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一.選擇題(共6小題)
1.如圖所示,手對桌子作用一個力F1,桌子也對手作用一個力F2,則下列說法正确的是( )
A.F1的施力物體是桌子,受力物體是手
B.F2的施力物體是手,受力物體是桌子
C.F1的施力物體是地球,受力物體是桌子
D.F2的施力物體是桌子,受力物體是手
【分析】力是物體對物體的作用,施加力的物體是施力物體,承受力的物體是受力物體;
物體間力的作用是相互的。
【解答】解:
(1)手對桌子施加一個力F1,施力物體是手,受力物體是桌子。故A、C均錯誤;
(2)桌子也對手施加一個力F2,施力物體是桌子,受力物體是手,故B錯誤,D正确。
故選:D。
2.某小組利用如圖所示的裝置進行"探究凸透鏡成像規律"實驗,已知凸透鏡的焦距為10cm,在圖示狀态下,光屏上承接到清晰的實像(像未畫出)。下列說法正确的是( )
A.此時蠟燭的成像特點與照相機的成像特點相同
B.将蠟燭移至30cm刻度線處,移動光屏可得到等大的實像
C.保持透鏡位置不動,将蠟燭和光屏位置互換,光屏上成的像不清晰
D.在透鏡和蠟燭之間放一近視眼鏡片,将光屏向左移動可再次呈現清晰的像
【分析】(1)光屏上能承接到的像是實像:物距小于像距時,成倒立放大的實像;
(2)當物距等于2倍焦距時,成倒立等大的實像;
(3)根據光路的可逆性進行分析;
(4)近視鏡片是凹透鏡,對光線有發散作用,折射光線延遲會聚。
【解答】解:
A、由圖知此時物距小于像距,即說明光屏上成倒立、放大的實像,幻燈機就是利用該原理制成的,故A錯誤;
B、将蠟燭移至30cm刻度線處,此時的物距等于2倍焦距,成倒立等大的實像,故B正确;
C、在折射現象中光路可逆,所以将蠟燭與光屏的位置對調在光屏仍能呈現清晰的像,故C錯誤;
D、若在透鏡和蠟燭之間放一近視鏡片,近視鏡片是凹透鏡,對光線有發散作用,折射光線延遲會聚,光屏要适當右移可再次出現清晰的,故D錯誤。
故選:B。
3.将物體放在焦距為f的凸透鏡主軸上,分别離凸透鏡20cm、14cm、6cm時,各能得到縮小的實像、放大的實像和放大的虛像,則該凸透鏡的焦距f為( )
A.10cm>f>6cmB.10cm>f>7cm
C.14cm>f>10cmD.20cm>f>14cm
【分析】根據凸透鏡成像性質,判斷凸透鏡成像時物距和焦距的關系,求出凸透鏡的焦距取值範圍。
u>2f,成倒立、縮小的實像。
2f>u>f,成倒立、放大的實像。
u<f,成正立、放大的虛像。
【解答】解:
(1)當物體離凸透鏡20cm時,成縮小的實像,因此物體位于凸透鏡的2倍焦距之外,即20cm>2f,解得f<10cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
(2)當物體離凸透鏡14cm時,成放大的實像,因此物體位于凸透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間,即f<14cm<2f,解得7cm<f<14cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
(3)當物體離凸透鏡6cm時,成放大的虛像,因此物體位于凸透鏡的1倍焦距之内,即6cm<f﹣﹣﹣﹣﹣﹣③;
綜合①②③可得7cm<f<10cm。
故選:B。
4.如圖所示,放在水平地面上的兩個物體一起勻速直線運動,下列對這兩個物體受力分析正确的是( )
A.A對B的壓力與B受到地面的支持力是一對平衡力
B.A對B的壓力與B對A的支持力是一對平衡力
C.B對A的支持力與A的重力是一對相互作用力
D.A對地球的吸引力與地球對A的吸引力大小相等
【分析】平衡力、作用力和反作用力都是大小相等、方向相反,作用在同一直線上;平衡力作用在同一物體上,作用力與反作用力作用在不同的物體上。
【解答】解:
A、B受到地面的支持力與B的重力大小不相等,不是一對平衡力,故A錯誤;
B、B對A的支持力與A對B的壓力作用在兩個物體上,不是一對平衡力,故B錯誤;
C、B對A的支持力與A的重力大小相等、方向相反,作用在同一直線上,作用在同一物體上,是一對平衡力,故C錯誤;
D、A對地球的吸引力與地球對A的吸引力是一對相互作用力,大小相等,故D正确。
故選:D。
5.如圖所示,彈簧的重力不計,彈簧的上端固定在天花闆上,下端懸挂一個小球,小球處于靜止狀态,下列幾組力中屬于平衡力的是( )
A.天花闆對彈簧的拉力和小球對彈簧的拉力
B.球對彈簧的拉力和彈簧對球的拉力
C.天花闆對彈簧的拉力和球受到的重力
D.球對彈簧的拉力和球受到的重力
【分析】二力平衡的條件是:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個物體上,缺一不可;根據平衡力的條件對各選項逐一進行分析。
【解答】解:A、彈簧處于靜止狀态,天花闆對彈簧的拉力和小球對彈簧的拉力大小相等、方向相反、作用在同一個物體上,作用在同一直線上,是一對平衡力,故A符合題意;
B、球對彈簧的拉力和彈簧對球的拉力,這兩個力是兩個物體之間的相互作用力,不是平衡力,故B不合題意;
C、天花闆對彈簧的拉力和球受到的重力,二力作用在兩個物體上,故不是一對平衡力,故C不合題意;
D、球對彈簧的拉力和球受到的重力,沒有作用在一個物體上,不是一對平衡力,故D不符合題意。
故選:A。
6.在"研究滑動摩擦力大小"實驗中,将木塊A放置水平木闆B上,加載一個砝碼,把一隻測力計系在A上,如圖所示。當向左拉動B時,測力計指針穩定。下列讨論中正确的是( )
A.A受到的重力與B對A的支持力是一對平衡力
B.A受B的摩擦力與測力計對A的拉力是一對相互作用力
C.B受到地面的摩擦力的大小為2.4N,方向向右
D.若增大拉動B的速度,測力計的示數不變
【分析】(1)平衡力的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個物體上,作用在同一條直線上。
(2)相互作用力的條件:大小相等、方向相反、作用在兩個物體上,作用在同一條直線上。
(3)滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,若兩者都不發生變化,則滑動摩擦力不變;滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反。
【解答】解:
A、B對A的支持力等于A的重力與砝碼的重力之和,故A受到的重力與B對A的支持力大小不等,所以A受到的重力與B對A的支持力不是一對平衡力,故A錯誤。
B、A受B的摩擦力與測力計對A的拉力是作用在同一物體上的兩個力,所以不是一對相互作用力,故B錯誤。
C、由圖示彈簧測力計可知,其分度值為0.2N,示數為2.4N,A處于平衡狀态,由二力平衡條件可知,A受到的滑動摩擦力f=F示=2.4N;
A相對于B向右滑動,則A受到向左的滑動摩擦力,因為物體間力的作用是相互的,所以B受到A的摩擦力為2.4N,方向水平向右,由于B物體的運動情況未知、向左的拉力未知,所以不能确定B受到地面的摩擦力的大小,故C錯誤。
D、A、B間的摩擦力是滑動摩擦力,滑動摩擦力與物體間接觸面的粗糙程度和物體間的壓力有關,與物體的運動速度無關;如果增大拉動B的速度,接觸面的粗糙程度、物體間的壓力保持不變,物體間的滑動摩擦力不變,由力的平衡條件可知,測力計的示數不變,故D正确。
故選:D。
二.填空題(共3小題)
7.每年的6月6日是全國愛眼日,人的眼球結構類似于 照相機 (選填"照相機"、"幻燈機"或"放大鏡")。視力正常的眼睛,遠近景物都能在視網膜上成倒立、縮小的 實 像。如果不愛護眼睛,則容易患上近視眼,矯正近視眼應佩戴 凹 透鏡。
【分析】(1)眼睛好像一架照相機,晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡,它把來自物體的光會聚在視網膜上,形成物體的像。
(2)近視眼是因為晶狀體太厚或眼球過長,遠處物體的像成在視網膜的前方,凹透鏡對光線有發散作用,使原來會聚成像的光線推遲會聚到視網膜上。
【解答】解:眼球好像一架照相機,晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡,視網膜相當于光屏。 我們看物體時,通過睫狀體的伸縮來調節晶狀體的彎曲程度,改變晶狀體的焦距,使不同遠近的物體都能在當物距大于二倍焦距時,凸透鏡成縮小、倒立的實像。
近視眼是晶狀體曲度變大,會聚能力增強,即折光能力增強,像呈在視網膜的前方,應佩戴發散透鏡,即凹透鏡,使光線推遲會聚。
故答案為:照相機;實;凹。
8.如圖所示,物體重5N,一人用20N的力将它壓在豎直牆上,物體處于靜止狀态。這時物體受到的摩擦力大小是 5 N,方向是 豎直向上 。當水平力減小為原來的一半,物體A恰好沿豎直牆壁勻速下滑,則物體A受到的摩擦力為 5 N。
【分析】解答此題的關鍵是對木塊進行正确的受力分析,找準平衡力,然後根據二力平衡的條件即可得出答案。
【解答】解:用20N的水平力把重5N的物體緊壓在豎直牆壁上,此時,物體處于靜止狀态,受到水平方向和豎直方向的兩對平衡力的作用;豎直方向的重力和摩擦力平衡,則f=G=5N,重力方向豎直向下,摩擦力方向豎直向上;
當水平力減小為原來的一半,物體A恰好沿豎直牆壁勻速下滑,物體仍受平衡力作用,此時豎直方向上的摩擦力仍與重力平衡,所以這時物體受到的摩擦力大小5N。
故答案為:5;豎直向上;5。
9.如圖所示,在15N的水平拉力F作用下,木闆A在水平地面勻速向右運動的過程中,物體B相對于地面靜止,此時彈簧測力計的示數為3N,則A受到地面的摩擦力大小為 12 N。若增大水平拉力F為18N,此時彈簧測力計的示數為 3 N。
【分析】(1)B相對地面保持靜止狀态,B受到平衡力的作用,根據平衡力條件得到B受到A的摩擦力;
物體間力的作用是相互的,得到A受到B的摩擦力;
物體A進行勻速直線運動,物體A受到平衡力的作用,根據平衡力條件得到A受到地面的摩擦力;
(2)滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關,這兩個因素不變,滑動摩擦力不變。
【解答】解:(1)B相對地面保持靜止狀态,B受到彈簧測力計水平向左的拉力和A對B水平向右的摩擦力作用,這兩個力是平衡力,彈簧測力計示數是3N,所以B受到A水平向右的摩擦力是3N。
物體間力的作用是相互的,A受到B水平向左的摩擦力大小為3N。
木闆A向右進行勻速直線運動,木闆A水平向右的拉力和B對A水平向左的摩擦力及地面對A水平向左的摩擦力是平衡力,拉力F是15N,所以地面對A水平向左的摩擦力是F'=15N﹣3N=12N。
(2)當水平拉力是18N時,A對地面的壓力不變,接觸面粗糙不變,A和地面之間的摩擦力不變,B對A的壓力不變,接觸面粗糙程度不變,A和B之間的摩擦力不變,故彈簧測力計示數不變,保持3N。
故答案為:12;3。
三.作圖題(共4小題)
10.完成圖中的光路圖。
【分析】(1)知道反射光線、入射點,先畫出法線,再在法線右側根據反射角等于入射角畫出入射光線;
(2)通過凸透鏡的焦點的光線經凸透鏡折射後平行于凸透鏡的主光軸射出。
【解答】解:(1)先畫出法線,再在法線右側根據反射角等于入射角畫出入射光線;
(2)光線OA通過凸透鏡的焦點,經凸透鏡折射後平行于凸透鏡的主光軸射出。如圖所示:
11.如圖所示,為凸透鏡的兩條折射光線,請在圖中畫出對應的入射光線。
【分析】先确定所給的折射光線的特點,然後根據凸透鏡的光學特點作圖。
【解答】解:根據平行于主光軸的光線經凸透鏡折射後将過焦點、通過焦點的光線經凸透鏡折射後将平行于主光軸,畫出對應的入射光線,如圖所示:
12.用輕繩把氣球拴在地面上,當有水平向右的風吹來時,氣球靜止的狀态如圖所示,請在圖中畫出氣球所受力的示意圖。
【分析】靜止的氣球受到平衡力作用,分别受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力、水平向右風的作用力以及沿繩子向下的拉力作用,過氣球重心表示出所有力的方向即可。
【解答】解:氣球受到重力、浮力、風的推力和繩子的拉力作用,過氣球的重心,沿豎直向上畫一條帶箭頭的線條,用符号F浮表示;沿豎直向下畫一條帶箭頭的線段,用符号G表示;沿水平向左的方向畫一條帶箭頭的線段,用符号F風表示;沿繩子向下畫一條帶箭頭的線段,用符号F繩表示,如圖所示:
13.如圖所示,用與斜面方向平行的力F向上推小車,請在圖中作出推力的示意圖。
【分析】力的示意圖是用一個帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點三個要素表示出來,線段的長短表示力的大小,箭頭表示力的方向,線段起點或終點表示力的作用點。
【解答】解:推力的方向平行于斜面向上,作用點在小車的右邊緣上,過推力的作用點,沿推力的方向畫一條有向線段,用F表示,即為推力的示意圖,如圖所示:
四.實驗探究題(共4小題)
14.小明在探究光學實驗的過程中,進行了以下操作:
(1)由圖像甲可知,小明使用的凸透鏡的焦距為 10 cm。
(2)圖乙中,此位置時光屏上能呈現蠟燭清晰的像,則蠟燭離凸透鏡的距離可能是 A (填序号)。
A.28cm B.18cm C.8cm
(3)保持凸透鏡、光屏的位置不變,将蠟燭向左調節一段距離後,要想在光屏上成清晰的像,則需在凸透鏡前加一個 凹 (填"凸"或"凹")透鏡,才能在光屏上得到清晰倒立的像。
(4)若将印有字母"F"的紙片(圖丙)放在離凸透鏡5cm的地方,我們能看到的清晰的像是圖丁中的 A (填序号)。
(5)小明還和同學小華一起探究平面鏡成像特點。為了便于觀察,該實驗最好在 較暗 (選填"較暗"或"較亮")的環境中進行,實驗時首先在玻璃闆前放置蠟燭A,将完全相同的蠟燭B放在玻璃闆後并移動,人眼一直在玻璃闆的前側觀察,直至像與物完全重合,由此可得結論: 像與物的大小相等 ;
(6)為了探究平面鏡成像的虛實情況,将一張白卡片豎直放在像所在的位置,然後該怎麼觀察,他們兩個人有不同的意見,你支持 小華 (選填"小明"或"小華");
小明說:"在玻璃闆前方透過玻璃闆觀察白卡片上是否能看到像。"
小華說:"在玻璃闆後方直接觀察白卡片上是否能看到像,不能借助玻璃闆。"
【分析】(1)凸透鏡成實像時,u=2f,成倒立、等大的實像,v=2f;
(2)物距大于二倍焦距時成倒立、縮小的實像;
(3)物距變大,像距減小,像變小,凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發散作用;
(4)物距小于焦距,成正立放大的虛像;
(5)探究平面鏡成像時,當物像重合時,可以确定像的位置,同時也可以說明物像大小相等。
(6)眼睛在物體一側時,既能看到物體又能看到物體的像;眼睛在像的一側,隻能看到物體,不能看到物體在平面鏡中成的像。
【解答】解:(1)由圖甲可知,物距等于像距時,u=v=20cm,此時成倒立、等大的實像,凸透鏡焦距:f=1/2u=1/2×20cm=10cm;
(2)由圖可知,此時的像是倒立、縮小的,故物距大于二倍焦距,故蠟燭離凸透鏡的距離應大于20cm,選A;
(3)将蠟燭向左調節一段距離後,物距變大,則像距減小,要想在光屏上成清晰的像,需要使原來會聚成像的光線推遲會聚,故可在凸透鏡前加一個凹透鏡;
(4)若将印有字母"F"的紙片(圖乙)放在離凸透鏡5cm的地方,物距小于焦距,成正立放大的虛像,故選A;
(5)點燃的蠟燭是成像物體,比較亮,環境越黑暗,蠟燭和環境的對比度越大,蠟燭成像越清晰;在玻璃闆前放置蠟燭A,将完全相同的蠟燭B放在玻璃闆後并移動,人眼一直在玻璃闆的前側觀察,直至B與A的像完全重合,由此可知像與物的大小相等;
(6)在玻璃闆前面能看到蠟燭和蠟燭在平面鏡中的像,在玻璃闆後面不能看到蠟燭在平面鏡中像,所以在玻璃闆後面觀察光屏上是否有像,故支持小華的觀點。
故答案為:(1)10;(2)A;(3)凹;(4)A;(5)較暗;像與物的大小相等;(6)小華。
15.如圖是某學生小李、小王和小郭三人所做"探究凸透鏡成像規律"的實驗裝置圖。
(1)小郭将凸透鏡正對太陽光,在透鏡的另一側移動光屏,直至屏上呈現出 最小、最亮 的光斑,量出透鏡到光斑的距離為10cm,則該凸透鏡的焦距為10cm;
(2)小王在凸透鏡成像實驗中,把蠟燭放在該凸透鏡的焦點上,凸透鏡固定不動,将光屏向遠離凸透鏡的方向移動的過程中,在光屏上觀察到的現象是大小 不變 的光斑(選填"不變"、"變大"或"變小")。
(3)小李同學做實驗時,發現燭焰在光屏上的像如圖,若要使燭焰在光屏中心成像,隻調節光屏,小李應将光屏向 上 (選填"上"或"下")移動,當蠟燭距離凸透鏡10.3cm時,無論怎麼樣移動光屏都得不到像,原因是 A 。
A、像距過大,超過光具座的長度
B、不成像
(4)小郭将燭焰移至距凸透鏡5cm處,移動光屏, 不能 在光屏上得到像(選填"能"或"不能"), 放大鏡 (選填"照相機"、"投影儀"或"放大鏡")就是應用這一原理制成的,若拿下光屏,在透鏡右側移動眼睛的位置 能 (選填"能"或"不能")看到像。
(5)小李同學将近視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡(靠近凸透鏡)之間,小郭調整蠟燭、透鏡和光屏的位置,直到在光屏上得到一個倒立縮小的清晰的像後,再将鏡片取下,發現光屏上的像變模糊了,為了使光屏上的像重新變得清晰,在不移動蠟燭和凸透鏡位置的前提下,小李應将光屏向 左 (選填"左"或"右")移動。
【分析】(1)凸透鏡可以将平行光會聚到焦點,由焦點到凸透鏡的距離叫做焦距;
(2)将光源放在焦點上,經凸透鏡後光線是平行的;
(3)凸透鏡成的實像是倒立的,燭焰的像偏上,則需将光屏上移;
光屏上不能成燭焰的像,原因可能是物距小于焦距,成虛像;或物距等于焦距,不能成像;
(4)當物距小于1倍焦距時,成正立放大的虛像;虛像不能用光屏承接,但是可以用眼睛看到;
(5)凹透鏡對光線有發散作用,能使光線的會聚點推遲延後。
【解答】解:(1)屏上呈現出最小、最亮的光斑,這便是凸透鏡的焦點,透鏡到光斑的距離為10cm。則此凸透鏡的焦距約是10cm。
(2)把蠟燭放在該凸透鏡的焦點上,通過凸透鏡後的光線是平行的,所以将光屏向遠離凸透鏡的方向移動的過程中,在光屏上觀察到的現象是大小不變的光斑;
(3)由圖知,像偏上,所以應将光屏上移;當蠟燭距離凸透鏡10.3cm時,此時物距處于f和2f之間,且稍大于焦距,所以物距遠大于2f,無論怎麼樣移動光屏都得不到像,原因可能是因為光具座不夠長造成的,故選A;
(4)小郭将燭焰移至距凸透鏡5cm處,此時的物距為5cm,小于1倍焦距,成正立放大的虛像,應用為放大鏡,虛像不能用光屏承接,但可以用眼睛看到;
(5)近視鏡是凹透鏡,對光線起了發散作用,因此去掉近視鏡後,光屏應向左移動才能成清晰的像。
故答案為:(1)最小、最亮;(2)不變;(3)上;A;(4)不能;放大鏡;能;(5)左。
16.在"探究二力平衡的條件"活動中,小明提出能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件?
(1)小華認為,若采用小明的方案,必須測出物體所受的 重力 和 拉力 的大小來進行比較。研究發現,在小明的方案中,隻能根據相互作用的關系直接測出 拉力 的大小,在未知二力平衡條件的前提下,另一個力無法直接測量,所以這一方案無法實施下去。
(2)為此,兩位同學不斷改進并先後設計了三個實驗方案,如圖乙所示,請你判斷出他們改進的先後順序 B、A、C (用字母表示),這樣的改進是為了減小 摩擦 對實驗的影響。
(3)如圖丙,是最終确認的實驗方案。當小卡片平衡時,小華将小卡片左端向上、右端向下順時針旋轉一個角度,兩條細線 必須 (填"必須"或"不用")保持平行。設計此實驗步驟是為了探究沒有作用在 同一直線上的 兩個力是否能夠平衡。
(4)小明利用圖丁裝置 能 (選填"能"或"不能")探究二力平衡的條件。
【分析】(1)彈簧測力計測得重力等于測力計的示數;
(2)怎樣減小摩擦力對實驗的影響來分析解答;
(3)實驗中應盡量減小卡片的質量帶來的誤差;
(4)二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個物體上.
【解答】解:(1)若采用小明的方案,必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進行比較;研究發現,在小明的方案中,隻能根據相互作用的關系直接測出拉力的大小,在未知二力平衡條件的前提下,另一個力無法直接測量,所以這一方案無法實施下去;
(2)B圖為滑動摩擦,A圖為滾動摩擦,C圖隻有滑輪間的摩擦,為了減小摩擦力對實驗的影響,他們改進的先後順序:B、A、C;這樣的改進是為了減小摩擦對實驗的影響;
(3)将小卡片左端向上、右端向下順時針轉過一個角度,兩個力不在同一直線上,但必須相互平行,松手後小卡片不能平衡,發生轉動,最後小卡片靜止時,兩個力又處于同一直線上。所以這個操作是探究探究沒有作用在同一直線上的兩個力是否能夠平衡。
(4)因為左右兩側各通過一個定滑輪,定滑輪的位置雖然不等高,但是當兩個力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,作用在同一個物體上時,小卡片還是處于靜止狀态,故裝置 能探究二力平衡的條件。
故答案為:(1)重力; 拉力;拉力;(2)B、A、C;摩擦; (3)必須;同一直線;(4)能。
17.為了探究"滑動摩擦力大小與什麼因素有關",小明設計了如圖所示的實驗。
(1)在甲、乙、丙、丁四次實驗中,滑動摩擦力最小的是 丁 ;若丙圖中A勻速運動則物塊A受到 5 (填個數)力的作用;
(2)比較甲、乙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與 壓力 有關;比較乙、丙實驗,是為了研究滑動摩擦力大小與 接觸面粗糙程度 有關;(以上兩空選填"壓力"或"接觸面粗糙程度");
(3)比較甲、丁實驗,發現甲實驗彈簧測力計的示數大于丁實驗彈簧測力計的示數,小明得出結論:滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關,你認為他的結論是 錯誤 (選填"正确"或"錯誤")的;
(4)小明要對實驗裝置進行改動,如圖戊所示,重複實驗,發現效果更好。實驗中,小明 不一定 (選填"一定"或"不一定")要勻速拉動長木闆,該實驗主要用到的思想方法是 轉換法 。
【分析】(1)滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和物體間的壓力有關,接觸面越光滑、物體間的壓力越小,滑動摩擦力越小;
分析物體A所受的各個力時,不要掉了重力,并注意若兩個物體間沒有相對運動的趨勢,則二者間沒有摩擦力;
(2)比較甲和乙、乙和丙的相同量和不同量,根據控制變量法的要求分析答題;
(3)根據控制變量法的要求分析答題;
(4)根據拉力的大小得知摩擦力,用到了轉換法。
【解答】解:(1)由圖示四次實驗可知,在實驗丁中,物體間的壓力最小,接觸面粗糙程度最小,因此滑動摩擦力最小;
丙圖中,豎直方向:A受到重力、砝碼對它向下的壓力,地面對它向上的支持力;水平方向:A受測力計的拉力,木闆對A的摩擦力,由于A與砝碼一起做勻速直線運動,所以二者之間沒有摩擦力。綜上所述,A受5個力的作用;
(2)由圖甲、乙所示實驗可知,接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同,可以應用甲、乙所示實驗探究滑動摩擦力大小與壓力的關系;
由圖乙、丙所示實驗可知,物體間的壓力相等而接觸面的粗糙程度不同,乙、丙所示實驗可以探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系;
(3)由圖甲、丁所示實驗可知,接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同,由于沒有控制物體間的壓力相同,他的結論是錯誤的;
(4)由圖戊可知,拉動木闆時物塊保持不動,物塊處于平衡狀态,滑動摩擦力等于測力計的拉力,實驗時不需要勻速拉動長木闆;
實驗主要用到的思想方法是轉換法。
故答案為:(1)丁;5;(2)壓力;接觸面粗糙程度;(3)錯誤;(4)不一定;轉換法。
五.計算題(共3小題)
18.質量為8t的卡車,在水平公路上勻速向東行駛。已知行駛時受到的摩擦力是車重的0.02倍。(g=10N/kg)
求:(1)卡車受到重力大小和方向。
(2)卡車受到的摩擦力大小和方向。
(3)發動機對卡車的牽引力是多大?
【分析】(1)知道卡車的質量,利用G=mg求卡車的重力;
(2)根據f=0.02G求卡車受到的阻力;
(3)由于卡車在水平公路上勻速行駛,卡車受到的牽引力和摩擦力是一對平衡力,據此求牽引力。
【解答】解:(1)由公式G=mg可知,卡車受到重力為:
G=mg=8×103kg×10N/kg=8×104N,重力的方向是豎直向下;
(2)因為在水平公路上勻速向東行駛,行駛時受到的摩擦力是車重的0.02倍,
所以卡車受到的摩擦力大小為:f=0.02G=0.02×8×104N=1.6×103N,摩擦力方向向西;
(3)由于卡車在水平公路上勻速行駛,卡車受到的牽引力和摩擦力是一對平衡力,
則有:F牽=f=1.6×103N。
答:(1)卡車受到重力大小為8×104N,方向豎直向下;
(2)卡車受到的摩擦力大小為1.6×103N,摩擦力方向向西;
(3)發動機對卡車的牽引力為1.6×103N。
19.如圖所示,重50N的物體B靜止在粗糙的水平地面上。如果用大小為10N的水平力F推物體,物體剛好做勻速直線運動。求:
(1)物體B所受的摩擦力f的大小?
(2)物體B所受摩擦力的方向?
【分析】①物體靜止或做勻速直線運動時,處于平衡狀态,受到的力為平衡力,二力平衡時大小相等;
②二力平衡力的條件:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,作用在同一物體上。
【解答】解:
用10N的力推這個物體勻速直線前進,水平方向受到的滑動摩擦力和推力是一對平衡力,兩個力的大小相等,方向相反,即此物體受到的摩擦力等于10N,方向水平向左;
答:(1)物體B所受的摩擦力f是10N;
(2)摩擦力方向方向水平向左。
20.質量為1.5t的汽車,在水平公路上勻速行駛時受到的摩擦阻力是車重的0.02倍,(取g=10N/kg)。
(1)汽車受到的支持力大小為多少?
(2)汽車勻速行駛時,發動機對卡車的牽引力是多大?
【分析】(1)知道車的質量,利用G=mg求車的重力;車在水平公路上,公路對車的支持力和車受到的重力是一對平衡力,據此求支持力;
(2)根據f=0.02G求車受到的阻力;由于車在水平公路上勻速行駛,車受到的牽引力和摩擦力是一對平衡力,據此求牽引力。
【解答】解:
(1)車的質量m=1.5t=1.5×103kg,
車的重力:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
車在水平公路上,公路對車的支持力和車受到的重力是一對平衡力,則;F支=G=1.5×104N;
(2)車受到的摩擦阻力:f=0.02G=0.02×1.5×104N=3×102N,
因為車在水平公路上勻速行駛,所以車受到的牽引力和摩擦阻力是一對平衡力,則有:F牽=f=3×102N。
答:
(1)汽車受到的支持力大小為1.5×104N;
(2)汽車勻速行駛時,發動機對卡車的牽引力為3×102N。
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