一、选择题
1.在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,可能会出现下列哪种情况()
A.落在车厢内原来起跳点之前B.落在车厢内原来起跳点之后
C.落在车厢内原来起跳点D.不确定落点的位置
2.如图甲所示,相同的两物块A、B 叠放在粗糙程度相同的水平地面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为f1,若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则()
A.f1=0N,F2=20N B.f1=10N,F2=20N
C.f1=20N,F2=40N D.f1=10N,F2=40N
3.关于力和运动,下列说法正确的是
A.力是维持物体运动的原因
B.没有力作用在物体上,物体就慢慢停下
C.只要有力作用在物体上,物体就一定运动
D.物体运动状态改变时,一定受到了力的作用
4.一名空降兵的质量为60kg.他随身所带的装备(包括降落伞和武器)总重为200N.在匀速下落过程中,若在竖直向上只受空气阻力和重力的作用,则他与所带装备所受的空气阻力为()
A.ON B.260N C.788N D.388N
5.下列情况中,属于一对平衡力的是()
A.静止在桌面上的书,书对桌面的压力和桌面对书的支持力
B.苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力
C.沿竖直方向匀速下降的跳伞运动员,运动员与伞的总重力和空气阻力
D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和重力。
6.小轩与爸爸乘火车去旅游时,用新买的数码相机拍下了许多珍贵的照片:如下图甲乙丙所示为车厢内桌面上塑料杯瞬间的不同状态,则下列关于火车运动状态的判断正确的是
A.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向左减速
B.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向右加速,丙图中火车突然向左加速
C.甲图中火车在减速运动,乙图中火车突然向左减速,丙图中火车突然向右加速
D.甲图中火车在加速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向右减速
7.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法不正确的是()
A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力
B.2~4秒物体受到的摩擦力是2N
C.4~6秒物体受到的摩擦力是2N
D.4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
8.甲、乙两同学进行拔河比赛,若甲对绳的拉力为F甲,乙对绳的拉力为F乙, F甲与F乙均沿绳子方向,比赛中绳子做匀速直线运动,最后甲取胜.绳重不计,则绳子受到的拉力F甲、F乙以及这两个力的合力F的关系是
A.F甲>F乙,F=F甲+F乙B.F甲<F乙,F=F甲-F乙
C.F甲=F乙,F=0 D.F甲=F乙,F=F甲+F乙
9.下列实例中,属于防止惯性带来危害的是()
A.跳远运动员跳远时助跑
B.把锤柄在地上撞击几下,使松的锤头紧套在锤柄上
C.拍打衣服时,灰尘脱离衣服
D.汽车驾驶员驾车时必须系安全带
10.随着经济的快速发展和物质生活水平的提高,人们的精神文化需求日益增长,轮滑运动慢慢成为广大青年群众积极参与的社会活动,在轮滑运动中,下列说法正确的是
()
A.轮滑受到的重力和水平地面对轮滑的支持力是一对平衡力
B.轮滑下面的轮子是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦的
C.轮滑匀速转弯时,受到平衡力的作用
D.轮滑运动时不用力仍能保持向前滑行是由于受到惯性的作用
11.电视机放在水平桌面上静止,下列各对力中属于平衡力的是()
A .桌面对电视机的支持力与电视机对桌面的压力
B .桌子受到的重力与电视机受到的重力
C .电视机受到的重力与桌面对电视机的支持力
D .电视机对桌面的压力与地面对桌子的支持力
12.下列情景中,处于平衡状态的是( )
A .绕地球匀速运行的卫星
B .加速追赶猎物的猎豹
C .下落的苹果
D .匀速下降的跳伞运动员
二、填空题
13.滑板车是小学生喜爱的玩具之一.用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是_____的;如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的_____;滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与_____是平衡力(选填“人的重力”、“车的重力”、“人与车的总重力”).
14.假设雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴(雨滴可看成球形)的横截面积S 成正
比,与下落速度ν的平方成正比,即2f kSv =阻,其中k 为比例常数。已知球的体积公式:343
V r π=(r 为半径),每个雨滴的密度相同,且最终都做匀速运动,则雨滴从静止开始到做匀速运动的过程中,其所受合力大小_____(选填“变大”、“变小”或“不
变”);如果有两个雨滴的半径之比为1:2,则这两个雨滴的落地速度之比为_____。
15.重力为50牛的物体,受到水平向右10牛的拉力,在水平面上以5米/秒的速度向右做匀速直线运动,它受到的摩擦力为________牛。当拉力突然撤消时,物体将
____________运动(选填“继续向前”或“停止),此时它受到的摩擦力为______牛。
16.假设竖直的棋盘上放着铁质棋子,棋子自重5N ,手指水平向右以5N 的力按压棋子,棋子沿棋盘向下做3m/s 的匀速直线运动,棋子受到_____N 的摩擦力。继续用更大的力按压棋子,棋子做减速直线运动,棋子所受摩擦力______(选填“变大”“不变”或“变
小”)。
17.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为______N;他在______(选填“t2”“t3”或“t4”)时刻获得向上的最大速度。
18.小孩盘腿坐在两端支起的木板上,使木板发生弯曲,是力______的作用效果。小孩受到支持力和他受到的重力是一对______(填“平衡力”或“相互作用力”);自行车的轮胎上刻有花纹是为了______(填“增大”或“减小”)摩擦;工人师傅在砌墙时利用了重力的方向始终是______的道理来保证墙壁与地面垂直。
19.一跳伞运动员和伞的总质量为70kg,张开伞一段时间后以5m/s的速度竖直匀速下降,这时运动员(包括伞)受到的阻力为____________N,阻力的方向是
____________.(g取10N/㎏)
20.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。
21.小丽在超市购物时,用5N的水平力推着一辆重为80N购物车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到地面的摩擦力为______N;突然,她发现前面有一个小孩,她马上有20N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车受到地面的摩擦力为______N。
22.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”)
23.用20N的水平推力推放在水平地面上重为150N的课桌,没有推动,此时课桌受到地面对它的摩擦力大小为________N;当推力增大到30N时,课桌恰好做匀速直线运动,如果将推力增大到40N时,课桌受到地面的摩擦力大小为_________N。
24.天气炎热,多喝水有益于身体健康,某同学买了一瓶瓶装矿泉水,发现瓶盖上有一道
道条纹,其目的是在用手拧开瓶盖时能_______(填“增大”或“减小”)摩擦;他用力握矿泉水瓶,看到瓶瘪了,表明力可以使物体发生_______。
三、实验题
25.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图,长木板固定不动。
(1)甲、乙两图中,当测力计拉着木块沿水平方向做_____运动时,根据_____条件,测力计的读数才等于滑动摩擦力。
(2)比较甲、乙两图,能否得出结论:“压力越大,滑动摩擦力越大”,答:________(填“能”或“不能”),这是因为________________________________________。(3)丙图中木块匀速运动时测力计的读数是________N,滑动摩擦力的大小为________N。(不计滑轮、绳子的重量及二者间的摩擦)
26.小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小红设计了如图所示的三次实验.
(1)实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向_____直线运动,根据__________原理,可知此时摩擦力与拉力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力.
(2)在甲图实验中,弹簧测力计的示数为________N.
(3)比较甲、乙两次实验,可以得出结论:当接触面粗糙程度一定时,____________,滑动摩擦力越大.
(4)比较________两次实验,可以得出结论:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
(5)甲图中物体运动的速度大小为v1,乙图中物体运动的速度大小为v2.实验过程中,关于v1和v2的大小,下列说法正确的是________(选填字母).
A.v1一定大于v2
B.v1一定小于v2
C.v1一定等于v2
D.v1可以大于、等于或小于v2
(6)小明仔细观察了小红的实验过程后,发现除实验次数少之外,实验操作上还存在着不便.请你写出其中一条:______________.
(7)另一组的小华同学认为摩擦力大小还与接触面积的大小有关,于是她对这个问题进行了实验探究.小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一
半.她由此得出: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是否正确:______(选填“正确”或“不正确”).你判断的理由是:
______________________.
27.小明参观战士操练时,发现战士们手榴弹的投掷距离不同.他猜想手榴弹的投掷距离可能与投掷的角度和出手时的速度有关.回家后,他和用两把射出水流速度不同的水枪进行如图所示的探究.
(1)从水枪口射出的水流,由于_______仍能继续运动,最终落到地面,是由于受到_______的作用.
(2)在研究水流落地点与枪口的距离s与枪管和水平方向夹角θ的关系时,要保持_______不变.
(3)①分析表一(或表二)的数据,可初步得出:在水流射出时速度相同的情况下,枪管与水平方向的夹角为_______时,射出的水平距离最大.②分析实验序号为1、6(2、7或3、8等)的数据,可初步得出:_______.
(4)实际上影响投掷距离还有其他因素,请你猜想:战士的投掷距离还可能与_______等有关.
28.小明用如图甲所示的装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动。这样做的目的是使拉力与摩擦力。改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度。
(1)观察三个实验,比较甲图和图所示实验,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明了滑动摩擦力的大小与有关。
(3)小明在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到滑动摩擦力F 摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线如丁图所示,由图可知:F摩= F压。乙图中当木块与砝码对地面的压力变为12N时,木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为N,如果此时弹簧测力计拉着木块和砝码水平向右一起做加速运动,木块所受的滑动摩擦力为N,此时砝码受(静摩擦力、滑动摩擦力)作用。方向为。(选填“水平向右”、“水平向左”)。
(4)小明某次拉动木块由静止变为匀速运动时,拉力F随时间t的变化关系如图戊所示(其中0~3s木块处于静止状态)。分析图像可知:要使木块由静止到开始运动,至少要用 N的水平拉力;若木块所受的拉力F=4N,则木块所处的状态是。A.静止
B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.条件不足,无法判断
四、解答计算题
29.轻质弹簧一端固定在墙上,另一端接触一物块,如图甲所示。用力F把物块向左推至A点,弹簧被压缩。如图乙所示:撤去推力F物块向右运动。当物块运动到图丙中B点的位置时速度为v,请在方框内以点代替物块画出它在B点时的受力示意图______。
30.如图,画出悬挂着的吊灯的受力示意图(作用点已给出);
(_____)
31.根据题意作图
(1)如图甲,一物体沿着斜面匀速下滑,在如图中画出物体下滑过程中受到的所有
力.(不计空气阻力)
(2)画出图乙中斜面上小球受到的重力和它对斜面的压力.
32.如图,物体冲上粗糙的斜面上,画出小球所受力的示意图.
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一、选择题
1.C
解析:C
【详解】
列车与人原来是相对静止的,人起跳后,列车的运动状态不变,而人在水平方向上的受力亦不变,那么人在水平方向上也保持原来的状态不变,所以水平方向上列车和人还是处于相对静止状态,所以下落点和起跳点相同。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.A
解析:A
【详解】
在甲图中,物体A、B在20N的水平拉力作用下,一起作匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0,即
f1=0N
物体A受到的推力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于推力的大小,也为20N;在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩
擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力的大小也为20N.即
F2=20N
故A正确,BCD错误。
故选A。
3.D
解析:D
【解析】
【详解】
AD.力可以改变物体的运动状态,由牛顿第一定律知,物体运动不需要力来维持;物体的运动状态改变,说明一定受到了力的作用。故A错误,D正确;
B.没有力的作用,原来运动的物体会一直做匀速直线运动。故B错误;
C.当平衡力作用在物体上时,物体可能做匀速直线运动,也可能处于静止,故C错误。4.C
解析:C
【解析】
伞兵的重力为:G=mg=60kg×9.8N/kg=588N,伞兵和装备的总重力为:G总
=588N+200N=788N,当他匀速下落时,受到重力和空气阻力的作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,所以受到的空气阻力为:f=G总=788N.故选C.
点睛:已知伞兵的总质量,根据G=mg求出重力以及伞兵和装备的总重力.然后根据匀速下落,则受到的重力和空气阻力是一对平衡力(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.
5.C
解析:C
【解析】A、书对桌面的压力是桌子受到的,重力是书受到的力,这两个力不是作用在同一物体上,所以A错误.
B、苹果受到的重力与苹果对地球的吸引力是一对相互作用力.不是一对平衡力,所以B 错误.
C、跳伞运动员匀速下降,所以运动员与伞的总重力与空气阻力是一对平衡力.所以C正确.
D、汽车受到的牵引力在水平方向,重力方向竖直向下,所以牵引力与重力不是一对平衡力.所以D错误.
故选C.
【点睛】此题考查了二力平衡的条件以及相互作用力的知识;
①平衡力的成立条件:同物、同线、等值、反向;
②相互作用力的成立条件:异物、同线、等值、反向;
“两个力是否作用在同一物体上”,是平衡力和相互作用力的最大区别。
6.A
解析:A
【解析】
甲图中,物体相对于桌面的位置没有发生改变,因此它们的运动状态是相同的,说明此时火车在匀速运动;
乙图中,物体向右倾倒,说明火车突然向左加速(或向右减速),因为,火车突然向左加速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着加速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向右倾倒;火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释;
丙图中,物体右左倾倒,说明火车突然向左减速(或向右加速),因为,火车突然向左减速时,塑料杯的下部由于摩擦也随着减速,而上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以才会向左倾倒;火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释.
综上所述,甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速(或向右减速),丙图中火车突然向左减速(或向右加速),只有选项A符合题意.
故选A.
7.A
解析:A
【解析】
试题分析:A.中0~2秒时,F=1N,物体的运动速度为0,即处于静止状态,则推力F与摩擦力形成一对平衡力,大小相等,故A不对;
C中4~6秒时,推力F=2N,物体做匀速直线运动,故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力,CD正确;
B.中2~4秒时,推力F=3N,物体运动的速度逐渐增加,不是匀速直线运动,但物体和地面之间的摩擦属于滑动摩擦,因此在压力和接触面的粗糙程度不变时,摩擦力不变,仍与匀速运动时摩擦力相同,故摩擦力是2N,B对;错误的是A。
考点:滑动摩擦力
8.C
解析:C
【解析】
根据力的作用是相互的可知两个力的大小相等,甲取胜,是因为甲方的摩擦力大.同一直线上的二力合成,方向相反,合力等于两力之差,两个力的大小相等,合力为0.比赛中绳子做匀速直线运动,则甲对绳的拉力F甲,乙对绳的拉力F乙是一对平衡力,则由此可知两个力的大小相等,方向相反,合力等于两力之差;F甲=F乙方向相反,合力F=F甲-F乙
=0,故只有C正确.故选C.
9.D
解析:D
【详解】
A.跳远运动员跳远时助跑,是利用惯性,使成绩更好,故A不符合题意;
B.把锤柄在地上撞击几下,锤柄的运动状态改变,而锤头因为自身惯性紧套在锤柄上,是利用惯性,故B不符合题意;
C.拍打衣服时,衣服的运动状态改变,而灰尘因为自身惯性脱离衣服,是利用惯性,故B 不符合题意;
D.汽车驾驶员驾车时必须系安全带是为了放在惯性带来的伤害,故D符合题意。
故选D。
10.B
解析:B
【详解】
A.轮滑受到的重力和水平地面对轮滑的支持力大小并不相等,因此二力不是一对平衡力,故A错误;
B.轮滑下面的轮子是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦的,故B正确;
C.轮滑匀速转弯时,其运动方向改变,所以运动状态发生了改变,受到非平衡力的作用,故C错误;
D.轮滑运动时不用力仍能保持向前滑行是由于物体具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选B。
11.C
解析:C
【详解】
A.桌面对电视机的支持力与电视机对桌面的压力,这两个力作用在两个物体上,大小相等、方向相反,在同一条直线上,是相互作用力,不是平衡力,A项不合题意;
B.桌子受到的重力与电视机受到的重力,这两个力作用在不同物体上,方向相同,不符合平衡力的条件,不是平衡力,B项不合题意;
C.电视机受到的重力与桌面对电视机的支持力,这两个力作用在同一物体电视机上,大小相等、方向相反,属于平衡力,选项C符合题意;
D.电视机对桌面的压力与地面对桌子的支持力,这两个力虽然作用在同一物体桌子上,但是大小不同,地面对桌子的支持力大小等于电视机和桌子的重力之和,而电视机对桌面的压力大小等于电视机的重力大小,所以这两力不是平衡力,D项不合题意。
故选C。
12.D
解析:D
【详解】
物体受到平衡力作用时能保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态.
A.绕地球匀速运动的卫星,速度大小不变,运动方向不断变化,不是平衡状态,故A不符合题意.
B.加速追赶猎物的猎豹,速度增大,方向不断变化,不是平衡状态,故B不符合题意.C.下落的苹果,向下做加速运动,不是平衡状态,故C不符合题意.
D.匀速下降的跳伞运动员,做匀速直线运动,速度和运动方向不变,处于平衡状态,故D 符合题意.
故答案为D.
【点睛】
本题考查对平衡状态的理解和掌握.物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡
状态.物体不受力或受平衡力时,处于平衡状态.
二、填空题
13.相互 运动状态 人与车的总重力
【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)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生
解析:相互 运动状态 人与车的总重力
【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)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.
(3)静止的物体受到平衡力作用,其大小相等、方向相反.
【详解】
(1)用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是相互的.
(2)如果不再蹬地,由于摩擦阻力,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的运动状态.
(3)滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与“人与车的总重力”大小相等,方向相反,作用在同一物体上,是一对平衡力.
14.变小
【详解】
[1]由题意可知,这个雨滴速度在慢慢变大,所受的空气阻力也在变大,阻力方向竖直向上,自身重力不变,那么所受合力大小在变小;
[2]设这两个雨滴的半径分别是、,质量分别
解析:变小2
【详解】
[1]由题意可知,这个雨滴速度在慢慢变大,所受的空气阻力也在变大,阻力方向竖直向上,自身重力不变,那么所受合力大小在变小;
[2]设这两个雨滴的半径分别是r 、2r ,质量分别是34
3r πρ、3323
r πρ,重力分别是343r g πρ、3323
r g πρ,由于最终都做匀速运动,那么所受的空气阻力等于重力,即 222311114ππ3
f kS v k r v r
g ρ===阻 22232222324ππ3f kS v k r v r g ρ==?=
阻
可求得12v v :。
15.10牛 继续向前 10牛。
【解析】物体原来做匀速直线运动,说明水平方向受到一对平衡力的作用,而在水平方向它受到的两个力是拉力和摩擦力,它们的大小是相等的,所以摩擦力的大小为10N ,当撤去拉
解析: 10牛 继续向前 10牛。
【解析】物体原来做匀速直线运动,说明水平方向受到一对平衡力的作用,而在水平方向它受到的两个力是拉力和摩擦力,它们的大小是相等的,所以摩擦力的大小为10N ,当撤去拉力时,物体会由于惯性保持原来的运动状态,继续向前运动;此时物体所受到的摩擦力没有变化,还是物体做匀速直线运动时的10N.
16.变大
【详解】
[1]棋子沿棋盘向下做匀速直线运动的过程中,棋子在竖直方向受到的重力和摩擦力平衡,故棋子受到5N 的摩擦力。
[2]当棋子向下做减速直线运动时,说明棋子受到的合力方向向上,由于 解析:变大
【详解】
[1]棋子沿棋盘向下做匀速直线运动的过程中,棋子在竖直方向受到的重力和摩擦力平衡,故棋子受到5N 的摩擦力。
[2]当棋子向下做减速直线运动时,说明棋子受到的合力方向向上,由于棋子的重力为5N 不变,则棋子所受摩擦力大于5N ,即棋子所受摩擦力变大。
17.3
【详解】
[1]运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图象可知运动员的重力
[2]运动员受到地面的支持力F 方向向上,运动员
解析:3
【详解】 [1]运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中10t 这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图象可知运动员的重力
==500N G F
[2]运动员受到地面的支持力F 方向向上,运动员的重力方向竖直向下;由图象可知,12t t 内,F >G ,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大;23t t 内,F >G ,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大;34t t 内,F <G ,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小;所
以,13t t 过程,运动员的速度一直增大;34t t 是减速,故t 3时刻获得最大速度。
18.改变物体的形状 平衡力 增大 竖直向下
【分析】
(1)力的作用效果有两个,力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)根据物体的平衡状态进行分析,即处于静止或
解析:改变物体的形状 平衡力 增大 竖直向下
【分析】
(1)力的作用效果有两个,力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)根据物体的平衡状态进行分析,即处于静止或匀速直线运动状态的物体受到平衡力的作用;
(3)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面粗糙程度;
(4)重力的方向是竖直向下的,重锤线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。
【详解】
[1]小孩盘腿坐在两端支起的木板上,使木板发生弯曲,是力可以改变物体的形状的作用效果。
[2]因为小孩静止在木板上,所以小孩受到平衡力的作用;又因为小孩只受到重力和支持力作用,所以支持力和重力是一对平衡力。
[3]自行车的轮胎上刻有花纹,是利用了在压力一定的条件下,增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
[4]因为重力的方向总是竖直向下,如果墙和重锤线的方向是一致的,即墙和重锤线平行,即墙壁就是竖直的,所以用重垂线来检查墙壁上的画是否挂正,原理就是利用重力的方向是竖直向下的。
19.竖直向上
【解析】
一跳伞运动员和伞的总质量为70kg ,则重力大小为:;
张开伞一段时间后以5m/s 的速度竖直匀速下降时,受到的力平衡,即阻力与重力相等,即阻力为:,阻力的方向与重力的方向相
解析:竖直向上
【解析】
一跳伞运动员和伞的总质量为70kg ,则重力大小为:70kg 10N/kg 700N G mg ==?=; 张开伞一段时间后以5m/s 的速度竖直匀速下降时,受到的力平衡,即阻力与重力相等,即阻力为:700N f G ==,阻力的方向与重力的方向相反,竖直向上.
20.6 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。
21.5
【详解】
[1]购物车在5N的水平推力作用下在地面上作匀速直线运动,即处于一种平衡状态,所以说,购物小车受到了平衡力的作用,经分析可知,此时水平方向上只存在两个力:水平向前的推力和水平向
解析:5
【详解】
[1]购物车在5N的水平推力作用下在地面上作匀速直线运动,即处于一种平衡状态,所以说,购物小车受到了平衡力的作用,经分析可知,此时水平方向上只存在两个力:水平向前的推力和水平向后的摩擦力,这是一对平衡力,大小相等,即5N。
[2]小车在水平方向受拉力和摩擦力的作用,二力方向相同,所以在减速的过程中,由于对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变仍为5N。
22.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.
23.30
【详解】
[1]此时课桌静止,课桌受到静摩擦力,其与水平推力为一对平衡力,大小等于水平推力的大小,为20N。
[2]推力增大到30N时,课桌恰好做匀速直线运动,此时为滑动摩擦力,因为物解析:30
【详解】
[1]此时课桌静止,课桌受到静摩擦力,其与水平推力为一对平衡力,大小等于水平推力的大小,为20N。
[2]推力增大到30N时,课桌恰好做匀速直线运动,此时为滑动摩擦力,因为物体做匀速直线运动,故此时水平推力与滑动摩擦力为一对平衡力,其大小为30N。当推力增大到40N 时,课桌仍然受到滑动摩擦力,滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,因为两者均没有发生变化,故此时滑动摩擦力大小仍为30N。
24.增大形变
【详解】
[1]矿泉水瓶盖上的条纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦。
[2]用力握矿泉水瓶,瓶瘪了,说明力让物体发生了形变.
解析:增大形变
【详解】
[1]矿泉水瓶盖上的条纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦。
[2]用力握矿泉水瓶,瓶瘪了,说明力让物体发生了形变.
三、实验题
25.匀速直线二力平衡不能没有控制接触面的粗糙程度相同2.44.8
【解析】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡条件,测力计的读数(拉力大小)才等于滑动摩擦力.
(2)研究滑动摩擦力与压力的关系时,要控制接触面的粗糙程度相同,比较甲、乙两图,接触面的粗糙程度不同,压力不同,故不能得出“压力越大,滑动摩擦力越大”的结论.(3)丙图中测力计分度值为0.2N,木块匀速运动时测力计的读数是 2.4N,即绳端拉力为2.4N;
因动滑轮能省一半的力,且不计滑轮、绳子的重量及二者间的摩擦,由
1
2
F f
可得,滑
动摩擦力的大小f=2F=2×2.4N=4.8N.
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;
(2)不能;没有控制接触面的粗糙程度相同;
(3)2.4; 4.8.
26.匀速二力平衡 2.4N压力越大甲丙D很难控制木块做匀速直线运动,测力计在运动,不方便读数或读数不准确不正确没有控制对接触面的压力不变
【解析】
(1)实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运
动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等;
(2)由甲图知,测力计的分度值为0.2N,其示数为2.4N;
(3)甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙的压力较大,而测力计的示数较大,说明受到的摩擦力较大,可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大;
(4)甲、丙两图的压力大小相同,丙的接触面较粗糙,摩擦力较大,可知压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(5)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动速度无关,所以甲图中物体运动的速度v1可以大于、等于或小于乙图中物体运动的速度v2 ,故选项D正确;
(6)小明仔细观察了小红的实验过程后,发现除实验次数少之外,实验操作上还存在着不便.请你写出其中一条:很难控制木块做匀速直线运动,测力计在运动,不方便读数或读数不准确;
(7)小华将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半,她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,她的探究过程是不正确,因为没有控制对接触面的压力不变.
27.惯性重力水流射出的速度 40°夹角相同,初速度越大,射出的水平距离越远空气的阻力
【解析】
(1)水流离开枪筒后,不再受到水枪施加的作用力,但由于运动保持原来向前的运动状态,所以能够继续向前运动;最终落到地面是由于受到竖直向下重力的作用;(2)他猜想手榴弹的投掷距离可能与投掷的角度和出手时的速度有关,由此类比,水流落地点到枪口的距离和枪管与水平方向的夹角、水流流出枪口的速度有关,要探究水流落地点与枪口的距离s与枪管和水平方向夹角θ的关系,就要采用控制变量法控制水流射出时的速度一定;(3)①分析表一的数据,可以发现:在水流射出速度一定,都为V 1 时,枪管与水平方向的夹角为40°时,射出的水平距离最大;②1、6两次实验,枪管与水平方向的夹角都是20°,第6次实验水流射出速度比较大,射出的水平距离比较大,由此得出结论:枪管与水平方向的夹角相同时,水流射出时的速度越大,水流射出的水平距离越大;(4)根据我们的生活经验可知,站的越高,扔得越远,因此我们做出猜想:战士的投掷距离还可能与高度有关;
28.相等(或二力平衡)(1)乙(2)粗糙(3) 0.25 3 3 静摩擦力水平向右(4) 4.2 C
【解析】
试题分析:(1)要使测力计的示数与摩擦力相等,木块必须处于平衡状态,匀速拉动木块使拉力与摩擦力是一对平衡力。
(2)要研究摩擦力与压力大小的关系,要使接触面的粗糙程度相同,而压力大小不同,所以应比较甲、乙两图。
(3)比较甲、丙两图发现:压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由此可知研究的是摩擦力与接触面粗糙程度的关系.故结论为:压力一定时,接触面的越粗糙摩擦力的越大.
故此题答案为:(1)匀速直线运动.
(2)在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大.
(3)压力一定时,摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关.
【考点定位】探究摩擦力的大小与什么因素有关、二力平衡条件、
四、解答计算题
29.
【详解】
由题意,撤去推力F后,弹簧的势能转化为物块的动能,使物块沿水平方向向右运动,且运动到B点时与弹簧已脱离,此时在水平方向,物块受到与速度方向相反的摩擦力作用,在竖直方向受到向上的支持力与向下的重力作用,且二者大小相等;摩擦力、支持力、重力都过物块的重心,受力示意图如图所示:
。
30.
【详解】
悬挂着的吊灯受到了重力和拉力的作用,在这两个力的作用下处于静止状态,说明了这两个力是一对平衡力,大小是相等的,作用点都在重心上,重力G的方向是竖直向下,拉力F的方向竖直向上.如图所示:
31.(1)(2)
【解析】(1)物体沿着斜面匀速下滑,物体会受到重力、支持力和斜面对物体斜向上的摩擦力的作用。
故从物体的重心,即物体的几何中心竖直向下画出重力;支持力垂直于斜面向上;而摩擦力的方向与运动方向相反,即沿斜面向上,三个力的作用点都画在重心,如图:
(2)地球表面的物体都会受到重力的作用,重力的方向竖直向下,故从小球的重心竖直向下画出重力;
小球对斜面的压力作用于斜面,且压力垂直于斜面,故在小球与斜面接触点,垂直于斜面向下画出小球对斜面的压力,如图:
点睛:重点是重力和压力的示意图画法,注意压力是对斜面的作用力,所以作用点不可画在木块的重心上,且方向是垂直于斜面的。
32.见解析
【解析】一物体以某一速度从光滑水平面中冲上粗糙斜面,会受到斜面的摩擦力,方向沿斜面向下,还会受到垂直于斜面向上的支持力,同时任何物体都受到重力的作用,方向竖直向下,所以物体受到三个力,作用点都画在物体的重心,如图: