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2023年湖北省九年级物理中考模拟题分类选编:力、运动和力
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这是一份2023年湖北省九年级物理中考模拟题分类选编:力、运动和力,共20页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题,简答题,计算题等内容,欢迎下载使用。
力、运动和力
一、单选题
1.(2023·湖北武汉·模拟预测)不少游乐场都有“倾斜小屋”项目,如图甲所示,人在“倾斜小屋”内要“倾斜”才能站稳。它的原理如图乙所示,把小屋倾斜建设,以给屋内视角的人造成“倾斜站立”的错觉。在屋内桌面放一桶水,静止时在屋内观察到如图丙所示的现象。若在此“倾斜小屋”的屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,它的位置应为选项中的( )
A. B.
C. D.
2.(2023·湖北孝感·模拟预测)关于下列现象说法错误的是( )
A.越靠近门轴推门越费力,说明力的作用点会影响力的作用效果
B.在船上用力推另一艘小船,自己却往后退,这是因为力的作用是相互的
C.建筑工人砌墙时常常用铅垂线检查墙壁是否歪斜,铅垂线利用的是重力方向总是竖直向下
D.用力捏椭圆形厚玻璃瓶,发现水面下降了,说明力使玻璃瓶发生了形变
3.(2023·湖北武汉·模拟预测)某同学利用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”,下列有关说法正确的是( )
A.实验中,先后在斜面和水平面上铺上毛巾、棉布,让小车从斜面的同一高度由静止滑下
B.该实验直接证明了牛顿第一定律,告诉我们物体的运动不需要力来维持
C.小车运动到A点时速度为v1,若所受重力突然消失,小车继续向前运动,小车到达B点时速度为v2,v1>v2
D.在水平面上滑行的小车受到的重力和水平面对小车的支持力是一对平衡力
4.(2023·湖北鄂州·模拟预测)如图甲所示,跳台滑雪运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时,他的速度已达100km/h,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势跃向空中,为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像飞机一样,向前滑翔。最终,滑雪板稳稳地落在地面上。将滑雪运动员在空中的整个过程简化为图乙,下列说法正确的是( )
A.下落过程中,运动员对滑雪板的压力等于滑雪板对运动员的支持力
B.运动员在空中继续向前,是因为他具有惯性的作用
C.运动员在最高点时速度为0,受平衡力的作用
D.运动员在跃到最高点时,若所受的一切外力消失,他将保持静止状态
5.(2023·湖北黄冈·模拟预测)某次演练中,直升飞机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~t1内,伞兵受到的重力小于阻力 B.在t1~t2内,伞兵受到的重力等于阻力
C.在t2~t3内,伞兵受到的阻力减小 D.在t2~t3内,伞兵运动的阻力保持不变
6.(2023·湖北宜昌·模拟预测)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.地面对小车的支持力等于小车的重力
7.(2023·湖北黄冈·统考模拟预测)如图,水平推力F作用在物体a上,a、b均保持静止,关于ab有以下说法:
①物体a受到的推力小于摩擦力;
②物体b受5个力的作用;
③a对b施加向左的摩擦力;
④b受到地面摩擦力的大小等于F。
以上说法中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(2023·湖北黄冈·统考模拟预测)用轻质细线把两个完全相同的小球悬挂起来,如图所示。现对小球A施加一个水平向左的恒力,对小球B施加一个水平向右的恒力,且两个力的大小相等。平衡时两球的位置可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
二、填空题
9.(2023·湖北十堰·统考一模)2022年10月31日,梦天实验舱搭载“长征五号B遥四”运载火箭在文昌航天发射场成功升空。火箭升空时,向下喷射高速气流,获得向上的推力,说明力的作用是______的;梦天实验舱与天和核心舱对接后,一起绕地球飞行,以天和核心舱为参照物,梦天实验舱是______的;梦天实验舱从地球到达到太空后,它的质量______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.(2023·湖北荆门·模拟预测)如图是小芳参加跳远比赛时的情景,小芳起跳时用力向下蹬地,身体腾空而起这是因为物体间力的作用是______,落到沙坑中会留下痕迹,说明力可以改变物体的________。小芳每一次跳远总是落到地面,是因为受到______的作用。
11.(2023·湖北恩施·模拟预测)2022年珠海航空展上,战斗机做飞行表演时速度时快时慢,当战斗机加速飞行时,它的惯性将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(不计燃油损耗)
12.(2023·湖北襄阳·模拟预测)如图所示,小男孩在平直路面上驱动滑板向前滑行,发现路旁的建筑往后退,这是以 __________为参照物。滑行时,他的脚不断用力向后蹬地,地面对鞋底的摩擦力方向向__________;蹬地后双脚站在滑板上,滑板由于__________向前滑行一段距离。
13.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图甲,是号称“平稳如地铁,30s完成充电”的武汉市首条有轨电车路线。有轨电车工程采用高铁技术,轨道经过最新的焊接工艺焊接后没有一个结点,可以实现无缝对接,电车可在轨道上平稳运行,而且采用的车轮是弹性车轮,可以降低轨道结点的撞击,从而减少 ______ 对周围生活的影响;并采用了微机控制刹车技术,在平顺较好的轨道上行驶,可以有效防止由于 ______ 带来的危害。请在图乙中画出有轨电车向右平稳前进时,铁轨对车轮的摩擦力的示意图。
三、作图题
14.(2023·湖北咸宁·模拟预测)如图,两个物块A、B的重力分别为GA、GB,将两物块叠放在水平地面上,在旁边画出物块A和物块B受到力的示意图。
15.(2023·湖北黄冈·统考模拟预测)用轻绳把气球拴在地面上,当有水平向右的风吹来时,气球静止的状态如图所示,请在图中画出气球所受力的示意图。
16.(2023·湖北黄冈·模拟预测)如图所示,细线悬挂下的小球刚好与光滑圆弧面相接触,细线处于竖直状态。请在图中画出小球的受力示意图。
17.(2023·湖北孝感·模拟预测)“刷屏”已经成为许多人的生活常态,如图所示,人用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息。请画出滑动过程中手指受到的摩擦力和屏幕受到的压力示意图。
四、实验题
18.(2023·湖北咸宁·模拟预测)为探究“力与运动的关系”,设计了如图所示的斜面实验,让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中,让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的___________相同;小车到达水平面的初始动能是由___________势能转化而来的。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面阻力越小,小车滑行的距离就越___________(填“远”或“近”);进一步推理得出:如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,则物体将在水平面上做___________(填“匀速”或“变速”)直线运动。英国物理学家牛顿总结了前人的研究成果,概括出一条重要的物理规律,这就是著名的牛顿第一定律,此处用到的实验方法有___________和 ___________。
19.(2023·湖北恩施·模拟预测)在探究“二力平衡的条件”实验中,如图甲、乙所示,小刚把木块、小华把小车放在光滑的水平桌面上,他们分别向托盘里加减砝码观察现象。
(1)这两个实验装置中,你认为装置 ___________(选填“甲”或“乙”)更科学,其主要原因是为了减少 ___________对实验结果的影响;
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状,这说明两个力作用在 ___________上,物体才能平衡;
(3)在实验中通过 ___________来改变桌面上的物体所受拉力的大小;
(4)为了验证二力平衡时两个力是否在同一物体上,在图丙情况下,下一步的操作是:把卡片 ___________,再观察卡片的运动情况。
20.(2023·湖北鄂州·一模)某小组探究“滑动摩擦力大小与压力、重力两个因素是否有关。”
[实验器材]氢气球、压力传感器、拉力传感器、白纸、金属盒等;
[实验步骤]步骤1:金属盒放在质量不计的白纸上(如图1),读出压力传感器的示数;拉动白纸的过程中,读出拉力传感器的示数;
步骤2:将质量不计的氢气球系在金属盒上(如图2),读出压力传感器的示数;拉动白纸的过程中,读出拉力传感器的示数;
步骤3:再往金属盒里注入适量的沙子,使压力传感器的示数与步骤1相同;拉动白纸的过程中,读出拉力传感器的示数;
[实验数据]
金属盒总重力G/N
压力传感器的F1/N
拉力传感器F2/N
步骤1
4.8
4.8
1.8
步骤2
4.8
3.2
1.2
步骤3
6.4
4.8
1.8
请根据实验步骤和数据回答下列问题:
(1)步骤1中 _____(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动白纸;
(2)步骤1中金属盒受到的摩擦力为 _____N;
(3)步骤2中使用氢气球最终是为了改变 _____的大小;
[实验结论]接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与 _____无关,与 _____有关。
21.(2023·湖北天门·统考一模)学校走廊水平处用的是抛光的地砖,而在斜坡处却使用表面更为粗糙的地砖,如图甲所示。小江认为地砖表面的粗糙程度可能会影响摩擦力的大小,于是小江设计了如下实验对其进行了探究。
(1)用弹簧测力计拉动木块在图乙中的地砖上做___________运动就能测出滑动摩擦力的大小,此时摩擦力的大小是___________N;
(2)继续用弹簧测力计拉动上述实验中的木块在图丙中的地砖上做相同的运动,读出弹簧测力计的示数恰好和图乙中一样,由此得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度
无关。小江得出的结论是否可靠?___________,理由是___________;
(3)重新修改了实验方案后,他用弹簧测力计拉同一木块进行了测量,实验情境如图丁、戊所示。比较两次测量数据可得到的结论是___________;
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例:___________。
22.(2023·湖北恩施·模拟预测)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中;
(1)在水平桌面上,用弹簧测力计水平向左匀速拉动木块。弹簧测力计示数如图所示,则木块受到的滑动摩擦力为_________N;
(2)实验过程中,如果增大拉力来拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力将___(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
23.(2023·湖北荆门·模拟预测)某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响时,先将棉布铺在水平木板上,观察小车在木板上滑行的距离;然后去掉木板上的棉布,再次观察小车在木板上滑行的距离。
(1)为了保持小车在两次平面的上运动速度是相同的,该同学操作是使小车从斜面顶端________;
(2)比较小车在不同水平表面滑行的距离,可以得出初步的结论:在初速度相同的条件下,平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越________;
(3)实验结果能证明________;(选填序号)
A.牛顿第一定律
B.物体运动需要力来维持
C.力可以改变物体的运动状态
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车达到水平面后的运动状态是________。(选填序号)
A.静止
B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.静止和匀速直线运
24.(2023·湖北十堰·统考一模)在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素为:①可能与接触面之间的压力有关;②可能与接触面的粗糙程度有关。
(1)如图甲,小刚分别在光滑的木板和铺有毛巾桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据弹簧测力计的示数,可以确定猜想______是正确的;
(2)如图乙,小明用将装满水的矿泉水瓶横放在长木板上,想探究滑动摩擦力与压力的关系。若不增加任何实验器材,他可以改变______进行实验;
(3)图丙是小明使用同一个矿泉水瓶,在粗糙程度相同的长木板上做了多次实验,根据实验数据绘制的滑动摩擦力f与矿泉水瓶对长木板的压力FN的图像,可以得到滑动摩擦力与压力的关系是______。
25.(2023·湖北黄冈·统考模拟预测)如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。
(1)三次实验中,每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_____运动;
(2)该实验的原理是:_____;
(3)比较_____两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(4)比较乙、丙两次实验能得到结论:当_____一定时,_____越大,滑动摩擦力越大;
(5)根据乙、丙两次实验的探究结论,请说出一条你在生活中应用的例子:_____。
26.(2023·湖北天门·统考模拟预测)利用如图所示装置探究影响滑动摩擦力的因素。长方体木块上表面是棉布面,侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面。实验时,选择不同的接触面,通过增减砝码,改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板,将每次测量结果填入下表。
实验序号
木块与木板的接触面
压力
测力计示数
1
下表面与木板面
2.5N
1.2N
2
下表面与木板面
5.0N
2.4N
3
下表面与木板面
7.5N
3.6N
4
侧面与木板面
2.5N
1.2N
5
上表面与木板面
2.5N
1.8N
6
侧面与木板面
5.0N
(1)水平向右拉动长木板,当测力计示数稳定时,测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小_______(选填“相等”或“不相等”),木块受到的滑动摩擦力是水平向_______;
(2)由实验1、4可知,滑动摩擦力大小与接触面的面积_______(选填“有关”或“无关”);
(3)由实验1、5可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越_______;
(4)由实验1、2、_______(填实验序号)可知,其他条件相同时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成_______比;由此结论可得,实验6空格中的数据是_______N。
五、简答题
27.(2023·湖北随州·模拟预测)跑步过程中,小明踩到了松开了的鞋带,摔了一跤。小强连忙扶起了小明,并且对他说:“跑步前,一定要用力系紧鞋带,这样鞋带就不易松开了。”
(1)为什么小明会摔倒?
(2)小强的话里包含了什么物理知识?
六、计算题
28.(2023·湖北十堰·统考一模)如图是某餐厅的送餐机器人,自身质量约为45kg,该机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在1min内匀速直线运动72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)
(1)此次送餐过程中,机器人的速度为多少m/s?
(2)求地面对该送餐机器人支持力FN的大小;
(3)此次送餐过程中,机器人所受牵引力的大小。
参考答案:
1.C
【详解】根据丙图可知水面的情况,由于水面始终是水平的,则在屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,重锤线应该与水面是垂直的,综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.越靠近门轴推门越费力,力的作用点不同,说明力的作用点会影响力的作用效果,故A正确,不符合题意;
B.在船上用力推另一艘小船,自己却往后退,说明物体间力的作用是相互的,故B正确,不符合题意;
C.铅垂线利用的是重力方向总是竖直向下检查墙壁是否歪斜的,故C正确,不符合题意;
D.用力捏椭圆形厚玻璃瓶,玻璃管中的水面会上升,说明力使玻璃瓶发生了形变,故D错误,符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.实验过程中,应该改变水平面的粗糙程度,不应改变斜面的粗糙程度,否则物体到达水平面时的速度是不同的,所以实验中,应该在水平面上铺上毛巾、棉布,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,故A错误;
B.由实验推理得:运动的小车在不受外力作用时,将做匀速直线运动,故运动不需要力维持;牛顿第一定律中不受外力作用无法在实验中实现,只能在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,故B错误;
C.当小车运动到A点时速度为v1,若此时小车所受重力突然消失,即小车不受摩擦力作用,小车将做匀速直线运动,小车到达B点速度为v2,与v1大小相等,故C错误;
D.小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.运动员对滑雪板的压力和滑雪板对运动员的支持力,是一对相互作用力,二力大小相等,故A正确;
B.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性是物体本身具有的性质,不能说“惯性的作用”,故B错误;
C.运动员在最高点时速度不为0,不是平衡状态,受到的是非平衡力,故C错误;
D.运动员在跃到最高点时,在水平方向有运动速度,若所受的一切外力消失,他将做匀速直线运,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】A.伞兵跳伞竖直降落过程中受到向下的重力和向上的空气阻力。从图像中可以看出0~t1,速度在增大,所以受到的重力大于阻力,故A错误;
B.从t1~t2,速度在减小,受到的重力小于阻力,故B错误;
CD.从t2~t3,速度不变,即伞兵做匀速直线运动降落,受到的重力和阻力是一对平衡力,所以阻力等于重力,重力不变,则阻力不变,故C错误,D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.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,如果小车突然停止运动,木块下部速度减小,木块上部由于惯性,继续保持原来运动状态,因此木块将向右倾倒,故A错误;
B.木块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,由于木块与小车相对静止,也没有相对运动的趋势,所以木块不受到摩擦力,故B错误;
C.小车对木块的支持力与木块受到的重力都作用在木块上,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.地面对小车的支持力等于小车和木块重力之和,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】a受到向右水平推力F,但a、b保持静止,在水平方向a受到水平向左的摩擦力,大小等于推力F,故①错误;
b物体在竖直方向受到重力、a对b的压力和地面对b的支持力,共3个力,水平方向上a对b水平向右的摩擦力和地面对b水平向左的摩擦力,共2个力,b受到5个力,故②正确;
b对a的摩擦力向左的,根据力的作用是相互的,a对b的摩擦力向右,故③错误;
b受到的摩擦力等于a受到的摩擦力等于推力F,故④正确;
故选B。
8.B
【详解】将A、B两球连同之间的细线看成一个整体,对整体受力分析如下图所示,其中左右的拉力平衡,则可知A球上方的细线必定沿竖直方向,即上方细线的拉力F线与总重力G平衡。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 相互 静止 不变
【详解】[1]火箭升空时,向下喷射高速气流,由于力的作用是相互的,高速气流对火箭产生向上的推力,使火箭上升。
[2]梦天实验舱与天和核心舱对接后,一起绕地球飞行,它们之间的相对位置没有发生变化,故以天和核心舱为参照物,梦天实验舱是静止的。
[3]质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,所以梦天实验舱从地球到达到太空后,它的质量不变。
10. 相互的 形状 重力
【详解】[1]小芳起跳时用力向下蹬地,给地一个力的作用,因为物体间力的作用是相互的,地面同时给小芳一个向上的力的作用,使小芳身体腾空而起。
[2]力的作用效果是:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。落到沙坑中会留下痕迹,说明力可以改变物体的形状。
[3]地球附近的物体受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的,小芳每一次跳远总是落到地面,是因为受到重力的作用。
11.不变
【详解】战斗机加速飞行时,不计燃油损耗,则其质量不变,惯性不变。
12. 滑板 前 惯性
【详解】[1]他向前运动,建筑相对于他不断后退,位置不断改变,所以以滑板为参照物,建筑是后退的;
[2]滑行时,脚不断用力向后蹬地,脚相对于地面有向后运动的趋势,所以地面对鞋底的摩擦力方向向前;
[3]蹬地后双脚站在滑板上,滑板由于惯性,仍要保持原来的运动状态,会向前滑行一段距离。
13. 噪声 惯性
【详解】[1]轨道经过最新的焊接工艺焊接后没有一个结点,可以实现无缝对接,电车可在轨道上平稳运行,而且采用的车轮是弹性车轮,可以降低轨道结构的撞击,是在声源处减弱噪声,从而减少噪声对周围生活的影响。
[2]由于惯性,有轨电车在行驶过程中刹车时需要向前运动一段路程,采用微机控制制动技术,在平顺较好的轨道上行驶,可以有效制动,大大减少由于惯性带来的危害;有轨电车向右平稳前进时,车轮给铁轨向后的摩擦力,根据力的作用是相互的,铁轨就给车轮向前的摩擦力;故该车轮受到铁轨摩擦力是水平向右的,过作用点作一条水平向右的线段,用符号f表示,如下图所示
14.
【详解】物块A受到重力和物块B对它的支持力,物块A静止,因此这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,如下图所示:
物块B受到竖直向下的重力GB,A对B竖直向下的压力F,地面对B的支持力FB,如下图所示:
15.
【详解】球受到水平向右的风力、竖直向下的重力、竖直向上的浮力、沿绳子收缩方向的拉力作用,作用点都画在重心上,气球静止,则浮力大小等于重力和拉力沿竖直方向的分力之和,风力等与拉力沿水平方向的分力,如图所示:
16.
【详解】小球处于静止状态,受力平衡,绳子处于竖直状态(球与斜面虽然接触但不发生挤压),所以小球不受摩擦力和支持力的作用;则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在球的重心上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作图时两条线段的长度相等。如图所示
17.
【详解】滑动过程中手指受到的摩擦力的作用点在手指上,方向与运动方向相反,即沿屏幕向上;屏幕受到的压力的作用点在屏幕上,方向是垂直于屏幕向左;两个力的作用点均可以画在手指与屏幕的接触面的中点上,如图所示:
18. 速度 重力 远 匀速 控制变量法 科学推理
【详解】(1)[1][2]让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下,目的是确保小车到达水平面时速度相等,从高处下落的过程,高度减小,重力势能减小,转化为动能。
(2)[3][4]毛巾、棉布和木板这三种材料,木板的光滑程度最高,阻力最小,所以小车滑行最远,通过三种材料的实验分析,推理可知:如果没有阻力,物体将一直匀速直线运动下去。
[5][6]实验中,让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下,用到了控制变量法;牛顿第一定律由于没法直接用实验得到,是在实验的基础上推理得出的,故该实验用到了科学推理法。
19. 乙 摩擦力 同一直线 改变钩码数量 从中间剪开
【详解】(1)[1][2]为了减小摩擦力对该实验的影响,故乙装置更合理,小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦力小得多。
(2)[3]用手将小车旋转一个角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,说明两个力必须满足两个力在一条直线上。
(3)[4]在实验中通过改变钩码数量来改变桌面上的物体所受拉力的大小。
(4)[5]用剪刀将卡片从中间剪开,则两个力作用在了两个物体上,并观察到两边钩码落下,由此可以得到二力平衡的另一条件是两个力必须作用在同一物体上。
20. 不需要 1.8 压力 重力 压力
【详解】(1)[1]与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,不需要匀速拉动白纸,弹簧测力计示数稳定,便于读数。
(2)[2]由图知道,金属盒受到的摩擦力等于拉力传感器拉力的大小,即摩擦力为1.8N。
(3)[3]实验中,氢气球系在金属盒上,总重力不变,使用氢气球最终是为了改变压力大小。
(4)[4][5]由表中数据,在压力和接触面粗糙程度相同时,在误差范围内,物体受到的滑动摩擦力大小不变,故可得:在压力和接触面粗糙程度相同时,物体受到的滑动摩擦力与物体的重力大小无关。
21. 匀速直线 3.2 不可靠 没有控制压力大小相同 在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 轮胎上的花纹
【详解】(1)[1]用弹簧测力计拉动木块在图乙中的地砖上做匀速直线运动,由二力平衡条件可得,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,由此可以测出摩擦力的大小。
[2]图中测力计的分度值为0.2N,示数为3.2N,此时摩擦力的大小是3.2N。
(2)[3] [4]要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,乙图中,木块对支持面的压力的大小等于重力大小,丙图中,木块对支持面的压力的大小小于重力的大小,故得出的结论不可靠,理由就是没有控制压力大小相同。
(3)[5]图丁、戊所示中,两次压力大小相同,只改变了接触面的粗糙程度,由此可得出结论为在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[6]生活中轮胎上的花纹,鞋底的花纹,引体向上时的“防滑粉”都是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
22. 2.8 不变
【详解】(1)[1]弹簧测力计的每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,木块受到的拉力是2.8N。木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,木块进行匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是平衡力,滑动摩擦力等于拉力,滑动摩擦力是2.8N。
(2)[2]实验过程中,如果增大拉力来拉动木块,压力大小和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。
23. 由静止开始滑下 慢 C B
【详解】(1)[1]实验中,每次让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度。
(2)[2]比较小车在不同水平表面滑行的距离,可初步得出结论:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越慢。
(3)[3]实验结果能证明物体的运动不需要力来维持,力可以改变物体的运动状态,故C符合题意。
故选C。
(4)[4]在实验的基础上进行合理的推理,若水平面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),小车的运动速度不变,小车会在水平面上做匀速直线运动,故B符合题意。
故选B。
24. ② 矿泉水瓶中水的多少 在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
【详解】(1)[1]摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若物体匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一对平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。由图中数据知:在压力一定时,接触面越粗糙,测力计示数越大,即摩擦力越大。可得结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故可以确定猜想②是正确的。
(2)[2]要探究滑动摩擦力与压力的关系,需要保持接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,可以将矿泉水瓶中的水倒出一部分,减小了矿泉水瓶的重力,从而减小了矿泉水瓶对桌面的压力。
(3)[3]由图像知:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
25. 匀速直线 二力平衡条件 甲、乙 接触面粗糙程度 压力 自行车刹车时要用力捏闸
【详解】(1)[1]三次实验中,每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,摩擦力的大小等于拉力大小。
(2)[2]沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,摩擦力的大小等于拉力大小。
(3)[3]要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,而接触面的粗糙程度不同,由图可知应比较甲、乙两次实验。
(4)[4][5]根据乙、丙两次实验,接触面的粗糙程度相同,丙中压力大,滑动摩擦力也大,即在接触面粗糙程度相同时,通过增大压力可增大滑动摩擦力。
(5)[6]在接触面粗糙程度相同时,通过增大压力来增大滑动摩擦力在生活中应用的例子有:自行车刹车时要用力捏紧车闸;用拖布拖地时,要用力向下按压。
26. 相等 右 无关 大 3 正 2.4
【详解】(1)[1]水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受力平衡,水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识,木块受到的滑动摩擦力与测力计示数大小相等。
[2]水平向右匀速直线拉动木条,木块相对与木板向左运动,则木块受到木板的摩擦力方向水平向右。
(2)[3]由实验1、4和题意可知,压力大小和接触面粗糙程度都相同,接触面的面积不同,而滑动摩擦力相同,故得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关。
(3)[4]由实验1、5可知压力大小和接触面积都相同,布面较粗糙,测力计的示数较大,可得出结论:其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[5][6]实验1、2、3控制了接触面的粗糙程度和接触面积不变,仅改变压力大小,发现压力越大,滑动摩擦力越大,什么滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成正比。
[7]实验2、6中,压力大小和接触面粗糙程度都相同,接触面的面积不同,根据前面的结论可知,实验6空格中的数据应该是2.4N。
27.见详解
【详解】(1)[1]小明踩到松开了的鞋带时,脚因为受到阻力很快停下来,而上身由于惯性保持原来的速度,继续向前运动而摔倒;
(2)[2]一定要用力系紧鞋带,这是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力的方法来增大摩擦,从而使鞋带不易松开。
28.(1)1.2m/s;(2)500N;(3)40N
【详解】解:(1)机器人运动速度
(2)该送餐机器人受到的总重力
G总=(m人+m物)g=(45kg+5kg)×10N/kg=500N
地面对机器人支持力FN与其所受重力是一对平衡力,大小相等,所以
FN=G=500N
(3)机器人送餐过程中在水平方向做匀速直线运动,所受牵引力F与所受摩擦力f彼此平衡,大小相等,即机器人所受牵引力大小
F=f=0.08G总=0.08×500N=40N
答:(1)此次送餐过程中,机器人的速度为1.2m/s;
(2)求地面对该送餐机器人支持力FN的大小为500N;
(3)此次送餐过程中,机器人所受牵引力的大小为40N。
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