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第八章《运动和力》单元测试卷(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、训练范围:人教版八年级下册第8章。
2、g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的)
1.如图所示,将重为10N的物体A放在重20N的物体B上,对物体A施加一水平向右的拉
力 使物体A、B一起向右做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.物体A与物体B之间没有摩擦力 B.物体B受到地面的摩擦力方向水平向右
C.地面对物体B的摩擦力大小为8N D.物体B对地面的摩擦力大小为30N
【答案】C
【详解】A.用水平拉力F拉着A,A相对于B有向右运动的趋势,所以会受到B对A向
左的摩擦力,故A错误;
BCD.将AB看成整体,整体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向受到水平向右
的拉力和地面给B水平向左的摩擦力,两个力是平衡力,大小相等,所以地面对物体B
的摩擦力大小
f=F=8N
地面对物体B的摩擦力和物体B对地面的摩擦力是相互作用力,大小相等,物体B对地
面的摩擦力大小为8N,故BD错误,C正确。
故选C。
2.如图所示,重10N的物体A在40N的水平力F的作用下静止在竖直墙壁上。当力F减
小为20N时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此时物体A所受摩擦力的大小为
( )A.10N B.40N C.5N D.20N
【答案】A
【详解】当水平推力减小为20N时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑,物体匀速下滑
时,处于平衡状态,受到的是平衡力,竖直方向上受到的摩擦力与重力是一对平衡力,
摩擦力大小等于重力大小,即物体所受摩擦力的大小为10N。故A符合题意,BCD不符
合题意。
故选A。
3.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加 拉力并使其保持静止,此时弹簧测
力计的示数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题知,弹簧测力计的两端受的力均为2N,处于静止状态,即处于平衡状态,
挂钩一端受的力为2N ,弹簧测力计的读数等于挂钩一端受到的拉力大小,所以弹簧测
力计的示数为2N。
故选C。
4.如图所示,是小强爸爸挑水时的场景,若扁担重15N,每只桶总重均为200N,当扁担
在水平位置保持静止时,扁担受到肩的支持力约为( )
A.215N B.415N C.200N D.400N
【答案】B
【详解】扁担在水平位置保持静止,说明扁担受力平衡,扁担受到竖直向下的重力、桶
给的竖直向下的拉力和肩给的竖直向上的支持力,则支持力为
故选B。
5.2023年5月21日,中国羽毛球队发扬永不放弃、顽强拼搏的团队精神,第十三次捧起
苏迪曼杯,如图所示。在比赛过程中,下列说法正确的是( )A.羽毛球受到球拍的作用力是球拍发生了形变产生的
B.羽毛球被击飞说明力可以改变物体的形状
C.在空中飞行的羽毛球运动到最高点时受平衡力的作用
D.静止在场地上的羽毛球受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.弹力是由于物体发生弹性形变产生的力,羽毛球受到球拍的作用力是因为
球拍发生了形变产生的弹力,故A正确;
B.羽毛球被击飞说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C.在空中飞行的羽毛球运动到最高点时,受重力和空气的阻力作用,两个力不是平衡
力,故C错误;
D.静止在场地上的羽毛球受到的支持力与它对地面的压力作用在两个物体上,不是一
对平衡力,故D错误。
故选A。
6.如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法正确的是( )
A.小车最终停下来,说明物体的运动需要力来维持
B.小车每次要从斜面上的同一位置由静止滑下
C.小车在棉布表面上运动的过程中处于平衡状态
D.小车在木板表面上速度减小得最慢,它的惯性最大
【答案】B
【详解】A.小车最终停下来是由于受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原
因,故A错误;
B.为了让小车滑到水平面时的初速度相等,实验时要控制小车从斜面上同一位置由静止自由下滑,故B正确;
C.小车在棉布水平面上运动的过程中,由于受到阻力的作用,速度越来越慢,不是平
衡状态,故C错误;
D.小车在木板表面上速度减小得最慢,是因为受到的阻力最小,而惯性的大小只和物
体的质量有关,质量不变惯性不变,故D错误。
故选B。
7.沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打一下,就干净多了。小刚用下面的四句话解释了这一过
程:
①灰尘与衣服分离落向地面,衣服变干净了
②手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打
③灰尘由于惯性,继续保持原来的静止状态
④衣服受力后运动状态发生改变,由静止变为运动
这四句话最合理的排列顺序是( )
A.③②④① B.③①④②
C.④①②③ D.②④③①
【答案】D
【详解】沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打一下,就干净多了,是因为灰尘具有惯性:②
手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打;④衣服受力后运动状态发生改变,由静
止变为运动;③灰尘由于惯性,继续保持原来的静止状态;①灰尘与衣服分离落向地面,
衣服变干净了,所以合理的排列顺序是:②④③①,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.如图所示,冰球是冬奥会比赛项目之一,关于冰球说法正确的是( )
A.用球杆打击静止的冰球,冰球向远处滑去,说明力可以改变物体的形状
B.以静止的冰球为参照物,向冰球滑行的运动员是运动的
C.冰球能够继续向前滑动是因为受到惯性
D.冰球在冰面滑动时受到平衡力的作用
【答案】B
【详解】A.用球杆击打静止的冰球,冰球向远处滑去,说明力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B.以静止的冰球为参照物,向冰球滑行的运动员与冰球的位置不断发生变化,所以运
动员是运动的,故B正确;
C.冰球能够继续向前滑动是因为冰球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性,故C
错误;
D.冰球在冰面滑动时运动速度和方向都在不断变化,处于非平衡状态,他受到非平衡
力的作用,故D错误。
故选B。
9.物理学的发展是建立在代代物理学家的钻研与探索之上的,许多物理学家做出了杰出贡
献。在下列物理学家中,首先发现万有引力定律的科学家是( )
A.爱因斯坦 B.伽利略 C.牛顿 D.杨振宁
【答案】C
【详解】牛顿发现了万有引力定律,不是爱因斯坦、伽利略和杨振宁,故C符合题意,
ABD不符合题意。
故选C。
10.如图所示,物块A和B放在水平地面上,它们之间用一根轻质弹簧连接,当用12N的
水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动时,它们受到地面的摩擦力
f ∶f =1∶3,且整个过程中,弹簧一直在弹性限度内,则( )
A B
A.此时弹簧没有发生形变
B.弹簧对B的拉力大小为9N
C.B受到的摩擦力水平向左,大小为9N
D.A受到的摩擦力水平向左,大小为9N
【答案】C
【详解】当用12N的水平拉力F使物块A和B一起向右做匀速直线运动,整体处于平
衡状态,受到平衡力的作用;对整体进行受力分析,在水平方向上整体受到向右的拉
力、向左的摩擦力是一对平衡力,则AB受到摩擦力之和
已知它们受到地面的摩擦力
则且这两个摩擦力的方向都是水平向左的;
以B为研究对象,B受到向右的拉力F、向左的摩擦力和弹簧的拉力,根据力的平衡条
件知道
所以弹簧对B的拉力等于对A的拉力等于A的摩擦力
弹簧有弹力,则必然发生弹性形变,故ABD错误,C正确。
故选C。
11.小惠周末跟妈妈一起去超市购物,在超市里,小惠用水平方向的力推着装满生活用品
的购物车在水平地面上做匀速直线运动。则下列说法中正确的是( )
A.购物车所受推力与地面对购物车的摩擦力是一对相互作用力
B.购物车自身所受重力与地面对购物车的支持力是一对相互作用力
C.购物车对地面的压力和地面对购物车的支持力是一对相互作用力
D.购物车所受重力与购物车对地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.购物车所受推力与地面对购物车的摩擦力作用在同一物体上,不是一对
相互作用力,故A错误;
B.购物车自身所受重力与地面对购物车的支持力作用在同一物体上,不是一对相互
作用力,故B错误;
C.购物车对地面的压力和地面对购物车的支持力大小相等、方向相反,作用在同一
直线上和不同物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.购物车所受重力与购物车对地面的压力方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
12.如图所示是小梅骑自行车上学的情形,下列说法不正确的是( )A.小梅骑车向左匀速转弯时,其运动状态发生改变
B.停止蹬脚踏板自行车继续前进,是因为自行车受到惯性作用
C.自行车转动部分装轴承是为了减小摩擦
D.小梅用力捏闸是靠增大压力来增大摩擦的
【答案】B
【详解】A.小梅骑车向左匀速转弯时,运动方向发生改变,即运动状态改变,A正确,
故A不符合题意;
B.停止蹬脚踏板自行车继续前进,是由于自行车具有惯性,惯性不是力是物体的属
性,不能说受到惯性的作用,B错误,故B符合题意;
C.自行车转动部分装轴承,变滑动为滚动,减小摩擦力,C正确,故C不符合题意;
D.小梅用力捏闸是接触面的粗糙程度相同时,通过增大压力来增大摩擦力,D正确,
故D不符合题意。
故选B。
13.如图所示,当人推墙时,人将向后退,对此现象下列说法中正确的是
A.人后退的过程中始终受到墙的作用力
B.人离开墙后还能退一段距离是因为人具有惯性
C.人对墙的力大于墙对人的力
D.人对墙的力与墙对人的力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.当人推墙时,人将向后退,人离开墙后不再受到墙的作用力,故 错误;
B.人离开墙后,由于人具有惯性,会保持原来的运动状态,能后退一段距离,故
正确;
C.因为力的作用是相互的,当人推墙时,手对墙的作用力与墙对手的作用力是一对
相互作用力,二者大小相等,故 错误;
D.人对墙的力与墙对人的力不作用在一个物体上,不是一对平衡力,是相互作用的
力,故 错误。
故选 。14.如图所示,是小明同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升
到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是
( )
A.球在b点时,若所有力消失,将直接掉下来
B.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
C.球从b点下落到c点过程中,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【详解】A.球在b点时,若所有力消失,球将沿水平方向做匀速直线运动,故A错误;
B.球从a点上升到b点,惯性是一种性质,不是力,不能说惯性的作用,故B错误;
C.球从b点下落到c点过程中,运动的速度与方向不断改变,运动状态不断改变,故
C正确;
D.球最终到d点停止,是因为阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,不能说
明物体运动需要力来维持,故D错误。
故选C。
15.2023年5月21日,苏迪曼杯世界羽毛球锦标赛中,中国队员全力以赴,实现惊天逆
转挺进决赛,最终勇夺三连冠。如图所示为羽毛球比赛中的情景,下列说法正确的是
( )
A.球拍对球的弹力,是球拍发生形变产生的
B.球拍击球过程中,球是受力物体但不是施力物体
C.球在空中飞行过程中,运动状态不发生改变
D.在空中飞行的球,若它所受的力全部消失,一定斜向上做匀速直线运动
【答案】A
【详解】A.物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力,球拍对球的力是由于球拍
发生弹性形变产生的,故A正确;B.球拍击球过程中,球受到球拍的作用力,而力的作用是相互的,球拍也受到球的
作用力,所以球是受力物体的同时也是施力物体,故B错误;
C.球在空中飞行过程中,球受力不平衡,其运动的方向、速度发生改变,运动状态
一定发生改变,故C错误;
D.空中飞行的球,若它所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知它一定沿力消失瞬
间的方向做匀速直线运动,不一定沿斜向上做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
16.关于惯性现象和惯性,下列有关说法正确的是( )
A.将衣服上的灰尘拍打掉,利用了灰尘的惯性
B.高速上车速越快,越难以刹车,是因为车速越大,惯性越大
C.第一个推翻力是维持物体运动状态原因的科学家是牛顿
D.外太空物体处于失重状态,物体没有惯性
【答案】A
【详解】A.将衣服上的灰尘拍打掉,当拍衣服时衣服运动,灰尘因为具有惯性会保
持原来的运动状态,会和衣服分离,即利用了灰尘的惯性,故A正确;
B.高速上车速越快,越难以刹车,是由于车具有惯性,会保持原来的运动状态,速
度越大,相同时间内通过的路程长,惯性与速度无关,故B错误;
C.伽利略利用理想斜面法第一个推翻力是维持物体运动状态原因,故C错误;
D.惯性的大小与质量有关,外太空物体处于失重状态,仍然具有惯性,故D错误。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共16分)
17.如图所示用手握住矿泉水瓶静止不动,此时矿泉水瓶受到摩擦力的方向为 (选
填“竖直向上”或“竖直向下”),某同学通过甩动装水的矿泉水瓶来制造“龙卷
风”。在甩动矿泉水瓶过程中,矿泉水瓶由于受到 不易转动,而水由于
在甩动玻璃瓶过后依旧转动从而形成“龙卷风”。
【答案】 竖直向上 阻力 惯性【详解】[1]水瓶在空中静止不动,此时水瓶受到的重力和手对瓶子的摩擦力是一对平
衡力,一对平衡力的大小相等、方向相反,则摩擦力的方向竖直向上。
[2][3]在甩动矿泉水瓶过程中,矿泉水瓶受到阻力(摩擦力)的作用不易转动,由于水
具有惯性,会保持原来的运动状态,在甩动玻璃瓶过后水依旧转动,所以形成“龙卷
风”。
18.有甲、乙两个物体,在力的作用下其路程—时间图像如图。则这段时间内甲受
的作用、乙受 的作用(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】 平衡力 平衡力
【详解】[1][2]由图像可知,甲做匀速直线运动,乙静止,匀速直线运动和静止都是平
衡状态,受平衡力,所以这段时间内甲受平衡力的作用,乙也受平衡力的作用。
19.如图是浏阳体育中心全BA篮球赛的比赛场景,运动员3分线外出手投篮命中篮框;篮
球从手中投出说明力可以改变物体的 ;篮球离手后能在空中继续飞行是因为其
具有 。
【答案】 运动状态 惯性
【详解】[1]篮球从运动员手中投出,篮球因受到力的作用,由静止变为运动,说明力
可以改变物体的运动状态。
[2]篮球离开手后,由于具有惯性,篮球仍保持原来的运动状态,继续向前运动。
20.汽车沿平直公路行驶,牵引力为1200N,所受阻力为1200N,可以判定汽车做
运动,牵引力和阻力是一对 力。一个做圆周运动的物体,若所受的外力突然
消失,则物体将 。
【答案】 匀速直线 平衡力 做匀速直线运动
【详解】[1][2]汽车沿平直公路行驶,牵引力为1200N,所受阻力为1200N,此时汽车
所受的阻力和牵引力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且作用在同一物体上,所以这两个力是一对平衡力,故运动的汽车在这一对平衡力的作用下处于匀速直
线运动状态。
[3]匀速圆周运动的物体,原理是运动的,根据牛顿第一定律,一切外力消失,将保持
外力消失那一刻的速度做匀速直线运动。
21.如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系
如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向
(选填“左”或“右”),大小为 N;3~4s内,文具盒所受摩擦力的大小为
N。
【答案】 左 2 2
【详解】[1][2]文具盒做匀速直线运动时,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相
等,方向相反,由图可知,0~2s内,推力为2N,所以,此过程中它所受的摩擦力方向
水平向左,大小为2N。
[3]3~4s内,文具盒对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,文具盒所受摩擦力的大
小不变,仍为2N。
22.引体向上是体育学业水平考试项目,如图所示,臂力小的小明借助弹力带进行训练,
他用脚蹬弹力带,弹力带由于发生 从而对小明施加力的作用,随着小明身体上
升,弹力带对他向上的力 (选填“变大”“变小”或“不变”),在图示位置
时,单杠对小明的拉力与小明受到的重力 一对平衡力(选填“是”或“不
是”)。
【答案】 弹性形变 变小 不是
【详解】[1]物体由于发生弹性形变产生弹力,弹力带由于发生弹性形变从而对小明施
加力的作用。
[2]随着小明身体上升,弹力带的弹力形变变小,弹力带对他向上的力变小。
[3]在图示位置时,单杠对小明的拉力与小明受到的重力大小不同,不是一对平衡力。
三.作图题(共2小题,共6分)23.(1)如图所示是一个用细绳系于地面飘飞的氢气球。请画出此时氢气球受到的重力示意
图。
(2)如图所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦
而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被
称为高速公路上的“救命道”。请在简化图中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时
的受到斜面的力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)重力是地球对物体的吸引力,作用点在物体的重心上,方向竖直向下。
因此,在画氢气球受到的重力示意图时,我们首先要确定氢气球的重心(对于形状规
则且质量分布均匀的物体,重心在其几何中心),然后沿竖直向下的方向画一条带箭
头的线段,线段的起点在重心上,箭头表示重力的方向。如下图:
(2)失控车辆冲入避险车道减速滑行时受到的斜面的力,是垂直于斜面向上的支持力
和沿斜面向下的阻力,这两个力的作用点可画在车的重心上,沿二力的方向分别画一
条带箭头的线段,并分别在线段末尾标上相关字母,如图所示:24.一辆小车上固定一个铁杆,铁杆顶端焊接一个铁球,当整体匀速向右运动时,请对铁
球进行受力分析。
【答案】
【详解】铁球与车一起向右做匀速运动,处于平衡状态,受平衡力,所以受到竖直向
下的重力和竖直向上的杆的弹力,两个力大小相等,作用点都在球的重心上,如图所
示:
四.实验题(本题共4小题,共28分)
25.小华将一根橡皮筋的左端固定在墙上,用弹簧测力计拉其右端来探究两个分力与合力
的关系。(1)实验中使用的弹簧测力计如图甲所示,该弹簧测力计的一大格刻度是 ,一大
格之间有10个刻度均匀的小格,则其分度值为 ;
(2)如图乙所示,当使用弹簧测力计拉动橡皮筋之前,应该在 方向对弹簧
测力计进行校零;
(3)小华用两个弹簧测力计一起沿水平相同方向作用于橡皮筋上使其拉到A点,此时
两个弹簧测力计的示数分别为 、 ;小华只用一个弹簧测力计把该
橡皮筋也水平拉到A点,弹簧测力计的示数 ,如图乙所示。 的作用效果与
、 共同作用的效果相同,即 为 和 的合力,这种探究物理规律的方法是
(选填“转换法”或“等效替代法”);
(4)小华在实验中突发奇想,将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点,记
下两弹簧测力计的示数分别为 、 ;然后只用一个弹簧测力计把该
橡皮筋也拉到B点,如图丙所示,读出弹簧测力计的示数 。根据你对合力与分
力的理解,判断 (选填“是”或“不是”) 、 的合力,你的判断理
由是 。
【答案】 0.2 水平 等效替代法 是 、 的合力的作用效果
与 的力的作用效果相同
【详解】(1)[1]该弹簧测力计的一大格刻度是2N,一大格之间有十个刻度均匀的小
格,则其分度值为0.2N。
(2)[2]因为需要测量水平方向上拉力的大小,所以实验前首先应按水平方向对弹簧
测力计进行调零,即测力前要使指针对准零刻度线。(3)[3]实验中,F的作用效果与 、 共同作用的效果相同,即 为 和 的合力,
该实验方法为等效替代法。
(4)[4][5]由图可知, 、 的合力的作用效果与 的力的作用效果相同,所以
是 、 的合力。
26.如图所示是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)如图所示的三次实验中,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 运动,此时弹
簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力。
(2)①对比甲、乙实验可知:压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越
②对比 实验可知:接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
仔细观察乒乓球拍会发现其上有凹凸不平的橡胶胶粒,这可用结论 (选填
“①”或“②”)来解释。
(3)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示,实验时,在
托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动。
请回答下列问题:
为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是( )
A 木板的质量m B 木块的质量m
1 2
C 砝码的质量m D 托盘和砝码的总质量m
3 4
②木块的滑动摩擦力大小为f= (用已知和测量的物理量符号表示)。
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是,他在上述实验的基础上,
将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变
小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存
在的问题是 。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将
,就可以进行实验并得出正确结论。
【答案】(1)匀速直线
(2) 大 甲、丙 ①
(3) D 没有控制压力大小相同 切下的部分叠放在剩余部分上面
【详解】(1)在实验中,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,此时木
块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此弹簧测力计对木
块的拉力等于木块受到的摩擦力。
(2)[1]对比甲、乙实验,压力一定,乙的接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,
即滑动摩擦力更大,说明在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[2]图甲和丙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,图丙中,压力更大,测力计的示
数更大,说明木块所受的滑动摩擦力更大,所以可得:接触面粗糙程度一定,压力越
大,滑动摩擦力越大。
[3]乒乓球拍上有凹凸不平的橡胶胶粒,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,这可用结论①来解释。
(3)[1]为了测木块滑动摩擦力,需要测量的是木块在水平方向上受到的拉力,这个
拉力等于木块受到的滑动摩擦力。由于木块在水平方向上做匀速直线运动,所以拉力
等于托盘和砝码对木块的总重力,因此需要测量的是托盘和砝码的总质量m 。
4
故选D。
[2]托盘和砝码的总质量为m ,则两者的总重力 ,木块的滑动摩擦力木块的滑
4
动摩擦力大小为
[3][4]小华在探究摩擦力的大小是否跟接触面的面积有关时,存在的问题是没有控制
压力大小相同。正确的做法是,将木块沿竖直方向切去一部分后,还要将切下的部分
叠放在剩余部分上面,这样压力大小就不变,只改变了接触面积,就可以进行实验并
得出正确结论。
27.在“探究二力平衡的条件”实验中,选择了如图所示的装置,把小卡片两端细线绕过
滑轮,并挂上钩码。
(1)将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的
两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改
变拉力的大小;
(2)实验中根据松手后小卡片是否 来判断作用于小卡片上的两个力是否平衡。以10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量
最合适的是 ;
A.15g B.10g C.100g D.任意质量均可
(3)“将小卡片向下拉” (可以/不可以)探究一对平衡力是否在同一条直线上,
原因是 ;
(4)某小组同学发现自己在利用图示装置探究时,左右支架上的两个滑轮没有安装在相
同的高度,该装置 (能/不能)探究二力平衡的条件;
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小华下一步的操作是: 。
【答案】(1) 相反 钩码数量
(2) 静止 C
(3) 不可以 没有控制两个力方向相反
(4)能
(5)剪开小卡片
【详解】(1)[1][2]如图,小卡片两端受到的线的拉力方向相反,拉力大小等于线下
端钩码重力大小,即可以通过调整悬挂的钩码数量来调整拉力的大小。
(2)[1]因为小卡片开始是静止的,如果受力是平衡的,则松手瞬间小卡片应保持静
止,故实验中根据松手瞬间小卡片是否静止来判断作用于卡片上的两个力是否平衡。
[2]探究二力平衡条件的实验中,拉力尽量大一些,这样可以减小小纸片质量对实验的
影响,故选C。
(3)[1][2]“将小卡片向下拉”,虽然两个力不在同一条直线上,但没有控制两个力的
方向相反,所以“将小卡片向下拉”不可以探究一对平衡力是否在同一条直线上,原
因是没有控制两个力方向相反。
(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)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可将卡片剪成两半,变成两
个物体,此时不能平衡,所以为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小
华下一步的操作是剪断卡片。
28.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、棉布和木板;让小车从斜面顶端滑下,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 滑下,目的是:使小车每次在水平面上开
始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”)
(2)实验中是通过改变 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 (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 。
(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 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(6)本实验中小车在水平面上三次滑行的整个过程中速度变化量的大小 (选填
“相等”或“不相等”。)
(7)通过上面的探究后,小明再想考如下的问题,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 (选填“往
回摆”“静止”或“做匀速直线运动”。)
【答案】(1) 静止 相等
(2)水平面的粗糙程度
(3)慢
(4)匀速直线运动
(5)不能
(6)相等
(7)静止
【详解】(1)[1][2]本实验采用控制变量法,为了使小车每次在水平面上开始滑行时
速度大小相等,需要每次让小车从斜面顶端(同一位置)由静止滑下。
(2)本实验通过在水平面铺上毛巾、棉布等方法,即改变水平面的粗糙程度来改变小
车所受阻力大小。
(3)本实验中毛巾表面粗糙,阻力大,小车在毛巾表面上滑行的距离最短,木板表面
较光滑,阻力小,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,滑行的距离
越远,速度减小得越慢。
(4)本实验中,在实验现象的基础上,可推理出:如果小车在水平面上滑行时受到的
阻力为零,它将一直运动下去,做匀速直线运动。
(5)本实验采用实验推理法,在实验的基础上推理得出结论,牛顿也是总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,不是由实验直接得出的结论,因此牛顿第一定
律不能直接由实验得出。
(6)本实验中小车刚到达水平面时的速度相等,最后全部静止,速度为零,因此在水
平面上三次滑行的整个过程中速度变化量的大小相等。
(7)摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,速度为零,根据牛顿第一定律可
知,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将静止。
五.解答题(本题共2小题,共18分)
29.重2×104N的汽车在平直路面上匀速运动,所受阻力为1800N,求:
(1)在图中表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中受力示意图;
(2)发动机对汽车的牵引力多大?
(3)汽车的质量是多少t?
【答案】(1)
(2)1800N
(3)2
【详解】(1)解:水平方向汽车处于匀速直线运动状态,受到牵引力和阻力的作用,
这两个力是一对平衡力,如下图所示:
(2)发动机对汽车的牵引力等于阻力,即有
(3)根据 可得,汽车的质量为
30.阅读短文,回答问题。
空气阻力在赛车界中有这么一句话:“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”这里所说
的空气,指的就是空气阻力。物体在空气中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做空
气阻力。空气阻力的大小与物体的运动速度有关,速度越大,阻力越大;空气阻力的
大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,空气阻力的大小跟物体的形状也有关,头圆尾尖的物体受到的阻力较小。物体(以雨滴为例)从高空由
静止下落,速度会越来越大,它所受的空气阻力也会越来越大;下落一段距离后,雨
滴将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)在研究物体在流体中受阻力大小与速度关系时,应控制物体的横截面积和 相
同。
(2)雨滴在高空形成后从静止开始下落,其速度越来越大,是由于它受到的重力
(选填“大于”“小于”或“等于”)空气阻力。
(3)下落过程中,随着雨滴速度的增大,雨滴受到的重力 ,受到的空气阻力
(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”);当雨滴受到的阻力 (选填
“大于”“小于”或“等于”)重力时,雨滴的速度达到收尾速度。
(4)人造地球卫星一般不需要设计成头圆尾尖的形状,这是因为 。
(5)若雨滴下落时受到的空气阻力仅与其速度的平方成正比,即f=kv2,其中k=1 10-4N/
(ms-1)2,则一滴质量为0.25g的雨滴下落时的收尾速度为 m/s。( 取10×N/kg)
【答∙ 案】(1)物体的形状
(2)大于
(3) 不变 增大 等于
(4)太空中没有空气,不受空气阻力的作用
(5)5
【详解】(1)由题中条件知阻力的大小与物体的速度、横截面积、形状有关,在研究
物体在流体中受阻力大小与速度关系时,应控制物体的横截面积和物体的形状相同。
(2)雨滴下落时速度越来越大,说明受到向下的力大,即它受到的重力大于空气阻力。
(3)[1][2][3]由 可知雨滴下落时其质量不变,则重力不变;由已知条件可知速
度越大,物体受到的阻力越大,所以随着雨滴速度的增大,受到空气的阻力增大;雨
滴的速度达到收尾速度时,其处于平衡状态,则重力和阻力是一对平衡力,大小相等。
(4)太空中没有空气,不存在空气阻力,故不需要将人造地球卫星设计成头圆尾尖的
形状。
(5)雨滴处于收尾速度时,受力平衡,则其受到的阻力为
由f=kv2知该雨滴的收尾速度