8.3 力与运动的关系 专题训练 ----2025-2026学年苏科版物理八年级下学期
2026-01-22
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内容正文:
8.3 (专题训练)
一.力可以改变物体的形状(共8小题)
二.力可以改变物体的运动状态(共9小题)
三.(共5小题)
四.(共7小题)
五.合力及力的合成(共5小题)
六.同一直线上二力的合成(共8小题)
七.(共6小题)
一.力可以改变物体的形状(共8小题)
1.下列现象中,属于力的作用改变了物体的运动状态的是( )
A.减速伞使返回舱减速降落 B.运动员压弯跳板
C.用力拉开弹弓 D.手揉扁面团
2.如图所示,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的轻塑料片弹出时,钢球并没有随轻塑料片飞出,则下列分析中正确的是( )
A.钢片被拉弯说明力能改变物体的运动状态
B.塑料片能被弹出是因为它受到的力大于其具有的惯性
C.小钢球没有随塑料片飞出,说明小钢球具有惯性
D.塑料片飞出说明塑料片不具有惯性
3.图所示的实例中,主要说明力可以改变物体形状的是( )
A.用力将跳板压弯 B.用力推动购物车
C.用力将篮球投出 D.用力将门拉开
4.如图是工人用扳手拧螺栓的场景,下列说法正确的是( )
A.用扳手拧螺栓时,对螺栓施力的是扳手
B.用力向下转动扳手说明力可以改变物体的形状
C.手施力时没有看到扳手发生形变,说明扳手没有受到力
D.压扳手末端更容易拧开螺栓,说明力的大小会影响力的作用效果
5.小聪将一张纸折成纸飞机,接着将其掷出,如图所示。将纸折成纸飞机的过程说明力可以改变物体的 。纸飞机离开手后能继续向前运动,是因为纸飞机具有 。
6.如图所示,利用橡皮筋、牙膏盒等自制一简易测力计,为了能准确测量力的大小,应保证橡皮筋发生 形变;测力计的原理是利用力使弹簧伸长,且在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成 ;使用前应估计被测力的大小,避免超过测力计的 ,否则会损坏装置或导致测量不准确。
7.“雪压竹枝低,虽低不着泥”,如图甲所示,使竹子发生形变的力是雪对竹子的 。如图乙所示,用手提在水壶把手的 (选填“A”或“B”)处更容易将水倒出,说明力的 影响力的作用效果。
8.如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生①,②,③,④各图中的形变,如果力的大小。
(1) 能说明力的作用效果跟力的大小有关;
(2) 能说明力的作用效果跟力的作用点有关;
(3)①③能说明力的作用效果跟力的 有关;
(4)实验中力的作用效果是通过观察 来得知,这种研究问题的方法叫做转换法。
二.力可以改变物体的运动状态(共9小题)
9.如图甲所示,让小铁球从斜面上静止滚下,小铁球沿直线运动且靠近磁体时速度变大;如图乙所示,让小铁球从斜面上静止滚下,观察到小铁球的运动轨迹变为曲线。由上述实验现象可以判定下列说法正确的是( )
A.图甲中,小铁球与磁体没有接触前,它们之间没有力的作用
B.图乙中,小铁球的运动轨迹为曲线,表明力可以改变物体的形状
C.图甲中,小铁球被吸引时是受力物体
D.两次实验中,仅有图乙中小铁球的运动状态发生变化
10.中国女排运动员正在扣球时,以下说法中不正确的是( )
A.用力扣球时,排球的运动速度加快,说明力可以改变物体的运动状态
B.手对排球的作用力和排球对手的作用力是一对相互作用力
C.排球在空中飞行时,受到平衡力的作用
D.排球离开运动员后还能在空中飞行,是因为排球具有惯性
11.如图甲所示,天宫一号绕地球匀速运动一圈约1.5小时,航天员在天宫一号做实验,用软绳将小球系在铁架台上,观察到小球不动,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.软绳对小球有拉力
B.小球的惯性比地球上小了
C.小球的运动状态不断改变,所以小球一定受到力的作用
D.小球和天宫一号一起绕地球匀速运动,小球受平衡力作用
12.中国智造跑出科技新高度。4月19日北京亦庄全球首次人机共跑半程马拉松上,各式人形机器人大显身手。下列有关此次比赛中的情境说法正确的是( )
A.安全护卫人员阻止非参赛人员横穿赛道,是防止惯性可能带来人员伤害
B.在比赛中的机器人所穿的跑鞋底部设计的各种花纹,是为了减小摩擦力
C.机器人在即将到达终点线前,加速冲刺阶段,机器人的惯性变大
D.机器人到达终点关机后会停止运动,说明了力是维持物体运动的原因
13.2024赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛第一阶段比赛于12月12日在中南大学体育馆开赛。图为樊振东选手击球的画面。击球时,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状和 ,球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力大小是 的。
14.小男孩正“驾驶”滑板车向前滑行,如图所示为滑板车的结构图。滑板车可以根据身高来调节高度。将拉杆调到相应高度后,旋紧调节旋钮,通过 来增大摩擦,当小男孩蹬地后双脚离地,滑板车由于受到摩擦力速度不断减小,说明力可以改变物体的 。
15.如图所示,我国自主研制的“飞行汽车”成功完成全球首条跨海跨城航线的首飞,汽车在加速起飞过程中,以旁边的建筑为参照物,是 (选填“静止”或“运动”)的,此时汽车受到的升力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力,说明力能改变物体的 。
16.学生喜爱的各项球类运动中,涉及许多物理知识:
(1)篮球撞到篮板后反弹回来,说明力可以改变物体的 ;
(2)球拍击打羽毛球的瞬间,羽毛球受到的弹力是由于 (选填“球拍”或“球”)发生弹性形变而产生的;
(3)打排球用力扣球时,手会感到疼,说明物体间力的作用是 的,如果排球在飞行过程中突然失去所有力,排球将会 。
17.按要求填空。
(1)如图甲所示,磁铁的吸引力使小铁球在水平桌面上做曲线运动,该现象说明力可以改变物体的 。
(2)如图乙所示,建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定墙壁是否竖直,铅垂线利用了重力的方向总是 的原理制成的。
(3)如图丙所示是探究二力平衡条件的实验装置,小卡片处于静止状态,旋转小卡片,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,说明相互平衡的两个力必须作用在 。
三.(共5小题)
18.行驶的汽车突然刹车时,乘客会向前倾,下列说法正确的是( )
A.汽车的速度越大,其惯性越大 B.汽车停下来说明运动需要力来维持
C.乘客向前倾是由于受到惯性的作用 D.系上安全带可以减小惯性带来的伤害
19.频闪摄影是研究运动常用的实验手段。频闪仪每隔相同的时间对运动物体进行一次拍摄,于是照片上就记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球沿斜面向下从A运动到F运动过程中的频闪照片。下列说法正确的是( )
A.小球从A运动到F的过程中运动状态没有改变
B.小球从A到C的平均速度比D到F的速度大
C.小球在运动过程中受到的各个力不平衡
D.小球在运动过程中受到平衡力的作用
20.如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后,快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出。下列说法正确的是( )
A.谷物从桶中倒出时,其重力方向偏离竖直方向
B.农民摇动摇柄的力和摇柄对农民的力是一对平衡力
C.枯瘪谷物飞出的过程中运动状态发生变化
D.从出风口飞出的枯瘪谷物惯性变小
21.体育中考前,同学们在加强排球训练。如图所示,小明将排球竖直向上抛出,排球上升过程中依次经过A、B、C三点,到达最高点D,已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大,则在由A点运动到D点的过程中,排球所受合力最大的点是 点。
22.如图是我国用长征三号运载北斗导航卫星发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体,根据物体间力的作用是 ,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是 (填“空气”或“喷出的气体”)。升入太空后卫星围绕地球同步匀速运动过程中,卫星的运动状态 (填“不变”或“改变”)。
四.(共7小题)
23.如图所示,以下体育项目中相关物理知识描述正确的是( )
A.斜向上抛出的篮球到达最高点的瞬间,一切外力消失,篮球将保持静止状态
B.短道速滑选手通过弯道,说明力改变了他的运动状态
C.羽毛球选手用球拍击球的瞬间,羽毛球速度为0,处于平衡状态
D.游泳选手向后划水使自己加速向前运动时,水对人向前的力大于人划水的力
24.体育运动中,包含有丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.踢足球的力越大,球飞得越远,说明力的作用效果与力的大小有关
B.竖直向上垫排球时,若排球在最高点时所受的外力全部消失,排球将会做匀速直线运动
C.在草坪上滚动的足球最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D.运动员跑步到达终点时不能立刻停下是因为受到惯性的作用
25.如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,筷子所受米给它的摩擦力方向向上
C.图丙中在力 F 拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,弹簧测力计的示数保持不变
D.图丁小球可在A、B两点间来回摆动,当小球摆到最高点B点时,细线恰好断开,则小球将保持静止
26.风洞实验室中可产生方向水平、速度大小可调节的风,以研究流动气体中物体的受力情况。将一个套有木球的细直杆放入实验室,球重为G,球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k,且,如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆向左匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平反方向时受到的风力大小相同,下列说法正确的是( )
A.图甲中,球所受的合力不为零
B.图甲中,球对杆的压力大小为kG
C.图乙中,球与杆之间的滑动摩擦力大小为kG
D.图乙中,球一定向下做加速直线运动
27.质量为0.05g的雨滴在竖直下落的过程中,由于受到重力和阻力的作用,要经历加速和匀速两个阶段。若雨滴在某时刻所受的阻力为,则此时雨滴所受的合力大小是 N、方向 ,雨滴在匀速下落的过程中所受的阻力大小是 N(g取10N/kg)。
28.如图为一组滑轮装置,A、B两物块都由同一种物质制成。先用弹簧测力计测出A物块在水平桌面上匀速直线运动时的示数为50N,A物块的重力为200N,不计滑轮与绳的摩擦。如图所示,此时B物块恰能拉动A物块一起做匀速直线运动,则B物块的重力为 N;若把A、B两物块位置互换,则水平桌面上的B物块做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。
29.如图所示,在探究水平面上长方体木块所受摩擦力的实验中,小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块,实验记录如下表所示,由表中信息可知其探究的是摩擦力与 的关系;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块所受的摩擦力大小是 N,此时木块做 (选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动,木块开始滑动时受到的摩擦力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力。
拉力大小F/N
0~3.4
3.5
3.3
木块平放
静止
开始滑动
匀速运动
木块侧放
静止
开始滑动
匀速运动
五.合力及力的合成(共5小题)
30.关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.跳高运动员腾跃到最高点时,速度为零,所受合力也为零
B.游泳运动员手臂向后拨水,获得向前的推力,这个力改变了人的运动状态
C.被抛出的篮球仍能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
D.运动员举起杠铃在空中静止不动,杠铃重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力
31.如图所示,物体放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力作用,即和摩擦力作用,物体处于静止状态,其中,方向向右,,方向向左,若撤去,物体仍静止不动,则物体受到的摩擦力是( )
A.8N,方向向左 B.8N,方向向右 C.4N,方向向左 D.4N,方向向右
32.正月十五是我国传统节日元宵节.这一天人们不仅要食用传统食物元宵,还要打灯笼、猜灯谜,因此这一天也被称为灯节,如图所示,挂在绳子下端的灯笼处于静止状态,下列有关分析正确的是( )
A.灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力是一对相互作用力
B.灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力是一对平衡力
C.若绳子断的瞬间,灯笼所受外力全部消失,灯笼受到的合力为零
D.灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力作用点相同
33.如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点,此时测力计的示数 。
34.甲、乙两人用一条绳子水平向东拉同一条船,甲用力为300N, 乙用力为100N,则船受到的拉力为
N, 若甲用力大小和方向不变,乙改为用原力大小不变水平向西拉,则船受到的拉力为 N,方向向 。
六.同一直线上二力的合成(共8小题)
35.F1的大小为8N,方向竖直向下,要使F1和F2的合力方向竖直向上并小于3N,求F2取值范围正确的是( )
A.5N<F2<11N B.3N<F2<11N C.3N<F2<8N D.8N<F2<11N
36.“梅花落处疑残雪,柳叶开时任好风”是诗人杜审言在《大酺》中的诗句。若一朵重力为0.05N的梅花从空中竖直下落时受到的阻力为0.03N,则这朵梅花受到的重力和阻力的合力大小以及方向分别为( )
A.0.02N竖直向上 B.0.04N竖直向上 C.0.02N竖直向下 D.0.04N竖直向下
37.如图所示,两名工人分别用和的力水平向右推车和拉车,则这两个力合力的大小和方向为( )
A.100N,方向水平向右 B.100N,方向水平向左
C.500N,方向水平向左 D.500N,方向水平向右
38.重800N的箱子放在水平地面上,小奕用350N的力推箱子,箱子恰好做匀速直线运动,此时箱子所受力的合力为 N;如果将推力增大到450N,这时地面对箱子的摩擦力为 N。
39.如图所示,一艘重为的微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,受到方向始终竖直向上的升力,则气艇运动中受到的空气阻力大小为 ;若气艇中物体的质量减少一部分,气艇就能沿竖直方向匀速上升,则减少的物质质量为 kg,设气艇在上升和下降时所受的升力和阻力大小均不变。
40.作用在同一直线上的两个力,若两力的方向相同,其中一个力的大小为3N,另一个力的大小为12N,合力为 ;若两力的方向相反,其中一个力的大小为15N,另一个力的大小为12N,合力为 。
41.请完成下列填空。
(1)如图1所示是“探究同一直线上同方向两个力的合力F与,的关系”的实验,在实验中两次都将弹簧从A点拉伸到同一点B,是为了使两次实验中力的 相同。
(2)如图2所示,以硬纸板为研究对象,利用两个弹簧测力计、细线等器材探究二力平衡的条件。将卡片旋转一定角度,松手后发现卡片又恢复如图状态,这说明两个力必须作用在 ,物体才能平衡。
(3)用如图3所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”,比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远’或“近”),由此推测:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将一直做 运动。
42.小明同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上,每次实验时,都将弹簧由A 拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)、(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)由图a、b、c中,每次都将弹簧由A拉伸到B 位置,目的是 , 用 到的实验方法是 法;
(2)分析比 较图a与图b中拉力的方向及弹簧测力计的示数F1、F2可得出结论:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小F= ( 用 含F1、F2表达式作答)
(3)图c验证了在同一直线上,方向相反的两个力的合力等于这两个分力的大小之差,并且方向与较大力的方向相同的规律,则F3=
七.(共6小题)
43.如图甲,水平力F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙、丙。则下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体不受摩擦力 B.4~6s内物体受到的摩擦力为2N
C.2~4s内物体受到的摩擦力为3N D.6~8s内物体处于平衡状态
44.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该物体3~6秒受平衡力作用
B.该物体3~6秒内在做匀速运动
C.该物体0~3秒受到的摩擦力为2N
D.该物体在第5秒受到地面的摩擦力为6N
45.如图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间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内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力
B.1~2s内木箱受到的摩擦力大小为5N
C.2~3s内木箱受到的摩擦力为4N
D.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
46.如图甲所示,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,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s时,物体受到的拉力是 N、摩擦力是 N。
47.一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是 N; 在3s时,木块所受摩擦力 N,木块在0~2s的合力 在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
48.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其中F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,由图像可知,t=2s时,摩擦力大小为 N;t=7s时,摩擦力大小为 N。
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8.3 (专题训练)
一.力可以改变物体的形状(共8小题)
二.力可以改变物体的运动状态(共9小题)
三.(共5小题)
四.(共7小题)
五.合力及力的合成(共5小题)
六.同一直线上二力的合成(共8小题)
七.(共6小题)
一.力可以改变物体的形状(共8小题)
1.下列现象中,属于力的作用改变了物体的运动状态的是( )
A.减速伞使返回舱减速降落 B.运动员压弯跳板
C.用力拉开弹弓 D.手揉扁面团
【答案】A
【详解】A:减速伞使返回舱减速降落,返回舱的速度减小(运动状态包括速度大小),说明力改变了物体的运动状态,故A符合题意;
BCD:运动员压弯跳板,跳板的形状发生改变,用力拉开弹弓,弹弓的形状发生改变,手揉扁面团,面团的形状发生改变,故BCD不符合题意;
故本题选A。
2.如图所示,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的轻塑料片弹出时,钢球并没有随轻塑料片飞出,则下列分析中正确的是( )
A.钢片被拉弯说明力能改变物体的运动状态
B.塑料片能被弹出是因为它受到的力大于其具有的惯性
C.小钢球没有随塑料片飞出,说明小钢球具有惯性
D.塑料片飞出说明塑料片不具有惯性
【答案】C
【详解】A.钢片被拉弯,是形状改变,说明力能改变物体的形状,不是运动状态,故A错误;
B.惯性是物体的属性,不是力,不能说“力大于惯性”,故B错误;
C.小钢球原来静止,塑料片被弹出时,小钢球由于惯性要保持原来的静止状态,所以没有随塑料片飞出,说明小钢球有惯性,故C正确;
D.一切物体都有惯性,飞出的塑料片也有惯性,故D错误。
故选C。
3.图所示的实例中,主要说明力可以改变物体形状的是( )
A.用力将跳板压弯 B.用力推动购物车
C.用力将篮球投出 D.用力将门拉开
【答案】A
【详解】A.压力作用在跳板上,压力改变了跳板的形状,说明力可以改变物体形状,故A符合题意;
B.用力推动购物车,力改变了车的运动状态,故B不符合题意;
C.用力将篮球投出,篮球从静止变为运动,力改变了篮球的运动状态,故C不符合题意;
D.用力将门拉开,门从静止变为运动,力改变了门的运动状态,故D不符合题意。
故选A。
4.如图是工人用扳手拧螺栓的场景,下列说法正确的是( )
A.用扳手拧螺栓时,对螺栓施力的是扳手
B.用力向下转动扳手说明力可以改变物体的形状
C.手施力时没有看到扳手发生形变,说明扳手没有受到力
D.压扳手末端更容易拧开螺栓,说明力的大小会影响力的作用效果
【答案】A
【详解】A.用扳手拧螺栓时,扳手对螺栓施加力,所以对螺栓施力的是扳手,故A正确;
B.用力向下转动扳手,螺栓的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,不是改变物体的形状,故B错误;
C.手施力时,扳手受到了力,只是扳手的形变很微小,不容易被观察到,并非没有受到力,故C错误;
D.压扳手末端更容易拧开螺栓,是因为力的作用点不同,说明力的作用点会影响力的作用效果,不是力的大小,故D错误。
故选A。
5.小聪将一张纸折成纸飞机,接着将其掷出,如图所示。将纸折成纸飞机的过程说明力可以改变物体的 。纸飞机离开手后能继续向前运动,是因为纸飞机具有 。
【答案】 形状 惯性
【详解】[1]将纸折成纸飞机的过程中,纸的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]纸飞机离开手后,由于具有惯性(物体保持原来运动状态的性质),会继续保持原来的运动状态向前运动。
6.如图所示,利用橡皮筋、牙膏盒等自制一简易测力计,为了能准确测量力的大小,应保证橡皮筋发生 形变;测力计的原理是利用力使弹簧伸长,且在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成 ;使用前应估计被测力的大小,避免超过测力计的 ,否则会损坏装置或导致测量不准确。
【答案】 弹性 正比 弹性限度
【详解】[1][2][3]橡皮筋受到拉力,在拉力作用下发生形变,在弹性限度内,橡皮筋所受的拉力与橡皮筋的伸长量成正比;所以制作测力时必须保证橡皮筋发生弹性形变,不能超出其弹性限度,即测力计的量程。
7.“雪压竹枝低,虽低不着泥”,如图甲所示,使竹子发生形变的力是雪对竹子的 。如图乙所示,用手提在水壶把手的 (选填“A”或“B”)处更容易将水倒出,说明力的 影响力的作用效果。
【答案】 压力 A 作用点
【详解】[1]使竹子发生形变的力是竹子上的雪对竹子产生的压力,使竹子发生形变。
[2]手提在B点时,便于在水平方向使水壶平稳,当要把水倒出时,手提A点,水壶前倾,有利于水倒出。
[3]力作用在A、B两点时作用效果不同,体现了力的作用点不同时,力的作用效果不同。
8.如图所示,使一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生①,②,③,④各图中的形变,如果力的大小。
(1) 能说明力的作用效果跟力的大小有关;
(2) 能说明力的作用效果跟力的作用点有关;
(3)①③能说明力的作用效果跟力的 有关;
(4)实验中力的作用效果是通过观察 来得知,这种研究问题的方法叫做转换法。
【答案】(1)①、②
(2)①、④
(3)力的方向
(4)钢条的形变程度
【详解】(1)要探究力的作用效果与力的大小有关,需要选择力的作用点相同、方向相同,但力的大小不同的实验方案,故①、②两图符合题意。
(2)要探究力的作用效果跟力的作用点有关,即需要选择力的大小相同、方向相同,但力的作用点不同的实验方案,故①、④两图符合题意。
(3)①、③两图力的大小和作用点均相同,方向不同,力的作用效果不同,可以探究力的作用效果与力的方向有关。
(4)实验中,力的大小、方向、作用点不同,钢条形变的大小和方向不同,实验中力的作用效果是通过钢条的形变程度来体现的,这种研究问题的方法叫做转换法。
二.力可以改变物体的运动状态(共9小题)
9.如图甲所示,让小铁球从斜面上静止滚下,小铁球沿直线运动且靠近磁体时速度变大;如图乙所示,让小铁球从斜面上静止滚下,观察到小铁球的运动轨迹变为曲线。由上述实验现象可以判定下列说法正确的是( )
A.图甲中,小铁球与磁体没有接触前,它们之间没有力的作用
B.图乙中,小铁球的运动轨迹为曲线,表明力可以改变物体的形状
C.图甲中,小铁球被吸引时是受力物体
D.两次实验中,仅有图乙中小铁球的运动状态发生变化
【答案】C
【详解】A.磁体可以吸引小铁球,题图甲中,小铁球与磁体没有接触前就会受到力的作用,故A错误;
B.题图乙中,小铁球没有发生形变,尽管力可以使物体发生形变,但不能从题干提供的信息得出该结论,故B错误;
C.题图甲中,小铁球被吸引,施力物体是磁体,受力物体是小铁球,故C正确;
D.两次实验中,小铁球都受到了磁体施加的力,其中图甲中小铁球的运动速度变大,图乙中小铁球的运动方向发生了改变,由此可知,两次实验中,小铁球的运动状态均发生变化,故D错误。
故选C。
10.中国女排运动员正在扣球时,以下说法中不正确的是( )
A.用力扣球时,排球的运动速度加快,说明力可以改变物体的运动状态
B.手对排球的作用力和排球对手的作用力是一对相互作用力
C.排球在空中飞行时,受到平衡力的作用
D.排球离开运动员后还能在空中飞行,是因为排球具有惯性
【答案】C
【详解】A.力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。运动状态的改变包括物体运动速度大小的改变和运动方向的改变。 当运动员用力扣球时,排球的运动速度加快,即排球的运动状态发生了改变,这表明力可以改变物体的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.相互作用力的特点是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且分别作用在两个不同的物体上。 手对排球施加作用力的同时,排球也会对手施加一个反作用力,这两个力满足相互作用力的特点,所以手对排球的作用力和排球对手的作用力是一对相互作用力,故B正确,不符合题意;
C.物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)时,受到的力是平衡力。 排球在空中飞行时,由于受到重力和空气阻力的作用,其运动速度和运动方向都在不断变化,即排球的运动状态在不断改变,所以排球不是处于平衡状态,也就没有受到平衡力的作用,故C错误,符合题意;
D.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。 排球在运动员扣球的作用下获得了一定的速度,当排球离开运动员的手后,由于排球具有惯性,它会保持原来的运动状态继续在空中飞行,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.如图甲所示,天宫一号绕地球匀速运动一圈约1.5小时,航天员在天宫一号做实验,用软绳将小球系在铁架台上,观察到小球不动,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.软绳对小球有拉力
B.小球的惯性比地球上小了
C.小球的运动状态不断改变,所以小球一定受到力的作用
D.小球和天宫一号一起绕地球匀速运动,小球受平衡力作用
【答案】C
【详解】A.由图知软绳松弛,没有紧绷,则没有发生形变,所以软绳对小球没有拉力,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,与位置无关,所以小球惯性大小不变,故B错误;
C.由于天宫一号绕地球运动,则小球绕地球运动的方向不断改变,由于力是改变运动状态的原因,所以小球一定受到力的作用,故C正确;
D.由于天宫一号绕地球运动,则小球绕地球运动的方向不断改变,不处于平衡状态,所以小球不受平衡力作用,故D错误。
故选C。
12.中国智造跑出科技新高度。4月19日北京亦庄全球首次人机共跑半程马拉松上,各式人形机器人大显身手。下列有关此次比赛中的情境说法正确的是( )
A.安全护卫人员阻止非参赛人员横穿赛道,是防止惯性可能带来人员伤害
B.在比赛中的机器人所穿的跑鞋底部设计的各种花纹,是为了减小摩擦力
C.机器人在即将到达终点线前,加速冲刺阶段,机器人的惯性变大
D.机器人到达终点关机后会停止运动,说明了力是维持物体运动的原因
【答案】A
【详解】A.安全护卫人员阻止非参赛人员横穿赛道,是因为非参赛人员具有惯性,若突然横穿赛道,可能因保持原有运动状态而继续前进,导致与参赛者碰撞造成伤害,故A正确;
B.跑鞋底部设计花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,防止打滑,而不是减小摩擦力,故B错误;
C.惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关。加速冲刺阶段,机器人的质量不变,因此惯性不变,故C错误;
D.机器人关机后停止运动,是由于受到地面摩擦力等阻力的作用而改变运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选A。
13.2024赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛第一阶段比赛于12月12日在中南大学体育馆开赛。图为樊振东选手击球的画面。击球时,球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状和 ,球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力大小是 的。
【答案】 运动状态 相等
【详解】[1]力的作用效果有两个,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。击球时,乒乓球的运动方向等发生改变,所以球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的形状和运动状态。
[2]球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力大小是一对相互作用力,相互作用的两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,所以球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力大小是相等的。
14.小男孩正“驾驶”滑板车向前滑行,如图所示为滑板车的结构图。滑板车可以根据身高来调节高度。将拉杆调到相应高度后,旋紧调节旋钮,通过 来增大摩擦,当小男孩蹬地后双脚离地,滑板车由于受到摩擦力速度不断减小,说明力可以改变物体的 。
【答案】 增大压力 运动状态
【详解】[1]这款滑板车将拉杆调到相应高度后,旋紧调节旋钮,接触面的粗糙程度不变,通过增大压力来增大摩擦,起到固定拉杆的作用。
[2]力可以改变物体的形状和运动状态,因此当小男孩蹬地后双脚离地,滑板车由于受到摩擦力速度不断减小,说明力可以改变物体的运动状态。
15.如图所示,我国自主研制的“飞行汽车”成功完成全球首条跨海跨城航线的首飞,汽车在加速起飞过程中,以旁边的建筑为参照物,是 (选填“静止”或“运动”)的,此时汽车受到的升力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力,说明力能改变物体的 。
【答案】 运动 大于 运动状态
【详解】[1]汽车在加速起飞过程中,以旁边的建筑为参照物,汽车的位置发生了变化,是运动的。
[2]根据同一直线上的力的合成知识可知,汽车起飞,受到向上的升力大于向下的重力。
[3]汽车加速起飞过程中,汽车的运动状态发生了变化,说明力能改变物体的运动状态。
16.学生喜爱的各项球类运动中,涉及许多物理知识:
(1)篮球撞到篮板后反弹回来,说明力可以改变物体的 ;
(2)球拍击打羽毛球的瞬间,羽毛球受到的弹力是由于 (选填“球拍”或“球”)发生弹性形变而产生的;
(3)打排球用力扣球时,手会感到疼,说明物体间力的作用是 的,如果排球在飞行过程中突然失去所有力,排球将会 。
【答案】(1)运动状态
(2)球拍
(3) 相互 做匀速直线运动
【详解】(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变。 篮球撞到篮板后反弹回来,其运动方向发生了改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
(2)弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,施力物体是发生弹性形变的物体。 当球拍击打羽毛球时,是球拍发生了弹性形变,要恢复原状就会对羽毛球产生弹力的作用,所以羽毛球受到的弹力是由于球拍发生弹性形变而产生的。
(3)[1]当一个物体对另一个物体施加力的作用时,同时也会受到另一个物体对它的力的作用,这就是力的作用的相互性。 打排球用力扣球时,手对排球施加了力,同时排球也会对手施加一个反作用力,所以手会感到疼,这说明物体间力的作用是相互的。
[2]牛顿第一定律的内容是:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 排球在飞行过程中是运动的,当它突然失去所有力时,根据牛顿第一定律,它将保持原来的运动状态,即做匀速直线运动。
17.按要求填空。
(1)如图甲所示,磁铁的吸引力使小铁球在水平桌面上做曲线运动,该现象说明力可以改变物体的 。
(2)如图乙所示,建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定墙壁是否竖直,铅垂线利用了重力的方向总是 的原理制成的。
(3)如图丙所示是探究二力平衡条件的实验装置,小卡片处于静止状态,旋转小卡片,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,说明相互平衡的两个力必须作用在 。
【答案】(1)运动状态
(2)竖直向下
(3) 不能 同一直线上
【详解】(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变。在图甲中,小铁球由于磁铁的吸引力做曲线运动,运动方向发生了改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
(2)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的方向总是竖直向下的。建筑工人砌墙时利用铅垂线,是因为重锤受到了重力的作用,其方向竖直向下,如果墙壁和铅垂线平行,就说明墙壁是竖直的。
(3)[1][2]在探究二力平衡条件的实验中,小卡片处于静止状态时,受到平衡力的作用。当旋转小卡片时,两个力不在同一条直线上,松手后小卡片不能平衡,会发生转动,这就说明相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上。
三.(共5小题)
18.行驶的汽车突然刹车时,乘客会向前倾,下列说法正确的是( )
A.汽车的速度越大,其惯性越大 B.汽车停下来说明运动需要力来维持
C.乘客向前倾是由于受到惯性的作用 D.系上安全带可以减小惯性带来的伤害
【答案】D
【详解】A.惯性是物质的一种属性,其大小只与物体的质量有关,与物体的速度无关,故A错误;
B.汽车停下来是因为阻力改变了汽车的运动状态,物体的运动不需要力来维持,力只是改变物体状态的原因,故B错误;
C.惯性是物质的一种性质,不是力,不能说物体“受到惯性的作用”,只能说“由于惯性”“具有惯性”,故C错误;
D.汽车紧急刹车时,人会由于惯性向前倾,系上安全带可以限制人体前倾,可以减小惯性带来的伤害,故D正确。
故选D。
19.频闪摄影是研究运动常用的实验手段。频闪仪每隔相同的时间对运动物体进行一次拍摄,于是照片上就记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球沿斜面向下从A运动到F运动过程中的频闪照片。下列说法正确的是( )
A.小球从A运动到F的过程中运动状态没有改变
B.小球从A到C的平均速度比D到F的速度大
C.小球在运动过程中受到的各个力不平衡
D.小球在运动过程中受到平衡力的作用
【答案】C
【详解】A.频闪仪每隔相同时间拍摄,所以相邻位置的时间间隔相同。从图里能看到,小球从A到F,相邻位置的距离越来越大,说明速度在变大,运动状态改变了,故A错误;
B.因为频闪间隔相同,所以A到C的时间和D到F的时间相同,A到C的路程短;D到F的路程长,根据可知A到C的平均速度比D到F小,故B错误;
CD.小球的速度越来越大,是加速运动,说明受到的力不是平衡力,因为平衡力作用下物体要么静止要么做匀速直线运动,故C正确,D错误。
故选C。
20.如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后,快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出。下列说法正确的是( )
A.谷物从桶中倒出时,其重力方向偏离竖直方向
B.农民摇动摇柄的力和摇柄对农民的力是一对平衡力
C.枯瘪谷物飞出的过程中运动状态发生变化
D.从出风口飞出的枯瘪谷物惯性变小
【答案】C
【详解】A.重力的方向始终是竖直向下的,故A错误;
B.农民摇动摇柄的力和摇柄对农民的力,没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.枯瘪谷物飞出的过程中,速度的大小和方向都有变化,所以运动状态发生变化,故C正确;
D.惯性的唯一衡量标准是质量,从出风口飞出的枯瘪谷物,其质量不变,所以从出风口飞出的枯瘪谷物惯性不变,故D错误。
故选C。
21.体育中考前,同学们在加强排球训练。如图所示,小明将排球竖直向上抛出,排球上升过程中依次经过A、B、C三点,到达最高点D,已知物体所受空气阻力会随着其运动速度的增大而增大,则在由A点运动到D点的过程中,排球所受合力最大的点是 点。
【答案】A
【解析】【小题1】排球竖直向上抛出,受到两个力,重力(大小恒定,方向竖直向下),空气阻力(方向与运动方向相反,大小随速度增大而增大),排球在上升过程中,速度方向向上,所以空气阻力方向向下,与重力同向。因此合力
上升阶段,速度不断减小(因为合力向下,做减速运动),所以空气阻力从下往上逐渐变小。
在A点(刚出手时)速度最大,阻力最大,合力最大。
在D点(最高点)速度为零,阻力为零,合力最小(等于重力)。
22.如图是我国用长征三号运载北斗导航卫星发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体,根据物体间力的作用是 ,使火箭获得上升的推力,该力的施力物体是 (填“空气”或“喷出的气体”)。升入太空后卫星围绕地球同步匀速运动过程中,卫星的运动状态 (填“不变”或“改变”)。
【答案】 相互的 喷出的气体 改变
【详解】[1][2]火箭升空时喷气发动机喷出气体,因为物体间力的作用是相互的,所以气体也会给火箭一个反作用力,这个力使火箭获得上升的推力,因此,该力的施力物体是喷出的气体。
[3]升入太空后卫星围绕地球同步匀速运动过程中,卫星的方向不断改变,所以运动状态改变。
四.(共7小题)
23.如图所示,以下体育项目中相关物理知识描述正确的是( )
A.斜向上抛出的篮球到达最高点的瞬间,一切外力消失,篮球将保持静止状态
B.短道速滑选手通过弯道,说明力改变了他的运动状态
C.羽毛球选手用球拍击球的瞬间,羽毛球速度为0,处于平衡状态
D.游泳选手向后划水使自己加速向前运动时,水对人向前的力大于人划水的力
【答案】B
【详解】A.斜向上抛的篮球到达最高点的瞬间,在水平方向仍有一定速度,一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,篮球将做匀速直线运动,故A错误;
B.力可以改变物体的形状和运动状态,短道速滑选手通过弯道,在力的作用下,运动方向发生了变化,说明力改变了他的运动状态,故B正确;
C.击球瞬间,羽毛球速度虽然为0,但是受到的并不是平衡力,所以处于非平衡状态,故C错误;
D.游泳选手向后划水使自己加速向前运动时,水对人向前的力与人划水的力是一对相互作用力,二者大小相等,之所以会加速,是因为水对人向前的力大于人受到的阻力,故D错误。
故选B。
24.体育运动中,包含有丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.踢足球的力越大,球飞得越远,说明力的作用效果与力的大小有关
B.竖直向上垫排球时,若排球在最高点时所受的外力全部消失,排球将会做匀速直线运动
C.在草坪上滚动的足球最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D.运动员跑步到达终点时不能立刻停下是因为受到惯性的作用
【答案】A
【详解】A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,踢足球的力越大,球飞得越远,说明力的作用效果与力的大小有关,故A正确;
B.由牛顿第一定律可知,竖直向上垫排球时,球在最高点时速度为0,如果外力全部消失,球将静止,故B错误;
C.草坪上滚动的足球停下来是因为受到了摩擦力的缘故,说明力改变了物体的运动状态,故C错误;
D.运动员跑步到达终点时由于惯性不能立刻停下,惯性是物体的一种性质,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选A。
25.如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,筷子所受米给它的摩擦力方向向上
C.图丙中在力 F 拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,弹簧测力计的示数保持不变
D.图丁小球可在A、B两点间来回摆动,当小球摆到最高点B点时,细线恰好断开,则小球将保持静止
【答案】C
【详解】A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,受重力和摩擦力作用,因为重力竖直向下,故该同学受到的摩擦力方向向上,故A错误;
B.图乙中筷子提米在空中静止时,米受重力和摩擦力作用,重力的方向竖直向下,因此筷子对米的摩擦力竖直向上,所以米对筷子的摩擦力方向向下,故B错误;
C.图丙中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中,A受到滑动摩擦力作用,由于A、B间的压力和接触面的粗糙程度不变,即摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变,故C正确;
D.由于小球可在A、B两点间来回摆动,当小球摆到B点时,小球速度恰好为零,此时若细线恰好断开,则小球只受重力作用而竖直下落,所以,将沿BE方向运动,故D错误。
故选C。
26.风洞实验室中可产生方向水平、速度大小可调节的风,以研究流动气体中物体的受力情况。将一个套有木球的细直杆放入实验室,球重为G,球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k,且,如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆向左匀速运动。再将杆沿竖直方向固定,如图乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平反方向时受到的风力大小相同,下列说法正确的是( )
A.图甲中,球所受的合力不为零
B.图甲中,球对杆的压力大小为kG
C.图乙中,球与杆之间的滑动摩擦力大小为kG
D.图乙中,球一定向下做加速直线运动
【答案】D
【详解】AB.当杆水平放置时的处于平衡状态,压力等于重力,所以水平摩擦力等于kG,由于小球匀速滑动,所以风力大小等于摩擦力,合力为0,即风力大小为kG,故AB错误;
CD.当杆竖直放置时,风力不变,仍为kG,由于小球在水平方向处于静止,可知此时球对杆的压力大小为kG,摩擦力为
因为,所以此时球受到的滑动摩擦力大小小于小球的重力,因此小球在竖直方向上受力不平衡,合力方向向下,与运动方向相同,所以球一定向下做加速直线运动,故C错误,D正确。
故选D。
27.质量为0.05g的雨滴在竖直下落的过程中,由于受到重力和阻力的作用,要经历加速和匀速两个阶段。若雨滴在某时刻所受的阻力为,则此时雨滴所受的合力大小是 N、方向 ,雨滴在匀速下落的过程中所受的阻力大小是 N(g取10N/kg)。
【答案】 竖直向下
【详解】[1][2]雨滴质量
重力
已知某时刻阻力,重力方向竖直向下,阻力方向竖直向上,合力
因此合力方向与重力方向一致,即竖直向下。
[3]雨滴匀速下落时,受力平衡,因此阻力
28.如图为一组滑轮装置,A、B两物块都由同一种物质制成。先用弹簧测力计测出A物块在水平桌面上匀速直线运动时的示数为50N,A物块的重力为200N,不计滑轮与绳的摩擦。如图所示,此时B物块恰能拉动A物块一起做匀速直线运动,则B物块的重力为 N;若把A、B两物块位置互换,则水平桌面上的B物块做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。
【答案】 50 加速
【详解】[1]用弹簧测力计测出A物块在水平桌面上匀速直线运动时的示数为50N,B的重力等于对A的拉力,所以B物块重50N时,能拉动A物块匀速直线运动。
[2]滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定,AB互换接触面粗糙程度不变,A重200N,B重50N,互换后,压力变为原来的四分之一,拉力变为原来的四倍,所以对于B来说,受到的拉力大于摩擦力;所以B物块做加速运动。
29.如图所示,在探究水平面上长方体木块所受摩擦力的实验中,小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块,实验记录如下表所示,由表中信息可知其探究的是摩擦力与 的关系;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块所受的摩擦力大小是 N,此时木块做 (选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动,木块开始滑动时受到的摩擦力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力。
拉力大小F/N
0~3.4
3.5
3.3
木块平放
静止
开始滑动
匀速运动
木块侧放
静止
开始滑动
匀速运动
【答案】 接触面积 3.3 加速 大于
【解析】【小题1】[1]由表可知,实验使用的是同一木块,一次是平放,一次是侧放,由于在水平面上时压力等于重力,即压力不变,同一木块接触面粗糙程度不变,接触面积不同,说明其探究的是木块所受摩擦力与接触面积的关系。
[2][3][4]由表可知,两次实验时,当弹簧测力计示数即拉力为3.5N时木块开始滑动,弹簧测力计示数为3.3N时,木块做匀速直线运动,即处于平衡状态,根据二力平衡可知,滑动摩擦力大小为3.3N,因此可知,开始滑动时,木块此时一瞬间处于非平衡状态,即此时木块受到的静摩擦力等于拉力为3.5N,但过了这一瞬间,拉力大于滑动摩擦力(因为同一木块,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小相同,当弹簧测力计示数为4.0N时也是如此),木块做加速运动。
五.合力及力的合成(共5小题)
30.关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.跳高运动员腾跃到最高点时,速度为零,所受合力也为零
B.游泳运动员手臂向后拨水,获得向前的推力,这个力改变了人的运动状态
C.被抛出的篮球仍能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
D.运动员举起杠铃在空中静止不动,杠铃重力和杠铃对运动员的压力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.跳高运动员到最高点时,速度不为零,受重力作用,处于非平衡状态,合力不为零,故A错误;
B.游泳时,手臂向后拨水,由于力的作用是相互的,水对手臂产生向前的反作用力,该力作用在人身上,使人体的运动状态发生改变,故B正确;
C.惯性是物体保持运动状态不变的属性,不是 “力”,不能说 “受到惯性的作用”,只能说 “由于惯性”,故C错误;
D.杠铃重力受力物体是杠铃,杠铃对运动员压力受力物体是运动员,不是同一物体,不是平衡力,故D错误。
故选B。
31.如图所示,物体放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力作用,即和摩擦力作用,物体处于静止状态,其中,方向向右,,方向向左,若撤去,物体仍静止不动,则物体受到的摩擦力是( )
A.8N,方向向左 B.8N,方向向右 C.4N,方向向左 D.4N,方向向右
【答案】D
【详解】在水平方向上共受三个力作用,即和摩擦力作用,物块处于静止状态。且,方向向右,,方向向左,则静摩擦力为8N。当撤去,则物体在下,仍处于静止。因为,方向向左,所以静摩擦力大小为4N,方向向右。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
32.正月十五是我国传统节日元宵节.这一天人们不仅要食用传统食物元宵,还要打灯笼、猜灯谜,因此这一天也被称为灯节,如图所示,挂在绳子下端的灯笼处于静止状态,下列有关分析正确的是( )
A.灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力是一对相互作用力
B.灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力是一对平衡力
C.若绳子断的瞬间,灯笼所受外力全部消失,灯笼受到的合力为零
D.灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力作用点相同
【答案】C
【详解】A.灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,且作用在同一直线上,所以是一对平衡力,故A错误;
B.灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力大小相等,方向相同,作用在两个物体上,作用在同一直线上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.若绳子断的瞬间,灯笼所受外力全部消失,灯笼不受力,相当于所受合力为零,保持静止状态,故C正确;
D.灯笼对绳子的拉力作用点在绳子上,绳子对灯笼的拉力作用点在灯笼上,二力作用点不相同,故D错误。
故选C。
33.如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点,此时测力计的示数 。
【答案】5
【解析】【小题1】两次实验都使同一根橡皮筋都拉伸到同一点,即力的作用效果相同,第一次时使用两个弹簧测力计施加拉力,拉力大小分别为,第二次使用一个弹簧测力计施加拉力,由于力的作用效果相同,所以此时。
34.甲、乙两人用一条绳子水平向东拉同一条船,甲用力为300N, 乙用力为100N,则船受到的拉力为 N, 若甲用力大小和方向不变,乙改为用原力大小不变水平向西拉,则船受到的拉力为 N,方向向 。
【答案】 400 200 东
【详解】[1]甲、乙用绳子水平向东拉船,方向相同,则船受到的拉力
[2][3]若甲的拉力大小和方向不变,乙拉力大小不变,方向向西,力的方向相反,则船受到的拉力为
方向向东。
六.同一直线上二力的合成(共8小题)
35.F1的大小为8N,方向竖直向下,要使F1和F2的合力方向竖直向上并小于3N,求F2取值范围正确的是( )
A.5N<F2<11N B.3N<F2<11N
C.3N<F2<8N D.8N<F2<11N
【答案】D
【详解】F1的方向竖直向下,要使F1和F2的合力方向竖直向上,则,即F2>8N,且F2的方向为竖直向上,还要使F1和F2的合力小于3N,即,解得。故,故D正确,ABC错误。
故选D。
36.“梅花落处疑残雪,柳叶开时任好风”是诗人杜审言在《大酺》中的诗句。若一朵重力为0.05N的梅花从空中竖直下落时受到的阻力为0.03N,则这朵梅花受到的重力和阻力的合力大小以及方向分别为( )
A.0.02N竖直向上 B.0.04N竖直向上
C.0.02N竖直向下 D.0.04N竖直向下
【答案】C
【详解】梅花从空中竖直下落时受到竖直向下的重力0.05N,受到竖直向上的阻力0.03N,故此两力合力的大小为
合力的方向与较大力的方向一致,故为竖直向下,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
37.如图所示,两名工人分别用和的力水平向右推车和拉车,则这两个力合力的大小和方向为( )
A.100N,方向水平向右 B.100N,方向水平向左
C.500N,方向水平向左 D.500N,方向水平向右
【答案】D
【详解】作用在一个物体上的两个力,因为两个力的方向相同,所以其合力方向跟每个力的方向相同,即方向水平向右,合力大小为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
38.重800N的箱子放在水平地面上,小奕用350N的力推箱子,箱子恰好做匀速直线运动,此时箱子所受力的合力为 N;如果将推力增大到450N,这时地面对箱子的摩擦力为 N。
【答案】 0N 350N
【详解】[1]箱子受350N的水平推力时,箱子恰好做匀速直线运动,即箱子处于平衡状态,受力平衡,平衡力的合力为0N。
[2]箱子受350N的水平推力时,箱子恰好做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的推力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即滑动摩擦力是350N;当水平推力增大到450N时,箱子对地面的压力、箱子与地面之间的粗糙程度不变,所以箱子受到的滑动摩擦力大小不变,仍为350N。
39.如图所示,一艘重为的微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,受到方向始终竖直向上的升力,则气艇运动中受到的空气阻力大小为 ;若气艇中物体的质量减少一部分,气艇就能沿竖直方向匀速上升,则减少的物质质量为 kg,设气艇在上升和下降时所受的升力和阻力大小均不变。
【答案】 400 80
【详解】[1]微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,受到竖直向下的重力5400N,竖直向上的升力5000N,阻力的方向与相对运动方向相反,故还受到竖直向上的空气阻力。气艇匀速下降,处于平衡状态,根据力的合成知识可知,阻力为
[2]若气艇沿竖直方向匀速上升,此时受到竖直向下的空气阻力,竖直向下的重力,竖直向上的升力,升力和阻力大小不变。气艇匀速上升,处于平衡状态,根据力的合成知识可知,此时气艇的重力大小为
则减少的物质的重力为
减少的物质的质量为
40.作用在同一直线上的两个力,若两力的方向相同,其中一个力的大小为3N,另一个力的大小为12N,合力为 ;若两力的方向相反,其中一个力的大小为15N,另一个力的大小为12N,合力为 。
【答案】 15N 3N
【详解】[1]根据同一直线上方向相同的两个力的合成规律,合力等于这两个力的大小之和,即,代入数据可得
[2]根据同一直线上方向相反的两个力的合成规律,合力等于这两个力的大小之差,即,代入数据可得
41.请完成下列填空。
(1)如图1所示是“探究同一直线上同方向两个力的合力F与,的关系”的实验,在实验中两次都将弹簧从A点拉伸到同一点B,是为了使两次实验中力的 相同。
(2)如图2所示,以硬纸板为研究对象,利用两个弹簧测力计、细线等器材探究二力平衡的条件。将卡片旋转一定角度,松手后发现卡片又恢复如图状态,这说明两个力必须作用在 ,物体才能平衡。
(3)用如图3所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”,比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越 (选填“远’或“近”),由此推测:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将一直做 运动。
【答案】(1)作用效果
(2)同一直线上
(3) 远 匀速直线
【详解】(1)弹簧的伸长反映了力的作用效果,在实验中两次将弹簧都从A点拉伸到同一点B,弹簧伸长相同,是为了使两次实验中力的作用效果相同,即力F的作用效果与F1和F2两个力共同作用的效果相同,这是运用了等效替代法的研究方法。
(2)卡片转过一个角度,卡片两端受到的拉力就不在一条直线上,松手后卡片就会转动恢复如图状态,此时卡片受到的两个力在同一直线上,说明两个力必须作用在同一直线上物体才能平衡。
(3)[1][2]通过比较甲、乙、丙三次实验,会发现小车所受阻力越小,小车速度减小越慢,小车滑行的距离越远,通过上述分析可以推测出:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,小车的速度将不会减小,它将一直做匀速直线运动。
42.小明同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上,每次实验时,都将弹簧由A 拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)、(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)由图a、b、c中,每次都将弹簧由A拉伸到B 位置,目的是 , 用 到的实验方法是 法;
(2)分析比 较图a与图b中拉力的方向及弹簧测力计的示数F1、F2可得出结论:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小F= ( 用 含F1、F2表达式作答)
(3)图c验证了在同一直线上,方向相反的两个力的合力等于这两个分力的大小之差,并且方向与较大力的方向相同的规律,则F3=
【答案】(1) 使每次实验中力产生的作用效果相同 等效替代法
(2)F1+ F2
(3)5N
【详解】(1)[1]力可以改变物体的形状,在a、b和c三次实验中,都将弹簧由A拉伸到B 位置,弹簧的形变程度相同,则力的作用效果相同,故将弹簧拉伸到B点,目的是使每次实验中力产生的作用效果相同。
[2]实验中通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力,利用a图中测力计的示数来代换b、c两图中两个力的合力,这种方法叫做等效替代法。
(2)分析比较图a与b中的拉力,b图中两个力的合力与a图中的力大小相等,都为4N,b图中两个力分别为1N和3N,方向相同,从数量关系上分析,两个力的合力等于这两个分力的大小之和,并且方向跟两个力的方向相同,用表达式表示为。
(3)同理c图中两个力的合力与a图中的力大小相等,都为4N,同一直线上,方向相反的两个力的合力等于这两个分力的大小之差,所以F合=F3-F4=4N
由图知F4=1N,所以解得F3=5N。
七.(共6小题)
43.如图甲,水平力F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙、丙。则下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体不受摩擦力 B.4~6s内物体受到的摩擦力为2N
C.2~4s内物体受到的摩擦力为3N D.6~8s内物体处于平衡状态
【答案】B
【详解】A.由速度﹣时间图象可知,0~2s内,物体处于静止状态,受平衡力作用,又由F﹣t图象可知物体受到的拉力为1N,因此物体所受摩擦力是1N,故A错误;
B.由速度﹣时间图象可知,4~6s内,物体做匀速直线运动,受平衡力作用,即摩擦力f=F=2N。故B正确;
C.由速度﹣时间图象可知,2s~4s内,物体做匀加速运动,由于接触面的粗糙程度和压力都不变,故摩擦力不变,为2N,故C错误;
D.由速度﹣时间图象可知,6s~8s内速度未知,物体可能做匀速运动,也可能做变速运动。所以可能处于平衡状态,也可能处于非平衡状态,故D错误。
故选B。
44.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该物体3~6秒受平衡力作用
B.该物体3~6秒内在做匀速运动
C.该物体0~3秒受到的摩擦力为2N
D.该物体在第5秒受到地面的摩擦力为6N
【答案】C
【详解】ABD.由图像可知,在6~9s内物体做匀速运动,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图像可知,物体受到的摩擦力
在3~6s内物体做加速直线运动,处于非平衡状态,受到非平衡力,滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,与速度大小无关,所以在3~6s内摩擦力仍为4N,物体在第5秒受到地面的摩擦力为4N,故ABD错误;
C.由图像可知,内物体速度为0,所以处于静止状态,物体受平衡力作用,拉力与摩擦力大小相等,由图像可知静摩擦力等于2N,故C正确。
故选C。
45.如图甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间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内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力
B.1~2s内木箱受到的摩擦力大小为5N
C.2~3s内木箱受到的摩擦力为4N
D.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A.由图丙可知,0∼1s内,木箱在水平方向受到推力与摩擦力而静止,处于平衡状态,由平衡条件可知,推力等于摩擦力,故A错误;
BC.由图丙可知,在2∼3s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力f=F;由图乙可知,在2∼3s内推力F=4N,则木箱受到的滑动摩擦力f=F=4N
由图丙可知,木箱在1∼2s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,物体间接触面的粗糙程度和物体间压力不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则1∼2s内木箱受到的摩擦力大小为4N,故B错误,C正确;
D.如果3s后人停止用力,箱子由于惯性会继续向前运动,此时木箱受到摩擦力的作用,因此做减速运动,最后停下来,故D错误。
故选C。
46.如图甲所示,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,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是 N,当t=3s时,物体受到的拉力是 N、摩擦力是 N。
【答案】 3 7 5
【详解】[1]由图丙知,物体在0~2s内处于静止状态,在水平方向上所受的摩擦力与拉力是一对平衡力、大小相等,从图中可知此时所受拉力为3N,故当t=1s时,物体受到的摩擦力是3N。
[2]从图乙可知,当t=3s时,物体受到的拉力为7N。
[3]由图丙知,在4~6s时,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力和拉力大小相等,此时f=F=5N ,当t=3s时,物体做加速运动,由于接触面粗糙程度和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,物体受到的摩擦力仍是5N。
47.一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F, 如图甲所示; F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。当t=1s时,木块受到的摩擦力是 N; 在3s时,木块所受摩擦力 N,木块在0~2s的合力 在4~6s内的合力(等于/大于/小于)。
【答案】 1 3 等于
【解析】【小题1】[1]从图丙看,0~2s内木块速度为零即木块静止,受静摩擦力,与此时拉力大小相等,合力为零,由图乙中 时拉力,所以静摩擦力。
[2][3]2~4s 内木块做加速运动,则3s时木块已在滑动,即木块受滑动摩擦力,由图丙可知,4~6s内木块做匀速直线运动,合力为零,又由图乙可知,此时拉力,即滑动摩擦力,所以时摩擦力。
48.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其中F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,由图像可知,t=2s时,摩擦力大小为 N;t=7s时,摩擦力大小为 N。
【答案】 12 24
【详解】[1]当t=2s时,由图丙可知,物体运动的速度为0,为静止状态,即物体处于平衡状态,受到的摩擦力f与推力F是一对平衡力,由图乙知此时物体所受摩擦力f=F=12N。
[2]由图丙可知,9s~12s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,此时物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,由图乙可知,9s~12s内物体受到的推力为24N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力也为24N。由图丙可知,当t=7s时物体做减速运动,因滑动摩擦力的大小只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,则此时摩擦力大小仍然为24N。
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