《第8章 运动和力》能力达标测试题---2025-2026学年八年级下学期人教版物理
2026-02-03
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内容正文:
《第8章 运动和力》能力达标测试题
一、单选题
1.以下各图是每0.1s拍摄次的小球在不同运动状态下的频闪照片,其中受到平衡力作用的是( )
A. B. C. D.
2.如图,端午节龙舟比赛时,全体划桨手在鼓声的号令下有节奏地齐向后划水,龙舟就快速前进.下列说法中正确的是( )
A.桨对水的力大于水对桨的力
B.使龙舟快速前进的力的施力物体是桨
C.龙舟冲过终点后减速滑行时水平方向受到平衡力的作用
D.龙舟冲过终点后不能立即停下来是由于它具有惯性
3.如图甲所示,将双面吸盘小的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上锅铲后静止;如图乙所示,将该吸盘大的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上同一锅铲后静止,从甲图到乙图( )
A.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力变大
B.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力不变
C.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力变大
D.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力不变
4.如图是一辆长达30m的无轨电动列车,它外观采用流线型结构,与燃料汽车相比,行驶时电动机比内燃机的噪声小很多,与有轨电车相比,它拐弯灵活,下列关于无轨电车的说法不正确的是
A.流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力
B.灵活拐弯时无轨电车的运动状态不改变
C.行驶时噪声小是在声源处减弱噪声
D.电动车取代燃料汽车可减小对大气的污染
5.指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承,内有滚珠,边上有三个用金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动。下列分析错误的是( )
A.飞叶转速变慢,惯性不变
B.飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
C.制作飞叶,一般会选用密度较大的金属
D.陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
6.下列实例中,属于减小摩擦的是
A.汽车轮胎刻有花纹B.轴承中装有滚珠C.运动鞋底上的鞋钉D.用力握紧球拍
7.木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列分析正确的是( )
A.小车的运动速度增大,则它的惯性和动能也随之增大
B.小车受到阻力突然停止运动时,那么木块将向左倾倒
C.小车对木块的支持力力与木块的重力是一对平衡力
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
8.如图,粗糙程度相同的水平地面上,重30N的物块在AB段受F=5N的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。下列说法正确的是( )
A.在AB段物块受到水平向右的摩擦力,大小为5N B.在AB段物块受到水平向左的摩擦力,大小为25N
C.在BC段物块受到水平向左的摩擦力,大小为5N D.在C点物块受到水平向右的摩擦力,大小为5N
9.水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力、。图乙中,下列说法正确的是( )
A.A与桌面的摩擦力方向向右 B.A与桌面的摩擦力为12N
C.B与桌面的摩擦力为4N D.绳子的拉力为20N
10.如图甲所示,一位同学用水平向右的推力推叠放在一起的相同的物块A和B,推力与时间的关系如图乙所示,A和B一起运动,它们的速度与时间的关系如图丙所示。图丁则是在同样的水平面上将AB平铺放置,用力将其匀速直线推动。下列说法正确的是( )
A.内,A、B均不受摩擦力 B.内,A受到的摩擦力为,B不受摩擦力
C.内,A、B受到的摩擦力均为 D.在图丁中,推力为,A对B的推力为
二、填空题
11.一个氦气球吊着一个小重物沿虚线匀速斜向上升,如图所示,能正确表示气球运动的是 (填“甲”或“乙”)图;若不考虑空气对重物的作用,则重物所受重力与拉力是一对 (填“平衡力”或“非平衡力”)。
11题图 12题图 13题图 14题图
12.如图所示,将木块A放置水平木板B上,把弹簧测力计系在木块A上。用10N的拉力F向左拉动木板B。弹簧测力计示数稳定时,木块A受到的滑动摩擦力为 N,木块A受到的滑动摩擦力方向为 。
13.一辆装满液体的小车中有一个气泡,如图所示。当小车向右运动,突然刹车时,气泡向 运动,气泡运动的原因是 具有惯性。
14.如图所示的是一种爬杆机器人,机器人质量2kg,仅凭电池提供的能量,就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行,在此过程中,机器人所受摩擦力为 N,这个摩擦力属于 摩擦力,当机器人对杆的握力增大时,所受的摩擦力大小 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.如图所示,一根木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg的猴子抱住木杆,静止在杆上,手用更大的力握紧木杆后,猴子与杆之间的摩擦力大小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当猴子匀速向上爬杆时,猴子受到摩擦力的方向是 。当猴子爬到顶端,匀速下滑时受到杆对它的摩擦力大小是 N。(g取10N/kg)
15题图 16题图
16.如图甲所示,物体甲重40N,被60N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;如图乙所示,物体乙重50N,在20N的水平拉力F乙作用下,处于静止,则物体乙受到的摩擦力为 N;当水平拉力F乙增大到30N时,物体乙沿水平桌面匀速向右运动,则物体乙受到的摩擦力为 N;当水平拉力F乙增大到40N时,此时物体乙将做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
17.阅读短文,回答问题。
开启世界首次月球背面采样返回之旅
如图甲所示,2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场发射,之后准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。嫦娥六号探测器由此开启世界首次月球背面采样返田之旅,预选着陆和采样区为月球背面南极——艾特肯盆地。
2024年5月8日,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,嫦娥六号探测器成功实施近月制动,顺利在环月轨道飞行,如图乙所示。近月制动是嫦娥六号探测器在飞行过程中的一次关键轨道控制。嫦娥六号探测器飞临月球附近时,实施“刹车”制动,使其相对速度低于月球逃逸速度,从而被月球引力捕获,实现绕月飞行。
(1)火箭点火后向下喷出气体从而快速升空,说明力的作用是 的;此过程中以嫦娥六号探测器为参照物,火箭是 (选填“运动”或“静止”)的;
(2)嫦娥六号探测器绕月飞行过程中受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用;
(3)火箭发射过程中,当助推器的燃料燃烧完,助推器将脱离火箭,如图丙所示。助推器脱离火箭后,先上升一段距离后下落的原因是 。
三、作图题
18. (1)如图甲所示,一小木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后便停下来。请你画出木块在水平面上滑动时的受力示意图;
(2)如图乙所示,小木块随水平传送带一起做匀速直线运动(不计空气阻力),请画出小木块所受力的示意图。
四、实验题
19.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“等于”“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:
(3)通过对比。 两次实验可知:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)小明同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力让的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”)
(5)同学们猜想:滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关。他们在图甲的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,测得的数据记录在如下的表格中,分析数据验证自己的猜想。小明认为这种做法是错误的,理由是
次数
木块大小
接触面积/cm²
接触面
摩擦力/N
1
整块
90
木板
1.2
2
三分之二块
60
木板
0.8
3
三分之一块
30
木板
0.4
(6)拔河比赛是种喜闻乐见的体育活动,老师向同学们展示了某团队找河比赛时的情景,若甲、乙两队同学拔河,结果甲胜乙负,如果甲拉绳的力为F甲,乙拉绳的力为F乙,地面对甲的摩擦力为f甲,地面对乙的摩擦力为f乙则
A.F甲= F乙,f甲>f乙 B. F甲> F乙,f甲< f乙 C. F甲> F乙,f甲= f乙 D. F甲> F乙,f甲> f乙
20.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)实验前,应该对弹簧测力计在 (选填“竖直”或“水平”)方向上进行调零。
(2)实验中要测出滑动摩擦力的大小,应该让木块在水平面上做 运动,根据力的平衡知识,此时木块所受滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数。
(3)进行甲、乙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
(4)比较甲、丙两图的实验,可得出的结论是 。
(5)小明对实验装置进行了改进,如图丁所示。他用水平拉力F=3.8N拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,弹簧测力计的示数为1.5N,若增大拉力F,弹簧测力计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.在物理学中斜面是一个很重要的模型,在生产、生活中也有着大量的应用,如盘山公路、供轮椅通过的斜坡等,初中物理的学习中与斜面有关的实验也多次使用。
(1)图甲利用斜面和小车测量平均速度,实验时应保持斜面的倾斜角 (选填“较大”或“较小”),这是为了减小测量时间时造成的误差;
(2)乙、丙实验都有让物体(小车或小球)从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是控制小车到达水平面的 相同;
(3)图乙实验中是通过观察小车在水平面 来反映阻力对物体运动的影响,这里用到的实验方法是 ;
(4)由图乙可推理当运动的小车在水平面上所受阻力为零时,小车的运动情况是: 。
22.如图所示,这是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计),两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片顺时针转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,此操作是为了探究平衡的两个力是否在 上。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 。
(4)若小华在实验操作时,左右两个滑轮没有安装在相同高度,如图乙,能否完成以上实验探究?答: 。
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,当他在木块左端挂上2N的钩码,右端挂上1.5N的码时,木块仍处于平衡状态,其原因可能是 。
五、计算题
23.我国自主研发的长航程极地漫游机器人,质量约500kg,装有四条三角形履带,2013年2月,首次在南极内陆冰盖完成了27km的自主行走,。求:
(1)该机器人所受的重力是多少?
(2)如果机器人刚启动时水平方向上牵引力是20N,受到的阻力是10N则机器人此时水平方向上受到的合力是多大?
24.如图甲所示,当今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥,被称为“中国奇迹”的“超级工程”,全长约50km;图乙为汽车限速标志:最高限速100km/h,最低限速80km/h。
(1)按照交通规则行驶,求汽车匀速通过大桥需要的安全时间范围?
(2)一质量为1.5t的汽车匀速通过大桥,若汽车运动过程中受到的阻力为车重的0.02倍,求牵引力的大小?(g取10N/kg)
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参考答案
一、选择题
1.【解析】A.图中小球运动方向改变,受非平衡力作用,故A不符合题意;
B.图中物体相等时间间隔内通过的距离相等,做匀速直线运动,受平衡力作用,故B符合题意;
CD.图中物体相等时间间隔内通过的距离不相等,做变速直线运动,受非平衡力作用,故CD不符合题意。
故选B。
2.【解析】A、桨对水的力与水对桨的力是相互作用力,二者大小相等.故A错误;
B、用桨向后划水,同时水给桨一个向前的力,推动龙舟向前行驶,故使龙舟快速前进的力的施力物体是水.故B错误;
C、龙舟冲过终点后减速滑行时,速度发生了变化,处于非平衡状态,水平方向上受到非平衡力的作用.故C错误;
D、龙舟冲过终点后,由于惯性,龙舟会保持原来的运动状态,继续前进一段路程,故D正确;
故选D.
【点睛】本题考查的是物理综合性知识,在生活中的物理知识是很丰富的,所以学生们在学习物理的同时应该不断地从生活中发现物理.
3.【解析】挤净吸盘里的空气,在大气压的作用下,吸盘紧贴在竖直玻璃上,根据F=PS可知,吸盘面积越大,吸盘对玻璃的压力越大;吸盘紧贴在竖直玻璃上,挂上同一锅铲后静止,此时吸盘处于平衡状态,玻璃对吸盘的摩擦力和锅铲的重力是一对平衡力,大小相等,因此玻璃对吸盘的摩擦力不变;故选B。
【点睛】本题考查了大气压的综合应用、摩擦力大小的影响因素,物体在平衡状态下受平衡力,找出平衡力是解题的关键。
4.【解析】解:A.列车运行时受到空气的阻力与其速度和横截面积有关,流线型结构有利于减小行驶中受到的空气阻力,故A正确.
B.灵活拐弯时,列车的运动方向在变化,运动状态发生改变,故B错误.
C.行驶时电动机比内燃机的噪声小很多,是在声源处减弱噪声,故C正确.
D.电动车消耗的是电能,清洁无污染,燃料汽车工作时排出的废气会带来对大气的污染,所以电动车取代燃料汽车可减小对大气的污染,故D正确.
故答案为B.
点睛:减弱噪声的途径:在声源处、在传播过程中、在人耳处;
5.【解析】A.物体的惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,飞叶转动时质量不变,其惯性不变,故A正确,A不符合题意;
B.力的作用效果是:使物体的发生形变和改变物体的运动状态。用力拨动飞叶,飞叶开始旋转,力使飞叶从静止变为运动状态,即力改变了飞叶的运动状态,故B正确,B不符合题意;
C.由密度公式可知,在体积一定时,密度越大的物体质量越大,惯性越大,旋转时不容易停下,故C正确,C不符合题意;
D.二力平衡的条件是:两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并作用在同一直线上,陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力分别作用在指尖和陀螺上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D错误,D符合题意。
故选D。
6.【解析】A. 汽车轮胎划有花纹,是利用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦的,故A不符合题意;
B. 轴承中装有滚珠,是用滚动摩擦来代替滑动摩擦,可以大大减小摩擦力,故B符合题意;
C. 运动鞋底上的鞋钉,是利用增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦的,故C不符合题意;
D. 用力握紧球拍,是利用增大压力的方法来增大摩擦力的,故D不符合题意;
【点睛】重点是增大和减小摩擦力的方法,牢记影响滑动摩擦力的两个因素,即压力和接触面的粗糙程度,可以通过增大压力或增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,反之减小摩擦力,另外用滚动代替滑动可以大大减小摩擦力.
7.【解析】A.惯性只与物体的质量有关,与物体的运动速度无关,故A错;
B.当小车停止时,木块的下部会随着停止,但木块的上部由于惯性还要向前运动,故会向前倒,所以B错;
C.小车对木块的支持力力与木块的重力两个力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,作用在同一直线上,符合平衡力的中个条件,故C正确;
D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力两个力没有作用在同一个物体上,所以不是平衡力,故D错误.
8.【解析】AB.物块在AB段做匀速直线运动,处于平衡状态,则滑动摩擦力与拉力相等,物体向右运动,其受到水平向左的摩擦力,大小为5N,A、B错误;
C.物块在BC段做减速运动,到C处静止,BC段滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,因物块对地面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力的大小不变,还是5N,方向水平向左,C正确;
D.物块到C处静止时不受摩擦力的作用,D错误。故选C。
9.【解析】A.图乙中,A相对于桌面向右运动,则受到向左的滑动摩擦力,故A错误;
B.如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,处于平衡状态,滑动摩擦力的大小等于,大小为8N,方向水平向右。图乙中,A向右做匀速直线运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则A与桌面的摩擦力仍为8N,故B错误;
CD.图乙中,A向右做匀速直线运动,受到绳子向右的拉力,地面对A向左的摩擦力和向左的力,受力平衡,根据力的平衡条件,绳子的拉力为
图乙中,B向右做匀速直线运动,受到绳子向左的拉力,地面对B向左的摩擦力和向右的力,受力平衡,根据力的平衡条件,B与桌面的摩擦力为
故C正确,D错误。故选C。
10.【解析】A.在0~2s内,由F-t图像可知,A受到的推力为10N,由v-t图像可知,此时A静止(处于平衡状态),其受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,所以该过程中A受到的摩擦力
B相对A静止,没有相对运动,不受A的摩擦力,故A错误;
BC.由图丙可知,物体AB在4~6s内速度为2m/s,处于匀速直线运动状态,受推力和滑动摩擦力一对平衡力,推力和滑动摩擦力大小相等,由图乙可知此时受到的推力为20N,所以物体A滑动摩擦力也为20N,物体B受到重力和支持力,没有受到摩擦力。
物体AB在2~4s内处于加速运动状态,由于压力和接触面的粗糙程度都不变,所以物体A受到滑动摩擦力不变,仍为20N,物体B在水平方向受到向右的摩擦力,故BC错误;
D.在丁图中,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,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F的大小为20N,AB整体受到的摩擦力为20N,由于A和B完全相同,则B受到的摩擦力等于摩擦力的一半,即为10N,B做匀速直线运动,则B受到的推力为10N,故D正确。
故选D。
二、填空题
11. 甲 平衡力
【解析】[1][2]氦气球下吊一小重物,若不计空气阻力,则小重物只受到重力和氦气球的拉力,小重物恰沿虚线匀速斜向上升,所以它受到的两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上,由于重力的方向始终竖直向下,拉力的方向竖直向上,所以正确的图是甲。
12. 2.4 水平向左
【解析】[1]弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;木块A静止,水平方向受弹簧测力计的拉力和木板B对它的滑动摩擦力,二力平衡,故滑动摩擦力大小等于测力计示数,为2.4N。
[2]木板B向左运动,木块A相对木板B向右滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此木块A受到的摩擦力方向为水平向左。
13. 左 液体
【解析】[1][2]当小车向右运动时,汽车、液体、气泡一起向右运动,突然刹车时,汽车车速减慢,气泡与液体由于惯性继续向右运动,液体的质量较大,惯性较大,所以会将质量小的气泡向左挤。
14. 19.6 静 不变
【解析】[1][2]机器人受到的重力竖直向下,在竖直向上匀速爬行时摩擦力与重力平衡,即
受摩擦力方向竖直向上,该摩擦力为静摩擦力。
[3]当机器人对杆的握力增大时,机器人在竖直向受到的摩擦力与重力平衡,重力不变,握力增大时摩擦力不变。
15. 不变 竖直向上 100
【解析】[1]猴子沿竖直杆向上爬行时,其“手”和杆之间相对静止,猴子因为重力具有向下的运动趋势,静摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,手用更大的力握紧木杆后,由于重力的大小不变,则摩擦力不变。
[2]当猴子匀速向上爬杆时,处于平衡状态,受到的重力和摩擦力为一对平衡力,方向相反,重力的方向竖直向下,摩擦力的方向竖直向上。
[3]当猴子匀速滑下时,受到的滑动摩擦力与重力是一对平衡力,故大小相等为
16. 40 20 30 加速
【解析】[1]物体甲被压在竖直墙壁上保持静止,处于平衡状态,竖直方向上受到重力和摩擦力作用,所以摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,所以物体甲受到的摩擦力为40N。
[2]物体乙在20N的水平拉力F乙作用下,处于静止,则物体乙处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以物体乙受到的摩擦力等于20N。
[3]物体乙在30N的水平拉力F乙作用下,物体乙受拉力和摩擦力作用,沿水平桌面匀速向右运动,处于平衡状态,所以摩擦力和拉力是一对平衡力,故物体乙受到的摩擦力等于拉力,为30N。
[4]由于摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,所以当水平拉力F乙增大到40N时,物体乙受到的摩擦力大小不变,此时物体乙受到的拉力大于摩擦力,所以物体乙将做加速运动。
17. 相互 静止 非平衡力 助推器由于惯性继续向上运动,同时受到向下的重力作用,速度逐渐减小,最后下落
【解析】(1)[1]火箭发动机向下喷射高温燃气,燃气对火箭施加了一个向上的反作用力,从而使火箭快速上升,这说明了物体间力的作用是相互的。
[2]在火箭上升过程中,以嫦娥六号探测器为参照物,火箭与嫦娥六号探测器的位置没有发生变化,因此火箭是静止的。
(2)[3]嫦娥六号探测器绕月飞行时运动方向不断改变,运动状态改变,受非平衡力作用。
(3)[4]火箭发射过程中,当助推器的燃料燃烧完,助推器将脱离火箭。由于惯性,助推器会保持原来的运动状态继续向上运动一段距离。然而,助推器脱离火箭后不再受到向上的推力作用,同时受到向下的重力作用,因此其速度会逐渐减小,最终下落。
三、作图题
18.【解析】(1)木块受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,由于木块在水平面上向右滑动,则木块还受水平向左的摩擦力;3个力的作用点都可以画在木块的重心上,分别作竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F、水平向左的摩擦力f。如图所示:
(2)小木块随水平传送带一起做匀速直线运动,水平方向不受力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力为一对平衡力,大小相等,这个两个力的作用点均画在物体的重心上,如图所示:
四、实验题
19. 等于 当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 甲、丙 无关 没有控制单一变量 A
【解析】(1)[1]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)[2]甲乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,压力不同,弹簧测力计示数不同,即弹簧测力计拉力不同,滑动摩擦力也不同,图乙中压力更大,弹簧测力计示数更大,即弹簧测力计拉力更大,滑动摩擦力也更大,故能得出:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,比较甲、丙两次实验,压力相同,丙中接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,即弹簧测力计拉力更大,滑动摩擦力也更大,故能得出:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[4]分析实验数据可知,当速度发生变化时,弹簧测力计示数不变,即弹簧测力计拉力不变,滑动摩擦力也不变,故能得出:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)[5]研究滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,由表格数据可知,实验中,接触面积变化的同时,木块大小也发生变化,即压力也发生变化,没有控制单一变量,故这种做法是错误的。
(6)[6]同一根绳子上的两个力大小相等,故,甲队能赢是因为地面给甲队的摩擦力大于地面给乙队的摩擦力,故,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.(1)水平(2) 匀速直线 等于(3)压力(4)在压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
(5)不变
【解析】(1)实验中是沿水平方向拉动物体,所以实验前,应该对弹簧测力计在水平方向上进行调零。
(2)[1][2]木块在水平面上做匀速直线运动,木块受力平衡,即滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,由二力平衡知识可知,滑动摩擦力等于拉力,即滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。
(3)由图可知,甲、乙两次实验中接触面的粗糙程度相同而压力大小不同,所以探究的是滑动摩擦力与压力大小的关系。
(4)由图甲、丙可知,两次实验中压力大小相同,丙的接触面的粗糙程度更大,滑动摩擦力更大,故可得:在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(5)由图可知,C关于地面静止,受力平衡,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与运动速度无关,所以增大F,长木板做加速运动,接触面的粗糙程度及压力大小均不变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为1.5N,C仍静止,所以弹簧测力计的示数仍为1.5N不变。
21.(1)较小(2)速度(3) 运动的距离 转换法(4)做匀速直线运动
【解析】(1)实验时要选择倾斜角较小的斜面,小车在斜面上运行的速度慢,在坡上运行的时间长,方便计时,可以减小测量时间造成的误差。
(2)让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是,当小车到达水平面时,使小车的速度相同。
(3)[1][2]阻力对物体运动的影响不易观察,实验中,是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断小车在水平面上受到阻力的大小,这种研究问题的方法叫转换法。
(4)由实验可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢;由此可以推理:如果小车不受任何阻力,它将做匀速直线运动。
22.(1) 相反 钩码的个数(2)同一直线(3)把小卡片剪为两半(4)能(5)木块还受到桌面对它的摩擦力作用
【解析】(1)[1][2]如图甲,小卡片两端受到的线的拉力方向相反,拉力大小等于线下端钩码重力大小,即可以通过调整悬挂的钩码的个数来调整拉力的大小。
(2)将小卡片旋转过一个角度,两个拉力将不在同一条直线上,此时松开小卡片,可以观察到小卡片不能保持静止,此实验步骤是为了探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
(4)定滑轮的作用是不改变力的大小,只改变力的方向;因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
(5)木块静止,此时木块受到的一定是平衡力;木块受到向左2N的拉力,向右1.5N的拉力,此时木块还受到桌面对它的摩擦力作用,在这三个力作用下处于平衡状态,即这三个力是平衡力。
五、计算题
23.【解析】【小题1】该机器人所受到的重力
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
【小题2】机器人水平方向上牵引力是20N,受到的阻力是10N,则合力为
24.【解析】(1)根据公式 (为路程,为速度):
当汽车以最高限速行驶时,所需最短时间:
当汽车以最低限速行驶时,所需最长时间:
因此,安全时间范围是
(2)汽车匀速行驶时,处于平衡状态,牵引力与阻力大小相等()。
先计算汽车重力:
阻力为车重的0.02倍:
匀速行驶时牵引力:
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