专题10 运动和力含解析

专题10运动和力一、单选题1．（2023·丽水）2023年5月20日，丽水“山水诗路浆板赛"开赛。比赛时人在板上用力划桨，板船快速前行。下列说法正确的是（）A．以岸边的树木为参照物行进中的板船是运动的B．桨对水的作用力和水对桨的作用力是一对平衡力C．划桨时板船会前进说明力是维持物体运动的原因D．停止划桨后板船仍能前进是由于受到惯性的作用2．（2023·温州）利用频闪照相技术，拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中，羽毛球（）A．重力变小，速度变大 B．重力变小，速度变小C．重力不变，速度变大 D．重力不变，速度变小3．（2023·杭州）小金用脚将足球踢出，足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是（）A．踢球时脚也受到球的作用力，是因为力的作用是相互的B．球离脚后能在地面上继续运动，是因为球具有惯性C．球运动越来越慢最后停下来，是因为球受到阻力的作用D．球在运动过程中，如果一切外力突然消失，球将立即静止4．（2023·湖州）科学上常用某领域做出突出贡献的科学家的名字为单位。下列表示压强单位的是（）A．牛顿 B．安培 C．焦耳 D．帕斯卡5．（2023·衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（）①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④6．（2023·湖州）现将一杯子和木块(不吸水，密度为0.6×103千克/米3)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水)，木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（）A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同二、填空题7．（2023·杭州）用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板A放在水平地面上，木块B放置在水平的木板A上，细绳跨过定滑轮，一端与木块B相连，另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连，且细绳的ab段保持竖直，cd段保持水平。（木板A足够长，不计细绳重力和滑轮摩擦）（1）用水平向右的拉力F拉动木板A向右运动，待木块B静止后，弹簧测力计示数为3N，此时木块B受到的摩擦力大小为N。接着将拉力F增大一倍，木块B受到的摩擦力（选填“增大”“减小”或“不变”）；（2）撤去水平拉力F后，当木板A和木块B都静止时，弹簧测力计示数仍为3N，此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平（选填“向右”或“向左”）。8．（2023·舟山）射击项目是我国体育的金牌大户，如图是我国射击选手备战杭州亚运会的训练场景。瞄准时，根据光在同种均匀介质中沿的原理，当观察到瞄准点、准星尖和缺口成一条直线时，扣动扳机。子弹射出时手会受到一个向后的作用力，这说明了力的作用是。9．（2023·舟山）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。（1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。（2）电磁弹射原理虽简单，但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在3秒内提供1.2×108焦的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达瓦。10．（2023·舟山）小舟和小嘉在绿道上快走，若小舟和小嘉的速度分别为1.5米/秒和2米/秒，以小舟为参照物，小嘉是(选填“运动”或“静止”)的。小舟的前脚跟刚着地时(如图)，它受到摩擦力的方向是(选填“向前”或“向后")。11．（2023·衢州）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。（1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源端为正极。（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是。三、解答题12．（2023·温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要小时。（2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3．06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？13．（2023·杭州）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3，ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。求：（1）氦气球内氦气的质量是多少？（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少？（3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力）14．（2023·舟山）甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道(如图)。（1）目前从大桥通行两地约半小时。海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？（2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响。据测算该隧道受到水的最大压强约为8.5×105帕，则隧道1米需要承受水产生的最大压力为多少牛？四、实验探究题15．（2023·丽水）科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。[项目任务]自制测力计并用于测量力的大小，[项目准备]提供材料如图甲，弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。[评价量规]在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表中为部分评价指标。评价指标评价等级优秀良好待改进调零方式多种方式调零只能移动指针调零不能调零精确度达到0.1牛达到0.2牛大于0.2牛（1）[项目制作]选择材料时，弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成关系，便于标注均匀刻度；（2）选用图乙中b弹簧制作测力计，确定“0”和“2牛”刻度后．两者之间分为10等份，则该测力计的最小刻度为牛，小组同学用制好的弹簧侧力计称量身边小物件的重力；（3）[项目评价]自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计利量水平拉力，应先将测力计水平放置，弹簧处于自由状态，指针调整到刻度位置，方可进行测量：（4）实测时，挂上0.1牛的铅粒，发现测力计示数几乎没有变化，为使“精确度"指标表现更优秀，需选取图乙中弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a"或“c")．五、综合说理题16．（2023·丽水）按压泵常用于瓶装的洗手液、洗发水等，既方便收用，又节约用量。图甲是一瓶已启用的洗手液，按压泵中已充满洗手液。图乙是按压泵的结构示意图，其中手柄与活塞连成一个整体，小球A(阀门A处)、小球B(阀门B处)密度比洗手液略大，小球的上下活动引起阀门的开合。取液时，按压手柄，少量洗手液从出液口溢出；松手后，手柄弹回原位，洗手液又充满储液室。请用所学知识解释上述工作过程。

答案解析部分1．【答案】A【知识点】力的作用是相互的；惯性【解析】【分析】比赛时人在板上用力划桨，板船快速前行，力的作用是相互的，桨给水一个作用力，水给桨一个反作用力，使其向前运动。【解答】A.树木为参照物，船是运动的；B.桨对水的作用力和水对桨的作用力是一对相互作用力；C.划桨时板船会前进说明力是改变物体运动状态的原因；D.停止划桨后板船仍能前进是由于具有惯性；故答案为：A2．【答案】C【知识点】速度公式及其应用；重力的大小【解析】【分析】根据G=mg分析重力的变化，根据v=s【解答】从①→②的过程中，羽毛球的质量不变，根据G=mg可知，羽毛球的重力不变。相连两个羽毛球的间距增大，而时间间隔相同，根据v=s故C正确，而A、B、D错误。故选C。3．【答案】D【知识点】力的作用是相互的；牛顿第一定律；惯性；力与运动的关系【解析】【分析】（1）甲对乙施加力的作用时，乙也对甲施加反作用力，这就是力的作用的相互性；（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；（3）根据力与运动的关系判断；（4）根据牛顿第一定律判断。【解答】A.踢球时脚也受到球的作用力，是因为力的作用是相互的，故A正确不合题意；B.球离脚后能在地面上继续运动，是因为球具有惯性，故B正确不合题意；C.球运动越来越慢最后停下来，是因为球受到阻力的作用，故C正确不合题意；D.根据牛顿第一定律可知，球在运动过程中，如果一切外力突然消失，球将做匀速直线运动，故D错误符合题意。故选D。4．【答案】D【知识点】压力的作用效果【解析】【分析】根据常见物理量的单位分析判断。【解答】在物理学中，压强的单位为帕斯卡，简称帕，符号为Pa，故D正确，而A、B、C错误。故选D。5．【答案】C【知识点】浮力的变化【解析】【分析】当物体浸入的深度改变时，如果浮力发生改变，那么说明二者存在关系；否则，浮力与深度无关，据此分析判断。【解答】①探究浮力大小与深度的关系时，需要控制液体密度和排开液体的体积相等，只改变深度。而铁块慢慢浸入水中时，深度和排开液体的体积都增大，故①不合题意；②浸没在水中的铁块，它排开液体的体积不变，让铁块再下移一段距离测力计示数不变，根据F浮力=G-F拉可知，铁块受到的浮力不变，这说明浮力与深度无关，故②符合题意；③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，则浸入的深度不同。但是二者受到的浮力都等于重力，即二者浮力相等，那么说明浮力与深度无关，故③符合题意；④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上，它们受到的浮力都相等，但是浸入的深度不同，那么说明浮力大小与深度无关，故④符合题意。则能够证明结论的是②③④。故选C。6．【答案】C【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用【解析】【分析】（1）（2）根据物体的浮沉条件判断；（3）首先根据漂浮和悬浮条件比较浮力大小，再根据阿基米德原理比较V排的大小，进而确定水的深度变化；（4）对木块进行受力分析，判断对杯底压力的大小。【解答】A.因为木块的密度小于水的密度，所以图1木块所受的浮力等于重力。图2木块完全浸没在水中，它排开水的体积变大，那么它所受的浮力大于重力，故A错误；B.图1杯子所受的浮力等于杯子和木块的总重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误；C.图1中木块和杯子一起漂浮，则它们受到的浮力等于重力；图2中，木块和杯子悬浮，则浮力等于重力，则二者受到的浮力相等。根据阿基米德原理V排D.图1中，木块对杯底的压力等于木块的重力，图2木块对杯子底部的压力等于杯子受到的浮力减重力，故木块对杯子底部力的大小不同，故D错误。故选C。7．【答案】（1）3；不变（2）向右【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素【解析】【分析】（1）对B进行受力分析，根据二力平衡的知识计算B受到的摩擦力。根据影响滑动摩擦力的因素分析即可。（2）对A进行受力分析，根据二力平衡的知识分析地面对A摩擦力的方向。【解答】（1）木块B保持静止状态，它受到测力计的拉力与摩擦力相互平衡，即二者大小相等，那么f=F=3N。当拉力F增大一倍时，木块B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，因此它受到的明摩擦力不变。（2）当A保持静止时，那么地面对A的摩擦力肯定与B的摩擦力相互平衡，即二者大小相等，方向相反。它受到B的摩擦力向左，因此它受到地面的摩擦力向右。8．【答案】直线传播；相互的【知识点】光的直线传播及应用；力的作用是相互的【解析】【分析】本题考查知识点为光在直线传播过程中所出现的现象，例如影子的形成，小孔成像等；同时还考查了相互作用力的知识。【解答】瞄准时三点一线，主要利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理；由于力的作用是相互的，所以子弹射出时手会受到一个向后的作用力。故答案为：直线传播；相互的9．【答案】（1）力的作用；惯性（2）4×107【知识点】惯性；磁场对通电导线的作用；功率计算公式的应用【解析】【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，原理是将电能转化为机械能；惯性的概念：物体保持静止或者匀速直线运动状态的性质叫做惯性；功率是指单位时间内所做的功，表示物体做功的快慢；【解答】（1）该装置将电能转化为机械能，原理是通电导体在磁场中受力运动；惯性的概念是物体保持静止或者匀速直线运动状态的性质叫做惯性；所以该模型中通电后磁场对弹射车产生力的作用，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有惯性；而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。，（2）P=W/t=1.2×108焦/3s=4×107w；故答案为：（1）力的作用，惯性（2）4×10710．【答案】运动；向后【知识点】参照物及其选择；阻力对物体运动影响的探究实验；摩擦力的存在【解析】【分析】参照物指在描述物体的运动时，选取的标准物体，假设为相对静止的物体；摩擦力方向与相对运动方向相反。【解答】小舟的速度小于小嘉，故以小舟为参照物，小嘉是运动的；前脚跟刚着地时，前脚相对于地面的运动方向为向前，故摩擦力方向向后。故答案为：运动，向后11．【答案】（1）B（2）物体间力的作用是相互的【知识点】力的作用是相互的；通电螺线管的极性和电流方向的判断【解析】【分析】（1）首先根据小磁针的指向确定导线周围磁场方向，再根据安培定则判断导线中的电流方向，进而确定电源的正负极方向；（2）当甲对乙施加力的作用时，乙也同时对甲施加反作用力，这就是力的作用的相互性，据此分析解答。【解答】（1）闭合开关后，小磁针N极向纸外偏转，则说明在导线下方磁场方向向外。用右手握住导线，弯曲的四指指尖向外，此时大拇指指向左端，则电流从右到左，因此电源的B端为正极，A端为负极。（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是：物理间力的作用是相互的。12．【答案】（1）1.5（2）解：沉管所受浮力F浮沉管匀速下沉，根据二力平衡可得：G注水前管段与水箱总质量m=答：注水前管段与水箱总质量为3×10（3）海水密度、海底深度、隔墙面积【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；液体压强计算公式的应用【解析】【分析】（1）根据公式v=s（2）首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出沉管浸没时受到的浮力，再根据二力平衡的条件计算出沉管的总重力，接下来根据m总=G总g（3）根据F=pS=ρ液gh分析解答。【解答】（1）拖运需要的时间：v=s（3）根据压力公式F=pS=ρ液gh可知，管段下沉到海底时受到压力的大小与海水密度、海底深度和隔墙面积等因素有关。13．【答案】（1）m答：氦气球内氦气的质量是1080kg。（2）v=答：氦气球上升的速度是0.5m/s。（3）F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×6000m3=7.74×104NG总=G球+G人=G球+m人g=4×104N+1740kg×10N/kg=5.74×104NF缆=F浮-G总=7.74×104N-5.74×104N=2.00×104N答：此时缆绳对吊篮的拉力为2.00×104N。【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；浮力大小的计算【解析】【分析】（1）根据公式m氦=ρ氦V氦计算氦气的质量；（2）根据公式v=s（3）首先根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排计算出氦气球受到的浮力，再根据G总=G球+G人计算出人和气球的总重力，最后根据F缆=F浮-G总计算吊篮受到的压力。14．【答案】（1）解：t=sv答：通过隧道只需花0.08小时。（2）解；F=pS=8.5×105Pa×1m2=8.5×105N答；隧道1米2需要承受水产生的最大压力为8.5×105N。【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；压力的作用效果【解析】【分析】（1）时间=路程/速度，故可通过路程与速度的比值求出时间；（2）压力等于压强x受力面积，故可求出此时的压力大小15．【答案】（1）正比（2）0.2（3）0（4）a【知识点】控制变量法；二力平衡的条件及其应用；弹力【解析】【分析】物体发生形变后，会对外界物体施加由于恢复形变而产生的力称为弹力，弹力的大小与其形变量成正比，即胡克定律。【解答】（1）由图乙可知一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力正比关系，便于标注均匀刻度；（2）最小刻度=2N10（3）此操作的目的，避免自身重力的影响，故此时指针为0刻度处；（4）由图乙可知，当拉力相同时，a的弹簧形变量大，故选a弹簧取代b弹簧制作测力计；故答案为：（1）正比；（2）0.2