初二弹力、重力、摩擦力经典练习题

初二弹力、重力、摩擦力经典练习题力学是物理学的基石，而弹力、重力、摩擦力更是初中物理力学部分的核心内容。能否准确理解这三种力的概念、产生条件及其特点，直接关系到后续力学知识的学习。本文精心选编了一批经典练习题，并附上详尽解析，旨在帮助同学们巩固基础，提升分析问题和解决问题的能力。一、弹力弹力的概念看似简单，实则蕴含着对“形变”与“恢复原状趋势”的深刻理解。我们先来回顾几个关键点：弹力产生的条件是物体间相互接触且发生弹性形变；弹力的方向总是与物体形变的方向相反，或者说与使物体发生形变的外力方向相反。知识点回顾：1.弹性形变与塑性形变：物体在力的作用下发生形变，撤去力后能恢复原状的形变称为弹性形变；不能恢复原状的形变称为塑性形变。只有弹性形变才会产生弹力。2.常见弹力：支持力、压力、拉力等，其实质都是弹力。3.弹簧测力计：测量力的常用工具，其原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。使用时务必注意量程和分度值，并确保弹簧轴线与所测力的方向一致。经典练习题：例题1(选择题)关于弹力，下列说法中正确的是（）A.相互接触的物体间一定有弹力B.发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力C.弹簧只有在被拉伸时才产生弹力D.弹力的方向总是与物体形变的方向相反解析：A选项错误，相互接触是产生弹力的必要条件，但并非充分条件，还需发生弹性形变。仅仅接触而无形变，不会产生弹力。B选项错误，发生的形变必须是弹性形变。如果是塑性形变，物体无法恢复原状，也就不会产生弹力。C选项错误，弹簧被压缩时同样会发生弹性形变，从而产生弹力，比如我们按压弹簧。D选项正确，弹力是物体恢复原状的趋势而产生的，其方向必然与引起形变的外力方向相反，也就是与物体自身形变的方向相反。答案：D例题2(填空题)用手将一个弹簧拉长，此时弹簧对手施加了一个向______的拉力（选填“左”或“右”，假设手向右拉弹簧），这个力的施力物体是______，受力物体是______。解析：当手向右拉弹簧时，弹簧发生向右的弹性形变，其恢复原状的趋势是向左的，因此会对手施加一个向左的拉力。在这个力的作用关系中，弹簧是施力物体，手是受力物体。答案：左；弹簧；手例题3(计算题)一根轻质弹簧，当受到某一水平拉力F₁时，弹簧的长度为L₁；当受到另一水平拉力F₂（F₂>F₁，且均在弹性限度内）时，弹簧的长度为L₂。已知弹簧的原长为L₀，求该弹簧的劲度系数k。解析：根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x成正比，即F=kx。这里的x是弹簧的伸长量（或压缩量），即弹簧的实际长度与原长之差。当拉力为F₁时，弹簧伸长量x₁=L₁-L₀，故F₁=k(L₁-L₀)①当拉力为F₂时，弹簧伸长量x₂=L₂-L₀，故F₂=k(L₂-L₀)②我们可以通过联立①②式求解k。用②式减去①式：F₂-F₁=k[(L₂-L₀)-(L₁-L₀)]=k(L₂-L₁)因此，k=(F₂-F₁)/(L₂-L₁)答案：劲度系数k为(F₂-F₁)/(L₂-L₁)二、重力重力是我们生活中最常感受到的力之一，它是由于地球的吸引而使物体受到的力。理解重力，关键在于把握其大小、方向和作用点（重心）。知识点回顾：1.重力的大小：物体所受重力的大小与它的质量成正比，即G=mg。其中g是重力加速度，通常取9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。2.重力的方向：总是竖直向下。注意“竖直向下”与“垂直向下”的区别，竖直向下是指指向地心的方向，而垂直向下是指垂直于接触面。3.重心：物体所受重力的等效作用点。质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在几何中心上。经典练习题：例题1(选择题)关于重力，下列说法正确的是（）A.物体的质量越大，受到的重力就越大，所以重力是由物体的质量产生的B.树上的苹果落向地面，是因为苹果受到的重力方向竖直向下C.重力的方向总是垂直于地面向下D.只有静止在地面上的物体才受到重力的作用解析：A选项错误，重力是由于地球的吸引而产生的，质量是物体所含物质的多少，是物体本身的属性。重力与质量成正比，但不能说重力由质量产生。B选项正确，苹果落向地面正是因为重力的方向是竖直向下的。C选项错误，重力的方向是“竖直向下”，而非“垂直向下”。如果地面是倾斜的，垂直于地面向下就不是竖直向下了。D选项错误，地球附近的一切物体都受到重力的作用，无论其运动状态如何，是静止还是运动，是在地面还是在空中（如飞行的小鸟、下落的雨滴）。答案：B例题2(填空题)一个苹果的质量约为0.15kg，它受到的重力大小约为______N，施力物体是______。若将这个苹果拿到月球上，它的质量将______，受到的重力将______（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。（g取9.8N/kg）解析：苹果的重力G=mg=0.15kg×9.8N/kg=1.47N。重力的施力物体是地球。质量是物体的固有属性，不随位置改变而改变，所以拿到月球上质量不变。月球的引力约为地球的六分之一，因此苹果在月球上受到的重力将变小。答案：1.47；地球；不变；变小例题3(作图与实验题)（1）请画出静止在水平桌面上的墨水瓶所受重力的示意图。（2）某同学想用弹簧测力计和钩码来探究物体所受重力大小与质量的关系。他的实验步骤如下：a.用弹簧测力计测出一个钩码所受的重力G₁，并记录钩码的质量m₁；b.用弹簧测力计测出两个钩码所受的重力G₂，并记录钩码的总质量m₂；c.用弹簧测力计测出三个钩码所受的重力G₃，并记录钩码的总质量m₃；d.分析数据，得出结论。请问：该实验中，钩码的质量是如何得知的？实验中需要控制的变量是什么？如果实验中所用的弹簧测力计指针没有校零，指针在零刻度线以上，会对实验结果产生什么影响？解析：（1）重力示意图：作用点在墨水瓶的重心（大致在几何中心），方向竖直向下，用G表示。（此处文字描述，实际作图应画出带箭头的线段）（2）钩码的质量通常是已知的，每个钩码上一般会标明其质量，如“50g”或“100g”等，总质量即为单个质量乘以个数。实验中需要控制的变量是“物体所处的位置”（或“重力加速度g”），因为我们要探究的是在同一地点（g不变）重力与质量的关系。如果弹簧测力计指针没有校零，且指针在零刻度线以上，那么测量前弹簧已经有一定的伸长，但未被计入。这会导致测量出的重力值比真实值偏小。例如，真实重力为G，弹簧测力计未校零时，读数可能为G-ΔG（ΔG为指针未校零部分对应的力）。这样，计算出的G/m比值（即g的测量值）也会偏小。答案：（1）（示意图略，描述如上）；（2）钩码质量通常为已知标明值；控制变量：物体所处位置（或重力加速度g）；影响：所测重力值偏小，导致G与m的比值偏小。三、摩擦力摩擦力是一种常见的力，它既会给我们的生活带来不便（如机器磨损、能量损耗），又是我们赖以生存和活动的基础（如行走、抓握物体）。理解摩擦力的产生条件、方向判断和大小影响因素是掌握这部分知识的关键。知识点回顾：1.摩擦力产生的条件：*两物体相互接触并挤压（存在弹力）；*接触面粗糙；*两物体间有相对运动或相对运动的趋势。2.摩擦力的分类：*静摩擦力：两个相互接触的物体，当它们之间有相对运动趋势但尚未发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。静摩擦力的大小随外力的变化而变化，有一个最大值，即最大静摩擦力。*滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍相对滑动的力。滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，公式为f=μN（μ为动摩擦因数，N为正压力）。*滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。在相同条件下，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。3.摩擦力的方向：总是与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。经典练习题：例题1(选择题)关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.摩擦力总是阻碍物体的运动C.静止的物体一定不受摩擦力D.滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关解析：A选项错误，摩擦力的方向是与“相对运动”或“相对运动趋势”的方向相反，而不是与“物体的运动方向”相反。例如，人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有向后的运动趋势，地面对脚的静摩擦力方向向前，与人的运动方向相同，这个摩擦力是动力。B选项错误，摩擦力并非总是阻碍物体的“运动”，它阻碍的是物体的“相对运动”或“相对运动趋势”。如上例，静摩擦力可以是动力，帮助物体运动。C选项错误，静止的物体也可能受到静摩擦力。例如，静止在斜面上的物体，由于有沿斜面向下的运动趋势，会受到沿斜面向上的静摩擦力；用手握住静止的瓶子，瓶子受到竖直向上的静摩擦力。D选项正确，滑动摩擦力的大小由公式f=μN可知，与压力N和接触面的粗糙程度（由μ表征）有关。答案：D例题2(填空题)一个重为20N的木块静止在水平桌面上，木块与桌面间的动摩擦因数为0.3。现用5N的水平拉力向右拉木块，木块未被拉动，此时木块受到的静摩擦力大小为______N，方向向______；若拉力增大到8N，木块仍未被拉动，则静摩擦力大小为______N；若拉力增大到10N时，木块刚好开始滑动，则木块受到的最大静摩擦力为______N；木块滑动后，为了使木块做匀速直线运动，此时的水平拉力应为______N。解析：木块静止在水平桌面上，受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力N，N=G=20N。当用5N水平拉力F₁向右拉时，木块有向右的运动趋势，因此受到向左的静摩擦力f₁。由于木块静止，静摩擦力与拉力平衡，f₁=F₁=5N。拉力增大到8N（F₂），木块仍静止，静摩擦力f₂=F₂=8N，方向依然向左。拉力增大到10N（F₃）时，木块刚好开始滑动，此时的拉力等于最大静摩擦力fₘₐₓ，即fₘₐₓ=F₃=10N。木块滑动后，受到的是滑动摩擦力f滑。根据公式f滑=μN=0.3×20N=6N。要使木块做匀速直线运动，拉力应与滑动摩擦力平衡，故拉力F=f滑=6N。答案：5；左；8；10；6例题3(实验探究题)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关。他所用的实验装置如图所示（此处假设有图：水平桌面，木块，带挂钩的长方体木块，弹簧测力计，砝码）。（1）实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，该同学应该用弹簧测力计沿______方向拉动木块，使木块在水平木板上做______运动。此时，根据______原理，弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。（2）要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，他应该保持______不变，通过______来改变压力的大小。（3）要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，他应该保持______不变，通过______来改变接触面的粗糙程度。（4）如果实验中，该同学发现无论怎样拉动，弹簧测力计的示数都不稳定，可能的原因是什么？（写出一条即可）解析：（1）实验中，应沿水平方向拉动木块，因为滑动摩擦力是水平方向的。要使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力，木块必须处于平衡状态，即做匀速直线运动。此时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡原理，二者大小相等。（2）探究与压力大小的关系，需控制“接触面粗糙程度”不变。改变压力大小的方法通常是在木块上添加砝码，增加木块对木板的压力。（3）探究与接触面粗糙程度的关系，需控制“压力大小”不变。改变粗糙程度的方法可以是更换不同粗糙程度的接触面，例如将木板换成毛巾或砂纸等。（4）弹簧测力计示数不稳定，最可能的原因是木块没有做匀速直线运动，导致拉力不等于摩擦力。也可能是接触面不够平整，或者弹簧测力计本身有问题等。答案：（1）水平；匀速直线；二力平衡；（2）接触面粗糙程度；在木块上添加砝码（或改变木块对接触面的压力）；（3）压力大小；更换不同粗糙程度的接触面（如木板、毛巾、砂纸等）；（4）木块未做匀速直线运动（或接触面不平整等，合理即可）。四、综合应用与提升力学知识的魅力在于其综合性和应用性。下面我们来看一道综合了弹力、重力和摩擦力知识的题目。例题(综合题)如图所示（假设有图：一个倾角为θ的斜面，斜面上有一个静止的物块A，物块A受到沿斜面向上的拉力F作用），一质量为m的物块A静止在倾角为θ的粗糙斜面上，现对物块施加一个沿斜面向上的拉力F，物块仍保持静止。已知物块与斜面间的最大静摩擦力为fₘₐₓ。（1）请画出物块A的受力示意图。（2）分析物块A所受静摩擦力的大小和方向。解析：（1）物块A的受力示意图应包含以下力：*重力G：方向竖直向下，作用点在物块重心。*拉力F：方向沿斜面向上，作用点在物块重心（或施力点）。*斜面的支持力N：方向垂直于斜面向上，作用点在物块重心。*静摩擦力f：方向需要根据具体情况判断，可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，作用点在物块重心。（2）对物块进行受力