专题八 运动和力
1.(2013•庆阳)下列实例中,为了增大有益摩擦的是( )
A.给自行车轴加润滑油 B.移动重物时,在它下面垫上钢管
C.在机器的转动部分装滚动轴承 D.车轮上刻有凸凹不平的花纹
1.D.
解析:加润滑油,是为了减小摩擦,移动重物时,下面垫钢管是将重物与地面的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小摩擦.机器的转动部分装滚动轴承,使相对运动的接触面之间由滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小了摩擦,车轮上刻有花纹,是为了增加接触面的粗糙程度,从而可以增大摩擦.
2.(2013•扬州)小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是( )
A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
2.C.
解析:甲图中小明用水平推力推木箱,但没有推动,即此时木箱处于平衡状态,此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力,故这两个力大小相等;故A正确;乙图中表示小明用更大的推力,但木箱仍然没有推动,即仍处于平衡状态,所受的推力和摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力;故B正确;丙图中表示小明木箱在水平地面上已运动起来,但小明已经摔倒,不在对木箱施加推力,故C错误,符合题意;丙图中木箱在水平地面上运动,由木箱和水平地面没有改变,所以受到的摩擦力大小不变,故D正确.
3.(2013•台州)教室的门关不紧,常被风吹开.小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了.下列解释合理的是( )
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
3.C.
解析:被风吹开是因为门的滑动摩擦力很小,很容易克服摩擦将门吹开;故A错误;门没被吹开,说明此时的摩擦力为静摩擦力,风吹门的力等于摩擦力,故B错误;塞入硬纸片后,使门与门框之间的压力增大,因此是通过增大压力来增大摩擦;故C正确,D错误.
4.(2013•泰安)如图所示,水平传送带上的物体正在向右运动,物体速度逐渐变大,分析物体受到的力有( )
A.重力、传送带的支持力 B.重力、对传送带的压力
C.重力、传送带的支持力、向右的摩擦力 D.重力、传送带的支持力、对传送带的压力
4.C.
解析:A、C、物体静止在传送带上,物体受到重力和传送带的支持力作用;传送带向右运动,物体由于惯性保持原来的静止状态,所以相对于传送带来讲,物体有向左运动的趋势,物体受到向右的摩擦力作用.故选项A不全面,选项C正确.B、D、物体对传送带的压力,传送带是受力物体,物体是施力物体.所以B和D选项是错误的.
5.(2013•安徽)如图示为研究二力平衡条件的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是( )
A.为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
C.调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置
5.B.
解析:为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面,可以减小摩擦对实验的影响,质量较大的小车对桌面的压力大,小车受到的摩擦力大,对实验影响较大,调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系,将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上.
6.(2013•南京)如图所示,小车从斜面上某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力).下列说法正确的是( )
A.小车在斜面上下滑的过程中,如果选择木板作为参照物,小车是静止的
B.小车从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中,小车的机械能先变大后变小
C.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力
D.若木板的表面光滑且足够长,最终木块的动能将保持平衡
6.D.
解析:小车在斜面上下滑的过程中,如果选择木板作为参照物,小车与木板之间的相对位置在不断发生变化,故小车是静止的,故A错误;从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中要不断克服阻力做功,所以机械能在不断减小;故B错误;木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对相互作用力,故C错误;若木板的表面光滑且足够长,木块在水平方向不受摩擦力,将做匀速直线运动,动能不变,保持平衡,故D正确.
7.(2013•临沂)下列事例或现象中不能用惯性知识解释的是( )
A.在马路上骑自行车不宜太快,防止造成交通事故
B.树上熟透的苹果,沿竖直方向落下
C.汽车在刹车或启动时,乘客会前倾或后仰
D.在匀速行驶的列车上,晓明向上跳起后仍然落回原处
7.B.
解析:在马路上骑自行车,若高速骑车,当需要停车时,由于惯性,很难立刻停下,容易造成交通事故,能用惯性知识来解释, 树上熟透的苹果沿竖直方向落下,是由于受到重力的作用,与惯性知识无关,
汽车在刹车或启动时,乘客的脚随车静止或运动,乘客的身体由于惯性会前倾或后仰,能用惯性知识来解释, 在匀速行驶的列车上,晓明本来随车一起作匀速直线运动,向上跳起后车向前行驶,而晓明在空中仍然保持原来的运动状态继续向前匀速运动,所以仍然落回原处,能用惯性知识来解释.
8.(2013•鄂州)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,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
8.D.
解析:由图象可知,0~2秒,物体没有推动,物体处于平衡状态,受到的摩擦力为1N,故A错误;由v﹣t图象可知,2~4秒物体做匀加速直线运动,故B错误;由v﹣t图象可知,在4s~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由F﹣t图象可知在4s~6s可知拉力F=2N,由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N,由v﹣t图象可知,物体在2~4秒做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因此物体受到的摩擦力是2N,故C错误;由v﹣t图象可知,在4s~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,第4秒到第6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力,故D正确;
9.(2013•宜昌)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,下列属于平衡力的是( )
A.汽车的重力与路面对汽车的支持力 B.汽车受到的牵引力与汽车受到的重力
C.汽车的重力与汽车对路面的压力 D.汽车对路面的压力与路面对汽车的支持力
9.A.
解析:在平直的公路上匀速前进的汽车处于平衡状态,受到的力为平衡力;对汽车受力分析如图所示:
所以汽车受到的阻力和汽车的牵引力是一对平衡力,汽车的重力和地面对它的支持力是一对平衡力.
10.(2013•济南)沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打几下,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,衣服便干净了
②一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打
③灰尘由于具有惯性,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,由静止运动起来.
这四句话最合理的排列顺序是( )
A.②③④① B.②③①④ C.②④①③ D.②④③①
10.D.
解析:一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打,衣服由于受到手的作用力由静止变为运动,而衣服上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,灰尘和衣服就会分离,由于重力的作用就会落下来.故这四句话最合理的排列顺序是②④③①.
11.(2013•温州)如图是小明自创的”大炮”示意图.当瓶内产生的气体增多时,瓶塞会水平向右冲出,若此时所有外力全部消失,瓶塞将( )
A.立即沿竖直方向下落到地面上 B.向上运动 C.水平向右作匀速直线运动 D.立即静止
11.C.
解析:瓶塞水平向右冲出,处于运动状态,此时所有外力全部消失,根据牛顿第一定律可知,瓶塞将匀速直线运动状态.即水平向右作匀速直线运动.
12.(2013•泸州)某班同学在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验过程中,将木板水平固定后,小雪用水平力拉动甲图中的物块m在木板上滑动.当物块m匀速滑动时,弹簧测力计的示数为1.6N,设物块m受到的滑动摩擦力为f1,则f1= N;当物块m的滑动不是匀速时,设物块m受到的滑动摩擦力为f2,此时弹簧测力计的示数为 ,摩擦力f1、f2之间的关系为f1 f2(以上两空选填“等于”、“不等于”).如图乙所示,小峰同学在物块m上加固砝码后,再次用水平了拉动物块m在同一木板上匀速滑动,设物块m受到的滑动摩擦力为f3,则f3 f1(选填“大于”、“等于”、“小于”).
12.1.6;1.6N;等于;大于.
解析:(1)当物块m匀速滑动时,物块受的拉力和摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计的示数为F=1.6N,设物块m受到的滑动摩擦力为f1,则f1=F=1.6N;
(2)当物块m的滑动不是匀速时,因为压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,即物块m受到的滑动摩擦力为f2=f1=1.6N,此时弹簧测力计的示数F=f2=1.6N;
(3)如图乙所示,小峰同学在物块m上加固砝码后,物块对木板的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以再次用水平了拉动物块m在同一木板上匀速滑动时,物块m受到的滑动摩擦力f3会变大,即f3>f1.
13.(2013•呼和浩特)如图,给水平桌面上铺上粗糙不同的物体(毛巾、棉布、木板),让小车自斜面顶端从静止开始自由滑下.观察小车从同一高度滑下后,小车在 表面速度减小的最慢;伽利略对类似实验进行分析,并进一步通过 得出:如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去.后来英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了揭示 关系的牛顿第一定律.
13.木板;推理;运动和力.
解析:接触面越光滑,小车受阻力越小,速度减小得越慢,所以在木板上速度减小得最慢.
经过推理,若没有摩擦力,则物体将做匀速直线运动.从而得出了牛顿第一定律,牛顿第一定律反应了力和运动的关系.
14.(2013•安顺)小明用20N的水平推力推着重为50N的木箱,在水平地面上做匀速直线运动,则地面对木箱的摩擦力大小为 N.若小明将推力增大到30N时,木箱受到的合力大小为 N.
14.20;10.
解析:在水平地面上做匀速直线运动的木箱,受到的是平衡力的作用:竖直方向上的重力与地面对它的支持力是一对平衡力;水平方向上的推力与摩擦力是一对平衡力,因此地面对木箱的摩擦力大小为20N.若小明将推力增大到30N时,木箱对地面的压力和木箱与地面间的粗糙程度没有改变,因此木箱受到的摩擦力仍然为20N,所以木箱受到的合力大小F合=30N﹣20N=10N.
15.(2013•乐山)小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,从而测出摩擦力;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,说明在 相同时,接触面越 ,摩擦力越大.
(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= 压.当木块与砝码的总重力为6N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为 N,若此时弹簧测力计的读数为2.5N,则木块将做 运动.
15.(1)乙;(2)作用在物体表面的压力;粗糙;(3)0.25;1.5;加速.
解析:(1)要探究摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系时,必须控制接触面的粗糙程度相同,压力不同,观察三个实验可知,符合要求的是甲图和乙图;
(2)观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验可知,作用在物体表面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以摩擦力不同,且接触面越粗糙摩擦力越大,说明在作用在物体表面的压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3)由摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线可知,当作用在物体表面的压力为2N时,摩擦力为0.5N;作用在物体表面的压力为4N时,摩擦力为1N;作用在物体表面的压力为6N时,摩擦力为1.5N;所以摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系是:F摩=0.25F压;若弹簧测力计的拉力为2.5N时,木块受的不再是平衡力,拉力大于摩擦力,则木块将不再做匀速直线运动,而做加速运动.
16.(2013•南宁)某学习小组利用图16体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关.
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图所示.实验中,用手感受绳子的拉力大小.做几次实验后,得到实验数据如下表:
实验次数
小球的质量(g)
运动的快慢
绳子的长度(cm)
绳子的拉力
1
15
慢
10
很小
2
20
慢
10
小
3
20
快
10
大
4
20
快
15
很大
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的 力和 力是一对平衡力(不计空气阻力).
(2)实验中,小球的运动方向是变化的,说明其运动状态 (选择“一定”或“不一定”)改变.若绳子断了,小球继续运动,那是因为小球具有 .
(3)分析对比实验次数1、2的数据,可以初步验证猜想 ;
分析对比实验次数 的数据,可以初步验证猜想B.
(4)本实验采用的实验方法有转换法和 法.
16.(1)重力;支持力;(2)一定;惯性;(3)A;2、3;(4)控制变量.
解析:(1)由题意知,小球在竖直方向上受重力和支持力的作用,这两个力相互平衡;
(2)小球的运动方向变,则说明其运动状态变;绳子断了后,由于惯性,小球继续向前运动;
(3)1、2的数据,运动快慢和绳子的长度相同,小球的质量不同,感受到绳子的拉力不同,说明绳子的拉力大小与小球的质量大小有关,则可以验证猜想A;
由2、3两组数据,小球的质量和绳子的长度相同,小球的运动快慢不同,感受到绳子的拉力不同,说明绳子的拉力大小与小球运动的快慢有关,则可验证猜想B;
(4)通过(3)的分析,实验中用到了控制变量法.