暑假作业04 力与运动专题(巩固培优)八年级物理新教材苏科版
2026-06-08
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 力与运动 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 牛顿第一定律和惯性,力的合成,二力平衡的条件及应用 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 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 | 39.23 MB |
| 发布时间 | 2026-06-08 |
| 更新时间 | 2026-06-08 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58249642.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
围绕“力与运动”构建“概念理解-实验探究-应用辨析”三级训练体系,突出科学推理与模型建构
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|阻力影响|4小题(斜面小车实验)|实验推理法、控制变量法|从阻力对运动的影响实验推导牛顿第一定律|
|牛顿第一定律|3小题|概念辨析法|明确力是改变运动状态的原因,建立惯性属性认知|
|惯性理解|3+5小题|属性判断法|通过生活现象强化惯性与质量的唯一关联|
|二力平衡|3+4+6小题|条件验证法(同物等大反向共线)|从平衡状态判断到二力平衡条件应用|
|平衡力与相互作用力|7小题|关键要素对比法(是否同物)|通过实例辨析两种力的本质区别|
|力的合成|6小题|同向相加/反向相减法则|基于合力与运动状态关系分析|
|力与图像|6小题|图像分析法(F-t/v-t结合)|建立力与运动状态变化的定量关系|
内容正文:
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完成时间:
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)
暑假作业04 力与运动专题
(
目 录
01 知识积累
02 题型速练
一.
阻力对物体运动的影响
(共
4
小题)
二.
对牛顿第一定律的理解
(共
3
小题)
三.
根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
(共5小题)
(
易错
★)
四.
惯性的理解
(共
3
小题)
(
易错
★)
五.
惯性现象及解释
(共5小题)
六.
平衡状态的判断
(共
3
小题)
七.
探究二力平衡的条件
(共
4
小题)
八.
二力平衡条件的应用
(共
6
小题)
(难★)
九.
平衡力和相互作用力的辨析
(共
7
小题)
(易错★★)
十.
力的合成
(共
6
小题)
(难★★★)
十一.
力与图像结合问题
(共6小题)
(难★★★)
)
(
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
)
一、牛顿第一定律
1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.理解
(1)该结论是在实验的基础上经过科学推理而概括出来的;
(2)力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因;
(3)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。原先静止的物体,不受力一直保持静止状态;原先运动的物体,不受力将保持匀速直线运动状态。
2.对惯性的理解
(1)一切物体具有惯性;
(2)惯性是物体的一种属性质,不是力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
(3)惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
二、二力平衡
1.二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
2.平衡力和相互作用力
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,一定受平衡力。
(2)平衡力和相互作用力的特点都是两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,但平衡力作用在同一物体上,相互作用力分别作用在两个物体上。因此关键判断两个力是否作用在同一物体上。
(3)相互作用力一定是作用在有相互作用的两个物体上,不应涉及其他的物体。即两个物体既是施力物体,同时也是受力物体。
三、力与运动的关系
1.同一直线上方向相同的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同。表达式:
2.同一直线上方向相反的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。表达式:()
3.物体受平衡力作用时,合力为0,物体保持静止或匀速直线运动状态;物体受非平衡力作用时,合力不为0,物体运动状态改变。
(
题型速练
一题一思,查漏补缺,轻松迎开学
)
一.阻力对物体运动的影响(共4小题)
1.为探究物体不受力时怎样运动,我们做了如图所示的斜面小车实验。
(1)三次实验时必须使小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑,这是为了使小车在三种平面上开始运动时的________相同,这一操作体现出的科学探究方法是________法。实验发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就越长,速度减小________(选填“越快”或“越慢”);
(2)①由此我们可以推断:假如小车受到的阻力为零,它将做匀速直线运动;
②牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,也叫________定律。
【答案】(1) 速度 控制变量 越慢
(2)惯性
【详解】(1)实验中,必须使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在三种平面上开始运动时的速度相同,这一操作体现出的科学探究方法是控制变量法。
实验发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就越长,说明速度减小越慢。
(2)根据牛顿第一定律,物体具有总保持原有运动状态的性质,所以也叫惯性定律。
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:依次让小车分别从三个斜面滑下,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___________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的初速度相同。
(2)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___________(选填“快”或“慢”),运动的距离越远。伽利略对类似实验进行分析并推测:如果实验时表面绝对光滑,运动物体受阻力为零,则速度不会减小,物体将一直做___________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(3)本实验用到的实验方法有___________(写出一个即可)。
【答案】(1)相同
(2) 慢 匀速
(3)控制变量法
【详解】(1)本实验需要控制小车到达水平面的初速度相同,根据控制变量的要求,必须让小车从斜面上相同高度滑下。
(2)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:如果运动物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将一直做匀速直线运动。
(3)实验中控制小车到达水平面的初速度相同,改变水平面阻力大小,用到了控制变量法。
3.小明发现自行车骑行过程中,停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程,但是不同情况下滑行的距离不相同,为此他设计了如下实验,探究阻力对物体运动的影响。如图所示。
(1)如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面某一位置由______滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(2)如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面上与(1)中______(选填“相同”或“不同”)的位置滑下,这是为了保证小车到达水平面时的______相同。
(3)如图丙,取下棉布,让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动,观察小车在水平面上通过的距离。分析实验现象可知,水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越______,速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。进一步推理可得:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______。
【答案】(1)静止
(2) 相同 速度
(3) 小 慢 匀速直线运动
【详解】(1)小车要从斜面某一位置由静止滑下,这样才能保证每次滑到水平面时的初速度相同。
(2)为了控制初速度相同,小车要从斜面上与(1)中 相同的位置滑下,目的是保证小车到达水平面时的初速度相同。
(3)水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持匀速直线运动(或 “恒定不变的速度永远运动下去”)。
4.小明发现骑自行车过程中,停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程,但是不同情况下滑行的距离不相同,为此他设计了如下实验,探究阻力对物体运动的影响。
【证据】
(1)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的力__________,只考虑水平方向上的阻力。
(2)如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面某一位置由__________滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(3)如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面上与(2)中__________(选填“相同”或“不同”)的位置滑下,这是为了保证小车到达水平面时的__________相同。
【解释】
(4)如图丙,取下棉布,让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动,观察小车在水平面上通过的距离。分析实验现象可知,水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越__________,速度减小得越__________(选填“快”或“慢”)。
【交流】
(5)如果在图乙实验中,小车在棉布表面运动,刚好滑到了最右端,接下来在木板上实验,你的改进方法是________。
【答案】(1)平衡
(2)静止
(3) 相同 初速度
(4) 小 慢
(5)加长水平木板
【详解】(1)小车在水平面运动时,竖直方向受重力和支持力,处于平衡状态,受力平衡,不会影响水平方向的运动,因此只需研究水平阻力的影响。
(2)实验要保证小车到达水平面时初速度相同,要求小车从斜面的同一位置由静止滑下。
(3)实验用控制变量法,只改变水平面的粗糙程度,因此需要让小车每次都从斜面相同位置由静止滑下,保证小车到达水平面时的初速度相同。
(4)水平面越光滑,小车受到的摩擦阻力越小,对运动的阻碍越小,因此小车速度减小得越慢,滑行距离越远。
(5)棉布阻力大,小车刚好滑到棉布右端;木板阻力更小,小车滑行距离会更大,会滑出木板无法测量距离,因此改进方法为换更长的木板,避免小车滑出木板。
二.对牛顿第一定律的理解(共3小题)
5.牛顿第一定律揭示了力与运动的本质关系,深刻影响了经典力学的发展。下列对该定律的理解,正确的是( )
A.物体的运动需要力来持续维持
B.不受外力作用时,运动的物体终将慢慢静止
C.牛顿第一定律由大量实验直接验证得出
D.不受外力时,原来运动的物体将保持匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.牛顿第一定律揭示了,力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力持续维持,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,不受外力作用时,运动的物体将做匀速直线运动,物体慢慢静止是因为受到阻力的作用,故B错误;
C.现实中不存在完全不受外力的物体,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学推理总结得出的,无法由实验直接验证,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,不受外力作用时,原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变,故D正确。
故选D。
6.牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体不受力一定静止 B.力是维持物体运动的原因
C.一切物体都具有惯性 D.速度越大,惯性越大
【答案】C
【详解】A.物体不受力时保持静止或匀速直线运动,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故B错误;
C.牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,故C正确;
D.惯性的大小只跟质量有关,与速度无关,故D错误。
故选 C。
7.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是可以通过实验直接验证的
B.牛顿第一定律不能直接用实验验证,所以不能肯定这个定律是否正确
C.牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析推理获得的
D.物体保持静止状态或匀速直线运动状态,就是牛顿第一定律,又叫惯性定律
【答案】C
【详解】ABC.牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出,虽然不能完全通过实验得出,但是可以经受实践的检验,故AB错误,C正确;
D.牛顿第一定律是指:当物体不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。也被称为惯性定律,故D错误。
故选C。
三.根据牛顿第一定律判断物体的运动状态(共5小题)
8.氢气球下吊一小重物,若不计空气阻力和风力影响,小重物恰好沿MN方向做匀速直线运动,正确的图是___________(选填“甲”、“乙”);此时若一切外力消失,重物将会___________。(选填“匀速直线运动”、“静止”或“竖直下落”)
【答案】 乙 匀速直线运动
【详解】小重物做匀速直线运动,受力平衡。不计空气阻力和风力时,重物受到的重力方向始终是竖直向下的,因此氢气球对重物的拉力必须竖直向上才能和重力平衡,所以绳为竖直方向,氢气球在重物正上方,对应乙图;根据牛顿第一定律,原来运动的物体在一切外力消失后,会保持原来的运动状态不变,重物原本沿MN方向做匀速直线运动,因此外力消失后会继续保持匀速直线运动。
9.如图所示,用细线悬挂的小球在A、B、C三点间摆动。小球从A点运动到B点的过程中,运动状态_______(选填“改变”或“不改变”)。当小球运动到B点(最低点)时,若所受外力为零,小球将_______(选填“静止”“竖直下落”或“做匀速直线运动”)。
【答案】 改变 做匀速直线运动
【详解】小球从A点运动到B点的过程中,速度大小和运动方向都发生变化,因此运动状态改变。小球运动到最低点B时是运动的,因此外力全部消失后,根据牛顿第一定律可知,小球将保持原来的运动状态,做匀速直线运动。
10.如图所示,小球以某一速度冲上粗糙斜面,不计空气阻力,球运动到斜面顶端时速度为。若此时重力突然消失,请判断小球的运动情况__________。你判断的理由是_____。
【答案】 小球将会做匀速直线运动 当小球不受重力时,小球与斜面之间的压力为零,摩擦力为零,支持力为零,小球没有受到力的作用,由牛顿第一定律可知,小球做匀速直线运动
【详解】略
11.如图,在一根结实的细绳的一端拴一个小球,绳子的另一端固定在悬挂点处,做成一个单摆,拉动小球到处,放手后使它摆动起来,不计空气阻力,则小球摆动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球运动到最低点处时,一切外力消失,小球将保持静止状态
B.小球回到最高点处时,小球受到平衡力的作用
C.小球回到最高点处时,一切外力消失,小球将保持静止状态
D.小球运动到最高点处时,一切外力消失,小球将保持匀速直线运动状态
【答案】C
【详解】A.小球运动到最低点A处时,速度不为零,若一切外力消失,根据牛顿第一定律,小球将做匀速直线运动,故A错误
B.小球回到最高点B处时,受到的重力和拉力不在同一直线上,合力不为零,受到的不是平衡力,故B错误;
C.小球回到最高点B处时,速度瞬间为零,若一切外力消失,根据牛顿第一定律,小球将保持原来的静止状态,故C正确;
D.小球运动到最高点C处时,速度瞬间为零,若一切外力消失,根据牛顿第一定律,小球将保持原来的静止状态,故D错误。
故选C 。
12.如图,小球在A点由静止释放,当它运动到C点时,若一切外力消失,则小球将( )
A.静止在C点 B.沿b路径做匀速直线运动
C.沿c路径做曲线运动 D.沿d路径加速下降
【答案】B
【详解】小球从A点静止释放,运动到C点时,有水平向前的速度,若一切外力消失,由牛顿第一定律知道,小球将会沿b路径做匀速直线运动。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
四.惯性的理解(共3小题)
13.如图所示是深度融合乡村振兴需求设计的电动公交车,关于电动公交车的惯性,下列说法正确的是( )
A.乘车时系安全带是为了减小惯性
B.电动公交车质量越大,惯性越大
C.电动公交车行驶的速度越快,惯性越大
D.电动公交车静止时没有惯性
【答案】B
【详解】惯性的知识点:惯性是物体的固有属性,大小只和质量有关,质量越大,惯性越大,和速度、运动状态无关。看选项:
A.系安全带是为了防止惯性带来的伤害,不是减小惯性,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,大小只和质量有关,质量越大,惯性越大,故B正确;
C.惯性和速度无关,故C错误;
D.一切物体都有惯性,静止的物体也有惯性,故D错误。
故选B。
14.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.跑步运动员到达终点后,不能立即停下来是由于惯性
B.跳高运动员起跳前助跑,可以增大运动员的惯性
C.乘车时系好安全带,可以减小乘客的惯性
D.将盆中水泼出,是利用了盆的惯性
【答案】A
【详解】A.跑步运动员到达终点后,由于惯性要保持原来的运动状态,所以不会立即停下来,故A正确;
B.惯性是物体的一种属性,只与质量有关,跳高运动员助跑起跳过程中,质量不变,惯性不变,故B错误;
C.惯性是物体的一种属性,只与质量有关,车辆行驶过程中乘客的质量不变,惯性不变;系上安全带能减小惯性带来的伤害,不能减小惯性,故C错误;
D.将盆中水泼出前,盆和水一起运动,当盆停止运动时,水由于惯性要保持原来的运动状态,利用的是水的惯性,故D错误。
故选A。
15.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.马路上行驶的汽车有惯性,静止的汽车不具有惯性
B.高速路上汽车要限速行驶,是因为汽车速度越快其惯性越大
C.超载运行的大货车不容易停下来是因为其质量大惯性大
D.高速公路上行车时车辆要保持一定的距离,是为了防止惯性力的作用
【答案】C
【详解】A.一切物体在任何状态下都具有惯性,行驶的汽车和静止的汽车都有惯性,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,高速路上汽车限速行驶,是因为汽车速度越快,刹车时向前滑行的距离越远,易引发交通事故,并非惯性变大,故B错误;
C.超载的大货车质量大,惯性大,保持原有运动状态的能力更强,所以不容易停下来,故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,不是力,不能表述为“惯性力”,故D错误。
故选C。
五.惯性现象及解释(共5小题)
16.如图所示,锤头松了,小明手握锤柄向下运动,锤头相对锤柄是________(选填“静止”或“运动”)的,当锤柄撞到板凳后,锤柄停止向下运动,因为锤头具有________,继续向下运动,进而锤头紧套在锤柄上。
【答案】 运动 惯性
【详解】判断物体运动状态时,以锤柄为参照物,锤头松动,向下运动过程中锤头相对锤柄的位置发生了变化,因此锤头相对锤柄是运动的;该现象是惯性的应用:锤柄撞到板凳后受力停止向下运动,锤头由于具有惯性,会保持原来向下的运动状态继续运动,最终紧套在锤柄上。
17.某同学在科技馆参观时发现这样一个展品,在水平轨道上有一列小火车,车厢顶部有两个孔P和Q,小火车在轨道上沿直线匀速运动,如图所示,当小火车即将经过“n”型框架的下方时,从P孔中竖直向上弹出一个小球。不计小球受到的空气阻力,小球的落点是方向_____(P/Q),是因为_______ (小球/小火车)具有惯性,若在小球从P孔弹出的同时,火车突然向前加速,则小球的落点是_________ (P孔/P孔前方/P孔后方)。
【答案】 P 小球 P孔后方
【详解】
小火车在轨道上沿直线匀速运动,从P孔中竖直向上弹出一个小球,因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度,所以小球最终能落回P孔;
在小球弹出的同时,火车突然加速运动,火车的速度大于小球的速度,小球由于具有惯性将落到P孔后方。
18.惯性大小只和物体的________有关,如图,列车正在向左行驶,桌上放一个装满水的瓶子。中间有一个气泡,若气泡突然向左移动,由此可知列车在突然________(选填“加速”或“减速”),这个现象说明________有惯性。
【答案】 质量 加速 水
【详解】惯性是物体的固有属性,它的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,和速度、受力情况无关。
列车突然向左加速时,在摩擦力的作用下带动瓶子一起加速运动,由于水和气泡内的空气具有惯性,所以水和空气要保持原来的运动状态不变,相对瓶子向右运动,由于水的质量比气泡内的空气的质量更大,所以水的惯性更大,有更多的水运动到瓶子右侧,所以气泡被水挤向左边。虽然水和气泡内空气都具有惯性,但是上述现象是由于水的惯性大形成的,所以更能体现的是水的惯性。
19.2019年4月我国海军成立70周年之际,中国人民解放军在东海海域进行了实际使用武器操作。从一架沿水平方向匀速直线飞行的飞机上先后落下三颗炸弹,在不计空气阻力的条件下,炸弹落地之前,飞机上的人看到飞机和三颗炸弹的运动情况是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】飞机沿水平方向做匀速直线运动,从飞机上投下炸弹后,不计空气阻力,炸弹由于惯性,在水平方向仍然保持和飞机相同的速度向前运动;而竖直方向受重力,做自由落体运动,越早投下的炸弹下落时间越长,位置越靠下。因此炸弹落地前,三颗炸弹始终都在飞机的正下方,沿竖直方向排列,故选B。
20.如图所示,乘客站立在公交车厢内,当公交车向前启动和刹车停止时,关于乘客的以下说法正确的是( )
A.启动和刹车都会向前倾 B.启动和刹车都会向后倒
C.启动时前倾,刹车时后倒 D.启动时后倒,刹车时前倾
【答案】D
【详解】公交车向前启动时,车从静止变为向前运动,乘客的脚随公交车一起向前加速,乘客的上半身由于惯性,要保持原来的静止状态,因此会向后倒。当公交车刹车停止时,车从向前运动变为减速停下,乘客的脚随公交车一起减速,乘客的上半身由于惯性,要保持原来向前的运动状态,因此会向前倾。
故选D。
六.平衡状态的判断(共3小题)
21.下列各物体中,受力不平衡的是( )
A.匀速竖直下降的跳伞运动员 B.水平公路上匀速行驶的汽车
C.静止在桌子上的花瓶 D.绕地球匀速运动的卫星
【答案】D
【详解】A.匀速竖直下降的跳伞运动员做匀速直线运动,运动状态不变,受力平衡,故A不符合题意;
B.匀速行驶的汽车做匀速直线运动,运动状态不变,受力平衡,故B不符合题意;
C.静止在桌面上的花瓶处于静止状态,运动状态不变,受力平衡,故C不符合题意;
D.绕地球匀速运动的卫星,运动方向不断改变,运动状态发生变化,因此受力不平衡,故D符合题意。
故选D。
22.如图是每隔0.1s拍摄一次小球运动的频闪照片,其中小球受到平衡力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】物体受平衡力作用时,处于平衡状态,保持静止或匀速直线运动状态。匀速直线运动的特点是运动轨迹为直线,且相等时间内通过的路程相等。本题每隔拍摄一次,相邻小球的时间间隔相等,若小球轨迹为直线、相邻小球间距相等,说明小球做匀速直线运动,受平衡力。
故选C。
23.以下案例中,处于平衡状态的物体是( )
A.图甲,匀速转动的橡皮
B.图乙,投篮练习中,篮球到达最高点
C.图丙,正在进站的高铁
D.图丁,在空中匀速下降的跳伞运动员
【答案】D
【详解】A.匀速转动的橡皮的运动方向一直发生变化,不是平衡状态,故A不符合题意;
B.投篮练习中,篮球到达最高点受到重力和空气阻力的作用,这两个力不在同一直线上,不是平衡力,不是平衡状态,故B不符合题意;
C.正在进站的高铁做减速运动,速度大小不断减小,运动状态改变,不是平衡状态,故C不符合题意;
D.在空中匀速下降的跳伞运动员,做匀速直线运动,速度大小和方向都不变,是平衡状态,故D符合题意。
故选D。
七.探究二力平衡的条件(共4小题)
24.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)如图甲所示装置实验,小明在实验时发现,在左边挂一个钩码,右边挂一个钩码时,木块保持静止状态。继续往右边再挂一个钩码,木块依然静止,这时木块_____________(选填“是”或“不是”)平衡状态;
(2)为了改进实验,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是__________;
(3)经过讨论,该小组同学又设计出了如图丙所示装置,在丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将卡片扭转一小角度,松手后,卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在__________上;
(4)如图丁装置,小华用测力计测出物体的重力,再从测力计上读出测力计对物体的拉力,将和进行分析比较,得出二力平衡的条件。小华的设计____________(选填“可以”或“不可以”)达成实验目的。
【答案】(1)是
(2)减小摩擦力的影响
(3)同一直线
(4)可以
【详解】(1)当左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块的状态没有改变,木块仍然保持静止状态,说明木块处于平衡状态。
(2)甲图中木块与桌面之间存在摩擦力,这个摩擦力会对实验结果产生干扰,而乙图中用小车代替木块,小车与桌面之间是滚动摩擦,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多,从而减小了摩擦力对实验结果的影响。
(3)在丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,这样两个力不在同一直线上,卡片无法在这个位置平衡,因而松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)如图丁装置,木块处于静止状态,受竖直向上的拉力,和竖直向下的重力,将和进行分析比较,两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,作用在同一物体上,能得出二力平衡的条件。因此小华的设计可以达成实验目的。
25.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”)。这说明两个力必须作用在_______才能平衡。
(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 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) 平衡 0.75
(3) 运动 同一直线上
(4) 能 同一
【详解】(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。
略。
(2)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。
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,它们之间相互平衡,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,它们之间相互平衡,即
则可得到
(3)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,说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
(4)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。
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。
26.某小组用图甲所示的装置探究“二力平衡”的条件。
(1)如图甲所示,小组同学在左右两托盘中各放一个质量相等的钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小______,方向______。
(2)小组同学在实验时发现,若在左侧托盘中放一个钩码,在右侧托盘中放两个与左边一样的钩码,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块和桌面之间存在______。
(3)经过思考与交流,小组同学决定用图乙所示的实验装置进行实验。该装置中,小卡片应尽量选质量______(选填“大”或“小”)的。
(4)在图乙所示的装置中,将小卡片转动一个角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在______上。
(5)在图乙所示的装置中,将小卡片从中间剪开后,发现小卡片不能保持静止。由此说明:二力平衡时,两个力应作用在______上。
(6)如图丙所示,将两个滑轮固定成一上一下不同高度,这样做______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件
【答案】(1) 相等 相反
(2)摩擦力
(3)小
(4)同一直线
(5)同一物体
(6)能
【详解】(1)左右钩码质量相等,对木块的拉力大小相等,木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小相等,方向相反。
(2)两侧拉力不等时木块仍静止,是因为木块相对于桌面有运动趋势,木块和桌面之间会产生静摩擦力,摩擦力抵消了拉力差,使木块保持静止。
(3)选用质量小的卡片,可以忽略卡片自身重力对实验的影响,减小实验误差。
(4)将小卡片转动一个角度后,两个拉力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(5)剪开卡片后,两个力分别作用在两个物体上,卡片不能保持静止,说明二力平衡时,两个力必须作用在同一物体上。
(6)即使滑轮高度不同,只要调整后两个力仍可以满足“作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线”的条件,依然可以完成探究,因此能探究二力平衡的条件。
27.在探究“二力平衡”条件的实验中,小明设计了如图的实验方案。
(1)甲、乙两组实验,小明发现采用乙实验效果更好,原因是乙实验中减小了______对实验的影响;
(2)在两盘中放入质量相等的砝码,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且______,这两个力才能相互平衡;
(3)为了进一步验证二力平衡是否需要作用在同一物体上,将小车换成了质量忽略不计的卡片,装置如图丙,则下一步的操作是______;
(4)若装配两个滑轮时没有安装成相同高度(图丁),则对实验______(选填“有”或“没有”)影响。
【答案】(1)摩擦力
(2)作用在同一条直线上
(3)用剪刀将卡片从中间剪断,观察卡片能否保持静止
(4)没有
【详解】(1)甲图中木块与桌面是滑动摩擦,乙图中小车与桌面是滚动摩擦,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,因此乙实验减小了摩擦力对实验结果的干扰,效果更好。
(2)将小车扭转一个角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,放手后小车转动,最终恢复静止,说明作用在同一物体上,大小相等、方向相反的两个力,还需要满足作用在同一直线上,才能平衡。
(3)要验证二力平衡是否需要作用在同一物体上,只需将一个物体变成两个物体,使两个力分别作用在不同物体上,因此操作是用剪刀把卡片从中间剪开,观察卡片能否保持静止。
(4)只要卡片最终静止时,两个拉力满足“同一物体、大小相等、方向相反、同一直线”的条件,就能完成实验,因此滑轮不同高度对实验没有影响。
八.二力平衡条件的应用(共6小题)
28.如图所示,无人机正下方挂着一箱快件进行快递配送。若无人机起飞后沿竖直方向向上做匀速直线运动时,绳对快件的拉力为;无人机降落前沿竖直方向向下做匀速直线运动时,绳对快件的拉力为,不计空气阻力,则______等于(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】等于
【详解】当无人机带着快件向上匀速直线运动时,快件处于平衡状态,受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F1,这两个力是一对平衡力,因此F1=G。
当无人机带着快件向下匀速直线运动时,快件同样处于平衡状态,受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F2,这两个力也是一对平衡力,因此F2=G。
因为快件的重力G不变,所以F1=F2。
29.某一物体挂在弹簧测力计下,静止时,弹簧测力计的示数为4N,则该物体所受的重力为____N,若弹簧测力计挂着该物体竖直向上匀速运动,弹簧测力计对物体的拉力为_____N;若弹簧测力计挂着该物体竖直匀速下降,弹簧测力计对物体的拉力为____N。
【答案】 4 4 4
【详解】物体静止时处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与物体所受重力为一对平衡力,根据二力平衡条件,二力大小相等,因此物体重力等于弹簧测力计示数4N。
物体竖直向上匀速运动时,处于平衡状态,弹簧测力计对物体的拉力与物体重力是一对平衡力,二力大小相等,所以拉力为4N。
物体竖直匀速下降时,仍处于平衡状态,弹簧测力计对物体的拉力与物体重力是一对平衡力,二力大小相等,故拉力为4N。
30.起重机吊重物,当重物以匀速上升,吊钩的向上拉力是,当重物以匀速上升时,吊钩的拉力___________N,重物所受的重力是___________N。
【答案】 1000 1000
【详解】起重机吊重物,重物以1m/s的速度匀速上升时,重物受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以重物的重力
重物以2m/s的速度匀速上升时,重物受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,这两个力是平衡力,大小相等,吊钩的拉力
31.物体A重10N,如图1,A在水平拉力F1作用下,在水平面从M运动到N;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2作用下,在另一水平面从P运动到Q。
在MN,PQ段,A的速度分别为v1、v2,A对地面的压力分别为F压1、F压2,A所受摩擦力分别为f1、f2,则v1_________v2,F压1_________F压2,f1_________f2(均选填“>”、“=”、“<”)。
【答案】 < < >
【详解】[1]由图3可知,物体在MN段匀速运动的路程为0.3m,用时3s,其速度
在PQ段匀速运动的路程为0.4m,用时2s,其速度
所以v1<v2。
[2]因为物体在PQ段运动时,物体A上增加砝码,所以物体在PQ段对地面的压力大于在MN段对地面的压力,即F压1<F压2。
[3]因为物体在MN、PQ段均做匀速直线运动,均处于平衡状态,其所受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,所以,在MN段A所受摩擦力f1=F1=2N
在PQ段A所受摩擦力f2=F2=1.2N
则f1>f2。
32.运动员尝试做以下四个动作时,无法保持动作持久的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】运动员要保持动作持久,必须处于平衡状态,则运动员所受重力和支持力大小相等、方向相反,且在同一直线上,即重心要在支撑面的正上方。
A.图中悬空坐姿动作,支撑面是一只脚,重心在臀部上方,重心不在支撑面的正上方,不能保持动作持久,故A符合题意;
B.图中单手倒立动作,支撑面是一只手,身体重心在支撑面的正上方,能持久保持平衡。故B不符合题意;
C.图中单足站立动作,支撑面是一只脚,重心在支撑面正上方,能稳定保持。故C不符合题意;
D.图中单脚支撑、另一脚抬起的动作,支撑面是一只脚,重心在支撑面正上方,能稳定保持。故D不符合题意。
故选A。
33.宇宙飞船在月球表面上空要沿如图所示的直线匀速降落,则在飞行过程中宇宙飞船上的火箭应向哪个方向喷气( )
A.竖直向下喷气 B.沿直线向下喷气
C.沿直线向上喷气 D.与直线成一角度斜向下喷气
【答案】A
【详解】宇宙飞船沿直线匀速降落,处于平衡状态,合力为0。飞船始终受到月球竖直向下的重力,因此火箭的推力必须竖直向上才能平衡重力。 根据力的作用是相互的,火箭要获得竖直向上的推力,需要竖直向下喷气。
故选A。
九.平衡力和相互作用力的辨析(共7小题)
34.禹州是“钧瓷之都”,其器型端庄大气,色彩厚重,如图是一款“如意尊”摆件静置在水平桌面上。下列说法中正确的是( )
A.摆件对桌面的压力和桌面对摆件的支持力是一对平衡力
B.摆件所受的重力和摆件对桌面的压力是一对相互作用力
C.摆件对桌面的压力和桌面对摆件的支持力是一对相互作用力
D.桌面对摆件的支持力的施力物体是摆件
【答案】C
【详解】A.摆件对桌面的压力,受力物体是桌面;桌面对摆件的支持力,受力物体是摆件。两个力作用在不同物体上,不是平衡力,故A错误;
B.摆件所受的重力,受力物体是摆件,方向竖直向下;摆件对桌面的压力,受力物体是桌面,方向也竖直向下,两个力方向相同,不是相互作用力,故B错误;
C.摆件对桌面的压力(桌面受力)和桌面对摆件的支持力(摆件受力),是两个物体间的相互作用,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D.桌面对摆件的支持力,施力物体是桌面,不是摆件,故D错误。
故选C。
35.如图一辆汽车在水平地面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.汽车受到的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力
B.汽车受到的重力和地面对汽车的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.地面对汽车的支持力和汽车受到的阻力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.汽车受到的重力(受力物体是汽车,方向竖直向下)和汽车对地面的压力(受力物体是地面,方向竖直向下),方向相同,也不满足相互作用力“相互作用”的特点,不是相互作用力,故A错误;
B.汽车受到的重力(受力物体是汽车,方向竖直向下)和地面对汽车的支持力(受力物体是汽车,方向向上),方向相反、作用在同一物体、同一直线,且汽车匀速直线行驶,处于平衡状态,则这两个力是一对平衡力,故B正确;
C.汽车对地面的压力(受力物体是地面)和地面对汽车的支持力(受力物体是汽车),作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误;
D.地面对汽车的支持力是竖直方向,汽车受到的阻力是水平方向,两个力方向不相反,也不符合相互作用力的特点,既不是平衡力也不是相互作用力,故D错误。
故选B。
36.2025航空航天科技展走进临沂,如图是小朋友们在和机器人握手互动。当机器人静止站立在水平地面时,下列两个力是一对相互作用力的是( )
A.机器人受到的重力和机器人对地面的压力
B.地面对机器人的支持力和机器人对地面的压力
C.机器人对地面的压力和地面对机器人的摩擦力
D.机器人受到地面的支持力和机器人受到的重力
【答案】B
【详解】A.重力作用在机器人上,压力作用在地面上,但方向相同都竖直向下,不是相互作用力,故A不符合题意;
B.支持力作用在机器人上,压力作用在地面上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故B符合题意;
C.压力竖直向下,摩擦力在水平方向,方向不在同一直线上,不是相互作用力,故C不符合题意;
D.机器人受到地面的支持力和机器人受到的重力,两个力都作用在机器人上,且大小相等,是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
37.如图所示,相同的两块橡皮叠放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.A受到的重力和A对B的压力是一对平衡力
B.B受到的重力和桌面对B的支持力是一对平衡力
C.桌面对B的支持力和B对桌面的压力是一对相互作用力
D.A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A.A受到的重力作用在A上,A对B的压力作用在B上,且两个力方向都竖直向下,不满足平衡力的条件,故A错误;
B.B自身重力大小为G,桌面对B的支持力需要支撑A、B两块橡皮,大小为,两个力大小不相等,不满足平衡力的条件,故B错误;
C.桌面对B的支持力是桌面对B的作用力,作用在B上;B对桌面的压力是B对桌面的作用力,作用在桌面上,两个力满足相互作用力的所有条件,是一对相互作用力,故C正确;
D.A受到的重力作用在A上,B对A的支持力也作用在A上,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,是一对平衡力,故D错误。
故选C。
38.“牧童骑黄牛,歌声振林樾。意欲捕鸣蝉,忽然闭口立。”如图所示,牧童静止在牛背上。下列说法正确的是( )
A.牛受到的重力与地面对牛的支持力是一对平衡力
B.牛受到的重力与地面对牛的支持力是一对相互作用力
C.牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对平衡力
D.牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】AB.地面对牛的支持力大小等于牛的重力+牧童的重力,和牛自身重力大小不相等,且两个力都作用在牛身上,既不是平衡力也不是相互作用力,故AB错误;
CD.牧童静止,牧童受到的重力、牛对牧童的支持力都作用在牧童身上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线,符合平衡力的条件,不是相互作用力,故C正确,D错误。
故选C。
39.如图甲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。和是一对______________;和是一对__________(以上两空均选填“相互作用力”或“平衡力”)。当无人机用绳子吊起重物加速上升时,绳子对重物的拉力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)重物对绳子的拉力。
【答案】 相互作用力 平衡力 等于
【详解】平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同的相互作用的物体上。FA是绳子对重物的拉力,作用在重物上,是重物对绳子的拉力,作用在绳子上,两个力是两个物体之间的相互作用,因此是一对相互作用力。
由图可知,FA和GA都作用在重物上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上,因此是一对平衡力。
绳子对重物的拉力和重物对绳子的拉力是一对相互作用力,相互作用力的大小始终相等,和物体的运动状态无关。
40.在斯诺克台球比赛中,运动员会用特殊的“扎杆”打法打出漂亮的“弧线球”,从而使白球绕过障碍击中目标,使白球在桌面上做曲线运动的施力物体是_______(桌面/地球/球杆),球杆击球时,杆对球的作用力_______(大于/等于/小于)球对杆的力。球在水平台面上做曲线运动时,所受重力和支持力_______(是/不是)是一对平衡力。
【答案】 桌面 等于 是
【详解】[1]白球在水平桌面上运动时受到桌面对球的摩擦力的作用,使白球在桌面上做曲线运动,故改变白球运动状态的力的施力物体是桌面。
[2]球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力是一对相互作用力,二者大小相等。
[3]球在水平台面上做曲线运动时,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,且在这两个力的作用下球在竖直方向处于平衡状态,所以这两个力是一对平衡力。
十.力的合成(共6小题)
41.如图所示,在运动会“同心鼓”比赛中,选手们齐心协力将重为3 N的小球竖直向上击出,若空气阻力恒为0.3 N,则小球在上升过程中所受合力方向为竖直_____________,合力大小为________N。
【答案】 向下 3.3
【详解】小球向上运动,受竖直向下的重力以及阻碍小球向上运动,方向也竖直向下的空气阻力。两个力方向相同,合力为二者之和,即小球在上升过程中所受合力方向与分力方向一致,即竖直向下,合力的大小为
42.如图,质量相等的两个物体A、B通过细绳相连(不考虑绳重及空气阻力),在竖直拉力F1和F2的作用下竖直向上做匀速直线运动。已知,,则细绳对物体B的拉力为__________N,物体A所受的合力为__________N。
【答案】 7 0
【详解】设每个物体的重力为G,因为A、B质量相等,因此
A、B整体做匀速直线运动,受力平衡,向上的力等于向下的力,,代入数据可知,单个物体重力
B做匀速运动受力平衡,细绳对B的拉力F向上,向下的力为B的重力和拉力F2,因此
物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,平衡状态的物体合力为0N。
43.如图所示,放在水平桌面上的物体受到水平方向上的拉力、的作用,且、,此时木块处于静止状态,木块所受的合力为____________N;若此时重力突然消失,则木块在水平方向上受到的合力为____________N。
【答案】 0 5
【详解】放在水平桌面上的木块受到,水平推力作用而静止,处于平衡状态,受到的合力为0。
若此时重力突然消失,木块和水平面桌面之间没有压力,此时不会产生摩擦力,水平方向上受到两个拉力的作用,水平方向上受到的合力
44.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下跨后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为________ N;t1﹣t3时刻物体的速度变化情况是_______ ;他在t2时刻受到的合力为________ N。
【答案】 增大
【详解】[1]运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图像可知运动员的重力
[2]运动员受到地面的支持力方向向上,运动员的重力方向向下;由图像知道,内,,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大。内,,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大。所以过程,运动员的速度一直增大。
[3]他在时刻受到的合力
45.如图所示,篮球运动员站在水平地面上,把一个重为5N的篮球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对篮球的阻力与篮球的运动速度大小成正比,篮球刚被抛出时空气阻力为0.5N,则关于篮球从抛出到落地前过程中,下列说法正确的是( )
A.篮球在最高点时所受的合力为0 B.篮球所受合力最小值为4.5N
C.篮球刚被抛出时所受的合力最大,为5.5N D.篮球上升时受到的合力方向竖直向上
【答案】C
【详解】空气阻力与速度成正比,篮球刚抛出时速度最大,阻力最大为0.5N。
A.篮球在最高点时速度为0,空气阻力为0,篮球只受重力,合力为,故A错误;
B.下落过程中,合力,由于运动过程中篮球一直克服空气阻力做功,机械能不断减小,落地前最大速度小于刚抛出时的速度,因此最大阻力小于,可得
即合力最小值大于,故B错误;
C.篮球刚被抛出时向上运动,重力和阻力方向都竖直向下,且此时速度最大,阻力最大,合力,故C正确;
D.篮球上升时,重力方向竖直向下,阻力方向也竖直向下(阻力阻碍运动,与运动方向相反),因此合力方向竖直向下,故D错误。
故选C。
46.图中一段弹簧固定在水平桌面上(图甲),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(图乙),用竖直向下的力F压小球至图丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(图丁),不计空气阻力的影响。从撤去力F开始,到小球第一次运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.整个过程中,小球受到的合力越来越小
B.小球离开弹簧时,受到的合力最小
C.小球离开弹簧时弹簧弹力为0
D.小球在A点时,处于平衡状态
【答案】C
【详解】A.乙图中小球放在弹簧上使其处于静止状态,乙图小球受到的重力等于弹簧的弹力。当将小球压至丙图时,弹力大于重力,从撤去力开始,弹簧弹力大于小球重力,合力方向向上,小球向上加速运动。随着小球上升,弹簧形变减小,弹力减小,合力逐渐减小。当弹簧弹力等于重力时,合力为0。之后小球继续上升,弹簧弹力小于重力,合力方向向下,且随着弹簧弹力继续减小,合力逐渐增大。所以整个过程中,小球受到的合力先变小后变大,故A错误;
BC.当弹簧弹力等于重力时,小球受到的合力为0,此时合力最小。而小球离开弹簧时,弹簧形变为0,则弹力为0,小球只受重力,合力不为0,所以小球离开弹簧时,受到的合力不是最小的,故B错误,C正确;
D.小球到达A点时速度为0,但此时小球只受重力,受力不平衡,不是处于平衡状态,故D错误。
故选C。
十一.力与图像结合问题(共6小题)
47.放在水平地面上的旅行箱,受到水平向右的推力F,F的大小与时间t的关系如图甲所示,旅行箱的速度v与时间t的关系如图乙所示,当时,旅行箱受到的摩擦力为___________N,当时,旅行箱受到的合力为 ___________N,处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 120 140 非平衡
【详解】由图乙可知,0~5s旅行箱速度保持不变,做匀速直线运动,受力平衡;结合图甲,此时间段内推力,因此时,。
滑动摩擦力只和压力、接触面粗糙程度有关,全程这两个条件不变,所以,摩擦力仍为120N,由图甲可知,此时拉力,故合力为
由图乙可知此阶段旅行箱速度持续增大,运动状态不断改变,合力不为零,因此旅行箱处于非平衡状态。
48.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图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为_____N;当t=3s时,物体受到的摩擦力是______N,物体所受合力为______N。
【答案】 3 5 2
【详解】当时,v-t图像可知,物体处于静止,属于平衡状态,摩擦力等于拉力,即时的摩擦力等于3N;当时,v-t图像可知,物体处于加速状态,此时的摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力,观察v-t图像,物体在4-6s时,处于匀速直线运动,受力平衡,即滑动摩擦力等于拉力,通过F-t图像可知,4-6s时,拉力大小为5N,故当时,物体受到的摩擦力是5N,此时拉力大小为7N,所以物体所受的合力为
49.一物块静止在水平面上,如图甲所示,图乙是物块受到的水平拉力随时间的变化关系,从开始,小明每隔记录的物块位置和时刻如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.内,物块受到的合力为4 N
B.内,物块做匀速直线运动
C.时,物块受到的摩擦力为8 N
D.时,物块受到的拉力为12 N
【答案】C
【详解】C.时,拉力,物块每2s运动14m,说明物块做匀速直线运动,此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,物块所受的滑动摩擦力,故C正确;
A.内,拉力,此时拉力小于滑动摩擦力,物块静止,合力为0,故A错误;
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变。
内,拉力,拉力大于滑动摩擦力,物块受力不平衡,物块不做匀速直线运动,故B错误;
D.拉力为12N,拉力为8N,故D错误。
故选C。
50.如图甲所示,水平向右的推力将重为4N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。的大小与时间的关系如图乙所示,且已知前2s物体静止,在时间内物体向下滑动速度逐渐增大到,之后保持速度不变,则( )
A.当时,物体受到的摩擦力为12N
B.当时,物体受到的摩擦力一定小于4N
C.在时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
D.在内,物体受到的摩擦力为8N
【答案】B
【详解】A.前2s物体静止,则当时,物体处于平衡状态,受到的摩擦力与重力为平衡力,受到的摩擦力为
故A不符合题意;
B.在时间内物体向下滑动速度逐渐增大到,此过程中物体受到的摩擦力小于重力,则当时,物体受到的摩擦力一定小于4N,故B符合题意;
C.在时间内,物体受到滑动摩擦力作用,2~4s与4~6s物体受到的压力改变,接触面粗糙程度不变,则2~4s与4~6s滑动摩擦力大小不相等,故C不符合题意;
D.在内,物体速度保持5m/s不变,物体受到的摩擦力与重力为平衡力,大小相等,为4N,故D不符合题意。
故选B。
51.如图1所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示,忽略M和电梯的形变,内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。内,F随时间t变化的图线如图2所示,则( )
A.内,电梯可能向上运动
B.内,电梯可能处于静止,也可能在做匀速直线运动
C.内,一定在做减速运动
D.内,电梯可能做加速运动
【答案】C
【详解】物体M对电梯底部的压力F和电梯底部对物体M的支持力是一对相互作用力,大小始终相等。在内,电梯的运动是一个连续的过程。内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,此时物体M受力平衡。内,物体M对电梯底部的压力F变小,则电梯底部对物体M的支持力也变小,而弹簧长度不变,弹簧对物体的拉力不变,所以,物体M受到的合力向下,此时电梯向下加速运动;内,物体M对电梯底部的压力F恢复到时的大小,则电梯底部对物体M的支持力也恢复到时的大小,此时物体M受力平衡,电梯向下做匀速直线运动;内,物体M对电梯底部的压力F变得比时更大,则电梯底部对物体M的支持力也比更大,物体M受到的合力向上,电梯向下做减速运动;综上所述,在内,电梯保持静止,在内,电梯向下加速运动,在内,电梯向下匀速运动,在内,电梯向下减速运动;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
52.小明用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的重物,如图-1所示为拉力随时间变化的关系图像,图-2为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:5~7s内物体移动的距离是________m;第4s时,重物所受摩擦力大小为________N,第8s时,重物所受合力大小为________N。
【答案】 0.2 5.5 0.4
【详解】[1]由图-2可知,5~7s物体做匀速直线运动,速度,运动时间
由得
[2] 由v-t图像可知,第4s时物体处于静止状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,由F-t图像,此时拉力的大小为5.5N,即摩擦力的大小为5.5N。
[3]由v-t图像可知,第5~7s时物体做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,由F-t图像可知,此段时间拉力的大小为5.1N,则滑动摩擦力的大小为5.1N。
由v-t图像可知,第8s时物体做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与速度的大小无关,所以,受到滑动摩擦力的大小为5.1N,由F-t图像知此时的拉力为5.5N,则合力为
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暑假作业04 力与运动专题
(
目 录
01 知识积累
02 题型速练
一.
阻力对物体运动的影响
(共
4
小题)
二.
对牛顿第一定律的理解
(共
3
小题)
三.
根据牛顿第一定律判断物体的运动状态
(共5小题)
(
易错
★)
四.
惯性的理解
(共
3
小题)
(
易错
★)
五.
惯性现象及解释
(共5小题)
六.
平衡状态的判断
(共
3
小题)
七.
探究二力平衡的条件
(共
4
小题)
八.
二力平衡条件的应用
(共
6
小题)
(难★)
九.
平衡力和相互作用力的辨析
(共
7
小题)
(易错★★)
十.
力的合成
(共
6
小题)
(难★★★)
十一.
力与图像结合问题
(共6小题)
(难★★★)
)
(
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
)
一、牛顿第一定律
1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.理解
(1)该结论是在实验的基础上经过科学推理而概括出来的;
(2)力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因;
(3)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。原先静止的物体,不受力一直保持静止状态;原先运动的物体,不受力将保持匀速直线运动状态。
2.对惯性的理解
(1)一切物体具有惯性;
(2)惯性是物体的一种属性质,不是力。所以不能说“受到惯性”、“惯性力”,只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
(3)惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难改变。与物体是否受力、运动快慢无关。
二、二力平衡
1.二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
2.平衡力和相互作用力
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,一定受平衡力。
(2)平衡力和相互作用力的特点都是两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,但平衡力作用在同一物体上,相互作用力分别作用在两个物体上。因此关键判断两个力是否作用在同一物体上。
(3)相互作用力一定是作用在有相互作用的两个物体上,不应涉及其他的物体。即两个物体既是施力物体,同时也是受力物体。
三、力与运动的关系
1.同一直线上方向相同的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和,合力的方向与这两个力的方向相同。表达式:
2.同一直线上方向相反的两个力
同一直线上的两个力,如果方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,合力的方向与较大的力方向一致。表达式:()
3.物体受平衡力作用时,合力为0,物体保持静止或匀速直线运动状态;物体受非平衡力作用时,合力不为0,物体运动状态改变。
(
题型速练
一题一思,查漏补缺,轻松迎开学
)
一.阻力对物体运动的影响(共4小题)
1.为探究物体不受力时怎样运动,我们做了如图所示的斜面小车实验。
(1)三次实验时必须使小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑,这是为了使小车在三种平面上开始运动时的________相同,这一操作体现出的科学探究方法是________法。实验发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就越长,速度减小________(选填“越快”或“越慢”);
(2)①由此我们可以推断:假如小车受到的阻力为零,它将做匀速直线运动;
②牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,也叫________定律。
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:依次让小车分别从三个斜面滑下,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___________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的初速度相同。
(2)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___________(选填“快”或“慢”),运动的距离越远。伽利略对类似实验进行分析并推测:如果实验时表面绝对光滑,运动物体受阻力为零,则速度不会减小,物体将一直做___________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(3)本实验用到的实验方法有___________(写出一个即可)。
3.小明发现自行车骑行过程中,停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程,但是不同情况下滑行的距离不相同,为此他设计了如下实验,探究阻力对物体运动的影响。如图所示。
(1)如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面某一位置由______滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(2)如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面上与(1)中______(选填“相同”或“不同”)的位置滑下,这是为了保证小车到达水平面时的______相同。
(3)如图丙,取下棉布,让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动,观察小车在水平面上通过的距离。分析实验现象可知,水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越______,速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。进一步推理可得:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______。
4.小明发现骑自行车过程中,停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程,但是不同情况下滑行的距离不相同,为此他设计了如下实验,探究阻力对物体运动的影响。
【证据】
(1)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的力__________,只考虑水平方向上的阻力。
(2)如图甲,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面某一位置由__________滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(3)如图乙,取下毛巾,将棉布铺在木板上,让小车从斜面上与(2)中__________(选填“相同”或“不同”)的位置滑下,这是为了保证小车到达水平面时的__________相同。
【解释】
(4)如图丙,取下棉布,让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动,观察小车在水平面上通过的距离。分析实验现象可知,水平面越光滑,小车滑行时受到的阻力越__________,速度减小得越__________(选填“快”或“慢”)。
【交流】
(5)如果在图乙实验中,小车在棉布表面运动,刚好滑到了最右端,接下来在木板上实验,你的改进方法是________。
二.对牛顿第一定律的理解(共3小题)
5.牛顿第一定律揭示了力与运动的本质关系,深刻影响了经典力学的发展。下列对该定律的理解,正确的是( )
A.物体的运动需要力来持续维持
B.不受外力作用时,运动的物体终将慢慢静止
C.牛顿第一定律由大量实验直接验证得出
D.不受外力时,原来运动的物体将保持匀速直线运动
6.牛顿第一定律揭示了力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体不受力一定静止 B.力是维持物体运动的原因
C.一切物体都具有惯性 D.速度越大,惯性越大
7.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是可以通过实验直接验证的
B.牛顿第一定律不能直接用实验验证,所以不能肯定这个定律是否正确
C.牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析推理获得的
D.物体保持静止状态或匀速直线运动状态,就是牛顿第一定律,又叫惯性定律
三.根据牛顿第一定律判断物体的运动状态(共5小题)
8.氢气球下吊一小重物,若不计空气阻力和风力影响,小重物恰好沿MN方向做匀速直线运动,正确的图是___________(选填“甲”、“乙”);此时若一切外力消失,重物将会___________。(选填“匀速直线运动”、“静止”或“竖直下落”)
9.如图所示,用细线悬挂的小球在A、B、C三点间摆动。小球从A点运动到B点的过程中,运动状态_______(选填“改变”或“不改变”)。当小球运动到B点(最低点)时,若所受外力为零,小球将_______(选填“静止”“竖直下落”或“做匀速直线运动”)。
10.如图所示,小球以某一速度冲上粗糙斜面,不计空气阻力,球运动到斜面顶端时速度为。若此时重力突然消失,请判断小球的运动情况__________。你判断的理由是_____。
11.如图,在一根结实的细绳的一端拴一个小球,绳子的另一端固定在悬挂点处,做成一个单摆,拉动小球到处,放手后使它摆动起来,不计空气阻力,则小球摆动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球运动到最低点处时,一切外力消失,小球将保持静止状态
B.小球回到最高点处时,小球受到平衡力的作用
C.小球回到最高点处时,一切外力消失,小球将保持静止状态
D.小球运动到最高点处时,一切外力消失,小球将保持匀速直线运动状态
12.如图,小球在A点由静止释放,当它运动到C点时,若一切外力消失,则小球将( )
A.静止在C点 B.沿b路径做匀速直线运动
C.沿c路径做曲线运动 D.沿d路径加速下降
四.惯性的理解(共3小题)
13.如图所示是深度融合乡村振兴需求设计的电动公交车,关于电动公交车的惯性,下列说法正确的是( )
A.乘车时系安全带是为了减小惯性
B.电动公交车质量越大,惯性越大
C.电动公交车行驶的速度越快,惯性越大
D.电动公交车静止时没有惯性
14.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.跑步运动员到达终点后,不能立即停下来是由于惯性
B.跳高运动员起跳前助跑,可以增大运动员的惯性
C.乘车时系好安全带,可以减小乘客的惯性
D.将盆中水泼出,是利用了盆的惯性
15.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.马路上行驶的汽车有惯性,静止的汽车不具有惯性
B.高速路上汽车要限速行驶,是因为汽车速度越快其惯性越大
C.超载运行的大货车不容易停下来是因为其质量大惯性大
D.高速公路上行车时车辆要保持一定的距离,是为了防止惯性力的作用
五.惯性现象及解释(共5小题)
16.如图所示,锤头松了,小明手握锤柄向下运动,锤头相对锤柄是________(选填“静止”或“运动”)的,当锤柄撞到板凳后,锤柄停止向下运动,因为锤头具有________,继续向下运动,进而锤头紧套在锤柄上。
17.某同学在科技馆参观时发现这样一个展品,在水平轨道上有一列小火车,车厢顶部有两个孔P和Q,小火车在轨道上沿直线匀速运动,如图所示,当小火车即将经过“n”型框架的下方时,从P孔中竖直向上弹出一个小球。不计小球受到的空气阻力,小球的落点是方向_____(P/Q),是因为_______ (小球/小火车)具有惯性,若在小球从P孔弹出的同时,火车突然向前加速,则小球的落点是_________ (P孔/P孔前方/P孔后方)。
18.惯性大小只和物体的________有关,如图,列车正在向左行驶,桌上放一个装满水的瓶子。中间有一个气泡,若气泡突然向左移动,由此可知列车在突然________(选填“加速”或“减速”),这个现象说明________有惯性。
19.2019年4月我国海军成立70周年之际,中国人民解放军在东海海域进行了实际使用武器操作。从一架沿水平方向匀速直线飞行的飞机上先后落下三颗炸弹,在不计空气阻力的条件下,炸弹落地之前,飞机上的人看到飞机和三颗炸弹的运动情况是( )
A. B. C. D.
20.如图所示,乘客站立在公交车厢内,当公交车向前启动和刹车停止时,关于乘客的以下说法正确的是( )
A.启动和刹车都会向前倾 B.启动和刹车都会向后倒
C.启动时前倾,刹车时后倒 D.启动时后倒,刹车时前倾
六.平衡状态的判断(共3小题)
21.下列各物体中,受力不平衡的是( )
A.匀速竖直下降的跳伞运动员 B.水平公路上匀速行驶的汽车
C.静止在桌子上的花瓶 D.绕地球匀速运动的卫星
22.如图是每隔0.1s拍摄一次小球运动的频闪照片,其中小球受到平衡力的是( )
A. B.
C. D.
23.以下案例中,处于平衡状态的物体是( )
A.图甲,匀速转动的橡皮
B.图乙,投篮练习中,篮球到达最高点
C.图丙,正在进站的高铁
D.图丁,在空中匀速下降的跳伞运动员
七.探究二力平衡的条件(共4小题)
24.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)如图甲所示装置实验,小明在实验时发现,在左边挂一个钩码,右边挂一个钩码时,木块保持静止状态。继续往右边再挂一个钩码,木块依然静止,这时木块_____________(选填“是”或“不是”)平衡状态;
(2)为了改进实验,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是__________;
(3)经过讨论,该小组同学又设计出了如图丙所示装置,在丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将卡片扭转一小角度,松手后,卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在__________上;
(4)如图丁装置,小华用测力计测出物体的重力,再从测力计上读出测力计对物体的拉力,将和进行分析比较,得出二力平衡的条件。小华的设计____________(选填“可以”或“不可以”)达成实验目的。
25.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”)。这说明两个力必须作用在_______才能平衡。
(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。
26.某小组用图甲所示的装置探究“二力平衡”的条件。
(1)如图甲所示,小组同学在左右两托盘中各放一个质量相等的钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小______,方向______。
(2)小组同学在实验时发现,若在左侧托盘中放一个钩码,在右侧托盘中放两个与左边一样的钩码,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块和桌面之间存在______。
(3)经过思考与交流,小组同学决定用图乙所示的实验装置进行实验。该装置中,小卡片应尽量选质量______(选填“大”或“小”)的。
(4)在图乙所示的装置中,将小卡片转动一个角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在______上。
(5)在图乙所示的装置中,将小卡片从中间剪开后,发现小卡片不能保持静止。由此说明:二力平衡时,两个力应作用在______上。
(6)如图丙所示,将两个滑轮固定成一上一下不同高度,这样做______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件
27.在探究“二力平衡”条件的实验中,小明设计了如图的实验方案。
(1)甲、乙两组实验,小明发现采用乙实验效果更好,原因是乙实验中减小了______对实验的影响;
(2)在两盘中放入质量相等的砝码,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且______,这两个力才能相互平衡;
(3)为了进一步验证二力平衡是否需要作用在同一物体上,将小车换成了质量忽略不计的卡片,装置如图丙,则下一步的操作是______;
(4)若装配两个滑轮时没有安装成相同高度(图丁),则对实验______(选填“有”或“没有”)影响。
八.二力平衡条件的应用(共6小题)
28.如图所示,无人机正下方挂着一箱快件进行快递配送。若无人机起飞后沿竖直方向向上做匀速直线运动时,绳对快件的拉力为;无人机降落前沿竖直方向向下做匀速直线运动时,绳对快件的拉力为,不计空气阻力,则______等于(选填“大于”“小于”或“等于”)。
29.某一物体挂在弹簧测力计下,静止时,弹簧测力计的示数为4N,则该物体所受的重力为____N,若弹簧测力计挂着该物体竖直向上匀速运动,弹簧测力计对物体的拉力为_____N;若弹簧测力计挂着该物体竖直匀速下降,弹簧测力计对物体的拉力为____N。
30.起重机吊重物,当重物以匀速上升,吊钩的向上拉力是,当重物以匀速上升时,吊钩的拉力___________N,重物所受的重力是___________N。
31.物体A重10N,如图1,A在水平拉力F1作用下,在水平面从M运动到N;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2作用下,在另一水平面从P运动到Q。
在MN,PQ段,A的速度分别为v1、v2,A对地面的压力分别为F压1、F压2,A所受摩擦力分别为f1、f2,则v1_________v2,F压1_________F压2,f1_________f2(均选填“>”、“=”、“<”)。
32.运动员尝试做以下四个动作时,无法保持动作持久的是( )
A. B. C. D.
33.宇宙飞船在月球表面上空要沿如图所示的直线匀速降落,则在飞行过程中宇宙飞船上的火箭应向哪个方向喷气( )
A.竖直向下喷气 B.沿直线向下喷气
C.沿直线向上喷气 D.与直线成一角度斜向下喷气
九.平衡力和相互作用力的辨析(共7小题)
34.禹州是“钧瓷之都”,其器型端庄大气,色彩厚重,如图是一款“如意尊”摆件静置在水平桌面上。下列说法中正确的是( )
A.摆件对桌面的压力和桌面对摆件的支持力是一对平衡力
B.摆件所受的重力和摆件对桌面的压力是一对相互作用力
C.摆件对桌面的压力和桌面对摆件的支持力是一对相互作用力
D.桌面对摆件的支持力的施力物体是摆件
35.如图一辆汽车在水平地面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.汽车受到的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力
B.汽车受到的重力和地面对汽车的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.地面对汽车的支持力和汽车受到的阻力是一对相互作用力
36.2025航空航天科技展走进临沂,如图是小朋友们在和机器人握手互动。当机器人静止站立在水平地面时,下列两个力是一对相互作用力的是( )
A.机器人受到的重力和机器人对地面的压力
B.地面对机器人的支持力和机器人对地面的压力
C.机器人对地面的压力和地面对机器人的摩擦力
D.机器人受到地面的支持力和机器人受到的重力
37.如图所示,相同的两块橡皮叠放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.A受到的重力和A对B的压力是一对平衡力
B.B受到的重力和桌面对B的支持力是一对平衡力
C.桌面对B的支持力和B对桌面的压力是一对相互作用力
D.A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
38.“牧童骑黄牛,歌声振林樾。意欲捕鸣蝉,忽然闭口立。”如图所示,牧童静止在牛背上。下列说法正确的是( )
A.牛受到的重力与地面对牛的支持力是一对平衡力
B.牛受到的重力与地面对牛的支持力是一对相互作用力
C.牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对平衡力
D.牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对相互作用力
39.如图甲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。和是一对______________;和是一对__________(以上两空均选填“相互作用力”或“平衡力”)。当无人机用绳子吊起重物加速上升时,绳子对重物的拉力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)重物对绳子的拉力。
40.在斯诺克台球比赛中,运动员会用特殊的“扎杆”打法打出漂亮的“弧线球”,从而使白球绕过障碍击中目标,使白球在桌面上做曲线运动的施力物体是_______(桌面/地球/球杆),球杆击球时,杆对球的作用力_______(大于/等于/小于)球对杆的力。球在水平台面上做曲线运动时,所受重力和支持力_______(是/不是)是一对平衡力。
十.力的合成(共6小题)
41.如图所示,在运动会“同心鼓”比赛中,选手们齐心协力将重为3 N的小球竖直向上击出,若空气阻力恒为0.3 N,则小球在上升过程中所受合力方向为竖直_____________,合力大小为________N。
42.如图,质量相等的两个物体A、B通过细绳相连(不考虑绳重及空气阻力),在竖直拉力F1和F2的作用下竖直向上做匀速直线运动。已知,,则细绳对物体B的拉力为__________N,物体A所受的合力为__________N。
43.如图所示,放在水平桌面上的物体受到水平方向上的拉力、的作用,且、,此时木块处于静止状态,木块所受的合力为____________N;若此时重力突然消失,则木块在水平方向上受到的合力为____________N。
44.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下跨后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为________ N;t1﹣t3时刻物体的速度变化情况是_______ ;他在t2时刻受到的合力为________ N。
45.如图所示,篮球运动员站在水平地面上,把一个重为5N的篮球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对篮球的阻力与篮球的运动速度大小成正比,篮球刚被抛出时空气阻力为0.5N,则关于篮球从抛出到落地前过程中,下列说法正确的是( )
A.篮球在最高点时所受的合力为0 B.篮球所受合力最小值为4.5N
C.篮球刚被抛出时所受的合力最大,为5.5N D.篮球上升时受到的合力方向竖直向上
46.图中一段弹簧固定在水平桌面上(图甲),将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态(图乙),用竖直向下的力F压小球至图丙的位置,然后撤去力F,小球向上运动到A点后下落(图丁),不计空气阻力的影响。从撤去力F开始,到小球第一次运动到A点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.整个过程中,小球受到的合力越来越小
B.小球离开弹簧时,受到的合力最小
C.小球离开弹簧时弹簧弹力为0
D.小球在A点时,处于平衡状态
十一.力与图像结合问题(共6小题)
47.放在水平地面上的旅行箱,受到水平向右的推力F,F的大小与时间t的关系如图甲所示,旅行箱的速度v与时间t的关系如图乙所示,当时,旅行箱受到的摩擦力为___________N,当时,旅行箱受到的合力为 ___________N,处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
48.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图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为_____N;当t=3s时,物体受到的摩擦力是______N,物体所受合力为______N。
49.一物块静止在水平面上,如图甲所示,图乙是物块受到的水平拉力随时间的变化关系,从开始,小明每隔记录的物块位置和时刻如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.内,物块受到的合力为4 N
B.内,物块做匀速直线运动
C.时,物块受到的摩擦力为8 N
D.时,物块受到的拉力为12 N
50.如图甲所示,水平向右的推力将重为4N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。的大小与时间的关系如图乙所示,且已知前2s物体静止,在时间内物体向下滑动速度逐渐增大到,之后保持速度不变,则( )
A.当时,物体受到的摩擦力为12N
B.当时,物体受到的摩擦力一定小于4N
C.在时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
D.在内,物体受到的摩擦力为8N
51.如图1所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示,忽略M和电梯的形变,内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。内,F随时间t变化的图线如图2所示,则( )
A.内,电梯可能向上运动
B.内,电梯可能处于静止,也可能在做匀速直线运动
C.内,一定在做减速运动
D.内,电梯可能做加速运动
52.小明用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的重物,如图-1所示为拉力随时间变化的关系图像,图-2为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:5~7s内物体移动的距离是________m;第4s时,重物所受摩擦力大小为________N,第8s时,重物所受合力大小为________N。
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