2020年全国中考物理试题分类(6)——运动和力
一.选择题(共28小题) 1.(2020•日照)用物理知识解释下列体育运动,正确的是( )
A.足球比赛﹣运动的足球被守门员挡在了手中,说明力可以改变物体的运动状态 B.百米赛跑﹣比赛穿“钉子鞋”成绩会更好,说明增大接触面的粗糙程度可减小摩擦 C.引体向上﹣如果运动员受的重力和单杠对他的拉力是一对平衡力,说明运动员静止 D.投掷标枪﹣离开手的标枪能继续向前运动,说明重力能推动物体继续运动 2.(2020•广西)下列物理现象分析错误的是( ) A.橡皮筋被拉长,说明力可以改变物体的形状 B.单摆往复运动,说明单摆相对地面是静止的 C.手推墙时人会后退,说明力的作用是相互的 D.以行驶的单车为参照物,路边树木是运动的 3.(2020•淄博)物理与生活联系非常密切,下列数据符合实际的是( ) A.一张纸的厚度约为1mm B.成年人步行的速度约为10m/s
C.家用空调正常工作时的功率约为100W D.两个鸡蛋的质量约为100g 4.(2020•日照)6月23日,北斗导航系统最后一颗组网卫星﹣“北斗三号”卫星在西昌基地发射成功。6月30日,这颗卫星成功定位于地球同步轨道。“北斗人”攻坚克难、拾级而上,提前半年全面完成“北斗三号”全球卫星导航系统星座部署,扬了国威,长了志气。下列说法正确的是( )
A.点火后,在加速上升的过程中,卫星的动能增加,重力势能减少 B.点火后,在加速上升的过程中,卫星的重力势能增加,动能减少 C.卫星进入地球同步轨道后,将处于平衡状态
D.卫星进入地球同步轨道后,不受空气阻力,机械能不变 5.(2020•西藏)下列数据中,最符合实际情况的是( ) A.拉萨市七月份平均气温是42℃ B.新型冠状病毒的直径约2mm C.一节干电池的电压大约是1.5V D.一名初中生的质量是50t 6.(2020•西藏)为了响应“绿色生活,低碳出行”的号召,旦增坚持乘坐新能源公交车出行。一辆新能源公交车在水平公路上匀速行驶,以下分析正确的是( ) A.汽车在行驶过程中,动能不断增加
B.汽车受到的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力 C.汽车受到的重力与地面对汽车的支持力是相互作用力 D.驾驶员必须系安全带,是为了防止惯性力带来的危害 7.(2020•绵阳)2020年6月1日起,公安部交管局在全国开展“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。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全,其原因是在遇到交通事故时( )
A.头盔能防止人头由于惯性撞击头盔 B.安全带能防止人体由于惯性飞出车外
C.头盔能减小人头的惯性,从而减小撞击力的大小 D.安全带能减小人体的惯性,从而减小撞击力的大小 8.(2020•益阳)轰炸机轰炸地面目标时,总要提前投弹才能命中目标,如图所示。下列关于飞机投弹的几种说法正确的是( )
A.炸弹脱离飞机时,炸弹的速度为零 B.炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹具有惯性
C.炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹受到向前的推力 D.惯性与速度有关,炸弹速度越大其惯性越大 9.(2020•锦州)2020年5月5日,我国“长征五号”B运载火箭在海南文昌发射成功。关于火箭发射过程中所包含的物理知识,正确的是( )
A.发射前,火箭对发射台的压力和发射台对火箭的支持力是一对平衡力 B.发射前,火箭受到的重力和火箭对发射台的压力是一对相互作用力 C.火箭加速升空的过程中,机械能不守恒
D.火箭加速升空的过程中,动能转化为重力势能 10.(2020•鄂尔多斯)2020年5月27日,我国高程测量登山队再次成功登上珠穆朗玛峰峰顶,并完成峰顶测量任务(如图)。下列有关登山队员的分析,正确的是( )
A.登山时穿特质鞋是通过增大压力来增大摩擦力
B.在峰顶测量时,队员所受的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力
C.在峰顶测量时,地面对队员的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力 D.从峰顶返回营地感觉比登峰轻松,是由于队员受到惯性的作用 11.(2020•烟台)为备战2022年冬季奥运会,短道速滑运动员在集训中多次进行模拟比赛,有关比赛过程中的说法正确的是( )
A.发令枪响前,运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力 B.发令枪响后,运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为力的作用是相互的 C.运动员在经过弯道时不再用力向后蹬,此时运动状态不发生改变 D.冲线后,运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员不受摩擦阻力 12.(2020•河池)如图所示,一个木箱放在水平地面上,小军用一个水平向右的力推木箱,但未推动。下列说法正确的是( )
A.木箱受到竖直向下的支持力
B.推木箱时,小军不受到木箱的作用力
C.木箱受到的重力和地面的支持力是一对平衡力
D.若此时木箱所受的外力同时消失,它将做匀速直线运动
13.(2020•西宁)如图是小杨同学参加西宁市学考体育测试投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是( )
A.实心球在空中上升 B.实心球从空中下落 C.实心球在地上越滚越慢 D.实心球停在地面上 14.(2020•上海)甲、乙两车同时从P点出发,沿同方向做匀速直线运动,两车的s﹣t图象分别如图(a)(b)所示。两车先后到达距P点18米的Q处,时间差为△t,则( )
A.甲比乙先到达Q处,△t=12s B.甲比乙先到达Q处,△t=18s C.乙比甲先到达Q处,△t=12s D.乙比甲先到达Q处,△t=18s 15.(2020•泸州)2020年6月23日,在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,成功发射北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星,实现北斗导航系统全球覆盖。下列说法中正确的是( )
A.北斗导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 B.北斗导航系统中卫星间的信息传递采用光纤传送
C.北斗导航系统中的地球同步卫星相对地面是运动的 D.在轨运行的北斗导航卫星受到非平衡力的作用 16.(2020•金昌)下列估测中最接近实际的是( ) A.2019年新型冠状病毒的直径约为100mm B.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为﹣10℃ C.2个鸡蛋受到的重力大小约为1N D.人正常步行速度约为6m/s 17.(2020•常州)“握手礼”是中华传统礼节之一,“新冠”疫情期间,为更符合卫生防疫要求,某班同学倡导“夸赞礼”并绘制成宣传画如图所示,图中行“夸赞礼”两位同学的面部间距d约为( )
A.0.5m B.1.5m C.3m D.4.5m 18.(2020•常州)小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是( )
A. B.
C. D. 19.(2020•徐州)如图所示,用气球、夹子、吸管和胶带制成“喷气火箭”。把封口的夹子松开后,气球在轨道上以起点A向右冲出,最后停在B点,下列关于气球整个运动过程的说法正确的是( )
A.一直做加速运动 B.先加速后减速 C.做匀速直线运动 D.先减速后加速 20.(2020•十堰)如图,某同学连续用脚蹬地,滑板车在水平路面加速前进,停止蹬地后,滑板车慢慢停下来。关于图中滑板车的运动,下列说法正确的是( )
A.物体的运动离不开力
B.滑板车运动的速度越大,惯性越大
C.滑板车受的支持力与滑板车的重力是平衡力 D.用脚蹬地时,该脚所受摩擦力方向向前 21.(2020•黄石)甲、乙两物体,同时从同一地点出发沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.0﹣5s内,乙的平均速度为3m/s B.3﹣5s内,乙做匀速直线运动 C.4s时,乙在甲前方5m处
D.5s时,甲、乙两物体的速度相等 22.(2020•徐州)如图所示,水平向左的风吹得衣架在水平晾衣杆上滑动起来,若衣架和衣服做匀速运动,此时衣架对晾衣杆的压力( )
A.比没有风时大 B.比没有风时小 C.和没有风时一样大 D.以上都有可能 23.(2020•徐州)如图所示,飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品,空投位置应是A、B、C中的( )
A.A B.B C.C D.三个位置都可以 24.(2020•鄂州)如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,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.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力 D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力 25.(2020•大庆)踢足球是初中学生喜爱的体育运动之一,下列说法中正确的是( ) A.运动员踢足球时脚有疼痛的感觉,表明力的作用是相互的 B.足球最后停下来是因为物体的运动需要力来维持
C.足球离开运动员后还能在空中飞行,表明足球受到了惯性 D.运动员对足球的力先产生,足球对运动员的力后产生 26.(2020•铜仁市)小明同学学习了运动和力的知识后,整理笔记如下,其中错误的是( ) A.力是改变物体运动状态的原因
B.物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力
C.物理课本放在水平桌面上,课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是对平衡力 D.一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关 27.(2020•贵港)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力F作用下,物块A、B一起向右做匀速直线运动下列说法正确的是( )
A.物块A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力 B.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力 C.物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于F D.物块B对地面的摩擦力方向水平向左,大小等于F 28.(2020•青海)在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它在桌面上做匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
B.木块所受的拉力与木块所受的摩擦力是一对平衡力 C.木块所受的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
D.弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力 二.实验探究题(共14小题) 29.(2020•百色)某次探究实验中,小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面上滑下,再观察和比较小车在水平面上滑行的距离,实验情景如图所示。
(1)实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车在水平面上开始滑行时的速度大小 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);由
此推理:如果水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上 ;说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
30.(2020•上海)在“探究二力平衡的条件”实验中,用来测量力的仪器是 ;在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在 位置保持平衡;“测定物质的密度”的实验原理是 ;在“测定小灯泡的电功率”实验中,所选电源电压应 小灯泡的额定电压(选填“大于”“等于”或“小于”)。 31.(2020•呼伦贝尔)在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车子在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的方法是 (选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法”)。
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。说明物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持。 (3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 。 A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确 C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
32.(2020•泸州)小聪将一根橡皮筋左端固定在墙上,用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力的关系”。
(1)实验中使用的弹簧测力计如图甲所示,其分度值为 N;
(2)小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点,此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N;小聪只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点,弹簧测力计的示数F=7.0N,如图乙所示。F的作用效果F1、F2共同作用的效果相同,即F为F1和F2的合力,这种探究物理规律的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)小聪在实验中突发奇想,将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点,记下两弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N;然后只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到B点,如图丙所示,读出弹簧测力计的示数F′= N.根据你对合力与分力的理解,判断F′ (选填“是”或“不是”)F3、F4的合力。 33.(2020•枣庄)某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示:
(1)依据照片可判断,小球在做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在BC段的平均速度为 m/s,小球在AC段的平均速度为 m/s;
(3)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是 ;
(4)小球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。 34.(2020•荆州)如图所示,记录了两辆汽车在平直公路上行驶时的运动情况。图甲中汽车做 运动,其速度为 m/s;图乙中汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s,通过研究发现:汽车的速度越来越大,且速度以某一规律变化。如果我们把单位时间内速度的变化量用a来表示,则图乙中汽车运动时a= 。
35.(2020•海南)如图所示,是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
(1)让小车三次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 ,运动的时间越长,运动的距离越远; (3)进一步推理,如果水平面足够光滑,小车不受阻力,它将 运动下去。 36.(2020•宜昌)利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。小车从斜面顶端由静止滑下,第一次在木板上铺上棉布,第二次去掉棉布。实验发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来。
(1)两次实验中小车受到阻力较小的是第 次。实验表明小车受到的阻力越小,速度减小得越 。
(2)从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功 (选填“在棉布上更多”“在木板上更多”或“两次一样多”),小车的动能转化为 能。如果完全没有阻力时,小车的动能将不变,所以小车将做 运动。
37.(2020•青岛)探究与斜面相关的实验。
(1)如图甲所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小,小车向前滑行的距离 。在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量 。
伽利略对类似实验进行了分析,认识到:运动的物体受到的阻力越小,它运动的时间就越长,它的速度减小得就越 。他进一步推测:在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将 。
(2)如图乙所示,在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中,斜面上安装斜槽,水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下,发现质量较大的钢球将小木块推得较远,表明它对小木块做的功较 。由此可知: 相同的物体,质量越大,它的动能越大。 38.(2020•泰州)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是 ; A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板 B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下 C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下 D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越 。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持 (填运动状态);
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是 。
A.探究影响压力作用效果的因素 B.用小磁针探究磁体周围的磁场 C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
39.(2020•台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是 。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是 ,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是 。
40.(2020•衢州)小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关; 猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。 (1)验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在 (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上,并完成实验。
(2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果): 。
(3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或 来判断阻力对物体运动的影响。
41.(2020•南京)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。 b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (选填“a”、“b”或“c”)。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越 。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做 运动。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 。
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(6)上述所有探究实验中用到的科学研究方法有 (只要求写出一种即可)。
(7)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示组合是 。
A.①⑥B.②⑤C.③④D.①④ 42.(2020•南京)在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明同学采用的实验装置如图甲所示。 (1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡,其原因是 。
(2)经过思考后,小明采用如图乙所示装置继续实验,该方案中由于 ,故小卡片的重力可以忽略不计。
(3)为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”,小明在图乙所示实验的基础上又分别进行了图丙、图丁所示操作,其中操作 (丙/丁/丙和丁都)是正确的。 (4)小明最后将小卡片用剪刀剪断(分为左右两半),这是为了验证 。
三.综合能力题(共2小题) 43.(2020•六盘水)2020年6月23日,第55颗“北斗”卫星成功发射,自此“北斗”卫星导航系统组网成功,这标志着我国从航天大国迈向航天强国。
承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭。如图所示是三级运载火箭的结构示意图,三级火箭内都满载燃料。火箭发射升空时,先点燃第一级火箭,它的燃料用完后空壳自动脱离,这时第
二级火箭开始工作,继续推动火箭加速运动。第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离,接着第三级火箭开始工作,再次加速将卫星送至预定轨道,最终完成“星箭分离”。卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板,以一定的速度绕地球飞行。 请回答下列问题:
(1)火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的 能;卫星与地面设备通过 波传递信息。 (2)若满载燃料的火箭质量为2×105kg.则受到的重力是多少?(取g=10N/kg)
(3)火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s,则这段时间内火箭飞行的路程是多少?
(4)火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关,若燃料的喷射速度一定,提高“质量比”。可提高火箭飞行速度。人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”(即:度。
)。请根据以上信息分析说明采用多级火箭为什么能提高火箭飞行速
44.(2020•百色)某辆新能源汽车重为1.5×104N,驾驶员驾驶该车在一段平直公路上行驶,从A点以10m/s的速度匀速行驶60s到B点,紧接着加速行驶150s到达C点,已知在AB段汽车牵引力的功率为40kW,BC段距离为3600m。求:
(1)在AC段汽车的平均速度; (2)在AB段汽车牵引力做的功; (3)在AB段汽车受到的阻力。 四.解答题(共6小题) 45.(2020•潍坊)阅读短文,回答问题:
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温度适宜,自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一,人类对火星的探测具有重大的科学意义。 2020年4月24日,国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”,并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。 “绕”,探测器经过7个月的长途飞行,预计明年2月抵达火星附近,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的环绕探测。离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。 “落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在7分钟内,使探测器的时速降至0.我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆。 “巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过,仰望璀璨星空,我们追梦不止!
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时,探测器的动能 ,机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”); (2)探测器着陆前的降落伞减速阶段,速度减至 m/s;
(3)巡视器降落到火星表面后,巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为 。
46.(2020•北京)请阅读《科学重器一原子钟》并回答32题。
科学重器﹣原子钟
星空浩瀚,地球转动,四季更替,草木枯荣。从人类意识觉醒开始,“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟,这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧。计时工具大多是以某种规则运动的周期(完成一次规则运动所用的时间)为基准计时的,比如日晷以日地相对运动的周期为基准;机械摆钟以摆的振荡周期为基准;石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定,测量时间的精准度就越高,基于此科学家制造出了原子钟(如图所示)。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准,由于电磁波的振荡周期很稳定,使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,适合作为时间的测量标准,于是在1967年,国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言,是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准,但若各地时间不能同步,也会给人们带来麻烦。比如,若电网调节时间不同步,可能会烧坏电机;金融市场时间不同步,可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准,用于实现时间的同步,就像日常生活中,我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国,提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟,它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中,如果导航定位的精准度为1米,则要求卫星上原子钟的时间同步必须在
﹣
3×109s之内,这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准,以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中,原子钟堪称“导航卫星的心脏”,使我国在导航精准度方面达到厘米级,处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏,也可以判断汽车行驶在哪个车道,甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变,展现了人类”时间文化”的进程,更彰显出人类精益求精、不断探索、追求卓越的科学精神。 请根据上述材料,回答下列问题:
(1)原子钟可以作为时间同步的基准钟,依据的是原子辐射电磁波振荡周期的 。 (2)下列物体相比较,最适合提供计时基准的是 (填写正确选项前的字母)。 A.摆动的小球 B.沿直线运动的汽车 C.静止的书本 (3)在实际生活中会出现各种”标准”。请你结合对文中时间”标准”的理解,除文中提到的实例外,再列举一个“标准”并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的。
47.(2020•南京)用纸杯做以下物理小实验:
(1)图甲中,用两个三角板和直尺量得纸杯杯口直径为 cm。
(2)图乙中,纸杯底部有一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有 。
(3)图丙中,在纸杯旁用吸管吹气,纸杯向 (选填“左”或“右”)滚动,这是因为气体流速越大,压强越 。
(4)图丁中,用与头发摩擦过的塑料吸管靠近纸杯一侧,纸杯被吸引。以下事例中原理与此相同的是 (填字母)。
A.磁铁吸引铁屑
B.挤压后的吸盘吸在瓷砖上 C.干手搓开的新塑料袋吸在手上 48.(2020•齐齐哈尔)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,小慧通过查阅资料了解到:当该车满载货物时,总质量为4×103kg,发动机的牵引力为3×103N.若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中,求: (1)货车行驶所用的时间是多少?
(2)该车满载货物时,所受到的重力是多少? (3)牵引力所做的功是多少?
49.(2020•齐齐哈尔)阅读短文,回答问题:今年6月,我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,成功地将北斗导航系统的最后一颗组网卫星送入太空,如图是长征三号运载火箭发射时的情景,火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,拖着长长的橘红色火焰直奔天际。
北斗导航系统的最后一颗组网卫星准确进入轨道,并进行工作,标志着北斗导航系统可以成功为全球用户提供定位和导航服务。北斗导航系统中有地球同步卫星,地球同步卫星运行方向与地球自转方向相同,绕地球转动的周期跟地球自转周期相同。
地球同步卫星可以对所覆盖区域实现24小时不间断的卫星通信。其优点是:只要在卫星覆盖范围内,任何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响;同时可在多处接收。 (1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是 的。 (2)火箭加速离开地面的过程中,动能 ,重力势能 。(均选填“减小”或“增大”)。 (3)地球同步卫星绕地球转动时,卫星的运动状态 (选填“不变”或“改变”)。 (4)卫星通信是通过 (选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。
50.(2020•牡丹江)如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在水平面上开始运动的速度 。
(2)实验为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是 。
(3)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越 ,速度减小得越 。 (4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车若所受的阻力为零,小车将做 运动。 (5)可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体 的原因。 (6)牛顿第一定律是建立在 (填序号)。
A.日常生活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 D.实验和科学推理相结合的基础上。
2020年全国中考物理试题分类(6)——运动和力
参考答案与试题解析
一.选择题(共28小题) 1.(2020•日照)用物理知识解释下列体育运动,正确的是( )
A.足球比赛﹣运动的足球被守门员挡在了手中,说明力可以改变物体的运动状态 B.百米赛跑﹣比赛穿“钉子鞋”成绩会更好,说明增大接触面的粗糙程度可减小摩擦 C.引体向上﹣如果运动员受的重力和单杠对他的拉力是一对平衡力,说明运动员静止 D.投掷标枪﹣离开手的标枪能继续向前运动,说明重力能推动物体继续运动 【答案】A
【解答】解:A、运动的足球被守门员挡在了手中,足球的速度大小发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B、百米赛跑﹣比赛穿“钉子鞋”,运动员鞋底是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故B错误; C、人在单杠上静止时,运动员受的重力和单杠对他的拉力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上并在同一条直线上,是一对平衡力,受平衡力时,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故C错误;
D、投掷出去的标枪由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,不需要力来维持,故D错误。 故选:A。 2.(2020•广西)下列物理现象分析错误的是( ) A.橡皮筋被拉长,说明力可以改变物体的形状 B.单摆往复运动,说明单摆相对地面是静止的 C.手推墙时人会后退,说明力的作用是相互的 D.以行驶的单车为参照物,路边树木是运动的 【答案】C
【解答】解:A、橡皮筋被拉长,橡皮筋的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故A错误; B、单摆往复运动,相对于地面的位置不停的发生变化,故单摆相对地面是静止的,故B错误; C、手推墙时人会后退,人也受到墙的推力,说明力的作用是相互的,故C正确;
D、以行驶的单车为参照物,路边树木相对于行驶的单车位置不断发生变化是运动的,故D错误。 故选:C。 3.(2020•淄博)物理与生活联系非常密切,下列数据符合实际的是( ) A.一张纸的厚度约为1mm B.成年人步行的速度约为10m/s
C.家用空调正常工作时的功率约为100W D.两个鸡蛋的质量约为100g 【答案】D
【解答】解:A、一张纸的厚度约为0.1mm,故A错误。 B、成年人步行的速度约为1m/s,故B错误。
C、家用空调正常工作时的功率约为1000W,故C错误。
D、一斤(500g)鸡蛋可称8﹣﹣10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g,故两个鸡蛋的质量约100g,故D正确。 故选:D。 4.(2020•日照)6月23日,北斗导航系统最后一颗组网卫星﹣“北斗三号”卫星在西昌基地发射成功。6月30日,这颗卫星成功定位于地球同步轨道。“北斗人”攻坚克难、拾级而上,提前半年全面完成“北斗三号”全球卫星导航系统星座部署,扬了国威,长了志气。下列说法正确的是( )
A.点火后,在加速上升的过程中,卫星的动能增加,重力势能减少 B.点火后,在加速上升的过程中,卫星的重力势能增加,动能减少 C.卫星进入地球同步轨道后,将处于平衡状态
D.卫星进入地球同步轨道后,不受空气阻力,机械能不变 【答案】D 【解答】解:
AB、点火后,在加速上升的过程中,质量不变,但是高度增加,速度增大,所以重力势能和动能都增大,故AB错误;
C、卫星绕地球飞行,运动方向不断改变,所以卫星的运动状态在不断改变,所以处于变速运动状态,不是平衡状态,故C错误;
D、在大气外运行,不受空气阻力时,卫星的机械能守恒,故D正确。 故选:D。 5.(2020•西藏)下列数据中,最符合实际情况的是( ) A.拉萨市七月份平均气温是42℃ B.新型冠状病毒的直径约2mm C.一节干电池的电压大约是1.5V D.一名初中生的质量是50t 【答案】C
【解答】解:A、拉萨市7月份的平均温度为10℃至25℃之间,故A不符合实际; B、新型冠状病毒的颗粒直径为100nm左右,故B不符合实际; C、一节干电池两极间的电压为1.5V,故C符合实际; D、一名初中生的质量是50kg,故D不符合实际。 故选:C. 6.(2020•西藏)为了响应“绿色生活,低碳出行”的号召,旦增坚持乘坐新能源公交车出行。一辆新能源公交车在水平公路上匀速行驶,以下分析正确的是( ) A.汽车在行驶过程中,动能不断增加
B.汽车受到的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力 C.汽车受到的重力与地面对汽车的支持力是相互作用力 D.驾驶员必须系安全带,是为了防止惯性力带来的危害 【答案】见试题解答内容 【解答】解:
A.汽车在行驶过程中,因为质量不变,速度不变,所以动能不变,故A错误;
B、这时汽车受到的牵引力与汽车受到的阻力因为大小相等,方向相反,作用在一条直线上,并且作用在同一物体汽车上,满足二力平衡条件,是一对平衡力,故B正确;
C、汽车受到的重力与地面对汽车的支持力,这两个力作用在同一个物体汽车上,不满足相互作用力条件,不是相互作用力,故C错误;
D、驾驶员必须系安全带是为了防止惯性带来的危害,不能说“惯性力”带来的危害,故D错误。 故选:B. 7.(2020•绵阳)2020年6月1日起,公安部交管局在全国开展“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。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全,其原因是在遇到交通事故时( )
A.头盔能防止人头由于惯性撞击头盔 B.安全带能防止人体由于惯性飞出车外
C.头盔能减小人头的惯性,从而减小撞击力的大小 D.安全带能减小人体的惯性,从而减小撞击力的大小 【答案】B 【解答】解:
A、头盔的作用是在人的头部受到撞击时,通过增大受力面积减小对头部的压强,对驾驶员起一个保护作用;故A错误;
B、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,故B正确;
CD、惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,所以头盔和安全带只能减少人受到的伤害,不能减小惯性;故CD错误。 故选:B。 8.(2020•益阳)轰炸机轰炸地面目标时,总要提前投弹才能命中目标,如图所示。下列关于飞机投弹的几种说法正确的是( )
A.炸弹脱离飞机时,炸弹的速度为零 B.炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹具有惯性
C.炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹受到向前的推力 D.惯性与速度有关,炸弹速度越大其惯性越大 【答案】B
【解答】解:炸弹被扔出后,炸弹不会受到向前的推力,由于惯性要保持原来和飞机相同的速度,还将会继续向前飞行,炸弹飞行时,速度会发生改变,速度不为0;惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,综上所述,B正确,ACD错误。 故选:B。 9.(2020•锦州)2020年5月5日,我国“长征五号”B运载火箭在海南文昌发射成功。关于火箭发射过程中所包含的物理知识,正确的是( )
A.发射前,火箭对发射台的压力和发射台对火箭的支持力是一对平衡力 B.发射前,火箭受到的重力和火箭对发射台的压力是一对相互作用力 C.火箭加速升空的过程中,机械能不守恒
D.火箭加速升空的过程中,动能转化为重力势能 【答案】C
【解答】解:A、发射前,火箭对发射台的压力和发射台对火箭的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力。故A错误。
B、发射前,火箭受到的重力和火箭对发射台的压力方向相同,所以不是一对相互作用力。故B错误。 C、火箭加速升空过程中,质量不变,速度增大,所以动能增大;同时高度增大,所以重力势能增大;火箭的动能和势能均能大,所以机械能不守恒。故C正确。
D、火箭加速升空过程中,火箭的动能和势能均能大,所以动能没有转化为重力势能;故D错误。 故选:C。 10.(2020•鄂尔多斯)2020年5月27日,我国高程测量登山队再次成功登上珠穆朗玛峰峰顶,并完成峰顶测量任务(如图)。下列有关登山队员的分析,正确的是( )
A.登山时穿特质鞋是通过增大压力来增大摩擦力
B.在峰顶测量时,队员所受的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力
C.在峰顶测量时,地面对队员的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力 D.从峰顶返回营地感觉比登峰轻松,是由于队员受到惯性的作用 【答案】C 【解答】解:
A、登山时穿的特质鞋的底面凹凸不平,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故A错误; B、在峰顶测量时,队员处于静止状态,此时队员所受的重力与地面对他的支持力是一对平衡力,不是一对相互作用力,故B错误;
C、地面对队员的支持力与他对地面的压力是两个物体之间的相互作用力,故C正确;
D、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。 故选:C。 11.(2020•烟台)为备战2022年冬季奥运会,短道速滑运动员在集训中多次进行模拟比赛,有关比赛过程中的说法正确的是( )
A.发令枪响前,运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力 B.发令枪响后,运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为力的作用是相互的 C.运动员在经过弯道时不再用力向后蹬,此时运动状态不发生改变 D.冲线后,运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员不受摩擦阻力 【答案】见试题解答内容
【解答】解:A、运动员静止时所受的支持力与他的重力是一对平衡力,故A错误。
B、运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为力的作用是相互的,脚给地面一个向后的力,同时受到地面给脚向前的力,故B正确。
C、运动员在经过弯道时,其运动方向和速度均发生变化,其运动状态改变,故C错误。
D、运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员具有惯性,仍受到摩擦力作用,故D错误。 故选:B。 12.(2020•河池)如图所示,一个木箱放在水平地面上,小军用一个水平向右的力推木箱,但未推动。下列说法正确的是( )
A.木箱受到竖直向下的支持力
B.推木箱时,小军不受到木箱的作用力
C.木箱受到的重力和地面的支持力是一对平衡力
D.若此时木箱所受的外力同时消失,它将做匀速直线运动 【答案】C
【解答】解:A、木箱受到的重力竖直向下,故A错误;
B、力的作用是相互的,推木箱时,小军也受到木箱的作用力,故B错误;
C、小军用一个水平向右的力推木箱,但未推动,木箱受到的重力和地面的支持力大小相等、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C正确; D、若此时木箱所受的外力同时消失,它将保持静止,故D错误。 故选:C。
13.(2020•西宁)如图是小杨同学参加西宁市学考体育测试投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是( )
A.实心球在空中上升 C.实心球在地上越滚越慢 【答案】D 【解答】解:
AB、球在空中运动时,由于惯性继续运动,此时球只受重力和空气阻力的作用;由图可知,实心球的运动方向(即运动状态)不断变化,所以受力不平衡。故AB错误;
C、当球落到地面上时,由于惯性继续滚动,但由于受到地面的摩擦力,所以越滚越慢,运动状态发生变化,所以受力不平衡,故C错误;
D、当实心球停在地面上时,受竖直向下重力和地面对它竖直向上的支持力,在这两个力的作用下保持平衡状态,所以此时受平衡力,故D正确。 故选:D。 14.(2020•上海)甲、乙两车同时从P点出发,沿同方向做匀速直线运动,两车的s﹣t图象分别如图(a)(b)所示。两车先后到达距P点18米的Q处,时间差为△t,则( )
B.实心球从空中下落 D.实心球停在地面上
A.甲比乙先到达Q处,△t=12s B.甲比乙先到达Q处,△t=18s C.乙比甲先到达Q处,△t=12s D.乙比甲先到达Q处,△t=18s 【答案】C
【解答】解:由图象可知,s甲=3.6m,t甲=6s;s乙=6.0m,t乙=6s; 则甲车的速度为:v甲=乙车的速度为:v乙=
==
=0.6m/s, =1m/s。
==
=30s, =18s,
甲车通过18米的路程需要的时间为:t甲′=乙车通过18米的路程需要的时间为:t乙′=
故乙车先到达Q处,两车到达Q处的时间差为:△t=t甲′﹣t乙′=30s﹣18s=12s。 故选:C。 15.(2020•泸州)2020年6月23日,在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,成功发射北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星,实现北斗导航系统全球覆盖。下列说法中正确的是( )
A.北斗导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 B.北斗导航系统中卫星间的信息传递采用光纤传送
C.北斗导航系统中的地球同步卫星相对地面是运动的 D.在轨运行的北斗导航卫星受到非平衡力的作用 【答案】D 【解答】解:
A、电磁波的传播不需要介质,能够在真空中传播,故A错误;
B、北斗导航系统中卫星间的信息的传递依靠的是电磁波,故B错误;
C、北斗导航系统中的地球同步卫星相对地面之间没有位置的变化,是静止的,故C错误;
D、在轨运行的北斗导航卫星围绕地球做圆周运动,其运动方向发生变化,所以受到非平衡力的作用,故D正确。 故选:D。 16.(2020•金昌)下列估测中最接近实际的是( ) A.2019年新型冠状病毒的直径约为100mm B.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为﹣10℃ C.2个鸡蛋受到的重力大小约为1N D.人正常步行速度约为6m/s 【答案】C 【解答】解:
A、2019年新型冠状病毒的直径约为100nm左右,故A错误。 B、绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为5℃,故B错误。
C、一斤(500g)鸡蛋可称8~10个,那么两个鸡蛋的质量约为100g,即0.1kg,其重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故C正确。
D、人正常步行速度约为1.1m/s,故D错误。 故选:C。 17.(2020•常州)“握手礼”是中华传统礼节之一,“新冠”疫情期间,为更符合卫生防疫要求,某班同学倡导“夸赞礼”并绘制成宣传画如图所示,图中行“夸赞礼”两位同学的面部间距d约为( )
A.0.5m C.3m D.4.5m 【答案】B
【解答】解:人的一只胳膊伸直了约0.5m,所以由图可知两人的脸相隔约3×0.5m=1.5m。 故选:B。 18.(2020•常州)小明在家进行趣味物理实验“竖辣椒”,通过不断调节,最终把一根辣椒竖立在桌面上。下列关于辣椒的受力示意图中,正确的是( )
B.1.5m
A.
B.
C. D. 【答案】A 【解答】解:
由题知,辣椒在竖直方向上保持静止状态,辣椒在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。 A、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力方向相反、作用在一条直线上,都作用在辣椒上(作用点也可以都画在重心上),故A正确;
B、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,二力不在一条直线上,故B错误;
C、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力不在一条直线上,故C错误; D、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用,重力的作用点不在重心、二力方向不相反、二力不在一条直线上,故D错误。 故选:A。 19.(2020•徐州)如图所示,用气球、夹子、吸管和胶带制成“喷气火箭”。把封口的夹子松开后,气球在轨道上以起点A向右冲出,最后停在B点,下列关于气球整个运动过程的说法正确的是( )
A.一直做加速运动 B.先加速后减速 C.做匀速直线运动 D.先减速后加速 【答案】B
【解答】解:把封口的夹子松开后,里面的气体膨胀对外做功,产生了一个推力,推力开始大于摩擦力,随着空气的排出变小并于一瞬间等于摩擦力后又小于摩擦力,直至最后等于零。所以气球先加速后减速。故B正确、ACD错误。 故选:B。 20.(2020•十堰)如图,某同学连续用脚蹬地,滑板车在水平路面加速前进,停止蹬地后,滑板车慢慢停下来。关于图中滑板车的运动,下列说法正确的是( )
A.物体的运动离不开力
B.滑板车运动的速度越大,惯性越大
C.滑板车受的支持力与滑板车的重力是平衡力 D.用脚蹬地时,该脚所受摩擦力方向向前 【答案】D 【解答】解:
A、停止蹬地后,滑板车受到阻力的作用会慢慢停下来,说明了力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,故B错误;
C、地面对滑板车的支持力等于滑板车和同学的重力之和,所以地面对滑板车的支持力与滑板车的重力的大小不相等,则二力不是平衡力,故C错误;
D、用脚蹬地时,脚相对于地面有向后的运动趋势,故摩擦力方向与之相反,即摩擦力方向是向前的,故D正确。
故选:D。 21.(2020•黄石)甲、乙两物体,同时从同一地点出发沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.0﹣5s内,乙的平均速度为3m/s B.3﹣5s内,乙做匀速直线运动 C.4s时,乙在甲前方5m处
D.5s时,甲、乙两物体的速度相等 【答案】A 【解答】解: AB、由s﹣t图可知,0~3s内乙做匀速直线运动,乙运动的距离是15m,3~5s内,乙处于静止状态,0~5s,乙的平均速度v乙=
=
=3m/s,故A正确,B错误;
=
=3m/s,4s时,甲运动的距离s甲1=v甲t1=3m/s×4s
C、甲做匀速直线运动,甲的速度v甲=
=12m,
4s时,乙运动的距离s乙=15m,4s时,乙在甲前方:△s=s乙﹣s甲1=15m﹣12m=3m,故C错误; D、5s时,甲的速度是3m/s,乙是静止状态,速度不同,故D错误。 故选:A。 22.(2020•徐州)如图所示,水平向左的风吹得衣架在水平晾衣杆上滑动起来,若衣架和衣服做匀速运动,此时衣架对晾衣杆的压力( )
A.比没有风时大 B.比没有风时小 C.和没有风时一样大 D.以上都有可能 【答案】C
【解答】解:衣架对晾衣杆的压力是因为它的重力产生的,向左的风吹得衣架在水平晾衣杆上滑动起来,使得衣架及衣服整体水平向左匀速直线运动,不影响重力的大小,也没有增加对晾衣杆的压力,故C正确,ABD错误。 故选:C。 23.(2020•徐州)如图所示,飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品,空投位置应是A、B、C中的( )
A.A C.C
B.B
D.三个位置都可以
【答案】A
【解答】解:飞机投放救灾物资时,救灾物资由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,救灾物资在下落过程中,仍会向前运动一段距离,所以投掷点应选在接近目标的上方提前投掷物体才会掉在目标区。则空投时目标的位置必须在飞机的前下方,故A正确。 故选:A。 24.(2020•鄂州)如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,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.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对平衡力 D.人对车的推力与车对人的推力是一对平衡力 【答案】C
【解答】解:A.人对车的作用力与车对人的作用力是相互作用力,大小是相等的,故A错误;
B.人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动,车处于平衡状态,人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力,大小是相等的,故B错误;
C.沙子受到的重力与车对沙子的支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,故C正确;
D.人对车的推力与车对人的推力是一对大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上的相互作用力,故D错误。 故选:C。 25.(2020•大庆)踢足球是初中学生喜爱的体育运动之一,下列说法中正确的是( ) A.运动员踢足球时脚有疼痛的感觉,表明力的作用是相互的 B.足球最后停下来是因为物体的运动需要力来维持
C.足球离开运动员后还能在空中飞行,表明足球受到了惯性 D.运动员对足球的力先产生,足球对运动员的力后产生 【答案】A 【解答】解:
A、运动员踢足球时,脚对球有力的作用,由于物体间力的作用是相互的,所以球也会给脚一个力,脚会感到疼,故A正确;
B、足球最后停下来是因为受到的地面的阻力,力不是维持物体运动的原因,故B错误;
C、足球离开运动员还能在空中飞行,是由于足球有惯性,惯性不是力,所以不能说成足球受到惯性,故C错误;
D、力的作用是相互的,运动员对足球产生力的同时足球对运动员也有力的作用,故D错误。 故选:A。 26.(2020•铜仁市)小明同学学习了运动和力的知识后,整理笔记如下,其中错误的是( ) A.力是改变物体运动状态的原因
B.物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力
C.物理课本放在水平桌面上,课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是对平衡力 D.一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关 【答案】C
【解答】解:A、根据牛顿第一定律,力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B、弹力是物体发生形变后,在恢复原状的过程中对与其接触的物体所产生的力,故B正确; C、压力和支持力是一对相互作用力,受力物体是两个;不是平衡力;故C错误;
D、一切物体在任何情况下都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,故D正确; 故选:C。 27.(2020•贵港)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力F作用下,物
块A、B一起向右做匀速直线运动下列说法正确的是( )
A.物块A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力 B.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力 C.物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于F D.物块B对地面的摩擦力方向水平向左,大小等于F 【答案】C 【解答】解:
A、物块A受到的重力和B对A的支持力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故A错误; B、地面对B的支持力等于物体A、B的重力之和,则物块B受到的重力要小于地面对B的支持力,所以二力不是一对平衡力,故B错误;
C、物块A、B一起向右做匀速直线运动,对A来说,A受力平衡,在水平方向上A受到向右的拉力和向左的B对A的摩擦力的作用,这两个力大小相同,大小都为F;由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故C正确;
D、对整体进行受力分析,整体向右做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上整体受到向右的拉力和地面对B向左的摩擦力,则摩擦力f=F;根据力作用的相互性可知,B对地面的摩擦力的方向是向右的,大小等于F,故D错误。 故选:C。 28.(2020•青海)在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它在桌面上做匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力 B.木块所受的拉力与木块所受的摩擦力是一对平衡力 C.木块所受的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
D.弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力 【答案】B 【解答】解:
A、木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力分别作用在桌面和木块上,没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、木块在桌面上做匀速直线运动,木块所受的拉力与木块所受的摩擦力等大、反向、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、木块所受的重力与木块对桌面的压力的方向是相同的,不是一对相互作用力,故C错误;
D、弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧测力计的拉力是两个物体之间的相互作用力,不是一对平衡力,故D错误。 故选:B。
二.实验探究题(共14小题) 29.(2020•百色)某次探究实验中,小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面上滑下,再观察和比较小车在水平面上滑行的距离,实验情景如图所示。
(1)实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车在水平面上开始滑行时的速度大小 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (选填“快”或“慢”);由此推理:如果水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上 做匀速直线运动 ;说明物体的运动 不需要 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 不能 (选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)实验中应使小车到达水平面上的速度相同,需使小车从斜面的同一高度处由静止自由滑下;
(2)分析小车运动情况可知:毛巾、棉布、棉布表面越来越光滑,小车通过的距离增大,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
由此进一步推想:如果运动小车不受阻力,它将做匀速直线运动,这说明物体的运动不需要力来维持; (3)牛顿在伽利略等人的研究成果上通过进一步推理而概括出了牛顿第一定律,该定律不能用实验直接验证。 故答案为:(1)相等;(2)慢;做匀速直线运动;不需要;(3)不能。 30.(2020•上海)在“探究二力平衡的条件”实验中,用来测量力的仪器是 弹簧测力计 ;在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在 水平 位置保持平衡;“测定物质的密度”的实验原理是 ρ= ;在“测定小灯泡的电功率”实验中,所选电源电压应 大于 小灯泡的额定电压(选填“大于”“等于”或“小于”)。 【答案】弹簧测力计;水平;ρ=;大于。
【解答】解:
(1)用来测量力的仪器是弹簧测力计;
(2)在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在水平位置保持平衡。
(3)“测定物质的密度”的实验原理是:ρ=。
(4)测灯泡电功率的实验中,要分别测出灯泡电压小于、等于和大于额定电压时灯泡的实际功率,且电路中串联了一个滑动变阻器,由串联电路的分压原理知,所用电源电压应大于小灯泡的额定电压。 故答案为:弹簧测力计;水平;ρ=;大于。
31.(2020•呼伦贝尔)在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车子在水平面上滑行的距离。 (1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验应让小车从同一斜面的 同一高度由静止自由 滑下,这种研究问题的方法是 控制变量法 (选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法”)。
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 做匀速直线运动 。说明物体的运动 不需要 (填“需要”或“不需要”)力来维持。 (3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 C 。 A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确 C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
【答案】见试题解答内容 【解答】解:
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,这种研究问题的方法是控制变量法;
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做匀速直线运动;从而说明物体的运动不需要力来维持;
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,故选C。 故答案为:
(1)同一高度由静止自由;控制变量法;(2)做匀速直线运动;不需要;(3)C。 32.(2020•泸州)小聪将一根橡皮筋左端固定在墙上,用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力的关系”。
(1)实验中使用的弹簧测力计如图甲所示,其分度值为 0.2 N;
(2)小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点,此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N;小聪只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点,弹簧测力计的示数F=7.0N,如图乙所示。F的作用效果F1、F2共同作用的效果相同,即F为F1和F2的合力,这种探究物理规律的方法是 等效替代法 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)小聪在实验中突发奇想,将两弹簧测力计相互垂直作用在橡皮筋上拉到B点,记下两弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N;然后只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到B点,如图丙所示,读出弹簧测力计的示数F′= 5 N.根据你对合力与分力的理解,判断F′ 是 (选填“是”或“不是”)F3、F4的合力。 【答案】(1)0.2;(2)等效替代法;(3)5;是 【解答】解:(1)由图可知,测力计的量程为0~10N,分度值为0.2N;
(2)实验中,F的作用效果F1、F2共同作用的效果相同,即F为F1和F2的合力,该实验方法为等效替代法;
(3)由图可知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为5N;由图可知,F3、F4的合力的作用效果与F'的力的作用效果相同,所以F'是F3、F4的合力。 故答案为:(1)0.2;(2)等效替代法;(3)5;是。 33.(2020•枣庄)某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,
频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示:
(1)依据照片可判断,小球在做 加速 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在BC段的平均速度为 0.75 m/s,小球在AC段的平均速度为 0.50 m/s;
(3)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是 C ;
(4)小球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的速度为v2,则v1 < v2(选填“>”、“<”或“=”)。 【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)由照片可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动; (2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15 cm, 则小球在BC段的平均速度为: vBC=
=
=0.75m/s;
AC段的距离:
sAC=sAB+sBC=5cm+15cm=20cm=0.2m, AC段所用的时间:
tAC=tAB+tBC=0.2s+0.2s=0.4s, 则小球在AC段的平均速度: vAC=
=
=0.5m/s;
(3)由(1)知图中小球在做加速运动。
图A中随着时间增加,速度在减小,不符合题意; 图B中随着时间增加,速度不变,不符合题意; 图C中随着时间增加,速度在增大,符合题意;
图D中随着时间增加,速度先减小后增大,不符合题意。 故能说明小球在斜面上运动情况的图象是C。
(4)由照片可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动。即小球的速度越来越大,则时间tAD中点未到达路程sAD中点,则v1<v2。 故答案为:(1)加速;(2)0.75;0.50;(3)C;(4)<。 34.(2020•荆州)如图所示,记录了两辆汽车在平直公路上行驶时的运动情况。图甲中汽车做 匀速直线 运动,其速度为 30 m/s;图乙中汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s,通过研究发现:汽车的速度越来越大,且速度以某一规律变化。如果我们把单位时间内速度的变化量用a来表示,则图乙中汽车运动时a= 1m/s2 。
【答案】见试题解答内容 【解答】解:
(1)由图甲可知,在相同的时间内甲车通过的路程相同,因此甲车做匀速直线运动; 0~30s内甲车通过的路程为s甲=900m,所用的t甲=30s,所以甲车的速度:v甲=
=
=30m/s;
(2)因为汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s, 所以单位时间内速度的变化量为:a=
=
=1m/s2。
故答案为:匀速直线;30;1m/s2。
35.(2020•海南)如图所示,是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
(1)让小车三次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 速度 相同;
(2)水平面越光滑,运动小车受到的阻力越 小 ,运动的时间越长,运动的距离越远; (3)进一步推理,如果水平面足够光滑,小车不受阻力,它将 匀速直线 运动下去。 【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)根据控制变量法知,让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,这样小车在进入平面时的运动速度相同;
(2)由实验知表面越光滑,阻力就越小,速度减小得越慢,小车运动的距离就越长;
(3)由(2)实验事实可以推知:如果水平面足够光滑,小车不受阻力,小车的运动速度不变,小车将做匀速直线运动,这一过程中运用了实验推理法。 故答案为:(1)速度;(2)小;(3)匀速直线。 36.(2020•宜昌)利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。小车从斜面顶端由静止滑下,第一次在木板上铺上棉布,第二次去掉棉布。实验发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来。 (1)两次实验中小车受到阻力较小的是第 2 次。实验表明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 。 (2)从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功 两次一样多 (选填“在棉布上更多”“在木板上更多”或“两次一样多”),小车的动能转化为 内 能。如果完全没有阻力时,小车的动能将不变,所以小车将做 匀速直线 运动。
【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)由实验现象可知,小车在棉布表面(即第2次实验)运动的距离近,在木板表面运动的距离远,说明受到的阻力小,据此可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论;
(2)在上述两次实验中,小车的动能都用来克服摩擦力做功了,由于小车质量和速度相同,所以两次实验的初动能相同,克服做的功也相同;
小车克服摩擦阻力做功将机械能转化为内能;假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动。 故答案为:(1)2;慢;(2)两次一样多;内;匀速直线。 37.(2020•青岛)探究与斜面相关的实验。
(1)如图甲所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小,小车向前滑行的距离 越远 。在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量 相同 。
伽利略对类似实验进行了分析,认识到:运动的物体受到的阻力越小,它运动的时间就越长,它的速度减小得就越 慢 。他进一步推测:在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将 做匀速直线运动 。
(2)如图乙所示,在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中,斜面上安装斜槽,水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下,发现质量较大的钢球将小木块推得较远,表明它对小木块做的功较 多 。由此可知: 速度 相同的物体,质量越大,它的动能越大。 【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)去掉棉布;木板较棉布光滑,小车在木板上受到的阻力较小,运动的距离更远;小车在水平面的初速度相同,下车最终静止,所以在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量是相同的;
由实验可以看出,运动的小车所受的阻力越小,向前滑行的距离越远,据此推理可知:如果小车运动时不受阻力,小车运动的无限远,即它将做匀速直线运动; (2)质量较大的钢球将小木块推得较远,即小木块克服摩擦力做功较大,这表明它对小木块做的功较多;所以结论为:速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。 故答案为:(1)越远;相同;慢;做匀速直线运动;(2)多;速度。 38.(2020•泰州)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是 B ; A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板 B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下 C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下 D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越 长 。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持 匀速直线运动 (填运动状态); (3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是 C 。
A.探究影响压力作用效果的因素 B.用小磁针探究磁体周围的磁场 C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
【答案】见试题解答内容 【解答】解:
(1)将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下。故选B。
(2)由图示可知,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动的路程越远;进一步推理可知,当阻力为零时(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
(3)由题意可知,小车从斜面上同一高度处滑下,所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等,而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来;所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。所用的方法是理想实验法; A.探究影响压力作用效果的因素用的方法是控制变量法,故A不符合题意; B.用小磁针探究磁体周围的磁场用的方法是转换法,故B不符合题意; C.探究声音能否在真空中传播用的方法是理想实验法,故C符合题意;
D.探究动能大小与物体质量的关系用的方法是控制变量法,故D不符合题意。 故选C。 故答案为:(1)B;(2)长;匀速直线运动;(3)等于;(4)C。 39.(2020•台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是 减小研究对象的自重对实验的影响 。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是 在同一直线上 ,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是 作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以其重力可以不考虑; (2)图甲中静止的研究对象转到虚线位置,此时两个力不在同一条直线上,松手后发现研究对象发生转动,这表明二力平衡时,这两个力需要满足的条件是在同一条直线上,物体才处于静止状态;
(3)当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,可以观察到物体做匀速直线运动,当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,可以观察到物体做变速运动,所以研究的目的是:作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。 故答案为:(1)减小研究对象的自重对实验的影响;(2)在同一直线上;(3)作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。 40.(2020•衢州)小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关; 猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。 (1)验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在 长木板 (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上,并完成实验。 (2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果): 先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关 。 (3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或 时间或小球速度改变的快慢 来判断阻力对物体运动的影响。
【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)探究车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关时,采用的是控制变量法,实验中需要改变接触面的粗糙程度,通过小球在水平面上运动的距离来得出结论,所以需要把丝绸、棉布铺在长木板上;
(2)探究车运动的距离可能与车速有关时,需要控制接触面的粗糙程度相同,速度不同,所以实验步骤为:
先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关; (3)若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或运动的时间、小球速度的变化的快慢来判断阻力对物体运动的影响。 故答案为:(1)长木板;(2)先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关;(3)时间或小球速度改变的快慢。 41.(2020•南京)小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
a、如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。 b、如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 b (选填“a”、“b”或“c”)。
(2)对比两次正确实验操作能说明:小车受到的阻力越小,通过的距离越 远 。
(3)纠正错误后,多次实验进行分析,并进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,
它将做 匀速直线 运动。
(4)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时 速度相同 。
(5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(6)上述所有探究实验中用到的科学研究方法有 控制变量法 (只要求写出一种即可)。
(7)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力,且地面水平。那么,在地面上看,能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图示组合是 A 。
A.①⑥B.②⑤C.③④D.①④ 【答案】见试题解答内容 【解答】解:
(1)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;则b步骤错误,因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度,就不能保持初速度相同了,采用控制变量法; (2)水平面越光滑,小车运动的距离越远,由图示可知,木板的表面最光滑,则小车在木板表面受到阻力最小,运动的距离最长,运用了转换法;
(3)由实验可知,平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动距离越远,速度减小得越慢,由此进行推理,得出小车运动时不受摩擦力的作用,将保持匀速直线运动这一结论;
(4)实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度; (5)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力; (6)通过解答过程可知,此实验中运用了控制变量法、转换法和科学推理法;
(7)飞机沿水平向右做匀速直线运动时,从飞机上释放三个相同的物资,物体由于惯性,保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,三个物体在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,因此落到地面上后间隔的距离也相等,所以⑥正确,④⑤错误。
小球受地球引力的作用下,同时向下做自由落体运动,故三个小球下落时,在同一条垂线上,所以①正确,②③错误。所以A正确,BCD错误。 故答案为:(1)b;(2)远;(3)匀速直线;(4)速度相同;(5)不是;(6)控制变量法(或转换法、科学推理法);(7)A。 42.(2020•南京)在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明同学采用的实验装置如图甲所示。
(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡,其原因是 木块与桌面摩擦力的影响 。 (2)经过思考后,小明采用如图乙所示装置继续实验,该方案中由于 卡片的重力远小于钩码的重力 ,故小卡片的重力可以忽略不计。
(3)为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”,小明在图乙所示实验的基础上又分别进行了图丙、图丁所示操作,其中操作 丙 (丙/丁/丙和丁都)是正确的。 (4)小明最后将小卡片用剪刀剪断(分为左右两半),这是为了验证 作用在同一物体上的两个力是否
平衡 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解:
(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡,说明物体还受一个力,这个力是木块
受到的摩擦力;
(2)如图乙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,可以忽略不计; (3)为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转过一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡,故乙错误,丙正确;
丁中虽然两个力不在同一条直线上,但没有控制两个力的方向相反,故丁错误。 故选丙。 (4)将小卡片用剪刀剪断,使两个力作用在两个物体上,为了验证作用在同一物体上的两个力是否平衡。 故答案为:(1)木块与桌面摩擦力的影响;(2)卡片的重力远小于钩码的重力;(3)丙;(4)作用在同一物体上的两个力是否平衡。 三.综合能力题(共2小题) 43.(2020•六盘水)2020年6月23日,第55颗“北斗”卫星成功发射,自此“北斗”卫星导航系统组网成功,这标志着我国从航天大国迈向航天强国。
承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭。如图所示是三级运载火箭的结构示意图,三级火箭内都满载燃料。火箭发射升空时,先点燃第一级火箭,它的燃料用完后空壳自动脱离,这时第二级火箭开始工作,继续推动火箭加速运动。第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离,接着第三级火箭开始工作,再次加速将卫星送至预定轨道,最终完成“星箭分离”。卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板,以一定的速度绕地球飞行。 请回答下列问题:
(1)火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的 内 能;卫星与地面设备通过 电磁 波传递信息。 (2)若满载燃料的火箭质量为2×105kg.则受到的重力是多少?(取g=10N/kg)
(3)火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s,则这段时间内火箭飞行的路程是多少?
(4)火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关,若燃料的喷射速度一定,提高“质量比”。可提高火箭飞行速度。人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”(即:度。
)。请根据以上信息分析说明采用多级火箭为什么能提高火箭飞行速
【答案】(1)内;电磁;
(2)火箭的重力是2×106N; (3)火箭飞行的路程是742km;
(4)火箭初始起飞时的总质量m0保持不变,每级火箭脱离一次,m1减小一次,
变大,根据燃料的
喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭的飞行速。 【解答】解:
(1)燃料燃烧时发生化学变化,化学能转化为内能,即释放出内能;卫星在太空中,太空中没有介质,只能依靠电磁波传递信息;
(2)火箭质量为2×105kg,则受到的重力: G=mg=2×105kg×10N/kg=2×106N
(3)火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s, 由速度公式得,这段时间内火箭飞行的路程: s=vt=7.42km/s×100s=742km;
(4)火箭初始起飞时的总质量m0保持不变,每级火箭脱离一次,m1减小一次,变大,根据燃料的
喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭的飞行速度,所以采用多级火箭能提高火箭飞行速度。 答:(1)内;电磁;
(2)火箭的重力是2×106N; (3)火箭飞行的路程是742km;
(4)火箭初始起飞时的总质量m0保持不变,每级火箭脱离一次,m1减小一次,
变大,根据燃料的
喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭的飞行速。 44.(2020•百色)某辆新能源汽车重为1.5×104N,驾驶员驾驶该车在一段平直公路上行驶,从A点以10m/s的速度匀速行驶60s到B点,紧接着加速行驶150s到达C点,已知在AB段汽车牵引力的功率为40kW,BC段距离为3600m。求:
(1)在AC段汽车的平均速度; (2)在AB段汽车牵引力做的功; (3)在AB段汽车受到的阻力。 【答案】(1)20m/s;(2)2.4×106J;(3)4000N。 【解答】解:(1)由v=得,AB段的路程为: sAB=vAB×tAB=10m/s×60s=600m; AC段的路程为:
sAC=600m+3600m=4200m; AC段行驶时间为: tAC=60s+150s=210s; AC段的平均速度为: vAC=
=
=20m/s;
(2)AB段汽车牵引力做的功:
W=Pt=40×103W×60s=2.4×106J;
(3)汽车在AB段匀速行驶,水平方向受到牵引力F和阻力f是一对平衡力,大小相等; 由P=、W=Fs,v=得,P=AB段汽车受到的阻力为: f=F==
=4000N。
=Fv,
答:(1)在AC段汽车的平均速度为20m/s; (2)在AB段汽车牵引力做的功为2.4×106J; (3)在AB段汽车受到的阻力为4000N。 四.解答题(共6小题) 45.(2020•潍坊)阅读短文,回答问题:
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温度适宜,自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一,人类对火星的探测具有重大的科学意义。 2020年4月24日,国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”,并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。 “绕”,探测器经过7个月的长途飞行,预计明年2月抵达火星附近,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的环绕探测。离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。 “落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在7分钟内,使探测器的时速降至0.我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶
段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆。 “巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过,仰望璀璨星空,我们追梦不止!
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时,探测器的动能 变小 ,机械能 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”); (2)探测器着陆前的降落伞减速阶段,速度减至 95 m/s; (3)巡视器降落到火星表面后,巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为 mg火 。
【答案】见试题解答内容 【解答】解:
(1)探测器由近火点向远火点运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,探测器相对于火星的高度增加,重力势能变大,动能转化为重力势能,动能变小,机械能不变。 (2)由材料知,探测器着陆前的降落伞减速阶段,速度减至342km/h=342×
m/s=95m/s。
(3)巡视器降落到火星表面后,巡视器处于平衡状态,受力平衡,但巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力。
(4)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,探测器在火星上空悬停时受到的重力为:G火=mg火。
反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡,故气体对探测器的作用力大小为:F=G火=mg火。 故答案为:(1)变小;不变;(2)95;(3)不是;(4)mg火。 46.(2020•北京)请阅读《科学重器一原子钟》并回答32题。
科学重器﹣原子钟
星空浩瀚,地球转动,四季更替,草木枯荣。从人类意识觉醒开始,“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟,这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧。计时工具大多是以某种规则运动的周期(完成一次规则运动所用的时间)为基准计时的,比如日晷以日地相对运动的周期为基准;机械摆钟以摆的振荡周期为基准;石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定,测量时间的精准度就越高,基于此科学家制造出了原子钟(如图所示)。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准,由于电磁波的振荡周期很稳定,使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,适合作为时间的测量标准,于是在1967年,国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言,是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准,但若各地时间不能同步,也会给人们带来麻烦。比如,若电网调节时间不同步,可能会烧坏电机;金融市场时间不同步,可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准,用于实现时间的同步,就像日常生活中,我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国,提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟,它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中,如果导航定位的精准度为1米,则要求卫星上原子钟的时间同步必须在
﹣
3×109s之内,这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准,以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中,原子钟堪称“导航卫星的心脏”,使我国在导航精准度方面达到厘米级,处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏,也可以判断汽车行驶在哪个车道,甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变,展现了人类”时间文化”
的进程,更彰显出人类精益求精、不断探索、追求卓越的科学精神。 请根据上述材料,回答下列问题:
(1)原子钟可以作为时间同步的基准钟,依据的是原子辐射电磁波振荡周期的 高稳定性 。 (2)下列物体相比较,最适合提供计时基准的是 A (填写正确选项前的字母)。 A.摆动的小球 B.沿直线运动的汽车 C.静止的书本 (3)在实际生活中会出现各种”标准”。请你结合对文中时间”标准”的理解,除文中提到的实例外,再列举一个“标准”并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的。 1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准,身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车的待遇,身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇
【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)根据题中信息“正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,适合作为时间的测量标准”知因为原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,所以原子钟可以作为时间同步的基准钟;
(2)计时工具大多是以某种规则运动的周期(完成一次规则运动所用的时间)为基准计时的,A中摆动的小球可以以小球的振荡周期为基准来计时,故A符合题意,而沿直线运动的汽车和静止的书本没有运动周期,不适合做计时基准,故BC不符合题意; 故选:A;
(3)1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准,身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车的待遇,身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。 故答案为:(1)高稳定性;(2)A;(3)1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准,身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车的待遇,身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。 47.(2020•南京)用纸杯做以下物理小实验:
(1)图甲中,用两个三角板和直尺量得纸杯杯口直径为 7.20 cm。
(2)图乙中,纸杯底部有一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有 能量 。
(3)图丙中,在纸杯旁用吸管吹气,纸杯向 右 (选填“左”或“右”)滚动,这是因为气体流速越大,压强越 小 。 (4)图丁中,用与头发摩擦过的塑料吸管靠近纸杯一侧,纸杯被吸引。以下事例中原理与此相同的是 C (填字母)。
A.磁铁吸引铁屑
B.挤压后的吸盘吸在瓷砖上 C.干手搓开的新塑料袋吸在手上 【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)由图知:此图是以3.00cm作为“零”刻度,因此纸杯杯口的直径,为:10.20cm﹣3.00cm=7.20cm;
(2)当用手轻拍塑料薄膜,发现烛焰晃动,说明:声音具有能量。
(3)在纸杯旁用吸管吹气,纸杯向 右滚动,这是因为气体流速越大,压强越小; (4)用与头发摩擦过的塑料吸管靠近纸杯一侧,纸杯被吸引,属于摩擦起电现象; A、磁铁吸引铁屑,是靠磁铁周围的磁场的作用,故A不正确; B、挤压后的吸盘吸在瓷砖上,是靠大气压的作用,故B不正确;
C、干手搓开的新塑料袋吸在手上,是带电体具有吸引轻小物体的性质,故C正确。 故答案为:(1)7.20;(2)能量;(3)右;小;(4)C。 48.(2020•齐齐哈尔)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,小慧通过查阅资料了解到:当该车满载货物时,总质量为4×103kg,发动机的牵引力为3×103N.若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中,求: (1)货车行驶所用的时间是多少?
(2)该车满载货物时,所受到的重力是多少? (3)牵引力所做的功是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由v=可得,货车行驶所用的时间为: t==
=180s;
(2)当该车满载货物时,总质量为4×103kg,受到的重力为: G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N; (3)牵引力所做的功为:
W=Fs=3×103N×3600m=1.08×107J。 答:(1)货车行驶所用的时间是180s;
(2)该车满载货物时,所受到的重力是4×104N; (3)牵引力所做的功是1.08×107J。 49.(2020•齐齐哈尔)阅读短文,回答问题:今年6月,我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,成功地将北斗导航系统的最后一颗组网卫星送入太空,如图是长征三号运载火箭发射时的情景,火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,拖着长长的橘红色火焰直奔天际。
北斗导航系统的最后一颗组网卫星准确进入轨道,并进行工作,标志着北斗导航系统可以成功为全球用户提供定位和导航服务。北斗导航系统中有地球同步卫星,地球同步卫星运行方向与地球自转方向相同,绕地球转动的周期跟地球自转周期相同。
地球同步卫星可以对所覆盖区域实现24小时不间断的卫星通信。其优点是:只要在卫星覆盖范围内,任何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响;同时可在多处接收。 (1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是 相互 的。 (2)火箭加速离开地面的过程中,动能 增大 ,重力势能 增大 。(均选填“减小”或“增大”)。 (3)地球同步卫星绕地球转动时,卫星的运动状态 改变 (选填“不变”或“改变”)。 (4)卫星通信是通过 电磁波 (选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。
【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭对气体产生一个向下的力,气体对火箭产生一个向上的力,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是相互的;
(2)火箭加速离开地面的过程中,质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大;
(3)地球同步卫星绕地球转动时,方向不断变化,卫星的运动状态改变。 (4)电磁波可以在真空中传播,卫星通信是通过电磁波传递信息的。 故答案为:(1)相互;(2)增大;增大;(3)改变;(4)电磁波 50.(2020•牡丹江)如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答:
(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在水平面上开始运动的速度 相同 。
(2)实验为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是 使水平面的粗糙程度不同 。 (3)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越 小 ,速度减小得越 慢 。
(4)根据实验结论,可推理得出:运动的小车若所受的阻力为零,小车将做 匀速直线 运动。 (5)可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体 运动状态 的原因。 (6)牛顿第一定律是建立在 D (填序号)。
A.日常生活经验的基础上 B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上 D.实验和科学推理相结合的基础上。
【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)当小车在斜面的同一高度时,所具有的重力势能相同,在下滑过程中,转化成的动能相同,质量又不变,所以到达水平面时的初速度相同。
(2)在水平面上铺上粗糙程度不同的物体,可使小车受到不同的阻力。
(3)从实验中可以看出,水平面越光滑,对小车的阻力越小,小车运动得越远,小车的速度减小得越慢。 (4)当水平面绝对光滑时,运动的小车受到的阻力为0,即小车在水平方向上不受力的作用时,小车将匀速直线运动下去。
(5)力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。 (6)牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上的。 故答案为:(1)相同;(2)使水平面的粗糙程度不同;(3)小;慢;(4)匀速直线;(5)运动状态;(6)D。
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