内容正文:
浙教版科学八年级上册拔尖特训(强基专用)
第二章第2节 运动与相互作用1
班级:_______ 姓名:_________
一、选择题
1.杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根长直竹竿(假设不计其质量),竹竿被站在地面上的演员乙用肩部竖直顶起,演员甲在竹竿上表演。在竹竿底部与演员乙肩部之间装有一传感器(一种能测出肩部受力大小的装置),传感器显示演员乙肩部的受力情况。若质量为30千克的演员甲自竹竿顶部由静止开始沿竹竿下滑到竿底的过程中,传感器显示的受力情况如图所示,则( )
A.0~3s内演员甲受到摩擦力大于重力
B.0~1s内演员甲受到摩擦力小于重力,1~3s内演员甲受到摩擦力大于重力
C.0~1s内演员甲受到摩擦力大于重力,1~3s内演员甲受到摩擦力小于重力
D.0~3s内演员甲受到摩擦力小于重力
2.把一重为G的物体,用一个水平的推力(k为常量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上(如图),从开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系可能是图中的( )
A.B.C.D.
3.如图所示,质量为M的圆环用轻绳吊在天花板上,环上有两个质量均为m的小环自大环顶部开始分别向两边滑下,当两个小环下落至与大环圆心等高时,小环所受摩擦力为f,则此时绳对大环的拉力为( )
A.(M+m)g B.(M+2m)g C.Mg+f D.Mg+2f
4.如图所示,A、B两相同正方体木块放在水平面上,长木板C放在它们上面。用水平力F拉木块A,使A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,则( )
A.A对C的摩擦力向左 B.C对A的摩擦力向右
C.B对C的摩擦力向右 D.C对B的摩擦力向右
5.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”,他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体A重10N,B、C重均为5N,不计绳重及其与滑轮的摩擦。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运动,A所受摩擦力为;接着把物体C放在A上,三者停止运动时(如图乙),A所受摩擦力为;再用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速运动(水平面粗糙程度不变)。下列计算结果正确的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
6.如图所示,斜面上质量为m的物体受到方向沿斜面向上、大小为7N的力F作用,物体静止在斜面上,则关于斜面对物体的静摩擦力,以下说法中正确的是( )
A.方向一定沿斜面向上 B.方向一定沿斜面向下
C.大小不可能大于7N D.大小可能等于7N
7.如果球形物体在空气中下落时受空气的阻力为f=6лRηv(式中R为球的半径,η为空气的粘滞系数,v为球的速度,球的体积公式为),那么( )
A.球从高空下落时速度将越来越大
B.球从高空下落时速度将趋向于一个极限值,且相同材料的木球,大球的极限速度大
C.球从高空下落时速度将趋向于一个极限值,且相同材料的木球,小球的极限速度大
D.球从高空下落时速度将趋向于一个极限值,且相同材料的不同木球的极限速度相同
8.如图所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是( )
A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下
B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下
C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用
D.无论A随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体A的作用力均相同
9.如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是( )
A.A 受6个,B受2个,C受4个 B.A 受5个,B受3个,C受3个
C.A 受5个,B受2个,C受4个 D.A 受6个,B受3个,C受4个
10.如图1所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成,在2N水平拉力F的作用下,物块(体积忽略不计)从区域①的最左端从静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v-t图像。则下列判断正确的是( )
A.区域①路面的粗糙程度比②的大
B.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
C.物块在区域②上所受的摩擦力大于2N
D.物块在区域③上运动的时间一定大于1s
11.物块从光滑曲面上A点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的B点。若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,使传送带随之运动,如图所示,物块仍从A点自由滑下,则( )
A.物块有可能落不到地面上 B.物块将会落在B点的左边
C.物块将仍落在B点 D.物块将会落在B点的右边
12.如图所示,小木块A放在长木板B上,弹簧测力计一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在粗糙的水平地面上。在恒力F作用下,木块A相对于地面保持静止,长木板B以速度v匀速向左运动,水平弹簧测力计的示数为T,则下列说法中正确的是( )
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.若只将F改为,木块A受到的摩擦力大小不变
D.若使长木板以的速度向左匀速运动,长木板受到的摩擦力大小等于
13.如图,两木块A和B被水平力F通过挡板C压在竖直墙上,处于静止状态,则( )
A.物体A对B没有摩擦力 B.物体A对B的静摩擦力方向竖直向上
C.物体A对B的静摩擦力方向竖直向下 D.条件不足,无法判断
14.放在水平地面上的物体M,上表面有一物体m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,错误的是( )
A.m受到向右的摩擦力 B.M受到m对它向左的摩擦力
C.地面对M的摩擦力方向右 D.地面对M不存在摩擦力作用
15.水平传送带上重叠放置甲乙两个木块,如图所示,两木块随传送带一起向右做加速直线运动;运动到A点处,甲乙一起滑下传送带,在粗糙的地面上一起向右滑行;滑行到B点与墙壁相撞后,乙马上向左运动,最终甲乙在C点停止运动,从B运动到C的过程中,甲相对于乙向右滑动一段距离s0。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
①在传送带上运动的过程中,甲受到的摩擦力小于传送带对乙的摩擦力
②从A点运动到B点的过程中,甲受到向左的摩擦力
③从B点运动到C点的过程中,乙一直做减速直线运动
④从B点运动到C点的过程中,甲一直做加速直线运动
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
二、填空简答题
16.后轮驱动的汽车在平直路面上向前加速行驶时,地面对后轮的摩擦力方向是 ,对前轮的摩擦力方向是 。
17.如图所示是一主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图,主动轮的转动方向如图所示,试分析A轮上M点和B轮上N点受到的摩擦力的方向:fM ,fN 。
18.把一根粗糙的木棒按图所示的方式放在分开的两手的食指上,两手指距木棒两端的距离相同。现在缓缓地相向移动两个手指。刚开始移动时,发现右手食指相对木棒发生移动,而左手食指相对木棒未发生移动,则此时右手食指对木棒的摩擦力 (填“大于”“等于”或“小于”)左手食指对木棒的摩擦力;当两手指碰到一起时,两手指的位置在木棒中心的 (填“左”或“右”)侧。
19.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为 。
20.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)实验时用弹簧测力计必须沿 方向拉着物块做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)图甲、乙两次实验说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ;
(3)比较丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”),图丙中木块A、B一起匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N,图丁中A、B一起做匀速直线运动时,木块A、B之间的细绳的拉力为 N;
(4)小明对实验装置进行了改进,如图所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系;实验过程中 (选填“需要”或 “不需要”)匀速拉动长木板,当沙桶中沙子增加时,拉力和压力传感器的示数 。(填序号)
A. 拉力和压力传感器的示数都增大 B.拉力传感器的示数增大,压力传感器的示数减小
C.拉力和压力传感器的示数都减小 D.拉力传感器的示数减小,压力传感器的示数增
21.风洞实验中可以产生方向水平、速度大小可调的风,用来研究物体处在流动气体中的受力情况,将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为,球在杆上运动时,球与杆的滑动摩擦阻力跟它们之间的压力成正比,比例系数是,如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速大小,使球恰能沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同。则:
(1)球下滑过程中受到的滑动摩擦力为多少?
(2)当所受风力是开始风力的多少倍时,球能匀速下滑?
参考答案
1.B
【详解】演员甲的重力
G=mg=30kg×9.8N/kg=294N
因为演员甲下滑时受到的摩擦力和竹竿受到的摩擦力是一对相互作用力,而竹竿受到的摩擦力等于对传感器的压力即显示的受力,所以两个力的大小相等,即演员甲受到的摩擦力等于传感器受到的力,由图象可知,0~1s内演员甲受到的摩擦力为
180N<294N
1~3s内演员甲受到的摩擦力为
360N>294N
2.B
【详解】当水平推力不够时,产生的摩擦力不足以保持物体静止,物体会下滑,产生滑动摩擦力,摩擦系数一定,所以,与时间t成正比,随着正压力的逐渐增大,物体先加速下滑,后因摩擦力大于自身重力开始减速下滑,这一段时间摩擦力f与时间t都成正比;最后物体静止,静摩擦力等于重力,,故B符合题意,ACD不符合题意。
3.D
【详解】小环受到大环的摩擦力大小为f,方向向上,根据力的作用是相互的知道,大环受到两个小环的摩擦力大小各为f,方向向下;以大环为研究对象,处于静止状态,受力满足平衡关系,向上的力是绳子对它的拉力F,向下的力为,大环的重力G、两个小环的摩擦力2f,根据平衡力的大小相等的特点知道
F=G+2f=Mg+2f
故D正确。
4.D
【详解】CD. A、B、C一起沿水平面向右做匀速运动,对B受力分析,B向右运动,摩擦力方向与相对运动方向相反,故水平方向上B受到地面的摩擦力,方向向左。因为B沿水平面做匀速运动,水平方向上受力平衡,故C对B的摩擦力向右,因为力的作用是相互的,故B对C的摩擦力向左,故C不符合题意,D符合题意;
A B.由选项CD分析可知, B对C的摩擦力向左,C沿水平面向右做匀速运动,故水平方向上受力平衡,向右受到A对C的摩擦力,因为力的作用是相互的,C对A的摩擦力向左,故A B不符合题意。
5.D
【详解】图甲中,物体A沿水平面向右做匀速直线运动,所以物体A受到向左的摩擦力和向右的拉力平衡,所以
f1=GB=5N
图乙中,C放在A上,三者停止运动时,A、C相对静止,将A、C看成整体,A受到地面向左的摩擦力和向右的拉力是平衡力,所以A所受摩擦力
f2=GB=5N
图乙中用力F竖直向下拉物体B,使物体A、C一起向右做匀速运动,A对桌面压力
图甲中A对桌面压力
因为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,所以有
A、C一起向右做匀速运动时,桌面对A的摩擦力
A、C整体保持平衡状态,由力的平衡得
所以力F的大小
故ABC错误,D正确。
6.D
【详解】根据图片可知,物体受平行于斜面向上的推力F,平行于斜面向下的重力的分力G1,摩擦力f的作用,当
时,物体不受摩擦力
当
时,这两个力的合力平行于斜面向下,则物体所受的摩擦力f平行于斜面向上,由平衡条件,得
则
f大小取决于G1大小,大小可能大于、小于、等于7N;当
时,摩擦力平行于斜面向下
即f小于7N,故D正确,而ABC错误。
7.B
【详解】A.由球形物体在空气中下落时受空气的阻力为f=6πRηv可知,随着下落速度增大,阻力逐渐增大,当阻力等于重力时,速度趋向一个极限值,故A不符合题意;
BCD.木球重力可表示为
当阻力等于重力时,速度将趋向一个极限值,即
解得
则可知当木球材料相同时,大球半径更大,极限速度更大,故B符合题意,CD不符合题意;
8.D
【详解】ABC.物体相对皮带静止,随传送带一起向上或向下做匀速运动,所以物体受力平衡,无论传送带向上或向下运动,A所受的摩擦力沿斜面向上;故ABC错误;
D.由于A一直处于匀速直线运动状态,所以A受力平衡,故传送带对A的作用力都相同,故D正确。
9.A
【详解】以C为研究对象,分析受力:重力、拉力F和A对C向上的支持力和向左的静摩擦力,共四个力。
以B为研究对象,分析受力:重力和A的支持力,共两个力。
以A为研究对象,分析受力:重力、B的压力、C的压力和摩擦力、地面的支持力和摩擦力,共6个力。
10.D
【详解】A.由运动的v-t图像可知,物体水平拉力F的作用下在区域①内速度不断增大,此时所受的摩擦力小于拉力;在区域②内做匀速直线运动,摩擦力大小等于拉力,故区域①路面的粗糙程度比②的小,故A错误;
B.由上述分析,可知物块在区域①上所受的摩擦力小于拉力,故B错误;
C.由上述分析,可知物块在区域②上所受的摩擦力等于拉力,故C错误;
D.三个区域距离相同,物块在区域②上运动速度最大,运动时间为1s,在区域③上减速运动,在区域③上的平均速度小于在区域②上的平均速度,故所需时间一定大于1s,故D正确。
11.C
【详解】物块从光滑曲面上A点自由滑下来,当传送带静止时,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,物块将做匀减速运动,离开传送带时做平抛运动.当传送带逆时针转动时物体相对传送带都是向前运动,受到滑动摩擦力方向与运动方向相反,物体做匀减速运动,离开传送带时,也做平抛运动,且与传送带不动时的抛出速度相同,故仍落在B点。
12.C
【详解】A.因为木块A处于静止状态,根据二力平衡,则木块受到的摩擦力大小等于T,故A错误;
B.因为长木板做匀速直线运动,根据二力平衡的知识,长木板受到的摩擦力大小等于F,因为长木板同时受到木块与地面给的摩擦力,两个摩擦力的合力为F,由A选项可知,F不等于T,故B错误;
C.若只将F改为 2F ,木块仍然静止,根据二力平衡的知识,木块A受到的摩擦力大小不变,故C正确;
D.摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,若使长木板以 2v 的速度向左匀速运动,长木板受到的摩擦力大小不变,故D错误。
13.C
【详解】因为当前状态是静止状态,所以所有力都是平衡的,如果A和B直接没有摩擦力的话,由于受重力,A和挡板就会往下掉,就不会处于静止状态了,所以不可能选A;条件已经给足了,我想你在生活中也遇到这个情况,这种情况是可以实现的,题目中已经把所需要的实物及条件都提供的.所以也不可能选D;因为A是处于静止状态的,分析目前A竖直方向的受力情况,1、挡板对他的摩擦力,挡板是静止的,挡板的重力和摩擦力守恒,是A对挡板的摩擦力等于挡板的重力,方向向上,反过来说,挡板对A的摩擦力为挡板的重力,方向向下;2、重力,方向向下;3、B对他的摩擦力.总共就这三个力,且这三个力是守恒的,由于1、2受力方向都是向下的,所以B对A的摩擦力方向是向上的,反过来说就是A对B的摩擦力是向下的,所以正确答案是选C,故选C。
14.C
【详解】AB.以m为研究对象,压缩状态的弹簧对m有向左的弹力,由平衡条件得到,m受到向右的摩擦力;根据相互作用力的特点得知,M受到m对它向左的摩擦力;故AB正确,不符合题意;
CD.以整体为研究对象,M相对地面保持静止,处于平衡状态,在水平方向上没有力的作用,因此地面对M没有摩擦力,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
15. B
【详解】①在传送带上运动的过程中,两木块一起向右做加速直线运动,分析乙物体受力情况,加速运动受非平衡力,传送带对乙向右的摩擦力大于甲对乙向左的摩擦力,甲对乙的摩擦力等于乙对甲的摩擦力(这两个力是相互作用力)。因此甲受到的摩擦力小于传送带对乙的摩擦力,故①正确;
②运动到A点处,甲乙一起滑下传送带,在粗糙的地面上一起向右滑行,乙受到向左的摩擦力做减速运动,所以甲相对于乙有向右运动的趋势,甲受到向左的摩擦力,故②正确;
③从B点运动到C点的过程中,接触面粗糙程度不变、压力大小不变,乙受到的摩擦力等于从A点运动到B点时的摩擦力,摩擦力的方向与运动方向相反,故乙仍做减速直线运动,故③正确;
④从B运动C的过程中,甲相对于乙向右滑动一段距离s0,所以甲相对于乙向右运动,即甲也一直做减速直线运动,故④错误;
综上①②③正确,④错误。故ACD不符合题意,B符合题意。
16. 向前 向后
【详解】[1][2]因为汽车的后轮是驱动轮,前轮是从动轮,汽车加速时,后轮对地面有一个水平向后的摩擦力,由于物体间力的作用是相互的所以地面也同时给后轮一个水平向前的摩擦,这个摩擦力驱动汽车向前运动,当前轮向前运动时,地面的摩擦力将阻碍它向前运动,故地面对前轮的摩擦力方向是水平向后。
17. 向下 向下
【详解】[1][2]主动轮A顺时针方向转动,皮带M点相对于主动轮有向下的运动趋势,则皮带M点受到的摩擦力向上,因为力的作用是相互的,A轮上M点受到向下的摩擦力。皮带N点相对于从动轮有向下的运动趋势,因此皮带N点受到向上的摩擦力,因为力的作用是相互的,B轮上N点受到向下的摩擦力。
18. 等于 左
【详解】 (1)摩擦力相等。右手受到木棒施加的向右的滑动摩擦力,因力的作用是相互的,木棒会受到等大的向左的滑动摩擦力,即向左的推力,作用在左手上,左手依然保持静止,受平衡力作用,左手所受的静摩擦力等于推力,推力等于右手所受的摩擦力。(2)在左侧。因右手指向左移动,左手不动,所以最终两手指的位置会在木棒中心的左侧。
点睛:先要确定研究对象--木棒,对木棒来说,分别受到两个手指对它的摩擦力作用,但摩擦力的种类不同;结合木棒所处的状态--静止,受平衡力的作用,可分析出两手指对木棒的摩擦力相等;关于两手指的位置,可根据手指的运动情况作出判断,因右食指相对木棒发生移动,而左手食指相对木棒未发生移动;故两手指的位置在木棒中心的左侧。
19.4μmg
【详解】设绳的拉力T,以Q为研究对象,有
T=μmg
以P为研究对象,设地面对P的摩擦力f0,则有
f0=2μmg
由力的平衡有
解得
20. 水平 大 无关 0 0.6 压力 不需要 C
【详解】(1)[1]实验中木块沿物板在水平方向上前进,则拉力方向必须与物块前进的方向一致:即沿水平方向匀速拉动物块。
(2)[2]两次实验中,物体对水平压力的相同,木板比玻璃粗糙,木板对物块的摩擦力大,这说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[3]这两次实验,物体对木板的压力相等,接触面间的粗糙程度不变,只是两次实验中物块与木板的接触面积不等,两次实验中测力计的示数相同。这说明:在其他情况相同时,摩擦力大小与接触面积无关。
[4]B与A叠放在一起,共同做匀速直线运动,二者之间没有相对运动或者相对运动的趋势,故它们之间的摩擦力为0。
[5]两个相同的物体受到的摩擦力为1.2N,则B受到的摩擦力为;
B做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,则细绳对B的拉力为0.6N。
(4)[6]通过改变小桶中沙子的多少,改变铜块受到向上的拉力,从而改变了铜块对木板的压力,这可以用来探究摩擦力与压力的关系。
[7]实验中,无论木板如何运动,铜块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
[8]当小桶中的沙子增加时,铜块受到的向上的拉力增大,铜块对木板的压力减小,故压力传感器的示数减小;在其他情况相同时,压力减小了,木板对铜块的摩擦力也减小了,而拉力与摩擦力平衡,所以拉力传感器的示数也减小了。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
21. k2 G
【详解】(1)根据题意知道,球与杆的滑动摩擦阻力跟它们之间的压力成正比,比例系数是,所以,当杆水平放置时的压力等于重力,摩擦力为f水平 =kG。
由于小球匀速滑动,即风力大小等于摩擦力,所以,风力为kG,当杆竖直放置时,风力大小不变,仍为kG,所以此时压力为kG。由摩擦力与压力的关系知道,此时摩擦力为
f竖直 =k×kG=k2 G
(2)当球沿竖直方向匀速下滑时,竖直方向上受到的滑动摩擦力和重力作用,二力平衡,即滑动摩擦力大小为f′=G,又因为滑动摩擦阻力跟它们之间的压力成正比,即f′=kF压,所以,
风力大小等于压力,即风力为,故风力增大的倍数:
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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