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第8章 运动和力 2021-2022学年人教版物理八年级下册练习题
展开这是一份第8章 运动和力 2021-2022学年人教版物理八年级下册练习题,共22页。
人教版八年级下册《第8章 运动和力》2022年单元测试卷
一.选择题(共18小题)
1.(3分)关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是:
①物体的运动不需要力来维持
②物体的运动必需用力维持
③牛顿第一定律是实验定律
④牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
⑤实际上不存在不受外力作用的物体,所以牛顿第一定律没有意义( )
A.①⑤ B.③④ C.①④ D.②③
2.(3分)如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处。当铅球在飞行过程中,运动到最高点时,一切外力消失,则小球将会( )
A.沿着水平方向运动 B.静止在该点
C.仍会掉在b点 D.竖直掉下来
3.(3分)下列物体的运动状态没有发生变化的是( )
A.在竖直方向上匀速上升的气球
B.来回摆动的钟摆
C.在草地上越滚越慢的足球
D.在盘山公路上匀速行驶的汽车
4.(3分)以下说法正确的是( )
A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受推力的作用
B.手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用
C.弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力不是弹力
D.以卵击石,虽然卵破,但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等
5.(3分)下列现象中,不能说明物体具有惯性的是( )
A.离弦的箭继续飞行
B.橡皮泥被手指按压凹陷
C.汽车突然启动时,人会后仰
D.用力拍打刚晒过的被子,灰尘落下
6.(3分)如图是从水平匀速飞行的轰炸机上先后投下的三颗炸弹,在不计空气阻力的情况下,能正确反映飞机和三颗炸弹运动情况的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)对生活中一些惯性现象的解释,以下四种说法中正确的是( )
①渔船靠岸时,关闭发动机后还能继续行驶一段距离是因为渔船具有惯性;
②跳远运动员助跑起跳。是为了增大惯性;
③小汽车配置安全气囊,可以减小惯性带来的危害;
④抛出去的实心球还会在空中运动一段时间,是因为实心球受到惯性力的作用。
A.只有①③ B.只有②④ C.只有①② D.只有③④
8.(3分)小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两个实验中,小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
B.甲、乙两个实验中,利用斜面同一高度静止释放小车和小球都是为了使小车和小球到达水平面时的速度相同
C.甲实验中要改变水平面的粗糙程度,乙实验中水平面的粗糙程度要相同
D.甲实验中小车滑行的距离越远,说明小车刚开始下滑时具有的机械能越大
9.(3分)如图所示,两个完全相同的物体在同一地面,同一水平方向上做匀速直线运动。若不计空气阻力且v1<v2,则它们所受拉力F1与F2的关系为( )
A.F1=F2 B.F1>F2
C.F1<F2 D.以上三种情况均有可能
10.(3分)手握油瓶,油瓶不从手中滑落。下列分析和解答中正确的是( )
A.手对瓶的压力和重力平衡
B.手对瓶的摩擦力和瓶子重力平衡
C.瓶子重力小于手对瓶的摩擦力
D.手对瓶子的压力大于瓶的重力
11.(3分)如图所示,弹簧的重力不计,弹簧的上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球,小球处于静止状态,下列几组力中属于平衡力的是( )
A.球对弹簧的拉力和球受到的重力
B.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力
D.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
12.(3分)摩擦与我们的生活息息相关,假如没有摩擦,下列现象不可能发生的是( )
A.人无法行走
B.老师仍能用粉笔在黑板上写字
C.火柴难以划燃
D.自行车刹车失灵
13.(3分)用弹簧测力计拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为3N.当绳子突然断开时,则( )
A.物体速度保持不变,受到的摩擦力小于3N
B.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于8N
C.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于3N
D.物体立即停止,受到的摩擦力为零
14.(3分)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在水平恒力F的作用下一起向右做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
①物体A不受摩擦力
②物体B对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
③若增大拉力F,则物体B与地面间的摩擦力不变
④若物体B遇到障碍物突然停止,则物体A向右倾
A.只有①②③ B.只有①②④ C.只有①③④ D.只有②③④
15.(3分)许多场合会用如图甲、乙所示传送带传送物体。若不计空气阻力,关于传送带上的物体受力情况,下列有关说法合理的是( )
A.甲图物体水平向右匀速运动的过程中,可能受到向右的摩擦力
B.甲图物体与传送带一起向右减速运动时,一定受到水平向右的摩擦力
C.乙图物体匀速向下运动的过程中,可能不受摩擦力的作用
D.乙图物体匀速向上运动的过程中,一定受到向上的摩擦力
16.(3分)小金同学在测量木块与长木板之间的滑动摩擦力时,利用下图两种实验装置测量,则说法不正确的是( )
A.乙图比甲图测量时,弹簧秤更稳定显示读数
B.甲图和乙图拉动过程中,木块相对地面都是运动的
C.拉动时,乙图中弹簧秤对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力
D.乙图中,长木板受到木块的滑动摩擦力大小与弹簧秤读数相同
17.(3分)如图所示,水平地面上放置相同材料制成的四个木块,其中两个质量为m的木块间用不可伸长的水平轻绳相连,下面两个木块质量分别为2m和3m。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使四个木块一同水平向右匀速运动,则( )
A.质量为3m的木块与地面间的摩擦力为4F7
B.质量为2m的木块与地面间的摩擦力为F2
C.轻绳对m的拉力为F7
D.轻绳对m的拉力为F2
18.(3分)小明用如图所示的装置探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F﹣t图象表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图象如图所示,其中0~4s木块处于静止状态。下列分析正确的是( )
A.当在木块没有被拉动时,弹簧测力计的示数小于木块所受的摩擦力
B.当用F=2.1牛的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为2.1N
C.若用F=2.6牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为2.6N
D.当以更快的速度拉动木块滑动时,弹簧测力计的示数和木块所受的摩擦力都将大于2.0N
二.填空题(共5小题)
19.(3分)在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)这两个实验装置中,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学,理由是
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
20.(3分)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关。(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”)
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板,图戊对读数有什么好处。 。
21.(3分)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,在F1和F2的作用下,以相同的速度向右做匀速直线运动,已知F1=9N,F2=5N.则甲物体对乙物体产生的摩擦力大小为 N,方向 ;水平桌面对乙物体产生的摩擦力大小为 N。
22.(3分)用手拍打衣服,衣服由于受到手的作用力由静止变为 ,而衣服上的灰尘惯性要保持原来的 状态,灰尘和衣服就会分离,由于 的作用就会落下。
23.(3分)如图所示,小月用不计重力的弹簧测力计拉着一物块A以1m/s的速度在水平地面上匀速前进,则物块受到的滑动摩擦力的大小为 N;当物块以4m/s速度在水平地面上匀速前进时,物块受到的滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同);若在物块A上方叠加同样大小的物块,并以4m/s速度在水平地面上匀速前进时,物块受到的滑动摩擦力 。
三.作图题(共2小题)
24.一个方木块静止在粗糙斜面上,请画出方木块所受的摩擦力和斜面受到的压力。
25.如图所示,当人们骑自行车加速前进时,自行车后轮受到摩擦力的作用,请你画出后轮所受摩擦力f的示意图(作用点为0点)。
四.实验探究题(共2小题)
26.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,某小组设计了如图甲所示的实验:
(1)分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,能够使小车到达水平面起始端的速度 (填“相同”或“不同”),这是利用小车沿斜面下滑过程中 转化为动能来实现的。
(2)小车三次滑行的距离如图甲所示,可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小得 ,进一步推理可知,如果运动的物体不受力,将做 运动。
(3)完成上述实验后,他们取来一个小球和木块,将小球从斜面的某一位置由静止滚下,将水平长木板上的木块由A位置撞至B位置,如图乙所示;完成后,保持木块在B位置不动,取回小球置于斜面同一位置重复上面的操作,如图丙所示。这是在 相同的条件下,探究小球的动能大小与 的关系。在这两次实验中, (填“乙”或“丙”)图中小球将木块推动的距离更大一些。
27.在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响。
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计。
五.解答题(共2小题)
28.如图所示,重为600牛的人站在300牛的木块上,人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动,人与木块相对静止。若地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍,不计滑轮轴心的摩擦。则:
(1)木块一共受到 个力的作用。木块受到地面的摩擦力为 N。
(2)人受到木块的摩擦力为 牛,方向为 ;(填“向左”或”向右”)
29.滑动摩擦力的大小与物体间的压力有关,还与接触面的粗糙程度有关。在物理学上,滑动摩擦力的大小可以写成f=μFN,其中f表示摩擦力的大小,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数,FN表示压力。
(1)如果把一个质量为m的物体放在水平桌面上,用水平的拉力F拉动物体做匀速直线运动,求此物体与桌面间的动摩擦因数(用字母表示)。
(2)若物体的质量为2kg,物体与桌面间的动摩擦因数为0.3,当它做匀速直线运动时。拉力等于多少?(g=10N/kg)
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律;即物体在不受力的作用时,总保持静止状态或物体做匀速直线运动状态。结合题干描述可逐一做出判断。
【解答】解:①②物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故①正确,②错误;
③牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,故③错误;
④牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故④正确;
⑤实际上虽然不存在不受外力作用的物体,但牛顿第一定律的所有推论都得到了广泛的证实,因此非常有意义,故⑤错误。
综上所述,说法正确的是①④。
故选:C。
2.【分析】物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:当铅球在飞行过程中,运动到最高点时,铅球在水平方向上有一定的速度,一切外力消失时,由牛顿第一定律可知,小球将会沿水平方向做匀速直线运动。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.【分析】本题的关键是理解运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变;而处于静止状态或匀速直线运动的物体运动状态不变。
【解答】解:A、在竖直方向上匀速上升的气球,速度方向不变,速度大小不变,运动状态不发生变化,故A正确;
B、来回摆动的钟摆,速度大小和方向都发生变化,运动状态发生变化,故B错误;
C、在草地上越滚越慢的足球,速度越来越小,运动状态发生变化,故C错误;
D、在盘山公路上匀速行驶的汽车,速度大小不变,但运动方向始终在变化,故运动状态发生变化,故D错误;
故选:A。
4.【分析】(1)物体本身具有的保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(2)对水杯进行受力分析即可解答;
(3)判断物体运动与静止时,要看物体相对于参照物的位置是否改变;
(4)作用力和反作用力之间的关系是:两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
【解答】解:
A、因为任何物体都有惯性,所以当篮球离开手后由于惯性会继续向上运动,而不是受到推力的作用,故A错误;
B、手握水杯静止在空中,则受力平衡,分析可知,水杯受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力和手握瓶子的力的作用。故B错误;
C、弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力也是弹力,故C错误;
D、以卵击石,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对相互作用的力,大小相等,方向相反,故D正确。
故选:D。
5.【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。我们在生活中可以利用惯性,但也要注意防止惯性。
【解答】解:A、离弦的箭继续飞行是保持了原来的运动状态,利用了惯性。不符合题意。
B、橡皮泥被手指按压凹陷,是由于力能改变物体的形状,故和惯性无关,故符合题意。
C、汽车突然启动了,人由于惯性仍然保持原来的姿势,因此会向后仰。不符合题意。
D、用力拍打被子,被子运动,而尘土由于惯性保持原来的运动状态,故和被子脱离。不符合题意。
故选:B。
6.【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的属性,即惯性,从飞机上先后投下三颗炸弹后,三颗炸弹也有惯性,以原来的速度向前运动。
【解答】解:
飞机沿水平方向匀速飞行,从飞机上先后投下三颗炸弹后,炸弹由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,炸弹在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,受重力的作用,同时向下做自由落体运动,故三颗炸弹下落时,在同一竖直方向上,且下落速度越来越快,即在相等的时间内通过的路程在变大。
故选:B。
7.【分析】解答此题的关键是把握惯性的定义:一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质,我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。
【解答】解:
①渔船原来处于运动状态,即靠岸时,关闭发动机后,船由于惯性还能继续行驶一段距离;故正确;
②跳远运动员要助跑一段距离获得一定的速度后起跳,起跳后由于惯性继续运动,提高了运动员的成绩,能利用惯性知识解释,而不是增大惯性,故错误;
③小汽车配置安全气囊,可以减少急刹车时惯性带来的危害;故正确。
④抛出去的实心球还会在空中运动一段时间,是因为实心球具有惯性,惯性不是力,故错误。
故①③正确。
故选:A。
8.【分析】A、惯性是物体本身的一种性质,只能说“具有惯性”、“由于惯性“,不能说“受惯性的作用;
B、甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得速度
C、“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同;
D、根据实验要求结合决定重力势能大小的因素分析。
【解答】解:A、甲、乙两个实验中,小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性,而不能说“受惯性作用”,故A错误;
B、甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得一定的速度,但速度不一定相同,如探究动能与速度的关系时,需要小车从不同的高度往下滑,使小车到斜面底端的速度不同,故B错误;
C、“探究阻力对物体运动的影响”时要改变水平面的粗糙程度,探究出阻力逐渐减小时,物体的运动情况;
“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同,观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小,故C正确;
D、甲实验中要使同一小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是小车到达水平面时速度相同,根据决定重力势能大小的因素,故小车刚开始下滑时具有的机械能相同;而小车滑行的距离越远,说明受到的阻力越小。故D错误。
故选:C。
9.【分析】1、物体静止或匀速直线运动时受到平衡力的作用。
2、平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
3、影响滑动摩擦力大小的因素是:接触面所受压力、接触面的材料、接触面的粗糙程度,通过分析接触面所受压力和接触面粗糙程度的关系得出摩擦力大小的关系。
【解答】解:在水平方向上,每个物体都受拉力F与滑动摩擦力f作用,两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以F1=f1,F2=f2;
两个完全相同的物体在同一水平面上运动,两物体对水平地面的压力等于自身的重力,相等;
接触面的材料与接触面的粗糙程度相同,所以两物体所受的摩擦力大小相等,即f1=f2,所以F1=F2。
故选:A。
10.【分析】油瓶不滑落,表明油瓶处于静止状态,说明油瓶受的是一对平衡力。然后根据二力平衡条件找出这两个平衡力即可得出答案。
【解答】解:油瓶不滑落,表明油瓶处于静止状态,说明油瓶受的是一对平衡力。
由题意知:油瓶一共受到三个力的作用:重力、手和瓶之间的摩擦力、手对瓶的握力。重力的方向总是竖直向下,根据二力平衡条件可知,与重力平衡的是摩擦力,因为摩擦力的方向与油瓶相对向下的趋势方向相反,而握力的方向与重力方向是垂直的,且不在一条直线上。所以手和瓶之间的摩擦力与重力是一对平衡力,则摩擦力等于瓶的重力。故只有选项B的说法正确,符合题意。
故选:B。
11.【分析】根据二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可;对各选项逐一进行分析得出答案。
【解答】解:A、球对弹簧的拉力,受力物是弹簧;球受到的重力,受力物是球,二力作用在两个物体上,故不是一对平衡力;不合题意;
B、球对弹簧的拉力,受力物是弹簧;弹簧对球的拉力,受力物是球;二力作用在两个物体上,故不是一对平衡力;不合题意;
C、弹簧对球的拉力和球受到的重力,两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,符合二力平衡的条件,符合题意;
D、天花板对弹簧的拉力,受力物是弹簧;弹簧对天花板的拉力,受力物是天花板;二力作用在两个物体上,故不是一对平衡力;不合题意。
故选:C。
12.【分析】先对物体进行受力分析,判断物体是否受到摩擦力,然后根据摩擦力的作用进行分析;
【解答】解:A、人走路是依靠鞋底与地面之间的摩擦力,当摩擦力消失,人将无法走路,故A选项说法正确;
B、老师在黑板上写字也是依靠粉笔与黑板的摩擦力,摩擦力消失时,是无法用粉笔在黑板上写字,因此B选项说法错误;
C、火柴头是依靠摩擦力将其划燃的,当摩擦力消失,火柴头是无法划燃的,因此C选项说法正确;
D、自行车的刹车也是利用摩擦力使车停下来的,当摩擦力消失后,自行车的刹车将失灵,因此D选项的说法正确。
故选:B。
13.【分析】解答此题要抓住两点:
①物体的运动状态:匀速直线运动,即平衡状态,根据二力平衡的条件可得到物体所受的滑动摩擦力;
②影响滑动摩擦力的因素在绳子断开前后没有变化,因此摩擦力不会改变。
【解答】解:由于物体在水平面上做匀速直线运动,那么在水平方向上,物体受到一对平衡力的作用:拉力和摩擦力;
即这两个力的大小相同,由弹簧测力计的示数可知拉力为3N,因此摩擦力等于3N;
当绳子断开后,拉力消失,平衡状态被打破,在摩擦力的作用下,物体慢慢停下来,但影响滑动摩擦力的因素没有发生变化,因此摩擦力仍等于3N,只有C符合题意;
故选:C。
14.【分析】结合以下知识可对题干中的问题做出解答:
(1)影响摩擦力的因素是:压力和接触面的粗糙程度。
A、B两物体叠放在一起,处于匀速直线运动状态,A和B受到的都是平衡力;A受到的力有:重力、B对A的支持力;A的重力等于B对A的支持力;
B受到的力有:重力、A对B的压力、地面对B的支持力以及拉力和地面的摩擦力。其中B的重力加上A对B的压力等于地面对B的支持力,拉力和地面的摩擦力相等;
(2)二力平衡的条件是:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
相互作用力的条件:作用在两个物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(3)一切物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性。
【解答】解:
①对A受力分析得A受到的力有:重力、B对A的支持力,AB间没有摩擦力,故①正确;
②物体B对地面的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力,不是平衡力,故②错误;
③影响摩擦力的因素是:压力和接触面的粗糙程度;若将拉力F增大,但压力和接触面的粗糙程度都不变,所以B与地面的摩擦力不变,故③正确;
④当B突然停止时,A由于惯性,还要保持原来大小不变的速度向右运动,由于摩擦力则下部停上,上部继续运动,则物体A向右倾,故④正确。
故选:C。
15.【分析】非光滑接触面,物体发生相对运动或有相对运动趋势时,会产生摩擦力。若物体没有发生相对运动也没有相对运动趋势时,就不会产生摩擦力。
【解答】解:A、图甲中,物体随传送带一起向右匀速行驶过程中,虽然两个物体相互接触,但是没有运动的趋势,所以此时物体和传送带之间没有摩擦力;故A错误;
B、甲图物体与传送带一起向右减速运动时,受到向左的合力,即受到水平向左的摩擦力,故B错误;
C、物体匀速向下运动过程中,此时物体有向下的运动趋势,所以物和传送带间有摩擦力,且摩擦力的方向与物体运动趋势方向相反,即受到向上的摩擦力,故C错误;
D、乙图物体匀速向上运动的过程中,物体有向下的运动趋势,所以物体和传送带间有摩擦力,且摩擦力的方向与物体运动趋势方向相反,故一定受到向上的摩擦力,故D正确。
故选:D。
16.【分析】(1)从方便实验操作、方便读数的角度分析答题。
(2)两物体之间有位置的变化,则是运动的,若没有位置的变化则是静止的。
【解答】解:AC、乙图中,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,此时木块受到的摩擦力和拉力始终是一对平衡力;该装置的优点是:不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作;弹簧测力计固定不动,易于读数,故AC正确。
B、甲图中木块相当于对面有位置的变化,则木块是运动的,乙图拉动过程中,木块相对地面没有位置的变化是静止的,故B错误;
D、乙图中,木块处于静止状态,受拉力和摩擦力一对平衡力,大小相等,即弹簧秤的拉力与木块受到的摩擦力大小相等,因为物体间力的作用是相互的,木板对木块的摩擦力与木块对木板的摩擦力大小相等,故长木板受到木块的滑动摩擦力大小与弹簧秤读数相同,故D正确。
故选:B。
17.【分析】要使四个木块以同一匀速运动,采用整体与隔离法分析各部分的受力情况,再对两物体分析可求得木块与地面间的摩擦力以及绳子对m的拉力。
【解答】解:
四个木块水平向右匀速运动,把四个木块当作一个整体,水平向右的拉力为F和总摩擦力f总平衡,所以f总=F;
图中四个木块对地面的压力:F总压=G总=(m+m+2m+3m)g=7mg,
右边2个木块对对地面的压力:F右压=(m+3m)g=4mg,
左边2个木块对对地面的压力:F左压=(m+2m)g=3mg,
因为接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成正比,
所以,右边质量为3m的木块与地面间的摩擦力为:f1=4mg7mg×f总=4F7,
左边质量为2m的木块与地面间的摩擦力为:f2=3mg7mg×f总=3F7,
把质量为m的木块和质量为2m的木块上看作一个整体,整体向右匀速运动,
所以轻绳对m的拉力和质量为2m的木块与地面间的摩擦力相等,即F绳=f2=3F7,故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
18.【分析】(1)静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态,受到的力为平衡力,根据平衡力的条件求出摩擦力大小;
(2)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关;
(3)力是改变物体运动状态的原因,要想使物体的运动状态改变,必须使其受非平衡力,所以拉力要先大于摩擦力,当物体匀速运动时,拉力再与摩擦力相等。分析图示图象,根据图象分析答题。
【解答】解:
A、用弹簧测力计沿水平方向拉木块,当在木块没有被拉动时,木块静止处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左摩擦力是一对平衡力,大小相等,故
A错误;
B、当用F=2.1牛的水平拉力拉静止的木块时,木块静止处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左摩擦力是一对平衡力,大小相等,木块所受摩擦力大小为2.1N,故B正确;
C、由图象可知,木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,拉力等于摩擦力,由图可知,f=F=2N;因滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,当拉力为2.6N时,木块在运动的过程,受到的摩擦力不变,仍为2N,故C错误;
D、以更快的速度拉动木块滑动时,拉力大于摩擦力,所以弹簧测力计的示数大于2N,木块所受的摩擦力等于2N,故D错误。
故选:B。
二.填空题(共5小题)
19.【分析】(1)探究水平方向拉力的大小关系时,尽可能减小摩擦力对实验过程的影响;
(2)掌握二力平衡条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化。
(3)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用
【解答】解:(1)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,比滑动摩擦小得多;
(2)用手将木块扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,木块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。
故答案为:(1)乙;小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多;(2)直线。
20.【分析】(1)用弹簧测力计水平匀速拉动物块,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于测力计的示数;
(2)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和物体间的压力有关,接触面越光滑、物体间的压力越小,滑动摩擦力越小;
(3)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象可以得出实验结论;
(4)根据控制变量法的要求分析答题;
(5)实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动,可以使弹簧测力计固定,拉动物体下面的长木板,物体相对运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,并且弹簧测力计处于静止状态,便于读数,实验过程中不必要求长木板进行匀速直线运动
【解答】解:
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最小,因此滑动摩擦力最小;
(3)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的;
(5)由图2所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板;弹簧测力计固定不动,便于读数。
故答案为:(1)必须;等于;(2)丁;(3)压力;接触面粗糙程度;(4)错误;(5)不一定;准确。
21.【分析】先由平衡条件求乙对甲的摩擦力,然后求甲对乙的摩擦力。求桌面对乙物体的作用力时,应以甲、乙两物体组成的整体为研究对象。
【解答】解:在水平方向上,甲受水平向左的拉力F2,水平向右的乙对甲的摩擦力f,甲匀速运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:f=F2=5N.物体间力的作用是相互的,则甲对乙的摩擦力f′=5N,方向水平向左。
甲、乙两物体整体在水平方向上受水平向左的拉力F2,水平向左桌面对乙的摩擦力f地,水平向右的拉力F1,
它们一起匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F1=F2+f地,f地=F1﹣F2=9N﹣5N=4N。
故答案为:5 水平向左 4。
22.【分析】一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,惯性大小只与质量有关,与其他因素无关。
【解答】解:衣服和灰尘原来都静止,用手拍打衣服,衣服由静止变为运动,灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,所以脱离衣服,在重力作用下会下落。
故答案为:运动;静止;重力。
23.【分析】根据二力平衡条件判断摩擦力的大小;摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关。
【解答】解:
读图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.8N,当拉着一物块以1m/s的速度在水平地面上匀速前进时,此时弹簧秤的读数为2.8N;
物块受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,所以摩擦力为2.8N;
当速度增加到4m/s时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物块受到的滑动摩擦力的大小不变,仍为2.8N。
若在物块A上方叠加同样大小的物块,并以4m/s速度在水平地面上匀速前进时,由于压力增大,所以物块受到的滑动摩擦力变大。
故答案为:2.8;不变; 变大。
三.作图题(共2小题)
24.【分析】物体对斜面的压力,作用在斜面上,作用点就画在斜面上,方向是垂直斜面并且指向斜面内部;
摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上。
【解答】解:木块静止在粗糙斜面上,有向下滑动的趋势,所以木块受到沿斜面向上的静摩擦力;过木块的重心作沿斜面向上的力,即为摩擦力f;
木块对斜面的压力F的作用点在木块与斜面接触面的中点处,过此点作垂直于斜面向下的力,即为压力F,如下图所示:
25.【分析】自行车车轮与地面间的摩擦力是静摩擦力,静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,先判断车轮运动趋势的方向,再判断摩擦力的方向。
【解答】解:自行车加速前进时,后轮相对于地面有向后的运动趋势,因此后轮所受的摩擦力向前,过作用点O沿水平向左的方向作一条有向线段,用符号f表示,即为其摩擦力示意图,如图所示。
四.实验探究题(共2小题)
26.【分析】(1)①小车从同一斜面的相同高度由静止下滑,小车到达水平面时的速度相等;
②动能的大小跟质量和速度有关,重力势能的大小跟质量和高度有关,动能和势能可以相互转化;
(2)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远;据此推理出阻力为零时的运动情况;
(3)根据水平面存在摩擦力和两次实验中小球的质量相同判断研究的问题以及哪图中小球将木块推动的距离更大一些。
【解答】解:
(1)①为保证小车到达水平面时的速度相等,需让小车从相同高度滑下;
②小车沿斜面下滑过程中,小车的质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能;
(2)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(3)乙、丙两次实验使用同一小球,小球质量相同,小球在水平长木板上滚动的过程中要克服摩擦力做功,小球滚动的距离越远速度越小,所以乙、丙两次实验是在质量相同的条件下,探究小球的动能大小与速度的关系,在这两次实验中,乙图中小球将木块推动的距离更大一些。
故答案为:(1)相同;重力势能;(2)慢;匀速直线;(3)质量;速度;乙。
27.【分析】(1)平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态,此时物体受力平衡;
(2)弹簧测力计测得重力等于测力计的示数;
(3)怎样减小摩擦力对实验的影响来分析解答;
(4)将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果。
【解答】解:(1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的;
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
(3)B图为滑动摩擦,A图为滚动摩擦,C图只有滑轮间的摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序:B、A、C;这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响;
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,可以忽略不计。
故答案为:(1)静止或匀速直线运动;(2)拉力;重力;拉力;(3)B、A、C;摩擦力;(4)卡片的重力远小于钩码的重力。
五.解答题(共2小题)
28.【分析】(1)对此时的木块进行受力分析即可判断木块的受力情况;
据地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍可计算出此时木块所受的摩擦力;
(2)人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动,即人和木块是一个整体,所以此时木块受到向右的摩擦等于人和木块受到向左的拉力,即左边有两端绳子拉着人和木块,故据此能判断出每一段绳子上的拉力,进而能够判断出人和木块的摩擦力。
【解答】解:
(1)对此时的木块进行受力分析可知,木块受到重力、地面支持力、地面的摩擦力,还受到人对木块的压力和人对木块的摩擦力和绳对木块的拉力,所以木块一共受到6个力的作用,如图所示:
木块给地面的压力:F压′=G总=300N+600N=900N,
根据题意可知,木块受到地面的摩擦力:f=0.2F压′=0.2×900N=180N;
(2)人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动,即人和木块是一个整体;由于木块受到地面的摩擦力是180N,所以人和木块受到向左的拉力也是180N;由于左边有两段绳子拉着人和木块,所以每一段绳子上的拉力都是90N,即此时绳子向左拉人的力是90N;由于人处于平衡状态,所以人受到绳子的拉力和木块对人的摩擦力是一对平衡力,则木块对人的摩擦力也是90N,方向水平向右。
故答案为:(1)6;180;(2)90;向右。
29.【分析】(1)物体放在水平桌面上,对水平面的压力等于其重力,然后根据平衡条件求出物体的动摩擦因数;
(2)木块沿桌面做匀速直线运动时水平拉力与滑动摩擦力二力平衡,由平衡条件求解。
【解答】解:(1)因为用水平的拉力F拉动物体做匀速直线运动,所以F=f,
已知f=μFN,则F=μFN,
F=μG=μmg,
则μ=Fmg。
(2)已知m=2kg,μ=0.3,
木块沿桌面做匀速直线运动时水平拉力与滑动摩擦力二力平衡,则有:
F=μmg=0.3×2kg×10N/kg=6N。
答:(1)此物体与桌面间的动摩擦因数为μ=Fmg。
(2)当它做匀速直线运动时,拉力等于6N。
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