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文档简介
力与运动(解析版)
01者向解送
1.通过实验探究物体的惯性。
2.理解物体的惯性。
3.能表述牛顿第一定律。
02*孤导航
特点同物、等大、反向、共线
03者JL要而
一、二力平衡
1、二力平衡的概念
(D作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两
个力就彼此平衡;也可以这样理解:两个力同时作用在同一物体同一直线上,如果物体保持
静止或匀速直线运动状态,则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合力为0),
我们就说这两个力平衡。
(2)二力平衡特点:作用在同一物体上的两个力,如果大小壁、方向相反,并且在同一
条直线上,这两个力就彼此平衡。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
2、平衡力及平衡状态的判定
(1)平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说
这几个力平衡。
(2)平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。
(3)物体收到平衡力的作用,那么物体就处于平衡状态。
3、平衡力和相互作用力的区分
(1)二力平衡特点:圆体、等大、反向、共线。
(2)相互作用力特点:不同体、等大、反向、共线。
4、二力平衡条件的应用
(1)二力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作
用在同一直线上,这两个力就彼此平衡,对于二力平衡条件,我们必须注意上面四个要点,
且这四个要点缺一不可。
(2)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,
一定以原来的速度做匀速直线运动。
(3)静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是平衡力;匀速直线运动的物体,如果
只受两个力作用,那么这两个力也一定是平衡力。
5、探究二力平衡的条件实验
(1)实验目的、原理、方法
①实验目的:探究二力平衡的条件。
②实验原理:力能改变物体的运动状态。
③实验方法:控制变量法。
(2)实验器材:小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
①小车:实验主体。
②棉线:连接小车与钩码。
③钩码:提供和改变对小车的拉力。
④滑轮:改变力的方向。
(3)实验步骤
如图甲:
步骤①把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力,用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况
下保持运动状态不变。
步骤②用手按住小车,改变两端钩码数量,使两个拉力大小不等。然后松手,观察小车能
不能保持静止。
步骤③用手按住小车,让两端钩码数量相等,让两个力的方向相同,然后松手,观察小车
能不能保持静止。
步骤④用手按住小车,让两端钩码数量相等,让小车扭转一个角度,然后松手,观察小车
能不能保持静止。
步骤⑤用手按住小车,让两端钩码数量相等,再让拉力方向相反,且在同一条直线上,然
后松手,观察小车能不能保持静止。
如图乙:
步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开,观察小车能不能保持静止。
【实验结论】二力平衡的条件要求这两个力:(1)大小相等(等大);(2)方向相反(反
向);⑶同一直线(共线);⑷同一物体(同体)。
二、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律的概念
(1)牛顿第一定律(也叫惯性定律):一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止
状态或匀速直线运动状态。
(2)牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的,不可能用实验直接来验证。
2、物体运动状态变化的判定
(1)物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化,两变其一或者都变化,
那么运动状态发生变化,两者均不变,那么运动状态不发生改变(静止或者匀速直线运动)。
3、惯性现象及其应用
(1)惯性:物体保持原来运动状态不变的性质;即运动的物体要保持它的运动状态,静止
物体要保持它的静止状态。
(2)一切物体任何时候都具有惯性(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性)。
(3)惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物体质量大小有关。质量越大,惯性越大;质
量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况
无关。
(4)惯性是一种属性,它不是力。惯性只有大小,没有方向。
(5)惯性的防止与应用。
4、力与运动的关系
(1)力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因。
(2)运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)o
(3)静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。
5、探究阻力对物体运动的影响实验
(1)实验目的、原理、方法
实验目的:探究阻力对物体运动影响。
实验原理:力是改变物体运动状态的原因。
实验方法:控制变量法。
(2)实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。
①斜面:使小车运动。
②毛巾、棉布、木板:改接触面对小车的阻力。
③刻度尺:测量小车行驶距离。
(3)实验步骤
步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端
对齐,紧贴木板并固定好。
步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度。
步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录
小车在毛巾上滑动的距离
步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录
小车在棉布上滑动的距离s2o
步骤⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3。
(4)实验结论及推理
实验结论:平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小;平面越粗糙,
物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。
实验推理:运动的物体如果不受外力作用,它将永远匀速直线运动下去。
三、力与运动的关系
1、力的作用效果
(1)力可以使物体发生形变。
(2)力可以改变物体的运动状态。
2、力与运动的关系
(1)物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,即原来运动的物体在不受力
时,总保持匀速直线运动状态;原来静止的物体不受力时,总保持静止状态。
(2)物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力丕是维持物体运动的原
因。
(3)物体如果受到力的作用,且受到不平衡的力,物体的运动状态就会发生改变。
(4)如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,那么,它可能不受外力作用,也可能受
平衡力作用。
3、力与图象的结合
(1)图象实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系。
(2)将物理过程和物理量之间的关系在图象上呈现出来,可使物理过程形象、直观,使解
题过程优化。
(3)物体运动图象,如:匀速直线运动中路程、时间图象,速度、时间图象。
(4)物体重力与质量的图象。
(5)力的变化图象
4、力的合成与应用
(1)如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这
个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。求几个力的合力叫做力的合
成。
(2)同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方
向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小
之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F「F2|。
04善例4、折
考点1二力平衡
【典例1](2023•益阳)如图所示,人骑在马背上,人和马均处于静止状态。下列说法正
确的是()
A.地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力
B.马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力
C.马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力
D.地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和
【答案】D
【解答】解:A、地面对马的支持力和马与人的总重是平衡力,地面对马的支持力和马受
到的重力大小不等,不是平衡力,故A错误;
B、马和人对地面的压力和地面对马的支持力是一对相互作用力,故B错误;
C、马对人的支持力和人受到的重力是一对平衡力,故C错误;
D、地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和,故D正确。
故选:Do
【典例2】(2023•绵阳模拟)如图所示,铁块A重5N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板
上,将重为2N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走
铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则F的大小为()
B
A
A.5NB.7NC.9ND.12N
【答案】D
【解答】解:当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对黑板没有压力的作用,B与
黑板之间无摩擦力;整体处于平衡状态,则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力,所
以A受到的滑动摩擦力为大小fA=G总=5N+2N=7N,
取走铜块B,铁块A对磁性黑板的压力大小不变(与重力的大小无关)、接触面的粗糙
程度不变,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时A受到的滑动摩擦力大小不变,
仍然为7N,此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向下的滑动摩擦力的
作用,则F=GA+fA=5N+7N=12N。
故选:D。
【典例3](2023•盐城)小明在赛道上测量冰壶向前滑行过程中受到的摩擦力大小时,弹
簧测力计应拉着冰壶沿水平方向做匀速直线运动。比赛时运动员刷冰,冰面
熔化,冰壶受到的摩擦力减小。
【答案】水平;匀速;减小。
【解答】解:测量冰壶向前滑行过程中受到的摩擦力大小时,必须拉力与水平方向的摩
擦力平衡,弹簧测力计应拉着冰壶沿水平方向做匀速直线运动。比赛时运动员刷冰,冰
面熔化,使得接触面分离,冰壶受到的摩擦力减小。
故答案为:水平;匀速;减小。
【典例4】(2023•绥化)如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两托盘中放入质量相等
的祛码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的祛码,放手后小车运动,这说
明相互平衡的两个力大小相等。用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,
放入质量相等的祛码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力方向相反。
(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘祛码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个
角度后释放,观察到小车扭转回来,这说明相互平衡的两个力作用在同一直线
±_O
(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较大的祛码进行实验。(选
填“大”或“小”)
【答案】(1)大小相等;方向相反;(2)扭转回来;同一直线上;(3)大。
【解答】解:(1)两边的托盘中祛码质量不同时,则两边拉力不相等,小车运动;质量
相等时,则两边拉力相等,小车静止,说明二力平衡需要两个力大小相等;保持两托盘
里祛码的质量相等,把两个托盘挂在小车的同一侧,即两个力的方向相同,放手后小车
运动,不能平衡,说明二力平衡需要两个力方向相反;
(2)将小车扭转一个角度,两个力就不在一条直线上了,松手后,小车将扭转回来,所
以不能保持平衡状态,说明二力平衡需要两个力在同一直线上;
(3)小车运动过程中受到的摩擦力,若实验中祛码质量越大,即拉力与摩擦力差值大,
实验中能减小摩擦力对实验的影响。
故答案为:(1)大小相等;方向相反;(2)扭转回来;同一直线上;(3)大。
考点2牛顿第一定律
【典例5】(2023•岳阳)把卡片放在瓶口上面,再将光滑的扣子放在卡片上静止。用手指
使劲弹一下卡片,卡片飞出去,但扣子却落入了瓶中。关于这个游戏说法正确的是()
A.扣子静止时对卡片的压力与扣子受的支持力是一对平衡力
B.用光滑的扣子是为了增大扣子与卡片之间的摩擦力
C.卡片被弹开说明力可以改变物体的运动状态
D.扣子不随卡片飞出是因为扣子没有受到惯性
【答案】C
【解答】解:A.扣子静止时对卡片的压力与扣子受的支持力作用在不同物体上,不是一
对平衡力,故A错误;
B.用光滑的扣子是减小接触面的粗糙程度减小摩擦,故B错误;
C.卡片被弹开,由静止变为运动,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,故
C正确;
D.扣子不随卡片飞出是因为扣子具有惯性,保持原来的静止状态,故D错误。
故选:Co
【典例6](2023•秦都区二模)如图是运动员站在跳板上准备跳水的情景。下列说法正确
的是()
A.运动员离开跳板后继续上升是运动员受到惯性的作用
B.跳板被跳水运动员压弯,跳板的形变是塑性形变
C.运动员向下踏跳板,身体却向上弹起说明力的作用是相互的
D.起跳前,跳板对运动员的弹力与运动员对跳板的弹力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解:A、运动员离开跳板后继续上升,是由于运动员具有惯性,要保持原来的运
动状态;惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B、跳板被跳水运动员压弯,如果撤去压力,跳板可以恢复原状,所以跳板的形变是弹性
形变,故B错误;
C、运动员向下踏跳板,运动员对跳板有向下的弹力,同时跳板对运动员有向上的弹力,
这说明力的作用是相互的,故C正确;
D、起跳时,跳板对运动员的弹力和运动员对跳板的弹力是一对相互作用力,其大小相等,
故D错误。
故选:Co
【典例7](2023•苏州)两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处
于竖直静止状态(图甲)。手握管子突然向上(向上/向下)运动时,气球突然变
大(图乙),此时手对管子竖直向上的力大于(大于/等于/小于)管子总重,该现
象n的产生是由于水具有惯性。
甲乙
【答案】向上;大于;水。
【解答】解:两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静
止状态(图甲),当气球突然变大,说明水向下充入了气球,由于水具有惯性,当手握
管子突然向上运动时,管子上升,水保持静止,流入气球,使得气球突然变大,由于整
体做加速运动,受力不平衡,较大的力与运动方向相同,则此时手对管子竖直向上的力
大于管子总重。
故答案为:向上;大于;水。
【典例8】(2023•聊城)利用如图所示的装置,探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)让小车从同一高度由静止滑下,目的是为了控制小车每次滑到水平面时的速度
相同。
(2)实验通过观察A(选填字母)来反映阻力对物体运动的影响。
A.小车滑行的距离
B.接触面的粗糙程度
(3)由实验可以知道,小车在木板(选填“棉布”或“木板”)表面上运动时,
速度减小得慢。
(4)下列对此实验的分析或推理正确的是Bo
A.实验中运动的小车会停下来,说明运动要靠力来维持
B.如果小车在水平面运动时不受阻力,它就不会停下来
(5)实验完成后,同学们在一起讨论运动和力的关系,其中观点正确的是Do
A.物体受力,运动状态一定改变
B.物体不受力,一定会保持静止
C.物体运动,一定受到力的作用
D.物体运动状态改变,一定受力
【答案】(1)速度;(2)A;(3)木板;(4)B;(5)D„
【解答】解:(1)根据控制变量法,让小车从同一高度滑下,目的是为了控制小车每次
滑到水平面时的速度相同;
(2)实验中通过观察小车滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响,故A正确;
(3)表面越光滑,小车速度减小的越慢,故小车在木板上运动时,速度减小的慢;
(4)根据牛顿第一定律的内容,即物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态,
故如果小车在水平面运动时不受阻力,它就不会停下来正确,故B正确;
(5)A、物体受力平衡时,可以保持静止状态,故A错误;
B、根据牛顿第一定律,物体不受力,会保持静止或匀速直线运动,不一定静止,故B
错误;
C、根据牛顿第一定律,物体不受力的作用,也可以做匀速直线运动,故C错误;
D、物体受力不平衡时,运动状态改变,故D正确。
故答案为:(1)速度;(2)A;(3)木板;(4)B;(5)Do
考点3力与运动的关系
【典例9】(2023•滨州)下列关于体育运动场景的描述和分析,正确的是()
A.田径场上400m比赛的整个过程中,运动员的运动状态保持不变
B.投出的篮球在空中飞行时,若受到的力突然消失,它将立刻静止
C.跳远运动员起跳前的助跑,是为了增大惯性
D.足球场上滚动的足球慢慢停下来,是因为受到阻力的作用
【答案】D
【解答】解:A、田径场上400m比赛的整个过程中,运动员的运动状态会发生改变,故
A错误;
B、投出的篮球在空中飞行时,若受到的力突然消失,它将做匀速直线运动,故B错误;
C、跳远运动员起跳前的助跑,是为了利用惯性让运动员取得更好的成绩,运动员的惯性
不变,故C错误;
D、足球场上滚动的足球慢慢停下来,是因为受到阻力的作用,改变了它的运动状态,故
D正确。
故选:D。
【典例10】(2023•碑林区校级模拟)如图甲所示,水平向右的推力F将重为5N的物体压
在竖直的粗糙程度相同的墙面上,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的关系分别如图乙、丙所示,则()
A.在。〜4s时间内物体做加速运动
B.当t=ls时,物体受到的摩擦力为fl为12N
C.物体在t=ls时与t=5s时受到的摩擦力大小相等
D.在2〜6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
【答案】见试题解答内容
【解答】解:A、v-t图象可知,0〜2s时物体运动的速度为0,则物体处于静止状态;
物体在2〜4s时间内物体做加速运动,故A错误;
B、由v-t图象可知,。〜2s时物体运动的速度为0,则物体处于静止状态,所以当t=
Is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=5N,
故B错误。
C、由v-t图象可知,4〜6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,所以,当t=5s时,
摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,此时的摩擦力大小为5N,物体在t=ls时与t
=5s时受到的摩擦力大小相等,故C正确。
D、物体在2~4s时间内物体做加速运动,此时受到的滑动摩擦力小于物体的重力,4~
6s物体受到的滑动摩擦力等于物体的重力,所以在2〜6s时间内,物体受到的滑动摩擦
力大小是改变的,故D错误。
故选:Co
【典例11】(2023•站前区校级一模)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变
的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙
所示。由图象可知当t=ls时,物体处于静止状态,物体受到的摩擦力为1N;t
=3s时,物体受到的摩擦力为2N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图象知,当t=ls时,物体的速度为0,处于静止状态,此时推力F=1N,
所以受到的摩擦力也为1N;
在4到6s间,物体做匀速直线运动,所以此时推力和摩擦力平衡,由F-t图象知,此时
推力为2N,所以摩擦力也等于2N;
当t=3s时,物体做加速运动,但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩
擦力也为2N。
故答案为:静止;1;2o
OS风也利徙
1.(2023•昂仁县二模)2022年12月世界举重锦标赛在哥伦比亚波哥大进行,中国选手蒋
惠花包揽了女子49公斤级的3枚金牌,为中国举重队在巴黎奥运会周期的首个世界大赛
中取得开门红。如图所示是蒋慧花举重的场景,下列说法中正确的是()
A.杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力和人对杠铃的支持力是一对相互作用力
D.杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
【答案】A
【解答】解:A、杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力,故A正确。
B、地面对人的支持力等于人和杠铃的总重力,则人受到的重力和地面对人的支持力大小
不相等,所以不是一对平衡力,故B错误。
C、人受到的重力和人对杠铃的支持力,这两个力不是发生在相互作用的两个物体之间,
所以不是一对相互作用力,故C错误。
D、杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力,这两个力没有作用在同一个物体上,不是一对
平衡力,故D错误。
故选:Ao
2.(2023春•广州期中)2020年12月17日,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域
成功着陆,这标志着中国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示,返回器静止
在水平地面上,下列说法正确的是()
A.返回器受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
B.返回器受到的重力和地面对它的支持力是一对相互作用力
C.返回器对地面的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力
D.返回器对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解:A、返回器受到的重力和它对地面的压力,没有作用在同一物体上,不是一
对平衡力,故A错误;
B、返回器受到的重力和地面对它的支持力,作用在同一物体上,不是一对相互作用力,
故B错误;
C、返回器对地面的压力和地面对它的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线,
作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、返回器对地面的压力和地面对它的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故
D错误。
故选:Co
3.(2023•桓台县一模)用50牛的力将重为10牛的物体压在竖直的墙壁上,使物体匀速下
滑,则物体所受摩擦力为()
A.10牛B.40牛C.50牛D.60牛
【答案】A
【解答】解:物体匀速下滑时,受到平衡力作用,在竖直方向上,物体所受摩擦力f与
重力G是一对平衡力;故f=G=10N;
故BCD错误,A正确;
故选:Ao
4.(2023•肇东市校级模拟)一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时,它的惯性大
小()
A.一样大B.速度为4米/秒时大
C.速度为6米/秒时大D.无法比较
【答案】A
【解答】解:物体的惯性与物体的速度无关,只和物体的质量有关,因此无论速度大小,
只要质量不变惯性都保持不变。
故选:Ao
5.(2023•四平模拟)小明在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。
以下关于惯性的说法正确的是()
A.小明加速跑时的惯性比减速跑时大
B.小明冲过终点线才停下来是因为受到惯性
C.小明整个跑步过程惯性大小不变
D.小明在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
【答案】C
【解答】解:A.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;与物体运动快慢
无关,故A错误;
B.惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,不能说“受到"惯性,故B错误;
C.物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大,小明在整个跑步过程中,质量
不变,其惯性大小不变,故c正确;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,小明在整个过程中都具有惯性,故D错误。
故选:Co
6.(2023•霍林郭勒市校级三模)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右
端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A
位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则()
A0B
A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
B.小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
C.如果小球运动到B点时恰好不受任何力,则小球将保持静止状态
D.小球在运动过程中所受弹力的方向向右
【答案】C
【解答】解:A、小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,
此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大,故A错误;
B、小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时
小球所受弹力方向向左、速度不断减小,故B错误;
C、小球运动到B点时,由于动能转化为弹性势能,直到速度为零,因此会停止运动,
如果恰好不受任何力,则小球将保持静止状态,故C正确;
D、小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的,故D错误。
故选:Co
7.(2023•锡山区模拟)习近平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20c
m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
【解答】解:
A、由图可知,在0〜16s内,消防战士的速度先变大,再不变,后变小,最后静止;战
士在向下运动的过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的共同作用,战士处
于匀速直线运动状态和静止状态时,受力平衡,重力等于摩擦力,战士处于加速和减速
运动时,受力不平衡,重力不等于摩擦力,由于战士所受重力不变,故受到的摩擦力大
小发生了变化,故A错误;
B、由图可知,b阶段战士的速度不变,做匀速直线运动,处于平衡状态;在d过程中,
战士处于静止状态,受到平衡力的作用,故B错误;
C、在5〜14s内,战士做匀速直线运动,处于平衡状态,消防战士受到的重力与摩擦力
是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D、在14〜16s内,战士向下运动,由于摩擦力与物体相对运动的方向相反,则滑动摩擦
力的方向是竖直向上的;在16~20s内,战士处于静止状态,受到的重力和静摩擦力是
一对平衡力,这两个力的方向相反,所以摩擦力的方向是竖直向上的,即在14~20s内,
消防战士受到的摩擦力方向竖直向上,故D错误。
故选:Co
8.(2023•尤溪县三模)如图,一氢气球吊着重物A加速竖直上升,在上升过程中,吊物
体的绳子突然断了,不计空气阻力,则下列图中描述绳子断了之后重物A在空中运动的
速度V随时间t变化的图像中,正确的是()
【答案】B
【解答】解:绳子断开前,重物随气球加速上升,具有向上的速度;绳子断开后,物体
由于惯性会继续向上运动,又因为物体受到重力的作用,则物体上升的速度逐渐减小,
速度减小为。后会向下做加速运动,即先减速上升一段距离再加速下落。故B符合题意,
ACD错误。
故选:Bo
9.(2023•上蔡县三模)如图是选手在射箭锦标赛中比赛时的情景,下列说法正确的是()
A.箭在飞行过程中若不受外力,将处于静止状态
B.箭在飞行过程中只受到空气阻力的作用
C.手对弓弦的拉力等于弓弦对手的拉力
D.手对弓弦的拉力与弓弦对箭的弹力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解:A、箭被射出后有一定的速度,根据牛顿第一定律可知运动的物体不受外力
时,将做匀速直线运动,故A错误;
B、箭在飞行过程中,会受到重力和空气阻力的双重影响,故B错误;
C、物体间力的作用是相互的,所以手对弓弦的拉力等于弓弦对手的拉力,故C正确;
D、手对弓弦的拉力与弓弦对箭的弹力没有作用在同一个物体上,不是一对平力,故D
错误“
故选:Co
10.(2023•海陵区校级三模)用100牛的水平拉力拉着质量为20千克的箱子在水平地面上
以1米/秒的速度左匀速直线运动,箱子与地面间的滑动摩擦力为100牛;若箱子以5
米/秒的速度在同样的地面上做匀速直线运动,水平拉力应不变(选填“增大”、“减
小”或“不变”);若在箱子上再加5千克重物,要使箱子以1米/秒的速度在同样的地
面上做匀速直线运动,这时拉力应增大(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)因为以1米/秒的速度左匀速直线运动和以5米/秒的速度在同样的地
面上做匀速直线运动,木箱都做匀速直线运动,因此摩擦力都等于推力,大小都为100N;
(2)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度。若在箱子上再加5千克重物,压力
增大,摩擦力增大,拉力也增大。
故答案为:100;不变;增大。
11.(2023•商水县一模)物理课堂上,老师请小明同学给大家做一个游戏:左脚和左侧身
体紧贴墙面站立静止,如图所示,然后右脚抬离地面,尝试使自己的身体保持静止不动。
你认为抬起右脚后,小明不能(选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是重
力和支持力不在同一直线上。
【答案】不能;重力和支持力不在同一直线上
【解答】解:左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,人受力平衡,在竖直方向上人受到重
力和地面的支持力的作用,地面对人的支持力分别作用在人的两只脚上,抬起一只脚,
此时重力和支持力不在同一直线上,人受力不平衡,所以人不能保持静止不动。
故答案为:不能;重力和支持力不在同一直线上。
12.(2023•吉安县校级二模)小明同学用如图所示装置研究滑动摩擦力,用大小为3N的
水平向右的拉力F拉动长木板的过程中,木块保持静止不动。测摩擦力的原理是二力
平衡条件;拉动长木板的过程中,长木板不需要(选填“需要”、“不需要”)
做匀速直线运动。
I木块
|Z/长木板
77777777777二7777一77777力7777匕7^777〃777/77777777£7777一77777
地面
【答案】二力平衡条件;不需要。
【解答】解:测量摩擦力的原理是二力平衡条件;
拉动长木板的过程中,木块相对于长木板发生了滑动,所以木块受滑动摩擦力的作用;
但木块相对于地面是静止的,木块受到测力计的拉力和长木板对木块的滑动摩擦力是一
对平衡力,其大小始终相等,木块受到的滑动摩擦力大小跟木板的运动速度无关,所以
实验时不需要控制木板做匀速直线运动,便于操作,且实验时测力计的示数稳定,也便
于读数。
故答案为:二力平衡条件;不需要。
13.(2023•槐荫区一模)在“天宫课堂”上,航天员王亚平进行了太空抛物实验。她水平
向前抛出北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”摆件,由于具有惯性,憨态可掬的“墩墩”
姿态格外轻盈,接连几个“空翻”画出了一条漂亮的直线,稳稳站在了叶光富手中。太
空中的“天宫号”空间站在失重情况下,物体几乎不受重力的作用,假设物体受到微弱
的空气阻力忽略不计,抛出的“冰墩墩”几乎可以看作是做匀速直线运动。
【答案】惯性;匀速直线。
【解答】解:(1)水平向前抛出“冰墩墩”摆件,“冰墩墩”由于具有惯性,会继续向
前运动;
(2)太空中物体几乎不受重力的作用,假设空气阻力也忽略不计,则物体不受力的作用,
根据牛顿第一定律知,此时抛出的“冰墩墩”几乎可以看作是做匀速直线运动。
故答案为:惯性;匀速直线。
14.(2023•碧江区模拟)2022年4月16S,太空“出差”半年的神舟十三号乘组翟志刚、
王亚平、叶光富成功返回地球家园。如图所示是着陆前的场景,三位航天员的“天宫课
堂”还让我们回味无穷,当航天员将实验物品用手推出后,物品能够继续向前运动,这
是因为它具有惯性
降落伞
丫返回舱
【答案】惯性。
【解答】解:当航天员将实验物品用手推出后,物品由于惯性,继续保持原来的运动状
态向前运动。
故答案为:惯性。
15.(2023•天宁区校级一模)如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球
拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两
点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将沿BE方向运动。(选
填“BC”、“BD”或“BE”)
O
,/A\斜向上
幺&一、…一旦?.0水平
E竖直
【答案】BEo
【解答】解:由于小球被静止释放,不计摩擦,它可在A、B两点间来回摆动。当小球
摆到B点时,小球速度恰好为零,此时若细线恰好断开,则小球只受重力作用而竖直下
落。所以,小球将沿BE方向运动。
故答案为:BE。
16.(2021•丹东)如图甲所示,在粗糙水平地面上向右运动的物体,受到方向不变的水平
拉力F作用,F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。由图象可知:当t=4s时,物体受到的摩擦力为4N;当t=6s时,物体处于静
止(选填“匀速”、“变速”或“静止”)状态,此时物体受到的摩擦力3No
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
由图丙可知,在2〜3s内时■物体做匀速直线运动,此时水平方向上的拉力和滑动摩擦力
是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此时的拉力为4N,则滑动摩擦力的大小为4N;
由图丙可知,当t=4s时,物体做减速运动,但物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙
程度均不变,则物体受到滑动摩擦力的大小不变,仍然为4N;
当t=6s时,由图丙可知,物体的速度为0,物体处于静止状态,则物体受到的静摩擦力
与拉力是一对平衡力,大小相等,此时的拉力为3N,所以物体受到的摩擦力3N。
故答案为:4;静止;3o
17.(2023•中原区校级三模)如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力
的影响),实心球最终会掉下来,是因为受到重力作用;当实心球运动到最高点Q
时,所受外力全部消失,实心球将沿a方向运动(选填“静止”、“沿a方向运动”、
“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
【答案】重力;沿a方向运动。
【解答】解:实心球被抛出后,由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动;实心球
最终会掉下来,是因为受到重力作用;
此时实心球主要受到重力作用,重力改变小球的运动状态,所以实心球在上升过程中,
速度不断减小,最后在竖直方向速度是零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时
所受外力同时消失,根据牛顿第一运动定律知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动,
即沿a方向运动。
故答案为:重力;沿a方向运动。
18.(2023•江夏区校级模拟)在“探究二力平衡的条件”活动中。
甲乙丙
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于静止或匀速直线运动状态,说明这两
个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡
的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的重力和拉力的大小
来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的
大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力元法直接测量,所以这一方案无法实施
下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他
们改进的先后顺序:B、A、C(用字母表示),这样的改进是为了减小摩擦力对
实验的影响。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的;
(2)小华认为,若采用小明的方案(图甲),必须测出物体所受的重力和拉力的大小来
进行比较;研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,
在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
(3)如图乙所示,B图中木块与桌面的摩擦为滑动摩擦,A图中小车与桌面的摩擦为滚
动摩擦,C图只有绳子和滑轮间的摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先
后顺序为:B、A、C;这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响。
故答案为:(1)静止或匀速直线运动;(2)重力;拉力;拉力;(3)B、A、C;摩擦
力。
19.(2023•江阴市校级三模)探究阻力对运动的影响。
毛巾棉布木板
(1)原理:在水平木板上分别铺粗糙程度不同的材料(如图所示),应让小车以相
同的初速度分别在水平面上运动,比较小车在水平面上运动的距离。
(2)现象、结论:比较三次实验发现,木板面阻力最小,小车在水平木板上运动的距离
最远,进一步推理:如果小车在水平面上受阻力减小为零,小车将做匀速直线
运动。上述研究过程中,通过实验得出结论,在这个基础上进一步推理从而得出结论,
运用了科学推理法。
(3)小车从斜面上滑下到达水平面后,继续向前的运动过程,不需要(填“需要”
或“不需要”)力来维持。
(4)同学们还想“探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系”,将小车分别倒放在毛巾、
棉布和木板面上,沿水平方向,还需再添加器材:弹簧测力计。
【答案】(1)相同;距离;(2)远;做匀速直线运动;科学推理;(3)不需要;(4
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