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第八章《运动和力》单元测试
(考试时间:60分钟试卷满分:100分)
一.填空题(每空2分,共24分)
1.2018年俄罗斯世界杯足球赛正激烈上演。在比赛中,运动员起脚射门,足球离脚后仍然能继续飞向球门,是因为 ;球落地后,慢慢停下,是由于受到 的作用。
【解析】运动员起脚射门,足球离脚后,由于惯性会继续保持原来的运动状态,所以还能继续飞向球门。
力可以改变物体的运动状态,球落地后,由于受到摩擦力的作用,慢慢停下。
故答案为:足球有惯性;摩擦力。
2. 如图所示,物体在拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。当撤去拉力F时,物体将做 运动,此时,假设重力突然消失,请推断物体的运动状态
。(不计空气阻力)
【解析】物体在拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,则所受拉力和摩擦力是一对平衡力;当撤去拉力F时,物体只受到与运动方向相反的摩擦力作用,将做减速运动;
由题知,撤去拉力F时,再假设重力突然消失,则物体对水平面的压力、物体与水平面间的摩擦力以及支持力都会同时消失,即此时物体不再受到力的作用,所以其运动状态不变,将做匀速直线运动。
故答案为:减速;匀速直线运动。
3.惯性是物体本身的一种属性。鸟类一般会在起飞前排便,这主要是为了 (选填“增大”或“减小”)它的惯性,以提高灵活性。
【解析】鸟类一般会在起飞前排便,这是为了减小质量来减小鸟的惯性,使自身的运动状态容易改变,以提高灵活性。
故答案为:减小。
4.如图,瓶子和水的总重为3N,手握住瓶子力为4N时,瓶子静止不动时,手对瓶子的摩擦力的方向为 ,当手握瓶子的力增大到10N时,瓶子仍然静止不动,此时手对瓶子的摩擦力大小为 N。
【解析】握住3N重的瓶子悬空静止不动,因此瓶子处于平衡状态,竖直方向上瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力,即f=G=3N,重力方向竖直向下,则摩擦力方向竖直向上。
当手握瓶子的力增大到10N时,瓶子仍然静止不动,此时重力和摩擦力仍然是一对平衡力,故摩擦力仍为3N。
故答案为:竖直向上;3。
5.一架直升机的重力为6000N,当它在空中静止不动时,空气对它向上的举力 6000N;当它匀速下降时,空气对它向上的举力应是 6000N(均填“大于”、“等于”或“小于”)
【解析】直升机在空中静止不动、匀速下降都是处于平衡状态,所以受到的举力与重力平衡,则两种情况下的举力都等于重力,即F=G=6000N。
故答案为:等于;等于。
6.一个物体放在水平桌面上,用一个水平向右大小为5N的力推它而没有推动,此时该物体受到的摩擦力为 N;如推力变为10N还是没推动,那么摩擦力又是 N;如推力变力15N时该物体做匀速直线运动,此时摩擦力为 N;当推力变为20N时物体受到的摩擦力又是 N。
【解析】(1)物体放在水平面上,当水平推力为5N时,物体没有被推动,物体处于静止状态,物体在水平方向上受到水平推力和静摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力为5N;
如推力变为10N还是没推动,此时物体仍处于静止状态,物体在水平方向上受到水平推力和静摩擦力作用,这两个力也是一对平衡力,大小相等,故此时摩擦力又是10N。
(2)如推力变力15N时该物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到水平推力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是15N,则滑动摩擦力是15N;
推力增大到20N时,压力大小和接触面粗糙程度没有改变,所以滑动摩擦力保持15N不变。
故答案为:5;10;15;15。
二.选择题(每题3分,共24分)
7.在图中所描述的物体,运动状态保持不变的是( )
A.在平直公路上匀速行驶的汽车
B.正在环岛上行驶的汽车
C.正在加速升空的火箭
D.正在草坪上自由滚动的足球
【解析】A、在平直公路上匀速行驶的汽车,其运动方向和速度大小都不改变,所以其运动状态不变,故A正确;
B、正在环岛上行驶的汽车,其运动的方向时刻改变,所以其运动状态发生了改变,故B错误;
C、正在加速升空的火箭,其速度不断增大,所以其运动状态发生了改变,故C错误;
D、正在草坪上自由滚动的足球,由于受到阻力的作用其速度会越来越小,所以其运动状态发生了改变,故D错误;
故选:A。
8.下列关于惯性的说法,正确的是( )
A.静止在草坪上的足球没有惯性
B.高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
C.长跑的运动员在拐弯时具有运动的惯性,跑直道时没有惯性
D.歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强歼击机的灵活性
【解析】A、一切物体在任何情况下都有惯性,因此静止在草坪上的足球有惯性,故A错误;
B、物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故B错误;
C、一切物体在任何情况下都有惯性,长跑的运动员无论在拐弯时还是跑直道时都具有运动的惯性,故C错误;
D、惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,因此歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性更加灵活,故D正确。
故选:D。
9.下列关于力和运动的说法,正确的是( )
A.物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
B.行驶的汽车急刹车时,乘客会出现向后倾的现象
C.用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
D.踢出去的足球能在空中飞行,是因为足球没有受到力的作用
【解析】A、力是改变物体运动状态的原因,一个物体运动状态发生改变,一定受到力的作用,并且受到非平衡力作用,故A说法正确。
B、乘客和汽车原来都是运动的,汽车急刹车,乘客由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以乘客要向前方倾倒,故B说法错误。
C、用力推桌子,桌子静止不动(处于平衡状态),水平方向上桌子受到的推力和摩擦力平衡,则二力的大小相等,故C说法错误。
D、踢出去的足球能在空中飞行,是由于足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故D说法错误。
故选:A。
10.如图所示,茶杯静止在水平桌面上,下列判断正确的是( )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
C.茶杯的重力与茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
【解析】A、桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、桌子的重力与桌面对茶杯的支持力,这两个力作用在不同的物体上,大小也不同,不是一对相互作用力,故B错误;
C、茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力方向都是竖直向下,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D、茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故D错误。
故选:A。
11.小强用水平向右的力推放在水平地面上的箱子,没推动,以下说法正确的是( )
A.小强的推力小于箱子受到的摩擦力
B.小强的推力等于箱子受到的摩擦力
C.小强的推力大于箱子受到的摩擦力
D.箱子对地面的压力和它受到的重力是一对平衡力
【解析】ABC、因为小强用水平力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态;箱子在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于推力,故AC错误、B正确;
D、箱子对地面的压力和箱子受到的重力作用在不同的物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
12.如图所示,水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F的作用下,相对静止,一起向左作匀速直线运动。已知F=5N,物体B上下表面所受摩擦力大小分别为( )
A.5N 0N B.5N 5N C.0N 5N D.0N 0N
【解析】A、B两个物体一起向左作匀速直线运动,A相对于B保持静止状态,故物体B上表面所受摩擦力大小为0N;
物体B向左做匀速直线运动,水平方向上受到向左的拉力F、地面对B水平向右的摩擦力,这两个力是一对平衡力;即物体B的下表面所受摩擦力的大小也为5N,故C正确。
故选:C。
13.下列措施中,为了增大摩擦的是( )
A.锁生锈了不好打开,可以向锁孔中滴入润滑油
B.当夹克衫的拉链不能流畅地拉动时,可在拉链上抹一点蜡
C.鞋底上刻有凹凸不平的花纹
D.自行车的车轴上安装了滚动轴承
【解析】A、锁生锈了不好打开,可以向锁孔中滴入润滑油是减小了摩擦力,故A不符合题意;
B、当拉链不能流畅地拉动时,可抹上一点石蜡,将拉链与接触面分离是减小摩擦力,故B不符合题意;
C、鞋底上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C符合题意;
D、自行车的车轴上安装了滚动轴承,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小摩擦,故D不符合题意。
故选:C。
14.如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块A所受地面摩擦力的大小及方向为( )
A.2N,水平向右 B.6N,水平向左
C.2N,水平向左 D.6N,水平向右
【解析】匀速向右拉动物块A时,物块B相对于A向左运动,则B所受摩擦力方向向右,大小与弹簧测力计示数相同,fB=4N;
A在水平方向受B对其向左的摩擦力和地面对其向左的摩擦力作用,因为A匀速运动,所以这三个力平衡,则A所受摩擦力f=F﹣FB=6N﹣4N=2N,方向向左。
故选:C。
三.作图题(每题2分,共4分)
15.画出物体沿斜面下滑时受到的摩擦力f和木抉受到的重力的示意图。
【解析】物体沿斜面下滑时,滑动摩擦力平行于斜面向上,所受重力竖直向下,作用点都画在物体的重心上,如图所示:
16.如图所示一倾斜传送带顺时针匀速转动。在传送带上放置一个物体A,物体A随传送带一起向上匀速运动。在物体A随传送带向上运动的过程中,画出物体A所受重力和摩擦力的示意图。
【解析】在沿斜面方向有:mgsinθ=f,所以无论传送带向上或向下运动,A所受的摩擦力沿斜面向上。
不管物体怎样运动,重力的方向总是竖直向下的,如图所示:
四.实验探究题(每空2分,共30分)
17.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中。
(1)小悦用如图所示的实验装置进行实验时,让小车从斜面的同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的 相同。
(2)小车在粗糙程度不同的平面上静止时的位置如图甲、乙、丙所示。可以得出,物体受到的阻力越 (填“大”或“小”),速度减小得越慢。由此推理得出:如果运动的物体不受力时,将保持 运动状态。
(3)小悦还想探究“动能的大小与速度的关系”,并进行了如图丁所示实验。
①让小车从斜面上的 (填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,撞击木块。观察木块移动的距离,并得出结论。
②实验中发现两次木块移动距离都较近,于是用木板代替毛巾进行实验。这样就可以在 相同时,通过减小接触面的 来减小木块与平面的滑动摩擦力,使木块移动距离较远,实验现象更明显。
【解析】(1)实验中每次均让小车从同一斜面顶端由静止滑下,是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)由实验知:接触面越光滑,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;如果运动的物体不受力时,物体的运动状态将不会改变,则它将做匀速直线运动;
(3)①为了探究动能大小与速度的关系,应控制质量不变,改变速度,可以让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始释放,使得小车到达斜面底部时的速度不同;
②用木板代替毛巾进行实验,是在压力一定时,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了摩擦力使木块移动距离较远,实验现象更明显。
故答案为:(1)速度;(2)小;匀速直线;(3)①不同;②压力;粗糙程度。
18.小明在探究“二力平衡”条件的实验中,设计了如图所示的两种实验方案。
(1) 通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是
。
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是 。
(3)保持两盘中砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且 ,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静止向右运动,此现象说明力可以改变物体的 。
【解析】(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响;
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向;
(3)保持两盘砝码质量相等(即让两边的拉力相等),把木块扭转一个角度,使拉力F1和F2不再同一条直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1和F2作用在同一条直线上;这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静止向右运动,小车受力不再平衡,此现象说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响;(2)能改变作用力的方向;(3)作用在同一条直线上;(4)运动状态。
19.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,图甲所示是一些同学根据日常生活经验所作的猜想与假设,图乙是实验用到的弹簧测力计。
(1)图乙所示的弹簧测力计的测量范围(量程)是 N。
(2)请你写出一个支持小刚猜想的日常生活事例: 。
(3)小刚为了验证自已的猜想,用如图丙所示的装置进行实验,还要在木块下面的水平长木板上分别铺上棉布、毛巾等进行实验,这是为了改变 。
(4)小刚和部分同学通过实验收集到了表中的实验数据。
实验序号
接触面面积
压力/N
摩擦力/N
1
木块与木板
4
0.8
2
木块与木板
5
1.0
3
木块与木板
6
1.2
4
木块与棉布
6
2.0
5
木块与毛巾
6
2.5
其中,小刚通过他的上述实验收集到的是序号为 的三组数。
(5)通过对这三组数据的分析,小刚得到的实验结论是: 。
【解析】(1)图乙所示的弹簧测力计的测量范围(量程)是0~5N;
(2)小刚猜想滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,生活事例:穿着鞋底有深花纹的运动鞋不容易滑倒;
(3)研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小相同,只改变接触面的粗糙程度,小刚为了验猜想,用如图丙所示的装置进行实验,还要在木块下面的水平长木板上分别铺上棉布、毛巾等进行实验,这是为了改变接触面的粗糙程度;
(4)研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小相同,故小刚通过他的上述实验收集到的是序号为3、4、5的三组数;
(5)比较通过对这三组数据的分析,小刚得到的实验结论是:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1)0;5;(2)穿着鞋底有深花纹的运动鞋不容易滑倒;(3)接触面的粗糙程度;(4)3、4、5;(5)压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
五.计算题(每题9分,共18分)
20. 一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重力的0.05倍。问:
(1)小车所受的阻力是多大?
(2)发动机提供给小车的牵引力是多大?
【解析】解:(1)小车受到的重力:G=mg=600kg×10N/kg=600N,
小车所受的阻力:f=0.05G=0.05×600N=300N;
(2)因为小车做匀速直线运动,所以发动机提供给小车的牵引力与阻力大小相同:
F牵=f=300N。
答:(1)小车所受的阻力大小是300N;
(2)发动机提供给小车的牵引力是300N。
21. 如图所示,一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为3500N,此时汽车所受的动力是车重的0.1倍,g=10N/kg。试问:
(1)汽车所受的动力是多少?
(2)汽车的总质量是多少?
(3)地面对汽车的支持力是多少?
【解析】解:
(1)一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为3500N,水平方向上的阻力和动力是一对平衡力,大小相等,故汽车所受的动力3500N;
(2)由题意可知F=0.1G,
则汽车的总重力为:G===35000N;
汽车的质量为:m===3500kg;
(3)汽车在平直的公路上匀速向前行驶,受力平衡,在竖直方向上受到的支持力和重力是一对平衡力,大小相等,故地面对汽车的支持力为35000N。
答:(1)汽车所受的动力是3500N;
(2)汽车的总质量是3500kg;
(3)地面对汽车的支持力是35000N。
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