内容正文:
专题05力与运动
考点一 二力平衡
例题1下列物体,处于平衡状态的是( )
A.在轨运行的地球同步卫星 B.自由下落的苹果
C.拔河比赛处于僵持状态时的绳子 D.沿光滑斜坡滚下的小球
【答案】C
【解析】
A.在轨运行的地球同步卫星做圆周运动,运动方向不断改变,不是平衡状态,故A不符合题意;
B.自由下落的苹果,速度越来越快,故不是平衡状态,故B不符合题意;
C.拔河比赛处于僵持状态时的绳子,此时保持静止不动,则绳子处于平衡状态,故C符合题意;
D.沿着光滑斜坡滚下的小球,速度越来越快,故不是平衡状态,故D不符合题意。
故选C。
例题2如图所示的各物体中,所受的两个力是一对平衡力的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
平衡力是两个力作用在同一直线上,同一物体上,两力的大小相等、方向相反,由图可知,D图是一对平衡力,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
例题3如图所示,a、b两个弹簧测力计放在水平桌面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别拉a、b的拉环,F1=F2=4N,两弹簧测力计静止。则下列分析正确的是( )
A.a和b示数无法确定 B.a和b示数均为0N
C.a和b示数均为8N D.a和b示数均为4N
【答案】D
【解析】
由题可知,弹簧测力计a处于静止状态,因此它受到的拉力F1和弹簧测力计b对它的拉力为一对平衡力,所以弹簧测力计b的示数和弹簧测力计a受到的拉力F1大小相等,即
同理可知,弹簧测力计a的示数和弹簧测力计b受到的拉力F2大小相等,即
即a和b示数均为4N,故ABC错误,D正确。
故选D。
例题4如图所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
B.甲对乙的压力和乙对甲的支持力是一对相互作用力
C.乙物体受到的重力与桌面对乙的支持力是一对平衡力
D.乙物体对桌面的压力和桌面对乙的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
A.甲对乙的压力作用在乙物体上,桌面对乙的支持力也作用在乙物体上,这两个力作用在同一个物体上,所以二力不是相互作用力,故A错误;
B.甲对乙的压力和乙对甲的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在甲、乙两个物体上,所以是一对相互作用力,故B正确;
C.桌面对乙的支持力大小等于甲、乙的重力之和,所以乙物体受到的重力与桌面对它的支持力大小不相等,二力不是一对平衡力,故C错误;
D.乙物体对桌面的压力和桌面对乙的支持力作用在两个物体上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
例题5如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间的关系和物体运动速度与时间的关系如图乙、丙所示。由图像可知,当t=1s时,物体处于________状态。t=3s时,物体受到的摩擦力为________N。图丙中阴影部分面积表示物体在4~6s内________。
【答案】 静止 4 通过的路程
【解析】
[1]由丙图的v-t图像可知,t=1s时物体的速度为零,即物体处于静止状态。
[2]由丙图的v-t图像可知,t=3s时物体处于加速阶段,物体受滑动摩擦力,运动过程中接触面的粗糙程度和压力大小均未改变,且滑动摩擦力的大小等于物体做匀速运动时物体所受到的推力,由丙图的v-t图像可知,物体在4~6s做匀速直线运动,根据乙图可知物体所受推力大小为4N,所以摩擦力大小为4N。
[3]物体在4~6s做匀速直线运动,阴影部分为矩形,长对应物体运动的速度,宽对应物体运动的时间,阴影部分的面积等于长与宽之积,即速度与时间的乘积,所以图丙中阴影部分面积表示物体在4~6s内通过的路程。
【知识点整合】
二力平衡:
(1)定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
(2)二力平衡条件:
⑴二力平衡条件是:两个力大小相等,方向相反、两个力在一条直线上、二力作用在同一物体上。
⑵概括:二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。
(3)平衡力与相互作用力比较:
相同点:①大小相等 ②方向相反 ③作用在一条直线上
不同点:平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力;相互力作用在不同物体上是相同性质的力。
考点二 牛顿第一定律
例题1.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.静止在草坪上的足球没有惯性
B.高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
C.百米赛跑时运动员撞线后还会跑出一段距离,是由于受到惯性的作用
D.跳远运动员的助跑起跳,是为了利用自身惯性
【答案】D
【解析】
A.一切物体都有惯性,因此,静止在草坪上的足球也有惯性,故A错误;
B.高速公路汽车限速是为了安全,是为了防止汽车突然刹车时由于惯性给人带来伤害,惯性的大小与物体