专题02 运动和力(期末压轴题训练)八年级物理下学期新教材人教版
2026-06-10
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 运动和力 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 5.08 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | wl8901wjhy |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58278639.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 运动和力
微专题1 平衡力与相互作用力
解题思路
核心口诀:同体是平衡,异体是相互
题型1 静止状态
只要物体稳稳不动,一定受力平衡。先找重力,再找反向支持/拉力,两个力大小相等、方向相反、同一直线、同一个物体。题目问力的大小,重力是多少,平衡力就是多少;区分相互作用力看受力物体变没变(比如物体压地面、地面托物体是两个物体,属于相互作用力)。
题型2 竖直匀速运动
竖直向上/向下匀速爬、匀速升降,和静止逻辑一样,匀速=受力平衡。竖直方向只看两个主力:重力、拉力/摩擦力,忽略空气阻力时二力大小相等。加速就不等,只有匀速才能平衡。
题型3 水平匀速运动
水平匀速直线走,水平方向二力平衡。牵引力/拉力 = 滑动摩擦力;竖直方向重力和支持力平衡。只要匀速,不用管速度快慢,速度变大变小只要匀速,摩擦力、拉力数值不变。
题型4 叠加模型(一个物体摞另一个上面)
分两步,先整体、后隔离。
整体匀速:整体外力和总摩擦力平衡;
隔离上面物体:匀速静止时,上下接触面无摩擦力(没有相对运动趋势);若下面物体突然加速减速,上面物体靠静摩擦力跟着动。
区分:上下之间的力是相互作用力,单个物体受到的重力和支持力是平衡力。
题型1 静止状态
1.(2026•琼海校级二模)玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动,人站在滑板上静止时,以下分析合理的是( )
A.滑板的重力与地面对滑板的支持力是一对平衡力
B.人的重力与滑板对人的支持力是一对相互作用力
C.人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对相互作用力
D.地面对滑板的支持力与人对滑板的压力是一对平衡力
【解答】解:A、地面对滑板的支持力等于滑板和人的总重力,所以滑板的重力与地面对滑板的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.人的重力与滑板对人的支持力都作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;
C.人对滑板的压力和滑板对人的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,符合相互作用力的特点,故是一对相互作用力,故C正确;
D.地面对滑板的支持力等于滑板和人的总重力,人对滑板的压力等于人的重力,地面对滑板的支持力与人对滑板的压力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
题型2 竖直匀速运动
2.(2025春•长沙校级期末)我国无人机在世界已经处于遥遥领先的位置。如图所示,无人机下方用绳子悬挂着物资进行派送,无人机匀速直线上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.物资对绳子的拉力和物资受到的重力是一对相互作用力
B.无人机受到的重力和无人机对绳子的拉力是一对相互作用力
C.无人机对绳子的拉力和绳子对无人机的拉力是一对平衡力
D.物资受到的重力和绳子对物资的拉力是一对平衡力
【解答】解:A、物资对绳子的拉力和物资受到的重力方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B.无人机受到的重力和无人机对绳子的拉力大小不相等,不是一对相互作用力,故B错误;
C.无人机对绳子的拉力和绳子对无人机的拉力是一对相互作用力,故C错误;
D.物资受到的重力和绳子对物资的拉力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
题型3 水平匀速运动
3.(2025春•镜湖区校级期末)闲暇时间在芜湖雕塑公园,常见学生踩着平衡车轻盈而过。如图所示,某同学站在平衡车上匀速直线行驶的情景,下列说法中正确的是( )
A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.该同学受到的重力与平衡车对他的支持力是一对平衡力
C.地面对平衡车的支持力与该同学对平衡车的压力是一对相互作用力
D.平衡车对地面的压力与平衡车对该同学的支持力是一对相互作用力
【解答】解:A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力大小不相等,二者不是一对平衡力,故A错误;
B.该同学受到的重力与平衡车对他的支持力同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,满足二力平衡条件,是一对平衡力,故B正确;
C.地面对平衡车的支持力与该同学对平衡车的压力不是两个物体之间的力,不是相互作用力,故C错误;
D.平衡车对地面的压力与平衡车对该同学的支持力不是两个物体之间的力,不是相互作用力,故D错误
故选:B。
题型4 叠加模型(一个物体摞另一个上面)
4.(2025•溧阳市一模)如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
B.小包的重力和箱子对小包的支持力是一对平衡力
C.行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D.小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对平衡力
【解答】解:A、小包与行李箱一起水平向右做匀速直线运动,小包相对于行李箱没有相对运动,也没有相对运动的趋势,小包不受行李箱的摩擦力,空气阻力忽略不计,只受重力、支持力两个力的作用,故A错误;
B.小包的重力和箱子对小包的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.地面对行李箱的支持力等于小包与行李箱的总重力,行李箱的重力和地面对行李箱的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.小包对行李箱的压力、行李箱对小包的支持力,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故D错误
故选:B。
微专题2 摩擦力解题思路
核心:滑动摩擦力只看压力+接触面粗糙,和速度、拉力无关;静摩擦力跟着外力变
题型1 水平方向
①静摩擦:物体没动,静摩擦力=拉力,拉力多大摩擦多大;
②滑动摩擦:拉动后匀速,拉力=滑动摩擦力;变速拉动,滑动摩擦力数值不变(压力、粗糙没变),此时拉力≠摩擦力。
题型2 竖直方向(手握杯子、爬杆)
物体竖直静止/匀速下滑,竖直方向重力和静摩擦力平衡,摩擦力大小永远等于重力。手握杯子用力变大,压力变大,但重力不变,摩擦力依旧等于重力,不会变大。
题型3 叠加模型
整体匀速:地面给底层物体的滑动摩擦力等于总拉力;上层物体:无相对滑动、匀速时不受摩擦;底层变速,上层靠静摩擦力运动,静摩擦力大小由运动状态判断。
题型4 图像模型
先看图像横坐标(时间/拉力)、纵坐标(拉力/速度)。匀速段对应的拉力=滑动摩擦力;速度变化但压力不变时,滑动摩擦力数值固定不变,在图像上是一条水平线。
题型1 水平方向
1.(2026•李沧区二模)如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F = (“大于”“等于”或“小于”)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 匀速 (“加速”“匀速”或“减速”)运动,此时木块所受摩擦力方向水平向 左 (“左”或“右”)。
【解答】解:由题意知,木块做匀速直线运动,受力平衡,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;
保持拉力F不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动(即传送带上表面向左运动)。此时木块由于惯性继续向右运动,木块相对于传送带向右滑动。滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动,因此木块受到的滑动摩擦力方向水平向左。
滑动摩擦力的大小取决于压力大小和接触面的粗糙程度。在这个过程中,木块对传送带的压力(等于木块的重力)没有改变,接触面的粗糙程度也没有改变,所以木块受到的滑动摩擦力大小不变。
既然拉力F保持不变,且滑动摩擦力大小和方向(水平向左)均与传送带静止时相同,木块在水平方向上受到的合力依然为零,受力平衡。因此,木块将继续保持原来的速度做匀速直线运动。
故答案为:=;匀速;左。
题型2 竖直方向(手握杯子、爬杆)
2.(2024春•夏邑县月考)用手握住装水的杯子静止在空中,杯子所受摩擦力的方向 竖直向上 ;若手握杯子的力增大后,仍按这种方式保持静止,则杯子所受摩擦力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);若喝掉杯中一部分水后,仍按这种方式保持静止,则杯子所受摩擦力 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,摩擦力竖直向上,若增大手的握力,仍平衡,摩擦力等于重力,杯子所受摩擦力不变;
(2)若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,仍是二力平衡,大小相等,杯子和水的重力减小,摩擦力减小。
故答案为:竖直向上;不变;变小。
题型3 叠加模型
3.(2025•长沙模拟)如图,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,B物块受到水平向左拉力F=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则B对A的摩擦力为 0 N,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向 左 。
【解答】解:对A物体分析可知,A物体保持静止状态,假设A受B给它的摩擦力,没有其他力与其平衡,故假设不成立,A物体不受摩擦力;
根据整体法,在水平方向,AB整体,受到水平向右的力F=8N,因处于平衡状态,则桌面对B的摩擦力大小f=F=8N,方向水平向右,由于力的左右是相互的,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向左的。
故答案为:0;左。
题型4 图像模型
4.(2025春•阳东区期末)如图甲,是消防队员小王进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示,从图像中的信息可知:
(1)由图像知,0~6s时间内,小王沿杆 加速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动;
(2)由图像知,6s至15s时间内,小王沿杆 匀速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动,速度为 0.6 m/s,则6s至15s时间内上爬的距离为 5.4 m;
(3)由图像知,15s至18s时间内,小王沿杆向上做减速 减速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)运动,人爬杆时由于受到重力的作用,相对于杆来说有向下运动的趋势,所以此过程中他受到竖直向 上 的摩擦力;整个过程中的平均速度 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)0.6m/s。
【解答】解:(1)由图像知0﹣6s时间内,速度不断增大,所以小王沿杆加速向上运动;
(2)由图像知,6s至15s时间内,小王沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离是s=vt=0.6m/s×9s=5.4m;
(3)由图像知,15s至18s时间内,速度不断减小,小王做减速运动,小王相对爬杆有相对向下运动趋势,所受摩擦力竖直向上;小王0﹣6s,加速运动,最高速度0.6m/s,6﹣15s,匀速直线运动,速度为0.6m/s,15﹣18s,减速运动,最高速度0.6m/s,所以平均速度小于0.6m/s。
故答案为:(1)加速;(2)匀速;0.6;5.4;(3)减速;上;小于。
微专题3 受力分析
解题思路
步骤固定:一重二弹三摩擦,最后再加其他外力
题型1 两个物体受力分析
1.先分析研究对象,确定分析哪个物体;
2.第一步必画竖直向下重力;
3.找接触点,有挤压就有支持力;
4.看有没有相对运动/趋势,有就加摩擦力;
5.题干给拉力、推力再补上。
分清:A对B的力作用在B身上。
题型2 三个及以上物体
先整体后隔离。
整体法:把一堆物体看成一个整体,只分析外界给整体的力,内部物体之间的相互力全部忽略;
隔离法:需要算物体之间摩擦力、弹力时,拆开单个物体单独受力。
题型1 两个物体受力分析
1.(2026•瑶海区三模)如图所示,叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物块,在水平拉力F的作用下,一起以速度v向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.乙对甲的摩擦力方向水平向右
B.拉力F 和水平面对乙的摩擦力是一对平衡力
C.乙的重力和水平面对乙的支持力是一对平衡力
D.地面对乙的摩擦力和乙对甲的摩擦力是一对平衡力
【解答】解:A.对甲水平方向受力分析:甲受向左的拉力F,甲匀速运动合力为0,因此乙必须对甲施加一个向右的摩擦力平衡拉力,故乙对甲的摩擦力方向水平向右,故A正确;
B.拉力F作用在甲上,水平面对乙的摩擦力作用在乙上,两个力作用在不同物体,不是一对平衡力,故B错误;
C.水平面对乙的支持力大小等于甲、乙的总重力,大小大于乙的重力,不满足平衡力大小相等的条件,不是一对平衡力,故C错误;
D.地面对乙的摩擦力作用在乙上,乙对甲的摩擦力作用在甲上,两个力作用在不同物体,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
2.(2024•武威二模)如图所示,两个物体A、B各重10N,在两个物体上分别施加水平拉力F1=4N,F2=2N,两个物体均保持静止,则下列说法正确的是( )
A.B对A的静摩擦力大小为2N,方向向左
B.B对A的静摩擦力大小为4N,方向向左
C.地面对B的摩擦力大小为2N,方向向右
D.B对地面无摩擦力作用
【解答】解:AB、以A为研究对象,A处于静止状态,B对A的静摩擦力大小等于拉力F1,大小是4N,方向水平向左,故B正确,A错误;
CD、以AB为研究对象,整体受水平拉力F1=4N,F2=2N,和地面的摩擦力,三力平衡,f地对B=F1﹣F2=4N﹣2N=2N,方向水平向左,故CD错误;
故选:B。
3.(2025•肃南裕固族自治县校级一模)如图所示,用8N水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为3N,下列说法正确的是( )
①A必须做匀速运动才能够测出B所受摩擦力
②A对B的摩擦力大小为3N,方向水平向右
③B对A的摩擦力大小为5N,方向水平向左
④地面对A的摩擦力大小为5N,方向水平向左
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
【解答】解:①用8N水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,B处于静止状态,滑动摩擦力的大小与运动速度无关,所以实验中可以不匀速拉动A,故①错误;
②因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力fA对B=F示=3N,故②正确;
③因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为3N,故③错误;
④因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得fB对A+f地=F,则地面对A水平向左的摩擦力f地=F﹣fB对A=8N﹣3N=5N,故④正确;
故选D。
4.(2020春•黑河期中)如图所示。放在水平地面上的物体a上放一物体b,a和b间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于拉伸状态。整个装置处于静止状态,则关于a、b的受力分析不正确的是( )
A.地面对a无摩擦力作用
B.a受到b对它的向右的摩擦力
C.地面对a的摩擦力向左
D.b受到向左的摩擦力
【解答】解:AC、对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对a有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对a无摩擦力作用。故A正确,C错误;
BD、对b受力分析,b受到重力、支持力、水平向右的弹力,根据平衡知,a对b的摩擦力向左。根据作用力与反作用力的关系,则b对a的摩擦力向右。故B、D正确。
故选:C。
题型2 三个及以上物体
1.(2025•广州校级模拟)如图甲所示,A、B、C(mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg)三个物体与桌面粗糙程度均相同,叠放在水平桌面,水平拉力F1=6N作用于B上,A、B、C整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将A、C相连,水平拉力F2作用于B,B相对于地面做匀速直线运动,A、C保持静止。下列说法正确的是( )
①图乙中A不受摩擦力 ②图甲中B所受重力与支持力是一对平衡力
③F2=8N ④图乙中地面对C的摩擦力为2N,方向水平向左
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
【解答】解:①在乙图中,A相对于地面保持静止,但B在A的下方相对于地面运动,因此A和B之间存在相对滑动。B对A有滑动摩擦力作用。B相对于A向右运动,所以B对A的滑动摩擦力方向水平向右,故①错误;
②图甲中,B物体在竖直方向上受到向上的支持力、向下的重力、A对B向下的压力,所以图甲B所受重力与支持力大小不相等,则二力不是一对平衡力,故②错误;
③在图甲中,A、B、C整体一起向右做匀速直线运动,由二力平衡条件知A、B、C整体受到地面给的摩擦力f1=F1=6N,整体对地面的压力F压1=G整=(mA+mB+mC)g=(3kg+2kg+1kg)×10N/kg=60N;
在图乙中,B相对于地面做匀速直线运动,A、C保持静止,则A与B之间存在滑动摩擦力,B与C之间也存在滑动摩擦力,
A对B的压力为F压2=GA=mAg=3kg×10N/kg=30N,
三个物体与桌面的粗糙程度均相同,滑动摩擦力与压力成正比,设C对B的摩擦力为fC,则有,
所以C对B的滑动摩擦力,
同理,A对B的滑动摩擦力,
B相对A、C都是向右运动,所受的两个摩擦力水平向左,B在水平方向上所受的摩擦力与拉力是平衡力,所以拉力F2=fA+fB=3N+5N=8N
故③正确;
④图乙中,A受到B给的摩擦力f2′,因f2与f2′是一对相互作用力,则A受到B给的摩擦力f2′=f2=3N,方向向右;
A静止,处于平衡状态,A在水平方向上受到两个力,则绳子给的拉力F绳=f2′=3N,方向向左,因同一根绳子上各处的拉力大小相同,所以绳子给C的水平拉力也为3N,方向向左;
虽然A、C处于静止状态,B处于匀速直线运动状态,但ABC整体仍然处于平衡状态,
把ABC看成一个整体(不考虑内部的摩擦力),根据力的平衡条件可得:F2=2F绳+f地,
则地面对C的摩擦力f地=F2﹣2F绳=8N﹣2×3N=2N,方向水平向左,故④正确;
综上可知,只有③④正确。
故选:D。
2.(2022•南海区模拟)如图所示,水平地面上的甲、乙、丙三物体叠放在一起,甲左端通过紧绷的橡皮绳与墙相连,在水平拉力F作用下,甲相对于乙保持静止,乙相对于地面保持静止,丙却向右运动。乙、丙接触面与丙、地面接触面的粗糙程度相同。则下列说法错误的是( )
A.乙受到甲施加的摩擦力,其方向向左
B.乙受到丙施加的摩擦力,其方向向右
C.乙受到甲、丙摩擦力,两摩擦力大小相等
D.丙受到乙、地面的摩擦力,两摩擦力大小相等
【解答】解:ABC、以乙为研究对象,因为丙向右运动,所以乙相对于丙向左运动,所以乙在水平方向上受到丙对乙向右的摩擦力,又因为甲相对于乙保持静止,所以乙相对于甲有向右运动的趋势,故甲对乙有向左的静摩擦力,又因为乙相对于地面保持静止,所以丙对乙的摩擦力和甲对乙的摩擦力互相平衡,其大小相等,故A正确,B正确,C正确;
D.以丙为研究对象,它受到向右的拉力且向右运动,所以丙同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力的作用,这两个力的方向均向左,由于乙、丙接触面与丙、地面接触面的粗糙程度相同,压力不同,所以地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力大小不相等,故D错误。
故选:D。
3.如图所示,三个相同的长方形物体A、B、C叠放在水平面上,水平向右的恒力F作用在B上,三个物体共同沿水平面匀速运动。下列说法中正确的是( )
A.B对A的摩擦力水平向右,大小为F
B.B对C的摩擦力水平向左,大小为F
C.C对B的摩擦力水平向左,大小为F
D.A与B间、B与C间、C与水平面间都不可能是光滑的
【解答】解:A、对A受力分析,由题意可知,A处于平衡状态,只受重力和支持力作用,不受摩擦力,若受到B对A的摩擦力,则A会出现不平衡的现象,故A错误;
BC、对AB整体受力分析,水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力,根据平衡条件可知,C对B的摩擦力方向水平向左,大小为F,又根据力的相互作用可知,B对C的摩擦力方向是水平向右,故B错误,C正确;
D.对ABC整体受力分析,整体受到重力、地面的支持力和向右的拉力F的作用,所以地面对C有摩擦力的作用,根据力的平衡条件可知,地面对C的摩擦力方向是水平向左,大小为F;
由于AB之间没有摩擦力,则AB之间可能是光滑,也可能是粗糙的;BC之间有摩擦力,则BC之间不可能是光滑的;C与水平面之间有摩擦力,则C与水平面之间也不可能是光滑的,故D错误。
故选:C。
4.(2026•青羊区校级模拟)小元在完成“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,他在实验中应 匀速直线 拉动木块。如图甲、乙所示,弹簧测力计示数分别为F1=0.8N,F2=1.6N,则在图丙中弹簧测力计示数F3= 1.6 N。
【解答】解:由二力平衡可知,用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,拉力等于摩擦力时,从而测出木块所受的摩擦力的大小。如图丙所示,把木块A和B固定在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动与过程②相比,木块A和B整体对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以木块A和B整体在水平桌面运动时受到的滑动摩擦力不变,还是1.6N。
故答案为:匀速直线;1.6。
微专题4 力的作图
解题思路
作图三要素:作用点、方向、线段长短(力大线段长),作用点统一画重心
题型1 摩擦力作图
先判断运动方向,滑动摩擦力永远和相对运动反向;静摩擦力和相对运动趋势反向,作用点在重心,沿接触面画线。
题型2 二力平衡作图
一对平衡力作用在同一个重心,两条线段长度一样、方向相反、在同一条直线上(一上一下、一左一右)。
题型1 摩擦力作图
1.(2026•清镇市二模)如图所示,人推动箱子向右运动,请在图中O点画出地面对箱子的摩擦力f。
【解答】解:人推动箱子向右运动,地面对箱子摩擦力f的方向水平向左,作用点可以画在箱子的重心O,从作用点沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上f,如图所示:
2.(2026春•西宁期中)爬树比赛不仅强身健体还趣味性十足。如图所示,是小玉同学比赛结束后正在匀速下滑的过程,请画出该过程中该同学所受摩擦力f的示意图(O为摩擦力的作用点)。
【解答】解:人沿杆向下做匀速直线运动,受力平衡,此时摩擦力与重力平衡,大小相等,重力方向竖直向下,故摩擦力竖直向上,摩擦力示意图如下图所示:
3.(2025春•江北区校级月考)图甲是我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后拍摄的影像。请在图乙中画出“祝融号”(用小方块表示)在斜面轨道上匀速下滑时受到的摩擦力。
【解答】解:摩擦力阻碍相对运动,故摩擦力的方向沿斜面向上,如图所示:
4.(2025春•惠州期中)如图所示,汽车沿平直公路向前行驶,但不知是“加速、匀速、减速”中的哪种状态。车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C所受摩擦力的示意图。
【解答】解:由题和图示可知,车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处,相对于A的位置,B的位置更靠前,根据惯性知识可知汽车做的是减速运动;
由于汽车做减速运动,木箱C由于惯性有向前运动的趋势,故车厢对C的摩擦力的方向水平向左,如图所示:
5.(2024•沈丘县二模)如图所示,是中学生常骑的一辆自行车,对于一辆正在被骑行而向右前进的自行车,请以后轮与地面的接触点O为作用点,画出地面对后轮的支持力和摩擦力的示意图。
【解答】解:自行车后轮在水平方向上受到摩擦力的作用,因为自行车后轮相对于地面有向左的运动趋势,故摩擦力方向与之相反,是向右的,而支持力是地面对车轮的竖直向上的作用力如图所示;
题型2 二力平衡作图
1.(2026•启东市模拟)如图所示,物块随传送带一起水平向右匀速运动,请画出物块所受力的示意图(不计空气阻力)。
【解答】解:由于物体和传送带一起匀速运动,相对静止,所以不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力。因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度要相等,如图所示:
2.(2023•贵州模拟)天花板下用细线系着一个小球,其来回摆动时的轨迹如图中虚线所示,当小球从细线竖直的位置被弹到如图所示的位置时,不计空气阻力,且细线始终保持自由长度。请画出:
(1)此时小球所受力的示意图;
(2)假设小球此时受到的所有力都消失,请你用实线画出它之后的运动轨迹。
【解答】解:天花板下用细线系着一个小球,其来回摆动时的轨迹如图中虚线所示,当小球从细线竖直的位置被弹到如图所示的位置时,不计空气阻力,且细线始终保持自由长度。小球受到重力和绳子的拉力,重力方向竖直向下,拉力方向沿着绳子的方向,都画在重心上,而图中不是最高点,假设小球此时受到的所有力都消失,将沿着切线方向做匀速直线运动;如图所示:
3.(2026•昆山市模拟)如图,观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,画出车中重物A所受力的示意图。
【解答】解:
物体A随观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,水平方向上是不受力的;
竖直方向上受重力和支持力,物体A竖直方向上是静止的,重力和支持力就是一对平衡力,大小相等、方向相反。
过物体重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F 表示,注意两条线段长度要相等,如图所示:
4.(2026•李沧区一模)如图所示,A、B两个物体叠放在水平地面上,水平拉力F作用在物体B上,使A、B一起向右做匀速直线运动,请作出物体A的受力示意图。(物体A的重心已给出)
【解答】解:物块A与B一起匀速直线运动,除了受到重力、支持力的作用,由于A相对B有向下运动的趋势,A受到B对它沿斜面向上的摩擦力f;重力G的方向竖直向下,支持力F的方向垂直斜面向上,三个力的作用点都画在物体A的重心,如图所示:
解析著作权属微专题5 运动和力的关系
解题思路
定律:不受力/受平衡力→静止或匀速;受非平衡力→加速/减速/拐弯
题型1 弹簧模型(弹簧拉物块)
弹簧弹力随形变改变。
①弹力=摩擦力:匀速;
②弹力>摩擦力:加速;
③弹力<摩擦力:减速。
撤去弹簧拉力,物体依靠惯性继续滑行,滑行只受摩擦力,慢慢减速停下。
题型2 空气阻力模型(下落、抛体)
物体下落受向下重力、向上空气阻力。
重力>阻力:加速下落,速度变快阻力变大;
重力=阻力:匀速下落(收尾速度);上升时阻力向下,合力变大减速更快。
题型1 弹簧模型(弹簧拉物块)
1.(2023•新沂市一模)如图所示,粗糙程度相同的水平面,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从a点以一定的速度向弹簧运动,压缩弹簧至c点,之后又向a点运动。下列说法正确的是( )
A.小物块从a点向c点运动的过程中,速度先变大后变小
B.小物块从a点向c点运动的过程中,速度先变小后变大
C.小物块从c点向a点运动的过程中,速度先变大后变小
D.小物块从c点向a点运动的过程中,在b点速度最大
【解答】解:AB、小物块从a点向b点运动的过程中,受到摩擦力的作用,速度变小,从b到c,受到摩擦力和弹力的作用,速度变小,所以物块从a点向c点运动的过程中速度一直变小,故AB错误;
CD、小物块从c点向b点运动的过程中,开始弹力大于摩擦力,速度变大,当弹力等于摩擦力,速度最大,当弹力小于摩擦力,速度变小,从b点到a点,受到摩擦力作用,速度变小,小物块从c点向a点运动的过程中,速度先变大后变小,故C正确,D错误。
故选:C。
2.(2023秋•邗江区校级期中)如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.整个运动过程中,小球的机械能守恒
B.t2时刻小球动能最小
C.t1﹣t2这段时间内,小球的动能一直减小
D.t2﹣t3这段时间内,小球的动能先减小后增大
【解答】解:
A.由图看出,弹簧的弹力在变化,说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化,而小球和弹簧组成的系统机械能守恒,小球的机械能不守恒,故A错误;
B.t2时刻,弹力最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,动能最小,故B正确;
C.t1~t2这段时间内,高度不断减小,重力势能不断减小,但小球先向下做加速运动,然后做减速运动,小球的速度先增大后减小,小球动能先增大后减小,故B错误;
D.t2~t3段时间内,小球在上升,速度减小,动能减小,故D错误。
故选:B。
3.(2024•德州二模)小王系好安全弹性绳玩蹦极,他从最高点下落到最低点过程的v﹣t图像如图甲所示(忽略空气阻力)。(忽略空气阻力)。已知:在t1时,弹性绳处于自然伸直状态;t3时,小王到最低点。则下列说法正确的是( )
A.0~t3,小王的动能不断增大
B.0~t3,小王的重力势能不断减少
C.0~t1,小王的机械能不断增大
D.t1~t2,小王的机械能转化为绳的弹性势能,小王的速度逐渐变小
【解答】解:
A.由题意可知,在t2时小王的速度达到最大值,t2﹣t3时间段内,小王向下运动速度变小,所以动能变小,故A错误;
B.在0~t3时间段内,小王的质量不变,高度不断变小,所以小王的重力势能不断减小,故B正确;
C.在t1时,弹性绳处于自然伸直状态,忽略空气阻力,则在0~t1时间段内,小王在向下运动过程中只存在动能和重力势能转化,所以小王的机械能不变,故C错误;
D.在t1时,弹性绳处于自然伸直状态,t1后,绳子的弹力小于重力,小王仍向下做加速运动,在t2时,弹力等于重力,此时的速度最大;此过程中,绳子发生了弹性形变,小王的机械能转化为弹性势能,故D错误。
故选:B。
题型2 空气阻力模型(下落、抛体)
1.(2022春•铁锋区期中)物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)雨滴在高空形成后从静止开始下落后,速度越来越大是由于重力 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力;此过程中若雨滴受到的力全部消失,雨滴将 匀速直线运动 (选填“静止”“加速直线运动”或“匀速直线运动”)。
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力 不变 ,受到的阻力 增大 ;(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”)当雨滴受到的阻力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力时,雨滴开始匀速直线下落。
【解答】解:(1)雨滴在高空形成后从静止开始下落后,由于开始重力大于阻力,合力方向向下,所以速度越来越大;
雨滴原来是运动状态,如果受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,雨滴将以一定的速度做匀速直线运动;
(2)雨滴下落过程中,质量不变,由公式G=mg知,受到的重力不变;
由“流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大”知,雨滴下落过程中受到的阻力随速度的增加而增大;
当雨滴受到的阻力等于重力时,雨滴的速度不再改变,开始做匀速直线运动。
故答案为:(1)大于;匀速直线运动;(2)不变;增大;等于。
2.一重力G=1.6×10﹣3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方v2成正比,关系为F阻=kv2
其中k为常数,且k=1×10﹣4N•s2/m2。
(1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小;
(2)雨滴匀速下落时的速度为多少?
(3)请在图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图像。(描绘出大致情况即可)
【解答】解:(1)雨滴匀速下落,受力平衡:F阻=G,该雨滴匀速下落时所受空气阻力为F阻=1.6×10−3N。
(2)由F阻=kv2得:v2,雨滴匀速下落时的速度v4m/s.
(3)开始:速度为0,只受重力,加速下落,图像从原点向上弯曲。过程:速度越来越大,阻力越来越大,最后达到匀速4m/s,图像变成水平直线。简单描述图像:从原点开始,先向上凸、斜率逐渐减小的曲线,最后变成水平直线。
速度—时间(v‑t)图像大致如下:
。
答:(1)匀速时阻力为1.6×10−3N;
(2)雨滴匀速下落时的速度为4m/s;
(3).
微专题6 运动和力图像问题
解题思路
题型1 摩擦力图像
v-t图像匀速区间对应F就是滑动摩擦力;F-t图像中物体开始不动阶段,拉力等于静摩擦;拉动后拉力变化,滑动摩擦力数值恒定,图像为定值横线。
题型2 F-t图像分析运动
对照F大小:F=f→匀速;F>f→加速;F<f→减速。分段看图像不同时间段拉力,逐个判断运动状态。
题型3 v-t图像分析受力
图像是水平横线(速度不变)→匀速,受力平衡;图像斜向上(加速)→合力向前,拉力大于阻力;图像斜向下(减速)→合力向后,阻力大于拉力。
题型1 摩擦力图像
1.(2025秋•西山区校级期末)秋秋用一水平力F将一重5N的长方体木块压在竖直木板上如图甲所示,力F和木块速度随时间变化的图像分别为图乙和丙。则第2s时木块受到的摩擦力为 5 N,木块在6﹣9s内所受到的合力大小为 0 N。
【解答】解:(1)由图丙可知,第2s时,木块运动速度为0m/s,处于静止状态,在竖直方向,木块受到重力、摩擦力的作用,二力是一对平衡力,大小相等,木块受到的摩擦力大小f=G=5N;
(2)由图丙可知,木块在6﹣9s内,木块运动速度大小不变,处于匀速直线运动状态,处于平衡状态,受到的力为平衡力,受到的合力为0N。
故答案为:5;0。
2.(2026春•潼南区期中)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知,0~3s内,物体受到的摩擦力是 3 N;t=8s时,物体受到的摩擦力是 6 N。
【解答】解:(1)由图丙可知,0~3s内物体静止处于平衡状态,则物体受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,由图乙可知,0~3s内物体受到的推力为3N,由二力平衡条件可知,物体受到的静摩擦力也为3N;
(2)由图丙可知,9s~12s内物体做匀速直线运动处于平衡状态,则物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,
由图乙可知,9s~12s内物体受到的推力为6N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力也为6N,
由图丙可知,6s~8s内物体做减速运动,因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体运动的速度无关,所以t=8s时,摩擦力大小仍然为6N。
故答案为:3;6。
题型2 F-t图像分析运动
1.(2025春•海安市校级期中)如图所示,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,当电梯静止时,弹簧处于伸长状态,电梯0﹣t1时间内保持静止,t1﹣t2时间内竖直向上做加速运动,t2﹣t3时间内保持匀速直线运动,下列描述弹簧弹力F1、电梯底部对M的支持力F2随时间t变化的关系图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:物体M静止在电梯底部,弹簧处于伸长状态,则弹簧对M有向上的拉力(弹力);
0~t1时间内,电梯静止,物体也静止,受力平衡,其受到向下的重力G、电梯底部对它向上的支持力F2和弹簧对它向上的拉力F1,根据物体M受力平衡可得:F2+F1=G﹣﹣﹣﹣①;
t1~t2时间内,电梯竖直向上做加速运动,物体M也向上做加速运动,且M并没有离开电梯,所以弹簧的伸长量不变,则弹力F1不变,
设此时的支持力为F2′,因物体M向上做加速运动,则根据力与运动的关系可得:F2′+F1>G﹣﹣﹣﹣②,
由①②可知F2′>F2,即:该过程与0~t1时间相比,支持力变大了;
t2~t3时间内,电梯保持匀速直线运动,物体M也做匀速直线运动,且M并没有离开电梯,所以弹簧的伸长量不变,则弹力F1不变,
此时物体M处于平衡状态,同理根据物体M受力平衡可得:F2″+F1=G﹣﹣﹣﹣③,
由①③可知F2″=F2,即该过程中支持力又减小为最初的值;
综上可知,0~t3的整个过程中,弹力F1不变,支持力F2先不变,后增大,再减小为最初的值,故ABD错误,C正确。
故选:C。
2.(2025•盐城校级二模)立定跳远可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,下列说法正确的是( )
A.运动员受到的重力为900N
B.运动员在t3时刻获得向上的最大速度
C.t3~t4内,运动员向下加速运动
D.t4时刻,运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
【解答】解:
A.运动员在下蹲后蹬伸前处于平衡状态,受到的重力和支持力二力平衡,大小相等,由图像可知,下蹲后蹬伸前运动员受到的支持力为500N,则重力为500N,故A不符合题意;
BC.运动员在t1~t3时间内,支持力大于重力,合力方向向上,加速向上运动,t3~t4时间内,支持力小于重力,合力方向向下,但仍向上运动,因此减速向上运动,则在t3时刻获得向上的最大速度,故B符合题意,C不符合题意;
D.t4时刻,运动员受到的重力不为零,地面对他的支持力为零,大小不相等,因此不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选:B。
题型3 v-t图像分析受力
1.(2025春•思明区校级月考)某次演练中,直升机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~t1内,伞兵受到的重力小于阻力
B.在t1~t2内,伞兵受到的重力大于阻力
C.在t2~t3内,伞兵受到的阻力保持不变
D.在t2~t3内,伞兵受到的阻力在不断减小
【解答】解:A.图像的横轴表示时间,纵轴表示速度。由图像可知,在0~t1内,伞兵速度在增大,由力与运动的关系可知,伞兵受到的重力大于阻力,故A错误;
B.在t1~t2内,伞兵速度减小,伞兵受到的重力小于阻力,故B错误;
CD.在t2~t3内,伞兵速度不变,做匀速直线运动,受力平衡,阻力等于重力,重力不变,则阻力保持不变,故C正确,D错误。
故选:C。
2.(2025春•南京期中)如图1,物块静止在电梯的水平底板上,其右侧通过轻质弹簧与电梯壁相连,且弹簧处于水平伸长状态,当电梯由静止开始竖直向下运动,其速度与时间的关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A.在0∼10s内,电梯对物块的支持力与物块所受重力始终是一对平衡力
B.若在0∼10s内物块相对电梯保持静止,则物块所受摩擦力先变大后不变再变小
C.若在0~10s内物块相对电梯保持静止,则物块所受摩擦力的方向保持不变
D.若物块在电梯内发生水平方向的相对运动,则最可能发生在8∼10s时间范围内
【解答】解:A、由图2可知,电梯先加速后匀速再减速,由电梯对物块的支持力大小会发生改变,则电梯对物块的支持力与物块所受重力并不始终是一对平衡力,故A错误;
BC、在0∼10s内物块相对电梯保持静止,受力平衡,弹力与摩擦力平衡,大小相等;由于弹簧的形变量不变,弹力大小不变,则摩擦力也不变;弹簧处于水平伸长状态,弹力向右,则摩擦力水平向左保持不变,故B错误,C正确;
D.根据摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,当电梯由静止开始竖直向下加速时,重力大于支持力,物体的压力等于支持力,因而在0~2s物块对电梯的压力最小,摩擦力最小,因而若物块在电梯内发生水平方向的相对运动,则此时间范围内弹力最有可能大于摩擦力,物块最可能发生运动,故D错误。
故选:C。
微专题7 三大力学实验
解题思路
题型1 阻力对物体运动的影响(斜面小车)
控制小车同一斜面同一高度滑下(保证初速度一样);接触面越光滑阻力越小,小车滑行越远;推理:不受阻力就永远匀速直线。
考点:实验+科学推理得出牛顿第一定律。
题型2 探究二力平衡条件
小车/卡片静止就是平衡状态,改变力大小(增减砝码)、方向、是否共线,对比能不能静止;卡片剪开分成两个物体,立马分开,证明二力必须作用在同一物体。
结论:等大、反向、共线、同体。
题型3 探究滑动摩擦力影响因素
弹簧测力计匀速拉动物体,拉力=摩擦力(二力平衡);控制变量:同一接触面改砝码(变压力)、同一砝码换接触面(变粗糙);结论:压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,和拉动速度无关。
题型1 阻力对物体运动的影响(斜面小车)
1.(2026春•盐城期中)小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”,如图1甲所示。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 相同 (选填“相同”或“不相同”);
(2)图1乙是小车在毛巾、棉布、木板表面上运动时,速度随时间的变化图像,其中表示小车在毛巾上运动的是 c (选填“a”“b”或“c”),并请画出小车最终静止毛巾上时的受力示意图 见解答图 ;
(3)在斜面上滑行的小车受到的重力和斜面对小车的支持力 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力,从二力平衡的条件来看,你这样判断的根据是两个力 不在一条直线上 ;
(4)在大量类似实验的基础上,经过科学推理可以得到牛顿第一定律,采用这种研究方法的还有( C )
A.探究质量与体积的关系
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(5)牛顿第一定律在实际生活中有着广泛的应用,一架在空中水平向右匀速飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。如图2所示是炸弹落地前与飞机位置关系的情形,不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系正确的是图 乙 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
【解答】解:(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,由控制变量法,目的是使小车到达水平面时的速度大小相同。
(2)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,毛巾表面最粗糙,小车运动时受到的阻力最大,小车在木板表面上通过的距离最短,速度减小得最快,图乙是小车在木板、毛巾、棉布表面上运动时,速度随时间的变化图像,其中表示小车在毛巾上运动的是c图线。
小车最终静止毛巾上时,受到重力和支持力,两个力是平衡力,过小车的重心沿竖直向上、竖直向下分别表示出支持力F和重力G,受力示意图如图所示:
(3)在斜面上滑行的小车受到的重力竖直向下,而斜面对小车的支持力垂直于斜面向上,二者不在一条直线上,且大小也不相同,所以二者不是一对平衡力。
(4)牛顿第一定律是在大量实验的基础上,经过科学推理得出的,A、探究质量与体积的关系,用到了比值法,故A不合题意;
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素,用到了转换法和控制变量法,故B不合题意;
C.探究声音能否在真空中传播,用到了科学推理法,故C符合题意。
(5)水平向右匀速飞行的飞机上,自由落下三颗炸弹,不计空气阻力,炸弹只受到竖直向下的重力,会向下落;而在水平方向上,炸弹由于惯性仍会保持原来的速度大小向前飞行,因此,三颗炸弹的位置关系应该是同一竖直方向上,故乙正确。
故答案为:(1)相同;
(2) c;
(3)不是;不在一条直线上; (4) C; (5)乙。
2.(2026春•高新区校级期中)牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图1所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 相同 由静止开始自由下滑。
(2)实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 BC 段(选填“AB”“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 = v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲所示。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,如图乙所示。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 减小慢 (选填“减小快”“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 匀速直线 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 科学推理 。
②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 惯性 。
【解答】解:(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,由控制变量法,每次都要让小车从斜面上的相同位置由静止开始自由下滑;
(2)要探究的是阻力对物体运动的影响,只改变小车在水平面运动时所受阻力的大小,故实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在BC段;
(3)当小车运动到D点时速度为v1,若此时小车所受外力突然消失,由牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动,小车到达E点速度为v2,即v2与v1大小相等。
(4)①由图中伽利略的实验过程可知,当斜坡倾角变小时,小球的速度减小得更慢。于是他大胆推测,当斜坡变成平坦时,球的速度不再变小,球将做匀速直线运动;此时用到了科学推理法,在客观实验基础上进行科学推理。
②一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。伽利略所说的球的“自然运动”其实是球具有的属性,这就是惯性。
故答案为:(1)相同;(2)BC;(3)=;(4)①减小慢;匀速直线;科学推理;②惯性。
题型2 探究二力平衡条件
1.(2026春•罗湖区校级期中)如图1是某小组探究二力平衡条件时的实验情景(每个钩码重相同)。
(1)小明用图1所示的方案进行实验,这样设计存在的问题是 摩擦力较大,影响实验结论 ;
(2)小华选择10g的小卡片,则所挂钩码的质量在卡片承受能力范围内越 大 (选填“大”或“小”)越好;
(3)如图2甲,将系于小卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码。这样安装,使作用在小卡片上的两个拉力方向 相反 ,并通过调整 钩码数量 来改变拉力的大小;
(4)为验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”,小华和小红分别进行了图2乙、图2丙操作,正确的操作是 A (填字母);
A.乙 B.丙 C.乙和丙 D.都不正确
(5)如图2丁,在卡片两端的细线上挂等重的钩码(卡片重力忽略不计),手放开卡片后,可观察到卡片将 C (填字母)。
A.向左下运动 B.向右上运动 C.仍静止不动 D.转过一定角度
【解答】解:(1)小明的实验中,木块受到桌面摩擦力较大,影响实验结论;
(2)由题知,质量为10g的卡片作为研究对象,当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时,卡片的重力可以忽略不计,此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡,故应选质量大的重物来拉卡片;
(3)定滑轮可以改变力的方向,使作用在卡片上的力方向相反;改变钩码的数量可以改变卡片受到的拉力;
(4)当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,两条线的方向一定要平行,两力作用在不同直线上,松手瞬间小卡片不能保持静止,说明二力平衡,要作用在同一直线上,故选:A;
(5)如图乙装置研究二力平衡时,在轻质小卡片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开小卡片后,因二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且在同一物体上,则可观察到小卡片将静止不动,故选:C。
故答案为:(1)摩擦力较大,影响实验结论;(2)大;(3)相反;钩码数量;(4);(5)C。
2.(2026春•沈河区校级期中)如图所示,在“探究二力平衡条件”时,小明不断改进并先后设计了三个实验方案。
(1)从甲方案改进为乙方案是为了减小 摩擦力 对实验的影响。小明采用丙方案进行实验,选择质量为5g的卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的钩码,对卡片施加两个拉力,则所挂钩码质量合适的是 B (填字母)。
A.5g B.200g C.任意质量均可
(2)小明将系于卡片两端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 ,并通过调整钩码数量来改变拉力的大小,当卡片平衡时,小明将卡片扭转一定角度,松手后卡片 不能平衡 ,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要作用在 同一条直线 上。
(3)随后小明利用实验室的器材进行了创新实验,按图丁他将重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上,在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动,再将方管Q按图戊竖直放置后,滑块P竖直向下运动。实验中控制滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变,其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍(忽略空气阻力),小明通过分析若将滑块P竖直向上匀速拉起,则拉力的大小为 1.64 G。
【解答】解:(1)由图甲可知,木块放在桌面上,当物体已发生或有相对运动趋势时,有摩擦力产生,由甲方案改为乙方案就是减少摩擦力对实验结果的影响;
为了不考虑小卡片的重力对实验的影响,选择的钩码质量要尽量大,所挂钩码质量合适的是200g,故选B;
(2)小明将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,此时作用在小卡片上的两个拉力等于钩码的重力,方向相反,并通过调整钩码个数来改变拉力大小。
当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,卡片两边的拉力作用不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,由此实验步骤可知只有作用在一条直线的两个力才能平衡。
(3)对图丁进行受力分析,滑块P竖直方向上受到重力G和方管Q对它向上的支持力是一对平衡力,滑块P对方管Q的压力与方管Q对它向上的支持力是相互作用力,所以滑块P对方管Q的压力等于滑块P的重力,即F压=G;其受到方管Q的摩擦力f丁=0.8F压=0.8G,
又滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动,故风力等于摩擦力F风=f甲=0.8G,
对图戊竖直方向上进行受力分析,其竖直方向受到竖直向下的重力,竖直向上的摩擦力,
滑块P受到方管Q的摩擦力f水平方向上,滑块P对Q压力等于风力的大小,即F压'=F风=0.8G,
滑块P受到方管Q的摩擦力f戊=0.8F压'=0.8F风=0.8×0.8G=0.64G,
若将滑块P竖直向上匀速拉起,滑块P处于平衡状态,受到向上的拉力F,向下的重力和摩擦力,即F=G+f戊=G+0.64G=1.64G。
故答案为:(1)摩擦力;B;(2)相反;不能平衡;同一条直线;(3)1.64。
题型3 探究滑动摩擦力影响因素
1.(2026•香洲区校级一模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块A分别做了如图甲、乙、丙所示的三个实验,虚线框内是弹簧测力计的示数,图乙、丙中木块上放置相同的砝码。
(1)如图甲所示,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使其做 匀速直线 运动,此时木块受到的滑动摩擦力 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数,图中弹簧测力计的示数为 1.6 N;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 压力大小 有关;
(3)比较图乙、丙两图中的测力计示数,可得出相应结论,利用此结论要在拔河比赛中获胜,应该选用图中的 A 类型的鞋(选填选项)。
【解答】解:(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,木块进行匀速直线运动时,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以其目的是使滑动摩擦力等于弹簧测力计示数;弹簧测力计的分度值是0.2N,故弹簧测力计的示数为1.6N,木块所受到的摩擦力为1.6N;
(2)由控制变量法可知,甲乙两图接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计的示数不同,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)比较图乙、丙两图中的测力计示数,可得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,要在拔河比赛中获胜应该增大滑动摩擦,所以应该增大接触面的粗糙程度,故A符合题意,B不符合题意;
由于滚动摩擦小于滑动摩擦,故C不符合题意。
故选A。
故答案为:(1)匀速直线;等于;1.6;(2)压力大小;(3)A。
2.(2026•秦安县模拟)某兴趣小组在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据 二力平衡 知识可知,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比 甲、丙 两次实验可知:在压力相同时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦越大。
(3)通过甲、乙两次实验可得结论: 在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大 。
(4)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小明设计了如图丁所示的实验装置。当用F=3N的力水平拉动木板B向左运动时,弹簧测力计的示数F丁=1.2N,则木块A受到摩擦力的大小为 1.2 N,方向为 水平向左 。
【解答】解:(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,此时木块受力平衡,根据二力平衡知识可知,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)要研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,要控制压力大小相同而接触面粗糙程度不同,由图可知,应选择甲、丙两组实验进行探究。毛巾表面更粗糙,摩擦力更大,故得出结论:在压力相同时,接触面的粗糙程度越大,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时,压力越大,滑动摩擦越大,得到结论在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大。
(4)由图丁可知,A受到水平向右的弹簧测力计给的拉力,A相对水平面处于静止状态,说明A受力平衡,所以A所受的摩擦力水平向左,大小与拉力相同,为1.2N。
故答案为:(1)二力平衡;(2)甲、丙;(3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大;(4)1.2;水平向左。
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参考答案与试题解析
一、选择题(共3小题)
1.(2025春•巢湖市期末)如图所示,某运送物资的火车班列由30节车厢组成,列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时,车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力均相等,则下列说法正确的是( )
A.每节车厢所受阻力为F
B.第21节车厢受到的牵引力为
C.第29节车厢受到的牵引力为
D.第30节车厢受到的牵引力为F
【解答】解:A、设每节车厢受到的阻力为f,则30节车厢受到的阻力为30f,由于列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶,所以车头对第1节车厢的牵引力F等于30节车厢受到的总阻力,即F=30f,所以每节车厢所受阻力为f,故A错误;
B.第21节车厢在水平方向上受到向右的牵引力F21、向左的阻力f和第22节车厢的拉力F′22的作用,由于后面10节车厢匀速运动,则拉力等于阻力,即F22=10f;F′22和F22是一对相互作用力,则F′22=F22,所以对21节车厢有:F21=10f=10,故B正确;
C.第29节车厢在水平方向上受到向右的牵引力F29、向左的阻力f和第30节车厢的拉力F′30的作用,由于后面一节车厢匀速运动,则拉力等于阻力,即F30=f;F′30和F30是一对相互作用力,则F′30=F30,所以对29节车厢有:F29=2f=2,故C错误;
D.第30节车厢后面没有车厢了,受到的牵引力与自身的阻力平衡,F=f,故D错误。
故选:B。
2.(2026春•东城区校级期中)图中物体M静置在水平桌面上,力传感器(相当于测力计)通过细线与M相连。从t=0时起,缓慢增大细线对M的拉力F,6s后某时刻M开始相对桌面运动,此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0~9s内F随时间t变化的图像。实验中,细线始终保持水平。下列说法正确的是( )
A.在0~6s内,物体M所受摩擦力为0N
B.在3~6s内,物体M受到的拉力大于它受到的摩擦力
C.若9s后F增大为6N,则M所受摩擦力也增大为6N
D.若9s时撤去拉力F,则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N
【解答】解:A.在0~6s内物体M保持静止,处于平衡状态,静摩擦力和拉力二力平衡,拉力逐渐增大,静摩擦力随拉力增大而增大,摩擦力不为0,故A错误;
B.在3~6s内物体仍保持静止,受力平衡,物体M受到的拉力等于摩擦力,故B错误;
C.9s后M做匀速直线运动时,处于平衡状态,拉力恒为4N,说明滑动摩擦力为4N;滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,二者不变,即使F增大到6N,摩擦力仍为4N,故C错误;
D.撤去拉力后,M继续运动时仍受滑动摩擦力,压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力大小不变,仍为4N,故D正确。
故选:D。
3.如图是网球单人回弹训练器,网球通过弹性绳与底座连接。运动员将网球从a点击出,经b点(绳最长)运动到c点(绳恢复原长),不计空气阻力。下列说法不正确的是( )
A.a→b,网球机械能守恒
B.b→c,网球动能增大
C.c→d,网球重力势能减小
D.c→d,绳的弹性势能为零
【解答】解:A、a→b的过程中,不计空气阻力,但是弹性绳拉长,故网球的机械能部分转化为弹性绳的弹性势能,故网球的机械能不守恒,故A错误。
B.b→c的过程中,弹簧处于伸长状态,弹力方向与网球运动方向相同,网球在弹力和重力的合力作用下加速,动能增大,故B正确。
C.c→d的过程中,网球的质量不变,高度减小,重力势能减小,故C正确。
D.c点是弹簧恢复原长的位置,c→d的过程中弹簧保持原长,没有发生弹性形变,弹性势能为零,故D正确。
故选:A。
二、多选题(共4小题)
(多选)4.(2026春•海淀区校级期中)如图甲所示,压力传感器置于水平桌面,其上固定有质量不计的竖直弹簧。t=0时刻,将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,该过程中,通过压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,通过速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像如图丙所示。忽略空气阻力,g取10N/kg,下列分析正确的是( )
A.小球质量为5kg
B.2时刻小球所受合力为0N
C.t时刻小球处于平衡状态
D.tz﹣t3时间段内,小球所受合力向下
【解答】解:A.由图丙可知,在t2时刻小球的速度达到最大值,此时所受合力为0,处于瞬时平衡状态。小球受到竖直向下的重力G和竖直向上的弹簧弹力F,二力平衡,所以G=F。由图乙可知,在t2时刻,弹簧弹力F=50N,所以小球的重力G=50N。根据G=mg,可得小球的质量m5kg,故A正确;
B.由图丙可知,在t2时刻,小球的速度达到最大值,此时重力等于弹力,合力为0,故B正确;
C.由图乙可知,在t1时刻,弹簧弹力F=0,小球只受到重力作用,合力不为0,不处于平衡状态。由图丙可知,在t1时刻小球的速度仍在增加,也说明其不处于平衡状态,故C错误;
D.在t2−t3时间段内,由图丙可知,小球的速度在减小,做减速运动。因为小球向下运动,小球所受合力的方向与加速度方向相同,即合力方向向上,故D错误。
故选:AB。
(多选)5.(2026春•即墨区期中)如图甲所示,重10N的物体A放在水平地面上,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,由图像可知( )
A.当t=1s时,物体受到的摩擦力为10N
B.当t=3s时,物体受到的合力为0N
C.当t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
D.当t=5s时,物体受到的摩擦力为6N
【解答】解:A、由丙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态;故物体受平衡力,平衡力大小相同,根据乙图可知,物体所受拉力为3N,故摩擦力也为3N,当t=1s时,摩擦力为3N,故A错误;
BCD、由丙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,受到平衡力的作用,大小相等,由图乙知拉力为6N,故摩擦力也为6N;当t=5s时,物体受到的摩擦力为6N,由丙图可知,2s~4s内,物体做加速直线运动,拉力大于摩擦力,因而合力不为0,因为压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为做匀速直线运动时的摩擦力,为6N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为6N,故B错误,CD正确。
故选:CD。
(多选)6.(2026春•邛崃市期中)如图所示,“蹦极”是人们喜爱的刺激运动的示意图,质量为m的运动员,将橡皮绳一端系自己的腰间,另一端固定在P点,O点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置,R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点,在运动员从O点到R点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是( )
A.运动员到达O点时,速度最大
B.运动员到达R点时,速度为零,受到平衡力的作用
C.运动员受到的合力先减小后增大
D.运动员在整个过程中先做加速运动后做减速运动
【解答】解:ACD、O点是橡皮绳不系人自然下垂时下端所在的位置,运动员到达O点之前,不受拉力,只受重力,速度越来越大;
经过O点后,开始时橡皮绳的拉力小于重力,合力为重力与拉力的差,随着拉力的变大,合力逐渐变小,人仍然做加速运动,速度变大;
当拉力等于重力时,合力为0,速度最大;
继续向下运动,拉力大于重力,人做减速运动,人受到的合力为拉力与重力的差,随着拉力的变大,合力变大;
因此,运动员受到的合力先减小后增大,运动员在整个过程中先做加速运动后做减速运动,故A错误,CD正确;
B.R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点,不考虑空气阻力,由于运动员的重力势能在R点时全部转化为橡皮绳的弹性势能,对运动员的拉力大于运动员的重力,则合力不为零,受到的不是平衡力,故B错误。
故选:CD。
(多选)7.(2026•青秀区校级二模)如图所示,“广西三月三”活动中,在水平面上,身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人( )
A.跳跃时受力不平衡
B.跳跃时受到惯性的作用
C.静止时自身重力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
D.静止时对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
【解答】解:A、机器人跳跃时,速度大小和方向不断变化(变速运动),处于非平衡状态,因此受力不平衡。故A正确。
B.惯性是物体的固有属性,不是“力”,不能说“受到惯性的作用”,正确表述为“具有惯性”。故B错误。
C.静止时机器人处于平衡状态,重力(竖直向下)与支持力(竖直向上)满足:大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线,静止时自身重力与地面对机器人的支持力是一对平衡力,故C正确。
D.压力(机器人对地面)与支持力(地面对机器人)作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力。故D错误。
故选:AC。
三、填空题(共7小题)
8.(2025•平武县一模)如图所示,重为15N的物体C置于粗糙水平面上,物体A、B重力分别为15N和3N。将A、B平放在物体C上,在5N水平向右的拉力F作用下,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,此时C对B的摩擦力为 0 N,地面对C的摩擦力为 5 N。
【解答】解:整体做匀速直线运动,B与C之间没有发生相对运动也没有相对运动的趋势,所以物体B受到物体C对它的摩擦力为0N。
以A、B、C整体为研究对象,在拉力F的作用下向右匀速运动,整体处于平衡状态,所受合外力为0,则地面对C有向左的摩擦力,摩擦力等于拉力,拉力为5N,摩擦力为5N;
故选:0;5。
9.(2026•李沧区二模)如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F = (“大于”“等于”或“小于”)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 匀速 (“加速”“匀速”或“减速”)运动,此时木块所受摩擦力方向水平向 左 (“左”或“右”)。
【解答】解:由题意知,木块做匀速直线运动,受力平衡,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;
保持拉力F不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动(即传送带上表面向左运动)。此时木块由于惯性继续向右运动,木块相对于传送带向右滑动。滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动,因此木块受到的滑动摩擦力方向水平向左。
滑动摩擦力的大小取决于压力大小和接触面的粗糙程度。在这个过程中,木块对传送带的压力(等于木块的重力)没有改变,接触面的粗糙程度也没有改变,所以木块受到的滑动摩擦力大小不变。
既然拉力F保持不变,且滑动摩擦力大小和方向(水平向左)均与传送带静止时相同,木块在水平方向上受到的合力依然为零,受力平衡。因此,木块将继续保持原来的速度做匀速直线运动。
故答案为:=;匀速;左。
10.(2025•长沙模拟)如图,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,B物块受到水平向左拉力F=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则B对A的摩擦力为 0 N,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向 左 。
【解答】解:对A物体分析可知,A物体保持静止状态,假设A受B给它的摩擦力,没有其他力与其平衡,故假设不成立,A物体不受摩擦力;
根据整体法,在水平方向,AB整体,受到水平向右的力F=8N,因处于平衡状态,则桌面对B的摩擦力大小f=F=8N,方向水平向右,由于力的左右是相互的,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向左的。
故答案为:0;左。
11.(2025春•阳东区期末)如图甲,是消防队员小王进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示,从图像中的信息可知:
(1)由图像知,0~6s时间内,小王沿杆 加速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动;
(2)由图像知,6s至15s时间内,小王沿杆 匀速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动,速度为 0.6 m/s,则6s至15s时间内上爬的距离为 5.4 m;
(3)由图像知,15s至18s时间内,小王沿杆向上做减速 减速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)运动,人爬杆时由于受到重力的作用,相对于杆来说有向下运动的趋势,所以此过程中他受到竖直向 上 的摩擦力;整个过程中的平均速度 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)0.6m/s。
【解答】解:(1)由图像知0﹣6s时间内,速度不断增大,所以小王沿杆加速向上运动;
(2)由图像知,6s至15s时间内,小王沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离是s=vt=0.6m/s×9s=5.4m;
(3)由图像知,15s至18s时间内,速度不断减小,小王做减速运动,小王相对爬杆有相对向下运动趋势,所受摩擦力竖直向上;小王0﹣6s,加速运动,最高速度0.6m/s,6﹣15s,匀速直线运动,速度为0.6m/s,15﹣18s,减速运动,最高速度0.6m/s,所以平均速度小于0.6m/s。
故答案为:(1)加速;(2)匀速;0.6;5.4;(3)减速;上;小于。
12.(2021•涪城区校级模拟)如图甲所示,方向不变的水平推力F将重为0.5N的物体压在竖直的粗糙墙面上,墙面足够大。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。
(1)由图像可知当t=1s时,物体处于 静止 状态,物体受到的摩擦力为 0.5 N;
(2)t=5s时,物体受到的摩擦力为 0.5 N;
(3)t=3s时,物体受到的摩擦力为 B ;
A.一定是0.5N
B.一定小于0.5N
C.一定大于0.5N
D.一定是2N
(4)当F=2N时,若想使物体沿墙面向上匀速直线运动,需对物体竖直向上施加 1 N的推力。
【解答】解:(1)由v﹣t图像可知,0~2s时物体运动的速度为0,则物体处于静止状态,所以,当t=1s时,物体处于静止状态,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,摩擦力为f=G=0.5N;
(2)由v﹣t图像可知,4s~6s内物体运动的速度4m/s不变,做的是匀速直线运动,处于平衡状态,合力为0N;受到的摩擦力和重力是一对平衡力,二力大小相等,物体受到的滑动摩擦力为0.5N;
(3)由v﹣t图像可知,2s~4s内物体向下做匀加速运动,此时合力的方向是向下的,即重力要大于滑动摩擦力,所以t=3s时滑动摩擦力要小于0.5N,故B正确;
(4)当F=2N时,物体刚好处于匀速直线运动状态,此时受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力为一对平衡力,所以摩擦力大小为0.5N;若要使物体沿墙面向上匀速直线运动,则滑动摩擦力的方向是竖直向下的,大小不变,仍为0.5N;根据力的平衡条件可知,需对物体施加竖直向上大小为F=G+f=0.5N+0.5N=1N的拉力。
故答案为:(1)静止;0.5;(2)0.5;(3)B;(4)1。
13.(2024秋•丹徒区期中)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0~t1内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动,0~t4内,F随时间t变化的图线如图2所示。则t1~t2内,电梯 向上 (选填“向上”或“向下”)运动,t2~t3内,M的机械能 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),t3~t4内,电梯一定做 减速 运动(选填“加速”“匀速”或“减速”)。
【解答】解:开始物体M静止在电梯底部,弹簧处于伸长状态,0∼t1内,电梯静止,物体也静止,受力平衡,物体共受到竖直向下重力G、电梯对M的竖直向上的支持力F′和弹簧的竖直向上的拉力T;由于M对电梯底部的压力F与电梯对M的支持力F′是大小相等,则有
G=F′+T=F+T;
t1∼t2内,由图2可知压力F1变大,则支持力变大,弹力和重力不变,此时G<F1+T,则物体受力不平衡,由于合力的方向竖直向上,说明物体M随电梯一起向上加速运动。
t2~t3内,由图2可知压力F2恢复到静止时F的大小,说明此时恰好处于平衡状态,故电梯匀速上升,电梯在上升过程中质量不变,高度增大,速度不变,重力势能变大,动能不变,机械能变大。
t3~t4内,由图2可知压力F3小于F,即支持力变小,此时G>F3+T,电梯向上做减速运动。
故答案为:向上;变大;减速。
14.(2025•昆山市模拟)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 500 N;他在 t3 (选填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
【解答】解:
(1)运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0﹣t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图像可知运动员的重力:G=F=500N;
(2)运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;
由图像可知:
t1﹣t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大。
t2﹣t3内,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大。
当F=G时的速度最大,即在t3时刻的速度最大;
t3﹣t4内,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小。
答案为:500;t3。
四、作图题(共2小题)
15.(2026•黄石一模)如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她受到的重力和此时赛道对她产生的摩擦力f的示意图。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从运动员重心画竖直向下的有向线段,用G表示;
运动员沿着赛道向上运动,所受滑动摩擦力平行于斜面向下,用f表示,两个力的作用点都标在运动员的重心上,如图所示:
16.(2025秋•贵阳期末)如图所示,甲、乙为两个完全相同的木块,现用水平力F拉动甲木块从A点出发,沿粗糙程度相同的水平面向右做匀速直线运动,到达B点时将乙木块放在甲木块上面,继续保持相同的速度做匀速直线运动,到达C点处时撤去拉力,乙木块始终保持在甲木块上面,继续滑行至D点处刚好停下来。请在坐标图中画出从A点到D点处,甲物体受到地面的摩擦力f的大小随位置变化的大致图像。
【解答】解:从A到B,甲木块做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上受到的摩擦力与水平拉力F是一对平衡力,则f=F;
从B到C,将乙木块放在甲木块上面,由于甲、乙为两个完全相同的木块,重力相等,对水平地面的压强不变,接触面的粗糙程度不变,且继续保持相同的速度做匀速直线运动,则此时物体受到的摩擦力等于2F;
到达C点处时撤去拉力,此时物体在水平方向上只受摩擦力作用,速度不断减小,但对水平地面的压强不变,接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力等于2F不变,滑行至D点,速度为零,不再受到摩擦力作用,即受到的摩擦力为零。
根据以上分析,作图如下:
五、实验探究题(共3小题)
17.(2026春•道里区校级期中)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1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 ②③①④ 。上述步骤中,属于可靠事实是 ② ,理想化推论是 ③①④ (注:以上三个空均填入序号即可)。
(2)由此伽利略得出运动物体如果不受力的作用,将会一直 匀速直线运动 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。
(3)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资,若不计空气阻力,且地面水平,那么,在地面上看,图2中能正确表示物资在空中排列情况和着地位置的组合是( A )
A.①⑥; B.②⑤; C.③④; D.①④.
【解答】解:(1)第一空是依据思维程序排序的问题,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;小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手的位置接近,摩擦越小越接近,得出推理,如果无摩擦,小球上升的高度与自由放手位置相同,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的倾斜程度,减小倾角,仍能使小球上升的高度与自由放手的位置相同,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,即水平,则小球永远运动,即第四步是④。按照这样的思维程序排列顺序。
故顺序为:②③①④。
(2)伽利略通过理想实验得出:运动物体如果不受其他物体的作用,将会永远匀速直线运动下去;
(3)在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资,若不计空气阻力,在水平方向上不受任何力的作用,由牛顿第一定律可知,放下来的物资在水平方向上以原来的速度前进,且速度相同,时间相同,故三个物体在同一条竖直直线上,在竖直方向上受到了重力,先放下的物体运动最快,最后放下的物体在最上方,故在空中排列情况如图①;在地面上,由于相隔的时间相同,水平速度相同,故物资间间隔的距离相同,故⑥符合题意,综上所述,A符合题意;BCD不符合题意。
故选:A。
故答案为:(1)②③①④;②;③①④;(2)匀速直线运动;(3)A。
18.(2026春•无锡期中)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)将实验改进后,小明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,实验中通过调整 钩码个数 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片向下拉一段距离(如图乙),松手后发现小卡片不能静止,她得出了二力平衡的两个力必须在同一直线上。根据此设计并不能得出这个结论,这是因为 没有保持两个力的方向相反 。
(3)图丙是小华安装的器材,她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,该装置 能 进行实验得出正确结论(选填“能”或“不能”)。
(4)同组的小丽在探究同一问题时,将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,当她在左边托盘里放入2N的砝码,右边托盘里放入1.5N的砝码时,木块静止,此时木块受到的合力是 0 N。若在左托盘内再放入1N的砝码,木块向左匀速滑动,若要木块向右匀速滑动,需要在右盘中再加入 3 N的砝码。
【解答】解:(1)实验中通过调整钩码个数来改变拉力的大小,钩码个数越多,钩码受到的总重力越大,绳对钩码的拉力越大,通过绳对小卡片的拉力越大。
(2)将小卡片向下拉一段距离(如图乙),不能得出二力平衡的两个力必须在同一直线上这个结论,这样不仅使两个力不在一条直线上,而且两个力方向也不相反,故这是因为没有保持两个力的方向相反。
(3)左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,该装置能进行实验得出正确结论。
(4)左边托盘里放入2N的砝码,右边托盘里放入1.5N的砝码时,木块静止,木块是平衡状态,此时木块受到的合力是0N。
左边托盘里放入2N的砝码,在左托盘内再放入1N的砝码,左边砝码提供的拉力为3N,右边托盘里放入1.5N的砝码,右边砝码提供的拉力为1.5N,木块向左匀速滑动,木块受到水平向右的滑动摩擦力,木块受力平衡,则有F左=F右+f滑
则f滑=F左﹣F右=3N﹣1.5N=1.5N,
若要木块向右匀速滑动,则滑动摩擦力变为水平向左,但压力大小和接触面粗糙程度都没变,滑动摩擦力大小不变,木块受力平衡,则有F左+f滑=F右′
右盘中砝码提供的拉力为F右′=F左+f滑=3N+1.5N=4.5N,
右盘中砝码的总重力为4.5N,右盘中原来放入1.5N的砝码,需要在右盘中再加入3N的砝码。
故答案为:(1)钩码个数;(2)没有保持两个力的方向相反;(3)能;(4)0;3。
19.(2026•白云区一模)为了测定物块的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上,通过弹簧测力计沿水平方向拉物块,使其在水平面上匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: 二力平衡 ;
(2)乙方案:固定弹簧测力计,将物块放在水平传送带上,通过电动机使水平传送带在物块下面滑动。传送带是否一定需要做匀速直线运动? 不一定 (选填“一定”或“不一定”);
(3)小白用推力F把物块在同一水平面向前推动,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图丙、丁所示。请在图戊中,将0﹣5s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充完整。
【解答】解:(1)摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动才行;
(2)图乙在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致弹簧测力计的示数不稳定;图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个传送带运动,同时做相对运动,但可以看出,图乙当传送带运动的过程中,无论传送带是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小;
(3)在 3~5s时间内,物体处于匀速直线运动状态,受平衡力作用,摩擦力等于推力,f′=F′=100N;由图丙、丁可知,物体在 1~3s时间内,所受拉力为300N,物体处于加速直线运动状态,但是压力大小和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,仍等于做匀速直线运动时的摩擦力为100N.在戊中,将0~5秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充如下图:
故答案为:(1)二力平衡;
(2)不一定;
(3).
六、计算题(共1小题)
20.(2022秋•沙坪坝区校级期末)质量m=3.6×10﹣4kg的一滴雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响)。雨滴下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,关系式为f=kv2,其中k为常数,其数值为k=1×10﹣4N•s2/m2。下落过程中雨滴的速度与下落时间的关系如图所示。求:
(1)雨滴受到的重力;
(2)某一时刻雨滴速度为5m/s,则此时雨滴受到的合外力为多大?
(3)雨滴下落过程中能达到的最大速度v0是多少?
【解答】解:(1)雨滴受到的重力:
G=mg=3.6×10﹣4kg×10N/kg=3.6×10﹣3N;
(2)雨滴速度为5m/s时,雨滴受到的空气阻力:
由f=kv2得:f=kv2=1×10﹣4N•s2/m2×(5m/s)2=2.5×10﹣3N,
雨滴匀速下落时,受竖直向下的重力G,竖直向上的空气阻力F阻作用,
此时雨滴受到的合外力为:
F合=G﹣f=3.6×10﹣3N﹣2.5×10﹣3N=1.1×10﹣3N,
(3)雨滴达到最大速度时,雨滴匀速下落时,受竖直向下的重力G,竖直向上的空气阻力F阻作用而处于平衡状态,
由平衡条件可得,雨滴匀速下落时:F阻=G=3.6×10﹣3N;
由已知F阻=kv2,故有v06m/s。
答:(1)雨滴受到的重力为3.6×10﹣3N;
(2)某一时刻雨滴速度为5m/s,则此时雨滴受到的合外力为1.1×10﹣3N;
(3)雨滴下落过程中能达到的最大速度v0是6m/s。
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专题02 运动和力
微专题1 平衡力与相互作用力
题型1 静止状态
1.【答案】C。
题型2 竖直匀速运动
2.【答案】D。
题型3 水平匀速运动
3.【答案】B。
题型4 叠加模型(一个物体摞另一个上面)
4.【答案】B。
微专题2 摩擦力
题型1 水平方向
1.【答案】=;匀速;左。
题型2 竖直方向(手握杯子、爬杆)
2.【答案】竖直向上;不变;变小。
题型3 叠加模型
3.【答案】0;左。
题型4 图像模型
4.【答案】(1)加速;(2)匀速;0.6;5.4;(3)减速;上;小于。
微专题3 受力分析
题型1 两个物体受力分析
1.【答案】A。
2.【答案】B。
3.【答案】D。
4.【答案】C。
题型2 三个及以上物体
1.【答案】D。
2.【答案】D。
3.【答案】C。
4.【答案】匀速直线;1.6。
微专题4 力的作图
题型1 摩擦力作图
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
题型2 二力平衡作图
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
微专题5 运动和力的关系
题型1 弹簧模型(弹簧拉物块)
1.【答案】C。
2.【答案】B。
3.【答案】B。
题型2 空气阻力模型(下落、抛体)
1.【答案】(1)大于;匀速直线运动;(2)不变;增大;等于。
2.【答案】解:(1)雨滴匀速下落,受力平衡:F阻=G,该雨滴匀速下落时所受空气阻力为F阻=1.6×10−3N。
(2)由F阻=kv2得:v2,雨滴匀速下落时的速度v4m/s.
(3)开始:速度为0,只受重力,加速下落,图像从原点向上弯曲。过程:速度越来越大,阻力越来越大,最后达到匀速4m/s,图像变成水平直线。简单描述图像:从原点开始,先向上凸、斜率逐渐减小的曲线,最后变成水平直线。
速度—时间(v‑t)图像大致如下:
。
答:(1)匀速时阻力为1.6×10−3N;
(2)雨滴匀速下落时的速度为4m/s;
(3).
微专题6 运动和力图像问题
题型1 摩擦力图像
1.【答案】5;0。
2.【答案】3;6。
题型2 F-t图像分析运动
1.【答案】C。
2.【答案】B。
题型3 v-t图像分析受力
1.【答案】C。
2.【答案】C。
微专题7 三大力学实验
题型1 阻力对物体运动的影响(斜面小车)
1.【答案】(1)相同;
(2) c; (3)不是;不在一条直线上;
(4) C; (5)乙。
2.(1)相同;(2)BC;(3)=;(4)①减小慢;匀速直线;科学推理;②惯性。
题型2 探究二力平衡条件
1.【答案】(1)摩擦力较大,影响实验结论;(2)大;
(3)相反;钩码数量; (4); (5)C。
2.【答案】(1)摩擦力;B;(2)相反;不能平衡;同一条直线;(3)1.64。
题型3 探究滑动摩擦力影响因素
1.【答案】(1)匀速直线;等于;1.6;(2)压力大小;(3)A。
2.【答案】(1)二力平衡;(2)甲、丙;(3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦越大;(4)1.2;水平向左。
参考答案与试题解析
一、选择题(共3小题)
1.【答案】B。
2.【答案】D。
3.【答案】A。
二、多选题(共4小题)
(多选)4.【答案】AB。
(多选)5.【答案】CD。
(多选)6.【答案】CD。
(多选)7.【答案】AC。
三、填空题(共7小题)
8.【答案】0;5。
9.【答案】=;匀速;左。
10.【答案】0;左。
11.【答案】(1)加速;(2)匀速;0.6;5.4;(3)减速;上;小于。
12.【答案】(1)静止;0.5;(2)0.5;(3)B;(4)1。
13.【答案】向上;变大;减速。
14.【答案】500;t3。
四、作图题(共2小题)
15.【答案】
16.【答案】
五、实验探究题(共3小题)
17.【答案】(1)②③①④;②;③①④;(2)匀速直线运动;(3)A。
18.【答案】(1)钩码个数;(2)没有保持两个力的方向相反;(3)能;(4)0;3。
19.【答案】(1)二力平衡;
(2)不一定;
(3).
六、计算题(共1小题)
20.【答案】解:(1)雨滴受到的重力:
G=mg=3.6×10﹣4kg×10N/kg=3.6×10﹣3N;
(2)雨滴速度为5m/s时,雨滴受到的空气阻力:
由f=kv2得:f=kv2=1×10﹣4N•s2/m2×(5m/s)2=2.5×10﹣3N,
雨滴匀速下落时,受竖直向下的重力G,竖直向上的空气阻力F阻作用,
此时雨滴受到的合外力为:
F合=G﹣f=3.6×10﹣3N﹣2.5×10﹣3N=1.1×10﹣3N,
(3)雨滴达到最大速度时,雨滴匀速下落时,受竖直向下的重力G,竖直向上的空气阻力F阻作用而处于平衡状态,
由平衡条件可得,雨滴匀速下落时:F阻=G=3.6×10﹣3N;
由已知F阻=kv2,故有v06m/s。
答:(1)雨滴受到的重力为3.6×10﹣3N;
(2)某一时刻雨滴速度为5m/s,则此时雨滴受到的合外力为1.1×10﹣3N;
(3)雨滴下落过程中能达到的最大速度v0是6m/s。
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专题02 运动和力
微专题1 平衡力与相互作用力
解题思路
核心口诀:同体是平衡,异体是相互
题型1 静止状态
只要物体稳稳不动,一定受力平衡。先找重力,再找反向支持/拉力,两个力大小相等、方向相反、同一直线、同一个物体。题目问力的大小,重力是多少,平衡力就是多少;区分相互作用力看受力物体变没变(比如物体压地面、地面托物体是两个物体,属于相互作用力)。
题型2 竖直匀速运动
竖直向上/向下匀速爬、匀速升降,和静止逻辑一样,匀速=受力平衡。竖直方向只看两个主力:重力、拉力/摩擦力,忽略空气阻力时二力大小相等。加速就不等,只有匀速才能平衡。
题型3 水平匀速运动
水平匀速直线走,水平方向二力平衡。牵引力/拉力 = 滑动摩擦力;竖直方向重力和支持力平衡。只要匀速,不用管速度快慢,速度变大变小只要匀速,摩擦力、拉力数值不变。
题型4 叠加模型(一个物体摞另一个上面)
分两步,先整体、后隔离。
整体匀速:整体外力和总摩擦力平衡;
隔离上面物体:匀速静止时,上下接触面无摩擦力(没有相对运动趋势);若下面物体突然加速减速,上面物体靠静摩擦力跟着动。
区分:上下之间的力是相互作用力,单个物体受到的重力和支持力是平衡力。
题型1 静止状态
1.(2026•琼海校级二模)玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动,人站在滑板上静止时,以下分析合理的是( )
A.滑板的重力与地面对滑板的支持力是一对平衡力
B.人的重力与滑板对人的支持力是一对相互作用力
C.人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对相互作用力
D.地面对滑板的支持力与人对滑板的压力是一对平衡力
题型2 竖直匀速运动
2.(2025春•长沙校级期末)我国无人机在世界已经处于遥遥领先的位置。如图所示,无人机下方用绳子悬挂着物资进行派送,无人机匀速直线上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.物资对绳子的拉力和物资受到的重力是一对相互作用力
B.无人机受到的重力和无人机对绳子的拉力是一对相互作用力
C.无人机对绳子的拉力和绳子对无人机的拉力是一对平衡力
D.物资受到的重力和绳子对物资的拉力是一对平衡力
题型3 水平匀速运动
3.(2025春•镜湖区校级期末)闲暇时间在芜湖雕塑公园,常见学生踩着平衡车轻盈而过。如图所示,某同学站在平衡车上匀速直线行驶的情景,下列说法中正确的是( )
A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.该同学受到的重力与平衡车对他的支持力是一对平衡力
C.地面对平衡车的支持力与该同学对平衡车的压力是一对相互作用力
D.平衡车对地面的压力与平衡车对该同学的支持力是一对相互作用力
题型4 叠加模型(一个物体摞另一个上面)
4.(2025•溧阳市一模)如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
B.小包的重力和箱子对小包的支持力是一对平衡力
C.行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D.小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对平衡力
微专题2 摩擦力解题思路
核心:滑动摩擦力只看压力+接触面粗糙,和速度、拉力无关;静摩擦力跟着外力变
题型1 水平方向
①静摩擦:物体没动,静摩擦力=拉力,拉力多大摩擦多大;
②滑动摩擦:拉动后匀速,拉力=滑动摩擦力;变速拉动,滑动摩擦力数值不变(压力、粗糙没变),此时拉力≠摩擦力。
题型2 竖直方向(手握杯子、爬杆)
物体竖直静止/匀速下滑,竖直方向重力和静摩擦力平衡,摩擦力大小永远等于重力。手握杯子用力变大,压力变大,但重力不变,摩擦力依旧等于重力,不会变大。
题型3 叠加模型
整体匀速:地面给底层物体的滑动摩擦力等于总拉力;上层物体:无相对滑动、匀速时不受摩擦;底层变速,上层靠静摩擦力运动,静摩擦力大小由运动状态判断。
题型4 图像模型
先看图像横坐标(时间/拉力)、纵坐标(拉力/速度)。匀速段对应的拉力=滑动摩擦力;速度变化但压力不变时,滑动摩擦力数值固定不变,在图像上是一条水平线。
题型1 水平方向
1. (2026•李沧区二模)如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F (“大于”“等于”或“小于”)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做
(“加速”“匀速”或“减速”)运动,此时木块所受摩擦力方向水平向 (“左”或“右”)。
题型2 竖直方向(手握杯子、爬杆)
2.(2024春•夏邑县月考)用手握住装水的杯子静止在空中,杯子所受摩擦力的方向 ;若手握杯子的力增大后,仍按这种方式保持静止,则杯子所受摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”);若喝掉杯中一部分水后,仍按这种方式保持静止,则杯子所受摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
题型3 叠加模型
3.(2025•长沙模拟)如图,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,B物块受到水平向左拉力F=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则B对A的摩擦力为 N,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向 。
题型4 图像模型
4.(2025春•阳东区期末)如图甲,是消防队员小王进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示,从图像中的信息可知:
(1)由图像知,0~6s时间内,小王沿杆 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动;
(2)由图像知,6s至15s时间内,小王沿杆 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动,速度为 m/s,则6s至15s时间内上爬的距离为 m;
(3)由图像知,15s至18s时间内,小王沿杆向上做减速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)运动,人爬杆时由于受到重力的作用,相对于杆来说有向下运动的趋势,所以此过程中他受到竖直向 的摩擦力;整个过程中的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)0.6m/s。
微专题3 受力分析
解题思路
步骤固定:一重二弹三摩擦,最后再加其他外力
题型1 两个物体受力分析
1.先分析研究对象,确定分析哪个物体;
2.第一步必画竖直向下重力;
3.找接触点,有挤压就有支持力;
4.看有没有相对运动/趋势,有就加摩擦力;
5.题干给拉力、推力再补上。
分清:A对B的力作用在B身上。
题型2 三个及以上物体
先整体后隔离。
整体法:把一堆物体看成一个整体,只分析外界给整体的力,内部物体之间的相互力全部忽略;
隔离法:需要算物体之间摩擦力、弹力时,拆开单个物体单独受力。
题型1 两个物体受力分析
1.(2026•瑶海区三模)如图所示,叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物块,在水平拉力F的作用下,一起以速度v向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.乙对甲的摩擦力方向水平向右
B.拉力F 和水平面对乙的摩擦力是一对平衡力
C.乙的重力和水平面对乙的支持力是一对平衡力
D.地面对乙的摩擦力和乙对甲的摩擦力是一对平衡力
2.(2024•武威二模)如图所示,两个物体A、B各重10N,在两个物体上分别施加水平拉力F1=4N,F2=2N,两个物体均保持静止,则下列说法正确的是( )
A.B对A的静摩擦力大小为2N,方向向左
B.B对A的静摩擦力大小为4N,方向向左
C.地面对B的摩擦力大小为2N,方向向右
D.B对地面无摩擦力作用
3.(2025•肃南裕固族自治县校级一模)如图所示,用8N水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为3N,下列说法正确的是( )
①A必须做匀速运动才能够测出B所受摩擦力
②A对B的摩擦力大小为3N,方向水平向右
③B对A的摩擦力大小为5N,方向水平向左
④地面对A的摩擦力大小为5N,方向水平向左
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
4.(2020春•黑河期中)如图所示。放在水平地面上的物体a上放一物体b,a和b间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于拉伸状态。整个装置处于静止状态,则关于a、b的受力分析不正确的是( )
A.地面对a无摩擦力作用
B.a受到b对它的向右的摩擦力
C.地面对a的摩擦力向左
D.b受到向左的摩擦力
题型2 三个及以上物体
1.(2025•广州校级模拟)如图甲所示,A、B、C(mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg)三个物体与桌面粗糙程度均相同,叠放在水平桌面,水平拉力F1=6N作用于B上,A、B、C整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将A、C相连,水平拉力F2作用于B,B相对于地面做匀速直线运动,A、C保持静止。下列说法正确的是( )
①图乙中A不受摩擦力 ②图甲中B所受重力与支持力是一对平衡力
③F2=8N ④图乙中地面对C的摩擦力为2N,方向水平向左
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
2.(2022•南海区模拟)如图所示,水平地面上的甲、乙、丙三物体叠放在一起,甲左端通过紧绷的橡皮绳与墙相连,在水平拉力F作用下,甲相对于乙保持静止,乙相对于地面保持静止,丙却向右运动。乙、丙接触面与丙、地面接触面的粗糙程度相同。则下列说法错误的是( )
A.乙受到甲施加的摩擦力,其方向向左
B.乙受到丙施加的摩擦力,其方向向右
C.乙受到甲、丙摩擦力,两摩擦力大小相等
D.丙受到乙、地面的摩擦力,两摩擦力大小相等
3.如图所示,三个相同的长方形物体A、B、C叠放在水平面上,水平向右的恒力F作用在B上,三个物体共同沿水平面匀速运动。下列说法中正确的是( )
A.B对A的摩擦力水平向右,大小为F
B.B对C的摩擦力水平向左,大小为F
C.C对B的摩擦力水平向左,大小为F
D.A与B间、B与C间、C与水平面间都不可能是光滑的
4.(2026•青羊区校级模拟)小元在完成“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,他在实验中应 拉动木块。如图甲、乙所示,弹簧测力计示数分别为F1=0.8N,F2=1.6N,则在图丙中弹簧测力计示数F3= N。
微专题4 力的作图
解题思路
作图三要素:作用点、方向、线段长短(力大线段长),作用点统一画重心
题型1 摩擦力作图
先判断运动方向,滑动摩擦力永远和相对运动反向;静摩擦力和相对运动趋势反向,作用点在重心,沿接触面画线。
题型2 二力平衡作图
一对平衡力作用在同一个重心,两条线段长度一样、方向相反、在同一条直线上(一上一下、一左一右)。
题型1 摩擦力作图
1.(2026•清镇市二模)如图所示,人推动箱子向右运动,请在图中O点画出地面对箱子的摩擦力f。
2.(2026春•西宁期中)爬树比赛不仅强身健体还趣味性十足。如图所示,是小玉同学比赛结束后正在匀速下滑的过程,请画出该过程中该同学所受摩擦力f的示意图(O为摩擦力的作用点)。
3.(2025春•江北区校级月考)图甲是我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后拍摄的影像。请在图乙中画出“祝融号”(用小方块表示)在斜面轨道上匀速下滑时受到的摩擦力。
4.(2025春•惠州期中)如图所示,汽车沿平直公路向前行驶,但不知是“加速、匀速、减速”中的哪种状态。车顶A处滴落的水滴最终落在靠前的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C所受摩擦力的示意图。
5.(2024•沈丘县二模)如图所示,是中学生常骑的一辆自行车,对于一辆正在被骑行而向右前进的自行车,请以后轮与地面的接触点O为作用点,画出地面对后轮的支持力和摩擦力的示意图。
题型2 二力平衡作图
1.(2026•启东市模拟)如图所示,物块随传送带一起水平向右匀速运动,请画出物块所受力的示意图(不计空气阻力)。
2.(2023•贵州模拟)天花板下用细线系着一个小球,其来回摆动时的轨迹如图中虚线所示,当小球从细线竖直的位置被弹到如图所示的位置时,不计空气阻力,且细线始终保持自由长度。请画出:
(1)此时小球所受力的示意图;
(2)假设小球此时受到的所有力都消失,请你用实线画出它之后的运动轨迹。
3.(2026•昆山市模拟)如图,观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,画出车中重物A所受力的示意图。
4.(2026•李沧区一模)如图所示,A、B两个物体叠放在水平地面上,水平拉力F作用在物体B上,使A、B一起向右做匀速直线运动,请作出物体A的受力示意图。(物体A的重心已给出)
解析著作权属微专题5 运动和力的关系
解题思路
定律:不受力/受平衡力→静止或匀速;受非平衡力→加速/减速/拐弯
题型1 弹簧模型(弹簧拉物块)
弹簧弹力随形变改变。
①弹力=摩擦力:匀速;
②弹力>摩擦力:加速;
③弹力<摩擦力:减速。
撤去弹簧拉力,物体依靠惯性继续滑行,滑行只受摩擦力,慢慢减速停下。
题型2 空气阻力模型(下落、抛体)
物体下落受向下重力、向上空气阻力。
重力>阻力:加速下落,速度变快阻力变大;
重力=阻力:匀速下落(收尾速度);上升时阻力向下,合力变大减速更快。
题型1 弹簧模型(弹簧拉物块)
1.(2023•新沂市一模)如图所示,粗糙程度相同的水平面,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从a点以一定的速度向弹簧运动,压缩弹簧至c点,之后又向a点运动。下列说法正确的是( )
A.小物块从a点向c点运动的过程中,速度先变大后变小
B.小物块从a点向c点运动的过程中,速度先变小后变大
C.小物块从c点向a点运动的过程中,速度先变大后变小
D.小物块从c点向a点运动的过程中,在b点速度最大
2.(2023秋•邗江区校级期中)如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.整个运动过程中,小球的机械能守恒
B.t2时刻小球动能最小
C.t1﹣t2这段时间内,小球的动能一直减小
D.t2﹣t3这段时间内,小球的动能先减小后增大
3.(2024•德州二模)小王系好安全弹性绳玩蹦极,他从最高点下落到最低点过程的v﹣t图像如图甲所示(忽略空气阻力)。(忽略空气阻力)。已知:在t1时,弹性绳处于自然伸直状态;t3时,小王到最低点。则下列说法正确的是( )
A.0~t3,小王的动能不断增大 B.0~t3,小王的重力势能不断减少
C.0~t1,小王的机械能不断增大 D.t1~t2,小王的机械能转化为绳的弹性势能,小王的速度逐渐变小
题型2 空气阻力模型(下落、抛体)
1.(2022春•铁锋区期中)物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)雨滴在高空形成后从静止开始下落后,速度越来越大是由于重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力;此过程中若雨滴受到的力全部消失,雨滴将 (选填“静止”“加速直线运动”或“匀速直线运动”)。
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力 ,受到的阻力 ;(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”)当雨滴受到的阻力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力时,雨滴开始匀速直线下落。
2.一重力G=1.6×10﹣3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方v2成正比,关系为F阻=kv2
其中k为常数,且k=1×10﹣4N•s2/m2。
(1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小;
(2)雨滴匀速下落时的速度为多少?
(3)请在图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图像。(描绘出大致情况即可)
微专题6 运动和力图像问题
解题思路
题型1 摩擦力图像
v-t图像匀速区间对应F就是滑动摩擦力;F-t图像中物体开始不动阶段,拉力等于静摩擦;拉动后拉力变化,滑动摩擦力数值恒定,图像为定值横线。
题型2 F-t图像分析运动
对照F大小:F=f→匀速;F>f→加速;F<f→减速。分段看图像不同时间段拉力,逐个判断运动状态。
题型3 v-t图像分析受力
图像是水平横线(速度不变)→匀速,受力平衡;图像斜向上(加速)→合力向前,拉力大于阻力;图像斜向下(减速)→合力向后,阻力大于拉力。
题型1 摩擦力图像
1.(2025秋•西山区校级期末)秋秋用一水平力F将一重5N的长方体木块压在竖直木板上如图甲所示,力F和木块速度随时间变化的图像分别为图乙和丙。则第2s时木块受到的摩擦力为 5 N,木块在6﹣9s内所受到的合力大小为 0 N。
2.(2026春•潼南区期中)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知,0~3s内,物体受到的摩擦力是 3 N;t=8s时,物体受到的摩擦力是 6 N。
题型2 F-t图像分析运动
1. (2025春•海安市校级期中)如图所示,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,当电梯静止时,弹簧处于伸长状态,电梯0﹣t1时间内保持静止,t1﹣t2时间内竖直向上做加速运动,t2﹣t3时间内保持匀速直线运动,下列描述弹簧弹力F1、电梯底部对M的支持力F2随时间t变化的关系图像中,可能正确的是( )
A
B
C
D
2.(2025•盐城校级二模)立定跳远可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,下列说法正确的是( )
A.运动员受到的重力为900N
B.运动员在t3时刻获得向上的最大速度
C.t3~t4内,运动员向下加速运动
D.t4时刻,运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
题型3 v-t图像分析受力
1.(2025春•思明区校级月考)某次演练中,直升机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~t1内,伞兵受到的重力小于阻力
B.在t1~t2内,伞兵受到的重力大于阻力
C.在t2~t3内,伞兵受到的阻力保持不变
D.在t2~t3内,伞兵受到的阻力在不断减小
2.(2025春•南京期中)如图1,物块静止在电梯的水平底板上,其右侧通过轻质弹簧与电梯壁相连,且弹簧处于水平伸长状态,当电梯由静止开始竖直向下运动,其速度与时间的关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A.在0∼10s内,电梯对物块的支持力与物块所受重力始终是一对平衡力
B.若在0∼10s内物块相对电梯保持静止,则物块所受摩擦力先变大后不变再变小
C.若在0~10s内物块相对电梯保持静止,则物块所受摩擦力的方向保持不变
D.若物块在电梯内发生水平方向的相对运动,则最可能发生在8∼10s时间范围内
微专题7 三大力学实验
解题思路
题型1 阻力对物体运动的影响(斜面小车)
控制小车同一斜面同一高度滑下(保证初速度一样);接触面越光滑阻力越小,小车滑行越远;推理:不受阻力就永远匀速直线。
考点:实验+科学推理得出牛顿第一定律。
题型2 探究二力平衡条件
小车/卡片静止就是平衡状态,改变力大小(增减砝码)、方向、是否共线,对比能不能静止;卡片剪开分成两个物体,立马分开,证明二力必须作用在同一物体。
结论:等大、反向、共线、同体。
题型3 探究滑动摩擦力影响因素
弹簧测力计匀速拉动物体,拉力=摩擦力(二力平衡);控制变量:同一接触面改砝码(变压力)、同一砝码换接触面(变粗糙);结论:压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,和拉动速度无关。
题型1 阻力对物体运动的影响(斜面小车)
1.(2026春•盐城期中)小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”,如图1甲所示。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 (选填“相同”或“不相同”);
(2)图1乙是小车在毛巾、棉布、木板表面上运动时,速度随时间的变化图像,其中表示小车在毛巾上运动的是 (选填“a”“b”或“c”),并请画出小车最终静止毛巾上时的受力示意图 ;
(3)在斜面上滑行的小车受到的重力和斜面对小车的支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力,从二力平衡的条件来看,你这样判断的根据是两个力 ;
(4)在大量类似实验的基础上,经过科学推理可以得到牛顿第一定律,采用这种研究方法的还有( )
A.探究质量与体积的关系
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(5)牛顿第一定律在实际生活中有着广泛的应用,一架在空中水平向右匀速飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。如图2所示是炸弹落地前与飞机位置关系的情形,不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系正确的是图 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
2.(2026春•高新区校级期中)牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图1所示的装置进行探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的 由静止开始自由下滑。
(2)实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 段(选填“AB”“BC”或“AC”)。
(3)由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到D点时速度为v1,若此时所受外力突然消失,小车到达E点速度为v2,则两者的大小关系是v1 v2。
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲所示。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,如图乙所示。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度 (选填“减小快”“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行 。
②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 。
题型2 探究二力平衡条件
1.(2026春•罗湖区校级期中)如图1是某小组探究二力平衡条件时的实验情景(每个钩码重相同)。
(1)小明用图1所示的方案进行实验,这样设计存在的问题是 ;
(2)小华选择10g的小卡片,则所挂钩码的质量在卡片承受能力范围内越 (选填“大”或“小”)越好;
(3)如图2甲,将系于小卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码。这样安装,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;
(4)为验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”,小华和小红分别进行了图2乙、图2丙操作,正确的操作是 (填字母);
A.乙
B.丙
C.乙和丙
D.都不正确
(5)如图2丁,在卡片两端的细线上挂等重的钩码(卡片重力忽略不计),手放开卡片后,可观察到卡片将 (填字母)。
A.向左下运动
B.向右上运动
C.仍静止不动
D.转过一定角度
2.(2026春•沈河区校级期中)如图所示,在“探究二力平衡条件”时,小明不断改进并先后设计了三个实验方案。
(1)从甲方案改进为乙方案是为了减小 对实验的影响。小明采用丙方案进行实验,选择质量为5g的卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的钩码,对卡片施加两个拉力,则所挂钩码质量合适的是 (填字母)。
A.5g
B.200g
C.任意质量均可
(2)小明将系于卡片两端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 ,并通过调整钩码数量来改变拉力的大小,当卡片平衡时,小明将卡片扭转一定角度,松手后卡片 ,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要作用在 上。
(3)随后小明利用实验室的器材进行了创新实验,按图丁他将重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上,在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动,再将方管Q按图戊竖直放置后,滑块P竖直向下运动。实验中控制滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变,其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍(忽略空气阻力),小明通过分析若将滑块P竖直向上匀速拉起,则拉力的大小为 G。
题型3 探究滑动摩擦力影响因素
1.(2026•香洲区校级一模)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块A分别做了如图甲、乙、丙所示的三个实验,虚线框内是弹簧测力计的示数,图乙、丙中木块上放置相同的砝码。
(1)如图甲所示,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使其做 运动,此时木块受到的滑动摩擦力 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数,图中弹簧测力计的示数为 N;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)比较图乙、丙两图中的测力计示数,可得出相应结论,利用此结论要在拔河比赛中获胜,应该选用图中的 类型的鞋(选填选项)。
2.(2026•秦安县模拟)某兴趣小组在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据 知识可知,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比 两次实验可知:在压力相同时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦越大。
(3)通过甲、乙两次实验可得结论: 。
(4)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小明设计了如图丁所示的实验装置。当用F=3N的力水平拉动木板B向左运动时,弹簧测力计的示数F丁=1.2N,则木块A受到摩擦力的大小为 N,方向为 。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/5/30 22:42:11;用户:孟秀华;邮箱:huanyu282@xyh.com;学号:38494837
一、选择题(共3小题)
1.(2025春•巢湖市期末)如图所示,某运送物资的火车班列由30节车厢组成,列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时,车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力均相等,则下列说法正确的是( )
A.每节车厢所受阻力为F
B.第21节车厢受到的牵引力为
C.第29节车厢受到的牵引力为
D.第30节车厢受到的牵引力为F
2.(2026春•东城区校级期中)图中物体M静置在水平桌面上,力传感器(相当于测力计)通过细线与M相连。从t=0时起,缓慢增大细线对M的拉力F,6s后某时刻M开始相对桌面运动,此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0~9s内F随时间t变化的图像。实验中,细线始终保持水平。下列说法正确的是( )
A.在0~6s内,物体M所受摩擦力为0N
B.在3~6s内,物体M受到的拉力大于它受到的摩擦力
C.若9s后F增大为6N,则M所受摩擦力也增大为6N
D.若9s时撤去拉力F,则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N
3.如图是网球单人回弹训练器,网球通过弹性绳与底座连接。运动员将网球从a点击出,经b点(绳最长)运动到c点(绳恢复原长),不计空气阻力。下列说法不正确的是( )
A.a→b,网球机械能守恒
B.b→c,网球动能增大
C.c→d,网球重力势能减小
D.c→d,绳的弹性势能为零
二、多选题(共4小题)
(多选)4.(2026春•海淀区校级期中)如图甲所示,压力传感器置于水平桌面,其上固定有质量不计的竖直弹簧。t=0时刻,将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,该过程中,通过压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,通过速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像如图丙所示。忽略空气阻力,g取10N/kg,下列分析正确的是( )
A.小球质量为5kg
B.2时刻小球所受合力为0N
C.t时刻小球处于平衡状态
D.tz﹣t3时间段内,小球所受合力向下
(多选)5.(2026春•即墨区期中)如图甲所示,重10N的物体A放在水平地面上,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,由图像可知( )
A.当t=1s时,物体受到的摩擦力为10N
B.当t=3s时,物体受到的合力为0N
C.当t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
D.当t=5s时,物体受到的摩擦力为6N
(多选)6.(2026春•邛崃市期中)如图所示,“蹦极”是人们喜爱的刺激运动的示意图,质量为m的运动员,将橡皮绳一端系自己的腰间,另一端固定在P点,O点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置,R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点,在运动员从O点到R点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是( )
A.运动员到达O点时,速度最大
B.运动员到达R点时,速度为零,受到平衡力的作用
C.运动员受到的合力先减小后增大
D.运动员在整个过程中先做加速运动后做减速运动
(多选)7.(2026•青秀区校级二模)如图所示,“广西三月三”活动中,在水平面上,身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人( )
A.跳跃时受力不平衡
B.跳跃时受到惯性的作用
C.静止时自身重力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
D.静止时对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
三、填空题(共7小题)
8.(2025•平武县一模)如图所示,重为15N的物体C置于粗糙水平面上,物体A、B重力分别为15N和3N。将A、B平放在物体C上,在5N水平向右的拉力F作用下,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,此时C对B的摩擦力为 N,地面对C的摩擦力为 N。
9.(2026•李沧区二模)如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F (“大于”“等于”或“小于”)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 (“加速”“匀速”或“减速”)运动,此时木块所受摩擦力方向水平向 (“左”或“右”)。
10.(2025•长沙模拟)如图,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,B物块受到水平向左拉力F=8N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则B对A的摩擦力为 N,B对水平桌面的摩擦力方向是水平向 。
11.(2025春•阳东区期末)如图甲,是消防队员小王进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示,从图像中的信息可知:
(1)由图像知,0~6s时间内,小王沿杆 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动;
(2)由图像知,6s至15s时间内,小王沿杆 (选填“减速”“匀速”或“加速”)向上运动,速度为 m/s,则6s至15s时间内上爬的距离为 m;
(3)由图像知,15s至18s时间内,小王沿杆向上做减速 (选填“减速”“匀速”或“加速”)运动,人爬杆时由于受到重力的作用,相对于杆来说有向下运动的趋势,所以此过程中他受到竖直向 的摩擦力;整个过程中的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)0.6m/s。
12.(2021•涪城区校级模拟)如图甲所示,方向不变的水平推力F将重为0.5N的物体压在竖直的粗糙墙面上,墙面足够大。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。
(1)由图像可知当t=1s时,物体处于 状态,物体受到的摩擦力为 N;
(2)t=5s时,物体受到的摩擦力为 N;
(3)t=3s时,物体受到的摩擦力为 ;
A.一定是0.5N B.一定小于0.5N C.一定大于0.5N D.一定是2N
(4)当F=2N时,若想使物体沿墙面向上匀速直线运动,需对物体竖直向上施加
N的推力。
13.(2024秋•丹徒区期中)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0~t1内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动,0~t4内,F随时间t变化的图线如图2所示。则t1~t2内,电梯 (选填“向上”或“向下”)运动,t2~t3内,M的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”),t3~t4内,电梯一定做 运动(选填“加速”“匀速”或“减速”)。
14.(2025•昆山市模拟)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;他在 (选填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
四、作图题(共2小题)
15.(2026•黄石一模)如图所示,图甲是某运动员沿冰雪赛道向上滑行的某一情景。请你在此情景的示意图乙中以O点为力的作用点,画出她受到的重力和此时赛道对她产生的摩擦力f的示意图。
16.(2025秋•贵阳期末)如图所示,甲、乙为两个完全相同的木块,现用水平力F拉动甲木块从A点出发,沿粗糙程度相同的水平面向右做匀速直线运动,到达B点时将乙木块放在甲木块上面,继续保持相同的速度做匀速直线运动,到达C点处时撤去拉力,乙木块始终保持在甲木块上面,继续滑行至D点处刚好停下来。请在坐标图中画出从A点到D点处,甲物体受到地面的摩擦力f的大小随位置变化的大致图像。
五、实验探究题(共3小题)
17.(2026春•道里区校级期中)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1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 (注:以上三个空均填入序号即可)。
(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。
(3)在大量类似实验基础上,牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一,在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资,若不计空气阻力,且地面水平,那么,在地面上看,图2中能正确表示物资在空中排列情况和着地位置的组合是( )
A.①⑥; B.②⑤; C.③④; D.①④.
18.(2026春•无锡期中)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)将实验改进后,小明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,实验中通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片向下拉一段距离(如图乙),松手后发现小卡片不能静止,她得出了二力平衡的两个力必须在同一直线上。根据此设计并不能得出这个结论,这是因为 。
(3)图丙是小华安装的器材,她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,该装置 进行实验得出正确结论(选填“能”或“不能”)。
(4)同组的小丽在探究同一问题时,将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,当她在左边托盘里放入2N的砝码,右边托盘里放入1.5N的砝码时,木块静止,此时木块受到的合力是 N。若在左托盘内再放入1N的砝码,木块向左匀速滑动,若要木块向右匀速滑动,需要在右盘中再加入 N的砝码。
19.(2026•白云区一模)为了测定物块的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种方案。
(1)甲方案:在水平实验桌面上,通过弹簧测力计沿水平方向拉物块,使其在水平面上匀速滑动。利用弹簧测力计测摩擦力的实验原理是: ;
(2)乙方案:固定弹簧测力计,将物块放在水平传送带上,通过电动机使水平传送带在物块下面滑动。传送带是否一定需要做匀速直线运动? (选填“一定”或“不一定”);
(3)小白用推力F把物块在同一水平面向前推动,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图丙、丁所示。请在图戊中,将0﹣5s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线补充完整。
六、计算题(共1小题)
20.(2022秋•沙坪坝区校级期末)质量m=3.6×10﹣4kg的一滴雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响)。雨滴下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比,关系式为f=kv2,其中k为常数,其数值为k=1×10﹣4N•s2/m2。下落过程中雨滴的速度与下落时间的关系如图所示。求:
(1)雨滴受到的重力;
(2)某一时刻雨滴速度为5m/s,则此时雨滴受到的合外力为多大?
(3)雨滴下落过程中能达到的最大速度v0是多少?
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