中考一轮复习之 《运动和力》复习ppt
- 格式:pptx
- 大小:2.52 MB
- 文档页数:40
备考2023年中考科学一轮复习-物质的运动与相互作用_运动和力_浮力_阿基米德原理阿基米德原理专训单选题:1、(2019东阳.中考模拟) 如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球恰好处于水面下。
水的密度随温度的变化如乙所示。
现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水温下降到0℃的过程中,若小球的体积始终不变,则小球所受浮力大小的变化情况是()A . 先不变,后变小B . 先不变,后变大C . 先变大,后变小,沉底后不变D . 先变大,后变小,4℃时最大2、(2019嘉兴.中考模拟) 如果给你一个漂流瓶,你会在其中写些什么呢?如右下图,小贺用一个玻璃瓶装上写有“2019中考加油”的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶”。
如果漂流瓶从长江漂入大海,漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是(海水密度大于河水密度)()A . 浮力变大,露出水面体积不变B . 浮力不变,露出水面体积变大C . 浮力不变,露出水面体积变小D . 浮力变小,露出水面体积变大3、(2018浙江.中考模拟) 如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为p1,潜入水中时受到浮力为F2,底部受到水的压强为p2。
下列选项中正确的是()A . F1<F2, p1<p2B . F1=F2, p1>p2C . F1>F2, p1>p2 D . F1=F2, p1<p24、(2017嘉兴.中考模拟) 用绳子将浸没在水下深处的铁块慢慢向上提起,直至完全提出水面。
在这个过程中,铁块受到的浮力()A . 保持不变B . 先保持不变,后逐渐变小C . 逐渐变小D . 先逐渐变小,后保持不变5、(2017绍兴.中考模拟) 中国的竹文化源远流长,其中以竹筷子的使用为一大特色。
下列关于筷子的“自述”中,错误的是()A . 将我放在水里漂浮,是因为我受到的浮力大于我受到的重力B . 当人们在餐桌上使用我时,我就成了费力杠杆C . 当我从桌面掉到地面的过程中,我的重力势能转化为动能D . 将我放在水里看到我“断”了,是因为光的折射现象6、(2017宁波.中考模拟) 如图所示,浸在水中的A物体的质量为3kg,B物体的质量为2kg,且整体处于静止状态,弹簧测力计自身重力不计。
第七章 力 运动和力一、力的概念1.定义:力是物体对物体的作用. 注意:关于力的概念的理解(1)力不能离开物体而单独存在,发生相互作用的两个物体,一个是施力物体,另一个就是受力物体.(2物体.(3(4)相互作用的两个物体可以是接触的,也可以是不接触的. 2. 3.力的作用效果:(1 (2注意:两者只要有一个改变或同时改变,都叫运动状态的改变.例如,做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但速度方向在时刻改变,所以做匀速圆周运动的物体的运动状态是变化的.4.力的三要素和力的示意图(1.(2)力的示意图:如图所示,用带箭头的线段把力的三要素表示出来.二、弹簧测力计5.弹力(1.常见的弹力有压力、支持力、拉力等.(2)产生条件:(36.弹簧测力计(1)作用:测量力的大小的工具.(2或在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大).(3)使用:a.使用前①看清它的量程和分度值.)②检查指针是否在零刻度线上,如果不在,应把指针调节到零刻度线上.③轻轻拉动挂钩几次,防止弹簧被外壳卡住.b.使用时①测力时,要使弹簧的伸长方向与所测拉力方向平行,避免弹簧与外壳发生摩擦.且要使弹簧测力计的中心轴线方向与拉力的方向一致③读数时,视线要正对刻度线,其示数=整刻度值+后面的小格数×最小分度值.(图中弹簧测力计示数)总结:弹簧测力计的使用注意事项①弹簧测力计的使用口诀:认分度、看量程、先调零;要顺拉、勿摩擦、不猛拉;正对看、记数值、带单位.若未调零就使用,则要用读出来的示数减去未调零时指针所对应的示数.③弹簧测力计特殊情况下的判断.三、重力7..(注:地球表面及附近注意:对重力的理解①的大小一般小于地球对物体的吸引力.①重力是非接触力,空中的飞机也受到重力的作用.8..9.其中g=9.8 N/kg,在粗略计算时,g10.11.重心:重力在物体上的作用点叫重心.注意:对重心的理解①形状规则、质量均匀的物体的重心在物体的几何中心上.①物体的重心不一定在物体上.①一般来说,物体的重心越低,物体就越稳定.12.常见的物体的重力:①普通中学生的重力约为500 N;②一个鸡蛋的重力约为0.5 N;③一瓶矿泉水的重力约为5 N.四、运动和力13.阻力对物体运动的影响(1(2(3)假如运动的物体受到的阻力为0,物体的运动将不受影响,远地运动下去.14.牛顿第一定律(1)阻力对物体运动的影响:物体的运动需要力来维持.运动的物体之所以会停下来,是因(2状态.注意:对牛顿第一定律的理解①“一切物体”表明该定律适用于任何物体.①“没有受到力的作用”是指理想情况下物体不受力,实际情况下物体受到的合力为零.①该定律描述的是物体不受力或受到平衡力时的运动规律.(3.注意:对运动和力的关系的理解①力能改变物体的运动状态,但不能仅根据物体运动速度的大小或变化来判断力的大小或变化.①物体受到力的作用,但运动状态不一定改变,要看物体受到的是平衡力还是非平衡力.①物体的运动状态发生改变,该物体一定受到了力的作用,且受到的是非平衡力.15.惯性(1)定义:物体保持原来运动状态不变的性质.(2)影响因素:一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性..(3)生活中常见的惯性现象:①踢出的足球在空中飞行;②纸飞机离开手以后,还会继续飞行;③锤头松了,常用撞击锤柄下端的方法使其套牢;④车启动时,人会向后仰,紧急刹车时,人会向前倾;⑤用“拍打法”除去衣服上的灰尘;⑥子弹离开枪口后还会继续向前运动;⑦汽车紧急刹车时,要滑行一段距离后才能停下来;⑧投掷铅球时,铅球离开手后继续向前运动.(4)惯性的利用与防范惯性的利用:跳高、跳远等田径项目要助跑.惯性的防范:安全带、公交车上的扶手.五、二力平衡16衡状态.17.二力平衡的条件(1(2(3(418.二力平衡条件的应用(1)根据一个力的大小和方向,确定另外一个力的大小和方向. (2)根据物体的受力情况判断物体的运动状态ab .受非平衡力:物体的运动状态一定发生改变.(3)根据物体的运动状态判断物体的受力情况a b .物体的运动状态发生改变时,物体一定受力且受到非平衡力的作用.19.平衡力与相互作用力六、摩擦力 20.静摩擦力(1)定义:两个相互接触的物体,当其中一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时,在接触面上就会产生一种阻碍相对运动趋势的力,这个力就叫静摩擦力. (2)大小:总等于使物体产生相对运动趋势的力(拉力、推力、重力等). (3)方向:与物体相对运动趋势的方向相反. 注意:对静摩擦力方向的理解静摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也可能相同.例如,人走路时脚受到地面的摩擦力方向与人的运动方向相同.一对平衡力一对相互作用力相同点大小相等方向相反作用在同一直线上不同点作用在同一物体上作用在不同物体上不一定同时存在同时存在、同时消失不一定是同性质的力一定是同性质的力21.滑动摩擦力(1)定义:两个相互接触的物体,当其中一个物体在另一个物体的表面上做相对运动时,在接触面上就会产生一种阻碍相对运动的力,这个力就叫滑动摩擦力.(2(3.(4.(5)增大有益的摩擦:a..b.粉、在结冰的路面上撒煤渣.c.变滚动为滑动。
运动和力考点一:牛顿第一定律与惯性1.下列实例中属于利用惯性的是()A.跳远运动员起跳前助跑B.公路上禁止汽车“超速”行驶C.汽车超载时,要卸下部分货物D.驾驶员和前排乘客要系安全带2.在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过如图所示的“斜面”实验:(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、由静止开始滑下.(2)逐渐减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同水平表面滑行的,可以得出初步的结论:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦阻力就越,小车运动得越.由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离.(3)实验结果能证明.进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做运动.考点二:二力平衡1.以下说法正确的是()A.投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受推力的作用B.手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用C.太阳东升西落,说明无论以什么物体为参照物,它都是运动的D.以卵击石,虽然卵破,但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等2.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.髙速公路限速是因为车速越小惯性越小,可以减少交通事故的发生B.物体运动状态不改变,一定没有受到力的作用C.汽车做匀速直线运动,说明汽车受平衡力作用D.拋出去的篮球在上升过程中不受重力作用3.将重为G的物体挂于测力计下,使它们以大小为v1的速度向上做匀速直线运动,后以大小为v2的速度向下做匀速直线运动,且v1>v2。
已知前后两次测力计的示数分别为F1、F2,若不计空气阻力,则()A.F1可能大于G B.F2可能小于GC.F1一定大于F2D.F1一定等于F24.如图所示,杯子静止在水面桌面上,下列所法正确的是()A.桌面对杯子的支持力大于杯子受到的重力B.杯子受到的支持力与杯子受到的重力是一对平衡力C.杯子受到的支持力与杯子对桌面的压力是一对平衡力D.杯子对桌面的压力与杯子受到的重力是一对平衡力5.人沿水平方向推装满沙子的车,如图,但没有推动,下列说法正确的是()A.人对车的作用力小于车对人的作用力B.人对车的推力小于地面对车的摩擦力C.人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力D.沙子受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力考点三:摩擦力1.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示。
第四单元力运动和力第1课时力【考点聚焦】本课时相关的考点有:力的基本概念,力的作用效果,力的图示,力的分类,力的测量等。
【知识要点】(一)力1.力是一个物体对另一个物体的________。
物体间力的作用是________的。
相互接触的物体间________有力,相互有力的作用的物体间并不一定________。
2.力的单位是________,简称________,符号是________。
3.力的作用效果:一是使物体发生________;二是使物体的________发生改变。
4.影响力的作用效果的重要因素有三个,就是力的________、________和________,它们被称为力的三要素。
力的三个因素中只要有一个发生改变,力的作用效果就将________。
5.力的示意图:是从力的作用点开始,沿着力的方向画的一条带_______的线段。
6. ________仪器叫做测力计。
常用的是测力计是________________。
它的原理是根据“弹簧在一定的范围内,所受的拉力越大,弹簧________________的原理制成的”。
使用弹簧测力计时:在测量前,要了解其________和分度值的大小,使用时,并较正___________。
实际测量时,要使弹簧测力计受力方向沿弹簧的________方向;观察时,视线必须与刻度线________。
7.物体发生________时产生的力叫做弹力。
拉力、压力都属于弹力。
弹力的大小与物体的形变有关,形变越________,弹力越大。
8.由于________而使物体受到的力叫做重力。
重力的施力物体总是_____;作用点在物体的______.大小为G=_______,其中g=________N/kg,表示_______________________。
重力的方向总是________。
9.相对静止的物体之间的摩擦力叫做________.物体滑动时所受到的接触面_______________的力叫做滑动摩擦力。
第十二章运动和力知识点回顾一. 运动的描述1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的变化。
2.参照物:在研究一个物体是运动还是静止时被选作的物体。
3.运动和静止的相对性:一个物体是运动还是静止取决于所选的。
二.运动的快慢1.物理意义:速度是表示的物理量。
2.定义:速度等于运动物体在所通过的路程的多少。
3.公式:。
4.国际单位:,常用单位:。
换算:1m/s= Km/h.5.匀速直线运动是指快慢,经过的路线是的运动。
三.长度和时间的测量1,刻度尺使用前,应观察:是否磨损;刻度尺的;刻度尺的。
2.测量时间所有的工具:、等。
3. 叫误差。
四.力1.力是的作用。
物体间力的作用是的。
2.力的作用效果有两个:力可以改变物体的,还可以改变物体的。
五.牛顿第一定律及惯性1.一切物体在的作用时,总保持状态或状态,这是牛顿第一定律。
2.惯性:物体保持的性质叫做惯性。
六.二力平衡1.物体受两个力或多个力的作用时,如果保持或,则此时物体所处的状态叫平衡状态。
2.平衡力:使物体处于的两个力(或多个力)。
3.二力平衡的条件:作用在的两个力,如果大小,方向,作用在上,则这两个力就相互平衡。
重·难点分析一.正确理解运动和静止的相对性1.参照物的选择:我们要判断一个物体的运动情况,要选参照物,选参照物应遵循两个原则:一任意性原则,指除研究对象之外的任何其他物体都可以被选作参照物;二方便性原则,应使我们容易描述或研究物体的运动状态,一般选择地面或相当于地面静止的物体。
2. 运动和静止的相对性:世界上的一切物体都在运动,绝对不运动的物体是没有的,因此说一个物体静止并不是说他绝对不动而是由于这个物体相当于所选照物位置没有发生变化。
研究机械运动时,由于选择不同的参照物,对同一个物体做机械运动的情况描述就不同,这就是运动和静止的相对性。
二.正确理解牛顿第一定律及惯性1.牛顿第一定律是建立在观察和实验的基础上的一种大胆的假设和推想。
实际上,不受任何外力的物体是没有的,但不能否定其正确性,因为我们总可以找到在某一方向上不受外力或某一方向上受力为零的情况。
2014学年物理中考一轮复习----运动和力姓名:_______________班级:_______________成绩:_______________一、填空题(每空1分,共29分)1、我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,卫星在到达月球前,依靠火箭的反向推力使它的速度减小,这是因为力的作用是________________。
当火箭的推力为零时,它还能继续向前运动,这是因为火箭具有_________。
2、如图所示,一小车内有水,水中有一气泡,当小车向右匀速运动时,突然刹车,气泡将向________ 运动。
3、如图(a)所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图(b)所示。
把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图(c)和(d)所示。
由图(a)、(b)或图(c)、(d)可知:小车运动状态变化的可能情况是____________(请将两种可能的情况填写完整)。
得到上述结论是利用了木块和水都具有___________________的性质。
4、某同学沿水平方向用50N的力推着一辆小车匀速向东运动,小车受到的阻力的大小是________N,方向________。
如果该同学突然停止用力,小车由于________将继续向东运动一段距离才停下来。
5、在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。
当出现了如图所示的情景时,汽车在做________(填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。
此时绳子对球的拉力和球受到的重力______________(填“是”、“不是”、“可能是”)一对平衡力。
6、如图所示,用6N的力握住总重为1.5N的水杯静止不动,若将手的握力增大到8N,手与水杯之间摩擦力________________的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”),若将水杯总重增加到2N,水杯仍然静止不动,则手与水杯之间摩擦力的大小为________________N。
备考2023年中考科学一轮复习-物质的运动与相互作用_运动和力_浮力_阿基米德原理(二)阿基米德原理专训单选题:1、(2018内江.中考真卷) 关于物体受到的浮力,下列说法正确的是()A . 液体的密度越大,受到的浮力越大B . 浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大C . 物体排开水的体积越大,受到的浮力越大D . 漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大2、(2020道里.中考模拟) 如图所示,水平桌面上有 A、B 两个相同的容器,分别放有甲、乙两个质量相同的小球,两球在水中分别处于漂浮和悬浮状态,且两容器中的水面高度相同,则下列说法中正确的是()A . 两球排开水的体积相等B . 甲球受到的浮力大C . A 容器底部受到水的压强比B 容器的小D . 甲球密度比乙球密度大3、(2016南京.中考模拟) 如图是某同学用弹簧测力计测量铁块没入水中浮力的图示.当他缓慢地提着弹簧测力计将铁块下表面由位置A移至水面B的过程中,弹簧测力计示数的变化情况是( )A . 逐渐变大B . 逐渐变小C . 先变大后变小D . 先不变后变大4、(2019马鞍山.中考模拟) 下列说法正确的是()A . 物理书放在水平桌面上静止时,书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力B . 石块在水中下沉的过程中,受到水的压强增大,浮力增大C . 水壶中的水沸腾时,壶盖不停地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能 D . 玻璃幕墙反射的光会“晃”着人们的眼睛,是由于光发生了漫反射5、(2016孝感.中考真卷) 成成同学课外实验时,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮,如图乙。
此过程中()A . 杯中液体密度不变B . 鸡蛋的重力变小C . 鸡蛋的浮力变大D . 容器底受到液体的压力不变6、(2014来宾.中考真卷) 澳大利亚用“蓝鳍金枪鱼”水下航行器下海搜索失联的“马航”客机,航行器在水下下潜的过程中,它受到水的压强和浮力的说法正确的是()A . 压强变大,浮力变大B . 压强变大,浮力不变C . 压强不变,浮力变大D . 压强不变,浮力不变7、(2019郴州.中考真卷) A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。
人教版初中物理中考第一轮复习第八章《运动和力》单元测试题一、单选题(共15小题)1.在汶川抗震救灾时,用飞机空投物品,物品下落过程中,如果它所受的力全部消失,那么它将做()A.匀速运动B.减速运动C.加速运动D.曲线运动2.如图所示.乙上下各挂一个50 g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是(不计测力计的重力)()A.1.0 N和1.5 NB.2.0 N和1.0 NC.2.0 N和1.5 ND.1.0 N和0.5 N3.小丽同学通过探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右端最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,你认为其中正确的是(图中的黑点表示小丽同学)()A.保持静止状态B.继续来回摆动C.做匀速直线运动D.做匀速圆周运动4.下列各种现象中,属于滑动摩擦的是()A.车辆启动时,车轮与地面间的摩擦B.开门时,门轴与轴套间的摩擦C.手握瓶子时,手与瓶子间的摩擦D.推滚油桶时,油桶与地面间的摩擦5.一架匀速飞行的战斗机,为能击中地面上的目标,则投弹的位置是()A.在目标的正上方B.在飞抵目标之前C.在飞抵目标之后D.在目标的正上方,但离目标距离近些6.伦敦奥运会体操女子平衡木决赛在伦敦的北格林威治体育馆进行.这是一场高手云集的顶尖较量,本场比赛,中国队派出了两名选手出战,最终邓琳琳获得了冠军,队友眭禄则收获了银牌.在平衡木比赛中,运动员倒立在平衡木上静止时,下列说法正确的是() A.平衡木对运动员的支持力和运动员所受的重力是一对平衡力B.运动员对平衡木的压力和运动员所受的重力是一对平衡力C.运动员对平衡木的压力和平衡木对运动员的支持力是一对平衡力D.运动员所受的重力和平衡木所受的重力是一对平衡力7.下列说法中正确的是()A.人推桌子未动,是因为人的推力小于地面对桌子的摩擦力B.在平直的公路上匀速行驶的汽车,受平衡力作用C.物体受平衡力的作用,一定保持静止状态D.运动的物体有惯性,静止的物体无惯性8.若物体不受外力的作用,则物体()A.一定静止B.一定做匀速直线运动C.运动状态可能发生改变D.可能做匀速直线运动,也可能静止9.关于惯性,下列说法正确的是()A.物体在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大B.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大C.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小D.物体的惯性与物体运动速度的大小、物体运动状态的改变、物体所处的位置无关10.足球深受同学们的喜爱,踢出去的足球在水平草地上滚动过程中,以下两个力是一对平衡力的是()A.脚对球的作用力与草地对球的阻力B.脚对球的作用力与球对脚的作用力C.球向前的惯性力与球对脚的作用力D.球的重力与草地对球的支持力11.如图所示,重为G的物体A放在粗糙的斜面上处于静止状态;若用一个方向始终沿斜面向上,大小从零开始逐渐增大的变力F作用在物体上,使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对物体受到的摩擦力方向的判断,下列说法正确的是()A.摩擦力方向始终沿斜面向上B.摩擦力方向始终沿斜面向下C.摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下D.摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上12.下列有关惯性的说法正确的是()A.飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性就消失了B.小明没有推动静止的汽车,是由于汽车没有惯性C.跳远要助跑后起跳,是为了增大惯性D.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘有惯性13.如图所示,叠放在一起的A、B两物体在水平力F的作用下,沿水平方向一起以某一速度运动,下列说法正确的是()A.AB之间无摩擦力B.A受到的摩擦力水平向右C.B受到A的摩擦力水平向右D.地面对B的摩擦力为静止摩擦力,方向水平向右14.如图是“竹筷提米”实验.玻璃杯和米被慢慢提起后,使玻璃杯不掉下的力是()A.米对竹筷产生的压力B.米对玻璃杯的摩擦力C.竹筷对米的摩擦力D.手对竹筷向上的提力15.一物体以1 m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的摩擦力为40 N,若物体运动的速度增加到3 m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力()A.大于40 NB.小于40 NC.等于40 ND.无法确定二、填空题(共3小题)16.在体育竞技比赛中,很多项目的比赛技巧应用到物理知识:拔河比赛时,运动员不能踩到沙粒,这是因为沙粒容易滚动从而减小________.17.将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动.当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下.(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)A.受到方向向右的摩擦力B.受到方向向左的摩擦力C.不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为________(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为________(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为________(4)将米袋以大于传送带的速度向右放上去,米袋在水平方向上受力情况为________.18.用封闭曲线(内部区域)表示集合及其关系的图形,我们称它为维恩图,如图为一对平衡力与一对相互作用力的维恩图.它们的相同点已标明在两圆相重叠的区域.请你写出它们独有的特征(不同点),平衡力________,相互作用力________.三、实验题(共3小题)19.如图所示是研究牛顿第一定律时的实验操作示意图:(1)每次都要从同一高度滑下来的原因是________.(2)当在实验桌上铺上不同的材料(毛巾、纸板和玻璃)时,小车滑行的距离是不一样的.由图可知,小车在________材料上滑行的距离最远.小车最终停下是因为在水平面上受到________的作用.如果没有摩擦力时,小车将会做________运动.20.小明在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码.(1)当卡片静止时,发现拉线不在同一直线上,如图甲,于是他得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,你认为造成这种情况的原因是________;要得到科学的结论,请你给他提出一条改进建议:________;(2)实验改进后出现了如图乙平衡现象,他改变一侧钩码的个数使卡片在图示位置失去平衡,说明二力平衡的条件之一是________;(3)他将处于平衡状态的卡片转过一个角度,松手后,发现卡片________(选填“旋转”或“翻转”)后恢复平衡,说明________.21.如图所示,给水平桌面铺上粗糙程度不同的材料(如毛巾、棉布、木板等)让小车自斜面顶端从静止开始下滑.观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离.(1)实验中同一高度、同一小车、同一斜面滑下的目的是为了________.(2)我们发现:平面越光滑,小车运动的距离越________,这说明小车受到得阻力越________,速度减小得越________.由此我们可以推理:如果运动物体不受力,它将________.四、简答题(共3小题)22.如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子又落回原位置.你能解释这是为什么吗?23.一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,如图所示,此时人处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,在图中画出人的受力示意图.24.在研究牛顿第一运动定律的实验中,如图所示,用同一小车从同一斜面的同一高度滑下,接着在材料不同的平面上继续运动,分别停在图中所示位置,请回答:(1)为什么要使小车从同一斜面上的同一高度滑下?(2)小车在不同平面上运动的距离不等说明了什么?(3)从这个实验可以得出什么结论?五、计算题(共3小题)25.质量均为2 t的甲、乙两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动,它们运动的s-t图象分别如图甲、乙所示,则:(1)作匀速直线运动的是哪个物体?速度为多少?(2)吊车对甲物体的拉力为多少?(3)吊车对乙物体的拉力和物体的重力是否相等?为什么?26.重为8×104N的卡车,在水平公路上匀速直线行驶时受到的阻力是车重的0.02倍.求卡车受到的牵引力.27.某跳伞运动员,张开伞后以6 m/s的速度匀速竖直下落,经过10 s的时间后下落到地面.问:(1)运动员开伞时距离地面的高度是多少?(2)若在下落过程中他受到了700 N的阻力,那么他的质量为多少?(g取10 N/kg)答案解析1.【答案】A【解析】2.【答案】D【解析】不计测力计的重力时,测力计甲的示数为物体A、B的重力之和,50 g的物体重约G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N,所以测力计甲的示数为1.0 N,测力计乙的示数为0.5 N,故D正确.3.【答案】A【解析】当小丽同学自己荡秋千运动到右端最高点时,此时速度为零,处于静止状态,若受到的力全部消失,根据牛顿第一定律的内容,仍保持静止.故选A.4.【答案】B【解析】A、车辆启动时,车轮与地面间的摩擦属于滚动摩擦,不符合题意;B、开门时,门轴与轴套间的摩擦,属于滑动摩擦,符合题意;C、用手握住瓶子时,手与瓶之间的摩擦,属于静摩擦,不符合题意;D、推滚油桶时,油桶与地面间的摩擦,属于滚动摩擦,不符合题意.故选B.5.【答案】B【解析】6.【答案】A【解析】7.【答案】B【解析】人推桌子未动,说明桌子在水平方向上处于静止状态,即平衡状态,所以推力与摩擦力是一对平衡力,两者相等.故A错误.匀速行驶的汽车处于平衡状态,所以受平衡力的作用.故B正确.受平衡力作用的物体一定处于平衡状态,而平衡状态包括:静止状态和匀速直线运动状态两种.故C错误.根据惯性定义可知,一切物体都有惯性,且其大小只与质量有关.故D错误.8.【答案】D【解析】牛顿第一定律的内容:一切物体在没受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.原来静止的物体,在不受外力作用时,将保持静止;原来运动的物体,在不受外力作用时,将保持匀速直线运动状态;所以,物体不受力时将保持静止或匀速直线运动,即运动状态保持不变,故选D.9.【答案】D【解析】惯性的大小只与物体的质量有关,与物体运动速度的大小、物体运动状态的改变、物体所处的位置无关,故D正确.10.【答案】D【解析】足球离开脚后,脚不再对球施加力的作用,所以脚对球的作用力与草地对球的阻力不是一对平衡力,故A错误;脚对球的作用力与球对脚的作用力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;惯性是物体的一种性质,不是力,所以球向前的惯性力的说法错误,故C错误;球所受的重力与草地对球的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确.11.【答案】C【解析】开始时,木块相对斜面有向下的运动趋势,静摩擦力沿斜面向上;增大拉力F,木块开始沿斜面向上运动时,摩擦力方向与物体相对运动方向相反,滑动摩擦力方向沿斜面向下,故摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下.故ABD错误,C正确.故选C.12.【答案】D【解析】一切物体都有惯性,飞行的子弹穿入木头后静止,它仍有惯性,静止的汽车也有惯性,故A、B错误;惯性的大小与物体的质量有关,故跳远要助跑后起跳,不能增大惯性,故C错误;拍打衣服时,衣服运动,灰尘由于惯性还保持原来的静止状态,因此会从衣服上脱落,故D正确.13.【答案】C【解析】AB、对A研究:水平方向受到水平力F,由平衡条件得知:B对A有水平向左的静摩擦力.故AB错误;C、根据牛顿第三定律得知,B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反,即水平向右.故C正确.D、B相对于地面向右运动,对整体,根据平衡条件得知,地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,水平向左.故D错误.故选C。
第一章运动和力第2讲力【知识梳理】知识点一:力和力的作用效果1.什么是力:力是的作用。
2.物体间力的作用是_______。
(一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。
3.力的作用效果:力可以改变物体的______________,还可以改变物体的_______。
4.力的单位是:_______ (简称:_______),符合是_______。
1牛顿大约是你拿起_______个鸡蛋所用的力。
5.弹力:是由于物体发生__________时而产生的力叫弹力。
实验室测力的工具是:_______。
6.弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的_______与受到的拉力成_______。
7.弹簧测力计的用法:(1)观察指针是否指在,观察和;(2)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;(3)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的一致;(4)读数时,视线必须与被读刻度_______;(5)使用时不能超过弹簧测力计的_______。
8.力的三要素是:力的_______、_______、______,叫做力的三要素,它们决定力的。
9.力的示意图就是用一根_____________线段来表示力的三要素。
具体的画法是:(1)用线段的起点或终点表示力的_______;(2)延力的方向画一条带箭头的线段,箭头的方向表示力的_______;(3)若在同一个图中有多个力,则力越大,线段应越_______。
知识点二:三种最常见的力——弹力、重力和摩擦力1.重力:地面附近物体由于_______而受到的力叫重力。
重力的方向总是_______的。
2. 重力的计算公式:_______,式中g是的比值:g=_______ 牛顿/千克。
3.重垂线是根据重力的方向总是原理制成。
4.重心:重力在物体上的_______叫重心。
5.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生_______时,就会在接触面是产生一种阻碍_______的力,这种力就叫摩擦力。
第08章运动和力(高频考点精讲)考点01 牛顿第一定律【高频考点精讲】一、牛顿第一定律(惯性定律)1、内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2、牛顿第一定律是以实验为基础,通过分析和科学推理得到的,不是通过实验直接得出的。
3、力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
4、探究牛顿第一定律中,每次都要让小车从斜面上同一高度滑下,其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。
二、惯性1、定义:一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。
2、对“惯性”的理解(1)一切物体:所有固体、液体、气体,无论是否受力,无论质量大小,无论运动还是静止。
(2)惯性是物体的固有属性,不是一种力,所以“物体受到惯性”“物体受到惯性力”“物体在惯性的作用下”的说法都是错误的。
(3)惯性大小与速度大小无关。
【热点题型精练】1.关于物体受力与运动的关系,下列说法正确的是()A.物体受平衡力作用也能做曲线运动B.物体受非平衡力作用一定做曲线运动C.做曲线运动的物体若只受一个力作用,力的大小和方向可能都不变D.做曲线运动的物体若只受一个力作用,力的大小可能不变但方向一定改变解:A、物体受平衡力作用处于平衡状态,能静止也可能做匀速直线运动,但不可能做曲线运动,故A错误;B、物体受非平衡力作用时,处于非平衡状态,可能是运动速度发生变化也可能是运动方向发生变化,但不一定做曲线运动,如竖直下落的物体,只受重力作用,速度方向不变,故B错误;CD、做曲线运动的物体若只受一个力作用,如平抛出去的物体,只受重力作用,运动过程中,力的大小和方向可能都不变,故C正确,D错误。
答案:C。
2.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。
当小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将()A.在B点保持静止B.沿BE方向运动C.沿BC方向运动D.沿BD方向运动解:由于小球被静止释放,不计摩擦,它可在A、B两点间来回摆动。
实验四探究加速度与力、质量的关系目标要求 1.理解实验的原理,明确实验过程并能进行数据处理.2.了解实验的注意事项,会对实验进行误差分析.3.能用创新改进后的方案进行实验.实验技能储备1.实验目的(1)学会用控制变量法研究物理量之间的关系.(2)探究加速度与力、质量的关系.(3)掌握利用图像处理数据的方法.2.实验器材小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸等.3.实验原理(1)保持质量不变,探究加速度与合外力的关系.(2)保持合外力不变,探究加速度与质量的关系.(3)作出a-F图像和a-1m图像,确定a与F、m的关系.4.实验过程(1)测量:用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m.(2)安装:按照如图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上(即不给小车牵引力).(3)补偿阻力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木,使小车能匀速下滑.(4)操作:①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,断开电源,取下纸带,编号码.②保持小车的质量m不变,改变槽码的质量m′,重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,计算加速度a.④描点作图,作a-F的图像.⑤保持槽码的质量m′不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作a-1m图像.5.数据处理(1)利用逐差法或v-t图像法求a.(2)以a为纵坐标,F为横坐标,描点、画线,如果该线为过原点的直线,说明a与F成正比.(3)以a为纵坐标,1m为横坐标,描点、画线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比.6.注意事项(1)开始实验前首先补偿阻力:适当垫高木板不带定滑轮的一端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好补偿小车和纸带受到的阻力.在补偿阻力时,不要把悬挂槽码的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.(2)实验过程中不用重复补偿阻力.(3)实验必须保证的条件:m≫m′.(4)一先一后一按:改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.7.误差分析(1)实验原理不完善:本实验用槽码的总重力代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于槽码的总重力.(2)补偿阻力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.考点一教材原型实验例1(2023·浙江上虞市模拟)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中.(1)在图甲中轨道上安装的水平仪,在补偿小车受到的阻力时,能不能用于判断阻力是否补偿?________(填“能”或“不能”);当水平仪的气泡处于图示位置时,假设要调节a端螺母,则应使a端螺母________(填“升高”或“降低”);(2)图乙为实验中打出的纸带,图中相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器频率为50 Hz,则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为________ m/s;(保留两位有效数字)(3)根据实验测得的数据得到加速度与力的关系如图丙中实线所示,虚线为过原点的倾斜直线.为减小实验误差,细线下端所挂重物的质量不超过________.(填选项前字母)A.10 g B.22 gC.40 g D.50 g答案(1)不能降低(2)(3)B解析(1)水平仪只能判断轨道是否是水平的,不能用于判断阻力是否补偿;当水平仪的气泡处于题图所示位置时,应使a端螺母降低;(2)打点计时器在打下计数点5时,小车的速度为v5=x462T=(-)×10-2m/s=m/s;(3)由图像可知,当重物的重力大于N时图线出现了弯曲,则实验时应该使得细线下端所挂重物的质量不超过22 g,故选B.例2(2023·浙江Z20联盟联考)如图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源.在小车质量未知的情况下研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.(1)完成下列实验步骤中的填空:①补偿小车所受的阻力:去掉绳子和小吊盘,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点.②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________________________________________________.③打开打点计时器电源,释放小车,获得带点的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m . ④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个计时点取一个计数点.测量相邻计数点间的距离s 1、s 2、….求出与不同m 相对应的加速度a .⑥以砝码的质量m 为横坐标,1a 为纵坐标,在坐标纸上作出1a -m 关系图线.(2)根据上述操作完成下列填空:①由图甲中的数据求得小车加速度的大小a =________ m/s 2(结果保留三位有效数字). ②图乙中直线的斜率为k ,在纵轴上的截距为b ,则小车受到的拉力为________,小车的质量为________.(均用k 、b 表示)答案 (1)①间距相等 ②远小于小车和砝码的总质量 (2)①(~均可) ②1k bk解析 (1)①当纸带上打出间距相等的点时,说明纸带做匀速直线运动.②以整体为研究对象:m 物g =(M 车+m 物)a ,以小车及车上砝码为研究对象:F 拉=M 车a ,联立解得 F 拉=M 车m 物gM 车+m 物=m 物g 1+m 物M 车.为保证小车所受拉力近似不变,应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和砝码的总质量.(2)①由Δx =aT 2可知,a =s 2-s 1(Δt )2=( 5- 5)-( 5- 5) m/s 2= m/s 2.②对小车和砝码,根据牛顿第二定律可知F =(M +m )a ,变形为1a =m F +M F ,故1a 与m 为一次函数关系,根据题意可知:k =1F ,b =MF ,解得:F =1k ,M =Fb =bk.考点二 探索创新实验考向1 实验器材的创新例3 (2023·浙江舟山市舟山中学模拟)某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图甲所示,带滑轮的长木板水平放置,力传感器固定在墙上,轻绳分别跨过固定在滑块和长木板末端的滑轮,与力传感器和砂桶连接.在砂桶重力作用下滑块沿长木板做匀加速直线运动,滑块右侧纸带通过打点计时器打出一系列点迹,轻绳拉力可由传感器直接读出.若轻绳与长木板平行,且不计轻绳与各滑轮之间的摩擦,试完成下列问题:(1)实验时,一定要进行的操作是________; A .将长木板右端垫高以补偿阻力 B .使砂和砂桶的总质量远小于滑块质量 C .将打点计时器接交流电源 D .用天平测砂和砂桶的总质量(2)实验获得的纸带如图乙所示,相邻两个计数点之间的还有四个计时点未画出,打点计时器所接交流电源的频率为f ,则滑块加速度的表达式为a =______________________________;(3)若力传感器示数为F ,滑块的质量为m ,重力加速度为g ,用a 表示滑块的加速度,则滑块与桌面之间的动摩擦因数表达式为μ=________________;(4)若s 1= cm ,s 2= cm ,s 3= cm ,s 4= cm ,s 5= cm ,s 6= cm ,f =50 Hz ,F = N ,m = kg ,g = m/s 2,则动摩擦因数大小为____________.(保留两位有效数字) 答案 (1)C (2)(s 4+s 5+s 6-s 1-s 2-s 3)f 2225 (3)2F -mamg(4)解析 (1)测量滑块和长木板之间的动摩擦因数,不需要将长木板右端垫高以补偿阻力,故A 错误;绳子的拉力可以通过力传感器测出,不需要满足砂和砂桶的总质量远小于滑块质量,故B 错误;打点计时器应接交流电源,故C 正确;拉力的大小可以通过拉力传感器测出,不需要用天平测砂和砂桶的总质量,故D 错误. (2)用逐差法求滑块加速度得a =(s 4+s 5+s 6)-(s 1+s 2+s 3)9T 2,又T 5=1f ,即T =5f,联立解得a =(s 4+s 5+s 6-s 1-s 2-s 3)f 2225(3)根据牛顿第二定律得2F -μmg =ma , 解得μ=2F -mamg(4)代入数据,解得滑块加速度为 a =(s 4+s 5+s 6-s 1-s 2-s 3)f 2225≈0.501 m/s 2则动摩擦因数大小为μ=2F -mamg=2×-××9.8≈0.23. 例4 (2021·湖南卷·11)某实验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系.主要实验步骤如下:(1)用游标卡尺测量垫块厚度h,示数如图(b)所示,h=________ cm;(2)接通气泵,将滑块轻放在气垫导轨上,调节导轨至水平;(3)在右支点下放一垫块,改变气垫导轨的倾斜角度;(4)在气垫导轨合适位置释放滑块,记录垫块个数n和滑块对应的加速度a;(5)在右支点下增加垫块个数(垫块完全相同),重复步骤(4),记录数据如下表:n123456a/(m·s-2)根据表中数据在图(c)上描点,绘制图线.如果表中缺少的第4组数据是正确的,其应该是________m/s2(保留三位有效数字).答案(1)(5)见解析图(~均可)解析(1)垫块的厚度为h=1 cm+2× mm=cm(5)绘制图线如图;根据mg·nhl=ma可知a与n成正比关系,则根据图像可知,斜率k=7=a4 4解得a4≈ m/s2.考向2实验方案的创新例5(2020·浙江7月选考·17(1))做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图甲是教材中的实验方案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:(ⅰ)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;(ⅱ)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a-F的关系.(1)实验获得如图所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度大小v d=________ m/s(保留两位有效数字);(2)需要满足条件M≫m的方案是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”);在作a-F图像时,把mg作为F值的是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”).答案(1)(~均可)(2)甲甲和乙解析(1)由题意知小车做匀加速直线运动,故v d=x ce2T,将x ce=(-) cm=cm,T=s,代入得v d ≈ m/s ;(2)甲实验方案中:绳的拉力F 满足:F =Ma ,且mg -F =ma ,则F =mg1+m M ,只有m ≪M 时,F 才近似等于mg ,故以托盘与砝码的重力表示小车的合外力,需满足m ≪M .乙实验方案中:小车沿木板匀速下滑,小车受绳的拉力及其他力的合力为零,且绳的拉力大小等于托盘与砝码的重力,取下托盘及砝码,小车所受的合外力大小等于托盘与砝码的重力mg ,不需要满足m ≪M .两个实验方案都可把mg 作为F 值.考向3 实验目的的创新例6 (2019·全国卷Ⅱ·22)如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz 的交流电源、纸带等.回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=______(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g 和铁块下滑的加速度a 表示).(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°.接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示.图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为 m/s 2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数).答案 (1)g sin θ-ag cos θ(2)解析 (1)对铁块受力分析,由牛顿第二定律有mg sin θ-μmg cos θ=ma ,解得μ=g sin θ-ag cos θ.(2)两个相邻计数点之间的时间间隔 T =5×150 s = s ,由逐差法和Δx =aT 2可得a =(x 5+x 6+x 7)-(x 1+x 2+x 3)12T 2≈ m/s 2,代入μ=g sin θ-ag cos θ,解得μ≈0.35.课时精练1.(2023·浙江省联考)小明利用图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量关系的实验”.(1)除了图中已有的小车、电磁打点计时器、钩码、纸带和长木板外,下列实验器材中还需用到的有________; A .天平(含砝码) B .停表 C .刻度尺 D .游标卡尺 E .8 V 的交流电源 F .220 V 的交流电源(2)为了探究小车的加速度与其所受合力的关系,小明在正确完成补偿小车所受阻力的操作后挂上钩码开始进行实验,并得到了如图乙所示的一条纸带,已知图乙上的点为实际打下的点,交流电源的频率为50 Hz.根据这条纸带上的点迹.指出小明在实验中所存在的一个问题:________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________.答案(1)ACE(2)小车运动到长木板末端时加速突然变大,说明长木板的前部分和后部分的粗糙程度不同解析(1)实验中需要天平(含砝码)来测量小车以及砂和砂桶的质量,故选A;实验中由于还需测量计数点之间的距离,故还需必备的器材是刻度尺,故选C;电磁打点计时器所接电源为8 V的交流电源,故选E.(2)结合题图乙将打点计时器打出的点标号分别有0、1、2、……、13并读数得到相邻两点的位移;根据Δx=x n+1-x n,Δx=aT2,由图知在小车运动到长木板末端时加速度突然变大,说明长木板的前部分和后部分的粗糙程度不同.2.(2023·浙江省金丽衢十二校联考)如图甲所示,小明同学将力传感器固定在小车上,细绳的一端固定在传感器上,用来测量绳对小车的拉力,探究加速度与力和质量的关系.(1)实验中必须要进行的且正确的操作是________;A.小车质量改变时,需要重新补偿阻力B.补偿阻力时要装上纸带并挂上装细砂的桶C.调节滑轮的高度,使细线与长木板平行(2)本实验中________(填“需要”或“不需要”)满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量;(3)小华同学利用此实验装置,拆除传感器,把细绳直接固定在小车上,重新探究加速度与力和质量的关系.小明、小华两位同学分别根据各自的实验数据作出了各自的a-F图像,其中某位同学所得的a-F图像如图乙所示,关于这一a-F图像的说法正确的是________;A.在补偿阻力时斜面倾角过大B.直线部分的斜率表示小车的质量C.这一图像是小华同学作出的图像D.这一图像无法判断是哪位同学作出的答案(1)C(2)不需要(3)C解析(1)每次改变小车的质量时,不必重新补偿阻力,A错误;补偿阻力时不应挂上装细砂的桶,但是要挂纸带,调节斜面的倾角,给小车一个初速度,使小车做匀速直线运动即可,B错误;调节滑轮的高度,使细线与长木板平行,使小车受到的拉力等于合外力,C正确.(2)本实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,故不需要满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量.(3)由题图乙可看出,当细绳拉力增大到一定值时,小车才有加速度,说明没有补偿阻力或补可知,a-F图像的斜率表示小车质量的倒数,B 偿阻力不足,A错误;由牛顿第二定律a=Fm错误;由于小明同学用力传感器直接测出了拉力大小,他作出的a-F图像应是一条倾斜的直线(如补偿阻力充分,则是一条通过原点的倾斜的直线);小华同学用砂和砂桶的总重量近似表示细绳的拉力,由牛顿第二定律,对小车和砂桶(含砂)分别有F T=Ma,mg-F T=ma,可得F T=Mmg,故只有当M(小车及小车上的传感器总质量)远大于m(砂和砂桶的总质量) M+m时,细绳的拉力才近似等于砂和砂桶的总重量,随着m的增大,实际的绳子拉力将比mg明显小些,所以a-F图像的斜率随着F(即mg)的明显增大而减小,所以这一图像是小华同学作出的,C正确,D错误.3.(2023·浙江省金华十校模拟)用图甲装置探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”实验中,用力传感器测量力的大小.(1)若某次实验中得到图乙纸带,已知交流电源的频率为50 Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,则小车的加速度大小是________ m/s2;(计算结果保留2位有效数字) (2)对于本实验,下列说法正确的是________.A.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量B.实验前需要补偿阻力C.作出a-F图像,斜率为小车的质量D.作出a-2F图像,斜率为小车的质量答案(1)(2)B解析(1)由逐差法可知a=x BD-x OB4T2=(--)×10-24×2m/s2=m/s2(2)本实验中由于有力传感器测量拉力,故不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量,A错误;实验前需要补偿阻力,B正确;由牛顿第二定律可知a=1m·F,作出a-F图像,斜率为小车质量的倒数,C、D错误.4.在完成了“探究加速度与力、质量的关系”的实验后,某同学想办法设计了一个新的实验用于进一步验证上述物理量之间的关系,具体操作过程如下:A.用天平称出小车质量为M=kg,弹簧测力计质量m=5 kg(重力加速度为g)B.如图所示,接通打点计时器电源,让小车M从一具有一定倾角θ的平整斜面上由静止开始匀加速下滑,用纸带记录下小车的运动情况,以便求出加速度aC.撤掉打点计时器,在小车尾部用细线与一个弹簧测力计和水桶连接,在水桶中加入适当质量的水,使轻推小车时,能使其沿斜面向下做匀速直线运动.当小车到达斜面底部静止后,读出此时弹簧测力计的读数FD.改变斜面的倾角,重复以上实验几次,通过几组数据来验证三个物理量之间的关系请回答下列问题:(1)图中这条纸带上的点,是在某次实验中得到的计数点(每5个点取一个计数点),已知打点计时器的频率为50 Hz,此时小车的加速度a=____________________________________.(2)小车由静止开始匀加速下滑过程中所受到的合力为________.(用本题中所给的物理量符号表示)(3)在该同学的这个验证实验中,________(填“需要”或“不需要”)保证小车质量远大于所挂物体(水、水桶及弹簧测力计)的总质量.答案 (1) m/s 2(~ m/s 2均可)(2)mg +F (3)不需要解析 (1)由题图可知Δx = cm ,而T = s ,则a =Δx T2=×10-22 m/s 2= m/s 2 (2)根据实验步骤可知,小车由静止开始匀加速下滑过程中所受到的合力为mg +F ;(3)根据实验步骤B 、C 可知,在该同学的这个验证实验中,不需要保证小车质量远大于所挂物体的总质量.5.(2022·山东卷·13)在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验.受此启发.某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示.主要步骤如下:①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;②接通气源,放上滑块.调平气垫导轨;③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块.弹簧处于原长时滑块左端位于O 点.A 点到O 点的距离为 cm ,拉动滑块使其左端处于A 点,由静止释放并开始计时;④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F 、加速度a 随时间t 变化的图像,部分图像如图乙所示.回答以下问题(结果均保留两位有效数字):(1)弹簧的劲度系数为________ N/m.(2)该同学从图乙中提取某些时刻F 与a 的数据,画出a —F 图像如图丙中 Ⅰ 所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________ kg.(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a —F 图像Ⅱ,则待测物体的质量为________ kg.答案 (1)12 (2) (3)解析 (1)由题知,弹簧处于原长时滑块左端位于O 点,A 点到O 点的距离为 cm.拉动滑块使其左端处于A 点,由静止释放并开始计时.结合题图乙的F —t 图像有Δx = cm ,F = N根据胡克定律k =F Δx,可得k ≈12 N/m (2)根据牛顿第二定律有F =ma则a —F 图像的斜率表示滑块与加速度传感器的总质量的倒数,根据题图丙中 Ⅰ,则有 1m=-0 kg -1=5 kg -1 则滑块与加速度传感器的总质量为m = kg(3)滑块上增加待测物体,同理,根据题图丙中 Ⅱ,则有1m ′=-0 kg -1=3 kg -1,则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为m ′≈ kg ,则待测物体的质量为Δm =m ′-m = kg.。