内容正文:
专题02 运动和力
目录
题型一 牛顿第一定律的理解 1
题型二 惯性 2
题型三 同一直线上二力的合成 3
题型四 平衡力与平衡状态 4
题型五 平衡力与相互作用力的区别 5
题型六 摩擦力大小的计算 7
题型七 增大摩擦与减小摩擦的方法 8
题型八 力与图像的结合问题 10
题型九 探究阻力对物体运动的影响(实验题) 11
题型十 探究二力平衡的条件(实验题) 12
题型十一 探究影响滑动摩擦力大小的因素(实验题) 13
题型十二 计算题 15
题型一 牛顿第一定律的理解
1.“一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”,提出这个观点的科学家是( )
A.亚里士多德 B.牛顿 C.伽利略 D.爱因斯坦
2.关于“牛顿第一定律”的运用,下列说法正确的是( )
A.“牛顿第一定律”只适用于不受外力作用的物体
B.在环形轨道上做圆周运动的物体,撤去外力,仍做圆周运动
C.在环形轨道上做圆周运动的物体,撤去外力,将做匀速直线运动
D.开到山崖前的汽车,撤去一切外力,汽车会掉下山崖
3.如图所示,小红的妈妈陪妹妹在公园里荡秋千,假如妹妹荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,她将会( )
A.向左上方做匀速直线运动 B.从左边摆向右边 C.竖直向下运动 D.静止不动
4.如图所示,是研究“阻力对物体运动的影响”的实验示意图,依次把毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离。下列有关实验的叙述正确的是( )
A.小车可以在水平面上继续运动是因为受到惯性的作用
B.小车受到的阻力越小,运动的路程越远,速度减小越慢
C.小车在水平面运动得越来越慢,是因为惯性越来越小
D.该实验说明,必须有力作用在物体上,物体才能运动
5.如图所示,小佳同学在竖直平面内用细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球运动到B点时,细线恰好断开,则小球将 ____________ ;当小球运动到B点时,如果一切外力都消失,则小球将 ____________ 。(两空均填“在B点保持静止”、“沿BD方向运动”、“沿BE方向运动”或“沿BF方向运动”)
题型二 惯性
6.小明乘车时,由于紧急刹车,放在座位上的书包滑落在车厢里,而小明由于正确使用安全带,几乎没有受到影响。下列说法正确的是( )
A.书包滑出去是因为受到惯性力的作用
B.小明不受影响是因为小明不具有惯性
C.小明不受影响是因为安全带减小了惯性
D.小明不受影响是因为安全带提供了阻力
7.下列实例中,属于利用惯性的是( )
A.汽车驾驶员系安全带
B.汽车紧急刹车时乘客向前倾
C.运动员跳远时助跑
D.公交车上禁止乘客向车外抛杂物
8.下车后,小明发现汽车坐垫上沾了很多灰尘,妈妈将坐垫拿起拍了拍,坐垫上的灰尘就震落了,这是因为灰尘原来在坐垫上处于__________状态,用力拍坐垫时,坐垫由于受到力的作用开始运动,而灰尘由于具有__________保持原来的状态,因此灰尘会脱离坐垫。
9.锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。当锤柄下端受到撞击时,锤柄比锤头先停止运动,这是利用了______(选填“锤柄”或“锤头”)的惯性。物体的惯性大小与速度______(选填“有关”或“无关”)
10.一辆装载钢筋的超载大货车紧急刹车时,车头受到所载钢筋的冲击,严重挤压变形,这是由于钢筋具有___________;大货车超载会使大货车的惯性___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),降低车的灵活性,增加发生交通事故的风险。
题型三 同一直线上二力的合成
11.用250N的力竖直向上提起一个重200N的水桶时。桶受到的合力的大小和方向是( )
A.450N,竖直向上 B.450N,竖直向下 C.50N,竖直向上 D.50N,竖直向下
12.如图所示,重为120N的物体放在水平地面上,用大小为80N的力F竖直向上拉物体,此时物体受到的合力大小为( )
A.80N B.40N C.0N D.200N
13.究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图,下列说法错误的是( )
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用等效替代法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个分力方向相同
C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个分力的大小
D.若将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,也可以完成该实验探究
14.空中飞行的铅球重量为90N,在空中受到的空气阻力为10N(阻力恒定)。当它向上飞行的过程中,它受到的合力为______N,方向向______;
15.如图所示,物体A在水平向右的推力、拉力作用下,做匀速直线运动。则A受到地面的摩擦力大小是________N;物体A受到的合力为________N。
题型四 平衡力与平衡状态
16.周末,小伟带着弟弟去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将足球顶在头上静止不动,如图所示。下列与足球所受的重力是一对平衡力的是( )
A.海狮受到的重力 B.地面对海狮的支持力
C.海狮对足球的支持力 D.海狮与足球受到的总重力
17.如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.橡皮运动状态不变 B.松手后橡皮将做匀速直线运动
C.绳对手的拉力与手对绳的拉力大小不相等 D.橡皮受力不平衡
18.跳高是田径比赛中一项技术性很强的运动,下列说法正确的是( )
A.背越式跳高时,运动员的重心不一定在运动员身上
B.背越式跳高时,运动员跃起后惯性减小
C.运动员起跳后达到最高点时,受平衡力作用
D.运动员跃起后离开地面,所以不再受重力
19.下列关于力和运动的说法,正确的是( )
A.用力推桌子没有推动,是因为人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
B.运动员在跳远助跑的过程中,跑得越快,惯性越大,跳远成绩越好
C.绕校园环形操场匀速跑步的同学不一定处于平衡状态
D.足球运动员带球过人时,需要持续不断的踢球,说明物体运动需要力来维持
20.如图所示,2021年5月22日,“祝融号”火星车驶离着陆平台,在火星表面行驶了0.522m,迈出了我国星际探测的重要一步。下列说法正确的是( )
A.火星车停在静止的着陆平台上没有惯性
B.火星车驶离中相对于着陆平台是静止的
C.火星车静止在火星表面时受平衡力作用
D.火星车静止在火星表面时不受力的作用
题型五 平衡力与相互作用力的区别
21.如图甲所示的是无人机用绳子吊起重物匀速上升时的情景,此时重物和无人机的受力示意图如图乙所示。下列关于平衡力和相互作用力的判断,正确的是( )
A.FA和F'A、GB是一组平衡力
B.FA和GA是一对平衡力
C.FA和GA是一对相互作用力
D.FB和F'A是一对相互作用力
22.顶缸是中国传统杂技表演,表演者用头顶一个或多个陶缸,进行各种动作。如图所示,杂技演员顶着缸静止站在水平舞台上时,下列说法正确的是( )
A.缸的重力和杂技演员对缸的支持力是一对平衡力
B.杂技演员的重力和舞台对他的支持力是一对相互作用力
C.缸对杂技演员的压力和杂技演员对缸的支持力是一对平衡力
D.缸对演员的压力和地面对杂技演员的支持力是一对相互作用力
23.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶游戏中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.投壶者将箭掷出时,人对箭的力大于箭对人的力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.投壶者站立时,所受的重力和地面的支持力是一对平衡力
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
24.汽车在牵引力的作用下沿平直公路做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A.汽车受到的牵引力和摩擦力是一对相互作用力
B.汽车的重力和地面对汽车支持力是一对平衡力
C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D.如果汽车所受外力突然完全消失,则汽车会慢慢停下来
25.如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式。当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是( )
A.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
B.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
C.人对自行车的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
D.人和车受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力
题型六 摩擦力大小的计算
26.用弹簧测力计在水平方向拉一个置于水平地面上的物体,使它做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为6N;过了一会儿它的示数为9N,这时物体运动时受到的摩擦力大小是( )
A.6N B.3N C.9N D.15N
27.小宁同学两次水平拉动同一物体,使它在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体第一次运动速度为1m/s,第二次运动速度为2m/s
B.物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力
C.物体第一次所受的合力大于第二次所受的合力
D.物体第一次受到的拉力等于第二次受到的拉力
28.狗用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受的摩擦力大小是___________N,方向是___________。若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。若雪橇以2m/s的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
29.如下图所示,小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力________(选填“越大”“越小”或“不变”);匀速上爬过程中小明受到竖直________(选填“向上”或“向下”)的摩擦力。
30.如图所示,用30N的力握着一重为4N的装有水的玻璃杯静止悬在空中时,杯子所受摩擦力方向___________,大小为___________N;如果增大握力,则杯子受到的摩擦力___________(选填“变大”“变小”或“不变”);当喝掉杯中少量的水后,仍使杯子静止悬在空中时,则杯子受到的摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
31.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。
题型七 增大摩擦与减小摩擦的方法
32.生活中很多地方都有摩擦,有的摩擦有益,有的摩擦有害。如图所示,下列实例中属于增加有益摩擦的是( )
A.给自行车轴加润滑油 B.运动员握紧单杠
C.轴承中装有滚珠 D.行李箱安装滚轮
33.如图所示的事例中,目的是为了减小有害摩擦的是( )
A.拖拉机轮胎上有凸起的条纹
B.乒乓球拍上贴粗糙的橡胶皮
C.拔河比赛时运动员用力蹬地
D.在转动轴承中装有滚珠
34.汽车轮胎表面刻有花纹,这是通过____________的方法来增大摩擦力;汽车紧急刹车后由于_______会向前滑行。
35.自行车是日常生活中最常见的一种交通工具,车胎、车把、脚踏板等上面有花纹,是利用增大______来增大有益摩擦,如图所示刹车时用力握刹车把,是利用增大刹车片和车轮之间的______来增大有益摩擦。
题型八 力与图像的结合问题
36.小明沿水平方向推箱子前行,推力F-t和速度v-t图像如图甲、乙所示。判断正确的是( )
A.0~3s内,箱子受到地面的摩擦力为1N
B.t=5s时,箱子受到地面的摩擦力为6N
C.t=8s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.若在t=12s时松手,箱子将做匀速直线运动
37.如图甲所示,物体沿竖直墙壁下滑,t1时刻开始,在物体表面施加一个如图乙所示水平压力F,F的大小变化如图丙所示,假设墙壁足够高,则下列四幅关于物体受到摩擦力f大小变化的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
38.如图中的甲图所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用, F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,则第1秒时物体处于___________(选填“静止”、“加速运动”、“减速运动”或“匀速直线运动”)状态,此时物体所受摩擦力为___________N。物体所受摩擦力为___________N,物体所受摩擦力为___________N。
39.一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)。
题型九 探究阻力对物体运动的影响(实验题)
40.小明利用如图所示的装置,探究阻力对物体运动的影响,进行了如下操作:
(1)调试实验装置时,小明将小车从斜面顶端由静止滑下,如图甲所示,小车在木板上滑行时滑出右端掉落下去。为了让小车不滑出木板,下列做法不可行的是___________(填字母)。
A.换一个更长的木板
B.增大斜面的倾斜程度
C.降低小车从斜面滑下的高度
(2)从实验现象可得出,运动的小车受到的阻力 ___________(选填“增大”或“减小”)时,向前滑行的距离变小。
(3)从实验现象推理可知,若运动的小车受到的阻力为零,则小车将保持___________状态。牛顿在此基础上总结得出的牛顿第一定律___________(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(4)小明在荡秋千时,若运动到最高点后受到的力全部消失,他将处于___________状态。
41.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)小涵让同一小车从______滑下,目的是______;
(2)实验在水平面上依次铺毛巾、棉布至木板,目的是______;
(3)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是______;
A.阻力对小车运动的影响情况
B.小车在水平面上所受阻力大小
C.AB选项均正确
(4)实验可直接得出的结论是______。
A.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态和匀速运动状态
B.阻力越小对物体运动的影响越小
C.力是改变物体运动状态的原因
D.在其他条件相同时,接触面材料越粗糙,阻力越大
题型十 探究二力平衡的条件(实验题)
42.在探究“二力平衡的条件”实验中。
(1)图乙的装置更科学,因为选用小车可以减小______对实验结果的影响;
(2)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小______;
(3)小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动回来,说明彼此平衡的两个力必须在______上;
(4)图乙中,若,水平向左,,水平向右,此时小车受到、的合力是______,方向是______。
43.探究“二力平衡的条件”的实验装置如图所示,实验中所用钩码质量相等。
(1)如图甲所示,将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小;
(2)为了探究使物体平衡的两个力的大小是否一定相等,应在两侧细线上悬挂数量______(选填“相等”、“不等”)的钩码;
(3)当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,松手后观察小卡片是否平衡,此步骤的目的是______;
(4)另一小组同学认为,若采用如图乙的方案,也可以以探究二力平衡条件。请你分析:此方案只能根据相互作用的关系直接测出物体所受______(选填“拉力”、“重力”,下同)的大小,在未知二力平衡条件的前提下,无法测出______的大小,所以此方案无法实施。
题型十一 探究影响滑动摩擦力大小的因素(实验题)
44.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照图甲、乙、丙三种情况进行了实验,其中A为木块、B为重物。
(1)实验中,小明应该沿水平方向拉动木块做___________运动;
(2)比较___________(填实验序号)两图的实验,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)甲、乙两实验可以得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,___________;
(4)小明又设计了丁图的实验方案,若水平拉力F=3.5N,弹簧测力计稳定后的示数为1.5N,现增大拉力F,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
45.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)在进行甲、乙、丙实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块在水平木板上做___________运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两次实验说明:___________,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小___________(选填“有关”或“无关”)。
(4)小明利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力大小与速度的关系,他改变拉动木块的速度进行实验,记录的实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
运动的速度/(m·s⁻¹)
0.3
0.4
0.5
0.6
测力计的示数/N
0.6
0.6
0.6
0.6
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度___________(选填“有关”或“无关”)。
(5)为探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”,在图甲实验的基础上,下一步应进行的操作是 ___________,记下弹簧测力计的示数。
(6)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的他利用木块静止时二力平衡的特点设计了改进方案(如表所示),你认为应该采用方案___________。
方案一:用绳子将木块连接到
墙上后,通过弹簧测力计拉动
下面的长木板
方案二:用绳子将木块连接到
墙上后,通过弹簧测力计拉动
底部加了轮子的长木板
方案三:通过弹簧测力计将木
块连接到墙上后,直接拉动下
面的长木板
题型十二 计算题
46.2024年3月28日小米SU7官宣上市,车型定位“C级高性能生态科技轿车”,如图所示为SU7标准版轿车。已知:整车质量为1500kg, g=10N/ kg,请计算:
(1)汽车受到的重力;
(2)在水平地面匀速行驶时,汽车所受阻力是其重力的0.1倍,求汽车所受的牵引力。
47.在冰壶项目中,一只冰壶的质量约为20kg,在水平冰面上滑行的过程中,受到的阻力是冰壶重的0.03倍(空气阻力忽略不计),求:
(1)冰壶的重力为多少N?
(2)当运动员水平推力为多大时,恰能推着冰壶做匀速直线运动?
(3)若推力为16N,此时冰壶水平方向受到的合力大小为多少N?
48.如图是一辆质量为2t的鲜奶运输车,运输车车罐的容积为5m3,牛奶的密度为1.03×103kg/m3,运输车装满牛奶后,在平直公路上匀速行驶,受到的摩擦力为总重的0.2倍(g取10N/kg),求:
(1)运输车空载时的重力;
(2)装满牛奶的运输车静止在水平路面上,地面对它的支持力;
(3)装满牛奶的运输车在平直公路上匀速行驶所受牵引力的大小。
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$专题02 运动和力
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题型一 牛顿第一定律的理解
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】 沿BF方向运动 在B点保持静止
题型二 惯性
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】 静止 惯性
9.【答案】 锤头 无关
10.【答案】 惯性 变大
题型三 同一直线上二力的合成
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】 100 下
15.【答案】 14 0
题型四 平衡力与平衡状态
16.【答案】C
17.【答案】D
18.【答案】A
19.【答案】C
20.【答案】C
题型五 平衡力与相互作用力的区别
21.【答案】B
22.【答案】A
23.【答案】C
24.【答案】B
25.【答案】D
题型六 摩擦力大小的计算
26.【答案】A
27.【答案】D
28.【答案】 200 水平向东 变大 不变
29.【答案】 不变 向上
30.【答案】 竖直向上 4 不变 变小
31.【答案】 50 加速
题型七 增大摩擦与减小摩擦的方法
32.【答案】B
33.【答案】D
34.【答案】
35.【答案】 接触面粗糙程度 压力
题型八 力与图像的结合问题
36.【答案】B
37.【答案】D
38.【答案】 静止 1 2 2
39.【答案】 1 3 等于
题型九 探究阻力对物体运动的影响(实验题)
40. 【答案】
(1)B
(2)增大
(3) 匀速直线运动 不能
(4)静止
41.【答案】
(1) 同一高度 使小车到达水平面时的初速度相同
(2)改变水平面的粗糙程度,从而改变小车所受阻力的大小
(3)A
(4)B
题型十 探究二力平衡的条件(实验题)
41. 【答案】
(1)摩擦力
(2)相等
(3)同一直线
(4) 10 水平向左
43.【答案】
(1) 相反 钩码数量
(2)不等
(3)探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上
(4) 拉力 重力
题型十一 探究影响滑动摩擦力大小的因素(实验题)
44. 【答案】
(1)匀速直线
(2)甲丙
(3)压力越大,滑动摩擦力越大
(4)不变
45.【答案】
(1)匀速直线
(2)接触面粗糙程度一定时,压力越大
(3)无关
(4)无关
(5)改变接触面粗糙程度
(6)三
题型十二 计算题
45. 【答案】
(1)
(2)
【详解】(1)汽车受到的重力
(2)汽车受到的阻力
因为汽车在水平地面匀速行驶时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,二力大小相等,汽车所受的牵引力
47. 【答案】
(1)200
(2)6N
(3)10
【详解】(1)冰壶的重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N
(2)冰壶做匀速直线运动,此时冰壶水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,所以推力F推=F阻=0.03G=0.03×200N=6N
(3)冰壶放在水平桌面上,在水平方向受到同一直线上的两个力F和F阻的作用,F大小为16N,F阻的大小
为6N,两个力方向相反,故冰壶受到的合力为F合=F-f=16N-6N=10N
48. 【答案】
(1)2×104N
(2)7.15×104N
(3)1.43×104N
【详解】(1)运输车空载时的质量为2t,即2000kg,根据重力公式,可得运输车空载时的重力
(2)装满牛奶时,牛奶的体积等于车罐的容积
根据密度公式,可得牛奶的质量
牛奶的重力
运输车装满牛奶后的总重力
因为运输车静止在水平路面上,处于平衡状态,所以地面对它的支持力与总重力是一对平衡力,大小相等。
(3)因为运输车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,所以水平方向上受到的牵引力与摩擦力大小相等,即
根据题意,摩擦力为总重的0.2倍,
所以,牵引力的大小为
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专题02 运动和力
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题型一 牛顿第一定律的理解 1
题型二 惯性 3
题型三 同一直线上二力的合成 5
题型四 平衡力与平衡状态 7
题型五 平衡力与相互作用力的区别 10
题型六 摩擦力大小的计算 13
题型七 增大摩擦与减小摩擦的方法 16
题型八 力与图像的结合问题 18
题型九 探究阻力对物体运动的影响(实验题) 21
题型十 探究二力平衡的条件(实验题) 23
题型十一 探究影响滑动摩擦力大小的因素(实验题) 25
题型十二 计算题 28
题型一 牛顿第一定律的理解
1.“一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”,提出这个观点的科学家是( )
A.亚里士多德 B.牛顿 C.伽利略 D.爱因斯坦
【答案】B
【详解】A.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,故A不符合题意;
B.牛顿在伽利略等人的基础上总结出了“一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”的观点,故B符合题意;
C.伽利略认为物体的运动不需要力来维持,故C不符合题意;
D.爱因斯坦的主要贡献是相对论,故D不符合题意。
故选B。
2.关于“牛顿第一定律”的运用,下列说法正确的是( )
A.“牛顿第一定律”只适用于不受外力作用的物体
B.在环形轨道上做圆周运动的物体,撤去外力,仍做圆周运动
C.在环形轨道上做圆周运动的物体,撤去外力,将做匀速直线运动
D.开到山崖前的汽车,撤去一切外力,汽车会掉下山崖
【答案】C
【详解】A.牛顿第一定律又称惯性定律,描述的是一切物体所具有的共有属性,与是否受力无关,故A错误;
BC.在环形轨道上做圆周运动的物体,撤去外力,根据牛顿第一定律可知,物体将做匀速直线运动,故B错误,C正确;
D.开到山崖前的汽车,撤去一切外力后,汽车将不受力的作用,由牛顿第一定律可知,此时汽车将做匀速直线运动,不会掉下山崖,故D错误。
故选C。
3.如图所示,小红的妈妈陪妹妹在公园里荡秋千,假如妹妹荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,她将会( )
A.向左上方做匀速直线运动 B.从左边摆向右边 C.竖直向下运动 D.静止不动
【答案】D
【详解】妹妹荡到左边最高点时,运动的速度为0,如果受到的外力突然全部消失,根据牛顿第一定律,将保持静止状态,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.如图所示,是研究“阻力对物体运动的影响”的实验示意图,依次把毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离。下列有关实验的叙述正确的是( )
A.小车可以在水平面上继续运动是因为受到惯性的作用
B.小车受到的阻力越小,运动的路程越远,速度减小越慢
C.小车在水平面运动得越来越慢,是因为惯性越来越小
D.该实验说明,必须有力作用在物体上,物体才能运动
【答案】B
【详解】A.小车可以在水平面上继续运动是因为小车具有惯性,惯性是物体的一种属性,不是力,不能说受惯性,故A错误;
BC.木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,小车受到阻力越小,运动的路程越远,速度减小越慢,惯性只与质量有关,故小车具有的惯性不变,故B正确,C错误;
D.若小车在水平方向上不受力的作用,小车的速度不会变小,小车做匀速直线运动,可知运动的物体不需要力去维持,故D错误。
故选B。
5.如图所示,小佳同学在竖直平面内用细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球运动到B点时,细线恰好断开,则小球将 ____________ ;当小球运动到B点时,如果一切外力都消失,则小球将 ____________ 。(两空均填“在B点保持静止”、“沿BD方向运动”、“沿BE方向运动”或“沿BF方向运动”)
【答案】 沿BF方向运动 在B点保持静止
【详解】[1]由图知,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BF方向运动。
[2]小球摆到点B时,速度为零,因此当外力消失的一瞬间,小球将保持原来的状态,即在B点保持静止。
题型二 惯性
6.小明乘车时,由于紧急刹车,放在座位上的书包滑落在车厢里,而小明由于正确使用安全带,几乎没有受到影响。下列说法正确的是( )
A.书包滑出去是因为受到惯性力的作用
B.小明不受影响是因为小明不具有惯性
C.小明不受影响是因为安全带减小了惯性
D.小明不受影响是因为安全带提供了阻力
【答案】D
【详解】A.惯性是物体的固有属性,不是一种力,故A错误;
B.一切物体都有惯性,小明也具有惯性,故B错误;
C.惯性只与物体的质量有关,安全带不能减小惯性,故C错误;
D.紧急刹车时,小明由于惯性会向前运动,安全带会提供阻力,阻止小明向前运动,所以小明几乎不受影响,故D正确。
故选D。
7.下列实例中,属于利用惯性的是( )
A.汽车驾驶员系安全带
B.汽车紧急刹车时乘客向前倾
C.运动员跳远时助跑
D.公交车上禁止乘客向车外抛杂物
【答案】C
【详解】A.汽车驾驶员系安全带是防止惯性带来的危害,不是利用惯性。故A不符合题意;
B.汽车紧急刹车时乘客向前倾是惯性的表现,但这是惯性带来的不利影响,故B不符合题意;
C.助跑使运动员获得较大的向前速度,起跳后身体由于惯性会继续保持向前的运动状态,从而跳得更远。故C符合题意;
D.公交车上禁止向车外抛杂物是防止惯性造成危害。抛出的杂物会因惯性保持与车辆相同的速度,可能对路边行人或其他车辆造成撞击伤害。故D不符合题意。
故选C。
8.下车后,小明发现汽车坐垫上沾了很多灰尘,妈妈将坐垫拿起拍了拍,坐垫上的灰尘就震落了,这是因为灰尘原来在坐垫上处于__________状态,用力拍坐垫时,坐垫由于受到力的作用开始运动,而灰尘由于具有__________保持原来的状态,因此灰尘会脱离坐垫。
【答案】 静止 惯性
【详解】[1][2]灰尘原来在坐垫上处于“静止”状态,拍打坐垫时,坐垫由于受到力的作用开始运动,而灰尘由于具有惯性保持静止,所以脱离了坐垫。
9.锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。当锤柄下端受到撞击时,锤柄比锤头先停止运动,这是利用了______(选填“锤柄”或“锤头”)的惯性。物体的惯性大小与速度______(选填“有关”或“无关”)
【答案】
锤头
无关
【详解】[1]当锤柄受到撞击停止运动时,锤头由于惯性仍保持原来的运动状态,继续向下运动,从而紧套在锤柄上。因此利用了锤头的惯性。
[2]惯性的大小仅由物体的质量决定,与速度无关。
10.一辆装载钢筋的超载大货车紧急刹车时,车头受到所载钢筋的冲击,严重挤压变形,这是由于钢筋具有___________;大货车超载会使大货车的惯性___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),降低车的灵活性,增加发生交通事故的风险。
【答案】 惯性 变大
【详解】[1]一辆装载钢筋的超载大货车紧急刹车时,车头受到所载钢筋的冲击,严重挤压变形,这是由于钢筋具有惯性,保持原来的运动状态造成的。
[2]物体的质量越大,惯性越大。大货车超载时,质量变大,会使货车的惯性变大。
题型三 同一直线上二力的合成
11.用250N的力竖直向上提起一个重200N的水桶时。桶受到的合力的大小和方向是( )
A.450N,竖直向上 B.450N,竖直向下 C.50N,竖直向上 D.50N,竖直向下
【答案】C
【详解】水桶受到两个力:竖直向上的提力F=250N,竖直向下的重力G=200N。因为这两个力方向相反,合力大小为两力之差,即
合力方向与较大的提力方向一致,即竖直向上。
A.合力大小计算错误,方向正确,故A不符合题意;
B.合力大小和方向均错误,故B不符合题意;
C.合力大小和方向均正确,故C符合题意;
D.方向错误,故D不符合题意。
故选C。
12.如图所示,重为120N的物体放在水平地面上,用大小为80N的力F竖直向上拉物体,此时物体受到的合力大小为( )
A.80N B.40N C.0N D.200N
【答案】C
【详解】重为120N的物体放在水平地面上,用大小为80N的力F竖直向上拉物体,物体拉力小于重力,物体没被拉动,处于静止状态。物体静止时,受平衡力作用,受到的合力为0。
故选C。
13.究“同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的二个力的合成”的实验过程中,部分情景如图,下列说法错误的是( )
A.实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,这是采用等效替代法
B.根据实验现象可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个分力方向相同
C.实验中可以发现此情景下两个力的合力大小大于任何一个分力的大小
D.若将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,也可以完成该实验探究
【答案】D
【详解】A.在该实验中,前后两次同一根橡皮筋伸长的长度相同,说明两次力的作用效果相同,用一个力F替代了两个力F1和F2的共同作用,这是采用了等效替代法,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,F1和F2的方向相同,合力F的方向也与它们相同,所以可以发现此情境下两个力的合力方向与任何一个分力方向相同,故B正确,不符合题意;
C.在同一直线上、方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,即F=F1+F2。所以合力F的大小大于任何一个分力F1或F2的大小,故C正确,不符合题意;
D.该实验探究的是同时作用在一个物体上,沿同一直线方向相同的两个力的合成,需要保证F1、F2和F都作用在同一根橡皮筋上,这样才能保证力的作用效果相同,从而用一个力F等效替代两个力F1和F2。 若将F1、F2同时作用在橡皮筋上,而F作用在弹性绳上,由于作用对象不同,无法保证力的作用效果相同,也就不能完成该实验探究,故D错误,符合题意。
故选D。
14.空中飞行的铅球重量为90N,在空中受到的空气阻力为10N(阻力恒定)。当它向上飞行的过程中,它受到的合力为______N,方向向______;
【答案】 100 下
【详解】[1][2]空中飞行的铅球向上飞行时,重力和阻力的方向均向下,合力F=G+f=90N+10N=100N
合力的方向竖直向下。
15.如图所示,物体A在水平向右的推力、拉力作用下,做匀速直线运动。则A受到地面的摩擦力大小是________N;物体A受到的合力为________N。
【答案】 14 0
【详解】[1]物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向受力平衡。水平方向上,物体受到向右的推力和向右的拉力,以及向左的摩擦力f。根据平衡条件(同体,等大、反向、共线),则向右的合力与向左的摩擦力大小相等,即
[2]物体A受到向右的推力和向右的拉力,以及向左的摩擦力,所以受到的合力,即合力为0N。
也可根据A物体状态分析力。因为物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,所以合力为 0N。
题型四 平衡力与平衡状态
16.周末,小伟带着弟弟去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将足球顶在头上静止不动,如图所示。下列与足球所受的重力是一对平衡力的是( )
A.海狮受到的重力 B.地面对海狮的支持力
C.海狮对足球的支持力 D.海狮与足球受到的总重力
【答案】C
【详解】A.该力作用在海狮上,与足球重力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力。故A不符合题意;
B.该力作用在海狮上,与足球重力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力。故B不符合题意;
C.足球只受重力与海狮对足球的支持力,在此二力作用下,足球处于静止状态,故二力是一对平衡力。故C符合题意;
D.该力作用在海狮与足球这个整体的重心上,没有作用在足球上,故与足球重力不是一对平衡力。故D不符合题意。
故选C。
17.如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.橡皮运动状态不变 B.松手后橡皮将做匀速直线运动
C.绳对手的拉力与手对绳的拉力大小不相等 D.橡皮受力不平衡
【答案】D
【详解】A.橡皮的运动方向不断发生变化,所以其运动状态不断改变,故A错误;
B.橡皮在细线的拉力作用下做圆周运动,松手后拉力消失,只受到重力作用,橡皮将做曲线运动,故B错误;
C.手对绳的拉力与绳对手的拉力分别作用在绳子和手上这两个物体上,方向相反、大小相等,作用在一条直线上,是一对相互作用力,故C错误;
D.橡皮的运动状态不断改变,处于非平衡状态,所以橡皮受力不平衡,故D正确。
故选D。
18.跳高是田径比赛中一项技术性很强的运动,下列说法正确的是( )
A.背越式跳高时,运动员的重心不一定在运动员身上
B.背越式跳高时,运动员跃起后惯性减小
C.运动员起跳后达到最高点时,受平衡力作用
D.运动员跃起后离开地面,所以不再受重力
【答案】A
【详解】A.重心是物体所受重力的等效作用点,其位置与物体的形状密切相关,“背越式” 跳高时,运动员的身体会弯曲成类似弓形的姿态,这种弯曲形态下,运动员的重心会落在身体弯曲形成的空隙之间,不一定在运动员的身体上,故A正确;
B.惯性是物体的固有属性,其大小仅由物体的质量决定,与物体的运动状态无关,运动员跃起后,自身质量没有改变,因此惯性也不会减小,故B错误;
C.运动员起跳后达到最高点时,受到竖直向下的重力,只受一个力的作用,并不满足受平衡力的条件,此时他受力不平衡,故C错误;
D.重力是地球对物体的引力,只要物体在地球附近,就会受到重力作用,运动员跃起后只是离开地面,但仍处于地球附近,依然受到重力,正是重力的作用才会让运动员最终落回地面,故D错误。
故选A。
19.下列关于力和运动的说法,正确的是( )
A.用力推桌子没有推动,是因为人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
B.运动员在跳远助跑的过程中,跑得越快,惯性越大,跳远成绩越好
C.绕校园环形操场匀速跑步的同学不一定处于平衡状态
D.足球运动员带球过人时,需要持续不断的踢球,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【详解】A.用力推桌子没有推动,桌子处于平衡状态,人推桌子的力和桌子受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.跳远运动员在起跳前要助跑是为了利用惯性,但惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,故B错误;
C.绕校园环形操场匀速跑步的同学匀速跑过弯道时,运动的方向变化,导致运动状态发生变化,处于非平衡状态,故C正确;
D.物体运动不需要力来维持,足球运动员带球过人时,需要持续不断的踢球,说明力可以改变物体的运动状态,故D错误。
故选C。
20.如图所示,2021年5月22日,“祝融号”火星车驶离着陆平台,在火星表面行驶了0.522m,迈出了我国星际探测的重要一步。下列说法正确的是( )
A.火星车停在静止的着陆平台上没有惯性
B.火星车驶离中相对于着陆平台是静止的
C.火星车静止在火星表面时受平衡力作用
D.火星车静止在火星表面时不受力的作用
【答案】C
【详解】A.惯性是物体的一种属性,任何物体都有惯性,火星车停在静止的着陆平台上有惯性,故A错误;
B.火星车驶离中相对于着陆平台的位置发生改变,是运动的,故B错误;
C.火星车静止在火星表面时,受到重力和火星表面支持力,二力大小相等、方向相反,满足平衡条件,故C正确;
D.火星车静止在火星表面时受到引力和支持力的作用,故D错误。
故选C。
题型五 平衡力与相互作用力的区别
21.如图甲所示的是无人机用绳子吊起重物匀速上升时的情景,此时重物和无人机的受力示意图如图乙所示。下列关于平衡力和相互作用力的判断,正确的是( )
A.FA和F'A、GB是一组平衡力
B.FA和GA是一对平衡力
C.FA和GA是一对相互作用力
D.FB和F'A是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.平衡力必须作用在同一个物体上。图中FA作用在重物A上,而F'A和GB作用在无人机B上,它们作用在不同的物体上,因此不是一组平衡力。故A错误;
B.题干中提到重物匀速上升,说明重物处于平衡状态。重物A受到竖直向上的拉力FA和竖直向下的重力GA的作用。这两个力作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,是一对平衡力。故B正确;
C.相互作用力是作用在两个不同物体上的力。FA和GA都作用在重物A这一个物体上,所以它们不是一对相互作用力。故C错误;
D.相互作用力是作用在两个不同物体上的力。FB和F'A都作用在无人机B这一个物体上,所以它们不是一对相互作用力。故D错误。
故选B。
22.顶缸是中国传统杂技表演,表演者用头顶一个或多个陶缸,进行各种动作。如图所示,杂技演员顶着缸静止站在水平舞台上时,下列说法正确的是( )
A.缸的重力和杂技演员对缸的支持力是一对平衡力
B.杂技演员的重力和舞台对他的支持力是一对相互作用力
C.缸对杂技演员的压力和杂技演员对缸的支持力是一对平衡力
D.缸对演员的压力和地面对杂技演员的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】平衡力:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。
相互作用力:分别作用在两个相互作用的物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。
A.缸受到竖直向下的重力和杂技演员对缸竖直向上的支持力,这两个力都作用在缸上,且缸静止,处于平衡状态,说明这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,满足平衡力的条件,所以缸的重力和杂技演员对缸的支持力是一对平衡力,故A正确;
B.杂技演员受到竖直向下的重力和舞台对他竖直向上的支持力,这两个力都作用在杂技演员上,而相互作用力是分别作用在两个相互作用的物体上,所以杂技演员的重力和舞台对他的支持力不是一对相互作用力,故B错误;
C.缸对杂技演员的压力作用在杂技演员上,杂技演员对缸的支持力作用在缸上,这两个力分别作用在两个不同的物体上,而平衡力是作用在同一个物体上,所以缸对杂技演员的压力和杂技演员对缸的支持力不是一对平衡力,它们是一对相互作用力,故C错误;
D.缸对演员的压力作用在演员上,方向竖直向下;地面对杂技演员的支持力作用在演员上,方向竖直向上。这两个力都作用在演员上,而相互作用力是分别作用在两个相互作用的物体上,所以缸对演员的压力和地面对杂技演员的支持力不是一对相互作用力,故D错误。
故选A。
23.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶游戏中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.投壶者将箭掷出时,人对箭的力大于箭对人的力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.投壶者站立时,所受的重力和地面的支持力是一对平衡力
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
【答案】C
【详解】A.投壶者将箭掷出时,人对箭的力和箭对人的力是一对相互作用力,二者方向相反、大小相等,故A错误;
B.掷出的箭能在空中飞行是由于箭具有惯性,惯性是物体自身的属性,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.投壶者站立时,竖直方向上只受到重力和地面的支持力,投壶者静止,因此所受的重力和地面的支持力是一对平衡力,故C正确;
D.若飞行的箭所受力均消失,根据牛顿第一定律,箭将做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
24.汽车在牵引力的作用下沿平直公路做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A.汽车受到的牵引力和摩擦力是一对相互作用力
B.汽车的重力和地面对汽车支持力是一对平衡力
C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D.如果汽车所受外力突然完全消失,则汽车会慢慢停下来
【答案】B
【详解】A.汽车的牵引力和摩擦力,二者作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,故A错误;
B.汽车的重力和地面对汽车支持力,二者作用在同一物体上,大小相等,方向相反,在一条直线上,符合二力平衡的条件,故B正确;
C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力,分别作用在地面和汽车上,二者大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C错误;
D.如果汽车所受外力突然完全消失,由牛顿第一定律可知,汽车将做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
25.如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式。当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是( )
A.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力
B.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力
C.人对自行车的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
D.人和车受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.自行车做匀速运动,说明水平方向受力平衡。动力应等于阻力,故A错误;
B.“路面受到的压力”是人和车对路面的向下的压力。“人受到的支持力”是自行车对人的支持力,这两个力受力物体不同,说明不是一对平衡力,故B错误;
C.“人对自行车的压力”作用在自行车上,方向向下其大小等于人的重力,而“地面对自行车的支持力”虽然也作用在自行车上,方向向上,但大小等于人与车的总重力力,这两个力大小不相同,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.人和车的总重力与地面对车的支持力大小相同,方向相反,作用在同一直线上,属于一对平衡力,故D正确。
故选 D。
题型六 摩擦力大小的计算
26.用弹簧测力计在水平方向拉一个置于水平地面上的物体,使它做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为6N;过了一会儿它的示数为9N,这时物体运动时受到的摩擦力大小是( )
A.6N B.3N C.9N D.15N
【答案】A
【详解】弹簧测力计的示数为6N时,在水平方向拉动水平地面上的物体做匀速直线运动,所以拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,因此此时滑动摩擦力等于6N;当弹簧测力计的示数为9N时,由于物体与地面之间压力大小、接触面粗糙程度不变,所以拉力变化后摩擦力大小并不会变化,仍为6N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
27.小宁同学两次水平拉动同一物体,使它在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体第一次运动速度为1m/s,第二次运动速度为2m/s
B.物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力
C.物体第一次所受的合力大于第二次所受的合力
D.物体第一次受到的拉力等于第二次受到的拉力
【答案】D
【详解】A.根据s−t图像,第一次运动时,t1=8s,s1=8m,速度
第二次运动时,t2=12s,s2=6m,速度
故A错误;
B.同一物体,在同一水平面上做匀速直线运动,压力和接触面的粗糙程度都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即物体第一次所受的摩擦力等于第二次所受的摩擦力,故B错误;
C.物体两次都做匀速直线运动,处于平衡状态,合力都为0,所以物体第一次所受的合力等于第二次所受的合力,故C错误;
D.物体做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。因为两次摩擦力大小相等,所以物体第一次受到的拉力等于第二次受到的拉力,故D正确。
故选D。
28.狗用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受的摩擦力大小是___________N,方向是___________。若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。若雪橇以2m/s的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 200 水平向东 变大 不变
【详解】[1][2]雪橇在冰面上匀速向西前进时,处于平衡状态,由二力平衡可知,当拉力水平向西时摩擦力水平向东,且拉力等于摩擦力为200N。
[3]滑动摩擦力与压力有关,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,故在雪橇上再装些货物时压力增大,摩擦力将变大。
[4]滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关,当压力、接触面粗糙程度不变时,速度增大滑动摩擦力不变。
29.如下图所示,小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力________(选填“越大”“越小”或“不变”);匀速上爬过程中小明受到竖直________(选填“向上”或“向下”)的摩擦力。
【答案】 不变 向上
【详解】[1]匀速上爬过程中,小明受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,而重力不变,所以小明手握得紧时,小明与杆之间的摩擦力不变;
[2]匀速上爬过程中,小明有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力方向向上。
30.如图所示,用30N的力握着一重为4N的装有水的玻璃杯静止悬在空中时,杯子所受摩擦力方向___________,大小为___________N;如果增大握力,则杯子受到的摩擦力___________(选填“变大”“变小”或“不变”);当喝掉杯中少量的水后,仍使杯子静止悬在空中时,则杯子受到的摩擦力将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 竖直向上 4 不变 变小
【解析】【小题1】[1]杯子静止悬在空中,处于平衡状态,在竖直方向上受到重力和摩擦力。重力方向竖直向下,根据二力平衡,摩擦力方向竖直向上。
[2]杯子重 4N,静止时摩擦力与重力平衡,所以摩擦力大小等于重力大小,为 4N。
[3]增大握力,杯子仍然静止,在竖直方向上重力和摩擦力仍然平衡,重力不变,所以摩擦力不变。
[4]喝掉杯中少量的水后,杯子和水的总重力变小,杯子仍静止,摩擦力与重力平衡,所以摩擦力变小。
31.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。
题型七 增大摩擦与减小摩擦的方法
32.生活中很多地方都有摩擦,有的摩擦有益,有的摩擦有害。如图所示,下列实例中属于增加有益摩擦的是( )
A.给自行车轴加润滑油 B.运动员握紧单杠
C.轴承中装有滚珠 D.行李箱安装滚轮
【答案】B
【详解】A.给自行车轴加润滑油,可以在接触面形成一层油膜,使接触面脱离,可减小摩擦,故A不合题意;
B.运动员握紧单杠,可在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可增大摩擦力,故B符合题意;
C.轴承中装有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,可减小摩擦,故C不合题意;
D.行李箱安装滚轮,变滑动摩擦为滚动摩擦,可减小摩擦,故D不合题意。
故选B。
33.如图所示的事例中,目的是为了减小有害摩擦的是( )
A.拖拉机轮胎上有凸起的条纹
B.乒乓球拍上贴粗糙的橡胶皮
C.拔河比赛时运动员用力蹬地
D.在转动轴承中装有滚珠
【答案】D
【详解】A.汽车轮胎上凸起的条纹使接触面变粗糙,在压力不变时,可增大摩擦,故A不符合题意;
B.乒乓球拍上粘贴橡胶皮使接触面变粗糙,在压力不变时,可增大摩擦,故B不符合题意;
C.拔河比赛时运动员用力蹬地增大了对地面的压力,在接触面粗糙程度不变的情况下,可增大摩擦,故C不符合题意;
D.在转动轴承中装滚珠可变滑动摩擦为滚动摩擦,使摩擦力变小,故D符合题意。
故选D。
34.汽车轮胎表面刻有花纹,这是通过____________的方法来增大摩擦力;汽车紧急刹车后由于_______会向前滑行。
【答案】
增大接触面的粗糙程度
惯性
【详解】[1]汽车轮胎表面刻有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]物体保持原来的匀速直线运动状态和静止状态的性质叫惯性,刹车后,汽车由于惯性将保持原来的运动状态向前运动,所以刹车后,不会立刻停下来,还会继续向前运动一段距离。
35.自行车是日常生活中最常见的一种交通工具,车胎、车把、脚踏板等上面有花纹,是利用增大______来增大有益摩擦,如图所示刹车时用力握刹车把,是利用增大刹车片和车轮之间的______来增大有益摩擦。
【答案】 接触面粗糙程度 压力
【详解】[1]摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关,在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,车胎、车把、脚踏板等上面有花纹,增大了接触面的粗糙程度,是利用增大接触面的粗糙程度来增大有益摩擦。
[2]在接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大,刹车时用力握刹车把,增大了刹车片对车轮的压力,这是利用增大刹车片和车轮之间的压力来增大有益摩擦。
题型八 力与图像的结合问题
36.小明沿水平方向推箱子前行,推力F-t和速度v-t图像如图甲、乙所示。判断正确的是( )
A.0~3s内,箱子受到地面的摩擦力为1N
B.t=5s时,箱子受到地面的摩擦力为6N
C.t=8s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.若在t=12s时松手,箱子将做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A. 由乙图可知,内箱子速度为0,处于静止状态,水平方向推力与静摩擦力平衡。结合甲图,此阶段推力为,因此静摩擦力也为,而非,故A错误;
B. 由乙图,内箱子匀速直线运动,推力与滑动摩擦力平衡。结合甲图,此阶段推力为,故滑动摩擦力为。滑动摩擦力仅与压力大小和接触面粗糙程度有关而与速度无关。内箱子加速运动,但压力和接触面粗糙程度不变,因此滑动摩擦力仍为,处于之间,故摩擦力为,故B正确;
C. 由乙图,内箱子减速运动,推力与摩擦力不相等,不满足“二力平衡”条件。因此时,推力与摩擦力不是平衡力,故C错误;
D. 时松手,箱子水平方向仅受摩擦力,合力与运动方向相反,因此箱子做减速运动,而非匀速直线运动,故D错误。
故选B。
37.如图甲所示,物体沿竖直墙壁下滑,t1时刻开始,在物体表面施加一个如图乙所示水平压力F,F的大小变化如图丙所示,假设墙壁足够高,则下列四幅关于物体受到摩擦力f大小变化的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】物体沿竖直墙壁下滑,由于没有压力,所以滑动摩擦力为0;t1时刻开始,在物体表面施加一个水平压力F,由图丙可知,压力F是逐渐增大的;由于接触面的粗糙程度不变,压力变大,则滑动摩擦力从t1时刻开始变大,由于开始时,滑动摩擦力小于重力,随着压力的增大,滑动摩擦力会等于重力,然后大于重力,所以物体先做加速运动,后做减速运动;一段时间后,当t=t2时物体恰好在墙上静止,此时物体在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,此时的静摩擦力要小于最大滑动摩擦力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
38.如图中的甲图所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用, F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,则第1秒时物体处于___________(选填“静止”、“加速运动”、“减速运动”或“匀速直线运动”)状态,此时物体所受摩擦力为___________N。物体所受摩擦力为___________N,物体所受摩擦力为___________N。
【答案】 静止 1 2 2
【详解】[1][2]由图乙的图像可知,在内,物体的速度为0,所以当时,物体处于静止状态,此时的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,在内,推力为1N,摩擦力的大小
[3]由图乙知,内,物体速度不变,即物体做匀速直线运动,由图乙知此时推力,并且水平方向的推力与摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的摩擦力
[4]由图丙的图像可知,在内,物体的速度逐渐变小,处于减速状态;由于物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力大小不变,在内,物体受到的摩擦力为2N。
39.一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。
题型九 探究阻力对物体运动的影响(实验题)
40.小明利用如图所示的装置,探究阻力对物体运动的影响,进行了如下操作:
(1)调试实验装置时,小明将小车从斜面顶端由静止滑下,如图甲所示,小车在木板上滑行时滑出右端掉落下去。为了让小车不滑出木板,下列做法不可行的是___________(填字母)。
A.换一个更长的木板
B.增大斜面的倾斜程度
C.降低小车从斜面滑下的高度
(2)从实验现象可得出,运动的小车受到的阻力 ___________(选填“增大”或“减小”)时,向前滑行的距离变小。
(3)从实验现象推理可知,若运动的小车受到的阻力为零,则小车将保持___________状态。牛顿在此基础上总结得出的牛顿第一定律___________(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(4)小明在荡秋千时,若运动到最高点后受到的力全部消失,他将处于___________状态。
【答案】(1)B
(2)增大
(3) 匀速直线运动 不能
(4)静止
【详解】(1)将小车从斜面上顶端滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角。故AC不符合题意;B符合题意。
故选B。
(2)从毛巾到棉布再到木板,接触面粗糙程度减小,阻力减小,小车滑行距离变远;反之,阻力增大时,滑行距离变小。
(3)[1]若阻力为零,小车不受力,将保持匀速直线运动状态。
[2]牛顿第一定律是在实验基础上推理得出的,不能直接由实验得出。
(4)小明在秋千最高点时速度为零,若此时力全部消失,根据牛顿第一定律,他将保持静止状态。
41.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)小涵让同一小车从______滑下,目的是______;
(2)实验在水平面上依次铺毛巾、棉布至木板,目的是______;
(3)在本实验中,“小车在水平面上运动的距离”反映的是______;
A.阻力对小车运动的影响情况
B.小车在水平面上所受阻力大小
C.AB选项均正确
(4)实验可直接得出的结论是______。
A.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态和匀速运动状态
B.阻力越小对物体运动的影响越小
C.力是改变物体运动状态的原因
D.在其他条件相同时,接触面材料越粗糙,阻力越大
【答案】(1) 同一高度 使小车到达水平面时的初速度相同
(2)改变水平面的粗糙程度,从而改变小车所受阻力的大小
(3)A
(4)B
【详解】(1)[1][2]为了控制变量,必须保证小车在进入水平面时具有相同的初始速度。从斜面的同一高度由静止滑下,根据机械能守恒(忽略摩擦或摩擦力相同),小车到达底端时的速度大小相同。 这样,后续比较不同表面的滑行距离,才能只反映阻力不同造成的影响。
(2)在水平面上依次铺毛巾、棉布至木板面,这是通过改变接触面的粗糙程度,从而改变小车所受的摩擦力(即阻力),从而研究阻力对运动的影响。
(3)小车运动的距离不能直接反映阻力大小(阻力大小由材料决定),而是反映阻力对运动的影响程度,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(4)A.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态和匀速运动状态,这是牛顿第一定律的内容,但它是理想推理得出的,不是本实验直接得出的结论(实验中不可能完全没有阻力),故A不符合题意;
B.从实验可见,阻力越小(如木板),小车滑得越远,说明阻力对运动的影响越小。 这是实验直接观察到的现象总结,故B符合题意;
C.力是改变物体运动状态的原因,这个结论是从实验中间接推断出来(因为有阻力才减速),不是直接得出的结论,故C不符合题意;
D.这是关于阻力大小与接触面粗糙程度的关系,属于常识性知识,但这不是本实验探究的目的,故D不符合题意。
故选B。
题型十 探究二力平衡的条件(实验题)
42.在探究“二力平衡的条件”实验中。
(1)图乙的装置更科学,因为选用小车可以减小______对实验结果的影响;
(2)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小______;
(3)小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动回来,说明彼此平衡的两个力必须在______上;
(4)图乙中,若,水平向左,,水平向右,此时小车受到、的合力是______,方向是______。
【答案】(1)摩擦力
(2)相等
(3)同一直线
(4) 10 水平向左
【详解】(1)图甲中木块受到的是滑动摩擦力,图乙中小车受到的是滚动摩擦力。图乙的装置更科学,原因是,用滚动代替滑动,可以减小摩擦,选用小车,可以减小摩擦对实验结果的影响。
(2)左右两盘放质量相等的砝码,则小车受到的左右两个力大小相等,小车静止,处于平衡状态;当左盘中再添加一个砝码,则小车受到的水平向左的拉力大于水平向右的拉力,小车将运动,不再处于平衡状态,说明彼此平衡的两个力大小相等。
(3)小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度,则小车受到的两个力不在同一直线上,将小车释放后,小车将转动回来,说明彼此平衡的两个力必须在同一直线上。
(4)[1][2]小车受到的合力为
方向水平向左。
43.探究“二力平衡的条件”的实验装置如图所示,实验中所用钩码质量相等。
(1)如图甲所示,将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小;
(2)为了探究使物体平衡的两个力的大小是否一定相等,应在两侧细线上悬挂数量______(选填“相等”、“不等”)的钩码;
(3)当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,松手后观察小卡片是否平衡,此步骤的目的是______;
(4)另一小组同学认为,若采用如图乙的方案,也可以以探究二力平衡条件。请你分析:此方案只能根据相互作用的关系直接测出物体所受______(选填“拉力”、“重力”,下同)的大小,在未知二力平衡条件的前提下,无法测出______的大小,所以此方案无法实施。
【答案】(1) 相反 钩码数量
(2)不等
(3)探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上
(4) 拉力 重力
【详解】(1)[1]小卡片两端的线分别跨过左右滑轮,挂钩码后,由于重力作用,两边产生向下的拉力;滑轮改变了力的方向,所以两个拉力分别沿水平方向向左和向右,即方向相反。
[2]拉力大小由钩码的重力决定,而钩码质量相等,因此重力相等;要改变拉力大小,只需增减钩码的数量即可。
(2)要探究使物体平衡的两个力的大小是否一定相等,需要改变力的大小,所以应在两侧细线上悬挂数量不等的钩码,观察小卡片是否平衡。
(3)将小卡片转过一个角度,意味着两个拉力不再作用在同一直线上;观察是否仍能保持平衡;如果不能平衡,说明二力平衡必须满足“作用在同一直线上”,即目的是探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上。
(4)[1]在图乙的方案中,根据力的相互作用的关系,弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是相互作用力,所以能直接测出物体所受拉力的大小。
[2]但在未知二力平衡条件的前提下,无法知道重力与拉力的关系,所以无法测出重力的大小,此方案无法实施。
题型十一 探究影响滑动摩擦力大小的因素(实验题)
44.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照图甲、乙、丙三种情况进行了实验,其中A为木块、B为重物。
(1)实验中,小明应该沿水平方向拉动木块做___________运动;
(2)比较___________(填实验序号)两图的实验,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)甲、乙两实验可以得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,___________;
(4)小明又设计了丁图的实验方案,若水平拉力F=3.5N,弹簧测力计稳定后的示数为1.5N,现增大拉力F,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线
(2)甲丙
(3)压力越大,滑动摩擦力越大
(4)不变
【详解】(1)小明沿水平方向拉动木块做匀速直线运动时,木块处于平衡态,则有弹簧测力计示数等于木块受到的摩擦力。
(2)比较甲、丙两实验,压力的大小相同,丙中接触面为毛巾更粗糙,弹簧测力计的示数大于甲中弹簧测力计的示数,故可知接触面压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)甲、乙两图实验中,接触面粗糙程度相同,压力不同,且乙图中压力大,乙图中拉力大,说明滑动摩擦力大,则可得出结论:接触面粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)增大拉力F,木块和长木板之间的接触面粗糙程度和接触面压力都不变,所以木块和长木板之间的滑动摩擦力大小不变,则弹簧测力计的示数不变。
45.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)在进行甲、乙、丙实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块在水平木板上做___________运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两次实验说明:___________,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小___________(选填“有关”或“无关”)。
(4)小明利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力大小与速度的关系,他改变拉动木块的速度进行实验,记录的实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
运动的速度/(m·s⁻¹)
0.3
0.4
0.5
0.6
测力计的示数/N
0.6
0.6
0.6
0.6
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度___________(选填“有关”或“无关”)。
(5)为探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”,在图甲实验的基础上,下一步应进行的操作是 ___________,记下弹簧测力计的示数。
(6)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的他利用木块静止时二力平衡的特点设计了改进方案(如表所示),你认为应该采用方案___________。
方案一:用绳子将木块连接到
墙上后,通过弹簧测力计拉动
下面的长木板
方案二:用绳子将木块连接到
墙上后,通过弹簧测力计拉动
底部加了轮子的长木板
方案三:通过弹簧测力计将木
块连接到墙上后,直接拉动下
面的长木板
【答案】(1)匀速直线
(2)接触面粗糙程度一定时,压力越大
(3)无关
(4)无关
(5)改变接触面粗糙程度
(6)三
【详解】(1)实验中摩擦力的大小不易直接测量,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板做水平匀速直线运动,木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可得:木块受到摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数,体现了转换法。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,乙图木板受到的压力更大,弹簧测力计示数更大,故可得出结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两次实验可知,压力和接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计的示数相同,即摩擦力相同,根据控制变量法,说明滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关。
(4)观察实验数据发现,木块运动速度不同时,弹簧测力计示数相同,故可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)探究滑动摩擦力跟接触面粗糙程度关系时,改变接触面粗糙程度,保持压力大小不变,下一步应进行的操作是改变接触面粗糙程度,然后用弹簧测力计拉木块在水平木板上做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数。
(6)由于实验中要测量木块受到的摩擦力大小,所以应通过弹簧测力计将木块连接到墙上,用弹簧测力计测木块的拉力,然后直接拉动下面的长木板,根据二力平衡可知此时弹簧测力计的示数指示的力的大小与木块受到的摩擦力大小相等,故应该采用方案三。
题型十二 计算题
46.2024年3月28日小米SU7官宣上市,车型定位“C级高性能生态科技轿车”,如图所示为SU7标准版轿车。已知:整车质量为1500kg, g=10N/ kg,请计算:
(1)汽车受到的重力;
(2)在水平地面匀速行驶时,汽车所受阻力是其重力的0.1倍,求汽车所受的牵引力。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)汽车受到的重力
(2)汽车受到的阻力
因为汽车在水平地面匀速行驶时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,二力大小相等,汽车所受的牵引力
47.在冰壶项目中,一只冰壶的质量约为20kg,在水平冰面上滑行的过程中,受到的阻力是冰壶重的0.03倍(空气阻力忽略不计),求:
(1)冰壶的重力为多少N?
(2)当运动员水平推力为多大时,恰能推着冰壶做匀速直线运动?
(3)若推力为16N,此时冰壶水平方向受到的合力大小为多少N?
【答案】(1)200
(2)6N
(3)10
【详解】(1)冰壶的重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N
(2)冰壶做匀速直线运动,此时冰壶水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力,所以推力F推=F阻=0.03G=0.03×200N=6N
(3)冰壶放在水平桌面上,在水平方向受到同一直线上的两个力F和F阻的作用,F大小为16N,F阻的大小为6N,两个力方向相反,故冰壶受到的合力为F合=F-f=16N-6N=10N
48.如图是一辆质量为2t的鲜奶运输车,运输车车罐的容积为5m3,牛奶的密度为1.03×103kg/m3,运输车装满牛奶后,在平直公路上匀速行驶,受到的摩擦力为总重的0.2倍(g取10N/kg),求:
(1)运输车空载时的重力;
(2)装满牛奶的运输车静止在水平路面上,地面对它的支持力;
(3)装满牛奶的运输车在平直公路上匀速行驶所受牵引力的大小。
【答案】(1)2×104N
(2)7.15×104N
(3)1.43×104N
【详解】(1)运输车空载时的质量为2t,即2000kg,根据重力公式,可得运输车空载时的重力
(2)装满牛奶时,牛奶的体积等于车罐的容积
根据密度公式,可得牛奶的质量
牛奶的重力
运输车装满牛奶后的总重力
因为运输车静止在水平路面上,处于平衡状态,所以地面对它的支持力与总重力是一对平衡力,大小相等。
(3)因为运输车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,所以水平方向上受到的牵引力与摩擦力大小相等,即
根据题意,摩擦力为总重的0.2倍,
所以,牵引力的大小为
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