一、选择题
1.教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到的力突然全部消失,它将( ) A.保持静止 解析:A
教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到的力突然全部消失,由牛顿第一定律可知,灯仍处于静止状态,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。
2.如图所示,小新沿水平方向推装满书的木箱,但是箱子太重没有推动。那么小新对箱子的推力( )
B.加速下落
C.匀速下落
D.减速下落A
A.小于箱子对他的作用力 C.等于箱子受到的总重力 解析:B
B.等于地面对箱子的摩擦力 D.小于地面对箱子的摩擦力B
小新沿水平方向推装满书的木箱,但是箱子太重没有推动,箱子受推力和摩擦力作用,处于静止状态,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。
3.教室里,带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来,如图所示,关于粉笔刷的受力情况,列说法正确的是( )
A.粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力
B.粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力 C.黑板对粉笔刷的摩擦力与粉笔刷所受重力是一对平衡力 D.粉笔刷没有受到摩擦力作用C 解析:C
A.粉笔刷所受磁力方向垂直于黑板,粉笔刷所受重力方向竖直向下,二力作用不在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B.粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力,二力作用在一个物体上,大小相等,方向
相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力,不是一对相互作用力。故B错误; C.由于重力的作用,粉笔刷有向下运动的趋势,黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上,摩擦力与重力作用在一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.粉笔刷利用摩擦力克服重力静止在板面上,故D错误。 故选C。
4.如图,在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,小龙将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时用F=20N的拉力拉着长木板在粗糙水平面上向左做直线运动,经过3s移动了60cm。则( ) ①实验时必须匀速拉动长木板
②长木板受到的重力和地面对长木板的支持力是一对平衡力 ③弹簧测力计的示数小于20N ④A所受支持力等于A的重力
A.只有①②正确 解析:B
①将弹簧测力计圆环固定在墙上,挂钩挂着木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿着水平向左运动,不一定要木板做匀速直线运动,故①错误;
②地面对长木板的支持力等于长木板和木块的总重力;长木板受到的重力小于地面对长木板的支持力,不是一对平衡力,故②错误;
③实验时用F=20N的拉力拉着长木板在粗糙水平面上向左做直线运动,长木板受水平地面和木块A的摩擦力,则
B.只有③④正确
C.只有①③正确
D.只有②④正确B
F=f地fA
fA与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,所以弹簧测力计的示数小于20N,故③正确;
④A静止不动,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故④正确。 故选B。
5.关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.汽车速度越大越难以停下来,说明物体速度越大,惯性越大 B.击球后,羽毛球在空中继续运动时受重力、推力和空气阻力的作用 C.推门时手离门轴越远越省力,说明力的作用效果与力的作用点有关
D.甲乙两队进行拔河比赛甲队获胜,说明甲队拉乙队的力大于乙队拉甲队的力C 解析:C
A.物体的惯性与质量有关,与运动速度无关,故A错误;
B.击球后,羽毛球在空中继续运动时受重力和空气阻力的作用,不受推力作用,故B错
误;
C.力的三要素有力的大小、方向、作用点,推门时手离门轴越远越省力,说明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确;
D.甲乙两队进行拔河比赛甲队获胜,由于力的作用是相互的,则甲队拉乙队的力等于乙队拉甲队的力,故D错误。 故选C。
6.如图所示,下列物体受力示意图中,物体处于二力平衡的是( )
A. B.
C.
D.C
解析:C
A.物体所受的两个力不在同一直线上,不符合二力平衡的条件,故A不符合题意; B.物体所受的两个力不在同一直线上,不符合二力平衡的条件,故B不符合题意; C.物体所受的两个力,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,物体处于二力平衡状态,故C符合题意;
D.物体所受的两个力,大小不相等,不符合二力平衡的条件,故D不符合题意。 故选C。
7.用5牛的水平压力把重为2牛的黑板擦压在竖直的黑板上,黑板擦处于静止状态。若将水平压力增加到8牛,则此时黑板擦所受的摩擦力大小为( ) A.2牛 解析:A
B.3牛
C.5牛
D.8牛A
在竖直方向上,黑板擦只受到了重力和摩擦力,且黑板擦一直处于静止状态,故摩擦力的大学一直等于重力,为2N,故A选项正确。 故选A。
8.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D 解析:D
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。
9.在有些地区,人们常在小河边洗衣服。如图所示,人们先把脏衣服浸泡在河水里,然后提出来放在石板上,用木棒锤打,水花四溅…,如此反复多次,直到衣服被洗净为止。这里,用木棒锤打的主要目的是( )
A.把衣服上的灰尘打碎,以便于洗涤 B.增大木棒与灰尘之间的摩擦,将灰尘带走
C.迫使湿衣服里面的水从衣服纤维之间的缝隙中高速喷出,利用高速水流将灰尘冲洗掉 D.木棒锤打,使衣服突然运动起来,而衣服上的灰尘由于具有惯性仍然静止,从而使灰尘脱离衣服C 解析:C
用木棒锤打衣服,水从衣服的纤维中冲出,水给尘土一个力,尘土改变了原来的运动状态,使尘土脱离衣服。 故选C。
10.妈妈做饭时,小军在旁边仔细观察。联想到许多物理知识,其中错误的是( ) A.泼水时,盆留在手中,水由于惯性飞出去了
B.把鸡蛋向碗沿一撞,鸡蛋就破了,是利用了力的相互作用 C.饺子上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状 D.静止在水平桌面上的高压电饭锅重力约为10ND 解析:D
A.泼水时,盆留在手中,水由于惯性保持向前运动状态,飞出去了,故A正确,不符合
题意;
B.把鸡蛋向碗边用力撞,力的作用是相互的,碗也会给鸡蛋一个同样大小的作用力,所以鸡蛋破了,故B正确,不符合题意;
C.力的作用效果包括力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;饺子上的花边是由于力改变物体的形状形成的,故C正确,不符合题意;
D.静止在水平桌面上的高压电饭锅重力大于10N,故D错误,符合题意。 故选D。
11.关于惯性,下列说法中正确的是( ) A.拍打衣服时灰尘脱落,是由于灰尘有惯性 B.跳远运动员要助跑后起跳,是为了增大惯性 C.篮球能静止放置在桌面上,是由于篮球没有惯性
D.射出的子弹继续向前飞行,是由于子弹有保持原来向前运动状态的性质A 解析:AD
A.拍打衣服时灰尘脱落,是由于衣服受力由静止变为运动,灰尘有惯性要保持静止状态,灰尘从衣服上脱落下来;故A正确;
B.惯性是物体本身的属性,仅与物体质量有关,与物体是否运动、怎样运动无关;跳远运动员要助跑后起跳,是为了利用惯性,故B错误;
C.物体在任何情况下都具有惯性,篮球能静止放置在桌面上,是因为受到了平衡力的作用,不是因为篮球没有惯性,故C错误;
D.物体具有保持运动状态不变的性质,这种性质称为惯性;射出的子弹继续向前飞行,是由于子弹有保持原来向前运动状态的性质,故D正确。 故选AD。
12.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F C.乙图中物体A受到的摩擦力为F D.甲图中物体A受到的摩擦力为FB 解析:BD
A.甲图中,A相对B静止,AB一起做匀速直线运动,A在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知
f=F
即A物体所受的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体所受的摩擦力为0,故A错误;
B.以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则
f=F
所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故B正确;
C.乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,故C错误;
D.甲图中以A为研究对象,A相对B 静止,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,这两个力相互平衡,则
f=F
故D正确。 故选BD。
13.下列四幅图呈现的是:小明“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的几种实验方案,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面的粗糙程度有关 B.通过乙、丙对比,可探究滑动摩擦的力大小是否与接触面的粗糙程度有关 C.通过丙、丁对比,可探究滑动摩擦的力大小是否与压力的大小有关 D.通过乙、丁对比,可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面的粗糙程度有关A 解析:ABC
A.由图甲和图乙可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面的粗糙程度有关,故A正确;
B.由图乙和图丙可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,可探究滑动摩擦力的大小是否与接触面的粗糙程度有关,故B正确;
C.由图丙和图丁可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,可探究滑动摩擦的力大小是否与压力的大小有关,故C正确;
D.由图乙和图丁可知,接触面的粗糙程度不同,压力大小不同,两个变量,不能探究滑动摩擦力的大小是否与接触面的粗糙程度有关,故D错误。 故选ABC。
14.下列由做饭联想到的物理知识,正确的是( )
A.锅的把手上有花纹,是为了增大手与锅把之间的摩擦 B.两个鸡蛋对磕时,被磕破的鸡蛋所受到的作用力比较大 C.饺子皮上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状 D.泼水时盆留在手中,而水由于惯性离开水盆飞出A 解析:ACD
A.锅的把手上有花纹,是在压力一定时,通过增加接触面粗糙程度来增大摩擦,故A正确;
B.力的作用是相互的,两个鸡蛋对磕时,两鸡蛋所受的作用力大小相等,故B错误; C.饺子皮上捏出了漂亮的花边,饺子皮的开关发生了改变,说明力改变了物体的形状,故C正确;
D.泼水时,水和盆一起向前运动,盆由于受到手对它的力的作用而留在手中,而水由于惯性,要保持原来的运动状态,故离开水盆飞出,故D正确。 故选ACD。
二、填空题
15.(1)他在前人研究的基础上,奠定了具有划时代意义的经典物理学基础,他发现日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处,从而建立了以他的名字命名的运动三大定律。他被人们誉为伟大的物理学家,他却谦逊的说:“如果说我比别人看的更远的话,那是因为我站在巨人的肩膀上。”他的名字是______;在物理学中,______(填写某个物理量的名称)的单位是用他的名字来命名,以纪念他对物理学做出的突出贡献;
(2)如图所示,为2020年12月17日1时59分,“九天揽月探广寒,嫦娥携宝返神州”的嫦娥五号在预定区域安全着陆的情景,标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。返回器从月球上携带“月球样品”回到地球上时,则该“月球样品”的质量______(均选填:“变大”、“变小”或“不变”);由此可见,质量是物体的一个基本______;
(3)在日常生活和生产活动中,有时要增大摩擦力,有时又要设法减小摩擦力。演奏二胡时要在琴弦上涂抹松香,这是为了______弓弦与琴弦之间的摩擦力;在自行车的转动部分涂润滑油是为了______车轴与轴承之间的摩擦力(均选填“增大”或“减小”)。
牛顿力不变属性增大减小
解析:牛顿 力 不变 属性 增大 减小
(1)[1][2]“如果说我比别人看的更远的话,那是因为我站在巨人的肩膀上。”,这句话是牛
顿说的,牛顿在前人研究的基础上,奠定了具有划时代意义的经典物理学基础,他发现日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处,从而建立了以他的名字命名的运动三大定律;物理学中力的单位用牛顿来命名的。
(2)[3]质量不会随物体的位置变化而变化,故选填不变。
[4]质量不会随物体位置、形状、状态的变化而变化,是物体的基本属性。
(3)[5]演奏二胡时要在琴弦上涂抹松香,这是为了增大接触面粗糙程度,增大弓弦与琴弦之间的摩擦力。
[6]在自行车的转动部分涂润滑油是通过使接触面分离的方法减小车轴与轴承之间的摩擦力。
16.M是放在水平桌面上的物体,用绳和吊盘连成了如图所示的装置。当在右盘中放入重
10N的物体,在左盘中放入重6N的物体时,M恰好向右匀速运动。如果要使物体M向左做匀速运动,则在左盘中应再加重___________N的物体。
8N
解析:8N
物体M向右做匀速直线运动,物体M在水平方向上受到水平向右10N的拉力,水平向左6N的拉力,根据平衡力的条件可知,摩擦力大小的大小为
f10N6N4N
由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体受到的摩擦力不变,所以物体M水平向左匀速运动时,受到的摩擦力也是4N,方向向右,因此物体受到水平向左的拉力为
F10N4N14N
由于左盘中已有中6N的物体,故需向左盘中再加物体的重力为
G14N6N8N
17.载有20t防疫物资的汽车沿岳华公路匀速直线向西行驶,汽车受到的水平牵引力是2.5104N,则汽车在水平方向上受到的阻力________N。到达我县防疫站卸下一半物资后,汽车以原速继续前进,那么汽车的动能与进站前相比___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。5×104变小 解析:5×104 变小
[1]救灾货物的汽车沿济青高速公路向西行驶,受到牵引力和阻力的作用,因汽车匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡;力阻力与牵引力的大小相等,方向相反,即阻力大小为2.5×104N,方向水平向东。
[2]当到达灾区某救助站卸下一半物资后,汽车继续前进,虽然汽车前进的速度与进站前的速度大小相同,但汽车的质量减小,动能减小,所以汽车的动能与进站前相比减小。 18.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。6s内铁块移动的距离是______m,铁块受到的摩擦力为______N。
21
解析:2 1
[1]由图乙知道,v=0.2m/s,由vs知道,铁块在0~6s内升高的距离 ts=vt=0.2m/s×6s=1.2m
[2]由乙图知道,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,即铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点知道,铁块受到摩擦力大小
f=F﹣G=3N﹣0.2kg×10N/kg=1N
19.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。30 解析:30
[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。
20.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_______。增大形变 解析:增大 形变
[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、解答题
21.如图所示,一辆装载钢卷的卡车在 3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2 倍,(g取 10N/kg)求
(1)车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向; (2)卡车和钢卷所受的总重 G总的大小。
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,要使卡车能以 30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
(4)在运输钢卷时,通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上,这是为什么?
解析:(1)3000N,水平向右;(2)15000N;(3)2400N;(4)见解析
解:(1)由于卡车在平直的公路上匀速直线行驶,卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即
f=F=3000N
因为牵引力水平向左,所以摩擦力水平向右。
(2)卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,即f=0.2G,则卡车和钢卷所受的总重的大小为
f3000N=15000N 0.20.2(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,300kg的钢卷重力
G总=
G1=m1g=300kg×10N/kg=3000N
总重力
G2=G总-G1=15000N-3000N=12000N
阻力
f′=0.2G2=0.2×12000N=2400N
继续匀速直线运动,牵引力
F′=f′=2400N
(4)在运输钢卷时,通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上,防止停车时钢卷由于惯性继续向前运动,将驾驶室压坏,出现事故。
22.如图所示,一辆质量为1.5t的小轿车,在某段相距6m平直的高速公路上匀速行驶了4min,它受到的阻力是小轿车自重的0.16倍。求: (1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度是多少km/h?
(2)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,发动机的牵引力是多大?
解析:(1) 90km/h;(2)2.4×103N
解:(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度
v(2)小轿车受到的阻力
s6km4=90km/h th60f=0.16G=0.16mg=0.16×1.5×103kg×10N/kg=2.4×103N
小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,受力平衡,故牵引力
F=f=2.4×103N
答:(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度是90km/h;
(2)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,发动机的牵引力是2.4×103N。
103kg的汽车,当它以60km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶时,23.一辆质量为1.5×
汽车受到的阻力为车重的0.4倍,求:(g取10 N/kg) (1)汽车受到的重力; (2)行驶时汽车的牵引力。 解析:(1) 1.5×104N;(2) 6000N 解:(1)这辆汽车所受的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
(2)因汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,二力的大小相等,即牵引力
F=f=0.4G=0.4×1.5×104N=6000N
104N; 答:(1)汽车受到的重力是1.5×(2)行驶时汽车的牵引力是6000N。
24.压路机是一种利用碾轮的碾压作用,使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程.某型号压路机质量为3×104千克,发动机的额定功率为120千瓦,g取10牛/千克.求:
(1)如图所示该压路机在沥青路面辗压时,压路机对水平路面的压强为2×105帕,压路机对水平路面的压力为多少牛?压路机与路面的接触面积为多少米2?
(2)该压路机发动机正常工作,压路机在沥青路面上行驶500秒, 发动机所做的功为多少焦?
(3)该压路机发动机正常工作,压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶,则压路机的牵引力为多少牛?压路机受到的阻力为多少牛? 解析:(1)1.5米2;(2)6×107焦;(3)3×104牛,3×104牛 解:(1)压路机对路面的压力
F=mg=3×104千克×10(牛/千克)=3×105牛
F3105牛2S=1.5米
p2105帕(2)发动机所做的功
W=Pt=1.2×105瓦×500秒=6×107焦
(3)压路机的牵引力
P1.2105瓦F3104牛
v4米/秒压路机受平衡力作用,故受到的阻力等于牵引力为3×104牛。
答:(1)如图所示该压路机在沥青路面辗压时,压路机对水平路面的压强为2×105帕,压路机对水平路面的压力为3×105牛?压路机与路面的接触面积为1.5米2。
(2)该压路机发动机正常工作,压路机在沥青路面上行驶500秒, 发动机所做的功为6×107焦。
(3)该压路机发动机正常工作,压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶,则压路机的牵引力为3×104牛,压路机受到的阻力为3×104牛。
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