初中物理蘇科版八年級下第八章力重力力的示意圖 精品

重點(diǎn)強(qiáng)化卷(三)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(建議用時(shí)：60分鐘)一、選擇題1．下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能在繞地球飛行的太空實(shí)驗(yàn)艙中完成的是()A．用天平測量物體的質(zhì)量B．用彈簧測力計(jì)測物體的重力C．用溫度計(jì)測艙內(nèi)的溫度D．用水銀氣壓計(jì)測艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)【解析】繞地球飛行的太空實(shí)驗(yàn)艙處于完全失重狀態(tài)，處于其中的物體也處于完全失重狀態(tài)，物體對水平支持物沒有壓力，對懸掛物沒有拉力．用天平測量物體質(zhì)量時(shí)，利用的是物體和砝碼對盤的壓力產(chǎn)生的力矩，壓力為0時(shí)，力矩也為0，因此在大空實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)不能完成．同理，水銀氣壓計(jì)也不能測出艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)．物體處于失重狀態(tài)時(shí)，對懸掛物沒有拉力，因此彈簧測力計(jì)不能測出物體的重力．溫度計(jì)是利用了熱脹冷縮的性質(zhì)，因此可以測出艙內(nèi)溫度．故只有選項(xiàng)C正確．【答案】C2．利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究力的大小變化情況．實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某同學(xué)從桌子上跳下，自由下落H后雙腳觸地，他順勢彎曲雙腿，他的重心又下降了h.計(jì)算機(jī)顯示該同學(xué)受到地面支持力FN隨時(shí)間變化的圖象如圖1所示．根據(jù)圖象提供的信息，以下判斷錯(cuò)誤的是()圖1A．在0至t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài)B．在t2至t3時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)C．t3時(shí)刻該同學(xué)的加速度為零D．在t3至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)的重心繼續(xù)下降【解析】由圖象可以看出，在0至t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)受到地面支持力小于重力，由牛頓第二定律可知該同學(xué)處于失重狀態(tài)，而在t2至t3時(shí)間內(nèi)支持力大于重力，該同學(xué)處于超重狀態(tài)，A、B正確；t3時(shí)刻該同學(xué)受到的支持力最大，且F1大于重力，由牛頓第二定律可知a≠0，C錯(cuò)誤；在t3至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)受到的支持力逐漸減小，但仍大于重力，故重心繼續(xù)下降，D正確．【答案】C3．如圖2所示，底板光滑的小車上用兩個(gè)量程為20N，完全相同的彈簧測力計(jì)甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊．在水平地面上，當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)均為10N，當(dāng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)甲的示數(shù)變?yōu)?N，這時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是()圖2A．2m/s2 B．4m/s2C．6m/s2 D．8m/s2【解析】當(dāng)彈簧測力計(jì)甲的示數(shù)變?yōu)?N時(shí)，彈簧測力計(jì)乙的示數(shù)變?yōu)?2N，這時(shí)物塊所受的合力為4N．由牛頓第二定律F＝ma得物塊的加速度a＝eq\f(F,m)＝4m/s2，故選項(xiàng)B正確．【答案】B4．四個(gè)質(zhì)量相等的金屬環(huán)，環(huán)環(huán)相扣，在一豎直向上的恒力F作用下，四個(gè)金屬環(huán)勻加速上升．則環(huán)1和環(huán)2間的相互作用力大小為()圖3\f(1,4)F \f(1,2)F\f(3,4)F D．F【解析】設(shè)每個(gè)金屬環(huán)的質(zhì)量為m，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)－4mg＝4ma；對環(huán)1分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)－F1－mg＝ma，解得F1＝eq\f(3,4)F.故選C.【答案】C5．(多選)如圖4所示，質(zhì)量為2kg的物體在水平恒力F的作用下在地面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為x＝t2＋t，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g取10m/s2，以下結(jié)論正確的是()圖4A．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度為1m/sB．物體的位移為12m時(shí)速度為7m/sC．水平恒力F的大小為4ND．水平恒力F的大小為12N【解析】根據(jù)x＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝t2＋t，知v0＝1m/s，a＝2m/s2，故A正確；根據(jù)v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得，v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋2ax)＝eq\r(1＋2×2×12)m/s＝7m/s，故B正確；根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)－μmg＝ma，解得F＝ma＋μmg＝12N，故C錯(cuò)誤，D正確．【答案】ABD6．已知空氣阻力與速率成正比，某小球在豎直上拋后運(yùn)動(dòng)的全過程中的速度—時(shí)間(v-t)圖可能正確的是()【解析】設(shè)物體所受的阻力f＝kv，物體的質(zhì)量為m，則在物體上升的過程中有mg＋f＝ma1，即mg＋kv＝ma1，a1＝eq\f(mg＋kv,m)＝g＋eq\f(kv,m)，由于上升過程中物體的速度越來越小，故物體的加速度a1越來越小，故v-t圖的斜率的絕對值越來越小．在下落過程中有mg－kv＝ma2，a2＝eq\f(mg－kv,m)＝g－eq\f(kv,m)下落過程中物體的速度越來越大，故物體的加速度越來越小，則v-t圖的斜率的絕對值也越來越小，故A正確．【答案】A7．如圖5所示，質(zhì)量分別為m、2m的物體A、B由輕質(zhì)彈簧相連后放置在勻速上升的電梯內(nèi)，當(dāng)電梯鋼索斷裂的瞬間，物體B的受力個(gè)數(shù)()圖5A．2個(gè) B．3個(gè)C．4個(gè) D．1個(gè)【解析】因電梯勻速上升，則A受力平衡，則彈簧處于壓縮狀態(tài)，故彈簧對B有向下的彈力；當(dāng)鋼索斷開時(shí)，彈簧的形變量不變，故B受向下的重力及彈力的作用，加速度大于電梯的加速度，B與電梯之間一定有彈力作用，故B應(yīng)受到3個(gè)力作用，故選B.【答案】B8．如圖6所示，所受重力為G的均勻小球放在傾角為α的斜面上，球被與斜面夾角為θ的木板擋住，球面、木板均光滑，若使球?qū)δ景鍓毫ψ钚?，則木板與斜面間夾角θ應(yīng)為()圖6A．α B．90°－αC．90° D．90°＋α【解析】以小球?yàn)檠芯繉ο?，?dāng)平板位于任意方向時(shí)，作出小球的受力圖，小球受到重力mg、平板的支持力N1和斜面的支持力N2，根據(jù)平衡條件得知：N1和斜面的支持力N2的合力與重力mg總是大小相等、方向相反．斜面的支持力N2方向總與斜面垂直向上，當(dāng)平板的方向變化時(shí)，由圖看出，當(dāng)N1和N2垂直時(shí)，平板對小球的支持力N1最小，此時(shí)平板與斜面垂直，即θ＝eq\f(π,2).故選C.【答案】C9．(多選)如圖7所示，帶有長方體盒子的斜劈A放在固定的斜面體C上，在盒子內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁P、Q點(diǎn)相接觸．若使斜劈A在斜面體C上由靜止釋放，以下說法正確的是()圖7A．若C的斜面光滑，斜劈A由靜止釋放，則P點(diǎn)對球B有壓力B．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，則P、Q對B均無壓力C．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面勻速下滑，則P、Q對B均無壓力D．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，則Q點(diǎn)對球B有壓力【解析】當(dāng)斜面光滑，斜劈是由靜止釋放還是以一定的初速度沿斜面上滑，斜劈和球這個(gè)整體具有相同的加速度，方向沿斜面向下；根據(jù)牛頓第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下，所以B球受重力、底部的支持力、以及Q對球的彈力，知P點(diǎn)對球無壓力，Q點(diǎn)對球有壓力，故A、B錯(cuò)誤．斜劈A沿斜面勻速下滑，知B球處于平衡狀態(tài)，受重力和底部的支持力平衡，所以P、Q對球均無壓力，故C正確．斜劈A沿斜面加速下滑，斜劈和球這個(gè)整體具有相同的加速度，方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下，所以B球受重力、底部的支持力、以及Q對球的彈力，故D正確．【答案】CD二、計(jì)算題10.如圖8所示，質(zhì)量為2kg的物體在40N水平推力作用下，從靜止開始1s內(nèi)沿豎直墻壁勻加速下滑3m．求：(g取10m/s2)圖8(1)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(2)物體受到的摩擦力大?。?3)物體與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù)．【解析】(1)由x＝eq\f(1,2)at2，可得：a＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(2×3,12)m/s2＝6m/s2.(2)分析物體受力情況如圖所示：水平方向：物體所受合外力為零，F(xiàn)N＝F＝40N豎直方向：取向下為正方向，由牛頓第二定律得mg－Ff＝ma，可得：Ff＝mg－ma＝8N.(3)物體與墻間的滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN所以μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(8,40)＝.【答案】(1)6m/s2(2)8N(3)11．如圖9所示，光滑水平面上放著長L＝2m，質(zhì)量為M＝kg的木板(厚度不計(jì))，一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，開始均靜止．今對木板施加一水平向右的恒定拉力F，(g取10m/s2)求：圖9(1)為使小物體不從木板上掉下，F(xiàn)不能超過多少；(2)如果拉力F＝10N，小物體能獲得的最大速度．【解析】(1)物塊隨木板運(yùn)動(dòng)的最大加速度為a對小物體由牛頓第二定律：μmg＝ma對整體由牛頓第二定律得：Fm＝(M＋m)a解得：Fm＝N.(2)因施加的拉力F＞N，故物塊相對木板相對滑動(dòng)，木板對地運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，對木板由牛頓第二定律：F－μmg＝Ma1物塊在木板上相對運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,L＝eq\f(1,2)a1t2－eq\f(1,2)at2解得：t＝2s物塊脫離木板時(shí)的速度最大，vm＝at＝2m/s.【答案】(1)N(2)2m/s12．避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖11豎直平面內(nèi)，制動(dòng)坡床視為與水平面夾角為θ的斜面．一輛長12m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床，當(dāng)車速為23m/s時(shí)，車尾位于制動(dòng)坡床的底端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng)，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4m時(shí)，車頭距制動(dòng)坡床頂端38m，再過一段時(shí)間，貨車停止．已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為；貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的倍．貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取cosθ＝1，sinθ＝，g取10m/s2.求：圖10(1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；(2)制動(dòng)坡床的長度．圖11【解析】(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m，貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)過程中，貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，受摩擦力大小為Ff，加速度大小為a1，則Ff＋mgsinθ＝ma1 ①Ff＝μmgcosθ ②聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)得a1＝5m/s2 ③a1的方向沿制動(dòng)坡床向下．(2)設(shè)貨車的質(zhì)量為M，車尾位于制動(dòng)坡床底端時(shí)的車速為v＝23m/s.貨物在車廂內(nèi)開始滑動(dòng)到車頭距制動(dòng)坡床頂端s0＝38m的過程中，用時(shí)為t，貨物相對制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s1，在車廂內(nèi)滑動(dòng)的距離s＝4m，貨車的加速度大小為a2，貨車相對制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為