内容正文:
【王牌物理】2026八下阶段性调研试题三
第八章 运动和力 基础卷 难度系数0.75
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(2分)【新情境】 唐诗《咏鹅》中写道:“白毛浮绿水,红掌拨清波。”其中“红掌拨清波”中鹅的脚掌向 (选填“前”或“后”)拨水鹅却能向前游去,如图所示。这个现象说明力的作用是 的。
T1 T2 T3
2.(2分)2024年3月,第一届全国陆地冰壶城市巡回赛在福建省举行。如图,冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰,这是通过改变接触面的粗糙程度来 (选填“减小”或“增大”)摩擦的;运动员将冰壶挪出后,冰壶由于 继续向前运动。
.(2分)如图在探究“二力平衡的条件”的实验中,是通过改变砝码的 来探究二力平衡的两个力的大小是否相等。将小车旋转一定角度后松手,发现小车会旋转恢复原状,说明两个力必须做用在 ,物体才能平衡。
4.(3分)如图所示,军人正在进行爬杆训练,训练中要先向上爬行到杆顶部是 摩擦力;军人沿杆下滑的过程中所受到的摩擦力是 摩擦力(均选填“滑动”、“滚动”或“静”)。在军人沿杆匀速向上爬行的过程中,所受到的摩擦力方向是 。
T4 T5
5.(3分)如图所示, 冰壶运动员用脚向后蹬冰面,人向前运动,这说明力的作用是 ,冰壶离开手之后,由于 还能继续向前运动。运动员不断用力擦冰,冰壶的惯性会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
6.(2分) 某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 ,排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N。
2、 选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.(2分)关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动状态的原因
B.不受力的物体,只能保持静止状态
C.牛顿第一定律是凭空想象出来的
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
8.(2分)为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A.如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B.如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C.如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D.如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
9.(2分)2025年2月9日,在哈尔滨亚冬会短道速滑女子3000米接力赛决赛中,中国队以4分11秒371的成绩夺得金牌。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.运动员匀速转弯时,受到平衡力作用
B.运动员在匀速滑行时,溜冰鞋与冰面间摩擦力为零
C.运动员到达终点,不能立即停下是因为她们具有惯性
D.运动员所受的重力与她们对冰面的压力是相互作用力
10.(2分)图为两人进行杂技表演时的场景。当下方男演员托起上方女演员静止在空中时,以下说法正确的是( )
A.男演员受到两个力的作用
B.地面对男演员的支持力大小等于男演员自身受到的重力大小
C.男演员对女演员的支持力与男演员对地面的压力是一对相互作用力
D.男演员对女演员的支持力与女演员自身受到的重力是一对平衡力
T10 T11
11.(2分)歼-15T是我国自主研制的第一型舰载多用途战斗机,拥有出色的对地对海打击能力以及强大的空战能力。如图,静止在地面上的歼-15T战斗机( )
A.受到重力、压力和支持力三个力
B.受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
C.对地面的压力和地面对它的支持力是相互作用力
D.轮胎上有凹凸花纹是为了减小摩擦
12.(2分)如图所示的措施中,为了增大摩擦的是( )
A.图甲,机械表保养时上油
B.图乙,机器上面的滚珠轴承
C.图丙,运动员将冰面磨得更光滑
D.图丁,用起瓶器夹紧瓶盖
13.(双选)(2分)国家级非物质文化遗产之一的景德镇手工制瓷技艺,是中华优秀传统文化的重要组成部分。下图展现了手工制瓷中的四道重要工序,以下说法正确的是( )
A.揉泥:泥团能被揉成一定的形状,是因为泥具有弹性
B.拉坯:捏、捧、拉等手法使坯成型,说明力可以改变物体的形状
C.晒坯:坯体在晒架上晾晒,坯体变干的过程需要吸热
D.利坯:类似于用卷笔刀削铅笔,刀片与坯体间的摩擦是滚动摩擦
14.(双选)(2分)某实验小组用图中所示的装置研究滑动摩擦力,用水平向右的拉力F缓慢拉动物体B的过程中,物体A相对于墙和地面静止不动,下列说法正确的是( )
A.A受到B的摩擦力方向水平向右
B.B受到A的摩擦力方向水平向右
C.B受到地面的摩擦力方向水平向左
D.若增大拉力F,A对B的摩擦力变大
三、作图题(每题2分,共4分)
15.(2分)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验。如下图所示,请作出小车在木板表面上运动时的受力示意图(小车重心O点已标出)。
T15 T16
16.(2分) 如图所示是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图,请在图中画出运动员所受支持力和摩擦力的示意图(可把力的作用点画在重心上)。
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共19分)
17.(6分)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
1.0
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)(1分)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为 N。
(2)(1分)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)(1分)通过分析表中数据,可得出结论: 。
(4)(1分)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是 。
(5)(2分)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法 (选填“合理”或“不合理”),请说明理由: 。
18.(5分)利用如图所示的装置,探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)(1分)让小车从同一斜面同一位置由静止滑下,目的是控制小车每次滑到水平面时的 相同;
(2)(1分)实验通过____(选填字母)来反映阻力对物体运动的影响;
A.小车滑行的距离 B.接触面的粗糙程度
(3)(1分)由实验可知,小车在 (选填“棉布”或“木板”)表面上运动时,速度减小得慢。
(4)(1分)【交流反思】下列对此实验的分析或推理正确的是____。
A.实验中运动的小车会停下来,说明运动要靠力来维持
B.如果小车在水平面运动时不受阻力,它就不会停下来
C.力是改变物体运动状态的原因
(5)(1分)【拓展应用】同学们进行实验时,发现小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面,无法比较小车滑行距离的大小。在器材不变的情况下,请你为他们改进一下实验,你的做法是: 。
19.(8分)如图所示是探究“同一直线上二力的合成”的实验装置,第一次是用两个方向相同的力拉橡皮筋,第二次是用两个方向相反的力拉橡皮筋,第三次只用了一个力拉橡皮筋。橡皮筋左端固定在A点,不受力时右端在E点,在三次拉力作用下右端都在E'点。(实验中所用重物规格相同)
(1)(1分)三次实验中都使橡皮筋伸长EE'长度,是为了 。
(2)(1分)图丙中的F就是图甲或图乙中的F1、F2的 。
(3)(2分)比较甲、丙两图可得出结论:同一直线上方向相同的两个力,合力F的大小等于 ,合力F的方向与 。
(4)(2分)比较乙、丙两图可得出结论:同一直线上方向相反的两个力,合力F的大小等于 ,合力F的方向与 。
(5)(2分)【拓展应用】 用两弹簧测力计相互垂直拉橡皮筋右端到B点,记下两弹簧测力计的示数分别为F3=3N、F4=4 N,如图丁所示;然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋右端也拉到B点,弹簧测力计示数F'如图戊所示为 N.根据你对合力与分力的理解,判断F' (选填“是”或“不是”)F3、F4的合力。
五、计算题(共17分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
20.(8分)如图甲所示,有一个边长为0.2m,质量为4kg的正方体物块,在拉力F的作用下在水平面上部做直线运动。拉力随时间变化,速度随时间变化图像分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。求:
(1)(2分)物块的密度;
(2)(3分)在0~6s,物体运动的距离;
(3)(3分)在2~4s,物块受到的摩擦力。
21.(9分)骑电动自行车比骑普通自行车更省力、更快,受到大家的喜爱,但也因为车身重,给出行带来了安全隐患。为了出行安全,国家制定了如图所示的电动车新国标。质量为50kg的陈老师购买了一辆质量为30kg的电动自行车,若陈老师在一段平直公路上以该电动车的的最大速度匀速骑行10min,行驶了3km。
(1)(3分)请通过计算判断陈老师购买的电动车速度是否符合国家标准;
(2)(3分)陈老师继续以3m/s的速度又骑行了5min,求骑行15min的平均速度;
(3)(3分)若在骑行过程车与地面之间的摩擦力大小为人和车总重的0.1倍,求该摩擦力的大小。
【王牌物理】2026八下阶段性调研试题三
第八章 运动和力 基础卷 难度系数0.75
答案解析部分
1.【答案】后;相互
2.【答案】减小;惯性
3.【答案】质量;同一直线上
4.【答案】静;滑动;竖直向上
5.【答案】相互的;惯性;不变
6.【答案】惯性;3.2
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】D
13.【答案】B,C
14.【答案】A,C
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】(1)2
(2)接触面的粗糙程度
(3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越小(大),滑动摩擦力越小(大)
(4)在其它条件相同时,换用面积不同的侧面进行实验
(5)不合理;理由是平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
18.【答案】(1)速度
(2)A
(3)木板
(4)B;C
(5)将斜面的坡度减小
19.【答案】(1)控制力的作用效果相同
(2)合力
(3)两个力的大小之和;两个力的方向相同
(4)两个力的大小之差;较大力的方向相同
(5)5;是
20.【答案】(1)解:根据题意可知,正方体的体积;
则物块的密度。
(2)解:根据丙图可知,0﹣2s内物体的速度为0,即处于静止状态。
2﹣4s内做加速运动,通过的路程路程为s=;
4﹣6s内做匀速直线运动,它的速度为2m/s,路程;
则在前6s内,物体通过的距离。
(3)解:根据丙图可知,物块在4~6s做匀速直线运动,则处于平衡状态,那么摩擦力F摩与拉力F大小相等,即;
在2~4s物块做加速运动,但物块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,所以2~4s物块受到的摩擦力。
21.【答案】(1)解:陈老师行驶的最大速度。
该车速小于25km/h,所以陈老师购买的电动自行车符合国家标准。
(2)解:陈老师后5分钟行驶的路程s1=v1t1=3m/s×5×60s=900m=0.9km,
由平均速度公式可得骑行15min的平均速度。
(3)解:由重力公式可得人和车的总重G=mg=(50kg+30kg)×10N/kg=800N;
摩擦力大小为人和车总重的0.1倍,所以摩擦力的大小f=0.1G=0.1×800N=80N。
王牌物理 河南中考风向标
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【王牌物理】2026八下阶段性调研试题三
第八章 运动和力 基础卷 难度系数0.75
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
1、 填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.(2分)【新情境】 唐诗《咏鹅》中写道:“白毛浮绿水,红掌拨清波。”其中“红掌拨清波”中鹅的脚掌向 (选填“前”或“后”)拨水鹅却能向前游去,如图所示。这个现象说明力的作用是 的。
【答案】后;相互
【解析】【解答】鹅要向前游,脚掌需要向后拨水。根据力的相互性,水会对脚掌产生一个向前的反作用力,从而使鹅向前运动。
鹅的脚掌对水施加向后的力,同时水对脚掌施加向前的力,这说明力的作用是相互的。
故答案为:后;相互。
2.(2分)2024年3月,第一届全国陆地冰壶城市巡回赛在福建省举行。如图,冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰,这是通过改变接触面的粗糙程度来 (选填“减小”或“增大”)摩擦的;运动员将冰壶挪出后,冰壶由于 继续向前运动。
【答案】减小;惯性
【解析】【解答】(1) 冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰,被刷的冰面会部分熔化, 则冰壶和冰之间有水,从而减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。
(2)冰壶被推出后,由于具有惯性,会保持原来的运动状态,会继续向前运动。
3.(2分)如图在探究“二力平衡的条件”的实验中,是通过改变砝码的 来探究二力平衡的两个力的大小是否相等。将小车旋转一定角度后松手,发现小车会旋转恢复原状,说明两个力必须做用在 ,物体才能平衡。
【答案】质量;同一直线上
【解析】【解答】 解:实验中通过改变砝码的质量改变拉力的大小;
用手将小车扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,松手后,小车将扭转回来,说明两个力必须满足作用方向在一条直线上。
故答案为:质量;同一直线上。
4.(3分)如图所示,军人正在进行爬杆训练,训练中要先向上爬行到杆顶部 摩擦力;军人沿杆下滑的过程中所受到的摩擦力是 摩擦力(均选填“滑动”、“滚动”或“静”)。在军人沿杆匀速向上爬行的过程中,所受到的摩擦力方向是 。
【答案】静;滑动;竖直向上
【解析】【解答】当军人沿着杆向上攀爬时,手与杆之间没有相对滑动,此时产生的摩擦力属于静摩擦力。在军人沿杆下滑的过程中,手与杆之间存在相对滑动,这时产生的摩擦力是滑动摩擦力。军人匀速向上爬行时,根据二力平衡原理,摩擦力与重力大小相等、方向相反,故摩擦力方向为竖直向上。
5.(3分)如图所示, 冰壶运动员用脚向后蹬冰面,人向前运动,这说明力的作用是 ,冰壶离开手之后,由于 还能继续向前运动。运动员不断用力擦冰,冰壶的惯性会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】相互的;惯性;不变
【解析】【解答】运动员用脚向后蹬冰面,脚对冰面有向后的力,冰面对脚有向前的力,使人向前运动,是力的作用是相互的;冰壶具有惯性,离开手之后,继续保持原来的状态,向前运动。运动员不断用力擦冰,使冰面变光滑,冰壶运动更远,惯性只和物体的质量有关,保持不变。故第1空填:相互的;第2空:惯性;第3空:不变。
6.(2分) 某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 ,排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N。
【答案】惯性;3.2
【解析】【解答】练习垫球时,排球离开胳膊,排球具有惯性,保持原来的状态,继续向上运动,排球的重力为2.7N,竖直向下,在竖直上升的过程中,所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小2.7N+0.5N=3.2N。
2、 选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.(2分)关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动状态的原因
B.不受力的物体,只能保持静止状态
C.牛顿第一定律是凭空想象出来的
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
【答案】D
【解析】【解答】A、力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。物体不受力时,会保持原来的运动状态。错误。
B、不受力的物体,会保持静止状态或匀速直线运动状态,而不是只能保持静止。错误。
C、牛顿第一定律是在大量实验和科学推理的基础上得出的,不是凭空想象的。错误。
D、根据牛顿第一定律,如果物体不受力,原来运动的物体将保持原速度做匀速直线运动,原来静止的物体将保持静止。正确。
故答案为:D。
8.(2分)为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A.如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B.如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C.如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D.如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
【答案】A
【解析】【解答】A、根据相互作用力可知,脚对地面有力的作用,地面对脚也有力的作用,故A正确;
B、 乒乓球弹回过程中 ,受到非平衡力,所以运动状态发生改变,故B错误;
C、在地面上的物体均收到重力作用,故C错误;
D、惯性和速度符无关,和质量有关,故D错误。
综上选A。
9.(2分)2025年2月9日,在哈尔滨亚冬会短道速滑女子3000米接力赛决赛中,中国队以4分11秒371的成绩夺得金牌。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.运动员匀速转弯时,受到平衡力作用
B.运动员在匀速滑行时,溜冰鞋与冰面间摩擦力为零
C.运动员到达终点,不能立即停下是因为她们具有惯性
D.运动员所受的重力与她们对冰面的压力是相互作用力
【答案】C
【解析】【解答】A.运动员匀速转弯时,虽然速度不变,但方向改变,即运动状态不断改变,那么处于非平衡状态,所以受非平衡力的作用,故A错误;
B.运动员在快速滑行过程中,与冰面接触,且与冰面之间存在相对运动,因此溜冰鞋与冰面间有摩擦力,故B错误;
C.运动员到达终点时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,故C正确;
D.运动员所受的重力方向竖直向下,他们对冰面的压力方向竖直向下,即二者方向相同,那么二者不是相互作用力,故D错误。
故选C。
10.(2分)图为两人进行杂技表演时的场景。当下方男演员托起上方女演员静止在空中时,以下说法正确的是( )
A.男演员受到两个力的作用
B.地面对男演员的支持力大小等于男演员自身受到的重力大小
C.男演员对女演员的支持力与男演员对地面的压力是一对相互作用力
D.男演员对女演员的支持力与女演员自身受到的重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】【解答】A选项分析:男演员受到三个力的作用,分别是自身的重力、女演员对他的压力以及地面对他的支持力。因此,A选项的说法是错误的。
B选项分析:地面对男演员的支持力大小等于男演员和女演员的重力之和,所以B选项的表述是错误的。
C选项分析:男演员对女演员的支持力和男演员对地面的压力虽然施力物体都是男演员,但受力物体不同,且不符合相互作用力的定义(作用在两个相互作用的物体上),因此它们不是一对相互作用力。C选项是错误的。
D选项分析:男演员对女演员的支持力与女演员自身受到的重力满足平衡力的条件(大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上),因此是一对平衡力。D选项是正确的。
综上所述,正确答案是D。
11.(2分)歼-15T是我国自主研制的第一型舰载多用途战斗机,拥有出色的对地对海打击能力以及强大的空战能力。如图,静止在地面上的歼-15T战斗机( )
A.受到重力、压力和支持力三个力
B.受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
C.对地面的压力和地面对它的支持力是相互作用力
D.轮胎上有凹凸花纹是为了减小摩擦
【答案】C
【解析】【解答】A、静止在地面的战斗机,受到重力,支持力两个力,故A错误;
B、重力和压力方向相同,所以不是平衡力,故B错误;
C、战斗机对地面的压力和地面对其的支持力,作用在不同物体上,大小相等,方向相反,属于相互作用力,故C正确;
D、 轮胎上有凹凸花纹增加接触面粗糙程度,进而增加了摩擦 力,故D错误。
综上选C。
12.(2分)如图所示的措施中,为了增大摩擦的是( )
A.图甲,机械表保养时上油
B.图乙,机器上面的滚珠轴承
C.图丙,运动员将冰面磨得更光滑
D.图丁,用起瓶器夹紧瓶盖
【答案】D
【解析】【解答】A.机械表保养时上油,使接触面之间形成油膜,从而减小摩擦,属于减小摩擦的措施,因此A选项不符合题意。
B.机器上的滚珠轴承利用滚动摩擦代替滑动摩擦,有效降低了摩擦力,因此B选项也不符合题意。
C.运动员打磨冰面使其更光滑,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C选项同样不符合题意。
D.起瓶器夹紧瓶盖时,在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力来增大摩擦力,这个做法符合增大摩擦的要求,因此D选项正确。
正确答案:D。
13.(2分)国家级非物质文化遗产之一的景德镇手工制瓷技艺,是中华优秀传统文化的重要组成部分。下图展现了手工制瓷中的四道重要工序,以下说法正确的是( )
A.揉泥:泥团能被揉成一定的形状,是因为泥具有弹性
B.拉坯:捏、捧、拉等手法使坯成型,说明力可以改变物体的形状
C.晒坯:坯体在晒架上晾晒,坯体变干的过程需要吸热
D.利坯:类似于用卷笔刀削铅笔,刀片与坯体间的摩擦是滚动摩擦
【答案】B,C
【解析】【解答】A、揉泥:泥团能被揉成一定的形状,是因为泥具有弹性:泥团受力后保持形变,体现的是塑性而非弹性(弹性是受力后恢复原状),该选项错误。
B、拉坯:捏、捧、拉等手法使坯成型,说明力可以改变物体的形状:力的作用效果之一是改变物体的形状,拉坯过程正是通过力使泥坯成型,该选项正确。
C、晒坯:坯体在晒架上晾晒,坯体变干的过程需要吸热:坯体变干是水的蒸发(汽化)过程,汽化需要吸热,该选项正确。
D、利坯:类似于用卷笔刀削铅笔,刀片与坯体间的摩擦是滚动摩擦:刀片在坯体表面滑动,属于滑动摩擦而非滚动摩擦,该选项错误。
故选BC。
14.(2分)某实验小组用图中所示的装置研究滑动摩擦力,用水平向右的拉力F缓慢拉动物体B的过程中,物体A相对于墙和地面静止不动,下列说法正确的是( )
A.A受到B的摩擦力方向水平向右
B.B受到A的摩擦力方向水平向右
C.B受到地面的摩擦力方向水平向左
D.若增大拉力F,A对B的摩擦力变大
【答案】A,C
【解析】【解答】A.物体A在桌面上保持静止状态,受到弹簧测力计施加的水平向左的拉力。根据二力平衡原理,A必然受到来自B的水平向右的滑动摩擦力与之平衡,因此选项A正确。
B.根据牛顿第三定律,B受到A的摩擦力与A受到B的摩擦力是一对相互作用力,方向相反。既然A受到B的摩擦力向右,那么B受到A的摩擦力必然向左,故选项B的说法是错误的。
C.由于B相对于地面向右运动,根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反的规律,B受到地面的摩擦力方向应为向左,因此选项C正确。
D.当拉力F增大时,A与木板之间的压力和接触面粗糙程度这两个决定滑动摩擦力的因素并未改变,因此A所受摩擦力大小保持不变,选项D的说法是错误的。
综上所述,正确答案为AC。
三、作图题(每题2分,共4分)
15.(2分)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验。如下图所示,请作出小车在木板表面上运动时的受力示意图(小车重心O点已标出)。
【答案】
【解析】【解答】根据题意可知,小车在木板表面上运动时,速度越来越小。在竖直方向上,小车受到了竖直方向上的重力和木板表面的支持力,二者大小相等。在水平方向上,木块受到水平向左的摩擦力,如下图所示:
16.(2分) 如图所示是登山运动员沿倾斜山脊向上行走的示意图,请在图中画出运动员所受支持力和摩擦力的示意图(可把力的作用点画在重心上)。
【答案】
【解析】【解答】登山运动员沿倾斜山脊向上行走,人有沿斜面下滑的趋势,受到沿斜面向上的摩擦力,人受到的支持力和斜面垂直向上,如图 。
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共19分)
17.(6分)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数
铁块重力/N
弹簧测力计示数/N
拉力传感器示数/N
1
5
0
1.5
2
5
1.0
1.2
3
5
2.0
0.9
(1)(1分)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为 N。
(2)(1分)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)(1分)通过分析表中数据,可得出结论: 。
(4)(1分)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是 。
(5)(2分)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法 (选填“合理”或“不合理”),请说明理由: 。
【答案】(1)2
(2)接触面的粗糙程度
(3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越小(大),滑动摩擦力越小(大)
(4)在其它条件相同时,换用面积不同的侧面进行实验
(5)不合理;理由是平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
【解析】【解答】(1)在步骤一中,当平板小车1被拉动时,铁块相对于地面保持静止。根据图乙数据,1秒后拉力传感器的示数稳定在2N,此时滑动摩擦力等于拉力,因此铁块受到的摩擦力为 2N。
(2)步骤一:铁块放置在平板小车1上,拉力传感器的示数对应铁块与小车1之间的滑动摩擦力。
步骤二(第1次实验):同一铁块以相同方式放置在平板小车2上,弹簧测力计的示数为0(表明铁块对小车的压力仍为重力5N,与步骤一相同)。虽然小车1和小车2的材料相同,但实验未明确两者的表面粗糙程度完全一致(可能因加工工艺、磨损程度等不同)。拉力传感器的示数在步骤一中为2N(1~4秒),而在步骤二中为1.5N,说明在压力相同的情况下,滑动摩擦力的大小发生了变化。因此,变量是接触面的粗糙程度(小车1和小车2的表面粗糙程度存在差异),从而得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)在步骤二的实验中,铁块的重力固定,这是初始的压力相关因素。当用弹簧测力计竖直向上拉铁块时,根据力的平衡条件,铁块对平板小车的实际压力等于铁块重力减去弹簧测力计的拉力。因此,弹簧测力计的拉力越大,铁块对小车的实际压力越小。拉力传感器的示数反映的是铁块受到的滑动摩擦力(因为铁块相对静止,拉力与摩擦力平衡)。从表格数据可以看出,随着弹簧测力计拉力增大(即实际压力减小),拉力传感器的示数减小,表明滑动摩擦力减小。由于实验中铁块与小车接触面的粗糙程度保持不变(题目说明每个面的粗糙程度相同,且接触面未变),因此可以得出结论:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)为了研究接触面积对滑动摩擦力的影响,需控制压力和接触面粗糙程度不变,仅改变接触面积。具体操作:将铁块的不同面(长、宽、高对应的面)朝下放置在同一平板小车上,用相同的方式拉动小车,比较拉力传感器的示数。
(5)拉力传感器测量的是铁块与小车之间的摩擦力,与“水平面(小车与地面)的光滑程度”无关。因此,小轩的说法不合理,理由是:实验中拉力传感器的示数仅反映铁块与小车间的摩擦,水平面的光滑程度不影响该摩擦力,因此不会影响示数。
18.(5分)利用如图所示的装置,探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)(1分)让小车从同一斜面同一位置由静止滑下,目的是控制小车每次滑到水平面时的 相同;
(2)(1分)实验通过____(选填字母)来反映阻力对物体运动的影响;
A.小车滑行的距离 B.接触面的粗糙程度
(3)(1分)由实验可知,小车在 (选填“棉布”或“木板”)表面上运动时,速度减小得慢。
(4)(1分)【交流反思】下列对此实验的分析或推理正确的是____。
A.实验中运动的小车会停下来,说明运动要靠力来维持
B.如果小车在水平面运动时不受阻力,它就不会停下来
C.力是改变物体运动状态的原因
(5)(1分)【拓展应用】同学们进行实验时,发现小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面,无法比较小车滑行距离的大小。在器材不变的情况下,请你为他们改进一下实验,你的做法是: 。
【答案】(1)速度
(2)A
(3)木板
(4)B;C
(5)将斜面的坡度减小
【解析】【解答】(1)让小车从同一斜面同一位置由静止滑下,目的是控制小车每次滑到水平面时的速度相同。
这是实验中控制变量法的应用,保证初始速度一致,只改变水平面的阻力。
(2)实验通过小车滑行的距离(选项A)来反映阻力对物体运动的影响。这是转换法的应用,阻力越小,小车滑行的距离越远。
(3)小车在木板表面上运动时,速度减小得慢。因为木板表面比棉布更光滑,对小车的阻力更小,速度变化更慢。
(4)A、小车会停下来,是因为受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。错误。
B、根据实验推理,如果小车不受阻力,它将保持匀速直线运动,永远不会停下来。正确。
C、小车在阻力作用下运动状态改变,说明力是改变物体运动状态的原因。正确。
(5)改进做法:降低斜面的坡度,让小车滑到水平面时的初始速度变小,这样小车就不会滑出平面,便于比较滑行距离。或者加长水平面的长度,也能达到相同效果。
故答案为:(1)速度;(2)A;(3)木板;(4)BC;(5)将斜面的坡度减小。
19.(8分)如图所示是探究“同一直线上二力的合成”的实验装置,第一次是用两个方向相同的力拉橡皮筋,第二次是用两个方向相反的力拉橡皮筋,第三次只用了一个力拉橡皮筋。橡皮筋左端固定在A点,不受力时右端在E点,在三次拉力作用下右端都在E'点。(实验中所用重物规格相同)
(1)(1分)三次实验中都使橡皮筋伸长EE'长度,是为了 。
(2)(1分)图丙中的F就是图甲或图乙中的F1、F2的 。
(3)(2分)比较甲、丙两图可得出结论:同一直线上方向相同的两个力,合力F的大小等于 ,合力F的方向与 。
(4)(2分)比较乙、丙两图可得出结论:同一直线上方向相反的两个力,合力F的大小等于 ,合力F的方向与 。
(5)(2分)【拓展应用】 用两弹簧测力计相互垂直拉橡皮筋右端到B点,记下两弹簧测力计的示数分别为F3=3N、F4=4 N,如图丁所示;然后只用一个弹簧测力计把该橡皮筋右端也拉到B点,弹簧测力计示数F'如图戊所示为 N.根据你对合力与分力的理解,判断F' (选填“是”或“不是”)F3、F4的合力。
【答案】(1)控制力的作用效果相同
(2)合力
(3)两个力的大小之和;两个力的方向相同
(4)两个力的大小之差;较大力的方向相同
(5)5;是
【解析】【解答】(1) 三次实验中都使橡皮筋伸长 EE' 长度,是为了控制力的作用效果相同,这是等效替代法的核心要求。
(2) 图丙中的F与图甲或图乙中F1、F2的作用效果相同,所以F是F1、F2的合力。
(3) 比较甲、丙两图:甲图中两个力方向相同,丙图中一个力的作用效果与它们相同。
结论:同一直线上方向相同的两个力,合力F的大小等于两个力的大小之和,合力F的方向与两个力的方向相同。
(4) 比较乙、丙两图:
乙图中两个力方向相反,丙图中一个力的作用效果与它们相同。
结论:同一直线上方向相反的两个力,合力F的大小等于两个力的大小之差,合力F的方向与较大力的方向相同。
(5) 拓展应用:已知F3=3N,F4=4N,且两力相互垂直,根据勾股定理:
因为F与F3、F4共同作用时,都将橡皮筋拉到了B点,作用效果相同,所以F是F3、F4的合力。
故答案为:(1) 控制力的作用效果相同;(2) 合力;(3) 两个力的大小之和;两个力的方向相同;(4) 两个力的大小之差;较大力的方向相同;(5) 5;是。
五、计算题(共17分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位)
20.(8分)如图甲所示,有一个边长为0.2m,质量为4kg的正方体物块,在拉力F的作用下在水平面上部做直线运动。拉力随时间变化,速度随时间变化图像分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。求:
(1)(2分)物块的密度;
(2)(3分)在0~6s,物体运动的距离;
(3)(3分)在2~4s,物块受到的摩擦力。
【答案】(1)解:根据题意可知,正方体的体积;
则物块的密度。
(2)解:根据丙图可知,0﹣2s内物体的速度为0,即处于静止状态。
2﹣4s内做加速运动,通过的路程路程为s=;
4﹣6s内做匀速直线运动,它的速度为2m/s,路程;
则在前6s内,物体通过的距离。
(3)解:根据丙图可知,物块在4~6s做匀速直线运动,则处于平衡状态,那么摩擦力F摩与拉力F大小相等,即;
在2~4s物块做加速运动,但物块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,所以2~4s物块受到的摩擦力。
【解析】【分析】(1)根据V=a3计算正方体的体积,根据计算物块的密度;
(2)根据s=vt计算物体在各段时间内通过的距离,然后相加即可;
(3)根据丙图内匀速直线运动的时间段确定物体受到的摩擦力,再根据影响滑动摩擦力因素的知识计算2-4s内物块受到的摩擦力。
(1)有一个边长为0.2m,质量为4kg的正方体
物块的密度
(2)由丙图知,0﹣2s,静止,2﹣4s加速运动的路程为2m,4﹣6s的速度为2m/s,路程
则在前6s内,物体通过的距离
(3)由图像可知,物块在4~6s做匀速直线运动,摩擦力F摩与拉力F大小相等,即
由v﹣t图像可知在2~4s物块做加速运动,但物块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,所以2~4s物块受到的摩擦力
21.(9分)骑电动自行车比骑普通自行车更省力、更快,受到大家的喜爱,但也因为车身重,给出行带来了安全隐患。为了出行安全,国家制定了如图所示的电动车新国标。质量为50kg的陈老师购买了一辆质量为30kg的电动自行车,若陈老师在一段平直公路上以该电动车的的最大速度匀速骑行10min,行驶了3km。
(1)(3分)请通过计算判断陈老师购买的电动车速度是否符合国家标准;
(2)(3分)陈老师继续以3m/s的速度又骑行了5min,求骑行15min的平均速度;
(3)(3分)若在骑行过程车与地面之间的摩擦力大小为人和车总重的0.1倍,求该摩擦力的大小。
【答案】(1)解:陈老师行驶的最大速度。
该车速小于25km/h,所以陈老师购买的电动自行车符合国家标准。
(2)解:陈老师后5分钟行驶的路程s1=v1t1=3m/s×5×60s=900m=0.9km,
由平均速度公式可得骑行15min的平均速度。
(3)解:由重力公式可得人和车的总重G=mg=(50kg+30kg)×10N/kg=800N;
摩擦力大小为人和车总重的0.1倍,所以摩擦力的大小f=0.1G=0.1×800N=80N。
【解析】【分析】(1)陈老师行驶的最大速度,据此分析是否符合国标;
(2)陈老师后5分钟行驶的路程s1=v1t1;由平均速度公式可得骑行15min的平均速度;
(3)由重力公式可得人和车的总重G=mg;摩擦力大小为人和车总重的0.1倍,所以摩擦力的大小f=0.1G。
(1)陈老师行驶的最大速度
该车速小于25km/h,所以陈老师购买的电动自行车符合国家标准。
(2)陈老师后5分钟行驶的路程s1=v1t1=3m/s×5×60s=900m=0.9km
由平均速度公式可得骑行15min的平均速度
(3)由重力公式可得人和车的总重G=mg=(50kg+30kg)×10N/kg=800N
摩擦力大小为人和车总重的0.1倍,所以摩擦力的大小f=0.1G=0.1×800N=80N
王牌物理 河南中考风向标
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