第八章运动和力单元达标检测试卷(A)
(答题时间90分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本题有10个小题,每题3分、共30分)
1. “一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
2.若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后,小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落 B.匀速直线上升 C.静止 D.水平向右匀速直线运动
3.如图所示与惯性有关的做法中,属于防止因惯性造成危害的是( )
A.系安全带 B.旋转生、熟鸡蛋 C.跳远助跑 D.撞击锤柄
4.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )A.牛顿第一定律是通过实验直接得到验证的规律
B.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系
C.牛顿第一定律告诉我们:一切物体在任何时候都有惯性
D.牛顿第一定律告诉我们:静止的物体或做匀速直线运动的物体一定不受力
5.小刚同学放学回家的路上,脚被路边的石块绊了一下,向前跌倒。小刚用下面的四句话解释了这一过程:①小刚身体向前倾倒。②脚被石头绊了一下,下半身由于受到力的作用立即停下。③上半身由于惯性继续保持向前的运动状态。④小刚同学放学回家的路上,向前行走。以上四句话最合理的排列顺序是( )
A.④②③① B.④③②① C.④①②③ D.④②①③
6.图示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹;B.瓶盖上刻有竖条纹;
C.脚蹬面做得凹凸不平;D.储物箱下装有滚轮
7.(2022·四川眉山市)下列关于力和运动关系的说法中正确的是( )。
A.小明没有推动静止的汽车,是由于推力小于摩擦力;
B.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,受到平衡力的作用;
C.行驶中的客车突然刹车时,乘客由于受到惯性的作用会向前倾倒;
D.粉笔盒放在水平桌面上,桌面对粉笔盒的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的
8.《村居》诗中“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘儿童放飞风筝的画面如图所示。以下说法正确的是( )
A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性会消失
B. 越飞越高的风筝相对于地面是静止的
C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力
9.如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 如果小车突然停止运动,木块将向左倾倒
B. 由于木块向右运动,木块受到向左的摩擦力
C. 小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力
D. 木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
10.如图所示,“和谐号”动车满载旅客从成都东站缓缓驶出前往西安,下列说法正确的是( )
A.坐在列车上的乘客相对于车站是静止的
B.列车由静止变为运动列车的惯性减小了
C.列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D.列车加速前进时,它受到的牵引力大于它受到的阻力
二、填空题(每空1分,共21分)
1.如图是一个挂在天花板上的装饰球,它的重力是2N,那么装饰球受到的拉力是______ N,方向是______。风吹过后球开始摆动,若这个球在摆动到右边最高点时所有的力都同时消失,那么这个球会______。(选填“向斜向上方向运动”、“竖直向下运动”、“静止不动”)
2.公安交通管理部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带,汽车匀速行驶时,坐在座位上的乘客相对于汽车是______的。如果不系安全带,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于______继续向前运动,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。行驶的汽车受到碰撞停止运动,说明力可以改变物体的______。
3.重为40N的物体放在水平地面上,在15N水平拉力作用下做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为 N,当拉力增大为20N时,该物体受到的摩擦力为 N.
4.物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始,每隔2s记录一次物块A的位置(用“ ”表示物块A),如图丙所示,6s~12s内物块所受的摩擦力为 N,10s~14s内物块的平均速度为 cm/s。
5.联欢会上,小明请大家做一个游戏:左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,如图所示,然后右脚抬离地面,若能使身体仍然保持静止不动者获胜。你认为抬起右脚后,人______(选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是______。
6.小明参加校运动会百米赛跑,站在起跑线上静止时所受重力与 是一对平衡力;鞋底上有许多花纹是为了 摩擦;起跑时用力蹬地是利用了力的作用是 ;跑完全程用时13.5s,他的平均速度是 m/s(结果保留一位小数).
7.划龙舟比赛中,为使龙舟前进,需用力向后划水,一是利用了物体间力的作用是 ,二是利用了力可以改变物体的 ,到达终点后,停止划水,龙舟由于 仍会向前移动.
8.经典力学和实验物理学的先驱 ,率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的日心说;他还通过理想实验说明了:运动物体如果不受其他物体的作用,它就会 .
三、分析简答题(每小题4分,共8分)
1.一天,在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故,交警询问时,前车司机说:“我的车速很慢.后车突然加速撞了我的车尾,当时我女儿坐在后排,撞车导致她的头撞到了前排座椅背上.”后车司机说:“前车司机在行驶过程中突然刹车,我来不及刹车就追尾撞上了.”请你用学过的物理知识问答:哪个司机在说谎?你判断的理由是什么?请你写出一条交通安全警示语.
2.随着人们生活水平的不断提高,汽车已成为寻常百姓家里的代步工具.军军的爸爸经常会用汽车接送他上学.一天走到学校附近的十字路口,突然有人横穿马路,军军的爸爸紧急刹车,此时车上的军军突然向前扑去,事后军军给爸爸说:”这是受到惯性的作用“
.你认为军军的说法对吗?请用物理知识解释这一现象.
四、作图题(每题2分,共6分)
1.(2022·山东临沂)如图所示,茶壶静止在水平桌面上,请画出它所受力的示意图(将力的作用点画在茶壶的重心O点上)。
2.如图所示,用细线将吊灯悬挂在天花板上,线对灯的拉力F=4N.请在图中画出吊灯受力
的示意图。
3.如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中受力示意图.
五、实验探究题(本题有3小题,共17分)
1.(7分)在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的___ _高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如下表∶
接触面材料 小车受摩擦力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 20.2
棉布 较大 40.0
木板 小 90.1
分析表中内容,得到的实验结论是∶在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越___ ;进一步推理出的结论是∶运动的小车不受阻力作用时,将_____。早在300多年前,意大利物理学家___就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究_____(填写实验名称即可)。
(3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和_________法。
2.(5分)如图甲所示,是小华探究“二力平衡条件”的实验。
(1)装置中使用定滑轮是利用它能够__________的特点。
(2)当左、右两盘中的砝码质量_________(选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到________对平衡力的作用。
(3)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将____(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在______上的条件。
3.(5分)(2022山东菏泽)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块,使其做_________运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)下图为完成本实验设计的操作方案,
得到的实验数据记录如下表:
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/ 1.50 1.50 2.10 2.50
该实验设计主要运用了___________的实验方法;
(3)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小___________;比较___________两次实验可知,在接触而粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小;
(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了___________两次实验得出的结论。
六、计算题(本题有2小题,共18分)
1.(9分)距离传感器是一种测量距离的仪器,它发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的s-t图象。已知超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s-t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何?为什么?
(3)另外一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直线运动。传感器显示物体的s-t图象如图乙。求:在0至15s物体受到的摩擦力是多大?(写出分析过程)
z
2.(9分)现有一个重力为500N箱子静止在水平地面上,小明用力推箱子,让箱子在水平地面上匀速向前滑动,已知箱子所受到的阻力为自身重力的0.2倍。求:
(1)此时,物体受到的阻力的大小;
(2)小明所用的推力的大小;
(3)突然小明发现前方有障碍物,小明立即改用200N的力反向拉物体,由于惯性物体继续向前滑行,则在物体继续向前滑行过程中受到的合力大小和方向。第八章运动和力单元达标检测试卷(A)
(答题时间90分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本题有10个小题,每题3分、共30分)
1. “一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
【答案】C
【解析】牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。牛顿在伽利略、笛卡尔的基础上得到牛顿第一定律:“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”。所以此科学规律是牛顿得到的。
2.若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂,假设此时所有外力均消失,此后,小球的运动情况是( )
A.匀速直线下落 B.匀速直线上升 C.静止 D.水平向右匀速直线运动
【答案】D
【解析】由牛顿第一定律可知:若小球向右摆动到最低点时,绳子断裂,假设所有力同时消失,此时球将沿水平方向向右做匀速直线运动。
3.如图所示与惯性有关的做法中,属于防止因惯性造成危害的是( )
A.系安全带 B.旋转生、熟鸡蛋 C.跳远助跑 D.撞击锤柄
【答案】A
【解析】我们把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,物体的惯性有时对我们是有益的,我们要学会利用;惯性有时对我们是有害的,我们要学会防止惯性的不利影响。
A、汽车驾驶员和乘客必须系安全带是为了防止汽车突然减速时,人由于惯性而带来伤害,故A符合题意;
B、把鸡蛋放在桌子上,转动鸡蛋,离手后观察它的转动情形;如果转动顺利,则为熟蛋,如果转动不顺利,则为生蛋,这属于利用惯性,故B不符合题意;
C、跳远时助跑,即原来运动员是运动的,当其起跳后,由于惯性,会仍然保持运动状态,所以可以取得更好的成绩,属于利用惯性,故C不符合题意;
D、锤头松动时,把锤柄的一端在凳子上撞几下,即该过程中,锤头和锤柄都处于运动状态,当锤柄撞击到地面时运动停止,而锤头由于惯性仍保持运动状态,从而使锤头套紧,属于利用惯性,故D不符合题意。
4.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过实验直接得到验证的规律
B.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系
C.牛顿第一定律告诉我们:一切物体在任何时候都有惯性
D.牛顿第一定律告诉我们:静止的物体或做匀速直线运动的物体一定不受力
【答案】BC
【解析】A.牛顿第一定律是在前人大量经验事实的基础上,经过实验,通过推理概括得到的,故A错误;
B.牛顿第一定律告诉我们力是改变物体运动状态的原因,由此可知它揭示了力和运动的关系,故B正确;
C.由于物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。惯性是一切物体固有的属性,无论物体是运动还是静止,都具有惯性,故C正确;
D.由牛顿第一定律可知,当物体不受力或受平衡力时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,因此静止或做匀速直线运动的物体可以不受力或受平衡力,故D错误。
5.小刚同学放学回家的路上,脚被路边的石块绊了一下,向前跌倒。小刚用下面的四句话解释了这一过程:①小刚身体向前倾倒。②脚被石头绊了一下,下半身由于受到力的作用立即停下。③上半身由于惯性继续保持向前的运动状态。④小刚同学放学回家的路上,向前行走。以上四句话最合理的排列顺序是( )
A.④②③① B.④③②① C.④①②③ D.④②①③
【答案】A
【解析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性,任何物体都有惯性,故小刚跌倒过程的正确解释是:④小刚同学放学回家的路上,向前行走;②脚被石头绊了一下,下半身由于受到力的作用立即停下;③上半身由于惯性继续保持向前的运动状态;①小刚会向前跌倒;故合理的顺序为④②③①,故A符合题意,BCD不符合题意。
6.图示的四个实例中,为了减小摩擦的是( )
A.汽车轮胎上刻有花纹;B.瓶盖上刻有竖条纹;
C.脚蹬面做得凹凸不平;D.储物箱下装有滚轮
【答案】D
【解析】A.汽车轮胎上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.瓶盖上刻有竖条纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.脚蹬面做得凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意,
D.储物箱下装有滚轮,是在压力一定时,变滑动为滚动,是为了减小摩擦,故D符合题意。故选D。
7.(2022·四川眉山市)下列关于力和运动关系的说法中正确的是( )。
A.小明没有推动静止的汽车,是由于推力小于摩擦力;
B.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,受到平衡力的作用;
C.行驶中的客车突然刹车时,乘客由于受到惯性的作用会向前倾倒;
D.粉笔盒放在水平桌面上,桌面对粉笔盒的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的
【答案】D
【解析】A.小明没有推动静止的汽车,是由于推力等于摩擦力,使车处于平衡状态,故A错误;
B.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,篮球只受到重力的作用,所以篮球受到不是平衡力,故B错误;
C.行驶中的客车突然刹车时,乘客由于惯性会向前倾倒,惯性不是力,不能说受到惯性,故C错误;
D.粉笔盒放在水平桌面上,粉笔盒对桌面的压力使桌面发生弹性形,桌面要恢复原状对粉笔盒产生支持力,故D正确。故选D。
8.《村居》诗中“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘儿童放飞风筝的画面如图所示。以下说法正确的是( )
A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性会消失
B. 越飞越高的风筝相对于地面是静止的
C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性不会消失。
B. 越飞越高的风筝相对于地面是运动的。
C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是为了增大摩擦。
D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力。
9.如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 如果小车突然停止运动,木块将向左倾倒
B. 由于木块向右运动,木块受到向左的摩擦力
C. 小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力
D. 木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
解:A.如果小车突然停止,木块下部由于摩擦速度减小,而木块上部由于惯性会仍然保持原来的运动状态向右运动,所以会向右倾倒,故A错误;
B.木块随小车一起向右作匀速直线运动,木块与小车之间没有相对运动趋势,所以木块不受摩擦力,故B错误;
C.小车对木块的支持力与木块受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.木块对小车的压力与地面对小车的支持力是小车与不同的物体之间发生的作用力,不是一对相互作用力,故D错误;
故选:C。
(1)。如果小车突然停止,木块下部由于摩擦速度减小,而木块上部由于惯性会仍然保持原来的运动状态,据此分析可知木块运动方向;
(2)分析木块与小车是否发生相对运动或具有相对运动趋势即可判断出摩擦力情况;
(3)根据二力平衡的条件分析;
(4)根据作用力和反作用力的特点分析。
10.如图所示,“和谐号”动车满载旅客从成都东站缓缓驶出前往西安,下列说法正确的是( )
A.坐在列车上的乘客相对于车站是静止的
B.列车由静止变为运动列车的惯性减小了
C.列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D.列车加速前进时,它受到的牵引力大于它受到的阻力
【答案】D
【解析】A、乘客和车站之间的位置发生了变化,以车站为参照物,乘客是运动的,故A错误;
B、惯性只与质量有关,与速度无关,故B错误;
C、牵引力在水平方向,支持力在竖直方向,根据二力平衡条件,这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D、加速运动,牵引力大于阻力,故D正确。
二、填空题(每空1分,共21分)
1.如图是一个挂在天花板上的装饰球,它的重力是2N,那么装饰球受到的拉力是______ N,方向是______。风吹过后球开始摆动,若这个球在摆动到右边最高点时所有的力都同时消失,那么这个球会______。(选填“向斜向上方向运动”、“竖直向下运动”、“静止不动”)
【答案】2 竖直向上 静止不动
【解析】球静止说明它受到平衡力,对球进行受力分析,受到重力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反。所以重力大小2N,拉力大小也是2N,重力方向竖直向下,拉力方向竖直向上。
这个球在摆动到右边最高点时速度为零,如果外力全部消失,由牛顿第一定律可知球将静止不动。
2.公安交通管理部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带,汽车匀速行驶时,坐在座位上的乘客相对于汽车是______的。如果不系安全带,汽车一旦发生碰撞突然停止运动,乘客由于______继续向前运动,就会与车身发生碰撞,对人身造成伤害。行驶的汽车受到碰撞停止运动,说明力可以改变物体的______。
【答案】 (1) 静止 (2) 惯性 (3) 运动状态
【解析】(1)汽车匀速行驶时,坐在座位上的乘客和汽车之间没有发生位置的改变,以汽车为参照物,乘客是静止的。
(2)当汽车突然发生碰撞而停止运动时,由于阻力作用,车身停止运动,而驾驶员和前排乘客由于惯性还要保持原来的运动状态向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外,所以驾驶员和前排乘客必须使用安全带。
(3)力的作用效果有两个:一是使物体发生形变,二是改变物体的运动状态。行驶的汽车受到碰撞停止运动,说明力可以改变物体的运动状态。
3.重为40N的物体放在水平地面上,在15N水平拉力作用下做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为 N,当拉力增大为20N时,该物体受到的摩擦力为 N.
【答案】15;15.
【解析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;
(2)二力平衡的条件:两个平衡力的大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上;
(3)摩擦力的大小和压力接触面的粗糙程度有关,与推力大小无关.
物体在15N水平拉力作用下做匀速直线运动,所以物体处于平衡状态,因此推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即f=F=15N;
当推力增加为20N时,压力和接触面的粗糙程度都没变,所以摩擦力仍为15N.
4.
物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始,每隔2s记录一次物块A的位置(用“ ”表示物块A),如图丙所示,6s~12s内物块所受的摩擦力为 N,10s~14s内物块的平均速度为 cm/s。
【答案】6;5.5。
【解析】(1)由图丙知,12s~18s内物块在相同时间内通过的路程相等,所以此时间内物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知此时的拉力F=6N,由二力平衡条件可得,滑动摩擦力f=F=6N;
由图丙可知,6~10s内,物块处于运动状态,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即6s~12s内物块所受摩擦力仍等于6N;
(2)由图丙知,10s~14s内物块的平均速度:v===5.5cm/s。
5.联欢会上,小明请大家做一个游戏:左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,如图所示,然后右脚抬离地面,若能使身体仍然保持静止不动者获胜。你认为抬起右脚后,人______(选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是______。
【答案】不能 人的重心居中,右脚抬起时,左脚所受支持力与重力不在同一直线上,无法平衡
【解析】由图,左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,左右脚会受地的支持力,人的重心居中,重力方向与左右脚支持力都不在同一直线上,当右脚抬起时,左脚所受支持力与重力不能成为平衡力,无法保持静止不动。
6.小明参加校运动会百米赛跑,站在起跑线上静止时所受重力与
是一对平衡力;鞋底上有许多花纹是为了 摩擦;起跑时用力蹬地是利用了力的作用是 ;跑完全程用时13.5s,他的平均速度是 m/s(结果保留一位小数).
【答案】支持力;增大;相互的;7.4.
【解析】(1)小明站在起跑线上静止时处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,二力大小相等;
(2)鞋底上有许多花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;
(3)起跑时用力蹬地的同时,地对小明也有力的作用,这是利用了力的作用是相互的;
(4)他的平均速度v==≈7.4m/s.
7.划龙舟比赛中,为使龙舟前进,需用力向后划水,一是利用了物体间力的作用是 ,二是利用了力可以改变物体的 ,到达终点后,停止划水,龙舟由于 仍会向前移动.
【答案】相互的;力可以改变物体的运动状态;惯性.
【解析】(1)用桨向后划水,船桨对水有一个向后的力,同时水会给桨一个反作用力而使龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的,也说明力的作用改变了物体的运动状态;
(2)停止划水,由于惯性,龙舟会保持原来的运动状态,所以会继续前进一段路程.
8.经典力学和实验物理学的先驱 ,率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的日心说;他还通过理想实验说明了:运动物体如果不受其他物体的作用,它就会 .
【答案】伽利略;保持匀速直线运动.
【解析】根据伽利略对物理学贡献的了解回答.同时要了解他通过理想实验所得出的力与运动的关系.经典力学和实验物理学的先驱伽利略率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的日心说.伽利略还通过理想实验说明了:运动物体如果不受其他物体的作用,它就会保持匀速直线运动.
三、分析简答题(每小题4分,共8分)
1.一天,在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故,交警询问时,前车司机说:“我的车速很慢.后车突然加速撞了我的车尾,当时我女儿坐在后排,撞车导致她的头撞到了前排座椅背上.”后车司机说:“前车司机在行驶过程中突然刹车,我来不及刹车就追尾撞上了.”请你用学过的物理知识问答:哪个司机在说谎?你判断的理由是什么?请你写出一条交通安全警示语.
【答案】前车司机在说谎,因为在追尾时,前车突然加速,而前车中的人由于惯性会向后倒,所以前车乘客的头不会撞在前面的座椅背上,故是前车司机在说谎.
以上事故是由于超速造成的,故应写的警示语是“保持车距”.
【解析】惯性是一切物体具有的保持原来运动状态不变的性质,据此分析图中出现的现象,同时在交通安全中要严格遵守交通规则.
2.随着人们生活水平的不断提高,汽车已成为寻常百姓家里的代步工具.军军的爸爸经常会用汽车接送他上学.一天走到学校附近的十字路口,突然有人横穿马路,军军的爸爸紧急刹车,此时车上的军军突然向前扑去,事后军军给爸爸说:”这是受到惯性的作用“.你认为军军的说法对吗?请用物理知识解释这一现象.
【答案】惯性是物体保持运动状态不变的性质,不是一种作用,故军军的说法是错误的;军军的爸爸紧急刹车时,汽车很快停止了前进,军军的下半身随车停止了运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,所以军军会向前倾.
【解析】一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质就是惯性.
四、作图题(每题2分,共6分)
1.(2022·山东临沂)如图所示,茶壶静止在水平桌面上,请画出它所受力的示意图(将力的作用点画在茶壶的重心O点上)。
【解析】茶壶静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意所画的长度要相等。
2.如图所示,用细线将吊灯悬挂在天花板上,线对灯的拉力F=4N.请在图中画出吊灯受力
的示意图。
【答案】如下图所示:
【解析】悬挂在天花板上的吊灯受到了重力和拉力的作用,在这两个力的作用下处于静止状态,说明了这两个力是一对平衡力,大小是相等的,如下图所示。
3.如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中受力示意图.
【答案】如下图所示
【解析】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。
五、实验探究题(本题有3小题,共17分)
1.(7分)在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的___ _高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如下表∶
接触面材料 小车受摩擦力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 20.2
棉布 较大 40.0
木板 小 90.1
分析表中内容,得到的实验结论是∶在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越___ ;进一步推理出的结论是∶运动的小车不受阻力作用时,将_____。早在300多年前,意大利物理学家___就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究_____(填写实验名称即可)。
(3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和_________法。
【答案】(1)同一; 速度 ;(2)远 ;做匀速直线运动;伽利略; 研究声音的传播需要介质 ;(3)转换法。
【解析】(1)实验中为了保证变量唯一,要让小车从斜面的同一位置由静止释放,这样做可以使小车进入水平面后具有相同的速度。
(2)根据表格可以看出,在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远。
如果小车不受阻力,那么小车在水平面上将会做匀速直线运动。
意大利物理学家伽利略就通过理想斜面实验和科学推理的方法证明力不是维持物体运动状态的原因。
本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究声音的传播需要介质。
(3)本实验小车在水平面上所受的阻力使通过小车在水平面上运动的距离间接知道的,我们把这种方法称为转换法。
2.(5分)如图甲所示,是小华探究“二力平衡条件”的实验。
(1)装置中使用定滑轮是利用它能够__________的特点。
(2)当左、右两盘中的砝码质量_________(选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到________对平衡力的作用。
(3)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将____(选填“保持静止”或“扭转回来”)。这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在______上的条件。
【答案】(1)改变力的方向 (2)相等 两 (3)扭转回来 同一直线
【解析】(1)装置中使用定滑轮是利用它能够改变力的方向的特点;
(2)当左、右两盘中的砝码质量相等时,小车才能保持静止状态;
在竖直方向,小车受重力和支持力,在水平方向,小车受两边细绳的拉力,所以受到两对平衡力
(3)将小车扭转到如图2所示的位置,两个拉力不在同一直线上,不能平衡,所以会扭转回来;
这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在同一直线上.
3.(5分)(2022山东菏泽)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,选择如下器材:长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的物块,使其做_________运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)下图为完成本实验设计的操作方案,
得到的实验数据记录如下表:
实验情景 甲 乙 丙 丁
测力计示数/ 1.50 1.50 2.10 2.50
该实验设计主要运用了___________的实验方法;
(3)比较甲、乙两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积的大小___________;比较___________两次实验可知,在接触而粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小;
(4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了___________两次实验得出的结论。
【答案】匀速直线;控制变量法;无关;甲、丙;甲、丁。
【解析】(1)在实验中,应让物块做匀速直线运动,此时木块在水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,则弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)滑动摩擦力的大小与多个因素有关,在实验过程中,只需要让一个量变化,其它量保持不变,这是运用了控制变量法。
(3)甲乙两次实验中,木块与木板接触面的粗糙程度相同、压力相同,接触面积的大小不同,但测力计的示数相同,即木块所受的摩擦力相同,所以滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
在甲、丙两次实验中,木块与木板的接触面相同,但压力不同,甲中木块对木板的压力比乙的小,测力计的示数甲的比丙的小,所以压力越小,滑动摩擦力越小。
(4)实验甲、丁的木块对接触面的压力相同,但丁中接触面的粗糙程度大,测力计的示数大,即木块所受的摩擦力大,而鞋底的花纹是在压力相同时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,所以是利用甲、丁两次的实验结论。
六、计算题(本题有2小题,共18分)
1.(9分)距离传感器是一种测量距离的仪器,它发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的s-t图象。已知超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s-t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何?为什么?
(3)另外一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直线运动。传感器显示物体的s-t图象如图乙。求:在0至15s物体受到的摩擦力是多大?(写出分析过程)
z
【答案】(1)1.7m(2)物体处于静止状态。因为物体运动的路程s没有随时间t改变。(3)10N
【解析】(1)s=vt=340×0.01÷2 m =1.7m
(2)物体处于静止状态。因为物体运动的路程s没有随时间t改变。
(3)由图可知该物体运动的路程s与t成正比,说明物体在做匀速运动,故受力平衡
则f=F=10N
2.(9分)现有一个重力为500N箱子静止在水平地面上,小明用力推箱子,让箱子在水平地面上匀速向前滑动,已知箱子所受到的阻力为自身重力的0.2倍。求:
(1)此时,物体受到的阻力的大小;
(2)小明所用的推力的大小;
(3)突然小明发现前方有障碍物,小明立即改用200N的力反向拉物体,由于惯性物体继续向前滑行,则在物体继续向前滑行过程中受到的合力大小和方向。
【答案】(1)100N;(2)100N;(3)300N,向后
【解析】(1)由题意物体受到的阻力f=0.2G=0.2×500N=100N
(2)箱子做匀速直线运动,根据二力平衡F=f=100N
(3)用200N的力反向拉物体,物体继续向前滑行,滑动摩擦力方向与运动方向相反,则合力为F合=F’+f=200N+100N=300N
合力方向与运动方向相反为向后。
