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第8章 运动和力
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分值：100 分 时间：60分钟
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1．自行车的设计蕴含着许多与摩擦力相关的知识，下列设计哪一项是为了减小摩擦( )
A.用力捏车闸刹车
B.车轴处装有滚轮轴承
C.轮胎表面有花纹
D.脚踏板表面凹凸不平
2．我国正在研发的第六代隐形战机采用了某新型超材料，其机身设计强调“极速响应与超高机动性”。为实现这一目标，该材料最需具备的关键物理属性是( )
A.质量小 B.熔点高 C.体积小 D.密度小
3．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是( )
A.0~2s时，物体受到的摩擦力是0N
B.2~4s内，物体受到的摩擦力是7N
C.4~6s内，物体受到的摩擦力是5N
D.4~6s内，物体通过的路程是8m
4．如图，小明在高铁的窗台上放了一枚直立的硬币。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候才倒下。下列选项正确的是( )
A.当这枚硬币始终直立不动时，硬币受到的惯性力和摩擦力是一对平衡力
B.当这枚硬币始终直立不动时，硬币没有受到窗台对它的摩擦力
C.如果硬币向列车行驶方向的左侧倒下，则列车正在向左转弯
D.如果列车突然向前加速，硬币会向列车前进的方向滚动
5．乒乓球被称为中国的“国球”，深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识，下列说法正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小，所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球，如果所受的力全部消失，它将立即停止
D.球拍击球时，只能改变乒乓球的运动方向
6．在粗糙程度相同的地面上沿水平方向推箱子前行，推箱子过程中，其和图像分别如图甲、乙所示，则下列分析正确的是( )
A.在内，箱子受到地面的滑动摩擦力为
B.时，箱子受到的合力为
C.在内，箱子受到的摩擦力在增大
D.若在时松手，箱子将做匀速直线运动
7．中国高铁快捷平稳、安全舒适。如图所示，一枚硬币稳稳地站立在高速行驶的高铁列车的窗台上，以下与该现象有关的说法中正确的是( )
A.硬币此时没有惯性
B.若硬币倒下，说明硬币受到惯性力
C.若硬币倒向列车前进的方向，说明列车突然减速
D.硬币倒向哪个方向具有偶然性，不能判断列车是加速还是减速
8．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F作用，拉力F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是( )
A.0~2s内，物体未被推动，推力小于摩擦力
B.2~4s内，物体做加速运动，摩擦力等于7N
C.4~6s内，物体没有处于平衡状态
D.3~7s内，物体受到的摩擦力相等
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分）
9．若物体所受合力为0，则可能( )
A.静止 B.匀速向左 C.加速向右 D.减速向左
10．踢毽子起源于我国汉代，高承《事物纪原》记：“今时小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走踢……”，如图所示。下列关于踢毽子的说法中正确的是( )
A.踢毽子时脚感到疼的施力物体是毽子
B.脚将毽子踢出去，说明力可以改变物体的运动状态
C.在飞行过程中，毽子受到重力和脚对它的踢力
D.毽子离开脚后持续运动，说明运动不需要力来维持
11．体育运动中蕴含着丰富的物理知识，如图所示，下列说法正确的是( )
A.图甲中短跑运动员冲过终点不能立刻停止，因为运动员具有惯性
B.图乙中运动员将标枪掷出后，标枪到达最高点时不受力的作用
C.图丙中用球拍将乒乓球弹回，说明力能改变物体的运动状态
D.图丁中运动员举着杠铃静止时，杠铃受到的重力与运动员对杠铃的支持力是一对平衡力
12．下列关于运动和力的说法中，正确的是( )
A.物体速度越大，具有的惯性越大
B.太空中的物体没有惯性
C.物体的运动状态发生改变，一定受到了力的作用
D.保持静止的物体，要么不受力，要么所受合力为零
三、填空题（每空2分，共22分）
13．2024年5月21日报道：近日，梅州一辆重型长栅货车载着满满一车塑料水管，行驶至路口时因______________________（选填“货车紧急刹车”或“货车突然加速”），货车上的水管直接刺入了货车前方的小车。现场十分惊险，所幸事故并未造成人员伤亡。结合你所学的力学知识，该事故是由于_______________的惯性造成的。针对此类交通事故，请制定一条贴在大型货车上的警示标语：___________________________。
14．在探究摩擦力的实验过程中，小明用10N的水平推力，使木块在水平桌面上以2m/s的速度做匀速直线运动，当推力增加到20N时，摩擦力为_____N；当木块以3m/s的速度做匀速直线运动时，摩擦力为_____N.
15．小宇看到妈妈打不开玻璃罐的盖子，于是他用物理课学到的知识给妈妈教了两种方法。方法一：如图甲所示，将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面，再用手拧盖子，玻璃罐就打开了。方法二：如图乙所示，用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘，有空气进去后瓶盖变平，再用手拧盖子，玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因。
方法一：______________________（选填“增大”或“减小”）了毛巾对盖子的摩擦力；原因是______________________；
方法二：______________________（选填“增大”或“减小”）了盖子与瓶口的摩擦力；原因是______________________。
16．某校举行了秋季运动会，如图所示的是运动会上接力赛交接棒瞬间。参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋是为了增大_______________，完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有_______________。
四、实验题（共20分）
17．（10分）如图是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，器材有长方体木块、一面比较光滑而另一面比较粗糙的长木板、弹簧测力计。
(1)小明发现在客厅里推动一个桌子比推动一个凳子更费力，由此可以猜想滑动摩擦力大小跟________________有关，小莉发现在柏油路面容易刹住车，而在冰雪路面上很难刹住车，可以猜想滑动摩擦力大小与________________有关；
(2)同学们根据猜想进行实验，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据________________的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等，得出数据如下表所示：
实验序号 长木板表面 木板放置方式 拉动木块的个数 弹簧测力计示数/N
① 较粗糙 平放 1 1.5
② 较粗糙 平放 2 3.0
③ 较光滑 平放 2 1.6
⑥ 较光滑 竖放 2 1.6
由实验序号________________可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关；比较实验序号________________可得到结论：滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关；
(3)比较实验序号③④可得到结论：滑动摩擦力的大小和接触面的________________无关；
18．（10分）在“探究二力平衡的条件”实验中，两个小组的同学采用的实验装置如甲、乙所示。
(1)通过交流，同学们指出图____________的装置更科学，该装置可以减小____________对实验结果的影响。
(2)左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力____________。
(3)小车处于静止后，保持与的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须____________。
(4)如果将小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计静止时的示数是______N。
(5)如图丙所示，重2N的物体B通过滑轮沿水平方向拉着重10N的物体A向右做匀速直线运动，此时物体A受到的摩擦力为______N。如果对A物体施加一个水平向左的拉力F，使物体B匀速上升，则拉力______N（不计绳重和绳与轮的摩擦）。
五、计算题（共14分）
19．（6分）一物体受水平拉力作用以0.1 m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，此时它受到的摩擦力是10 N；若速度增加到0.5 m/s后，物体仍在水平桌面上做匀速直线运动，则此时它受到的水平拉力和摩擦力分别是多少 为什么 (不计空气阻力)
20．（8分）电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点。假设一辆电动汽车的总质量为，在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车的总重力的0.2倍。（g取）
（1）这辆电动汽车匀速行驶时，地面对它的支持力是多少？
（2）若该电动汽车受到的牵引力为，该电动汽车将怎样运动？通过计算说明。
参考答案
1．答案：B
解析：A.用力捏刹车是在接触面粗糙程度一定的情况下，通过增大压力来增大摩擦的，故A不符合题意；
B.车轴处装有滚轮轴是通过变滑动为滚动来减小摩擦的，故B符合题意；
C.轮胎表面有花纹，是在压力一定的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故C不符合题意；
D.脚踏板表面凹凸不平，是在压力一定的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故D不符合题意。
故选：B。
2．答案：D
解析：惯性的大小只与物体的质量有关，为实现＂极速响应与超高机动性＂，战机需要在保证结构强度的前提下尽可能减轻自身质量，从而提高加速、转向等机动性能，在机体体积、结构一定的情况下，为实现这一目标，该材料最需具备的关键物理属性是密度小，故ABC不符合题意、D符合题意。故选：D。
3．答案：C
解析：A.由图丙可知，物体的速度为0，处于静止状态，因此受到的静摩擦力等于拉力，由图乙可知，此时物体受到的拉火为3N，所以物体受到的摩擦力是3N，故A错误；
BC.由图丙可知，内物体在做匀速直线运动，速度为，因此受到的滑动摩擦力等于拉力，由图乙可知，此时物体受到的拉力为5N，所以物体受到的滑动摩擦力为5N；由图丙可知，内物体在做加速运动，由于物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以受到的滑动摩擦力不变，仍为5N，故B错误，C正确；
D.由图丙可知，内物体在做匀速直线运动，速度为，则物体通过的路程故D错误。
故选C。
4．答案：B
解析：A.惯性是物体的一种属性，是保持原来运动状态的性质，不是力，故A错误；
B.当这枚硬币始终直立不动时，受平衡力，硬币受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，没有受到窗台对它的摩擦力，故B正确；
C.硬币具有保持原来运动状态的性质，如果硬币向列车行驶方向的左侧倒下，则列车正：在向右转弯，故C错误；
D.列车突然向前加速时，由于硬币还要保持加速前的运动状态，故会向列车前进方向的反向滚动，故D错误。故选B。
5．答案：B
解析：乒乓球在空中向前飞行，是由于乒乓球具有惯性，此时乒乓球不再受到球拍的作用力，故A错误；乒乓球质量小，惯性小，所以容易改变它的运动状态，即容易被快速抽杀，故B正确；空中飞行的乒乓球，若所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，它将做匀速直线运动，故C错误；球拍击球时，不仅改变了乒乓球的运动方向，也改变了乒乓球的速度大小，还使乒乓球发生了弹性形变，故D错误。
6．答案：B
解析：A.内，箱子处于静止状态，水平方向受到的静摩擦力和推力平衡，而不是滑动摩擦力，由图甲可知，则。故A错误；
B.在时，由图乙可知，箱子的速度在增加，说明箱子受到的推力大于摩擦力。根据图像，推力为9N，而根据图像，箱子在内做匀速直线运动，此时推力等于摩擦力为6N，因此时，摩擦力为6N。箱子受到的合力为故B正确；
C.在内，由图像可知，箱子做匀减速运动，同时滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，此阶段两个因素都未改变，则滑动摩擦力大小保持6N不变。故C错误；
D.在时，箱子的速度为，若松手，箱子受到摩擦力的作用，做减速运动，而不是匀速直线运动。故D错误。故选B。
7．答案：C
解析：物体的惯性是它的一种属性，硬币任何情况下都有惯性，不能说物体受到惯性力，A错误、B错误。列车突然刹车时，由于硬币还要保持刹车前相同速度的运动状态，故会向列车前进方向倾倒，C正确。硬币具有保持原来运动状态的性质，故列车刹车时，硬币倒向列车前进方向，列车加速，硬币倒向列车前进的反方向，D错误.
8．答案：D
解析：A.0~2s内，丙图显示速度为0，说明物体静止，此时物体处于平衡状态，拉力F应与摩擦力f大小相等，故A错误；
B.2~4s内，乙图显示拉力为7N，丙图显示物体做加速运动，说明此时拉力大于摩擦力，即此时摩擦力小于7N，故B错误；
C.4~6s内，乙图显示拉力5N，丙图显示物体做匀速直线运动，此时物体处于平衡状态，摩擦力等于拉力为5N，故C错误；
D.3~7s内，物体先加速后匀速，然后减速，但物体与接触面的粗糙程度和压力不变，滑动摩擦力大小不变，大小都为5N，故D正确。
故选D。
9．答案：AB
解析：根据牛顿第一定律，合力为0时，物体将保持静止或匀速直线运动状态。加速、减速运动时合力不为0，故AB符合题意，CD不符合题意。
故选AB。
10．答案：ABD
解析：A.踢毽子时脚会疼，因为人对建子施加力的同时，由于力的作用是相互的，脚感到疼的施力物体是毽子，毽子对脚施加了力，故A正确；
B.脚将揵子踢出去，建子由静止变为运动，运动状态改变，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确；
C.在飞行过程中，脚与建子不再发生相互作用，毽子只受到重力，没有脚对它的踢力，故C错误；
D.建子离开脚后由于惯性持续运动，说明运动不需要力来维持，故D正确。
故选ABD。
11．答案：ACD
解析：A.短跑运动员冲过终点时，由于具有惯性，要保持原来的运动状态向前，所以不能立刻停止，故A正确；
B.标枪被掷出后，到达最高点时，会受到竖直向下的重力的作用，故B错误；
C.用球拍将乒乓球弹回，乒乓球受到力的作用，运动状态发生了改变，说明力能改变物体的运动状态，故C正确；
D.运动员举着杠铃静止时，杠铃受到竖直向下的重力和竖直向上的运动员的支持力的作用，两个力是一对平衡力，故D正确。
故选ACD。
12．答案：CD
解析：AB.惯性是物体的属性，与其质量有关，与速度无关，与地理位置也无关，故AB均错误；
C.根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，运动状态改变一定受到了非平衡力作用，即一定受到力的作用，故C正确；
D.静止的物体处于平衡状态，合力必为零，根据牛顿第一定律可知，物体不受力时，总保持静止或匀速直线运动状态，故D正确。
故选CD。
13．答案：货车紧急刹车；水管；严禁超载，减速慢行
解析：由图可知，货车上的水管上向前运动，从而对前面的小车造成危害，这可能是货车紧急刹车，水管由于惯性向前继续运动，直接刺入了前面的小车。
针对此类交通事故，贴在大型货车上的警示标语：严禁超载，减速慢行。
14．答案：10；
解析：小明用10N的水平推力，使木块在水平桌面上以的速度做匀速直线运动，摩擦力和推力为一对平衡力，所以摩擦力为10N，滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关，当推力增加到20N时，压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力仍为10N，物体做加速运动；当木块以的速度做匀速直线运动时，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力仍为10N.
15．答案：增大；增大了接触面的粗糙程度；减小；减小玻璃罐盖子对玻璃罐的压力
解析：在压力相同时，用毛巾包在玻璃罐的盖子上面，增大了接触面的粗糙程度，从而增大了毛巾对盖子的摩擦力，因此更容易打开玻璃罐的盖子；用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘，有空气进去后瓶盖变平，减小了玻璃罐盖子对瓶口的压力，从而减小了盖子与瓶口的摩擦力。
16．答案：摩擦；惯性
解析：参赛的选手穿鞋底花纹较深的鞋，是为了在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
完成传棒后传棒运动员不能立即停下来是因为他具有惯性，要保持原来的运动状态继续向前运动。
17．答案：(1)压力大小；接触面的粗糙程度
(2)二力平衡；；
(3)面积大小
解析：(1)桌子要比凳子重力大，桌子对地面的压力大，小明联想到教室中推动一个桌子比推动一个凳子更费力，猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关；在柏油路面容易刹住车，而在冰雪路面上很难刹住车，柏油路接触面粗糙程度大，容易刹车，小莉猜想滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关；
(2)弹簧测力计水平拉动铁块进行匀速直线运动时，水平方向上铁块受到拉力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小；
要探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关，需控制接触面程度相同，改变压力，可选实验序号为；
要探究滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关，需控制压力相同，改变接触面程度，可选实验序号为。
(3)比较实验序号，接触面粗糙程度相同，压力相同，平放和竖放改变接触面积大小，由表格可知摩擦力大小相同，可得到结论：滑动摩擦力的大小和接触面面积大小无关。
18．答案：(1)乙；摩擦力
(2)大小相等
(3)在同一直线上
(4)5
(5)2；4
解析：(1)图乙中小车受到的摩擦力属于滚动摩擦力，图甲中小车受到的摩擦力属于滑动摩擦力，变滚动为滑动可以减小摩擦力，则跟甲图比较可以减小摩擦力对实验的影响。
(2)实验时，左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车两边受到的拉力大小不等，发现小车无法保持静止状态，说明彼此平衡的两个力要大小相等。
(3)把小车转过一个角度，小车两边受到的力不在同一直线上，然后松手，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在同一条直线上。
(4)如果将小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，其受到的拉力还是一对平衡力，弹簧测力计静止时其示数与挂钩受到的拉力相等，因此其示数为5N。
(5)物体B通过定滑轮拉着物体A向右做匀速直线运动，物体A在水平方向上受到水平向右2N的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，此时物体A受到水平向左的摩擦力。
对A物体施加一个水平向左的拉力，使物体B匀速上升，物体A向左做匀速直线运动。物体A水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的滑动摩擦力f、水平向右的拉力，水平向左的拉力与水平向右的拉力、滑动摩擦力是平衡力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则所受滑动摩擦力不变。所以
19．答案：10 N；10 N 理由：当速度增加到0.5 m/s后，物体仍在水平桌面上做匀速直线运动；压力和接触面的粗糙程度不变，所受滑动摩擦力不变；因为物体处于平衡状态，所以水平拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。
解析：
20．答案：（1）
（2）电动汽车将做加速运动
解析：（1）这辆电动汽车的总重力是
电动汽车匀速行驶时，受到的重力与支持力是一对平衡力，所以地面对电动汽车的支持力
（2）电动汽车行驶时受到的阻力为
即电动汽车受到的牵引力大于它行驶时受到的阻力，所以电动汽车将做加速运动。

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