2020-2021【物理】物理力与运动的关系问题的专项培优 易错 难题练习题及答案解析

一、初中物理力与运动的关系问题
1．小强重力为G，乘坐竖直电梯上楼的过程中，电梯对小强的支持力F随时间的关系如图所示。

则下列说法正确的是（）
A．小强在电梯中受重力、支持力、绳子拉力3个力的作用
B．在1t到2t时间段，电梯在做匀速直线运动
C．在2t到3t时间段，小强所受合力为零
D．在整个过程中，小强相对电梯一直静止，所以小强所受合力一直为零
【答案】B
【解析】
【详解】
A．小强在电梯中受重力、支持力两个力的作用，没有受到绳子拉力，A错误；
B．在1t到2t时间段，电梯对小强的支持力和小强自身受到的重力平衡，小强在做匀速直线运动，电梯也在做匀速直线运动，B正确；
C．在2t到3t时间段，小强所受的支持力小于重力，所受合力不为零，C错误；
D．在整个过程中，小强相对电梯一直静止，小强所受的支持力一开始是大于重力的，后来小于重力，所受合力不是一直都为零，D错误。

2．踢足球是我国青少年喜爱的一项体育运动，如图所示是一次精彩的传球攻门过程，下列说法正确的是（）
A．在运动过程中，足球的重力势能是不变的
B．足球对脚的作用力和脚对足球的作用力是一对平衡力
C．足球在空中能够继续飞行，是因为受到惯性力的作用
D．足球飞行路线发生了变化，说明力能改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)重力势能的影响因素是质量和高度，据此判断其是否发生改变；
(2)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上；
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
(4)力可以改变物体的运动状态。

【详解】
A．在运动过程中，足球的高度发生了变化，所以重力势能是变化的，故A错误；
B．足球对脚的作用力和脚对足球的作用力，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故B错误；
C．足球在空中能够继续飞行，是由于足球具有惯性，但不能说受到惯性力的作用，因为惯性不是力，故C错误；
D．足球飞行路线发生了变化，是重力作用的结果，说明力能改变物体的运动状态，故D 正确。

故选D。

3．如图所示，木块竖立在小车上（不考虑空气阻力）。

下列分析正确的是（）
A．若木块和小车一起做匀速直线运动，则小车受到三个力的作用
B．若随小车一起做加速运动，当小车受到阻力而停下时，木块由于惯性将向右倾倒C．小车启动时，木块受到的摩擦力的方向向左
D．木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．若木块和小车一起做匀速直线运动，木块相对小车没有相对运动，也没有相对运动的趋势，木块将不受摩擦力，小车也不受木块的摩擦力，因此小车受重力、地面的支持力，拉力和地面的摩擦力，木块的压力共五个力作用，故A错误；
B．小车突然停止运动，木块下部由于受摩擦速度减小，而木块的上部还要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒，故B正确；
C．小车启动时，木块由于惯性，仍要保持静止，因此木块相对小车有向左的运动或向左的运动趋势，木块将受到方向向右的摩擦力，故C错误；
D．木块对小车的压力与小车对木块的支持力分别作用在小车和木块上，属于相互作用力，是一对作用力和反作用力，不是平衡力，故D错误。

故选B。

4．狗拉着雪橇沿水平冰面做直线运动．先以速度v做匀速运动，雪橇受到的水平拉力为
F1，后以速度2v做匀速运动，雪橇受到的水平拉力为F2，则（）
A．F2＜F1B．F2=F1C．F2=2F1D．F2＞2F1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
无论雪橇以多大的速度匀速运动，都处于平衡状态，而其受到的拉力和摩擦力始终是平衡力，而压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故拉力大小不变，即F2＝F1，故B正确。

故选B。

5．关于力的作用，下列说法正确的是
A．力对物体的作用效果完全由力的大小决定 B．两物体要发生力的作用必须接触
C．静止的物体一定没有受到力的作用D．力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】
【详解】
A．力对物体的作用效果由力的大小、方向和作用点共同决定的，故A错误；
B．两物体要发生力的作用可以不互相接触，故B错误；
C．地球附近的任何物体都受到重力的作用，故C错误；
D．只有力可以改变物体的运动状态，故D正确。

6．实验证明物体运动时受到的阻力与物体运动的速度有关，速度越大，阻力越大，小明将一个重为G的小球竖直向上抛出，如图所示，若小球在上升过程中的甲点与下落过程中的乙点运动速度大小相同，小球在甲点受到的合力大小为F1，在乙点受到的合力大小为F2，在最高点丙受到的合力大小为F3，则F1、F2、F3的大小关系为
A．F1=F2>F3B．F1>F2>F3C．F1>F3>F2D．F1=F3>F2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
小球在运动过程中，受到的阻力与运动方向相反，所以上升过程中的甲点，小球受向下的重力和向下的阻力，则合力向下，且大于重力；下降过程中的乙点，小球受向下的重力和向上的阻力，则合力向下，但小于重力；在最高点丙时，速度为零，小球不受阻力，只受
向下的重力，则合力等于重力；所以三个力的大小关系为是F1>F3>F2。

故选C。

7．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是
甲乙
A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力
B．2～4秒物体做匀速直线运动
C．2～4秒物体受到的摩擦力是3N
D．4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．0～2秒时，F=1N，物体的运动速度为0，即处于静止状态，则推力F与摩擦力形成一对平衡力，大小相等，故A错误；
BC． 2～4秒时，推力F=3N，物体运动的速度逐渐增加，不是匀速直线运动，推力与摩擦力不是平衡力，故摩擦力不是3N，BC错误；
D．4～6秒时，推力F=2N，物体做匀速直线运动，故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力，D正确。

故选D。

8．如图所示，王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进，下列说法中正确的是（）
A．汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B．汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C．汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D．汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在两个物体上，是一对相互作用力，故A 错误；
B．汽车在平直的道路上做匀速直线运动，在水平方向上受到推力和摩擦力的作用，这两个力作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反，是一对平衡力；故B正确；
C．汽车所受的重力与汽车对地面的压力这两个力方向相同都向下，不是一对相互作用力，故C错误；
D．汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D错误。

故选B。

【点睛】
平衡力与相互作用力的判断是个难点，平衡力是作用在一个物体上的力，而相互作用力作用于两个物体，两对力的大小都相等、方向都相反，都作用在一条直线上。

9．每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到我市滩涂越冬，如图所示，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，此过程中，空气对它作用力的方向
A．竖直向上B．竖直向下
C．与运动方向相同D．与运动方向相反
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，处于平衡状态，则丹顶鹤的重力和空气对它的作用力是一对平衡力；因为重力方向始终竖直向下，故空气对它的作用力竖直向上。

故选A。

10．如图分别是加拿大北部寒冷多雪地带（甲）和杭州（乙）常见房屋照片对比，可以明显看到加拿大房屋屋顶结构比较陡。

屋面坡度对积雪的影响，当屋面坡度大到某一角度时，积雪就会在产生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多。

据此屋顶屋面变陡时对积雪受力分析正确的是（）
A．积雪受力的情况均保持不变B．积雪受到沿斜面向下的摩擦力变小C．积雪受到屋面支持力变大D．积雪受到沿斜面向下的下滑力变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．屋顶上的积雪受到三个力的作用：竖直向下的重力、垂直于屋顶的支持力、沿屋顶斜向上的摩擦力，积雪不动时，三个力是平衡的；当屋面坡度大到某一角度时，积雪就会在产生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多，这表明坡度变化，引起了力的变化；重力大小是不变的，改变的是支持力和摩擦力，坡度越大，支持力越小，则压力越小，摩擦力会减小，A、B、C错误；
D．积雪受到沿斜面向下的下滑力是重力、支持力、摩擦力的合力，合力变大，即下滑力变大，D正确。

故选D。

11．如图甲所示，相同的两物块A、B 叠放在粗糙程度相同的水平地面上，在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动，此时物块B所受的摩擦力为f1，若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上，用水平力F2推A，使它们一起做匀速直线运动，则
（）
A．f1=0N，F2=20N B．f1=10N，F2=20N
C．f1=20N，F2=40N D．f1=10N，F2=40N
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
在甲图中，物体A、B在20N的水平拉力作用下，一起作匀速直线运动，因此，A、B都受到平衡力作用，而物体B在物体A上，一起做匀速直线运动，没有发生相对运动或相对运动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即摩擦力为0，即
f1=0N
物体A受到的推力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力大小等于推力的大小，也为20N；在乙图中，若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩
擦力也不变，使它们一起匀速运动，因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力，推力的大小也为20N．即
F2=20N
故A正确，BCD错误。

故选A。

12．如图所示，是南开中学教师运动会的“同心鼓”项目，这个项目要求老师们同时用力拉着鼓四周的绳子，通过有节奏的收、放绳子使鼓起伏，让球在鼓面上跳动。

下列说法正确的是（）
A．球在上升过程中所受合力不为零，合力方向竖直向下
B．球上升到最高点，此时速度为零，受平衡力
C．球与鼓面撞击后向上运动，是因为球受到惯性
D．鼓悬空保持静止时，因受到多个不同方向的拉力，合力不为零
【答案】A
【解析】
【详解】
A．球在上升过程中所受合力不为零，合力方向竖直向下，A正确；
B．球上升到最高点，此时速度为零，受重力的作用，不是平衡力，B错误；
C．惯性是物体本身所具有的属性，不能说球受到惯性，球与鼓面撞击后向上运动，是因为球由于惯性还会继续向上运动，C错误；
D．鼓悬空保持静止时，这时处于平衡状态，受到多个不同方向的拉力，合力为零，D错误。

13．一个竖直固定在水平地面上的管道如图甲所示，利用拉力F将一木块从管道的左端竖直拉进，右端竖直拉出。

已知管道中的竖直管口对木块的挤压作用相同，并测得拉动全过程中拉力和木块移动速度随时间变化的图像如图乙所示。

则下列说法正确的是（）
A．木块受到的重力为2N
B．4～6秒，木块受到的摩擦力为8N
C．0～2秒，木块受到的合力为7N
D ．2～4秒，木块受到的摩擦力最大
【答案】A
【解析】
【详解】
从图乙可以看到，0~2s 木块在左端运动，2~4s 木块在中间运动，4~6s 木块在右端运动，并且这三个过程都是匀速运动，设在竖直管口受到的摩擦力是f ，在水平管口受到的摩擦力是'
f ，由题意可知 12N --0G f =
'5N -0f =
8N 0G f +-=
可解得2N G =；在竖直管口受到的摩擦力10N f =，4~6s 木块在右端运动，木块受到的摩擦力为10N ；0~2s 木块在左端匀速运动，木块受到的合力为零；2~4s 木块受到的摩擦力是'
5N f =，木块受到的摩擦力较小；故选A 。

14．小明发现蹦极运动中只受到两个力的作用（不计空气阻力），重力大小不变，而弹性绳的弹力是变化的。

蹦极运动的过程是利用弹性绳捆住人的脚，从高处p 跳下，人到a 处时刚好拉直弹性绳，人继续向下运动到最低点c 后又返回向上运动，如此反复，最终停在b 位置。

在开始下降时，经过pa 段、ab 段、bc 段的过程中，人的运动情况分析错误的是（ ）
A ．pa 段加速运动
B ．ab 段加速运动
C ．bc 段减速运动
D ．a 点速度最大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．pa 段人在下落过程中只受到重力的作用，力与物体运动方向相同，因此做加速运动，故正确，不符合题意；
B ．由题意知，人最终停在b 位置，即b 位置时人的重力与绳的拉力二力平衡，合力为零，在ab 段，人的重力始终大于绳的拉力，因此合力与人运动方向相同，做加速运动，故
正确，不符合题意；
C．bc段绳的拉力大于人的重力，因此合力方向与人运动的方向相反，做减速运动，故正确，不符合题意；
D．由上述分析可知物体下落过程中，pb段不断加速，bc段不断减速，因此b位置时速度最大，故错误，符合题意。

故选D。

15．如图所示，小明拉着小车匀速行走在水平路面上，下列说法正确的是（）
A．小明拉着小车匀速行走时，小明对小车没有做功
B．小车的重力与地面给小车的支持力不是一对平衡力
C．小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力是一对平衡力
D．地面给小明的摩擦力方向是向后的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．小车在小明的拉力作用下，运动了一段距离，因此小明对小车做功了，故A错误；B．读图可知，小车受到小明的斜向上的拉力，小车的重力与地面给小车的支持力大小不相等，所以两者不是一对平衡力，故B正确；
C．读图可知，小明对小车的拉力与地面对小车的摩擦力没有作用在同一直线上，不属于平衡力，故C错误；
D．小明的脚对地面有一个向后的摩擦力，同时地面对脚一个向前的摩擦力，故D错误。

故选B。

16．如图所示，在大小为14N的水平拉力F的作用下，木板A沿水平地面向右运动的过程中，物体B相对于地面静止，弹簧测力计示数为4N。

则（）
A．木板A所受的合力一定为零
B．物体B对木板A的摩擦力的方向水平向右
C．物体B对木板A的摩擦力的大小为10N
D．地面对木板的摩擦力可能小于物体B对木板A的摩擦力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
BC．物体B在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和摩擦力的作用处于静止状态，由二力平衡可得，摩擦力与拉力大小相等，方向相反，所以摩擦力大小为4N，方向水平向右。

根据力的作用是相互的，B给A一个向左的摩擦力，大小为4N，故BC不符合题意；
A．木板A沿水平地面向右运动，水平方向受到物体B对木板A的摩擦力的大小为4N，方向向左；水平拉力F，大小为10N，方向向右。

因为木板A的运动状态未知，所以木板A 的受力情况不能确定，即木板A所受的合力可能为零，故A不符合题意；
D．B对木板A的压力小于木板A对地面的压力，但B与木板A的接触面材料与地面与木板A的接触面材料不同，所以不能确定地面对木板的摩擦力与物体B对木板A的摩擦力的大小情况，即地面对木板的摩擦力可能小于物体B对木板A的摩擦力，D符合题意。

故选D。

17．如图所示，木板B放在光滑水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。

用大小为5N的水平力F向左拉动B，使B向左做匀速直线运动，此时水平绳的拉力大小为T，下面说法正确的是（）
A．拉力T的大小为5 N
B．木块A所受摩擦力的方向为水平向右
C．木块A对木板B的摩擦力大小等于10N
D．若增大拉力，木板B受到的摩擦力将变大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．由题可知，木块A静止，其受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力。

又因为物体间力的作用是相互的，则物体B受到A对它水平向右的摩擦力。

由于木板B做匀速直线运动，木板B放在光滑水平面上，所以B与地面之间的摩擦力为0，则B受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力二力平衡，木块A对木板B的摩擦力是向右的，且大小等于5N。

木块A所受摩擦力的方向水平向左，大小为5N ，拉力T的大小为5N，故A项正确，BC项错误；
D．滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关，在上述过程中，压力和接触面的
粗糙程度都没有改变，故摩擦力不变，故D项错误。

故选B
18．如图所示，物体G静止在粗糙的水平地面上，用水平向左的拉力F去拉物体。

第一次F1=10N，物体未被拉动；第二次F2=15N，物体恰好能向左做匀速直线运动；第三次
F3=20N，物体向左运动。

下列说法正确的是（）
A．第一次物体不受摩擦力作用
B．第二次物体受到的摩擦力大小为15N
C．第三次物体受到的摩擦力方向一向左
D．第三次物体受到的摩擦力大小为20N
【答案】B
【解析】
【分析】
掌握产生摩擦力的条件：要产生摩擦力，相互接触的物体间要发生相对运动或相对运动的趋势；物体如果在水平拉力的作用下匀速直线运动，不论速度大还是小，摩擦力和拉力都是二力平衡，拉力是多大，摩擦力就是多大；如果其他条件不变，只是增大拉力，物体的运动状态就变了，不是匀速直线运动了，但摩擦力的大小还是不变的。

同一直线上的两个力，如果方向相反，其合力大小为二力之差，方向与较大的力的方向相同，如果二力大小相等，合力大小就为零。

【详解】
A．当F1=10N时，物体未被拉动，在水平方向由二力平衡知拉力等于摩檫力即
f＝F＝10N
故A错误；
B．用大小为15N的力水平向左拉物体，物体向左做匀速直线运动，物体发生了相对运动，此时属于滑动摩檫力，故
f＝F＝15N
故B正确；
C．摩檫力方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，物块相对与地面是向左运动的，所以地面对物块的摩檫力方向向右，故C错误；
D．当拉力是20N，因为影响滑动摩檫力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化，因此当把拉力F增大为20N时，则物体受到的摩擦力仍为15N，故D错误。

故选B。

【点睛】
本题考查摩擦力产生的条件，物体之间有相对运动或有运动趋势；根据物体的状态可判断物体的受力情况。

19．小华在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时，用如图所示的方式拉动木块作匀速直线
运动，以此测量滑动摩擦力的大小，下列对实验说法中不正确的是（）
A．本实验必须将弹簧测力计沿水平方向施力
B．此时所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些
C．测力计对木块的拉力和地面对木块的摩擦力是一对平衡力
D．若在木块上再放一个砝码，则木块运动时受到的滑动摩擦力将变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．本实验必须将弹簧测力计沿水平方向施力，根据二力平衡，这样测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小，否则无法得知滑动摩擦力的大小，A正确，不合题意；
B．这种情况下，接触面受到的压力较小，接触面的粗糙程度都是相同的，滑动摩擦力较小，即此时所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些，B正确，不合题意；
C．从图中可以看到，测力计对木块的拉力方向斜向上，而地面对木块的摩擦力方向水平向左，这两个力的方向不在同一条直线上，它们不是一对平衡力，C错误，符合题意；D．若在木块上再放一个砝码，这时接触面受到的压力变大，接触面的粗糙程度不变，那么木块运动时受到的滑动摩擦力将变大，D正确，不合题意。

故选C。

20．如图所示，A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。

甲中A向前推B、B向前推墙；乙中A、B同时向前推墙。

每人用力的大小都为F，方向水平向右。

已知地面粗糙，则以下说法中正确的是（）
A．甲方式中墙受到的力为2F B．乙方式中墙受到的力为2F
C．甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F D．乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AC．甲方式中，先对A同学水平方向受力分析，受B对A的向左的弹力和地面对A的向右的静摩擦力，力的作用是相互的，B对A的向左的弹力大小是F；再对B同学水平方向受力分析，受A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力，A对B向右的弹力是F，B对墙壁的弹力是F，力的作用是相互的，墙壁对B向左的弹力是F，A对B向右的弹力和墙壁对B 向左的弹力大小相等，方向相反，这两力是一对平衡力，地面对B不再有摩擦力，所以，A对B向右的弹力和墙壁对B向左的弹力大小均为F，则甲方式中墙受到的力为F，B同学不受摩擦力，A、C错误；
BD．乙方式中，AB两同学均受水平向左墙壁的弹力和地面向右的静摩擦力作用处于平衡状态，由二力平衡条件可知，地面对两同学的摩擦力都为F，此时墙受到的推力为2F，B正确、D错误。

故选B。