专题02 运动和力(期中真题分类汇编,广东专用)八年级物理下学期
2026-04-01
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2份
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127页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 摩擦力,牛顿第一定律和惯性,力的合成,二力平衡的条件及应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.47 MB |
| 发布时间 | 2026-04-01 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 萧逸 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57129185.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 运动和力
4大高频考点概览
考点01 牛顿第一定律
考点02 二力平衡
考点03 摩擦力
考点04 同一直线上二力的合成
地 城
考点01
牛顿第一定律
一、单选题
1.(24-25八下·广东广州花都区·期中)如图,滑板车沿水平方向运动,如果人不再用脚蹬地,它最终会停下来,则( )
A.滑板车停下来,是阻力改变了其运动状态
B.滑板车停下来,是因为其向前的惯性越来越小
C.滑板车停下来,说明运动需要力的维持
D.以上说法都不正确
【答案】A
【详解】根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这说明物体的运动并不需要力来维持,滑板车在人不再用脚蹬地后最终停下来,不是因为没有力就不能运动,而是因为受到了阻力的作用。如果没有阻力,滑板车会保持原来的运动状态一直运动下去。惯性大小只取决于物体的质量,滑板车的质量不变,其惯性大小就不变,不会越来越小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(24-25八下·广东江门·期中)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.进站的公共汽车行驶得越来越慢,它的惯性越来越小
B.汽车司机开车时系安全带,是为了减小惯性
C.篮球离手后能继续向前运动,是因为受到了惯性的作用
D.用力拍打被子可以除去被子上的灰尘,是因为灰尘具有惯性
【答案】D
【详解】A.惯性只与质量有关,质量未变,惯性大小不变,故A错误;
B.系安全带是为了防止惯性带来的危害(如急刹车时人体前倾),并非减小惯性,故B错误;
C.篮球离手后继续运动是由于惯性(物体保持原来运动状态的性质),而非受到惯性作用,惯性不是力,故C错误;
D.拍打被子时,被子运动,而灰尘由于惯性保持静止状态,从而与被子分离,这是灰尘具有惯性的表现,故D正确。
故选D。
3.(24-25八下·广东深圳龙岗区·期中)体育课上,足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是( )
A.受平衡力作用 B.运动状态改变 C.惯性逐渐消失 D.重力方向不断改变
【答案】B
【详解】A. 足球在空中飞行时,受重力和空气阻力作用,二力大小不等且方向不共线,不满足平衡力“大小相等、方向相反、作用在同一直线”的条件,故A错误;
B. 足球飞行轨迹为弧线,速度的方向和大小均发生变化,因此运动状态改变,故B正确;
C. 惯性是物体的固有属性,惯性不会消失,故C错误;
D. 重力的方向始终竖直向下,不会随足球运动方向改变,故D错误。
故选B。
4.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)列车在运行过程中,下列说法中正确的是( )
A.列车进站前撤去动力,速度越来越小,是因为没有受到力的作用
B.正在匀速转弯的列车运动状态没有改变
C.列车运行时有惯性,停在站台时没有惯性
D.列车的车轮进行镟修后表面变得光滑,可以减小运行时与轨道的摩擦
【答案】D
【详解】A.列车减速进站是因为受到摩擦力和空气阻力的作用,而不是没有受力,故A错误;
B.匀速转弯的列车运动方向不断改变,运动状态发生改变,故B错误;
C.惯性是物体的固有属性,无论运动还是静止都具有惯性,故C错误;
D.车轮表面光滑可以减小与轨道间的摩擦阻力,提高运行效率,故D正确。
故选D。
5.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)如图是排球比赛时的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A.若不计空气阻力,排球在空中飞行时不受力的作用
B.排球上升时的速度越大,其具有的惯性越大
C.排球运动到最高点时处于平衡状态
D.运动员向下蹬地身体向上运动,说明力可以改变物体运动状态
【答案】D
【详解】A.地球附近的任何物体都会受到重力的作用,所以若不计空气阻力,排球在空中飞行时还会受到重力的作用,故A错误;
B.惯性是物体的一种基本属性,只与质量有关,排球上升过程质量不变,所以排球的惯性不变,故B错误;
C.排球在最高点时受到重力和空气阻力(排球比赛时,排球在最高点有水平方向的速度),它们的方向不相反,不是平衡力,所以此时排球不是处于平衡状态,故C错误;
D.运动员向下蹬地时,对地面施加向下的力,由于力的作用是相互的,地面对运动员施加向上的力,运动员向上运动,这说明力可以改变物体运动状态,故D正确。
故选D。
6.(24-25八下·广东惠州·期中)如图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向后倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车匀速前行时突然加速 B.车匀速前行时突然减速
C.车匀速前行时突然上坡 D.车匀速前行时突然下坡
【答案】A
【详解】A.车匀速前行时突然加速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向前运动,乘客的上半身由于惯性,要保持原来的运动状态,乘客会向后倾,故A符合题意;
B.车匀速前行时突然减速,乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向后减速运动,乘客的上半身由于惯性,要保持原来的运动状态,乘客会向前倾,故B不符合题意;
C.车匀速前行时突然上坡,车的方向和速度没有发生变化,乘客的运动状态也不会发生改变,因此乘客不会因为惯性而向后倾。故C不符合题意;
D.车匀速前行时突然上坡,车的方向和速度没有发生变化,乘客的运动状态也不会发生改变,因此乘客不会因为惯性而向后倾。故D不符合题意。
故选 A。
7.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)地铁列车到站刹车时,站立的乘客身体会向前倾倒,需要站稳扶好,这是因为( )
A.乘客受到向前的惯性力的作用 B.乘客的惯性大于列车的惯性
C.乘客身体由于惯性,要保持原有运动状态 D.列车地板与鞋底摩擦力不足
【答案】C
【详解】A.惯性是物体保持运动状态的性质,不是一种力,不能说受到惯性力的作用,故A不符合题意;
B.惯性大小只与质量有关,乘客的质量小于列车的质量,所以乘客的惯性小于列车的惯性,且这不是身体前倾的原因,故B不符合题意;
C.列车刹车减速时,乘客下半身随车减速,而上半身由于惯性要保持原有运动状态,导致前倾,故C符合题意;
D.减速时,若列车地板与鞋底摩擦力不足,会导致整个人向前滑动,而不是使乘客身体向前倾倒,故D不符合题意。
故选C。
8.(23-24八下·陕西西安雁塔区·期末)如图所示,汽车头枕能够在以下几种情境中保护司机( )
①前行时突然加速;②前行时突然刹车;③前行时撞上前车;④静止时受到后车撞击;⑤静止时受到前车撞击;⑥倒车时撞到后方物体
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①④⑥ D.②④⑤
【答案】C
【详解】①前行时突然加速,人由于惯性会向后仰,头枕能够对人起到保护作用,故①符合题意;
②前行时突然刹车,人由于惯性会向前倾,安全带可对人起到保护作用,故②不符合题意;
③前行时撞上前车,人由于惯性会向前倾,安全带可对人起到保护作用,故③不符合题意;
④静止时受到后车撞击,车突然加速向前,人由于惯性会向后仰,头枕能够对人起到保护作用,故④符合题意;
⑤静止时受到前车撞击,车突然后退,人由于惯性会向前倾,安全带可对人起到保护作用,故⑤不符合题意;
⑥倒车时撞到后方物体,车突然停止,人由于惯性会向后仰,头枕能够对人起到保护作用,故⑥符合题意;
综上所述,①④⑥的情境中,头枕能够对人起到保护作用,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.(24-25八下·广东深圳·期中)如图所示,小明和同学们打篮球时。下列说法正确的是( )
A.投篮时,手对篮球施加了力,篮球对手没有施加力
B.用力推篮球,篮球被抛出,说明力可以改变物体的运动状态
C.篮球离手后继续向前运动是由于受到了惯性的作用
D.篮球离手后在空中做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.因为物体间力的是相互的,所以投篮时,手对篮球施加了力,篮球对手也施加力,故A错误;
B.用力推篮球,篮球被抛出,篮球的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.篮球离手后继续向前运动是由于惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.篮球离手后在空中速度大小和方向都在改变,因此不是做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
10.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)如图所示,一个小球被竖直抛向空中,上升过程中经过A点到达最高点B点。如果小球上升到A点时,所受的力突然全部消失,它将( )
A.静止在A点
B.继续向上运动一段距离,最后静止在B点
C.以A点时的速度向上做匀速直线运动
D.继续向上运动一段距离,到达B点后匀速向下运动
【答案】C
【详解】根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变;因此当小球上升到A点处时,所受的力突然全部消失,即小球不受任何力的作用,小球由于惯性,以A点时的速度匀速直线向上运动通过B点,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)我校举行了“青春梦想,凝聚力量”中考百日励志大会,为了记录活动的精彩瞬间,采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景,下列分析正确的是( )
A.无人机在空中向上飞行时,相对于地面是静止的
B.无人机加速向上运动时,它的惯性会变大
C.无人机在空中悬停时,它所受的合力为零
D.无人机竖直匀速上升时,合力方向竖直向上
【答案】C
【详解】A.无人机在空中向上飞行时,相对于地面位置改变,是运动的,故A错误;
B.惯性只跟质量有关,无人机加速向上运动时,它的质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.无人机在空中悬停时,处于平衡状态,受平衡力,它所受的合力为零,故C正确;
D.无人机竖直匀速上升时,处于平衡状态,受平衡力,它所受的合力为零,故D错误。
故选C。
12.(24-25八下·广东惠州博罗县·期中)如图所示,《天工开物》中记录水中前进的“六桨客船”,下列说法正确的是( )
A.六桨同时沿同一方向划水,是为了产生更大的合力
B.桨划水时船前进,说明力是维持物体运动的原因
C.停止划水,船仍能前进是因为受到惯性的作用
D.船加速前进时,运动状态不变
【答案】A
【详解】A.六桨同时沿同一方向划水,每一桨划水都产生向前的力,则六桨产生六个向前的力,则合力更大,故A正确;
B.桨划水时船前进,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C.惯性不是力,停止划水,船仍能前进是因为船有惯性,故C错误;;
D.船加速前进时,速度大小在变,故运动状态改变;故D错误。
故选A。
13.(24-25八下·广东河源连平县协作区联考·期中)如图是篮球被抛出后在空中运动的一段轨迹,在这运动过程中,下列说法正确的是( )
A.篮球处于平衡状态 B.篮球仍受到推力的作用
C.篮球受到惯性的作用 D.重力改变篮球的运动状态
【答案】D
【详解】A.由上图知,篮球的运动方向时刻发生变化,故篮球处于非平衡状态,故A错误;
B.力是物体对物体的作用,篮球被抛出后不再受到推力的作用,故B错误;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性是物体的一种属性,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.篮球离开手后,在不计空气阻力时,只受到重力的作用,而力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
故选D。
14.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)歼击机为了更加灵活,投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了( )
A.增大惯性 B.减小惯性 C.防止惯性 D.减小惯性力
【答案】B
【详解】物体的惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这样歼击机质量减小,惯性变小,更加灵活,所以说这是为了减小惯性,惯性不是力,不能说减小惯性力;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15.(24-25八下·广东东莞·期中)惯性是一切物体固有的属性,在如图所示的四种物体中,惯性最大的是( )
A.飞翔的老鹰 B.出膛的子弹
C.行驶的汽车 D.静止的动车
【答案】D
【详解】惯性的大小只与物体的质量有关,和物体的运动速度无关,故分析四个选项中,动车的质量最大,质量大的物体惯性就大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
16.(24-25八下·广东广州荔湾区·期中)如图是小明在赛跑时的情景。下列说法正确的是( )
A.跑鞋对地面的压力是由于鞋的弹性形变产生的
B.加速冲刺时,小明受到平衡力的作用
C.加速阶段如果一切力都消失,小明将继续加速
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于受到了惯性的作用
【答案】A
【详解】A.跑鞋对地面的压力的施力物体是鞋,是鞋由于发生弹性形变要恢复其原状对与其接触的地面产生的力,故A正确;
B.加速过程中,小明的运动状态在不断发生变化,处于非平衡状态,所以受非平衡力的作用,故B错误;
C.根据牛顿第一定律,加速阶段如果一切力都消失,小明将做匀速直线运动,故C错误;
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于小明具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性的作用,故D错误。
故选A。
二、填空题
17.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做___________(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动:若此时小车突然加速,烧杯中的水面应是图___________(选填“乙”或“丙”)中的形状;图甲中把一杯水看作一个整体,此时这杯水受到___________个力的作用。
【答案】 匀速 乙 2
【详解】[1][2][3]由图甲可以看出盛有水的烧杯随小车水平向右运动时,液面始终与水平地面保持相平的状态,因此可以判定此时盛有水的烧杯和小车一起水平向右匀速运动,二者处于平衡状态,把一杯水看作一个整体进行受力分析,这杯水水平方向不受力,竖直方向受到2个力的作用,分别是小车对这杯水的支持力和这杯水自身的重力;当小车突然加速,由于水具有惯性,保持原来的运动状态,会整体向左运动,此时烧杯中的水面应是图乙中的形状。
18.(24-25八下·广东惠州博罗县·期中)如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶由于___________继续向前运动,说明物体的运动___________力来维持;冰壶运动过程中若所有力全部消失,则冰壶将保持___________。
【答案】 惯性 不需要 匀速直线运动
【详解】[1]一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质叫惯性。运动员将冰壶掷出后,冰壶由于惯性继续向前运动。
[2]冰壶掷出后能继续向前运动,说明物体的运动不需要力来维持。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。
[3]冰壶运动过程中若所有力全部消失,根据牛顿第一定律,冰壶将保持匀速直线运动。因为冰壶原本是运动的,当力全部消失时,它将保持原来的运动状态继续运动。
19.(24-25八下·广东清远连州·期中)运动和力的关系:力是用来改变物体的形状或__________,维持物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力,维持物体的运动靠的是______。
【答案】 运动状态 不需要 惯性
【详解】[1]力的作用效果有两个,一是可以改变物体的形状,二是可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括速度大小和运动方向的改变。
[2]根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这说明物体的运动并不需要力来维持。
[3]惯性是物体本身固有的一种属性,它使物体能够保持原来的运动状态,所以维持物体的运动靠的是惯性。
20.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)英国物理学家牛顿在前人研究的基础上,总结出了力与运动的关系: 一切物体在没有受到力的作用时,总保持___________状态或___________直线运动状态。人们为了纪念他便将其名字命名为力的单位牛顿,简称牛,用符号___________表示。
【答案】 静止 匀速 N
【详解】[1][2]英国物理学家牛顿在前人研究的基础上,总结出了力与运动的关系,即牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。即原来静止的会保持静止;原来运动的,会保持匀速直线运动。
[3]人们为了纪念牛顿在力学方面的杰出贡献,便将其名字命名为力的单位牛顿,简称牛,用符号N表示。
21.(24-25八下·广东惠州五校联盟·期中)如图所示是八(1)班同学在体育课上进行排球训练时的情景。排球离开手后,______(选填“受到”或“不受”)手的作用力,能继续向上运动,是由于排球具有______,排球到达最高点后由于排球受到______(填具体力的名称)的作用会下落。
【答案】 不受 惯性 重力
【详解】[1][2]因为排球和手之间的作用力是接触力,排球离开手后,不受手的作用力;排球离开手后,还能继续向上运动,是由于排球具有惯性,要保持运动状态不变。
[3]排球到达最高点后由于排球受到竖直向下的重力的作用会下落。
22.(24-25八下·广东惠州·期中)2022年3月23日下午,“天宫课堂”再次开讲,“太空教师”带着冰墩墩在太空舱内给大家演示了牛顿第一定律(如图)。被抛出后的冰墩墩近似做______(选填“变速”或“匀速”)直线运动,由此说明了力______(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因,这一定律在地球上______(选填“能”或“不能”)用实验验证。
【答案】 匀速 不是 不能
【详解】[1]太空舱内冰墩墩被抛出后不受外力作用,由牛顿第一定律知,冰墩墩近似做匀速直线运动。
[2]冰墩墩不受外力作用做匀速直线运动,说明物体运动不需要力来维持。
[3]地球上物体都受重力作用,不存在不受力的物体,故该定律不能在地球上用实验验证。
23.(24-25八下·广东深圳60校联考·期中)2024年5月21日报道:近日,梅州一辆重型长栅货车载着满满一车塑料水管,行驶至路口时因 ___________ (选填“货车紧急刹车”或“货车突然加速”),货车上的水管直接刺入了货车前方的小车。现场十分惊险,所幸事故并未造成人员伤亡。结合你所学的力学知识,该事故是由于 ___________ 的惯性造成的。针对此类交通事故,请制定一条贴在大型货车上的警示标语:___________ 。
【答案】 货车紧急刹车 水管 严禁超载,减速慢行
【详解】[1][2]由图可知,货车上的水管上向前运动,从而对前面的小车造成危害,这可能是货车紧急刹车,水管由于惯性向前继续运动,直接刺入了前面的小车。
[3]针对此类交通事故,贴在大型货车上的警示标语:严禁超载,减速慢行。
三、实验题
24.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)为了探究阻力对物体运动的影响,子璇和紫涵做了如图所示的实验。
(1)实验中,每次均让小车从同一斜面、同一_______由静止开始下滑。
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越_______,这说明小车受到的阻力越_______(以上两空均选填“大”或“小”),速度减小得越_______(选填“快”或“慢”)。由此推理,水平面光滑时小车将做 _____。
(3)如图所示,安全带和安全气囊是汽车的两种安全装置。 它们_______(选填“能”或“不能”)减小人的惯性。安全气囊是防止汽车_______(选填“急停”或“被追尾”)时给人带来的危害。
【答案】(1)高度
(2) 大 小 慢 匀速直线运动
(3) 不能 急停
【详解】(1)小车从斜面上由静止滑下时的初始高度越高,进入水平面时的初始速度就越大;探究“阻力对物体运动的影响”时,需控制小车的初速度相同,所以小车从斜面的同一高度由静止开始下滑,使小车到达水平面的速度相同。
(2)[1][2][3][4]根据实验现象,表面越光滑,小车运动距离就越远(或“长”),说明小车受到的阻力小,速度减小得慢。由此进一步推理,若水平面绝对光滑,阻力为零,小车将做匀速直线运动。
(3)[1][2]安全带和安全气囊不能减小人的惯性(惯性只与质量有关)。安全气囊是在汽车急停或急减速时,防止人因惯性向前撞击方向盘或玻璃。
25.(24-25八下·广东广州荔湾区·期中)小华在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板做了三次实验,实验现象如图所示,请回答以下问题:
(1)探究阻力对运动小车的影响时,改变水平面的粗糙程度,让小车从斜面的______高度(选填“相同”或“不同”)且静止滑下的目的是使小车到达水平面时具有相同的______。
(2)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动是为了使小车在竖直方向上受到的重力和______力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力的作用,从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,______图中小车所受摩擦力最小。
(3)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,牛顿第一定律告诉了我们物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持,如果实验中的水平面是完全光滑的,小车将在水平面上一直保持______。
(4)如图丁,小球用细绳固定在天花板上,小球往复摆动。假如当小球某一次摆动到右端最高点时绳子断开且小球所受的力全部消失,则小球将会______。
A.沿①方向运动 B.沿②方向运动
C.沿③方向运动 D.保持静止
【答案】(1) 相同 速度
(2) 支持 丙
(3) 不需要 匀速直线运动
(4)D
【详解】(1)[1][2] 在探究阻力对物体运动的影响时,采用控制变量法,需要控制其他因素不变,只改变水平面的粗糙程度。让小车从斜面的相同高度且静止滑下,这样才能保证小车到达水平面时的初速度相同,从而只研究阻力对运动的影响。
(2)[1]小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力。这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,它们的作用效果相互抵消,使得小车在竖直方向上保持静止状态,相当于小车只在水平方向上受到摩擦力的作用。
[2]摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越光滑,摩擦力越小。观察甲、乙、丙三次实验,甲图中水平面是毛巾,粗糙程度最大;乙图中是棉布,粗糙程度次之;丙图中是木板,粗糙程度最小。所以丙图中小车受到的摩擦力最小,小车运动的距离最远。
(3)[1]牛顿第一定律指出,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这表明物体的运动并不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
[2]如果实验中的水平面是完全光滑的,即小车不受摩擦力的作用,根据牛顿第一定律,小车在水平方向上不受力,它将保持原来的运动状态,也就是以到达水平面时的速度一直做匀速直线运动。
(4)当小球摆动到右端最高点时,其速度为零,处于静止瞬间。此时如果绳子断开且小球所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,原来静止的物体在不受力时将保持静止状态。所以小球将会保持静止,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26.(24-25八下·广东深圳福田区·期中)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的______;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
【拓展设问】
(3)该实验说明物体的运动_____(选填“需要”或“不需要”)力来维持,英国科学家牛顿总结前人成果概括出了牛顿第一定律。
(4)由此实验可联想到汽车由于具有_____,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该_____(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(5)做完实验后小福思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是_____。(图中的黑点表示小福同学)
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.做匀速直线运动 D.保持静止状态
【答案】(1)速度
(2)慢
(3)不需要
(4) 惯性 增大
(5)D
【详解】(1)实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,观察比较同一个小车在粗糙程度不同的水平面运动的距离,必须控制变量,控制小车在不同水平面运动的初速度相同。为了控制小车在水平面上初速度相同,实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,使小车在水平面上开始滑行时具有相同的速度。
(2)小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)在水平面上运动的小车,受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小的越慢。如果在水平面上运动的小车,不受阻力,小车不会停止,会一直运动下去,该实验说明物体的运动不需要力来维持。
(4)[1]由此实验可联想到汽车由于具有惯性,刹车时汽车由于惯性保持原来运动状态,不能立即停下。
[2]雨天刹车,由于地面湿滑摩擦力变小,刹车距离变大,所以雨天驾驶时应该增大汽车之间的距离。
(5)荡秋千运动到最高点时,速度减小到零,此时如果自己受到的力全部消失,人体由于具有惯性,会保持静止状态,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
27.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)小陈同学在学习和体会了牛顿第一定律的建立过程,极大地激发了他的探究热情,他设计了以下实验来探讨日常生活中的行车安全和使用安全带的重要性,请你一起完成探究报告。
【实验目的】探究行车安全与使用安全带的必要性;
【实验器材】斜面、一辆小车(代替汽车)、一块橡皮泥(代替驾驶员)、一个固定障碍物、若干胶带纸(代替安全带)等;
【实验步骤】①如图甲,让载有正方体橡皮泥的小车分别从斜面的、两处自由下滑,观察小车与障碍物碰撞之后橡皮泥的形变程度;
②用胶带纸将橡皮泥绑在相同小车上,重复上述实验,如图乙所示;
【实验数据】
实验次序
小车所在位置
是否绑胶带纸
橡皮泥落地处于碰撞处的距离/cm
橡皮泥形变程度
1
A
否
10.2
较大
10.9
10.0
2
B
否
17.4
很大
17.6
17.7
3
A
是
0
很小
0
0
4
B
是
8.2
较小
8.4
8.1
【收获与反思】
(1)除了上述实验器材外,小陈在实验中还需要用到的工具是______;
(2)实验中,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和______,可判断碰撞产生的后果的严重程度;
(3)比较表中实验1与实验3可得:速度一定时,胶带纸______(选填“能”或“不能”)有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)比较表中实验3与实验4可得:______过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)以上实验数据和生活经验,对于生活中的汽车安全行驶有什么启示?(写出一条即可)______
【答案】(1)刻度尺
(2)形变程度
(3)能
(4)速度
(5)控制车速,并系好安全带(合理即可)
【详解】(1)实验中要测量橡皮泥落地处与碰撞处的距离,故要用到刻度尺。
(2)碰撞产生的撞击力作用在橡皮泥上,橡皮泥在力的作用下形状发生改变,并且力越大,形状改变的越大,所以可以通过物体形状的改变程度判定碰撞产生的后果。
(3)由实验可知,影响碰撞效果的因素有两个:车的速度和有无胶带纸,利用控制变量法的思路可以确定,要比较有无胶带纸对碰撞情况的影响,应该控制速度相同,表中实验1和实验3两者都从斜面A处下滑,到达水平面时初速度相同,有胶带时橡皮泥形变程度较小,说明胶带纸能有效减小橡皮泥的形变程度。
(4)比较实验3和实验4,两者同时从斜面A、B处下滑,到达水平面时初速度实验4比实验3要大,此时有胶带纸的橡皮泥也会由于惯性而飞出去,造成一定的磨损,但受损程度要比实验3轻很多,故速度过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥的磨损。
(5)因速度一定时,胶带纸可以有效减轻橡皮泥磨损;在速度较小的实验中,胶带纸能阻止橡皮泥被抛出,故为行车安全,可系安全带和减速慢行。
四、综合题
28.(24-25八下·广东东莞·期中)阅读短文,回答文后问题。
汽车安全带
汽车的速度很快,一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外。为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害。在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到车身上。
(1)如图甲所示,紧急刹车时,人会向______倾倒,是因为人具有______要保持原来的运动状态不变。这个过程中安全带被拉长,安全带受到的拉力变大;防止出现______;
(2)如图乙所示,人体模型与气囊撞击时,人体模型受到力的作用,同时______也受到反作用力,因为力的作用是______;
(3)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的______;
(4)下列说法正确的是______。
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
【答案】(1) 前 惯性 二次伤害
(2) 气囊 相互的
(3)运动状态
(4)C
【详解】(1)[1]人与车高速行驶,紧急刹车时,由于人具有惯性,要保持原来的运动状态不变,人会向前倾倒。
[2][3]人向前倾倒时,将安全带拉长,安全带弹性形变变大,受到的拉力变大,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害。
(2)[1][2]人体模型与气囊撞击时,模型对气囊有作用力,同时气囊对模型也有作用力,这是因为物体间力的作用是相互的。
(3)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,人的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
(4)A.汽车突然拐弯时,车辆行驶状态急剧变化,人由于具有惯性会保持原来的运动状态,为起到保护作用,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.安全带系得松,在紧急制动或碰撞时,人会有较大的移动空间,不能起到很好的缓冲保护作用,为了安全,安全带应系紧,故B错误;
C.用手快速拉安全带,类似于车辆发生碰撞,人由于具有惯性会保持原来向前速度很快的运动状态,为对人体起到缓冲作用,减小因惯性带来的伤害,安全带会被锁住不能被拉动,故C正确。
故选C。
29.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,航天员演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。
(1)如图1,在天宫课堂“液桥"实验中,两块透明板上的水球接触后合成一个,然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,如果这个实验在地面上完成,液桥的最大长度会_______(选填“变长”、“不变”或“变短”),这是因为受到了_______的影响。
(2)在太空抛物实验中,冰墩墩充当了回“助教”,它被抛出去之后,并没有像在地面上一样掉落,而是沿着原来抛出的方向近似做___________运动。当冰墩墩被航天员抓住后,它的惯性会_______选填(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如图2,王亚平发现在太空中(完全失重),乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,此时乒乓球_______浮力(选填“受到“或“不受”)。
(4)若在空间站进行太空授课,其中不能进行的实验是____。
A.用弹簧测力计测量手的拉力
B.用托盘天平测物体的质量
C.探究光的反射定律
【答案】(1) 变短 重力
(2) 匀速直线 不变
(3)不受
(4)B
【详解】(1)[1][2]由于分子间存在着引力,所以在天宫课堂“液桥”实验中,两块透明板上的水球接触后合成一个。将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,这是由于分子间引力作用的结果;如果这个实验在地面上完成,由于液体受到竖直向下重力作用的影响,会使液桥的最大长度会变短。
(2)[1][2]在太空抛物实验中,将冰墩墩被抛出去之后,由于没有重力作用,所以冰墩墩会沿着原来抛出的方向近似做匀速直线运动,并没有像在地面上一样掉落。惯性只与物体的质量有关,当冰墩墩被航天员抓住后,它的质量不变,惯性不变。
(3)浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力;而在太空中,水和乒乓球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的物体产生压力,所以在太空失重环境下浮力消失。
(4)A.用弹簧测力计测量手的拉力,与其重力没有关系,能进行本实验,故A不符合题意;
B.由于物体处于失重状态,无法对托盘产生向下的压力,故不能使用托盘天平测质量,故B符合题意;
C.探究光的反射定律,与其重力没有关系,能进行本实验,故C不符合题意。
故选B。
五、科普阅读题
30.(24-25八下·广东珠海部分学校·期中)阅读短文,回答问题。
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示。在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)根据图丙分析,小勇在___________(选填“0~t1”或“t1~t2”或“t2~t3”)段时间内处于失重状态,此时他对秤台的压力是___________N,小勇处于失重状态时,秤台对小勇的支持力与小勇的重力___________(填“是”或“不是”)一对平衡力;
(2)物体处于完全失重状态,是指物体___________(选填序号:①质量为零;②重力为零;③受到的支持力或拉力为零);
(3)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;
(4)我国宇航员王亚平利用小球在太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是___________。
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
【答案】 0-t1 450 不是 ③ 等于 B
【详解】(1)[1][2]小勇的实际质量为60kg,由图象可知,在0~ t1阶段,体重秤显示小勇的质量为45kg,此时处于失重状态。此时他对秤台示数是45kg,故小勇对秤台的压力
[3]失重状态下,压力小于重力,而压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,所以支持力小于重力,支持力与重力不是一对平衡力。
(2)[4]由失重现象的定义可知,物体处于完全失重状态,是指物体受到的支持力或拉力为零,故③符合题意。
(3)[5]失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。所以在地球表面质量为400kg的物体,失重时质量将小于400kg。
(4)[6]飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第-运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,小球会斜向下运动,由于细线不会伸长,所以细线会给小球一个拉力的作用,小球做匀速圆周运动,故丁图正确。
故选B。
地 城
考点02
二力平衡
一、单选题
1.(24-25八下·广东深圳南山区·期中)如图所示,人沿水平方向推水平地面上的箱子,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力
B.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.箱子处于平衡状态
D.人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
【答案】C
【详解】A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力,都作用在箱子上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力故A错误;
B.箱子对地面的压力作用在地面上,地面对箱子的支持力作用在箱子上,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;
C.人推箱子没有推动,箱子处于静止状态,静止状态属于平衡状态,故C正确;
D.箱子处于平衡状态,在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,所以人对箱子的推力等于地面对箱子的摩擦力,故D错误。
故选C。
2.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)如图所示,一小闹钟静止在水平桌面上,则( )
A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对相互作用力
C.桌面对闹钟的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
【答案】A
【详解】AB.闹钟受到的重力,方向竖直向下,作用在闹钟上;桌面对闹钟的支持力,方向竖直向上,作用在闹钟上。这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,都作用在闹钟这同一物体上,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故B不符合题意,A符合题意;
C.桌面对闹钟的支持力作用在闹钟上,闹钟对桌面的压力作用在桌面上,这两个力分别作用在两个物体上,是这两个物体间的相互作用,满足大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,是一对相互作用力,不是平衡力,故C不符合题意;
D.桌面受到的重力作用在桌面上,闹钟对桌面的压力也作用在桌面上,但这两个力的方向都是竖直向下,不满足方向相反这一条件,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
3.(24-25八下·广东深圳龙岗区·期中)牛肉丸制作需经过手工捶打、调味搅打、挤丸定型、煮丸保存等过程,正宗牛肉丸落地后可弹起10cm,下列说法中正确的是( )
A.手工捶打过程,锤对肉的力与肉对锤的力是一对平衡力
B.挤丸定型说明力可以改变物体的形状
C.煮丸过程中,沉在锅底的牛肉丸不受浮力作用
D.弹起离地的丸子受到重力和弹力作用
【答案】B
【详解】A. 手工捶打过程中,锤对肉的力与肉对锤的力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故A错误;
B. 挤丸定型时,肉在力的作用下形状发生改变,这说明力可以改变物体的形状,故B正确;
C. 煮丸过程中,沉在锅底的牛肉丸会排开一定体积的水,它会受到浮力作用,只是此时浮力小于重力才导致下沉,故C错误;
D. 弹起离地的丸子与地面不再接触,因此不再受到弹力作用,只受到重力以及空气阻力,故D错误。
故选B。
4.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)宇树机器人H1因在春晚上扭秧歌而受到关注,H1站立在水平地面上,以下说法正确的是( )
A.机器人受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
B.机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.机器人对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.机器人受到的重力和地面对它的摩擦力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.机器人受到的重力和机器人对水平地面的压力的方向都竖直向下,不是一对平衡力,故A错误;
B.机器人受到的重力与地面对机器人的支持力都作用在机器人上,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.机器人对地面的压力作用在地面上,地面对它的支持力作用在机器人上,故不是一对平衡力,故C错误;
D.机器人受到的重力方向是竖直向下,其受到的地面对它的摩擦力方向沿水平方向,故不是一对平衡力,故D错误。
故选B 。
5.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)如图是短道速滑比赛的情景,从物理学角度分析比赛过程,说法正确的是( )
A.匀速滑过弯道过程中受平衡力
B.冰刀刃磨的锋利是为了减少摩擦力
C.以赛道为参照物,在比赛的速滑运动员是运动的
D.过终点后不蹬地面,慢慢停下来说明力是维持物体运动原因
【答案】C
【详解】A.匀速滑过弯道过程中,运动员的运动方向不断改变,运动状态发生变化,根据力与运动的关系,物体运动状态改变时受到非平衡力作用,故A错误;
B.冰刀刃磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,而不是减少摩擦力,故B错误;
C.以赛道为参照物,在比赛的速滑运动员相对于赛道的位置不断发生变化,所以是运动的,故C正确;
D.过终点后不蹬地面,慢慢停下来是因为受到阻力作用,说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选C。
6.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)列车在平直轨道匀速运动过程中,下列说法正确的是( )
A.列车受到的重力与轨道对列车的支持力是一对相互作用力
B.列车的牵引力与列车受到的阻力是一对平衡力
C.列车的牵引力与铁轨对列车的支持力是一对相互作用力
D.列车在平直轨道匀速运动过程中所受合力不为零
【答案】B
【详解】A.列车受到的重力与轨道对列车的支持力都作用在列车上,不是相互作用力,故A错误;
B.列车匀速运动时处于平衡状态,牵引力与阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.牵引力是动力系统提供的力,与铁轨支持力方向垂直,它们不是相互作用力,故C错误;
D.匀速直线运动中列车,处于平衡状态,受大小相等的平衡力,所受合力为零,故D错误。
故选B。
7.(24-25八上·重庆第一中学·期末)2024年9月24日,华为在秋季全场景新品发布会上发布了鸿蒙智行首款轿跑SUV智界R7(如图所示),它的最长续航可达802km。小华与家人坐在智界R7内试驾,下列描述正确的是( )
A.智界R7匀速通过弯道时,受平衡力的作用
B.智界R7受到的重力和智界R7对地面的压力是一对平衡力
C.匀速行驶时,小华对座椅的压力与座椅对小华的支持力是一对相互作用力
D.刹车后智界R7会向前运动一段距离,这个过程中它所受的摩擦力不断变小
【答案】C
【详解】A.智界R7匀速通过弯道时,运动状态发生改变,不处于平衡状态,则不受平衡力作用,故A错误;
B.智界R7受到的重力和智界R7对地面的压力方向相同,不满足平衡力的条件,因此不属于平衡力,故B错误;
C.小华对座椅的压力与座椅对小华的支持力,满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同的物体上,且同时产生,同时消失,因此是一对相互作用力,故C正确;
D.刹车后智界R7会向前运动一段距离,压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故D错误。
故选C。
8.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)如图所示,梓萱推着小车在平直道路上匀速前进,下列说法正确的是( )
A.小车所受重力与水平面受到的压力是一对相互作用力
B.梓萱对小车的推力和地面对小车的阻力是一对平衡力
C.梓萱对小车的推力和小车对梓萱的推力是一对平衡力
D.撤去推力后,小车最终停下来说明运动需要力来维持
【答案】B
【详解】A.小车匀速运动时,所受重力方向竖直向下,水平面受到的压力向下,方向相同,不是相互作用力,故A错误;
B.梓萱对小车的推力和地面对小车的阻力在同一物体,大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.梓萱对小车的推力和小车对梓萱的推力是两个物体间的相互作用,是一对相互作用力,故C错误;
D.撤去推力后,小车运动时受到阻力停下来,是力改变物体的运动状态,故D错误。
故选 B。
9.(24-25八下·广东广州荔湾区·期中)如图是小明在赛跑时的情景。下列说法正确的是( )
A.跑鞋对地面的压力是由于鞋的弹性形变产生的
B.加速冲刺时,小明受到平衡力的作用
C.加速阶段如果一切力都消失,小明将继续加速
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于受到了惯性的作用
【答案】A
【详解】A.跑鞋对地面的压力的施力物体是鞋,是鞋由于发生弹性形变要恢复其原状对与其接触的地面产生的力,故A正确;
B.加速过程中,小明的运动状态在不断发生变化,处于非平衡状态,所以受非平衡力的作用,故B错误;
C.根据牛顿第一定律,加速阶段如果一切力都消失,小明将做匀速直线运动,故C错误;
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于小明具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性的作用,故D错误。
故选A。
10.(24-25八下·广东深圳福田区·期中)如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中匀速上升时,下列说法正确的是( )
A.重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力
B.无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是一对相互作用力
C.若细线突然断了,重物会向上做匀速直线运动
D.细线对重物的拉力大于重物所受的重力
【答案】A
【详解】AD.四旋翼无人机在空中匀速上升时,处于平衡状态,细线对重物的拉力和重物所受的重力是一对平衡力,二力大小相等,即细线对重物的拉力等于重物所受的重力,故A正确,D错误;
B.无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是作用在同一个物体上的两个力,不是一对相互作用力,故B错误;
C.若细线突然断了,重物由于惯性会继续向上运动一段距离,但由于受到重力的作用,速度会变小,然后重物在重力的作用下自由下落,故C错误。
故选A。
11.(24-25八下·广东广州市增城区广附教育集团联考·期中)越剧小生陈丽君将越剧这一传统文化再次带入到观众的精神视野中来,如图所示是陈丽君的演出瞬间,下列说法正确的是( )
A.在伞离开陈丽君的手后,如果速度越大,那么惯性越大,飞得更远
B.抛出伞后,陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力
C.在伞离开陈丽君的手后,手与伞之间力的作用是相互的
D.伞被倾斜向上抛到最高点时,若一切外力同时消失,伞将保持静止状态
【答案】B
【详解】A.物体的惯性大小只和质量有关,和速度无关,故A错误;
B.抛出伞后,陈丽君在受到的重力和地面对他的支持力的作用下保持静止状态,陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.在伞离开陈丽君的手后,手与伞之间没有力的作用,故C错误;
D.伞被倾斜向上抛到最高点时仍具有水平方向的速度,若一切外力同时消失,伞将做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
二、填空题
12.(24-25八下·广东江门·期中)2025 年央视春晚《秧 BOT》震撼来袭,一群穿花袄的机器人在舞台扭起了秧歌。“机器人扭秧歌”的过程中将手绢抛出,这说明力可以改变物体的____________,手绢向上运动时动能转化为___________能。机器人静止站在舞台上时,重力与支持力是一对____________力(选填“平衡”或“相互作用”)。
【答案】 运动状态 重力势 平衡
【详解】[1]机器人将手绢抛出的过程改变了手绢的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。从静止到运动,或改变运动方向都属于运动状态的改变。
[2]手绢向上运动时质量不变,速度减小,高度增加,动能逐渐转化为重力势能。
[3]机器人静止时处于平衡状态,受到的重力和舞台对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且作用在同一物体上,因此是一对平衡力。
13.(24-25八下·广东珠海部分学校·期中)用15N的力握住重为6N的矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止状态,此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小为 _____ N,方向________。矿泉水瓶受到的重力与摩擦力是一对__________。(选填“相互作用力”或“平衡力”)
【答案】 6 竖直向上 平衡力
【详解】矿泉水瓶在竖直方向上保持静止状态,此时矿泉水瓶处于平衡状态,它在竖直方向上受到的重力与摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,方向相反,所以,矿泉水瓶受到的摩擦力大小为6 N,方向竖直向上。
14.(24-25八下·广东广州花都区·期中)图甲中跳水运动员站在跳板上,跳板被压弯。使跳板发生形变的力是______(选填“运动员对跳板的力”或“跳板对运动员的力”);用细线系一块橡皮,使橡皮在竖直平面内做匀速圆周运动,如图乙、请在图乙中画出橡皮在最低点A所受拉力的示意图______,此时橡皮受到______(选填“平衡”或“非平衡”)力。
【答案】 运动员对跳板的力 非平衡
【解析】【小题1】[1]力可以使物体发生形变,运动员站在跳板上,对跳板施加了力,从而使跳板发生形变,所以使跳板发生形变的力是运动员对跳板的力。
[2]橡皮在最低点A时,受到细线的拉力,方向沿细线指向圆心,如图所示:
[3]橡皮在竖直平面内做匀速圆周运动,其运动方向不断发生变化,即运动状态不断改变。根据力与运动的关系,物体运动状态改变时受到非平衡力的作用,所以此时橡皮受到非平衡力。
三、实验题
15.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)(1)小强在学校实验室探究重力大小跟质量的关系,用了弹簧测力计和多个钩码(100g/个)做了以下研究:如图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在表格中。
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
①实验前,为了提高测量的准确程度,应在___________(选填“竖直”或“水平”) 方向上对弹簧测力计进行调零;
②把钩码挂在弹簧测力计下保持静止时,根据___________原理,读出弹簧测力计的示数等于钩码受到的重力;
③根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像___________。
(2)在探究“二力平衡的条件”的实验中,为了减小实验误差,小明设计并按照甲乙丙的实验顺序进行,这样做的目的是减小___________对实验的影响。两端的定滑轮的作用是___________。
(3)小玲利用如图丁所示的装置测量小车在斜面上运动的平均速度,实验数据在图中已经标出,图中上方是小车运动到A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“h:min:s”)。
①组装器材时,为了便于测量时间,应使斜面的坡度较___________(陡/缓)。
②在经过熟练使用电子表之后实验采集数据如上图所示,实验中小车通过后半段路程的平均速度为___________m/s。
【答案】(1) 竖直 二力平衡
(2) 摩擦力 改变动力方向
(3) 缓 0.3
【详解】(1)[1]实验中在竖直方向上拉动弹簧测力计,故实验前,为了提高测量的准确程度,应在竖直方向上对弹簧测力计进行调零;
[2]把钩码挂在弹簧测力计下保持静止时,弹簧测力计的拉力与钩码受到的重力为平衡力,根据二力平衡原理,读出弹簧测力计的示数等于钩码受到的重力;
[3]根据表格中的实验数据,在图乙中描点连线,画出重力与质量的关系图,如图所示:
(2)[1][2]在探究“二力平衡的条件”的实验中,为了减小实验误差,小明设计并按照甲乙丙的实验顺序进行,物体所受的摩擦力逐渐变小至消失,这样做的目的是减小摩擦力对实验的影响;两端的定滑轮的作用是改变拉力的方向。
(3)[1]若斜面坡度过陡,小车运动速度快,从斜面顶端到底端的时间短,不仅难以精准记录时间,还可能因速度过快导致小车冲出斜面,增加实验操作风险。因此,“缓坡度” 是该实验中便于测量时间的关键操作要求。
[2]实验中小车通过后半段路程的平均速度为
16.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)小明在妈妈的协助下,利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】
在小卡片两侧各系一根细线,再把细线的另一端分别穿过晾衣架。将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端,请妈妈用两手各提起一个晾衣架,按照以下步骤进行实验,观察并记录小卡片的
受力及运动情况。
【实验步骤】
①如图甲所示,提起两个装有不等水量的矿泉水瓶。
②如图乙所示,提起两个装有相等水量的矿泉水瓶,
③从图乙所示将其中一只手逐渐放低,使小卡片倾斜至如图丙所示。
④如图丁所示,使小卡片扭转一定的角度。
通过对实验现象的观察和分析,得出结论。
(1)本实验中的晾衣架起到了改变拉力的_______的作用:
(2)通过观察甲、乙两个过程,可说明相互平衡的两个力需要 ___________。
(3)图丙和图丁中的卡片_______(选填“丙”或“丁”)是处于平衡状态:
(4)小明完成以上步骤后,妈妈提醒他还漏掉了一项探究内容,请帮他补充实验步骤:__________,这一步骤是为了探究____________。
【答案】(1)方向
(2)大小相等
(3)丙
(4) 纸片静止后,用剪刀将纸片竖直剪成两半 相互平衡的两个力是否需要作用在同一物体上
【详解】(1)晾衣架的作用是改变拉力的方向,使小卡片两侧受到的拉力能沿不同方向作用在小卡片上,便于探究二力平衡时力的方向等条件。
(2)甲图中两个矿泉水瓶水量不等,拉力大小不等,小卡片不能平衡;乙图中两个矿泉水瓶水量相等,拉力大小相等,小卡片平衡。通过观察甲、乙两个过程,可说明相互平衡的两个力需要大小相等。
(3)图丙中,小卡片受到的两个拉力在同一直线上,小卡片静止,处于平衡状态;图丁中,小卡片扭转一定角度,受到的两个拉力不在同一直线上,小卡片会转动,不是平衡状态。
(4)[1]补充实验步骤:用剪刀将小卡片从中间剪断,观察小卡片的运动情况。
[2]这一步骤是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上。因为剪断后,小卡片变成两个物体,若原来的两个力是平衡的,剪断后两个物体将不再平衡,从而验证二力平衡需要两个力作用在同一物体上。
17.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)如图甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态。再把右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,是因为木块受到桌面________力的作用。这时木块在水平方向受到的力是_________(选填“平衡”或“不平衡”)的。通过实验比较方案甲和乙,小潭发现采用方案_________,实验效果更好;
(2)用乙方案实验时,保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时,两个力必须________;
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较_________(选填“重”或“轻”)的。
【答案】(1) 摩擦 平衡 乙
(2)作用在同一直线上
(3)轻
【详解】(1)[1][2]把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,桌面对木块产生了向左的摩擦力,因木块处于静止状态,则木块仍然处于平衡状态,木块在水平方向受到的力仍是平衡的。
[3]如图甲,木块运动时,与桌面之间发生滑动摩擦;如图乙,小车运动时,与桌面之间发生滚动摩擦,在相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,从而减小摩擦力对实验结果的影响,因此采用方案乙效果更好。
(2)将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,撒手后,小车将扭转回原来的平衡位置,说明一对平衡力需作用在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力必须作用在同一直线上。
(3)小卡片的重力很小,可以忽略对实验的影响,本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响,应选择轻的卡片。
18.(24-25八下·广东江门·期中)小晋设计了如图甲所示的实验装置进行“探究二力平衡的条件”实验。
(1)甲装置是通过调整___________来改变拉力的大小;
(2)“把两个托盘放在同一侧,保持两托盘里的砝码质量相等,观察小车运动状态”是为了探究二力平衡时两个力的__________关系;
(3)若将图甲中的小车换成弹簧测力计,向左、右两盘各放入重5 N的砝码,则弹簧测力计的示数为__________(选填“0 N”、“5 N”或“10 N”);
(4)在探究同一问题时,同组的小媛将系于小卡片(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相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小,如图乙所示;
①为了验证“作用在同一物体上的两个力才能平衡”,可采取的做法是_________;
②小媛在安装图乙所示的实验器材时,两个滑轮没有安装在同一高度,你认为小媛的装置_________(选填“能”或“不能”)达到探究的目的。
【答案】(1)钩码个数
(2)方向
(3)5N
(4) 见解析 能
【详解】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,因此是通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。
(2)把两个托盘放在同一侧,此时小车受到的两个力方向相同,设计该实验的目的是探究二力平衡时两个力的方向关系。
(3)弹簧测力计只测挂钩上的力,由于左、右两盘各放入重5 N的砝码,则弹簧测力计的示数为5N。
(4)[1]为了验证“作用在同一物体上的两个力才能平衡”,应把小卡片一剪为二变为两个卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态。
[2]两个滑轮没有安装在同一高度,此时纸片受到的两个力依然在同一条直线上,因此可以达到探究目的。
19.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,木块A仍处于静止状态;经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示;同时,小红用硬纸板C替换了木块A再进行实验,如图丙所示。
(1)关于他们的改进方案:用小车B及硬纸板C替换木块A,是为了__________;
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(2)小红将系于小卡片(重力可忽略不计)两端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相反,并通过调整__________来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片__________(选填“能”或“不能”)平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在__________。
【答案】(1)A
(2)钩码数量
(3) 不能 同一条直线上
【详解】(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用;实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若再往右盘中增加一个钩码后,观察到木块A仍然处于静止状态,说明木块和桌面之间有向左的摩擦力,木块在向左的拉力、摩擦力和向右的拉力三个力作用下平衡。用小车代B替木块A,用滚动代替滑动减小摩擦力的影响;用硬纸板C替换木块A进行实验,硬纸板与桌面不接触,也可以减小摩擦力对实验的影响。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)拉力的大小等于钩码的重力,钩码的个数越多,拉力就越大,所以要想改变拉力的大小,需要调整钩码的个数。
(3)[1][2]将小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在同一条直线上,卡片就会转动,所以松手后小卡片不能平衡。是验证不在同一直线上两个力是否能平衡,通过验证说明:两个力使物体平衡时,这两个力要在同一条直线上。
20.(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体是否处于__________状态。
(2)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动后又恢复原状,说明两个力必须作用在同一
__________(选填“物体”或“直线”)才能平衡。
(3)向左、右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须大小__________才能平衡。
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的__________(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到__________的影响。
(5)为尽量减少以上影响,小明提出将甲装置中的小车换成小卡片,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,小明把小卡片从中间剪成两半,这个操作是为了验证两个力是否必须作用在同一__________(选填“物体”或“直线”)上才能平衡。
【答案】(1)静止
(2)直线
(3)相等
(4) 是 摩擦力
(5)物体
【详解】(1)实验中通过观察小车能否静止,确定其是否处于平衡状态。
(2)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。
(3)实验时,向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,这表明平衡的两个力需要大小相等。
(4)[1][2]实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,小车仍处于静止状态,所以小车还受平衡力的作用,此时小车有向左运动的趋势,桌面对小车有向右的静摩擦力,即受到摩擦力的影响小车才仍处于静止状态。
(5)用剪刀将卡片从中间剪开,则两个力作用在了两个物体上,这个操作是为了验证两个力是否必须作用在同一物体上才能平衡。
21.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的硅码,此时木块两边受到的拉力_______(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态;
(2)小亮对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码后,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车无法保持静止,由此可以得出二力平衡的条件之一为:_________;
(3)老师对他们表示了赞扬,并让他们尝试用硬纸片代替小车,并改用如图3的装置进行实验,与图2相比,图3装置的优点是_________。
【答案】(1)相等
(2)两个力必须作用在同一直线上
(3)见解析
【详解】(1)由于在左盘和右盘同时加入一个质量相等的硅码,根据G=mg,砝码重力相等,通过绳子对木块的拉力也相等。
(2)将小车扭转一个角度后,两个拉力大小相等、方向相反,但不在同一直线上,小车无法保持静止,说明二力平衡时两个力需作用在同一直线上。
(3)由于硬纸片的质量很小,且桌面不接触,不存在图2中与桌面的摩擦力,故其优点是可以忽略摩擦力对实验的影响。
四、计算题
22.(24-25八下·广东广州增城区增城广附教育集团联考·期中)某同学家中最近购买的一辆小轿车,以下是关于该车的一些基本参数和某次匀速行驶时测得的有关数据,如下表所示,取。求:
小轿车总质量
1.6t
静止时轮胎与地面接触的总面积
轮胎能承受的最大压强
行驶过程中的总阻力
总重的0.05倍
(1)小轿车受到的总重力G;(g取10N/kg)
(2)小轿车在匀速行驶过程中,所受到向前的牵引力F;
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)小轿车受到的总重力
(2)总阻力f为总重的倍,即 。因匀速行驶时牵引力与阻力平衡,故所受到向前的牵引力
23.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)电动平衡车,又叫体感车,利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,保持系统平衡,是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的绿色环保的新型产物。一个质量是60kg的中学生骑着一辆质量为20kg的电动平衡车水平公路上以24km/h的速度匀速直线行驶,电动小车所受到的阻力为是车重的0.2倍(g取10N/kg)。在上述情境中,求:
(1)该中学生的重力;
(2)地面对平衡车的支持力;
(3)电动平衡车在水平方向上所受到的牵引力大小。
【答案】(1)600N
(2)800N
(3)160N
【详解】(1)该中学生的重力
(2)电动平衡车与人的总重力为等于地面给小车的支持力,支持力为
(3)电动平衡车水平公路上以24km/h的速度匀速直线行驶,在水平方向上所受到的牵引力大小等于阻力,为
五、科普阅读题
24.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)小王同学了解到深圳一家科技公司推出了一款背包飞行器,以下是相关简介,请回答问题。
(一)光启马丁飞行包——让你变身“钢铁侠”
光启马丁飞行包是一款单人背包式飞行器,空重为,它的外形像一把有扶手和踏板的座椅,由汽油发动机提供动力,带动两个扇形螺旋桨转动,飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速,实现进退、上下、左右及俯仰飞行。其发动机、燃料箱和飞行员处于升力扇中间下方,以降低重心,避免喷气背包在飞行中上下颠倒,撞向地面。该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作。
该飞行包的技术是颠覆性的,有点类似于刚刚问世时的直升机,但令直升机等其他垂直起降的飞行器望尘莫及的是,小巧的飞行包能在狭窄的空间内运作,例如在建筑物之间穿行,或紧贴建筑物和树木飞行。
该飞行包的最大飞行高度1000米,飞行速度为,载重120公斤,续航时间30分钟。据生产商预计,该飞行包专业版单台售价将超过140万人民币。
(1)飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速可以实现变向和变速,它的工作原理是利用力的作用是______的,它在月球上______(选填“可以”或“不可以”)飞行;
(2)某次飞行测试时,总质量为的飞行器悬停在空中,则此时飞行器提供的升力为______N。(取)
(3)请结合飞行包的性能参数、价格等因素,综合分析该飞行器的民用价值或适用场景(可以从是否适合民用,以及经济性、技术适用性、安全性等角度考虑,写出一条即可)。______
(二)降落系统的设计与实践
该飞行器使用与赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落地面造成伤害,该飞行器因此路身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度(即收尾速度),实验结果如表所示:
伞面面积:
0.2
0.2
0.4
0.6
伞和物总重:
1.6
3.6
12.8
4.8
收尾速度:
2
3
4
2
收尾速度的平方:
4
9
16
4
(4)分析表中的数据可知:当伞面面积一定时,降落伞所受的空气阻力与______(选填“收尾速度”或“收尾速度的平方”)成正比;
(5)综合分析表中的数据,可以得出降落伞所受的空气阻力与伞面面积、收尾速度的关系是:______(用表示),按总质量计算,要使该飞行器的收尾速度不超过,则降落伞的面积至少为______。
【答案】(1) 相互 不可以
(2)3200
(3)见解析
(4)收尾速度的平方
(5) f=2Sv2 64
【详解】(1)[1][2]飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速可以实现变向和变速,飞行器对空气有向下的力,根据力的作用是相互的,空气对飞行器有向上的力,所以可以飞行,它的工作原理是利用力的作用是相互的,月球上没有空气,飞行器无法获得升力,所以在月球上不能飞行。
(2)飞行器悬停在空中,由浮沉条件可知,此时飞行器的升力等于总重力,则此时飞行器提供的升力为
(3)由材料可知,该飞行器的价格高昂,但是灵活性强,所以综合分析该飞行器的民用价值或适用场景为:不适合一般居民使用,但灵活性强,适合城市应急救援。
(4)表中1、2组实验数据可知伞的面积相同,匀速时阻力等于重力,所以由表中数据可得,降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为,即降落伞所受阻力与收尾速度的平方成正比。
(5)[1]匀速时阻力等于重力,所以由表中数据可得,降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为,即降落伞所受阻力与收尾速度的平方成正比。
[2]要使飞行器的收尾速度不超过5m/s,按最大起飞质量320kg计算,最大重力为
降落伞的面积至少为
25.(24-25八下·广东惠州博罗县·期中)阅读下面的短文,回答问题。
背包式飞行器
如图是我国某公司生产的背包式飞行器,采用碳纤维材料,最大起飞质量300kg。它由汽油发动机驱动两个螺旋桨,飞行员通过操纵杆控制飞行方向和速度。飞行器具备无人飞行控制系统和零空速悬停技术,确保空中稳定悬停。驾驶舱设计类似F1赛车,配备弹射降落伞系统,确保飞行员安全。在紧急情况下,若飞行器无法正常降落,可关闭动力源并启动降落伞,利用空气阻力降低下降速度,防止快速着陆导致伤害,使该飞行器成为世界上最安全的超轻型飞行器之一。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员探究了降落伞阻力与伞面面积、下落速度的关系,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度(即收尾速度),实验结果如下表所示:
伞面面积S/
伞和物总重G/N
收尾速度v/m∙s-1
收尾速度的平方v2/(m∙s-1)2
(1)飞行员通过操纵杆控制飞行方向和速度,说明力可以改变物体的___________,飞行器的工作原理是利用力的作用是___________的,它在月球上___________(选填“可以”或“不可以”)飞行;
(2)若不计空气阻力,飞行器匀速上升时的升力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)匀速下降时的升力;
(3)飞行器在空中悬停时,受到的力___________(选填“是”或“不是”)平衡力;
(4)遇到特殊情况飞行器无法正常降落时,关闭动力源后,由于惯性会___________;
(5)分析表中数据可知:当伞面面积一定时,降落伞所受的空气阻力与收尾速度的平方成正比,要使该飞行器的收尾速度不超过5m/s,则降落伞的面积至少为___________。
【答案】(1) 运动状态 相互 不可以
(2)等于
(3)是
(4)继续下降
(5)60
【详解】(1)[1]飞行员通过操纵杆控制飞行方向和速度,飞行方向和速度的改变属于物体运动状态的改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]飞行器由汽油发动机驱动两个螺旋桨,螺旋桨对空气施加力,同时空气对螺旋桨施加反作用力使飞行器运动,这是利用力的作用是相互的。
[3]月球上是真空环境,没有空气,螺旋桨无法对空气施力从而获得反作用力,所以它在月球上不可以飞行。
(2)若不计空气阻力,飞行器匀速上升和匀速下降时都处于平衡状态,在竖直方向上受到重力和升力这一对平衡力,重力大小不变,所以飞行器匀速上升时的升力等于匀速下降时的升力。
(3)飞行器在空中悬停时处于静止状态,静止是平衡状态的一种,所以受到的力是平衡力。
(4)一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质叫惯性。关闭动力源后,由于惯性会使飞行器继续保持原来的运动状态(下降状态)继续下降 。
(5)由表中数据可知,当伞面面积一定时,降落伞所受的空气阻力与收尾速度的平方成正比,当收尾速度一定时,降落伞所受的空气阻力与伞面面积成正比,设比例系数为k,则
由第一组数据,(匀速时阻力),,可得
最大起飞质量300kg,阻力
当时,因为,所以
26.(24-25八下·广东中山部分学校·期中)阅读下列短文,回答下列问题。
天问一号探测器成功着陆
火星,直径约为地球的,质量约为地球的,火星表面值约为。人类对火星的探测具有重大的科学意义,2021年5月15日,在经历了296天的太空之旅后,我国天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车(图乙)及其组合体,成功降落在火星的乌托邦平原。从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。
我国天问一号探测器火星着陆过程分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段,历时“惊魂九分钟”,图甲为探测器离轨着陆过程模拟图。后续,祝融号火星车驶离着陆平台并开展巡视探测。
(1)当搭载着火星车的着陆器缓慢着陆火星时,以着陆器为参照物,火星车是______(选填“运动”或“静止”)的;
(2)如图乙是我国自行研制的“祝融号”火星车,火星车有六个宽大的车轮,这是为了_____;
(3)着陆器在下降过程中,所受到的阻力为,重力为,则在伞系减速过程中,______,在空中悬停过程中,______;(均选填“>”、“<”或“=”)
(4)若火星车整车质量为,则火星车在火星表面受到的重力为______;假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,则其在火星上滑行的距离会比在地球上______(选填“长”或“短”)。
【答案】(1)静止
(2)减小压强
(3) > =
(4) 888 长
【详解】(1)当搭载着火星车的着陆器缓慢着陆火星时,以着陆器为参照物,火星车相对于着陆器的位置没有发生变化,所以火星车是静止的。
(2)火星车有六个宽大的车轮,根据压强公式(其中p表示压强,F表示压力,S表示受力面积),在压力一定的情况下,增大受力面积S可以减小压强。
(3)[1][2]在伞系减速过程中,着陆器的速度在减小,说明着陆器受到的合力方向向上,即阻力F大于重力G,所以F>G;在空中悬停过程中,着陆器处于静止状态,处于平衡状态,此时阻力F和重力G是一对平衡力,大小相等,所以F = G。
(4)[1]根据重力公式(其中m=240kg,火星表面g=3.7N/kg),可得火星车在火星表面受到的重力
[2]假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,接触面的粗糙程度相同,由于物体在火星表面受到的重力比地球小,则压力也变小,滑动摩擦力变小,根据力与运动的关系可知,其在火星上滑行的距离会比在地球长。
地 城
考点03
摩擦力
一、单选题
1.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)放在水平桌面上的物体,如图甲所示,一直受到水平向右的拉力F的作用, F 的大小随时间t的关系如图乙所示,物体的速度随时间的变化如图丙所示,则( )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为1N
B.t=3s时,物体受到的摩擦力为8N
C.t=5s时,物体受到的摩擦力为4N
D.t=7s时,物体受到的摩擦力为6N
【答案】D
【详解】A.图丙可知,0~2s的时间内,物体速度为0,即保持静止,物体受到静摩擦力与此时的推力是平衡力,由乙图可知,推力为2N,故此时受到的摩擦力也为2N,故A不符合题意;
BCD.由图丙可知,物体在4~6s内,速度不变,即做匀速直线运动,物体受到的滑动摩擦力与此时的推力为平衡力,由图乙可知,此时推力为6N,故此时滑动摩擦力也为6N,由于物体重力不变,对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,物体在2~8s时间内的滑动摩擦力不变,都为6N,故BC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
2.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)下列实例中为了减小摩擦的是( )
A.卫生间地面铺防滑瓷砖
B.下雪天给汽车轮胎加装防滑链
C.下雪天教学楼门口铺防滑垫
D.往生锈的锁头里滴一些油便于开锁
【答案】D
【详解】A.卫生间地面铺防滑瓷砖,是在压力一定时,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.下雪天给汽车轮胎加装防滑链,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.下雪天教学楼门口铺防滑垫,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D. 往生锈的锁头里滴一些油便于开锁,是使接触面分离来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
3.(24-25八下·广东广州花都区·期中)如图甲把重为1N的吸盘压在竖直的玻璃墙上挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动。如图乙将物体A、B分别挂在吸盘的挂钩上,吸盘均静止不动(已知mA>mB)。吸盘所受摩擦力分别为f甲、fA、fB,则( )
A.f甲、fA、fB的方向均为竖直向下
B.fA=fB=1N
C.fA>fB>1N
D.f甲=0N
【答案】C
【详解】A.在这三种情况下,吸盘都有向下运动的趋势,所以摩擦力方向均为竖直向上,故A不符合题意;
BCD.图甲中,吸盘静止,重力为1N,摩擦力与重力平衡,所以;
图乙中,加上物体A或B后,整体静止,此时摩擦力等于吸盘重力与所挂物体重力之和。
因为,所以,但由于吸盘重力为1N,且都要平衡吸盘重力与所挂物体重力,所以。故BD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)图甲是一名消防员做滑杆训练的场景,消防员从离地面约5m高处滑到离地面20cm高处并静止,先后经历了a、b、c、d四个阶段,用时20s。整个过程中,消防员的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是(不计空气阻力) ( )
A.在0~16s内,消防员受到的摩擦力大小保持不变
B.消防员只在b阶段处于平衡状态
C.在5~14s内,消防员受到的重力与摩擦力是一对平衡力
D.在14~20s内,消防员受到的摩擦力方向始终为竖直向下
【答案】C
【详解】B.消防员从离地面约5m高处滑到离地面20cm高处并静止,先后经历了a、b、c、d四个阶段。由图乙可知,在a阶段,消防员加速下滑,所受摩擦力与重力的关系;在b阶段,消防员匀速下滑,处于平衡状态,所受摩擦力与重力的关系;在c阶段,消防员减速下滑,所受摩擦力与重力的关系;在d阶段,消防员静止,处于平衡状态,所受摩擦力与重力的关系。可见,消防员在b、d两个阶段处于平衡状态,故B错误;
A.由前面分析可知,0~16s内,消防员在a、b、c三个阶段所受摩擦力各不相同,故A错误;
C.在5~14s内,即b阶段,消防员匀速下滑,处于平衡状态,消防员受到的重力与摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.在0~16s内,消防员受到的是滑动摩擦力,方向竖直向上,在16~20s内,消防员受到的是静摩擦力,方向竖直向上,故D错误。
故选C。
5.(24-25八下·广东东莞·期中)下列实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.推油罐时用滚动代替滑动 B.饮料瓶盖上的条纹
C.风扇转轴做得很光滑 D.给门轴上的合页加润滑剂
【答案】B
【详解】A.推油罐时用滚动代替滑动,是用滚动摩擦代替滑动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小,目的是减小摩擦,故A不符合题意;
B.饮料瓶盖上的条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
C.风扇转轴做得很光滑,在压力一定时,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了摩擦,故C不符合题意;
D.给门轴上的合页加润滑剂,使接触面脱离,从而减小了摩擦,故D不符合题意。
故选B。
6.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)下列对生产生活现象的描述正确的是( )
A.安全带能在汽车前行中突然加速时保护司机
B.三峡五级船闸,利用连通器的原理工作
C.汽车刹车时是变滑动摩擦为滚动摩擦,增大摩擦力来进行减速
D.如图,高铁站的安全线,利用流体流速大的位置压强大的原理设置
【答案】B
【详解】A.安全带是在汽车突然刹车(减速)时,防止司机由于惯性继续向前运动而受到伤害,而不是在汽车前行中突然加速时保护司机,故A错误;
B.三峡五级船闸,其上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,是利用连通器的原理工作的,故B正确;
C.汽车刹车时是变滚动摩擦为滑动摩擦,增大摩擦力来进行减速,而不是变滑动摩擦为滚动摩擦,故C错误;
D.高铁站的安全线,利用的是流体流速大的位置压强小的原理设置的,当列车驶过时,列车附近空气流速大,压强小,人外侧的压强大于内侧压强,人如果离列车太近,在压强差的作用下会被压向列车,发生危险,故D错误。
故选B。
7.(24-25八下·广东惠州·期中)下列各种实例中,如图,为了增大摩擦的是( )
A.涂上防滑粉的手 B.冰壶运动的刷冰动作 C.气垫船悬浮行驶 D.给轮子加润滑剂
【答案】A
【详解】A.手上涂防滑粉,可在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A符合题意;
B.冰壶比赛刷冰,可在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故B不符合题意;
C.气垫船,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C不符合题意;
D.给轮子加润滑油,是通过使接触面分离的方法来减小摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
8.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)划龙舟时,运动员用木桨向后划水,龙舟向前运动。下列说法正确的是( )
A.运动员向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的
B.桨对水的力小于水对桨的力
C.船桨上的花纹是为了减小摩擦力
D.到达终点时,运动员停止划桨,龙舟立刻停止向前运动
【答案】A
【详解】A.运动员向后用力划水的同时,水对桨施加向前的反作用力推动龙舟前进,说明力的作用是相互的,故A正确;
B.桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C.船桨上的花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,便于更好拿稳船桨,故C错误;
D.停止划桨后,龙舟由于惯性会继续向前运动一段距离,不会立即停止,故D错误。
故选A。
二、填空题
9.(24-25八下·广东深圳南山区·期中) 2022 北京冬奥会冰壶比赛中,投手用力将冰壶掷出后,由于冰壶具有 ________, 它会继续沿着水平赛道向前滑行一段距离;运动员用冰刷不断摩擦冰面,这是通过改变 _________________ 来_________(填“增大”或“减小”)摩擦力的。
【答案】 惯性 接触面粗糙程度 减小
【详解】[1]冰壶比赛中,冰壶推出去之前与投手有相同的向前的运动状态,投手用力将冰壶掷出后,由于冰壶具有惯性,它会继续沿着水平赛道向前滑行一段距离。
[2][3]运动员用冰刷不断摩擦冰面,冰面变得光滑,即接触面粗糙程度变小,这是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦力的。
10.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,木块对桌面的压强_______;若加速拉动木块,木块受到的摩擦力_______;若把木块竖起来拉动,木块受到的摩擦力_______(以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 变大 不变 不变
【详解】[1]图中,弹簧测力计水平拉着木块滑动,木块离开桌面部分时,木块的重力不变,对桌面压力不变,部分离开桌面后,受力面积减小,根据得,木块对桌面的压强变大。
[2]当加速拉动木块,木块对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变。
[3]当木块竖起来拉动,受力面积变化,但压力和粗糙程度不变,摩擦力不变。
11.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是___________N; 在3s时,木块所受摩擦力___________ N,木块在0~2s的合力___________在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
【答案】 1 3 等于
【解析】【小题1】[1]从图丙看,0~2s内木块速度为零即木块静止,受静摩擦力,与此时拉力大小相等,合力为零,由图乙中 时拉力,所以静摩擦力。
[2][3]2~4s 内木块做加速运动,则3s时木块已在滑动,即木块受滑动摩擦力,由图丙可知,4~6s内木块做匀速直线运动,合力为零,又由图乙可知,此时拉力,即滑动摩擦力,所以时摩擦力。
12.(24-25八下·广东江门·期中)吸盘能“吸”在竖直墙壁上是_____的作用,此时吸盘所受的摩擦力____(选填“大于”“等于”或“小于”)其所受的重力。将物品挂在挂钩上后,吸盘仍静止,此时吸盘所受摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 大气压 等于 变大
【详解】[1]吸盘挂钩其工作原理是通过排除吸盘与墙壁之间的空气,导致内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将其压在墙壁上。
[2]因为吸盘挂钩静止在墙壁上,处于平衡状态,因此未挂重物时,吸盘挂钩受到墙壁间的摩擦力等于吸盘挂钩的重力。
[3]当挂上重物时,吸盘挂钩还受到重物对它的拉力,吸盘仍静止,此时吸盘挂钩仍受力平衡,吸盘挂钩受到墙壁间的摩擦力等于吸盘挂钩和重物的重力,因此吸盘挂钩与墙壁间的摩擦力将变大。
13.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)有一个物体重500N,放在水平桌面上静止不动。现用20N的水平力向右推它,但没有推动,此时它所受到的摩擦力大小是___________N,此时摩擦力的方向是___________,(选填“向左”或“向右”)当用40N的力水平向右;推它结果使它匀速直线运动,此时它所受到的摩擦力大小是___________
【答案】 20 向左 40N
【详解】[1]现用20N的水平力向右推它,但没有推动,此时它所受到的摩擦力与推力是平衡力,大小相等,是20N。
[2]此时摩擦力与推力方向相反,推力向右,则摩擦力的方向是向左。
[3]当用40N的力水平向右推它结果使它匀速直线运动,此时它所受到的摩擦力与推力是平衡力,大小相等,是40N。
14.(24-25八下·广东深圳龙岗区·期中)如图,磁性黑板擦吸在竖直悬挂的铁质黑板上,当黑板擦静止不动时,若黑板擦的质量为100g,则此时黑板擦所受摩擦力的大小为______N,方向______;当用手按着由下往上擦黑板时,此时黑板擦受到由______施加的向______的滑动摩擦力。
【答案】 1/0.98 竖直向上 黑板 下
【详解】[1][2]黑板擦所受重力
(当g取9.8N/kg时,)
黑板擦吸在黑板上静止时,处于平衡状态,在竖直方向上,板擦受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,则此时摩擦力的大小f=G=1N(或0.98N)
摩擦力的方向竖直向上。
[3][4]用手按着黑板擦由下往上擦黑板时,黑板擦相对于黑板向上运动,受到黑板的摩擦力方向与运动方向相反,故受到黑板施加的摩擦力,摩擦力方向向下。
15.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)如图,驾驶员头靠头枕、身系安全带(图甲)驾驶着轿车(图乙)在水平路面上高速向前行驶。与在水平路面静止相比,轿车高速行驶时对路面的压力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),其中,_______(选填“头枕”或“安全带”)主要为了防止后面车辆与轿车追尾时对驾驶员带来的伤害。紧急刹车时,制动轮被抱死,轮胎会在地面上留下黑色刹车痕,这是因为刹车过程中车轮与地面之间的摩擦力_______(选填“变小”“变大”或“不变”)
【答案】 变小 头枕 变大
【详解】[1]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力;当轿车在路面上行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车顶的气压小于车底的气压,所以会产生向上的压强差,即而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小。
[2]当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时乘客相对汽车向后撞击,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[3]汽车正常行驶时,轮子在路面上滚动,汽车受到的摩擦为滚动摩擦;紧急刹车时车轮前进速度突然降低,此时车会继续向前滑行,此时汽车受到的摩擦力为滑动摩擦,其他条件不变时,滑动摩擦力大于滚动摩擦力,所以此时车轮与地面之间的摩擦力变大。
16.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)跑步是体育测试的常见项目,起跑时,小李用50N的力沿水平方向向后蹬地面,由于力的作用是___________ 的,地面会“送”小李向前冲,地面“送”小李的力属于___________摩擦力(选填:滑动、滚动、静),大小为___________ N。
【答案】 相互 静 50
【详解】[1]起跑时小李用50N的力沿水平方向向后蹬地面,同时地面给小李一个向前的力,这是因为物体间力的作用是相互的。
[2]小李起跑时,脚与地面之间没有发生相对滑动,只是有相对运动的趋势,所以地面 “送” 小李的力属于静摩擦力。
[3]因为物体间力的作用是相互的,小李对地面的力是 50N,所以地面给小李的力大小也为50N。
17.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动情况。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同,一只是橡胶制成的,另一只的鞋底塑料制成。
(1)橡胶底的鞋是用来______(填“蹬冰”或“滑行”);
(2)滑行鞋是通过减小______来改变摩擦力大小,便于滑行。
【答案】(1)蹬冰
(2)接触面的粗糙程度
【详解】(1)橡胶表面粗糙程度较大,所以橡胶底的鞋产生的摩擦力较大,主要用来蹬冰。
(2)滑行鞋的鞋底是由塑料制成,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,便于滑行。
18.(24-25八下·广东惠州五校联盟·期中)如图所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 ___________N;木块A所受的摩擦力为 ___________N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平向右的力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),此时A所受摩擦力大小是___________N。
【答案】 0 12 6
【详解】[1]A、B一起做匀速直线运动,此时B物体相对于A物体无相对运动的趋势,也未发生相对运动,因此不会受到摩擦力的作用,此时木块B所受的摩擦力为0N。
[2]甲图中两物体叠放在水平桌面上,整体处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力大小相等,木块A所受的摩擦力为f=F1=12N
[3]当将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平向右的力F2推A使它们一起匀速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则整体受到的摩擦力与两物体叠放时相同,仍为12N,由于A、B两物体完全相同,木块A对桌面的压力等于总压力的一半,则A物体受到的摩擦力为总摩擦力的一半为
19.(24-25八下·广东惠州·期中)如图所示,消防员正在进行爬杆训练。消防员的重600N,当消防员抱着竖直的杆静止时,他所受摩擦力的方向为______,所受的摩擦力大小是______N;当消防员抱着杆匀速向上爬时,他所受摩擦力的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 竖直向上 600 不变
【详解】[1][2]当消防员抱着竖直的杆静止时,处于平衡状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反。重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上,大小等于重力为600N。
[3]当消防员抱着杆匀速向上爬时,仍处于平衡状态,重力和摩擦力仍是一对平衡力,重力不变,所以摩擦力大小不变。
20.(24-25八下·广东惠州五校联盟·期中)如图甲所示,小明在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示。
(1)0~0.8s内木箱没有动,地面对木箱的摩擦力大小为________N;
(2)1.2~1.8s内木箱受到的摩擦力大小为______ N;
(3)2.2s后撤去对木箱的推力,木箱将会 _____ (选填字母)
①匀速直线运动 ②立刻静止 ③既不匀速直线运动也不立刻静止
【答案】(1)3
(2)4
(3)③
【详解】(1)由图丙可知,0~1s内木箱没有推动,木箱处于平衡状态,水平方向上受到的推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时拉力为3N,则摩擦力是3N。因此0~0.8s内木箱没有动,地面对木箱的摩擦力大小为3N。
(2)从图丙中得到2~3s木箱处于匀速直线运动状态,木箱受平衡力作用,根据图乙可知2s~3s内木箱受到的推力为4N,此时木箱受到的摩擦力等于推力4N,木箱在1~2s内处于加速状态,在1-2s内接触面的粗糙程度和压力都不变,木箱受到的摩擦力不变,为4N,综合上述分析,1.2~1.8s内木箱受到的摩擦力大小为4N。
(3)2~3s内木箱处于平衡状态,2.2s时撤去推力F,木箱由于惯性仍向前运动,滑动摩擦力仍然存在并且大小为4N,在滑动摩擦力作用下,木箱做减速运动,故①②不符合题意,③符合题意。
故选③。
三、实验题
21.(24-25八下·广东东莞·期中)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计______(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关,由此得到的结论是______。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误)的,原因是______。
【答案】(1) 必须 等于
(2)丁
(3) 压力 接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4) 错误 没有控制压力大小相同
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)压力越小,接触面越光滑,滑动摩擦力越小,在四次实验中,丁中压力最小,接触面最光滑,故滑动摩擦力最小的是丁。
(3)[1][2]甲、乙实验的接触面粗糙程度相同,改变压力大小,是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关;乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可得出结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[1][2]由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同、物体间的压力不同、受力面积不同,由于没有控制物体间的压力相同,所以无法探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系,他的结论是错误的。
22.(24-25八下·广东深圳60校联考·期中)小明利用家里的器材“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,他找来了两本厚度相同但封面粗糙程度不同的书、若干根相同的橡皮筋设计了如图所示的实验,实验中用橡皮筋拉着书在水平桌面做匀速直线运动。
(1)实验通过比较 ___________ 来判断书所受到摩擦力的大小。
(2)比较甲、乙两个实验可知,压力越大时滑动摩擦力越 ___________ 。比较乙、丙两个实验可知,滑动摩擦力大小与 ___________ 有关。
(3)小明还想探究滑动摩擦力与接触面积大小是否有关,于是设计了如图丁所示的实验,比较乙、丁两个实验但无法得出正确结论,原因是 ___________ 。请你利用已有器材提出一条可行方案:___________ 。
(4)小明通过实验结论可知,在参加学校拔河比赛时,应选择体重 ___________ (选填“较大”或“较小”)的同学,同时穿鞋底花纹较 ___________ (选填“深”或“浅”)的鞋获胜的机会较大。
【答案】(1)橡皮筋的伸长量
(2) 大 接触面粗糙程度
(3) 接触面粗糙程度不同 见解析
(4) 较大 深
【详解】(1)用橡皮筋水平拉动书本,使其做匀速直线运动,则书本水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小,皮筋的形变越大,拉力越大,则书本所受的滑动摩擦力通过皮筋的形变来体现的,这用到了转换法。
(2)[1]比较甲与乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,橡皮筋伸长量大,书本所受滑动摩擦力大,说明接触面粗糙程度相同时,压力越大时滑动摩擦力越大。
[2]比较乙、丙可知,压力相同,接触面粗糙程度不同,橡皮筋伸长量不变,可得出结论:滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。
(3)[1]探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应控制压力和接触面粗糙程度不变,A、B书的厚度相同但封面粗糙程度不同,则乙、丁两实验控制压力相同,接触面粗糙程度与受力面积均不同,没有控制接触面粗糙程度相同,无法得出正确结论。
[2]保持书的放置方式不变,控制压力与接触面的粗糙程度不变,只改变书与桌面的接触面积,可以通过在书的下面放置不同数量的纸张,使用皮筋拉动纸张,观察橡皮筋的伸长量。
(4)[1]体重大的同学对地面的压力较大,拔河比赛组队时挑选体重较大的同学参加,这是接触面粗糙程度不变时,通过增大压力的方法来增大脚与地面的摩擦力的。
[2]同时在比赛时队员应该穿鞋底花纹较深的鞋,可以在压力不变时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
23.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)实验课上,小张和小林合作完成“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,他们利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力等于滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为___________N;
(2)比较甲、乙两次实验,可初步验证滑动摩擦力的大小与___________有关,请列举一个生产生活中应用该结论的事例:___________;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较___________的同学参加比赛,同时在比赛中选用下图中___________(选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
a. 鞋底花纹较深
b. 鞋底花纹较浅
c. 旱冰鞋
(4)运用实验结果和推理,小张和小林分别带领班级同学分成A、B两队进行拔河比赛,结果A队胜,B队负。如果队拉绳的力为队拉绳的力为,地面对甲的摩擦力为,地面对乙的摩擦力为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)3.6
(2) 压力 用力捏车闸可以使自行车更快地停下来
(3) 大 a
(4)A
【详解】(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。图甲中测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为3.6N。
(2)[1][2]比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,乙图中木块对木板压力越大,乙图中测力示数较大,则乙图中木块受到的滑动摩擦力越大,结论是滑动摩擦力大小与压力大小有关。生活中,用力捏车闸可以使自行车更快地停下来,是在接触面粗糙程度一定的情况下,通过增大压力来增大摩擦。
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重大的;压力相同时接触面越粗糙,摩擦力越大,变滚动为滑动可增大摩擦,a鞋底花纹较深,接触面更粗糙,故同学参加比赛,同时在比赛中选用图中a类型的鞋,综上分析知,故bc不符合题意,a符合题意。
故选a。
(4)A、B两队进行拔河比赛,结果A队胜,B队负,A队拉绳的力为FA,B队拉绳的力为FB,FA和绳子拉A队的力为作用力和反作用力,大小相等;同理,B队拉绳的力为FB,和绳子拉B队的力大小相等,因同一绳子上的力相同,故FA=FB;A胜B负是因为地面对A的摩擦力fA大于地面对B的摩擦力fB,他们整体受到的合力朝向A队,使他们向A队方向运动,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
24.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)如图1,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做______运动,记录此时弹簧测力计的示数;
(2)如图2,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作。比较图1、图2的实验,可以得出结论:接触面粗糙程度相同时,______;
(3)比较图3和图______(选填“1”或“2”)实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。生活中应用此结论的实例有:______(写出一条即可);
(4)为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图4所示的装置,实验中让传送带匀速转动,木块始终保持静止,但力传感器的示数一直不稳定。经检查,力传感器工作正常,则出现这种现象可能的原因是______。
【答案】(1)匀速直线
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3) 1 雪天在雪面上撒沙子防滑
(4)传送带表面粗糙程度不均匀
【详解】(1)实验中,要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做匀速直线运动,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,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小,记录此时弹簧测力计的示数。
(2)比较图1、图2的实验,接触面粗糙程度相同,图2中压力较大,弹簧测力计的示数较大,可得:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]研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相同,故应比较图3和图1实验,图3中接触面粗糙程度较大,弹簧测力计的示数较大,可得:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。生活中雪天在雪面上撒沙子防滑就是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
(4)为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图4所示的装置,实验中让传送带匀速转动,木块始终保持静止,木块受到的测力计拉力和传送带施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,但力传感器的示数一直不稳定,可知滑动摩擦力是变化的,因压力不变,根据影响滑动摩擦力大小的因素,则出现这种现象可能的原因是传送带表面粗糙程度不均匀。
四、计算题
25.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力 F和接触面的粗糙程度决定的,物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μF 成立,小华用75N的水平推力推着重为250N的小车在水平面上做匀速直线运动,4min前进了192m,求:
(1)小车做匀速直线运动时受到的摩擦力大小;
(2)小车的速度;
(3)小车与水平面动摩擦因数μ的大小。
【答案】(1)75N
(2)0.8m/s
(3)0.3
【解析】【小题1】车在水平面上做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于水平推力f=F推=75N
【小题2】小车前进的路程s=192m,运动时间t=4min=240s,小车的速度为
【小题3】水平面上压力等于重力F=G=250N
小车与水平面动摩擦因数μ的大小
26.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)如图所示,A、B通过细绳相连,A物体质量为3kg, B托盘和细绳质量不计,当B托盘内放置2kg重物时,可拉动A在水平桌面上做匀速直线运动。g取10N/kg,求:
(1)B托盘内物体所受重力;
(2)改在B托盘内放置3kg重物时,A物体受到的摩擦力。
【答案】(1)20N
(2)20N
【详解】(1)B托盘内物体质量m=2kg,则其重力
(2)当B托盘内放置2kg重物时,A在水平桌面上做匀速直线运动,此时A在水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力。拉力大小等于B托盘内物体的重力,即
所以A受到的滑动摩擦力
当改在B托盘内放置3kg重物时,A对桌面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,根据滑动摩擦力的影响因素,滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,所以A物体受到的摩擦力仍为20N。
五、综合题
27.(24-25八下·广东东莞·期中)阅读短文,回答问题。
神奇的天宫课堂2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行授课。这是中国空间站第二次太空授课。在约45分钟的授课时间内,航天员相互配合,生动演示了微重力环境下太空冰雪实验、液桥演示实验、水油分离实验,太空抛物实验,这些实验现象跟在地面上的实验现象有非常明显的差别,使无数中学生感受到了太空环境下科学实验的魅力。
王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面,而是做近乎完美的匀速直线运动。科学计算表明,在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的,如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。但是由于地球并非是个完美的球体且密度分布不均匀,并且太空舱在运动中受高空稀薄空气阻力的影响,使得太空舱的运动轨道不是完美的圆形且速度大小会有波动,因此太空舱中的物体也并非处于严格的“完全失重”状态。
(1)王亚平在太空舱中时,相比起在地球,她的质量______,重力______;前两空均选填“变大”、“变小”或“不变”
(2)“冰墩墩”在太空舱中被抛出后做近似匀速直线运动,主要原因是______;
A.“冰墩墩”受到跟运动方向相同的推力作用
B.地球对“冰墩墩”没有吸引力
C.地球对“冰墩墩”的吸引力很小
D.地球对“冰墩墩”的吸引力绝大部分使它绕地球做圆周运动
(3)航天员长时间驻留在太空舱内,需要进行体育锻炼以保证身体健康,防止身体各部分机能退化。下列可以在太空舱内进行的体育活动有______;
A.跳绳
B.拉弹力带
C.打篮球
D.举重
(4)“天宫课堂”上,航天员叶光富在太空中表演转身,却怎么也转不过去,此时叶光富______选填“受到”或“不受”摩擦力的作用。
(5)神舟十三号不属于地球同步卫星,神舟十三号相对地球是______选填“运动”或“静止”的。
【答案】(1) 不变 变小
(2)D
(3)B
(4)不受
(5)运动
【详解】(1)[1]王亚平在太空舱中时,相比起在地球,由于质量不会随位置的改变而改变,所以她的质量不变。
[2]“科学计算表明,在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的,如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于‘完全失重’状态。”所以王亚平在太空中所受的重力变小。
(2)由材料信息知道,太空舱中属于微重力环境,冰墩墩受到地球的吸引力绝大部分使其绕地球做圆周运动,即冰墩墩处于完全失重状态,相当于不受任何力的作用,所以抛出后将做近似匀速直线运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)航天员长时间驻留在太空舱内,需要进行体育锻炼以保证身体健康,但航天员处于完全失重状态,所以不需要在重力作用下的运动都可以在太空中进行,跳绳、打篮球、举重都与重力有关,拉弹力带与重力无关,属于弹力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)航天员叶光富在太空中表演转身,却怎么也转不过去,此时叶光富身处微重力环境下,当上半身左转时,下半身由于惯性相对上半身会发生右转,没有借助外物的条件下,不受摩擦力作用,无法完成转身这个动作。
(5)神舟十三号以地球为参照物,相对地球的位置在不断发生变化,是运动的。
28.(24-25八下·广东广州增城区增城广附教育集团联考·期中)在水平路面上向左行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至小车底板上的木块。
(1)如图甲所示,木块被伸长的弹簧拉着,和小车一起做匀速直线运动,以“●”表示木块,在图中画出木块此时水平方向的受力情况________。
(2)小车运动过程中,木块突然压缩弹簧,如图乙所示。则小车向左在做________(选填“加速”或“减速”)运动。在压缩弹簧的过程中,木块受到摩擦力的方向为水平________(选填“向左”或“向右”)。
【答案】(1)见详解
(2) 加速 向左
【详解】(1)木块与小车一同向左匀速运动,处于平衡状态,弹簧被伸长,对木块的拉力F,方向水平向右。由于弹簧拉力向右,木块有相对小车向右运动的趋势,因此受到小车底板给它的静摩擦力f,方向水平向左,如图所示:
(2)[1][2]当木块突然压缩弹簧,说明木块相对于小车向右运动,表明小车在向左做加速运动,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧;根据摩擦力的定义,摩擦力总是阻碍物体的相对运动,因此木块受到的摩擦力方向是水平向左。
29.(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)学校准备进行班级拔河比赛,某班学生为了取得好成绩,从物理角度进行了影响滑动摩擦力大小因素的实验,改进实验和相关场景分析。
(1)如图1,根据__________条件,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)改进实验如图2所示,木板B放在水平面上,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竖直墙上。用大小10N的水平恒力F向左拉动B,使B以0.2m/s的速度向左做匀速运动,此时木块A所受摩擦力的方向为水平__________(选填“向左”或“向右”),若T=6N,则地面对木板B的摩擦力是__________N;
(3)拔河比赛前,物理老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景,如图3所示,并强调了比赛中的几个技巧和蕴含的物理知识,如表所示;
拔河比赛技巧
蕴含的物理知识
①挑选体重大的同学参赛
接触面粗糙程度一定时,通过增大____________增大摩擦力
②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋
压力一定时,接触面越____________,摩擦力越大
③发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉
同时用力,且所有力沿同一直线、同一方向时,合力越____________
(4)若甲、乙两同学拔河,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
【答案】(1)二力平衡
(2) 向左 4
(3) 压力 粗糙 大
(4)A
【详解】(1)如图1,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,根据二力平衡条件,木块在水平方向上受到向右的拉力、向左的摩擦力,二力平衡,所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[1]改进实验如图2所示,A相对地面处于静止状态,受到绳子的拉力与木板B对A的滑动摩擦力,二者为一对平衡力,大小相等,方向相反,因绳子的拉力方向为水平向右,故木块A所受的摩擦力方向为水平向左。
[2]匀速运动的物体B在水平方向受三个力的作用处于平衡状态,这三个力是:A对B的摩擦力,拉力F,地面对B的摩擦力。若T=6N,则B对A的方向水平向左的摩擦力大小也为6N,由于物体间力的作用是相互的,A对B有方向水平向右的摩擦力大小为6N,B受到水平向左的拉力F为10N,所以地面对B的摩擦力大小为
(3)[1][2]滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。挑选体重大的同学参赛,是在接触面粗糙程度不变时,通过增大压力增大摩擦力;穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
[3]同一条直线上的力,方向相同,合力为所有力之和,因此同时用力,一起用力往后拉,合力越大。
(4)若甲、乙两同学拔河,结果甲胜乙负,甲拉绳的力为F甲,F甲和绳子拉甲的力为作用力和反作用力,大小相等;同理,乙拉绳的力为F乙和绳子拉乙的力大小相等,因同一绳子上的力相同,所以F甲和F乙相等,甲胜乙负是因为地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。
故选A。
六、科普阅读题
30.(24-25八下·广东中山部分学校·期中)阅读短文,回答问题:
溜旱冰
开展溜旱冰运动既可以锻炼身体又可以帮助我们理解其中的许多物理知识,进行这项运动需要有双旱冰鞋,有条件的可以到专门的旱冰场上进行,没有条件的在较光滑的水泥地面也可以进行,但不能在车辆来往的道路上开展这项活动。在一般路面上穿普通鞋行走时鞋底与路面的摩擦是滑动摩擦,人与地面摩擦较大。人穿旱冰鞋后将人与地面的滑动通过旱冰鞋变为滚动,旱冰鞋下安装了滚动轴承,轴承上套上了可滚动的轮子,这样使人与地面的摩擦大大减小。如图所示。人在起动时或加速时,一只脚在前,一只脚在后,在前的一只脚脚尖指向运动方向,在后的一只脚与运动方向垂直,这样是为了将滚动摩擦变成滑动摩擦,以增大与地面的摩擦,用力向后蹬就可增大地面对人向前的推力,以达到起动和加速的目的。
根据你的阅读,请回答:
(1)在同样的条件下,______摩擦要比_____摩擦小得多;
(2)旱冰鞋是通过_______的方法减小滑行时地面对鞋的摩擦力;
(3)正在滑行时,要想很快停下来,应让放在后面的脚与运动方向垂直,同时用力向下压,以增大摩擦力,使自己很快停下来。这种做法是通过_______的方法来增大摩擦的。
(4)受到旱冰鞋中的滑动摩擦启发,小明用图甲所示装置继续探究影响滑动摩擦力大小的因素:实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板上做_____运动,以便测出滑动摩擦力大小,这种实验方法为:______。
(5)小明用图甲所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验从开始拉动木块到木块匀速滑动的图像如图乙所示,其中时木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用_____的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为_______,如果把拉力增大到,那么木块受到的合力大小为_______。
(6)小红姐姐认为实验可以这样改进:把弹簧测力计的拉环端固定,并使弹簧测力计保持水平,在沿水平方向拉动长木板,如图。你认为小红姐姐这样做的好处是:______。(写出一点即可)
【答案】(1) 滚动 滑动
(2)滚动代替滑动
(3)变滚动为滑动和增大压力
(4) 匀速直线 转换法
(5) 2.3 2 1
(6)不需要木板做匀速直线运动,便于操作
【详解】(1)[1][2]由探究得,在同样的条件下,滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。
(2)旱冰鞋移动过程中,可滚动的轮子在地面上滚动,其受到的摩擦为滚动摩擦,是通过将滚动代替滑动的方法减小滑行时地面对鞋的摩擦力。
(3)正在滑行时,要想很快停下来,应让放在后面的脚与运动方向垂直,这样可以将滚动变为滑动,同时用力向下压,增大了鞋对地面的压力,这是通过变滚动为滑动和增大压力的方法,以增大摩擦力。
(4)[1][2]实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板上做匀速直线运动,此时木块受到滑动摩擦力与拉力是平衡力,两力大小相等,由此利用弹簧测力计示数间接测出滑动摩擦力大小,这种实验方法为转换法。
(5)[1]由图乙得,木块受到的最大静摩擦力为2.3N,则要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块。
[2]由图乙得,木块在第6秒时受到的拉力为2.0N,则木块在第6秒时受到的滑动摩擦力大小为2.0N。
[3]如果把拉力增大到,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,木块运动过程中的受到的滑动摩擦力不变,则那么木块受到的合力大小为
(6)实验改进后,不管长木板相对木块做匀速还是变速运动,木块始终相对地面静止,木块受到的滑动摩擦力始终等于拉力,则不用匀速拉动木板,便于操作,且测力计的示数稳定,便于读数。
地 城
考点04
同一直线上二力的合成
一、单选题
1.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)木块在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的水平拉力为0.5N,若把拉力增大到0.8N,仍使木块在该平面上运动,这时木块受到的合力为( )
A.0.3N B.0.5N C.0.8N D.1.3N
【答案】A
【详解】木块在水平地面上做匀速直线运动,此时物体受平衡力,滑动摩擦力与拉力平衡,大小相等,水平拉力为0.5N,则滑动摩擦力为
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。若把拉力增大到0.8N,仍使木块在该平面上运动,压力大小和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。木块受到的滑动摩擦力大小等于0.5N,滑动摩擦力方向与拉力方向相反,这时木块受到的合力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)木块在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的水平拉力为0.5N,若把拉力增大到0.8N,仍使木块在该平面上运动,这时木块受到的合力为( )
A.0.3N B.0.5N C.0.8N D.1.3N
【答案】A
【详解】木块在水平地面上做匀速直线运动,此时物体受平衡力,滑动摩擦力与拉力平衡,大小相等,水平拉力为0.5N,则滑动摩擦力为
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。若把拉力增大到0.8N,仍使木块在该平面上运动,压力大小和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。木块受到的滑动摩擦力大小等于0.5N,滑动摩擦力方向与拉力方向相反,这时木块受到的合力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(24-25八下·广东深圳福田区·期中)如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力的钢球随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.内人对木箱推力为,没有受到摩擦力
B.1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为
C.2s-3s内,木箱做匀速直线运动,受到的合力为零;
D.如果后人突然用的力往回拉箱子,物体将立刻向左运动
【答案】C
【详解】A.0-1s内,人对木箱的推力为3N,但木箱静止,处于平衡状态,此时推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以木箱受到的摩擦力为3N,故A错误;
B.1s-2s内,木箱加速运动,而滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,这两个因素不变,摩擦力大小也不变;由2s-3s 内木箱匀速运动可知,此时推力与摩擦力平衡,摩擦力等于推力4N,所以1s-2s 内木箱受到的摩擦力大小为4N,故B错误;
C.2s-3s内,木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,所受的推力和摩擦力大小相等、方向相反,因此受到的合力为零,故C正确;
D.3s后木箱原本向右匀速运动,突然用6N的力往回拉箱子,此时箱子受到向左的拉力和向左的摩擦力,合力向左,箱子会先向右做减速运动,速度减为零后才可能向左运动,不会立刻向左运动,故D错误。
故选C。
4.(24-25八下·广东广州花都区·期中)下列选项中物体(用“•”表示)均同时受到两个力的作用,这两个力的合力大小为3N,方向水平向右的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当两个力在同一直线上时,同向相加,合力方向与这两个力方向相同;反向相减,合力方向与较大力的方向相同。
A.两个力大小都为3N,方向相反,合力大小为0N,故A不符合题意;
B.方向向左,方向向右,合力大小为
方向向左,故B不符合题意;
C.方向向左,方向向右,合力大小为
方向向右,故C符合题意;
D.方向向右,方向向右,合力大小为
方向向右,故D不符合题意。
故选C。
5.(24-25八下·广东广州花都区·期中)压力计重5N,如图用竖直方向、大小均为5N的力F甲、F乙分别把该压力计压在水平天花板和水平地面上,均处于静止状态。压力计对天花板和地面的压力为F甲'、F乙',压强为p甲、p乙、则( )
A.F甲'=F乙'=0N B.F甲'=F乙'=5N
C.p甲>p乙 D.p甲<p乙
【答案】D
【详解】AB.当压力计压在天花板上时,压力计受到重力向下,力向上,所以压力计对天花板的压力
当压力计压在地面上时,压力计受到重力向下,力向下,所以压力计对地面的压力
故AB不符合题意;
CD.由于受力面积相同,根据,,,可得。故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.(24-25八下·广东中山市部分学校·期中)一个重为6N的小球由静止开始下落,小球运动过程所受空气阻力为1N,其受到的合力的大小和方向是( )
A.7N,竖直向下 B.5N,竖直向下
C.1N,竖直向下 D.5N,竖直向上
【答案】B
【详解】小球在下落过程中,受到竖直向下的重力G、竖直向上的阻力f,且重力较大,则合力
合力的方向竖直向下,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)我校举行了“青春梦想,凝聚力量”中考百日励志大会,为了记录活动的精彩瞬间,采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景,下列分析正确的是( )
A.无人机在空中向上飞行时,相对于地面是静止的
B.无人机加速向上运动时,它的惯性会变大
C.无人机在空中悬停时,它所受的合力为零
D.无人机竖直匀速上升时,合力方向竖直向上
【答案】C
【详解】A.无人机在空中向上飞行时,相对于地面位置改变,是运动的,故A错误;
B.惯性只跟质量有关,无人机加速向上运动时,它的质量不变,则惯性不变,故B错误;
C.无人机在空中悬停时,处于平衡状态,受平衡力,它所受的合力为零,故C正确;
D.无人机竖直匀速上升时,处于平衡状态,受平衡力,它所受的合力为零,故D错误。
故选C。
二、填空题
8.(24-25八下·广东清远连州·期中)如题图,小明用10N的水平力F推静止在水平地面的物块,推不动,原因是推力______(选填“大于”“等于”或“小于”)地面对物块的摩擦力,此时物块与地面的摩擦力大小为________N,物块受到的合力为________N。
【答案】 等于 10 0
【详解】[1][2][3]用力推物块没有推动,此时物块处于平衡状态,所受合力为0N,则推力等于地面对物块的摩擦力,大小为10N。
9.(24-25八下·广东东莞·期中)跳伞运动员连同装置质量为70kg,他在飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则跳伞运动员连同装置受到的重力为______,这两个力的合力的大小为______ N,合力的方向是______(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。
【答案】 700 650 竖直向下
【详解】[1]跳伞运动员连同装置受到的重力为
[2][3]伞未打开时,运动员受竖直向下的重力及向上的阻力,二力方向相反,故合力
方向与重力的方向一致,即合力的方向竖直向下。
10.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)甲、乙两人用一条绳子水平向东拉同一条船,甲用力为300N, 乙用力为100N,则船受到的拉力为_______N, 若甲用力大小和方向不变,乙改为用原力大小不变水平向西拉,则船受到的拉力为_______N,方向向 _______。
【答案】 400 200 东
【详解】[1]甲、乙用绳子水平向东拉船,方向相同,则船受到的拉力
[2][3]若甲的拉力大小和方向不变,乙拉力大小不变,方向向西,力的方向相反,则船受到的拉力为
方向向东。
11.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是___________N; 在3s时,木块所受摩擦力___________ N,木块在0~2s的合力___________在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
【答案】 1 3 等于
【解析】【小题1】[1]从图丙看,0~2s内木块速度为零即木块静止,受静摩擦力,与此时拉力大小相等,合力为零,由图乙中 时拉力,所以静摩擦力。
[2][3]2~4s 内木块做加速运动,则3s时木块已在滑动,即木块受滑动摩擦力,由图丙可知,4~6s内木块做匀速直线运动,合力为零,又由图乙可知,此时拉力,即滑动摩擦力,所以时摩擦力。
12.(24-25八下·广东珠海部分学校·期中)如图是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果_____(选填“相同”或“不同”);图中测力计的示数F= _____ N,力的方向______________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】 相同 5 水平向右
【详解】[1]在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,即形变程度相同,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同,采用了等效替代法。
[2][3]图中,拉力F与拉力F1、F2共同作用的效果相同,测力计的示数F=F1+F2=3N+2N=5N
力的方向与F1、F2的方向相同,为水平向右。
13.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)放在水平地面上的物体,受到水平向右的推力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图所示,则物体处于非平衡状态的时间段为_______s;t=1s时,物体受到的摩擦力是_______N;t=3s时,物体受到的合力是_______N,合力的方向为___________。
【答案】 2~4 1 1 水平向右
【详解】[1]由v-t图像可知,0~2s时物体的速度大小为零,则0~2s时物体处于静止状态,处于平衡状态;2~4s物体的速度逐渐增大,其运动状态不断改变,此过程中物体处于非平衡状态;4~6s物体的速度保持不变,物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态。
[2]当,时物体处于静止状态,此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;由F-t图像可知,时,则此时的摩擦力
[3]由v-t图像可知,4~6s时,物体匀速运动,此时物体受到的滑动摩擦力与推力F是一对平衡力,大小相等;由F-t图像可知,此时的推力,所以此时的滑动摩擦力
2~4s内,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变(即与匀速运动时的摩擦力大小相等),仍为2N,此过程中物体受到的合力为
合力方向与推力方向相同,水平向右。
14.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)如图所示,在搬运货物的时候,小芳和小明同时对车施加沿水平方向的拉力F₁和推力F₂,其中,。此时合力是_____,合力的方向是________。
【答案】 160N 水平向右
【详解】[1][2]在搬运货物的时候,两个人同时对车施加沿水平方向向右的拉力F1=60N,推力F2=100N,这两个力的方向均向右,此时合力的大小为F=F1+F2=60N+100N=160N
合力的方向为水平向右。
15.(24-25八下·广东珠海·期中)如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果________(选填“相同”或“不同”);图中测力计的示数________。
【答案】 相同
【详解】[1]同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,橡皮筋的形变程度相同,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同。
[2]F1与F2为同一直线上方向相同的两个力,合力大小等于两个力之和,合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同,因此F为F1和F2的合力,故图中测力计的示数
16.(24-25八下·广东中山市部分学校·期中)中国将量子通信技术与无人机相结合,造出了全球首款量子无人机。据悉中国的量子无人机重约350N,当它在空中悬停时,升力与重力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”),此时升力为___________N,无人机所受合力为___________N。
【答案】 平衡力 350 0
【解析】【小题1】[1]无人机在空中悬停时,处于平衡状态,受到的重力和升力符合一对平衡力的特征,是一对平衡力。
[2]无人机受到的重力和升力是一对平衡力,这两个力大小相等,即此时升力大小为350N。
[3]由于无人机处于平衡状态,受到的重力和升力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,所以此时无人机所受合力为0N。
17.(24-25八下·广东江门·期中)如图甲,物体受到方向不变的水平拉力F作用,在粗糙水平面上向右运动。F的大小随时间t变化的关系图像如图乙,物体的运动速度v随时间t变化的关系图像如图丙。由图像可知:当t=1s时,物体受到的摩擦力为________N;在0~2s内,物体所受合力为________N;在2~3s内,拉力F做的功为________J。
【答案】 4 2 16
【详解】[1]据丙图可知,2~3s内物体做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,据乙图可知,此时受到的拉力为4N,则摩擦力为4N,当t=1s时,据丙图可知,物体做减速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,摩擦力仍为4N。
[2]在0~2s内,物体受到水平向左4N的摩擦力、水平向右2N的拉力,物体所受合力为
[3]在2~3s内,物体运动的速度是4m/s,则运动的距离为
拉力F做的功为
三、实验题
18.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成,实验装置如图和图所示:
(A)同一直线上方向相同的二力合成:
(1)如图甲所示,橡皮筋原长AE,它在同方向力F1 和F2的共同作用下伸长到 记录下此时F1、F2的大小和方向。
(2)如图乙所示撤去力F1、F2后,用F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE' ,记录下此时F的大小和方向。
(B)同一直线上方向相反的二力合成:
(1)如图甲所示,橡皮筋原长AE,它在两个方向相反的F1、F2作用下伸长到 记录下此时F1、F2 的大小和方向。
(2)如图乙所示,撤去力 F1、F2后,用F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE',记录下此时F的大小和方向。
(C)实验数据:
实验
F1
F2
合力F
F1 和F2同向
大小: 2N
大小: 1N
大小3N
方向:向右,与F1、F2同向
方向向右
方向向右
F1 和F2 反向
大小4N
大小:1N
大小3N
方向:向右,与F1同向
方向向右
方向向左
实验结论:
①同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小_________,方向与这两个力的方向_________。
②同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小_________,方向与的那个力的方向相同_________。
③有两个力,一个是10N,一个是7N,这两个力的合力的最大值是_________,最小值是_________。
【答案】 之和 相同 之差 较大 17N 3N
【详解】[1][2]F1和F2同向时,甲图中同一直线上方向相同的两个力的合力作用效果与乙图中力的作用效果相同,根据实验数据可知,合力大小等于F1和F2两个力大小的和,方向与F1、F2同向;所以可以得到结论,同一直线上,方向相同的两个力的合力,合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。
[3][4]F1和F2反向时,甲图中同一直线上方向相反的两个力的合力作用效果与乙图中力的作用效果相同,根据实验数据可知,合力大小等于较大力和较小力的差,方向与F1、F2中较大力方向相同;所以可以得到结论,同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向与较大的那个力的方向相同。
[5][6]有两个力,一个是10N,一个是7N,当两个力的方向相同时,这两个力的合力的最大值是F最大=F1+F2=10N+7N=17N
当两个力方向相反时,这两个力的合力的最小值是F最小=F1-F2=10N-7N=3N
19.(24-25八下·广东惠州·期中)小天在学习了同一直线上二力的合成以后,对不在同一直线上的两个力的合成产生了兴趣,因此他去查找了相关的资料,资料上显示:不在同一直线上的两个力的合成遵循平行四边形定则,即不在同一直线的两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
上面的原理可以用如图甲表示,若O点受到、两个分力的作用,这两个力、为线段作一个平行四边形,那么这两个邻边之间的对角线F就是、的合力,合力F的方向如图甲所示。
小天为了弄清合力F和、大小之间的关系,设计了如下实验:
如图乙所示,用图钉将橡皮条固定在A点,橡皮条的原长是AB,用两弹簧测力计将橡皮条与细绳的结点拉至C,并记录结点C的位置、CD和CE的方向、弹簧测力计的示数、;
(1)如图丙所示,只用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条,为了使这个力的作用效果与那两个力、的作用效果______(选填“相同”或“不同”),应把橡皮条与细绳的结点也拉至______点(选填“B”或“C”),记下此时弹簧测力计的读数和细绳的方向,则大小就是、的______(选填“合力”或“分力”);
(2)某次实验时,一同学得到力和的方向如图丁所示,请根据上面平行四边形原理在图丁上作出、的合力F______;已知,且两个力垂直,计算出合力______N。由此可以判定,不在同一直线上的两个力的合力F______(选填“”“”或“”);
【答案】(1) 相同 C 合力
(2) 5 <
【详解】(1)[1]合力的作用效果应与分力的作用效果相同。
[2] 用两弹簧测力计将橡皮条与细绳的结点拉至C,此时是两个分力的作用效果,因此只用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条与细绳的结点也拉至C点,使其作用效果相同。
[3]两个力或两个以上的力合成为一个力,合成的这个力是合力,即大小就是、的合力。
(2)[1]根据平行四边形定则先补全平行四边形,之后再作出对角线,如图所示:
[2] 由勾股定理可得。
[3]在三角形中任意两边之和大于第三边,所以不在同一直线上的两个力的合力
20.(24-25八下·广东茂名电白区·期中)某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系,利用橡皮筋(原长为AB)、弹簧测力计等器材进行实验,实验时先将橡皮筋A点固定,再用两个弹簧测力计同时作用在B点,按图(a)所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点,记下此时两个弹簧测力计的示数和,接着用一个弹簧测力计作用在B点,依然将橡皮筋拉伸到C点,如图(b)所示,记下此时弹簧测力计示数F,按上述的操作重复三次实验,实验数据如表所示。
实验序号
拉力
拉力
拉力
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
(1)实验前,应将弹簧测力计沿水平方向__________;
(2)实验中,该同学“…重复三次实验”的目的是:__________;
(3)根据表中的实验数据及相关条件,可归纳得出的初步结论是:作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于__________,合力方向为__________;
(4)实验过程中运用的科学方法为__________。
【答案】(1)调零
(2)使实验结论具有普遍性
(3) 两分力大小之和 与两个分力方向相同
(4)等效替代法
【详解】(1)由实验可知,弹簧测力计在水平方向测拉力,所以弹簧测力计在使用前应该沿水平方向调零,使指针指在零刻度线上。
(2)两次将橡皮筋拉伸到同一点C时,橡皮筋拉长量一样,即弹簧的形变程度一样,可以说明两次力的作用效果相同,该同学重复三次实验可以多取几组数据,避免偶然性,使结论具有普遍性。
(3)[1][2]根据表中的实验数据可得出,橡皮筋拉伸一致时,图(a)中两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小等于图(b)中一个弹簧测力计的拉力F的大小,即F1+F2=F
可归纳得出的初步结论是:作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两分力大小之和,合力的方向与两个分力方向相同。
(4)实验过程中用两个力的作用效果和一个力的作用效果作比较,用到了等效替代法的科学方法。
四、计算题
21.(24-25八下·广东惠州·期中)在2024年巴黎奥运会男子蹦床决赛中,中国队选手王梓赛发挥出色,收获银牌。如图所示,是王梓赛在比赛过程中,竖直向下运动的情况,若王梓赛的质量是60kg,向下运动过程中所受的阻力是其重力的0.2倍()。求:
(1)王梓赛所受的重力;
(2)向下运动过程中王梓赛所受的阻力;
(3)向下运动过程中,王梓赛所受合力的大小,并说明合力方向。
【答案】(1)600N
(2)120N
(3)480N,方向是竖直向下
【详解】(1)王梓赛所受的重力
(2)王梓赛所受的阻力
(3)向下运动过程中,受到阻力向上,王梓赛所受的合力
王梓赛所受的合力方向是竖直向下
五、综合题
22.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)请按题目要求完成下列问题;
(1)小华用图中弹簧测力计进行测量物体重力,其示数为___________N;
(2)如图甲所示,用水平向右的拉力F水平拉动一物体在水平面上运动,水平面上各部分粗糙程度相同。乙图所示是拉动过程中拉力F随时间t变化的图像,丙图所示是拉动过程中速度v随时间t变化的图像。请结合图像回答下面的问题:
①物体在0~t3时处于___________状态,在t1时刻受到的摩擦力为___________N;
②物体在t4时刻受到合力为___________N,合力方向为___________。
③如果在t8时刻撤去所有外力,物体将___________。
【答案】(1)2.8
(2) 静止 3 1 水平向右 做匀速直线运动
【详解】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N。
(2)[1]根据丙图,物体在0~t3时间内速度v =0,所以物体在0~t3时处于静止状态。
[2]在t1时刻物体处于静止状态,受到的是静摩擦力,静摩擦力的大小等于此时的拉力,由乙图可知此时拉力为F1=3N,所以在t1时刻受到的摩擦力为f1=3N。
[3]由丙图可知,在t4时刻物体做加速直线运动,由乙图可知此时拉力F4=6N,由乙图可知,在t5~t7时间内物体做匀速直线运动,此时拉力F57=5N,因为物体做匀速直线运动时,拉力等于摩擦力,且水平面上各部分粗糙程度相同,所以滑动摩擦力大小不变,根据同一直线上二力合成,当两个力方向相反时,合力
[4]因为摩擦力方向与物体运动方向相反,物体向右运动,摩擦力向左,且拉力大于摩擦力,所以合力方向水平向右。
[5]根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。在t8时刻物体做减速直线运动,撤去所有外力后,物体将保持原来的运动状态,即做匀速直线运动。
试卷第1页,共3页
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专题02 运动和力
4大高频考点概览
考点01 牛顿第一定律
考点02 二力平衡
考点03 摩擦力
考点04 同一直线上二力的合成
地 城
考点01
牛顿第一定律
一、单选题
1.(24-25八下·广东广州花都区·期中)如图,滑板车沿水平方向运动,如果人不再用脚蹬地,它最终会停下来,则( )
A.滑板车停下来,是阻力改变了其运动状态
B.滑板车停下来,是因为其向前的惯性越来越小
C.滑板车停下来,说明运动需要力的维持
D.以上说法都不正确
2.(24-25八下·广东江门·期中)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.进站的公共汽车行驶得越来越慢,它的惯性越来越小
B.汽车司机开车时系安全带,是为了减小惯性
C.篮球离手后能继续向前运动,是因为受到了惯性的作用
D.用力拍打被子可以除去被子上的灰尘,是因为灰尘具有惯性
3.(24-25八下·广东深圳龙岗区·期中)体育课上,足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是( )
A.受平衡力作用 B.运动状态改变 C.惯性逐渐消失 D.重力方向不断改变
4.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)列车在运行过程中,下列说法中正确的是( )
A.列车进站前撤去动力,速度越来越小,是因为没有受到力的作用
B.正在匀速转弯的列车运动状态没有改变
C.列车运行时有惯性,停在站台时没有惯性
D.列车的车轮进行镟修后表面变得光滑,可以减小运行时与轨道的摩擦
5.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)如图是排球比赛时的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A.若不计空气阻力,排球在空中飞行时不受力的作用
B.排球上升时的速度越大,其具有的惯性越大
C.排球运动到最高点时处于平衡状态
D.运动员向下蹬地身体向上运动,说明力可以改变物体运动状态
6.(24-25八下·广东惠州·期中)如图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向后倾,产生此现象的原因可能是( )
A.车匀速前行时突然加速 B.车匀速前行时突然减速
C.车匀速前行时突然上坡 D.车匀速前行时突然下坡
7.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)地铁列车到站刹车时,站立的乘客身体会向前倾倒,需要站稳扶好,这是因为( )
A.乘客受到向前的惯性力的作用 B.乘客的惯性大于列车的惯性
C.乘客身体由于惯性,要保持原有运动状态 D.列车地板与鞋底摩擦力不足
8.(23-24八下·陕西西安雁塔区·期末)如图所示,汽车头枕能够在以下几种情境中保护司机( )
①前行时突然加速;②前行时突然刹车;③前行时撞上前车;④静止时受到后车撞击;⑤静止时受到前车撞击;⑥倒车时撞到后方物体
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①④⑥ D.②④⑤
9.(24-25八下·广东深圳·期中)如图所示,小明和同学们打篮球时。下列说法正确的是( )
A.投篮时,手对篮球施加了力,篮球对手没有施加力
B.用力推篮球,篮球被抛出,说明力可以改变物体的运动状态
C.篮球离手后继续向前运动是由于受到了惯性的作用
D.篮球离手后在空中做匀速直线运动
10.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)如图所示,一个小球被竖直抛向空中,上升过程中经过A点到达最高点B点。如果小球上升到A点时,所受的力突然全部消失,它将( )
A.静止在A点
B.继续向上运动一段距离,最后静止在B点
C.以A点时的速度向上做匀速直线运动
D.继续向上运动一段距离,到达B点后匀速向下运动
11.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)我校举行了“青春梦想,凝聚力量”中考百日励志大会,为了记录活动的精彩瞬间,采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景,下列分析正确的是( )
A.无人机在空中向上飞行时,相对于地面是静止的
B.无人机加速向上运动时,它的惯性会变大
C.无人机在空中悬停时,它所受的合力为零
D.无人机竖直匀速上升时,合力方向竖直向上
12.(24-25八下·广东惠州博罗县·期中)如图所示,《天工开物》中记录水中前进的“六桨客船”,下列说法正确的是( )
A.六桨同时沿同一方向划水,是为了产生更大的合力
B.桨划水时船前进,说明力是维持物体运动的原因
C.停止划水,船仍能前进是因为受到惯性的作用
D.船加速前进时,运动状态不变
13.(24-25八下·广东河源连平县协作区联考·期中)如图是篮球被抛出后在空中运动的一段轨迹,在这运动过程中,下列说法正确的是( )
A.篮球处于平衡状态 B.篮球仍受到推力的作用
C.篮球受到惯性的作用 D.重力改变篮球的运动状态
14.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)歼击机为了更加灵活,投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了( )
A.增大惯性 B.减小惯性 C.防止惯性 D.减小惯性力
15.(24-25八下·广东东莞·期中)惯性是一切物体固有的属性,在如图所示的四种物体中,惯性最大的是( )
A.飞翔的老鹰 B.出膛的子弹
C.行驶的汽车 D.静止的动车
16.(24-25八下·广东广州荔湾区·期中)如图是小明在赛跑时的情景。下列说法正确的是( )
A.跑鞋对地面的压力是由于鞋的弹性形变产生的
B.加速冲刺时,小明受到平衡力的作用
C.加速阶段如果一切力都消失,小明将继续加速
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于受到了惯性的作用
二、填空题
17.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)如图甲所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做___________(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动:若此时小车突然加速,烧杯中的水面应是图___________(选填“乙”或“丙”)中的形状;图甲中把一杯水看作一个整体,此时这杯水受到___________个力的作用。
18.(24-25八下·广东惠州博罗县·期中)如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶由于___________继续向前运动,说明物体的运动___________力来维持;冰壶运动过程中若所有力全部消失,则冰壶将保持___________。
19.(24-25八下·广东清远连州·期中)运动和力的关系:力是用来改变物体的形状或__________,维持物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力,维持物体的运动靠的是______。
20.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)英国物理学家牛顿在前人研究的基础上,总结出了力与运动的关系: 一切物体在没有受到力的作用时,总保持___________状态或___________直线运动状态。人们为了纪念他便将其名字命名为力的单位牛顿,简称牛,用符号___________表示。
21.(24-25八下·广东惠州五校联盟·期中)如图所示是八(1)班同学在体育课上进行排球训练时的情景。排球离开手后,______(选填“受到”或“不受”)手的作用力,能继续向上运动,是由于排球具有______,排球到达最高点后由于排球受到______(填具体力的名称)的作用会下落。
22.(24-25八下·广东惠州·期中)2022年3月23日下午,“天宫课堂”再次开讲,“太空教师”带着冰墩墩在太空舱内给大家演示了牛顿第一定律(如图)。被抛出后的冰墩墩近似做______(选填“变速”或“匀速”)直线运动,由此说明了力______(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因,这一定律在地球上______(选填“能”或“不能”)用实验验证。
23.(24-25八下·广东深圳60校联考·期中)2024年5月21日报道:近日,梅州一辆重型长栅货车载着满满一车塑料水管,行驶至路口时因 ___________ (选填“货车紧急刹车”或“货车突然加速”),货车上的水管直接刺入了货车前方的小车。现场十分惊险,所幸事故并未造成人员伤亡。结合你所学的力学知识,该事故是由于 ___________ 的惯性造成的。针对此类交通事故,请制定一条贴在大型货车上的警示标语:___________ 。
三、实验题
24.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)为了探究阻力对物体运动的影响,子璇和紫涵做了如图所示的实验。
(1)实验中,每次均让小车从同一斜面、同一_______由静止开始下滑。
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越_______,这说明小车受到的阻力越_______(以上两空均选填“大”或“小”),速度减小得越_______(选填“快”或“慢”)。由此推理,水平面光滑时小车将做 _____。
(3)如图所示,安全带和安全气囊是汽车的两种安全装置。 它们_______(选填“能”或“不能”)减小人的惯性。安全气囊是防止汽车_______(选填“急停”或“被追尾”)时给人带来的危害。
25.(24-25八下·广东广州荔湾区·期中)小华在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板做了三次实验,实验现象如图所示,请回答以下问题:
(1)探究阻力对运动小车的影响时,改变水平面的粗糙程度,让小车从斜面的______高度(选填“相同”或“不同”)且静止滑下的目的是使小车到达水平面时具有相同的______。
(2)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动是为了使小车在竖直方向上受到的重力和______力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力的作用,从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,______图中小车所受摩擦力最小。
(3)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,牛顿第一定律告诉了我们物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持,如果实验中的水平面是完全光滑的,小车将在水平面上一直保持______。
(4)如图丁,小球用细绳固定在天花板上,小球往复摆动。假如当小球某一次摆动到右端最高点时绳子断开且小球所受的力全部消失,则小球将会______。
A.沿①方向运动 B.沿②方向运动
C.沿③方向运动 D.保持静止
26.(24-25八下·广东深圳福田区·期中)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从同一斜面的顶端由静止滑下,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面的同一位置由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时具有相同的______;
(2)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
【拓展设问】
(3)该实验说明物体的运动_____(选填“需要”或“不需要”)力来维持,英国科学家牛顿总结前人成果概括出了牛顿第一定律。
(4)由此实验可联想到汽车由于具有_____,刹车时不能立即停下。雨天驾驶时应该_____(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(5)做完实验后小福思考荡秋千运动到最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?你认为其中正确的是_____。(图中的黑点表示小福同学)
A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动
C.做匀速直线运动 D.保持静止状态
27.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)小陈同学在学习和体会了牛顿第一定律的建立过程,极大地激发了他的探究热情,他设计了以下实验来探讨日常生活中的行车安全和使用安全带的重要性,请你一起完成探究报告。
【实验目的】探究行车安全与使用安全带的必要性;
【实验器材】斜面、一辆小车(代替汽车)、一块橡皮泥(代替驾驶员)、一个固定障碍物、若干胶带纸(代替安全带)等;
【实验步骤】①如图甲,让载有正方体橡皮泥的小车分别从斜面的、两处自由下滑,观察小车与障碍物碰撞之后橡皮泥的形变程度;
②用胶带纸将橡皮泥绑在相同小车上,重复上述实验,如图乙所示;
【实验数据】
实验次序
小车所在位置
是否绑胶带纸
橡皮泥落地处于碰撞处的距离/cm
橡皮泥形变程度
1
A
否
10.2
较大
10.9
10.0
2
B
否
17.4
很大
17.6
17.7
3
A
是
0
很小
0
0
4
B
是
8.2
较小
8.4
8.1
【收获与反思】
(1)除了上述实验器材外,小陈在实验中还需要用到的工具是______;
(2)实验中,小陈通过观察橡皮泥落地处于碰撞处的距离和______,可判断碰撞产生的后果的严重程度;
(3)比较表中实验1与实验3可得:速度一定时,胶带纸______(选填“能”或“不能”)有效减小橡皮泥的形变程度;
(4)比较表中实验3与实验4可得:______过大时,胶带纸也无法防止橡皮泥发生形变;
(5)以上实验数据和生活经验,对于生活中的汽车安全行驶有什么启示?(写出一条即可)______
四、综合题
28.(24-25八下·广东东莞·期中)阅读短文,回答文后问题。
汽车安全带
汽车的速度很快,一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外。为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害。在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到车身上。
(1)如图甲所示,紧急刹车时,人会向______倾倒,是因为人具有______要保持原来的运动状态不变。这个过程中安全带被拉长,安全带受到的拉力变大;防止出现______;
(2)如图乙所示,人体模型与气囊撞击时,人体模型受到力的作用,同时______也受到反作用力,因为力的作用是______;
(3)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的______;
(4)下列说法正确的是______。
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
29.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,航天员演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。
(1)如图1,在天宫课堂“液桥"实验中,两块透明板上的水球接触后合成一个,然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥,如果这个实验在地面上完成,液桥的最大长度会_______(选填“变长”、“不变”或“变短”),这是因为受到了_______的影响。
(2)在太空抛物实验中,冰墩墩充当了回“助教”,它被抛出去之后,并没有像在地面上一样掉落,而是沿着原来抛出的方向近似做___________运动。当冰墩墩被航天员抓住后,它的惯性会_______选填(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如图2,王亚平发现在太空中(完全失重),乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,此时乒乓球_______浮力(选填“受到“或“不受”)。
(4)若在空间站进行太空授课,其中不能进行的实验是____。
A.用弹簧测力计测量手的拉力
B.用托盘天平测物体的质量
C.探究光的反射定律
5、 科普阅读题
30.(24-25八下·广东佛山·期中)
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示。在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
(1)根据图丙分析,小勇在___________(选填“0~t1”或“t1~t2”或“t2~t3”)段时间内处于失重状态,此时他对秤台的压力是___________N,小勇处于失重状态时,秤台对小勇的支持力与小勇的重力___________(填“是”或“不是”)一对平衡力;
(2)物体处于完全失重状态,是指物体___________(选填序号:①质量为零;②重力为零;③受到的支持力或拉力为零);
(3)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;
(4)我国宇航员王亚平利用小球在太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是___________。
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
地 城
考点02
二力平衡
一、单选题
1.(24-25八下·广东深圳南山区·期中)如图所示,人沿水平方向推水平地面上的箱子,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力
B.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.箱子处于平衡状态
D.人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
2.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)如图所示,一小闹钟静止在水平桌面上,则( )
A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对相互作用力
C.桌面对闹钟的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
3.(24-25八下·广东深圳龙岗区·期中)牛肉丸制作需经过手工捶打、调味搅打、挤丸定型、煮丸保存等过程,正宗牛肉丸落地后可弹起10cm,下列说法中正确的是( )
A.手工捶打过程,锤对肉的力与肉对锤的力是一对平衡力
B.挤丸定型说明力可以改变物体的形状
C.煮丸过程中,沉在锅底的牛肉丸不受浮力作用
D.弹起离地的丸子受到重力和弹力作用
4.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)宇树机器人H1因在春晚上扭秧歌而受到关注,H1站立在水平地面上,以下说法正确的是( )
A.机器人受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
B.机器人受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
C.机器人对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
D.机器人受到的重力和地面对它的摩擦力是一对平衡力
5.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)如图是短道速滑比赛的情景,从物理学角度分析比赛过程,说法正确的是( )
A.匀速滑过弯道过程中受平衡力
B.冰刀刃磨的锋利是为了减少摩擦力
C.以赛道为参照物,在比赛的速滑运动员是运动的
D.过终点后不蹬地面,慢慢停下来说明力是维持物体运动原因
6.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)列车在平直轨道匀速运动过程中,下列说法正确的是( )
A.列车受到的重力与轨道对列车的支持力是一对相互作用力
B.列车的牵引力与列车受到的阻力是一对平衡力
C.列车的牵引力与铁轨对列车的支持力是一对相互作用力
D.列车在平直轨道匀速运动过程中所受合力不为零
7.(24-25八上·重庆第一中学·期末)2024年9月24日,华为在秋季全场景新品发布会上发布了鸿蒙智行首款轿跑SUV智界R7(如图所示),它的最长续航可达802km。小华与家人坐在智界R7内试驾,下列描述正确的是( )
A.智界R7匀速通过弯道时,受平衡力的作用
B.智界R7受到的重力和智界R7对地面的压力是一对平衡力
C.匀速行驶时,小华对座椅的压力与座椅对小华的支持力是一对相互作用力
D.刹车后智界R7会向前运动一段距离,这个过程中它所受的摩擦力不断变小
8.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)如图所示,梓萱推着小车在平直道路上匀速前进,下列说法正确的是( )
A.小车所受重力与水平面受到的压力是一对相互作用力
B.梓萱对小车的推力和地面对小车的阻力是一对平衡力
C.梓萱对小车的推力和小车对梓萱的推力是一对平衡力
D.撤去推力后,小车最终停下来说明运动需要力来维持
9.(24-25八下·广东广州荔湾区·期中)如图是小明在赛跑时的情景。下列说法正确的是( )
A.跑鞋对地面的压力是由于鞋的弹性形变产生的
B.加速冲刺时,小明受到平衡力的作用
C.加速阶段如果一切力都消失,小明将继续加速
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于受到了惯性的作用
10.(24-25八下·广东深圳福田区·期中)如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中匀速上升时,下列说法正确的是( )
A.重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力
B.无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是一对相互作用力
C.若细线突然断了,重物会向上做匀速直线运动
D.细线对重物的拉力大于重物所受的重力
11.(24-25八下·广东广州市增城区广附教育集团联考·期中)越剧小生陈丽君将越剧这一传统文化再次带入到观众的精神视野中来,如图所示是陈丽君的演出瞬间,下列说法正确的是( )
A.在伞离开陈丽君的手后,如果速度越大,那么惯性越大,飞得更远
B.抛出伞后,陈丽君受到的重力和地面给陈丽君的支持力是一对平衡力
C.在伞离开陈丽君的手后,手与伞之间力的作用是相互的
D.伞被倾斜向上抛到最高点时,若一切外力同时消失,伞将保持静止状态
二、填空题
12.(24-25八下·广东江门·期中)2025 年央视春晚《秧 BOT》震撼来袭,一群穿花袄的机器人在舞台扭起了秧歌。“机器人扭秧歌”的过程中将手绢抛出,这说明力可以改变物体的____________,手绢向上运动时动能转化为___________能。机器人静止站在舞台上时,重力与支持力是一对____________力(选填“平衡”或“相互作用”)。
13.(24-25八下·广东珠海部分学校·期中)用15N的力握住重为6N的矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止状态,此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小为 _____ N,方向________。矿泉水瓶受到的重力与摩擦力是一对__________。(选填“相互作用力”或“平衡力”)
14.(24-25八下·广东广州花都区·期中)图甲中跳水运动员站在跳板上,跳板被压弯。使跳板发生形变的力是______(选填“运动员对跳板的力”或“跳板对运动员的力”);用细线系一块橡皮,使橡皮在竖直平面内做匀速圆周运动,如图乙、请在图乙中画出橡皮在最低点A所受拉力的示意图______,此时橡皮受到______(选填“平衡”或“非平衡”)力。
三、实验题
15.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)(1)小强在学校实验室探究重力大小跟质量的关系,用了弹簧测力计和多个钩码(100g/个)做了以下研究:如图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在表格中。
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
①实验前,为了提高测量的准确程度,应在___________(选填“竖直”或“水平”) 方向上对弹簧测力计进行调零;
②把钩码挂在弹簧测力计下保持静止时,根据___________原理,读出弹簧测力计的示数等于钩码受到的重力;
③根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像___________。
(2)在探究“二力平衡的条件”的实验中,为了减小实验误差,小明设计并按照甲乙丙的实验顺序进行,这样做的目的是减小___________对实验的影响。两端的定滑轮的作用是___________。
(3)小玲利用如图丁所示的装置测量小车在斜面上运动的平均速度,实验数据在图中已经标出,图中上方是小车运动到A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“h:min:s”)。
①组装器材时,为了便于测量时间,应使斜面的坡度较___________(陡/缓)。
②在经过熟练使用电子表之后实验采集数据如上图所示,实验中小车通过后半段路程的平均速度为___________m/s。
16.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)小明在妈妈的协助下,利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】
在小卡片两侧各系一根细线,再把细线的另一端分别穿过晾衣架。将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端,请妈妈用两手各提起一个晾衣架,按照以下步骤进行实验,观察并记录小卡片的
受力及运动情况。
【实验步骤】
①如图甲所示,提起两个装有不等水量的矿泉水瓶。
②如图乙所示,提起两个装有相等水量的矿泉水瓶,
③从图乙所示将其中一只手逐渐放低,使小卡片倾斜至如图丙所示。
④如图丁所示,使小卡片扭转一定的角度。
通过对实验现象的观察和分析,得出结论。
(1)本实验中的晾衣架起到了改变拉力的_______的作用:
(2)通过观察甲、乙两个过程,可说明相互平衡的两个力需要 ___________。
(3)图丙和图丁中的卡片_______(选填“丙”或“丁”)是处于平衡状态:
(4)小明完成以上步骤后,妈妈提醒他还漏掉了一项探究内容,请帮他补充实验步骤:__________,这一步骤是为了探究____________。
17.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)如图甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态。再把右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,是因为木块受到桌面________力的作用。这时木块在水平方向受到的力是_________(选填“平衡”或“不平衡”)的。通过实验比较方案甲和乙,小潭发现采用方案_________,实验效果更好;
(2)用乙方案实验时,保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时,两个力必须________;
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较_________(选填“重”或“轻”)的。
18.(24-25八下·广东江门·期中)小晋设计了如图甲所示的实验装置进行“探究二力平衡的条件”实验。
(1)甲装置是通过调整___________来改变拉力的大小;
(2)“把两个托盘放在同一侧,保持两托盘里的砝码质量相等,观察小车运动状态”是为了探究二力平衡时两个力的__________关系;
(3)若将图甲中的小车换成弹簧测力计,向左、右两盘各放入重5 N的砝码,则弹簧测力计的示数为__________(选填“0 N”、“5 N”或“10 N”);
(4)在探究同一问题时,同组的小媛将系于小卡片(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相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小,如图乙所示;
①为了验证“作用在同一物体上的两个力才能平衡”,可采取的做法是_________;
②小媛在安装图乙所示的实验器材时,两个滑轮没有安装在同一高度,你认为小媛的装置_________(选填“能”或“不能”)达到探究的目的。
19.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现,当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,木块A仍处于静止状态;经过思考,小强用小车B替换了木块A再进行实验,如图乙所示;同时,小红用硬纸板C替换了木块A再进行实验,如图丙所示。
(1)关于他们的改进方案:用小车B及硬纸板C替换木块A,是为了__________;
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(2)小红将系于小卡片(重力可忽略不计)两端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相反,并通过调整__________来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片__________(选填“能”或“不能”)平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在__________。
20.(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体是否处于__________状态。
(2)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动后又恢复原状,说明两个力必须作用在同一
__________(选填“物体”或“直线”)才能平衡。
(3)向左、右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须大小__________才能平衡。
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的__________(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到__________的影响。
(5)为尽量减少以上影响,小明提出将甲装置中的小车换成小卡片,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,小明把小卡片从中间剪成两半,这个操作是为了验证两个力是否必须作用在同一__________(选填“物体”或“直线”)上才能平衡。
21.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的硅码,此时木块两边受到的拉力_______(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态;
(2)小亮对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码后,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车无法保持静止,由此可以得出二力平衡的条件之一为:_________;
(3)老师对他们表示了赞扬,并让他们尝试用硬纸片代替小车,并改用如图3的装置进行实验,与图2相比,图3装置的优点是_________。
四、计算题
22.(24-25八下·广东广州增城区增城广附教育集团联考·期中)某同学家中最近购买的一辆小轿车,以下是关于该车的一些基本参数和某次匀速行驶时测得的有关数据,如下表所示,取。求:
小轿车总质量
1.6t
静止时轮胎与地面接触的总面积
轮胎能承受的最大压强
行驶过程中的总阻力
总重的0.05倍
(1)小轿车受到的总重力G;(g取10N/kg)
(2)小轿车在匀速行驶过程中,所受到向前的牵引力F;
23.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)电动平衡车,又叫体感车,利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,保持系统平衡,是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的绿色环保的新型产物。一个质量是60kg的中学生骑着一辆质量为20kg的电动平衡车水平公路上以24km/h的速度匀速直线行驶,电动小车所受到的阻力为是车重的0.2倍(g取10N/kg)。在上述情境中,求:
(1)该中学生的重力;
(2)地面对平衡车的支持力;
(3)电动平衡车在水平方向上所受到的牵引力大小。
五、科普阅读题
24.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)小王同学了解到深圳一家科技公司推出了一款背包飞行器,以下是相关简介,请回答问题。
(一)光启马丁飞行包——让你变身“钢铁侠”
光启马丁飞行包是一款单人背包式飞行器,空重为,它的外形像一把有扶手和踏板的座椅,由汽油发动机提供动力,带动两个扇形螺旋桨转动,飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速,实现进退、上下、左右及俯仰飞行。其发动机、燃料箱和飞行员处于升力扇中间下方,以降低重心,避免喷气背包在飞行中上下颠倒,撞向地面。该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作。
该飞行包的技术是颠覆性的,有点类似于刚刚问世时的直升机,但令直升机等其他垂直起降的飞行器望尘莫及的是,小巧的飞行包能在狭窄的空间内运作,例如在建筑物之间穿行,或紧贴建筑物和树木飞行。
该飞行包的最大飞行高度1000米,飞行速度为,载重120公斤,续航时间30分钟。据生产商预计,该飞行包专业版单台售价将超过140万人民币。
(1)飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速可以实现变向和变速,它的工作原理是利用力的作用是______的,它在月球上______(选填“可以”或“不可以”)飞行;
(2)某次飞行测试时,总质量为的飞行器悬停在空中,则此时飞行器提供的升力为______N。(取)
(3)请结合飞行包的性能参数、价格等因素,综合分析该飞行器的民用价值或适用场景(可以从是否适合民用,以及经济性、技术适用性、安全性等角度考虑,写出一条即可)。______
(二)降落系统的设计与实践
该飞行器使用与赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而避免驾驶者快速落地面造成伤害,该飞行器因此路身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度(即收尾速度),实验结果如表所示:
伞面面积:
0.2
0.2
0.4
0.6
伞和物总重:
1.6
3.6
12.8
4.8
收尾速度:
2
3
4
2
收尾速度的平方:
4
9
16
4
(4)分析表中的数据可知:当伞面面积一定时,降落伞所受的空气阻力与______(选填“收尾速度”或“收尾速度的平方”)成正比;
(5)综合分析表中的数据,可以得出降落伞所受的空气阻力与伞面面积、收尾速度的关系是:______(用表示),按总质量计算,要使该飞行器的收尾速度不超过,则降落伞的面积至少为______。
25.(24-25八下·广东惠州博罗县·期中)阅读下面的短文,回答问题。
背包式飞行器
如图是我国某公司生产的背包式飞行器,采用碳纤维材料,最大起飞质量300kg。它由汽油发动机驱动两个螺旋桨,飞行员通过操纵杆控制飞行方向和速度。飞行器具备无人飞行控制系统和零空速悬停技术,确保空中稳定悬停。驾驶舱设计类似F1赛车,配备弹射降落伞系统,确保飞行员安全。在紧急情况下,若飞行器无法正常降落,可关闭动力源并启动降落伞,利用空气阻力降低下降速度,防止快速着陆导致伤害,使该飞行器成为世界上最安全的超轻型飞行器之一。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞,研究人员探究了降落伞阻力与伞面面积、下落速度的关系,他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞,从高处下落,测出最终匀速下落时的速度(即收尾速度),实验结果如下表所示:
伞面面积S/
伞和物总重G/N
收尾速度v/m∙s-1
收尾速度的平方v2/(m∙s-1)2
(1)飞行员通过操纵杆控制飞行方向和速度,说明力可以改变物体的___________,飞行器的工作原理是利用力的作用是___________的,它在月球上___________(选填“可以”或“不可以”)飞行;
(2)若不计空气阻力,飞行器匀速上升时的升力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)匀速下降时的升力;
(3)飞行器在空中悬停时,受到的力___________(选填“是”或“不是”)平衡力;
(4)遇到特殊情况飞行器无法正常降落时,关闭动力源后,由于惯性会___________;
(5)分析表中数据可知:当伞面面积一定时,降落伞所受的空气阻力与收尾速度的平方成正比,要使该飞行器的收尾速度不超过5m/s,则降落伞的面积至少为___________。
26.(24-25八下·广东中山部分学校·期中)阅读下列短文,回答下列问题。
天问一号探测器成功着陆
火星,直径约为地球的,质量约为地球的,火星表面值约为。人类对火星的探测具有重大的科学意义,2021年5月15日,在经历了296天的太空之旅后,我国天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车(图乙)及其组合体,成功降落在火星的乌托邦平原。从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。
我国天问一号探测器火星着陆过程分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段,历时“惊魂九分钟”,图甲为探测器离轨着陆过程模拟图。后续,祝融号火星车驶离着陆平台并开展巡视探测。
(1)当搭载着火星车的着陆器缓慢着陆火星时,以着陆器为参照物,火星车是______(选填“运动”或“静止”)的;
(2)如图乙是我国自行研制的“祝融号”火星车,火星车有六个宽大的车轮,这是为了_____;
(3)着陆器在下降过程中,所受到的阻力为,重力为,则在伞系减速过程中,______,在空中悬停过程中,______;(均选填“>”、“<”或“=”)
(4)若火星车整车质量为,则火星车在火星表面受到的重力为______;假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,则其在火星上滑行的距离会比在地球上______(选填“长”或“短”)。
地 城
考点03
摩擦力
一、单选题
1.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)放在水平桌面上的物体,如图甲所示,一直受到水平向右的拉力F的作用, F 的大小随时间t的关系如图乙所示,物体的速度随时间的变化如图丙所示,则( )
A.t=1s时,物体受到的摩擦力为1N
B.t=3s时,物体受到的摩擦力为8N
C.t=5s时,物体受到的摩擦力为4N
D.t=7s时,物体受到的摩擦力为6N
2.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)下列实例中为了减小摩擦的是( )
A.卫生间地面铺防滑瓷砖
B.下雪天给汽车轮胎加装防滑链
C.下雪天教学楼门口铺防滑垫
D.往生锈的锁头里滴一些油便于开锁
3.(24-25八下·广东广州花都区·期中)如图甲把重为1N的吸盘压在竖直的玻璃墙上挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动。如图乙将物体A、B分别挂在吸盘的挂钩上,吸盘均静止不动(已知mA>mB)。吸盘所受摩擦力分别为f甲、fA、fB,则( )
A.f甲、fA、fB的方向均为竖直向下
B.fA=fB=1N
C.fA>fB>1N
D.f甲=0N
4.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)图甲是一名消防员做滑杆训练的场景,消防员从离地面约5m高处滑到离地面20cm高处并静止,先后经历了a、b、c、d四个阶段,用时20s。整个过程中,消防员的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是(不计空气阻力) ( )
A.在0~16s内,消防员受到的摩擦力大小保持不变
B.消防员只在b阶段处于平衡状态
C.在5~14s内,消防员受到的重力与摩擦力是一对平衡力
D.在14~20s内,消防员受到的摩擦力方向始终为竖直向下
5.(24-25八下·广东东莞·期中)下列实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.推油罐时用滚动代替滑动 B.饮料瓶盖上的条纹
C.风扇转轴做得很光滑 D.给门轴上的合页加润滑剂
6.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)下列对生产生活现象的描述正确的是( )
A.安全带能在汽车前行中突然加速时保护司机
B.三峡五级船闸,利用连通器的原理工作
C.汽车刹车时是变滑动摩擦为滚动摩擦,增大摩擦力来进行减速
D.如图,高铁站的安全线,利用流体流速大的位置压强大的原理设置
7.(24-25八下·广东惠州·期中)下列各种实例中,如图,为了增大摩擦的是( )
A.涂上防滑粉的手 B.冰壶运动的刷冰动作 C.气垫船悬浮行驶 D.给轮子加润滑剂
8.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)划龙舟时,运动员用木桨向后划水,龙舟向前运动。下列说法正确的是( )
A.运动员向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的
B.桨对水的力小于水对桨的力
C.船桨上的花纹是为了减小摩擦力
D.到达终点时,运动员停止划桨,龙舟立刻停止向前运动
二、填空题
9.(24-25八下·广东深圳南山区·期中) 2022 北京冬奥会冰壶比赛中,投手用力将冰壶掷出后,由于冰壶具有 ________, 它会继续沿着水平赛道向前滑行一段距离;运动员用冰刷不断摩擦冰面,这是通过改变 _________________ 来_________(填“增大”或“减小”)摩擦力的。
10.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,木块对桌面的压强_______;若加速拉动木块,木块受到的摩擦力_______;若把木块竖起来拉动,木块受到的摩擦力_______(以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是___________N; 在3s时,木块所受摩擦力___________ N,木块在0~2s的合力___________在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
12.(24-25八下·广东江门·期中)吸盘能“吸”在竖直墙壁上是_____的作用,此时吸盘所受的摩擦力____(选填“大于”“等于”或“小于”)其所受的重力。将物品挂在挂钩上后,吸盘仍静止,此时吸盘所受摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)有一个物体重500N,放在水平桌面上静止不动。现用20N的水平力向右推它,但没有推动,此时它所受到的摩擦力大小是___________N,此时摩擦力的方向是___________,(选填“向左”或“向右”)当用40N的力水平向右;推它结果使它匀速直线运动,此时它所受到的摩擦力大小是___________
14.(24-25八下·广东深圳龙岗区·期中)如图,磁性黑板擦吸在竖直悬挂的铁质黑板上,当黑板擦静止不动时,若黑板擦的质量为100g,则此时黑板擦所受摩擦力的大小为______N,方向______;当用手按着由下往上擦黑板时,此时黑板擦受到由______施加的向______的滑动摩擦力。
15.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)如图,驾驶员头靠头枕、身系安全带(图甲)驾驶着轿车(图乙)在水平路面上高速向前行驶。与在水平路面静止相比,轿车高速行驶时对路面的压力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),其中,_______(选填“头枕”或“安全带”)主要为了防止后面车辆与轿车追尾时对驾驶员带来的伤害。紧急刹车时,制动轮被抱死,轮胎会在地面上留下黑色刹车痕,这是因为刹车过程中车轮与地面之间的摩擦力_______(选填“变小”“变大”或“不变”)
16.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)跑步是体育测试的常见项目,起跑时,小李用50N的力沿水平方向向后蹬地面,由于力的作用是___________ 的,地面会“送”小李向前冲,地面“送”小李的力属于___________摩擦力(选填:滑动、滚动、静),大小为___________ N。
17.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动情况。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同,一只是橡胶制成的,另一只的鞋底塑料制成。
(1)橡胶底的鞋是用来______(填“蹬冰”或“滑行”);
(2)滑行鞋是通过减小______来改变摩擦力大小,便于滑行。
18.(24-25八下·广东惠州五校联盟·期中)如图所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 ___________N;木块A所受的摩擦力为 ___________N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平向右的力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),此时A所受摩擦力大小是___________N。
19.(24-25八下·广东惠州·期中)如图所示,消防员正在进行爬杆训练。消防员的重600N,当消防员抱着竖直的杆静止时,他所受摩擦力的方向为______,所受的摩擦力大小是______N;当消防员抱着杆匀速向上爬时,他所受摩擦力的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
20.(24-25八下·广东惠州五校联盟·期中)如图甲所示,小明在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示。
(1)0~0.8s内木箱没有动,地面对木箱的摩擦力大小为________N;
(2)1.2~1.8s内木箱受到的摩擦力大小为______ N;
(3)2.2s后撤去对木箱的推力,木箱将会 _____ (选填字母)
①匀速直线运动 ②立刻静止 ③既不匀速直线运动也不立刻静止
三、实验题
21.(24-25八下·广东东莞·期中)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计______(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关,由此得到的结论是______。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误)的,原因是______。
22.(24-25八下·广东深圳60校联考·期中)小明利用家里的器材“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,他找来了两本厚度相同但封面粗糙程度不同的书、若干根相同的橡皮筋设计了如图所示的实验,实验中用橡皮筋拉着书在水平桌面做匀速直线运动。
(1)实验通过比较 ___________ 来判断书所受到摩擦力的大小。
(2)比较甲、乙两个实验可知,压力越大时滑动摩擦力越 ___________ 。比较乙、丙两个实验可知,滑动摩擦力大小与 ___________ 有关。
(3)小明还想探究滑动摩擦力与接触面积大小是否有关,于是设计了如图丁所示的实验,比较乙、丁两个实验但无法得出正确结论,原因是 ___________ 。请你利用已有器材提出一条可行方案:___________ 。
(4)小明通过实验结论可知,在参加学校拔河比赛时,应选择体重 ___________ (选填“较大”或“较小”)的同学,同时穿鞋底花纹较 ___________ (选填“深”或“浅”)的鞋获胜的机会较大。
23.(24-25八下·广东深圳65校联考·期中)实验课上,小张和小林合作完成“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,他们利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。图甲、乙、丙是三次测量滑动摩擦力时规范操作的情景。
(1)实验中,为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,其目的是使拉力等于滑动摩擦力;图甲中,木块与木板表面间滑动摩擦力的大小为___________N;
(2)比较甲、乙两次实验,可初步验证滑动摩擦力的大小与___________有关,请列举一个生产生活中应用该结论的事例:___________;
(3)由此实验结果说明,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重较___________的同学参加比赛,同时在比赛中选用下图中___________(选填“a”、“b”或“c”)类型的鞋子;
a. 鞋底花纹较深
b. 鞋底花纹较浅
c. 旱冰鞋
(4)运用实验结果和推理,小张和小林分别带领班级同学分成A、B两队进行拔河比赛,结果A队胜,B队负。如果队拉绳的力为队拉绳的力为,地面对甲的摩擦力为,地面对乙的摩擦力为,则( )
A.
B.
C.
D.
24.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)小明利用弹簧测力计、粗糙程度不同的水平长木板、木块和砝码等器材探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
(1)如图1,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板表面做______运动,记录此时弹簧测力计的示数;
(2)如图2,小明在木块上加放砝码,重复(1)中的操作。比较图1、图2的实验,可以得出结论:接触面粗糙程度相同时,______;
(3)比较图3和图______(选填“1”或“2”)实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。生活中应用此结论的实例有:______(写出一条即可);
(4)为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图4所示的装置,实验中让传送带匀速转动,木块始终保持静止,但力传感器的示数一直不稳定。经检查,力传感器工作正常,则出现这种现象可能的原因是______。
四、计算题
25.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力 F和接触面的粗糙程度决定的,物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μF 成立,小华用75N的水平推力推着重为250N的小车在水平面上做匀速直线运动,4min前进了192m,求:
(1)小车做匀速直线运动时受到的摩擦力大小;
(2)小车的速度;
(3)小车与水平面动摩擦因数μ的大小。
26.(24-25八下·广东深圳宝安区九校联考·期中)如图所示,A、B通过细绳相连,A物体质量为3kg, B托盘和细绳质量不计,当B托盘内放置2kg重物时,可拉动A在水平桌面上做匀速直线运动。g取10N/kg,求:
(1)B托盘内物体所受重力;
(2)改在B托盘内放置3kg重物时,A物体受到的摩擦力。
五、综合题
27.(24-25八下·广东东莞·期中)阅读短文,回答问题。
神奇的天宫课堂2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行授课。这是中国空间站第二次太空授课。在约45分钟的授课时间内,航天员相互配合,生动演示了微重力环境下太空冰雪实验、液桥演示实验、水油分离实验,太空抛物实验,这些实验现象跟在地面上的实验现象有非常明显的差别,使无数中学生感受到了太空环境下科学实验的魅力。
王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面,而是做近乎完美的匀速直线运动。科学计算表明,在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的,如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。但是由于地球并非是个完美的球体且密度分布不均匀,并且太空舱在运动中受高空稀薄空气阻力的影响,使得太空舱的运动轨道不是完美的圆形且速度大小会有波动,因此太空舱中的物体也并非处于严格的“完全失重”状态。
(1)王亚平在太空舱中时,相比起在地球,她的质量______,重力______;前两空均选填“变大”、“变小”或“不变”
(2)“冰墩墩”在太空舱中被抛出后做近似匀速直线运动,主要原因是______;
A.“冰墩墩”受到跟运动方向相同的推力作用
B.地球对“冰墩墩”没有吸引力
C.地球对“冰墩墩”的吸引力很小
D.地球对“冰墩墩”的吸引力绝大部分使它绕地球做圆周运动
(3)航天员长时间驻留在太空舱内,需要进行体育锻炼以保证身体健康,防止身体各部分机能退化。下列可以在太空舱内进行的体育活动有______;
A.跳绳
B.拉弹力带
C.打篮球
D.举重
(4)“天宫课堂”上,航天员叶光富在太空中表演转身,却怎么也转不过去,此时叶光富______选填“受到”或“不受”摩擦力的作用。
(5)神舟十三号不属于地球同步卫星,神舟十三号相对地球是______选填“运动”或“静止”的。
28.(24-25八下·广东广州增城区增城广附教育集团联考·期中)在水平路面上向左行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至小车底板上的木块。
(1)如图甲所示,木块被伸长的弹簧拉着,和小车一起做匀速直线运动,以“●”表示木块,在图中画出木块此时水平方向的受力情况________。
(2)小车运动过程中,木块突然压缩弹簧,如图乙所示。则小车向左在做________(选填“加速”或“减速”)运动。在压缩弹簧的过程中,木块受到摩擦力的方向为水平________(选填“向左”或“向右”)。
29.(24-25八下·广东东莞东莞中学南城学校、阳光实验中学、南城一中·期中)学校准备进行班级拔河比赛,某班学生为了取得好成绩,从物理角度进行了影响滑动摩擦力大小因素的实验,改进实验和相关场景分析。
(1)如图1,根据__________条件,当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)改进实验如图2所示,木板B放在水平面上,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竖直墙上。用大小10N的水平恒力F向左拉动B,使B以0.2m/s的速度向左做匀速运动,此时木块A所受摩擦力的方向为水平__________(选填“向左”或“向右”),若T=6N,则地面对木板B的摩擦力是__________N;
(3)拔河比赛前,物理老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景,如图3所示,并强调了比赛中的几个技巧和蕴含的物理知识,如表所示;
拔河比赛技巧
蕴含的物理知识
①挑选体重大的同学参赛
接触面粗糙程度一定时,通过增大____________增大摩擦力
②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋
压力一定时,接触面越____________,摩擦力越大
③发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉
同时用力,且所有力沿同一直线、同一方向时,合力越____________
(4)若甲、乙两同学拔河,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
六、科普阅读题
30.(24-25八下·广东中山部分学校·期中)阅读短文,回答问题:
溜旱冰
开展溜旱冰运动既可以锻炼身体又可以帮助我们理解其中的许多物理知识,进行这项运动需要有双旱冰鞋,有条件的可以到专门的旱冰场上进行,没有条件的在较光滑的水泥地面也可以进行,但不能在车辆来往的道路上开展这项活动。在一般路面上穿普通鞋行走时鞋底与路面的摩擦是滑动摩擦,人与地面摩擦较大。人穿旱冰鞋后将人与地面的滑动通过旱冰鞋变为滚动,旱冰鞋下安装了滚动轴承,轴承上套上了可滚动的轮子,这样使人与地面的摩擦大大减小。如图所示。人在起动时或加速时,一只脚在前,一只脚在后,在前的一只脚脚尖指向运动方向,在后的一只脚与运动方向垂直,这样是为了将滚动摩擦变成滑动摩擦,以增大与地面的摩擦,用力向后蹬就可增大地面对人向前的推力,以达到起动和加速的目的。
根据你的阅读,请回答:
(1)在同样的条件下,______摩擦要比_____摩擦小得多;
(2)旱冰鞋是通过_______的方法减小滑行时地面对鞋的摩擦力;
(3)正在滑行时,要想很快停下来,应让放在后面的脚与运动方向垂直,同时用力向下压,以增大摩擦力,使自己很快停下来。这种做法是通过_______的方法来增大摩擦的。
(4)受到旱冰鞋中的滑动摩擦启发,小明用图甲所示装置继续探究影响滑动摩擦力大小的因素:实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在木板上做_____运动,以便测出滑动摩擦力大小,这种实验方法为:______。
(5)小明用图甲所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验从开始拉动木块到木块匀速滑动的图像如图乙所示,其中时木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用_____的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为_______,如果把拉力增大到,那么木块受到的合力大小为_______。
(6)小红姐姐认为实验可以这样改进:把弹簧测力计的拉环端固定,并使弹簧测力计保持水平,在沿水平方向拉动长木板,如图。你认为小红姐姐这样做的好处是:______。(写出一点即可)
地 城
考点04
同一直线上二力的合成
一、单选题
1.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)木块在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的水平拉力为0.5N,若把拉力增大到0.8N,仍使木块在该平面上运动,这时木块受到的合力为( )
A.0.3N B.0.5N C.0.8N D.1.3N
2.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)木块在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的水平拉力为0.5N,若把拉力增大到0.8N,仍使木块在该平面上运动,这时木块受到的合力为( )
A.0.3N B.0.5N C.0.8N D.1.3N
3.(24-25八下·广东深圳福田区·期中)如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力的钢球随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.内人对木箱推力为,没有受到摩擦力
B.1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为
C.2s-3s内,木箱做匀速直线运动,受到的合力为零;
D.如果后人突然用的力往回拉箱子,物体将立刻向左运动
4.(24-25八下·广东广州花都区·期中)下列选项中物体(用“•”表示)均同时受到两个力的作用,这两个力的合力大小为3N,方向水平向右的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25八下·广东广州花都区·期中)压力计重5N,如图用竖直方向、大小均为5N的力F甲、F乙分别把该压力计压在水平天花板和水平地面上,均处于静止状态。压力计对天花板和地面的压力为F甲'、F乙',压强为p甲、p乙、则( )
A.F甲'=F乙'=0N B.F甲'=F乙'=5N
C.p甲>p乙 D.p甲<p乙
6.(24-25八下·广东中山市部分学校·期中)一个重为6N的小球由静止开始下落,小球运动过程所受空气阻力为1N,其受到的合力的大小和方向是( )
A.7N,竖直向下 B.5N,竖直向下
C.1N,竖直向下 D.5N,竖直向上
7.(24-25八下·广东汕头潮南区·期中)我校举行了“青春梦想,凝聚力量”中考百日励志大会,为了记录活动的精彩瞬间,采用了无人机进行拍摄。如图所示是无人机工作时的情景,下列分析正确的是( )
A.无人机在空中向上飞行时,相对于地面是静止的
B.无人机加速向上运动时,它的惯性会变大
C.无人机在空中悬停时,它所受的合力为零
D.无人机竖直匀速上升时,合力方向竖直向上
二、填空题
8.(24-25八下·广东清远连州·期中)如题图,小明用10N的水平力F推静止在水平地面的物块,推不动,原因是推力______(选填“大于”“等于”或“小于”)地面对物块的摩擦力,此时物块与地面的摩擦力大小为________N,物块受到的合力为________N。
9.(24-25八下·广东东莞·期中)跳伞运动员连同装置质量为70kg,他在飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则跳伞运动员连同装置受到的重力为______,这两个力的合力的大小为______ N,合力的方向是______(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。
10.(24-25八下·广东佛山三水区三水十三校联考·期中)甲、乙两人用一条绳子水平向东拉同一条船,甲用力为300N, 乙用力为100N,则船受到的拉力为_______N, 若甲用力大小和方向不变,乙改为用原力大小不变水平向西拉,则船受到的拉力为_______N,方向向 _______。
11.(24-25八下·广东茂名高州联考·期中)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是___________N; 在3s时,木块所受摩擦力___________ N,木块在0~2s的合力___________在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
12.(24-25八下·广东珠海部分学校·期中)如图是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果_____(选填“相同”或“不同”);图中测力计的示数F= _____ N,力的方向______________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
13.(24-25八下·广东深圳部分学校·期中)放在水平地面上的物体,受到水平向右的推力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图所示,则物体处于非平衡状态的时间段为_______s;t=1s时,物体受到的摩擦力是_______N;t=3s时,物体受到的合力是_______N,合力的方向为___________。
14.(24-25八下·广东中山共进联盟·期中)如图所示,在搬运货物的时候,小芳和小明同时对车施加沿水平方向的拉力F₁和推力F₂,其中,。此时合力是_____,合力的方向是________。
15.(24-25八下·广东珠海·期中)如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果________(选填“相同”或“不同”);图中测力计的示数________。
16.(24-25八下·广东中山市部分学校·期中)中国将量子通信技术与无人机相结合,造出了全球首款量子无人机。据悉中国的量子无人机重约350N,当它在空中悬停时,升力与重力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”),此时升力为___________N,无人机所受合力为___________N。
17.(24-25八下·广东江门·期中)如图甲,物体受到方向不变的水平拉力F作用,在粗糙水平面上向右运动。F的大小随时间t变化的关系图像如图乙,物体的运动速度v随时间t变化的关系图像如图丙。由图像可知:当t=1s时,物体受到的摩擦力为________N;在0~2s内,物体所受合力为________N;在2~3s内,拉力F做的功为________J。
三、实验题
18.(24-25八下·广东阳江阳东区·期中)老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成,实验装置如图和图所示:
(A)同一直线上方向相同的二力合成:
(1)如图甲所示,橡皮筋原长AE,它在同方向力F1 和F2的共同作用下伸长到 记录下此时F1、F2的大小和方向。
(2)如图乙所示撤去力F1、F2后,用F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE' ,记录下此时F的大小和方向。
(B)同一直线上方向相反的二力合成:
(1)如图甲所示,橡皮筋原长AE,它在两个方向相反的F1、F2作用下伸长到 记录下此时F1、F2 的大小和方向。
(2)如图乙所示,撤去力 F1、F2后,用F作用在橡皮筋上,使橡皮筋也伸长到AE',记录下此时F的大小和方向。
(C)实验数据:
实验
F1
F2
合力F
F1 和F2同向
大小: 2N
大小: 1N
大小3N
方向:向右,与F1、F2同向
方向向右
方向向右
F1 和F2 反向
大小4N
大小:1N
大小3N
方向:向右,与F1同向
方向向右
方向向左
实验结论:
①同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小_________,方向与这两个力的方向_________。
②同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小_________,方向与的那个力的方向相同_________。
③有两个力,一个是10N,一个是7N,这两个力的合力的最大值是_________,最小值是_________。
19.(24-25八下·广东惠州·期中)小天在学习了同一直线上二力的合成以后,对不在同一直线上的两个力的合成产生了兴趣,因此他去查找了相关的资料,资料上显示:不在同一直线上的两个力的合成遵循平行四边形定则,即不在同一直线的两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
上面的原理可以用如图甲表示,若O点受到、两个分力的作用,这两个力、为线段作一个平行四边形,那么这两个邻边之间的对角线F就是、的合力,合力F的方向如图甲所示。
小天为了弄清合力F和、大小之间的关系,设计了如下实验:
如图乙所示,用图钉将橡皮条固定在A点,橡皮条的原长是AB,用两弹簧测力计将橡皮条与细绳的结点拉至C,并记录结点C的位置、CD和CE的方向、弹簧测力计的示数、;
(1)如图丙所示,只用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条,为了使这个力的作用效果与那两个力、的作用效果______(选填“相同”或“不同”),应把橡皮条与细绳的结点也拉至______点(选填“B”或“C”),记下此时弹簧测力计的读数和细绳的方向,则大小就是、的______(选填“合力”或“分力”);
(2)某次实验时,一同学得到力和的方向如图丁所示,请根据上面平行四边形原理在图丁上作出、的合力F______;已知,且两个力垂直,计算出合力______N。由此可以判定,不在同一直线上的两个力的合力F______(选填“”“”或“”);
20.(24-25八下·广东茂名电白区·期中)某同学为探究作用在同一物体同一直线上两个力的合力与这两个力之间的关系,利用橡皮筋(原长为AB)、弹簧测力计等器材进行实验,实验时先将橡皮筋A点固定,再用两个弹簧测力计同时作用在B点,按图(a)所示的方式将橡皮筋从B点拉伸到C点,记下此时两个弹簧测力计的示数和,接着用一个弹簧测力计作用在B点,依然将橡皮筋拉伸到C点,如图(b)所示,记下此时弹簧测力计示数F,按上述的操作重复三次实验,实验数据如表所示。
实验序号
拉力
拉力
拉力
1
3.0
1.0
4.0
2
2.6
1.4
4.0
3
1.8
2.2
4.0
(1)实验前,应将弹簧测力计沿水平方向__________;
(2)实验中,该同学“…重复三次实验”的目的是:__________;
(3)根据表中的实验数据及相关条件,可归纳得出的初步结论是:作用在同一物体同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于__________,合力方向为__________;
(4)实验过程中运用的科学方法为__________。
四、计算题
21.(24-25八下·广东惠州·期中)在2024年巴黎奥运会男子蹦床决赛中,中国队选手王梓赛发挥出色,收获银牌。如图所示,是王梓赛在比赛过程中,竖直向下运动的情况,若王梓赛的质量是60kg,向下运动过程中所受的阻力是其重力的0.2倍()。求:
(1)王梓赛所受的重力;
(2)向下运动过程中王梓赛所受的阻力;
(3)向下运动过程中,王梓赛所受合力的大小,并说明合力方向。
五、综合题
22.(24-25八下·广东揭阳惠来县·期中)请按题目要求完成下列问题;
(1)小华用图中弹簧测力计进行测量物体重力,其示数为___________N;
(2)如图甲所示,用水平向右的拉力F水平拉动一物体在水平面上运动,水平面上各部分粗糙程度相同。乙图所示是拉动过程中拉力F随时间t变化的图像,丙图所示是拉动过程中速度v随时间t变化的图像。请结合图像回答下面的问题:
①物体在0~t3时处于___________状态,在t1时刻受到的摩擦力为___________N;
②物体在t4时刻受到合力为___________N,合力方向为___________。
③如果在t8时刻撤去所有外力,物体将___________。
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