2020-2021杭州备战中考物理一模试题分类汇编——力与运动的关系问题综合
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一、初中物理力与运动的关系问题
1.如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图象如图乙所示,木箱速度随时间变化的图象如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是()
A.0﹣1s内木箱没有动,所以此时不是平衡状态
B.1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,此时物体立刻向左加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】
A. 0﹣1s内木箱没有动,木箱处于静止状态,静止也属于平衡状态,选项A说法错误;B.摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在2s—3s内,木箱处于匀速直线运动,此时推力等于摩擦力,即摩擦力大小为4N,所以1s﹣2s内木箱受到的摩擦力大小为4N,选项B说法正确;
C.如果3s后人停止用力,木箱在水平方向上只受到摩擦力,将不再受平衡力作用,力是改变物体运动状态的原因,故木箱将不做匀速直线运动,选项C说法错误;
D.如果3s后人突然用6N的力往回拉箱子,由于惯性,物体先做向右的减速运动,速度为零后做向左加速运动,选项D说法错误。
故选B。
2.小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服.现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做.关于这两种做法下列说法正确的是:
A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小
B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小
C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同
D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
弹性绳在两种情况下承受的拉力相同,两个人沿相反方向拉弹性绳和将弹性绳一端固定,两个人同时用力拉弹性绳,效果一样,因为两个人拉时,某一个人拉相当于固定在柱子上,根据力的作用是相互的,人拉弹性绳的力和弹性绳拉人的力相当,所以两种情况下,拉力相等,所以乙图中每个人的拉力是甲图中每个人拉力的1/2,所以B选项正确.
3.下列现象中,不能应用惯性解释的是( )
A.用力拍衣服,衣服上的灰尘掉下来
B.人走路被石头绊一下,身体向前倾斜
C.汽车刹车后,速度逐渐减小,最后会停下来
D.锤头松了,把锤柄在石头上撞击几下,锤头就能套紧在锤柄上
【答案】C
【解析】
【详解】
ABD.用力拍衣服,衣服上的灰尘掉下来;人走路被石头绊一下,身体向前倾斜;锤头松了,把锤柄在石头上撞击几下,锤头就能套紧在锤柄上,这些现象都是物体要保持原来运动状态而作出的反应,这种属性叫做惯性。
故ABD不符合题意;
C.汽车刹车后,速度逐渐减小,最后会停下来,说明摩擦力改变了物体的运动状态。
故C 符合题意。
4.如图所示,用F=6N 的水平向右的拉力拉动物块 A 时,物块 B 静止不动,此时弹簧测力计的示数为 4N,则物块 B 所受摩擦力的大小及方向为()
A.6N,向左B.4N,向右C.6N,向右D.4N,向左
【答案】B
【解析】
【详解】
以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用。
因为B静止,所以这两个力平衡,大小相等。
所以物块 B所受摩擦力为4N,方向向右。
故选B。
5.如图所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停下来.下列说法正确的是()
A.木块所受摩擦力使木块由静止开始运动
B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动
C.木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态
D.木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
是弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动而不是摩擦力;木块所受的摩擦力可以改变木块速度的大小,所以其运动状态可以被摩擦力改变;木块最后停止是由于摩擦力与弹力相等。
故选B。
6.如图所示,体操运动员静止在平衡木上时,与运动员所受的重力是一对平衡力的是
A.平衡木对运动员的支持力B.运动员对平衡木的压力
C.平衡木受到的重力D.运动员对地球的吸引力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
体操运动员静止在平衡木上,所以运动员受到的是平衡力
A.平衡木对运动员的支持力和运动员所受的重力符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故符合题意;
B.运动员对平衡木的压力作用在平衡木上,与运动员重力不作用在同一物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故不符合题意;
C.平衡木受到的重力作用在平衡木上,与运动员重力不作用在同一物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故不符合题意;
D.运动员对地球的吸引力作用在地球上,与与运动员重力不作用在同一物体上,不是一对平衡力,故不符合题意。
故应选A。
7.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图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0
B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 N
C.4~6 s内,拉力F做的功是20 J
D.2~4 s内,物体的机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由图乙可知,当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力等于拉力的大小为3N,故A错;B.当t=3 s时,物体受到的拉力的小为7N,此时物体受力不平衡,物体受到摩擦力等于
5N,故B错;
C.4﹣6 s内,拉力的大小为5N,物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20 J,故C正确;
D.2﹣4 s内,物体的速度是不断变大的,机械能增加,故D错;
应选C.
8.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。
9.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是()
A.A对B的摩擦力为10N,向右
B.B对地面的摩擦力为4N,向左
C.A受到摩擦力为4N,向左
D.地面对B的摩擦力为6N,向左
【答案】A
【解析】
【详解】
A.由于物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,则B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N,故A正确;
C. A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N,故C错误;
D .物体B 进行匀速直线运动,水平方向上受到A 对B 水平向右的摩擦力、地面对B 水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F 2,这三个力是平衡力,所以,地面对B 水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F 2之和等于A 对B 水平向右的摩擦力,即B 下表面受到地面的摩擦力大小为10N-6N=4N ,方向向左,故D 错误;
B .因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B 的摩擦力大小相等,方向相反,即B 对地面的摩擦力为 4N ,方向向右,故B 错误。
故选A 。
10.一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 。
11.如图所示,水平地面上有一长木块B 足够长,正方体A 在B 的上表面且用不可伸长的细绳连接在竖直墙壁上,A 、B 质量相等。
当用大小为24N 的拉力F 使B 向右做匀速直线运动时(已知地面、A 、B 三者的粗糙程度相同),则下列有关说法正确的是( )
A .A 物体受到的摩擦力方向向左
B .A 对B 的摩擦力大小为8N
C .地面对B 的摩擦力为12N
D .B 受到的摩擦力为12N
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A .对A 受力分析,其水平方向二力平衡,则A 物体受到的摩擦力方向向右,故A 错误; BCD .由题意,A 、
B 质量相等,且各接触面动摩擦因数相同,由滑动摩擦力公式f N μ=可知,物体B 与地面之间的滑动摩擦力 B 2f N mg μμ→==地
A 、
B 之间的摩擦力
A B f N mg μμ→'==
又在F 作用下,物体B 做匀速直线运动,即水平方向受平衡力,则有
A B B 2324N F f f mg mg mg μμμ→→=+=+==地
由此可得:B 16N f →=地,A B 8N f →=,故B 正确,CD 错误。
故选B 。
12.某校八年级举行了“阳光体育”足球赛,小明观看比赛时,对比赛现象用物理知识进行了分析,其中错误的是( )
A .踢出去的足球能继续飞行是由于受到惯性的作用
B .足球在空中飞行时,它的运动状态在不断改变
C .足球在空中飞行时,若所受的力全部消失,它将继续运动
D .足球在空中飞行时,受到重力的施力物体是地球
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A .踢出去的足球能继续飞行是由于自身的惯性还会继续运动,但是不能说受到惯性的作用,惯性不是力,A 错误,符合题意;
B .足球在空中飞行时,它的速度和方向都在不停地变化,即运动状态在不断改变,B 正确,不合题意;
C .足球在空中飞行时,若所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,C 正确,不合题意;
D .物体所受重力的施力物体是地球,足球也是,D 正确,不合题意。
故选A 。
13.如图所示,一轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球。
开始时小球静止在O 点,将小球向下拉到B点,释放小球,已知AO=OB,研究小球在竖直方向上的受力和运动情况,则()
A.小球运动到O点时将停止运动并保持静止
B.小球运动到A点时将停止运动并保持静止
C.小球从B运动到O的过程中弹力大于重力、速度不断增大
D.小球从O运动到A的过程中弹力大于重力、速度不断减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.O点是小球在自然状态下静止时的位置,此时弹力与重力是平衡力,则小球从B点运动到O点时,速度不为0,小球由于惯性仍然向上运动,故A不符合题意;
B.O点是小球在自然状态下静止时的位置,此时弹力与重力是平衡力,小球到达A点时,处于静止状态,此时所受合力向下,所以不会保持静止状态,故B不符合题意;
C.开始时小球静止在O点(弹簧原长的位置在O点的上方),说明此时小球受到向上的弹力和向下的重力大小相等;小球从B运动到O的过程中(不含O点)弹簧的形变量大于在O点的形变量,所以此过程中弹力大于重力,合力方向向上,则小球向上做加速运动,其速度不断增大,故C符合题意;
D.在从O点运动到A点过程分为两个阶段,从O点恢复到原长过程,弹力逐渐减小方向仍向上,但合力向下,此时弹力小于重力,故减速,从原长到速度为0时,弹力逐渐增大,方向向下,故合力向下,继续减速,故D不符合题意。
故选C。
14.如图所示,当小明用力推墙时,他沿水平冰面减速向后退去,下列说法正确的是
()
A.小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对平衡力
B.小明受到摩擦力是水平向右,合力为零,运动状态不变
C.小明减速运动时,则他的惯性和机械能也随之减小
D.假如小明的重力突然消失,小明将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.力的作用是相互的,小明对地面的压力和地面对小明的支持力是一对相互作用力,不是平衡力,A错误;
B.小明减速向后退去,那么受到摩擦力是水平向右,但是合力不为零,速度在减小,那么运动状态是变化的,B错误;
C.小明减速运动时,小明自身的质量不变,那么他的惯性是不变的;速度在减小,那么动能是在变小的,在水平冰面上运动,重力势能不变,则可知机械能是变小的;C错误;D.假如小明的重力突然消失,那么小明对冰面的压力消失,摩擦力也消失,在水平方向上不受力,处于平衡状态,小明将做匀速直线运动,D正确。
故选D。
15.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是()
A.弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系
B.粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系
C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系
D.液体密度不变时,液体压强与深度关系
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比关系,图像应是过原点的一条倾斜直线,故A 不符合题意;
B .粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,若压力为零,则摩擦力为零,而选项中图象反映的是压力为零,仍有摩擦力,故B 不符合题意;
C .根据P
=F S
可知,压力一定时,物体受到压强与受力面积成反比,图像为双曲线的一部分,故C 符合题意;
D .根据P =gh 可知,液体密度不变时,液体压强与深度成正比关系,而选项中图象反映的是深度增大压强减小,故D 不符合题意。
故选C 。
16.如图所示,木块A 的质量为m 1,一端与水平细绳相连,细绳的另一端挂着质量为m 2(m 2<m 1)的钩码 B ,木块A 恰好在桌面上匀速运动。
若在A 上再加一个质量为m 的砝码,同时在B 下再挂上一个质量为m 的钩码,木块的速度将( )(接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比)
A .不变
B .变快
C .变慢
D .由m 1、m 2、m 的大小关系而决定 【答案】B
【解析】
【分析】 【详解】
物体A 受到钩码的拉力和桌面的摩擦力做匀速运动,所以钩码对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力是一对平衡力。
根据二力平衡的条件可知两者大小相等,即
F =f
物体对桌面的压力等于物体A 的重力,即
F 压=
G A =m 1g
物体A 受到的拉力
F =
G B =m 2g
由于接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比,则摩擦力
f =kF 压=km 1g
km 1g = m 2g
k =21
m m 在A 上再加一个质量为m 的砝码,此时压力的大小
F 压1=
G A +mg =(m 1+m )g
摩擦力的大小
f ′=k (m 1+m )
g =21m m (
m 1+m )g 在B 下再挂上一个质量为m 的钩码,拉力的大小
F ′=(m 2+m )g
F ′- f ′= f ′=(m 2+m )g -
21m m (m 1+m )g =11m m (m 2+m )g -21
m m (m 1+m )g =121m mg m mg m - 由于
m 2<m 1
所以 F ′- f ′=121
m mg m mg m ->0 F ′>f ′
木块做加速运动,木块的速度将变大。
故选B 。
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
18.2019女排世界杯中,中国女排以11连胜的战绩荣获世界冠军。
如图是比赛时的情景,下列关于该情景的说法正确的是()
A.击球时手对排球的力与排球对手的力是一对平衡力
B.击球后排球的运动方向改变说明力可以改变物体的运动状态
C.排球运动到最高点时,如果一切外力都消失将保持静止状态
D.排球在空中下落的过程中受平衡力作用
【答案】B
【解析】
【详解】
A.击球时,手对排球的力和排球对手的力是一对相互作用力,故A错误;
B.击球时,手对排球有力的作用,这个力的作用效果是让排球的运动方向发生改变,故B 正确;
C.排球运动到最高点时,其速度不为零,所以此时如果一切外力都消失,其不会处于静止状态,而会处于匀速直线运动状态,故C错误;
D.排球在空中下落的过程中,速度越来越快,不是处于平衡状态,所受的力不是平衡力,故D错误。
故选B。
19.如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。
图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。
下列判断正确的是()
A.G与F3是一对平衡力
B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
重为G小球悬挂在铁架台的水平横杆上,由图可知F1是弹簧对小球的拉力,F2是小球对弹簧的拉力,F3是铁架台的水平横杆对弹簧的拉力;根据平衡条件可知,重力G与F1是一对平衡力,F2和F3是一对平衡力,F1与F2是一对相互作用力,G与F3是既不是平衡力也不是相互作用力。
故ABC错误,D正确。
故选D。
20.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。