一、选择题
1.如图,用手握住装有水的瓶子,使其竖直且静止在手中,对此下列说法中正确的是( )
A.瓶子能静止在手中,是由于手对瓶子的握力等于酒瓶的重力 B.瓶子静止在手中,此时瓶子受到竖直向下的摩擦力 C.手握瓶子的力增大,瓶子所受的摩擦力也随之增大 D.减少瓶子里水的质量,酒瓶受到的摩擦力也减小 2.下列关于运动与力的说法正确的是( ) A.物体受到力的作用,运动状态一定发生改变 B.运动的物体一定受到非平衡力的作用 C.若没有力的作用,运动的物体将逐渐停下来 D.物体受到不为零的合力,但其运动方向可能保持不变
3.小明发现蹦极运动中只受到两个力的作用(不计空气阻力),重力大小不变,而弹性绳的弹力是变化的。蹦极运动的过程是利用弹性绳捆住人的脚,从高处p跳下,人到a处时刚好拉直弹性绳,人继续向下运动到最低点c后又返回向上运动,如此反复,最终停在b位置。在开始下降时,经过pa段、ab段、bc段的过程中,人的运动情况分析错误的是( )
A.pa段加速运动 B.ab段加速运动 C.bc段减速运动 D.a点速度最大
4.小红和妈妈在超市购物,她用8N的力水平推着一个购物车匀速直线运动.突然小红发现前面有人,她马上用17N的水平向后拉小车,使小车减速运动(此时妈妈不再施力),
在此过程中有关小车受力的说法正确的是 A.小车受到的摩擦力是17N C.小车受到的是平衡力
B.小车受到的合力是8N D.小车受到的合力是25N
5.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
6.一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
7.头球是足球比赛中常用的技术,下列说法正确的是( ) A.头球过程中,头对足球的力改变了足球的运动状态 B.足球被顶飞,是因为头对足球的力大于足球对头的力 C.头对足球的作用力消失时,足球的惯性也消失 D.足球在空中飞行时,不受力的作用
8.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的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力 B.2~4秒,物体做匀速直线运动 C.2~4秒,物体受到的摩擦力是3N D.4~6秒,物体受到的摩擦力是2N
9.在教室里悬挂着的电灯正处于静止状态,假如它受到的力突然全部消失,将悬挂电灯的绳索剪断后它将( ) A.匀速下落
B.匀速上升
C.保持静止
D.无法判断
10.如图的装置中,甲物体重5N,乙物体重3N.甲、乙均保持静止状态.不计弹簧测力计及绳重,则下列说法正确的是
A.甲受到的合力为2 N C.甲对地面的压力为2 N
B.乙受到的合力为2 N D.弹簧测力计的示数为2 N
二、填空题
11.海南省正在开展社会文明大行动,规定汽车礼让行人.汽车不避让行人且冲过斑马线 是很危险的,这是因为汽车具有_____,在遇到紧急情况时刹车不易停住.汽车轮胎表面刻有深槽花纹,是为了_____摩擦力(选填“增大”或“减小”).
12.如图所示,在水平地面上放物块甲,物块甲上面放一物块乙,在大小为20N的水平拉力F作用下,甲、乙物块同时以0.5m/s的速度一起做匀速直线运动,物块甲所受地面的摩擦力大小为__N,物块乙所受物块甲的摩擦力大小为__N。
13.小龙让质量、底面积相等的A、B两个长方体木块以如图方式放在同一长木板上,用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动。他测出的数据如图所示,则F3=_______N,B的表面比A的表面_________(填“光滑”或“粗糙”)。
14.如图甲是工厂中运送煤块的皮带传输机,图乙为它的工作过程简化图,转动轮带动水
平皮带匀速向右运动。当将一煤块A轻轻放在皮带的左端,煤块在皮带的作用下,相对于地面向右作速度增加的变速直线运动,此时煤块所受摩擦力的方向_______(选填“为零”、“水平向左”或“水平向右”)。经过较短时间后,煤块随皮带一起以相同的速度向右作匀速运动,此时煤块所受的摩擦力_______。(选填“为零”、“水平向左”或“水平向右”)
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.如图甲所示,完全相同的两物块A、B叠放在水平面上,在5N的水平力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_____N;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,则推力F2_____5N.(选填“>”、“=”或“<”)。
17.一个携带有气象仪器的高空探测气球以3m/s的速度匀速上升,若其总质量为200kg,在忽略空气阻力的情况下,该气球受到空气的浮力是_________N。若有仪器零件从气球上脱落,则该零件刚脱落时会__________(填“立即下落”“静止不动”或“向上运动”)。
18.如图所示,不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为10N时,物体沿水平面做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为________ N;将拉力F增大为15N时,物体受到的摩擦力_______(选填“增大”、“减小”或“保持不变”)。
19.一位跳伞运动员连同装备总重600N,从飞机上跳下下落时所受的空气浮力与阻力共约200N,则该运动员所受的合力约为_________N,方向_________选填“向上”或“向下”)。
20.如图所示,重为10N的物块在F=4N的水平拉力作用下,沿粗糙程度相同的水平面由A点匀速运动到B点,此时撤去拉力,物块继续向前运动,经过C点,最终在D点停下。物块在AB段所受的摩擦力大小为______N;撤去拉力后,物块还能继续往前运动一段距离,原因是______;物块在BC段所受的摩擦力______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)在AB段所受的摩擦力;最终物块停止运动,主要原因是______。
三、实验题
21.小明要探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。
(1)实验中小明应该用弹簧测力计拉着木块在接触面上做__________运动,根据______________知识可知,木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)如果小明想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,他应选择____________两图进行实验。
(3)小明猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积有关。他将乙图中的木块竖直切去一半,重复乙的操作过程,如图丁所示。比较乙和丁的实验结果,发现弹簧测力计的示数变小了。于是他得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论可靠吗?说明理由:__________。
22.小明发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)于是小明猜想:滑动摩擦力的大小可能与______有关;
(2)小明利用长木板、毛巾、长方体物块A和B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计沿水平方向______拉动长方体物块A;
(3)在做图甲所示的实验中,若测力计的示数不稳定,可能的原因是______(填选项序号);
A.木板过长 B.木块运动速度太大 C.测力计的分度值太大 D.木板的粗糙程度不均匀
(4)小明通过比较______两图中弹簧测力计的示数,可以验证他的猜想。丙图中,物块B受到的摩擦力为______N。
23.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做______运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关;______两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能还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成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法______(选填“正确”或“错误” ),理由是______。 次数 1 2 3 木块大小 整 块 三分之二块 三分之一块 接触面积S/cm2 150 100 50 摩擦力f/N 1.5 1.0 0.6 (4)小华认为滑动摩擦力的大小可能与物体运动速度有关,他用甲图装置,进行了三次实验,实验数据验证了他的猜想______(选填“正确”或“错误” ),依据是______。 次数 1 2 3 木块运动快慢 较快 慢 较慢 弹簧测力计示数/N 1.8 1.8 1.8
24.(1)如图所示,小华在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,出现的操作错误是______.纠正错误后,他应拉动弹簧测力计使木块作______运动.实验中从弹簧测力计上的读数便可知道滑动摩擦力的大小,这是运用了物理学的____________原理.
(2)若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同,根据弹簧测力计的读数可知,________(铜块/木块)的下表面更光滑.
(4)实验前,个别同学在竖直方向上手钩圆环对弹簧测力计校零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力________(大于/等于/小于)实际摩擦力.
(5)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.他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他的探究过程中存在的问题是________________.请你帮他提出改进措施:________________________。
(6)大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正
比.在丁图中水平面上的物块A上叠放一块与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起以2m/s的速度匀速前进,此时弹簧测力计示数F1=10N,此运动过程中,物块B受到的摩擦力为____N,将B放下如图戊,用力F2推着AB以5m/s的速度匀速前进,则B对A的作用力为____N,方向________________。
25.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进行如图所示的探究.
(1)从水口射出的水流,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口的距离s与管和水平方向夹角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,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.
四、解答计算题
26.如图所示,一个木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后停下来,请画出:
①在斜面上下滑时,木块所受重力G、木块对斜面压力F的示意图; ②木块在水平面上滑动时受力的示意图。
27.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。
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一、选择题 1.D 解析:D 【详解】
AB.瓶子能静止在手中,是由于手对瓶子竖直向上的摩擦力等于酒瓶自身竖直向下的重力,受到平衡力的作用,故AB错误;
C.酒瓶受到平衡力的作用,即受到的摩擦力等于酒瓶的重力,所以当手握瓶子的力增大时,瓶子所受的摩擦力不变,故C错误;
D.酒瓶受到平衡力的作用,即受到的摩擦力等于酒瓶的重力,减少瓶子里水的质量,酒瓶的重力减小,受到的摩擦力也减小,故D正确。 故选D。
2.D
解析:D 【详解】
A.物体受平衡力作用时,运动状态不变,故A项错误; B.做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,故B项错误;
C.若没有力的作用,运动的物体保持原来的运动速度和方向做匀速直线运动,故C项错误;
D.物体受到不为零的合力,运动状态改变,可能运动的方向不变,运动速度改变,故D项正确。 故选D。
3.D
解析:D 【详解】
A.pa段人在下落过程中只受到重力的作用,力与物体运动方向相同,因此做加速运动,故正确,不符合题意;
B.由题意知,人最终停在b位置,即b位置时人的重力与绳的拉力二力平衡,合力为零,在ab段,人的重力始终大于绳的拉力,因此合力与人运动方向相同,做加速运动,故正确,不符合题意;
C.bc段绳的拉力大于人的重力,因此合力方向与人运动的方向相反,做减速运动,故正
确,不符合题意;
D.由上述分析可知物体下落过程中,pb段不断加速,bc段不断减速,因此b位置时速度最大,故错误,符合题意。 故选D。
4.D
解析:D 【解析】
解答:开始购物车在8N的水平推力作用下作匀速直线运动,即处于一种平衡状态,所以购物车受到的是平衡力,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,它们大小相等,即8N,当小红发现前面有人,用17N的水平向后的力拉小车,使小车减速运动,因小车减速运动,所以小车受的不是平衡力故C错误;因为小车对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有变化所以小车受到的摩擦力不变仍是8N,故A错误;在此过程中有关小车受力的购物车突然减速时,水平方向仍然存在两个力:水平向后的拉力17N和水平向后的阻力8N,因两者方向相同,所以,合力为17N+8N=25N.故B不正确,D正确.
5.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.
6.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.
7.A
解析:A 【详解】
A.头球过程中,头对足球的力改变了足球运动的方向,即球的运动状态改变,故此项正确。
B.足球被顶飞,是因为头对足球的力等于足球对头的力,这是一对相互作用力,故此项错误。
C.头对足球的作用力消失时,足球的惯性不会消失,故此项错误。 D.足球在空中飞行时,受重力的作用,故此项错误。 故选A。
8.D
解析:D 【详解】
A.由v-t图象可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,故A错误;
B.由v-t图象可知,2s~4s内物体运动的速度均匀增大,做的是匀加速直线运动,不是匀速直线运动,故B错误;
CD.由v-t图象可知,4s~6s内物体运动的速度4m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,由F-t图象可知,4s~6s内推力的大小为2N,则物体受到的滑动摩擦力为2N;因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以2s~4s物体受到的摩擦力是2N,故C错误, D正确。 故选D。
9.C
解析:C 【分析】
根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 【详解】
电灯原来静止,当它受到的力突然全部消失时,根据牛顿第一定律可知,将悬挂电灯的绳索剪断后它将保持静止。 故选C。
10.C
解析:C 【详解】
A.甲静止,处于平衡状态,甲所受合力为零,故错误; B.乙静止,处于平衡状态,乙所受合力为零,故错误;
C.甲受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,所以支持力等于重力和拉力的差值等于5N−3N=2N,支持力和压力是一对相互作用力,相互
作用力的大小是相等的,所以压力等于2N,故正确;
D.乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向左的3N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以甲也对弹簧测力计施加了一个3N的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于3N,故错误.
二、填空题
11.惯性 增大 【解析】
利用惯性和影响摩擦力的因素解答.
汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的,这是因为汽车具有惯性,即保持原来运动状不变的性质,所以在遇到紧急情况时刹车不易停住; 汽车
解析:惯性 增大 【解析】
利用惯性和影响摩擦力的因素解答.
汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的,这是因为汽车具有惯性,即保持原来运动状不变的性质,所以在遇到紧急情况时刹车不易停住;
汽车轮胎表面刻有深槽花纹,是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的. 点睛:注意惯性的理解,惯性即物体保持运动状态不变的性质,是物体最基本的属性之一,要能用惯性解释物理学中的现象.
12.0 【详解】
[1]甲、乙物块同时以0.5m/s的速度一起做匀速直线运动,物块甲受到的拉力与地面对甲的摩擦力是一对平衡力,大小相等,则甲所受地面的摩擦力大小为20N。
[2]物块乙与甲之间没
解析:0 【详解】
[1]甲、乙物块同时以0.5m/s的速度一起做匀速直线运动,物块甲受到的拉力与地面对甲的摩擦力是一对平衡力,大小相等,则甲所受地面的摩擦力大小为20N。
[2]物块乙与甲之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以物块乙所受物块甲的摩擦力大小为0N。
13.8 光滑 【详解】
[1]由题意知,A、B的质量相等,而第1、2图中,A与长木板接触、压力分别为G和2G时,拉力的大小分别为2.2N和4.4N,即
F2=2F1 同理有 F4=2F3
解析:8 光滑 【详解】
[1]由题意知,A、B的质量相等,而第1、2图中,A与长木板接触、压力分别为G和2G时,拉力的大小分别为2.2N和4.4N,即
F2=2F1
同理有
F4=2F3
即
F311F43.6N1.8N 22[2]比较第2、第4图知,压力相同时,B与木板接触时所需要的拉力小,据二力平衡原理得,此时的摩擦力也小,即B的表面比A的表面光滑。
14.水平向右 为零 【详解】
[1]输送带是向右匀速运动的,煤块刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以煤块受到水平向右的摩擦力的作用而改变运动状态。 [2]煤块向右
解析:水平向右 为零 【详解】
[1]输送带是向右匀速运动的,煤块刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向没有其他拉力或推力,所以煤块受到水平向右的摩擦力的作用而改变运动状态。
[2]煤块向右匀速运动时,水平方向上如果受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力,即此时煤块所受的摩擦力为零。 【点睛】
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.= 【详解】
[1]在5N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,在水平方向B与A保持相对静止,因此不受拉力,故B受到的摩擦力为0N;
[2]若将A、B紧靠着
解析:= 【详解】
[1]在5N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,因此,A、B都受平衡力,在水平方向B与A保持相对静止,因此不受拉力,故B受到的摩擦力为0N;
[2]若将A、B紧靠着放在水平桌面上,只是改变了接触面积,而接触的粗糙程度不变,压力均不变,因此摩擦力也不变,又做匀速直线运动,所以F2=f=5N。
17.向上运动 【详解】
[1]气球匀速上升时,空气阻力不计,则向上的浮力与与向下的重力是一对平衡力,则
F浮=G=mg=200kg×10N/kg=2000N [2]由于气球匀速上升,若有仪器零件
解析:向上运动 【详解】
[1]气球匀速上升时,空气阻力不计,则向上的浮力与与向下的重力是一对平衡力,则
F浮=G=mg=200kg×10N/kg=2000N
[2]由于气球匀速上升,若有仪器零件从气球上脱落,零件由于具有惯性,该零件刚脱落时保持原来的运动状态,仍旧会向上运动。
18.保持不变 【详解】
[1]由于有两条绳子拉着动滑轮,所以拉物体的力为
因为物体做匀速直线运动,水平方向上受力平衡,因此物体受到的摩擦力为20 N。
[2]摩擦力的大小取决于压力和接触面的粗
解析:保持不变 【详解】
[1]由于有两条绳子拉着动滑轮,所以拉物体的力为
2F=2?10N=20 N
因为物体做匀速直线运动,水平方向上受力平衡,因此物体受到的摩擦力为20 N。
[2]摩擦力的大小取决于压力和接触面的粗糙程度,当拉力增大时,这两个因素都未改变,所以摩擦力大小也保持不变。
19.向下 【详解】
[1]运动员所受的合力为
[2]因为重力方向竖直向下,而浮力和阻力合力的方向竖直向上,且重力大于浮力和阻力的合力,所以运动员所受合力的方向竖直向下。
解析:向下 【详解】
[1]运动员所受的合力为
F合G-f600N-200N400N
[2]因为重力方向竖直向下,而浮力和阻力合力的方向竖直向上,且重力大于浮力和阻力的合力,所以运动员所受合力的方向竖直向下。
20.物体具有惯性 等于 物体受到水平向左的摩擦力 【详解】
[1]物块在AB段做匀速直线运动,此时水平方向上的两个力:拉力和摩擦力是一对平衡力,所以,此时物块受到的摩擦力 f=F=4
解析:物体具有惯性 等于 物体受到水平向左的摩擦力 【详解】
[1]物块在AB段做匀速直线运动,此时水平方向上的两个力:拉力和摩擦力是一对平衡力,所以,此时物块受到的摩擦力
f=F=4N
[2]撤去拉力后,物块由于惯性,还要继续住前运动。
[3]物块在BC段与AB段对接触面的压力、接触面的粗糙程度相同,所以物块所受的摩擦力也相同。
[4]物块最终停止运动,是由于物体受到水平向左的摩擦力的作用。
三、实验题
21.匀速直线 二力平衡 甲、丙 不可靠没有控制压力一定 【详解】
(1)[1][2]实验中小明应该用弹簧测力计拉着木块在接触面上做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]要探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,接触面粗糙程度不同,图甲丙符合题意。
(3)[4]要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相
同,改变接触面积的大小,而小明将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论。
22.接触面的粗糙程度 匀速直线 D 甲乙 4 【详解】
(1)[1]小明观察到的现象是汽车在两种不同路面上移动的距离不同,所以其猜想是:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(2)[2]在实验时,应匀速直线拉动长方体物块A,因为物块A在水平方向上受到两个力的作用,让物块A做匀速直线运动,则水平方向上的拉力与摩擦力是一对平衡力,那么通过弹簧测力计的示数便可知滑动摩擦力的大小。
(3)[3]实验时,拉动测力计的过程中,其示数不稳定,是因为木板的粗糙程度不均匀,这样会造成物块所受的摩擦力大小不同,于是匀速拉动物块的拉力也不同,所以D选项符合题意。
(4)[4]要验证滑动摩擦力的大小与接触厕面的粗糙程度有关,应保持物块对接触面的压力相同,但接触面的粗糙程度不同,所以要比较的是甲、乙两幅图中弹簧测力计的示数。 [5]丙图中,物块B所受的摩擦力
f=F=4N
23.匀速直线运动 等于 压力大小 甲丙 错误 没有控制压力不变(压力改变了) 错误 弹簧测力计示数没变(相等) 【解析】 【详解】
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图,接触面粗糙程度相同,压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大,结论是在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大,甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
在研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,要控制压力大小相同,接触面粗糙程度不同,故甲丙符合题意;
(3)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小不变; (4)有实验数据可以看出,无论物块的速度是快是慢,物块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数不变,所以他的猜想是错误的。
24.弹簧测力计未沿水平方向拉动 匀速直线运动 二力平衡 变大 压力相同 铜块 小于 未控制压力相同 将截去的部分叠上去再测摩擦力 0 5 水平向左 【解析】 【详解】
(1)如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动。这是运
用了物理学的二力平衡原理。
(2)若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力变大,滑动摩擦力变大。 (3)乙、丙两图中铜块和木块叠在一起的目的是控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;乙图所示弹簧测力计的示数较小,受到的摩擦力小,说明铜块的下表面更光滑;
(4)因为弹簧自身重力的作用,所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后,再在水平方向上测拉力的大小,指针的位置会有一定的回缩,至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小。
(5)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,没有控制物体间的压力不变,不能得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小的结论;应该将截去的一半叠放在另一半的上面进行实验。
(6)AB两物体同时向前做匀速直线运动,B在水平方向无其他力,所以它们之间没有摩擦力,所以物块B受到的摩擦力为0N;将B放下如图戊,用力F2推着AB以5m/s的速度匀速前进,压力的大小梅边,接触面的粗糙程度没变,所以,滑动摩擦力的大小没变,仍为10N,地面对B的摩擦力为向水平向左。
25.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)水流离开筒后,不再受到水施加的作用力,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,水流落地点到口的距离和管与水平方向的夹角、水流流出口的速度有关,要探究水流落地点与口的距离s与管和水平方向夹角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,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,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: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;
110N5N,水平向左,所以B对A的作用力为5N,方2四、解答计算题
26.
【解析】 【详解】
①在斜面上下滑时,过物体重心竖直向下画带箭头的线段,即是重力示意图;在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画带箭头垂直于斜面向下的线段,即压力示意图,如下图:
②木块在水平面上滑动时,在竖直方向上,受到重力和支持力,由于向右运动,所以受到水平向左的摩擦力,示意图如下:
27.
【详解】
重力的方向是竖直向下的,过木块重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;木块在水平面上滑动时所受的摩擦力方向水平向左,作用点可以画在木块的重心上。如下图所示:
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