天津市自立中学运动和力单元训练

天津市自立中学运动和力单元训练
一、选择题
1．关于力和运动，下列说法正确的是
A．力是维持物体运动的原因
B．没有力作用在物体上，物体就慢慢停下
C．只要有力作用在物体上，物体就一定运动
D．物体运动状态改变时，一定受到了力的作用
2．如图所示, “舞狮”是我国传统年俗活动，此时狮子静止在支架上，关于该活动说法正确的是
A．狮子对支架的压力和和狮子受到的重力是一对相互作用力
B．狮子受到的重力和支架受到狮子的压力是一对平衡力
C．当狮子向上跃起时，狮子受到的是非平衡力
D．狮子向上跃起后到达最高点的瞬间，受到的是平衡力
3．下列关于生活中几个事例的说法，正确的是
A．一辆汽车在平衡力的作用下，一定做匀速直线运动
B．若跳高运动员竖直向下蹬地的力大于他的重力，运动员就能从地上跳起来
C．鸡蛋掉到地面上破裂，是因为地面对蛋壳的作用力大于蛋壳对地面的作用力
D．一袋重500N的米放在地面上，用300N的力竖直向上提它，这袋米受到的合力为200N 4．把一个重为G的物体竖直向上抛出，如果物体在空中运动时所受的空气阻力大小恒定为f，则该物体在上升过程与下降过程中所受重力和阻力的合力分别为F上、F下，则（）A．F上 = G B．F上＞G C．F下 = G D．F下＞G
5．如图所示，吊在天花板下面的电灯处于静止状态，如果吊线突然断开的同时，所受外力全部消失，则电灯将（）
A．竖直向下匀速运动B．竖直向下加速运动
C．保持原来静止状态D．竖直向上匀速运动
6．下列关于力的说法中正确的是（）。

A．只有直接接触的物体间才有力的作用
B．大小相同的两个力作用效果不一定相同
C．弹力是物体受到地球吸引而产生的力
D．摩擦力的大小与物体重力的大小有关
7．头球是足球比赛中常用的技术，下列说法正确的是（）
A．头球过程中，头对足球的力改变了足球的运动状态
B．足球被顶飞，是因为头对足球的力大于足球对头的力
C．头对足球的作用力消失时，足球的惯性也消失
D．足球在空中飞行时，不受力的作用
8．回想你上体育课时的情景，可以联想到相关的物理知识，下列说法错误的是（）A．跳远时，加速助跑是为了获得更大的惯性
B．运动鞋底的花纹可以增大摩擦
C．踢足球时，利用了力可以使物体的运动状态发生改变
D．起跑时用力蹬地，利用了力的作用是相互的原理
9．小明得到一个玩具吹镖（由一个细长筒和金属镖头组成），想试着用它去射地上的目标．他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出，如图．忽略镖头运动时所受的空气阻力，下列关于镖头能否射中A点的预测中，正确的是（）
A．一定能够射中A点
B．一定射在A点左侧
C．一定射在A点右侧
D．控制速度大小，以上都有可能
10．电动平衡车是一种时尚代步工具，如图所示，当人驾驶平衡车在水平路面上匀速前行时，下列说法中正确的是（）
A．平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B．平衡车前行时，轮子受到路面的摩擦力方向是向前的。

C．关闭电机，平衡车仍继续前行是由于受到惯性作用
D．若平衡车前行时所受的力全部消失，平衡车会慢慢停下来
二、填空题
11．超市里小红用15N的力推着重30N的购物车，沿水平方向做匀速直线运动，则购物车受到的摩擦力为_____N，购物车安装车轮的作用是_____（选填“增大”或“减小”）摩擦．
12．海南省正在开展社会文明大行动，规定汽车礼让行人．汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的，这是因为汽车具有_____，在遇到紧急情况时刹车不易停住．汽车轮胎表面刻
有深槽花纹，是为了_____摩擦力（选填“增大”或“减小”）．
13．小龙让质量、底面积相等的A 、B 两个长方体木块以如图方式放在同一长木板上，用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动。

他测出的数据如图所示，则F 3=_______N ，B 的表面比A 的表面_________（填“光滑”或“粗糙”）。

14．如图甲所示，水平地面上一物体，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系及物体速度v 与时间t 的关系如图乙所示，则第1秒内，物体处于______状态，物体受到的摩擦力是______N ；第2秒内，物体受到的摩擦力是______N ，假若此时物体不再受任何力的作用，物体将保持______状态。

15．假设雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴（雨滴可看成球形）的横截面积S 成正
比，与下落速度ν的平方成正比，即2f kSv =阻，其中k 为比例常数。

已知球的体积公式：343
V r π=（r 为半径），每个雨滴的密度相同，且最终都做匀速运动，则雨滴从静止开始到做匀速运动的过程中，其所受合力大小_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果有两个雨滴的半径之比为1：2，则这两个雨滴的落地速度之比为_____。

16．如图所示，弹簧测力计拉着木块在水平桌面上向右做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数为______N ；若只将拉力增大，当弹簧测力计示数变为1.0N 时，木块所受合力的大小为______N 。

17．如图所示，为探究运动和力的关系，小强在水平面上铺上粗糙程度不同的材料，将小车从斜面上的同一位置由静止释放，比较小车在水平面上运动的距离。

当水平面越光滑时，小车受到的摩擦力越______，小车运动的距离越________；若不受摩擦力及其他阻力，小车将做________运动。

研究过程中采用了_____（选填“单纯的实验”或“实验加推理”）的方法。

18．如图所示，长方体物块M静止在水平桌面上，小物块m放在M上面，则M对m的支持力和______是一对平衡力；已知M、m的质量之比是3∶2，体积之比是3∶1，则两物块的密度之比ρM∶ρm=______；若用水平拉力F突然向左拉动M，则m将______（选填“向左”“向右”或“不”）倾倒。

19．如图所示，重为20 N的物体A只受两个力的作用，要使它保持与水平面成45o角的方向匀速直线运动，应对A施加______N的力，此力的方向是______。

20．如图所示，我市文明交通规定：汽车要礼让行人，汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的，这是因为汽车有______，在遇到紧急情况时刹车不易停住；汽车的轮胎和行人脚下的鞋底都有花纹，这是为了增大接触面的粗糙程度从而增大_____。

三、实验题
21．如图所示是某物理小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验：
(1)实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_________运动，这样做利用
_______知识便于测量滑动摩擦力的大小；
(2)观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1<F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，______越大，滑动摩擦力越大；
(3)观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1<F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度
________（填“越大”或“越小＂”），滑动摩擦力越大；
(4)在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示，实验时，在托盘中放入适量的砝玛，使木块做匀速直线运动。

请回答下列问题：
①为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是______（填选项目前的编号）；A．木板的质量m1 B．木块的质量m2
C．砝码的质量m3 D．托盘和砝码的总质量m4
②木块的滑动摩擦力表达式为f=________（用已知和测量的物理量符号表示）；
③小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。

于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。

用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小，由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。

你认为她的探究过程存在的问题是_______。

22．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。

(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做______运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数。

(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______有关；______两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。

(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能还跟接触面的面积有关，于是他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在表格中，由表中数据验
证了自己的猜想，这种做法______(选填“正确”或“错误” )，理由是______。

次数木块大小接触面积S/cm2摩擦力f/N
1整块150 1.5
2三分之二块100 1.0
3三分之一块500.6
(4)小华认为滑动摩擦力的大小可能与物体运动速度有关，他用甲图装置，进行了三次实验，实验数据验证了他的猜想______(选填“正确”或“错误” )，依据是______。

次数木块运动快慢弹簧测力计示数/N
1较快 1.8
2慢 1.8
3较慢 1.8
23．图1小华“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙．实验时，小华用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动．
（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是_____．探究过程中使用了_____法．
（2）在实验中_____拉动弹簧测力计；若将甲图中速度增大到2v，其摩擦力大小_____（“变大”，“变小”或“不变”）
（3）实验时，小华先在竖直正立时对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力测量某物体重量为4.9N，那么该物体的质量为_____g（g=9.8N/kg）．
（4）小明认为小华的这种研究方法存在一些缺点，小明经过认真思考，决定采用图2行研究，你认为该种研究方法的优点是_____．
24．当小球静止在水平面上，小球所受水平面的支持力和所受的重力是一对平衡力，如图(a)所示．用细绳（沿斜面方向）拉住的小球也能静止在斜面上，这时除受重力G外，小球还受到斜面的支持力N（方向为垂直斜面向上）以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T，如图(b)所示．小红和小明决定研究当小球静止在斜面上时，斜面对小球的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T的大小情况．他们用两个重力不同的光滑小球进行了两组实
验，实验中用台式测力计测量支持力N，用弹簧测力计测量拉力T．每一组实验时，他们先将支持面水平放置，然后改变支持面与水平面的夹角θ，并保持拉力T的方向始终沿斜面向上，实验装置如图所示，实验数据记录如下表：
甲球乙球
实验
序号
夹角θ支持力N (牛)
拉力T
(牛)
实验
序号
夹角θ支持力N (牛)
拉力T
(牛) 10° 6.0060°100 230° 5.2 3.0737°8.0 6.0 345° 4.2 4.2845°7.17.1 453° 3.6 4.8953° 6.08.0 560° 3.0 5.21060° 5.08.7
(1)小球甲所受的重力为_____牛，小球乙所受的重力为________牛；
(2)分析比较实验序号2~5或7~10的斜面与水平面夹角θ、支持力N以及拉力T，可得出初步结论：重力一定的小球静止在斜面时，随着夹角θ增大_______．
(3)在表一(或表二)中有两次实验序号中的支持力N和拉力T的数据恰好是互换的．若这一现象并不是偶然的，出现此现象的条件可能是：相应两次实验的支持面与水平面夹角
θ___________．
(4)在上述小球静止在斜面上的情况中，小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代，请你利用平衡力的知识（不计摩擦），判断该合力F的方向：________．
25．阅读短文，回答问题
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻大到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度．
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见右表．（g取10N/kg）
（1）下列________实验，可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”
A．比较纸锥下落的快慢
B．研究气泡的运动规律
C．探究压强大小与哪些因素有关
D．探究阻力对物体运动的影响
（2）2号小球受到空气阻力最大时的速度为________m/s，此时空气阻力为________N，依据________原理．
（3）半径相同的小球，质量________（大/小）的收尾速度大．
（4）对于3号小球，当速度为16m/s时，空气阻力________（大于/等于/小于）重力．四、解答计算题
26．如图所示，用50N力把一个重40N物体压在竖直的墙壁上使其静止，请画出物体所受摩擦力和墙壁所受压力的示意图。

27．如图所示，一个物体静止在水平面上，请画出物体所受力的示意图。

（____）
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．D
解析：D
【解析】
【详解】
AD．力可以改变物体的运动状态，由牛顿第一定律知，物体运动不需要力来维持；物体的运动状态改变，说明一定受到了力的作用。

故A错误，D正确；
B．没有力的作用，原来运动的物体会一直做匀速直线运动。

故B错误；
C．当平衡力作用在物体上时，物体可能做匀速直线运动，也可能处于静止，故C错误。

2．C
解析：C
【解析】
【详解】
A、狮子对支架的压力和狮子受到的重力，二力方向都向下，不是相互作用力，故A错误；
B、狮子受到的重力和支支架受到狮子的压力，二力方向都向下，不是一对平衡力；狮子受到的重力和支架对狮子的支持力才是一对平衡力；故B错误；
C、当狮子向上跃起时，运动状态发生改变，一定受到的是非平衡力；故C正确；
D、狮子向上跃起后到达最高点的瞬间，只受到重力作用，故受到的是非平衡力；故D错误；
故选：C。

【点睛】
平衡力与相互作用力的判断是个难点，平衡力是作用在一个物体上的力，而相互作用力作用于两个物体，两对力的大小都相等，方向都相反，也都作用在一条直线上。

3．B
解析：B
【详解】
A. 一辆汽车在平衡力的作用下，可能做匀速直线运动，也可能静止，故A错误；
B. 若跳高运动员竖直向下蹬地的力大于他的重力，根据力和运动的关系知，人获得向上的
加速度，运动员就能从地上跳起来，故B 正确；
C. 鸡蛋掉到地面上，地面对蛋壳的作用力与蛋壳对地面的作用力是一对相互作用力，所以二力大小相等，故C 错误；
D. 一袋重500N 的米放在地面上，用300N 的力竖直向上提它，地面对米的支持力变小，但米受力仍然平衡，所以这袋米受到的合力为0N ，保持静止，故D 错误；
故选B ．
【点睛】
关键是平衡状态的判断，理解当静止或匀速直线运动时，物体受力一定平衡，物体受到的合力为零．
4．B
解析：B
【解析】
物体在空中运动时所受的空气阻力大小恒定为f ，方向与运动方向相反，向上运动时阻力向下，向下运动时阻力向上，该物体在上升过程与下降过程中所受重力大小不变，方向竖直向下，所以向上运动时合力F 上G G f =+>；向下运动时，F 下=G -f G <.故B 正确．
5．C
解析：C
【详解】
因为物体的运动必须用力来改变，若所有的力都消失了，则物体的运动状态将不做任何改变，即仍保持静止状态．
6．B
解析：B
【解析】
试题分析：力是物体对物体的作用，相互作用的物体可能相互接触也可能不需要相互接触，如重力和磁力就不需要相互接触。

A 选项说法不正确；力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关，不是只由力的大小决定，B 选项说法正确，选填B ；弹力是由于物体受到外力作用发生弹性形变时产生的要恢复物体原来形状的力，物体受到地球吸引而产生的力叫做重力，C 选项说法不正确；当压力大小与重力的大小有关时，摩擦力的大小才与物体的重力有关，否则无关，D 选项说法不正确。

答案：B
考点：力的作用特点；影响力的作用效果的因素；弹力、重力概念辨析；影响摩擦力大小的因素
7．A
解析：A
【详解】
A ．头球过程中，头对足球的力改变了足球运动的方向，即球的运动状态改变，故此项正确。

B ．足球被顶飞，是因为头对足球的力等于足球对头的力，这是一对相互作用力，故此项错误。

C ．头对足球的作用力消失时，足球的惯性不会消失，故此项错误。

D．足球在空中飞行时，受重力的作用，故此项错误。

故选A。

8．A
解析：A
【分析】
利用以下知识分析判断：
①力的作用效果：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态；
②物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
③增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度。

【详解】
A．“跳远助跑”是因为当起跳时人的身体仍然保持原来的速度前进，这样会跳的更远，是利用了惯性，而不是获得更大的惯性，故A错误，符合题意；
B．运动鞋底的花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B正确，不符合题意；
C．“踢足球”时，因为足球受到力的作用，足球的运动状态就会发生改变，故C正确，不符合题意；
D．起跑时用力蹬地，利用了力的作用是相互的原理，故D正确，不符合题意。

故选A。

9．C
解析：C
【详解】
小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后，镖头由于惯性继续朝A运动，此过程中，忽略镖头运动时所受的空气阻力，镖头只受到重力这一个力的作用（非平衡力），所以镖头还会沿重力方向向下运动，故镖头做斜向下的曲线运动，由此可知镖头会落在A的右侧。

故选C。

10．B
解析：B
【详解】
A．平衡车的重力加上人的重力才等于地面对平衡车的支持力，故A错误；
B．平衡车向前时，向前运动，所以轮子收到地面的摩擦力向前，故B正确；
C．关闭电机后，由于惯性，平衡车继续前进，但不能说成收到惯性作用，惯性不是力，故C错误；
D．若平衡车所受外力全部消失，平衡车将做匀速直线运动，故D错误。

故选B。

二、填空题
11．减小
【分析】
静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力作用，根据平衡力的条件进行判断；当受力不平衡时，物体运动状态将发生改变；
变滑动为滚动可以减小摩擦力，据此分析解答．
【详解】
（1
解析：减小
【分析】
静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力作用，根据平衡力的条件进行判断；当受力不平衡时，物体运动状态将发生改变；
变滑动为滚动可以减小摩擦力，据此分析解答．
【详解】
（1）重30N的购物车，在15N水平推力作用下，在水平地面上做匀速直线运动，水平方向上受到推力和摩擦力的作用，这两个力是平衡力，大小相等，方向相反，所以摩擦力大小是15N．
（2）购物车安装车轮的作用是变滑动为滚动，减小摩擦．
12．惯性增大
【解析】
利用惯性和影响摩擦力的因素解答．
汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的，这是因为汽车具有惯性，即保持原来运动状不变的性质，所以在遇到紧急情况时刹车不易停住；
汽车
解析：惯性增大
【解析】
利用惯性和影响摩擦力的因素解答．
汽车不避让行人且冲过斑马线是很危险的，这是因为汽车具有惯性，即保持原来运动状不变的性质，所以在遇到紧急情况时刹车不易停住；
汽车轮胎表面刻有深槽花纹，是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的．
点睛：注意惯性的理解，惯性即物体保持运动状态不变的性质，是物体最基本的属性之一，要能用惯性解释物理学中的现象．
13．8 光滑
【详解】
[1]由题意知，A、B的质量相等，而第1、2图中，A与长木板接触、压力分别为G和2G时，拉力的大小分别为2.2N和4.4N，即
F2=2F1
同理有
F4=2F3
解析：8 光滑
【详解】
[1]由题意知，A 、B 的质量相等，而第1、2图中，A 与长木板接触、压力分别为G 和2G 时，拉力的大小分别为2.2N 和4.4N ，即
F 2=2F 1
同理有
F 4=2F 3
即
3411 3.6N 1.8N 22
F F ==⨯= [2]比较第2、第4图知，压力相同时，B 与木板接触时所需要的拉力小，据二力平衡原理得，此时的摩擦力也小，即B 的表面比A 的表面光滑。

14．静止 30 40 匀速直线运动
【详解】
[1]由图可知，第1秒内物体的运动速度为0，说明第1秒内物体处于静止状态。

[2]第1秒内物体处于静止状态，物体在水平方向上受到拉
解析：静止 30 40 匀速直线运动
【详解】
[1]由图可知，第1秒内物体的运动速度为0，说明第1秒内物体处于静止状态。

[2]第1秒内物体处于静止状态，物体在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，两个力互为平衡力，所以物体受到的摩擦力等于推力30N 。

[3]第1秒内物体匀速运动，此时拉力和摩擦力作用，两个力互为平衡力，则物体滑动摩擦力为40N ，第2秒内，物体加速运动，但物体对地面压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力等于匀速运动时的摩擦力，所以第2秒内物体所受摩擦力为40N 。

[4]由牛顿第一定律可知，若此时物体不再受任何力的作用，物体将保持匀速直线运动状态。

15．变小
【详解】
[1]由题意可知，这个雨滴速度在慢慢变大，所受的空气阻力也在变大，阻力方向竖直向上，自身重力不变，那么所受合力大小在变小；
[2]设这两个雨滴的半径分别是、，质量分别
解析：变小2
【详解】
[1]由题意可知，这个雨滴速度在慢慢变大，所受的空气阻力也在变大，阻力方向竖直向上，自身重力不变，那么所受合力大小在变小；
[2]设这两个雨滴的半径分别是r 、2r ，质量分别是34
3r πρ、3323
r πρ，重力分别是
343r g πρ、3323
r g πρ，由于最终都做匀速运动，那么所受的空气阻力等于重力，即 222311114ππ3
f kS v k r v r
g ρ===阻 22232222324ππ3
f kS v k r v r
g ρ==⋅=阻
可求得12v v =：。

16．6 0.4
【详解】
[1]木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，由图可知，弹簧测力计分度值是0.2N ，示数为0.6N
解析：6 0.4
【详解】
[1]木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，由图可知，弹簧测力计分度值是0.2N ，示数为0.6N ，所以摩擦力也是0.6N 。

[2]拉力增大时，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，还是0.6N ，增大的拉力改变了木块的运动状态。

17．小 远 匀速直线运动 实验加推理
【详解】
[1][2]小车在平面上运动时，会受到摩擦力的作用，速度会越来越慢，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，当水平面越光滑时，小车受
解析：小 远 匀速直线运动 实验加推理
【详解】
[1][2]小车在平面上运动时，会受到摩擦力的作用，速度会越来越慢，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，当水平面越光滑时，小车受到的摩擦力越小，速度减小的越慢，小车运动的距离越远；
[3]推想：如果不受摩擦力及其他阻力，小车运动的速度将不会减小，小车此时将做匀速直线运动；
[4]由于摩擦力总是存在的，所以应通过实验加推理的方法来进行实验。

18．m 的重力 1∶2 向右
【详解】
[1]小物块m 处于静止状态，在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的M 对m 的支持力，所以M 对m 的支持力和m 的重力是一对平衡力。

[2]由题意可
解析：m 的重力 1∶2 向右。