(浙教版)科学八上 专项培优 专题提升3 运动和力

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(浙教版)科学八上 专项培优 专题提升3 运动和力
一、选择题
1.(华师大版初中科学八年级上学期1.2力(第2课时))如图所示,小华用矿泉水瓶做实验:他用水平力轻推底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与(  )
A.力的方向有关
B.力的大小有关
C.力的作用点有关
D.力的大小、方向、作用点都有关
【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,根据题目描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】根据题目描述可知,力的大小和方向都相同,而“推底部和推瓶盖”就是力的作用点不同,因此他验证了力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.下列受力分析中,正确的是(  )
A.静止在墙角的球
B.踢出去的足球
C.被磁铁吸引的小铁球
D.物体对斜面的压力
【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】对物体进行受力分析,确定受力的方向,大小和作用点,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
【解答】图中球与墙壁之间没有弹力的作用,故A错误;
踢出去的足球在空中运动时,受重力和空气的阻力作用,不受脚的作用力,故B错误;
由图可知,小铁球受重力、绳的拉力和磁铁的吸引力作用,重力方向竖直向下,拉力方向沿绳斜向上,磁铁对小铁球的吸引力水平向左,故C正确;
物体对斜面的压力应作用在斜面上,而不是作用在物体重心上,故D错误。
故选C。
3.(2025八上·宁波期末)下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.定滑轮两侧挂两个质量相等的钩码,则纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,因此是一对平衡力,纸片能保持平衡状态,故A符合题意;
B.左侧挂两个钩码,右侧挂一个钩码,则左右拉力大小不等,不能保持平衡状态,故B不符合题意;
CD.纸片扭转一个角度,此时左右两个拉力不是作用在同一条直线上,不是一对平衡力,纸片不能保持平衡状态,故CD不符合题意。
故选A。
4.(2025八上·杭州期中)下列关于力的说法正确的是(  )
A.磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在的
B.指南针能够指示方向,说明受力物体一定有,而施力物体不一定有
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用
D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用
【答案】C
【知识点】力的概念
【解析】【分析】根据力的概念和作用方式分析判断。
【解答】A. 磁铁(施力物体)对铁(受力物体)施加磁力,这是一个物体对另一个物体的作用,并不是力单独存在,故A错误;
B. 指南针受地磁场作用指向南北方向。受力物体是指南针,施力物体是地球的磁场(或地球本身),故B错误;
C. 力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用 ,故C正确;
D. 两个静止的物体靠在一起但没有挤压或相对运动趋势时,可能没有力的作用,故D错误。
故选C。
5.(2025八上·新昌期中)“神舟二十一号”飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心发射,其核心意义是飞船与空间站完成自主快速交会对接,飞船在空中绕地球同步匀速运动,下列相关说法正确的是(  )
A.完成对接时,以地球为参照物,“神舟二十一号”是运动的
B.“神州二十一号”飞船在绕地球匀速飞行时,受到平衡力的作用
C.“神州二十一号”卫星从地球发射到太空,惯性减小
D.在空间站内,飞行员推了一下另一个飞行员,两人朝反方向飞了,说明物体之间力的作用是相互的。
【答案】D
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的
【解析】【分析】(1)运动和静止的相对性:判断物体运动或静止,需看物体相对于参照物的位置是否变化。若位置变化则是运动的,否则是静止的。
(2)平衡力与非平衡力的判断:物体做匀速直线运动时受平衡力,但做匀速圆周运动时,运动方向不断改变,运动状态变化,受非平衡力。
(3)惯性的特点:惯性是物体的固有属性,大小只与质量有关,与位置无关。
(4)力的相互性:物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也会受到另一个物体的反作用力。
【解答】A、飞船与空间站完成自主快速交会对接,飞船在空中绕地球同步匀速运动,以地球为参照物,“神舟二十一号”是静止的,故该选项错误。
B、“神舟二十一号” 绕地球匀速飞行时,运动方向不断改变,运动状态发生变化,因此受到的是非平衡力(向心力),并非平衡力,故该选项错误。
C、惯性大小只与物体的质量有关,“神舟二十一号” 从地球发射到太空,质量不变,因此惯性大小不变,故该选项错误。
D、在空间站内,飞行员推另一个飞行员,根据力的相互性,另一个飞行员会对该飞行员产生反作用力,因此两人朝反方向飞,这说明物体之间力的作用是相互的,故该选项正确。
故答案为:D。
6.(2025八上·新昌期中)一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好。下面有关两核桃相互挤压时的说法正确的是(  )
A.两个核桃相接触部位受到的压强大小相等
B.甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
C.甲对的乙作用力没有使乙核桃发生形变
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的
【解析】【分析】(1)相互作用力的特点:两个物体相互作用时,彼此施加的力是相互作用力,其大小相等、方向相反、作用在两个物体上。(2)压强的影响因素:压强的大小与压力和受力面积有关,两个核桃接触部位的压力是相互作用力(大小相等),且接触部位的受力面积相同,因此压强大小相等。
【解答】A、甲、乙两个核桃接触部位受到的压力是相互作用力(大小相等),且接触部位的受力面积相同,根据压强公式,可知二者受到的压强大小相等,故该选项正确。
B、甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是相互作用力,相互作用力的大小相等,因此甲对乙的作用力不会小于乙对甲的作用力,故该选项错误。
C、力可以使物体发生形变,甲对乙的作用力会使乙核桃发生形变(只是形变程度较小,未导致破裂),并非没有形变,故该选项错误。
D、甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力(作用在两个物体上),而平衡力是作用在同一物体上的两个力,因此二者不是平衡力,故该选项错误。
故答案为:A。
7.(2025八上·义乌期中)如图所示,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中 A、B同时向前推墙。每人用力的大小都为 F,方向水平,已知地面粗糙。则以下说法中正确的是(  )
A.甲、乙两方式中墙受到的力均为 2F
B.甲方式中B 同学受到地面的摩擦力大小为2F
C.甲方式墙对B的作用力与A对B的推力是一对平衡力
D.乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F
【答案】C
【知识点】力的作用是相互的
【解析】【分析】推力为弹力,弹力发生在直接接触的物体之间;分别对甲、乙受力分析,然后根据平衡条件列式分析即可.
【解答】A、甲方式中,墙受到的力是 B 的推力F;乙方式中墙受到的力是2F,因此 “均为2F” 错误。故该选项错误。
B、甲方式中,B 静止,受到 A 的推力F和墙的反作用力F,这两个力平衡,因此 B 不受地面摩擦力(或摩擦力为 0),并非2F。故该选项错误。
C、甲方式中,墙对 B 的作用力(大小F,方向向左)与 A 对 B 的推力(大小F,方向向右),作用在 B 这一物体上,大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力。故该选项正确。
D、乙方式中,A、B 各自推墙的力为F,各自静止,因此受到地面的摩擦力大小均为F(与推力平衡),并非2F。故该选项错误。
故答案为:C。
8.(2022八上·宁波期中)如图所示,水平地面上有A.B.C三个物体,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是(  )
A.A对C有向右的摩擦力
B.C对B有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力的作用
D.地面对C有向右的摩擦力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】根据二力平衡的知识,结合摩擦力产生的条件分析判断。
【解答】根据图片可知,A在水平方向做匀速直线运动,则它受到平衡力,即水平向左的拉力F与C施加A的摩擦力相互平衡,则C对A的摩擦力水平向右。根据相互作用力的原理可知,A对C的摩擦力与C对A的摩擦力为相互作用力,二者方向相反,即A对C的摩擦力水平向左,故A错误;
B和C之间保持相对静止状态,没有相对运动的趋势,因此C和B之间没有摩擦力,故B错误;
将A、B、C看作一个整体,那么它们受到的拉力与地面施加C的摩擦力相互平衡,因此地面对C的摩擦力水平向右,故D正确;
物体C受到A和地面施加的摩擦力,故C错误。
故选D。
9.(2025八上·浙江期中) 扔实心球是初中毕业生体育中考选考项目之 一 。如图所示是小科练习时的场景示意图,不计空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.球拿在手里时,手对球的作用力与球对手的作用力是一对平衡力
B.球离开手后仍向上运动一段距离,是因为球受到惯性的作用
C.球离开手后运动的速度越来越小,是因为受到的力越来越大
D.球运动到最高点时若突然失去重力,将做匀速直线运动
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】 手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上。 作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反的两个力是一对平衡力,使物体处于平衡状态。 惯性的定义:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种力 。 球在a点斜向上抛出,到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。由于受到重力,球继续向前向下运动,到达c点。
【解答】 选项A:根据牛顿第三定律,手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,不是平衡力。因此,选项A是错误的。
选项B:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种“力”,因此不能说“受到惯性的作用”。正确表述为球离开手后仍向上运动是因为具有惯性,选项B是错误的。
选项C:不计空气阻力时,球离开手后只受重力作用,重力大小恒定,不会越来越大。因为重力方向与运动方向相反,小球进行减速运动,选项C是错误的。
选项D:球到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。重力消失后,球将不受力,根据牛顿第一定律,物体将保持原有运动状态,做匀速直线运动。选项D是正确的。
故正确答案为:D。
10.(2025八上·杭州期中)如图是唐代的一幅“马球图”。马球是中国古代的一种体育运动,也叫“击鞠”,发明于汉代,兴盛于唐宋。马球比赛时两队对抗,人骑在马上用球杖击球,将球射进对方球门的一队得分。关于马球比赛的情景,下列说法正确的是(  )
A.用球杖将球击打出去,能够说明力可以改变物体的运动状态
B.被击出去的球能够在空中继续向前飞行,是因为球受到惯性
C.若正在向前飞行的球所受的外力全部消失,球将静止在空中
D.人骑马静止在地面上,马受到的重力和支持力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力的作用效果;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】力可以改变运动状态;一切物体都具有惯性;根据牛顿第一定律分析解答;根据二力平衡的条件分析解答即可。
【解答】A、用球杖将球击打出去,球的速度发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B、被击出去的球能够在空中继续向前飞行,是因为球具有惯性,不能说受到惯性,故B错误;
C、若正在向前飞行的球所受的外力全部消失,球将保持匀速直线运动,故C错误;
D、人骑马静止在地面上,马受到的重力小于马受到的支持力,所以这两个力不是一对平衡力。故D错误。
故答案为:A。
11.(2025八上·杭州期中)在探究“弹簧长度与力的关系”时,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左 端固定在墙上,用大小为F 的力拉甲的右端,用大小为F 的力压乙的右端,在丙弹簧左、右两端 施加大小为F 的拉力,在丁弹簧左、右两端施加大小为F 的压力,四根弹簧都水平静止,如图所 示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁, 则(  )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁C.L甲=L乙【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【分析】根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比分析判断。
【解答】根据题意可知,四个弹簧完全相同,则伸长相同的长度时受到的拉力相同,受到的拉力越大,则弹簧伸长越大。
根据图片可知,甲和丙受到的都是拉力,则弹簧伸长相同。乙和丙都是受到压力,则弹簧缩短相同,
综上所述,则此时弹簧的长度: L乙=L丁故选B。
12.(2025八上·拱墅期中)在“探究重力的大小跟什么因素有关”的实验中,弹簧测力计的量程为0~10 N,实验得到如表所示数据,下列说法正确的是()
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88 …
A.实验中只能用质量相等的钩码进行实验
B.实验中当钩码静止时,弹簧测力计的示数大于钩码所受的重力
C.分析表中数据可知,物体的质量为0.7 kg时,它受到的重力为6.86 N
D.分析表中数据可得,重力和质量的比值为98 N/kg,表示1 kg=98 N
【答案】C
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】(1)重力与质量的关系:物体所受重力与质量成正比,即G = mg(g为重力常数,实验中可通过数据计算其值);实验中可通过改变质量(如使用不同质量的钩码)探究两者关系。
(2)二力平衡的应用:当钩码静止时,弹簧测力计的拉力与钩码的重力是一对平衡力,大小相等。【解答】A、实验中只要能改变物体质量(如使用不同质量的钩码)即可探究重力与质量的关系,并非只能用质量相等的钩码。故该选项错误。
B、当钩码静止时,弹簧测力计的拉力与钩码所受重力是平衡力,大小相等,因此弹簧测力计的示数等于钩码的重力。故该选项错误。
CD、分析数据可得,物体所受重力的大小与质量的比值是9.8N/kg,表示质量是1kg的物体所受的重力是9.8N;当质量是0.7kg时,所受重力的大小应是6.86N,故C正确,故D错误;
故答案为:C。
二、填空题
13.(2025八上·金华月考) 在砌房子时如图所示,水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示   端墙面低(填“A”或“B”)。
【答案】B
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】水平仪的工作原理基于液体的流动性和重力的方向竖直向下。当墙面水平时,液体中的空气泡居中;当墙面倾斜时,液体由于重力会向低的一端流动,空气泡则向高的一端移动。
【解答】当空气泡在 A 端时,说明 A 端位置高,液体由于重力向低的一端(B 端)流动,所以表示 B 端墙面低。
14.(2025八上·杭州期中)2024年10月30日,搭载“神舟十九号”载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,取得圆满成功。已知长征二号F遥十九运载火箭起飞时的质量为479.7t,此时火箭受到的重力大小为   N,向下喷气的同时,火箭加速升空,这说明物体间力的作用是   ,火箭受到的推力改变了火箭的   。(g取10N/kg)
【答案】4.797×106;相互的;运动状态
【知识点】力的作用是相互的;重力的大小
【解析】【分析】(1)重力的计算:物体所受重力的大小与质量的关系为 G = mg,其中 G 是重力,m 是质量,g 是重力加速度(通常取 10N/kg)。计算时需注意质量单位要换算为千克。
(2)力的作用的相互性:当一个物体对另一个物体施加力的作用时,同时也会受到另一个物体对它的反作用力,即物体间力的作用是相互的。
(3)力的作用效果:力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态(包括运动的速度大小、运动方向的改变)。
【解答】 长征二号F运载火箭受到重力大小为G=mg=479.7×103kg×10N/kg=4.797×106N;
向下喷气的同时,火箭加速升空,这说明物体间力的作用是相互的,火箭受到的推力改变了火箭的运动状态。
15.(2025八上·义乌期中)如图所示为实验室的一种弹簧秤,它是用于测力的工具。把物体挂在弹簧秤上处于静止状态,从左边刻度(单位为N)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为g)可以测出物体在地球上的质量近似值。如果把该弹簧秤拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的重力是地球上的),则刻度的重新标法应该是,左右两边刻度线不变,左边刻度线对应的数值为   (选填“原值不变”“原值的6倍”或“原值的”,下同),右边刻度线对应的数值为    。
【答案】原值不变;原值的6倍
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置和温度无关;
(2)月球上物体的重力是它在地球上重力的六分之一;
(3)弹簧秤拿到月球上后左侧和右侧的刻度线不变,重力刻度值为原值不变,质量刻度值为原值的六分之一;
【解答】物体放到月球上,质量不变,重力会变为地球上重力的六分之一;但弹簧的材料不变(劲度系数不变),将弹簧拉长到同样长度,需要的重力不变,因此左边刻度线(代表重力)不变时,对应的原值不变;
在地球上,取g=10N/kg,在弹簧秤上挂质量为1kg的物体(重力为10N),右边刻度线标有1kg,需要弹簧秤的指针会被拉到10N的位置,左边刻度线处在标有10N数值的位置;
在月球上,左右两边刻度线不变时,左边刻度线对应的数值为原值不变,右边刻度线对应的数值为原值的六倍;
16.(2025八上·温州期中)小科观看天宫课堂后,对宇宙中不同星球的重力现象产生兴趣,从资料中查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图,则:
(1)从图中信息可知,两星球表面上物体的重力G与其质量m的关系是   (选填“成正比”、“成反比”或“不成比例”)。
(2)如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在同一坐标图中,应画在图中的哪个区域   (选填“①”、“②”或“③”)
(3)如图为地球上实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在测力计上处于静止时,从左边刻度可以读出物体受到重力的大小,从右边刻度可以读出物体质量的近似值。如果把该测力计拿到乙星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是____。
A.左边和右边的刻度值均不变
B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍
D.左边和右边的刻度值均变为原值的2倍
【答案】(1)成正比
(2)②
(3)C
【知识点】重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据图像是过原点的直线,重力与质量的比值保持不变,计算比例常数,得出关系;
(2)根据地球重力G与m的关系,取某一质量计算地球重力,与甲、乙比较确定图像的位置;
(3)根据乙图像确定左侧各个质量的对应的重力,判断选项的对错。
【解答】 (1)根据图像是过原点的直线,重力与质量的比值保持不变,甲图像中,当m=8kg,重力G=120N,则;则G=m×15N/kg;G与其质量m的关系是成正比。
(2)根据地球重力G=mg,当质量m=8kg时,G=80N,比甲星球重力小,比乙星球重力大,因而图像在中间的②区域;
(3) 甲图像中,当m=8kg,重力G=120N,则;则G=m×15N/kg;
乙图像中,当m=8kg,重力G=40N,则;则G'=m×5N/kg;
把该弹簧秤拿到乙星球上使用,当m=500g=0.5kg时,重力G=2.5N,2.5N是弹簧测力计标度的一半,由于质量是物体属性,质量是不变的,而弹簧测力计的弹性强度不变,测量的一定的拉力对应的伸长不变,故应该右侧刻度不变,左侧标度变为原来的2倍,故C正确。
故答案为:C。
17.(2025八上·柯桥期中)下列语句或事例中,所指的主要是力的三要素中的哪一点
(1)“力拔山兮气盖世”是说项羽的力的   。
(2)“四两拨千斤”是说力的    。
(3)下列事例中,能说明力的作用是相互的有     (填数字序号)。
①人游泳时向后划水,人就前进; ②鸡蛋碰石头,鸡蛋却破了; ③左手打右手,左手也疼了; ④用手压气球,气球扁了。
【答案】(1)大小
(2)作用点
(3)①②③
【知识点】力的三要素及力的示意图;力的作用是相互的
【解析】【分析】(1)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
(2)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力,一对相互作用力的大小相等。
【解答】(1)“力拔山兮气盖世”是说项羽的力的大小;
(2)四两拨千斤是说力的作用点,因为物体间力的作用是相互的,其大小相等,只有改变了力的作用点,才能实现四两拨千斤的效果;
(3)下列事例中,能说明力的作用是相互的是:①人游泳时向后划水,人就前进。②鸡蛋碰石头,鸡蛋却破了。③左手打右手,左手也疼了。
④用手压气球,气球扁了,说明力改变物体的形状。
故答案为:(1)大小;(2)作用点;(3)①②③。
18.(2025八上·金华期中)擦窗机器人的质量为 2 千克,它的“腹部”有吸盘。如图,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。请回答:
(1)当擦窗机器人静止“吸附”在玻璃上时,擦窗机器人受到的摩擦力大小为   牛,方向为   。
(2)当擦窗机器人在竖直方向上受到 40 牛的牵引力时,恰好能使它匀速向上运动,则此时擦窗机器人受到的摩擦力方向为   。
【答案】(1)20;竖直向上
(2)竖直向下
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)二力平衡与摩擦力的判断:当物体处于静止状态时,受平衡力作用。擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,竖直方向受重力和摩擦力,这两个力是平衡力(大小相等、方向相反)
(2)摩擦力的方向判断:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。擦窗机器人匀速向上运动时,相对玻璃的运动方向是竖直向上,因此摩擦力的方向与相对运动方向相反,即竖直向下。
【解答】(1)擦窗机器人静止时,竖直方向受重力和摩擦力,二力平衡。
重力G=mg=2kg×10N/kg=20N,因此摩擦力大小为20 牛;重力方向竖直向下,故摩擦力方向为竖直向上。
(2)擦窗机器人匀速向上运动时,相对玻璃的运动方向是竖直向上,摩擦力方向与相对运动方向相反,因此摩擦力方向为竖直向下。
19.(2025八上·杭州期中)如图所示,在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1 和F2 作用下匀速向右运动,已知 ,则木块 A 与桌面的摩擦力大小为   N;绳子对B的拉力大小为   N。
【答案】2;4
【知识点】力的作用是相互的;摩擦力的存在
【解析】【分析】 (1)A、B两木块一起做匀速直线运动,整体受力平衡,先算出整体受到的总摩擦力。
(2)滑动摩擦力与压力和粗糙程度有关,由于两木块是相同的,受到的摩擦力也相同,运动方向相同,摩擦力的方向一相同。
(3)以B为研究对象,根据力的平衡条件可求出绳子上的拉力。
【解答】 A、B两木块一起做匀速直线运动,以整体为研究对象,整体受向左的拉力F1、向右的拉力F2和两个向左的摩擦力。
整体受力平衡,所以F1+2f=F2,则总摩擦力:2f=F2-F1=6N-2N=4N,f=2N;
以B为研究对象,B受向左的拉力F、向左的摩擦力和绳子拉力F2而平衡,
所以F=F2-f=6N-2N=4N。
20.(2025八上·新昌期中)如图所示,在18N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   ,B受到的摩擦力大小为   N,A受到地面的摩擦力方向为水平向   ,大小为   N,当水平拉力F增大到20N,A受到地面的摩擦力大小为   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】右;4;左;14;不变
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)滑动摩擦力的方向与大小:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;静止的物体受平衡力时,摩擦力大小等于与之平衡的力的大小。
(2)摩擦力的影响因素:滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力大小无关。
【解答】B 所受滑动摩擦力的方向:
木板 A 向右匀速运动,物体 B 相对于 A 向左滑动,因此 B 受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即水平向右。
B 受到的摩擦力大小:
物体 B 相对于地面静止,处于平衡状态,水平方向上弹簧测力计的拉力与 B 受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。已知弹簧测力计示数为 4N,因此 B 受到的摩擦力大小为4N。
A 受到地面的摩擦力方向:
木板 A 向右运动,地面给 A 的摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左。
A 受到地面的摩擦力大小:
木板 A 匀速向右运动,处于平衡状态,水平方向上受到向右的拉力 F、向左的 B 对 A 的摩擦力(与 B 受到的摩擦力是相互作用力,大小为 4N)、向左的地面摩擦力f地。
根据力的平衡:F=fAB +f 地 ,
代入数据得18N=4N+f地,解得f地 =14N,因此大小为14N。
拉力增大后 A 受到地面的摩擦力变化:
滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,拉力增大到 20N 时,A 对地面的压力和接触面粗糙程度均不变,因此 A 受到地面的摩擦力大小不变。
三、实验与探究题
21.(2025八上·杭州期中)两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时   相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,速度减小的越   。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
【答案】(1)初速度;慢
(2)不需要
【知识点】牛顿第一定律;惯性
【解析】【分析】(1)①根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同。
②根据实验现象分析阻力对小车运动的影响。
(2)物体的运动不需要力来维持。
【解答】(1)①由控制变量法,应每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时速度相同;
②木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的距离越远。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动不需要力来维持。
22.(2025八上·新昌期中)下图为小明同学“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小明先后三次将同一木块放在同一斜面上滑下,使其沿斜面向下运动。逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块运动情况,从而得出力和运动的关系。
(1)实验中,研究的对象是   ,小明在实验操作中通过    的操作使木块到达水平面的初速度相同;
(2)我们通过观察木块在水平面上的滑行距离来判断木块速度减小的快慢,把不容易看到的现象转化成具体的、容易观察到的现象,这种方法叫   ;
(3)从实验中观察到,随着摩擦力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐    (选填“增大”或“减小”),在此实验基础上通过推理可知观点   (选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
【答案】(1)木块;让同一木块从同一高度沿相同斜面静止滑下
(2)转换法
(3)增大;A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)实验研究对象与控制初速度的方法:实验围绕木块的运动状态与受力的关系展开,研究对象是木块;要使木块到达水平面的初速度相同,需控制木块的释放条件(同一木块、同一斜面、同一高度静止滑下),确保下滑过程的机械能转化一致。
(2)转换法的定义:将不易直接观察的物理量(如速度减小的快慢),转换为易观察的物理量(如滑行距离),这种研究方法称为转换法。
(3)摩擦力与运动的关系:摩擦力是阻碍物体运动的力,摩擦力越小,木块速度减小得越慢,滑行距离越大;进一步推理可知,物体不受力时会保持原来的运动状态,说明运动不需要力来维持。
【解答】(1)实验中,研究的对象是木块;要使木块到达水平面的初速度相同,需通过让同一木块从同一高度沿相同斜面静止滑下的操作,保证木块下滑的初始条件一致,从而获得相同的初速度。
(2)通过观察木块在水平面上的滑行距离来判断其速度减小的快慢,将不易直接观察的 “速度变化快慢” 转化为易观察的 “滑行距离”,这种方法叫转换法。
(3)随着水平面粗糙程度减小,木块受到的摩擦力逐渐减小,速度减小得更慢,因此在水平面上运动的距离逐渐增大;由此推理:若物体不受力,将保持匀速直线运动状态,说明 “物体的运动不需要力来维持”,故观点A是正确的。
23.(2025八上·杭州期中)同学们在学习摩擦力时先根据书木上的实验步骤做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)甲、乙、丙对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3, 则F1、F2、F3 的大小关系为   ;
(2)为了便于读数,将实验进行了改进如图A,木块相对地面静止时弹簧示数如图中B所示,则木块受到的摩擦力大小为   N;
(3)小科改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像,如图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,原因是:    。
【答案】(1)F1<F2<F3
(2)4
(3)当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;在压力大小不变时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)丁图中,A相对地面处于静止状态,由二力平衡原理可知A在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小,根据力的相互性可知A对木板的滑动摩擦力大小及方向,以木板为研究对象,分析木板受到的力,由力的平衡求出木板受到地面的摩擦力的大小;
(3)根据图像判定摩擦力与速度的关系。
【解答】 (1)如图1中甲、乙、丙所示,乙、丙中压力相同,丙中接触面粗糙,滑动摩擦力较大,F2<F3;甲、乙比较,接触面粗糙相同,乙中压力大,滑动摩擦力大,F2>F1,故比较弹簧测力计示数F1、F2、F3的大小关系为:F1<F2<F3;
(2)木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用,这两个力时一对平衡力,大小相等;由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N;
(3)根据图像可知,在速度不同时,摩擦力的大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
24.(2025八上·浙江期中) 小科在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,使用的装置如图所示。铝块和木块 的外形相同, 一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。图中的定 滑轮可以改变力的方向,力的大小不变,忽略滑轮与绳子的摩擦、绳子自重。
(1)如图甲所示,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做    运动 时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数 F1,为1 .6N。
(2)如图乙所示,将木块叠放在铝块上再次进行实验,测力计的读数为2N 。小科通过比较甲、乙 两次实验便得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。你认为这个结论 是否合理,请说明理由:   。
(3)改进实验后小科得到了正确结论,据此可以判断图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力大小   (选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力大小,    (选填“大于” “等于”或“小于”)图乙中铝块所受滑动摩擦力大小。
【答案】(1)匀速直线
(2)不合理,只做了甲、乙两次实验,数据具有偶然性,无法得出普 遍规律
(3)等于;小于
【知识点】平衡力的辨别;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】摩擦力产生的三个必要条件:①物体间相互接触且存在挤压,②接触面粗糙,③物体间有相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 滑动摩擦力大小的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度。本实验采用控制变量法,图甲乙中,均为铝块与木板接触,说明接触面的粗糙程度相同,乙的压力越大,摩擦力越大。
【解答】(1) 当铝块沿水平方向做匀速直线运动时,处于平衡状态,铝块所受的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,此时测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。
(2) 小科的结论不合理。虽然甲、乙两次实验比较了压力变化对滑动摩擦力的影响,但实验次数太少,只做了一次实验,具有偶然性。需要多次实验,得出普遍规律。
(3) 图丙中铝块水平运动与图甲比较,图丙中铝块对木板的压力与图甲相同,均为铝块的重力,且接触面均为铝块与木板,也相同,因此滑动摩擦力大小等于图甲中的铝块所受滑动摩擦力大小。
与图乙比较,图乙中木块叠放在铝块上,压力为铝块和木块的总重力,压力越大,摩擦力越大,此时滑动摩擦力为2N。而图丙中压力仅为铝块的重力,压力比图乙的小,乙丙两图中接触面的粗糙程度一样,因此滑动摩擦力小于图乙中的铝块所受滑动摩擦力大小。
故正确答案为(1)匀速直线;(2)不合理,只做了甲、乙两次实验,数据具有偶然性,无法得出普遍规律;(3)等于;小于。
四、综合题
25.(2025八上·浙江期中)在人流大的步行街上,经常能看到无人环卫清扫车,它不仅清扫效率高、安全性强,同时还 能 降 低 运 营 成 本 , 减 少 环 境 污 染 。 如 图 所 示 是 一 辆 5G 无 人 环 卫 车 , 其 质 量 为450kg,在水平路面上匀速直线行驶过程中受到的阻力为车所受重力的
(1)该无人环卫车未装垃圾时,所受的重力是多大
(2)该车未装垃圾在水平路面上沿直线匀速行驶时,所受牵引力大小为多少
【答案】(1)无人环卫车的重力:G=mg=450kg×10N/kg=4500N
(2)无人环卫车匀速行驶受到的阻力:N,
由于无人环卫车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则牵引力F =f=2250N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小
【解析】【分析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,方向始终竖直向下,指向地心。在地球表面附近,重力的大小与质量成正比,G=mg(g=10N/kg)
车在水平路面上进行匀速直线运动时,处于二力平衡状态,牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
26.(2025八上·杭州期中)如图所示,水平地面上有一个扫地机器人,它清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘,遇到障碍物能够自动改变方向继续进行。某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转18s,然后继续扫地2min,总行驶路程为49.5m。已知机器人质量为1800g,行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍,忽略灰尘质量的影响,求(g取10N/kg):
(1)机器人自身重力;
(2)若机器人某段时间内做匀速直线运动,则其所受牵引力大小;
(3)机器人在本次清扫工作中的平均速度?
【答案】(1)机器人质量为1800g,机器人自身重力
(2)机器人行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍,匀速行驶时,机器人所受牵引力与摩擦力是一对平衡力,其所受牵引力大小
(3)总行驶路程为49.5m,行驶的时间
机器人在本次清扫工作中的平均速度
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量;二力平衡的条件及其应用;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据G=mg算出机器人的自重;
(2)机器人对地面的压力等于自身的重力;机器人做匀速直线运动时,牵引力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件求出机器人受到的牵引力;
(3)用机器人行驶的路程除以工作的总时间,可求出机器人在本次清扫工作中的平均速度。
27.(2025八上·金华期中)如图所示,是一辆城市洒水车,在平直的公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.05倍,其部分参数如表所示。
自身质量m/t 4 储水罐容积V/L 8×103
每个车轮与地面的接触面积S/cm2 1×103 车轮个数 6
(1)洒水车的轮胎上“凹凸不平”的花纹,目的是    。
(2)该洒水车储水罐装满水时的总重力为多少?
(3)该洒水车装满水静止在水平地面时对路面的压强为多少?
(4)该洒水车装满水在水平路面匀速直线行驶时的牵引力为多少?
【答案】(1)增大摩擦力
(2)m车=4t=4000kg
V水=8×103L=8m3
根洒水车储水罐装满水时:m总=m车+m水=4000kg+8000kg=1.2×104kg
据重力公式得:G=mg=1.2×104kg10N//kg=1.2×105N
(3)洒水车静止在水平地面时对路面的压力等于它的重力F压=G=1.2×105N
6个轮子与地面的接触面积S=6×1×103cm2=0.6m2,
(4)摩擦阻力f=0.05G=0.05×1.2×105N=6000N
洒水车做匀速直线运动,处于二力平衡,F牵=f=6×103N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度。重力公式为G=mg。压强公式为
【解答】(1)轮胎上的花纹是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,从而防止打滑。
故答案为:增大摩擦力。
1 / 1(浙教版)科学八上 专项培优 专题提升3 运动和力
一、选择题
1.(华师大版初中科学八年级上学期1.2力(第2课时))如图所示,小华用矿泉水瓶做实验:他用水平力轻推底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;用大小、方向都相同的水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了。他验证的是力的作用效果与(  )
A.力的方向有关
B.力的大小有关
C.力的作用点有关
D.力的大小、方向、作用点都有关
2.下列受力分析中,正确的是(  )
A.静止在墙角的球
B.踢出去的足球
C.被磁铁吸引的小铁球
D.物体对斜面的压力
3.(2025八上·宁波期末)下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2025八上·杭州期中)下列关于力的说法正确的是(  )
A.磁铁吸铁,说明力是可以离开物体而单独存在的
B.指南针能够指示方向,说明受力物体一定有,而施力物体不一定有
C.力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用
D.只要物体相互接触,就一定会产生力的作用
5.(2025八上·新昌期中)“神舟二十一号”飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心发射,其核心意义是飞船与空间站完成自主快速交会对接,飞船在空中绕地球同步匀速运动,下列相关说法正确的是(  )
A.完成对接时,以地球为参照物,“神舟二十一号”是运动的
B.“神州二十一号”飞船在绕地球匀速飞行时,受到平衡力的作用
C.“神州二十一号”卫星从地球发射到太空,惯性减小
D.在空间站内,飞行员推了一下另一个飞行员,两人朝反方向飞了,说明物体之间力的作用是相互的。
6.(2025八上·新昌期中)一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好。下面有关两核桃相互挤压时的说法正确的是(  )
A.两个核桃相接触部位受到的压强大小相等
B.甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
C.甲对的乙作用力没有使乙核桃发生形变
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
7.(2025八上·义乌期中)如图所示,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B,B向前推墙;乙中 A、B同时向前推墙。每人用力的大小都为 F,方向水平,已知地面粗糙。则以下说法中正确的是(  )
A.甲、乙两方式中墙受到的力均为 2F
B.甲方式中B 同学受到地面的摩擦力大小为2F
C.甲方式墙对B的作用力与A对B的推力是一对平衡力
D.乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F
8.(2022八上·宁波期中)如图所示,水平地面上有A.B.C三个物体,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是(  )
A.A对C有向右的摩擦力
B.C对B有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力的作用
D.地面对C有向右的摩擦力
9.(2025八上·浙江期中) 扔实心球是初中毕业生体育中考选考项目之 一 。如图所示是小科练习时的场景示意图,不计空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.球拿在手里时,手对球的作用力与球对手的作用力是一对平衡力
B.球离开手后仍向上运动一段距离,是因为球受到惯性的作用
C.球离开手后运动的速度越来越小,是因为受到的力越来越大
D.球运动到最高点时若突然失去重力,将做匀速直线运动
10.(2025八上·杭州期中)如图是唐代的一幅“马球图”。马球是中国古代的一种体育运动,也叫“击鞠”,发明于汉代,兴盛于唐宋。马球比赛时两队对抗,人骑在马上用球杖击球,将球射进对方球门的一队得分。关于马球比赛的情景,下列说法正确的是(  )
A.用球杖将球击打出去,能够说明力可以改变物体的运动状态
B.被击出去的球能够在空中继续向前飞行,是因为球受到惯性
C.若正在向前飞行的球所受的外力全部消失,球将静止在空中
D.人骑马静止在地面上,马受到的重力和支持力是一对平衡力
11.(2025八上·杭州期中)在探究“弹簧长度与力的关系”时,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左 端固定在墙上,用大小为F 的力拉甲的右端,用大小为F 的力压乙的右端,在丙弹簧左、右两端 施加大小为F 的拉力,在丁弹簧左、右两端施加大小为F 的压力,四根弹簧都水平静止,如图所 示,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁, 则(  )
A.L甲=L乙=L丙=L丁 B.L乙=L丁C.L甲=L乙12.(2025八上·拱墅期中)在“探究重力的大小跟什么因素有关”的实验中,弹簧测力计的量程为0~10 N,实验得到如表所示数据,下列说法正确的是()
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88 …
A.实验中只能用质量相等的钩码进行实验
B.实验中当钩码静止时,弹簧测力计的示数大于钩码所受的重力
C.分析表中数据可知,物体的质量为0.7 kg时,它受到的重力为6.86 N
D.分析表中数据可得,重力和质量的比值为98 N/kg,表示1 kg=98 N
二、填空题
13.(2025八上·金华月考) 在砌房子时如图所示,水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示   端墙面低(填“A”或“B”)。
14.(2025八上·杭州期中)2024年10月30日,搭载“神舟十九号”载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,取得圆满成功。已知长征二号F遥十九运载火箭起飞时的质量为479.7t,此时火箭受到的重力大小为   N,向下喷气的同时,火箭加速升空,这说明物体间力的作用是   ,火箭受到的推力改变了火箭的   。(g取10N/kg)
15.(2025八上·义乌期中)如图所示为实验室的一种弹簧秤,它是用于测力的工具。把物体挂在弹簧秤上处于静止状态,从左边刻度(单位为N)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为g)可以测出物体在地球上的质量近似值。如果把该弹簧秤拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的重力是地球上的),则刻度的重新标法应该是,左右两边刻度线不变,左边刻度线对应的数值为   (选填“原值不变”“原值的6倍”或“原值的”,下同),右边刻度线对应的数值为    。
16.(2025八上·温州期中)小科观看天宫课堂后,对宇宙中不同星球的重力现象产生兴趣,从资料中查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图,则:
(1)从图中信息可知,两星球表面上物体的重力G与其质量m的关系是   (选填“成正比”、“成反比”或“不成比例”)。
(2)如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在同一坐标图中,应画在图中的哪个区域   (选填“①”、“②”或“③”)
(3)如图为地球上实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在测力计上处于静止时,从左边刻度可以读出物体受到重力的大小,从右边刻度可以读出物体质量的近似值。如果把该测力计拿到乙星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是____。
A.左边和右边的刻度值均不变
B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍
D.左边和右边的刻度值均变为原值的2倍
17.(2025八上·柯桥期中)下列语句或事例中,所指的主要是力的三要素中的哪一点
(1)“力拔山兮气盖世”是说项羽的力的   。
(2)“四两拨千斤”是说力的    。
(3)下列事例中,能说明力的作用是相互的有     (填数字序号)。
①人游泳时向后划水,人就前进; ②鸡蛋碰石头,鸡蛋却破了; ③左手打右手,左手也疼了; ④用手压气球,气球扁了。
18.(2025八上·金华期中)擦窗机器人的质量为 2 千克,它的“腹部”有吸盘。如图,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。请回答:
(1)当擦窗机器人静止“吸附”在玻璃上时,擦窗机器人受到的摩擦力大小为   牛,方向为   。
(2)当擦窗机器人在竖直方向上受到 40 牛的牵引力时,恰好能使它匀速向上运动,则此时擦窗机器人受到的摩擦力方向为   。
19.(2025八上·杭州期中)如图所示,在水平桌面上放着A、B两个相同的木块,A、B两个木块用绳子相连,在力F1 和F2 作用下匀速向右运动,已知 ,则木块 A 与桌面的摩擦力大小为   N;绳子对B的拉力大小为   N。
20.(2025八上·新昌期中)如图所示,在18N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为4N,则B所受滑动摩擦力方向水平向   ,B受到的摩擦力大小为   N,A受到地面的摩擦力方向为水平向   ,大小为   N,当水平拉力F增大到20N,A受到地面的摩擦力大小为   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、实验与探究题
21.(2025八上·杭州期中)两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图1所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时   相同;
②根据实验现象可以得出:小车受到的阻力越小,速度减小的越   。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动   (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
22.(2025八上·新昌期中)下图为小明同学“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小明先后三次将同一木块放在同一斜面上滑下,使其沿斜面向下运动。逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块运动情况,从而得出力和运动的关系。
(1)实验中,研究的对象是   ,小明在实验操作中通过    的操作使木块到达水平面的初速度相同;
(2)我们通过观察木块在水平面上的滑行距离来判断木块速度减小的快慢,把不容易看到的现象转化成具体的、容易观察到的现象,这种方法叫   ;
(3)从实验中观察到,随着摩擦力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐    (选填“增大”或“减小”),在此实验基础上通过推理可知观点   (选填“A”或“B”)是正确的;
A.物体的运动不需要力来维持 B.力是维持物体运动的原因
23.(2025八上·杭州期中)同学们在学习摩擦力时先根据书木上的实验步骤做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)甲、乙、丙对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3, 则F1、F2、F3 的大小关系为   ;
(2)为了便于读数,将实验进行了改进如图A,木块相对地面静止时弹簧示数如图中B所示,则木块受到的摩擦力大小为   N;
(3)小科改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v-t)和拉力与时间(F-t)的关系图像,如图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,原因是:    。
24.(2025八上·浙江期中) 小科在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,使用的装置如图所示。铝块和木块 的外形相同, 一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。图中的定 滑轮可以改变力的方向,力的大小不变,忽略滑轮与绳子的摩擦、绳子自重。
(1)如图甲所示,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做    运动 时,铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数 F1,为1 .6N。
(2)如图乙所示,将木块叠放在铝块上再次进行实验,测力计的读数为2N 。小科通过比较甲、乙 两次实验便得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。你认为这个结论 是否合理,请说明理由:   。
(3)改进实验后小科得到了正确结论,据此可以判断图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力大小   (选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力大小,    (选填“大于” “等于”或“小于”)图乙中铝块所受滑动摩擦力大小。
四、综合题
25.(2025八上·浙江期中)在人流大的步行街上,经常能看到无人环卫清扫车,它不仅清扫效率高、安全性强,同时还 能 降 低 运 营 成 本 , 减 少 环 境 污 染 。 如 图 所 示 是 一 辆 5G 无 人 环 卫 车 , 其 质 量 为450kg,在水平路面上匀速直线行驶过程中受到的阻力为车所受重力的
(1)该无人环卫车未装垃圾时,所受的重力是多大
(2)该车未装垃圾在水平路面上沿直线匀速行驶时,所受牵引力大小为多少
26.(2025八上·杭州期中)如图所示,水平地面上有一个扫地机器人,它清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘,遇到障碍物能够自动改变方向继续进行。某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转18s,然后继续扫地2min,总行驶路程为49.5m。已知机器人质量为1800g,行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍,忽略灰尘质量的影响,求(g取10N/kg):
(1)机器人自身重力;
(2)若机器人某段时间内做匀速直线运动,则其所受牵引力大小;
(3)机器人在本次清扫工作中的平均速度?
27.(2025八上·金华期中)如图所示,是一辆城市洒水车,在平直的公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.05倍,其部分参数如表所示。
自身质量m/t 4 储水罐容积V/L 8×103
每个车轮与地面的接触面积S/cm2 1×103 车轮个数 6
(1)洒水车的轮胎上“凹凸不平”的花纹,目的是    。
(2)该洒水车储水罐装满水时的总重力为多少?
(3)该洒水车装满水静止在水平地面时对路面的压强为多少?
(4)该洒水车装满水在水平路面匀速直线行驶时的牵引力为多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,根据题目描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】根据题目描述可知,力的大小和方向都相同,而“推底部和推瓶盖”就是力的作用点不同,因此他验证了力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】对物体进行受力分析,确定受力的方向,大小和作用点,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
【解答】图中球与墙壁之间没有弹力的作用,故A错误;
踢出去的足球在空中运动时,受重力和空气的阻力作用,不受脚的作用力,故B错误;
由图可知,小铁球受重力、绳的拉力和磁铁的吸引力作用,重力方向竖直向下,拉力方向沿绳斜向上,磁铁对小铁球的吸引力水平向左,故C正确;
物体对斜面的压力应作用在斜面上,而不是作用在物体重心上,故D错误。
故选C。
3.【答案】A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.定滑轮两侧挂两个质量相等的钩码,则纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,因此是一对平衡力,纸片能保持平衡状态,故A符合题意;
B.左侧挂两个钩码,右侧挂一个钩码,则左右拉力大小不等,不能保持平衡状态,故B不符合题意;
CD.纸片扭转一个角度,此时左右两个拉力不是作用在同一条直线上,不是一对平衡力,纸片不能保持平衡状态,故CD不符合题意。
故选A。
4.【答案】C
【知识点】力的概念
【解析】【分析】根据力的概念和作用方式分析判断。
【解答】A. 磁铁(施力物体)对铁(受力物体)施加磁力,这是一个物体对另一个物体的作用,并不是力单独存在,故A错误;
B. 指南针受地磁场作用指向南北方向。受力物体是指南针,施力物体是地球的磁场(或地球本身),故B错误;
C. 力是物体对物体的作用,没有物体就没有力的作用 ,故C正确;
D. 两个静止的物体靠在一起但没有挤压或相对运动趋势时,可能没有力的作用,故D错误。
故选C。
5.【答案】D
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的
【解析】【分析】(1)运动和静止的相对性:判断物体运动或静止,需看物体相对于参照物的位置是否变化。若位置变化则是运动的,否则是静止的。
(2)平衡力与非平衡力的判断:物体做匀速直线运动时受平衡力,但做匀速圆周运动时,运动方向不断改变,运动状态变化,受非平衡力。
(3)惯性的特点:惯性是物体的固有属性,大小只与质量有关,与位置无关。
(4)力的相互性:物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也会受到另一个物体的反作用力。
【解答】A、飞船与空间站完成自主快速交会对接,飞船在空中绕地球同步匀速运动,以地球为参照物,“神舟二十一号”是静止的,故该选项错误。
B、“神舟二十一号” 绕地球匀速飞行时,运动方向不断改变,运动状态发生变化,因此受到的是非平衡力(向心力),并非平衡力,故该选项错误。
C、惯性大小只与物体的质量有关,“神舟二十一号” 从地球发射到太空,质量不变,因此惯性大小不变,故该选项错误。
D、在空间站内,飞行员推另一个飞行员,根据力的相互性,另一个飞行员会对该飞行员产生反作用力,因此两人朝反方向飞,这说明物体之间力的作用是相互的,故该选项正确。
故答案为:D。
6.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的
【解析】【分析】(1)相互作用力的特点:两个物体相互作用时,彼此施加的力是相互作用力,其大小相等、方向相反、作用在两个物体上。(2)压强的影响因素:压强的大小与压力和受力面积有关,两个核桃接触部位的压力是相互作用力(大小相等),且接触部位的受力面积相同,因此压强大小相等。
【解答】A、甲、乙两个核桃接触部位受到的压力是相互作用力(大小相等),且接触部位的受力面积相同,根据压强公式,可知二者受到的压强大小相等,故该选项正确。
B、甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是相互作用力,相互作用力的大小相等,因此甲对乙的作用力不会小于乙对甲的作用力,故该选项错误。
C、力可以使物体发生形变,甲对乙的作用力会使乙核桃发生形变(只是形变程度较小,未导致破裂),并非没有形变,故该选项错误。
D、甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力(作用在两个物体上),而平衡力是作用在同一物体上的两个力,因此二者不是平衡力,故该选项错误。
故答案为:A。
7.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的
【解析】【分析】推力为弹力,弹力发生在直接接触的物体之间;分别对甲、乙受力分析,然后根据平衡条件列式分析即可.
【解答】A、甲方式中,墙受到的力是 B 的推力F;乙方式中墙受到的力是2F,因此 “均为2F” 错误。故该选项错误。
B、甲方式中,B 静止,受到 A 的推力F和墙的反作用力F,这两个力平衡,因此 B 不受地面摩擦力(或摩擦力为 0),并非2F。故该选项错误。
C、甲方式中,墙对 B 的作用力(大小F,方向向左)与 A 对 B 的推力(大小F,方向向右),作用在 B 这一物体上,大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力。故该选项正确。
D、乙方式中,A、B 各自推墙的力为F,各自静止,因此受到地面的摩擦力大小均为F(与推力平衡),并非2F。故该选项错误。
故答案为:C。
8.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】根据二力平衡的知识,结合摩擦力产生的条件分析判断。
【解答】根据图片可知,A在水平方向做匀速直线运动,则它受到平衡力,即水平向左的拉力F与C施加A的摩擦力相互平衡,则C对A的摩擦力水平向右。根据相互作用力的原理可知,A对C的摩擦力与C对A的摩擦力为相互作用力,二者方向相反,即A对C的摩擦力水平向左,故A错误;
B和C之间保持相对静止状态,没有相对运动的趋势,因此C和B之间没有摩擦力,故B错误;
将A、B、C看作一个整体,那么它们受到的拉力与地面施加C的摩擦力相互平衡,因此地面对C的摩擦力水平向右,故D正确;
物体C受到A和地面施加的摩擦力,故C错误。
故选D。
9.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】 手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上。 作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反的两个力是一对平衡力,使物体处于平衡状态。 惯性的定义:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种力 。 球在a点斜向上抛出,到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。由于受到重力,球继续向前向下运动,到达c点。
【解答】 选项A:根据牛顿第三定律,手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,不是平衡力。因此,选项A是错误的。
选项B:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种“力”,因此不能说“受到惯性的作用”。正确表述为球离开手后仍向上运动是因为具有惯性,选项B是错误的。
选项C:不计空气阻力时,球离开手后只受重力作用,重力大小恒定,不会越来越大。因为重力方向与运动方向相反,小球进行减速运动,选项C是错误的。
选项D:球到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。重力消失后,球将不受力,根据牛顿第一定律,物体将保持原有运动状态,做匀速直线运动。选项D是正确的。
故正确答案为:D。
10.【答案】A
【知识点】力的作用效果;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】力可以改变运动状态;一切物体都具有惯性;根据牛顿第一定律分析解答;根据二力平衡的条件分析解答即可。
【解答】A、用球杖将球击打出去,球的速度发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B、被击出去的球能够在空中继续向前飞行,是因为球具有惯性,不能说受到惯性,故B错误;
C、若正在向前飞行的球所受的外力全部消失,球将保持匀速直线运动,故C错误;
D、人骑马静止在地面上,马受到的重力小于马受到的支持力,所以这两个力不是一对平衡力。故D错误。
故答案为:A。
11.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【分析】根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比分析判断。
【解答】根据题意可知,四个弹簧完全相同,则伸长相同的长度时受到的拉力相同,受到的拉力越大,则弹簧伸长越大。
根据图片可知,甲和丙受到的都是拉力,则弹簧伸长相同。乙和丙都是受到压力,则弹簧缩短相同,
综上所述,则此时弹簧的长度: L乙=L丁故选B。
12.【答案】C
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】(1)重力与质量的关系:物体所受重力与质量成正比,即G = mg(g为重力常数,实验中可通过数据计算其值);实验中可通过改变质量(如使用不同质量的钩码)探究两者关系。
(2)二力平衡的应用:当钩码静止时,弹簧测力计的拉力与钩码的重力是一对平衡力,大小相等。【解答】A、实验中只要能改变物体质量(如使用不同质量的钩码)即可探究重力与质量的关系,并非只能用质量相等的钩码。故该选项错误。
B、当钩码静止时,弹簧测力计的拉力与钩码所受重力是平衡力,大小相等,因此弹簧测力计的示数等于钩码的重力。故该选项错误。
CD、分析数据可得,物体所受重力的大小与质量的比值是9.8N/kg,表示质量是1kg的物体所受的重力是9.8N;当质量是0.7kg时,所受重力的大小应是6.86N,故C正确,故D错误;
故答案为:C。
13.【答案】B
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】水平仪的工作原理基于液体的流动性和重力的方向竖直向下。当墙面水平时,液体中的空气泡居中;当墙面倾斜时,液体由于重力会向低的一端流动,空气泡则向高的一端移动。
【解答】当空气泡在 A 端时,说明 A 端位置高,液体由于重力向低的一端(B 端)流动,所以表示 B 端墙面低。
14.【答案】4.797×106;相互的;运动状态
【知识点】力的作用是相互的;重力的大小
【解析】【分析】(1)重力的计算:物体所受重力的大小与质量的关系为 G = mg,其中 G 是重力,m 是质量,g 是重力加速度(通常取 10N/kg)。计算时需注意质量单位要换算为千克。
(2)力的作用的相互性:当一个物体对另一个物体施加力的作用时,同时也会受到另一个物体对它的反作用力,即物体间力的作用是相互的。
(3)力的作用效果:力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态(包括运动的速度大小、运动方向的改变)。
【解答】 长征二号F运载火箭受到重力大小为G=mg=479.7×103kg×10N/kg=4.797×106N;
向下喷气的同时,火箭加速升空,这说明物体间力的作用是相互的,火箭受到的推力改变了火箭的运动状态。
15.【答案】原值不变;原值的6倍
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置和温度无关;
(2)月球上物体的重力是它在地球上重力的六分之一;
(3)弹簧秤拿到月球上后左侧和右侧的刻度线不变,重力刻度值为原值不变,质量刻度值为原值的六分之一;
【解答】物体放到月球上,质量不变,重力会变为地球上重力的六分之一;但弹簧的材料不变(劲度系数不变),将弹簧拉长到同样长度,需要的重力不变,因此左边刻度线(代表重力)不变时,对应的原值不变;
在地球上,取g=10N/kg,在弹簧秤上挂质量为1kg的物体(重力为10N),右边刻度线标有1kg,需要弹簧秤的指针会被拉到10N的位置,左边刻度线处在标有10N数值的位置;
在月球上,左右两边刻度线不变时,左边刻度线对应的数值为原值不变,右边刻度线对应的数值为原值的六倍;
16.【答案】(1)成正比
(2)②
(3)C
【知识点】重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据图像是过原点的直线,重力与质量的比值保持不变,计算比例常数,得出关系;
(2)根据地球重力G与m的关系,取某一质量计算地球重力,与甲、乙比较确定图像的位置;
(3)根据乙图像确定左侧各个质量的对应的重力,判断选项的对错。
【解答】 (1)根据图像是过原点的直线,重力与质量的比值保持不变,甲图像中,当m=8kg,重力G=120N,则;则G=m×15N/kg;G与其质量m的关系是成正比。
(2)根据地球重力G=mg,当质量m=8kg时,G=80N,比甲星球重力小,比乙星球重力大,因而图像在中间的②区域;
(3) 甲图像中,当m=8kg,重力G=120N,则;则G=m×15N/kg;
乙图像中,当m=8kg,重力G=40N,则;则G'=m×5N/kg;
把该弹簧秤拿到乙星球上使用,当m=500g=0.5kg时,重力G=2.5N,2.5N是弹簧测力计标度的一半,由于质量是物体属性,质量是不变的,而弹簧测力计的弹性强度不变,测量的一定的拉力对应的伸长不变,故应该右侧刻度不变,左侧标度变为原来的2倍,故C正确。
故答案为:C。
17.【答案】(1)大小
(2)作用点
(3)①②③
【知识点】力的三要素及力的示意图;力的作用是相互的
【解析】【分析】(1)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
(2)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力,一对相互作用力的大小相等。
【解答】(1)“力拔山兮气盖世”是说项羽的力的大小;
(2)四两拨千斤是说力的作用点,因为物体间力的作用是相互的,其大小相等,只有改变了力的作用点,才能实现四两拨千斤的效果;
(3)下列事例中,能说明力的作用是相互的是:①人游泳时向后划水,人就前进。②鸡蛋碰石头,鸡蛋却破了。③左手打右手,左手也疼了。
④用手压气球,气球扁了,说明力改变物体的形状。
故答案为:(1)大小;(2)作用点;(3)①②③。
18.【答案】(1)20;竖直向上
(2)竖直向下
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)二力平衡与摩擦力的判断:当物体处于静止状态时,受平衡力作用。擦窗机器人静止在竖直玻璃上时,竖直方向受重力和摩擦力,这两个力是平衡力(大小相等、方向相反)
(2)摩擦力的方向判断:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。擦窗机器人匀速向上运动时,相对玻璃的运动方向是竖直向上,因此摩擦力的方向与相对运动方向相反,即竖直向下。
【解答】(1)擦窗机器人静止时,竖直方向受重力和摩擦力,二力平衡。
重力G=mg=2kg×10N/kg=20N,因此摩擦力大小为20 牛;重力方向竖直向下,故摩擦力方向为竖直向上。
(2)擦窗机器人匀速向上运动时,相对玻璃的运动方向是竖直向上,摩擦力方向与相对运动方向相反,因此摩擦力方向为竖直向下。
19.【答案】2;4
【知识点】力的作用是相互的;摩擦力的存在
【解析】【分析】 (1)A、B两木块一起做匀速直线运动,整体受力平衡,先算出整体受到的总摩擦力。
(2)滑动摩擦力与压力和粗糙程度有关,由于两木块是相同的,受到的摩擦力也相同,运动方向相同,摩擦力的方向一相同。
(3)以B为研究对象,根据力的平衡条件可求出绳子上的拉力。
【解答】 A、B两木块一起做匀速直线运动,以整体为研究对象,整体受向左的拉力F1、向右的拉力F2和两个向左的摩擦力。
整体受力平衡,所以F1+2f=F2,则总摩擦力:2f=F2-F1=6N-2N=4N,f=2N;
以B为研究对象,B受向左的拉力F、向左的摩擦力和绳子拉力F2而平衡,
所以F=F2-f=6N-2N=4N。
20.【答案】右;4;左;14;不变
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)滑动摩擦力的方向与大小:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;静止的物体受平衡力时,摩擦力大小等于与之平衡的力的大小。
(2)摩擦力的影响因素:滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力大小无关。
【解答】B 所受滑动摩擦力的方向:
木板 A 向右匀速运动,物体 B 相对于 A 向左滑动,因此 B 受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即水平向右。
B 受到的摩擦力大小:
物体 B 相对于地面静止,处于平衡状态,水平方向上弹簧测力计的拉力与 B 受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。已知弹簧测力计示数为 4N,因此 B 受到的摩擦力大小为4N。
A 受到地面的摩擦力方向:
木板 A 向右运动,地面给 A 的摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左。
A 受到地面的摩擦力大小:
木板 A 匀速向右运动,处于平衡状态,水平方向上受到向右的拉力 F、向左的 B 对 A 的摩擦力(与 B 受到的摩擦力是相互作用力,大小为 4N)、向左的地面摩擦力f地。
根据力的平衡:F=fAB +f 地 ,
代入数据得18N=4N+f地,解得f地 =14N,因此大小为14N。
拉力增大后 A 受到地面的摩擦力变化:
滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,拉力增大到 20N 时,A 对地面的压力和接触面粗糙程度均不变,因此 A 受到地面的摩擦力大小不变。
21.【答案】(1)初速度;慢
(2)不需要
【知识点】牛顿第一定律;惯性
【解析】【分析】(1)①根据控制变量法,在实验过程中,该同学让小车从斜面的同一位置静止释放,这一操作的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同。
②根据实验现象分析阻力对小车运动的影响。
(2)物体的运动不需要力来维持。
【解答】(1)①由控制变量法,应每次都使小车从斜面顶端由静止自由滑下,目的是使小车每次到达水平面时速度相同;
②木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的距离越远。
(2)伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动不需要力来维持。
22.【答案】(1)木块;让同一木块从同一高度沿相同斜面静止滑下
(2)转换法
(3)增大;A
【知识点】牛顿第一定律
【解析】【分析】(1)实验研究对象与控制初速度的方法:实验围绕木块的运动状态与受力的关系展开,研究对象是木块;要使木块到达水平面的初速度相同,需控制木块的释放条件(同一木块、同一斜面、同一高度静止滑下),确保下滑过程的机械能转化一致。
(2)转换法的定义:将不易直接观察的物理量(如速度减小的快慢),转换为易观察的物理量(如滑行距离),这种研究方法称为转换法。
(3)摩擦力与运动的关系:摩擦力是阻碍物体运动的力,摩擦力越小,木块速度减小得越慢,滑行距离越大;进一步推理可知,物体不受力时会保持原来的运动状态,说明运动不需要力来维持。
【解答】(1)实验中,研究的对象是木块;要使木块到达水平面的初速度相同,需通过让同一木块从同一高度沿相同斜面静止滑下的操作,保证木块下滑的初始条件一致,从而获得相同的初速度。
(2)通过观察木块在水平面上的滑行距离来判断其速度减小的快慢,将不易直接观察的 “速度变化快慢” 转化为易观察的 “滑行距离”,这种方法叫转换法。
(3)随着水平面粗糙程度减小,木块受到的摩擦力逐渐减小,速度减小得更慢,因此在水平面上运动的距离逐渐增大;由此推理:若物体不受力,将保持匀速直线运动状态,说明 “物体的运动不需要力来维持”,故观点A是正确的。
23.【答案】(1)F1<F2<F3
(2)4
(3)当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;在压力大小不变时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)丁图中,A相对地面处于静止状态,由二力平衡原理可知A在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小,根据力的相互性可知A对木板的滑动摩擦力大小及方向,以木板为研究对象,分析木板受到的力,由力的平衡求出木板受到地面的摩擦力的大小;
(3)根据图像判定摩擦力与速度的关系。
【解答】 (1)如图1中甲、乙、丙所示,乙、丙中压力相同,丙中接触面粗糙,滑动摩擦力较大,F2<F3;甲、乙比较,接触面粗糙相同,乙中压力大,滑动摩擦力大,F2>F1,故比较弹簧测力计示数F1、F2、F3的大小关系为:F1<F2<F3;
(2)木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用,这两个力时一对平衡力,大小相等;由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N;
(3)根据图像可知,在速度不同时,摩擦力的大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
24.【答案】(1)匀速直线
(2)不合理,只做了甲、乙两次实验,数据具有偶然性,无法得出普 遍规律
(3)等于;小于
【知识点】平衡力的辨别;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】摩擦力产生的三个必要条件:①物体间相互接触且存在挤压,②接触面粗糙,③物体间有相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 滑动摩擦力大小的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度。本实验采用控制变量法,图甲乙中,均为铝块与木板接触,说明接触面的粗糙程度相同,乙的压力越大,摩擦力越大。
【解答】(1) 当铝块沿水平方向做匀速直线运动时,处于平衡状态,铝块所受的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,此时测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。
(2) 小科的结论不合理。虽然甲、乙两次实验比较了压力变化对滑动摩擦力的影响,但实验次数太少,只做了一次实验,具有偶然性。需要多次实验,得出普遍规律。
(3) 图丙中铝块水平运动与图甲比较,图丙中铝块对木板的压力与图甲相同,均为铝块的重力,且接触面均为铝块与木板,也相同,因此滑动摩擦力大小等于图甲中的铝块所受滑动摩擦力大小。
与图乙比较,图乙中木块叠放在铝块上,压力为铝块和木块的总重力,压力越大,摩擦力越大,此时滑动摩擦力为2N。而图丙中压力仅为铝块的重力,压力比图乙的小,乙丙两图中接触面的粗糙程度一样,因此滑动摩擦力小于图乙中的铝块所受滑动摩擦力大小。
故正确答案为(1)匀速直线;(2)不合理,只做了甲、乙两次实验,数据具有偶然性,无法得出普遍规律;(3)等于;小于。
25.【答案】(1)无人环卫车的重力:G=mg=450kg×10N/kg=4500N
(2)无人环卫车匀速行驶受到的阻力:N,
由于无人环卫车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则牵引力F =f=2250N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小
【解析】【分析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,方向始终竖直向下,指向地心。在地球表面附近,重力的大小与质量成正比,G=mg(g=10N/kg)
车在水平路面上进行匀速直线运动时,处于二力平衡状态,牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
26.【答案】(1)机器人质量为1800g,机器人自身重力
(2)机器人行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍,匀速行驶时,机器人所受牵引力与摩擦力是一对平衡力,其所受牵引力大小
(3)总行驶路程为49.5m,行驶的时间
机器人在本次清扫工作中的平均速度
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量;二力平衡的条件及其应用;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据G=mg算出机器人的自重;
(2)机器人对地面的压力等于自身的重力;机器人做匀速直线运动时,牵引力与摩擦力平衡,根据二力平衡条件求出机器人受到的牵引力;
(3)用机器人行驶的路程除以工作的总时间,可求出机器人在本次清扫工作中的平均速度。
27.【答案】(1)增大摩擦力
(2)m车=4t=4000kg
V水=8×103L=8m3
根洒水车储水罐装满水时:m总=m车+m水=4000kg+8000kg=1.2×104kg
据重力公式得:G=mg=1.2×104kg10N//kg=1.2×105N
(3)洒水车静止在水平地面时对路面的压力等于它的重力F压=G=1.2×105N
6个轮子与地面的接触面积S=6×1×103cm2=0.6m2,
(4)摩擦阻力f=0.05G=0.05×1.2×105N=6000N
洒水车做匀速直线运动,处于二力平衡,F牵=f=6×103N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】滑动摩擦力的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度。重力公式为G=mg。压强公式为
【解答】(1)轮胎上的花纹是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,从而防止打滑。
故答案为:增大摩擦力。
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