第08章 运动和力(提分卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A.苹果从树上落下
B.汽车匀速转弯
C.人造卫星绕地球匀速转动
D.货物被起重机吊起匀速上升
2.在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落。如图是描述钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径,以实验车为参照物,不计空气阻力,正确描述钢珠下落路径的示意图是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,将系在细线下的小球拿至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A.小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用
B.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C位置
D.小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向也随之改变
4.关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体静止时,一定不受力的作用
B.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
C.物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用
D.物体受到力的作用时,运动状态一定会发生改变
5.如图所示的各选项中的物体,受到非平衡力作用的是( )
A.静立枝头的鸟 B.加速升空的火箭
C.匀速行驶的汽车 D.匀速下降的降落伞
6.教室的门关不紧,常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。下列解释合理的是( )
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
7.在研究摩擦力时,小明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了三次实验。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.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
8.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力F1和B、C间摩擦力F2的分析中,正确的是( )
A.F1=0,F2=0 B.F1=0,F2≠0 C.F1≠0,F2=0 D.F1≠0,F2≠0
9.教室里水平讲台上放有一个静止的黑板刷,下列分析正确的是( )
A.讲台受到的重力和讲台对地面的压力是一对平衡力
B.讲台对黑板刷的支持力和黑板刷对讲台的压力是一对平衡力
C.讲台对黑板刷的支持力和黑板刷受到的重力是一对平衡力
D.讲台对地面的压力和地面对讲台的支持力是一对平衡力
10.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1,m2的两个小球,随车一起向右做匀速直线运动。当车突然停止,则对两小球的运动情况判断正确的是(设车无限长,其他阻力不计)( )
A.若m1<m2时,则两小球一定相碰
B.两小球一定不相碰
C.两小球一定相碰
D.若m1>m2时,两球一定相碰
11.如图所示,一轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球。开始时小球静止在O点,将小球向下拉到B点,释放小球,已知AO=OB,研究小球在竖直方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球运动到O点时将停止运动并保持静止
B.小球运动到A点时将停止运动并保持静止
C.小球从B运动到O的过程中弹力大于重力、速度不断增大
D.小球从O运动到A的过程中弹力大于重力、速度不断减小
12.在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时,将木块A放置水平木板B上,加载一个钩码,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。下列讨论中错误的是( )
A.此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B.A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力
C.A受到B的摩擦力的大小为2.4N,方向向左
D.若增大拉动B的速度,测力计的示数会变大
13.如图所示,物块A和B放在水平地面上,它们之间用一根轻质弹簧连接,当用8N的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时,它们受到地面的摩擦力fA:fB=1:3,且整个过程中,弹簧一直在弹性限度内,则( )
A.此时弹簧没有发生形变
B.弹簧对B的拉力大小为8N
C.B物体受到的摩擦力水平向左,大小为6N
D.A物体受到的摩擦力水平向左,大小为6N
14.如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)﹣t(时间)图象如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.0至6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
二、填空题(每空1分,共18分)
15.运动场上涉及许多物理知识,踢出去的足球由于 继续向前运动,排球触网后运动方向改变,说明力可以改变物体的 。
16.如图所示,用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,鸡蛋由于具有 并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用,纸片将保持 状态。
17.A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力,当A物体 时,它处于平衡状态,如图所示,此时弹簧测力计的示数为 N。
18.小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力大小,这样操作的错误是 ,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 运动。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“变大”或“不变”)。
19.“我劳动,我快乐”。如图所示,是小红同学常用的搓衣板,它是通过增大接触面的 来增大摩擦;洗刷衣服时,刷子与衣服之间的摩擦为 摩擦(选填“滑动”或“滚动”)。
20.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 N。
21.地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一,乘坐地铁需要进行安全检查,如图是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李箱放在水平传送带上。在行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,行李箱 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用,你判断的理由是 。
22.连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示。当A重3N、B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为 N,方向是 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 。
三、作图题(每题3分,共6分)
23.在图中,重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,请在O点画出物体受到摩擦力的示意图。
24.如图所示,一个方形木块从斜面上滑下,请画出木块下滑时所受重力和摩擦力的示意图。
四、实验探究题(每空1分,共19分)
25.小明在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?他用图所示装置来探究他的猜想:
(1)在实验过程中,小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是:使小车到达水平面的速度大小 。
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。小车在毛巾上运动时受到了 个力。
(3)小车在不同水平面上最后静止的位置,如图中虚线所示。从实验中可以看到:在同样条件下,水平面对小车的阻力越小,它的速度减小得越 (选填”快”或“慢”),前进得越 (选填“远”或“近”)。进一步推理可得:如果水平冰面绝对光滑,冰壶将做 。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对
(选填“A”或“B”)。
A.平衡力 B.相互作用力
(4)本实验中主要用到的科学研究方法有 (写出一种即可)。
26.如图甲所示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(重力可忽略不计)两端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,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (能/不能)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(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)小红同学也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为能否用小红的装置进行实验 (选填“能”或“不能”)。
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡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.小卡片容易扭转。
27.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,有同学认为滑动摩擦力大小除了跟压力大小和接触面粗糙程度有关外,还与接触面大小有关。
(1)为了探究这个问题,需要选择合适的木块,你认为他应该选择 。
A.各面粗糙程度相同的正方体木块
B.各面粗糙程度不相同的正方体木块
C.各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块
D.各面粗糙程度不相同、长宽高各不相等的长方体木块
(2)在测量摩擦力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向调零。实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(3)该同学正确选择木块后,将木块分别平放、竖放、侧放在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动木块,发现三次弹簧测力计的示数均相等,由此得到的结论是:滑动摩擦力的大小与接触面大小 (选填“有关”或“无关”)
五、计算题(28题7分,29题8分,共15分)
28.质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(取g=10N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力大小为多少?
(2)汽车受到的摩擦力为多少?
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
29.滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关在物理学中,可以用公式F=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,FN表示压力,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数。如图所示,粗糙的水平桌面上有一滑块甲,通过细绳绕过定滑轮,细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙的质量分别为50g、20g。不计滑轮与细绳间的摩擦。(g=10N/kg)
(1)求绳子的拉力大小。
(2)求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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第08章 运动和力(提分卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列给出的现象中,物体运动状态没有发生改变的是( )
A.苹果从树上落下
B.汽车匀速转弯
C.人造卫星绕地球匀速转动
D.货物被起重机吊起匀速上升
解:A、苹果从树上落下,速度加快,运动状态改变,A错误;
B、汽车匀速转弯,方向改变,运动状态改变,B错误;
C、人造卫星绕地球匀速转动,运动方向不断改变,运动状态变化,C错误;
D、货物被起重机吊起匀速上升,速度和方向都不变,运动状态不变,D正确。
答案:D。
2.在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落。如图是描述钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径,以实验车为参照物,不计空气阻力,正确描述钢珠下落路径的示意图是( )
A. B. C. D.
解:钢球随实验车在水平轨道上匀速向右行驶,当它落下前,速度与实验车的速度一样;当它下落时,由于惯性,水平方向上的速度不变,但竖直方向上受到重力,因此以实验车为参照物时,钢珠作自由落体运动。
答案:B。
3.如图所示,将系在细线下的小球拿至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A.小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用
B.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C位置
D.小球摆动过程中,随着小球位置的改变,小球所受重力的大小和方向也随之改变
解:A、小球在摆动过程中,小球的运动状态不断发生变化,所以小球一直受到非平衡力作用。故A错误。
B、当小球摆至B位置时,如果细线突然断裂,小球由于惯性继续向右运动或向左运动,小球还受到重力作用要向下运动,所以小球要向右下方或左下方运动。故B错误。
C、当小球摆至C位置时,小球的速度为零,小球瞬间处于静止状态,此时如果小球所受的力同时消失,小球将保持静止状态。故C正确。
D、在同一位置,重力大小不变,方向始终竖直向下。故D错误。
答案:C。
4.关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体静止时,一定不受力的作用
B.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
C.物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用
D.物体受到力的作用时,运动状态一定会发生改变
解:A、物体静止时,可能不受力,也可能受平衡力的作用,故A错误;
B、由牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故B错误;
C、力是改变物体运动状态的原因,所以物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用,故C正确;
D、物体受到力的作用时,如果是平衡力,则运动状态不会发生改变,故D错误。
答案:C。
5.如图所示的各选项中的物体,受到非平衡力作用的是( )
A.静立枝头的鸟 B.加速升空的火箭
C.匀速行驶的汽车 D.匀速下降的降落伞
解:A、静立枝头的鸟,处于平衡状态,因此受到平衡力的作用,故A不符合题意;
B、加速升空的火箭,速度大小在变化,运动状态不断发生改变,处于非平衡状态,因此受非平衡力作用,故B符合题意;
C、匀速行驶的汽车,处于平衡状态,因此受到平衡力的作用,故C不符合题意;
D、匀速下降的降落伞,处于平衡状态,因此受到平衡力的作用,故D不符合题意。
答案:B。
6.教室的门关不紧,常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。下列解释合理的是( )
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
解:A、被风吹开是因为门的滑动摩擦力很小,很容易克服摩擦将门吹开;故A错误;
B、门相当于一个杠杆,门没被吹开,说明杠杆处于平衡状态,风吹门的力也可能大于或等于摩擦力,故B错误;
CD、塞入硬纸片后,使门与门框之间的压力增大,因此是通过增大压力来增大摩擦;故C正确,D错误。
答案:C。
7.在研究摩擦力时,小明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了三次实验。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.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3
解: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。
答案:A。
8.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力F1和B、C间摩擦力F2的分析中,正确的是( )
A.F1=0,F2=0 B.F1=0,F2≠0 C.F1≠0,F2=0 D.F1≠0,F2≠0
解:先以A为研究对象,A做匀速运动,合力为零,由平衡条件分析可知,A不受摩擦力,否则水平方向上A的合力不为零,不可能做匀速直线运动;
再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,故B正确。
答案:B。
9.教室里水平讲台上放有一个静止的黑板刷,下列分析正确的是( )
A.讲台受到的重力和讲台对地面的压力是一对平衡力
B.讲台对黑板刷的支持力和黑板刷对讲台的压力是一对平衡力
C.讲台对黑板刷的支持力和黑板刷受到的重力是一对平衡力
D.讲台对地面的压力和地面对讲台的支持力是一对平衡力
解:A、讲台受到的重力和讲台对地面的压力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、讲台对黑板刷的支持力和黑板刷对讲台的压力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、讲台对黑板刷的支持力和黑板刷受到的重力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D、讲台对地面的压力和地面对讲台的支持力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故D错误。
答案:C。
10.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1,m2的两个小球,随车一起向右做匀速直线运动。当车突然停止,则对两小球的运动情况判断正确的是(设车无限长,其他阻力不计)( )
A.若m1<m2时,则两小球一定相碰
B.两小球一定不相碰
C.两小球一定相碰
D.若m1>m2时,两球一定相碰
解:两个小球随车一起做匀速直线运动,当小车突然停止运动后,两小球由于惯性保持原来的速度,并且由于光滑,两小球水平方向均不受外力,则以相同速度同方向做匀速直线运动,速度大小与质量无关,则两个小球一定不相碰,故B正确;
答案:B。
11.如图所示,一轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球。开始时小球静止在O点,将小球向下拉到B点,释放小球,已知AO=OB,研究小球在竖直方向上的受力和运动情况,则( )
A.小球运动到O点时将停止运动并保持静止
B.小球运动到A点时将停止运动并保持静止
C.小球从B运动到O的过程中弹力大于重力、速度不断增大
D.小球从O运动到A的过程中弹力大于重力、速度不断减小
解:A、O点是小球在自然状态下静止时的位置,此时弹力与重力是平衡力,则小球从B点运动到O点时,小球由于惯性仍然向上运动,故A错误;
B、小球到达A点时,由于所受的重力和弹力都是向下的,所以不会保持静止状态,故B错误;
C、开始时小球静止在O点(弹簧原长的位置在O点的上方),说明此时小球受到向上的弹力和向下的重力大小相等;小球从B运动到O的过程中(不含O点)弹簧的形变量大于在O点的形变量,所以此过程中弹力大于重力,合力方向向上,则小球向上做加速运动,其速度不断增大,故C正确;
D、在从O点运动到A点过程有两种情况,从O点恢复到原长过程,弹力方向仍向上,但合力向下,故减速,从原长到速度为O时,弹力方向向下,故合力向下,继续减速,故D错误;
答案:C。
12.在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时,将木块A放置水平木板B上,加载一个钩码,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。下列讨论中错误的是( )
A.此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B.A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力
C.A受到B的摩擦力的大小为2.4N,方向向左
D.若增大拉动B的速度,测力计的示数会变大
解:A、两物体间接触面的粗糙程度不变,在A上加减钩码可以改变物体间的压力大小,该实验装置可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系,故A正确;
B、A受到B对它的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力作用而静止,处于平衡状态,则A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力,故B正确;
C、由图示弹簧测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N,A处于平衡状态,由平衡条件可知,A受到的滑动摩擦力f=F=2.4N,A相对于B向右运动,A受到的滑动摩擦力方向水平向左,故C正确;
D、A、B间的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,与物体的运动速度无关,如果增大拉动B的速度,A、B间接触面的粗糙程度、物体间的压力保持不变,物体间的滑动摩擦力不变,由平衡条件可知,测力计的示数不变,故D错误。
答案:D。
13.如图所示,物块A和B放在水平地面上,它们之间用一根轻质弹簧连接,当用8N的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时,它们受到地面的摩擦力fA:fB=1:3,且整个过程中,弹簧一直在弹性限度内,则( )
A.此时弹簧没有发生形变
B.弹簧对B的拉力大小为8N
C.B物体受到的摩擦力水平向左,大小为6N
D.A物体受到的摩擦力水平向左,大小为6N
解:A、当用8N的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时,因弹簧对A有向右的拉力作用,根据力作用的相互性可知,A对弹簧有向左的拉力作用,则弹簧会发生形变,故A错误;
BCD、当用8N的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动,整体处于平衡状态,受到平衡力的作用;
对整体进行受力分析,在水平方向上整体受到向右的拉力、向左的摩擦力是一对平衡力,则AB受到摩擦力之和f总=F=8N;
已知它们受到地面的摩擦力fA:fB=1:3,则fA=×8N=2N,fB=8N﹣2N=6N,且这两个摩擦力的方向都是水平向左的;
以B为研究对象,B受到向右的拉力F、向左的摩擦力和弹簧的拉力,根据力的平衡条件可知F=fB+F弹簧,所以弹簧对B的拉力:F弹簧=F﹣fB=8N﹣6N=2N,故BD错误,C正确。
答案:C。
14.如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)﹣t(时间)图象如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.0至6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
解:A、由图象知0﹣6s时间内,小王沿杆加速向上运动,故A错误;
B、由图象知,6s至15s时间内,小王沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离是s=vt=0.6m/s×9s=5.4m,故B正确;
C、0至18s时间内,小王沿杆竖直向上运动,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,C错误;
D、由图象知,15s至18s时间内,小王做减速运动,受到的摩擦力小于重力,故D错误。
答案:B。
二、填空题(每空1分,共18分)
15.运动场上涉及许多物理知识,踢出去的足球由于 惯性 继续向前运动,排球触网后运动方向改变,说明力可以改变物体的 运动状态 。
解:踢出去的足球由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会继续向前运动;
排球触网后运动方向改变,说明力可以改变物体的运动状态。
答案:惯性;运动状态。
16.如图所示,用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,鸡蛋由于具有 惯性 并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用,纸片将保持 匀速直线运动 状态。
解:用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,该硬纸片由于受力由静止开始沿水平方向飞出去,杯口的鸡蛋由于惯性,要保持原来的静止状态,不随纸板一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用,纸片将保持匀速直线运动状态。
答案:惯性;匀速直线运动。
17.A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力,当A物体 静止(或匀速直线运动) 时,它处于平衡状态,如图所示,此时弹簧测力计的示数为 1.8 N。
解:A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力,当A物体静止(或匀速直线运动)时,它处于平衡状态;
由图可知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数都为1.8N;
以左侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为1.8N的平衡力,弹簧测力计的示数等于1.8N;同理以右侧弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为1.8N的平衡力,弹簧测力计的示数仍为1.8N。
答案:静止(或匀速直线运动);1.8。
18.小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力大小,这样操作的错误是 拉力不在水平方向 ,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 水平方向匀速直线 运动。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 变大 (选填“变大”或“不变”)。
解:
(1)如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动;
(2)若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大。
答案:拉力不在水平方向;水平方向匀速直线;变大。
19.“我劳动,我快乐”。如图所示,是小红同学常用的搓衣板,它是通过增大接触面的 粗糙程度 来增大摩擦;洗刷衣服时,刷子与衣服之间的摩擦为 滑动 摩擦(选填“滑动”或“滚动”)。
解:由图可知,搓衣板表面有很深的花纹,它是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
洗刷衣服时,刷子在衣服上滑动,因此它们之间的摩擦属于滑动摩擦。
答案:粗糙程度;滑动。
20.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平地面上,用F1=30N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 30 N;若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,则地面对A物块的摩擦力为 30 N。
解:
(1)甲图中推力在B上,以AB为研究对象,AB做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为30N;
(2)若将F2=50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为30N。
答案:30;30。
21.地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一,乘坐地铁需要进行安全检查,如图是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李箱放在水平传送带上。在行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,行李箱 不受 (选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用,你判断的理由是 行李箱和传送带之间没有相对运动或相对运动趋势 。
解:根据摩擦力的产生条件可知,行李箱随传送带一起匀速运动,处于受力平衡状态,没有相对运动和相对运动趋势,不受摩擦力作用。
答案:不受;行李箱和传送带之间没有相对运动或相对运动趋势。
22.连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示。当A重3N、B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为 2 N,方向是 水平向左 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 水平向左 。
解:当A重3N,B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,则M在水平方向上受到三个力的作用:A对M3N的拉力、B对M5N的拉力、桌面对M的摩擦力的作用,这三个力平衡,则摩擦力的大小为f=5N﹣3N=2N,摩擦力的方向是水平向左的;
当B刚触地时,M由于惯性,仍然会向右运动,则M受到的摩擦力方向是水平向左的。
答案:2;水平向左;水平向左。
三、作图题(每题3分,共6分)
23.在图中,重为5N的物体在F=10N的压力作用下保持静止,请在O点画出物体受到摩擦力的示意图。
解:物体在竖直方向受到重力和摩擦力,要求画出摩擦力,摩擦力的大小等于重力大小,摩擦力从重心竖直向上画,标出f=5N,如图所示:
24.如图所示,一个方形木块从斜面上滑下,请画出木块下滑时所受重力和摩擦力的示意图。
解:木块所受重力方向竖直向下;木块从斜面上滑下时,滑动摩擦力平行于斜面向上,作用点都画在木块重心上。如图所示:
四、实验探究题(每空1分,共19分)
25.小明在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?他用图所示装置来探究他的猜想:
(1)在实验过程中,小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是:使小车到达水平面的速度大小 相等 。
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 惯性 。小车在毛巾上运动时受到了 3 个力。
(3)小车在不同水平面上最后静止的位置,如图中虚线所示。从实验中可以看到:在
同样条件下,水平面对小车的阻力越小,它的速度减小得越 慢 (选填”快”或“慢”),前进得越 远 (选填“远”或“近”)。进一步推理可得:如果水平冰面绝对光滑,冰壶将做 匀速直线运动 。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对 A (选填“A”或“B”)。
A.平衡力 B.相互作用力
(4)本实验中主要用到的科学研究方法有 科学推理法 (写出一种即可)。
解:(1)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的速度;
(2)小车到达水平面后还能继续向前运动,是由于小车具有惯性。
小车在毛巾上运动时受到了竖直向下当额重力、竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力,共三个力;
(3)(4)分析三次实验可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的越远;
推理可知:如果水平冰面绝对光滑,冰壶不受阻力作用,将以恒定不变的速度永远运动下去,这种研究方法是科学推理法;
当冰壶匀速运动时,冰壶处于平衡状态,在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在冰壶上,是一对平衡力,不是相互作用力,故A正确。
答案:(1)相等;(2)惯性;3;(3)慢;远;匀速直线运动;A;(4)科学推理法。
26.如图甲所示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(重力可忽略不计)两端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 相反 ,并通过调整 钩码的数量 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 不能 (能/不能)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 不在同一直线上的两个力能否平衡 。
(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 将卡片从中间剪开 。
(4)小红同学也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为能否用小红的装置进行实验 能 (选填“能”或“不能”)。
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是 A 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡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.小卡片容易扭转。
解:(1)在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反,可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小;
(2)小华将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,则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:不在同一直线上的两个力能否平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,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)因为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;
(5)小华实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的木块放在水平桌面上,木块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。所以还是小华的实验方案好,故选A。
答案:(1)相反;钩码的数量;(2)不能;不在同一直线上的两个力能否平衡;(3)将卡片从中间剪开;(4)能;(5)A。
27.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,有同学认为滑动摩擦力大小除了跟压力大小和接触面粗糙程度有关外,还与接触面大小有关。
(1)为了探究这个问题,需要选择合适的木块,你认为他应该选择 C 。
A.各面粗糙程度相同的正方体木块
B.各面粗糙程度不相同的正方体木块
C.各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块
D.各面粗糙程度不相同、长宽高各不相等的长方体木块
(2)在测量摩擦力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 水平 (选填“水平”或“竖直”)方向调零。实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(3)该同学正确选择木块后,将木块分别平放、竖放、侧放在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动木块,发现三次弹簧测力计的示数均相等,由此得到的结论是:滑动摩擦力的大小与接触面大小 无关 (选填“有关”或“无关”)。
解:(1)研究滑动摩擦力大小与接触面大小有关,要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面大小,故选用各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块,即选C;
(2)在测量摩擦力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在水平方向调零。实验时应该沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,由二力平衡,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数;
(3)该同学正确选择木块后,将木块分别平放、竖放、侧放在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动木块,发现三次弹簧测力计的示数均相等,由此得到的结论是:滑动摩擦力的大小与接触面大小无关。
答案:(1)C;(2)水平;等于;(3)无关。
五、计算题(28题7分,29题8分,共15分)
28.质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,(取g=10N/kg)求:
(1)汽车受到的支持力大小为多少?
(2)汽车受到的摩擦力为多少?
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
解:(1)车的质量m=1.5t=1.5×103kg,
车的重力:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
车在水平公路上,公路对车的支持力和车受到的重力是一对平衡力,则;F支=G=1.5×104N;
(2)车受到的摩擦阻力:f=0.02G=0.02×1.5×104N=3×102N,
(3)因为车在水平公路上匀速行驶,
所以车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力,则有:F牵=f=3×102N。
答:(1)汽车受到的支持力大小为1.5×104N;
(2)汽车受到的摩擦力为3×102N;
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力为3×102N。
29.滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关在物理学中,可以用公式F=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中f表示摩擦力,FN表示压力,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数。如图所示,粗糙的水平桌面上有一滑块甲,通过细绳绕过定滑轮,细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙的质量分别为50g、20g。不计滑轮与细绳间的摩擦。(g=10N/kg)
(1)求绳子的拉力大小。
(2)求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。
解:
(1)乙的重力:G乙=m乙g=0.02kg×10N/kg=0.2N,乙做匀速直线运动,受到拉力F和重力的作用,
F=G乙=0.2N,根据力的作用是相互的,所以绳子对甲的拉力也为0.2N;
(2)甲的重力G甲=m甲g=0.05kg×10N/kg=0.5N,
甲对桌面的压力FN=G甲=0.5N,
由于甲做匀速直线运动,甲受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则摩擦力Ff=F=G乙=0.2N,
因为Ff=μFN,
所以滑块与桌面间的动摩擦因数:
μ===0.4。
答:(1)绳子的拉力大小为0.2N;
(2)滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小为0.4。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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