内容正文:
专题15 力与运动的关系【四大题型】
【题型一 外力消失后物体的运动状态】
1.(2024•烟台中考)乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
2.(2024•枣庄中考)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置。球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止,下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B.球在b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
3.(2024•无锡模拟)如图所示,摆球从A点由静止释放,经过最低点B,摆向另一侧的最高点C,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小球到达B点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
B.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球将沿竖直方向加速下落
C.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
D.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将沿竖直方向加速下落
4.(2023•宜昌中考)小浩站在滑板车上不断蹬地让车沿水平方向运动,下列说法正确的是( )
A.不断蹬地说明物体受到力的作用才能运动
B.车在运动过程中受到了平衡力的作用
C.停止蹬地后车不会立即停下来是因为受到惯性力的作用
D.运动中的车如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
5.(2023•泰安中考)2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛,中国选手全红婵发挥完美获得冠军。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.起跳时,运动员对跳台施加了力,跳台对运动员没有力的作用
B.起跳后能继续向上运动,是因为运动员受到向上的力大于自身的重力
C.起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
D.从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性增大
6.(2024•湖南中考)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B.小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C.水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D.该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
7.(2024•厦门二模)台风“莫兰蒂”登陆厦门时,很多大树被折断了腰,落叶被吹得漫天飞舞(如图)。从力的作用效果分析,风力使大树发生了 ,同时树叶所受外力全部消失,它将 。
8.(2023•山西中考)在小伟创作的一部科幻小说中,描述了这样的场景:为了探索未知世界,小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云,空荡荡的一望无际的宇宙空间。请你展开想象,假如燃料燃尽,飞船将会 。你的理由是 。(答案合理即可)
【题型二 根据运动状态判断受力情况】
9.(2024•武汉中考)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A.f+F=G1+G2 B.f+F=G2 C.F=G1+G2+f D.F=G2+f
10.(2024•苏州中考)如图所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。对此现象下列说法正确的是( )
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
11.(2024•乐山中考)如图所示,小车在水平推力作用下向前运动,下列说法正确的是( )
A.小车所受重力与水平面受到的压力是一对平衡力
B.小车在水平方向上受到推力和阻力的作用
C.撤去推力后,小车仍会前进一段距离是因为小车受到惯性
D.撤去推力后,小车最终停下来说明运动需要力来维持
12.(2024•潍坊中考)在水平路面上玩滑板车,蹬地后人站在车上,如图甲所示,滑板车速度会减小;再次蹬地,如图乙所示,滑板车速度又会增大。下列说法正确的是( )
A.滑板车速度减小是因为受到阻力
B.滑板车的运动需要力来维持
C.蹬地过程,人和车的惯性增大
D.蹬地过程,蹬地脚受到的摩擦力是阻力
13.(2024•宁夏中考)运动员用力踢足球,足球飞出,说明力可以改变物体的 ,踢出去的足球继续前进是因为足球具有 ,足球最终会落到地面上,是由于受到 力的作用。
14.(2024•内江中考)某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 ,排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N。
【题型三 惯性与惯性现象】
15.(2024•扬州中考)坐在轿车后排的市民也应自觉系上安全带。系安全带可减小下列哪种情况发生时对乘客的伤害( )
A.快速启动 B.匀速行驶 C.紧急刹车 D.缓慢加速
16.(2024•山西中考)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B. C. D.
17.(2024•徐州中考)用力拍打刚晒过的被子,可以除去附着在被子上的灰尘,这是( )
A.利用惯性 B.防止惯性的危害
C.利用摩擦 D.减小摩擦的影响
18.(2024•泰州中考)中国高铁快捷平稳、安全舒适。如图所示,一枚硬币稳稳地站立在高速行驶的高铁列车的窗台上,以下与该现象有关的说法中,正确的是( )
A.硬币此时没有惯性
B.若硬币倒下,说明硬币受到惯性力
C.若硬币倒向列车前进的方向,说明列车突然减速
D.硬币倒向哪个方向具有偶然性,不能判断列车是加速还是减速
19.(2024•眉山中考)如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,棋子飞出,说明力可以改变物体的 ;上面的棋子没有飞出去是由于上面的棋子具有 。
20.(2023•苏州中考)两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然 (向上/向下)运动时,气球突然变大(图乙),此时手对管子竖直向上的力 (大于/等于/小于)管子总重,该现象的产生是由于 具有惯性。
【题型四 力与图象的结合】
(多选)21.(2024•黑龙江中考)如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0﹣3s静止,3﹣6s速度由0变为1m/s,6﹣9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A.0﹣3s受到的摩擦力大小为2N
B.3﹣6s受到的摩擦力大小为6N
C.6﹣9s受到的摩擦力大小为4N
D.6﹣9s物体通过的路程1m
22.(2024•武汉模拟)如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力F随时间t变化的图像如图乙所示,木箱速度v随时间t变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0﹣1s内人对木箱推力为3N,没有受到摩擦力
B.1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,物体将立刻向左运动
23.(2024•西安模拟)小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁,根据图像,下列分析正确的是( )
A.t=1s时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力的方向水平向左
B.t=3s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力方向水平向右
C.t=7s时,小车受到的合力大小是1N,合力方向水平向右
D.在4s到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
24.(2024•南京模拟)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;他在 (选填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
25.(2024•凉山州中考)如图甲所示,置于水平地面上的物体受到方向不变的水平推力作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知10~15s内物体做 直线运动,t=8s时物体受到的摩擦力为 N。
26.(2023•湘潭中考)如图1所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图2所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向 (选填“左”或“右”),大小为 N;3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
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专题15 力与运动的关系【四大题型】
【题型一 外力消失后物体的运动状态】
1.(2024•烟台中考)乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
解:A、乒乓球在空中向前飞行,是由于惯性;此时球不再受到球拍的作用力,故A错误;
B、乒乓球质量小,惯性小,所以容易改变它的运动状态,即容易来回抽杀,故B正确;
C、空中飞行的乒乓球,若所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,它将做匀速直线运动,故C错误;
D、球拍击球时,不仅改变了乒乓球的运动方向,也改变了乒乓球的速度大小,还使用乒乓球发生了弹性形变,故D错误;
答案:B。
2.(2024•枣庄中考)在体育测试中,小明同学掷实心球的场景如图所示,图中a点是球刚离开手的位置。球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后滚动到d点停止,下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为球受到手的推力作用
B.球在b点的速度为零
C.若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动
D.球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要力来维持
解:
A、球从a点上升到b点,是因为球具有惯性,球离开手以后不再受手的推力,故A错误;
B、球b做斜向上运动,到最高点后,在水平方向速度不为零,所以球在b点的速度不为零,故B错误;
C、球在b点的速度不为零,由牛顿第一定律可知,若球在b点受到的力全部消失,则球做匀速直线运动,故C正确;
D、球最终到d点停止,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持,故D错误。
答案:C。
3.(2024•无锡模拟)如图所示,摆球从A点由静止释放,经过最低点B,摆向另一侧的最高点C,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小球到达B点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
B.小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球将沿竖直方向加速下落
C.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将保持静止状态
D.小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将沿竖直方向加速下落
解:
A.当小球摆至B位置时,若受到的力全部消失,小球由于惯性,将沿水平方向做匀速直线运动,故A错误;
B.当小球摆至B位置时,如果剪短细线,小球由于惯性继续向前运动,同时在重力作用下做抛物线运动,故B错误;
CD.当小球到达C位置时,若受到的力全部消失,小球由于惯性,将保持静止,故C正确,D错误。
答案:C。
4.(2023•宜昌中考)小浩站在滑板车上不断蹬地让车沿水平方向运动,下列说法正确的是( )
A.不断蹬地说明物体受到力的作用才能运动
B.车在运动过程中受到了平衡力的作用
C.停止蹬地后车不会立即停下来是因为受到惯性力的作用
D.运动中的车如果所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
解:
A、不断蹬地说明,说明力可以改变物体的运动状态,不能说明物体受到力的作用才能运动,故A错误;
B、车在运动过程中不是匀速直线运动,所以不是受到了平衡力的作用,故B错误;
C、停止蹬地后车不会立即停下来是因为车具有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D、运动中的车如果所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,其运动状态不变,将做匀速直线运动,故D正确。
答案:D。
5.(2023•泰安中考)2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛,中国选手全红婵发挥完美获得冠军。如图所示是全红婵参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.起跳时,运动员对跳台施加了力,跳台对运动员没有力的作用
B.起跳后能继续向上运动,是因为运动员受到向上的力大于自身的重力
C.起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
D.从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性增大
解:
A.起跳时,运动员对跳台施加了力,根据力的作用是相互的,跳台对运动员也有力的作用,故A错误;
B.起跳后能继续向上运动,是因为运动员具有惯性,没有受到向上的力,故B错误;
C.起跳上升过程中,具有一定的速度,若运动员所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,她将保持原来的速度做匀速直线运动,故C正确;
D.从最高点到入水前的过程中,质量不变,运动员的惯性不变,故D错误。
答案:C。
6.(2024•湖南中考)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B.小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C.水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D.该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
解:A、小车在水平木板上运动过程中在水平方向上只受摩擦力的作用,在竖直方向上还受重力和支持力,故A错误;
B、小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行,因为摩擦力大小不同,故小车运动的距离会不同,故B错误;
C、影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度,木板接触面越粗糙,摩擦力越大,故C正确;
D、阻力为零实际上并不存在,在接触面越光滑,摩擦力越小,小车运动的距离越远,进一步推理得出不受摩擦力,小车将做匀速直线运动,故D错误;
答案:C。
7.(2024•厦门二模)台风“莫兰蒂”登陆厦门时,很多大树被折断了腰,落叶被吹得漫天飞舞(如图)。从力的作用效果分析,风力使大树发生了 形变 ,同时树叶所受外力全部消失,它将 做匀速直线运动 。
解:台风把大树吹断了腰,风力使大树发生了形变;
台风把落叶吹得漫天飞舞,若树叶所受外力全部消失,它将做匀速直线运动。
答案:形变;做匀速直线运动。
8.(2023•山西中考)在小伟创作的一部科幻小说中,描述了这样的场景:为了探索未知世界,小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云,空荡荡的一望无际的宇宙空间。请你展开想象,假如燃料燃尽,飞船将会 以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动 。你的理由是 假如燃料燃尽,则飞船在空荡荡的宇宙空间中不受任何力的作用,由牛顿第一定律可知,飞船将以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动 。(答案合理即可)
解:由题知,宇宙空间空荡荡的(没有星系、没有星云),所以飞船不受空气阻力,也不受其它星球的引力;假如燃料燃尽,则飞船不受任何力的作用,由牛顿第一定律可知,飞船将以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动。
答案:以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动;假如燃料燃尽,则飞船在空荡荡的宇宙空间中不受任何力的作用,由牛顿第一定律可知,飞船将以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动。
【题型二 根据运动状态判断受力情况】
9.(2024•武汉中考)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A.f+F=G1+G2 B.f+F=G2 C.F=G1+G2+f D.F=G2+f
解:研究对象是返回舱,对其进行受力分析,返回舱受到三个力的作用:降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,返回舱受到的重力G2,
如返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,受力平衡,则f+F=G2。
答案:B。
10.(2024•苏州中考)如图所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。对此现象下列说法正确的是( )
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
解:A、在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,此时绳子也处于静止状态,对绳子进行受力分析可知,绳子受到向上拉力、向下拉力、自身重力以及球对绳子的摩擦力,所以绳两端的拉力不是平衡力,故A错误;
B、在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,此时球受到向下的重力与向上的摩擦力平衡;
通过拉力的调节,当球受到的摩擦力等于其重力时,球可以匀速下滑,故B正确;
C、绳子下端突然松手,球就加速下滑,故C错误;
D、通过手的运动和拉力调节,球保持静止,突然向下拉绳子时,由于惯性球保持原来静止状态,球可能从绳的下端移到上端,故D错误。
答案:B。
11.(2024•乐山中考)如图所示,小车在水平推力作用下向前运动,下列说法正确的是( )
A.小车所受重力与水平面受到的压力是一对平衡力
B.小车在水平方向上受到推力和阻力的作用
C.撤去推力后,小车仍会前进一段距离是因为小车受到惯性
D.撤去推力后,小车最终停下来说明运动需要力来维持
解:A、小车所受重力与水平面受到的压力,二力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B、小车在水平方向上受到推力和阻力的作用,故B正确;
C、撤去推力后,小车由于具有惯性,保持原来的运动状态,仍会前进一段距离,惯性不是力,不能说受到惯性,故C错误;
D、撤去推力后,小车由于受到阻力作用,最终停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,不能说明物体的运动需要力来维持,故D错误。
答案:B。
12.(2024•潍坊中考)在水平路面上玩滑板车,蹬地后人站在车上,如图甲所示,滑板车速度会减小;再次蹬地,如图乙所示,滑板车速度又会增大。下列说法正确的是( )
A.滑板车速度减小是因为受到阻力
B.滑板车的运动需要力来维持
C.蹬地过程,人和车的惯性增大
D.蹬地过程,蹬地脚受到的摩擦力是阻力
解:A.滑板车速度减小是由于受到摩擦阻力的作用,是摩擦阻力改变了它的运动状态,故A正确;
B.沿水平方向运动的滑板车,不再蹬地,滑板车由于惯性会继续运动,说明运动不需要力来维持,故B错误;
C.蹬地后,滑板车速度增大的过程中,质量不变,它的惯性大小不变,故C错误;
D.向后蹬地,力的作用是相互的,蹬地脚受到的摩擦力是向前的动力,故D错误。
答案:A。
13.(2024•宁夏中考)运动员用力踢足球,足球飞出,说明力可以改变物体的 运动状态 ,踢出去的足球继续前进是因为足球具有 惯性 ,足球最终会落到地面上,是由于受到 重 力的作用。
解:运动员用力踢足球,足球飞出,说明力可以改变物体的运动状态;
踢出去的足球继续前进是因为足球具有惯性,仍会向前运动一段距离;
足球最终会落到地面上,是由于受到竖直向下的重力的作用。
答案:运动状态;惯性;重。
14.(2024•内江中考)某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 惯性 ,排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 3.2 N。
解:排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有惯性保持原来的运动状态继续运动;
重力竖直向下,在竖直上升的过程中,阻力方向竖直向下,合力F=G+f=2.7N+0.5N=3.2N。
答案:惯性;3.2。
【题型三 惯性与惯性现象】
15.(2024•扬州中考)坐在轿车后排的市民也应自觉系上安全带。系安全带可减小下列哪种情况发生时对乘客的伤害( )
A.快速启动 B.匀速行驶 C.紧急刹车 D.缓慢加速
解:
A、汽车突然加速,人由于惯性还要保持原来的运动状态,所以会向后倾倒,不会使人受伤,安全带对人没有作用,故A错误;
BD、汽车匀速行驶或缓慢加速时,人体的速度基本保持不变或缓慢增大,所以不会对人身造成伤害,安全带对人没有作用,故BD错误;
C、当小汽车紧急刹车,人由于惯性,保持向前的速度,而由于安全带的作用,避免了向前撞击或摔出去的可能性,减轻了刹车时可能对人造成的伤害,故C正确。
答案:C。
16.(2024•山西中考)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B. C. D.
解:开始时公交车及拉环以相同速度向右行驶,突然刹车使车厢做减速运动时,拉环由于惯性保持原来的运动状态,故拉环向右运动,故A正确。
答案:A。
17.(2024•徐州中考)用力拍打刚晒过的被子,可以除去附着在被子上的灰尘,这是( )
A.利用惯性 B.防止惯性的危害
C.利用摩擦 D.减小摩擦的影响
解:拍打被子时,被子由于受到手的作用力由静止变为运动,而被子上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,灰尘和被子就会分离,由于重力的作用就会落下来,这是利用了惯性。
答案:A。
18.(2024•泰州中考)中国高铁快捷平稳、安全舒适。如图所示,一枚硬币稳稳地站立在高速行驶的高铁列车的窗台上,以下与该现象有关的说法中,正确的是( )
A.硬币此时没有惯性
B.若硬币倒下,说明硬币受到惯性力
C.若硬币倒向列车前进的方向,说明列车突然减速
D.硬币倒向哪个方向具有偶然性,不能判断列车是加速还是减速
解:A.物体的惯性是它的一种属性,硬币任何情况下都有惯性,故A错误;
B.惯性是物体的一种属性,是保持原来运动状态的性质不是力,故B错误;
C.列车突然刹车时,由于硬币还要保持刹车前相同速度的运动状态,故会向列车前进方向倾倒,故C正确;
D.硬币具有保持原来运动状态的性质,故列车刹车时,硬币倒向列车前进方向,列车加速,硬币倒向列车前进的反方向,故D错误;
答案:C。
19.(2024•眉山中考)如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,棋子飞出,说明力可以改变物体的 运动状态 ;上面的棋子没有飞出去是由于上面的棋子具有 惯性 。
解:(1)棋子飞出,说明力可以改变物体的运动状态;(2)一切物体都有惯性,没有飞出去的棋子也具有惯性;
答案:运动状态;惯性。
20.(2023•苏州中考)两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然 向上 (向上/向下)运动时,气球突然变大(图乙),此时手对管子竖直向上的力 大于 (大于/等于/小于)管子总重,该现象的产生是由于 水 具有惯性。
解:两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲),当气球突然变大,说明水向下充入了气球,由于水具有惯性,当手握管子突然向上运动时,管子上升,水保持静止,流入气球,使得气球突然变大,由于整体做加速运动,受力不平衡,较大的力与运动方向相同,则此时手对管子竖直向上的力大于管子总重。
答案:向上;大于;水。
【题型四 力与图象的结合】
(多选)21.(2024•黑龙江中考)如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0﹣3s静止,3﹣6s速度由0变为1m/s,6﹣9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
A.0﹣3s受到的摩擦力大小为2N
B.3﹣6s受到的摩擦力大小为6N
C.6﹣9s受到的摩擦力大小为4N
D.6﹣9s物体通过的路程1m
解:ABC、物体0﹣3s静止,由图象可知,物体受到的拉力为2N,由二力平衡条件可知,物体受到的摩擦力为2N;故A正确;
6﹣9s以1m/s的速度做匀速直线运动,由图象可知,物体受到的拉力为4N,由二力平衡条件可知,物体受到的摩擦力为4N;故C正确;
3﹣6s速度由0变为1m/s,物体做加速运动,因滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体运动的速度无关,故3﹣6s受到的摩擦力大小为4N,故B错误;
D、6﹣9s以1m/s的速度做匀速直线运动,由速度公式得出:
6﹣9s物体通过的路程为1m
s=vt=1m/s×3s=3m
故D错误。
答案:AC。
22.(2024•武汉模拟)如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力F随时间t变化的图像如图乙所示,木箱速度v随时间t变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0﹣1s内人对木箱推力为3N,没有受到摩擦力
B.1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,物体将立刻向左运动
解:A.0﹣1s内木箱没有动,木箱处于静止状态,静止也属于平衡状态,由图像可知,人对木箱推力为3N,受到摩擦力也为3N,故A错误;
B.摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在2s—3s内,木箱处于匀速直线运动,此时推力等于摩擦力,即摩擦力大小为4N,所以1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为4N,故B正确;
C.力是改变物体运动状态的原因,如果3s后人停止用力,木箱在水平方向上只受到摩擦力,将不再受平衡力作用,故木箱将不做匀速直线运动,故C错误;
D.由于惯性,如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,物体先做向右的减速运动,速度为零后做向左加速运动,故D错误。
答案:B。
23.(2024•西安模拟)小车在水平方向受到两个拉力F1和F2的作用,拉力F1和F2的大小随时间变化的图像如图乙和丙,小车的运动状态随时间变化的图像如图丁,根据图像,下列分析正确的是( )
A.t=1s时,小车受到的摩擦力大小是2N,摩擦力的方向水平向左
B.t=3s时,小车受到的摩擦力大小是3N,摩擦力方向水平向右
C.t=7s时,小车受到的合力大小是1N,合力方向水平向右
D.在4s到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,小车将匀速直线运动
解:
A、由图丁可知,t=1s时小车的速度为0,处于静止状态,受到的合力为0,水平方向上受到向左的拉力F1和向右的拉力F2、静摩擦力的共同作用,这三个力的合力为0;由图可知,此时的F1=3N,F2=1N,则静摩擦力为:f=F1﹣F2=3N﹣1N=2N,方向与F2的方向相同,水平向右,故A错误;
B、由v﹣t图像可知,4s~6s小车做匀速直线运动,水平方向上受到的合力为0;由图可知,此时的F'1=6N,F'2=3N,则f'=F'1﹣F'2=6N﹣3N=3N,方向与F2的方向相同,水平向右;t=3s时,F1大于F2,小车向左运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为3N,摩擦力方向水平向右,故B正确;
C、t=7s时,F''1=0N,F''2=2N,小车向右运动,小车对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,为3N,此时的合力为:F=F''2+f'﹣F''1=2N+3N﹣0N=5N,合力的方向水平向右,故C错误;
D、在4到6s这个时间段,若桌面变得绝对光滑,则小车不会受到摩擦力的作用,由于此时的两个拉力不同,则小车做变速运动,故D错误;
答案:B。
24.(2024•南京模拟)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 500 N;他在 t3 (选填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
解:
(1)运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0﹣t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图象可知运动员的重力:G=F=500N;
(2)运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;
由图象可知:
t1﹣t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大。
t2﹣t3内,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大。
当F=G时的速度最大,即在t3时刻的速度最大;
t3﹣t4内,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小。
答案为:500;t3。
25.(2024•凉山州中考)如图甲所示,置于水平地面上的物体受到方向不变的水平推力作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知10~15s内物体做 匀速直线运动,t=8s时物体受到的摩擦力为 20 N。
解:由丙图可知10~15s内物体的速度为3m/s不变,做匀速直线运动,受力平衡,此时推力等于摩擦力,故滑动摩擦力为20N,t=8s时物体做加速运动,摩擦力不等于推力,但滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,故摩擦力不变,受到的摩擦力为20N。
答案:匀速;20。
26.(2023•湘潭中考)如图1所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图2所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向 左 (选填“左”或“右”),大小为 2 N;3~4s内,文具盒所受合力的大小为 1 N。
解:文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动,F与时间t的关系如图2所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,受力平衡,由图像知,推力为2N,则此过程中它所受的摩擦力方向与推力方向相反,即向左,大小等于推力,即2N;
3~4s内,受到的推力为3N,而滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,两者都不变,摩擦力不变,由于摩擦力与推力方向相反,文具盒所受合力的大小F﹣f=3N﹣2N=1N。
答案:左;2;1。
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