2024-2025学年苏科版(2024)第二学期八年级物理期末提分特训(三)《力与运动》(含解析)

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2024-2025学年第二学期八年级物理期末提分特训(三)《力与运动》
【特训目的】
1.理解二力平衡及二力平衡的条件,能用二力平衡的知识解释生活和生产中一些现象。
2.认识力的作用效果。
3.理解牛顿第一定律并能用于分析实际现象。
4.理解并建立惯性的概念,能用于解释与惯性有关的现象。
5.知道什么是运动状态的改变,并能与受力情况结合起来。
【知识清单】
一.二力平衡
1. 力的平衡
(1)平衡状态:物体受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。
(2)平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。
(3)二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可以简单记为:同物、等大、反向、共线。物体受到两个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力平衡。
2. 一对平衡力和一对相互作用力的比较
平衡力(二力平衡) 相互作用力
相同点 两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上
不同点 作用在同一个物体上没有时间关系 作用在不同物体上同时产生,同时消失
3. 二力平衡的应用
(1)己知一个力的大小和方向,可确定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的受力情况,判断物体是否处于平衡状态或寻求物体平衡的方法、措施。
4.力和运动的关系
二.牛顿第一定律
1. 牛顿第一定律
(1)内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第一定律不可能简单的从实验中得出,它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。
(3)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动的原因。
(4)探究牛顿第一定律中,每次都要让小车从同一斜面上同一高度滑下,其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。
(5)牛顿第一定律的意义:
①揭示运动和力的关系。
②证实了力的作用效果:力是改变物体运动状态的原因。
③认识到惯性也是物体的一种特性。
2. 惯性
(1)惯性:一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。
(2)对“惯性”的理解需注意的地方:
①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。
②惯性是物体本身所固有的一种属性,不是一种力,所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等,都是错误的。
③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来,前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律,后者表明的是物体的属性。
④惯性有有利的一面,也有有害的一面,我们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。
⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢,不论受力还是不受力,都具有惯性,而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,而与物体的运动状态无关。
(3)在解释一些常见的惯性现象时,可以按以下来分析作答:
①确定研究对象。
②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。
③发生了什么样的情况变化。
④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。
3.对牛顿第一定律的理解
(1)“一切物体”表明该定律适用于任何物体.
(2)“没有受到力的作用”是指理想情况下物体不受力,实际情况下物体受到的合力为零.
(3)该定律描述的是物体不受力或受到平衡力时的运动规律.
(4)运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因.
注意:对运动和力的关系的理解
(1)力能改变物体的运动状态,但不能仅根据物体运动速度的大小或变化来判断力的大小或变化.
(2)物体受到力的作用,但运动状态不一定改变,要看物体受到的是平衡力还是非平衡力.
(3)物体的运动状态发生改变,该物体一定受到了力的作用,且受到的是非平衡力.
《力与运动》期末提分特训
(时间 :60分钟 满分:100分)
一.选择题(共24分)
1. 如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面上做匀速圆周运动,则橡皮在做匀速圆周运动过程中(  )
A. 橡皮受平衡力作用 B. 橡皮运动状态没有发生改变
C. 橡皮抵抗运动状态变化的力是惯性 D. 如果橡皮受到的力都消失,它将做匀速直线运动
第1题图 第2题图 第3题图
2. 如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中(  )
A. 悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
B. 加速上升时,细线对重物的拉力大于重物所受的重力
C. 匀速下降时,重物所受重力大于细线对重物的拉力
D. 水平匀速飞行时,悬挂重物的细线会偏离竖直方向
3.如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上(忽略空气阻力),下列分析正确的是(  )
A.她受到重力、支持力和斜向上的摩擦力
B.她对电梯的压力与电梯对她的支持力是一对平衡力
C.她受的重力和电梯对她的支持力是一对平衡力
D.她受的重力和电梯对她的支持力是一对相互作用力
4. 某同学从滑梯上匀速下滑,滑梯对该同学摩擦力F的方向是( )
A. B. C. D.
5. 如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把木块乙从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A. 甲为零,乙受向右的15N的力 B. 甲和乙都受向右15N的力
C. 甲和乙都受向左15N的力 D. 甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
第5题图 第6题图 第7题图
6.小明用三种方法让同一水杯做匀速运动:用力握住水杯使其向上运动(如图甲):用大拇指和食指夹住水杯使其向下运动(如图乙):在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右运动(如图丙):三种情形中水杯受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3则(  )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1=F3>F2 D.F17.如图所示,小明去公园遛狗时,用力拉住拴狗的绳子,正僵持不动,此时,若不计绳子重力,以下说法正确的是(  )
A.人对狗的拉力大于狗对人的拉力
B.狗受到的重力与地面对狗的支持力是一对平衡力
C.绳子对狗的拉力与地面对狗的摩擦力是一对平衡力
D.狗对地面的压力和地面对狗的支持力是一对相互作用力。
8. 如图A、B、C、D分别是用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在四种不同运动状态下的照片,其中受到平衡力作用的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示短道速滑男子500米决赛中的画面。下列说法正确的是(  )
A.运动员加速滑动时,他的惯性增大
B.运动员转弯时,处于平衡状态
C.在滑行的过程中,以冰面为参照物运动员是运动的
D.当运动员静止站立在冰面上时,他对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对平衡力
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10.如图所示,小伙伴们在玩滑板车,脚蹬地后,人和车一起沿水平路面向前运动。下列说法正确的是(  )
A.人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
B.蹬地时,地面对脚的支持力是由于地面形变产生的
C.停止蹬地后,车最终会停下来,说明运动需要力来维持
D.脚用力向后蹬地时人和车就会前进,是因为脚蹬地的力小于地面对脚的力
11. 某次演练中,直升飞机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示.下列判断正确的是( )
A. 在0~t1内,伞兵受到的重力小于阻力 B. 在t1~t2内,伞兵受到的重力等于阻力
C. 在t2~t3内,伞兵所处的位置不变 D. 在t2~t3内,伞兵受到的阻力保持不变
12.如图所示,物体甲、乙、丙的质量均为m,现将它们由静止释放,在物块甲下落到地面的过程中,甲乙间细线拉力大小为F1,乙丙间细线拉力大小为F2,细线重力及各处的摩擦均不计,甲乙落地后不弹起,则下列判断正确的是(  )
A.甲落地前F1=2mg,甲的动能不变 B.甲落地前F2>mg,丙的机械能增大
C.甲落地前后,丙先加速后立刻减速最终静止 D.甲落地后F1>mg,F2=mg,
二.填空题(共24分)
13. 风吹草动,施力物体是_____,受力物体是_____,判断它受到了力是观察到_____.
14.我国的太空工作站,在围绕地球的轨道上正常运行过程中,受_______(填“平衡”或“非平衡”)力作用.为了对飞船进行测控,西安地面测控站用雷达向飞船发射电磁波,经0.004 s接收到该电磁波的回波信号,此时飞船离西安地面测控站的距离为______km.这也说明电磁波_____(填“能”或“不能”)在真空中传播.
第14题图 第15题图 第16题图
15. 如图,手握一重为3N的盛水的杯子静止悬在空中时,此时手的握力为30N,则杯子所受摩擦力为______ N,方向______;当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,其所受摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16. 如图a所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做______运动,当烧杯中的水面出现如图b所示的状态时,则小车此时正在做______(加速/减速/匀速)运动,做出上述判断的根据是______具有惯性。
17. 人走路时鞋底与地面是_____(选填“滑动摩擦”或“静摩擦”);机器的轴承中加入润滑油的目的是_____摩擦;自行车刹车时,用力捏闸能增大闸皮与车轮间的_____,从而增大闸皮与车轮间的滑动摩擦力.
18.如图所示,某公路发生一起交通事故,两部同向行驶的汽车发生“追尾”。汽车B刹车后由于________仍撞到汽车A;观察汽车A的尾部,说明力能改变物体的________,此时对汽车A中的司机起保护作用的是________(选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。
第18题图 第19题图 第20题图
19.如图为农用扬场机的示意图,谷物脱粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的转轮 W 和皮带 B 的带动下被抛出,谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同,形成 1、2、3 三堆,从而达到分离的目的。其中 2 是______,3 是______。分离的原因是:______。
20运输液体货物的槽车,液体上有气泡如图所示,当车向左开动时,气泡将向________运动;向左行驶时突然刹车,气泡将向________运动,其是气泡具有_________ 原因
三.解答题(52分)
21.(4分)作图题
(1)如图所示,木块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中的受力示意图.
(2)如图所示,在竖直悬挂的带有磁性的黑板上,吸着一个重4N的小铁块,小铁块静止不动.若磁性黑板和铁块之间的吸引力是10N,请画出铁块在竖直方向上所受的力的示意图;
22. (6分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,某小组设计了如图甲所示的实验:
(1)分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,能够使小车到达水平面起始端的速度_____(填“相同”或“不同”).
(2)小车三次滑行的距离如图甲所示,可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小得_____,进一步推理可知,如果运动的物体不受力,将做______运动.
(3)完成上述实验后,他们取来一个小球和木块,将小球从斜面的某一位置由静止滚下,将水平长木板上的木块由A位置撞至B位置,如图乙所示;完成后,保持木块在B位置不动,取回小球置于斜面同一位置重复上面的操作,如图丙所示.这是在______相同的条件下,探究小球的动能大小与______的关系.在这两次实验中,_______(填“乙”或“丙”)图中小球将木块推动的距离更大一些.
23. (8分)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 ______ 状态,说明这两个力是相互平衡的。小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 ______ 和 ______ 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 ______ 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: ______ (用字母表示),这样的改进是为了减小 ______ 对实验的影响。
(4)如图丙,是最终确认实验方案。此方案中,由于 ______ ,故卡片的重力可忽略不计。
24. (10分)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_____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_____(选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是探究_____
(3)为了验证具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,设计了如图乙所示实验,同学们都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
(5)利用图丙装置能否探究二力平衡的条件,并说明理由:_____
25.(6分) 随着人们健康意识的不断增强,骑共享单车出行已经成为一种时尚,如图所示的共享单车,其相关数据如下表:
(1)求碳纤维车架的密度是多少kg/m3?
(2)云迪同学的质量为50kg,若他在骑行时受到的阻力是车总重的0.02 倍,则他所受到的阻力为多少N?(g取10N/kg)
26.(8分)某汽车重力是1.6×104N,在一次测试中,该汽车在平直的路面上1min内匀速行驶了1800m,受到的阻力是车重的0.1倍。(取g=10N/kg)求:
(1)汽车运动的速度;
(2)汽车的质量;
(3)汽车受到的牵引力。
27.(10分)阅读短文,回答问题
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲.
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛.
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用.待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全.
(1)安全带主要作用是防止_________________________________时对驾乘人员造成伤害。
(2)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 .
(3)下列说法正确的是( ).
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(4)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将 (变大/变小/不变).
(5)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图象是( ).
答案与解析
一.选择题(共24分)
1. 如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面上做匀速圆周运动,则橡皮在做匀速圆周运动过程中(  )
A. 橡皮受平衡力作用 B. 橡皮运动状态没有发生改变
C. 橡皮抵抗运动状态变化的力是惯性 D. 如果橡皮受到的力都消失,它将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】A.静止或匀速直线运动时物体处于平衡状态,受到平衡力的作用,当速度和运动方向改变时,运动状态改变。 橡皮做匀速圆周运动,不是平衡状态,受到非平衡力的作用,故A不符合题意;B.橡皮做匀速圆周运动,运动方向一直在改变,运动状态改变,故B不符合题意;C.惯性不是力,故C不符合题意;D.根据牛顿第一定律,如果橡皮受到的力都消失,它将做匀速直线运动,故D符合题意。故选D。
第1题图 第2题图 第3题图
2. 如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中(  )
A. 悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
B. 加速上升时,细线对重物的拉力大于重物所受的重力
C. 匀速下降时,重物所受重力大于细线对重物的拉力
D. 水平匀速飞行时,悬挂重物的细线会偏离竖直方向
【答案】B
【解析】A.悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;B.加速上升时,处于非平衡状态,所以细线对重物的拉力大于重物所受的重力,故B正确;C.匀速下降时,处于平衡状态,重物所受的重力等于细线对重物的拉力,故C错误;D.水平匀速飞行时,不计空气阻力,重物与飞机保持相对静止,所以悬挂重物的细线不会偏离竖直方向,故D错误.
3.如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上(忽略空气阻力),下列分析正确的是(  )
A.她受到重力、支持力和斜向上的摩擦力
B.她对电梯的压力与电梯对她的支持力是一对平衡力
C.她受的重力和电梯对她的支持力是一对平衡力
D.她受的重力和电梯对她的支持力是一对相互作用力
【答案】 C
【解析】A.小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,处于平衡状态,在竖直方向上她受重力和支持力的作用,小红与自动扶梯没有发生相对运动也没有相对运动趋势,所以小红不受摩擦力,故A错误;B.她对电梯的压力与电梯对人的支持力,分别作用在电梯和人上,不是作用在同一个物体上,因此这两个力不是平衡力,故B错误。CD.她的重力和电梯对她的支持力作用在同一个物体上,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错误。故选C。
4. 某同学从滑梯上匀速下滑,滑梯对该同学摩擦力F的方向是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,该同学从滑梯上匀速下滑,此时滑梯对他的摩擦力则沿斜面向上,因此C选项符合,故C正确.
5. 如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把木块乙从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是( )
A. 甲为零,乙受向右的15N的力 B. 甲和乙都受向右15N的力
C. 甲和乙都受向左15N的力 D. 甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
【答案】D
【解析】由题干中木块乙向右端匀速运动可以得知,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力为15牛,方向水平向左;如图所示,木块甲静止,木块甲处于平衡状态,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对其向右的摩擦力作用,摩擦力的大小为15N;故选D.
第5题图 第6题图 第7题图
6.小明用三种方法让同一水杯做匀速运动:用力握住水杯使其向上运动(如图甲):用大拇指和食指夹住水杯使其向下运动(如图乙):在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右运动(如图丙):三种情形中水杯受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3则(  )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1=F3>F2 D.F1【答案】 B
【解析】 同一水杯用三种方式做匀速运动,水杯处于平衡状态。用力握住水杯使其向上运动、向下运动,重力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于水杯的重力,故F1=F2=G;在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右匀速运动,水杯在竖直方向平衡,重力等于摩擦力,故F1=F2=F3=G,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
7.如图所示,小明去公园遛狗时,用力拉住拴狗的绳子,正僵持不动,此时,若不计绳子重力,以下说法正确的是(  )
A.人对狗的拉力大于狗对人的拉力
B.狗受到的重力与地面对狗的支持力是一对平衡力
C.绳子对狗的拉力与地面对狗的摩擦力是一对平衡力
D.狗对地面的压力和地面对狗的支持力是一对相互作用力
【答案】 D
【答案】A.人对狗的拉力与狗对人的拉力,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,大小相等,故A错误;B.由图可知,狗静止不动时处于平衡状态,受到的力是平衡力,对狗受力分析可知,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、沿绳子向上的拉力,则狗受到的重力和地面对狗的支持力大小不相等,二力不是一对平衡力,故B错误;C.绳子对狗的拉力与地面对狗的摩擦力,二力不是作用在同一条直线上,且二力大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故C错误;D.狗对地面的压力和地面对狗的支持力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。故选D。
8. 如图A、B、C、D分别是用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在四种不同运动状态下的照片,其中受到平衡力作用的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、小球在相同的时间内通过的路程相等,但其运动的轨迹是弯曲的,所以小球不是处于平衡状态,故不受平衡力.故A错误.B、小球在相同的时间内通过的路程减小,所以小球做减速运动,不是处于平衡状态.故不受平衡力.故B错误.C、小球在相同的时间内通过的路程增大,所以小球做加速运动,不处于平衡状态.故不受平衡力.故C错误.D、小球在相同的时间内通过的路程相等,所以小球做匀速直线运动,处于平衡状态,故小球受平衡力.故D正确.故选D.
9.如图所示短道速滑男子500米决赛中的画面。下列说法正确的是(  )
A.运动员加速滑动时,他的惯性增大
B.运动员转弯时,处于平衡状态
C.在滑行的过程中,以冰面为参照物运动员是运动的
D.当运动员静止站立在冰面上时,他对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对平衡力
【答案】 C
【解析】A.物体的惯性只与质量有关,与运动状态无关,运动员加速滑动时,他的惯性不变,故A错误;B.运动员转弯时,运动状态发生改变,处于非平衡状态,故B错误;C.在滑行的过程中,以冰面为参照物运动员的位置发生改变,所以运动员是运动的,故C正确;
D.当运动员静止站立在冰面上时,他对冰面的压力作用在冰面上,冰面对他的支持力作用在运动员身上,两个力作用在同一直线上,大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D错误。故选C。
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10.如图所示,小伙伴们在玩滑板车,脚蹬地后,人和车一起沿水平路面向前运动。下列说法正确的是(  )
A.人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
B.蹬地时,地面对脚的支持力是由于地面形变产生的
C.停止蹬地后,车最终会停下来,说明运动需要力来维持
D.脚用力向后蹬地时人和车就会前进,是因为脚蹬地的力小于地面对脚的力
【答案】 B
【解析】A.人对车的压力和车对人的支持力没有作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;B.蹬地时,人的脚对地施加了一个力,地发生了形变,对人的脚产生了一个支持力,故B正确;C.停止蹬地后,车最终会停下来的原因是受到阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,物体的运动不需要力来维持,故C错误;D.脚用力向后蹬地时人和车就会前进,这是因为力的作用是相互的,地面对人产生反作用力,脚蹬地的力等于地面对脚的力,故D错误。故选B。
11. 某次演练中,直升飞机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示.下列判断正确的是( )
A. 在0~t1内,伞兵受到的重力小于阻力 B. 在t1~t2内,伞兵受到的重力等于阻力
C. 在t2~t3内,伞兵所处的位置不变 D. 在t2~t3内,伞兵受到的阻力保持不变
【答案】D
【解析】A、从图象中可以看出0~t1,速度在增大,受到的重力大于阻力;故A错误;B、从图象中可以看出t1~t2,速度在减小,因此受到的重力小于阻力,故B错误;C、从图象中可以看出t2~t3,速度不变,即做匀速直线运动,因此伞兵受到的重力等于阻力;故C错误.D、从t2~t3,速度不变,即伞兵做匀速直线运动,受到的重力和阻力是一对平衡力,所以重力等于阻力,重力不变,阻力不变,故D正确.故选D.
12.如图所示,物体甲、乙、丙的质量均为m,现将它们由静止释放,在物块甲下落到地面的过程中,甲乙间细线拉力大小为F1,乙丙间细线拉力大小为F2,细线重力及各处的摩擦均不计,甲乙落地后不弹起,则下列判断正确的是(  )
A.甲落地前F1=2mg,甲的动能不变 B.甲落地前F2>mg,丙的机械能增大
C.甲落地前后,丙先加速后立刻减速最终静止 D.甲落地后F1>mg,F2=mg,
【答案】 B
【解析】A.甲落地前定滑轮的左边的总重力大于右边的总重力,甲乙向下加速运动,F1mg,丙的质量不变,速度高度均变大,动能和重力势能均变大,丙的机械能增大,故B正确;C.甲落地前F2>mg,丙做加运动,落地后,F2=mg,丙受平衡力作用,由于惯性保持匀速直线运动,当乙落地后,丙由于惯性,继续向上做减速运动并最终静止,故C错误;D.甲落地后,由于惯性,乙继续向下运动,甲乙之间拉力逐渐变小,直到为0,静止时丙受平衡力作用,拉力等于丙的重力,所以F2=mg,故D错误。故选B。
二.填空题(共24分)
13. 风吹草动,施力物体是_____,受力物体是_____,判断它受到了力是观察到_____.
【答案】 风 草 草的运动状态在改变
【解析】当风吹草动时,风对草施加吹的作用是施力物体,草受到风的吹的作用是受力物体;“草动”说明草的运动状态发生了变化.
14.我国的太空工作站,在围绕地球的轨道上正常运行过程中,受_______(填“平衡”或“非平衡”)力作用.为了对飞船进行测控,西安地面测控站用雷达向飞船发射电磁波,经0.004 s接收到该电磁波的回波信号,此时飞船离西安地面测控站的距离为______km.这也说明电磁波_____(填“能”或“不能”)在真空中传播.
【答案】非平衡力 600 能
【解析】当太空工作站在围绕地球的轨道上正常运行时(非静止),运动方向时刻在变化(非匀速直线运动状态),因此飞船受非平衡力的作用;已知:v=3×108m/s,t=0.004s;则有:
S=vt=3×108m/s×0.004s = 1.2×106m=1200km由于S是电磁波的往返路程,因此飞船离西安地面观测站的距离为600km;也说明了电磁波能在真空中传播;故答案为:非平衡、600、能。
第14题图 第16题图 第16题图
15. 如图,手握一重为3N的盛水的杯子静止悬在空中时,此时手的握力为30N,则杯子所受摩擦力为______ N,方向______;当在杯中再加入少量的水,仍使杯子静止悬在空中时,其所受摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 3 竖直向上 变大
【解析】手握一重为3N盛水的杯子静止悬在空中时,受力平衡,即杯子的重力与受到的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,所以杯子所受摩擦力为3N,方向与重力的方向相反,竖直向上。只要杯子静止,杯子受到的摩擦始终与重力平衡,当在杯中再加入少量的水,则重力会增加,所以受到的摩擦力变大。
16. 如图a所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做______运动,当烧杯中的水面出现如图b所示的状态时,则小车此时正在做______(加速/减速/匀速)运动,做出上述判断的根据是______具有惯性。
【答案】 匀速 减速 水
【解析】 原来水在烧杯里很平稳,保持相对静止,因此水、水杯和车一起向右匀速直线运动,现在水由于惯性保持原来的运动状态,水面向右倾,说明车在减速。
17. 人走路时鞋底与地面是_____(选填“滑动摩擦”或“静摩擦”);机器的轴承中加入润滑油的目的是_____摩擦;自行车刹车时,用力捏闸能增大闸皮与车轮间的_____,从而增大闸皮与车轮间的滑动摩擦力.
【答案】 静摩擦 减小 压力
【解析】人走路时鞋底与地面有相对运动趋势,是静摩擦。机器的轴承中加入润滑油,使接触面分离,目的是减小摩擦。自行车刹车时,用力捏闸能增大闸皮与车轮间的压力,从而增大闸皮与车轮间的滑动摩擦力。
18.如图所示,某公路发生一起交通事故,两部同向行驶的汽车发生“追尾”。汽车B刹车后由于________仍撞到汽车A;观察汽车A的尾部,说明力能改变物体的________,此时对汽车A中的司机起保护作用的是________(选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。
【答案】 惯性;形状;汽车头枕
【解析】一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性,汽车B刹车后由于惯性仍撞到汽车A:观察汽车A的尾部,尾部向上翘起,说明力能够改变物体的形状;对汽车A中的司机,在车辆发生追尾时,汽车突然加速向前运动,人体由于惯性会继续保持原来的速度,向后倒,所以汽车头枕此起缓冲作用,保护人体。故答案为:惯性;形状;汽车头枕。
第18题图 第19题图 第20题图
19.如图为农用扬场机的示意图,谷物脱粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的转轮 W 和皮带 B 的带动下被抛出,谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同,形成 1、2、3 三堆,从而达到分离的目的。其中 2 是______,3 是______。分离的原因是:______。
【答案】 谷粒 碎石 质量不同导致的惯性大小不同
【解析】 谷粒、糠皮、碎石从扬场机中抛出时速度相同,因惯性继续向前运动,而质量大的物体惯性大,可以运动的更远,质量小的物体惯性小,运动的距离小,可知1为糠皮,2为谷粒,3为碎石。
20运输液体货物的槽车,液体上有气泡如图所示,当车向左开动时,气泡将向________运动;向左行驶时突然刹车,气泡将向________运动,其是气泡具有_________ 原因
【答案】 左 右 惯性
【解析】当车向左开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向后(右)运动,故会将气泡挤向前(左)方;刹车时,液体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前(左)运动,所以会将气泡挤向后(右)方;在此过程中,虽然气泡和液体都有惯性,但液体的质量大,惯性大,所以气泡的运动会直接受到液体惯性的影响.
三.解答题(52分)
21.(4分)作图题
(1)如图所示,木块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中的受力示意图.
(2)如图所示,在竖直悬挂的带有磁性的黑板上,吸着一个重4N的小铁块,小铁块静止不动.若磁性黑板和铁块之间的吸引力是10N,请画出铁块在竖直方向上所受的力的示意图;
【答案】
【解析】(1)原来物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止,由于惯性木块保持原来的速度继续运动,木块相对于平板向右滑动,收到水平向左的摩擦力;同时木块受竖直向下的重力G、平板对它竖直向上支持力F的作用,这两个力是一对平衡力,三个力的作用点都在物块的重心上.(2)小铁块物体静止,则受平衡力,竖直方向上所受力为:竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f,大小相等,都等于4N,方向相反,且作用在同一直线上,作用点都在重心,
22. (6分)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,某小组设计了如图甲所示的实验:
(1)分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,能够使小车到达水平面起始端的速度_____(填“相同”或“不同”).
(2)小车三次滑行的距离如图甲所示,可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小得_____,进一步推理可知,如果运动的物体不受力,将做______运动.
(3)完成上述实验后,他们取来一个小球和木块,将小球从斜面的某一位置由静止滚下,将水平长木板上的木块由A位置撞至B位置,如图乙所示;完成后,保持木块在B位置不动,取回小球置于斜面同一位置重复上面的操作,如图丙所示.这是在______相同的条件下,探究小球的动能大小与______的关系.在这两次实验中,_______(填“乙”或“丙”)图中小球将木块推动的距离更大一些.
【答案】 (1)相同 (2)慢 匀速直线 (3)质量 速度 乙
【解析】(1)为了使小车到达水平面起始端的速度相同,应该分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑;(2)小车三次滑行的距离如图甲所示,小车在木板表面运动得最远,故可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,经过进一步推理可知,如果运动的物体不受力,将做匀速直线运动.(3)如图乙和丙可知,小球的质量不变,而小球运动到A点和B点时的速度不同,所以这是在质量相同的条件下,探究小球的动能大小与速度的关系.在质量相同时,速度越大,动能越大,所以在这两次实验中,乙图中小球将木块推动的距离更大一些.
23. (8分)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 ______ 状态,说明这两个力是相互平衡的。小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 ______ 和 ______ 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 ______ 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: ______ (用字母表示),这样的改进是为了减小 ______ 对实验的影响。
(4)如图丙,是最终确认实验方案。此方案中,由于 ______ ,故卡片的重力可忽略不计。
【答案】(1) 静止或匀速直线运动 (2) 拉力 重力 (3)拉力 B、A、C 摩擦力 (4)卡片的重力远小于钩码的重力
【解析】(1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的。(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较。[4]研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。(3)B图为滑动摩擦,A图为滚动摩擦,C图只有滑轮间的摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序:BAC;这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响。(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于卡片的质量很小,所以卡片的重力远小于钩码的重力,可以忽略不计。
24. (10分)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_____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_____(选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是探究_____
(3)为了验证具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,设计了如图乙所示实验,同学们都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
(5)利用图丙装置能否探究二力平衡的条件,并说明理由:_____
【答案】 (1)钩码的数量 (2) 不能 不在同一直线上的两个力是否平衡(3)将小卡片剪开 (4) A (5) 能;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
【解析】(1)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,拉力的大小等于钩码的重力,所以可以通过调整钩码的数量来改变拉力的大小;(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡,设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力是否平衡;(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,应该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)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上间的摩擦力较大,就会影响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡);故选A;(5)因为小卡片很轻,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;
点睛:(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;(2)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)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体;(4)小明将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果;(5)只要能到达平衡力的四个条件,就可以研究.
25.(6分) 随着人们健康意识的不断增强,骑共享单车出行已经成为一种时尚,如图所示的共享单车,其相关数据如下表:
(1)求碳纤维车架的密度是多少kg/m3?
(2)云迪同学的质量为50kg,若他在骑行时受到的阻力是车总重的0.02 倍,则他所受到的阻力为多少N?(g取10N/kg)
【答案】 1.8×103kg/m3 12N
【解析】(1)由数据可知碳纤维车架的质量为:m=4.5kg. 碳纤维车架的体积为:V=2500cm3=2.5×10-3m3, 碳纤维车架的密度是:ρ=1.8×103kg/m3(2)云迪和自行车总的重力:G = mg = (50+10)kg×10 N/kg = 600 N,受到的阻力:F = 0.02G = 600 N×0.02 = 12 N.
26.(8分)某汽车重力是1.6×104N,在一次测试中,该汽车在平直的路面上1min内匀速行驶了1800m,受到的阻力是车重的0.1倍。(取g=10N/kg)求:
(1)汽车运动的速度;
(2)汽车的质量;
(3)汽车受到的牵引力。
【答案】(1)30m/s;(2)1.6×103kg;(3)1.6×103N
【解析】(1)汽车运动的速度
(2)由知汽车的质量
(3)汽车受到的阻力因为汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,汽车所受牵引力等于阻力,汽车受到的牵引力
答:(1)汽车运动的速度为30m/s;
(2)汽车的质量1.6×103kg;
(3)汽车受到的牵引力1.6×103N。
27.(10分)阅读短文,回答问题
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲.
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛.
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用.待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全.
(1)安全带主要作用是防止_________________________________时对驾乘人员造成伤害。
(2)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 .
(3)下列说法正确的是( ).
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(4)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将 (变大/变小/不变).
(5)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图象是( ).
【答案】(1)急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化;(2)运动方向;(3)C;(4)变大;(5)B.
【解析】(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,起到保护作用;(2)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的运动方向;(3)A.为了起到安全作用,汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩,故A错误:B.为了安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住不能被拉动,故C正确;
汽车突然刹车时,安全带能对人起到保护作用;汽车突然启动时,安全带不能对人起保护作用。故 D错误。所以正确的选项为C;(4)将安全带拉伸,卷收器弹簧的弹性形变的程度变大,故弹力变大;(5)发生碰撞前安全带对人的拉力较小,发生碰撞时,汽车突然停止运动,由于惯性人会向前运动,安全带的拉力增大,当汽车停止运动后,安全带对人的拉力又会减小,所以符合要求的图象是B;故答案为:(1)紧急制动;(2)运动方向;(3)C,(4)变大;(5)B。
不受外力
受平衡力的作用(合力为零)
静止状态
运动状态不变
运动方向改变(拐弯)
运动状态
运动状态改变
速度大小改变
匀速直线运动
受非平衡力的作用(合力为零)




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