初中物理第八章 运动和力8.1 牛顿第一定律优秀测试题
展开《8.1 牛顿第一定律》
一.选择题(共32小题)
1.如图所示,小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是( )
A.匀速直线运动 B.立即停止运动
C.速度越来越快 D.速度越来越慢
【分析】根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,在力消失的一瞬间,原来运动的物体将做匀速直线运动,原来静止的物体将永远静止下去。
【解答】解:由牛顿第一运动定律可知,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变,
因此小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时,如果小球受到的外力突然全部消失,
则小球的运动状态不会改变,即小球将做匀速直线运动。
故选:A。
【点评】本题考查对牛顿第一定律的理解,知道力是改变物体运动状态的原因,物体不受力或所受的合外力为零时运动状态保持不变,物体将保持静止或做匀速直线运动。
2.正在水平面上滚动的小球,如果它受到的外力同时消失,那么它将( )
A.立即停下来 B.慢慢停下来
C.做匀速直线运动 D.改变运动方向
【分析】此题考查了我们对牛顿第一定律的理解,只要判断出小球在外力消失前的状态,那么在外力消失后,它仍会保持这一状态。
【解答】解:根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。因为小球正在水平面上滚动,所以当外力消失时,它仍会保持那一瞬间的方向和速度不变,即做匀速直线运动。
故选:C。
【点评】牛顿第一定律作为最重要的力学定律之一,我们应该熟记,并能运用它解释一些现象。
3.如图,一只钢球从圆槽的顶端滑下,若滑到最低点(O点)时,钢球受到的一切外力同时消失,则钢球的运动路线是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据牛顿第一定律进行分析,即可判断出钢球的正确路线。
【解答】解:根据牛顿第一定律可知,一切物体在没有受外力作用时,静止的将保持静止,运动的将保持匀速直线运动,当钢球受到的一切外力同时消失时,他将保持原来的运动状态,继续向前做匀速直线运动;
故选:B。
【点评】本题重点考查牛顿第一定律的应用。
4.对牛顿第一定律的理解,下列说法不正确的是( )
A.一切物体都具有惯性
B.物体不受力的作用时,也能运动
C.物体受到力的作用,运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用
【分析】根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因;
惯性:物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。惯性是物体的性质,没有任何条件,一切物体都有惯性。
【解答】解:A、一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,故A正确;
B、物体不受力的作用时,保持静止或匀速直线运动状态,故B正确;
C、物体受平衡力作用,运动状态不变,故C错误;
D、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查的就是学生对于物理常识的理解,这些在平时是需要学生了解并知道的,看的就是学生对课本内容的掌握情况。
5.一小车在水平拉力F的作用下,在光滑的水平面上做加速直线运动,撤去拉力F后,小车将( )
A.继续做加速运动
B.加速一段时间后再做匀速直线运动
C.做减速运动,直至速度为零
D.做匀速直线运动
【分析】由牛顿第一定律可知:当物体不受力时,原来静止的物体将一直静止,原来运动的物体将保持匀速直线运动状态。
【解答】解:小车原来是运动的,当撤去外力之后,由于水平面是光滑的,则小车在水平方向上不再受任何力的作用,根据牛顿第一定律可得,小车将以原来的速度一直做匀速直线运动。
故选:D。
【点评】此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握,属于基础知识的考查,不要受撤力前的运动状态的影响。
6.如图所示,吊在天花板下面的电灯处于静止状态,如果某一天,吊线突然间断开的同时,所受外力全部消失,则电灯将( )
A.竖直向下匀速运动 B.竖直向下加速运动
C.保持原来静止状态 D.竖直向上匀速运动
【分析】根据牛顿第一定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:因为物体的运动必须用力来改变,若所有的力都消失了,则物体的运动状态将不做任何改变,即仍保持静止状态。
故选:C。
【点评】本题极易出错,其原因就是很多同学只想到了拉力而忽略了重力;应明确,所有的力消失包括重力。
7.质量为M的滑块甲和质量为m的滑块乙(M>m),先后从同一光滑斜面的相同高度处由静止滑下,然后沿同一光滑水平面继续运动。假设水平面足够长,那么两个滑块在光滑水平面上运动的过程中,它们之间的距离将( )
A.逐渐变长 B.逐渐变短
C.保持不变 D.以上情况都有可能
【分析】滑块从同一斜面的同一高度下滑,滑块到达水平面上时的速度相等;滑块沿同一光滑水平面继续运动,做匀速直线运动。
【解答】解:滑块M、m先后从同一光滑斜面的同一高度下滑,则滑块M、m到达水平面上时的速度相等;然后沿同一光滑水平面继续运动,光滑平面不受摩擦力,则两滑块均做匀速直线运动,由于速度相等,相同时间内通过的路程相等,所以它们之间的距离将保持不变。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对牛顿第一定律的了解和掌握,常见题目。
8.如图是小明自创的”大炮”示意图。当瓶内产生的气体增多时,瓶塞会水平向右冲出,若此时所有外力全部消失,瓶塞将( )
A.立即沿竖直方向下落到地面上
B.向上运动
C.水平向右作匀速直线运动
D.立即静止
【分析】由牛顿第一定律可知,当物体不受外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。判断出物体一开始的运动状态,就可以判断在外力消失后的运动状态。
【解答】解:瓶塞水平向右冲出,处于运动状态,此时所有外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,瓶塞将匀速直线运动状态。即水平向右作匀速直线运动。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握。明确物体在外力消失前的运动状态,就可以判断在外力消失后的运动状态。
9.看足球比赛的某同学突发奇想,如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失,关于足球的运动情况,下列判断正确的是( )
A.做匀速直线运动 B.停在空中静止不动
C.飞行路径不受影响 D.竖直下落
【分析】根据牛顿定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:根据牛顿第一定律我们知道,物体不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。因为足球原来是运动状态,当外力突然消失,足球仍然保持原来的运动状态,所以足球将做保持原来的速度作匀速直线运动。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对牛顿第一定律的理解和掌握,牢记牛顿第一定律,会根据牛顿第一定律判断物体的状态。
10.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将( )
A.在B点保持静止 B.沿BE方向运动
C.沿BC方向运动 D.沿BD方向运动
【分析】分析小球到达B点的运动状态及受力情况,便可得出结论。
【解答】解:由于小球被静止释放,不计摩擦,它可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,小球速度恰好为零,此时若细线恰好断开,则小球只受重力作用而竖直下落。所以,将沿BE方向运动。
故选:B。
【点评】此题考查了学生力和运动之间的关系,力可以改变物体的形状或运动状态。在此题中,小球由于重力作用将由静止下落。解决此题的关键是判断出在B点的运动状态。
11.下列给出了几种事例,其中利用惯性的是( )
①从树上掉下的苹果;②司机为节省燃油,在汽车进站时,提前关闭油门;③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下;④绕地球做圆周运动的人造卫星;⑤跳远运动员都是跑一段距离才起跳;⑥公共汽车的乘务员,时常提醒乘客扶住车的扶手,待车停稳后再下车。
A.①②③⑤ B.②③⑤⑥ C.②③⑤ D.③④⑤⑥
【分析】判断某一现象是否利用了惯性,主要看物体是否在这一现象中由于保持原来运动状态不变的性质而被利用。
【解答】解:①从树上掉下的苹果是由于地球的吸引力;
②司机为节省燃油,在汽车进站时,提前关闭油门,汽车由于惯性仍要保持原来的运动状态,顺利进站,利用了惯性,;
③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下撞击时,锤柄停止,锤头由于惯性继续运动而套在锤柄上;
④绕地球做圆周运动的人造卫星,是由于受到地球的吸引力;
⑤跳远运动员助跑一段距离才起跳,是利用惯性这样才能跳得更远一些;
⑥公共汽车的乘务员,时常提醒乘客扶住车的扶手,待车停稳后再下车,是防止惯性带来的危害。
综上分析利用惯性的是②③⑤。
故选:C。
【点评】一切物体都具有惯性,有时我们要利用物体的惯性,有时我们要防止惯性带来的危害。平时的学习和生活中多注意哪些现象是利用惯性,哪些是防止惯性带来的危害。
12.下列有关牛顿第一定律的叙述正确的是( )
A.牛顿第一定律是直接由实验得出的
B.牛顿第一定律是没有事实依据凭空想象的
C.牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出来的一条重要规律
D.牛顿第一定律认为物体没有惯性
【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的推理而得出的。不能用实验直接验证,但经受了实践的检验,是大家公认的力学基本定律之一。
【解答】解:
A、B、C、“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态”﹣﹣牛顿第一定律。由于没有不受力的物体,所以牛顿第一定律无法用实验直接验证,但是在大量实验的基础上,牛顿总结概括前人的研究成果得到的一条重要规律。选项A、B均错误,选项C正确;
D、一切物体在任何时候都具有惯性。此选项错误。
故选:C。
【点评】此题考查学生对牛顿第一定律的理解。注意牛顿第一定律是理想情况,不能用实验直接验证,而是在实验的基础上经过科学的推理而得出的。
13.有一架飞机沿水平向右做匀速直线运动,每隔1秒钟从飞机上轻轻释放一只小球,当三只小球落下但均未落至地面时,若不计空气阻力,则这三只小球在空中的排列情况应是图中的( )
A. B. C. D.
【分析】需要知道,牛顿第一定律,又称惯性定律,一切物体都有保持原来运动状态不变的属性,即惯性,三个小球脱离飞机后,也有惯性,以原来的速度向前运动。
【解答】解:飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上轻轻释放一只小球,小球由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,三个小球在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,小球受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个小球下落时,在同一铅垂线上。所以C符合题意,A、B、D均不符合题意,
故选:C。
【点评】考查了牛顿第一定律的知识点,惯性在日常生活中随时可见。
14.公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水可能发生的情况是( )
A.仍保持水平
B.将向前溢出
C.将向后溢出
D.会溢出,但不能确定溢出方向
【分析】本题中水面发生了变化,这属于惯性现象,所以解答本题需要根据惯性知识去分析。
【解答】解:司机突然刹车时,车的速度减慢,而杯中水由于惯性仍然会向前运动,故水可能会向前溢出。
故选:B。
【点评】在分析解释惯性现象时,要先确定研究对象是谁,然后将物体一分为二分成两部分,受力部分运动状态会发生改变,不受力部分由于惯性还要保持原来的运动状态。
15.对生活中一些惯性现象的解释:
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离,是因为汽车具有惯性;
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。
以上四种说法中正确的是( )
A.只有①② B.只有①④ C.只有②③ D.只有①③
【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水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离。是因为汽车具有惯性;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。
故选:D。
【点评】本题考查了惯性的知识,知道惯性的概念是正确解题的前提,解题时要根据实际物理情景进行分析,作出判断。
16.如图所示(俯视看)以速度v匀速运动的列车车厢里有一水平桌面,桌上有一静止小球A,突然沿图中虚线所示路线运动到B,这时列车正在( )
A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶,向北转弯
C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯
【分析】小球与列车一起做匀速直线运动,小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点。知小球向前运动,是由于惯性,列车和桌子的速度慢下来,小球要保持以前的速度继续运行,所以会向前运动。小球与桌面的摩擦力可以不计,出现如图的曲线,是因为桌子跟着列车向南拐弯,而小球要保持匀速直线运动。
【解答】解:小球与水平面间的摩擦可以不计,所以小球在水平面内不受力作用,始终与列车一起向前做匀速直线运动,发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点。知列车和桌子的速度慢下来,小球要保持以前的速度继续运行,所以会向前运动。出现如图的曲线,是因为桌子跟着列车向南拐弯,而小球要保持匀速直线运动。故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
【点评】解决本题的关键知道小球具有惯性,保持以前的运动状态,向前运动,是因为列车减速,向北偏转,是因为列车向南拐弯。
17.下列实例中有关惯性的说法正确的是( )
A.短跑运动员跑到终点时不能立刻停下是因为运动员具有惯性
B.汽车驾教员在驾驶汽年时系上安全带是为了减小自身的惯性
C.以较大速度运动的物体停下来比较困难说明惯性与速度有关
D.跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
【解答】解:
A、短跑运动员跑到终点时不能立刻停下是因为运动员具有惯性。故A正确;
B、汽车驾教员在驾驶汽年时系上安全带是为了防止惯性造成的伤害,但不能减小自身的惯性,故B错误;
C、惯性是保持物体原来运动状态不变的性质,惯性的大小与物体的质量有关,与物体的速度无关。故C错误;
D、跳远运动员在比赛中先助跑一段距离后才起跳,改变的只是速度,这是利用惯性来提高比赛成绩;而运动员的质量不变,所以运动员的惯性没变,故D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对惯性的理解。惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
18.小明学习惯性的知识之后,在探究跳远成绩是否与地球自转有关的研究中,他查了相关资料,发现地球由西向东自转,赤道附近的速度约为460m/s,滨州市城区地面的自转速度约为370m/s。关于跳远成绩与地球自转关系的分析中正确的是( )
A.因为人有惯性,地球没有惯性,所以向东跳成绩更好
B.因为人的惯性小,地球的惯性大,所以向西跳成绩更好
C.因为跳起后,地球会向东自转一段距离,所以向西跳更有利于提高成绩
D.因为人和地球都有惯性,且自转速度相同,无论向哪跳对成绩都没有影响
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大。
【解答】解:因为惯性是物体的一种属性,一切物体在任何时候都有惯性,所以人和地球都有惯性,又因为处在滨州市城区地面的人随地球一起运转,二者运转速度相同,所以无论向哪跳对成绩都没有影响。与人和地球的惯性大小无关。故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查学惯性现象的理解。惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
19.如图所示在平直路面上向右行驶的小车中,有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端连接至小车底板的木块上,弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是( )
A.若木块突然压缩弹簧,则小车一定在做加速运动
B.若木块受到向右的摩擦力,则小车一定在做加速运动
C.若木块受到三个力的作用,则小车一定在做减速运动
D.若弹簧未发生形变,则小车一定在做匀速运动
【分析】(1)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,平衡状态时受平衡力。
(2)物体的运动状态改变时,一定是受到了非平衡力的作用。据此分析其受力情况和运动情况。
【解答】解:
由题意知,原来小车向右做匀速直线运动,木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动,此时弹簧处于原长状态。
A、若木块突然压缩弹簧,说明小车在突然减速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会压缩弹簧,故A错误;
B、若木块受到向右的摩擦力,说明木块向左运动或有向左运动的趋势,则这种情况是由于小车突然加速,而木块由于惯性仍保持原来的运动状态,从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势,故B正确;
C、木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时,木块只受重力和支持力,若木块受到三个力的作用,则说明其运动状态发生了改变,因此,小车可能加速,也可能减速,故C错误;
D、若小车运动状态虽然改变(即做变速运动),但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势,而并未发生相对运动,此时弹簧不会发生形变,小车却并不是做匀速运动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物体在平衡状态和非平衡状态时的受力情况、运动情况,属于易错题。
20.图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象,下列判断正确的是( )
A.都是在小车突然停止时发生
B.都是在小车突然起动时发生
C.图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然加速时发生
D.图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生
【分析】惯性是物体的固有属性,是指物体具有的能保持原来的匀速直线运动状态和静止状态的性质。
【解答】解:
甲图:木块与小车一起运动,当小车突然加速或启动时,下端受摩擦力随车加速,木块上端仍保持原来的静止或低速状态,使得木块向后倾倒;
乙图:木块与小车一起运动,当小车突然减速或停止时,下端受摩擦力随车减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向前倾倒。
综上分析可知,选项ABC错误,D正确
故选:D。
【点评】本题考查了惯性在生活中的应用,解释惯性现象时的步骤:
①确定研究对象,阐明其原来的运动状态;
②说明哪个物体或物体的哪一部分运动状态改变了;
③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;
④说明结论。
21.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.球被脚踢出去,说明只有球才受到力的作用
B.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因
C.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【分析】①力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力;
②力的作用是改变物体的运动状态,物体运动不需要力维持;
③物体不受力或受平衡力运动状态不变;物体受力不平衡时,运动状态一定改变;
④运动的物体不受任何力的作用时,将做匀速直线运动状态。
【解答】解:
A、由于力的作用是相互的,球被脚踢出去的同时,脚受到球的反作用力。此选项错误;
B、脚踢球,使球飞出去,说明力可以改变物体的运动状态。此选项错误;
C、足球在空中运动过程中,受到竖直向下的重力与空气的阻力,这两个力不是平衡力,所以足球的运动状态一定发生改变。此选项正确;
D、空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态,沿原来的方向做匀速直线运动。此选项错误。
故选:C。
【点评】此题考查力的作用相互性、力的作用效果、和运动与力的关系,深入理解基本规律,是正确解答的关键。
22.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.行驶的车突然刹车,乘客前倾,说明车有惯性
B.足球在草地上越滚越慢,它的惯性越来越小
C.跳绳时加大摇绳的速度,可以增加绳的惯性提高成绩
D.骑电动车戴头盔,可减小摔倒时惯性带来的伤害
【分析】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解:
A、车上的人开始随车一起向前运动,当车突然停止或减速时,人的下部由于摩擦力与车一起停止,上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以人会向前倾,故A错误;
B、足球离开脚后在草地上越滚越慢,是因为足球受到摩擦力的作用,而不是惯性越来越小,惯性的大小只与物体的质量有关,其大小不变,故B错误;
C、惯性的大小只与物体的质量有关,所以跳绳时加大摇绳的速度,绳的惯性不变,故C错误;
D、骑电动车戴头盔,可减小摔倒时,人由于惯性向前运动,与其他物体发生碰撞带来的伤害,故D正确。
故选:D。
【点评】惯性是指物体总有保持原有运动状态不变的性质。原有运动状态包括静止或匀速运动状态。它是物体的一种基本属性,任何物体在任何时候都具有惯性。
23.下列现象不能说明物体具有惯性的是 ( )
A.射出枪膛的子弹,仍能在空中飞行
B.树上熟透的苹果,沿竖直方向落下
C.行驶中的汽车紧急刹车后,还会向前滑行一段距离
D.站立在静止的汽车上的人,当车突然向前启动,人会向后摔倒
【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:A、子弹由于惯性保持射出时的速度所以仍能在空中飞行,能说明物体具有惯性。故A不合题意;
B、苹果沿竖直方向下落,是因为受到重力作用,不能说明物体具有惯性;故B符合题意;
C、从行驶中的汽车上跳下来的人,容易摔倒是因为人具有惯性,仍要保持原来的运动状态,能说明物体具有惯性;故C不合题意;
D、因为原来汽车和乘客都处于静止状态,当汽车突然开动时,汽车向前运动,而人由于惯性还要保持原来的静止状态,所以人会向后倾倒;能说明物体具有惯性;故D不合题意;
故选:B。
【点评】此题主要考查学生对惯性的理解和掌握。惯性是物体本身固有的属性,与我们的生活密切相关,在学习中要注意理论联系实际。
24.在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上,分别观察到小球的运动情况如图所示(小球原静止在光滑水平桌面中央).以下说法正确的是( )
A.甲船向左做匀速运动,乙船静止
B.甲船向右做匀速运动,乙船静止
C.甲船可能静止也可能做匀速直线运动
D.乙船可能静止也可能做匀速直线运动
【分析】一切物体都有惯性,根据小球的运动情况利用惯性知识分析解答。
【解答】解:根据小球原静止在光滑水平桌面中央,由此可知小球在水平方向上不受力的作用,因此由图中,甲船:小球向右运动,根据惯性知识可知,甲船可能向左加速或向右减速;
乙船:小球静止,说明乙船可能静止或做匀速直线运动。因此ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查对惯性的理解,需要注意的是:物体的惯性的大小只与质量有关。
25.同学们在一起讨论运动和力的关系时,提出了下列四种观点,其中正确的是( )
A.一切物体没有受到力的作用时,总保持静止状态
B.一切物体只有受到力的作用,才能保持静止状态
C.物体的运动需要力来维持
D.一切物体没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态
【分析】物体只有不受外力或者所受合外力为零时,才能处于静止状态或匀速直线运动状态即力是改变物体运动状态的原因;维持物体运动不需要力。
【解答】解:A、一切物体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,故A错误;
B、一切物体在没有受到力的作用时,也能保持静止状态,故B错误;
C、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故C错误。
D、由牛顿第一定律可知,一切物体没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,故D正确。
故选:D。
【点评】在学习过程当中一定要注意对基本概念,基本规律的学习和掌握,因为这是我们学好物理的基础。
26.沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打几下,就干净多了。小刚用下面的四句话解释了这一过程,最合理的排列顺序是( )
①灰尘由于具有惯性,继续保持原来的静止状态;
②一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打;
③灰尘与衣服分离落向地面,衣服便干净了;
④衣服受力后运动状态发生改变,由静止运动起来。
A.②④①③ B.②③①④ C.②③④① D.②④③①
【分析】解释惯性现象时的步骤:
①确定研究对象,阐明其原来的运动状态;
②说明哪个物体或物体的哪一部分受到力而改变了运动状态;
③说明哪个物体或物体的哪一部分由于惯性要保持原来的运动状态;
④说明结论。
【解答】解:一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打,衣服由于受到手的作用力由静止变为运动,而衣服上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,灰尘和衣服就会分离,由于重力的作用就会落下来。故这四句话最合理的排列顺序是②④①③。
故选:A。
【点评】知道任何物体都有保持原来运动状态的性质,会用惯性知识解释生活现象。
27.摩托车作飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,下列说法中正确的是( )
A.应该前轮先着地
B.应该后轮先着地
C.应该前后轮同时着地
D.哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
【分析】先分析着地的轮子的运动状态的改变,然后分析摩托车的其它部分由于惯性还要继续向前运动,据此分析判断。
【解答】解:摩托车飞越高大障碍物时,若前轮先着地,前轮受地面的摩擦力使前轮的速度减小或静止,而摩托车的后轮及其他部分由于惯性还要继续向前运动,导致翻车;因此后轮先着地就可以避免翻车现象的发生。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对惯性及其危害的了解与掌握,注意一切物体都具有惯性。
28.关于惯性,下列四个现象中对应的说明错误的是( )
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘有惯性
B.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明车有惯性
C.箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
D.手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头有惯性
【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、用力拍打被子,被子运动,而灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,所以灰尘就和被子分离了,利用了灰尘的惯性,故A正确;
B、汽车急刹车时,人由于惯性仍然保持原来的运动状态,因此人会向前倾,这说明人有惯性,故B错误;
C、箭离开弓弦后,仍能向前飞行,是因为箭具有惯性,故C正确;
D、把锤柄在地面上撞击,当锤柄遇到地面停下后,锤头因为惯性,继续保持运动状态,所以能紧紧地套在锤柄上,是利用了锤头的惯性,故D正确。
故选:B。
【点评】此题考查了惯性及惯性的应用。注意任何物体都有惯性,惯性是物体本身的一种性质。要与外力改变物体的运动状态区别开来。
29.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
【分析】根据牛顿第一定律进行分析,即物体在不受任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:根据牛顿第一定律可知,物体在不受外力作用时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变;
小球向右摆动到最低点时,其运动方向是水平向右的,则当外力突然消失时,小球仍然保持原来的运动状态,即小球沿水平方向向右做匀速直线运动。
故选:D。
【点评】本题主要考查了牛顿第一定律的应用,关键能够判断出小球到达最低点时的运动状态。
30.动车从启动到离站的过程,其惯性( )
A.先不变后变大 B.保持不变
C.先变大后不变 D.逐渐变大
【分析】惯性指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性,质量是衡量物体惯性大小的量度,据此分析即可解答。
【解答】解:
惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,动车从启动到离站的过程中,其质量不变,只是速度的变化,所以,动车的惯性保持不变,故B正确。
故选:B。
【点评】此题主要考查学生对惯性现象的理解。惯性现象在现实生活中随处可见,和我们的生活密切相关,学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解决生活中的实际问题。
31.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个球,随车一起匀速运动,当车突然停止运动,其他阻力不计,设车无限长,则两小球( )
A.一定不相碰 B.一定相碰
C.若m1>m2,则肯定相碰 D.若m1<m2,则一定不相碰
【分析】先分析车突然停止前,两个小球和小车的运动状态,当小车突然停止时,根据一切物体都有保持原来运动状态的性质来分析两个小球的运动状态。
【解答】解:车停止前,两个小球和小车一起作匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共同的速度,当小车突然停止时,由于小球在光滑接触面上,因此两个小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对惯性的理解和应用,会用惯性知识分析物体的运动状态。
32.如图所示,一个小钢球用细线悬挂在列车的顶棚上,如果小钢球突然向右摆动,则列车的运动状态可能是( )
(1)列车突然向左启动;
(2)列车突然向右启动;
(3)列车向左运动时,突然刹车;
(4)列车向右运动时,突然刹车。
A.(1)和(4) B.(1)和(3) C.(2)和(3) D.(2)和(4)
【分析】物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。原来静止的物体具有保持静止状态的性质;原来处于运动的物体,具有保持匀速直线运动状态的性质。
【解答】解:一个小钢球用细线悬挂在列车的顶棚上,如果列车原来是静止的,那小钢球也是静止的,由于惯性要保持原来的静止状态,这时小钢球如果突然向右摆动,说明列车相对小钢球向左运动,那就是此时列车突然向左启动;如果列车原来是运动的,那小钢球就具有和列车一样的速度,由于惯性要以原来的速度保持匀速直线运动状态,这时小钢球如果突然向右摆动,说明列车的向右的速度小于小钢球向右的速度,所以也可能是列车向右运动时,突然刹车。故A选项正确,B、C、D选项均错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是惯性在实际生活中的简单应用,只要把本题中的小钢球和平时坐在行驶的客车中的自己进行类比,解决此类问题应该不是难事。
二.填空题(共2小题)
33.运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图,当车开动时,气泡将向 前 运动;刹车时,气泡将向 后 运动,其原因是 液体 具有惯性。
【分析】解决此题要知道惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性;运输车内的液体质量较大,所以会有较大的惯性,即有保持原来的运动状态的性质,液体中的气泡因此会由于液体的运动而运动。
【解答】解:
当车开动时,液体由于惯性要保持原来的静止状态,故液体相对车向后运动,故会将气泡挤向前方;
刹车时,液体由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,所以会将气泡挤向后方;
在此过程中,虽然气泡和液体都有惯性,但液体的质量大,惯性大,所以气泡的运动会直接受到液体惯性的影响。
故答案为:前;后;液体。
【点评】惯性是物体本身具有的保持原来运动状态不变的一种性质,会利用惯性解释一些生活现象。本题中,知道液体的惯性更大是解答的关键。
34.运输液体的槽车,液体上面有气泡,如图,当车向前开动时,气泡将向 前 运动,其原因是 液体 具有惯性。
【分析】解决此题要知道惯性是物体固有的属性,一切物体在任何情况下都有惯性;运输车内的水有质量,所以会有惯性,即有保持原来的运动状态的性质,液体中的气泡因此会由于水的运动而运动。
【解答】解:当汽车向前开动时,液体由于惯性仍保持原来的静止状态,因此会向后挤,从而将气泡向前挤压,使气泡向前运动。
故答案为:前;液体。
【点评】分析此题最容易出错的点在于气泡与液体都是有惯性的,只是相对于液体的惯性,气泡的质量太小惯性太小,它的运动实际上是受到了液体的影响,而不是气泡自身惯性的影响。
三.多选题(共2小题)
35.如图所示,锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。则下列说法正确的是( )
A.锤柄下端受到撞击时,锤柄比锤头先停止运动
B.锤柄下端受到撞击时,锤头比锤柄先停止运动
C.这利用了锤头的惯性,锤头质量越大越容易套紧
D.这利用了锤柄的惯性,锤柄质量越小越容易套紧
【分析】一切物体都有保持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。
【解答】解:
AB、锤头与锤柄原来都向下运动,锤柄撞在硬物上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了。选项A正确、选项B错误;
CD、当锤柄受到阻力停止运动时,锤头由于具有惯性,继续向下运动,就紧套在锤柄上了。并且锤头质量越大惯性越大,越容易套紧。选项C正确、选项D错误。
故选:AC。
【点评】本题主要考查学生用惯性知识解释生活中一些现象的能力,体现了从物理走向生活的理念,是一道基础题。
36.下列说法中不正确的是( )
A.百米运动员冲刺后,由于惯性力的作用不会立即停下来
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
D.抛出去的实心球会在空中运动一段时间才落回地面,是因为实心球有惯性且受到重力作用
【分析】惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,而不是一种力,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
【解答】解:A、惯性是物体本身的一种属性,而不是力,故百米运动员冲刺后,由于惯性会仍然保持运动状态,故不能立刻停下来,故该选项符合题意;
B、惯性的大小只与物体的质量有关,故跳远运动员助跑起跳,是利用了惯性,但不能增大惯性,故符合题意;
C、踢出去的足球在地上越滚越慢,即说明了力是改变物体运动状态的原因,故符合题意;
D、抛出去的实心球会在空中运动一段时间是利用惯性,最后落回地面是由于受到重力的缘故,故不符合题意。
故选:ABC。
【点评】惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起。
四.实验探究题(共4小题)
37.小明在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?他用图所示装置来探究他的猜想:
(1)在实验过程中,小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是:使小车到达水平面的速度大小 相等 。
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 惯性 。小车在毛巾上运动时受到了 3 个力。
(3)小车在不同水平面上最后静止的位置,如图中虚线所示。从实验中可以看到:在
同样条件下,水平面对小车的阻力越小,它的速度减小得越 慢 (选填”快”或“慢”),前进得越 远 (选填“远”或“近”)。进一步推理可得:如果水平冰面绝对光滑,冰壶将做 匀速直线运动 。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对 A (选填“A”或“B”)。
A.平衡力 B.相互作用力
(4)本实验中主要用到的科学研究方法有 科学推理法 (写出一种即可)。
【分析】(1)实验中应使小车从同一高度由静止滑下,是为了使小车具有相同的速度;
(2)物体由于惯性要保持原来的运动状态继续运动,对小车受力分析即可解答;
(3)(4)水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远;如果小车不受力,小车将做匀速直线运动;运用了科学推理的方法;
二力平衡的特点:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
相互作用力的特点:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:
(1)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的速度;
(2)小车到达水平面后还能继续向前运动,是由于小车具有惯性。
小车在毛巾上运动时受到了竖直向下当额重力、竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力,共三个力;
(3)(4)分析三次实验可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的越远;
推理可知:如果水平冰面绝对光滑,冰壶不受阻力作用,将以恒定不变的速度永远运动下去,这种研究方法是科学推理法;
当冰壶匀速运动时,冰壶处于平衡状态,在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在冰壶上,是一对平衡力,不是相互作用力,故A正确。
故答案为:(1)相等;(2)惯性;3;(3)慢;远;匀速直线运动;A;(4)科学推理法。
【点评】实验探究题的关键是注意实验中的注意事项,以及具体实验探究的内容,并会熟练应用控制变量法和科学推理法进行分析探究问题。
38.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中是通过改变 水平面的粗糙程度 来改变小车所受阻力大小的。
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (选填“快”或“慢”)。
(4)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 匀速直线运动 。
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律 不能 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(6)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 静止 (选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”。)
【分析】(1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放;
(2)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力阻力的大小;
(3)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;
(4)由第(3)问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况;
(5)牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的;
(6)根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:
(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(3)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;
(4)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;
(5)由上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的;
(6)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球的动能全部转化为重力势能,速度为零,若不受任何外力,将保持静止状态不变。
故答案为:(1)相等;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(5)不能;(6)静止。
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。
39.如图(a)所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图(b)所示。把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图(c)和(d)所示。
由图(a)、(b)或图(c)、(d)可知:小车运动状态变化的可能情况是 一是向右减速运动,二是向左加速运动 。
(请将两种可能的情况填写完整)。木块和水具有 保持原来运动状态不变 的性质。
【分析】物体保持原来的运动状态不变的性质叫惯性,原来运动的物体保持运动,原来静止的保持静止,也可理解为“静者恒静、动者恒动”,据此分析回答。
【解答】解:(a)最初木块与小车一起做匀速直线运动;
(b)当小车向右减速运动时,下端受摩擦力随车减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒;当小车向左加速运动时,下端受摩擦力随车加速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒;如b图所示。
(c)最初烧杯与小车一起做匀速直线运动;
(d)当小车向右减速运动时,烧杯受摩擦力随车减速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;当小车向左加速运动时,烧杯受摩擦力随车加速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾,如d图所示。
由上述实验可知,木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
故答案为:一是向右减速运动,二是向左加速运动;保持原来运动状态不变。
【点评】本题考查了惯性在生活中的应用,惯性与人们的生活密切相关,学习时,多联系、多分析。
40.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 (填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 水平面的粗糙程度 来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 匀速直线运动 。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的 推理 得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 不需要 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 运动状态 不变的性质。
【分析】(1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放;
(2)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力阻力的大小;
(3)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;
(4)(5)由第(3)问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况;牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的;
(6)根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:
(1)每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(3)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;
(4)假如小车受到的阻力为零,即小车不受阻力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(5)由上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的;
(6)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因。
故答案为:(1)相等;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(5)推理;(6)不需要;运动状态。
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。
《8.2 二力平衡 》
一.选择题(共12小题)
1.如图所示的情景中,两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,这四个条件必须同时符合才行。
【解答】解:A、两个力不是作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、两个力不是作用在一条直线上,所以不是一对平衡力,故B错误。
C、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,所以是一对平衡力,故C正确;
D、两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】知道二力平衡的条件,会根据二力平衡的条件判断平衡力,这是我们必须熟练掌握的基础知识,考试中也会经常出现。
2.2020年12月17日,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,这标志着中国首次地外天体采样返回任务圆满完成.如图,返回器静止在水平地面上,下列说法不正确的是( )
A.返回器受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
B.返回器受到的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力
C.返回器受到的重力大小等于地面对它的支持力大小
D.返回器对地面的压力大小等于地面对它的支持力大小
【分析】(1)处于平衡状态的物体可能不受力的作用,可能受到平衡力的作用;处于非平衡状态的物体,受到非平衡力的作用。
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
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:ABC、返回器静止在水平地面上,处于平衡状态,分析可知,返回器受到的重力和地面对它的支持力都作用在返回器上,是一对平衡力,二者大小相等,故AC正确,B错误。
D、返回器静止在水平地面上,返回器对地面的压力等于其重力,而重力又等于地面对它的支持力,所以返回器对地面的压力大小等于地面对它的支持力大小,故D正确。
故选:B。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
3.如图所示,小明用水平推力F推静止在水平地面上的木箱,但没有推动。此时,推木箱的水平推力F与地面对木箱的摩擦力f的大小关系是( )
A.F一定等于f B.F可能小于f C.F一定小于f D.F可能大于f
【分析】静止的物体和匀速直线运动的物体若受力则受到平衡力作用,根据平衡力条件进行判断。
【解答】解:
小明用水平力F推放置在水平地面上的木箱,但没有推动,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用,知道静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断力的大小和方向是常见的一种方法。
4.一个文具盒静止放在水平桌面上,下列分析正确的是( )
A.文具盒受到的重力施力物体是桌子
B.文具盒受到的重力与文具盒对桌面的压力是一对平衡力
C.文具盒受到的重力与桌面对文具盒的支持力是一对平衡力
D.桌子受到的重力与桌子对地面的压力是一对平衡力
【分析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
一对平衡力应满足的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一直线上。
【解答】解:
A、文具盒受到的重力是由于地球的吸引而产生的,施力物体是地球,故A错误;
B、文具盒受到的重力与文具盒对桌面的压力作用在不同的物体上,且方向相同,因此不是一对平衡力,故B错误;
C、文具盒受到的重力与桌面对文具盒的支持力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,都作用在文具盒上,所以是一对平衡力,故C正确;
D、桌子受到的重力与桌子对地面的压力方向相同、受力物体不同、大小不同,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力的辨别,要仔细对照平衡力的四个条件,难度不大,但较易出错。
5.下列说法正确的是( )
A.甲用力把乙推倒而自己不倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
B.排球运动员用力击球时,手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
C.静止在水平桌面上的书受到的重力和桌面对书的支持力是一对相互作用力
D.磁铁对铁钉的力跟铁钉对磁铁的力是一对平衡力
【分析】(1)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。
(2)一对相互作用力的大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
(3)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”。
(4)准确区分平衡力和相互作用力。
【解答】解:A、物体间力的作用是相互的,甲用力把乙推倒而自己不倒,说明甲对乙有力的作用,同时乙对甲也有力的作用,故A错误。
B、一对相互作用力的大小相等,排球运动员用力击球时,手对球的作用力与球对手的作用力大小相等,故B正确。
C、静止在水平桌面上的书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力,故C错误。
D、磁铁对铁钉的力跟铁钉对磁铁的力是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【点评】深入理解相互作用力和平衡力概念,准确区分相互作用力和平衡力,可解答此题。
6.如图是用力F把一木块压在墙面上处于静止的示意图,关于木块受力分析正确的是( )
A.手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对相互作用力
B.手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力
C.木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
D.手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力
【分析】木块处于静止,在竖直方向上受两个力而平衡,即重力和墙对木块的静摩擦力;木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力,两个力是一对平衡力;平衡力作用在同一物体上,作用力和反作用力作用在不同的物体上。
【解答】解:
A、手对木块的压力和墙对木块的弹力,都在水平方向上、都作用在木块上,满足二力平衡的条件,是一对平衡力,故A错误;
B、手对木块的压力和木块的重力不在同一直线上,不是一对平衡力,故B错误;
C、木块受到的摩擦力和木块的重力,都在竖直方向上、都作用在木块上,满足二力平衡的条件,是一对平衡力,故C正确;
D、手对木块的压力和木块对手的弹力,分别作用在木块和手上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
【点评】解决本题的关键是知道作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。与平衡力的区别在于作用力和反作用力作用在不同的物体上,平衡力作用在同一物体上。
7.选择如图装置研究“二力平衡的条件”,针对此实验装置及相关实验内容的说法中,正确的是( )
A.研究对象选用铁片比纸片好
B.研究对象所受拉力的大小,能通过所挂钩码个数进行比较
C.滑轮既可以改变拉力的方向,也可以改变拉力的大小
D.实验时,研究对象做匀速直线运动比静止状态研究更方便
【分析】(1)实验中应考虑物体重力对实验的影响;
(2)拉力的大小,要通过所挂钩码个数进行比较;
(3)定滑轮是等臂杠杆只能改变力的方向,不能改变力的大小;
(4)为了方便研究,应使小卡片保持静止状态。
【解答】解:
A、纸片重力很小,实验中选择纸片,主要为了不考虑纸片的重力,铁片重力较大,不能选择铁片,故A错误;
B、探究两个力大小关系时,可以通过改变细线下面所挂码的个数改变二力的大小,故B正确;
C、在实验过程中,使用定滑轮是为了改变力的方向,不能改变力的大小,故C错误;
D、为了实验的方便,实验时主要观察研究对象是否处于静止状态,而不是“匀速直线运动”,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要通过实验来探究二力平衡的条件,首先要搞清二力平衡的条件,明确实验目的,才能够确定好的方案。
8.如图所示,木块置于小车上,在水平拉力F作用下,小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动(不计空气阻力)。以下四组力属于平衡力的是( )
①小车对木块的支持力与木块受到的重力
②地面对小车的支持力与木块对小车的压力
③地面对小车的摩擦力与木块对小车的摩擦力.
④小车对木块的摩擦力与木块受到的水平拉力
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,缺一不可;
(2)物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的力为平衡力。
【解答】解:①木块相对小车静止,处于平衡状态,在竖直方向上受重力和小车对木块的支持力作用,所以二者是一对平衡力,故①正确;
②地面对小车的支持力等于小车和木块重力之和,木块对小车的压力等于木块的重力,二力大小不相等,所以不是一对平衡力,故②错误;
③④木块做匀速直线运动时处于平衡状态,小车对木块向左的摩擦力与木块受到向右的水平拉力是一对平衡力,故④正确;
因小车对木块向左的摩擦力和木块对小车向右的摩擦力是一对相互作用力,二力大小相等,
所以,木块对小车有向右的摩擦力,
又因小车沿水平地面向右做匀速直线运动时处于平衡状态,
所以,地面对小车向左的摩擦力与木块对小车向右的摩擦力是一对平衡力,故③正确;
综上可知,①③④正确。
故选:C。
【点评】本题考查了平衡力的辨别,分别对小车和木块受力分析得出各力之间的关系是关键,要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上。
9.如图所示,用电线将灯悬挂在天花板上,当灯静止时,下列说法正确的是( )
A.灯所受重力的施力物体是电线
B.电线对灯的拉力大于灯对电线的拉力
C.灯对电线的拉力大于灯的重力
D.电线对灯的拉力与灯所受重力是一对平衡力
【分析】(1)地球附近的一切物体由于受到地球的吸引都会受到重力的作用,重力的施力物体是地球;
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、且作用在同一个物体上。
【解答】解:
A、重力的施力物体是地球,故A错误;
B、电线对灯的拉力与灯对电线的拉力是一对相互作用力,其大小相等,故B错误;
CD、当灯静止时(平衡状态),只受竖直向下的重力和竖直向上的拉力,所以这两个力是平衡力,则这两个力大小相等;结合相互作用力的特点可知,灯对电线的拉力等于灯的重力,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了重力的施力物体、平衡力和相互作用力的判断,是一道基础题,难度不大。
10.下列关于平衡力的说法正确的是( )
A.两核桃相互挤压的力一样大,所以是一对平衡力
B.鸡蛋悬浮在盐水中时受到盐水向上的压力和向下的压力是一对平衡力
C.塑料吸盘紧紧吸在竖直墙壁上不掉下来,重力与大气压力是一对平衡力
D.热气球匀速上升,其一定受平衡力
【分析】处于静止状态或做匀速直线运动状态的物体受平衡力作用,处于平衡状态的物体受到的合力为零;二力平衡的条件,即同物、同线、等大、反向,这四个条件缺一不可。
【解答】解:
A、两核桃相互挤压的力一样大,是两个物体之间的相互作用力,不是一对平衡力,故A错误;
B、鸡蛋悬浮在盐水中时,受到盐水向上的压力和向下的压力,由于深度不同,受到的压力不同,不是一对平衡力,故B错误;
C、塑料吸盘紧紧吸在竖直墙壁上不掉下来,重力与大气压力的方向没有在一条直线上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、热气球匀速上升,其运动状态不变,所以其一定受平衡力的作用,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查学生对平衡力的辨别和平衡状态的判断。判断二力是否是平衡力可根据定义判断,也可根据平衡力的条件判断。
11.如图扫帚静立在地面上,关于扫帚和地面的受力分析,下列说法正确的是( )
A.扫帚受到的重力和地面对扫帚的支持力是一对平衡力
B.扫帚受到的重力与地面对扫帚的支持力是一对相互作用力
C.扫帚对地面的压力与地面对扫帚的支持力是一对平衡力
D.扫帚受到的重力与扫帚对地面的压力是一对相互作用力
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
(2)一对相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上。
【解答】解:
AB、扫帚受到的重力与地面对扫帚的支持力是作用在同一物体上的两个力,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以是一对平衡力,不是一对相互作用力,故A正确、B错误;
C、扫帚对地面的压力与地面对扫帚的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,故C错误;
D、扫帚受到的重力与扫帚对地面的压力方向相同,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
【点评】平衡力和相互作用力容易混淆,注意区分:相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点:平衡力是一个受力物体,发生在两个物体之间;相互作用力是两个受力物体,发生在两个物体之间。
12.起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是3000N,若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是( )
A.12000N B.6000N C.3000N D.0N
【分析】匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件进行判断。
【解答】解:
起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,重物在竖直方向上受到重力和拉力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,钢丝绳对重物的拉力是3000N,所以重物的重力是3000N;
若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,重物在竖直方向上受到重力和拉力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,重物的重力是3000N,则此时钢丝绳对重物的拉力也是3000N。
故选:C。
【点评】静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据平衡力的条件进行判断力的大小和方向,这是一个很常用的方法。
二.填空题(共8小题)
13.学习物体的平衡条件时,小明同学提出了下列疑问:
只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?
为此他做了如图所示的实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。当他将一小球用一根细线悬挂起来,如图(a)所示,剪断细线后小球落下,如图(b)所示。当他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图(c)所示,剪断其中的一根细线,小球发生摆动,如图(d)所示。
通过实验,疑问都得到了解决。根据实验现象及相关条件,小明归纳得出的初步结论:
(1)由图(a)和(b)可知:只受一个力作用的物体 不能 (选填“能”或“不能”)保持平衡状态。
(2)由图(a)和(d)可知: 处于平衡状态的两个力一定在同一直线上 。
(3)由图(a)和(c)可知: 物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用 。
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体都叫处于平衡状态,物体都受到平衡力的作用,平衡力可能是二力平衡,可能是多个力平衡。不可能是一个力的平衡。
【解答】解:(a)小球受到拉力和重力作用,小球在两个力作用下处于静止状态,小球处于平衡状态。
(b)只受重力作用,小球向下运动,小球处于非平衡状态。
(c)小球受到两个拉力和重力作用,小球在三个力作用下处于静止状态,小球处于平衡状态。
(d)小球在(c)状态,剪断一根线,去掉一个力,小球受到的力不在同一条直线上,小球会摆动,说明两个力不在同一条直线上,小球处于非平衡状态。
由此可知:由图(a)和(b)可知:只受一个力作用的物体不能保持平衡状态;
由图(a)和(d)可知:处于平衡状态的两个力一定在同一直线上。
由图(a)和(c)可知:物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用;
故答案为:(1)不能;(2)处于平衡状态的两个力一定在同一直线上;(3)物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。
【点评】本题考查平衡状态的判断,知道物体处于平衡状态时一定是受平衡力的作用;知道二力平衡条件: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。多个力平衡时,合力为零,多个力可以不再同一直线上。
14.一个物体的质量是5kg,当把它吊在空中静止时,它受到的拉力是 50 N,若使它以1m/s的速度匀速下降时,它受到的拉力 等于 50N(填“大于、小于、等于”),若使它以2m/s的速度匀速上升时,它受到的拉力 等于 50N(填“大于、小于、等于”),若上升的过程中,绳子突然断了,物体将会 先上升再下降 。(取g=10N/kg)
【分析】先对物体进行受力分析,然后根据二力平衡条件去分析计算。物体处于静止或匀速直线运动状态时,属于平衡状态,此时受平衡力的作用。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。
【解答】解:物体的重力:G=mg=5kg×10N/kg=50N。
当物体静止或匀速下降、匀速上升时,都处于平衡状态,物体所受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以拉力都等于50N。
若上升的过程中,绳子突然断了,物体由于惯性会先上升一段距离,再由于重力的作用而竖直下落,故物体将会先上升再下降。
故答案为:50;等于;等于;先上升再下降。
【点评】本题考查了重力的计算、二力平衡条件和惯性知识的应用,由物体保持平衡状态得出物体受的是平衡力是解题的关键。
15.静止在斜面上的物体的重力按力的作用效果可分解为沿斜面向下的分力F1和垂直斜面向下的分力F2,F1使物体有沿斜面向下滑的趋势,F2使物体紧压着斜面,这样F1、F2就将重力G等效替代了,则物体受到的摩擦力和 F1 (选填F1、F2或G)可以看成一对平衡力。
【分析】根据重力的作用效果,将重力为G分解为沿斜面向下的分力F1和垂直斜面向下的分力F2,F1使物体有沿斜面向下滑的趋势,F2使物体紧压着斜面;静止在斜面上的物体受平衡力的作用,结合受力分析确定物体受到的摩擦力和哪个力平衡。
【解答】解:静止在斜面上的物体受平衡力的作用,平行于斜面的方向和垂直于斜面方向都受到平衡力的作用,物体受到的摩擦力方向沿斜面向上,故与物体沿斜面向下的分力F1,大小相等,方向相反,故是一对平衡力。
故答案为:F1。
【点评】本题考查平衡力的有关知识,难度不大。
16.如图是探究二力平衡条件的实验装置。此实验应使和小车接触的桌面尽量光滑,为的是 减小摩擦力 ;若想改变力的大小可以改变 钩码的数量 。
【分析】(1)要探究二力平衡条件,要尽量减小摩擦力对实验结果的影响;
(2)实验中通过改变两侧钩码的数量来改变拉力的大小。
【解答】解:
(1)探究二力平衡条件的实验时,应使和小车接触的桌面尽量光滑,这样可以减小小车受到的摩擦力,即减小摩擦力对实验结果的影响;
(2)实验中在线的两端挂上钩码,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
故答案为:减小摩擦力;钩码的数量。
【点评】探究二力平衡条件的实验时,要掌握如何探究平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,并要注意尽量减小摩擦力对实验的影响。
17.如图所示装置,将物体M放在水平桌面上,两边用细线通过固定的滑轮与吊盘相连。在左盘中放重5N的砝码,右盘中放重2N的砝码时,物体M能以0.1m/s的速度向左做匀速直线运动,若要让物体M能在水平桌面上以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动,应在右盘中增加砝码的重量为 6 N。(吊盘重、细线重和滑轮转轴间的摩擦均不计)。
【分析】利用M做匀速运动,与两边所挂砝码的重力,可以确定摩擦力的大小;
由运动方向的改变,可知摩擦力方向随之改变,结合平衡力的条件即可求出所加砝码的重力。
【解答】解:
物体M两侧受到的拉力与对应盘中砝码的重力相等,
在左盘中放重5N的砝码,右盘中放重2N的砝码时,物体M能以0.1m/s的速度向左做匀速直线运动,
此时物体M受向右的摩擦力,则由力的平衡条件可得:f+2N=5N,即f=3N;
当物体向右运动时,摩擦力方向向左,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力仍为3N不变,
设在右盘中增加砝码的重量为G右,
要让物体匀速向右运动,根据力的平衡条件可得:5N+3N=2N+G右,
则G右=6N。
故答案为:6。
【点评】此题考查了二两平衡条件的应用,掌握二力平衡条件,并能正确分析摩擦力的方向是解决此题的关键,也是难点。
18.汽车在一条平直的公路上匀速行驶,先是以20km/h的速度行驶时,发动机牵引力是2000N,司机见路况良好,把车速提到60km/h。汽车保持60km/h的速度行驶时,牵引力大小是 等于 (选填“大于”、“等于”、“小于”)2000N。
【分析】物体静止或做匀速直线运动时,受力平衡,据此分析解答。
【解答】解:
由题可知,汽车在同一条平直的公路上行驶,汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则汽车受到的摩擦力大小不变;汽车的速度由20km/h提到60km/h,由于汽车在两种情况下做匀速直线运动,所受的摩擦力与牵引力平衡,大小相等,故牵引力大小不变,仍为2000N。
故答案为:等于。
【点评】此题考查了二力平衡条件的应用,注意题目中的匀速直线,物体是否受平衡力,与速度大小无关。
19.一吊车以2m/s的速度将104N的重物竖直向上匀速提起,这时候钢索对重物的拉力 等于 104N。若该吊车现改为以4m/s的速度使重物匀速下降,则钢索对重物拉力 等于 104N,若重物静止在空中则钢索对重物拉力 等于 104N(均填“大于”“等于”或“小于”)。
【分析】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据二力平衡的条件进行解答。
【解答】解:
吊车将重物竖直向上匀速提起,这时钢索对重物的拉力与重物的重力是平衡力,大小相等,此时拉力F1=G=104N;
若吊车改为4m/s的速度使重物匀速下降,这时钢索对重物的拉力与重物的重力仍是平衡力,大小相等,此时拉力F2=G=104N;
若重物静止在空中时,这时钢索对重物的拉力与重物的重力仍是平衡力,大小相等,此时拉力F3=G=104N。
故答案为:等于;等于;等于。
【点评】物体在静止和匀速直线运动过程中受到平衡力的作用,当物体的运动状态改变时,一定受到非平衡力的作用。
20.一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球(如图)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 加速 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力。同学们正坐在教室里认真的读书,此时一只小鸟从窗外飞过,若以小鸟为参照物同学们是 运动的 (选填“运动的”、“静止的”)。
【分析】(1)汽车匀速运动时绳子在竖直方向上;汽车做变速运动时,绳子倾斜;加速小球向后摆,减速小球向前摆;
(2)根据平衡力及平衡的条件分析解答此题,二力平衡条件: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,这四个条件缺一不可;
(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
【解答】解:(1)当汽车加速时,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球就向后偏;根据球向后偏可知汽车做加速运动;
(2)忽略空气阻力,小球受竖直向下的重力,沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力;
(3)若以小鸟为参照物,同学们相对于小鸟之间有位置变化,所以以小鸟为参照物同学们是运动的。
故答案为:加速;不是; 运动的。
【点评】物体具有惯性而表现出来的惯性现象以及平衡力的问题,在生活中随处可见。要多观察,多实验,多体会。
三.实验探究题(共2小题)
21.小明在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上等质量的钩码,如图甲所示,此时小卡片保持静止。
(1)实验过程中,小明在右侧加挂了一个钩码,由静止释放卡片发现卡片向右加速运动,由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须 大小相等 ;
(2)小明将卡片旋转一定角度,如图乙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状。这说明两个力必须作用在 同一直线 上,物体才能平衡;
(3)为了验证小明的结论,小美同学将卡片往下拉到一定距离,如图丙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状,小美的方法 不能 (选填“能”或“不能”)得到结论。
【分析】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;简称为:同体、等大、反向、共线。在解答本题时要看清每一问中是探究哪一个平衡条件。
【解答】解:
(1)右侧加挂了一个钩码,使卡片所受到向右的力大于向左的力,两个力大小不同,故卡片没有静止(平衡)。由此可以得出二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须大小相等。
(2)将卡片旋转一定角度后,两个力没有作用在同一条直线上,所以卡片没有静止(平衡)。
(3)如图丙,将卡片往下拉过一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向也不是相反的(都向上),不符合控制变量法的要求,所以小美的方法不能得到结论。
故答案为:大小相等;同一直线;不能。
【点评】本题考查了“探究二力平衡的条件”这一实验,实验中要注意控制变量法的运用。
22.(1)小杰同学采用甲图实验装置,小磊同学采用乙图实验装置探究二力平衡的条件。甲装置类似教材实验装置,乙装置是将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角线的细绳分别跨过左右支架上的滑轮,在细绳的两端分别加挂钩码,来完成验证。大家认为小磊同学的实验优于小杰同学实验,主要原因是 能减少摩擦力对实验结果的影响 。
(2)小磊同学在线的两端挂上钩码,并通过调整 钩码多少 来改变拉力的大小。
(3)当小卡片平衡时,小磊将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 不能 (能或不能)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 两个力方向不在同一直线上时是否能平衡 。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图乙所示情况下,下一步的操作是 把小卡片从中间剪开 。
(5)大量的实验事实表明,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须 大小相等 、 方向相反 、 作用在同一直线 ,这两个力叫平衡力。
【分析】(1)观察甲和乙的实验装置,分析小磊同学的实验优点;
(2)通过调整钩码的多少来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小磊将小卡片转过一个角度,两个力不在同一条直线上,所以小卡片不能平衡;
(4)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体;
(5)作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
【解答】解:(1)小磊同学采用乙图实验装置探究二力平衡的条件,纸片悬空,不受摩擦力,所以能减少摩擦力对实验结果的影响;
(2)小磊同学在线的两端挂上钩码,钩码的重力等于拉力的大小,所以通过调整钩码多少来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小磊将小卡片转过一个角度,两个力不在同一条直线上,所以小卡片不能平衡;
所以可以探究两个力方向不在同一直线上时是否能平衡;
(4)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体,所以把小卡片从中间剪开;
(5)作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡,这两个力叫平衡力。
故答案是:
(1)能减少摩擦力对实验结果的影响;
(2)钩码多少;
(3)不能; 两个力方向不在同一直线上时是否能平衡;
(4)把小卡片从中间剪开;
(5)大小相等; 方向相反; 作用在同一直线。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件,二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握。
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