2023年江苏省九年级物理中考模拟题分项选编:运动和力
一、单选题
1.(2023·江苏泰州·统考一模)小明在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,将一块薄木板一端搁在长方体木块上,另一端放在水平长木板上做成斜面,需使小车每次从斜面的顶端静止释放,比较在水平毛巾、棉布、木板上运动的距离,则铺毛巾(图中波浪线)的最合理方法是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·江苏泰州·统考一模)小明荡秋千过程中,运动到最低点时,如果他受到的外力突然全部消失,他将会样的运动状态呢?他作出了以下猜想,如图所示(用●表示小明),你认为其中正确的是( )
A.图甲:保持静止状态 B.图乙:继续来回摆动
C.图丙:做匀速直线运动 D.图丁:做匀速圆周运动
3.(2023·江苏宿迁·统考一模)如图所示为拉弓射箭的情景。下列说法正确的是( )
A.用力将弓拉弯,说明力可以改变物体的形状
B.箭被射出的过程中,弓对箭仍然有力的作用
C.射出的箭可以继续向前运动,是因为受到惯性力作用
D.斜向上射出的箭在空中飞行时,重力在不断增大
4.(2023·江苏南京·统考一模)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持入射光方向不变,当动车加速时( )
A.入射角不变,折射角不变
B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大
D.入射角变大,折射角变小
5.(2023·江苏无锡·统考一模)下列关于惯性说法正确的是
A.静止在草坪上的足球没有惯性
B.高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
C.歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性更加灵活
D.百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用
6.(2023·江苏宿迁·一模)工人在水平地面上推一货物,其用力情况与货物的速度变化情况如甲、乙图所示,在前5s的时间内,货物在推力的作用下向前运动了6m,则下列说法正确的是( )
A.在第1s时,货物受到的摩擦力为200N
B.前5s,货物运动的平均速度为1.4m/s
C.在5s后,虽没有推力的作用,但会受到惯性的作用,货物仍继续向前运动,速度慢慢减小
D.在3s~5s时,货物受到的推力和摩擦力是一对平衡力
7.(2023·江苏常州·统考模拟预测)一闹钟静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C.闹钟受到的重力和闹钟受到的支持力是一对相互作用力
D.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对相互作用力
8.(2023·江苏无锡·统考一模)在足球比赛中,下列描述中正确的是( )
A.足球滚出后慢慢停下来是因为没有力维持足球的运动
B.头球破门时,足球对头的力是由于足球发生形变产生的
C.守门员踢出的足球,由于受到惯性的作用能够在空中继续飞行
D.运动员踢球瞬间,脚对球的力和球对脚的力是一对平衡力
9.(2023·江苏泰州·统考一模)如图所示,一铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下,铁块以速度v竖直向上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力和铁块对磁性平板的吸引力是一对平衡力
B.拉力和磁性平板对铁块的摩擦力是一对平衡力
C.若铁块所受的吸引力突然消失,则它也不受摩擦力
D.若铁块以速度2v竖直向上做匀速直线运动,则拉力将变大
二、填空题
10.(2023·江苏扬州·统考一模)如图所示,冬奥会滑雪运动员从雪坡跃起,在空中飞行的过程中,滑雪板相对于运动员是___________的(运动/静止),运动员的惯性___________(变大/不变/变小);运动员受到重力作用,最终会落回地面,这说明力可以改变物体的___________(形状/运动状态)。
11.(2023·江苏扬州·统考一模)我国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑摩托车和电动自行车必须戴头盔,开车必须系安全带。安全带能防止人体由于 ___________飞出车外。轿车的头枕,也对人起保护作用,它能减轻 ___________(选填“前方碰撞”或“后方追尾”)可能对人体造成的伤害。
12.(2023·江苏扬州·统考一模)3月23日下午空间站“天宫课堂”,宇航员完成了太空抛物实验。实验中,只见王亚平把冰墩墩正对着叶光富手的方向顺手一推,只见冰墩墩稳稳地沿着原来抛出去的方向,一路飘到了同伴叶光富的手里。冰墩墩离开手后能继续运动是由于它具有________。如图,冰墩墩在太空中处于失重状态,在空中不受力的作用,它在空中飞行做________运动;这个小实验直接验证了________定律,也说明物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
13.(2023·江苏无锡·统考一模)“天宫课堂”在中国空间站开讲,翟志刚、王亚平、叶光富三位宇航员为我们展示了“太空抛物”,抛出的冰墩墩做匀速直线运动。冰墩墩离开手后由于具有______而继续运动;叶光富用手接住冰墩墩,冰墩墩变为静止,这说明力能改变物体的______。
14.(2023·江苏常州·统考模拟预测)如图所示,用力打击一摞棋子中最下面的一个时,上面的棋子不会随下面的棋子飞出.上面的棋子不飞出去,是因为棋子具有 ________;下面的棋子飞出去,是力改变了棋子的 ________.
15.(2023·江苏苏州·统考一模)补全下方思维导图:(1)______;(2)______
16.(2023·江苏扬州·统考一模)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员立定跳远过程所受地面支持力F随时间t变化的关系。由图可知,该运动员受到的重力为__________N,他在__________时刻获得向上的最大速度,在蹬伸加速上升阶段地面对运动员的支持力__________运动员对地面的压力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
17.(2023·江苏无锡·统考一模)如图所示,两个相同的木模,质量均为m,靠三根拉直的轻质细线连接(细线质量忽略不计),装置在水平面上按一个“互”字型静置,上方木模呈图示的“悬浮”效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”(Tensegrity)结构原理,图中短线a上的张力F1______mg,水平面所受装置压力F2_______2mg(以上均选填“>”“<”或“=”)。
三、作图题
18.(2023·江苏南京·模拟预测)如图所示,某小车沿水平面向右做匀速直线运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与光滑的竖直车厢壁刚好接触,若小车突然刹车,请在C点画出此时小球受力的示意图。
19.(2023·江苏苏州·统考二模)如图所示,无人机下方吊一小球在空中沿虚线方向做匀速直线运动(不计空气作用力影响),请在图中画出小球的受力示意图。
20.(2023·江苏常州·统考模拟预测)如图所示为小丽同学站在某商场匀速向下运动的电动扶梯上的示意图,请在图中作出小丽所受力的示意图(O点为小丽的重心)。
( )
21.(2023·江苏宿迁·一模)在桌面匀速拉动木块时,请画出木块的受力示意图。
22.(2023·江苏苏州·统考一模)在图中画出物块匀速下滑时所受力的示意图。(力的作用点画在物体的重心)
23.(2023·江苏无锡·统考一模)如图所示,一个工件与传送带一起水平向左匀速运动,不计空气阻力,在图中画出工件的受力示意图。
四、实验题
24.(2023·江苏无锡·统考一模)如图所示,探究阻力对物体运动的影响。
(1)三次实验中,均让小车从斜面的同一高度由静止滑下,此操作的目的是______,实验中,通过_______方式改变阻力的;
(2)观察图中小车在不同水平面上运动的路程,可得出结论:小车受到的阻力越小,小车在水平面上运动的路程越_______,速度减小得越_______。由此,推理得出:如果没有阻力且水平面足够长,运动着的小车将做_______;
(3)小车在棉布和玻璃板上运动时,克服阻力做功分别为W1和W2,则比较W1和W2的关系是:W1_______W2;
(4)一辆货车在直轨道上匀速向前行驶,小明在车厢内某处竖直向上跳起,不计空气阻力,那么小明会会落在起跳点的_______(选填“前方”、“后方”或“原处”)。
25.(2023·江苏宿迁·统考一模)为探究“力与运动的关系”,设计了如图所示的斜面实验,让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
①实验中,让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的___________相同。
②比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面阻力越小,小车滑行的速度改变的越_____(选填“快”或“慢”);如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,则物体将在水平面上做___________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
26.(2023·江苏宿迁·统考一模)如图甲是小华探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整___________来改变拉力的大小。实验中选择小卡片的目的是___________(填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:___________(填“挤压”“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是___________。
A.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.减少了摩擦力对实验结果的影响
27.(2023·江苏南京·统考二模)同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,比较木块和铁块的下表面谁更粗糙。两组同学采用不同的方案进行比较。
(1)甲组按图甲方案,用弹簧测力计沿水平方向拉着它们一起做匀速直线运动,速度分别为、,两次测力计示数分别为、,若满足______。(用测量的物理量符号表示),则木块的下表面更粗糙;
(2)乙组同学的实验方案如下:
①如图乙所示,用弹簧测力计沿水平方向分别拉着铁块和木块做匀速直线运动,记下两次测力计的示数分别为、,且;
②用弹簧测力计沿______方向分别拉着铁块和木块处于静止状态,测出铁块和木块的重力分别为、,且;
③若满足______(用测量的物理量符号表示),则说明木块的下表面更粗糙。
28.(2023·江苏苏州·统考一模)现有一个各表面粗糙程度相同的正方体木块,兴趣小组想要测量木块在木板上受到的滑动摩擦力大小。
(1)小组利用方案一进行测量,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据_______知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)在老师的指导下,小组将方案一优化为方案二,与方案一相比,其优点是________;(写出一点即可)
(3)方案二中,如不计绳与滑轮之间的摩擦,此时木块所受的摩擦力为________N,方向________;
(4)小组找来一个各表面粗糙程度相同且与木块等体积的铝块(),他们利用方案二对铝块进行测量,此时弹簧测力计的示数为2.8N,由此小组认为铝块的表面更光滑,他们的结论________(选填“可靠”或“不可靠”)。
29.(2023·江苏南京·统考一模)使用斜面、小车、木块、弹簧测力计、A棉布、B木板、C玻璃板、D比玻璃板光滑的冰面,砝码,做探究实验。
(1)第一小组探究影响滑动摩擦力大小的因素:
①设计表格,如表一
②在水平桌面分别铺上棉布、木板和玻璃板,放置好木块,用弹簧测力计沿__________方向匀速直线拉动木块。
③为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,表一中a处支持面的所有合理选择有_________(用A、B、C、D回答)。
表一
序号 支持面 木块对支持面的压力/N 滑动摩擦力/N
1 棉布 1
2 木板 1
3 玻璃板 3
4 a 5
(2)第二小组探究阻力对物体运动的影响:
①实验时,使小车由斜面的同一位置静止释放的目的是_________。
②为了使实验结论更具有普遍性,想多做一组有效实验,表二中b处材料的所有合理选择有__________(用A、B、C、D回答)。
表二
序号 水平部分的材料 小车所受阻力的情况 小车运动的路程
1 棉布
2 木板
3 玻璃板
4 b
30.(2023·江苏扬州·统考一模)如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
(1)图甲中,小明将木板固定,水平拉动木块,拉力逐渐增大,木块一直保持静止,则木块受到的摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)小华同学发现小明实际操作中弹簧测力计示数不稳定,于是改进了实验,如图乙,改进后加速拉动木板,则木块所受的摩擦力方向为________;
(3)小华在图乙的基础上继续进行实验,他通过改变木块上砝码的个数改变木块对木板的压力,记录多组滑动摩擦力f及压力FN的大小,作出摩擦力f随压力FN的变化图像,如图丁中A所示,则滑动摩擦力f与压力FN成________关系;若换用更粗糙的木板重复上述实验,作出摩擦力f随压力FN的变化图像,如图丁中________所示(选填“B”或“C”);
(4)图丙中,小华水平匀速拉动木板,测力计A的示数为6N,测力计B的示数为4N,木块受到的滑动摩擦力大小为________N;若增大拉力,当A的示数为7N时,木板受到地面的滑动摩擦力大小为________N。
31.(2023·江苏苏州·统考模拟预测)如图所示为“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验,在图甲、乙、丙中,分别用F1=0.5N,F2=1N,F3=1.2N的拉力,拉着木块沿水平方向匀速前进。
(1)实验中,他将弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,此时拉力大小________摩擦力大小;
(2)在甲、乙、丙中,比较图________可得:当接触面粗糙程度相同,压力越大,摩擦力越大;
(3)在实验过程中,小江发现按要求拉着木块运动时弹簧测力计示数不稳定,同组的小李对实验装置进行改进。将轻质弹测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板。如图丁所示,实验时拉着长木板沿着水平方向向右运动,发现弹簧测力计示数为1.2N,说明木块受到的摩擦力为________N。此时增加拉力F,弹簧测力计的示数________(变大/不变/变小),在实际操作时发现弹簧测力计示数仍然不稳定,可能原因是________。
32.(2023·江苏南京·模拟预测)如图,小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,木板、棉布均放置在水平桌面上。
(1)实验中测量滑动摩擦力的原理是___________;
(2)为测出木块所受滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做___________运动;
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了___________两次实验得出的结论;
(4)完成甲所示实验时,小明进行了两次正确的操作,两次木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb,已知va
(5)小明与伙伴共同创建了一种新的实验方式,将甲图测量摩擦力大小装置改为如图丁所示的装置。这样做的好处是___________。(说出一条即可)
参考答案:
1.B
【详解】实验过程中,为了保证小车到达斜面的底端速度相同要求:同一小车,在同一斜面,同一高度自由下滑,且为了使水平面在实验中固定,不移动,要求整个水平面铺有同种材料,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】小明荡秋千过程中,运动到最低点时,只剩下水平方向的速度,如果他受到的外力突然全部消失,小明将沿水平方向做匀速直线运动,故ABD错误,C正确。
故选C。
3.A
【详解】A. 用力将弓拉弯,弓的形状发生了变化,故说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B. 当箭被射出后,箭由于具有惯性仍然向前运功,此时箭和弓分离,弓对箭没有力的作用,故B错误;
C. 离开弓的箭会继续向前运动,是因为箭具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性是物体本身具有的属性,不能说受到惯性,故C错误;
D. 重力只与物体的质量有关,因此箭在空中飞行时,重力不变,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】当动车向右加速时,由于惯性,液体会向杯子左边运动,即变得左高右低,液面相当于顺时针转动,入射光线方向不变,则入射角变小,根据光的折射规律,折射角也会变小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.C
【详解】一切物体在任何情况下都有惯性,所以A是错误的;惯性只跟质量有关,B错;质量大的物体惯性大,质量小的惯性小,惯性越小,其运动状态越容易改变,战斗机抛掉副油箱后,质量减小,惯性减小,飞机改变运动状态更容易,也就是更灵活,所以C正确;惯性是物体自身的一种性质,不是受到的力,所以D是错误的.
6.D
【详解】A.由图乙知道,在第1s时,货物的速度为0,处于静止状态,因此受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图甲知道,推力为100N,所以,摩擦力为100N,故A错误;
B.在前5s的时间内,货物在推力的作用下向前运动了6m,故平均速度为
故B错误;
C.惯性不是力,不能说受到惯性的作用。在5s后,虽没有推力的作用,但由于具有惯性,货物仍继续向前运动,在阻力的作用下速度慢慢减小,故C错误;
D.在3s~5s时,由图乙知道,货物做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受到的推力和摩擦力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】AC.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,符合二力平衡的条件,所以是一对平衡力,故A正确,C错误;
B. 闹钟受到的重力,方向竖直向下,闹钟对桌面的压力的方向竖直向下,两个力的方向相同,不是平衡力,故B错误;
D.闹钟受到的重力作用在闹钟上,闹钟对桌面的压力作用在桌面上,两个力作用在两个物体上,且两个力的方向相同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
8.B
【详解】A.足球最终会停下来,是因为受到地面的摩擦阻力作用,阻力的方向与足球运动的方向相反,说明力可以改变物体的运动状态,而不是因为没有力来维持它的运动,故A错误;
B.头球破门时,足球对头的力是由于足球发生形变产生的,故B正确;
C.守门员踢出的足球,由于足球具有惯性,能够在空中继续飞行,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.脚踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是同时产生的,是相互作用力,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.磁性平板对铁块的吸引力作用在铁块上,铁块对磁性平板的吸引力作用在平板上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故A错误;
B.铁块竖直方向受到竖直向上的拉力和竖直向下重力、磁性平板对铁块的摩擦力(方向竖直向下)作用处于平衡状态,则拉力F和磁性平板对铁块的摩擦力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,若铁块所受的吸引力突然消失,即此时压力为零,则它受到的摩擦力也消失,故C正确;
D.铁块竖直向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,铁块受到的拉力大小等于重力和摩擦力之和。若铁块以速度2v竖直向上做匀速直线运动,接触面的粗糙程度和铁块与磁性平板之间的压力不变,受到的摩擦力不变,铁块受到的重力也不变,则拉力F将不变,故D错误。
故选C。
10. 静止 不变 运动状态
【详解】[1]在空中飞行的过程中,滑雪板相对于运动员位置没有发生改变,所以是静止的。
[2]运动员的惯性只与质量有关,质量不变,则惯性大小不变。
[3]运动员受到重力作用,最终会落回地面,运动员的运动状态发生改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
11. 惯性 后方追尾
【详解】[1]汽车在紧急刹车时,人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动,容易撞上挡风玻璃而飞出车外,系安全带可以避免人由于惯性飞出车外。
[2]当后方追尾时,坐在座椅上的人由于惯性要保持原来的运动状态,头会突然后仰,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤。
12. 惯性 匀速直线 牛顿第一 不需要
【详解】[1]冰墩墩原来与手一起运动,离开手后,由于惯性,继续运动。
[2]冰墩墩不受力,不会改变运动状态。故离开手后运动的冰墩墩做匀速直线运动。
[3][4]这个实验证明:运动的物体,如果不受力,会保持匀速直线运动——这是牛顿第一定律的内容。同时,不受力的冰墩墩,还能在空中做匀速直线运动,这说明运动不需要力来维持。
13. 惯性 运动状态
【详解】[1]太空中物体处于失重状态,冰墩墩离开手后由于具有惯性,将保持原来的运动状态继续向前运动。
[2]叶光富用手接住冰墩墩,冰墩墩变为静止,冰墩墩的运动状态发生了改变,这说明力能改变物体的运动状态。
14. 惯性 运动状态
【分析】(1)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,一切物体都具有惯性;
(2)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态.
【详解】快速击打最下面的棋子,上面的祺子由于惯性仍然留在原处;最下面的棋子被击后飞出去,是在力的作用下改变了运动状态.
15. 使物体的运动状态发生改变 不受力
【详解】(1)[1]力的作用效果有两个:一是改变物体物体的运动状态,二是使物体发生形变。
(2)[2]物体处于平衡态包括物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体处于平衡态时,物体不受力或者物体受平衡力。
16. 500 t3 等于
【详解】[1]运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0-t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图像知道,运动员的重力
G=F=500N
[2]运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下,由图像知道
t1-t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大;
t2-t3内,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大;
t3-t4内,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小;
所以,t1-t3过程,运动员的速度一直增大;t3-t4是减速,故t3时刻获得最大速度。
[3]蹬伸过程运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力为作用力和反作用力,由牛顿第三定律知道,蹬伸过程运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力。
17. > =
【详解】[1][2]将两个木模看成一个整体,对整体受力分析可得,对上方木模受力分析,受到自身向下得重力mg,两根长线分别向下得拉力和短线a的向上的拉力,由受力平衡可得
所以。
18.
【详解】小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上;若小车突然刹车,由于惯性,小球会继续向前运动,从而和车厢壁接触发生挤压,车厢壁会对小球产生向左的支持力,过球心分别沿竖直向下、竖直向上以及水平向左的方向画一条带箭头的线段,分别用符号G、F和F支表示;如下图所示:
19.
【详解】小球做匀速直线运动,处于平衡状态,不计空气作用力影响,受到竖直向上的拉力F和竖直向下的重力G的作用,据此画出小球的受力示意图:
20.
【详解】因为小丽同学站在某商场匀速向下运动的电动扶梯上,处于平衡状态,受重力和支持力的作用。过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力),如图所示:
21.
【详解】在桌面匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,在水平方向上,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,大小相等;在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力是一对平衡力,大小相等。将四个力的作用点画在重心处,规则物体的重心在其几何重力,如图所示:
22.
【详解】物体受到重力作用,同时在下滑时会受到斜面对它沿斜面向上的摩擦力,同时还会受到斜面对它的支持力,方向垂直于斜面向上。如下图所示:
23.
【详解】对工件进行受力分析,竖直方向上工件受到竖直向下的重力和向上的支持力,大小相等。水平方向上工件做匀速直线运动,所以水平方向上受力平衡,不计空气阻力,因此工件水平方向上没有受到力的作用。如图所示:
24. 使小车到达斜面的初速度相同 改变接触面的粗糙程度 远 慢 匀速直线运动 = 原处
【详解】(1)[1][2]为了使小车到的斜面底端的初速度相同,三次实验中,均让小车从斜面的同一高度由静止滑下。实验中通过改变接触面的粗糙程度方式改变阻力大小,接触面越粗糙,阻力越大。
(2)[3][4][5]由实验可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行距离越远,速度改变越慢,如果小车不受阻力作用,且水平面足够长,则小车速度保持不变,运动状态不变,将做匀速直线运动。
(3)[6]因小车达到水平面时初速度相同,小车的动能相同,最终速度为0,小车的动能全部转化为内能,大小等于克服阻力做的功,故小车在棉布和玻璃板表面上克服阻力做功相等,即W1=W2。
(4)[7]一辆货车在直轨道上匀速向前行驶,小明在车厢内某处竖直向上跳起,不计空气阻力,小明由于惯性,还要保持原来的运动状态,所以仍然落在原处。
25. 速度 慢 匀速
【详解】[1]当小车从相同高度滑下,到达水平面时,小车的速度相同,所以让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的速度相同。
[2]比较三次实验发现,小车在木板上滑行的距离最远,由于木板最光滑,小车在木板上受到的阻力最小,所以水平面阻力越小,小车滑行的速度改变的越慢。
[3]由牛顿第一定律可知,不受力的物体将保持静止或匀速直线运动,所以水平面绝对光滑时,物体受到的阻力为零,则物体将在水平面上做匀速直线运动。
26. 钩码个数; 不考虑 旋转 C
【详解】(1)[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力;并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
[2]由于小卡片的质量较小,所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
(2)[3]要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片旋转一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片是否平衡。
(3)[4]小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以小华的实验方案好,故选C。
27. 竖直
【详解】(1)[1]用弹簧测力计沿水平方向拉着它们一起做匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,如果
F1
(2)②[2]测量物体的重力时,需要将弹簧测力计竖直方向吊着物体,所以实验中用弹簧测力计沿竖直方向分别拉着铁块和木块处于静止状态,测出铁块和木块的重力分别为、。
③[3]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,水平面上的物体对水平面的压力大小等于重力大小,当
时,说明木块的下表面更粗糙。
28. 二力平衡 见解析 3.4 水平向左 可靠
【详解】(1)[1]实验中需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块受力平衡,根据二力平衡条件,测力计的示数等于摩擦力的大小,即滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)[2]方案二中,读数稳定、消除弹簧测力计自重对读数的影响、无需匀速拉动木板。
(3)[3][4]方案二中,如不计绳与滑轮之间的摩擦,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是3.4N,木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是平衡力,木块受到的摩擦力
f=F=3.4N
木块相对于木板向右运动,木块受到摩擦的方向是水平向左。
(4)[5]因为
木块和铝块的体积相等,由m=ρV可知
m铝>m木
根据G=mg可知
G铝>G木
对地面的压力
F铝>F木
此时弹簧测力计的示数是2.8N,铝块受到的摩擦力是2.8N,铝块受到的摩擦力小于木块受到的摩擦力,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,说明铝块的表面更光滑。
29. 水平 ABC 使小车到达水平面时速度相同 D
【详解】(1)②[1]实验中,为准确测出摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉动,应使木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
③[2]为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,接触面的粗糙程度不变,改变压力,由表中数据可知,a处支持面的所有合理选择有ABC。
(2)①[3]为了使小车在水平面运动时的起始速度相等,需将小车从斜面上的同一高度处由静止滑下。
②[4]实验中需要改变水平面的材料,水平面逐渐变光滑,小车受到的阻力减小,观察小车运动的路程,所以b处是比玻璃板光滑的冰面。
30. 变大 水平向右 正比 B 4 2
【详解】(1)[1]拉力逐渐增大的过程中,木块保持静止,处于平衡状态,那么木块在水平方向上所受的拉力与摩擦力是平衡力,它们的大小相等,所以拉力增大时,摩擦力也变大。
(2)[2]在图乙的实验中,木块相对地面是静止的,处于平衡状态,所受的水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力。弹簧测力计的拉力是水平向左的,那么摩擦力的方向是水平向右的。
(3)[3]图丁中的A图线是一条经原点的倾斜直线,所以滑动摩擦力f与压力FN成正比。
[4]若图丁实验中,换用更粗糙的木板重复实验,则在压力相同时,此时木块所受的摩擦力更大,所以此时作出的f随FN的变化图像应是图丁中的B图线。
(4)[5]对木块受力分析可知,木块受到的测力计B的拉力和木板对木块的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即可得。
[6]根据题意可知,小华水平匀速拉动木板,测力计A的示数为6N,测力计B的示数为4N,可得
此时则有
由于是滑动摩擦力不会随拉力的变化而变化,则当增大拉力,当A的示数为7N时,滑动摩擦力还是2N。
31. 等于 甲乙 1.2 不变 见解析
【详解】(1)[1]实验中,木块沿水平方向匀速运动时,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以拉力大小等于摩擦力大小。
(2)[2]要探究摩擦力大小与压力的关系,应保持接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,所以应比较甲、乙两图。
(3)[3]图丁中,木块相对地面是静止的,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以木块受到摩擦力等于拉力,即弹簧测力计的示数,为1.2N。
[4]增大对木板的拉力,木块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块与木块间摩擦力的大小不变。
[5]实际操作时,测力计的示数不稳定,可能是接触面的粗糙程度不均匀,摩擦力的大小有变化,所以拉力的大小也变化。
32. 二力平衡 匀速直线 甲丙 = 见解析
【详解】(1)[1]实验中用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做水平匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可得:木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数,实验原理是二力平衡。
(2)[2]实验中用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做水平匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。
(3)[3]拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,图甲和图丙中,压力相同,图丙中接触面比较粗糙,摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,所以是应用了甲丙两次实验得到的结论的。
(4)[4]滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关,在两次实验中,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变,即
fa=fb
(5)[5]将甲图测量摩擦力大小装置改为丁图装置的好处是便于操作,不需要控制传送带做匀速直线运动。