内容正文:
专题05 二力平衡的条件及应用 力的合成
二力平衡的条件及应用
1.(2025·山东济南高新区·二模)停在有一定坡度的路面上的车,因未拉手刹常导致“溜车”而引发事故。下列说法正确的是( )
A.汽车在斜坡上“溜车”时,是因为没有受到摩擦力
B.汽车在斜坡上“溜车”时,车的重力势能逐渐减小
C.斜坡“溜车”时车受的重力和支持力是一对平衡力
D.大货车比小轿车“溜车”危害更大,因为大货车的惯性力更大
2.(2025·山东济宁邹城市·二模)如图所示,物体A和B叠放在一起放在水平地面上,在大小均为F的恒力作用下,沿水平面做匀速直线运动,则下列结论正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力大小均为F
C.乙图中物体A受到的摩擦力大小为F,物体B受到地面对它的摩擦力大小为F
D.甲图中若拉力增大为F1(F1>F),A和B一起向右做加速运动(AB之间仍保持相对静止),则A物体受到的摩擦力为F1,B物体受到的摩擦力仍为F
3.(2025·山东济南历城区·二模)磁性冰箱贴成为人们外出旅游的购物新宠,如图一冰箱贴吸附在冰箱门上静止不动,此时与冰箱贴的重力相平衡的是( )
A.冰箱贴对冰箱门的吸引力
B.冰箱门对冰箱贴的吸引力
C.冰箱门对冰箱贴的摩擦力
D.冰箱门对冰箱贴的支持力
4.(2025·山东威海文登区·二模)下列关于力学现象的说法中正确的是( )
A.人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦阻力
B.苹果在空中下落得越来越快,是因为力可以改变物体的运动状态
C.汽车刹车后,速度会逐渐减小,最后会停下来,是因为汽车具有惯性
D.水杯静止在桌面上,是因为水杯受到的重力与水杯对桌面的压力是一对平衡力
5.(2025·山东日照·二模)日照世帆赛基地依托江北最大的天然泻湖建设而成,承办过多项国内国外的重大赛事,被国家体育总局领导、专家誉为“亚洲第一、世界领先”。海波同学路过世帆赛基地时看到皮划艇运动员正在紧张的训练,下列认识正确的是( )
A.运动员在水面的“倒影”和他们在太阳下的“影子”原理相同
B.用桨向后划水,皮划艇向前运动说明力的作用是相互的
C.运动员训练时,皮划艇受到的浮力和皮划艇的重力是一对平衡力
D.冲过终点后,皮划艇不能立刻停下来是由于惯性的作用
6.(2025·山东泰安新泰市·二模)如图所示,2025年3月12日,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.火箭此时受到的重力和推力是一对平衡力
B.以加速升空的火箭为参照物,大地是静止的
C.火箭速度越大,具有的惯性也越大
D.火箭受到较大的推力后加速升空,说明力可以改变物体的运动状态
7.(2025·山东济南长清区·二模)在日常生活的每一个角落都有力的痕迹。下列关于力的描述,正确的是( )
A.图甲:手拿着水杯在空中静止时,握力越大,摩擦力越大
B.图乙:天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力
C.图丙:当小球运动到最高点时所有外力全部消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动
D.图丁:木块在光滑水平地面上向右滑动并压缩弹簧,当弹簧压缩到最短时木块受力平衡
8.(2025·山东济南历下区·二模)2025年4月24日是第十个中国航天日。小振用可乐瓶制作出水火箭,如图所示,先在瓶里装适量水,旋紧瓶塞,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,水从金属管向下喷出,水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是( )
A.水火箭上升过程中,水火箭瓶内气体的内能在不断增加
B.水向下喷出时,通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能
C.升空时,水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力
D.打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
9.(2025·山东济宁邹城市·二模)下列选项中,对我国古代劳动人民的发明创造理解错误的是( )
A.①图:古人利用圆木滚动来搬运巨石,是为了减小摩擦
B.②图:新疆坎儿井是我国历史上著名的水利工程,当A、B之间的水不流动时,各竖井中的水位会相平,是因为此时的井与明渠形成一个连通器
C.③图:中医使用的“拔火罐”技术利用了大气压强
D.④图:人推车匀速前进,人的推力大于摩擦力
10.(2025·山东济南高新区·二模)在“探究二力平衡条件”实验中,将甲、乙两物体分别挂在测力计下,使其沿竖直方向运动,它们的图像如图所示。其中甲向上运动,速度大小为,测力计对甲的拉力大小为;乙向下运动,速度大小为,测力计对乙的拉力大小为。若不考虑空气阻力,则( )
A. B.
C. D.
11.(2025·山东淄博临淄区·二模)如图所示,在北京冬奥会上武大靖带领三名队友,在速滑混合团体2000米接力赛中一路领先。下列说法正确的是 ( )
A.运动员在匀速滑行时,溜冰鞋与冰面间摩擦力为零
B.到达终点不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
C.运动员在匀速转弯时,受到非平衡力作用
D.冰面对他的支持力与他所受的重力是一对相互作用力
12.(2025·山东济南·二模)《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京(今河南开封)的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景,下列判断中正确的是( )
A.运动到最高点时,人的动能为零、重力势能最大
B.运动到最低点时,人的动能最大、人的惯性最大
C.运动到最高点时,速度为零,人受到的是平衡力
D.荡秋千的整个过程中,人的机械能总和保持不变
13.(2025·山东济南历下区·二模)在如图所示的实验情景中,小钢球受到平衡力作用的是( )
A.沿斜面滚下的钢球
B.静止在金属片上的钢球
C.在水中下沉的钢球
D.在空中自由下落的钢球
14.(2025·山东济南·二模)饺子编剧并执导的动画电影《哪吒之魔童闹海》于2025年1月29日在中国大陆上映。截至2月21日,该影片票房突破130亿元,登顶全球动画电影票房榜。哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,踢出去的毽子是静止的
B.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
C.毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性
D.毽子在最高点时,受到平衡力作用
15.(2025·山东青岛市市北区·二模)杭州宇树科技公司研制生产的人形机器人,在2025年央视春晚舞蹈节目《秧BOT》上表演扭秧歌的情景如图所示。下列分析正确的是( )
A.机器人工作时主要将电能转化为机械能
B.机器人工作时主要将电能转化为内能和化学能
C.机器人手中的手帕在转动的过程中处于平衡状态
D.机器人将手中的手帕扔出去后手帕惯性将变小
16.(2025·山东省青岛市市北区·二模)如图所示,质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体,在物体匀速上升1m的过程中,拉力做功800J。若不计绳重及摩擦,下列说法错误的是( )
A.绳子自由端移动距离为3m
B.有用功为600J
C.滑轮组机械效率约为66.7%
D.若绳子足够牢固,工人用该滑轮组最多能匀速提升重1000N的物体
17.(2025·山东济南章丘区·二模)如图所示四图节选自我国古代科技著作《天工开物》,其中说法正确的是( )
A.图甲“泥造砖坯”中,地面对砖坯的支持力和砖坯的重力是一对平衡力
B.图乙“凿取砺房”中,古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的
C.图丙“踏车汲水”中,水被提升到高处,水的重力势能增大
D.图丁“穴取铜铅”中,古人所使用的镐在撬动坚硬的石头时属于费力杠杆
18.(2025·山东济南济阳区·二模)物理概念的正确理解是学好物理学的一个重要的环节。下面是关于我们学过的几个物理概念的理解,请选出你认为错误的选项( )
A.比热容是物质的一种特性,只与物质种类有关
B.驾驶员驾驶时要系安全带是为了减小惯性
C.猴子匀速向上爬树时受到的摩擦力方向是竖直向上的
D.冰箱内冷冻室内物体的内能为0
19.(2025·山东日照·二模)如图所示,两个不吸水的实心小球甲和乙,用不可伸长的细线系住,放入水中静止后,球甲有一半的体积露出水面,球乙与容器底部接触,细线被拉直。已知球甲的重力为4N,球甲受到的浮力为8N,球甲、乙的体积之比为,球甲、乙的密度之比为,水的密度为,g取。下列说法正确的是( )
A.细线对球甲的拉力为4N B.球乙受到的浮力为8N
C.球甲的密度为 D.容器底部对球乙的支持力为4N
20.(2025·山东济南历下区·二模)核潜艇是利用与核能发电相同的原理产生动力来前进,通过声呐系统探测并收集信息。以下相关说法正确的是( )
A.核潜艇在航行过程中关闭发动机后,因惯性会继续向前运动
B.核潜艇悬浮在水中某位置时,所受浮力与其自身重力是一对平衡力
C.核潜艇配备的声呐系统发出的超声波,频率高,因此传播速度大
D.核潜艇是利用核反应堆发生的核裂变获得能量,所用核能是不可再生能源
21.(2025·山东省济南·二模)如图所示,小球在A点由静止开始释放向右侧摆动,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点,hA>hC。下列说法中不正确的是( )
A.小球在B点的动能最大
B.小球在最低点B点时,受力平衡
C.小球的机械能总量保持不变
D.小球的动能和重力势能可以相互转化
22.(2025·山东省青岛市李沧区·二模)某装置如图所示,水平向右匀速拉滑轮,木板A在时间t内移动距离为s,物块B始终相对地面静止,弹簧测力计的示数为F,此过程中地面受到的摩擦力为f。不计绳重、滑轮重、弹簧测力计重和滑轮与轴之间的摩擦,则在此过程中( )
A.滑轮移动的速度为
B.手对滑轮的拉力为
C.木板A所受拉力做功的功率为
D.手对滑轮拉力做的功为
23.(2025·山东烟台·二模)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
24.(2025·山东淄博·二模)重30N的物块A放在水平桌面上,用平行于桌面的细线通过定滑轮与小桶B相连,如下图所示。现向小桶B中加入细沙,当小桶B与沙子的总重力为20N时,物块A恰好做水平向右的匀速直线运动(忽略滑轮轴间的摩擦及绳重)。物块A受到的滑动摩擦力为____N;继续向小桶B中加入沙子,使物块A在水平桌面上加速运动,此时物块A受到的滑动摩擦力大小_____。(选填“不变”或“变大”)
25.(2025·山东泰安新泰市·二模)如图所示,在水平拉力作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止。已知此时墙壁对物块乙的拉力,则木板甲与地面间的摩擦力是______N。
26.(2025·山东济南市中区·二模)如图是一种静电窗花,材料本身不带胶,将窗花在玻璃上轻轻摩擦后便可以贴上,此时玻璃和窗花带______(选填“同种”或“异种”)电荷;手用力按贴好的窗花,窗花受到的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
27.(2025·山东临沂临港经济开发区·二模)如图所示,小明把筷子插在装满糙米的杯中,糙米压紧加少许水后,可将杯提起。这是因为加水后糙米膨胀,增大了对筷子的______,从而增大摩擦力;同时,与精米相比,糙米的接触面更______,也会使摩擦力增大;筷子提杯匀速上升的过程中,糙米对筷子的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
28.(2025·山东济宁邹城市·二模)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程.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_____(填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度.
29.(2025·山东济南章丘区·二模)质量为50g的小球在水中处于静止状态,画出小球所受浮力和杯子对斜面压力的示意图。
30.(2025·山东省青岛市市北区·二模)探究影响摩擦力大小的因素。小明沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,装置如图。弹簧测力计示数如图所示。
(1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据______的原理;
(2)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)在图丙所示情景中,木块恰好做匀速直线运动。当拉力增大为4N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为______N。
31.(2025·山东滨州·二模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做________运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小________弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与________(大小)有关;________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是________(选填“正确”或“错误”)的;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
32.(2025·山东淄博淄川区·二模)滑轮在生活和学习中有广泛的应用。
(1)在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。
小张同学认为乙方案更合理,理由是乙方案中使用小车时______对实验的影响更小,可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车______。该实验中滑轮的作用是______。
(2)房屋装修时,工人利用滑轮组提升物体。如图丙所示,已知物体的重力为800N,在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动,物体被提升了3m,该滑轮组的机械效率为______。要提高滑轮组的机械效率,可采用的措施有:______(填写序号)①增加物体的重力②增加提升物体的高度③减小动滑轮的重力。
33.(2025·山东济南长清区·二模)小莉发现汽车在沥青路面上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。由此小莉猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。小莉设计了如图所示的实验。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,实验时要用弹簧测力计沿水平方向_____拉动木块,乙图中木块所受滑动摩擦力的大小为_____N;通过分析实验数据,可以验证小莉的猜想;
(2)在图乙所示的情景中拉力增大为时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_____;
(3)实验中同学们发现弹簧测力计示数不稳定,所以改进实验装置如图丁所示,水平拉动木板向左运动时,木块相对桌面静止,弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为,则木块受到的摩擦力方向为水平向_____(选填“左”或“右”),木块与木板之间的摩擦力大小为_____。
34.(2025·山东淄博淄川区·二模)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装满快递后的总质量为600kg,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的阻力是车重的0.1倍,轮胎与地面接触的总面积为500cm2。g取10N/kg,求:
(1)配送车对水平地面的压强;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力做功的功率。
35.(2025·山东淄博临淄区·二模)如图所示,为了更加快捷、环保地服务于广大顾客,某公司提供了无人机配送服务。某款无人机以及所载货物的相关信息如表所示,。求:
无人机质量()
最大飞行速度()
脚架与地面接触总面积()
货物质量()
(1)当无人机载着货物静止在水平地面上时,它对地面的压强。
(2)无人机以最大飞行速度匀速直线飞行30min的路程。
(3)无人机以最大飞行速度匀速直线飞行时受到的阻力为100N,无人机的功率。
36.(2025·山东济南市中区·二模)如图是我国第五代战斗机“歼-20”,其部分参数如下表所示。若“歼-20”在最大起飞质量状态下以300m/s的速度在水平方向匀速飞行20min过程中,所受阻力为。g取10N/kg,通过计算回答,此过程中:
空战质量
25t
最大起飞质量
37t
最大巡航速度
800m/s
发动机最大巡航推力
(1)“歼-20”所受到的重力是多少?
(2)“歼-20”通过的路程是多少?
(3)“歼-20”发动机推力做的功为多少?
37.(2025·山东青岛李沧区·二模)库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年由法国科学家库仑根据实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。用公式可以表示为:其中表示两个电荷之间的相互作用力也称为库仑力,表示电荷之间的距离,表示电荷量的大小,是一个比例常数。如图光滑水平面上有两个位置固定的点电荷A和B,A是电荷量为9q的正电荷,位于轴的处,B是电荷量为4q的负电荷,位于轴的处。
(1)将一电荷量为q的正电荷C分别放置在轴的和处,求两个位置C受到的库仑力的大小之比;
(2)将一点电荷D放置在水平面上,发现电荷D能保持静止,此时A和B受到的库仑力恰好同时为0,判断电荷D是正电荷还是负电荷,求电荷D在轴的位置和电荷量的大小。
38.(2025·山东济南历下区·二模)如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为40kg。当该送餐机器人托着质量为2kg的餐品送餐时,机器人受到的摩擦力为其总重力的0.08倍,g取10Nkg.通过计算回答:此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为多少?
力的合成
1.(2025·山东省青岛市李沧区·二模)如图所示,物体B放在一个固定的光滑斜面上,物体B的上表面水平且粗糙,物体B上放着物体A。物体B在光滑斜面上自由滑下的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体A受到3个力的作用
B.物体A受到的合力为零
C.物体B受到4个力的作用
D.物体A受到的重力与物体B对物体A的支持力是一对平衡力
2.(2025·山东潍坊高密市·二模)蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示,运动员从最高点A竖直下落,在点B与床面接触,后落至最低点C。若不计空气阻力,则( )
A.运动员下落到B点时速度最大
B.运动员在最低点C时所受合力为零
C.运动员从A点运动到C点过程中动能增大
D.运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒
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专题05 二力平衡的条件及应用 力的合成
二力平衡的条件及应用
1.(2025·山东济南高新区·二模)停在有一定坡度的路面上的车,因未拉手刹常导致“溜车”而引发事故。下列说法正确的是( )
A.汽车在斜坡上“溜车”时,是因为没有受到摩擦力
B.汽车在斜坡上“溜车”时,车的重力势能逐渐减小
C.斜坡“溜车”时车受的重力和支持力是一对平衡力
D.大货车比小轿车“溜车”危害更大,因为大货车的惯性力更大
【答案】B
【详解】A.汽车在斜坡上“溜车”时仍会受到摩擦力,只是摩擦力不足以平衡重力沿斜面向下的分力,故A错误;
B.汽车在斜坡上“溜车”时高度逐渐降低,重力势能随高度的减小而减小,故B正确;
C.斜坡上“溜车”时车受的重力竖直向下,支持力垂直斜面向上,二者方向不在同一条直线上且大小不等,不是平衡力,故C错误;
D.惯性是物体保持运动状态不变的性质,不是力,大货车质量大惯性大,但不存在“惯性力”这一说法,故D错误。
故选B。
2.(2025·山东济宁邹城市·二模)如图所示,物体A和B叠放在一起放在水平地面上,在大小均为F的恒力作用下,沿水平面做匀速直线运动,则下列结论正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力大小均为F
C.乙图中物体A受到的摩擦力大小为F,物体B受到地面对它的摩擦力大小为F
D.甲图中若拉力增大为F1(F1>F),A和B一起向右做加速运动(AB之间仍保持相对静止),则A物体受到的摩擦力为F1,B物体受到的摩擦力仍为F
【答案】B
-【详解】甲图:A和B一起向右做匀速直线运动,水平方向上A受到水平向右的拉力F和B对A水平向左的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以A受到B的摩擦力大小是F;对整体受力分析,整体水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以B物体受到地面对它的摩擦力为F;
乙图:A和B一起向右做匀速直线运动,AB之间没有发生相对运动也没有相对运动趋势,所以AB之间不存在摩擦力;B在水平方向上受到水平向右的拉力和地面对B水平向左的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,所以地面给B水平向左的摩擦力大小为F。
A.甲图中A物体所受摩擦力大小为fA甲=F,乙图中A物体所受摩擦力大小为fA乙=0N,故A错误;
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力都为F,故B正确;
C.乙图中物体A受到的摩擦力fA乙=0N,物体B受到地面对它摩擦力fB乙=F,故C错误;
D.甲图中若拉力增大为F1((F1>F),A和B一起向右做加速运动(AB之间仍保持相对静止),由于整体对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以B受到的摩擦力大小不变,仍为F;A物体向右做加速运动,根据运动和力的关系可知,A物体在水平方向上受到的摩擦力小于F1,故D错误。
故选B。
3.(2025·山东济南历城区·二模)磁性冰箱贴成为人们外出旅游的购物新宠,如图一冰箱贴吸附在冰箱门上静止不动,此时与冰箱贴的重力相平衡的是( )
A.冰箱贴对冰箱门的吸引力
B.冰箱门对冰箱贴的吸引力
C.冰箱门对冰箱贴的摩擦力
D.冰箱门对冰箱贴的支持力
【答案】C
【详解】冰箱贴静止,受重力(竖直向下)、摩擦力(竖直向上)、吸引力(水平向冰箱门)、支持力(水平背离冰箱门)。重力的平衡力是与它大小相等、方向相反、作用在同一物体且同一直线的力,即冰箱门对冰箱贴的摩擦力,C正确。
故选C。
4.(2025·山东威海文登区·二模)下列关于力学现象的说法中正确的是( )
A.人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦阻力
B.苹果在空中下落得越来越快,是因为力可以改变物体的运动状态
C.汽车刹车后,速度会逐渐减小,最后会停下来,是因为汽车具有惯性
D.水杯静止在桌面上,是因为水杯受到的重力与水杯对桌面的压力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.人用力推车,车未动,此时车处于静止状态,即平衡状态,在水平方向上,推力和摩擦阻力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.苹果在空中下落得越来越快,其速度不断增大,运动状态发生改变,是因为受到重力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.汽车刹车后,速度会逐渐减小,最后会停下来,是因为汽车受到地面的摩擦阻力,而不是因为惯性,惯性是保持物体原有运动状态的性质,故C错误;
D.水杯静止在桌面上,水杯受到的重力方向竖直向下,水杯对桌面的压力方向也竖直向下,这两个力方向相同,不是一对平衡力。水杯受到的重力与桌面对水杯的支持力才是一对平衡力,故D错误。
故选B。
5.(2025·山东日照·二模)日照世帆赛基地依托江北最大的天然泻湖建设而成,承办过多项国内国外的重大赛事,被国家体育总局领导、专家誉为“亚洲第一、世界领先”。海波同学路过世帆赛基地时看到皮划艇运动员正在紧张的训练,下列认识正确的是( )
A.运动员在水面的“倒影”和他们在太阳下的“影子”原理相同
B.用桨向后划水,皮划艇向前运动说明力的作用是相互的
C.运动员训练时,皮划艇受到的浮力和皮划艇的重力是一对平衡力
D.冲过终点后,皮划艇不能立刻停下来是由于惯性的作用
【答案】B
【详解】A.运动员在水面的“倒影”成像原理是光的反射,他们在太阳下的“影子”的成像原理是光的直线传播规律,二者原理不相同,故A错误;
B.向后划水,船桨给水一个力的作用,同时水给船桨一个反作用力,皮划艇向前运动,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C.运动员训练时,皮划艇漂浮在水面上,受到的浮力等于皮划艇和运动员的总重力,则皮划艇受到的浮力大于皮划艇的重力,不是一对平衡力,故C错误;
D.冲过终点后,皮划艇不能立刻停下来是由于皮划艇具有惯性。惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选B。
6.(2025·山东泰安新泰市·二模)如图所示,2025年3月12日,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.火箭此时受到的重力和推力是一对平衡力
B.以加速升空的火箭为参照物,大地是静止的
C.火箭速度越大,具有的惯性也越大
D.火箭受到较大的推力后加速升空,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【详解】A.火箭加速升空时,火箭此时受到的重力小于推力,不是一对平衡力,故A错误;
B.以加速升空的火箭为参照物,大地的相对位置改变,是运动的,故B错误;
C.惯性只跟质量有关,与速度无关,所以火箭速度变大时,质量不变,则具有的惯性不变,故C错误;
D.力可以改变物体的运动状态和形状。火箭受到较大的推力后加速升空,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
7.(2025·山东济南长清区·二模)在日常生活的每一个角落都有力的痕迹。下列关于力的描述,正确的是( )
A.图甲:手拿着水杯在空中静止时,握力越大,摩擦力越大
B.图乙:天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力
C.图丙:当小球运动到最高点时所有外力全部消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动
D.图丁:木块在光滑水平地面上向右滑动并压缩弹簧,当弹簧压缩到最短时木块受力平衡
【答案】C
【详解】A.图甲:手拿着水杯在空中静止时,水杯受到的摩擦力与它的和重力是一对平衡力,大小不变,与握力大小无关,故A错误;
B.图乙:天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力,这两个力的施力物体和受力物体不是互为彼此,不是一对相互作用力,故B错误;
C.图丙:当小球运动到最高点时仍具有水平方向的速度,若此时所有外力全部消失,小球将沿水平方向做匀速直线运动,故C正确;
D.图丁:木块在光滑水平地面上向右滑动并压缩弹簧,当弹簧压缩到最短时,木块在竖直方向上受力平衡,在水平方向上只受到的弹簧的弹力作用,木块受力不平衡,故D错误。
故选C。
8.(2025·山东济南历下区·二模)2025年4月24日是第十个中国航天日。小振用可乐瓶制作出水火箭,如图所示,先在瓶里装适量水,旋紧瓶塞,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,水从金属管向下喷出,水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是( )
A.水火箭上升过程中,水火箭瓶内气体的内能在不断增加
B.水向下喷出时,通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能
C.升空时,水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力
D.打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
【答案】D
【详解】A.水火箭上升过程中,水从金属管向下喷出,气体的内能转化为火箭的机械能,所以水火箭瓶内气体的内能在不断减小,故A错误;
B.水向下喷出时,气体的内能转化为火箭的机械能,通过做功的方式减小了瓶内空气的内能,故B错误;
C.升空时,水火箭内气体对水向下的力的受力物体是水,水对水火箭向上的力的受力物体是水火箭,两个力的受力物体不是相同物体,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.打气筒将空气压入水火箭内的能量转化是将机械能转化为空气的内能,汽油机的压缩冲程是将机械能转化为汽缸内气体的内能,所以打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同,故D正确。
故选D。
9.(2025·山东济宁邹城市·二模)下列选项中,对我国古代劳动人民的发明创造理解错误的是( )
A.①图:古人利用圆木滚动来搬运巨石,是为了减小摩擦
B.②图:新疆坎儿井是我国历史上著名的水利工程,当A、B之间的水不流动时,各竖井中的水位会相平,是因为此时的井与明渠形成一个连通器
C.③图:中医使用的“拔火罐”技术利用了大气压强
D.④图:人推车匀速前进,人的推力大于摩擦力
【答案】D
【详解】A.古人利用圆木滚动来搬运巨石,是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦的,故A正确,不符合题意;
B.连通器是指上端开口、底部相连通的容器,当A、B之间的水不流动时,此时的井与明渠形成一个连通器,各竖井中的水位会相平,故B正确,不符合题意;
C.中医的“拔火罐”,火罐在大气压力作用下被吸住,属于大气压的应用,故C正确,不符合题意;
D.因为车做匀速直线运动,处于平衡状态,人的推力与车所受的摩擦力是一对平衡力,所以人的推力等于车所受的摩擦力,故D错误,符合题意。
故选D。
10.(2025·山东济南高新区·二模)在“探究二力平衡条件”实验中,将甲、乙两物体分别挂在测力计下,使其沿竖直方向运动,它们的图像如图所示。其中甲向上运动,速度大小为,测力计对甲的拉力大小为;乙向下运动,速度大小为,测力计对乙的拉力大小为。若不考虑空气阻力,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由甲乙的图像可得,两次运动图像均为过原点直线,因此两次运动都为匀速直线运动,在相同时间内,甲通过的路程较长,由可得,v1>v2;根据二力平衡知识可得,,,又因为,则,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(2025·山东淄博临淄区·二模)如图所示,在北京冬奥会上武大靖带领三名队友,在速滑混合团体2000米接力赛中一路领先。下列说法正确的是 ( )
A.运动员在匀速滑行时,溜冰鞋与冰面间摩擦力为零
B.到达终点不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
C.运动员在匀速转弯时,受到非平衡力作用
D.冰面对他的支持力与他所受的重力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A.运动员在快速滑行过程中,溜冰鞋与冰面间摩擦力较小,但不为零,故A错误;
B.运动员到达终点时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能用作用来表述,故B错误;
C.运动员在匀速转弯时,运动方向不断改变,处于非平衡状态,受到的不是平衡力,故C正确;
D.冰面对他的支持力与他所受的重力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
12.(2025·山东济南·二模)《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京(今河南开封)的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景,下列判断中正确的是( )
A.运动到最高点时,人的动能为零、重力势能最大
B.运动到最低点时,人的动能最大、人的惯性最大
C.运动到最高点时,速度为零,人受到的是平衡力
D.荡秋千的整个过程中,人的机械能总和保持不变
【答案】A
【详解】A.运动到最高点时,人的质量不变,速度为零,动能为零;质量不变,高度最大,所以重力势能最大,故A正确;
B.运动到最低点时,人的质量不变,速度最大,动能最大;此时人的质量不变,惯性大小不变,故B错误;
C.运动到最高点时,此时人受重力和拉力作用,这两个力不在同一直线上,所以人受到的不是平衡力,故C错误;
D.在荡秋千的整个过程中,由于存在空气的阻力,克服阻力做功,机械能转化为内能,机械能变小,故D错误。
故选A。
13.(2025·山东济南历下区·二模)在如图所示的实验情景中,小钢球受到平衡力作用的是( )
A.沿斜面滚下的钢球
B.静止在金属片上的钢球
C.在水中下沉的钢球
D.在空中自由下落的钢球
【答案】B
【详解】A.沿斜面滚下的钢球,速度越来越大,运动状态不断改变,不受平衡力作用,故A不符合题意;
B.静止在金属片上的钢球,处于平衡状态,受平衡力作用,故B符合题意;
C.在水中下沉的钢球,速度越来越快,运动状态不断改变,不受平衡力作用,故C不符合题意;
D.在空中自由下落的钢球,速度越来越快,运动状态不断改变,不受平衡力作用,故D不符合题意。
故选B。
14.(2025·山东济南·二模)饺子编剧并执导的动画电影《哪吒之魔童闹海》于2025年1月29日在中国大陆上映。截至2月21日,该影片票房突破130亿元,登顶全球动画电影票房榜。哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,踢出去的毽子是静止的
B.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
C.毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性
D.毽子在最高点时,受到平衡力作用
【答案】C
【详解】A.以地面为参照物,踢出去的毽子的相对位置改变,是运动的,故A错误;
B.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C.毽子能继续在空中飞,是因为毽子具有惯性,要保持原来的运动状态不变,故C正确;
D.毽子在最高点时,受非平衡力,运动状态会发生改变,故D错误。
故选C。
15.(2025·山东青岛市市北区·二模)杭州宇树科技公司研制生产的人形机器人,在2025年央视春晚舞蹈节目《秧BOT》上表演扭秧歌的情景如图所示。下列分析正确的是( )
A.机器人工作时主要将电能转化为机械能
B.机器人工作时主要将电能转化为内能和化学能
C.机器人手中的手帕在转动的过程中处于平衡状态
D.机器人将手中的手帕扔出去后手帕惯性将变小
【答案】A
【详解】AB.机器人工作时,消耗电能,主要获得机械能,使机械人运动,主要是电能转化为机械能,故A正确,B错误;
C.手帕运动的方向时刻变化,处于非平衡状态,故C错误;
D.惯性大小只跟物体的质量大小有关,质量不变,惯性不变。手帕扔出去后,手帕质量不变,惯性不变,故D错误。
故选A。
16.(2025·山东省青岛市市北区·二模)如图所示,质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体,在物体匀速上升1m的过程中,拉力做功800J。若不计绳重及摩擦,下列说法错误的是( )
A.绳子自由端移动距离为3m
B.有用功为600J
C.滑轮组机械效率约为66.7%
D.若绳子足够牢固,工人用该滑轮组最多能匀速提升重1000N的物体
【答案】ACD
【详解】A.由图可知,承担物重绳子的股数有n=2,绳子自由端移动距离为s=nh=2×1m=2m
故A错误,符合题意;
B.克服重力做的有用功为W有=Gh=600N×1m=600J 故B正确,不符合题意;
C.滑轮组机械效率为 故C错误,符合题意;
D.滑轮组做的额外功为W额=W总-W有=800J-600J=200J 不计绳重及摩擦,动滑轮重为
若绳子足够牢固,滑轮组自由端最大拉力等于人的重力,即F=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N 工人用该滑轮组最多能匀速提升的物重为G'=nF-G动=2×650N-200N=1100N 故D错误,符合题意。
故选ACD。
17.(2025·山东济南章丘区·二模)如图所示四图节选自我国古代科技著作《天工开物》,其中说法正确的是( )
A.图甲“泥造砖坯”中,地面对砖坯的支持力和砖坯的重力是一对平衡力
B.图乙“凿取砺房”中,古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的
C.图丙“踏车汲水”中,水被提升到高处,水的重力势能增大
D.图丁“穴取铜铅”中,古人所使用的镐在撬动坚硬的石头时属于费力杠杆
【答案】ABC
【详解】A.图甲“泥造砖坯”中,地面对砖坯的支持力和砖坯的重力使砖坯处于平衡状态,两力是一对平衡力,故A正确;
B.图乙“凿取砺房”中,古人手中的凿子是压力不变时,通过减小受力面积增大压强,故B正确;
C.图丙“踏车汲水”中,水被提升到高处,水的质量不变,高度升高,水的重力势能增大,故C正确;
D.图丁“穴取铜铅”中,古人所使用的镐在撬动坚硬的石头时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D错误。
故选ABC。
18.(2025·山东济南济阳区·二模)物理概念的正确理解是学好物理学的一个重要的环节。下面是关于我们学过的几个物理概念的理解,请选出你认为错误的选项( )
A.比热容是物质的一种特性,只与物质种类有关
B.驾驶员驾驶时要系安全带是为了减小惯性
C.猴子匀速向上爬树时受到的摩擦力方向是竖直向上的
D.冰箱内冷冻室内物体的内能为0
【答案】ABD
【详解】A.比热容是物质的一种特性,不仅与物质种类有关,还与物质的状态有关,故A错误,符合题意;
B.驾驶员驾驶时要系安全带是为了减小汽车突然减速时由于惯性带来的危害,故B错误,符合题意;
C.猴子匀速向上爬树时,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,方向相反,受到的摩擦力方向是竖直向上的,故C正确,不符合题意;
D.一切物体都具有内能,冰箱内冷冻室内物体的内能不为0,故D错误,符合题意。
故选 ABD。
19.(2025·山东日照·二模)如图所示,两个不吸水的实心小球甲和乙,用不可伸长的细线系住,放入水中静止后,球甲有一半的体积露出水面,球乙与容器底部接触,细线被拉直。已知球甲的重力为4N,球甲受到的浮力为8N,球甲、乙的体积之比为,球甲、乙的密度之比为,水的密度为,g取。下列说法正确的是( )
A.细线对球甲的拉力为4N B.球乙受到的浮力为8N
C.球甲的密度为 D.容器底部对球乙的支持力为4N
【答案】ABC
【详解】A.对球甲进行受力分析,球甲受到竖直向下的重力、细线对球甲竖直向下的拉力和竖直向上的浮力,由题可知,球甲处于静止状态,所以球甲受力平衡,即,所以细线对球甲的拉力为
故A正确;
B.由题可知,球甲有一半的体积露出水面,乙全部浸没,球甲、乙的体积之比为2:1,即
根据阿基米德原理可知,球甲排开水的体积为 则球乙的体积为,根据阿基米德原理可知,球乙受到的浮力为
故B正确;
C.由题可知,球甲有一半的体积露出水面,即球甲的体积为 根据公式和可知,甲的密度为,故C正确;
D.由题可知,球甲、乙的密度之比为1:6,则球乙的密度为 根据公式和可知,球乙的重力为 对球乙受力分析,球乙受到竖直向下的重力、细线对球甲竖直向上的拉力和竖直向上的浮力,由题可知,球乙处于静止状态,所以球乙受力平衡,则容器底部对球乙的支持力为,故D错误。
故选ABC。
20.(2025·山东济南历下区·二模)核潜艇是利用与核能发电相同的原理产生动力来前进,通过声呐系统探测并收集信息。以下相关说法正确的是( )
A.核潜艇在航行过程中关闭发动机后,因惯性会继续向前运动
B.核潜艇悬浮在水中某位置时,所受浮力与其自身重力是一对平衡力
C.核潜艇配备的声呐系统发出的超声波,频率高,因此传播速度大
D.核潜艇是利用核反应堆发生的核裂变获得能量,所用核能是不可再生能源
【答案】ABD
【详解】A.核潜艇在航行过程中关闭发动机后,因惯性还要保持原来的运动状态,会继续向前运动,故A正确;
B.核潜艇悬浮在水中某位置时,处于静止状态,竖直方向受力平衡,所受浮力与其自身重力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.声速与介质的种类和温度有关,与频率无关,所以传播速度不变,故C错误;
D.核潜艇是利用核反应堆发生的核裂变获得能量,核能越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,所以核能是不可再生能源,故D正确。
故选ABD。
21.(2025·山东省济南·二模)如图所示,小球在A点由静止开始释放向右侧摆动,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点,hA>hC。下列说法中不正确的是( )
A.小球在B点的动能最大
B.小球在最低点B点时,受力平衡
C.小球的机械能总量保持不变
D.小球的动能和重力势能可以相互转化
【答案】BC
【详解】AD.小球质量不变,在从A点向B点运动时,速度增加,高度降低,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;在从B点向C点运动时,速度减小,高度增加,则动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能,所以小球的动能和重力势能可以相互转化,小球在B点的动能最大,故AD正确,不符合题意;
B.小球在整个运动过程中做曲线运动,处于非平衡状态,所以小球在最低点B点时,受力不平衡,故B错误,符合题意;
C.小球在C点和A点速度均为零,动能均为零,C点高度较低,则重力势能较小,所以C点机械能小于A点机械能,所以小球的机械能总量变小,故C错误,符合题意。
故选BC。
22.(2025·山东省青岛市李沧区·二模)某装置如图所示,水平向右匀速拉滑轮,木板A在时间t内移动距离为s,物块B始终相对地面静止,弹簧测力计的示数为F,此过程中地面受到的摩擦力为f。不计绳重、滑轮重、弹簧测力计重和滑轮与轴之间的摩擦,则在此过程中( )
A.滑轮移动的速度为
B.手对滑轮的拉力为
C.木板A所受拉力做功的功率为
D.手对滑轮拉力做的功为
【答案】CD
【详解】A.木板A的移动速度,动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度等于木板移动速度的二分之一,大小为,故A不符合题意;
B.物块B始终相对地面静止,处于平衡状态,受到弹簧测力计的拉力和A对B水平向右的摩擦力,弹簧测力计的示数为F,B受到水平向右的摩擦力fB=F 由力的作用的相互性可知A受到的摩擦力fA=fB=F 木板A匀速运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,木块A水平方向受到水平向右的拉力,地面给它水平向左的摩擦力和B对它水平向左的摩擦力,由力的平衡可知,绳子的拉力F绳=f+fA=f+F 滑动是动滑轮,力作用在动滑轮的轴上,手对滑轮的拉力为F拉=2F绳=2(f+F) 故B不符合题意;
C.由功率的公式 可知木板A所受拉力做功的功率 故C符合题意;
D.手对滑轮拉力做的功 故D符合题意。
故选CD。
23.(2025·山东烟台·二模)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
【答案】BD
【详解】A.水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,处于静止状态,合力为零,所以推力等于摩擦力,故A错误;
B.水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,受力平衡,推力等于摩擦力,故B正确;
C.当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子处于平衡状态,水平方向不受力,所以没有摩擦力,故C错误;
D.平板车下边装有轮子,将滑动摩擦变为滚动摩擦,是为了减小摩擦,故D正确。
故选BD 。
24.(2025·山东淄博·二模)重30N的物块A放在水平桌面上,用平行于桌面的细线通过定滑轮与小桶B相连,如下图所示。现向小桶B中加入细沙,当小桶B与沙子的总重力为20N时,物块A恰好做水平向右的匀速直线运动(忽略滑轮轴间的摩擦及绳重)。物块A受到的滑动摩擦力为____N;继续向小桶B中加入沙子,使物块A在水平桌面上加速运动,此时物块A受到的滑动摩擦力大小_____。(选填“不变”或“变大”)
【答案】 20 不变
【详解】[1]物块A恰好做水平向右的匀速直线运动,小桶B与沙子匀速向下运动,绳子对小桶B与沙子拉力与小桶B与沙子的总重力二力平衡,大小相等即 绳子通过定滑轮拉着物块A和小桶B,绳子对物块A和小桶B的拉力大小相等即 物块A恰好做水平向右的匀速直线运动,绳子对物块A的拉力与物块A受到的摩擦力二力平衡,大小相等即
[2]滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与拉力大小无关,继续向小桶B中加入沙子,绳子对物块A的拉力变大,压力大小和接触面粗糙程度都不变,物块A受到的滑动摩擦力大小不变。
25.(2025·山东泰安新泰市·二模)如图所示,在水平拉力作用下,木板甲在水平地面上匀速向右运动,同时物块乙相对于地面静止。已知此时墙壁对物块乙的拉力,则木板甲与地面间的摩擦力是______N。
【答案】8
【详解】此时墙壁对物块乙的拉力
方向向左;乙水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为2N,摩擦力水平向右;以甲为研究对象,它受到向右的拉力为10N,同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力,根据相互作用力大小相等,方向相反,乙对甲的摩擦力为二者之和为10N,所以地面对物体甲的摩擦力为
26.(2025·山东济南市中区·二模)如图是一种静电窗花,材料本身不带胶,将窗花在玻璃上轻轻摩擦后便可以贴上,此时玻璃和窗花带______(选填“同种”或“异种”)电荷;手用力按贴好的窗花,窗花受到的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 异种 不变
【详解】[1]当一个物体与另一个物体擦时,电荷会发生转移,使两个物体带上不同种类的电荷,这种现象叫做摩擦起电。根据电荷间的相互作用规律,异种电荷互相吸引。静电窗花通过在玻璃上轻轻摩擦后能贴上,就是因为摩擦使窗花和玻璃带上了异种电荷,从而相互吸引。
[2]当窗花贴在玻璃上时,它处于静止状态,在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等。手用力按贴好的窗花,只是增加了窗花与玻璃之间的压力,但窗花的重力不变,根据二力平衡条件,摩擦力始终等于重力,所以摩擦力大小不变。
27.(2025·山东临沂临港经济开发区·二模)如图所示,小明把筷子插在装满糙米的杯中,糙米压紧加少许水后,可将杯提起。这是因为加水后糙米膨胀,增大了对筷子的______,从而增大摩擦力;同时,与精米相比,糙米的接触面更______,也会使摩擦力增大;筷子提杯匀速上升的过程中,糙米对筷子的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 压力 粗糙 不变
【详解】[1]糙米吸水后发涨,增大了米对筷子和米对玻璃杯的压力,从而增大了摩擦力。
[2]筷子提米,用糙米,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦。
[3]筷子提米实验中,筷子受到向下的米的摩擦力与竖直向上的拉力,筷子提杯匀速上升的过程中,处于平衡状态,将筷子与装满米的杯子看成一个整体,则拉力等于筷子与装满米的杯子总重力,由二力平衡得,糙米对筷子的摩擦力等于筷子与装满米的杯子总重力,大小不变。
28.(2025·山东济宁邹城市·二模)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程.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_____(填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度.
【答案】 500 t3
【详解】第一空.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,则由图像可知运动员的重力:G=F=500N;
第二空.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;
由图像可知: 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.
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;
所以,t1﹣t3过程,运动员的速度一直增大;t3﹣t4是减速,故t3时刻获得最大速度.
29.(2025·山东济南章丘区·二模)质量为50g的小球在水中处于静止状态,画出小球所受浮力和杯子对斜面压力的示意图。
【答案】
【详解】浮力竖直向上,作用在球心,大小等于小球重力,F浮=mg=0.05kg×9.8N/kg=0.49N
杯子对斜面压力F垂直斜面向下,作用在接触面中心。如图所示:
30.(2025·山东省青岛市市北区·二模)探究影响摩擦力大小的因素。小明沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,装置如图。弹簧测力计示数如图所示。
(1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据______的原理;
(2)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与______有关;
(3)在图丙所示情景中,木块恰好做匀速直线运动。当拉力增大为4N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为______N。
【答案】(1)二力平衡
(2)压力大小
(3)3.2
【详解】(1)用弹簧测力计匀速直线拉动木块时,拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可知,这两个力大小相等,所以可以用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小。
(2)甲、乙两次实验中,接触面的粗糙程度、材料相同,而压力大小不同,所以这两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(3)如图丙,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡知,滑动摩擦力等于拉力,可知此时滑动摩擦力大小为3.2N;当拉力增大为4N时,与匀速时相比,压力和接触面的粗糙程度、材料均相同,所以滑动摩擦力相同,仍为3.2N。
31.(2025·山东滨州·二模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做________运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小________弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与________(大小)有关;________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是________(选填“正确”或“错误”)的;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1) 匀速 等于
(2) 压力 甲、丙
(3)错误
(4)不一定
【详解】(1)[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,接触面的面积改变了,压力大小也改变了,由于没有控制压力大小相同,所以这种做法是错误的。
(4)图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
32.(2025·山东淄博淄川区·二模)滑轮在生活和学习中有广泛的应用。
(1)在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。
小张同学认为乙方案更合理,理由是乙方案中使用小车时______对实验的影响更小,可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车______。该实验中滑轮的作用是______。
(2)房屋装修时,工人利用滑轮组提升物体。如图丙所示,已知物体的重力为800N,在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动,物体被提升了3m,该滑轮组的机械效率为______。要提高滑轮组的机械效率,可采用的措施有:______(填写序号)①增加物体的重力②增加提升物体的高度③减小动滑轮的重力。
【答案】(1) 摩擦力 静止 改变力的方向
(2) 80% ①③
【详解】(1)[1]乙方案中使用小车时,摩擦力对实验的影响更小,可以忽略不计。因为小车在水平桌面上滚动时,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,而甲方案中使用木块时,木块与桌面之间的滑动摩擦力较大,会影响实验结果。
[2]当小车保持静止状态或匀速直线运动状态时处于平衡状态。“探究二力平衡的条件”实验中,让小车处于匀速直线运动状态不宜操作,因此认定小车水平方向受力平衡的依据是小车处于静止状态。
[3]实验中的滑轮为定滑轮,其作用是改变拉力的方向,使实验操作更方便。
(2)[1]由图可知绳子段数n=2。绳子自由端移动的距离 s=nh=2×3m=6m 滑轮组做的有用功
W有用=G×h=800N×3m=2400J 拉力做的总功 W总=Fs=500N×6m=3000J 滑轮组的机械效率
[2]①增加物体的重力:在动滑轮重不变时,物体越重,有用功在总功中所占的比例越大,机械效率越高;
②增加提升物体的高度:由可知,机械效率与提升物体的高度无关;
③减小动滑轮的重力:动滑轮越轻,额外功越小,在有用功不变的情况下,总功减小,机械效率会提高。
综上,故选 ①③。
33.(2025·山东济南长清区·二模)小莉发现汽车在沥青路面上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。由此小莉猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。小莉设计了如图所示的实验。
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,实验时要用弹簧测力计沿水平方向_____拉动木块,乙图中木块所受滑动摩擦力的大小为_____N;通过分析实验数据,可以验证小莉的猜想;
(2)在图乙所示的情景中拉力增大为时,木块受到的滑动摩擦力的大小为_____;
(3)实验中同学们发现弹簧测力计示数不稳定,所以改进实验装置如图丁所示,水平拉动木板向左运动时,木块相对桌面静止,弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为,则木块受到的摩擦力方向为水平向_____(选填“左”或“右”),木块与木板之间的摩擦力大小为_____。
【答案】(1) 匀速直线 3.4
(2)3.4
(3) 左 2.6
【详解】(1)[1]测量滑动摩擦力时,需要用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,使木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力二力平衡。
[2]乙图中弹簧测力计示数为3.4N,说明此时木块所受滑动摩擦力大小为3.4N。
(2)当拉力增大为4N时,由于接触面粗糙程度和压力不变,滑动摩擦力大小仍保持3.4N不变。
(3)[1]图丁中木板向左运动,木块相对桌面静止,由于木块相对木板向右运动,故摩擦力方向水平向左。
[2]由于木块静止,木板向左运动,木块与木板之间存在相对滑动趋势,因此木块受到的摩擦力属于滑动摩擦力。木块相对于桌面静止,说明它处于平衡状态,因此木块受到的摩擦力必须与之大小相等,弹簧测力计B的示数2.6N等于为木块所受摩擦力的大小,故木块与木板之间的摩擦力大小为2.6N。
34.(2025·山东淄博淄川区·二模)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装满快递后的总质量为600kg,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的阻力是车重的0.1倍,轮胎与地面接触的总面积为500cm2。g取10N/kg,求:
(1)配送车对水平地面的压强;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力做功的功率。
【答案】(1)1.2×105Pa
(2)3.6×104J
(3)900W
【详解】(1)配送车对水平地面的压力
受力面积为 配送车对水平地面的压强
(2)因为匀速运动,所以牵引力大小与阻力大小相等,即 牵引力做的功为
(3)牵引力做功的功率为
35.(2025·山东淄博临淄区·二模)如图所示,为了更加快捷、环保地服务于广大顾客,某公司提供了无人机配送服务。某款无人机以及所载货物的相关信息如表所示,。求:
无人机质量()
最大飞行速度()
脚架与地面接触总面积()
货物质量()
(1)当无人机载着货物静止在水平地面上时,它对地面的压强。
(2)无人机以最大飞行速度匀速直线飞行30min的路程。
(3)无人机以最大飞行速度匀速直线飞行时受到的阻力为100N,无人机的功率。
【答案】(1)
(2)18km
(3)1000W
【详解】(1)当无人机静止在水平地面上时,它对地面的压力 它对地面的压强
(2)无人机以最大飞行速度v=36km/h,飞行时间t=30min=0.5h 由可得,飞行30min的路程s=vt=36km/h×0.5h=18km
(3)无人机以最大飞行速度匀速直线飞行时,受到的动力与阻力平衡,大小相等即F=f=100N 则无人机的功率
36.(2025·山东济南市中区·二模)如图是我国第五代战斗机“歼-20”,其部分参数如下表所示。若“歼-20”在最大起飞质量状态下以300m/s的速度在水平方向匀速飞行20min过程中,所受阻力为。g取10N/kg,通过计算回答,此过程中:
空战质量
25t
最大起飞质量
37t
最大巡航速度
800m/s
发动机最大巡航推力
(1)“歼-20”所受到的重力是多少?
(2)“歼-20”通过的路程是多少?
(3)“歼-20”发动机推力做的功为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)“歼-20” 空战质量 “歼-20”所受到的重力是
(2)“歼-20”在最大起飞质量状态下以300m/s的速度在水平方向匀速飞行20min , 路程为
(3)因为飞机做匀速直线运动,所以推力 发动机推力做的功为
37.(2025·山东青岛李沧区·二模)库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年由法国科学家库仑根据实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。用公式可以表示为:其中表示两个电荷之间的相互作用力也称为库仑力,表示电荷之间的距离,表示电荷量的大小,是一个比例常数。如图光滑水平面上有两个位置固定的点电荷A和B,A是电荷量为9q的正电荷,位于轴的处,B是电荷量为4q的负电荷,位于轴的处。
(1)将一电荷量为q的正电荷C分别放置在轴的和处,求两个位置C受到的库仑力的大小之比;
(2)将一点电荷D放置在水平面上,发现电荷D能保持静止,此时A和B受到的库仑力恰好同时为0,判断电荷D是正电荷还是负电荷,求电荷D在轴的位置和电荷量的大小。
【答案】(1)
(2)正电荷,6m处,36q
【详解】(1)当C放置在x=1m处时: 点电荷A对C的库仑力FAC,根据库仑定律
,qA=9q,qC=q,rAC=1m,则 因为同种电荷相互排斥,故FAC方向沿x轴正方向。
点电荷B对C的库仑力FBC,qB=4q,rBC=1m,则 因为异种电荷相互吸引,故FBC方向沿x轴正方向。 所以C在x=1m处受到的库仑力 当C放置在x=3m处时: 点电荷A对C的库仑力FAC′,rAC′=3m,则 因为同种电荷相互排斥,故FAC′方向沿x轴正方向。 点电荷B对C的库仑力FBC′,rBC′=1m,则 因为异种电荷相互吸引,故FBC′方向沿x轴负方向。 所以C在x=3m处受到的库仑力 则。
(2)因为A和B受到的库仑力恰好同时为0,A和B之间的力都在AB这条直线上,根据二力平衡可知,电荷D必须在直线AB上。 A是正电荷,B是负电荷,根据电荷间的相互作用规律,如果电荷D在A 和B之间,无论是正电荷还是负电荷,A和B总有一个受到的两个力方向相同,受到的库仑力不可能为0。所以电荷D必须在A 和B连线的延长线上。 设电荷D的电荷量为qD,位于x轴上x=x0处。 对A,由库仑定律, 对B, 因为FAD=FBD,所以 解得 当时,解得(舍去) 当时,解得。 因为A是正电荷,B是负电荷,根据电荷间的相互作用规律,B对A的库仑力方向向右,所以D对A 的库仑力方向必须向左,故电荷D应为正电荷。
再根据A、B库仑力为0,对A,FAD=FAB(FAB是A、B间库仑力), 则 解得。
38.(2025·山东济南历下区·二模)如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为40kg。当该送餐机器人托着质量为2kg的餐品送餐时,机器人受到的摩擦力为其总重力的0.08倍,g取10Nkg.通过计算回答:此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为多少?
【答案】33.6N
【详解】送餐时机器人的总质量 送餐时机器人的总重力
送餐机器人所受摩擦力
力的合成
1.(2025·山东省青岛市李沧区·二模)如图所示,物体B放在一个固定的光滑斜面上,物体B的上表面水平且粗糙,物体B上放着物体A。物体B在光滑斜面上自由滑下的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体A受到3个力的作用
B.物体A受到的合力为零
C.物体B受到4个力的作用
D.物体A受到的重力与物体B对物体A的支持力是一对平衡力
【答案】AC
【详解】斜面表面光滑,AB整体不受摩擦力作用,只受竖直向下的重力及斜面的支持力,这两个力不是平衡力,所以AB整体会加速下滑;分析物体A:向右下方加速下滑,竖直方向上受到的重力与物体B对物体A的支持力不是一对平衡力,水平方向会受到物体B向右的摩擦力共作用,共受到三个力作用,且合力不为零;分析物体B:会受到重力、斜面的支持力、物体A的压力和摩擦力四个力的作用,故AC正确,BD错误。
故选AC。
2.(2025·山东潍坊高密市·二模)蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示,运动员从最高点A竖直下落,在点B与床面接触,后落至最低点C。若不计空气阻力,则( )
A.运动员下落到B点时速度最大
B.运动员在最低点C时所受合力为零
C.运动员从A点运动到C点过程中动能增大
D.运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒
【答案】D
【详解】A.运动员在点B与床面接触,此后床发生弹性形变,开始时产生的弹力小于运动员的重力,运动员的速度将继续增大,下落到B点时速度不是最大,故A不符合题意;
B.运动员在最低点C后,将向上弹起,在C点时受到床的弹力大于运动员的重力,运动员在最低点C时所受合力不为零,故B不符合题意;
C.运动员在最低点C时速度为零,动能为零,运动员从A点运动到C点过程中动能先增大后减小,故C不符合题意;
D.运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒,在与床接触后,运动员的一部分机械能转化为床的弹性势能,故D符合题意。
故选D。
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