提高题专题复习第八章 运动和力练习题及解析
提高题专题复习第八章运动和力练习题及解析
一、选择题
1.如图所示,大小为8N的恒力F作用在物体A上,使A做加速直线运动。B处于静止状态,弹簧测力计的示数为4N,则水平面对A的摩擦力大小可能是()
A.3N B.4N C.5N D.6N
2.如图所示物体A、B叠放在水平地面上,对A施加水平向右的拉力F,A、B一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是()
①A受的摩擦力向左,大小为F
②A对B的摩擦力向右,大小为F
③物体B水平方向受到两个力的作用
④地面对B的摩擦力向左,大小为F
A.只有②③正确B.只有①②正确
C.只有①④正确D.①②③④都正确
3.超市里,小明用水平方向的力,推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是
A.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力是一对平衡力
B.购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力是一对平衡力
C.购物车所受的重力与购物车对地面的压力是一对相互作用力
D.购物车对小明的力与地面对小明的摩擦力是一对相互作用力
4.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动.其结构如图甲所示.图乙是小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,针对此过裎(处在最低位置时高度为零).下列分析正确的是
A.在a状态时弹簧的弹性势能最大,小希的动能为零
B.a→b的过程中,弹簧的弹力越来越大,在b状态时弹力最大
C.b→c的过程中,弹簧的弹性势能转化为小希的重力势能
D.a→c的过程中,小希先加速后减速,在b状态时速度最大
5.一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是()
A.列车突然向右启动或向左运动时突然刹车
B.列车突然向左启动或向右运动时突然刹车
C.列车突然加速
D.列车突然减速
6.我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象。王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是()
A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁
7.如图所示,甲、乙两位同学做如图所示的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧“拉”,若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四块砖,则下列判断正确的是()
A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动
C.凳子原处不动D.凳子向体重大的同学一方移动
8.如图所示,一盏台灯静止在水平桌面上,下列说法正确的是()
A.台灯受到的重力与台灯对桌面的压力是一对平衡力
B.台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对平衡力
C.台灯受到的重力与台灯对桌面的压力是一对相互作用力
D.台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
9.如图所示,用大小为F的垂直于墙面的力挤压黑板擦,黑板擦静止于墙面上,此时黑板
擦受到的摩擦力为f1;改变F的大小使其变成1
3
F,黑板擦恰好匀速下滑,此时黑板擦受
到的摩擦力为f2,请问f1和f2的大小关系是()
A.f1
10.汽车在平直公路上匀速行驶时,下列属于平衡力的是()
A.汽车受到的牵引力和阻力
B.汽车受到的支持力和地面受到的压力
C.汽车受到的牵引力和重力
D.汽车受到的牵引力和地面受到的压力
11.下列关于重力的说法中不正确的是
A.在斜面上向下滚动的小球所受的重力方向仍是竖直向下的
B.一投出的篮球上升过程中受重力,下落过程中也受重力作用
C.地面附近的物体在失去支持时,要向地面降落,这是由于物体受到重力作用的缘故D.物体的重心一定是在物体上
12.将一本物理书放在水平桌面上静止时,下列选项中的两个力相互平衡的是()A.书的重力与书对桌面的压力
B.书的重力与桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力
D.书对桌面的压力与课桌的重力
二、填空题
13.跳伞运动员竖直向下匀速运动的过程中,运动员和降落伞作为整体处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。如图所示,小红静止站在一个可绕轴自由转动的圆盘N上(M为质量很大的底座),当她将手中的气球从A点放出气体后,人和圆盘N会沿______(选填“顺”或“逆”)时针转动(从上往下看),使人和圆盘N转动的力的施力物体是
______;该现象说明:力的作用是______,力可以改变物体的______。
14.为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,长沙市某中学的小刚和小明两个同学分别设计了如图甲和图乙所示的实验。按图甲实验时,小刚用手通过弹簧测力计匀速拉动木块A,读出弹簧测力计的示数即可测出木块和木板之间的滑动摩擦力;小明则将弹簧测力计一端围定,另一端勾住木块B,木块B下面是长木板,实验时小明拖动长木板,然后读出弹簧测力计的示数,即可测出木块B和木板之间的摩擦力。
你认为谁的实验设计更好:______;
为什么?______。
15.如图所示,三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个相同的轻弹簧p、q用轻绳连接,每根弹簧受到的拉力为8N时,伸长量均为1cm。木块a静止于光滑水平桌面、木块c 静止于地面、木块b静止于木块c的正上方,弹簧p处于原长,光滑滑轮左侧的轻绳呈水平状态,而其右侧的轻绳呈竖直状态。现用水平力F缓慢向左拉弹簧p的左端,直到木块c刚好离开水平地面,则F的大小为________N,该过程弹簧p的左端向左移动的距离是_________cm。
16.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起作匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为______N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力F2=
______N。
17.如图所示,弹簧测力计拉着木块在水平桌面上向右做匀速直线运动,此时弹簧测力计示数为______N;若只将拉力增大,当弹簧测力计示数变为1.0N时,木块所受合力的大小为______N。
18.自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹,这是为了增大______力。
19.如图,C是水平地面,A、B是两个长方形物体,A重20N,B重30N, F是作用在物体B 上沿水平方向的力,F=6N.
(1)如果物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,A、B间摩擦力为_________N; B、C 间摩擦力为________N;
(2)如果物体A和B原来静止,且B、C间改为光滑地面,现在突然受到F的作用,A受到摩擦力方向_________.
20.如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力_____重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力_____重力.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
21.用力F =40N,按住一重10N的木块,如图所示,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是______N,摩擦力的方向______.
22.某空降兵和降落伞总重为800N。刚跳下时,降落伞未打开,空降兵和降落伞做______运动(加速/减速);当降落伞打开后匀速下落时,空降兵和降落伞所受阻力为______N。23.星期日,东东同学帮妈妈做家务,他用100N的力在地面上水平向右推500N的箱子,箱子没被推动,此时箱子受到的摩擦力是______N;当他用150N力继续推时,箱子做匀速直线运动,此时箱子受到的摩擦力是______N,方向______,他推箱子过程中使手感的酸痛的施力物体是______。
24.如图所示,重为20 N的物体A只受两个力的作用,要使它保持与水平面成45o角的方向匀速直线运动,应对A施加______N的力,此力的方向是______。
三、实验题
25.小云在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时,提出了以下猜想。
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体的面积有关。
据此她设计了下面的实验验证上述猜想。如图所示,A、B是材料和各面粗糙程度均相同,但体积大小不同的长方体。
(1)她用弹簧测力计拉动物体A,应使物体A沿水平方向做___________直线运动;根据_____的知识可知此时物体A所受摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(2)由图甲、乙可知,小云验证的是猜想___________。(选填“一”、“二”或“三”)
(3)实验中小云发现,提升弹簧测力计时很难保持匀速,弹簧测力计示数始终不稳定,为了能得到相对准确的数据,你有什么改进意见吗_______?(可以适当增加或改进器材)26.某同学用如图甲的装置探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)他用弹簧测力计水平拉动木块A,应使木块A沿水平桌面做_____直线运动。这样做的目的是_____,实验时,该同学记录的部分数据如表所示。
序号木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计示数/N
1平放木板6 1.2
2平放木板8 1.6
3平放木板10 2.0
4平放木板上铺棉布6 1.8
5平放木板上铺毛巾6 3.0
(2)分析序号_____三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;分析序号
1、4、5三组数据可以得出的结论是:当_____相同时,_____越大,滑动摩擦力就越大。
(3)该同学对实验装置进行了改进,如图乙所示,改进后装置的优势是_____。
27.小明用如图甲所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关。实验中用到的器材
有:木块(重力为6N ),木板,棉布,毛巾,弹簧测力计,细线,砝码(重力为2N)若干等。
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿____________方向拉动木块,并使
木块做匀速直线运动。这样做的目的是__________________;
(2)小明改变条件多次实验,记录的部分数据如下表所示:
序号木块放置情况木块上表面情况压力/N弹簧测力计示数/N 1平放木板6 1.2
2平放木板8 1.6
3平放木板10 2.0
4平放木板上铺棉布6 1.8
5平放木板上铺毛巾6 3.0
①分析序号_________三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,这三次
实验中滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是_______;
②如要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应选序号为___________三组数据进行分
析;
(3)实验拓展,改用如图乙所示的装置进行实验,当匀速拉动木块向右运动的时候,弹簧测
力计读数如图,则此时木块所受摩擦力为__________N(挂钩与细线间摩擦不计);改用如图
丙所示的装置进行实验,当向左拉动木板的过程中,发现弹簧测力计示数不稳定,原因可
能是__________________。
28.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端分别挂上钩码。当左右两端同时挂上相同的钩码个数时小卡片保持静止,此时小卡片两端的拉力F1和F2的方向______(选填“相反”、“相同”),大小______(选填“相等”、“不相等”)。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填“能”、“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在
______。
(3)小华用剪刀将小卡片从中间剪开,发现分开后的两半张小卡片向相反方向运动,设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在______。
(4)小红同学也对二力平衡条件进行了探究,她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为______(选填“能”或“不能”)用小红的装置进行本次实验。
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是______
A.使用小卡片能减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片比较容易扭转
四、解答计算题
29.在自动化生产线上,常用传送带传送工件,如图所示,一个重力为10N的工件与传送带一起沿水平方向向右做加速运动,不计空气阻力,请在图中画出工件受到的所有力的示意图.
30.如图所示,物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。
31.下图为手拉小球做圆周运动的示意图,请在图中画出重4N的小球所受重力的图示。(______)
32.如图所示,一个木块从斜面上滑下,在水平面上继续滑行一段距离,请画出木块在水平面上滑动时所受的重力和摩擦力的示意图。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.A
解析:A
【详解】
物体B处于静止状态,即平衡状态。水平方向上受到弹簧测力计对B水平向左的拉力和A 对B水平向右的摩擦力作用,二力平衡,弹簧测力计示数为4N,故摩擦力大小也为4N。根据力的作用是相互的,则B对A的摩擦力大小4N,方向水平向左。因A在水平向右大小为8N的拉力作用下做加速运动,则水平方向上受力不平衡,且摩擦力小于拉力,A除了受到B对A的摩擦力,还受到地面对A的水平向左的摩擦力f,即
f+4N<8N
故
f<4N
只有A符合题意,故选A。
【点睛】
本题属于较难题,失分原因:
(1)未分析出B对A的摩擦力大小和方向。
(2)未分析出A受到两个摩擦力。
(3)未识别出A做加速直线运动,即所受摩擦力小于所受拉力。
2.D
解析:D
【详解】
A、B一起向右做匀速直线运动,说明两物体均处于平衡状态,都受到平衡力的作用;
(1)以A为研究对象,由于A做匀速直线运动,则A在水平方向上合力为零,A受到向右的拉力F,则A必然要受到向左的摩擦力,大小也为F;由于力的作用是相互的,所以A对B 的摩擦力向右,大小也为F,故①②正确;
(2)以B为研究对象,水平方向上受到A对B的摩擦力与地面对B的摩擦力,二力是一对平衡力,则地面对B的摩擦力向左,大小也为F,故③④正确;
故D正确,ABC错误。
故选D。
3.B
解析:B
【解析】
【详解】
A.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力,这两个力不是同一个受力物体,不是平衡力。说法错误。
B.购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力,这两个力受力物体都是购物车,两个力的方向相反,作用在同一直线上,大小相等,是平衡力。说法正确。
C.购物车所受的重力与购物车对地面的压力,这两个力方向都竖直向下,既不是平衡力,也不是相互作用力。说法错误。
D.购物车对小明的力作用在小明的胳膊上,地面对小明的摩擦力作用在脚上,两个力都作用在小明身上,一定不是相互作用力。说法错误。
4.A
解析:A
【详解】
A、由图可知,a状态时弹簧的形变程度最大,弹簧的弹性势能最大,小希此时速度为零,动能为零,故A正确;
B、a→b的过程中,开始一段时间内,弹簧的形变量较大,向上的弹力最大;随着弹簧形变量的减小,弹力减小,在b状态时弹簧恢复到原长,弹力最小为0,故B错误;
C、b→c的过程中,即离开地面上升的过程,弹簧的形变已经恢复,不再具有弹性势能,此时速度变小,是动能转化为小希的重力势能,故C错误;
D、a→c的过程中,开始一段时间内,弹簧的形变量较大,向上的弹力大于向下的重力,小明做加速运动;随着弹簧形变量的减小,弹力减小,当弹力等于重力时,小希速度最大,此后弹力小于于重力,小希的速度减小;在b状态时弹簧弹力为零,小希机械能最大,但速度已经小于最大速度了,故D错误.
5.B
解析:B
【解析】CD、由图可知:水面向右倾斜.水面发生倾斜的原因是由于水具有惯性.由于不知车的运动方向,故刹车和加速、减速时无法判定水的状态故CD错误.A、列车突然向
右启动,杯子由于受到桌子的摩擦力,会随列车一起向右运动,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的静止状态,此时水面会向左倾斜;列车向左运动时突然刹车,杯子由于受到桌子的摩擦力,会随列车一起向左运动,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的运动状态,此时水面会向左倾斜;故A选项错误;B、列车突然向左启动,杯子由于受到桌子的摩擦力,会随列车一起向左运动,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的静止状态,此时水面会向右倾斜;列车向右运动时突然刹车,杯子由于受到桌子的摩擦力,会随列车一起向右运动,而杯子中的水由于惯性还将保持原来的运动状态,此时水面会向右倾斜;故B 选项正确;故选B.
6.B
解析:B
【详解】
飞船内部物体处于失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;
第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,又因为受到细线的拉力作用,所以小球做匀速圆周运动,故丁图正确。
故选B。
7.B
解析:B
【详解】
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,图示凳子下表面的粗糙程度相同,而乙端的压力大,所以乙端的摩擦力大,由于甲所受最大静摩擦力小,因此甲将容易相对长凳滑动,即甲容易被拉离,因此凳子将向右移动,即凳子向乙移动,故选B。
8.B
解析:B
【详解】
A.台灯受到的重力的方向是竖直向下的,力作用在台灯上,台灯对桌面的压力的方向也是竖直向下的,力作用在桌面上,这两个力既不同体,又不反向,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.台灯受到的重力和桌面对台灯的支持力这两个力符合了二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B正确;
C.台灯对桌面的压力的反作用力应该是桌面对台灯的支持力,不是台灯受到的重力,故C 错误;
D.桌面对台灯的支持力的反作用力应该是台灯对桌面的压力,不是台灯受到的重力,故D 错误。
故选B。
9.B
解析:B
【详解】
静止和匀速直线运动都属于平衡状态,黑板擦受到向上的摩擦力的大小都等于竖直向下的重力的大小,故选B。
10.A
解析:A
【分析】
(1)一对相互作用力的条件是:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同一个物体上;
(2)要判断是否为平衡力,首先对物体进行受力分析,然后根据二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上.
【详解】
A、汽车在水平路面上匀速直线行驶时,受到的牵引力和阻力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、汽车受到的支持力和地面受到的压力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同一个物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C、汽车受到的牵引力和重力,不是作用在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D、汽车受到的牵引力和地面受到的压力,没有作用在同一直线上,也没有作用在同一物体上,故不是平衡力,故D错误.
故选A.
【点睛】
本题目主要考查了平衡力、相互作用力的判断,看学生是否能根据二力平衡的条件来识别平衡力.
11.D
解析:D
【详解】
A.重力的方向总是竖直向下的,所以在斜面上向下滚动的小球所受的重力方向仍是竖直向下的,故A正确;
B.地球附近的物体都受重力作用,与物体所处的运动状态无关,故B正确;
C.因为重力的方向总是竖直向下的,因此物体在失去支持时,物体最终是要落回地面的,故C正确;
D.物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关,重心不一定在物体上,也可能在物体之外,比如均匀圆环的重心在环心,故D错误.
12.B
解析:B
【解析】
一对平衡力会同时满足四个条件,即:作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反.书的重力与书对桌面的压力的方向相同,但没有作用在同一个物体上,故A不符合题意;书的重力与桌面对书的支持力,作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,
方向相反,是一对平衡力,故B符合题意;书对桌面的压力与桌面对书的支持力,没有作用在同一个物体上,故C不符合题意;书对桌面的压力与课桌的重力,力的方向相同,不是平衡力,故D错误,故选B.
点睛:本题考查的是平衡力的辨别,解题时必须要牢记二力平衡的四个条件,判断时缺一不可.
二、填空题
13.平衡顺放出的气体相互的运动状态
【详解】
[1]跳伞运动员竖直向下匀速运动的过程中,做的是匀速直线运动,处于平衡状态。
[2][3][4][5]气球从A点放出
解析:平衡顺放出的气体相互的运动状态
【详解】
[1]跳伞运动员竖直向下匀速运动的过程中,做的是匀速直线运动,处于平衡状态。
[2][3][4][5]气球从A点放出气体,放出的气体给周围的空气向后的推力,因为物体间力的作用是相互的,周围空气也给气球向前的推力,所以气球将沿顺时针转动,从而带动人和圆盘转动;使人和圆盘N转动力的施力物体是放出的气体,实验说明力的作用是相互的,也说明力可以改变物体的运动状态。
14.小明;按甲图实验时,很难控制木块匀速运动,而乙图中的木板不需要做匀速运动
【详解】
[1][2]小刚的做法中必须要求木块A匀速运动,此时滑动摩擦力才与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,在
解析:小明;按甲图实验时,很难控制木块匀速运动,而乙图中的木板不需要做匀速运动
【详解】
[1][2]小刚的做法中必须要求木块A匀速运动,此时滑动摩擦力才与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,在此过程中,从操作上很难使木块A保持匀速直线运动,而小明的做法中,使木板滑动,木块B相对地面静止,无论木板运动速度如何,木块B均受平衡力作用,操作方便,易于控制,所以小明的做法较好。
15.5
【详解】
[1]当c木块刚好离开水平地面时,绳子给b的拉力为
Fb=Gb+Gc=(mb+mc)g=(1kg+1kg)×10N/kg=20N
a受到水平向左的拉力和水平向右的拉力,根据平衡
解析:5
【详解】
[1]当c 木块刚好离开水平地面时,绳子给b 的拉力为
F b =
G b +G c =(m b +m c )g =(1kg+1kg)×10N/kg=20N
a 受到水平向左的拉力和水平向右的拉力,根据平衡条件可知F 的大小为
F = F b =20N
[2]开始未用水平力拉p 弹簧时,弹簧q 处于压缩状态,受到的压力等于b 物体的重力,弹簧q 压缩的长度为
x 1=b 1kg 10N /kg 1cm=1cm=1cm 8N 8N 8N
b G m g ????=1.25cm 当
c 木块刚好离开水平地面时,弹簧q 处于伸长状态,受到的拉力为等于c 物体的重力,根据胡克定律得,弹簧q 伸长的长度
x 2=c c 1kg 10N /kg 1cm=1cm=1cm 8N 8N 8N
G m g ????=1.25cm 此时,弹簧p 处于伸长状态,受到的拉力等于b 、c 的总重力,则弹簧p 伸长的长度为
x 3=
b c b c +1kg 10N /kg+1kg 10N /kg 1cm=1cm=1cm 8N 8N 8N
G G m g m g +?????=2.5cm 该过程弹簧p 的左端向左移动的距离
s =x 1+x 2+x 3=1.25cm+1.25cm+2.5cm=5cm 16.12
【详解】
[1]由于A 、B 一起作匀速直线运动,则A 、B 保持相对静止,A 、B 之间没有摩
擦力,故此时木块B 所受摩擦力为0N 。
[2]由于均是推着物体做匀速直线运动,由二力平衡可知,推力等于
解析:12
【详解】
[1]由于A 、B 一起作匀速直线运动,则A 、B 保持相对静止,A 、B 之间没有摩擦力,故此时木块B 所受摩擦力为0N 。
[2]由于均是推着物体做匀速直线运动,由二力平衡可知,推力等于动摩擦力,动摩擦大小与接触面粗糙程度以及压力有关,对比甲、乙两图,压力和接触面粗糙程度均相同,则动摩擦相同,故推力相同,为12N 。
17.6 0.4
【详解】
[1]木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,由图可知,弹簧测力计分度值是0.2N ,示数为0.6N
解析:6 0.4
【详解】
[1]木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑
动摩擦力和拉力是一对平衡力,由图可知,弹簧测力计分度值是0.2N,示数为0.6N,所以摩擦力也是0.6N。
[2]拉力增大时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,还是0.6N,增大的拉力改变了木块的运动状态。
18.摩擦
【详解】
自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹,粗糙程度较大,在压力一定时,能够增大摩擦力。
解析:摩擦
【详解】
自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹,粗糙程度较大,在压力一定时,能够增大摩擦力。
19.6 向右
【详解】
(1)物体A和B以相同的速度做匀速直线运动(相对静止),它们之间无相对运动也无相对运动的趋势,所以A、B间没有摩擦力,即摩擦力f1=0;以整体为研究对象,因整体做匀
解析:6 向右
【详解】
(1)物体A和B以相同的速度做匀速直线运动(相对静止),它们之间无相对运动也无相对运动的趋势,所以A、B间没有摩擦力,即摩擦力f1=0;以整体为研究对象,因整体做匀速直线运动,由力的平衡条件分析可知,即B、C间的摩擦力f2=F=6N;
(2)如果物体A和B原来静止,B、C间改为光滑地面,现在突然受到向右的力F的作用,A由于惯性要保持原来的静止状态,所以A相对于B向左运动,摩擦力的方向和物体相对运动方向相反,所以A受到摩擦力方向向右.
20.小于等于
【分析】
要知道力和运动之间的关系:若受力不平衡,则物体运动状态改变;若受力平衡,则物体处于平衡状态.
知道二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用解析:小于等于
【分析】
要知道力和运动之间的关系:若受力不平衡,则物体运动状态改变;若受力平衡,则物体处于平衡状态.
知道二力平衡条件: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.
【详解】
降落伞没有打开前,所受重力大于阻力,所以下落速度越来越快;
打开后当所受阻力与重力相等时,则这两个力平衡,运动员匀速下落.
21.10N 竖直向上
【详解】
(1)木块下滑,相对于墙壁向下运动,墙壁会给它一个向上的摩擦力.由于木块是在竖直方向上匀速下滑,其处于平衡状态,所以其在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平
解析:10N 竖直向上
【详解】
(1)木块下滑,相对于墙壁向下运动,墙壁会给它一个向上的摩擦力.由于木块是在竖直方向上匀速下滑,其处于平衡状态,所以其在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力.
(2)木块受到的重力是10N,由于摩擦力与重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知摩擦力大小也等于10N,方向竖直向上.
22.加速 800
【详解】
[1]空降兵刚跳下时,降落伞未打开,空降兵和降落伞只受重力作用,重力要改变物体的运动状态,空降兵和降落伞做加速运动。
[2]空降兵和降落伞匀速下落时,竖直方向上
解析:加速 800
【详解】
[1]空降兵刚跳下时,降落伞未打开,空降兵和降落伞只受重力作用,重力要改变物体的运动状态,空降兵和降落伞做加速运动。
[2]空降兵和降落伞匀速下落时,竖直方向上受到重力和阻力作用,重力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以阻力为800N。
23.150 水平向左箱子
【详解】
[1]用100N力推箱子,没有推动,箱子处于静止状态,是由于箱子和地面之间存在摩擦力,并且水平方向受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,两个力的大小
解析:150 水平向左箱子
【详解】
[1]用100N力推箱子,没有推动,箱子处于静止状态,是由于箱子和地面之间存在摩擦力,并且水平方向受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,两个力的大小相等,即此箱子受到的摩擦力等于100N。
[2][3]当推力增大到150N时,箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,此时水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力,箱子受到的摩擦力等于150N,方向水平向左。
[4]他推箱子过程中,他给箱子一个力,由力的作用相互性可知箱子给手一个力,使手感到酸痛,所以施力物体是箱子。
24.20N 竖直向上
【详解】
略
解析:20N 竖直向上
【详解】
略
三、实验题
25.匀速二力平衡一见解析
【解析】
【详解】
(1)[1][2]她用弹簧测力计拉动物体A,应使物体A沿水平方向做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可知此时物体A所受摩擦力大小等于弹簧测力计示数;
(2)[3]从图甲、乙可以看到,接触面的粗糙程度相同,物体的面积也相同,只是正压力不同,图甲的是物体A的重力,图乙的是物体A和B的重力之和,所以小云验证的是猜想一;
(3)[4]可以把弹簧测力计的一端固定在墙壁,另一端与物体A相连,在物体A下端垫一块相同的木板,用手抽出木板,那么不管木板移动的速度如何,弹簧测力计的示数都是等于滑动摩擦力的大小,这样就可以进行实验探究。
26.匀速使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小 1、2、3 压力接触面粗糙程度弹簧测力计示数稳定,便于读数
【分析】
(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,根据二力平衡的知识,拉力必须和滑动摩擦力方向相反,在水平方向上。
(2)要探究滑动摩擦力与接触面所受的压力的关系,必须要控制其他变量相同,选择合适的实验,并根据实验现象总结实验结论;要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,必须要控制其他变量相同,选择合适的实验,并根据实验现象总结实验结论。
(3)根据图示情景分析其优点。
【详解】
(1)[1]本实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,滑动摩擦力的大小无法直接测量,我们可以用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力的作用。
[2]根据二力平衡的知识可知,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小,可以通过读出弹簧测力计示数,得出滑动摩擦力的大小,使木块在水平方向上做匀速直线运动的目的:使拉力大小等于摩擦力大小。
(2)[3]要研究摩擦力大小与接触面所受的压力的关系,必须控制其他变量相同,表格中的木
块放置情况、木板表面情况相同,压力不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,应选择1、2、3,通过实验数据可知,其他因素相同时,压力越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,即可得出结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[4][5]要研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、压力相同,木板表面情况不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,故通过1、4、5三组实验数据可知,其他因素相同时,接触面的粗糙程度越大,弹簧测力计示数越大,即滑动摩擦力越大,可得出结论:当压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[6]由图乙可知,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板,一方面不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作,另一方面弹簧测力计静止,便于读数,误差较小。
27.水平使拉力大小等于摩擦力大小1、2、3f=0.2F1、4、5 6.4长木板上表面的粗糙程度不相同
【分析】
(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,要使滑动摩擦力等于拉力,根据二力平衡的知识,拉力必须和滑动摩擦力方向相反,在水平方向上;(2)要探究滑动摩擦力与接触面所受的压力的关系,必须要控制其他变量相同,选择合适的实验,并根据实验现象总结实验结论,由结论根据表中数据得出摩擦力与压力大小的关系式;要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应改变接触面的粗糙程度,控制其它因素不变或相同。【详解】
(1)[1][2]本实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,滑动摩擦力的大小无法直接测量,我们可以用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力的作用,根据二力平衡的知识可知,此时拉力大小等于滑动摩擦力大小,我们可以通过读出弹簧测力计示数,得出滑动摩擦力的大小,使木块在水平方向上做匀速直线运动的目的是使拉力大小等于摩擦力大小。
(2)[3]要研究摩擦力大小与接触面所受的压力的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、木板表面情况相同,压力不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,即第1、2、3组数据。
[4]通过实验数据可知,其他因素相同时,可以发现弹簧测力计示数之比与压力之比相等,即弹簧测力计示数(摩擦力大小)与压力成正比,设f=k F,由表中第一次数据可知
1.2N=k×6N
可得
k=0.2
所以
f=0.2F
[5]要研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系,必须控制其他变量相同:表格中的木块放置情况、压力相同,木板表面情况不同,通过比较弹簧测力计示数大小关系得出实验结论,应选择1、4、5。
(3)[6]匀速拉动木块向右运动的时候,木块是处于受力平衡状态的,因为是动滑轮,所以弹
簧测力计读数就等于摩檫力的二分之一,即
1
f=3.2N
2
f=6.4N
[7]用图丙所示的装置进行实验,当拉动长木板运动的过程中,正方体木块保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。无论长木板是否做匀速直线运动,正方体木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力都等于摩擦力,但弹簧拉力计示数不稳定有可能是长木板上表面的粗糙程度不相同造成的。
【点睛】
此题是探究影响滑动摩擦力的因素,主要考查了对二力平衡条件的应用及控制变量法;在此实验中要水平拉动木块做匀速直线运动,要研究滑动摩擦力与一个量的关系,需要控制另一个量不变。
28.相反相等不能一条直线上同一个物体上能A
【解析】
【详解】
(1)当左右两端同时挂上相同个数的钩码时,钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,小卡片保持静止,处于平衡状态,小卡片受力平衡,即小卡片两端的拉力F1和F2的方向相反,大小相等,是平衡力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片受到的两个拉力不在一条直线上,松手后小卡片不能平衡,这个实验可以探究不在同一直线上的两个力是否能平衡;
(3)把小卡片一剪为二,小卡片向两边运动,说明被剪开后的小卡片不平衡,这个可以证明二力平衡的两个力是否需要作用在一个物体上;
(4)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验;
(5)小华的实验优于小明的实验的原因是:在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响;而小华的实验中,纸片被悬空,就消除了摩擦力对实验结果的影响,故A正确。
四、解答计算题
29.略
【解析】
物体在竖直方向受到重力和支持力作用,由于物体与传送带一起向右做加速运动,物体相对于传送带有向左的运动趋势,所以物体受到向右的摩擦力,所以物体共受三个力作用:重力、支持力和摩擦力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,摩擦力方向水平向右,作用点也画在重心上,故工件受到的重力、支持力和摩擦力的示意图如图:
30.
【详解】
斜面上的物体,受到重力作用,斜面对物体的支持力作用,物体匀速下滑,所以受到沿斜面向上的摩擦力作用,作物体所受力的示意图,如图所示:
31.
【解析】
【分析】
根据力的图示的定义,将重力的三要素:大小;方向;作用点表示出来是解答本题的关键所在。
【详解】
由题意知,物体所受重力的大小等于4N,故选标度为2N,重力的方向竖直向下,由于小球是形状规则的物体,其重心在其几何中心(球心)上。故画重力的图示如下: