第七章 力 单元测试
一、单选题
1.如图所示,小球沿斜面加速下滑,关于小球所受重力的示意图,正确的是
A. B. C. D.
2.CCTV科教频道曾报道:有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时,左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为5000 N、4000 N、3000 N、2000 N.假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形,O为几何中心,AB、CD为两条对称轴,如图所示.若再在车上放一重物,能使整辆车所受重力的作用线通过O点,则该重物的重心应落在
A.AOC区域上 B.BOC区域上 C.BOD区域上 D.AOD区域上
3.下列作图不正确的是( )
A.静置在桌子上的书
B.压在竖直墙面上的物块
C.球静止在墙角处
D.自由下滑的物体
4.下列单位中,力的单位是( )
A.米 B.牛顿 C.千克 D.千克/米3
5.王亚平等三名航天员要在中国空间站“天宫”上工作6个月之久,三位航天员在舱内部为“失重”环境,若航天员在舱内进行体能锻炼,下列活动可进行的是( )
A.举哑铃 B.做俯卧撑 C.在跑步机上跑步 D.用弹簧拉力器健身
6.物理学是一门实验性很强的基础科学,培养同学们正确使用仪器的技能是做好物理实验的基础,下列操作正确的是
A.用托盘天平测量物体质量过程中,发现横梁不平衡时可调节平衡螺母
B.用实验室温度计测量液体温度,应将温度计从液体中取出再读数
C.用弹簧测力计在杠杆平衡实验中测量拉力时,竖直调零后,倒置时不需要调零
D.用刻度尺测量物体长度,可让整刻度线对准被测物体的一端
二、多选题
7.关于力,下列说法正确的是( )
A.在用磁铁吸引小铁钉时,小铁钉不吸引磁铁
B.推一个箱子的上方,箱子容易倒,是因为力的作用点会影响力的作用效果
C.重力的方向总是垂直水平面向下
D.书本对水平桌面的压力是桌面形变产生的
8.下列运动场景中,对力的作用效果的描述相同的是( )
A.踢出去的足球在空中划出美丽的弧线
B.跳水运动员压弯跳板
C.篮球碰到篮板改变运动方向
D.百米短跑运动员加速冲过终点
9.比较加图所示的三种关门方式,可以说明力作用效果的有关因素是( )
A.力的大小 B.力的方向
C.力的作用点 D.以上都能说明
10.人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船会向后移动,该现象说明了( )
A.物体间力的作用是相互的
B.力能改变物体的运动状态
C.力的作用效果与力的大小有关
D.力的作用效果与力的作用点有关
三、判断题
11.屋顶上落下一物体,运动速度越来越快,原因是受到的重力越来越大。( )
12.如果没有重力,天平也能测物体的质量( )
13.判断题:请你在认为“正确的说法”后面答“√”,“错误说法的”后面答“×”。
(1)在整个宇宙中,运动是绝对的,静止是相对的;( )
(2)学习了《长度与时间的测量》后,小梅用刻度尺测量了物理课本的长度为25.85cm,其中25.8cm是准确值,0.05cm是估计值;则小梅所用刻度尺的最小分度值是1mm;( )
(3)光和声音都能够在真空中传播;但是声音在固体中传播的速度最大;( )
(4)声波的频率范围很宽,频率高于20000Hz的声音称为超声,如蝙蝠能发出超声;频率低于20Hz的声音称为次声,例如地震、海啸、核爆炸等都能产生次声;( )
(5)放大镜、老花镜、显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,其对光有会聚作用;( )
(6)白光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色的光;用红、绿、蓝三种光,可以混合成各种颜色的光,因此,红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的“三基色”;( )
(7)红色月季花之所以呈现红色就是因为能反射红光,而其他颜色的光都被吸收了;( )
(8)平时所说的拉力、压力、支持力与重力都是同一种性质的力;其中说到重力时,涉及到物体的稳定程度,物体的重心越低,支撑面越大,物体越稳定。( )
四、填空题
14.如图所示,足球运动员用头顶球攻门,这时的施力物体是 ,运动员的头也感到痛,这时的施力物体是 。由以上事实说明:物体间力的作用是 的。
15.人们为了纪念物理学家所作出的杰出贡献,有些物理量就用他们的名字作为单位;请写出一位物理学家的名字: ,他的名字被命名为 的单位。
16.重为500N的亮亮同学从网上查寻得知:在甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系图像如图所示。根据图像中的信息可知:甲星球表面上物体的重力与质量的比值(g甲)为 N/kg,如果他到达乙星球表面上所受的重力的大小为 N。(g取10N/kg)
17.中国探月工程已经取得巨大进展,已知物体在月球表面受到的引力约等于在地球表面受到的引力的六分之一。一名质量为70kg的宇航员在地球上最多能举起1000N的重物,登上月球后,在月球表面他最多能举起在地球上质量为 kg的重物。
18.“天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力的作用是 的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的 ,在飞船逐渐靠近空间站的过程中,空间站相对于飞船是 (选填“静止”或“运动”)。
五、作图题
19.请在如图所示中O点画出处于下落时的篮球所受重力G的示意图。
20.如图是踢出去的足球运动轨迹,足球的质量是200g.请做出足球所受力的示意图(不计空气阻力).
六、实验题
21.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系进行了探究,下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据.
表一
甲弹簧受到的拉力/N 0 1 2 3 4 5 6
甲弹簧的长度/cm 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 24.0
表二
乙弹簧受到的拉力/N 0 1 2 3 4 5 6
乙弹簧的长度/cm 6.0 7.5 9.0 10.5 12.0 13.5 15.0
(1)分析表一和表二数据可知:
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成 .
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧 (大/小).
(2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则量程较大的是 测力计,精度较高的是 测力计.(A/B)
22.如图所示小宁在探究“弹簧的伸长量与所受拉力的关系时”,用大小不同的拉力拉同一根弹簧,并将实验数据记录在表格中。
拉力F/N 0.2 0.4 0.6 1.0 1.2 1.4 1.6
伸长量ΔL/cm 1 2 3 4 5 6 8 10
(1)对比甲、乙两图实验现象,说明力可以改变物体的 ;
(2)分析表格中数据可知在弹性形变范围内,弹簧所受的拉力越大则伸长量越 , 当这根弹簧的伸长量为4cm时,弹簧受到的拉力为 N。
七、简答题
23.如图所示,小刚坐在小船上,用力推另一艘小船,把另一般小船推开,他自己坐的船会不会动?为什么?
24.我们看杂技演员从高处跳下落在绷床上,又被弹起的过程如图所示,请你写出演员在表演时涉及到的物理知识(至少写3个).
(1)
(2)
(3)
八、综合题
25.小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计,他用同一小桶分别盛满了3种液体,用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力,弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中(g取10N/kg).
液体种类 酒精 植物油 水
弹簧测力计的示数F(N) 2.6 2.7 2.8
液体密度ρ(×103kg/m3) 0.8 0.9 1.0
(1)通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律.如图甲所示的图象中能正确反映这一规律的图象是
(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上的位置 .(写出计算过程)
(3)若小强在该空小桶中装满酱油,此时弹簧测力计示数如图乙所示,则酱油的密度是多少 ?(写出计算过程)
(4)若要使该密度计的分度值减小,提高精确度,请提出一条改进意见 .
26.(1)如图甲所示,木块的长度是 cm 。
(2)在图乙中画出入射光线对应的折射光线。
(3)图丙中茶杯静止在水平桌面上。请画出茶杯所受力的示意图;
九、计算题
27.质量为1.6t的四轮小汽车在平直公路上匀速行驶,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重力的0.05倍,每个车轮与地面的接触面积为0.04m2。(g=10N/kg)求
(1)汽车重力;
(2)汽车匀速行驶时所受的阻力;
(3)汽车静止时对水平地面的压强。
28.一个中学生的质量约为50kg,这个中学生的体重是多大?
参考答案:
1.C
【详解】因为重力的方向总是竖直向下的,结合里的示意图的画法可知C是正确的.故选C.
2.C
【分析】重力的作用点应该作用在物体的重心,对于不均匀的物体来讲,它的重力较难确定,此题中要根据四只轮子对地磅的压力来进行分析,哪一侧压力较小,则车上再放的重物的重收应落在相应的区域.
【详解】先进行前后比较:两前轮的压力:5000N+4000N=9000N>两后轮的压力:3000N+2000N=5000N;则物体应放在后半部.
再进行左右比较:两左轮的压力:5000N+3000N=7000N>两右轮的压力:4000N+2000N=6000N;则物体应放在右半部.
综上所述,若再在车上放一重物,能使整辆车所受重力的作用通过O点,则该重物的重心应落在右后部,即BOD区域上.
故选C.
3.C
【详解】A.静置在桌子上的书,受到重力和桌子的支持力作用,作用点都是在书的重心,大小相等,方向相反,这个作图是正确的,A正确,不合题意;
B.压在竖直墙面上的物块,在水平方向上受到压力和墙面对它的弹力,这两个力是平衡力,在竖直方向上受到重力和摩擦力作用,这两个力也是平衡力,这个作图是正确的,B正确,不合题意;
C.球静止在墙角处,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是平衡力;在水平方向上不受力的作用;这个作图不正确,C错误,符合题意;
D.自由下滑的物体,受到重力、斜面的支持力、沿斜面方向向上的摩擦力作用,这个作图正确,D正确,不合题意。
故选C。
4.B
【详解】A.米是长度的单位,故A不符合题意;
B.牛顿是力的单位,故B符合题意;
C.千克是质量的单位,故C不符合题意;
D.千克/米3是密度的单位,故D不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】AB.失重力环境下,举哑铃、做俯卧撑都得不到锻炼,故AB不符合题意;
C.失重环境下,人对跑步机没有压力,人与跑步机间没有摩擦,无法在跑步机上跑步,故C不符合题意;
D.在失重环境中,弹簧拉力器也需要在力的作用来发生弹性形变,因此可以用力弹簧拉力器健身,故D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A、称量物体质量时,若天平横梁不平衡,要增减砝码或移动游码来使天平的横梁平衡,不能调节平衡螺母.故A错误.
B、温度计读数时,如果从液体中取出,其示数会受到外界温度的影响,故B错误.
C、用弹簧测力计在杠杆平衡实验中测量拉力时,竖直调零后,倒置时仍然需要调零,故C错误.
D、使用刻度尺测物体的长度时,物体的一端要对准刻度尺的零刻度线,所以D选项是正确的.
所以D选项是正确的.
7.BC
【详解】A.在用磁铁吸引小铁钉时,由于物体间力的作用是相互的,小铁钉也在吸引磁铁,故A错误;
B.推箱子的上方,箱子容易被推倒,说明力的作用效果与力的作用点有关,故B正确;
C.重力的方向总是竖直向下的,竖直方向和水平方向总是垂直的,故重力的方向总是垂直于水平面向下,故C正确;
D.水平桌面上,书本对桌面的压力是书本发生形变产生的,故D错误。
故选BC。
8.ACD
【详解】A.踢出去的足球在空中划出美丽的弧线,足球的运动方向发生了改变,是重力改变了足球的运动状态;
B.跳水运动员压弯跳板,运动员给跳板一个力,使跳板的形状发生了变化;
C.篮球碰到篮板改变运动方向,篮球的运动方向发生了改变,是弹力改变了篮球的运动状态;
D.百米短跑运动员加速冲过终点,速度发生了变化,是力改变了运动员的运动状态。
综上可知,对力的作用效果的描述与相同的是ACD。
故选ACD。
9.BC
【详解】由生活经验可知,离门轴越远施力关门就越省力,所以在B点施力关门比C点省力,说明力的作用效果与力的作用点有关;在A点施力的方向指向门转动的轴,无法将门关上,这说明力的作用效果与力的方向有关,故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
10.AB
【详解】A.在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动,说明物体间力的作用是相互的,故A符合题意;
B.在用力向前推另一艘小船时,小船向前运动,说明力能改变物体的运动状态,故B符合题意;
CD.人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动,不能说明力的作用效果与力的作用点和大小的关系,故CD不符合题意。
故选AB。
11.错误
【详解】因为物体受到的重力与物体的质量成正比,而从屋顶上落下的物体,整个过程中,物体的质量不变,即重力也不变,故题干说法错误。
12.错
【详解】天平能测量物体的质量是因为物体对托盘有压力,当物体没受到重力时,对托盘没了压力,天平便无法工作了。所以此说明错误。
13. √ √ × √ √ × √ ×
【详解】(1)[1]宇宙中的一切物质大到天体小到分子都在不停的运动,绝对不动的物体是没有的,运动是绝对的,静止是相对的,说法正确。
(2)[2]测量数据由准确值和估读值组成,最末一位数值为估计值,其余的为准确值,物理课本的长度为25.85cm,其中25.8cm是准确值,0.05cm是估计值,小梅所用刻度尺的最小分度值是
0.1cm=1mm
说法正确。
(3)[3]光能够在真空中传播,声音不能在真空中传播,说法错误。
(4)[4]人能够听到声音的频率范围从20Hz至20000Hz,低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波,蝙蝠能发出超声,地震、海啸、核爆炸等都能产生次声,说法正确。
(5)[5]放大镜是凸透镜制成的,对光有会聚作用,成正立放大的虚像;老花镜是凸透镜,对光有会聚作用;显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,对光有会聚作用,说法正确。
(6)[6]白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,这种现象称为光的色散;用红、绿、蓝三种色光可以混合成各种颜色的光,这三种颜色被称为光的“三基色”,说法错误。
(7)[7]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红色月季花能反射红光,其他颜色的光都被吸收了,呈现红色,说法正确。
(8)[8]拉力、压力、支持力都属于弹力,弹力和重力是不同性质的力,物体的重心越低,支撑面越大,物体越稳定,说法错误。
14. 运动员 足球 相互
【详解】[1][2][3]运动员用头顶足球时,头给足球施加力,此时的施力物体是头,受力物体是球;头给足球施加力的同时,头也受到球的作用力,所以运动员的头也感到痛,此时该力的施力物体是足球,由以上事实说明:物体间力的作用是相互的。
15. 牛顿 力
【详解】[1][2]牛顿发现了力学三大运动定律,人们为了纪念牛顿,因此用他的名字命名为力的单位。
16. 15 250
【详解】[1]由图可知,当甲星球表面上物体质量为8kg时,受到的重力为120N,则甲星球表面上物体的重力与质量的比值为
[2]由G=mg可知,亮亮同学在地球上的质量
由图可知,当乙星球表面上物体质量为10kg时,受到的重力为50N,则乙星球表面上物体的重力与质量的比值
亮亮同学到达乙星球的质量不变,仍为50kg,在乙星球表面上所受的重力为
G乙=m亮g乙=50kg×5N/kg=250N
17.600
【详解】因同一个人在地球上和月球上所能举起物体的最大重力相同,所以该宇航员在月球上最多能举起物体的重力
由题意可得
解得
即在月球表面他最多能举起在地球上重6000N的重物,由可知,重6000N的物体在地球上的质量
所以在月球表面他最多能举起在地球上质量为600kg的物体。
18. 相互 运动状态 运动
【详解】[1]助推器向地面喷火,助推器对地面施加力,同时地面也对助推器施加力,助推器受到反作用力,推动飞船上升,所以力的作用是相互的。
[2]在助推器的推力作用下,飞船运动的速度越来越快,即飞船的运动状态改变了,所以力能改变物体的运动状态。
[3]飞船逐渐靠近空间站的过程中,以飞船为参照物,空间站向飞船靠拢,即空间站的位置发生改变,所以空间站相对于飞船是运动的。
19.
【详解】下落时的篮球所受重力的方向竖直向下,作用点在其重心O,篮球所受重力G的示意图如下所示:
20.
【详解】足球的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,踢出去的足球在不计空气阻力的情况下,只受重力的作用,重力的作用点在球的重心,方向竖直向下,并标出重力的符号和大小,如图所示:
21. 正比 大 B A.
【分析】(1)①分析表一和表二数据,弹簧受到的拉力为0时,弹簧的长度是原长,用弹簧的长度减去弹簧的原长即为弹簧伸长的长度,计算出弹簧伸长的长度分析它与所受拉力的关系;
②分别求出在拉力相同的情况下甲弹簧伸长的长度和乙弹簧伸长的长度,再比较它们的大小关系;
(2)比较量程实质是比较在弹簧的伸长相同时弹簧所受拉力的关系.
【详解】(1)①根据表中数据可知,甲乙弹簧受到的拉力为0N时,弹簧的长度是6cm,所以两个弹簧的原长是6cm;
甲弹簧受到的拉力是1N,弹簧伸长的长度是9cm-6cm=3cm;乙弹簧受到的拉力是1N,弹簧伸长的长度是7.5cm-6cm=1.5cm;
甲弹簧受到的拉力是2N,弹簧伸长的长度是12cm-6cm=6cm;乙弹簧受到的拉力是2N,弹簧伸长的长度是9cm-6cm=3cm;
甲弹簧受到的拉力是3N,弹簧伸长的长度是15cm-6cm=9cm;乙弹簧受到的拉力是3N,弹簧伸长的长度是10.5cm-6cm=4.5cm;
甲弹簧受到的拉力是4N,弹簧伸长的长度是18cm-6cm=12cm;乙弹簧受到的拉力是4N,弹簧伸长的长度是12cm-6cm=6cm;
甲弹簧受到的拉力是5N,弹簧伸长的长度是21cm-6cm=15cm;乙弹簧受到的拉力是5N,弹簧伸长的长度是13.5cm-6cm=7.5cm;
甲弹簧受到的拉力是6N,弹簧伸长的长度是24cm-6cm=18cm;乙弹簧受到的拉力是6N,弹簧伸长的长度是15cm-6cm=9cm;
根据数据可以得出,无论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,拉力增大几倍,弹簧伸长的长度增大几倍,即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比;
②计算出甲乙弹簧在拉力相同时伸长的长度,发现甲弹簧伸长的长度总大于乙弹簧伸长的长度;
(2)根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,可得出在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力,由题意可知,A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力,即甲弹簧测力计的量程小于乙,即量程较大的是B测力计;
同样根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度,在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计,示数间的间距较大,刻刻度时可以刻得更小,因此用甲弹簧做成的测力计精度更高,即精度较高的是A测力计.
22. 形状 长 0.8
【详解】(1)[1]对比甲、乙两图,发现图乙弹簧被拉长了,说明力可以改变物体的形状。
(2)[2]由表格中数据可知,在弹性形变范围内,弹簧所受的拉力越大则伸长量越长。
[3]由表中数据可知,在弹性形变范围内,弹簧受到的拉力是弹簧伸长量的0.2倍,所以当这根弹簧的伸长量为4cm时,弹簧受到的拉力为
0.2N/cm×4cm=0.8N
23.见解析
【详解】会动。因为物体间力的作用是相互的,因此手就会受到那只船的反作用力,因此自己所坐的船也会被推开向后运动。
24. 重力势能转化为动能 动能转化为弹性势能 物体间力的作用是相互的
【详解】杂技演员从高处跳下落在绷床上,对蹦床施加了一个向下的压力,蹦床发生形变,说明力可以改变物体的形状;杂技演员又被弹起,受到了蹦床对他施加的一个向上的弹力,说明物体间力的作用是相互的;可以从能量转化的角度来分析,从高处下落---重力势能转化为动能;接触蹦床到蹦床发生最大弹性形变---动能转化为弹性势能;发生最大弹性形变到蹦床恢复原状---弹性势能转化为动能;又被弹起---动能转化为重力势能.
25. B 1.8N 1.2×103kg/m3 减小弹簧测力计的量程(或减小弹簧测力计的分度值)
【详解】(1)由于小桶有重力,所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数,所以选项B符合,故选B;
(2)液体的重力G液=mg=ρ液gV,测量液体密度时,弹簧测力计的示数F=G桶+G液,
测量酒精时:G桶+0.8×103kg/m3×V×10N/kg=2.6N,①
测量植物油时:G桶+0.9×103kg/m3×V×10N/kg=2.7N,②
将①②两式联立,解方程组得: G桶=1.8N, V=10-4m3;
(3)观察图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为3.0N,
测力计的示数F=G桶+G液,即:1.8N+ρ酱油×10-4m3×10N/kg=3N,解得:ρ=1.2×103kg/m3;
(4)减小弹簧测力计的量程、减小弹簧测力计的分度值等都可以使该密度计的分度值减小,提高精确度.
26. 2.45
【详解】(1)[1]刻度尺分度值为1mm,则读数为
3.45cm-1.00cm=2.45cm
(2)[2]根据凸透镜三条特殊光线可知,过焦点的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴射出,作图如下
(3)[3]静止在桌面的茶杯,受重力和桌面对茶杯的支持力,其大小相等,作图如下
27.(1)1.6N;(2)8N;(3)1Pa
【详解】解:(1)汽车的重力为
G=mg=1.6kg10N/kg=1.6N
(2)汽车匀速行驶时所受的阻力为
f=0.05G=0.051.6N=8N
(3)汽车对地面的压力为
F=G=1.6N
与地面的接触面积为
S=40.04m2=0.16m2
汽车静止时对水平地面的压强
p===1Pa
答:(1)汽车重力为1.6N;
(2)汽车匀速行驶时所受的阻力为8N;
(3)汽车静止时对水平地面的压强为1Pa。
28.500N
【详解】解:由可得,这个中学生的体重是
答:这个中学生的体重是500N。