内容正文:
第七章 力
一、单选题
1.下列选项中都涉及到一个“力”字,你认为属于物理学中力的范畴的是( )
A.李英同学的智力较好
B.范宇同学上课时的注意力较集中
C.提起一桶水,需要对桶施加较大的力
D.张斌同学在长跑时,耐力较强
2.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0N B.0N,5N C.5N,5N D.5N,10N
3.对下列图像中的物理信息描述错误的是( )
A. 物体的重力与质量成正比B. 该凸透镜的焦距是10cm
C. 该物体处于静止状态D. 水银的凝固点为﹣39℃
4.关于弹簧测力计的使用,下列说法错误的是( )
A.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
B.使用前必须检查指针是否对准零刻度线
C.使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向
D.不能用来测量超过它测量范围的力
5.某弹簧秤中的弹簧断掉了一小段,如果重新安装并调零以后继续使用,测量值与原来的测量值相比较( )
A.测量值偏大 B.测量值保持不变
C.测量值偏小 D.前三种情况都可能出现
6.如图所示,下列情况受力分析正确的是( )(不计空气阻力)
A. 沿光滑斜面下滑的物体B. 光滑球靠在墙角静止
C. 细绳竖直悬挂光滑球静止且与斜面接触D. 重为G的杆靠在光滑竖直墙上静止
7.现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是( )
A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机的位置变化
C.感应器会检测到重力作用点发生了变化
D.手机的重心位置不变,重心高度也不变
二、多选题
8.物理兴趣小组在课外探究活动中,列举出一些具体事例,讨论“哪些物体有弹性,哪些物体有塑性”,下列说法正确的是( )
A.在劳动课上使用的缝衣服棉线一拉就断,无法自行恢复原状,棉线没有弹性
B.体育测试中,双手拉单杠变弯,撤力后单杠恢复原状,表明单杠有弹性
C.在课外社团活动中,将黏土捏成各种人物,黏土不能自行恢复原状,黏土具有塑性
D.行走在横跨两山之间的“安澜桥”,看不到发生形变,所以大桥横梁具有塑性
9.下列有关估测的数据,与实际基本相符的是( )
A.中学生的身高约为170cm B.一次性医用口罩的质量约5kg
C.人游泳受到的浮力约500N D.中学生步行的速度约为1.2m/s
10.观察如图中四个情境,找出它们的共同特征,可以归纳得出的结论,其中错误的是
A.力可以改变物体的形状
B.力可以改变物体运动方向
C.力可以改变物体运动速度的大小
D.力是维持物体运动的原因
11. 如图所示,关于运动员跳板跳水的过程,下列分析正确的是
A.运动员对跳板的压力的施力物体是跳板
B.运动员对跳板的压力是由跳板发生弹性形变产生的
C.跳板对运动员的作用力属于弹力
D.运动员在空中下落的过程中,其运动状态发生改变
12.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.支架弯曲程度增大时,支架产生的弹力变大
B.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
C.人所受的重力和人对吊椅的压力是一对相互作用力
D.人对吊椅的压力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
三、填空题
13.一个200g苹果熟了果向地面掉落,这是由于苹果受 作用的原因,这个力的施力物体是 、这个力的大小 N(g=10N/kg).
14.如图所示是儿童滑板车,当用一只脚向后用力蹬地时,滑板车就能向前滑行,说明力可以改变物体的 ,同时还说明了物体间力的作用是 ;脚对地面的蹬力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)地面对脚的力;滑行过程中,地面对滑板车的支持力 (选填“属于”或“不属于”)弹力。
15.甲、乙两个物体质量之比是3:2,其中甲物体重力240牛,那么乙物体重力 牛,乙物体质量是 .
16.如图所示,一木块沿斜面加速下滑,O点为木块的重心,OA、OB为两根带箭头的线段,能正确表示木块所受重力示意图的为线段 .
17.把一条盘在地上、长为L的质量分布均匀的软绳向上提起,当绳刚好拉直时,它的重心位置升高了 ;把一边长为L的正方形均质薄板ABCD(如图7所示)绕C点翻到对角线AC处于竖直位置时,其重心升高了 。
18.建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,这是利用了 的性质,如图左所示,如图所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面左面 (“高”或”低”)。在砌房子时如图所示,水平仪 R 来检查所砌的墙面是否水平, 当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在 A 端,则表示 A 端的墙面 (“高” 或“低”)。
19.足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底部是边长为的正方形,容器重。将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立且在容器底部,容器对桌面的压力与注入液体深度的关系,如图乙所示。则圆柱体的重力为 ;该液体密度为 。
四、实验探究题
20. 地球附近的物体都要受到重力,小明同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他和同学们在教室用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
次数
1
2
3
4
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
G/N
1
3
4
(1)如图所示是他第2次测量中弹簧测力计的读数,该测力计的分度值是 N。根据表格中的数据规律,第2次实验,物体重力大小为 N ,与实验验证相同;
(2)物体的重力跟物体的质量成 ;
(3)若在我国建成的太空站探究,你认为他用同样的器材 (能、不能)完成该探究。
21.小明利用如图(甲)所示的实验装置,对铜弹簧A和铁弹簧B的“伸长长度与所受拉力大小的关系”进行了对比探究。实验中在两根弹簧下逐个增加规格相同的钩码,同时用刻度尺测出悬挂钩码后弹簧的总长度,下表是实验时记录的部分数据。
所挂钩码的重力/ N
1
2
3
4
5
6
弹簧A总长度/cm
9.0
12.0
15.0
21.0
24.0
弹簧B总长度/cm
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
分析表中数据可知:
(1)表格中漏记的数据为 ,A弹簧不挂钩码时的长度为 cm。
(2)从表中数据可以得出结论:弹簧的伸长量与所受的拉力大小成 。
(3)若伸长相同的长度,弹簧A受到的拉力比弹簧B受到的拉力要 (选填“大”或“小”)。
(4)小明用A、B两弹簧分别制作了如图(乙)所示的a、b两测力计,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。对比分析A、B两弹簧的数据可知,量程较大的是 测力计,精度较高的是 测力计。(均选填“a”或“b”)
五、计算题
22.若物体在月球上的重力只有在地球上重力的1/6,一个人能在地球上举起物体的最大质量是60kg,求:
(1)地球上人对物体的支持力.
(2)他在月球上能举起的物体的最大质量是多少?
23.国家卫健委发布的《中小学生书包卫生要求》提出,书包的总重不得超过体重的10%,书包过重会影响脊椎健康。已知中学生的质量约为50kg,一本物理书的体积为470cm3,密度为2g/cm3。(g=10N/kg)
(1)中学生的体重约为多少?
(2)一本物理书的质量为多少千克?
(3)假如空书包的质量为0.3kg,最多可以装几本这样的书?
六、作图题
24.如图所示,请你画出静止在指尖上的塑料尺所受弹力示意图(实心点O表示力的作用点)。
25.如图所示,物块A在水平传送带上,与传送带一起以速度v向右匀速运动,请画出物块A的受力示意图。
26.如图所示,运动员将重2.7N的排球托起后,排球在空中继续向上运动.请画出排球所受力的示意图.(不计空气阻力)
七、综合题
27.弹簧测力计的正确使用方法是:
(1)测量前必须先观察,明确测力计的 和 ;
(2)实际测量时,要使弹簧测力计内弹簧的伸长方向跟 的方向在一条直线上;
(3)读数时,眼睛观察指针的视线应与弹簧测力计的刻度盘上的刻度线 .
答案解析
1.【答案】C
【解析】【解答】物理学中的力是作用力,包含作用点,大小和方向, 提起一桶水,需要对桶施加较大的力 表明了力的方向为上,力的大小为水的重力,作用点为水桶横梁,C正确,ABC错误
这是选C
【分析】根据力的三要素判识选项
物理学中涉及的力需要明确力的大小、方向和作用点。
2.【答案】C
【解析】【解答】解:因为物重G=5N,所以A弹簧测力计受到向右5N的拉力,静止,向左受的拉力也是5N,示数也为5N;
同理,B测力计两端受的力都是5N,示数也为5N.
故选C.
【分析】当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小.
3.【答案】B
【解析】【解答】A.物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是
g为比例系数,A符合题意,A不符合题意;
B.凸透镜的成像规律中,当物距等于像距时,成倒立等大的实像,此时物距等于像距,都等于二倍焦距,图中
计算得焦距为
所以该凸透镜得焦距为5cm,B不符合题意,B符合题意;
C.如图路程﹣时间图像中,横坐标为时间,纵坐标为路程,路程不会随着时间的改变而改变,说明物体处于静止状态,C符合题意,C不符合题意;
D.晶体在凝固的过程中,温度不变,我们把温度不变的点叫做凝固点,由图可知水银的凝固点为﹣39℃,D符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体的重力和质量成正比;凸透镜成实像时,物距变大像距减小,物体在二倍焦距时物距等于像距;不同时间的路程相同,物体是静止的;晶体凝固时,温度保持不变。
4.【答案】A
【解析】【解答】解:
A、弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力,也可以在其它方向测量力的大小.此选项错误;
B、使用弹簧测力计之前,首先要观察指针是否在0刻度线处,否则会造成测量错误.此选项正确;
C、为测量准确,使用中要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向.此选项正确;
D、不能使用弹簧测力计测量超过量程的力,会造成测量不准,甚至损坏弹簧测力计.此选项正确.
故选A.
【分析】弹簧测力计的正确使用方法:(1)首先看清弹簧测力计的量程,也就是弹簧测力计上的最大刻度即弹簧测力计的测量范围.加在弹簧测力计上的力,不能超出这个范围.(2)认清弹簧测力计上最小刻度值,即每一小格表示多少N,以便用它测量时可以迅速读出测量值.(3)测量前要把指针调到零点,读数时,视线要与指针相平.(4)测量时,要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致,不可用力猛拉弹簧或让弹簧测力计长久受力,以免损坏.
5.【答案】C
【解析】【解答】弹簧变短后其劲度系数会增大,在拉力相同时,弹簧的伸长变短,如果继续使用原来的刻度盘,必然会使测量值偏小,因此只有选项C符合题意;
故选C。
【分析】同一只弹簧在变短了之后,它的劲度系数会增大,在同样拉力时其伸长量会变小,这样会直接影响测量的结果。
6.【答案】D
7.【答案】B
【解析】【解答】AB.手机转动90°,画面保持竖直正立,是重力感应器检测到重力的方向是竖直的,重力的大小是不变的,故A错误;故B正确;
C.重力的作用点在物体的重心,物体质量分布均匀、形状没有变化,重心是不变的。故C错误;
D.手机由竖放改为横放时,重心的高度降低了,但重力方向不变。故D错误。
故选B。
【分析】重力的方向是竖直向下的,当手机由竖放改为横放时,重力感应器感应到手机位置的变化,调节画面竖直状态。
8.【答案】B,C
9.【答案】A,C,D
【解析】【解答】解:A、中学生的身高约为170cm,符合实际。
B、一次性医用口罩的质量约5g,不符合实际。
C、人游泳受到的浮力与自身重力接近,即约500N,符合实际。
D、中学生步行的速度约为1.2m/s,符合实际。
故答案为:ACD
【分析】根据常见物体的长度、质量、受到的浮力和速度等,结合合理数据解答。
10.【答案】B,C,D
11.【答案】C,D
【解析】【解答】A、运动员站立在跳板上,对跳板施加压力,此时运动员是施力物体,跳板是受力物体,A错误;
B、运动员对跳板的压力是由于运动员的脚发生形变而产生的,B错误;
C、跳板对运动员的作用力是支持力,属于弹力,C正确;
D、运动员在空中下落的过程中,由于受到重力的作用,会向下做加速运动,运动状态是改变的,D正确。
故答案为:CD。
【分析】物体发生弹性形变时,要恢复原状,就会与它接触的物体施加力的作用,这个力叫弹力。常见的推、拉、提、压和支持等都是弹力;弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的;物体运动方向和运动速度大小的变化都属于运动状态的变化。
12.【答案】A,D
13.【答案】重力;地球;2
【解析】【解答】 一个200g苹果熟了果向地面掉落,这是由于苹果受竖直向上的重力作用的原因,这个力的施力物体是地球、这个力的大小为。
【分析】由于地球的吸引而产生的力叫重力,重力方向竖直向下,重力大小为G=mg。
14.【答案】运动状态;相互的;等于;属于
15.【答案】160;16kg
【解析】【解答】解:由甲、乙两个物体质量之比是3:2,可知其重力之比也是3:2,
由此可得 = ,解得G乙=160N;
m乙= = =16kg.
故答案分别为:160;16kg.
【分析】根据“甲、乙两个物体质量之比是3:2,其中甲物体重力240牛”,可求出乙物体重力,再根据重力和质量的关系即可求出乙物体的质量.
16.【答案】OA
【解析】【解答】解:沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,线段的起点(作用点)在木块的几何中心上,在箭头附近标上符号G,如图所示:
所以能正确表示木块所受重力示意图的为线段OA.
故答案为:OA.
【分析】在物体上沿重力的方向画一条带箭头的线段,表示物体在这个方向上受重力的作用,这种表示力的形式叫重力的示意图.对形状规则的物体,重力的作用点在物体的几何中心上.
17.【答案】;
【解析】【解答】本题由重心的定义及物体形状的变化可以判断出物体重心位置的变化;因为软绳质量分布均匀,所以盘在地上时,重心在地面上,当绳向上拉直时,重心在它的几何中心上,中心升高了 ,即重心升高了 。正方形薄块的重心在两对角线交点处,当重力作用线与对角线AC重合时,重心升得最高,此过程中重心升高了: ,即重心升高的最大高度为 。
故答案为:;。
【分析】规则的物体的重心在物体的几何中心,重心的变化是重心先后的高度差。
18.【答案】重力的方向竖直向下;高;高
【解析】【解答】用铅垂线来检查墙壁是否竖直,利用了重力的方向总是竖直向下的;根据图像,水平仪的重垂线偏向右侧,说明右侧的桌面偏低,左侧桌面偏高。图中水平仪的气泡在A端,说明A端墙面高,因为液体在重力的作用下向低处流动,气泡往高处移动。
【分析】重力的方向竖直向下;物体受到重力会下落。
19.【答案】140;
【解析】【解答】(1)由图乙知道,当未加液体时,容器对桌面的压力为150N,
则圆柱体的重力为;
(2)容器的底面积;
当液体深度为20cm时,
此时液体与圆柱的总体积;
当液体深度为10cm,圆柱体恰好浸没,即圆柱体的高度为10cm,
则圆柱体的体积为,
由于圆柱体始终直立且在容器底部,
则此时所加的液体体积;
此时所加的液体的重力;
液体的密度。
【分析】(1)由图乙可知,当未加液体时,容器对桌面的压力为150N,由受力分析可得圆柱体的重力;
(2)当液体深度为20cm时,由V=Sh可得此时液体与圆柱的总体积,由图可知,当液体深度为10cm,圆柱体恰好浸没,即圆柱体的高度为10cm,由V=Sh可和圆柱体的体积,由于圆柱体始终直立且在容器底部,可知此时所加的液体体积,根据图乙可知此时所加的液体的重力,根据密度公式可得液体的密度。
20.【答案】(1)0.2;2
(2)正比
(3)不能
【解析】【解答】(1)由图可知,弹簧测力计的1N分为5格,则弹簧测力计的分度值是0.2N。
根据表格中的数据规律,第2次实验,物体重力大小为2N。
(2)由表中数据可见,质量增大几倍,重力也相应的增大几倍,但是重力和质量的比值是不变的,因此可以得出的结论是:物体的重力和质量成正比。
(3)太空处于失重状态,故与重力有关的实验不能完成。
【分析】本题主要考查重力的概念和弹簧测力计的读数方法,并且物体的重力跟物体的质量成正比,理解这一原理,并能通过实验进行探究,分析数据是解答正确的关键。由于在太空站中处于失重状态,不能用弹簧测力计测出物体受到的重力。
21.【答案】(1)18.0;6.0
(2)正比
(3)小
(4)b;a
【解析】【解答】(1)分析表格数据可知,A弹簧受到的拉力每增加1N时,伸长量增加3cm,所以当F=4N时,表中漏记的数据为15.0cm +3.0cm=18.0cm;不挂钩码时的长度9.0cm-3.0cm=6.0cm;
(2)分析表格数据可知,A弹簧受到的拉力每增加1N时,伸长量增加3cm;B弹簧受到的拉力每增加1N时,伸长量增加1.5cm,所以A、B弹簧的伸长量与所受的拉力大小成 正比。
(3)B弹簧原长为7.5cm-1.5cm=6cm,A、B两弹簧的原长相同,当A、B长为9cm,都伸长3cm时,A弹簧受到的拉力为1N,B弹簧受到的拉力为2N,所以若伸长相同的长度,弹簧A受到的拉力比弹簧B受到的拉力要小。
(4)由伸长相同的长度,弹簧A受到的拉力比弹簧B受到的拉力要小。用A、B两弹簧制成了a、b两测力计,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,a测力计所受拉力小于b所受拉力,即a测力计的量程小于b 测力计,所以量程较大的是b测力计;由于可知a测力计量程小,分度值小,因此a测力计精度更高,即精度较高的是a测力计。
【分析】 (1)分析表格数据得A弹簧受到的拉力每增加1N时伸长量的变化,然后得出漏记的数据和不挂钩码时的长度。
(2)分析表格数据,A弹簧受到的拉力每增加1N时,伸长量增加3cm;B弹簧受到的拉力每增加1N时,伸长量增加1.5cm,得出结论。
(3)根据表中数据,分析当两弹簧的伸长量相同(可取伸长量为3cm或6cm或9cm),比较两个弹簧受到的拉力得出结论。
(4)伸长相同的长度,弹簧A受到的拉力比弹簧B受到的拉力要小,故A弹簧的量程比较小,精度较高。
22.【答案】(1)解:物体的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,因为物体的重力与人对物体的支持力是一对平衡力,所以,地球上人对物体的支持力F=G=600N
(2)解:在月球上举起的物体重力为G月 =6G=6×600N=3600N,
在月球能举起物体质量是m2 =G月/g=3600N/10N/kg=360kg
【解析】【分析】(1)处于平衡状态的物体受力平衡;
(2)重力与质量成正比。
23.【答案】(1)解: 中学生的体重G学生=m学生g=50kg×10N/kg=500N;
答:中学生的体重约为500N;
(2)解: 一本物理书的质量为m书=ρ书V书=2g/cm3×470cm3=940g=0.94kg;
答:一本物理书的质量为0.94kg;
(3)解: 书包的总重不超过G书包=10%G学生=10%×500N=50N;
书包的总质量不超过$$,
假如空书包的质量为7.3kg,最多可以装书:
m书=m书包﹣m空=5kg﹣3.3kg=4.6kg,
本。
答:假如空书包的质量为3.3kg,最多可以装5本这样的书。
【解析】【分析】(1) 根据G=mg 求出中学生的体重;
(2)根据变形得求出一本物理书的质量;
(3) 由题意可知书包的总重不得超过体重的10%,即 G书包=10%G学生 求出书包的总重;根据求出书包的总质量,由 m书=m书包﹣m空 求出书包最多可以装书的质量,根据求出最多可以装书的本数。
24.【答案】
25.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】物块A在水平传送带上,与传送带一起以速度v向右匀速运动,在水平方向上与传送带之间没有相对运动或相对运动的趋势,则物块A在水平方向上不受摩擦力的作用;物块A在竖直方向上受重力和支持力的作用,过物块重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,分别用G和F表示,因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度相等。如图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;支持力和支撑面垂直。
26.【答案】解:如下图所示.
【解析】【解答】排球在空中飞行它的重力大小依然是2.7N,方向竖直向下,作用在排球的重心上.如下图所示.
【分析】力的示意图是用作图的方法将力的大小、方向、作用点表示出来,作用点一般可画在物体的重心位置.
27.【答案】(1)量程;分度值
(2)拉力
(3)相垂直
【解析】【解答】解:弹簧测力计的正确使用方法是:(1)测量前必须先观察,明确测力计的量程和分度值;
(2)实际测量时,要使弹备测力计内弹薔的伸长方向跟拉力的方向在一条直线上;
(3)读数时,眼晴观察指针的视线应与弹簧测力计的刻度盘上的刻度线相垂直.
故答案为:(1)量程;分度值;(2)拉力;(3)相垂直.
【分析】根据弹簧测力计的使用注意事项分析解答.
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