第5章 运动和力(举一反三·重难点训练)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
以14类细分题型系统覆盖“运动和力”核心知识点,通过生活实例与实验探究构建从概念理解到应用的逻辑链条。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|力的基础|题型1-2(4题)|判断力的作用效果、三要素影响|从力的作用效果切入,建立力的基本认知|
|常见力|题型3-6(10题)|弹力辨析、弹簧测力计使用、重力计算与方向|从弹力到重力,形成具体力的概念体系|
|力的合成与平衡|题型7-8(5题)|二力合成计算、平衡条件应用|基于力的基本概念,进阶到力的相互作用规律|
|摩擦力|题型9-12(11题)|静/滑动摩擦分析、影响因素探究、增大/减小方法|围绕摩擦力产生条件与影响因素,构建应用框架|
|运动和力关系|题型13-14(8题)|牛顿第一定律应用、惯性现象解释|结合平衡条件,揭示力与运动状态的本质联系|
内容正文:
第5章 运动和力
【题型1 力与力的作用效果】 1
【题型2 力的三要素和力的示意图】 2
【题型3 弹力】 3
【题型4 弹簧测力计】 3
【题型5 重力与重力的方向和重心】 4
【题型6 重力的大小】 5
【题型7 二力合成的规律】 6
【题型8 二力平衡的条件与应用】 7
【题型9 静摩擦力】 7
【题型10 滑动摩擦力】 8
【题型11 探究影响滑动摩擦力大小的因素】 8
【题型12 增大或减小摩擦的方法与实例】 10
【题型13 牛顿第一定律与应用】 10
【题型14 惯性】 11
【题型1 力与力的作用效果】
1.如图是杭州亚残运会吉祥物的项目运动造型,说明力可以改变物体形状的是( )
A.蹬车使车前进 B.拉弓使弓变弯
C.踢球使球飞出 D.划船使船前进
2.我校体育节“足球比赛”的成功开展,使同学们越来越喜欢足球运动,下列四个情境中,力的作用效果与其它三个不同的是( )
A.足球与门框撞击变扁 B.足球在草地上减速运动
C.足球在空中沿弧线飞行 D.守门员抱住飞来的足球
3. 如图所示,小浩坐在小船上用力向前推另一只小船时,他和自己坐的小船却向后运动。该现象表明:物体间力的作用是________的,同时也说明力可以改变物体的_______。(选填“形状”或“运动状态”)
【题型2 力的三要素和力的示意图】
4.想要关上图中的门,推A、B、C不同的位置,会感觉推A点更容易些。这是因为力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.力的单位
5.如图甲中的现象主要说明了力的作用效果与力的_________有关。如图乙所示,用扳手拧螺母时,B操作的效果比A操作的效果好,这说明力的作用效果跟力的__________有关。
6.作图题。
(1)在图中画出作用在点上的、人对石块施加的拉力的示意图。
(2)画出摆动的小球所受拉力的示意图。
【题型3 弹力】
7. 如图为按压式圆珠笔。按下按钮,笔芯水平向左伸出,弹簧被压缩;再次按按钮,弹簧恢复原长,笔芯水平向右弹回。当笔芯伸出后,弹簧对笔芯施加的弹力( )
A.大小为0 B.受力物体是弹簧 C.方向水平向左 D.方向水平向右
8.2026年,我国“天宫”空间站完成在轨建造后,航天员乘组利用新一代舱外机械臂成功完成太阳翼修复任务。下列各力中,不属于弹力的是( )
A.机械臂关节处液压缓冲器对机械臂的支持力
B.航天员出舱时安全系绳对航天员的牵引力
C.地球对空间站的万有引力
D.机械臂末端夹爪对太阳翼基板的压力
9. 一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的论述中,正确的是( )
A.桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的压力,是由于桌面发生了形变
C.茶杯受到向上的支持力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的支持力,是由于桌面发生了形变
【题型4 弹簧测力计】
10.关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力
B.图中弹簧测力计的读数为2.2 N
C.在太空失重条件下,无法使用弹簧测力计
D.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长量越长,它所受的拉力就越大
11.如图,在弹簧测力计的两侧各施加大小为4 N的水平拉力,测力计保持静止,此时测力计的示数为( )
A.0 N B.2 N C.4 N D.8 N
12.如图甲:弹簧测力计测量方法错误的原因是:_____________,如图乙:用弹簧测力计测钩码的重力,使用前弹簧测力计应当在___________方向校正“0”点,在弹簧测力计的挂钩上挂100g钩码,弹簧测力计的示数应当是__________N;钩码受到重力和拉力的作用,重力的施力物体是__________,拉力的施力物体是_________。(g取10N/kg)
【题型5 重力与重力的方向和重心】
13. 如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,其奥秘是( )
A.重力的方向总是竖直向下的
B.不倒翁是空心的
C.不倒翁的重心在不倒翁之外
D.物体重心越低越稳定,扳倒时不倒翁的重心升高了,重力总想把它拉回原位置
14.如图所示,建筑工人在砌墙时常利用铅垂线来确定方向,这是利用了( )
A.重力和质量成正比 B.重力方向是竖直向下的
C.力的作用效果和力的大小有关 D.力的作用效果和力的作用点有关
15.如图所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳OA的方向________(选填“不变”或“改变”)。在建造房屋时,建筑工人常常利用如图乙所示的铅垂线检测墙体是否________(选填“竖直”或“垂直”),图乙中所示的墙体向________倾斜。如图丙所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,此情形说明桌面________面较高(均选填“左”或“右”)。
【题型6 重力的大小】
16.小明驾驶一辆自身质量为5t的卡车,行驶中看到公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌(t表示吨)。(g取10N/kg)问:
(1)此标志牌的含义是什么?
(2)该卡车自重是多少?
(3)要安全通过该桥,该卡车所装载的货物不能超过多少千克?
17.月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.5m,质量为120kg。已知在地球上物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。(g取10N/kg)
(1)月球车在地球上受到的重力是多少?
(2)若航天员的一个随身装备在月球表面时重力是2N,则返回地球后这个随身装备的质量是多少?
18. 在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据。请回答下列问题:
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.98
1.96
2.94
4.02
4.90
5.88
(1)本实验中用到的测量器材有:________和________;
(2)分析如表数据可知:重力与质量的比值________;所以物体的质量为时,它受到的重力是________N;
(3)关于物体重力的大小与其质量的关系可用公式表示;也可以用下列图像中的______(用字母图像来表示);
A. B. C. D.
(4)在“天宫一号”中用同样的器材________(选填“能”或“不能”)完成该探究实验。
(5)小明同学在继续探究影响物体重力大小的因素实验中,进行了“物体重力的大小跟物体形状是否有关”的探究实验,他们用橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示。
被测物体
形状
重力
橡皮泥
正方形
圆形
三角形
分析实验数据得出的实验结论是:物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论正确吗?________。请你对此实验过程及实验结论做出评价。评价:________。
【题型7 二力合成的规律】
19.起重机吊着重物使其以速度v0匀速上升,钢丝绳的拉力是6000N;若起重机吊着同一重物使其以2v0的速度匀速下降,则此时钢丝绳的拉力为( )
A.大于6000N B.等于6000N
C.等于3000N D.小于3000N
20. 、为作用在同一物体上的两个力,,,它们都沿东西方向且作用在同一直线上,方向向东还是向西不确定。二力合力的大小与方向,不可能的是( )
A.,方向向东 B.,方向向西
C.,方向向东 D.,方向向西
21.竖直上抛质量为0.2kg的苹果,上升过程中苹果受到大小恒为0.2N的空气阻力作用。求:(g取10N/kg)
(1)苹果受到重力G的大小;
(2)上升过程中苹果受到的合力F合的大小及方向。
【题型8 二力平衡的条件与应用】
22.下列选项中,和相互平衡的是( )
A. B.
C. D.
23. 弹簧测力计挂一重物静止时,其示数为2N。若让弹簧测力计提着同一重物做匀速上升运动,则此时弹簧测力计的示数( )
A.大于2N B.小于2N C.等于2N D.变为0N
24.小红骑着自行车在水平路面匀速直线运动时,下列分析正确的是( )
A.小红的重力和自行车对小红的支持力为一对相互作用力
B.自行车的重力和地面对自行车的支持力为一对平衡力
C.自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力为一对相互作用力
D.小红对自行车的压力和自行车的重力为一对平衡力
【题型9 静摩擦力】
25.如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力( )
A.大小为20N,方向向上 B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上 D.大小为30N,方向向下
26. 如图,把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,则吸盘所受摩擦力( )
A.方向竖直向下 B.方向竖直向上
C.大于其所受重力 D.小于其所受重力
27. 如图所示,用手握住装水的杯子竖直静止在空中,手加大用力握,杯子受到的摩擦力_________。若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力__________(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。许多水杯的杯身或杯盖上会刻有凹凸不平的花纹,这是通过____________的方式来增大摩擦力的。
【题型10 滑动摩擦力】
28. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,若它受到的拉力为5N,则它受到的摩擦力大小为( )
A.0N B.5N C.大于5N D.小于5N
29.如图所示,在粗糙程度相同的水平面上,重为10 N的物体在的水平拉力作用下,沿水平面从A点匀速运动到B点,此时撤去拉力,物体继续向前运动到C点后停了下来。下列说法正确的是( )
A.物体在BC段受到的摩擦力等于5 N
B.物体在AB段受到的摩擦力等于10 N
C.物体在BC段受到的摩擦力大于5 N
D.物体在BC段受到的摩擦力小于5 N
30.重为100N的小车,在水平向右大小为30N的拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动。若小车受到水平向右的拉力减小为10N,此时小车在水平方向受到合力的大小及运动状态( )
A.20N 向左运动 B.20N 向右运动 C.20N 静止 D.0N 静止
【题型11 探究影响滑动摩擦力大小的因素】
31.利用如图甲、乙、丙所示的三次实验,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做__________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为__________N。
(2)分析甲、乙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与_________________有关。
(3)如图甲所示的实验中,木块在运动过程中水平拉力突然变大,滑动摩擦力将__________。
32.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中:
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做__________运动,根据__________原理,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图可知,在接触面粗糙程度相同时,__________越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较甲、丙两图可知,在压力相同时,接触面越__________,滑动摩擦力越大;
(4)实验中若将木块沿竖直方向切去一半,测得滑动摩擦力变为原来的一半。由此得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论__________(选填“正确”或“不正确”),原因是______________。
33.在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某同学猜想滑动摩擦力大小可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验器材有:上下表面粗糙程度不同的木块、电动装置、长木板、铁质钩码、力传感器等。力传感器与计算机相连,在计算机上可得到拉力随时间变化的图像。
(1)将长木板放在水平桌面上,按图(a)组装器材,其中只有一处错误。应调节力传感器的高度,使拉着木块的细线沿__________方向。
(2)调好器材后,用电动装置水平向左拉动长木板,木块相对桌面静止。计算机生成了图(b)中的图线①,根据__________知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小为0.65 N,方向__________。
(3)在木块上分别放置一个和两个钩码进行实验,生成了图线②和③。比较图线①、②、③,可知在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力__________。
(4)移走两个钩码,翻转木块改变接触面的粗糙程度进行实验,生成的图线与图(b)中图线__________相比,可以初步探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关。
【题型12 增大或减小摩擦的方法与实例】
34.自行车刹车时,手捏“闸把”越紧,车轮受到的摩擦力越大。这种增大摩擦力的方法是( )
A.增大接触面积 B.增大接触面粗糙程度
C.增大了压力 D.增大了重力
35.为保障师生安全,食堂过道会铺设粗糙的防滑垫。以下事例中也是为了增大摩擦的是( )
A.磁悬浮列车悬浮在轨道上方行驶 B.矿泉水瓶盖上有许多竖条纹
C.行李箱底部安装滚轮 D.给自行车转动部分加润滑油
36. 摩擦随处可见,生活中需增大有益摩擦、减小有害摩擦。下列实例中为了减小有害摩擦的是( )
A.自行车刹车时捏紧刹车闸
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.在衣服的拉链上涂蜡
D.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
【题型13 牛顿第一定律与应用】
37.下列物体运动状态没有发生改变的是( )
A.树上落下的苹果 B.火车启动出站
C.自行车行驶中刹车 D.匀速直线运动的小车
38. 如图所示,摆球从A点静止释放,经过最低点B,摆向另一侧的最高点C,忽略空气阻力,在此过程中,下列说法不正确的是( )
A.小球在A点释放前处于平衡状态
B.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球将受力平衡
C.小球到达B点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将做匀速直线运动
D.小球到达C点的瞬间速度为零
39.如图所示,是篮球在空中飞行的一段轨迹(忽略空气阻力)。从A到B的过程中,篮球的运动状态________(选填“有”或“没有”)改变。若在B点,篮球所受的力全部消失,则篮球的运动轨迹是________(填图中数字)。
40.两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面同一_____由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时_____相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离_____。
(2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动_____(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是_____(选填“甲”或“乙”)。
【题型14 惯性】
41. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A.静止的物体没有惯性
B.只有运动的物体才有惯性
C.一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小与速度无关
D.物体的速度越大,惯性越大
42. 小胖自制了一个热气球,当气球以的速度匀速上升到某一高度时,从气球中落下一个小物体,此物体离开气球后( )
A.继续上升一段距离后再下落 B.立即竖直下落
C.以原有的速度匀速上升 D.无法判断
43.一辆汽车在水平路面上向右行驶,用一不可伸长的细线将小球悬挂于O点。某段时间内,细线始终保持如图所示位置,已知P点在小球正下方,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球处于平衡状态 B.小球受到平衡力的作用
C.汽车向右匀速行驶 D.在这段时间内,若细线突然断开,小球将落在P点左侧
44. “安全出行,远离危险。”如图所示,头枕和安全带是为了保障驾驶员安全的设施。下列说法正确的是( )
A.头枕的主要作用是减小汽车的惯性
B.安全带的主要作用是减小驾驶员的惯性
C.头枕的主要作用是减小汽车在追尾前车时造成的伤害
D.安全带的主要作用是减小汽车在紧急刹车时造成的伤害
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第5章 运动和力
【题型1 力与力的作用效果】 1
【题型2 力的三要素和力的示意图】 2
【题型3 弹力】 3
【题型4 弹簧测力计】 5
【题型5 重力与重力的方向和重心】 6
【题型6 重力的大小】 7
【题型7 二力合成的规律】 9
【题型8 二力平衡的条件与应用】 10
【题型9 静摩擦力】 11
【题型10 滑动摩擦力】 13
【题型11 探究影响滑动摩擦力大小的因素】 14
【题型12 增大或减小摩擦的方法与实例】 16
【题型13 牛顿第一定律与应用】 17
【题型14 惯性】 19
【题型1 力与力的作用效果】
1.如图是杭州亚残运会吉祥物的项目运动造型,说明力可以改变物体形状的是( )
A.蹬车使车前进 B.拉弓使弓变弯
C.踢球使球飞出 D.划船使船前进
【答案】B
【详解】A.蹬车使车前进,车的速度发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故A不符合题意;
B.拉弓使弓变弯,弓的形状发生变化,说明力可以改变物体的形状,故B符合题意;
C.踢球使球飞出,球的速度大小和方向发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.划船使船前进,船的速度大小发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故D不符合题意。
故选B。
2.我校体育节“足球比赛”的成功开展,使同学们越来越喜欢足球运动,下列四个情境中,力的作用效果与其它三个不同的是( )
A.足球与门框撞击变扁 B.足球在草地上减速运动
C.足球在空中沿弧线飞行 D.守门员抱住飞来的足球
【答案】A
【详解】力的作用效果分为两类:改变物体的形状、改变物体的运动状态(速度大小或运动方向改变均属于运动状态改变)。足球被撞击变扁,是力改变物体的形状;足球减速运动,速度大小改变,属于力改变物体运动状态;足球沿弧线飞行,运动方向改变,属于力改变物体运动状态;守门员抱住足球,足球由运动变为静止,速度大小改变,属于力改变物体运动状态。因此A的力的作用效果与其余三个不同。
故选A。
3. 如图所示,小浩坐在小船上用力向前推另一只小船时,他和自己坐的小船却向后运动。该现象表明:物体间力的作用是________的,同时也说明力可以改变物体的_______。(选填“形状”或“运动状态”)
【答案】 相互 运动状态
【详解】人坐在小船上,用力向前推另一艘小船时,小船受到人的力的作用向前运动,人和自己坐的小船也受到另一艘小船的力的作用而向后移动。说明物体间力的作用是相互的。因船受力后运动状态发生改变,故力可以改变物体的运动状态。
【题型2 力的三要素和力的示意图】
4.想要关上图中的门,推A、B、C不同的位置,会感觉推A点更容易些。这是因为力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.力的单位
【答案】C
【详解】推A、B、C不同的位置,即力的作用点不同,推A点更容易说明力的作用效果不同,这表明力的作用效果与力的作用点有关。故选C。
5.如图甲中的现象主要说明了力的作用效果与力的_________有关。如图乙所示,用扳手拧螺母时,B操作的效果比A操作的效果好,这说明力的作用效果跟力的__________有关。
【答案】 方向 作用点
【详解】图甲中,力的方向不同、力的作用效果不同,可知力的作用效果与力的方向有关。
图乙中,力的作用点不同、力的作用效果不同,可知力的作用效果与力的作用点有关。
6.作图题。
(1)在图中画出作用在点上的、人对石块施加的拉力的示意图。
【答案】见解析
【详解】由题意可知,拉力的作用点在A点,拉力方向始终指向绳索被拉伸的方向,也就是沿绳指向人拉拽的斜向右上方;作法:从A点沿绳子的方向画一条带箭头的线段,并在箭头旁标注符号F。
(2)画出摆动的小球所受拉力的示意图。
【答案】见右图
【详解】拉力的作用点在小球的重心,拉力方向沿着绳子斜向上,据此作图。
【题型3 弹力】
7. 如图为按压式圆珠笔。按下按钮,笔芯水平向左伸出,弹簧被压缩;再次按按钮,弹簧恢复原长,笔芯水平向右弹回。当笔芯伸出后,弹簧对笔芯施加的弹力( )
A.大小为0 B.受力物体是弹簧 C.方向水平向左 D.方向水平向右
【答案】D
【详解】A.弹簧处于压缩状态,发生弹性形变,对笔芯的弹力不为零,故A不符合题意;
B.弹簧对笔芯施加弹力,施力物体是弹簧,受力物体是笔芯,故B不符合题意;
CD.弹力的方向与弹簧形变恢复的方向一致,此时弹簧被向左压缩,要恢复原长就会对笔芯施加水平向右的弹力,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.2026年,我国“天宫”空间站完成在轨建造后,航天员乘组利用新一代舱外机械臂成功完成太阳翼修复任务。下列各力中,不属于弹力的是( )
A.机械臂关节处液压缓冲器对机械臂的支持力
B.航天员出舱时安全系绳对航天员的牵引力
C.地球对空间站的万有引力
D.机械臂末端夹爪对太阳翼基板的压力
【答案】C
【详解】弹力产生条件为两物体相互接触且发生弹性形变,压力、支持力、拉力均属于弹力。
A.液压缓冲器的支持力属于弹力,故A不符合题意;
B.安全系绳的牵引力属于拉力,是弹力,故B不符合题意;
C.地球对空间站的万有引力无需两物体接触即可产生,不满足弹力产生条件,不属于弹力,故C符合题意;
D.夹爪对太阳翼的压力属于弹力,故D不符合题意。故选C。
9. 一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的论述中,正确的是( )
A.桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的压力,是由于桌面发生了形变
C.茶杯受到向上的支持力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的支持力,是由于桌面发生了形变
【答案】D
【详解】A.茶杯与桌面相互挤压,均发生了形变,故A错误;
B.桌面受到向下的压力,施力物体是茶杯,是由于茶杯发生了形变,故B错误;
CD.茶杯受到向上的支持力,施力物体是桌面,是由于桌面发生了形变,故C错误,D正确。
故选D。
【题型4 弹簧测力计】
10.关于弹簧测力计,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能测竖直方向上的拉力
B.图中弹簧测力计的读数为2.2 N
C.在太空失重条件下,无法使用弹簧测力计
D.在弹性限度内,弹簧测力计的弹簧伸长量越长,它所受的拉力就越大
【答案】D
【详解】A.弹簧测力计的测力方向只要沿弹簧轴线方向即可,并非只能测竖直方向的拉力,也可以测量水平、倾斜等任意方向的拉力。故A错误;
B.该弹簧测力计量程为0~5N,每1N之间有5个小格,分度值是0.2N,指针指向2N下方第2个小格,读数为2.4N,故B错误;
C.太空失重环境下,和重力相关的测量(比如测物体重力)无法完成,但弹簧的弹力规律仍然有效,依然可以用弹簧测力计测量拉力等力的大小,故C错误;
D.在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力成正比,弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大,故D正确。
故选D。
11.如图,在弹簧测力计的两侧各施加大小为4 N的水平拉力,测力计保持静止,此时测力计的示数为( )
A.0 N B.2 N C.4 N D.8 N
【答案】C
【详解】弹簧测力计的示数显示的是挂钩端所受拉力的大小。弹簧测力计两侧各受到4N的水平拉力,保持静止,该情况等效于将弹簧测力计一端固定在墙面上,另一端用4N的力拉挂钩,挂钩受到的拉力为4N,因此弹簧测力计的示数为4N。故选C。
12.如图甲:弹簧测力计测量方法错误的原因是:_____________,如图乙:用弹簧测力计测钩码的重力,使用前弹簧测力计应当在___________方向校正“0”点,在弹簧测力计的挂钩上挂100g钩码,弹簧测力计的示数应当是__________N;钩码受到重力和拉力的作用,重力的施力物体是__________,拉力的施力物体是_________。(g取10N/kg)
【答案】 弹簧的轴线方向与受力方向不一致 竖直 1 地球 弹簧测力计
【详解】甲图测量方法错误的原因是拉力方向未沿弹簧测力计的轴线方向。
测量竖直方向的重力前,弹簧测力计需在竖直方向校零。
钩码的重力为
则弹簧测力计的示数为
重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是弹簧测力计。
【题型5 重力与重力的方向和重心】
13. 如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,其奥秘是( )
A.重力的方向总是竖直向下的
B.不倒翁是空心的
C.不倒翁的重心在不倒翁之外
D.物体重心越低越稳定,扳倒时不倒翁的重心升高了,重力总想把它拉回原位置
【答案】D
【详解】不倒翁能自动立起的原因在于其重心较低,稳定性高。当被扳倒时,重心升高,重力作用会使其回到重心最低的直立位置。故选D。
14.如图所示,建筑工人在砌墙时常利用铅垂线来确定方向,这是利用了( )
A.重力和质量成正比 B.重力方向是竖直向下的
C.力的作用效果和力的大小有关 D.力的作用效果和力的作用点有关
【答案】B
【详解】建筑工人常用铅垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的原理,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
15.如图所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳OA的方向________(选填“不变”或“改变”)。在建造房屋时,建筑工人常常利用如图乙所示的铅垂线检测墙体是否________(选填“竖直”或“垂直”),图乙中所示的墙体向________倾斜。如图丙所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,此情形说明桌面________面较高(均选填“左”或“右”)。
【答案】 不变 竖直 左 左
【详解】小球A受到重力作用,重力方向始终是竖直向下的,所以无论木板如何倾斜,只要小球静止,细绳 OA始终保持竖直方向;
建筑工人利用铅垂线受到的重力方向始终是竖直向下来检测墙体是否竖直;
图乙中铅垂线向左侧偏离墙体,说明墙体向左倾斜;
水平仪利用重力竖直向下的原理,重锤偏向哪一侧说明哪一侧更低,丙图中重锤偏向右侧,说明右侧更低,因此桌面左侧较高。
【题型6 重力的大小】
16.小明驾驶一辆自身质量为5t的卡车,行驶中看到公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌(t表示吨)。(g取10N/kg)问:
(1)此标志牌的含义是什么?
(2)该卡车自重是多少?
(3)要安全通过该桥,该卡车所装载的货物不能超过多少千克?
【答案】(1)此桥允许通过的车辆总质量最大为10t (2) (3)
【详解】(1)该标志牌为限重标志,含义是此桥允许通过的车辆总质量最大为10t。
(2)卡车自重即卡车自身所受重力,重力的计算公式为,代入数据可得
(3)安全过桥时,车辆总质量最大为桥的限重,即。车辆总质量等于卡车自身质量与货物质量之和,即
则货物最大质量为
17.月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.5m,质量为120kg。已知在地球上物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。(g取10N/kg)
(1)月球车在地球上受到的重力是多少?
(2)若航天员的一个随身装备在月球表面时重力是2N,则返回地球后这个随身装备的质量是多少?
【答案】(1) (2)
【详解】(1)月球车在地球上
(2)质量是物体的固有属性,不随位置改变。题目说明地球重力是月球重力的6倍,因此装备在地球的重力为
再由得装备质量
18. 在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据。请回答下列问题:
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.98
1.96
2.94
4.02
4.90
5.88
(1)本实验中用到的测量器材有:________和________;
(2)分析如表数据可知:重力与质量的比值________;所以物体的质量为时,它受到的重力是________N;
(3)关于物体重力的大小与其质量的关系可用公式表示;也可以用下列图像中的______(用字母图像来表示);
A. B. C. D.
(4)在“天宫一号”中用同样的器材________(选填“能”或“不能”)完成该探究实验。
(5)小明同学在继续探究影响物体重力大小的因素实验中,进行了“物体重力的大小跟物体形状是否有关”的探究实验,他们用橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示。
被测物体
形状
重力
橡皮泥
正方形
圆形
三角形
分析实验数据得出的实验结论是:物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论正确吗?________。请你对此实验过程及实验结论做出评价。评价:________。
【答案】(1) 天平 弹簧测力计 (2) 9.8 6.86 (3)A (4)不能
(5) 不正确 实验中没有控制橡皮泥的质量不变
【详解】(1)探究重力大小与质量的关系,需要测量物体的质量和重力,因此测量器材是天平和弹簧测力计。
(2)计算重力与质量的比值
当质量时,重力
(3)物体重力与质量成正比,随增大而成比例增大,图像是过原点的倾斜直线,对应图A。
(4)“天宫一号”处于失重状态,无法测量物体重力,因此不能完成该实验。
(5)探究重力与形状的关系时,需要控制质量不变,该实验雕刻橡皮泥改变形状时,同时减小了橡皮泥的质量,没有控制质量不变,因此结论错误。
【题型7 二力合成的规律】
19.起重机吊着重物使其以速度v0匀速上升,钢丝绳的拉力是6000N;若起重机吊着同一重物使其以2v0的速度匀速下降,则此时钢丝绳的拉力为( )
A.大于6000N B.等于6000N
C.等于3000N D.小于3000N
【答案】B
【详解】起重机吊着重物使其以速度v0匀速上升时,重物受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以重物的重力是6000N;起重机吊着同一重物使其以2v0的速度匀速下降时,重物受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,这两个力仍是平衡力,大小相等,所以钢丝绳的拉力依然是6000N。故选B。
20. 、为作用在同一物体上的两个力,,,它们都沿东西方向且作用在同一直线上,方向向东还是向西不确定。二力合力的大小与方向,不可能的是( )
A.,方向向东 B.,方向向西
C.,方向向东 D.,方向向西
【答案】D
【详解】AB.当二力方向相同时,合力
方向与二力方向一致,二力同向东则合向东,同向西则合向西,故AB均可能,不符合题意;
C.当二力方向相反,合力大小
方向与较大力的方向相同,可能向西,也可能向东,故C可能,不符合题意;
D.同一直线二力合成的合力大小仅为25N或5N,不可能为15N,故D不可能,符合题意。
故选D。
21.竖直上抛质量为0.2kg的苹果,上升过程中苹果受到大小恒为0.2N的空气阻力作用。求:(g取10N/kg)
(1)苹果受到重力G的大小;
(2)上升过程中苹果受到的合力F合的大小及方向。
【答案】(1)2N (2)2.2N,竖直向下
【详解】(1)苹果受到重力
(2)苹果在上升过程中,受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,所以苹果受到的合力大小
合力的方向与这两个力的方向相同,即竖直向下。
【题型8 二力平衡的条件与应用】
22.下列选项中,和相互平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A符合题意;
B.两个力没有作用在同一直线上,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.两个力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.两个力的大小不相等,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
23. 弹簧测力计挂一重物静止时,其示数为2N。若让弹簧测力计提着同一重物做匀速上升运动,则此时弹簧测力计的示数( )
A.大于2N B.小于2N C.等于2N D.变为0N
【答案】C
【详解】弹簧测力计挂一重物静止时,其示数为2N,物体的重力G=F=2N
若让弹簧测力计提着同一重物做匀速上升运动,处于平衡状态,此时拉力和重力是平衡力,此时弹簧测力计的示数F′=G=2N
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
24.小红骑着自行车在水平路面匀速直线运动时,下列分析正确的是( )
A.小红的重力和自行车对小红的支持力为一对相互作用力
B.自行车的重力和地面对自行车的支持力为一对平衡力
C.自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力为一对相互作用力
D.小红对自行车的压力和自行车的重力为一对平衡力
【答案】C
【详解】A.小红的重力和自行车对小红的支持力作用在同一物体上,满足二力平衡条件,是一对平衡力,故A错误;
B.地面对自行车的支持力大小等于小红和自行车的总重力,与自行车的重力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力分别作用在两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D.小红对自行车的压力和自行车的重力方向均竖直向下,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
【题型9 静摩擦力】
25.如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力( )
A.大小为20N,方向向上 B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上 D.大小为30N,方向向下
【答案】D
【详解】物体A、B组成的整体,受竖直向下的重力为
竖直向上的摩擦力f,而处于平衡状态,由平衡条件得
方向竖直向上。物体间力的作用是相互的,A受到的摩擦力f与物体A对墙壁的摩擦力f是作用力与反作用力,则f=30N,方向相反:竖直向下。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26. 如图,把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,则吸盘所受摩擦力( )
A.方向竖直向下 B.方向竖直向上
C.大于其所受重力 D.小于其所受重力
【答案】B
【详解】吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;方向相反,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
27. 如图所示,用手握住装水的杯子竖直静止在空中,手加大用力握,杯子受到的摩擦力_________。若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力__________(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。许多水杯的杯身或杯盖上会刻有凹凸不平的花纹,这是通过____________的方式来增大摩擦力的。
【答案】 不变 变小 增大接触面的粗糙程度
【详解】因杯子竖直静止,竖直方向所受静摩擦力与总重力二力平衡,大小相等。加大握力时,总重力不变,故杯子受到的摩擦力不变。
喝掉杯中一部分水后,总重力减小,杯子仍保持静止,摩擦力等于此时的重力,故杯子所受摩擦力变小。
杯身或杯盖上刻凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度的方式来增大摩擦力。
【题型10 滑动摩擦力】
28. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,若它受到的拉力为5N,则它受到的摩擦力大小为( )
A.0N B.5N C.大于5N D.小于5N
【答案】B
【详解】由于物体在水平方向上做匀速直线运动,处于平衡状态,所以拉力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力f=F=5N
故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
29.如图所示,在粗糙程度相同的水平面上,重为10 N的物体在的水平拉力作用下,沿水平面从A点匀速运动到B点,此时撤去拉力,物体继续向前运动到C点后停了下来。下列说法正确的是( )
A.物体在BC段受到的摩擦力等于5 N
B.物体在AB段受到的摩擦力等于10 N
C.物体在BC段受到的摩擦力大于5 N
D.物体在BC段受到的摩擦力小于5 N
【答案】A
【详解】AB段物体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件得
BC段物体对水平面的压力大小和接触面粗糙程度与AB段相同,则滑动摩擦力大小不变,即
故选A。
30.重为100N的小车,在水平向右大小为30N的拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动。若小车受到水平向右的拉力减小为10N,此时小车在水平方向受到合力的大小及运动状态( )
A.20N 向左运动 B.20N 向右运动 C.20N 静止 D.0N 静止
【答案】B
【详解】小车在水平方向上受拉力和摩擦力,因小车做匀速直线运动,所以,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故
摩擦力方向水平向左;若小车所受水平向右的拉力减小为10N时,由于此时小车对地面的压力没有改变,接触面的粗糙程度没有改变,所以此时的摩擦力不变,故此时小车与地面的摩擦力仍为30N,则由力的合成可知小车在水平方向受到合力的大小
合力方向水平向左。小车因惯性保持原有向右的运动状态,继续向右做减速运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【题型11 探究影响滑动摩擦力大小的因素】
31.利用如图甲、乙、丙所示的三次实验,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做__________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为__________N。
(2)分析甲、乙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与_________________有关。
(3)如图甲所示的实验中,木块在运动过程中水平拉力突然变大,滑动摩擦力将__________。
【答案】(1) 匀速直线 1.6 (2)接触面的粗糙程度 (3)不变
【详解】(1)根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对大小相等的平衡力,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
图甲的弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向1.6N的刻度线,因此木块受到的滑动摩擦力为1.6N。
(2)甲、乙两次实验中,木块对接触面的压力大小完全相同,只有接触面的粗糙程度不同,测得的滑动摩擦力大小不同,因此可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小决定,拉力变大时,木块对接触面的压力和接触面粗糙程度都没有发生变化,因此滑动摩擦力大小不变。
32.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中:
(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做__________运动,根据__________原理,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图可知,在接触面粗糙程度相同时,__________越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较甲、丙两图可知,在压力相同时,接触面越__________,滑动摩擦力越大;
(4)实验中若将木块沿竖直方向切去一半,测得滑动摩擦力变为原来的一半。由此得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论__________(选填“正确”或“不正确”),原因是______________。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡
(2)压力 (3)粗糙 (4) 不正确 没有控制压力大小不变
【详解】(1)木块做匀速直线运动时,水平方向拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,两个力大小相等。
(2)甲、乙接触面粗糙程度相同,乙增加砝码,压力更大,摩擦力更大,因此可得:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)甲、丙压力相同,丙是棉布,接触面更粗糙,摩擦力更大,因此可得:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)探究摩擦力与接触面积关系时,要保持压力和粗糙程度不变;竖直切木块,不仅接触面积减半,木块重力减半,对接触面压力也变小,变量不唯一,结论不正确。
33.在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,某同学猜想滑动摩擦力大小可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验器材有:上下表面粗糙程度不同的木块、电动装置、长木板、铁质钩码、力传感器等。力传感器与计算机相连,在计算机上可得到拉力随时间变化的图像。
(1)将长木板放在水平桌面上,按图(a)组装器材,其中只有一处错误。应调节力传感器的高度,使拉着木块的细线沿__________方向。
(2)调好器材后,用电动装置水平向左拉动长木板,木块相对桌面静止。计算机生成了图(b)中的图线①,根据__________知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小为0.65 N,方向__________。
(3)在木块上分别放置一个和两个钩码进行实验,生成了图线②和③。比较图线①、②、③,可知在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力__________。
(4)移走两个钩码,翻转木块改变接触面的粗糙程度进行实验,生成的图线与图(b)中图线__________相比,可以初步探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关。
【答案】(1)水平 (2) 二力平衡 水平向左 (3)越大 (4)①
【详解】(1)实验中为了使拉力大小等于滑动摩擦力大小,必须保证拉力与摩擦力在同一直线上。因此应调节高度使细线沿水平方向。
(2)木块相对桌面静止,处于平衡状态,在水平方向上受到向右的拉力和向左的滑动摩擦力。根据二力平衡知识,这两个力大小相等、方向相反。由图线①可知拉力为 ,故摩擦力大小为 ,方向与拉力相反,即水平向左。
(3)图线①、②、③是在接触面粗糙程度相同的情况下,通过增加钩码增大压力得到的。观察图(b)可知,随着压力增大,对应的拉力数值(即摩擦力大小)从依次增加到和。这说明在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需利用控制变量法保持压力大小不变。移走两个钩码后,木块对木板的压力恢复到只有木块自身重力的状态,这与图线①实验时的压力情况一致。因此应将新图线与图线①进行对比,以得出正确结论。
【题型12 增大或减小摩擦的方法与实例】
34.自行车刹车时,手捏“闸把”越紧,车轮受到的摩擦力越大。这种增大摩擦力的方法是( )
A.增大接触面积 B.增大接触面粗糙程度
C.增大了压力 D.增大了重力
【答案】C
【详解】A.捏闸时接触面积不变,且摩擦力大小与接触面积无关,故A不符合题意;
B.捏闸时接触面粗糙程度没有发生变化,故B不符合题意;
C.捏“闸把”越紧,增大了车闸和车轮之间的压力,接触面粗糙程度不变,从而增大摩擦力,故C符合题意;
D.自行车的重力是自身固有属性,捏闸时重力不变,且摩擦力与重力无直接关联,故D不符合题意。
故选C。
35.为保障师生安全,食堂过道会铺设粗糙的防滑垫。以下事例中也是为了增大摩擦的是( )
A.磁悬浮列车悬浮在轨道上方行驶 B.矿泉水瓶盖上有许多竖条纹
C.行李箱底部安装滚轮 D.给自行车转动部分加润滑油
【答案】B
【详解】A.磁悬浮列车悬浮行驶是通过使接触面彼此分离,减小摩擦,故A不符合题意;
B.矿泉水瓶盖上的竖条纹,是在压力不变的情况下,增大瓶盖接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B符合题意;
C.行李箱底部装滚轮是通过变滑动为滚动,减小摩擦,故C不符合题意;
D.给自行车转动部分加润滑油是通过使接触面彼此分离,减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
36. 摩擦随处可见,生活中需增大有益摩擦、减小有害摩擦。下列实例中为了减小有害摩擦的是( )
A.自行车刹车时捏紧刹车闸
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.在衣服的拉链上涂蜡
D.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
【答案】C
【详解】A.捏紧刹车闸是通过增大压力的方式增大摩擦,让自行车更快停下,属于利用有益摩擦,故A不符合题意;
B.用力压橡皮是通过增大压力增大摩擦,更易擦除字迹,是增大有益摩擦,故B不符合题意;
C.在拉链上涂蜡,是让拉链的接触面变得更光滑,减小接触面的粗糙程度,从而减小拉动拉链时的有害摩擦,故C符合题意;
D.车轮缠铁链是增大车轮与结冰路面的接触面粗糙程度,增大防滑的有益摩擦,故D不符合题意。
故选C。
【题型13 牛顿第一定律与应用】
37.下列物体运动状态没有发生改变的是( )
A.树上落下的苹果 B.火车启动出站
C.自行车行驶中刹车 D.匀速直线运动的小车
【答案】D
【详解】运动状态不变的判据为:物体速度大小、运动方向均不发生变化。
A.下落的苹果速度逐渐增大,速度大小改变,运动状态改变,故A不符合题意;
B.启动出站的火车速度逐渐增大,速度大小改变,运动状态改变,故B不符合题意;
C.刹车的自行车速度逐渐减小,速度大小改变,运动状态改变,故C不符合题意;
D.匀速直线运动的小车速度大小、运动方向均不变,运动状态不变,故D符合题意。
故选D。
38. 如图所示,摆球从A点静止释放,经过最低点B,摆向另一侧的最高点C,忽略空气阻力,在此过程中,下列说法不正确的是( )
A.小球在A点释放前处于平衡状态
B.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球将受力平衡
C.小球到达B点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将做匀速直线运动
D.小球到达C点的瞬间速度为零
【答案】B
【详解】A.小球在A点释放前静止,受重力和悬线拉力作用,二力平衡,处于平衡状态,故A正确;
B.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球只受重力作用,受力不平衡,故B错误;
C.小球到达B点的瞬间具有水平方向的速度,若受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,小球将做匀速直线运动,故C正确;
D.小球到达C点的瞬间为最高点,即将改变运动方向,瞬间速度为零,故D正确。
本题选择不正确的,故选B。
39.如图所示,是篮球在空中飞行的一段轨迹(忽略空气阻力)。从A到B的过程中,篮球的运动状态________(选填“有”或“没有”)改变。若在B点,篮球所受的力全部消失,则篮球的运动轨迹是________(填图中数字)。
【答案】 有 2
【详解】由图可知,从A到B的过程中,其运动轨迹是一条曲线,说明运动方向在改变,所以篮球的运动状态有改变。
篮球在B点时具有一定的速度,若此时篮球所受的力全部消失,它将保持力消失瞬间的速度大小和运动方向做匀速直线运动,所以篮球的运动轨迹是2。
40.两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面同一_____由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时_____相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,运动的距离_____。
(2)十六世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动_____(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是_____(选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1) 高度 初速度 越远 (2)不需要 甲
【详解】(1)实验要控制小车滑到水平面的初始条件一致,因此需要让小车从斜面同一高度由静止滑下。
让小车从斜面同一高度静止滑下,是利用控制变量法,保证小车到达水平面时的初速度大小相同,排除初速度差异对实验结果的干扰。
从实验现象能看到,毛巾表面阻力最大,小车滑行距离最短;木板表面阻力最小,小车滑行距离最长,因此结论是小车受到的阻力越小,运动的距离越远。
(2)伽利略通过推理得出,不受阻力的运动物体会一直保持运动状态,说明物体的运动不需要力来维持;现实中不存在完全无阻力的环境,“无阻力条件下小球永远沿水平面运动”是无法直接通过真实实验得到的,因此标注“无阻力”的甲图属于推理示意图。
【题型14 惯性】
41. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A.静止的物体没有惯性
B.只有运动的物体才有惯性
C.一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小与速度无关
D.物体的速度越大,惯性越大
【答案】C
【详解】惯性是物体的固有属性,一切物体在任何运动状态下都具有惯性,惯性大小只与物体质量有关,与运动速度无关。故选C。
42. 小胖自制了一个热气球,当气球以的速度匀速上升到某一高度时,从气球中落下一个小物体,此物体离开气球后( )
A.继续上升一段距离后再下落 B.立即竖直下落
C.以原有的速度匀速上升 D.无法判断
【答案】A
【详解】小物体离开气球瞬间,因惯性保持向上的12m/s初速度,同时受竖直向下的重力作用,运动状态改变,先减速上升,速度减为0后下落。
故选A。
43.一辆汽车在水平路面上向右行驶,用一不可伸长的细线将小球悬挂于O点。某段时间内,细线始终保持如图所示位置,已知P点在小球正下方,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球处于平衡状态 B.小球受到平衡力的作用
C.汽车向右匀速行驶 D.在这段时间内,若细线突然断开,小球将落在P点左侧
【答案】D
【详解】AB.小球受重力和拉力,二力不在同一直线上,合力不为零,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故AB错误;
C.细线向左偏,说明汽车向右加速行驶,故C错误;
D.细线断开后,小球由于惯性在水平方向会保持断开瞬间的速度,但此时汽车还在向右加速,汽车的向右速度会比小球的水平速度更大,因此相对汽车来说,小球会落在P点的左侧,故D正确。
故选D。
44. “安全出行,远离危险。”如图所示,头枕和安全带是为了保障驾驶员安全的设施。下列说法正确的是( )
A.头枕的主要作用是减小汽车的惯性
B.安全带的主要作用是减小驾驶员的惯性
C.头枕的主要作用是减小汽车在追尾前车时造成的伤害
D.安全带的主要作用是减小汽车在紧急刹车时造成的伤害
【答案】D
【详解】AB.惯性大小只与质量有关,头枕和安全带不能改变质量,故不能减小惯性,故AB错误;
C.汽车追尾前车时突然减速,人由于惯性向前倾,头枕在后方无法保护,故C错误;
D.汽车紧急刹车时突然减速,人由于惯性向前运动,安全带能拉住人减小伤害,故D正确。
故选D。
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