初中物理粤沪版八年级下册4 物体受力时怎样运动课后测评
展开1.下列物体中,受到平衡力的是( )
A.从手中飞出的纸飞机B.做圆周运动的链球
C.在手中静止的瓶子D.减速运动的车子
2.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.抛出去的篮球由于受到手的推力作用,继续飞行
B.在平直轨道上匀速行驶的列车受平衡力的作用
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
D.运动员在圆形跑道上做快慢不变的运动,运动状态不改变
3.有甲、乙两辆小汽车,在牵引力的作用下在水平马路上做直线运动,其速度—时间图像如图所示,由图可知两车在行驶过程中受力情况是( )
A.甲、乙两车都受到平衡力的作用
B.甲车在水平方向受到的牵引力比阻力小
C.乙车在水平方向受到平衡力的作用
D.甲、乙两车在水平方向都不受平衡力的作用
4.如图所示,一个小孩沿水平方向用力推一个静止在水平地面上的箱子,但箱子仍保持静止,则()
A.小孩对箱子的推力大于箱子受到的阻力
B.小孩对箱子的推力等于箱子受到的阻力
C.小孩对箱子的推力小于箱子受到的阻力
D.小孩对箱子的推力与箱子受到的阻力的大小关系不能确定
5.如图所示,棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,用尺将Q快速水平击打出去,则( )
A.击打前,Q受到的重力与桌面对它的支持力相互平衡
B.Q在P的下方滑动时,P受到摩擦力的作用
C.离开P后滑动过程中,Q的惯性逐渐减小
D.离开P后滑动过程中,Q的运动状态保持不变
6.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的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.t=3s时,物体受到平衡力的作用B.t=1s时,物体所受摩擦力是1N
C.2s~4s内物体所受摩擦力为3ND.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
7.如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩至最短,设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v,小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F,则( )
A.F不断变小,v先变大后变小
B.F先变小后变大,v先变大后变小
C.F不断变小,v不断变小
D.F先变小后变大,v不断变小
8.如图所示的四个图中,F1和F2是物体所受的方向相反的两个力,哪种情况下,这两个力是平衡力( )
A.B.
C.D.
二、填空题
9.某人用25N的力推重200N的物体,使它在水平地面做匀速直线运动,则地面对它的摩擦力为 ___________N,现推力增大到50N,此时物体受到的摩擦力是 ___________N。
10.某学习小组为了研究物体的运动状态的变化和物体在同一直线上所受合力之间的关系。做了如图实验,他们先让小车在光滑的水平桌面上向右做匀速直线运动,过程中设法用弹簧秤在水平方向上分别向左、右对小车施加拉力。拉力和小车的运动状态分别如图的A、B、C、D所示,请根据实验现象和相关条件,归纳得出结论。
(1)由A、B两图可知:______。
(2)由C、D两图可知:______。
11.为了研究当物块受斜向上拉力且处于静止时,影响物块对水平面的压力大小的因素。某小组同学将相同物块分别置于电子压力计中央,用不同的拉力作用于物块,并改变拉力与水平方向的夹角,实验过程如图8所示。
根据上述实验现象,请判断影响物块对水平面的压力大小与什么因素有关,并写出判断依据______
12.一个物体的质量是5kg,当把它吊在空中静止时,它受到的拉力是_______N,若使它以1m/s的速度匀速下降时,它受到的拉力_______50N(填“大于、小于、等于”),若使它以2m/s的速度匀速上升时,它受到的拉力_______50N(填“大于、小于、等于”),若上升的过程中,绳子突然断了,物体将会_______。(取g=10N/kg)
13.执行中国首次自主火星探测任务的“天问一号”于2020年7月由长征五号遥四运载火箭发射升空,火箭点火发射时,火箭向下喷出气体,因为力的作用是_________。2021年2月,天问一号到达火星附近,在环绕火星飞行时,天问一号受力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。
14.如图所示,连接在水平桌面上的物块两端的轻质细绳,分别绕过定滑轮与物体A、B相连,两细绳恰好在同一水平线上。已知A物体重6N,当B物体重4N时,物块恰好静止,若细绳与定滑轮之间的摩擦不计,此时物块受到的摩擦力大小为________N,方向________。
15.成都地铁运营长度已突破500公里,线网规模跃升至全国城市轨道交通“第四城”。乘客候车时,放在水平站台上的行李箱受到的支持力与重力是一对______力。乘客上车后应站稳,抓好扶手,是为了防止列车运动状态改变时乘客由于具有______而跌倒。
16.学校升旗时,旗手向下拉绳子,国旗徐徐上升,旗杆顶部安装了定滑轮,使用它可以______;如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68kg的物体向上拉,此人的质量为60kg。当此人用550N的拉力拉物体时,此时物体对水平地面的压力为______N。(不计绳重与摩擦,g取10N/kg)
三、实验题
17.小明和小华在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面;绿灯一亮,三辆车同时起动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢;看到这一现象后,他们想到了一个问题:机动车起动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析,提出如下猜想:
猜想1:可能与自身质量有关;
猜想2:可能与所受的牵引力和摩擦力有关;
(1)提出猜想2的理论依据是______;
(2)小明设计了如图甲所示的实验装置。探究猜想1时,小明多次改变砖块的质量,用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车,使小车由静止开始运动,并记下2s内小车离起点的距离s.请你指出该方案设计中存在的错误是 ______;(该题的题干没有错误,压力与重力无关,更与质量无关;摩擦力大小不仅与压力有关,还与接触面的粗糙程度有关,因此根据题干的探究目标和猜想,一定可以通过改变接触面的粗糙程度来控制摩擦力相同、质量不同进行实验探究,请再审核题意。)
(3)小华在老师的指导下,探究小车在不受水平面摩擦力的简化情况时,小车起动快慢与自身质量的关系,装置如图乙所示;
①与图甲装置相比,图乙装置操作时的优点是 ______;
②实验时,小车沿水平方向做 ______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,记下小车2s内运动的距离s.若s越大,则表明小车起动越 ______;
(4)小华正确实验,测得相关数据如下表:
①通过比较 ______(填实验序号)三次实验可以论证猜想1;
②分析数据可得出,当小车和砖块的总质量为4kg时,拉力大小为8N时,2秒内小车运动的距离s=______。
18.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向_______,并通过调整_______来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片_______(选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_______的两个力能否平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是_______。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是_______。
A.小卡片容易扭转
B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减少摩擦力对实验结果的影响
(5)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在_______(选填“水平方向”、“竖直方向”或“任意方向”)做匀速直线运动,根据观察弹簧测力计的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
(6)利用图丙装置_______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
(7)若将木块换成弹簧测力计,左右两侧各悬挂重5N的砝码,则弹簧测力计示数为_______N。
19.在探究力的平衡条件实验中:
(1)如图所示,水平放置的实验装置中,将系于小车两端的线挂上钩码,分别跨过两定滑轮,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整______来改变拉力的大小。当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,松手后小车不能保持平衡,这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否______。若小车在粗糙水平面保持静止(线重与滑轮的摩擦不计),小车若受摩擦力则方向为______;(选填“向左,向右,可能向左可能向右”)
(2)如图所示,A、B小车内装有电磁铁,电磁铁的通、断电可遥控实现,当通电时,A、B小车吸合成一体,为了探究二力平衡时,二力是否作用在同一物体上,在图中所示情况下,下一步的操作是______;
(3)本实验用带轮的小车为研究对象,是因为滚动摩擦比滑动摩擦______。
20.如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在平面上开始运动的_____相同;
(2)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越_____,速度减小得越_____;
(3)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如所受的阻力为零,小车将做_____运动;
(4)汽车在快速行驶过程中,突然前方有行人横穿马路,司机紧急刹车,坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带,才没有破窗飞出。请你解释这一现象;
答:刹车前人和车都是_____的。刹车后车速突然减慢,坐在副驾驶位置的人由于具有_____要保持原来的运动状态。因此,若不系安全带就可能会破窗飞出。实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m(kg)
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F(N)
1
2
4
1
2
4
1
2
4
2秒后小车离起点的距离s(cm)
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
7.4 探究物体受力时怎样运动
一、单选题
1.下列物体中,受到平衡力的是( )
A.从手中飞出的纸飞机B.做圆周运动的链球
C.在手中静止的瓶子D.减速运动的车子
【答案】C
【解析】
A.从手中飞出的纸飞机;其运动方向和速度不断改变,故不是平衡状态,受到的不是平衡力,故A不符合题意;
B.做圆周运动的链球,其运动方向和速度不断改变,故不是平衡状态,受到的不是平衡力,故B不符合题意;
C.在手中静止的瓶子,处于平衡状态,受到平衡力,故C符合题意;
D.车子做减速运动,故不是平衡状态,受到的不是平衡力,故D不符合题意。
故选C。
2.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.抛出去的篮球由于受到手的推力作用,继续飞行
B.在平直轨道上匀速行驶的列车受平衡力的作用
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力不是弹力
D.运动员在圆形跑道上做快慢不变的运动,运动状态不改变
【答案】B
【解析】
A.抛出去的篮球能够在空中继续飞行,是由于惯性,此时篮球不受手的推力作用,故A错误;
B.在平直轨道上匀速行驶的列车做匀速直线运动,受平衡力的作用,故B正确;
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力是水杯和桌面相互挤压产生的,是弹力,故C错误;
D.运动员在圆形跑道上做快慢不变的运动,运动方向改变,则运动状态发生了改变,故D错误。
故选B。
3.有甲、乙两辆小汽车,在牵引力的作用下在水平马路上做直线运动,其速度—时间图像如图所示,由图可知两车在行驶过程中受力情况是( )
A.甲、乙两车都受到平衡力的作用
B.甲车在水平方向受到的牵引力比阻力小
C.乙车在水平方向受到平衡力的作用
D.甲、乙两车在水平方向都不受平衡力的作用
【答案】C
【解析】
由图像可知,甲的速度随时间的增加而增大,甲车在水平方向受到的牵引力比阻力大,因此甲受非平衡力作用;乙的速度随时间的增加保持不变,因此乙做匀速直线运动,因此乙受平衡力作用;综上所述,甲车在水平方向受到的牵引力比阻力大,甲受非平衡力作用,乙在水平方向受平衡力作用。
故选C。
4.如图所示,一个小孩沿水平方向用力推一个静止在水平地面上的箱子,但箱子仍保持静止,则()
A.小孩对箱子的推力大于箱子受到的阻力
B.小孩对箱子的推力等于箱子受到的阻力
C.小孩对箱子的推力小于箱子受到的阻力
D.小孩对箱子的推力与箱子受到的阻力的大小关系不能确定
【答案】B
【解析】
一个小孩沿水平方向用力推一个静止在水平地面上的箱子,箱子仍保持静止,箱子处于平衡状态,水平方向受到的推力和阻力是平衡力,所以小孩对箱子的推力等于箱子受到的阻力。
故选B。
5.如图所示,棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,用尺将Q快速水平击打出去,则( )
A.击打前,Q受到的重力与桌面对它的支持力相互平衡
B.Q在P的下方滑动时,P受到摩擦力的作用
C.离开P后滑动过程中,Q的惯性逐渐减小
D.离开P后滑动过程中,Q的运动状态保持不变
【答案】B
【解析】
A.棋子P、Q叠放在一起静止在水平桌面上,Q受到竖直向下的重力、竖直向下的P对Q的压力、竖直向上的支持力的作用,共三个力,Q受到的重力与桌面对它的支持力不平衡,故A错误;
B.Q在P的下方滑动时,Q与P之间存在压力,发生了相对滑动,所以P受到摩擦力的作用,故B正确;
C.惯性只与物体的质量有关,离开P后滑动过程中,Q的惯性不变,故C错误;
D.离开P后滑动过程中,Q由于受到阻力的作用,其运动状态是变化的,故D错误。
故选B。
6.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的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.t=3s时,物体受到平衡力的作用B.t=1s时,物体所受摩擦力是1N
C.2s~4s内物体所受摩擦力为3ND.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
【答案】B
【解析】
A.从图乙可知,t=3s时,物体加速,说明物体不处于平衡态,故不受平衡力,故A错误;
B.t=1s时,物体的速度为零,即物体是静止的,物体的推力与摩擦力是平衡力,而此时物体的推力为1N,故物体所受摩擦力是1N,故B正确;
C.2s~4s内物体加速,物体不处于平衡态,故摩擦力不等于推力,而此时的推力为3N,故摩擦力不为3N,故C错误;
D.t=6s时,将F撤掉,物体由于惯性会继续运动,故D错误。
故选B。
7.如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩至最短,设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v,小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F,则( )
A.F不断变小,v先变大后变小
B.F先变小后变大,v先变大后变小
C.F不断变小,v不断变小
D.F先变小后变大,v不断变小
【答案】B
【解析】
铁球接触弹簧后,弹簧弹力逐渐变大,但是小于小球受到的重力,小球受到的合力逐渐变小,方向向下,小球的速度不断变大;当弹簧的弹力变大至与小球受到的重力相等时,小球的速度不再变大;然后,弹簧的弹力继续变大,大于小球受到的重力,小球受到的合力变大,方向向上,小球的速度变小;弹簧压缩至最短时,小球的速度变为0。
故选B。
8.如图所示的四个图中,F1和F2是物体所受的方向相反的两个力,哪种情况下,这两个力是平衡力( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
A.作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。本选项中,两个力大小不相等且没有作用在同一直线上,故A不符合题意;
B.作用在同一物体上的这两个力,大小均为4N,方向相反,并且在同一条直线上,满足二力平衡的条件,故B符合题意;
CD.两个力没有作用在同一直线上,所以不是一对平衡力,故CD不符合题意。
故选B。
二、填空题
9.某人用25N的力推重200N的物体,使它在水平地面做匀速直线运动,则地面对它的摩擦力为 ___________N,现推力增大到50N,此时物体受到的摩擦力是 ___________N。
【答案】 25 25
【解析】
[1][2]用25N的水平推力推物体,物体在水平地面上做匀速直线运动,则物体水平方向上受到推力和摩擦力是平衡力,所以摩擦力的大小是25N;若将推力增大到50N时,物体对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,还是25N。
10.某学习小组为了研究物体的运动状态的变化和物体在同一直线上所受合力之间的关系。做了如图实验,他们先让小车在光滑的水平桌面上向右做匀速直线运动,过程中设法用弹簧秤在水平方向上分别向左、右对小车施加拉力。拉力和小车的运动状态分别如图的A、B、C、D所示,请根据实验现象和相关条件,归纳得出结论。
(1)由A、B两图可知:______。
(2)由C、D两图可知:______。
【答案】 物体受平衡力作用时,运动状态保持不变 物体受非平衡力作用时,运动状态改变
【解析】
(1)[1]由图A、B可知,物体受平衡力作用,合力为零,运动状态不变,由此可知:当物体受平衡力作用时,物体的运动状态不改变。
(2)[2]由图C、D可知,物体所受合力不为零时,物体的运动状态发生变化,由此可知:当物体受非平衡力作用时,物体的运动状态发生改变。
11.为了研究当物块受斜向上拉力且处于静止时,影响物块对水平面的压力大小的因素。某小组同学将相同物块分别置于电子压力计中央,用不同的拉力作用于物块,并改变拉力与水平方向的夹角,实验过程如图8所示。
根据上述实验现象,请判断影响物块对水平面的压力大小与什么因素有关,并写出判断依据______
【答案】见解析
【解析】
分析比较(a)与(b)与(c),相同物块受斜向上拉力静止时,拉力的大小相同,拉力与水平方向的夹角不同,物块对水平面的压力不同,说明物块对水平面的压力与拉力与水平方向的夹角有关。分析比较(b与(d),相同物块受斜向上拉力静止时,拉力与水平方向的夹角相同,拉力的大小不同,物块对水平面的压力不同,说明物块对水平面的压力与拉力的大小有关。故物块对水平面的压力大小与拉力的大小、拉力与水平方向的夹角有关。
12.一个物体的质量是5kg,当把它吊在空中静止时,它受到的拉力是_______N,若使它以1m/s的速度匀速下降时,它受到的拉力_______50N(填“大于、小于、等于”),若使它以2m/s的速度匀速上升时,它受到的拉力_______50N(填“大于、小于、等于”),若上升的过程中,绳子突然断了,物体将会_______。(取g=10N/kg)
【答案】 50 等于 等于 先上升再下降
【解析】
[1][2][3]物体的重力
G=mg=5kg×10N/kg=50N
当物体静止或匀速下降、匀速上升时,都处于平衡状态,物体受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以拉力都等于50N。
[4]若上升的过程中,绳子突然断了,物体由于惯性会先上升一段距离,又因为重力的作用而竖直下落,故物体将会先上升再下降。
13.执行中国首次自主火星探测任务的“天问一号”于2020年7月由长征五号遥四运载火箭发射升空,火箭点火发射时,火箭向下喷出气体,因为力的作用是_________。2021年2月,天问一号到达火星附近,在环绕火星飞行时,天问一号受力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】 相互的 不平衡
【解析】
[1] 火箭点火发射时,火箭向下喷出气体,向下的气体给火箭一个向上的反作用力,故根据是力的作用是相互的。
[2] 天问一号到达火星附近,在环绕火星飞行时,天问一号运动方向和速度都在变化,运动状态在改变,故不是平衡态,故其所受到的力不是平衡力。
14.如图所示,连接在水平桌面上的物块两端的轻质细绳,分别绕过定滑轮与物体A、B相连,两细绳恰好在同一水平线上。已知A物体重6N,当B物体重4N时,物块恰好静止,若细绳与定滑轮之间的摩擦不计,此时物块受到的摩擦力大小为________N,方向________。
【答案】 2 水平向右
【解析】
[1][2]物块受水平向左拉力6N,水平向右拉力4N,因为物块静止,受力平衡,所以摩擦力为
f=6N-4N=2N
方向水平向右。
15.成都地铁运营长度已突破500公里,线网规模跃升至全国城市轨道交通“第四城”。乘客候车时,放在水平站台上的行李箱受到的支持力与重力是一对______力。乘客上车后应站稳,抓好扶手,是为了防止列车运动状态改变时乘客由于具有______而跌倒。
【答案】 平衡 惯性
【解析】
[1]放在水平站台上的行李箱受到的支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,属于平衡力。
[2]乘客上车后,地铁突然启动,乘客由于具有惯性,向后运动,容易摔倒,所以站稳,抓好扶手,是为了防止惯性带来的危害。
16.学校升旗时,旗手向下拉绳子,国旗徐徐上升,旗杆顶部安装了定滑轮,使用它可以______;如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68kg的物体向上拉,此人的质量为60kg。当此人用550N的拉力拉物体时,此时物体对水平地面的压力为______N。(不计绳重与摩擦,g取10N/kg)
【答案】 改变用力的方向 130
【解析】
[1]旗杆顶部滑轮安装了定滑轮,使用它可以改变用力的方向,但不能省力。
[2]当此人用550N的拉力拉物体时,绳子上的拉力为550N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力
故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体向上拉力,地面对物体的支持力和本身的重力,由于物体处于静止状态,故受力平衡,所以,故物体受到地面的支持力
物体对水平地面的压力与物体受到地面的支持力是一对相互作用力,大小相等,则物体对水平地面的压力
三、实验题
17.小明和小华在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面;绿灯一亮,三辆车同时起动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢;看到这一现象后,他们想到了一个问题:机动车起动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析,提出如下猜想:
猜想1:可能与自身质量有关;
猜想2:可能与所受的牵引力和摩擦力有关;
(1)提出猜想2的理论依据是______;
(2)小明设计了如图甲所示的实验装置。探究猜想1时,小明多次改变砖块的质量,用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车,使小车由静止开始运动,并记下2s内小车离起点的距离s.请你指出该方案设计中存在的错误是 ______;(该题的题干没有错误,压力与重力无关,更与质量无关;摩擦力大小不仅与压力有关,还与接触面的粗糙程度有关,因此根据题干的探究目标和猜想,一定可以通过改变接触面的粗糙程度来控制摩擦力相同、质量不同进行实验探究,请再审核题意。)
(3)小华在老师的指导下,探究小车在不受水平面摩擦力的简化情况时,小车起动快慢与自身质量的关系,装置如图乙所示;
①与图甲装置相比,图乙装置操作时的优点是 ______;
②实验时,小车沿水平方向做 ______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,记下小车2s内运动的距离s.若s越大,则表明小车起动越 ______;
(4)小华正确实验,测得相关数据如下表:
①通过比较 ______(填实验序号)三次实验可以论证猜想1;
②分析数据可得出,当小车和砖块的总质量为4kg时,拉力大小为8N时,2秒内小车运动的距离s=______。
【答案】 力是改变物体运动状态的原因 没有控制摩擦力相同 容易控制拉力的大小 加速 快 1、4、7(或2、5、8或3、6、9) 400cm##4m
【解析】
(1)[1]力是改变物体运动的原因,则物体的受力情况可能影响它的运动状态改变的快慢,所以,提出猜想2的理论依据是,力是改变物体状态的原因。
(2)[2]因机动车起动的快慢与所受的力和与自身质量有关,研究猜想1时,即机动车起动的快慢可能与自身质量有关时,要控制物体受到力相同,小明多次改变砖块的质量,车对水平桌面的压力也发生了变化,水平面对小车的摩擦力也发生了改变,故该方案设计中存在的错误是没有控制摩擦力相同。
(3)①[3]用装置图乙做实验,与图甲装置相比,图乙装置操作时的优点是:在涂有润滑剂的水平玻璃表面做实验,故受到的摩擦力很小,可不计,即不需要考虑摩擦力的大小;通过定滑轮吊一个钩码,用钩码的重力来充当拉力,容易控制拉力的大小。
②[4][5]因小车在水平方向上受到的摩擦力可不计,受到拉力大小恒定,为非平衡力,故小车沿水平方向做加速运动,记下小车2s内运动的距离s;若s越大,则小车的速度变化越快,,表明小车起动越快。
(4)①[6]研究猜想2,即机动车起动的快慢可能与自身质量有关,根据控制变量法,要控制水平方向上物体受到的力相同,只改变小车和砖块的总质量,故通过比较实验次数1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的数据,可以研究猜想2。
②[7]由表中第1、2、3次数据知,当小车和砖块的总质量为4kg时,拉力每变为原来的2倍,2秒后小车离起点的距离就变为原来的2倍,所以当拉力大小为8N时,2秒内小车运动的距离为400cm。
18.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向_______,并通过调整_______来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片_______(选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_______的两个力能否平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是_______。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是_______。
A.小卡片容易扭转
B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减少摩擦力对实验结果的影响
(5)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在_______(选填“水平方向”、“竖直方向”或“任意方向”)做匀速直线运动,根据观察弹簧测力计的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
(6)利用图丙装置_______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
(7)若将木块换成弹簧测力计,左右两侧各悬挂重5N的砝码,则弹簧测力计示数为_______N。
【答案】 相反 钩码个数 旋转 不在同一直线上 将小卡片从中间剪开 D 任意方向 不变 能 5
【解析】
(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码, 两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力;实验时,可以通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
(2)[3][4]如果将卡片翻转一个角度,它受到的两个力大小、方向、作用点都没有发生改变,松手手小卡片是可以平衡的。如果将它旋转一个角度,此时它受到的两个国不在同一直线上,松手手卡片不能平衡。此实验步骤中,小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡。
(3)[5]为了验证只有作用在同-物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
(4)[6]小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以小华的实验方案好,故D正确。
(5)[7][8]探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件,为了使实验结论具有普遍性,应该用弹簧测力计拉着钩码在任意方向做匀速直线运动,如果此时发现弹簧测力计示数不变,且等于物体的重力,则可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
(6)[9]因为小卡片很轻,重力可不计,左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
(7)[10]弹簧测力计的示数显示的是其一端所受到的拉力,当它的左右两侧各悬挂重5N的砝码,则弹簧测力计示数为5N。
19.在探究力的平衡条件实验中:
(1)如图所示,水平放置的实验装置中,将系于小车两端的线挂上钩码,分别跨过两定滑轮,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整______来改变拉力的大小。当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,松手后小车不能保持平衡,这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否______。若小车在粗糙水平面保持静止(线重与滑轮的摩擦不计),小车若受摩擦力则方向为______;(选填“向左,向右,可能向左可能向右”)
(2)如图所示,A、B小车内装有电磁铁,电磁铁的通、断电可遥控实现,当通电时,A、B小车吸合成一体,为了探究二力平衡时,二力是否作用在同一物体上,在图中所示情况下,下一步的操作是______;
(3)本实验用带轮的小车为研究对象,是因为滚动摩擦比滑动摩擦______。
【答案】 钩码的个数 作用在同一直线上 可能向左可能向右 遥控实现电磁铁断电 小
要探究二力是否在同一直线上,需使两个力不在同一直线上,看是否能够平衡;要探究一对平衡力是否作用在同一物体上,可使两个力不在同一物体上,看是否能够平衡。
【解析】
(1)[1][2]实验中通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,这样两个力不在同一直线上,这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否在同一直线上。
[3]由于不知道左右两侧钩码重力的大小,如果左侧钩码的重力大于右侧钩码的重力,此时物体静止,处于平衡状态,则此物体水平方向受力平衡,摩擦力的方向水平向右;如果左侧钩码的重力小于右侧钩码的重力,此时物体M静止,处于平衡状态,则此物体水平方向受力平衡,摩擦力的方向水平向左。
(2)[4]探究二力平衡时,二力是否作用在同一物体上,可通过遥控断开电源,使电磁铁失去磁性,这样两个小车便会成为两个物体。
(3)[5]因为滚动摩擦比滑动摩擦小,所以用带轮的小车为研究对象。
【点睛】
探究二力平衡条件的实验,在掌握平衡条件的同时,并要掌握探究的方法。
20.如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在平面上开始运动的_____相同;
(2)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越_____,速度减小得越_____;
(3)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如所受的阻力为零,小车将做_____运动;
(4)汽车在快速行驶过程中,突然前方有行人横穿马路,司机紧急刹车,坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带,才没有破窗飞出。请你解释这一现象;
答:刹车前人和车都是_____的。刹车后车速突然减慢,坐在副驾驶位置的人由于具有_____要保持原来的运动状态。因此,若不系安全带就可能会破窗飞出。
【答案】 速度 小 慢 匀速直线 运动 惯性
【解析】
(1)[1]三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,那么当它到达斜面底端时,开始运动的速度相同;
(2)[2][3]从图中可看到,木板最光滑,棉布次之,毛巾最粗糙,小车在木板上运动的距离最远,棉布次之,毛巾最小,可知道平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢;
(3)[4]运动的小车如所受的阻力为零,那么运动的速度不会减小,小车将做匀速直线运动;
(4)[5][6]刹车前人和车都是运动的,刹车后车速突然减慢,坐在副驾驶位置的人由于具有惯性要保持原来的运动状态。因此,若不系安全带就可能会破窗飞出。实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m(kg)
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F(N)
1
2
4
1
2
4
1
2
4
2秒后小车离起点的距离s(cm)
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
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