【期中讲练测】苏科版八年级下册物理 专题03力(考点专练).zip
展开1.下列关于力的说法中( )
①力不能离开物体而存在;②有受力物体时,一定有施力物体;③两个物体只要相互接触就一定产生力的作用;④只要有物体,就一定会产生力的作用
A.只有①②正确B.只有②④正确
C.只有①③正确D.只有②③正确
【答案】A
【解析】①力是物体对物体的作用,所以力不能离开物体而存在,故①正确;
②力是物体对物体的作用,同一物体既是受力物体,又是施力物体,所以有受力物体时,一定有施力物体,故②正确;
③两个物体相互接触不一定产生力的作用,故③错误;
④力至少需要两个物体,所以如果只有一个物体,就不会有力的作用,故④错误。
故选A。
2.小明用桨向后划水,使船前进的力的施力物体是( )
A.船桨B.船C.小明D.水
【答案】D
【解析】划船时,用桨向后划水,桨给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水对桨也施加了一个向前的力,这个力就是船前进的动力,故使船前进的施力物体是水。
故选D。
3.如图所示,分别用大小相等的力拉和压同一弹簧。该实验表明,弹簧受力产生的效果与力的( )
A.大小有关 B.方向有关 C.作用点有关 D.大小、方向、作用点都有关
【答案】B
【解析】由图可知,用力向右拉弹簧时,弹簧变长;用力向左压弹簧时,弹簧变短。由此可见,在力的大小与作用点相同时,力的方向不同,力的作用效果不同。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.小明用力提起一桶水,人对水桶施加了一个提力,同时水桶对手也施加了一个向下的拉力,这两个力的三要素( )
A.完全相同B.完全相反
C.大小相同,方向和作用点都不同D.大小、方向相同,但作用点不同
【答案】C
【解析】人对水桶施加了一个提力,此提力的作用点在水桶上,方向竖直向上,同时水桶对手也施加了一个向下的拉力,此拉力的作用点在手上,方向竖直向下,提力与拉力是一对相互作用力,其大小相等,故在力的三要素中,两个力的大小相等、方向相反、作用点不同,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.小明和弟弟掰手腕,小明获胜。小明对弟弟的力记为F1,弟弟对小明的力记为F2,则( )
A.F1>F2B.F1=F2
C.F1
【解析】小明和弟弟掰手腕,他们之间的相互作用是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,同时产生,同时消失。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.以下事例中,不能直接说明物体间力的作用是相互的是( )
A.跳高时用力蹬地,人就向上跳起
B.手拉橡皮筋,觉得橡皮筋也在拉手
C.离开树的苹果总是落向地面
D.用脚踢沙袋,脚感到痛
【答案】C
【解析】A.跳高时用力蹬地,人就向上跳起,人对地施加力的作用的同时,也受到地板向上的力的作用,说明物体间力的作用是相互的,故A不符合题意;
B.手拉橡皮筋,觉得橡皮筋也在拉手,说明手对橡皮筋施加力的同时,也受到橡皮筋力的作用,说明物体间力的作用是相互的,故B不符合题意;
C.离开树的苹果总是落向地面,是因为苹果受到竖直向下的重力的作用,故C符合题意;
D.用脚踢沙袋,脚感到痛,说明脚对沙袋施加力的同时,也受到沙袋力的作用,说明物体间力的作用是相互的,故D不符合题意。
故选C。
7.如图所示的力学现象,下列分析正确的是( )
A.手在扳手不同位置拧螺母效果不同,表明力的作用效果与力的方向有关
B.在不同的地方关门的难易程度不同,表明力的作用效果与力的作用点有关
C. 两人相推后各自远离,质量大的人受到的推力小
D. 用大小相等的力压弹簧会缩短,拉弹簧就伸长,说明力产生的效果与力的大小有关
【答案】B
【解析】A.用扳手拧螺丝时,手在把手的不同位置拧螺母效果不同,表明力的作用效果与力的作用点有关,故A错误;
B.在不同的地方关门,作用点不同,关门的难易程度不同,这说明力产生的作用效果与力的作用点有关,故B正确;
C.甲推乙,甲对乙有一个力的作用,由于力的作用是相互的,则乙对甲施加反作用力,相互作用的两个力大小相等,故C错误;
D.用相同大小的力压弹簧,弹簧会缩短,拉弹簧,弹簧会伸长,力产生的效果不同,说明力的作用效果与力的方向的关系,故D错误。
故选B。
8.力对物体作用效果的变化,决定于 , 和 的改变,三者中只要有一个发生变化,力的作用效果就会改变。
【答案】 力的大小 力的方向 力的作用点
【解析】力的三要素:力的大小、方向、作用点,力的三要素影响力的作用效果,只要有一个因素改变,力的作用效果就会改变。
9.体育课上踢足球时,使脚感到疼的力的施力物体是 ;踢球的不同位置,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与 有关。
【答案】 足球 作用点
【解析】踢足球时脚感到疼,是因为脚给足球一个力的同时,脚受到足球的反作用力,使脚感到疼的力的施力物体是足球。力的三要素是力的大小、方向、作用点,它们共同影响力的作用效果,踢球的不同位置,力的作用点不同,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关。
10.为了探究力的作用效果的影响因素,小明做了如下实验:将一钢条的下端固定,然后分别用不同方向或不同大小的力作用在钢条的不同部位,使其发生如图所示的形变,各力的大小关系为F1=F3=F4>F2。
(1)小明是根据 来判断力的作用效果的,这种物理研究方法叫 法;
(2)比较甲、丙两实验可以得出的结论是 ;
(3)通过比较 两次实验,小明得出了结论:力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越明显;
(4)小明认为,因为丙、丁两图中,图丁的效果更明显,所以可以看出力的作用效果与力的方向有关,他的说法是 的,因为 。
【答案】(1)钢条的形变程度 转换 (2)力的作用效果与力的作用点有关 (3)甲、乙 (4)错误 没有控制力的作用点相同
【解析】(1)图中对钢条的力使钢条发生了形变,根据钢条形变程度的不同来判断力的作用效果,钢条的形变程度越大,说明该力的作用效果越明显,这是转换法的应用。
(2)甲、丙两图中力的方向和大小相同,力的作用点不同,钢条形变的程度不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(3)小明得出结论的前提条件是“力的方向和作用点相同”,则可以选择甲、乙两图实验进行比较;甲、乙两图中力的方向和作用点相同,力的大小不同,钢条的形变程度不同,说明力的方向和作用点相同时,力越大,力的作用效果越明显。
(4)丙、丁两图中力的大小相同,方向和作用点都不同;根据控制变量法,必须控制力的大小和作用点都相同,所以小明的说法是错误的。
11.小华在知道“物体间力的作用是相互的”之后,好想知道“物体间相互作用的力的大小有什么关系”,于是,设计了如下实验:将A、B两弹簧测力计的秤钩相互挂在一起,弹簧测力计B的另一端固定在墙上,用手拉弹簧测力计A,如图所示。请根据图示情况回答问题:
(1)弹簧测力计A对B的拉力为 N,这个力作用在 上。
(2)弹簧测力计B对A的拉力大小为 N,力的方向为 。
(3)由此可以得出这两个力的关系为 。
【答案】(1)2 弹簧测力计B (2)2 向左 (3)作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上
【解析】(1)由弹簧测力计B示数可知:弹簧测力计A对B的拉力为2N,这个力作用在弹簧测力计B上。
(2)由弹簧测力计A示数可知:弹簧测力计B对A的拉力为2N,力的方向左。
(3)由此可以初步得出:这两个力的关系为作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
12.某校物理兴趣小组同学研究两个物体间相互作用力的特点。如图(a)、(b)为他们设计的两种实验方案。
(1)他们应根据图 所示方案进行实验;
(2)图中用到的测量工具是 ,20s时它们的示数均为 N,该小组同学经过多次实验得出结论:两个物体间相互作用力的 是相等的。
【答案】(1)(b) (2)弹簧测力计 10 大小
【解析】(1)由图a可知,此时测力计的两个力是作用在硬纸板上,两个测力计的拉力不是一对相互作用力,故选(b)。
(2)弹簧测力计是测量力的仪器,由图可知:20s时它的示数均为10N,两个物体间相互作用力的大小是相等的。
题型二 弹力
1.下列物体发生弹性形变的是( )
A.捏扁的橡皮泥B.凹陷的沙发坐垫
C.拉断了的橡皮筋D.反复拉伸的弹簧健身器
【答案】D
【解析】外力撤销后,物体能恢复原状的形变叫弹性形变,捏扁的橡皮泥、凹陷的沙发坐垫、拉断了的橡皮筋在外力撤销后无法恢复原状,所以不是弹性形变,弹簧健身器的弹簧被拉伸后还能恢复原状,属于弹性形变。
故选D。
2.关于弹力,下列说法正确的是( )
A.不相互接触的物体之间也会产生弹力B.拉力不属于弹力
C.压缩的弹簧能产生弹力D.弹力的方向总是竖直向下
【答案】C
【解析】弹力产生于两接触且发生形变的物体之间,弹力的方向总是与施力物体形变方向相反。
A.根据弹力的概念可知,两个物体必须相互接触才可能产生弹力,故A错误;
B.拉力是由于两个相互接触的物体之间发生弹性形变而产生的力,属于弹力,故B错误;
C.压缩的弹簧在弹性限度内也能产生弹力,故C正确;
D.弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与受力物体的形变方向相同,弹力的方向不一定总是竖直向下,故D错误。
故选C。
3.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,下列有关“由于弹簧形变产生的力”描述正确的是( )
A.墙对弹簧的拉力B.弹簧对墙的拉力
C.手对弹簧的拉力D.以上说法都不对
【答案】B
【解析】弹力由施力物体形变产生,弹簧形变产生的弹力的施力物体是弹簧,受力物体是手或者墙,所以弹簧形变产生的力是弹簧对手的拉力或弹簧对墙的拉力,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.足球对木板的压力属于弹力
D.木板形变是由于木板产生弹力造成的
【答案】D
【解析】A.对足球受力分析可知,足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,该支持力是木板由于发生弹性形变要向上恢复原状产生的弹力,故A正确,不符合题意;
BC.足球发生弹性形变,有恢复原状的趋势,所以产生弹力,即对木板的压力,故BC正确,不符合题意;
D.木板形变是由于受到足球对它的作用力,不是因为木板要产生弹力造成的,故D错误,符合题意。
故选D。
5.放在水平桌面的茶杯对桌面有压力,下列关于“茶杯压桌”的说法正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
B.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
C.茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
【答案】A
【解析】AD.当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力,故A正确,D错误;
B.茶杯对桌面的压力,是茶杯对桌面施加了一个作用,故施力物体是茶杯,受力物体是桌面,故B错误;
C.茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面;茶杯受到的重力的施力物体是地球,受力物体是茶杯。两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不是同一个力,但两者大小相等,故C错误。
故选A。
6.用手按压橡皮泥,橡皮泥上会留下漂亮的指印,此时橡皮泥发生的 形变;在跳水比赛中,当跳水运动员站上跳板时,跳板会被压弯,跳板发生的是 形变。(以上两空均选填“弹性”或“塑性”)
【答案】 塑性 弹性
【解析】由题意知,橡皮泥上留下了指印之后不能恢复原来的形状,而跳板在运动员跳下后能够恢复原来的形状,所以橡皮泥发生的不是弹性形变,是塑性形变;跳板发生的是弹性形变。
7.如图所示,用5N的水平推力推书本,橡皮恰好随书本一起向右做匀速直线运动,此时书本对橡皮的支持力是由于 发生弹性形变产生的,其施力物体是 。
【答案】 书本 书本
【解析】书本对橡皮的支持力,书本是施力物体,橡皮是受力物体,书本发生弹性形变,要恢复形变,产生向上的力,这个力就是支持力。
8.明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,被外国学者称为“中国17世纪的工艺百科全书”。在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿发生了 产生弹力;然后用木棰频频击打弓弦,使板上棉花疏松的力的施力物体为 (选填“竹竿”“木棰”或“弓弦”)。
【答案】 弹性形变 弓弦
【解析】物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用,这种力叫弹力。因此竹竿发生弹性形变产生弹力。将木弓用细绳吊在一根竹竿上,如图所示,用木棰频频击打弓弦,使棉花变疏松的力的施力物体是弓弦。
9.水明利用如图甲所示的实验装置对铜弹簧A和铁弹簧B的“伸长长度与所受拉力大N小的关系”进行了对比探究。实验中在两根弹簧下逐个增加规格相同的钩码,同时用刻度尺测出悬挂钩码后弹簧的总长度,下表是实验时记录的部分数据。
分析表中数据可知:
(1)在正确操作且不考虑误差的情况下,表格中漏记的数据应为 ;
(2)从表中数据可以得出结论,在弹性限度内,弹簧的伸长量与其所受拉力大小成 ;
(3)若伸长相同的长度,A弹簧受到的力比B弹簧受到的力要 (选填“大”或“小”);
(4)小明用A、B两弹簧分别制作了如图乙所示的a、b两测力计,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则量程较大的是 测力计,精度较高的是 测力计。(选填“a”或“b”)
【答案】(1)18.0 (2)正比 (3)小 (4)b a
【解析】(1)分析表格数据可知,A弹簧受到的拉力每增加1N时,伸长量增加3cm,所以,表中漏记的数据为。
(2)分析表格数据可知,拉力每增加1N,A弹簧长度增加3.0cm,B弹簧长度增加1.5cm;在弹性限度
内A、B弹簧的伸长量都与弹簧受到的拉力成正比。
(3)A弹簧15.0cm长时,所挂钩码重力为3N,B弹簧15.0cm长时,所挂钩码重力为6N,因此若伸长
相同的长度,A弹簧受到的拉力比B弹簧受到的拉力要小。
(4)拉力变化一定时,a弹簧长度变形变量比b弹簧形变量大,故a弹簧精度会比较高;若伸长相同的
长度,a弹簧测力计受到的拉力比B弹簧测力计受到的拉力小,故b弹簧测力计的量程比较大。
10.某班级同学在探究“在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系”的实验中,各小组所用的实验器材有:支架、长短和粗细都相同的弹簧(两端带有挂钩)、分度值是1mm的刻度尺(量程足够大)各一个、另外还有若干个钩码可供选择。
(1)同学们选择6个相同的钩码进行实验。为了不超出弹簧的弹性限度,最大的拉力不能过大,要适当选择质量较小的钩码。那么选择最小钩码的标准是什么?
答: 。
(2)各实验小组在弹簧的弹性限度内实验,其中一组记录的数据如上表所示。请在坐标系中画出弹簧的伸长量与拉力F的关系图像。(弹簧原长)
(3)分析图像得出的探究结论是 。
(4)为了使实验结论具有普遍性,需要比较各实验小组 。
A.测量的数据 B.得出的结论
(5)在交流讨论时,同学们发现每个小组的实验器材中,只有弹簧的材料是不同的,其余实验器材都相同。那么利用不同小组同学的实验数据,还可以解决的探究问题是 。
【答案】(1)一个钩码挂在弹簧下,弹簧的伸长量不能小于刻度尺的最小分度值 (2)见解析 (3)在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比 (4)B (5)弹簧的伸长量与弹簧的材料是否有关
【解析】(1)[1]为了不超出弹簧的弹性限度,最大的拉力不能过大,要适当选择质量较小的钩码,但不能太小,把一个钩码挂在弹簧下,弹簧的伸长量不能小于刻度尺的最小分度值。
(2)根据表格数据描出各点画出图像:
(3)根据图像知:在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比。
(4)为了使实验结论具有普遍性,可以进行多次测量或比较各实验小组实验结论,故A不符合题意,B符合题意。故B正确。
(5)由题意知:只有两端带有挂钩的弹簧材料是不同的,其余实验器材都相同,根据控制变量法的要求知,可以探究弹簧的伸长量与弹簧的材料是否有关。
题型三 弹簧测力计
1.关于弹簧测力计的使用方法的说法中,不正确的是( )
A.被测力的大小不允许超过测力计的量程
B.弹簧测力计只能测竖直方向的力
C.弹簧测力计测重力时,若倒置使用测力计(不再调零)所测结果偏大
D.测量时指针不能与外壳发生接触,否则会影响示数
【答案】B
【解析】A.弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比的原理制成的,被测力的大小不允许超过测力计的量程,否则可以损坏弹簧测力计,故A正确,不符合题意;
B.弹簧测力计在测量过程中应顺着拉力方向拉动,可以测竖直方向的力,也可以测量其它方向上的力,故B错误,符合题意;
C.弹簧测力计测重力时,若倒置使用测力计所测结果包括测力计自身的重力,故结果会偏大,故C正确,不符合题意;
D.测量时应顺着力的方向拉动测力计,指针不能与外壳发生接触,否则会影响示数,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.如图所示,把两个质量均为50g的钩码挂在弹簧测力计挂钩上。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只可以测量竖直方向的力
B.使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力
C.弹簧测力计的分度值为0.1N,两个钩码的总重力为1N
D.测钩码的重力前,需要把弹簧测力计在竖直方向调零
【答案】D
【解析】A.弹簧测力计可以测量竖直方向上的力,也可以测水平方向上的力,也可以测倾斜方向的力,故A错误;
B.使弹簧测力计内的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,不是钩码的重力,故B错误;
C.由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1N,当钩码静止时,钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数,则钩码的重力G=F=1N,故C错误;
D.测量物体重力前,由于重力是竖直向下的,所以应将弹簧测力计在竖直方向调零:测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩,检查指针与弹簧测力计的外壳是否有摩擦,故D正确。
故选D。
3.(多选)如图所示,把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,整个装置处于静止状态,关于“弹力与弹簧测力计”的以下说法正确的是( )
A.弹簧受到的拉力是由弹簧发生弹性形变而产生的力
B.只要物体发生弹性形变就一定会产生弹力
C.只有相互接触的物体才有弹力的作用
D.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
【答案】BC
【解析】
A.弹簧受到的拉力的施力物体是钩码,而不是弹簧,故A错误;
BC.弹力产生的条件有两个:一是两个物体必须直接接触,二是发生弹性形变,故BC错误;
D .弹簧测力计可以测量竖直方向的力,也可以测量其它方向的力,只要测量时,使弹簧测力计的受力方向沿着弹簧的轴线方向即可,所以弹簧测力计使用时可以倾斜,故D 错误。
故选BC。
4.小莉要自制两个弹簧测力计,她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试,弹簧受到的拉力与伸长量的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大
B.若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长2cm
C.若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm
D.若要制作精确度高的弹簧测力计,应选乙弹簧
【答案】C
【解析】
A.在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,故A错误;
B.从图中可以看到,当乙弹簧受到8N的拉力,弹簧伸长2cm,在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,则若乙弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长1cm,故B错误;
C.从图中可以看到,当甲弹簧受到4N的拉力,弹簧伸长6cm,若甲弹簧受到2N的拉力,弹簧伸长3cm,故C正确;
D.从图中可以看到,在相同拉力作用下,弹簧甲的伸长量大,弹簧甲较灵敏,应选甲弹簧来制作精确程度较高的弹簧测力计,故D错误。
故选C。
4.弹簧测力计是一种常用的测量 的大小的工具,一根长10cm的弹簧,受到6N的拉力时,弹簧伸长量为3cm,若要弹簧伸长5cm,受到的拉力是 N。
【答案】 力 10
【解析】常用的测量力的大小的工具是弹簧测力计。由题知F1=6N,,若,根据弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比,得,即,解得。
5.(1)弹簧测力计的原理是根据在弹性限度内弹簧的 与受到拉力成正比这一规律制成。如图甲所示是测力计使用的几种情况同,其中正确的是 。
(2)如图乙所示,用一测力计来测一物体的重力,则物体的重力是 N,使用该测力计可以测量最大是 N的物体。
(3)如图丙所示弹簧秤及细绳重力不计,钩码G重5N,静止时弹簧秤示数为 N。
【答案】(1)伸长量 ①③ (2)2.2 4 (5)5
【解析】(1)在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,伸长量越长;弹簧测力计是根据“在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力的大小成正比”这一规律制成。弹簧测力计使用时,被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,②手握住测力计,测力计弹簧的轴线不一定和重力在一条直线上,故②错误;④测力计倒置时测力计自身重力会影响测量结果,测力计不能倒置,故④错误,⑤被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向不一致,故⑤错误,故①③正确。
(2)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,测量范围是0~4N,能测量的最大力为4N。
(3)左端弹簧测力计受到的拉力大小等于钩码的重力,钩码重力为5N,静止时弹簧测力计的示数为5N。
5.(1)只有规范使用弹簧测力计,才能准确测量力的大小。诸写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求: 。
(2)弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成 比。如图所示,弹簧测力计使用正确的是 图,其示数是 N。
【答案】(1)见解析 (2)正 乙 2.4
【解析】(1)正确使用弹簧测力计的操作要求:所测的力不能超过它的量程(或使用前应先调零,使用前先拉几下避免卡壳,使用时测量力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致等)。
(2)根据胡克定律,弹簧测力计使用时不能超过其量程,在弹簧弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比。弹簧测力计使用时测量力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致,重力方向竖直向下,拉动物体时拉力方向应竖直向上,故乙图正确。如图所示,该弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为2.4N。
6.在图中,弹簧测力计的读数是 N。如果错将测力计倒着使用,测量结果将 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
【答案】1.8 偏大
【解析】如图所示,弹簧测力计的量程为0.2N,读数为1.8N。如果错将测力计倒着使用,弹簧受到的拉力为物体与弹簧测力计的自身重力之和,则其示数包括了弹簧测力计自身的重力,故测量结果将偏大。
7.利用同一根长橡皮筋自制简易测力计,装置如图1所示。在制作测力计刻度面板时,小明和小华的方法不同。
小明:在回形针上挂6个50g的钩码,记下指针静止时的位置,等分刻度,画出的刻度线如图2所示。
小华:在回形针上每次加挂一个50g的钩码,分别记下指针静止时的位置,画出相应的刻度线如图3所示。
(1)实际操作后发现两人的刻度线并不完全组合,则图 的刻度较准确,理由是: ;
若采用小明的测力计测力,读数为2.0N,则测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)小华想在原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻度线,应如何操作? 。
【答案】(1) 3 橡皮筋的伸长量与所受拉力不成正比(2)小于 见解析
【解析】(1)由小华的方法可知,受到拉力时,橡皮筋的实际伸长量与受到的拉力不成正比,则刻度不均匀,所以,一次挂6个50g的钩码后,记下指针位置再等分刻度,误差较大,故图3的刻度较准确。若采用小明的测力计测力,读数为2.0N,由于橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋形变程度越大,则真实值要大于2.0N,故测量值小于真实值。
(2)找多个10g钩码,在回形针上每次加挂一个10g的钩码,分别记下指针静止时的位置,画出相应的刻度线即可。
8.小明在学习了弹簧测力计的使用后,想自制一个弹簧测力计,他找来了最大称量为10N的弹簧在不挂钩码时,弹簧长度是2厘米(如图甲)。
(1)小明首先为了探究弹簧的伸长量与所受拉力的具体关系,通过实验收集部分数据如图乙所示。他设计一个容易发现规律的实验记录表格,请在①处填上合适的内容 ;
(2)请你为他将实验数据整理后填写在表格中 ;
(3)小明利用如图所示的刻度尺制作弹簧测力计的刻度盘,则他所制作的测力计的最小分度值为 N。
(4)小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,找来一根轻质弹簧以及几个相同质量的钩码,她先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如下表。
①分析数据,小华可以得出的结论是: 与外力成正比;
②若拉力为1.7N,那么根据实验得出的规律可知,此时弹簧长度为 m;
③若用题目中的弹簧制作弹簧测力计,则其称量范围是 N。
【答案】(1)弹簧的伸长量 (2)见解析 (3) 0.1 (4)在弹性限度内,弹簧的伸长量 0.042 0~3.0
【解析】(1)为了探究弹簧的伸长量与所受拉力的具体关系,表格中除了有拉力和弹簧的长度外,表格中还应有弹簧的伸长量一行,①处的内容为弹簧的伸长量。
(2)不挂钩码时即拉力为零时,弹簧长度是2cm,拉力逐渐增大,弹簧的长度也逐渐增大,弹簧的伸长量等于弹簧的长度减去弹簧的原长,实验数据如下表
(3)弹簧受到的拉力为0~3N,刻度尺的测量范围为0~3cm,所以用刻度尺作为测力计的刻度盘,可以用1cm表示1N,则测力计的分度值为0.1N。
(4)①由表中数据可知:弹簧受到的拉力每增加0.5N,弹簧的伸长量也增加0.5cm,所以弹簧的伸长量与弹簧受到的的拉力成正比,前提是拉力不能大于3.0N,故可以得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
②由上面分析可知弹簧受到的拉力每增加0.5N,弹簧的伸长量也增加0.5cm,则当拉
力为1N时弹簧的伸长量为,则当拉力为1.7N时弹簧的伸长量为,弹簧的长度。
③由表中数据可知,当拉力超过3.0N时,弹簧的伸长量和拉力不再成正比,所以其称
量范围是:0~3.0N。
题型四 重力
1.下列关于物体重力的估计,正确的是( )
A.一名中学生的体重大约是50NB.一个教室空气的重力大约为2000N
C.一本物理书的重力大约是15ND.一只鸡蛋的重力大约是5N
【答案】B
【解析】A.一名初中学生的质量大约是50kg,所以重力大约是,故A错误;
B.教室的长、宽、高大约分别为8m、7m、3m,则教室容积约为,空气的密度大约为,所以教室中的空气质量大约为,一个教室空气的重力大约为,故B正确;
C.一本物理书的质量大约是200g左右,则一本物理书的重力大约是,故C错误;
D.一只鸡蛋的质量大约是50g,重力为,故D错误。
故选B。
2.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,地球附近的所有物体都受到重力作用,关于重力的说法正确的是( )
A.在空中飘浮的物体不受重力作用B.物体所受的重力跟它的质量成正比
C.重力的方向总是垂直向下D.物体的重心一定在物体上
【答案】B
【解析】A.地面附近的一切物体都受到重力作用,故A错误;
B.在比例系数g确定的情况下,质量越大,重力就越大,物体所受的重力跟它的质量成正比,故B正确;
C.重力的方向总是竖直向下,故C错误;
D.只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心上,故D错误。
故选B。
3.下列有关质量与重力的说法中,正确的是( )
A.物体的质量由重力决定,跟它受到的重力成正比
B.质量为1kg 的物体重9.8N,因此 1kg=9.8N
C.重力的施力物体是地球,方向总是竖直向下
D.天平和弹簧测力计在失重的太空舱里都无法使用
【答案】C
【解析】A.物体的质量是物体的一种属性,与物体的重力无关,故A错误;
B.kg是质量的单位,N是力的单位,两者是不同的物理量的单位,不能等量替换,故B错误;
C.重力是地球吸引产生的力,重力的施力物体是地球,方向总是竖直向下,故C正确;
D.天平在失重的太空舱里都无法使用,弹簧测力计是利用弹簧发生弹性形变产生弹力来工作的,依然可以使用,如测量拉力。故D错误。
故选C。
4.进入“天宫二号”空间实验室的两名航天员将在其中要工作、生活30天,他们需要在完全失重的太空舱内进行体能锻炼,下述活动中可采取的是( )
A.举哑铃B.引体向上C.用橡胶拉力器锻炼D.仰卧起坐
【答案】C
【解析】A.当没有重力时,人可以用很小的力举哑铃,起不到锻炼的作用,故A不符合题意;
B.没有重力时,身体不受重力作用,用很小的力就可做引体向上,得不到锻炼的作用,故B不符合题意;
C.没有重力时,不影响用力拉弹簧,所以可以用拉力器进行锻炼,故C符合题意;
D.没有重力时,身体不受重力作用,用很小的力就可做仰卧起坐,得不到锻炼的作用,故D不符合题意。
故选C。
5.如图所示,用硬纸片剪一个小丑模型,在它的两只手背上用橡皮泥固定两个金属螺帽。让绳子支撑着小丑的鼻子缺口,轻轻拨动小丑的脚,它来回摆动,但不会掉下来,下列说法正确的是( )
A.图中小丑的重心低于绳子 B.图中小丑的重心高于绳子
C.小丑的重心一定在其几何中心上 D.小丑不掉下来是因为鼻子缺口处有胶水
【答案】A
【解析】在“小丑”手背上固定两个金属螺帽,降低了“小丑”的重心,小丑是不规则物体,重心不在几何中心,从而提高了它的稳定程度,使“小丑”在绳子上不会掉下来,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.图甲所示重垂线主要利用的是重力方向是 ,重力的施力物体是 ;图乙所示为一种用透明吸管自制的气泡水平仪,当仪器中空气泡居中时表示桌面水平,若空气泡在左端,则表示所放木板的左端偏 (选填“高”或“低”)。
【答案】 竖直向下 地球 高
【解析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力;重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下。图甲中的重垂线就是利用重力方向是竖直向下制作的。图乙所示为一种气泡水平仪,在检查所砌的墙面是否水平时,由于水向低处流,则空气泡会向高处移动,若空气泡在左端,则说明左端的墙面高。
7.科学家探测发现,同一个物体在月球表面受到的吸引力大约是在地球表面受到的吸引力的六分之一,如果一个质量为60kg的宇航员到达月球,那么他的质量为 kg。其重力大小为 N。(地表附近g=10N/kg)如图是一只小狗在太阳系不同行星上所受重力大小的统计图。根据图中所给的信息,一名质量为50kg的中学生在火星上所受的重力大小为 N。(g地取10N/kg)
【答案】60 100 191.25
【解析】因为质量是物体的属性,不随物体所处空间位置的变化而变化,所以一个60kg的宇航员到达月球,那么他的质量仍是60kg。在地球上他的重力是,因为同一个物体在月球表面受到的吸引力大约是在地球表面受到的吸引力的六分之一,所以他在月球上的重力为
。由图可知,小狗在火星上与在地球上受到的重力之比为,质量为50kg的中学生在地球上受到的重力,则质量为50kg的中学生在火星上受到的重力。
8.如图所示,在空中运动的小球质量为50g,请在图中画出小球此时受到重力的示意图。(取g=10N/kg)
【答案】见解析
【解析】小球的质量,受到竖直向下的重力,重力的作用点在球心,从球心沿竖直向下的方向画一带箭头的线段,如图所示:
9.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)上表空白处缺少的栏目是 ;
(3)在图中,根据上面表格中的数据画出重力与质量之间关系的图线 ;
(4)分析数据,可以得到的结论是: 。该结论对于月球上的物体 (选填“仍成立”或“不成立”);
(5)实验时,多次测量的目的是 ;
(6)小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小亮同学的做法 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他的操作比甲同学更简便
D.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
【答案】(1) 弹簧测力计 天平 (2)重力与质量的比值 (3)见解析 (4)物体受到重力的大小跟物体质量成正比 仍成立 (5)寻找普遍规律 (6)D
【解析】(1)本实验是探究重力的大小跟质量的关系,需测量重力与质量,故需要天平和弹簧测力计。
(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,上表空白处缺少的栏目是:重力与质量的比值。
(3)由表格数据描点连线,如图所示:
(4)根据表中数据,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,即物体所受重力大小与质量成正比。在月球上,物体质量不变,重力大约为在地球上重力的,重力依然与质量成正比。所以该结论对于月球上的物体仍成立。
(5)由于一次实验得到的结论具有偶然性,故实验时,多次测量的目的是寻找普遍规律。
(6)要探究物体所受重力大小与质量的关系,需改变物体的质量,虽然苹果、小木块、小铁球的材料不同,但是不影响探究结果,故小亮同学的做法合理,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.如图甲是小明观看到“真人不倒翁”的场景,查阅资料发现原来表演者脚下有一个半圆形底座。好动脑的他提出问题:不倒翁底座的稳定性好差到底与哪些因素有关?并提出猜想:
①与半球的半径大小有关;
②与半球的质量大小有关;
③与立在上面的物体的重心高低有关。
于是,他做了多个半径不同的半球模型如图乙所示,制作了一块泡沫,留三个孔,将同一个铁球分别塞在泡沫高低不同的位置、、来改变物体的重心,如图丙所示。实验中,他将塞有铁球的泡沫固定在实心的半球上,然后用力推动不倒翁,他通过观察不倒翁刚好翻倒时泡沫物体转过的角度a的大小,来比较不倒翁稳定性的好差。为验证自己的猜想,他测得了多组数据并记录在如表中:
(1)小明发现当翻倒时转过的角度a越 ,稳定性越好;
(2)为验证猜想①,应选择 三组数据,得出的结论是: ;如果要验证猜想②,小明对比第2、5次实验,觉得也能验证猜想,其理由是 ;
(3)自行车运一袋25kg的大米,将如图的米袋 (选填“横放”或“竖放”)会更稳定。
【答案】(1)大 (2)1、2、3 在半球质量、重心高度相同的情况下,半球的直径越大,稳定性越好 5的质量比2大,半径虽然小,但稳度却较大 (3)横放
【解析】(1)由表格中数据得,小明发现当翻倒时转过的角度越大,重心高度越低,稳定性越好。
(2)要探究道具不倒翁的稳定性与半球的半径大小是否有关,就需要控制其他因素不变,只研究半球半径不同的情况下,半球翻倒时重物转过的角度a的大小。分析表中数据可知,数据1、2、3符合要求。如果要验证猜想②,小明对比第2、5次实验,觉得也能验证猜想,理由是:5的质量比2大,半径虽然小,但稳度却较大,说明与质量有关。
(3)自行车运一袋25kg的大米,将如图的米袋横放时重心低,会更稳定。
11.如图为某品牌纯牛奶,盒内装有250cm3、密度为1.04g/cm3的纯牛奶。g取10N/kg,不计外包装质量,已知物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的。求:
(1)纯牛奶的质量;
(2)纯牛奶的重力;
(3)若该牛奶处在月球上,求受到的月球吸引力。
【答案】(1)260g;(2)2.6N;(3)0.43N
【解析】解:(1)纯牛奶的体积V=250cm3,由可得,该纯牛奶的质量m=ρV=1.04g/cm3×250cm3=
260g=0.26kg。
(2)纯牛奶在地球上所受的重力G地=mg=0.26kg×10N/kg=2.6N。
(3)由题可知,该牛奶在月球表面时的重力,
答:(1)纯牛奶的质量为0.26kg;
(2)牛奶的重力为2.6N;
(3)该牛奶在月球表面时的物重为0.43N。
题型五 摩擦力
1.关于摩擦,下列说法中正确的是( )
A.相互挤压的粗糙物体间总是存在摩擦
B.运动的物体一定受摩擦力
C.静止的物体一定不受摩擦力
D.相对运动的两物体间可能存在摩擦力
【答案】D
【解析】A.相互压紧的物体间如果没有相对运动或相对运动的趋势,就不存在摩擦力,故A错误;
B.运动的物体如果不与其它物体相互接触、相互挤压或接触面光滑,都不一定受到摩擦力,故B错误;
C.静止的物体也可能受到摩擦力的作用,比如:静止在斜面上的物体,有沿斜面向下滑动的趋势,此时物体受到斜面对它沿斜面向上的摩擦力,故C错误;
D.两个物体接触,如果没有发生相互挤压,即使发生相对运动,则这两个物体间也不一定存在摩擦力;两个物体相互挤压且表面粗糙的物体之间有相对滑动时,会受摩擦力,故D正确。
故选D。
2.下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦,其中属于有害摩擦的是( )
A.①和②B.②和③C.①和④D.②和④
【答案】B
【解析】走路时鞋底与地面之间的静摩擦,防止走路摔倒,有利于前行,是有益摩擦,故①不符合题意;汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦,阻碍汽车前行,是有害摩擦,故②符合题意;骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦,阻碍自行车前进,是有害摩擦,故③符合题意;皮带传动中,主动轮与皮带之间的摩擦带动皮带的转动,皮带与被动轮之间的摩擦带动被动轮的转动,是有益摩擦。故④不符合题意。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.下列做法属于减小摩擦的是( )
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细砂以方便路人行走
B.气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触
C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物体垫在车轮下
D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹镁粉以防止从杠上滑落
【答案】B
【解析】A.在结冰的马路上撒细砂,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,是使接触面分离来减小摩擦,故B符合题意;
C.寻找石块等物体垫在车轮下,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.体操运动员进行双杠表演前在手上涂抹镁粉,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
4.下列做法中,属于增大摩擦的是( )
A.锁生锈不好打开时,将少量油注入锁孔后,就容易打开了
B.汽车失事的马路上流满了润滑油,可在路面上撒些沙子或木渣子,就变安全了
C.搬运笨重货箱时,可在地上铺几根圆木,就容易推动了
D.拉链拉不动时,可在拉链上抹一点石蜡,就容易拉了
【答案】B
【解析】A.锁生锈不好打开时,将少量油注入锁孔后,就容易打开了,使接触面分离来减小摩擦的,故A不符合题意;
B.汽车失事的马路上流满了润滑油,可在路面上撒些沙子或木渣子,就变安全了,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;故B符合题意;
C.搬运笨重货箱时,可在地上铺几根圆木,就容易推动了,是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦的,故C不符合题意;
D.拉链拉不动时,可在拉链上抹一点石蜡,就容易拉了,使接触面分离来减小摩擦的,故D不符合题意。
故选B。
5.如图描述的是小明同学用手探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的情景,用手分别压在玻璃板和桌面滑动(甲、乙),然后再用另一只手压在手上在桌面滑动(丙),下列说法中不正确的是( )
A.甲和乙是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
B.乙和丙是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
C.比较甲和乙,感觉甲的阻力大
D.比较乙和丙,感觉丙的阻力大
【答案】C
【解析】AC.图中甲、乙所用压力相同,接触面的粗糙程度不同,乙更粗糙些,所受摩擦力应较大些,所以A正确,C错;
BD.乙、丙的接触面粗糙程度相同,丙的压力大,所受摩擦力应该大些,所以B、D都是正确的。
故选C。
6.为感受摩擦力的特点,某同学用大小相等的拉力,以如图所示不同的方向分别拉动同一物块,使其在同一个水平面上做匀速直线运动,下列有关说法正确的是( )
A.甲的摩擦力大B.甲乙摩擦力大小相等
C.乙的摩擦力大D.无法判断
【答案】C
【解析】当用相同大小的拉力如图所示拉动同一物块时,甲乙两种情况下都做匀速直线运动,甲图中F拉力会有向上的作用效果,即物与地之间正压力小于物重力,乙图中物与地之间正压力等于物重力,滑动摩擦力大小与压力大小有关,即乙的摩擦力大。
故选C。
7.在研究摩擦力时,小刚同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行甲乙丙三次实验.如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F1=F2
【解析】滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,而前两次实验中,压力大小和接触面的粗糙程度都相同,则木块受到的摩擦力相同,且由于木块做匀速运动,所以拉力等于摩擦力,故前两次实验中,弹簧测力计的示数相等,即F1=F2;第三次实验,在压力大小和接触面粗糙程度一定时,用滚动代替滑动,减小了摩擦力的大小,此时木块仍做匀速运动,所以此时所受的摩擦力和弹簧测力计的示数仍相等,但由于此时摩擦力变小,所以测力计的示数F3小于F1和F2。综合上面两种情况可得F1=F2>F3,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.移动重物时,把重物一端稍微往上提起一些会更容易推拉,原因是( )
A.重物对地面的压力变小,导致摩擦力变小
B.重物和地面的接触面积变小,导致摩擦力变小
C.重物的重力变小,导致摩擦力变小
D.接触面的粗糙程度变小,导致摩擦力变小
【答案】A
【解析】A.移动重物时,把重物一端稍微往上提起一些,重物对地面的压力变小,导致摩擦力变小,所以更容易推拉,故A符合题意;
B.滑动摩擦力大小与重物和地面的接触面积无关,故B不符合题意;
C.此过程中,重物的重力不变,故C不符合题意;
D.此过程中接触面的粗糙程度不变,故D不符合题意。
故选A。
9.如图所示,“绳索攀爬”是消防员日常训练中的重要项目之一。某消防员的体重为G,若他从二楼竖直向上匀速攀爬到三楼的过程中受到绳子的摩擦力为f,则( )
A.G可能小于f B.G一定小于f C.G可能等于f D.G一定等于f
【答案】D
【解析】消防员握着绳子竖直向上攀爬时,手和绳子是相对静止的,故手和绳子之间是静摩擦力,手在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力,这两个力始终大小相等,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.(多选)如果上课时教室内的摩擦力突然消失10 s,下列情境不可能发生的是( )
A.教师和学生可以更轻松地在教室内行走 B.轻轻一吹,书桌上的课本便可飞出去
C.雨滴、雪花将不会落到地面 D.人一跳会离开地球,再也回不来
【答案】ACD
【解析】A.教师和学生主要靠摩擦力在教室内行走,当摩擦力消失后,教师和学生行走不便,而不是更轻松,故A符合题意;
B.轻轻一吹,由于没有摩擦力,书桌上的课本便可飞出去,故B可能发生,不符合题意;
C.雨滴、雪花由于受到了重力会落到地面,故C不可能发生,符合题意;
D.人一跳会离开地球,由于受到了重力,会落下来,故D不可能发生,符合题意。
故选ACD。
11.2022年2月2日晚,北京冬奥会冰壶混双循环赛在国家游泳中心“冰立方”开赛,中国队以7:6击败对手,取得开门红。冰壶运动员的鞋底一只是塑料底的,另一只是橡胶底的。他滑行时,橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图甲,她用b脚蹬冰面后,只用a脚甲乙向右滑行。滑行时冰对a鞋的摩擦力向 (A.左;B.右);蹬冰时冰对b鞋的摩擦力向 (A.左;B.右)。该运动员b脚应该穿 (A.橡胶;B.塑料)底的鞋。投掷出去后,其余两名队员要在冰壶运动前不断地擦冰,目的是 (A.增大;B.减小)冰壶与冰面的摩擦。
【答案】 A B A B
【解析】a脚向右滑行时,相对冰面向右运动,冰面阻碍a脚向右运动,所以a鞋受到摩擦力方向向左,
故选A。由图知,他用b脚蹬冰面后,b脚相对冰面有向左运动趋势,冰面阻碍b脚向左运动,所以b鞋受到的摩擦力方向向右,故选B。由题知,橡胶底的鞋底更粗糙,压力一定时,受到的摩擦力大,该运动员b脚应该穿橡胶底的鞋,故选A。 投掷出去后,其余两名队员要在冰壶运动前不断地擦冰,克服摩擦对冰面做功,使冰小部分融化,使冰壶和冰的接触面分开,目的是.减小冰壶与冰面的摩擦,故选B。
12.磁悬浮列车运行时列车与轨道间隔着一层薄薄的空气,从而 (选填“增大”、“减小”)摩擦力。在作图时,小亮画错了地方,他先用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,之后,他稍使点劲就擦干净了,他是通过增大 的方法来增大橡皮与纸之间的摩擦力;A、B是两支圆铅笔,将它们按图中方法放置在一个斜面上,B铅笔比较容易到达水平面,原因是: 。
【答案】减小 压力 相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦
【解析】磁悬浮列车的工作原理,是利用磁悬浮使得列车与导轨脱离接触,减小摩擦,从而提高车速;
小亮稍使点劲就擦干净了,是在接触面的粗糙程度不变的情况下,通过增大压力来增大摩擦力的;由图可知,A铅笔是滑动摩擦,B铅笔是滚动摩擦,B铅笔比较容易到达水平面,原因是:相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦。
13.飞机场用传送带为顾客运送行李,主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,甲为水平传送带,乙为倾斜传送带,如图所示。当行李随传送带一起匀速运动时,甲传送带上的行李所受的摩擦力 (选填“等于零”或“不等于零”),乙传送带上的行李所受的摩擦力 (选填“等于零”或“不等于零”)。如果乙传送带上的行李随传送带向上做匀速运动,则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带 (选填“向上”或“向下”)。
【答案】 等于零 不等于零 向上
【解析】甲传送带上的行李随传送带一起匀速运动的过程中,行李与传送带之间相对静止,没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用,甲传送带上的行李所受的摩擦力等于零。乙传送带上的行李随传送带一起匀速运动的过程中,行李与传送带之间相对静止,但行李有向下运动的趋势,因此受摩擦力的作用,乙传送带上的行李所受的摩擦力不等于零。乙传送带上的行李随传送带向下做匀速运动,行李与传送带之间相对静止,但行李有向下运动的趋势,则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带向上。
题型六 探究影响滑动摩擦力大小的因素
1.小峰同学用图示装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,下列操作正确的是( )
A.沿水平方向匀速拉动木块 B.保持接触面粗糙程度不变
C.使木块侧放减小接触面积 D.在木块上加放砝码
【答案】A
【解析】A.根据二力平衡条件,当沿水平方向匀速拉动木块时,木块在水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即此时摩擦力等于拉力,故A正确;
BCD.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关,根据控制变量法,在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,应保持压力、接触面积不变,改变接触面粗糙程度,故BCD错误。
故选A。
2.在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,小明提出“滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关”,为验证此猜想,应选用来探究实验的两个图是( )
A.甲与乙B.甲与丁C.乙与丙D.丙与丁
【答案】B
【解析】A.甲与乙控制接触面粗糙程度相同,压力不同,探究摩擦力大小与压力大小有关,故A不符合题意;
B.甲与丁控制压力大小和接触面粗糙程度相同,改变接触面积大小,故B符合题意;
C.乙与丙为了测量更准确且方便读数,改进实验方案,故C不符合题意;
D.丙与丁压力大小不同、接触面积不同,有多个变量,未控制变量,不能得出结论,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示,在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,下列说法中正确的是( )
A.实验时,先在竖直方向对弹簧测力计“校零”
B.在木块上加放钩码,可探究滑动摩擦力大小与重力的关系
C.木块做加速直线运动时,木块对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计对木块拉力
D.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
【答案】C
【解析】A.用弹簧测力计测量水平方向的力时,应该是先在水平方向对弹簧测力计“校零”,故A错误;
B.木块上加放钩码,压力大小改变,受力面积不变,探究的是滑动摩擦力大小与压力的关系,故B错误;
C.木块对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对木块拉力是一对大小相等的相互作用力,故C正确;
D.滑动摩擦力的大小只与所受压力和接触面的粗糙程度有关,与物体是否做匀速运动无关,故D错误。
故选C。
4.在做“研究滑动摩擦力大小”的实验中,将木块A放置于水平木板B上,在木块A上放一个钩码,把一支测力计系在A上,如图所示。当向左拉动B时,测力计指针稳定。下列讨论中正确的是( )
A.此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B.B受到A的摩擦力的大小为2.4N,方向向左
C.A物体上面的钩码受到的摩擦力是2N,方向向左
D.若增大拉动B的速度,测力计的示数会变大
【答案】A
【解析】A.此装置使AB间的粗糙程度不变,通过在A上方加减砝码,改变物体A对B的压力,可研究滑动摩擦力大小与压力的关系,故A正确;
B.由图得,弹簧测力计的分度值为0.2N,A受到的摩擦力大小为2.4N,由物体间力的作用是相互的得,B受到A的摩擦力的大小为2.4N,B相对于A水平向左运动,则B受到A的摩擦力方向向右,故B错误;
C.A物体上面的钩码相对于A静止,没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,受到的摩擦力是0N,故C错误;
D.若增大拉动B的速度,A对B的压力不变,接触面粗糙程度不变,A受到的摩擦力大小不变,A始终相对与地面静止,受到的拉力与摩擦力大小相等,则受到的测力计的示数不变,故D错误。
故选A。
5.如图所示,将体积和形状相同、表面粗糙程度不同的木块和铁块,放在同一水平桌面上,用弹簧测力计拉动两个物块,来验证滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度的关系,下列说法错误的是( )
A.实验中难以做到匀速拉动木块,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化
B.同一水平桌面上运动的木块和铁块所受滑动摩擦力一定不同
C.使用现有器材可以验证滑动摩擦力与压力的关系
D.使用现有器材可以验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
【答案】B
【解析】A.沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,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,实验中难以做到匀速拉动木块,拉力的大小会发生变化,这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化,故A正确,不符合题意;
B.木块和铁块的体积相同,形状相同,铁块密度较大,由m=ρV可知铁块的质量较大,由F=G=mg可知铁块对水平面的压力较大,如果铁块表面比较光滑,可以它们受到的滑动摩擦力相同,故B错误,符合题意;
C.先在水平方向匀速拉动木块,得到弹簧测力计的示数,将铁块放在木块上面,匀速拉动木块,得到弹簧测力计的示数,可以保持接触面的粗糙程度不变,改变压力大小,可以验证滑动摩擦力与压力的关系,故C正确,不符合题意;
D.先将铁块放在木块上方,匀速拉动木块,得到弹簧测力计的示数,然后将木块和铁块换一下位置,木块放在铁块的上方,匀速拉动铁块,得到弹簧测力计的示数,可以保持压力大小不变,接触面的粗糙程度改变,可以验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.小白在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式拉动木块,使木块在水平桌面上做匀速直线运动,实验操作有错误,应该沿 方向匀速直线拉动弹簧测力计。改正错误后,若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 (选填“不变”“变大”或“变小”),若木块在运动过程中拉力突然变大,木块此时受到的滑动摩擦力大小 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】 水平 变大 不变
【解析】为了使拉力等于滑动摩擦力,由二力平衡条件可知,拉力方向与滑动摩擦力方向应在同一直线上,所以应沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计。滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,若在木块上再放一个砝码,则木块对桌面的压力变大,接触面粗糙程度不变,木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,若木块在运动过程中拉力突然变大,此时压力大小和接触面粗糙程度均没有发生变化,所以木块此时受到的滑动摩擦力大小不变。
7.在粗糙程度相同的水平面上,重为10N的物块在F=5N的水平拉力作用下,沿水平面由A点匀速直线运动到B点,此时,突然撤去拉力F,物块继续向右运动到C点停了下来。则该物块在AB段所受的滑动摩擦力大小为 N;物块在BC段所受的滑动摩擦力大小为 N。
【答案】5 5
【解析】物体在AB 段做匀速直线运动,拉力与滑动摩擦力大小相等,所以,所受的滑动摩擦力大小fAB=F=5N。在BC段物块做减速运动,因压力大小与接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力的大小不变,还是5N。
8.某物理兴趣小组利用如图的装置来研究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做 运动,如图所示,木块受到摩擦力为 N;
(2)比较甲图和 图可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)实验结束后,某同学想探究摩擦力是否与接触面积的大小有关,他用弹簧测力计测出木块在水平面上滑动时受到的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得剩下的半块木块在水平面上滑动时摩擦力的大小也变为原来的一半。由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面积越小,摩擦力越小,她的结论错误,请说明理由 ;
(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大小的关系式为 。
【答案】(1)匀速直线 2.8 (2) 乙 大 (3)没有控制压力大小不变 f=0.2F
【解析】(1)根据二力平衡条件的知识,当弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速运动时,弹簧测力计对木块的拉力和摩擦力平衡,这时弹簧测力计的示数为2.8N,则木块受到的摩擦力为2.8N。
(2)要想比较摩擦力与压力大小的关系,应该控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小,由图甲与图乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,比较图甲和图乙可知:接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
(3)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论。
(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。
9.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,同学们提出了一些猜想,概括如下:
a、与压力大小有关 b、与接触面粗糙程度有关 c、与接触面积有关 d、与物体运动速度有关
为了验证这些猜想,他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等,进行实验探究:
(1)实验中小芳按照如图所示进行实验、应拉动弹簧测力计使木块做 运动。
实验数据记录如表:
(2)比较实验1、2可知:设想 是错误的,判断的理由是: ;
(3)比较实验 两组数据,可以判断设想c是否正确;
(4)某同学分析实验3、4数据,并支持猜想b,你认为他这种分析方法 (填“正确”或“不正确”)。其理由是 。应该分析数据 ,你得出的结论是: 。
(5)小刚感到小芳实验中弹簧测力计读数有一定的困难,经过思考小刚提出,可以改进实验装置: ,这样的好处是: 。
(6)丁图中,弹簧测力计的示数为3.8N,则铝块受到的摩擦力大小为 N。
【答案】(1)匀速直线 (2)d 在压力、接触面积和接触面的粗糙程度相同时,运动速度不同,摩擦力相同 (3)1、5 (4)不正确 没有控制压力相同 1、4 在压力、接触面积相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 (5)用钉子把弹簧测力计的上端固定在桌面的一端,弹簧测力计的另一段与木块相连放在木板上,沿弹簧测力计的方向向外水平拉动木板 拉动木板时不需要做匀速直线运动 (6)2.2
【解析】(1)实验中采取的办法是用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木块上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)分析实验1、2两组数据可知:压力、接触面积和接触面的粗糙程度相同,木块的运动速度不同,摩擦力相同,说明摩擦力大小与物体运动速度无关,可以验证设想d是错误的。
(3)比较实验1、5两组数据可知,压力、接触面的粗糙程度、运动速度相同,接触面积不同,摩擦力相同,说明摩擦力大小与接触面积无关,可以验证设想c是错误的。
(4)分析3、4两次的实验记录可以看出,两次实验中接触面的粗糙程度和压力大小均不相同,不符合控制变量法的要求,故不能验证猜想b。将实验1、4进行比较就可以控制其他变量相同,只有接触面的粗糙程度不同。比较实验1、4两组数据可知,在压力、接触面积相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(5)原来的装置要求木块必须要匀速直线运动,实际操作过程中不容易实现。将木块保持静止状态,拉动木板。此时木块保持静止,此时弹簧测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小。具体的操作方式为:用钉子把弹簧测力计的上端固定在桌面的一端,弹簧测力计的另一段与木块相连放在木板上,沿弹簧测力计的方向向外水平拉动木板。好处是拉动木板不需要保持匀速直线运动。
(6)物体间的滑动摩擦力由接触面的粗糙程度和物体间的压力决定,由图乙与图丁所示实验可知,铝块与桌面接触面的粗糙程度、物体间的压力相等,铝块受到的滑动摩擦力相等,所以图丁中铝块的滑动摩擦力大小等于图乙中铝块的滑动摩擦力大小。
题型七 力的示意图
1.请在图中画出小方块在斜面轨道上匀速下行时斜面对物体施加的弹力的示意图。
【答案】见解析
【解析】小方块在斜面轨道上匀速下行时斜面对物体施加的弹力只有斜面对物体垂直于斜面向上的支持力,作用在物体重心处,作图如下:
2.如图,物块在粗糙水平面上向左滑动并压缩弹簧,在O点画出弹簧对物块的弹力的示意图。
【答案】 见解析
【解析】物块正水平向左滑动并压缩弹簧,分析可知,物块受到水平向右的弹簧对它的弹力作用,作用点为O点。故沿水平向右的方向做有向线段,标出F表示弹力。如图所示:
3.画出图中摆球在C点时受到的重力G示意图。
【答案】见解析
【解析】重力的方向是竖直向下的,从小球重心(球心)画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
4.如图所示,一辆车正在水平向右匀速直线行驶,物体M是静止在车厢里的一木箱,作出M所受力的示意图。
【答案】见解析
【解析】依题意得,物体M是静止在车厢里的一木箱,此时物体受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力作用,两力是平衡力,大小相等,两力作用点都画在物体重心位置即可,过物体重心分别做竖直向下与竖直向上的带箭头的直线,分别表示重力、支持力,注意两力的线段长度相等,如图所示:
5.冰壶掷出后,运动员用冰刷擦拭冰面使冰面温度升高,造成冰面熔化,在冰场表面形成一层水膜,减小摩擦力,作用一是让冰壶滑行得更远,二是微调冰壶的前行轨迹。请你画出掷出后正在向右运动的冰壶(如图)受到的重力和摩擦力(冰壶重心在O点)。
【答案】见解析
【解析】物体的重力方向竖直向下,物体向右运动,故摩擦力方向水平向左,作用点画在重心处。故受力示意图如图所示
6.图甲为用传送带把货物送到高处的情景,图乙为其示意图,请在图乙中画出货物A所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】 见解析
【解析】重力的方向竖直向下,物体随传送带一起匀速向上运动,所以传送带对物体的摩擦力方向沿传送带方向向上,如图所示:
7.按要求作图。如图所示,物体静止在斜面上,O是物体的重心,请作出它所受摩擦力和它对斜面的压力。
【答案】 见解析
【解析】物体受到的摩擦力的作用点在物体重心,方向沿斜面向上;物体对斜面压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如下图
8.如图,物块从斜面滑下,画出物块在水平面滑行时受力示意图。
【答案】 见解析
【解析】该物块在水平面上运动时,在竖直方向上,受到重力和支持力的作用,物块在一段水平面上做减速直线运动,因为向右运动,所以水平方向上受到水平向左的摩擦力,重心在物块的中心,过重心沿竖直向上、竖直向下以及水平向左的方向分别表示出支持力F、重力G和摩擦力f,如图所示
9.如图所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,A和B一起沿斜面匀速下滑,请作出匀速下滑过程中物体B所受到的力。
【答案】 见解析
【解析】AB一起匀速下滑,它们之间没有相对运动的趋势,B不受摩擦力的作用,B处于平衡状态,只受到重力和支持力,如图所示:
10.物体A与弹簧(不考虑弹簧的自重)连接,静止在粗糙的斜面上,弹簧被拉长,画出A的受力示意图。
【答案】见解析
【解析】物体A与弹簧连接,静止在粗糙的斜面上,弹簧被拉长,则物体A受到平行于斜面向下的弹簧拉力和平行于斜面向上的摩擦力,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力,作用点都在物体A的重心上,如图所示:
所挂钩码的重/N
1
2
3
4
5
6
A弹簧的总长度/cm
9.0
12.0
15.0
?
21.0
24.0
B弹簧的总长度/cm
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
实验次数
1
2
3
4
5
6
拉力F/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
弹簧长度L/cm
4.4
4.8
5.2
5.6
6.0
6.4
弹簧伸长量△L/cm
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
拉力F
弹簧的长度L
①
钩码总重/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
指针位置/cm
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
5.8
5.8
拉力F
0
1N
2N
3N
弹簧的长度L
2cm
3cm
4cm
5cm
弹簧的伸长量
实验序号
物体质量m/kg
重力G/N
_____
①
0.1
1
②
0.2
2
③
0.3
3
序号
半球半径
半球质量
重心高度
翻倒时重物转过的角度
1
8
30
2
8
45
3
8
60
4
5
25
5
15
50
6
8
35
7
8
25
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
实验
接触面情况
速度
压力/N
摩擦力/N
接触面
接触面积/m2
1
木与桌面
0.01
v
5
1
2
木与桌面
0.01
2v
5
1
3
木与桌面
0.01
v
10
2
4
木与毛巾面
0.01
v
5
2.5
5
木与桌面
0.005
v
5
1
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