浙教版七年级下册第3章 运动和力综合与测试课后测评
展开1.机械运动是一种常见的运动,下列关于机械运动的说法中,正确的是( )
A.物体是运动还是静止,与参照物的选择无关,对任何参照物而言结果都是相同的
B.参照物就是假定静止不动的物体,以它作为研究其他物体运动的标准
C.自然界无所谓运动和静止
D.在研究物体的运动时,往往以地球为参照物,因为地球是静止不动的
【解答】解:A、运动和静止都是相对参照物而言的,当选择的参照物发生变化时,对于物体运动状态的结论也可能发生变化,故A错误。
B、一个物体在被选作参照物的同时就已经被假定为静止了,故B正确。
C、运动是绝对的,而静止是相对的,故C错误。
D、地球在做着公转和自转,而不是静止的,故D错误。
故选:B。
2.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.铅球被推出离开手后,仍然向前运动,是因为铅球受到惯性的作用
B.汽车行驶时具有惯性,停车后没有惯性
C.网球被竖直向上抛出后,由于它具有惯性而继续向上运动
D.坐车时系上安全带,能减少汽车紧急刹车时的惯性
【解答】解:A、铅球被推出离开手后,仍然向前运动,是因为铅球具有惯性,要保持原来的运动状态;惯性不是力,不能说受到惯性;故A错误;
B、惯性是物体的固有属性,与运动状态无关;故B错误;
C、网球被竖直向上抛出后,由于它具有惯性要保持原来的运动状态,所以继续向上运动;故C正确;
D、安全带的作用主要是防止由于惯性而造成的伤害,不能减少惯性;故D错误。
故选:C。
3.如图所示,两手食指同时摁住铅笔的两侧,我们可以观察到右手食指的凹陷更深一些,下列说法错误的是( )
A.右手食指凹陷更深说明右手食指受到的压力更大
B.这种实验方法是控制变量法
C.这个实验说明了压力的作用效果跟受力面积有关
D.这个现象可以解释为什么火车的轨道要铺在枕木上
【解答】解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。右手食指凹陷更深,是因为右手指的受力面积更小,右手食指受到的压强更大。故该实验说明了压力的作用效果跟受力面积有关,运用的方法是控制变量法。火车的轨道要铺在枕木上,就是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
综上分析可知,选项A错误,BCD正确.
故选:A。
4.奥运会上,许多比赛项目涉及到了物理知识,下列分析中不正确的是( )
A.体操运动员上杆前,手上涂上镁粉是为了增大摩擦力
B.掷出去的铅球最终会落回地面,是由于铅球受到重力的作用
C.游泳时用手脚向后划水,人就能前进,这是因为力的作用是相互的
D.举重运动员举起杠铃时,对地面的压力与不举杠铃时相等
【解答】解:A、体操运动员上杆前,手上涂上镁粉是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故A正确;
B、掷出去的铅球最终会落回地面,是由于铅球受到重力的作用,故B正确;
C、游泳时用手脚向后划水,人就能前进,这是因为力的作用是相互的。故C正确;
D、举重运动员举起杠铃时,对地面的压力与不举杠铃时相比变大了。故D错误。
故选:D。
5.如图所示,甲、乙两个容器都是圆柱形的,均放置在水平桌面上,但乙容器比较粗。两容器中盛的都是水,此时液面一样高。水对容器底的压强分别是p甲、p乙,水对容器底的压力分别是F甲、F乙;容器底部对水平桌面的压强分别是p甲'、p乙',压力分别是F甲'、F乙'。若容器质量忽略不计,那么正确的是( )
A.p甲=p乙B.F甲>F乙C.p甲'>p乙'D.F甲'>F乙'
【解答】解:A、两容器放在水平桌面上时,液面一样高,所以两容器内水深h相同,因为p=ρgh,装的都是水,所以水对容器底的压强相同,故A正确;
B、因为甲、乙两个容器都是圆柱形的,
所以水对容器底的压力:
F=pS=ρghS=ρVg=mg=G,
即:水对容器底的压力等于水重;
所以甲容器中水对容器底的压力比乙容器中水对容器底的压力小,故F甲<F乙,故B错误;
C、容器质量忽略不计,故容器对桌面的压强,为水对桌面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSℎgS=ρgh,因为深度相同,故p甲′=p乙′,故C错误;
D、由图知乙的体积大于甲的体积,密度相同,由ρ=mV可得,m=ρV,故乙的质量大于甲的质量,由G=mg得,乙的重力大于甲的重力,故对桌面的压力F甲′<F乙′,故D错误。
故选:A。
6.如图所示,现有两个实心均匀的正方体A、B静置于水平地面(VA<VB),已知此时它们对水平地面的压强相等。若将正方体A、B沿水平方向切去相同的体积,则它们剩余部分对地面压强pA、pB的大小关系应满足( )
A.pA<pBB.pA>pBC.pA=pBD.无法判断
【解答】解:根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSgℎS=ρgh可得:
pA′=ρAghA,pB′=ρBghB,
由题意知,pA′=pB′,则ρAghA=ρBghB,
由图知,hA<hB,
所以,ρA>ρB,
由图知,SA<SB,
根据V=Sh可知,沿水平方向切去相同体积后,正方体甲、乙高度的变化量△hA>△hB,
所以,根据p=ρgh可知,此时它们剩余部分对地面的压强pA<pB。
故选:A。
7.如图所示,长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,砝码放在木块上.现用6N的力F水平拉木块,木块、砝码、长木板均保持静止,此状态下,下列说法正确的是( )
A.木块对砝码的摩擦力为2N
B.长木板对木块的摩擦力为3N
C.桌面对长木板的摩擦力为6N
D.桌面对长木板的摩擦力为0
【解答】解:
A、用6N的力F水平拉木块,木块、砝码、长木板均保持静止,此状态下,砝码相对木块静止,砝码没有运动趋势,所以,砝码不受摩擦力,即木块对砝码的摩擦力为0N,故A错误;
B、用6N的力F水平拉木块,木块与长木板之间有相对运动趋势,则木块受摩擦力作用;木块静止,摩擦力等于拉力,则长木板对木块的摩擦力f=F=6N,故B错误;
CD、由B的分析可知,长木板对木块的摩擦力为6N,因力的作用是相互的,则木块对长木板的摩擦力也是6N;由于长木板静止,处于平衡状态,所以桌面对长木板的摩擦力也为6N,故C正确、D错误.
故选:C。
8.如图,一长木板放在粗糙的水平桌面上,小明用水平向右的力拉动木板,使其向右加速运动,在长木板从桌面滑落之前的运动过程中( )
A.木板受到的摩擦力变大B.木板具有的惯性变大
C.木板对桌面的压力变大D.木板对桌面的压强变大
【解答】解:
A、在木块从桌面滑落之前,木块对桌面的压力始终等于木块的重力,所以不变,接触面的粗糙程度不变;摩擦力大小与接触面积无关,所以摩擦力不变,故A错误;
B、物体惯性大小只与物体的质量有关,木块质量没变,故惯性大小并没有发生变化,故B错误;
CD、在水平面上物体对桌面的压力和自身的重力相等,木块自身的重力不变,所以木块对桌面的压力不变,受力面积逐渐减小,由p=FS可知,物体对桌面的压强越来越大,故C错误,D正确。
故选:D。
9.如图中,这位扮相为孙悟空的京剧演员连续地展示了两个亮相动作,甲、乙两图中他对地面的压力及压强分别为,F甲、F乙、p甲、p乙,则下列判断中正确的是( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲<F乙,p甲>p乙D.F甲>F乙,p甲>p乙
【解答】解:由图可知,甲中演员与棒的重力大于乙中演员的重力,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲对地面的压力大于乙对地面的压力,即F甲>F乙,故ABC错误;
由图象可知,演员在甲中与地面的接触面积较小,即受力面积较小,
由p=FS可知,甲对地面的压强较大,即p甲>p乙,故D正确。
故选:D。
10.汽车在平直公路上行驶,图中汽车速度与时间关系图象,其中受到平衡力的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:汽车在平直公路上行驶,受到牵引力和阻力作用;图象中横轴代表时间,纵轴代表速度,由图知:
A、时间虽然变化,但速度保持不变,属于匀速直线运动,受平衡力作用,故A正确;
B、速度先增大后不变,是先加速运动,受非平衡力作用;后匀速运动,受平衡力作用,故B错误;
C、速度与时间成正比,速度匀速增加,是变速运动,受非平衡力作用,故C错误;
D、速度随时间的增加而减小,是变速运动,受非平衡力作用,故D错误。
故选:A。
11.如图所示,一长木块放在水平桌面上.现用一水平力F向右缓慢的从甲图所示位置推木块,使其一部分露出桌面,如图乙所示.在此过程中,木块对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.F、f、p均不变B.F、f不变,p变大
C.F变大,f、p变小D.F、f不变,p变小
【解答】解:水平面上物体的压力和自身的重力相等,
向右缓慢地推木块的过程中,木块对桌面的压力不变,且向右缓慢地推木块的过程中受力面积变小,由p=F压S可得,木块对桌面的压强p变大;
向右缓慢地推木块的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力f不变,推力F也不变,故ACD错误,B正确.
故选:B.
12.物体甲乙静止在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.两物体对桌面的压力大小大于两物体的重力之和,因为物体把桌面压弯了
B.桌面受到2个压力的作用,分别是甲对桌面的压力和乙对桌面的压力
C.桌面受到的压力是由于乙物体发生形变而产生的
D.两物体对桌面的压力就是两物体受到的重力
【解答】解:
AD、两物体静止在水平桌面上,在没有其他外力的作用时,两物体对水平桌面的压力大小等于两物体受到的重力,但不能说压力就是物体的重力,因为压力和重力的施力物体和受力物体均不同,故AD错误.
B、桌面受到1个压力的作用,就是乙对桌面的压力,因甲物体与桌面没有接触,则甲对桌面没有压力的作用,故B错误.
C、桌面受到的压力是由于乙物体发生形变,要恢复原状而产生对桌面的弹力,故C正确.
故选:C。
13.如图所示,一个木箱放在水平地面上,小明同学用25N的水平推力向右推木箱,但未推动。下列两个力中是一对平衡力的是( )
A.木箱对地面向下的压力和地面对木箱向上的支持力
B.地面对木箱向左的摩擦力和人对木箱向右的推力
C.人对木箱向右的推力和地面对木箱向上的支持力
D.木箱对地面向下的压力和地面对木箱向左的摩擦力
【解答】A、木箱对地面向下的压力作用在地面上,地面对木箱向上的支持力作用在木箱上,这两个力不是一对平衡力,不符合题意;
B、小明同学用25N的水平推力向右推木箱,但未推动,木箱处于静止状态,地面对木箱向左的摩擦力和人对木箱向右的推力,这两个力作用在木箱上,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,为一对平衡力,B符合题意;
C、人对木箱向右的推力和地面对木箱向上的支持力,这两个力没有作用在同一直线上,不是一对平衡力,C不符合题意;
D、木箱对地面向下的压力作用在地面上,地面对木箱向左的摩擦力作用在木箱上,这两个力不是一对平衡力,D不符合题意;
故选:B。
14.如图,甲图是单摆,乙图是在水平桌面上匀速向右做直线运动的物体,下列与它们相关的说法中正确的是( )
A.甲图中摆位于最低点B时受力平衡,而位于A、C两点时受力不平衡
B.甲图中摆位于最低点B时受力不平衡,而位于A、C两点时受力平衡
C.乙图中物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力
D.乙图中物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力
【解答】解:
AB、甲图中,单摆在整个摆动过程中,运动状态在不断改变(速度大小和运动方向不断变化),则球受非平衡力的作用,所以摆位于A、B、C点时都是受力不平衡的,故A、B错误;
C、乙图中物体对桌面的摩擦力与桌面对物体的摩擦力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、乙图中物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力,其大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
15.如图,在水平推力F的作用下,木块向下匀速运动,现在逐渐增大水平推力,直到木块静止,则下列说法正确的是( )
A.木块静止时的摩擦力大于匀速运动时的摩擦力
B.在匀速下落过程中摩擦力一直小于重力
C.在匀速下落过程中摩擦力方向一直竖直向上
D.匀速运动时摩擦力方向竖直向上,静止时不受摩擦力
【解答】解:
木块在竖直方向上,受到重力和摩擦力的作用,木块静止或向下匀速运动时,所以摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,f=G,方向竖直向上,故ABD错误,C正确。
故选:C。
16.如图所示的各种情况中,被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:A、图中物体静止在水平面上(即处于平衡状态),所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,即G=F支;由于支持力和压力是一对相互作用力,所以桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等,即F支=F压;因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等,即F压=G,故A正确;
B、图中物体受竖直向下的重力和垂直接触面的支持力,重力和和支持力不在同一直线上,不是平衡力,大小不相等,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故重力和压力不相等,故B错误;
C、图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的压力、竖直向下的支持力三个力的作用,故重力不等于支持力,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故压力和重力不相等,故C错误;
D、图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向右的支持力、水平向左的压力,压力和重力不在同一直线上,两个力之间没有联系,故D 错误。
故选:A。
17.如图所示,A、B两个实心正方体的密度之比ρA:ρB=9:4,质量之比mA:mB=2:3,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=2:3
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=4:9
C.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=9:4
D.F甲:F乙=1:3,p甲:p乙=2:3
【解答】解:(1)若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力:
F甲=GA+GB,
若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力:
F乙=GA+GB,
故F甲F乙=1:1﹣﹣﹣﹣﹣①;
(2)根据密度公式ρ=mV,因ρA:ρB=9:4,ρB:ρA=4:9,
mA:mB=2:3,
故VAVB=mAρAmBρB=mAmB×ρBρA=23×49=827,
由正文体的体积公式知,故A、B边长之比为 23,根据正方形的面积公式,则A、B面积之比 49,
按甲、乙两种不同的方式,甲中受力面积与乙中受力面积之比为94,
分别将它们叠放在水平地面上,根据p=FS,在压力不变时,压强与受力面积成反比,则地面受到的压强之比是:
p甲:p乙=4:9﹣﹣﹣﹣﹣﹣②。
故选:B。
18.为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌、②海绵、③砝码、④木板、⑤盛有适量水的矿泉水瓶⑥装有沙的容器等供同学们选择,同学们所选的四组器材中,不能达到探究目的是 ( )
A.①③⑥B.①②⑤C.③④⑤D.②③④
【解答】解:A.选择①用钉子做腿的小桌、③砝码、⑥装有沙的容器:小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入沙子的深度,可以达到实验目的,故A不符合题意;
B.选择用钉子做腿的小桌、②海绵、⑤盛有适量水的矿泉水瓶:瓶口拧紧,瓶子正放和倒放在桌子上的海绵上,观察海绵的凹陷程度;瓶子正放时,瓶子中有水和空瓶分别放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,可以达到实验目的,故B不符合题意;
C.选择③砝码、④木板、⑤盛有适量水的矿泉水瓶:没有明显发生形变的物体,无法显示压强大小,达不到探究的目的,故C符合题意;
D.选择②海绵、③砝码、④木板:木板放在海绵上,观察海绵凹陷程度;木板上再放砝码观察海绵的凹陷程度;砝码放在海绵上,再在砝码上面放木板,观察海绵的凹陷程度,可以达到实验的目的,故D不符合题意。
故选:C。
19.如图所示,纵坐标表示物体的质量,横坐标表示物体的体积。图线a、b分别表示甲、乙两种物质质量与体积的关系。若分别用甲、乙两种物质制成两个大小不同的实心立方体,已知乙的边长是甲的边长3倍。将这两个立方体放在水平地面上,它们对水平地面的压强分别为p甲、p乙,则它们的关系是…( )
A.p甲>p乙B.p甲<p乙C.p甲=p乙D.无法确定
【解答】解:由图象可知,当体积为6cm3时,a的质量为15g,b的质量为5g,
∵ρ=mV,
∴ρaρb=maVmbV=mamb=15g5g=31,
正方体对水平地面的压强:
p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρL3gL2=ρgL,
∵乙的边长是甲的边长3倍,
∴p甲p乙=ρagL甲ρbgL乙=ρaρb×L甲L乙=31×13=11。
故选:C。
20.甲、乙两物体同时同地向东运动。运动的s﹣t图象。如图所示,下列说法不正确的是( )
A.0﹣t1时间内选甲为参照物、乙是向西运动
B.t1﹣t2时间内甲为静止状态,t2时刻甲、乙两物体相遇
C.0﹣t1时间内甲的平均速度比乙的平均速度大
D.t3﹣t4时间内甲的平均速度小于乙的平均速度
【解答】解:AC、由图知,0﹣t1时间内甲通过的路程比乙大,根据v=st知,0﹣t1时间内甲的平均速度比乙的平均速度大,所以当以甲车为参照物时,乙车是向西运动,故AC正确;
B、由图知,t1﹣t2时间内甲的路程不再变化,处于静止状态,t2时刻甲乙通过的路程相同,甲、乙两物体相遇,故B正确;
D、由图知,t3﹣t4时间内甲通过的路程大于乙通过的路程,故甲的速度大于乙的速度,故D错误。
故选:D。
二.填空题(共4小题)
21.如图甲所示,是某物体在40s内沿直线运动的“路程﹣时间”关系图象。分析图象信息,在这40s 内,该物体的平均速度为 5 m/s,10s到20s这段时间的速度为 0 m/s,前30s内物体通过的路程为 150 m。从甲图可知,物体在前10秒做 匀速 直线运动(选“匀速”“变速”),请在乙图中画出物体在这10秒的“速度﹣时间”关系图线。
【解答】解:(1)由图象可知,40s内该物体运动的路程s=200m,
则40s内该物体的平均速度v=st=200m40s=5m/s;
由图象可知,10s到20s这段时间内物体静止不动,所以这段时间的速度为0;
由图象可知,前10s内物体通过的路程为100m,
中间10s物体静止不动,
后20s通过的路程s′=200m﹣100m=100m,其速度v′=s't'=100m20m/s=5m/s,
由v=st可得,第20s﹣30s内通过的路程s″=v′t″=5m/s×10s=50m,
前30s通过的总路程s=100m+0m+50m=150m。
在s﹣t图象中,物体在前内的图象是一条斜线,表示物体做的是匀速直线运动;
(2)物体在前10秒内的速度v1=s1t1=100m10s=10m/s。
乙图横轴表示时间,纵轴表示速度,已知物体在前10秒内作匀速直线运动,则物体在这10秒的“速度﹣时间”关系图线如下图所示:
故答案为:5;0;150;匀速;见上图。
22.一辆汽车连同车内乘客总质量为2t,在2×103N牵引力作用下,沿平直公路匀速向西行驶,则地面对汽车的支持力为 2×104 N,汽车受到的阻力为 2×103 N。
【解答】解:小汽车沿平直公路匀速向西行驶时处于平衡状态,受到的力为平衡力,
汽车受到竖直向下的重力和地面对汽车竖直向上的支持力是一对平衡力,二力大小相等,
所以,地面对汽车的支持力:F支持=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N;
汽车受到水平向西的牵引力和水平向东的阻力是一对平衡力,二力大小相等,
所以,汽车受到的阻力f=F=2×103N。
故答案为:2×104;2×103。
23.如图所示,一氢气球用细绳系在玩具车上,静置于广场的光滑水平地面上,当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的 运动状态 ;玩具车在向右运动的过程中 不可能 (选填“可能”或“不可能”)被风吹离地面;一段时间后玩具车匀速前进,此时细绳 保持竖直 (选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”);如果气球和小车沿竖直方向向上做匀速直线运动,突然绳子断开的瞬间,小车将向 向上 (向上、向下、静止)运动,这是由于小车具有 惯性 。
【解答】解:
(1)当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的运动状态;
(2)风水平向右吹,玩具车在竖直方向上不受风的作用力,故玩具车在向右运动的过程中不可能被风吹离地面;
(3)因水平地面光滑,所以玩具车在运动时不受摩擦力的作用,一段时间后玩具车在水平方向上匀速前进,若此时细绳是倾斜的,则细绳对玩具车有斜向上的拉力(受力不平衡),玩具车不可能做匀速运动,所以此时细绳应保持竖直;
(4)如果气球和小车沿竖直方向向上做匀速直线运动,突然绳子断开的瞬间,小车由于惯性要保持原来向上的运动状态,还会向上运动一段距离;
故答案为:运动状态;不可能;保持竖直;向上;惯性
24.在一个斜面上放一木块,要使木块能沿斜面匀速向上滑动,必须沿斜面向上用一个拉力F1,F1=15N,如图甲所示;要使物体沿斜面匀速向下滑动,必须沿斜面向上用一个拉力F2,F2=5N,如图乙所示,则物体受到斜面的摩擦力为 5 N。
【解答】解:由于压力和接触面的粗糙程度不变,则无论向上滑动还是向下滑动,物体受到的滑动摩擦力不变;
当物体受到沿斜面向上的力F1=15N时,物体匀速向上运动时,所以物体受到平衡力的作用,即受到沿斜面向下的滑动摩擦力与下滑力之和等于15N,
即f+F=15N﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当物体受到沿斜面向上的力F2=5N时,物体匀速向下运动时,所以物体受到平衡力的作用,即物体受到沿斜面向上的滑动摩擦力与拉力之和等于下滑力,
即f+5N=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:f=5N。
故答案为:5。
三.实验探究题(共3小题)
25.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开
始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图1所示:
(1)依据照片可判断,小球在做 加速 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动:如图2所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是 C ;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在BC段的平均速度为 0.75 m/s,小球在AC段的平均速度为 0.5 m/s;
(3)小球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的速度为v2,则v1 < v2(选填“>”、“<”或“=”)。
【解答】解:(1)由照片可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动;
图A中随着时间增加,速度在减小,A不符合题意;
图B中随着时间增加,速度不变,B不符合题意;
图C中随着时间增加,速度在增大,C符合题意;
图D中随着时间增加,速度先减小后增大,D不符合题意。
故能说明小球在斜面上运动情况的图象是C。
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15 cm,
则小球在BC段的平均速度为:vBC=sBCtBC=;
AC段的距离:sAC=sAB+sBC=5cm+15cm=20cm=0.2m,
AC段所用的时间:tAC=tAB+tBC=0.2s+0.2s=0.4s,
则小球在AC段的平均速度:vAC=sACtAC=;
(3)在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动。即小球的速度越来越大,则时间tAD中点未到达路程sAD中点,则v1<v2。
故答案为:(1)加速;C;(2)0.75;0.5;(3)<。
26.如图所示,小明在探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中;
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 匀速直线 运动,根据 二力平衡 知识,可得出滑动摩擦力的大小。
(2)观察图甲、乙两次实验,发现弹簧测力计的示数F1<F2.由此可得结论为: 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 。
(3)如图甲中木块运动的速度大小为v1,图乙中木块运动的速度大小为v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是: D (填选项字母)。
A.V1一定大于v2 C.v1一定小于v2
B.v1一定小于v2 D.v1可以大于、等于或小于v2
(4)小明用丙图器材探究“滑动摩擦力与压力的关系”的实验中,改变沙桶中细沙的质量来改变铁块对硬纸板(质量忽略不计)的压力,在抽拉硬纸板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出拉力和压力。
①实验过程中 不需要 (选填“需要”或“不需要”)匀速直线拉动硬纸板。
②多次实验后小明得到滑动摩擦力F摩与压力F压的关系图线如丁图所示,由图可知:F摩= 0.25 F压,当压力为12N时,拉力传感器测出的拉力为 3 N。
【解答】解:
(1)测量滑动摩擦力是利用二力平衡的知识点,用弹簧测力计拉动木块,做匀速直线运动,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(2)由甲乙两图可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,而F1<F2,所以可以得出结论:压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关,所以甲乙两图中的速度之间的关系是v1可以大于、等于或小于v2。
(4)丙图装置,铁块和纸板之间接触面的粗糙程度一定,当压力大小恒定时,滑动摩擦力的大小是固定不变的,因此只要让纸板和铁块发生相对滑动,不需要做匀速直线运动就可以测出滑动摩擦力的大小;
通过丁图可以得知摩擦力的大小和压力的大小成线性关系(正比例关系),当压力为8N时,滑动摩擦力大小为2N,即F摩=0.25F压,当压力为12N时,F摩=0.25×12N=3N。
(1)匀速直线;二力平衡;(2)压力一定时,接触面积越粗糙,摩擦力越大;(3)D;(4)不需要;0.25;3。
27.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)小明按照如图所示方式,用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与摩擦力 一定不 (选填“一定”、“可能”或“一定不”)是平衡力,你这样判断的理由是 拉力与摩擦力不在同一直线上 。
(2)小明纠正了操作,得出正确的实验数据如下表:①分析 1、3 (选填序号)两次实验数据可以得出摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关;②分析 1、2 (选填序号)两次实验数据可以得出摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关。
(3)在第3次实验后,小明仍将木块放在砂纸上,保持接触面所受的压力为2.0N,用弹簧测力计沿正确的方向拉动木块,读出弹簧测力计的示数为1N,此时木块所受摩擦力为 0.6 N,木块的速度 逐渐变大 (选填“逐渐变大”、“保持不变”或“逐渐变小”)。
【解答】解:
(1)小明按照如图所示方式,用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与摩擦力一定不是平衡力,因为因此时木块受到的拉力与摩擦力不在同一直线上;
(2)①研究摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度的关系要控制压力相同,故分析1、3两次实验数据可以得出摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关;
②研究摩擦力的大小跟接触面所受的压力的关系,要控制接触面粗糙程度相同,故分析1、2两次实验数据可以得出摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关;
(3)在第3次实验后,小明仍将木块放在砂纸上,保持接触面所受的压力为2.0N,和实验3相比,因压力和接触面粗糙程度不变,故受到的滑动摩擦力大小不变,故此时木块所受摩擦力为0.6N;因拉力大于滑动摩擦力,故木块做加速运动,即木块的速度逐渐变大。
故答案为:
(1)一定不;拉力与摩擦力不在同一直线上;(2)①1、3;②1、2;(3)0.6;逐渐变大。
四.计算题(共3小题)
28.下表是福沪线G1632次列车时刻表,如果你乘坐该次列车从福州站出发前往上海旅游。求:
(1)从福州至武夷山东的时间是多少h?
(2)该次列车从福州发车运行至上海的平均速度为多少km/h。
(3)假如该列车长度是100m,用180km/h匀速通过一个长2400m的隧道,则该列车穿过隧道需要时间是多少s?该列车全部在隧道行驶的时间是多少s?
【解答】解:(1)由表可知,从福州开车的时间t1=08:00,到达武夷山东的时间t2=09:11,
则从福州至武夷山东的时间为:
t=t2﹣t1=09:11﹣08:00=1h11min=1.18h;
(2)由表可知,从福州至上海的距离:s=855km﹣0km=855km,
由表可知,从福州开车的时间t1=08:00,到上海的时间t3=12:45,
则从福州至上海所用时间:
t=t2﹣t1=12:45﹣08:00=4h45min=4.75h,
该次列车从福州发车运行至上海的平均速度:
v=st=855km4.75ℎ=180km/h;
(3)列车过隧道的速度:v车=180km/h=50m/s,
列车全部过隧道时通过的总路程:
s总1=s隧道+s车=2400m+100m=2500m,
由v=st可得,列车全部通过隧道行驶的时间:
t总=s总v车=2500m50m/s=50s;
列车全部在隧道内通过的路程:
s总2=s隧道﹣s车=2400m﹣100m=2300m,
列车行驶时间:
t总2=s总2v车=2300m50m/s=46s。
答:(1)从福州至武夷山东的时间是1.18h;
(2)该次列车从福州发车运行至上海的平均速度为180km/h;
(3)假如该列车长度是100m,用180km/h匀速通过一个长2400m的隧道,则该列车穿过隧道需要时间是50s;
该列车全部在隧道行驶的时间是46s。
29.如图甲所示,是我国著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶。已知轿车和乘客的总质量m=600kg。受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍,轮胎与路面接触的总面积S=3×10﹣2m2。求:
(1)请在图乙上画出汽车受力的示意图。
(2)轿车受到的牵引力。
(3)轿车和乘客对路面产生的压强。
【解答】解:(1)轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶时,水平方向受到的牵引力和阻力、竖直方向受到的重力和支持力的作用处于平衡状态,汽车受力的示意图如下图所示:
(2)桥车和乘客的总重力:
G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
因轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,轿车受到的牵引力F牵=f=0.1G=0.1×6000N=600N;
(3)轿车对路面的压力:
F=G=6000N,
轿车对路面产生的压强:p=FS=6000N3×10−2m2=2×105Pa。
答:(1)如上图所示;
(2)轿车受到的牵引力为600N;
(3)轿车对路面产生的压强为2×105Pa。
30.公共自行车对于改善城市居住环境质量、塑造良好城市形象、提高市民素质等都大有益处,给人们的出行和生活带来了很大的便利。质量为45kg的小华同学从汽车站骑车匀速行驶到书城,有关数据如表:
(1)小华骑车,在水平地面上匀速行驶,此时该车受到的牵引力是多大?
(2)小华在骑车过程中,轮胎对地面的压强有多大?
(3)小华骑行过程中能载的货物重力最多是多少?
【解答】解:(1)小华的重力:
G人=m人g=45kg×10N/kg=450N,
小华和车的总重力:G总=G车+G人=150N+450N=600N,
自行车在匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
则由表格信息可得,自行车所受到向前的牵引力:F牵=f=0.05G总=0.05×600N=30N。
(2)小华在骑车过程中,轮胎对地面的压力:F=G总=600N,
轮胎对地面的压强:p=FS=600N30×10−4m2=2×105Pa;
(3)小华骑行过程中的最大压力:F大=p大S=3×105Pa×30×10﹣4m2=900N,
小华骑行过程中能载货物的最大重力:G货=F大﹣F=900N﹣600N=300N。
答:(1)小华骑车,在水平地面上匀速行驶,此时该车受到的牵引力是30N;
(2)小华在骑车过程中,轮胎对地面的压强为2×105Pa;
(3)小华骑行过程中能载的货物重力最多是300N。序号
接触面
压力/N
摩擦力/N
1
木块与木板
2.0
0.4
2
木块与木板
2.5
0.5
3
木块与砂纸
2.0
0.6
站次
站名
到达时间
开车时间
停留时间
里程
1
福州
始发站
08:00
0km
2
南平北
08:33
08:35
2min
121km
3
建瓯西
08:53
08:55
2min
174km
4
武夷山东
09:11
09:14
2min
225km
12
上海
12:45
终点站
855km
自行车自重
行驶时自行车轮胎与地面的总接触面积
轮胎承受的最大气压
车轮直径
匀速行驶过程中的总阻力
150N
30cm2
3×105Pa
0.61m
总重的0.05倍
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