内容正文:
第七章运动和力同步练习题
一、单选题
1.2022年3月23日,老师带领同学们一起集中收看了中国空间站进行的第二次太空授课,其中太空抛物实验给大家留下了深刻的印象。由于物体在太空中处于失重状态,为了验证牛顿第一定律,宇航员王亚平拿着冰墩墩转身面向叶光富,将冰墩墩水平向叶光富扔过去。不考虑舱中的空气阻力,王亚平抛出冰墩墩后,冰墩墩将( )
A.沿抛物线快速下落 B.竖直下落
C.沿原方向加速运动 D.沿原方向匀速运动
2.用手拍打刚晒过的被子,可除去附着在被子上的灰尘,这是利用以下哪个物体的惯性( )
A.手 B.被子 C.灰尘 D.空气
3.“七月小暑连大暑,抗灾夺粮忙双抢。”反映了早稻收割与晚稻插秧的紧张节奏,下列现象或做法是为了减小摩擦的是( )
A.制作粗糙的捆绳 B.握紧镰刀的把手
C.给农机的转轴处加润滑油 D.收割机的轮胎带有花纹
4.放在水平的车厢底板上的木箱和车一起沿平直公路向前做匀速直线运动,此时木箱在水平方向上的受力情况是( )
A.受到向前的摩擦力 B.受到向后的摩擦力
C.不受力 D.受到汽车对它的牵引力
5.如图所示,将一根橡皮条的左端固定,其右端自然伸长至E点,用方向相反的两个力F1和F2同时沿水平方向拉橡皮条,使其伸长到位置O,再用一个力沿水平方向拉橡皮条,使其伸长到位置O。下列说法错误的是( )
A.F的大小等于F1、F2的大小之差 B.F是F1、F2的合力
C.弹簧测力计的示数F1可能小于F2 D.F的方向跟F1的方向相同
6.在探究“滑动摩擦力是否与接触面积有关”的实验中,某小组设计了以下步骤:
①将同一长方体木块平放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,记录示数;
②将同一木块侧放在同一木板上,并添加一个砝码,匀速拉动并记录示数;
③将同一木块竖放在同一木板上,匀速拉动并记录示数;
④比较三次实验数据,得出结论。
对上述步骤的分析错误的是( )
A.步骤①是基础对照实验 B.步骤②添加了砝码,没有控制压力相同
C.步骤③应该使用粗糙程度不同的接触面 D.步骤④分析数据,得出结论,设计合理
7.下列物体运动状态不变的是( )
A.在空中匀速下落的雨滴 B.正在进入停站点的公交车
C.绕地球旋转的月球 D.从树上掉落的苹果
8.用绳系住一个物体后,分别让它在竖直方向上运动,第一次让物体以2m/s的速度匀速上升,此时拉力F1,第二次让物体以1m/s速度匀速下降,此时拉力F2(忽略空气阻力),则( )
A.F1=2F2 B.F1=F2 C. D.无法确定
9.班长在操场上骑自行车,下面有关力的分析正确的是( )
A.车的重力和地面对车的支持力是一对相互作用力
B.车的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
C.车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力
D.车的重力和车对地面的压力是一对相互作用力
10.2022年2月,中国女足在亚洲杯决赛中顽强拼搏,勇夺冠军。图是女足队员正在比赛的情景,下列说法不正确的是( )
A.脚对球施加力的同时球也对脚施加力的作用
B.脚将球踢出,说明力可以改变物体的运动状态
C.足球在空中飞行时相对于地面是运动的
D.向前运动的足球,若受到的力都消失,它将静止
11.甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上静止,如图所示,当乙物体受到猛烈的撞击后,甲和乙一起沿平面运动,下列说法中正确的是( )
A.该现象能够说明甲与乙的接触面也是光滑的
B.乙物体在受外力撞击的瞬间,甲和乙之间有摩擦力,此后甲和乙之间没有摩擦力
C.甲和乙始终沿平面做加速运动
D.甲和乙之间始终存在着摩擦力
12.如图为工人搬运重物时采用的四种方案(其中重物底部的圆表示并排放置的圆钢管的截面),其中最省力的方案是( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.2020 年 11月6日,中国杯世界花样滑冰大奖赛在重庆华熙文化体育中心拉开序幕。重庆小将黄一航获得双人滑短节目第二名。启动时,他横脚向后蹬冰面,可达到快速运动,一是利用了物体间力的作用是相互的,二是利用了力可以改变物体的 ,同时,冰刀使冰面迅速熔化,这是利用了 的方法大大减小了摩擦力。滑过终点,由于 运动员仍可向前滑行
14.牛顿第一定律
(1)一切物体总保持 或 ,除非作用在它上面的 迫使它改变这种状态。这就是著名的牛顿第一定律;
(2)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的 而概括出来的, (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
15.如图 甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的拉力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 与时间t 的关系如图丙所示,由图象可知,当 t=1.5s 时,物体受到摩擦力为 N;当t=4.8s 时,物体受到的合力为 N。
16.如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用大小为10N的水平力F1向左拉动B,使B以1m/s的速度做匀速运动,这时绳水平拉力为F2,则A受到水平向 (选填“左”或“右”)的 摩擦力(选填“静”、“滑动”或“滚动”),拉力F2 拉力F1(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
17.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在5N的水平推力作用下,木块A、B一起做匀速直线运动,此时木块A受到桌面的摩擦力方向是 (选填“水平向左”或“水平向右”);若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力推木块A使它们一起做匀速直线运动(如图乙所示),则推力 (选填“>”“<”或“=”)5N。
三、实验题
18.学习了同一直线的二力的合成知识后,小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小,是否还有F等于F1+F2的关系呢?干是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究:
(1)如图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2,使橡皮筋伸长到C,记录此时F1、F2的大小,撤去力F1和F2后,用一个弹簧测力计对橡皮筋加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与那两个力F1、F2的作用效果 应使橡皮筋 ,记录此时F的大小;
(2)先后两次改变F1和F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验数据如下表所示
物理量实验序号
F1/N
F2/N
F1和F2的夹角
合力F/N
1
4
5
8.7
2
4
5
8.3
3
4
5
7.8
备注:
分析实验数据可知,当两个力不在一条直线上时,其合力大小F F1+F2(填“大于”“等于”或“小于”),且在F1、F2大小不变的情况下,合力F的大小随着F1与F2夹角增大而 。
19.小华为探究“运动与力的关系”,设计了如图的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的 滑下;
(2)小车进入水平面后,在运动过程中受到的一对平衡力是 ;
(3)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越 (选填“快”或“慢”);
(4)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。说明运动的物体 力来维持(选填“需要”、“不需要”);
(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 。(填序号)
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
四、计算题
20.航天迷小军利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程,如图所示。将带有降落伞的重物从高处释放,一段时间后打开降落伞,重物在离地6m高处开始匀速下落,速度为。若打开降落伞后,降落伞和重物受到的阻力f与速度v的关系为,其中。求:(g取)
(1)重物从开始匀速下落到落地所用的时间。
(2)匀速下落过程中降落伞和重物所受的阻力。
(3)降落伞和重物的总质量。
试卷第1页,共3页
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1.D
【详解】ABCD.王亚平抛出冰墩墩后,因冰墩墩处于失重状态,且所受的空气阻力忽略不计,所以我们可以认为它处于不受力状态,由牛顿第一定律可知,将做匀速直线运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】当我们用手拍打被子时,被子受到外力的作用而开始运动,然而,被子上的灰尘由于惯性,会保持原来的静止状态,灰尘没有随被子一起运动,因此会从被子上脱落,并在重力作用下掉落到地上,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.制作粗糙的捆绳通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.握紧镰刀的把手通过增大压力来增大摩擦,故B不符合题意;
C.加润滑油通过分离接触面可以减小摩擦,故C符合题意;
D.轮胎带有花纹通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意;
故选C。
4.C
【详解】在水平的车厢底板上的木箱和车一起沿平直公路向前做匀速直线运动,木箱受力平衡,木箱与车厢之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以水平方向不受摩擦力和牵引力,即水平方向不受力作用,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.C
【详解】AB.由图得,F的作用效果与F1、F2的作用效果相同,说明F是F1、F2的合力,F的大小等于F1、F2的大小之差,故AB正确,不符合题意;
CD.F为F1、F2的合力, F2的方向与 F相同, F2的方向与F1相反,则
弹簧测力计的示数F1一定大于F2,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在木板上做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。研究滑动摩擦力的大小与接触面积有关,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积大小,所以步骤②应控制压力相同,步骤③接触面粗糙程度相同,在分析数据得出滑动摩擦力与接触面积的关系。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.A
【详解】A.在空中匀速下落的雨滴,做的是匀速直线运动,速度的大小和方向均不变,运动状态不变,故A符合题意;
B.正在进入停站点的公交车,速度越来越小,运动状态改变,故B不符合题意;
C.月球绕地球旋转,虽然速度大小不变,但运动的方向在变化,因此运动状态改变,故C不符合题意;
D.苹果从树上落下来,苹果由静止变成运动且运动的越来越快,运动状态改变,故D不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】当物体以2m/s的速度匀速上升时,处于平衡状态,即拉力和重力仍是一对平衡力,所以拉力
F1=G
当物体以1m/s的速度匀速下降时,处于平衡状态,受力平衡,即拉力和重力仍是一对平衡力,所以拉力
F2=G
因为两个相同的物体的质量相等,所以两个物体的重力也相等,即
F1=F2
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.C
【详解】A.车和班长对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.将车和班长当成一个整体,车和班长的重力和地面对车和班长的支持力是一对平衡力,故B错误;
C.车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力,是两个物体间的作用力,故C正确;
D.车的重力和车对地面的压力是车与地球,车与地面之间的力,而不是两个物体间作用力,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.由于力的作用是相互的,所以脚对球施加力的同时球也对脚施加力的作用,故A正确,A不符合题意;
B.脚将球踢出,球由静止变为运动,所以力的作用效果是改变物体的运动状态,故B正确,B不符合题意;
C.足球在空中飞行时,相对于路面位置在变化,所以相对于地面是运动的,故C正确,C不符合题意;
D.根据牛顿第一定律可知,向前运动的足球,若受到的力都消失,它将以力消失时的速度做匀速直线运动,故D错误,D符合题意。
故选D。
11.B
【详解】A.甲与乙的接触面如果是光滑的,则乙物体突然受到撞击后,乙将运动,而甲在水平方向上没有外力的作用,运动状态不变,将保持静止,不可能与乙一起沿水平面运动,所以要使乙物体受到猛烈的撞击后,甲和乙一起沿平面运动,甲与乙的接触面应该是粗糙的,故A错误;
BCD.甲、乙两物块叠在一起放在光滑的水平面上处于静止状态,如果乙物体突然受到撞击,在撞击的瞬间甲物体由于惯性会保持原来的静止状态,因此会受到乙向前的摩擦力;随后甲和乙一起在水平面运动,因为水平面光滑,不受水平面的摩擦力,所以两物体做匀速直线运动,则甲、乙之间不存在相对滑动的趋势,因此没有摩擦力,故B正确,CD错误。
故选B。
12.C
【详解】图A中,工人的拉力FA至少等于地面对物体的滑动摩擦力;而图D中,在压力不变的情况下,将滑动摩擦变为滚动摩擦,则此时物体受到的摩擦比图A中的小,那么最小拉力
FD<FA
B图中除了将物体所受的滑动摩擦变成滚动摩擦,还通过定滑轮来拉动物体,定滑轮不能省力,只能改变力的方向,所以
FB=FD
图C中,物体所受的摩擦也是滚动摩擦,通过动滑轮来拉动物体,而动滑轮能省一半的力,所以
FC<FB
即最省力的是C方案,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13. 运动状态 使接触面分离 惯性
【详解】[1]在比赛中他用脚向后蹬冰面,人向前运动且速度加快,说明人受到了向前的作用力,即说明力的作用是相互的,在力的作用下运动员速度变快,说明力可以改变物体的运动状态。
[2] 冰刀使冰面迅速熔化,水把冰刀和接触面分离,这是利用了使接触面分离的方法大大减小了摩擦力。
[3]惯性是物体保持原有运动状态不变的性质,所以滑过终点线后,他仍向前滑行是因为运动员具有惯性。
14.(1) 匀速直线运动状态 静止状态 力
(2) 推理 不能
【详解】(1)[1][2][3]英国物理学家牛顿总结伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定律。其内容是:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(2)[1][2]我们周围的物体都要受这个力或那个力的作用,不受力的情况是不存在的,因此牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,因此不可能用实验直接验证这一定律。
15. 2 0
【详解】[1]从丙图可知,在0~2s时是静止,在2~4s是加速,在4~6s是匀速,匀速时,摩擦力等于拉力,等于4N,当 t=1.5s 时,物体处于静止,摩擦力属于静摩擦力,物体处于平衡状态,拉力等于推力等于2N,故其大小为2N。
[2]当t=4.8s 时,物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,故合力为零。
16. 左 滑动 小于
【详解】[1][2]木块A与B的接触面发生了相对运动,属于滑动摩擦力,A相对墙壁而言在向右的拉力F2和摩擦力的作用下保持静止状态,根据二力平衡,故摩擦力的方向左,大小等于F2。
[3]B以1m/s的速度做匀速运动,B在水平方向上受到三个力的作用:拉力F1,A对B摩擦力及地面对B的摩擦力,处于平衡状态,故
根据力的作用是相互的,A对B摩擦力与B对A摩擦力相等,则,故
17. 水平向左 =
【详解】[1]图甲中,AB是一个整体,在5N的水平推力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,因此A受的推力和摩擦力是一对平衡力,二者方向相反,推力水平向右,故木块A受到桌面的摩擦力方向是水平向左。
[2]若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,木块A、B一起做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力与推力相同,因此推力不变,故F2=F1=5N
18. 相同 仍然伸长到C 大于
减小
【详解】(1)[1][2]因为探究合力F与分力F1、F2的大小,需要使合力F与分力F1、F2的作用效果相同,因此当两个互成角度的力作用在橡皮筋上时,橡皮筋伸长到C;当撤去这两个力后,用一个力作用在弹簧测力计时,橡皮筋仍然要伸长到C处,即合力F与分力F1、F2的作用效果相同。
(2)[3][4]通过表中数据计算出F1、F2二力之和,即三次实验中F1和F2后的合力均为9N,而合力F随角度的增大合力为8.7N、8.3N和7.8N,显然F大于F1+F2,并且合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而减小。
19. 同一高度 小车的重力和水平面对小车的支持力 慢 匀速直线运动 不需要 C
【详解】(1)[1]让小车从同一斜面的同一高度滑下,可以使小车滑到水平面时的初速度相同。
(2)[2]小车在竖直方向受到的两个力即重力和支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力。
(3)[3]阻力越小,小车滑行的时间越长,滑行的距离就越远,说明小车的速度改变得越慢。
(4)[4]如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,小车的运动状态不会变化,将在水平面上做匀速直线运动。
[5] 运动的小车在不受外力作用时,将做匀速直线运动,故物体的运动不需要力维持。
(6)[6]牛顿第一定律中不受外力作用无法在实验中实现,只能在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,故选C。
20.(1)1.5s
(2)64N
(3)6.4kg
【详解】(1)已知匀速下落的高度,速度;
根据速度公式可得,下落时间:。
(2)已知阻力与速度的关系为,且,匀速下落时速度 ;
将代入公式,可得阻力:。
(3)因为降落伞和重物是匀速下落,所以处于平衡状态,受到的重力G和阻力f是一对平衡力,大小相等,即 ;
设降落伞和重物的总质量为m,根据重力公式 可得,总质量:。
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