人教版2022年中考物理真题汇编:运动和力附解析教师版
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这是一份人教版2022年中考物理真题汇编:运动和力附解析教师版,共27页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
人教版2022年中考物理真题汇编:运动和力附解析教师版
一、单选题(共20题;共40分)
1.(2分)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.速度大的物体惯性大
B.跳远运动员快速助跑,是为了利用自身的惯性以提高成绩
C.力是维持物体运动的原因
D.物体在没有受到力的作用时就一定处于静止状态
【答案】B
【解析】【解答】A.质量是惯性大小的唯一量度,质量越大,则惯性越大,与速度无关,A不符合题意;
B.跳远运动员助跑是利用惯性以便跳的更远,B符合题意;
C.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,C不符合题意;
D.由牛顿第一定律可知,物体在不受力或者合力为零时始终处于静止或匀速直线运动状态,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性是物体的属性,质量越大,惯性越大,与速度无关;跳远助跑利用惯性;力是改变物体运动状态的原因;物体不受力,可以静止或匀速直线运动。
2.(2分)2022年2月,中国女足勇夺亚洲杯冠军。关于比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.静止在水平球场上的足球受到的重力和支持力是一对平衡力
B.滚动的足球最终停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.足球鞋底部的鞋钉,可以有效的减小摩擦
D.运动员射门时,脚对球的力大于球对脚的力
【答案】A
【解析】【解答】A.足球受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线,所以是一对平衡力,A符合题意;
B.滚动的足球最终停下来,是由于受到摩擦力的作用,只能说明力可以改变物体的运动状态,不能说明物体的运动需要力来维持,B不符合题意;
C.足球鞋底部的鞋钉,是在压力一定的情况下增大了接触面的粗糙程度,可以有效的增大摩擦,C不符合题意;
D.物体间力的作用是相互的,运动员射门时,脚对球的力等于球对脚的力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】静止的物体受到平衡力,力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线,所以是一对平衡力;力可以改变物体的运动状态;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;相互作用的力大小相等。
3.(2分)在平直的地面上有一辆小车匀速前进,下列说法正确的是( )
A.车对地面的压力和地面对车的支持力是一对平衡力
B.车受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力
C.车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D.地面对车的支持力和车受到的阻力是一对平衡力
【答案】C
【解析】【解答】一对平衡力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
A.车对地面的压力作用在地面上,地面对车的支持力作用在车上,两力没有作用在同一物体上,故车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力不是一对平衡力,A不符合题意;
B.垂直作用在物体表面上的力叫压力。车受到的重力与平直的地面受到的压力方向都是竖直向下,故车受到的重力与地面受到的压力不是一对相互作用力,B不符合题意;
C.车受到的重力和地面对车的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,C符合题意;
D.平直的地面对车的支持力方向竖直向上,车受到的阻力沿水平方向,这两个力没有作用在同一直线上,故地面对车的支持力和车受到的阻力不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;相互作用的力是物体间的相互作用。
4.(2分)下图所示的场景那个,与惯性现象无关的是( )
A. 小球落入凹槽 B. 固定锤头
C. 安全气囊 D. 瀑布倾泻
【答案】D
【解析】【解答】A.纸板受力飞出,小球由于惯性保持在原位置。由于重力的作用落入凹槽,A不符合题意;
B.锤柄向下运动由于受力而停止运动,锤头由于惯性保持原来运动状态继续向下运动,所以锤头与锤柄套紧,固定锤头 ,B不符合题意;
C.当车突然受力而停止运动,人由于惯性保持原来的向前运动状态 为了防止人与前方向盘或前挡风玻璃撞击,是人受伤,故配安全气囊,C不符合题意;
D.瀑布由于受重力作用,且重力方向向下,所以瀑布倾泻,无惯性无关,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体下落是受到重力的作用;惯性使物体继续保持原有状态。
5.(2分)随着人们生活水平的不断提高,自行车功能正从代步转变为健身其构造中包含许多物理原理,例如:在轮胎上刻花纹来增大摩擦,下列四种改变摩擦力的方法与该例相同的是( )
A.自行车刹车时捏紧刹把
B.溜冰时穿旱冰鞋
C.体操运动员在手上涂镁粉
D.运动员击球时用力握球拍
【答案】C
【解析】【解答】在轮胎上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的。
AD.自行车刹车时捏紧刹把、运动员击球时用力握球拍,都通过增大压力来增大摩擦,AD不符合题意;
B.溜冰时穿旱冰鞋通过变滑动为滚动来减小摩擦的,B不符合题意;
C.体操运动员在手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦的,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】减小摩擦力可以通过减小接触面粗糙程度、减小压力和变滑动摩擦为滚动摩擦的方式;增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式。
6.(2分)如图是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验装置。用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的平衡力是( )
A.木块受到的重力 B.弹簧测力计对木块的拉力
C.木块对弹簧测力计的拉力 D.木块受到的支持力
【答案】B
【解析】【解答】木块所受滑动摩擦力的方向为水平向左,所以还应该受到水平向右的力才可以保持平衡状态,而弹簧测力计对木块的拉力水平向右,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】匀速直线运动的物体处于平衡状态,物体受力平衡,两个平衡力是作用在同一物体上的力,满足大小相等、方向相反、并且在同一直线上。
7.(2分)小明和小刚是两个初三学生,小明重60kg,小刚重70kg,在上体育课时,小明和小刚匀速爬杆,以下相关说法正确的是( )
A.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
B.小明受到的摩擦力一定较大
C.小刚受到的摩擦力一定大
D.小刚受到的摩擦力一定较小
【答案】C
【解析】【解答】小明和小刚匀速爬杆,在竖直方向上,都会受到重力和摩擦力,重力和摩擦力是平衡力,小刚的质量大,故小刚的重力比较大,故小刚受到的摩擦力比较大,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】匀速直线运动属于平衡状态,重力和摩擦力是平衡力,相互平衡的两个力大小相等,质量大的重力大,重力大的摩擦力大。
8.(2分)正在冰面上滑动的冰壶,如果冰壶所受的外力同时消失,那么它将( )
A.做匀速直线运动 B.改变原来运动的方向
C.做加速运动 D.立即停下来
【答案】A
【解析】【解答】根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。因为物体原来是运动状态,当外力突然消失,物体仍然保持原来的运动状态,所以物体将沿原来的运动方向、原来的速度做匀速直线运动,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据牛顿第一定律,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动。
9.(2分)小明推静止在水平地面上的桌子,他使用的是水平向左的力,但没有推动,下列说法正确的是( )
A.推力大于摩擦力 B.推力等于摩擦力
C.推力小于摩擦力 D.不能确定推力与摩擦力的大小
【答案】B
【解析】【解答】小明没有推动,说明此时桌子还是静止状态,处于平衡态,而在水平方向上,桌子受到了推力和摩擦力,推力和摩擦力是平衡力,故推力的大小等于摩擦力,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】静止属于平衡状态,推力和摩擦力是平衡力,相互平衡的两个力,大小相等。
10.(2分)下列有关力的说法中,正确的是( )
①力是物体对物体的作用;②物体不发生形变也能产生弹力;③物体的重心总在物体上;④相互平衡的两个力一定作用在同一物体上;⑤物体的运动需要力来维持;⑥摩擦力可以为物体的运动提供动力
A.①②③ B.①④⑤ C.②⑤⑥ D.①④⑥
【答案】D
【解析】【解答】ABCD.①力是施力物体对受力物体产生的作用,故①正确;②弹力是物体发生弹性形变,恢复过程中产生的力,故②错误;③物体的重力不一定在物体上,比如手镯,重心在圆心,故③错误;④平衡力是作用在一个物体上,方向相反,大小相等,在同一直线上的力,故④正确;⑤力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故⑤错误;⑥摩擦力可以阻碍物体运动,也可以使物体运动,比如人走路就是靠摩擦力前进,故⑥正确,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力是物体对物体的作用;发生弹性形变时,物体产生弹力;物体的重心不一定在物体上;平衡力指同一受力物体;力可以改变物体的运动状态。
11.(2分)“踢毽子”是深受大家喜爱的传统运动。关于踢毽子的过程,以下说法正确的是( )
A.毽子离开脚后继续上升是由于惯性
B.毽子上升过程中质量变小
C.毽子在最高点不受力的作用
D.毽子下落过程中运动状态不变
【答案】A
【解析】【解答】A.毽子离开脚时,具有一定的速度,由于惯性,会继续上升一段距离,A符合题意;
B.质量是物体的一种属性,与物体的运动状态、位置无关,上升过程中毽子质量不变,B不符合题意;
C.在最高点时,毽子受到重力的作用,C不符合题意;
D.毽子下落过程中受到竖直向下的重力和向上的空气阻力,由于重力大于阻力,毽子会加速运动,运动状态不断改变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质;物体不能保持匀速直线运动或静止状态时,不是平衡状态。
12.(2分)2021年8月5日下午,中国小将全红婵在东京奥运会女子10米跳台决赛中夺冠。当她站在领奖台上领奖时,下列两个力为一对平衡力的是( )
A.她所受的重力和她对领奖台的压力
B.她所受的重力和领奖台对她的支持力
C.她对领奖台的压力和领奖台对她的支持力
D.她对领奖台的压力和领奖台受到的重力
【答案】B
【解析】【解答】二力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
A.全红婵所受的重力作用在全红婵身上,她对领奖台的压力作用在领奖台上,二力不是作用一个物体上,不满足二力平衡的条件,A不符合题意;
B.全红婵所受的重力和领奖台对她的支持力都作用在全红婵身上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,满足二力平衡的条件,B符合题意;
C.全红婵对领奖台的压力作用在领奖台上,领奖台对她的支持力作用在全红婵身上,二力不是作用一个物体上,不满足二力平衡的条件,C不符合题意;
D.全红婵对领奖台的压力作用在领奖台上,方向竖直向下,领奖台受到的重力作用在领奖台上,方向竖直向下,二力方向相同,不满足二力平衡的条件,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,同一物体上。
13.(2分)如图所示,是小强参加劳动实践挑水时的场景,若扁担重10N,每只桶总重均为200N,当扁担在水平位置保持静止时,扁担受到肩的支持力约为( )
A.210N B.410N C.200N D.400N
【答案】B
【解析】【解答】扁担在水平方向保持静止,将扁担与桶作为一个整体进行受力分析,此时扁担受到肩的支持力与桶和扁担的总重力相等,即为F=2G1+G2=2×200N+10N=410N
ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】静止的物体处于平衡状态,相互平衡的力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、并且在同一直线上。
14.(2分)下列四幅图是小明在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时设计的实验方案。以下说法正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过甲、丁对比,可探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
【答案】A
【解析】【解答】探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,应采用控制变量法。
A.甲、乙两图中,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,变量唯一,所以可以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,A符合题意;
B. 甲、丁两图中,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,接触面积大小不同,存在两个变量,所以无法探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响,B不符合题意;
C. 乙、丙两图中,压力大小不同,接触面的粗糙程度不同,存在两个变量,所以不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,C不符合题意;
D. 乙、丁两图中,压力大小不同,接触面的粗糙程度不同,接触面积大小不同,存在三个变量,所以不能可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,应采用控制变量法;接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,可以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响;在滑动摩擦大小与接触面积的大小有关的步骤中,应控制压力大小相等。
15.(2分)列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响。列车启动后,下列选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】由图可知,列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止且与路灯杆在同一竖直线上。当列车启动后,小球b由于惯性,仍保持原来的静止状态,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响,则小球b与路灯杆之间的位置不发生改变,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性是物体保持原有状态的性质,根据物体的运动方向和参照物,判断运动情况。
16.(2分)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得金牌。下列说法中正确的是( )
A.她在空中受到重力和惯性力的作用
B.她离开轨道末端时速度越大,惯性越大
C.她的惯性越大,上升的高度越高
D.她运动到最高点时仍具有惯性
【答案】D
【解析】【解答】A.她在空中受到重力的作用,惯性不是力,A不符合题意;
B.惯性大小只与质量有关,与速度无关,B不符合题意;
C.惯性大小只与质量有关,她上升时动能转化为重力势能,故她滑出时速度越大,上升的高度越高,C不符合题意;
D.任何物体在任何状态下都具有惯性,故她运动到最高点时仍具有惯性,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】惯性是物体固有的属性,惯性只和物体的质量有关。
17.(2分)如图所示,汽车头枕能在下列何种情形中保护司机( )
A.前行时突然刹车 B.前行时撞上前车
C.静止时受到前车撞击 D.静止时受到后车撞击
【答案】D
【解析】【解答】头枕是为了减小司机突然向后仰带来的伤害。
A.前行时突然刹车,司机的下半身随车子减速,上半身由于惯性保持原来的运动状态,司机会向前倾,A不符合题意;
B.前行时撞上前车,车子减速,司机的下半身随车子减速,上半身由于惯性保持原来的运动状态,司机会向前倾,B不符合题意;
C.静止时受到前车撞击,车子会向后运动,司机的下半身随车子一起向后运动,上半身由于惯性保持静止,司机会向前倾,C不符合题意;
D.静止时受到后车撞击,车子会向前运动,司机的下半身随车子一起向前运动,上半身由于惯性保持静止,司机会向后仰,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】惯性使物体继续保持原有状态。
18.(2分)如图所示的小实验,将书和直尺叠放在水平桌面上,一只手用力压住课本,另一只手抽出直尺。下列说法正确的是( )
A.当手压课本的力增大时,抽出直尺的力将变大
B.手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C.书受到的重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D.当直尺水平向左抽出时,书受到直尺对它的摩擦力水平向右
【答案】A
【解析】【解答】A.当手压课本的力增大时,直尺与课本间的摩擦力会变大,抽出直尺的力将变大,A符合题意;
B.手对书的压力和书对手的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.书受到的重力和直尺对书的支持力大小不相等,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.当直尺水平向左抽出时,书相对于直尺向右运动,书受到直尺对它的摩擦力水平向左,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;二力平衡时,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个物体上。
19.(2分)图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F2与G是一对平衡力 B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2是一对相互作用力 D.F1与G是一对相互作用力
【答案】C
【解析】【解答】A.他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,方向都是向下的,故并不是平衡力,A不符合题意;
BC.静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,是两个物体间的作用力,互为施力物体,互为受力物体,两个力的大小相等,方向相反,故是一对相互作用力,B不符合题意;C符合题意;
D.静止时体重计对他的支持力为F1,他受到的重力为G,是同一个物体受到的两个力,两个力的大小相等,方向相反,故是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间的力和反作用力是相互的;同一物体静止时受到平衡力的作用。
20.(2分)如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A.必须使木板A作匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B.A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向右
C.B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
D.地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
【答案】B
【解析】【解答】A.在拉动A的过程中,B相对地面静止,它受到的摩擦力等于水平拉力,即弹簧测力计的示数,因为它们是一对平衡力,所以无论A是否作匀速运动,都可测得B受到的摩擦力,A不符合题意;
BC.B相对地面静止,在水平方向上所受的弹簧测力计的向左拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,方向相反,所以A对B的摩擦力fAB=2N
方向向右。而A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力,它们的大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力大小为2N,方向向左。C不符合题意,B符合题意;
D.A受到水平向右的拉力的作用,匀速向右运动,地面对A的摩擦力向左,则A在水平方向上受到的向左的地面的摩擦力、B对A的摩擦力和向右的拉力作用处于平衡状态,所以地面对A的摩擦力fA=F-fBA=5N-2N=3N
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体间相对运动时,产生相互的摩擦力;摩擦力的方向和相对运动方向相反。
二、填空题(共10题;共26分)
21.(3分)“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,空间站相对于飞船是 (选填“静止”或“运动”)的,助推器喷气使飞船的速度变快,这说明力能改变物体的 ,在运动过程中飞船的惯性 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】运动;运动状态;不变
【解析】【解答】“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站,以飞船为参照物,空间站离飞船的距离越来越近,空间站的位置发生了变化,因此空间站是运动的。
助推器喷气产生推力使飞船的速度变快,飞船的运动状态发生变化,说明力能改变物体的运动状态。
惯性是物体固有的一种属性,质量是物体惯性大小的量度,物体质量不变,惯性不变,运动中的飞船质量不变,则飞船的惯性大小不变。
【分析】相对于参照物,没有位置变化时,物体是静止的,有位置变化,物体是运动的;力能改变物体的运动状态;质量是物体惯性大小的量度,物体质量不变,惯性不变。
22.(2分)小芳从地面跨步到上行的自动扶梯时,身体适当前倾,这是为了防止由于 而摔倒。如图所示,她倚靠在扶梯侧壁固定不动的护栏板上,护栏板会对她施加与电梯运行方向 (选填“相同”或“相反”)的摩擦力,使她有向后跌倒的危险。同学们乘坐自动扶梯时,严禁倚靠电梯!
【答案】惯性;相反
【解析】【解答】小芳上扶梯前,以一定的速度向前运动,脚踏上电梯前的速度较小,踏上电梯时,脚随电梯快速运动,而人的上身由于惯性,要保持原来的低速运动,此时它容易后仰,因此小芳上扶梯时,身体适当前倾,这是为了防止由于惯性而摔倒。
小芳倚靠在扶梯侧壁固定不动的护栏板上,她随扶梯一起上升,护栏板会对她施加与电梯运行方向相反的摩擦力。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
23.(2分)如图所示,小丽穿着轮滑鞋在水平地面上匀速滑行,此时地面对她的支持力与 是一对平衡力;轮滑鞋是利用滚动代替滑动来 (选填“增大”或“减小”)摩擦的。
【答案】重力;减小
【解析】【解答】小丽匀速滑行时,水平地面对她的支持力与她自身的重力是一对平衡力,因为两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。
减小摩擦的方法有:压力不变时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦;接触面粗糙程度不变时,通过减小压力来减小摩擦;还可通过将滑动摩擦变成滚动摩擦来减小摩擦力。所以轮滑鞋艇滚动代替滑动来减小摩擦。
【分析】水平面上静止的物体受到重力和支持力是平衡力;滚到摩擦力代替滑动摩擦力,可以减小摩擦。
24.(3分)如图所示,木板B在F=5N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数是2N,则木块A受到的摩擦力是 N,方向是 ;当F增大到7N时,木块A受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】2;水平向右;不变
【解析】【解答】木块相当于地面静止,弹簧测力计的拉力与摩擦力二力平衡,大小相等,方向相反,弹簧测力计拉力水平向左,大小为2N,所以木块A受到的摩擦力是水平向右的,大小为2N。
当拉力F增大到7N时,木块A与长木板B之间的粗糙程度不变,压力不变,所以摩擦力不变,仍为2N。
【分析】静止的物体受到二力平衡时,根据拉力测量摩擦力;摩擦力的方向和摩擦力的相对运动方向相反;摩擦力和压力、接触面的粗糙程度有关。
25.(3分)如图所示,用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子 (选填“具有”或“不具有”)惯性,杯子所受摩擦力的方向为 ,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 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】具有;竖直向上;减小
【解析】【解答】物体的惯性与物质的质量有关,质量越大,惯性越大,杯子具有质量,故具有惯性。
杯子受到竖直向下的重力,处于受力平衡状态,故由二力平衡可知,杯子所受摩擦力的方向为竖直向上。
若喝掉杯中一部分水后,杯子和水的总重力减小,仍按如图方式保持静止,则由二力平衡可知,杯子所受摩擦力减小。
【分析】一切物体都具有惯性;物体受到的摩擦力方向和物体的相对运动方向相反;根据二力平衡,可以判断摩擦力的大小。
26.(3分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,物体在1s处于 (“静止”、“加速”、“匀速”)状态,当t=3s时,物体受到的摩擦力是 N。
【答案】3;静止;5
【解析】【解答】物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用,由图丙知,物体在t=1s时静止,处于平衡状态,由图乙知,在t=1s时物体受的拉力F=3N,由平衡条件得,摩擦力为f=F=3N
由丙图知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F′=5N,由平衡条件得,滑动摩擦力为f′=F′=5N
在t=3s时,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力为5N。
【分析】根据图像信息及平衡力等大反向,判断摩擦力大小及运动状态,滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
27.(2分)2022年3月28日在亚洲杯女足决赛中,中国姑娘在落后两球的情况下,顽强拼搏,最终实现了史诗般的逆转,赢得冠军。如图所示是中国队员“头球攻门”的情景,当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,说明力能改变物体的 (选填“形状”或“运动状态”)。滚动的足球会在草坪上慢慢停下来,是因为足球 力的作用(选填“受到”或“不受”)。
【答案】运动状态;受到
【解析】【解答】 当运动员用头顶球时球的运动方向改变了,即足球的运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态。
足球在草坪上滚动时慢慢停下来,足球的运动状态发生了变化,这是因为足球受到了草坪阻力的作用。
【分析】力可以改变物体的运动状态。
28.(4分)冬奥会冰壶比赛中,如图所示,在AB过程中,投手用水平方向的力推冰壶,使冰壶在粗糙程度相同的冰面上做匀速直线运动,人对冰壶的推力 冰面对冰壶的摩擦力;撤去推力,在BC过程中所受摩擦力 ;在CD过程中,队友刷冰是通过 方式增加冰面内能,才使之熔化,从而 摩擦。
【答案】等于;不变;做功;减小
【解析】【解答】 冰壶在做匀速直线运动,所以处于平衡状态,要受到平衡力的作用,所以水平方向上人对冰壶的推力等于冰面对冰壶的摩擦力。
滑动摩擦力大小只与压力小和接触面粗糙程度有关,撤去推力后,压力小和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小也不变。
不断的刷冰通过做功的方式使冰面的温度升高,内能增大,让冰熔化成水,使冰面变得光滑,从而减小滑动摩擦力,让冰壶运动的更远。
【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;能量间的转化是做功的方式改变内能;使接触面变光滑,可以减小摩擦力。
29.(2分)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态 (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
【答案】改变;具有
【解析】【解答】拨动摆球后,摆球绕固定点持续做圆周转动,运动的方向不断改变,所以其运动状态改变。
惯性是一切物体所具有的固有属性,在任何情况下都具有惯性,在太空失重状态下仍然具有惯性。
【分析】物体的运动方向改变时,运动状态在改变;一切物体都具有惯性。
30.(2分)粗糙水平面上一木箱重200N,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为 N;当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动;当用150N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为 N。
【答案】50;100
【解析】【解答】由题意可知,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,即木箱处于平衡状态,故木箱所受的静摩擦力与推力平衡,所以可得f静=F1=50N
当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,即木箱处于平衡状态,故木箱所受的滑动摩擦力与推力平衡,所以可得f动=F2=100N
当用150N的水平推力推木箱时,根据影响滑动摩擦力的因素可知,压力大小没变,接触面的粗糙程度没变,所以滑动摩擦力不变,即仍为100N。
【分析】静止和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等。
三、作图题(共4题;共20分)
31.(5分)如图所示,图甲是某运动员在2022年北京冬奥会上沿赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她受到的重力G人,和此时赛道对她产生的摩擦力f的示意图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过重心画一条竖直向下的线段,并在末端标上箭头和G,即为重力,由于沿斜面向上滑动,故斜面给运动员的摩擦力是沿斜面向下的,故过重心画一条沿斜面向下的线段,并在末端标上箭头和f,即为摩擦力,故如图所示:
【分析】物体收到的重力竖直向下;物体受到的摩擦力和物体的相对运动方向相反。
32.(5分)如图所示,“冰墩墩”单脚站在水平地面上向右滑行,请在O点作出它所受摩擦力f的示意图;
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】“冰墩墩”单脚站在水平地面上向右滑行过程中,受到的摩擦力总是阻碍它的相对运动,所以摩擦力的方向水平向左,作用点为O点,故过O点水平向左画线段,在线段的末尾画箭头表示力的方向,并标出f,作图如下:
【分析】物体受到的摩擦力方向和物体相对运动方向相反。
33.(5分)如图所示,物体A与弹簧连接,静止在光滑的斜面上,请画出A的受力示意图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光滑的斜面,即不计斜面对物体的摩擦力,木块受到重力、斜面的弹力和弹簧的弹力,重力方向竖直向下,斜面弹力与斜面垂直向上,弹簧弹力平行于斜面向上。如图所示:
【分析】斜面上的物体受到竖直向下的重力;和斜面垂直的支持力;沿斜面方向的力。
34.(5分)如图所示,是竖直方向匀速下落的雨滴。请你在图中画出雨滴所受力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】雨滴受竖直向下的重力与竖直向上的空气阻力作用而匀速下落,雨滴处于平衡状态,由平衡条件得重力和阻力大小相等,从雨滴的重心,沿力的方向作出力的示意图,如图所示
【分析】物体受到的重力竖直向下;根据二力平衡的条件,判断阻力的大小和方向。
四、实验探究题(共5题;共23分)
35.(4分)在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学采用的实验装置如图甲所示,小明同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)(1分)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车,可以减小 对实验结果的影响;
(2)(1分)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 (选填“静止”或“匀速直线运动”)状态;
(3)(1分)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小 ;
(4)(1分)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须在 上。
【答案】(1)摩擦力
(2)静止
(3)相等
(4)同一直线
【解析】【解答】(1)实验中选用小车为研究对象,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验结果的影响。
(2)实验中通过观察小车能否静止,确定其是否处于平衡状态,如果小车处于静止状态,说明小车受到平衡力的作用。
(3)实验时,向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,这表明平衡的两个力需要大小相等。
(4)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。
【分析】(1)滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验结果的影响;
(2)处于静止状态的物体,受到平衡力的作用;
(3)彼此平衡的两个力大小相等;
(4)相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
36.(6分)为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如下图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,弹簧测力计的示数如图所示。
(1)(1分)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据 的原理。
(2)(1分)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,则木块所受摩擦力的大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)拉力的大小。
(3)(1分)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与 有关。
(4)(1分)在图丙所示的情景中拉力增大为4N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为 N。
(5)(1分)实验完成后,同学们对实验进行了改进,如图丁所示。水平拉动木板向左运动,A弹簧测力计的示数为5.8N,B弹簧测力计的示数为2.6N,则木块受到的摩擦力方向为水平向 (选填“左”或“右”),木板与木块之间的摩擦力大小为 N。
【答案】(1)二力平衡
(2)等于
(3)压力大小
(4)3.2
(5)左;2.6
【解析】【解答】(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,木块处于静止状态,由二力平衡条件可知,此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小。
(3)如图所示,甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,因此是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)由图可知,丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动,根据二力平衡可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2N,当拉力增大为4N时,木块的重力不变,所以木块对水平毛巾表面的压力大小不变,接触面的粗糙程度也不变,因此木块受到的滑动摩擦力大小也不变,为3.2N。
(5)由图可知,木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,由二力平衡可得,摩擦力与拉力的大小相等,方向相反,所以摩擦力的大小为2.6N,摩擦力的方向为水平向左,根据力的作用是相互的可知,木板与木块之间的摩擦力大小等于木块受到木板的摩擦力大小,因此,木板与木块之间的摩擦力大小为2.6N。
【分析】(1)探究摩擦力的影响因素时,根据二力平衡测量摩擦力;
(2)水平面上的物体匀速直线运动时,拉力等于滑动摩擦力;
(3)当接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)匀速直线运动时,拉力等于摩擦力;当拉力变大时,滑动摩擦力不变;
(5)滑动摩擦力的方向和物体的相对运动方向相反;静止的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
37.(4分)在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在下表中。
接触面
毛巾
棉布
木板
小车受到的阻力大小
大
较大
小
小车运动的距离s/cm
18.30
26.83
(1)(1分)每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,自的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小 (选填:“相等”或“不相等”);本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响,这种研究问题的方法叫 法;
(2)(1分)第三次实验中,小车在水平木板上滑行后,停下来的位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处 ;
(3)(1分)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,前进的距离就越 。
【答案】(1)相等;转换
(2)32.50
(3)远
【解析】【解答】(1)每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,由于斜面的状况和小车的状况不变,小车每次到达水平面时的速度大小相等,满足控制变量法的要求。
实验通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响,小车运动的越远,说明阻力越小,这种研究问题的方法叫转换法,把看不到的阻力大小转换为看得到的运动距离。
(2)小车有一定的长度,可以读车头对应的刻度变化,也可以读车尾对应的刻度变化;小车的车尾从零刻度开始运动,静止时车尾到达32.50cm,所以小车运动的距离是32.50cm。
(3)由表中数据可知,接触面的粗糙程度影响摩擦力的大小,接触面越光滑,摩擦力就越小,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远。
【分析】(1)每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,小车每次到达水平面时的速度大小相等,满足控制变量法的要求; 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)根据刻度尺分度值及对应刻度读数填空即可;
(3)小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远。
38.(5分)小明想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能,他设计了如图所示的实验,实验步骤如下:
(1)将两种品牌的运动鞋各取一只,用弹簧测力计分别称出它们的重力。小明观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N,图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数,其示数为 N,鞋子的实际重力为 N;
(2)用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子,再向里面缓慢加入细沙,直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同;
(3)在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品,将弹簧测力计正确调零后,其一端固定在跑步机上,另一端钩住鞋子;
(4)启动跑步机,待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数,该示数 (填“大于”、“等于”或“小于”)鞋子受到的摩擦力;
(5)换另一只鞋子,重复步骤(4),并记录数据;
(6)比较步骤(4)、(5)中两次弹簧测力计示数,对应示数 (填“较大”或“较小”)的鞋子防滑性能好;
(7)如果在步骤(4)中提高传送带速度,那么弹簧测力计示数稳定后,其示数与低速时相比将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】2.4;2.2;等于;较大;不变
【解析】【解答】(1)由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N,所以鞋子的实际重力为2.2N。
(4)鞋子在跑步机的传送带上受到摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,所以弹簧测力计示数等于鞋子受到的摩擦力。
(6) 比较步骤(4)、(5)中两次弹簧测力计示数,示数较大的说明鞋子受到的摩擦力大,鞋子防滑性能好。
(7)鞋子在传送带上受到摩擦力,与鞋子对传送带的压力大小、鞋子与传送带接触面的粗糙程度有关,与传送带速度无关,所以其示数与低速时相比将不变。
【分析】(1)根据弹簧测力计指针位置, 测量力的大小;根据测力计的位置判断实际物体的重力;
(4)根据物体受到的平衡力,结合测力计示数计算摩擦力;
(5)物体匀速运动时,拉力越大, 物体受到的摩擦力越大;
(6)物体受到平衡力时,滑动摩擦力和物体的运动速度无关。
39.(4分)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)(1分)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小 (选填“等于”、“大于”或“小于”)滑动摩擦力的大小;
(2)(1分)通过对比甲、乙两次实验可知:其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
通过对比 两次实验可知:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)(1分)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”);
(4)(1分)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。
【答案】(1)等于
(2)甲、丙
(3)无关
(4)不需要
【解析】【解答】(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)要得到其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大的结论,需要控制压力不变,接触面的粗糙程度不同,选择甲丙两图进行实验。
(3)由表中数据可知,压力和接触面的粗糙程度不变,速度大小不同,测力计的示数不变,滑动摩擦力的大小不变,可以得到滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(4)丁图所示的实验装置,拉动长木板向左运动,木块相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力,不需要长木板做匀速直线运动。
【分析】(1)水平面上匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等;
(2)当接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)当接触面的粗糙程度和压力一定时,滑动摩擦力的大小和速度无关;
(4)物体固定,拉动物体下面的接触面时,摩擦力大小和速度无关。
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