匀速小车突然加速车内货物的受力分析
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沪科版八年级物理第七章力与运动章节练习考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、体育运动中涉及到了许多物理知识,下列说法中不正确的是()A.用力垫起排球时,手臂感到疼是因为力的作用是相互的B.篮球投出手后如果一切外力全部消失,将会做匀速直线运动C.在草坪上滚动的足球最终会停下来,是因为受到摩擦阻力的作用D.抛出去的实心球还会在空中运动一段时间,是因为实心球受到惯性力的作用2、有一只装满货物的箱子放在水平地面上,如图所示,小南同学用水平向右的力去推箱子,但没有推动,则下列说法正确的是()A.小南对箱子的推力小于箱子与地面间的摩擦力B.小南对箱子的推力与箱子对地面的摩擦力是一对平衡力C.箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力D.箱子所受到的重力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力3、质量相同的甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,沿水平地面做直线运动,它们运动的s-t图像如图所示。
则下列说法中正确的是()A.甲车的速度大于乙车的速度B.经过6秒,甲、乙两车可能相距16米C.甲车的惯性比乙车小D.甲车受到的合力大于乙车受到的合力4、两个作用在一条直线上的力F1、F2。
当F1=18牛、F2=8牛,它们的合力是()A.一定是26牛B.一定是10牛C.26牛或10牛D.缺少条件,无法判断5、如图所示,水平面上叠放着A、B两个物块,在水平方向的力F作用下,一起向左做匀速直线运动。
已知F=5N,下列说法正确的是()A.A物块受到的摩擦力为5NB.B物块与地面间的摩擦力为5NC.B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力D.B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力6、下列对2021年东京奥运会上的情境描述正确的是()A.跳水运动员能够跳水,是因为跳板对运动员的力大于运动员对跳板的力B.排球运动到最高点的瞬间,受到的合力大小不为零C.运动员举起杠铃静止时,地面对他的支持力与他受到的重力是一对平衡力D.铁饼在飞行的过程中,如果突然不受力,将会继续做曲线运动7、下列说法中正确的是()A.物体竖直向上运动时,所受合力方向一定竖直向上B.小融推动购物车加速向前运动,人推车的力大于车对人的作用力C.小江在匀速直线行驶的列车上立定跳远,向列车行驶反方向跳,会离列车上的起跳点更远D.重力为500N的杠铃静止在水平面上,小渝用400N的力竖直向上去提时,杠铃所受合力为0N 8、如图是某物体做直线运动时的路程随时间变化的图象,据图象判断下列说法错误的是()A.物体在6s内运动的路程为15mB.在最后2s,物体受平衡力作用C.物体在前2s内和最后2s内的速度相等D.物体在6s内的平均速度为2.5m/s9、人站在行驶的车厢中,突然身体向左前方倾倒,这说明车在突然()A.加速B.减慢C.左转弯D.右转弯10、今年端午节,我国许多地区都举办了龙舟比赛,下列说法正确的是()A.龙舟运动快时惯性大,运动慢时惯性小B.龙舟到达终点后不能立即停下来,是因为受到惯性的作用C.运动员不再划龙舟,龙舟会慢慢停下来,说明物体运动需要力来维持D.运动员用桨向后划水使龙舟前进,说明物体之间力的作用是相互的第Ⅱ卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)1、某人用25N的力推重200N的物体,使它在水平地面做匀速直线运动,则地面对它的摩擦力为___________N,现推力增大到50N,此时物体受到的摩擦力是 ___________N。
滚动小专题——利用惯性判断物体的运动状态一.选择题(共16小题)1.如图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象,下列判断正确的是()A.都是小车突然加速时发生B.都是小车突然减速时发生C.图甲是小车突然减速,图乙是小车突然加速D.图甲是小车突然加速,图乙是小车突然减速2.如图所示,我们乘坐的汽车除了前、后排座位都有安全带外,还安装有安全气囊系统,这是为了减轻下列哪种情况出现时对人身造成的伤害?()A.汽车突然启动B.汽车前端发生严重撞击C.汽车速度太慢D.汽车转弯3.在匀速直线行驶的火车车厢里,坐着一位乘客,他发现自己正上方顶棚上有一小水滴正要下落,这滴水将落在()A.此乘客的前面B.此乘客的头上C.此乘客的后面D.此乘客的左侧4.如图所示,是中国科技馆展品“惯性车”。
小火车在平直轨道上匀速行驶,当它将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一个小球,该小球越过框架后,又落回原来的小孔,不计空气阻力。
下列说法中正确的是()第1页(共16页)B.小球能落回小孔是因为它具有惯性,在水平方向与火车保持相同的速度C.若在小球弹出的同时,小火车突然加速运动,小球由于具有惯性,仍能落回原来的小孔中D.若在小球弹出的同时,小火车突然减速运动,小球由于具有惯性,仍能落回原来的小孔中5.如图所示,火车在水平铁轨上匀速直线行驶,车厢内水平光滑桌面上放着物体A、B,A 的质量较大,在火车突然停止时,两物体会由于惯性而运动,在它们离开桌面前()A.一定相碰B.一定不相碰C.可能相碰D.无法判断6.小宇在家观看汽车拉力赛的电视节目,发现汽车行驶速度很快。
其中途经一段“S”形弯道时,如图。
他想:现场观看的观众为了更安全,应站的位置是图中()A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁7.一架水平匀速直线飞行的飞机以相同的时间间隔分别落下A、B、C三个大小一样的小球,那么反映A、B、C三小球在空中的位置关系正确的图是(不考虑空气阻力)()A.B.C.D.8.气球吊着一个物体匀速上升,突然吊物体的绳断了,绳断后物体的运动状态是()A.由于受到重力,立即下落B.由于小球有惯性,仍然匀速上升C.由于受空气阻力,要悬浮在空中D.先上升再下落9.如图所示,一木块立在表面粗糙的小车上,并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动,当小车遇到障碍物而突然静止时,车上的木块将()A.立即停止运动B.立即向左倾倒C.立即向右倾倒D.继续向左做匀速直线运动10.有两个鸡蛋,一生一熟,让它们在水平桌面上以同样的速度同时开始转动()A.生鸡蛋很快停止转动,熟鸡蛋转了一会儿才停止B.熟鸡蛋很快停止转动,生鸡蛋转了一会儿才停止C.两个鸡蛋都很快停止转动D.两个鸡蛋都转了一会儿,然后同时停止11.摩托车飞越高大障碍物时,为了避免翻车,首先着地的轮子应是()A.前轮B.后轮C.前后轮要同时着地D.哪种着地方式都一样12.如图为我国传统游戏项目打陀螺,在陀螺的锥尖镶嵌小钢珠是为了()摩擦,玩的时候,将鞭子绳绕在陀螺上,迅速抽掉鞭子,陀螺就会飞快地旋转起来,这说明力可以()旋转着的陀螺能保持转动,是因为陀螺具有()A.增大改变物体的运动状态惯性B.增大改变物体的形状运动性C.减小改变物体的形状运动性D.减小改变物体的运动状态惯性13.练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖起直径将靶面分成四个区域,如图所示,当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在()A.Ⅰ区B.Ⅱ区C.Ⅲ区D.Ⅳ区14.大游轮向东匀速直线行驶,小金面朝游轮前进方向,在游轮上的A位置竖直向上起跳,落下时的位置在(不计空气阻力)()A.A位置的东侧B.A位置的西侧C.A位置D.以上三种情况都有可能15.在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。
山东省普通高中2024届物理高一第一学期期中检测试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡相应位置上。
将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1、两个质点A 、B 放在同一水平面上,由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的v--t 图象如图所示,对A 、B 运动情况的分析,下列结论正确的是()A .A 、B 加速时的加速度大小之比为2:1B .在t=3t 0时刻,A 、B 相距最远C .在t=5t 0时刻,A 、B 相距最远D .在t=6t 0时刻,A 、B 相遇2、物体做自由落体运动,若落地前最后1s 内的下降的高度是25m ,则物体在第2s 下降高度为( )(g 取10m/s 2) A .5m B .10 m C .15 m D .20 m3、小球A 从125m 高处开始做自由落体运动,同时,小球B 以50/m s 的初速度从地面开始做竖直上抛运动,小球A 、B 在空中运动时的加速度大小均为210/m s ,方向竖直向下,两小球到达同一位置所需的时间为( ) A .2s B .2.5s C .3s D .3.5s4、将一光滑轻杆固定在地面上,杆与地面间夹角为θ,一光滑轻环套在杆上.一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP 悬挂在天花板上,用另一轻绳通过滑轮系在轻环上,用手拉住轻绳另一端并使OP 恰好在竖直方向,如图所示.现水平向右拉绳,当轻环重新静止不动时OP 绳与天花板之间的夹角为( )A .90°B .θC .45°+12θD .45°-12θ 5、如图所示是足球运动员侧向踢出足球时的照片,照相机曝光时间为0.02s ,由此可估算出足球被踢出时的速度约为(已知:足球直径为22cm)A.5m/s B.30m/s C.100m/s D.150m/s6、如图甲、乙所示,物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.图甲中物体A不受摩擦力B.两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反C.两图中物体A均不受摩擦力D.图乙中物体A受摩擦力,方向和F相同7、汽车从O点出发由静止开始在平直公路上作匀加速直线运动,途中经过P、Q两根电线杆用时6s,已知两根电线杆相距60m,汽车经过电线杆P时的速度为5m/s,则A.汽车经过电线杆Q时的速度为15m/sB.汽车加速度为1.5m/s2C.O、P间的距离是7.5mD.汽车从出发到经过电线杆Q所用的时间是9s8、以下对物体做自由落体运动的说法正确的是()A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零B.物体下落过程中,速度增大加速度保持不变C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大D.物体下落过程中,速度的变化是个恒量9、如图所示,人重600N,木板重400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2,今人用水平力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则()A.人拉绳的力是200NB.人拉绳的力是100NC.人的脚对木板的摩擦力向左D.人的脚对木板的摩擦力向右10、(多选)同一平面内几组共点力中,它们的合力可能使物体处于平衡状态的有()A.1 N、3N、2N B.9N、12N、20NC.5N、12N、6N D.9N、14N、24N二、实验题11、(4分)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点,每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出,其部分相邻点间的距离如图所示,完成下列问题.(1)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是________.A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变(2)计算出打下点4时小车的瞬时速度为________,求出小车的加速度为________.(要求计算结果保留三位有效数字)12、(10分)某同学要测量匀加速直线运动的小车运动的速度和加速度,获得了一条纸带,如图所图中两相邻计数点之间的时间T=0.1s.注意:计算结果保留三位有效数字.(1)哪两个计算点之间的距高读数不正确?_____(1)打下4点时的速度v4=_____.(3)小车的加速度算出结果为a=_____m/s1.三、计算题:解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位m s的速度从车边匀速驶过.13、(9分)小汽车从静止开始以32/m s的加速度行驶,恰有一自行车以6/(1)小汽车从运动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远?此时距离是多少?(2)什么时候追上自行车,此时汽车的速度是多少?14、(14分)轻弹簧秤上端固定于O点,下端悬挂一个光滑的定滑轮C,已知滑轮C重1N。
实验:探究加速度与力、质量的关系(复习)【教学目标】1.理解物体运动状态的变化快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关。
2.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系,使学生掌握在研究三个(或三个以上)物理量之间的关系时,采用控制变量法实现。
3.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神,培养学生动手操作能力。
使学生养成实事求是的科学态度,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
4.指导学生根据原理去设计实验,处理实验数据,得出结论。
帮助学生会分析数据表格,利用图象寻求物理规律。
5.培养学生的合作意识,相互学习,交流,共同提高的学习态度。
【方法指导】学习本节前应先复习匀变速直线运动的位移公式、图象法及如何判断物体的运动状态发生变化等问题。
由前面几章的知识可知,物体的速度是描述物体运动状态变化的物理量,而加速度又是描述速度变化快慢的物理量,因此,本节的第一个探究实验就是研究加速度与力的关系;第二个探究实验就是研究加速度与质量的关系。
这是高中物理的学习中第一次遇到用实验探究一个物理量同时跟两个物理量有关的多元问题,要自己去寻找研究问题的实验方法,并学会数据处理。
在这里与研究运动学的方法相似,我们要从简单的实例入手。
采用控制变量法进行探究实验,真正体会、理解物理学的研究方法,为今后的学习打下坚实的基础;采用图象法进行数据处理,真正领会所描绘图象的物理意义和图象法的优点。
通过本节探究实验的学习,真正提高认识问题、分析问题和解决问题的能力。
【教学过程】在日常生活中,我们都有这样的体验:用大小不同的力推同一辆车,速度改变的快慢是不同的。
推力越大,速度改变越快,产生的加速度也越大;而用同样的外力推空车和推满载的车,速度改变的快慢也不同,物体的质量越小,速度改变越快,产生的加速度就越大。
于是我们猜想,物体所获得的加速度可能与外力有关,还可能与物体本身的质量有关。
据此,我们可以提出这样的假设:物体所获得的加速度,由它的质量和它所受的合外力共同决定。
新人教版2019-2020年八年级下册物理知识点专练8.1牛顿第一定律一、牛顿第一定律知识结构导图二、知识点巩固1、阻力对物体运动的影响:让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下(控制变量法),是为了使小车滑到斜面底端时有相同的速度;阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现(转化法)。
2、牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3、牛顿第一定律是:通过实验事实和科学推理得出的,它不可能用实验来直接验证。
4、惯性⑴定义:物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性⑵性质:惯性是物体本身固有的一种属性。
一切物体在任何时候、任何状态下都有惯性。
⑶惯性不是力,不能说惯性力的作用,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关。
⑷防止惯性的现象:汽车安装安全气囊,汽车安装安全带。
⑸利用惯性的现象:跳远助跑可提高成绩, 拍打衣服可除尘。
⑹解释现象:例:汽车突然刹车时,乘客为何向汽车行驶的方向倾倒?答:汽车刹车前,乘客与汽车一起处于运动状态,当刹车时,乘客的脚由于受摩擦力作用,随汽车突然停止,而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态,继续向汽车行驶的方向运动,所以…….5、应注意从以下四个方面理解牛顿第一定律:(1)“一切”是说定律对所有物体普遍适用.(2)“没有受到力的作用”是指定律成立的条件,包含两层意思:一是理想情况,即物体确实没有受到任何外力作用;二是物体所受各力的合力为零.(3)“总”指的是总这样,没有例外.(4)“或”即两种状态居其一,不能同时存在.定律表明:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将永远做匀速直线运动.三、知识点精炼1.(2020•海淀区一模)如图中,物体的运动状态发生了变化的是()A.绕地球飞行的“天宫一号”B.匀速直线上升的热气球C.悬停在空中的直升飞机D.匀速直行中的高铁列车【考点】:物体运动状态变化的判断.【答案】:A【解析】:A、绕地球飞行的“天宫一号”其运行的轨道不是直线,即运动方向不断变化,所以其运动状态改变,故A符合题意;B、匀速直线上升的热气球,其速度大小和方向都不变,故其运动状态不变,故B不合题意;C、悬停在空中的直升飞机,处于静止状态,其运动状态不变,故C不合题意;D、匀速直行中的高铁列车,其速度大小和方向都不变,故其运动状态不变,故D不合题意。
1.牛顿运动定律及其应用Ⅱ2.超重和失重Ⅰ试验四:验证牛顿运动定律1.应用牛顿运动定律和运动学规律解决两类动力学问题.2.运用失重和超重学问定性或定量分析问题.3.运用整体法和隔离法求解简洁的连接体问题.一、牛顿第肯定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它转变这种状态.2.意义.(1)指出力不是维持物体运动状态的缘由,而是转变物体运动状态的缘由,即力是产生加速度的缘由.(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第肯定律又称为惯性定律.3.惯性.(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动状况和受力状况无关.二、牛顿第三定律1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体肯定同时对这个物体施加了力.力是物体与物体间的相互作用,物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力.2.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.1.运动的物体惯性大,静止的物体惯性小.(×)2.做匀速直线运动的物体和静止的物体均没有惯性.(×)3.作用力与反作用力肯定是同种性质的力.(√)4.作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消.(×)5.人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.(×) 6.物体所受合外力变小,物体的速度肯定变小.(×)7.物体所受合外力大,其加速度就肯定大.(√)1.(多选)(2022·枣庄模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发觉碗中的水洒出,水洒出的状况如图所示,则关于小车的运动状况,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速解析:原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对碗向右洒出,故B、D正确.答案:BD2.下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第肯定律的体现B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第肯定律的C.物体所受合外力为零,则速度肯定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也肯定不为零D.物体所受的合外力最大时,速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,速度却可以最大解析:由牛顿第肯定律可知,力是转变物体运动状态的缘由,而不是维持物体运动状态的缘由,故正确选项为D.答案:D3.(多选)(2022·郑州模拟)用计算机帮助试验系统做验证牛顿第三定律的试验,点击试验菜单中“力的相互作用”.把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,显示器屏幕上消灭的结果如图所示.观看分析两个力传感器间的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下试验结论()A.作用力与反作用力同时存在B.作用力与反作用力作用在同一物体上C.作用力与反作用力大小相等D.作用力与反作用力方向相反解析:由题图可知:两个力传感器间的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在,大小相等,方向相反,作用在两个物体上,故A、C、D正确.答案:ACD4.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平拉力拉木箱匀速前进,则() A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析:拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上,是一对平衡力,A 错;木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上,作用在两个物体上,不是一对平衡力,应是一对作用力与反作用力,B错,C对;木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,D错.答案:C5.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升,忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A.510 N B.490 NC.890 N D.910 N解析:设人对绳子的拉力大小为F,对建筑材料m应用牛顿其次定律得F-mg=ma.由牛顿第三定律可知,绳子对人向上的拉力F′与人对绳子的拉力F等大反向,设地面对人的支持力为F N,对人应用平衡条件可得:F′+F N=Mg,可解得F N=Mg-mg-ma=490 N.由牛顿第三定律可知,人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等,故人对地面的压力大小为490 N,B正确.答案:B一、单项选择题1.(2021·沈阳模拟)科学思维和科学方法是我们生疏世界的基本手段.在争辩和解决问题过程中,不仅需要相应的学问,还需要运用科学的方法.抱负试验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个抱负试验,如图所示,其中有一个是阅历事实,其余是推论.①减小其次个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③假如没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④连续减小其次个斜面的倾角,最终使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.在上述的设想步骤中,有的属于牢靠的事实,有的则是抱负化的推论,下列有关事实和推论的分类正确的是()A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论解析:本题再现了伽利略抱负试验法,即在牢靠的物理事实的基础上进行科学合理外推,将试验抱负化,并符合物理规律,得到正确结论,其中②是事实,①③④是推论,故选项B正确.答案:B2.(2022·孝感模拟)如图所示,某同学面对行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里.这位同学发觉面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来,则可推断()A.列车正在刹车B.列车突然加速C.列车突然减速D.列车仍在做匀速直线运动解析:原来小球相对列车静止,现在这位同学发觉面前的小球相对列车突然向他滚来,说明列车转变了原来的运动状态,速度增加了,因此B正确.答案:B3.我们都难以遗忘刘翔那美丽的跨栏姿势.在他跨越栏架的过程中() A.支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B.支撑脚蹬地的瞬间,地面受到向后的摩擦力C.支撑脚离地后,他还受到向前冲的力,以至于能很快地通过栏架D.运动到最高处时,速度达到最大值,方向沿水平方向向前解析:刘翔在跨越栏架的过程中,支撑脚蹬地的瞬间,地面对脚的支持力等于脚对地面的压力,脚受到向前的摩擦力,地面受到向后的摩擦力,脚离地后,他只受到重力作用,B正确.答案:B4.下列说法正确的是()A.力是维持物体运动的缘由,同一物体所受的力越大,它的速度越大B.以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头却“平稳无恙”,是由于鸡蛋对石头的作用力小,而石头对鸡蛋的作用力大C.吊扇工作时向下压迫空气,空气对吊扇产生竖直向上的托力,减轻了吊杆对电扇的拉力D.两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细线悬于天花板上,则弹簧对A 的力和弹簧对B的力是一对作用力和反作用力解析:力不是维持物体运动状态的缘由,而是转变物体运动状态的缘由,依据牛顿其次定律,同一物体所受的力越大,加速度越大,但速度不肯定越大,选项A错误;以卵击石,鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力,它们大小相等,选项B错误;选项D中弹簧对A的力和A对弹簧的力才是一对作用力和反作用力,选项D错误,只有选项C正确.答案:C5.如图所示是一种汽车平安带把握装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,平安带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摇摆,使得锁棒锁定棘轮的转动,平安带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的运动方向和运动状态可能是()A.向左行驶、突然刹车B.向右行驶、突然刹车C.向左行驶、匀速直线运动D.向右行驶、匀速直线运动解析:由题意简化分析如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动状况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错误,B正确;当车匀速运动时,无论向哪个方向运动,小球均处于竖直位置不摇摆,C、D 错误.答案:B6.如图所示,将两弹簧测力计a、b连接在一起,当用力缓慢拉a弹簧测力计时,发觉不管拉力F多大,a、b两弹簧测力计的示数总是相等,这个试验说明()A.这是两只完全相同的弹簧测力计B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比C.作用力与反作用力大小相等、方向相反D.力是转变物体运动状态的缘由解析:试验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力,它们肯定大小相等、方向相反,选项C正确.答案:C二、多项选择题7.(2022·潍坊模拟)抖空竹是人们宠爱的一项体育活动.最早的空竹是两个犹如车轮的竹筒,中间加一个转轴,由于外形对称,其重心在中间位置,初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡.随着制作技术的进展,如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎,现在大多是塑料制成的,也有自然竹木制成的.关于抖空竹,在空气阻力不行忽视的状况下,下列说法中正确的是()A.空竹启动前用绳子拉住提起,要保证支持力和重力在同一条直线上B.空竹的转动是依靠绳子的拉动,绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C.空竹抛起后由于惯性而连续向上运动,在空中受重力和惯性作用D.空竹从抛起到接住,转速会减小,表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动解析:空竹启动前用绳子拉住提起,此时要选择恰当的位置,保证支持力和重力在同一条直线上,满足二力平衡的条件,否则空竹就要翻倒,从绳子上落下,选项A正确;空竹的转动是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动,因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好,选项B错误;空竹抛起后由于惯性而连续向上运动,在空中受重力和空气阻力的作用,空竹的运动状态发生转变,速度越来越小,然后下落,选项C错误;空竹从抛起到接住,由于空气阻力的作用,转速比抛出前减小,因此表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动,选项D正确.答案:AD8.(2022·秦皇岛模拟)如图所示,用质量不计的轻细绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,则下列说法正确的是()A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析:L1对M的拉力和L2对M的拉力既不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,选项A错误;L2对M的拉力和L2对N的拉力不是一对作用力和反作用力,故选项B错误;作用力和反作用力肯定是两物体之间的相互作用力,作用在两个不同的物体上,故选项C、D正确.答案:CD9.下面关于飞船与火箭起飞的情形,叙述正确的是()A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍旧存在一对作用力和反作用力解析:火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即火箭上升的推力,此推力并不是由四周的空气对火箭的反作用力供应的,因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关,故选项B、C错误,A正确;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间仍旧存在着相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故选项D正确.答案:AD三、非选择题10.(2022·新乡模拟)如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小(g取10 m/s2).解析:对A受力分析如图甲所示,由平衡条件得k(L-L0)-mg-F=0,解得F=-4 N.故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N,方向竖直向下.对B受力分析如图乙所示,由平衡条件得:F N -mg -F ′=0, 解得F N =9 N.由牛顿第三定律得B 对地面的压力大小为9 N. 答案:9 N11.(2022·唐山模拟)如图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ,A 与地面的摩擦不计.(1)当卡车以a 1=12g 的加速度运动时,绳的拉力为56mg ,则A 对地面的压力为多大?(2)当卡车的加速度a 2=g 时,绳的拉力为多大?解析:(1)卡车和A 的加速度全都.由图知绳的拉力的分力使A 产生了加速度, 故有:56mg cos α=m·12g ,解得:cos α=35,sin α=45.设地面对A 的支持力为F N ,则有: F N =mg -56mg sin α=13mg ,由牛顿第三定律得:A 对地面的压力为13mg.(2)设地面对A 弹力为零时,物体的临界加速度为a 0,则a 0=g cot θ=34g ,故当a 2=g>a 0时,物体已飘起.此时物体所受合力为ma 2=mg ,则由三角形学问可知,拉力F 2=(mg )2+(mg )2=2mg.答案:(1)13mg (2)2mg。
5、力与直线运动:弹簧问题一.两类模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间.(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.2、求解瞬时加速度问题时应抓住“两点”(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析.(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变.二、动态变化问题力与运动的关系:力→加速度→速度变化→(运动状态变化)(1)分析物体的运动性质,要从受力分析入手,先求合力,然后根据牛顿第二定律分析加速度的变化。
(2)速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系,和加速度的大小没有关系。
(3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力,与物体的速度没有关系。
三、临界问题物体分离的临界条件时两物体间相互作用力为0例1、(2021·山东泰安模拟)如图,质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 m/s2)( )A.0 B.2.5 NC.5 N D.3.75 N【解析】当细线剪断瞬间,细线的弹力突然变为零,则B物体的重力突然作用到A上,此时弹簧形变仍不变,对AB整体受力分析受重力G=(m A+m B)g=20 N,弹力为F=m A g=15 N,由牛顿第二定律G-F=(m A+m B)a,解得a=2.5 m/s2,对B受力分析,B受重力和A对B的弹力F1,对B有m B g-F1=m B a,可得F1=3.75 N,D选项正确.【答案】 D针对训练1. (多选)如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上.下列判断中正确的是( )A .在AC 被突然剪断的瞬间,BC 对小球的拉力不变B .在AC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θC .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g cos θD .在BC 被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为g sin θ【解析】:选BC .设小球静止时BC 绳的拉力为F ,AC 橡皮筋的拉力为T ,由平衡条件可得:F cos θ=mg ,F sin θ=T ,解得:F =mgcos θ,T =mg tan θ.在AC 被突然剪断的瞬间,BC 上的拉力F 也发生了突变,小球的加速度方向沿与BC 垂直的方向且斜向下,大小为a =mg sin θm=g sin θ,B 正确,A 错误;在BC 被突然剪断的瞬间,橡皮筋AC 的拉力不变,小球的合力大小与BC 被剪断前拉力的大小相等,方向沿BC 方向斜向下,故加速度a =Fm=gcos θ,C 正确,D 错误.【答案】 BC针对训练2、(多选)如图所示,在水平地面上的箱子内,用细线将质量均为m 的两个球a 、b 分别系于箱子的上、下两底的内侧,轻质弹簧两端分别与球相连接,系统处于静止状态时,弹簧处于拉伸状态,下端细线对箱底的拉力为F ,箱子的质量为M ,则下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A .系统处于静止状态时地面受到的压力大小为(M +2m )g -FB .系统处于静止状态时地面受到压力大小为(M +2m )gC .剪断连接球b 与箱底的细线的瞬间,地面受到的压力大小为(M +2m )g +FD .剪断连接球b 与箱底的细线的瞬间,地面受到的压力大小为(M +2m )g【解析】 系统处于静止状态时,对整体进行受力分析,由平衡条件可得,地面对整体的支持力F N =(M +2m )g ,由牛顿第三定律可知地面受到的压力大小为(M +2m )g ,选项B 正确,A 错误;剪断连接球b 与箱底的细线瞬间,球b 向上加速运动,地面受到的压力大小为(M +2m )g +F ,选项C 正确,D 错误。
2020中考专题训练---惯性及惯性现象一、单选题(共12题;共24分)1.下列现象中,没有利用惯性的是( )A. 跳远运动员助跑一段距离才起跳B. 举重运动员把杠铃举在空中不动C. 掷出去的铁饼在空中继续向前飞行D. 箭被弓射出后仍向前运动【答案】B【解析】【解答】A.跳远运动员助跑后再起跳可以跳的远,利用了惯性,A不符合题意;B.举重运动员把杠铃举在空中不动,和惯性无关,B符合题意;C.掷出去的铁饼继续运动,因为铁饼具有惯性,C不符合题意;D.箭被弓射出后继续运动,因为具有惯性,D不符合题意。
故答案为:B.【分析】惯性使物体保持原有的状态不变,是物体固有的属性。
2.下列现象中,不能用惯性知识解释的是()A. 树上熟透的苹果,沿竖直方向掉落下来B. 汽车在刹车或启动时,乘客会向前倒或往后仰C. 在马路上骑自行车不宜太快,防止造成安全事故D. 在匀速行驶的列车上,向上跳起后仍然落回原处【答案】A【解析】【解答】A、熟透的苹果沿竖直方向掉落,是因为受到重力的作用,符合题意;B、汽车突然启动时,人的下半身随着汽车一起运动,而上半身由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以会向后仰,不符合题意;C、在马路上骑自行车太快,遇到情况紧急停车时,因为人具有惯性,仍要向前运动,可能从车上掉落,造成安全事故,不符合题意;D、在匀速行驶的列车上,人随车一起作匀速直线运动,向上跳起后车向前行驶,而人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,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】惯性指的是物体保持原来运动状态不变的性质。
此题关键是分析出研究对象原来所处的运动状态,物体发生的变化。
利用惯性进行分析。
3.如图所示,水平公路上向前行驶的汽车中,一竖直站立的人突然向前倾,该事例说明()A. 汽车具有惯性B. 人不具有惯性C. 汽车突然加速D. 汽车突然减速【答案】 D【解析】【解答】车上的人开始随车一起向前运动,当车突然停止或减速时,人的下部与车一起停止,上部由于惯性仍保持原来的运动状态,所以人会向前倾,D符合题意,ABC不符合题意.故答案为:D【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
模型05牛顿定律(1)-2022年高考冲刺36模型模型+典例+方法+练习目录连接体模型 (2)瞬时加速度模型 (3)动力学两类基本问题 (5)车物同体模型 (9)弹簧相关运动模型 (10)抓住“运动转折点速度”解决动力学多过程模型 (12)超重失重模型 (13)连接体模型【模型】在力学中,两个或两个以上相互作用的物体组成的系统统称连接体。
【方法】绳连接体问题中,两个物体隐含着一些相等的量,比如:速率、路程、加速度大小、拉力大小这些量的相等,解题时候根据这些量相等来列方程求解。
另外一类就是两者具有牵连速度,在曲线运动中讨论。
【典例】(全国II 卷)一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A 和B ,如图所示,一实验小组用此装置测量B 运动的加速度。
令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球测得小球B 释放时的高度h 0=0.590m ,下降一段距离后的高度h=0.100m ;由h 0下降至h 所用时间T=0.730s 。
由此求得小球B 加速度的大小为a= m/s 2(保留3位有效数字)。
从实验室提供的数据得知小球A 、B 的质量分别为100.0g 和150.0g ,当地重力加速度大小为9.8 m/s 2。
根据牛顿第二定律计算可得小球B 加速度a 、= m/s 2(保留3位有效数字)。
可以看出a 、与a 有明显差异,除实验中偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因: 。
【答案】a=1.84ms -2,a 、=1.96 ms -2,滑轮轴不光滑或滑轮有质量【解析】①小球B 下降距离x= h 0-h=0.49m由x=12at 2得:a=2x t 2=2×0.490.73×0.73ms -2"=1.84 ms -2②对B 球分析受力,由牛顿第二定律有:m B g-T=m B a ……⑴对A 球分析受力,由牛顿第二定律有:T- m A g =m A a ……⑵联立⑴⑵解得:a=(m B−m A)(m B +m A ))g=1.96ms −2 ③理想状态下绳子无阻力可以计算加速度,实际问题滑轮有阻力并且质量存在,故答案为:滑轮轴不光滑或滑轮有质量。
物理牛顿第二定律F=ma试题答案及解析1.某同学在探究力与物体运动关系的实验中,曾尝试用一质量为m1的弹簧测力计拉动质量为m2的物体向上做匀加速运动,其操作情况如图所示。
如果该同学对弹簧测力计施加竖直向上的拉力F,则在向上匀加速运动的过程中,弹簧测力计的读数是()。
A.-m2gB.FC.D.【答案】C【解析】该同学对弹簧测力计施加竖直向上的拉力F,由牛顿第二定律,F-(m1+m2)g=(m1+m2)a;设弹簧测力计的读数是F',隔离质量为m2的物体,F'-m2g=m2a;联立解得F'=,选项C正确。
2.如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g,则有( )A.B.C.D.【答案】C【解析】抽出木板的瞬间,弹簧的弹力未变,故木块1所受合力仍为零,其加速度为a1=0.对于木块2受弹簧的弹力F1=mg和重力Mg作用,根据牛顿第二定律得因此选项C正确。
3.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图象如图所示.以下判断正确的是( )A.前3 s内货物处于超重状态B.最后2 s内货物只受重力作用C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒【答案】A、C【解析】由货物运动的v-t图象可知,前3 s内货物向上做匀加速直线运动,货物处于超重状态,A正确;最后2 s内货物向上做匀减速直线运动,加速度为-3 m/s2,说明货物除受重力外,还受其他力的作用,B错误;由平均速度公式得,前3秒内与最后2 s内货物的平均速度都为3 m/s,C对;第3 s末至第5 s末的过程中,货物的速度不变,动能不变,重力势能增加,故机械能增加,D错误.4.图1中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3 s内F 的变化如图2所示,图中F以mg为单位,重力加速度g="10" m/s2.整个系统开始时静止.(1)求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及 2 s、3 s末物块的速度;(2)在同一坐标系中画出0~3 s内木板和物块的v-t图象,据此求0~3 s内物块相对于木板滑过的距离.【答案】(1)4 m/s 4.5 m/s 4 m/s 4 m/s 4 m/s 4 m/s(2)图见精讲精析 2.25 m【解析】(1)设木板和物块的加速度分别为a和a′,在t时刻木板和物块的速度分别为vt 和v′t,木板和物块之间摩擦力的大小为Ff,依据牛顿第二定律、运动学公式和摩擦力公式得:Ff=ma′①Ff =μmg,当v′t<vt②v′t2=v′t1+a′(t2-t1) ③F-Ff=2ma ④v t2=vt1+a(t2-t1) ⑤结合题给条件得:v 1="4" m/s,v1.5="4.5" m/s,v 2="4" m/s,v2′="4" m/s⑥2 s末木板和物块达到共同速度,此后两物体一起做匀速直线运动,故v3="4" m/s,v3′="4" m/s⑦(2)由上述公式得到物块与木板运动的v-t图象,如图所示.在0~3 s内物块相对于木板的距离Δs 等于木板和物块v-t图线下的面积之差,即图中带阴影的四边形面积,该四边形由两个三角形组成,上面的三角形面积为0.25 m,下面的三角形面积为2 m,因此Δs="2.25" m.5.双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!中考物理专题复习——力学--力的示意图二答案解析1.(2018•乌鲁木齐)如图所示,画出斜面上下滑的物体受到的重力和弹力示意图(O为两个力的作用点)。
【分析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
【解答】解:重力的方向竖直向下,弹力的方向垂直于斜面向上,作用点均在O点上,如图所示:【点评】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。
按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
2.(2018•赤峰)如图所示,画出足球重力示意图。
【分析】重力是物体由于地球的吸引而受到的力,其方向永远竖直向下,因此在画足球所受重力时,也一定要把握这一点。
【解答】解:由于足球是形状规则的物体,其重心在其几何中心(球心)上;过球心做竖直向下的力,即为足球所受重力,如图所示:【点评】重力是一种最常见,也最特殊的力,它的大小、方向、作用点永远不会受到它的运动状态的影响。
3.(2018•临沂)如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图(O为物体的重心)。
【分析】对物体进行受力分析可知,物体受到竖直向下的重力、垂直于接触面的支持力、沿斜面向上的摩擦力,重心都在物体的重心。
【解答】解:物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上,滑动摩擦力f平行于斜面向上,从重心开始沿力的方向作各力的示意图,如图所示:【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
4.(2018•上海)在图中,小球受到的拉力为4牛。
用力的图示法画出此拉力。
【分析】要解决此题需要掌握力的图示的画法:将力的大小、方向、作用点表示在图上。
在画力的图示时,一定要注意画出标度。
牛顿第一定律牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。
(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
(×)(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
(×)(4)物体的惯性越大,运动状态越难改变。
(√)(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。
(×)(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。
(√)(1)伽利略利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点,推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。
突破点(一) 牛顿第一定律的理解1.对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力的本质:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
2.惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
(2)物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。
惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变。
3.与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
[题点全练]1.(2018·西安期末)关于牛顿第一定律的说法,正确的是( )A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B.牛顿第一定律只是反应惯性大小的,因此也叫惯性定律C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受力时才有惯性D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了物体运动状态改变的原因解析:选D 由牛顿第一定律可知,物体在不受力作用时始终处于静止状态和匀速直线运动状态,故A项错误。
第八章运动和力ζ第1节牛顿第一定律一、牛顿第一定律——惯性定律1.内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.说明:①“一切”说明该定律具有普遍性,即不论固体、液体还是气体都适用,没有特例。
②“没有受到力的作用”是指定律成立的条件。
“没有受到力的作用”包含两层意思:(1)该物体确实没有受到任何外力的作用,但实际上,不受任何外力作用的物体是不存在的;(2)该物体所受力的合力为0,此时它的作用效果可以等效为不受任何外力。
③“总”指的是总是这样,没有例外。
④“或”指两种状态必居其一,不能同时存在。
也就是说,如果物体没有受到力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来运动的物体将保持匀速直线运动状态。
3.实质:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
4.探究牛顿第一定律,应用了理想实验法或叫实验推理法。
实验装置如图所示:在探究时应注意三点:①实验时,用同一滑块,同一斜面,让小车从斜面上同一高度自由滑下,以保证小车滑动水平面上时初速度相同。
②实验时,通过改变水平面的粗糙程度,改变小车受到的摩擦力。
而初速度相同的小车在水平面上运动时,受到的摩擦力越小,其速度减小的越慢,运动距离越长。
③不受力的物体是不存在的,故本实验探究物体不受力时的运动情况的设计思路为:让初速度相同的小车在粗糙程度逐渐减小的水平面上运动,比较小车运动的距离,再进一步推理得到小车不受力时会怎样运动。
【典例】水平面上正在越滚越慢的足球,眼看就要停下来,如果此时足球失去所有的外力作用,那么()A.足球将越滚越慢并很快停下来B.立即停下来C.不会停下来,直到有外力迫使它改变运动状态D.无法判断二、惯性1.定义:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性。
2.说明:①惯性具有普遍性。
即一切物体在任何情况下都具有惯性。
一切物体是指无论是固体、液体还是气体,无论物体质量是大还是小,无论是静止还是运动,无论受不受力都具有惯性。
第1节 牛顿第一定律一、阻力对物体运动的影响1.提出“力是维持物体运动状态的原因”这一错误观点的是( )A. 亚里士多德B. 伽利略C. 爱因斯坦D. 牛顿【答案】A【解析】提出“力是维持物体运动状态的原因”这一错误观点的是亚里士多德。
2.一个正在运动的物体,若所受外力同时全部消失,则( )A .物体立即停止运动B .物体会慢慢停止运动C .物体做匀速直线运动D .物体做加速运动【答案】C.【解析】一个运动的物体,受到的外力同时全部消失,据牛顿第一定律知,这个物体不受到力的作用,将会保持匀速直线运动,故ABD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
3.如图1所示,是小明同学“探究阻力对物体运动影响”的实验情景。(1)他三次实验让小车从同一斜面上的同一高度处,沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的_______相同。(2)水平面越光滑,运动小车受到的阻力越_____,通过实验发现,小车运动的时间越长,运动的距离越______;(3)进一步推理,如果水平面足够光滑,小车不受任何阻力,它将_______运动下去。【答案】(1)速度。
(2)小,长。
(3)匀速直线(或不停地)。
【解析】(1)该实验用到了控制变量法,控制同一小车从同一斜面同一高度处由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度相同。
(2)小车与接触面间压力一定,毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,则阻力变小,运动的时间越长,图 1运动的距离越远。
(3)根据牛顿第一定律,如果水平面足够光滑,小车不受任何阻力,它将保持匀速直线运动状态。
二、牛顿第一定律4.牛顿第一定律是()A.凭空想象得出的B.直接从实验中得出的C.综合生活经验得出的D.在实验基础上结合科学推理得出的【答案】D。
【解析】牛顿第一定律是在实验的基础上经进一步的科学推理概括出来的规律,而不是直接通过日常生活经验或实验得出的,更不是凭空想象得出的,故A、B、C均错误、D正确。
故选D。
5.如图所示,小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是()A.匀速直线运动B.立即停止运动C.速度越来越快D.速度越来越慢【答案】A。
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运动和力【考纲要求】1。
理解牛顿第一定律;2.理解惯性是物体的属性,能解释与惯性有关的现象3.实验探究二力平衡的条件;4.知道摩擦力的大小与哪些因素有关.【命题趋势】这部分知识与生活、应用联系密切,是中考重要的考查点,从近几年的中考试题来看,这些考点常以填空、选择题题型出现,牛顿第一定律的得出可能会以实验题出现,考查的重点是将物体的受力情况与其运动情况的结合。
考点精析一.选择题(共5小题)1.下列关于力与运动的关系说法正确的是( )A.自行车从斜坡冲下来时不容易停下来,说明速度越大惯性越大B.物体不受力的情况下也能运动C.做曲线运动的物体,受到的力也可能是平衡力D.只受一对平衡力匀速运动的物体,若去掉其中一个力,则物体的运动速度一定增大【考点】6L:惯性;6U:力与运动的关系.【分析】(1)惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大.(2)根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力的情况下,总保持静止状态或匀速直线运动状态.(3)物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”.当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动.(4)力可以改变物体的运动状态.【解答】解:A、惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他因素无关,故A错误;B、牛顿第一定律告诉我们,当物体不受任何外力的情况下,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故B正确;C、既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,不可能是受到平衡力的作用,故C错误;D、只受一对平衡力匀速运动的物体,若去掉其中一个力,如果撤去的这个力是物体运动的动力,则物体将会做减速运动,故D错误.故选B.2.公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术.将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水可能发生的情况是( )A.仍保持水平B.将向前溢出C.将向后溢出D.会溢出,但不能确定溢出方向【考点】6L:惯性.【分析】本题中水面发生了变化,这属于惯性现象,所以解答本题需要根据惯性知识去分析.【解答】解:司机突然刹车时,车的速度减慢,而杯中水由于惯性仍然会向前运动,故水可能会向前溢出.故选:B.3.如图是小明参加足球赛射门的情景,在射门过程中( )A.脚对球施加了力,而球对脚没有力的作用B.球受的重力的方向始终水平向前C.球离开脚后继续向前是因为球具有惯性D.球的运动状态始终不变【考点】6L:惯性;6U:力与运动的关系;7A:重力的方向.【分析】(1)物体间力的作用是相互的;(2)重力的方向是竖直向下的;(3)任何物体都具有惯性;(4)物体的速度、方向发生变化为运动状态改变.【解答】解:A.脚对球施加了力,力的作用是相互的,所以球对脚也有力的作用,故A错误.B.重力的方向是竖直向下的,故B错误.C.球离开脚后,球由于具有惯性,仍然会向前运动,故C正确.D.在射门过程中,球受非平衡力作用时,球的速度和运动方向都发生了变化,故运动状态改变,故D错误.故选C.4.大老虎从静止开始加速追赶小羚羊,快追上时,羚羊突然急转弯逃脱了老虎的捕捉.在此过程中下列说法正确的是()A.老虎静止时没有惯性ﻩB.老虎加速过程惯性增大C.老虎惯性大不易转弯ﻩD.老虎惯性小不易转弯【考点】6L:惯性.【分析】惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大.【解答】解:惯性是物体的固有属性,任何物体都具有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与是否受力、速度大小无关,故ABD错误,C正确.故选:C.5.如图所示,固定有磁体的小车A、B靠得较近,松手后两车向相反方向运动.对此现象的分析和认识,正确的是()A.松手后两车都运动,是因为两车都有惯性B.A对B的排斥力使A车运动状态发生改变C.B对A的排斥力使A车运动状态发生改变D.A对B的排斥力与B对A的排斥力,作用效果相同【考点】6L:惯性;6F:力的作用效果;6K:物体运动状态变化的原因.【分析】(1)磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.力的作用效果为:可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;(2)惯性:物体的性质.没有任何条件,一切物体都有惯性,物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性.【解答】解:A、松手后两车都运动,是因为两车受到磁力的作用,故A错误;B、A对B的排斥力使B车运动状态发生改变,改变的是B车,故B错误;C、B对A的排斥力使A车运动状态发生改变,故C正确;D、A对B的排斥力与B对A的排斥力,作用在不同物体上,作用效果不同,故D错误.故选C.二.填空题(共4小题)6.端午节赛龙舟是我国传统民俗,划桨手在鼓声的号令下,有节奏地向后划水,龙舟快速前进,这说明物体间力的作用是相互的.龙舟到达终点后,虽然桨手停止划水,但由于惯性,龙舟仍会继续向前运动.【考点】6L:惯性;6I:力作用的相互性.【分析】解决此题从向后划水,龙舟得到快速前进的动力上分析,得出力的作用是相互的.龙舟继续向前运动,表明保持原来运动状态不变,总结出这是由于物体具有惯性.【解答】解:划桨手向后划水,同时水也会给船桨一个反作用力而使船前进,说明物体间力的作用是相互的.停止划水,船继续前进一段路程,这是由于惯性,船会保持原来的运动状态而引起的.故答案为:相互;惯性.7.头盔、赛车服、头颈支持系统是赛车手极其重要的防护装备(如图),分别保护赛车手身体的不同部位.(1)专业赛车服有导热性能极弱的材料制成,可以在高温时对赛车手起保护作用,导热性属于物质的物理性质(选填“物理性质"或“化学性质”).(2)比赛过程中若发生意外撞击,在安全带的保护下,车手的身体能被固定在座椅上,佩戴头颈支持系统可以避免头部由于惯性向前摆动,从而起到保护作用.【考点】6L:惯性.【分析】(1)导热性属于物质的物理性质;(2)一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性.【解答】解:(1)专业赛车服有导热性能极弱的材料制成,导热性属于物质的物理性质; (2)比赛过程中若发生意外撞击,汽车的运动状态会发生变化,而佩戴头颈支持系统可以避免头部由于惯性而向前摆动,从而起到保护作用.故答案为:(1)物理性质;(2)惯性.8.2017年5月18日,由中国自主研制的“直﹣19E"出口武装直升飞机首飞成功,如图所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力(选填“相互作用力”或“平衡力"),当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力向上(“向上”、“向下"或“为零”)【考点】6S:平衡力和相互作用力的区分.【分析】(1)二力平衡的特点:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;(2)相互作用力的特点:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.根据物体的运动情况判断其受合力的情况:(3)物体匀速直线运动或静止,受平衡力,合力为零;物体加速运动,合力方向与运动方向相同;物体减速运动,合力方向与运动方向相反.【解答】解:当直升机静止在水平停机坪上时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在飞机上,是一对平衡力,不是相互作用力.当直升机在竖直方向加速升空时,所受合力与运动方向相同,故合力方向向上.故答案为:平衡力;向上.9.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点静止释放,利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图).(1)摆锤到达最高点B时,是否处于平衡状态?否(2)小明发现摆锤从A点到O点时速度越来越大,他从照片中获得的证据是摆锤相邻位置间隔越来越大.【考点】6U:力与运动的关系.【分析】(1)摆锤到达最高点B时只受重力作用,物体只受一个力的作用,根据几个力平衡的概念可知一个力不能平衡.(2)由题意,频闪仪每隔相同时间照相一次,说明照片上相邻两球位置所经历的时间,根据小球间距的变化,分析速度的变化.【解答】解:(1)到达最高点时,摆锤只受到重力一个力的作用,所以它受到的力不是平衡力,它处于非平衡状态.(2)由题意,频闪仪每隔相同时间照相一次,而摆锤间距越来越来大,则知摆锤的速度越来越大.故答案为:(1)否;(2)摆锤相邻位置间隔越来越大.三.实验探究题(共1小题)10.在探究运动和力关系的实验中,将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下,如图所示.第一次水平木板上铺有毛巾,第二次是棉布,第三次直接滑在水平木板上,小车在三种不同的水平面运动一段距离后,分别停在木板上的不同位置.(1)小车在三个不同的水平面上运动时,水平面越光滑,小车运动的距离越远(选填“远”或“近”),这表明小车受到的摩擦力越小(选填“大"或“小”).(2)对上问实验分析后可以推测:如果小车在水平面受到的阻力为零,物体将保持匀速直线运动状态不变;(3)英国科学家牛顿对上面实验进行科学的推理,并概括出著名的牛顿第一定律.【考点】6N:阻力对物体运动影响的探究实验.【分析】(1)要知道阻力大小与表面光滑程度的关系以及运动的距离与阻力大小的关系; (2)由第(1)问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况.(3)本题是一道实验题,考查的是阻力对物体运动的影响,该实验是理解牛顿第一定律的基础.【解答】解:(1)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;(2)由(1)现象可知,假如小车受到的阻力为零,那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动.(3)一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿总结了伽利略等前人的研究成果,概括出一条重要物理定律;这个定律是在实验的基础上,进一步推理、归纳得出来的.故答案为:(1)远;小;(2)匀速直线;(3)牛顿;牛顿第一.四.计算题(共1小题)11.在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识,其实只要应用科学知识进行分析,就能作出合理解释.(1)人们经常认为,汽车的速度越大惯性越大,所以要限速,但是高速公路限速牌上却显示,大型车辆最高限速比小型车辆低,原因是汽车的质量越大惯性越大.(2)在今年第四次成品油调价中,汽油价格下调250元/吨,柴油价格下调235元/吨.但细心的小明发现,加油站的汽油价格下调0.18 元/升,柴油价格下调0.20元/升,每升柴油价格反而比汽油下调得多,其原因是柴油比汽油的密度大.(3)现在高速公路上不仅有即时测速,还有区间测速,即在某一路段上设置两个监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速.在如图所示限速要求的高速公路上,第一个监控点测得某辆小车于8:10以115千米/时的速度通过,相距30千米的第二个监控点于8:22 测得该小车以118 千米/时的速度通过.请通过计算判断该小车行驶途中是否超速.【考点】6L:惯性;2C:与密度有关的物理现象;6A:速度的计算.【分析】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,惯性的大小只与质量有关;(2)根据汽油和柴油的密度的大小分析;(3)根据速度公式求出速度.【解答】解;(1)惯性的大小只与质量有关,大型车辆比小型车辆的质量大,速度相同时,大型车的惯性大,故大型车辆最高限速比小型车辆低;(2)由汽油每吨降低250元,可算出降低1元对应的质量m1,则m1=×1000kg=4kg,也就是4kg的汽油下调价格是1元,由汽油每升降低0。
一、选择题1.物块A 左端固定一拉力传感器,总质量为M ,通过轻细绳与质量为m 的物块B 连接,A 、B 与水平面的动摩擦因数相同,给A 施加水平恒力F ,系统向右运动的过程中拉力传感器显示示数为4N 。
当用大小相同的水平恒力F 向左拉物块B ,系统向左运动的过程中拉力传感器显示示数为6N 。
则( )A .m :M =4:3B .m :M =3:2C .F =10ND .F =12N 2.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球(可看成质点),小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度。
不计空气阻力,取竖直向上为正方向,在下列v -t 图像中,最能反映小铁球运动过程的图线是( )A .B .C .D . 3.如图所示,A 、B 两小球分别连在弹簧两端,B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,A 、B 两小球的质量分别为m A =5m 、m B =m ,重力加速度为g ,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度分别为( )A .都等于0B .都等于2gC .0和3gD .0和2g 4.在房顶的底部宽度一定情况下,为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动。
那么如图所示的四种情况中符合要求的是( )A .图AB .图BC .图CD .图D5.用外力F 拉一物体使其做竖直上升运动,不计空气阻力,加速度a 随外力F 的变化关系如图所示(规定加速度方向竖直向上为正),下列说法正确的是( )A .地球表面在当地的重力加速度为a 0B .物体的质量为002F a C .当a =a 1时,物体处于失重状态 D .当a =a 1时,拉力010F F a a6.如图所示,两个物体A 、B 中间用一轻弹簧相连。
A 、B 的质量分别为A m 、B m ,A 、B 与固定斜面间的动摩擦因数不相同。
稳定时,A 、B 两物体一起在斜面上匀速下滑,则下列说法正确的是( )A .地面对斜面体可能有水平向左的摩擦力B .弹簧可能处于原长状态C .如果只增大A 或B 的质量,稳定时A 、B 一定不能一起匀速下滑D .若A 、B 与斜面间的动摩擦因数相等,且A 、B 两物体一起在斜面上匀速下滑,当适当增大斜面倾角,一起沿斜面下滑时,则弹簧可能处于压缩状态7.如图所示,沿直线运动的小车内悬挂的小球A 和小车水平底板上放置的物块B 都相对车厢静止.关于物块B 受到的摩擦力,下列判断正确的是( )A .物块B 不受摩擦力作用B .物块B 受摩擦力作用,大小恒定,方向水平向左C .物块B 受摩擦力作用,大小恒定,方向水平向右D .因小车的运动方向不能确定,故物块B 受到的摩擦力情况无法判断8.如图,在货车车厢底板上紧密地平整排列着一层油桶,且油桶与车厢前后挡板紧挨着,上面一层只有一只油桶C ,自由地摆放在桶A 、B 之间,没有用绳索固定,所有油桶的规格相同,货车载着油桶一起在平直公路上匀速行驶。
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.。
粤沪版物理八年级下册第七章运动和力专项攻克考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、机场周围不允许有鸟类飞行,以免机毁人亡,这是因为()A.以停在机场的飞机为参照物,鸟的速度很大B.以正在飞行的飞机为参照物,鸟的速度很大C.以地面为参照物,鸟的速度很大D.以机场内步行的人为参照物,鸟的速度很大2、如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。
下列分析中正确的是()A.甲、乙两车都做匀速直线运动B.甲车做加速直线运动,乙车匀速做直运动C.在20s∼30s内,乙车的平均速度比甲车大D.在0∼40s内,甲、乙两车的平均速度相等3、在如图所示装置中,甲物体重10N,乙物体重5N,弹簧测力计的示数为7N,不计绳重和轴对滑轮的摩擦,则甲物体静止时受到的摩擦力的大小和方向是()A.大小为2N,方向水平向左B.大小为5N,方向水平向左C.大小为7N,方向水平向右D.大小为2N,方向水平向右4、月亮绕地球旋转,假如月亮受到的一切外力突然消失,则它将()A.做匀速直线运动B.立即停止运动C.逐渐慢下来,最后静止D.可能做曲线运动5、小东骑自行车去上学,他在前一半路程的速度是4m/s,他感觉要迟到了,便以6m/s的速度完成了后一半路程,那么他在整个过程中的平均速度是()A.4m/s B.4.8m/s C.5m/s D.5.8m/s6、关于惯性现象,下列说法正确的是()A.拍打衣服灰尘掉落,是利用了灰尘的惯性B.高速公路严禁超速,是因为速度越大惯性越大C.当足球静止在水平地面上时,足球不再具有惯性D.急刹车时乘客向前倾,是由于乘客受到惯性力的作用7、一例动车全长为200m。