第一章力与运动中考题训练————2024年浙江省中考科学三轮冲刺
展开1.(2023•泰州)如图所示,虚线是小华抛出的皮球落地后又弹起的运动轨迹,当皮球运动到最高点A时。若它所受外力突然全部消失,则皮球将( )
A.保持静止
B.沿水平方向做匀速直线运动
C.竖直向上做匀速直线运动
D.竖直向下做匀速直线运动
2.(2023•西藏)2023年2月6日,中国女足凭着“不畏强敌,顽强拼搏”的精神在女足2023亚洲杯决赛中逆转韩国队,再次获得亚洲杯冠军。足球运动蕴含着许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.踢球时脚对球有力的作用,球对脚没有力的作用
B.用头顶足球时感到疼,说明物体间力的作用是相互的
C.足球鞋底有凹凸不平的花纹,是为了减小摩擦
D.踢出去的足球继续运动,是由于受到惯性的作用
3.(2023•呼和浩特)小芳同学用图示装置研究滑动摩擦力,用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中,木块保持静止不动。下列说法正确的是( )
A.木块所受摩擦力方向水平向左
B.地面对长木板的摩擦力与力F是平衡力
C.力F增大时,木块所受滑动摩擦力大小不变
D.若弹簧测力计示数为5N,则力F大小也为5N
4.(2023•黔西南州)如图甲,将一块粗糙的、有三段长度相等区域的木板水平放置,用恒为2N的水平拉力F,拉动物块(不考虑物块的大小)在木板上从区域Ⅰ的最左端由静止开始运动,在进入区域Ⅲ时撤去拉力,物块最终停在区域Ⅲ的最右端。图乙为物块在区域Ⅰ和Ⅱ上运动的v﹣t图像,则下列判断错误的是( )
A.物块在区域Ⅰ上做加速运动
B.物块在区域Ⅰ上的平均速度比区域Ⅱ上的小
C.物块在区域Ⅱ上所受的摩擦力等于2N
D.物块在区域Ⅲ上运动的时间等于1s
5.(2023•镇江)如图1所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示,忽略M和电梯的形变,0~t1内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内,F随时间t变化的图线如图2所示,则( )
A.t1∼t2内,电梯可能向上运动
B.t2∼t3内,M的机械能保持不变
C.t3∼t4内,电梯一定做加速运动
D.t1∼t4内,弹簧对M的拉力不变
6.(2023•益阳)如图所示,磁性黑板贴吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板贴之间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A.黑板贴受到的重力与黑板贴受到的摩擦力大小相等
B.用垂直于黑板的力压黑板贴时,黑板贴受到的摩擦力增大
C.黑板贴对黑板的吸引力与黑板对黑板贴的吸引力是一对平衡力
D.黑板贴受到的重力与黑板对黑板贴的吸引力是一对平衡力
7.(2023•青岛)“低碳环保,绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具,以下设计和操作,可以减小摩擦的是( )
A.轮胎表面有凹凸不平的花纹
B.给轴承加润滑油
C.用力捏闸,使车更快地停下来
D.刹车时,使车轮由滚动变为滑动
8.(2023•荆州)如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
9.(2023•枣庄)在2023年北京冬季奥运会上,某运动员参加短道速滑比赛。下列对比赛时的说法正确的是( )
A.发令枪响前,运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力
B.发令枪响后,运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为物体间力的作用是相互的
C.运动员在经过弯道时不再用力向后蹬,此时运动状态不发生改变
D.冲线后,运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员不受阻力
10.(2023•黑龙江)小明和小刚是两个初三学生,小明重60kg,小刚重70kg。在上体育课时,小明和小刚匀速爬杆,以下相关说法正确的是( )
A.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
B.小明受到的摩擦力一定较大
C.小刚受到的摩擦力一定大
D.小刚受到的摩擦力一定较小
二.填空题(共5小题)
11.(2023•南通)实验小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)如图甲,沿水平方向 拉动木块测出滑动摩擦力大小。
(2)在木块上添加砝码,重复(1),发现弹簧测力计示数变大,说明滑动摩擦力的大小与 有关;在长木板上分别铺上毛巾和棉布,进行对照实验,这是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
(3)图甲中,增大拉力使木块加速运动,木块受到的滑动摩擦力大小将 ;
(4)实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定,改用如图乙的装置水平拉动长木板,结果发现测力计示数仍然不够稳定,可能的原因是 。
12.(2023•南充)粗糙水平面上一木箱重200N,当用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为 N;当用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动;当用150N的水平推力推木箱时,木箱受到水平方向的摩擦力为 N。
13.(2021•株洲)如图为某同学用弹簧测力计测量木块在水平固定木板上匀速滑动时所受摩擦力的情景。此时,弹簧测力计的读数为 N,实验操作中的错误是 。改正错误后,通过增减木块上钩码的个数,可以探究滑动摩擦力的大小与 (填“接触面的粗糙程度”或“压力”)的关系。
14.(2021•丹东)如图甲所示,在粗糙水平地面上向右运动的物体,受到方向不变的水平拉力F作用,F大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图象可知:当t=4s时,物体受到的摩擦力为 N;当t=6s时,物体处于 (选填“匀速”、“变速”或“静止”)状态,此时物体受到的摩擦力 N。
15.(2021•达州)A、B两物体叠放在水平桌面上,如图所示,当右端挂5N的物体C时,物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B间的摩擦力为 N;若对物体B施加一个水平向左的力使物体A、B一起向左做匀速直线运动,绳与滑轮间的摩擦忽略不计,该力的大小为 N。
三.实验探究题(共2小题)
16.(2023•鄂尔多斯)图甲是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验的装置。
(1)实验中水平拉动物块B做匀速直线运动,根据 知识,测出物块B所受滑动摩擦力的大小,此运动过程中砝码 (选填“受”或“不受”)摩擦力。
(2)“创新小组”在实验过程中记录的数据如表:
①比较3、4、5三次实验数据,可以得出结论:在 相同时,接触面越 ,滑动摩擦力越大。
②该组又将木板A组装成斜面,如图乙所示,将物块B和砝码的总重力增加到10N,在用F=9.2N的拉力沿斜面匀速将物块B由底端拉到顶端的过程中,物块B克服摩擦力做功为 J,物块B对斜面的压力为 N。(木板的厚度忽略不计)
(3)由于图甲实验中较难保持物块B做匀速运动,弹簧测力计示数不稳定。“科技小组”改为用图丙进行实验后,发现在拉动木板A'运动的过程中,测力计示数变化明显,其原因可能是 。
17.(2021•丹东)小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)AB段距离sAB= cm,小车在AC段平均速度vAC= m/s。
(3)如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 。
(5)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,则小车全程平均速度v= (用字母v1和v2表示)。
四.计算题(共1小题)
18.(2018•福建)航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物从高处释放,一段时间后打开降落伞。重物在离地4m高处开始匀速下落,速度为5m/s。若打开降落伞后,降落伞和重物受到的阻力f与速度v满足关系f=kv2中,k=3N•s2/m2.求:
(1)重物从开始匀速下落到落地所用的时间;
(2)降落伞和重物的总重
八年级第一章中考题训练
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.【分析】据牛顿第一运动定律可知,一切物体在没有受到任何外力时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:当皮球运动到最高点A时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动。
故选:B。
【分析】此题考查了牛顿第一定律的应用,理解牛顿第一定律的内容是解题的关键。
2.【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:A、物体间力的作用是相互的,踢球时脚对球有力的作用,球对脚也有力的作用,故A错误;
B、头顶足球,头给足球一个力,物体间力的作用是相互的,足球给头一个力,所以头感到疼,故B正确;
C、足球鞋底有凹凸不平的花纹,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、踢出去的足球继续运动,是由于足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:B。
【分析】本题通过足球比赛考查了物体间力的作用是相互的、增大摩擦的方法及惯性等,体育运动中包含了很多的物理知识,需要认真观察,细心领会。
3.【分析】木块处于静止状态,受到的合力为0,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小和方向;
滑动摩擦力的大小跟压力大小、接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:
A、木块保持静止不动,水平方向上受力平衡,弹簧测力计对木块的拉力水平向左,则木块受到的摩擦力水平向右,故A错误;
B、用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中,木板在水平方向上受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力F、水平向左的地面对木板的摩擦力、水平向左的木块对木板的摩擦力,所以地面对长木板的摩擦力与力F不是平衡力,故B错误;
C、力F增大时,木块对木板的压力大小、接触面的粗糙程度不变,所以木块所受滑动摩擦力大小不变,故C正确;
D、若弹簧测力计示数为5N,则力F应大于5N,故D错误。
故选:C。
【分析】物体只要是保持匀速直线运动状态,其就一定是平衡状态,此时所受的力一定是平衡力,故据平衡力的特点分析判断即可。
4.【分析】①影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度;
②在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态;在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变;
运用以上规律结合图甲、图乙对每个选项作出判断。
【解答】解:由图知:物块在0~2s内做加速运动,在2s~3s内做匀速运动,且物块在0~2s内图象与2s~3s内图象与坐标轴围成的面积相同,说明物块运动的路程相同。即物块在0~2s内在区域Ⅰ上做加速运动,在2s~3s内在区域Ⅱ上做匀速直线运动,区域Ⅰ表面上受到的摩擦力小于拉力F,在区域Ⅱ表面上受到的摩擦力等于拉力F。
AB、由图乙知:物块在0~2s内在区域Ⅰ上做加速运动,到第2s时速度为2m/s,此时平均速度一定小于2m/s;在2s~3s内在区域Ⅱ上做匀速直线运动,速度为2m/s,故AB正确;
C、在2s~3s内在区域Ⅱ上做匀速直线运动,受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以区域Ⅱ表面上受到的摩擦力等于拉力F,故C正确;
D、物块进入区域Ⅲ时的速度为2m/s,做减速运动,在区域Ⅲ的平均速度一定小于2m/s,所以运动时间一定大于1秒,故D错误。
故选:D。
【分析】此题考查的是力和运动的关系的应用,结合运动图象和速度﹣时间图象得到有价值的信息,是解答此题的关键,难度较大。
5.【分析】(1)弹簧的弹力与伸长量有关;(2)当物体由静止变为运动时,处于加速状态,则受力不平衡,且较大的力与运动方向相同;(3)动能与质量和速度有关,重力势能与高度有关,匀速下降时,其机械能不守恒;(4)当物体受力不平衡且较大的力与运动方向相反时,物体做减速运动。
【解答】解:A、物体M静止在电梯底部,弹簧处于伸长状态,0~t1内,电梯静止,物体也静止,受力平衡,则受到重力G、地面的支持力F和弹簧的拉力T;由于压力与支持力是相互作用力,大小是相等的,则有:G=F2+T;当t1∼t2内,压力变为小于F2的F1,弹力和重力不变,此时G>F1+T,则物体受力不平衡,由静止变为运动,速度变大了,则运动方向与较大的力方向相同,说明电梯是向下加速运动的;B、t2∼t3内,压力恢复到静止时的大小,说明受力平衡,因而是匀速下降,动能不变,而重力势能减小,机械能减小;C、t3∼t4内,压力F3大于F2,此时G<F3+T,电梯向下则是减速运动,如果向上运动,则是加速运动,因而选项C是错误的;D、由于忽略M和电梯的形变,因而弹簧的长度始终不变,形变大小不变,因而弹簧的弹力保持不变,t1∼t4内,弹簧对M的拉力不变。所以选D。故选:D。
【分析】本题考查了弹力的有关因素,物体受力不平衡时的运动状态,易错点向上的支持力大,不一定是向上加速运动的。
6.【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
【解答】解:AB、黑板贴受到的重力与黑板贴受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,当用垂直于黑板的力压黑板贴时,由于重力不变,所以黑板贴受到的摩擦力大小不变,故A正确,B错误;
C、黑板贴对黑板的吸引力与黑板对黑板贴的吸引力,这两个力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、黑板贴受到的重力方向竖直向下,黑板对黑板贴的吸引力在水平方向上,不符合二力平衡条件,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【分析】本题主要考查学生对平衡力的辨别,学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用于同一物体。
7.【分析】(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、轮胎表面有凹凸不平的花纹,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A不合题意;
B、给轴承加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故B符合题意;
C、用力捏闸,使车更快地停下来,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C不合题意;
D、刹车时,使车轮由滚动变为滑动,可以增大摩擦力,故D不合题意。
故选:B。
【分析】本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
8.【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、吊椅所受的重力与吊椅对地球的吸引力是相互作用力,故C错误;
D、人所受的重力和人对吊椅的压力是不同性质的两个力,故D错误。
故选:B。
【分析】本题关键要能区分平衡力与相互作用力,注意最明显的区别在是否作用于同一物体上。
9.【分析】(1)静止或做匀速直线运动的物体将受到平衡力的作用,当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”。
(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。
(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,其运动状态不变。
(4)两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
【解答】解:A、运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误。
B、运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为力的作用是相互的,脚给地面一个向后的力,同时受到地面给脚向前的力,故B正确。
C、运动员在经过弯道时,其运动方向和速度均发生变化,其运动状态改变,故C错误。
D、运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员具有惯性,仍受到摩擦力作用,故D错误。
故选:B。
【分析】理解平衡力的成立条件、摩擦力的概念,知道运动状态不变的情况,理解惯性概念,可解答此题。
10.【分析】小明和小刚匀速爬杆,小明和小刚受力平衡,在竖直方向上小明和小刚均受到竖直向下的重力作用,根据二力平衡条件可知,小明和小刚一定还受到一个竖直向上的摩擦力的作用,而摩擦力的大小与自身重力大小相等,据此分析。
【解答】解:由题意可知,小明受到的重力G明=m明g=60kg×10N/kg=600N,小刚受到的重力G刚=m刚g=70kg×10N/kg=700N;
小明和小刚匀速爬杆,小明和小刚受力平衡,在竖直方向上小明和小刚均受到竖直向下的重力作用,根据二力平衡条件可知,小明和小刚一定还受到一个竖直向上的摩擦力的作用,
即小明受到的摩擦力大小f明=G明=600N,小刚受到的摩擦力大小f刚=G刚=700N,
故ABD错误、C正确。
故选:C。
【分析】本题考查重力与质量的关系、二力平衡条件的应用,是一道基础题。
二.填空题(共5小题)
11.【分析】(1)木块在长木板上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等;
(2)添加砝码,木块对木板的压力变大,重复(1),发现弹簧测力计示数变大,说明物体所受的滑动摩擦力变大,据此分析;
在长木板上分别铺上毛巾和棉布,接触面的粗糙程度变大,压力大小不变,据此分析;
(3)物体所受的滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关;
(4)在压力不变时,接触面粗糙程度会影响摩擦力大小。
【解答】解:(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等,可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力;
(2)添加砝码,木块对木板的压力变大,重复(1),发现弹簧测力计示数变大,说明物体所受的滑动摩擦力变大,故滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
在长木板上分别铺上毛巾和棉布,接触面的粗糙程度变大,压力大小不变,进行对照实验,这是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;
(3)物体所受的滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,图甲中,增大拉力使木块加速运动,木块受到的滑动摩擦力大小将不变;
(4)实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定,改用如图乙的装置水平拉动长木板,结果发现测力计示数仍然不够稳定,可能的原因是木板表面的粗糙程度不均匀。
故答案为:(1)匀速;(2)压力大小;接触面的粗糙程度;(3)不变;(4)木板表面的粗糙程度不均匀。
【分析】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
12.【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件判断静摩擦力和滑动摩擦力的大小。
(2)滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟其它因素没有关系。
【解答】解:木箱受到50N的水平推力时,木箱处于静止状态,在水平方向上木箱受到推力和静摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,则木箱受到的静摩擦力f=F=50N。
木箱受到100N水平推力时,木箱恰好做匀速直线运动,在水平方向上木箱受到推力和滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,则木箱受到的滑动摩擦力f滑=F'=100N。
如果水平推力变成150N,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力的大小仍然是100N。
故答案为:50;100。
【分析】本题目考查了影响摩擦力大小的因素,以及平衡力的相关应用,需要学生将基础知识掌握扎实。
13.【分析】首先确定弹簧测力计的分度值,然后根据指针位置读出示数;
根据二力平衡的条件分析;
根据影响摩擦力大小的两个因素,结合控制变量法,对实验次数中的变量和控制量进行分析。
【解答】解:由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N;
实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,根据二力平衡,拉力等于摩擦力;而实验中弹簧测力计没有沿水平方向拉动木块;
改正错误后,通过增减木块上钩码的个数,压力发生了变化,接触面的粗糙程度不变,可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
故答案为:1.4;弹簧测力计没有沿水平方向拉动木块;压力。
【分析】本题是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验,考查了控制变量法的应用及测量摩擦力的方法。
14.【分析】根据二力平衡条件求在2~3s内时物体受到的摩擦力;滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:由图丙可知,在2~3s内时物体做匀速直线运动,此时水平方向上的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时的拉力为4N,则滑动摩擦力的大小为4N;当t=6s时,由图丙可知,物体的速度为0,物体处于静止状态,则物体受到的静摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,此时的拉力为3N,所以物体受到的摩擦力3N。
故答案为:4;静止;3。
【分析】本题考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,然后根据平衡条件即可正确答题,是中考的热点考题。
15.【分析】摩擦力产生的条件:两个物体之间有压力,且发生了相对滑动或有相对滑动的趋势;物体A、B在物体C的作用下向右做匀速直线运动,物体B在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,根据二力平衡条件求出摩擦力大小;物体B向左匀速直线运动时,物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B和水平桌面的摩擦力不变。物体B水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用,水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,根据平衡力条件求出水平向左的拉力。
【解答】解:物体A、B恰好能一起向右做匀速直线运动,此时A、B之间没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以A、B间的摩擦力为0;
物体A、B水平向右运动时,在水平方向上受到物体C对物体B施加的水平向右的拉力为5N、水平向左的摩擦力作用,因物体B处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,为5N;
物体A、B水平向左运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体B受到的摩擦力不变,所以物体B水平向左运动时,受到水平向右的摩擦力也是5N;
物体A、B水平向左匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N(物体C对物体B施加的)、水平向右的摩擦力5N,水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N。
故答案为:0;10。
【分析】本题物体B向右匀速直线运动,分析受力情况,根据平衡力条件求出摩擦力大小,根据摩擦力大小的影响因素,判断出物体B向左和向右运动的摩擦力大小不变,物体B向左匀速直线运动,再次分析受力情况,根据平衡力条件求出拉力大小。
三.实验探究题(共2小题)
16.【分析】(1)根据二力平衡条件、产生摩擦力的条件分析;
(2)①滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,据此分析;②根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有用功,然后求出额外功,根据W=fs求出摩擦力的大小,根据表格中的数据得出压力和摩擦力的大小关系,然后求出压力的大小;
(3)根据接触面的粗糙程度分析。
【解答】解:(1)弹簧测力计显示拉力大小,物块在水平面上进行匀速直线运动,物块受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力作用,这两个力是平衡力,大小相等,从而间接测量滑动摩擦力大小;此运动过程中砝码相对于木块没有发生相对滑动,也没有发生相对滑动的趋势,所以不受摩擦力;
(2)①比较3、4、5三次实验数据,可以得出结论:在压力相同时,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大;
②拉力做的总功:W总=Fs=9.2N×1m=9.2J;所做的有用功:W有用=Gh=10N×0.6m=6J,则额外功为:W额=W总﹣W有用=9.2J﹣6J=3.2J,则摩擦力的大小为:f===3.2N;
根据表格中的数据可知,摩擦力与压力的关系为:f=0.4F压,则压力的大小为:F压===8N;
(3)现在拉动木板A'运动的过程中,测力计示数变化明显,这说明此时的滑动摩擦力发生了改变,原因可能是接触面的粗糙程度不同。
故答案为:(1)二力平衡;不受;(2)①压力;粗糙;②3.2;8;(3)接触面的粗糙程度不同。
【分析】本题考查了利用控制变量法和转换法探究滑动摩擦力大小的影响因素,是一道比较典型的滑动摩擦力实验题。
17.【分析】(1)测量平均速度的原理:v=;
(2)根据图示读出AB、AC段的路程以及AC段所用的时间,利用速度公式求出小车在AC段的平均速度;
(3)如果让小车过了A点后才开始计时,计时过晚,使所计时间偏小,根据速度公式判断速度变化;
(4)小车做加速直线运动,据此判断图象;
(5)利用v=分别求出前半程和后半程所用时间,最后利用v=求出全程的平均速度。
【解答】解:(1)测量平均速度的原理:v=;
(2)根据图示可知,刻度尺的分度值为2cm,则
AB间的长度:sAB=40cm;AC间的长度:sAC=90cm;
AC段所用的时间:tAC=3s;
AC段的平均速度:vAC===30cm/s=0.3m/s;
(3)如果让小车过了A点后才开始计时,计时晚,所计时间偏短,而路程不变,由v=可得,所测AC段的平均速度偏大;
(4)小车在斜面上运动速度越来越快,做加速直线运动,
A.图中v﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明速度大小不变,小车做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.图中v﹣t图象为一过原点的直线,说明速度与时间成正比,小车做加速直线运动,故B符合题意;
C.图中s﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明小车位置相对于O点没有变化,处于静止状态,故C不符合题意;
D.图中s﹣t图象为一过原点的直线,说明做匀速直线运动,通过的距离与时间成正比,故D不符合题意。
故选:B。
(5)由v=可知,前半程所用时间:t1=,后前半程所用时间:t2=,
则小车全程平均速度v====。
故答案为:(1)v=;(2)40.0;0.3;(3)偏大;(4)B;(5)。
【分析】本题测小车的平均速度,考查了注意事项,实验的目的、原理、实验器材及平均速度的求解。
四.计算题(共1小题)
18.【分析】(1)已知高度和速度,利用速度公式计算重物从开始匀速下落到落地所用的时间;
(2)根据f=kv2中,k=3N•s2/m2求出阻力,然后根据力的平衡得出降落伞和重物的总重。
【解答】解:
(1)根据v=可得,重物从开始匀速下落到落地所用的时间:
t===0.8s;
(2)由题意得,匀速下落时有:f=kv2=3N•s2/m2×(5m/s)2=75N,
故降落伞和重物的总重:G=f=75N。
答:
(1)重物从开始匀速下落到落地所用的时间为0.8s;
(2)降落伞和重物的总重为75N。
【分析】此题考查速度公式及其应用、二力平衡条件及其应用,难度不大,属于基础题目。次数
压力F压/N
接触面(粗糙程度)
摩擦力Ff/N
1
3
木板
1.2
2
4
木板
1.6
3
5
木板
2.0
4
5
棉布
2.5
5
5
毛巾
3.0
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