2.2 运动与相互作用(分层作业)科学新教材浙教版八年级上册
2026-08-13
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 运动与相互作用 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.30 MB |
| 发布时间 | 2026-08-13 |
| 更新时间 | 2026-08-13 |
| 作者 | 学科网科学精品工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59192769.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
分层设计清晰,从基础概念巩固到综合应用再到拓展探究,适配新授课知识进阶需求,体现科学观念建构、科学思维培养与探究实践能力提升。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A基础达标|运动描述、速度计算、牛顿第一定律、二力平衡|以选择和简单计算为主,结合生活情境(如东京奥运会跳水)巩固核心概念|
|B能力提升|杠杆平衡、阻力对运动影响、s-t图像分析|含实验分析(如阻力实验推理)和综合计算,培养科学推理能力|
|C拓展培优|杠杆斜面综合、摩擦力影响因素探究|复杂情境问题(如古人移石)和探究实验设计,提升探究实践与创新思维|
内容正文:
2.2 运动与相互作用(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、运动的描述
二、速度及其计算
三、牛顿第一定律与惯性
四、二力平衡
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、运动的描述
1.(23-24·浙江温州·期末)东京奥运会上,中国队曹源和陈艾森在男子双人十米跳水中动作一致,获得高分。如图是两人跳水时的画面。在跳水的过程中,如果曹源认为自己是静止的,他所选的参照物是( )
A. 跳台 B. 陈艾森 C. 观众 D. 水面
2.(23-24·浙江宁波)图为运动员参加跳水比赛时的示意图。不考虑空气阻力,下列对运动员的分析正确的是( )
A. 当运动员静止站在跳台时,她只受到重力的作用
B. 上升时,运动员以自己为参照物,观众是静止的
C. 当运动员运动到最高点时,她受到平衡力的作用
D. 从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性不变
3.(23-24·浙江湖州·月考)质量8t的卡车,在水平公路上匀速行驶时受到摩擦阻力是车重的0.02倍,卡车匀速行驶时
(1)若车轮与地面的接触面积总共为0.2m2,则卡车对地面的压力和压强分别是多大?
(2)发动机对卡车的牵引力是多大?
二、速度及其计算
4.(2024·浙江杭州临平区2023--学年下学期·期末)甲、乙两物体在水平面上做直线运动,路程与时间关系()图像如图所示。在秒时两线相交。由图像可知( )
A. 两物体在秒时一定相遇
B. 两物体在5秒内通过的路程甲大于乙
C. 6秒时,甲通过的路程小于乙
D. 5秒内甲、乙的平均速度相同
5.(2024·浙江丽水莲都区·二模)日常生活中离不开估算,下列估算符合事实的是( )
A. 平静时,正常人的心率大约为25次/分
B. 学生使用普通水笔重约2.5牛
C. 正常步行1千米约3分40秒
D. 完整播放一遍中国国歌所需时间约为46秒
6.(23-24·浙江杭州萧山城区5校联考·月考)下列估测符合实际的是( )
A. 一位中学生的体重约为50N
B. 成年人正常的步行速度约为5m/s
C. 光在真空中的传播速度约为3×105m/s
D. 一张对折的报纸平铺在桌面上,对桌面的压强约为1帕
7.(24-25·新东方】浙江绍兴柯桥区·期末)当物体从高空下落时,空气对物体的阻力会随物体的速度增大而增大,因此,物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度被称为收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球半径及质量有关。下表是某次研究的实验数据:
小球
A
B
C
D
E
小球半径
0.5
0.5
1.5
2.0
2.5
小球质量
2
5
45
40
100
小球收尾速度
16
40
40
20
32
(1)试根据表中数据,求出B、C两球达到收尾速度时,所受的空气阻力= 。
(2)试根据表中数据,归纳出球形物体所受空气限力f与球的速度v及球的半径r的关系式f= (写出表达式)。
(3)将A、D两小球用轻绳连接,A在上D在下,若它们在下落时所受空气阻力与单独下落时的规律相同,让它们同时从足够高处下落,则它们的收尾速度为 。(保留小数点后一位)
8.(24-25·浙江精准·期中)如图是在空中释放时能旋转下落的纸蜻蜓。小明和小红为探究影响纸蜻蜓下落快慢的因素,取翅身、翅尾长度不相同的纸蜻蜓,并改变回形针的数量,从2.5米高的平台静止释放,并记录落地的时间,实验结果如下表。
组别
翅身长度(厘米)
翅尾长度(厘米)
翅身负重
下落时间
1
4
4
无
2
4
5
无
3
5
4
无
4
4
5
一枚回形针
5
4
5
两枚回形针
(1)为保证纸蜻蜓的下落轨迹呈直线型,选择在 的环境中进行实验;(选填“有风”或“无风”)
(2)实验中需用到的测量工具有刻度尺和 ;
(3)小明在纸蜻蜓的翅身增加回形针进行实验,针对的问题是 ?
(4)比较 组别(填序号)实验结果,可以得出纸蜻蜓下落的快慢与翅尾长度的关系;
(5)为了减少在测量纸蜻蜓下落时间时由于偶然因素造成的误差,提出相应的改进措施: 。
9.(24-25·浙江台州黄岩区·期末)高速公路利用“区间测速”进行道路限速管控。“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即判为超速。如图是某“区间测速”标志牌。
(1)此标记表示限速100千米/时,合 米/秒(保留一位小数)。
(2)若前半段路程用时0.015时,为了不超速,请你计算后半程行驶速度不应超过多少?
三、牛顿第一定律与惯性
10.(2024·浙江杭州·二模)10月7日,杭州亚运会射箭反曲弓女子个人铜牌决赛在两名中国选手李佳蔓和海丽玕之间展开,最终李佳蔓战胜海丽玕,下列说法正确的是( )
A. 离开弓的箭会继续向前运动,是因为受到惯性力的作用
B. 手对弓的拉力大于弓对手的拉力
C. 弓拉的越弯,弓的弹性势能越大
D. 在空中向上飞行的箭,若所受的力全部消失,它将落向地面
11.(2024·浙江宁波·一模)2023年8月4日,东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是( )
A. 起飞加速助跑,是为了让飞机获得更大的惯性
B. 飞机减速下降的过程中,重力势能不变
C. 飞机燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能
D. 飞行过程中,飞机机翼上方空气流动快压强大
12.(23-24·浙江湖州吴兴区·期末)如图所示事例中,属于利用惯性的是( )
A. 汽车安装安全气囊
B. 足球鞋底有鞋钉
C. 游泳时用力向后划水
D. 拍打脚垫抖落灰尘
13.(23-24·浙江金华金东区·期末)如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A. 头枕、头枕 B. 安全带、安全带
C. 安全带、头枕 D. 头枕、安全带
14.(23-24·浙江绍兴越城区·期末)2023年9月在杭州举行了第19届亚运会,如图为亚运会的四个体育项目图标,下列有关这四项运动的分析正确的是( )
A. 滑板运动员在空中仍能继续前行,是受到惯性的作用
B. 足球运动员踢球时,球滚动,说明力能维持物体运动
C. 运动员划浆时浆对水的力和水对浆的力是一对相互作用力
D. 举重运动员举起杠铃后,人的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
15.(23-24·浙江杭州上城区·期末)中国空间站在距离地球400公里的高度自西向东绕地球转动。生活在空间站内的宇航员们除了完成相应的科研和设备维护等工作,他们还在空间站内种植蔬菜、锻炼身体。(注:空间站内处于失重状态,即重力近似为0。空间站内空气阻力不计。)
(1)有天文爱好者在某天早晨6点16分拍到了中国空间站凌月(即地球上的观察者看到空间站的投影从月球表面通过,如图甲),此时地球、月球、空间站三者的位置关系最接近下面的哪幅图? 。下图中最有可能发生日食现象的是 图。
A. B.
C. D.
(2)天宫中的航天员们锻炼身体,可以选用的健身方式是 (选填“拉弹簧拉力器”举哑铃”或“跳绳”)。
(3)天宫中的航天员,用包有干毛巾的乒乓球拍击打水球,水球会由静止变为运动,这说明 (填写力的作用效果),击打出去的水球将做 运动。
四、二力平衡
16.(24-25·浙江温州)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且 ,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
17.(24-25·浙江杭州·月考)如图甲所示,重为8N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示,若铁块受到的摩擦力为2N。下列说法中正确的是( )
A. 磁性平板对铁块的吸引力等于8N B. 0~2s内拉力F等于10N
C. 2~6s内拉力F等于8N D. 2~6s内拉力F做功120J
18.(2024·浙江宁波·一模)如图所示,在同一水平面上,将两个表面粗糙程度相同、质量不同的长方体铁块、按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力、、、的作用下做匀速直线运动,则( )
A.
B.
C.
D.
19.(2024·浙江湖州德清县2023--学年下学期·期末)2024年5月10日至12日,2024世界品牌莫干山大会在浙江湖州德清举办。以2024架无人机在德清夜空表演象征德清人民智慧和勇气的干将莫邪宝剑化作中华巨龙画面(如图甲)最为震撼。如图乙所示为表演所用的无人机,若其在加速上升、空中悬停、匀速下降阶段,受到竖直向上的力分别是、、,则不计空气阻力时( )
A.
B.
C.
D.
20.(24-25·浙江绍兴·月考)在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了如图所示的装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880克;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460克,烧杯质量为100克,活塞面积为平方米,g取10牛/千克,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为
21.(2024·浙江杭州·期末)假设体积相同的小球在空中下落时,受到的空气阻力与其速度成正比。两个体积相同、重力分别为3牛和4牛的小球之间用短细线相连,细线的强度足够大。现将这两个小球从漂浮在空中的气球上由静止开始自由释放,当两球匀速下降是,细线上的拉力为 牛。
22.(2024·浙江湖州5月学业质量调研检测科学试题卷)如图是检修员对射电天文望远镜——“中国天眼”进行检修的情景。检修员通过牵引绳将氦气球与身体连接,使检修员对反射面板的压力减小到面板能够承受的范围之内。已知氦气球(包括球内氦气)连同吊索等配件的总质量为200千克,体积为200m3,反射面板能承受的最大压力为180牛。
(1)“中国天眼”是目前世界上最大的单口球面射电望远镜,主要通过接收射电信号开展宇宙探测。关于宇宙,下列说法正确的是 。(可多选)
A.宇宙诞生于距今137亿年前
B.光年作为时间单位可衡量天体的大小
C.大爆炸导致宇宙空间处处膨胀且温度相应下降
B.宇宙的结构层次是:太阳系→银河系→河外星系→宇宙
(2)氦气球受到的浮力;(已知ρ空气=1.29kg/m3)( )
(3)若检修员需要携带16千克的检修装备,则检修员开展正常检修工作其质量最大不能超过多少?( )
【B 能力提升题】
23.(23-24·浙江温州·期中)小科爸爸喜爱环绕万松山行走,通过手机软件测得四十分钟行走6000步,路程约4千米,据此估计一个健康的成年人行走的速度和一步长度,最接近的是( )
A. 1.5千米/时,1.2米 B. 6千米/时,65厘米
C. 6千米/时,20厘米 D. 1.5千米/时,0.6米
24.(24-25·浙江杭州·月考)如图所示,是某工人用轻质木棒挑运货物的示意图,O点在该工人的肩膀上。其中木棒长0.6m,A端悬挂一重240N的重物,长0.2m,用手压住B端保持杠杆水平平衡,则B端竖直向下的压力为 N;O点肩膀对木棒的支持力为 N;若压在B端的手向O点靠近,但仍然保持木棒水平平衡,则手竖直向下的压力需要 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
25.(23-24·浙江绍兴柯桥区联考)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端,使小车分别在棉布表面和木板表面上运动,小车滑行的距离如图所示。
(1)当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对力为平衡力的是 ;(填选项前的字母)
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
(2)实验中要“让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端”目的是: ;
(3)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。
一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图所示请你认真分析后作出正确的选择:
不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为 图。
26.(24-25·浙江宁波)如图,是小华在五一节期间乘列车随父母外出旅游时根据列车运动情况绘成的s-t图,请据图分析:
(1)在5~6小时列车的运动状态是 (填“静止”、“匀速运动”或“变速运动”);
(2) 在6~16小时的路段中,以108千米/时的速度穿越0.5千米长的山洞,火车长100m,求火车穿越山洞所用时间是多少?
(3) 在这16h内,火车的平均速度为多少?
【C 拓展培优题】
27.(2026·浙江·中考真题)人们一直对古人如何将巨石移到高处感到好奇。图1是古人移动巨石的一种可能方式,人站上右侧两根圆木下端悬挂的平台,通过自身重力对圆木施力,将巨石拉动一小段距离后固定。调整装置,再次拉动巨石。整个装置可简化为一个斜面、一根直杠杆和一个平台(平台未画出),如图2所示。巨石通过绳子与杠杆AC相连,杠杆与石柱的接触点为B点,,,巨石质量为5000kg。不计绳子、杠杆和平台受的重力。根据图2,请回答:
(1)使用此杠杆主要目的是 (填“省力”或“省距离”)。
(2)某次绳子拉动巨石沿斜面MN移动0.1m,高度上升0.05m,求此过程中克服巨石重力做的功 。
(3)某次拉动巨石前,绳子与杠杆AC垂直,AC与竖直方向成30°角。要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少需32100 N,假设人的质量均为60 kg,此时C端下方平台上至少需站多少人?(已知绳子对A端的拉力等于绳子对巨石的拉力,C端受到竖直向下的拉力F等于人的总重力) 。
28.(2026·浙江·中考真题)为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素,小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机(可调速)相连,物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板,测量物块受到的摩擦力大小。
(1)装置中定滑轮的作用: 。
(2)实验中观察到物块的两种状态见下表,要测量物块受到的摩擦力,应在状态 (填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计示数。
物块状态
物块相对木板
物块相对桌面
状态1
静止
运动
状态2
运动
静止
(3)保持接触面粗糙程度等条件不变,分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小。进行实验测量,物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表,可得结论: 。
实验序号
物块上钩码个数(钩码质量均相同)
摩擦力/N
木板运动较慢
木板运动较快
1
0
0.5
0.5
2
2
0.8
0.8
3
4
1.1
1.1
(4)继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系,可在 (填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。
29.(2024·浙江·中考真题)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于 (填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为 焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为 牛。
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2.2 运动与相互作用(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、运动的描述
二、速度及其计算
三、牛顿第一定律与惯性
四、二力平衡
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、运动的描述
1.(23-24·浙江温州·期末)东京奥运会上,中国队曹源和陈艾森在男子双人十米跳水中动作一致,获得高分。如图是两人跳水时的画面。在跳水的过程中,如果曹源认为自己是静止的,他所选的参照物是( )
A. 跳台 B. 陈艾森 C. 观众 D. 水面
【答案】B
【详解】在跳水的过程中,如果曹源认为自己是静止的,他所选的参照物是陈艾森,因为他们动作一致,相对位置没有发生改变,是相对静止的;以跳台、观众、水面为参照物,曹源的位置都发生改变,是运动的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(23-24·浙江宁波)图为运动员参加跳水比赛时的示意图。不考虑空气阻力,下列对运动员的分析正确的是( )
A. 当运动员静止站在跳台时,她只受到重力的作用
B. 上升时,运动员以自己为参照物,观众是静止的
C. 当运动员运动到最高点时,她受到平衡力的作用
D. 从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性不变
【答案】D
【详解】A.静止的物体受力平衡,当运动员静止站在跳台时,受到重力和支持力作用,且相互平衡,故A错误;
B.上升时,观众和远动员之间有位置的变化,运动员以自己为参照物,观众是运动的,故B错误;
C.从离开跳板到最高点的过程中,不计空气阻力,她只受到重力作用,因而受力不平衡,故C错误;
D.惯性的大小只与质量有关,从最高点到入水前的过程中,质量大小不变,则惯性不变,故D正确。
故选D。
3.(23-24·浙江湖州·月考)质量8t的卡车,在水平公路上匀速行驶时受到摩擦阻力是车重的0.02倍,卡车匀速行驶时
(1)若车轮与地面的接触面积总共为0.2m2,则卡车对地面的压力和压强分别是多大?
(2)发动机对卡车的牵引力是多大?
【答案】(1)8×104N, (2)1600N
【详解】(1)题详解:
卡车对水平地面的压力
卡车对地面的压强
(2)题详解:
卡车在水平公路上匀速行驶时,受到摩擦阻力
因为车在水平公路上匀速前进,所受摩擦阻力和牵引力平衡,所以发动机对卡车的牵引力
二、速度及其计算
4.(2024·浙江杭州临平区2023--学年下学期·期末)甲、乙两物体在水平面上做直线运动,路程与时间关系()图像如图所示。在秒时两线相交。由图像可知( )
A. 两物体在秒时一定相遇
B. 两物体在5秒内通过的路程甲大于乙
C. 6秒时,甲通过的路程小于乙
D. 5秒内甲、乙的平均速度相同
【答案】D
【详解】AB.根据图像可知,时间为5s时,甲乙两物体的路程相同,因不确定是否同向或相对运动,因此无法判断两物体是否相遇,故AB不符合题意;
C.6秒时,由图可知,甲的路程大于乙的路程,故C不符合题意;
D.5秒内甲、乙两物体的总路程相同,时间相同,由可知,平均速度相同,故D符合题意。
故选D。
5.(2024·浙江丽水莲都区·二模)日常生活中离不开估算,下列估算符合事实的是( )
A. 平静时,正常人的心率大约为25次/分
B. 学生使用普通水笔重约2.5牛
C. 正常步行1千米约3分40秒
D. 完整播放一遍中国国歌所需时间约为46秒
【答案】D
【详解】A.平静时,正常人的心率大约为75次/分,故A不符合题意;
B.学生使用普通水笔的质量约为
10g=0.01kg
其重力约
G=mg=0.01kg×10N/kg=1N
故B不符合题意;
C.人步行速度约为1.8m/s,通过1000m需要的时间
故C不符合题意;
D.我国的国歌长度较小,完整播放一遍中国国歌所需时间约为46s,故D符合题意。
故选D。
6.(23-24·浙江杭州萧山城区5校联考·月考)下列估测符合实际的是( )
A. 一位中学生的体重约为50N
B. 成年人正常的步行速度约为5m/s
C. 光在真空中的传播速度约为3×105m/s
D. 一张对折的报纸平铺在桌面上,对桌面的压强约为1帕
【答案】D
【详解】A.中学生的质量约50kg,受到的重力为
故A不符合题意;
B.成年人正常步行的速度约为1.1m/s,故B不符合题意;
C.光在真空中的传播速度约为3×108m/s,故C不符合题意;
D.一张报纸对折后长约50cm,宽约40cm,因此面积
s=50cm×40cm=2000cm2=0.2m2
一张报纸的重力约为0.2N,一张对折的报纸对桌面的压力和报纸的重力相等,即
G=F=0.2N
则对桌面的压强
故D符合题意。
故选D。
7.(24-25·新东方】浙江绍兴柯桥区·期末)当物体从高空下落时,空气对物体的阻力会随物体的速度增大而增大,因此,物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度被称为收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球半径及质量有关。下表是某次研究的实验数据:
小球
A
B
C
D
E
小球半径
0.5
0.5
1.5
2.0
2.5
小球质量
2
5
45
40
100
小球收尾速度
16
40
40
20
32
(1)试根据表中数据,求出B、C两球达到收尾速度时,所受的空气阻力= 。
(2)试根据表中数据,归纳出球形物体所受空气限力f与球的速度v及球的半径r的关系式f= (写出表达式)。
(3)将A、D两小球用轻绳连接,A在上D在下,若它们在下落时所受空气阻力与单独下落时的规律相同,让它们同时从足够高处下落,则它们的收尾速度为 。(保留小数点后一位)
【答案】(1)1:9 (2) (3)
【详解】(1)小问详解:
物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度被称为收尾速度,由表中数据可知,B、C两球达到收尾速度时,阻力等于小球自身的重力,阻力之比
(2)小问详解:
由表中A、B球的有关数据可得阻力与速度成正比,即,由表中B、C球有关数据可得阻力与球的半径的平方成正比,即,综上所述:球型物体所受阻力f与球的速度大小成正比,与球的半径的平方成正比,即;将E组数据代入解得
(3)小问详解:
将A和D小球用细线连接后,其收尾速度应满足
则有
代入数据可解得:
8.(24-25·浙江精准·期中)如图是在空中释放时能旋转下落的纸蜻蜓。小明和小红为探究影响纸蜻蜓下落快慢的因素,取翅身、翅尾长度不相同的纸蜻蜓,并改变回形针的数量,从2.5米高的平台静止释放,并记录落地的时间,实验结果如下表。
组别
翅身长度(厘米)
翅尾长度(厘米)
翅身负重
下落时间
1
4
4
无
2
4
5
无
3
5
4
无
4
4
5
一枚回形针
5
4
5
两枚回形针
(1)为保证纸蜻蜓的下落轨迹呈直线型,选择在 的环境中进行实验;(选填“有风”或“无风”)
(2)实验中需用到的测量工具有刻度尺和 ;
(3)小明在纸蜻蜓的翅身增加回形针进行实验,针对的问题是 ?
(4)比较 组别(填序号)实验结果,可以得出纸蜻蜓下落的快慢与翅尾长度的关系;
(5)为了减少在测量纸蜻蜓下落时间时由于偶然因素造成的误差,提出相应的改进措施: 。
【答案】(1)无风 (2)秒表 (3)翅身负重会影响竹蜻蜓下落的快慢 (4)1、2 (5)多次测量求平均值
【详解】(1)小问详解:
为保证“竹蜻蜓”的下落轨迹呈直线型,实验应在无风的环境中进行。
(2)小问详解:
根据表格数据实验中需要测量纸蜻蜓下落的时间,因此还需要秒表。
(3)小问详解:
小明在“竹蜻蜓”的翅身增加回形针进行实验,基于的假设是:翅身负重会影响竹蜻蜓下落的快慢。
(4)小问详解:
要探究蜻蜓下落的快慢与翅尾长度的关系,需要控制翅身长度、翅身负重相同,因此选用1、2两组实验。
(5)小问详解:
为了减小实验误差,可以进行多次测量,求平均值。
9.(24-25·浙江台州黄岩区·期末)高速公路利用“区间测速”进行道路限速管控。“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即判为超速。如图是某“区间测速”标志牌。
(1)此标记表示限速100千米/时,合 米/秒(保留一位小数)。
(2)若前半段路程用时0.015时,为了不超速,请你计算后半程行驶速度不应超过多少?
【答案】(1)27.8 (2)见解析
【详解】(1)小问详解:
速度为
(2)小问详解:
为了不超速,全程所用最多时间为
后半段路程所用时间为
前、后半段路程
后半段路的速度最大为
所以后半程行驶速度不应超过。
三、牛顿第一定律与惯性
10.(2024·浙江杭州·二模)10月7日,杭州亚运会射箭反曲弓女子个人铜牌决赛在两名中国选手李佳蔓和海丽玕之间展开,最终李佳蔓战胜海丽玕,下列说法正确的是( )
A. 离开弓的箭会继续向前运动,是因为受到惯性力的作用
B. 手对弓的拉力大于弓对手的拉力
C. 弓拉的越弯,弓的弹性势能越大
D. 在空中向上飞行的箭,若所受的力全部消失,它将落向地面
【答案】C
【详解】A.惯性是物体具有的性质,不是力,不能说受到惯性力的作用,故A错误;
B.手对弓的拉力与弓对手的拉力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C.被拉弯的弓发生弹性形变,具有弹性势能,且弓越弯,具有的弹性形变就越大,故C正确;
D.在空中飞行的箭,由牛顿第一定律可知,将会一直沿消失力瞬间的速度,做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
11.(2024·浙江宁波·一模)2023年8月4日,东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是( )
A. 起飞加速助跑,是为了让飞机获得更大的惯性
B. 飞机减速下降的过程中,重力势能不变
C. 飞机燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能
D. 飞行过程中,飞机机翼上方空气流动快压强大
【答案】C
【详解】A.飞机起飞加速助跑,是为了让飞机获得更大的速度,使飞机机翼上表面空气流速更大,压强更小,飞机机翼上下表面的压力差增大,使飞机获得更大的升力,故A错误;
B.影响重力势能的因素有质量和高度,飞机减速下降的过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能变小,故B错误;
C.根据能量转换的知识可知,飞机燃料在燃烧的过程中,燃料发生化学反应,放出热量,将化学能转化为内能,故C正确;
D.由于流体流速大的位置压强小,所以飞机飞行过程中,飞机机翼上方空气流动速度快,压强小,故D错误。
故选C。
12.(23-24·浙江湖州吴兴区·期末)如图所示事例中,属于利用惯性的是( )
A. 汽车安装安全气囊
B. 足球鞋底有鞋钉
C. 游泳时用力向后划水
D. 拍打脚垫抖落灰尘
【答案】D
【详解】A.汽车急刹车或前端发生严重撞击时,人由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,就会撞在前面较硬的物体上,对人身造成伤害,故A不符合题意;
B.足球鞋底做了鞋钉,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.当人体在水中运动时,会受到一个与物体运动方向相反的力,这个力叫阻力.在做游泳的有效动作时,要尽可能利用阻力来增大反作用力,已获得最大的推动力,使身体快速游进.利用的是物体间力的作用是相互的,与惯性无关,故C不符合题意;
D.拍打脚垫时,脚垫受到力的作用,运动状态发生变化,脚垫上的尘土由于惯性保持原来的静止状态,就与脚垫分离开来,故D符合题意。
故选D。
13.(23-24·浙江金华金东区·期末)如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是( )
A. 头枕、头枕 B. 安全带、安全带
C. 安全带、头枕 D. 头枕、安全带
【答案】D
【详解】小车突然加速时,车速变大,人由于惯性要保持原来的运动状态,人的头部会向后仰,“头枕”对人有保护作用;当汽车紧急刹车时,人的下半身随车静止,而上半身由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以人会向前倾,所以需要系安全带以保证安全,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14.(23-24·浙江绍兴越城区·期末)2023年9月在杭州举行了第19届亚运会,如图为亚运会的四个体育项目图标,下列有关这四项运动的分析正确的是( )
A. 滑板运动员在空中仍能继续前行,是受到惯性的作用
B. 足球运动员踢球时,球滚动,说明力能维持物体运动
C. 运动员划浆时浆对水的力和水对浆的力是一对相互作用力
D. 举重运动员举起杠铃后,人的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.滑板运动员在空中时仍能继续前行,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,不能说 “受到”惯性,故A错误;
B.足球运动员踢球时,球滚动是因为受到力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持,故B错误;
C.运动员划浆时浆对水的力和水对浆的力,作用在不同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D.举重运动员举起杠铃后,人的重力和地面对人的支持力大小不相等,因此不是一对平衡力,故 D错误。
故选C。
15.(23-24·浙江杭州上城区·期末)中国空间站在距离地球400公里的高度自西向东绕地球转动。生活在空间站内的宇航员们除了完成相应的科研和设备维护等工作,他们还在空间站内种植蔬菜、锻炼身体。(注:空间站内处于失重状态,即重力近似为0。空间站内空气阻力不计。)
(1)有天文爱好者在某天早晨6点16分拍到了中国空间站凌月(即地球上的观察者看到空间站的投影从月球表面通过,如图甲),此时地球、月球、空间站三者的位置关系最接近下面的哪幅图? 。下图中最有可能发生日食现象的是 图。
A. B.
C. D.
(2)天宫中的航天员们锻炼身体,可以选用的健身方式是 (选填“拉弹簧拉力器”举哑铃”或“跳绳”)。
(3)天宫中的航天员,用包有干毛巾的乒乓球拍击打水球,水球会由静止变为运动,这说明 (填写力的作用效果),击打出去的水球将做 运动。
【答案】① C ② A ③ 拉弹簧拉力器 ④ 力可以改变物体的运动状态 ⑤ 匀速直线
【详解】(1)[1]月亮是反射太阳发出的光,所以月亮应该在和太阳相对的位置,由光的直线传播可知,中国空间站凌月,说明月亮、空间站、地球在同一直线上,空间站在月亮和地球之间,故选C。
[2]图A中,月亮位于地球和太阳之间,容易发生日食现象。
(2)[3]太空舱中的物体都处于失重状态,不能用举哑铃、跳绳,锻炼身体;航天员可以选用的健身方式是拉弹簧拉力器,因为弹力与是否失重无关。
(3)[4][5]球拍击打水球,水球反弹回去,运动方向改变,说明力可以改变物体的运动状态;由牛顿第一定律可知,击打出去的水球处于失重状态,空间站内空气阻力不计,因此水球将做匀速直线运动。
四、二力平衡
16.(24-25·浙江温州)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且 ,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】甲、乙两图中,木块对水平面的压力及接触面的粗糙程度相同,所以,木块以不同速度运动时,受到的滑动摩擦力相等;木块以不同速度做匀速直线运动时,拉力均与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,甲、乙两图中,木块受到的拉力大小相等。
丙图中木块上放一重物,木块对水平面的压力大于乙图中木块对水平面的压力,接触面粗糙程度不变,所以丙图中木块受到的滑动摩擦力大于乙图中木块受到的滑动摩擦力。丙图中木块做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,丙图中木块受到的拉力大于乙图中木块受到的拉力。所以,三图中木块受到的拉力大小关系为
F甲=F乙<F丙
故C正确,ABD错误。
故选C。
17.(24-25·浙江杭州·月考)如图甲所示,重为8N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示,若铁块受到的摩擦力为2N。下列说法中正确的是( )
A. 磁性平板对铁块的吸引力等于8N B. 0~2s内拉力F等于10N
C. 2~6s内拉力F等于8N D. 2~6s内拉力F做功120J
【答案】D
【详解】A.磁性平板对铁块的吸引力在水平方向,铁块的重力在竖直方向,二个力之间没有关系,所以无法确定吸引力的大小,故A错误;
C.由乙图可知,2~6s内铁块竖直向上做匀速直线运动,它受到向上的拉力,向下的重力和摩擦力,根据平衡力的知识得到,拉力
F=G+f=8N+2N=10N
故C错误;
B.0~2s内铁块做加速运动,此时它受到的合力向上,即拉力
F′>G+f
那么
F′>10N
故B错误;
D.2~6s内铁块移动的距离
s=vt=3m/s×4s=12m
则拉力对铁块做功
W=Fs=10N×12m=120J
故D正确。
故选D。
18.(2024·浙江宁波·一模)如图所示,在同一水平面上,将两个表面粗糙程度相同、质量不同的长方体铁块、按照甲、乙、丙、丁四种方式放置,分别在水平力、、、的作用下做匀速直线运动,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.物体做匀速直线运动,处于平衡状态,则推力等于摩擦力,摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,则摩擦力不变;甲、丙两图中,表面粗糙程度相同、质量不同,由于
mp<mp+mQ
则
Gp<Gp+GQ
所以
F1<F3
故A不符合题意;
BD.比较丙、丁发现,丙、丁实验在压力大小和接触面的粗糙程度不变时,改变了接触面积的大小,所以摩擦力不变,即
F3=F4
故B符合题意,D不符合题意;
C.比较甲、乙、丁发现,甲、乙的压力大小等于丁实验的压力大小,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力相等,即
F1+F2=F4
所以
F1+F2=F3
故C不符合题意。
故选B。
19.(2024·浙江湖州德清县2023--学年下学期·期末)2024年5月10日至12日,2024世界品牌莫干山大会在浙江湖州德清举办。以2024架无人机在德清夜空表演象征德清人民智慧和勇气的干将莫邪宝剑化作中华巨龙画面(如图甲)最为震撼。如图乙所示为表演所用的无人机,若其在加速上升、空中悬停、匀速下降阶段,受到竖直向上的力分别是、、,则不计空气阻力时( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】无人机加速上升时此时竖直向上的力大于无人机的重力,空中悬停、匀速下降阶段均处于平衡状态,此时无人机受到的重力与竖直向上的力大小相等,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
20.(24-25·浙江绍兴·月考)在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了如图所示的装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880克;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460克,烧杯质量为100克,活塞面积为平方米,g取10牛/千克,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为
【答案】1.1×105
【详解】设活塞与针筒间的摩擦力为f,大气压为p,活塞刚开始向左滑动时,烧杯和水总质量为
m1=880g+100g=980g=0.98kg
活塞与针筒间的摩擦力水平向右,空气对活塞压力水平向右,绳子对活塞拉力水平向左,由力的平衡可得
m1g=pS+f
活塞与针筒间的摩擦力
f= m1g-pS
当活塞刚开始向右滑动时,烧杯和水总质量为
m2=460g+100g=560g=0.56kg
活塞与针筒间的摩擦力水平向左,空气对活塞压力水平向右,绳子对活塞拉力水平向左,由力的平衡可得
m2g+f =pS
大气压强为
代入f可得大气压强为
21.(2024·浙江杭州·期末)假设体积相同的小球在空中下落时,受到的空气阻力与其速度成正比。两个体积相同、重力分别为3牛和4牛的小球之间用短细线相连,细线的强度足够大。现将这两个小球从漂浮在空中的气球上由静止开始自由释放,当两球匀速下降是,细线上的拉力为 牛。
【答案】0.5
【详解】由题意可知,当细线相连的两球一起匀速下降时,运动速度相等,因两小球体积相同,则每个球受的空气阻力相等,大小为f;以两小球组成的系统为研究对象,它们受竖直向下的重力
G=2N+3N=5N
竖直向上的空气阻力2f作用,因两个小球匀速,由平衡条件得
G=2f
所以
以重为3N的小球为研究对象,它受竖直向下的重力
G1=3N
竖直向上的空气阻力f,竖直向上的细线的拉力F的作用,在做匀速直线运动,由平衡条件得
G1=F+f
所以
F=G1−f=3N-2.5N=0.5N
22.(2024·浙江湖州5月学业质量调研检测科学试题卷)如图是检修员对射电天文望远镜——“中国天眼”进行检修的情景。检修员通过牵引绳将氦气球与身体连接,使检修员对反射面板的压力减小到面板能够承受的范围之内。已知氦气球(包括球内氦气)连同吊索等配件的总质量为200千克,体积为200m3,反射面板能承受的最大压力为180牛。
(1)“中国天眼”是目前世界上最大的单口球面射电望远镜,主要通过接收射电信号开展宇宙探测。关于宇宙,下列说法正确的是 。(可多选)
A.宇宙诞生于距今137亿年前
B.光年作为时间单位可衡量天体的大小
C.大爆炸导致宇宙空间处处膨胀且温度相应下降
B.宇宙的结构层次是:太阳系→银河系→河外星系→宇宙
(2)氦气球受到的浮力;(已知ρ空气=1.29kg/m3)( )
(3)若检修员需要携带16千克的检修装备,则检修员开展正常检修工作其质量最大不能超过多少?( )
【答案】① CD ② 2580N ③ 60kg
【详解】解:(1)A.宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于距今150亿年前的一次大爆炸,故A错误;
B.光年是光在真空中行进一年所经过的距离,是长度单位,故B错误;
C.热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,且温度相应下降,故C正确;
D.宇宙包含银河系和河外星系,银河系包含太阳系,故D正确。
故选CD。
(2)由阿基米德原理知道,气球在空气中受到的浮力为
(3)由题意知道,检修员需站在反射面板上才能开展工作,故其重量不能太大也不能太小,氦气球、人与检修装备组成的整体站在反射面板上,在竖直方向上,重力与浮力、支撑力三力平衡,则
即
当反射面板所承受压力达到最大值时,检修员的重量也达到最大,此时
检修员开展正常检修工作其质量最大不能超过60kg。
答:(2)氦气球受到的浮力是2580N。
(3)若检修员需要携带16千克的检修装备,则检修员开展正常检修工作其质量最大不能超过60kg。
【B 能力提升题】
23.(23-24·浙江温州·期中)小科爸爸喜爱环绕万松山行走,通过手机软件测得四十分钟行走6000步,路程约4千米,据此估计一个健康的成年人行走的速度和一步长度,最接近的是( )
A. 1.5千米/时,1.2米 B. 6千米/时,65厘米
C. 6千米/时,20厘米 D. 1.5千米/时,0.6米
【答案】B
【详解】根据题意知道,运动的时间
路程
则小科爸爸行走的速度
一步的长度为
最接近于65cm,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
24.(24-25·浙江杭州·月考)如图所示,是某工人用轻质木棒挑运货物的示意图,O点在该工人的肩膀上。其中木棒长0.6m,A端悬挂一重240N的重物,长0.2m,用手压住B端保持杠杆水平平衡,则B端竖直向下的压力为 N;O点肩膀对木棒的支持力为 N;若压在B端的手向O点靠近,但仍然保持木棒水平平衡,则手竖直向下的压力需要 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】① 120 ② 360 ③ 增大
【详解】[1][2][3] 由图可知,O为支点,杠杆水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知
G×OA=F×OB
即
240N×0.2m=F×(0.6m-0.2m)
解得
F=120N
根据木棒受平衡力,可知O点肩膀对木棒的支持力为
F支=F压+G=120N+240N=360N
若压在B端的手向O点靠近,压力的力臂变小,重物对木棒的作用力和重物对木棒的作用力的力臂不变,要使木棒水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知,手竖直向下的压力会增大。
25.(23-24·浙江绍兴柯桥区联考)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端,使小车分别在棉布表面和木板表面上运动,小车滑行的距离如图所示。
(1)当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对力为平衡力的是 ;(填选项前的字母)
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
(2)实验中要“让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端”目的是: ;
(3)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。
一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图所示请你认真分析后作出正确的选择:
不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为 图。
【答案】① C ② 使小车到达水平面时的速度相同 ③ 乙
【详解】(1)[1]A.惯性是一种性质,不是力,故A不符合题意;
B.小车受到的重力和小车对木板的压力,不是同一个物体受到的力,故B不符合题意;
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力,是小车受到的竖直方向的两个力,小车在竖直方向运动状态不变,这两个力是一对平衡力,故C符合题意。
故选C。
(2)[2]实验中要“让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端”目的是使小车在平面上运动的初速度相同,采用了控制变量法。
(3)[3]炸弹原来与飞机一起向前运动,炸弹由于重力落下时,由于惯性保持原来的速度向前运动,不计空气对炸弹的阻力,炸弹始终在飞机的下方,故乙符合题意,甲丙不符合题意。
故选乙。
26.(24-25·浙江宁波)如图,是小华在五一节期间乘列车随父母外出旅游时根据列车运动情况绘成的s-t图,请据图分析:
(1)在5~6小时列车的运动状态是 (填“静止”、“匀速运动”或“变速运动”);
(2) 在6~16小时的路段中,以108千米/时的速度穿越0.5千米长的山洞,火车长100m,求火车穿越山洞所用时间是多少?
(3) 在这16h内,火车的平均速度为多少?
【答案】(1)静止;(2)20s;(3)75km/h
【详解】解:(1)图为s-t图像,5~6小时列车的运动图像是一条平行于横轴的直线,说明列车通过的路程不随时间的增大而增大,所以其运动状态是静止。
(2)火车穿越山洞通过的路程
火车匀速行驶的速度
v=108km/h=30m/s
由知道,火车穿越山洞所用时间
(3)在这16h内,火车的平均速度
答:(1)在5~6小时列车的运动状态是静止;
(2)火车穿越山洞所用时间是20s;
(3)火车的平均速度为75km/h。
【C 拓展培优题】
27.(2026·浙江·中考真题)人们一直对古人如何将巨石移到高处感到好奇。图1是古人移动巨石的一种可能方式,人站上右侧两根圆木下端悬挂的平台,通过自身重力对圆木施力,将巨石拉动一小段距离后固定。调整装置,再次拉动巨石。整个装置可简化为一个斜面、一根直杠杆和一个平台(平台未画出),如图2所示。巨石通过绳子与杠杆AC相连,杠杆与石柱的接触点为B点,,,巨石质量为5000kg。不计绳子、杠杆和平台受的重力。根据图2,请回答:
(1)使用此杠杆主要目的是 (填“省力”或“省距离”)。
(2)某次绳子拉动巨石沿斜面MN移动0.1m,高度上升0.05m,求此过程中克服巨石重力做的功 。
(3)某次拉动巨石前,绳子与杠杆AC垂直,AC与竖直方向成30°角。要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少需32100 N,假设人的质量均为60 kg,此时C端下方平台上至少需站多少人?(已知绳子对A端的拉力等于绳子对巨石的拉力,C端受到竖直向下的拉力F等于人的总重力) 。
【答案】(1)省力 (2)2500J (3)22
【详解】(1)小问详解:
根据杠杆平衡条件。由题可知,杠杆的支点为B,阻力为绳子对A端的拉力,阻力臂
动力为C端受到的竖直向下的拉力,动力臂
因为动力臂L1大于阻力臂L2,所以是省力杠杆,使用此杠杆的主要目的是省力。
(2)小问详解:
已知巨石质量,上升高度,则
(3)小问详解:
已知绳子对A端的拉力,阻力臂
动力臂
设C端受到的拉力为F1,
代入数据可得
一个人的重力
设至少需要站n个人,则(人)
人数需取整数,所以人。
28.(2026·浙江·中考真题)为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素,小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机(可调速)相连,物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板,测量物块受到的摩擦力大小。
(1)装置中定滑轮的作用: 。
(2)实验中观察到物块的两种状态见下表,要测量物块受到的摩擦力,应在状态 (填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计示数。
物块状态
物块相对木板
物块相对桌面
状态1
静止
运动
状态2
运动
静止
(3)保持接触面粗糙程度等条件不变,分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小。进行实验测量,物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表,可得结论: 。
实验序号
物块上钩码个数(钩码质量均相同)
摩擦力/N
木板运动较慢
木板运动较快
1
0
0.5
0.5
2
2
0.8
0.8
3
4
1.1
1.1
(4)继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系,可在 (填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。
【答案】(1)改变力的方向 (2)2 (3)接触面粗糙程度相同时,物体间的压力越大,滑动摩擦力越大,且滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关 (4)木板上表面
【详解】(1)小问详解:
定滑轮是等臂杠杆,不省力,作用是改变力的方向,该装置中定滑轮将水平拉力转为竖直方向拉力,方便弹簧测力计测量,因此作用是改变力的方向。
(2)小问详解:
测量摩擦力的原理是二力平衡,因而必须处于平衡状态,而静止或匀速直线运动时受力平衡分析,故木块相对于地面静止时,可以拉力等于摩擦力,且相对于木板是运动的,属于滑动摩擦力,相对于地面运动,不一定是匀速运动,则摩擦力不等于拉力,故选2。
(3)小问详解:
从表格数据可得到两个结论:相同压力下,改变木板运动速度,摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力和运动速度无关;速度相同时,压力越大,摩擦力越大,说明接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)小问详解:
实验中摩擦力产生在物块和木板的接触面,因此要探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要改变物块和木板接触面的粗糙程度,因此在木板上表面铺设不同材料。
29.(2024·浙江·中考真题)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于 (填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为 焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为 牛。
【答案】(1)运动状态 (2)500 (3)0
【详解】(1)小问详解:
狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,以地面为参照物,雪橇的位置发生改变,是运动的。
(2)小问详解:
狗的拉力对雪橇做功为
(3)小问详解:
货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,未发生相对运动,也无相对运动的趋势,因此雪橇对货物无摩擦力。
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