明在老师的帮助下一起设计了如图甲所示的装置。实验时将质量不同的小木块从斜面M的 (相同/不同)高度自由滑下,就可以使木块以相同的初始速度滑上长木板,通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二。小华设计了如图乙所示的装置进行实验,他认为只要让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后自由释放,也可以验证猜想二。老师告诉小华这一设计方案是不可行的,理由是 。
(3)他们保持长木板的粗糙程度和木块的初速度相同,分别改变木块的质量m和长木板的倾角,测得木块冲上长木板后运动的最大距离x,实验数据记录。
m/kg
1.2
1.0
0.5
0.3
/度
10
20
30
30
40
50
45
50
55
55
60
65
x/m
1.76
1.57
1.45
1.45
1.38
1.37
1.37
1.36
1.37
1.37
1.39
1.42
分析数据可知:最大距离x与质量m (有关/无关);
26.如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)如图甲所示,将木块平放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,此时弹簧测力计的示数为 N;为使木块受到的滑动摩擦力大小与弹簧测力计示数相等,需让木块沿水平长木板做 运动;
(2)如图乙所示,换用材料相同但表面更粗糙的长木板进行实验,测出此种情况下的滑动摩擦力比图甲的 (选填“小”或“大”),这说明接触面越 ,滑动摩擦力越大;
(3)如图丙所示,在木块上加放砝码后,拉动木块,使木块和砝码一起做匀速直线运动,此时砝码受 个力作用,测出此种情况下的滑动摩擦力,这说明接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;
(4)体操运动员上器械前,会在手上涂防滑粉,这是通过增大 来增大摩擦力。
五、计算题
27.太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车,相比传统燃油汽车,太阳能汽车是真正的零排放。如下图是一款无人驾驶的太阳能汽车,它可以实现自动驾驶和远程操控,其质量为600kg,取g=10N/kg
求:
(1)汽车受到的重力;
(2)若该汽车在平直的路面上匀速行驶时,受到的阻力是车重的0. 15倍,求汽车牵引力的大小。
28. 小丽准备利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤,如图,已知秤钩下的容器重,容积,在容器中加满待测液体就可以直接“称”出该液体的密度。(水的密度为 )问
(1)密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计哪个刻度上?
(2)水的密度应标在弹簧测力计刻度上?
(3)此“密度秤”的测量范围?
六、作图题
29.如图所示为小丽同学站在某商场匀速向上运动的电动扶梯上的示意图,请在图中作出小丽所受力的示意图(O点为小丽的重心)。
( )
30.如甲图,一只熊猫正躺在树上休息,图乙是其简化图,O为熊猫重心。请在乙图中画出熊猫受到的支持力F和摩擦力f的示意图。
31.如图所示,物体以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出此时物体所受摩擦力和重力的示意图(作用点画在物体的重心)。
32.如图甲所示,将一弹簧固定在水平面上,静止时自然长度为L,将一小球从弹簧正上方高度为2L的位置自由释放(忽略空气的阻力),小球下降过程中将弹簧长度由L压缩到时速度达到最大(如图乙所示)。请在图丙中画出小球从自由释放到将弹簧压缩为长度的过程中,其合力大小F合随下降距离H变化的大致关系图象。
七、综合题
33.如图4.87所示,欲使一条无动力小船在河中前进,甲、乙两人分别通过绳索施加拉力F1,F2作用在船上,已知F1的大小为100 N,方向与船前进方向的夹角为30°,且为了使船受到的合力能恰平行于河岸方向,乙的拉力F2与河岸垂直。
(1)求乙的拉力F2的大小,拉力的合力F的大小。
(2)船前进一段时间后,乙已疲惫不堪,为了保证船所受拉力的合力不变,甲的拉力方向不变的条件下,使乙施加的拉力F2最小,乙应沿着什么方向拉船?拉力F2最小值为多少?此时甲的拉力F1应调节为多少?
34.如图所示是拔河比赛时的场景,请你根据所学的物理知识回答下列问题:
(1)应该选择体重“较重”还是“较轻”的队员参赛?为什么?
(2)甲乙两队拔河比赛过程中,最终甲队获胜。有人认为是因为甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力,这样的说法正确吗?为什么?
35.如图是某市高速公路发生一起交通事故,两辆同向行驶的汽车发生“追尾”,虽然车驾驶员紧急刹车,仍撞击了车。
(1)小明根据物理知识解释“追尾”原因:虽然车驾驶员紧急刹车,但由于汽车具有 ,不能立即停止,因此仍然发生了撞击事故;
(2)小红认为:由于是车撞击车,且车损坏更严重,因此撞击发生时,一定是车对车的作用力先发生,且比车对车作用力更大。你认为小红的解释是否合理 ,并说明理由: 。
36.如图4.196所示,一只圆柱形均质木块,上、下底面圆的直径为a,高为b。现将木块置于倾角为θ的粗糙斜面上,木块底部与斜面间的动摩擦因数为μ,已知木块重心在几何中心,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。试求出木块在斜面上既不滑动也不翻转的条件。
答案解析
1.【答案】B
【解析】【解答】运动状态是指物体运动方向和运动速度大小
A.飞来后又被踢出去的足球,运动方向发生改变,运动状态发生改变,A错误
B.沿直滑梯匀速滑下的小孩,速度大小和方向都没有发生改变,物体运动状态没有改变,故B符合题意;
C.做匀速圆周运动的物体,运动方向改变,运动状态改变了,故C不符合题意;
D.正在加速起飞的火箭,速度大小发生改变,运动状态发生改变,故D不符合题意。
故选B。
【分析】物体的运动状态是指物体的运动方向和运动速度,一旦方向或者大小发生改变,则物体的运动状态发生改变
2.【答案】C
3.【答案】A
【解析】【解答】A.汽车轮胎上刻有花纹,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,A符合题意;
B.旱冰鞋下装有滑轮,变滑动摩擦力为滚动摩擦力,减小了摩擦力,B不符合题意;
C.冰壶底面打磨得很光滑,接触面的粗糙程度变小,摩擦力减小,C不符合题意;
D.给自行车的车轴加润滑油,油膜使接触面间分离,减小了摩擦力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】增大压力或接触面变粗糙,增大了滑动摩擦力;滚动摩擦力比滑动摩擦力小;加润滑油,可以减小摩擦力。
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
【解析】【解答】解:(1)跳水运动员站在跳板上静止不动,跳板被压弯,是运动员对跳板的压力改变了跳板的形状,故A错误,B正确;
(2)跳板对运动员的支持力与运动员的重力是一对平衡力,故C错误,D错误.
故选B.
【分析】(1)力的作用效果是:力可以改变物体的运动状态;力可以改变物体的形状;
(2)二力平衡的条件是:同物、等大、反向、共线,同时满足时,两个力彼此平衡.
8.【答案】A
9.【答案】C,D
【解析】【解答】物体运动状态的改变包括:速度方向的改变和速度大小的改变。只要速度的这两个因素中的一个发生改变,物体的运动状态就改变。A中是力改变了物体的形状;B中运动员匀速直线下降,速度的方向与大小均不变,故运动状态不变;C中正在进站的火车速度在减小,运动状态发生了变化;D中标枪投出后其速度的大小和方向均发生改变。
故答案为:CD。
【分析】物体的运动状态改变,包括速度改变、运动方向改变。
10.【答案】B,C
11.【答案】A,B
【解析】【解答】AB.由题意可知,实验中控制了水平瓷砖的面积和木块对瓷砖的压力,探究接触面的水的多少对摩擦力的影响 ,采用了控制变量法,故AB正确;
CD.分析表格数据可知,前4次实验过程中,随着水滴数的增加,摩擦力增大,第5次实验后,水滴数增加,摩擦力减小且趋于平稳,由此得出的结论:摩擦力随着一定范围内水量增大而增大,超过一定范围后摩擦力会减小,直至稳定不变,故CD不正确。故选AB。
【分析】 (1)探究滑动摩擦力的大小跟什么因素有关,采用了控制变量法;
(2)分析表格数据可知,随着水滴数目的增加,摩擦力增大,当水滴的数目增大到一定数目时,摩擦力反而减小且趋于平稳,由此总结出接触面的水的多少对摩擦力有影响 。
12.【答案】B,C
【解析】【解答】A、加速下落的排球,速度增大,运动状态发生了变化,合力不为零,A不符合题意;
B、做匀速直线运动的汽车运动状态不变,则所受合力一定为零,B符合题意;
C、踢出去的足球由于具有惯性,还能在水平草地上继续运动一段距离,C符合题意;
D、静止在水平地面上的课桌,它对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,D不符合题意;
故答案为:BC.
【分析】理解平衡力和相互作用力的区别和联系,平衡力是作用在同一物体上,而相互作用力是作用在不同的物体上.
13.【答案】A,D
【解析】【解答】A. 要比较不同阻力时对小车运动的影响,应当保证小车的初速度相同,即每次实验时,小车可以从斜面上的相同高度开始下滑,A不符合题意;
B. 实验中运动的小车会停下来,是因为受到了摩擦阻力的缘故,说明力能改变物体的运动状态,B符合题意;
C. 实验表明,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,C符合题意;
D. 根据甲、乙、丙的实验现象可以得出小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远,而牛顿第一定律是在实验的基础上,推理而得出的,D不符合题意;
故答案为:AD
【分析】在探究阻力对物体运动的影响实验中,所用到的实验方法除控制变量法(让小车从斜面上同一高度下滑,保持到底面的初速度相同)外,还有科学推理法(在现象的基础上,再进行适当的科学推理,可得出当小车不受阻力时,其将保持什么样的运动状态)及转换法(接触面越来越光滑,小车所受摩擦阻力越来越小,其运动的距离也越来越远).
14.【答案】B,C
【解析】【解答】A.由图象知道,t=8s时,甲通过的距离为0.8m,乙通过的距离为0.4m,由v=s/t知道,甲的速度大于乙的速度,A不符合题意;
B.由图象知道,t=6s时,甲通过的距离为0.6m,乙通过的距离为0.3m,所以甲、乙的距离为0.6m-0.3m=0.3m,B符合题意;
C.甲、乙两物体均沿竖直方向做直线运动,处于平衡状态,其所受合力均为零,C符合题意;
D.甲、乙两物体均沿竖直方向做直线运动,处于平衡状态,其所受拉力与重力是平衡力,两物体重力相同,所以所受拉力相同,不符合题意,
故答案为:BC。
【分析】处于平衡状态的物体受到平衡力的作用,其所受合力为零;首先根据力的平衡得出甲乙两物体所受拉力与其重力的关系,然后得出二者拉力的关系.
15.【答案】B,C
【解析】【解答】A.图丙中,0~2s内物体速度为0,是静止状态;图乙中,0~2s内,物体受到的拉力为2N,而木块静止,受平衡力,木块受到的摩擦力等于拉力,f=F拉=2N,故A错误;
B.图丙中,在4~6s内,木块做匀速直线运动,受平衡力,拉力和滑动摩擦力是平衡力,大小相等,图乙中,拉力为4N,则滑动摩擦力也为4N;2s-4s内,物体做加速运动,压力大小和接触面的粗糙程度不变,物体受到的滑动摩擦力不变,仍为4N,故B正确;
C.在4~6s,木块运动的距离为:,2~4s,木块加速运动,木块通过的距离,0~6s,木块运动的距离,故C正确;
D.木块离开水平台面后,受重力的作用,受力不平衡,物体不做匀速直线运动,故D错误。
故选BC。
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;当压力和接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力不变;根据s=vt,可以计算路程;物体受到非平衡力,运动状态会改变。
16.【答案】30;不变
【解析】【解答】物体保持静止,所以 物体甲受到的摩擦力 等于重力,所以摩擦力等于30N, 增大F 甲,该物体与墙壁之间的摩擦力仍然等于重力
综上第1空为30;第2空为不变
【分析】根据物体受力分析,摩擦力大小填空
1、物体受力分析:物体保持静止,所以摩擦力等于重力
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
17.【答案】2;4
【解析】【解答】由图可知,t=1s时,物体静止,拉力等于摩擦力,所以此时物体受到的摩擦力为2N;4-6s时物体匀速,此时摩擦力为4N,所以物体在2-4s时,物体加速,但摩擦力不变,所以3s的时候摩擦力还是4N。
【分析】从丙图可以看出,0-2s物体静止,2-4s物体加速,4-6s匀速运动,平衡状态为静止和匀速直线运动,所以0-2s是为静摩擦力,推力等于摩擦力;4-6s是为匀速状态,此时摩擦力为滑动摩擦力且不变,2-4s物体加速,为滑动摩擦力,大小同4-6s的摩擦力。
18.【答案】竖直向上;8N;不变
19.【答案】向上;水
【解析】【解答】 手握管子突然向上运动时,管中的水由于惯性,仍保持原来的静止状态,从而进入气球,所以会使气球突然变大。
故答案为:向上;水
【分析】物体受非平衡力时,其运动状态发生改变;一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
20.【答案】平衡力;相互作用力
【解析】【解答】解:由题意知,两手指对铅笔的压力都作用在铅笔上,且大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对平衡力;
两手指受到的压力分别作用在两手指上,且大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对相互作用力.
故答案为:平衡力;相互作用力.
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上.
21.【答案】5.3;5.1;5.1
【解析】【解答】解:由题知,0-t1时间木块静止,处于平衡状态,
所以木块所受的拉力与木块所受的静摩擦力平衡,则当用F=5.3牛的水平拉力拉木块时,木块所受摩擦力f=F=5.3N。
由题知,木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态,
由图乙可知,当物体做匀速直线运动时,拉力F′=5.1N,
所以木块所受的拉力与滑动摩擦力平衡,因此f滑=F′=5.1N,
滑动摩擦力的大小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,
所以在t1-t2过程中,木块所受摩擦力仍然为f滑=5.1N。
故答案为:5.3;5.1;5.1。
【分析】结合传感器的运动状态,可知拉力与静摩擦力是一对平衡力,从而可以判断木块所受摩擦力的大小;根据F-t图像可知,物体所受拉力为5.1N时,物体做匀速直线运动,所以物体所受的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小为5.1N;明确滑动摩擦力的大小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.
22.【答案】0;6;右
23.【答案】不变;仍具有;30000
【解析】【解答】 ① 物体的质量不会随位置的改变而改变, 处于失重状态的航天员的质量不变,一切物体都具有惯性,航天员航天员仍具有惯性;
② 根据;
【分析】 物体的质量不会随位置的改变而改变,一切物体都具有惯性;
24.【答案】4;5
【解析】【解答】重量为4N的正方形铁块在平板上处于静止状态;根据二力平衡的条件,竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力F是一对平衡力,所以,铁块受到的摩擦力大小为4N;铁块沿着该平板匀速向上运动,所以,它受到的竖直方向上的拉力就等于物体的重力+摩擦力,拉力F=9N,正方形铁块的重力为4N,所以,摩擦力为9N-4N=5N。
故答案为:4;5.
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
25.【答案】正确;相同;不能控制初速度相同;无关
26.【答案】(1)1.2;匀速直线
(2)大;粗糙
(3)2;大
(4)粗糙程度
【解析】【解答】(1) 第1、2空, 当用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿水平长木板做匀速直线运动时,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,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。故第1空填“1.2”,第2空填“匀速直线”。
(2) 第1空、 乙图中长木板表面更粗糙,其他条件相同,而粗糙的接触面会使滑动摩擦力增大。故该空填“大”。
第2空、 所以比图甲的大,说明接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。故该空填“粗糙”。
(3) 第1空、 在丙图中,砝码随木块一起做匀速直线运动,砝码在竖直方向上受重力和支持力,水平方向不受力,所以受 2 个力作用。故该空填“2”。
第2空、 当增加砝码后,压力增大,滑动摩擦力也增大。故该空填“大”。
(4) 第1空、 体操运动员手上涂防滑粉,使手的表面更粗糙,这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故该空填“粗糙程度”。
【分析】 通过让木块在水平木板上做匀速直线运动,利用二力平衡来测量滑动摩擦力大小,这是实验的基础操作。然后,保持其他条件不变,只改变接触面的粗糙程度,对比得出接触面越粗糙滑动摩擦力越大。接着,保持接触面情况不变,改变压力大小,探究压力对滑动摩擦力的影响,得出压力越大滑动摩擦力越大的规律。最后,将实验结论与实际生活现象相联系,理解防滑粉通过增大粗糙程度来增大摩擦力。
27.【答案】(1)6000N;(2)900N
28.【答案】(1)解:在容器中不加液体时容器重,液体的密度为0,自重也为0,故密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计的0.4刻线处。
(2)容器中加满水时水的重力
弹簧测力计读数
水的密度应标在弹簧测力计1.4N刻度上。
(3)当弹簧测力的读数为5N时,所对应的密度最大,此时容器中液体的重力
此液体的密度
测力计5N处对应的密度为,此“密度秤”的测量范围为。
【解析】【分析】(1)在容器中不加液体时容器重,液体的密度为0,自重也为0,密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计的0.4刻线处。
(2)利用公式计算出容器中加满水时水的重力;利用公式计算出弹簧测力计读数。
(3)当弹簧测力的读数为5N时,所对应的密度最大,利用公式计算出此时容器中液体的重力;利用公式计算出此液体的密度。
29.【答案】
30.【答案】
【解析】【解答】解:熊猫正躺在树上休息,相对于树有向下运动的趋势,因此熊猫受到的摩擦力f平行于树向上;熊猫受到的支持力F垂直于树向上。从熊猫的重心开始,分别沿二力的方向画一条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,即为熊猫受到的支持力F和摩擦力f的示意图。如下图所示:
【分析】确定熊猫受到的支持力F和摩擦力f的作用点和方向,然后按照力的示意图的画法作图。
31.【答案】
【解析】【解答】物体向左移动,受到的摩擦力和运动方向相反,所以摩擦力的方向沿着斜面向下,重力的方向竖直向下如图所示:
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
2、摩擦力的方向:和物体的运动方向相反。
32.【答案】
33.【答案】(1)F1,F2合力的方向平行于河岸,根据平行四边形定则,画出如图(a)所示的矢量关系,
可解得合力F= F1cos30°=50 N,F2=Ftan30°= 50 N
(2)保证合力F大小和方向不变,甲的拉力方向也不变,可画出如图(b)所示的矢量三角形,
可见,从F1末端指向合力F末端的有向线段即表示F2,当F1调整为不同大小时,F2的大小、方向随之变化。当F2与F1垂直时F2取得最小值F2min,F2min = Fsin30°=25 N,方向与船前进方向的夹角为60°,对应的F1的大小应调整为F1 = Fcos30°=75N。
【解析】【分析】1)根据力的合成与分解,受力平衡计算,据题 F1,F2合力的方向平行于河岸 ,所以F1的竖直方向力与F2相等,即可列 F= F1cos30°, F2=Ftan30°
2)根据矢量三角形原则,以及 保证合力F大小和方向不变,甲的拉力方向也不变, 当F1调整为不同大小时,F2的大小、方向随之变化。当F2与F1垂直时F2取得最小值F2min,F2min = Fsin30°, 对应的F1的大小应调整为F1= Fcos30°
34.【答案】(1)解:应该选择体重较重的队员,因为较重的队员对地面的压力较大,在接触面粗糙程度一定时,压力越大,与地面之间摩擦力越大,越容易取胜。
(2)解:这样的说法不正确,因为拔河比赛过程中,甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是相互作用力,它们的关系是大小相等。
【解析】【分析】(1)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)物体间力的作用是相互的,相互作用的力大小相等。
35.【答案】(1)惯性
(2)不合理;之间是相互作用力,同时发生,大小相等。
【解析】【解答】(1)、“追尾”原因:虽然车驾驶员紧急刹车,但由于汽车具有惯性,不能立即停止,因此仍然发生了撞击事故;
(2)、 之间是相互作用力,同时发生,大小相等,小红的观点不合理。
【分析】(1)、汽车具有惯性,刹车后仍保持原来的运动方向继续运动,不能立即停止,因此仍然发生了撞击事故;
(2)、 物体之间的相互作用力是同时发生,同时消失,没有先后,相互作用力大小相等。
36.【答案】木块不滑动的条件是重力沿斜面向下的分力mgsinθ不大于最大静摩擦力,
即mgsin0≤pmgcosθ,解得tanθ≤μ。
木块不翻转的条件是重力的作用线不能超出底面圆面积范围,当重力作用线恰通过底面圆边缘时,木块恰不翻倒,如图4.197所示,
由几何关系,不翻倒的条件应为tanθ≤。可见,若要木块既不滑下又不翻到,需要同时满足上述两个式子(即tanθ小于μ与中较小的一个)。因此讨论如下:①若μ≥,需tanθ≤,②若μ< ,需tanθ≤μ。
【解析】【分析】 木块不滑动的条件是重力沿斜面向下的分力mgsinθ不大于最大静摩擦力, 块不翻转的条件是重力的作用线不能超出底面圆面积范围,当重力作用线恰通过底面圆边缘时,木块恰不翻倒, 据此结合三角函数的知识列式计算即可。
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