【专项培优】第七章力于运动(含答案)

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【专项培优】第七章力于运动(含答案)

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【专项培优】第七章力于运动
一、单选题
1. 下列关于力与运动的说法正确的是(  )
A.如图甲所示,用力捏自行车的车闸属于减小摩擦
B.如图乙所示,同一瓶水正放和倒放时对桌面的压力大小不同
C.如图丙所示,汽车突然启动时人向后倒是因为人具有惯性
D.如图丁所示,以电梯为参照物,站在里面的人是运动的
2.下列有关力和运动的说法中正确的是(  )
A.人推桌子未推动,是因为此时人的推力小于地面对桌子的摩擦力
B.运动的物体有惯性,静止的物体无惯性
C.在平直的公路上匀速行驶的汽车,受平衡力作用
D.物体受平衡力的作用,一定保持静止状态
3.如图所示是在体育课中进行的四个运动项目,下列说法正确的是(  )
A.投掷实心球——球在空中运动到最高点时受平衡力的作用
B.引体向上——完成一次引体向上,双臂的拉力始终等于同学的重力
C.立定跳远——起跳时用力蹬地,是利用了物体间力的作用是相互的
D.50m跑——冲过终点的同学不能立刻停下来是因为他受到了惯性力的作用
4.下列物体中,处于平衡状态的是(  )
A.正在加速驶离站台的火车 B.正在做匀速直线飞行的飞机
C.正在减速滑行的汽车 D.正在转弯的自行车
5.下图是一个静止在桌面上的茶杯,下列说法正确的是(  )
A.茶杯没有受到力的作用
B.桌面受到向下的压力,是由于茶杯发生了形变
C.桌面受到向下的压力,其施力物体是地球
D.桌面受到向下的压力与茶杯受到向上的支持力是一对平衡力
6.如图4.79所示,用长轻绳悬挂一质量为m的小球,对小球施加一个力,使绳和竖直方向成β角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为(  )。
A.mgsinβ B.mgcosβ C.mgtanβ D.mgcotβ
7.如图所示, 是京东物流正式投放的无人快递车,他能避让行人、自主找到目的地。当快递车在水平路面上匀速行驶时,下列说法正确的是
A.快递车受到的重力与快递车对地面的压力是一对平衡力
B.快递车受到的重力与快递车受到的牵引力是一对平衡力
C.快递车对地的压力与地对快递车的支持力是一对平衡力
D.快递车受到的重力与地对快递车的支持力是一对平衡力
8.以下物理现象解释正确的是(  )
A.“鸡蛋碰石头”鸡蛋被碰破是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力
B.用水平推力没有推动放在水平面上的物体,原因是推力小于物体受到的摩擦力
C.鞋底和轮胎刻有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
D.滚动的铅球最终之所以会停下来是受到了阻力作用
9.如图所示,重10N的物体斜向上做匀速直线运动(v=3m/s)。物体只受两个力作用(忽略空气阻力),除了受到重力,物体还受到另外一个力,这个力的(  )
A.方向与速度方向相同,大小是10N
B.方向与速度方向相反,大小是3N
C.方向竖直向下,大小是3N
D.方向竖直向上,大小是10N
10.如图所示,水平向左运动的物体始终受到大小为 20N,方向水平向右的恒定拉力作用,最终静止在水平面上,在这一过程中,下列说法正确的是(  )
A.物体运动时,受到的摩擦力大小为 20N
B.物体在运动过程中,物体的运动状态不变
C.物体所受的摩擦力始终大于拉力
D.物体静止时,受到的摩擦力大小为 20N
二、填空题
11.学校运动会各项运动项目中其实蕴含很多物理知识:运动员挥拍用力击打乒乓球主要是为了改变球的   ;羽毛球运动员用力扣杀时球拍的   发生了改变;短跑运动员跑到终点时由于   仍要继续向前运动一段距离。
12.首先通过实验,正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是   ,在前人实验探究基础上,建立惯性定律(牛顿第一定律)的物理学家是   。
13.行进中的自行车、飞行的子弹,如果不受外力的作用,它们都将保持   状态.停在路上的汽车、放在草地上的足球,如果没有别的物体对它们施加力的作用,它们都将保持   状态.
14.2022年2月5日,北京冬奥会短道速滑混合接力赛,中国队夺得本届冬奥会首金。在比赛中,运动员用力向后蹬冰面,就可以向前运动,这是由于物体间    的;如图所示,武大靖在冲过终点时不能立即停下来,是由于他具有    。
15.英国物理学家   总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的力学物理定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持   或   状态。
16.公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,这主要是为了防止高速行驶的汽车在    时,乘员由于    而撞伤。
17.手握一杯茶匀速端起的过程中,茶杯所受摩擦力的方向是   (选填“竖直向上”或“竖直向下”);若手握茶杯的力不变,将茶杯再加一些水后,茶杯所受的摩擦力将   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.放在水平地面上的物体受到水平向右拉力的作用,的大小与时间的关系如图甲所示,物体的运动速度与时间的关系如图乙所示。由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为   ;当时,物体受到的合力为   ;当时,物体受到的摩擦力为   。
三、计算题
19.在水平路面上,有一辆小车,重为4000N,运动时受到的阻力是车重的0.05倍,问:
(1)当150N的水平力拉小车时,小车静止不动,此时小车受到的阻力和合力分别是多大?
(2)小车做匀速直线运动时受到的拉力是多大?
(3)当用250N的水平向左的力拉小车时,小车将做什么运动?此时小车受到的合力是多大?方向如何?
20.如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M的物体,∠ACB=30° ;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30° ,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体。求:
(1)轻绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比。
(2)轻杆BC对C端的支持力。
(3)轻杆HG对G端的支持力。
四、作图题
21.总长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图所示。请画出钢球从O点运动到A点的过程中,钢球所受合力大小随运动距离s变化的大致关系图像(忽略空气阻力)。
五、实验探究题
22. 在“探究二力平衡的条件”活动中: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?
(1)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。
(2)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    。
(3)小红打算采用丙图来完成实验,小黄也想用同样的器材完成实验,但是在组装实验时,由于粗心两个滑轮安装成不同的高度如图丁所示,小红认为应该保持两个滑轮等高才能完成实验,你同意小红的说法吗?    。
(4)真真利用图丙装置探究二力平衡时两个力大小是否要相等,进行了如下操作:先在细线的两端分别挂上相等重力的钩码,松手后卡片保持静止;再在细线的两端挂上不相等重力的钩码,松手后小卡片向一侧加速运动。对比两种情况下的实验现象,初步得出“二力平衡时两个力的大小要相等”这一结论,这一结论得出过程中用到的物理方法,下列实验过程中也用到过的是:____ 。
A.在“观察水的沸腾”实验中,当水沸腾后继续加热几分钟观察现象,然后停止加热发现水不能继续沸腾,由此得出水在沸腾时要吸热。
B.在“探究声音的产生”实验中,敲击音叉使其发声,再用手按住音叉使其停止振动,发现发声也停止,由此得出声音是由物体的振动产生的。
C.在“探究平面镜成像的特点”实验中,移动与棋子完全相同的棋子放在玻璃板后方,使其与棋子的像完全重合。
D.在“探究阻力对运动的影响”实验中,通过对比分析实验数据,就可以直接得出牛顿第一定律。
六、综合题
23.世界上最长悬挑玻璃廊桥﹣重庆云端廊桥于2015年5月1日建成,如图廊桥的地面和护栏全部采用三层钢化夹胶超白玻璃,游客在上面犹如“凌空悬浮”一般.建成仪式时,在廊桥上进行了跳伞表演,如图所示.若跳伞员和降落伞总质量为70kg,加速下降一段距离后,最终以5m/s的速度沿竖直方向匀速下降.
(1)求匀速下降时,该跳伞员和降落伞受到的总空气阻力为多大?
(2)已知跳伞员身高1.7m,匀速降落时,从他的头顶恰好与某棵树的顶端相平到恰好落回地面共用时3s,求这棵地面上的树多高?
24.请同学们阅读自学下列文章.
牛顿第三定律
观察和实验表明:两个物体之间的作用总是相互的.一个物体对另一个物体有力的作用,后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用,力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力,常常叫做作用力和反作用力.把相互作用的两个力分成为作用力和反作用力并不是绝对的.我们可以把其中一个力叫做作用力,另一个力就叫做反作用力.
牛顿第三定律 作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢?
把两个弹簧秤A和B连接在一起(如图示)用手拉弹簧秤,可以看到两个弹簧秤的指针同时移动.弹簧秤B的示数指出弹簧秤A对它的作用力F的大小,而弹簧秤A的示数指出弹簧秤B对它的反作用力F′的大小.可以看出,两个弹簧秤的示数是相等的.改变手拉弹簧的力,弹簧秤的示数也随着改变,但两个示数总相等.这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.这就是牛顿第三定律.
牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛.人走路时用脚蹬地.脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进.轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进.摩托车的发动机驱动后轮转动,由于轮胎和地面间有摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使摩托车前进.摩托车的牵引力就是这样产生的.如果把后轮架空,不让它跟地面接触,这时让发动机驱动后轮转动,由于车轮不推地面,地面也不产生向前推车的力,摩托车就不能前进.
请同学们根据上述自学的知识,回答下列问题:
(1)两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小   ,方向   ,作用在   ,这就是牛顿第三定律.
(2)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小   (填空“大于”、“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小.
(3)人走路时用脚蹬地,脚对地施加一个作用力F1,地面同时给脚一个反作用力F2,则这两个力的大小关系是   
A F1>F2 B F1<F2 C F1=F2
(4)下列现象中,不是一对作用力与反作用力的是
A.划船时,船桨对水的力与水对桨的力
B.汽车行驶时,汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力
C.地球对人的吸引力与人对地球的吸引力
D.静止在桌面上的茶杯,所受的重力与桌面对它的支持力
E.提水时,手提水桶的力与水桶对手向下的拉力.
七、科普阅读题
25.阅读短文回答问题
流体阻力
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。(g取10N/kg)
小球编号 1 2 3
小球质量/g 2 3 45
小球半径/mm 5 5 15
小球的收尾速度m/s 16 40 40
(1)雨滴在高空形成后从静止开始下落,刚下落时重力   阻力,速度越来越大,雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的阻力   (选填“增大”“减小”或“不变”),当雨滴受到的阻力   (选填“大于”“小于”或“等于”)重力时,雨滴开始匀速直线下落。
(2)1号小球受空气阻力最大时速度为   m/s,此时空气阻力为   N。
(3)轿车的外形常做成流线型,目的是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;参照物及其选择
2.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断;摩擦力的大小
3.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
4.【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
5.【答案】B
【知识点】弹力;平衡力的辨别
6.【答案】A
【知识点】力的合成与应用
7.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
8.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
10.【答案】D
【知识点】力与运动的关系
11.【答案】运动状态;形状;惯性
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象
12.【答案】伽利略;牛顿
【知识点】牛顿第一定律
13.【答案】匀速直线运动;静止
【知识点】牛顿第一定律
14.【答案】力的作用是相互;惯性
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象
15.【答案】牛顿;静止;匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律
16.【答案】刹车;惯性
【知识点】惯性及其现象
17.【答案】竖直向上;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的方向
18.【答案】1;0;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;力的合成与应用;摩擦力的大小
19.【答案】(1)解:小车静止不动,所以小车处于平衡状态,此时小车受平衡力,
由二力平衡的条件得, = =150N,
由于二力大小相等方向相反,所以合力等于0N;
(2)解:由 =0.05G=0.05×4000N=200N,
当小车作匀速直线运动时,小车处于平衡状态,此时小车受平衡力,
由二力平衡的条件得, = =200N;
(3)解:当用250N的水平向左的力拉小车时,因小车压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力大小不变,仍为200N,
拉力方向向左,则摩擦力方向向右,
此时 =250N-200N=50N,合力方向向左;
因为力是改变物体运动状态的原因,则小车将向左做加速运动,.
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
20.【答案】(1)解:取C点和G点为研究对象,进行受力分析如图1和2所示,根据平衡规律可求解。
图1中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体,物体处于平衡状态,轻绳AC段的拉力FTAC=FTCD= M1g
图2中由FTEGsin30°= M2g
则有FTEG= 2M2g
所以
(2)解:(1)的图1中,三个力之间的夹角都为120°,根据平衡规律有FNC=FTAC=M1g,方向和水平方向成30°,指向右上方
(3)解:(1)的图2中,根据平衡方程有FTEGsin30°= M2g
FTEGcos30°= FNG
所以FNG=
方向水平向右。
【知识点】力与图象的结合;力的合成与应用
21.【答案】
【知识点】重力示意图;力的合成与应用
22.【答案】(1)拉力
(2)BAC;减小摩擦对实验的影响
(3)不同意
(4)A;B
【知识点】探究二力平衡的条件
23.【答案】(1)解:因为跳伞员匀速下降,所以受到的空气阻力与其总重力平衡,则f=G=mg=70kg×10N/kg=700N
(2)解:由v= 得,人通过的路程:
s=vt=5m/s×3s=15m;
则树的高度为:h=15m+1.7m=16.7m
【知识点】力与运动的关系
24.【答案】(1)相等;相反;一条直线上
(2)等于
(3)C
(4)D
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
25.【答案】(1)大于;增大;等于
(2)16;0.02
(3)减少运动时受的流体阻力
【知识点】物体运动状态的变化;力与运动的关系;摩擦力的大小
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