第八章 运动和力 重难点训练--2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-05-20
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2份
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72页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 30.16 MB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57945424.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦初中物理“运动和力”,涵盖18类题型,以实验探究为核心,结合冬奥会、校园体育等真实情境,适配单元复习,强化运动和相互作用观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|探究阻力对物体运动影响的实验|3题|牛顿第一定律|通过不同接触面实验设计,考查科学推理与控制变量法|
|生活中的惯性现象|3题|惯性|结合蹦床、跳远等生活场景,体现物理与生活联系|
|探究二力平衡的条件的实验|3题|二力平衡条件|设计卡片翻转、剪断等操作,培养科学探究能力|
|影响滑动摩擦力大小因素实验|3题|滑动摩擦力|通过不同压力、接触面粗糙程度对比,强化科学论证|
内容正文:
第八章 运动和力
题型归纳
题型1 探究阻力对物体运动影响的实验
题型2 牛顿第一定律的内容及理解
题型3 根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
题型4 物体的运动状态是否改变的判断
题型5 生活中的惯性现象
题型6 平衡状态的判断
题型7 探究二力平衡的条件的实验
题型8 二力或多力平衡问题
题型9 平衡力与相互作用力的区别
题型10 摩擦力及其产生条件
题型11 静摩擦力的大小与方向
题型12 影响滑动摩擦力大小因素实验
题型13 滑动摩擦力的方向
题型14 影响滑动摩擦力大小的因素
题型15 增大或减小摩擦的方法及生活中的实例
题型16 合力及力的合成
题型17 同一直线上二力的合成
题型18 力与图像结合问题
题型速练
【题型1 】
1.下面是探究“阻力对物体运动的影响”的实验:
水平面材料
毛巾
棉布
木板
小车移动的距离s/cm
19.3
27.8
39.2
(1)为了改变小车受到的阻力,应分别将毛巾、棉布铺在________(填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上;
(2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是让小车到达水平面时________相同;
(3)根据记录的数据可得出结论:长木板表面越光滑,小车受到的阻力越________,速度减小得越________(填“快”或“慢”);
(4)推理:如果运动的小车受到的阻力为零,它将做________。
2.小明在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,进行了如下探究:依次让小车从斜面滑下,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验时每次均让小车从斜面上的______(相同/不同)高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时______。
(2)实验中为了突显阻力大小对物体运动的影响进而推出物体不受力时的运动情况,应让小车在水平面上受到的阻力______(先大后小/先小后大)。
(3)小车在木板表面运动,恰好滑出水平木板右端而掉落,接下来在平板玻璃上继续实验,为让小车不滑出平板玻璃,以下操作方法最合理的是( )
A.减轻小车的质量 B.减小斜面的倾角
C.降低小车释放的高度 D.增加平板玻璃的长度
(4)小车在毛巾表面滑行的距离最短,在平板玻璃表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(快/慢),运动的距离越远;进一步推理:如果运动的物体不受阻力时,它将做______,说明物体的运动______(需要/不需要)力来维持。
3.早在17世纪,伽利略就通过斜面实验,正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示,他的斜面实验有如下步骤:
①减小右边斜面B的倾角,小球在右侧斜面B上仍然要达到原来的高度h;
②两个对接的斜面,让小球沿左边斜面A的h高处由静止滚下,小球将滚上右侧斜面B;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时相同的高度h;
④继续减小右侧斜面B的倾角,最后使它成为水平,小球因无法到达与左侧斜面A等高处,将沿光滑水平面一直运动下去。
(1)将上述步骤进行正确排序______。上述步骤中,属于可靠事实是______,理想化推论是______;
(2)由此伽利略得出运动物体如果不受力的作用,将会一直______下去,从而否定了亚里士多德的说法,开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
【题型2 】
4.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,用到了如图所示的装置。
(1)在探究“阻力对物体运动的影响”时,每次都应让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑,是为了使小车到达水平面时的_____相同。
(2)实验中是通过改变_____来改变小车所受阻力大小的,实验中小车在毛巾、木板、玻璃板表面上滑行的距离逐渐变远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越_____(填“快”或“慢”),进一步推理可知:若水平面绝对光滑(忽略空气阻力),那么小车将做_____。
(3)本实验中,小车在______表面上滑行的距离最短,说明小车在该表面受到的阻力最______;在这个实验的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了____(也叫惯性定律),该定律__________(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
5.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。如图所示是伽利略设计的实验,其中是实验事实的是________________________,请写出实验的合理顺序:__________________(两空均用字母表示)。
6.如果你是一名航天员,计划在空间站中为初二的同学们演示实验。下列实验能完成的有( )
①探究凸透镜成像规律 ②使用天平和量筒测量密度
③探究重力与质量的关系 ④验证牛顿第一定律
A.①④ B.②③ C.①③ D.③④
【题型3 】
7.如图所示,一个上表面水平的劈形物体M放在固定的光滑斜面上,在其上表面放一个光滑小球m,让劈形物体从静止开始释放,则在小球碰到斜面之前的运动过程中,小球的运动轨迹是( )
A.和斜面平行的直线 B.竖直向下的直线
C.和斜面垂直的直线 D.抛物线
8.关于“运动与力”关系的认识,人类历史上经历了漫长的过程。小梦所在的物理小组沿着伽利略的思考,进行了如下“阻力对物体运动影响”的实验。
a。如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;b。如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;c。如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(1)以上操作中错误的一次是________(选填“a”、“b”或“c”);
(2)上述的探究实验中用到的科学研究方法有________(写出一种方法即可);
(3)伽利略观测到:钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡。如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度,经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略实验的频闪照片。当斜坡倾角变小时,小球速度______(选填“减小的快”、“减小的慢”或“不变”)于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,球将做________运动;
(4)伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为________。
9.如图所示为“跃动空间竞技主题乐园”的活动场景,某学员正在练习蹦床运动。在学员接触蹦床后向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.学员接触蹦床后继续向下运动,是因为受到惯性作用
B.学员接触蹦床后,向下运动的过程中速度一直在减小
C.学员到达最低点时,速度为零,处于平衡状态
D.学员到达最低点时,若所受的外力全部消失,他将保持静止状态
【题型4 的判断】
10.如图所示,“广西三月三”活动中,身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人( )
A.跳舞时没有惯性 B.站立时没有惯性
C.静止时运动状态改变 D.跳舞时运动状态改变
11.如图所示,下列物体中运动状态没有发生改变的是( )
A.图甲:向磁体靠近的小铁球
B.图乙:绕手做匀速圆周运动的橡皮
C.图丙:沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员
D.图丁:平直公路上加速行驶的太阳能汽车
12.习总书记把消防队伍称为“同老百姓贴得最近联系最紧的队伍”。图甲是一名消防战士正在进行直杆滑降训练的场景,他从约5m高处滑到离地面20cm悬停,先后经历了a,b,c,d四个阶段,整个过程中,速度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在0~16s内,消防战士受到的摩擦力大小保持不变
B.只有b阶段,消防战士处于平衡状态
C.在5~14s内,消防战士受到的重力与摩擦力大小相等
D.在14~20s内,消防战士受到的摩擦力方向竖直向下
【题型5 】
13.如图所示是小车载着木块向右运动时发生的现象。下列判断正确的是( )
A.图甲所示的现象可能是小车在运动中突然减速时发生的
B.图甲所示的现象可能是小车在运动中突然加速时发生的
C.图乙所示的现象可能是小车在运动中突然加速时发生的
14.2026年度全国基础教育重点工作部署会明确提出,全面推进“每天2小时综合体育活动”,为高质量落实中小学生体育2小时,我市积极开展校园体育活动,下列对运动项目涉及的物理知识描述正确的是( )
A.打羽毛球——羽毛球上升到最高点时,羽毛球处于平衡状态
B.打乒乓球——乒乓球被球拍击出后继续运动,是因为乒乓球具有惯性
C.跳绳——跳绳时人能跳起,是因为脚对地面的压力大于地面对脚的支持力
D.跳远——跳远运动员起跳后在空中运动,是因为受到向前的冲力
15.如图,羽毛球卡在球筒中部,一只手拿着球筒,另一只手反复向下拍打球筒上端,羽毛球会向筒口移动。请判断羽毛球会从球筒的上端还是下端出来,并用所学的物理知识解释这一现象。
【题型6 】
16.在校园体育活动中,下列对运动项目涉及的物理知识描述正确的是( )
A.踢毽子——毽子上升过程合力先变大后变小
B.扔实心球——实心球运动到最高点时,实心球受平衡力
C.跳远——运动员起跳后在空中运动,是因为运动员具有惯性
D.跳绳——跳绳时人能跳起,是因为脚对地面的压力大于地面对脚的支持力
17.2026米兰冬奥会中,中国选手宁忠岩在男子速度滑冰1500米比赛中夺得冠军,同时打破了该项目赛会纪录。下列关于比赛中的说法正确的是( )
A.运动员不断蹬地滑行,说明力是维持物体运动的原因
B.他静止站立时,受到的合力为零
C.他冲刺时速度变大惯性变大
D.他在拐弯过程中运动状态保持不变
18.“平安北京,绿色出行”,地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。图甲为地铁安检场景,图乙是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一书包放在水平传送带的入口A处,书包随传送带匀速运动到出口B处。由于书包与传送带间的动摩擦因数,已知传送带始终以的速度匀速运行,A、B两处之间的距离。
(1)求书包从A处运动到B处的时间t;
(2)有同学认为,书包随传送带匀速运动过程中,始终受到传送带施加的摩擦力作用。你认为这种说法是否正确,请在图乙中画出书包受力示意图,并说明你判断理由。
(3)若传送带不是水平的,而且B端高一些,传送带和水平面夹角是30°,传送带仍然以的速度匀速运行,若把书包轻放在A端,书包能否被输送到B端?请在图丙中画出书包受力示意图,说明你判断理由。
【题型7 探究二力平衡的条件的实验】
19.在“探究二力平衡条件”的实验活动中(每个钩码均为0.5N):
(1)小明首先猜想:只受一个力作用的物体也能保持平衡状态,为了验证猜想,他将一个小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线后小球下落,如图乙所示,由实验可知,小明的猜想是_______(选填“正确”或“错误”)的;
(2)如图丙所示,将轻质卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上;
①为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手______(填“下压”、“翻转”或“旋转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否仍能保持平衡;
②在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力___________;
③如果完全忽略摩擦等因素的影响,用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片(钩码始终不着地),则小卡片离开手指后将做___________(填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动,直至碰上右侧的滑轮;
(3)若小伟同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图丁所示),那么你认为____(填“能”或“不能”)用该装置进行实验探究(拉力大小仍为钩码重力)。
20.如图甲是小刚同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中的研究对象是________(卡片/钩码),小刚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相反,并通过调整________来改变拉力的大小。
(2)为探究使物体平衡的两个力是否在同一条直线上,可用手________(下压/翻转/旋转)平衡的小卡片,松手后观察小卡片松手瞬间是否保持平衡;
(3)若左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙),则________(能/不能)进行实验。
(4)小刚以10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量最合适的是________;
A.5g B.10g C.200g D.任意质量均可
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,同学们认为小刚的实验优于小明的实验,其主要原因是________(填字母)。
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
C.小卡片是比较容易获取的材料 D.小卡片容易扭转
21.为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力____(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是_________;
(2)小明此时继续探究,两盘内放有质量不等的砝码,当在左盘中放250g的砝码,木块可以向左做匀速直线运动;当把左盘中的砝码减少150g后,木块可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计),这时木块在水平方向受到的力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是_________N;
(3)小刚对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将_________(选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究_________;
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片_________(选填“能”或“不能”)平衡。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开,发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在_________物体上才能平衡。
【题型8 】
22.将一块厚薄和质地均匀的长方形木板一角用细绳拴住悬挂起来,静止时的状态应是图中的( )
A. B. C. D.
23.同一物体分别在力F1、F2的作用下,沿竖直方向运动,两次运动的s-t图像分别如图中的a、b所示,不计空气阻力,则下列选项正确的是( )
A.va>vb,F1>F2 B.va>vb,F1=F2
C.va>vb,F1<F2 D.va<vb,F1>F2
24.在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中,小明同学对无锡的桥梁进行了研究:
(1)根据常见的桥梁结构模型分类,无锡市区的蓉湖大桥属于______(选填“梁桥”、“拱桥”、“悬索桥”、“斜拉桥”)。当有车辆驶入桥面时,拉索会紧绷,是因为力能够使物体发生______。
(2)在设计桥梁时,无论采用什么样的桥梁结构,根据二力平衡的条件,都会产生一个向______的合力作为桥面的支撑力。
(3)下列关于桥梁结构说法中正确的是______。
A.桥梁常用到三角形结构具有很好的结构稳定性
B.拱桥的拱形结构主要作用是增加桥梁的美观性
C.梁桥下面的立柱间跨度越大,承重能力就越强
D.悬索桥也用到了拱形承力,其跨度一般比较小
【题型9 】
25.如图是同学们在操场上练习立定跳远时的情景,下列说法正确的是( )
A.在立定跳远时,脚用力向后蹬地,是为了增大惯性
B.用力蹬地起跳后还能在空中向前运动是因为受到惯性的作用
C.起跳后运动到最高点瞬间,若受到的一切外力突然消失,人将保持匀速直线运动状态
D.人站在水平地面上静止时,人受到的重力和人对地面的压力是一对平衡力
26.如图甲所示,木块放在水平桌面上,后将桌子右侧缓缓抬起,木块与桌面未发生相对运动,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.木块受到的支持力是由于木块形变产生的
B.抬起过程中,木块所受重力和桌面对木块的支持力是一对平衡力
C.抬起过程中,桌面受到沿桌面方向向下的摩擦力
D.抬起过程中,木块对桌面压力的大小和方向都不变
27.在2025年U20亚洲杯小组赛的比赛中,中国小将王钰栋表现出众,如图是球员王钰栋比赛时的场景,下列对足球运动过程的说法中,判断正确的是( )
A.踢球时,足球在空中飞行时受到重力和脚的踢力作用
B.踢球时,球鞋对足球的力和足球对球鞋的力是一对平衡力
C.若竖直上抛足球,阻力与速度成正比,则合外力先变大后变小
D.踢出的足球飞行到最高点时,若所受外力突然消失,球将做匀速直线运动
【题型10 摩擦力及其产生条件】
28.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.用力推箱子没推动是因为推力小于摩擦力
B.静止的物体也可以受滑动摩擦力
C.磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起,从而增大摩擦力
D.二胡琴师演奏时会在琴弦上抹上松香是为了减小摩擦力
29.如图是小和同学利用粗糙程度不同,大小、形状完全相同的铜块和木块、弹簧测力计、长木板探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验过程。
(1)水平匀速拉动铜块,通过图甲中弹簧测力计的示数可知,铜块所受摩擦力大小是___________N。
(2)通过比较甲、乙两次实验可得的结论是___________。
(3)图乙、丙两图中铜块和木块叠在一起的目的是使___________相同。
(4)图丙中,正确测量木块所受滑动摩擦力的大小时,铜块是否受摩擦力?___________
30.完全相同的木块A和B以甲、乙两种方式放置在同一水平桌面上,在水平方向的作用力下A、B一起做匀速直线运动,如图所示。已知大小为20N,则( )
①甲图中,AB间的摩擦力大小为0
②甲图中,木块A受到4个力的作用
③乙图中,推力的大小为20N
④两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【题型11 与方向】
31.用水平向右的力F拉着放在水平地面上的木块,木块静止不动。下列分析正确的是( )
A.木块受到摩擦力的方向为水平向右
B.木块受到摩擦力的大小大于拉力F的大小
C.若增大拉力F,木块仍静止,摩擦力大小也随之增大
D.若拉力F增大到使木块匀速直线运动,此时摩擦力大于拉力F
32.两个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,两个物体均保持静止,则B对A的摩擦力大小为___________N,地面对B的摩擦力大小为___________N。
33.如图下列关于力的说法正确的是( )
A.爬竿者匀速上爬时受到竖直向下的静摩擦力
B.向瓶内继续注水,瓶保持静止,瓶受到的摩擦力大小不变
C.小琪对体重计的压力与地面对体重计的支持力是一对平衡力
D.爷爷用10N的推力使车匀速前进,看见障碍物立刻改为向后等大的拉力,则小车所受合力为
【题型12 】
34.冰壶运动是冬奥会的比赛项目,小桂了解到冰壶运动员所穿的一只鞋的鞋底用较光滑的塑料制成,类似“滑板”,方便运动员在冰面上滑行:另一只鞋的鞋底则用较粗糙的橡胶制成,具有防滑功能,方便运动员停止或启动。于是他想探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。他通过观察了一些生活现象后,提出了两个猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关:
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关:
如图所示,小桂用、两只质量、鞋底花纹均不同的鞋子、长木板、弹簧测力计进行了三次探究,其中。
(1)实验前,小桂需要对弹簧测力计进行_______。在实验过程中,小桂用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动鞋子在木板上做匀速直线运动,目的是_________。
(2)比较步骤①和③的实验结果,可得结论:接触面粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大;
(3)在探究猜想二时,如图①和②,他拉着A、B两只鞋分别在长木板上沿水平方向匀速直线运动。同组的小美发现了他的操作有问题,小桂的操作出现的问题是:________。在不增加器材的情况下,再增加一次实验就能完成该探究,做法是___________。
35.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)该实验中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做___________运动,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计的拉力大小___________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与___________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,分别测出两块木块的摩擦力继续进行实验,这种做法是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________;
(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。
36.实验小组进行“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据________原理可知,此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图1、2实验可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越________。
(3)由图1、3实验可得:在________相同时,________________,滑动摩擦力越大。
(4)小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速直线运动时,弹簧测力计的示数不变,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度________(选填“有关”或“无关”)。
(5)将实验进行了如图4所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,则物体B受到的滑动摩擦力方向向________(选填“左”或“右”),此过程中木板________(选填“必须”或“不必”)匀速运动。
【题型13 】
37.如图所示将物体A放在物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力F=60N,使物体A、B一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体A处于非平衡状态
B.物体A受到的摩擦力大小为60N,方向水平向左
C.物体A对物体B的摩擦力大小为60N,方向水平向左
D.物体B受到地面的摩擦力大小为60N,方向水平向右
38.如图甲所示,水平面上的物体在力、的作用下向右做直线运动,力、及物体的速度随时间变化的图像如图乙的(a)、(b)、(c)所示,其中图(c)中物体在的速度图像并未画出,下列说法正确的是( )
A.时间内物体所受摩擦力大小为
B.时间内物体所受力的合力的大小为
C.时间内物体所受摩擦力大小为
D.内物体受到的摩擦力方向始终不变
39.如图所示,工件与传送带一起沿水平方向向右运动,请在相应位置画出当传送带突然停止时工件的受力示意图。
【题型14 】
40.如图甲所示,放在水平地面上的物块,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系图像如图乙所示,物体运动速度与时间的关系图像如图丙所示。下列有关说法正确的是( )
A.1s时物体没有运动是因为推力小于摩擦力
B.内,物体始终受到平衡力的作用
C.内,物体受到的摩擦力的大小不变
D.时,物体受到的合力为
41.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示。
(1)实验过程中,要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,根据________知识可知,此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力。
(2)比较甲、丙两次实验现象可得到结论:在压力一定时,接触面越________,滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、乙两次实验现象能得到一个新结论,拔河比赛中应用这个结论的做法是________。
A.选体重大的队员 B.穿崭新的运动鞋
C.选脚更大的队员 D.清除比赛场地的沙子
42.大量实验表明:粗糙程度一定时,滑动摩擦力f与接触面所受的压力成正比。如图所示的装置,现用一水平向右的力作用在物体A上,使A在B表面向右匀速直线滑动,此时弹簧测力计的示数为4.5N。已知A、B的体积之比为,A、B和地面的表面粗糙程度都相同,不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则地面对B的摩擦力为________N,A、B两物体的密度之比为________。
【题型15 】
43.2025-2026中国女排超级联赛于4月1日落下帷幕。在比赛时,排球( )
A.表面的花纹结构可以增大摩擦
B.竖直上升过程中,运动状态保持不变
C.竖直上升过程中,所受的合力恒为0
D.被垫起后会下落,是因为它具有惯性
44.下列实例中,减小摩擦力所采用的方法与磁悬浮列车原理类似的是( )
A.车轮轴承中装滚珠 B.轮胎上有凹凸不平的花纹
C.自行车车闸 D.气垫船
45.同学们讨论摩擦力的应用时,下列说法不合理的是( )
A.塔山公园的林荫小道表面做防滑处理,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力
B.自行车骑行时,后轮受到的摩擦力是推动车子前进的动力
C.给门锁的锁芯加润滑油,是通过使接触面分离的方式减小有害摩擦力
D.若世间不存在摩擦力,我们仍可以正常走路、握笔写字、驾驶汽车
【题型16 】
46.关于重力与重心下列说法正确的是( )
A.“合力”概念运用了等效替代的物理方法
B.物体对地球的吸引力就是重力
C.规则物体的重心一定在其几何中心
D.放在桌面上的物体对桌面的压力,其实就是该物体的重力
47.如图甲所示,小车在水平方向上受到拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙、丙所示,小车的速度随时间变化的图像如图丁所示。下列分析正确的是( )
A.0~2s内,小车受到的合力大小为1N
B.时,小车受到的摩擦力大小为1.5N
C.4~6s内,若桌面变得绝对光滑,小车将做匀速直线运动
D.时,小车受到的合力大小是5.5N,合力方向水平向左
48.如图所示,水平地面粗糙,弹簧被固定于竖直墙壁上,处为弹簧的原长位置,将弹簧压缩,让物块自处由静止释放,经过点,最终静止于点,则下列关于物块的说法正确的是( )
A.从到一直加速运动 B.从到先加速后减速
C.从到先加速后减速 D.从到先匀速后减速
【题型17 】
49.关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.“漂浮”在空间站里的宇航员,惯性消失了
B.立定跳远时,脚用力蹬地的力和地面对脚的力是一对平衡力
C.鞋底刻有凹凸不平的花纹是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力
D.机器人在水平路面上加速前进时,其受到的合力方向与运动方向相反
50.小明利用如图装置探究同一直线上二力的合成。下列说法错误的是( )
A.实验中,每次均将橡皮筋右端拉至O点的目的是使力的作用效果相同
B.比较图甲、丙可知,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,方向与这两个力的方向相同
C.比较图乙、丙可知,同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差,方向与较小的力方向相同
D.物理学中,求几个力合力的过程叫做力的合成
51.如图所示,氢气球用线系着小石块在空中上升过程,如果线突然断了,若石块从绳断到落地的过程中,受到的空气阻力大小不变。则石块( )
A.距离地面的高度先增大后减小 B.速度不断变大
C.所受合力的大小始终不变 D.所受合力的方向先向上后向下
【题型18 】
52.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在t=1s时,物体受到的摩擦力______N;在t=3s时,物体受到的摩擦力为______N。
53.如图甲所示,木块放在粗糙的水平桌面上,推力水平向右且方向不变,推力F的大小随时间变化如图乙所示,物体的运动速度随时间变化如图丙,由图可知:在0~2s内,物体所受的摩擦力为______N;t=3s时,物体所受的摩擦力为______N。2~4s木块的惯性______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
54.如图甲所示,水平面上的物体在力、的作用下向右做直线运动,力、及物体的速度随时间变化的图像如图乙的(a)、(b)、(c)所示,其中图(c)中物体在的速度图像并未画出,下列说法正确的是( )
A.时间内物体所受摩擦力大小为5N
B.时间内物体所受力的合力的大小为4N
C.时间内物体所受摩擦力大小为4N
D.时间内物体所受摩擦力的方向与时间内物体所受摩擦力的方向相反
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第八章 运动和力
题型归纳
题型1 探究阻力对物体运动影响的实验
题型2 牛顿第一定律的内容及理解
题型3 根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
题型4 物体的运动状态是否改变的判断
题型5 生活中的惯性现象
题型6 平衡状态的判断
题型7 探究二力平衡的条件的实验
题型8 二力或多力平衡问题
题型9 平衡力与相互作用力的区别
题型10 摩擦力及其产生条件
题型11 静摩擦力的大小与方向
题型12 影响滑动摩擦力大小因素实验
题型13 滑动摩擦力的方向
题型14 影响滑动摩擦力大小的因素
题型15 增大或减小摩擦的方法及生活中的实例
题型16 合力及力的合成
题型17 同一直线上二力的合成
题型18 力与图像结合问题
题型速练
【题型1 】
1.下面是探究“阻力对物体运动的影响”的实验:
水平面材料
毛巾
棉布
木板
小车移动的距离s/cm
19.3
27.8
39.2
(1)为了改变小车受到的阻力,应分别将毛巾、棉布铺在________(填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上;
(2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是让小车到达水平面时________相同;
(3)根据记录的数据可得出结论:长木板表面越光滑,小车受到的阻力越________,速度减小得越________(填“快”或“慢”);
(4)推理:如果运动的小车受到的阻力为零,它将做________。
【答案】(1)长木板
(2)初速度
(3) 小 慢
(4)匀速直线运动
【详解】(1)斜面的目的是让小车在到达斜面底部具有一定的初速度,然后观察其在长木板上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响,因此应该将毛巾、棉布铺在长木板上,改变长木板的粗糙程度,从而改变小车受到的阻力。
(2)实验中为了使小车到达水平面的速度相同,每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下。
(3)在实验中,长木板表面越光滑,对小车的阻力最小,可观察到小车在长木板表面运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,其速度减小得就越慢。
(4)根据实验中阻力越小,小车速度减小得就越慢,滑行距离就越远,进一步推理可知:如果在水平面上阻力为零,小车速度不会减小,那么小车将一直保持原来的速度做匀速直线运动。
2.小明在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,进行了如下探究:依次让小车从斜面滑下,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验时每次均让小车从斜面上的______(相同/不同)高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时______。
(2)实验中为了突显阻力大小对物体运动的影响进而推出物体不受力时的运动情况,应让小车在水平面上受到的阻力______(先大后小/先小后大)。
(3)小车在木板表面运动,恰好滑出水平木板右端而掉落,接下来在平板玻璃上继续实验,为让小车不滑出平板玻璃,以下操作方法最合理的是( )
A.减轻小车的质量 B.减小斜面的倾角
C.降低小车释放的高度 D.增加平板玻璃的长度
(4)小车在毛巾表面滑行的距离最短,在平板玻璃表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(快/慢),运动的距离越远;进一步推理:如果运动的物体不受阻力时,它将做______,说明物体的运动______(需要/不需要)力来维持。
【答案】(1) 相同 速度相同
(2)先大后小
(3)D
(4) 慢 匀速直线运动 不需要
【详解】(1)在探究阻力对物体运动的影响时,需要控制小车到达水平面时的初始速度相同,这样才能单纯比较不同阻力下小车滑行的距离。根据能量守恒或运动学规律,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,小车到达斜面底端(即水平面)时的速度就是相同的。
(2)为了突显阻力大小对物体运动的影响进而推出物体不受力时的运动情况,我们应该先让小车在阻力较大的表面上运动,再在阻力较小的表面上运动。这样阻力逐渐减小,滑行距离逐渐变远,更容易进行科学推理。
(3)A.减轻小车的质量,改变了实验变量,且不能保证滑行距离必然缩短到玻璃范围内,故A不符合题意;
B.减小斜面的倾角,改变了小车到达水平面的初速度,不符合控制变量法,故B不符合题意;
C.降低小车释放的高度,改变了小车到达水平面的初速度,破坏了实验的一致性,故C不符合题意;
D.增加平板玻璃的长度,在不改变小车初速度的前提下,增加水平面的长度是最直接且合理的操作,能确保小车在玻璃上停下,故D符合题意。
故选D。
(4)实验现象显示,毛巾表面最粗糙,阻力最大,小车滑行距离最短;平板玻璃表面最光滑,阻力最小,小车滑行距离最远。这说明阻力越小,小车速度减小得越慢;
如果水平面绝对光滑,即运动的物体不受任何阻力,它的速度将不会减小,方向也不会改变,它将永远做匀速直线运动。这个推理结果说明,力不是维持物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持。
3.早在17世纪,伽利略就通过斜面实验,正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示,他的斜面实验有如下步骤:
①减小右边斜面B的倾角,小球在右侧斜面B上仍然要达到原来的高度h;
②两个对接的斜面,让小球沿左边斜面A的h高处由静止滚下,小球将滚上右侧斜面B;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时相同的高度h;
④继续减小右侧斜面B的倾角,最后使它成为水平,小球因无法到达与左侧斜面A等高处,将沿光滑水平面一直运动下去。
(1)将上述步骤进行正确排序______。上述步骤中,属于可靠事实是______,理想化推论是______;
(2)由此伽利略得出运动物体如果不受力的作用,将会一直______下去,从而否定了亚里士多德的说法,开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
【答案】(1) ②③①④ ② ③①④
(2)运动
【详解】(1)[1][2][3]伽利略的观点是在实验事实的基础上,经过推理概括得出结论,第一步是实验事实,即②;小球滚上右侧斜面B的高度与小球在左侧斜面A上由静止释放的位置接近,摩擦越小越接近,得出推理,如果无摩擦,小球将上升到原来释放时相同的高度h,即第二步是③;继续推理,在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面B的倾斜程度,减小倾角,仍能使小球上升的高度与原来释放时的高度相同,即第三步是①;继续大胆推理,在无摩擦的情况下,右侧斜面继续减小倾角为0,即变成水平面,则小球因无法到达与左侧斜面A等高处,将沿光滑水平面一直运动下去,即第四步是④,按照这样的思维程序排列顺序即为②③①④,其中,②属于可靠事实,③①④是理想化推论。
(2)由(1)中分析可知,运动物体如果不受力的作用,将会一直运动下去,即做匀速直线运动,这是在实验基础上,再推理得出的结论,属于实验和推理相结合的科学研究方法。
【题型2 】
4.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,用到了如图所示的装置。
(1)在探究“阻力对物体运动的影响”时,每次都应让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑,是为了使小车到达水平面时的_____相同。
(2)实验中是通过改变_____来改变小车所受阻力大小的,实验中小车在毛巾、木板、玻璃板表面上滑行的距离逐渐变远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越_____(填“快”或“慢”),进一步推理可知:若水平面绝对光滑(忽略空气阻力),那么小车将做_____。
(3)本实验中,小车在______表面上滑行的距离最短,说明小车在该表面受到的阻力最______;在这个实验的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了____(也叫惯性定律),该定律__________(选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
【答案】(1)速度
(2) 水平面的粗糙程度 慢 匀速直线运动
(3) 毛巾 大 牛顿第一定律 不能
【详解】(1)本实验使用控制变量法:让同一小车从同一斜面相同高度静止下滑,目的是保证小车到达水平面时的初速度相同。
(2)实验中通过更换粗糙程度不同的水平面,来改变小车受到的阻力大小;实验现象显示:阻力越小,小车滑行距离越远,说明速度减小得越慢;进一步推理可得:若水平面绝对光滑,小车不受阻力,速度不会减小,将永远做匀速直线运动。
(3)毛巾是实验中最粗糙的接触面,对小车的阻力最大,因此小车在毛巾表面滑行距离最短;牛顿在此实验和前人研究的基础上,总结出了牛顿第一定律,即惯性定律;因为现实中不存在绝对不受力的情况,该定律是通过实验加推理得到的,不能直接由实验得出。
5.“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家的不断完善。如图所示是伽利略设计的实验,其中是实验事实的是________________________,请写出实验的合理顺序:__________________(两空均用字母表示)。
【答案】 C CAB
【详解】实验事实是可以实际观察到的实验现象,现实中存在空气阻力和粗糙斜面,所以C是实验事实。
牛顿第一定律的形成过程采用了先实验再推理的探究方法,伽利略的实验逻辑是先做实际实验,即图C中有空气阻力、粗糙斜面,从P点静止释放,小球到不了原来高度;图A中没有空气阻力、光滑斜面,小球能回到原来高度,所以先C再A,而图B中,是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下,当斜坡变成水平面时,球的速度就不再变小,球将做匀速直线运动,故正确的顺序应该是 CAB。
6.如果你是一名航天员,计划在空间站中为初二的同学们演示实验。下列实验能完成的有( )
①探究凸透镜成像规律 ②使用天平和量筒测量密度
③探究重力与质量的关系 ④验证牛顿第一定律
A.①④ B.②③ C.①③ D.③④
【答案】A
【详解】凸透镜成像基于光的折射定律,该过程仅涉及光路传播,与重力无关。因此,在空间站中能完成此实验。故①能完成;
密度公式(m为质量,V为体积),天平利用重力平衡原理测量质量,在空间站中无法完成此实验;量筒测量液体体积时,液体因无重力无法形成水平液面,导致体积测量不准确。因此,该实验无法完成。故②不能完成;
探究重力与质量的关系中,需测量重力大小(如使用弹簧测力计),在空间站中无法测量重力,因此无法完成此实验。故③不能完成;
牛顿第一定律指出,物体在不受外力作用时将保持静止或匀速直线运动。在空间站中物体所受空气阻力等外力极小,更易展示匀速直线运动或静止状态(如推动物体后其匀速运动)。因此,该实验能完成。故④能完成;
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【题型3 】
7.如图所示,一个上表面水平的劈形物体M放在固定的光滑斜面上,在其上表面放一个光滑小球m,让劈形物体从静止开始释放,则在小球碰到斜面之前的运动过程中,小球的运动轨迹是( )
A.和斜面平行的直线 B.竖直向下的直线
C.和斜面垂直的直线 D.抛物线
【答案】B
【详解】据题意,小球是光滑的,竖直方向上受到重力和的支持力,当劈形物体从静止开始释放后,对小球的支持力减小,小球的合力方向竖直向下,则小球沿竖直向下方向运动,直到碰到斜面前,故其运动轨迹是竖直向下的直线,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.关于“运动与力”关系的认识,人类历史上经历了漫长的过程。小梦所在的物理小组沿着伽利略的思考,进行了如下“阻力对物体运动影响”的实验。
a。如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;b。如图乙,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;c。如图丙,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(1)以上操作中错误的一次是________(选填“a”、“b”或“c”);
(2)上述的探究实验中用到的科学研究方法有________(写出一种方法即可);
(3)伽利略观测到:钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡。如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度,经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略实验的频闪照片。当斜坡倾角变小时,小球速度______(选填“减小的快”、“减小的慢”或“不变”)于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,球将做________运动;
(4)伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为________。
【答案】(1)b
(2)控制变量法
(3) 减小的慢 匀速直线
(4)惯性
【详解】(1)在“阻力对物体运动影响”的实验中,需要控制小车到达水平面时的初速度相同,所以应让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。步骤b中“将棉布铺在斜面和木板上”,会改变小车在斜面上的摩擦力,导致小车到达水平面的初速度不同,因此操作错误的一次是b。
(2)实验中控制小车的初速度相同,改变水平面的粗糙程度(改变阻力大小),用到了控制变量法;
(3)当斜坡倾角变小时,小球受到的阻力(沿斜坡向下的分力)变小,所以速度减小的慢;
当斜坡变成光滑而平坦时,小球不受阻力,将保持匀速直线运动,因此做匀速直线运动。
(4)伽利略所说的“自然运动”属性,在现代物理中称为惯性(物体保持原来运动状态不变的性质)。
9.如图所示为“跃动空间竞技主题乐园”的活动场景,某学员正在练习蹦床运动。在学员接触蹦床后向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.学员接触蹦床后继续向下运动,是因为受到惯性作用
B.学员接触蹦床后,向下运动的过程中速度一直在减小
C.学员到达最低点时,速度为零,处于平衡状态
D.学员到达最低点时,若所受的外力全部消失,他将保持静止状态
【答案】D
【详解】A.学员刚接触蹦床时,蹦床的弹力小于自身重力,合力向下,学员受到力的作用向下运动,且惯性是一种性质,不能用受到描述,故A错误;
B.学员刚接触蹦床时,蹦床的弹力小于自身重力,合力向下,速度会继续增大,当弹力大于重力后,合力向上,速度才开始减小,因此接触蹦床后速度先增大后减小,故B错误;
C.学员到达最低点时,速度为零,但此时蹦床的弹力大于学员的重力,合力方向向上,物体受力不平衡,并非处于平衡状态,故C错误;
D.学员到达最低点时,速度为零,若此时所受的外力全部消失,根据牛顿第一定律,他将保持静止状态,故D正确。
故选D。
【题型4 的判断】
10.如图所示,“广西三月三”活动中,身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人( )
A.跳舞时没有惯性 B.站立时没有惯性
C.静止时运动状态改变 D.跳舞时运动状态改变
【答案】D
【详解】AB.惯性是一切物体的固有属性,所有物体在任何状态下都具有惯性,因此机器人跳舞时(运动状态)有惯性,站立(静止)时同样具有惯性,故A、B错误;
CD.机器人静止时,速度和方向都不变,运动状态不变;机器人跳舞时,速度大小、运动方向不断改变,因此运动状态发生改变,故C错误,D正确。
故选D。
11.如图所示,下列物体中运动状态没有发生改变的是( )
A.图甲:向磁体靠近的小铁球
B.图乙:绕手做匀速圆周运动的橡皮
C.图丙:沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员
D.图丁:平直公路上加速行驶的太阳能汽车
【答案】C
【详解】A.铁球靠近磁体时,小球受到磁力吸引会导致其运动方向发生了改变,即物体的运动状态发生了改变,故A不符合题意;
B.橡皮做圆周运动时,虽然速度大小保持不变,但其运动方向在时刻发生改变。运动方向的改变同样意味着运动状态发生了改变,故B不符合题意;
C.运动员沿竖直方向且匀速下落,因为速度大小和方向均未改变,所以其运动状态没有发生改变,故C符合题意;
D.汽车在加速行驶,说明其运动的速度大小在不断增加。速度大小的改变意味着物体的运动状态发生了改变,故D不符合题意。
故选C。
12.习总书记把消防队伍称为“同老百姓贴得最近联系最紧的队伍”。图甲是一名消防战士正在进行直杆滑降训练的场景,他从约5m高处滑到离地面20cm悬停,先后经历了a,b,c,d四个阶段,整个过程中,速度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在0~16s内,消防战士受到的摩擦力大小保持不变
B.只有b阶段,消防战士处于平衡状态
C.在5~14s内,消防战士受到的重力与摩擦力大小相等
D.在14~20s内,消防战士受到的摩擦力方向竖直向下
【答案】C
【详解】A..a阶段消防战士处于匀加速过程,摩擦力小于重力;b阶段消防战士匀速下滑,摩擦力等于重力;c阶段消防战士减速下滑,摩擦力大于重力,故A错误;
B.b阶段处于消防战士匀速运动状态,受力平衡,处于平衡状态;d阶段消防战士悬停,也是平衡状态,故B错误;
C.在5~14s内,消防战士做匀速直线运动,受到的重力与摩擦力大小相等,处于平衡状态,故C正确;
D.在14~16s内,消防战士减速下落,摩擦力大于重力,方向竖直向上;在16~20s内,消防战士悬停,摩擦力等于重力,方向竖直向上,故消防战士受到的摩擦力方向竖直向上,故D错误。
故选C。
【题型5 】
13.如图所示是小车载着木块向右运动时发生的现象。下列判断正确的是( )
A.图甲所示的现象可能是小车在运动中突然减速时发生的
B.图甲所示的现象可能是小车在运动中突然加速时发生的
C.图乙所示的现象可能是小车在运动中突然加速时发生的
【答案】B
【详解】AB.甲中木块向左(小车运动的反方向)倾倒: 当小车突然加速时,木块底部随小车速度变大,而木块上部由于惯性,保持原来更小的运动速度,因此会向左倾倒。反之,如果减速的话木块会向右倾倒,故B正确,A错误;
C.乙中木块向右(小车运动方向)倾倒:当小车突然减速时,木块底部随小车速度变小,而木块上部由于惯性,保持原来更大的运动速度,因此会向右倾倒。反之,如果加速的话木块会向左倾倒,故C错误。
故选B。
14.2026年度全国基础教育重点工作部署会明确提出,全面推进“每天2小时综合体育活动”,为高质量落实中小学生体育2小时,我市积极开展校园体育活动,下列对运动项目涉及的物理知识描述正确的是( )
A.打羽毛球——羽毛球上升到最高点时,羽毛球处于平衡状态
B.打乒乓球——乒乓球被球拍击出后继续运动,是因为乒乓球具有惯性
C.跳绳——跳绳时人能跳起,是因为脚对地面的压力大于地面对脚的支持力
D.跳远——跳远运动员起跳后在空中运动,是因为受到向前的冲力
【答案】B
【详解】A.羽毛球上升到最高点时,仍受重力作用和空气阻力,合力不为零,因此不是平衡状态,故A错误;
B.乒乓球被球拍击出后,不再受球拍的作用力,由于惯性,会保持原来的运动状态继续向前运动,故B正确;
C.脚对地面的压力与地面对脚的支持力是一对相互作用力,二者大小始终相等,故C错误;
D.跳远运动员起跳后,在空中运动是因为具有惯性,保持了起跳时的运动状态,不存在所谓的 “向前冲力”(没有施力物体),故D错误。
故选B。
15.如图,羽毛球卡在球筒中部,一只手拿着球筒,另一只手反复向下拍打球筒上端,羽毛球会向筒口移动。请判断羽毛球会从球筒的上端还是下端出来,并用所学的物理知识解释这一现象。
【答案】见详解
【详解】一只手拿着竖直的球筒,另一只手掌向下反复拍打球筒的上端,羽毛球筒在力的作用下向下运动,而羽毛球由于惯性而保持静止,相对于球筒羽毛球向上运动,所以羽毛球会从筒的上端出来。
【题型6 】
16.在校园体育活动中,下列对运动项目涉及的物理知识描述正确的是( )
A.踢毽子——毽子上升过程合力先变大后变小
B.扔实心球——实心球运动到最高点时,实心球受平衡力
C.跳远——运动员起跳后在空中运动,是因为运动员具有惯性
D.跳绳——跳绳时人能跳起,是因为脚对地面的压力大于地面对脚的支持力
【答案】C
【详解】A.毽子上升过程中,受到竖直向下的重力G和竖直向下的空气阻力f,合力。上升过程中毽子速度减小,空气阻力f减小,重力G不变,所以合力一直变小,并非先变大后变小,故A错误;
B.实心球运动到最高点时,受竖重力和空气阻力,合力不为零,不满足平衡力“合力为零”的条件,故B错误;
C.运动员起跳后在空中运动,是因为运动员具有惯性,会保持起跳前的运动状态继续运动,故C正确;
D.脚对地面的压力与地面对脚的支持力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。
故选C。
17.2026米兰冬奥会中,中国选手宁忠岩在男子速度滑冰1500米比赛中夺得冠军,同时打破了该项目赛会纪录。下列关于比赛中的说法正确的是( )
A.运动员不断蹬地滑行,说明力是维持物体运动的原因
B.他静止站立时,受到的合力为零
C.他冲刺时速度变大惯性变大
D.他在拐弯过程中运动状态保持不变
【答案】B
【详解】A.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A错误;
B.静止站立时,人处于平衡状态,竖直方向上重力与支持力大小相等、方向相反,水平方向不受力,因此合力为零,故B正确;
C.惯性大小只与质量有关,冲刺时质量不变,惯性不变,故C错误;
D.运动状态包括速度大小和方向,拐弯时运动方向发生改变,因此运动状态发生了改变,故D错误。
故选 B。
18.“平安北京,绿色出行”,地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。图甲为地铁安检场景,图乙是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一书包放在水平传送带的入口A处,书包随传送带匀速运动到出口B处。由于书包与传送带间的动摩擦因数,已知传送带始终以的速度匀速运行,A、B两处之间的距离。
(1)求书包从A处运动到B处的时间t;
(2)有同学认为,书包随传送带匀速运动过程中,始终受到传送带施加的摩擦力作用。你认为这种说法是否正确,请在图乙中画出书包受力示意图,并说明你判断理由。
(3)若传送带不是水平的,而且B端高一些,传送带和水平面夹角是30°,传送带仍然以的速度匀速运行,若把书包轻放在A端,书包能否被输送到B端?请在图丙中画出书包受力示意图,说明你判断理由。
【答案】(1)0.8s
(2)不正确,
(3)不能,
【详解】(1)书包做匀速直线运动,则书包从A处运动到B处的时间
(2)该同学的观点不正确,书包随传送带匀速运动时,处于平衡状态,受到重力和支持力,两个力的作用点在重心上;书包和传送带相对静止,所以不受摩擦力作用,故书包受力示意图,如下图所示:
(3)若把书包轻放在A端,书包初速度为0,传送带始终以的速度匀速运行,书包相对传送带向左下运动,受到沿传送带向右上方向的摩擦力作用,故书包受到重力、支持力和摩擦力,如下图所示:
在沿传送带方向上书包受到向右上方的摩擦力
在沿传送带方向上,书包受到的重力可分解为向左下方的力
书包在沿传送带方向上受到的合力
方向向左下方,书包初速度为0,故书包将向左下方做匀加速运动,不能被输送到B端。
【题型7 探究二力平衡的条件的实验】
19.在“探究二力平衡条件”的实验活动中(每个钩码均为0.5N):
(1)小明首先猜想:只受一个力作用的物体也能保持平衡状态,为了验证猜想,他将一个小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线后小球下落,如图乙所示,由实验可知,小明的猜想是_______(选填“正确”或“错误”)的;
(2)如图丙所示,将轻质卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上;
①为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手______(填“下压”、“翻转”或“旋转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否仍能保持平衡;
②在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力___________;
③如果完全忽略摩擦等因素的影响,用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片(钩码始终不着地),则小卡片离开手指后将做___________(填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动,直至碰上右侧的滑轮;
(3)若小伟同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图丁所示),那么你认为____(填“能”或“不能”)用该装置进行实验探究(拉力大小仍为钩码重力)。
【答案】(1)错误
(2) 旋转 作用在同一物体上 匀速
(3)能
【详解】(1)剪断细线,小球只受重力一个力的作用,观察到小球下落,运动状态发生了改变,这说明小球没有处于平衡状态,即只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。因此,小明的猜想是错误的。
(2)为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,我们需要使两个力不在同一直线上,同时保持其他条件(大小相等、方向相反、作用在同一物体上)不变,下压时两个力不再相反,翻转后两个力仍在同一条直线上,因此将小卡片旋转一个角度,此时两根细线对小卡片的拉力虽然大小相等、方向相反,但不在同一直线上,满足条件;
用剪刀将卡片从中间剪开,原本作用在一张卡片上的两个拉力分别作用在两张独立的半张卡片上,此时两张半卡片都会下落,说明二力平衡的另一个条件是这两个力必须作用在同一物体上;
原本静止的小卡片处于受力平衡状态,如果完全忽略摩擦等因素,用手指水平向右轻弹一下小卡片,小卡片获得了一个初速度,离开手指后,小卡片在水平方向上依然受到左右两个大小相等的拉力,受力平衡。根据牛顿第一定律,小卡片离开手指后将做匀速直线运动。
(3)虽然滑轮高度不同,但只要细线跨过滑轮连接在轻质卡片上,卡片依然会受到两个拉力的作用,且两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上。因此,滑轮高度不同并不影响探究二力平衡的条件,因此能用该装置进行实验探究。
20.如图甲是小刚同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中的研究对象是________(卡片/钩码),小刚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相反,并通过调整________来改变拉力的大小。
(2)为探究使物体平衡的两个力是否在同一条直线上,可用手________(下压/翻转/旋转)平衡的小卡片,松手后观察小卡片松手瞬间是否保持平衡;
(3)若左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙),则________(能/不能)进行实验。
(4)小刚以10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量最合适的是________;
A.5g B.10g C.200g D.任意质量均可
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,同学们认为小刚的实验优于小明的实验,其主要原因是________(填字母)。
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
C.小卡片是比较容易获取的材料 D.小卡片容易扭转
【答案】(1) 卡片 钩码的数量
(2)旋转
(3)能
(4)C
(5)A
【分析】题目围绕二力平衡条件探究实验展开,核心考查实验原理、操作要点、误差分析及实验方案对比。
【详解】(1)实验探究小卡片的二力平衡,不是研究钩码,钩码只提供拉力;拉力大小等于钩码总重力,增减钩码个数,就能改变拉力大小。
(2)探究二力是否在同一直线上,要保持两个力大小相等、方向相反,旋转卡片,让两个拉力不在同一直线,下压、翻转都不能精准改变“同一直线”这个条件。
(3)二力平衡只要求两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线,滑轮不等高,两根绳子仍能让拉力满足反向、共线的条件,不影响实验探究。
(4)小卡片质量10g,自身重力有影响,钩码质量远大于卡片质量时,卡片自身重力可以忽略,拉力近似等于钩码重力,实验误差小,若选5g、10g,卡片自重会明显干扰二力平衡实验。故选C。
(5)A.小明用木块放在桌面,木块会受到桌面摩擦力,干扰水平方向二力平衡,小刚用悬空小卡片,几乎不受摩擦力,减小摩擦对实验的影响,这是最大优点,故A符合题意;
B.木块也能调成平衡,这不是设计实验的核心优势,故B不符合题意;
C.实验优劣和材料好不好找没关系,故C不符合题意;
D.容易扭转只是方便操作,不是实验方案更科学的主要原因,故D不符合题意。
故选A。
21.为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力____(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是_________;
(2)小明此时继续探究,两盘内放有质量不等的砝码,当在左盘中放250g的砝码,木块可以向左做匀速直线运动;当把左盘中的砝码减少150g后,木块可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计),这时木块在水平方向受到的力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是_________N;
(3)小刚对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将_________(选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究_________;
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片_________(选填“能”或“不能”)平衡。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开,发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在_________物体上才能平衡。
【答案】(1) 相等 木块与桌面间有摩擦
(2) 平衡 0.75
(3) 运动 相互平衡的力是否在同一直线
(4) 能 同一
【详解】(1)[1]木块受到的拉力大小等于砝码的重力大小,向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,砝码重力相等,所以木块受到的拉力大小相等。
[2]由于木块与桌面间有摩擦,当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,拉力差被摩擦力抵消,所以木块仍处于静止状态。
(2)[1]因为木块向右做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,因为木块在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,所以木块在水平方向受到的力也是平衡力。
[2]当在左盘中放250g的砝码,木块向左做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到向左的拉力、向右的拉力以及向右的摩擦力间相互平衡,即
当把左盘中的砝码减少150g即0.15kg后,木块向右做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到向左的拉力、向右的拉力以及向左的摩擦力间相互平衡,即
联立两个等式解得
(3)[1][2]将小车在水平桌面上扭转一个角度后,两个拉力不在同一直线上,小车会运动,无法保持静止。扭转角度的操作,使拉力不在同一直线上,以此探究相互平衡的力是否在同一直线。
(4)[1]在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,此时轻质硬纸片受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线且作用在同一物体上,满足二力平衡条件,所以能平衡。
[2]将纸片剪开后,两个拉力分别作用在两片纸片上,纸片向相反方向运动,这说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
【题型8 】
22.将一块厚薄和质地均匀的长方形木板一角用细绳拴住悬挂起来,静止时的状态应是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】长方形木板静止时,木板所受的重力和绳子的拉力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,作用在同一个物体上。要满足二力作用在一条直线上,悬挂点与之对应的顶点的连线应沿竖直方向,并经过物体的重心。又因为木板厚薄和质地均匀,所以其重心位于长方形的中心,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
23.同一物体分别在力F1、F2的作用下,沿竖直方向运动,两次运动的s-t图像分别如图中的a、b所示,不计空气阻力,则下列选项正确的是( )
A.va>vb,F1>F2 B.va>vb,F1=F2
C.va>vb,F1<F2 D.va<vb,F1>F2
【答案】B
【详解】该物体两次运动的s-t图像均为过原点的倾斜直线,所以两次都做匀速直线运动,处于平衡状态,所受拉力F1与F2均与其重力G大小相等,即F1=F2;对于a图线,8s内通过的路程为8m,根据速度公式
对于b图线,12s内通过的路程为6m,根据速度公式
所以,故ACD错误,B正确。
故选 B。
24.在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中,小明同学对无锡的桥梁进行了研究:
(1)根据常见的桥梁结构模型分类,无锡市区的蓉湖大桥属于______(选填“梁桥”、“拱桥”、“悬索桥”、“斜拉桥”)。当有车辆驶入桥面时,拉索会紧绷,是因为力能够使物体发生______。
(2)在设计桥梁时,无论采用什么样的桥梁结构,根据二力平衡的条件,都会产生一个向______的合力作为桥面的支撑力。
(3)下列关于桥梁结构说法中正确的是______。
A.桥梁常用到三角形结构具有很好的结构稳定性
B.拱桥的拱形结构主要作用是增加桥梁的美观性
C.梁桥下面的立柱间跨度越大,承重能力就越强
D.悬索桥也用到了拱形承力,其跨度一般比较小
【答案】(1) 斜拉桥 形变
(2)上
(3)A
【详解】(1)由图2可知,桥塔通过多根拉索直接连接到桥面,这种结构属于斜拉桥。
当车辆驶入桥面时,拉索会紧绷,这说明力能使物体发生形变。
(2)在设计桥梁时,无论采用何种结构,桥面都会受到重力作用,而桥面需要保持静止状态,
根据二力平衡条件,桥面受到的重力与支撑力是一对平衡力,方向相反。重力方向竖直向下,因此支撑力的方向必须竖直向上,才能与重力平衡。
(3)A.桥梁常用到三角形结构,因为三角形具有稳定性,可以增强桥梁的结构稳定性,故A正确;
B.拱桥的拱形结构主要作用是将桥面受到的垂直荷载转移到桥墩上,从而增加桥梁的承重能力,而非仅增加美观性,故B错误;
C.梁桥下面的立柱间跨度越大,梁桥自身重力越大,同时桥面中间部分更容易下垂,承重能力反而减弱,故C错误;
D.悬索桥主要利用钢缆的拉力来承重,其跨度一般较大,而非较小,故D错误。
故选A。
【题型9 】
25.如图是同学们在操场上练习立定跳远时的情景,下列说法正确的是( )
A.在立定跳远时,脚用力向后蹬地,是为了增大惯性
B.用力蹬地起跳后还能在空中向前运动是因为受到惯性的作用
C.起跳后运动到最高点瞬间,若受到的一切外力突然消失,人将保持匀速直线运动状态
D.人站在水平地面上静止时,人受到的重力和人对地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.惯性的大小只与物体的质量有关,用力向后蹬地不能改变人的质量,因此无法增大惯性,故A错误;
B.惯性是物体本身固有的属性,并不是一种真实存在的力,在物理学中绝不能说“受到”惯性的作用,故B错误;
C.人运动到最高点瞬间,虽然竖直方向速度为零,但仍具有水平向前的速度,根据牛顿第一定律,若一切外力突然消失,人将保持此刻的运动状态,继续向前做匀速直线运动,故C正确;
D.人受到的重力作用在人身上,而人对地面的压力作用在地面上,这两个力作用在不同的受力物体上,不符合平衡力“作用在同一物体”的条件,故D错误。
故选C。
26.如图甲所示,木块放在水平桌面上,后将桌子右侧缓缓抬起,木块与桌面未发生相对运动,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.木块受到的支持力是由于木块形变产生的
B.抬起过程中,木块所受重力和桌面对木块的支持力是一对平衡力
C.抬起过程中,桌面受到沿桌面方向向下的摩擦力
D.抬起过程中,木块对桌面压力的大小和方向都不变
【答案】C
【详解】A.木块受到的支持力是弹力,弹力是由施力物体发生形变产生的。木块受到的支持力,施力物体是桌面,因此是桌面形变产生的,不是木块形变。故A错误。
B.平衡力的条件是:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。抬起过程中,木块静止,受三个力:重力、支持力、静摩擦力。重力竖直向下,支持力垂直桌面向上,两个力不在同一直线上,也不满足 “大小相等、方向相反”,因此不是一对平衡力。故B错误。
C.木块静止在斜面上,有沿桌面向下滑的趋势,因此桌面对木块的静摩擦力沿桌面向上。根据力的作用是相互的,木块对桌面的摩擦力方向与桌面对木块的摩擦力方向相反,即沿桌面向下。故C正确。
D.方向:木块对桌面的压力始终垂直于桌面,桌面抬起时,桌面倾斜,压力方向也随之改变,不是竖直向下。
大小:桌面水平时,压力大小等于重力大小,随着桌面抬起,假设能抬到竖直方向,压力为零,所以整个过程压力在逐渐减小。
因此压力的大小和方向都发生了变化。故D错误。
故选C。
27.在2025年U20亚洲杯小组赛的比赛中,中国小将王钰栋表现出众,如图是球员王钰栋比赛时的场景,下列对足球运动过程的说法中,判断正确的是( )
A.踢球时,足球在空中飞行时受到重力和脚的踢力作用
B.踢球时,球鞋对足球的力和足球对球鞋的力是一对平衡力
C.若竖直上抛足球,阻力与速度成正比,则合外力先变大后变小
D.踢出的足球飞行到最高点时,若所受外力突然消失,球将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.踢球时,足球在空中飞行,此时脚已经与足球分离,足球不再受到脚的踢力,只受重力和空气阻力作用,故A错误;
B.踢球时,球鞋对足球的力,受力物体是足球;足球对球鞋的力,受力物体是球鞋;这两个力是一对相互作用力(作用在两个物体上),而平衡力是作用在同一物体上,故这两个力不是一对平衡力,故B错误;
C.竖直上抛足球,阻力与速度成正比,足球上升过程中,重力竖直向下,阻力也竖直向下,足球速度逐渐减小,阻力也减小,合外力大小为重力大小加阻力大小,因此合外力逐渐变小;足球下落过程中,阻力竖直向上,重力竖直向下,重力大于阻力,足球速度增大,阻力变大,重力不变,合外力大小为重力大小减阻力大小,因此合外力逐渐变小。整个过程合外力始终变小,并非“先变大后变小”,故C错误;
D.踢出的足球飞行到最高点时,竖直方向速度为0,水平方向仍有速度,若所受外力突然消失,根据牛顿第一定律,足球将沿水平方向做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
【题型10 摩擦力及其产生条件】
28.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.用力推箱子没推动是因为推力小于摩擦力
B.静止的物体也可以受滑动摩擦力
C.磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起,从而增大摩擦力
D.二胡琴师演奏时会在琴弦上抹上松香是为了减小摩擦力
【答案】B
【详解】A.箱子未推动处于静止状态,受平衡力作用,推力与静摩擦力大小相等,故A错误;
B.在探究摩擦力大小与哪些因素有关的改进实验中,将木块放在木板上,用弹簧测力计拉着木块静止不动,拉动下方的木板,木块处于静止状态,但木块与木板之间存在相对运动,属于滑动摩擦力,故静止的物体也可以受到滑动摩擦力。故B正确;
C.磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起,使列车和轨道之间脱离接触,从而减小摩擦力,故C错误;
D.琴弦抹松香是增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故D错误。
故选B。
29.如图是小和同学利用粗糙程度不同,大小、形状完全相同的铜块和木块、弹簧测力计、长木板探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验过程。
(1)水平匀速拉动铜块,通过图甲中弹簧测力计的示数可知,铜块所受摩擦力大小是___________N。
(2)通过比较甲、乙两次实验可得的结论是___________。
(3)图乙、丙两图中铜块和木块叠在一起的目的是使___________相同。
(4)图丙中,正确测量木块所受滑动摩擦力的大小时,铜块是否受摩擦力?___________
【答案】(1)2.2
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)压力大小
(4)否
【详解】(1)由图甲可知,弹簧测力计分度值为0.2N,拉力为2.2N;水平匀速拉动物体时,滑动摩擦力与拉力是平衡力,大小相等,因此铜块所受摩擦力为2.2N。
(2)甲、乙两次实验中接触面粗糙程度相同,乙的压力更大,弹簧测力计示数更大,因此得到结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)乙、丙两次实验可探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,根据控制变量法,需要控制压力相同,将铜块和木块叠在一起,目的就是使对长木板的压力大小相同。
(4)图丙中铜块和木块一起匀速直线运动,铜块相对木块没有相对运动,也没有相对运动趋势,因此铜块不受摩擦力。
30.完全相同的木块A和B以甲、乙两种方式放置在同一水平桌面上,在水平方向的作用力下A、B一起做匀速直线运动,如图所示。已知大小为20N,则( )
①甲图中,AB间的摩擦力大小为0
②甲图中,木块A受到4个力的作用
③乙图中,推力的大小为20N
④两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】A
【详解】①在甲图中,、一起做匀速直线运动,相对于没有相对运动的趋势,所以、间的摩擦力大小为,故①正确;
②对甲图中的进行受力分析,在竖直方向上,受到自身的重力、对的压力以及地面对的支持力;在水平方向上,受到水平向右的拉力和地面对水平向左的摩擦力,一共受到个力的作用,故②错误。
③因为两种情况下、整体对桌面的压力大小不变(都等于、的重力之和),且接触面的粗糙程度不变,根据影响滑动摩擦力大小的因素可知,整体所受摩擦力大小不变。又因为、一起做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,已知,所以乙图中推力的大小也为,故③正确;
④在甲图中,与一起做匀速直线运动,没有相对运动或相对运动的趋势,所以不受摩擦力;在乙图中,受到对它水平向右的推力,做匀速直线运动,所以受到地面对它水平向左的滑动摩擦力,并不是两图中所受摩擦力方向都是水平向左,故④错误。
综上,①③正确。
故选A。
【题型11 与方向】
31.用水平向右的力F拉着放在水平地面上的木块,木块静止不动。下列分析正确的是( )
A.木块受到摩擦力的方向为水平向右
B.木块受到摩擦力的大小大于拉力F的大小
C.若增大拉力F,木块仍静止,摩擦力大小也随之增大
D.若拉力F增大到使木块匀速直线运动,此时摩擦力大于拉力F
【答案】C
【详解】A.木块有向右的相对运动趋势,静摩擦力方向与相对运动趋势相反,应为水平向左,故A错误;
B.木块静止,水平方向受拉力和静摩擦力,根据二力平衡条件,二力大小相等,即摩擦力大小等于拉力的大小,故B错误;
C.若增大拉力,木块仍静止,水平方向仍处于二力平衡状态,摩擦力大小始终等于拉力大小,因此摩擦力随拉力增大而增大,故C正确;
D.木块匀速直线运动时,水平方向受拉力和滑动摩擦力,根据二力平衡条件,二力大小相等,即摩擦力等于拉力,故D错误。
故选C。
32.两个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,两个物体均保持静止,则B对A的摩擦力大小为___________N,地面对B的摩擦力大小为___________N。
【答案】 0 5
【详解】物体A处于静止状态,在水平方向上,若受到B对A的摩擦力,由于没有其他水平力与之平衡,A将无法保持静止。因此,A在水平方向不受力,故B对A的摩擦力大小为0N。
将A、B视为一个整体,整体处于静止状态,在水平方向上受到向右的拉力。根据二力平衡条件,地面对B的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等、方向相反,因此地面对B的摩擦力大小为5N,方向水平向左。
33.如图下列关于力的说法正确的是( )
A.爬竿者匀速上爬时受到竖直向下的静摩擦力
B.向瓶内继续注水,瓶保持静止,瓶受到的摩擦力大小不变
C.小琪对体重计的压力与地面对体重计的支持力是一对平衡力
D.爷爷用10N的推力使车匀速前进,看见障碍物立刻改为向后等大的拉力,则小车所受合力为
【答案】D
【详解】A.爬竿者匀速上爬时,身体有向下滑动的趋势,所以受到的静摩擦力方向是竖直向上(与相对运动趋势相反),而非竖直向下,故A错误;
B.瓶保持静止,处于平衡状态,瓶受到的竖直方向下的重力与瓶受到的摩擦力是一对平衡力;向瓶内注水,瓶的总重力增大,因此摩擦力也会随之增大,而非不变,故B错误;
C.小琪对体重计的压力,受力物体是体重计;地面对体重计的支持力,受力物体也是体重计;地面对体重计的支持力等于体重计的重力与小琪对体重计的压力之和,小琪对体重计的压力大小与地面对体重计的支持力大小不相等,不满足平衡力“大小相等”的条件,故C错误;
D.小车匀速前进时,推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力大小为10N,方向向后;改为向后等大的拉力后,小车由于惯性,还会继续向前运动;小车对地面的压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力仍为10N,方向仍然向后;拉力大小也为10N,方向改为向后,此时小车受到的合力为拉力与 摩擦力之和,是20N,故D正确。
故选D。
【题型12 】
34.冰壶运动是冬奥会的比赛项目,小桂了解到冰壶运动员所穿的一只鞋的鞋底用较光滑的塑料制成,类似“滑板”,方便运动员在冰面上滑行:另一只鞋的鞋底则用较粗糙的橡胶制成,具有防滑功能,方便运动员停止或启动。于是他想探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。他通过观察了一些生活现象后,提出了两个猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关:
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关:
如图所示,小桂用、两只质量、鞋底花纹均不同的鞋子、长木板、弹簧测力计进行了三次探究,其中。
(1)实验前,小桂需要对弹簧测力计进行_______。在实验过程中,小桂用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动鞋子在木板上做匀速直线运动,目的是_________。
(2)比较步骤①和③的实验结果,可得结论:接触面粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大;
(3)在探究猜想二时,如图①和②,他拉着A、B两只鞋分别在长木板上沿水平方向匀速直线运动。同组的小美发现了他的操作有问题,小桂的操作出现的问题是:________。在不增加器材的情况下,再增加一次实验就能完成该探究,做法是___________。
【答案】(1) 调零 使拉力与摩擦力大小相等
(2)压力
(3) 没有控制压力大小相同 将A、B鞋子上下互换,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动,测出滑动摩擦力大小
【详解】(1)弹簧测力计使用前需要先调零,保证测量准确;当匀速拉动鞋子时,鞋子做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力大小相等,因此可以通过弹簧测力计的示数得到滑动摩擦力的大小。
(2)①和③实验中,接触面都是A鞋的鞋底,粗糙程度相同,③的压力更大,滑动摩擦力更大,因此可得结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,必须控制压力大小不变。小桂单独拉A、B鞋,由于,两鞋对木板的压力不同,因此错误是没有控制压力大小相同;利用现有器材,将两鞋叠放保证总压力不变,只改变接触面:已经完成B放在A上(A接触木板,总压力为两鞋总重)的实验,再增加一次A放在B上(B接触木板,总压力不变),匀速拉动B的实验,比较两次示数即可完成探究。
35.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)该实验中,弹簧测力计应沿水平方向拉着木块做___________运动,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计的拉力大小___________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与___________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,分别测出两块木块的摩擦力继续进行实验,这种做法是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________;
(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) 匀速直线 等于
(2) 压力大小 甲、丙
(3) 错误 没有控制压力大小不变
(4)不一定
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此弹簧测力计拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)[1][2]甲、乙实验中接触面粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力不同,说明滑动摩擦力大小与压力大小有关;探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要控制压力相同,改变接触面粗糙程度,符合要求的是甲、丙两个实验。
(3)[1][2]探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,必须控制压力、接触面粗糙程度不变;将木块竖直切为两部分后,接触面积减小的同时,木块对接触面的压力也减小了,没有控制压力大小不变,因此该做法错误。
(4)图丁中木块固定,始终处于静止状态,根据二力平衡,木块受到的摩擦力始终等于弹簧测力计拉力,因此无论长木板是否匀速运动,都能测出摩擦力,所以不一定要匀速拉动长木板。
36.实验小组进行“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据________原理可知,此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图1、2实验可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越________。
(3)由图1、3实验可得:在________相同时,________________,滑动摩擦力越大。
(4)小明在做同一次实验时发现以不同速度拉着木块匀速直线运动时,弹簧测力计的示数不变,这说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度________(选填“有关”或“无关”)。
(5)将实验进行了如图4所示的改进:水平向左拉木板,木板相对于地面向左运动,则物体B受到的滑动摩擦力方向向________(选填“左”或“右”),此过程中木板________(选填“必须”或“不必”)匀速运动。
【答案】(1)二力平衡
(2)大
(3) 压力 接触面越粗糙
(4)无关
(5) 左 不必
【详解】(1)实验中木块做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,二者大小相等,因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)图1和图2中接触面均为木板,粗糙程度相同,图2中木块上增加了砝码,压力更大,对应的弹簧测力计示数大于图1的,说明在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)图1中是木板表面,图3中是粗糙木板,二者压力相同,接触面粗糙程度不同,且图3的弹簧测力计示数更大。因此可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)同一实验中,不同速度拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计示数不变,即滑动摩擦力大小不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
(5)水平向左拉木板时,木板相对于地面向左运动,木块B相对于木板向右滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此物体B受到的滑动摩擦力方向向左;改进后木块B始终静止,受到的弹簧测力计拉力与木板对它的摩擦力始终是平衡力,大小相等,因此木板不必匀速运动,方便实验操作。
【题型13 】
37.如图所示将物体A放在物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力F=60N,使物体A、B一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体A处于非平衡状态
B.物体A受到的摩擦力大小为60N,方向水平向左
C.物体A对物体B的摩擦力大小为60N,方向水平向左
D.物体B受到地面的摩擦力大小为60N,方向水平向右
【答案】B
【详解】A.物体A、B一起向右做匀速直线运动,匀速直线运动是平衡状态,因此A处于平衡状态,故A错误;
B.对A进行受力分析:水平方向受到向右的拉力,由于A平衡,一定受到B对A的向左的静摩擦力,大小与拉力相等,即60N,故B正确;
C.根据力的作用是相互的,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力方向相反、大小相等,因此A对B的摩擦力大小为60N,方向水平向右,故C错误;
D.对整体(A+B)受力分析:整体匀速,水平方向受向右的拉力F,因此地面对B的摩擦力向左,大小等于60N,故D错误。
故选B。
38.如图甲所示,水平面上的物体在力、的作用下向右做直线运动,力、及物体的速度随时间变化的图像如图乙的(a)、(b)、(c)所示,其中图(c)中物体在的速度图像并未画出,下列说法正确的是( )
A.时间内物体所受摩擦力大小为
B.时间内物体所受力的合力的大小为
C.时间内物体所受摩擦力大小为
D.内物体受到的摩擦力方向始终不变
【答案】D
【详解】AB.阶段:由图c可知物体匀速向右运动,受力平衡,则该阶段合力为0。由图a、b得:向左,向右,因此滑动摩擦力
由图c可知物体向右加速运动,接触面粗糙程度和压力不变,滑动摩擦力大小与阶段相等,仍为4N,故AB错误;
C.阶段,由图a、b可知,则物体向右做减速运动,接触面粗糙程度和压力不变,滑动摩擦力大小仍为4N,故C错误;
D.整个过程中,物体始终向右运动,相对水平面的运动方向不变,因此滑动摩擦力方向始终向左,方向不变,故D正确。
故选D。
39.如图所示,工件与传送带一起沿水平方向向右运动,请在相应位置画出当传送带突然停止时工件的受力示意图。
【答案】
【详解】工件在竖直方向上受到重力和支持力的作用,二者的大小相等、方向相反,是一对平衡力,过工件重心沿竖直向上和竖直向下的方向画出这两个力,分别记为F、G,注意这两条线段要等长;当传送带突然停止时,工件由于惯性向前滑动,或者产生向前滑动的趋势,此时工件还会受到传送带给它的摩擦力f,方向向左,如图所示:
【题型14 】
40.如图甲所示,放在水平地面上的物块,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系图像如图乙所示,物体运动速度与时间的关系图像如图丙所示。下列有关说法正确的是( )
A.1s时物体没有运动是因为推力小于摩擦力
B.内,物体始终受到平衡力的作用
C.内,物体受到的摩擦力的大小不变
D.时,物体受到的合力为
【答案】C
【详解】A.据乙图可知,时间1s时物块受到水平向右的推力为1N,据丙图可知,物体当前静止,处于平衡状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.由图丙可知,0~6s内,其中2~4s物块在做加速运动,不处于平衡状态,不受平衡力的作用,故B错误;
C.2~6s内,物块运动,产生的摩擦力是滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,故C正确;
D.t=3s时,物块做加速运动,受到的摩擦力属于滑动摩擦力,据丙图可知,4-6s内物块做匀速直线运动,受平衡力的作用,此时摩擦力与推力大小相等,根据乙图可知为2N,物块在运动过程中压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,因此t=3s时,物块受到的摩擦力也为2N,故D错误。
故选C。
41.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示。
(1)实验过程中,要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,根据________知识可知,此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力。
(2)比较甲、丙两次实验现象可得到结论:在压力一定时,接触面越________,滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、乙两次实验现象能得到一个新结论,拔河比赛中应用这个结论的做法是________。
A.选体重大的队员 B.穿崭新的运动鞋
C.选脚更大的队员 D.清除比赛场地的沙子
【答案】(1)二力平衡
(2)粗糙
(3)A
【详解】(1)当木块沿水平方向做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的知识,此时摩擦力与拉力的大小相等。
(2)甲、丙两次实验中,木块对接触面的压力相同,丙的接触面是棉布(比木板更粗糙),弹簧测力计的示数更大。由此可得出结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)甲、乙两次实验中,接触面的粗糙程度相同,乙中木块上增加了砝码,压力更大,滑动摩擦力也更大。所以结论是:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
A.体重大的队员对地面的压力更大,能增大滑动摩擦力,有利于拔河比赛,符合甲、乙实验的结论,故A符合题意;
B.崭新的运动鞋鞋底花纹更清晰,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,对应的是甲、丙实验的结论,故B不符合题意;
C.脚的大小主要影响接触面积,而滑动摩擦力的大小与接触面积无关,这个做法对增大摩擦力没有帮助,故C不符合题意;
D.清除沙子是为了避免滚动摩擦(沙子会让脚与地面变成滚动摩擦,摩擦力变小),和甲、乙实验的结论无关,故D不符合题意。
故选A。
42.大量实验表明:粗糙程度一定时,滑动摩擦力f与接触面所受的压力成正比。如图所示的装置,现用一水平向右的力作用在物体A上,使A在B表面向右匀速直线滑动,此时弹簧测力计的示数为4.5N。已知A、B的体积之比为,A、B和地面的表面粗糙程度都相同,不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则地面对B的摩擦力为________N,A、B两物体的密度之比为________。
【答案】 3 3∶2
【详解】[1]对A进行受力分析,A在水平方向上受到向右的力,因为弹簧测力计的示数为4.5N,所以受到水平向左的拉力,因为A相对于B水平向右运动,因此受到B对A水平向左的摩擦力,因为A做匀速直线运动,受力平衡,所以A受到的摩擦力为
因为物体间力的作用是相互的,所以A对B的水平向右的摩擦力为
对B进行受力分析,B在水平方向上受到弹簧测力计对其水平向左的拉力
由题意可知,B相对于地面向左做匀速直线运动,受力平衡,则B受到地面对其水平向右的摩擦力,大小为
[2]A在竖直方向上受到竖直向下的重力和向上的支持力,大小相等,且A对B的压力与B对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,即
B在竖直方向上受到竖直向下的重力、A对B的压力和地面对B的支持力,因为受力平衡,所以地面对B的支持力为
因为B对地面的压力与地面对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,即
因为滑动摩擦力f与接触面所受的压力成正比,所以
即
则
因为,所以
根据可得
【题型15 】
43.2025-2026中国女排超级联赛于4月1日落下帷幕。在比赛时,排球( )
A.表面的花纹结构可以增大摩擦
B.竖直上升过程中,运动状态保持不变
C.竖直上升过程中,所受的合力恒为0
D.被垫起后会下落,是因为它具有惯性
【答案】A
【详解】A.增大摩擦的方法之一是增大接触面的粗糙程度,排球表面的花纹增大了接触面的粗糙程度,因此可以增大摩擦,故A符合题意;
B.运动状态改变包括速度大小或方向的改变,排球竖直上升时速度不断减小,运动状态发生改变,故B不符合题意;
C.只有平衡状态(静止/匀速直线运动)的物体合力为0,排球竖直上升时做减速运动,不是平衡状态,合力不为0,故C不符合题意;
D.排球被垫起后下落,是因为受到竖直向下的重力作用,改变了运动状态,不是因为惯性,故D不符合题意。
故选A。
44.下列实例中,减小摩擦力所采用的方法与磁悬浮列车原理类似的是( )
A.车轮轴承中装滚珠 B.轮胎上有凹凸不平的花纹
C.自行车车闸 D.气垫船
【答案】D
【详解】磁悬浮列车是通过让接触面分离来减小摩擦。
A.装滚珠是变滑动为滚动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.车闸是通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.气垫船是利用气垫隔开接触面减小摩擦力,和磁悬浮原理一样,故D符合题意。
故选D。
45.同学们讨论摩擦力的应用时,下列说法不合理的是( )
A.塔山公园的林荫小道表面做防滑处理,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力
B.自行车骑行时,后轮受到的摩擦力是推动车子前进的动力
C.给门锁的锁芯加润滑油,是通过使接触面分离的方式减小有害摩擦力
D.若世间不存在摩擦力,我们仍可以正常走路、握笔写字、驾驶汽车
【答案】D
【详解】A.塔山公园的林荫小道表面做防滑处理,在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,该说法合理。故A不符合题意;
B.自行车骑行时,后轮是主动轮,相对地面有向后运动的趋势,所以后轮受到地面向前的摩擦力,这个摩擦力推动车子前进,是动力,该说法合理。故B不符合题意;
C.给门锁的锁芯加润滑油,润滑油可以在接触面之间形成油膜,使接触面彼此分离,从而减小有害摩擦,该说法合理。故C不符合题意;
D.人走路时,脚向后蹬地,地面给脚向前的摩擦力使人前进;握笔写字时,依靠手与笔之间的摩擦力才能握住笔并书写;驾驶汽车时,轮胎与地面的摩擦力对汽车的启动、刹车等都很关键。若世间不存在摩擦力,这些动作都无法正常进行,该说法不合理。故D符合题意。
故选D。
【题型16 】
46.关于重力与重心下列说法正确的是( )
A.“合力”概念运用了等效替代的物理方法
B.物体对地球的吸引力就是重力
C.规则物体的重心一定在其几何中心
D.放在桌面上的物体对桌面的压力,其实就是该物体的重力
【答案】A
【详解】A.几个分力共同作用效果用一个合力代替,是等效替代法的运用,故A正确;
B.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,故B错误;
C.只有形状规则、质量分布均匀的物体,重心才在物体的几何中心,故C错误;
D.物体对桌面的压力受力物体是桌面,重力的受力物体是物体本身,压力和重力不是同一个力,故D错误。
故选A。
47.如图甲所示,小车在水平方向上受到拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化的图像如图乙、丙所示,小车的速度随时间变化的图像如图丁所示。下列分析正确的是( )
A.0~2s内,小车受到的合力大小为1N
B.时,小车受到的摩擦力大小为1.5N
C.4~6s内,若桌面变得绝对光滑,小车将做匀速直线运动
D.时,小车受到的合力大小是5.5N,合力方向水平向左
【答案】B
【详解】A.由图丁可知,内小车的速度为0,即小车处于静止状态,受力平衡,小车受到的合力为0,故A错误;
B.由图丁可知,内小车做匀速直线运动,受力平衡,在水平方向上受到的合力为0,由图乙、丙可知,此时,,则小车受到的摩擦力
方向水平向右;时,,小车向左运动,由于小车对桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则小车受到的摩擦力不变,仍为1.5N,故B正确;
C.内,若桌面变得绝对光滑,则小车不会受到摩擦力的作用,由于此时两个拉力大小不同,小车受力不平衡,所以小车做变速运动,故C错误;
D.由图乙、丙可知,时,,,由图丁可知,时,小车做减速运动,且只受向右的拉力F2,说明小车向左运动,由于小车对桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则小车受到的摩擦力不变,仍为1.5N,方向水平向右,此时小车受到的合力
方向水平向右,故D错误。
故选B。
48.如图所示,水平地面粗糙,弹簧被固定于竖直墙壁上,处为弹簧的原长位置,将弹簧压缩,让物块自处由静止释放,经过点,最终静止于点,则下列关于物块的说法正确的是( )
A.从到一直加速运动 B.从到先加速后减速
C.从到先加速后减速 D.从到先匀速后减速
【答案】B
【详解】从的过程中,向右的弹力先大于向左的摩擦力,物块先做加速运动,当弹力等于摩擦力时, 物块的速度最大,物块继续向右运动,向右的弹力小于向左的摩擦力,物块做减速运动;在P点离开弹簧后向B的运动过程,物块由于惯性仍然向前运动,由于存在摩擦力,则物块的速度会越来越小,直至速度为0,所以的过程中物块的速度一直变小,故B正确,ACD错误.
故选B。
【题型17 】
49.关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.“漂浮”在空间站里的宇航员,惯性消失了
B.立定跳远时,脚用力蹬地的力和地面对脚的力是一对平衡力
C.鞋底刻有凹凸不平的花纹是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力
D.机器人在水平路面上加速前进时,其受到的合力方向与运动方向相反
【答案】C
【详解】A.惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与位置无关。宇航员在空间站里质量不变,惯性也不会消失,故A错误;
B.立定跳远时,脚用力蹬地的力和地面对脚的力,分别作用在地面和脚上,是一对相互作用力,故B错误;
C.鞋底刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故C正确;
D.机器人在水平路面上加速前进时,合力方向与运动方向相同,这样才能使速度增大,故D错误。
故选C。
50.小明利用如图装置探究同一直线上二力的合成。下列说法错误的是( )
A.实验中,每次均将橡皮筋右端拉至O点的目的是使力的作用效果相同
B.比较图甲、丙可知,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,方向与这两个力的方向相同
C.比较图乙、丙可知,同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差,方向与较小的力方向相同
D.物理学中,求几个力合力的过程叫做力的合成
【答案】C
【详解】A.实验中每次将橡皮筋右端拉至O点,目的是保证橡皮筋的形变程度相同,即力的作用效果相同,这样才能用一个力(合力)等效替代两个力(分力)的共同作用。故A正确;
B.甲图中两个力沿同一直线、方向相同,共同将橡皮筋拉至O点;丙图中一个力单独将橡皮筋拉至同一O点,这个力就是两个力的合力。计算得两力大小和
与合力大小相等,方向与两个力方向一致,因此可得出题中结论,故B正确;
C.根据同一直线二力合成的结论,方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差,方向与较大的力方向相同,不是较小的力方向,故C错误;
D.根据力的合成的定义,物理学中,求几个力合力的过程就叫做力的合成,故D正确。
故选C。
51.如图所示,氢气球用线系着小石块在空中上升过程,如果线突然断了,若石块从绳断到落地的过程中,受到的空气阻力大小不变。则石块( )
A.距离地面的高度先增大后减小 B.速度不断变大
C.所受合力的大小始终不变 D.所受合力的方向先向上后向下
【答案】A
【详解】A.石块随氢气球上升,绳断后,由于惯性,石块会先向上运动一段距离,之后在重力和空气阻力作用下向下运动,所以距离地面的高度先增大后减小,故A符合题意;
B.石块上升过程中,受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力方向向下,与运动方向相反,做减速运动;下落过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力方向向下,与运动方向相同,做加速运动,故B不符合题意;
C.上升过程中合力大小为重力与空气阻力之和,下落过程中合力大小为重力与空气阻力之差,所以所受合力的大小是变化的,故C不符合题意;
D.上升过程合力方向向下,下落过程合力方向也向下,故D不符合题意。
故选A。
【题型18 】
52.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则在t=1s时,物体受到的摩擦力______N;在t=3s时,物体受到的摩擦力为______N。
【答案】 2 4
【详解】根据丙图的v-t图像可知,内,物体速度为0,处于静止状态,此时物体受静摩擦力。根据乙图的F-t图像可知,时,推力为。静止时,推力与静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以物体受到的摩擦力为
根据丙图的v-t图像可知,内,物体速度保持3m/s不变,做匀速直线运动,此时滑动摩擦力与推力平衡。根据乙图的F-t图像可知,内,推力为,所以滑动摩擦力为
当时,物体处于加速阶段,物体仍在运动,受到的是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,这两个条件都没变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为4N。
53.如图甲所示,木块放在粗糙的水平桌面上,推力水平向右且方向不变,推力F的大小随时间变化如图乙所示,物体的运动速度随时间变化如图丙,由图可知:在0~2s内,物体所受的摩擦力为______N;t=3s时,物体所受的摩擦力为______N。2~4s木块的惯性______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 2 4 不变
【详解】从图丙可知,0~2s内物体速度为0,处于静止状态,受力平衡,从图乙可知,此时推力,因为静止时静摩擦力等于推力,所以摩擦力为2N;
从图丙可知,4~6s内物体匀速直线运动,受力平衡,从图乙可知,此时推力,所以滑动摩擦力,滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,2~4s内物体在运动,压力和接触面粗糙程度不变,所以时的摩擦力也为4N;
惯性只与物体的质量有关,木块的质量不变,所以惯性不变。
54.如图甲所示,水平面上的物体在力、的作用下向右做直线运动,力、及物体的速度随时间变化的图像如图乙的(a)、(b)、(c)所示,其中图(c)中物体在的速度图像并未画出,下列说法正确的是( )
A.时间内物体所受摩擦力大小为5N
B.时间内物体所受力的合力的大小为4N
C.时间内物体所受摩擦力大小为4N
D.时间内物体所受摩擦力的方向与时间内物体所受摩擦力的方向相反
【答案】C
【分析】先根据图c判断物体的运动情况;再根据图a、b结合力与运动关系以及摩擦力的影响因素分析得到答案。
【详解】首先根据图像和力平衡条件、滑动摩擦力的性质分析: 由图c可知,时间内物体做匀速直线运动,受力平衡;此时由图a、b得:(向左),(向右)。 两个拉力的合力为
方向向右;根据平衡条件,滑动摩擦力
方向向左;滑动摩擦力大小仅与压力大小、接触面粗糙程度有关,方向仅与物体相对运动方向有关,整个过程物体始终向右运动,因此所有时间段滑动摩擦力大小始终为,方向始终向左。
A.时间内,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小仍为,不是,故A错误;
B.时间内物体做匀速直线运动,受力平衡,合力大小为,不是,故B错误;
C.时间内,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,仍为,故C正确;
D.整个过程物体一直向右运动,滑动摩擦力方向始终向左,因此与摩擦力方向相同,故D错误。
故选C。
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