2023年中考真题分类汇编:运动和力2
一、单选题
1.(2023·烟台)自行车是一种常用的交通工具,它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是( )
A.给车轴加润滑油是为了增大摩擦
B.轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C.刹车时通过增大压力来减小摩擦
D.轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
2.(2023·天津)对下列安全教育内容进行分析,所用物理知识错误的是( )
A.交通安全:驾车要系好安全带——防范惯性危害
B.遇险自救:用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
C.用电安全:更换灯泡断开电源——安全用电原则
D.出行安全:等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
3.(2023·宜宾)第一位把望远镜指向天空,并为“牛顿第一定律”贡献了重要研究成果的意大利物理学家是( )
A.托里拆利 B.伽利略 C.法拉第 D.欧姆
4.(2023·宜宾)在图中能防范惯性给人们带来危害的是( )
A. 紧固锤头
B. 掷铅球
C. 开车系安全带
D. 跳远
5.(2023·宜宾)如图是2022年10月12日“天宫课堂”上的两个实验情景。航天员刘洋在中国空间站进行了水球变“懒”实验:用注射器喷出空气,空气冲击水球,使水球剧烈振动;她还展示了由种子长成的水稻植株。针对“天宫课堂”的下列说法正确的是( )
A.航天员和学生天地通话是通过电磁波传递信息的
B.航天员随空间站绕地球运动时处于平衡状态
C.水球受到冲击力的施力物体是注射器
D.水稻种子从地面被带到空间站后质量变为零
6.(2023·临沂)2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭点火发射,约10分钟后,飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,发射取得圆满成功。天舟六号货运飞船( )
A.离开地面时不受重力 B.加速上升时质量减小
C.与火箭分离前相对静止 D.入轨后运动状态不变
7.(2023·临沂)自劳动课成为中小学一门独立课程以来,小明已学会了多种菜肴的烹饪方法。下列与烹饪有关的说法,正确的是( )
A.锅把手上刻有花纹可以增大摩擦
B.燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C.菜被炒熟是做功改变了它的内能
D.油和水很难融合表明分子间没有间隙
8.(2023·临沂)2023年1月16日,我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮(如图)在天津列编,正式投入使用。“海巡156”轮( )
A.漂浮在海面上时受力平衡 B.匀速航行时所受合力向前
C.加速破冰时惯性越来越大 D.卸货过程中所受浮力不变
9.(2023·凉山)车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
10.(2023·广安)下列安全警示语与物理知识对应正确的是( )
A.“雨天路滑,请小心驾驶”——滑动摩擦力的大小与压力大小有关
B.“请勿高空抛物”物体下落过程中动能转化为重力势能
C.“请勿用湿手触摸电器”——皮肤潮湿时人体的电阻会变大
D.“上车请系好安全带”——防止惯性带来的危害
11.(2023·云南)云南省各中小学校积极响应“双减”政策,开展劳动实践活动。同学们生火做饭,切菜下锅,大秀厨艺,下列说法正确的是( )
A.刀刃锋利可以减小压强
B.烧水是通过做功的方式改变水的内能
C.炒菜时菜香扑鼻说明分子在不停地做无规则运动
D.锅铲手柄上凹凸不平的花纹可以减小摩擦
12.(2023·重庆)2023年川渝田径赛在重庆奥体中心举行,图是100m短跑比赛的情境。以下描述正确的是( )
A.运动员鞋底有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦力
B.运动员静止站立时受到的重力和支持力是平衡力
C.运动员快速冲刺使得周围空气流速变快压强变大
D.运动员到达终点时受到惯性作用不能立即停下来
13.(2023·广元)我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍;如果一架舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减少。则下列描述中正确的是( )(海水的密度取,g取10N/kg)
A.“福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为
B.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C.飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是
D.满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
14.(2023·自贡)小周同学参加了2023年自贡市中考体育测试,在立定跳远项目中下列说法正确的是( )
A.小周穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
B.小周跳起后,在空中运动时处于非平衡状态
C.小周跳起后,在地面弹力的作用下继续向前运动
D.起跳时,小周对地面的压力和地面对小周的支持力是一对平衡力
15.(2023·重庆)2023年3月19日,重庆马拉松比赛在南滨路举行,如图。运动员在比赛中涉及的物理知识,以下判断正确的是()
A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了减小摩擦
B.冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
D.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
16.(2023·达州)如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动,甲运动的s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示,已知F甲=10N,下列说法正确的是( )
A.F甲
C.拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D.甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
17.(2023·成都)如图所示,是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到、作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转时,、仍在同一直线上
18.(2023·成都)如图所示,是小慧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.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,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
19.(2023·南岸)如图是苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中的情景,下列关于他运动过程说法正确是( )
A.他从跳台加速下滑的过程中动能减少
B.脚下的单板面积大是为了减小他对雪地的压强
C.他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
D.在雪地下滑过程中他所受的重力和地而对他的支持力是平衡力
二、多选题
20.(2023·衡阳)2023年上海车展,中国某自主品牌发布了一款新能源越野汽车,拥有易四方和云辇-P智能液压车身控制系统两大顶级技术加持,具备四轮独立驱动能力,能够实现极限操稳、应急浮水、原地掉头等功能。下列说法正确的是( )
A.该款汽车是四轮四电机独立驱动,四电机之间是串联工作的
B.该款汽车在加速行驶时车身平稳,受平衡力作用
C.该款汽车应急浮水漂浮时,浮力与重力大小相等
D.该款汽车刀片电池充电时将电能转化为化学能
三、填空题
21.(2023·武威)驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在 选填“追尾前车”或“被后车追尾”时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力 选填“大于”“等于”或“小于”静止时对地面的压力。
22.(2023·江西)我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。如图所示,某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有 ,它能与动车一起继续向前运动:“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
23.(2023·宜宾)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体 (选填“做了”或“不做”)功。
24.(2023·凉山)如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为 N。
25.(2023·自贡)司机开车系上安全带可以减小紧急刹车时由于 造成的伤害;小汽车的外观呈流线型,在高速行驶时小汽车对地面的压力 重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
26.(2023·南充)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力F1=10N的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为 N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力F2的作用下,一起向右做匀速直线运动,则F2= N。
27.(2023·达州)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重30N,B重5N,则A所受地面的摩擦力为 N;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A匀速向左运动,则拉力F= N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
28.(2023·成都)尊老爱幼是中华民族的传统美德,初三(1)班全体同学深入社区养老院,开展志愿者服务活动,下图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向 的。小文觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,滚动摩擦 滑动摩擦。
四、计算题
29.(2023·广元)如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
五、实验探究题
30.(2023·天津)同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力;
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
(1)【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关;
(2)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(3)对比乙、丙两图,可得结论: ;
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施,并利用实验结论进行解释。(至少写出一例) 。
31.(2023·自贡)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小 滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)通过对比 两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变拉动木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
运动速度(m/s) 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数(N) 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”);
(5)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 长木板B做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”)。
32.(2023·达州)在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,则物块质量为 g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为 N;
(4)物块的密度是 kg/m3;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是__________(选填字母)。
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律|
B.取平均值,减小误差
33.(2023·红桥)小明同学用弹簧测力计、一块长方体木块、钩码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)小明将木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,请你帮他将表中空格部分填写完整;
次数 接触面 压力F/N 弹簧测力计示数 滑动摩擦力大小
1 木块正面 1.7 0.3
2 木块正面 3.7 0.8
3 木块侧面 1.7 0.6
(2)小明设计了如图所示的实验方案,记录数据为下表中1、2。得到的结论是: 。
(3)表中1和3中木块受到的滑动摩擦力不同,小明用所学的知识判断的原因可能是: .
六、综合题
34.(2023·临沂)2023年4月29日,我市“水韵琅琊·夜游沂河”文旅项目试营业、游客可乘船观看全国首部东夷和魏晋文化主题行进式实景演出,如图所示。
(1)该项目所在三河口处宽阔的水面能对气温起到一定的调节作用是因为水的比热容较 ;
(2)岸边的太阳能景观灯利用的太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(3)船上的游客看到水中欢快游动的鱼儿是光的 形成的虚像;
(4)一阵风吹来,游船随风微动,说明力可以改变物体的 ;游客感到凉爽是因为汗液蒸发时 (选填“吸收”或“放出”)热量;
(5)实景演出时,追光灯发出的红光照到演员黄色的衣服上时,衣服呈 色;
(6)游玩结束后,关闭了发动机的游船依然能向前运动一段距离,这是因为游船具有 ;游客逐渐离船上岸的过程中,游船排开的水的质量 (选填“增大”“减小”或“不变”);水面下0.5m深处的船舷受到的水的压强为 Pa(水的密度为,g取10N/kg)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 A、自行车轴加润滑油,是在压力一定时,使得接触面分离来减小摩擦力,故A错误;
B、在车轴处安装轴承是通过变滑动为滚动,来减小摩擦的,故B正确;
C、刹车时用力捏车闸是为了在接触面粗糙程度一定时,增大压力,从而增大摩擦,故C错误;
D、自行车外胎有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,目的是增大摩擦,故D错误。
故选:B。
【分析】 增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
2.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;流体压强与流速的关系;安全用电原则
【解析】【解答】A.交通安全:驾车要系好安全带——防范惯性危害,正确,A不符合题意;
B.遇险自救:用破窗锤破窗逃生——力的作用效果,错误,B符合题意;
C.用电安全:更换灯泡断开电源——安全用电原则,正确,C不符合题意;
D.出行安全:等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】系安全带可以防止惯性带来危害;更换灯泡先断电源;流体在流速大的地方压强小。
3.【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】第一位把望远镜指向天空,并为“牛顿第一定律”贡献了重要研究成果的意大利物理学家是伽利略,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】伽利略为力和运动关系的研究奠定了基础。
4.【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.紧固锤头,利用了物体的惯性,A不符合题意;
B.掷铅球,利用了惯性,B不符合题意;
C.开车系安全带,防止惯性的危害,C符合题意;
D.跳远利用了物体的惯性,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是运动的物体继续保持运动状态的性质,系安全带,防止惯性的危害。
5.【答案】A
【知识点】质量及其特性;平衡状态的判断;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.航天员和学生天地通话是通过电磁波传递信息的,A不符合题意;
B.航天员随空间站绕地球运动时处于非平衡状态,B不符合题意;
C.水球受到冲击力的施力物体是空气,C不符合题意;
D.水稻种子从地面被带到空间站后质量不变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】航天员利用电磁波和地面通话;运动方向改变时,运动状态在改变;质量是物体的属性,和空间位置无关。
6.【答案】C
【知识点】质量及其特性;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.离开地面时同样受重力,A不符合题意;
B.加速上升时质量保持不变,B不符合题意;
C.与火箭分离前没有位置变化,相对静止,C符合题意;
D.入轨后绕地球飞行,做圆周运动,运动状态在改变,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】地球附近的物体受到重力;质量是物体的属性,和运动状态无关;物体间没有位置变化,是静止的,运动方向改变时,运动状态在改变。
7.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;增大或减小摩擦的方法;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.锅把手上刻有花纹可以增大摩擦,A符合题意;
B.燃气的热值与燃料种类有关,与是否完全燃烧无关,B不符合题意;
C.菜被炒熟是热传递改变了它的内能,C不符合题意;
D.油和水很难融合是分子间作用力不同,不是没有间隙,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力;温度不同的物体间,通过热传递改变内能;热值是燃料的特性。
8.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.漂浮在海面上时,受到的浮力等于重力,受力平衡,A符合题意;
B.匀速航行时所受合力为零,B不符合题意;
C.加速破冰时惯性保持不变,C不符合题意;
D.卸货过程中所受浮力减小,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;惯性是物体的属性,和运动的速度无关。
9.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的方向
【解析】【解答】 A.旅行包B向右做匀速直线运动,B处于受力平衡状态,则B在水平方向上不受力,即不存在摩擦力,故A错误;
B.B做匀速直线运动,处于受力平衡状态,B的重力和A对B的支持力,同作用于B上,且两个力作用在同一物体上,且同一直线上,故B的重力和A对B的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.A受到向下的重力、向上的地面对A的支持力和向下的B对A的压力,A在这三个力的作用下处于受力平衡状态,故A的重力和地面对A的支持力不是一对平衡力,故C错误;
D.B对A的压力和B的重力均竖直向下,方向相同,所以这两个力不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上;相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
10.【答案】D
【知识点】动能与势能的应用;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;安全用电原则
【解析】【解答】 A:“雨天路滑,请小心驾驶”——滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。A错误 不符合题意
B:“请勿高空抛物”物体下落过程中重力势能转化为动能。B错误 不符合题意
C:“请勿用湿手触摸电器”——皮肤潮湿时人体的电阻会变小 C错误 不符合题意
D:“上车请系好安全带”——防止惯性带来的危害。 D正确 符合题意
故选D
【分析】A:下雨天,路面上有水,导致车轮与地面之间接触面的粗糙程度变小了。
B:物体从高处往低处落,是重力势能减小,动能增加。
C:潮湿的人体,电阻是变小。
D:系好安全带是防止惯性带来的危害。
11.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;分子热运动
【解析】【解答】A.刀刃锋利可以增大压强,A不符合题意;
B.烧水是通过热传递的方式改变水的内能,B不符合题意;
C.炒菜时菜香扑鼻说明分子在不停地做无规则运动,C符合题意;
D.锅铲手柄上凹凸不平的花纹可以增大摩擦,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】减小受力面积可以增大压强;温度不同的物体间,通过热传递改变内能;闻到气味是分子在不停地做无规则运动;接触面越粗糙,摩擦力越大。
12.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.运动员鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力,A不符合题意;
B.运动员静止站立时受到的重力和支持力是平衡力,B符合题意;
C.运动员快速冲刺使得周围空气流速变快压强变小,C不符合题意;
D.运动员到达终点时,由于具有惯性继续运动,不能立即停下来,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】接触面越粗糙,摩擦力越大;流体在流速大的地方压强小;惯性的物体固有的属性,不能用受到形容。
13.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】水面下15m处海水的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa,故A错误;
福建舰满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N,故B错误;
舰载机起飞后减小的浮力:△F浮=ρ液g△V排=103kg/m3×10N/kg×4m3=4×104N;
则舰载机的重力G飞机=△F浮力=4×104N;
舰载机的质量:,故C正确;
福建舰漂浮时,它的重力G=F浮=8×108N,
则它匀速航行时受到的牵引力:F=f=0.01G=0.01×8×108N=8×106N,
故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算受到的浮力。
(3)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算减小的浮力,然后根据△F浮力=G飞机计算出舰载机的重力,最后根据计算舰载机的质量。
(4)根据二力平衡的知识F=f=0.01G计算牵引力的大小。
14.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.小周穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,故A错误;
B.小周跳起后,在空中运动时,速度和方向在不断改变,处于非平衡状态,故B正确;
C.小周跳起后,由于惯性,他继续向前运动,故C错误;
D.起跳时,小周对地面的压力和地面对小周的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】(1)增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(4)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
15.【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了增大摩擦,A不符合题意;
B.冲过终点不能立即停下来是因为运动员具有惯性,B不符合题意;
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力方向向下,不是平衡力,C不符合题意;
D.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】接触面越粗糙,摩擦力越大;惯性是物体继续保持原有状态的原因;力可以改变物体的运动状态。
16.【答案】D
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】根据题意可知,AB叠放后,它们对地面的压力都等于重力之和,即压力相等,且A、B与地面接触面的粗糙程度相同,因此地面对它们的滑动摩擦力大小相等,故D正确;
两次物体都做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等。因为f甲=f乙,所以F甲=F乙,故A错误;
A和B直接虽然接触且有压力产生,但是二者之间没有相对运动的趋势,即二者之间摩擦力为0,故B错误;
根据丙图可知,甲的速度为:,乙的速度为6m/s,即甲的速度小于乙的速度。根据P=Fv可知,甲的功率小于乙的功率,故C错误。
故选D。
【分析】(1)(4)根据影响滑动摩擦力的因素确定二者受到摩擦力的大小,再根据二力平衡的知识计算拉力大小;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触且有压力;②做相对运动或有相对运动的趋势。
(3)根据图像确定二者的速度大小,然后根据P=Fv比较功率大小;
17.【答案】D
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A. 因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到F1、F2作用 ,故A正确不合题意;
B. 增减钩码个数,可以改变小车受到拉力的大小,是探究二力大小对小车平衡的影响,故B正确不合题意;
C.F1、F2大小相等时,且两个力在同一直线上,那么小车处于平衡状态,故C正确不合题意;
D. 将小车水平扭转时90°,两个拉力就不在同一直线上了,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据对探究二力平衡条件实验的现象、过程和结论的认识判断。
18.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A. 球从a点上升到b点,是因为球有惯性,故A错误;
B.球在b点时,它只受重力作用,不处于平衡状态,受到的合力不为零,故B错误;
C. 球从b点下落到c点,球的运动方向和速度大小不断改变,即运动状态改变,故C正确;
D. 球最终到d点停止,是因为球受到摩擦力的作用,说明物体运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选C。
【分析】(1)惯性是一种性质,而不是一种力;
(2)对b点的小球进行受力分析;
(3)运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变;
(4)根据力与运动的关系判断。
19.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.动能与速度和质量有关。他从跳台加速下滑的过程中,速度变大,动能变大。A不符合题意;
B.压强与压力和受力面积有关。在压力一定时,受力面积越大,压强越小。脚下的单板面积大是为了减小他对雪地的压强。B符合题意;
C.惯性不是力,不能说受惯性作用。C不符合题意;
D.由图可知,在在雪地下滑过程中,支持力垂直于地面,方向斜向上;重力的方向为竖直向下。两个力不在同一条直线上,不是平衡力。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】加速运动的物体,动能变大;压力一定时,增大受力面积压强减小;惯性是物体的属性,不能说受到惯性;斜面上的重力和支持力不是平衡力。
20.【答案】C,D
【知识点】平衡力的辨别;物体的浮沉条件及其应用;电源及其能量转化;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 A、该款汽车是四轮四电机独立驱动,说明汽车的四个轮子可以独立工作,所以四电机之间是并联工作的,故A错误;
B、汽车在加速行驶时,其运动状态在改变,汽车在水平方向上受非平衡力的作用,故B错误;
C、漂浮时,物体所受浮力等于自身重力,故C正确;
D、电池在充电的过程中,是将电能转化为化学能,此时电池相当于用电器,故D正确。
故选:CD。
【分析】并联电路电流有两条或两条以上路径,各用电器可以独立工作;物体运动状态改变时,受到非平衡力作用;漂浮时,浮力等于重力;电池在充电过程中,将电能转化为化学能。
21.【答案】被后车追尾;小于
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在座位的靠背上安装“头枕”,当后车被追尾时,车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤;在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
22.【答案】惯性;平衡力
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有惯性,它能与动车一起继续向前运动:静止的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对平衡力。
【分析】静止的物体由于惯性,继续保持原有状态;静止的物体受到平衡力的作用。
23.【答案】相等;不做
【知识点】二力平衡的条件及其应用;是否做功的判断
【解析】【解答】物体在竖直墙面时静止,静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力都等于物体的重力,大小相等,下滑时物体在水平方向没有移动距离,水平力对物体不做功。
【分析】静止和匀速下滑时物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;物体受力,但在力的方向没有移动距离,力对物体不做功。
24.【答案】20;35
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力与A与B的总重等大反向,所以摩擦力为f=15N+5N=20N;在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重力和摩擦力平衡,故F1=GA+f=20N+15N=35N。
【分析】 根据f=GA+GB得出A所受到的摩擦力;根据F1=GA+f得出F1的大小。
25.【答案】惯性;小于
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)当紧急刹车时,由于惯性,驾驶员会继续向前高速运动,可能与前风挡撞击发生事故,而安全带可以提供一个束缚力,从而减轻伤害;
(2)小汽车的上表面为曲面,空气流速大而压强小;下表面为平面,空气流速小而压强大。于是大气对汽车产生向上的托力,导致对地面的压力小于重力。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)流体流速越大压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
26.【答案】0;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】物体ab一起匀速直线运动时,受到拉力和摩擦力的作用,甲图中,a和b间没有运动趋势,不产生摩擦力的作用,摩擦力为0;图乙中,ab分开放时,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,若使物体匀速直线运动,推力F2=10N。
【分析】物体间没有运动趋势时,不产生摩擦力的作用;压力和接触面的粗糙程度不变时,摩擦力不变。
27.【答案】10;20
【知识点】二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)当B匀速下降时,它受到的绳子的拉力与自身重力相互平衡,
那么它对绳子的拉力FB=GB=5N。
滑轮组上承担拉力的绳子段数n=2,则物体A受到的拉力FA=2FB=2×5N=10N;
物体A水平向右做匀速直线运动,则它受到的摩擦力与拉力FA相互平衡,即fA=FA=10N;
(2)当物体A匀速向左运动时,它受到向左的拉力FA',向右的摩擦力fA和向右的拉力FB。根据二力平衡的知识得到:FA'=fA+FB=10N+10N=20N。
【分析】(1)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出B对绳子的拉力。再根据滑轮组的特点计算A受到绳子的拉力,最后对A进行受力分析,根据二力平衡的知识计算A受到的摩擦力。
(2)当A匀速向左运动时,再次对其进行受力分析,利用平衡力的知识计算拉力F的大小。
28.【答案】右;小于
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力与推力方向相反,即摩擦力的方向向右;
(2)小文觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦。
【分析】(1)摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
(2)根据“省力”分析解答。
29.【答案】(1)解:工人的重力
由得,工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力
由力的平衡条件可知,工人的手对绳的拉力
答:工人的手对绳的拉力大小为100N;
(2)解:两个动滑轮的重力
由图可知n=4,因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
答:工件移动过程中,地面对工件摩擦力为300N;
(3)解:滑轮组的机械效率
答:滑轮组在此次工作中的机械效率为75%。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg计算工人的重力,再根据F压=pS计算工人对地面的压力,接下来根据相互作用力的原理计算工人受到的支持力,最后根据二力平衡的知识F=G-F支计算手对绳子的拉力。
(2)首先根据G动=m动g计算两个动滑轮的重力,再根据图片确定承担拉力的绳子段数n,最后根据 计算地面对工件的摩擦力。
(3)滑轮组克服工件的地面阻力做有用功,自由端的拉力做总功,根据 计算滑轮组的机械效率。
30.【答案】(1)接触面的粗糙程度;压力大小
(2)0.6
(3)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)蹬冰脚鞋底用橡胶制成,增大接触面粗糙程度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】
(1)根据冰壶比赛的现象,猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度和压力大小有关;
(2)甲图中,根据物体匀速直线运动时,测力计的拉力为0.6N,木块受到的滑动摩擦力为0.6N;
(3)对比乙、丙两图,压力相同,接触面的粗糙程度不同,可得结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;在冰壶运动中增大摩擦的措施,如:蹬冰脚鞋底用橡胶制成,增大接触面粗糙程度,可以增大摩擦力。
【分析】
(1) 影响摩擦力大小的两个因素:摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大;摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(2)物体匀速直线运动时,根据二力平衡测量摩擦力;
(3)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)增大压力、使接触面变粗糙,滑动摩擦力变大。
31.【答案】(1)等于
(2)压力
(3)甲、丙
(4)无关
(5)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,那么弹簧测力计对木块的拉力等于滑动摩擦力的大小;
(2)根据图片可知,甲和乙都在木板上,即二者接触面的粗糙程度相同;甲中只有木块,乙中有木块和砝码,那么二者压力不同,因此得到:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力大;
(3)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,必须控制压力相同,只改变接触面,故选实验甲和丙;
(4)根据表格可知,当木块的速度不断增大时,弹簧测力计的示数不变,即木块受到的滑动摩擦力不变,因此得到:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)根据丁图可知,无论下面的木板是否做匀速直线运动,木块A对B的压力和接触面的粗糙程度不变,那么A受到的滑动摩擦力保持不变,那么得到:如图丁所示的实验装置,该装置的优点是不需要长木板B做匀速直线运动。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析解答;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)当受到改变时,如果摩擦力的大小发生改变,那么摩擦力与速度有关;否则,二者无关;
(5)根据影响滑动摩擦力的因素分析解答。
32.【答案】(1)是;右
(2)400
(3)2
(4)2×103
(5)A
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,此时杠杆处于静止状态,则杠杆是处于平衡状态。
杠杆的右端上翘,则说明杠杆的右端轻,那么平衡螺母应该向右调节。
(2)设杠杆上每格长度为L,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:mg×3L=(100g×3)g×4L,解得:m=400g。
(3)根据丙图,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F拉×3L=0.3kg×10N/kg×2L,
解得:F拉=2N;
那么物块在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=0.4kg×10N/kg-2N=2N;
(4)物体的体积:;
则物块的密度:;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是:避免实验的偶然性,便于得到普遍规律|,故选A。
【分析】(1)当杠杆处于静止状态或匀速转动时,则杠杆处于平衡状态。平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算;
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出物块浸没在水中时对杠杆的拉力,在根据F浮力=G-F拉计算出物块受到的浮力;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体的体积,根据公式计算物块的密度;
(5)根据多测测量的目的分析判断。
33.【答案】(1)0.3;0.8;0.6
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)木块正面和侧面的粗糙程度不同.
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)将木块置于水平木板上.用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小,表中空格部分数据如下表:
次数 接触面 压力/N 弹簧测力计示数 滑动摩擦力大小
1 木块正面 1.7 0.3 _0.3_
2 木块正面 3.7 0.8 _0.8_
3 木块侧面 1.7 0.6 _0.6_
(2)分析1、2次实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,摩擦力大小不同.可得到结论:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)比较实验次数1、 3发现木块受到的滑动摩擦力不同,由于影响滑动摩擦力因素有压力大小和接触面的粗糙程度,压力大小相同,因此摩擦力不同的原因可能是木块正面和侧面的粗糙程度不同.
【分析】(1)物体运动状态不改变,属于平衡状态,摩擦力和拉力相互平衡,两个力等大反向;
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)压力大小和接触面的粗糙程度,压力大小相同,摩擦力不变。
34.【答案】(1)大
(2)可再生
(3)折射
(4)运动状态;吸收
(5)黑
(6)惯性;减小;5×103
【知识点】光的折射现象及其应用;物体的颜色;比热容;能源及其分类;物体运动状态的变化;惯性及其现象;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)水能对气温起到一定的调节作用,是因为水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小;
(2)太阳能属于可再生能源;
(3)船上的游客看到水中欢快游动的鱼儿,是光的折射形成的虚像;
(4)一阵风吹来,游船随风微动,说明力可以改变物体的运动状态;游客感到凉爽,因为汗液蒸发时吸收热量;
(5)实景演出时,追光灯发出的红光照到演员黄色的衣服上时,黄色的衣服只反射黄色,吸收其他色光,所以衣服呈黑色;
(6)关闭了发动机的游船依然能向前运动一段距离,这是因为游船具有惯性;游客逐渐离船上岸的过程中,游船的质量在减小,排开的水的质量减小;水面下0.5m深处的船舷受到的水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa。
【分析】(1)水的比热容较大,吸收热量后温度变化小;
(2)太阳能属于可再生能源;
(3)空气中看到水中的物体,是发生折射形成的虚像;
(4)力可以改变物体的运动状态;蒸发吸热;
(5)物体的颜色由它反射的色光决定的;
(6)惯性是物体继续保持原有状态的性质;根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小。
2023年中考真题分类汇编:运动和力2
一、单选题
1.(2023·烟台)自行车是一种常用的交通工具,它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是( )
A.给车轴加润滑油是为了增大摩擦
B.轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C.刹车时通过增大压力来减小摩擦
D.轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】 A、自行车轴加润滑油,是在压力一定时,使得接触面分离来减小摩擦力,故A错误;
B、在车轴处安装轴承是通过变滑动为滚动,来减小摩擦的,故B正确;
C、刹车时用力捏车闸是为了在接触面粗糙程度一定时,增大压力,从而增大摩擦,故C错误;
D、自行车外胎有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,目的是增大摩擦,故D错误。
故选:B。
【分析】 增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动。
2.(2023·天津)对下列安全教育内容进行分析,所用物理知识错误的是( )
A.交通安全:驾车要系好安全带——防范惯性危害
B.遇险自救:用破窗锤破窗逃生——牛顿第一定律
C.用电安全:更换灯泡断开电源——安全用电原则
D.出行安全:等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;流体压强与流速的关系;安全用电原则
【解析】【解答】A.交通安全:驾车要系好安全带——防范惯性危害,正确,A不符合题意;
B.遇险自救:用破窗锤破窗逃生——力的作用效果,错误,B符合题意;
C.用电安全:更换灯泡断开电源——安全用电原则,正确,C不符合题意;
D.出行安全:等候列车不越安全线——流体压强与流速的关系,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】系安全带可以防止惯性带来危害;更换灯泡先断电源;流体在流速大的地方压强小。
3.(2023·宜宾)第一位把望远镜指向天空,并为“牛顿第一定律”贡献了重要研究成果的意大利物理学家是( )
A.托里拆利 B.伽利略 C.法拉第 D.欧姆
【答案】B
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】第一位把望远镜指向天空,并为“牛顿第一定律”贡献了重要研究成果的意大利物理学家是伽利略,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】伽利略为力和运动关系的研究奠定了基础。
4.(2023·宜宾)在图中能防范惯性给人们带来危害的是( )
A. 紧固锤头
B. 掷铅球
C. 开车系安全带
D. 跳远
【答案】C
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A.紧固锤头,利用了物体的惯性,A不符合题意;
B.掷铅球,利用了惯性,B不符合题意;
C.开车系安全带,防止惯性的危害,C符合题意;
D.跳远利用了物体的惯性,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】惯性是运动的物体继续保持运动状态的性质,系安全带,防止惯性的危害。
5.(2023·宜宾)如图是2022年10月12日“天宫课堂”上的两个实验情景。航天员刘洋在中国空间站进行了水球变“懒”实验:用注射器喷出空气,空气冲击水球,使水球剧烈振动;她还展示了由种子长成的水稻植株。针对“天宫课堂”的下列说法正确的是( )
A.航天员和学生天地通话是通过电磁波传递信息的
B.航天员随空间站绕地球运动时处于平衡状态
C.水球受到冲击力的施力物体是注射器
D.水稻种子从地面被带到空间站后质量变为零
【答案】A
【知识点】质量及其特性;平衡状态的判断;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.航天员和学生天地通话是通过电磁波传递信息的,A不符合题意;
B.航天员随空间站绕地球运动时处于非平衡状态,B不符合题意;
C.水球受到冲击力的施力物体是空气,C不符合题意;
D.水稻种子从地面被带到空间站后质量不变,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】航天员利用电磁波和地面通话;运动方向改变时,运动状态在改变;质量是物体的属性,和空间位置无关。
6.(2023·临沂)2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭点火发射,约10分钟后,飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,发射取得圆满成功。天舟六号货运飞船( )
A.离开地面时不受重力 B.加速上升时质量减小
C.与火箭分离前相对静止 D.入轨后运动状态不变
【答案】C
【知识点】质量及其特性;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.离开地面时同样受重力,A不符合题意;
B.加速上升时质量保持不变,B不符合题意;
C.与火箭分离前没有位置变化,相对静止,C符合题意;
D.入轨后绕地球飞行,做圆周运动,运动状态在改变,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】地球附近的物体受到重力;质量是物体的属性,和运动状态无关;物体间没有位置变化,是静止的,运动方向改变时,运动状态在改变。
7.(2023·临沂)自劳动课成为中小学一门独立课程以来,小明已学会了多种菜肴的烹饪方法。下列与烹饪有关的说法,正确的是( )
A.锅把手上刻有花纹可以增大摩擦
B.燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C.菜被炒熟是做功改变了它的内能
D.油和水很难融合表明分子间没有间隙
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;燃料的热值;增大或减小摩擦的方法;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.锅把手上刻有花纹可以增大摩擦,A符合题意;
B.燃气的热值与燃料种类有关,与是否完全燃烧无关,B不符合题意;
C.菜被炒熟是热传递改变了它的内能,C不符合题意;
D.油和水很难融合是分子间作用力不同,不是没有间隙,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力;温度不同的物体间,通过热传递改变内能;热值是燃料的特性。
8.(2023·临沂)2023年1月16日,我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮(如图)在天津列编,正式投入使用。“海巡156”轮( )
A.漂浮在海面上时受力平衡 B.匀速航行时所受合力向前
C.加速破冰时惯性越来越大 D.卸货过程中所受浮力不变
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.漂浮在海面上时,受到的浮力等于重力,受力平衡,A符合题意;
B.匀速航行时所受合力为零,B不符合题意;
C.加速破冰时惯性保持不变,C不符合题意;
D.卸货过程中所受浮力减小,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;惯性是物体的属性,和运动的速度无关。
9.(2023·凉山)车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;摩擦力的方向
【解析】【解答】 A.旅行包B向右做匀速直线运动,B处于受力平衡状态,则B在水平方向上不受力,即不存在摩擦力,故A错误;
B.B做匀速直线运动,处于受力平衡状态,B的重力和A对B的支持力,同作用于B上,且两个力作用在同一物体上,且同一直线上,故B的重力和A对B的支持力是一对平衡力,故B正确;
C.A受到向下的重力、向上的地面对A的支持力和向下的B对A的压力,A在这三个力的作用下处于受力平衡状态,故A的重力和地面对A的支持力不是一对平衡力,故C错误;
D.B对A的压力和B的重力均竖直向下,方向相同,所以这两个力不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上;相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
10.(2023·广安)下列安全警示语与物理知识对应正确的是( )
A.“雨天路滑,请小心驾驶”——滑动摩擦力的大小与压力大小有关
B.“请勿高空抛物”物体下落过程中动能转化为重力势能
C.“请勿用湿手触摸电器”——皮肤潮湿时人体的电阻会变大
D.“上车请系好安全带”——防止惯性带来的危害
【答案】D
【知识点】动能与势能的应用;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;安全用电原则
【解析】【解答】 A:“雨天路滑,请小心驾驶”——滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。A错误 不符合题意
B:“请勿高空抛物”物体下落过程中重力势能转化为动能。B错误 不符合题意
C:“请勿用湿手触摸电器”——皮肤潮湿时人体的电阻会变小 C错误 不符合题意
D:“上车请系好安全带”——防止惯性带来的危害。 D正确 符合题意
故选D
【分析】A:下雨天,路面上有水,导致车轮与地面之间接触面的粗糙程度变小了。
B:物体从高处往低处落,是重力势能减小,动能增加。
C:潮湿的人体,电阻是变小。
D:系好安全带是防止惯性带来的危害。
11.(2023·云南)云南省各中小学校积极响应“双减”政策,开展劳动实践活动。同学们生火做饭,切菜下锅,大秀厨艺,下列说法正确的是( )
A.刀刃锋利可以减小压强
B.烧水是通过做功的方式改变水的内能
C.炒菜时菜香扑鼻说明分子在不停地做无规则运动
D.锅铲手柄上凹凸不平的花纹可以减小摩擦
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;分子热运动
【解析】【解答】A.刀刃锋利可以增大压强,A不符合题意;
B.烧水是通过热传递的方式改变水的内能,B不符合题意;
C.炒菜时菜香扑鼻说明分子在不停地做无规则运动,C符合题意;
D.锅铲手柄上凹凸不平的花纹可以增大摩擦,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】减小受力面积可以增大压强;温度不同的物体间,通过热传递改变内能;闻到气味是分子在不停地做无规则运动;接触面越粗糙,摩擦力越大。
12.(2023·重庆)2023年川渝田径赛在重庆奥体中心举行,图是100m短跑比赛的情境。以下描述正确的是( )
A.运动员鞋底有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦力
B.运动员静止站立时受到的重力和支持力是平衡力
C.运动员快速冲刺使得周围空气流速变快压强变大
D.运动员到达终点时受到惯性作用不能立即停下来
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.运动员鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力,A不符合题意;
B.运动员静止站立时受到的重力和支持力是平衡力,B符合题意;
C.运动员快速冲刺使得周围空气流速变快压强变小,C不符合题意;
D.运动员到达终点时,由于具有惯性继续运动,不能立即停下来,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】接触面越粗糙,摩擦力越大;流体在流速大的地方压强小;惯性的物体固有的属性,不能用受到形容。
13.(2023·广元)我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍;如果一架舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减少。则下列描述中正确的是( )(海水的密度取,g取10N/kg)
A.“福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为
B.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C.飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是
D.满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】水面下15m处海水的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa,故A错误;
福建舰满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N,故B错误;
舰载机起飞后减小的浮力:△F浮=ρ液g△V排=103kg/m3×10N/kg×4m3=4×104N;
则舰载机的重力G飞机=△F浮力=4×104N;
舰载机的质量:,故C正确;
福建舰漂浮时,它的重力G=F浮=8×108N,
则它匀速航行时受到的牵引力:F=f=0.01G=0.01×8×108N=8×106N,
故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算受到的浮力。
(3)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算减小的浮力,然后根据△F浮力=G飞机计算出舰载机的重力,最后根据计算舰载机的质量。
(4)根据二力平衡的知识F=f=0.01G计算牵引力的大小。
14.(2023·自贡)小周同学参加了2023年自贡市中考体育测试,在立定跳远项目中下列说法正确的是( )
A.小周穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
B.小周跳起后,在空中运动时处于非平衡状态
C.小周跳起后,在地面弹力的作用下继续向前运动
D.起跳时,小周对地面的压力和地面对小周的支持力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.小周穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力,故A错误;
B.小周跳起后,在空中运动时,速度和方向在不断改变,处于非平衡状态,故B正确;
C.小周跳起后,由于惯性,他继续向前运动,故C错误;
D.起跳时,小周对地面的压力和地面对小周的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】(1)增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(4)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上。
15.(2023·重庆)2023年3月19日,重庆马拉松比赛在南滨路举行,如图。运动员在比赛中涉及的物理知识,以下判断正确的是()
A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了减小摩擦
B.冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
D.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
【答案】D
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.跑鞋底部有凹凸花纹是为了增大摩擦,A不符合题意;
B.冲过终点不能立即停下来是因为运动员具有惯性,B不符合题意;
C.起跑前静止时所受重力和人对地的压力方向向下,不是平衡力,C不符合题意;
D.通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】接触面越粗糙,摩擦力越大;惯性是物体继续保持原有状态的原因;力可以改变物体的运动状态。
16.(2023·达州)如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动,甲运动的s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示,已知F甲=10N,下列说法正确的是( )
A.F甲
C.拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D.甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
【答案】D
【知识点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】根据题意可知,AB叠放后,它们对地面的压力都等于重力之和,即压力相等,且A、B与地面接触面的粗糙程度相同,因此地面对它们的滑动摩擦力大小相等,故D正确;
两次物体都做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等。因为f甲=f乙,所以F甲=F乙,故A错误;
A和B直接虽然接触且有压力产生,但是二者之间没有相对运动的趋势,即二者之间摩擦力为0,故B错误;
根据丙图可知,甲的速度为:,乙的速度为6m/s,即甲的速度小于乙的速度。根据P=Fv可知,甲的功率小于乙的功率,故C错误。
故选D。
【分析】(1)(4)根据影响滑动摩擦力的因素确定二者受到摩擦力的大小,再根据二力平衡的知识计算拉力大小;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触且有压力;②做相对运动或有相对运动的趋势。
(3)根据图像确定二者的速度大小,然后根据P=Fv比较功率大小;
17.(2023·成都)如图所示,是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到、作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转时,、仍在同一直线上
【答案】D
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A. 因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到F1、F2作用 ,故A正确不合题意;
B. 增减钩码个数,可以改变小车受到拉力的大小,是探究二力大小对小车平衡的影响,故B正确不合题意;
C.F1、F2大小相等时,且两个力在同一直线上,那么小车处于平衡状态,故C正确不合题意;
D. 将小车水平扭转时90°,两个拉力就不在同一直线上了,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据对探究二力平衡条件实验的现象、过程和结论的认识判断。
18.(2023·成都)如图所示,是小慧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.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,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
【知识点】惯性及其现象;力与运动的关系
【解析】【解答】A. 球从a点上升到b点,是因为球有惯性,故A错误;
B.球在b点时,它只受重力作用,不处于平衡状态,受到的合力不为零,故B错误;
C. 球从b点下落到c点,球的运动方向和速度大小不断改变,即运动状态改变,故C正确;
D. 球最终到d点停止,是因为球受到摩擦力的作用,说明物体运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选C。
【分析】(1)惯性是一种性质,而不是一种力;
(2)对b点的小球进行受力分析;
(3)运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变;
(4)根据力与运动的关系判断。
19.(2023·南岸)如图是苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中的情景,下列关于他运动过程说法正确是( )
A.他从跳台加速下滑的过程中动能减少
B.脚下的单板面积大是为了减小他对雪地的压强
C.他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
D.在雪地下滑过程中他所受的重力和地而对他的支持力是平衡力
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.动能与速度和质量有关。他从跳台加速下滑的过程中,速度变大,动能变大。A不符合题意;
B.压强与压力和受力面积有关。在压力一定时,受力面积越大,压强越小。脚下的单板面积大是为了减小他对雪地的压强。B符合题意;
C.惯性不是力,不能说受惯性作用。C不符合题意;
D.由图可知,在在雪地下滑过程中,支持力垂直于地面,方向斜向上;重力的方向为竖直向下。两个力不在同一条直线上,不是平衡力。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】加速运动的物体,动能变大;压力一定时,增大受力面积压强减小;惯性是物体的属性,不能说受到惯性;斜面上的重力和支持力不是平衡力。
二、多选题
20.(2023·衡阳)2023年上海车展,中国某自主品牌发布了一款新能源越野汽车,拥有易四方和云辇-P智能液压车身控制系统两大顶级技术加持,具备四轮独立驱动能力,能够实现极限操稳、应急浮水、原地掉头等功能。下列说法正确的是( )
A.该款汽车是四轮四电机独立驱动,四电机之间是串联工作的
B.该款汽车在加速行驶时车身平稳,受平衡力作用
C.该款汽车应急浮水漂浮时,浮力与重力大小相等
D.该款汽车刀片电池充电时将电能转化为化学能
【答案】C,D
【知识点】平衡力的辨别;物体的浮沉条件及其应用;电源及其能量转化;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 A、该款汽车是四轮四电机独立驱动,说明汽车的四个轮子可以独立工作,所以四电机之间是并联工作的,故A错误;
B、汽车在加速行驶时,其运动状态在改变,汽车在水平方向上受非平衡力的作用,故B错误;
C、漂浮时,物体所受浮力等于自身重力,故C正确;
D、电池在充电的过程中,是将电能转化为化学能,此时电池相当于用电器,故D正确。
故选:CD。
【分析】并联电路电流有两条或两条以上路径,各用电器可以独立工作;物体运动状态改变时,受到非平衡力作用;漂浮时,浮力等于重力;电池在充电过程中,将电能转化为化学能。
三、填空题
21.(2023·武威)驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在 选填“追尾前车”或“被后车追尾”时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力 选填“大于”“等于”或“小于”静止时对地面的压力。
【答案】被后车追尾;小于
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在座位的靠背上安装“头枕”,当后车被追尾时,车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤;在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
22.(2023·江西)我国的“复兴号”动车组具有高速、平稳等运行特点。如图所示,某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有 ,它能与动车一起继续向前运动:“纹丝不动”的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】惯性;平衡力
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别
【解析】【解答】某乘客将一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上,由于硬币具有惯性,它能与动车一起继续向前运动:静止的硬币受到的重力与窗台对它的支持力是一对平衡力。
【分析】静止的物体由于惯性,继续保持原有状态;静止的物体受到平衡力的作用。
23.(2023·宜宾)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体 (选填“做了”或“不做”)功。
【答案】相等;不做
【知识点】二力平衡的条件及其应用;是否做功的判断
【解析】【解答】物体在竖直墙面时静止,静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力都等于物体的重力,大小相等,下滑时物体在水平方向没有移动距离,水平力对物体不做功。
【分析】静止和匀速下滑时物体受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;物体受力,但在力的方向没有移动距离,力对物体不做功。
24.(2023·凉山)如图所示,物块A重15N、B重5N,B放在A上。用100N的水平推力F将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑,A所受到的摩擦力是 N。推力F保持不变,将B拿走,在A的下方施加一个竖直向上的力,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则的大小为 N。
【答案】20;35
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 当A和B匀速下滑时,为平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力与A与B的总重等大反向,所以摩擦力为f=15N+5N=20N;在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,仍然为平衡状态,即F1与A的重力和摩擦力平衡,故F1=GA+f=20N+15N=35N。
【分析】 根据f=GA+GB得出A所受到的摩擦力;根据F1=GA+f得出F1的大小。
25.(2023·自贡)司机开车系上安全带可以减小紧急刹车时由于 造成的伤害;小汽车的外观呈流线型,在高速行驶时小汽车对地面的压力 重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】惯性;小于
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)当紧急刹车时,由于惯性,驾驶员会继续向前高速运动,可能与前风挡撞击发生事故,而安全带可以提供一个束缚力,从而减轻伤害;
(2)小汽车的上表面为曲面,空气流速大而压强小;下表面为平面,空气流速小而压强大。于是大气对汽车产生向上的托力,导致对地面的压力小于重力。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)流体流速越大压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
26.(2023·南充)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力F1=10N的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为 N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力F2的作用下,一起向右做匀速直线运动,则F2= N。
【答案】0;10
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】物体ab一起匀速直线运动时,受到拉力和摩擦力的作用,甲图中,a和b间没有运动趋势,不产生摩擦力的作用,摩擦力为0;图乙中,ab分开放时,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,若使物体匀速直线运动,推力F2=10N。
【分析】物体间没有运动趋势时,不产生摩擦力的作用;压力和接触面的粗糙程度不变时,摩擦力不变。
27.(2023·达州)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重30N,B重5N,则A所受地面的摩擦力为 N;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A匀速向左运动,则拉力F= N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
【答案】10;20
【知识点】二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)当B匀速下降时,它受到的绳子的拉力与自身重力相互平衡,
那么它对绳子的拉力FB=GB=5N。
滑轮组上承担拉力的绳子段数n=2,则物体A受到的拉力FA=2FB=2×5N=10N;
物体A水平向右做匀速直线运动,则它受到的摩擦力与拉力FA相互平衡,即fA=FA=10N;
(2)当物体A匀速向左运动时,它受到向左的拉力FA',向右的摩擦力fA和向右的拉力FB。根据二力平衡的知识得到:FA'=fA+FB=10N+10N=20N。
【分析】(1)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出B对绳子的拉力。再根据滑轮组的特点计算A受到绳子的拉力,最后对A进行受力分析,根据二力平衡的知识计算A受到的摩擦力。
(2)当A匀速向左运动时,再次对其进行受力分析,利用平衡力的知识计算拉力F的大小。
28.(2023·成都)尊老爱幼是中华民族的传统美德,初三(1)班全体同学深入社区养老院,开展志愿者服务活动,下图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向 的。小文觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,滚动摩擦 滑动摩擦。
【答案】右;小于
【知识点】摩擦力的方向;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力与推力方向相反,即摩擦力的方向向右;
(2)小文觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一般情况下,滚动摩擦小于滑动摩擦。
【分析】(1)摩擦力的方向与相对运动的方向相反;
(2)根据“省力”分析解答。
四、计算题
29.(2023·广元)如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
【答案】(1)解:工人的重力
由得,工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力
由力的平衡条件可知,工人的手对绳的拉力
答:工人的手对绳的拉力大小为100N;
(2)解:两个动滑轮的重力
由图可知n=4,因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
答:工件移动过程中,地面对工件摩擦力为300N;
(3)解:滑轮组的机械效率
答:滑轮组在此次工作中的机械效率为75%。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg计算工人的重力,再根据F压=pS计算工人对地面的压力,接下来根据相互作用力的原理计算工人受到的支持力,最后根据二力平衡的知识F=G-F支计算手对绳子的拉力。
(2)首先根据G动=m动g计算两个动滑轮的重力,再根据图片确定承担拉力的绳子段数n,最后根据 计算地面对工件的摩擦力。
(3)滑轮组克服工件的地面阻力做有用功,自由端的拉力做总功,根据 计算滑轮组的机械效率。
五、实验探究题
30.(2023·天津)同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力;
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
(1)【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关;
(2)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(3)对比乙、丙两图,可得结论: ;
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施,并利用实验结论进行解释。(至少写出一例) 。
【答案】(1)接触面的粗糙程度;压力大小
(2)0.6
(3)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)蹬冰脚鞋底用橡胶制成,增大接触面粗糙程度
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】
(1)根据冰壶比赛的现象,猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度和压力大小有关;
(2)甲图中,根据物体匀速直线运动时,测力计的拉力为0.6N,木块受到的滑动摩擦力为0.6N;
(3)对比乙、丙两图,压力相同,接触面的粗糙程度不同,可得结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;在冰壶运动中增大摩擦的措施,如:蹬冰脚鞋底用橡胶制成,增大接触面粗糙程度,可以增大摩擦力。
【分析】
(1) 影响摩擦力大小的两个因素:摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大;摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(2)物体匀速直线运动时,根据二力平衡测量摩擦力;
(3)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)增大压力、使接触面变粗糙,滑动摩擦力变大。
31.(2023·自贡)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力大小 滑动摩擦力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:在接触面的粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)通过对比 两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变拉动木块的速度,进行实验,记录的实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
运动速度(m/s) 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数(N) 1.2 1.2 1.2 1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 (选填“有关”或“无关”);
(5)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是 长木板B做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”)。
【答案】(1)等于
(2)压力
(3)甲、丙
(4)无关
(5)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,那么弹簧测力计对木块的拉力等于滑动摩擦力的大小;
(2)根据图片可知,甲和乙都在木板上,即二者接触面的粗糙程度相同;甲中只有木块,乙中有木块和砝码,那么二者压力不同,因此得到:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力大;
(3)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,必须控制压力相同,只改变接触面,故选实验甲和丙;
(4)根据表格可知,当木块的速度不断增大时,弹簧测力计的示数不变,即木块受到的滑动摩擦力不变,因此得到:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)根据丁图可知,无论下面的木板是否做匀速直线运动,木块A对B的压力和接触面的粗糙程度不变,那么A受到的滑动摩擦力保持不变,那么得到:如图丁所示的实验装置,该装置的优点是不需要长木板B做匀速直线运动。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析解答;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)当受到改变时,如果摩擦力的大小发生改变,那么摩擦力与速度有关;否则,二者无关;
(5)根据影响滑动摩擦力的因素分析解答。
32.(2023·达州)在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,则物块质量为 g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为 N;
(4)物块的密度是 kg/m3;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是__________(选填字母)。
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律|
B.取平均值,减小误差
【答案】(1)是;右
(2)400
(3)2
(4)2×103
(5)A
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,此时杠杆处于静止状态,则杠杆是处于平衡状态。
杠杆的右端上翘,则说明杠杆的右端轻,那么平衡螺母应该向右调节。
(2)设杠杆上每格长度为L,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:mg×3L=(100g×3)g×4L,解得:m=400g。
(3)根据丙图,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F拉×3L=0.3kg×10N/kg×2L,
解得:F拉=2N;
那么物块在水中受到的浮力:F浮力=G-F拉=0.4kg×10N/kg-2N=2N;
(4)物体的体积:;
则物块的密度:;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是:避免实验的偶然性,便于得到普遍规律|,故选A。
【分析】(1)当杠杆处于静止状态或匀速转动时,则杠杆处于平衡状态。平衡螺母总是向轻的那端调节。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算;
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出物块浸没在水中时对杠杆的拉力,在根据F浮力=G-F拉计算出物块受到的浮力;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算物体的体积,根据公式计算物块的密度;
(5)根据多测测量的目的分析判断。
33.(2023·红桥)小明同学用弹簧测力计、一块长方体木块、钩码等器材“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)小明将木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,请你帮他将表中空格部分填写完整;
次数 接触面 压力F/N 弹簧测力计示数 滑动摩擦力大小
1 木块正面 1.7 0.3
2 木块正面 3.7 0.8
3 木块侧面 1.7 0.6
(2)小明设计了如图所示的实验方案,记录数据为下表中1、2。得到的结论是: 。
(3)表中1和3中木块受到的滑动摩擦力不同,小明用所学的知识判断的原因可能是: .
【答案】(1)0.3;0.8;0.6
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)木块正面和侧面的粗糙程度不同.
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)将木块置于水平木板上.用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小,表中空格部分数据如下表:
次数 接触面 压力/N 弹簧测力计示数 滑动摩擦力大小
1 木块正面 1.7 0.3 _0.3_
2 木块正面 3.7 0.8 _0.8_
3 木块侧面 1.7 0.6 _0.6_
(2)分析1、2次实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,摩擦力大小不同.可得到结论:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)比较实验次数1、 3发现木块受到的滑动摩擦力不同,由于影响滑动摩擦力因素有压力大小和接触面的粗糙程度,压力大小相同,因此摩擦力不同的原因可能是木块正面和侧面的粗糙程度不同.
【分析】(1)物体运动状态不改变,属于平衡状态,摩擦力和拉力相互平衡,两个力等大反向;
(2)接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)压力大小和接触面的粗糙程度,压力大小相同,摩擦力不变。
六、综合题
34.(2023·临沂)2023年4月29日,我市“水韵琅琊·夜游沂河”文旅项目试营业、游客可乘船观看全国首部东夷和魏晋文化主题行进式实景演出,如图所示。
(1)该项目所在三河口处宽阔的水面能对气温起到一定的调节作用是因为水的比热容较 ;
(2)岸边的太阳能景观灯利用的太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(3)船上的游客看到水中欢快游动的鱼儿是光的 形成的虚像;
(4)一阵风吹来,游船随风微动,说明力可以改变物体的 ;游客感到凉爽是因为汗液蒸发时 (选填“吸收”或“放出”)热量;
(5)实景演出时,追光灯发出的红光照到演员黄色的衣服上时,衣服呈 色;
(6)游玩结束后,关闭了发动机的游船依然能向前运动一段距离,这是因为游船具有 ;游客逐渐离船上岸的过程中,游船排开的水的质量 (选填“增大”“减小”或“不变”);水面下0.5m深处的船舷受到的水的压强为 Pa(水的密度为,g取10N/kg)。
【答案】(1)大
(2)可再生
(3)折射
(4)运动状态;吸收
(5)黑
(6)惯性;减小;5×103
【知识点】光的折射现象及其应用;物体的颜色;比热容;能源及其分类;物体运动状态的变化;惯性及其现象;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】(1)水能对气温起到一定的调节作用,是因为水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小;
(2)太阳能属于可再生能源;
(3)船上的游客看到水中欢快游动的鱼儿,是光的折射形成的虚像;
(4)一阵风吹来,游船随风微动,说明力可以改变物体的运动状态;游客感到凉爽,因为汗液蒸发时吸收热量;
(5)实景演出时,追光灯发出的红光照到演员黄色的衣服上时,黄色的衣服只反射黄色,吸收其他色光,所以衣服呈黑色;
(6)关闭了发动机的游船依然能向前运动一段距离,这是因为游船具有惯性;游客逐渐离船上岸的过程中,游船的质量在减小,排开的水的质量减小;水面下0.5m深处的船舷受到的水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa。
【分析】(1)水的比热容较大,吸收热量后温度变化小;
(2)太阳能属于可再生能源;
(3)空气中看到水中的物体,是发生折射形成的虚像;
(4)力可以改变物体的运动状态;蒸发吸热;
(5)物体的颜色由它反射的色光决定的;
(6)惯性是物体继续保持原有状态的性质;根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小。