科学八年级上册4 运动和力优秀精练
展开一.选择题(共20小题)
1.下列关于力和运动的说法正确的是( )
A.绕地球运行的“北斗”卫星处于平衡状态
B.在空中高速飞行的子弹所受的力为重力和向前的动力
C.匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他会落在车厢内起跳点的后方
D.用力推桌子,桌子没动是因推力等于桌子受到的摩擦力
2.小星和小华分别购买了两只不同品牌的乒乓球,为了比较两只乒乓球的弹性大小,他们设计了几种方案,你认为能够解决这个问题的最好方案是( )
A.把两球向墙面掷去,比较它们反弹后离墙的距离
B.用同一个乒乓球拍分别击打两球,比较两球飞出去的距离
C.让两球置于乒乓球桌面上方同一高度自由落下,比较它们反弹高度
D.用手捏乒乓球,比较它们的硬度
3.如图所示,甲站在光滑的水平面上,乙坐在轮椅上,绳的一端系在轮椅上,甲抓住绳的另一端并用力向左拉绳,关于甲和乙的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲静止不动,乙向左运动B.甲向右运动,乙向左运动
C.甲和乙都保持静止不动D.甲向右运动,乙静止不动
4.飞翔是人类的梦想,如图甲的飞行背包就能帮助我们实现梦想。在一次飞行过程中,速度随时间变化情况如图乙所示(空气阻力不变),则飞行背包对人的推力随时间变化的图象应该是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,处于原长的轻质弹簧一端固定在墙壁上,另一端与传送带上的物体相连,物体与传送带接触面粗糙,启动传送带后,传送带顺时针转动且速度逐渐增大。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )
A.物体受到的摩擦力保持不变
B.物体受到的摩擦力不断变大
C.物体受到的摩擦力先不变后变大
D.物体受到的摩擦力先变大后不变
6.擦窗机器人能在玻璃上“行走”,将玻璃擦拭干净,全凭自身底部的真空泵和吸盘吸附在玻璃上,超强吸附力防止了机器掉落。如图所示,实验室对擦窗机器人进行负重检测,当它静止在竖直玻璃上时,下列说法正确的是( )
A.玻璃对机器人的摩擦力与机器人对玻璃的压力是一对相互作用力
B.重物对机器人的拉力与机器人对玻璃的压力是一对相互作用力
C.大气对机器人的压力与玻璃对机器人的支持力是一对平衡力
D.重物对机器人的拉力和玻璃对机器人的摩擦力是一对平衡力
7.下列运动项目涉及的物理知识描述错误的是( )
A.三级跳远﹣﹣﹣﹣快速助跑是为了利用惯性
B.足球比赛﹣﹣﹣﹣用力使足球飞出去,力是维持物体运动的原因
C.引体向上﹣﹣﹣﹣人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对相互作用力
D.百米赛跑﹣﹣﹣﹣裁判员通过相同路程比较时间的方法判断运动快慢
8.如图所示,小车在水平面上向右运动,在密闭的车厢里,车顶A处落下一个小铁球,小球落下的路径如图中的虚线。请判断在这过程中以下表述正确的是( )
A.小车在减速运动B.小车在匀速运动
C.小车受力不平衡D.小车只受重力和支持力
9.如图所示的四个实例中。采取措施是为了增大摩擦的是( )
A.磁悬浮列车行驶时不接触轨道
B.气垫船行驶时,在船体与水之间形成高压空气层
C.车轴承内部装有滚珠
D.汽车轮胎表面刻有花纹
10.为了测量木块A在水平木板上运动过程中所受滑动摩擦力的大小,小红设计了如图所示的实验装置。小红将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,木块A下面垫一块长木板。实验中小红拉着长木板沿水平地面向右运动,当弹簧测力计示数稳定时,下列说法中正确的是( )
A.木块A相对于桌面是运动的
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.木块A所受的滑动摩擦力的方向水平向左
D.弹簧测力计的示数等于木块A所受的滑动摩擦力的大小
11.如图所示,一个重为G的物体夹在两块板之间,先用25N的力F1拉着物体竖直向上做匀速直线运动,再用15N的力F2拉着物体竖直向下做匀速直线运动,两次物体受到的摩擦力为f1和f2,下列判断正确的是( )
A.f1=25NB.f2=15NC.G=5ND.f1=f2=10N
12.如图为一辆轿车启动时的速度与时间关系图象。则轿车在启动过程中( )
A.轿车的牵引力总是大于摩擦力
B.轿车启动后受到的摩擦力越来越小
C.在15s到25s时间段内,轿车的牵引力大于摩擦力
D.在5s到10s时间段内,轿车的牵引力大于摩擦力
13.对下列物体的受力分析正确的是(不计空气阻力)( )
A.手推出的球B.静止在墙角的球C.随A匀速下滑的BD.绕手做圆周运动的橡皮
14.如图所示,弹簧秤细线的重力及一切摩擦不计,所挂物体相同,重力均为100N,当物体处于静止状态时,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.100N,200NB.100N,100NC.100N,0ND.0N,100N
15.爱米对太空中的星球比较感兴趣,她从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图,从图中信息可知( )
A.相同质量的物体在甲星球表面上的重力大B.相同质量的物体在乙星球表面上的重力大
C.甲星球表面上重力与质量关系式为G=15mD..乙星球表面上重力与质量关系式为G=5m
16.如图是西安某技术研究院为西安高新区义务支援的无人智能防疫车,除了自带的广播系统,还有多媒体屏幕,一小时能够消杀6万平方米,车辆的智能感应功能遇到障碍物和行人会自动停下避让。下列有关说法正确的是( )
A.防疫车匀速转弯时运动状态不变
B.防疫车消杀作业后与消杀作业前相比惯性减小
C.防疫车的轮子有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
D.防疫车关闭动力后会停下来,说明力是维持物体运动的原因
17.如图,用水平力F拉着水平桌面上的一木块向右做直线运动,拉力F的大小与时间的关系如图所示,在第5min后木块开始做匀速直线运动,则下列判断错误的是( )
A.第2.5min时木块受到的拉力是15NB.木块受到的摩擦力大小是10N
C.前5min内木块做减速运动D.桌面对木块的支持力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
18.为研究二力平衡的条件,王瑞将木块替换为一块长方形硬纸板,在对角的顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端绕过桌边的滑轮各悬挂一个托盘,盘中各放一个等质量的钩码,如图所示。关于这个实验,下列说法中正确的是( )
①使用硬纸板替换木块可以减少摩擦力对实验结果的影响
②为了使实验效果明显,应选择质量较大的硬纸板
③调整两边的钩码数量,是为了研究大小不相等的两个力,能否使物体平衡
④将硬纸板旋转一个角度后释放,是为了研究不在同一直线上的两个力,能否使物体平衡
A.只有①②正确B.只有②③正确
C.只有①③④正确D.①②③④都正确
19.如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力,则小球( )
A.运动至最高点时,速度为0m/s,所以受平衡力作用
B.被释放瞬间,所受重力大于弹簧弹力
C.从A点向上运动O点的过程中,速度一直增大
D.从A点向上运动O点的过程中,速度先增大后减小
20.如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知F1=6N,F2=4N,那么物体B受物体A和水平桌面的摩擦力大小分别为( )
A.6N、4NB.4N、6NC.2N、4ND.6N、2N
二.填空题(共6小题)
21.同学正在游乐场观察一位小朋友荡秋千,他注意到:小朋友从A到C,C到A来回摆动时,每一次摆动的时间似乎相等。
(1)为了验证这个猜想是否正确,该同学制作了单摆实验模拟了小朋友荡秋千的过程。如图所示,测试时间的工具是 。实验中比较 与 两段时间是否相等。
(2)从A到C点,画出单摆的小球在C点时的受力示意图。
22.已知月球对其表面附近物体的引力约是地球对其表面附近物体引力的,一个人在地球上最多能举起100kg的物体,则他在月球上最多能举起 N的物体,建筑工人用重垂线来判断墙砌得是否竖直,这是利用了重力的方向始终 的原理。(g取10N/kg)
23.图甲表示小铁球受磁铁吸引的情况,说明力可以改变物体的 ;
图乙是坐在船中的人用手推另一只船时,自己坐的船同时后退,说明物体间力的作用是 ;
图丙是建筑工人在砌砖时常常利用悬挂重物的细线来检查所砌的墙壁是否竖直,所依据的物理知识是重力的方向是 ;
图丁说明力的作用效果不仅跟力的大小、方向有关,还跟力的 有关;
24.为了探究“弹簧伸长的长度与所受力大小的关系”,某物理兴趣小组利用弹簧测力计水平拉弹簧(如图),同时记录弹簧总长度L与弹簧测力计的示数,所得数据记录在表格中:
(1)如图所示是某次实验时的情形,此时弹簧测力计的示数是 N;
(2)通过实验数据我们可以发现:在一定范围内,弹簧所受拉力越大弹簧的长度越长,你认为弹簧的长度与拉力大小 (选填“成”或“不成”)正比;
(3)请你根据表格中记录的数据推导出弹簧的原长是 cm。
25.爸爸开车带着小金从学校回家的路上,发现方向盘抖得厉害,开到修理店,工人说是因为轮胎质量分布不均匀了,重心没有在轴心上,因此要做个平衡矫正,将重心重新定位在轴心上。如图所示,一个质量M=30千克,外径40厘米,内径30厘米的轮胎可在竖直平面内绕轴心(图中两虚线交点)自由转动,多次用力推动轮胎,轮胎转动若干周后,轮毂边缘上的标记A总是停在图示位置。
(1)根据以上情况,可以确定轮胎重心G可能位于图中 。
A.轴心正下方的某一位置B.轴心正上方的某一位置
C.轴心左侧的某一位置D.轴心右侧的某一位置
(2)工人在轮毂边缘的某点B处,加上一块质量m=100克的平衡块后,再用力推动轮胎,当观察到 的现象时,说明轮胎的重心已经调整到轴心上了。
(3)调整前轮胎的重心G到轴心的距离为 毫米。
26.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,由图象可知当t=5s时物体处于 状态,此时所受摩擦力大小为 N;当t=3s时物体所受摩擦力大小为 N。
三.作图题(共3小题)
27.如图所示,置于斜面上的物体A,在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动,请画出物体受斜面作用力的示意图。
28.如图所示,物体重40N,被50N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止,画出静止的物体在竖直方向上的受力示意图。
29.如图所示,小车支架的杆子上固定一铁球,画出小车在水平路面上向右作匀速直线运动时铁球的受力示意图。
四.实验探究题(共3小题)
30.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,在此过程中,拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,物体运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。
(1)为了测量木块的滑动摩擦力,应让它在水平面上做 运动,由 知识可知,此时木块所受的摩擦力等于拉力传感器的拉力。
(2)3﹣5s物体受到的摩擦力大小是 N;1﹣3s物体处于 状态,此时受到的摩擦力大小是 N。
(3)为了探究两物体间的滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关,则实验中的木块应选 。
A.各个面粗糙程度相同的正方体
B.各个面粗糙程度相同,长宽高各不相同的长方体
C.各个面粗糙程度不同的正方体
D.各个面粗糙程度不相同,长宽高各不相同的长方体
(4)如图丁所示,为研究滑动摩擦力f大小与接触面受到压力F压大小的关系,在重力为25N的木块上每次增加1N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动,实验测量数据如下表:
分析表格数据,得出滑动摩擦力f大小与接触面受到压力F压大小的关系式为 。
31.下表是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据。
(1)实验中,需要的测量工具是 和 ;
(2)上表①处应填: ;
(3)分析数据,可以得到的结论是: ;
(4)实验时,为得到重力与质量关系,多次测量的目的是 ;
(5)通过该实验,我们还能进一步估测出g的取值,此时多次测量的目的是 ;
(6)小华通过学习,知道了物体的重力与质量的比值为g=9.8N/kg,于是,她在分析了小明的测量数据后,认为小明的测量数据有问题,接着便直接修改了数据,如质量0.1kg,重力0.99N改成0.98N;质量0.3kg,重力2.91N改成2.94N,你认为小华的做法 ,(选填“合理”或“不合理”),理由是 。
32.某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量△x,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为 cm;当B橡皮筋的伸长量为6cm时,橡皮筋B受到的拉力为 N。
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,则用橡皮筋 制成的测力计量程大,用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高(A/B)。
(3)将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为 N。
五.计算题(共3小题)
33.如图所示是某地的桥梁旁竖着的一块标志牌。一辆重型卡车自重为1.5×105N,若该车运送8m3钢材,行驶到该大桥处。求:(g取10N/kg,ρ钢=7.9×103kg/m3)
(1)汽车的质量?
(2)钢材的质量?
(3)通过计算回答该车能否通过此桥?
34.一个重为3.6×10﹣3N的物体从空中由静止开始竖直落下,研究发现:运动物体受到的空气阻力与物体的速度关系如表。求:
(1)该物体匀速下落时受到的空气阻力是多少?
(2)写出运动物体受到的空气阻力f与物体运动速度v关系的表达式(提示:关系为F阻=kv2,其中k为常数,需求出);
(3)该物体匀速下落时的速度是多少?
35.一辆汽车总质量为5000kg,在水平路面上做匀速直线运动,受到的阻力是车重的0.05倍。问
(1)汽车受到地面的支持力为多大?
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车牵引力为多大?
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的阻力是多大?(要求写出计算过程并且说明理由,g取10N/kg)
参考答案
一.选择题(共20小题)
1.【解答】解:
A、绕地球运行的“北斗”卫星做圆周运动,运动方向不断变化,所以该卫星处于非平衡状态,故A错误;
B、在空中高速飞行的子弹所受的力只有重力和空气阻力,子弹能继续向前运动是由于惯性的缘故,故B错误;
C、列车匀速直线运动时,人从车厢地板上竖直向上跳起时,由于惯性人仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向,所以会落回原处,故C错误;
D、用力推桌子,桌子没动,桌子处于平衡状态,水平方向上桌子受到的推力和摩擦力是一对平衡力,所以推力等于桌子受到的摩擦力,故D正确;
故选:D。
2.【解答】解:
A、把两球向墙掷去,它们反弹后离墙的距离除去与它们的弹性大小有关外,还可能与用力的大小有关,所以此方案无法比较;
B、用乒乓球拍分别打击两球,两球飞出去的距离除去与它们的弹性大小有关外,还可能与用力的大小有关,所以此方案无法比较;
C、让两球置于乒乓球桌面上方同一高度自由落下时,它们反弹的高度能说明其弹性的大小,所以此方案可行;
D、用手捏乒乓球,它们的硬度不能反映弹性的大小,所以此方案无法比较。
故选:C。
3.【解答】解:
物体间力的作用是相互的,物体间的相互作用力大小相等,所以甲受到乙向右的拉力和乙受到甲向左的拉力大小相等,
由于水平面光滑,所以甲向右运动,乙向左运动,故ACD错误,B正确。
故选:B。
4.【解答】解:根据图乙可知,在0﹣t1时间段,人做加速运动时,推力大于阻力;在t1﹣t2时间段,人做匀速直线运动时,推力和阻力是一对平衡力,大小相等;在t2﹣t3时间段,人做减速运动时,推力小于阻力,由于空气的阻力不变,所以在t1﹣t2时间段,为一条平行于时间轴的直线,综上所述,D图正确。
故选:D。
5.【解答】解:
由题可知,在物体滑动之前,物体受到静摩擦力与弹簧的拉力是一对平衡力,大小相等,随着弹簧的伸长,拉力变大,摩擦力也随之变大;
当拉力等于最大静摩擦力时,物体开始滑动,传送带的速度逐渐增大时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小改变,所以,物体受到的摩擦力先变大后不变,故ABC错误,D正确。
故选:D。
6.【解答】解:
A、玻璃对机器人的摩擦力与机器人对玻璃的压力,力的方向不在同一直线上,故不是一对相互作用力,故A错误;
B、重物对机器人的拉力与机器人对玻璃的压力,两个力的方向不在同一直线上,故不是一对相互作用力,故B错误
C、根据二力平衡的概念,一个物体受到两个力的作用,并且力的大小相等,方向相反,作用在一条直线上,二力平衡,大气对机器人的压力与玻璃对机器人的支持力是一对平衡力,故C正确;
D、重物对机器人的拉力大小等于重物的重力,而玻璃对机器人的摩擦力大小等于机器人的重力和重物的重力之和,故二力的大小不同,不是一对平衡力,故D错误;
故选:C。
7.【解答】解:
A、跳高运动员起跳前要助跑,是为了利用惯性,使其起跳后由于惯性能继续运动,故A正确;
B、脚踢球使球飞出去,是因为力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故B错误;
C、做引体向上时,人对单杠的拉力与单杠对人的拉力作用在不同的物体上,是相互作用力,故C正确;
D、百米赛跑时路程相同,裁判员通过比较时间来判断运动快慢,即通过相同路程比时间的方法来判定运动快慢,故D正确。
故选:B。
8.【解答】解:
AB、小车在水平面上向右运动,车顶A处落下的小铁球由于具有惯性要保持原来的速度向右运动;从图中可以看出小铁球落在车后方,没有落到正下方,说明小车在加速向右运动,故AB错误;
C、小车运动的速度逐渐变大,运动状态发生改变,所以小车受力不平衡,故C正确;
D、小车在竖直方向上受重力和支持力作用,而小车运动的速度逐渐变大,说明小车一定还受到水平向右的牵引力作用,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、磁悬浮列车行驶时不接触轨道,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,A不合题意;
B、气垫船行驶时,在船体与水之间形成高压空气层,是通过使接触面脱离来减小摩擦力,故B不合题意;
C、自行车轴承内部装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故C不合题意;
D、汽车轮胎表面刻有花纹,在压力一定时,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D符合题意。
故选:D。
10.【解答】解:
A、木块A相对于地面位置保持不变,所以是静止的,故A错误;
B、木块A受的摩擦力大小和压力大小、接触面的粗糙程度有关,和是否匀速运动无关,故选项B错误;
C、木块A相对于木板是向左运动的,因此所受摩擦力的方向向右,故C错误;
D、木块A在水平方向上受摩擦力和弹簧测力计的拉力,此时木块A静止,所以受力平衡,即弹簧测力计的拉力等于摩擦力,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:
由于物体两次运动时,接触面的粗糙程度和压力大小均不变,所以两次受到的摩擦力相等,即f1=f2,
当用25N的力F1拉着物体竖直向上做匀速直线运动,则物体受到向上的拉力F1,向下的重力G和摩擦力f1,且物体受到向上的力等于向下的力,即
F1=G+f1…①
当用15N的力F2拉着物体竖直向下做匀速直线运动,则物体受到向下的拉力F2和向下的重力G,向上的摩擦力f2,且物体受到向上的力等于向下的力,即
F2+G=f2…②
①+②得:F1+F2=f2+f1,
带入数据的:25N+15N=f2+f1,
解得:f1=f2=20N,
带入①可得:G=5N。
故选:C。
12.【解答】解:
AC.由图象可知,在15s到25s时间段内,轿车做匀速直线运动处于平衡状态,受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,故AC错误;
B.因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以轿车启动后受到的摩擦力不变,故B错误;
D.由图象可知,在5s到10s时间段内,汽车做加速运动,由力是改变物体运动状态的原因可知,合力的方向与运动的方向一致,即轿车的牵引力大于摩擦力,故D正确。
故选:D。
13.【解答】解:
A、推出的球,不计空气阻力,只受重力的作用,没有图中F的作用力,故A错误;
B、小球与竖直墙壁之间没有弹力的作用,小球只受到支持力和重力的作用,而图中多画了弹力,故B错误;
C、随A匀速下滑的B,受重力和支持力的作用,不受摩擦力,重力的作用点在物体重心,方向竖直向下,支持力的方向竖直向下,故C正确;
D、绕手做圆周运动的橡皮,不计空气阻力,受到两个力的作用:重力(竖直向下)、拉力(沿绳子方向向右),而图中多了一个F2的力,故D错误。
故选:C。
14.【解答】解:
左图中,弹簧秤A对固定点有一个向右的拉力(其大小等于物重100N),因为力的作用是相互的,所以固定点对弹簧秤A有一个向左的拉力,因弹簧秤A静止,受平衡力的作用,则向左的拉力也为100N;
右图中,弹簧秤B是静止的,其两端受到拉力的大小都是100N,方向相反,与左图的效果相同,
虽然两图中弹簧秤的两端都受到了力的作用,但弹簧秤只显示其中一个拉力的大小,所以弹簧秤A和B的示数都是100N。
故选:B。
15.【解答】解:
AB、由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力,故A正确、B错误;
C、甲星球表面上物体的重力120N时,与其质量m=8kg的比值为:=15N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×15N/kg,故C错误;
D、乙星球表面上物体的重力400N时,与其质量m=8kg的比值为:=5N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×5N/kg,故D错误。
故选:A。
16.【解答】解:
A、防疫车匀速转弯时,速度大小没变,但运动方向发生了变化,所以其运动状态改变,故A错误;
B、防疫车在消杀过程中喷洒消毒液,消杀作业后与消杀作业前相比防疫车的质量减小,惯性减小,故B正确;
C、防疫车的轮子有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D、防疫车在运动过程中要受到阻力作用,防疫车关闭动力后会停下来,说明力是改变物体物体运动的原因,故D错误。
故选:B。
17.【解答】解:A、由F﹣t图象可知,0~5min内物体受到的拉力匀减速减小,5min由20N减小到10N,即5min减小了10N,故2.5min时,拉力减小5N,为20N﹣5N=15N,故A正确;
B、由图象知5min以后,木块做匀速直线运动,受平衡力,即拉力和摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,即f=F=10N;故B正确;
C、因为压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故前5min时,摩擦力也为10N,此时,拉力F=20N>f=10N,所以木块做加速运动。故C错误;
D、木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力分别作用在这两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:C。
18.【解答】解:①木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而硬纸板的重力相对较小,可以忽略不计,水平方向上只受两个力的作用,对实验的影响较小,故①正确;
②质量较大的硬纸板对桌面的压力大,硬纸板受到的摩擦力大,对实验影响较大,故②错误;
③调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系,故③正确;
④将硬纸板扭转一个角度,可以使二力不在不同一直线上,因此可探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上,故④正确。
故选:C。
19.【解答】解:A、不计空气阻力,小球在最高点时只受重力作用,不是平衡状态,故A错误;
B、小球被释放后沿竖直方向加速向上运动,故释放瞬间,所受重力小于弹簧弹力。故B错误;
CD、不计空气阻力,小球在从A点向上运动到O点的过程中,受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的弹力,开始向上运动时,弹力大于重力,小球所受合力方向向上,速度不断增大;当弹力小于重力时,其所受合力方向向下,速度不断变小。当离开O点后,小球只受重力作用,力的方向与小球运动方向相反,速度继续减小。故其速度先增大后减小,故D正确;C错误。
故选:D。
20.【解答】解:A在水平向受拉力F1及摩擦力而处于静止状态,故由二力平衡可得,A受B的摩擦力FA=F1=6N,根据力的作用是相互的,物体B受物体A的摩擦力也是6N;
对整体进行分析,则整体在水平向上受F1、F2及地面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力FB=F1﹣F2=6N﹣4N=2N;
故选:D。
二.填空题(共6小题)
21.【解答】解:(1)测量时间的工具是秒表,根据猜想“小朋友从A到C,C到A来回摆动时,每一次摆动的时间似乎相等”可知,
实验中他要测量A到C、C到A两段时间是否相等。
(2)分析可知,小球在C点时,受到重力和绳子拉力的作用,作用点都画在小球的球心上,如图所示:
故答案为:(1)秒表;A到C与C到A;(2)见上图。
22.【解答】解:(1)一个人在地球上最多能举起100kg的物体,则举起的物体重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
已知月球对其表面附近物体的引力约是地球对其表面附近物体引力的,则g值也是地球上的六分之一,由于人的胳膊的物体的最大举力是一定的,所以他在月球上最多能举起1000N的物体;
(2)建筑工人经常会用重垂线来判断墙砌得是否竖直,这是利用了重力方向永远竖直向下的知识,利用这个知识还可以做成水平仪来检查桌面是否水平。
故答案为:1000;竖直向下。
23.【解答】解:
(1)甲图中,小铁球受到磁铁的吸引力,运动方向和速度发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;
(2)乙图中,坐在船中的人用手推另一只船时,自己坐的船同时后退,说明物体间力的作用是相互的;
(3)丙图中,利用重力的方向竖直向下,制成了重锤线,检查墙壁是否竖直;
(4)丁图中,大人和小孩在门上的作用点不同,使得大人虽然力气大却推不过小孩,说明力的作用效果不仅跟力的大小和方向有关,还跟力的作用点有关。
故答案为:运动状态;相互的;竖直向下;作用点。
24.【解答】解:
(1)由图知,测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计的示数为2.8N;
(2)由表的数据。≠≠…≠,
在一定范围内,弹簧所受拉力越大弹簧的长度越长,弹簧的长度与拉力大小不成正比;
(3)在一定范围内,弹簧的伸长与受到的力成正比,
由图表数据可得,=,
解得:l0=6cm。
故答案为:(1)2.8;(2)不成;(3)6。
25.【解答】解:(1)重心在最低点时,飞轮才能静止,因每次A都与转轴在同一水平面上,则说明重心应在轴心的正下方,故A正确。
(2)如果重心在轴心处,则停止时,飞轮可以停在任意位置,即A可能出现在任意位置。
(3)考虑到调整后,飞轮可以停在任意位置,
那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时,如下图所示:
根据杠杆平衡条件:Mgl=mgR,
解得:L===1×10﹣3m=1mm。
故答案为:(1)A;(2)每次推动飞轮后,飞轮边缘上的标记A可以停在任意位置;(3)1。
26.【解答】解:从图丙中的v﹣t图象上可以看出物体在4s﹣6s之间以4m/s的速度匀速运动,而从图乙中的F﹣t图象上可以看出,水平推力F=4N,根据二力平衡,此时的摩擦力f=4N;故t=5s时,f=F=4N;此时物体匀速直线运动;
由图丙的v﹣t图象可知,在2~4s内,物体的速度逐渐变大,所以当t=3s时,物体处于加速状态,由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力大小不变,仍为4N。
故答案为:
匀速直线运动; 4; 4。
三.作图题(共3小题)
27.【解答】解:置于斜面上的物体A,在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动,受斜面作用力有两个:一是斜面给它的垂直向上的支持力,二是受到平行斜面向下的摩擦力,作用点都可以画在重心,如图所示:
28.【解答】解:
静止的物体在竖直方向受到重力和摩擦力,重力从重心竖直向下画,标出G=40N;摩擦力从重心竖直向上画,标出f=40N,如图所示:
29.【解答】解:由小车在水平路面上向右作匀速直线运动可知,小球处于平衡状态,过铁球的重心画一条沿竖直向下带箭头的线段和沿竖直向上带箭头的线段,并用符号G和F出来;注意二力的大小相等,即线段长度相等;如图所示:
四.实验探究题(共3小题)
30.【解答】解:(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使其作匀速直线运动时,则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)从速度图象中可知3﹣5s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,
从F﹣t图象知,3﹣5s物体受到的拉力为5N,所以滑动摩擦力也为5N;
从速度图象中可知1﹣3s物体做加速直线运动,受力不平衡,拉力大于摩擦力;但由于物体对对面的压力和地面的粗糙程度没有改变,所以摩擦力大小不变;即仍为5N;
(3)探究两物体间的滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关时,应控制压力、接触面粗糙程度不变,改变面积的大小,故应选用各个面粗糙程度相同,长宽高各不相同的长方体,故选B;
(4)在研究摩擦力大小与所受压力关系时,拉动物体做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,因此f=F。
从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值不变,即摩擦力与所受压力的比值是0.2,所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是F=0.2F压。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)5;加速直线运动;5;(3)B;(4)F=0.2F压。
31.【解答】解:(1)探究“重力的大小跟什么因素有关”实验,要测量物体的质量和物体的重力大小,故本实验中用到的测量器材有:天平和弹簧测力计;
(2)探究“重力的大小跟什么因素有关”实验,故要求出重力与质量的比值,故上表①处应填:重力/质量(N/kg);
(3)根据表中数据,考虑到误差因素,质量增大为原来的几倍,物体所受的重力也增大为原来的几倍,即物体所受的重力大小与质量成正比;
(4)实验时,多次测量的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性;
通过该实验,我们还能进一步估测出g的取值,此时多次测量的目的是多次测量求平均值减小误差;
(5)实验中难免会出现误差,但是绝不能随意修改数据,应以实验测量的数据为准,若出现误差较大的情况,可以多测几次;故小华修改数据的做法是不正确的,理由是:实验的误差不可避免,应尊重事实。
故选C。
故答案为:(1)天平; 弹簧测力计; (2)重力/质量(N/kg);(3)物体所受的重力大小与质量成正比;(4)使结论具有普遍性,避免偶然性;(5)减小误差;(6)不合理;实验的误差不可避免,应尊重事实。
32.【解答】解:
(1)由图乙可知,A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下,B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下,橡皮筋伸长量△x与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线,说明橡皮筋的伸长△x与受到拉力F成正比例函数的关系,FA=kA△xA,FB=kB△xB;
由图知,当FA=5N,△XA=10cm;FB=10N,△XB=10cm,将上面的数据分别代入FA=kA△xA、FB=kB△xB,得:kA=0.5N/cm、kB=1N/cm,因此FA=0.5△xA,FB=△xB,所以,当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时,橡皮筋A的伸长量为△xA=cm=16cm,橡皮筋B的伸长量为△xB=cm=6cm;
(2)测力计是根据在测量范围内,橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图乙知,A的量程为0﹣10N,B的量程为0﹣15N,则用橡皮筋 B制成的测力计量程大;
由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高;
(3)因A最大受到10N的拉力,在弹性范围内最多伸长20cm,B在弹性范围内,受到的最大拉力为15N,最多伸长15cm,将本实验中两根相同的橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,故A只能伸长15cm,根据在测量范围内受到拉力与伸长成正比,
故A最多受到的拉力 FA大=×10N=7.5N,根据合力的知识,
故将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤能够测量力的最大值应为7.5N+15N=22.5N。
故答案为:(1)16;6;(2)B;A;(3)2.5。
五.计算题(共3小题)
33.【解答】解:
(1)由G=mg得,卡车的质量:
m车===1.5×104kg=1.5×104×10﹣3t=15t;
(2)由ρ=得,钢材的质量:
m钢=ρ钢V=7.9×103kg/m3×8m3=6.32×104kg=63.2t;
(3)由图知,大桥能够承受的最大质量为70t,
卡车的总质量:m总=m车+m钢=15t+63.2t=78.2t,
由于78.2t>70t,所以该车不能通过此桥。
答:(1)汽车的质量为15t;
(2)这车沙子的质量为63.2t;
(3)该车不能通过此桥。
34.【解答】解:
(1)该物体匀速下落时,受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力的作用,这两个力是一对平衡力,则f=G=3.6×10﹣3N;
(2)根据表格中的数据可知,当速度变为原来的2倍时,阻力变为原来的4倍,当速度变为原来的3倍时,阻力变为原来的9倍……;
由此可知,阻力的大小与速度的平方成正比,即:F阻=kv2,
则:k=,把第一组数据代入可得:k==1×10﹣4 Ns2/m2;
则:F阻=kv2=1×10﹣4 Ns2/m2•v2;
(3)匀速下落时,受到的阻力为:f=3.6×10﹣3N;根据表格中第六次的数据可知,v=6m/s。
答:(1)该物体匀速下落时受到的空气阻力3.6×10﹣3N;
(2)运动物体受到的空气阻力f与物体运动速度v关系的表达式为1×10﹣4 Ns2/m2•v2;
(3)该物体匀速下落时的速度是6m/s。
35.【解答】解:
(1)汽车的重力:
G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N;
汽车在水平路面上做匀速直线运动,竖直方向上重力与支持力为平衡力,即F支=G=5×104N;
(2)因小车做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以汽车的牵引力为:
F=f=0.05G=0.05×5×104N=2500N;
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动时,汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以汽车受到的阻力不变,仍为2500N。
答:(1)汽车受到地面的支持力为5×104N;
(2)汽车做匀速直线运动时,汽车牵引力为2500N;
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的阻力为2500N。
弹簧受到的拉力F/N
1
2
3
4
5
6
7
弹簧的长度L/cm
6.6
7.2
7.8
8.4
9.0
9.6
10.6
F压/N
25
26
27
28
29
30
水平拉力F/N
5.0
5.2
5.4
5.6
5.8
6.0
被测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
比值G/m(N/kg)
①
物体1
0.1
0.99
9.9
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.91
9.7
速度v/m•s﹣1
1
2
3
4
5
6
7
阻力f(×10﹣4)/N
1
4
9
16
25
36
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