专题08 力 运动和力 专项精练-2025年中考物理一轮复习重难题型精讲精练(江苏专用)
2025-01-21
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内容正文:
专题08 力 运动和力 专项精练
本节要点
对应题号
专项精练1力
1-3,26-31
专项精练2重力、弹力、摩擦力(含实验)
4-10,332-43,64-74
专项精练3牛顿第一定律和惯性
11-16,44-45
专项精练4平衡力和相互作用力
17-25,46-48
专项精练5力学作图
49-63
一、单选题
1.(2024·江苏南京·模拟预测)下列有关力的说法中,正确的是( )
A.力能脱离物体而存在
B.一个物体也能产生力的作用
C.产生力的两个物体一定发生了作用
D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
【答案】C
【详解】ABC.力不能脱离物体存在,力是物体对物体的作用,产生力的两个物体一定发生了作用。故AB错误,C正确;
D.相互接触的两个物体,若物体没有相互挤压,物体间不会产生力,故D错误。
故选C。
2.(2024·江苏南通·一模)如图所示,在一块倾角固定不变的斜面上,一小球由静止开始沿着斜面自由滚下,则小球离开斜面后,其运动的轨迹可能是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【详解】小球离开斜面时速度方向沿着斜面方向,离开斜面后小球只受到竖直向下的重力,力的方向和速度不在同一直线上,小球做曲线运动,运动轨迹向重力方向偏转,所以其运动的轨迹可能是③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2024·江苏扬州·一模)乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有项目的金牌,为国争光,扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球的力大于乒乓球对球拍的力
B.乒乓球离开球拍后还能继续运动是由于其受到了惯性的作用
C.乒乓球离开球拍后在空中运动的过程中,球拍对乒乓球做功
D.斜向上运动的乒乓球到达最高点时,若其所受的力全部消失,则它将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.击球时,球拍对球的力和乒乓球对球拍的力是相互作用力,大小相等,故A错误;
B.球拍将球击出后,不再受到球拍的作用力,乒乓球离开球拍后还能继续运动,是由于乒乓球具有惯性,要保持原来的运动状态向前运动,而惯性不是力,不能表达为受到惯性的作用,故B错误;
C.做功要满足两个要素:有力和沿力的方向移动一段距离。球拍将球击出后,不再受到球拍的作用力,所以,乒乓球离开球拍后在空中运动的过程中,球拍将不再对乒乓球做功,故C错误;
D.斜向上运动的乒乓球到达最高点时,竖直方向速度为0,水平方向仍然有速度,若其所受的力全部消失,根据牛顿第一定律知,球会保持在最高点时的运动状态不变,则它将沿水平方向做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
4.(2024·江苏泰州·二模)如图,用条形磁铁使回形针竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是( )
A.回形针上端被磁化成S极
B.回形针受到的磁力与自身的重力是一对平衡力
C.石头对桌面的压力是由于桌面的形变产生的
D.在磁铁与回形针之间插入薄铁板(与它们不接触),回形针会掉下来
【答案】D
【详解】A.条形磁铁的下端时S极,异名磁极相互吸引,回形针上端被磁化成N极,故A错误;
B.回形针在竖直方向上受到竖直向下的重力和细线的拉力,竖直向上的磁力,这三个力是平衡力,磁力等于重力和拉力的和,故B错误;
C.石头对桌面的压力是由于石头的形变产生的,故C错误;
D.在磁铁与回形针之间插入薄铁板,铁板被磁铁磁化,磁铁下方的磁场几乎全部通过铁板,而使回形针所区域的磁场减弱,从而使回形针所受磁场力逐渐减小,直至条形磁铁对悬在空中的回形针没有力的作用会掉落下来,故D正确。
故选D。
5.(2024·江苏无锡·三模)北京冬奥会颁奖礼仪服的内胆添加“神秘材料”——石墨烯,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,薄薄一层,就能抵御-30℃的低温。由此可知,石墨烯具有很好的( )
A.延展性 B.导热性 C.磁性 D.弹性
【答案】B
【详解】石墨烯是一种新发现的材料,它的物理性质是延展性好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等。由“只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身”知,石墨烯具有良好的导热性。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.(2024·江苏连云港·三模)如图是小明在赛跑时的情景。下列说法正确的是( )
A.跑鞋对地面的压力是由于鞋的弹性形变产生的
B.加速过程中,脚蹬地的力和脚所受到地面的摩擦力是一对平衡力
C.加速阶段如果一切力都消失,小明将继续加速
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于受到了惯性的作用
【答案】A
【详解】A.跑鞋对地面的压力施力物体是跑鞋,是由于鞋的弹性形变产生的,故A正确;
B.加速过程中,脚蹬地的力和脚所受到地面的摩擦力受力物体不同,不是一对平衡力,故B错误;
C.加速阶段如果一切力都消失,小明将以力消失时的速度做匀速直线运动,故C错误;
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于小明具有惯性,要保持原来的运动状态,故D错误。
故选A。
7.(2024·江苏盐城·二模)2024年4月27日,大运河马拉松系列赛(盐城站)在市奥体中心鸣枪开跑。下列有关说法正确的是( )
A.起跑前,站立的运动员受到的重力和对地面的压力是一对平衡力
B.以奔跑中的运动员为参照物,路旁的树向前运动
C.运动员沿水平路面向前奔跑时,地面对运动员的摩擦力水平向前
D.运动员匀速转弯时,他的运动状态不变
【答案】C
【详解】A.起跑前,站立的运动员受到的重力和对地面压力的方向是相同的,不是一对平衡力,故A错误;
B.以奔跑中的运动员为参照物,路旁的树向后运动,故B错误;
C.运动员沿水平路面向前奔跑时,脚向后蹬地,相对于地面有向后运动的趋势,因此,地面对运动员的摩擦力水平向前,故C正确;
D.运动员匀速转弯时,运动的方向发生了改变,因此运动状态改变,故D错误。
故C正确。
8.(2024·江苏南京·二模)下列估测符合实际的是( )
A.两个鸡蛋的重力约为1N
B.教室内课桌的高度约为75dm
C.家用台式计算机的电功率约为 1000W
D.人体感觉舒适的环境温度约为37℃
【答案】A
【详解】A.两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为
故A符合题意;
B.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=8dm左右。故B不符合题意;
C.家用台式计算机的电功率约为300W,故C不符合题意;
D.人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右,故D不符合题意。
故选A。
9.(2024·江苏南京·三模)小明梦见他和小华被困在一个结冰池塘中的情形,他们坐的小船停在光滑的冰面上,由于没有摩擦,他们无法推动小船。后来他们想出一个奇妙的方法把行李向后扔出去,如图所示,小船居然动起来了,关于这一现象,下列描述正确的是( )
A.这一现象的原理是力的作用是相互的
B.人扔行李的力推动了小船向前运动
C.行李被扔出后继续运动,是因为行李受到惯性的作用
D.行李被扔出后,船将不再受到力的作用
【答案】A
【详解】A.人在船上,人和船当成一个整体,人用力向后扔行李的同时,行李也对船施加一个向前的力,使船向前运动,这是因为物体间力的作用是相互的,故A正确;
B.人扔行李的力是向后的,小船的运动方向向前。所以不是人扔行李的力推动小船向前运动,故B错误;
C.行李被扔出后继续运动,是因为行李具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.行李被扔出后,船仍然受到重力和支持力的作用,故D错误。
故选A。
10.(2024·江苏徐州·二模)如图所示,木块B的质量为m1,一端与水平细线相连,细绳的另一端挂着质量为m2(m2 <m1)的钩码A,木块恰好在桌面上匀速运动,若在B上再加一个质量为m的砝码,同时在A下再挂一个质量为m的钩码,木块的速度将( )
A.不变 B.变快 C.变慢 D.由、、m的大小关系而决定
【答案】B
【详解】由题意可知,A、B均做匀速直线运动,以钩码A为研究对象,细绳的拉力T与钩码A的重力m2g是一对平衡力;以木块B为研究对象,细绳的拉力T与木块B受到的摩擦力f是一对平衡力,所以
由于接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比,则摩擦力与压力的比值为μ,此时木块B对桌面的压力
所以摩擦力的大小
故
即
……①
若在B上再加一个质量为m的砝码,木块B对桌面的压力
所以此时摩擦力的大小
……②
同时在A下再挂一个质量为m的钩码,假设A此时状态不变,细绳的拉力
……③
由①②③可知
所以,木块B将向右做加速运动,速度变大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11.(2024·江苏扬州·三模)某人拉着行李箱健步行走在水平路面上,行李箱匀速前进且保持倾角不变。如图乙,G为行李箱受到的重力,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2?你的判断是( )
A.F1可能,F2不可能 B.F1不可能,F2可能
C.F1和F2都可能 D.F1和F2都不可能
【答案】D
【详解】图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进,受力平衡,受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用;F1的方向是竖直向上的,不会产生向右的动力;F2的方向虽然斜向上,但该力的作用效果会使得箱子顺时针转动,无法使箱子保持平衡状态,箱子不能做匀速直线运动,所以F1、F2都不可能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12.(2024·江苏连云港·模拟预测)下列关于力和运动的关系,说法正确的是( )
A.在水平面上匀速直线行驶的货车受到平衡力作用
B.踢出去的足球在草地上滚动时只受阻力的作用
C.汽车驾驶员系安全带是为了防止惯性消失
D.运动员在圆形跑道上做匀速运动时运动状态不改变
【答案】A
【详解】A.在水平面上匀速直线行驶的货车,所受合力为零,所以货车受平衡力作用,故A正确;
B.踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为在水平方向上足球受到阻力的作用,但在竖直方向上还受重力和支持力两个力,故B错误;
C.惯性是物体性质,不会消失,汽车驾驶员系安全带是为了防止惯性带来的危害,故C错误;
D.运动员在圆形跑道上做匀速直线运动,速度大小不变,方向不断变化,运动状态发生改变,故D错误。
故选A。
13.(2024·江苏徐州·三模)小明乘坐公交车上学途中,观察到一些现象,其中分析不正确的是( )
A.看到路边树木向后退,是以校车为参照物
B.看到窗帘往外飘,是因为车外空气流速大压强小
C.刹车后校车停下来,是因为受到摩擦力的作用
D.刹车时身体前倾,是因为受到了惯性的作用
【答案】D
【详解】A.坐在行驶的校车上看到路边树木向后退,是以校车为参照物,树木和校车的相对位置发生了变化,故A正确,不符合题意;
B.看到车上窗帘往外飘,是因为车外空气流速快压强小,车内空气流速慢压强大,从而产生向外的压力差,故B正确,不符合题意;
C.刹车时车很快停下来,主要是因为受到了摩擦力,车由运动变为静止,故C正确,不符合题意;
D.当汽车突然刹车时,人的下半身随汽车向后运动,而上半身由于惯性,要保持原来的运动状态,所以突然刹车时,人会向前倾,是因为人具有惯性,不能说受到惯性的作用,故D错误,符合题意。
故选D。
14.(2024·江苏南通·模拟预测)如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力,则小球( )
A.从A点向上运动O点的过程中,速度先增大后减小
B.从A点向上运动O点的过程中,速度一直增大
C.运动至最高点时,速度为0m/s,所以受平衡力作用
D.被释放瞬间,所受重力大于弹簧弹力
【答案】A
【详解】AB.从A点向上运动到O点的过程中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧弹力。在初始阶段,由于弹簧被压缩,其弹力大于小球的重力,因此小球受到的合力方向向上,小球将加速上升。然而,随着弹簧的逐渐恢复原状,其弹力逐渐减小。当弹力减小到等于小球重力时,小球受到的合力为零,此时小球的速度达到最大。之后,弹力继续减小,小于小球的重力,小球受到的合力方向变为向下,小球将减速上升。因此,从A点到O点的过程中,小球的速度是先增大后减小的,故A符合题意,B不符合题意;
C.运动至最高点时,虽然小球的速度为0m/s,但此时小球只受到重力的作用,没有受到平衡力的作用(因为平衡力需要至少两个力且大小相等、方向相反、作用在同一直线上),故C不符合题意;
D.被释放瞬间,小球受到的重力是恒定的。而弹簧由于被压缩,其弹力是向上的且大于小球的重力(因为小球是从静止开始被释放的,说明在释放瞬间合力必须向上才能使小球开始运动)。所以,被释放瞬间,小球所受的重力是小于弹簧弹力的,故D不符合题意。
故选A。
15.(2024·安徽六安·二模)下列关于力与运动关系的认识正确的是( )
A.直升机加速上升时所受升力和重力是一对平衡力
B.由于磁体与回形针之间存在一对相互作用力而使回形针保持静止
C.用剪刀将细线剪断,小球下落,说明力可以改变物体的运动状态
D.摆球摆到最高点B时,若它所受力都消失,摆球将落向地面
【答案】C
【详解】A.直升机加速上升时,所受升力大于重力,因此不是一对平衡力,故A错误;
B.回形针受到磁铁对它向上的吸引力,向下的重力和向下的拉力,处于平衡状态,所以,回形针是因为受到平衡力而静止,不是因为受到相互作用力,故B错误;
C.用剪刀将细线剪断,小球只受到重力作用,小球下落,说明力可以运动状态发生改变,故C正确;
D.当摆球摆到右侧最高点B时,此时小球的动能全部转化为重力势能,速度为零,根据牛顿第一定律可知,若不受任何外力,将保持静止状态不变,故D错误。
故选C。
16.(2024·江苏南通·二模)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧至A位置保持,B、A两点较O点对称,后放手释放滑块,滑块来回多次往复运动,下列说法正确的是( )
A.物体最终可能停在B点
B.向右运动过程中,O点速度v最大
C.向右运动过程,滑块受摩擦力f方向一定向左
D.向右运动越过O点后v减至0瞬间,滑块受摩擦力f瞬时为0N
【答案】C
【详解】A.金属滑块在A点时,会向右运动,说明弹力大于摩擦力,金属滑块运动到B点,由于OA等于OB,弹簧形变量相同,滑动摩擦力大小不变,故在B点受力不平衡,不能停在B点,故A错误;
B.金属滑块从A运动到O的过程中,因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力;开始时,弹力大于摩擦力,滑块做加速运动;当弹力等于摩擦力时,滑块的速度最大;继续运动到O的过程中,弹力小于摩擦力,滑块做减速运动;滑块从O运动到B的过程中,因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力,则滑块的速度不断减小,所以速度最大的位置在AO之间,故B错误;
C.向右运动过程,物体相对地面一直向右运动,故滑动摩擦力的方向向左,故C正确;
D.滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关,与速度无关,故向右运动越过O点后v减至0过程,物体受向左的弹力和向左的摩擦力,做减速运动,摩擦力大小不变,v减至0瞬间,滑块受力不平衡,继续向左运动,故D错误。
故选C。
17.(2024·江苏徐州·三模)用磁铁吸引光滑水平桌面上的铁钉,铁钉受到吸引没有与磁铁接触,而处于如图所示的静止状态。铁钉对磁铁作用力的方向是( )
A.向左下方 B.向右上方 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】D
【详解】铁钉受到重力、磁铁的吸引力、以及桌面对它的支持力;铁钉处于静止状态,受力平衡,由于重力的方向是竖直向下的,根据二力平衡条件可知,磁铁对铁钉的作用力是竖直向上的;由于物体间力的作用是相互的,所以铁钉对磁铁的作用力方向竖直向下,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
18.(2024·江苏连云港·二模)用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上匀速运动,观察到弹簧测力计示数稳定,则( )
A.弹簧测力计相对木块是运动的
B.木块受到的拉力肯定大于摩擦力
C.木块受到的摩擦力和拉力是一对相互作用力
D.在木块上放一钩码后,继续拉动木块匀速运动,弹簧测力计示数变大
【答案】D
【详解】A.以木块为参照物,弹簧测力计相对木块的位置没有改变,所以,是静止的,故A不符合题意;
BC.木块沿水平面做匀速直线运动,处于平衡状态,所以拉力等于摩擦力,木块受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,故BC不符合题意;
D.木块与桌面接触面的粗糙程度没变,放一钩码后,压力变大,滑动摩擦力变大,所以拉动木块匀速运动,弹簧测力计示数变大,故D符合题意。
故选D。
19.(2024·江苏扬州·二模)如图所示,在电梯轿厢的天花板上固定一轻质弹簧,弹簧的另一端连接木块,下列判断正确的是( )
A.若弹簧处于拉伸状态,人受到的重力和支持力可能二力平衡
B.若弹簧处于压缩状态,人受到的重力和支持力可能二力平衡
C.若弹簧处于拉伸状态,木块受到的重力和拉力一定二力平衡
D.若弹簧处于压缩状态,木块受到的重力和拉力一定二力平衡
【答案】A
【详解】AC.若弹簧处于拉伸状态,则电梯向上运动,木块由于惯性,将弹簧拉伸,此时如果电梯处于匀速上升状态,则人受到的重力和支持力是一对平衡力,所以人受到的重力和支持力可能二力平衡,故A正确,C错误;
BD.若弹簧处于压缩状态,则电梯向下加速运动,人受到的重力和支持力大小不相等,不属于平衡力,故BD错误。
故选A。
20.(2024·江苏南京·一模)关于乒乓球运动,下列分析正确的是( )
A.飞来的球给球拍的力是球拍发生形变产生的
B.球被球拍击回,说明力可以改变物体的运动状态
C.击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是一对平衡力
D.若飞行中的球所受力全部消失,则一定沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.力是物体与物体之间的相互作用,当两个物体相互接触并发生形变时,它们之间就会产生力。但这里需要注意的是,力并不是由形变本身产生的,而是由形变导致的物体间的相互作用产生的。因此,飞来的球给球拍的力并不是球拍发生形变产生的,而是球撞击球拍时,两者相互作用产生的。故A错误;
B.球被球拍击回,其运动方向发生了改变,这正是力改变物体运动状态的一个例子。故B正确;
C.平衡力是作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力。而击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是分别作用在球和球拍上的,它们是一对相互作用力,而不是平衡力。故C错误;
D.空中飞行的网球,若它所受的力全部消失,由牛顿第一定律知道,它将保持力消失那一瞬间的速度和方向做匀速直线运动,而不仅仅是水平方向,故D错误。
故选B。
21.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图是掷铅球的场景,下列说法中不正确的是( )
A.铅球在空中运动时,运动状态在不断改变
B.铅球最终静止在地面上,铅球所受重力和支持力是一对平衡力
C.如果所有的外力突然全部消失,在空中飞行的铅球将静止
D.风力大小对铅球的投掷距离也有影响,风能是可再生能源
【答案】C
【详解】A.铅球在空中运动时,速度和运动方向不断改变,即运动状态在不断改变,故A正确,不符合题意;
B.铅球最终静止在地面上,铅球所受重力和支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确,不符合题意;
C.如果所有的外力突然全部消失,在空中飞行的铅球将以此时的速度做匀速直线运动,故C错误,符合题意;
D.力是改变物体运动状态的原因,风力大小对铅球的投掷距离也有影响,风能可以从自然界源源不断地获得,是可再生能源,故D正确,不符合题意。
故选C。
22.(2024·江苏泰州·三模)如图所示,用力F将一木块静止压在竖直墙壁上,下列说法不正确的是( )
A.手对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力
B.手对木块的压力F和木块对手的弹力是一对相互作用力
C.木块不会掉下来的原因是因为手对它施加了压力
D.手对木块的压力F增大,木块受到的摩擦力却保持不变
【答案】C
【详解】A.手对木块的压力和墙对木块的弹力(即支持力),大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一个物体上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故A正确,不符合题意;
B.手对木块的压力和木块对手的弹力,大小相等、方向相反、同一直线、分别作用在相互的两个物体上,是一对相互作用力,故B正确,不符合题意;
C.木块静止,处于平衡状态,木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力,所以木块不会掉下来的原因是因为受到向上的摩擦力,故C错误,符合题意;
D.木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力,大小相等。增大压力F,木块仍然静止,木块重力不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
23.(2024·江苏无锡·二模)如图所示2023中国自行车巡回赛在赣州开赛,下列说法正确的是( )
A.自行车匀速通过弯道时受力平衡
B.自行车冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C.赛手对自行车的压力与自行车的重力是一对相互作用力
D.平直公路上行驶时,赛手受到的重力与自行车对赛手的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.自行车在场地弯道匀速运动时,虽然速度没有变化,但运动方向改变了,运动状态发生改变,因此受到的是非平衡力,故A错误;
B.自行车在冲过终点时不能立即停下来是因为自行车和运动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.赛手对自行车的压力是向下的,自行车的重力也是向下的,且受力物体是同一物体,因此不是一对相互作用力,故C错误;
D.平直公路上行驶时,赛手受到的重力与自行车对赛手的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,因此是一对平衡力,故D正确。
故选D。
24.(2024·江苏苏州·一模)如图甲,水平桌面上有物体A、B,B在的作用下向右做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接后,在和共同作用下一起向左做匀速直线运动,水平拉力,。关于图乙,下列说法正确的是( )
A.B与桌面的摩擦力方向向左
B.A与桌面的摩擦力为4N
C.B与桌面的摩擦力为7N
D.轻绳的拉力为10N
【答案】B
【详解】ABC.如图甲,B在F1的作用下向右做匀速直线运动,受力平衡,此时B受到的摩擦力大小
fB=F1=3N
如图乙,A、B用轻绳水平连接,在F1和F2共同作用下一起向左做匀速直线运动,整体受力平衡;由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势相反,A、B向左运动,两物体受到的摩擦力都是向右的,整体受到F1和F2、B向右的摩擦力和A向右的摩擦力(因B对桌面的压力大小和接触面粗糙程度不变,故B受到的滑动摩擦力fB′大小不变),根据力的平衡有
F1+fA+fB′=F2
即
3N+fA+3N =10N
解得
fA=4N
故B正确,AC错误;
D.以B为研究对象,B受到细绳水平向左的拉力F绳和水平向右的摩擦力及水平向右F1的作用,根据力的平衡有
F绳=F1+ fB′=3N+3N=6N
故D错误。
故选B。
25.(2024·江苏苏州·一模)如图所示,橡胶垫平铺在水平地面上,小明在垫上训练中考体测项目——立定跳远,训练中橡胶垫始终保持静止状态,在他发力向前起跳时( )
A.橡胶垫对地面有向后的摩擦力
B.小明对橡胶垫有向前的摩擦力
C.地面对橡胶垫的摩擦力小于小明对橡胶垫的摩擦力
D.地面对橡胶垫的摩擦力大于小明对橡胶垫的摩擦力
【答案】A
【详解】AB. 在他发力向前起跳时,脚有向后运动的趋势,因此脚受到的摩擦力向前,小明的脚给橡胶垫的摩擦力向后,橡胶垫静止在地面上,地面给橡胶垫的摩擦力向前,因此橡胶垫对地面有向后的摩擦力,故A正确,B错误;
CD 地面对橡胶垫的摩擦力和小明对橡胶垫的摩擦力使橡胶垫静止在地面上,地面对橡胶垫的摩擦力等于小明对橡胶垫的摩擦力,故CD错误。
故选A。
二、填空题
26.(2024·江苏扬州·二模)如图两幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,描述了南北方耕种时的不同之处。甲图“北盖种”描述北方播种后,用驴拉石陀压土埋麦。驴拉石陀的力与石陀拉驴的力是一对 力;乙图“南种牟麦”描述南方播种后用脚压土。土地上留下脚印,说明力可以改变物体的 。乙图中的人提起一只脚会留下更深的脚印,对这一现象的解释是 。
【答案】 相互作用 形状 减小受力面积,增大压强
【详解】[1]驴拉石陀的力与石陀拉驴的力属于两个物体之间的相互作用,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线,属于一对相互作用力。
[2]力可以改变物体的形状,所以土地上留下脚印。
[3]根据可知,在压力大小相同时,减小受力面积,增大压强,所以乙图中的人提起一只脚会留下更深的脚印。
27.(2024·江苏苏州·二模)用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星。地球静止轨道卫星可以对所覆盖区域实现24小时不间断的移动通信,如卫星电话、电视节目转播等。火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是 。地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时相对于地面是 (选填“运动”或“静止”)的,此时卫星处于 (平衡状态/非平衡状态)﹔卫星电话是依靠 来传输信息的。
【答案】 喷出的高温燃气 静止 非平衡 电磁波
【详解】[1]力的作用是相互的,火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,同时燃气给火箭一个反作用力,使火箭获得上升的推力,故该推力的施力物体是燃气。
[2]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时,相对于地面之间没有位置变化,所以是静止的。
[3]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时运动方向不断变化,处于非平衡状态。
[4]太空中没有空气,卫星电话是通过电磁波来传递信息的。
28.(2024·江苏淮安·模拟预测)在2022年北京冬奥会上,我国运动员在短道速滑项目中取得了优异成绩。如图1,某运动员在一次比赛中正在水平方向沿直线加速追赶对手。此过程中,他受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,他的惯性 (选填“变大”“变小”或“不变”),重力 (填“做功”、“不做功”),运动员受到的支持力是由于 (选填“冰面”或“运动员的脚”)发生弹性形变产生的。如图2,运动员射箭时,绷直的弦被手拉弯,说明力使物体发生了 ;放手后,射出的利箭最终会落地,这是因为利箭受到 的作用。如图3为一种“水上飞行器”精彩表演,通过操纵水柱喷射方向,人可以实现悬停、翻滚、飞行等各种复杂的动作,说明力力的作用效果与力的 有关。
【答案】 非平衡力 不变 不做功 冰面 形变 重力 方向
【详解】[1]运动员在水平方向沿直线加速追赶对手的过程中,他运动的速度变大,所以运动状态改变,受非平衡力的作用。
[2] 惯性是物体固有的属性,惯性的大小只与物体的质量有关,运动员加速过程中,质量不变,所以惯性大小不变。
[3]重力的方向是竖直向下,与运动员在竖直方向上没有移动距离,所以重力不做功。
[4]运动员受到的支持力是由于冰面发生弹性形变产生的。
[5] 力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。绷直的弦被手拉弯,说明力使物体发生了形变。
[6]重力的方向总是竖直向下的,射出的利箭最终会落地,是因为利箭受到重力的作用。
[7]水上飞行器通过操纵水柱喷射方向实现各种动作,说明力的作用效果与力的方向有关。
29.(2024·江苏无锡·三模)无人机快递是用无人驾驶的低空飞行器运载包裹,自动送达目的地。遥控设备能发出载有信号的 波,这种波在真空中的传播速度为 m/s;无人机螺旋桨高速旋转向下击打空气而获得升力,说明力的作用是 的。
【答案】 电磁 3×108 相互
【详解】[1][2]电磁波可以传递信息,实验遥控设备能发出载有信号的电磁波,用来控制无人机。电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
[3]无人机螺旋桨高速旋转向下击打空气,给空气施加向下的力,由于力的作用是相互的,无人机受到空气对它向上的力使其上升。
30.(2024·江苏扬州·二模)有时候人们把思维不连贯说的话称为“挤牙膏”,真正的挤牙膏过程应用的是 (力和运动/分子动理论/电和磁)的知识。生活中为了更好的挤出膏体,有人提出平时可将牙膏管倒着放置,膏体在 的作用下更容易向管口集中。图中的两支牙膏,你认为 (选填“甲”或“乙”)牙膏管更易倒置,试着说说理由: .
【答案】 力和运动 重力 乙 见解析
【详解】[1]挤牙膏时,牙膏在压力作用下从管口挤出,运动状态发生改变,运用了力可以改变物体的运动状态的知识。
[2]重力的方向竖直向下,将牙膏管倒着放置,牙膏在重力的作用下,会向管口集中。
[3][4]乙牙膏管口帽截面积大,重心更低,更容易倒置。
31.(2024·江苏盐城·三模)明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了 产生弹力,说明力能改变物体的 ;然后用木锤频频击打弓弦,使板上棉花疏松的力的施力物体为 (竹竿/木棰/弓弦)。
【答案】 弹性形变 形状 弓弦
【详解】[1]将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿弯曲,产生弹力,当竹竿不受拉力时又会恢复原样,所以竹竿发生的是弹性形变。
[2]竹竿由于发生弹性形变而对细绳产生了力的作用,说明力能改变物体的形状。
[3]将弓弦大部分放入棉花中,用木棰频频击打弓弦的露出部分,则棉花内的弓弦也会随之振动,对棉花有力的作用,使棉花变得蓬松,所以使棉花变疏松的力的施力物体是弓弦。
32.(2024·江苏泰州·三模)如图所示,工人不用铁锤而使用橡胶锤铺设瓷砖,回答下列问题:
(1)橡胶锤头的橡胶具有 (选填“较大的硬度”或“较好的弹性”);
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,使橡胶锤弹开的力是由 (选填“橡胶”或“瓷砖”)发生形变产生的。
【答案】(1)较好的弹性
(2)瓷砖
【详解】(1)橡胶锤头具有弹性,敲击瓷砖时,橡胶锤头发生弹性形变,橡胶锤头恢复原状时,对瓷砖施加力的作用,使瓷砖受力均匀。
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,使橡胶锤弹开的力是由瓷砖发生形变后要恢复原状产生的。
33.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图甲所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计的示数为 N;一个木箱静止放在水平地面上,如图乙所示,小明用100N水平推力推箱子,箱子未推动,当水平推力增大到150N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为 N。
【答案】 5 150
【详解】[1]弹簧测力计左右两侧各受到物体对弹簧的拉力,拉力的大小等于物体的重力为5N,则弹簧测力计的示数为5N。
[2]当水平推力增大到150N时,箱子恰好水平匀速直线运动,处于平衡状态。推力和滑动摩擦力构成二力平衡,所以木箱受到的摩擦力为150N。
34.(2024·江苏镇江·二模)图甲中木条长为 cm;图乙中温度计读数为 ℃;图丙中测力计示数为 N。
【答案】 2.00 -16 2.8
【详解】[1]如图甲,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值为0.1cm=1mm,物体左侧与0刻度线对齐,右侧所对刻度值为2.00cm,所以物体的长度为L=2.00cm。
[2]如图乙,温度计上10℃之间有10个小格,一个小格代表1℃,所以此温度计的分度值为1℃,温度计的刻度从右向左越来越小,因此温度计的零刻度线在液面左侧,即液柱的液面在0℃以下,故示数为-16℃。
[3]如图丙,弹簧测力计的分度值为0.2N,由指针位置可知,弹簧测力计的示数为2.8N。
35.(2024·江苏宿迁·二模)踢出去的足球仍能继续运动,是由于足球具有 ;足球最终落回到地面,是 改变了足球的运动状态。
【答案】 惯性 重力
【详解】[1][2]踢出去的足球由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会继续向前运动;踢出去的足球最终会落向地面,是因为受到重力的作用,球的运动速度和方向都发生了变化。
36.(2024·江苏徐州·三模)小朋友在玩蹦床时需要穿防滑袜,目的是防止因脚滑而发生危险。防滑袜在脚掌部位设有相间隔的橡胶突点(如图),这是通过增大接触面粗糙程度来 摩擦力的,小朋友向下压蹦床,会使蹦床向下凹陷,说明力可以 ,同时小朋友被蹦床弹起,说明力的作用是 的。
【答案】 增大 改变物体的形状 相互
【解析】【小题1】[1]防滑袜在脚掌部位设有相间隔的橡胶凸点,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]小朋友对蹦床施力的时候,蹦床会变弯,蹦床的形状发生了变化,说明力可以改变物体的形状。
[3]小朋友对蹦床施力的时候,同时蹦床也给小朋友一个反作用力,小朋友被蹦床弹起,这说明力的作用是相互的。
37.(2024·江苏常州·一模)如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F (>/=/<)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 (加速/匀速/减速)运动。
【答案】 = 匀速
【详解】[1]木块做匀速直线运动,受力平衡,木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[2]当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,此时木块对传送带的压力和接触面的粗糙程度不变,木块所受摩擦力的大小和方向不变,木块仍受力平衡,做匀速直线运动。
38.(2024·江苏无锡·一模)如图,一个重1200N的箱子放在水平地面上,小荣用300N的水平向右方向的力去推箱子,箱子不动,这时地面对箱子的摩擦力 (>/</=)300N,如果推力增加到400N时,箱子恰好做匀速直线运动;如果推力增加到500N时,这时地面对箱子的摩擦力等于 N。
【答案】 = 400
【详解】[1]小荣用300N的水平向右方向的力去推箱子,箱子不动,说明箱子处于平衡状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力大小相等,摩擦力等于推力等于300N。
[2]当水平推力增大到400N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于400N;当水平推力增大到500N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为400N。
39.(2024·江苏无锡·一模)如图甲所示,用水平压力F将物体A压在竖直墙壁上,图乙为压力F与时间t的关系图像,图丙为物体所受摩擦力f与时间t的关系图像。由图像可知,在t=1s时,物体受到的摩擦力为 N,物体重力大小为 N;在t=3s时,物体所受的合力 N;4s后,物体做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
【答案】 10 10 0 加速
【详解】[1][2]用水平压力F将物体A压在竖直墙壁上,图乙为压力F与时间t的关系图像,图丙为物体所受摩擦力f与时间t的关系图像。由图像可知,在t=1s时,物体受到的摩擦力为10N不变,说明物体受到静摩擦力的作用,即物体处于静止状态;摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,物体受到的重力
G=f=10N
[3][4]在t=3s时,物体受到的摩擦力为10N不变,说明物体受到静摩擦力的作用,即物体处于静止状态,合力为零,4s后,摩擦力f<20N,重力不变,则f<G,物体会向下做加速运动。
40.(2024·江苏宿迁·二模)如图所示,长方体物块A在拉力的水平拉力作用下沿水平面匀速向右运动,此时弹簧测力计示数为且保持不变,则物块A对B的摩擦力方向是向 ,地面对A的摩擦力为 N。当F增大到时,木块B受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 右 2 不变
【详解】[1]长方体物块A在拉力的水平拉力作用下沿水平面匀速向右运动,物体B静止,B相对于A向左运动,则物块A对B的摩擦力方向与相对运动方向相反,摩擦力方向是向右。
[2]由题意知,拉着长木板A沿水平地面上做匀速直线运动,木块B始终静止不动,此时弹簧测力计对木块B的拉力与木块B受到木板A的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故木块B受到的摩擦力是7N,方向是水平向右,根据力的作用是相互的,相互作用力方向相反,物块B对A的摩擦力方向是向左,大小为7N,A受地面摩擦力与B施加的摩擦力和拉力而平衡,故地面的摩擦力
[3]当F增大到时,B与A间的压力大小和接触面的粗糙程度仍不变,所以B受到的摩擦力不变。
41.(2024·江苏无锡·二模)在筷子提米的实验中,杯子和米的总质量为5N,筷子质量不计。将筷子竖直插入米中,手用10N的力握住圆柱形的筷子。整个装置呈竖直状态,在空中静止不动,则手和筷子之间的摩擦力的大小 N。杯子所受摩擦力的方向是竖直向 (上/下),同学们发现这个实验不是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助完成实验的方法: ;
【答案】 5 上 多放一些米(或 将米压实;或用更粗糙的筷子)
【详解】[1]筷子竖直插入米中,手用10N的力握住圆柱形的筷子,整个装置呈竖直状态,在空中静止不动,筷子在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以筷子和手之间的摩擦力等于筷子的重力,为5N。
[2]杯子在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以杯子所受摩擦力的方向是竖直向上的。
[3]筷子提米实验的原理是依靠摩擦力使筷子与米粒一起提起,米粒越多,质量越大,摩擦力越大,实验越容易成功,所以要想成功完成实验,可以多放一些米,或将米压实,或用更粗糙的筷子等。
42.(2024·江苏苏州·二模)如图所示,一重为G的木块放在水平面上,上表面固定一轻滑轮(不计滑轮摩擦),一端固定在右侧墙上,另一端始终用大小为F1的力竖直向上拉,木块向右匀速运动,这个过程中木块受到的摩擦力大小为 ,木块对桌面的压力 G(选填“=”、“>”或“<”)。若将绳端拉力方向改为水平向右,木块仍能匀速运动,这时拉力大小为F2,则F2 (选填“=”、“>”或“<”)。
【答案】 F1 < >
【详解】[1]始终用大小为F1的力竖直向上拉,木块向右匀速运动,木块受到向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力为
[2]因为滑动摩擦力的影响因素是压力和接触面粗糙程度,当绳子竖直向上拉时,对木块有竖直向上的拉力,木块对桌面的压力小于重力。
[3]若将绳端拉力方向改为水平向右,木块仍能匀速运动,则木块受向右的两个F2和向左的摩擦力是一对平衡力,大小相等,即
因为滑动摩擦力的影响因素是压力和接触面粗糙程度,当绳子竖直向上拉时,对木块有竖直向上的拉力,木块对桌面的压力小于重力,当改为水平向右拉时,木块对桌面的压力等于重力,压力增大,摩擦力增大,即
故
43.(2024·江苏南京·三模)小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验,图甲中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;木块A受到的摩擦力为 N。图乙中木块B受到的摩擦力为 N。
【答案】 0 1.2 0.6
【详解】[1]图甲中木块A、B一起做匀速直线运动时,B相对A没有相对运动的趋势,则木块B受到的摩擦力为0N。
[2]图甲中,AB整体匀速直线运动,拉力与木板对木块的摩擦力平衡,由图可知,拉力为1.2N,所以A受到的摩擦力为1.2N。
[3]图乙中,A、B一起做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力为1.2N,根据力平衡可知,两个木块受到的总摩擦力为1.2N;A和B质量相同,对支持面的压力相同,粗糙相同,所以A、B受到的摩擦力大小相等,都为0.6N。
44.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图甲复兴号是我国具有完全自主知识产权,达到世界先进水平的动车组列车。
(1)超长版复兴号列车总长度达440 (填单位)。
(2)如图乙所示,在高速行驶的列车上立一枚硬币可保持长时间稳定不倒,是由于硬币具有 ,以硬币为参照物,窗外的树木是 的。
【答案】(1)米/m
(2) 惯性 运动
【详解】(1)复兴号每节车厢约为25m,超长版复兴号列车一般为16节左右,总长度达 440m。
(2)[1]如图乙所示,在高速行驶的列车上立一枚硬币可保持长时间稳定不倒,是因为硬币具有惯性,要保持原来的运动状态不变。
[2]以硬币为参照物,窗外的树木的位置发生了改变,所以窗外的树木是运动的。
45.(2024·江苏淮安·模拟预测)小明的梦中经历:他和小华困在池塘中央的冰面上,冰面非常光滑。如图,是他们的奇思妙想一一把书包向后扔出去,船就前进了,船和人前进的施力物体是 ,此现象还能说明力可以改变物体 。在小明的梦中,他们扔出书包后船将做 (填运动状态)。小明在教室里坐在凳子上模拟以上情景,发现将书包扔出,自己未曾移动分毫,此过程中凳子受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】 书包 运动状态 匀速直线运动 平衡
【详解】[1]把书包向后扔出去,他们用力把书包扔出的同时也受到书包力的作用,船就前进了,船和人前进的施力物体是书包。
[2]此现象不仅说明力的作用是相互,还能说明物体在力的作用下运动状态发生改变,说明力可以改变物体运动状态。
[3]在小明的梦中,冰面非常光滑,他们扔出书包后,船受到的合力为0,根据牛顿第一定律可知,船将做匀速直线运动。
[4]小明在教室里坐在凳子上模拟以上情景,发现将书包扔出,自己未曾移动分毫,此过程中凳子处于静止状态,属于平衡状态,因此凳子受力平衡。
46.(2024·江苏无锡·一模)如图所示,在某科技馆内陈列着一个模拟“风洞实验室”,一架重15N的模型飞机固定在台秤的秤盘上。当迎面吹向模型飞机的风速v达到20m/s时,台秤的读数为8N,则模型飞机获得的升力为 N,方向 。相对于迎面吹来的风,模型飞机是 (运动/静止)的。
【答案】 7 竖直向上 运动
【详解】[1][2]静止在台秤上的飞机受到重力、升力和支持力的作用,物体间力的作用是相互的,台秤的示数是8N,台秤给飞机的支持力是8N。飞机受到向下的力有重力15N,飞机受到向上的力有:支持力8N及升力。飞机静止在台秤上,受到平衡力的作用,竖直向上的升力与支持力的和等于重力,所以,升力的大小是
F升=G-F支=15N﹣8N=7N
[3]风迎面吹向模型飞机时,飞机模型的位置相对于流动的空气发生了变化,因此模型飞机是运动的。
47.(2024·江苏苏州·一模)如图是磁悬浮地球仪的示意图,底座安装有电磁铁,可使内有磁体的地球仪悬浮。悬浮时的地球仪所受磁力的方向 ,若要使质量更大的地球仪悬浮,则应 (增大电流大小/改变电流方向)。
【答案】 竖直向上 增大电流大小
【详解】[1]地球仪悬浮时,处于静止状态,在竖直方向受到向下的重力和向上的磁力是一对平衡力,所以所受磁力方向竖直向上。
[2]地球仪质量增大,重力增大,仍然悬浮,所受磁力增大,电磁铁的磁场强度与通过的电流及线圈的匝数有关,在匝数不变时,可通过增大电流来增大磁场,从而增大磁力。
48.(2024·江苏扬州·三模)如图所示,水平地面上行驶的小车内,有一质量为m的小球A与物块B用细绳a、b、c、d、e连接后,悬挂于车内,其中细绳b、c、d、e连成一个结点,所有绳子均不计重力且不可伸长,它们随车一起向右匀速运动,此过程中,a、d竖直,e水平,c倾斜且刚好伸直。则结点所受力的个数为 个,细绳a对小球A的拉力F mg(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 3 =
【详解】[1][2]因为小球A做匀速直线运动,A处于平衡状态,以A为研究对象,a绳竖直,则A受到a对其竖直向上的拉力和竖直向下的重力,故F=mg。c绳不可能有力的作用,否则A球在水平方向不可能平衡。对于B,处于平衡状态,竖直方向受到竖直向下的重力和d对其竖直向上的拉力,因此结点受到d对其向下的拉力,要使结点处于平衡状态,则b对结点要有水平向左的分力,e对结点有水平向右的拉力作用,因此结点受到3个力的作用。
三、作图题
49.(2024·江苏常州·二模)如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】运动员受到的重力方向竖直向下,符号为G;运动员沿冰雪赛道向上滑行,受到的摩擦力与赛道平行向下,符号为f,如图所示:
50.(2024·江苏常州·三模)如图是著名的文物“马踏飞燕”,当文物静止在水平面上时,请画出马所受到的重力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向是竖直向下的,从马的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;如图:
51.(2024·江苏常州·一模)如图甲所示是某景区奇观,图乙是其简化图。请在图乙画出上方巨石所受力的示意图。
【答案】
【详解】上方巨石处于静止状态,受到的竖直向下的重力及下方石块对其的支持力为一对平衡力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用点在其重心O上,如图所示:
52.(2024·江苏扬州·三模)如图所示,作出静止在斜面上的木块所受重力和摩擦力的示意图。(按照题目要求作图)
【答案】
【详解】物体受到了重力,木块有向下滑的趋势,阻碍其向下滑,故会受到沿斜面向上的摩擦力,过木块的重心作竖直向下的力,即重力,过重心沿斜面向上画一条线段,并在末端标上向上的箭头,即为摩擦力,如图所示:
53.(2024·江苏扬州·三模)按要求完成下列作图。
如图,竖直向上抛出一个小球,空气阻力不计,请画出小球向上运动过程的受力示意图:
【答案】
【详解】小球竖直抛出后,由于小球具有惯性会继续向上运动,不考虑空气阻力,只受到重力的作用,重力的方向竖直向下,作用点画在重心。如图所示:
54.(2024·江苏南通·三模)如图,匀速竖直向上运动的电梯中,物体静止在水平面上,画出它的受力示意图。
【答案】
【详解】匀速竖直向上运动的电梯中,物体静止在水平面上,受力平衡,物体受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力的作用,作用点都画在重心上,过重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线表示重力、支持力,注意表示两力的线段相等,如图所示:
55.(2024·江苏常州·一模)如图所示,滑块被固定在粗糙斜面底端的压缩弹簧弹出,离开弹簧后滑块沿斜面向上运动,经过P点时,请将其受力补画完整,不考虑空气阻力。
【答案】
【详解】图示中,滑块受到的重力作出,不考虑空气阻力,离开弹簧后滑块沿粗糙斜面向上运动,则受到斜面的滑动摩擦沿斜面向下,斜面对滑块的支持力垂直于斜面向上,两个力都作用在滑块的重心上。作图如下:
56.(2024·江苏南京·模拟预测)为测试国产品牌新能源汽车高速行驶性能,在测试场地以120km/h的速度匀速直线运动,请画出此时轿车受力的示意图,空气阻力不计。
【答案】
【详解】轿车在测试场地以120km/h的速度匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向受到的重力与支持力平衡,水平方向的牵引力与摩擦力平衡,这四个力的作用点画在物体的重心上,如下图所示:
57.(2024·江苏无锡·二模)如图所示,一木块在传送带上随传送带一起沿水平方向向右做匀速直线运动,画出木块受到的所有力的示意图。
【答案】
【详解】由于木块随传送带一起向右做匀速直线运动,所以木块与传送带相对静止,则木块不受摩擦力作用;因此木块一共受两个力的作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,如图所示:
58.(2024·江苏淮安·一模)如图所示,氢气球下吊一物体,不计空气阻力,物体沿MN方向做匀速直线运动,请画出物体所受力的示意图。
【答案】
【详解】不计空气阻力,重物在空中沿MN斜向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,在运动中重物受到重力、细线的拉力的作用,这两个力是一对平衡力,方向相反,重力的方向总是竖直向下的,拉力的方向应竖直向上;过重心沿竖直向下的方向画出重力G,沿竖直向上的方向画出拉力F,而且大小相等,如图所示:
59.(2024·江苏苏州·模拟预测)如图,作出静止在斜面上的木块所受重力和弹力的示意图。
【答案】
【详解】斜面对物体弹力为支持力,重力和支持力的作用点画在物体的重心上;重力的方向竖直向下,支持力的方向与斜面垂直,垂直斜面向上;如图所示:
60.(2024·江苏扬州·二模)物块A从斜面底端被弹簧弹出后,沿光滑斜面向上滑行,作出物体A在滑行过程中所受力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直于斜面向上,两个力的作用点均画在物体的重心上,斜面光滑,没有摩擦力,所受力的示意图如下图所示
61.(2024·江苏南京·二模)如图,小球静止,以球心为各力作用点,作出小球所受弹力的示意图。
【答案】
【详解】图中小球受到竖直向下的重力、沿绳斜上方的拉力,墙面对小球垂直墙面向左的支持力,三个力中属于弹力的有绳的拉力和墙面的支持力,作用点在物体的重心上,如图所示:
62.(2024·江苏镇江·二模)如图所示,路灯下悬挂灯笼,O为其重心,请画出灯笼所受重力和拉力的示意图。
【答案】
【详解】灯笼受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力的作用,两个力都作用在灯笼的重心上,作图如下:
63.(2024·江苏南京·模拟预测)在水平向右行驶的小车车厢顶端安置一个水平仪,小车水平地板上放置一物块A,从某时刻起,发现水平仪中的气泡向右摆动,如图所示,请画出此时物块A受力的示意图。
【答案】
【详解】分析可知,物块A在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;水平仪中的气泡向右摆动说明其中的液体由于惯性向左运动,即小车在加速运动,因而A由于惯性也有相对车厢地面向左运动的趋势,而摩擦力与相对运动趋势相反,故物块A在水平方向上受到的摩擦力方向水平向右,如图所示:
四、实验题
64.(2024·江苏南京·二模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将装有部分文具的文具盒置于水平桌面上,用弹簧测力计水平向右匀速拉动文具盒,这是利用 的原理测出滑动摩擦力的大小;
(2)在实验过程中,小明发现弹簧测力计读数不稳定,于是固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,如图乙所示。此时文具盒的所受摩擦力方向 ,拉动木板 (选填“需要”或“不需要”)匀速直线运动;
(3)接着,小明又将橡皮、改正液等物品放入文具盒,重复上述实验,若小明用4N的力拉出木板时,弹簧测力计的示数为1.6N,则此时文具盒与木板之间的摩擦力为 N。
【答案】(1)二力平衡
(2) 水平向右 不需要
(3)1.6
【详解】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,由二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)[1]如图乙所示,此时文具盒水平方向上静止,所受摩擦力方向水平向右。
[2]文具盒与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作。
(3)若小明仍用4N的力拉出木板时,文具盒相对于地面的位置不变,处于静止状态,受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力,它们是一对平衡力,大小相等,所以当弹簧测力计的示数为1.6N时文具盒与木板之间的摩擦力也为1.6N。
65.(2024·江苏南京·一模)小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)小明用长方体物块进行了三次实验,情况如图1甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,这时滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据可知, ,滑动摩擦力越大;
(3)小明比较甲和丙两次实验得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大,老师指出这样得出的结论是不对的,理由是: ;
(4)小明撤去原来的装置,将木块放在海绵上,通过观察 的现象,可探究压力的作用效果与什么因素有关,出现三种不同情况,如图2所示,比较三种不同情况,可得到的正确结论是:
①由甲图和乙图表明,当 ;
②由 两图表明,当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【答案】(1) 匀速直线 等于
(2)在压力一定时,接触面越粗糙
(3)没有控制接触面的粗糙程度不变
(4) 海绵的凹陷程度 压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 乙和丙
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计匀速拉动木块时,木块在水平方向上做匀速直线运动受到的力是平衡力,根据二力平衡的知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小。
(2)比较甲、乙实验,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,滑动摩擦力大小不同,可得结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)甲和丙两图中的压力不同,接触面的粗糙程度不同,而得出压力越大,滑动摩擦力就越大的结论是不正确的,原因是在研究摩擦力大小和压力大小的关系时,没有控制接触面的粗糙程度不变。
(4)①[1]分析比较甲、乙两图知,压力相同,受力面积不同,海绵凹陷程度不同,乙中受力面积更小,海绵凹陷的更明显,故可得结论为压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[2]分析比较乙、丙两图知,受力面积相同,压力不同,海绵凹陷程度不同,故可得结论为当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
66.(2024·江苏南京·三模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。
(1)甲图中,弹簧测力计示数为 N;若加速拉动木块,木块受到的滑动摩擦力的大小将 ;
(2)实验中使用砝码是为了改变 ;
(3)通过比较 两图可探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”;
(4)在此实验的基础上,添加 器材还可以“探究影响物体动能大小的因素”。
【答案】 2.6 不变 压力 乙丙 见详解
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值是0.2N,指针指在2N和3N之间,示数是2.6N。
[2]滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体的运动速度无关,所以加速拉动木块,木块受到的滑动摩擦力的大小将不变。
(2)[3]在木块上加放砝码,增大了压力,实验中使用砝码是为了改变压力。
(3)[4]要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需保持压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以应选择乙丙两图。
(4)[5]在此实验的基础上,添加小球等器材还可以“探究影响物体动能大小的因素”。比如可以让小球从不同高度滚下撞击木块,通过观察木块移动的距离来探究动能与速度的关系等。
67.(2024·江苏南京·一模)“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置如图所示:
(1)将长木板置于 桌面上,每次都水平拉动铝块做匀速直线运动;
(2)若探究压力对滑动摩擦力的影响,应选 两图进行对比;
(3)甲、乙、丙三次实验中铝块所受滑动摩擦力分别为fi、f2、f₃,则f₁ f₂、f₂ f₃(选填“>”、 “<”或“=”,下同);乙、丙两次实验中木块所受摩擦力大小分别为f乙、f丙 ,则f乙 f丙。
【答案】(1)水平
(2)甲丙
(3) = < >
【详解】(1)实验过程中,桌面要保持水平,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,待弹簧测力计示数稳定后再读数,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,应控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小,故选甲、丙两图。
(3)[1]甲、乙两图铝块压力大小和接触面粗糙程度均不变,故
f1=f2
[2]乙、丙两实验,丙图铝块对木板的压力大,故所受摩擦力大,故
f2<f3
[3]丙中木块与铝块间无相对运动,故木块摩擦力为0,乙图中的木块与木板接触,有滑动摩擦力,故图乙中的摩擦力大于图丙,即
68.(2024·江苏南通·三模)小华到超市购物,她拉着购物篮在水平地面上匀速前进时,发现拉力随着拉购物篮的方向的改变而改变(如图甲所示),那么,匀速拉动购物篮时所用拉力的大小与什么有关呢?根据所学知识,她提出以下猜想:
猜想一:可能与篮内物体的质量有关;
猜想二:可能与地面的材料有关;
猜想三:可能与拉力的方向有关。
为了研究这个问题,小华利用木块、砝码、弹簧测力计、木板、橡胶板等器材进行实验,她的方案如下:
a. 按照乙图拉着木块在水平木板面上匀速运动,记下测力计的示数;
b. 在木块上加砝码,拉着木块在水平木板面上匀速运动,记下测力计示数;
c. 用橡胶板替换木板,重复上述实验步骤,记下测力计示数。
(1)在上述实验中,应始终保持 不变。正确操作后,小华测得数据如下表:
序号
1
2
3
4
5
6
接触面
木板
木板
木板
橡胶
橡胶
橡胶
质量/g
400
500
600
400
500
600
拉力/N
2.0
2.5
3.0
2.8
3.5
4.2
①分析比较序号 的三组数据,可得出的初步结论是 ;
②分析比较序号 的两组数据,可判断猜想二是 (正确/错误)的;
(2)为了继续探究匀速拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系,小华把质量为600g的木块放在木板上继续实验,并用更精密的仪器测量拉力。实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角a,匀速拉动木块,数据记录在下表中;
序号
7
8
9
10
11
12
夹角
10˚
20˚
30˚
40˚
50˚
60˚
拉力/N
2.79
2.71
2.68
2.75
2.92
3.21
若用如图丙所示的装置,拉动绳子自由端使600g的木块从木板的M点运动到N点,请分析说明,此过程中拉力F的大小变化情况是 。
【答案】(1) 拉力方向 1/2/3或4/5/6 地面材料、拉力方向一定时,匀速拉动物体的拉力与质量成正比 1/4或2/5或3/6 正确
(2)随着ɑ角的增大,F先减小后增大
【详解】(1)[1]根据实验步骤可知,小华用控制变量法来探究拉力与质量和地面材料的关系,需要保持拉力的方向不变。
[2][3]由表格一数据可知,1、2、3(或4、5、6)三组数据中,接触面的材料相同,篮子内物体质量越大,需要的拉力越大,可得出的初步结论是:当地面材料一定,拉力方向一定时,篮内物体质量越大,匀速拉动时拉力越大。即地面材料、拉力方向一定时,匀速拉动物体的拉力与质量成正比。
[4][5]研究拉力可能与地面的材料有关,要控制质量不变,比较1、4或2、5或3、6实验,由表中数据知,在质量不变时,接触面越粗糙,拉力越大,可判断猜想二是正确的。
(2)分析表二数据知,在质量和接触面粗糙程度不变的条件下,随拉力与水平方向夹角的增大,此过程中拉力F的大小变化情况是先变小,再变大。
69.(2024·江苏无锡·一模)小华所在兴趣小组利用如图所示装置探究“摩擦力大小与哪些因素有关”,调节转速旋钮,在电动机的作用下转轮A以不同的速度逆时针转动,在带动传送带运动的同时带动转轮B转动,木块通过细线与弹簧测力计相连接。
(1)当传送带以速度运动时,弹簧测力计示数如图所示,大小为 N;此时木块受到摩擦力的方向为 ;
(2)若让传送带以速度运动时,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)若要用此装置探究滑动摩擦力与压力大小的关系,如何操作: 。
【答案】(1) 2 水平向左
(2)不变
(3)在木块上加砝码
【详解】(1)[1]如图所示,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2N。
[2]木块相对于传送带向右运动,则木块受到摩擦力的方向为水平向左。
(2)保持压力和接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变,加快传送带的速度,木块仍然相对于地面静止,在水平方向受平衡力作用,摩擦力不变,所以弹簧测力计的示数不变。
(3)若要用此装置探究滑动摩擦力与压力大小的关系,应只改变压力,所以可以在木块上加砝码。
70.(2024·江苏淮安·模拟预测)小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,结合生活中的现象,猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
猜想一:接触面所受的压力大小;猜想二:接触面的粗糙程度;⋯⋯
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)对比甲、丙两次实验可知: ;
(4)小华为了研究两种不同瓷砖(①和②)的防滑性能,设计了如图丁的实验装置,将瓷砖放置在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳,绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连;在瓷砖上放不同质量的重物进行多次实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图戊所示,由此判断防滑性能较好的瓷砖是 (选填“①”或“②”)。
【答案】(1) 匀速 二力平衡
(2)压力大小
(3)压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)①
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的知识,若物体做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力在水平方向是一对平衡力,两者大小相等、方向相反,在一条直线上,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。
(2)比较甲乙两图可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大,可探究滑动摩擦力与接触面所受压力大小的关系。
(3)比较甲、丙两图可知,接触面所受压力大小相同,图丙中接触面较粗糙,弹簧测力计示数较大,因此可得到结论:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)由图戊可知,当压力相同时,①受到的摩擦力较大,因此可知①瓷砖接触面较粗糙,故①瓷砖的防滑性能较好。
71.(2024·江苏苏州·二模)如图甲所示是小聪和小明一起“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景,小明对“滑动摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?”这一问题,小聪和小明设计了如图乙所示的实验装置进行了探究。
(1)把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块,此时,滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
(2)实验步骤乙使用氢气球是为了改变 ___________。
A.木块对长木板的压力
B.木块的重力
(3)对比甲、乙两步骤,发现步骤乙中弹簧测力计示数变小,可以得到结论:滑动摩擦力的大小与重力大小 (填“有关”或“无关”)。
(4)解决了疑问之后,他们没有停止思考。结合对实验过程的反思,决定把装置改成图丙,此装置 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木块下方的长木板。实验过程中发现气球挂得越多,测力计示数稳定后示数越小,说明当接触面粗糙程度相同时, 。
【答案】(1)匀速直线
(2)A
(3)无关
(4) 不需要 压力越小,滑动摩擦力越小
【详解】(1)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一对平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。
(2)探究滑动摩擦力与压力大小的关系需改变压力大小,使用氢气球向上的浮力改变木块对长木板的压力,木块的重力跟其质量有关,氢气球无法改变木块的重力,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)甲、乙两步骤重力相同,但是乙中弹簧测力计示数变小,说明滑动摩擦力的大小与重力大小无关。
(4)[1]木块始终静止,根据二力平衡,弹簧测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小,故与木板是否匀速无关,故不需要匀速拉动木块下方的长木板。
[2]气球挂得越多,压力越小,测力计示数稳定后示数越小,故可得出结论:当接触面粗糙程度相同时,压力越小,滑动摩擦力越小。
72.(2024·江苏苏州·二模)在测定滑动摩擦力的活动中,有同学设计了如下改进方案:图甲木板A、木块B,两个物体叠放在水平面上,A的上下表面均水平,B与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体B的细绳保持水平。从t=0s时刻起,用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在物体A上,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力(B未脱离接触面);
(1)实验时 (必须/不必)拉动木板A做匀速直线运动;
(2)若F=8N时,A恰好被匀速拉动,B静止不动,此时传感器的示数为6N,则B受到的摩擦力大小为 N;
(3)若拉力F增加至20N,此时地面对木板A的摩擦力大小为 N;(整个过程中,B始终未脱离木板);
(4)拉力传感器的示数F传随时间变化的图线正确的是 (乙/丙/丁)。
【答案】 不必 6 2 丙
【详解】(1)[1]拉动木板时,无论匀速、变速拉动,木板对木块的摩擦力不变,木块始终处于静止状态因此不必匀速直线拉动木板。
(2)[2]A恰好被匀速拉动,B静止不动,A与B相对运动,此时传感器的示数为6N,则B受到传感器的拉力为6N,B相对地面静止不动,处于平衡状态,B受到拉力与摩擦力是一对平衡力,故B受到的摩擦力大小为6N。
(3)[3]滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与拉力无关。若拉力F增加至20N,此时地面对木板A的摩擦力大小不变。当F=8N时,A恰好被匀速拉动处于平衡状态,物体B与地面对物体A的摩擦力的合力跟拉力是一对平衡力,即
此时地面对木板A的摩擦力大小
(4)[4]从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在物体上,开始拉动时,A没有拉到,B没有相对运动趋势,在绳子伸直前传感器没有受到拉力的作用,此时的示数为0;绳子拉直后,再次拉动A,A对B施加了水平向右摩擦力的作用,B在静摩擦力的作用下会向右移动,使得传感器受到拉力的作用,且传感器的示数随B向右移动而增大;当到达最大静摩擦力时,物体B相对于A发生了相对滑动,物体B会处于静止状态,在滑动过程中,B对A的压力不变、接触面的粗糙程度不变,受到的滑动摩擦力大小不变,此时的传感器对B的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以传感器的示数不变,综上分析知,应选丙图符合题意。
73.(2024·江苏无锡·一模)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,创新实验小组对实验装置进行改进。
(1)如图甲所示:长、宽、高均不相同的长方体木块,重为12N,上下表面粗糙程度不同,放在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳,绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。当电机顺时针匀速转动时,木块在水平方向上受到的摩擦力属于 (选填“滑动”或“静”),方向向 ;
(2)小明认为弹簧测力计读数不方便,又设计了如图乙所示实验装置,传感器与计算机连接,可获得力随时间变化的规律。先后将木块的上、下表面放在传送带上,并在木块上叠放不同数量的相同木块进行实验,得到如下表数据;
木块个数
1
2
3
4
5
…
传感器示数F/N
上表面
3
6
9
12
15
下表面
4
8
12
16
20
由数据分析可知,滑动摩擦力的大小与 、 有关,上表面比下表面更 (选填“光滑”或“粗糙”);
(3)小华设计了如图丙所示的实验,她将一根连有氢气球的绳子系在一个木块中央,并将木块的上表面放在传送带上,重复上述实验,力传感器的读数F=1N。则此时木块对传送带的压力大小为 N,氢气球通过细绳对滑块向上的拉力为 N。
【答案】 滑动 右 接触面的粗糙程度 压力的大小 光滑 4 8
【详解】(1)[1][2]当电机顺时针匀速转动时,木块在水平方向上受到的摩擦力属于滑动摩擦力,因为木块在接触面上滑动;以接触面为参照物,木块向左运动,受到的摩擦力阻碍其向左运动,故摩擦力是水平向右的。
(2)[3][4][5]分析表格中的数据可知,木块个数相同,压力相同,上下表面接触面不同,弹簧测力计的示数不同,故摩擦力不同,故滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;当木块上表面与传送带接触时,接触面的粗糙程度相同,木块个数越来越多,压力越大,弹簧测力计的示数变大,摩擦力的大小变大,故滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;压力相同时,上表面比下表面弹簧测力计的示数小,说明上表面比下表面的摩擦力小,故上表面比下表面更光滑。
(3)[6][7]分析表格中的数据可知,当压力为12N时,接触面的摩擦力为3N,则摩擦力与压力之间的比值为
当力传感器的读数F=1N,说明此时的摩擦力的大小为1N,则此时的压力为
此时传送带对滑块的支持力为4N,则氢气球通过细绳对滑块向上的拉力为
五、科普阅读题
74.(2024·江苏苏州·一模)阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置(图甲),安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害, 同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 ;
(2)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是 ;
A. B.
C. D.
(3)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架,如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离 ΔL 之间的关系如图丁所示,已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x= m,小弹簧中的弹力F2与被压缩量ΔL2之间的定量关系式可表示为 。
【答案】(1)运动状态
(2)B
(3) 0.4
【详解】(1)紧急制动时,向前运动的驾乘人员,在安全带的作用力的作用下,被拉回,即驾乘人员的运动方向发生改变,所以力可以改变物体的运动状态。
(2)正常行车时,安全带对人有一定的作用力,发生碰撞时,安全带拉紧软带,对人的作用力变大,冲击力峰值过去时,安全带适当放松,对人的作用力稍微变小,此时锁止机构锁住卷轴,软带固定,对人的作用力固定不变,所以安全带对人的拉力先变大,后稍变小,最后保持不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1]由图丁知,压缩距离小于等于0.4m时,图线的倾斜度较小,说明此时只有大弹簧被压缩,压缩距离在0.4m至0.6m间,图线的倾斜度较大,说明此时大、小弹簧一起被压缩,所以自由状态时,两弹簧上端点之间的距离
x=0.4m
[2]已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,由图丁知,大弹簧的弹力与被压缩距离间的比值
所以有
F1=k1∆L1=5N/m×∆L1
两弹簧一起被压缩时,小弹簧被压缩的距离
∆L2=0.6m-0.4m=0.2m
两弹簧一起被压缩时满足
F=F1+F2
即
5N=5N/m×0.6m+k2×0.2m
解得
k2=10N/m
所以小弹簧中的弹力F2与被压缩量∆L2之间的定量关系式可表示为
F2=10N/m×∆L2
试卷第1页,共3页
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专题08 力 运动和力 专项精练
本节要点
对应题号
专项精练1力
1-3,26-31
专项精练2重力、弹力、摩擦力(含实验)
4-10,332-43,64-74
专项精练3牛顿第一定律和惯性
11-16,44-45
专项精练4平衡力和相互作用力
17-25,46-48
专项精练5力学作图
49-63
一、单选题
1.(2024·江苏南京·模拟预测)下列有关力的说法中,正确的是( )
A.力能脱离物体而存在
B.一个物体也能产生力的作用
C.产生力的两个物体一定发生了作用
D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
2.(2024·江苏南通·一模)如图所示,在一块倾角固定不变的斜面上,一小球由静止开始沿着斜面自由滚下,则小球离开斜面后,其运动的轨迹可能是( )
A.① B.② C.③ D.④
3.(2024·江苏扬州·一模)乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有项目的金牌,为国争光,扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球的力大于乒乓球对球拍的力
B.乒乓球离开球拍后还能继续运动是由于其受到了惯性的作用
C.乒乓球离开球拍后在空中运动的过程中,球拍对乒乓球做功
D.斜向上运动的乒乓球到达最高点时,若其所受的力全部消失,则它将做匀速直线运动
4.(2024·江苏泰州·二模)如图,用条形磁铁使回形针竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是( )
A.回形针上端被磁化成S极
B.回形针受到的磁力与自身的重力是一对平衡力
C.石头对桌面的压力是由于桌面的形变产生的
D.在磁铁与回形针之间插入薄铁板(与它们不接触),回形针会掉下来
5.(2024·江苏无锡·三模)北京冬奥会颁奖礼仪服的内胆添加“神秘材料”——石墨烯,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,薄薄一层,就能抵御-30℃的低温。由此可知,石墨烯具有很好的( )
A.延展性 B.导热性 C.磁性 D.弹性
6.(2024·江苏连云港·三模)如图是小明在赛跑时的情景。下列说法正确的是( )
A.跑鞋对地面的压力是由于鞋的弹性形变产生的
B.加速过程中,脚蹬地的力和脚所受到地面的摩擦力是一对平衡力
C.加速阶段如果一切力都消失,小明将继续加速
D.小明冲到终点,不能立即停下,是由于受到了惯性的作用
7.(2024·江苏盐城·二模)2024年4月27日,大运河马拉松系列赛(盐城站)在市奥体中心鸣枪开跑。下列有关说法正确的是( )
A.起跑前,站立的运动员受到的重力和对地面的压力是一对平衡力
B.以奔跑中的运动员为参照物,路旁的树向前运动
C.运动员沿水平路面向前奔跑时,地面对运动员的摩擦力水平向前
D.运动员匀速转弯时,他的运动状态不变
8.(2024·江苏南京·二模)下列估测符合实际的是( )
A.两个鸡蛋的重力约为1N
B.教室内课桌的高度约为75dm
C.家用台式计算机的电功率约为 1000W
D.人体感觉舒适的环境温度约为37℃
9.(2024·江苏南京·三模)小明梦见他和小华被困在一个结冰池塘中的情形,他们坐的小船停在光滑的冰面上,由于没有摩擦,他们无法推动小船。后来他们想出一个奇妙的方法把行李向后扔出去,如图所示,小船居然动起来了,关于这一现象,下列描述正确的是( )
A.这一现象的原理是力的作用是相互的
B.人扔行李的力推动了小船向前运动
C.行李被扔出后继续运动,是因为行李受到惯性的作用
D.行李被扔出后,船将不再受到力的作用
10.(2024·江苏徐州·二模)如图所示,木块B的质量为m1,一端与水平细线相连,细绳的另一端挂着质量为m2(m2 <m1)的钩码A,木块恰好在桌面上匀速运动,若在B上再加一个质量为m的砝码,同时在A下再挂一个质量为m的钩码,木块的速度将( )
A.不变 B.变快 C.变慢 D.由、、m的大小关系而决定
11.(2024·江苏扬州·三模)某人拉着行李箱健步行走在水平路面上,行李箱匀速前进且保持倾角不变。如图乙,G为行李箱受到的重力,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2?你的判断是( )
A.F1可能,F2不可能 B.F1不可能,F2可能
C.F1和F2都可能 D.F1和F2都不可能
12.(2024·江苏连云港·模拟预测)下列关于力和运动的关系,说法正确的是( )
A.在水平面上匀速直线行驶的货车受到平衡力作用
B.踢出去的足球在草地上滚动时只受阻力的作用
C.汽车驾驶员系安全带是为了防止惯性消失
D.运动员在圆形跑道上做匀速运动时运动状态不改变
13.(2024·江苏徐州·三模)小明乘坐公交车上学途中,观察到一些现象,其中分析不正确的是( )
A.看到路边树木向后退,是以校车为参照物
B.看到窗帘往外飘,是因为车外空气流速大压强小
C.刹车后校车停下来,是因为受到摩擦力的作用
D.刹车时身体前倾,是因为受到了惯性的作用
14.(2024·江苏南通·模拟预测)如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力,则小球( )
A.从A点向上运动O点的过程中,速度先增大后减小
B.从A点向上运动O点的过程中,速度一直增大
C.运动至最高点时,速度为0m/s,所以受平衡力作用
D.被释放瞬间,所受重力大于弹簧弹力
15.(2024·安徽六安·二模)下列关于力与运动关系的认识正确的是( )
A.直升机加速上升时所受升力和重力是一对平衡力
B.由于磁体与回形针之间存在一对相互作用力而使回形针保持静止
C.用剪刀将细线剪断,小球下落,说明力可以改变物体的运动状态
D.摆球摆到最高点B时,若它所受力都消失,摆球将落向地面
16.(2024·江苏南通·二模)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧至A位置保持,B、A两点较O点对称,后放手释放滑块,滑块来回多次往复运动,下列说法正确的是( )
A.物体最终可能停在B点
B.向右运动过程中,O点速度v最大
C.向右运动过程,滑块受摩擦力f方向一定向左
D.向右运动越过O点后v减至0瞬间,滑块受摩擦力f瞬时为0N
17.(2024·江苏徐州·三模)用磁铁吸引光滑水平桌面上的铁钉,铁钉受到吸引没有与磁铁接触,而处于如图所示的静止状态。铁钉对磁铁作用力的方向是( )
A.向左下方 B.向右上方 C.竖直向上 D.竖直向下
18.(2024·江苏连云港·二模)用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上匀速运动,观察到弹簧测力计示数稳定,则( )
A.弹簧测力计相对木块是运动的
B.木块受到的拉力肯定大于摩擦力
C.木块受到的摩擦力和拉力是一对相互作用力
D.在木块上放一钩码后,继续拉动木块匀速运动,弹簧测力计示数变大
19.(2024·江苏扬州·二模)如图所示,在电梯轿厢的天花板上固定一轻质弹簧,弹簧的另一端连接木块,下列判断正确的是( )
A.若弹簧处于拉伸状态,人受到的重力和支持力可能二力平衡
B.若弹簧处于压缩状态,人受到的重力和支持力可能二力平衡
C.若弹簧处于拉伸状态,木块受到的重力和拉力一定二力平衡
D.若弹簧处于压缩状态,木块受到的重力和拉力一定二力平衡
20.(2024·江苏南京·一模)关于乒乓球运动,下列分析正确的是( )
A.飞来的球给球拍的力是球拍发生形变产生的
B.球被球拍击回,说明力可以改变物体的运动状态
C.击球时,球拍对球的力与球对球拍的力是一对平衡力
D.若飞行中的球所受力全部消失,则一定沿水平方向做匀速直线运动
21.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图是掷铅球的场景,下列说法中不正确的是( )
A.铅球在空中运动时,运动状态在不断改变
B.铅球最终静止在地面上,铅球所受重力和支持力是一对平衡力
C.如果所有的外力突然全部消失,在空中飞行的铅球将静止
D.风力大小对铅球的投掷距离也有影响,风能是可再生能源
22.(2024·江苏泰州·三模)如图所示,用力F将一木块静止压在竖直墙壁上,下列说法不正确的是( )
A.手对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力
B.手对木块的压力F和木块对手的弹力是一对相互作用力
C.木块不会掉下来的原因是因为手对它施加了压力
D.手对木块的压力F增大,木块受到的摩擦力却保持不变
23.(2024·江苏无锡·二模)如图所示2023中国自行车巡回赛在赣州开赛,下列说法正确的是( )
A.自行车匀速通过弯道时受力平衡
B.自行车冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C.赛手对自行车的压力与自行车的重力是一对相互作用力
D.平直公路上行驶时,赛手受到的重力与自行车对赛手的支持力是一对平衡力
24.(2024·江苏苏州·一模)如图甲,水平桌面上有物体A、B,B在的作用下向右做匀速直线运动;如图乙,A、B用轻绳水平连接后,在和共同作用下一起向左做匀速直线运动,水平拉力,。关于图乙,下列说法正确的是( )
A.B与桌面的摩擦力方向向左
B.A与桌面的摩擦力为4N
C.B与桌面的摩擦力为7N
D.轻绳的拉力为10N
25.(2024·江苏苏州·一模)如图所示,橡胶垫平铺在水平地面上,小明在垫上训练中考体测项目——立定跳远,训练中橡胶垫始终保持静止状态,在他发力向前起跳时( )
A.橡胶垫对地面有向后的摩擦力
B.小明对橡胶垫有向前的摩擦力
C.地面对橡胶垫的摩擦力小于小明对橡胶垫的摩擦力
D.地面对橡胶垫的摩擦力大于小明对橡胶垫的摩擦力
二、填空题
26.(2024·江苏扬州·二模)如图两幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,描述了南北方耕种时的不同之处。甲图“北盖种”描述北方播种后,用驴拉石陀压土埋麦。驴拉石陀的力与石陀拉驴的力是一对 力;乙图“南种牟麦”描述南方播种后用脚压土。土地上留下脚印,说明力可以改变物体的 。乙图中的人提起一只脚会留下更深的脚印,对这一现象的解释是 。
27.(2024·江苏苏州·二模)用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星。地球静止轨道卫星可以对所覆盖区域实现24小时不间断的移动通信,如卫星电话、电视节目转播等。火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是 。地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时相对于地面是 (选填“运动”或“静止”)的,此时卫星处于 (平衡状态/非平衡状态)﹔卫星电话是依靠 来传输信息的。
28.(2024·江苏淮安·模拟预测)在2022年北京冬奥会上,我国运动员在短道速滑项目中取得了优异成绩。如图1,某运动员在一次比赛中正在水平方向沿直线加速追赶对手。此过程中,他受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,他的惯性 (选填“变大”“变小”或“不变”),重力 (填“做功”、“不做功”),运动员受到的支持力是由于 (选填“冰面”或“运动员的脚”)发生弹性形变产生的。如图2,运动员射箭时,绷直的弦被手拉弯,说明力使物体发生了 ;放手后,射出的利箭最终会落地,这是因为利箭受到 的作用。如图3为一种“水上飞行器”精彩表演,通过操纵水柱喷射方向,人可以实现悬停、翻滚、飞行等各种复杂的动作,说明力力的作用效果与力的 有关。
29.(2024·江苏无锡·三模)无人机快递是用无人驾驶的低空飞行器运载包裹,自动送达目的地。遥控设备能发出载有信号的 波,这种波在真空中的传播速度为 m/s;无人机螺旋桨高速旋转向下击打空气而获得升力,说明力的作用是 的。
30.(2024·江苏扬州·二模)有时候人们把思维不连贯说的话称为“挤牙膏”,真正的挤牙膏过程应用的是 (力和运动/分子动理论/电和磁)的知识。生活中为了更好的挤出膏体,有人提出平时可将牙膏管倒着放置,膏体在 的作用下更容易向管口集中。图中的两支牙膏,你认为 (选填“甲”或“乙”)牙膏管更易倒置,试着说说理由: .
31.(2024·江苏盐城·三模)明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿因为发生了 产生弹力,说明力能改变物体的 ;然后用木锤频频击打弓弦,使板上棉花疏松的力的施力物体为 (竹竿/木棰/弓弦)。
32.(2024·江苏泰州·三模)如图所示,工人不用铁锤而使用橡胶锤铺设瓷砖,回答下列问题:
(1)橡胶锤头的橡胶具有 (选填“较大的硬度”或“较好的弹性”);
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,使橡胶锤弹开的力是由 (选填“橡胶”或“瓷砖”)发生形变产生的。
33.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图甲所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计的示数为 N;一个木箱静止放在水平地面上,如图乙所示,小明用100N水平推力推箱子,箱子未推动,当水平推力增大到150N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为 N。
34.(2024·江苏镇江·二模)图甲中木条长为 cm;图乙中温度计读数为 ℃;图丙中测力计示数为 N。
35.(2024·江苏宿迁·二模)踢出去的足球仍能继续运动,是由于足球具有 ;足球最终落回到地面,是 改变了足球的运动状态。
36.(2024·江苏徐州·三模)小朋友在玩蹦床时需要穿防滑袜,目的是防止因脚滑而发生危险。防滑袜在脚掌部位设有相间隔的橡胶突点(如图),这是通过增大接触面粗糙程度来 摩擦力的,小朋友向下压蹦床,会使蹦床向下凹陷,说明力可以 ,同时小朋友被蹦床弹起,说明力的作用是 的。
37.(2024·江苏常州·一模)如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F (>/=/<)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 (加速/匀速/减速)运动。
38.(2024·江苏无锡·一模)如图,一个重1200N的箱子放在水平地面上,小荣用300N的水平向右方向的力去推箱子,箱子不动,这时地面对箱子的摩擦力 (>/</=)300N,如果推力增加到400N时,箱子恰好做匀速直线运动;如果推力增加到500N时,这时地面对箱子的摩擦力等于 N。
39.(2024·江苏无锡·一模)如图甲所示,用水平压力F将物体A压在竖直墙壁上,图乙为压力F与时间t的关系图像,图丙为物体所受摩擦力f与时间t的关系图像。由图像可知,在t=1s时,物体受到的摩擦力为 N,物体重力大小为 N;在t=3s时,物体所受的合力 N;4s后,物体做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动。
40.(2024·江苏宿迁·二模)如图所示,长方体物块A在拉力的水平拉力作用下沿水平面匀速向右运动,此时弹簧测力计示数为且保持不变,则物块A对B的摩擦力方向是向 ,地面对A的摩擦力为 N。当F增大到时,木块B受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
41.(2024·江苏无锡·二模)在筷子提米的实验中,杯子和米的总质量为5N,筷子质量不计。将筷子竖直插入米中,手用10N的力握住圆柱形的筷子。整个装置呈竖直状态,在空中静止不动,则手和筷子之间的摩擦力的大小 N。杯子所受摩擦力的方向是竖直向 (上/下),同学们发现这个实验不是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助完成实验的方法: ;
42.(2024·江苏苏州·二模)如图所示,一重为G的木块放在水平面上,上表面固定一轻滑轮(不计滑轮摩擦),一端固定在右侧墙上,另一端始终用大小为F1的力竖直向上拉,木块向右匀速运动,这个过程中木块受到的摩擦力大小为 ,木块对桌面的压力 G(选填“=”、“>”或“<”)。若将绳端拉力方向改为水平向右,木块仍能匀速运动,这时拉力大小为F2,则F2 (选填“=”、“>”或“<”)。
43.(2024·江苏南京·三模)小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验,图甲中木块A、B一起做匀速直线运动时,则木块B受到的摩擦力为 N;木块A受到的摩擦力为 N。图乙中木块B受到的摩擦力为 N。
44.(2024·江苏淮安·模拟预测)如图甲复兴号是我国具有完全自主知识产权,达到世界先进水平的动车组列车。
(1)超长版复兴号列车总长度达440 (填单位)。
(2)如图乙所示,在高速行驶的列车上立一枚硬币可保持长时间稳定不倒,是由于硬币具有 ,以硬币为参照物,窗外的树木是 的。
45.(2024·江苏淮安·模拟预测)小明的梦中经历:他和小华困在池塘中央的冰面上,冰面非常光滑。如图,是他们的奇思妙想一一把书包向后扔出去,船就前进了,船和人前进的施力物体是 ,此现象还能说明力可以改变物体 。在小明的梦中,他们扔出书包后船将做 (填运动状态)。小明在教室里坐在凳子上模拟以上情景,发现将书包扔出,自己未曾移动分毫,此过程中凳子受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。
46.(2024·江苏无锡·一模)如图所示,在某科技馆内陈列着一个模拟“风洞实验室”,一架重15N的模型飞机固定在台秤的秤盘上。当迎面吹向模型飞机的风速v达到20m/s时,台秤的读数为8N,则模型飞机获得的升力为 N,方向 。相对于迎面吹来的风,模型飞机是 (运动/静止)的。
47.(2024·江苏苏州·一模)如图是磁悬浮地球仪的示意图,底座安装有电磁铁,可使内有磁体的地球仪悬浮。悬浮时的地球仪所受磁力的方向 ,若要使质量更大的地球仪悬浮,则应 (增大电流大小/改变电流方向)。
48.(2024·江苏扬州·三模)如图所示,水平地面上行驶的小车内,有一质量为m的小球A与物块B用细绳a、b、c、d、e连接后,悬挂于车内,其中细绳b、c、d、e连成一个结点,所有绳子均不计重力且不可伸长,它们随车一起向右匀速运动,此过程中,a、d竖直,e水平,c倾斜且刚好伸直。则结点所受力的个数为 个,细绳a对小球A的拉力F mg(选填“>”“<”或“=”)。
三、作图题
49.(2024·江苏常州·二模)如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她所受重力和摩擦力的示意图。
50.(2024·江苏常州·三模)如图是著名的文物“马踏飞燕”,当文物静止在水平面上时,请画出马所受到的重力的示意图。
51.(2024·江苏常州·一模)如图甲所示是某景区奇观,图乙是其简化图。请在图乙画出上方巨石所受力的示意图。
52.(2024·江苏扬州·三模)如图所示,作出静止在斜面上的木块所受重力和摩擦力的示意图。(按照题目要求作图)
53.(2024·江苏扬州·三模)按要求完成下列作图。
如图,竖直向上抛出一个小球,空气阻力不计,请画出小球向上运动过程的受力示意图:
54.(2024·江苏南通·三模)如图,匀速竖直向上运动的电梯中,物体静止在水平面上,画出它的受力示意图。
55.(2024·江苏常州·一模)如图所示,滑块被固定在粗糙斜面底端的压缩弹簧弹出,离开弹簧后滑块沿斜面向上运动,经过P点时,请将其受力补画完整,不考虑空气阻力。
56.(2024·江苏南京·模拟预测)为测试国产品牌新能源汽车高速行驶性能,在测试场地以120km/h的速度匀速直线运动,请画出此时轿车受力的示意图,空气阻力不计。
57.(2024·江苏无锡·二模)如图所示,一木块在传送带上随传送带一起沿水平方向向右做匀速直线运动,画出木块受到的所有力的示意图。
58.(2024·江苏淮安·一模)如图所示,氢气球下吊一物体,不计空气阻力,物体沿MN方向做匀速直线运动,请画出物体所受力的示意图。
59.(2024·江苏苏州·模拟预测)如图,作出静止在斜面上的木块所受重力和弹力的示意图。
60.(2024·江苏扬州·二模)物块A从斜面底端被弹簧弹出后,沿光滑斜面向上滑行,作出物体A在滑行过程中所受力的示意图。
61.(2024·江苏南京·二模)如图,小球静止,以球心为各力作用点,作出小球所受弹力的示意图。
62.(2024·江苏镇江·二模)如图所示,路灯下悬挂灯笼,O为其重心,请画出灯笼所受重力和拉力的示意图。
63.(2024·江苏南京·模拟预测)在水平向右行驶的小车车厢顶端安置一个水平仪,小车水平地板上放置一物块A,从某时刻起,发现水平仪中的气泡向右摆动,如图所示,请画出此时物块A受力的示意图。
四、实验题
64.(2024·江苏南京·二模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将装有部分文具的文具盒置于水平桌面上,用弹簧测力计水平向右匀速拉动文具盒,这是利用 的原理测出滑动摩擦力的大小;
(2)在实验过程中,小明发现弹簧测力计读数不稳定,于是固定弹簧测力计,通过拉动长木板进行实验,如图乙所示。此时文具盒的所受摩擦力方向 ,拉动木板 (选填“需要”或“不需要”)匀速直线运动;
(3)接着,小明又将橡皮、改正液等物品放入文具盒,重复上述实验,若小明用4N的力拉出木板时,弹簧测力计的示数为1.6N,则此时文具盒与木板之间的摩擦力为 N。
65.(2024·江苏南京·一模)小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)小明用长方体物块进行了三次实验,情况如图1甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,这时滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据可知, ,滑动摩擦力越大;
(3)小明比较甲和丙两次实验得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大,老师指出这样得出的结论是不对的,理由是: ;
(4)小明撤去原来的装置,将木块放在海绵上,通过观察 的现象,可探究压力的作用效果与什么因素有关,出现三种不同情况,如图2所示,比较三种不同情况,可得到的正确结论是:
①由甲图和乙图表明,当 ;
②由 两图表明,当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
66.(2024·江苏南京·三模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。
(1)甲图中,弹簧测力计示数为 N;若加速拉动木块,木块受到的滑动摩擦力的大小将 ;
(2)实验中使用砝码是为了改变 ;
(3)通过比较 两图可探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”;
(4)在此实验的基础上,添加 器材还可以“探究影响物体动能大小的因素”。
67.(2024·江苏南京·一模)“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置如图所示:
(1)将长木板置于 桌面上,每次都水平拉动铝块做匀速直线运动;
(2)若探究压力对滑动摩擦力的影响,应选 两图进行对比;
(3)甲、乙、丙三次实验中铝块所受滑动摩擦力分别为fi、f2、f₃,则f₁ f₂、f₂ f₃(选填“>”、 “<”或“=”,下同);乙、丙两次实验中木块所受摩擦力大小分别为f乙、f丙 ,则f乙 f丙。
68.(2024·江苏南通·三模)小华到超市购物,她拉着购物篮在水平地面上匀速前进时,发现拉力随着拉购物篮的方向的改变而改变(如图甲所示),那么,匀速拉动购物篮时所用拉力的大小与什么有关呢?根据所学知识,她提出以下猜想:
猜想一:可能与篮内物体的质量有关;
猜想二:可能与地面的材料有关;
猜想三:可能与拉力的方向有关。
为了研究这个问题,小华利用木块、砝码、弹簧测力计、木板、橡胶板等器材进行实验,她的方案如下:
a. 按照乙图拉着木块在水平木板面上匀速运动,记下测力计的示数;
b. 在木块上加砝码,拉着木块在水平木板面上匀速运动,记下测力计示数;
c. 用橡胶板替换木板,重复上述实验步骤,记下测力计示数。
(1)在上述实验中,应始终保持 不变。正确操作后,小华测得数据如下表:
序号
1
2
3
4
5
6
接触面
木板
木板
木板
橡胶
橡胶
橡胶
质量/g
400
500
600
400
500
600
拉力/N
2.0
2.5
3.0
2.8
3.5
4.2
①分析比较序号 的三组数据,可得出的初步结论是 ;
②分析比较序号 的两组数据,可判断猜想二是 (正确/错误)的;
(2)为了继续探究匀速拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系,小华把质量为600g的木块放在木板上继续实验,并用更精密的仪器测量拉力。实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角a,匀速拉动木块,数据记录在下表中;
序号
7
8
9
10
11
12
夹角
10˚
20˚
30˚
40˚
50˚
60˚
拉力/N
2.79
2.71
2.68
2.75
2.92
3.21
若用如图丙所示的装置,拉动绳子自由端使600g的木块从木板的M点运动到N点,请分析说明,此过程中拉力F的大小变化情况是 。
69.(2024·江苏无锡·一模)小华所在兴趣小组利用如图所示装置探究“摩擦力大小与哪些因素有关”,调节转速旋钮,在电动机的作用下转轮A以不同的速度逆时针转动,在带动传送带运动的同时带动转轮B转动,木块通过细线与弹簧测力计相连接。
(1)当传送带以速度运动时,弹簧测力计示数如图所示,大小为 N;此时木块受到摩擦力的方向为 ;
(2)若让传送带以速度运动时,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)若要用此装置探究滑动摩擦力与压力大小的关系,如何操作: 。
70.(2024·江苏淮安·模拟预测)小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,结合生活中的现象,猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
猜想一:接触面所受的压力大小;猜想二:接触面的粗糙程度;⋯⋯
(1)如图甲所示,将一个木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动,根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数,可探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)对比甲、丙两次实验可知: ;
(4)小华为了研究两种不同瓷砖(①和②)的防滑性能,设计了如图丁的实验装置,将瓷砖放置在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳,绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连;在瓷砖上放不同质量的重物进行多次实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图戊所示,由此判断防滑性能较好的瓷砖是 (选填“①”或“②”)。
71.(2024·江苏苏州·二模)如图甲所示是小聪和小明一起“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景,小明对“滑动摩擦力大小是与压力有关,还是与重力有关?”这一问题,小聪和小明设计了如图乙所示的实验装置进行了探究。
(1)把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块,此时,滑动摩擦力的大小等于拉力大小。
(2)实验步骤乙使用氢气球是为了改变 ___________。
A.木块对长木板的压力
B.木块的重力
(3)对比甲、乙两步骤,发现步骤乙中弹簧测力计示数变小,可以得到结论:滑动摩擦力的大小与重力大小 (填“有关”或“无关”)。
(4)解决了疑问之后,他们没有停止思考。结合对实验过程的反思,决定把装置改成图丙,此装置 (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木块下方的长木板。实验过程中发现气球挂得越多,测力计示数稳定后示数越小,说明当接触面粗糙程度相同时, 。
72.(2024·江苏苏州·二模)在测定滑动摩擦力的活动中,有同学设计了如下改进方案:图甲木板A、木块B,两个物体叠放在水平面上,A的上下表面均水平,B与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体B的细绳保持水平。从t=0s时刻起,用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在物体A上,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力(B未脱离接触面);
(1)实验时 (必须/不必)拉动木板A做匀速直线运动;
(2)若F=8N时,A恰好被匀速拉动,B静止不动,此时传感器的示数为6N,则B受到的摩擦力大小为 N;
(3)若拉力F增加至20N,此时地面对木板A的摩擦力大小为 N;(整个过程中,B始终未脱离木板);
(4)拉力传感器的示数F传随时间变化的图线正确的是 (乙/丙/丁)。
73.(2024·江苏无锡·一模)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,创新实验小组对实验装置进行改进。
(1)如图甲所示:长、宽、高均不相同的长方体木块,重为12N,上下表面粗糙程度不同,放在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳,绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。当电机顺时针匀速转动时,木块在水平方向上受到的摩擦力属于 (选填“滑动”或“静”),方向向 ;
(2)小明认为弹簧测力计读数不方便,又设计了如图乙所示实验装置,传感器与计算机连接,可获得力随时间变化的规律。先后将木块的上、下表面放在传送带上,并在木块上叠放不同数量的相同木块进行实验,得到如下表数据;
木块个数
1
2
3
4
5
…
传感器示数F/N
上表面
3
6
9
12
15
下表面
4
8
12
16
20
由数据分析可知,滑动摩擦力的大小与 、 有关,上表面比下表面更 (选填“光滑”或“粗糙”);
(3)小华设计了如图丙所示的实验,她将一根连有氢气球的绳子系在一个木块中央,并将木块的上表面放在传送带上,重复上述实验,力传感器的读数F=1N。则此时木块对传送带的压力大小为 N,氢气球通过细绳对滑块向上的拉力为 N。
五、科普阅读题
74.(2024·江苏苏州·一模)阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置(图甲),安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害, 同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 ;
(2)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是 ;
A. B.
C. D.
(3)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架,如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离 ΔL 之间的关系如图丁所示,已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x= m,小弹簧中的弹力F2与被压缩量ΔL2之间的定量关系式可表示为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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