浙教版科学八年级上册 2.2 运动与相互作用 专题练习(含解析)

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浙教版科学八年级上册 2.2 运动与相互作用 专题练习(含解析)

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浙教版科学八年级上册 2.2 运动与相互作用 专题练习
一、选择题
1.如图标志,是提醒行人,前方有障碍物当心绊倒。这主要是因为(  ).
A.人有惯性 B.人受到惯性作用
C.障碍物没有惯性 D.障碍物受到惯性作用
2.2025年7月6日,浙BA(浙江省城市篮球联赛)正式开赛,这是浙江省首届规模最大,档次最高的群众篮球联赛。篮球场上,运动员起跳投篮,篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示,下列分析不正确的是(  )
A.手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力
B.手用力向前抛出篮球说明力可以改变物体的运动状态
C.篮球运动到最高点时,如果一切外力突然消失,篮球将保持静止
D.篮球在空中作曲线运动,是由于物体的运动方向和力的方向不在同一直线上
3.电动平衡车是一种时尚代步工具。当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是(  )
A.关闭电机,平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
B.平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C.平衡车轮胎上的花纹是为了减小车与地面间摩擦力
D.平衡车匀速行驶时,相对于平衡车上的人,车是静止的
4.为了探究拔河比赛取胜的“秘密”,同学们做了如图所示的实验。第一次(如图甲),甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力,结果两人正好处于相持状态;第二次(如图乙),甲站在一平板小车上,乙站在地面上,两人仍用100N的拉力拉绳,甲同学被乙同学匀速向右拉动,整个过程中不计绳及弹簧秤的自重。则下列说法正确的是(  )
A.甲中弹簧测力计的示数等于200N
B.乙中弹簧测力计的示数等于100N
C.甲中弹簧测力计受力不平衡
D.乙中弹簧测力计受力不平衡
5.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.B物体受到A物体对它的摩擦力大小为F
B.A物体受到B物体对它的摩擦力大小为F
C.B物体受到水平面对它的摩擦力大小为F
D.B物体受到的支持力等于B物体受到的重力
6.如图,一木块立在光滑的平板小车上,并随小车一起沿粗糙的水平地面向右做匀速直线运动。当小车突然向右加速运动时,车上的木块将(  )
A.与小车一起加速运动
B.向左滑出小车,落地后向右倾倒
C.向左倾倒在小车上
D.向左滑出小车,落地后向左倾倒
7.用铅笔写字时,笔尖和纸之间存在滑动摩擦力。如图所示,书写时,笔尖所受摩擦力的方向正确的是(  )
A. B.C. D.
8.如图所示,嫦娥六号月球探测车成功着陆于月球背面,并保持静止。探测车受到的重力为G,对水平月面的压力为F,水平月面对探测车的支持力为N。下列说法中,正确的是(  )
A.G与N是一对平衡力 B.G与F是一对平衡力
C.G与F是一对相互作用力 D.G与N是一对相互作用力
9.冰壶是一项在冰上进行的投掷性竞赛项目(如图)。人用水平向右的力F推动冰壶从A点运动到D点,D点后人不再施力,冰壶仍能继续向前运动一段距离。若适当“扫刷”冰面,冰壶能够运动更长的距离。下列说法错误的是(  )
A.适当“扫刷”冰面是为了增大接触面粗糙程度
B. D点后冰壶仍能继续向前运动,是因为冰壶具有惯性
C.从A 运动到D的过程中,冰壶受到水平向左的摩擦力
D.静止在冰面时,冰壶受到的重力和支持力是一对平衡力
10.如图所示,将一根筷子插入土豆中,再用铁锤快速向下敲打筷子,发现土豆不断往上爬。下列说法正确的是(  )
A.静止时,土豆受到的摩擦力方向为竖直向上
B.静止时,土豆的重力和筷子对土豆的摩擦力是一对相互作用力
C.敲打时,铁锤对筷子的力与筷子对铁锤的力是一对平衡力
D.敲打时,土豆往上爬升,是因为它受到惯性的作用
11.下列情形中,松手后纸片(不计纸片重力)还能保持平衡的是(  )
A. B.
C. D.
12.筷子提米实验中,如图所示,当杯子和米处于静止状态时,下列说法正确的是()
A.手对筷子的作用力和筷子受到的重力是一对平衡力
B.筷子对米的摩擦力与米对筷子的摩擦力是一对相互作用力
C.米受到的重力和筷子对米的摩擦力是一对平衡力
D.杯子受到的重力和米对杯子的摩擦力是一对相互作用力
13.小科在拖地时,拖把头沿图中ν所示方向运动,则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为(  )
A.垂直地面向下、与ν所示方向相反
B.垂直地面向下、与v所示方向相同
C.沿拖杆斜向下、与v所示方向相同
D.沿拖杆斜向下、与ν所示方向相反
14.如图所示,下列情况中F1和F2这两个力平衡的是( )
A. B.
C. D.
15.用如图装置研究二力平衡时,在小车两端的细绳上挂两重物且G1>G2,绳子对小车的拉力分别为F1与F2,手松开后,小车静止不动,则下列分析正确的是(  )
A. F1与F2是一对平衡力
B. F1与F2是一对相互作用力
C.小车受到水平向右的摩擦力
D.小车没有受到桌面施加的摩擦力
16.小科为探究“阻力对物体运动的影响”,将同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止释放,记录小车在不同水平面上滑行的距离,如图甲所示。小车到达水平面后的速度与时间关系乙所示。下列说法正确的是
A.图甲的斜面需要和水平面铺有同种材料
B.图甲中的小车最终都会停下,说明运动需要力来维持
C.根据此实验的结论可以直接得出牛顿第一定律
D.图乙中的④可表示小车在铺有毛巾的水平面上的运动情况
17.第十五届全国运动会上,我省的郑思维和黄雅琼组合获得羽毛球混合双打冠军。为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,郑思维一手拿着球筒的中部,另一只手拍打球筒左端。下列说法正确的是(  )
A.拍打球筒时,羽毛球相对球筒向右运动
B.羽毛球会从球筒的左端出来
C.利用了球筒惯性大的特点
D.若拍打球筒右端,羽毛球肯定不能到达球筒右端
18.图甲是机场内正在匀速运行的水平行李传送带,传送行李的同时检测箱内是否拼带违禁物品,图乙是其俯视示意图,与传送带保持相对静止的行李箱M、N运动到如图位置时,下列分析正确的是(  )
A.此时N受力平衡
B.传送带对M的支持力和M受到的重力是一对相互作用力
C.此时M不受摩擦力
D.M对传送带的压力和传送带对M的支持力是一对平衡力
二、填空题
19.如图所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用的大小与时间t的关系如图甲所示,物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。第1秒时,物体没有被推动,此时物体受到的阻力   推力(选填“大于”、“等于”或“小于”);第3秒物体受到的摩擦力是   N;若6秒后,撤去推力,物体由于   还将继续往前运动。
20.长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从如图所示位置开始推木块,当F为4牛时,木块静止;当F为8牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推动木块B,使其做匀速直线运动直至掉落。
(1)推力为4牛时,A、B整体受到摩擦力为   牛;
(2)木块A在桌面上匀速直线运动的速度为   米/秒;
(3)木块A掉落后,继续推动B使其做匀速直线运动,此时推力为   牛。
21.某同学用中国象棋的棋子完成了如图所示的实验:把一摞棋子放在桌上,并用一根薄塑料尺迅速击打其中一枚棋子。这摞棋子原来都处于静止状态,被击中的棋子由于受到塑料尺的   的作用,它的运动状态发生   ,从而飞出。上方的多个棋子由于   而保持原来的静止状态,它们在   的作用下,掉落下来叠在底部棋子的上方。
22.如图甲所示,小科用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向   (填“左”或“右”),为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了   (填“增大”或“减小”)摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为   N。
23.小科利用如图所示的实验探究了“二力平衡”的条件。
(1)同学们认为图乙实验比图甲实验更合理,其优点是减小了   对实验的影响。
(2)小科在图乙小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,说明二力平衡时,两个力的大小必须   。
(3)小科将图乙实验进一步改进成图丙所示的实验。当把卡片转过一个角度,松手后观察到卡片转动回初始状态,说明两个力必须   才能平衡。
24.对于摩擦力,科学实验兴趣小组进行了如下探讨。
(1)物块A的重力为5牛,物块B的重力为8牛。将物块A放在物块B上,如图1所示,用大小为40牛的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。回答下列问题。此时物块B受到的摩擦力为     牛,方向为     。若增大水平压力F,则物块B受到的摩擦力如何变化     (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图2,物体A靠在竖直墙面上,B在一竖直向上的力P作用下,和A都保持静止。A与墙壁之间    (选填“一定有”、“一定没有”或“可能有”,下同)摩擦力,A与B之间    摩擦力。
25.如图所示,同学用10N的水平拉力F拉着木板A在水平地面匀速向右运动。在此过程中,物体B相对于地面静止,则B受到A对它的摩擦力属于   (选填“滑动摩擦”或“静摩擦”),方向水平向   (选填“左”或“右”)。若此时弹簧测力计的示数为2N,则A受到地面的摩擦力大小为   N。
三、实验与探究题
26.同学们在学习摩擦力时先根据书上的实验步骤探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)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。
(2)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   (选填“有关”或“无关”),依据是:   。
(3)请在答题卡的图中画出木块第35s时所受摩擦力的图示。
27.为了研究运动和力的关系,科学家进行了如图所示的实验,在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和玻璃。
(1)实验时让小车从斜面的顶端静止开始滑下的目的是   。
(2)观察实验的结果,可以推翻的观点是______。(填字母)
A.一个物体要持续运动,就必须有其他物体对它施加力的作用
B.物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为它受到了阻力
(3)若水平木板表面绝对光滑,则小车在该水平面上将   。
(4)在大量类似实验基础上,牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹,不计空气阻力,炸弹与飞机的位置关系为______。(填字母)
A. B. C.
28.如图甲所示是小科探究二力平衡条件时的实验情境。
(1)小科将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,并通过调整   来改变拉力大小;
(2)为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,小科进行如下操作:   (填“旋转”“翻转”或“下拉”)小卡片,松手后小卡片不能平衡;
(3)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小科的实验装置优于小华。其主要原因是________(填字母)。
A.可减小摩擦力对实验的影响
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保持平衡
D.小卡片容易扭转
29.项目化学习小组成员小科发现向下抽纸比向上抽纸要困难,如图甲所示,提出这可能和摩擦力大小有关,于是利用图乙装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
【实验步骤】
①在台式测力计上铺上一木板,把金属盒放在木板上,拉动木板的过程中,当金属盒与桌子相对静止时,读出弹簧测力计的示数,即测得摩擦力的大小;
②往金属盒中多次注入一定量的沙子,重复①中的步骤,得到多组数据,并根据实验数据绘制成图像,最终得出摩擦力与金属盒对木板的压力成正比的关系。
【原理分析】
(1)步骤①中测出摩擦力运用了   原理;
(2)步骤②中根据实验数据绘制成图像,并最终得出结论的过程用到的科学方法和技能是   ;
(3)以下实例中,利用了本实验结论的是____。
A.晾衣夹夹紧衣服
B.轮胎上有凹凸不平的花纹
C.在松动的门和门框之间塞硬纸片
【实验分析】
小组部分成员认为步骤②中加了沙子虽然增大了压力,但同时总重力也增大了。影响摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是呢?于是小组同学又设计了如图丙的实验方案并制作了评价量表,实验中将同一磁铁分别放在水平铁板上、吸在水平铁板下,匀速拉动弹簧测力计进行实验;
(4)结合评价量表,小科认为该实验方案中没有在控制压力相等情况下改变重力进行实验,因此只评为合格,请补充评价量表中合格的评价指标。
评价等级 优秀 合格 待改进
评价指标 能得出摩擦力大小与压力大小有关、与重力大小无关两个结论     不能得出相关的结论
四、综合题
30.水平桌子上有一餐盘,餐盘底的上下表面也水平,上面放了一杯饮料,小吴沿着水平向左的方向拖动餐盘到自己身前,如图所示。
(1)杯子受到的支持力是   (填一个物体)形变产生的,方向为   
(2)在餐盘被拖动的瞬间,杯子在水平方向的受力情况是____
A.受到水平向左的摩擦力
B.受到水平向右的摩擦力
C.不受摩擦力
31.小科在观察鲫鱼的外形时(如图甲),提出了鲫鱼的梭形有利于在水中游动时减少受到阻力。为了验证猜想,小科利用如图乙所示的装置进行实验:在足够长的水槽中装满水,放入质量和长度相同、形状不同的A(锥形)、B(圆柱形)、C(梭形)三根萝卜,萝卜的一端通过细线与质量相同的钩码相连并架在滑轮上。实验时,将三根萝卜拉至水榴最左端,同时松开萝卜始终保持水平方向运动,用频闪照相机记录萝卜的运动过程,已知流体阻力随着速度的增大而增大,不同形状萝卜速度与时间的关系如图丙所示。
(1)该实验中除了运用到频闪照相机外,还需要用到的测量工具是   。(写出一种)
(2) 第6秒时, A、B、C三根萝卜在水中受到的阻力f 、fB、 fc的大小关系为   。
(3)根据图丙数据,小科认为梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力。他判断的依据是   。
32.用绳子拉着一个小球在光滑水平桌面做匀速圆周运动,绳子拉力大小与什么因素有关 小晨认为与球的运动速度有关,于是她用一根橡皮筋连接一个小球,让小球在光滑水平面上以一定的速度做圆周运动,改变小球的运动速度,做几次实验,记录现象如下表。
小球质量(g) 小球速度 橡皮筋长度(cm)
15 慢 10
15 较快 15
15 很快 18
(1)小球在桌面做匀速圆周运动时,其运动状态   (填“可能”“一定”或“一定不”)改变。
(2)小晨用橡皮筋替代绳子进行实验所采用的方法叫   。
(3)小晨查阅资料后知道做圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以及圆周的半径有关。请说说本实验中的不足之处:   。
33.月球引力约为地球的六分之一,“嫦娥五号”着陆器在月面上采集了月壤约2千克。
(1)若只考虑引力因素不考虑其它因素,则返回地球后所带回月壤的质量将    (填“变小”、“不变”或“变大”);
(2)若组合体在绕月飞行时所受有外力全部突然消失,则组合体将相对月球   (填“静止”、“匀速直线运动”或“圆周运动”);
(3)为监测返回器返回地球时着陆场天气情况,气象部门释放探空气球携仪器G升空,当仪器G沿MN作匀速直线运动时,气球与仪器的相对位置正确的是(不考虑风力、空气阻力)( )。
A. B.
C. D.
34.如图1所示、水平地面上有一块质量为100kg、底边为40cm×50cm、高40cm的长方体木块。小科用水平推力F把木块一直向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间 t的变化情况分别如图2甲、乙所示。
阶段 阶段一 阶段二 阶段三 阶段四
时间/s 0-1 1-3 3-5 5-6
运动状态 静止 加速   减速
F和f的大小 F ① f F f F f F f
F的大小/N 100 300 200 0
f的大小/N   ②    
(1)①处应填   (大于、小于、等于),②处应填   
(2)阶段二、三、四物体受到的摩擦力相等么 理由   
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】惯性
【解析】【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。惯性不是力,不能说受到惯性作用。
【解答】当人行走时,脚碰到障碍物停止运动,人的上半身由于惯性,会继续保持原来的运动状态向前运动,所以会被绊倒,这个现象的本质原因是人具有惯性。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;牛顿第一定律;惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】由牛顿第一定律可知,一切物体在不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】A.力的作用是相互的,可知手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力,故A正确,不符合题意;
B.手用力向前抛出篮球,给篮球一个向前的作用力,篮球在该力的作用下运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.篮球运动到最高点时,具有水平方向的速度,当一切外力突然消失,由牛顿第一定律可知,篮球将做匀速直线运动,故C错误,符合题意;
D.曲线运动的条件是物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上。篮球在空中运动时,重力(向下)与初速度方向(斜向上或水平)不在同一直线上,因此篮球做曲线运动,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.【答案】D
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】A、惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。质量越大,惯性越大。
B、平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
C、滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,压力越大,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
D、运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
【解答】A、关闭电机后,平衡车能继续前进是因为平衡车具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故A错误;
B、平衡车的重力与地面对平衡车的支持力,这两个力大小不相等,且作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、平衡车轮胎上的花纹,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,故C错误;
D、平衡车匀速行驶时,相对于平衡车上的人,车的位置没有发生改变,所以车是静止的,故D正确。
故答案为:D。
4.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)物体处于平衡状态,此时所受的力是平衡力;
(2)拔河比赛时,人在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力,当两人处于相持或匀速直线运动时,二力平衡。
【解答】A.据甲图可知,此时弹簧处于静止,受平衡力,故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等,即都是100N,而弹簧测力计的读数以挂钩一侧的示数为准,故此时弹簧测力计的示数是100N,故A错误;
B.据乙图可知,由于两人仍用100牛的拉力拉绳,故绳子上的拉力始终是100N,故此时弹簧秤的读数为100N,故B正确;
C.甲图可知,此时弹簧处于静止,受平衡力,故C错误;
D.图乙中由于左侧的人踩在平板车上,小车向右匀速运动,此时弹簧测力计处于平衡状态,受平衡力的作用,故D错误。
故答案为:B。
5.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)二力平衡与隔离法受力分析:物体做匀速直线运动时受力平衡。先单独分析 A,A 水平方向无拉力,若受摩擦力则无法平衡,因此 A、B 之间不存在摩擦力;再把 A、B 看作整体,水平向右拉力 F 与地面向左滑动摩擦力平衡,地面对 B 摩擦力大小等于 F。
(2)竖直方向受力分析:水平面对 B 的支持力等于 A、B 总重力,大于 B 自身重力。
【解答】AB.A物体在水平方向上处于平衡状态,即此时A物体相对B物体没有运动的趋势,所以A物体与B物体之间在水平方向没有摩擦力的作用,故AB错误;
C.B物体沿水平面做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上受到的摩擦力和拉力F是一对平衡力,大小相等,故B物体受到水平面对它的摩擦力大小为F,故C正确;
D.B物体对水平面的压力等于A物体和B物体受到的总重力,而B物体受到的支持力与B物体对水平面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以B物体受到的支持力等于A物体和B物体受到的总重力,故D错误。
故答案为:C。
6.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性;力与运动的关系;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)摩擦力对运动的影响:平板小车表面光滑,说明木块与小车之间不存在摩擦力。木块水平方向不受力,根据牛顿第一定律,木块会保持原来匀速直线运动的速度不变。小车突然向右加速,小车速度大于木块速度,木块相对小车向左滑动,最终会从小车左侧滑出。
(2)惯性现象分析:木块滑落到粗糙地面时,木块底部接触地面受摩擦力减速,木块上部由于惯性继续保持向右的运动速度,因此落地后会向右倾倒。
【解答】当小车突然加速度时,木块由于惯性还要保持原来的运动速度,相对于小车会向左运动,所以会向左滑出小车;木块在落地的过程中相对于地面仍然是向右运动的,当落地时,由于摩擦,木块的下部会停下,而上部由于惯性还要继续向右运动,所以落地后会向右倾倒。
故答案为:B。
7.【答案】D
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】滑动摩擦力方向与物体相对运动的方向相反。
【解答】 如图所示,用毛笔书写字时,笔尖在纸面上向左上方滑动,根据“摩擦力方向与相对运动的方向相反”可知,纸对铅笔的摩擦力方向沿左下方。
故选D。
8.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】一个物体在两个力的作用下,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说明这两个力是平衡的。一对平衡力是作用在同一物体上,大小相等,方向相反,同一直线。一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的作用。作用力和反作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上,并且作用在同一条直线上。
【解答】对探测车受力分析,受到竖直向下重力G,和水平月面对探测车竖直向上的支持力N是一对平衡力。探测车对月面的压力F与月面对探测车竖直向上的支持力支持力N是一对相互作用力。
A选项:G 和N是一对平衡力,故A正确,符合题意。
B选项:G 和F不是平衡力, F是探测车对月面的力,作用在不同物体上。故B错误,不符合题意。
C选项:G 和F不是相互作用力,G是月球对探测车的引力,F是探测车对月面的压力。
D选项:G和N不是相互作用力,F 和N是一对相互作用力。
故正确答案是 A。
9.【答案】A
【知识点】惯性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,适当 “扫刷” 冰面是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使冰壶滑行更远。
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性;平衡力的条件是大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A、适当 “扫刷” 冰面是为了减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦力,而非增大,故该选项错误。
B、D 点后冰壶仍能继续向前运动,是因为冰壶具有惯性,保持原来的运动状态,故该选项正确。
C、从 A 运动到 D 的过程中,冰壶水平向右运动,摩擦力方向与运动方向相反,即水平向左,故该选项正确。
D、静止在冰面时,冰壶受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力,故该选项正确。
故答案为:A。
10.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】A.对土豆进行受力分析,根据平衡力的知识分析;
B.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在不同物体和同一直线上;
C.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;
D.物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】A. 静止时土豆受到平衡力,则二者方向相反。土豆受到重力竖直向下,则筷子对土豆的摩擦力必须竖直向上,故A正确;
B. 土豆的重力和筷子对土豆的摩擦力是作用在同一物体(土豆),则肯定不是一对相互作用力,故B错误;
C. 铁锤对筷子的力和筷子对铁锤的力作用在不同物体上,肯定是一对相互作用力,而非平衡力,故C错误;
D. 土豆往上爬是因为筷子向下运动时,土豆由于惯性倾向于保持静止,从而相对于筷子有向上的相对运动,故D错误。
故选A。
11.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】根据图片可知,A中两个拉力不在同一直线上,B中两个拉力大小不等,C中拉力不在同一直线上,则ABC中拉力不能保持平衡,而D可以保持平衡。
故选D。
12.【答案】B
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的共同点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上。不同点:前者在同一物体上,后者在不同物体上。
【解答】A. 手对筷子的作用力不仅需要平衡筷子的重力,还需要平衡米和杯子对筷子的摩擦力,因此这两个力大小不等,不是一对平衡力,故A错误;
B. 筷子对米的摩擦力(方向向上)和米对筷子的摩擦力(方向向下)是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反、作用在不同物体上,故B正确;
C. 米静止时,筷子对米的摩擦力等于与米和杯子的总重力,即二者大小不等,不是一对平衡力,故C错误;
D. 杯子受到的重力(地球对杯子的引力)和米对杯子的摩擦力,二者都作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选B。
13.【答案】A
【知识点】摩擦力的存在;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】压力是接触面受到的弹力,方向始终垂直于接触面指向被压物体。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
【解答】A、压力方向垂直地面向下,拖把头相对地面向右运动,故摩擦力方向与 ν 所示方向相反,所以 A 符合题意;
B、摩擦力方向应与 ν 所示方向相反,而非相同,所以 B 不符合题意;
C、压力方向是垂直地面向下,不是沿拖杆斜向下,且摩擦力方向与 ν 所示方向相反,所以 C 不符合题意;
D、压力方向是垂直地面向下,不是沿拖杆斜向下,所以 D 不符合题意;
故答案选 A。
14.【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件:两个力要成为一对平衡力,必须同时满足四个条件:作用在同一物体上,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。
(2)平衡力与相互作用力的区别:平衡力作用在同一物体上,而相互作用力作用在两个不同的物体上,这是区分两者的关键。
【解答】A、图中两个力F1 和F2 不在同一直线上,不满足二力平衡条件,故该选项错误。
B、图中两个力F1 和F2 的大小不相等,不满足二力平衡条件,故该选项错误。
C、图中两个力F1 和F2 作用在同一物体上,大小相等(均为 5N),方向相反,且作用在同一直线上,完全满足二力平衡条件,故该选项正确。
D、图中两个力F1 和F2 作用在两个不同的物体上,不是平衡力,故该选项错误。
故答案为:C。
15.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】AB、拉力等于,拉力等于, G1>G2 ,可知,两个力大小不相等,可知不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故AB错误;
CD、小车静止,说明受力平衡,左侧的拉力大于右侧的拉力,可知桌子给小车一个水平向右的摩擦力,摩擦力和右侧拉力之和等于左侧拉力,故C正确,D错误。
故答案为:C。
16.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】由牛顿第一定律可知,物体在不受力时运动状态不变,可以保持匀速直线运动,可知运动不需要力来维持。
【解答】A、为了控制小车达到水平面时的速度相同,斜面上不用和水平面铺有同种材料,故A错误;
B、图甲中的小车最终都会停下,是因为小车受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C、牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理后得出的,不能被实验验证,故C错误;
D、毛巾表面的粗糙程度最大,阻力最大,小车在其表面运动状态改变得最快,故D正确。
故答案为:D。
17.【答案】B
【知识点】惯性
【解析】【分析】(1)惯性的定义:物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性。质量是惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。
(2)运动的相对性:判断一个物体是运动还是静止,需要选择一个参照物,物体相对于参照物的位置发生变化则是运动的,位置不变则是静止的。
【解答】A、拍打球筒时,球筒向右运动,羽毛球由于惯性保持原来的静止状态,所以相对于球筒是向左运动的,故该选项错误。
B、羽毛球相对于球筒向左运动,会从球筒的左端出来,故该选项正确。
C、这个现象主要利用了羽毛球的惯性,而不是球筒惯性大的特点,故该选项错误。
D、若拍打球筒右端,球筒向左运动,羽毛球由于惯性保持原来的静止状态,会相对于球筒向右运动,最终可能到达球筒右端,故该选项错误。
故答案为:A。
18.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡状态的判断;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】传送带是水平的,并且以匀速运行。行李箱M和N与传送带保持相对静止,说明它们也在以相同的速度匀速运动。
牛顿第一定律(惯性定律):物体在不受外力或合外力为零时,保持静止或匀速直线运动状态。
摩擦力是指一个物体在另一个物体的表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力。摩擦力的方向是与物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。相互作用力:作用在两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上(如A对B的力和B对A的力)。
平衡力:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上(如重力和支持力)。
【解答】选项A:N与传送带相对静止,与传送带一起做匀速运动,但在通过弯曲的轨道,运动方向改变,处于非平衡状态,受力不平衡。选项A错误。
选项B:支持力和重力的受力物体都是M,是一对平衡力,不是相互作用力。M受到的重力和M对地球的引力是一对相互作用力。选项B错误。
选项C:行李箱M做匀速直线运动,与传送带之间没有相对运动或相对运动趋势,故没有受到摩擦力,选项C正确。
选项D:M对传送带的压力和传送带对M的支持力是相互作用力,不是平衡力,平衡力需作用在同一物体上。选项D错误。
故正确答案为:C。
19.【答案】等于;2;惯性
【知识点】惯性;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据乙图确定t=1s时物体的运动状态,然后根据平衡力的知识确定阻力和推力的大小;
(2)根据乙图可知,物体在4~6s内做匀速直线运动,根据平衡力的知识计算此时物体受到的摩擦力。然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识判断2-4s内物体受到的摩擦力是否改变大小即可。
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】(1)根据题意可知,第1秒时物体处于静止状态,则它处于平衡状态,即物体在水平面上所受的推力与摩擦力大小相等。
(2)根据乙图可知,物体在4~6s内做匀速直线运动,即处于平衡状态,那么物体在水平面上所受的推力与摩擦力大小相等,即;
2-4s时做加速运动,此时物体对地面的压力及接触面的粗糙程度相同,所以在2~4s受到的摩擦力不变,还是2N,故第3秒物体受到的摩擦力是2N。
(3)若6秒后撤去推时,由于惯性物体仍然会向前运动一段距离,最终在阻力作用下停下来。
20.【答案】(1)4
(2)0.05
(3)4
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】当物体处于静止或做匀速直线运动时,则处于平衡状态,不受力或受平衡力作用。
【解答】(1)推力为4牛时,A、B整体静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件,A、B整体受到摩擦力
(2)木块A重心越过桌面边缘时才会掉落,则木块A在桌面上运动的路程,
木块A在桌面上匀速直线运动的速度
(3)当F为8牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时滑动摩擦力
木块A掉落后,继续推动B使其做匀速直线运动,此时压力减半,接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力减半,根据二力平衡条件,此时推力
(1)推力为4牛时,A、B整体静止,处于平衡状态,根据二力平衡条件,A、B整体受到摩擦力
(2)木块A重心越过桌面边缘时才会掉落,则木块A在桌面上运动的路程
木块A在桌面上匀速直线运动的速度
(3)当F为8牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时滑动摩擦力
木块A掉落后,继续推动B使其做匀速直线运动,此时压力减半,接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力减半,根据二力平衡条件,此时推力
21.【答案】力;改变;惯性;重力
【知识点】力的作用效果;惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)力可以改变物体的运动状态:物体运动速度大小或者运动方向发生变化,都属于运动状态发生改变;物体受到外力作用时,运动状态有可能发生变化。
(2)惯性:一切物体都具有保持自身原来运动状态不变的性质。原本静止的物体,若不受外力,会继续保持静止状态。
(3)重力:在地球附近的物体,都会受到竖直向下的重力作用,重力能够让物体由高处向下坠落。
【解答】力能够改变物体的运动状态,塑料尺快速击打棋子时,棋子受到尺施加的作用力,原本静止的状态被打破,因此向外飞出。
整叠棋子一开始保持静止,下方棋子被击出后,上方棋子由于具备惯性,想要维持原先静止的状态,暂时不会跟着水平移动。
处在地球周边的物体会受到竖直向下的重力作用,上方棋子失去支撑点后,便会在重力作用下向下坠落,落在剩余棋子的顶端。
22.【答案】右;增大;50
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)摩擦力方向判断:滑动摩擦力阻碍物体相对运动,抹布向左滑动,相对桌面向左运动,桌面给抹布的滑动摩擦力阻碍该相对运动,因此摩擦力方向向右。
(2)滑动摩擦力大小影响因素:接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大;加大向下的压力,接触面压力变大,以此增大摩擦力,更容易擦除污渍。
(3)静摩擦力与二力平衡:物体静止时水平方向受力平衡,推力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等;推力 50N,因此静摩擦力等于 50N,物体重力竖直向下,不影响水平方向静摩擦力大小。
【解答】物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,当小明向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,说明餐桌处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于50N。
23.【答案】(1)阻力(摩擦)
(2)相等
(3)作用在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件为作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;实验中需尽量减小摩擦力等额外阻力对实验结果的干扰,确保探究的是两个力本身的平衡关系。
(2)在探究二力平衡条件时,木块与桌面间的摩擦为滑动摩擦,摩擦力较大;小车与桌面间的摩擦为滚动摩擦,滚动摩擦远小于滑动摩擦,使用小车能减小摩擦对实验的影响,使实验结果更接近理想状态。
(3)当两个力大小相等、方向相反,但没有作用在同一直线上时,二力无法平衡,物体会在力的作用下发生转动,直到两个力作用在同一直线上时,物体才能保持静止状态。
【解答】(1) 图甲中使用的是木块,木块与桌面之间产生的是滑动摩擦力,滑动摩擦力相对较大,会对实验探究二力平衡产生干扰;而图乙中使用的是小车,小车与桌面之间产生的是滚动摩擦力,滚动摩擦力的大小远小于滑动摩擦力,因此图乙实验能有效减小 摩擦(阻力)对实验的影响,使实验现象更明显、结论更准确。
(2) 在图乙实验中,左右两侧悬挂质量相等的钩码时,小车受到的两个拉力大小相等,小车处于静止状态;当改变一端钩码质量时,两端拉力大小不再相等,小车无法保持静止,会向拉力大的一侧运动。这一现象直接说明,要使二力平衡,两个力的大小必须相等。
(3) 将图丙中的小卡片转过一个角度,此时小卡片上受到的两个拉力大小相等、方向相反,但没有作用在同一直线上,松手后小卡片会发生转动,直至回到初始状态(两个力作用在同一直线上)才保持静止。这一现象表明,两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
故答案为:(1) 摩擦(阻力);
(2) 相等;
(3) 作用在同一直线上。
24.【答案】(1)13;竖直向上;不变
(2)一定没有;一定有
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)将A和B看成一个整体,保持静止,说明受力平衡;摩擦力需要相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势方能产生,且力的方向与运动方向或趋势相反;滑动摩擦力受正压力和粗糙程度影响,静摩擦力不受影响;
(2)分析外力(外界物体施加的力)时:将A和B看做一个整体进行受力分析,受力平衡;
分析内力(内部物体施加的力)时:将A和B分别进行受力分析,受力平衡;
【解答】(1)将A和B看成整体进行分析,保持静止,受力平衡,f=GA+GB=5N+8N=13N,且整体有向下的运动趋势,所以摩擦力方向竖直向上;
(2)将A和B看成整体进行分析,竖直向上的推力F和总重力相平衡,故A和墙壁间一定没有摩擦力,否则受力不平衡;单独对A进行受力分析,由于A物体同样受力平衡,现受到向下的重力,因此需要一个向上等大的力,只能由A和B之间的摩擦力来提供,因此A和B之间一定有摩擦力;
故答案为:(1)13;竖直向上;(2)一定没有;一定有;
25.【答案】滑动摩擦;右;8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)当两个物体相对滑动时产生的摩擦为滑动摩擦;当两个物体没有发生相对滑动,但是有相对运动的趋势时,二者之间产生静摩擦力;
(2)摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
(3)首先根据相互作用力的知识计算B对A的摩擦力和方向,再对A进行受力分析,计算此时合力大小,最后根据合力为零计算地面对A的摩擦力大小和方向。
【解答】(1) 根据题意可知,物体B相对地面静止,但木板A在向右运动。由于B与A之间发生实际的相对移动,因此B受到的摩擦力属于滑动摩擦。
(2)当木板A向右运动时,相当于A不动,B相对A向左运动,而摩擦力的方向与相对运动的方向相反,则此时B受到A的摩擦力方向向右;
(3)根据相互作用力的知识可知,B对A的摩擦力水平向左,大小为2N,A受到向右的拉力为10N,则二者的合力为:10N-2N=8N,方向向右。根据合力的知识可知,地面对A的摩擦力方向向左,大小为8N。
26.【答案】(1)4
(2)无关;传送带速度发生变化时,拉力始终保持4N不变,则摩擦力大小不变
(3)
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)处于静止状态的物体受力平衡,水平方向上滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力大小相等。读取弹簧测力计示数时,要先确定分度值,再结合指针位置读数。
(2)滑动摩擦力的大小只由压力大小和接触面粗糙程度决定,与物体相对运动的速度大小无关;当压力和接触面粗糙程度不变时,即便运动速度改变,滑动摩擦力的大小也保持不变。
(3)力的图示需要完整表示出力的大小、方向和作用点,要按照给定的标度绘制线段;滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
【解答】(1)木块相对地面静止,水平方向受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,二者大小相等。弹簧测力计的分度值为 0.2N,指针恰好指向 4N 刻度处,示数为 4N,因此木块受到的摩擦力大小为 4N。
(2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关;依据是:从 v-t 图像能看出传送带的速度在发生变化,但 F-t 图像中拉力始终保持 4N 不变,木块静止时摩擦力与拉力大小相等,说明摩擦力大小不随运动速度改变。
(3)第 35s 时木块做匀速直线运动,受力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力,为 4N;传送带向左运动,木块相对于传送带向右运动,因此滑动摩擦力方向水平向左,作用点画在木块的重心处,按照 2N 的标度,画出长度为 2 倍标度的线段,并标注 f=4N。
故答案为:(1)4;
(2)无关;传送带速度发生变化时,拉力始终保持 4N 不变,则摩擦力大小不变;
(3)以木块重心为作用点,画水平向左、长度对应 2 倍标度的线段,标注 f=4N。
(1)木块相对地面静止,水平方向受力平衡,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力;弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向4N,弹簧测力计的示数为4N,所以块受到的摩擦力为4N。
(2)[1][2]木块始终静止,摩擦力大小等于拉力大小;由图C、D可知,当传送带速度发生变化时,拉力始终保持4N不变,即摩擦力大小不变,因此滑动摩擦力大小和物体运动速度无关。
(3)由图C可知,木块在第35s时做匀速直线运动,此时木块受力平衡;由图D可知此时的拉力为4N,则摩擦力大小也为4N,方向水平向左,据此作图。
27.【答案】(1)控制小车到达水平面的速度相同
(2)A
(3)一直作做速直线运动
(4)B
【知识点】牛顿第一定律;阻力对物体运动影响的探究实验;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)小车从同一位置由静止释放,到达水平面时的速度相同,可以控制变量。
(2)(3)接触面越光滑,小车运动的距离越远,运动状态改变得越慢,说明力可以改变物体的运动状态;若表面光滑,则小车的运动状态不会改变,将做匀速直线运动,可知运动不需要力来维持。
(4)不计空气阻力,炸弹与飞机在水平方向上的运动状态不会改变,以相同的速度做匀速直线运动,可知炸弹会在飞机的正下方。
【解答】(1)实验时让小车从斜面的顶端静止开始滑下的目的是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较。
(2)由图可知,在玻璃板上小车滑行的距离最远,小车在玻璃板上受阻力最小,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动,故A错误,B正确。
故答案为:A。
(3)推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动。
(4)不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为B图。
故答案为:B。
(1)实验时让小车从斜面的顶端静止开始滑下的目的是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较。
(2)由于图可知,在玻璃板上小车滑行的距离最远,小车在玻璃板上受阻力最小,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动,故A错误,B正确。
故选A。
(3)推理可知,如果没有阻力,小车将会一直保持原来的速度,做匀速直线运动。
(4)不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,炸弹与飞机的速度相等,它们相对静止,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为B图。
故选B。
28.【答案】(1)钩码数目
(2)旋转
(3)A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。实验中钩码重力提供拉力,依靠增减钩码数量改变拉力大小;选用轻质卡片,目的是忽略卡片自身重力带来的干扰。
(2)验证两个平衡力是否处在同一直线上时,需要旋转小卡片,使两侧拉力不在一条直线上,松手后卡片转动,无法维持平衡,以此证明该条件必不可少。
(3)图乙装置中木块放置在桌面,木块与桌面之间存在摩擦力,摩擦力会干扰水平方向两个拉力的实验效果;甲图中小卡片悬空,几乎不受摩擦力,实验误差更小。
【解答】(1)细线末端挂钩码,钩码产生的拉力等于自身重力,我们可以通过增减钩码数量,调整作用在小卡片上两侧拉力的大小。
(2)想要探究平衡力是否在同一直线上,应当旋转小卡片,让左右两根细线不在一条直线上,松开手之后小卡片会发生转动,不能保持平衡状态。
(3)乙装置里木块和桌面接触,运动或有运动趋势时会受到桌面摩擦力,摩擦力会干扰实验;甲装置中小卡片悬空,能够极大减小摩擦力对实验结果造成的干扰,因此选择 A。
故答案为:(1) 钩码数目;
(2) 旋转;
(3) A。
(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,钩码的数量越多,拉力就越大,即通过调整钩码数目可改变拉力的大小。
(2)为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,需要旋转小卡片,使两个拉力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,以此验证两个力必须在同一直线上才能平衡。
(3)小科的实验装置(甲图)中,小卡片的重力可忽略不计,且通过滑轮拉小卡片,能减小摩擦力对实验的影响;而小华的实验(乙图)中,木块放在水平桌面上,会受到较大的摩擦力,影响实验结果。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
29.【答案】(1)二力平衡
(2)分析实验数据
(3)A;C
(4)能得出摩擦力大小与压力大小有关,但无法得出与重力大小无关的结论
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的条件可知,当物体处于平衡状态时,两个力的大小相同;
(2)根据科学研究中数据处理的知识解答;
(3)分析三个选项中增大摩擦力的方法,然后与实验描述对照即可;
(4)比较“优秀”和“合格”的内容,从而确定评价的内容,然后有梯度的设计“合格”的标准即可。
【解答】(1) 在步骤①中,当金属盒与桌子相对静止时,弹簧测力计的拉力与金属盒受到的摩擦力大小相等、方向相反,处于平衡状态。因此,这里运用了二力平衡的原理,通过弹簧测力计的示数间接测出摩擦力的大小。 故填:二力平衡。
(2) 通过多次实验获得多组数据后,将数据绘制成图像,可以直观地分析摩擦力与压力之间的关系,从而得出“摩擦力与压力成正比”的结论。这一过程运用了数据处理与分析的科学方法。 故填:分析实验数据。
(3) A. 晾衣夹夹紧衣服:通过增大夹子对衣服的压力,从而增大摩擦力,防止衣服滑落。这与实验结论“摩擦力与压力成正比”一致,故A符合题意。
B. 轮胎上有凹凸不平的花纹:这是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦力,与压力无关,因此不符合实验结论,故B不合题意;
C. 在松动的门和门框之间塞硬纸片:通过塞硬纸片增大门与门框之间的压力,从而增大摩擦力,使门更稳固,这与实验结论一致,故C符合题意。
故选AC。
(4)根据表格数据可知:
优秀:能同时验证摩擦力与压力、重力的关系。
合格:仅验证了摩擦力与压力的关系(如实验中通过改变磁铁位置改变压力),但未设计实验验证重力是否影响摩擦力。
待改进:未能得出任何有效结论。
因此,合格的评价指标应为“能得出摩擦力大小与压力大小有关的结论,但未验证与重力大小的关系”。
故填:得出摩擦力大小与压力大小有关,但无法得出与重力大小无关的结论。
30.【答案】(1)餐盘;竖直向上
(2)A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在;压力的作用效果
【解析】【分析】弹力是施力物体发生弹性形变后,对接触的受力物体产生的力,根据二力平衡进行分析。
【解答】(1)杯子受到的支持力,施力物体是餐盘:餐盘底发生弹性形变后,对放在它上面的杯子产生支持力;支持力属于弹力,方向垂直于支持面向上,由于餐盘上表面水平,因此支持力方向为竖直向上;
(2)当餐盘被水平向左拖动的瞬间,餐盘相对于杯子向左运动,杯子相对于餐盘有向右运动的趋势;滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反。因此杯子在水平方向收到受到水平向左的摩擦力。
31.【答案】(1)刻度尺
(2)fa=fb= fc
(3)达到相同速度所用时间C最短;匀速前,相同时间时C速度最大;匀速后,C的收尾速度最大,说明梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)实验需要得到速度与时间的关系,因此需要记录时间与路程,由此明确测量工具。
(2)滑动摩擦力大小只受物体的压力和接触面的粗糙程度影响,压力越大,接触面越粗糙,则滑动摩擦力越大。
(3)阻力越小,拉力能更快的让物体加速,也能维持更大的速度。匀速前,相同时间,C的速度比A和B大,说明C受到的阻力最小。匀速后,C的收尾速度最大,说明C匀速时阻力最小。
【解答】(1)实验中需要测量萝卜的运动时间和距离,频闪照相机用于记录运动过程,还需要测量时间的工具如秒表或测量距离的工具如刻度尺。
(2)匀速运动时萝卜的合力为零,由于钩码的重力相等,即绳子上的拉力相等,根据二力平衡可知,萝卜受到的阻力相等,即fa=fb= fc。
(3)右图像可知,匀速前,相同时间C速度最大,匀速后,C的收尾速度最大,即达到相同速度所用的时间最短,说明梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力。
故正确答案为:(1)刻度尺;(2)fa=fb= fc;(3)达到相同速度所用时间C最短;匀速前,相同时间时C速度最大;匀速后,C的收尾速度最大,说明梭形鱼身可以减少鱼游动时所受的阻力。
32.【答案】(1)一定
(2)转换法
(3)没有控制圆周半径不变
【知识点】实验探究的其他思想方法;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)运动状态的改变包括:速度大小改变和运动方向改变;
(2) 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
(3) 根据控制变量法的要求,在研究某个因素对物理量的影响时,要控制其他因素不变。
【解答】(1) 小球在桌面做匀速圆周运动时, 虽然速度大小不变,但运动方向不断改变(向心力改变方向),因此运动状态一定改变 。
(2) 小晨用橡皮筋替代绳子进行实验,是利用橡皮筋伸长量来反映拉力大小,从而探究绳子拉力与小球运动速度的关系,其作用效果与绳子类似,采用的是等效替代法。
(3) 要探究小球受到的拉力与运动速度的关系,应控制小球质量和圆周半径不变,只改变速度大小。但实验中用橡皮筋做实验,当小球运动速度发生变化时,橡皮筋会因受力大小改变而伸长,导致圆周半径也发生改变。所以本实验的不足之处是没有控制圆周半径不变。
33.【答案】(1)不变
(2)匀速直线运动
(3)C
【知识点】质量及其特性;牛顿第一定律;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)质量是物质本身的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度变化而变化;
(2)根据牛顿第一定律的内容分析;
(3)根据平衡状态受到平衡力,结合平衡力的条件分析判断。
【解答】(1) 量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,不随位置、引力变化而改变。因此月壤从月球带回地球后,其质量不变。
(2) 根据牛顿第一定律(惯性定律),若物体所受外力全部消失,将保持原来的运动状态。组合体绕月飞行时具有速度,若外力消失,它将沿切线方向做匀速直线运动。
(3) 仪器G做匀速直线运动时,气球与仪器之间无相对加速度(不考虑风力、阻力),因此二者应保持相对静止。选项中只有B图符合气球与仪器在同一竖直线上且无位置变化。
故选B。
34.【答案】(1)等于;200
(2)相等,滑动摩擦力大小只跟压力和接触面的粗糙程度有关,这两个因素没有变,摩擦力不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)①根据图3确定0-1s内木块的运动状态,然后根据平衡力的知识分析推力和摩擦力大小;
②根据图3找到木块做匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算出它受到的摩擦力。然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识计算1-3s内木块受到的摩擦力;
(2)根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析解答。
【解答】(1)①阶段一(0-1秒):根据图3可知,此时木块处于静止状态,那么此时推力F与静摩擦力f平衡。根据平衡力的知识可知,此时F=f;
②阶段二(1-3秒):根据图3可知,木块在3-5秒内做匀速直线运动,此时推力F=200N,与滑动摩擦力f平衡,因此f=F=200N。1-3秒内木块开始加速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的滑动摩擦力大小不变,阶段二的滑动摩擦力也是200N。故②处应填“200”。
(2) 滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和木块对地面的压力有关,与速度无关。在阶段二、三、四中,木块始终与地面接触,即接触面的粗糙程度不变,且压力不变,因此滑动摩擦力大小相等。
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